KR100469989B1

KR100469989B1 - 해양성부식산콜로이드미셀과 활성미네랄을 이용한 유용미생물의 배양 및 이용방법

Info

Publication number: KR100469989B1
Application number: KR10-2002-0034734A
Authority: KR
Inventors: 서희동; 서영진; 서영준
Original assignee: 서희동
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2005-02-05
Also published as: KR20030097395A

Abstract

본 발명은 해양성부식산콜로이드미셀(Colloidal micelle)과 활성미네랄(Activated minerals)을 이용하여 동ㆍ식물의 생육에 유용한 작용을 하면서 반면에 유해한 작용을 하는 병원성미생물의 생육을 상호길항작용에 의해서 억제하는 유용미생물 및 이들미생물과 상호공생관계에 있는 부식화미생물을 효율적으로 배양하는 것이 목적이다.

이를 위하여 유용미생물 생육에 필요한 킬레이트(Chelate)성 유기산미네랄(Minerals)착염과 활성화물질을 해양성부식산콜로이드미셀과 활성미네랄성분이 다량 함유된 광물질로부터 공급받아, 이들 미생물이 활발한 대사활동을 할 수 있는 용존산소(Dissolved oxygen)의 농도, 산환환원전위(ORP ; Oxidation Reduction Potential)값과 같은 환경분위기를 최적의 상태로 유지시켜주어 활성화된 유용미생물을 배양하여, 가축음용수처리, 악취처리, 농작물에 살포, 양어장의 물처리와 퇴비사, 간이화장실, 축사와 같은 악취발생장소에 살포하여 환경의 개선 등에 이용하는 미생물의 배양방법에 관한 것이다.

특이한 사항은 악취처리공정에 적용하였을 때는 처리효율이 우수하며 설치비 및 운전비용도 종래의 처리방법에 비해서 월등히 우수하며, 가축음용수처리에 적용하였을 때는 성장속도 및 육질의 향상효과가 있으며, 농작물에 살포하였을 때는 병해예방에 탁월한 효과가 있기 때문에 이들 분야에 널리 응용될 것으로 전망된다.

Description

해양성부식산콜로이드미셀과 활성미네랄을 이용한 유용미생물의 배양 및 이용방법{Cultivation and application method of the effective micro-organisms by using oceanic humic acid colloidal micelle and activated minerals}

본 발명은 해양성부식산콜로이드미셀(Colloidal micelle)을 펠렛트(Pellet) 형태로 성형 가공한 것과 활성미네랄(Activated minerals)을 이용하여 동ㆍ식물생육에 유용한 미생물을 효율적으로 배양하는 배양공정을 악취처리공정에 적용하여 처리효율의 향상 및 처리비와 시설비를 절감하며, 간이화장실, 축사, 퇴비사와 같은 악취발생장소에 살포하여 악취발생을 저감시키며, 가축음용수처리에 적용하여 가축성장속도의 향상 및 육질을 향상시키며, 농작물에 살포하여 병해예방 및 품질의 향상효과를 가져올 수 있는 유용미생물배양방법에 관한 것이다.

일본 공개특허공보 평(平) 6-9280호에서는 해양성부식산콜로이드미셀(軟質多孔性古代海洋腐植質 이라 칭하였음)을 Si₆O₈와 혼합해서 입상(粒狀), 구상(球狀) 또는 환상(環狀)으로 성형가공후 전기로에서 1000℃ 이상으로 소결(燒結)하여 다공질의 물질로 한 것을 바이오세라믹(Bio-ceramics)이라 하여, 토양개량제, 수질정화제 등으로 사용하였으나, 1000℃ 이상으로 소결처리를 하므로써 킬레이트(Chelate)성 유기산미네랄(Minerals)착염형태가 연소 산화되어 단순한 미네랄로 존재하기 때문에 유용미생물에 미네랄 공급능력이 떨어지며, 또한 활성화물질(효소 등)이 연소 소멸되므로서 성능을 저하시키는 결과를 초래하였다.

