JP7724541B2 - Method for producing bokashi fertilizer and enzyme culture solution - Google Patents
Method for producing bokashi fertilizer and enzyme culture solutionInfo
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Description
本明細書に記載のぼかし肥料及び酵素培養液の製造方法の技術分野は、有機物を、光好性／好熱性の微生物群を利用して堆肥化（コンポスト（compost）化）して製造するぼかし肥料及び酵素培養液の製造方法に関する。 The technical field of the method for producing bokashi fertilizer and enzyme culture solution described in this specification relates to a method for producing bokashi fertilizer and enzyme culture solution by composting organic matter using photophilic/thermophilic microorganisms.
従来、有機物を、微生物群を利用して堆肥化する方法として、特許文献１に、有機物を、少なくとも光好性／好熱性の微生物群と混合して密閉室に充填後、この有機物に光エネルギーを与えて発酵・分解させることにより堆肥化を行なう堆肥化処理方法が記載されている。 Patent Document 1 describes a conventional method for composting organic matter using microorganisms. It describes a composting method in which organic matter is mixed with at least photophilic/thermophilic microorganisms, filled into a sealed chamber, and then composted by applying light energy to the organic matter to cause fermentation and decomposition.
しかしながら、特許文献１に記載された堆肥化処理方法は、脱臭処理について十分に検討が行われているものではなかったため、製造された堆肥は臭いをともなうものであり、臭い成分の発生が抑制されたぼかし肥料（堆肥）が要望されていた。 However, the composting method described in Patent Document 1 did not fully consider deodorizing treatment, and the compost produced was odorous. Therefore, there was a demand for bokashi fertilizer (compost) that suppresses the generation of odorous components.
本明細書の技術が解決しようとする課題は、上述の点に鑑みてなされたものであり、臭い成分の発生が抑制されたぼかし肥料の製造方法を提供することである。 The problem that the technology of this specification aims to solve was conceived in light of the above points, and is to provide a method for producing bokashi fertilizer that suppresses the generation of odorous components.
本明細書の実施形態に係るぼかし肥料の製造方法は、光好性／好熱性の双方を備えた微生物群が混合された有機物を、太陽光が透過する密閉室に充填して太陽光を照射させて、該有機物を発酵させて堆肥化を行なうぼかし肥料の製造方法であって、
該密閉室には、該有機物にエアを送風するブロアと、該有機物から発生する酵素を含むガスを捕集する捕集器と、該ガスを液化して酵素液とする液化器と、が設けられ、
該酵素液を穀物酢と糖蜜とで培養した酵素培養液を含有する酵素含有液を該有機物に散布することを特徴とする。
The method for producing bokashi fertilizer according to an embodiment of the present specification is a method for producing bokashi fertilizer by filling organic matter containing a mixture of microorganisms having both photophilic and thermophilic properties into a sealed chamber through which sunlight passes, irradiating the organic matter with sunlight, and fermenting the organic matter into compost,
The sealed chamber is provided with a blower for blowing air onto the organic matter, a collector for collecting gas containing enzymes generated from the organic matter, and a liquefier for liquefying the gas to produce an enzyme liquid;
The enzyme-containing liquid containing the enzyme culture liquid obtained by cultivating the enzyme liquid in vinegar and molasses is sprayed onto the organic matter.
本明細書の実施形態に係るぼかし肥料の製造方法によれば、酵素含有液によって有機物の発酵を活性化させ、有機物の分解を促進させることができるため、製造されるぼかし肥料の臭い成分の発生を抑制することができる。 The method for producing bokashi fertilizer according to the embodiment of this specification activates the fermentation of organic matter using an enzyme-containing liquid, promoting the decomposition of the organic matter, thereby suppressing the generation of odorous components in the produced bokashi fertilizer.
ここで、上記のぼかし肥料の製造方法において、前記酵素含有液は、前記酵素培養液を５０～５００倍に希釈したものであり、
前記有機物１ｍ3に対して、該酵素含有液を０．００５～０．０５ｍ3散布するものとすることができる。
In the method for producing the bokashi fertilizer, the enzyme-containing liquid is obtained by diluting the enzyme culture liquid 50 to 500 times,
The enzyme-containing liquid can be sprayed in an amount of 0.005 to 0.05 m 3 per 1 m 3 of the organic matter.
これによれば、製造されるぼかし肥料の臭い成分の発生を好適に抑制することができる。 This effectively suppresses the generation of odorous components in the resulting bokashi fertilizer.
また、上記のぼかし肥料の製造方法において、前記酵素含有液のｐＨが４以下であるものとすることができる。 Furthermore, in the above-mentioned method for producing bokashi fertilizer, the pH of the enzyme-containing liquid can be 4 or less.
これによれば、ぼかし肥料中の有機物から発生するアンモニアガスの発生量を抑制することができ、臭い成分の発生を抑制することができる。 This reduces the amount of ammonia gas generated from the organic matter in the bokashi fertilizer, thereby suppressing the generation of odorous components.
また、上記のぼかし肥料の製造方法において、前記有機物が植物由来有機物であるものとすることができる。 Furthermore, in the above-mentioned method for producing bokashi fertilizer, the organic matter may be plant-derived organic matter.
これによれば、植物由来有機物は、他の有機物と比して発する臭いが少なく、臭い成分の発生を抑制することができる。 This means that plant-derived organic matter emits less odor than other organic matter, and can suppress the generation of odorous components.
ここで、実施形態に係る酵素培養液の製造方法は、上記の酵素液と穀物酢と糖蜜とを混合して、培養することを特徴とする。 The method for producing an enzyme culture solution according to this embodiment is characterized by mixing the enzyme solution with grain vinegar and molasses, followed by incubation.
実施形態に係る酵素培養液の製造方法によれば、酵素含有割合が高められた酵素培養液とすることができる。 The method for producing an enzyme culture solution according to the embodiment can produce an enzyme culture solution with an increased enzyme content.
本発明のぼかし肥料の製造方法によれば、酵素含有液によって有機物の発酵を活性化させ、有機物の分解を促進させることができるため、製造されるぼかし肥料の臭い成分の発生を抑制することができる。 The method for producing bokashi fertilizer of the present invention activates the fermentation of organic matter using an enzyme-containing liquid, promoting the decomposition of the organic matter, thereby suppressing the generation of odorous components in the produced bokashi fertilizer.
以下、本発明の実施形態に係るぼかし肥料及び酵素培養液の製造方法について説明する。実施形態のぼかし肥料の製造方法は、光好性／好熱性の双方を備えた微生物群が混合された有機物を、太陽光が透過する密閉室１０に充填して太陽光を照射させて、有機物を発酵させ、有機物から発生する酵素を含むガスを捕集して、酵素を培養した酵素培養液を含有する酵素含有液を、該有機物に散布することを特徴とするものである。 The following describes a method for producing a bokashi fertilizer and an enzyme culture solution according to an embodiment of the present invention. The method for producing a bokashi fertilizer according to the embodiment involves filling an organic matter containing a mixture of photophilic and thermophilic microorganisms into a sealed chamber 10 that transmits sunlight, irradiating it with sunlight to ferment the organic matter, capturing enzyme-containing gases that are generated from the organic matter, and spraying an enzyme-containing solution containing an enzyme culture solution in which enzymes have been cultivated onto the organic matter.
有機物は、特に限定されるものではないが、植物由来有機物（トウモロコシの茎葉、マメ殻、もみがら、木質ペレットなどの農作物の非可食部）とすることができる。植物由来有機物は、水分を５０～６０質量％含有するものである。 The organic matter is not particularly limited, but can be plant-derived organic matter (inedible parts of agricultural crops such as corn stover, bean husks, rice husks, and wood pellets). Plant-derived organic matter contains 50 to 60% moisture by mass.
また、好光性／好熱性の微生物群とは、好光性／好熱性の双方を備えている微生物の一群をいう。例えば、光合成細菌のうち好熱性を備えているものを使用できる。そして、光合成細菌としては、紅色細菌、緑色細菌、好気性光合成細菌、ヘリオバクテリウムなど、特に限定されない。当然、光をエネルギーとして増殖する耐熱性の酵母も使用可能である。 Furthermore, photophilic/thermophilic microorganisms refer to a group of microorganisms that possess both photophilic and thermophilic properties. For example, photosynthetic bacteria that possess thermophilic properties can be used. Photosynthetic bacteria include, but are not limited to, purple bacteria, green bacteria, aerobic photosynthetic bacteria, and Heliobacterium. Naturally, thermotolerant yeast that uses light as energy to grow can also be used.
ここで、好熱性細菌とは、「生育至適温度が、５０～１０５℃で、３０℃以下の温度ではほとんど増殖しない細菌の総称である。通常の細菌は中性温（mesophilic)、すなわち生育の至適温度が２５～４０℃であり、５０℃以上では一般に生育し難い。なお、高温でも定温でも生育可能な細菌は耐熱性細菌（thermore-sistant bacteria)とよんで区別される。」（八杉他編「岩波生物学辞典第４版」（１９９６－３－２１）岩波、ｐ４５２参照）とされているが、本明細書では、好熱性細菌には耐熱性細菌も含む。昼間の密閉室１０内は高温となるが、夜間は、温調しなければ、通常細菌の生育至適温度２５～４０℃に下がる場合もあるためである。 Here, thermophilic bacteria is defined as "a general term for bacteria whose optimum temperature for growth is 50 to 105°C and which hardly grow at temperatures below 30°C. Normal bacteria are mesophilic, meaning their optimum temperature for growth is 25 to 40°C, and they generally have difficulty growing at temperatures above 50°C. Bacteria that can grow at both high and low temperatures are called thermostable bacteria." (See "Iwanami Dictionary of Biology, 4th Edition," edited by Yasugi et al. (March 21, 1996), Iwanami, p. 452.) However, in this specification, thermophilic bacteria also includes heat-resistant bacteria. This is because, while the temperature inside the sealed chamber 10 reaches high temperatures during the day, at night, if the temperature is not regulated, the optimum temperature for bacterial growth may drop to 25 to 40°C.
さらに、本発明では、堆肥化したものを施肥した場合、塩害の発生のおそれがないように、微生物が好塩性のものを含むことが望ましい。ここで、「好塩性」とは、「５～１０wt％あるいはそれ以上の食塩濃度の培地を好む細菌や菌類の性質」をいい、菌体内に多量のＮａ+を取り入れて塩濃度を低下させると推定される（同ｐ４２４参照）。 Furthermore, in the present invention, it is desirable to include halophilic microorganisms to prevent the risk of salt damage when the compost is applied as fertilizer. Here, "halophilic" refers to "the property of bacteria or fungi that prefers a medium with a salt concentration of 5 to 10 wt% or more," and it is presumed that they take up a large amount of Na + inside their bodies, thereby lowering the salt concentration (see p. 424 of the same reference).
これらの好光性／好熱性の特性を備えた微生物群としては、これらの要件を満たしている限り、特に限定されない。例えば、株式会社吉良商店（愛知県西尾市吉良町駮馬内ノ山２３）が製造販売している「ケイエヌ菌」群を好適に使用できる。この「ケイエヌ菌」は、好塩性も有している。 The microorganisms that possess these photophilic/thermophilic properties are not particularly limited as long as they meet these requirements. For example, the "KN bacteria" group manufactured and sold by Kira Shoten Co., Ltd. (23 Uchinoyama, Kira-cho, Nishio-shi, Aichi Prefecture) can be suitably used. This "KN bacteria" is also halophilic.
「ケイエヌ菌」群は、本発明者らが、下記の如く、日本各地から採取した種菌（微生物種）を工場で４０年以上、培養・安定化させた一連の微生物群である。
１、日本各地の山や神社の大木（通常、樹齢１００年以上）の根っこに小穴（径・深さとも約１０～１５cm）を掘りそこへ、砂糖５０～１００ｃｃ、酢１０～１５ｃｃを添加して、土を被せて２～３日放置後、種菌を採取する。
２、上記種菌を工場に持ち帰り、栄養源となるカット野菜（レタス、キャベツ、白菜、スイカ、なす等）と混合して、加温（３０～４０℃）しながら発酵させて培養する。
３、菌が安定してきたら（約１年後）、太陽光を培地に直接照射した後、残存生菌のみを取り出し、上記と同様にして培養を１年間行なう。この工程を繰り返す。この際、直接照射の期間は、１日、３日、１週間、１ケ月、２ケ月、３ケ月と順次増やして行く。培養期間が５年程経過したら、直接照射の際に、培地が６０℃以上となるように温調を行なう。
The "KN bacteria" group is a series of microorganisms that the inventors have cultivated and stabilized in a factory for over 40 years from seed bacteria (microbial species) collected from various parts of Japan, as described below.
1. Dig a small hole (approximately 10-15cm in diameter and depth) in the roots of a large tree (usually over 100 years old) in the mountains or at shrines throughout Japan, add 50-100cc of sugar and 10-15cc of vinegar, cover with soil and leave for 2-3 days, then collect the seed culture.
2. The seed culture is brought back to the factory and mixed with cut vegetables (lettuce, cabbage, Chinese cabbage, watermelon, eggplant, etc.) that serve as a nutrient source, and fermented and cultured while heating (30-40°C).
3. Once the bacteria have stabilized (after about one year), the medium is irradiated with direct sunlight, and only the remaining viable bacteria are removed and cultured in the same manner as above for one year. This process is repeated. The period of direct irradiation is gradually increased from one day, to three days, one week, one month, two months, and three months. After about five years of culture, the temperature of the medium is adjusted to 60°C or higher during direct irradiation.
こうして、微生物群は、好光性とともに好熱性を備えたもののみとなる。「ケイエヌ菌」の特性は、下記の如くである。
１、主として太陽光線の光で反応し、好気性・嫌気性のどちらの状態でも活動する。
２、植物由来有機物の水分（湿量含量基準）が７０wt％以下（望ましくは４５～６５％）、温度４０～１００℃（望ましくは５０～７０℃）において、太陽光線があれば増殖して、植物由来有機物の発酵・分解を促進させる。
３、塩のＮａ+を選択的に取り込み、通常の発酵分解の場合に比して、発酵残渣・発酵残水中の塩濃度（主としてＮａＣｌ）が半分以下となる。したがって、有機物の発酵を促進させ、高温発酵と相まって、処理物が早く乾燥する。
４、分解・発酵時に７０℃以上の高温となる。腐敗菌などの雑菌が死滅して、腐敗菌などの雑菌に起因するアンモニアガス、メタンガス、エタンガス、ブタンガス等の発生が抑制される。
５、有機物と無機塩との分離作用を有する。
In this way, the microorganisms that grow are only photophilic and thermophilic. The characteristics of "KN bacteria" are as follows:
