(57)【要約】【課題】家畜の糞を安全性が高く、二酸化炭素の排出量が少ない優れた固形燃料にする。【解決手段】好気性菌群と嫌気性菌群とよりなる有効微生物群をオカラに混入し、一次発酵させることにより牛糞用の発酵補助床材と豚糞用の発酵補助床材と鶏糞用の発酵補助床材とを作り、これらの各発酵補助床材に好アルカリ性のバチルス属タテヤマ剣と、好アルカリ性のバチルス属タテヤマ薬師と、好塩性のバチルス属タテヤマ浄土と、嫌気性菌のアトポスティペス属タテヤマ女汝と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属タテヤマ竜王とよりなる有効微生物群をそれぞれ混入し、各発酵補助床材により牛糞と豚糞と鶏糞とを各別に発酵させて牛糞一次炭床と豚糞一次炭床と鶏糞一次炭床とを作り、該牛糞一次炭床と該豚糞一次炭床と該鶏糞一次炭床と発酵卵殻カルシウム粉末と炭の粉末とを混合し、二次発酵させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群をオカラに混入し、４０〜２００℃の温度にて２４時間一次発酵させることにより牛糞用の発酵補助床材と豚糞用の発酵補助床材と鶏糞用の発酵補助床材とを作り、
これらの各発酵補助床材に好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をそれぞれ混入し、各発酵補助床材により牛糞と豚糞と鶏糞とを各別に４８時間発酵させて牛糞一次炭床と豚糞一次炭床と鶏糞一次炭床とを作り、
該牛糞一次炭床と該豚糞一次炭床と該鶏糞一次炭床と発酵卵殻カルシウム粉末と炭の粉末とを混合し、６０〜８０℃の温度にて４８時間二次発酵させることにより固形燃料を形成することを特徴とする、家畜の糞を固形燃料にする方法。
【請求項２】
前記炭の粉末は、竹炭又は木炭の粉末であることを特徴とする請求項１に記載の家畜の糞を固形燃料にする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家畜の糞を固形燃料にする方法に関するものである。
【０００２】
本発明における「家畜の糞」は、牛糞、豚糞及び鶏糞である。
【背景技術】
【０００３】
生の家畜の糞は、水分含有率が高くて悪臭を発し、人々の生活環境を汚染する原因となる。
【０００４】
一方、家畜の糞を堆肥化することも試みられている。
【０００５】
しかしながら、家畜の糞を堆肥として農作物に使用することができるようにするためには、６月〜１年以上の自然熟成発酵期間を要する。しかも、その間、家畜の糞を広い堆肥場に堆積させておくことが必要であり、堆肥場に堆積させた糞は悪臭を発し、近辺の家畜の健康を害し、種々の疾病を発生させる原因となる。したがって、家畜に常時抗生物質等の薬を投与する必要が生ずる。
【０００６】
更に、家畜の糞には重金属、農薬等が残留していることがある。したがって、家畜の糞に残留している重金属、農薬等を分解しない限り、家畜の糞から堆肥を作ることは適当でない。
【０００７】
一方、本発明者は、特許第３７１０４２４号公報において、重金属、ダイオキシン類及び農薬を分解する方法を提供している。
【０００８】
この重金属、ダイオキシン類及び農薬を分解する方法は、配合株数の割合が好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群を有機廃棄物に混入して４０〜２００℃の温度にて一次発酵させ、更にこれに配合株数の割合が好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群を混入し、これを被処理物と共に１００〜２００℃の温度にて二次発酵させることにより、該被処理物に含まれる重金属、ダイオキシン類又は農薬を分解させるようにしたことを特徴とするものである。    
【特許文献１】特許第３７１０４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上の如き状況に鑑み、本発明は、家畜の糞を堆肥化することに代え、これを安全性が高く、二酸化炭素の排出量が少ない優れた固形燃料にする方法を提供しようとしてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、下記の如き家畜の糞を固形燃料にする方法を提供するものである。
【００１１】
（１）好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群をオカラに混入し、４０〜２００℃の温度にて２４時間一次発酵させることにより牛糞用の発酵補助床材と豚糞用の発酵補助床材と鶏糞用の発酵補助床材とを作り、
これらの各発酵補助床材に好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をそれぞれ混入し、各発酵補助床材により牛糞と豚糞と鶏糞とを各別に４８時間発酵させて牛糞一次炭床と豚糞一次炭床と鶏糞一次炭床とを作り、
該牛糞一次炭床と該豚糞一次炭床と該鶏糞一次炭床と発酵卵殻カルシウム粉末と炭の粉末とを混合し、６０〜８０℃の温度にて４８時間二次発酵させることにより固形燃料を形成することを特徴とする、家畜の糞を固形燃料にする方法（請求項１）。
【００１２】
（２）前記炭の粉末は、竹炭又は木炭の粉末とする（請求項２）。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群をオカラに混入し、４０〜２００℃の温度にて２４時間一次発酵させることにより牛糞用の発酵補助床材と豚糞用の発酵補助床材と鶏糞用の発酵補助床材とを作り、これらの各発酵補助床材に好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をそれぞれ混入し、各発酵補助床材により牛糞と豚糞と鶏糞とを各別に４８時間発酵させて牛糞一次炭床と豚糞一次炭床と鶏糞一次炭床とを作り、該牛糞一次炭床と該豚糞一次炭床と該鶏糞一次炭床と発酵卵殻カルシウム粉末と炭の粉末とを混合し、６０〜８０℃の温度にて４８時間二次発酵させることにより、家畜の糞に含まれる重金属、農薬等を環境基準値以内の安全な状態まで改良し、鶏糞の強アルカリ性ないしアルカリ性を中性まで改良することができる。
【００１４】
したがって、本発明により得られる固形燃料は、極めて安全性が高く、二酸化炭素の排出量が少ない優れた燃料である。また、固形燃料を燃焼させた後に残る灰は、無害であり、農業等に有効に利用することができる。
【００１５】
本発明によれば、家畜の糞を短時間で、かつ、環境を害することなく、固形燃料にすることができる。
【００１６】
加えて、該固形燃料は、家畜の糞を主原料とするものであるため、安価に提供することができる。
【００１７】
以上の如く、本発明によれば、水分含有率が高くて悪臭を発し、人々の生活環境を汚染する原因となっている家畜の糞を安全性が高く、安価で優れた固形燃料に変換することができる。換言すれば、本発明は、家畜の糞を安全性の高い、安価な優れた燃料に変換することにより、環境を保護しつつ、エネルギー源を低コストで確保するという極めて優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明においては、好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群をオカラに混入し、４０〜２００℃の温度にて２４時間一次発酵させることにより牛糞用の発酵補助床材と豚糞用の発酵補助床材と鶏糞用の発酵補助床材とを作る。
【００１９】
有効微生物群は、一例として、オカラ１,０００kg（湿重量）に対し、１kg（湿重量）の割合で混合する。
【００２０】
該有効微生物群には次のものが含まれる。
酵母菌、セルロース分解菌、窒素固定菌、乳酸菌、糸状菌（芳香族化合物分解菌）、マンガン還元菌（クロカビ属群−原生担子菌類）、マンガン酸化菌（有機栄養菌）、アンモニア酸化菌（亜硝酸菌）、放線菌（キチン分解菌）、硝酸菌（硝化生成細菌）、硫黄細菌（硫化水素を水素供与体として利用する細菌群）、メタン酸化菌、セルロース放線菌、セルロース糸状菌、納豆菌、リグニン分解菌、鉄酸化菌、鉄還元菌、硫酸還元菌、酢酸菌、バチルス属（Bacillus sp.）、スポロサルシナ属（Sporosarcina sp.）、ペニバチルス属（Paenibacillus sp.）、オーシャノバチルス属（Oceanobacillus sp.）。
【００２１】
前記牛糞用の発酵補助床材と豚糞用の発酵補助床材と鶏糞用の発酵補助床材とに、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群をそれぞれ混入し、各発酵補助床材により牛糞と豚糞と鶏糞とを各別に４８時間発酵させて牛糞一次炭床と豚糞一次炭床と鶏糞一次炭床とを作る。
【００２２】
該牛糞一次炭床と該豚糞一次炭床と該鶏糞一次炭床と発酵卵殻カルシウム粉末と炭の粉末とを混合し、６０〜８０℃の温度にて４８時間二次発酵させ、固形化することにより固形燃料を形成する。
【００２３】
その混合割合は、好ましくは、牛糞一次炭床３重量部と豚糞一次炭床３重量部と鶏糞一次炭床３重量部と発酵卵殻カルシウム粉末１重量部と炭の粉末１重量部とする。
【００２４】
前記炭の粉末は、好ましくは、竹炭又は木炭の粉末とする。
【００２５】
なお、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝（ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０）と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣（ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１）と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師（ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２）と、好塩性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ浄土（ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３）と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王（ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４）は、それぞれ独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されている。
【００２６】
好アルカリ性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ剣と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師と、好塩性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ浄土と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王とについて、同定を実施した。以下、同定方法及び微生物試験結果を示す。
【００２７】
細菌第一段階試験として、光学顕微鏡U-LH１,０００（オリンパス，日本）により、細胞形態、グラム染色性、胞子の有無及び鞭毛による運動性の有無を観察した。NUTRIENT AGAR （OXOID, HAMPSHIRE, ENGLAND）（以下「NT」という。）又はGAM寒天培地（ニッスイ, 東京）（以下「GAM」という。）でのコロニー形態を観察した。カタラーゼ反応、オキシダーゼ反応、グルコースからの酸／ガス産生及びブドウ糖の酸化／発酵（O／F）について試験を行った。
菌学的性状試験結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
次に１６S rDNA塩基配列の遺伝子解析を実施した。ゲノムDNAの抽出には、INSTAGENE MATRIX（BIO RAD, CA, USA）を使用した。抽出したゲノムＤＮＡを鋳型として、PCRにより全塩基配列約１,５００〜１,６００塩基対の領域を増幅した。その後、増幅された１６S rDNAをシーケンスし、塩基配列を得た。PCR産物の精製、サイクルシークエンスにはBIGDYE TERMINATOR V３.１ CYCLE SEQUENCING KIT（APPLIED BIOSYSTEMS, CA, U.S.A.）を使用した。サーマルサイクラーにはPRIMESTAR HS DNA POLYMERASE（タカラバイオ, 滋賀）、DNAシーケンサーにはABI PRISM ３１００ GENETIC ANALYZER SYSTEM（APPLIED BIOSYSTEMS,
CA, U.S.A.）を使用した。なおプライマーは、文献「放線菌の同定と分類, p８８-１１７, 日本学会事務センター, ２００１.」に従った。
【００３０】
１６S rDNAの塩基配列の解析結果を、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣については表２に、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師については表３に、バチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土については表４に、アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝については表５に、クロストリディウム属（Clostridium
sp.）タテヤマ竜王については表６に、それぞれ示す。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
【表３】
2009221355.tif 000005
【００３３】
【表４】
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【００３４】
【表５】
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【００３５】
【表６】
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【００３６】
上記塩基配列をアポロンDB細菌基準株データベース（テクノスルガ, 静岡） を用いて相同性検索を行い、得られた１６S rDNAの塩基配列から検体と近縁と考えられる種の相同性検索を行い、上位５株を決定した。
相同性検索結果を、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣については表７に、バチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ薬師については表８に、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ浄土については表９に、アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝については表１０に、クロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王については表１１に、それぞれ示す。
【００３７】
【表７】
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【００３８】
【表８】
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【００３９】
【表９】
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【００４０】
【表１０】
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【００４１】
【表１１】
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【００４２】
これまで得られた情報をもとにCLUSTAL
WとMEGA VER３.１を用いて、１６S rDNA塩基配列とこれに近縁と考えられる菌群の１６S rDNA塩基配列とを用いて分子系統樹を構築した。分子系統樹の推定には近隣結合法を用い、樹型の妥当性を示すブートストラップは１０００回発生させた。
なお、CLUSTAL Wは文献「Nucleic Acids Research, １９９４, ２２:４６７３-４６８０.」、MEGAは文献「Briefings
in Bioinformatics, ２００４, ５, １５０-１６３.」に従った。
分子系統解析結果を、バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣とバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師とについては図１に、バチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土については図２に、アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝については図３に、クロストリディウム属（Clostridium
sp.）については図４に、それぞれ示す。
【実施例】
【００４３】
好気性菌群５５％と嫌気性菌群４５％とよりなる有効微生物群１重量部をオカラ１０００重量部に混入し、４０〜２００℃の温度にて２４時間一次発酵させることにより牛糞用の発酵補助床材３０ｋｇと豚糞用の発酵補助床材３０ｋｇと鶏糞用の発酵補助床材３０ｋｇとを作り、
これらの各発酵補助床材に好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９１と、好アルカリ性のバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師ＦＥＲＭ  ＢＰ−１０６９２と、好塩性のバチルス属（Bacillus
sp.）タテヤマ浄土ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９３と、嫌気性菌のアトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９０と、嫌気性かつ好塩性のクロストリディウム属（Clostridium sp.）タテヤマ竜王ＦＥＲＭ  ＢＰ-１０６９４とよりなる有効微生物群の培養物１ｋｇをそれぞれ混入し、各発酵補助床材により牛糞１０ｋｇと豚糞１０ｋｇと鶏糞１０ｋｇとを各別に４８時間発酵させて牛糞一次炭床と豚糞一次炭床と鶏糞一次炭床とを作り、
該牛糞一次炭床４０ｋｇと該豚糞一次炭床４０ｋｇと該鶏糞一次炭床４０ｋｇと発酵卵殻カルシウム粉末１０ｋｇと炭の粉末１０ｋｇとを混合し、６０〜８０℃の温度にて４８時間二次発酵させ、固形化してり固形燃料を形成した。
【００４４】
この実施例により得られた固形燃料は、極めて安全性が高く、二酸化炭素の排出量が少ない優れたものであった。また、固形燃料を燃焼させた後に残る灰は、無害であり、農業等に有効に利用することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ剣とバチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ薬師の分子系統樹である。
【図２】バチルス属（Bacillus sp.）タテヤマ浄土の分子系統樹である。
【図３】アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝の分子系統樹である。
【図４】アトポスティペス属（Atopostipes sp.）タテヤマ女汝の分子系統樹である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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