KR101265225B1 - 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법 - Google Patents

음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101265225B1
KR101265225B1 KR1020100076756A KR20100076756A KR101265225B1 KR 101265225 B1 KR101265225 B1 KR 101265225B1 KR 1020100076756 A KR1020100076756 A KR 1020100076756A KR 20100076756 A KR20100076756 A KR 20100076756A KR 101265225 B1 KR101265225 B1 KR 101265225B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
food waste
mushroom
raw material
weight
organic fertilizer
Prior art date
Application number
KR1020100076756A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120014658A (ko
Inventor
김응교
Original Assignee
김응교
(주)청명
디에스케이엔지니어링(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김응교, (주)청명, 디에스케이엔지니어링(주) filed Critical 김응교
Priority to KR1020100076756A priority Critical patent/KR101265225B1/ko
Publication of KR20120014658A publication Critical patent/KR20120014658A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101265225B1 publication Critical patent/KR101265225B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G18/00—Cultivation of mushrooms
    • A01G18/20—Culture media, e.g. compost
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G18/00—Cultivation of mushrooms
    • A01G18/50—Inoculation of spawn
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
    • C05F9/04—Biological compost
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법에 관한 것이다. 상기 버섯배지 원료의 제조방법은 수거한 음식물 쓰레기를 파쇄한 후 이물질을 제거하는 선별 단계, 상기 파쇄/선별된 음식물 쓰레기를 혼합기에 넣고 수분 조절제 및 pH 조절제와 혼합하고 살균 및 소독하는 단계, 및 상기 살균/소독한 음식물 쓰레기 혼합물을 냉각한 후 호기 조건에서 발효시키는 단계를 포함한다. 본 발명에 의하면 음식물 쓰레기를 오수가 발생하지 않는 고체물질화함으로써 환경오염없이 처리할 수 있고 환경친화적인 처리 방법으로 식용, 약용 버섯을 재배할 수 있는 버섯배지를 제공할 수 있으며 음식물 쓰레기를 대량처리할 수 있고 버섯재배 농가와 일반 농가에 버섯배지와 유기질 비료를 각각 저렴한 가격으로 공급할 수 있어 농가의 소득향상에 기여하는 경제적인 효과가 있다.

Description

음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법{Production Methods of Raw Material for Mushroom Medium and Raw Material for Organic Fertilizer Using Food Waste}
본 발명은 음식물 쓰레기를 이용하여 버섯배지 원료를 제조하는 방법 및 유기질 비료 원료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환경오염원으로 지목되고 있는 음식물 쓰레기를 재활용하기 위해 파쇄 및 선별, 살균 및 소독 후 호기 발효시켜 버섯재배용 배지 조성을 위한 원료를 제조하는 방법과 버섯균 접종 후 육성재배하고 남겨진 버섯 폐배지를 이용하여 유기질 비료의 원료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
전세계적으로 인구 증가 및 경제 발전이 지속적으로 이루어짐에 따라 버려지는 음식물의 양과 함께 이들이 환경에 미치는 영향이 증가하는 추세에 있다.
음식물 쓰레기는 음식물 원료의 특성과 다량의 수분과 지방을 함유하고 있어 부패가 급속하게 진행되는 경향이 있다. 이러한 다량의 수분에 의해 음식물 쓰레기 처리를 위해 운반하는 중에 오수가 유출되어 악취 발생과 함께 관리비용이 크게 증가하게 되며, 부패 진행을 억제하기 위해 수분함량 감소를 위한 비용이 추가로 발생하게 된다.
또한 음식물 쓰레기는 소각 처리하여 에너지원으로 재활용하고자 하는 시도가 있으나, 다량의 수분에 의해 연소효율이 좋지 않으며 소각에 따른 대기오염과 과다한 처리비용 문제가 해결되어야 한다. 음식물 쓰레기를 매립하여 처리하는 경우에는 비싼 토지비용과 혐오시설로 여기는 사회적 인식에 따라 매립 공간 확보에 어려움이 있다. 또한 매립 후 침출수에 의한 지하수 및 토양의 2차 오염의 우려가 있다. 이러한 각 처리방법의 문제점으로 인해 대부분 음식물 처리 업체들은 음식물 쓰레기를 탈수하여 찌꺼기는 재활용하고 그에 수반되는 탈수 후의 오폐수는 해양에 투기하고 있으나, 런던 해양협약과 해양 환경보존법 강화에 따라 오폐수의 해양 투기는 2014년부터 금지될 예정이다. 이에 음식물 쓰레기 처리는 커다란 사회문제로 대두되고 있다.
이러한 상황에서 음식물 쓰레기의 영양성분을 재활용하고자 하는 다양한 노력이 활발하게 진행되고 있다. 대표적으로 발효를 이용한 유기질 비료화, 버섯재배용 배지 제조 등을 들 수 있으나, 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 과량의 염분은 비료나 배지에 그대로 잔존하게 되어 작물의 생장에 부적합하며 지속적으로 사용시에는 토양의 염도를 증가시켜 토양 오염과 작물의 폐해가 우려되며 이를 섭취하는 인간을 포함한 동물에게도 악영향을 미치게 된다. 개선된 방법으로 대한민국특허등록 제10-0431924호에는 음식물 쓰레기를 이용한 식용버섯의 재배방법이 개시되어 있으나, 이 방법은 음식물 쓰레기의 수분함량에 대한 조절이 미흡하고 혼합비율이 대량 버섯배지 원료 생산에는 적합하지 않은 등 비경제적인 방법이라 할 수 있다.
또 다른 음식물 쓰레기 처리방법으로 사료화, 연료화 등으로 자원화하는 방법이 있지만, 그 효과는 미흡한 반면에 비용은 많이 소요됨으로 비경제적이다.
본 발명은 상기 종래기술에 따른 음식물 쓰레기 처리방법의 문제점을 해결하고 버섯재배 농가의 배지 원료가 고가임으로 경제적 어려움에 처해있는 버섯재배 농가에 부담을 줄이며 환경오염원으로 지목받고 있는 음식물 쓰레기를 효과적으로 처리하여 자원화할 수 있는 방법을 예의 연구한 결과, 수분 흡수제로서 코코피트(coco peat)와 pH 조절제로서 돌로마이트(dolomite) 및/또는 석회석을 파쇄된 음식물 쓰레기와 최적의 온도, 수분함량, pH 조건하에서 혼합, 살균 및 소독, 숙성 과정을 거쳐 혼합된 물성치는 버섯배지 원료로서 사용하기에 적합하며 나아가 유기질 비료 원료로서도 유용하다는 것을 발견하여 본 발명을 달성하였다.
따라서 본 발명의 목적은 급증하고 있는 음식물 쓰레기를 효과적으로 처리하여 자원으로서 재활용하고 버섯재배 농가에 저렴한 버섯배지를 대량 보급하기 위한 버섯배지 원료 제조방법과 나아가 유기질 비료 생산을 위한 원료로서 이용할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법은 수거한 음식물 쓰레기를 파쇄한 후 이물질을 제거하는 선별 단계, 상기 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기를 혼합기에 넣고 수분 조절제인 코코피트와 석회석, 돌로마이트 또는 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 pH 조절제를 동시에 투입하여 100 ℃ 이상의 고온에서 살균 및 소독하는 단계, 및 상기 살균 및 소독한 음식물 쓰레기 혼합물을 냉각한 후 호기 조건에서 발효시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 음식물 쓰레기 혼합물은 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기 75-85 중량%, 수분 조절제 10-15 중량% 및 pH 조절제 5-10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 수분 조절제는 코코피트이고 상기 pH 조절제는 석회석, 돌로마이트 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 살균 및 소독은 100℃ 이상의 고온에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 살균 및 소독된 음식물 쓰레기는 수분함량 60-65 중량%, 유기물 함량 35-40 중량%, 염도 0.5-0.8 중량%, pH 7.0-8.5인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 호기 발효는 2-5일간 통기성 포장재에 보관하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 유기질 비료 원료 제조방법은 수거한 음식물 쓰레기를 파쇄한 후 이물질을 제거하는 선별하여 0.2 내지 0.5 mm 의 음식물 쓰레기의 제조 단계, 상기 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기를 혼합기에 넣고 수분 조절제인 코코피트와 석회석, 돌로마이트 또는 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 pH 조절제를 동시에 투입하여 100 ℃ 이상의 고온에서 살균 및 소독하는 단계, 상기 살균 및 소독한 음식물 쓰레기 혼합물을 냉각한 후 호기 조건에서 발효시켜 버섯배지 원료를 제조하는 단계, 및 상기 버섯배지 원료를 이용하여 조성된 버섯배지에 버섯균을 접종한 후 육성재배하여 버섯을 생산하고 남겨진 버섯 폐배지를 유기질 비료 원료로서 제공하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 음식물 쓰레기 혼합물은 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기 75-85 중량%, 수분 조절제 10-15 중량% 및 pH 조절제 5-10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 수분 조절제는 코코피트이고 상기 pH 조절제는 석회석, 돌로마이트 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 살균 및 소독은 100℃ 이상의 고온에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 살균 및 소독된 음식물 쓰레기는 수분함량 60-65 중량%, 유기물 함량 35-40 중량%, 염도 0.5-0.8 중량%, pH 7.0-8.5인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 호기 발효는 2-5일간 통기성 포장재에 보관하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 버섯균은 느타리 버섯, 팽이버섯, 새송이버섯 또는 표고버섯 등인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 방선균이 육안으로 관찰시 상기 버섯균을 접종하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시형태에 있어서, 상기 버섯균은 접종 후 30-40일간 육성재배하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료 제조방법은 음식물 쓰레기를 폐수가 발생하지 않는 고체 물질화함으로써 환경오염없이 처리할 수 있고 쓰레기 적치를 위한 공간을 크게 줄일 수 있으며 적치에 따른 악취 발생이 거의 없으며 또한 침출수에 의한 2차 오염이 전혀 없는 친환경적 발명이다.
또한 환경친화적인 처리 방법으로 음식물 쓰레기의 유기물을 분해하여 효율적으로 처리하면서 식용, 약용 작물인 버섯을 재배할 수 있는 버섯배지를 제공할 수 있어 자원재활용 측면에서 매우 유용하다.
또한 최적의 pH, 온도 및 수분함량 조건을 조성하여 음식물 쓰레기를 대량처리(20-30톤/30분)하여 버섯배지를 제조하는데 적합하다.
본 발명의 유기질 비료 원료 제조방법에 의하면, 유기질 비료에 필요한 유기물과 버섯 폐배지의 항암 및 면역성 기능성 물질이 많이 포함되는 기능성 유기질 비료의 원료를 제공할 수 있다.
본 발명의 버섯배지 원료 및 유기질 비료 원료 제조방법에 의하면, 버섯재배 농가와 일반 농가에 버섯배지와 유기질 비료를 각각 저렴한 가격으로 동시에 공급할 수 있어 농가의 소득향상에 기여하는 경제적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지의 원료와 이를 이용한 유기질 비료의 원료 제조방법을 나타내는 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 버섯배지 원료 및 유기질 비료 원료 제조방법을 위해 사용되는 단계별 장치의 개념도이다.
본 발명의 버섯배지 원료 제조방법은 음식물 쓰레기를 파쇄 및 선별한 후 혼합기에 동시 투입되는 버섯배지의 좋은 원료가 되는 수분 조절제와 pH 조절제와 혼합, 살균 및 소독처리하고, 호기발효시켜 버섯배지 원료를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 유기질 비료 원료 제조방법은 상기 버섯배지 원료를 이용하여 조성된 버섯배지에 버섯균 접종 후 재배한 후 남겨진 버섯 폐배지를 유기질 비료 생산을 위한 원료로 제공하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료 제조방법과 유기질 비료 원료 제조방법을 나타내는 공정 흐름도이다. 본 발명의 버섯배지 원료 제조방법은 음식물 쓰레기의 파쇄 및 선별 단계(S10), 살균 및 소독 단계(S20) 및 호기발효 단계(S30)를 포함하며, 본 발명의 유기질 비료 원료 제조방법은 파쇄 및 선별 단계(S10), 살균 및 소독 단계(S20), 호기발효 단계(S30) 및 버섯균 접종 및 재배 단계(S40)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 버섯배지 원료 및 유기질 비료 원료 제조방법을 위해 사용되는 단계별 장치의 개념도이다.
이하, 도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 각 제조방법을 단계별로 설명하면 다음과 같다.
제1단계: 음식물 쓰레기 파쇄 및 선별(S10)
수거 운반된 음식물 쓰레기를 호퍼(11)의 투입구를 통해 입고한 후, 배출구를 통해 적절한 이송수단을 이용하여 파쇄기(12)를 거쳐 선별기(13)로 순차적으로 이송시킨다. 파쇄기(12), 선별기(13)와 이들을 연통시키는 연결관은 밀폐식으로 설치하여 악취 발생을 원천적으로 차단하는 것이 바람직하다.
음식물 쓰레기는 후속 단계에서 버섯균의 생장에 장애가 되는 큰 부피를 가진 물질과 음식물 이외의 이물질이 많이 존재하므로 파쇄 및 선별 과정이 필요한 바, 본 단계에서는 투입된 음식물 쓰레기를 파쇄기(12)를 이용하여 일정한 크기로 파쇄하고, 선별기(13)에 의해 일정 크기 이상의 파쇄물과 이쑤시개, 병뚜껑과 같은 플라스틱이나 금속성 이물질을 제거하여 균질화한다. 이때 파쇄 및 선별 후 음식물 쓰레기의 크기는 0.2~0.5mm 이하인 미세입자가 바람직하다. 상기 이송수단으로서는 컨베이어와 같은 통상의 이송장치를 사용할 수 있다. 이렇게 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기는 슬러지 저장조(21)에 저장한다.
제2단계: 살균 및 소독(S20)
본 단계는 본 발명에 따른 버섯배지 원료 제조방법의 가장 큰 특징적인 단계로서, 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기를 혼합기(22)에 넣고 수분 조절제로서 코코피트와 pH 조절제로서 석회석, 돌로마이트 또는 이들의 혼합물을 동시에 투입하여 고온 살균 및 소독한다.
우리나라 음식물의 성상은 수분함량이 약 85중량%로 높고 유기물 함량은 약 15 중량%로 버섯배지 원료 제조에 적합하지만 염도가 약 1.2 중량%로 높다는 단점이 있다. 이에 따라 버섯균이 생장할 수 있는 최적 수분함량 약 60-65 중량%까지 낮추고 이에 따라 유기물 함량을 35-40 중량%까지 증가시킬 필요가 있다. 이를 위해 혼합기(22)를 고온 조건하에서 운전하여 살균 및 소독과 함께 음식물 쓰레기를 건조시킴과 동시에 수분 조절제로서 코코피트를 이용하여 수분함량을 조절한다. 버섯균 접종 및 배양을 위한 버섯배지의 최적 수분함량이 60-65 중량%인 것을 고려하여 음식물 쓰레기의 수분함량 조절과 후속 단계의 호기 발효를 충족시키고 빠른 수분 흡수력을 가지는 코코피트를 선택 사용한다. 즉, 본 발명에서는 종래에 음식물 쓰레기 처리시 수분 조절제로서 통상 사용되는 톱밥이나 왕겨의 대체재로서 코코피트를 사용하는 것을 특징으로 한다.
코코피트는 코코넛의 자연 부산물로서 코코넛의 섬유질 제거 후 최종 부산물을 자연 상태에서 3-5개월간 부식시켜 탄닌성분과 염분을 제거하여 제조하는데, 그 자체가 풍부한 영양분을 지니고 있고 보수력, 통기성이 우수하고 밀도가 낮으며 식물영양과 탄소함유물질을 풍부하게 함유하고 있다. 또한 가격경쟁력 면에서도 톱밥보다 훨씬 저렴하며 수급도 용이하다. 최근 연구 결과에 의하면, 코코피트는 현재 많이 사용되고 있는 톱밥, 왕겨이나 폐면(목화)와 같은 수분 조절제 중에서 수분흡수율이 가장 높은 장점으로 축산농가, 원예농가에서 톱밥 대체재로 활용도가 높아질 전망이다.
코코피트를 그대로 사용하는 것보다 첨가하기 전에 파쇄기(24)에 의해 일정한 크기로 분쇄하여 표면적을 증가시키는 것이 음식물 쓰레기의 수분흡수율 향상을 위해 바람직하다. 음식물 쓰레기의 수분함량을 조절하는 이유는 버섯이 생장할 때 60-65 중량%의 수분이 필요하며 배합 전 원료의 숙성이 쉽게 되도록 숙성기간을 단축하여 경제성을 가지도록 하기 위함이다. 종래의 수분 조절제로 사용되어 온 톱밥은 통기성 문제로 숙성시간이 긴 단점을 가지고 있고, 폐면(목화)은 원료가격이 비싸다는 단점이 있다.
버섯균 접종 및 재배에는 버섯배지의 통기성이 커다란 영향을 미치는데 코코피트는 톱밥에 비해 통기성이 우수하여 버섯의 수확량 증가에 유리하다. 구체적으로 코코피트는 7-15 중량%의 양으로 사용된다. 7중량% 미만으로 사용시에는 수분흡수가 만족스럽지 않고, 15중량% 초과 사용시에는 수분함량이 지나치게 적어 버섯 생장에 불리하다.
또한 버섯균의 생장을 위한 최적 pH인 7.0-8.5로 조절할 필요가 있는 바, 본 발명에서는 석회석, 돌로마이트 또는 이들의 혼합물을 이용하여 pH를 조절한다.
돌로마이트(dolomite)는 백운석, 고회석이라고도 하는 삼방정계의 광물로 3.5-4의 경도, 2.8-2.9의 비중을 가지며 화학성분은 CaMg(CO3)2이다. 즉 탄산칼슘과 탄산마그네슘이 1:1로 복탄산염을 이룬다. 마그네슘의 일부는 철이나 망간으로 치환되는 경우가 많다. 석회석(또는 석회암(limestone))은 탄산칼슘(CaCO3)을 주성분으로 하는 퇴적암으로, 비료 원료로 대량 사용되고 있는 원료이다. 돌로마이트와 석회석은 모두 알칼리성 광물로서 통상 pH 5 이하로 산성인 음식물 쓰레기의 pH를 버섯균의 재배가 용이하도록 중성 또는 약알칼리화(7.0-8.5)한다. pH가 7.0보다 낮거나 8.5보다 높으면 버섯균의 생장이 만족스럽지 못하다.
