KR102005991B1 - 사카로미세스, 바실러스, 및 락토바실러스를 포함하는 악취 제거 조성물 및 이를 이용한 악취 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)를 포함하는 악취 제거용 조성물 및 이를 이용한 악취 제거 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 혼합 미생물 및 중성당을 이용하여 축산 분뇨의 악취를 신속하고 효율적으로 제거 또는 저감할 수 있는 악취 제거 조성물 및 이를 이용한 악취 제거 방법에 관한 것이다.

Description

사카로미세스, 바실러스, 및 락토바실러스를 포함하는 악취 제거 조성물 및 이를 이용한 악취 제거 방법{Composition comprising Saccharomyces, Bacillus, and Lactobacillus for removing a bad smell and method for removing a bad smell using the same}

본 발명은 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)를 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물 및 이를 이용한 악취 제거 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게 본 발명은 혼합 미생물 및 중성당을 이용하여 축산 분뇨의 악취를 신속하고 효율적으로 제거 또는 저감할 수 있는 악취 제거 조성물 및 이를 이용한 악취 제거 방법에 관한 것이다.

축산업에 있어서 가축분뇨에서 발생되는 악취는 지역 주민들의 불쾌감을 초래하며 많은 민원을 발생시킨다. 이러한 악취는 분뇨가 혐기적으로 분해되는 과정에서 발생하는 휘발성 물질 및 그 중간생성물이 대기로 방출되어 사람의 후각을 자극함으로서 발생한다. 분뇨에서 유래한 악취는 축산농장 작업자의 건강뿐 아니라, 사육되는 가축의 건강 및 생산성에도 악영향을 미친다(Tamminga, 1992).

또한, 가축으로부터 배출되는 질소의 50% 이상은 소변 내 요소의 형태로 배출되며 배출된 요소는 우레아제(urease) 효소에 의해 암모니아로 전환된다. 따라서, 분뇨 유래 암모니아의 발생을 감소시키기 위해서는 우레아제 효소를 억제해야 한다(Mackie et al., 1998).

이처럼 분뇨는 악취의 근원이며(Lowe, 1995), 분뇨를 통한 질소의 배설을 감소시키기 위해서는 단백질 소화율을 개선할 수 있는 효소제나 미생물제제, 효모제 및 생균제를 이용하여야 한다(Min et al., 1992; Park et al., 1994).

또는 단백질 수준이 낮은 사료를 급이하거나 또는 부족한 아미노산을 추가 급여함으로써 아미노산의 이용률을 향상시키고 질소의 배설량을 감소시켜야 한다(Sutton et al., 1999; Shriver et al., 2003).

이외에도 급이 사료에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 특히, 보조 사료로서의 생균제 급여는 축산업뿐만 아니라 축산농장 환경개선에도 많은 영향을 미친다.

따라서, 가축사육 및 분뇨자원화 처리시 발생하는 악취를 저감시키기 위해 국내 축산 농가에선 환경개선제로 미생물 제제에 대한 관심이 증가하였으며 또한 많은 농가에서 이용하고 있는 실정이다. 지자체에서도 자체시범사업으로 농가에 보급을 권장하여 2005년에 200억, 2006년에 145억이 소요되었다. 그 종류로는 미생물제제, 효소제, 추출물제제(유카제, 목초액 등), 무기물제제 등이 이용되고 있다. 현재 생균제로 많이 이용되는 유산균은 락토바실러스 악시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 엔트로코커스 보비스(Entrococcus bovis), 스트렙토코커스(Streptocuccus intestinalis) 등이 있다(Conway 등 1987).

한편, 토양 중에는 곰팡이, 박테리아(Bacteria), 방선균(放線菌), 사상균(絲狀菌), 조류(藻類) 외에 바이러스 등 1천여 종의 미생물이 공생하고 있으며, 이중 약 900여 종이 유익 미생물이고 100여 종이 유해 미생물로 분류되고 있으나, 화학소독은 유익 미생물까지 모조리 박멸하여 유익 미생물과 공존하면서 분해해야 할 것을 분해하지 못하게 한다. 결과적으로 유해균이 득세하여, 오히려 살균 소독을 정기적으로 하는 축산농가에서 호흡기 질환의 설사와 피부병이 증가하며 폐사율이 높아지는 문제점이 있다. 또한, 축산악취에 기인한 가축의 호흡기질환 발병으로 가축의 생산성 격감, 사료효율 저하는 물론 환경 관련 민원의 증가로 이어지고 있다.

또한, 축산 악취의 저감을 위해 개발되고 있는 제품들은 암모니아 저감에 효과적인 제품이 주를 이루고 있다, 보다 실질적으로 향후 축산환경 문제의 해결을 위해 복합 취기의 저감에 효과적인 제품의 개발이 필요하다. 더욱이, 친환경농업의 확산과 화학 제제의 문제점이 대두됨에 따라 보다 환경친화적인 가축사육과 환경개선에 대한 요구가 절실하다.

미생물을 이용한 악취제거는 2차적인 부작용이 거의 없고, 특정 악취성분을 효과적으로 제거할 수 있는 반면에 미생물의 효능에 따라서 그 효과가 좌우되는 특징이 있다. 따라서, 특정 악취 성분에 대한 분해능이 우수한 미생물을 분리하고, 이 미생물이 다양한 외부 환경에서 그 효과를 유지하는 것이 중요하다.

한편, 미생물제제를 이용한 악취 제거는 화학물질을 이용한 기술에 비하여 그 처리 시간이 다소 많이 소요되는 특성이 있다. 따라서 악취 제거 효율이 높고 악취 처리에 소요되는 시간을 단축할 수 있는 미생물제제의 개발에 대한 필요성이 제기된다.

본 발명의 배경기술로는 한국공개특허 제10-2005-0107689(2005.11.15.)이 있으며, 상기 특허에는 황화수소 분해균주 및 그 제조방법에 관하여 개시되어 있다.

본 발명은 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)를 포함하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 과당과 포도당, 및 전분 중 1종 이상을 포함하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 본 발명에 의한 악취 제거 또는 저감용 조성물을 악취 발생원에 처리하는 단계를 포함하는, 악취 제거 또는 저감 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)를 포함하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 과당, 전분, 및 포도당 중 1종 이상의 중성당을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 과당 및 포도당을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전분은 타피오카 전분일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 악취 제거 또는 저감용 조성물을 악취 발생원에 처리하는 단계를 포함하는, 악취 제거 또는 저감 방법이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취는 황화수소, 스카톨, 및 암모니아 중 1 이상에서 유래한 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)를 혼합하여 미생물 제제를 제조하는 단계; 및 상기 미생물 제제에 과당, 전분, 및 포도당 중 1종 이상의 중성당을 혼합하는 단계를 포함하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 과당과 포도당, 및 전분 중 1종을 포함하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물이 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취 제거 또는 저감용 조성물은 과당, 전분, 및 포도당을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취 제거 또는 저감용 조성물은 로도박터(Rhodobacter)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 과당과 포도당, 및 전분 중 1종을 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물을 악취 발생원에 처리하는 단계를 포함하는, 악제 제거 또는 저감 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취는 암모니아 및 아민 중 1 이상에서 유래한 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)의 균주 혼합 미생물제제는 축산 분뇨의 악취 저감이 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 과당과 포도당, 및 전분 중 1종 이상을 이용하여 축산 분뇨의 악취 저감이 보다 신속하고 지속적으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한, 기존의 가축사육시설 및 가축분뇨를 그대로 이용하면서 본 발명에 의한 조성물을 직접 살포함으로써 악취 유발물질을 분해하여 근원적으로 악취를 제거하므로 추가적인 설비를 요하지 않아 경제적 및 효율적으로 악취를 제거할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus) 및 락토바실러스(Lactobacillus)의 혼합 미생물 제제, 및 1종의 중성당(F 및 G)을 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물에 의한 암모니아의 농도(ppm) 저감 효과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus) 및 락토바실러스(Lactobacillus)의 혼합 미생물 제제, 및 1종의 중성당(F 및 G)을 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물에 의한 아민의 농도(ppm) 저감 효과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus) 및 락토바실러스(Lactobacillus)의 혼합 미생물 제제, 및 1종의 중성당(F, G, 및 H)을 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물에 의한 암모니아의 농도(ppm) 저감 효과를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus) 및 락토바실러스(Lactobacillus)의 혼합 미생물 제제, 및 1종의 중성당(F, G, 및 H)을 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물에 의한 아민의 농도(ppm) 저감 효과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명에 따른 3종의 중성당(F, G, 및 H)을 포함하는 악취 제거 또는 저감 조성물의 중성당 농도에 따른 암모니아의 농도(ppm) 저감 효과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 3종의 중성당(F, G, 및 H)을 포함하는 악취 제거 또는 저감 조성물의 중성당 농도에 따른 아민의 농도(ppm) 저감 효과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 로도박터(Rodobacter) 및 3종의 중성당(F, G, 및 H)을 포함하는 악취 제거 또는 저감 조성물에 의한 암모니아의 농도(ppm) 저감 효과를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 로도박터(Rodobacter) 및 3종의 중성당(F, G, 및 H)을 포함하는 악취 제거 또는 저감 조성물에 의한 아민의 농도(ppm) 저감 효과를 나타낸 그래프이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)를 포함하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물이 제공된다.

본 발명에 있어, 상기 사카로미세스는 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae), 사카로미세스 유바룸(Saccharomyces uqvarum), 사카로미세스 엘립소이데우스(Saccharomyces ellipsoideus), 사카로미세스 카를스베르겐시스(Saccharomyces carlsbergensis), 사카로미세스 사케(Saccharomyces sake), 사카로미세스 코레아누스(Saccharomyces coreanus), 사카로미세스 리폴리티카(Saccharomyces lipolytica) 사카로미세스 보울라디(Saccharomyces boulardii) 및 사카로미세스 파스토리아누스(Saccharomyces pastorianus)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)가 적절할 수 있다.

본 발명에 있어, 상기 바실러스는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 바실러스 메가테리움(Bacillus megaterium), 바실러스 세레우스(Bacillus cereus), 바실러스 라이케니포미스 (Bacillus licheniformis), 바실러스 스파에리쿠스(Bacillus sphaericus), 바실러스 클라우시(Bacillus clausii), 및 바실러스 퍼무스(Bacillus firmus)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)가 적절할 수 있다.

본 발명에 있어, 상기 락토바실러스는 락토바실러스 카제이(L. casei), 락토바실러스 아시도필러스(L. acidophilus), 락토바실러스 플란타룸(L. plantarum), 락토바실러스 퍼멘툼(L. ferementum), 락토바실러스 델브루엑키(L. delbrueckii), 락토바실러스 존스니(L. johnsonii LJI), 락토바실러스 루테리(L. reuteri) 및 락토바실러스 불가리커스(L. bulgaricus)로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 락토바실러스 카제이(L. casei)가 적절할 수 있다.

본 발명의 악취 제거 또는 저감용 조성물은 상기 균주 자체뿐만 아니라 상기 균주의 배양물, 상기 배양물의 농축물 및 건조물에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 3개 균주의 혼합 미생물을 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물은 축산 분뇨의 악취 저감이 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있는 시너지 효과가 있다.

이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 악취 제거 또는 저감용 조성물에서 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)는 0.1~1:0.1~1:0.1~1의 중량비로 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취 제거 또는 저감용 조성물에 과당, 전분, 및 포도당 중 1종 이상의 중성당을 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 미생물 혼합 제제에 악취 제거 또는 저감용 조성물에 과당, 전분, 및 포도당 중 1종 이상을 더 포함하면 악취 제거 또는 저감에 있어서 시너지 효과가 있다.

이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 악취 제거 또는 저감용 조성물에 과당 및 포도당을 함께 포함하거나 전분만을 포함하면 신속한 악취 제거 또는 저감에 있어 시너지 효과가 우수하다(도 1 내지 도 4).

이에 한정되는 것은 아니나, 상기 과당 및 포도당은 함께 포함될 때, 약 0.1~1:0.1~1로 포함되면, 신속한 악취 제거 또는 저감에 있어 시너지 효과가 우수할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 전분은 타피오카 전분일 수 있다.

상기 타피오카 전분은 Cassava의 뿌리에서 얻어지는 전분으로 Cassava의 근경을 수세, 박피하여 마쇄, 사별하여 얻어진 전분유를 정제하고 천일 또는 온풍으로 건조한 전분이다. 타피오카 전분은 아밀로오스 비율이 적고 호화하기 쉽고 또한 노화하기 어려운 전분으로 이 성질을 이용하여 섬유공업, 펄프, 접착제, 화공전분 등의 용도에도 이용된다. 또한, 펠렛형으로 수입되어 다른 사료와 혼합하여 가축의 사료에도 쓰인다.

