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EMバイオトイレの作り方

カテゴリ : 無題





EMバイオトイレの作り方

 第一章

  EM培養液

 EMバイオトイレでは、極端な話、EM培養液を有機質汚物に投入攪拌するだけで瞬時に悪臭や腐敗問題が解決する
 面倒な設備を考えずとも、良質の培養液をトイレの便槽に入れて攪拌するだけで、たちまち悪臭は消え、腐敗菌主導から乳酸菌主導の発酵へと変化するのである

 したがって、何よりもEMモルトの自家培養の技術がもっとも大切である
 良い培養液を作るためには、たくさんの経験と失敗が欠かせない
 失敗しないポイントは温度管理である

 その次に、屎尿排水を畑や水路に流せるまで高度浄化するための技術工夫を学び、排水を環境に流しても好結果を得られるシステムを作り出せるように知識を磨く必要がある

 ここでは最初にEM培養液を作るために必要な知識を書いておく

 EM培養液の作り方
 必要なもの 20リットルポリタンク・EMモルト・糖蜜・溶解バケツ・温度計・攪拌用具(長めのシャモジが良い)、それに50度以上の湯と水が必要になる


① モルト

 現在、アマゾンやホームセンターで入手可能なEMモルトは、EM生活のものとサン興業のもので、いずれも1リットル2160円と価格は同じだが、品質はやや異なる
どちらを使っても、あまり変わらないが、たくさん作ってきた経験から、ややサン興業に分があるように思える

 もっとも理想的なトイレ用培養液は、仕上がり具合が、糖蜜の臭いに加えて、若干のウンコ臭さ(貯木場のラワンの臭い)があるのが望ましい
 このときのバクテリア構成については、まだよくわからない

 EMBCモルトを培養すると、自然にその臭いが出てくるが、EM生活のモルトでは糖蜜の臭いしか出ない(EMBCモルトは柳田ファームで4700円で買えるが、あまりに高価なので薦めない)
 EMBCは誘導酵素だけが含まれていて種菌は空中からや鶏糞、原生林腐葉土などから取得するため、培養技術のハードルが高い
 EMは最初から80種の生菌が含まれているので、温度と糖蜜管理だけを確実にすれば誰でも失敗なく作ることができる(ただしEMBCに比べて拮抗作用が起きやすい)
 サン興業モルトでは、貯木場の臭いが出やすく、この臭いが出ると非常に強力な培養に成功したことを意味する

② 糖蜜

 培養は米のとぎ汁や糠などでも可能だが、乳酸発酵を効率化するためには糖蜜が望ましい
 白糖は不可、うまくできない 黒糖は大丈夫だが高価すぎる
 糖蜜がリットル単位では高価なので、私は一斗缶(17リットル)5000円前後のものを通販から購入している

 普通はポリエチレンタンクに20リットルのEM培養液を作るのに、糖蜜が1~2リットル(厳密である必要はない) モルトが500cc 残りは湯ということになる

 このとき初期の温度管理が培養の結果をまともに左右する

 まず糖蜜1~2リットルを容量15リットル程度のポリバケツに入れ、これを50度以上10リットル程度の湯を注入、長いしゃもじなどで攪拌する
 50度以下、冷たい水で溶解するのは不可能に近いので湯を作る設備が必要になる
 大きな鍋やヤカンに湯を沸かしてもよい
 糖蜜が完全に溶けるまで何度も湯を注入して溶かす

 当初は塩や糠を少量入れたり工夫を凝らしたが、結局面倒になり、今では糖蜜だけを使っている
 これで10年以上、問題が起きたことはない
 糠のような粒状質を入れると、噴霧器を通らなくなるのでやめておいた方が無難

③ 温度管理

 十分に溶けたなら、これをポリタンクに入れて残りの空間に湯や水を投入してゆくが、このとき温度計で頻繁に確認しながら液温を39~41度の範囲に調整してゆく
 最終的に20リットル 液温39度~41度の範囲内に収まるよう湯や水、モルトを入れて調整する

 これにEMモルトを半分の500cc投入して、ちょうど20リットルにして、キャップで密閉し、タンクをゆすりながら十分に攪拌する(3分以上揺する)
 モルト対糖蜜溶解湯の比率は1:40 ということになる
 仕上がりも液温が39~41度の範囲に収まっているか何度も確認する

