WO2021006285A1 - 堆肥、および堆肥製造方法 - Google Patents

堆肥、および堆肥製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to compost composed of organic waste such as livestock or poultry feces and coffee grounds, and a method for producing compost.
  • coffee grounds In addition, conventionally, there have been coffee grounds, tea leaves, etc. discharged from beverage manufacturers as organic wastes different from feces of livestock and the like and used as raw materials for compost and the like.
  • coffee grounds contain soluble nitrogen-free substances (52 to 54%), and attempts have been made to use them as fertilizers for agriculture.
  • C / N ratio carbon-nitrogen content ratio
  • coffee cake since coffee cake has a high carbon-nitrogen content ratio (hereinafter, C / N ratio) of about 30, when it is used directly in soil, it is non-functional nitrogen due to the rapid growth of microorganisms in the soil. There was a problem that the number of crops decreased and the growth of crops was hindered. Therefore, when coffee cake is used as a raw material for compost or the like, there is a compost production method in which the C / N ratio is lowered and composted by performing aerobic fermentation for a long period of 90 days or more.
  • an object of the present invention is to provide a compost having a remarkably reduced odor and a good growing effect on crops by using organic waste such as feces of livestock and coffee grounds, and a method for producing compost. It is to be.
  • the present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following application example. It should be noted that the reference numerals and supplementary explanations in parentheses in this column indicate the correspondence with the embodiments described later in order to assist the understanding of the present invention, and do not limit the present invention in any way. ..
  • the compost of Application Example 1 to which the present invention is applied is a compost obtained by fermenting organic waste, and the first organic waste containing livestock or poultry manure and the first organic waste are A second organic waste containing different fibrous organic wastes, a first additive containing an iron compound, and a second additive containing at least one of boric acid and silicic acid are mixed.
  • the gist is that it is fermented together.
  • the second organic waste contains coffee cake as the fibrous organic waste, and is based on 100 parts by mass of the first organic waste. 20 to 28 parts by mass, the first additive is 3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the second organic waste, and the second additive is 100 parts by mass of the first. 2 The gist is that it is 3 to 25 parts by mass with respect to organic waste.
  • the compost production method in the compost of Application Example 1 or Application Example 2 is a mixture generation step of producing a mixture of the second organic waste, the first additive, and the second additive.
  • the gist is to carry out a fermentation step of mixing the mixture produced in the mixture producing step and the first organic waste and aerobic fermentation.
  • FIG. 1 is a flowchart of a method for producing compost according to the present embodiment.
  • the compost of the present embodiment contains manure such as livestock as a first organic waste, a fibrous organic waste as a second organic waste, and an iron compound as a first additive.
  • manure such as livestock as a first organic waste, a fibrous organic waste as a second organic waste, and an iron compound as a first additive.
  • the first additive is 0.1 to 50 parts by mass and the second additive is 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the second organic waste. It is blended so as to be 50 parts by mass.
  • the second additive for example, when it contains only boric acid, it is 0.01 to 50 parts by mass, and when it contains only silicic acid, it is 0.04 to 50 parts by mass, and boric acid and silicic acid.
  • the mixture is 0.1 to 4 parts by mass. More preferably, each of these raw materials in an absolutely dry state is blended so that the mixture is 20 to 28 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first organic waste, and the mixture in an absolutely dry state.
  • the first additive is 3 to 5 parts by mass and the second additive is 3 to 25 parts by mass (for example, only boric acid) with respect to 100 parts by mass of the second organic waste.
  • the second additive is 3 to 25 parts by mass (for example, only boric acid) with respect to 100 parts by mass of the second organic waste.
  • it is 3 to 5 parts by mass, when it contains only silic acid, it is 17 to 20 parts by mass, and when it contains boric acid and silic acid, it is 20 to 25 parts by mass. Is preferable.).
  • a mixture is produced by producing a mixture of the second organic waste and the first additive and the second additive. Perform the process.
  • the first organic waste, the mixture of the second organic waste, the first additive and the second additive, and the fermented material are mixed in a fermentation apparatus and about.
  • a fermentation step of performing an aerobic fermentation treatment for 30 days is performed.
  • the treatment is executed until the water content of the object to be treated (for example, about 60 to 70%) becomes about 40 to 45%.
  • the compost of the present embodiment is produced by executing a drying step of drying with a dryer or the like after this fermentation step and treating until the water content becomes 15 to 35%.
  • the mixture in the mass ratio of the first organic waste and the mixture (mass ratio in the state of containing water (non-absolute dry state)), the mixture with respect to 100 parts by mass of the first organic waste. It is preferable that the amount is 40 parts by mass or less.
  • the feces of livestock and the like which is the first organic waste of the present embodiment, are those discharged from the barns of cattle, pigs, chickens, sheep, goats, horses and the like.
  • the feces of livestock and the like may be used as they are when used as the first organic waste, or may be used in a state where the water content is reduced through a drying step or the like.
  • the fibrous organic waste which is the second organic waste of the present embodiment, is coffee grounds, tea leaves, fruit and vegetable grounds (such as citrus residues) and the like that are discarded by beverage manufacturers and the like. It is fibrous.
  • coffee lees coffee lees that are discarded after coffee extraction is preferable, but coffee beans (coffee beans such as Arabica, Robusta, and Riberica) themselves and roasted coffee beans are preferable. , Crushed, dried, powdered and the like. Coffee grounds and the like discarded by beverage manufacturers and the like may be used as they are when used as the second organic waste, but the water content is reduced through a drying process or the like. You may use it.