본 발명에 따르면, 상기 타피오카 전분은 다른 전분에 비해 암모니아 및 아민 제거 또는 저감 효과가 우수하다(표 2).

이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 악취 제거 또는 저감용 조성물에 포도당만을 포함하면 지속적 악취 제거 또는 저감에 있어 시너지 효과가 매우 우수하다(도 1 내지 도 4).

이에 한정되는 것은 아니나, 상기 포도당은 곡류 전분에서 유래한 것일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명에 의한 악취 제거 또는 저감용 조성물을 악취 발생원에 처리하는 단계를 포함하는, 악취 제거 또는 저감 방법이 제공된다.

본 발명에서, 악취 발생원은 가축사육시설, 분뇨처리장, 축산폐수처리장, 음식물쓰레기 처리장, 폐기물 매립지, 쓰레기 매립지, 폐수처리장에서 선택된 1종 이상을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취는 황화수소, 스카톨, 및 암모니아 중 1 이상에서 유래한 것일 수 있다(표 3 및 표 4).

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)를 혼합하여 미생물 제제를 제조하는 단계; 및 상기 미생물 제제에 과당, 전분, 및 포도당 중 1종 이상의 중성당을 혼합하는 단계를 포함하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물의 제조방법이 제공된다.

이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 악취 제거 또는 저감용 조성물에서 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)는 0.1~1:0.1~1:0.1~1의 중량비로 혼합할 수 있다.

이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명의 악취 제거 또는 저감용 조성물은 미생물 제제와 중성당을 0.1~1:0.1~1의 중량비로 혼합할 수 있다.

본 발명에서, 상기 미생물 제제는 액상의 형태일 수 있다.

상기 액상 형태의 미생물 제제는 상기 미생물의 배양물을 혼합하고, 미생물을 안정화시키기 위해 포도당이나 글리세린을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 균주의 배양은 당업계에 공지된 임의의 방법으로 배양할 수 있으며, 예를 들어 영양 배지(TSB 배지)에서 35℃의 온도하에 24시간 동안 배양하여 배양액을 제조할 수 있다. 이때, 상기 균주가 잘 배양되어 대량생산할 수 있도록 TSB 배지에 당밀, 효모추출물이 더 포함된 배지로 배양할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 균주의 배양은 20 내지 38℃의 온도, 50 내지 150rpm의 교반속도, pH 6 내지 9의 조건 중 하나 이상의 조건에서 이루어지는 것이 적합하다. 이에 제한되는 것은 아니나, 상기 대량생산 배양 조건으로 25 내지 35℃의 온도, 120rpm의 교반속도, pH 6으로 이루어지는 것이 상기 균주의 성장에 가장 적합한 최적조건이다.

본 발명의 악취 제거 또는 저감용 조성물의 제조방법에 있어, 3종의 미생물을 각각 배양 후 혼합할 수도 있고, 3종의 미생물을 혼합한 후 배양할 수도 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 과당과 포도당, 및 전분 중 1종을 포함하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물이 제공된다.

본 발명에 따르면, 가축 분뇨 등 악취 발생원에 과당과 포도당, 또는 전분을 처리하는 것만으로도 암모니아 및 아민의 악취를 신속하게 저감할 수 있다(표 2, 도 5, 도 6).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취 제거 또는 저감용 조성물은 과당, 전분, 및 포도당을 포함할 수 있다.

이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명에 의한 악취 제거 또는 저감용 조성물이 과당, 전분, 및 포도당을 모두 포함할 때 신속하고 지속적인 악취 제거 또는 저감이 가능할 수 있다.

본 발명에 의한 악취 제거 또는 저감용 조성물이 과당, 전분, 및 포도당을 모두 포함할 때 암모니아 및 아민의 농도를 최대 각각 71% 또는 76%까지 제거할 수 있다(도 5 및 도 6).

이에 한정되는 것은 아니나, 본 발명에 의한 악취 제거 또는 저감용 조성물은 중성당을 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상으로 포함할 수 있고, 0.5 중량부 이상 포함하는 것이 적절하다.

이에 한정되는 것은 아니나, 미생물이 0.05 중량부 미만인 경우 악취 제거 효과가 미미할 수 있으며, 1 중량부를 초과하는 경우에는 악취 제거 효과의 증가가 미미하여 경제적으로 바람직하지 않을 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취 제거 또는 저감용 조성물은 로도박터(Rhodobacter)를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어, 로도박터(Rhodobacter)는 로도박터 캡슐라타(Rhodobacter capsulata), 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides), 로도박터 루브럼(Rhodobacter rubrum)에서 선택될 수 있다. 이에 한정되는 것은 아니나, 로도박터 캡슐라타(Rhodobacter capsulata)가 적절하다.

본 발명에 의하면, 본 발명에 의한 악취 제거 또는 저감용 조성물이 로도박터, 과당, 전분, 및 포도당을 모두 포함할 때 암모니아 및 아민의 농도를 최대 각각 74% 또는 78%까지 제거할 수 있어 시너지 효과가 있다(도 7 및 도 8).

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 과당과 포도당, 및 전분 중 1종을 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물을 악취 발생원에 처리하는 단계를 포함하는, 악취 제거 또는 저감 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 악취는 암모니아 및 아민 중 1 이상에서 유래한 것인, 악제 제거 또는 저감 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 악취 제거 또는 저감용 조성물은 기존의 가축사육시설 및 가축분뇨를 그대로 이용하면서 악취 제거 또는 저감용 조성물을 직접 살포함으로써 악취 유발물질을 친환경적으로 분해하여 근원적으로 악취를 제거하므로 추가적인 설비를 요하지 않아 경제적 및 효율적으로 악취를 제거할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.

악취 제거 또는 저감 조성물의 중성당 조성

본 발명의 악취 제거 또는 저감 조성물의 중성당의 조성을 하기와 같이 표 1에 나타내었다.

구분	중성당 종류
	F	G	H
Fructose 계열(%)	54	-	-
Glucose 계열(%)	46	100	100
합 계	100	100	100

표 1에 의하면, 중성당 F는 과당(Fructose) 및 포도당(Glucose) 각각 54% 및 46%로 구성되고, 중성당 G는 타피오카 전분에서 유래한 포도당(Glucose) 100%로 구성되고, H는 옥수수 전분에서 유래한 포도당(Glucose) 100%로 구성된다.

