(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
易分解性有機物と牡蛎殻を混合して、空気の供給下、７０℃以上の醗酵温度で醗酵処理する工程、この醗酵工程で得た醗酵物から醗酵牡蛎殻を分離する工程、およびこの分離工程で分離した醗酵牡蛎殻を、クレアチンを加えた水を噴霧することによって湿度３０〜６０％に調湿し、風化させることにより牡蛎殻のキチン質を脱アセチル化して牡蛎殻処理素材を得る調湿風化工程を含むことを特徴とする牡蛎殻処理素材からなる土壌改良剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、牡蛎殼を原料とした土壌改良剤の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近は有機農法の普及に伴って有機肥料が常用されるようになったが、一方、土壌に有機肥料を多用するとフザリウム菌やビシウム菌のような有害菌が繁殖し易くなり、その駆除のための費用と手間が問題になっている。
【０００３】
一方、養殖や食品加工によって発生する牡蛎殻は、廃棄するにも適当な処分方法がなく、環境保全上問題であった。なお、従来から牡蛎殻は粉砕したり、焼成して灰化したものが飼肥料の原料として利用されてきたが、それらは付加価値が低く普及するに至らず、利用方法として不充分であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、前記した廃棄対象とされていた牡蠣殻を処理して、新しい資源として有効利用を図るとともに、その牡蠣殻を原料とした、植物病の有害菌を駆除することができる土壌改良剤の製造方法を提供する。
【０００５】
本発明者は、植物病の原因となる有害菌の駆除に有効と思われる、牡蛎殻に含まれるキチン質の抗菌作用に着目し、牡蠣殻の有効利用を目的とした研究をおこなった。そして、牡蛎殻に含まれるキチン質は水に不溶なので、粉砕した粉末を土壌に施把しても植物病の細菌を騒除することはできない点、炭駿カルシウムを主成分とする牡蛎殺の結合成分として含まれる微量の不溶性キチン質は、従来の酸アルカリを使った化学的方法で脱アセチル化して可溶化することが困難である点など解決して、本発明を次のように完成した。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の問題は、易分解性有機物と牡蛎殻を混合して、空気の供給下、７０℃以上の醗酵温度で醗酵処理する工程、この醗酵工程で得た醗酵物から醗酵牡蛎殻を分離する工程、およびこの分離工程で分離した醗酵牡蛎殻を、クレアチンを加えた水を噴霧することによって湿度３０〜６０％に調湿し、風化させることにより牡蛎殻のキチン質を脱アセチル化して牡蛎殻処理素材を得る調湿風化工程を含むことを特徴とする本発明の牡蛎殻処理素材からなる土壌改良剤の製造方法によって解決することができる。
【０００７】
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の牡蛎殻処理素材からなる土壌改良剤の製造方法に係る実施形態について説明する。
本発明の土壌改良剤の製造方法は、次の必須工程を主として構成される。
（１）醗酵工程：易分解性有機物と牡蛎殻を混合して、空気の供給下、７０℃以上の醗酵温度で醗酵処理する。
（２）分離工程：醗酵工程で得た醗酵物から醗酵牡蛎殻を分離する。
（３）調湿風化工程：分離工程で分離した醗酵牡蛎殻を、クレアチンを加えた水を噴霧し湿度３０〜６０％に調湿し、風化させることにより牡蛎殻のキチン質を脱アセチル化して牡蛎殻処理素材を得る。
【０００９】
前記醗酵工程（１）において使用される易分解性有機物とは、食品残滓、生ゴミ、下水汚混、し尿汚泥、魚腸骨などの微生物によって分解され易い有機物を総称している。
これらの易分解性有機物に牡蛎殻を有姿のまま混合して空気を供給すると、バチルスやアゾトバクターなどの好気性細菌が急速に繁殖して易分解性有機物は分解されるが、その過程で牡蛎殻に付着している貝肉や汚染物質も分解されることになる。本発明では、この現象を醗酵と称している。
【００１０】
