KR102443792B1 - 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제 - Google Patents

가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 가축 분뇨의 악취를 완화시키기 위한 낙산 에틸, 에틸 바세린, 및 과일향 오일을 포함하는 유기산 소취물질; 및 상기 유기산 소취물질의 향기 발산을 지연시키는 글리세린 및 덱스트린 중 어느 하나를 포함하는 보류제를 포함하는, 가축 분뇨 악취 제거제에 관한 것이다.

Description

가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제{DEODORANT FOR MANURE MADE BY LIVESTOCK EXCRETION}
본 발명은 축산농가의 각종 분뇨등의 악취로 인한 민원을 해소하고, 분뇨의 비료화를 촉진시킬 수 있는 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제에 관한 것이다.
축산 농가에서는 돼지, 닭, 소 등의 분뇨로부터 메탄 가스(Methane Gas), 일산화탄소(Carbonmonoxide), 유화 수소(Hydrogen Sulfite), 소화 가스(Digestion Gase), 암모니아 가스(Ammonia Gas) 등이 발생되어, 악취에 의한 대기 환경 오염뿐만 아니라 수질 오염까지도 유발되고 있는 실정이다.
한편 분뇨는 유기물이지만 유기질 비료로서 높은 가치를 지니고 있고, 미생물에 의한 호기성 발효작용을 통하여 퇴비화될 수 있다. 그러나, 축산 분뇨를 이용한 퇴비화 과정 중에 발생하는 심한 악취는 주변 주민들에게 큰 피해를 줄 수 있다. 따라서, 축산 분뇨로 만든 퇴비에서 발생하는 악취를 제거할 수 있다면, 악취가 없는 퇴비를 제조하는데 유용할 것이다.
이에 따라 다양한 악취를 제거할 수 있는 균주의 개발이 있어 왔다. 하지만 대부분의 균주를 이용한 악취 제거 및 퇴비화에서 실제 악취를 제대로 제거하지 못하는 문제점이 있어왔다.
그 예로서 대한민국 등록특허 제10-1120095호는 감귤나무 톱밥과 마분 퇴비를 악취 저감 미생물과 함께 사용하여 돈분 악취를 통과시키거나 흡착시키는 방법을 개시하고 있다. 대한민국 공개특허 제2012-0068194호는 임업 부산물인 대나무 잎과 솔잎, 유산균(Lactobacillus parakefili)과 효모(Candida glabrata)로 이루어진 토착 미생물, 무수포도당의 혼합물로 이루어진 조성물을 축산 분뇨 비료에 10~30 중량%로 혼합하여 축산 분뇨의 악취를 제거하는 방법을 개시하고 있다. 하지만, 상기 기술에 따르면, 인위적으로 배양한 미생물의 처리 효율이 분뇨의 부패 정도에 따라 큰 편차를 보이고, 축산 분뇨의 악취 저감을 위해 이용되는 재료가 수급이 어려워, 대규모의 축산 분뇨 처리에 부적합하다. 또한, 대한민국 등록특허 제10-0378667호는 악취 분해 미생물의 조성물을 5~10% 가축분뇨와 혼합하고 톱밥, 왕겨 및 낙엽분말을 섞어 호기적으로 발효시켜 퇴비화하는 방법을 개시하고 있다. 대한민국 등록특허 제 100848677호는 계분 100 중량부에 대하여 부엽토 30~50 중량부, 목질점토 10~30 중량부, 생석회 5~20 중량부, 폐화석 5~20 중량부, 친열성 미생물 0.5~2 중량부를 혼합하여 5~7주 동안 50~60℃ 온도로 발효시키는 방법을 개시하고 있다. 하지만, 상기 특허의 경우, 처리하고자 하는 분뇨량에 비하여 투입되는 부형제의 양이 많아 대단히 비효율적이며, 대규모 처리에 필요한 기계적인 설비 투자가 요구되어 비실용적이다.
이에 따라 민원 발생을 최소화 하기 위하여 악취 제거를 주 목적으로 하는 소취제가 개발되어 왔다. 그 예가 한국 공개특허 10-2020-0016791로서, 이것은 축산 분뇨 냄새 제거용 조성물에 관한 것으로, 금속 염화물(Metal Chlorides), 유기산 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 냄새 제거용 조성물을 제공된다. 이 경우에는 금속 산화물과 유기산이 포함되므로 냄새 제거에는 탁월하지만 오히려 가축분뇨의 퇴비화는 불가능하게 되는 문제점을 가진다.
