KR101296613B1 - 미생물 탈취제 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 돼지축사, 소 축사, 양계장, 어류양식장 등에 살포하여 악취제거 및 가스 억제를 위한 미생물 탈취제는 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물과, 쌀뜨물을 중량대비 1 : 10~15의 비율로 혼합하고 설탕 또는 포도당을 첨가하여 2~3일 동안 배양한 최종 미생물혼합물을 물에 희석하여 제조된 것을 특징으로 한다.
상기의 방법으로 제조된 미생물 탈취제는 솔잎추출물, 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균을 최적의 비율로 혼합하고, 쌀뜨물과 배양하여 제조됨으로써 축사에 살포하여 축사에서 발생되는 악취제거 및 가스 억제, 소독 등의 효과가 있어 가축에게 좋은 환경을 제공하게 되어 폐사를 방지할 수 있 수 있게 된다.

Description

미생물 탈취제{A microbe deodorizer}

본 발명은 돼지축사, 소 축사, 양계장, 어류양식장 등에 살포하여 악취제거 및 가스 억제를 위한 미생물 탈취제에 관한 것으로, 더 상세하게는 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물과, 쌀뜨물을 중량대비 1 : 10~15의 비율로 혼합하고 설탕 또는 포도당을 첨가하여 2~3일 동안 배양한 최종 미생물혼합물을 물에 희석하여 제조된 것이다.

축사에서 발생되는 악취는 주로 분뇨의 혐기적 분해 반응에 의해 생성되는 악취 물질로 구성되어 있으며, 가축 분뇨에는 자연적으로 존재하는 미생물의 에너지원으로 사용되어지는 유기물질과 영향성분이 포함되어 있다.

가축분뇨가 미생물에 의해 분해될 때 다양한 가스와 휘발성 물질을 발생시킨다. 분해 작용이 혐기적으로 일어날 때, 이런 가스와 성분들은 악취가 나며 반면에 가축분뇨가 호기적으로 분해되면 주로 이산화탄소, 물 및 소량의 암모니아가 발생된다. 탄수화물은 대사작용에 의해 알콜, 알데히드, 키톤 및 유기산으로 분해된다.

가축분뇨 내의 유기물질은 주로 단백질, 탄수화물과 지방으로 구성되어 있으며, 단백질이 혐기적으로 분해되면 암모니아와 휘발성 유기산이 생성된다. 황 성분을 포함하는 아미노산은 인체에 유해한 황화물과 메르캅탄으로 분해된다. 축사 내 악취를 발생시키는 물질로 약 200종의 성분이 존재한다고 알려져 있으며, 이 중에서 가장 악취 영향이 큰 성분들은 휘발성 지방산, 황화수소, p-크레졸, 인솔, 스키톨, 디아세틸 및 암모니아이며, 이런 성분들이 상대적으로 농도가 높거나, 적은 농도에서도 인지가 쉽기 때문이다. 악취물질의 혼합체가 코의 감각기관을 자극할 때 발생하는 감각이며, 단순한 물리적 또는 화학적 변수가 아니라, 복합적이고 생리적인 변수이다.

그리고, 솔잎은 구황식으로 대표적인 것의 하나로, 솔잎의 성분을 보면 수분 58.1%, 단백질 4.5%, 지방 3.9%, 탄수화물 19.6%, 섬유 13.3%, 무기질 0.6% 이며 비타민A와 B1 및 C가 풍부하며, 특히 솔잎의 효능 중에 피톤치드(phytoncide)는 테르펜을 비롯한 페놀 화합물, 알칼로이드 성분, 글리코시드 등이 구성되어 있으며, 알러르기 및 피부질환 개선, 소취작용과 유해물질 중화, 인체의 면역력 강화, 진정작용과 쾌적효과, 스트레스 완화작용의 효능이 있으며, 특히 강력한 항균 및 살균작용을 하여 공기 중의 세균이나 곰팡이를 죽일 뿐만 아니라 해로운 병원균을 없애기도 한다.

그리고, 광합성균은 환경의 무기물로부터 발육에 필요한 유기영양소를 합성할 수 있는 무기영양균(또는 자가영양균)에 속하는 균으로, 본균을 에너지원으로 태양광 에너지를 이용해, 탄소원으로써 CO₂를 이용한다. 반혐기성, 혐기조건 하에서는 세균형 광합성 고리형 전자전달계에서 광합성에 의해 ATP를 형성하고, 단순한 유기물 또는 수소의 환원력을 이용하여 탄산고정을 하며, 축사나 양식장의 악취제거 및 가스를 억제하는 효과가 있다.

