KR20020070129A - 내염성 버섯 균주, 상기 균주를 이용한 음식물쓰레기 처리방법 및 시스템, 상기 처리방법 및 시스템에 의해재배되는 버섯, 상기 처리방법 및 시스템에 의해 제조되는기능성 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제및 퇴비, 및 상기 시스템을 감독 및 제어하는 디지털제어시스템 - Google Patents

내염성 버섯 균주, 상기 균주를 이용한 음식물쓰레기 처리방법 및 시스템, 상기 처리방법 및 시스템에 의해재배되는 버섯, 상기 처리방법 및 시스템에 의해 제조되는기능성 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제및 퇴비, 및 상기 시스템을 감독 및 제어하는 디지털제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내염성 버섯 균주, 상기 균주를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 시스템, 상기 처리방법 및 시스템에 의해 재배되는 버섯, 상기 처리방법 및 시스템에 의해 제조되는 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제, 기능성 첨가제를 섞어서 제조한 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료, 퇴비, 및 상기 시스템을 제어 및 감독하는 디지털 제어시스템에 관한 것이다.

Description

내염성 버섯 균주, 상기 균주를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 시스템, 상기 처리방법 및 시스템에 의해 재배되는 버섯, 상기 처리방법 및 시스템에 의해 제조되는 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제 및 퇴비, 및 상기 시스템을 감독 및 제어하는 디지털 제어시스템{SALT TOLERANT MUSHROOM STRAINS, METHOD AND SYSTEM OF DISPOSING FOOD WASTE USING THE MUSHROOM STRAINS, MUSHROOM CULTIVATED BY THE METHOD AND SYSTEM, SPECIALTY ADDITIVE FOR SPECIALTY BIO-FEED AND ORGANIC FERTILIZER AND MANURE MANUFACTURED BY THE METHOD AND THE SYSTEM, AND DIGITAL CONTROL SYSTEM FOR MONITORING AND CONTROLLING THE SYSTEM, THE PROCESS AND THE PRODUCT}
본 발명은 음식물쓰레기를 배지로 조성하여 상기 배지에서 식용버섯을 재배하고, 상기 버섯을 수확하고 남은 버섯배지는 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제 및 퇴비로 재활용하기 위한 음식물쓰레기 처리방법 및 시스템에 관한 것으로서, 특히 내염성을 갖는 느타리버섯 균주, 이 균주를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 시스템, 상기 음식물쓰레기 처리방법 및 시스템에 의해 재배되는 식용버섯 및 상기 음식물 쓰레기 처리방법 및 시스템에 의해 제조되는 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제, 퇴비 그리고 대량의 음식물쓰레기를 처리하기 위하여 전 시스템을 자동으로 감독 및 제어하는 디지털 자동제어 중앙 제어반에 관한 것이다.
인구의 증가, 외식 산업의 발달, 식생활 습관의 변화 및 경제성장으로 인해 전 세계적으로 해마다 버려지는 음식물이 늘고있다. 이러한 음식물쓰레기는 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에 대단히 빨리 부패가 진행되고 소각 시에는 수분이 많아 열효율이 낮을 뿐만 아니라 다이옥신이 발생되어 환경오염을 일으키며, 매립 시에는 지하수 및 토양을 오염시키는 침출수의 주원인이 된다. 그러므로 이러한 음식물쓰레기를 처리하기 위한 다수의 처리방법이 제안되고 있다.
음식물쓰레기의 처리방법 중 일반적으로 음식물쓰레기를 재활용하는 방식에는 발효를 이용한 비료 또는 건식 및 습식 사료화 방식과 소각방법, 그리고 식용버섯을 이용한 버섯재배용 배지화 방식 등이 있다.
한편, 국가마다 다른 음식물쓰레기의 성상과 식생활 습관으로 차이는 있으나 대부분의 음식물쓰레기는 수분과 염분을 포함하고 있다.
이러한 음식물쓰레기를 발효시킨 후에도 가공된 사료나 비료 내에는 염분이 그대로 잔존하게 되어 동물이나 식물에 악영향을 끼치며, 다른 음식물 쓰레기 처리방법 역시 음식물 쓰레기 내의 염분을 낮추지 못한다. 또한 수분은 침출수에 의하여 토양 및 지하수를 오염하여 이차 환경오염을 유발한다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 음식물쓰레기에서 염분을 제거하는 기술로는 1998년 12월 23일자로 등록된 조원대의 특허등록번호 제 185264호 "음식물쓰레기용 염분제거장치"와 1999년 3월 8일자로 등록된 이 재문의 특허등록번호 제 200031호 "음식물쓰레기를 이용한 퇴비 발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법"이 알려져 있다.
특허등록번호 제 185264호는 음식물쓰레기의 염분을 제거하기 위하여 원심분리방법으로 음식물쓰레기로부터 수분을 분리하여 염분을 제거하는 방식을 채택하고 있다. 그러나, 이 방법은 고형의 음식물쓰레기에 남은 염분을 제거하지 못할 뿐만 아니라 원심분리에 고 에너지가 소모된다는 문제점이 있으며, 또한 특허등록번호 제 200031호는 음식물쓰레기의 염분을 제거하기 위하여 칼슘화합물을 일정량 혼합 처리하는 방식을 채택하고 있으나, 이러한 칼슘화합물이 음식물 쓰레기 내에 존재하는 염화나트륨 성분과 반응하여 수용성인 황산나트륨, 탄산나트륨 등의 나트륨화합물 및 염화칼슘으로 대부분 변화됨으로 음식물 쓰레기내의 염분을 제거하려면 별도의 수분제거과정을 다시 거쳐야 하는 문제점이 있다. 또한 이들 발명은 염분을 제거하기 위하여 별도의 물리적 또는 화학적 처리를 요하는 점에서 비경제적이다.
또한, 식용버섯을 이용한 버섯 재배용 배지화 방식으로 음식물쓰레기를 처리하려 해도 염분이 다량 함유된 배지에서는 버섯을 재대로 재배할 수 없는 문제점이 있어서, 염분이 다량 함유된 배지에서도 배양 가능한 새로운 내염성 균주가 개발될 필요가 있다.
이와 같이, 계속해서 발생되는 음식물 쓰레기를 자원화 할 수 있도록 음식물쓰레기에 물리적 또는 화학적인 별도의 처리 없이 염분을 제거하고 염분이 제거된 음식물쓰레기를 유용하게 재활용할 수 있는 부가가치가 높고 이차환경오염을 유발하지 않는 환경 친화적인 음식물쓰레기 처리방법에 대한 당 업계의 기술적 요구가 다수 존재하고 있었다.
따라서, 본 발명은 지금까지 제안된 음식물쓰레기 처리방법의 문제점을 해결하기 위하여 내염성을 가진 신 균주를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기 신 균주를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용하여 음식물쓰레기를 배지로 조성하여 식용버섯을 재배하고, 상기 재배한 버섯을 수확하고 남은 배지는 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제 및 퇴비로 제조하는 음식물 쓰레기 처리방법 및 상기 처리방법에 대한 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 아울러 상기 신 균주를 포함한 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 시스템을 통해 재배된 버섯을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 상기 신 균주를 포함한 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 및 시스템을 통해 제조된 기능성 첨가제 및 기능성 첨가제를 혼합하여 제조한 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료, 및 퇴비를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 특히 음식물쓰레기의 악취를 제거하기 위하여 악취발생 공정인 음식물쓰레기 반입부터 배지조성을 위한 마른 섬유소 배합공정까지의 시스템을 밀폐식으로 설계하고 탈취미생물과 담체를 이용한 바이오 탈취시스템으로 악취를 제거하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 대량의 음식물쓰레기를 처리하기 위하여 자동화 시스템을 제공하고 시스템 자동제어를 위한 디지털 자동제어 및 제어변수의 display와 원격감시를 구현하기 위한 중앙 제어반을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기 처리 공정 블록도.
도 2는 육성된Pleurotus ostreatusDH-1012와Pleurotus ostreatus흑평의 소금 농도에 따른 균사배양 상태도.
도 3은 음식물쓰레기 전처리시스템의 개략도.
도 4는 버섯 재배 후 남은 배지를 이용한 기능성 첨가제 제조시스템의 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 전체 공정 시스템의 디지털 자동제어 구성을 보여주는 디지털 자동제어시스템의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 디지털 자동제어시스템을 구현하는 중앙 제어반 설계 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 음식물 전처리 시스템2 : 버섯재배시스템
3 : 기능성 첨가제 제조시스템4 : 중앙제어시스템
5 : 중앙 제어반
10 : 음식물쓰레기 반입탱크11, 31 : 이송수단
12 : 금속성 이물질 분리기13, 35 : 파쇄기
14 : 바이오 탈취시스템15, 201, 37 : REMOTE I/O
16, 202, 211, 38 : 센서 작동기17, 22, 23 : 바코드 판독기
20 : 배양수단21 : 버섯재배수단
30 : 반입호퍼32 : 건조기
34 : 이물질 분리기36 : 저장조
41 : Ethernet/RS-485 변환기
42 : 제어용 PC43 : 웹 서버
50 : 키보드51 : 마우스
52 : 터치 스크린
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012(기탁번호 KCTC 0938BP)를 제공한다.
본 발명은 또한 배지에서 소금의 농도를 달리하여 다수의 균사를 배양하고 소금의 농도가 높아진 경우에도 균사의 생장에 영향이 덜 미치지는 균사를 선발하는 제 1단계; 상기 선발된 균사의 단포자를 무균상태에서 분리하여 다수의 스트레인(strain)을 얻은 후 자외선을 조사(照射)하여 돌연변이를 유도하는 제 2단계; 상기 돌연변이가 유도된 스트레인에서 임성을 가진 영양요구 균주를 선발하는 제 3단계; 품질이 우수한 느타리버섯 품종 중에서 하나를 선발하여 단포자를 분리하고 다수의 스트레인(strain)을 얻은 후, 자외선을 조사(照射)하여 돌연변이를 유도하는 제 4단계; 상기 돌연변이가 유도된 스트레인에서 임성을 가진 영양 요구 균주를 선발하는 제 5단계; 및 상기 제 3단계에서 선발된 균주와 제 5단계에서 선발된 균주의 단포자 교배를 실시하여 체세포 잡종인 균주를 생산하는 제 6단계를 포함하는 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012의 생산방법을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 제 1단계에서 사용된 균주는Pleurotus ostreatus이고, 상기 선발은 PDA배지에서 소금의 농도를 0-3% 범위 내에서 0.5%씩 달리하여 균사를 배양하고 소금의 농도가 높아져도 생장에 영향을 덜 받는 균주를 선발하는 것으로 이루어지며,제 4단계에서 사용된 균주는Pleurotus ostreatus농기 2-1인, 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 공정; 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종한 후 배양시켜 버섯을 재배하는 버섯재배 공정을 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기 처리방법을 제공한다.
상기 음식물쓰레기 전처리 공정은, 반입된 음식물쓰레기로부터 이물질을 분리하는 제 1단계; 상기 금속성 이물질이 분리된 음식물쓰레기를 일정한 크기로 파쇄하는 제 2단계; 및 상기 파쇄된 음식물쓰레기로부터 악취를 제거하는 제 3단계를 포함하는데, 상기 각 단계는 순차적으로 또는 동시에 진행될 수 있고,
상기 버섯재배공정은, 상기 분리되고 파쇄된 음식물쓰레기의 수분함량을 조절하여 배지를 조성하는 제 1단계; 상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하는 제 2단계; 상기 재배용기에 삽입된 배지를 살균하는 제 3단계; 상기 살균된 배지를 냉각시키고, 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종하는 제 4단계; 상기 접종된 내염성 버섯균주를 배양하는 제 5단계; 및 상기 배양된 배지에서 버섯을 재배하여버섯을 수확하는 제 6단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 공정; 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종한 후 배양시켜 버섯을 재배하는 버섯재배 공정에 기능성 바이오 사료와 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제 제조공정을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기 처리방법을 제공한다.
상기 기능성 바이오 사료와 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제 제조공정은, 상기 버섯을 수확하고 남은 배지를 배지용기로부터 분리하는 제 1단계; 상기 분리된 배지를 일정크기로 분쇄하는 제 2단계;
상기 분쇄된 배지로부터 이물질을 분리하는 제 3단계; 상기 이물질이 분리된 배지를 건조하여 버섯균사체가 함유된 기능성 첨가제를 제조하는 제 4단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 공정; 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종한 후 배양시켜 버섯을 재배하는 버섯재배 공정에 퇴비 제조 공정을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기 처리방법을 제공한다.
상기 퇴비 제조 공정은 상기 버섯을 수확하고 남은 배지를 배지용기로부터 분리하는 제 1단계; 상기 분리된 배지를 일정크기로 분쇄하는 제 2단계;
상기 분쇄된 배지로부터 이물질을 분리하는 제 3단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 음식물쓰레기 전처리 공정(a), 버섯재배 공정(b), 기능성 첨가제 제조공정(c)을 포함하는 음식물쓰레기 처리방법을 제공하는데
상기 음식물쓰레기 전처리 공정(a)은
반입된 음식물쓰레기로부터 금속성 이물질을 분리하고,
상기 금속성 이물질이 분리된 음식물쓰레기를 일정한 크기로 파쇄한 후, 악취를 제거하는 단계를 포함하고,
상기 버섯재배공정(b)은
상기 음식물쓰레기의 수분함량이 50-70%가 되도록 마른 섬유소원을 혼합하여 배지를 조성하고,
상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하여,
60℃ - 121℃의 수증기를 1-5시간 공급하여 습열로 살균시킨 후,
상기 배지를 20-25℃로 냉각시켜서,
상기 배지에 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 일정량 접종한 후, 20-25℃하의 무균 배양실에서 15-30일간 배양시키고,
상기 배양된 균주를 8-18℃에서 약 10일간 생육하여
버섯을 수확하는 단계를 포함하며,
상기 기능성 첨가제 제조공정(c)은
버섯을 수확한 후 재배용기로부터 남은 배지를 분리하여
상기 분리된 배지를 일정한 크기로 분쇄하고
상기 분쇄된 배지로부터 이물질을 분리한 후
상기 이물질 분리된 배지의 수분을 10-15%가 되도록 건조하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 음식물쓰레기 전처리 공정(a), 버섯재배 공정(b), 퇴비 제조공정(d)을 포함하는 음식물쓰레기 처리방법을 제공하는데
상기 음식물쓰레기 전처리 공정(a)은
반입된 음식물쓰레기로부터 금속성 이물질을 분리하고,
상기 금속성 이물질이 분리된 음식물쓰레기를 일정한 크기로 파쇄한 후, 악취를 제거하는 단계를 포함하고,
상기 버섯재배공정(b)은
상기 음식물쓰레기의 수분함량이 50-70%가 되도록 마른 섬유소원을 혼합하여 배지를 조성하고,
상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하여,
60℃ - 121℃의 수증기를 1-5시간 공급하여 습열로 살균시킨 후,
상기 배지를 20-25℃로 냉각시켜서,
상기 배지에 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 일정량 접종한 후, 20-25℃하의 무균 배양실에서 15-30일간 배양시키고,
상기 배양된 균주를 8-18℃에서 약 10일간 생육하여
버섯을 수확하는 단계를 포함하며,
상기 퇴비 제조공정(d)은
버섯을 수확한 후 재배용기로부터 남은 배지를 분리하여
상기 분리된 배지를 일정한 크기로 분쇄하고
상기 분쇄된 배지로부터 이물질을 분리하는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기 음식물 쓰레기 처리방법에 의해 재배된 버섯을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물쓰레기 처리방법에 의해 제조된 기능성 첨가제를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물쓰레기 처리방법에 의해 제조된 기능성 첨가제를 섞어서 제조한 기능성 바이오 사료와 기능성 유기질 비료를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물쓰레기 처리방법에 의해 제조된 기능성 첨가제를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물 쓰레기 처리방법에 의해서 제조된 기능성 첨가제를 섞어서 제조한 기능성 바이오 사료와 기능성 유기질 비료를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물 쓰레기 처리방법에 의해 제조된 퇴비를 제공한다.
본 발명은 또한, 버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 시스템; 및 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종하여 배양시켜 버섯을 재배하는 버섯재배시스템을 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물 쓰레기 처리 시스템을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 폐배지로 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제를 제조하는 기능성 첨가제 제조시스템을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 폐배지로 퇴비를 제조하는 퇴비 제조시스템을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물 쓰레기 처리시스템을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 음식물 쓰레기 처리 시스템에서 사용되는 상기 내염성 균주가 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012인 음식물 쓰레기 처리시스템을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 음식물쓰레기 전처리 시스템이 음식물쓰레기가 인입되는 인입구와 처리된 음식물쓰레기가 배출되는 배출구를 구비하며, 상기 인입구와 배출구 사이에는 프레임에 고정되며 복수개의 치형 날을 구비하는 고정날 및 그 고정날과 소정 간격으로 설치되는 회전날을 구비하며, 상기 회전날이 회전되면서 음식물쓰레기를 소정 크기 이하로 파쇄하는 하나 이상의 파쇄수단과 음식물쓰레기로부터 유기질이 아닌 이물질을 제거하기 위한 하나 이상의 이물질 제거수단이 설치되는데, 상기 파쇄수단 및 이물질제거수단은 각각 밀폐부재에 의해 밀폐되고, 그 밀폐부재에 의해 밀폐된 공간내부는 악취가스 흡입관에 의하여 하나 이상의 위치에서 연통되어 구성되고,
상기 버섯재배시스템이, 상기 파쇄되고 분리된 음식물쓰레기의 수분함량을 조절하여 배지를 조성하는 하나 이상의 배지 조성수단; 상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하기 위한 하나 이상의 배지 삽입수단; 상기 재배용기에 삽입된 배지를 살균하기 위한 하나 이상의 살균수단; 상기 살균된 배지를 냉각시키고, 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종하기 위한 하나 이상의 균주 접종 수단; 상기 접종된 내염성 버섯균주를 배양하는 균사배양수단; 및 상기 배양된 균사로 버섯을 재배하는 버섯재배수단을 포함하여 구성되는데,
여기서, 상기 배지 조성수단은 상기 음식물 전처리 시스템에 의해 처리된 음식물쓰레기가 이송되는 이송수단 및 상기 이송수단에 의해 이송되는 음식물쓰레기에 마른 섬유소원을 혼합하여 수분을 조절하는 배합기를 포함하고, 상기 배지 삽입수단은 상기 배지 조성수단에 의해 조성된 배지를 이송하는 수단, 상기 이송된 배지를 삽입하기 위한 재배용기를 공급하는 공급수단 및 상기 공급된 재배용기에 이송된 배지를 삽입하는 삽입기를 포함하며, 상기 배지 살균수단은 상기 배지가 삽입된 재배용기를 이송하는 이송수단 및 상기 이송수단에 의해 이송된 재배용기를 살균하기 위한 살균기를 포함하고, 상기 균주접종수단은 상기 살균된 배지가 삽입된 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송수단에 의해 이송된 배지가 삽입된 재배용기를 냉각시키고, 무균상태를 유지하는 수단, 및 상기 냉각된 배지에 내염성 버섯균주를 일정량 접종하는 접종기를 포함하며, 상기 배양수단은, 상기 균주가 접종된 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기 내의 배지에 접종된 내염성 버섯균주의 최적 배양조건을 조성하기 위한 냉난방기, 가습기, 조명 및 공조기를 포함하고, 상기 버섯재배수단은 상기 배양된 균사를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기 내의 배양된 버섯 균사가 성장하기 위한 최적 재배조건을 조성하기 위한 냉난방기, 가습기, 조명 및 공조기를 포함한다.
본 발명의 기능성 첨가제 제조시스템은, 버섯이 수확된 후 재배용기와 배지를 분리하는 배지분리수단; 상기 분리된 배지를 일정크기로 파쇄하는 파쇄수단; 상기 파쇄된 배지로부터 이물질을 분리하는 이물질 분리수단; 상기 이물질 분리된 배지를 건조하는 건조수단; 및 상기 건조된 기능성 첨가제를 포장하는 포장수단을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 배지분리수단은 재배된 버섯이 수확되어 배지만 남은 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기로부터 배지를 분리하는 분리기 및 상기 분리된 배지를 저장하는 저장조를 포함한다.
상기 건조수단은 상기 분리된 배지를 반입호퍼로 이송하는 이송수단, 상기 이송된 배지를 일정량씩 건조기로 투입하는 투입수단, 보일러로부터의 수증기를 이용한 간접 건조 또는 열풍기를 이용한 직접건조 수단을 포함하여 구성된다.
상기 이물질 분리수단은 상기 건조된 배지를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 배지로부터 이물질을 분리하기 위한 분리수단 및 분리된 이물질 배출수단을 포함하여 구성된다.
상기 포장수단은 상기 파쇄수단에 의해 일정 크기로 파쇄된 기능성 첨가제를 이송하는 이송수단, 상기 이송수단에 의해 이송된 기능성 첨가제를 저장하는 저장수단, 상기 저장된 기능성 첨가제를 포장하기 위한 포장용기 제공수단, 상기 포장용기 제공수단에 의해 제공된 포장용기에 저장수단으로부터 이송된 기능성 첨가제를 일정량씩 포장하는 포장장치를 포함한다.
본 발명의 퇴비 제조시스템은, 버섯이 수확된 후 재배용기와 배지를 분리하는 배지분리수단; 상기 분리된 배지를 일정크기로 파쇄하는 파쇄수단; 상기 파쇄된 배지로부터 이물질을 분리하는 이물질 분리수단을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 배지분리수단은 재배된 버섯이 수확되어 배지만 남은 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기로부터 배지를 분리하는 분리기 및 상기 분리된 배지를 저장하는 저장조를 포함한다.
상기 이물질 분리수단은 상기 건조된 배지를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 배지로부터 이물질을 분리하기 위한 분리수단 및 분리된 이물질 배출수단을 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명은 상기 시스템의 이송수단이 수평 벨트 컨베이어이고, 그 수평 벨트 컨베이어는 탄력적인 소재로 만들어져 그것이 이송하는 물질의 무게에 의해 인장 되는 한편 그 양 측단은 형상고정 가이드에 의해 일정 높이에서 유지되는 것이며, 이송모터의 동력으로 작동되는 회동축 및 그 회동축에 고정된 나선형날개부재를 구비하는 스크루 컨베이어인 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물전처리시스템, 버섯재배시스템 및 기능성 첨가제 제조 시스템 및 퇴비 제조 시스템을 자동으로 감독 및 제어하기 위한 중앙제어시스템을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템을 제공하는데,
여기서, 상기 중앙제어시스템은, 각종 제어 데이터의 입출력, 송수신을 통해 상기 음식물쓰레기전처리시스템, 버섯재배시스템, 기능성 첨가제 제조시스템, 퇴비 제조 시스템 및 상기 시스템들에 의해 처리되는 공정 및 상기 시스템들에 의해 생산되는 산물을 관리하기 위한 중앙 제어반; 상기 시스템들에 설치되어 상기 중앙 제어반에 의해 제어되는 제어판; 상기 시스템들의 각 구성부분에 설치되어 상기 제어판에 의해 제어되는 각종 센서; 및 상기 중앙 제어반과 상기 제어판사이의 데이터 송수신을 행하는 통신 인터페이스수단을 포함하여 구성된다.
한편, 본 발명은 상기 음식물쓰레기처리시스템에 의해 재배된 버섯을 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물쓰레기처리시스템에 의해 제조된 기능성 첨가제를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물쓰레기처리시스템에 의해 제조된 상기 기능성 첨가제를 혼합하여 제조한 기능성 바이오 사료와 유기질 비료를 제공한다.
본 발명은 또한 상기 음식물쓰레기처리시스템에 의해 제조된 퇴비를 제공한다.
본 발명은 수분과 염분이 많은 음식물쓰레기의 특성을 이용하여 2차 환경오염을 유발하지 않고 생태계의 자연적 순환을 유지한 환경 친화적인 처리를 하기 위하여 자연계에서 유기물을 분해하여 자연을 보전시키는 버섯균을 이용하는 것을 특징으로 한다.
버섯은 곰팡이에 속하지만 다른 균류와는 달리 자실체를 가져 고등균류라고 하며, 버섯은 유기물인 음식물 쓰레기를 배지로 이용하여 다른 산물을 만들어 낸다. 또한 버섯은 자랄 때 70%의 수분이 필요하며 이는 한국 및 중국 음식물쓰레기의 특징인 수분을 활용하고 있어 침출수에 의한 2차 환경오염을 막을 수 있다.
다음은 염분인데 일반적으로 버섯은 염분이 있는 배지에서 잘 자라지 못하므로 내염성 균주의 선발이 요구된다. 일반적으로 새로운 균주의 선발은 자연 중에서 우연히 선발되기도 하지만 인위적으로 단포자 교배, 돌연변이 유도, 원형질 융합,유전자 재조합, 등의 기술이 이용된다. 그러나 단포자 교배로 버섯을 육종하는데 있어서 문제점은 동일계통 내에서의 불화합성, 원연종간의 불가능한 잡종화라고 할 수 있다. 이들 단점을 보완한 것이 원형질체 융합이며 원형질체 융합은 주로 영양요구주가 이용되어지는데 서로 융합되면 상보성에 의해 최소배지에서 생육하지 못하던 영양요구 주들이 생육하게 된다. 영양요구 주는 대사과정에 있어서 특정한 염기서열에 효소활성결함이 생겨 생장이 불가능하여진 것을 융합이 되어 세포 내에 핵의 공존이나 염색체내의 DNA 삽입에 의해 효소생성결함이 회복된다. 원형질체 융합주의 선발은 이러한 최소배지에서의 생장으로 이루어지는데 융합에 사용되는 양친주의 균업 형태의 비교로 보다 뚜렷하게 구분할 수 있다. 원형질체 융합에 의해 불화합성을 극복하여 체세포잡종을 얻었다하더라도 버섯 자실체를 유도할 수 없는 경우가 있다. 따라서 자실체 형성에 관해서는 보다 많은 연구가 계속되어야 할 분야이며 원형질체 융합에 의한 원연간 체세포잡종의 육종에 있어서 극복해야할 또 하나의 문제점이 되었다. 유전자 재조합은 최근 유전자 조작 식품(GMO)에 대한 사회적 문제가 있으므로, 본 발명에서는 돌연변이 및 단포자 교배 방법을 이용하여 내염성 균주를 제조하고, 이를Pleurotus ostreatusDH-1012라 명명하였으며, 2001년 1월 29일자로 한국 생명공학 연구소(Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology: KRIBB)에 KCTC 0938BP의 수탁번호로 기탁하였다.
본 발명은 또한 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명의 음식물쓰레기 처리 방법은 도 1에 예시되어 있으며 크게 3가지 공정으로 구성되어 있고 이를 구현하기 위한 시스템이 제공된다.
첫 번째 공정은 버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 공정으로서, 음식물쓰레기를 반입하여 금속성 이물질을 분리하고 파쇄하여 버섯배지 조성을 위한 배합기로 이송하고,
두 번째 공정은 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종하여 배양시켜서 버섯을 재배하는 버섯재배 공정으로서, 상기 배합기로 이송된 파쇄된 음식물 쓰레기를 마른 섬유소원과 배합하여 수분을 조절한 후 재배용기에 넣고 마개를 막은 후 살균하고 냉각하여 내염성 버섯균주, 예를 들어 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 접종하여 배양한 후 버섯을 재배하여 수확한 후, 버섯재배용기를 버섯재배용기 분리기로 이송하며,
세 번째 공정은 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 배지로 기능성 첨가제를 제조하는 공정으로서, 상기 버섯재배용기 분리기로 이송된 버섯재배용기로부터 남은 배지를 분리하여, 건조하고 이물질을 분리하여 분쇄해서 포장하여 버섯균사체가 함유된 기능성 첨가제를 제조하는 것이다.
본 발명은 또한 버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 시스템, 상기 배지에 내염성 균주를 접종하여 배양시켜 버섯을 재배하는 버섯재배시스템, 및 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 배지로 기능성 첨가제를 제조하는 기능성 첨가제 제조시스템을 포함하는 음식물쓰레기처리시스템을 제공한다.
먼저, 버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 시스템의 일 예로, 도 3에 도시된 바와 같은 음식물쓰레기 전처리 시스템이 개시된다.
상기 시스템은 음식물쓰레기 반입 탱크(10)로 반입된 다량의 수분과 염분을 함유하고 있는 음식물쓰레기를 컨베이어(11)로 이송하는 과정에서 회전 컨베이어에 부착된 금속성 이물질 분리기(12)를 이용하여 금속성 이물질을 분리하고, 금속성 이물질이 분리된 음식물쓰레기가 장착된 파쇄기(13)에 의해 일정한 크기로 파쇄된다. 음식물쓰레기 전처리 시스템에서 발생하는 악취를 제거하기 위하여 음식물쓰레기 전처리 시스템을 밀폐식으로 설계하고 악취가스를 탈취 미생물과 담체를 통과시켜 악취를 제거하는 다단계식 바이오 탈취시스템(14)이 사용된다. 상기 음식물 쓰레기 전처리 시스템은 본 출원인이 출원한 출원번호 제 2000-0070166호에서 상술된 시스템이 사용될 수 있습니다.
또한 상기 음식물쓰레기 전처리시스템은 본 출원인이 2000년 11월 24일자로 출원한 출원 번호 제 2000-70164호, 제 2000-70165호, 및 제 2000-70166호에 상술된 시스템이 사용될 수 있다.
한편, 상기 배지에 내염성 균주를 접종하여 배양시켜 버섯을 재배하는 버섯재배시스템은, 상기 파쇄되고 분리된 음식물쓰레기의 수분함량을 조절하여 배지를 조성하는 하나 이상의 배지 조성수단, 상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하기 위한 하나 이상의 배지 삽입수단, 상기 재배용기에 삽입된 배지를 살균하기 위한 하나 이상의 살균수단, 상기 살균된 배지를 냉각시키고, 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종하기 위한 하나 이상의 균주 접종 수단, 상기 접종된 내염성 버섯균주를 배양하는 균사배양수단, 및 상기 배양된 균사로 버섯을 재배하는 버섯재배수단을 포함하여 구성되는데,
상기 배지 조성수단은 상기 음식물 전처리 시스템에 의해 처리된 음식물쓰레기가 이송되는 이송수단 및 상기 이송수단에 의해 이송되는 음식물쓰레기에 마른 섬유소원을 혼합하여 수분을 조절하는 배합기를 포함하고,
상기 배지 삽입수단은 상기 배지 조성수단에 의해 조성된 배지를 이송하는 수단, 상기 이송된 배지를 삽입하기 위한 재배용기를 공급하는 공급수단 및 상기 공급된 재배용기에 이송된 배지를 삽입하는 삽입기를 포함하며,
상기 배지 살균수단은 상기 배지가 삽입된 재배용기를 이송하는 이송수단 및 상기 이송수단에 의해 이송된 재배용기를 살균하기 위한 살균기를 포함하고,
상기 균주접종수단은 상기 살균된 배지가 삽입된 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송수단에 의해 이송된 배지가 삽입된 재배용기를 냉각시키고, 무균상태를 유지하는 수단, 및 상기 냉각된 배지에 내염성 버섯균주를 일정량 접종하는 접종기를 포함하며,
상기 배양수단(20)은, 상기 균주가 접종된 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기 내의 배지에 접종된 내염성 버섯균주의 최적 배양조건을 조성하기 위한 냉난방기, 가습기, 조명 및 공조기를 포함하고,
상기 버섯재배수단(21)은 상기 배양된 균사를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기 내의 배양된 내염성 버섯균주의 최적 재배조건을 조성하기 위한 냉난방기, 가습기, 조명 및 공조기를 포함한다.
이하에서, 버섯재배공정 및 버섯재배시스템을 보다 상세하게 살펴본다.
우선, 이송 수단에 의해 이송된 파쇄된 음식물쓰레기에 마른 톱밥, 폐면, 볏짚 등의 마른 섬유소원을 배합기로 혼합하여 음식물쓰레기의 수분을 50 - 70%로 조절하여 버섯재배에 적합한 배지를 조성한다.
다음으로, 상기 조성된 배지를 이송 수단에 의해 자동입병기로 이송하고, 재배용기공급수단에 의해 16 - 36개 정도의 플라스틱 병재배용기를 넣은 일정 크기의 프라스틱 용기가 자동 입병기에 제공되면, 상기 자동 입병기에 의해 자동으로 혼합된 배지를 상기 병재배용기에 넣어 자동 병마개닫기로 마개를 자동으로 닫고,
상기 플라스틱용기내의 병재배용기에 넣은 배지가 이송수단에 의해 보일러를 갖춘 살균기로 이송되면, 0.0 - 1.0 kgf/cm2 압력의 60 - 121℃ 수증기로 1 - 5시간 살균하여 음식물쓰레기를 이용한 버섯재배 배지에 있는 모든 미생물을 살균하며,
상기 살균된 배지가 이송수단에 의해 균주접종수단으로 이송되면, 무균실에서 20 -25℃의 상온으로 냉각시키고, 자동 접종기에 의해 상기 병재배용기의 배지에 내염성 버섯균주 예를 들어 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 자동으로 접종하고,
상기 내염성 버섯균주가 접종된 재배용기가 이송수단에 의해 균주배양수단으로 이송되면, 냉난방기와 가습기, 조명 및 공조 시스템을 구비한 배양수단을 통해 20 - 25℃로 온도를 유지하고, 적절한 습도 및 환기를 조절함으로써 버섯균사의 최적 배양 환경에서 약 15 - 30일간 배양하며,
상기 배양된 균사를 포함한 재배용기가 이송수단에 의해 버섯재배수단으로 이송되면, 냉난방기, 가습기, 조명 및 공조기를 갖춘 재배수단을 통해 8 -18℃로온도를 유지하고, 환기 및 조도를 조절함으로써 최적 버섯생육환경에서 약 10일간 버섯을 재배하여 수확한다.
또한, 상기 기능성 첨가제 제조시스템은 버섯이 수확된 후 재배용기와 배지를 분리하는 배지분리수단, 상기 분리된 배지를 일정크기로 파쇄하는 파쇄 수단, 상기 파쇄된 배지로부터 이물질을 분리하는 이물질 분리수단, 상기 이물질 분리된 배지를 건조하는 건조수단, 및 상기 건조된 기능성 첨가제를 포장하는 포장수단을 포함하여 구성되는데,
상기 배지분리수단은 재배된 버섯이 수확되어 배지만 남은 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기로부터 배지를 분리하는 분리기 및 상기 분리된 배지를 저장하는 저장조를 포함하고,
상기 건조수단은 상기 분리된 배지를 반입호퍼로 이송하는 이송수단, 상기 이송된 배지를 일정량씩 건조기로 투입하는 투입수단, 보일러로부터의 수증기를 이용한 간접 건조 또는 열풍기를 이용한 직접건조수단을 포함하여 구성되며,
상기 이물질 분리수단은 상기 건조된 배지를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 배지로부터 이물질을 분리하기 위한 분리수단 및 분리된 이물질 배출수단을 포함하여 구성되고,
상기 포장수단은 상기 파쇄수단에 의해 일정 크기로 파쇄된 기능성 첨가제를 이송하는 이송수단, 상기 이송수단에 의해 이송된 기능성 첨가제를 저장하는 저장수단, 상기 저장된 기능성 첨가제를 포장하기 위한 포장용기 제공수단, 상기 포장용기 제공수단에 의해 제공된 포장용기에 저장수단으로부터 이송된 기능성 첨가제를 일정량씩 포장하는 포장장치를 포함한다.
여기서, 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 배지로 기능성 첨가제를 제조하는 시스템을 도 4에 따라 보다 구체적으로 살펴본다.
먼저, 이송된 버섯을 수확하고 남은 버섯균사체가 함유된 배지를 포함한 재배용기를 자동 탈병기(도면에 도시되지 않음)로 탈병하여 저장조(30)에 저장하고,
상기 탈병되어 저장된 버섯배지 일정량을 이송수단(31)에 의해 파쇄기(35)에 투입하여 소정의 균일한 크기로 파쇄하고 이 파쇄된 배지를 이송수단(31)으로 이송하여 비닐, 플라스틱 및 비철금속 등의 이물질과 크기가 큰 이물질을 분리하기 위해, 이물질 분리기 예를 들어 진동하는 체와 같은 이물질 분리장치(34)로 분리하고, 건조기(32)에 투입하여 수증기를 이용한 간접가열 또는 열풍기를 이용한 직접가열 방식으로 투입된 일정량의 버섯배지를 10 - 15%의 수분 함량으로 건조하여 버섯균사체가 함유된 기능성 첨가제가 제조되고,
상기 제조된 기능성 첨가제는 이송수단(31)에 의해 저장조(36)로 이송된 후, 포장용기 공급수단 및 포장장치(미도시)에 의해 포장되어 출하된다.
여기서, 이송수단은 수평 벨트 컨베이어이고, 그 수평 벨트 컨베이어는 탄력적인 소재로 만들어져 그것이 이송하는 물질의 무게에 의해 인장되는 한편 그 양 측단은 형상고정 가이드에 의해 일정 높이에서 유지되는 것이며, 이송모터의 동력으로 작동되는 회동축 및 그 회동축에 고정된 나선형날개부재를 구비하는 스크루 콘베이어이다.
본 발명은 또한 상기 음식물쓰레기처리시스템을 자동으로 감독 및 제어하기위한 디지털 중앙제어시스템을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템을 제공하는데,
여기서, 상기 디지털 중앙제어시스템은, 각종 제어 데이터의 입출력, 송수신을 통해 상기 음식물쓰레기전처리시스템, 버섯재배시스템, 기능성 첨가제 제조 시스템 및 퇴비 제조 시스템, 상기 시스템들에 의해 처리되는 공정 및 상기 시스템들에 의해 생산되는 산물을 관리하기 위한 중앙 제어반; 상기 시스템들에 설치되어 상기 중앙 제어반에 의해 제어되는 제어판; 상기 시스템들의 각 구성부분에 설치되어 상기 제어판에 의해 제어되는 각종 센서; 및 상기 중앙 제어반과 상기 제어판사이의 데이터 송수신을 행하는 통신 인터페이스수단을 포함하여 구성된다.
도 5에 따라 상기 자동제어시스템의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 음식물쓰레기 전처리시스템(1), 버섯재배시스템(2) 및 기능성 첨가제 및 퇴비 제조시스템(3), 및 중앙제어시스템(4)으로 구성되어 있으며, 각 시스템의 자동제어는 중앙 제어반(5)에 의해서 구현된다.
먼저 상기 음식물쓰레기 전처리시스템(1)을 자동으로 가동하는 제어판은 음식물쓰레기 전처리 공정실에 설치되어 있어서 음식물의 반입 톤수, 음식물쓰레기의 수분함량, 음식물쓰레기 반입 탱크 스크루 작동, 금속성 이물질 분리기 가동, 음식물쓰레기를 파쇄기 반입구로 이송하는 컨베이어 작동, 파쇄기 작동, 파쇄기 방출구에서 배합기로 음식물쓰레기 이송컨베이어 작동을 on/off 스위치로 현장에서 제어한다.
이중 음식물쓰레기 반입톤수, 수분량, 공정실 내외부 온도 등은 센서를 통하여 감지되며 감지된 신호는 local processor에서 A/D 변환하여 PC processor에 의하여 신호처리하고 Ethernet(41) 통신을 통하여 중앙 제어반(5)에 입력된다. 자동 바이오 탈취시스템의 제어는 중앙 제어반(5)으로 연결되어 제어된다.
버섯재배 공정시스템의 배합기, 입병기, 병마개닫기, 보일러, 살균기, 접종기, 탈병기 등의 작동은 각각의 기기에 부착된 작동 on/off 스위치에 의하여 작동되며, 이 중 살균기의 증기 온도, 압력 및 작동시간은 sensor를 통하여 감지되고 local processor에서 A/D 변환하여 PC processor에 의하여 신호처리하여 Ethernet(41) 통신을 통하여 중앙 제어반(5)에 입력된다.
배양실과 생육실에는 온도, 습도, 조도 및 환기상태인 CO2 농도를 감지하는 센서 다발이 각각의 배양실과 생육실 안의 여러 곳에 설치되어 있으며, 이 들 센서는 각각 냉온방기, 가습기, 조명 및 공조시스템에 연결되어 있어서 자동으로 시스템을 제어하여 배양실과 생육실 내에 균일한 온도, 습도, 조도 및 환기를 유지하여 품질 좋고 수확량이 높은 버섯을 재배하게 한다.
상기 기능성 첨가제 제조 시스템(3)은 버섯재배 후 남은 배지 반입톤수가 수동으로 입력되고 입력된 배지는 분쇄기로 균일한 크기로 분쇄되어 그 속에 섞여 있을 수 있는 비닐, 비철금속 및 플라스틱 등의 이물질을 진동하는 체와 같은 분리장치로 분리한다. 이물질이 분리된 배지의 수분함량이 센서에 의하여 입력되면 최종 기능성 첨가제의 수분 함량에 따라 건조기(32)에서 시간당 투입량이 제어되어 일정한 시간이 지나면 건조되어 나온다.
기능성 첨가제 제조 시스템의 모든 작동은 시스템에 장착되어 있는 on/off스위치에 의하여 작동되나, 사료원 반입톤수, 수분함량, 시간당 투입량 및 사료 생산량 등은 센서로 감지하여 local processor에서 A/D 변환하고 PC Processor에서 신호처리하여 Ethernet(41) 통신을 통하여 중앙 제어반(5)에 입력된다.
버섯의 공정관리를 하기 위하여 각각의 버섯 재배병용기 이송바구니 에는 바구니 고유번호를 입력시킨 바코드가 부착되어 있어서 각각의 바구니는 버섯재배 공정과정이 추적될 수 있으며 이는 배양수단(20)의 입구와 재배수단(21)의 입출구에 설치되어 있는 바코드 판독기(17, 22, 23)에 의하여 입력되어 버섯 재배 상황 및 출하의 자동관리에 활용된다.
상기의 디지털 자동제어시스템을 구현하기 위하여 모든 센서에서 감지되는 신호는 local processor에서 신호를 A/D 변환하여 PC processor(42)에서 신호를 처리하고 Ethernet(41) 통신을 통하여 중앙 제어반(5)에 입력된다.
중앙 제어반(5)은 도 5에서 도시된 대로 센서로부터의 입력을 받아 신호를 분석 및 처리하여 시스템을 자동제어하고 자동제어 출력은 Ethernet (41)통신을 통하여 중앙 제어반(5)에서 작동기(actuator)를 통하여 제어된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 제어반(5)의 입력은 키보드(50), 터치스크린(52) 이나 마우스(51)등으로 제어할 수 있으며 주요 기능은, 시스템 자동제어, 비상시 또는 이상 운전 시에 신호가 설정 제한치를 초과할 경우 경보음 및 경보 등을 통한 감시, 경보 시 또는 비상시에 운전원 및 Plant 소장 호출, Internet을 통한 Plant 상태의 Web 원격감시, PC를 활용하여 제어 변수를 디지털과 graph에 의하여 화면에 Display 하는 기능을 갖고 있다.
이와 같은 중앙 제어반에 의한 시스템 자동제어는 음식물쓰레기 처리의 대량화, 버섯 및 기능성 첨가제의 질 및 생산량을 향상시킬 수 있다.
(실시예)
이하에서는 본 발명의 고유한 특성 및 수행하는 방법을 더 잘 기술하기 위해, 실시예가 하기에서 기술된다. 그러나, 본 발명이 실시예의 상세한 기술에 의해 제한되는 것으로 고려되어서는 안 된다.
실시예1
내염성 균주 Pleurotus ostreatus DH-1012의 육성방법
먼저 국내외에서 수집한 느타리 속(Pleurotus)의 26 품종의 생장 조건(배양 최적온도, 습도, 생육 최적온도, 습도, 등)을 1번부터 26번까지 번호를 주어 시험하여 각각의 최적 생장조건을 확인하였다. 먼저 균사생장 온도는 PDA배지에서 일반적으로 느타리버섯 속(Pleurotus)의 생장온도 범위인 10℃부터 35℃까지 5℃의 편차를 두고 가장 잘 자라는 온도 영역에서 다시 1℃의 편차를 두고 시험하여 최적의 균사생장 온도를 시험하였고, 생육 최적온도와 습도는 실제 재배를 같은 방법으로 실시하여 시험하였다. 그 후에 내염성을 시험하기 위하여 PDA배지에 소금의 농도를 0%에서 3%까지 0.5%씩 달리하여 균사를 배양하고 소금의 농도가 높아져 가도 균사의 생장에 많은 영향을 미치지 않는 균주로서 12번의Pleurotus ostreatus를 선발하여Pleurotus ostreatus-12라고 하였다.
무균 상태에서 상기Pleurotus ostreatus-12의 일반적인 단포자 분리법에 의해 단포자를 분리하여 76개의 strain을 얻어 1번부터 76번까지 번호를 주어 구분하고, 자외선을 조사(照射)하여 돌연변이를 유도하여 임성을 가진 영양요구 균주로 38번의 균주를 선발하여 이를Pleurotus ostreatus-38라고 하였다.
한편, 국내 장려품종이며 버섯의 품질이 비교적 우수한 느타리버섯Pleurotus ostreatus농기 2-1에서 단포자를 분리하여 82개의 strain을 얻어 1번부터 82번까지 번호를 주어 구분하고, 자외선을 조사(照射)하고 돌연변이를 유도하여 임성을 가진 영양요구 균주로서 16번의 균주를 선발하여 이를Pleurotus ostreatus-16라고 하였다.
느타리버섯 속은 4극성 자웅이주성으로 담자기의 포자는 4개이고, 불화합성인자가 2개 있으며, 포자에는 1개의 핵이 있고, 꺾쇠 연결체가 있다. 따라서 느타리버섯 속은 4개의 교배형을 갖으며, 두 영양 요구주는 교배에 의한 2핵화로 상보성을 갖게된다. 이와 같은 성질을 이용하여 선발된Pleurotus ostreatus-38과Pleurotus ostreatus-16을 단포자 교배를 실시하여 품질이 우수하고 내염성을 나타내는 체세포 잡종인 내염성 느타리버섯 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 제조하였다.
실시예2
Pleurotus ostreatus DH-1012의 생리적, 형태적, 배양적 특성
이렇게 육성된Pleurotus ostreatusDH-1012의 배양 및 자실체 형성에 대한 특성을 조사하기 위하여 먼저의 방법대로 균사생장 온도는 PDA배지에서 일반적으로느타리버섯 속(Pleurotus)의 생장온도 범위인 10℃부터 35℃까지 5℃의 편차를 두고 가장 잘 자라는 온도 영역에서 다시 1℃의 편차를 두고 시험하여 최적의 균사생장 온도를 시험하였고, 생육 최적온도와 습도는 실제 재배를 같은 방법으로 실시하여 시험하였다. 이렇게 하여 조사된 가장 중요한 특성인 내염성을 우리나라 농가에서 품질이 좋아 최근 많이 재배하고 있는 농촌진흥청 장려품종인Pleurotus ostreatus흑평과 비교하면 도 2에서 보듯Pleurotus ostreatus흑평은 소금이 있는 곳에서 잘 자라지 못하는데 반하여Pleurotus ostreatusDH-1012는 소금의 농도가 2%인 우리나라 음식물쓰레기에서 잘 자라며, 최고 3%의 소금농도에서도 재배가 가능할 정도로 내염성이 뛰어나다.
또한Pleurotus ostreatusDH-1012의 배지 및 재배 형태는 통상의 식용버섯 재배시 이용되는 볏짚, 톱밥, 솜을 배지로 한 균상재배, 상자재배, 병재배 등과 같이 재배시험을 한 결과 균상재배, 상자재배, 병재배, 모든 재배가 가능하였으나 음식물쓰레기를 배지로 한 병재배가 적합하다.
일상의 식용버섯 재배와 같이 병재배로 재배한Pleurotus ostreatusDH-1012의 버섯 형태를 살펴보면, 갓은 회갈색의 반우산형이며, 발생은 다발로 발생하는 다발형이고, 갓이 작고, 대가 굵어 품질이 양호하다. 수량은 850cc 재배병에서 약 120g정도로서 수확량이 많으며, 버섯 한 송이의 무게인 개체중은 약 15g이다. 환기는 많이 요구되나, 균사 활력은 매우 좋으며, 균사 생장 적온은 20-23℃로서 약간 저온이며, 버섯 생육 온도는 8-18℃이나 적온은 8-12℃로서 저온성이다. 초발이 소요일수는 약 45일이다. 이렇게 육성된Pleurotus ostreatusDH-1012의 배양 및 자실체 형성에 대한 특성을 약 3년 간(1996-1998) 20회 이상의 반복 재배하였으나 그 유전적 특성에 변화가 없었으며, 현재에도 계속 재배를 하고 있다.
여기서 이 균주를 우리나라 농가에서 품질이 좋아 최근 많이 재배하고 있는 농촌진흥청 장려품종인Pleurotus ostreatus흑평과 특성을 비교하면 표1과 같다.
육성된Pleurotus ostreatusDH-1012의 배양 및 자실체 형성에 대한 특성
계통 균사생장온도 생육온도 습도 갓 모양 색 환기정도 품질 수량(g/850cc병) 내염성
DH-1012 22-25℃ 8-15℃ 95% 중간형 연회색 보통 보통 120g 양호
흑평 25-30℃ 10-16℃ 90% 중간형 흑갈색 많음 양호 80g 불량
실시예 3
느타리버섯의 영양 분석
아래의 표 2는 기존의 쌀겨 20%와 톱밥 80% 배지 (cellulose compost)에서 자란 느타리버섯의 성분과 본 출원의 음식물쓰레기 67%와 톱밥 33%의 배지 (food waste compost)에서 자란 느타리버섯의 성분을 비교한 것이다. 음식물쓰레기와 톱밥배지에서 자란 느타리버섯이 기본 영양분은 비슷하나 비타민 A와 C 등의 비타민과 에르고스테롤 및 리놀산 등 항암 및 면역성 기능성 물질이 풍부하게 포함된 것을 보여준다.
성분 종래의 배지 음식물 쓰레기 배지
수분(%) 84.8 84.4
재(%) 1.0 1.8
천연 지방(%) 0.1 0.1
천연 단백질(%) 4.4 4.1
비타민 B1(mg/100g) 4.6 1.3
비타민 B2(mg/100g) 0.7 0.6
비타민 A(IU/100g) - 4522.4
비타민 C(mg/100g) - 3.0
소금(%) 0.02 0.03
탄수화물(%) 3.3 3.9
칼로리(Kcal) 31.7 32.9
철(mg/100g) 2.50 0.96
인(mg/100g) 92.9 141.4
에르고스테롤(IU) 675.5 989.1
나트륨(mg/100g) 8.16 29.9
리놀산(mg/100g) 107.89 128.98
니아신(mg/100g) 1.6 1.5
식용 섬유질(%) 6.4 5.7
칼륨(mg/100g) 263.5 386.9
실시예 4
기능성 바이오 사료와 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제의 화학성분 분석
아래의 표 3은 음식물쓰레기 67%와 톱밥 33%를 혼합하여 만든 느타리버섯 배지를 느타리버섯을 재배한 후 폐배지를 13%의 수분으로 건조하여 제조한 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제의 화학성분을 분석한 것이다. 표 3의 성분 분석에서 알 수 있듯이 다량의 비타민 A와 D, 베타글루칸, 에르고스테르, 리놀산 등 항암 및 면역성 기능성 물질이 풍부하게 포함되어 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료의 첨가물로서 유용한 것을 알 수 있다.
성분 기능성 첨가제 성분 기능성 첨가제
티로신(Tyrosine) 0.35 지방산 성분 미리스트산(Myristic acid C14:0) 0.51
페닐알라닌(Phenylalanine) 0.35 펜타데카노인산(Pentadecanoic acid C15:0) 0.43
파미틱 산(Palmitic acid C16:0) 20.10 아라키딘 산(Arachidic acid C20:0) 0.61
파미톨린 산(Palmitoleic acid C16:1) 0.70 아이코사트리에노인산(Eicosatrienoic acid C20:3n6) 0.50
마가린 산(Magaric acid C17:0) 0.69 아라키도닌산(Arachidonic acid C20:4n3) 0.82
스테아린산(Stearic acid C18:0) 18.07 EPA C20:5n3 1.22
올린산(Oleic acid C18:1) 16.92 보헤닌산(Behenic acid C22:0) 0.80
로놀린산(Lonoleic acid C18:2n6) 15.26 도코사테트라에노인산(Docosatetraenoic acid C22:4n6) 2.34
리놀린산(Linolenic acid C18:3n3) 0.60 DPA C22:5n3 0.59
노나데카노인산(Nonadecanoic acid C19:0) 0.63 기타 19.21
성분 바이오 사료 성분 바이오 사료
수분(%) 13.00 ADF(%) 49.26
천연 단백질(%) 8.50 NDF(%) 65.57
천연 지방(%) 1.20 리그닌(%) 8.34
천연 섬유질(%) 42.19 실리카(%) 0.85
재(%) 8.90 NaCl(%) 1.49
Ca(%) 2.37 β-글루칸(%) 3.92
P(%) 0.37 글루코스(%) 0.23
K(%) 0.43 수크로스 Not Detected
Mg(%) 0.11 갈락토스 Not Detected
Na(%) 0.67 만노스 Not Detected
Zn(ppm) 33.48 자일로스 Not Detected
Fe(%) 0.13 아라비노스 Not Detected
Mn(ppm) 27.48 에르고스테롤(ppm) 323.08
Cu(ppm) 4.05 비타민 A(IU/kg) 103.71
Co(ppm) 0.51 비타민 B1 Not Detected
S(%) 0.11 비타민 B2(ppm) 37.98
Al(%) 0.16 비타민 C Not Detected
Si(%) 0.40 비타민 D(IU/kg) 53,772.90
Pb(ppm) 4.98 비타민 E Not Detected
Cd 불 검출 아플라톡신(Aflatoxin) Not Detected
As(ppm) 0.08 아미노 산 성분Aspartic Acid 0.56
Hg 불 검출 트레오닌(Threonine) 0.29
Cr(ppm) 1.84 세린(Serine) 0.29
F 불 검출 글루탐산(Glutamic Acid) 0.77
프롤린(Proline) 0.27 히스티딘(Histidine) 0.29
글리신(Glycine) 0.32 리신(Lysine) 0.24
알라닌(Alanine) 0.40 아르기닌(Arginine) 0.27
발린(Valine) 0.32 시스틴(Cystine) 0.13
이소류신(Isoleucine) 0.29 메티오닌(Methionine) 0.08
류신(Leucine) 0.43 트립토판(Tryptophan) 0.03
실시예 5
기능성 바이오 사료와 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제의 물리화학적 성질 분석
본 출원은 음식물쓰레기 67%와 톱밥 33%를 혼합하여 만든 배지로 느타리버섯을 재배하고 난 폐배지를 13% 수분으로 건조하여 기능성 유기질 비료 원료 및 첨가제로 사용하는 것으로 유기질 비료 원료의 물리 화학적 성질 분석표에서 보여주듯이 유기질 비료에 필요한 N, P, K, organic matter 및 pH, Electric conductivity 등의 물리 화학적 성질을 고루 갖추고 있으며 버섯재배 폐배지의 항암 및 면역성 기능성 물질이 많이 포함되어 좋은 기능성 유기질 비료가 된다.
성분 단위 결과 특이점
수분 % 13.0
총 질소 함량 % 0.87
유기 물질 % 62.83 건조물 기초
전기 전도성 ms/cm 2.38
양이온 교환능 meq/100g 5.70 건조물 기초
암모니아-질소 ppm 133.54
질산염-질소 -
사용가능 산화인(P2O5) ppm 496.87
밀도 g/l 377.79
밀도 g/l 217.14 건조물 기초
수분 함유능 % 381.72
CN 비율 48.09
입자 밀도 0.2343
pH(1:5) 6.76
교환가능 Ca meq/100g 12.32
K meq/100g 12.48
Mg meq/100g 7.56
Na meq/100g 31.14
Cu ppm 6.69
Pb ppm 2.18
Cr ppm 8.19
Hg -
As ppm 0.05
Cd ppm 0.65
NaCl % 0.41
실시예 6
본 발명의 기능성 유기질 비료 첨가제에 대한 정부 기준과의 비교
본 출원의 기능성 유기질 비료 원료의 적합성을 확인하기 농수산부 유기질 비료 원료의 중금속 위해성 허용기준 및 환경부 부숙토 가등급 고시기준과 본 출원의 기능성 유기질 비료 원료의 분석자료를 비교한 결과 국가 유기질 비료 원료 및 부숙토 규제기준을 만족함을 보여준다. 위 표는 건조한 폐배지의 기능성 바이오 사료 성분분석 자료와 유기질 비료 이화학성 분석 자료를 종합하여 보수적인 값을 이용한 자료로 염분의 경우 염도 1% 기준보다 바이오 사료 염도가 1.49%로 크나 본 기능성 첨가제는 타 유기질 비료 원료와 혼합하여 유기질 비료 및 퇴비로 사용하게 되므로 염도를 1% 이하로 맞추어 사용할 수 있으며, 타 유기질 비료 원료와 음식물쓰레기 버섯재배 폐배지의 혼합비율이 50% 이하로 혼합하여 염도가 1%이하로 되도록 혼합하는 것이 바람직하다.
항목 농림수산부 환경부 기능성 첨가제(유기질 비료)
Cu < 500mg/kg < 500mg/kg 6.69 mg/kg
Pb < 150mg/kg < 150mg/kg 4.98 mg/kg
Cr < 300mg/kg < 300mg/kg 8.19 mg/kg
Hg < 2mg/kg < 2mg/kg Not Detected
As < 50mg/kg < 50mg/kg 0.08 mg/kg
Cd < 5mg/kg < 5mg/kg 0.65 mg/kg
NaCl < 1% < 1% 1.49%
CN 비율* < 50 48.09
유기 물질 > 25% 62.83%
* CN 비율 : Carbon/Nitrogen Ratio
본 발명의 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012는 내염성을 가지면서도 버섯의 품질이 양호하다.
또한, 상기 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 포함한 내염성 버섯균주를 이용하면 수분과 염분이 많아 이들을 처리하는데 많은 문제점이 있는 음식물 쓰레기를 2차 환경오염을 유발하지 않고 생태계의 자연적 순환을 유지한 환경 친화적인 처리가 가능하다.
아울러, 본 발명이 제공하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기 처리방법 및 전처리시스템은 음식물쓰레기를 저 비용인 동시에 환경 친화적으로 처리한다는 일차적인 효과뿐만 아니라, 특히, 버섯을 수확할 수 있고 버섯재배가 끝난 배지는 버섯 균사가 혼합물의 각종 화합물과 이쑤시개, 나무 젓가락 같은 이물질을 잘 분해시켜 놓았을 뿐만 아니라 버섯 균이 혼합물에 만연하여 각종 유기물 및 무기물이 풍부하고 소화 흡수율이 높은 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 첨가제 및 퇴비가 되기 때문에, 버섯 재배로 인한 경제적 효과뿐만 아니라 버섯재배 후 남은 배지의 사료화로 인한 높은 경제적 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 또한 대량의 음식물쓰레기를 처리할 수 있는 자동화 설비와 자동감독 및 제어시스템을 갖추고 있고 버섯의 배양과 생육 및 사료제조 등에 자동제어 설계개념을 도입함으로써 버섯 및 사료의 품질과 생산량을 향상시켜 고수익성의 경제성이 있는 음식물쓰레기 자원화에 기여한다.

Claims (49)

  1. 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012(기탁번호 KCTC 0938BP).
  2. 배지에서 소금의 농도를 달리하여 다수의 균사를 배양하고 소금의 농도가 높아진 경우에도 균사의 생장에 영향이 덜 미친 균사를 선발하는 제 1단계;
    상기 선발된 균사의 단포자를 무균상태에서 분리하여 다수의 스트레인(strain)을 얻은 후 자외선을 조사(照射)하여 돌연변이를 유도하는 제 2단계;
    상기 돌연변이가 유도된 스트레인에서 임성을 가진 영양요구 균주를 선발하는 제 3단계;
    품질이 우수한 느타리버섯 품종 중에서 하나를 선발하여 단포자를 분리하고 다수의 스트레인(strain)을 얻은 후, 자외선을 조사(照射)하여 돌연변이를 유도하는 제 4단계;
    상기 돌연변이가 유도된 스트레인에서 임성을 가진 영양 요구 균주를 선발하는 제 5단계; 및
    상기 제 3단계에서 선발된 균주와 제 5단계에서 선발된 균주의 단포자 교배를 실시하여 체세포 잡종인 균주를 생산하는 제 6단계를 포함하는 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012의 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1단계에서 사용된 균주는Pleurotus ostreatus인 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012의 제조방법.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 제 4단계에서 사용된 균주는Pleurotus ostreatus농기 2-1인 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012의 제조방법.
  5. 제 2항 또는 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1단계는 PDA배지에서 소금의 농도를 0-3% 범위 내에서 0.5%씩 달리하여 균사를 배양하고 소금의 농도가 높아져도 생장에 영향을 덜 받는 균주를 선발하는 것인 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012의 제조방법.
  6. 음식물 쓰레기 처리방법에 있어서,
    버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 공정;
    상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종한 후 배양시켜 버섯을 재배하는 버섯재배 공정을 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 음식물 쓰레기처리방법은 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 폐배지로 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료에 첨가하기 위한 기능성 첨가제를 제조하는 공정을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물 쓰레기 처리방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 음식물 쓰레기처리방법은 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 폐배지로 퇴비를 제조하는 공정을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물 쓰레기 처리방법.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 내염성 버섯균주는 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012인 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리방법.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 음식물쓰레기 전처리 공정은,
    반입된 음식물쓰레기로부터 이물질을 분리하는 제 1단계;
    상기 금속성 이물질이 분리된 음식물쓰레기를 일정한 크기로 파쇄하는 제 2단계; 및
    상기 파쇄된 음식물쓰레기로부터 악취를 제거하는 제 3단계를 포함하는데, 상기 각 단계는 순차적으로 또는 동시에 진행될 수 있는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리방법.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 버섯재배공정은,
    상기 분리되고 파쇄된 음식물쓰레기의 수분함량을 조절하여 배지를 조성하는 제 1단계;
    상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하는 제 2단계;
    상기 재배용기에 삽입된 배지를 살균하는 제 3단계;
    상기 살균된 배지를 냉각시키고, 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종하는 제 4단계;
    상기 접종된 내염성 버섯균주를 배양하는 제 5단계; 및
    상기 배양된 버섯 균사를 재배하여 버섯을 수확하는 제 6단계를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리방법.
  12. 제 7항에 있어서, 상기 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료 첨가제 제조공정은,
    상기 버섯을 수확하고 남은 폐배지를 배지용기로부터 분리하는 제 1단계;
    상기 배지용기에서 분리된 폐배지를 일정크기로 분쇄하는 2단계;
    상기 분쇄된 폐배지에서 이물질을 분리하는 제 3단계; 및
    상기 이물질이 분리된 폐배지를 건조하여 버섯균사체가 함유된 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료 첨가제를 제조하는 제 4단계를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리방법.
  13. 제 8항에 있어서, 상기 퇴비 제조공정은,
    상기 버섯을 수확하고 남은 폐배지를 배지용기로부터 분리하는 제 1단계;
    상기 배지용기에서 분리된 폐배지를 일정크기로 분쇄하는 2단계;
    상기 분쇄된 폐배지로부터 이물질을 분리하는 제 3단계를 포함하는 내염성버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리방법.
  14. 제 6항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음식물쓰레기 전처리 공정은 반입된 음식물쓰레기로부터 금속성 이물질을 분리하고, 상기 금속성 이물질이 분리된 음식물쓰레기를 일정한 크기로 파쇄한 후, 악취를 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 버섯재배공정은 상기 이물질이 분리되고 파쇄된 음식물쓰레기의 수분함량이 50-70%가 되도록 마른 섬유소원을 혼합하여 배지를 조성하고, 상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하여, 60℃ - 121℃의 수증기를 1-5시간 공급하여 습열로 살균시킨 후, 상기 배지를 20-25℃로 냉각시켜서, 상기 배지에 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 일정량 접종한 후, 20-25℃하의 무균 배양실에서 15-30일간 배양시키고, 상기 배양된 균주를 8-18℃에서 재배하여 버섯을 수확하는 단계를 포함하며,
    상기 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료 첨가제 제조공정은 버섯을 수확한 후 재배용기로부터 남은 폐배지를 분리하여 상기 분리된 배지를 일정한 크기로 분쇄하고 분쇄된 폐배지에서 이물질을 분리하고, 상기 이물질이 분리된 배지의 수분을 10-15%가 되도록 건조한 후, 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료 첨가제를 제조하는 단계를 포함하는 내염성버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리방법.
  15. 제 6항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음식물쓰레기 전처리 공정은 반입된 음식물쓰레기로부터 금속성 이물질을 분리하고, 상기 금속성 이물질이 분리된 음식물쓰레기를 일정한 크기로 파쇄한 후, 악취를 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 버섯재배공정은 상기 이물질이 분리되고 파쇄된 음식물쓰레기의 수분함량이 50-70%가 되도록 마른 섬유소원을 혼합하여 배지를 조성하고, 상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하여, 60℃ - 121℃의 수증기를 1-5시간 공급하여 습열로 살균시킨 후, 상기 배지를 20-25℃로 냉각시켜서, 상기 배지에 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012를 일정량 접종한 후, 20-25℃하의 무균 배양실에서 15-30일간 배양시키고, 상기 배양된 균주를 8-18℃에서 재배하여 버섯을 수확하는 단계를 포함하며,
    상기 퇴비 제조공정은 버섯을 수확한 후 재배용기로부터 남은 폐배지를 분리하여 상기 분리된 배지를 일정한 크기로 분쇄한 후 이물질을 분리하는 단계를 포함하는 내염성버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리방법.
