家畜糞尿の発泡原因とは？

液体家畜糞尿を貯蔵する坑（ピット）の表面に泡が集まる現象を「糞尿発泡」と呼びます。この泡はメタンが最大70％含まれ、濃度が20％になると可燃・爆発性があるため、重大な安全リスクとなります。米国の家畜農場の約25％で発泡が報告され、そのうち10％は6インチ（約15cm）以上の泡が観測されています。

表面活性剤

表面活性剤は液体糞尿の表面張力を低下させ、泡ができやすくなります。タンパク質、脂質、洗剤などの界面活性剤や、ポリマーや微生物産物などのバイオ界面活性剤が含まれます。親水性の部分が液体に浸透し、疎水性の部分が空気に触れることで泡が形成されます。特に分解しにくいタンパク質が最も泡立ちやすいとされています。

飼料

乾燥蒸留副産物（DDGS）やその他の添加剤を含む飼料は、糞尿の排出量を最大30％増加させ、泡の発生リスクを高めます。DDGSにはリン、リジン、タンパク質、脂質などが豊富で、表面活性剤の供給源となります。

糞尿の特性

糞尿のpH、アルカリ度、揮発性酸濃度、温度などの物理化学的特性も泡に影響します。低温では泡が少なくなる傾向があります。また、動物の水分摂取量が少ないと、表面活性剤が水に溶けにくくなり、泡が増えやすくなります。

メタン生成

メタンの蓄積も糞尿の発泡と関係しています。メタン生成は貯蔵槽の深さ、微生物の種類、酸素の有無で決まります。換気が不十分だとガスがたまり、泡ができやすくなります。したがって、継続的な換気がメタンの蓄積防止に重要です。