그리고, 고초균은 호기성균의 일종으로 독성이 없으며 포자를 형성하는 세균으로, 마른 풀, 토양, 하수, 공기 속 등 자연계에 넓게 분포해 있다. 세포는 짧은 막대기 모양으로 주변에 다수의 편모가 있고, 회백색의 큰 집락을 만든다. 내열성이 높고 가축에게 유용한 섬유소 분해효소(cellulase), 전분 분해효소(amylase), 단백질 분해효소(protease), 자일란 분해효소(xylanase)와 같은 효소의 생산성이 높은 것이 특징이며, 각종 유기물 분해와 가스제거에 효과가 있다.

그리고, 유산균은 젖산균이라고도 하며, 당류를 발효하여 에너지를 획득하고 다량의 락트산을 생성하는 세균의 총칭이다.

그리고, 효모균은 효모와 그 배양기 내의 혼합물을 함께 건조시켜서 만든 것으로, 효모자체와 효모가 배지에 배설한 소화효소, 비타민 B군, 키레이트광물질, 핵산 등은 가축에게 급여될 경우 유익한 효과가 기대되기 때문에 모든 축종의 사료첨가제로 사용되고 있다.

그리고, 쌀뜨물은 생쌀을 씻고 생긴 물로써, 그냥 버리면 음식물 쓰레기이자 환경 오염의 주범이 되지만, EM발효액 등 다시 사용할 수 있는 방법도 많다. 상기 쌀뜨물의 성분으로는 전분입자를 다량으로 함유함과 동시에, 유지, 단백질 및 당질을 포함하고 있다. 또한, 쌀뜨물은 여러 가지 효능이 있는 것으로 알려져 있는데, 비타민 B1, B2, 전분질 등이 녹아 있어 피부 미백에 좋으며, 냄새를 흡착하는 능력이 매우 뛰어나 냄새 제거에 좋다.

그러나, 솔잎추출물, 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균 및 쌀뜨물을 배양하여 제조된 미생물 탈취제를 축사에 살포하여 축사에서 발생되는 악취제거 및 가스억제, 소독 등의 효과가 있는 발명은 전무하다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하고자 발명한 것으로, 그 목적은 솔잎추출물, 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균을 최적의 비율로 혼합하고, 쌀뜨물과 배양하여 제조됨으로써 축사에 살포하여 축사에서 발생되는 악취제거 및 가스 억제, 소독 등의 효과가 있어 가축에게 좋은 환경을 제공하게 되어 폐사를 방지하에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미생물 탈취제는 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물과, 쌀뜨물을 중량대비 1 : 10~15의 비율로 혼합하고 설탕 또는 포도당을 첨가하여 2~3일 동안 배양한 최종 미생물혼합물을 물에 희석하여 제조된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 솔잎추출물은 솔잎과 물을 중량대비 1 : 40~50의 비율로 혼합하여 80~120℃에서 3~5시간 동안 가열한 후, 30~40℃로 식혀서 사용하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 최종 미생물혼합물을 물에 중량대비 1 : 20~30의 비율로 희석하여 제조된 것을 특징으로 한다.

또, 상기의 방법으로 제조된 미생물 탈취제는 돼지축사, 소 축사, 양계장, 어류양식장 중 하나에 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 미생물 탈취제는 솔잎추출물, 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균을 최적의 비율로 혼합하고, 쌀뜨물과 배양하여 제조됨으로써 축사에 살포하여 축사에서 발생되는 악취제거 및 가스 억제, 소독 등의 효과가 있어 가축에게 좋은 환경을 제공하게 되어 폐사를 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 돼지축사, 소 축사, 양계장, 어류양식장 등에 살포하여 악취제거 및 가스 억제를 위한 미생물 탈취제에 관한 것으로, 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물과, 쌀뜨물을 중량대비 1 : 10~15의 비율로 혼합하고 설탕 또는 포도당을 첨가하여 2~3일 동안 배양한 최종 미생물혼합물을 물에 희석하여 제조된 것을 특징으로 한다.