  • the roasted coffee beans are, for example, coffee beans roasted by various methods such as home roasting, hot air roasting, infrared roasting, microwave roasting, superheated steam roasting, and low temperature roasting. Shall be included. Further, the crushed coffee beans include coffee beans ground by various devices such as a coffee mill, a grinder, a stone mill, and the like, and include those in a coarsely ground state and a powdered state.
  • the second organic waste is preferably powdered with a small particle size from the viewpoint of reaction efficiency with the first additive and the second additive described later.
  • the iron compound which is the first additive of the present embodiment is, for example, a water-soluble iron compound such as iron chloride (III) and iron sulfate (III), iron oxide (III), iron nitrate (III), and water. It is an insoluble iron compound such as iron (III) oxide, or a combination of a plurality of types of these iron compounds.
  • a water-soluble iron compound such as iron chloride (III) and iron sulfate (III), iron oxide (III), iron nitrate (III), and water.
  • It is an insoluble iron compound such as iron (III) oxide, or a combination of a plurality of types of these iron compounds.
  • soils containing a large amount of allophenic iron such as Akadama soil, Kanuma soil, and loam
  • iron ore naturally iron ore such as yellow iron ore, white iron ore, rhombic iron ore, magnetic iron ore, needle iron ore
  • iron material metal iron
  • red soil latelite and other iron oxide (III)
  • a solution containing a large amount of soil) in an acidic solution, an aqueous solution containing trivalent iron ions in which a water-soluble iron compound is dissolved, or the like may be used as the first additive.
  • boric acid which is the second additive of the present embodiment
  • borax boric acid
  • sodium boron oxide zinc borate
  • disodium octaborate tetrahydrate or a plurality of these. It is a combination of types.
  • silicic acid which is the second additive of the present embodiment
  • inorganic silicon compounds which are silicic acid and its salts, orthosilicic acid and its salts, metasilicic acid and its salts, disilicate and the like. It is a combination of the salt, trisilicic acid and its salt, polysilicic acid and its salt, silicon dioxide, or a plurality of kinds of these inorganic silicon compounds.
  • the fermented material of the present embodiment contains an aerobic fermenting bacterium or a complex microorganism consisting of yeast, lactic acid bacterium, and natto bacterium.
  • an aerobic fermenting bacterium or a complex microorganism consisting of yeast, lactic acid bacterium, and natto bacterium.
  • "Ehime AI-1 (registered trademark)" or the like. is there.
  • the mass ratio of the fermented material blended in the above-mentioned fermentation step in an absolutely dry state is 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the first organic waste. Shall be.
  • a stirrer, a blower, or the like is provided in the fermentation lane, and the stirrer stirs the object of the fermentation treatment so as to create a void through which air enters. It operates so that the temperature during the fermentation process is 60 ° C. or higher in order to promote aerobic fermentation.
  • FIG. 1 is a diagram showing a table for explaining the mass and mass ratio of each raw material component in the compost of Example 1.
  • the compost of Example 1 contains 1500 kg of chicken manure as the first organic waste (450 kg in the absolute dry state) and coffee grounds as the second organic waste. 300 kg (234 kg in the absolutely dry state) and 10 kg (for example, powdered iron (III) oxide) as the first additive (10 kg in the absolutely dry state).
  • 10 kg of boric acid as a second additive (10 kg in an absolutely dry state) is used as a raw material and is produced by the above-mentioned production method.
  • FIG. 2A is a diagram showing a table explaining the mass of each raw material component of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2
  • FIG. 2B is a diagram showing the compost of Example 1, conventional method. It is a figure which showed the table explaining the content ratio of nitrogen, phosphoric acid, and potassium in each of compost, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, and the result of analysis about the atmospheric odor and maturity in each.
  • 2B is a compost made from chicken manure, and like the compost of Example 1, a second organic waste (coffee meal, etc.), a first compost. It is not made from additives (iron compounds, etc.) and second additives (boric acid, etc.).
  • the compost of Comparative Example 1 was produced using 1500 kg of chicken manure as the first organic waste and 300 kg of coffee grounds as the second organic waste as raw materials. It was done.
  • 10 L of "Ehime AI-1 (registered trademark)" as a fermenting material is mixed in the fermentation step in the same manner as the compost of Example 1. That is, unlike the compost of Example 1, the compost of Comparative Example 1 is a compost that does not use iron powder as a first additive and boric acid as a second additive as raw materials.
  • the compost of Comparative Example 2 contains 1500 kg of chicken manure as the first organic waste, 10 kg of iron powder as the first additive, and as the second additive. It was produced using 10 kg of boric acid as a raw material.
  • 10 L of "Ehime AI-1 (registered trademark)" as a fermenting material is mixed in the fermentation step in the same manner as the compost of Example 1. That is, unlike the compost of Example 1, the compost of Comparative Example 2 is a compost that does not use coffee grounds as a second organic waste as a raw material.
  • the content ratios of nitrogen, phosphoric acid, and potassium in compost are determined by the Soil Environment Analysis Method, Chapter V 14. It is a numerical value calculated based on the measured value by A and ICP emission spectrometry.
  • the atmospheric odor analysis method is a method in which an odor sensory test, which is a concentration measurement by a three-point comparative sachet method, is carried out by an in-house panel of three people. Specifically, as a sample for the odor possibility test, a sample containing 10 g of compost in a 3 L airtight bag filled with odorless air and allowed to stand at room temperature for 24 hours was used.
  • the results of the analysis on the atmospheric odor are the measured values calculated from the logarithmic mean of the dilution ratios detected in the odor sensory test, with the value of the conventional compost as a reference being 100, and Example 1 and Comparative Example. It is a value calculated as a ratio of each numerical value of compost of 1 and Comparative Example 2.
  • the maturity analysis method is based on the compost maturity determination method based on the simple determination of the carbon dioxide release rate. This is an analysis method based on the fact that it is clear that there is a high correlation between the maturity (maturity) and the carbon dioxide release rate in compost, and the maturity (maturity) can be determined from the carbon dioxide release rate.
  • the method for analyzing the maturity is specifically 40 in a test paper (filter paper immersed in a sodium hydroxide solution containing a phenolphthalein solution) enclosed in a closed container containing 10 g of compost. This is a method in which the degree of discoloration after standing for a minute is judged by an in-house panel of three people.
  • results of the analysis on maturity are based on the fact that phenolphthalein (red) is decolorized when the pH due to sodium hydroxide decreases due to absorption of carbon dioxide in the test paper. Since the redness is strong, the evaluation value of the color change on the test paper such as white (maturity 0) to pink (maturity 5) to red (maturity 10) was used as an evaluation value on a 10-point scale.
  • the content ratio of each component is 3.2% for nitrogen, 6.2% for phosphoric acid, 3.5% for potassium, and the standard for atmospheric odor.
  • the value was 100 and the maturity was 8.
  • the content ratio of each component was 2.6% for nitrogen, 1.9% for phosphoric acid, 3.2% for potassium, 9 for atmospheric odor, and 8 for maturity. there were.
  • the content ratio of each component was 5.2% for nitrogen, 4.5% for phosphoric acid, 4.1% for potassium, 89 for atmospheric odor, and 2 for maturity. there were.
  • the content ratio of each component was 3.0% for nitrogen, 2.5% for phosphoric acid, 3.5% for potassium, 67 for atmospheric odor, and 8 for maturity. there were.
  • the compost of Example 1 has a content ratio of nitrogen and potassium as compared with the conventional compost. Is almost the same, but the content ratio of phosphoric acid is small. Further, the compost of Example 1 had substantially the same content ratio of nitrogen and potassium as the compost of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, but the content ratio of phosphoric acid was small. Furthermore, based on the results of the analysis on the atmospheric odor and maturity comparing each compost shown in FIG. 2B, the compost of Example 1 has the same maturity as that of the conventional compost. The atmospheric odor was reduced by 90% or more.
  • the compost of Example 1 had a reduced atmospheric odor as compared with the compost of Comparative Example 1 and Comparative Example 2.
  • the fermentation treatment in the anaerobic fermentation was executed without the temperature becoming 60 ° C. or higher in the fermentation treatment in the fermentation step, and the fermentation treatment was carried out during the fermentation treatment and in the fermentation treatment.
  • the later ammonia odor was reduced as compared with the conventional compost, the miso odor was stronger than that of the compost of Example 1.
  • the compost of Comparative Example 2 similarly to the compost of Example 1, the temperature became 60 ° C. or higher in the fermentation treatment of the fermentation step, and the fermentation treatment of aerobic fermentation was executed, but the fermentation treatment of Example 1 was carried out.
  • the maturity of the compost was lower than that of the compost, and the malodor during and after the fermentation treatment was reduced as compared with the conventional compost.
  • ⁇ Characteristics of this embodiment> feces of livestock and the like as the first organic waste, fibrous organic waste as the second organic waste, and the first additive.
  • the compost can be fermented by mixing an iron compound as a second additive and one containing at least one or both of boric acid and silicic acid as a second additive.
  • an iron compound as a second additive
  • boric acid and silicic acid as a second additive.
  • the iron compound as the first additive is known to have a deodorizing effect, and as shown in FIG. 2 (b), the compost of the present embodiment contains the first additive. It can be inferred that the malodor was further reduced by this.
  • boric acid and silicic acid as the second additive are known to have an antifungal effect and an antiseptic effect, and as shown in FIG. 2B, the compost of the present embodiment has a second antifungal effect. It can be inferred that the malodor was further reduced by containing the additive of 2.
  • the second organic waste contains coffee cake as a fibrous organic waste, and 100 parts by mass of the first organic waste.
  • the first additive is 3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the second organic waste
  • the second additive is 100 parts by mass with respect to the above.
  • the compost can be 3 to 25 parts by mass with respect to the second organic waste.
  • the porous substance coffee cake can retain air and fermenting bacteria for aerobic fermentation, and therefore has an effect of promoting good aerobic fermentation in the fermentation step.
  • the compost of the present embodiment contains an iron compound known to have an antifungal effect and an antiseptic effect, boric acid and silicic acid, the compost of the second organic waste, coffee grounds, has a mold. Occurrence and putrefaction can be suppressed, and foul odors can be further reduced.
  • a mixture generation step of producing a mixture of a second organic waste, a first additive, and a second additive can be such that a fermentation step of mixing the mixture produced in the mixture production step and the first organic waste and aerobic fermentation is carried out.
  • a mixture of iron compounds, boric acid, etc. is produced with respect to coffee cakes that are prone to mold growth and putrefaction, so that mold growth and putrefaction in coffee cakes are further suppressed.
  • the malodor can be significantly reduced.
