KR100205914B1 - Method for organic waste biosolubility - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미생물에 의한 유기물의 분해방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 미생물제제를 이용하여 음식물페기물을 처리하는 방법에 있어서, 식물소재의 수분을 10∼60%로 저장하여 150℃이상의 온도에서 15∼87㎏/㎠의 압력으로 가압한 다음, 순간적으로 압력을 제거하여 팽윤화시킨다음, 상기 식물소재에 45℃이상의 온도에서 생육이 가능한 내열, 호열성 사상균군을 담지시켜 산성 및 고온영역의 음식폐기물을 처리하는 미생물에 의한 유기물의 분해방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for decomposing organic matter by microorganisms, and more particularly, to a method for treating a disposal waste by using a microorganism preparation, wherein the moisture content of the plant material is stored at 10 to 60% And then pressurized at a pressure of 15 to 87 kg / cm 2 and then instantaneously depressurized to swell. Then, the plant material is loaded with heat-resistant and thermophilic fungi capable of growing at a temperature of 45 ° C or higher, To a method for decomposing organic matter by a microorganism treating food waste.
Description
본 발명은 미생물에 의한 유기물의 분해방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 가정, 레스토랑, 외식산업소로부터 배출되는 음식 폐기물를 미생물 발효에 의해 분해처리를 행할 때, 분해물의 산성영역에서 우수한 활성을 갖는 사상균 미생물과 이를 담지한 담체를 이용하여 음식폐기물을 처리하는 미생물에 의한 유기물의 분해방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for decomposing organic matter by microorganisms, and more particularly, to a method for decomposing organic matter by microbial fermentation of food waste discharged from a home, restaurant, The present invention relates to a method for decomposing organic matter by a microorganism that treats food waste using a microorganism of the pathogenic microorganism and a carrier carrying the microorganism.
각 지역 단위로 대량으로 배출되는 음식 폐기물의 감량화가 문제된 지 오래이다. 최근, 가정용 음식 폐기물 처리기의 상품화가 진행되고 있다. 이들의 대부분은 회전자가 설치된 분해조에 미생물 제제를 음식폐기물과 함께 혼합시켜 온도조절가능을 갖는 발효열에 의한 감량화 및 숙성 발효를 진행시켜 온도조절기능을 갖는 발효율에 의한 감량화 및 숙성발효를 행할 목적으로 톱밥과 같은 수분흡수제, 및 유기성분을 속성 및 효율적으로 분해시킬 목적으로 미생물제제를 음식 폐기물과 혼합시키는 방법이 이용된다. 상기 미생물제제로는 예를 들어, Bacillus속, Thermobacillus속 균들이 사용되는데, 이들 균의 생육 최적 ph는 중성영역(ph 6∼8)으로 알려져 있다. 이들 균들은 발효초기에는 적절한 활성을 갖지만, 음식물의 발효가 진행되면서 음식 폐기물의 ph가 산성영역으로 이동하거나, 음식 폐기물 자체가 산성인 경우에는 그 활성이 저하되는 단점이 있다. 따라서, 이러한 방법은 발효시 악취가 발생할 뿐만 아니라 완전발효가 진행되지 않아 처리된 음식페기물의 퇴비화가 거의 불가능한 실정이다.It has long been a problem to reduce the amount of food wastes discharged in large quantities at each regional level. Recently, commercialization of household food waste disposer has been proceeding. Most of these are mixed with food wastes in a dismantling tank equipped with a rotor to reduce weight by fermentation heat with temperature control and aging fermentation to proceed with weight reduction and aging fermentation with temperature control function A water absorbent such as sawdust, and a method of mixing the microbial agent with the food waste for the purpose of property and efficient decomposition of the organic component. For example, Bacillus spp., Thermobacillus spp. Are used as the microorganism agent, and the optimum pH for the growth of these microorganisms is known as a neutral region (pH 6-8). These microorganisms have appropriate activities at the beginning of fermentation, but they are disadvantageous in that when the pH of the food waste moves to the acidic region as the fermentation of the food proceeds, or when the food waste itself is acidic, the activity decreases. Therefore, this method not only causes bad odor during fermentation, but also fails to proceed with complete fermentation, making composting of treated food waste almost impossible.
