功能性堆肥的制造方法与流程

本发明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。
背景技术：
：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号公报技术实现要素：发明要解决的课题本发明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发明的发明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，从而完成了本发明。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，本发明如下所述。[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。发明的效果根据本发明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]为本发明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发明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发明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]为表示使用本发明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发明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，根据本发明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。作为在本发明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，将颗粒表层部干燥后添加乳酸菌来制备，具体而言，可列举后述的具有下述工序的制备方法：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)、及乳酸菌添加工序(s5)。另外，作为本发明功能性堆肥的制造方法中菌担载下水污泥残渣颗粒的发酵方法，只要为可进行菌担载下水污泥残渣颗粒的发酵的方法，则没有特殊限制，从发酵效率的观点出发，优选将菌担载下水污泥残渣颗粒堆积并发酵的方法。作为该堆积并发酵的方法，只要为将菌担载下水污泥残渣颗粒堆积成山状并发酵的方法即可，作为堆积的形态，可列举圆锥状、棱锥状、截圆锥状、截棱锥状、以及上述形状向特定方向扩展的山脉状等。具体而言，可列举后述的堆积工序(s6)及发酵工序(s7)中的方法。如图1所示，就本发明功能性堆肥的制造方法而言，例如具有下述工序：将下水污泥残渣颗粒扩展成平面状的平面化工序(s1)、将下水污泥残渣颗粒进行水分调节的原料水分调节工序(s2)、在经过平面化工序(s1)及原料水分调节工序(s2)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(s3)、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(s4)、在经过颗粒表层部干燥工序(s4)后的下水污泥残渣颗粒中添加乳酸菌的乳酸菌添加工序(s5)、将经过乳酸菌添加工序(s5)后的下水污泥残渣颗粒堆积的堆积工序(s6)、和使经过堆积工序(s6)后的下水污泥残渣颗粒发酵的发酵工序(s7)，还可具有上述以外的工序。另外，发酵工序(s7)优选具有翻动工序(s71)及发酵时水分调节工序(s72)。平面化工序(s1)为将下水污泥残渣颗粒扩展成平面状的工序，只要为颗粒均匀地扩展的状态即可，也可为一部分颗粒重叠的状态。通过该平面化工序，可使添加的芽孢杆菌附着于全体中，同时可抑制因芽孢杆菌的代谢引起的温度急剧上升。原料水分调节工序(s2)为对下水污泥残渣颗粒进行水分调节的工序，若原料颗粒原本具有适当的水分量，则并不是必需的。