成績概要書　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（作成　平成11年2月3日）

課題の分類　　　　　根釧農試
研究課題名　　　フリーストール経営における飼養管理と経済性評価
　　　　　　　（大規模土地利用型酪農における省力的群管理技術の開発）
　　　　　　　　　Ⅵ　スラリー処理におけるスカム発生防止
予算区分　　国費補助（地域基幹）
担　　当　　　根釧農試 研究部　酪農施設科
研究期間　　平成６〜10年度
協力分担　　群馬畜試、福岡総農試畜研、
　　　　　　　　大分畜試、宮崎畜試

１．目的
　根釧管内のフリーストール牛舎の糞尿はスラリーとして処理されることが多い。その際、スラリー粘度の低下やスカム発生の防止などにより、スラリー取り扱い性を向上させる必要がある。そこで、スラリー貯留槽の構造・配置および糞尿性状等の実態を明らかにするとともに、スカム発生メカニズムの解明とその防止法について提示する。

２．方法
１）現地実態調査に基づく基礎条件の解明
　　実施場所：根釧農試および現地農家６戸
　　調査項目および方法：施設構造（貯留槽の構造、配置、処理方法）
　　　　　　　　　　　　　　　糞尿性状（スカム発生状況、水分、粘度、pH、総窒素等）

２）スカム発生メカニズムの解明
　　実施場所：根釧農試
　　調査項目：加水条件別のスカム発生状況
　　①加水量による糞尿分離発生試験（加水量を変え、分離が発生する加水割合を検討）
　　②撹拌の有無による糞尿分離試験（加水撹拌区と降雨を想定した加水無撹拌区）

３．結果の概要

１）雨水の混入しない貯留方式（地下ピット、バッグ貯留）では、スカムの発生は防止されていた。しかし、雨水の混入するラグーン貯留や、地下貯留でもスラット床で搬出口が開いていた農家ではスカムの発生が見られた。このことから、スカムは雨水がスラリーに混入することによって発生すると考えられた。
２）スラリーに対し10％加水撹拌区では分離の発生はみられない。16％の加水撹拌区では２ヶ月程度で液層の発生がみられるが、その量はきわめて少ない。30％の加水撹拌区では、静置後2ヶ月で液分と固形分（沈殿と液上部の固形分）の３層に分離する。39％の加水撹拌区では静置後２週間程度で分離が開始し、２ヶ月後には４層に分離する。また、60％の加水撹拌区では、静置後数日から２週間で分離が始まり、2.5ヶ月で４〜５層に分離する（表２、３）。
３）原料重量に対し50％加水撹拌区では20日目で表層に液部分が出現し、徐々に表層部にカビの発生した固形物層が形成された。液分の厚さは初期の厚さの30％程度であった。50mmの降雨を想定した区では、糞尿表面に入れた水はほぼ２日間で表面から糞尿内部に移動した。液層は時間とともに下層に低下した。その後、沈殿が始まって沈殿槽は徐々に厚くなった。液層の厚さは降雨想定量に比例して増加した。

表1　糞尿貯留方式と糞尿性状(1995)
農家 ＮＹ ＨＧ ＩＤ ＨＭ ＨＹ ＨＳ 農試
貯留方法 地下ピット 地下
ピット		 地下ピット 地下ピット ラグーン ラグーン 地下
ピット
敷料条件 オガクズ オガクズ オガクズ オガクズ 細断麦稈 オガクズ オガクズ
採取場所 投入口 搬出口 搬出口 投入口 搬出口 投入口 搬出口 搬出部 投入側 散布液 投入口
撹拌有無 なし あり なし なし なし なし なし あり なし あり あり
スカム状態 なし なし 15-20cm なし なし なし なし 15-20cm 30cm 30cm なし
水分(%) 87.69 89.56 89.66 89.17 89.50 88.45 90.57 87.90 89.04 93.94 91.10
粘度
(mPa･s)		 19,000 11,500 10,500 10,500 6,500 13,000 5,200 25,000 18,500 425 2,100
T-N(原物％) 0.52 0.45 0.47 0.46 0.48 0.50 0.46 0.47 0.40 0.29 -
篩残量（注） 64.7 77.8 71.3 36.9 - 33.0 - 40.9 - - 44.2
（注）0.84mmの篩を用いて、糞尿を水洗・分離した時に篩に残った乾物の原物に対する重量割合。

表２　加水割合別の糞尿分離状況(1995年)
区　分 原料重
(kg)		 加水量
(kg)		 総重量
(kg)		 水分
(%)		 分離数
生糞尿 102.8 0.0 102.8 85.6 ０
10％加水 99.0 10.2 109.2 86.9 ０
30％加水 69.8 21.0 90.8 88.9 ２
60％加水 54.0 32.4 86.4 91.0 ５

表３　加水割合別の糞尿分離状況
　 処理１ 処理２ 処理３ 処理４
水　　分(%) 89.22 90.32 90.99 92.16
加水割合(%) 16.1 29.3 38.9 59.6
分離状況 * △ ○ ◎ ◎
分離層数 ３ ３ ４ ４
液層厚さ(cm) 5 10 15 20


図１　撹拌の有無による分離発生状況（上：50％加水撹拌、下：降雨50mm想定区）


４．成果の活用面と留意点

１）スラリーに対し30％程度の洗浄水等が混入する場合には、2週間に一度、十分に撹拌することでスカムの発生が防止できる。

５．残された問題とその対応

　簡易貯留施設（ラグーン）での雨水分離方法