구체적으로 상기 pH 조절제는 3-10 중량%의 양으로 사용한다. 3중량% 미만으로 사용시에는 pH가 산성범위에 있게 되고, 10중량% 초과 사용시에는 pH가 지나치게 알칼리화되어 버섯 생장이 용이하지 않다.
이와 같이 상기 음식물 쓰레기 혼합물의 pH(7.0-8.5), 온도(100℃ 이상) 및 수분함량(60-65 중량%) 조절을 동시에 최적으로 구현하여 속성 혼합을 통해 음식물 쓰레기의 대량처리가 가능해진다.
상기 원료 투입 후 혼합기(22)에서 약 30-60분간 고온에서 혼합하여 살균 및 소독하여 버섯배지 원료를 만든다. 혼합기(22)의 벽면은 탄산칼슘을 포함하고 있어 열매체 기능과 산도 조절기능을 수행한다. 혼합기(22)의 내부온도는 살균 및 소독 목적을 위해 100℃ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 고온 혼합에 의해 음식물 쓰레기의 수분함량을 추가로 낮출 수 있어 코코피트의 사용량을 줄일 수 있고 악취를 제거할 뿐 아니라 버섯생장을 위해 염도를 0.5-0.8 중량%로 조절하여 버섯이 빠르게 생장 증식하도록 한다.
전술한 바와 같이 원료의 혼합비는 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기 75-85중량%, 코코피트 7-15 중량%, pH 조절제 3-10 중량%로 사용하는 것이 버섯배지 원료로서 가치를 증대시키기 위해 바람직하다.
본 발명에서 특징적으로 사용되는 상기 수분 조절제와 pH 조절제를 동시 투입함으로써 고염도의 음식물 쓰레기를 대량 처리할 수 있다.
제3단계: 호기발효( S30 )
본 단계에서는 고온에서 살균 및 소독한 음식물 쓰레기 혼합물을 냉각한 후 호기 조건에서 발효시켜 버섯배지 원료를 제조한다.
상기 버섯배지 원료는 그 자체로 버섯배지로 조성하거나 잘 알려진 영양성분을 부가하여 버섯배지를 조성할 수 있다. 배지 조성은 재배하고자 하는 버섯의 종류에 따라 당업자에 의해 적절히 원료 함량을 증감시킬 수 있음은 물론이다.
본 발명에서는 마포대와 같은 통기성 포장재에 2-5일간 보관함으로써 호기 발효시켜 버섯배지 원료를 제조한다.
본 발명은 또한 수거한 음식물 쓰레기를 파쇄한 후 이물질을 제거하는 선별 단계(S10), 상기 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기를 혼합기에 넣고 수분 조절제 및 pH 조절제와 혼합하고 살균 및 소독하는 단계(S20), 상기 살균 및 소독한 음식물 쓰레기 혼합물을 냉각한 후 호기 조건에서 발효시켜 버섯배지 원료를 제조하는 단계(S30), 및 상기 버섯배지 원료를 이용하여 조성된 버섯배지에 버섯균을 접종한 후 육성재배하여 버섯을 생산하고 남겨진 버섯 폐배지를 유기질 비료 원료로서 제공하는 단계(S40)를 포함하는 유기질 비료 원료 제조방법을 제공한다.
본 발명의 유기질 비료 원료 제조방법 중 제1~3단계(S10~S30)는 상기 버섯배지 원료 제조방법의 단계와 동일하므로 반복하여 설명하지 않는다.
제4단계: 버섯균 접종 및 재배(S40)
본 단계에서는 제3단계에서 제조된 버섯배지 원료를 이용하여 조성된 버섯배지에 버섯균을 접종한 후 육성재배하여 버섯을 생산하고 남겨진 버섯 폐배지를 유기질 비료의 원료로서 제공한다.