본 발명의 목적은 해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트를 이용하여 동ㆍ식물의 생육에 유용한 미생물을 배양하는 배양공정을 악취처리에 적용하여 처리효율을 향상하면서 시설비 및 운영비를 절감하며, 가축음용수처리공정에 적용하여 성장속도 및 육질을 향상하는 효과를 가져올 수 있게 하며, 배양미생물을 농작물에 살포하여 병해의 예방과 수확량의 증대 및 품질의 향상효과를 가져올 수 있게하며, 축사, 퇴비사, 간이화장실과 같은 악취발생지역에 살포하여 악취발생의 저감 및 유해병원성미생물의 생육억제효과 등을 가져올 수 있는 유용미생물배양방법을 제시하는 것이다.

도 1은 (유용)미생물배양공정

도 2는 대용량 미생물배양공정

도 3은 소용량 미생물배양공정

도 4는 유용미생물 배양공정을 가축음용수처리에 적용한 공정도

도 5은 유용미생물 배양공정을 양어장에 적용한 공정도

도 6은 유용미생물 배양공정을 농작물 살포용이나 악취가 발생하는 축사, 간이화장실, 퇴비사 등에 살포하는 미생물의 배양에 적용한 공정도

도 7은 미생물 배양공정을 악취처리공정에 적용한 공정도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1: 배양조 2: 생물반응기

3: 해양성부식산콜로이드미셀 4: 활성미네랄

(Colloidal micelle)펠렛트(Pellet)

5: 균주농축부 6: 유도관

7: 산기관 8: 지지대(Supporting Leg)

DOT : 용존산소 전달장치(Dissolved oxygen transmitter)

DOIS : 용존산소 지시조절 솔레노이드 스위치(Dissolved oxygen indicating

solenoid switch)

ORPT : 산화환원전위 전달장치(Oxidation reduction potential transmitter)

ORPIS: 산화환원전위 지시 솔레노이드 스위치(Oxidation reduction

potential indicating solenoid switch)

S : 솔레노이드 밸브(Solenoid valve)

F1 : 유량 지시계(Flow indicator)

상기의 목적을 달성하기 위해서는 우선 유용미생물의 생육 특성을 정확히 파악하여 배양조(1)에서 유용미생물이 활발한 대사활동을 할 수 있는 환경분위기를 조성하여 주는 것이다.

유용미생물의 특성을 보면 다음과 같다.

① 대부분 유용미생물의 세포막(Cell wall membrane)은 미네랄 키틴(Chitin)질로 되어 있거나 세포조직(Cellular tissue)내에 미네랄 함량이 높으며, 충분한 미네랄이 공급되었을 때 활발한 대사활동을 한다.

② 대부분 유용미생물은 통성혐기성미생물로 DO(Dissolved Oxygen) 농도와 산화환원전위(Oxidation reduction potential)값에 관계없이 활동을 하나 DO 농도와 산화환원전위값에 따라서 대사메커니즘(Mechanism)이 틀리며, 호기성조건에서 산화환원전위(ORP)값이 +250∼+300mV에서 활동할 때 동ㆍ식물의 생육에 유용한 대사산물의 배설율이 높다.

③ pH는 중성 내지는 약산성에서 활발한 대사활동을 하며, 산성에 대해서 내성이 높다.

④ 생육온도는 0℃ 가까운 저온에서 60∼70℃ 가까운 고온까지 생육을 하고 있으며 대체적으로 최적의 온도는 상온(25℃)에서 40∼50℃까지 이며, 특히 유해미생물에 비해서 내열성이 높다.

⑤ 호기성조건의 토양에서 유기물을 섭취하여 폴리페놀(Polyphenol)성 대사산물을 배설하여 부식물질(腐植物質)을 생성하는 부식화미생물(Bacillus mycoides, Sorangium cellulosum, Penicillium sp., Aspergillus niger, 방선균류 등)과 생육환경이 비슷하며, 이들 미생물과 상호공생(Mutalistic symbiosis)관계에 있다.

⑥ 자외선, 산화제, 염(Salts), 항생제, 방사선, X-선 등에 대해서 유해미생물에 비해서 내성이 높다.

⑦ π-Water 에서도 생육이 된다.

활발한 대사활동을 하는 유용미생물을 배양하기 위해서는 전술한 유용미생물 특성 중에서 ①에서 ④항의 환경조건을 조성해 주어야 하는데, 특히 ①항과 ②항의 환경조건을 최적의 상태로 유지시켜 주면 길항(Antagonism) 및 경합(Competition)관계에 있는 병원성미생물, 부패 및 변패성미생물과 같은 유해미생물에 대해서는 생육을 억제하는 항생물질(Antibiotics) 등을 배설하므로서 이들 미생물의 대사활동이 상대적으로 억제하게 된다.

