(57)【要約】【課題】使用後の敷材、特に家畜の排せつ物を有効利用する。【解決手段】本発明は、有機物を分解する分解工程を有する有機資材の製造方法である。分解工程は、乳酸菌を供与して家畜を飼育することで排せつ物中に含ませた乳酸菌により、有機物を好気分解することにより行われる。家畜への乳酸菌の供与は、乳酸菌以外の飼料１００体積部に対して、０．０１体積部以上２．０体積部以下の固体状乳酸菌資材を配合した飼料を家畜に与えることにより行うことが好ましい。本発明は、分解工程前に行われると共に、家畜の飼育用に使用した使用済み敷材を嫌気発酵させる発酵工程をさらに備えることが好ましく、分解工程は、発酵工程後の使用済み敷材を好気分解することにより行われる。好気分解は、酸素圧が１０％以下の微好気条件下で行うとよい。分解工程においては、有機物にミネラル水を噴霧することが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機物を分解する分解工程を有する有機資材の製造方法であって、
前記分解工程は、乳酸菌を供与して家畜を飼育することで排せつ物中に含ませた乳酸菌により、前記有機物を好気分解することにより行われることを特徴とする有機資材の製造方法。
【請求項２】
前記家畜への乳酸菌の供与は、乳酸菌以外の飼料１００体積部に対して、０．０１体積部以上２．０体積部以下の固体状乳酸菌資材を配合した飼料を家畜に与えることにより行われる請求項１に記載の有機資材の製造方法。
【請求項３】
前記好気分解は、酸素圧が１０％以下の微好気条件下で行われる請求項１又は請求項２に記載の有機資材の製造方法。
【請求項４】
前記分解工程前に行われると共に、家畜の飼育用に使用した使用済み敷材を嫌気発酵させる発酵工程をさらに有し、
前記分解工程は、前記発酵工程後の使用済み敷材を好気分解することにより行われる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機資材の製造方法。
【請求項５】
前記使用済み敷材は、おが粉、鉋屑、樹皮粉砕物及び木材粉砕物のうちの少なくとも１つを含む請求項４に記載の有機資材の製造方法。
【請求項６】
前記樹皮粉砕物又は木材粉砕物は、間伐材粉砕物である請求項５に記載の有機資材の製造方法。
【請求項７】
前記分解工程において、前記有機物にミネラル水を噴霧する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機資材の製造方法。
【請求項８】
前記有機資材は、家畜用敷材、土壌改良資材、水質改良剤、家畜排せつ物処理剤、又はこれらの原料である請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の有機資材の製造方法。
【請求項９】
前記土壌改良資材は肥料又は土壌改良剤である請求項８に記載の有機資材の製造方法。
【請求項１０】
前記分解工程後の有機物を水と接触させた後に固液分離することで液状資材及び固体状資材を得る接触・分離工程をさらに有する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の有機資材の製造方法。
【請求項１１】
前記水は、ミネラル成分を含有する請求項１０に記載の有機資材の製造方法。
【請求項１２】
乳酸菌を供与して家畜を飼育することで排せつ物中に含ませた乳酸菌により、有機物を好気分解して得た有機資材。
【請求項１３】
前記排せつ物及び有機物として家畜の飼育用に使用した使用済み敷材を用い、
前記使用済み敷材を嫌気発酵させた後に前記使用済み敷材中の有機物を好気分解して得た請求項１２に記載の有機資材。
【請求項１４】
前記使用済み敷材は、おが粉、鉋屑、樹皮粉砕物、及び木材粉砕物のうちの少なくとも１つを含む請求項１３に記載の有機資材。
【請求項１５】
前記樹皮粉砕物又は木材粉砕物は、間伐材粉砕物である請求項１４に記載の有機資材。
【請求項１６】
家畜用敷材、土壌改良資材、水質改良剤、家畜排せつ物処理剤、又はこれらの原料である請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載の有機資材。
【請求項１７】
前記土壌改良材、前記水質改良剤、又はこれらの原料は、ミネラル成分を配合させた液状有機資材である請求項１６に記載の有機資材。
【請求項１８】
請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の有機資材の製造方法により得られる有機資材を家畜用の敷材又は敷材原料として使用する使用済み敷材のリサイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家畜の排せつ物により有機物を好気分解して得られる家畜の飼育用の敷材や肥料等の有機資材及びその製造方法に関する。本発明はさらに、家畜の飼育に使用した使用済み敷材のリサイクルシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
肉牛経営や酪農経営をはじめとする畜産業においては、畜舎における家畜の敷材として、おが屑、鉋屑、バーク等の木質材が利用されている。この敷材は、ある程度の期間使用すると家畜の糞尿等によって汚れることから、定期的に交換する必要がある。この場合、使用後の敷材は、一部が肥料として使用されるが、その余は焼却等の処理を経て投棄されている。しかし、投棄場所の不足と共に、「家畜排せつ物の管理の適正化及び利用の促進に関する法律」を踏まえて、使用後の敷材、特に家畜の排せつ物の適正な管理と有効利用が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３３８５２６３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０８８９３号公報
【特許文献３】特開２０１４−３９５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、使用後の敷材、特に家畜の排せつ物を有効利用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の有機資材の製造方法は、有機物を分解する分解工程を有する有機資材の製造方法であって、前記分解工程は、乳酸菌を供与して家畜を飼育することで排せつ物中に含ませた乳酸菌により、前記有機物を好気分解することにより行われることを特徴とする。
【０００６】
本発明の有機資材は、乳酸菌を供与して家畜を飼育することで排せつ物中に含ませた乳酸菌により、有機物を好気分解して得たものである。
【０００７】
本発明の使用済み敷材のリサイクルシステムは、家畜の飼育用に使用した使用済み敷材を嫌気発酵させる発酵工程と、乳酸菌を供与した家畜の排せつ物により前記発酵工程後の使用済み敷材を好気分解する分解工程と、を含む機資材の製造方法により得られる有機資材を家畜用の敷材又は敷材原料として使用するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、使用済みの敷材、特に家畜の排せつ物を有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態である有機資材の製造方法の一例をフローである。
【図２】図２（Ａ）は発酵工程を説明するための発酵室を模式的に示す断面図であり、図２（Ｂ）は分解工程を説明するための分解室を模式的に示す断面図である。
【図３】分解工程後の有機資材から液状資材及び固体資材を得るための分離装置の一例を示す模式的断面図である。
【図４】図３に示す分離装置を利用して有機資材から液状資材及び固体資材を得る方法を説明するための模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態について、第１の実施形態から第４の実施形態として詳細に説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