상기 버섯배지 0.5m3에 버섯균 액상 7,000~8,000cc를 접종한 후 통상적인 방법에 의해 버섯을 재배할 수 있다. 접종시기는 초기 발효 숙성을 위해 마포대와 같은 통기성 포장재에 보관하여 일정시간(약 2-5일) 지나면 방선균이 육안으로 관찰될 때 접종하는 것이 바람직하다. 방선균은 호기성 상태에서만 자랄 수 있기 때문에 호기성 발효가 어느 정도 진행되는지 알 수 있는 지표로 사용한다. 즉, 방선균이 관찰되면 버섯이 성장하기 적합한 배지가 만들어졌다고 판단되고 방선균이 적으면 버섯이 성장하기에 발효가 잘되지 않았음을 의미한다.
재배방법의 예를 들면 수분함량과 pH가 조정된 상기 버섯배지를 병이나 봉지에 입병 및 입봉하여 살균, 냉각, 접종, 배양하는 방식, 느타리나무, 참나무 등의 원목에 종균을 접종하는 방식을 들 수 있으나, 본 발명에서는 상기 버섯배지에 직접 접종하여 버섯을 재배하는 방식을 채택한다.
접종하는 버섯균의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 느타리 버섯, 팽이버섯, 새송이버섯, 표고버섯 등의 식용 및 약용버섯을 들 수 있다. 각 버섯균의 종류에 따라 알맞은 약 30-40일간 중 초기 방선균이 발견될 때 버섯 종균을 투입하고 발아단계의 적절한 온도는 초기 방선균이 13~17℃ 습도 80~90%, CO2량 900~1200ppm을 유지하고 발아 후 배양단계에서는 온도 25~30℃, 습도 60~70%, CO2량 1300~1700ppm을 유지보관한다. 이러한 배양조건을 조성하기 위해 냉/난방기, 가습기, CO2 공급 시설을 갖춘 배양시설에서 상기 버섯균을 배양하면 식용 또는 약용버섯을 생산할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면 소독 및 살균된 음식물 쓰레기, pH 조절제 및 수분 조절제 혼합물을 통기성 포장재에서 숙성 중에 버섯배지 원료로 중간 사용이 가능하며, 최종적으로는 남겨진 버섯 폐배지를 유기질 비료의 원료로 사용할 수 있는 2중 용도가 가능하다.
버섯재배 후 남겨진 버섯 폐배지에는 버섯의 대사산물인 항암 및 면역성 기능성 물질이 포함되어 있어 유기질 비료 원료로서 공급하는 경우 양질의 기능성 유기질 비료를 제조할 수 있어 버섯재배 농가 소득에 크게 기여할 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 버섯배지 원료 제조
인근 지역에서 수거한 음식물 쓰레기 1,000kg을 호퍼(11)에 입고하였다. 투입된 음식물 쓰레기를 컨베이어를 이용하여 파쇄기(12)에서 0.2~0.5mm의 미세입자 크기로 분쇄한 후, 선별기(13)로 이송시켜 일정 크기 이상의의 물질과 각종 이물질을 제거하여 슬러지 저장조(21)에 저장하였다. 이때 저장된 음식물 쓰레기의 수분함량은 85%, 유기물 함량은 15%, 염도는 1.2%로 측정되었다. 저장된 음식물 쓰레기를 혼합기(22)로 이송하고, 여기에 수분 조절제로서 파쇄된 코코피트 120kg과 pH 조절제로서 돌로마이트 70kg의 혼합물을 첨가하여 동시에 투입하여 pH를 7.0-8.5 사이로 조정한 후, 균일하게 혼합하면서 100℃ 이상에서 살균 및 소독하였다. 고온 살균/소독 결과, 음식물 쓰레기 혼합물 중 수분함량은 60%로 감소하였고, 유기물 함량은 40%로 증가하였으며, 염도는 0.7%로 감소한 것으로 나타났다. 상기 살균/소독한 음식물 쓰레기 혼합물을 지표면으로부터 50cm 떨어뜨린 1 x 1 x 1 cm3 크기의 마포대에 포장 보관한 후 3일간 호기 조건하에서 발효시켜 버섯배지 원료를 제조하였다.
실시예 2: 유기질 비료 원료 제조
5일간 호기발효시킨 후 방선균이 육안으로 관찰되었을 때, 버섯배지 0.5m3 당 느타리버섯균 액상 7,000~8,000cc을 15℃의 접종실에서 접종하고, 온도 20~30℃, 습도 60~70%, CO2 1,300~1,700 ppm의 배양시설에서 35일간 육성 재배하였다. 재배된 버섯을 수확한 후, 남겨진 버섯 폐배지를 유기질 비료 원료로서 첨가하여 유기질 비료를 제조하였다.
실시예 1과 2를 거쳐 처리되는 최종 음식물 쓰레기는 30분당 20-30톤이었다.
비교예 1:
수분 조절제로서 코코피트 대신에 톱밥을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 2의 과정을 동일하게 실시하여 버섯배지 원료와 유기질 비료를 제조하였다.
