功能性堆肥的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于开发以短时间制造有用的腐熟堆肥的方法及功能性堆肥。解决手段为将在下水污泥残渣颗粒的内部担载芽孢杆菌且在表层部担载乳酸菌的菌担载下水污泥残渣颗粒堆积并使其发酵的堆肥的制造方法，例如具备：平面化工序(S1)、原料水分调节工序(S2)、芽孢杆菌添加工序(S3)、颗粒表层部干燥工序(S4)、乳酸菌添加工序(S5)、堆积工序(S6)、及发酵工序(S7)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】功能性堆肥的制造方法
本专利技术涉及使用下水污泥残渣颗粒的功能性堆肥的制造方法。尤其是，涉及由在具有对下水污泥残渣进行低分子化的工艺的工厂或设备中生成的低分子化处理后的下水污泥残渣来制造功能性堆肥的方法。
技术介绍
伴随着下水道的普及扩大，日本国内的下水污泥的产生量逐渐增加，根据日本环境省2008年度的数据，下水污泥的量以干重基准计为221万吨/年。据说下水污泥的产生量占全体工业废物的约20％左右，由于其大多数在燃烧后进行填埋处理，因此对经营者而言，需要削减处理场所的确保、污泥处理费用等运行成本。然而，因下水污泥的产生量存在逐年增加的倾向，因此现状是填埋场、垃圾处理场的确保也变得困难。近年来，推进了下水污泥残渣的再利用，对进行了脱水处理的下水污泥残渣进行肥料化·燃料化等来用作生物质资源。作为一例，日本国土交通省也实施了B-DASH项目(下水道革新型技术实证事业)，从而来大力解决上述问题。作为下水污泥残渣的生物质资源的特征，已知有：(1)伴随着人们的生活环境而必然产生一定量；(2)成分·状态确定；(3)可用作燃料或肥料、水泥原料等；等等。利用该特征，长崎市东部下水处理场实施了作为2012年日本国土交通省的B-DASH项目之一的三菱长崎机工株式会社开发的面向下水污泥处理系统实用化的实用化研究。该系统为组合了水热反应技术和高效甲烷发酵技术的新型污泥减量化技术，该系统被称作下水污泥零排放处理技术(METHASAURUS)(参见专利文献1及2)。在该系统中，成功地将所排出的污泥量减少至现有系统的五分之一，从而在废弃处理时可大幅削减处理费。然而，虽然可大幅削减脱水污泥产生量，但主要是进行废弃处理。因此，从包括下水处理场的地域的零排放的观点出发，研究了低分子化处理后的下水污泥残渣的有效利用方法。就在该系统中产生的低分子化处理后的下水污泥残渣而言，由于包含作为植物生长所必需的元素的氮·磷·钾成分，因此进行了对该下水污泥残渣进行肥料化或者用作土壤改良剂的尝试，目前，该下水污泥残渣作为“东长崎实证1号”被注册为日本农林水产大臣注册肥料。然而，该肥料具有含水率高、还存在细菌且氨味也较强这样的问题。另外，由于并非完全的腐熟堆肥，所以直接用于土壤时，还担心有引起作物生长障碍等问题的可能性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-200691号公报专利文献2：日本特开2012-200692号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术的课题为以短时间制造不存在上述问题的含有大量富里酸、腐殖酸的有用的腐熟堆肥。用于解决课题的手段本专利技术的专利技术人为了解决上述各种问题，在针对上述肥料的改良的研究中发现，通过将芽孢杆菌及乳酸菌这2种温度活性区域不同的菌体分别担载于下水污泥残渣颗粒的内部及表层部，并且使该菌担载下水污泥残渣颗粒发酵，由此能够以短时间高效地制造不具有上述问题的有用的功能性堆肥，从而完成了本专利技术。另外，发现了可不使用在以往的高效发酵处理技术中使用的特殊装置、加热装置，而可通过自然发酵来进行高效发酵。即，本专利技术如下所述。[1]堆肥的制造方法，其特征在于，使在下水污泥残渣颗粒的内部担载芽孢杆菌且在表层部担载乳酸菌而得到的菌担载下水污泥残渣颗粒发酵。[2]如上述[1]所述的堆肥的制造方法，其特征在于，菌担载下水污泥残渣颗粒是在下水污泥残渣颗粒中添加芽孢杆菌，并在将颗粒表层部干燥后添加乳酸菌而制备的。[3]如上述[1]或[2]所述的堆肥的制造方法，其特征在于，将菌担载下水污泥残渣颗粒堆积并使其发酵。[4]如上述[1]～[3]中任一项所述的堆肥的制造方法，其特征在于，具有下述工序：将下水污泥残渣颗粒扩展成平面状的平面化工序；在经过平面化工序后的下水污泥残渣颗粒中添加芽孢杆菌的芽孢杆菌添加工序；将经过芽孢杆菌添加工序后的下水污泥残渣颗粒的表层部干燥的颗粒表层部干燥工序；在经过颗粒表层部干燥工序后的下水污泥残渣颗粒中添加乳酸菌的乳酸菌添加工序；将经过乳酸菌添加工序后的菌担载下水污泥残渣颗粒堆积的堆积工序；和使经过堆积工序后的菌担载下水污泥残渣颗粒发酵的发酵工序。[5]如上述[4]所述的堆肥的制造方法，其特征在于，发酵工序具有下述工序：对菌担载下水污泥残渣颗粒进行翻动的翻动工序；和对菌担载下水污泥残渣颗粒进行水分调节的水分调节工序。[6]如上述[1]～[5]中任一项所述的堆肥的制造方法，其特征在于，使其发酵14～20天。[7]如上述[1]～[6]中任一项所述的堆肥的制造方法，其特征在于，下水污泥残渣颗粒是对低分子化处理后的下水污泥残渣进行颗粒加工而成的。[8]如上述[3]～[7]中任一项所述的堆肥的制造方法，其特征在于，将堆积后的菌担载下水污泥残渣颗粒的除顶部及下部以外的中央部用被覆材覆盖并使其发酵。[9]颗粒的发酵方法，其特征在于，将在颗粒的内部担载芽孢杆菌且在表层部担载乳酸菌而得到的菌担载颗粒堆积并使其发酵。专利技术的效果根据本专利技术的功能性堆肥的制造方法，能以短时间制造含有大量富里酸、腐殖酸的有用的腐熟堆肥。附图说明[图1]为本专利技术功能性堆肥的制造方法的一个实施方式的流程图。[图2]为表示植物的根进入根据本专利技术的制造方法制造的功能性堆肥(发酵颗粒)的情形的照片。[图3]为表示植物的根进入根据本专利技术的制造方法制造的功能性堆肥(发酵颗粒)的情形的照片。[图4]为表示在实施例1中的发酵处理时下水污泥残渣颗粒的温度变化的图。[图5]为表示使用本专利技术的功能性堆肥时土壤的硝酸态氮浓度的图。[图6]为说明在实施例7的功能性堆肥的制造中，将堆积的菌担载下水污泥残渣颗粒的中央部用乙烯树脂薄板(被覆材)覆盖并进行发酵的状态的示意图。[图7]为表示在实施例1(无被覆)及实施例7(有被覆)中的发酵处理时下水污泥残渣颗粒的温度变化的图。具体实施方式作为本专利技术的功能性堆肥的制造方法，只要为使在下水污泥残渣颗粒的内部担载芽孢杆菌且在表层部担载乳酸菌而得到的菌担载下水污泥残渣颗粒发酵的方法即可，没有特殊限制，根据本专利技术的制造方法制造的功能性堆肥为腐熟堆肥，能够以固态、半固态、液态使用，另外还可用作土壤改良剂。作为在本专利技术的功能性堆肥制造中使用的下水污泥残渣颗粒(担载芽孢杆菌及乳酸菌前的物质)，只要将下水污泥残渣制成颗粒状即可，例如可列举1边或直径为5～15mm、长度为20～40mm左右的长方体或圆柱体的颗粒，考虑到直至发酵现场的运送、发酵处理前的保管等时，优选含水率为20％以下。就该颗粒而言，只要将实施了通常的下水处理的下水污泥残渣进行颗粒加工即可，优选将实施了对木素、纤维素等难降解性高分子进行低分子化的低分子化处理后的下水污泥残渣进行颗粒加工。低分子化处理时，还可添加食品残渣等各种有机资源。作为该低分子化处理，可列举水热处理、臭氧处理、生物活性炭处理、超声波处理(例如，日本特开2003-144097号公报)等，也可组合各种处理。作为具体的基于水热处理的低分子化处理，例如可列举日本特开2012-200691号公报、日本特开2012-200692号公报中记载的利用水热反应的方法。就菌担载下水污泥残渣颗粒的制备而言，只要可在内部担载芽孢杆菌且在表层部担载乳酸菌，则其方法没有特殊限制，就菌担载下水污泥残渣颗粒而言，优选在经过水分调节后的下水污泥残渣颗粒中添加芽孢杆菌，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.堆肥的制造方法，其特征在于，使在下水污泥残渣颗粒的内部担载芽孢杆菌且在表层部担载乳酸菌而得到的菌担载下水污泥残渣颗粒发酵。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.17 JP 2016-1598991.堆肥的制造方法，其特征在于，使在下水污泥残渣颗粒的内部担载芽孢杆菌且在表层部担载乳酸菌而得到的菌担载下水污泥残渣颗粒发酵。2.如权利要求1所述的堆肥的制造方法，其特征在于，菌担载下水污泥残渣颗粒是在下水污泥残渣颗粒中添加芽孢杆菌、并在将颗粒表层部干燥后添加乳酸菌而制备的。3.如权利要求1或2所述的堆肥的制造方法，其特征在于，将菌担载下水污泥残渣颗粒堆积并使其发酵。4.如权利要求1～3中任一项所述的堆肥的制造方法，其特征在于，具有下述工序：将下水污泥残渣颗粒扩展成平面状的平面化工序；在经过平面化工序后的下水污泥残渣颗粒中添加芽孢杆菌的芽孢杆菌添加工序；将经过芽孢杆菌添加工序后的下水污泥残渣颗粒的表层部干燥的颗粒表层部干燥工序；在经过颗粒表层部干燥工序后的下水污泥残渣颗粒中添...

【专利技术属性】
技术研发人员：大场和彦，薄田笃生，下高敏彰，玖须理博，松永梨那，
申请(专利权)人：学校法人长崎综合科学大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP