(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを炭素率１０〜２０になるように加え合わせ、
一次処理として、これらの有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを堆積して気相が殆ど存在しない水分状態の下に置いて嫌気性処理を行い、
その後、二次処理として、上記嫌気性処理を終えた被処理物を気相の存在下に置いて乾燥処理を行い、
これによって完熟した堆肥を製造する堆肥の製造方法。
【請求項２】
前記有機質炭素源材料として、牛糞、馬糞、羊糞を含む草食動物の糞又はこれらの二種以上のものの混合物、若しくはこれらのいずれか一種又は二種以上のものとおが屑、わら、籾殻、バーク又は間伐材のチップとの混合物を採用した請求項１の堆肥の製造方法。
【請求項３】
前記有機質窒素源材料として、鶏糞、豚糞を含む雑食動物の糞又は魚介類のあら、或いはこれらの二種以上のものの混合物を採用した請求項１又は２の堆肥の製造方法。
【請求項４】
前記炭素率１０〜２０になる有機質炭素原材料と有機質窒素原材料との加え合わせを、牛糞と鶏糞又は豚糞とを体積比で１：１で加え合わせることにより実現する請求項１の堆肥の製造方法。
【請求項５】
前記嫌気性処理を、堆肥舎の床面上に有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを堆積して開始し、２〜３週間おきに、かつ３回以上堆積被処理物を攪拌移動させて混合状態及び処理状態を平均化させながら処理を進行させ、被処理物の色相が土壌色に変化したことが確認された時点をこの嫌気性処理の終了時点とする請求項１、２、３又は４の堆肥の製造方法。
【請求項６】
前記嫌気性処理に於いて、被処理物中に、その炭素率を１０〜２０に維持する範囲内で生ゴミを投入することとする請求項１、２、３、４又は５の堆肥の製造方法。
【請求項７】
前記乾燥処理を、堆肥舎の床面上に、前記嫌気性処理の終了した被処理物を薄く敷いて開始し、これを２〜３日おきに攪拌して処理を継続し、被処理物が握っても固まらない程度となった時点でこの処理を終了させることとした請求項１、２、３、４、５又は６の堆肥の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として畜産施設から発生する畜産糞を原料に採用した堆肥の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
これまで畜産施設から発生する畜産糞は、その一種又は二種以上を混合して好気的な環境の下で処理して堆肥を製造し、畜産糞に含まれるリン酸分、カリウム分、カルシウム分、マグネシウム分、炭素分、窒素分等を畑や果樹園などの農作物や果樹の肥料として利用してきている。
即ち、原料である複数種の畜産糞を、それぞれ単独で、或いは混合した上で、それらの中に空気を強制的に取り込み、場合により、発酵促進剤や消臭剤などの添加剤を混入させたりしながら好気的条件の下で発酵を促し、かつ水分を蒸散させて畜産糞堆肥を製造して来ている。
【０００３】
このような畜産糞堆肥を製造する技術の第一例として、回転式の発酵槽で攪拌している原料中に熱風を均等に接触するように送り込み、原料の乾燥と発酵促進とを目論見、かつ発酵槽から排出される悪臭ガスを本装置内に配した脱臭剤層を通過させて脱臭した後に大気中へ放出することとする堆肥用原料の乾燥・発酵促進装置の提案がある（特許文献１）。
【０００４】
第二例として、水を多く含んだ生鶏糞その他の生の有機質悪臭排出物に硫酸を添加して混合攪拌してから生石灰と、少なくともＣａＯ並びにＳｉＯ2が鉱物組織として結合されない状態で含む天然珪灰石鉱物とを添加するほか、鉄若しくはその合金の粉末を前記有機質悪臭排出物１００重量部に対し１〜５重量部添加して混合攪拌して、悪臭を除去し、その後半乾燥状態で有機質肥料を排出する鶏糞その他の有機質肥料の製造方法の提案がある（特許文献２）。
【０００５】
第三例として、牛糞、豚糞、鶏糞の３種混合原材料と、米糠、砂糖、細砕した菌根菌付着物の３種混合発酵促進材料とを、交互に積み重ねて３種混合原材料層と３種混合発酵促進材料層とからなる多層積層体を形成し、この多層積層体に吸湿性と保温性とを有する被覆部材を被せて１０〜２０日間発酵せしめて発酵種菌を製造する第１次発酵工程と、槽体内に通気路と交互画成された通気発酵室内に前記発酵種菌と、前記３種混合原材料と同質の３種混合物とを混ぜ合わせて投入し、通気しながら２４時間槽内発酵させる第２次発酵工程と、その槽内発酵物を取り出して攪拌する第３次発酵工程とで構成する有機肥料の製造方法の提案がある（特許文献３）。
【０００６】
まず前記一例から検討すると、これは、初期の段階から好気的条件の下で加熱しながら発酵を促進させようとするもので、このような処理の仕方では、実際には乾燥だけが進行してしまい、肝心の発酵処理は不十分となって、有機物の多くの部分が未分解のまま残ってしまう虞がある。即ち、このような堆肥は、これを土壌に投入した場合に、その酸化状態での分解では、土壌中の大量の酸素を消費し、その結果、作物の発根障害を発生させることとなり、また還元状態での分解では、その嫌気分解により低級脂肪酸やフェノール性酸等の生育阻害物質を発生させることとなる。そのためこのような堆肥では、堆肥としての有用な機能を持つものとは言い難いものとなる虞がある。
【０００７】
また該第一例では、悪臭ガスは、脱臭剤層を通過させることにより脱臭してから大気中へ放出するとされているが、単にそれだけが述べられ、脱臭剤の種別の開示すらもない。いずれにしても特に豚糞や鶏糞などを処理する場合には、乾燥処理の過程で発生する悪臭が強いため、十分な脱臭効果が得られず、悪臭ガスをまき散らす結果となる虞がある。
【０００８】
前記第二例は、悪臭の発生を防止しつつ有機質肥料を製造するのに、硫酸や生石灰を始めとして数多くかつ多量の添加剤を用いるものであって、そのランニングコストが嵩み全く経済性に欠ける。更にその添加剤により糞尿から発生する悪臭が一時的に抑制し得たとしても、この製造方法では、糞尿、特に鶏糞の窒素成分と炭素成分の分解を一切させていないため、土壌に投入した後にこれらが再分解し、先に述べたように、土壌の条件によって、土壌中の大量の酸素を消費したり、低級脂肪酸やフェノール酸等を発生させたりして作物に重大な悪影響を与える虞がある。
【０００９】
更に前記第三例は、牛糞、豚糞、鶏糞の３種混合原材料を発酵させる際に、米糠、砂糖、粉砕した菌根菌付着物の３種混合発酵促進材料を用いるものであって、この場合もランニングコストが嵩むこととなり、経済性に欠けた製造方法であると言わざるを得ない。また該第三例の第１次発酵工程では、３種混合原材料と３種混合発酵促進材料とを交互に積み重ね、積層させて発酵させるので手間が掛かかりこの点でも製造コストの増大を免れ得ない。
【００１０】
これらの製造方法の外に、古くから牛糞単独で野積み堆積する堆肥製造方法が行われており、これはさほど悪臭が問題となるものではないが、その完熟に数年の歳月が掛かると云われている。本発明者の知見によれば、牛糞は炭素率が高いために、単独での分解には限界があり、長い歳月を掛けても結局は完熟を期待することはできないものであると考える。なお、以上の第一〜第三例についても、堆肥の熟成に、このような炭素率を考慮に入れ、能率的かつ確実な熟成を得るようにしたものはない。
【００１１】
【特許文献１】
特許第２６７３６４１号
【特許文献２】
特公平６−７９９９６号公報
【特許文献３】
特公平７−５５８７４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、廃棄物である有機質物、特に畜産施設から廃棄物として排出される畜産糞尿を原料として、簡易な設備で、高価な添加剤等を使うこともなく、悪臭の発生を抑えて、容易かつ安価に有機質の分解発酵が進んだ高品質の完熟堆肥を得る堆肥の製造方法を提供することを解決の課題とする。即ち、高品質の完熟堆肥を、生産コストを極限まで低下させ、悪臭の発生を抑えつつ製造し得る堆肥の製造方法を提供することを解決の課題とする。また併せてこの堆肥の製造過程で生ゴミ等の分解処理を行うことも可能であり、一層経済性を高めた堆肥の製造方法を提供することを解決の課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の１は、有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを炭素率１０〜２０になるように加え合わせ、
一次処理として、有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを堆積して気相が殆ど存在しない水分状態の下に置いて嫌気性処理を行い、
その後、二次処理として、嫌気性処理を終えた被処理物を気相の存在下に置いて乾燥処理を行い、
これによって完熟した堆肥を製造する堆肥の製造方法である。
【００１４】
本発明の２は、本発明の１の堆肥の製造方法に於いて、前記有機質炭素源材料として、牛糞、馬糞、羊糞を含む草食動物の糞又はこれらの二種以上のものの混合物、若しくはこれらのいずれか一種又は二種以上のものとおが屑、わら、籾殻、バーク又は間伐材のチップとの混合物を採用したものである。
【００１５】
本発明の３は、本発明の請求項１又は２の堆肥の製造方法に於いて、前記有機質窒素源材料として、鶏糞、豚糞を含む雑食動物の糞又は魚介類のあら、或いはこれらの二種以上のものの混合物を採用したものである。
【００１６】
本発明の４は、本発明の１の堆肥の製造方法に於いて、前記炭素率１０〜２０になる有機質炭素原材料と有機質窒素原材料との加え合わせを、牛糞と鶏糞又は豚糞とを体積比で１：１で加え合わせることにより実現するものである。
【００１７】
本発明の５は、本発明の１、２、３又は４の堆肥の製造方法に於いて、前記嫌気性処理を、堆肥舎の床面上に有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを堆積して開始し、２〜３週間おきに、かつ３回以上、堆積被処理物を攪拌移動させて混合状態及び処理状態を平均化させながら処理を進行させ、被処理物の色相が土壌色に変化したことが確認された時点をこの嫌気性処理の終了時点とすることとしたものである。
【００２０】
本発明の６は、本発明の１、２、３、４又は５の堆肥の製造方法に於いて、前記嫌気性処理に於いて、被処理物中に、その炭素率を１０〜２０に維持する範囲内で生ゴミを投入することとしたものである。
【００２１】
本発明の７は、本発明の１、２、３、４、５又は６の堆肥の製造方法に於いて、前記乾燥処理を、堆肥舎の床面上に、前記嫌気性処理の終了した被処理物を薄く敷いて開始し、これを２〜３日おきに攪拌し、被処理物が握っても固まらない程度となった時点でこの処理を終了させることとしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明は、有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを原料として採用し、簡  単な設備で添加剤類を一切使わずに悪臭の発生を抑制しながら有機質物の分解発酵が進んだ高品質の完熟堆肥を得る堆肥の製造方法である。
【００２３】
以下本発明の堆肥の製造方法を順を追って説明する。
まず原料である有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを炭素率１０〜２０になるように加え合わせ、一次処理として、有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを堆積して気相が殆ど存在しない水分状態の下に置いて嫌気性処理を行う。
【００２４】
前記有機質炭素源材料としては、炭素率２０以上のあらゆる有機物を採用することが可能である。特に廃棄物であるそれらを採用するのが経済的な観点から適当である。中でも、牛糞、馬糞又は羊糞を含む草食動物の糞又はこれらの二種以上のものの混合物を採用するのがこれらの廃棄処分を不要ならしめる意味でも適当である。このような糞又はその混合物には、更に、これらにおが屑、わら、籾殻、バーク又は間伐材のチップ等を混合した混合物を採用することもできる。以上の草食動物の糞は、云うまでもなく、多量の尿が混入した水分の多い糞でも保存状態等との関係で乾燥している糞でも採用可能である。もっとも後者の糞の場合は、それ単独の場合又は他の糞等と混合してもまだその中に気相が存在するような場合には、それを消滅させる趣旨で水分を添加すべきこととなる。これらの水分は嫌気状態を維持するため及び糞等に含まれる有機物の加水分解のために使用される。
【００２５】
前記おが屑は特に樹種を問わない。炭素率の調整のために特別にこれを加える場合もあるが、畜舎に敷き込まれていて糞尿と一緒に回収されるそれの場合もある。後者のおが屑は、家畜の健康の維持のため及び糞尿の畜舎内での取り扱い性を良好にするため等の趣旨で畜舎内に敷き詰められ、家畜自身によって糞尿と共に踏まれることで混合し、或いはこれを吸収することとなるものである。わら、籾殻、バーク又は間伐材のチップ等も投入の趣旨は同様である。いずれにしてもそれらは２ｍｍ以下のサイズであることが好ましい。
【００２６】
なお前記草食動物の糞は、易分解性物質と難分解性物質との混合物であって、その炭素率（炭素／窒素）は通常１５〜２５であり、一方、おが屑やバーク又は間伐材のチップは概ね難分解性物質からなり、その炭素率は通常２００〜５００程度であり、わらや籾殻等は７０〜１００程度であることが知られている。おが屑、わら、籾殻、バーク又は間伐材のチップ等は、前記のように、炭素率の調整用の場合は、その炭素率から分かるように、特に炭素率を上げるために添加されるものである。
【００２７】
前記有機質窒素源材料としては、窒素源となり得るあらゆる有機物を採用することが可能である。前記有機質炭素源材料と同様に、特に廃棄物であるそれらを採用するのが経済的な観点から適当である。中でも、鶏糞、豚糞を含む雑食動物の糞又は魚介類のあら、或いはこれらの二種以上のものの混合物を採用するのがこれらの廃棄処分を不要ならしめる意味でも適当である。なおこれらの雑食動物の糞はその成分として易分解性物質が主体をなしており、その炭素率は通常５〜１０程度であることが知られている。
【００２８】
以上の有機質炭素源材料である草食動物の糞等と、有機質窒素源材料である雑食動物の糞等とは、前記のように、その炭素率が１０〜２０になるように加え合わせる。このような炭素率１０〜２０になる有機質炭素源材料と有機質窒素源材料との加え合わせは、例えば、牛糞と鶏糞又は豚糞とを体積比で１：１で加え合わせることにより容易かつ良好に実現することができる。
【００２９】
前記炭素率１０〜２０、より好ましくは、炭素率１５〜１７は、本発明者の知見によれば、嫌気性処理の過程で有機物の分解が最も良好に行われ得る範囲であり、一次処理の過程で悪臭の発生やハエの発生が著しく減少する範囲でもある。これは数年に渡る堆肥製造の経験から得られたものである。有機質炭素源材料のみ、例えば、草食動物の糞、おが屑等又はそれらの混合物のみでは、容易に分解が進行せずなかなか十分な分解結果が得られない。
【００３０】
これに対して、適量の有機質窒素源材料を添加すると、その混合物の分解発酵が短期間に進行し、完熟した堆肥が得られることになる。このときの炭素率が１０〜２０、より好ましくは１５〜１７である。
【００３１】
これは、有機質炭素源材料の特にセルロースの周囲に有機質窒素源材料が浸透し、これにともなって微生物類がセルロースにより多く接触し易くなるため、その分解がよりスピーディに進行するようになると考えられる。また保水性が高いとは云えない有機質炭素源材料に水を逃がさない保水性の高い有機質窒素源材料が加わることにより、通気性を遮断し嫌気状態を高度に維持し得ることとなるため、その混合物の分解を良好に進め得ることとなるものである。
【００３２】
そしてこのような炭素率１０〜２０となる有機質炭素源材料と有機質窒素源材料との加え合わせは、前記のように、牛糞と鶏糞又は豚糞とを体積比で１：１で加え合わせることにより容易かつ良好に実現することができるものなのである。
【００３３】
このような有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを堆積して気相が殆ど存在しない水分状態の下に置いて行う一次処理としての嫌気性処理は、例えば、次のようにして行うことができる。
【００３４】
この嫌気性処理は、例えば、堆肥舎の床面上に有機質炭素源材料と有機質窒素源材料とを堆積して開始する。２〜３週間おきに、かつ３回以上、堆積被処理物を攪拌して混合状態及び処理状態を平均化させつつ移動させるのが好ましい。この嫌気性処理は概ね１〜３ヶ月程度で完了させる。
【００３５】
前記堆肥舎の床面上に於ける前記有機質炭素源材料と前記有機質窒素源材料との堆積は、嫌気状態を確保し易くするため１．５ｍ以上の高さに積み上げるのが適当である。水分状態は、これも先に述べたように、気相を殆ど生じさせないと言う観点から設定する。
【００３６】
なお前記有機質炭素源材料と前記有機質窒素源材料との加え合わせは、それぞれを炭素率１０〜２０になるような割合で順次積み重ねて行くという程度の処理の仕方で十分であり、堆積する前に両者を均等に攪拌混合するまでの必要性はない。そこまでしなくても実際上、加え合わせたことによる効果が確保できるためである。勿論均一に攪拌混合してある方がより好ましい。
なおまた以上の堆積物には、その上面及び側面をシート等で覆って積極的に空気を遮断するようにすればより好ましい。このようにすることにより一層嫌気状態を確実にすることができるからである。
【００３７】
前記被処理物の攪拌及び移動は、以上のように堆積させた被処理物を前記重機によって崩しては攪拌して両材料の混合均一化を図り、かつ処理状態を平均化させ、またこれと同時にこれらを若干進行させた上で再度同様に堆積させる。この攪拌移動は、処理の完了までの間は、２〜３週間おきに、かつ３回以上行うことにする。
【００３８】
このような嫌気的条件下の堆積被処理物は、堆肥舎の床面上に堆積されると、分解を開始する。該堆積物は流動直前のべたべたの状態である。水分が不足していれば補充する。このときの堆積被処理物の表面の色相は当然原料色であり、堆積した有機質炭素源材料が牛糞で、有機質窒素源材料が鶏糞の場合であれば、ほぼ黄土色である。またその堆積状態では既に殆ど臭いが感じられないか、僅かに感じられる程度である。鶏糞が原料に含まれていても牛糞等の有機質炭素源材料と加え合わせて堆積することで悪臭の放出が抑制されることになる。これは大気とのガス交換が行われないことも理由の一つと考えられる。