  • the mixture produced in the mixture production step is mixed with the first organic waste, but this mixture is subdivided into a predetermined amount. It may be mixed with the first organic waste. Specifically, 50 to 5000 g of the mixture may be sealed in the packaging material of the biodegradable film, and the packaging material in which the mixture is sealed may be mixed with the first organic waste in the fermentation step. When a packaging material in which such a mixture is enclosed is used, the mixture is more likely to be uniformly mixed with the first organic waste as compared with the case where it is not used, so that the malodor can be further reduced. .. Since the packaging material is made of a biodegradable film, it is not decomposed in the fermentation process of the fermentation step and does not impair the effect of the active ingredient on the growth of crops in compost.
  • the compost in the method for producing compost, is produced through a mixture forming step, a fermentation step, and a drying step, but the compost is formed into pellets having a predetermined shape after the drying step.
  • the molding process may be performed. Specifically, in the molding step after the drying step, the compost that has undergone the drying step is mixed with glue or the like, which is a water-soluble organic adhesive component, and fitted into a mold having a predetermined shape to be molded into pellets. You may do so.
  • the pellet-shaped compost produced through such a molding step can be made easier to use when sprinkling the compost than the conventional coarse-grained compost.

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Abstract

本発明が適用された一実施形態である堆肥は、有機性廃棄物を発酵させた堆肥であって、家畜または家禽の糞を含有する第１の有機性廃棄物と、第１の有機性廃棄物とは異なる繊維状の有機性廃棄物を含有する第２の有機性廃棄物と、鉄化合物を含有する第１の添加物と、ホウ酸およびケイ酸のうち少なくとも一方を含有する第２の添加物と、を混ぜ合わせて発酵させてなることを特徴とする。このような堆肥であれば、従来のものに比べて、悪臭が著しく低減されるとともに育成効果が良好である堆肥とすることができる。

Description

堆肥、および堆肥製造方法
　本発明は、家畜または家禽の糞やコーヒー粕等の有機性廃棄物からなる堆肥、および堆肥製造方法に関する。
　従来、家畜や家禽の糞は、窒素、リン酸、カリウム等の成分の他に多量の有機物が含まれている有機性廃棄物となって、発酵処理された堆肥の原料として利用されている。しかし、家畜等の糞を原料とした堆肥においては、発酵処理中や処理後に悪臭が発生するために、発酵処理の場所や堆肥としての使用場所が限られてしまう、という問題があった。そのため、悪臭の発生を低減させるために、家畜等の糞に木片チップ等を混合して発酵処理を促進させる、といった堆肥製造方法があった（例えば、特許文献１を参照。）。
　また、従来、家畜等の糞とは異なる有機性廃棄物であって、堆肥等の原料として利用されるものとして、飲料品メーカーから排出されるコーヒー粕や茶殻等があった。特に、コーヒー粕は、可溶性無窒素物（５２～５４％）を含んでおり、農業用の肥料として利用する試みがなされていた。しかし、コーヒー粕は、炭素と窒素の含有量比率（以下Ｃ／Ｎ比）が３０程度と高いことから、直接土壌に使用した場合には、土壌中の微生物の急激な増殖に伴い無機能窒素が減少して農作物の成長が妨げられる、という問題があった。そこで、コーヒー粕を堆肥等の原料として利用する場合に、９０日以上といった長期間での好気性発酵を行うことによってＣ／Ｎ比を下げて堆肥化する、といった堆肥製造方法があった。