상기 솔잎추출물은 솔잎과 물을 중량대비 1 : 40~50의 비율로 혼합하여 80~120℃에서 3~5시간 동안 가열한 후, 30~40℃로 식혀서 사용하는 것이다. 여기서 솔잎의 성분 중 피톤치드(phytoncide)는 테르펜을 비롯한 페놀 화합물, 알칼로이드 성분, 글리코시드 등이 구성되어 있으며, 강력한 항균 및 살균작용을 하여 공기 중의 세균이나 곰팡이를 죽일 뿐만 아니라 해로운 병원균을 없애는 역할을 한다. 또한 상기 솔잎은 5~6월경에 채취한 새순을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 광합성균, 고초균, 유산균, 효모균은 당업계에서 일반적인 방법으로 배양된 것을 사용하는 것으로 그 배양방법 및 종류에 한정하지 않는다.

상기 광합성균은 환경의 무기물로부터 발육에 필요한 유기영양소를 합성할 수 있는 무기영양균에 속하는 균으로, 반혐기성, 혐기조건 하에서는 세균형 광합성 고리형 전자전달계에서 광합성에 의해 ATP를 형성하고, 단순한 유기물 또는 수소의 환원력을 이용하여 탄산고정을 하며, 축사나 양식장의 악취제거 및 가스를 억제하는 효과가 있다.

그리고, 고초균은 호기성균의 일종으로 독성이 없으며 포자를 형성하는 세균으로, 세포는 짧은 막대기 모양으로 주변에 다수의 편모가 있고, 회백색의 큰 집락을 만든다. 내열성이 높고 가축에게 유용한 섬유소 분해효소(cellulase), 전분 분해효소(amylase), 단백질 분해효소(protease), 자일란 분해효소(xylanase)와 같은 효소의 생산성이 높은 것이 특징이며, 각종 유기물 분해와 가스제거에 효과가 있다.

그리고, 유산균은 젖산균이라고도 하며, 당류를 발효하여 에너지를 획득하고 다량의 락트산을 생성하는 세균의 총칭이다.

그리고, 효모균은 효모와 그 배양기 내의 혼합물을 함께 건조시켜서 만든 것으로, 효모자체와 효모가 배지에 배설한 소화효소, 비타민 B군, 키레이트광물질, 핵산 등은 가축에게 급여될 경우 유익한 효과가 기대되기 때문에 모든 축종의 사료첨가제로 사용되고 있다.

그리고, 쌀뜨물은 생쌀을 씻고 생긴 물로써, 그냥 버리면 음식물 쓰레기이자 환경 오염의 주범이 되지만, EM발효액 등 다시 사용할 수 있는 방법도 많다. 상기 쌀뜨물의 성분으로는 전분입자를 다량으로 함유함과 동시에, 유지, 단백질 및 당질을 포함하고 있다. 또한, 쌀뜨물은 여러 가지 효능이 있는 것으로 알려져 있는데, 비타민 B1, B2, 전분질 등이 녹아 있어 피부 미백에 좋으며, 냄새를 흡착하는 능력이 매우 뛰어나 냄새 제거에 좋다.

그리고, 상기 쌀뜨물 고형물의 중량%는 0.1~10중량%이며, 생물학적 산소요구량(BOD)은 1,000~100,000ppm인 것을 사용한다.

더 바람직하게는 상기 쌀뜨물의 고형분 함량이 1.0~5.0중량%, 생물학적 산소요구량(BOD)은 10,000~~50,000ppm인 것을 사용함으로써, 미생물이 더욱 용이하게 배양될 수 있도록 한다.

여기서, 상기 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물을 제조하는 것은 상기 솔잎추출물의 강력한 항균 및 살균작용 및 상기 광합성균의 악취제거 및 가스를 억제효과, 상기 고초균의 각종 유기물 분해와 가스제거 효과, 상기 유산균의 발효효과, 상기 효모균의 효소 및 유효한 성분이 골고루 혼합되어 각각 사용했을 때보다 적절하게 혼합하여 사용하였을 경우에 최적의 효과를 위한 혼합비율이 도출된 것으로, 미생물 탈취제로써 축사에 살포하였을 경우에 축사에서 발생되는 악취제거 및 가스 억제, 소독의 효과를 높이도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물과, 쌀뜨물을 중량대비 1 : 10~15의 비율로 혼합하고 설탕 또는 포도당을 첨가하여 2~3일 동안 배양한 최종 미생물혼합물을 물에 희석하는 것은 반복된 실험을 통하여 상기 1차 미생물혼합물과 쌀뜨물을 혼합하여 배양함으로써 원활하게 배양됨에 따라 축사에 살포하여 축사에서 발생되는 악취제거 및 가스 억제, 소독의 효과를 높이도록 하기 위함이다.