1. They react mainly to sunlight and are active in both aerobic and anaerobic conditions.
2. When the moisture content (wet content basis) of plant-derived organic matter is 70 wt% or less (preferably 45-65%) and the temperature is 40-100°C (preferably 50-70°C), it grows in the presence of sunlight and promotes the fermentation and decomposition of plant-derived organic matter.
3. The Na + salt is selectively absorbed, and the salt concentration (mainly NaCl) in the fermentation residue and residual fermentation water is reduced to less than half of that in normal fermentation decomposition. This promotes the fermentation of organic matter, and combined with high-temperature fermentation, the treated material dries quickly.
4. During decomposition and fermentation, the temperature reaches over 70°C. This kills putrefactive bacteria and other harmful bacteria, suppressing the generation of gases such as ammonia, methane, ethane, and butane that are caused by putrefactive bacteria.
5. It has the function of separating organic matter and inorganic salts.
有機物（植物由来有機物）を発酵させて堆肥化するには、有機物に好光性／好熱性の微生物群を混合して、微生物群が混合された有機物を、太陽光が透過する密閉室１０に充填して太陽光を照射させて、有機物を発酵させて堆肥化を行なう。有機物と好光性／好熱性の微生物群との混合比は、有機物（水分５０～６０質量％含有）１０００質量部に対して好光性／好熱性の微生物群を１０～５０質量部含有させることができる。別の実施形態として、有機物１０００質量部に対して好光性／好熱性の微生物群を２０～４０質量部とすることができる。 To ferment and compost organic matter (plant-derived organic matter), the organic matter is mixed with photophilic/thermophilic microorganisms, and the organic matter mixed with the microorganisms is filled into a sealed chamber 10 that is transparent to sunlight and exposed to sunlight to ferment and compost the organic matter. The mixing ratio of the organic matter to the photophilic/thermophilic microorganisms can be 10 to 50 parts by mass of photophilic/thermophilic microorganisms per 1000 parts by mass of organic matter (containing 50 to 60% moisture by mass). In another embodiment, the photophilic/thermophilic microorganisms can be 20 to 40 parts by mass of photophilic/thermophilic microorganisms per 1000 parts by mass of organic matter.
有機物には、詳しくは後述する酵素含有液を散布する。酵素が有機物の分解を促進するとともに、酵素が微生物群の餌となり、有機物の堆肥化（発酵）を促進することができるためである。酵素液は、有機物１ｍ3に対して、０．００５～０．０５ｍ3散布する。別の実施形態として、酵素液は、有機物１ｍ3に対して、０．００８～０．０２ｍ3散布するものとすることができる。 An enzyme-containing liquid, which will be described in detail later, is sprayed onto the organic matter. The enzymes not only promote the decomposition of the organic matter, but also serve as food for microorganisms, promoting the composting (fermentation) of the organic matter. 0.005 to 0.05 m3 of enzyme liquid is sprayed per 1 m3 of organic matter. In another embodiment, 0.008 to 0.02 m3 of enzyme liquid can be sprayed per 1 m3 of organic matter.
堆肥化（発酵）を密閉室１０で行うのは、有機物から発生する臭気（特に、堆肥化の初期発酵時）を外部へ放出させないためである。堆肥化（発酵）の光エネルギー源は、通常、太陽光であるが、紫外線照射ランプなども使用することができる。例えば、曇天や雨天の日又は夜間に、紫外線照射ランプを補助的に使用して、有機物の堆肥化（発酵）を促進させることができる。 Composting (fermentation) is carried out in a sealed chamber 10 to prevent odors generated by organic matter (especially during the initial fermentation stage of composting) from being released to the outside. The light energy source for composting (fermentation) is usually sunlight, but ultraviolet lamps can also be used. For example, ultraviolet lamps can be used as a supplement on cloudy or rainy days or at night to promote composting (fermentation) of organic matter.
