(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の第１ないし４工程によって製造することを特徴とする家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法。
［第１工程］
堆肥化したオガ屑等の有機繊維材や、一次処理済み家畜排泄物等のような発酵過程にある有機質資材を、屋内コンクリート床上に４０〜５０ｃｍ厚程度に略平らに広げ、その上から家畜の生排泄物だけを毎回略０．０１ｍ３／ｍ２前後の割合となるよう略均質に散布、供給しながら、略８０回／分程度の回転数でロータリー爪を回転させながら略７０ｍ／ｈ程度の速度で低速進行する撹拌を１回／日、略３０日間に渡って繰り返すことにより、強制発酵させて含水率２５〜２８％程度となった一次処理排泄物を作り出す工程。
［第２工程］
屋内コンクリート床上に略平らに広げられたままの第１工程終了後の一次処理排泄物に対し、対象作物に適した割合で植物肥料三要素の一つを添加した上、生糞の供給はしないで、さらに１回／日の撹拌を略１０日間程度に渡って継続することにより、半ば粒状化してなる二次処理排泄物とする工程。
［第３工程］
それら半ば粒状化されてなる二次処理排泄物を屋根付き堆積場に山積み堆積し、自然通風環境下に放置して熟成発酵させ、その発酵熱が７０℃を越えない段階に１回の切り返しを実施し、その間の発酵熱で含有水分を強制発散させる工程。
［第４工程］
以下、同様に発酵熱が７０℃を越えない段階に１回の切り返しを実施し、その間の自己発熱よって含有水分を徐々に強制発散させる工程を、最終的に含水率２０％以下となるまで略３〜６ケ月間程度の期間に渡って適宜回数だけ繰り返すことにより、完全に発酵熟成すると共に、一時的に発酵を強制停止した状態の三次処理排泄物を得るようにする工程。
【請求項２】
第１ないし４工程からなる請求項１記載の家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法において、第１工程終了後、一次処理排泄物の中の所定量だけを第２工程に回し、残った一次処理排泄物を第１工程の発酵過程にある有機質資材とすることにより、オガクズやカンナクズ等といった有機質資材からの発酵床作りを省略して製造するようにした、家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法。
【請求項３】
第４工程の後、三次処理排泄物を篩にかけ、所定粒度以上とした上、通気孔を設けた定量袋に充填、封入する第５工程が加わり、定量毎袋詰めした家畜排泄物による土壌改良材を製造するようにした、請求項１または２何れか記載の家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の目的】
この発明は、肥料や土壌改良材として有力な有機質資材でありながら、未だ効率的な処理のための有効な手段が講じられていない家畜排泄物、特に含有水分量の多い生豚糞、生牛糞等を利用して得られる、殆ど無臭に近く、しかも取り扱いに秀れた粒状化してなる新規な家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法を提供しようとするものであり、併せて、家畜排泄物の円滑な処理をなし得るようにすることにより、それらによる公害対策としても寄与することが可能となるようにしようとするものである。
【０００２】
【従来技術】
工業生産を中心に、我が国の経済力は飛躍的な発展を遂げ、世界経済全体の中で均衡を欠く程の状況となっていることから、その是正策として建設、金融をはじめとした各種市場の解放が求められていて、その結果、農産物市場の解放についても次第に外圧が強まり、既に一部農産物について市場解放を実施し、今後も米など我が国の食料事情にも影響を及ぼし兼ねない各種農産物についても、その自由化が求められてくることは必死の情勢となってきている。
こうした厳しい環境から、今後の農産技術は、外国から入り込んでくるであろう安価で豊富な農産物に対し、十分に対抗し得るだけの特色ある効率的な農産物作りが不可欠であり、我が国農家のより一層の奮起が必要となってくる。
【０００３】
