KR101454895B1 - Media for cultivating microorganism including microporus structure and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미세공 구조의 매질 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 환경미생물의 활성을 촉진 시킬 수 있는 미세공 매질을 제조하기 하여 식물계 바이오매스(원료)에 염기처리를 하는 것이 특징이다. 본 발명의 일 구현에 따른 매질은 음식물 쓰레기, 오수ㆍ하수ㆍ폐수 내의 활성 슬러지 또는 축산분뇨의 발효ㆍ소멸 처리에 이용할 수 있으며, 본 발명의 매질을 이용하여 오물을 발효ㆍ소멸 처리하면 부산물 및 슬러지의 중량이 현저하게 감소하는 효과가 있고, 발효ㆍ소멸 과정에서 발생하는 악취가 적게 발생하고, 미생물 서식용 매질의 내구성이 뛰어나므로 장기간 사용이 가능하다.The present invention relates to a medium of microporous structure and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention is characterized in that a microporous medium capable of promoting the activity of environmental microorganisms is prepared, and the plant-based biomass (raw material) is subjected to a base treatment. The medium according to one embodiment of the present invention can be used for the fermentation / extinction treatment of food waste, activated sludge in sewage / sewage / wastewater or livestock manure, and the fermentation / extinguishment of dirt using the medium of the present invention, And the odor generated in the fermentation / extinction process is small, and the durability of the medium for microorganism culture is excellent, so that it can be used for a long period of time.
Description
본 발명은 미세공 구조를 갖는 미생물 서식용 매질 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a medium for microorganism culture having a microporous structure and a method for producing the same.
본 발명은 오물의 발효·소멸 처리에 사용될 수 있는 미생물 서식용 매질 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a medium for microorganism culture which can be used for the fermentation / disappearance treatment of dirt and a method for producing the medium.
일반적으로 발생되는 오물에는 생활쓰레기의 25 내지 35%를 차지하고 있는 음식물 쓰레기, 오수ㆍ하수ㆍ폐수 내의 활성 슬러지 또는 축산분뇨 등이 있고, 이들은 단백질 탄수화물, 지방 등을 함유하고 있어, 환경오염을 일으키는 원인이 되고 있다. 따라서 오물을 줄이거나 정화하는 노력이 지속되고 있으며, 그 중에서 특히, 환경미생물을 이용하는 분야는 매우 다양하게 발전하고 있다.Generally, there are food waste which accounts for 25 to 35% of household waste, activated sludge in sewage, sewage and wastewater, and animal manure, which contain protein carbohydrate and fat, . Therefore, efforts to reduce or purify dirt are continuing, and in particular, the fields that use environmental microorganisms are developing in various ways.
한편, 미생물은 0.1mm 이하의 크기인 미세한 생물로 주로 단일세포 또는 균사로써 몸을 이루며 조류(algae), 세균류(bacteria), 원생동물류(protozoa), 사상균류(fungi), 효모류(yeast)와 한계적 생물이라고 할 수 있는 바이러스(virus) 등이 있다. 이들은 지구상 어디에서나 온도와 습도 조건을 맞추면 어디서든지 생육할 수 있으며 인간생활과 밀접한 관계가 있다. 특히, 미생물의 특유한 성질을 이용하여 식품, 의약품 등에서는 생물자원으로 활용될 뿐 만 아니라, 수질, 폐기물 및 토양 등의 환경 기술에는 생물 반응기능으로 이용되고 있다. On the other hand, microorganisms are microscopic organisms with a size of less than 0.1 mm, mainly composed of single cells or mycelium, and are composed of algae, bacteria, protozoa, fungi, yeast, And viruses that can be called enemy creatures. They can grow anywhere in the world with temperature and humidity conditions and are closely related to human life. In particular, utilizing the peculiar properties of microorganisms, it is utilized not only as a biological resource in foods, medicines, etc., but also as a biological reaction function in environmental technologies such as water quality, waste and soil.
최근에는 미생물 균주 개발에서 유전공학적 방법이 도입되어 수질, 폐기물 및 토양 등의 오염대상에 따라 유기물 분해 가능한 특수 미생물의 우점화, 개체증폭으로 오염저감 및 제거효율 향상을 도모하고 있다. 이러한 경우의 미생물을 '환경미생물'이라고 지칭하며, 수 마이크로에서 수십 마이크로 크기로 존재한다. 환경미생물은 음식물 쓰레기 처리용 발효ㆍ소멸조, 오수ㆍ하수ㆍ폐수 처리용 활성슬러지 반응조 또는 축산분뇨 등의 소화 촉진용 반응조에 유입되는 유기물을 분해하는 기능을 수행할 수 있다.In recent years, genetic engineering methods have been introduced in the development of microbial strains, and special microorganisms capable of decomposing organic matter according to pollution targets such as water quality, waste and soil have been promoted, and improvement of efficiency of pollution reduction and removal by individual amplification has been promoted. In this case, the microorganism is referred to as an 'environmental microorganism', and exists in a range of several micro micro to several tens micro micro. The environmental microorganisms can perform the function of decomposing organic matter introduced into the reaction tank for promoting digestion, such as a fermentation / extinction tank for food waste disposal, an activated sludge reaction tank for treating sewage, sewage, wastewater, or livestock manure.
일반적으로, 환경미생물은 온도, 습도, 영양분의 조건이 충족되면 일정하게 유지되며 투입되는 처리물량 및 환경미생물의 활성에 따라 유기물이 분해되어 오염물질의 처리가 가능하다. 하지만, 환경미생물의 개체수, 우점화에 따라서 처리 효율이 달라지며, 발생되는 슬러지 및 부산물을 줄일 수 있고, 발생된 슬러지 및 부산물의 양에 따라 반응조의 용량을 감소시켜 처리시설 비용을 절감시킬 수 있게 된다. 따라서 미생물의 발생량을 증대시키기 위해서는 일정 용량의 공간 내에 함유할 수 있는 미생물의 활성을 촉진시킬 수 있는 매질이 필요하다. 환경미생물의 크기는 대부분 서브마이크로 단위로서 매질 제조에 있어서, 단위량당 미생물의 서식 가능한 유효 표면적을 확대시킬 수 있는 미세공의 응축에 의한 서식 공간 증폭이 필요하다. Generally, the environmental microorganisms are kept constant when the conditions of temperature, humidity, and nutrients are satisfied, and the organic matter is decomposed according to the amount of the treated water and the activity of the environmental microorganisms, so that pollutants can be treated. However, the treatment efficiency varies depending on the number of environmental microorganisms and the right ignition, the generated sludge and by-products can be reduced, and the amount of the sludge and byproduct generated can be reduced to reduce the capacity of the reactor, do. Therefore, in order to increase the amount of microorganisms generated, a medium capable of promoting the activity of microorganisms contained in a certain volume of space is required. The size of environmental microorganisms is mostly sub-micrometer units, and it is necessary to amplify the habitat by condensation of micro-pores which can expand the effective surface area of microorganisms per unit volume in medium production.
일반적으로 500Å 세공은 흡착질 분자를 외부에서 입장내로 신속하게 운송하는 역할을 하는 것으로 도입(admission), 확산(diffusion), 또는 운송 공(Transport pore)이라 하여 국제적 분류로는 마크로 포어(macro pore )라 명명된다. 다공성 고체에서 200 내지 500Å 세공 및 그 이하의 세공에 의해 지배되어 그 같은 미생물 서식 및 흡착에 관여하는 세공 중간에 속한다 하여 메조 포어(meso pore) 라고 한다. 9 내지 20Å의 미세공은 미생물 서식 및 흡착에 관여하는 세공 중에서 미세공에 속하므로 마이크로포어(micropore) 라고 한다. 8Å 이하의 세공은 분자경과 거의 동일한 오더를 갖는 세공으로 서브마이크로포어(submicropore) 라고 한다. 사매질의 사용용도에 따라서 필요로 하는 균일한 크기의 세공으로 이루어진 매질의 제조도 요구되고 있다. In general, the 500 Å pore serves to rapidly transport the adsorbed molecule from the outside to the entrance, and it is called as admission, diffusion, or transport pore. As an international classification, macro pores It is named. It is called meso pore because it belongs to the middle of the pores which are dominated by the pores of 200 to 500 Å in the porous solid and below the pores and participate in such microorganism formation and adsorption. Micropores having a diameter of 9 to 20 angstroms are called micropores because they belong to micropores in the pores that participate in microorganism culture and adsorption. Pores less than 8 Å are called submicropores, with pores having roughly the same order of magnitude as the molecular size. There is also a demand for the production of a medium composed of fine pores having a uniform size depending on the intended use of the slurry.
하지만 아직까지는 미생물의 서식지인 매질의 제조에서 균일한 크기의 미세공 구조를 이루고 있는 매질의 제조가 어려운 실정이다. 또한 매질을 이용하여 음식물 쓰레기, 하ㆍ폐수 내 활성슬러지, 또는 축산분뇨를 발효ㆍ소멸하는 과정에서의 또 다른 문제점은 매질 자체의 내구성이 떨어져 잘 부스러진다는 것이다. 상기한 바와 같이 발효ㆍ소멸 후의 부산물을 감소시키는 효과와 내구성이 증대된 매질의 제조방법은 해당 산업분야에서 산업적 가치는 매우 클 것으로 기대된다. However, it is still difficult to produce a medium having a microporous structure of a uniform size in the production of a medium which is a habitat of microorganisms. Another problem in the process of fermenting and eliminating food waste, activated sludge in livestock wastewater, or livestock manure by using medium is that the medium itself is durably durable and is crumbled. As described above, the effect of reducing by-products after fermentation and extinction and the method of manufacturing a medium with enhanced durability are expected to have great industrial value in the relevant industrial fields.
본 발명의 목적은 오물의 처리 효율을 증대시키고, 발생되는 슬러지 및 부산물을 줄이기 위하여, 미생물의 발생 및 활성이 촉진될 수 있고, 내구성이 뛰어난 미세공 구조의 미생물 서식용 매질을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a microbial culture medium having microporous structure which can promote the generation and activity of microorganisms and increase durability in order to increase treatment efficiency of dirt and reduce sludge and byproducts generated.
본 발명의 다른 목적은 미생물의 발생 및 활성이 촉진될 수 있고, 내구성이 뛰어난 미세공 구조를 형성할 수 있도록 염기처리 및 고온 멸균하는 단계를 포함하는 미생물 서식용 매질의 제조방법을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a method for producing a medium for microorganism culture, which comprises the step of base treatment and high temperature sterilization so that the microbial production and activity can be promoted and the microporous structure having excellent durability can be formed.
본 발명은 식물계 바이오매스에 염기성 용액을 처리하여 미세공을 형성시키고, 멸균 처리된 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질을 제공한다.The present invention provides a medium for microbial culture characterized in that a plant-based biomass is treated with a basic solution to form micropores and sterilized.
또한, 본 발명은 상기 미생물 서식용 매질의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing the medium for microorganism culture.
또한, 본 발명은 상기 미생물 서식용 매질 및 오물을 혼합하여 30 내지 50 ℃의 온도 및 30 내지 70 %의 습도 조건 하에서 오물의 발효ㆍ소멸 처리하는 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for fermenting and extinguishing dirt under conditions of a temperature of 30 to 50 ° C. and a humidity of 30 to 70% by mixing the microorganism-forming medium and dirt.
본 발명의 일 실시예에 따른 미생물 서식용 매질의 제조방법에서 형성된 미세공의 직경은 8 내지 15㎛인 것이 특징이다. The micropores formed in the method for producing a medium for microorganism culture according to an embodiment of the present invention have a diameter of 8 to 15 탆.
본 발명에서 사용될 수 있는 식물계 바이오매스는 셀룰로오스를 포함하는 것이 바람직하며, 셀룰로오스를 포함하는 식물계 바이오매스는 목질세편(톱밥), 낙엽, 폐목재, 식물섬유 및 이들의 가공품 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. The plant-based biomass that can be used in the present invention preferably includes cellulose, and the plant-based biomass including cellulose is preferably at least one selected from wood chips (sawdust), fallen leaves, waste wood, plant fibers and processed products thereof But is not limited thereto.
또한, 미세공을 형성시키기 위한 염기처리는 식물계 바이오매스 100g에 대하여, 1 내지 5 중량%의 염기성 용액 100 내지 400㎖를 주입하고, 교반 및 침적하는 반응하는 것이 특징이다. 상기 염기 처리 온도는 50 내지 60℃인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. The base treatment for forming micropores is characterized in that 100 to 400 ml of a basic solution of 1 to 5% by weight is added to 100 g of the plant-based biomass, followed by stirring and immersion. The base treatment temperature is preferably 50 to 60 ° C, but is not limited thereto.
또한, 상기 멸균 처리는 150 내지 200℃의 온도에서 교반 및 볶음 처리하는 것이 바람직하다. In addition, the sterilization treatment is preferably performed at a temperature of 150 to 200 DEG C with stirring and roasting.
본 발명에 따른 매질의 제조방법으로 제조된 매질은 무균팩에 포장하여 반영구적으로 보관 사용할 수 있는데, 무균팩에 포장하기 직전에, 오물의 발효ㆍ소멸 반응을 촉진할 수 있는 효소, 미생물 또는 둘 다를 첨가할 수 있다. 상기 미생물 서식용 매질 100 중량부에 대하여, 5 내지 10 중량부의 효소, 미생물 또는 둘 다를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가되는 효소로는 탄수화물 분해효소, 단백질 분해효소, 지방분해효소 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않는다. 상기 첨가되는 미생물로는 바실러스, 슈도모나스, 방선균 및 나이트로모나스 중에서 선택된 하나 이상을 첨가하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않는다. 상기 효소와 미생물을 둘 다 포함하는 경우, 이들의 함량 비는 1:99 내지 99:1중량비인 것이 바람직하며, 첨가되는 단계는 멸균 처리 이후, 미생물 서식용 매질을 무균팩에 포장하기 전에 첨가하는 것이 바람직하다. The medium prepared by the method of the present invention can be packaged in an aseptic pack and stored semi-permanently. It is also possible to use an enzyme, a microorganism, or both capable of promoting the fermentation / extinction reaction of the soil immediately before packaging in an aseptic pack. Can be added. The microorganism may further contain 5 to 10 parts by weight of enzyme, microorganism or both, based on 100 parts by weight of the medium for microorganism culture. The added enzyme is preferably at least one selected from carbohydrase, protease, and lipolytic enzyme, but is not limited thereto. As the microorganism to be added, it is preferable to add at least one selected from Bacillus, Pseudomonas, Actinomycetes and Nitromonas, but not limited thereto. When both the enzyme and the microorganism are contained, the content ratio thereof is preferably 1: 99 to 99: 1 by weight, and the added step is preferably a step of adding the medium for microorganism culture after sterilization treatment to the sterilized pack .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 매질을 이용하여 오물의 발효ㆍ소멸 처리시, 발생하는 악취를 줄이기 위하여, 흡착제를 더 포함할 수 있다. 흡착제의 첨가량은 상기 미생물 서식용 매질 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 흡착제를 더 포함할 수 있고, 상기 흡착제는 활성탄(active carbon), 지오라이트(zeolite), 활성백토 등이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.In addition, an adsorbent may be further included to reduce the odor generated during the fermentation / extinction treatment of dirt using the medium according to one embodiment of the present invention. The amount of the adsorbent to be added may be 10 to 30 parts by weight of the adsorbent per 100 parts by weight of the medium for microbial culture, and the adsorbent is preferably activated carbon, zeolite or activated clay. Not limited.
상기 오물은 음식물 쓰레기, 오수ㆍ하수ㆍ폐수의 슬러지 또는 축산분뇨인 것이 바람직하고, 상기 미생물 서식용 매질 및 오물의 혼합 비율은 1:1 내지 10:1 의 중량비인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 미생물 서식용 매질의 함량이 오물의 두 배 미만일 경우, 발효ㆍ소멸이 잘 이루어지지 않고, 5배를 초과하는 경우는 경제성 및 공간의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
Preferably, the dirt is food waste, sludge of wastewater, sewage or wastewater, or animal manure, and the mixing ratio of the microorganism-forming medium and the dirt is in a weight ratio of 1: 1 to 10: 1. When the content of the medium for microbial culture is less than twice the amount of dirt, the fermentation and extinction are not performed well, and when the content exceeds 5 times, the economical efficiency and the space efficiency are inferior.
본 발명은 미세공 구조를 갖는 미생물 서식용 매질 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에서 제공하는 미세공 구조의 미생물 서식용 매질은 미생물의 활성을 촉진하여 음식물 쓰레기, 오수ㆍ하수ㆍ폐수의 활성 슬러지 또는 축산분뇨를 효율적으로 발효ㆍ소멸 시킬 수 있다. The present invention relates to a medium for microorganism culture having a microporous structure and a method for producing the same. The microporous medium for microbial culture provided by the present invention promotes the activity of microorganisms and can efficiently ferment and extinguish the activated sludge of food waste, sewage, sewage, wastewater or animal manure.
또한, 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 미생물 서식용 매질은 잘 형성된 미세공 구조를 갖는 것이 특징이다. 상기 미세공 구조는 넓은 표면적을 이루므로 작은 공간에서도 미생물의 서식이 원활하게 이루어질 수 있어, 오물의 발효ㆍ소멸 량이 증대되는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 미생물 서식용 매질은 오물의 발효 따른 악취를 흡착시켜 소취 효과가 있다. In addition, the medium for microorganism culture produced according to the production method of the present invention is characterized by having well-formed microporous structure. Since the microporous structure has a large surface area, the microorganisms can be smoothly formed even in a small space, and the amount of the fermentation / disappearance of the soil is increased. In addition, the medium for microorganism culture according to the present invention has a deodorizing effect by adsorbing odor due to the fermentation of dirt.
따라서 본 발명에 따른 매질을 이용한 음식물 쓰레기, 오수ㆍ하수ㆍ폐수의 슬러지 또는 축산분뇨 등의 오물을 발효ㆍ소멸 처리는 매우 우수한 중량 감소 효과, 무취성 및 경제성이 있으며, 또한 상기 오물의 발효ㆍ소멸 처리방법이 매우 용이하므로 일반 가정에서도 손쉽게 사용할 수 있다.
Therefore, the fermentation / extinguishing treatment of food waste, sludge of sewage, sewage, wastewater, or animal manure using the medium according to the present invention has very excellent weight reduction effect, odorlessness and economy, It is very easy to handle, so it can be easily used at home.
도 1은 목질세편에 염기처리 및 가열멸균 처리하여 형성된 미생물 서식용 매질(실시예 1)의 세공 구조를 나타낸 주사현미경(SEM) 사진.
도 2는 일반 목질세편(비교예 1)의 세공 구조를 나타낸 주사현미경(SEM) 사진.
도 3은 미생물 혼합형 목질세편(비교예 2)의 세공 구조를 나타낸 주사현미경(SEM) 사진.
도 4는 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질에서의 COD에 대한 ATP 농도비를 나타낸 예시도.
도 5는 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질에서의 TN에 대한 ATP 농도비를 나타낸 예시도.
도 6은 목질세편에 염기처리 및 가열멸균 처리하여 형성된 미생물 서식용 매질(실시예 1)을 이용한 음식물 쓰레기의 감량 실험 결과를 보인 예시도.
도 7은 일반 목질세편(비교예 1)을 이용한 음식물 쓰레기의 감량 실험 결과를 보인 예시도.
도 8은 미생물 혼합형 목질세편(비교예 2)을 이용한 음식물 쓰레기의 감량 실험 결과를 보인 예시도.1 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the pore structure of a microorganism-forming medium (Example 1) formed by base treatment and heat sterilization on woody matter.
FIG. 2 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the pore structure of a regular wood grain piece (Comparative Example 1). FIG.
3 is a scanning electron microscope (SEM) photograph showing the pore structure of a microorganism-mixed woody wood grain (Comparative Example 2).
Fig. 4 is an illustration showing the ATP concentration ratio to COD in the medium for microbial culture of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. Fig.
5 is an illustration showing the ATP concentration ratio to TN in the medium for microorganism culture of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. Fig.
FIG. 6 is an exemplary view showing a result of weight loss experiment of a food waste using a microorganism-forming medium (Example 1) formed by base treatment and heat sterilization on woody matter.
FIG. 7 is an exemplary view showing a result of weight loss test of food waste using a general wood-based piece (Comparative Example 1); FIG.
FIG. 8 is an exemplary view showing a result of weight loss experiment of food waste using a microbial wood type wood particle (Comparative Example 2); FIG.
본 발명은 식물계 바이오매스에 염기성 용액을 처리하여 미세공을 형성시키고, 멸균 처리하는 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a medium for microorganism culture and a method for producing the same, characterized in that microbes are formed by treating the plant-based biomass with a basic solution and sterilized.
상기 식물계 바이오매스는 유기성 영양분의 공급이 가능한 것은 어느 것이든 무방하게 사용될 수 있으며, 셀룰로오스를 포함하는 식물계 바이오매스인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 목질세편(톱밥), 낙엽, 폐목재; 및 식물섬유, 목질세편(톱밥), 낙엽, 폐목재 또는 식물섬유의 가공품 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 목질세편(톱밥)을 사용하는 것이다. 목질세편(톱밥)은 유기성 영양분 공급이 가능한 셀룰로오스 구조로 이루어져 있으며, 세공구조의 변형이 용이하므로 매우 바람직한 매질의 원료이다. The plant-based biomass may be any of those capable of supplying organic nutrients, and is preferably a plant-based biomass including cellulose, more preferably a wood-based grain (sawdust), a fallen leaf, a waste wood; And a processed product of vegetable fiber, woody wood (sawdust), fallen leaves, waste wood or vegetable fiber, and most preferably woody wood (sawdust) is used. Sawdust (sawdust) is composed of cellulose structure which can supply organic nutrients, and it is a very desirable material for medium because it is easy to deform pore structure.
미생물의 발생 및 활성을 촉진할 수 있는 미세공 구조를 갖는 미생물 서식용 매질의 제조방법은 A method for producing a medium for microbial culture having a microporous structure capable of promoting the generation and activity of microorganisms
(1) 유기화합물의 물성이 유사한 하나 이상의 식물계 바이오매스를 파쇄 또는 절단하는 단계;(1) crushing or cutting one or more plant-based biomasses having similar physical properties of an organic compound;
(2) 상기 단계 (1)에서 파쇄 또는 절단된 식물계 바이오매스를 세척하여 불순물을 제거하는 단계;(2) washing the plant-based biomass, which has been crushed or cut in the step (1), to remove impurities;
(3) 상기 단계 (2)에서 불순물이 제거된 식물계 바이오매스의 성상을 균질화하는 단계;(3) homogenizing the property of the plant based biomass from which the impurities have been removed in the step (2);
(4) 상기 단계 (3)에서 성상이 균질화 된 식물계 바이오매스를 염기 처리하여 미세공을 형성하는 단계; 및(4) subjecting the plant-based biomass homogenized in the step (3) to a base treatment to form micropores; And
(5) 상기 단계 (4)에서 미세공을 멸균 처리하는 단계;를 포함하는 미생물 서식용 매질의 제조방법이다.(5) sterilizing the micropores in the step (4).
상기 단계(1)에서, 식물계 바이오매스는 미생물이 원활하게 서식할 수 있는 공간을 제공할 수 있는 것이어야 한다. 따라서 상기 식물계 바이오매스는 물리화학적 특성이 유사한 물질을 사용하는 것이 바람직하다. In step (1), the plant-based biomass should be capable of providing a space in which microorganisms can smoothly live. Therefore, it is preferable that the plant-based biomass uses a material having similar physicochemical properties.
상기 단계 (1)에서 식물계 바이오매스의 파쇄 또는 절단은 1 내지 5 cm 크기로 균일하게 파쇄 또는 절단하는 것이 바람직하다. 상기 식물계 바이오매스의 크기가 1cm 미만에서는 오물의 발효ㆍ소멸 처리과정에서 미생물 서식용 매질이 부스러져 부스러기 발생한다. 따라서 오물의 발효ㆍ소멸에서 생성되는 부산물 또는 슬러지 양이 증가하게 되며, 5cm 초과하는 경우는 미세공 형성이 잘 이루어지지 않아 미생물 특히 환경미생물의 서식지로서 부적당하게 된다. In the step (1), it is preferable that the crushing or cutting of the plant-based biomass is uniformly crushed or cut to a size of 1 to 5 cm. If the size of the plant-based biomass is less than 1 cm, the microbial culture medium is crumbled and crumbled during the fermentation / disappearance process of the soil. Therefore, the amount of by-products or sludge generated in the fermentation / extinction of dirt increases, and when it is more than 5 cm, the fine pores are not formed well, which makes them unsuitable for microorganisms, especially environmental microorganisms.
상기 단계(2)에서는 상기 패쇄 및 절단된 식물계 바이오매스를 세척수(수돗물)에 담궈서 1 내지 2 시간동안 교반하면서 함침 하는 것이 바람직하다. In step (2), it is preferable that the confined and cut biomass of the plant is immersed in washing water (tap water) and impregnated with stirring for 1 to 2 hours.
상기 식물계 바이오매스 100g에 대하여, 세척수는 0.5 내지 2.0ℓ를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 세척수로부터 고액 분리된 식물계 바이오매스를 2 내지 3일 동안 상온에서 자연건조 하는 것이 바람직하다. For 100 g of the plant-based biomass, 0.5 to 2.0 L of wash water is preferably used. It is preferred that the biomass obtained by solid-liquid separation from the washing water is naturally dried at room temperature for 2 to 3 days.
상기 단계 (3)에서 성상의 균질화는 1 내지 5㎝ 크기로 수행하는 것이 바람직하다. In the step (3), it is preferable that homogenization of the property is performed in a size of 1 to 5 cm.
상기 단계 (4)에서 미세공 형성을 위한 염기처리는 50 내지 60 ℃ 염기성 용액에 상기 식물계 바이오매스를 10 내지 15 시간 교반 및 침적하는 것이 바람직하다. 상기 염기성 용액의 처리는 매질 100g 당 1 내지 5 중량%의 염기성 용액 100 내지 400㎖를 주입하는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.In the step (4), the base treatment for microporous formation is preferably carried out by stirring and immersing the plant-based biomass in a basic solution at 50 to 60 ° C for 10 to 15 hours. The basic solution is preferably injected with 100 to 400 ml of a basic solution of 1 to 5% by weight per 100 g of the medium, but is not limited thereto.
상기 염기성 수용액의 농도가 1 중량% 미만인 경우는 식물계 바이오매스의 기공성에 거의 변화가 없으며, 5 중량%를 초과하는 경우는 식물계 바이오매스 자체에 이상이 발생하게 된다. When the concentration of the basic aqueous solution is less than 1% by weight, the porosity of the plant-based biomass hardly changes. When the concentration of the basic aqueous solution exceeds 5% by weight, the biomass of the plant itself is abnormally generated.
상기 단계 (5)에서의 멸균 처리는 150 내지 200 ℃의 온도에서 3 내지 5시간동안 교반 및 볶음 하는 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않으며, 멸균된 미생물 서식용 매질은 무균실에서 자연건조 하는 것이 바람직하다. 또한 상기 단계 (5) 이후에, 상기 제조된 매질에 효소, 미생물 또는 둘 다를 더 포함하도록 첨가할 수 있다. 상기 미생물 서식용 매질 100 중량부에 대하여, 5 내지 10 중량부의 효소, 미생물 또는 둘 다를 더 포함할 수 있으며, 상기 첨가될 수 있는 효소로는 탄수화물 분해효소, 단백질 분해효소, 지방분해효소 중에서 하나 이상인 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않는다. 또한, 상기 첨가될 수 있는 미생물로는 바실러스, 슈도모나스, 방선균 및 나이트로모나스 중에서 선택된 하나 이상을 첨가하는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않는다.The sterilization treatment in step (5) is preferably carried out at a temperature of 150 to 200 ° C for 3 to 5 hours with stirring and roasting, but is not limited thereto. Preferably, the sterilized medium for microorganism culture is naturally dried in a clean room. Further, after the step (5), the prepared medium may be further added with enzyme, microorganism or both. The enzyme may further include 5 to 10 parts by weight of an enzyme, microorganism or both, based on 100 parts by weight of the medium for microorganism culture. Examples of the enzyme that can be added include at least one of carbohydrase, protease, But is not limited thereto. In addition, as the microorganism which can be added, it is preferable to add at least one selected from Bacillus, Pseudomonas, Actinomycetes and Nitromonas, but it is not limited thereto.
상기 효소와 미생물을 둘 다 포함하는 경우, 이들의 함량 비는 1:99 내지 99:1 중량비인 것이 바람직하며, 첨가되는 단계는 미생물 서식용 매질을 무균팩에 포장하기 전에 첨가하는 것이 바람직하다. When the enzyme and the microorganism are both included, the content ratio thereof is preferably 1:99 to 99: 1 by weight, and the added step is preferably added before packaging the microorganism-forming medium into the sterile pack.
또한, 오물의 발효ㆍ소멸과정에서 발생하는 악취를 줄이기 위하여, 상기 미생물 서식용 매질 100 중량부에 대하여, 10 내지 30 중량부의 흡착제를 더 포함할 수 있다. 상기 흡착제는 활성탄(active carbon), 지오라이트(zeolite), 활성백토 등이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다.The adsorbent may further include 10 to 30 parts by weight of adsorbent per 100 parts by weight of the medium for microbial culture in order to reduce the odor generated during the fermentation and extinction of the dirt. The adsorbent is preferably activated carbon, zeolite, activated clay, but is not limited thereto.
본 발명의 제조방법으로 제조된 미생물 서식용 매질은 무균팩으로 포장하여 30 내지 40 ℃에서 보관하는 경우, 반영구적 보관이 가능하므로 유통기한의 제한이 없는 것이 특징이다. The microorganism-forming medium prepared by the production method of the present invention is packaged in an aseptic pack and is stored at 30 to 40 ° C, and semi-permanent storage is possible, so that there is no limitation on the expiration date.
본 발명의 미생물 서식용 매질에서 서식할 수 있는 미생물의 종류는 제한되지는 않지만, 바람직한 미생물은 단백질, 지방 또는 전분을 분해하는 바실러스, 석유화학 계통 유기물을 분해하거나 탄소동화작용을 일으킬 수 있는 슈도모나스, 섬유질을 분해하는 방선균 또는 암모니아의 분해 또는 질화 물질을 분해하는 나이트로모나스인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. The microorganisms which can be inhabited in the medium for microorganism culture of the present invention are not limited, but preferable microorganisms include bacillus which decomposes protein, fat or starch, pseudomonas which can decompose petrochemical organic matter or cause carbon assimilation, It is preferably, but not limited to, actinomycetes for decomposing the fibers or nitromonas for decomposing or nitriding substances of ammonia.
또한, 본 발명은 미생물 서식용 매질을 이용한 오물의 발효ㆍ소멸 처리방법을 제공한다. 보다 상세하게는 미생물 서식용 매질 및 오물을 혼합하는 단계; 및In addition, the present invention provides a method for treating soil by fermentation or extinction using a medium for microorganism culture. More particularly, the present invention relates to a method for producing microorganisms, And
30 내지 50 ℃의 온도 및 30 내지 70 %의 습도 하에서 미생물을 배양하는 단계;를 포함하는 오물의 발효ㆍ소멸 처리방법을 제공하는 것이다.And culturing the microorganism at a temperature of 30 to 50 DEG C and a humidity of 30 to 70%.
상기 오물은 음식물 쓰레기, 오수ㆍ하수ㆍ폐수의 슬러지 또는 축산분뇨인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않고, 상기 미생물 서식용 매질 및 오물의 혼합 비율은 1회 투여되는 오물 량을 기준으로 매질 대 오물의 비율은 1:1 내지 10:1의 중량비인 것이 바람직하지만 이에 한정하지 않는다. 미생물 서식용 매질 량이 오물 량의 한배 미만일 경우, 발효ㆍ소멸이 잘 이루어지지 않고, 10 배를 초과하는 경우는 매질 양이 오물에 비해 너무 크게 되므로, 경제성 및 공간의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.It is preferable that the dirt is food waste, sludge of sewage, sewage or wastewater, or animal manure, but the mixing ratio of the medium and the dirt for the microorganism is not limited to the ratio of the medium to the dirt Is preferably in a weight ratio of 1: 1 to 10: 1, but is not limited thereto. When the amount of medium for microbial culture is less than one time the amount of dirt, the fermentation / extinction is not performed well. If the amount of medium exceeds 10 times, the amount of medium becomes too large compared with dirt, resulting in poor economical efficiency and space efficiency.
본 발명의 매질은 1회 투여되는 양이 오물 100 중량부 일때, 최초에 매질을 100 내지 1,000 중량부를 넣고 발효ㆍ소멸 처리한다. 이후, 약 10 내지 100 중량부의 오물을 매일 추가하여 처리하였을 경우, 더 이상의 매질을 추가하지 않고 6 내지 8개월 동안 오물을 발효ㆍ소멸처리 할 수 있다. When the amount of the medium to be administered once is 100 parts by weight, the medium of the present invention is first fermented and destroyed with 100-1,000 parts by weight of the medium. Thereafter, when about 10 to 100 parts by weight of dirt is added daily, the dirt can be fermented and destroyed for 6 to 8 months without adding any further medium.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are merely illustrative of the present invention and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments.
실시예Example 1. 염기처리 및 고온멸균 처리된 미생물 서식용 매질의 제조. 1. Preparation of medium for microbial treatment with base treatment and high temperature sterilization.
목질세편, 폐·목재, 톱밥, 폐 섬유, 낙엽, 등의 식물계 바이오매스 100 kg을 2cm의 크기로 파쇄 및 절단 하여 수돗물 2×103ℓ로 세척하고, 2일 동안 자연 건조하였다. 상기 건조된 식물계 바이오매스를 2cm 크기로 채 거름하여 식물계 바이오매스의 성상을 균질하게 하였다. 균질한 식물계 바이오매스 100kg을 55 ℃에서 3% 암모니아수 200ℓ에 넣고 12시간동안 교반 및 침적하였다. 이후, 180 ℃의 반응조에서 4시간동안 교반하면서 볶음 하여 멸균하였고, 상온의 무균실에서 3일 동안 건조하여 미생물 서식용 매질을 제조하였다.100 kg of plant biomass such as woody wood, wood, sawdust, waste fiber, fallen leaves, etc. were crushed and cut into 2 cm size, washed with 2 × 10 3 l of tap water, and dried naturally for 2 days. The dried plant-based biomass was kept at a size of 2 cm to homogenize the properties of the plant-based biomass. 100 kg of homogeneous plant-based biomass was added to 200 L of 3% ammonia water at 55 캜 and stirred and immersed for 12 hours. Then, the mixture was sterilized by stirring in a reaction vessel at 180 ° C. for 4 hours, and dried in a clean room at room temperature for 3 days to prepare a medium for microorganism culture.
실시예 2. 효소 및 활성탄이 첨가된 염기처리 및 고온멸균 처리된 미생물 서식용 매질의 제조.Example 2. Preparation of medium for microbial treatment with base treatment and high temperature sterilization added with enzyme and activated carbon.
상기 실시예 1에서 제조된 미생물 서식용 매질 1kg 에 오물의 발효ㆍ소멸을 촉진하기위해 바실러스 50g과 악취를 효과적으로 제거하기 위해 흡착제인 활성탄 200g을 첨가하여 매질을 제조하였다. In order to accelerate the fermentation and extinction of dirt in 1 kg of the microorganism-forming medium prepared in Example 1, 50 g of bacillus and 200 g of activated carbon as an adsorbent were added to effectively remove odors.
실시예 3. 미생물 서식용 매질의 미세공 구조 분석.Example 3. Analysis of Microporous Structure of Medium for Microbial Culture.
(1) (One) 실시예Example 1에서 제조된 미생물 제조용 매질 The microbial preparation medium prepared in 1
본 발명의 실시예 1에서 제조된 미생물 서식용 매질의 세공구조를 주사현미경(Scamming Electron Microscopy; SEM)을 이용하여 15.0kw×3.00K, 10㎛의 단위로 측정하였다. 상기 실시예 1에서 제조된 미생물 서식용 매질은 셀룰로오스 계열의 조직 구조를 유지하면서 10㎛ 내외 세공이 형성된 것이 확인되었다. 이와 같은 미세공의 형성은 미생물 서식에 매우 적합한 구조이다. 즉, 미세공의 응축에 의한 유효 표면적이 확대된 구조를 가지고 있는 미생물 서식용 매질은 미생물의 서식 공간 증폭으로 미생물의 발생 및 서식에 있어서 매우 적합한 구조를 형성하고 있음이 확인 되었다.The pore structure of the medium for microorganism culture prepared in Example 1 of the present invention was measured by Scanning Electron Microscopy (SEM) in units of 15.0 kW x 3.00 K and 10 m. It was confirmed that the medium for microbial culture prepared in Example 1 was formed with 10 탆 outer and inner pores while maintaining the cellulosic tissue structure. The formation of such micropores is a structure well suited for microbial culture. In other words, it has been confirmed that the medium for microorganism culture having the structure in which the effective surface area is enlarged due to the condensation of micropores forms a structure very suitable for microbial generation and culture due to the spatial expansion of microorganisms.
(2) (2) 비교예Comparative Example 1: 일반 목질로 이루어진 매질(이하 ' 1: medium made of ordinary wood (hereinafter referred to as " 비교예Comparative Example 1 또는 1 or 비교예Comparative Example 1의 매질'이라고 한다.) 1 medium ').
비교예 1로써, 시판되고 있는 일반목질로 이루어진 미생물 서식용 매질의 세공구조를 주사현미경(Scamming Electron Microscopy; SEM)을 이용하여 15.0kw×3.00K, 10㎛의 단위로 측정하였다.In Comparative Example 1, the pore structure of a medium for microorganism culture, which is made of a commercially available general wood, was measured by Scanning Electron Microscopy (SEM) in units of 15.0 kW × 3.00 K, 10 μm.
비교예 1의 매질은 셀룰로오스 계열의 조직구조를 갖는 전형적인 침엽수 계열의 목질세편으로 일부 세공이 확인되었다. 본 발명의 실시예 1에서 제조된 미생물 서식용 매질 뿐만 아니라 비교예 2의 매질과 비교해도 상대적으로 적게 미세공이 관찰되었으며, 이는 음식물 쓰레기의 발효ㆍ소멸 반응에서 미생물이 발생 및 서식이 가능한 구조로는 미흡할 우려가 있는 것으로 판단되었다.The medium of Comparative Example 1 was a typical conifer-woody wood with a cellulose-based structure, and some pores were identified. As compared with the medium for microbial culture prepared in Example 1 of the present invention, as compared with the medium of Comparative Example 2, micropores were observed in a relatively small amount, and the microbes could be formed and formed in the fermentation / extinction reaction of food wastes It was judged that there was a possibility of insufficiency.
(3) 비교예 2: 미생물 혼합형 목질의 미생물 서식용 매질(이하 '비교예 2 또는 (3) Comparative Example 2: Microorganism-mixed woody medium for microbial culture (hereinafter referred to as " 비교예Comparative Example 2의 매질'이라고 한다.) 2 medium ').
비교예 2로써, 시판용 미생물 혼합형 목질의 미생물 서식용 매질의 세공구조를 주사현미경(Scamming Electron Microscopy; SEM)을 이용하여 15.0kw×3.00K, 10㎛의 단위로 매질의 구조를 측정하였다.As Comparative Example 2, the structure of the medium was measured in units of 15.0 kW × 3.00 K and 10 μm using Scanning Electron Microscopy (SEM) using the microorganism-containing media for commercial microorganism mixed wood type.
비교예 2의 매질은 일본에서 생산 및 판매되고 있는 제품으로 목질세편에 미생물이 주입된 매질이다. 본 발명의 실시예와 유사한 모양은 아니지만, 미세공이 다량 존재하는 형태가 확인 되어 오물의 발효ㆍ소멸 반응에서 미생물의 발생 및 서식 가능한 구조로 확인 되었다. 매질 사이에 둥근 형태의 구조를 가진 물질들은 효모 구조와 유사하였다.(도 1 내지 3 참조)The medium of Comparative Example 2 is a product produced and sold in Japan, and is a medium into which microorganisms are injected into a woody matter. Although it is not similar to the embodiment of the present invention, it has been confirmed that microbes are present in a large amount, and microbes can be formed and formed in the fermentation / extinction reaction of the soil. Materials with a rounded structure between the media were similar to yeast structures (see Figures 1-3)
실시예Example 4. 생물학적 성상 분석 실시. 4. Conduct biological analysis.
매질의 화학적 성상에 대한 항목으로, 화학적 산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD), 총질소(Total Nitrogen, TN) 및 아데노신3인산(Adenosine Tri-Phosphate, ATP)의 함량을 비교하였다.The contents of Chemical Oxygen Demand (COD), Total Nitrogen (TN) and Adenosine Triphosphate (ATP) were compared with respect to the chemical properties of the medium.
상기 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질을 막자사발에서 갈아 0.075㎜(200메쉬)의 표준체로 체걸 한 후, 105℃에서 건조 시켰다.The microorganism-forming medium of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was ground in a mortar and sieved with a standard of 0.075 mm (200 mesh), and dried at 105 ° C.
상기 1g 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질을 정확하게 취해 1 %(V/V)의 황산용액 100㎖에 넣고 완전 혼합시킨 후 상등액을 채취하여 분석하였다. The medium for the microbial culture of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was precisely weighed and placed in 100 ml of a 1% (v / v) sulfuric acid solution. After thorough mixing, the supernatant was collected and analyzed.
(1) 화학적 산소요구량((1) Chemical oxygen demand ( CODCOD ))
상기 매질 A, B, 및 C 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질을 황산성화하여 과망간산칼륨 일정 과량을 넣고 30분간 수욕상에서 가열반응 시킨 다음 소비된 과망간산칼륨 양으로부터 상당하는 산소의 양을 측정하는 방법으로 HACH(DR~4000)를 이용하여 측정하였다.The media A, B, and C of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to sulfuric acidification, and a constant amount of potassium permanganate was added thereto. The resulting mixture was heated in a water bath for 30 minutes. The amount was measured using HACH (DR ~ 4000).
(2) (2) 총질소Total nitrogen ( ( TNTN ))
상기 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질 내의 질소 화합물을 알칼리성 과황산칼륨의 존재 하에 120 ℃에서 유기물과 함께 분해하여 질산이온으로 산화시킨 다음, 산성조건에서 자외선 흡광도를 측정하여 질소를 정량하는 방법으로 HACH(DR~4000)를 이용하여 측정하였다.The nitrogen compounds in the medium for microbial culture of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were decomposed with organic matter at 120 ° C in the presence of potassium persulfate and oxidized to nitrate ions and then the ultraviolet absorbance was measured under acidic conditions to obtain nitrogen Was measured using HACH (DR ~ 4000).
(3) 아데노신 3인산((3) Adenosine triphosphate ( ATPATP ))
상기 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질을 1 % 황산용액 10㎖에 용해시키고 증류수로 100배 희석한 용액의 상등수 20㎕을 채취하여 측정용기 DISPOTUBE(12mm×55mm)에 시료를 넣고 측정온도범위 5 내지 35 ℃에서 DKK TOA사 AF-50을 사용하여 루시퍼라제(Luciferase), 루시페린(Luciferin)에 의한 생물화학발광법으로 측정하였다. 측정결과는 하기 표 1에 기재하였다. (도 3 및 4 참조) The medium for microorganism culture of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 was dissolved in 10 ml of a 1% sulfuric acid solution and 20 占 퐇 of a supernatant of a solution diluted 100 times with distilled water was sampled and placed in a measuring container DISPOTUBE (12 mm x 55 mm) And measured by a biochemiluminescence method using luciferase Luciferin using DKK TOA's AF-50 at a measurement temperature range of 5 to 35 ° C. The measurement results are shown in Table 1 below. (See Figures 3 and 4)
표 1. 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질의 COD, TN 및 ATP의 측정 결과.Table 1. Measurement results of COD, TN and ATP of the medium for microbial culture of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
상기 매질 별 COD 및 TN의 농도 범위는 100 내지 1250 mg/g 및 13 내지 50mg/g의 범위내로 존재하였고, ATP 의 농도범위는 30 내지 53pg/g이었다. 상기 표 1에 기재된 바와 같이 ATP/COD 및 ATP/TN의 비율이 본 발명의 실시예 1에서 제조된 미생물 서식용 매질이 비교예 1 및 2에서 제조된 미생물 서식용 매질보다 높은 값을 나타내고 있음을 알 수 있다. The concentrations of COD and TN in the medium were in the range of 100 to 1250 mg / g and 13 to 50 mg / g, and the concentration range of ATP was 30 to 53 pg / g. As shown in Table 1, the ratio of ATP / COD and ATP / TN showed that the medium for microorganism culture prepared in Example 1 of the present invention had a higher value than the medium for microorganism culture prepared in Comparative Examples 1 and 2 Able to know.
실시예 5. 음식물 쓰레기 발효 및 소멸 효과 비교 분석.Example 5. Comparative analysis of fermentation and decay of food waste.
실험에 사용한 음식물 쓰레기 발효 소멸 장치는 하루 최대 2㎏ 처리용량의 반응기를 이용하여 온도는 30 내지 50 ℃이며, 습도는 30 내지 70%인 조건으로 운전하였다. 본 실시예 5에서 투입된 음식물 쓰레기는 가정용 및 식당용 음식물 쓰레기로 하루에 투입되는 양은 120 내지 1,150g으로 10 일간 투입하였으며, 음식물 쓰레기의 무게 변화는 투입될 음식물량과 잔류 혼합물량(매질 + 잔류 음식물 쓰레기)을 측정하였다. 본 실시예 5에서 사용된 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질들은 실험초기에 1,500g을 1회 투입하였다. 이후에는 상기 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질들이 주입된 반응조 각각에 동일한 조건의 음식물 쓰레기를 1일 간격으로 투여했고, 동일한 기준의 날짜마다 실시예 1, 비교예 1 및 2의 미생물 서식용 매질에 의해 감소된 음식물 쓰레기 무게를 측정하고, 하기 <식 1>에 따라 음식물 쓰레기 감량효율(%)을 계산 하였다.The food wastes fermentation extinction device used in the experiment was operated at a temperature of 30 to 50 ° C and a humidity of 30 to 70% using a reactor having a treating capacity of 2 kg per day. The amount of food waste put into the food waste for household use and restaurant was changed to 120 to 1,150 g per day for 10 days. The change in the weight of the food waste depends on the amount of food to be added and the amount of residue mixture (medium + Garbage) were measured. The mediums for microbial culture of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 used in Example 5 were added at a rate of 1,500 g once at the beginning of the experiment. Thereafter, food waste of the same condition was administered to each of the reaction vessels injected with media for microorganism culture of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 at intervals of one day, and in each of the days of the same reference Example 1, Comparative Examples 1 and 2 The weight of the food waste reduced by the medium for microorganism culturing of the food waste was measured and the weight loss efficiency (%) of the food waste was calculated according to the following formula (1).
<식 1><
상기 식 1에서 잔류 음식물 쓰레기 무게는 잔류혼합물의 무게(매질의 무게 + 순수 음식물 쓰레기의 무게)에서 초기에 투입한 매질의 무게(1500g)을 제외한 것이다.The weight of residual food waste in
(1) (One) 실시예Example 1의 미생물 서식용 매질의 경우 1 for the microorganism-forming medium
10일간 음식물 쓰레기의 총 투입량은 누적 무게로 6,710g이었으며, 최종 잔류량은 2,070g이었다. 실험초기에 주입한 실시예 1의 미생물 서식용 매질의 무게 1500g을 제외하면 음식물 쓰레기 잔류량은 570g이 남았다. 따라서 실시예 1의 미생물 서식용 매질에 의한 음식물 쓰레기의 감량 효율은 92%임을 확인하였다.The total amount of food waste collected during the 10 days was 6,710 g cumulative weight and the final residual amount was 2,070 g. Except for the weight of the microorganism-forming medium of Example 1 which was injected at the beginning of the experiment, the weight of food waste remained 570 g. Therefore, it was confirmed that the weight loss efficiency of food waste by the medium for microorganism culture of Example 1 was 92%.
표 2. 실시예 1의 미생물 서식용 매질에 의한 음식물 쓰레기의 감량효과를 확인하기 위하여 일자별 음식물 쓰레기 주입량(g), 음식물 쓰레기 누적주입량(g) 및 잔류혼합물량(g)을 나타낸 표.Table 2 is a table showing the amount of food waste (g), accumulated amount of food waste (g), and amount of residual mixture (g) per day to confirm the effect of reducing the food waste by the medium for microbial culture of Example 1.
(2) 비교예 1의 미생물 서식용 매질의 경우(2) For the microorganism-forming medium of Comparative Example 1
음식물 쓰레기의 총 투입량은 누적 무게로 6,710g이었으며, 최종 잔류량은 3,980g이었다. 상기 최종 잔류량의 무게는 최초에 주입된 비교예 1의 미생물 서식용 매질의 무게(1500g)가 포함되어 있으므로 투입 음식물 쓰레기의 발효 소멸 후의 순수한 잔류량은 2,480g이다. 따라서 상기 비교예 1의 미생물 서식용 매질에 의한 음식물 쓰레기 감량 효율은 상기 식 1으로 계산하여 63% 효율을 획득하였다.The total amount of food waste was 6,710 g cumulative weight, and the final residual amount was 3,980 g. Since the weight of the final residual amount includes the weight (1500g) of the medium for microbial culture of Comparative Example 1 which was initially injected, the pure residual amount after the fermentation disappearance of the input food waste is 2,480g. Therefore, the food waste reduction efficiency by the medium for microorganism culture of Comparative Example 1 was calculated by Equation (1) to be 63% efficiency.
표 3. 비교예 1의 미생물 서식용 매질에 의한 음식물 쓰레기의 감량효과를 확인하기 위하여 일자별 음식물 쓰레기 주입량(g), 음식물 쓰레기 누적주입량(g) 및 잔류혼합물량(g)을 나타낸 표.Table 3 is a table showing the amount of food waste (g), accumulated amount of food waste (g), and amount of residual mixture (g) per day in order to confirm the effect of reducing the food waste by the medium for microbial culture of Comparative Example 1.
(3) (3) 비교예Comparative Example 2의 미생물 서식용 매질의 경우 2 for the microorganism-forming medium
비교예 2의 미생물 서식용 매질을 이용하여 음식물 쓰레기의 감량 실험을 실시한 결과 음식물 쓰레기의 총 투입량은 누적 무게로 6,710g 이었으며, 최종 잔류혼합물량(g)은 2500g이었다. 따라서 순수하게 남은 음식물쓰레기의 양은 1000g이므로, 비교예 2의 미생물 서식용 매질에 의한 음식물 쓰레기의 감량 효율은 85%임을 알 수 있었다. As a result of the experiment on the reduction of food waste using the medium for microbial culture of Comparative Example 2, the total amount of food waste was 6,710 g in cumulative weight, and the final residual amount (g) was 2500 g. Therefore, since the amount of food waste remaining pure is 1000 g, it can be seen that the efficiency of reducing food waste by the medium for microbial culture of Comparative Example 2 is 85%.
표 4. 비교예 2의 미생물 서식용 매질에 의한 음식물 쓰레기의 감량효과를 확인하기 위하여 일자별 음식물 쓰레기 주입량(g), 음식물 쓰레기 누적주입량(g) 및 잔류혼합물량(g)을 나타낸 표.Table 4 is a table showing the amount of food waste (g), accumulated amount of food waste (g), and amount of residual mixture (g) per day to confirm the effect of reducing the food waste by the medium for microbial culture of Comparative Example 2.
Claims (13)
상기 미세공을 멸균 처리하여 미생물 서식용 매질을 제조하는 단계;
상기 멸균 처리 후, 탄수화물 분해효소, 단백질 분해효소, 지방분해효소 중에서 선택된 하나 이상의 효소; 바실러스, 슈도모나스, 방선균 및 나이트로모나스 중에서 선택된 하나 이상의 미생물; 또는 상기 효소 및 미생물의 혼합물을 상기 미생물 서식용 매질 100 중량부에 대하여, 5 내지 10 중량부 첨가하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질의 제조방법.Treating the plant-based biomass with a basic solution to form micropores;
Sterilizing the micropores to prepare a medium for microorganism culture;
After the sterilization treatment, one or more enzymes selected from carbohydrases, proteases, and lipolytic enzymes; One or more microorganisms selected from Bacillus, Pseudomonas, Actinomycetes and Nitromonas; Or a mixture of the enzyme and the microorganism in an amount of 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the microorganism-forming medium;
The method comprising the steps of:
상기 형성된 미세공의 직경이 8 내지 15㎛인 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the formed micropores have a diameter of 8 to 15 占 퐉.
상기 식물계 바이오매스는 셀룰로오스를 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the plant-based biomass comprises cellulose.
상기 셀룰로오스를 포함하는 식물계 바이오매스는 목질세편(톱밥), 낙엽, 폐목재 및 식물섬유, 이들의 가공품 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the plant-based biomass including cellulose is at least one selected from the group consisting of wood chips (sawdust), fallen leaves, waste wood, vegetable fibers, and processed products thereof.
상기 염기성 용액의 처리는 식물계 바이오매스 100g에 대하여, 1 내지 5 중량%의 염기성 용액 100 내지 400㎖를 주입하고, 교반 및 침적하는 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the basic solution is prepared by injecting 100 to 400 ml of a basic solution of 1 to 5% by weight based on 100 g of the plant-based biomass, followed by stirring and dipping.
상기 염기성 용액의 처리는 50 내지 60℃에서 처리하는 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the treatment of the basic solution is carried out at 50 to < RTI ID = 0.0 > 60 C. < / RTI >
상기 멸균 처리는 150 내지 200℃의 온도에서 교반 및 볶음처리하는 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the sterilization treatment is performed at a temperature of 150 to 200 DEG C with stirring and roasting.
상기 미생물 서식용 매질 100 중량부에 대하여,
멸균처리 이후에, 활성탄(active carbon), 지오라이트(zeolite), 활성백토 중에서 선택된 하나 이상의 흡착제를 10 내지 30 중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는 미생물 서식용 매질의 제조방법.The method according to claim 1,
With respect to 100 parts by weight of the microorganism-forming medium,
Characterized in that 10 to 30 parts by weight of at least one adsorbent selected from the group consisting of active carbon, zeolite and activated clay is added after the sterilization treatment.
30 내지 50 ℃의 온도 및 30 내지 70 %의 습도하에서 미생물을 배양하는 단계;를 포함하는 오물의 발효ㆍ소멸 처리방법.Mixing a medium for microbial culture and dirt according to claim 10; And
And culturing the microorganism at a temperature of 30 to 50 DEG C and a humidity of 30 to 70%.
상기 오물은 음식물 쓰레기, 오수ㆍ하수ㆍ폐수 내의 슬러지 또는 축산분뇨인 것을 특징으로 하는 오물의 발효ㆍ소멸 처리방법.12. The method of claim 11,
Wherein the dirt is food waste, sludge in sewage, sewage or wastewater, or livestock manure.
상기 미생물 서식용 매질 및 오물의 혼합 비율은 1:1 내지 10:1 중량비인 것을 특징으로 하는 오물의 발효ㆍ소멸 처리방법.12. The method of claim 11,
Wherein the mixture ratio of the microorganism-forming medium and the dirt is 1: 1 to 10: 1 by weight.
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