이러한 문제점의 원인중의 하나는 바이오리액터의 담체의 역할을 겸하는 수분 조정제로서 통상의 톱밥을 사용하는 것이다. 통상의 톱밥은 음식 폐기물의 기질, 및 수분과 친화성이 거의 없어 충분한 흡수기능을 발휘할 수 없다. 또한, 음식 폐기물 처리기의 보급에 따라 가까운 장래에는 적절한 품질의 톱밥의 입수가 곤란하게 될 것으로 예측되고 있다. 또한, 다른 문제점은 산성 및 고온영역에서 음식 폐기물을 고속으로 분해시킬 수 있는 미생물이 전혀 알려져 있지 않다는 것이다.One of the causes of such a problem is to use ordinary sawdust as a moisture regulator which also serves as a carrier of a bioreactor. Conventional sawdust has little affinity for substrate and moisture of food waste and can not exhibit a sufficient absorption function. In addition, it is predicted that it will become difficult to obtain a suitable quality sawdust in the near future due to the spread of food waste disposers. Another problem is that there is no known microorganism capable of decomposing food waste at a high rate in the acidic and high temperature regions.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자들은 산성영역에서 음식 폐기물을 처리기에 의해 쉽게 분해할 수 있는 미생물의 연구해 온 결과, 사상균 중에 분해효소 활성이 높아 실용성이 있는 미생물을 분리하였고, 이것들의 내열·호열성 균주가 발효과정중에 산성의 음식폐기물에도 충분히 목적을 달성하는 새로운 실험결과를 얻을 수 있었다. 또한 상기 미생물을 적절한 담체에 담지시켜 음식폐기물을 발효시킬 경우, 좀 더 우수한 효과를 얻을 수 있었다.In order to solve these problems, the inventors of the present invention have studied microorganisms capable of easily decomposing food wastes in the acidic region by a processor, and as a result, microorganisms having high degradative activity and high practicality were isolated from molds. New experimental results were obtained in which fermentative strains were able to achieve their intended purpose in acidic food wastes during the fermentation process. In addition, when the microorganisms were carried on an appropriate carrier, the food waste was fermented to obtain a more excellent effect.
따라서, 본 발명의 목적은 음식폐기물의 산성영역에 적합한 미생물에 의한 유기물의 분해방법을 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method for decomposing an organic matter by a microorganism suitable for an acidic region of a food waste.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 미생물제제를 이용하여 음식물폐기물을 처리하는 방법에 있어서, 식물소재의 수분을 10∼60%로 조정하여 150℃이상의 온도에서 15∼87㎏/㎠의 압력으로 가압한 다음, 순간적으로 압력을 제거하여 팽윤화시킨 다음, 상기 식물소재에 45℃이상의 온도에서 생육이 가능한 내열, 호열성 사상균군을 담지시켜 산성 및 고온영역의 음식폐기물을 처리하는 것으로 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for treating food wastes using a microbial agent, wherein the water content of the plant material is adjusted to 10 to 60%, and a pressure of 15 to 87 kg / , Followed by instantaneous depressurization to swell and then treating the food wastes in the acidic and high temperature regions by supporting heat resistant and thermophilic fungi capable of growing at a temperature of 45 ° C or higher in the plant material.
이하 본 발명의 방법을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the method of the present invention will be described in more detail.
본 발명에 사용되는 사상균은 내열·호열성을 갖는 것이 바람직하며, 특히 45℃이상의 온도에서 생육이 양호한 것이 바람직하다. 상기 사상균들은 일반적인 세균들이 중성영역에서 증식이 활발한 반면, 산성영역에서 증식이 강하여 아밀라제, 섬유소 분해력 등의 효소활성이 강하다. 이들 사상균은 부식이 잘된 토양, 산성영역의 고온기의 퇴비등에 분포되어 있는 것으로서, 그 분리 방법은 기포(箕浦)등의 기초적인 수법(일본균학회보 14권 352∼361페이지, 1973)으로 간단히 분리·동정하였다. 이 경우 배양온도를 50℃로 설정하여 본 발명의 목적에 적합한 균이 선발되었다. 얻어진 균주의 순수배양물에 대해, 분말화 배합사료의 인공음식폐기물을 각 해당균으로 분해시킬 경우, 높은 탄산가스 발생력이 갖는 균주가 좀 더 바람직하다.The filamentous fungi used in the present invention are preferably those having heat resistance and thermostability, and preferably those having good growth at a temperature of 45 캜 or higher. The fungi have a strong proliferation in the acidic region, and strong enzyme activity such as amylase and fibrinolytic activity, while the normal bacterium is active in the neutral region. These fungi are distributed in well-eroded soil, compost of high temperature in acidic area, and the separation method is simple separation and separation by basic techniques such as Minoura's (Japanese Journal of Applied Physics 14: 352-361, 1973) Respectively. In this case, the culture temperature was set to 50 캜, and the bacteria suitable for the purpose of the present invention were selected. For the pure culture of the obtained strain, when the artificial food waste of the powdered combination feed is decomposed into each of the corresponding bacteria, a strain having a high carbon dioxide gas generating power is more preferable.
전술한 기포 등에 의한 방법으로 선택된 균은 Mucor michei, Mucor pusillus, Arachniotus citrinus, Aspergillus fumigatus, Cephalosporium eiehhoriae, Caetomium thermophile, Humicola insolens, Humicola lanuginosa, Malbranchea pulchella, Penicillium argillaceumu, Talaromuces duponti, Sporotrichum thermophil, 또는 Thermoascus aurantiacus 등을 들 수 있는데, 유전자원으로서는 각각 그에 상응하는 균주보관기관에서 보존되고 있다. 상기 균들은 자유롭게 입수가능하며 내열·호열성을 확인한 후에 사용하였다.The bacterium selected by the above-mentioned bubbles and the like may be selected from the group consisting of Mucor michei, Mucor pusillus, Arachniotus citrinus, Aspergillus fumigatus, Cephalosporium eiehhoriae, Caetomium thermophile, Humicola insolens, Humicola lanuginosa, Malbranchea pulchella, Penicillium argillaceumu, Talaromuces duponti, Sporotrichum thermophil, or Thermoascus aurantiacus , Which are conserved in their corresponding strain reservoirs as genetic resources. The fungi were freely available and were used after confirming the heat resistance and the heat resistance.
본 발명에 따르면, 음식폐기물 처리 장치로서는 시판되는 각종 미생물처리형 "음식폐기물 처리장치"을 대상으로 한다. 대표적인 것으로서는 예를 들면, 일본특개평 제 7-214035호, 일본특개평 제 7-251148호 등에 기재된 구조를 지닌 가정형 발효기로부터 일본특개평 제 7-155733호 및 제 7-251149호에 게시된 업소용장치등을 들 수 있다. 상기 장치들은 모두 통상적인 톱밥과 같은 수분, 양분 흡착조정제 및 미생물제재를 첨가하여 유기물을 고속으로 분해할 수 있는 구조로 되어 있지만, 전술한 바와 같은 문제점을 가지고 있다.According to the present invention, as a food waste disposal apparatus, a "food waste disposal apparatus" which is a commercially available microorganism disposal type is targeted. Representative examples include a home-type fermenter having a structure described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-214035 and 7-251148, and the like disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-155733 and 7-251149 An office-use device, and the like. All of the above apparatuses are structured to be capable of decomposing organic matter at a high speed by adding water such as sawdust, a nutrient adsorption adjusting agent, and a microbial agent, but have the above-described problems.
한편, 종균으로써 전술한 사상균을 대량으로 취득하는 기술은 일반적으로 사상균이 이용할 수 있는 영양분을 함유한 액체배지에 통기, 교반배양하는 방법을 사용된다. 배지성분으로서는 전분, 포도당, 폐당밀 등의 탄소원, 황산암모니움, CLS(콘스팁리카) 등의 유기 영양원 등으로 구성되어 있다. 또한, 소량의 액체배지를 접종하는 고체배양도 조작의 간편성으로 좋은 배양수단의 하나이다. 이 경우의 고체배지는 국의 제조에 준하면 되고, 곡류, 미강, 밀기울 등을 조합한 저렴한 소재가 바람직하다.On the other hand, a technique for obtaining a large amount of the above-mentioned fungal bacteria as a seed bacterium generally involves a method of culturing the bacterium in a liquid medium containing nutrients that can be used by fungi, through aeration and agitation. The medium components are composed of carbon sources such as starch, glucose and molasses, organic nutrients such as ammonium sulfate and CLS (Constitrix). In addition, solid culture for inoculating a small amount of liquid medium is also one of good culture means because of simplicity of operation. In this case, the solid medium can be obtained in accordance with the manufacture of a soup, and an inexpensive material combining grain, rice bran, wheat bran, etc. is preferable.