실험예 1: 버섯 자실체의 수확량 비교
실시예 1과 비교예 1에서 제조된 버섯배지를 이용하여 재배된 버섯의 생산량을 비교하여 하기 표 1에 나타내었다.
항목 실시예 1 비교예 1
숙성시간(일) 3 5
버섯 수확량(kg) 22 23.14
표 1에 나타낸 바와 같이 코코피트를 수분 조절제로 사용하여 제조된 버섯배지를 이용하면(실시예 1) 톱밥을 사용하여 제조된 버섯배지를 이용한 경우(비교예 1)에 비해 버섯의 수확량은 거의 유사하게 나타났으나, 코코피트는 통기성이 톱밥에 비해 우수하여 숙성시간이 짧았고 수급이 용이하며 가격이 저렴하여 경제적이었다.
본 발명에 따른 음식물 쓰레기를 이용하여 버섯배지 원료와 유기질 비료 원료를 제조하는 방법은 저렴한 비용으로 버섯재배 농가에 버섯배지를 공급할 수 있을 뿐 아니라 일반 농가에 기능성 유기질 비료를 공급할 수 있어 고가의 원료구입에 어려움에 직면한 버섯재배 농가의 수익에 크게 기여할 수 있다.
또한 음식물 쓰레기 처리를 위한 환경관련 산업, 버섯재배 산업 및 유기질 비료 생산 산업에 크게 이바지할 수 있다.
11: 호퍼 12: 파쇄기 13: 선별기
21: 슬러지 저장조 22: 혼합기 24: 파쇄기
31: 통기성 포장재(마대)

Claims (15)

  1. 하기 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법:
    수거한 음식물 쓰레기를 파쇄한 후 이물질을 제거하는 선별 단계;
    상기 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기를 혼합기에 넣고 수분 조절제인 코코피트와 석회석, 돌로마이트 또는 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 pH 조절제를 동시에 투입하여 100 ℃ 이상의 고온에서 살균 및 소독하는 단계; 및
    상기 살균/소독한 음식물 쓰레기 혼합물을 냉각한 후 2-5일간 통기성 포장재에 보관하면서 호기 조건에서 발효시키는 단계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 음식물 쓰레기 혼합물이 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기 75-85 중량%, 수분 조절제 10-15 중량% 및 pH 조절제 5-10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 버섯배지 원료의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 살균 및 소독된 음식물 쓰레기가 수분함량 60-65 중량%, 유기물 함량 35-40 중량%, 염도 0.5-0.8 중량% 및 pH 7.0-8.5인 것을 특징으로 하는 버섯배지 원료의 제조방법.
  6. 삭제
  7. 수거한 음식물 쓰레기를 파쇄한 후 이물질을 제거하는 선별 단계,
    상기 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기를 혼합기에 넣고 수분 조절제인 코코피트와 석회석, 돌로마이트 또는 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 1종 이상 선택되는 pH 조절제를 동시에 투입하여 100 ℃ 이상의 고온에서 살균 및 소독하는 단계,
    상기 살균 및 소독한 음식물 쓰레기 혼합물을 냉각한 후 2-5일간 통기성 포장재에 보관하면서 호기 조건에서 발효시켜 버섯배지 원료를 제조하는 단계, 및
    상기 버섯배지 원료를 이용하여 조성된 버섯배지에 버섯균을 접종한 후 육성재배하여 버섯을 생산하고 남겨진 버섯 폐배지를 유기질 비료 원료로서 제공하는 단계를 포함하는 유기질 비료 원료 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 음식물 쓰레기 혼합물이 파쇄 및 선별된 음식물 쓰레기 75-85 중량%, 수분 조절제 10-15 중량% 및 pH 조절제 5-10 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기질 비료 원료 제조방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서, 상기 살균 및 소독된 음식물 쓰레기가 수분함량 60-65 중량%, 유기물 함량 35-40 중량%, 염도 0.5-0.8 중량%, pH 7.0-8.5인 것을 특징으로 하는 유기질 비료 원료 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제7항에 있어서, 상기 버섯균이 느타리 버섯, 팽이버섯, 새송이버섯 또는 표고버섯인 것을 특징으로 하는 유기질 비료 원료 제조방법.
  14. 제7항에 있어서, 방선균이 육안으로 관찰시 상기 버섯균을 접종하는 것을 특징으로 하는 유기질 비료 원료 제조방법.
  15. 제7항에 있어서, 상기 버섯균이 접종 후 30-40일간 육성재배되는 것을 특징으로 하는 유기질 비료 원료 제조방법.
KR1020100076756A 2010-08-10 2010-08-10 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법 KR101265225B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100076756A KR101265225B1 (ko) 2010-08-10 2010-08-10 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100076756A KR101265225B1 (ko) 2010-08-10 2010-08-10 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120014658A KR20120014658A (ko) 2012-02-20
KR101265225B1 true KR101265225B1 (ko) 2013-05-24

Family

ID=45837636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100076756A KR101265225B1 (ko) 2010-08-10 2010-08-10 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101265225B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104402617A (zh) * 2014-11-25 2015-03-11 山东省农业科学院农业资源与环境研究所 一种利用大蒜秸秆的杏鲍菇栽培料及生产杏鲍菇的方法
KR101513992B1 (ko) 2013-05-24 2015-04-21 (주)두비원 음식물 쓰레기를 이용한 사료 및 퇴비 제조 시스템 및 제조방법
CN104982227A (zh) * 2015-07-10 2015-10-21 广西壮族自治区林业科学研究院 一种促进野生菌根型食用菌红椎菌增产的方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100189644B1 (ko) 1996-11-12 1999-06-01 이은관 식용버섯균을 이용한 음식물 쓰레기 처리방법
KR100431924B1 (ko) * 2003-07-04 2004-05-17 성대경 음식물 쓰레기를 이용한 식용버섯의 재배방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100189644B1 (ko) 1996-11-12 1999-06-01 이은관 식용버섯균을 이용한 음식물 쓰레기 처리방법
KR100431924B1 (ko) * 2003-07-04 2004-05-17 성대경 음식물 쓰레기를 이용한 식용버섯의 재배방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101513992B1 (ko) 2013-05-24 2015-04-21 (주)두비원 음식물 쓰레기를 이용한 사료 및 퇴비 제조 시스템 및 제조방법
CN104402617A (zh) * 2014-11-25 2015-03-11 山东省农业科学院农业资源与环境研究所 一种利用大蒜秸秆的杏鲍菇栽培料及生产杏鲍菇的方法
CN104982227A (zh) * 2015-07-10 2015-10-21 广西壮族自治区林业科学研究院 一种促进野生菌根型食用菌红椎菌增产的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120014658A (ko) 2012-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101955382A (zh) 一种餐厨垃圾处理方法及其处理系统
KR101535430B1 (ko) 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법 및 가축분뇨에 의해 제조된 버섯 퇴비배지를 이용한 버섯재배 방법
CN104761309A (zh) 一种活性益生菌有机肥及其用途
CN103864479A (zh) 利用猪粪加工生物有机肥及其工艺
KR102319965B1 (ko) 유기성폐기물 자원화 방법 및 이를 이용한 친환경 고기능성 인공 부식토
KR101265225B1 (ko) 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법
JP4670098B2 (ja) 高含水有機廃棄物の処理方法
Ahmad et al. Integrated use of recycled organic waste and chemical fertilizers for improving maize yield
CN107188701A (zh) 一种厨余物肥料化处理方法
KR100958035B1 (ko) 유기성 폐기물을 자원화하여 비료 또는 사료의 원료를 제조하는 방법
CN112110776A (zh) 一种林果树枝条粉碎堆肥方法
JP5719067B1 (ja) 雑草発芽生育抑制材の製造方法、その製造方法により得られた雑草発芽生育抑制材および水稲の栽培方法
JP2008050248A (ja) イネ科植物由来の有機発酵肥料及びその製造方法
KR20120069325A (ko) 농림 부산물을 이용한 유기질 비료와 퇴비 및 그 제조방법
KR20220102276A (ko) 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법
JP3656963B2 (ja) 木質解繊物およびその製造方法、ならびに微生物資材
KR101595184B1 (ko) 유기성 폐기물의 퇴비화방법
KR101042624B1 (ko) 무폐수 음식물 쓰레기 퇴비화 장치 및 방법
KR101500209B1 (ko) 유기성 폐기물의 소멸 및 감량화에 따른 퇴비화방법
KR20040048758A (ko) 코코피트와 당밀(cms), 숯을 이용하여 유기성 폐기물(음식물+축분)을 발효시켜 비료(퇴비)를 만드는 방법 및 이에 의해 제조된 비료(퇴비)
TWI733448B (zh) 菇類廢包能源化及資源化系統
KR20190112224A (ko) 유기성폐기물의 액비화 및 지중 유공관을 이용한 지중 시비 방법
KR102502684B1 (ko) 악취 발생을 저감한 유기성 오니 처리방법
KR20240015250A (ko) 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법
KR100386476B1 (ko) 유기성 폐기물과 무기물을 이용한 유기비료 생산방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee