固体肥料の製造方法及び固体肥料
【課題】製造が簡易であると共に、化学物質を用いず、植物の育成に好適な固体肥料の製造方法を提供する。
【解決手段】原料に水産廃棄物を用いて固体肥料を製造する方法であって、水産廃棄物を細かく破砕する破砕工程Ｓ１と、破砕工程Ｓ１で細かく砕かれた被処理物に醸造酢を加える添加工程Ｓ２と、添加工程Ｓ２で生成された被処理物を温める加温工程Ｓ３と、加温工程Ｓ３で生成された被処理物が液体と固体に分離するまで所定の温度で静置して発酵させる発酵工程Ｓ４と、発酵工程Ｓ４で分離した液体を抜き取る抜き取り工程Ｓ５と、抜き取り工程Ｓ５によって残留した被処理物を所定の温度で再び静置して発酵させる再発酵工程Ｓ６と、再発酵工程Ｓ６で生成された被処理物に、脱油脂米糠とコーヒー滓を混ぜ合わせる混合工程Ｓ７と、混合工程Ｓ７で混合された被処理物を乾燥させる乾燥工程Ｓ８とを含むことを特徴とする。
【解決手段】原料に水産廃棄物を用いて固体肥料を製造する方法であって、水産廃棄物を細かく破砕する破砕工程Ｓ１と、破砕工程Ｓ１で細かく砕かれた被処理物に醸造酢を加える添加工程Ｓ２と、添加工程Ｓ２で生成された被処理物を温める加温工程Ｓ３と、加温工程Ｓ３で生成された被処理物が液体と固体に分離するまで所定の温度で静置して発酵させる発酵工程Ｓ４と、発酵工程Ｓ４で分離した液体を抜き取る抜き取り工程Ｓ５と、抜き取り工程Ｓ５によって残留した被処理物を所定の温度で再び静置して発酵させる再発酵工程Ｓ６と、再発酵工程Ｓ６で生成された被処理物に、脱油脂米糠とコーヒー滓を混ぜ合わせる混合工程Ｓ７と、混合工程Ｓ７で混合された被処理物を乾燥させる乾燥工程Ｓ８とを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料に水産廃棄物を用いた固体肥料の製造方法及び固体肥料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生ゴミ等の廃棄物を焼却処分することなく、環境に還元させることにより、地球温暖化防止、循環境型社会を構築する試みが行われている。この一環として、有機廃棄物を加工して肥料を製造することにより再資源化して地球に還元する研究、開発が行われている。
例えば、従来の有機廃棄物を用いた固定肥料の製造方法（製造方法１）としては、有機廃棄物に含まれる雑菌を殺菌するために、有機廃棄物を高温で加熱し、所定の期間発酵させた被処理物に、植物の育成に好適な所定量の菌や窒素、リン酸及びカリウム等を添加して、所望の肥料成分を含んだ固体肥料を製造する方法が知られている。
【０００３】
また例えば、特許文献１に係る固定肥料の製造方法（製造方法２）は、生ゴミ等の有機廃棄物に粘土鉱物、硫酸マグネシウム水溶液等を混入して攪拌した後、ｐＨの調整をしたり、窒素、リン酸及びカリウムを添加したりして所望の肥料の成分を含んだ固体肥料を製造するものである。
【特許文献１】特許第３５０５６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記した製造方法１及び製造方法２は、所望の有効成分を含んだ固体肥料を得るために、被処理物中に含まれる菌や窒素、リン酸及びカリウムの割合を簡易測定した後、これらの有効成分の不足分を適宜添加して肥料の成分調整を行うものであるため、製造作業が煩雑であった。
また、製造方法１のように、有機廃棄物を高温で加熱すると、雑菌と共に植物の育成に好適な菌までも失ってしまうという問題があった。また、有機廃棄物を高温で加熱すると、有機廃棄物中のタンパク質が変性し、植物の育成に好適なアミノ酸を損失するという問題があった。
【０００５】
また、製造方法２においては、硫酸マグネシウム等の化学物質を用いるものである。化学物質を加えた肥料は、短期間においては、良好な植物等を育てることができるが、土壌の成分のバランスが崩れるため、長期間においては土壌に体力がなくなり、植物の育成に必要な有効成分が流亡する可能性が高かった。
本発明は、かかる問題を解決するために創案されたものであって、製造が簡易であると共に、化学物質を用いず、植物の育成に好適な固体肥料の製造方法及び固体肥料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決すべく創案された本発明は、原料に水産廃棄物を用いて固体肥料を製造する方法であって、水産廃棄物に醸造酢を加える添加工程と、前記添加工程によって生成された被処理物を、加温温度２５℃以上４２℃未満で温める加温工程と、前記加温工程によって生成された被処理物を、液体と固体に分離するまで所定の温度で静置して発酵させる発酵工程と、前記静置工程で分離した前記液体を抜き取る抜き取り工程と、前記抜き取り工程によって残留した被処理物を所定の温度で再び静置して発酵させる再発酵工程と、前記再発酵工程によって生成された被処理物に、混合資材を混ぜ合わせる混合工程と、前記混合工程で生成された被処理物を所定の温度で乾燥させる乾燥工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
かかる発明によれば、水産廃棄物に醸造酢を加えて製造するため、醸造酢に含まれる酢酸で水産廃棄物を酢酸発酵させ、タンパク質を植物の育成に好適なアミノ酸に分解し、アミノ酸を多く含んだ固体肥料を製造することができる。また、醸造酢に含まれる酢酸で水産廃棄物中の雑菌を殺菌することができる。また、２５℃以上４２℃未満で水産廃棄物を温めるため、植物の育成に好適な菌が殺菌されることを抑制することができる。また、水産廃棄物中のタンパク質が変性されないため、肥効成分を多く含んだ固体肥料を製造することができる。ここで、肥効成分とは、肥料のうち植物の育成に効果を与える成分（例えば、窒素、リン酸、カリウム、アミノ酸、ミネラル等）をいう。
また、従来の固体肥料のように化学物質を添加しないため、土壌の肥効成分のバランスがよく、長期的に体力のある土壌を作ることができる。また、菌や窒素、リン酸及びカリウムの成分の調整やｐＨ調整を行う必要がないため、植物の育成に好適な固体肥料を簡易に製造することができる。
なお、混合資材とは、再発酵工程後の被処理物に混ぜ合わせる有機物をいい、例えば、米糠、おが屑、石類、糞、草類、もみがら、コーヒー豆、コーヒー滓等をいう。
【０００８】
また、本発明に係る前記混合資材には、脱油脂米糠を含むことを特徴とする。
【０００９】
かかる発明によれば、脱油脂米糠を混合することにより、肥効成分の摂取の弊害となる油脂分の割合を低くすることができるため、植物の育成に好適な肥料を製造することができる。また、脱油脂米糠を混合することにより、ＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）の値の低い肥料を製造することができるため、植物の根痛み等の弊害を防止することができる。
ここで、ＥＣとは、電気伝導度を示す。即ち、ＥＣの値が低い土壌ほど土壌溶液中に陰イオン・陽イオンが少ないことを意味する。
【００１０】
また、脱油脂米糠を混合することにより、ＣＥＣ（Ｃａｔｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ）の値の高い肥料を製造することができる。ここで、ＣＥＣとは、塩基置換容量を示す。これにより、陽イオンを吸着し、肥効成分を蓄えておける能力（以下、補肥能力ともいう）が高いことから、肥効成分が容易に流亡することなく、肥効成分に富んだ土壌を維持することができる。
【００１１】
また、本発明に係る混合資材には、コーヒー滓を含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、コーヒー滓を混合することにより、ＥＣの値をさらに抑えると共に、ＣＥＣの値がさらに高い肥料を製造することができる。これにより、肥効成分により富んだ土壌を維持することができる。
【００１３】
また、本発明は、水産廃棄物を醸造酢で発酵させて得られた被処理物に、混合資材を混ぜ合わせてなる固体肥料であって、アミノ酸を少なくとも１０％以上含み、電気伝導度（ＥＣ）が３７２０（μＳ／ｍ）以下であり、塩基置換容量（ＣＥＣ）が１３（ｍｅｑ／１００ｇ）以上であることを特徴とする。
【００１４】
かかる発明によれば、化学物質を用いず有機物質を混合させるため、土壌の肥効成分のバランスがよく、長期的に体力のある土壌を作ることができる。なお、混合資材とは、再発酵工程後の被処理物（固形残留物）に混ぜ合わせる有機物をいい、例えば、米糠、おが屑、石類、糞、草類、もみがら、コーヒー豆、コーヒー滓等をいう。
また、混合資材を含むため、ＥＣの値が低く、かつ、ＣＥＣの値が高い固体肥料となり、植物の根痛み等の弊害を防止すると共に、補肥能力の高い土壌を維持することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、成分調整やｐＨ調整等を行う必要がないため、製造が簡易であると共に、化学物質を用いないため植物の育成に好適な固体肥料の製造方法及び固体肥料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る固体肥料の製造方法の最良の実施形態について図面及び表を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る固体肥料の製造工程を示したフローチャート図である。
図１に示すように、本実施形態に係る固体肥料の製造方法は、水産廃棄物を細かく破砕する破砕工程Ｓ１と、破砕工程Ｓ１で細かく砕かれた被処理物に醸造酢を加える添加工程Ｓ２と、添加工程Ｓ２で生成された被処理物を温める加温工程Ｓ３と、加温工程Ｓ３で生成された被処理物が液体と固体に分離するまで所定の温度で静置して発酵させる発酵工程
Ｓ４と、発酵工程Ｓ４で分離した液体を抜き取る抜き取り工程Ｓ５と、抜き取り工程Ｓ５によって残留した被処理物を所定の温度で再び静置して発酵させる再発酵工程Ｓ６と、再発酵工程Ｓ６で生成された被処理物に、脱油脂米糠とコーヒー滓を混ぜ合わせる混合工程Ｓ７と、混合工程Ｓ７で混合された被処理物を乾燥させる乾燥工程Ｓ８とを含むものである。
【００１７】
破砕工程Ｓ１は、原料の水産廃棄物を細かく砕く工程である。原料は、魚を解体する際に生じる魚の頭や内臓などの水産廃棄物であればよい。魚の種類は特に限定されないが、数の子に加工されるニシンが好ましい。また、ニシン以外にも、イワシなどの収穫量の多い魚や利用価値の低い魚を用いることもできる。この破砕工程Ｓ１は、水産廃棄物を例えば、公知のチョッパーでみじん切りにして細かく砕く工程であるが、水産廃棄物が既に細かく砕かれた状態であれば省略することができる。
【００１８】
添加工程Ｓ２は、破砕工程Ｓ１で生成された被処理物に醸造酢を加える工程である。添加する醸造酢は、原料に米や小麦等を用いて、発酵することにより製造された酢であればよい。原料の種類は特に限定されないが、大麦を原料とした醸造酢が好ましい。なお、醸造酢は前記した穀物酢に限られず、リンゴなどを原料にした果実酢でもよい。水産廃棄物に加える醸造酢の量は、醸造酢の種類によって異なるが、醸造酢を加えた後の水産廃棄物のｐＨが５．０〜５．５になるように添加する。なお、大麦を原料にした醸造酢の場合には、水産廃棄物に対して重量比で１５％〜１６％の量を添加するのが好ましい。添加工程Ｓ２では、水産廃棄物に殺菌効果のある醸造酢を加えることで、雑菌の増殖を抑えて、水産廃棄物の腐敗を防ぐことができる。
【００１９】
加温工程Ｓ３は、添加工程Ｓ２で生成された処理物を温める工程である。この加温工程Ｓ３は、換気口を備えてタンク内部の空気を交換するようにした公知の加温タンクで行う。加温工程Ｓ３では、発酵に適した２５℃以上４２℃未満で水産廃棄物を温めるが、４０℃で温めることが好ましい。この加温工程Ｓ３は、液体と固体とが混ざり合った状態の水産廃棄物が、液体と固体とに分離し始めるまで行うことが必要である。加温時間は、２４時間以上が好ましいが、より好ましくは７２時間以上である。加温工程Ｓ３では、水産廃棄物を発酵に適した２５℃以上４２℃未満で温めることで、醸造酢に含まれる酢酸により酢酸発酵が円滑に始まる。なお、水産廃棄物の温度が２５℃より下がると、液体と固体とに分離を始めるまでの時間が、２５℃以上４２℃未満加温する場合に比べて長くかかる。一方、水産廃棄物を４２℃より高い温度に温めると、植物の育成に好適な菌が殺菌されてしまうだけでなく、水産廃棄物に含まれるタンパク質が変性するため、窒素、リン酸及びカリウムやアミノ酸を損失してしまう。また、水産廃棄物が凝固するため液体と固体とに円滑に分離しない。
【００２０】
発酵工程Ｓ４は、加温工程Ｓ３で生成された被処理物を所定の温度で静置して発酵させる工程である。ここで、本実施形態における所定の温度とは、１０℃〜２０℃をいう。この発酵工程Ｓ４は、換気口を備えてタンク内部の空気を交換するようにした公知の貯留タンクで行う。発酵工程Ｓ４は、１０℃〜２０℃で行うが、冬の期間には被処理物が凍結しないように、タンクを加温するなどの凍結防止対策を行うことが好ましい。発酵工程Ｓ４は、この貯留タンクに入れた被処理物が、液体と固体に分離するまで行う。より詳細に説明すれば、この発酵工程Ｓ４で、被処理物が表層から油脂分（液体）、水分（液体）、魚の骨や身等（固体）の順に層状に分離する。なお、発酵工程Ｓ４の静置期間は、この工程を行う地域や季節で異なるが、３ヶ月以上が好ましく、より好ましくは半年以上である。発酵工程Ｓ４では、醸造酢に含まれる酢酸で水産廃棄物を酢酸発酵させることにより、タンパク質を植物の吸収しやすいアミノ酸に分解することができる。
【００２１】
抜き取り工程Ｓ５は、発酵工程Ｓ４で分離した液体（油脂分及び水分）を貯留タンクから抜き取る工程である。抜き取り工程Ｓ５は、例えば、公知のバキューム機を用いて行う。抜き取り工程Ｓ５は、発酵工程Ｓ４で層状となった被処理物から液体を抜き取り、本発明に係る固体肥料を主に構成する固体部分を残留させる工程である。
【００２２】
なお、抜き取り工程Ｓ５で抜き取られた液体（油脂分を除く）は、液体肥料として用いることができる。この液体肥料は、使用する植物に応じて最適な濃度に希釈して使用することが好ましく、例えば、野菜などの農作物に使用する場合には約５００倍に希釈することが好ましい。この液体肥料は、肥料成分のうちで主な要素である窒素を２．０％〜６．０％、リン酸を０．２％〜１．５％、カリウムを０．３％〜１．０％の割合で含んでおり、ｐＨが５．０〜７．５であり弱酸性から中性の性質を有している。また、アミノ酸を５％〜１５％の割合で含んでいる。
【００２３】
再発酵工程Ｓ６は、抜き取り工程Ｓ５で残留した被処理物を所定の温度で再び静置し、再発酵させる工程である。再発酵工程Ｓの所定の温度とは、１０℃〜２０℃をいう。再発酵工程６の静置期間は、抜き取り工程Ｓ５で残留した被処理物に混在する水産廃棄物の骨が流動状態になるまで行うのが好ましい。即ち、再発酵工程６の静置期間は、例えば、６ヶ月〜１年である。
【００２４】
混合工程Ｓ７は、再発酵工程Ｓ６で生成された被処理物（以下、「固形残留物Ｋ」ともいう）に、混合資材を混ぜ合わせる工程である。ここで、混合資材とは、再発酵工程Ｓ６後の被処理物に混ぜ合わせる資材をいい、例えば、米糠、おが屑、石類、糞、草類、もみがら、コーヒー豆、コーヒー滓等の有機物をいう。本実施形態においては、混合資材として、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合する。混合工程Ｓ７は、例えば、公知の攪拌機を用いて各材料が偏りなく混合されるまで行う。なお、本実施形態においては、固形残留物Ｋ、脱油脂米糠、コーヒー滓の体積比が、５０：５０：５となるように混合する。
なお、混合資材として用いる脱油脂米糠及びコーヒー滓及び混合量は、例示であって、本発明を限定されるものではない。
【００２５】
乾燥工程Ｓ８は、混合工程Ｓ７で混合された被処理物を３０℃〜６０℃において乾燥させる工程である。本実施形態においては、例えば、約４０℃で乾燥させている。乾燥工程Ｓ８においては、例えば、公知の乾燥機を用いて乾燥させる。乾燥期間は、混合工程Ｓ７で生成された被処理物に含まれる水分が１５％以下になるまで乾燥させるのが好ましい。
【００２６】
以上のような製造方法で製造された固体肥料の成分及び性質について、比較例を用いて説明する。なお、特に断りがない限り、パーセンテージは、質量％とする。
【００２７】
表１は、比較例及び本実施形態に係る固体肥料（以下、実施形態Ａともいう）の混合物の体積比を示した表である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１に示すように、比較例は、固形残留物Ｋのみからなるものである。実施形態Ａは、固形残留物Ｋ、脱油脂米糠、コーヒー滓の体積比を５０：５０：５で混合して約４０℃で乾燥させたものである。
【００３０】
表２は、比較例及び実施形態Ａの窒素全量、リン酸全量、カリウム全量、水分、炭素全量及び炭素窒素比を示したものである。窒素全量は、硫酸法、リン酸全量は、バナモリブデン酸吸光光度法、カリウム全量は、原子吸光測光法、水分は、常圧加熱減量法、炭素全量は、ニクロム酸カリウム法により測定したものである。
【００３１】
【表２】
【００３２】
表２に示すように、実施形態Ａの窒素全量は４．３％含んでおり、比較例の２．５％よりも多く含んでいることが確認できた。また、実施形態Ａのリン酸全量は、５．２％含んでおり、比較例の３．７％よりも多く含んでいることが確認できた。また、実施形態Ａのカリウム全量は、２．４％含んでおり、比較例の１．４％よりも多く含んでいることが確認できた。また、実施形態Ａ、炭素窒素比は、それぞれ１１．０と低く抑えることができた。
【００３３】
表３は、比較例及び実施形態ＡのｐＨ、ＥＣ（電気伝導度）、一般細菌個数、ＣＥＣ（塩基置換容量）及び強熱減量を示したものである。分析方法は、一般細菌個数は、標準寒天培地法、ＣＥＣは、ショーレンベルガー法、により分析した。
【００３４】
【表３】
【００３５】
表３に示すように、実施形態ＡのｐＨは、５．０２〜５．６２であり弱酸性の性質を示すことが確認できた。
また、実施形態ＡのＥＣの値は、１１９２（μＳ／ｃｍ）であり、比較例の４３５５（μＳ／ｃｍ）よりも低い値であることが確認できた。また、実施形態ＡＣの一般細菌個数の値は、３．７０×１０４（個／ｍｌ）であり、比較例の６×１０２（個／ｍｌ）よりも高い値であることが確認できた。また、実施形態ＡのＣＥＣの値は、２６．０６（ｍｅｑ／１００ｇ）であり、比較例の９．３６（ｍｅｑ／１００ｇ）よりも高い値であることが確認できた。また、実施形態Ａ強熱減量の値は、９７．５％と比較例の７８．７％よりも高い値であることが確認できた。
【００３６】
以上の結果より、比較例と実施形態Ａを比較すると、固形残留物Ｋに脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合することにより、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合しないものよりも、窒素、リン酸及びカリウムを多く含むことが確認できた。また、ＥＣ、一般細菌個数、ＣＥＣ及び強熱減量の値においても顕著な差が生じ、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合することで、植物の育成により好適であることが確認できた。
【００３７】
表４は、実施形態Ａ（本実施形態）における固体肥料のアミノ酸組成分析結果を示したものである。
【００３８】
【表４】
【００３９】
実施形態Ａに係る固体肥料は、アミノ酸を１２．２７％の割合で含んでおり、表４に示す組成からなるものである。なお、アミノ酸組成分析は、アミノ酸分析計Ｌ−８５００型（日立製作所）を用いた。
【００４０】
以上説明した本実施形態に係る固体肥料によれば、化学物質を用いることなく、肥効成分に富んだ固体肥料を製造することができる。また、水産廃棄物に係る液体部分、固体部分を共に肥料とすることができるため、水産廃棄物を有効に環境に循環させることができる。
また、ｐＨが５．０２〜５．６２と弱酸性であるため、従来のように化学物質を加えてｐＨ調整を行う必要がなく、簡易に植物の育成に適した固体肥料を製造することができる。また、脱油脂米糠を混合させることにより、油脂分の割合が低い固体肥料を製造することができ、植物に吸収されやすい肥料となる。
【００４１】
また、水産廃棄物を醸造酢で発酵させることによりタンパク質がアミノ酸に分解されるため、植物の肥効成分の摂取に好適なアミノ酸に富んだ肥料を製造することができる。また、醸造酢に含まれる酢酸で雑菌を殺菌することができる。
また、２５℃以上４２℃未満で水産廃棄物を温めるため、植物の育成に好適な菌が殺菌されることを抑制することができる。また、比較的低温で加温するので、水産廃棄物中のタンパク質が変性されず、窒素、リン酸、カリウム及びアミノ酸の損失を防ぐことができる。
【００４２】
また、表２に示すように、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混入することにより、一般細菌個数を高めることができる。細菌（微生物）は、土壌中の肥効成分を植物が吸収しやすいように可溶化する働きをするものである。従って、本実施形態に係る肥料は、植物の肥効成分の吸収を助長することができる。
即ち、本実施形態に係る固体肥料によれば、土を作る（土壌菌を作る）、栄養を与える（窒素、リン酸、カリウム）、甘味・旨味を与える（アミノ酸、ミネラル）役割を一の固体肥料で行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態に係る固体肥料は、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合したため、表３に示すように、ＣＥＣ（Ｃａｔｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ：塩基置換容量）の値を高めることができる。ここで、ＣＥＣとは、その土壌の塩基(Ｃａ・Ｍｇ・Ｋ・Ｎａ等の陽イオン）を吸着する能力、即ち、養分を蓄える能力（補肥能力）や緩衝力を示す値である。従って、ＣＥＣの値が大きい場合、土壌の肥沃度が高く、作物の生育も良好となる。表３に示すように、本実施形態における固体肥料は、ＣＥＣの値が高いことから、肥効成分が容易に流亡せず、栄養分に富んだ土壌を維持することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る固体肥料は、表３に示すように、ＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ：電気伝導度）の値が低い。ここで、ＥＣとは、土壌に含まれる塩類濃度の指標を示すものである。即ち、ＥＣの値が高い土壌ほど土壌溶液中に陰イオン・陽イオンが多いことを意味する。ＥＣの値が高いといわゆる根痛み等を起こし、生育不良や病害の発生を助長させる原因となる。本実施形態に係る固体肥料は、表３に示すように、ＥＣの値が低いため、植物の根痛み等の弊害を防止することができる。
なお、コーヒー滓を混合させることにより、コーヒー滓が水分を吸収するため固体肥料の保水率を高めることができる。また、脱油脂米糠及びコーヒー滓には、脱臭効果があることから、水酸廃棄物が発酵することにより発生する悪臭を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係る固体肥料は、表３に示すように、強熱減量の値が９７．５％と高い数値を示している。強熱減量は、蒸発残留物を強熱したときに揮散する物質をいい、おもに有機性物質の量を示す。即ち、本実施形態に係る固体肥料は、有機性物質が多いため、肥効成分の豊富な肥料となる。
【００４６】
また、本実施形態に係る固体肥料は、表２に示すように、炭素窒素比を１１．０と低く抑えることができる。
ここで例えば、牛糞から肥料が製造されると炭素窒素比は３０前後になると言われている。このように、炭素比率の高い肥料であると、土壌微生物はその分解に必要とする窒素を有機物以外の土壌中から吸収してしまうため、作物は窒素不足の状態となる。つまり、炭素が多いと土壌微生物が急激に増殖し、その際に無機態窒素が菌体に取り込まれ植物に利用できなくなるため窒素飢餓がおこり生育障害となることがある。
この点、炭素窒素比の低い固体肥料によれば、土中から窒素を補うことなく余剰の窒素を無機化するため、植物に好適である。また、炭素窒素比が低いと土壌病害を起こしやすいが、本発明においては、酢酸を用いていることから根への病害を防ぐことができる。
【００４７】
以上、本発明に係る実施形態について図面及び表を参照して詳細に説明したが、本発明
はこれに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能で
ある。
例えば、各工程にかかる必要な時間は、加温温度などに応じて異なるため、水産廃棄物が所望の状態になるように適宜変更することができる。また、混合工程Ｓ７において、混合資材に他の有機物を選択したり、混合比率を変えたりすることができる。
【００４８】
＜他の実施形態＞
表５は、他の実施形態Ｂ及び実施形態Ｃに係る固体肥料の混合物の体積比を示した表である。
【００４９】
【表５】
【００５０】
表５に示すように、実施形態Ｂは、固形残留物Ｋ、脱油脂米糠及びコーヒー滓の体積比を５０：５０で混合して約４０℃で乾燥させたものである。実施形態Ｃは、固形残留物Ｋ、脱油脂米糠、コーヒー滓の体積比を５０：５０：１．６で混合して約３０℃で乾燥させたものである。
【００５１】
表６は、実施形態Ｂ及び実施形態Ｃの窒素全量、リン酸全量、カリウム全量、水分、炭素全量及び炭素窒素比を示したものである。
【００５２】
【表６】
【００５３】
表６に示すように、実施形態Ｂ及び実施形態Ｃは、窒素全量、リン酸全量及びカリウム全量において、比較例（表２参照）よりも高い数値であることが確認できた。特に、実施形態Ｃのリン酸全量は、比較例のそれよりも約３倍以上含んでいることが確認できた。
【００５４】
表７は、実施形態Ｂ及び実施形態ＣのｐＨ、ＥＣ（電気伝導度）、一般細菌個数、ＣＥＣ（塩基置換容量）及び強熱減量を示したものである。
【００５５】
【表７】
【００５６】
表７に示すように、実施形態Ｂ及び実施形態ＣのＥＣは、比較例のそれよりも低いことが確認できた。また、実施形態Ｂ及び実施形態Ｃの一般細菌個数、ＣＥＣ及び強熱減量は、比較例のそれよりも高いことが確認できた。即ち、実施形態Ｂ及び実施形態Ｃは、ＥＣ、一般細菌個数、ＣＥＣ及び強熱減量において、比較例（表３参照）よりも固体肥料として好適であることが確認できた。
また、実施形態Ｂに示すように、混合資材として脱油脂米糠のみを混合しても、固形残留物Ｋより植物の育成に好適な固体肥料であることが確認できた。
【実施例】
【００５７】
＜植物育成結果＞
次に、本発明に係る固体肥料を実際に土壌に施肥して植物を育てた実施例１及び実施例２における植物及び土壌の成分分析結果について説明する。
【００５８】
〔実施例１〕
実施例１は、未耕作砂質土壌に６ｍ２の範囲を３区画設け、それぞれ無肥料区（比較例Ｐ）、籾殻炭を施肥した籾殻炭区（比較例Ｑ）及び前記実施形態Ｂを施肥した本発明区（実施形態Ｂ）とし、それぞれの区画でコマツナ及び白カブを育成した。コマツナ及び白カブは、７月７日に播種し、９月１２日に収穫した。各肥料の施肥量は、比較例Ｑは、１ｍ２当り０．４リットル、実施形態Ｂは、１ｍ２当り０．１７ｋｇとした。栽培後のコマツナ及び白カブは、破砕物を硫酸−過酸化水素分解による完全分析法により測定した。なお、籾殻炭肥料は、公知の肥料を用いる。
【００５９】
表８は、実施例１におけるコマツナの地上部（茎葉部）と地下部（根部）についての
ミネラルの成分分析を示した表である。
【００６０】
【表８】
【００６１】
表８に示すように、本発明区で育成された植物は、無肥料区及び籾殻炭区で育成された植物に比べ、窒素、リン酸、カリウム、ナトリウム、カルシウム及びマグネシウムの値が高いことが確認できた。また、本発明区で育成された植物は、無肥料区で育成された植物に比べ、鉄、亜鉛及びマンガンにおいて、地上部では値が低下しているが、地下部では値が上昇していることが確認できた。
以上より、本発明に係る固体肥料によれば、ミネラルの豊富な植物（収穫物）を育成することができる。また、本発明区で育成された植物は、無肥料区及び籾殻炭区で育成された植物に比べてクロム及び銅の値が低いことが確認できた。
【００６２】
表９は、実施例１における栽培跡地の土壌の分析値を示した表である。即ち、実施例１におけるコマツナ及び白カブを栽培した後の土壌の分析結果である。
【００６３】
【表９】
【００６４】
表９に示すように、本発明区の土壌は、無肥料区及び籾殻炭区の土壌に比べてアンモニア態窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、有効態リン酸、置換性カリウム、一般細菌個数及び大腸菌群数において、高い値であることが確認できた。即ち、本発明に係る固体肥料によれば、植物を育てた後であっても、窒素、リン酸、カリウム及び菌の豊富な土壌であるため、長期的に肥効成分の豊富な土壌を維持することができる。
【００６５】
〔実施例２〕
実施例２は、未耕作砂質土壌に３８ｍ２の範囲を２区画設け、それぞれ無肥料区（比較例Ｒ）、実施形態Ｂを施肥した本発明区（実施形態Ｂ）とし、トマト、キュウリ及びバレイショを育成した。トマト、キュウリ及びバレイショは、５月２６日に播種し、９月１２日に収穫した。実施形態Ｂの施肥量は、１ｍ２当り０．１６ｋｇとした。栽培後のトマト、キュウリ及びバレイショは、ホモジナイザー攪拌により得られた液汁を測定した。
【００６６】
表１０は、実施例２におけるトマト、キュウリ及びバレイショの糖度、アミノ酸態、タンパク質及びタンニンの分析値を示した表である。
【００６７】
【表１０】
【００６８】
表１０に示すように、本発明区で育成された植物は、無肥料区及び籾殻炭区で育成された植物に比べ、糖度、アミノ酸態及びタンパク質の値が高いことが確認できた。また、バレイショにおいてはポリフェノールの一種であるタンニンも多く含むことが確認できた。
これにより、本発明に係る固体肥料によれば、甘味の豊富な作物を育成することができる。
【００６９】
また、実施例１及び実施例２より、本発明に係る固体肥料によれば、砂質土壌であっても、糖度等が豊富な植物を育成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態に係る固体肥料の製造工程を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ１ 破砕工程
Ｓ２ 添加工程
Ｓ３ 加温工程
Ｓ４ 発酵工程
Ｓ５ 抜き取り工程
Ｓ６ 再発酵工程
Ｓ７ 混合工程
Ｓ８ 乾燥工程
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料に水産廃棄物を用いた固体肥料の製造方法及び固体肥料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、生ゴミ等の廃棄物を焼却処分することなく、環境に還元させることにより、地球温暖化防止、循環境型社会を構築する試みが行われている。この一環として、有機廃棄物を加工して肥料を製造することにより再資源化して地球に還元する研究、開発が行われている。
例えば、従来の有機廃棄物を用いた固定肥料の製造方法（製造方法１）としては、有機廃棄物に含まれる雑菌を殺菌するために、有機廃棄物を高温で加熱し、所定の期間発酵させた被処理物に、植物の育成に好適な所定量の菌や窒素、リン酸及びカリウム等を添加して、所望の肥料成分を含んだ固体肥料を製造する方法が知られている。