【００３９】
２〜３週間後の第１回目の攪拌移動時の被処理堆積物を観察すると、この時点の表面の色相はまだ殆ど変化がなく原料色を維持している。前記のように、牛糞と鶏糞とが原料の場合は、まだ黄土色を維持していることになる。また温度にも殆ど変化はなく、臭いも堆積状態では殆どないか、又は僅かに感じられる程度である。通気性のない堆積状態で発酵分解をさせているため、前記したように、大気とのガス交換が行われないことが一つの理由であると考えられる。堆積した被処理物を崩すと僅かに発酵臭及び原料臭の混合臭がする。原料臭は、牛糞と鶏糞とが原料の場合は牛糞臭であり、強い鶏糞の臭いはなくなっている。なおこの嫌気的条件下では、好気性条件下でのように、タンパク質、糖質及び脂質等の分解過程で生じるアンモニアやメルカプタン類、または酪酸類等が発生し難いこともその理由であると考えられる。或いは若干発生しても被処理物に含まれる水分に溶解することとなって外部に放出され難いことや、水分に溶解したそれらは引き続く分解の原料として利用される結果になるためであると理解される。またこの時点での堆積被処理物の水分状態は処理開始時とあまり変わらず、堆積初期と同様に流動直前のべたべたの状態である。
【００４０】
第２回目の攪拌移動時では、若干分解が進行し、堆積被処理物の温度は４０度前後に上昇している。色相は、その表面が薄茶色に変化し、内部は局所的には白色の部分や緑色の部分が認められるが、内部全体では黒っぽい深緑色となっている。色相から糸状菌やメタン生成菌等の存在が認められる。臭いは堆積時は殆ど認められないか、或いは僅かに感じられる程度であり、攪拌時にも若干の発酵臭以上のものは殆ど認められない。また堆積被処理物の水分状態は、処理開始時より若干水分割合が増加したように感じられる。やはり水分は流れ出しはしないが堆積物は流動直前の状態である。
【００４１】
第３回目以降の攪拌移動時では、堆積被処理物の分解が進行し、その内部温度は最高となる。もっとも最高温度でも５０℃以上となることはない。臭いは、第１回目及び第２回目と同様に、堆積状態では殆ど無臭か僅かに感じられる程度であるが、攪拌時は、その被処理物の状態により、時により無臭であったり、僅かに悪臭がしたり、甘い芳香臭がしたりし、被処理物に含まれる分解物成分により微妙に変化し、一定ではない。しかしこの攪拌時の臭気は、いずれにしても僅かのものであり、問題となるほどのものではない。堆積状態の被処理物の色相は、その表面及び内部共に焦げ茶色となっている。また堆積被処理物の水分は若干減少し、べたべたの状態からは脱している。
【００４２】
前記第３回目の攪拌移動の後は、堆積被処理物の色相を観察し、これが、表面も内部も均一の土壌色になっていることが確認できれば、嫌気性処理は終了とする。この時点では、堆積被処理物は、堆積状態及び攪拌時のいずれの場合でも気になるほどの臭気は確認できなくなり、その温度も大気温度に近い状態となっている。水分も減少し、手で握れば固まる程度の状態となっている。
【００４３】
前記色相の観察で、堆積被処理物のそれが前記した土壌色となっていなければ、云うまでもなく、そのような確認ができるまで該処理を継続させる。
【００４４】
なお以上の嫌気性処理中に、被処理物中に、その炭素率を１０〜２０に維持する範囲内で生ゴミを投入することができる。この生ゴミの投入はその時点に於ける堆肥材料の堆積開始点に投入する。本来の有機質炭素源材料及び有機質窒素源材料と共に堆積すれば良い。炭素率の測定は、高価な測定装置を用いなければ、必ずしも、容易ではないが、生ゴミを添加した堆積被処理物の色相を観察して概ね問題がない程度の判断をすることはできる。例えば、炭素源材料が増加すると、堆積被処理物は明るい色、即ち、黄土色乃至黄色になり、窒素源材料が増加すると、暗い色、即ち、焦げ茶色乃至黒色になる。従って観察結果をフィードバックして次に投入する有機質窒素源材料と有機質炭素源材料との割合を調節すれば良い。
【００４５】
このように、主たる有機質炭素源材料及び有機質窒素源材料に加えて付随的に投入される生ゴミは、残飯や魚介類又は野菜屑等のような極めて容易に分解し得る易分解性物質が殆どを占めるものであるため、若干多めに投入したとしても、嫌気性処理の初期段階、即ち、第１回目の攪拌移動前にその殆どの分解が終了してしまうこととなる。
【００４６】