特開２００８－１３３８０号公報
　しかしながら、上述のような家畜等の糞である有機性廃棄物を利用した堆肥製造方法や製造された堆肥については、悪臭が十分に低減されていないため、悪臭をより低減する余地があった。また、上述のようなコーヒー粕等の有機性廃棄物を利用した堆肥製造方法や製造された堆肥については、コーヒー粕等に多量の窒素や水分が含まれているため、発酵処理におけるカビの発生や腐敗による悪臭が発生する、といった問題があった。つまり、家畜等の糞やコーヒー粕等である有機性廃棄物を利用した堆肥製造方法や製造された堆肥においては、悪臭をより低減させることが望まれていた。そこで、本発明の目的は、家畜等の糞やコーヒー粕等である有機性廃棄物を利用して、悪臭が著しく低減されるとともに作物に対する育成効果が良好である堆肥、および堆肥製造方法を提供することである。
　本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。なお、本欄における括弧内の参照符号や補足説明等は、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態との対応関係を示したものであって、本発明を何ら限定するものではない。
　本発明を適用した適用例１の堆肥は、有機性廃棄物を発酵させた堆肥であって、家畜または家禽の糞を含有する第１有機性廃棄物と、前記第１有機性廃棄物とは異なる繊維状の有機性廃棄物を含有する第２有機性廃棄物と、鉄化合物を含有する第１添加物と、ホウ酸およびケイ酸のうち少なくとも一方を含有する第２添加物と、を混ぜ合わせて発酵させてなることを要旨とする。
　また、適用例１の堆肥において、前記第２有機性廃棄物は、前記繊維状の有機性廃棄物としてのコーヒー粕を含有しており、１００質量部の前記第１有機性廃棄物に対して２０～２８質量部であり、前記第１添加物は、１００質量部の前記第２有機性廃棄物に対して３～５質量部であり、前記第２添加物は、１００質量部の前記第２有機性廃棄物に対して３～２５質量部であることを要旨とする。
　さらに、適用例１又は適用例２の堆肥における堆肥製造方法は、前記第２有機性廃棄物と、前記第１添加物と、前記第２添加物と、を混合した混合物を生成する混合物生成工程と、前記混合物生成工程で生成された前記混合物と、前記第１有機性廃棄物と、を混ぜ合わせて好気性発酵させる発酵工程と、を実行することを要旨とする。
本実施形態の堆肥の製造方法を示したフローチャートである。 実施例１の堆肥における各原料成分の質量および質量比を説明する表を示した図である。 （ａ）は、実施例１の堆肥、比較例１、および比較例２の各原料成分の質量を説明する表を示した図であり、（ｂ）は、実施例１の堆肥、従来の堆肥、比較例１、および比較例２について、各々における窒素、リン酸、カリウムの含有割合と、各々における雰囲気臭および成熟度に関する分析の結果と、を説明する表を示した図である。
　以下、本発明が適用された実施形態について説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
＜本実施形態の堆肥の製造方法＞
　図１を参照して、以下に、本実施形態の堆肥の製造方法について説明する。図１は、本実施形態の堆肥の製造方法のフローチャートである。本実施形態の堆肥は、第１の有機性廃棄物としての家畜等の糞と、第２の有機性廃棄物としての繊維状の有機性廃棄物と、第１の添加物としての鉄化合物と、第２の添加物としてのホウ酸およびケイ酸のうち少なくとも一方又は両方を含有するものと、を原料として製造されるものである。
　また、絶乾状態の混合物においては、１００質量部の第２の有機性廃棄物に対して、第１の添加物が０．１～５０質量部となり、第２の添加物が０．０１～５０質量部となるように配合されている。特に、第２の添加物において、例えば、ホウ酸のみを含有する場合は０．０１～５０質量部となり、ケイ酸のみを含有する場合は０．０４～５０質量部となり、ホウ酸とケイ酸とを含有する場合は０．１～４質量部となるように配合されていると好ましい。より好ましくは、絶乾状態でのこれら各原料は、１００質量部の第１の有機性廃棄物に対して、混合物が２０～２８質量部となるように配合されており、絶乾状態の混合物においては、１００質量部の第２の有機性廃棄物に対して、第１の添加物が３～５質量部であり、第２の添加物が３～２５質量部（例えば、ホウ酸のみを含有する場合は３～５質量部となり、ケイ酸のみを含有する場合は１７～２０質量部となり、ホウ酸とケイ酸とを含有する場合は２０～２５質量部となるように配合されていると好ましい。）である。
　図１に示すように、本実施形態の堆肥の製造方法では、まず、第２の有機性廃棄物と、第１の添加物及び第２の添加物とを混合させた混合物を生成する混合物生成工程を実行する。次に、第１の有機性廃棄物と、第２の有機性廃棄物と第１の添加物と第２の添加物とからなる混合物と、発酵材と、を発酵装置にて混合するとともに約３０日間の好気性発酵処理を行う発酵工程を実行する。なお、この発酵装置での発酵工程においては、処理の対象物の含水率（例えば、約６０～７０％）が約４０～４５％となるまで処理を実行する。そして、この発酵工程の後の乾燥機等による乾燥を行う乾燥工程を実行し、含水率が１５～３５％となるまで処理をすることによって、本実施形態の堆肥が製造されることとなる。なお、第１の有機性廃棄物と混合物との質量比（水分を含有した状態（非絶乾状態）での質量比）においては、１００質量部の第１の有機性廃棄物に対して混合物が４０質量部以下となるように配合されていると好ましい。