상기 고체배지에 의한 종균은 식물소재의 다공체인 담체와 혼합시키거나, 배양된 상태 그대로 50℃정도의 온도에서, 무균공기에 의한 통기건조로 함수율이 낮은 안정한 제품이 된다. 액체배양된 종균은 교반하면서 식물소재의 다공체인 담체에 흡수고정화시켜 건조시킨다.The seeds of the solid medium are mixed with a carrier which is a porous material of a plant material or air-dried by sterile air at a temperature of about 50 ° C. in a cultured state, resulting in a stable product having a low water content. The liquid cultured seeds are absorbed and immobilized on a carrier, which is a porous material of a plant material, with stirring, and dried.
사용되는 담체는 목재공업 폐기물인 톱밥 뿐만 아니라, 전정지, 나무껍질 등을 이용하여 시판 톱밥제조기로부터 얻어지는 소재는 물론, 사탕공장으로부터 대량 배출되는 사탕수수, 벼농사에서 생산되는 왕겨, 짚단, 보리짚단, 옥수수의 심, 팜오일 공장으로부터 배출되는 팜케익·코코넛소재도 적용 가능하며 이들의 혼합물도 본 발명의 대상이 된다. 이와 같이 본 발명에 따르면 식물자원의 리사이클 기능도 발휘할 수 있다.The carrier to be used is not only sawdust which is wood industrial waste, but also material obtained from commercially available sawdust making machine using full suspension, bark, etc., as well as sugarcane produced from sugar factory, rice husks, Corn cobs, palm cake and coconut materials discharged from a palm oil factory are applicable, and mixtures thereof are also objects of the present invention. As described above, according to the present invention, the recycling function of plant resources can also be demonstrated.
아울러, 본 발명에서 상기 식물소재를 팽윤화 처리하는 원리를 살펴보면, 잘게 썬 식물소재를 밀폐용기 중에 넣고, 외부로부터 가열하면서 압축하여 내부압력을 15㎏/㎠이상으로 상승시킨 후, 그 압축을 급격히 해제하여 내부 압력을 상압으로 되돌리는 방법과, 내부로 증기 또는 열풍을 주입하여 내부압력을 15㎏/㎠이상으로 상승시킨 후, 급격히 내부압력을 해제하여 상압으로 되돌리는 방법이 있다. 구체적으로는, 에쿠스토르젼·쿠킹(화학과 생물 24권 342-348p), 프레스판더(상품명: 왕겨 팽윤화장치, 학견조달 KK) 등의 시판 장치로 처리한다.In addition, the principle of swelling the plant material in the present invention is as follows. The finely plant material is placed in a hermetically sealed container and is heated while being heated from the outside to raise the internal pressure to 15 kg / cm 2 or more. A method of returning the internal pressure to the atmospheric pressure and a method of injecting steam or hot air into the inside to raise the internal pressure to 15 kg / cm 2 or more, and thereafter rapidly returning the internal pressure to the atmospheric pressure. Concretely, it is treated by a commercially available apparatus such as extrusion cooking (Chemistry and Biology 24 vol. 342-348p), Press Pander (trade name: rice hull swelling device, Kogyo KK).
상기 식물소재는 섬유조직을 팽윤화, 파괴 처리하기 위해 수분을 10∼60%, 바람직하게는 30∼50%로 조정하여 상기 기계장치로서 압축시키는 것이다. 이때 상기 수분의 농도가 10% 미만이면 탄화될 우려가 있고, 60%를 초과하면 오니형태로 뭉치게 되어 효율이 저하된다. 가열온도는 150℃이상, 바람직하게는 200∼300℃(이 온도에 해당하는 수중기압은 대략 15∼87㎏/㎠)이다. 상기 온도범위는 식물소재의 가압에 필요한 것으로, 최종적으로 식물소재의 종류에 따라 팽윤화를 완전하게 행할 수 있는 조건을 선택할 수 있다. 이렇게 제조된 담체에 상기 액체배양된 본 발명의 사상균을 담지시켜 음식물의 미생물 발효를 극대화시킬 수 있다. 이는 상기 팽연화 된 식물소재의 구조가 다공성이므로 상기 미생물(사상균)의 생육 및 활성조건을 적절하게 유지시켜 줄 수 있기 때문이다.The plant material is adjusted to have a moisture content of 10 to 60%, preferably 30 to 50%, in order to swell and break the fibrous tissue and compress it as the mechanical device. If the concentration of water is less than 10%, carbonization may occur. If the concentration of moisture exceeds 60%, sludge is aggregated into a sludge, resulting in reduced efficiency. The heating temperature is 150 ° C or higher, preferably 200-300 ° C (the water pressure corresponding to this temperature is approximately 15-87 kg / cm 2). The temperature range is required for pressurizing the plant material, and the conditions that can be completely swollen depending on the kind of the plant material can be finally selected. The microorganism fermentation of the food can be maximized by supporting the filamentous fungi of the present invention cultured in the liquid carrier thus prepared. This is because the microorganism (filamentous fungi) can be properly maintained in growth and activation conditions because the structure of the expanded plant material is porous.
한편, 음식폐기물은 그대로 방치하면 부패가 시작되어, 악취가 발생하기 때문에, 유기산의 첨가로 일시적 산성을 유지시키면 부패가 지연된다. 또 사이레지(silage) 제조에 사용하는 유산균 스타터(starter)의 첨가에 의한 쓰레기 봉투내의 유산발효도 효과적인 일시 보관방법이 된다. 이러한 인위적인 조작을 행하는 과정에서, 본 발명의 방법은 특히 유효한 효과를 발휘하였다. 유기산으로서는, 공업용의 황산, 구연산, 초산 등이 이용되지만, 유기산 발효공업의 폐기물은 경제적 폐기물 리사이클 효과도 얻을 수 있다. 중성에서 음식폐기물을 분해하기 위해서는 전술한 방법으로 음식폐기물 자체의 ph를 조정하는 것이 필요하다.On the other hand, when food waste is left as it is, decomposition begins and odor is generated. If temporary acidity is maintained by addition of organic acid, corruption is delayed. In addition, fermentation of lactic acid in garbage bags by the addition of lactic acid starters used in the manufacture of silages is also an effective temporary storage method. In the course of performing such an artificial manipulation, the method of the present invention has exhibited a particularly effective effect. Sulfuric acid, citric acid, acetic acid and the like for industrial use are used as the organic acid, but the waste of the organic acid fermentation industry can also obtain an economical waste recycling effect. In order to decompose food waste in neutral, it is necessary to adjust the pH of the food waste itself in the manner described above.
한편, 통상적으로 톱밥에는 레진(resin), 페놀성분 등을 함유하고 있어, 이들 성분의 숙성이 필요하다. 그러므로, 본 발명에 따른 사상균으로 음식물 및 팽윤화된 식물소재를 처리한 다음, 처리물의 수분을 조정하여 1주일에서 수개월정도 충분하게 숙성 발효시킨 후 퇴비로 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, sawdust usually contains a resin, a phenol component and the like, and it is necessary to aged these components. Therefore, it is preferable to treat the food and the swollen plant material with the filamentous fungus according to the present invention, and then to adjust the water content of the treated material to sufficiently ferment the fermented product for about one week to several months.
이하 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
[비교 제조예 1][Comparative Production Example 1]
비교 종균으로서는 잘 부식된 토양, 활성오니등 많은 미생물을 함유한 소재를 준비한다. 본 예의 경우, 내열성 Thermobasillus속 미생물을 주된 미생물로 하였다. 상기 종균을 충분하게 공기를 공급할 수 있는 폭기조중의 물에 투여한다. 투입량은 소량도 좋고, 물에 대해 1중량% 정도로 한다. 상기 종균을 투입한 폭기조안에 영양분으로서 유기물 슬러리를 물에 대하여 3중량% 정도 투입혼합한다. 상기 폭기조를 40∼60℃로 유지하면서 1주일간 연속적으로 공기를 공급하고, 투입한 유기물을 발효 분해시킨다.As a comparative seed, a material containing many microorganisms such as well-eroded soil and activated sludge is prepared. In the case of this example, thermostable Thermobasillus microorganisms were the main microorganisms. The seeds are administered to water in an aeration tank which can sufficiently supply air. The amount may be small, and it should be about 1% by weight with respect to water. In the aeration tank containing the seeds, about 3% by weight of the organic slurry as nutrients is added and mixed with water. Air is continuously supplied for one week while maintaining the aeration tank at 40 to 60 占 폚, and the introduced organic material is fermented and decomposed.
상기 배양물에 ph조정제로서 발포성 경량 콘크리트 폐기물 폐제(ALC 콘크리트 레벨: 욱화성 공업)을 분쇄한 것을 10중량% 첨가한다. ph조정제는 필수성분은 아니지만, 상기 사용된 ALC대신 침강탄산칼슘도 음식폐기물처리의 발효를 원활하게 이루어지도록 하는데 유용하다. 얻어진 미생물 배양액을 약 50℃로 유지하면서 식용 한천 정제 제조공정에서 배출되는 점성을 지닌 여과케이크를 20% 첨가, 혼합하여 동시에 용량비 10배정도로 건조한 밀기울 : 쌀겨(1 : 1)로 투입하여, 잘 혼합하여 섞은 후 50℃이하에서 통풍건조 시킨다.10% by weight of pulverized lightweight concrete waste waste (ALC concrete level: Yukhwa Sangyo KK) as pH adjuster is added to the culture. The pH adjuster is not an essential ingredient, but calcium carbonate precipitated instead of the above-mentioned ALC is also useful for facilitating the fermentation of the food waste treatment. The obtained microbial culture liquid was kept at about 50 ° C while 20% of the filtration cake having the viscosity discharged from the edible agar tablet manufacturing process was added and mixed, and the mixture was mixed with dry bran: rice bran (1: 1) at a volume ratio of 10 times and mixed well And then air-dried at 50 ° C or lower.
[실시예 1][Example 1]
종균의 제조법Production method of seed bacterium
Mucor pusillus IFO 9744균주를 미리 30ℓ용량의 자퍼맨터(jerfermentor)에서 ph 5.0으로 조정한 가축용 배합사료의 분쇄물 20% 현탁액 중에 50℃, 통기교반하면서 4일간 배양하였다. 얻어진 미생물 배양약을 약 50℃를 유지해 가면서 식용 한천 정제제조 공정에서 배출되는 점성을 지닌 여과케이크를 20% 첨가 혼합하고, 동시에 용량비 10배 정도의 건조한 밀기율:쌀겨(1:1)을 투입하여, 잘 혼합시킨 후 약 50℃이하에서 통풍 건조시켰다Mucor pusillus IFO 9744 strain was cultivated for 4 days in a 20% suspension of the livestock compounded feed prepared in advance by adjusting the pH to 5.0 in a 30 L capacity jerfermenter at 50 캜 with aeration and stirring. While maintaining the obtained microorganism culture solution at about 50 ° C, 20% of the filter cake having the viscosity discharged from the edible agar tablet manufacturing process was added and mixed, and at the same time, the dry wheat ratio: rice bran (1: 1) , Blended well and then ventilated to below 50 < 0 > C
[실시예 2][Example 2]
목공공장에서 배출된 혼합톱밥(수분 약 25%) 100㎏/hr을 2축의 에크스토루타(상품명: 라보루타, 일본제강소 제품)의 공급구에 연속적, 정량적으로 공급하면서, 동시에 20ℓ/hrs의 속도로 물을 정량펌프로 공급한다. 그리고 축동력 에너지 1080KJ/㎏ 원료, 원료 체류시간 3초, 스크루 회진수 150rpm으로 처리하였다.The mixed sawdust (about 25% moisture) 100 kg / hr discharged from a woodworking plant was continuously and quantitatively supplied to a supply port of a biaxial extruder (product name: Laboruta, Nippon Steel Mill) The water is supplied by the metering pump. And the shaft power energy was 1080 KJ / kg raw material, the raw material retention time was 3 seconds, and the screw rotation number was 150 rpm.
