家畜伝染病予防のための 待ち受け消毒用着色粒状散布剤

家畜伝染病予防のための
待ち受け消毒用着色粒状散布剤
室蘭工業大学大学院工学研究科
環境創生工学系専攻
准教授 徳樂 清孝
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研究開発の背景および目的
平成22年、宮崎県で発生した口蹄疫では約30
万頭の牛・豚が殺処分され、立ち入りや移動制限
により観光や物産、流通などにも深刻なダメージ
を与えた。その被害総額は宮崎県経済全体で推
計2,350億円と試算されているが、全国和牛共進
会第一位となった「安平」を含む優良な種牛約50
頭を失うなど、その影響は日本の畜産業界全体
に金額だけでは表せない禍根も残した。
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研究開発の背景および目的
北海道は生乳生産量が全国の51%、肉用牛頭
数が20%など、全国一の酪農畜産王国である。同
時に、北海道における1年間の総観光消費額は約
1兆3000億円と（北海道経済部環境局まとめ、平
成23年）、全国一の観光王国でもある。このような
中、ひとたび宮崎県で発生したような口蹄疫が北
海道で発生すれば、道の畜産、農業のみならず観
光産業にまで広く影響を及ぼし、道の経済に甚大
なダメージを及ぼすことが容易に予想される。
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研究開発の背景および目的
口蹄疫の発生は、発生した都道府県に多大な被
害を与えるだけでなく、日本国全体の輸出にも大
きく影響する。宮崎県で発生した口蹄疫では、日
本全体が「非清浄国」と認定され、「清浄国」復帰
まで約1年を要し、和牛の輸出に打撃を与えた。
また、家畜伝染病は口蹄疫だけでなく、高病原
性鳥インフルエンザなど、人に伝染するものもある。
このように家畜伝染病の発症は国内外に多大な
影響を与えることから、その予防は重要な課題と
なっている。
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研究開発の背景および目的
これまで、家畜伝染病を予防するための様々な種
類の液体消毒剤が開発され、現在これらを用いた
消毒が実施されている。液体消毒剤による消毒は
強力な消毒効果を発揮するが、消毒槽の設置や
噴霧による継続的な作業が必要であるため、広範
囲なエリアでの継続的な消毒には向かない。そこ
で、液体消毒剤を用いた消毒に加え、消石灰粉末
を農場の出入り口や畜舎周辺に広く散布する、い
わゆる「待ち受け消毒」による二重の予防対策が
推奨されている。
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消石灰による待ち受け消毒の特徴
消石灰による待ち受け消毒の特徴
利点
安価である（1 kg 数十円）
踏み込み槽が不要
消石灰散布帯（＝衛生管理区域）を可視化できる
時間が経てば炭酸カルシウム（食品添加物でもあ
る）となり無害になる
欠点
強アルカリ性である（人体や家畜に有害）
効果が無くなっても見た目では分からない（Ca(OH)2
もCaCO3も白色）
効果を発揮するためには水が必要？
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消石灰の抗ウィ
消石灰の抗ウィル
抗ウィルス活性の根
ス活性の根拠
性の根拠
口蹄疫ウイルスはpH9で死滅し始め、
pH11で完全に消滅する
口蹄疫ウイルスはpH6で完全に消滅する
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消石灰の抗ウィ
消石灰の抗ウィル
抗ウィルス活性の根
ス活性の根拠
性の根拠
抗ウイルス活性の目安：アルカリ性であれば、pH10以上程度
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従来技術とその
従来技術とその問
とその問題点
消石灰粉末の飛散による人・家畜への悪影響
家畜衛生保健所入り口
散布時の服装
畜舎内への消石灰の散布
消毒効力低下の判断が難しい
新鮮な消石灰（水酸化カルシウム）と、
消毒抗力が低下した消石灰（炭酸カ
ルシウム）は見分けがつかない。
粉末消石灰
ある牧場で採取した消石灰
（ほぼ炭酸カルシウムだった）
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新技術の
新技術の概要
粒状化により飛散を防止し、消毒効力を色の変
化で判断する待ち受け消毒用着色粒状散布剤を
開発した。
pH 12
pH 7
10
新技術の
新技術の特徴・
特徴・従来技術との
従来技術との比較
との比較
• 消石灰、スラグ、ゼオライト3成分混合による
の硬さ、大きさ、pHの調整
• バインダーを用いない造粒技術
• 消毒効力の低下を色の変化で判断
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使用する粉体
粉末消石灰（980 円/20 kg） pH 12.5
粉末高炉水砕スラグ（750 円/20 kg） pH 11.5
鉄鉱石の鉄以外の岩石成分（主に二酸化ケイ素）と副原料の石灰石成分
銑鉄1トン当たり300kg生成（日本の銑鉄生産量は年間1億トンなので、毎
年3千万トンのスラグが副産物として生成）
pHは消石灰より低いが、口蹄疫ウイルスを消滅させるのに十分なアルカリ
性を維持
消石灰より安くて安全（pHが低い）か？
粉末ゼオライト（864 円/20 kg） pH 9.5
粒状ゼオライトは吸着剤（汚水処理剤、原子力排水処理剤、消臭剤、調
湿剤）、土壌改良資材、滑り止め、融雪剤として利用