この醗酵工程（１）において、醗酵温度を７０℃以上とすることは、牡蛎殻のキチン質を脱アセチル化する上で重要な条件である。
醗酵物中に含まれる細菌数は、初めは１０4〜１０5個／ｇ程度だが、醗酵が進むに従い細菌数が１０9〜１０10個／ｇに増加し、醸酵物は発熱して温度が７０℃以上に上昇する。この場合、温度の調節は供給空気量の調節で行い、温度の範囲は、７０℃〜８５℃になるよう調節するのが好ましい。
【００１１】
この温度上昇によって高い温度に弱い一般細菌、酵母、カビ、病原性細菌などが死滅し、それらに代わって好熱性細菌、好熱性糸状菌、好熱性放線菌が増殖する。このとき、好熱性放線菌が分泌する酵素は、牡蠣殻に含まれるキチンを脱アセチル化する作用があるので、高温醗酵物中の牡蛎殻は脱アセチル化されることになる。しかし、その醗酵作用は比較的弱いものなので硬い牡蛎殻の組織が柔らかくなるほどには脱アセチル化しない。
【００１２】
そこで、高温醗酵した醗酵物を取り出し、分離工程（２）で篩装置などによって醗酵牡蛎殻を醗酵物から分離して取り出して、次いで調湿風化工程（３）において常温下で調湿、風化させる。このとき、醗酵牡蛎殻の組織に浸透した醗酵代謝物を栄養源にして様々な常温細菌が繁殖するが、この工程では、醗酵牡蛎殻の湿度を３０〜６０％の範囲に調湿した雰囲気下に保ち、より好ましくは３０〜５０％の範囲の雰囲気下に保ち、かつ空気が流通可能な状態に晒しておくと、放線菌が優占して繁殖するようになる。このようにして、放線菌が分泌する酵素によって、醗酵牡蛎殻のキチン質を脱アセチル化をさらに進行させることができる。
【００１３】
脱アセチル化した醗酵牡蛎殻は、石灰質とキチン質で硬く固められていた殻の組織がポロポロに脆弱化し、容易には粉砕できなかったほどに硬度のあった牡蠣殻が、簡単に粉体になるなど組織が柔らかくなる。
このように処理し得られた牡蛎殻処理素材を磨砕機で砕くことにより、キチン質の脱アセチル化物質（キトサンとキチンオリゴ糖）が含まれる牡蛎殻粉末を容易に得ることができる。
【００１４】
なお、前記調湿風化工程（３）において、本発明では、クレアチンを添加した水を噴霧して、醗酵牡蛎殻を調湿するので、各種アミノ酸を栄養源として欲する放線菌に対してクレアチンが好ましい栄養源となり、放線菌が多く繁殖するので、牡蛎殻の風化を特に促進することができる利点が得られる。
【００１５】
このように得られた牡蠣殻処理素材は、適宜に粒度の粉体として栽培土壌に使用すると、土壌改良剤として、可溶性キチン質が有効に作用して植物病の有害菌を駆除することができるのである。
さらに、本発明から得た牡蛎殻処理素材の粉体と、堆肥、家畜糞肥料など有機質肥料と組み合わせて、その混合物とすることにより、植物病の有害菌を防除できる効用を有する混合タイプの有機肥料として、好適に利用される。この場合、有機質肥料に対する混合比率は、特に限定するものではないが、有害菌を防除効果の点から、通常は多くとも１５％が適当である。
【００１６】
【実施例】
（実施例１）
次に、本発明の詳細を図１を参照し実施例１に基づいて説明するが、本発明は、この実施例に限定されるものではない。
先ず、混合機１において、易分解性有機物として、魚肉加工残滓物（ａ）と好気性細菌を含む水分調整剤（ｂ）と有姿の牡蛎殻（ｃ）を約１：２：１の割合で混合し、この混合物をコンベヤ１１で醗酵槽２に送入する。この醗酵槽２では、堆積した混合物に送風機２１から空気を空気調節弁２２を介して通気管２３を通じて供給し、醸酵物させる。この場合、温度計２４の計測下で７０℃以上の醗酵熱を発生させながら１０日間程度醗酵させて醗酵物（ｄ）を得る。
【００１７】
次に、この醗酵物（ｄ）を掻出機２５で切り出し、コンベヤ２６で篩装置３に移して、醗酵物（ｄ）から醗酵牡蛎殻（ｅ）を篩分して取り出し、牡蛎殻受槽１２に受け入れる。
【００１８】
次いで、この醗酵牡蛎殻（ｅ）をコンベヤ３２で風化槽４に送入して、堆積させ、風化させる。ここで、風化とは、対象物を次に示す温度、湿度の雰囲気下に保持して、所定の微生物の反応を進行させるよう時間を経過させることをいう。この場合、醗酵牡蛎穀（ｅ）の堆積層の上部空間の湿度が湿度計４４の計測下で相対湿度３０〜６０％の範囲になるよう散水を調節しながら、約２か月間維持させ、風化処理する。
