KR101375293B1 - 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용 - Google Patents

음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용 Download PDF

Info

Publication number
KR101375293B1
KR101375293B1 KR20120054211A KR20120054211A KR101375293B1 KR 101375293 B1 KR101375293 B1 KR 101375293B1 KR 20120054211 A KR20120054211 A KR 20120054211A KR 20120054211 A KR20120054211 A KR 20120054211A KR 101375293 B1 KR101375293 B1 KR 101375293B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
food waste
composition
extinction
bacillus
liters
Prior art date
Application number
KR20120054211A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130130413A (ko
Inventor
임완택
이성택
이승환
정연숙
최경인
김동수
Original Assignee
(주)지오에버그린
한국과학기술원
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 (주)지오에버그린, 한국과학기술원 filed Critical (주)지오에버그린
Priority to KR20120054211A priority Critical patent/KR101375293B1/ko
Publication of KR20130130413A publication Critical patent/KR20130130413A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101375293B1 publication Critical patent/KR101375293B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/348Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used characterised by the way or the form in which the microorganisms are added or dosed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/06Nutrients for stimulating the growth of microorganisms
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20Sludge processing

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용에 관한 것으로 보다 상세하게는 음식물 쓰레기의 소멸을 위한 조성물에 있어서, 미생물 및 부재료를 포함하는 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 상기 미생물 및 부재료를 포함하는 조성물에 음식물 쓰레기를 투입하고 반응시켜 음식물 쓰레기를 소멸화시킬 수 있는 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용에 관한 것이다.

Description

음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용 {Microbial Community Analyses Composition for Food-waste Vanishment and Application Thereof}
본 발명은 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용에 관한 것으로 보다 상세하게는 음식물 쓰레기의 소멸을 위한 조성물에 있어서, 미생물 및 부재료를 포함하는 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 상기 미생물 및 부재료를 포함하는 조성물에 음식물 쓰레기를 투입하고 반응시켜 음식물 쓰레기를 소멸화시킬 수 있는 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용에 관한 것이다.
1996년부터 2007년까지 생활폐기물 중 음식물 쓰레기의 발생량 추이를 살펴보면 하기 표 1과 같다. 국가 경제의 위기가 시작된 1997년을 전후로 음식물류 폐기물의 발생량은 상당히 감소하였고, 이후 일정한 수준을 유지하다가 2004년 이후 다시 증가세를 보였음을 알 수 있으며, 2007년 기준 1만 4천 톤의 음식물 쓰레기가 매일 발생하였다.
Figure 112012040892381-pat00001
한편, 2007년 지방자치단체별 음식물 쓰레기 발생 현황을 살펴보면 하기 표 2와 같다. 서울이 전체의 23.2%로 가장 큰 비중을 차지하였고, 그 다음은 경기도로 22.0%를 차지하였다. 이들 두 지자체의 발생량이 전체의 거의 절반을 차지한다. 다른 지자체의 경우, 전체발생량에서 차지하는 비중이 이들 두 지자체에 비해 상당히 낮다. 3번째로 많은 폐기물을 생산하는 지자체가 경상남도인데, 전체의 6.3%에 불과하다.
지방자치단체별 음식물 쓰레기 발생량 및 비율
시도별 발생량 (톤/일) 비율(%) 시도별 발생량 (톤/일) 비율(%)
전국 14,452 100.0 - - -
서울 3,352 23.2 강원 477 3.3
부산 841 5.8 충북 374 2.6
대구 766 5.3 충남 557 3.9
인천 738 5.1 전북 595 4.1
광주 484 3.3 전남 519 3.6
대전 507 3.5 경북 622 4.3
울산 345 2.4 경남 912 6.3
경기 3,175 22.0 제주 188 1.3
주요 지자체의 1996년부터 2007년까지 연도별 음식물 쓰레기 발생량 추이를 살펴보면 하기 표 3과 같다. 서울시의 경우 전체 발생량과 비슷한 추이를 보이고 있어, 1996년부터 1998년까지 감소한 폐기물 발생량이 일정 수준을 유지하다가 2006년 들어 다소 증가하였다. 또한 경기도의 경우, 1996년부터 1998년까지 약간 감소한 이후 지속적인 증가세를 보였다. 반면, 경기도의 경우에는 최근에도 작지만 지속적인 감소추세를 보이고 있다.
Figure 112012040892381-pat00002
2006년 음식물 쓰레기 발생원별 배출양으로써 1인 1일 발생량을 기준으로 음식물 쓰레기의 발생원을 살펴보면 하기 표 4와 같다. 가정(142.1g/1인 1일)보다는 가정이 아닌 경우(571.5g/ 1인 1일)가 4배 정도 높았다. 특히, 음식점(1,835g/1인 1일)과 숙박시설(1,100.5g/ 1인 1일)의 경우가 매우 높았다. 이는 가정 평균의 7∼13배 이상이며, 비가정의 평균보다도 2∼3배 높은 수준이다.
음식물 쓰레기의 종류를 살펴보면, 채소 및 과일류의 경우가 55.5%(184.6g/1인 1일)로 가장 큰 비중을 차지하였으며, 그 다음으로 곡류가 19.5%를 차지하였다. 가장 많은 쓰레기가 양산되는 음식점의 경우에도 이러한 전체적인 흐름에서 크게 벗어나지 않았다. 채소 및 과일류가 50.2%로 가장 높았으며 곡류가 18.7%로 그 다음이었다.
환경부에서 한국식품개발원에 연구용역을 의뢰하여 산출한 바에 따르면, 음식물 쓰레기의 연간 경제적 가치는 15조원에 이르고 있다. 즉 우리나라 국민 한사람이 연간 31만 4천원어치를 버리고 있는 셈이다. 전체 곡물소비의 약 70%를 수입에 의존하고 있는 우리나라의 식량 자립도를 고려해 볼 때, 이는 특히 귀중한 외화를 낭비하고 있는 셈이다.
Figure 112012040892381-pat00003
국내에서 발생한 음식물 쓰레기는 대부분 재활용된다고 보고되어지고 있다. 2007년 기준으로 보면 재활용되는 폐기물의 기준이 92.2%로 대부분을 차지한 반면, 소각이나 매립은 4.7%, 3.1%로 매우 낮은 수준이었다. 하지만 이런 현상은 지난 몇 년간 재활용 이외의 처리결과의 비중이 급격하게 감소하면서 나타났다. 특히 1996년 전체의 92.8%를 차지하던 매립의 비중이 2007년 3.1%가 될 정도로 매우 급격하게 감소하였다[표 5 참조].
Figure 112012040892381-pat00004
음식물 쓰레기는 사료나 퇴비 생산의 방법으로 주로 재활용된다고 보고되고 있다. 2006년 배출량의 45.2%가 사료로, 44.9%가 퇴비로 활용되었다. 2001년과 비교해보면, 사료의 비중은 약간 감소한 반면, 퇴비는 약간 증가하였다[표 6 참조].
Figure 112012040892381-pat00005
이와 같이 짧은 기간에 다수의 자원화 시설을 설치 및 운영하여 음식물 쓰레기 재활용률을 크게 끌어올린 사례는 세계적으로 그 유례를 찾아보기 힘든 일이다. 이러한 괄목할만한 실적으로 보아 음식물류 폐기물을 자원화하겠다는 일차적인 당면과제는 어느 정도 해결된 것으로 평가할 수 있으나, 반면에 간과해서는 안될 문제점도 동시에 공존하고 있다(표 7 참조).
현재까지 음식물 쓰레기의 처리방법은 기존의 매립은 시(city) 이상의 행정구역에서는 매립이 금지되었고, 소각은 그 비용이 과도하여 현실성이 없어 급속히 줄어들어 지금은 아주 일부분 수행되고 있다. 분리수거가 잘 수행되어 지고 있는 현재는 중간처리업체 중심으로 선별, 파쇄, 탈수 등을 거쳐서 고상분은 퇴비의 원료나 건식사료로 재활용되고 있으며, 탈리액은 역시 고온살균 후 액상사료 및 그대로 해양투기 등의 방법으로 처리되고 있다.
하지만 해양투기는 바다 환경오염의 주범이 되어 그 심각성이 대두되고 있는바, 런던조약의 효력시점이 발효되는 2013년부터는 전면금지된다. 그래서 현재는 액상탈리액을 이용하여 메탄가스를 획득하여 신재생 에너지를 얻는 처리방법들도 고안하고 있지만, 초기 투자비용이 엄청나고 운전상의 기술적인 요소를 많이 요구하여 대기업이 모델로 지어놓은 몇 몇 대단위 처리시설이외는 엄두를 못 내고 있는 실정이다. 이 또한 운전상의 고전으로 처리가 불안정하며, 메탄가스는 얻어내는 것은 가능하지만 대한민국은 4계절이 있는 국가라 계절적인 가스 발생량 또한 크며, 겨울같이 추운 기후에는 메탄조 탱크의 온도를 유지시켜주기도 나온 메탄가스로는 부족한 실정이다. 또한 혐기성 소화 후 나오는 소화액을 2차 후속 처리에 들어가는 제반 비용문제로 효용성이 크게 저하되고 있다. 요약하면, 음식물쓰레기 탈리액의 혐기성 소화 메탄생성 후 에너지화 기술은 기술적인 노하우가 축적되지 않은 상황에서는 역부족이다.
사료화의 문제는 거듭 가축파동 문제와 맞물려 불안정하다. 소의 광우병, 돼지의 콜레라 및 소모성 질환 증후군, 닭의 조류독감 등 현재처럼 대단위로 하는 축산농가에서는 안정성이 비록 검증되었다 하더라도 음식물 쓰레기를 건조 또는 살균한 액상 사료를 지속적으로 이용하는 것은 그 이용에 심리적 벽이 높다 하겠다. 현재는 학교급식소, 군부대, 직장급식소 등 비교적 안전이 보장된 곳에서 농장주들이 바로 수거하여 이용하거나 중간처리업체들이 무상으로 농민들을 대상으로 공급하고 있지만 극소소의 양돈농가가 이용할 뿐 그 효용성이 저조하다. 단순건조방법은 식품폐기물 중 남은 음식물 사료화 기술개발 연구가 1990년대 중후반에 걸쳐 집중적으로 이루어졌고, 이를 대표하여 1997년부터 2000년도 초반까지 축산기술연구소가 건조사료 영양분석 및 사양테스트를 끝내 완결보고서까지 작성하였다. 보고서에는 단순건조된 식품폐기물도 일정부분 첨가제로 사용하면 사양실험 결과 동등 및 우수하게 나오는 것으로 결론을 맺고 있었다. 하지만, 때마침 구제역과 광우병 파동 등 가축질병을 우려한 재활용제품 수요 위축으로 인해 남은음식물 사료화는 확산되지 못하고 중단되고 말았고 농민들의 인식도 굉장히 부정적으로 바뀌고 말았다. 그 후에는 이렇다 할 연구나 제품들이 생산되지 않은 채 근 10년이 흘러버렸다. 대부분 건조되어 사료화로 나오는 물량은 그 수용처를 찾지 못하여 다시 퇴비화로 보내지고 있다. 국내에서는 식품폐기물의 습식발효를 통한 소단위 농장에서의 사용은 많다. 하지만, 습식발효는 장기간 저장이 곤란하고, 냄새가 나서 그 이용자들은 극히 일부에 불과한 실정이다.
퇴비화는 기술요소가 쉽다 하지만 이미 부패하여 반입되어진 음식물 쓰레기를 충분한 부형제를 섞지 않고, 부숙기간도 지키지 않아 퇴비장 옆에 악취가 가장 고약하게 발생하고 있다. 여기에 적당히 생석회 등과 섞어서 반출하고 있어 이 퇴비화 공정 또한 문제가 심각하게 되고 있다. 음식물 쓰레기 자원화시설에서 생산된 사료와 퇴비중 유상으로 판매되는 부분은 불과 전체 생산량의 약 38.6%였다. 특히 남은 음식물 사료의 경우는 약 45.5%가 자가이용되고 있으며, 부산물 사료의 경우 무상공급이 61.4%로 가장 많다.
Figure 112012040892381-pat00006
그렇다면 이 음식물 쓰레기 때문에 야기되는 여러 환경오염을 근원적으로 차단하며 후속적인 자원화(퇴비, 사료 등)로 인한 2차적인 문제를 야기하지 않는 방법을 모색할 수 있는 진정한 길은 없을까라는 절실한 요구에 봉착하게 된다.
이에 본 발명에서는 소멸화 방식을 이용하여 음식물 쓰레기를 비롯한 유기성 폐기물을 처리하고자 한다.
본 발명에서 이용하는 소멸화 방식의 기본 개념은 음식물 쓰레기를 비롯하여 유기성 폐기물(슬러지, 식품 폐기물, 동식물 부산물 등) 등의 유기물질을 미리 활성화시켜 놓은 호기성 고온 바실러스 미생물들의 거대균상을 이용하여 매일 일정량 투입하여 그 투입물의 잔량이 전혀 남지 않게 소멸시키는 방식이다. 완전한 호기성 분해가 이루어져 부산물이 축적되지 않고, 악취가 억제되어 가장 친환경적으로 음식물 쓰레기를 비롯한 유기성 폐기물 을 처리할 수 있는 방식이다.
한편 본 발명과 관련된 선행기술로써 한국특허 제10-0571999-0000호에 음식물 쓰레기의 발효소멸능력이 우수한 미생물 및 그 미생물을 함유하고 있는 발효 종균제에 관한 것으로 본 발명에 따른 미생물은 신규한 바실러스 아밀로리퀴파시엔스 스트레인 SBB-291, 사카로마이세스 세레비지애, 락토바실러스 파라카세이와 신규한 피키아 데세르티콜라 스트레인 SYB-81로서, 이들을 단독 또는 두 가지 이상 혼합하고 미생물번식촉진용 영양물을 첨가하여 음식물 소멸용 발효 종균제로 이용하는 것을 나타내고 있다.
또한 한국공개특허 제2002-0017873호에 기탁번호 제 KFCC-11204호로 기탁되어 있고, 음식쓰레기 분해에 이용되는 바실러스 아밀로리퀴파시엔스, 바실러스 렌티모버스, 바실러스 서브틸리스, 사카로마이세스 세르비재를 각각 1:1:1:1로 혼합한 미생물 발효제 MDG200과 그들의 배양방법을 나타내고 있다.
그러나 본 발명과 상기 선행기술들은 발명의 기술적 특징이 서로 상이하므로 발명의 구성이 서로 다른 발명이다.
본 발명의 목적은 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 이용하여 음식물 쓰레기를 소멸시키는 방법을 제공하여 음식물 쓰레기를 처리하고자 한다.
본 발명은 음식물 쓰레기의 소멸을 위한 조성물에 있어서, 미생물 및 부재료를 포함하는 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명은 상기의 미생물 및 부재료를 포함하는 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 응용으로, 상기의 미생물 및 부재료를 포함하는 조성물에 음식물 쓰레기를 투입하고 반응시켜 음식물 쓰레기를 소멸화시키는 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 음식물 쓰레기의 소멸을 위한 조성물 및 이의 응용은 국내의 음식물 쓰레기 처리 문제로 인한 과다한 지출 비용을 절약할 수 있으며, 해양투기로 오염받는 바다의 자정작용 부하량을 감소시킬 수 있으며, 2차오염 및 처리문제가 전혀 없고, 악취가 전혀 발생하지 않아 민원의 문제로부터 완전히 벗어날 수 있다.
또한 본 발명의 내용을 국내외에 기술 이전하여 음식물 쓰레기로 고통받고 있는 다른 국가의 사람들에게 기술전수를 하여 외화를 벌어들일 수 있을 것이다.
한편, 본 발명의 음식물 쓰레기의 소멸을 위한 조성물 및 이의 응용은 비단 음식물 쓰레기에만 국한되는 것이 아니라 유기성 폐기물인 농·축산부산물, 하수슬러지, 식품가공 폐기물 등도 효율적으로 처리할 수 있는 그 활용범위가 넓은 친환경적이면서도 굉장히 경제적인 처리시스템으로 각광받을 수 있을 것으로 사료된다.
도 1은 실험예 1에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 제조 모습을 나타낸 사진이다.
도 2(a) 내지 도 2(d)는 실험예 3에서 파쇄한 음식물 쓰레기를 함수율이 조절된 분해균상 조성물에 첨가하여 처리하는 사진으로써, (a)는 50m3 부피가 되도록 분해균상 조성물을 준비한 것을 나타낸 것이고, (b)는 중장비를 이용하여 분해균상 조성물에 음식물 쓰레기를 투여하는 것을 나타낸 사진이고, (c)는 분해균상 조성물에 음식물 쓰레기를 투여 전에 음식물 쓰레기를 파쇄하는 것을 나타낸 사진이고, (d)는 분해균상 조성물에 음식물 쓰레기를 투여 후 중장비를 이용하여 분해균상 조성물과 음식물 쓰레기를 교반하는 것을 나타낸 사진이다.
본 발명은 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용을 나타낸다.
본 발명은 음식물 쓰레기의 소멸을 위한 조성물에 있어서, 미생물 및 부재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 나타낸다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물은 미생물 100리터(L)에 대하여 부재료 1000∼2000리터(L)를 포함할 수 있다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물은 미생물 100리터(L)에 대하여 부재료로서 쌀겨 60∼100리터(L), 밀겨 50 ~100리터 (L), 톱밥 1000∼1300리터(L), 낙엽, 볏짚 및 왕겨 중에서 선택된 어느 하나 이상의 성분 80∼120리터(L)를 포함할 수 있다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물은 미생물 100리터(L)에 대하여 부재료로서 쌀겨 80리터(L), 밀겨 50리터(L), 톱밥 1220리터(L), 낙엽, 볏짚 및 왕겨 중에서 선택된 어느 하나 이상의 성분 100리터(L)를 포함할 수 있다.
상기의 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물에서 부재료는 미생물의 영양분, 미생물이 부착하여 자랄 수 있는 곳의 역할을 하는 것을 사용할 수 있다.
상기의 부재료에서 쌀겨, 밀겨는 미생물의 영양분이 될 수 있으며, 톱밥, 볏짚, 및 왕겨는 미생물이 부착하여 자랄 수 있는 곳의 역할을 할 수 있다.
상기의 상기의 부재료에서 낙엽, 볏짚 및 왕겨는 미생물의 영양분으로 사용되거나 또는 미생물이 부착하여 자랄 수 있는 곳의 역할을 동시에 할 수 있다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 수분 함량은 30∼40%, 바람직하게는 35∼40%가 되도록 물(water)을 첨가할 수 있다.
상기의 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 수분 함량은 30∼40%으로 조절하는 것은 분해균상 조성물의 미생물이 고온 호기성 발효가 일어나도록 하여 음식물 쓰레기를 소멸화시키기에 효과적이기 때문이다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 미생물은 3개월마다 분해균상 조성물의 초기 미생물 투입량의 10∼15%를 투입하여 분해균상 조성물에서의 미생물을 일정하게 유지할 수 있다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 미생물은 고온 호기성 미생물을 사용할 수 있다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 미생물은 고온 혐기성 미생물을 사용할 수 있다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 미생물은 고온 호기성 및 고온 혐기성의 특성을 동시에 지닌 미생물을 사용할 수 있다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 미생물은 지오바실러스 써모디니트리피칸스(Geobacillus thermodenitrificans)(KCTC 3902T), 지오바실러스 토에비(Geobacillus toebii), 리시니바실러스 신더리엔시스(Lysinibacillus sinduriensis)(KCTC 13296T), 우레이바실러스 수워넨시스(Ureibacillus suwonensis)(KACC 11287T), 바실러스 스포로써모두란스(Bacillus sporothermodurans)(KCTC 3777T), 바실러스 써모아밀로보란스(Bacillus thermoamylovorans)(KACC 14264T) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명은 상기에서 언급한 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 응용으로써 상기 분해균상 조성물을 이용하여 음식물 쓰레기를 소멸시키는 방법을 포함한다.
본 발명은 상기에서 언급한 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물에 음식물 쓰레기를 투입하고 반응시켜 음식물 쓰레기를 소멸시키는 방법을 포함한다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화는 1일 기준으로 분해균상 조성물 50m3 부피에 대하여 음식물 쓰레기 900∼1100kg을 만큼 투입하고 60∼75℃에서 반응시켜 분해균상 조성물에 함유된 미생물의 고온 호기성 발효에 의해 음식물 쓰레기를 소멸시킬 수 있다.
상기에서 음식물 쓰레기 소멸화는 1일 기준으로 분해균상 조성물 50m3 부피에 대하여 음식물 쓰레기 1000kg을 만큼 투입하고 60∼75℃에서 반응시켜 분해균상 조성물에 함유된 미생물의 고온 호기성 발효에 의해 음식물 쓰레기를 소멸시킬 수 있다.
본 발명의 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용에 대해 다양한 조건으로 실시한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건에 의해 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용을 제공하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명의 내용을 실험예 및 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실험예 1> 미생물의 생리학적 실험 측정
본 발명의 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 미생물로 사용되어 음식물 쓰레기 소멸시키기 위한 미생물에 대해 셀룰로오스, 자일란, 전분, 단백질, 헥산, 지방, 유기산들의 분해 능력을 측정하고 이들의 결과를 아래의 표 1에 나타내었다.
또한 상기 미생물들에 대해 최적 활성온도 또한 표 8에 나타내었다.
하기 표 8의 고온성 바실러스 균의 생리학적 실험 결과에서처럼 표 1에 기재된 미생물들은 고온 호기성 및/또는 통성 혐기성의 특성을 지녔으며 전분, 단백질, 지방, 유기산 분해 능력이 우수하여 이들에 의해 음식물 쓰레기가 일정 시간안에 소멸화 시킬 수 있음을 과학적으로 설명할 수 있는 근거자료가 될 수 있다.
Figure 112012040892381-pat00007
*상기 표 8에서 "+"의 개수가 높을수록 분해 능력이 우수함을 의미하고, '-'은 분해 능력이 없음을 의미한다.
<실험예 2> 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 제조
(1)분해균상 조성물 제조
하기 표 9에 기재된 성분 및 함량을 혼합하여 이용하여 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였으며, 상기 분해균상 조성물의 사진을 도 1에 나타내었다.
상기의 분해균상 조성물의 체적은 총 1,600리터(L)로 하였으며, 이때 분해균상 조성물의 무게는 약 440kg 정도로 측정되었다.
상기의 분해균상 조성물의 체적이 1,600리터(L) 임에 비해 무게가 약 440kg 라는 의미는 분해균상 조성물의 체적이 무게에 비해 커서 공극이 많고, 공극이 많을수록 통기가 잘 되어 호기성 미생물들에게 산소공급이 잘 될 수 있다는 것을 의미한다.
분해균상 조성물의 성분 및 함량
재료 체적 (L) 역할
쌀겨 80 미생물 영양분으로 작용
밀겨 80 미생물 영양분으로 작용
폐식용유 20 미생물 영양분으로 작용
톱밥 1,220 미생물이 부착하여 자랄 수 있는 집의 역할
낙엽, 볏짚 및 왕겨 100 미생물의 영양분
미생물 100 음식물 쓰레기 분해
총 계 1,600 -
*상기 표 9에서 쌀겨, 밀겨, 톱밥, 낙엽, 볏짚 및 왕겨는 입자크기가 0.1mm 크기가 되도록 분쇄한 것을 사용하였다.
*상기 표 9에서 낙엽, 볏짚 및 왕겨는 낙엽, 볏짚 및 왕겨는 각각 2:1:1의 중량비로 혼합된 혼합물을 사용하였다.
*상기 표 9에서 미생물은 지오바실러스 써모데니트리피칸스(Geobacillus thermodenitrificans, KCTC 3902T) 및 바실러스 써모아밀로보란스(Bacillus thermoamylovorans, KACC 14264T)가 각각 1:1의 중량비로 혼합된 혼합 미생물을 사용하였다.
(2)분해균상 조성물의 활성화
상기 (1)에서 제조한 분해균상 조성물을 골고루 섞은 후 물을 부어 분해균상 조성물의 함수율이 35∼40%가 되도록 조절하였다.
분해균상 조성물의 함수율을 조절한 후 하루 경과후부터 분해균상 조성물의 4군데를 선정하여 균상의 발열 온도를 측정하고 이를 아래의 표 10에 정리하여 나타내었다.
하기 표 10에서 보이는 바와 같이 분해균상 조성물의 함수율을 조절한 후 40시간이 넘은 시점부터 분해균상 조성물의 온도는 60℃를 넘겼으며, 분해균상 조성물의 함수율을 조절한 후 만 4일째인 96시간에는 분해균상 조성물의 온도가 70℃를 넘기 시작하였다. 활성화 중간에 하루 간격으로 교반은 수행해주었다.
분해균상 조성물의 함수율을 조절한 후 만 7일째 되는 시점부터 분해균상 조성물이 충분히 활성화 되었다고 여겨 이후 분해균상 조성물을 이용하여 음식물 쓰레기 소멸화 실험을 수행하였다.
분해균상 조성물의 시간에 따른 온도 변화
경과시간
(시간)
온도(℃)
실내 측정위치 1 측정위치 2 측정위치 3 측정위치 4
24 24 48 51 45 48
28 24 50 55 53 52
32 18 51 58 55 57
40 18 65 66 66 65
44 18 65 69 65 66
48 22 65 69 65 66
52 23 66 68 68 67
56 23 65 68 67 68
72 23 68 70 65 66
96 23 73 73 73 73
100 22 67 70 69 68
*상기 표 10에서 측정위치 1은 분해균상 조성물의 중심부로부터 조성물의 끝까지 거리의 중간지점이고, 측정위치 2는 측정위치 1로부터 90°방향인 지점이고, 측정위치 3은 측정위치 1로부터 180°방향인 지점이고, 측정위치 4는 측정위치 1로부터 270°방향인 지점이다.
(3)분해균상 조성물과 음식물 쓰레기 혼합비율에 따른 분해능력 평가
(가)분해 능력 평가 실험조건
분해균상 조성물의 음식물 쓰레기를 소멸화 능력을 알기 위해 분해균상 조성물과 음식물 쓰레기 혼합비율에 따른 분해능력 평가하였다.
상기 (1)에서 제조한 분해균상 조성물을 골고루 섞은 후 물을 부어 분해균상 조성물의 함수율이 35±1%가 되도록 조절한 후 7일째 되어 활성화된 분해균상 조성물을 4등분 하여 분해균상 조성물의 체적비와 음식물 쓰레기 투입양(무게)의 비율이 100:1(균상 1), 50:1(균상 2), 25:1(균상 3) 및 대조구(음식물 쓰레기 무투여구, 균상 4)를 두어서 초기 활성화된 분해균상 조성물이 어느 시점에서 비활성되는지도 파악하기로 하였다.
균상 1에는 매일 4kg, 균상 2에는 매일 8kg, 균상 3에는 매일 16kg의 음식물을 투여한 후 완전히 혼합하였다.
음식물 투입 전에 균상들의 무게를 측정하여 기입하였고, 온도 측정은 수시로 하였다(표 11 참조).
(나) 혼합비율에 따른 결과
분해균상 조성물과 음식물 쓰레기 혼합비율에 따른 분해 능력 평가에 대한 실험 결과를 아래의 표 11에 나타내었다.
초기 활성화된 분해균상 조성물은 음식물 쓰레기 투여 전에도 70℃ 이상 활발하게 고온 호기성 바실러스 균들에 의해 소화작용이 일어나고 있었다.
이 작용은 균상 4인 대조구를 보면 음식물 투입 후 5일째까지도 65℃를 유지하는 것을 보면 초기 분해균상 조성물을 제조할 때의 에너지원으로 지속적으로 미생물들이 소화작용을 일으킨 것으로 보인다.
균상 4는 추가적인 음식물 쓰레기의 투입이 없는 관계로 계속적으로 균상 자체가 소화되고 온도는 감소됨을 관찰 할 수 있었다.
균상 1은 음식물 쓰레기 투입양이 균상의 소화력(소멸화 능력)보다 적어서 균상 자체마저도 조금씩 소화되어 감량되는 것을 관찰할 수 있었으며, 외부로의 열을 뺏기면서 시간이 지날수록 발열정도가 감소됨을 관찰할 수 있었다.
균상 3은 초반에는 투여량을 모두 분해하는 듯 보였으나 20일차를 넘어가서는 조금씩 음식물 쓰레기가 다 분해되지 못하고 축적되는 양상을 보였다. 이뿐 아니라, 불완전 소화가 되면서 악취가 발생하고, 파리가 들끓게 되었으며 구더기가 발생하였다.
균상 2는 음식물 쓰레기 투여량과 분해균상 조성물에 의한 음식물 쓰레기 소화량이 균형을 이루어 한달간 실험을 하는 과정에서 큰 변화없이 일정하게 분해균상 조성물에 투여된 음식물 쓰레기가 소멸되어지는 것을 관찰할 수 있었다.
분해균상 조성물과 음식물 쓰레기 투입양 비율에 따른 일차별 음식물 쓰레기 소멸 정도 및 온도
날짜
2010년
일차 균상1
(100:1)
온도
(℃)
균상 2
(50:1)
온도
(℃)
균상3
(25:1)
온도
(℃)
균상4
(대조구)무투입
온도
(℃)
10월06일 1 110.65 70 109.17 74 110.65 74 110.5 75
10월07일 2 100.18 75 103.21 76 113.8 75 97.92 70
10월08일 3 92.64 76 98.7 76 115.3 77   75
10월09일 4 90.76 74 99.1 76 112.66 77 79.06 70
10월10일 5 87.11 73 96.54 75 115.87 76   65
10월11일 6 89.32 76 100.16 73 102.6 71 81.52 55
10월12일 7 86.4 68 98.8 73 106.79 74   52
10월13일 8 83.72 58 97 73 107.68 73 77.66 34
10월14일 9 82.1 57 95.93 72 96.9 68   35
10월15일 10 90.5 73 95.86 73 101.16 71 64.36 31
10월16일 11 88.76 67 94.88 68 105.07 69    
10월17일 12 87.46 62 95.44 74 108.89 74 실험중지 
10월18일 13 86.94 68 107.12 69 111.45 75  
10월19일 14 86.56 57 96.8 62 102.04 60
10월20일 15 86.58 61 97.54 66 106.58 74
10월21일 16 86.64 58 98.4 61 110.06 70
10월22일 17 86.92 61 99.56 61 114.7 72
10월23일 18 96.88 55 100.23 60 116.24 73
10월24일 19 87.64 56 101.72 56 118.4 70
10월25일 20 88.52 58 103.19 58 120.15 70
10월26일 21 88.28 53 103.92 53 118.4 61
10월27일 22 89.36 44 104.63 38 115.65 52
10월28일 23 90.82 38 108.28 55 125.15 60
10월29일 24 90.41 48 108.11 65 127.32 70
10월30일 25 90.34 45 107.89 46 126.05 60
10월31일 26 91.1 44 110.23 51 130.55 65
11월01일 27 92.86 44 114 57 125.25 51
11월02일 28 93.18 50 114.08 53 127.65 65
11월03일 29 92.2 38 113.16 43 126.8 50
상기 표 11에 대한 분해균상 조성물과 음식물 쓰레기 투입량의 혼합비율에 따른 관찰된 특징을 아래의 표 12에 정리하여 나타내었다.
분해균상 조성물과 음식물 쓰레기 투입량의 혼합비율에 따른 관찰된 특징
실험구 균상 : 음식물 쓰레기 투입량(V/W) 특징
균상 1 100 : 1 균상의 분해능력보다 에너지원이 적어서 균상 자체 소화가 일어남. 균상 건조는 쉽게 일어남.
균상 2 50 : 1 균상의 분해능력과 음식물 쓰레기 투입양이 일치. 안정된 시스템.
균상 3 25 : 1 균상의 분해능력 초과로 인한 부패작용 일어남. 악취발생. 구더기 발생.
상기 표 11 및 표 12의 결과에서처럼 체적비로 음식물 쓰레기의 50배 달하는 분해균상 조성물을 이용할 때 음식물 쓰게기의 분해효율이 뛰어나 1일 투여한 음식물 쓰레기가 모두 소멸되는 소화능력을 보였으며, 25배 달하는 분해균상 조성물을 이용할 때에는 소화능력보다 음식물 쓰레기의 투여용량이 많아 차츰 음식물 쓰레기가 축적되는 것을 확인하였다. 그러므로 비록 초기에는 활성이 높은 고온 호기성 바실러스 균들이 같이 있었지만 지속적으로 분해 능력에 부담을 주는 양이 들어가면 미생물들이 한계를 느껴, 완전 호기성 소화가 일어나지 못하고, 불완전 발효 및 부패가 일어나 악취가 발생하게 되는 것이다.
<실험예 3> 음식물 쓰레기 1톤 규모의 소멸 능력 검증 실험
상기 실험예 2에 얻은 최적비율의 분해균상 조성물의 체적비 대 음식물 쓰레기 양이 50:1인 비율을 근간으로 일(day) 1톤 규모의 음식물 쓰레기를 처리할 수 있는 분해균상 조성물 50m3를 만들어 1달(month)간 음식물 쓰레기를 지속적으로 투입하면서 음식물 쓰레기의 축적 여부를 시험하였다.