 モルト1リットルで作る培養液は40リットル程度が望ましいが、これもアバウトでよい
 最大50リットル程度までは経験上、何の問題も出ない

 温度管理は、やや厳密さが必要で、湯温が42度を超えるとパスツリゼーションが起きてバクテリアのバランスが狂う可能性がある

 このとき最初の24時間の温度管理が非常に大切で、湯温が25度以下に下がらないよう、入浴後の湯船に、なるべく熱くした(40度くらい)湯を入れて、蓋をして、中に沈めたポリタンクを一晩中保温するのが望ましい
 気温が25度を超す夏季は保温不要だが、凍結するような冬季では必ず保温が必要になる、やらないと品質が良くない培養液になる

④ 攪拌

 翌日からは加温は不要で、陽のあたる暖かいところに放置するだけでよい
 ただし、必ず一日一回以上、しっかり攪拌する必要がある
  
 攪拌を怠ると、EM菌のバクテリア別の拮抗によるコロニー棲み分けが起きてしまい、表面に酵母の幕が張ったりする
 こうなると完成した培養液に問題が出る

 攪拌はポリタンクを1分以上揺すって湧き出しているガスを抜いておく
 良好な状態なら製造翌日にはガスが充満してポリタンクが膨れているはずである
 ガス抜きをしないとポリタンクが破裂することがあるので攪拌とガス抜きを忘れてはいけない

 これを運搬するとき、気圧の低い高所の峠などで破裂するので、わずかに蓋を緩めておく

⑤ 培養完成と投入

 夏季は十日ほどでガスが出なくなり培養液の完成となる
 厳冬期の場合は二十日程度、ときには一ヶ月かかってもガスが残ることがある

 完成したEM培養液は、浄化槽の使用初期で、可能なら100リットルほど投入しておくと良いが、20リットルでもかまわない
 この場合は、最初の数年は毎月20リットル投入する必要がある
 分解が安定してからも、十日に一度程度、五人用浄化槽なら5リットル程度は投入しておくと、いつでも透き通った上澄みを排水することができる
 初期投入が100リットル程度と多い場合は、数ヶ月程度は投入不要であるが、半年もすれば劣化が起きる可能性があるので、毎月、数リットルを投入補充する

 培養液の寿命は数ヶ月は大丈夫、キャップを開けると悪臭が漂うようだと寿命だが、これも浄化槽に投入して差し支えない
 糖蜜を多くすれば寿命は長くなる
 私の場合、毎月20リットルの培養液を生活習慣として作るようにしている
 
 培養液のコストは、ポリタンクが500円~1000円程度
 EMモルトが1リットル2160円 糖蜜が一斗缶(17リットル25K)で5000円前後 

 糖蜜は一回分500円、モルトが一回分1000円 その他で20リットル2000円程度は見込んでおきたい
 これが、おおむね一か月分の培養液コストである

 第二章
 
 屎尿汚水を環境に排出できるまでの高度浄化の技術

 トイレの環境次第ではⅠ ボットン式 Ⅱ 少量水洗式 Ⅲ 普通水洗式
 の三種類があり、それぞれに浄化方法が異なるが、ここでは一般的な普通水洗式に絞って書いておきたい

 Ⅰ Ⅱの場合、加水して屎尿を柔らかい水溶液にしないと、畑や排水路に流すのは困難であろう Ⅲの場合は、相当に浄化された普通の水になるので、汲み取り不要、そのまま側溝や畑に排水可能である
 不思議なことに固形便であろうとトイレットペーパーであろうと、どこかに消えてしまい、普通のきれいな排水しか出てこない

 これを飲用可能なほど浄化することも可能であるが、そのためには別に浄化工程を付加する必要がある

 EMBCモルトを使った培養液の場合、高島康豪博士の言う「複合発酵」=関係する菌類が超高密度で同一の球状に収縮し、恐ろしいほどのスピードで有機質を分解する=が起きて、わずか数時間で浄化槽内のあらゆる有機質が消えてしまい、コンクリート槽の場合、ひび割れを塞いでる汚泥まで消えて水が漏れて消えてしまう驚異的に奇怪な現象に遭遇することがある
 生成される排水は、とんでもなく蒸留水に近い浄化水である
 こうした奇跡的な「複合発酵」が成立するのは、わずか数十分にすぎず、すぐに元に戻ってしまう
 この現象を意図的に再現できるのは、この世で高嶋博士ただ一人であるとも言われている
 その再現性の困難さゆえ、誰も検証できず、このノーベル賞級の発見は未だに見た者も少なく、評価もされていない
 私がEM式バイオトイレを使い始めて14年になるが、遭遇したのは数回程度である
 今、再現してみよといわれても私には不可能だが、EMBCモルトを使えば可能性があると思う

① 便槽・浄化槽

 私がEMバイオトイレを作ったのは2003年 当初は失敗の連続で、大きな6槽式の合併浄化槽をコンクリートで自作したが、屎尿排水の発酵が悪く、悪臭に満ちて、近所迷惑になるレベルであった
 これで困ってネットの読者に助けを求めたところ、EM菌の使用を薦められた
 このとき大玉町の菊池厚徳さんがやってきてEMBCシステムの導入を手伝ってくれた(強引に押し付けられたといってもよいが)
 その威力はすさまじく、培養液投入後、瞬時に悪臭が消え、一ヵ月後には透き通った水になってしまい、魚を入れたら元気に泳いで、おまけに巨大化していった

 その後も改良を重ね、納得のゆく浄化槽システムが稼動するようになったのは2008年頃であった
 現在は二世代目が稼動していて、汚泥の発生など失敗もなくなり良好に機能している

 その後、EMBCの価格高騰によってモルト入手が困難になり100%EMに切り替えたが、威力は落ちるものの浄化槽としては普通に稼動している
(価格高騰の理由はモルトを直接飲用することで癌細胞が消滅するとの噂によるらしい)

 十数年の運用経験で分かったことは、便槽は屎尿が直接入る投入槽と沈殿させて上澄みを排水する沈殿排水層の二つがあれば十分であって、複雑な形式や濾過材は邪魔になるだけで無用ということだ

 一世代は難しいことを考えすぎて複雑な形式にしてしまったが、無駄であった
 二世代目はコンクリートで作った800リットルの投入槽と農業用500リットルポリタンクで作った沈殿排水槽の二つしかなく、両方に曝気ポンプが入れてあり、排水槽から投入槽に汚泥ポンプで屎尿水が循環する仕組みにしてある

② 曝気

 曝気は20ワット前後の浄化槽用ブロアーに2m程度のビニールホースをつけ、先端はキャップ付水道用短管に穴を開けたものを2台用意し、二つの槽内の底に入れてある
曝気の必要な意味は、第一に槽内で噴出する泡によって屎尿とトイレ紙を細かく分解すること
 第二に酸素を大量に送り込んで好気性発酵を促進させることである

 ポリタンク排水槽側に入れた汚泥ポンプはブロアーと同期して、1時間に10分程度、タイマータップで通電して稼動させている
このときホースの出口は投入槽の水面より10センチ以上上に固定して、小さな滝を作ることで曝気攪拌に貢献している
 小さな滝は水面を泡立て、この泡が浄化に大きな役割を果たしているとの報告がある
このホース排出口が液面に隠れてしまうようだと折角の曝気威力が落ちてしまう

 なぜ常時通電しないかというと、実は微生物の活動にとって、激しく酸素が供給される曝気時間とともに、酸素の来ない静かな時間が必要なのである
 EM菌は80種のバクテリアによる相互作用を利用しているが、多くが嫌気性菌であり、これは酸素が邪魔になる 
 一方で好気性菌は曝気酸素を利用して嫌気の20倍の威力で有機物を分解する
 このとき静かな時間に嫌気性菌が生成した代謝物質を栄養源として利用する
 そして、好気性菌の代謝生成物が、次の静かな時間に嫌気性菌の栄養として使われるのである
 こうした相互作用こそEMの本質であって、メインは乳酸菌であっても、それを補完する多数の日和見菌や嫌気性菌が有機質を激しく分解して水質を浄化するEMワールドを構築しているのである

 これまでの微生物学界は相互作用の意味を理解できず、菌の作用となると原因菌を特定して単独の作用メカニズムだけを明らかにしようとする間違った発想に囚われてきた
 だが、バクテリアの世界は単菌では何の意味も持たない、すべてが相互作用の世界なのである
 EM菌を発見した比嘉照夫氏の発見は、微生物集団における相互作用の発見といってよく、高嶋康豪氏は異なる菌類が競合することで同一の形状になってもの凄い分解能を発揮するようになる不思議な複合発酵の発見に微生物学史上の歴史的意味があったと考える

 嫌気と好気を良好な相互作用で共同分解させるには、タイマータップを使って時間制御する
 私の場合は10分間のブロアーと汚泥ポンプの運転と、50分間の休止を繰り返させているが、使用人数が数名以上の場合は、30分の運転と40分の休止というように調整が必要になり、分解の様子を確認しながら時間を変えてゆけばよい

 汚泥ポンプによる循環は曝気を補完するとともにデッドエリアを解消するために必要である

曝気に必要なもの
汚泥ポンプ・循環用ホース5m・金網ストレーナ(ステンレス網とナイロン糸で手作り)・浄化槽用ブロアー二台・エアーホース2m2本(水道用ビニールホースでよい)・エア噴出用水道短管とキャップ(ドリルで5ミリの穴を10以上開けておく)・タイマータップ


③ デッドエリア

 なぜ攪拌が必要なのか? これは槽内に生成されるデッドエリアの存在が浄化槽の性能を著しく損ねるからである

 ブロアーによる曝気だけの攪拌では、どうしても槽内の隅にデッドエリア=酸素の行き渡らない死んだ空間ができてしまい、そこに悪性の嫌気性菌がコロニーを作りやすい
 腐敗菌、フザリウムやメタン菌などで、これらは粘液を分泌して酸素が浸透してこない空間を確保し、コロニーを定着させる性質があるので、このコロニーを作らせないための曝気攪拌が絶対に必要になる
 このコロニーは汚泥生成の大きな原因にもなる
 そこでブロアーだけでは不足になるため、汚泥ポンプによる強制循環システムを設定するのである

 使用する汚泥ポンプは300ワット程度(実効150ワット)で十分で、私は耐久性から寺田ポンプSX150を使用している
工進・リョービ・川本のものはキャプタイヤの接続部防水が不十分で、すぐに壊れてしまった
 寿命は常時使用で二年を目安にすればよい(価格はコメリで2万円以下)

 これに5mほどの長さ、25ミリ口径のビニールホースをつけて、沈殿排水槽から投入槽に排水を戻す工程を加える
 水面より10センチ以上上に排水することで、小さな滝の役割を果たし、ザーッという音とともに水面を泡立てながら酸素が供給され、投入槽に水流を与えデッドスペースを消すのである
 このときホースの固定をよほど確実にしておかないと排液が外部に飛び散ってしまう

 また、汚泥ポンプ全体を金網ストレーナで覆ってゴミが詰まらないようにしないと、すぐに詰まって水流が劣化してしまう
 詰まりの原因物質は、未消化物、外部から入り込んだ落葉、枯枝、草などで、強力なセルロースの分解には長い時間がかかる、このため、金網を張っていても数ヶ月に一度は沈殿排水槽から取り出して金網を洗浄しないと水流を維持するのが難しい

 金網でポンプとホース口を包み込み、縫い閉じるのは測量用の太いナイロン糸が良いだろう 耐久性があって、取り外しもハサミで切るだけでよい
 
 金網の清掃は、ホースを持って槽からポンプを引き出し、金網部分に向けて湯をかけるのが手っ取り早い
 穴が開いていたり外れたりの予期せぬ破損がある場合は、径2ミリ以上の太いナイロン糸で丁寧に縫い締めておく


 ④ 排水工程

 屎尿水は投入槽でエアブローとポンプ循環によって物理的分解と酸素に晒されながら80種のEM菌相互作用によって分解が進んでゆく

 このとき、菌が集団で働く「菌床」が成立し、一種の汚泥状態を成立させるが、この菌床汚泥は、排水全体よりも、やや重く、沈殿する傾向がある
 正しく分解が行われている状態では、液体汚泥菌床は沈み、分解後の浄化水は上澄み液として浮いてくる
 この分解は非常に早く、わずか数十分である
 完全に攪拌された屎尿水が菌床汚泥と上澄み浄化水に分離する時間は数分程度である
 
 浮き上がった浄化水は、驚くほどきれいで排水タンクの最上部に作った排水穴から外部に流される

 排水穴には40ミリ程度の排水塩ビパイプをタンクにエポキシ樹脂で接着する

 流す先は、私の場合、最初は側溝に流していたが、微生物の作り出した高エネルギー水を無駄に流すのがもったいなくて、二世代目では畑の高い位置に穴を掘って流している
 畑は排水のために水分過剰になるが、そうした環境に適応する野菜を栽培すればよい
 肥料分も含まれているため、育ちは非常に良く、美味しい野菜になる
 普通は水分過剰で病気になりやすいはずだが、今のところ病気は発生していない