在本工序中，通过赋予水及根据需要进行干燥，可将赋予了芽孢杆菌的载体调节成特定的水分量(含水率)。就本工序而言，其处理的全部或一部分可与芽孢杆菌添加工序同时进行，例如，可在下水污泥残渣颗粒中添加规定量的水，然后添加芽孢杆菌溶解水来调节最终的水分量，也可预先不在下水污泥残渣颗粒中添加水，而在下水污泥残渣颗粒中添加芽孢杆菌溶解水来调节最终的水分量。在此，作为所调节的下水污泥残渣颗粒的含水率，优选为25～70质量％，更优选为30～60质量％，进一步优选为40～60质量％。需要说明的是，就在此提到的含水率而言，在添加芽孢杆菌时同时添加水的情况下指包含其的含水率，指芽孢杆菌添加时(刚刚添加后)的含水率。通过本工序，可使颗粒膨润从而使菌体浸透至颗粒内部，并且可提高菌体的活性。另外，就该原料水分调节工序而言，还可将其处理的一部分或全部在平面化工序前进行。即，还可在扩展成平面状前进行水分调节，将该水分调节后的颗粒扩展成平面状。芽孢杆菌添加工序(s3)为在经过平面化工序(及原料水分调节工序)后的下水污泥残渣颗粒中添加芽孢杆菌的工序，优选在将芽孢杆菌溶解于规定量的水中的状态下，在颗粒全体中均匀添加。如上所述，将下水污泥残渣颗粒扩展成平面状时，易于使芽孢杆菌附着于全体中。作为在本发明的方法中添加的芽孢杆菌，例如可列举枯草芽孢杆菌(bacillussubtilis)、特基拉芽孢杆菌(bacillustequilensis)、死谷芽孢杆菌(bacillusvallismortis)、莫海威芽孢杆菌(bacillusmojavensis)、解淀粉芽孢杆菌(bacillusamyloliquefaciens)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(bacillussubtilissubsp.subtilis)、枯草芽孢杆菌斯氏亚种(bacillussubtilissubsp.spizizenii)、枯草芽孢杆菌沙漠亚种(bacillussubtilissubsp.inaquosorum)、纳豆芽孢杆菌(bacillussubtilisvar.natto)，其中，优选纳豆芽孢杆菌(纳豆菌)。上述芽孢杆菌可单独使用1种或者也可组合2种以上而使用。作为芽孢杆菌的获得方法，没有特殊限制，可使用市售品。另外，例如还可使用纳豆等包含芽孢杆菌的食品本身、或从它们中分离的芽孢杆菌。接着，颗粒表层部干燥工序(s4)为将下水污泥残渣颗粒的表层部干燥的工序，为通过将颗粒的表层部干燥从而使芽孢杆菌担载于颗粒内部的工序。在该颗粒表层部干燥工序中，例如，在芽孢杆菌添加后进行12～48小时自然干燥，也可根据需要一边将颗粒组搅拌一边进行干燥。需要说明的是，直接以平面状进行干燥时，在颗粒组的上层部与下层部无法成为均一的干燥状态，至少颗粒组上层部以颗粒单体表层部的一部分成为干燥状态的方式进行干燥。乳酸菌添加工序(s5)为在表层部干燥后的下水污泥残渣颗粒中添加乳酸菌的工序，为在扩展成平面状的颗粒中从上方添加乳酸菌并使乳酸菌担载于颗粒表层部的工序。作为添加的乳酸菌，例如可列举乳酸杆菌属(lactobacillus)、双歧杆菌属(bifidobacterium)、乳球菌属(lactococcus)、肠球菌属(enterococcus)、链球菌(streptococcus)、片球菌属(pediococcus)、明串珠菌属(leuconostoc)的乳酸菌。这些乳酸菌可单独使用1种或者也可组合2种以上而使用。作为乳酸菌的获得方法，没有特殊限制，可使用市售品。另外，例如还可使用酸奶等包含乳酸菌的食品本身、或从它们分离的乳酸菌。需要说明的是，就乳酸菌的添加而言，至少针对扩展成平面状的状态的下水污泥残渣颗粒进行，但通过在下一工序中针对成为堆积状态的下水污泥残渣颗粒也再次进行，能够更加全面地对全体颗粒赋予乳酸菌。通过在作为原料的下水污泥残渣颗粒中添加芽孢杆菌，使颗粒表层部干燥后添加乳酸菌，由此可在颗粒内部担载芽孢杆菌且在表层部担载乳酸菌，可在颗粒上形成2种菌的双层结构。通过使用2种温度活性区域不同的菌体，由于各菌体相互活化，因此不需要物理性加热装置，仅自然发酵即可维持60℃～70℃的发酵温度。