중성당의 악취 저감 효과

비교예 1-3 및 실시예 1

각 중성당을 냄새저감제로서, 고액분리된 슬리리 800ml에 8ml 또는 8g을 첨가하고 흔들어 혼합한 다음 워터 배스(water bath)에 물을 채우고 전원을 차단한 상태(24℃)에서 배양한 후, 암모니아 및 아민 악취 물질을 측정한 결과를 2회 반복실시한 값을 평균으로 하여, 표 2에 나타내었다.

비교예 4, 실시예 2 및 3

각 중성당을 냄새저감제로서, 고액분리된 슬리리 800ml에 냄새저감제 8ml 또는 8g을 첨가하고 흔들어 혼합한 다음 워터 배스(water bath)에 물을 채우고 전원을 차단한 상태(26-27℃)에서 배양한 후, 암모니아 및 아민 악취 물질을 측정한 결과를 3회 반복 실시한 값을 평균으로 하여, 표 2에 나타내었다.

	암모니아	아민
	평균	평균
비교예 1 (무처리)	19	80
실시예 1 (타피오카 전분)	8.5	47.5
비교예 2 (호화쌀)	12	53
비교예 3 (설탕(백))	11	60
비교예 4 (무처리)	16	71
실시예 2 (중성당 F)	3	4
실시예 3 (타피오카 전분)	5	15

표 2에 따르면, 실시예1(타피오카 전분)이 비교예 1 내지 3에 비하여, 암모니아 및 아민 악취를 우수하게 저감할 수 있었다. 즉, 비교예 1의 19ppm에서 평균 8.5ppm으로 암모니아 악취를 저감하였으며, 비교예 1의 80ppm에서 평균 47.5ppm으로 아민 악취를 저감하였다.

또한, 실시예 2(중성당 F)가 비교예 4에 비하여, 16ppm에서 평균 3ppm으로 암모니아 악취의 저감하였으며, 71ppm에서 4ppm으로 아민 악취를 저감하였다.

중성당의 냄새 기여도 측정

비교예 4, 실시예 2 및 3

본 발명의 악취 제거 또는 저감 조성물의 중성당의 냄새기여도를 측정하여 하기와 같이 표 3에 나타내었다.

		OAV			OAV 구성 비율(%)
	냄새물질명	비교예 4	실시예 2	실시예 3	비교예 4	실시예 2	실시예 3
1	암모니아	163	103	95	0.9	2.4	2.2
2	트리메틸아민	12	12	12	0.1	0.3	0.3
3	황화수소	11,968	883	371	65.5	20.5	8.6
4	아세트알데히드	3	6	5	0.0	0.1	0.1
5	아이소발레르 알데히드	20	6	29	0.1	0.1	0.7
6	노르말발레르 알데히드	1	1	4	0.0	0.0	0.1
7	아세트산	7	4	4	0.0	0.1	0.1
8	프로피온산	6	0	3	0.0	0.0	0.1
9	아이소부티르산	11	1	1	0.1	0.0	0.0
10	노르말부티르산	22	3	3	0.1	0.1	0.1
11	아이소발레르산	51	7	7	0.3	0.2	0.2
12	노르말발레르산	13	13	13	0.1	0.3	0.3
13	p-크레졸	528	517	667	2.9	12.0	15.5
14	인돌	9	9	12	0.1	0.2	0.3
15	스카톨	5,446	2,732	3,071	29.8	63.5	71.3
	합계	18,268	4,303	4,306	100.0	100.0	100.0
	비율	100	23.6	23.6

표 3에 따르면, 냄새기여도(OAV)의 비율을 비교하면, 비교예 1의 100을 기준으로 실시예 2 및 3은 모두 23.6 수준으로 크게 감소한 것으로 확인되었다.

냄새기여도(OAV)에 영향을 미치는 주요 물질은 황화수소, 스카톨, p-크레졸, 및 암모니아인 것으로 나타났으며, 그 중 황화수소, 스카톨, 및 암모니아 농도는 비교예 1과 비교하여 실시예 2 및 3에서 감소된 것으로 확인되었다.

혼합 미생물 제제 및 1종의 중성당(중성당 F, 중성당 G)의 악취 저감 효과

비교예 5, 실시예 4-6

상기 중성당 F 또는 중성당 G를 포함하는 3종의 미생물(사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces Cerevisiae), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei))을 포함하는 악취 제거 또는 저감 조성물의 냄새 물질 중 암모니아 및 아민의 농도 측정 결과를 도 1 및 도 2에 나타내었다.

미생물 처리구는 농업기술센터에서 구입한 미생물 3종(사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces Cerevisiae), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)를 0.1~1:0.1~1:0.1~1의 동일 비율로 혼합한 다음 분뇨에 1% 혼합하였다.

고액분리된 슬러리 800ml에 미생물(미생물제 8ml), 미생물+중성당 F(미생물과 중성당 F를 동일비율로 혼합한 8g), 미생물+중성당 G(미생물과 중성당 G를 동일비율로 혼합한 8g)을 각각 첨가하고 흔들어 혼합한 다음 워터배스(water bath)에 물을 채우고 27℃에서 배양하였다. 처리구별 1개의 시료를 채취하여 냄새물질과 오염물질에 대한 분석을 하였다.

미생물 제제 및 중성당(중성당 F, 중성당 G)의 냄새물질의 측정 결과(단위: ppb)를 하기와 같이 표 4에 나타내었다. 상기 냄새물질의 측정은 총 4가지 (GC/FPD, GC/MS, HPLC, UV/Vis 분광광도계)의 분석시스템을 활용하여 공기시료 중 총 47가지 냄새관련 성분들에 대한 농도를 측정하였다. 표준시료가 없는 성분들의 경우 effective carbon number (ECN) 방식으로 정량자료를 도출하였다 (Szulejko et al., 2013).

GC/MS를 이용한 휘발성화합물 성분들의 분석

황화합물, 알데하이드, 질소계 성분들을 제외한 20가지 휘발성화합물들은 다음과 같이 TD/GC/MS 방식으로 분석하였다. 이를 위해, 총 8가지 그룹의 성분들을 다음과 같이 조사대상으로 선정하였다: (1) 4가지 Aromatic 성분들 (벤젠 (benzene), 톨루엔 (toluene), p-자일렌 (p-Xylene), 스티렌 (styrene)), (2) 2가지 Ketone 성분들 (메틸에틸케톤 (methyl ethyl ketone), 메틸이소부틸케톤 (methyl isobutyl ketone)), (3) 1가지 Ester 성분 (부틸아세테이트 (butyl acetate)), (4) 1가지 Alcohol 성분 (아이소부틸알코올 (isobutyl alcohol)), (5) 5가지 Volatile fatty acid 성분들 (프로피온산 (propionic acid), 부티르산 (butyric acid), 아이소발레르산 (isovaleric acid), 발레르산 (valeric acid), 아이소부티르산 (isobutyric acid), (6) 1가지 Nitrogenous 성분 (트리메틸아민 (trimethylamine)), (7) 4가지 Phenol 성분들 (페놀 (phenol), p-크레졸 (p-Cresol), m-크레졸 (m-Cresol), o-크레졸 (o-Cresol)), (8) 2가지 Indole 성분들 (인돌 (indole), 스카톨 (skatole)).

