成績概要書(作成 平成12年1月17日)
課題の分類 |
1.目的
開放型の簡易スラリー貯留施設(ラグーン等)での雨や雪の混入によるスラリー処理量の増加、スカム発生による攪拌作業の増加を防止するため、簡易なラグーンの被覆方法を検討しその効果を明らかにする。また、フリーストール牛舎搬出糞尿の堆肥化処理を支援するため、牛舎通路での糞と尿の分離構造を検討しその効果を明らかにする。
2.方法
1)簡易貯留施設におけるスラリーと雨・雪の簡易分離試験
根釧農試内のスラリー貯留用ラグーン(25m×25m×2m)において、貯留スラリーの上に雨水分離シートとして防水シート(クロステント、28.8m×28.8m)を設置し(図1)、1998年6月〜1999年11月の間、降雨や降雪の分離状況、降水の貯留状況、スラリー投入に伴うシートの状況、シートの破損状況、および設置費用を調査した。
2)フリーストール牛舎における尿分離機構と尿分離効果
根釧農試乾乳牛舎において、通路中央部にオーパイプを設置した尿分離機構を設置し(図2)、搾乳牛9頭を収容して尿分離の効果を検討した。
3.結果の概要
1)雨水分離シートは、ラグーンを空にしてスラリー投入・搬出用ホースを固定し、ラグーン全体を覆う形で広げて設置した。シート周囲はコンクリートブロック等で固定し、速やかにシートの上に水道水を投入してあおり止めとした(写真1)。
2)雨水分離シートを設置したラグーンでのスラリーの投入、搬出に問題はなかった。また、1年半の試験期間の間、降雨と降雪(降水量計約2160mm)による滞留水をスラリーと完全に分離でき、これを排水することでスラリーが溢れることはなかった。日射等による劣化により、雨水分離シート周辺部の一部に破損がみられたが、スラリーと接する部分の破損はなかった(写真2)。
3)雨水分離シート上の滞留水は、カリウム濃度が降水の平均的濃度よりも高かったが、雨水分離シートのスラリーと接する部分に破損はなく滞留水の透明度も高いので、そのまま排水しても問題がないと考えられた。
4)面積25m×25mのラグーンでの雨水分離シートの設置資材費用は176,820円で、面積あたりの単価は約283円/m2であった。
5)尿分離機構を設置した通路上の糞は人力で搬出し、約196kg/日が回収できた。糞中の水分は平均85.0%でそのままでは十分な発酵は期待できない水分であった(表1)。しかし、尿分離機構のないフリーストール牛舎通路上で回収した糞尿中の水分88.4%と比較すると、水分調節資材量をほぼ半減できることから、尿分離機構は堆肥化支援技術として有効であると考えられた。
6)回収された分離液は、尿と比較すると水分が95%と低かったが、その肥料成分組成から判断して尿に近いものと考えられ、尿分離機構により良好に尿が排除されたと考えられた。
図1 遮水シート敷設型ラグーン用の雨水分離シートの設置状況
図2 牛舎内尿分離機構の概略
写真1:雨水分離シート設置直後(1998.6.30)
写真2:試験終了直前のシート状態(1999.11.4)
表1 牛舎内尿分離機構設置時の糞、分離液の回収量および水分(1999)
採取月日 |
糞量 (kg) |
分離液量 (kg) |
糞水分 (%) |
分離液水分 (%) |
10 月13日 |
170 |
|||
10 月14日 |
176 |
6.1 |
85.27 |
94.53 |
10 月15日 |
193 |
6.8 |
85.19 |
95.36 |
10 月16日 |
207 |
12.1 |
84.52 |
96.09 |
10 月17日 |
200 |
13.7 |
84.80 |
95.68 |
10 月18日 |
232 |
14.7 |
85.35 |
94.91 |
平均 |
196 |
10.7 |
85.03 |
95.31 |
フリーストール床糞尿の水分(%) * |
88.43 |
*
:1999.10.18に根釧農試総合試験牛舎フリーストール牛舎の牛床間通路の床にて回収。
4.成果の活用面と留意点
①雨水分離シートを設置した場合のスラリーの投入方法は、冬期間、滞留水が凍結するため、ポンプあるいはスラリースプレッダ等による圧送とする。②投入搬出用ホースの固定は耐腐食性の高い構造とする。③雨水分離シート上の滞留水は、水深20cm程度を目安として適宜排水するが、必要に応じて水質検査を実施する。しかし、雨水分離シートに破損があり滞留水の透明度が低い場合は、スラリーと混合して圃場へ散布し、雨水分離シートを交換する。④厳冬期におけるフリーストール牛舎尿分離機構の状況は未検討である。⑤通路の勾配を考慮した除糞方法を採用する。
5.残された問題とその対応
①雨水分離シートの耐久性の検討 ②スラリーストア等への応用 ③滞留水の簡易水質判定法