(57)【要約】【課題】生産性に優れた、生ゴミから肥料を製造する方法を提供する。【解決手段】生ゴミとミミズ糞土を混合して発酵させる発酵工程、を含む、肥料の製造方法。前記ミミズ糞土層の混合量は生ゴミ１００質量部に対して３００〜５００質量部であることが好ましい。また、前記生ゴミは野菜廃棄物または海草廃棄物を含むことが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
生ゴミとミミズ糞土とを混合して発酵させる工程を含む、肥料の製造方法。
【請求項２】
生ゴミとミミズ糞土とを混合して発酵させる工程の前に、生ゴミに発酵促進剤を添加する前処理工程をさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記前処理工程が酸性の生ゴミを調製する工程である、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記ミミズ糞土の混合量が生ゴミ１００質量部に対して３００〜５００質量部である、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
前記生ゴミが野菜廃棄物または海草廃棄物を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記野菜廃棄物が葉菜類廃棄物である、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記発酵工程が１〜３週間である、請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
生ごみとミミズ糞土とを仕込み、これらを発酵させるための天面が開放された内容器、および
異なる時期に生ごみとミミズ糞土とが仕込まれた複数の前記内容器を、仕込み時期の時系列に並べて収納するための外容器を備える、請求項１に記載の肥料の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はミミズ糞土を用いた肥料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から、家庭等から排出される生ゴミを肥料として再利用をすることが検討されている。例えば特許文献１（特開２００２−３３８３８０号公報）には、生ゴミを発酵させて肥料を得る方法が開示されている。具体的に当該文献には、２３リットルの発泡ポリスチレン製箱に生ゴミ約６００ｇを投入し、容積で生ごみの半量〜同量の腐葉土を加えて移植ごてで撹拌して、１ヶ月ほど発酵させて肥料を得ることが開示されている（特許文献１実施例）。
【０００３】
また、特許文献２（特開２００３−２３６５１３号公報）および３（特開２００６−２８９３３３号公報）には、ミミズを用いて生ごみを処理して肥料を得る方法が開示されている。具体的にこれらの文献には、生活床に生ゴミを置き、生ごみをミミズに餌として摂食させることにより、生ゴミを処理して肥料を得る方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３８３８０号公報
【特許文献２】特開２００３−２３６５１３号公報
【特許文献３】特開２００６−２８９３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ミミズに生ごみを摂食させる等により肥料を得る方法が検討されているが、これらの方法は生産効率が十分ではなかった。かかる事情に鑑み、本発明は、より生産性に優れた、生ゴミから肥料を製造する方法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】
【０００６】
発明者らは鋭意検討の結果、生ゴミをミミズ糞土で処理することにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、生ゴミとミミズ糞土を混合して発酵させる発酵工程、を含む、肥料の製造方法を提供する。前記製造方法は、生ゴミに発酵促進剤を添加する前処理工程を含んでもよい。前記ミミズ糞土の混合量は生ゴミ１００質量部に対して３００〜５００質量部が好ましい。前記発酵工程は１週間以上であればよいが、１〜３週間であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、生産性に優れた、生ゴミから肥料を製造する方法が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ミミズ糞土の団粒構造の概要を示す図である。
【図２】肥料製造装置の概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
１．本発明の肥料の製造方法
本発明の肥料の製造方法は、生ゴミとミミズ糞土を混合して発酵させる発酵工程を含む。
（１）発酵工程
本工程では、生ゴミにミミズ糞土を混合し発酵させる。本発明において発酵とは微生物を利用して有機化合物を製造することをいう。本発明においては、好気性発酵が好ましい。
【００１０】
１）生ゴミ
生ゴミとは、食品廃棄物を含むゴミである。本発明において生ゴミは、家庭から排出される生ゴミ、および食品加工場またはレストラン等の事業所から排出される生ゴミを含む。本発明で用いる生ゴミは、野菜廃棄物を含むことが好ましい。野菜廃棄物を原料とすると効率よく栄養価の高い肥料が得られる。特に、野菜廃棄物が葉菜類の廃棄物であると、表面積が大きいので発酵が早く、効率よく肥料を製造できる。葉菜類とは葉の部分を食用とする野菜であり、その代表的な例には、キャベツ、レタス、アブラナ、コマツナ、チンゲンサイ、ニラ、ネギ、ハクサイおよびホウレンソウ等が含まれるがこれに限定されない。
また本発明で用いる生ゴミは、ワカメ、昆布等の海草の廃棄物を含むことが好ましい。海草の廃棄物も表面積が大きいので、これを用いると効率よく肥料を製造できる。
【００１１】
２）ミミズ糞土
ミミズ糞土とは、ミミズに有機性汚泥や食品加工廃棄物、家畜排泄物、し尿・下水汚泥などを摂食させて得られる、ミミズの排泄物である。ミミズとは環形動物門貧毛綱に属する動物である。本発明においては、入手容易性等の観点から、フトミミズ科、ツリミミズ科に分類されるミミズが好ましく、中でもシマミミズが好ましい。
【００１２】
ｉ）構造
本発明で用いるミミズ糞土は、団粒構造を有することが好ましい。団粒構造とは、図１に模式的に示すとおり、団粒２が複数個凝集することにより形成された凝集体１および団粒間隙間６を有する構造である。団粒とは、糞土の微粒子が糊状の有機物を介して結合されてできた微小な団粒内隙間４を有する粒である。糊状の有機物とは、有機物が微生物等により分解されて生成された粘着性の物質である。
【００１３】
凝集体１は、団粒内隙間４および団粒間隙間６を介して凝集体１内に空気を通すことができる。このため好気性発酵を行ないやすい。通気性をより高めるために、この凝集体の直径は約０．１〜０．２ｍｍが好ましい。
【００１４】
本発明で用いるミミズ糞土は、前記凝集体がさらに凝集して構成された粒子であってもよい。本発明で用いるミミズ糞土粒子の平均粒子径は０．１〜０．６ｍｍが好ましい。このような平均粒子径を有するミミズ糞土粒子は取り扱い性に優れる。平均粒子径は、顕微鏡像から複数の粒子の粒子径を測定して求められる。粒子が球体でない場合、平均粒子径は短径と長径の平均値である。
【００１５】
ｉｉ）ミミズ糞土の産生方法
本発明で用いるミミズ糞土は、シイタケの菌床粕を含む餌をミミズに摂食させて産生することが好ましい。シイタケの菌床粕とは、シイタケの栽培に用いた菌床の廃棄物である。菌床とは、キノコ栽培における培地であって、オガクズ等の木質基材に栄養源を混ぜた培地である。シイタケの菌床粕を含む餌を摂食したミミズにより産生されたミミズ糞土を用いると、好気性発酵を行ないやすくなる。
【００１６】
ｉｉｉ）ミミズ糞土の混合量
ミミズ糞土の混合量は、生ゴミ１００質量部に対して３００〜５００質量部が好ましい。前記混合量が３００質量部未満であると、発酵が十分に進行しない場合がある。また、前記混合量が５００質量部を超えるとコストが増加することがある。ミミズ糞土の混合方法は特に限定されないが、容器に充填された生ゴミに、ミミズ糞土を添加して撹拌して混合することが好ましい。混合時の温度も特に限定されないが、好気性生物の活性維持の観点から１０〜３０℃が好ましい。ただし、後述するように、生ゴミには前処理を施してよく、この場合、生ゴミの発酵が既に始まっている場合がある。このようなときは、混合物の温度は３０℃を超えていてもよい。
【００１７】
３）混合、発酵方法
生ゴミとミミズ糞土を前記のとおりの量で容器等に仕込み、十分に混合することが好ましい。混合手段は限定されないが、手でかき混ぜて混合してもよいし、公知のミキサーを用いて混合してもよい。この際、混合物は、混合物全体に対して５０〜８０質量％の水分を含むことが好ましい。水分量は、混合物に霧吹き等で水を添加することで調整できる。７０質量％程度の水分を含む混合物の見た目は、雨上がり時の土の色とほぼ同じであるので、外観により水分量の目安を得ることができる。発酵中、混合物が上記水分を保つように、水分量を調整することが好ましい。
【００１８】
発酵は、容器を開放して行なうことが好ましい。容器を密閉して発酵を行なうと、カビや腐敗が発生することがある。また、容器内の混合物の露出している表面をミミズ糞土で覆うことが好ましい。具体的には、混合物の露出している表面上にミミズ糞土の０．５〜２ｃｍ程度の層が形成されるように、ミミズ糞土を敷き詰めることが好ましい。このようにすると、カビや腐敗の発生を防止でき、さらには混合物が悪臭を発することを抑制できる。
【００１９】
発酵時間は雰囲気温度および生ゴミの種類によっても異なる。生ゴミが葉菜類廃棄物または海草廃棄物を１０質量％含む場合、発酵時間は約１週間が好ましい。また、生ゴミが主として塊状の廃棄物を含む場合、発酵時間は約２〜３週間が好ましい。塊状の廃棄物とは、長径が１〜２ｃｍ程度以上の大きさの廃棄物をいう。
【００２０】
４）ミミズ糞土の効果
本発明によれば、従来の方法に比べて発酵時間を短縮できる。この理由は定かではないが、本発明で用いるミミズ糞土は団粒構造を有しているので通気性がよく、好気性発酵がより促進されるためと考えられる。さらに、本発明のミミズ糞土は、好気性発酵に有益な微生物を多数含んでいるため、好気性発酵がより一層促進されるためと考えられる。前述のとおり、シイタケ菌床粕を含む餌を摂食して産生されたミミズ糞土を用いると、当該ミミズ糞土には、生ゴミの腐敗をもたらすような有害な菌がほとんど含まれていないので、より一層発酵時間を短縮できる。
【００２１】
（２）前処理工程
本発明は、前記発酵工程の前処理として生ゴミに発酵促進剤を混合添加してもよい。発酵促進剤とは、発酵を促進する微生物を含有する物質または当該微生物が生育するのを促進する物質を含有する薬剤をいう。本前処理工程において、系を酸性（ｐＨ３〜４）にできるような発酵促進剤を用いると生ゴミが雑菌により腐敗するのをより効果的に防止できるので好ましい。系のｐＨは１質量部の試料（生ゴミ）を１０質量部の水で抽出して得た抽出水から求められる。前記のような発酵促進剤の例には、通性嫌気性発酵促進剤（例えば通性嫌気性乳酸菌等）が含まれる。
生ゴミを前記の発酵促進剤と混合する際の温度は、当該促進剤の活性維持の観点から１０〜３０℃が好ましい。また、発酵促進剤の混合量は通常使用される量としてよい。
【００２２】
２．本発明により得られる肥料
１）特性
本発明により得られた肥料は、生ゴミ由来の栄養素と、ミミズ糞土に由来する栄養素を備えるため、栄養価が高い。本発明で得られた肥料を、一般用土１ｍ２あたりに、１．５ｋｇ施肥し、７日経過した後の土壌中の栄養素濃度は以下のとおりであることが好ましい。以下の項目は、独立行政法人農業環境技術研究所が定める肥料分析法に基づいて求められる。
【００２３】
アンモニア態窒素：０．０５〜１ｍｇ／１００ｇ
硝酸態窒素：１５〜２５ｍｇ／１００ｇ
可給態燐酸：１００〜２００ｍｇ／１００ｇ
可給態鉄：５〜２００ｐｐｍ
交換性マンガン：２０〜４０ｐｐｍ
交換性石灰ＣａＯ：２６０〜３５０ｍｇ／１００ｇ
交換性苦土ＭｇＯ：１００〜２００ｍｇ／１００ｇ
交換性加里Ｋ２Ｏ：５０〜７０ｍｇ／１００ｇ
アンモニア態窒素は、アンモニウム塩の形態で存在する窒素である。この濃度は、試料を２Ｍの塩化カリウム水溶液で抽出し、抽出物をアルカリ性にしてアンモニウム塩をアンモニアにし、水蒸気蒸留してアンモニアを分留して定量して求められる。硝酸態窒素は、硝酸イオンのように酸化窒素の形で存在する窒素である。この濃度は、１）試料を２Ｍの塩化カリウム水溶液で抽出し、抽出液にデバルタ合金等の還元性の金属を装入して、亜硝酸イオン、硝酸イオンをアンモニウムイオンに還元し、２）この液をさらにアルカリ性にして、アンモニウムイオンをアンモニアにし、アンモニアを水蒸気蒸留して定量し、３）この値から、別に求めたアンモニア態窒素濃度を差し引くことで求められる。
【００２４】
可給態燐酸および鉄とは、植物には直接利用されないが微生物の働きで植物に利用される形態に変化できる土壌中の燐酸、鉄の量である。交換性石灰等は、土壌中の陽イオン交換容量に占める石灰等の割合である。陽イオン交換容量とは、一定量の土壌が保持できる陽イオンの量である。
【００２５】
また、上記土壌は以下の特性を有することが好ましい。
ｐＨ：７〜９
電気伝導度（ＥＣ）：１１０〜２００  ｍｓ／ｍ
塩基置換容量（ＣＥＣ）：１０〜２０
ｐＨおよび電気伝導度は、独立行政法人農業環境技術研究所が定める肥料分析法に準じて、１質量部の試料を１０質量部の水で抽出して得た抽出水から求められる。塩基置換容量とは、土壌が陰イオンを保持できる能力である。
【００２６】
生ゴミとしてキャベツや白菜等の葉菜類廃棄物を用いると、鉄分、カルシウムの豊富な肥料が得られる。生ゴミとしてワカメ等の海草廃棄物を用いると、カルシウムの豊富な肥料が得られる。
【００２７】
２）用途
本発明で得られた肥料は、家庭等から排出される生ゴミから得られた安全な有機肥料であり、植物の栽培に幅広く利用できる。
【００２８】
３．肥料の製造装置
本発明の肥料の製造方法は、発明の効果を損なわない範囲で任意に実施できるが、以下に、本発明の製造方法を実施するための好ましい装置を説明する。
【００２９】
本発明を実施するための好ましい装置は、生ごみとミミズ糞土とを仕込み、これらを発酵させるための天面が開放された内容器、および異なる時期に生ごみとミミズ糞土とが仕込まれた複数の前記内容器を、仕込み時期の時系列に並べて収納するための外容器を備える。図２は、当該装置の概要を示す。図２中、１０は内容器、２０は外容器、３０は生ゴミとミミズ糞土の混合物である。
【００３０】
（１）内容器
内容器１０とは、生ごみとミミズ糞土とを仕込み、これらを発酵させるための天面が開放された容器である。本発明は、家庭や飲食店等の事業所から排出された生ゴミを利用できるが、これらの生ゴミは毎日処理されることが好ましい。よって、内容器１０の容量は、一日分の生ゴミ処理に適した大きさであることが好ましい。混合されるミミズ糞土の量を考慮すると、家庭からの生ゴミを用いる場合は、内容器の容量は０．２〜２リットルが好ましく、０．５〜１リットルがより好ましい。また事業所からの生ゴミを用いる場合は、内容器の容量は１〜５０リットルが好ましく、５〜１０リットルがより好ましい。
【００３１】
内容器１０としては任意の容器を用いてよいが、取り扱い性等の観点から、プラスチック製容器が好ましい。容器の形状も限定されないが、本装置においては複数の内容器１０を並べて外容器２０内に収容するので、直方体または立方体が好ましい。
【００３２】
（２）外容器
外容器２０とは、前記内容器１０を複数収納する容器である。前述のとおり、内容器１０には、排出される生ゴミとミミズ糞土が仕込まれて混合される。通常は、一日に一回程度、一つの内容器１０に生ゴミとミミズ糞土を仕込むことが好ましいので、仕込み時期の異なる複数の内容器１０が得られる。これらを、図２に示すとおり、仕込み時期の時系列に並べて外容器２０に収納する。すると、発酵が進み、仕込みが早い順に肥料ができあがる。前述のとおり、発酵に要する時間は１〜３週間程度であるので、外容器が５〜２５個程度の内容器１０を収納できると、肥料の完成と、生ゴミの仕込みとのサイクルを効率よく回転できるので好ましい。本装置は、外容器２０を複数有していてもよい。
【実施例】
【００３３】
［実施例１］
生ゴミとしてキャベツおよび白菜の廃棄物を５ｋｇ準備した。この生ゴミにミミズ糞土を添加した。畑の土を掘って深さ５０ｃｍ  長さ６０ｃｍ  幅３０ｃｍの直方体の穴を形成しこの穴に前記生ゴミを挿入した。
【００３４】
次いでこの混合物を２０℃の土壌温度下で静置して１週間発酵させ、肥料を得た。肥料中にキャベツおよび白菜の原形は認められなかった。
肥料を得るのに使用した直方体から得られた肥料を取出し、直方体側面の土５ｇを採取して、分析した結果を表１に示す。
【００３５】
［実施例２］
生ゴミとしてキャベツおよび白菜の廃棄物を５ｋｇ準備した。発酵促進剤として、乳酸菌、酵母および光合成細菌を主成分とする微生物の共生体である市販のＥＭ菌を準備した。ＥＭ菌を水に分散させて１０倍に希釈した分散液を得た。この分散液に生ゴミを２〜３日浸漬させ、浸漬後の生ゴミにミミズ糞土を添加した。畑の土を掘って深さ５０ｃｍ  長さ６０ｃｍ  幅３０ｃｍの直方体の穴を形成しこの穴に前記生ゴミを挿入した。
【００３６】
次いでこの混合物を２０℃の土壌温度下で静置して１週間発酵させ、肥料を得た。肥料中にキャベツおよび白菜の原形は認められなかった。
肥料を得るのに使用した直方体から得られた肥料を取出し、直方体側面の土５ｇを採取して、分析した結果を表１に示す。表１には元の畑の土、およびミミズ糞土について同様の分析を行った結果も合わせて示した。この結果より、本実施例で得た肥料はカルシウムと鉄を豊富に土壌に溶出できることが明らかである。
【００３７】
［実施例３］
生ゴミとしてワカメ廃棄物５ｋｇを使用した以外は、実施例２と同様にして肥料を得て、評価した。結果を表１に示す。この結果から、本実施例で得た肥料はカルシウムを豊富に土壌に溶出できることが明らかである。
【００３８】
【表１】
2012066957.tif 000002
【符号の説明】
【００３９】
１  団粒の凝集体
２  団粒
４  団粒内隙間
６  団粒間隙間
１０  内容器
２０  外容器
３０  生ゴミとミミズ糞土の混合物
【図１】
2012066957.tif 000003
【図２】
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