그룹 1~4에 해당하는 성분들의 검량을 위해, 각각 20 (그룹 1), 10 ppm (그룹 2~4) 수준으로 조제한 원표준시료 (Primary standard; PS)를 준비하였다. 그 후에 PS 50 (그룹 1), 100 mL (그룹 2~4)를 초고순도 (99.999%) 질소가스 (9,850 mL)와 혼합하는 방식으로 100 ppb 수준의 G-WS를 10 L 용량의 PEA bag에 조제하여 실험에 활용하였다. 이들 G-WS는 흡착능이 다른 3종 (Tenax TA, Carbopack B, Carbopack X)의 흡착제를 순차적으로 충진한 3단 고체흡착관으로 100 mL/min의 유속으로 0.5~10분간 주입부피를 다르게 설정하는 방식으로 검량을 실시하였다 (Kim and Kim, 2012). G-WS 검량과 동일한 고체흡착관을 사용하여 양돈장의 공기시료를 100 mL/min의 유속으로 10분간 채취한 후, 이를 열탈착분석기 (TD)와 GC (GC-2010, Shimadzu, Japan) - MS (mass spectrometer; GC MS-QP2010, Shimadzu, Japan)를 결합한 방식으로 분석하였다. 고체흡착관으로 채취한 시료들은 300℃에서 5분간 열탈착 후, Carbopack C와 Carbopack B를 1:1의 부피비로 혼합한 cold trap (CT)을 이용하여, 10℃에서 저온농축을 유도하였다. 이들 시료는 다시 300℃에서 5분간 열탈착을 유도한 후, GC 내에서 CP-Wax column (film thickness: 2.5 μm, diameter: 0.25 mm, length: 30 m, Agilent, USA)을 통해 분리를 유도하였다 (40℃ (3분) - 10℃/min - 160℃).

그룹 5~8에 해당하는 성분들의 검량을 위해, 98~99.7% 수준의 원표준시료 (Primary standard; PS)를 고상 및 액상 상태로 구매하였다 (Sigma-Aldrich, USA). 이후에, 원표준시료를 메탄올과 희석하는 방식으로, 5~100 ng/μL에 이르는 액상 작업용 표준시료 (Liquid working standard; L-WS)를 조제하였다. 이들 L-WS의 검량을 위해서, Quartz wool 20 mg과 Carbopack C 80 mg을 순차적으로 충진한 multi-bed 고체흡착관에 고순도 (99.999%) 질소 가스를 채운 PEA bag을 연결하고, 시바타(SIBATA) 미니 펌프를 이용하여 100 mL/min의 유속으로 3분간 흘려주었다. 그와 동시에, 액상 시린지(SGE Analytical Science, Australia)를 이용하여, 각각의 농도에 해당하는 L-WS 1 μL를 질소 가스가 흐르는 고체흡착관에 주입시켜 주었다. L-WS 검량과 동일한 고체흡착관을 사용하여 양돈장의 공기시료를 100 mL/min의 유속으로 3분간 채취한 후, 이를 열탈착분석기 (TD)와 GC/MS를 결합한 방식으로 분석하였다. 고체흡착관으로 채취한 시료들은 310℃에서 7분간 열탈착 후, Quartz wool, Carbopack C, Carbopack B를 1:1:1의 부피비로 혼합한 cold trap (CT)을 이용하여, 5℃에서 저온농축을 유도하였다. 이들 시료는 다시 330℃에서 5분간 열탈착을 유도한 후, GC 내에서 CP-Wax column (film thickness: 2.5 μm, diameter: 0.25 mm, length: 60 m, Agilent, USA)을 통해 분리를 유도하였다 (80℃ (5분) - 20℃/min - 220℃ (28분)). 분리가 이루어진 성분들은 70 eV의 Electron impact (EI) ionization 방식으로 이온화하고, Total ion chromatogram (TIC: 35~500 m/z 범위) 방식으로 스캔하였다.

GC/FPD를 이용한 황화합물의 분석

황화합물의 분석을 위해, 4가지 황 성분들 (H₂S(hydrogensulfide), CH₃SH(methanethiol), DMS(dimethylsulfide), DMDS(dimethyldisulfide))을 주요 분석 대상으로 설정하였다. 이를 위해, 대상 성분들을 30 ppm 수준으로 조제한 원표준시료 (Primary Standard; PS, Rigas, Korea)를 실린더로 구입하였다. 그 후에 원표준시료 (3.30 mL)를 초고순도 (99.999%) 질소가스 (9,996.70 mL)와 혼합하는 방식으로 10 ppb 수준의 기체상 작업용 표준시료 (Gaseous working Standard; G-WS)를 10 L 용량의 PEA bag에 조제하여 실험에 활용하였다. PEA bag으로 채취한 이들 성분들은 GC-FPD (Flame photometric detector, 200 series, Ellutia, UK)와 저온농축열탈착시스템 (Thermal desorber (TD), Unity, Markes International, Ltd, UK)을 연계한 분석 시스템을 활용하였다. TD 내에 Carbopack B와 Silica gel을 1.5 : 2.5의 부피비로 혼합한 Cold trap (CT)을 장착하고 (Kim et al., 2014), -15℃에서 시료들의 저온농축을 유도하였다. CT에 흡착한 황화합물들은 270℃의 고온에서 10분간 열탈착하여 GC의 BP-1 column (film thickness = 5 μm, diameter = 0.32 mm, length = 60 m, SGE, Australia)을 통해 화합물의 분리를 유도하였다. 이러한 과정을 거쳐, 개별 성분들은 250℃의 FPD에서 검출이 이루어졌다.

HPLC를 이용한 알데하이드 성분들의 분석

악취물질로 잘 알려진 5개의 알데하이드 성분들 (AA (acetaldehyde), PA (propionaldehyde), BA (butyraldehyde), IA (isovaleraldehyde), VA (valeraldehyde)) 및 주요 실내오염물질인 FA (formaldehyde)를 주요 분석 대상으로 선정하였다. 이들 성분들 외에도 표준시료를 보유한 기타 4가지 성분들 (ACT (acetone), ACL (acrolein), CA (crotonaldehyde), BZA (benzaldehyde)에 대해서도 추가적으로 정량분석을 시도하였다. 주요 분석대상 및 기타 성분들을 포함한 총 10가지 알데하이드 성분들을 HPLC/UV로 검량하기 위해, carbonyl-DNPH 혼합 상태의 액상 표준시료 (20 μg/mL, SUPELCO, USA)를 구매하였다. 그 후, 원표준시료를 acetonitrile를 이용하여 단계별로 희석하는 방식으로 0.02~0.3 ng/μL 범위에 이르는 작업용 표준시료를 조제하여 검량에 활용하였다.

양돈장에서 PEA bag으로 채취한 시료 중 5 L (1 L/min X 5 min)를 2,4-dinitrophenylhydrazine (DNPH) 카트리지 (TOP Trading Eng., Korea)에 흡수시켜 유도체화를 한 후, 알데하이드 성분들을 정량분석하였다. 유도화한 알데하이드 성분들은 5 mL의 아세토니트릴(acetonitrile)로 용출시켰다. 이들 용출액 20 μL를 HPLC에 주사하여, acetonitrile과 증류수를 7:3의 부피비로 조제한 용리액을 바탕으로 비극성 column인 Acclaim120 C18 (particle size: 5 μm, diameter: 4.6 mm, length: 250 mm, Dionex, USA)을 적용하여 분리하였다. 이후에 UV 검출기 (Spectra System UV2000, Thermo Scientific, USA)에서 360 nm의 파장으로 알데하이드의 검출을 유도하였다.

UV/Vis 분광광도계를 이용한 암모니아의 분석

NH₃(암모니아)의 분석은 시료를 발색시켜 흡광도를 측정하는 인도페놀법을 적용하여 분석하였다. PEA bag으로 채취한 공기시료 중 NH₃의 농도를 정량하기 위해, 5% 붕산용액 50 mL에 미니펌프 (MP-Σ300, SIBATA, Japan)를 이용하여 5 L (2.5 L/min X 2 min)의 공기시료를 흡수시켜 주었다. 시료를 흡수시킨 붕산용액 중 10 mL를 분취하였다. 그리고 여기에 페놀-니트로푸르시드 (phenol-nitroprusside) 용액과 차아염소산 나트륨 (sodium hypochlorite) 용액을 각각 5 mL씩 첨가하여, 약 1시간 동안 상온에서 발색을 유도하였다. 발색 시료는 635 nm의 파장에서 UV/VIS 분광광도계 (Model Genesys 10 series, Thermo Scientific, USA)를 사용하여 흡광도를 측정하였다.

표준시료를 확보하지 않은 VOC 성분들의 정량 방법

양돈장에서 채취한 공기시료 중 총 47가지에 해당하는 휘발성 성분들의 검출을 확인할 수 있었다. 그 중에서, 표준시료를 확보하지 않은 성분(acetic acid)에 대한 정량방법은 유효탄소수를 기반으로 한 감응계수 추정법을 적용하여 정량하였다 (Szulejko et al., 2013). 이 방법을 적용하기 위해서는 1차적으로 표준시료를 보유한 성분들의 탄소 (C) 개수와 RF (response factor; 분석물의 주입 질량에 대한 peak area의 기울기) 값으로부터 관계식을 도출한다. 이러한 관계식에 표준시료가 부재한 성분들을 적용하여 RF 값을 추정하는 방식이다. 본 연구진은 이와 같은 추정법을 활용하여, 실제 표준시료를 미지성분으로 처리할 경우, 약 90% 수준까지 정확한 농도추정도 가능하다는 것을 발표한 사례가 있다 (Kim et al., 2013; Jo et al., 2013).

공기희석관능법을 통한 복합악취의 희석배수 산출

공기희석관능법은 냄새를 유발하는 공기시료의 일정 양을 무취공기를 이용하여 단계별로 희석시킴으로써, 감지의 임계수준에 해당하는 희석배수 (Dilution-to-threshold ratio; D/T ratio)를 산출하는 방법이다. 이 방식은 여러 가지 개별 악취물질들이 단독으로 또는 혼합물의 형태로 존재할 때, (기기분석법과 함께) 실제 인체가 체감할 수 있는 악취의 세기를 관능방식에 기반하여 평가하는 분석법에 해당한다.

희석배수의 산정을 위한 모든 과정은 악취공정시험방법에서 제시한 기준을 적용하였다 (국립환경과학원, 2007). 먼저, 악취공정시험방법에서 제시한 기준에 따라 공기희석관능법에 참여할 악취판정요원 5명을 선정하였다. 관능법에 사용할 무취공기는 일반 공기를 무취공기제조장치 (TOP Trading Eng., Korea)의 흡수제 및 흡착제에 통과시키는 방식으로 제조하였다. 이러한 과정으로 제조한 무취공기는 3 L 용량의 냄새봉지 (Polyethylene telephtalate film)에 주입하고, 총 3개의 냄새봉지를 각각의 판정요원에 대한 적합성 유무의 판단을 위한 1 세트로 준비하였다. 그 후에, 악취성분을 포함한 시료의 일정량 (처음에는 10 mL)을 3개의 냄새봉지 중 1개의 냄새봉지에 주사기로 주입하여 냄새를 희석시켰다 (이 때의 희석배수: 300배). 이렇게 총 5세트를 준비하여 각각의 판정요원이 무취공기와 시료를 주입한 냄새봉지의 구분 여부를 판별하게 해주었다.

시료를 주입한 냄새봉지를 감식한 판정요원이 과반수를 넘을 경우 (5명 중의 3명 이상), 그 다음 단계의 희석배수를 약 3 또는 10배씩 (1,000, 3,000, 10,000배) 증가시켜 주었다. 그리고 최종적으로 1명 이하 판정요원의 판별하는 시점까지 실험을 진행해 나갔다. 반대로 과반수를 넘지 않았을 경우, 희석배수를 약 3배씩 (100, 30배) 감소시키면서 과반수 이상이 맞출 때까지 계속해서 진행하였다. 5명의 판정요원으로부터 구한 각각의 희석배수는 최대·최솟값을 제외한 나머지 값들의 기하평균으로 처리하여 최종 희석배수로 산출하였다. (즉, 복합악취의 희석배수가 높아질수록, 더 많은 무취공기로 희석을 실시하여야만 그 냄새감지의 임계점에 도달할 수 있다는 것을 의미한다.) 이러한 희석배수 자료는 기기분석으로 구한 개별성분들의 농도와 연계하여 악취저감의 특성을 상호보완적으로 평가하는데 적용하였다.