시험 결과 1일 투여양이 1일 모두 소멸되어 축적되지 않음을 관찰할 수 있었다. 또한, 민원의 근원인 악취는 발생하지 않았고 주변의 낙엽이 부숙되는 냄새정도의 강도로 관능적으로 느낄 수 있었다.
(1) 균상의 제조
상기 <실험예 2>의 표 9에서 제조한 분해균상 조성물을 골고루 섞은 후 50m3 부피가 되도록 조절한 다음 물을 부어 분해균상 조성물의 함수율이 40%가 되도록 하였다.
분해균상 조성물의 함수율을 조절한 후 7일째 되는 날에 파쇄한 음식물 쓰레기를 상기의 함수율이 조절된 분해균상 조성물에 첨가하였다.
파쇄한 음식물 쓰레기를 상기의 함수율이 조절된 분해균상 조성물에 첨가하는 사진을 도 2(a) 내지 도 2(d)에 나타내었으며, 분해균상 조성물에 의해 음식물 쓰레기가 소멸되는 결과를 아래의 표 13에 나타내었다.
도 2(a)는 50m3 부피가 되도록 분해균상 조성물을 준비한 것을 나타낸 것이고, 도 2(b)는 중장비를 이용하여 분해균상 조성물에 음식물 쓰레기를 투여하는 것을 나타낸 사진이고, 도 2(c)는 분해균상 조성물에 음식물 쓰레기를 투여 전에 음식물 쓰레기를 파쇄하는 것을 나타낸 사진이고, 도 2(d)는 분해균상 조성물에 음식물 쓰레기를 투여 후 중장비를 이용하여 분해균상 조성물과 음식물 쓰레기를 교반하는 것을 나타낸 사진이다.
분해균상 조성물의 관리는 하루에 한번씩 음식물 쓰레기를 투여할 때, 전체적으로 뒤집어 혼합함으로써 분해균상 조성물과 음식물 쓰레기가 골고루 섞일 수 있도록 하였으며, 분해균상 조성물에 부착되어 있는 미생물들에게 공기의 공급이 원활하게 함으로써 호기성 소화에 장애가 일어나지 않도록 하였다.
분해균상 조성물 50m3에서의 음식물 쓰레기 소멸화 결과
일차 투입시간 투입량 (kg) 투입완료시간 총교반
시간
균상온도(℃)
(일정 장소 준수)
1구역 2구역 3구역 4구역
1일 11:04 1,000.60 11:29 1:30 65 60 58 72
2일 10:51 970.34 11:12 1:10 60 68 70 70
3일 11:26 907.40 11:36 1:20 63 72 73 73
4일 10:42 808.00 11:00 1:30 60 70 71 71
5일 11:27 1,035.00 11:40 2:00 70 65 68 70
7일 10:53 770.10 11:05 1:50 73 70 74 75
8일 10:55 1,096.95 11:04 1:20 70 71 74 75
9일 10:56 1,103.25 11:05 1:30 70 70 75 75
10일 11:37 798.25 11:48 1:20 70 73 75 77
13일 10:22 541.80 10:30 1:40 70 76 75 76
14일 11:16 585.65 11:30 1:25 73 75 76 78
16일 12:00 563.55 12:10 1:20 51 70 75 75
20일 11:44 301.75 11:52 1:10 60 65 60 65
21일 12:14 318.05 12:22 1:00 72 74 75 76
22일 9:35 365.80 9:46 1:00 71 75 75 75
23일 9:51 321.75 10:00 1:10 73 75 75 75
25일 9:50 402.59 10:00 1:30 72 75 75 76
26일 10:37 376.98 11:00 1:20 70 76 76 76
27일 10:24 410.03 10:32 1:10 71 75 78 76
29일 11:17 421.85 11:25 1:10 70 75 76 76
처리된 음식물 쓰레기 양 12,901.69  
*상기 표 13에서 1구역은 분해균상 조성물의 중심부로부터 조성물의 끝까지 거리의 중간지점이고, 2구역은 1구역으로부터 90°방향인 지점이고, 3구역은 1구역으로부터 180°방향인 지점이고, 4구역은 1구역으로부터 270°방향인 지점이다.
상기 표 13과 같이 하루에 적게는 약 300kg에서 많게는 1,000kg의 음식물 쓰레기를 지속적으로 체적 50m3 분해균상 조성물에 투입한 결과, 고온 호기성 소화열로 인해 분해균상 조성물의 온도는 실내온도와 관계없이 70℃ 전후를 일정하게 유지하였다. 음식물 쓰레기의 축적은 관찰되지 않았고 분해균상 조성물의 체적은 거의 그대로 유지되는 것을 관찰할 수 있어 투입된 음식물 쓰레기는 분해균상 조성물의 미생물에 의해서 모두 에너지화 되어서 대사열로 발열반응이 일어난다는 것을 유추할 수 있었다. 한달간 소멸된 음식물 쓰레기 양은 약 13톤에 달해 본 발명의 분해균상 조성물은 음식물 쓰레기 소멸화에 효과적임을 알 수 있다.
한편, 약간은 부패되어서 투입된 음식물 쓰레기의 악취도 분해균상 조성물과 혼합됨과 동시에 사그라지는 것을 관능적으로 쉽게 알 수 있었다. 음식물 쓰레기의 악취는 당이 부패되면서 나오는 각종 유기산(프로피오산, 락산(butyric acid), iso-butyrate, valerate, iso-valerate) 등은 고온성 미생물들의 좋은 영양원이 되어서 쉽게 이산화탄소와 물로 분해가 이루어진다. 또한 암모니아는 함수율이 40% 근처인 분해균상 조성물에 쉽게 포집되어 녹아들어가 질소원으로 쉽게 이용될 수 있다. 또한 강한 악취를 내는 황함유 가스인 황화수소 및 메르캅탄류 또한 미생물들에게는 영양원으로 이용될 수 있어 악취가 근본적으로 미생물에 의해서 소멸될 수 있다. 또한 침출수는 전혀 나오지 않았고 균상의 고온 소화로 인해 모두 수증기화 되어서 오히려 균상이 건조됨을 관찰할 수 있었다.
이렇듯 본 발명의 분해균상 조성물에 의한 음식물 쓰레기의 소멸화 방법은 음식물 쓰레기의 퇴비화 과정에서 발생하는 강한 악취나 침출수의 문제가 전혀 발생하지 않음을 관찰할 수 있었다.
<실시예 1>
입자크기가 0.1mm인 쌀겨 80리터(L), 입자크기가 0.1mm인 밀겨가루 80리터(L), 폐식용유 20리터(L), 입자크기가 0.1mm인 톱밥 1220리터(L), 입자크기가 0.1mm인 낙엽 50리터(L), 입자크기가 0.1mm인 볏짚 25리터(L) 및 입자크기가 0.1mm인 왕겨 25리터(L) 미생물로서 지오바실러스 써모데니트리피칸스(Geobacillus thermodenitrificans, KCTC 3902T) 100리터(L)를 혼합하여 체적인 1,600리터(L)인 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
미생물로서 지오바실러스 토에비(Geobacillus toebii)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
미생물로서 리시니바실러스 신더리엔시스(Lysinibacillus sinduriensis, KCTC 13296T)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였다.
<실시예 4>
미생물로서 우레이바실러스 수워넨시스(Ureibacillus suwonensis, KACC 11287T)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였다.
<실시예 5>
미생물로서 바실러스 스포로써모두란스(Bacillus sporothermodurans, KCTC 3777T)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였다.
<실시예 6>
미생물로서 바실러스 써모아밀로보란스(Bacillus thermoamylovorans, KACC 14264T)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였다.
<실시예 7>
미생물로서 리시니바실러스 신더리엔시스(Lysinibacillus sinduriensis, KCTC 13296T) 및 우레이바실러스 수워넨시스(Ureibacillus suwonensis, KACC 11287T)가 1:1의 부피비로 혼합된 혼합 미생물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였다.
<실시예 8>
미생물로서 바실러스 스포로써모두란스(Bacillus sporothermodurans, KCTC 3777T) 및 바실러스 써모아밀로보란스(Bacillus thermoamylovorans, KACC 14264T)가 1:1의 부피비로 혼합된 혼합 미생물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물을 제조하였다.
<실시예 9>
상기 실시예 1의 분해균상 조성물에 물을 첨가하여 분해균상 조성물의 함수율을 38±1%가 되도록 조절한 후 7일 후에 분해균상 조성물의 온도가 60∼70℃인 활성화된 분해균상 조성물을 얻었다.
상기의 활성화된 분해균상 조성물의 체적을 50m3에 2±1cm 크기가 되도록 파쇄한 음식물 쓰레기를 1일 800kg 투입하여 음식물 쓰레기를 소멸시켜 음식물 쓰레기를 처리하였다.
<실시예 10>
상기 실시예 2의 분해균상 조성물에 물을 첨가하여 분해균상 조성물의 함수율을 38±1%가 되도록 조절한 후 7일 후에 분해균상 조성물의 온도가 60∼70℃인 활성화된 분해균상 조성물을 얻었다.
상기의 활성화된 분해균상 조성물의 체적을 50m3에 2±1cm 크기가 되도록 파쇄한 음식물 쓰레기를 1일 850kg 투입하여 음식물 쓰레기를 소멸시켜 음식물 쓰레기를 처리하였다.
<실시예 11>
상기 실시예 3의 분해균상 조성물에 물을 첨가하여 분해균상 조성물의 함수율을 38±1%가 되도록 조절한 후 7일 후에 분해균상 조성물의 온도가 60∼70℃인 활성화된 분해균상 조성물을 얻었다.
상기의 활성화된 분해균상 조성물의 체적을 50m3에 2±1cm 크기가 되도록 파쇄한 음식물 쓰레기를 1일 900kg 투입하여 음식물 쓰레기를 소멸시켜 음식물 쓰레기를 처리하였다.
<실시예 12>
상기 실시예 4의 분해균상 조성물에 물을 첨가하여 분해균상 조성물의 함수율을 38±1%가 되도록 조절한 후 7일 후에 분해균상 조성물의 온도가 60∼70℃인 활성화된 분해균상 조성물을 얻었다.
상기의 활성화된 분해균상 조성물의 체적을 50m3에 2±1cm 크기가 되도록 파쇄한 음식물 쓰레기를 1일 950kg 투입하여 음식물 쓰레기를 소멸시켜 음식물 쓰레기를 처리하였다.
<실시예 13>
상기 실시예 5의 분해균상 조성물에 물을 첨가하여 분해균상 조성물의 함수율을 38±1%가 되도록 조절한 후 7일 후에 분해균상 조성물의 온도가 60∼70℃인 활성화된 분해균상 조성물을 얻었다.
상기의 활성화된 분해균상 조성물의 체적을 50m3에 2±1cm 크기가 되도록 파쇄한 음식물 쓰레기를 1일 1000kg 투입하여 음식물 쓰레기를 소멸시켜 음식물 쓰레기를 처리하였다.
<실시예 14>
상기 실시예 6의 분해균상 조성물에 물을 첨가하여 분해균상 조성물의 함수율을 38±1%가 되도록 조절한 후 7일 후에 분해균상 조성물의 온도가 60∼70℃인 활성화된 분해균상 조성물을 얻었다.
상기의 활성화된 분해균상 조성물의 체적을 50m3에 2±1cm 크기가 되도록 파쇄한 음식물 쓰레기를 1일 900kg 투입하여 음식물 쓰레기를 소멸시켜 음식물 쓰레기를 처리하였다.
<실시예 15>
상기 실시예 7의 분해균상 조성물에 물을 첨가하여 분해균상 조성물의 함수율을 38±1%가 되도록 조절한 후 7일 후에 분해균상 조성물의 온도가 60∼70℃인 활성화된 분해균상 조성물을 얻었다.
상기의 활성화된 분해균상 조성물의 체적을 50m3에 2±1cm 크기가 되도록 파쇄한 음식물 쓰레기를 1일 1000kg 투입하여 음식물 쓰레기를 소멸시켜 음식물 쓰레기를 처리하였다.
<실시예 16>
상기 실시예 8의 분해균상 조성물에 물을 첨가하여 분해균상 조성물의 함수율을 38±1%가 되도록 조절한 후 7일 후에 분해균상 조성물의 온도가 60∼70℃인 활성화된 분해균상 조성물을 얻었다.
상기의 활성화된 분해균상 조성물의 체적을 50m3에 2±1cm 크기가 되도록 파쇄한 음식물 쓰레기를 1일 900kg 투입하여 음식물 쓰레기를 소멸시켜 음식물 쓰레기를 처리하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실험예 및 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의해 국내의 음식물 쓰레기 처리 문제로 인한 과다한 지출 비용을 절약할 수 있으며, 해양투기로 오염받는 바다의 자정작용 부하량을 감소시킬 수 있으며, 2차오염 및 처리문제가 전혀 없고, 악취가 전혀 발생하지 않아 민원의 문제로부터 완전히 벗어날 수 있다.
한편, 본 발명은 비단 음식물 쓰레기에만 국한되는 것이 아니라 유기성 폐기물인 농·축산부산물, 하수슬러지, 식품가공 폐기물 등도 효율적으로 처리할 수 있는 그 활용범위가 넓은 친환경적이면서도 굉장히 경제적인 처리시스템으로 각광받을 수 있을 것으로 사료되므로 산업상 이용 가능성이 있다.

Claims (9)

  1. 음식물 쓰레기의 소멸을 위한 조성물에 있어서,
    고온 호기성 미생물 또는 고온 혐기성 미생물이되, 지오바실러스 써모디니트리피칸스(Geobacillus thermodenitrificans)(KCTC 3902T), 지오바실러스 토에비(Geobacillus toebii), 리시니바실러스 신더리엔시스(Lysinibacillus sinduriensis)(KCTC 13296T), 우레이바실러스 수워넨시스(Ureibacillus suwonensis)(KACC 11287T), 바실러스 스포로써모두란스(Bacillus sporothermodurans)(KCTC 3777T), 바실러스 써모아밀로보란스(Bacillus thermoamylovorans)(KACC 14264T) 중에서 선택된 어느 하나 이상 중에서 선택된 어느 하나 이상인 미생물 및 쌀겨, 밀겨가루, 폐식용유, 톱밥, 낙엽, 볏짚 및 왕겨 중에서 선택된 어느 하나 이상의 부재료를 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 조성물은 미생물 100리터(L)에 대하여 부재료로서 쌀겨 80리터(L), 밀겨가루 80리터(L), 폐식용유 20리터(L), 톱밥 1220리터(L), 낙엽, 볏짚 및 왕겨 중에서 선택된 어느 하나 이상의 성분 100리터(L)를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 조성물은 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 수분 함량은 30∼40%인 것을 특징으로 하고,
    상기 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물의 미생물은 3개월마다 분해균상 조성물의 초기 미생물 투입량의 10∼15%를 투입하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 제1항의 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물에 음식물 쓰레기를 투입하고 반응시켜 음식물 쓰레기를 소멸시키는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    음식물 쓰레기 소멸화는 1일 기준으로 분해균상 조성물 50m3 부피에 대하여 음식물 쓰레기 900∼1100kg을 투입하고 60∼75℃에서 반응시켜 음식물 쓰레기를 소멸시키는 방법.
KR20120054211A 2012-05-22 2012-05-22 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용 KR101375293B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120054211A KR101375293B1 (ko) 2012-05-22 2012-05-22 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120054211A KR101375293B1 (ko) 2012-05-22 2012-05-22 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130130413A KR20130130413A (ko) 2013-12-02
KR101375293B1 true KR101375293B1 (ko) 2014-03-19

Family

ID=49980096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120054211A KR101375293B1 (ko) 2012-05-22 2012-05-22 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101375293B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110218680A (zh) * 2019-06-24 2019-09-10 北京瑞斯壮环保设备有限公司 复合菌剂及其处理餐厨垃圾的方法
CN113684146B (zh) * 2021-08-13 2023-08-11 中国科学院成都生物研究所 一种超高温腐熟菌剂及其制备方法和应用
CN115058357A (zh) * 2022-06-08 2022-09-16 北京市科学技术研究院资源环境研究所 一种用于餐厨垃圾的生物干化的菌株、筛选方法及应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009274908A (ja) 2008-05-14 2009-11-26 Menicon Co Ltd 堆肥化調整剤及び堆肥化調整方法
JP2011229430A (ja) 2010-04-26 2011-11-17 Masaji Kon 混合菌体及び同混合菌体を用いた廃棄物の処理方法並びに処理残渣の肥料としての使用
KR101086649B1 (ko) * 2006-03-31 2011-11-24 도요타 지도샤(주) 바이오매스 처리 방법, 퇴비, 축산용 멀칭 재료, 및 바이오매스용 처리제
JP4947672B2 (ja) 2009-06-22 2012-06-06 晋二郎 金澤 新規微生物及びそれを用いた堆肥の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101086649B1 (ko) * 2006-03-31 2011-11-24 도요타 지도샤(주) 바이오매스 처리 방법, 퇴비, 축산용 멀칭 재료, 및 바이오매스용 처리제
JP2009274908A (ja) 2008-05-14 2009-11-26 Menicon Co Ltd 堆肥化調整剤及び堆肥化調整方法
JP4947672B2 (ja) 2009-06-22 2012-06-06 晋二郎 金澤 新規微生物及びそれを用いた堆肥の製造方法
JP2011229430A (ja) 2010-04-26 2011-11-17 Masaji Kon 混合菌体及び同混合菌体を用いた廃棄物の処理方法並びに処理残渣の肥料としての使用

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130130413A (ko) 2013-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ashokkumar et al. Advanced technologies on the sustainable approaches for conversion of organic waste to valuable bioproducts: Emerging circular bioeconomy perspective
Kelleher et al. Advances in poultry litter disposal technology–a review
CN105798050B (zh) 餐厨废弃物与生活垃圾焚烧发电协同处理工艺
CN101544959B (zh) 一种用于环境修复的复合益生菌及其制备方法和应用
CN102533382B (zh) 一种复合致密型生物质燃料及其制备方法
CN100387551C (zh) 一种以陈旧生活垃圾为原料生产活性营养肥的方法
CN102584364A (zh) 生物有机肥料及其制备方法
CN104370582B (zh) 一种有机垃圾无臭好氧堆肥方法
CN102603383B (zh) 缓释生物有机肥的生产设备及其制备方法
CN103964935A (zh) 有机活化肥
CN102601100A (zh) 一种环保餐厨垃圾处理器及垃圾处理方法
Manyi-Loh et al. Microbial anaerobic digestion: process dynamics and implications from the renewable energy, environmental and agronomy perspectives
CN101306962A (zh) 一种以菌糠作为调理剂的餐厨垃圾堆肥方法
CN102351589A (zh) 一种用市政污泥生产的生物有机肥料及其制造方法
Frąc et al. Methane fermentation process for utilization of organic waste.
US20150101375A1 (en) Anaerobic digestion system for household organic wastes
CN107285822A (zh) 一种病死畜禽无害化处理工艺
CN105001007B (zh) 一种以柑橘皮渣和城市污泥为主要原料制造有机肥的方法及有机肥
CN102344319A (zh) 一种用造纸污泥生产的生物有机肥及其制造方法
CA2555516A1 (en) Food additive for human and animal and uses thereof
CN104342362B (zh) 太阳能餐厨垃圾综合处理装置及垃圾综合处理方法
CN104230401A (zh) 一种厨余垃圾的处理方法
KR101375293B1 (ko) 음식물 쓰레기 소멸화를 위한 분해균상 조성물 및 이의 응용
CN111548202A (zh) 一种复合型湿垃圾发酵菌种制肥方法
CN102786997A (zh) 一种沼渣、城市污泥和秸秆粉制取固体成型燃料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170224

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180226

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200302

Year of fee payment: 7