[실시예 3][Example 3]
가정용 처리기에 의한 음식 폐기물 처리법Treatment of Food Waste by Domestic Processor
가정에서 발생하는 음식 폐기물의 소멸식 처리를 위하여 가정용 소멸식 잔반처리기(HANWHA COMPOSTER HFC, HANWHA Co., KOREA)에 상기 실시예 1의 종균 100g과 상기 실시예 2의 팽윤화 톱밥 4㎏을 혼합하여 비아오치프를 제조하여, 소정의 조작에 따라 회전을 시작하여, 연구소 식당으로부터의 음식폐기물(야채, 육류, 밥 등)을 약 500g/일의 비율로 투입해 30일간 연속 운전하였다. 발효가 원활히 진행되어 ph, 함수율 및 발효온도는 각각ph 5∼6, 10∼20% 및 40∼50℃를 유지하였으며 균수는 108-9cells/g이었고, 악취가 거의 없었다. 30일간 투입한 음식폐기물의 무게감량효율은 90%이상으로 산성 및 고온 영역에서 호열성 사상균을 이용한 소멸식 처리가 가능한 것으로 나타났다.100 g of the seeds of Example 1 and 4 kg of the swollen sawdust of Example 2 were mixed in a household extinction type residue processor (HANWHA COMPOSTER HFC, HANWHA Co., KOREA) for treatment of food wastes generated in the home And the food waste (vegetable, meat, rice, etc.) from the laboratory restaurant was put into the dish at a rate of about 500 g / day, and was continuously operated for 30 days. The pH, moisture content and fermentation temperature were maintained at pH 5 ~ 6, 10 ~ 20% and 40 ~ 50 ℃, respectively, and the number of bacteria was 10 8-9 cells / g. The weight loss efficiency of food wastes added for 30 days was more than 90% and it was possible to treat with thermophilic fungi in acidic and high temperature range.
[비교예 1][Comparative Example 1]
상기 실시예 1의 종균 대신에 비교제조예 1의 종균을 첨가시키고, 팽윤화 처리를 하지 않은 톱밥을 이용한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 수행하였다. 단, 발효실험에서는 ph가 4∼5의 산성영역을 유지하였다.Example 3 was carried out in the same manner as in Example 3, except that the seeds of Comparative Preparation Example 1 were added instead of the seeds of Example 1, and sawdust not subjected to the swelling treatment was used. However, in the fermentation experiment, the pH was maintained in an acidic range of 4 to 5.
그 결과, 악취가 강하였으며, 30일간의 무게감량효율이 70%정도로 발효가 정상적으로 진행되지 못하는 것으로 나타났다.As a result, the odor was strong, and the weight loss efficiency of 30 days was about 70%, indicating that the fermentation could not proceed normally.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 실시예 1의 종균 대신에 비교제조예 1의 종균을 첨가시킨 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 수행하였다.The procedure of Example 3 was repeated except that the seed of Comparative Preparation Example 1 was added instead of the seed of Example 1.
[실시예 4][Example 4]
업소용 처리기에 의한 음한 음식 폐기물의 처리법Treatment of Negative Food Waste by Business Processor
1일 30∼40㎏의 잔반의 소멸식 처리를 위하여 두 개의 발효조로 구성된 업소용 처리기(HANWHA COMPOSTER HRC 1. HANWHA Co., KOREA)에 상기 실시예 1의 종균 500g과 실시예 2의 팽윤화 톱밥 40㎏를 혼합, 투입하고, 소정의 조작에 따라 회전을 시작하여, 연구소 식당으로부터의 음식 폐기물(야채, 육류, 밥 등)을 약 30㎏/day의 비율로 각 발효조에 24시간마다 교대로 투입하여 30일간 연속 처리하였다. 연속 처리기간동안 발효가 원활하게 진행되었고, ph, 함수율 및 발효온도는 각각 ph 5.0∼5.5, 20∼30% 및 45∼60℃를 유지하였으며 균수는 107-8cells/g이었고, 악취가 거의 없었다.(Hanwha COMPOSTER HRC 1. HANWHA Co., KOREA) composed of two fermentation tanks for the extinction treatment of the residue of 30 to 40 kg per day was mixed with 500 g of the seed of Example 1 and the swollen sawdust 40 of Example 2 (Vegetable, meat, rice, etc.) from a laboratory restaurant were put into each fermenter at a rate of about 30 kg / day in an alternating manner every 24 hours, For 30 days. PH, moisture content and fermentation temperature were maintained at pH 5.0 ~ 5.5, 20 ~ 30% and 45 ~ 60 ℃ respectively, and the number of bacteria was 10 7-8 cells / g. There was no.
30일간 연속 투입한 음식 폐기물의 무게 감량효율은 90%이상으로 소멸식 처리가 가능하였다.The weight loss efficiency of the food wastes continuously injected for 30 days was more than 90% and the extinction treatment was possible.
한편, 상기 비교예 2에 따른 퇴비화 음식물폐기물은 발효가 원할히 진행되어 ph가 7∼8로 유지되었고, 함수율이 40∼50% 정도로 나타났으며, 7일간 투입한 음식페기물의 무게감량효율은 85% 이상을 나타내었다. 또한, 상기 비교예 2로부터 얻은 발효처리물은 유기물(회합법으로 측정) 총량이 40% 이상이었고, 질소(킬달법으로 측정), 인산(바나드 몰리브덴산법으로 측정), 칼륩(플레임 포토메타법으로 측정)의 유효성분이 각각 0.98%, 0.41% 및 0.41%이었으며, 카드늄, 구리, 크롬, 비소, 수은 등의 유해 중금속 함량이 기준치에 비해 거의 검출이 안될 정도의 미량을 나타내 퇴비로서 어느 정도 적합한 것으로 나타났다.Meanwhile, the composted food wastes according to the comparative example 2 showed a pH of 7 to 8 and a water content of about 40 to 50%, and the weight loss efficiency of the food wastes fed for 7 days was 85% Respectively. The fermentation product obtained from Comparative Example 2 had a total amount of 40% or more of the organic substance (measured by a combination method), and was found to be nitrogen (measured by the Kjeldahl method), phosphoric acid (measured by the vanad molybdenum method) , 0.41%, and 0.41%, respectively. The contents of harmful heavy metals such as cadmium, copper, chromium, arsenic and mercury were almost inferior to the standard values, appear.
그러나, 본 발명에 따른 발효처리물은 유기물(회합법으로 측정) 총량이 70% 이상이었고, 질소(킬달법으로 측정), 인산(바나드 몰리브덴산법으로 측정), 칼륨(플레임 포토메타법으로 측정)의 유효성분이 각각 2.29%, 0.76% 및 0.50%이었으며, 카드늄, 구리, 크롬, 비소 수은 등의 유해 증금속 함량이 기준치에 비해 거의 검출이 안될 정도의 미량을 나타내 퇴비로서 매우 적합한 것으로 나타났다.However, the fermentation product according to the present invention has a total amount of organic matter (measured by a combination method) of not less than 70%, and can be measured by nitrogen (measured by the Kjeldahl method), phosphoric acid (measured by the vanad molybdenum method), potassium ) Were 2.29%, 0.76% and 0.50%, respectively, and the content of harmful metals such as cadmium, copper, chromium, and mercury was almost insignificant compared to the standard values.
전술한 바와 같이, 본 발명은 팽윤화 처리한 식물소재의 사용 및/또는 종래의 미생물제제를 사용하여 음식폐기물을 처리한 경우보다 내열·호열성 사상균을 이용하여 일차발효에 의해 음식폐기물의 분해 감량효율을 향상시킴으로써 가정, 식당, 레스토랑의 주방으로부터 발생되는 음식폐기물을 효율적으로 처리할 수 있으며, 얻어진 발효물을 후숙하여 농업적으로 유용한 토지개량제 또는 유기질비료를 얻을 수 있다.As described above, the present invention is based on the discovery that the use of plant material subjected to swelling treatment and / or the use of conventional microbial agents makes it possible to prevent degradation of food waste by primary fermentation using heat- By improving the efficiency, it is possible to efficiently treat food wastes generated from kitchens of homes, restaurants and restaurants, and to obtain agriculturally useful land improvement agents or organic fertilizers after growing the obtained fermented products.
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