JPH04238887A - 活性腐植系農業用素材の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、植物の育成，土壌改良
，抗菌作用，抗虫作用等を備えた活性腐植系農業用素材
及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から一般に用いられている農業用の
素材としては、例えば、化学肥料，農薬，除草剤等があ
るが、近年においては、これらの多用が自然破壊を惹起
せしめ、土壌における地力を低下，減退させると共に、
土壌中に棲息する微生物群のバランスが崩れて、病害虫
の発生を惹起する等、植物の生育にとって極めて環境が
劣悪化してきている。このような状況下で作物の収穫を
確保するには、さらに多量の化学肥料，農薬等を用いる
必要があり、土壌の疲弊がさらに著しくなってきている
。また、ゴルフ場における芝地の管理等、耕作農地以外
でも、極めて多量の化学肥料，農薬，除草剤等が投下さ
れて、環境破壊が著しく進行してきている。

【０００３】かかる弊害のない農業用素材として、極め
て古くから用いられている肥料コンポストが見直されつ
つある。この肥料コンポストは、いうまでもなく、稲藁
その他の植物遺体や畜産廃棄物としての糞尿等からなる
有機質原料を熟成することにより得られる堆肥，厩肥等
である。これらは、その性質上、前述したような弊害は
なく、良質のコンポストは有機質物を多量に含んでいる
ことから、植物の育成に有益である。即ち、コンポスト
がある種の熟成状態に整えられたときに、植物の育成が
極めて良好となり、しかも農薬等を一切使わなくとも、
病気や害虫等が発生しないということは、古くから知ら
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来から広
く行われているコンポストの製造は、一般に自然熟成さ
せるものであることから、少なくとも半年から１年の熟
成を必要とし、原料によっては必要とする熟成度とする
のに２年乃至３年もの長い期間を必要とするものもある
。しかも、この熟成期間中に複数回の切り返しを必要と
し、製品としての水分調整を行わなければならない等、
手間がかかり、また管理も面倒である等数々の問題点が
ある。また、たとえ十分な手間と管理を行い、かつ相当
の期間熟成したとしても、製品としてのコンポストは必
ずしも品質の安定したものが生産されるわけではなく、
それれが原因で、コンポスト類の厳格な基準が設けられ
るに至ってはいない。ここで、有機質原料の腐植化を促
進するために、特定の微生物を培養した種菌や微生物の
活性化を図るための触媒等も用いられるようになってき
てはいるが、これらによってもコンポストの品質の向上
はあまり期待できなかったのが現状である。即ち、手間
等のわりには高品質のコンポストが得られず、このこと
から、耕作農業等の分野においては、ますます化学肥料
や農薬等に頼る傾向にあり、昨今においては、全生態系
そのものが破壊されつつあるといっても過言ではない。

【０００５】一方、畜産業界にあっては、その大規模化
に伴って、糞尿等の廃棄物が大量に排出されるようにな
ってきている。例えば養豚について見ると、近年におい
ては、１万頭以上を飼育する大規模養豚場も少なくはな
い。豚は極めて廃棄物，糞尿を大量に出すもので、１頭
の豚はほぼ１０人の人間に相当する廃棄物を排出するも
のであることから、１万頭の養豚場においては、およそ
１０万人の生活雑廃水処理場に匹敵する能力を持った処
理施設を必要とすることになり、この糞尿等の廃棄物処
理問題が社会的にも重大問題となってきている。また、
養鶏，肉牛生産等にも同様の問題があり、さらに生活雑
廃水の処理その他の廃棄物処理においても同様のことが
言える。

【０００６】これら家畜の糞尿その他の畜産廃棄物や、
都市における生活廃棄物，排水処理汚泥等は有機質物で
あり、コンポストの有機質原料として有用に活用するこ
とが可能である。従って、この大量に排出されて、やり
場がなく、持て余されている畜産廃棄物，生活廃棄物等
を原料としてコンポストを製造し、これを農業用素材と
して耕作農業等に供給することができれば、化学肥料，
農薬等の使用を必要としないか、またはその使用を著し
く減らすことができ、前述した諸問題を一挙に解消する
ことができる。