堆积工序(s6)为将下水污泥残渣颗粒堆积的工序，例如，优选在乳酸菌添加完成后于1小时以内进行，更优选于30分钟以内进行。就该工序而言，例如优选以将平面状的颗粒组从外侧包入的方式形成山状，优选形成尽可能高的山，特别优选以休止角进行堆积。另外，由于将颗粒组堆积成山脉状(向特定方向扩展的状态)来进行发酵能够高效地将大量的菌担载下水污泥残渣颗粒进行发酵，因此优选。发酵工序(s7)为使堆积状态的下水污泥残渣颗粒发酵的工序，根据需要将翻动(翻动工序：s71)及水分调节(发酵时水分调节工序：s72)进行1次或2次以上。即，颗粒组的发酵温度降低时，通过在进行翻动的同时调节水分量，可实现氧的供给及菌体分布的平均化，能够持续进行均一的发酵及有用微生物的增殖。另外，通过该翻动，颗粒的表层部成为粉状而从颗粒本体分离，从而成为块状的颗粒与粉体的混合体。在本发明中，由于以堆积状态进行发酵，从堆积状的颗粒组的中央部朝向顶点因微生物而长时间形成高温区域，因此内部的包含芽孢杆菌及乳酸菌的有用微生物的活性提高。另外，在外侧表层部和深层部形成温度差不同的区域，从而可形成温度区域不同的菌体的活性区域。例如，在距离表面深度5～10cm的层中丝状菌类增殖，在其内侧乳酸菌类及氧化细菌类增殖，在深层部芽孢杆菌类增殖。表层附近的温度保持为30～45℃左右的温度区域，深层部的温度保持为60～70℃左右的温度区域。认为在发酵过程中，在堆积状的颗粒组中会发生如下作用，据此认为仅通过自然发酵就能够高效地生产有用的功能性堆肥。首先，发现担载于下水污泥残渣颗粒的芽孢杆菌及乳酸菌的活动时，就乳酸菌而言，由于其活性温度区域低于芽孢杆菌，因此成为颗粒发酵的促进剂，使温度上升至芽孢杆菌的活动温度区域。即，首先，活性温度区域15～42℃的乳酸菌在颗粒单体表层部将作为水溶性成分的单糖类分解，因在其分解过程中产生的代谢热使颗粒单体的温度上升。进而，乳酸菌因代谢而产生了大量的乳酸、抗生素，使颗粒单体表面周围的环境成为酸性，使不耐酸的其他微生物无法靠近，另外通过抗生素将杂菌等微生物排除。通过颗粒单体表层部的乳酸菌的活性，颗粒单体温度缓缓上升，存在于颗粒单体内部的在高温区域发挥活性的芽孢杆菌(活性温度区域20～65℃)慢慢开始活动。芽孢杆菌将颗粒单体内部的有机物分解而转化成单糖类，该单糖类再次通过表层部乳酸菌的代谢而被利用。上述大量微生物一起将颗粒单体的有机物分解所产生的代谢热使狭小范围内的堆积状的颗粒组深层部的温度上升至60～70℃。通过使堆积状的颗粒组深层部的温度上升至60～70℃，可杀灭缺乏耐热性的病原菌、杂菌等。进而，堆积状的颗粒组深层部的温度达到乳酸菌死灭温度时，乳酸菌死灭，死灭的乳酸菌被用于芽孢杆菌的代谢，因此可使芽孢杆菌稳定增殖，进而可使乳酸菌的乳酸等代谢副产物附加于颗粒单体。其中，由于在堆积状的颗粒组的外侧表层部未达到乳酸菌死灭温度，因此与深层部相比存在包含乳酸菌和氧化细菌的大量微生物。这样一来，通过在本发明的发酵过程中使用乳酸菌和芽孢杆菌，能够不需要加热装置而高效地进行自然发酵。另一方面，从堆积状的颗粒组全体来看时，在堆积的初始阶段，丝状菌类大量繁殖，在堆积状颗粒组的外侧表层部以5～10cm的厚度生成丝状菌类的高密度层后，在全体中丝状菌类开始繁殖，同时伴随着内部温度的上升，芽孢杆菌增殖、其他的氧化细菌类的代谢活性升高，在深层部的60～70℃的高温区域与堆积状颗粒组的侧面表层部的30～45℃的低温区域之间产生温度差。因该温度差的不同，在堆积状颗粒组的表层部在低温区域活动的丝状菌类的活动变得活跃，在其内侧，成为乳酸菌、氧化细菌类及芽孢杆菌的混合活动域，在深层部在高温区域发挥活性的芽孢杆菌活跃地活动。另外，在堆积状颗粒组的深层部，进行基于有用微生物的需氧发酵，糖类、蛋白质、半纤维素、纤维素被分解且被无机化成水及二氧化碳、氨，一部分作为微生物的代谢产物而残留。一部分所生成的水蒸气等从顶上部释放，因堆积状颗粒组的表层部的丝状菌类的高密度层，一部分无法从侧面部释放，无法从顶上部释放的包含代谢产物的水蒸气在堆积的颗粒内部自然对流。