　本実施形態の第１の有機性廃棄物である家畜等の糞とは、牛、豚、鶏、羊、山羊、馬等の畜舎から排出されるものである。なお、この家畜等の糞は、第１の有機性廃棄物として使用するときに、そのまま使用してもよいが、乾燥工程等を経て含水率を低減させた状態にして利用してもよい。
　本実施形態の第２の有機性廃棄物である繊維状の有機性廃棄物とは、飲料品メーカー等から廃棄されるコーヒー粕、茶殻、果実や野菜の搾り粕（柑橘類の残渣等）等であって、繊維状のものである。ここで、特に、コーヒー粕としては、コーヒーの抽出後に廃棄されるコーヒー粕が好ましいが、コーヒー豆（アラビカ種、ロブスタ種、リベリカ種等のコーヒーノキの種子）自体や、コーヒー豆を焙煎したもの、粉砕したもの、乾燥したもの、粉末化したもの等であってもよい。なお、飲料品メーカー等から廃棄されるコーヒー粕等は、第２の有機性廃棄物として使用するときに、そのまま使用してもよいが、乾燥工程等を経て含水率を低減させた状態にして利用してもよい。また、コーヒー豆を焙煎したものとは、例えば、自家焙煎、熱風焙煎、赤外線焙煎、マイクロ波焙煎、過熱水蒸気焙煎、低温焙煎等といった種々の方法によって焙煎したコーヒー豆が含まれるものとする。さらに、コーヒー豆を粉砕したものとは、コーヒーミル、グラインダー、石臼等といった種々の装置によって挽かれたコーヒー豆が含まれ、粗挽き状態や粉末状態のものも含まれるものとする。なお、第２の有機性廃棄物としては、後述する第１の添加物や第２の添加物との反応効率の観点から、粒子径の小さい粉末化したものが好ましい。
　本実施形態の第１の添加物である鉄化合物とは、例えば、塩化鉄（ＩＩＩ）、硫酸鉄（ＩＩＩ）等の水溶性の鉄化合物、酸化鉄（ＩＩＩ）、硝酸鉄（ＩＩＩ）、水酸化鉄（ＩＩＩ）等の不溶性の鉄化合物、又はこれらの鉄化合物のうちの複数種類を組合わせたものである。また、鉄化合物に代えて、赤玉土、鹿沼土、ロームなどアロフェン質の鉄分を多く含む土壌、非結晶質の鉱物（特に、ゲータイト）を含む土壌、ヘム鉄、貝殻などの天然物等を第１の添加物として利用してもよい。さらに、上述のような固体の物質だけでなく、鉄鉱石（黄鉄鉱、白鉄鉱、菱鉄鉱、磁鉄鉱、針鉄鉱等の天然の鉄鉱石）、鉄材（金属鉄）、赤土（ラテライトなど酸化鉄（ＩＩＩ）を多く含む土）を酸性溶液に溶解させた溶液や、水溶性の鉄化合物を溶解させた三価の鉄イオンを含む水溶液等を第１の添加物として利用してもよい。
　本実施形態の第２の添加物であるホウ酸を含有するものとは、ホウ砂、ホウ酸、酸化ホウ素ナトリウム、ホウ酸亜鉛、八ホウ酸二ナトリウム四水和物、又はこれらのうちの複数種類を組合わせたものである。また、本実施形態の第２の添加物であるケイ酸を含有するものとは、無機ケイ素化合物であって、ケイ酸及びその塩、オルトケイ酸及びその塩、メタケイ酸及びその塩、ジケイ酸及びその塩、トリケイ酸及びその塩、ポリケイ酸及びその塩、二酸化ケイ素、又はこれらの無機ケイ素化合物のうちの複数種類を組合わせたものである。
　本実施形態の発酵材とは、好気性発酵菌を含有するものや、酵母、乳酸菌、納豆菌からなる複合微生物を含有するものであり、例えば、「えひめＡＩ－１（登録商標）」等である。なお、上述の発酵工程にて配合される発酵材の絶乾状態での質量比においては、１００質量部の第１の有機性廃棄物に対して、１～５質量部となるように配合されるものとする。
　本実施形態の発酵処理における発酵装置は、発酵レーンに撹拌機やブロア等が設けられており、撹拌機は、空気が入り込む空隙を生成するように発酵処理の対象物を撹拌し、ブロアは、好気性発酵を促進させるために発酵処理中の温度が６０℃以上となるように作動する。
＜実施例１＞
　図１を参照して、次に、本実施形態の堆肥の一つの実施例であって、実施例１の堆肥について説明する。図１は、実施例１の堆肥における各原料成分の質量および質量比を説明する表を示した図である。図１に示すように、実施例１の堆肥は、第１の有機性廃棄物としての鶏糞を１５００ｋｇ（絶乾状態では４５０ｋｇである。）と、第２の有機性廃棄物としてのコーヒー粕を３００ｋｇ（絶乾状態では２３４ｋｇである。）と、第１の添加物としての鉄粉（例えば、粉末状の酸化鉄（ＩＩＩ）である。）を１０ｋｇ（絶乾状態では１０ｋｇである。）と、第２の添加物としてのホウ酸を１０ｋｇ（絶乾状態では１０ｋｇである。）と、を原料として上述の製造方法にて製造されたものである。また、実施例１の堆肥における製造方法の発酵工程では、発酵材としての１０Ｌの「えひめＡＩ－１（登録商標）」（溶液であって、絶乾状態では０．０４ｋｇである。）が混合される。このような実施例１の堆肥においては、目視にてカビの発生が認められなかったとともに、従来に比べて悪臭も著しく低減されたものとなっていた。なお、各原料成分の絶乾状態における質量比は、１００質量部の第１の有機性廃棄物の鶏糞に対して、第２の有機性廃棄物のコーヒー粕が６６．７質量部となり、第１の添加物の鉄粉が２．２２質量部となり、第２の添加物のホウ酸が２．２２質量部となる。
＜雰囲気臭と完熟度の分析結果＞
　図２（ａ）、（ｂ）を参照して、次に、実施例１の堆肥における雰囲気臭と成熟度に関する分析について説明する。図２（ａ）は、実施例１の堆肥、比較例１、および比較例２の各原料成分の質量を説明する表を示した図であり、（ｂ）は、実施例１の堆肥、従来の堆肥、比較例１、および比較例２について、各々における窒素、リン酸、カリウムの含有割合と、各々における雰囲気臭および成熟度に関する分析の結果と、を説明する表を示した図である。なお、図２（ｂ）に示した従来の堆肥とは、鶏糞を原料とした堆肥であって、実施例１の堆肥のように第２の有機性廃棄物（コーヒー粕等）、第１の添加物（鉄化合物等）、および第２の添加物（ホウ酸等）を原料としていないものである。
　図２（ａ）に示すように、比較例１の堆肥は、第１の有機性廃棄物としての鶏糞を１５００ｋｇと、第２の有機性廃棄物としてのコーヒー粕を３００ｋｇと、を原料として製造されたものである。なお、比較例１の堆肥においても、実施例１の堆肥と同様に、発酵工程で発酵材としての１０Ｌの「えひめＡＩ－１（登録商標）」が混合されるものとする。つまり、比較例１の堆肥は、実施例１の堆肥とは異なり、第１の添加物としての鉄粉と、第２の添加物としてのホウ酸と、を原料としていない堆肥である。
　図２（ａ）に示すように、比較例２の堆肥は、第１の有機性廃棄物としての鶏糞を１５００ｋｇと、第１の添加物としての鉄粉を１０ｋｇと、第２の添加物としてのホウ酸を１０ｋｇと、を原料として製造されたものである。なお、比較例２の堆肥においても、実施例１の堆肥と同様に、発酵工程で発酵材としての１０Ｌの「えひめＡＩ－１（登録商標）」が混合されるものとする。つまり、比較例２の堆肥は、実施例１の堆肥とは異なり、第２の有機性廃棄物としてのコーヒー粕を原料としていない堆肥である。
　ここで、堆肥における窒素、リン酸、カリウムの含有割合の分析方法、および堆肥における雰囲気臭および成熟度に関する分析方法について説明する。まず、堆肥における窒素、リン酸、カリウムの含有割合は、土壌環境分析法第Ｖ章１４．Ａ及びＩＣＰ発光分析法による測定値に基づいて算出された数値である。
　次に、雰囲気臭の分析方法は、３点比較式匂袋法による濃度測定である臭気官能検査を３名の社内パネルにより実施する方法である。具体的に、臭気可能検査の試料としては、堆肥１０ｇを３Ｌの密閉袋に入れたものに、無臭気空気を充満させて２４時間室温で静置したものを使用した。また、雰囲気臭に関する分析の結果は、臭気官能検査において感知できた希釈倍率の対数平均から算出した数値である測定値について、基準とする従来の堆肥の数値を１００として、実施例１、比較例１、および比較例２の堆肥の各々の数値を比として算出した値である。
　そして、成熟度の分析方法は、二酸化炭素放出速度の簡易判定による堆肥の成熟度判定法に基づいた方法である。これは、堆肥における成熟度（腐熟度）と二酸化炭素放出速度に高い相関関係があることが明らかであり、二酸化炭素放出速度から成熟度（腐熟度）が判定可能であることに基づいた分析方法である。この成熟度の分析方法とは、具体的に、１０ｇの堆肥を入れた密閉容器に封入された試験紙（フェノールフタレイン液を加えた水酸化ナトリウム溶液に浸されたろ紙である。）における４０分の静置後の変色度について、３名の社内パネルにより判定する方法である。また、成熟度に関する分析の結果は、試験紙における二酸化炭素の吸収により水酸化ナトリウムによるｐＨが低下するとフェノールフタレイン（赤色）が脱色されることに基づき、堆肥における成熟度が高くなるほど試験紙の赤味が強いものとなるため、白色（成熟度０）～桃色（成熟度５）～赤色（成熟度１０）、といった試験紙における色の変化に関する１０段階評価の評価値とした。
　図２（ｂ）に示すように、従来の堆肥において、各成分の含有割合では、窒素が３．２％、リン酸が６．２％、カリウムが３．５％であり、雰囲気臭では基準値の１００であり、成熟度では８であった。実施例１の堆肥において、各成分の含有割合では、窒素が２．６％、リン酸が１．９％、カリウムが３．２％であり、雰囲気臭では９であり、成熟度では８であった。比較例１の堆肥において、各成分の含有割合では、窒素が５．２％、リン酸が４．５％、カリウムが４．１％であり、雰囲気臭では８９であり、成熟度では２であった。比較例２の堆肥において、各成分の含有割合では、窒素が３．０％、リン酸が２．５％、カリウムが３．５％であり、雰囲気臭では６７であり、成熟度では８であった。
　上述のように、図２（ｂ）に示した各々の堆肥における窒素、リン酸、カリウムの含有割合に基づくと、実施例１の堆肥は、従来の堆肥と比べて、窒素とカリウムの含有割合は略同じであるものの、リン酸の含有割合が小さいものとなった。また、実施例１の堆肥は、比較例１および比較例２の堆肥と比べても、窒素とカリウムの含有割合は略同じであるものの、リン酸の含有割合が小さいものとなった。さらに、図２（ｂ）に示した各々の堆肥を比較した雰囲気臭および成熟度に関する分析の結果に基づくと、実施例１の堆肥は、従来の堆肥と比べて、成熟度は同じであるものの、雰囲気臭は９０％以上低減されたものとなった。そして、実施例１の堆肥は、比較例１および比較例２の堆肥と比べても、雰囲気臭が低減されたものとなった。なお、比較例１の堆肥においては、実施例１の堆肥とは異なり、発酵工程の発酵処理で温度が６０℃以上とならないで嫌気性発酵での発酵処理が実行され、発酵処理中および発酵処理後のアンモニア臭は従来の堆肥に比べて低減されたものの、実施例１の堆肥に比べて味噌臭が強いものであった。また、比較例２の堆肥においては、実施例１の堆肥と同様に、発酵工程の発酵処理で温度が６０℃以上となって好気性発酵での発酵処理が実行されたものの、実施例１の堆肥等に比べて成熟度の低い堆肥となり、発酵処理中および発酵処理後の悪臭は従来の堆肥に比べて低減されたものであった。
＜本実施形態の特徴＞
　上述のような実施形態の堆肥によれば、第１の有機性廃棄物としての家畜等の糞と、第２の有機性廃棄物としての繊維状の有機性廃棄物と、第１の添加物としての鉄化合物と、第２の添加物としてのホウ酸およびケイ酸のうち少なくとも一方又は両方を含有するものと、を混ぜ合わせて発酵させた堆肥とすることができる。このような実施形態の堆肥であれば、従来の堆肥に比べて、悪臭を著しく低減させた堆肥にすることができる。また、このような実施形態の堆肥であれば、鉄化合物の鉄分、ホウ酸、ケイ酸が肥料として有効な成分となるため、作物に対する育成効果が良好である堆肥にすることができる。特に、第１の添加物としての鉄化合物は、脱臭効果を有することが知られており、図２（ｂ）に示したように、本実施形態の堆肥は、第１の添加物を含有することによってより悪臭が低減されたものと推考できる。また、第２の添加物としてのホウ酸およびケイ酸は、防カビ効果および防腐効果を有することが知られており、図２（ｂ）に示したように、本実施形態の堆肥は、第２の添加物を含有することによってより悪臭が低減されたものと推考できる。
　また、上述のような実施形態の堆肥によれば、第２の有機性廃棄物は、繊維状の有機性廃棄物としてのコーヒー粕を含有しており、１００質量部の第１有機性廃棄物に対して２０～２８質量部であり、第１の添加物は、１００質量部の第２有機性廃棄物に対して３～５質量部であり、第２添加物は、１００質量部の前記第２有機性廃棄物に対して３～２５質量部である堆肥とすることができる。このような実施形態の堆肥であれば、従来の堆肥に比べて、悪臭を著しく低減させた堆肥にすることができる。特に、第２の有機性廃棄物としての繊維状の有機性廃棄物であるコーヒー粕は、多孔性物質であって脱臭効果を有するため、図２（ｂ）に示したように、本実施形態の堆肥は、第１の添加物であるコーヒー粕を含有することによってより悪臭が低減されたものと推考できる。また、多孔性物質のコーヒー粕は、好気性発酵のための空気および発酵菌を保持することができるため、発酵工程における良好な好気性発酵を促進させる効果もある。さらに、本実施形態の堆肥は、防カビ効果および防腐効果を有することが知られている鉄化合物、ホウ酸、ケイ酸を含有するため、第２の有機性廃棄物であるコーヒー粕におけるカビの発生や腐敗を抑えることができ、悪臭をより低減することができるものである。
　さらに、上述のような実施形態の堆肥の製造方法によれば、第２の有機性廃棄物と、第１の添加物と、第２の添加物と、を混合した混合物を生成する混合物生成工程と、混合物生成工程で生成された混合物と、第１有機性廃棄物と、を混ぜ合わせて好気性発酵させる発酵工程と、を実行するような堆肥製造方法とすることができる。このような堆肥製造方法であれば、カビの発生や腐敗しやすいコーヒー粕に対して、鉄化合物、ホウ酸等を混合させた混合物を製造するため、コーヒー粕におけるカビの発生や腐敗をより抑えることができ、悪臭を著しく低減することができる。
＜その他の実施形態＞
　上述の本実施形態では、堆肥の製造方法の発酵工程において、混合物生成工程にて生成された混合物を第１の有機性廃棄物に混合するものとしたが、この混合物を所定量に小分けした状態で第１の有機性廃棄物に混合するものとしてもよい。具体的には、生分解性フィルムの包装材に５０～５０００ｇの混合物を封入し、発酵工程において混合物が封入された包装材を第１の有機性廃棄物に混合するようにしてもよい。このような混合物が封入された包装材を利用した場合は、利用しない場合に比べて、第１の有機性廃棄物に対して混合物が均一に混ざりやすくなるため、より悪臭を低減することができる。なお、包装材は生分解性フィルムからなるため、発酵工程の発酵処理において分解されて、堆肥における作物の育成に関する有効成分の効果を損なうこともない。
　上述の本実施形態では、堆肥の製造方法において、混合物生成工程、発酵工程、乾燥工程を経て堆肥が製造されるものとしたが、乾燥工程の後に所定の形状のペレット状に堆肥が成形される成形工程を実行するものとしてもよい。具体的には、乾燥工程の後の成形工程において、乾燥工程を経た堆肥に対して水溶性の有機接着成分である膠等を混合して、所定の形状の型に嵌めてペレット状に成形するようにしてもよい。このような成形工程を経て製造されたペレット状の堆肥であれば、従来のように粗粒状の堆肥に比べて、堆肥を撒くときに使用しやすいものとすることができる。
　以上、実施形態に基づき本発明について説明してきたが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれる。

Claims (3)

  1. 　有機性廃棄物を発酵させた堆肥であって、
    　家畜または家禽の糞を含有する第１有機性廃棄物と、
    　前記第１有機性廃棄物とは異なる繊維状の有機性廃棄物を含有する第２有機性廃棄物と、
    　鉄化合物を含有する第１添加物と、
    　ホウ酸およびケイ酸のうち少なくとも一方を含有する第２添加物と、
    　を混ぜ合わせて発酵させてなることを特徴とする堆肥。
  2. 　請求項１に記載の堆肥において、
    　前記第２有機性廃棄物は、前記繊維状の有機性廃棄物としてのコーヒー粕を含有しており、１００質量部の前記第１有機性廃棄物に対して２０～２８質量部であり、
    　前記第１添加物は、１００質量部の前記第２有機性廃棄物に対して３～５質量部であり、
    　前記第２添加物は、１００質量部の前記第２有機性廃棄物に対して３～２５質量部である
    　ことを特徴とする堆肥。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の堆肥における堆肥製造方法であって、
    　前記第２有機性廃棄物と、前記第１添加物と、前記第２添加物と、を混合した混合物を生成する混合物生成工程と、
    　前記混合物生成工程で生成された前記混合物と、前記第１有機性廃棄物と、を混ぜ合わせて好気性発酵させる発酵工程と、
    　を実行することを特徴とする堆肥製造方法。
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