JPH06144976A - 有機質廃棄物の堆肥化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有機質廃棄物の堆肥化処理において、速やか
に均質な完熟堆肥を生産せしめて、有機質廃棄物を堆肥
として有効に活用すると共に、有機質廃棄物の投棄ある
いは堆積による環境悪化という問題を解決する。 【構成】 使用される珪酸カルシウムからなる多孔質粉
粒体は、珪酸質原料６５ｗｔ％と石灰質原料３５ｗｔ％
とを主原料とするスラリーにアルミニウム粉末を添加し
て発泡、硬化、水熱反応処理して得られたＣＳＨゲル、
トバモライトを粉砕、粒度調整したものを用いる。有機
質廃棄物の堆肥化処理において、有機質廃棄物と上記粉
粒体を混合した（第一工程）後、混合物をエアレーショ
ン設備を備えた発酵槽に供給し強制発酵を施す（第二工
程）。次いで第一工程において使用した混合機の動力を
利用した送風によって簡易なエアレーションを行う（第
三工程）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有機質廃棄物の堆肥化方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、畜産排泄物、家畜および魚介類の
有機質廃棄物、食品残渣等の有機質廃棄物を処理する場
合、野外投棄が行われている。しかし、野外投棄は悪臭
や河川の汚濁、富栄養化等の環境悪化をもたらすこと、
農作物への化成肥料使用の抑制化等により、該有機質廃
棄物は堆肥化して有機質肥料として活用する方法が試み
られている。堆肥化する方法としては、水分調整材とし
てワラ、モミガラ、オガクズ等の有機物やゼオライト、
巨大気孔を有する多孔性鉱物等の無機物を用いて通気性
を確保し、好気性発酵を行わせる方法および自然堆積す
る方法が従来から行われている。また、好気性発酵を促
進させるために、切り返し等の公知の技術がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
方法では、次のような問題点がある。すなわち、水分調
整材に有機物を使用した場合は炭素率（Ｃ／Ｎ比）が高
く、難分解質であるセルロース質やリグニン質が多いた
め短期間では完熟堆肥が得られない。また、難分解物質
を含まない無機物質を用いる場合、例えばゼオライトで
は酸化アルミニウムが土壌のリン酸分を吸着するという
問題がある。

【０００４】さらに、いずれの材料を用いても有機質廃
棄物中には比較的発酵し易い物質と発酵しにくい物質と
があり、後者の有機物を発酵、分解させるには長時間か
かるという問題がある。このための解決方法として、堆
肥化促進方法において、強制的な好気性発酵のみでは発
酵しにくい有機物が残存した半熟発酵物しか得られない
ため、完熟発酵物を得るための解決策として、前記の発
酵で得られた半熟発酵物をさらに自然に堆積することに
より、長時間の発酵時間を経て完熟した発酵物を得る方
法がある。ところが、自然堆積による堆肥化方法では、
完熟した発酵物を得るのに多量の時間を有すると共に、
自然堆積によって空気に触れ易い表面近傍と中心部や下
部等の場所とでは、発酵の程度が不均一になるという問
題がある。さらに、長時間の自然堆積により、自然堆積
場の広い面積の確保が必要であったり、均一な堆肥が得
られない等の問題がある。

【０００５】また、有機質廃棄物に人工珪酸カルシウム
の粉体を混合する工程、該混合物と空気を強制接触させ
て強制醗酵させる工程および前記の醗酵で得られた半熟
醗酵物を自然醗酵させる工程により、有機質廃棄物を堆
肥化させる方法もある（特開昭６０−３６３８９号公
報）。しかし、この技術によっても、自然堆積の工程を
要するため、前述の課題を解決することはできない。

【０００６】従って、本発明の課題は前記の課題を同時
に解消し得る有機質廃棄物の堆肥化方法を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、有機
質廃棄物に珪酸カルシウム水和物からなる多孔質粉粒体
を混合して両者の混合物を得る第一工程と、該混合物を
強制発酵させる第二工程と該第二工程で得た半熟物を該
第二工程よりも緩やかな発酵条件でさらに強制発酵させ
る第三工程とからなる有機質廃棄物の堆肥化方法であ
る。

【０００８】本発明に使用する珪酸カルシウム水和物か
らなる多孔質粉粒体としては、例えばシリカのような珪
酸質原料と石灰、セメントのような石灰質原料とを混合
してスラリ−状にし高温高圧水蒸気養生してなる、ある
いは発泡剤、起泡剤などの気泡生成剤をも混合したスラ
リ−状物を型枠内で硬化、高温高圧水蒸気養生してなる
無機多孔質の人工鉱物を挙げることができる。多孔質粉
粒体の珪酸カルシウム水和物の具体的成分としては、ト
バモライト、ゾノトライト、Ｃ−Ｓ−Ｈゲル等珪酸カル
シウム水和物の一種または二種以上を主成分とするもの
を挙げることができる。 また、上記珪酸カルシウム水
和物からなる多孔質粉粒体の粒径は特に限定はされない
が、作業方法によって粒径３ｍｍ以下のものや０．６〜
３．０ｍｍのものが好ましい。

【０００９】本発明法は混合工程、強制発酵工程および
緩やかな強制発酵工程の次の３つの工程からなる。 ［第一工程］有機質廃棄物と珪酸カルシウム水和物から
なる多孔質粉粒体を混合する。混合は、リボンブレンダ
ー、ロータリーミキサー等の公知の混合機あるいはショ
ベルローダーによって混合すれば良い。両者の混合割合
は有機質廃棄物の含水率や季節、天候等を考慮し、第二
工程で発酵速度が高くなるように設定すればよい。一般
に目安は混合物の含水率が５０〜６５重量％にすればよ
いが、混合物中の珪酸カルシウム水和物からなる多孔質
粉粒体が吸水した含水量まで測定する方法では、さらに
５重量％程度含水率が高くても十分好気性発酵が促進さ
れる。該珪酸カルシウム水和物からなる多孔質粉粒体は
吸水性に優れるので、上記混合目的である通気性の確保
が十分達成される。 ［第二工程］次に、第一工程で得られた該混合物を第二
工程に供給して、強制発酵を施す。強制発酵は該混合物
と空気とを強制的に接触させることにより行うもので、
例えば上記の操作を後に示す第三工程と比較してより連
続的に、あるいは第三工程と比較して頻繁に行う方法等
が考えられ、具体的方法としては、該混合物の下部から
空気を吹き込むエアレーション法や、撹拌羽根等の切り
返しによって行う。第二工程では空気との接触を行った
後、１２時間から２４時間程度で発酵温度が７０℃前後
にまで昇温する程度の該混合物と空気との強制的接触を
行う。強制発酵期間は、発酵温度が安定すれば終了すれ
ばよいが、好ましくは通常５〜１０日程度とする。エア
レーション法において、多量の混合物を早期に処理する
場合は、分解を促進、均一化するために途中１回以上の
切り返しを行うことが好ましい。これら第二工程におい
ては、有機質廃棄物中の比較的発酵し易い有機物が発酵
し、比較的発酵しにくい有機物が残存した半熟発酵物が
できる。 ［第三工程］第二工程終了後、半熟発酵物を第三工程に
供給し半熟発酵物中の未発酵有機物を発酵させる第三工
程においては、第二工程に比べて簡易なエアレーション
処理によって緩やかな強制発酵を行えばよい。第二工程
より緩やかな発酵条件で強制発酵させるには、例えば簡
易なブロワー等により半熟発酵物の下部から間欠的に送
風したり、半熟発酵物を軽く移動する程度の切り返しを
数回程度行うことにより、半熟発酵物内部に空気を送り
込むだけでよい。また、第一工程で混合機を使用する場
合は、その動力を利用して通風することもできる。第三
工程は堆肥を出荷するまでの期間のストックヤードとし
ても活用できるため発酵期間は生産性にあわせて設定す
ればよい。

【００１０】なお、第二工程を発酵槽内にて行い、第三
工程を広地に拡げることによって行えば省スペースが可
能となり、好ましい。

【００１１】

【作用】有機質廃棄物の堆肥化方法において、本発明の
ように前記第一工程から第三工程まで行うことによって
均質な完熟堆肥が早期に得られる。これは次の作用によ
る。 珪酸カルシウム水和物からなる粉粒体は微細な空隙を
有し、有機質廃棄物と混合されたときその水分を吸着す
る。有機質廃棄物中の余剰水分を減少することにより通
気性を確保し、好気性発酵を促す。 第二工程によって易分解有機物は発酵、分解する。 製品化されるまでの第三工程によって難分解有機物は
発酵、分解し、自然堆積発酵に比べて早期に均質な完熟
堆肥が得られる。 有機質廃棄物に混合される珪酸カルシウム水和物は、
無機物質から成り、難分解有機物質を含有しないので、
混合物は炭素率が低いので完熟堆肥を得やすく、また固
結性がないので有機廃棄物を混合しやすい。 珪酸質成分、カルシウム成分を含有し、これらが肥料
成分の供給源にもなる。

【００１２】

【実施例】以下に実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。 〔実験例１および比較実験例１〕表１に示す工程によっ
て、本発明の第一および第二工程の堆肥化方法を実施し
た。

【００１３】

【表１】

【００１４】先ず、家畜排泄物である、豚糞７０ｗｔ
％、鶏糞２０ｗｔ％、牛糞１０ｗｔ％で配合した含水率
約７５重量％の混合糞を本発明の有機廃棄物とした。有
機質廃棄物に混合される珪酸カルシウム水和物からなる
多孔質粉粒体は、珪酸質原料６５ｗｔ％と石灰質原料３
５ｗｔ％とを主原料とするスラリーにアルミニウム粉末
を添加して発泡、硬化した後、高温高圧下において水熱
反応処理して得られたＣＳＨゲル、トバモライトを粉砕
機で粉砕し、それを粒度調整したものを用いた。粒径は
２ｍｍ以下であった。

【００１５】第一工程として、前記混合糞９０ｔと珪酸
カルシウム水和物からなる多孔質粉粒体１８ｔとを混合
した。比較実験例１として、該混合糞４５ｔと既成の堆
肥４５ｔとを混合した以外は本発明と同様にしたものを
用意した。実施例および比較例の混合物は含水率が同等
になるようにそれぞれの混合量を設定した。第二工程で
は、第一工程で得られたそれぞれの混合物をエアレーシ
ョン手段を備えた二つの発酵槽に対して別々に供給し、
４日間強制発酵させた。そして、各発酵槽内の温度が強
制発酵開始時間の経過と共にどの様に変化するかプロッ
トしてみた。その図を図１に示した。なお、図中実線は
実験例１の混合物を強制発酵した場合を、破線は比較対
照品を強制発酵させた場合をそれぞれ示す。図１から明
白な通り、実験例１においては１０時間程で７７℃程度
の発酵温度に達したのに対し、比較実験例１においては
１５時間経過後に発酵温度が７５℃に達しており、実験
例１が速やかに発酵が進行している。さらに実験例１に
おいては３日経過時には５０℃程度に低下したのに対
し、比較実験例１では４日経過しても５５℃程度の発酵
温度が継続しており、易分解有機物の発酵が速やかに完
了していないことがわかる。

【００１６】

【実施例１および比較例１】表２に示す工程によって、
本発明の堆肥化方法を実施した。

【００１７】

【表２】

【００１８】実験例１の方法に準じて第二工程までを終
了した半熟発酵混合物を、第三工程に供給、すなわち第
二工程よりも緩やかな発酵条件で約１週間発酵させた。
具体的には、混合機を運転するときの動力を利用して、
不連続的に空気を送り込むことによって完成堆肥を得
た。混合機は１日に最低１回は運転を行った。比較例１
として実験例１の第二工程を終了した半熟発酵物を、約
一か月野積みにすることにより、自然堆積発酵を行っ
た。ここで得られたそれぞれの堆肥の完熟度を比較する
ために、それぞれの堆肥の中央上部、中央下部からサン
プルを取りだし、同量の土と混合後、これにこまつなの
種を蒔き発芽試験を行った。その結果を表３に示した。
表３から明白な通り、実施例２においては堆肥各部位の
発芽状態の差異が無いと共に、いずれも発芽状況が優れ
ている。比較例１が示すように、堆肥の完熟度が低いと
発芽障害が発生することから、実施例１の発酵物の完熟
度が高いことがわかる。

【００１９】

【表３】

【００２０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明による有機
質廃棄物の堆肥化方法は、有機質廃棄物を有効に利用す
ることにより完熟発酵物が早期に得られ、堆肥生産能力
の向上がはかれると共に、本発明方法から得られた完熟
発酵物は、完熟度が高いだけで無く発酵の程度のばらつ
きをも少なく、優れた施肥効果を発揮する。

【００２１】また、第二工程を発酵槽内にて行い、第三
工程を広地に拡げることによって行えば省スペースが可
能となり、好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる実験例１と比較実験例１におけ
る第二工程での強制発酵過程の昇温過程を示す線図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機質廃棄物に珪酸カルシウム水和物か
   らなる多孔質粉粒体を混合して両者の混合物を得る第一
   工程と、該混合物を強制発酵させて半熟発酵物を得る第
   二工程と、該第二工程で得た半熟発酵物を該第二工程よ
   りも緩やかな発酵条件でさらに強制発酵させる第三工程
   とからなる有機質廃棄物の堆肥化方法。