一方、消費者側では、このような市場の変化から、豊富な食料に恵まれて食糧事情が良くなると共に、個々人の健康管理についての意識が高まってきていて、有害食品に対する評価が極めて厳しくなり、従前までのような増産のための化学肥料や農薬に頼った農作物が敬遠され、可能な限り自然農法によって生産された農作物を買い求めようとする傾向が強まってきており、豊富且つ安価であるとはいえ、その実態の知れない輸入農作物に対する不安から、国内のそれも自然農法である有機農法生産による農作物に大きな期待を寄せ、この傾向はより強まるものと予想されることから、それに応えるだけの力のある農家には、今後十分な需要が見込まれ、奮起に値するだけの明るい展望も予想されている。
【０００４】
質的向上を果たすための農産技術として、これまで圃場に大量に投与され続けてきた化学肥料および農薬の蓄積による弊害、即ち、地力低下を如何に改善するか、そのための有効な肥料や土壌改良材を如何に安く手に入れていくかという課題は、極めて重大な関心事となっており、そのため、かって化学肥料や農薬に頼っていなかった時代に主流を成していた堆肥に代表される有機質肥料や土壌改良材が再び注目され始めてきていて、最近では、かっての堆肥のように、藁や牧草等の有機質繊維に家畜の生糞を混入して自然発酵させただけのもので、悪臭を伴い、取り扱いの悪い有機質肥料ではなく、例えば、コンポストのように、都市廃棄物としての家庭台所ゴミ、あるいは下水処理場や屎尿処理場から出る汚泥等を原料として作り出したコンポストのように、殆ど無臭に近く、ペレット化して取り扱い上にも秀れたものも提供され、それらを積極的に取り入れる農家も増え続けている。
【０００５】
しかし、このコンポストに代表されるような有機質肥料や土壌改良材の場合には、その多くが大型プラントによる生産となっているため、最終製品としての単価の点に問題があって、大量に使用しなければならない農家にとっては負担が掛かり過ぎる等の理由もあり、必ずしも効果的な肥料ないし土壌改良材となるところまでには至っておらず、したがって、どちらかといえば、汚泥処理のための公害対策用手段として機能している観が強く、その副次的な最終製品として肥料ないし土壌改良材となるコンポストが作り出されているというのが実態といわざるを得ないような状況である。
【０００６】
しかも、この汚泥等の処理をする公害対策用として導入されているとはいうものの、家畜等の生糞は、今のところ、コンポストの原料資材としてその対象となってはおらず、したがって、畜産農業の盛んな東北・北海道地域等では、家畜等の生糞のための処理施設に多大の経費を投入しなければならず、経営基盤の弱い畜産農家にあっては、基準どおりの施設を持たないままの経営を続けざるを得ず、結果として辺りに生糞公害を巻き起こし、社会問題化してしまうといったようなケースも頻発している。
【０００７】
この発明は、以上のような状況、即ち、有機質肥料ないしは土壌改良材に対する価値評価の変化、およびそれらのための有効な原料資材である筈の生糞の未活用の実態、ならびに畜産農家の糞尿処理のための負担増等といった現状に鑑み、家畜排泄物、特に含有水分量の多い生豚糞、生牛糞等の処理、活用という課題を取り上げ、逸早く開発、研究に着手し、長年に亘って試行錯誤と実験とを繰り返してきた結果、遂にその成果を得るに至ったものであり、畜産農家から家畜排泄物を継続的且つ集中的に引き取り、一括処理して有機質肥料化あるいは土壌改良材化したり、大規模畜産農家においては、農家自らがそれを導入して家畜排泄物を有機質肥料化あるいは土壌改良材化することも可能であって、しかも、得られる有機質肥料あるいは土壌改良材は、極めて良質の有効成分からなるものとなって圃場に見合った地力の回復を図ることができ、丈夫で無公害の作物作りに威力を発揮することができるようになる新規な家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法を提供しようとするものであり、以下では、代表的な幾つかの実施例と共に、その構成の詳細を説示していくこととする。
【０００８】
【発明の構成】
この発明の家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法は、基本的に以下のとおりの構成を要旨としている。即ち、
［第１工程］
堆肥化したオガ屑等の有機繊維材や、一次処理済み家畜排泄物等のような発酵過程にある有機質資材を、屋内コンクリート床上に４０〜５０ｃｍ厚程度に略平らに広げ、その上から家畜の生排泄物だけを毎回略０．０１ｍ３／ｍ２前後の割合となるよう略均質に散布、供給しながら、略８０回／分程度の回転数でロータリー爪を回転させながら略７０ｍ／ｈ程度の速度で低速進行する撹拌を１回／日、略３０日間に渡って繰り返すことにより、強制発酵させて含水率２５〜２８％程度となった一次処理排泄物を作り出す工程。
【０００９】
［第２工程］
屋内コンクリート床上に略平らに広げられたままの第１工程終了後の一次処理排泄物に対し、対象作物に適した割合で植物肥料三要素の一つを添加した上、生糞の供給はしないで、さらに１回／日の撹拌を略１０日間程度に渡って継続することにより、半ば粒状化してなる二次処理排泄物とする工程。
【００１０】
［第３工程］
それら粒状化された二次処理排泄物を屋根付き堆積場に山積み堆積し、自然通風環境下に放置して熟成発酵させ、その発酵熱が７０℃を越えない段階に１回の切り返しを実施し、その間の発酵熱で含有水分を強制発散させる工程。
【００１１】
［第４工程］
以下、同様に発酵熱が７０℃を越えない段階に１回の切り返しを実施し、その間の自己発熱よって含有水分を徐々に強制発散させる工程を、最終的に含水率２０％以下となるまでの略３〜６ケ月間に渡って適宜回数だけ繰り返すことにより、完全に発酵熟成すると共に、一時的に発酵を強制停止した状態の三次処理排泄物を得るようにする工程。
以上、第１ないし４工程によって製造する構成を要旨とする家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法である。
【００１２】
一次処理排泄物は、先ず、有機質資材、例えば、オガクズやカンナクズ、樹皮片等といった木質系の有機素材の外、藁や牧草、米ヌカ等を、屋内コンクリート床上に４０〜５０ｃｍ厚程度に略平らに敷き広げた上、糞尿や適宜発酵促進剤を散布する等して発酵を促し、かなりの程度にまで堆肥化した所定深さの発酵床を予め用意した後、それに家畜の生糞だけを毎回略均質に散布、供給しながら１回／日の撹拌を略３０日間に渡って繰り返し、強制発酵させることにより、その発酵過程で水分がかなりの程度蒸発して含水率で２５〜２８％程度となり、黒変した泥状物質となった性状のものを指している。したがって、この発明による家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造工程が稼働し始めてからは、改めてオガクズやカンナクズ等といった有機質資材からの発酵床作りは必要とせず、この一次処理排泄物となったものの一部、所定量だけを次の二次処理排泄物に回し、残りを発酵床にしていくようにすることにより、オがクズやカンナクズ等を使った発酵床作りを省略したままで、永久にこの発明の家畜排泄物による肥料または土壌改良材を得るようにすることもできる。
【００１３】
二次処理排泄物は、三次処理排泄物、即ち、この発明の肥料または土壌改良材とするための前段階の性状のもので、上記した一次処理排泄物（既述のとおり、その全てを対象にするとは限らず、その中の所定量だけを対象とし、その余は、そのまま発酵床として残し、再び生糞だけを供給するものになる場合も含む。）に、対象作物に適した割合で植物肥料三要素、即ち窒素、燐酸、カリの一つが添加された上、略１０日間程度、生糞の供給なしで１回／日の撹拌だけを継続することにより、不均一ではあるものの粒状化した性状のものとして得られ、それらは、三次処理排泄物とするために、それまでの屋内から屋根付き堆積場に移されることになる。
【００１４】
三次処理排泄物は、完全に発酵熟成すると共に、一時的に発酵を強制停止させた含水率２０％以下で、かなり平均化した粒状物となった、この発明の肥料または土壌改良材となるものであり、大きさ、形ともまちまちで必ずしも平均化しておらず、団塊状のものも多く含む状態の先の二次処理排泄物を、雨水を防止できる屋根付き堆積場に山積み堆積し、自然通風環境下に放置したままで熟成発酵させ、その発酵熱が７０℃に達して有効な微生物を死滅させ、効果的な微生物分解作用を阻害して適正にセルロース分解期が経過しなくなってしまう前の段階（時節の違いや、同時期でも天候によっても左右されるが、１０ないし１５日間程度の間隔）を見計らって、そのタイミングに１回の切り返しを３〜６ケ月間（含有水分が略２０％以下、望ましくは１６％程度に達し、一時的に発酵を停止した状態になるまでの期間）に渡って繰り返すことにより、その間に自らの発酵熱で含有水分を強制発散させると共に、大きい粒度のものを自然崩壊させ、できるだけ平均化した粒度のものになるようにして得られる。
【００１５】
なお、この三次処理排泄物は、この発明の家畜排泄物による肥料または土壌改良材としてそのまま提供しても勿論差支えはないが、その取り扱い上、あるいは製品化上の都合から、一旦篩に掛けてより粒度を平均化してから所定量毎袋詰めして提供するようにし、除かれた所定粒度以下のものは、オガクズやカンナクズ等といった有機質資材の発酵床作りに回したり、家畜排泄物や一次処理排泄物の中に混入使用することになる。
【００１６】
また、この発明の家畜排泄物は、特に家畜の種類を特定するものではなく、鶏糞、牛糞、豚糞その他であって、畜舎から回収した直後の生糞をそのまま、即ち水分調整等特別な調整処理を何等施すことなく用いる。但し、その種類、あるいは同種の生糞でも季節の違い等によって一次処理排泄物とする際の散布量が適宜最適量となるよう調整されることはいうまでもない。
【００１７】
第１工程における家畜の生排泄物だけの略均質に散布、供給は、屋内コンクリート床上に４０〜５０ｃｍ厚程度に略平らに広げ、堆肥化したオガ屑等の有機繊維材や、一次処理済み家畜排泄物等のような発酵過程にある有機質資材の上から、毎回略０．０１ｍ３／ｍ２前後の割合となるようにして実施されるようにし、それと同時に略８０回／分程度の回転数でロータリー爪を回転させながら略７０ｍ／ｈ程度の速度で低速進行するようにした撹拌を、１回／日の割合で略３０日間に渡って繰り返し実行していくやりかたを標準とし、それら家畜生糞の単位面積当たりの散布量、ロータリー爪の回転数と進行速度、およびそれらの相対的な関係は、生糞の種類、即ち家畜の種類、水分の多寡、時節の違い等による気温差等の要素に応じ、前記した標準的な値から適宜増減調節して、その過程における生糞の強制発酵が理想的に進行するよう管理していき、その含水率［水分／（固体＋水分）］で２５〜２８％前後、望ましくは２６％前後の値にまで達し、異臭の発散が殆ど無くなる状態を以て発酵程度を判断する目安とすることにより、効率的に一次処理排泄物を作り出すようにすべきである。
【００１８】
第２工程では、上記第１工程終了後の一次処理排泄物を、そのまま屋内コンクリート床上に略平らに広げた状態としておき、対象作物に適した割合で植物肥料三要素、即ち窒素、燐酸、カリの一つを添加した上、全く生糞の供給はしないで、さらに１回／日の撹拌を略１０日間程度に渡って継続することにより、半ば粒状化、即ち粒の大きさ、形とも不揃いである上、団塊状のものも含む等、やや柔らかめの泥状化してなる二次処理排泄物を形成する。
なお、植物肥料三要素を添加しないで二次処理排泄物を形成する場合にも、生糞供給なしの１回／日、略１０日間程度に渡る撹拌は、次の第３工程に移行する前処理工程として必ず必要とする。
【００１９】
この第２工程で得られた二次処理排泄物は、引き続き、第３工程として、それまでの屋内から屋根付き堆積場にパワーショベルその他の機械器具を使って移送され、当該屋根付き堆積場において山積み堆積され、自然通風環境下に放置したままで熟成発酵させ、その発酵熱が７０℃を越えない段階（時節違いや同一時期でも気温、風量等の違いで異なる。）に１回の切り返しを実施し、その間の発酵熱で含有水分を強制発散させる。この切り返しのタイミングを間違い、早すぎれば熟成発酵に時間が掛かり過ぎて効率的な製造をできなくし、また、遅すぎれば、有効な微生物を死滅させ、何時まで経っても熟成発酵が進まず、腐敗してしまうことから、温度管理を怠らないようにする必要がある。
【００２０】
以下、同様に発酵熱が７０℃を越えない段階に１回の切り返しを実施し、その間の自己発熱よって含有水分を徐々に強制発散させる工程を、最終的に含水率２０％以下となるまで略３〜６ケ月間程度の期間（時節違いや同一時期でも気温、風量等の違い等の要因に大きく左右される。）に渡って適宜回数だけ繰り返す第４工程により、完全に発酵熟成した後、水分低下によって一時的に発酵を強制停止した状態となり、全体的に均質化した粒状の三次処理排泄物、即ちこの発明の肥料または土壌改良材を完成する。
【００２１】
この後、必要に応じて、上記のようにして得られた三次処理排泄物を篩にかけ、３〜１０ｍｍ程度の粒度、望ましくは略５ｍｍ前後のものに揃え、肥料または土壌改良材として取り扱い易くなるようにすると共に、製品としての取り扱いがし易いよう、通気孔を設けた１０キログラム、１５キログラム、……等といった所定単位毎の定量袋に充填、封入するようにした第５工程を加わえ、定量毎袋詰めした家畜排泄物による肥料または土壌改良材を製造するようにすることもできる。
【００２２】
【作用効果】
