(57)【要約】【課題】環境悪化した状況下にある河川、湖沼等の状況を改善するのに有用な環境浄化材を提供する。【解決手段】茶の植物体を発酵処理したものが有効である。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
茶の植物体を発酵処理したものを含むことを特徴とする環境浄化材。
【請求項２】
発酵処理が自己発酵による請求項１に記載の環境浄化材。
【請求項３】
発酵処理が茶の植物体に環境条件下にある浮遊菌を付着させた後に好気的あるいは半好気的に行なわれる請求項１に記載の環境浄化材。
【請求項４】
茶の植物体の発酵処理が、さらにヌカ、フスマ、糖蜜、廃澱粉、とうもろこしかす、麦茶粕、ワラ、砂糖類カニ・エビの殻から選ばれる発酵助材および粘土鉱物の存在下に行われる請求項1〜３のいずれかに記載の環境浄化材。
【請求項５】
茶の植物体が、茶粕、ウーロン茶粕、紅茶粕および製茶屑から選ばれる請求項１〜４のいずれかに記載の環境浄化材。
【請求項６】
茶の植物体を発酵処理したもの自体を用いる請求項１〜５のいずれかに記載の環境浄化材。
【請求項７】
茶の植物体を発酵処理したものを液化して用いる請求項１〜５のいずれかに記載の環境浄化材。
【請求項８】
茶の植物体を発酵処理したものの液化が水による抽出である請求項７に記載の環境浄化材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の環境浄化材を用いることを特徴とする環境浄化方法。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の環境浄化材を用いることを特徴とする汚染水の浄化方法。
【請求項１１】
植物育成にあたって、予めあるいは育成中に請求項１〜８のいずれかに記載の環境浄化材を施用することを特徴とする植物育成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境浄化材、詳しくはお茶の植物体を使用した環境浄化材に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、生活排水、農業排水、工業排水等種々の排水があり、工業排水は工場での浄化が行なわれ、環境汚染の問題は少ないが、他の排水では、環境に直接排出されている。環境が持っている浄化能力以上の排水が排出されたような場合に、環境破壊の問題となる。そのために生活排水では、都市部では下水道が整備されている。また、農業排水でも循環使用をすることが行なわれている。
【０００３】
しかしながら、下水道や排水の循環使用設備が整備されていないところでは、環境に直接に排出されることとなり、溝、河川、湖沼、干潟、海等にこれら排水が流入し、環境汚染を引き起こしている。
【０００４】
雨が降ったような場合、山や原野から流出する雨水は枯葉等の高養分の成分を含んでおり、また、農場から流出する雨水は肥料分を豊富に含んだ状態であり、そのような状態で雨水は河川、湖沼に流れ込み、さらに河川を経て海にまで至る。これら状況において、生活排水とあいまって、河川、湖沼のヘドロ化をしている。
【０００５】
例として、茶畑からの硝酸体窒素による汚染地下水の問題があり、硫黄酸化脱窒菌を用いた浄化システムの研究がなされている。この浄化システムでは硫黄と炭酸カルシウムを充填したところに硫黄酸化脱窒菌を存在させ、そこに硝酸体窒素をふくむ汚染水を流通させると、該菌の作用により硫黄は硫酸に酸化され、一方硝酸は窒素に還元される。発生した硫酸は硫黄と共に存在する炭酸カルシウムと反応して石膏として固化され、汚染水は浄化される。ところで、茶畑では雨が降り、地下水量が大幅に増加したような場合には地下水のｐＨは低下すること、湖沼への流入雨水の硝酸体窒素が多くなること、浄化システムの脱窒素能力が低下することが知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
自然界では環境にある生物が多様であり、これら生物の作用により、汚染水は浄化されているが、上記したような状況下にあるときは、生物の多様性は貧弱となり、環境汚染を浄化する能力は低下し、上記したように河川、湖沼、干潟等がヘドロ化してしまい、生物が全く生存しない状態となり、甚だしいときには異臭を発生することとなる。
【０００７】
一方、広葉樹林はその落葉の堆積層を地表に形成し、保水および環境保護の営みをしており、例えば、山深いブナ林などでは落葉が腐食した養分を含む精透な水が流れ出し、河川や湖沼ではプランクトンや藻を繁殖させ、岸には多様な植物を生育させて、環境は極めて良好であることが多い。また、東北地方では牡蠣の養殖場への流入水が見込まれる山地にブナの植林が行なわれているように、海にまで広葉樹林の効用は及んでいる。
【非特許文献１】環境省−平成１４年度環境技術開発推進事業「農業生産に起因する公共水域下での硝酸性窒素汚染地下水、河川および湖沼の環境回復及び修復技術の開発」平成１４年度事業進捗報告資料“硫黄酸化脱窒菌を用いた茶園排水の浄化システム”。静岡県茶業試験場他。平成１４年１０月。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、ヘドロ化したような河川、湖沼では生物多様性に乏しく、この環境への負荷は極めて重大な問題であり、その解決が求められている。
【０００９】
すなわち、本発明は、環境悪化した状況下にある河川、湖沼等の状況を改善するのに有用な環境浄化材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、係る課題を解決するため、鋭意検討し、河川、湖沼等の悪化の原因は山野の荒廃及び生活排水の流入により嫌気性細菌が多く繁殖することであり、これを解消することが重要であると判断し、この状況を解決するのに生茶葉を堆肥化させたものが、それ自体でもまた水抽出物でも有用であることを見出し、ついに本発明に至った。
【００１１】
すなわち、本発明は、茶の植物体を発酵処理したものを含むことを特徴とする環境浄化材である。
【００１２】
発酵処理が、自己発酵によること、環境条件下にある浮遊菌を付着させた後に好気的あるいは半好気的に行なわれること、および、さらにヌカ、フスマ、糖蜜、廃澱粉、とうもろこしかす、麦茶粕、ワラ、砂糖類およびカニ・エビの殻から選ばれる発酵助剤および粘土鉱物の存在下に行われることが好ましい。なお、茶の植物体が、茶粕、ウーロン茶粕、紅茶粕及び製茶屑から選ばれることが好ましい。
【００１３】
また、本発明は茶の植物体を発酵処理したもの自体を用いる、あるいは液化して用いる環境浄化材である。なお、液化には発酵処理した茶の植物体から水による抽出が好ましいものである。
【００１４】
さらに、本発明は、上記の環境浄化材を用いることを特徴とする環境浄化方法である。
【００１５】
また、本発明は、上記の環境浄化材を用いることを特徴とする汚染水の浄化方法である。
【００１６】
またさらに、本発明は、植物育成にあたって、予めあるいは育成中に上記の環境浄化材を施用することを特徴とする植物育成方法である。
【発明の効果】
【００１７】
茶の木を発酵したものを用いるだけで河川、湖沼等の環境浄化が可能であり、また、製茶及びお茶飲料製造の廃材を有効利用可能となり、その利用価値は高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明では、茶の植物体を発酵処理したものを用いる。
【００１９】
茶の植物体とは、お茶の生葉ばかりでなく、生葉から製造されたいわゆる日本茶、ウーロン茶、紅茶等の各種茶葉、また、これらの抽出粕（茶粕、ウーロン茶粕、紅茶粕等）、製茶工場から出される粉、茎、選択屑、古葉等の製茶屑、剪定枝、枯枝、植え替えに際し抜き取った茶の木等を含むものである。なお、お茶飲料の製造において廃棄されている茶粕、ウーロン茶粕および紅茶粕、製茶工場で廃棄されている製茶屑は品質が安定しているので、発酵原料として望ましいものである。なお、これら茶の植物体は、単独であっても混合してもよい。
【００２０】
発酵処理とは、生の茶の植物体をそのまま自然発酵させるばかりでなく、一般の植物の堆肥化に環境下に存在する細菌を付着させた後の発酵も含むものであり、加熱処理されたものにおいては、各種醗酵助剤と共に醗酵用の細菌を添加して醗酵させることも意味する。
また、発酵は好気的あるいは半好気的に行なうのが好ましく、完全嫌気的に行なうと発酵マスが腐敗することがあるので好ましくない。
【００２１】
なお、本発明では、上述の茶の植物体を主成分とし、ヌカ、フスマ、糖蜜、廃澱粉、とうもろこしかす、麦茶粕、ワラ、砂糖類、カニ・エビの殻等の発酵助剤を添加し、必要により、ゼオライト、モルデナイト等の粘土鉱物を添加して、発酵させる。なお、発酵助剤と共に粘土鉱物を使用するのが、得られる発酵物の性能が良好となるので好ましい。
【００２２】
本発明の環境浄化材の製造は、通常、茶の植物体８０〜９０質量部に数点の発酵助剤３〜１７質量部および粘土鉱物３〜１０質量部を加え、糖蜜の水溶液、通常５００倍液で水分を約５５質量％になるよう調節し、発酵を開始させ、発酵が進むにつれ発酵温度が６０℃程度になったところ（約５日後）で切り返しを行い、水分を約５５質量％になるように調整する操作を数回行うことによる。なお、発酵温度が６０℃まであがらない時でも１０〜１５日に一回切り返しと水分調節を行なう。また、発酵温度が６０℃を超えるようであれば６０℃になった時点で切り返しを行なうことが好ましい。発酵がうまく行えないような場合は堆肥、腐葉土、乾燥前の本発明の環境浄化材等を適当量加え、切り返しを行なうとよい。
【００２３】
発酵終了後に湿潤状態で得られた環境浄化材はそのままで使用可能であり、発酵処理中に発酵マスから流出する液分も環境浄化材として使用できる。なお、発酵終了後に発酵マスを広げて乾燥させることも可能であり、保管、取り扱い等が容易になることから好ましい。
【００２４】
茶の植物体が主成分である限り、通常の堆肥・腐葉土製造に用いられる広葉樹の落葉等を併用することは本発明の範囲内である。
【００２５】
本発明の環境浄化材は、そのままでも水溶液としても使用できる。なお、河川や湖沼の浄化に使用するには、本発明の環境浄化材の茶の木部から得られたものを組み合わせてかご状にした中に入れ、あるいは袋等に詰めて水中に沈めたり、岸際に敷設したりする。また、流出がないような場合は、直接に散布することも可能である。さらに、乾燥したようなところに適用するには、水溶液とし散布することも好ましい。
【００２６】
本発明の環境浄化材を水溶液として用いるには、環境浄化材の発酵マスに約１０倍量の水を加え、充分に水に可溶分を溶解させた後、必要により濾過すればよく、特に限定されない。
【００２７】
本発明の環境浄化材をヘドロ化した河川、湖沼に敷設すると、敷設近傍では生物の生育に害をなす硫黄細菌や嫌気性細菌の繁殖が抑えられ、光合成細菌や藻類が繁茂するようになり、順次生態系が回復してくる。
【００２８】
