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EMフェスタ2003 専門分科会
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比嘉 新（ひが しん） （株）イーエム総合ネット
プロフィール：
（株）イーエム総合ネット
代表取締役専務 企画開発部長 |
新谷：
続きまして微生物の世界から、セラミックスという新しいテーマになります。私も含めてＥＭセラミックス、ＥＭ-Xセラミックスをよく理解できていない人も多いと思います。さらにＥＭセラミックスには色々な種類があるので混乱してしまいます。そこで今日はＥＭセラミックスとは何か、そして、このＥＭセラミックスをどういう風に考えたらいいのかということを比嘉さんに発表して頂きます。普通は発表時間20分ですが、内容が非常にいいので今日は時間を延長して30分間ゆっくり、皆さんに分かるように発表して頂きたいと思います。比嘉さんよろしくお願いします。
比嘉：
ＥＭ総合ネットの比嘉と申します。よろしくお願いします。
今日はここにありますように、土の生命の融合体ＥＭセラミックスの活用法について、基本情報と活用事例を皆さんにご説明したいと思います。
まず一般的に、セラミックスというのはどういうものかという定義をご説明しますが、セラミックスとは人為的に火を通して作られた非金属、無機質個体材料の総称で、一般的には窯業製品、広域にはセメント、ガラス、レンガを含めます。つまり火を通した無機質の物体の総称を言い、語源はギリシャ語の「ケラミコス」であるそうです。
特徴は優れた耐熱性、耐候性を有することで、ここに書いてあるのですが錆びない、燃えない、硬い、又自由な成形が可能というのも長所です。
逆に金属材料と比較して脆い、落とすとすぐ割れてしまうというのがセラミックスの短所です。
また、特徴的な性質として、金属やプラスチックに比べて生体親和性に優れています。インプラント等、義歯に使われている材料もセラミックスになります。
大きな分類としまして、伝統的なセラミックスとファインセラミックス・ニューセラミックスに分類され、天然のケイ酸塩鉱物、いわゆる粘土を材料とする陶磁器、セメント、ガラスなどが伝統的セラミックスとして分類されます。
ファインセラミックス・ニューセラミックスという言葉は良くお聞きになると思いますが、粘土以外の金属酸化物を主源料としたもので、身近なものとしては光ファイバーや、IC、などがファインセラミックスの分類に入ります。
では、いったいＥＭセラミックスとは何か？ということなのですが、製法としましてＥＭ有用微生物群とＥＭ-Xを粘土にねり混んで、800℃〜1300℃の高温で焼成してセラミックス化したものがＥＭセラミックスです。
機能としては、ＥＭとＥＭ-Xに由来する発酵分解作用、ＥＭの持っている生ゴミを発酵させたりする作用ですね。あとは抗酸化作用、腐敗や酸化を防止する抗酸化作用を発揮するというのがＥＭセラミックスの機能です。
また、原材料は、ＥＭとＥＭ-Xと粘土、つまり単純に言いますと生命と水と土を混ぜてセラミックス化したものがＥＭセラミックスということになります。
さらに原材料について詳しく説明致しますと、まず命であるＥＭは、皆さんご存知かと思いますが、人間にとって有用で且つ安全な微生物群で光合成細菌、乳酸菌、酵母菌などを中心として有機物を優良発酵分解させる能力を持っています。また、有用な微生物が生成する抗酸化物質が腐敗、劣化を防ぐ抗酸化作用を持っており、つまり生命であるＥＭは発酵分解作用と抗酸化作用をメインな機能として持っているということになります。
次に水であるＥＭ-X、ＥＭが生成する抗酸化物質を抽出したものですが、あらゆる病気の原因となる活性酸素を消去する能力、いわゆる抗酸化作用を持っており、有機物・無機物を問わずその作用が働くのが特徴です。つまりＥＭ-Xはその機能を総称すると、優れた抗酸化作用を持っているということになります。
最後の土、粘土ですね。粘土というのは風化した岩石から生じるケイ酸塩が結晶化してできる鉱物で、火山活動と風化による自然循環により地球をぐるぐると回っている物質です。化石などの太古の記憶がきざまれているのも粘土で、古くは陶磁器、現在では磁気テープや磁石の原材料としても用いられています。
このような粘土の性質を見ると、情報の保持機能があるのではないかと考えられます。
これはセラミックスの製造概念図です。まず命であるＥＭ、発酵分解作用と抗酸化作用を持っています。
水であるＥＭ-X、これは優れた抗酸化作用を持っています。
土ですね粘土、これは情報の保持機能を持っているのではないかと思われます。
この3つを混合しまして、800℃〜1300℃で焼成してできあがるのが、ＥＭセラミックスです。ＥＭとＥＭ-Xと粘土がこのような形で結びついているのではないかと考えられ、つまり命と水と土が中で結びついているものではないかと思われます。
またその機能としては発酵分解作用と抗酸化作用が認められています。
機能についてご説明もうしあげますと、まずＥＭセラミックスの発酵分解作用ですが、どのようなところで確認できるかというと生ゴミ処理、通常生ゴミをバケツに入れ、ＥＭボカシをまぶして嫌気状態で2〜3週間おくとＥＭによる発酵堆肥ができます。ＥＭセラミックスの場合、生ゴミにセラミックスのみ入れ嫌気状態にしておくとＥＭボカシを使った発酵堆肥と殆ど同じような物ができます。
つまり、微生物を使わずとも、発酵分解作用を発揮するというのがＥＭセラミックスです。
つづいて抗酸化作用。これはゴハンの放置を比較したものです。ゴハンを炊くとき、リング状のＥＭセラミックスを入れてたいたものと、何も入れないで炊いた物を1ヶ月間放置したのですけど。何も入れていないものは、明らかにカビが発生し酸化・腐敗が始まっています。それに対してセラミックスを入れて炊いたゴハンは、若干カビも見えますけれども殆ど腐敗していない状態を保っています。つまりセラミックスは酸化や腐敗を防ぐ抗酸化作用を持っているのではないかと考えられます。
また、これは普通の皿とＥＭセラミックスで作った皿に、リンゴをのせたときの比較です。普通の皿はリンゴが茶色になり酸化していることが確認できますが、ＥＭセラミックスで作った皿にのせたリンゴは殆ど変色しておらず、このことからも酸化を防ぐ抗酸化作用を有していることが確認できます。
これは機能を総称してまとめたものですが、まずＥＭセラミックスは、高温で焼成されたのにもかかわらず、ＥＭとＥＭ-Xの持つ有機物の発酵分解作用と抗酸化作用を有しています。またセラミックスは優れた耐熱・耐候性を有していることから、あらゆる条件下でもその機能を発揮するというのがＥＭセラミックスの特徴です。
つまり、ＥＭとＥＭ-Ｘの機能とセラミックスの独自の特徴が融合してＥＭセラミックスというのが成り立っているのですが、主に微生物資材の欠点を補完する役割を持っております。先程来話がありましたが基本的に微生物は自分の生活環境に合わないところへは定着せず直ぐにいなくなってしまいます。有用微生物であるＥＭについても同様で、これらをＥＭセラミックスでサポートすることにより、安定した有用微生物群の共生する世界をつくり上げることが可能になるのです。
ここまで、ＥＭセラミックスは生物であるＥＭと水であるＥＭ-Ｘを粘土と混ぜて800℃〜1300℃で焼いるにもかかわらず、発酵分解作用と抗酸化作用をもっていることを説明致しましたが、一般的つまり常識的には中の微生物をはじめとした有機物は殆ど飛んでいると考えられ、現代科学では説明不能な未解明現象といえます。
そこでこの未解明現象について私なりに考えで説明したいと思います。
まず、ＥＭセラミックスの定量分析の結果で、ＥＭセラミックスを構成する成分を酸化物の含有割合で表現しているものです。表の中の水色の部分のシリカとアルミナの2つは一般的な陶器材料であることを示す酸化物です。また、黄色の部分のイグロスが0.00％になっているのですが、これは有機物が含まれていないということを示しています。
つまり、この分析からもＥＭセラミックスには微生物をはじめとした有機物が含まれていないことが確認できます。
一方、これはＥＭセラミックスだけを、培地に入れて培養したらどうなるかを試したものですが、この写真はＥＭセラミックスをダイヤモンドカッターで切断し培地に入れて37℃で一晩置いたものですが、全ての培地で菌の発生が認められました。尚、比較した中国製陶器の材料をいれた培地では、菌は確認されませんでした。
この2つの事実をとっても説明がつかない現象が起きているということがわかります。
ではこのなかなか説明できない現象というものを、どう理解するかというと、まず極限微生物の存在が考えられます。
これは地球内部から熱水が吹き出す熱水噴出孔付近で生息する微生物が発見されたとういうもので、水深が1347m、水温が約300℃に達するところで潜水船により生物の細胞を確認したという事実です。
また、極限微生物には色々ありまして、例えば酸性を好む高酸性菌とか、アルカリ性を好む高アルカリ性菌、高い塩分濃度を好む高塩菌、逆に栄養が豊富だと生育しない低栄養菌、地底に棲む圧力に耐えられる菌などが存在しています。
ただこれらの極限微生物がやっかいなのは、特殊環境の微生物というのは、特殊条件じゃないと生育しないのです。例えば、地底に住む菌というのは、我々が住んでいるような常圧の状態では生育できず、培養するにも圧力をかけて培養しないといけない。
つまり、人類が生息する環境では確認不能な微生物が、多数存在するということであり、微生物世界は、99％が未解明だという科学的な一般常識になっているのです。ですから現状、ＥＭセラミックス自体に微生物の痕跡は確認されておりませんが、そのような状況下でも微生物が存在する可能性があるのではないかと考えられます。
次は水と粘土と微生物の共生関係から考察したいと思います。
今回ＥＭセラミックスが、粘土と微生物と水が結びついたものと説明しておりますが、これらの共通点について考えてみます。
まずおのおのがかなり微細である。次に構造がシンプルで非常に単純な形をしている。さらには地球の大気圏、水圏あらゆる場所に存在するなどが挙げられます。
一方、地球には2つの大きな循環があります。1つは水の循環で雨が降って流れて蒸発して雲になって、また雨になる。水は地球で非常に大きな循環を繰り返しています。この中でも粘土、微生物、水が共生しながらぐるぐる回っています。
2つ目の循環は、大地の循環。マグマが噴出して液地になって風化して、浸食されて堆積されてまた出てくる。これも古代以来ずーっと回っているのですけれど、この中でも粘土と微生物と水が共にぐるぐる回っているような状況です。
これがいつ頃から続いているのかというと、地球誕生が45億年前ですね。その時分には既に水と粘土は存在したと考えられます。生命がだいたい40億年前に誕生しているので、粘土と微生物と水は、もう40億年前から共生してぐるぐる地球を回っているわけです。ですから我々が想像を絶するような共生の歴足を歩み続けているともいえる訳です。
つまり、この粘土と水と微生物の共生環境というのが、ＥＭセラミックスの粘土と水と微生物の関係に非常に良く似ており、太古からの歴史を持つこの共生環境が、ＥＭセラミックスの未解明現象を引き起こしているのではないかと考えられます。
2点ほど現実離れした話しをしましたので、現実的な製造のお話をしたいと思います。
これは製造フローです。実際写真を見ていただいた方が早いと思いますが、原材料を入れながら粉砕し、最後に袋詰めしていくというもの。これは写真で簡単に説明します。
まず原材料の調達です。これは瀬戸物で有名な愛知県瀬戸市の鉱山で数千万年前に形成されたといわれる地層から粘土鉱物を採掘しています。
続いて製造に入ります。まずは粘土や水を入れて機械で細かく粉砕していきます。
粉砕後、この篩を振動させて、大きなかけらや不純物を取り除いて次に流します。
その次にここでＥＭを混合します。
その後にかなりドロドロの状態になったもの圧縮することによって水を抜いていきます。
水が抜かれたケーキ状のものがこれですね。
先程のケーキ状のものを、成型器に入れてブロック状にして仕上げます。
その後に、カマで焼成します。
その後、焼成したものを、粉砕機にかけて粉々にします。
最後に袋詰めして製品になります。
つづいて製品の用途について説明致します。
ＥＭセラミックスはその用途で大きく分けて3つくらいに分類されるのではないかと考えています。
まずはＥＭが持つ有機物の発酵分解作用をメインとした発酵促進用の資材。粉体状のものと固形状のものがあるのですが、メインの機能は発酵分解作用です。用途としては農業で土壌改良や病害虫対策、発酵堆肥の製造に用いられています。畜産では悪臭対策、衛生対策、糞尿の堆肥化。環境においては、水質浄化と生ゴミ堆肥化。いずれもＥＭの持つ発酵分解作用を利用した用途となっております。
つづいてこれ(左)は建築工業用のセラミックスで、抗酸化作用メインの機能としております。用途としましては、シックハウス対策として酸化を誘発する有害化学物質の除去、コンクリートの耐久性の向上などに用いられます。
さらにこれ(右)は固形状の水処理用のセラミックスで抗酸化作用をメインとしています。飲料水を始めとした水処理全般に酸化腐敗を防止するために使用されています。
ここでＥＭセラミックの活用のポイントについて説明します。
ポイントはＥＭ技術の3本柱を活用し、抗酸化レベルの多い場の形成を促すことにあります。ＥＭ技術は生きている微生物のＥＭ、抗酸化物質であるＥＭ-X、さらにはＥＭセラミックスで成り立っています。ＥＭやＥＭ-Ｘにより微生物環境を有用化し抗酸化の場を構築する、ＥＭセラミックスによりこれらをサポートし、有用微生物の共生環境の安定化を図る。つまりＥＭ技術の3本柱を活用し、抗酸化レベルの高い場を形成するということが活用のポイントではないかと考えております。
つづいて活用事例について説明致します。
まず農業。これはリンゴなのですがＥＭセラミックスをＥＭ活性液の中に入れて、土壌に散布し、土壌改良に用いています。これは先程説明しました発酵促進用のセラミックスを使っております。
次は水産ですね。水槽の水の腐敗を防ぐ目的で水処理用のセラミックスを用いています。これはアワビ養殖と牡蠣養殖で用いている事例です。牡蠣につきましては出荷する前にＥＭセラミックスで処理した水につけておきますと、非常に身がしまるとお聞きしております。
続きまして水質浄化です。これは三重県の英虞湾で2年前から浄化作業を行っているものです。現場でＥＭ活性液を培養し、ホースを使ってイカダの下にＥＭセラミックスとともに投入しています。
どのようにＥＭセラミックスを用いているかといいますと、海底に活性液を投入する機器があるのですが、この上に流し台のようなものがありまして、そこでセラミックスを投入しＥＭ活性液と混合させています。だいたいＥＭ活性液を週10ｔ投入しているのですけれど、投入している活性液の1/1000、おおよそ10キロを一緒に入れております。
これが海中での散布状況です。モアモアとしているものがＥＭ活性液とＥＭセラミックスです。
尚、ＥＭによる水質浄化ではたまったヘドロを発酵分解し、有機物を可溶化させ、色々な生物に食べさせて、ヘドロを減らしていくという手法をとることから、発酵促進用のＥＭセラミックスを用いています。
これが2年ほど経った英虞湾の状況です。このグリーン、黒くなっているところが海草です。実験当初は非常に臭いもしまして、数年前に枯れて分解されていない海藻が残っている状況でしたが、2年経つとこのように非常に大きな藻場が形成されています。
これが実際今年5月に海に潜って確認してもらったものです。
先程出ていたのが「アマモ」という海草なのですが、併せてこの「ホンダワラ」という海草も、たくさん生えているのが確認されております。
次は建設建築分野での活用事例です。
これは岩手県の一関市の知的障害者の福祉工場ですが、ここでもＥＭセラミックスをふんだんに使っております。
ここでは建築工業用のセラミックスを、主に劣化防止を目的として、コンクリートの方に入れております。これは実際生コンに入る前のものを計測している様子で、ミキサー車の上から直接セラミックスを入れている状況です。
その他、土壌全体も改良していこうということで、この土壌改良の方には発酵促進用のＥＭセラミックスを使っております。さらに室内にもシックハウス対策として建築工業用のＥＭセラミックスを接着剤に混ぜて使っています。
変わり種としては、これはアスファルト舗装なのですが、発酵促進用のＥＭセラミックスをアスファルトに融雪、雪を溶かす目的で入れている事例です。
右手が通常に施工したところ。左手がＥＭセラミックスを使用したところです。降雪直後にはモノサシで見ますと、約10cmのところまで、雪が積もっているというこが確認できます。
翌日の朝測ってみると、通常のところは4cmしか減っていないのに対し、セラミックスを使用したところはだいたい6cmも減っています。
これが降雪4日後です。セラミックスを投入したところはかなり雪が溶けているのですけれども、投入していないところはかなり残っているという変わった活用事例です。
これは今回のブースで出展しているのですが、株式会社三昭堂さんの「ＥＭスーパー採用の家」です。工業ＥＭセラミックスを壁紙、クロス、糊、接着剤に入れてふんだんに使っており、中に入ると非常に心地良く癒されるということです。実際その部屋のモデルを出店されておりますので、皆さん是非体感してみてください。
最後になりますが、まとめてＥＭセラミックスとは何ものかと言いますと、まず生命であるＥＭと水であるＥＭ-X、そして粘土の融合体であり、ＥＭとＥＭ-Xに由来する発酵分解作用と抗酸化作用を持っているということ。微生物資材の欠点を補い、有用微生物群の共生環境の安定化を図るというのがＥＭセラミックスの大きな役割となっております。
活用のポイントとしましては、ＥＭ技術の3本柱であるＥＭとＥＭ-XとＥＭセラミックスを複合的に活用して、抗酸化レベルの高い場を形成するのがポイントです。
以上、私の発表を終わらせていただきます。
（拍手）
新谷：
どうも比嘉さん、ありがとうございました。非常に多機能なＥＭセラミックスについて、セラミックスとは何かという基本から説明していただいて、だんだん理解できるようになりました。また、ＥＭセラミックスは水の代わりにＥＭ-X、命としてＥＭ、そして粘土を混ぜたものだということですが、昨日、比嘉さんとお話しした時に、面白いなぁと思ったのは、自分はセラミックスに微生物を入れるなんていうのは、今まで誰もやったことがないと思ってたのですけれども、実は陶芸の世界ではあった話だと聞いたのですけれども、その辺りをちょっと教えて下さい。
比嘉：
先程、冒頭お話ししましたけれど、セラミックスの弱点は、非常に脆いということですね。ということで脆さを防ぐ、ある程度柔らかさを持たせるために何をしたかというと、乳酸菌や有機物を入れるという方法が古くからの伝統的な手法としてあったようです。
新谷：
実は織人の世界では、瀬戸物とか割れないように乳酸菌とか酵母を入れるということを、実際にやっていたということなのですね。これは凄く面白いなと思いました。それと、私たちはＥＭ使っていて、ＥＭじゃんじゃん撒いていたら、ＥＭセラミックスは使わなくてもよいのじゃないかという感じもするのですが、発表を聞いていて面白かったのは、微生物資材の欠点を補う、例えば微生物が雪の中ではなかなか増えないので、そういう所とか極端に暑いところで使うということですね？ 比嘉さん、ＥＭとＥＭセラミックスをあえていっしょに使う利点がありましたら説明していただけますでしょうか？
比嘉：
基本的に微生物はエサがないと生きていけません。住みかがないとないと生きていけません。住みかがないと生きていけないというのは、その微生物よりちょっと大きめで微生物を食べるような生き物が、周りにどんどんどんどんいますので食べられてしまいます。生活環境と食ですね、これが揃っていないとなかなか生きていけない。これは一般的に言われていることです。だから微生物を投与しながら、エサをずうっと投与していかないと馴染んでいきません。しかしＥＭセラミックスを入れることによって、生活環境を安定させて、さらにメンテナンス的にＥＭを付け加えることによって、抗酸化の高い場が早めに形成されていくというのがセラミックスを利用する利点ではないかと思われます。
新谷：
なかなかＥＭが増えないところでも、セラミックスを利用することによって、早く抗酸化とか発酵を促進できる可能性があるということですね？ 最後にちょっときつい質問かもしれませんけど、ＥＭは効くまでどんどん撒きなさい、と言われますが、セラミックスも効くまで撒けという形になってしまうのでしょうか？
比嘉：
先程アルカリ性の話もあったのですが、特に粉末状にしているものは実際アルカリ分が溶出します。ですが水処理に使うときは、固形状の物を使っていただきたい。土壌改良には10アールあたり5キロくらい、かなりの面積に5キロ程度しか使わないのと、微生物が定着していけば年々使っていく量も減っていくのではないかという考えです。
新谷：
どうもありがとうございます。ＥＭに携わる者としては、ＥＭをじゃんじゃん撒いても効果が出ないという農家・農場とかもあるので、もしこのセラミックスを使うことによって、効果が得られるとか、寒いところとか、砂漠とか、水分が無いような所もありますから、そういう所でＥＭセラミックスを利用することによって、ＥＭの効果を引き出せるのであれば、可能性が見えて面白いと思います。今日は非常に難しいことを解りやすく説明していただいて、どうもありがとうございました。
（拍手）