만약, 상기 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물과, 쌀뜨물을 중량대비 1 : 10 미만의 비율로 혼합할 경우에는 상기 1차 미생물혼합물과 쌀뜨물이 골고루 혼합되지 못하여 배양이 원활하게 이루어지지 않을 수 있으며, 상기 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물과, 쌀뜨물을 중량대비 1 : 15를 초과한 비율로 혼합할 경우에는 필요 이상의 쌀뜨물 혼합량으로 인하여 비경제적일 뿐 아니라, 배양시간도 오래 걸릴 수 있다.

또한, 상기 솔잎추출물 15~25중량%, 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합한 1차 미생물혼합물과, 쌀뜨물을 중량대비 1 : 10~15의 비율로 혼합하고 설탕 또는 포도당을 첨가하여 2~3일 동안 배양할 때에는 20~35℃에서 배양하는 것이 바람직하다.

그리고 이때, 상기 최종 미생물혼합물을 물에 중량대비 1 : 20~30의 비율로 희석하여 제조된 것을 특징으로 한다.

상기의 방법으로 제조된 미생물 탈취제는 돼지축사, 소 축사, 양계장, 어류양식장 중 하나에 이용할 수 있다.

특히, 상기 돼지축사에는 600평에 돼지 2000두가 서식하며, 상기 돼지축사에 상기의 방법으로 제조된 미생물 탈취제 1000~1500kg을 2~5일에 1회 뿌려준다.

또한, 소 축사, 양계장에도 같은 방법으로 적용할 수 있다.

그리고, 어류 양식장에는 상기의 방법으로 제조된 미생물 탈취제를 넣어주어 항생제 및 먹이의 역할을 할 수 있게 된다.

이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아님은 당업자에게 있어서 명백한 사실이다. 즉, 본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

실시예 : 본 발명에 따른 미생물 탈취제 제조.

1) 솔잎 1kg과 물 45L을 혼합하여 100℃에서 4시간 동안 가열한 후 35℃로 식혀서 솔잎추출물을 제조한다.

2) 상기 1)에서 제조된 솔잎 추출물 2kg, 광합성균 2kg, 고초균 4kg, 유산균 2kg, 효모균 1kg을 혼합하여 1차 미생물혼합물을 제조한다.

3) 상기 2에서 혼합된 1차 미생물혼합물 10kg과, 쌀뜨물(고형분 함량 0.5%, 생물학적 산소요구량이 30,000ppm) 120kg을 혼합하고 설탕을 10kg 더 첨가하여 30℃에서 3일 동안 배양하여 최종 미생물 혼합물을 제조한다.

4) 상기 3)에서 배양된 최종 미생물 혼합물 10kg을 물 250L에 희석하여 제조한다.

실험 1 : 악취제거 실험

(1) 탈취실험

본 발명의 미생물 탈취제(실시예)를 사용하여 염기성 비린내를 내는 악취물질인 트리메틸아민에 대한 탈취능력을 평가하기 위하여 시험기기로는 Gastec Model 801을 이용하였다. 상기 트리메틸아민(trimethylamine)은 비린내 냄새를 내며 황화수소, 메르머캅탄류, 아민류, 기타 자극성 있는 기체와 함께 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 악취에 속한다.

10L 용량의 테들라백내에 악취발생원인 트리메틸아민 가스와 공기를 주입하여 초기 농도를 50 ppmV로 맞춘 다음 초기농도가 조절된 테들라백(Tedlar bag)에 미생물 탈취제(실시예) 5mL를 주입한다. 이후 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 6시간 경과시점의 농도를 측정하였다. 그 결과는 아래 표 1에 나타내었다.

	시간	농도 (ppm)
		무첨가구	실시예 처리구
트리메틸아민 (trimethylamine)	0	50	50
	30분	50	37
	1시간	50	32
	2시간	50	25
	4시간	50	22

상기 표 1에 나타낸 바와 같이,

트리메틸아민이 포함된 테들라백에 실시예를 처리할 경우 초기의 농도가 30분경과 후 26% 제거되었으며, 1시간 후에는 36%, 2시간 경과 후에는 50%, 4시간 경과 후에는 56%의 제거 능력을 갖고 있는 것으로 나타났다.