在自然对流的过程中，代谢产物聚合而生成难降解性化合物，颗粒所包含的木素、鞣酸等难降解性的残留物与代谢产物的聚合物反应，从而生成腐殖质(富里酸、腐殖酸)。另外，复合的代谢产物的水蒸气的一部分从堆积状颗粒组的顶上部释放，从而堆积的内部被减压，因减压而发挥从侧面表层部的间隙吸入空气的作用，堆积状颗粒组内部的有用微生物的需氧发酵被促进，从而进一步发生聚合反应。在本发明的堆肥的制造方法中，优选将所堆积的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。作为被覆材，可列举片材、截圆锥状的型箱等，优选由可遮蔽紫外线的材料形成。通过用被覆材覆盖使其发酵，堆积状颗粒组被保温，内部的温度升高而发酵被促进，从而堆积状颗粒组的发酵更加均一地进行。即，通过该被覆材的保温效果，在难以进行发酵的堆积状颗粒组的中央下部(深层部)的温度升高而发酵被促进，由此通过发酵所生成的包含氨的水蒸气等从山的顶部被释放，并且，与其相伴地，外气从山的底部侧面被导入。进而，会发生下述这样的良性循环：因外气的导入而氧化细菌类等的活动变得活跃，从而进一步促进内部的发酵。另外，通过被覆材能够防止发酵所产生的包含氨的水蒸气等向外部扩散，可使所制造的堆肥所包含的包含氨的水蒸气等的含量增加，通过活性菌可高效地消化氨，从而可使堆肥内部的硝酸态氮的含量增加，因此可提高功能性堆肥的肥效。另外，通过被覆材可遮挡紫外线，从而可防止发酵时有用的菌(在表面生长的丝状菌等)死灭。另外，在本发明的堆肥的制造方法中，还可从堆积状颗粒组的下方中央朝向上方导入空气。据此，可促进难以进行发酵的堆积状颗粒组的中央下部(深层部)的发酵。需要说明的是，使来自堆积状的颗粒组的下方中央的空气导入量增多，且使其周围的空气导入量减少，还可从堆积状颗粒组的下方全体导入空气。在本发明的功能性堆肥的制造方法中，在从发酵开始的14～20天中，可作为与腐熟堆肥相同的堆肥利用。在以往的堆肥、博卡西肥料(bokashifertilizer)的制造中，发酵期间需要在60～65℃温域进行1～2个月，相比而言，可知基于本发明的方法的发酵可高速进行。就通过本发明的制造方法所制造的功能性堆肥而言，与作为原料的下水污泥残渣颗粒相比，含有2～3倍以上的富里酸、腐殖酸。富里酸、腐殖酸为在自然界中仅微量生成的贵重资源，为据说在自然界中为了形成1cm的堆积而需要100年左右的物质。本发明的制造方法具有下述特征：能够以极短时间生成这样的生成耗时的富里酸、腐殖酸。另外，通过本发明的制造方法所制造的功能性堆肥具有有效引诱土壤线虫、白螨等对土壤改良有效的小动物的效果，还具有使土壤中的放线菌增殖的效果。另外，使用通过本发明的制造方法所制造的功能性堆肥(发酵颗粒)来培育植物时，发现植物的根进入发酵颗粒中这样的现象(参见图2及图3)。这样的土壤线虫等的引诱、根的导入可认为是对动植物而言良质的自然的土，为接近极良质的自然的土的证据。通过本发明的制造方法所制造的功能性堆肥所带来的这样的生物相(biota)的改善，可大大改善土壤中理化性质的特性。就土壤环境的改善而言，也会对植物生长的促进、品质提高、耐病性等产生影响，因此通过有效应用利用本发明的制造方法所制造的功能性堆肥，可实现作物的品质提高、收率的稳定性、基于肥料1体化的便利性的提高、及低成本生产体系的确立等所带来的经营稳定。进而，有助于循环型农业的确立，从而能够实现可持续农业。另外，所制造的功能性堆肥由通过有用微生物的代谢而分解的粉状堆肥、和包含大量未分解部分的颗粒状堆肥这两种构成，它们根据用途可混合使用，也可相互分开使用。就通过本发明的制造方法所制造的作为粉状和颗粒状的混合体的功能性堆肥而言，用作农林业中栽培植物的肥料时，易于被土壤微生物降解，可给态氮呈现较快的粉状物质对植物的初始生长发挥显著效果，其后，包含大量不可给态氮的颗粒状物质被土壤微生物降解，可长期呈现可给态氮，因此可稳定地对植物生长发挥效果。另外，作为另一个的本发明，是将在颗粒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进行堆积并使其发酵的发酵方法，发酵方法的详细内容如上述的说明。作为在本发明中使用的颗粒，可列举上述的下水污泥残渣颗粒、其他的有机资材颗粒(家畜的粪尿颗粒、木质颗粒)。根据本发明的发酵方法，能够以比自然发酵更短的时间发酵。实施例1以下，根据实施例来具体地说明本发明，本发明的范围并不限定于此。作为用作原料的下水污泥残渣颗粒，使用将由低分子化处理后的下水污泥残渣形成的“东长崎实证1号”(日本农林水产大臣注册肥料)颗粒化为直径10mm、长度25mm左右的形状而得到的下水污泥残渣颗粒。首先，从柔性容器取出约1000kg用作原料的下水污泥残渣颗粒，扩展成平面状并放置1周。此时，测定放置1周后下水污泥残渣颗粒的三个位置的含水率，算出平均值。就含水率的测定而言，在适当选择的3点中，使用加热干燥·质量测定方式的红外线水分计fd-610(株式会社kett科学研究所)，针对1个样品5g进行30分钟的加热干燥，并进行含水率的测定。从放置1周后扩展成平面状的下水污泥残渣颗粒的上方整体加入170l水来进行加水。其后，将从市售的纳豆分离的芽孢杆菌溶解于水并调节为30l，将该调节后的物质加入到下水污泥残渣颗粒全体中。最初仅上层部润湿，约3小时后直至下部也润湿。在刚刚加入芽孢杆菌后，通过与上述相同的方法测定含水率。使添加了芽孢杆菌后的下水污泥残渣颗粒干燥12小时后，将10l溶解了200ml乳酸菌(由米糠培养的乳酸菌)的水从下水污泥残渣颗粒的上方加入，堆积后再次全体地散布10l溶解了200ml乳酸菌的水，进一步散布10l水。此时，测定堆积的高度及宽度，在距离堆积的下水污泥残渣颗粒的顶上部30cm深度处设置温度计(株式会社t&d公司制温度记录仪)，每隔5分钟测定温度，持续至发酵处理完成。发酵1周后进行第1次翻动，堆积后添加100l水。此时，测定翻动前后的下水污泥残渣颗粒山的高度及宽度。另外，测定翻动前的含水率、以及翻动及水添加后的含水率。就含水率的测定而言，从堆积状的颗粒的山的一半高度的侧面部深度20cm处的3个位置，分别采集约5g，使用加热干燥·质量测定方式的红外线水分计fd-610(株式会社kett科学研究所)，针对1个样品5g进行30分钟的加热干燥，并进行含水率的测定。进一步发酵5天后进行第2次翻动，堆积后添加100l水，进一步发酵8天，完成颗粒中的堆肥处理。实施例2不进行将从柔性容器取出的下水污泥残渣颗粒在扩展成平面状的状态下放置1周的操作，除此以外，通过与实施例1相同的方法制造堆肥。实施例1及2各测定时的颗粒的含水率、堆积时山的高度及宽度分别如表1及2所示。[表1][颗粒含水率][表2][山的高度及宽度]另外，实施例1中发酵处理时的下水污泥残渣颗粒的温度变化如图4所示。根据图4可知从发酵开始数小时后，温度升高且大于70℃后，至功能性堆肥完成为止显示出降低的倾向。作为特征，在第1次翻动前，从发酵期间起始的5天内维持为60℃以上。于发酵温度在第8天成为50℃以下的时刻实施翻动，于第14天再次成为50℃以下的时刻实施翻动。第14天翻动处理以后的发酵温度未显著上升，因此成为发酵处理完成的标准。另外，可知在初始阶段、水分调节后，颗粒组内部的温度升高。通常，若发酵温度以60℃～70℃持续2天，则内部的细菌、病原菌等死灭。在本技术中，1次发酵(60℃以上)的状态维持5天以上，因此可明确为安全的肥料。即，表明在本发明的处理方法中，不需要加热装置等而可高效地进行自然发酵。[实施例1中制造的功能性堆肥的评价]关于实施例1中制造的功能性堆肥、及作为原料使用的下水污泥残渣颗粒(比较例1)，在第三方机构进行成分分析。需要说明的是，关于富里酸及腐殖酸的分析，使用国际腐殖质学会法。关于阳离子交换容量的分析，使用肥料分析法5.31.2。关于硝酸性氮及亚硝酸性氮的分析，使用肥料分析法7.6。关于碳氮比的分析，使用肥料分析法。其结果如下述表3所示。[表3]分析项目单位实施例1比较例1富里酸mg/g12.04.1腐殖酸mg/g5.22.4阳离子交换容量(cec)meq/100g63.051.8硝酸性氮(n)％小于0.01小于0.01亚硝酸性氮(n)％小于0.01小于0.01碳氮比(c/n比)-88如表3所示，在实施例1的功能性堆肥中，与比较例1相比，富里酸成为约3倍，腐殖酸成为约2倍。