【００１９】
なお、この散水は、水を水槽４１から送水ポンプ４２を介して散水器４３から噴霧することで行う。また、この間、醗酵牡蛎穀（ｅ）の堆積層が内部温度３５℃以下の常温を保持するのであるが、必要に応じて、温度計４５の計測下で換気扇４６を作動させて外部から空気を供給したり、外部に空気を排気する調節操作を行う。かくして、醗酵牡蛎穀（ｅ）には放線菌が優占して繁殖し、この放線菌が分泌する酵素によって、醗酵牡蛎殻のキチン質の脱アセチル化を進行させることができる。
【００２０】
如上の調湿風化工程を経て、風化槽４から醗酵牡蛎殻（ｅ）の風化処理物をを掻出機４７により、牡蠣殻処理素材として切り出す。このようにして得られた牡蛎殻処理素材１００ｇを０．１％の希塩酸水溶液１リットルで抽出し、１０倍に農縮して化学分析したところ、キトサン成分を約４％含有していることが認められた。なお。この牡蛎殻処理素材をコンベヤ４８で磨砕機５に送入し、適宜な粒度の粉体に粉砕し、土壌改良剤として、あるいは、さらに混合有機肥料の成分として利用に供することができるのである。
【００２１】
（実施例２）
前記実施例１の風化槽４における前記散水に、供給水にクレアチンを添加した水溶液を使用し、湿度３０〜６０％範囲になるよう調節した。この場合、醗酵牡蛎殻（ｅ）に繁殖する放線菌数が水だけを噴霧したものでは６×１０5個／ｇであったものが、０．１％のクレアチン水溶液を噴霧したものでは２×１０6個／ｇとなって、桁違いに多く増殖し、風化の所要期間が６０日から４０日間に短縮できた。
【００２２】
（実施例３）
前記実施例２、３の方法で脱アセチル化した牡蛎殻処理素材を使い易くするために磨砕型の粉砕機で細かく粉砕し、粒径１ｍｍ以下に篩分けして得た粉体を、リゾクトニア・ブラウン・バッチ病に感染したゴルフ場の芝地に撒布したところ、初期は大きさ６０ｃｍ以上あったバッチが、１か月後には完全に消失するという顕著な効果があった。
【００２３】
（実施例４）
実施例３の方法で粉砕して得た牡蛎殻処理素材の粉体を、市販の鶏糞堆肥に重量比で１０％量を混ぜた混合有機肥料を、連作障害で萎ちょう病の病原菌に冒されている土壌に１アール当たり１ｋｇの割合で施肥して、ナスを栽培したところ、萎ちょう病は発現しなかった。その比較として、牡蛎殻処理素材の粉体を含まない鶏糞堆肥を施肥した試験区、および何ら施肥しなかった試験区では萎ちょう病が発生した。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の土壌改良剤の製造方法は、以上説明したように構成されているので、適当な利用方法がなく、そのため安価にかつ大量に入手できる牡蛎殻を原料として、これと魚粕などの安直に入手できる易分解性有横物とを混合し、所定の醗酵処理と風化処理を行うことにより目的とした土壌改良剤が低コストで量産できるなど、新しい資源として有効利用が図れるという優れた効果がある。
【００２５】
この本発明の土壌改良剤の粉体を土壌に直接施肥したり、その粉体と有機質肥料からなる混合有機肥料として土壌に使用すると、可溶性キトサン成分を含むことにより、植物病を防疫する効果が極めて大きいものとなり、農業の生産性向上に寄与する効果が大きい。よって、本発明は、従来の問題点を解消した土壌改良剤の製造方法として技術的および実用的価値はきわめて大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を説明するための設備略図。
【符号の説明】
１  混合機、１１  コンベヤ、２  醗酵槽、２１  送風機、２２  空気調節弁、２３  通気管、２４  温度計、２５  掻出機、２６  コンベヤ、３  篩装置、３１  牡蛎殻受槽、３２  コンベヤ、４  風化槽、４１  水槽、４２  送水ポンプ、４３  散水器、４４  湿度計、４５  温度計、４６  換気扇、４７  掻出機、４８  コンベヤ、５  磨砕機、ａ  魚肉加工残滓物、ｂ  好気性細菌、ｃ  牡蛎殻、ｄ  醗酵物、ｅ  醗酵牡蛎殻。
【図１】
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