해양성부식산콜로이드미셀(Colloidal micelle)은 해양의 동ㆍ식물성 플랑크톤(Plankton), 해조류(海藻類), 해초 및 어류와 같은 동ㆍ식물의 유체(遺體), 패화석(貝化石) 등이 퇴적되어 유기물이 미생물과 미네랄의 영양을 받으며 분해, 환원, 발효, 합성 등을 반복하면서 해저지층이나 해안주변의 지층에 퇴적되어 수백만년내지는 수천만년동안 퇴적되어있는 토양의 성분으로서 일부학자들은 해양성규조토(海洋性硅藻土)라고도 하며, 이 해양성부식산콜로이드미셀 중에는 동ㆍ식물의 생육에 생리적 활성을 주는 레티놀(Retinol ; Vitamin-A), 티아민(Thiamin ; Vitamin-B1), 리보플라빈(Riboflavin ; Vitamin-B2), 피리독신(Pyridoxine ; Vitamin-B6), 코발아민(Cobalamin ; Vitamin-B12), 토코페롤(Tocopherol), 비오틴(Biotin ; Vitamin-H)과 같은 비타민(Vitamin)류, 동ㆍ식물의 신장생장(伸張生長 ; Stretch growth)을 하는 헤테로옥신(Heteroauxin ; Indol-3-acetic acid)과 같은 옥신류, 시토키닌(Cytokinin), 지베렐린(Gibberellin)과 같은 호르몬(Hormon)류, 동ㆍ식물의 성장을 촉진하는 디카르복시산(Dicarboxylic acid), 호박산(Succinic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 엽산(Folic acid), 판토텐산(Pantothenic acid), 파라아미노벤조산(Para-aminobenzoic acid) 등과 같은 유기산, 글루타민산(Glutamic acid), 리신(Lysine), 페닐아라닌(Phenylalanie), 메티오닌(Methionine), 발린(Valine), 세린(Serine), 알라닌(Alanine), 글리신(Glycine), 시스테인(Cysteine), 아스파라긴산(Asparaginic acid), 알라닌(Argnine), 히스티딘(Histidine), 티록신(Thyroxine), 류신(Leucine), 트립토판(Tryptophane), 트레오닌(Threonine) 등과 같은 아미노산, 리파아제(Lipase), 아밀라아제(Amylase), 프로테아제(Protease), 우레아제(Ueaase), 산화효소(Oxidase)와 같은 효소, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 망간(Mn), 나트륨(Na), 철(Fe), 규소(Si), 란탄(La), 스트론튬(Sr)등의 미네랄성분과 같이 동ㆍ식물 및 유용미생물의 생육에 유익한 작용을 하는 물질과 병원성미생물과 같은 유해미생물의 생육을 억제하는 페니실린(Penicillin), 테트라마이신(Tetramycin), 오레오마이신(Aureomycin), 스트렙토마이신(Streptomycin)과 같은 항생물질(Antibiotcs) 등 다양한 물질들이 함유되어있다.

따라서, 해양성부식산콜로이드미셀은 다음과 같은 특성을 가지고있다.

① 비타민류, 아미노산, 킬레이트(Chelate)성 유기산미네랄, 효소 등이 분해되지 않고 있어 동ㆍ식물 및 유용미생물(토양미생물)의 생육을 활발하게 하면서 식물의 경우는 양분흡수를 촉진하며, 동물의 경우는 소화흡수효율을 향상하여 성장촉진작용을 하며, 유용미생물의 경우는 대사활동을 활발하게 한다..

② 병원성미생물, 부패 및 변패성미생물과 같은 유해성미생물에 대해서는 항균, 살균작용에 의해서 생육을 억제한다.

③ 항산화작용(抗酸化作用)에 의해서 활성화산소를 제거한다.

④ 토양에 투입하였을 때는 토양입자의 단립화(團粒化)를 촉진하며, 연작장애(連作障碍)를 감소한다.

⑤ 농약과 같은 합성유기물질, 유해중금속물질 등과 같은 유해성물질을 흡착하여 고정화한다.

⑥ 지방, 고급알코올, 탄수화합물,단백질 등의 분해를 촉진한다.

⑦ 수질정화 및 개선의 효과가 있다.

⑧ 인체에는 피부, 모발 및 인체에 활성화 효과가 있다.(화장품에도 응용되고있음)

⑨ 생선과 야채와 같은 식품의 신선도 유지에 효과가 있다.

본 발명에서는 킬레이트(Chelate)성 풀브산(Fulvic acid)미네랄착염의 성분이 다량 함유한 해양성부식산콜로이드미셀(Colloidal micelle)의 분말에 물을 가해서 함수율을 38∼45wt％로 조정한 다음에 황산제일철(FeSO₄)을 건량기준으로 1∼5wt％ 범위로 혼합하고, 여기에 과산화수소(H₂O₂)를 가해서 산화환원전위(ORP)값을 +300∼+500mV범위로 조정한 후 1∼2개월 숙성한 것에 바인더(Binder)로 알긴산소다(Sodium alginate)나 키토산셀룰로오스(Chitosan cellulose)를 단독 또는 혼합한 것을 8∼10wt％범위로 주입하여 혼합 교반 후 환상(環狀)의 펠렛트(Pellet)이나 구상(球狀)으로 성형 가공 후 4∼5일간 자연 건조한 것을 바인더가 변성되지 않은 범위인 100∼250℃에서 열풍건조를 하여 건조하여 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)를 제조한다.

활성미네랄(3)은 유문암(流紋巖; Rhyolite)이나 대사이드(Dacite)질의 화산분출물이 퇴적된 다공질의 부석(Pumice)을 5∼15cm의 크기로 파쇄한 것이나 활성미네랄성분이 다량 함유되어 있으면서 표면적이 큰 다공질로 인공제조한 펠렛트를 사용한다.

이상에서 제조된 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)와 인공제조한 활성미네랄(4) 펠렛트나 천연산의 부석을 이용하여 (유용)미생물의 배양방법을 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

배양조(1)의 구조는 조내부에 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)와 활성미네랄(4)이 충전된 생물반응기(2)를 설치하고 외부에는 미네랄과 기타 활성물질을 섭취하여 활성화된 (유용)미생물을 하부 균주농축부(5)로 유도하는 유도관(6)이 설치되어 균주는 농축침전되며, 농축침전된 균주는 생물반응기(2) 하부에 설치된 산기관(7)으로 공기를 주입하면 농축균주와 공기는 에어리프팅(Air-lifting)되면서 생물반응기(2)에 충전된 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)와 활성미네랄(4) 층을 통과하면서 킬레이트성유기산미네랄과 기타 활성물질을 공급받아 (유용)미생물은 활성화된다.

그리고, 균주농축부(5) 상부에는 산기관(7)을 설치하고 공기를 주입하여 DO(Dissolved oxygen)농도가 2mg/ℓ이상의 호기성분위기로 한다.

대용량의 경우는 배양조(1)는 도 2와 같이 토목구조물이나 철구조물의 조로 제작하고, 조내부에 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)와 활성미네랄(4)이 충전된 생물반응기(2)를 설치하고, 생물반응기(2) 하부에 산기관(7)을 통해서 공기를 주입하면 배양조(1) 내의 배양액과 공기는 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트층(3)과 활성미네랄층(3)을 통과하면서 미생물은 킬레이트성유기산미네랄과 활성물질을 공급받아 활성화되며, 이때 배양조(1) 내에 설치된 산기관(7)으로 공기를 공급하여 폭기를 하면서 DO농도를 2mg/ℓ이상 유지되도록한다.

환원성물질이 함유된 경우 공기 폭기만으로는 산화환원전위(ORP)값이 +200mV 이하인 경우에는 산화수를 공급하여 유용미생물이 활발한 대사활동을 할 수 있는 산화환원전위값이 +250∼+300mV로 조정한다.

환원성물질이 없는 경우에는 산화수의 공급 및 산화환원전위(ORP)값을 조정하는 공정은 필요 없다.

가축의 음용수처리, 농작물에 살포용과 같이 환원성물질이 문제시 되지 않으면서 배양용량이 소규모인 경우에는 도 3에서와 같이 배양조(1) 일부분을 막아서 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)와 활성미네랄(4)를 충전한 생물반응기(2)를 설치하고, 생물반응기(2)하부에 설치된 산기관(7)을 통해서 공기를 주입하여 폭기를 하면 공기와 배양미생물은 에어리프팅 되면서 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트층(3)과 활성미네랄층(4)을 통과하면서 킬레이트성유기산미네랄착염과 활성물질을 공급받아 유용미생물은 활성화되어 활발한 대사활동을 하게되며, 배양조(1)내에 설치된 산기관(7)으로도 공기를 주입하여 DO 농도를 2mg/ℓ이상의 호기성 분위기에서 활성화된 미생물을 배양한다.

환원성물질이 함유되어 산화환원전위(ORP) 값이 +200mV 이하인 경우에는 산화처리공정에서 산화수를 공급하여 부식화미생물 및 이들 미생물과 상호공생관계에 있는 미생물이 활발한 대사활동을 하면서 원활한 부식화반응이 일어날 수 있게 산화환원전위(ORP)값을 +250∼+300mV범위로 조정한다.

가축음용수처리 공정에 적용하는 경우 처리용량이 큰 경우에는 도 1과 같은 유용미생물배양공정을 적용하며, 처리용량이 적은 경우에는 도 3과 같은 유용미생물배양공정을 적용한다.

배양액은 유용미생물 먹이가 되는 유기물로는 당밀, 한천 등에 활성미네랄(4)과 반응하여 킬레이트성 유기산 착염을 형성할 수 있는 주석산, 구연산, 호박산, 푸마르산과 같은 유기산(有機酸), 유용미생물의 생육을 활성화하는 알긴산(Alginic acid)소다, 키토산(Chitosan)염, 사포닌(Saponin), 아미노산, 옥신류 등을 혼합한 수용액을 사용하며, 이를 배양조(1)에 공급하고 산기관(7)을 통해서 공기를 주입하여 DO 농도가 2mg/ℓ이상의 호기성조건으로 유지하면서 배양액을 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)와 활성미네랄(4)이 충전된 생물반응기(2)를 공기와 함께 에어리프팅 되면서 유용미생물은 킬레이트성부식산미네랄착염과 활성화물질을 공급받아 활성화되어 배양조(1)에서 활발한 대사활동을 하는 유용미생물이 배양된다.

그리고, 배양액 중에는 킬레이트성금속착염을 생성할 수 있는 구연산, 주석산, 호박산, 푸마르산 등이 함유되어 있어 생물반응기(2)에 충전되어 있는 활성미네랄(4)층을 통과하면서 유용미생물 및 가축의 생육을 촉진하는 킬레이트성유기산미네랄착염이 생성되며, 또한, 유용미생물 및 가축의 생육을 촉진하는 알긴산소다, 키토산, 사포닌, 아미노산, 옥신류 등이 함유되어 있기 때문에 활발한 대사활동을 하는 유용미생물이 배양되며 이를 섭취한 가축은 성장속도가 더욱더 향상되며, 액상의 불포화지방산을 생물수첨반응(Bio-hydrogenation)에 의한 포화지방산이나 공역지방산(Conjugated fatty acid)으로 전환하는 미생물에 의해서 고상의 지방산으로 전환하므로써 소화흡수 효율이 향상되면서 근육내지방(Inter-Muscle-Fatty)침투가 양호하여 상강육(霜降肉 ; Marbling)이 생성되므로 육질이 향상된다.

그리고, 급여가축은 장내 정균작용(靜菌作用)이 일어나면서 질병에 대한 내성의 강화 및 배설분뇨에서 악취발생이 저감되면서 축사환경의 개선 등의 효과도 가져올 수 있다.

양어장수조의 물을 처리하는 경우도 배양액의 조성은 가축음용수처리공정에서 사용하는 배양액과 동일한 당밀, 한천과 같은 유기물에 킬레이트성 금속착염을 생성하는 구연산, 주석산, 호박산, 푸마르산등에 미생물 및 어류의 생육을 촉진하는 알긴산소다, 키토산, 아미노산, 옥신류 등을 혼합한 수용액을 사용하여 도 5와 같은 유용미생물배양공정의 배양기(1)로 보내어 가축음용수처리공정과 동일한 배양방법에 의해서 배양된 유용미생물을 양어장에 공급한다.

농작물의 병해예방을 위한 살포액이나 축사, 퇴비사, 간이화장실과 같이 악취발생이 심한곳에 악취발생을 저감하기 위한 배양액은 당밀, 한천과 같은 유기물만을 이용하여 도 6과 같은 미생물배양공정에 의해서 유기물을 물에 불용성이면서 비휘발성의 안정된 부식물질로 전환하는 폴리페놀(Polyphenol)성 대사산물을 배설하는 부식화미생물(Bacillus mycoides, Sorgangium cellulosum, Aspergillus niger, Penicillium sp., Actinomyces sp.…등)을 배양한 부식화미생물및 이들미생물과 상호공생관계에 있는 배양미생물을 농작물에 살포하면 바이러스(Virus)성 병원균과 같은 유해미생물은 상호길항작용에 의해서 생육이 억제되므로써 병해예방이 되며, 축사, 퇴비사, 간이화장실과 같은 악취발생장소에 살포하면 악취발생물질(암모니아, 유화수소, 인돌, 휘발성아민, 휘발성유기산, 휘발성알콜…등)은 부식화반응 중에 생성된 폴리페놀성화합물이 공기 중에서 산화되어 생성되는 퀴논(Quinone)화합물과 중ㆍ축합반응을 하여 부식물질에 부동화(Immobillization)되면서 부패 및 변패성 미생물의 생육을 억제하므로서 악취발생이 억제하게된다.

분뇨처리장, 도축장, 수산물가공공장, 피혁공장, 식품공장과 같은 곳에서 유기물이 부패 및 변패되어 발생되는 악취성가스(Gas)를 송풍기로 포집하여 도 7과 같은 공정의 흡수탑으로 보내어 악취유발물질을 흡수액에 흡수하여 악취를 제거하는 경우에는 흡수액저장탱크의 흡수액을 배양액으로 사용하여 도 1의미생물배양공정의 배양기(1)로 보내어 유기물질을 물에 불용성이면서 비휘발성의 안정된 부식물질로 전환하는 폴리페놀성 대사산물을 배설하는 부식화미생물 및 이들미생물과 상호공생관계에 있는 미생물을 배양하여 흡수액저장탱크로 반송하며, 이의 배양액을 흡수탑 상부로 보내어 악취물질을 함유한 악취성가스와 향류(Counter-flow)접촉하면서 악취물질(암모니아, 유화수소, 인돌, 휘발성아민, 휘발성유기산, 휘발성알콜…등)은 흡수액에 흡수되어 부식화반응중에 생성된 폴리페놀성화합물이 공기중에서 산화되어 생성되는 퀴논(Quinone)화합물과 중ㆍ축합반응을 하여 비휘발성의 부식물질에 부동화되므로서 악취발생이 억제하게된다.

폐가스 중에서 환원성물질이 유입되어 산화환원전위(ORP)값이 +200mV이하인 경우에는 산화수를 공급하여 산화환원전위(ORP)값을 +250∼+300mV범위로 조정한다.

[실시 예1]

양돈농가의 음용수 공급설비에 도 3의 유용미생물 배양공정을 도 4의 음용수처리공정에 적용하여 배양액은 당밀과 한천을 2 : 1의 비율로 혼합하고, 이에 구연

산을 10wt％, 알긴산소다를 5wt％, 키토산을 3wt％, 리신을 0.2wt％, 옥신류 0.01wt％을 혼합한 후 이에 물을 가해서 5wt％ 정도의 수용액을 사용하여 배양한 유용미생물과 킬레이트성 유기산미네랄 추출액을 음용수와 혼합처리하여 이유돈(5∼6kg) 500두를 105 ∼ 110kg까지 사육하였을때와 500두를 일반사육을 한 경우를 비교시 사육결과와 도축등급은 표 1의 내용과 같다.

[실시예 2]

배양액을 당밀과 한천을 2 : 1의 비율로 혼합하고 이들에 구연산 0.5wt％를 혼합한다음 5wt％ 수용액을 만들고 이를 사용하여 도 1의 미생물배양공정에서 배양한 배양미생물을 1/1,000의 농도로 2주에 1회씩 수족관에 주입한 결과 조내에 이끼발생이 없으면서 어류의 생육상태가 양호하였다.

[실시예 3]

실시예 2항에서 배양한 배양미생물을 퇴비사, 간이화장실, 축사등 악취발생 장소에 100배 정도 희석한 용액을 1일 3회씩 3일간 살포한 결과 악취발생이 월등히 저감되었으며, 비육돈사의 경우 살포전 축사내 NH₃의 농도가 15ppm 정도이던 것이 살포 7일후 NH₃의 농도가 2.5ppm으로 떨어졌다.

전술한 기술내용으로부터 자명하듯이, 본 발명의 해양성부식산콜로이드미셀과 활성미네랄성분을 이용하여 배양된 미생물은 유기물질을 안정된 부식물질로 전환하는 부식화미생물 및 이들미생물과 상호공생관계에 잇는 유용미생물은 하ㆍ폐수를 고도로 처리를 할수있으며, 악취발생의 억제, 유해병원성미생물의 생육억제, 동ㆍ식물의 생육을 활발하게하는 등의 특성이 있기 때문에 이들분야에 널리 보급될것으로 기대된다.

Claims

해양성부식산콜로이드미셀(Colloidal micelle)의 분말에 물을 가해서 함수율을 38∼45wt％로 조정한 다음에 황산제일철(FeSO₄)을 건량기준으로 1∼5wt％ 범위로 혼합하고, 여기에 과산화수소(H₂O₂)를 가해서 산화환원전위(ORP)값이 +300∼+500mV범위로 조정한 후 1∼2개월 숙성한 것에 바인더(Binder)로 알긴산소다(Sodium alginate)나 키토산셀룰로오스(Chitosan cellulose)를 단독 또는 혼합한 것을 8∼10wt％범위로 주입하여 혼합교반한 후 환상(環狀)의 펠렛트(Pellet)이나 구상(球狀)으로 가공 후 4∼5일간 자연 건조한 것을 바인더가 변성되지 않은 범위인 100∼250℃에서 열풍건조를 하여 건조된 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)와 활성미네랄(4)을 충전한 생물반응기(2)가 내장된 배양조(1)에 배양조(1)와 생물반응기(2)의 하부에 송풍기로부터 공기를 DO(Dissolved oxygen)농도가 2mg/ℓ이상되게 주입하면 균주와 공기는 에어리프팅(Air lifting)되면서 생물반응기(2)에 충전된 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트(3)와 활성미네랄(4) 층을 통과하면서 킬레트성유기산미네랄과 기타 활성물질을 공급받아 호기성상태에서 활성화된 미생물을 배양하며, 산화환원전위(ORP)값이 +200mV이하인 경우에는 산화수를 공급하여 산화환원전위값을 +250∼+300mV범위로 조정하면서 미생물 배양액으로 당밀과 한천에 킬레이트성 금속염을 생성하는 구연산, 주석산, 호박산, 푸마르산(Fumaric acid)과 동ㆍ식물 생육을 활발하게하는 알긴산소다(Sodium alginate), 키토산(Chitosan), 사포닌(Saponin), 옥신(Auxin)류, 아미노산을 혼합한 수용액을 사용하여 가축성장에 유용한 미생물과 킬레이트성 유기산미네랄착염이 함유된 배양액을 가축에 급여하므로써 가축의 성장속도향상, 육질의 향상, 질병에 대한 내성의 향상, 축사환경의 개선의 효과를 가져오게 하는 방법.
제 1항에 있어서, 유용한 미생물과 킬레이트성 유기산미네랄착염이 함유된 배양액을 양어장에 공급하여 양식어류의 성장속도향상, 질병에 대한 내성의 향상의 효과를 가져오게 하는 방법.
제 1항에 있어서, 미생물 배양액을 당밀과 한천 수용액을 사용하여 유기물질을 안정된 부식물질로 전환하는 폴리페놀(Polyphenol)성 대사산물을 배설하는 부식화미생물 및 이들 미생물과 상호공생관계에 있는 미생물 배양액을 농작물에 살포하여 작물의 병해예방, 품질의 향상 등의 효과를 가져오게 하는 방법.
제 3항에 있어서, 유기물질을 안정된 부식물질로 전환하는 폴리페놀성 대사산물을 배설하는 부식화미생물 및 이들 미생물과 상호공생관계에 있는 미생물 배양액을 축사, 퇴비사, 간이화장실에 살포하여 악취발생을 저감하는 방법.
제 3항에 있어서, 유기물질을 안정된 부식물질로 전환하는 폴리페놀성 대사산물을 배설하는 부식화미생물 및 이들 미생물과 상호공생관계에 있는 미생물 배양액을 사용하여 악취성 폐가스 중 악취물질을 물에 불용성이면서 비휘발성인 부식물질에 부동화(Immobillization)하여 악취성 폐가스를 처리하는 방법.
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