	물질명	비교예5 (무처리)	실시예4 (3종의 미생물)	실시예5 (3종의 미생물 + 중성당 F)	실시예6 (3종의 미생물 + 중성당 G)
1	암모니아	244636	666996	254865	209688
2	트리메틸아민	0.37	0.37	0.37	0.37
3	황화수소	4907.00	4344.00	82.10	3575.00
4	메탄에티올	0.09	0.09	0.09	0.09
5	다이메틸설파이드	0.14	0.14	0.14	0.14
6	다이메틸다이설파이드	0.05	0.05	0.05	0.05
7	메틸에틸케톤	26.90	21.50	64.90	62.40
8	벤젠	3.80	3.60	3.49	3.87
9	메틸이소부틸케톤	5.82	6.03	6.24	5.87
10	톨루엔	59.50	74.60	53.40	47.80
11	n-부틸아세테이트	4.28	4.44	4.39	0.00
12	아이소부틸알코올	14.20	14.80	16.60	20.70
13	에틸벤젠	1.90	6.13	4.28	3.04
14	m-Xylene	3.03	3.37	2.76	2.47
15	p-Xylene	4.09	5.02	3.48	2.99
16	o-Xylene	3.23	3.59	2.86	2.60
17	Styrene	9.04	11.90	7.95	7.77
18	폼알데히드	0.57	0.57	0.57	0.57
19	아세트알데히드	3.76	35.40	2.22	1.59
20	아크롤레인	0.73	0.73	0.73	0.73
21	아세톤	25.00	37.70	74.50	43.00
22	프로피온알데히드	0.79	1.16	0.79	0.79
23	크로톤알데히드	2.71	2.78	0.82	0.82
24	부티르알데히드	0.55	0.55	0.55	0.55
25	벤젠알데히드	0.86	0.86	3.76	0.86
26	아이소발레르알데히드	2.00	3.37	2.35	0.58
27	노르말발레르알데히드	0.48	0.48	0.48	0.48
28	아세트산	40.60	28.60	26.10	49.40
29	프로피온산	31.70	20.80	1.95	27.50
30	아이소부티르산	17.00	15.70	0.93	0.93
31	노르말부티르산	4.09	3.87	0.52	3.89
32	아이소발레르산	3.99	3.97	0.53	0.53
33	노르말발레르산	0.49	0.49	0.49	0.49
34	페놀	4.35	4.18	5.10	6.12
35	p-크레졸	28.50	22.30	19.90	26.80
36	인돌	2.82	2.26	2.16	2.89
37	스카톨	30.50	17.30	17.50	18.80
합계		249881	671699	255280	213610

표 4에 따르면, 실시예 5는 황화수소, 스카톨, 및 암모니아에 대하여, 무처리구에 비해 현저한 악취 저감 효과를 나타낸 것을 확인하였다.

미생물 제제 및 1종의 중성당(중성당 F, 중성당 G)의 냄새활동가치(OAV, ppb/ppb)의 측정 결과를 하기와 같이 표 5에 나타내었다.

	물질명	비교예 5 (무처리)	실시예 4 (3종의 미생물)	실시예 5 (3종의 미생물 + 중성당 F)	실시예 6 (3종의 미생물 + 중성당 G)
1	암모니아	163.09	444.66	169.91	139.79
2	트리메틸아민	11.56	11.56	11.56	11.56
3	황화수소	11968.29	10595.12	200.24	8719.51
4	메탄에티올	1.29	1.29	1.29	1.29
5	다이메틸설파이드	0.05	0.05	0.05	0.05
6	다이메틸다이설파이드	0.02	0.02	0.02	0.02
7	메틸에틸케톤	0.06	0.05	0.15	0.14
8	벤젠	0.00	0.00	0.00	0.00
9	메틸이소부틸케톤	0.03	0.04	0.04	0.03
10	톨루엔	0.18	0.23	0.16	0.14
11	n-부틸아세테이트	0.27	0.28	0.27	0.00
12	아이소부틸알코올	1.29	1.35	1.51	1.88
13	에틸벤젠	0.00	0.00	0.00	0.00
14	m-Xylene	0.00	0.00	0.00	0.00
15	p-Xylene	0.07	0.09	0.06	0.05
16	o-Xylene	0.00	0.00	0.00	0.00
17	Styrene	0.26	0.34	0.23	0.22
18	폼알데히드	1.14	1.14	1.14	1.14
19	아세트알데히드	2.51	23.60	1.48	1.06
20	아크롤레인	0.73	0.73	0.73	0.73
21	아세톤	0.00	0.00	0.00	0.00
22	프로피온알데히드	0.79	1.16	0.79	0.79
23	크로톤알데히드	0.00	0.00	0.00	0.00
24	부티르알데히드	0.82	0.82	0.82	0.82
25	벤젠알데히드	0.00	0.00	0.00	0.00
26	아이소발레르알데히드	20.00	33.70	23.50	5.80
27	노르말발레르알데히드	1.17	1.17	1.17	1.17
28	아세트산	6.77	4.77	4.35	8.23
29	프로피온산	5.56	3.65	0.34	4.82
30	아이소부티르산	11.33	10.47	0.62	0.62
31	노르말부티르산	21.53	20.37	2.74	20.47
32	아이소발레르산	51.15	50.90	6.79	6.79
33	노르말발레르산	13.24	13.24	13.24	13.24
34	페놀	0.78	0.75	0.91	1.09
35	p-크레졸	527.78	412.96	368.52	496.30
36	인돌	9.40	7.53	7.20	9.63
37	스카톨	5446.43	3089.29	3125.00	3357.14
합계		18268	14731	3945	12805
OAV 비율(처리구/무처리)		100	80.6	21.6	70.1

표 5에 따르면, 실시예 5는 황화수소, 스카톨, 및 암모니아에 대하여, 무처리구에 비해 현저한 악취 저감 효과를 나타내는 것을 확인하였다.

도 1에 따르면, 실시예 5 및 실시예 6은 암모니아 농도를 15일 배양 시 평균적으로 각각 100%에서 40%, 53%까지 저감시킨 것을 확인하였다.

또한, 도 2에 따르면, 실시예 5 및 실시예 6은 아민 농도를 15일 배양 시 평균적으로 각각 100%에서 51%, 63%까지 저감시킨 것을 확인하였다. 그러나, 실시예 5 및 6의 경우, 15일 동안 배양한 처리구에서 암모니아 및 아민의 농도가 오히려 증가하는 경향을 나타내어, 적절한 배양기간은 15일 미만인 것으로 확인되었다.

혼합 미생물 제제 및 중성당(중성당 F, 중성당 G, 중성당 H )의 악취 저감 효과

비교예 6, 및 실시예 7-10

고액분리된 슬리리 800ml에 3종의 미생물(사카로미세스 세레비지에(Saccharomyces Cerevisiae), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 및 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei)) 8ml, 3종의 미생물 4g과 중성당 4g을 각각 혼합한 냄새저감제를 슬러리에 첨가하고 흔들어 혼합한 다음 워터 배스(water bath)에 물을 채우고 25℃에서 배양하였다. 처리구별 1개의 시료를 채취하여 냄새물질과 오염물질 중 암모니아 및 아민에 대한 분석을 하였다(도 3 및 도 4).

도 3 에 따르면, 실시예 8, 실시예 9, 실시예 10에서 암모니아 농도를 15일 배양 시 평균적으로 각각 40%, 30%, 14%로 저감시킨 것을 확인하였다.

또한, 도 4에 따르면, 실시예 8, 실시예 9, 실시예 10에서 아민 농도를 15일 배양 시 평균적으로 각각 45%, 45%, 16%로 저감시킨 것을 확인하였다.

중성당 F, 중성당 G, 및 중성당 H의 악취저감효과

비교예 7, 실시예 11, 및 실시예 12

고액분리된 슬리리 800ml에 중성당 F, 중성당 G, 및 중성당 H를 동일 비율로 8.1g을 첨가하고 흔들어 혼합한 다음 water bath 물을 채우고 20℃에서 배양하였다(도 5 및 도 6). 실시예 11는 중성당 F, 중성당 G, 및 중성당 H 처리구를 0.1 중량%으로 첨가하였으며, 실시예 12은 중성당 F, 중성당 G, 및 중성당 H 처리구를 0.5 중량%으로 첨가하였다.

도 5에 따르면, 실시예 11 및 실시예 12에서, 암모니아 농도를 15일 배양 시 각각 100%에서 74% 및 29%까지 저감시킨 것을 확인하여, 암모니아 저감에 효과적이었다.

또한, 도 6에 따르면, 실시예 11 및 실시예 12에서 아민 농도를 15일 배양 시 각각 100%에서 40.7% 및 12.9%까지 저감시킨 것을 확인하여, 아민의 저감에 효과적이었다.

로도박터(Rhodobacter) 및 1종의 중성당(중성당 F, 중성당 G, 및 중성당 H )의 악취저감효과

비교예 8, 실시예 13 내지 15

고액분리된 슬러리 800ml에 악취 제거 또는 저감용 조성물 8ml 또는 8g을 첨가하고 흔들어 혼합한 다음 워터 배스(water bath)에 물을 채우고 전원을 차단한 상태에서 10일까지(26℃), 그 이후 15일까지(23℃)에서 배양하였다. 실시예 13 내지 실시예 15에서 로도박터 캡슐라타(Rhodobacter Capsulata) 및 중성당 F, 중성당 G, 및 중성당 H 중 1 이상의 중성당을 각각 0.1~1:0.1~1 비율로 혼합하여, 악취 제거 또는 저감용 조성물을 제조하였다. 암모니아 및 아민 악취 물질을 측정한 결과를 3회 반복 실시한 값을 평균으로 하여, 표 6에 나타내었다.

비교예 9, 실시예 16 내지 18

고액분리된 슬러리 800ml에 악취 제거 또는 저감용 조성물 8ml 또는 8g을 첨가하고 흔들어 혼합한 다음 워터 배스(water bath)에 물을 채우고 전원을 차단한 상태에서 5일(23℃), 10일(21℃), 15일(23℃)에서 배양하였다. 실시예 16 내지 실시예 18에서 로도박터 캡슐라타(Rhodobacter Capsulata) 및 중성당 F, 중성당 G, 및 중성당 H 중 1 이상의 중성당을 각각 0.1~1:0.1~1 비율로 혼합하여, 악취 제거 또는 저감용 조성물을 제조하였다. 암모니아 및 아민 악취 물질을 측정한 결과를 3회 반복 실시한 값을 평균으로 하여, 표 6에 나타내었다. 여름철(26-27℃)에 비하여 23℃에서 냄새발생은 많이 감소한 것을 확인하였다.

	암모니아	아민
	평균	평균
비교예 8 (무처리)	21	91
실시예 13 (광합성균+H)	3	14
실시예 14 (광합성균+G)	6	41
실시예 15 (광합성균+F)	8	41
비교예 9 (무처리)	9	40
실시예 16 (광합성균+F)	5	17
실시예 17 (광합성균+G)	4	18
실시예 18 (광합성균+F)	4	13

비교예 10, 실시예 19, 20

고액분리된 슬리리 800ml에 로도박터 켑슐레터(Rhodobacter Capsulatus) 8ml, 3종의 미생물 4g과 중성당 F 1.3g, 중성당 G 1.3g, 중성당 H 1.3g을 각각 첨가하고 흔들어 혼합한 다음 워터 배스(water bath)에 물을 채우고 23℃에서 배양하였다(도 5 및 도 6).

도 7에 따르면, 실시예 19 및 실시예 20에 의하면 암모니아 농도를 15일 배양 시 평균적으로 각각 100%에서 60% 및 24%까지 저감시킨 것을 확인하였다.

또한, 도 8에 따르면, 실시예 19 및 실시예 20에서 의하면 아민 농도를 각각 100%에서 66% 및 22%까지 저감시킨 것을 확인하였다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예 및 시험예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

1. 사카로미세스(Saccharomyces), 바실러스(Bacillus), 및 락토바실러스(Lactobacillus)을 포함하는 미생물 제제; 및 중성당을 포함하고,
   상기 중성당은 과당 및 포도당이고;
   황화수소 및 스카톨 중 1 이상에서 유래한 악취를 제거하는, 악취 제거 또는 저감용 조성물.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 기재된 악취 제거 또는 저감용 조성물을 악취 발생원에 처리하는 단계를 포함하고,
   상기 악취는 항화수소 및 스카톨 중 1 이상에서 유래한 것인, 악취 제거 또는 저감 방법.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

Images