資源開発ネイチャー


現場からの農業イノベーション

岩手に来て20年
開発人生を振り返る

ヨーグルト農法 籾殻暖房 籾殻循環利用

田舎の資源開発

何かが出来そう


                   今日は本業以外の開発を公開します。

     6年前から私個人で開発を行っている環境改善に関した開発がおおむね完成しましたので紹介します。

        都会から地方にきて約20年  田舎イノベーションに挑戦
             
       地方にきて開発のテーマを見つけるのに随分の時間を要した。
    犬の 散歩道   
       


     籾殻、燻炭 イノベーション W栽培企画10-9

             今月は、燻炭キルンを使って、栽培用液肥を同時製造していますがこれらの
            開発風景を 詳細に公開します。

                       

           本企画の全体的概要
            先ず、燻炭キルン(燻炭を自動的に製造する装置)を使って籾殻から燻炭を製造します。
           この時、籾殻燃焼が行われますが、燃焼に伴い排気ガスが煙突から発生する。
            上記の工程から生まれる物質は、籾殻、燻炭、液肥、である。先ず、燻炭と籾殻を混合
           さらに、堆肥を加えて植物栽培をするための栽培圃場を作る。

                   
                様々な野菜・・今までにない味の良さに・・・??? ビックリ

                土壌なし・・・燻炭籾殻圃場・・・野菜栽培

            例えば、土嚢袋に本燻炭土壌を用いてレタスを栽培してみよう。一定分の堆肥肥料を持った
           圃場にレタスの苗木を定植する。定植後15日は水を与え15日から,カーボン液肥を水20:液肥
           1に薄めて毎日9時と3時に土壌散布して、収穫終了まで続けます。また、キュウリ、ナス、
           トマト、ピーマン、などの野菜栽培においても同意ような栽培方法である。

           最大の特徴    (籾殻を徹底的にイノベーション、最も金のかからない経済的農業)
            本栽培方法は、籾殻から燻炭を製造して栽培圃場を作ります。さらに、燻炭製造に伴う熱量と
           排気ガスを利用して肥料を製造。それらの圃場と肥料を用いて様々な農作物の生産を行うものである。

            * 出発点である籾殻は・・・・・最も安い物質である。
            * 籾殻から出来る燻炭・・・・・極めて安い物質である。
            * 籾殻燻炭圃場   ・・・・・お金のかからない物質。
            * 排気ガス利用液肥 ・・・・・排気ガスはただ同然、(一部、窒素、りん酸、必要)
            * 圃場に土のう袋  ・・・・・土のう袋も低価格

           したがって、本農法は、けた外れに、お金のかからない農法である。

            * それでいて、農作物は無農薬栽培 (安全性)
            * 農業に新たな物質(炭酸水素カルシュウム、その他、微量温泉成分含有)
            * 土壌を使用しないため病気がない、 連作障害、その他の障害無し
            * 3年間野菜栽培結果、 味覚の向上が見られる


                      
                     味覚の向上・・・背景に意外な成分

           ここで籾殻の燃焼に伴う排気ガス(CO2)から、どうして肥料が出来るかを示す・・・???

            中学校の物理の時間に習ったと思うが・・・消石灰を溶かした溶液にCO2を吹き込むと
           溶液内に炭酸水素カルシウムが生成される。

            籾殻燃焼ガス から 液肥製造・・・含有成分(温泉成分)

                      石灰水と二酸化炭素の反応

             石灰水に二酸化炭素を吹き込むと、炭酸カルシウムが生成し、白濁する。

                   Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O

                 さらに多量の二酸化炭素を吹き込むと、透明になる。

                   CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO32

            これらの化学反応を利用して籾殻燃焼に伴う排気ガス(熱)と消石灰液を用いて液肥を生産して
           農作物を栽培する方法である。
            さらに、それらのメカニズムは、籾殻燃焼に伴う排気ガスをエントツ(上部の写真 右)に
           に示すように取り込み、 反応装置(上部の写真、左)の反応層内に排気ガス(一酸化炭素、炭化水素、
           窒素酸化物、二酸化炭素、その他、様々な微量成分)を取り込み同時に消石灰液(霧状)と反応させる
           事で、様々な成分が液体内に固定化される。(液体肥料)

           それらの工程から生産された 液肥成分表

                   
            栽培に使用する液肥は上記に示した物ではありません、さらに 工夫が加えてあります。

             本液肥を使っての栽培生育試験は正確には4年間で行われた。籾殻燻炭圃場の試験に
            加えて液肥を使った成育試験、ところが、試験結果はあまりにも良好な結果に・・ビックリ
            野菜の成長もさることながらトマト、ナス、ピーマンなどの味覚の良さに再度・・ビックリ
            このような事から成育試験から、一般敵な農業事業として踏み出したのであります。
                      
            この籾殻イノベーション物語は、ここまでが、第1章 これからの 第2章 は後日報告する。


             籾殻、燻炭イノベーション W栽培10-9
                            第2章

             ある時 温泉に入っていた。 焼石連邦のすそ野 (アテルイの里、山の中)
             秋の夕暮れ・・・風呂から上がり、脱衣室で頭の毛を乾かしていた。 何気なく横を見ると
            温泉成分が詳細に説明されている・・・成分表が表示 ・・ すると ある成分に目が
            止まった。
             炭酸水素カルシウム、どこかで聞いたことのある言葉・・・??? そお言えば、私が開発
            している液肥の成分・・・どこかで聞いたことのある言葉と思っていたが・・・???
            温泉成分だったのか、 なんとなく、もやもやしていた事が・・鮮明になって来た、気分。

             私が開発した、液肥成分は、排気ガス反応からの成分が多い、特にCO2 関連の炭酸水素
            カルシウム成分が多い、植物の生育に必須な成分窒素,りん酸、カリ、の含有が少ないため
            一部の成分を補充している。
             このような液肥成分、本肥料の特徴は、炭酸水素カルシウムなどの排気ガス関連成分が
            含まれて、植物栽培生育に使われている。などの特徴がある。つまり、温泉成分が植物栽培
            に使われるようになったことを示している。

             何かの本で読んだことが有る・・・温泉地の川の水を農業に使ったところ・・・野菜が
            美味しくなった・・・との情報を得たことを思い出した。温泉成分には様々なミネラル成分が
            多く含まれているようだ。前記し示した生育試験において味覚の向上作用が全品種において
            見られた事がありましたが・・・温泉地で見た温泉成分表のおかげでなんとなく見えてきた
            ように思われます。

             事務所の帰ってから、温泉成分についていろいろ整理してみました。温泉地において地下
            の温泉の発生を想像してみると、先ず、マグマによる熱源は存在する。炭酸水の原料になる
            石灰岩も存在するだろう、さらに、高圧高熱の状態では二酸化炭素も・・・したがって、
            私たちが行っている、石灰水と二酸化炭素の反応が温泉地の地下で行われていることは容易
            に想像出来るのである。


             W栽培企画10-9 の誕生

             籾殻から始まったイノベーション・・・籾殻暖房、燻炭製造、籾殻燻炭圃場、CO2液肥製造、
            これらの開発項目を総合的に合体した物が、籾殻、燻炭、イノベーションW栽培企画10-9
            (テンーナイン)である。
             以下、本企画をw栽培10-9という、開発項目の内、籾殻暖房機と燻炭製造は現在すでに事業化
            されているが w栽培10-9は事業化は行っていない・・・したがって、w栽培10-9を事業として
            考えた場合を示してみよう。

             * 農地を利用した太陽光発電
                農地を利用しての太陽光発電には、発電事業を行う農地においてその農地を用いて農作物を
               栽培しなければならない、など、太陽光発電事業を行うための条件がある。それらの条件を
               クリアヤーするための機能をw栽培企画10-9が有している。

             * 福島県原発事故汚染農地の有効利用
                原発事故で汚染された農地は土壌を入れ替えなければならない。畑などの農地は使えない
               のが現状である。これらの農地で農業を可能にする機能をw栽培企画10-9は有している。

             * 都市など農地が少ない所での農業栽培活動 (緊急災害地での農業)
                現在、の都市環境では農地などは少なく、事実状農業は不可能である。本、w栽培企画10-9
               は、ビルの屋上、廃工場跡、駐車場、などでの農業生産が可能になる特徴を示す。


                無農薬栽培・・・味覚の向上・・・環境に優しい

             次に、w栽培企画10-9 を事業企画として考えてみると
              * 先ず、資本と売り上げなどの費用対効果では
                 本企画ではけた外れの、お金のかからない事業である。したがって、事業としての
                費用対効果は優位に働き有効な数値を示している。
              *  例えば、農地を利用しての太陽光発電事業では、発電に伴う収入に農産物生産からの
                収入がプラスされることで収入は意外に大きく費用対効果敵数値も優れている。
              *  W栽培10-9を実施にあたっては、燻炭と籾殻からなる栽培圃場極めて軽い。したがって
                重労働な仕事はありません・・・軽作業で農業が可能になります。

        
             籾殻の有効活用から始まった籾殻燻炭イノベーション、次々に始まる新たな現象・・・???
            この次は( ^ω^)・・・何だろう・・・
          
 
            
                  
                          記事 作成中

        
         今年は圧倒的な積雪量 ビックリしている     今日は最近行われているイノベーションを紹介する 

                    

             籾殻暖房に関する 燃焼ガス対策 排気ガス環境改善
          資源開発ネイチャーでは籾殻の燃焼熱を用いて農業ハウスの暖房を行っている。開発当初の目的は
         圧倒的な暖房経費の削減を目標に開発が行われ、全国のハウス栽培農家で使われています。


         石油等の燃焼に対して、木材や籾殻等の燃焼ではどうしても煙突からの排気ガスは黒い煙が出てしま
         います。開発にあたって、籾殻暖房機は煙の出ない燃焼を目的に排気ガス開発が行われた。

                        

          木質や籾殻の燃焼に伴うCO2の発生は、カーボンニユートラル原理により規制対象外になっています。
         だからと言って・・・大量に放出させることにはなりません。・・・それは燃焼ガスはCO2 だけではない
         と言う事である。(一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物、二酸化炭素、その他燃焼灰に伴う粉塵)

          どうしたら ・・・ 少しでも綺麗な排気ガスに???

          1、燃焼室内部気体量を大きくする事に気が付いた
            中々、分からなかった燃焼現象を、ちょっとした きっかけで 重要な作用を発見

          2、今までの常識を超えた 酸素供給量 を試した (完全燃焼) 
            何事も・・・知識+現場+実行力  が基本でした。
                
              燃焼室体積が大きいのがポイント

          3、煙突からの排気ガスの清浄  ミスト噴霧(水)を用いた粉塵除去
            煙突上部に噴射ノズルを設置、水を利用してより綺麗な排ガスに
                 A ノズル噴射     B レギュレータ    C 取り出した粉塵
                    
                 
             A,B ・・・ ノズルの種類と水圧が重要
             C  ・・・ 排ガスから粉塵の取り込み量は ホットくん2日使用で写真に示した量
                                       

          4、熱によるベアリングの保護 (各部メカニズムの改善)
            水の冷却作用を応用・・・噴射ノズルの作用 (少量の水使用)
            同時に高温燻炭を急速に冷やす冷却作用を採用、一般的には燻炭に排出後水をかけている
            したがって 本方法では乾いた燻炭が排出
                

          上記に示した各種イノベーションは比較的最近に行われた実施例を公開しています。

          籾殻を燃料とした暖房機は製造販売を開始して13年程になります。少しでも良い商品に・・・・???
         と日々開発が行われて・・・・改善が進み 様々な充実した機能を有するようになりましたが・・・
         まだまだ これからも改良は果てしなく続くと思われます。
          

         籾殻暖房機 ホットくんの特徴
         * 冬季 農業ハウスにおいて トマト、キュウリ、栽培では 化石燃料使用による暖房経費の増大で
           経営が困難になっているようです・・・・???
           これら、課題の解消に籾殻暖房機の使用が増えてきました。
         新たなビジネスの模索
         * また、一方で大量の籾殻の処理に困っている農家も多く見られます・・・・???
           栽培ハウス暖房を行うことで経費の削減と燻炭製造販売を同時に行い、新たなビジネスを行っている
           農家も増えてきました。・・・参考にしてください。

           


          岩手に来て 最初に行ったイノベーション    排気牛乳の有効利用 ヨーグルト農法
   

       ヨーグルト農法 とは アミノ酸農法 であり ペプチド農法 であり カルシュム農法 でもある   

               さらに まとめて ヨーグルトカルチャー農法とも言える


                     
 
   開発テーマ発見

   たまたま、牛乳製造所の見学する機会を得て 牛乳製造プラントを見学中 最後に排気牛乳の処理作業の話を伺い
   何とか利用できないものか・・・と思ったのがヨーグルト農法の始まりでした
   
   科学的背景を模索
   農業とヨーグルトの関係を想像した時、植物の成育とヨーグルト成分は・・・??? とりあえず盛岡の図書館を
   訪ね、ヨーグルトの成分作用の専門書を読み漁った・・・次の週は農業 特に畑作及び果樹栽培の専門書を勉強した