粉末ゼオライトは粒状ゼオライトを製造する時の副産物
飼料に加えることで排泄物のにおいを低減（安全）
口蹄疫ウイルスを消滅させるには不十分なpH
着色剤の吸着、消石灰のアルカリ性の長期保持に使える？
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粉末消石灰、スラグのpH変化（屋外）
散布量：1.0 kg/㎡
土の上
橋の入り口
草の上
牛舎入口
（トラクターの出入りが頻繁）
平成23年10月1日
発行農林水産大臣
公表「口蹄疫病に関
する特定家畜伝染
病防疫指針」
1㎡あたり0.5〜1.0
kgの粉末消石灰を2
週間に1回程度散布
協力：北海道伊達市の牧場
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14
14
13
13
12
12
11
11
pH pH 粉末消石灰、スラグのpH変化（屋外）
10
10
9
9
8
8
7
7
0
10
20
30
40
50
0
10
20
pH 10を切るまでの日数
日数
消石灰 pH変
変化（土の上） 30
40
日数
スラグ 50
消石灰 スラグ pH変
変化（草の上） 粉末消石灰 ： 30 ± 10 （一ヶ月程度）
粉末スラグ ： 1 ± 2 （数日程度）
14
14
13
13
12
pH
pH 12
11
11
10
10
9
9
8
8
7
7
0
0
10
20
30
日数
50
消石灰 スラグ 10
20
30
日数
pH変
変化（
牛
pH変
変化（橋の入り口） 40
40
50
消石灰 舎前） 14
粉末消石灰、スラグのpH変化（屋内）
14
pH 13
12
消石灰（水あり） 11
消石灰（水なし） 10
スラグ（水あり） 9
スラグ（水なし） 8
7
0
10
20
30
日数 pH変
変化（室内）
40
pH
10を切るまでの日数
粉末消石灰 ： 30 日程度
粉末スラグ ： 数日程度
屋外試験とほぼ同じ結果であり、各
点のばらつきも小さいので、以後、
この屋内試験法で評価する。
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大量造粒技術の確立
パン型造粒装置
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大量造粒技術の確立
混合型造粒装置
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造粒、着色技術の確立
粒径、硬度、pH値、pH持続性、色の制御が可能
※未公開特許情報を含むため、詳細な情報は
当日のプレゼンで説明します。
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想定される用途
想定される用途
• 農場入り口への散布
• 衛生管理区域への散布
• 畜舎内への散布
ウシ、豚、鶏をはじめとし、あらゆる畜舎に適用
粒径や硬度を制御することで、目的に応じた消毒に対応
（タイヤ、靴底、野生動物、糞など）
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実用化
実用化に向けた課題
• 造粒技術、着色技術については開発済み。しか
し、実際の使用条件下での試験が不十分。
• 今後、実際に農場のあらゆる場面で実証試験を
実施し、実用化に向けた条件設定を行う。
• これまで、畜産試験場、家畜衛生保健所、民間
牧場での聞き取り調査を行ってきた。実用化に
向け、さらなる実地調査を行い、使用する立場、
またそれを監督する立場双方の要望を満たすも
のを作る。
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企業への期待
• 実際に消石灰を消毒用散布剤として使用して
いる農業法人、会社法人、または大学や公的
試験機関等との共同研究（実証試験）を希望。
• 消毒用散布剤自体は重量と比較して安価な製
品となるため、コストに占める輸送料の割合が
高い。地産地消が重要な鍵となるため、造粒
技術を持つ全国企業との共同生産を希望。
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本技術に
技術に関する知
する知的財産権
• 発明の名称 ：消毒剤
• 出願番号 ：特願2015-047017
• 出願人
：株式会社阿部産業、
室蘭工業大学
• 発明者
：阿部萬千雄、徳楽清孝、
山中真也、上井幸司、
中野博人
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産学連携の経
学連携の経歴
の経歴
•
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•
•
•
2005年
2010年-2011年
2014年-2015年
2014年-2015年
2015年2015年-2016年
都城市元気づくり21事業費補助金に採択
九州北清株式会社と共同研究実施
株式会社阿部産業と共同研究実施
JST、A-STEP【FS】探索タイプに採択
北海道白糠町と包括連携協定の締結
ノーステック財団、イノベーション創出研究
支援事業に採択
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お問い合わせ先
わせ先
コーディネーター
室蘭工業大学 知的財産本部
統括マネージャー 宮澤 邦夫
ＴＥＬ：０１４３－４６ － ５８６３
ＦＡＸ：０１４３－４６ － ５８７９
e-mail：[email protected]
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