【０００７】而して、本発明の目的とするところは、農
業廃棄物，畜産廃棄物，生活廃棄物，排水処理汚泥等の
有機質物を原料として、高品質で、安定した農業用素材
を大量に、しかも効率的に生産することができるように
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の農業用素材としては、農業廃棄物，畜
産廃棄物，生活廃棄物，排水処理汚泥等の有機質原料と
、土壌微生物群からなる種菌と、微生物活性化触媒とし
て、混合諸造岩鉱物，硅藻土等の硅酸塩粉との混合物の
熟成体で構成したことをその特徴とするものである。 また、この農業用素材の製造方法としては、農業廃棄物
，畜産廃棄物，生活廃棄物，排水処理汚泥等からなる有
機質原料に、土壌微生物群からなる種菌及び微生物活性
化触媒として、混合諸造岩鉱物，硅藻土等の硅酸塩粉と
を混合して、この原料混合物の水分含有量を約６０〜７
０％に調整し、この原料混合物を均一に撹拌，粉砕，曝
気して、条件嫌気性微生物群が発熱好気代謝を開始する
ための条件を形成する仕込工程と、この原料混合物を一
定の温度で熟成する定温熟成工程とからなることを特徴
とする。

【０００９】

【作用】従来技術で説明したように、有機質原料から農
業用素材としてのコンポストを生産することは古くから
行われている。しかしながら、このような古来からの製
法に基づいてコンポストを生産するのは、極めて効率が
悪く、品質も安定しないことから、工業的な規模で、高
品質のコンポストを安定的に生産することはできない。 そこで、本発明者は大量に排出される農業廃棄物，畜産
廃棄物，生活廃棄物，排水処理汚泥等の有機質物を原料
として、高品質の農業用素材の大規模生産を可能とする
技術について長年にわたって鋭意研究を行った。ここで
、本発明者が目標とするところのものは、従来から用い
られているコンポストのように、肥料としての側面だけ
でなく、雑菌や病害虫の防除，有害金属の無害化，さら
には残留農薬や化学肥料等の非金属系の有害物質の変性
・解毒等の作用をもった土壌改善，浄化を図ることがで
きる総合的な農業用素材である。

【００１０】ここで、前述したような農業用素材を開発
するには、まず土壌そのものについて研究しなければな
らない。土壌はあらゆる動植物を育み、かつすべての動
植物は死して土に帰る。動植物の遺骸その他の有機物は
、土壌中において無機物と土壌腐植とに変性される。 この腐植物質が多量に含まれている土壌が肥沃な土壌で
あり、作物等の生育が促進される。このような有機物を
腐植化に導く上で最も重要な役割を果すのは、土壌微生
物及びミネラルである。土壌微生物の有機物に対する働
きは、大きく分けると、分解と縮合である。

【００１１】そこで、土壌微生物による有機物の変性の
過程を図１に示す。この図から明らかなように、有機物
のうち、セルロース，リグニン等の炭水化物は、フェノ
ール系諸化合物を経て、また蛋白質はアミノ酸，ペプチ
ド等を経て、尿素，アンモニア，空気，水等に変わる。 これと併行して生成され中間生成物が再度縮合して、最
終的に腐植物が形成される。ここで、有機物としては、
前述した動植物の遺骸等のほか、畜産廃棄物としての家
畜の糞尿や、生活雑廃水等もこの有機物である。従って
、これら有機物を処理して腐植質の土に変えるためには
、土壌微生物の働き、特に縮合反応による腐植生成反応
を活性化する環境を造り出せば良い。

【００１２】自然の浄化作用がそうであるように、腐植
への誘導は、動植物の遺骸等を速やかに土壌有機物と良
質な水とに変え、その結果として雑菌の繁殖を抑制し、
腐敗への回路を絶つことができる。また、本来の土壌に
おいては、腐植物のキレート効果によって作物にとって
有害なイオンが除去され、有害金属や非金属有害物質等
が無害化され、さらに土壌は保水・保肥力を発揮する。 しかも、土における腐植化反応を促進させることは、過
剰な農薬等の投与によって破壊された土壌の団粒構造を
回復させるばかりでなく、土壌構成物質そのものをソフ
ト化し、土の肥沃化が達成されるのである。

【００１３】本発明は、まさにこの腐植質が極度に富ん
だ農業用素材、活性腐植系農業素材及びその製造方法を
提供しようとするものである。

【００１４】前述したことから明らかなように、農業廃
棄物，畜産廃棄物，生活廃棄物，排水処理汚泥等を有機
質原料として、これをコンポスト化して、活性腐植系農
業用素材を大量に、しかも効率的に工業的規模で製造す
るには、土壌微生物群の活動を極限まで高めなければな
らない。

【００１５】そこで、まず土壌微生物自体に着目した。 土壌中には何億種類もの土壌微生物が棲息していると推
測され、このうちのどの菌が腐植化反応に関与するのか
は明確ではない。微生物群の代謝活動を考えても、条件
によっては好気的にもなるし、嫌気的にもなる等という
ように、微生物の働きは条件等により多様に変化する。 以上のことから、本発明においては、微生物を種の群に
よる総合的な作用として捕らえ、この土壌微生物群のう
ちの特定の菌種のものを用いるようにはしない。要は、
腐植化が促進されているもの、即ち活性化腐植物から種
菌を取得する。従って、従来方法によって生産されるコ
ンポストであっても、高品位のものは種菌として使用す
ることができる。ここで、高品位コンポストは、ｐＨが
中性乃至微弱酸性であること、大量のフェノール性物質
が含まれていること等によって判定することができる。 本発明に従って製造されたもの、特に、後述する如く、
定温熟成された高熟成度コンポストを種菌、即ち種活性
化腐植物として用いるのが好ましい。また、この種菌は
高品位コンポストまたは種活性化腐植物を水等に溶融さ
せた微生物培養液の形態にして用いることもできる。と
りわけ、実際の大規模生産段階においては、本発明によ
り製造された高熟成度コンポスト（即ち、末期熟成に入
る前の段階のもの）を一部循環させて種活性化腐植物と
するのが最も好ましく、これによって、農業用素材の製
造と、種種活性化腐植物の培養とを同時に平行して行う
ことができることになる。

【００１６】次に、前述した種活性化腐植物（及び有機
質原料）に含まれる群としての土壌微生物を活性化する
ための触媒を用いる。ここで、このアクティベータとし
て諸造岩鉱物または硅藻土等の硅酸塩粒に着目した。そ
もそも、土壌はシリケートと腐植物質との混合物であり
、シリケートは造岩鉱物が分解されたものである。微生
物は各種の造岩鉱物を溶解して、これを可溶態に変える
。この造岩鉱物には、様々なミネラル成分を含み、これ
らミネラル成分が微生物に作用して、その活性化が図ら
れる。従って、諸造岩鉱物または硅藻土等の硅酸塩粒を
微生物の活性化触媒、即ちアクティベータとして利用す
ることによって、迅速な腐植化反応が実現され、この活
性腐植系農業用素材の大規模で効率的な生産を可能なら
しめる。造岩鉱物としては、風化が進んでいない新鮮で
、活性なものを用いる。

【００１７】従って、本発明による農業用素材は活性腐
植系の農業用素材であって、農業廃棄物，畜産廃棄物，
生活廃棄物，排水処理汚泥等の有機質原料と、この有機
質原料を腐植に誘導するための土壌微生物が豊富に棲息
する種菌と、微生物の活性化を図るためのアクティベー
タとしてのミネラル成分を含むシリケート類との混合熟
成体で構成される。具体的には、有機質原料と種活性化
腐植物及び諸造岩鉱物粉との混合物、有機質原料と本発
明により取得される活性腐植系農業用素材を水に溶かす
と共に、微生物活性化触媒に接触させて、バイオリアク
ティングさせて抽出した微生物培養液と諸造岩鉱物粉と
の混合物、有機質原料と種活性化腐植物，微生物培養液
と諸造岩鉱物粉との混合物等の態様からなり、これを熟
成させたものである。

【００１８】次に、この活性腐植系農業用素材を製造す
る方法としては、仕込み工程と定温熟成工程とからなる
。仕込み工程は、有機質原料と、この有機質原料を腐植
に誘導するための土壌微生物が豊富に棲息する種菌と、
ミネラル有効成分及びシリケートを十分に混合して、水
分調整を行い、これらを撹拌、曝気、粉砕する工程であ
る。仕込み工程においては、撹拌，曝気及び粉砕を徹底
して行うことが重要である。この撹拌，曝気，粉砕は大
型のマニアスプレッダを用いて少なくとも２回以上のミ
キシング及びブレンディングを行う。そもそも、微生物
は酸素が大量に存在し、エネルギ源となる生の有機物が
大量に存在すれば、その代謝活動が好気的になり、比較
的低分子の炭酸ガスとアンモニア等を発生させる。とこ
ろが、有機物の量がある程度消費され、かつ周囲の環境
が酸欠状態になると、微生物の代謝活動は嫌気的に変化
して、炭酸ガスを消費すると共に、アンモニアを結合さ
せて、炭酸水素アンモニウムを形成することになり、ま
たセルロースやリグニン系有機物から誘導された中間生
成物であるフェノール系の化合物から縮合反応によって
腐植酸等の高分子化合物が生産される。以上の過程は仕
込み時における徹底したミキシングとブレンディング及
び適度のシリケート系ミネラルの添加を行うことによっ
て、初めて達成されるものである。この結果、後述する
熟成工程において、従来技術によるコンポストの製造に
欠くことのできない切り返しは全く必要としないか、ま
た切り返しを行うにしても、たかだか１回で良く、しか
も大規模な切り返しを行う必要がなくなるので、工業的
に生産する上で作業の簡素化等の見地から好ましい。

【００１９】また、定温熟成工程は、前述した混合物を
所定の堆積高さで一定の時間熟成するものである。本発
明の方法に従えば、堆積高さを約２ｍにして、ほぼ３０
日熟成すれば、所定の品質のコンポストを生産すること
ができる。ここで、最も重要なことは、熟成温度の管理
である。一般に、生物の生理機能として、１５℃，３０
℃，４５℃，６０℃といった温度は都合の悪い温度であ
り、生物学的な生産を行うに当っては、これら都合の悪
い温度の中間温度を選択する必要があることは、知られ
ている。従って、選択可能な温度範囲としては、３５℃
〜４０℃，５０℃〜５５℃，６５℃〜７０℃である。こ
れらのうち、３５℃〜４０℃の温度範囲は人体の体温に
近いものであるから必ずしも好適であるとはいえはない
。即ち、この温度範囲で熟成すると、人体に悪い影響を
与える病原菌、例えば発癌性ウイルス等に良好な生育条
件を与えるおそれがある。また、６５℃〜７０℃では、
高温醗酵，有機物の分解，好気的代謝が進み過ぎ、歩留
まりが低下すると共に、大量のアンモニアが発生し、ｐ
Ｈが高くなり、製品としての品位が低下する。従って、
５０℃〜５５℃の温度範囲が最も好ましい。この温度範
囲では、発癌性ウイルス等の病原菌はほぼ完全に死滅す
ることになり、醗酵条件等も適切となる。

【００２０】ここで、熟成温度は、シリケートの添加と
切り返し、及び／またはエアレーションとによってコン
トロールすることができる。本発明者の実験によれば、
シリケートをある程度多くすれば熟成温度が上昇するこ
とを知見した。従って、この配合比率を適宜設定するこ
とによって、前述した最適の温度、即ち５０℃〜５５℃
に維持して熟成することができる。この意味では、シリ
ケートは温度制御用の昇温系のコントローラとして機能
することにもなる。また、温度が上昇しすぎるときには
、適宜の規模での切り返しを行えばよく、またエアレー
ションを行うことによっても温度が低下する。従って、
この切り返しとエアレーションとは降温系のコントロー
ラとして機能する。

【００２１】従来においては、切り返しは温度を上げる
目的で行っていたが、逆に温度が低下してしまうのが実
情であり、コンポスト生産における各段階の動作，作業
がどのような理論的に位置づけされるかは明確ではなか
った。本発明者はこの点を明確化し、この切り返しを降
温系のコントローラとして位置づけを行った。また、こ
の降温系コントローラとしては、エアレーションを行う
ことも有効である。一方、昇温系のコントローラとして
は、前述した如く、シリケートが用いられる。ここで、
シリケート類の添加量は全重量の０．０３％〜０．０５
％の範囲が最も活性を呈すること本発明者の研究の結果
確かめられた。従って、これら昇温系，降温系のコント
ローラを適宜用いることによって、前述した５０℃〜５
５℃での定温熟成が可能となる。ただし、これらコント
ローラをどのように用いるかは、具体的には有機質原料
との関係で決定されるもので、例えばトライアル生産を
行うことによりその決定を行えばよい。

【００２２】本発明で得られる活性腐植系農業用素材は
、肥料としての機能を果たすことは当然として、土壌の
物理的条件を改善する土壌改善機能を有し、抗菌性，抗
虫性をも合わせ有する。

【００２３】肥料としての側面を見ると、原料としての
有機物中における窒素分を主体とした各種の必要養分が
非可給態の形態で存在し、このようにして存在する非可
給態の諸養分は、微生物及びその代謝産物の作用によっ
て、植物が必要とするときに、必要量だけ植物が吸収可
能な可給態に変化させる。そもそも、植物生育に必要な
あらゆる成分は、空気中、または土中に無限に蓄えられ
ていると考えられる。即ち、窒素以外のＰ，Ｋ等あらゆ
る要素は土壌基岩中において、おそらく何万年分も蓄え
られており、本発明の農業用素材を施用して、良好に整
えられた圃場では、土壌微生物群及びその代謝産物の働
きにより必要に応じて可給態とされて植物に吸収される
。また、窒素分は無限に空気中に存在するわけであるか
ら、土壌微生物群中の空中窒素固定菌が取り込んで、植
物に受け渡す役割を果す。従って、この発明による農業
用素材を有効に用いれば、永遠に肥料を与える必要がな
いといえる。さらに、この農業用素材は、構成要素とし
てＮ，Ｐ，Ｋ等の諸要素が充分に含まれているので、最
も安全かつ有効な肥料であるとも言える。この場合にお
いても、土壌微生物群及びその代謝産物が素材中に構成
要素として含まれる諸養分を植物の必要に応じて可給態
とする働きを有する。

【００２４】また、本発明の農業用素材は土壌改良，抗
菌作用，抗虫作用等機能をも有する。ここで、これら各
機能を最大限に発揮するための条件として、ｐＨが極め
て大きな意味を持つ。ｐＨがアルカリ性の場合には、フ
ェノールはフェノール塩として存在し、抗菌作用等は発
揮しない。一般に、フェノー類は強い抗菌性を有するが
、溶解度は１００ｇ中に約８ｇ（２０℃）が最大であり
、言うまでもなく、この溶解度では強い殺菌性を有する
。そして、これに徐々に水を加えて希釈すると、通常で
は５％、下限では１％まで殺菌性を有するが、それ以下
になると、抗菌性が失われる。然るに、本発明における
製品においては、前述した一般的なフェノール類が抗菌
性を有する最大希釈率よりはるかに低いフェノール類の
含有量であるので、このような低濃度では抗菌性は存在
しないのが普通である。しかしながら、フェノール類は
約百億分の１程度電離することが知られている。そこで
、本発明者の長年にわたる研究の結果得られた知見によ
れば、そのような状態下では、フェノール類は前述した
意味とは異なる抗菌性を呈することが認められた。いわ
ば、これが土壌のもつ抗菌力の本性であり、微生物群が
自種を保存するための自己防御機能を果たす結果である
と思慮される。別の言い方をすれば、炭酸よりも弱い酸
であるフェノール類が百億分の１程度電離している状態
では、通常のｐＨ計では完全に中性の範囲内であり、総
括的に言えば、土壌が理想的な状態にあり、抗菌力等万
般の能力を充分呈する状態は電離フェノールの存在をイ
ンジケータとして確認し得るし、またその電離フェノー
ルの存在領域を確認する２次インジケータとして完全中
性を確認することにより認識することができる。大量の
フェノール系物質をそもそもアプリオリに含んでいる土
壌及び土壌誘導物を対象にする場合、土壌の形成過程で
生成されるアンモニアさえ無くしておけば、絶対的な品
質基準が中性であることになる。このような条件が外れ
ると、多かれ少なかれ、キレート、微生物及びその代謝
産物による腐植化の進行、有機物の変性等の機能は損な
われる。従って、製品としての農業用素材のｐＨは、そ
の品質を決定する上で極めて重要であり、中性乃至微弱
酸性となっていなければならない。

【００２５】このｐＨ調整を極めて厳格に行うには、定
温熟成が終了した後に、貯留を兼ねる末期熟成を行う。 この末期熟成は、貯留兼末期熟成場に移動させる際に、
例えばキルンコンベア等を用いて、このコンベア中で、
酸欠排気を注入曝気し、さらにこの貯留場の下面からパ
イピングしたエアレーション装置により曝気する。これ
によって、条件的嫌気性土壌微生物による分解の結果と
して発生する炭酸ガスとアンモニアとが結合して炭酸水
素アンモニウムとなり、この反応自体による脱水と、反
応熱とによって、自動的に乾燥が行われ、またこれと共
にｐＨが中性または微弱酸性に整えられる。ここで、乾
燥を行うために、みだりに熱を加えると、急速に縮合が
起こり、逆に水分子が排出されて、水分含有率が高まり
、ｐＨも上昇して品位が低下する。従って、この末期熟
成においては、５０℃以下の温度で酸欠エアレーション
を行い、水分含有率が４０％程度になるようにする。こ
れによって、極めてｐＨが中性または微弱酸性となるよ
うに厳格に調整された、極めて高品位の農業用素材が得
られる。

【００２６】さらに、ミネラル成分を原始化制御方を用
いて酸性水溶液中に安定化抽出する方法が特願平２−０
９３１８８号において提案されている。従って、この方
法によって抽出した総合ミネラル水溶液を微生物活性化
触媒として用いることもできる。この総合ミネラル水溶
液には、鉱物の超微小結晶がイオン状態で引き出されて
、種々のミネラル成分が可溶態の形態で存在するもので
あるから、熟成、即ち腐植化を著しく進行させる活性化
触媒となる。ただし、この総合ミネラル水溶液を用いる
場合には、その希釈率を極めて厳格に管理する必要があ
り、原料に添加したときに、全体の水分が原液の　１０
０倍、１０００倍等のように、１０の倍数になるように
希釈しなければならない。この総合ミネラル水溶液はア
クティベータとしての機能を発揮するので、これを仕込
み段階で原料を含めた混合物に添加することもできるし
、また熟成が終了した後に添加することもできる。熟成
した農業用素材に添加すれば、水のクラスター化、土壌
のソフト化、イオン化、植物の光合成の促進、ミネラル
バランスの調整、さらには酵素活動の活性化等を図るこ
とができるので、さらに品質を向上させることができる
。

【００２７】而して、工業的な規模での生産においては
、図２に示したような工程により実施する。即ち、同図
から明らかなように、有機質原料を仕込んで、定温熟成
工程を経て末期熟成工程に至る全体の系における定温熟
成が終了したものの一部分を種活性化腐植物として仕込
み工程に還流させる。勿論、種菌は同図に仮想線で示し
たように、別途調整して添加することもできる。

【００２８】従って、仕込み工程においては、この種活
性化腐植物とアクティベータとしての諸造岩鉱物粉また
は硅藻土等の硅酸塩粒を、原料に添加する。そして、こ
の硅酸塩の添加量によって、また必要に応じて切り返し
，エアレーションを行うことにより温度コントロールを
行う。そして、前述の活性化腐植物に加えて、またはこ
れに代えて、適宜、微生物培養液を加えたり、総合ミネ
ラル水溶液や、この微生物培養液と総合ミネラル水溶液
との混合液を添加することもできる。なお、ここで、通
常のコンポストを製造するのと同様に、この混合原料に
おける水分含有率を調整する必要があるが、この水分含
有率は６５％程度とするのが好ましい。そして、この混
合原料を少なくとも２回以上ミキシング，ブレンディン
グする。次いで、この原料を所定の高さに堆積して定温
熟成を行う。然る後に、熟成物の一部を仕込み工程に還
流させた残りのものを酸欠暖排気状態にして末期熟成を
行うことによって、最終製品とする。

【００２９】本発明によって得られる農業用素材は、既
に説明したように、肥料としての機能のみならず、土壌
改善剤としての機能及び抗菌機能，抗虫機能を備えた総
合的な活性腐植系の農業用素材であり、従来から生産さ
れている肥料コンポストと比較しても極めて高い品位を
有する。そして、これを実際の圃場やゴルフ場の芝地等
に施用するに当っては、この農業用素材を単独で用いて
もよいが、前述した諸効果を最大限に発揮させるには、
この農業用素材を水に溶かして、諸造岩鉱物，硅藻土か
らなる硅酸塩粒に触れさせて、バイオリアクティングさ
せて抽出した微生物培養液、さらにはこの微生物培養液
と総合ミネラル水溶液とを併用し、これを所定の希釈率
で希釈したものを、本発明で得た農業用素材を施用した
圃場等に適宜散布すれば、この農業用素材としての効果
が著しく発揮される。また、総合ミネラル水溶液には、
植物の生育そのものにも好影響を及ぼすことから、これ
らの併用は極めて有利である。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ま
ず、原料として、肉牛多頭飼育における畜産廃棄物とし
ての牛糞と繊維質系牛舎敷料の混合物を用いる。この牛
糞に種活性化腐植物を１０％程度添加して、原料中に含
まれている岩石粉等も合算したシリケートの量が０．０
４％程度（重量比）となるように調整して硅藻土を添加
する。 そして、この原料混合物全体の水分が６５％となるよう
に水分調整を行う。ここで、シリケートをこの比率にす
る理由は、分解酵素のアクティベータとして、そのシリ
ケート量が極限値であるからである。ここで、このシリ
ケート硅藻土の添加は、動力噴霧器等を用いて行うこと
ができる。この原料混合物を撹拌，曝気，粉砕処理を行
う。この処理は大型のマニアスプレッダ等を用いて、少
なくとも２回徹底したミキシング，ブレンディングを行
う。

【００３１】このようにして仕込みが行われた原料混合
物は、２ｍ以内の厚みに堆積して、定温熟成を行う。こ
の場合において、熟成温度は５０℃〜５５℃の範囲に保
持する必要がある。とりわけ、内部温度が５８℃以上に
上昇すると、縮合が過剰に進行するので、製品の品質，
歩留まり等の点で好ましくない。この温度管理は一義的
には原料に添加されるシリケートとしての硅藻土の混合
比率により行う。ここで、シリケートは昇温系の温度コ
ントローラとして機能するが、このシリケート分を無闇
に多くすると、分解醗酵が抑制されて温度がかえって低
下することになる。また、降温度系のコントローラとし
ては、エアレーション及び切り返しが有効である。従っ
て、定温熟成場の下面にパイピングしておき、これから
室温エアレーションを行えば温度を低下させることがで
きる。 また、それでも温度が上昇するようであれば、切り返し
を行う。このような定温熟成を行えば、極めて早期に腐
植が進行して、約３０日程度でコンポスト化されること
になる。ただし、この状態ではなお土壌微生物は活性状
態となっている。そして、この定温熟成が終了すると、
末期熟成貯留場に移して末期調整を行うが、このときに
、土壌微生物は活性状態となっているままのものの一部
を仕込み段階に逆送使用することによって、培養サイク
ルを併存させる。

【００３２】末期熟成貯留場への移動は、キルンコンベ
ア等を使用し、このコンベア中に、前述した定温熟成の
初期における好気的分解により発生する炭酸ガスからな
る酸欠排気を利用して、酸欠曝気を行い、またこの排気
をエアレーション装置によって、この末期熟成貯留場の
下面に配設したパイピングに供給して酸欠エアレーショ
ンを行う。これによって、条件的嫌気性菌群の活動が嫌
気的となり、土壌微生物の働きによる炭酸水素アンモニ
ウム合成反応により、最終製品のｐＨは完全中性になり
、かつ水分含有率も約４０％程度に低下させ、完全な高
品位の農業用素材となる。さらに、これに水のクラスタ
ー化、土壌のソフト化、イオン化、植物の光合成の促進
、ミネラルバランスの調整、さらには酵素活動の活性化
等をさらに良好ならしめるために、総合ミネラル水溶液
を添加することができる。

【００３３】以上のようにして農業用素材が製造される
が、従来のコンポスト製造技術によって堆肥や厩肥等か
らなる有機質肥料を製造するのに約１年以上の時間を要
していたのに対して、その１／５　〜１／１０程度の極
く短期間の熟成を行うだけで、また従来方法では必須と
なっている多数回の切り返しを殆ど若しくは全く行うこ
となく製造することができ、しかも高品位で、安定した
品質の活性腐植系農業用素材が得られる。従って、工業
的に大規模な生産を行うのに極めて好都合である。また
、従来技術により完全熟成に至るまで誘導したコンポス
トは原料の約１／５　程度となってしまうのに比較して
、歩留まりを５０％以上に留めることができる。

【００３４】このようにして製造された農業用素材を用
いて、圃場試験を行った結果を図３及び図４に示す。図
３は小松菜栽培時の生育状態、図４は高麗芝栽培時の生
育状態である。これら両図において、■は肥料等を施用
しない無処理状態での生育状態、■は価額肥料をそれぞ
れ標準施用量用いた場合の生育状態、■は本発明によっ
て製造した農業用素材を単独で用い、１０ａ当たり１ト
ン施用した場合の生育状態、■は本発明によって製造し
た農業用素材を単独で用い、１０ａ当たり２トン施用し
た場合の生育状態、■は本発明の農業用素材を１０ａ当
たり２トン施用すると共に、総合ミネラル水溶液と微生
物濃縮液との混合溶液の希釈液を葉面に散布した場合の
生育状態である。これらの図から明らかなように、本発
明により製造された農業用素材を用いれば、化学肥料を
施用する場合より生育が良好であり、またこの農業用素
材と共に総合ミネラル水溶液と微生物濃縮液との混合溶
液の希釈液を供給すれば、最も生育が良くなる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により製造
される活性腐植系農業用素材は、大量に排出され、やり
場がなく、持て余されている畜産廃棄物，生活廃棄物等
を原料を有効に活用して、高品位で、しかも品質の安定
した農業用素材を工業的規模で大量生産することができ
るようになり、化学肥料や農薬等を用いることなく、ま
たはそれらの使用量を極端に少なくして、耕作農業や、
芝地等の管理が可能となり、環境浄化に資するところ極
めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】土壌微生物の関与による有機物の変性過程を示
す説明図である。

【図２】本発明による農業用素材を製造する工程の一実
施例を示すフローチャート図である。

【図３】本発明により製造された農業用素材を用いて小
松菜の生育試験を行った結果を化学肥料を用いた場合等
と比較して示す線図である。

【図４】本発明により製造された農業用素材を用いて高
麗芝の生育試験を行った結果を化学肥料を用いた場合等
と比較して示す線図である。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　農業廃棄物，畜産廃棄物，生活廃棄物
   ，排水処理汚泥等の有機質原料と、土壌微生物群からな
   る種菌と、微生物活性化触媒として、混合諸造岩鉱物，
   硅藻土等の硅酸塩粉との混合物の熟成体からなることを
   特徴とする活性腐植系農業用素材。
2. 【請求項２】　　前記種菌は活性化腐植物であることを
   特徴とする請求項１記載の活性腐植系農業用素材。
3. 【請求項３】　　前記種菌は活性腐植系農業用素材を水
   に溶かすと共に、微生物活性化触媒に接触させて、バイ
   オリアクティングさせて抽出した微生物培養液であるこ
   とを特徴とする請求項１記載の活性腐植系農業用素材。
4. 【請求項４】　　前記混合諸造岩鉱物は、安山岩，玄武
   岩，蛇紋岩，カンラン岩の混合物で、風化の度合が少な
   いものであることを特徴とする請求項１記載の活性腐植
   系農業用素材。
5. 【請求項５】　　農業廃棄物，畜産廃棄物，生活廃棄物
   ，排水処理汚泥等からなる有機質原料に、土壌微生物群
   からなる種菌及び微生物活性化触媒として、混合諸造岩
   鉱物，硅藻土等の硅酸塩粉とを混合して、この原料混合
   物の水分含有量を約６０〜７０％に調整し、この原料混
   合物を均一に撹拌，粉砕，曝気して、条件嫌気性微生物
   群が発熱好気代謝を開始するための条件を形成する仕込
   工程と、この原料混合物を一定の温度で熟成する定温熟
   成工程とからなる活性腐植系農業用素材の製造方法。
6. 【請求項６】　　前記定温熟成工程は前記原料混合物を
   ５０〜５５℃に保持して熟成することを特徴とする請求
   項５記載の活性腐植系農業用素材の製造方法。
7. 【請求項７】　　前記定温熟成工程の末期段階において
   、酸欠強制曝気することにより、前記菌群の代謝活動を
   強制的に嫌気状態にして、炭酸水素アンモニウムを形成
   し、有害アンモニアを栄養物化すると共に、弱酸性乃至
   微弱酸性に誘導する末期熟成工程としたことを特徴とす
   る請求項５記載の活性腐植系農業用素材の製造方法。
8. 【請求項８】　　前記定温熟成工程終了後において、な
   お土壌微生物が活性を保持している状態の活性化腐植物
   を種菌として原料に還元することによって、培養サイク
   ルを形成するようにしたことを特徴とする請求項５記載
   の活性腐植系農業用素材。
9. 【請求項９】　　前記末期熟成工程を経た農業用素材に
   ミネラル成分を添加することを特徴とする請求項７記載
   の活性腐植系農業用素材の製造方法。