即，表明通过使用本发明的处理法，可在非常短的时间内使作为原料的下水污泥残渣颗粒腐殖化。需要说明的是，李(2009年；牛粪尿堆肥所包含的水溶性腐殖质的结构与功能(牛ふん尿堆肥に含まれる水溶性腐殖物質の構造と機能))报道了对通过堆积方式和搅拌方式的2种方式进行了9天的前处理发酵后的堆肥(初始阶段)、及进行了60天的2次发酵的处于处理完成阶段的堆肥(后期阶段)的富里酸量进行调查，在堆积方式中发酵期间增长时富里酸量增加，在搅拌方式中富里酸量减少。在基于以往的搅拌方式的高效发酵技术中，还提到了因以短时间处理，未进行微生物降解，从而无法进行腐殖化，无法期待腐殖质增加。本发明为堆积方式，尽管处理期间短，但富里酸量与原料相比增高3倍。即，表明通过使用本发明的处理法，可快速进行基于微生物降解的腐殖化。另外，如表3所示，实施例1的阳离子交换容量(cec)为63meq/100g。通常，作为堆肥腐熟的判断标准，阳离子交换容量(cec)必须为60meq/100g以上，可判断实施例1的功能性堆肥为腐熟状态。另一方面，比较例1的颗粒(原料)的阳离子交换容量(cec)为51.8meq/100g，因此为未腐熟状态。即，通过实施例1的20天的发酵处理，可使未腐熟的颗粒(原料)完全腐熟化。[实施例3]将通过与实施例1同样的方法制造的功能性堆肥(处理后颗粒)施用于土壤，针对栽培罗马花椰菜(romanesco)后从土壤回收的处理后颗粒，通过第三方机构进行富里酸(国际腐殖质学会法)和阳离子交换容量(cec)(肥料分析法5.31.2)的分析。就分析的结果而言，从土壤回收的处理后颗粒的富里酸量为2.5mg/g，阳离子交换容量(cec)为53.6meq/100g。从土壤回收的处理后颗粒的富里酸量低于土壤施用前的处理后颗粒，认为这是由于颗粒所包含的富里酸被用于土壤的团粒结构的形成、作物生长等。即，认为所生成的腐殖质通过颗粒、土壤所包含的铁、铝的交联键合而与粘土矿物结合，从而形成腐殖粘土复合体。腐殖的作用为改变土壤的物理性质，即腐殖的有机酸通过粘着性与土壤粘土等微细粒子和粗大粒子固结而形成团粒结构，从而可改变土壤的物理性质。通过形成团粒结构，排水性、保水性、通气性变好。另外，腐殖具有提高土壤的保肥力、ph缓冲作用的效果。腐殖含量多时，负电荷增强，阳离子的吸附量也增多，因此阳离子交换容量(cec)增加。另外，腐殖还会对土壤的生物相产生影响。例如，具有使多种多样的微生物增加的效果，还具有引诱蚯蚓等小动物的效果。实际上，确认到处理后颗粒施用田圃中的蚯蚓增加，另外可有效引诱土壤线虫、白螨到处理后颗粒中。进而，在田圃中确认到作为放线菌释放的臭气的土臭素的产生。即，表明由于本发明所制造的功能性堆肥包含构成腐殖的物质，因此具有改善土壤环境的效果。实施例4将通过与实施例1同样的方法制造的功能性堆肥施用于土壤，栽培白菜及人参。栽培后土壤硬度的测定结果如表4所示。作为对比，使用化肥及牛粪代替本发明的功能性堆肥，测定通过与实施例3同样的方法栽培白菜及人参后的土壤硬度(比较例2)。就土壤硬度的测定而言，在各作物收获后，使用山中式土壤硬度计，对来自各垄的截面的上下3个位置共计6个位置的土壤硬度进行测定。其结果如表4所示。[表4]白菜(mm)人参(mm)实施例45.4±0.76.3±0.5比较例28.1±1.48.8±0.6由表4的结果可知，实施例4的土壤的硬度低，为柔软的土。认为这是由于加入了本发明的功能性堆肥的土壤因腐殖而形成了团粒结构。[实施例5]在表3的结果中，就实施例1的功能性堆肥(处理后颗粒)而言，几乎未检测出硝酸性氮及亚硝酸性氮，与比较例1的原料颗粒同等，发明人从迄今为止的经验认为土壤施用时硝酸性氮量(硝酸态氮)的供给量增加，进行了以下试验。在22l播种机中填充16kg黄色细粒土，向其中加入通过与实施例1同样的方法制造的功能性堆肥625g(氮量20g/m2)并混合。其后加水1l。加水处理以3天的间隔进行。每天混合土壤后，采集100g土壤，使用微型硝酸根离子计(laquatwinb-741，堀场制作所制)进行硝酸态氮的分析。作为对比，使用作为堆肥的原料所使用的下水污泥残渣颗粒(氮量20g/m2)及化肥200g(氮量20g/m2)，与实施例5同样进行硝酸态氮的分析(比较例3及4)。