堆肥化中の有機物の撹拌は、有機物の下側（密閉室１０の床壁１３側）からブロア２１を用いて空気を流して、空気撹拌を行なう。有機物の下側から流された空気は有機物の上側に流れる。このとき、空気は、有機物の発酵による発酵熱によって加温され、さらに、太陽光の光エネルギーにより加温され、６０～９０℃の高温のガスとなる。このため、好光性／好熱性の微生物群は、増殖が促進され、その他の雑菌（６０℃以上では死滅する。）の増殖が抑制される。空気の流量は、有機物１０００ｋｇ当たり、５０～１０００Ｌ／ｍｉｎとすることができる。効率よく有機物の撹拌を行なうことができ、有機物の発酵・分解を促進することができるためである。空気の流量が有機物１０００ｋｇ当たり５０Ｌ／ｍｉｎ未満である場合には、有機物の発酵を十分に促進することができないおそれがある。一方、１０００Ｌ／ｍｉｎを超えると、発酵・分解を促進することはできるが、空気の流量が過剰となり、硬化が頭打ちとなるおそれがある。なお、混合物の温度が９０℃を超えた際には、空気導入口１３ａからの空気の導入を止め、微生物群の活動を抑えることができる。 During composting, the organic matter is stirred by blowing air from below the organic matter (the floor wall 13 side of the sealed chamber 10) using a blower 21. The air blown in from below flows above the organic matter. During this process, the air is heated by the heat of fermentation from the organic matter, and further heated by the light energy of sunlight, becoming a high-temperature gas of 60-90°C. This promotes the growth of photophilic/thermophilic microorganisms and inhibits the growth of other bacteria (which die at temperatures above 60°C). The air flow rate can be set to 50-1000 L/min per 1000 kg of organic matter. This allows for efficient stirring of the organic matter and promotes the fermentation and decomposition of the organic matter. Air flow rates below 50 L/min per 1000 kg of organic matter may not sufficiently promote the fermentation of the organic matter. On the other hand, if the air flow rate exceeds 1000 L/min, fermentation and decomposition can be promoted, but the air flow rate will be excessive and hardening may plateau. Furthermore, if the temperature of the mixture exceeds 90°C, the introduction of air from the air inlet 13a can be stopped to suppress the activity of the microbial population.
有機物の上側に流れるガス（空気）には、有機物から発生する水分や酵素が含まれ、酵素を含むガスを捕集器４１で捕集し、ガスを液化器４３によって液化することによって、酵素液を得ることができる。なお、酵素液には、実施形態の微生物群が混合された有機物の微生物群が含まれることになる。 The gas (air) flowing above the organic matter contains moisture and enzymes generated from the organic matter. The enzyme-containing gas is collected in collector 41 and liquefied in liquefier 43 to obtain an enzyme solution. The enzyme solution will contain the microbial community of the organic matter mixed with the microbial community of the embodiment.
得られた酵素液は、培養することによって、酵素培養液とすることができる。酵素培養液は、酵素液：穀物酢：糖蜜（廃糖蜜）＝１：０．５～２：０．５～２の比率のものを、１５～２５℃の嫌気状態で１週間養生することによって、酵素液に含まれる微生物群により酵素が培養される。 The resulting enzyme solution can be cultured to produce an enzyme culture solution. The enzyme culture solution is made by culturing a mixture of enzyme solution, grain vinegar, and molasses (blackstrap molasses) in a ratio of 1:0.5-2:0.5-2, and curing it in anaerobic conditions at 15-25°C for one week, allowing the microorganisms contained in the enzyme solution to cultivate the enzymes.
酵素培養液は、５０～５００倍に希釈したもの（酵素含有液）を田畑の作物に散布することができる。酵素含有液が散布された田畑の作物は、成長が良くなるとともに、病気に強く枯れにくいものとなる。また、酵素含有液は、発酵させて堆肥化する実施形態の微生物群が混合された有機物に散布するものである。酵素含有液は、加水分解系酵素（hydrolase）を多く有している。このため、有機物に含まれるアリイン（alliin）を分解しアリシン（allicin）を生成させ、更にアリシンを分解することができる。ニンニク臭や玉葱臭の元となるアリシンを分解することができるため、発酵させて堆肥化する微生物群が混合された有機物から発生する臭い成分を抑制することができる。また、酵素含有液は、ｐＨが４以下であるものとすることができる。発酵させて堆肥化する微生物群が混合された有機物から発生するアンモニアガスの発生量を抑制することができ、臭い成分の発生を抑制することができるためである。なお、酵素含有液は、穀物酢が配合されることによって、ｐＨが４以下とすることができる。 The enzyme culture solution can be diluted 50 to 500 times (enzyme-containing solution) and sprayed on crops in fields. Crops sprayed with the enzyme-containing solution grow better and become more resistant to disease and less likely to wither. The enzyme-containing solution is also sprayed on organic matter mixed with the microorganisms to be fermented and composted. The enzyme-containing solution contains a large amount of hydrolytic enzymes (hydrolases). This allows it to decompose alliin contained in the organic matter to produce allicin, which can then be further decomposed. Because it can decompose allicin, which is the source of garlic and onion odors, it can suppress odorous components generated from organic matter mixed with the microorganisms to be fermented and composted. The enzyme-containing solution can also have a pH of 4 or less. This is because it can suppress the amount of ammonia gas generated from organic matter mixed with the microorganisms to be fermented and composted, thereby suppressing the generation of odorous components. The enzyme-containing solution can also be adjusted to a pH of 4 or less by adding grain vinegar.
有機物の発酵・分解を継続することにより、酵素含有液が散布された有機物と好光性／好熱性の微生物群との混合物は、約２０日で、水分が１０～１５％となり、さらさらのぼかし肥料（堆肥）となる。 By continuing to ferment and decompose the organic matter, the mixture of organic matter sprayed with the enzyme-containing liquid and photophilic/thermophilic microorganisms will have a moisture content of 10-15% in about 20 days, turning into a loose, smooth compost.
ぼかし肥料は、高温下（６０℃以上）で有機物の発酵・分解が行われているため、雑菌が繁殖し難く、太陽光の照射を受けていることにより、腐敗菌などの雑菌が殺菌されたものである。ぼかし肥料は、有機物の発酵・分解の際に、好光性／好熱性の微生物群によって、臭い成分のアリインやアリシンが分解され、腐敗菌などの雑菌が殺菌されているため、アンモニアガス、メタンガス、エタンガス、ブタンガスなどの腐敗臭の発生が抑制されたものとなる。 Bokashi fertilizer is made by fermenting and decomposing organic matter at high temperatures (above 60°C), which makes it difficult for bacteria to multiply, and exposure to sunlight kills putrefactive bacteria and other bacteria. When bokashi fertilizer is used for fermenting and decomposing organic matter, photophilic/thermophilic microorganisms break down the odorous components alliin and allicin, killing putrefactive bacteria and other bacteria, thereby suppressing the generation of putrefactive odors such as ammonia gas, methane gas, ethane gas, and butane gas.
次に、有機物を発酵させて堆肥化する有機物堆肥化処理装置について、説明する。 Next, we will explain the organic matter composting treatment equipment that ferments organic matter to turn it into compost.
図１に示すように、有機物堆肥化処理装置は、周壁１１、天井壁１２及び床壁１３から、水平断面矩形の密閉室１０が形成されている。天井壁１２と周壁１１の上半分側１１ａは、太陽光が透過可能なアクリル板から形成されている。床壁１３には、ブロア２１からの空気が導入される空気導入口１３ａが設けられ、周壁１１には、密閉構造を保つことができる密閉出入り口（図示せず）が設けられている。また、周壁１１には、発酵させる有機物の温度を測定する温度計２２が備えられている。密閉室１０の天井側には、酵素含有液を散布する散布器３１が備えられている。 As shown in Figure 1, the organic matter composting treatment device has a sealed chamber 10 with a rectangular horizontal cross section formed by peripheral walls 11, ceiling walls 12, and floor walls 13. The ceiling wall 12 and the upper half 11a of the peripheral wall 11 are made of acrylic panels that allow sunlight to pass through. The floor wall 13 is provided with an air inlet 13a through which air is introduced from a blower 21, and the peripheral wall 11 is provided with a sealed entrance/exit (not shown) that maintains a sealed structure. The peripheral wall 11 is also provided with a thermometer 22 that measures the temperature of the organic matter being fermented. A sprayer 31 that sprays an enzyme-containing liquid is provided on the ceiling side of the sealed chamber 10.
空気導入口１３ａの上側には、上側が狭窄された狭窄部４１ａを有する筒状の捕集器４１が備えられ、捕集器４１は、有機物から発生する酵素を含むガスを捕集する。捕集器４１の狭窄部４１ａの上側には、配管４２が接続され、配管４２の下流には、酵素を含むガスを冷却して液化する液化器４３が接続され、酵素を含むガスは、液化器４３で液化され、酵素液となって、回収容器４４に回収される。 A cylindrical collector 41 with a narrowed upper section 41a is provided above the air inlet 13a. The collector 41 captures enzyme-containing gas generated from organic matter. A pipe 42 is connected above the narrowed section 41a of the collector 41, and a liquefier 43 is connected downstream of the pipe 42. The enzyme-containing gas is liquefied in the liquefier 43 to form an enzyme liquid, which is collected in a collection container 44.
（有機物堆肥化処理装置）
実施例で使用した有機物堆肥化処理装置は、その大きさが、水平断面の長手方向が１５ｍ、水平断面の短手方向が１０ｍ、周壁１１の高さが６ｍであり、密閉室１０の大きさが、水平断面の長手方向が１０ｍ、水平断面の短手方向が４ｍであり、有機物を２．５ｍ積み上げることにより、１００ｍ3程度の有機物を一度に発酵させることができるものを使用した。
(organic composting treatment equipment)
The organic matter composting treatment equipment used in the examples had dimensions of 15 m in the longitudinal direction of the horizontal cross section, 10 m in the lateral direction of the horizontal cross section, and a peripheral wall 11 height of 6 m. The sealed chamber 10 had dimensions of 10 m in the longitudinal direction of the horizontal cross section, and 4 m in the lateral direction of the horizontal cross section. By piling up 2.5 m of organic matter, approximately 100 m3 of organic matter could be fermented at one time.
（有機物と好光性／好熱性の微生物群との混合）
有機物（農作物の非可食部）に好光性／好熱性の微生物群を混合させる工程である。有機物１ｍ3（約１０００ｋｇ）に対して「ケイエヌ菌」４０Ｌ（約４０ｋｇ）を混ぜ合わせて密閉室１０に投入した。これを１００回繰り返した。
(a mixture of organic matter and photophilic/thermophilic microorganisms)
This is a process in which photophilic/thermophilic microorganisms are mixed with organic matter (inedible parts of agricultural crops). 1 m3 (approximately 1,000 kg) of organic matter was mixed with 40 L (approximately 40 kg) of KN bacteria and placed in a sealed chamber 10. This process was repeated 100 times.
（酵素含有液の散布）
次に、有機物と好光性／好熱性の微生物群との混合物に酵素含有液を散布する工程である。有機物と好光性／好熱性の微生物群との混合物約１００ｍ3に、密閉室１０の天井側に設けられた散布器３１を用いて酵素含有液１０００Ｌ（１ｍ3）を散布した。
(Spraying enzyme-containing liquid)
Next, the enzyme-containing liquid was sprayed onto the mixture of organic matter and photophilic/thermophilic microorganisms. 1000 L (1 m ) of the enzyme-containing liquid was sprayed onto approximately 100 m of the mixture of organic matter and photophilic/thermophilic microorganisms using a sprayer 31 installed on the ceiling side of the sealed chamber 10.
（有機物の発酵）
有機物を、微生物群によって、発酵・分解する工程である。有機物と好光性／好熱性の微生物群との混合物には、酵素含有液が散布されているため、酵素が有機物の分解を促進するとともに、酵素が微生物群の餌となり、好光性／好熱性の微生物群の活動を活発にし、有機物の発酵・分解が促進された。有機物堆肥化処理装置は、天井壁１２と周壁１１の上半分側１１ａがアクリル板から形成されている。このため、酵素含有液が散布された有機物と好光性／好熱性の微生物群との混合物は、太陽光の照射を受ける。また、混合物には、空気導入口１３ａから空気が導入されるとともに、混合物が撹拌される。太陽光の照射を受けることにより、好光性／好熱性の微生物群の活動が活発になるとともに、腐敗菌などの雑菌が死滅する。また、空気が導入されることによっても、好光性／好熱性の微生物群の活動が活発になり、有機物の発酵・分解が促進された。空気の導入量は、１０ｍ3／ｍｉｎ（１００００Ｌ／ｍｉｎ）とした。
(Fermentation of organic matter)
This is a process in which organic matter is fermented and decomposed by microorganisms. An enzyme-containing solution is sprayed onto the mixture of organic matter and photophilic/thermophilic microorganisms. The enzymes promote the decomposition of the organic matter and also serve as food for the microorganisms, stimulating the activity of the photophilic/thermophilic microorganisms and accelerating the fermentation and decomposition of the organic matter. The organic matter composting treatment device has a ceiling wall 12 and an upper half 11a of a peripheral wall 11 formed from acrylic panels. Therefore, the mixture of organic matter and photophilic/thermophilic microorganisms sprayed with the enzyme-containing solution is exposed to sunlight. Air is introduced into the mixture through an air inlet 13a, and the mixture is stirred. The sunlight stimulates the activity of the photophilic/thermophilic microorganisms and kills unwanted bacteria, such as putrefactive bacteria. The introduction of air also stimulates the activity of the photophilic/thermophilic microorganisms, accelerating the fermentation and decomposition of the organic matter. The amount of air introduced was 10 m 3 /min (10,000 L/min).
酵素含有液は、加水分解系酵素を多く含有し、有機物に含まれるアリインを分解しアリシンを生成させ、更にアリシンを分解することができるため、発酵させて堆肥化する微生物群が混合された有機物から発生する臭い成分を抑制することができた。また、酵素含有液は、ｐＨが４以下であるため、ら発生するアンモニアガスの発生量を抑制することができ、臭い成分を更に抑制することができた。 The enzyme-containing liquid contains a large amount of hydrolytic enzymes, which break down the alliin contained in the organic matter to produce allicin, and can further break down the allicin, thereby suppressing the odorous components emitted from the organic matter mixed with the microorganisms that ferment and compost it. Furthermore, because the enzyme-containing liquid has a pH of 4 or less, it is possible to suppress the amount of ammonia gas generated, further suppressing odorous components.
有機物の発酵・分解が促進されることにより、発酵熱により有機物の温度が上がるとともに、有機物から水分や酵素を含むガスが発生した。 As the fermentation and decomposition of organic matter accelerated, the heat of fermentation raised the temperature of the organic matter, and gases containing moisture and enzymes were produced from the organic matter.
（有機物からぼかし肥料の製造）
有機物の発酵・分解を２０日間継続することにより、酵素含有液が散布された有機物と好光性／好熱性の微生物群との混合物から、水分が１２％のさらさらのぼかし肥料が得られた。ぼかし肥料は、有機物から発生するアリインやアリシンなどが分解され、臭い成分が抑制されたものであった。また、ぼかし肥料は、高温下（６０℃以上）で有機物の発酵・分解行われ、太陽光の照射を受けていることにより、腐敗菌などの雑菌が殺菌され、雑菌によるアンモニアガス、メタンガス、エタンガス、ブタンガスなどの腐敗臭が抑制されたものであった。
(Manufacturing bokashi fertilizer from organic matter)
By continuing the fermentation and decomposition of the organic matter for 20 days, a loose bokashi fertilizer with a moisture content of 12% was obtained from a mixture of organic matter sprayed with an enzyme-containing solution and photophilic/thermophilic microorganisms. The bokashi fertilizer decomposed alliin and allicin generated from the organic matter, suppressing odorous components. Furthermore, the bokashi fertilizer was fermented and decomposed at high temperatures (60°C or higher) and exposed to sunlight, killing bacteria and other harmful bacteria, suppressing the putrid odors of ammonia gas, methane gas, ethane gas, butane gas, and other harmful bacteria.
（有機物から発生する酵素を含むガスの捕集及び酵素含有液の製造）
有機物から発生した水分や酵素を含むガスは、捕集器４１によって捕集され、液化器４３で液化され、酵素液となって、回収容器４４に回収された。酵素液は、酵素液：穀物酢：糖蜜＝１：１：１の比率のものを、２０℃の恒温室内で嫌気状態として１週間養生することによって酵素培養液とした。酵素培養液は、１００倍に希釈し、酵素含有液とした。酵素含有液を田畑の作物に散布したところ、酵素含有液が散布された田畑の作物は、成長が良くなるとともに、病気に強く枯れにくいものとなった。
(Collection of enzyme-containing gas generated from organic matter and production of enzyme-containing liquid)
The moisture and enzyme-containing gas generated from the organic matter was collected by a collector 41 and liquefied by a liquefier 43 to form an enzyme solution, which was collected in a collection container 44. The enzyme solution was prepared by curing a mixture of enzyme solution, grain vinegar, and molasses in a ratio of 1:1:1 in an anaerobic environment in a thermostatic chamber at 20°C for one week to produce an enzyme culture solution. The enzyme culture solution was diluted 100 times to produce an enzyme-containing solution. When the enzyme-containing solution was sprayed on crops in the fields, the crops in the fields to which the enzyme-containing solution was sprayed showed improved growth, as well as being more resistant to disease and less likely to wither.
１０ 密閉室
１１ 周壁
１１ａ 上半分側
１２ 天井壁
１３ 床壁
１３ａ 空気導入口
２１ ブロア
２２ 温度計
３１ 散布器
４１ 捕集器
４１ａ 狭窄部
４２ 配管
４３ 液化器
４４ 回収容器
REFERENCE SIGNS LIST 10 Sealed chamber 11 Peripheral wall 11a Upper half side 12 Ceiling wall 13 Floor wall 13a Air inlet 21 Blower 22 Thermometer 31 Sprayer 41 Collector 41a Narrowed portion 42 Pipe 43 Liquefaction device 44 Recovery container
Claims (5)
該密閉室には、該有機物にエアを送風するブロアと、該有機物から発生する酵素を含むガスを捕集する捕集器と、該ガスを液化して酵素液とする液化器と、が設けられ、
該酵素液を穀物酢と糖蜜とで培養した酵素培養液を含有する酵素含有液を該有機物に散布することを特徴とするぼかし肥料の製造方法。 A method for producing bokashi fertilizer, comprising filling organic matter containing a mixture of photophilic and thermophilic microorganisms into a sealed chamber through which sunlight passes, irradiating the organic matter with sunlight, and fermenting the organic matter into compost,
The sealed chamber is provided with a blower for blowing air onto the organic matter, a collector for collecting gas containing enzymes generated from the organic matter, and a liquefier for liquefying the gas to produce an enzyme liquid;
A method for producing bokashi fertilizer is characterized by spraying an enzyme-containing liquid containing an enzyme culture liquid obtained by cultivating the enzyme liquid with grain vinegar and molasses onto the organic matter.
前記有機物１ｍ3に対して、該酵素含有液を０．００５～０．０５ｍ3散布することを特徴とする請求項１に記載のぼかし肥料の製造方法。 The enzyme-containing solution is obtained by diluting the enzyme culture solution 50 to 500 times,
The method for producing a bokashi fertilizer according to claim 1 , characterized in that the enzyme-containing liquid is sprayed in an amount of 0.005 to 0.05 m3 per 1 m3 of organic matter.
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