KR100847905B1 - 가축 축사의 악취 제거제 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가축 축사의 악취 제거제에 관한 것이다.

본 발명은 접종밀도 10⁷~10⁹ cfu/g 으로 발효된 니트로소모나스, 니트로박터, 티오바실러스, 트리코데마, 아스퍼질러스, 슈도모나스 배지 혼합물에 님 추출 분말, 해초류 추출 분말, 효소, 산소발생제 등을 적절하게 혼합하여, 상기 미생물 군이 암모니아와 황화수소 및 유기질과 같은 악취 발생 물질을 물질에너지 생성과 번식을 하는데 필요한 영양분으로 사용하여 배출화합물 등의 악취를 분해하는 미생물의 생물학적 대사 과정에 따라 화합물들을 분해함으로써 무해한 물질로 변환시켜 제거하는 환경 친화적인 방법의 생물학적 여과 방법에 의하여 축사의 악취를 제거하고, 축사에서 발생되는 부산물과 분뇨를 기능성 유기질 비료로 재활용할 수 있게 한다.

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Description

가축 축사의 악취 제거제{Deodorizer of domestic animal.}

본 발명은 미생물과 허브 및 해초류 분말을 이용하여 친환경 생물학적 처리에 의하여 가축의 성장과 축사의 환경에 악영향을 주는 암모니아의 질산화를 촉진시켜서 유해성 암모니아를 무해한 아질산염과 질산염으로 변환시켜주고, 황화수소를 황산염으로 변환시켜줌으로써 가축 분뇨의 악취를 제거하여 가축 폐사를 방지하며, 또한 축사에서 수거되는 분뇨를 기능성 유기질 비료로 사용할 수 있게 하는 복합 기능을 가지는 가축 축사의 악취 제거제에 관한 것이다.

일반적으로 축산분뇨나 축사 바닥에서 수거되는 부산물을 처리하는 방안으로 식물용 비료로 재활용할 수 있다. 그러나 축산분뇨는 냄새가 심하고 식물이 성장하는데 유익한 영양이 없어서 농가에서 비료로 사용하기를 거부하고 있으며, 완전히 발효되지 않은 돈분은 병원균이 발생하고, 토양 시비시 질산염, 인산염 등에 의한 토양 및 하천오염 문제가 있으며, 악취로 인하여 민원이 발생하는 문제까지도 있다.

가축 축사에서의 암모니아 가스와 황화수소는 가축의 피부와 호흡기 및 위점막을 손상시켜서 피부질환과 소화불량이 나타나게 되고, 이는 면역력 저하에 따르는 세균 감염으로 이어져서 생육이 저하되고 설사와 각종 질병이 발생하게 되는 등 아주 치명적인 요인으로 작용하게 된다.

또한 암모니아 세균의 작용에 의하여 산화되어지는 과정에서 아질산염과 질산염이 생성되는데, 아질산염이 돼지의 체내에 들어가면 혈중의 헤모글로빈과 작용하여 헤모글로빈이 산소와 결합할 수 없는 상태의 메트-헤모글로빈으로 되어 혈액의 산소 수송 능력을 저하시켜서 때로는 폐사에 이르게 한다.

통상적으로 암모니아 가스를 20ppm 흡입하면 식욕을 상실하게 되고, 20~100ppm을 흡입하면 재채기를 하고 이상 행동을 유발하게 되며, 100~300ppm 정도를 흡입하게 되면 입과 코 주변에 점막이 발생하고 호흡이 곤란하게 되어 폐사에 이르게 된다.

또한 설사약과 성장촉진제에 포함되어 있는 황산아연이나 황산구리에서는 다량의 황화수소가 발생된다. 이러한 황화수소는 비중이 공기보다 무거워서 축사 공기의 하층부에 가라앉게 되는데, 가축이 200ppm 이상 흡입하게 되면 폐수종이 발생하여 가축이 폐사하는 주요 원인이 된다.

유해성 세균을 제거하기 위하여 항생제를 지속적으로 사용하게 되면 호기성 미생물의 증식이 감소되고 혐기성 미생물이 증가되어 악취가 심하게 발생하는 악순환과, 분뇨의 점성도가 증가함에 따라 부숙 기간이 장기화되어 오폐수가 누출됨으로써 민원을 발생시키고 하천 범람이 있을 경우에는 자연 생태계가 황폐화되는 문 제점이 있다.

종래에 축사의 악취를 제거하기 위한 방법으로는 주로 목재 분쇄물인 톱밥을 이용하는 자연발효방식을 사용하였다.

원목을 1차 가공하면서 발생되는 톱밥은 국내산 톱밥과 수입산 톱밥이 사용되고 있는데, 수입 원목에서 발생되는 톱밥은 염분과 병충해 방제를 하기 위한 약제처리로 인하여 농약이 잔존할 가능성이 높아서 바람직하지 않고, 국내산 톱밥은 병충해와 농약에 대한 염려는 없으나 수입산 보다 단위 중량당 원가가 높은 편이어서 사용상 한계가 있으며, 페인트, 방부재, 방수재 등이 포함되어 있는 폐기물을 사용한 것일 때에는 중금속이 잔류할 가능성이 있어서 바람직하지 않으며, 무엇보다도 자연발효를 하는데 약 6개월 정도가 소요되어 효과가 미미한 실정이다.

그리고 수분 흡수를 고려하여 볏집, 왕겨 등이 사용되기도 하는데, 수분 흡수율이 낮고, 분뇨로부터 발생되는 악취를 발생하는 유해한 세균의 발생을 방지할 수 있는 근본적인 대책이 될 수 없으며, 발효기간이 길어져서 호기성 미생물보다 혐기성 미생물이 많이 발생하여 악취가 심하고 부숙기간이 길어지는 문제점이 있는 것이다.

따라서 가축사육을 성공적으로 하기 위해서는 암모니아 가스와 황화수소와 같은 유독성가스를 무독성인 아질산 질소와 질산성 질소 및 황산염 형태로 바꾸어주어야 한다.

자연계의 질소 순환 과정에서 니트로소모나스와 니트로박터는 중요한 역할을 한다. 바로 생물체들이 고정하여 환원한 질소를 다시 산화시키는 것이다. 이것을 질산화 과정이라고 하는데 이 두 속의 세균이 각각 암모니아를 아질산염으로 산화시키고 바로 아질산염을 질산염으로 산화시킨다.

질소의 순환과정에서 암모늄염을 질산염으로 산화시키는 역할을 하는 것이 바로 니트로소모나스와 니트로박터이다.

각각의 두 속의 미생물에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

아질산 박테리아인 니트로소모나스 박테리아 (NITROSOMONAS BACTERIA)는 종속영양박테리아인 헤테로트로픽 박테리아(HETEROTROPHIC BACTERIA) 분비물에 의해서 형성되는데 이 박테리아는 자체내에서 분해되서 아질산(NO₂)을 발생시킨다.

다시 말해서 니트로소모나스 박테리아는 헤테로트로픽 박테리아를 먹고 사는데, 일종의 배설 과정을 거치면서 배설된 성분은 곧 아질산(NO₂)의 요인이 된다.

니트로소모나스 박테리아의 증식률은 헤테로트로픽 박테리아의 번식률에 비해 낮아 약 24~36시간마다 배로 증가하면서 암모늄 질소를 정량적으로 아질산염으로 전환시키는데, 이때 소실된 산소와 생성된 아질산염은 아래와 같다.

NH₄+ + 1.5O₂ →NO₂ ^- + H₂O +2H⁺

또는 어떤 상황조건에서는 아래와 같다.

NH₂OH + O₂ →HN_O2 + H₂O

니트로소모나스는 질산화 과정 중에 적은양이나마 N₂O를 발생시키기도 한다.

니트로소모나스는 질소순환 과정에서 히드록실아민을 아질산염으로 산화시키고 어떤 조건에선 아질산염을 산화질소와 아산화질소로 환원시킬 수 있다.

질산염 박테리아인 니트로박터 박테리아(NITROBACTER BACTERIA)는 니트로소모나스 박테리아의 분비물에 의해서 형성되는데, 이 박테리아 역시 자체 내에서 분해되어 질산염(N0₃)을 발생시키는데, 이 과정을 질소 순환계(NITROGEN CICLE)라고 한다.

질소 순환계를 쉽게 설명하면 질산염 박테리아(NITROBACTER)는 아질산 박테리아(NITROSOMONAS)를 분해시키고 아질산 박테리아는 암모니아 박테리아를 분해시키는 과정으로, 질소순환과정에서 니트로박터는 광합성세균과 아스페르길루스장내세균, 뿌리혹박테리아 등의 동화적 환원을 종속영양생물인 아스로박터나 아스페르길루스 푸른곰팡이 등과 함께 산화시킨다.

악취를 제거할 수 있는 미생물, 또는 황화수소를 무해한 상태로 변환시켜줄 수 있는 미생물은 주지된 바와 같다. 그러나 가축축사의 분뇨에서 암모니아에 의한 악취만을 제거한다든지, 또는 황화수소만을 제거하는 것은 가축축사의 환경 개선에 도움을 줄 수 없다.

유해한 가스에 포함되어 있는 암모니아와 같은 악취 물질과 VOCs 등을 주된 영양분으로 사용하는 미생물종을 선정하여 미생물이 악취 물질을 물질에너지 생성과 번식을 하는데 필요한 영양분으로 사용하여 배출화합물 등의 악취를 분해함으로써 미생물의 생물학적 대사 과정에 따라 유해한 화합물들을 처리할 수 있다.

따라서 본 발명은 무해한 물질로 변환시켜 제거하는 환경 친화적인 방법의 생물학적 여과 방법에 의하여 가축 축사의 악취를 방지함으로써 가축의 성장에 유익한 환경을 조성할 수 있는 가축 축사의 악취 제거제를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 악취 물질을 영양분으로 사용하는 미생물종을 선정하여 물질에너지 생성과 배출화합물 등의 악취를 분해하는 미생물의 생물학적 대사 과정에 따라 가축 축사의 악취를 방지할 수 있는 가축 축사의 악취 제거제를 이용하여 유기질을 분해할 수 있게 하면서, 식물성 허브와 기능성 유기질 비료로 적합한 수용성 해초 추출 분말을 포함하여 악취 제거 효과에 상승작용을 나타내고, 부수적으로 가축 축사에서 발생되는 분뇨와 부산물을 기능성 유기질 비료로 사용하기에 적합하게 하는 가축 축사의 악취 제거제를 제공하고자 한다.

본 발명의 특징은 니트로소모나스, 니트로박터가 각각 10⁷~10⁹ cfu/g 으로 접종되어 발효된 암모니아 분해 미생물 배지 23~43중량%와; 티오바실러스가 10⁷~10⁹ cfu/g 으로 접종되어 발효된 황화수소 분해 미생물 배지 23~43중량%와; 트리코데마, 아스퍼질러스, 슈도모나스가 10⁷~10⁹ cfu/g 으로 접종되어 발효된 유기질 분해 미생물 배지 23~43중량%를 혼합하여서 되는 것이다.

본 발명의 다른 특징은 상기 암모니아 분해 미생물 배지와, 상기 황화수소 분해 미생물 배지와, 상기 유기질 분해 미생물 배지가 균등하게 혼합된 혼합배지 70~90중량%와; 암모니아 분해 효력 증진재로서 효소 2~10중량%와; 산소발생제 3~20중량%를 혼합하여서 되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특징은 상기 암모니아 분해 미생물 배지와 황화수소 분해 미생물 배지와 유기질 분해 미생물 배지가 균등하게 혼합된 혼합배지와 상기 암모니아 분해 효력 증진재와 산소 발생제가 혼합된 혼합물 45~55중량%와; 님 열매 추출물 1~15중량%와; 해초류 추출 파우더 10~20중량%와; 수분 조절재 30~40중량%를 혼합하여서 되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 니트로소모나스(nitrosomonas)와 니트로박 터(nitrobactor)가 암모니아 가스를 분해하여 무해한 가스로 산화시키고, 티오바실러스(tiobacillus)는 황화수소를 무해한 가스로 처리하는데 기여한다.

트리코데마(trichomeda)과 아스퍼질러스(aspergillus) 및 슈도모나스(pseudomonas)는 유기질을 분해하여 축사에서 수거되는 부산물을 비료화 할 수 있게 한다.

수용성 해초 추출 분말은 축사에서 수거되는 부산물을 이용하여 기능성 유기질 비료를 생산할 수 있게 한다.

구체적으로 니트로소모나스(nitrosomonas)는 암모니아성 질소를 아질산질소로 산화시킨다.

니트로박터(nitrobactor)는 아질산성 질소를 질산성 질소로 산화시킨다.

티오바실러스(tiobacillus)는 황화수소를 황산염으로 만든다.

트리코데마(trichomeda)과 아스퍼질러스(aspergillus)는 유기질을 분해하여 분뇨를 부숙시키며, 비료에 포함되어 사용되면 식물의 뿌리 썩음을 방지하고, 뿌리발근을 촉진시키는 작용을 한다.

슈도모나스(pseudomonas)는 아민과 같은 유기질을 분해하여 분뇨를 부숙시키면서 해균 발생을 억제하며, 비료에 포함되어 사용되면 식물성장 호르몬의 역할을 하고, 냉해를 예방하는 기능을 한다.

산소 발생제(oxygen liberator)는 과산화칼륨(CaO₂)을 주성분으로 하여 호기성 미생물을 증가시킴으로써 토양병충해를 억제하고 냄새와 점성을 저감시키며 부숙기간을 단축시킨다. 또한 축사 부산물을 기능성 유기질 비료로 사용할 경우에는 부족한 산소를 공급하여 식물성장에 필수적인 호흡작용을 증가시켜준다.

수용성 해초 추출 분말(seaweed extract powder)은 소가슴(Sogasum), 이스코필륨(Ascophyllum), 노도슘(Nodosum), 그리고 라미나리아와 같은 갈조 해산물로부터 추출한 것으로, 미량의 광물질, 냉해방지 효과가 있는 아미노산, 알긴산, 마니톨, 베타인류, 성장 호르몬 작용을 하는 옥신, 싸이토킨, 지베릴린과 같은 천연적인 식물성장 촉진제와 다당류와 같은 탄수화물을 함유하고 있어서 호기성 미생물의 영양을 공급하고 활성을 강화하며, 유용한 미생물을 증가시켜서 노지, 시설재배, 채소작물 그리고 화단을 포함한 모든 작물뿐만 아니라 과수원과 잔디밭에 적합한 기능성 유기질 비료를 생산할 수 있게 한다.

이러한 해초 추출 분말의 구체적인 특징과 효과로는 신속한 영양보급과 식물의 품질을 개선하여 새싹과 뿌리 성장을 축진 잎을 두껍고 크게 하며, 세포를 자극하고 박테리아와 바이러스의 기생을 막아주고 해충을 퇴치하는 면역소가 포함되어 개화 (開花)와 착과(着果)를 개선할 수 있게 한다.

성분과 중량은 아래의 표와 같다.

성분명	중량비
건상	98이하
유기질(%)	45~55
질소화합물	1%이하
칼륨(K2O)	18%이하
마그네슘	0.42%
칼슘	0.17%
철	0.06%
동	0.003%
황	3.1%
아미노산	8%
알긴산	5%
pH	9~11
확수중량	1:0.53~0.55
옥신	50ppm
사이로신	100ppm
지베린	100ppm

효소(enzymes)는 미생물과 효소의 상승 작용으로 냄새를 제거하는 효율과 부숙 효율을 증대시킨다.

님(neem)은 남아시아 및 아프리카 지역에서 넓게 분포하며 2~5월 사이에 개화하여 6~8월에 열매를 맺는 상록수이다.

인도산 님은 해발 1500~1850m에서 재배되고 있는데, 인도에서는 수천년 전부터 경이롭고 신비로운 나무로 알려져 왔으며, 특히 척박한 토양에서도 잘 자라며, 공기정화, 더위와 수질오염을 막고 질병 예방 및 치료에 사용되어왔다.

특히, 농업용으로서 천연해충방지제, 천연 살균제, 선충방제 및 토양생성 살충 및 살균제, 토양개량용 유기질 비료 등에 사용되는 것이다.

님은 주로 잎, 열매, 껍질 부분을 사용하며, 해충에 대한 인도의 연구결과 300~390종, 미국은 1992년 추인 200종류, 독일에서는 500종류의 해충에 대해 살충효과를 가져오는 것으로 보고되고 있다.

님의 3대 성분인 아자드라키틴(azadirachtin), 살라닌(salannin), 닌빈(ninbin)인데, 아자드라키틴이나 멜란트리올 성분은 선충방제 및 살충제로 사용되고, 살라닌 성분은 해충 기피제로 사용되며, 닌빈, 닌비딘, 닌비돌, 구드린, 퀘세틴 성분은 천연 항균제 및 천연 살균제로 사용된다.

그리고 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 함유율이 높고, 미량원소가 있어서 토양개량 및 유기질 비료로 사용되고 있는 것이다.

이와 같이 님은 인축 및 조류, 유익한 곤충에는 독성이 없고, 잔류독성 또한 없으며 생분해성 천연 제재로서 해충기피, 해충 식해저해, 해충 호르몬 컨트롤 작용을 하여 해충과 선충에 대해 식욕감퇴, 성장억제, 탈피저해, 형태형성 저해, 산란관 파괴, 알의 부화 억제, 호르몬의 바란스 파괴 등의 작용을 하여 해충의 번식을 억제시킬 수 있는 친환경 유기농업자재로 사용되고 있는 것이다.

이러한 님은 열매에서 채취하는 기름(님오일), 기름을 채취하고 난 깻묵(님케익), 님의 잎, 님의 산물들을 모아 상토 형태로 만든 것(님상토) 등 크게 4종류로 나누어지고 있는데, 본 발명에서는 님케익 또는 큰 열매잎에서 추출되는 것을 사용하며, 이는 본 발명의 용도와 살균효과면에 있어서 바람직하게 선택되는 것이다.

수분조절재로는 코코피트가 사용된다. 코코피트(Cocopeat)는 열대지방 야자수의 섬유물질로 리그닌의 함량이 높아서 화학적으로는 불활성 물질이다. 미생물 침투에 저항성이 있고 산화조건이 안정적이며, 상당한 유기 양분과 미량요소를 함유하고 있는 무독, 무취의 소재로서 가스발생의 우려가 없다.

그리고 보수력은 건물기준으로 중량의 6∼9배로 대단히 높고, 공극량은 96%이고, 입자는 0.l∼0.4mm, 기상률은 12∼15%, 그리고 유효수분 함량은 25∼28%이다. 또한 물리성과 화학성이 안정되어 있으며, 타 소재에 비해 무게가 매우 가벼워서 작업성이 뛰어나다는 특징이 있다.

이와 같은 본 발명은 냄새제거 미생물, 단백질과 섬유질 분해 미생물, 효소, 해조분말, 산소 발생제로 구성된 친환경 자재이고, 갈색과 흰색 분말의 수용성 제재이다.

그리고 천연에서 추출된 제품으로 생분해성이며, 상온에서 보관 취급이 용이하고, 파리, 모기 등의 해충 발생을 억제시키며, 사람과 가축에 무해하여 암모니아 가스 황화수소 등의 악취 발생을 최소화하여 분뇨, 왕겨, 톱밥 등과 같은 유기질의 발효를 최대화하고, 지속적으로 산소를 발생하여 호기성 미생물을 증가시키고 공기정화 기능을 하게 된다.

자연계 내에서 주요한 질산화의 수행은 암모니아(NH3)를 순차적으로 아질산(NO2-)과 질산(NO3-)으로 산화시키는 화학 합성 독립 영양 생물(Chemoautotrophic Bacteria)이며, 이들에 의한 질산화의 반응식은 다음과 같다.

Nitrosomonas

NH₄ ⁺ + 1.5O₂ -----------------·-> NO₂ ^- + H₂O + 2H⁺ + 240~350KJ

Nitrobacter

NO₂ ^- + 0.5O₂ ------------------> NO₃ ^- + 65~90KJ

여기서 생성되는 에너지는 질산화 미생물들이 CO₂, HCO₃ ^-, CO₃ ^- 등과 같은 무기탄소원으로부터 자신에게 필요한 유기질을 합성하는데 사용하므로 질산화 자체가 질산화 미생물의 성장과 매우 밀접한 관계를 가지고 있다. 위의 반응중 암모니아가 아질산으로 산화되는 첫 번째 반응은 주로 니트로소모나스(Nitrosomonas(N. europaea, N. monocella)와 니트로소코쿠스(Nitrosococcus) 속의 미생물에 의해 이루어진다.

두번째 반응인 아질산의 산화반응은 니트로박터(N. agilis, N.winogradskyi)속으로 분류되는 미생물에 의해 수행된다.

비록 독립영양 질화세균이 자연환경에 우점하더라도 질화작용이 아드로박터(Arthrobacter) 같은 종속영양세균과 아스퍼질러스(Aspergillus)같은 균류에 의해 일어날 수도 있다. 이들 미생물은 유기질을 이용하면서 암모니아를 산화시킨다. 그러나 종속영양 질화작용은 독립영양 질화작용보다 훨씬 느리며 따라서 환경에 크게 기여하지 못한다.

생화학적 질산화의 경로는 산화상태의 변화에 따르는 일련의 산화물질들의 변화에 따르고 있다. 그러나 히드록실아민(Hydroxylamine)이나 히포데티컬 니트록실(Hypothetical nitroxyl form)과 같은 중간체들의 존재가 확인되었음에도 불구하고 두 종류의 미생물 군에 의한 암모니아의 총괄적 산화반응은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

NH₄ ⁺ + 2O₂ --------> NO₃ ^- + H₂O + H⁺ + Energy

앞에서 언급한 것과 같이 이 반응은 질산화 미생물의 성장에 필요한 에너지를 공급하고 있다. 미생물의 경험적 화학식을 C₅H₇O₂N이라고 가정하면 니트로소모나스와 니트로박터의 성장은 화학식 6과 화학식 7로 나타낼 수 있다.

15CO₂ + 13NH₄ ⁺ ------> 10 NO₂ ^- + 3C₅H₇O₂N + 23H+ + 4H₂O

Nitrosomonas

5CO₂ + NH₄+ + 10NO₂ ^- + 2H₂O ------> 10NO₃ ^- + C₅H₇O₂N + H⁺

Nitrobacter

위의 식들은 앞에서의 화학식 3 및 화학식 4와 결합하여 질산화 미생물의 증식계수(Yield Coefficient)를 구할 수 있는 합성-산화의 반응식으로 표시될 수 있다.

다음에서 본 발명을 제조하기 위한 실시예를 설명한다.

제 1 단계 : 암모니아 분해 미생물의 배양

잡균이 소독 멸균된 배지에 니트로소모나스, 니트로박터, 티오바실러스를 10⁷~10⁹ cfu/g 접종하고, 적절한 양분을 배합하여 25~30℃에서 6~8일 동안 배양하여 실온에서 용기에 보관한다.

제 2 단계 : 유기질 분해 미생물의 배양

잡균이 소독 멸균된 용기(발효조)를 이용하여 트리코데마, 아스퍼질러스, 슈도모나스가 10⁷~10⁹ cfu/g 접종된 배지에 적절한 양분을 배합하고 25~30℃에서 6~8일 동안 배양하여 실온에서 용기에 보관한다.

제 3 단계 : 해초류 추출 파우더 제조

정수에서 세척하여 선별된 해초류를 35~45℃에서 수분 함량이 6% 이하가 되도록 건조시키고 5℃ 1기압에서 냉압축시킨 다음, 280~330/mesh로 분쇄하여 25~35℃에서 6~8일 동안 효모를 발효시키고 건조시킨 다음 실온에서 보관한다.

제 4 단계 : 님 추출 분말 제조

님의 잎 열매 등을 침전 세척하여 35~45℃에서 수분 함량이 6% 이하가 되도록 건조시켜서 표피를 제거하고, 건조 선별하여 5℃ 1기압에서 냉압축 시킨 다음 280~330/mesh로 분쇄하여 25~35℃에서 6~8일 동안 효모를 발효시키고 재건조 시킨 다음 실온에서 보관한다.

제 5 단계 : 수분 조절재 제조

코코피트를 선별하여 침전 세척한 다음 55~65℃에서 수분 함량이 6% 이하가 되도록 건조시킨 다음 280~330/mesh로 분쇄하고, 100℃에서 2시간 동안 열처리 멸균하여 3기압으로 압축 포장한다.

제 6 단계 : 산소 발생제 준비

과산화칼륨(CaO₂)을 주성분으로 하는 주지된 산소 발생제를 준비한다.

상기한 과정에 따라 얻어진 암모니아 분해 미생물 배지, 유기질 분해 미생물 배지, 해초류 추출 파우더, 님 추출 분말, 수분 조절재, 산소 발생제를 적절하게 배합하여 다음과 같은 악취 제거제를 제조하였다.

[실시예 1]

상기 제 1 단계에서 니트로소모나스, 니트로박터, 티오바실러스 가 배양된 배지를 동일한 비율로 혼합하여 가축 축사의 악취 제거제를 얻었다.

[실시예 2]

상기 제 1 단계에서 니트로소모나스, 니트로박터 가 배양된 배지를 동일한 비율로 혼합하여서 되는 암모니아 분해 미생물 배지와, 티오바실러스가 배양된 황화수소 분해 미생물 배지와, 상기 제 2 단계에서 트리코데마, 아스퍼질러스, 슈도모나스가 배양된 유기질 분해 미생물 배지를 동일한 비율로 혼합하여 가축 축사의 악취 제거제를 얻었다.

[실시예 3]

상기 제 1 단계에서 배양된 상기 암모니아 분해 미생물 70~90중량%에 암모니아 분해 효력 증진재로서 제 4 단계에서 제조된 효소 5~15중량%와; 산소발생제 1~10중량%를 혼합하여서 가축 축사의 악취 제거제를 얻었다.

[실시예 4]

상기 제 2 단계에서 배양된 상기 암모니아 분해 미생물 배지와, 상기 제 2 단계에서 배양된 유기질 분해 미생물 배지가 균등하게 혼합된 배지 혼합물 45~55중량%와 상기 암모니아 분해 효력 증진재 7~35중량%가 혼합된 혼합물 45~55중량%와; 해초류 추출 파우더 10~20중량%와; 수분 조절재 30~40중량%를 혼합하여 가축 축사의 악취 제거제를 얻었다.

상기한 실시예에서 미생물의 접종밀도는 미생물이 영양분을 섭취하면서 생장 발효하는데 최적의 조건이 되기에 적합하도록 10⁷~10⁹ cfu/g 에 맞추어지는 것이 바람직하다.

상기 실시예 1 및 실시예 2에 있어서 암모니아 분해 미생물 배지와, 황화수 소 분해 미생물 배지와, 유기질 분해 미생물 배지가 혼합되는 혼합물의 조성 비율은 다양하게 조성될 수 있지만, 고른 효과를 나타내기 위해서 균등하게 혼합되는 것이 바람직하며, 의도하는 바에 따라서, 즉 암모니아 제거, 황화수소 제거, 유기질에 의한 악취 제거 중 특정한 원인에 대한 미생물을 적절하게 증감하여 실시할 수 있을 것이다.

또한 기타 첨가제가 조성되는 실시예 3 및 실시예 4에 있어서, 그 조성 비율 또한 다양하게 조성될 수 있지만 실시예 3과 같이 미생물 혼합배지에 효소와 산소발생제가 혼합될 경우에는 미생물 혼합 배지 80중량%, 효소 5중량%, 산소발생제 15중량%를 혼합하였을 때가 가장 좋은 효과를 나타내었으며 효소가 2중량% 이하이거나 10중량% 이상일 경우와, 산소 발생제가 3중량%이하이거나 25중량% 이상이 미생물 혼합배지와의 관계에서 효과가 적었다.

또한 실시예 4와 같이 미생물 혼합배지와 효소, 산소 발생제, 님열매 추출물, 해초류 추출 파우더, 수분 조절재가 혼합될 경우에는 미생물 혼합배지와 효소, 산소 발생제가 혼합된 혼합물 50중량%, 님 열매 추출물 10중량%, 해초류 추출 파우더 15중량%, 수분 조절재 25중량%가 혼합되었을 때가 가장 좋은 효과를 나타내었으며, 님 열매 추출물이 1중량% 이하이거나 15중량% 이상일 경우와, 해초류 추출 파우더가 10중량% 이하이거나 20중량% 이상일 경우와, 수분 조절재가 30중량% 이하이거나 40중량% 이상일 경우에는 각각의 원료들이 유기적으로 배합되어 기능을 하는 조성에서 효과가 낮은 것으로 나타났다.

상기한 본 발명의 악취 제거제는 사육두수, 축사의 온도, 습도에 따라 적정한 양을 축사에 고르게 살포하여 사용한다.

본 발명의 효능을 시험하기 위한 관능검사를 실시하였으며, 그 결과는 다음의 표와 같다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4
1일	H	H	H	H
2일	H	H	M	M
3일	H	H	L	M
4일	M	H	L	L
5일	M	M	L	L
6일	L	M	L	L
7일	L	L	L	L

이러한 시험은 상기한 각 실시예 1 ~ 실시예 4에 따라 제조된 악취 제거제를 시료로 하여 동일한 축산 농가에서 동일한 시기에 축사 바닥 1㎡에 약 1Kg을 살포하고, 그 다음날부터 시험하였다.

관능시험에 참여한 대상은 축산업에 종사하지 아니하는 성인 20~50세의 남녀 각 20명을 대상으로 하였으며, 시험의 등급은 “H : 매우심함”, “M : 약간 심함”, “L : 거의 없음” 으로 구분되는 3등급으로 나누고, 각 등급에 해당하는 선별기준은 과반수의 결정에 따라 구분하였다.

상기한 관능시험의 결과 순수한 암모니아 분해 미생물로만 구성된 악취제거제(실시예 1)는 약 4 이후부터 악취가 감소하여 5일경까지 지속되다가 6일경에 거의 냄새나 없어지는 것으로 나타났다.

암모니아 분해 미생물과 유기질 분해 미생물이 혼합된 악취 제거제(실시예 2)는 약 5일 후 부터 악취가 감소하여 약 6일까지 약한 정도의 냄새의 지속되다가 7일 후에 냄새가 거의 없어지는 것으로 나타났다.

암모니아 분해 미생물과 암모니아 분해 효력 증진재가 혼합된 악취 제거제(실시예 3)은 약 1일 이후부터 악취가 감소하여 약 3일 이후에는 냄새가 거의 없는 것으로 나타났다.

암모니아 분해 미생물과 유기질 분해 미생물이 균등하게 혼합된 미생물에 암모니아 분해 효력 증진재와 해초류 추출 파우더 및 수분 조절재가 혼합된 악취 제거제(실시예 4)는 약 1일 이후부터 악취가 감소하기 시작하여 3일경까지 감소하며 지속되다가 약 4일 이후에는 냄새가 완전히 없어지는 것으로 나타났다.

실시예 2와 같이 유기질 분해 미생물이 혼합된 악취 제거제(실시예 2)의 경우에는 악취 제거 능력이 다소 떨어지는 것으로 나타나는데, 이는 100중량%당 암모니아 분해 미생물이 감소하는 원인이 있을 수도 있으나, 여러 가지 정황으로 미루어 볼 때, 유기질 분해 미생물이 악취를 제거하는데 직접적인 작용을 하지 않기 때문인 것으로 볼 수 있다. 그러나 유기질을 분해함으로써 암모니아 분해 작용에 상승효과를 나타내게 하는 것임은 물론이고, 본원 발명이 사용된 축사의 분뇨를 유기질 비료로 활용할 수 있게 하는 목적을 달성하기 위하여 유기질 분해 미생물을 사용하여야 하는 것은 필수적이다.

한편 암모니아 분해 효력 증진제가 첨가된 악취 제거제(실시예 3)가 효과면에서 현저하게 우수함을 알 수 있다.

그리고 암모니아 분해 미생물과 암모니아 분해 효력 증진재, 유기질 분해 미생물과 해초류 추출 파우더 및 수분 조절재가 혼합된 악취 제거제(실시예 4)는 악취 제거 능력은 물론이고, 축사의 분뇨를 기능성 유기질 비료로 활용함에 있어서도 좋은 효과를 나타낼 수 있음이 자명하다.

이와 같은 본 발명은 암모니아 세균의 질산화가 촉진되어 가축의 피부 질환과 호흡기 질환, 설사병과 같은 각종 세균성 질환이 감소되며, 분뇨량이 감소되면서 암모니아 및 황화수소가 감소되어 악취가 저감되어 민원발생문제가 해결됨은 물론이고, 가축의 폐사를 방지하며, 부숙 분뇨를 자연 순환적으로 이용하여 분뇨 처리비용을 절감하고, 생물학적 산소요구량(BOD)을 저하시키게 되는 효과가 있다.

그리고 유기질을 발효하여 축사에서 발생되는 부산물이나 분뇨를 처리함에 있어서 재활용하여 기능성 액비화하거나 기능성 유기질 비료를 생산할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (7)

1. 암모니아 분해 미생물 배지와 황화수소 분해 미생물 배지와 유기질 분해 미생물 배지가 균등하게 혼합된 혼합배지 70~90중량%에 암모니아 분해 효력 증진재로서 효소 2~10중량%와 산소발생제 3~20중량%가 혼합된 혼합물 45~55중량%에 님 열매 추출물 1~15중량%, 해초류 추출 파우더 10~20중량%, 수분 조절재 30~40중량%를 혼합하여서 되는 것을 특징으로 하는 가축 축사의 악취 제거제.
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