본 발명은 유기산을 포함하여 냄새 제거에 탁월하면서도 가축 분뇨의 계속적인 퇴비화에도 가능하게 하는 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예인 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제는, 가축 분뇨의 악취를 완화시키기 위한 낙산 에틸(ethyl butyrate), 에틸 바닐린(ethyl vanillin) 및 과일향 오일을 포함하는 유기산 소취물질; 및 상기 유기산 소취물질의 향기 발산을 지연시키는 글리세린 및 덱스트린 중 어느 하나를 포함하는 보류제를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제는, 상기 가축 분뇨의 증숙을 위한 효모 추출물을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 유기산 소취물질은 상기 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제 중 10~30중량%를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 효모 추출물은 상기 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제 중 10~30중량%를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 보류제는 상기 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제 중 40~80 중량%를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 유기산 소취물질은 과일향 오일을 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 분뇨로 만들어진 퇴비에서 발생되는 다양한 악취 성분들을 포획하여 분뇨 악취를 완화시킬 뿐 아니라, 시중에 판매되고 있는 기존의 소취제가 분뇨 등에 존재하는 다양한 미생물도 살균함으로써 퇴비로서의 더이상의 증숙이 없게 된다는 단점을 보완하여서 퇴비 중에 존재하는 미생물을 제거하지 않고, 미생물을 활성화시켜 퇴비의 계속적인 증숙을 향상시킴으로써 퇴비로서의 성능을 높이는 효과를 가진다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예의 증숙 효과를 확인하기 위한 대조군과 본 발명 실시예의 미생물 검사 결과를 나타내는 이미지.
이하에서는 본 발명을 한정하지 않는 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제의 주요 원료는 과일향, 효모 추출물(yeast extract), 글리세린(또는 덱스트린)이다. 과일향[상표명: LJ1-0215, 생산원 (주)한불화농)]의 성분들 중 낙산 에틸(ethyl butyrate), 에틸 바닐린(ethyl vanillin), 오렌지 오일(과일향 오일) 등이 포함되어 있으며, 이들 성분이 퇴비에 포함된 가축분뇨의 악취를 완화시키는 역할을 한다.
효모 추출물은 분뇨를 퇴비로 제조하였을 때, 퇴비 중에 있는 각종 균의 증식을 도와주는 역할을 하는 일종의 증식 보조제로서 사용되고 있다. 글리세린은 과일향과 효모 추출물을 글리세린에 혼합하여 액상제제로 만들기 위해 사용하는 일종의 보류제(향기성분이 천천히 휘발되도록 하고, 효모 추출물을 잡아주는 역할)로서 사용한다. 또한, 분말제제로 제조하기 위해서 글리세린 대신 덱스트린(사이클로 덱스트린 또는 말로덱스트린)을 첨가할 수도 있다.
본 발명의 일실시예인 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제에서 유기산 소취물질을 너무 많이 사용하게 되면 가축분뇨에서 나는 악취와 혼합되었을 때, 오히려 관능적으로 좋지 않은 냄새로 전환되고, 너무 적게 사용하게 되면 가축분뇨의 악취를 제어할 수 없기 때문에 과일향의 사용범위는 10~30 중량%가 적합하였다. 효모 추출물은 시중에 판매되는 일반적인 효모 추출물의 모든 종류를 사용할 수 있다. 효모 추출물을 많이 사용할수록 퇴비의 증숙 효과가 크지만, 고가의 원료이다. 따라서 경제적인 측면을 고려했을 때, 10~30 중량%가 적합하다. 보류제로서 사용되는 글리세린(또는 덱스트린)은 전술한 과일향과 효모 추출물의 사용량을 고려하여 40~80중량%를 포함하게 된다. .
[악취 제거 효과의 실험예]
한편, 본 발명의 대상이 되는 퇴비의 가축분뇨의 악취 성분은 다음과 같다.
분뇨로 제조된 퇴비중의 악취 성분을 GC-MS(가스 크로마토그래프 질량분석계)를 이용하여 분석한 결과는 다음과 같다.
표 1. 혼합, 가축 분뇨 중의 악취 성분
No. Components Result (%)
1 Acetaldehyde 0.113
2 TMA 0.120
3 Methyl acetate ?
4 Ethyl acetate 1.502
5 2-Butanone 0.302
6 Et-OH 5.183
7 Ethyl propionate 0.219
8 Propyl acetate 1.540
9 2-Butenol 0.358
10 Propyl alcohol 2.996
11 Ethyl butyrate
12 Propyl propionate 0.362
13 Toluene 0.021
14 Butyl acetate 0.032
15 Methyl valerate 0.008
16 Allyl alcohol 0.050
17 Propyl butyrate 0.246
18 Ethyl valerate 0.093
19 Butanol 0.220
20 Amyl acetate 0.015
21 Methyl caproate 0.008
22 d-Limonene 0.103
23 Isoamyl alcohol 0.047
24 Propyl valerate 0.030
25 Ethyl caproate 0.205
26 Amyl alcohol 0.119
27 Hexyl acetate 0.020
28 para-Cymene 0.052
29 Acetoin 0.558
30 Propyl caproate 0.077
31 Ethyl lactate 0.190
32 Hexanol 0.422
33 Acetic acid 17.574
34 2-Ethyl hexanol 0.035
35 Benzaldehyde 0.243
36 Propionic acid 3.486
37 Unknown 0.242
38 Octanol 0.023
39 Isobutyric acid 0.172
40 Propylene glycol ?
41 4-Terpineol 0.045
42 Benzonitrile 0.093
43 Unknown 0.240
44 Butyric acid 8.222
45 p-tolualdehyde 0.326
46 Methyl benzoate
47 Furfuryl alcohol
48 3-Methyl butyric acid 1.268
49 2-Methyl butyric acid
50 alpha-Terpineol 0.089
51 Benzyl acetate 0.101
52 Valeric acid 5.122
53 Methyl acetophenone 0.068
54 Perilla ketone 0.093
55 4-Methyl pentenoic acid 2.755
56 Caproic acid 18.019
57 Guaiacol 0.032
58 Benzyl alcohol 0.305
59 Ethyl-3-phenyl propionate 0.134
60 Phenyl ethyl alcohol 0.457
61 4-Hexenoic acid 0.498
62 gamma-Octalactone 0.031
63 Heptanoic acid 3.232
64 2-Methoxy-p-cresol 0.348
65 Maltol 0.139
66 2-Acetyl pyrrole 0.124
67 Phenol 0.675
68 Unknwon 0.580
69 gamma-Nonalactone
70 2-Pyrrolidinone
71 Caprylic acid 1.442
72 p-Cresol 0.738
73 2-Piperidinone 0.187
74 Sorbic acid 0.175
75 2-Phenoxy ethanol
76 Nonanoic acid 0.032
77 Eugenol 0.096
78 4-Ethyl phenol 0.064
79 Methyl myristate 0.068
80 Ethyl myristate 0.268
81 Capric acid 0.091
82 Ethyl-2-hydroxy-3-phenyl propionate 0.088
83 Propyl pamitate 0.177
84 1,4-Diacetyl benzene 0.172
85 Benzoic acid 1.024
86 Lauric acid 0.134
87 Ethyl oleate 0.278
88 Phenyl acetic acid 0.198
89 Oleic acid 0.207
90 Unknown 0.640
91 Propyl-trans,trans-9,12-octadecadienoate 0.093
92 3-Phenyl propionic acid 3.707
93 Myristic acid 0.422
94 Musk T 0.202
95 Palmitic acid 4.764
96 Steric acid 0.848
위와 같은 악취성분을 갖는 분뇨의 악취 제거 효과를 위해 다음과 같이 실험을 하였다.
[실시예들]
실시예 1
과일향[(주)한불화농] 0.1 중량부
효소 추출물 0.1 중량부
사이클로 덱스트린 0.8 중량부
실시예 2
과일향[(주)한불화농] 0.2 중량부
효소 추출물 0.1 중량부
말토덱스트린 0.7 중량부
실시예 3
과일향[(주)한불화농] 0.3 중량부
효소 추출물 0.15 중량부
사이클로덱스트린 0.65 중량부
비교예
시제품 액상(제품명 : cy-70) - 초산에틸 1%, 낙산 에틸 1.5%, 이소길초산에틸 0.5%, 에틸 바닐린 0.1%, 알릴시클로헥실프로피오네이트 1.2%, 오렌지 오일 3.5%, 프로필렌글리콜 33.2%, 초산 0.5%, 주정 58.5%로 구성됨
[실시예에 따른 소취 효과]
본 시험에 사용한 퇴비는 축산분뇨로 만든 퇴비를 사용하였으며, 본 발명의 제조방법에 따른 각 제품의 소취 효과의 확인은 소취 퇴비 10 g에 본 발명의 실시예인 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 그리고 비교예인 기존 소취제를 각각 0.1% 첨가한 다음, 10분 후 관능평가를 실시하였다. 관능평가는 패널 5명을 대상으로 10점 만점을 기준으로 하여 비교예와 실시예의 소취의 정도에 대해 비교 평가를 하였다. 그 결과는 다음과 같으며, 전반적으로 비교예보다 본 발명의 실시예가 더 뛰어난 소취 효과를 보이는 것으로 나타났다.
실시예 1
비교예 (기존의 소취제 첨가) 실시예 1(본 발명의 소취제 첨가)
6 8
실시예2
비교예 (기존의 소취제 첨가) 실시예 (본 발명의 소취제 첨가)
6 9
실시예 3
비교예 (기존의 소취제 첨가) 실시예 (본 발명의 소취제 첨가)
6 10
[증숙(퇴비화)의 효과]
본 시험에 사용한 퇴비는 축산분뇨로 만든 퇴비를 사용하였으며, 본 발명의 제조방법에 따른 각 제품을 첨가한 퇴비의 미생물 증식 효과를 검사하기 위해 다음과 같은 미생물 시험법을 이용하였다. 시료는 다음과 같이 6종류로 설정하였고, 각 시료당 2회 반복하여 미생물 검사를 실시하였다. 배양은 35℃에서 48시간 진행하였다.
시료 1. 대조군(멸균생리식염수) [대조군]
시료 2. 퇴비 자체군 [퇴비]
시료 3. 퇴비에 비교예를 첨가한 군 [퇴비+비교예]
시료 4. 퇴비에 실시예 1을 첨가한 군 [퇴비+실시예 1]
시료 5. 퇴비에 실시예 2를 첨가한 군 [퇴비+실시예 2]
시료 6. 퇴비에 실시예 3을 첨가한 군 [퇴비+실시예 3]
시험방법 : 식품공전[최종고시일 : 2019년 10월 14일, 고시 제 2019-89호(2019.10.14.)] ▶ 제 8. 일반시험법 ▶ 4. 미생물시험법 ▶ 4.5 세균수 ▶ 4.5.1 일반세균수의 방법을 이용하여 미생물의 존재 및 증식 여부를 확인하였다.
미생물 검사 결과, 도 1 내지 도 2에 도시된 것과 같이 비교예에서는 배양 48시간 후 미생물이 발현되지 않았으나, 본 발명에 따른 실시예들에서는 배양 48시간 후 모두 미생물이 검출되고, 이들의 증식이 활발하게 일어났다. 이를 통해 본 발명의 실시예는 퇴비의 악취 제거를 하면서도 퇴비 중에 존재하는 미생물을 제거하지 않고, 미생물의 증식을 저해하지 않아 퇴비의 증숙을 향상시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.
비교예 (기존의 소취제 첨가) 실시예 (본 발명의 소취제 첨가)
미생물 발현 안 됨 미생물 발현 및 미생물 성장 활발
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (6)

  1. 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 완화시키기 위한 낙산 에틸(ethyl butyrate), 에틸 바닐린(ethyl vanillin),및 과일향 오일을 포함하는, 10~30중량%의 유기산 소취물질;
    상기 유기산 소취물질의 향기 발산을 지연시키는 글리세린 및 덱스트린 중 어느 하나를 포함하는 보류제; 및
    상기 퇴비 중에 있는 각종 균의 증식을 도와주는 역할을 하는 일종의 증식 보조제로서, 상기 균을 활성화시켜 상기 퇴비의 증숙을 향상시키기 위한, 10~30중량%의 효모 추출물을 포함하는, 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 보류제는 상기 가축 분뇨 악취 제거제 중 40~80 중량%를 포함하는, 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제.
  6. 삭제
KR1020200028485A 2020-03-06 2020-03-06 가축 분뇨로 제조된 퇴비의 악취를 제거하는 악취 제거제 KR102443792B1 (ko)

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