本実施形態は、家畜の飼育に使用した敷材（以下「使用済み敷材」ともいう）から有機資材を製造する方法である。この製造方法は、図１に示すように、乳酸菌を供与して飼育した家畜の使用済み敷材を回収し、この使用済み敷材から発酵工程及び分解工程を経て有機資材を得るものである。
【００１２】
＜家畜の飼育＞
家畜は、床に敷材を敷いた畜舎において飼育される。ここで、「家畜」とは、人間が飼育して利用する獣類を意味する。本発明では家畜の種類には特に制限はないが、家畜としては、例えば牛、豚、鶏、馬、羊、やぎが挙げられ、中でも牛、豚及び鶏が好ましい。
【００１３】
本発明における「敷材」としては、例えばおが粉、鉋屑、樹皮粉砕物（バークチップス）、木材粉砕物（ウッドチップ）等の木質材が挙げられる。樹皮粉砕物及び木材粉砕物は、資材の有効活用の観点から、間伐材を粉砕したものが好ましい。これらの木質材は、単独で使用しても複数種を併用してもよく、他の資材と混合して使用してもよい。他の資材としては、例えば籾殻、米ぬか、藁の他、紙の粉砕物が挙げられる。もちろん、木質材を用いることなく、他の資材を敷材として使用してもよい。
【００１４】
（乳酸菌の供与）
家畜に対する乳酸菌の供与は、家畜の飼料に乳酸菌を配合することで行われる。飼料への乳酸菌の配合は、乳酸菌以外の飼料に対して、例えば粒状、塊状等の固体状乳酸菌資材を混合することで行うことが好ましい。乳酸菌資材の配合量としては、固体飼料１００体積部対して、０．０１体積部以上２．０体積部以下が好ましく、０．０５体積部以上１．０体積部以下がより好ましく、０．１体積部以上０．５体積部以下がさらに好ましい。乳酸菌資材の配合量が乳酸菌資材以外の飼料１００体積部対して０．０１体積部未満であると、家畜の排せつ物中の乳酸菌量が不十分となるおそれがある一方、乳酸菌資材の配合量が２．０体積部を超えても、配合量の増加に伴う乳酸菌量の増加が十分に見込めないおそれがある。
【００１５】
なお、乳酸菌は、必ずしも固体状で飼料に配合する必要はなく、飼料に対して液状で配合してもよい。また、家畜に対する乳酸菌の供与は、家畜の飲料水に乳酸菌を配合することで供与してもよい。さらに、家畜に対する乳酸菌を供与は、飲食用として配合する場合に限らず、固体状又は液状の乳酸菌含有物を家畜に対して直接経口投与することにより行うこともできる。
【００１６】
乳酸菌としては、家畜の体内で生存可能なものであれば特に制限はなく、家畜の腸内環境、得られる有機資材の用途等に応じて適宜選択すればよいが、耐酸性を有する乳酸菌、例えばｐＨ５以下で生存可能な乳酸菌、特にｐＨ３の強酸性下で生存可能な乳酸菌が好ましい。このような乳酸菌としては、例えばLactobacillus  acidophilus、Lactobacillus  delbrueckii、Lactobacillus  plantarum、Lactobacillus  sanfranciscencis、Lactobacillus  fermentum、Lactobacillus  salivarius、Lactobacillus  amylvorus、Lactobacillus  casei、Lactobacillus  crispatusが挙げられる。Lactobacillus  acidophilusとしては、例えばLactobacillus  acidophilus  NP51、Lactobacillus  acidophilus  NPC747、Lactobacillus  acidophilus  NP1が挙げられ、これらの中でもLactobacillus  acidophilus  NP51、Lactobacillus  acidophilus  NPC747が好ましい。Lactobacillus  delbrueckiiとしては、Lactobacillus  delbrueckii  ANTI  MUFFA（財団法人特許寄託センター  受託番号FERM  P-19705）が好ましい。例示した乳酸菌は、単独で使用しても２種以上を併用してもよく、また例示した以外の乳酸菌、酵母や大腸菌等の他の菌と併用してもよい。