また、このようにして投入される生ゴミは、米飯や加工穀物類又は魚介類等のように、概ねリン、カリウム及びカルシウム等を多量に含有するものが大部分を占めているため、肥料として重要な無機質であるリン及びカリウムを被処理物中に多量に残留させる結果となる。要処理物である生ゴミを容易に消滅させ得ると同時にこれらの無機物を多量に含む品質の良好な堆肥が得られる結果となる。
【００４７】
前記嫌気性処理が完了した後、二次処理として、該嫌気性処理を終えた被処理物を気相の存在下に置いて乾燥処理を行う。
【００４８】
この乾燥処理は、例えば、嫌気性処理を終えた被処理物を堆肥舎の床面上に、例えば、厚さ４０ｃｍ前後程度で柔らかく空気を含んだ状態に堆積して開始し、これを２〜３日おきに攪拌し、２〜３週間後に乾燥状態を確認し、被処理物を握っても固まらない程度となった時点でこの処理を終了させることとする。
【００４９】
嫌気性処理を終えた被処理物が、前記のように、当初の流動直前の状態から手で握った場合に固まる程度にまで水分が減少している場合は、そのまま、前記のように、薄く柔らかく空気を含んだ状態で堆積する。嫌気性処理との関係で、被処理物の水分がこれより多く水が流れ出すような状態の場合には、その被処理物を脱水して、握って固まる程度までその水分含有状態を下降させた上で、上記のように、処理床上に薄く膨軟な状態で堆積する。乾燥処理を良好にスタートさせるためにはこの程度まで水分割合を低下させておく必要がある。
【００５０】
敷き詰めた被処理物に対する２〜３日おきの攪拌は、例えば、トラクターを用いて行うことができる。
【００５１】
この乾燥処理の初期、即ち、最初の１週間の間には場合により好気性発酵により僅かに発熱が生じ、被処理物は４０℃前後まで昇温することがある。この発熱が生じても、これは２〜３日おきの２〜３回の攪拌ですぐに終了する。この間に臭いは殆ど認められないか、或いはごく僅かに認められる程度である。その後、乾燥の進行と共に土壌臭が僅かに発生してくる。
【００５２】
前記のように、この乾燥処理の開始時点から２〜３週間後に被処理物の乾燥状態を確認し、これが握っても固まらない程度となった時点でこの処理を終了させる。得られた被処理物が有効な無機成分を多量に含む高品質の完熟堆肥となる。
【００６５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。
【００６６】
＜実施例１＞
毎日、堆肥用の材料として、敷料であるおが屑を含む牛糞２ｍ3（炭素率＝２５の有機質炭素源材料）と、鶏糞２ｍ3（炭素率＝７の有機質窒素源材料）とを用意し、これらをタイヤショベルを用いて順次前日の堆積物に連続させて堆肥舎のコンクリート床上に堆積させた。堆積物の幅は約４．０ｍ、高さは約１．５ｍとした。なお毎日堆積させる堆肥材料は、前記したところから計算して分かるように、全体として炭素率＝１６となるようにしてある。
【００６７】
こうして、堆肥舎のコンクリート床上で一次処理としての嫌気性処理を開始した。それらの堆積被処理物は、それぞれ堆積後２〜３週間経過する毎に前記タイヤショベルで攪拌した上で移動先に同様の高さ及び幅で堆積した。
【００６８】
以上の処理を継続させて堆積被処理物の表面の色相が焦げ茶色のほぼ土壌色と云って良い色になった後は、適宜堆積被処理物の内部のそれをサンプリングし、得られた内部の被処理物サンプルが表面の色相と同一の土壌色になったことを確認した時点で該堆積被処理物について一次処理を終了した。一次処理の開始から約２ヶ月半が経過していた。この堆積被処理物はこの時点で、その温度は大気温度とほぼ同一であり、不快感を感じる臭いはなかった。
【００６９】
この一次処理の途中で、内部の温度は４０℃近くまで上昇したことが確認された。また悪臭については、初めに材料糞を積み上げる際に若干の糞臭を感じたが、堆積中はほぼ無臭であり、攪拌の際は段階毎に少しずつ異なり、初期及び中期には僅かな発酵臭、後期には殆ど無臭であるが、その発酵状態によって僅かな悪臭や甘い芳香臭が感じられることがあった。
【００７０】
次いで一次処理を終えた被処理物を順次タイヤショベルによって堆肥舎内の床に、その中に気相が存在する状態で厚さ４０ｃｍ程度に堆積させ、二次処理である乾燥処理を開始した。その処理の途中では堆積後２〜３日経過する毎にトラクタで被処理物を攪拌して処理を平均化させ、再び中に空気が存在する状態で堆積させ乾燥処理を継続させた。
【００７１】
約２週間の処理期間が経過した被処理物についてサンプリングし、被処理物サンプルが手で握っても固まらなくなった状態を確認して二次処理を終了した。このとき被処理物の温度は大気温度とほぼ同一温度であり、僅かな土壌臭を持っていた。