 また側溝に流した排水もEM菌が残っているので側溝全体を浄化し、死滅していた蛍が復活するなどの結果が出た


⑤ 失敗トラブル

 EMバイオトイレであっても、完全無欠で経過することはありえない
 たくさんのトラブルを覚悟しておかねばならず、毎日、液面を監視し、汚泥が浮いていないか? 悪臭が出ていないか? 排水が汚れていないか? などに注意を払う必要がある

 最初に深刻な失敗は「汚泥」である
 これは底に沈む菌床汚泥ではなく、表面に浮き出してくる汚泥であり、その正体はデッドエリア生成によるフザリウムなどの嫌気性腐敗菌であるから悪臭も伴う

 なぜ、汚泥が出るか?
 
 原因は曝気攪拌不足とEM培養液濃度不足しかない
温度に関しては、確かに厳冬期、気温が下がれば微生物活性が下がるが、十分なEM濃度と曝気システムが稼働していれば問題ななるような汚泥は出ないといってよい

 ほとんどの場合、汚泥ポンプのストレーナ目詰まりによる循環力不足である
これはポンプを引き上げて金網を十分に水洗(可能なら湯で洗浄)するだけで解決する
 またホースの排水位置を引き上げて水面を十分に泡立てる滝の落差を大きくするのも良い(排水は暴れるので、しっかりと金属で固定すること)

 浮いてしまった汚泥は、大柄杓で十分に攪拌しておく
 場合によっては畑の隅に捨てたり埋めたりする必要が出る場合もあるが、この悪性汚泥は畑の作物に病気をもたらすことも少なくないので注意が必要

 EM培養液も、いつでも良好とは限らず性能の劣ってしまう失敗作もあり、こうした場合は優れた培養液を作り直して投入する必要がある

 汚泥ポンプの寿命は連続使用で二年程度である 経験的に寺田ポンプがもっとも長寿命で優れている
 しかし劣化したポンプで十分な水流が確保できなければ汚泥生成の原因になってしまうので交換が必要になる


⑥ ユスリカ

 2011年頃から、暖かくなると突然のように1ミリ程度の微細なユスリカがわき出すようになった
 ユスリカとは幼虫が赤虫で、浄化槽内にうようよと沸いているのを見つけたら何らかの理由で浄化力が落ちていることを意味する

 放置すると、もの凄い生活被害や健康被害を引き起こすことがあるのできわめて深刻な問題である

 2011年以前は問題にならなかったので、東日本大震災や福島第一原発事故が何かの原因を引き起こしたのではと疑っている

 一般的には、強力な酸性洗剤や中性洗剤の使用でEM菌が弱ってしまうことがあり、赤虫の発生の原因の一つと考えている
 なるべく化学洗剤の使用はやめて環境に優しい安全洗剤を使おう

 5月頃から発生があるので、この時期になったEM培養液の製造量を二倍以上にして大量投入し、槽内浄化力が落ちないようにする必要がある
 栄養分の少ないきれいな水では赤虫は発生しない

 それでも発生してしまったら?

 ユスリカは、有機物の混入した、あらゆる溜まり水、流れ水に発生する
 浄化槽に発生すれば、周辺の池や水路すべてに発生していると思うべきで、放置すれば数億の微細なユスリカが住宅内に侵入し、喘息を引き起こすなど恐ろしい被害が出る

 そこで、ユスリカ・チョウバエの脱皮を阻止する生物薬剤であるデミリンやミディ水和剤を水に溶かして如雨露などで発生源に散布する

 このとき浄化槽内に散布するのは避けた方が良い 経験的に浄化力が弱り汚泥が出やすくなる

 浄化槽本体から大量に発生する場合、デミリン投入より、浄化槽全体を封鎖してしまうのが良い
 開口部に発泡スチロール板を切り貼りしてガムテープで留めておくだけでよい。赤虫は好日性の繁殖なので、光を遮れば繁殖できなくなる。
 しかし、EM浄化槽内では光合成菌も大きな役割を果たしているので、それを抑制してしまうデメリットもある

 また意外に水路やバケツなど容器の水たまりでも発生するので、汚水を発見次第、排水して溜まり水を作らないことが大切であり、流れ水に対してはデミリンを毎週投入するような対策が必要になる
 何よりも赤虫の栄養源になる有機質汚水を排除することが最大の対策になる

Appendix

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