農業の現場においては、水稲栽培で問題となる秋落ち現象に対しても本発明の環境浄化材は有用であり、田おこしの段階で本発明の環境浄化材を施用しておき、栽培途中で適宜施用することで秋落ち現象が抑えられる。また、一般の植物栽培においても堆肥の一部として本発明の環境浄化材を施用し、栽培途中で本発明の環境浄化材を追加施用することにより、植物体を健康に維持可能であり、各種病害に罹らない。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例により本発明を説明する。
【００３０】
実施例１
秋口の茶の木剪定で得られた茶の木の剪定粗朶１０００ｋｇ、米ぬか３０ｋｇ、麦茶粕２０ｋｇ、とうもろこしかす２０ｋｇおよびゼオライト５０ｋｇを混合し、糖蜜の５００倍水溶液を振り掛けて水分を約５５質量％になるようにした。その上にビニールシートを被せ、雨水がかからないようにし、発酵を開始した。５日後に６０℃まで上がったので切り返しを行い、水をかけて水分を補給した。切り返し、水分補給を４回繰り返し、４０日後にビニールシートを外し、空気中に広げて乾燥した。得られた環境浄化材は７００ｋｇであった。
【００３１】
実施例２
実施例１において、茶の木剪定粗朶５００ｋｇをお茶粕５００ｋｇとする他は実施例１と同様にして環境浄化材６８０ｋｇを得た。
【００３２】
試験例１（稲作）
水田１０アールに田植え前の水を張るとき実施例２で作成した環境浄化材１０ｋｇを水１００リットルにて抽出したものを希釈しながら入れた。２日後に代掻きをして田植えをした。その後通常の水稲栽培を行った。なお、幼穂形成期、生殖成長期移行時に環境浄化材抽出液１００リットルをそれぞれ追加で施用した。その間に３回抜き取りで根の伸長状況を調べたところ生育が極めて良好であった。また、米の収穫量は８.５俵であった。一方、環境浄化材を全く施用しない方では、根の生育は充分でなく、硫酸還元菌による硫化水素障害が見られ、秋落ち現象があった。また、米の収穫量は７．５俵であった。
【００３３】
試験例２（ドブ川浄化）
下水が流れている幅１m、深さ６0ｃｍの小川（メタン、硫化水素が発生し、悪臭を放っていた）に川底３５ｃｍを長さ５ｍ渡って掘り下げたところ（Ａ点）に、２．５ｃｍ大のゼオライトを敷き、実施例１で作成した環境浄化材２５ｋｇを入れた５メッシュのナイロン袋（幅５０ｃｍ、長さ７０ｃｍ）を厚み１５ｃｍ幅５０ｃｍに調整して５０ｃｍ間隔で１０枚敷き、釘にて流されないように止めた。これと同じ設備を下流１０ｍ離れて埋設した（Ｂ点）。その後、下水を袋の上面から水深１５ｃｍで流した。埋設した後しばらくしてからＡ点Ｂ点共に悪臭は弱くなり、３０日後にはＡ点Ｂ点共に藻類の繁茂が見られた。なお、Ａ点ではかすかにドブ臭が残っていたが、Ｂ点では全くドブ臭はなかった。６０日後にはＡ点Ｂ点間の何も処理していないところにも藻類の繁茂が確認できた。さらに、水草が浮き出していた。９０日後には水草の繁茂がＡ点Ｂ点間に見られ、Ｂ点の下流域にも藻類の繁茂が確認できた。さらに、１２０日後にはこの処理区には水鳥の飛来が認められた。一方、Ａ点の上流側は相変わらずドブ臭がし、藻類の繁茂も見られなかった。
【００３４】
試験例３（硫黄細菌の生育防止効果）
内容積１０００リットルの水槽を２つ用意し、水槽の底に厚さ２０ｃｍに１０ｃｍ大の炭酸カルシウム塊を敷き詰めた。それぞれに水６００リットルと硫安１ｋｇを入れ、硫黄細菌の培養液１０ｍｌを入れた。５日後に硫化水素臭がするようになったので、一方には過酸化水素水（市販の局方オキシフル）２００ｍｌを入れ、他方には実施例2で得られた環境浄化材２０ｇを水２００ｍｌで抽出した液全量を入れた。その後にはいずれも硫化水素臭は消えたが、１０日後には過酸化水素水を入れた方は再び硫化水素臭がするようになった。しかしながら、環境浄化材を加えた方は３０日後でも硫化水素臭はせず、硫黄細菌の繁殖が抑えられていた。