以上のように、この発明の家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法は、家畜排泄物、特に含有水分量の多い豚、牛等の糞尿を、生糞のまま何等の前処理をすることなく直接一次処理排泄物に散布、供給するという工程を経て製造することができることから、先ず何よりも東北、北海道地域に多い畜産農家の糞尿処理対策に極めて大きく貢献することができ、この発明の製造方法による公設、私設の大掛かりな処理場を建設し、そこに周辺畜産農家からの糞尿を運搬、集中して処理するか、あるいは施設そのものもそれ程高価なものとならないことから、畜産農家自らが、発生する糞尿に応じた比較的小規模のこの発明の製造方法による処理場を畜舎に近接して建設し、日々糞尿の処理を実施してしまうようにするかして、何等近隣住民に迷惑を掛けることもなく糞尿処理を可能にするものであり、したがって、従前からの課題となっていた家畜排泄物による公害問題を一挙に解決できるという大きな特徴を有している。
【００２３】
しかも、その製造工程において、生糞尿の散布、攪拌をする第１工程はもとよりのこと、植物肥料三要素の混合をする第２工程とも、コンクリート床を有する建屋内において機械化して実施することができるため、処理作業は極めて小人数の作業者によって効率的に実施でき、その過程で悪臭を周辺に撒き散らす虞がない上、強制発酵させられる結果、早期の中に悪臭自体も消滅して略１ケ月程度の極めて短期間を経過させた後には、雨水を防止できる屋根付き堆積場に山積み堆積しても、何等悪臭の問題を生ずることもなく、自然通風環境下に放置したまま、温度管理による切り返しを機械的に繰り返していって、その含水率を目安に熟成発酵程度の確認をしながら所定期間を経過しさえすれば、確実に高品質の家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造が可能になるという簡便且つ効率的な製造法となっており、上記のように糞尿処理に大いに役立ちながら、加えて家畜排泄物という極めて有用な資材から安価で高品質の肥料または土壌改良材が比較的短期間の中に生産できることとなって、畜産農家にとっては二重の経済効果がもたらされ、農家経営を安定させる上で大いに役立つことになるという秀れた効果が得られることになる。
【００２４】
一方、こうして得られたこの発明の家畜排泄物による肥料または土壌改良材は、家畜排泄物という極めて有効な有機質資材から直接発酵、熟成させたものとなって極めて肥料成分に富み、しかも目的に応じて植物肥料三要素の一つが適宜選択的に配合されたものになる上、大量且つ安定した生産が可能であって、しかも従前からの有機質肥料や土壌改良材に比較してもかなり安価に供給できることから、それまでの化学肥料の使い過ぎによる地力の衰えを回復させ、自由化された農産物に対抗するための高品質、無農薬農産物の効率的生産が迫られている各種生産農家にとって、極めて有用且つ安全なものとして手軽に受け入れ、使用することを可能にし、その結果、有用微生物の積極的な持ち込み効果、硫化水素や地中有害ガス発生の防止効果、リン酸の固定化防止効果、窒素の固定、菌増殖効果等がもたらされ、土壌改良が円滑に進み、植物成育のための秀れた肥料効果が大いに期待できるものとなり、生産農家の意欲向上に繋がっていくものと考えられる。
【００２５】
さらに、この肥料または土壌改良剤は、殆ど無臭であって、一時的に発酵停止状況とした手頃な乾燥状態で粒状のものに形成され、しかもその取り扱いがし易いよう所定量毎に袋詰めしたものとして提供可能となることから、農地への散布作業にとっては勿論のこと、保管、管理等といった面での取り扱いに際しても極めて都合の良いものになるという特徴も加わって、農産物輸入の自由化という厳しい局面に対しても、十分に競争力ある作物作りの可能性が保証されるという秀れた効果を奏することにもなる。
【００２６】
叙述の如く、この発明の家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法は、厄介者とされてきた家畜排泄物の取り扱いを画期的に改善し得たものになっているだけではなく、それを有効活用して極めて高品質の有機質肥料または土壌改良材とすることに成功したものであり、したがって、公害対策技術としても高い評価がなされると共に、生産農家の各種育成作物の生産効率を高めるための有効な手段としても欠くことができない極めて有用なものとして、広くそれら農家に受け入れられ、普及するものになると予想され、また、農家以外の人々にとっても、例えば、園芸用の土作りに使用したり、台所から出る生ゴミ処理用に採用することができる外、ゴルフ場の芝の健全な生育、管理にも役立つものと考えられ、各方面で大いにその威力を発揮するものになるといえる。
【図面の簡単な説明】
図面は、この発明の家畜排泄物による肥料または土壌改良材の製造方法の代表的な実施例を示すものである。
【図１】
0004037550.tif 000002