このような一次処理の嫌気性処理と二次処理の乾燥処理とによって、約３ヶ月で完熟した堆肥を得た。
【００８４】
＜実施例３＞
この実施例３は、実施例１と全く同様の堆肥材料を用いて、基本的には、同様の手順で処理操作を行った。異なるのはそれらの堆肥材料を堆肥舎のコンクリート床に堆積する際に該堆肥材料に生ゴミを添加したことである。各回の生ゴミの添加量は原則として０．５ｍ3とした。添加した生ゴミは、米飯が主体で、野菜屑及び魚介類が混入したものである。
【００８５】
堆肥舎のコンクリート床に堆肥材料を堆積させる際に、生ゴミは、本来の堆肥材料を該位置に堆積させる際の都合で、その上に積み上げたり、本来の堆肥材料の間に挟まった状態になったりしたが、特に状態を特定のそれに定めずに嫌気性処理を開始した。
【００８６】
堆積時から１０日後となる堆積被処理物を毎日観察してみると、その表面の色相及びサンプリングした内部の被処理物の色相も毎回ほぼ若干茶色がかった黄土色であり、特に生ゴミを投入しなかった場合と異なってはいなかった。投入する生ゴミの関係もあるが、この実施例３の実施中には、特に生ゴミを投入したことによって、本来の有機質炭素源材料と有機質窒素源材料の投入割合を調節する必要は生じなかった。また１０日後となる堆積被処理物中では、毎回殆ど生ゴミの痕跡がなくなっていた。この間に殆どが発酵分解してしまったものと思われる。
【００８７】
先に述べたように、生ゴミを添加する点を除いて、全く同様の処理操作を継続させ、堆積被処理物の表面の色相がほぼ土壌色と云って良い色になった後は、同様に継続的に、適宜堆積被処理物の内部のそれをサンプリングし、得られた内部の被処理物サンプルが表面の色相と同一の土壌色になったか否かの確認を行った。そして内部の被処理物サンプルが土壌色になっていることを確認した時点で該堆積被処理物について一次処理を終了した。この場合もこの終了時点は一次処理の開始から約２ヶ月半が経過していた。この堆積被処理物もこの時点で、その温度は大気温度とほぼ同一であり、不快感を感じる臭いもなかった。その後、実施例１で説明したのと全く同様の処理手順で二次処理としての乾燥処理を行った。
【００８８】
約２週間の乾燥処理期間が経過した被処理物についてサンプリングし、被処理物サンプルが手で握っても固まらなくなった状態を確認して二次処理を終了した。このとき被処理物の温度は大気温度とほぼ同一温度であり、僅かな土壌臭を持っていた。
このような一次処理の嫌気性処理と二次処理の乾燥処理とによって、約３ヶ月で完熟した堆肥を得た。
【００９６】
実施例１、３によって得た堆肥をサンプリングして品質試験を行い、その結果を表１に纏めた。比較用に市販のＡ社、Ｂ社、Ｃ社の堆肥も同様に品質試験を行い、その結果を表２にまとめた。
【００９７】
【表１】
0004087743.tif 000002
【００９８】
【表２】
0004087743.tif 000003
【００９９】
＜品質試験結果からの考察＞
１．表１及び表２に示した品質試験結果からみると、実施例１、３の堆肥では、炭素分、窒素分の内、特に炭素分が比較用の他社の堆肥に比べてかなり減少していることが判る。これは特に一次処理としての嫌気性処理によって有機物が高度に分解され、無臭のメタンガス、炭酸ガス、窒素ガス及び水となって放出されたためと考えられる。
【０１００】
２．また実施例１、３の堆肥は、リン酸（Ｐ2Ｏ5）、カリウム（Ｋ2Ｏ）、カルシウム（ＣａＯ）及びマグネシウム（ＭｇＯ）をＡ、Ｂ、Ｃ社の堆肥に比べて多量に含有していることが分かる。実施例３は、実施例１、３の中で、更に多量のリン酸（Ｐ2Ｏ5）及びカリウム（Ｋ2Ｏ）が含まれていることが分かる。
【０１０１】
これも実施例１、３の堆肥が、Ａ、Ｂ、Ｃ社の堆肥と比べて、有機物が高度に分解された結果であり、有機物の中の炭素分及び窒素分の多くの部分がガス化されて放出されたため、無機分の含有率が高くなっているものである。中でもリン酸（Ｐ2Ｏ5）及びカリウム（Ｋ2Ｏ）は、植物に良好な花や実をつけさせるためには欠かせない肥料とされているものであって、一般にこれらの成分を多く含む堆肥は高品質なものとされている。
【０１０２】
実施例３の堆肥は、前記のように、実施例１、３の中で、更に多量のリン酸（Ｐ2Ｏ5）及びカリウム（Ｋ2Ｏ）が含まれているが、これは、堆肥原料に生ゴミを添加した点に特徴のある実施例によるものであり、該生ゴミには、先に述べたように、元来これらの無機成分が多量に含有しており、それらの無機成分が残留することとなった結果であることが分かる。
【０１０３】
前記のように、実施例３に於いて、本来の堆肥材料に加えて生ゴミを添加したことによって、何らの悪影響も生じておらず、かえって以上のように得られる堆肥の品質に好結果を与えていることが分かる。更に同時に生ゴミを処理することができる利点を得ていることも分かる。
【０１０４】
３．また特にＡ社の堆肥では、リン酸（Ｐ2Ｏ5）、カリウム（Ｋ2Ｏ）、カルシウム（ＣａＯ）及びマグネシウム（ＭｇＯ）の値が低い一方で、炭素分（Ｃ）の値が逆に高くなっていることから、この堆肥の中には有機物が分解されずにかなり残っていることが推定される。このように未分解の有機物が多量に残っている堆肥を土壌に投入した場合には、土壌の中で未分解の有機物の発酵分解が生じ、それが酸化状態での分解の場合は、土壌中の大量の酸素を消費して作物の発根障害を発生させ、またそれが還元状態での分解の場合は、その嫌気分解により低級脂肪酸やフェノール酸等の生育阻害物質を発生させることとなる。そのためこのような堆肥は品質の良い堆肥とは云えない。
【０１０５】
Ｂ社の堆肥では、炭素（Ｃ）がＡ社のそれよりは減少しているように見えるが、生ゴミを加えていない実施例１の堆肥のそれと比べても他の無機質成分が１／３〜１／８程度しか含まれておらず、それらとの比較で見てみると、有機物が十分に分解されていないのだと云うことが推定される。
【０１０６】
Ｃ社の堆肥では、実施例１、３は勿論のこと、Ａ社及びＢ社の堆肥よりも炭素（Ｃ）及び窒素（Ｎ）が多量に含まれており、やはり有機物の分解が不十分なのだということが分かる。
４．ところで、窒素分については、堆肥の中に多く含まれていることを良好とする機関もあるが、農業の現場では、葉物を育成するのには必要とされるものの、その過剰投与による作物の品質の低下や、これによる農薬の使用の増大を経験している。そのため一部では、窒素分の少ない堆肥が歓迎されており、窒素分の少ないことは好ましい堆肥の条件と考えられるようになってきている。
【０１０７】
更にデンマーク等では、窒素分の過剰による地下水の汚染や海産物に対する障害の発生を抑制するため、法律による窒素分の制限があり、わが国も海に囲まれた島国でもあり、窒素分の土壌への投入は必要最小限に抑える必要があると考えられる。
【０１０８】
５．また炭素率（炭素分／窒素分）については、実施例１、３の堆肥は、その値が小さく処理による炭素分の減少が著しいことが分かる。一方、Ａ社及びＢ社の堆肥では炭素率が大きく、先に述べたように、有機物の中の炭素分が分解されずに、かなり残ってしまっていることを示している。Ｃ社の堆肥では、窒素（Ｎ）が同時に比較的多量に残留しているために炭素率が低くなっているだけであり、先に述べたように、やはり有機物の分解は不十分であると言わざるを得ない。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明の１の堆肥の製造方法によれば、特定の高価な施設を設置したり、添加剤を使用したりすることがないので、設備費やランニングコストに費用が嵩むことがなく、容易かつ安価に堆肥の製造を行うことができる。またその製造方法は、堆肥原料を分解し易い炭素率に配合した上で、一次処理の嫌気性処理と二次処理の乾燥処理との二段階処理によって行うものであるため、堆肥原料中の有機物成分の分解が高度に進んだ完熟した堆肥が得られる。結果として、相対的に有用な無機質成分を多量に含有する高品質の堆肥を製造することができる。またその製造過程で強い悪臭を発生することはなく環境を汚染するものでもない。
【０１１０】
本発明の２及び３の堆肥の製造方法によれば、それ自体殆ど無価値で、廃棄処分の必要がある部材を材料として利用して有用な堆肥に変換することができる。
【０１１１】
本発明の４の堆肥の製造方法によれば、容易に良好な分解結果を得ることができる炭素率１０〜２０となる有機質炭素源材料と有機質窒素源材料との配合を極めて簡単に得ることができる。
【０１１２】
本発明の５の堆肥の製造方法によれば、一次処理である嫌気性処理を簡単にかつ能率的に、更には強い悪臭を発生させることなく実施することができ、有機物の良好な分解結果を得ることができる。
【０１１４】
本発明の６の堆肥の製造方法によれば、廃棄処理を必要とする生ゴミを堆肥製造の過程で特別に手を掛けることなく処理することが可能であり、他方、このように、本来の堆肥材料に生ゴミを添加することによって、得られる堆肥のリン酸（Ｐ2Ｏ5）、カリウム（Ｋ2Ｏ）及びカルシウム（ＣａＯ）等の無機質成分を増加させ、その品質の向上を図ることも可能になる。
【０１１５】
本発明の７の堆肥の製造方法によれば、強い悪臭を発生させることなく、簡単に二次処理である乾燥処理を行い、品質の良い堆肥を得ることができる。