(57)【要約】【課題】簡易な方法で、短時間において、菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つエノキタケなどのキノコの廃菌床を発酵乾燥する方法を提供する。【解決手段】キノコ廃菌床１００質量部に対して１５質量部以上の発酵開始助剤を混合して断熱容器内に収容し、この断熱容器内に空気を流通させて第１回目の発酵を行うとともに、第２回目以降の発酵において、新たなキノコ廃菌床１００質量部に対して３０質量部以上の前回の発酵で得られた発酵生成物を混合して断熱容器内に収容し、この断熱容器内に空気を流通させて発酵を行った。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キノコ廃菌床１００質量部に対して１５質量部以上の発酵開始助剤を混合して断熱容器内に収容し、この断熱容器内に空気を流通させて１回目の発酵を行うとともに、２回目以降の発酵において、新たなキノコ廃菌床１００質量部に対して３０質量部以上の前回の発酵で得られた発酵生成物を混合して断熱容器内に収容し、この断熱容器内に空気を流通させて発酵を行うことを特徴とする菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つキノコ廃菌床の発酵乾燥方法。
【請求項２】
前記発酵開始助剤は、好気性発酵微生物を含むものであることを特徴とする請求項１記載のキノコ廃菌床の発酵乾燥方法。
【請求項３】
前記発酵開始助剤は、発酵鶏糞堆肥、ＥＭ発酵資材、乾燥牛糞、発酵牛糞堆肥、発酵豚糞堆肥のいずれかであることを特徴とする請求項２記載のキノコ廃菌床の発酵乾燥方法。
【請求項４】
前記キノコ廃菌床は、エノキタケ廃菌床であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のキノコ廃菌床の発酵乾燥方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つキノコ廃菌床の発酵乾燥方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、廃棄物処理や地球温暖化といった問題を解決すべく、農業系廃棄物の有効利用が望まれている。中でも、キノコ廃菌床は、バイオマス発生量の相当量を占め、現在では飼料化や堆肥化などにより利用されているが、その需要量にも限りがあることから廃棄物系バイオマス燃料としての利活用が期待されている。また、キノコ廃菌床はリン、カリウムの含有量が多く、燃焼後の焼却灰は食品製造原料由来であるため、重金属などを含まない優良な肥料原料としてそのまま利用することが期待できる。リン資源の枯渇が問題となっている昨今、廃菌床の焼却灰はリン資源の確保にも繋がると考えられている。しかし、キノコ廃菌床は含水率が約５５％と高いので、燃焼前には自燃可能かつ熱回収が見込まれる含水率３０〜４０％程度に乾燥させなければならない。したがって、キノコ廃菌床のエネルギー資源化には低エネルギー、低コストでの乾燥法を確立する必要がある。
【０００３】
乾燥法には種類が多く存在するが、熱風を通風するといった直接乾燥法では熱風を作り出すのにエネルギーがかかり、熱効率も低い。赤外線、高周波などの電気的乾燥法もあるが、いずれの場合も照射のエネルギーを必要とする。加熱以外のバイオマスの乾燥法には発酵乾燥法が挙げられる。堆肥化に伴う微生物発酵による発熱を乾燥熱源として利用する発酵乾燥法は、外部から加えるエネルギーが機械的動力のみであることからエネルギーにかかるコストを抑えることができ、また常温に近い運転条件なので設備投資も他の乾燥法に比べると安価になる。全体として、低コストでの乾燥が期待できる。さらに、発酵乾燥は操作においても加熱炉などを使わないことから非常に安全性が高いと言える。
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されるような従来のバイオマスの発酵乾燥法では、１処理あたりの所要時間が数十日間と長いという問題があった。また、発酵乾燥を発酵槽内で行い、槽内への空気導入を行うことで小規模かつ高速でバイオマスを乾燥する装置及び方法が特許文献２に開示されている。しかし、１処理毎に発酵開始菌（種菌）を投入するため、種菌の調達、確保のコスト上昇が避けられないという問題があった。
【０００５】
さらに、この発酵乾燥法を用いて菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つために抗菌物質を含有するキノコ廃菌床（例えばエノキポジンを含有するエノキタケ廃菌床）を乾燥しようとすると、抗菌物質により発酵を行う細菌が死滅するため、安定した発酵乾燥は不可能であるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１８９２６８号公報
【特許文献２】特開２００９−１７８７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点を解決し、簡易な方法で、短時間において、菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つエノキタケなどのキノコの廃菌床を発酵乾燥する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つキノコ廃菌床の発酵乾燥方法は、キノコ廃菌床１００質量部に対して１５質量部以上の発酵開始助剤を混合して断熱容器内に収容し、この断熱容器内に空気を流通させて１回目の発酵を行うとともに、２回目以降の発酵において、新たなキノコ廃菌床１００質量部に対して３０質量部以上の前回の発酵で得られた発酵生成物を混合して断熱容器内に収容し、この断熱容器内に空気を流通させて発酵を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、前記発酵開始助剤は、好気性発酵微生物を含むものであることを特徴とする。
【００１０】
また、前記発酵開始助剤は、発酵鶏糞堆肥、ＥＭ発酵資材、乾燥牛糞、発酵牛糞堆肥、発酵豚糞堆肥のいずれかであることを特徴とする。
【００１１】
また、前記キノコ廃菌床は、エノキタケ廃菌床であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つキノコ廃菌床の発酵乾燥方法によれば、簡易な方法で、短時間において、菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つエノキタケなどのキノコの廃菌床を発酵乾燥することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における第１回目のエノキタケ廃菌床の発酵において、発酵開始助剤の添加量と発酵時の温度上昇の関係を示すグラフである。
【図２】実施例１における実験手順と結果を示す説明図である。
【図３】実施例１におけるひよこ発酵鶏糞を用いた場合の発酵時の温度上昇を示すグラフである。
【図４】実施例１におけるＥＭ発酵資材を用いた場合の発酵時の温度上昇を示すグラフである。
【図５】実施例１における乾燥牛糞を用いた場合の発酵時の温度上昇を示すグラフである。
【図６】実施例１におけるペレット化牛糞堆肥を用いた場合の発酵時の温度上昇を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つキノコ廃菌床の発酵乾燥方法は、はじめに、キノコ廃菌床と発酵開始助剤を混合して断熱容器内に収容し、この断熱容器内に空気を流通させて１回目の発酵を行う。ここで、安定した発酵を継続させるために、キノコ廃菌床１００質量部に対して、１５質量部以上の発酵開始助剤を混合するのが好ましい。
【００１５】
そして、２回目以降の発酵において、新たなキノコ廃菌床と前回の発酵で得られた発酵生成物を混合して断熱容器内に収容し、この断熱容器内に空気を流通させて発酵を行う。すなわち、２回目以降の発酵においては、前回の発酵生成物を発酵開始助剤の代わりに用いるものである。ここで、安定した発酵を継続させるために、新たなキノコ廃菌床１００質量部に対して、前回の発酵で得られた発酵生成物３０質量部以上を混合するのが好ましい。
【００１６】
発酵開始助剤としては、好気性発酵微生物を含むものを用いることができ、堆肥又は発酵微生物含有剤が好適に用いられる。堆肥としては、例えば、発酵鶏糞、乾燥牛糞、発酵牛糞堆肥が好適に用いられ、発酵微生物含有剤としては、例えば、有用微生物群（ＥＭ）を含むＥＭ発酵資材が好適に用いられる。
【００１７】
キノコ廃菌床としては、特定のものに限定されるものではないが、例えば、抗菌物質であるエノキポジンを産生する性質を持つエノキタケ廃菌床を用いることができる。
【００１８】
断熱容器としては、本発明の方法により発酵を行ったときの最高温度が６０℃以上に到達する程度の断熱性を有すればよく、特定の構造のものに限定されるものではない。
【００１９】
発酵時に断熱容器に導入する空気の量は、キノコ廃菌床の温度、断熱容器内外の空気の湿度や温度に応じて適宜調整すればよい。
【００２０】
断熱容器内へ空気を導入する際は、断熱容器内の空気層に導入してもよく、キノコ廃菌床の充填層に導入してもよい。空気層に導入する場合は、空気がキノコ廃菌床に良く触れるように撹拌又は切り返しを行うことが望ましい。撹拌又は切り返しは連続的、間歇的どちらでもよく、キノコ廃菌床の温度上昇と乾燥に適した条件を選定すればよい。なお、キノコ廃菌床の充填層内に送気パイプ等を用いて空気を導入する場合には撹拌、切り返しが不要なこともある。
【００２１】
本発明の菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つキノコ廃菌床の発酵乾燥方法によれば、外部からの加熱を要せずに、断熱容器内に空気を流通させて発酵を行うという簡易な方法で、発酵熱を利用して、４８〜６０時間という短時間において、含水率が約５５％であって菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つエノキタケなどのキノコの廃菌床を、自燃可能かつ熱回収が見込まれる含水率３０〜４０％程度にまで発酵乾燥することができる。
【００２２】
また、外部からの加熱を要しないこと、発酵乾燥用の装置を簡単に構成できること、発酵開始助剤の添加は１回目だけでよいことから、低コストにてキノコ廃菌床を発酵乾燥することができる。
【００２３】
本発明の方法は、菌糸が抗菌物質を産生する性質を持つキノコ廃菌床のほか、湿潤有機廃棄物一般にも適用可能である。
【００２４】
以下、本発明の具体的実施例について説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。
【実施例１】
【００２５】
本発明の方法を用いてキノコ廃菌床の乾燥を行うために、固定層発酵実験を行った。実験装置は、断熱性に優れたステンレス製デュワー瓶であり、ふたの部分には断熱材（発泡スチロール板）で断熱を施した。この中に所定量の種となる発酵開始助剤をあらかじめ混合したエノキタケ廃菌床（組成を表１に示す）を入れ、所定量の空気を流通させて発酵を行った。空気送風量は毎分０．２リットルとした。発酵途中では、廃菌床の中の温度を測定するとともに、生成ガス中の水分を冷却凝縮して捕集し量を測定した。また、生成したガス中の二酸化炭素濃度を測定した。発酵終了後は、廃菌床を取り出して乾燥し、その際の重量変化から含水率を求めた。
【００２６】
用いた発酵開始助剤は、Ａ）ひよこ発酵鶏糞（（株）東商）、Ｂ）ＥＭ発酵資材（商品名：ウルトラボカシ1000；（株）コンパル）、Ｃ）乾燥牛糞（（株）こうじや）、Ｄ）ペレット化牛糞堆肥を用いた。Ａ）ひよこ発酵鶏糞については、廃菌床およそ４００ｇに対して、添加物なし、１０％添加、２０％添加の３水準で実験を行った。ここで１０％添加の際は廃菌床４００ｇに対して発酵開始助剤４０ｇを、２０％添加の際には廃菌床４００ｇに対して発酵開始助剤８０ｇを、それぞれ添加した。また、１回目発酵終了後の発酵生成物である発酵廃菌床を次の発酵の助剤として用いることを行った。１回目発酵終了後の発酵廃菌床混合比としては、新しい廃菌床１００に対し、質量比で２０〜４０の割合でそれぞれ添加した。また、２回目以降の発酵終了後の廃菌床を次の発酵の助剤として用いることを繰り返して行い、徐々に初期開始助剤濃度を下げることを行った。
【００２７】
ひよこ発酵鶏糞を発酵開始助剤として１回目発酵させた場合の温度変化を図１に示す。発酵開始剤添加量が２０％の時には発酵開始後２４時間程度で６０℃以上に到達し４８時間後にはほぼ発酵が終了したが、発酵開始助剤添加量が１０％の時には発酵温度が最高になるまで４０時間以上を必要とし、また最高温度も５５℃に至らなかった。したがって、１回目発酵させた場合の発酵開始助剤添加量は２０％程度を必要とすることが確認された。
【００２８】
次に、発酵開始助剤添加割合２０％で約５０時間１回目発酵を行った後の発酵生成物を２回目以降の発酵開始助剤として用いた場合での、発酵時温度上昇に及ぼす１回目発酵生成物添加量の影響を調べた。図２に結果を示す。第１回目発酵生成物を２０％添加したときには５０℃までしか温度が上昇しなかったが、４０％添加したものについては６０℃強まで温度上昇が見られた。したがって、２回目の発酵には1回目の発酵生成物を４０％程度添加する必要があることが分かる。さらに３回目の発酵に２回目発酵生成物を４０％程度添加して用いた場合でも同様に６０℃強まで温度上昇が見られた。
【００２９】
以上より、１回目の発酵では発酵開始剤を２０％添加し、２回目以降では前回発酵生成物を４０％添加することが安定した発酵のために望ましいことが確認されたので、異なった堆肥あるいは発酵開始用微生物含有剤を発酵開始剤として用いた場合でもこの方式が適用できるかどうかを検討した。結果を図３〜６に示す。２回目以降の温度がいずれも最高で６０℃を超え、かつ２回目以降安定して同様な温度変化曲線が得られた。したがって、本発明の方法によって安定して継続的に発酵乾燥ができることが確認された。
【００３０】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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