其结果如图5所示。如图5所示，就实施例5的处理后颗粒及比较例3的原料颗粒而言，加水1l后的硝酸态氮浓度存在增加的倾向，随着时间的经过，含水率减少且硝酸态氮浓度存在减少的倾向。相对于此，比较例4的化肥与含水率无关而显示出增加的倾向。该不同是由于实施例5的处理后颗粒及比较例3的原料颗粒为有机资材，与化肥相比，成为硝酸态氮的过程较为耗费时间。将实施例5的处理后颗粒与比较例3的原料颗粒的硝酸态氮浓度进行比较时，表明处理后颗粒的硝酸态氮浓度比原料高。另外，认为就实施例5的处理后颗粒及比较例3的原料颗粒而言，土壤干燥时微生物的活性度降低，因此硝酸态氮浓度降低。因此，表明就实施例5的处理后颗粒而言，在功能性堆肥的制造过程中由于有机物成分被有用微生物(芽孢杆菌、乳酸菌、氧化细菌等)分解、以及在制造工序中添加上述有用微生物，因此加入土壤后与原本存在于土壤的有用微生物(放线菌类等)共存，可进一步顺利地进行增殖，另外由于可引诱对土壤中的有机物进行粗分解的小动物，因此土壤施用后的可给态氮的呈现比原料快。[实施例6]使用通过与实施例1同样的方法制造的功能性堆肥，栽培春作马铃薯。作为对比，在相同条件下使用作为原料的下水污泥残渣颗粒，栽培春作马铃薯(比较例5)。算出收获的马铃薯的每一株的个数、上芋数及上芋重量的合计值。其结果如表5所示。[表5]平均个数(个/株)上芋数(个/株)上芋合计重量(g)实施例659472.0比较例536340.0由表5的结果可知，使用实施例6的功能性堆肥时，与作为日本农林水产大臣注册肥料的原料下水污泥残渣颗粒相比，也可促进作物的生长，实施例6的功能性堆肥为非常有用的肥料。[实施例7]与实施例1同样地堆积颗粒后，将除距离顶部30cm及距离地面30cm以外的中央部用乙烯树脂薄板覆盖，与实施例1同样地进行颗粒的发酵，从而制造功能性堆肥(参见图6)。比较实施例7制造的功能性堆肥、及实施例1制造的功能性堆肥的发酵温度及氨态氮含量。发酵温度的结果如图7所示，氨态氮含量的结果如表6所示。[表6]如图7所示，认为是通过用被覆材覆盖使其发酵、堆积状的颗粒组被保温、内部的温度升高使得发酵被促进而获得的结果。另外，如表6所示，通过实施例7制造的堆肥的氨态氮含量多于实施例1制造的堆肥的氨态氮含量。认为该结果是由于通过用蓝色片材将所堆积的颗粒的一部分被覆，颗粒的发酵被促进，并且，作为肥效有效的氨向外部流出得以防止。工业上的可利用性本发明可制造非常有用的功能性堆肥，因此在工业上的有用性高。权利要求书(按照条约第19条的修改)1.发酵颗粒的制造方法，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所述的发酵颗粒的制造方法，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所述的发酵颗粒的制造方法，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中任一项所述的发酵颗粒的制造方法，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.如权利要求4所述的发酵颗粒的制造方法，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.如权利要求1～5中任一项所述的发酵颗粒的制造方法，其特征在于，使其发酵14～20天。7.如权利要求1～6中任一项所述的发酵颗粒的制造方法，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.如权利要求3～7中任一项所述的发酵颗粒的制造方法，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.如权利要求1～8中任一项所述的发酵颗粒的制造方法，其特征在于，所制造的发酵颗粒为堆肥。10.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。当前第1页12