【０００３】
また例えば、特許文献１に係る固定肥料の製造方法（製造方法２）は、生ゴミ等の有機廃棄物に粘土鉱物、硫酸マグネシウム水溶液等を混入して攪拌した後、ｐＨの調整をしたり、窒素、リン酸及びカリウムを添加したりして所望の肥料の成分を含んだ固体肥料を製造するものである。
【特許文献１】特許第３５０５６５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記した製造方法１及び製造方法２は、所望の有効成分を含んだ固体肥料を得るために、被処理物中に含まれる菌や窒素、リン酸及びカリウムの割合を簡易測定した後、これらの有効成分の不足分を適宜添加して肥料の成分調整を行うものであるため、製造作業が煩雑であった。
また、製造方法１のように、有機廃棄物を高温で加熱すると、雑菌と共に植物の育成に好適な菌までも失ってしまうという問題があった。また、有機廃棄物を高温で加熱すると、有機廃棄物中のタンパク質が変性し、植物の育成に好適なアミノ酸を損失するという問題があった。
【０００５】
また、製造方法２においては、硫酸マグネシウム等の化学物質を用いるものである。化学物質を加えた肥料は、短期間においては、良好な植物等を育てることができるが、土壌の成分のバランスが崩れるため、長期間においては土壌に体力がなくなり、植物の育成に必要な有効成分が流亡する可能性が高かった。
本発明は、かかる問題を解決するために創案されたものであって、製造が簡易であると共に、化学物質を用いず、植物の育成に好適な固体肥料の製造方法及び固体肥料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような課題を解決すべく創案された本発明は、原料に水産廃棄物を用いて固体肥料を製造する方法であって、水産廃棄物に醸造酢を加える添加工程と、前記添加工程によって生成された被処理物を、加温温度２５℃以上４２℃未満で温める加温工程と、前記加温工程によって生成された被処理物を、液体と固体に分離するまで所定の温度で静置して発酵させる発酵工程と、前記静置工程で分離した前記液体を抜き取る抜き取り工程と、前記抜き取り工程によって残留した被処理物を所定の温度で再び静置して発酵させる再発酵工程と、前記再発酵工程によって生成された被処理物に、混合資材を混ぜ合わせる混合工程と、前記混合工程で生成された被処理物を所定の温度で乾燥させる乾燥工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
かかる発明によれば、水産廃棄物に醸造酢を加えて製造するため、醸造酢に含まれる酢酸で水産廃棄物を酢酸発酵させ、タンパク質を植物の育成に好適なアミノ酸に分解し、アミノ酸を多く含んだ固体肥料を製造することができる。また、醸造酢に含まれる酢酸で水産廃棄物中の雑菌を殺菌することができる。また、２５℃以上４２℃未満で水産廃棄物を温めるため、植物の育成に好適な菌が殺菌されることを抑制することができる。また、水産廃棄物中のタンパク質が変性されないため、肥効成分を多く含んだ固体肥料を製造することができる。ここで、肥効成分とは、肥料のうち植物の育成に効果を与える成分（例えば、窒素、リン酸、カリウム、アミノ酸、ミネラル等）をいう。
また、従来の固体肥料のように化学物質を添加しないため、土壌の肥効成分のバランスがよく、長期的に体力のある土壌を作ることができる。また、菌や窒素、リン酸及びカリウムの成分の調整やｐＨ調整を行う必要がないため、植物の育成に好適な固体肥料を簡易に製造することができる。
なお、混合資材とは、再発酵工程後の被処理物に混ぜ合わせる有機物をいい、例えば、米糠、おが屑、石類、糞、草類、もみがら、コーヒー豆、コーヒー滓等をいう。
【０００８】
また、本発明に係る前記混合資材には、脱油脂米糠を含むことを特徴とする。
【０００９】
かかる発明によれば、脱油脂米糠を混合することにより、肥効成分の摂取の弊害となる油脂分の割合を低くすることができるため、植物の育成に好適な肥料を製造することができる。また、脱油脂米糠を混合することにより、ＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）の値の低い肥料を製造することができるため、植物の根痛み等の弊害を防止することができる。
ここで、ＥＣとは、電気伝導度を示す。即ち、ＥＣの値が低い土壌ほど土壌溶液中に陰イオン・陽イオンが少ないことを意味する。
【００１０】
また、脱油脂米糠を混合することにより、ＣＥＣ（Ｃａｔｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ）の値の高い肥料を製造することができる。ここで、ＣＥＣとは、塩基置換容量を示す。これにより、陽イオンを吸着し、肥効成分を蓄えておける能力（以下、補肥能力ともいう）が高いことから、肥効成分が容易に流亡することなく、肥効成分に富んだ土壌を維持することができる。
【００１１】
また、本発明に係る混合資材には、コーヒー滓を含むことを特徴とする。
【００１２】
かかる発明によれば、コーヒー滓を混合することにより、ＥＣの値をさらに抑えると共に、ＣＥＣの値がさらに高い肥料を製造することができる。これにより、肥効成分により富んだ土壌を維持することができる。
【００１３】
また、本発明は、水産廃棄物を醸造酢で発酵させて得られた被処理物に、混合資材を混ぜ合わせてなる固体肥料であって、アミノ酸を少なくとも１０％以上含み、電気伝導度（ＥＣ）が３７２０（μＳ／ｍ）以下であり、塩基置換容量（ＣＥＣ）が１３（ｍｅｑ／１００ｇ）以上であることを特徴とする。
【００１４】
かかる発明によれば、化学物質を用いず有機物質を混合させるため、土壌の肥効成分のバランスがよく、長期的に体力のある土壌を作ることができる。なお、混合資材とは、再発酵工程後の被処理物（固形残留物）に混ぜ合わせる有機物をいい、例えば、米糠、おが屑、石類、糞、草類、もみがら、コーヒー豆、コーヒー滓等をいう。
また、混合資材を含むため、ＥＣの値が低く、かつ、ＣＥＣの値が高い固体肥料となり、植物の根痛み等の弊害を防止すると共に、補肥能力の高い土壌を維持することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、成分調整やｐＨ調整等を行う必要がないため、製造が簡易であると共に、化学物質を用いないため植物の育成に好適な固体肥料の製造方法及び固体肥料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る固体肥料の製造方法の最良の実施形態について図面及び表を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る固体肥料の製造工程を示したフローチャート図である。
図１に示すように、本実施形態に係る固体肥料の製造方法は、水産廃棄物を細かく破砕する破砕工程Ｓ１と、破砕工程Ｓ１で細かく砕かれた被処理物に醸造酢を加える添加工程Ｓ２と、添加工程Ｓ２で生成された被処理物を温める加温工程Ｓ３と、加温工程Ｓ３で生成された被処理物が液体と固体に分離するまで所定の温度で静置して発酵させる発酵工程
Ｓ４と、発酵工程Ｓ４で分離した液体を抜き取る抜き取り工程Ｓ５と、抜き取り工程Ｓ５によって残留した被処理物を所定の温度で再び静置して発酵させる再発酵工程Ｓ６と、再発酵工程Ｓ６で生成された被処理物に、脱油脂米糠とコーヒー滓を混ぜ合わせる混合工程Ｓ７と、混合工程Ｓ７で混合された被処理物を乾燥させる乾燥工程Ｓ８とを含むものである。
【００１７】
破砕工程Ｓ１は、原料の水産廃棄物を細かく砕く工程である。原料は、魚を解体する際に生じる魚の頭や内臓などの水産廃棄物であればよい。魚の種類は特に限定されないが、数の子に加工されるニシンが好ましい。また、ニシン以外にも、イワシなどの収穫量の多い魚や利用価値の低い魚を用いることもできる。この破砕工程Ｓ１は、水産廃棄物を例えば、公知のチョッパーでみじん切りにして細かく砕く工程であるが、水産廃棄物が既に細かく砕かれた状態であれば省略することができる。
【００１８】
添加工程Ｓ２は、破砕工程Ｓ１で生成された被処理物に醸造酢を加える工程である。添加する醸造酢は、原料に米や小麦等を用いて、発酵することにより製造された酢であればよい。原料の種類は特に限定されないが、大麦を原料とした醸造酢が好ましい。なお、醸造酢は前記した穀物酢に限られず、リンゴなどを原料にした果実酢でもよい。水産廃棄物に加える醸造酢の量は、醸造酢の種類によって異なるが、醸造酢を加えた後の水産廃棄物のｐＨが５．０〜５．５になるように添加する。なお、大麦を原料にした醸造酢の場合には、水産廃棄物に対して重量比で１５％〜１６％の量を添加するのが好ましい。添加工程Ｓ２では、水産廃棄物に殺菌効果のある醸造酢を加えることで、雑菌の増殖を抑えて、水産廃棄物の腐敗を防ぐことができる。
【００１９】
加温工程Ｓ３は、添加工程Ｓ２で生成された処理物を温める工程である。この加温工程Ｓ３は、換気口を備えてタンク内部の空気を交換するようにした公知の加温タンクで行う。加温工程Ｓ３では、発酵に適した２５℃以上４２℃未満で水産廃棄物を温めるが、４０℃で温めることが好ましい。この加温工程Ｓ３は、液体と固体とが混ざり合った状態の水産廃棄物が、液体と固体とに分離し始めるまで行うことが必要である。加温時間は、２４時間以上が好ましいが、より好ましくは７２時間以上である。加温工程Ｓ３では、水産廃棄物を発酵に適した２５℃以上４２℃未満で温めることで、醸造酢に含まれる酢酸により酢酸発酵が円滑に始まる。なお、水産廃棄物の温度が２５℃より下がると、液体と固体とに分離を始めるまでの時間が、２５℃以上４２℃未満加温する場合に比べて長くかかる。一方、水産廃棄物を４２℃より高い温度に温めると、植物の育成に好適な菌が殺菌されてしまうだけでなく、水産廃棄物に含まれるタンパク質が変性するため、窒素、リン酸及びカリウムやアミノ酸を損失してしまう。また、水産廃棄物が凝固するため液体と固体とに円滑に分離しない。
【００２０】
発酵工程Ｓ４は、加温工程Ｓ３で生成された被処理物を所定の温度で静置して発酵させる工程である。ここで、本実施形態における所定の温度とは、１０℃〜２０℃をいう。この発酵工程Ｓ４は、換気口を備えてタンク内部の空気を交換するようにした公知の貯留タンクで行う。発酵工程Ｓ４は、１０℃〜２０℃で行うが、冬の期間には被処理物が凍結しないように、タンクを加温するなどの凍結防止対策を行うことが好ましい。発酵工程Ｓ４は、この貯留タンクに入れた被処理物が、液体と固体に分離するまで行う。より詳細に説明すれば、この発酵工程Ｓ４で、被処理物が表層から油脂分（液体）、水分（液体）、魚の骨や身等（固体）の順に層状に分離する。なお、発酵工程Ｓ４の静置期間は、この工程を行う地域や季節で異なるが、３ヶ月以上が好ましく、より好ましくは半年以上である。発酵工程Ｓ４では、醸造酢に含まれる酢酸で水産廃棄物を酢酸発酵させることにより、タンパク質を植物の吸収しやすいアミノ酸に分解することができる。
【００２１】
抜き取り工程Ｓ５は、発酵工程Ｓ４で分離した液体（油脂分及び水分）を貯留タンクから抜き取る工程である。抜き取り工程Ｓ５は、例えば、公知のバキューム機を用いて行う。抜き取り工程Ｓ５は、発酵工程Ｓ４で層状となった被処理物から液体を抜き取り、本発明に係る固体肥料を主に構成する固体部分を残留させる工程である。
【００２２】
なお、抜き取り工程Ｓ５で抜き取られた液体（油脂分を除く）は、液体肥料として用いることができる。この液体肥料は、使用する植物に応じて最適な濃度に希釈して使用することが好ましく、例えば、野菜などの農作物に使用する場合には約５００倍に希釈することが好ましい。この液体肥料は、肥料成分のうちで主な要素である窒素を２．０％〜６．０％、リン酸を０．２％〜１．５％、カリウムを０．３％〜１．０％の割合で含んでおり、ｐＨが５．０〜７．５であり弱酸性から中性の性質を有している。また、アミノ酸を５％〜１５％の割合で含んでいる。
【００２３】
再発酵工程Ｓ６は、抜き取り工程Ｓ５で残留した被処理物を所定の温度で再び静置し、再発酵させる工程である。再発酵工程Ｓの所定の温度とは、１０℃〜２０℃をいう。再発酵工程６の静置期間は、抜き取り工程Ｓ５で残留した被処理物に混在する水産廃棄物の骨が流動状態になるまで行うのが好ましい。即ち、再発酵工程６の静置期間は、例えば、６ヶ月〜１年である。
【００２４】
混合工程Ｓ７は、再発酵工程Ｓ６で生成された被処理物（以下、「固形残留物Ｋ」ともいう）に、混合資材を混ぜ合わせる工程である。ここで、混合資材とは、再発酵工程Ｓ６後の被処理物に混ぜ合わせる資材をいい、例えば、米糠、おが屑、石類、糞、草類、もみがら、コーヒー豆、コーヒー滓等の有機物をいう。本実施形態においては、混合資材として、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合する。混合工程Ｓ７は、例えば、公知の攪拌機を用いて各材料が偏りなく混合されるまで行う。なお、本実施形態においては、固形残留物Ｋ、脱油脂米糠、コーヒー滓の体積比が、５０：５０：５となるように混合する。
なお、混合資材として用いる脱油脂米糠及びコーヒー滓及び混合量は、例示であって、本発明を限定されるものではない。
【００２５】
乾燥工程Ｓ８は、混合工程Ｓ７で混合された被処理物を３０℃〜６０℃において乾燥させる工程である。本実施形態においては、例えば、約４０℃で乾燥させている。乾燥工程Ｓ８においては、例えば、公知の乾燥機を用いて乾燥させる。乾燥期間は、混合工程Ｓ７で生成された被処理物に含まれる水分が１５％以下になるまで乾燥させるのが好ましい。
【００２６】
以上のような製造方法で製造された固体肥料の成分及び性質について、比較例を用いて説明する。なお、特に断りがない限り、パーセンテージは、質量％とする。
【００２７】
表１は、比較例及び本実施形態に係る固体肥料（以下、実施形態Ａともいう）の混合物の体積比を示した表である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１に示すように、比較例は、固形残留物Ｋのみからなるものである。実施形態Ａは、固形残留物Ｋ、脱油脂米糠、コーヒー滓の体積比を５０：５０：５で混合して約４０℃で乾燥させたものである。
【００３０】
表２は、比較例及び実施形態Ａの窒素全量、リン酸全量、カリウム全量、水分、炭素全量及び炭素窒素比を示したものである。窒素全量は、硫酸法、リン酸全量は、バナモリブデン酸吸光光度法、カリウム全量は、原子吸光測光法、水分は、常圧加熱減量法、炭素全量は、ニクロム酸カリウム法により測定したものである。
【００３１】
【表２】
【００３２】
表２に示すように、実施形態Ａの窒素全量は４．３％含んでおり、比較例の２．５％よりも多く含んでいることが確認できた。また、実施形態Ａのリン酸全量は、５．２％含んでおり、比較例の３．７％よりも多く含んでいることが確認できた。また、実施形態Ａのカリウム全量は、２．４％含んでおり、比較例の１．４％よりも多く含んでいることが確認できた。また、実施形態Ａ、炭素窒素比は、それぞれ１１．０と低く抑えることができた。
【００３３】
表３は、比較例及び実施形態ＡのｐＨ、ＥＣ（電気伝導度）、一般細菌個数、ＣＥＣ（塩基置換容量）及び強熱減量を示したものである。分析方法は、一般細菌個数は、標準寒天培地法、ＣＥＣは、ショーレンベルガー法、により分析した。
【００３４】
【表３】
【００３５】
表３に示すように、実施形態ＡのｐＨは、５．０２〜５．６２であり弱酸性の性質を示すことが確認できた。
また、実施形態ＡのＥＣの値は、１１９２（μＳ／ｃｍ）であり、比較例の４３５５（μＳ／ｃｍ）よりも低い値であることが確認できた。また、実施形態ＡＣの一般細菌個数の値は、３．７０×１０４（個／ｍｌ）であり、比較例の６×１０２（個／ｍｌ）よりも高い値であることが確認できた。また、実施形態ＡのＣＥＣの値は、２６．０６（ｍｅｑ／１００ｇ）であり、比較例の９．３６（ｍｅｑ／１００ｇ）よりも高い値であることが確認できた。また、実施形態Ａ強熱減量の値は、９７．５％と比較例の７８．７％よりも高い値であることが確認できた。
【００３６】
以上の結果より、比較例と実施形態Ａを比較すると、固形残留物Ｋに脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合することにより、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合しないものよりも、窒素、リン酸及びカリウムを多く含むことが確認できた。また、ＥＣ、一般細菌個数、ＣＥＣ及び強熱減量の値においても顕著な差が生じ、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合することで、植物の育成により好適であることが確認できた。
【００３７】
表４は、実施形態Ａ（本実施形態）における固体肥料のアミノ酸組成分析結果を示したものである。
【００３８】
【表４】
【００３９】
実施形態Ａに係る固体肥料は、アミノ酸を１２．２７％の割合で含んでおり、表４に示す組成からなるものである。なお、アミノ酸組成分析は、アミノ酸分析計Ｌ−８５００型（日立製作所）を用いた。
【００４０】
以上説明した本実施形態に係る固体肥料によれば、化学物質を用いることなく、肥効成分に富んだ固体肥料を製造することができる。また、水産廃棄物に係る液体部分、固体部分を共に肥料とすることができるため、水産廃棄物を有効に環境に循環させることができる。
また、ｐＨが５．０２〜５．６２と弱酸性であるため、従来のように化学物質を加えてｐＨ調整を行う必要がなく、簡易に植物の育成に適した固体肥料を製造することができる。また、脱油脂米糠を混合させることにより、油脂分の割合が低い固体肥料を製造することができ、植物に吸収されやすい肥料となる。
【００４１】
また、水産廃棄物を醸造酢で発酵させることによりタンパク質がアミノ酸に分解されるため、植物の肥効成分の摂取に好適なアミノ酸に富んだ肥料を製造することができる。また、醸造酢に含まれる酢酸で雑菌を殺菌することができる。
また、２５℃以上４２℃未満で水産廃棄物を温めるため、植物の育成に好適な菌が殺菌されることを抑制することができる。また、比較的低温で加温するので、水産廃棄物中のタンパク質が変性されず、窒素、リン酸、カリウム及びアミノ酸の損失を防ぐことができる。
【００４２】
また、表２に示すように、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混入することにより、一般細菌個数を高めることができる。細菌（微生物）は、土壌中の肥効成分を植物が吸収しやすいように可溶化する働きをするものである。従って、本実施形態に係る肥料は、植物の肥効成分の吸収を助長することができる。
即ち、本実施形態に係る固体肥料によれば、土を作る（土壌菌を作る）、栄養を与える（窒素、リン酸、カリウム）、甘味・旨味を与える（アミノ酸、ミネラル）役割を一の固体肥料で行うことができる。
【００４３】
また、本実施形態に係る固体肥料は、脱油脂米糠及びコーヒー滓を混合したため、表３に示すように、ＣＥＣ（Ｃａｔｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｃａｐａｃｉｔｙ：塩基置換容量）の値を高めることができる。ここで、ＣＥＣとは、その土壌の塩基(Ｃａ・Ｍｇ・Ｋ・Ｎａ等の陽イオン）を吸着する能力、即ち、養分を蓄える能力（補肥能力）や緩衝力を示す値である。従って、ＣＥＣの値が大きい場合、土壌の肥沃度が高く、作物の生育も良好となる。表３に示すように、本実施形態における固体肥料は、ＣＥＣの値が高いことから、肥効成分が容易に流亡せず、栄養分に富んだ土壌を維持することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る固体肥料は、表３に示すように、ＥＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ：電気伝導度）の値が低い。ここで、ＥＣとは、土壌に含まれる塩類濃度の指標を示すものである。即ち、ＥＣの値が高い土壌ほど土壌溶液中に陰イオン・陽イオンが多いことを意味する。ＥＣの値が高いといわゆる根痛み等を起こし、生育不良や病害の発生を助長させる原因となる。本実施形態に係る固体肥料は、表３に示すように、ＥＣの値が低いため、植物の根痛み等の弊害を防止することができる。
なお、コーヒー滓を混合させることにより、コーヒー滓が水分を吸収するため固体肥料の保水率を高めることができる。また、脱油脂米糠及びコーヒー滓には、脱臭効果があることから、水酸廃棄物が発酵することにより発生する悪臭を抑制することができる。
【００４５】
また、本実施形態に係る固体肥料は、表３に示すように、強熱減量の値が９７．５％と高い数値を示している。強熱減量は、蒸発残留物を強熱したときに揮散する物質をいい、おもに有機性物質の量を示す。即ち、本実施形態に係る固体肥料は、有機性物質が多いため、肥効成分の豊富な肥料となる。
【００４６】
また、本実施形態に係る固体肥料は、表２に示すように、炭素窒素比を１１．０と低く抑えることができる。
ここで例えば、牛糞から肥料が製造されると炭素窒素比は３０前後になると言われている。このように、炭素比率の高い肥料であると、土壌微生物はその分解に必要とする窒素を有機物以外の土壌中から吸収してしまうため、作物は窒素不足の状態となる。つまり、炭素が多いと土壌微生物が急激に増殖し、その際に無機態窒素が菌体に取り込まれ植物に利用できなくなるため窒素飢餓がおこり生育障害となることがある。
この点、炭素窒素比の低い固体肥料によれば、土中から窒素を補うことなく余剰の窒素を無機化するため、植物に好適である。また、炭素窒素比が低いと土壌病害を起こしやすいが、本発明においては、酢酸を用いていることから根への病害を防ぐことができる。
【００４７】
以上、本発明に係る実施形態について図面及び表を参照して詳細に説明したが、本発明
はこれに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能で
ある。
例えば、各工程にかかる必要な時間は、加温温度などに応じて異なるため、水産廃棄物が所望の状態になるように適宜変更することができる。また、混合工程Ｓ７において、混合資材に他の有機物を選択したり、混合比率を変えたりすることができる。
【００４８】
＜他の実施形態＞
表５は、他の実施形態Ｂ及び実施形態Ｃに係る固体肥料の混合物の体積比を示した表である。
【００４９】
【表５】
【００５０】
表５に示すように、実施形態Ｂは、固形残留物Ｋ、脱油脂米糠及びコーヒー滓の体積比を５０：５０で混合して約４０℃で乾燥させたものである。実施形態Ｃは、固形残留物Ｋ、脱油脂米糠、コーヒー滓の体積比を５０：５０：１．６で混合して約３０℃で乾燥させたものである。
【００５１】
表６は、実施形態Ｂ及び実施形態Ｃの窒素全量、リン酸全量、カリウム全量、水分、炭素全量及び炭素窒素比を示したものである。
【００５２】
【表６】
【００５３】
表６に示すように、実施形態Ｂ及び実施形態Ｃは、窒素全量、リン酸全量及びカリウム全量において、比較例（表２参照）よりも高い数値であることが確認できた。特に、実施形態Ｃのリン酸全量は、比較例のそれよりも約３倍以上含んでいることが確認できた。
【００５４】
表７は、実施形態Ｂ及び実施形態ＣのｐＨ、ＥＣ（電気伝導度）、一般細菌個数、ＣＥＣ（塩基置換容量）及び強熱減量を示したものである。
【００５５】
【表７】
【００５６】
表７に示すように、実施形態Ｂ及び実施形態ＣのＥＣは、比較例のそれよりも低いことが確認できた。また、実施形態Ｂ及び実施形態Ｃの一般細菌個数、ＣＥＣ及び強熱減量は、比較例のそれよりも高いことが確認できた。即ち、実施形態Ｂ及び実施形態Ｃは、ＥＣ、一般細菌個数、ＣＥＣ及び強熱減量において、比較例（表３参照）よりも固体肥料として好適であることが確認できた。
また、実施形態Ｂに示すように、混合資材として脱油脂米糠のみを混合しても、固形残留物Ｋより植物の育成に好適な固体肥料であることが確認できた。
【実施例】
【００５７】
＜植物育成結果＞
次に、本発明に係る固体肥料を実際に土壌に施肥して植物を育てた実施例１及び実施例２における植物及び土壌の成分分析結果について説明する。
【００５８】
〔実施例１〕
実施例１は、未耕作砂質土壌に６ｍ２の範囲を３区画設け、それぞれ無肥料区（比較例Ｐ）、籾殻炭を施肥した籾殻炭区（比較例Ｑ）及び前記実施形態Ｂを施肥した本発明区（実施形態Ｂ）とし、それぞれの区画でコマツナ及び白カブを育成した。コマツナ及び白カブは、７月７日に播種し、９月１２日に収穫した。各肥料の施肥量は、比較例Ｑは、１ｍ２当り０．４リットル、実施形態Ｂは、１ｍ２当り０．１７ｋｇとした。栽培後のコマツナ及び白カブは、破砕物を硫酸−過酸化水素分解による完全分析法により測定した。なお、籾殻炭肥料は、公知の肥料を用いる。
【００５９】
表８は、実施例１におけるコマツナの地上部（茎葉部）と地下部（根部）についての
ミネラルの成分分析を示した表である。
【００６０】
【表８】
【００６１】
表８に示すように、本発明区で育成された植物は、無肥料区及び籾殻炭区で育成された植物に比べ、窒素、リン酸、カリウム、ナトリウム、カルシウム及びマグネシウムの値が高いことが確認できた。また、本発明区で育成された植物は、無肥料区で育成された植物に比べ、鉄、亜鉛及びマンガンにおいて、地上部では値が低下しているが、地下部では値が上昇していることが確認できた。
以上より、本発明に係る固体肥料によれば、ミネラルの豊富な植物（収穫物）を育成することができる。また、本発明区で育成された植物は、無肥料区及び籾殻炭区で育成された植物に比べてクロム及び銅の値が低いことが確認できた。
【００６２】
表９は、実施例１における栽培跡地の土壌の分析値を示した表である。即ち、実施例１におけるコマツナ及び白カブを栽培した後の土壌の分析結果である。
【００６３】
【表９】
【００６４】
表９に示すように、本発明区の土壌は、無肥料区及び籾殻炭区の土壌に比べてアンモニア態窒素、硝酸態窒素、亜硝酸態窒素、有効態リン酸、置換性カリウム、一般細菌個数及び大腸菌群数において、高い値であることが確認できた。即ち、本発明に係る固体肥料によれば、植物を育てた後であっても、窒素、リン酸、カリウム及び菌の豊富な土壌であるため、長期的に肥効成分の豊富な土壌を維持することができる。
【００６５】
〔実施例２〕
実施例２は、未耕作砂質土壌に３８ｍ２の範囲を２区画設け、それぞれ無肥料区（比較例Ｒ）、実施形態Ｂを施肥した本発明区（実施形態Ｂ）とし、トマト、キュウリ及びバレイショを育成した。トマト、キュウリ及びバレイショは、５月２６日に播種し、９月１２日に収穫した。実施形態Ｂの施肥量は、１ｍ２当り０．１６ｋｇとした。栽培後のトマト、キュウリ及びバレイショは、ホモジナイザー攪拌により得られた液汁を測定した。
【００６６】
表１０は、実施例２におけるトマト、キュウリ及びバレイショの糖度、アミノ酸態、タンパク質及びタンニンの分析値を示した表である。
【００６７】
【表１０】
【００６８】
表１０に示すように、本発明区で育成された植物は、無肥料区及び籾殻炭区で育成された植物に比べ、糖度、アミノ酸態及びタンパク質の値が高いことが確認できた。また、バレイショにおいてはポリフェノールの一種であるタンニンも多く含むことが確認できた。
これにより、本発明に係る固体肥料によれば、甘味の豊富な作物を育成することができる。
【００６９】
また、実施例１及び実施例２より、本発明に係る固体肥料によれば、砂質土壌であっても、糖度等が豊富な植物を育成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本実施形態に係る固体肥料の製造工程を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
Ｓ１ 破砕工程
Ｓ２ 添加工程
Ｓ３ 加温工程
Ｓ４ 発酵工程
Ｓ５ 抜き取り工程
Ｓ６ 再発酵工程
Ｓ７ 混合工程
Ｓ８ 乾燥工程
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料に水産廃棄物を用いて固体肥料を製造する方法であって、
水産廃棄物に醸造酢を加える添加工程と、
前記添加工程によって生成された被処理物を、２５℃以上４２℃未満で温める加温工程と、
前記加温工程によって生成された被処理物を、液体と固体に分離するまで所定の温度で静置して発酵させる発酵工程と、
前記静置工程で分離した前記液体を抜き取る抜き取り工程と、
前記抜き取り工程によって残留した被処理物を所定の温度で再び静置して発酵させる再発酵工程と、
前記再発酵工程によって生成された被処理物に、混合資材を混ぜ合わせる混合工程と、
前記混合工程で生成された被処理物を所定の温度で乾燥させる乾燥工程と、
を含むことを特徴とする固体肥料の製造方法。
【請求項２】
前記混合資材には、脱油脂米糠を含むことを特徴とする請求項１に記載の固体肥料の製造方法。
【請求項３】
前記混合資材には、コーヒー滓を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固体肥料の製造方法。
【請求項４】
水産廃棄物を醸造酢で発酵させて得られた被処理物に、混合資材を混ぜ合わせてなる固体肥料であって、
アミノ酸を少なくとも１０質量％以上含み、
電気伝導度（ＥＣ）が３７２０（μｓ／ｍ）以下であり、
塩基置換容量（ＣＥＣ）が１３（ｍｅｑ／１００ｇ）以上であることを特徴とする固体肥料。
【請求項１】
原料に水産廃棄物を用いて固体肥料を製造する方法であって、
水産廃棄物に醸造酢を加える添加工程と、
前記添加工程によって生成された被処理物を、２５℃以上４２℃未満で温める加温工程と、
前記加温工程によって生成された被処理物を、液体と固体に分離するまで所定の温度で静置して発酵させる発酵工程と、
前記静置工程で分離した前記液体を抜き取る抜き取り工程と、
前記抜き取り工程によって残留した被処理物を所定の温度で再び静置して発酵させる再発酵工程と、
前記再発酵工程によって生成された被処理物に、混合資材を混ぜ合わせる混合工程と、
前記混合工程で生成された被処理物を所定の温度で乾燥させる乾燥工程と、
を含むことを特徴とする固体肥料の製造方法。
【請求項２】
前記混合資材には、脱油脂米糠を含むことを特徴とする請求項１に記載の固体肥料の製造方法。
【請求項３】
前記混合資材には、コーヒー滓を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の固体肥料の製造方法。
【請求項４】
水産廃棄物を醸造酢で発酵させて得られた被処理物に、混合資材を混ぜ合わせてなる固体肥料であって、
アミノ酸を少なくとも１０質量％以上含み、
電気伝導度（ＥＣ）が３７２０（μｓ／ｍ）以下であり、
塩基置換容量（ＣＥＣ）が１３（ｍｅｑ／１００ｇ）以上であることを特徴とする固体肥料。
【図１】
【公開番号】特開２００８−１２０６４９（Ｐ２００８−１２０６４９Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０８８１９（Ｐ２００６−３０８８１９）
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（５０４４０６１２８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（５０４４０６１２８）
【Ｆターム（参考）】
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