   農業とヨーグルト
   始めのころは、生育との関係は分からなかったのが現実であった・・・???
   しかし、5年を過ぎたころから、少しづつ成分メカニズムが分かってきた それらの詳細は多くの因子があり、ここで
   それらを示すことは出来ないが、端的に言えば・・・ヨーグルトカルチャーと農業(生育)が結果的に且つ有効に結び
   ついたと思われるのである。

   ヨーグルト農法の効果
   ヨーグルト農法は様々な分野で使われています。その中でも特に強い効果が得られた分野を示す。
   特に強い効果は、果樹栽培とトマト栽培 リンゴ栽培、サクランボ栽培では、味覚の向上効果、ダニの抑制効果、
   収穫量の増大効果などが確認された。

   ヨーグルトカルチャー栽培効果、
   減農薬効果(ダニ剤の減少)      ・・・・ 農薬使用減少作用 80%減少効果
   病気の抑制(根に関する病気)      ・・・ 特に紋羽病効果
   味覚の向上作用            ・・・・ アミノ酸による味覚の向上作用は 果樹、野菜、水稲 全般
   ヨーグルトカルチャー効果はまだまだ多くの効果がある。

                      

   ヨーグルト農法 最大のエピソード
   ヨーグルト成分を農業に利用しようと考えたのはおそらく日本でも初めての試みだったと思われる。農業にヨーグルト
   カルチャーを利用しようと言っても・・・・農家の人々は・・・なんのこっちゃ 中々使ってもらえなかった・・???
   つまり、ヨーグルトカルチャーなるメカニズムが分からない人ばかり( ^ω^)・・・
   ところが、販売を始めて7年経過のころ・・・不思議な事が農家から判明してきました。
   リンゴ農家の多くにお婆ちゃんがいます。 お婆ちゃんは50年前にリンゴ園の農家のお嫁さんとして嫁いできました。
   嫁いで、40年 お父さんとリンゴ園経営を長年にわたって行ってきたそうです・・・したがって リンゴの味はだれよりも
   よく知っていたそうです。 ある日のこと お婆ちゃんから私どもの会社に電話がありました 
   「今年はヨーグルト農法さんが来ないようですが何故ですか」  と言ってきました。 
   「お父さんからヨーグルトの注文が有りませんでしたから 今年はまだ行っていません」 と返事をして電話を切った。
   しばらくして、お父さんから電話がかかり、
   「今年もヨーグルトを散布したいので、大ちゃんを持ってきてください」 との 電話が入った。
   「直ぐお届けします」と言って届けた。
   このような 出来事があちらこちらで 起こってきたのです・・・何故このような出来事が起こるのか( ^ω^)・・・
   リンゴ園のお父さんが ヨーグルト農法を進められて、リンゴ栽培に使用した。
   お婆ちゃんはそのことを知らずにいて その年のリンゴを食べて リンゴの味が変わったのに気が付いた、お父ちゃんに
   訪ねると 今年からヨーグルト農法をリンゴ栽培に取り入れたと知らされた。
   嫁いだ時から 長年にわたって苦労してリンゴ栽培を行ってきたお婆ちゃんは、リンゴが美味しくなったことを心から
   喜んでいた そんな時お父さんがヨーグルト農法を止めると言って 知らん顔 ・・・・
   困ったお婆ちゃんは・・・私の所に電話をしてきたのであった。  こんな出来事がそれ以来、毎年のように起こるよう
   これらの出来事、私には不思議に思えたのである・・・・ヨーグルトカルチャーとは全く理解していない反対側の
   人々が 結果的にヨーグルト農法を広めていたのである。・・・・・・・・??? お婆ちゃんは すごい ???

   ヨーグルト農法普及活動に関しては、まだまだ 面白い農業物語がたくさんありました・・・少しづつ紹介したいと考え
   ています。
   
   現在 ヨーグルト農法は考えていたほど普及していません。・・・・しかし 将来の農業に一点の光を放ったようだ

   
            岩手にきて 2度目に行ったイノベーション   籾殻の有効利用開発

                     

   開発テーマ 籾殻の有効利用
   ヨーグルト農法実施に伴い 農家を訪問 ・・・ あちらこちらの農家に籾殻が詰まれていることが気になっていた
   キュウリ栽培ハウスを訪問していた時 ・・・ 冬のハウス栽培 暖房経費が もう止めようと思っている・・・
   そんな、声をありらこちらで聞いた事が 籾殻開発を決意した。