(2) 관능검사

본 발명의 방법에 따라 얻어진 미생물 탈취제(실시예)를 돼지 분뇨 혼합물에 0.5중량%씩 첨가하여 4일간 발효시켜 악취제거능을 측정하였고, 이때 악취발생 정도는 관능법에 의해 검사하였다. 관능법에 의한 검사는 10명의 검사자로 하여금 각기 다른 처리를 한 가축분뇨 냄새를 맡게 한 다음 악취발생 정도(악취정도: 1-2 냄새 거의 없음, 3-5 보통, 6-8 심한 악취, 9-10 매우 심한 악취)에 따라 점수를 매겨 그 평균값을 계산하는 방법이다.

그 결과는 아래 표 2에 나타내었다.

	무첨가구				실시예 첨가구
	초기	5일후	제거율(%)	악취 정도	초기	5일후	제거율(%)	악취 정도
분뇨중 암모니아(ppm)	120	71	40.83	8.2	120	30	75.00	4.1
분뇨중 황화수소(ppm)	120	55	54.16		120	23	80.83
분뇨중 휘발성 지방산(mM)	55	32	41.82		55	15	72.73

상기 표 2에 나타낸 바와 같이,

가축분뇨의 악취의 대부분을 차지하는 황화수소, 이산화황, 암모니아, 휘발성지방산 함량이 무첨가구에 비해 실시예 첨가구가 크게 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한, 악취정도도 무첨가구에 비해 실시예 첨가구가 월등하게 낮아진 것을 볼 수 있다.

실험 2 : 폐사율 실험

본 발명에 따라 제조된 미생물 탈취제를 돼지축사에 살포하여 폐사율 측정 실험을 진행하였다.

각각 2000마리씩 사육하고 있는 같은 조건의 돼지 축사(A, B)에 A축사에는 미생물 탈취제를 살포하지 않고, B축사에만 미생물 탈취제(실시예) 1200kg을 5일 간격으로 3개월 동안 살포하였다.

그 결과는 아래의 표 3에 나타내었다.

	무첨가구(A)	실시예 첨가구(B)
사육 두수	2000	2000
사육 기간	3개월	3개월
축사 평수	600평	600평
폐사율	10%	2.5%

표 3에 나타낸 바와 같이,

무첨가구에 비해 본 발명의 미생물 탈취제를 첨가한 실시예 첨가구가 월등하게 폐사율이 낮아진 것을 볼 수 있다. 이것은 본 발명에 따른 솔잎추출물, 광합성균(photosynthetic bacterium), 고초균(Bacillus subtillus), 유산균(Lactobacillus acidophilus), 효모균(Yeast culture) 및 쌀뜨물을 배양하여 제조된 미생물 탈취제 축사에 살포하여 축사에서 발생되는 악취제거 및 가스 억제, 소독 등의 효과가 있어 가축에게 좋은 환경을 제공하게 되어 폐사를 방지할 수 있게 된 것으로 보인다.

Claims (4)

1. 축사에서 발생하는 악취 제거 및 가스 억제를 위한 미생물 탈취제의 제조방법에 있어서,
   솔잎과 물을 중량대비 1 : 40~50의 비율로 혼합한 후 80~120℃에서 3~5시간 동안 가열한 다음 30~40℃로 냉각한 솔잎추출물 15~25중량%와 광합성균 15~20중량%, 고초균 40~45중량%, 유산균 5~15중량%, 효모균 5~15중량%를 혼합하고 배양하여 1차 미생물혼합물을 만들고, 상기 1차 미생물혼합물과 고형물 비율이 0.1~10중량%인 쌀뜨물을 중량대비 1 : 10~15의 비율로 혼합한 다음 설탕 또는 포도당을 첨가하여 2~3일 동안 배양한 최종 미생물혼합물을 물에 희석시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 미생물 탈취제의 제조방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항의 방법으로 제조된 미생물 탈취제는 돼지축사, 소 축사, 양계장, 어
   류양식장 중 하나에 사용하는 것을 특징으로 하는 미생물 탈취제.