【００１７】
以上のように、家畜に特定の乳酸菌を供与することで、家畜の腸内及び排せつ物中に特定の乳酸菌を生菌させることができる。
【００１８】
（発酵工程）
発酵工程は、畜舎から回収した使用済みの敷材を嫌気環境下で堆積することで行われる（一次堆積）。発酵工程は、例えば図２（Ａ）に示す発酵室１において行うことができる。この発酵室１は、非通気性又は難通気性の床１０及び側壁１１により規定されている。床１０及び側壁１１は、例えばコンクリートにより形成される。発酵室１にはさらに、側壁１１の上部に屋根１２が設けられており、雨や雪等によって発酵中の使用済み敷材２が濡れないようになされている。
【００１９】
このような発酵室１を利用して発酵工程を行う場合、発酵室１内に使用済み敷材２を堆積すると共に、使用済み敷材２の上方にシート１３を配置した状態とされる。これにより、使用済み敷材２が嫌気状態で堆積された状態とされ、また発酵中の使用済み敷材２の温度や湿度の変動を好適に抑制することができる。このような嫌気状態は、発酵室１外の温度や発酵室１の断熱性能等にもよるが、一般に３０日以上６０日以下維持することが好ましい。この場合、使用済み敷材２の全体で均一に発酵が進行するように５日〜１０日毎に使用済み敷材２の切り返しを行うのが好ましい。なお、シート１３は、必ずしも使用済み敷材２の上方に配置する必要はなく、使用済み敷材２を直接覆うように配置してもよい。
【００２０】
ここで、使用済み敷材２は、乳酸菌含有飼料等により特定の乳酸菌を供与した家畜の排せつ物が付着したものであるから、使用済み敷材２中には特定の乳酸菌等の有用微生物が生菌している。そのため、使用済み敷材２が嫌気状態で堆積された状態とされることで、特定の乳酸菌等の有用微生物によって使用済み敷材２の嫌気発酵を行うことができる。このような嫌気発酵により、使用済み敷材２中の有用微生物が増殖する一方、使用済み敷材２の内部温度が約６０℃に上昇することから、病原菌等の有害微生物の増殖を抑制することができる。
【００２１】
（分解工程）
分解工程は、嫌気発酵後の使用済み敷材（以下「一次発酵敷材」ともいう）を好気環境下で堆積することで行われる（二次堆積）。分解工程は、例えば図２（Ｂ）に示す分解室３において行うことができる。この分解室３は、好気環境を達成するために一次発酵敷材４を堆積させる部分の側部及び底部は通気性部材３０，３１により規定されている。通気性部材３０，３１は、分解室３の側壁３２及び底壁３３から一定距離間した位置に配置される。これにより、一次発酵敷材４を大気と効率良く接触させることができる。
【００２２】
通気性部材３０，３１としては、エキスパンドメタル、パンチングメタル、金網等の多数の貫通孔を有する部材を使用することができる。このような通気性部材３０，３１により一次発酵敷材の堆積領域を規定した場合、一次発酵敷材における好気環境となる容積を効率的に確保することができる。また、通気性部材３０，３１の貫通孔の形状としては、例えば長方形、正方形、菱形等の矩形又はこれら類似形状の他、真円径、長円径、楕円径等の円形又はこれらの類似形状等が挙げられる。このような貫通孔は、例えば矩形の貫通孔の場合は対角線の長さが０．５ｃｍ〜１０ｃｍが好ましく、１ｃｍ〜５ｃｍがより好ましい。また、対角線の長さが異なる場合には、長対角線の長さとしては３ｃｍ〜５ｃｍが好ましく、短対角線の長さとしては１ｃｍ〜３ｃｍが好ましい。さらに、真円形又は略真円径の貫通孔の場合、直径としては０．５ｃｍ〜１０ｃｍが好ましく、１ｃｍ〜５ｃｍがより好ましい。また、貫通孔が非真円形の円形の場合には、長軸の長さとしては３ｃｍ〜５ｃｍが好ましく、短軸の長さとしては１ｃｍ〜３ｃｍが好ましい。通気性部材３０，３１の貫通孔の大きさが上記した範囲のものであると、一次発酵敷材４のこぼれ落ちを抑制しつつ、一次発酵敷材４を十分に大気に接触させることができる。
【００２３】
分解室３はさらに、複数の噴霧ノズル３４を備えている。これらの噴霧ノズル３４は、一次発酵敷材４に水分をミスト状に噴霧するものである。
【００２４】
このような分解室３内に一次発酵敷材４を堆積した場合、一次発酵敷材４は表面が大気に触れることになり、好気状態で一次発酵敷材中の排せつ物等が分解される。具体的には、一次発酵敷材４の表層４０は好気状態となって排せつ物等が好気分解され、内層４１は表層４０よりも酸素圧の低い微好気状態となって排せつ物等が微好気分解される。ここで、好気状態又は好気環境という場合、酸素圧が０％を超える状態、例えば酸素圧が０．５％以上の状態を意味する。
【００２５】
このような好気状態は、分解室３外の温度や分解室３の断熱性能等にもよるが、一般に３０日以上６０日以下維持することが好ましい。分解工程中は、一次発酵敷材４の乾燥を防止すべく、噴霧ノズル３４から一次発酵敷材４に対して水分がミスト状に噴霧される。ミストの噴霧は、一次発酵敷材４の乾燥状態に応じて行えばよく、連続的噴霧及び間欠的噴霧のいずれであってもよい。ミストの平均直径（噴霧ノズル３４の噴霧口の平均直径）は、例えば５μｍ〜１５μｍ、好ましくは７μｍ〜１０μｍである。このような平均直径を有するミストを噴霧することで、一次発酵敷材４の表面に対して均等に水分を補充し、一次発酵敷材４の乾燥を適切に抑制することができる。ここで、噴霧ノズル３４から噴霧させるミストは、ミネラル成分を含んでいることが好ましい。
【００２６】
この場合のミネラル成分としては、例えば鉄、銅、亜鉛、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素、アルミニウム、リン、カリウム、カルシウム、チタン、バナジウム、リチウム、ゲルマニウム、セレニウム、硫黄、ルビジウム、モリブデン、バリウム、タングステンが挙げられる。これらのミネラル成分は、イオン化した状態で水分に含有されることが好ましい。
【００２７】
このようにして一次発酵敷材４にミネラル成分を含有する水分をミスト状に噴霧することで、好気分解中での一次発酵敷材４の乾燥を抑制できるだけでなく、本実施形態で得られる有機資材中にミネラル成分を含有させることができる。
【００２８】
また、分解工程中は、一次発酵敷材４の全体で均一に好気分解、特に微好気分解が進行するように５日〜１０日毎に一次発酵敷材４の切り返しを行うのが好ましい。
【００２９】
このような分解工程（二次堆積）を行うことで、一次発酵敷材４の内層４１の温度は３０℃〜５０℃（約４０℃）となり、一次発酵敷材４（使用済み敷材２）の排せつ物等が炭酸ガス等にほぼ完全に分解される。これに対し、一次発酵敷材４（使用済み敷材２）の敷材自体は、多くの場合は木材繊維を主体とするため分解しにくく、見かけ上の体積率で４０％〜７０％、多くの場合は５０％〜７０％がほぼ原形をとどめた状態で有用微生物と共に残存する。
【００３０】
以上のように、本実施形態では、特定の乳酸菌を供与した家畜の使用済み敷材２は、発酵工程及び分解工程を経ることで排せつ物等が分解され、臭気が少なく、特定の乳酸菌等の有用微生物を多く含む有機資材となる。この有機資材は、有用微生物を多く含むことから、そのままで種々の用途、例えば家畜用敷材、土壌改良資材（例えば肥料、土壌改良剤）、水質改良剤、家畜排せつ物処理剤、これらの原料に使用することもできる。このように、本実施形態では、使用済みの敷材、特に家畜の排せつ物を種々の用途の有機資材として有効利用することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、特定の乳酸菌を供与した家畜の使用済み敷材２を、発酵工程及び分解工程を経て有機資材を得ていたが、発酵工程は省略してもよい。また、使用済み敷材から排せつ物を分離し、この排せつ物を少なくとも好気分解することで有機資材を得るようにすることもできる。
【００３２】
［第２の実施形態］
本実施形態は、乳酸菌を供与した家畜の飼育に使用した敷材を好気分解して得られる有機資材である。この有機資材は、排せつ物を好気分解する前に嫌気発酵させたものであることが好ましい。また、本発明の有機資材は、酸素圧が１０％以下の微好気性群の微生物が繁殖しやすい微好気環境で微好気分解して得られるものが好ましい。
【００３３】
本発明の有機資材は、乳酸菌等の有用微生物により排せつ物等が分解されたものであるから臭気が少なく、また特定の乳酸菌等の有用微生物が生存していることから、本有機資材を土壌や貯水等の対象物に添加することで対象物での有用微生物以外の微生物の繁殖を抑制し、対象物の臭気を軽減することができる。その結果、本発明の有機資材は、家畜用敷材、土壌改良資材、水質改良剤、家畜排せつ物処理剤、これらの原料として好適に利用することができる。
【００３４】
（家畜用敷材）
家畜用敷材は、家畜の飼育に使用されるものである。本発明の有機資材は、そのまま家畜用敷材として使用してもよいし、未使用の敷材と混合して家畜用敷材として使用してもよい。未使用の敷材としては、家畜用敷材として一般に使用されている公知の種々のものを使用することができる。
【００３５】
このような家畜用敷材は、乳酸菌等の有用微生物を多く含むことから、有害微生物が繁殖しにくい環境を作り、病原菌を遠ざけて家畜の健康を維持する共に、糞尿等の汚物をその場で分解し、畜舎から発生する悪臭を抑制することができる。
【００３６】
（土壌改良資材）
土壌改良資材は、土壌に施用し、土壌の物理的性質、化学的あるいは生物的性質に変化をもたらして農業生産に役立たせる資材をいい、少なくとも肥料及び土壌改良剤を含む。
【００３７】
本発明の有機資材は、そのまま固体状の肥料として使用してもよいし、肥料用の公知の添加剤、腐敗土等の有機物を混合して固体状の肥料として使用してもよい。また、本発明の有機資材は、所定の処理を行うことで液状の肥料（液肥）として使用してもよい。
【００３８】
ここで、所定の処理としては、例えば本発明の有機資材を水分と混合した後に固液分離する処理が挙げられる。この場合、固液分離して得られる液成分をそのまま液肥として使用することができ、また液成分に添加剤を加えて液肥として使用することもできる。添加剤の種類は特に制限はないが、液肥の添加剤として一般に使用されている公知の種々のものを使用することができる。一方、固液分離して得られる固体成分は、そのまま栽培土等の土壌改良剤として使用してもよいし、土壌改良剤用の公知の添加剤、腐敗土等の有機物を混合して土壌改良剤として使用してもよい。
【００３９】
このような土壌改良資材は、有用微生物を多く含むことから、有害微生物が繁殖しにくい環境を作り、病原菌を遠ざけて野菜や果樹等の健康を維持することが可能となる。
【００４０】
（水質改良剤）
水質改良剤は、例えば上下水道における水質改良、下水道に直接油が流出するすることを防ぐ装置（グリースストラップ）での水質改良の他、井戸、池、沼、その他の貯水等の水質改良に使用されるものである。本発明の有機資材は、そのまま固体状の水質改良剤として使用してもよいし、水質改良剤用の公知の添加剤を混合して水質改良剤として使用してもよい。また、本発明の有機資材は、液肥を得る場合と同様の処理を行うことで液状の水質改良剤として使用してもよい。
【００４１】
このような水質改良資材は、有用微生物を多く含むことから、有害微生物が繁殖しにくい環境を作り、病原菌を遠ざけて臭気の発生を抑制し、水質の改良に寄与することができる。
【００４２】
（家畜排せつ物処理剤）
家畜排せつ物処理剤は、家畜の排せつ物の臭気軽減のために使用されるものである。本発明の有機資材は、そのまま又は添加剤を加えた固体状として、若しくは上述した処理により液状とした家畜排せつ物処理剤として使用される。この場合、使用済みの敷材、特に家畜の排せつ物を有効利用することができるばかりか、臭気が少ない環境に優しい状態で家畜の排せつ物の管理することができる。
【００４３】
このような家畜排せつ物処理剤は、有用微生物を多く含むことから、有害微生物が繁殖しにくい環境を作り、病原菌を遠ざけて臭気の発生を抑制し、家畜排せつ物を資源として有効利用することが可能となる。
【００４４】
［第３の実施形態］
本実施形態は、家畜の排せつ物から液状資材及び固体状資材の双方を製造する方法である。この製造方法は、乳酸菌を供与して飼育した家畜の使用済み敷材を回収し、この使用済み敷材から発酵工程及び分解工程を経て有機資材を得た後、この有機資材に所定の処理を行うものである。所定の処理前の発酵工程等の各種の操作は、図１及び図２を参照して説明した第１の実施形態の有機資材の製造方法と同様に行われる。換言すれば、本実施形態の製造方法は、第１の実施形態において得られた有機資材を原料として液状資材及び固体状資材を得るものである。
【００４５】
所定の処理は、本発明の有機資材を水分と接触させた後に固液分離する接触・分離処理であり、図３（Ａ）から図３（Ｃ）に示す分離装置を用いて行うことができる。この分離装置５は、チャンバ６、蓋７及び加圧機構８を備えている。
【００４６】
チャンバ６は、一様断面を有する内部空間６０及び上部開口６１を有するものである。このチャンバ６は、上部開口６１を有することで、内部空間６０に有機資材を投入することができ、また後述するフィルタ６６の交換や内部洗浄を容易に行うことができる。チャンバ６の側壁６２には、内部空間６０に連通する供給部６３が設けられ、チャンバ６の底壁６４には内部空間６０に連通する排出部６５が設けられている。供給部６３は、チャンバ６の内部に水分を供給する部分である。排出部６５は、得られる液状資材をチャンバ６から排出する部分である。この排出部６５は、図面には示していないが、バルブ等によりチャンバ６内の水分を排出する開放状態と排出しない閉鎖状態とを選択可能となされている。
【００４７】
チャンバ６の内部には、フィルタ６６及び支持メッシュ６７が配置されている。
【００４８】
フィルタ６６は、チャンバ６内の固液混合物から固体成分と液体成分とを分離するものである。フィルタ６６としては、固体成分を極力透過させず、液体成分を十分に透過させるものであれば特に制限はなく、不織布、織布、紙、スポンジ等の発泡材を使用することができる。
【００４９】
支持メッシュ６７は、チャンバ６内の所定位置でフィルタ６６を固定するものであり、チャンバ６の内面に固定されている。支持メッシュ６７は、フィルタ６６及び固体成分を支持できる耐久性を有し、液体成分を透過できるものであれば特に制限はない。
【００５０】
図３（Ｂ）に示すように、蓋７は、チャンバ６の上部開口６１を開閉するものであり、チャンバ６に固定されている。この蓋７は、チャンバ６に対して分離可能なものであってもよい。蓋７はさらに、後述する加圧機構８の加圧部材８０を支持すると共に加圧部材８０の移動をガイドする役割も有している。
【００５１】
図３（Ｃ）に示すように、加圧機構８は、チャンバ６に供給された固液混合物を加圧するものである。この加圧機構８は、加圧部材８０及びアクチュエータ８１を有している。加圧部材８０は、チャンバ６の内部空間６０の断面積と略一致する平面視面積を有するものであり、チャンバ６の内面に沿って上下動可能である。アクチュエータ８１は、加圧部材８０を蓋７に対して近接離間させるものである。アクチュエータ８１としては、油圧シリンダ、空圧シリンダ、液圧シリンダ等の動力シリンダを用いることができる。
【００５２】
次に、図３（Ａ）から図３（Ｃ）を参照して説明した分離装置５を用いた接触・分離処理を、図４（Ａ）から図４（Ｃ）を参照して説明する。
【００５３】
まず、図４（Ａ）に示すように、蓋７を開けてチャンバ６の上部開口６１を開放した状態とし、フィルタ６６上に使用済みの敷材９０を載置することでチャンバ６の内部に使用済み敷材９０を投入する。
【００５４】
次いで、図４（Ｂ）に示すように、蓋７を閉じた後に供給部６３を介してチャンバ６の内部に水分９１を供給する。水分９１の供給は、公知の送液ポンプを用いてい行うことができる。水分９１としては、蒸留水や水道水であってもよいが、ミネラル水が好ましい。ミネラル水中のミネラル成分としては、例えば鉄、銅、亜鉛、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、ナトリウム、マグネシウム、ケイ素、アルミニウム、リン、カリウム、カルシウム、チタン、バナジウム、リチウム、ゲルマニウム、セレニウム、硫黄、ルビジウム、モリブデン、バリウム、タングステンが挙げられる。これらのミネラル成分は、イオン化した状態で水分に含有されることが好ましい。
【００５５】
なお、チャンバ６への水分９１の供給は、蓋７を開けた状態で行ってもよく、この場合、先に説明した場合と同様に使用済み敷材９０の投入後に水分９１を供給してもよいが、使用済み敷材９０の投入前に水分９１を供給してもよく、また供給部６３を省略して使用済み敷材９０と同様にチャンバ６の上部開口６１から水分９１を供給してもよい。もちろん、使用済み敷材９０と水分９１とを予め混合しておき、この混合液をチャンバ６に供給するようにしてもよい。
【００５６】
続いて、図４（Ｃ）に示すように、加圧機構８のアクチュエータ８１を動作させて加圧部材８０を下動させることで、使用済み敷材９０とミネラル水等の水分９１との混合物から液体資材を分離し、回収する。なお、このような分離回収を行う前に、攪拌を行うなどして液体成分中に乳酸菌等の有用微生物を拡散させておくことが好ましい。
【００５７】
以上のように、使用済み敷材９０と水分９１とを混合した後に分離することで、乳酸菌等の有用微生物を含む液体資材を得ることができ、水分としてミネラル成分を供給することでミネラル成分をさらに含む液体資材をを得ることができる。この液体資材は、液肥等の土壌改良資材、グリースストラップ用途等の水質改良剤、家畜排せつ物処理剤、これらの原料として好適に利用することができる。
【００５８】
一方、チャンバ６内の固体成分（残渣）は、液体成分（液体資材）に比べて乳酸菌等の有用微生物の含有量が少ないものの有用微生物を含むものである。そのため、栽培土等の土壌改良資材として使用することができ、また再生敷材やその原料として使用することもできる。このような用途に供することで、液体資材を得るときの残渣を固体状の有機資材として有効利用することができる。
【００５９】
［第４の実施形態］
本実施形態は、使用済み敷材から得られる有機資材を家畜用の敷材又は敷材原料として使用する使用済み敷材のリサイクルシステムである。このリサイクルシステムでは、使用済み敷材からの有機資材の製造は、本発明の第１の実施の形態と同様にして行われる。得られた有機資材は、そのまま敷材として使用することができるが、乾燥又は加湿して水分含有量を調整して敷材として使用してもよい。また、得られた有機資材と新規な敷材材料とを混合することで敷材として使用してもよく、新規な敷材材料に代えて、又は新規な敷材材料に加えて、本発明の第３の実施形態で得らる固体成分（固体状の有機資材）を使用してもよい。
【００６０】
このように、本実施形態のリサイクルシステムは、使用済み敷材のリサイクルを行うことにより、使用済み敷材の投棄を無くして、環境保全に寄与すると共に、高価な敷材の使用量を大幅に削減して、畜産経営のコストを低減することができる。また、再生敷材（有機資材）は、乳酸菌等の有用微生物を多く含有することから、有害微生物が繁殖しにくい環境を作り、病原菌を遠ざけて家畜の健康を維持するとともに、糞尿等の汚物をその場で分解し、畜舎から発生する悪臭を抑制することができる。
【００６１】
なお、本実施形態のリサイクルシステムは、牛舎を始めとして、豚舎、鶏舎等のあらゆる畜舎で実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  発酵室
１３  シート
２  使用済み敷材
３  分解室
３０，３１  通気性部
３４  噴霧ノズル
４  一次発酵敷材
４０  （一次発酵敷材の）表層
４１  （一次発酵敷材の）内層
５  分離装置
６  チャンバ
６３  供給部
６５  排出部
６６  フィルタ
７  蓋
８  加圧機構
８０  加圧部材
９０  使用済み敷材
９１  水分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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