   籾殻環境の背景
   先ず 籾殻を取り巻く背景から探ることにした・・・籾殻の利用は少なく大半の籾殻はいたるところに余っている。
   全国では200万トンが余っているようだ・・・
   籾殻開発では・・・始めから燃焼による熱利用と決めていた。 農業ハウス暖房の農家を訪ねると 殆ど全員・・・
   「重油の値段は高く、採算が取れない」 とのこと、籾殻を暖房に使えば・・・圧倒的な暖房経費削減を得られる

   籾殻開発の優位性
   先ず、籾殻を5粒ほど燃やしてみた・・・皿の上で5粒の籾殻の燃焼を幾度も観察・・・想像していた燃焼ではなかった
   籾殻が燃焼するのは籾殻本体ではなく・・・加熱されると先ず油分が燃えることが分かってきた。さらに 燃焼が進むと
   火は消えてしまうのである。
   籾殻の成分は セルロース、ヘミセルロース、リグニン、それらの成分に以外に多くの油分が存在している。・・・???
   この時・・・始めて ハウス暖房に籾殻が使えるかも・・・・と感じた。
   さらに、この時、籾殻の燃焼から燻炭の生成も示されていたがこの時にはそのことにきずかなかった・・・・???
   籾殻燃焼後では籾殻は灰になるものと思っていたが、暖房機が完成して燃やしてみて・・・始めて燻炭の生成が分かった
   のである。 
   昔から、燻炭は蒸し焼きして作るものだ・・・と信じていたが 燃焼からも生成されることが立証されたのである。つまり
   これらは全て籾殻油分の燃焼が因子になっている事である。

                      
           技術研究センターにて燃焼ガス試験     ホットくん燃焼風景

   籾殻の性質
   籾殻は比重が0,1である。始めの頃 あまり気にしていなかった・・・今になって支障が際立ってきた
   比重が異常に低いと・・・体積は異常に大きくなるのである。つまり 籾殻の移動に多くの経費が掛かるのである。
   例えば、10トン大型トラックに籾殻を満載したとしよう・・・籾殻の体積は多いが重量は1トンにしかならないのである
   発生発熱量は重量に比例するから体積の割にはエネルギー量は少ないのである。つまり、籾殻の輸送は出来ない事を示している
   籾殻暖房事業は籾殻を所有する人達しか有効利用できないと同時に広い範囲での事業は困難であった。

                      
                       籾殻の比重は0,1

   したがって、籾殻が余っていると言っても 且つ 有効活用と言っても 中々思うようにはいきません・・・・???
   さらに、また 籾殻暖房機を購入して籾殻を活用したとしても、効果が無ければ何にもなりません。
   幸いにして籾殻を有する人では籾殻は ただ 経済的効果は簡単に手に入れることが出来ますが、使用時には手間が掛かる
   これらの手間を経費として計上した上での費用対効果でなければならない・・・・開発を行うにあたって最も重視するのは
   実施した時の メリットとリスク を考慮に入れての開発が求められるのである。つまり、イノベーションとは費用対効果
   と技術開発とのせめぎあいが行われている。

   次に、籾殻の品質について述べる。
   籾殻暖房機を用いてハウス暖房を行うには、籾殻の品質が一定でなければなりません。 課題はいろいろあります。
     * わら、小石、などが籾殻内に混入している。
        これらの籾殻では暖房機が壊れてしまいます。 最悪の状態
     * 米の粉が混入している。
        燃焼が阻害される。煖房効率が下がり設定温度にならない可能性あり。
     * 雨などにより 籾殻がぬれている。
        ぬれた籾殻を使用すると、不完全燃焼が起きる。 一酸化炭素は鋼鉄おも腐食する。
   これらの原因は主に精米過程にあるようです。精米機の性能は一定ではないようでした。農協での精米は問題はありません。
   資金力もあり 高性能の装置を有している。 しかし 個々の農家では古い機械が使われていたり、精米工程の一部を排除
   したり、いろいろあるようです 籾殻暖房を行うには少なくとも・・・・石の混入とぬれた籾殻の使用は出来ない。
   籾殻の含水率は15%~25%以内が有効です。また、お米の粉の混入では混入濃度によりますが暖房中に燃焼が停止した
   例も確認しています。

                      

               エントツからのCO2を利用した液肥製造方法


    

   開発状況
   籾殻開発は農業ハウス暖房利用から始まった、3年を過ぎたころから・・・籾殻を徹底的に研究してみようと考えて・・・
   農業ハウス暖房、燻炭製造、かば焼き用炭開発、CO2を利用した肥料製造、水田とシリカ還元、籾殻発電、粉末籾殻発酵、
   などなど 様々な分野から籾殻イノベーションは行われている。
 
                       

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