(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搗精工程における終末工程で発生する糠、玄米を搗精した後の精白米を更に研磨する研米工程で発生する糠、あるいは精白米を炊飯に際して洗米する工程もしくは精白米を炊飯時に洗わずに炊くことができる無洗米に加工する工程で発生する糠であって、イネの種子におけるアリューロン層細胞及びその下層の胚乳部を主として含む糠からなる有機廃棄物の発酵促進剤。
【請求項２】
有機廃棄物を請求項１記載の発酵促進剤により発酵処理してなる中間発酵物。
【請求項３】
有機廃棄物と請求項１記載の発酵促進剤を混合し、これを堆積して有機廃棄物を発酵処理することを特徴とする中間発酵物の製造方法。
【請求項４】
有機廃棄物と請求項１記載の発酵促進剤を混合し、該混合物を含水率が６０〜６５％となるように水分調整し、これを堆積して有機廃棄物を発酵処理することを特徴とする中間発酵物の製造方法。
【請求項５】
請求項２記載の中間発酵物よりなる有機質肥料。
【請求項６】
請求項２記載の中間発酵物よりなる土壌改良剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材木片、剪定枝葉屑、藁屑、刈草、野菜収穫時の残渣、あるいは生ゴミなどの有機廃棄物を微生物発酵処理するための発酵促進剤及び中間発酵物並びにそれを用いた肥料及び土壌改良剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、有機廃棄物を微生物発酵により分解処理し、また、その発酵処理物を肥料や土壌改良剤等として利用することが行われている。前記有機廃棄物の微生物発酵には、例えば特開平７−２１５７８７号公報に記載されたキノコ栽培の廃床オガクズ、特開平９−１０３２８５号公報に記載されたコーヒーの搾り滓を含むキノコ栽培の廃培地、更には、杉オガクズ、活性炭や木炭、白砂、コーヒー豆のコーヒー抽出残渣等に微生物等の発酵剤を加えたものが知られている。更に、前記のような発酵剤に微生物の栄養源として米糠を併用することも知られている。
【０００３】
前記のような発酵剤を用いなくとも、有機廃棄物はそのまま放置しておくだけでも発酵分解して腐熟するものの、極めて長い期間が必要である。また、上記のような発酵剤は、微生物を廃培地やオガクズなどの担体に加えたものであり、発酵剤としての微生物を加えないで米糠等の栄養源だけを用いた場合、有機廃棄物の発酵処理には長期間の堆積が必要となる。また、米のとぎ汁や無洗米に加工する工程で発生した糠を畑に撒いたり、土の中に鋤き込んで肥料として使用することは従来より行われていた。しかし、それは使用した糠そのものの肥料効果を得るだけのものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑み、発酵剤としての微生物を特に加えなくとも、有機廃棄物を極めて短期間に発酵処理することが可能であり、処理物を肥料や土壌改良剤等として有効利用可能とする、有機廃棄物の発酵促進剤及び中間発酵物を提供せんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の目的を達成するため鋭意研究を重ねた結果、イネ、ムギ等のデンプン性種子における糠のうち特定の成分を含むものは、発酵剤としての微生物を特に添加しなくとも、有機廃棄物の微生物発酵を促進し、短期間に有機廃棄物を発酵処理することが可能であること、また前記発酵処理により得られる中間発酵物は、肥料や土壌改良剤等として有効利用できることを知見し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
本発明は、通常の糠とは異なり、デンプン性種子のアリューロン層細胞とその下層の胚乳部を主として含む糠が、有機物に対し、カビや菌等の土壌微生物の活性化や増殖の促進に極めて高い効果を発揮することを発見し、その効果を有機廃棄物に及ぼすことで、短期間にすばらしい有機質肥料や土壌改良剤が生み出されるものである。即ち、本発明に係る有機廃棄物の発酵促進剤は、イネの種子におけるアリューロン層細胞とその下層の胚乳部を主として含む糠からなるものである。また、有機廃棄物を前記発酵促進剤により発酵させた中間発酵物は、有機質肥料や土壌改良剤等として有効に利用できる。更に前記中間発酵物を熟成発酵することで堆肥とすることもできる。
【０００７】
上記のような本発明に係る有機廃棄物の発酵促進剤は、これを材木片、剪定枝葉屑、藁、芝、刈草、野菜収穫時の残渣、あるいは生ゴミ等と混合し、必要に応じて水分調整し、堆積しておくだけで、前記有機廃棄物を発酵分解させることができる。前記中間発酵物は、有機廃棄物を数ｃｍ程度に破砕又は裁断し、これと前記アリューロン層細胞とその下層の胚乳部を主として含む糠を混合し、該混合物を好ましくは含水率が６０〜６５％となるように必要に応じて水分調整したうえで堆積して前記有機廃棄物を発酵分解させることで製造することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る有機廃棄物の発酵促進剤は、イネの種子の糠を利用するものである。本発明で使用する糠は、前記デンプン性種子の糠のうちでも、主としてアリューロン層細胞とその下層の胚乳部を含むものである。従来においても、例えば米糠を有機廃棄物の発酵処理において微生物の栄養源として発酵促進剤に添加することは知られていた。しかし、通常の米糠は、玄米を歩留まり率９０％程度にまで搗精して白米を得る精米工程において副産物として発生するもので、セルロース質を多量に含むものである。これに対し、本願発明で用いる糠は、アリューロン層細胞とその下の胚乳部を主として含むデンプン質に富む糠である。この糠は、前記搗精工程における終末工程又は終末工程寄りの工程、例えば、複数の精白室を直列工程に配設した流れ搗精工程の終末工程にある精白室で発生する糠、若しくは玄米を搗精した後の精白米を更に研磨する研米工程で発生する糠、あるいは精白米を炊飯に際して洗米する工程もしくは炊飯時に洗わずに炊くことができる無洗米に加工する工程で発生する糠等である。前記アリューロン層細胞とは、イネの種子における、胚乳を覆う１層又は複層からなる細胞組織であり、このアリューロン層細胞とその下層の胚乳部を含む糠は、通常の搗精工程において発生する糠とは異なり、セルロース質が少なく、デンプン質に富むものである。
【０００９】
本発明において使用するアリューロン層細胞とその下層の胚乳部を主として含む糠は、上記のような流れ搗精工程における終末工程寄りの工程の精白室又は研米機から発生する糠粉や、通常の洗米工程又は無洗米加工工程で発生するとぎ汁や糠粉等を、そのままの状態で使用することもできるが、前記糠粉を数ｍｍ程度の粒状に造粒したり、あるいはとぎ汁を濃縮、乾燥させたもの、更にはこれを数ｍｍ程度の粒状に造粒したもの等、いずれの形態で使用してもよい。
【００１０】
上記のようなアリューロン層細胞とその下層の胚乳部を含み、デンプン質に富む糠は、これを有機廃棄物に混合し、適度に水分調整して堆積しておくことで、有機物を短時間に発酵分解することができる。更に、前記糠を加えて発酵途中の中間発酵物は、肥料や土壌改良剤等として有効に利用することができる。この中間発酵物は、（Ａ）材木片、樹木の剪定枝葉屑、藁、芝、刈草、野菜収穫時の残渣、あるいは生ゴミ等を数ｃｍ程度の大きさに破砕又は裁断したものに、（Ｂ）前記アリューロン層細胞とその下層の胚乳部を含み、デンプン質に富む糠を、（Ａ）対（Ｂ）が重量比で５対１〜１０対１程度となるように混合し、含水率を６０〜６５％程度に調整したうえで、２０〜７０ｃｍ程度の高さに積んで３〜２０日程度放置して発酵させることで得ることができ、例えば、前記混合物を容量が３０リットル程度のプラスチックコンテナ等に詰めて放置して置けばよい。尚、使用する有機廃棄物や糠の含水率によっては、混合物の水分調整を行う必要がない場合もある。また、処理に必要な放置時間は、気温や湿度等により異なる。尚、この放置期間中は、通常の堆肥作りには不可欠の切り返し作業を行う必要がなく、極めて簡便に中間発酵物を作ることができる。尚、上記中間発酵物には、硫安、石灰等、他の肥料成分等を混合することも可能であり、その場合には、前記（Ａ）の有機廃棄物と（Ｂ）の糠とを混合して水分調整する際に前記他の肥料成分等を混入しておけばよい。
【００１１】
上記のようにして得られる本発明の中間発酵物はこれを肥料、土壌改良剤等に有効に利用することができる。例えば、前記中間発酵物を、畑や樹木の根元の土の上に１０〜１５ｃｍ程度の厚さに敷き詰めてマルチング材として使用すれば、この中間発酵物はカビや菌の増殖が進んで塊状となっていることから、その下の土壌に密着して短時間に腐植に変わってゆく。この時、前記のように腐植になる速度が速いことから、中間発酵物中の有機廃棄物の小片同士や、更には土壌との密着性がよく、中間発酵物が土壌をしっかり固定することから、雨や風による浸食から土壌を保護し、畑地や特に傾斜地の土壌浸食の防止効果が高い。また、前記土壌上に敷き詰めた中間発酵物は、腐植になる過程で土壌微生物の餌となり、微生物の活性化や増殖を促し、土壌の物理性が改善されて土壌孔隙率が増加して通気性や保水性が良好になることにより、灌水や雨水の保持機能も向上する。更に、前記のような土壌の物理性の改善は、土壌中の肥料成分の流出防止にも効果があり、肥料効果が長く持続されるとともに、周辺河川や地下水への水質汚染を防止して水質保全や環境保全にも貢献しうる。
【００１２】
更に、上記のようなアリューロン層細胞とその下層の胚乳部を主として含む糠からなる本発明の発酵促進剤は、これを有機廃棄物に混合して堆積、放置するだけで短期間に有機廃棄物を微生物分解処理することが可能であることから、例えば、公園、道路等の樹木を剪定するに際して発生する剪定枝葉屑を、その剪定現場で数ｃｍ程度に破砕又は裁断し、これに前記発酵促進剤としての糠を混合したものを、該剪定樹木の根元に敷き詰めてマルチング材として使用することで、腐植化による肥料効果や土壌の物理性改善と共に雑草の抑制効果を得られる。この場合には、剪定した樹木の剪定枝葉屑をその場で破砕又は裁断し、発酵促進剤としての糠を混合して水分調整した後、樹木の根元へそのまま敷き詰めるたけでよいことから、従来のように、剪定した枝葉屑を焼却炉や堆肥の堆積場のある場所に輸送して焼却又は発酵処理する場合に較べて、処理時間及び処理コストを大幅に低減する経済的効果とともに、輸送や焼却に伴うＣＯ2の排出を削減することによる地球環境への貢献も大きい。
【００１３】
また、上記中間発酵物は、有機廃棄物に本発明所定の糠を添加混合して放置するだけで作成することができる遅効性の有機質肥料であり、農家等で適宜作成して自家使用することもでき、内容成分の明らかな安全性の高い有機質肥料を作ることができる。
【００１４】
また、上記の中間発酵物を、更に堆積発酵させれば完熟堆肥とすることもできる。この場合にも、前記肥料として使用する場合と同様に、農家等で適宜作成して自家使用することができ、内容成分の明らかな安全性の高い堆肥となる。
【００１５】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、これらの実施例は何ら本発明を制限するものではない。
【００１６】
［実施例１（中間発酵物）］
建築用木材の廃材を２〜３ｃｍ程度に破砕したもの２０ｋｇに対し、精白米を無洗米に加工する工程で発生した糠２ｋｇを混合し、含水率を６０％程度に調整したものを、３０リットル容量のプラスチックコンテナに高さが３０ｃｍ程度になるように詰め、常温（８〜１３℃）で４日間放置して発酵処理を行い、中間発酵物を得た。
【００１７】
（比較例）
前記無洗米に加工する工程で発生した糠の代わりに、通常の精米工程において精米機から発生した糠を用いた以外は実施例１と同様にして有機廃棄物の発酵処理を行った。
【００１８】
上記のように放置後に得られた実施例１の中間発酵物は、放置期間中に乾燥しやすい表層部以外はカビや菌で絡み合って塊状となっていた。これに対し、同様の有機廃棄物にセルロース質の多い通常の糠を混合して放置した比較例の場合には、実施例１と同じ放置時間ではカビや菌で絡み合った状態にはならず、悪臭を放つようになり、有機廃棄物の発酵処理時間は、実施例１に較べて格段に長い処理時間を必要とすることが分かった。
【００１９】
［実施例２（土壌改良剤）］
梅栽培畑に、実施例１と同様の糠を混合して３日間発酵処理した有機廃棄物の中間発酵物を、マルチングの形で１０アール当たり２トンを３ヶ月の間隔をおいて２度施肥を行った。最初の施肥から７ヶ月後に確認したところ、実施前の土では差し込めなかった竹棒が、マルチングを除いた土中に１０〜２５ｃｍの深さまで差し込めた。これは、前記畑の土壌上に敷き詰めた中間発酵物により、土壌微生物の活性化や増殖が促進され、土壌の物理性が改善されて土壌孔隙率が増加したことを示している。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、イネの種子の主としてアリューロン層細胞とその下層の胚乳部を主として含む糠を、有機廃棄物の発酵促進剤として使用することにより、微生物等の発酵剤を使用しなくとも、短期間で有機廃棄物を発酵処理することができる。また、上記発酵促進剤を用いて有機廃棄物を発酵処理した中間発酵物は、遅効性の肥料や土壌改良剤として使用することができ、またマルチング材として使用することで土壌の浸食を防止することができる。更に、この中間発酵物を堆積発酵させることにより、完熟堆肥に仕上げることもできる。