  16. 제 6항 내지 제 11항 중 어느 한 항의 방법에 의해 재배된 버섯.
  17. 제 6항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 기능성 첨가제.
  18. 제 17항의 기능성 첨가제를 섞어서 제조한 기능성 바이오 사료.
  19. 제 17항의 기능성 첨가제를 섞어서 제조한 기능성 유기질 비료.
  20. 제 6항 내지 제 13항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 퇴비.
  21. 음식물쓰레기처리시스템에 있어서,
    버섯 재배에 적합한 배지를 형성하는 음식물쓰레기 전처리 시스템; 및
    상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종하여 배양시켜 버섯을 재배하는 버섯재배시스템을 포함하는, 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 음식물 쓰레기처리시스템은 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 폐배지로 바이오 사료 및 유기질 비료를 위한 기능성 첨가제를 제조하는 기능성 첨가제 제조시스템을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  23. 제 21항에 있어서, 상기 음식물 쓰레기처리시스템은 상기 재배된 버섯을 수확하고 남은 폐배지로 퇴비를 제조하는 퇴비 제조시스템을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  24. 제 21항에 있어서, 상기 내염성 균주는 신 균주Pleurotus ostreatusDH-1012인 내염성버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  25. 제 21항에 있어서, 상기 음식물쓰레기 전처리 시스템은 음식물쓰레기가 인입되는 인입구와 처리된 음식물쓰레기가 배출되는 배출구를 구비하며, 상기 인입구와 배출구 사이에는 프레임에 고정되며 복수개의 치형 날을 구비하는 고정날 및 그 고정날과 소정 간격으로 설치되는 회전날을 구비하며, 상기 회전날이 회전되면서 음식물쓰레기를 소정 크기 이하로 파쇄하는 하나 이상의 파쇄수단과 음식물쓰레기로부터 유기질이 아닌 이물질을 제거하기 위한 하나 이상의 이물질 제거수단이 설치되는데, 상기 파쇄수단 및 이물질제거수단은 각각 밀폐부재에 의해 밀폐되고, 그 밀폐부재에 의해 밀폐된 공간내부는 악취가스 흡입관에 의하여 하나 이상의 위치에서 연통되어 구성되는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  26. 제 21항에 있어서, 상기 버섯재배시스템은,
    상기 파쇄되고 분리된 음식물쓰레기의 수분함량을 조절하여 배지를 조성하는 하나 이상의 배지 조성수단;
    상기 조성된 배지 일정량을 재배용기에 삽입하기 위한 하나 이상의 배지 삽입수단;
    상기 재배용기에 삽입된 배지를 살균하기 위한 하나 이상의 살균수단;
    상기 살균된 배지를 냉각시키고, 상기 배지에 내염성 버섯균주를 접종하기 위한 하나 이상의 균주 접종 수단;
    상기 접종된 내염성 버섯균주를 배양하는 균사배양수단; 및
    상기 배양된 균사로 버섯을 재배하는 버섯재배수단을 포함하여 구성되는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 버섯재배시스템의 배지 조성수단은 상기 음식물쓰레기 전처리시스템에 의해 처리된 음식물쓰레기가 이송되는 이송수단 및 상기 이송수단에 의해 이송되는 음식물쓰레기에 마른 섬유소원을 혼합하여 수분을 조절하는 배합기를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  28. 제 26항에 있어서, 상기 버섯재배시스템의 배지 삽입수단은 상기 배지 조성수단에 의해 조성된 배지를 이송하는 수단, 상기 이송된 배지를 삽입하기 위한 재배용기를 공급하는 공급수단 및 상기 공급된 재배용기에 이송된 배지를 삽입하는 삽입기 및 마개를 닫는 장치를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  29. 제 26항에 있어서, 상기 버섯재배시스템의 배지 살균수단은 상기 배지가 삽입된 재배용기를 이송하는 이송수단 및 상기 이송수단에 의해 이송된 재배용기를 살균하기 위한 살균기를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  30. 제 26항에 있어서, 상기 버섯재배시스템의 균주접종수단은 상기 살균된 배지가 삽입된 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송수단에 의해 이송된 배지가 삽입된 재배용기를 냉각시키고, 무균상태를 유지하는 수단, 및 상기 냉각된 배지에 내염성 버섯균주를 일정량 접종하는 접종기를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  31. 제 26항에 있어서, 상기 버섯재배시스템의 배양수단은, 상기 균주가 접종된 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기 내의 배지에 접종된 내염성 버섯균주의 최적 배양조건을 조성하기 위한 냉난방기, 가습기, 조명 및 공조기를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  32. 제 26항에 있어서, 상기 버섯재배시스템의 버섯재배수단은 상기 배양된 균사를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기 내의 배양된 내염성 버섯균주가 성장하기 위한 최적 재배조건을 조성하기 위한 냉난방기, 가습기, 조명 및 공조기를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  33. 제 22항에 있어서, 상기 기능성 첨가제 제조시스템은,
    버섯이 수확된 후 재배용기와 폐배지를 분리하는 배지분리수단;
    상기 재배용기와 분리된 배지를 일정 크기로 파쇄하는 파쇄수단;
    상기 분쇄된 폐배지로부터 이물질을 분리하는 이물질 분리수단;
    상기 이물질 분리된 폐배지를 건조하는 건조수단; 및
    상기 일정 크기로 파쇄되어 건조된 기능성 바이오 사료 및 유기질 비료 첨가제를 포장하는 포장수단을 포함하여 구성되는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  34. 제 33항에 있어서, 상기 첨가제 제조시스템의 배지분리수단은 재배된 버섯이 수확되어 배지만 남은 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기로부터 배지를 분리하는 분리기 및 상기 분리된 배지를 저장하는 저장조를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  35. 제 33항에 있어서, 상기 첨가제 제조시스템의 건조수단은 상기 분리된 배지를 반입호퍼로 이송하는 이송수단, 상기 이송된 배지를 일정량씩 건조기로 투입하는 투입수단, 보일러로부터의 수증기를 이용한 간접건조 또는 열풍기를 이용한 직접건조 수단을 포함하여 구성된 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  36. 제 33항에 있어서, 상기 첨가제 제조시스템의 이물질 분리수단은 상기 건조된 배지를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 배지로부터 이물질을 분리하기 위한 분리수단 및 분리된 이물질 배출수단을 포함하여 구성된 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  37. 제 33항에 있어서, 상기 첨가제 제조시스템의 포장수단은 상기 파쇄수단에 의해 일정 크기로 파쇄된 첨가제를 이송하는 이송수단, 상기 이송수단에 의해 이송된 첨가제를 저장하는 저장수단, 상기 저장된 첨가제를 포장하기 위한 포장용기 제공수단, 상기 포장용기 제공수단에 의해 제공된 포장용기에 저장수단으로부터 이송된 첨가제를 일정량씩 포장하는 포장장치를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  38. 제 23항에 있어서, 상기 퇴비 제조시스템은,
    버섯이 수확된 후 재배용기와 폐배지를 분리하는 배지분리수단;
    상기 재배용기에서 분리된 폐배지를 일정한 크기로 분쇄하는 파쇄수단; 및
    상기 파쇄된 폐배지로부터 이물질을 분리하는 이물질 분리수단을 포함하여 구성되는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  39. 제 38항에 있어서, 상기 퇴비 제조시스템의 배지분리수단은 재배된 버섯이 수확되어 폐배지만 남은 재배용기를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 재배용기로부터 폐배지를 분리하는 분리기를 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  40. 제 38항에 있어서, 상기 퇴비 제조시스템의 이물질 분리수단은 상기 분쇄된 폐배지를 이송하는 이송수단, 상기 이송된 배지로부터 이물질을 분리하기 위한 분리수단 및 분리된 이물질 배출수단을 포함하여 구성된 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  41. 제 21항 내지 제 40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이송수단은 수평 벨트 컨베이어이고, 그 수평 벨트 컨베이어는 탄력적인 소재로 만들어져 그것이 이송하는 물질의 무게에 의해 인장되는 한편 그 양 측단은 형상고정 가이드에 의해 일정 높이에서 유지되는 것인 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  42. 제 41항에 있어서, 상기 이송수단은 이송모터의 동력으로 작동되는 회동축 및 그 회동축에 고정된 나선형날개부재를 구비하는 스크루 컨베이어인 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  43. 제 21항 내지 제 40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음식물전처리시스템, 버섯재배시스템, 첨가제 제조시스템 및 퇴비 제조시스템을 자동으로 감독 및 제어하기 위한 디지털 중앙 제어시스템을 더 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  44. 제 43항에 있어서, 상기 중앙제어시스템은,
    각종 제어 데이터의 입출력, 송수신을 통해 상기 음식물쓰레기전처리시스템, 버섯재배시스템, 기능성 첨가제 제조시스템, 상기 시스템들에 의해 처리되는 공정및 상기 시스템들에 의해 생산되는 산물을 관리하기 위한 중앙 제어반;
    상기 시스템들에 설치되어 상기 중앙 제어반에 의해 제어되는 제어판;
    상기 시스템들의 각 구성부분에 설치되어 상기 제어판에 의해 제어되는 각종 센서; 및
    상기 중앙 제어반과 상기 제어판사이의 데이터 송수신을 행하는 통신 인터페이스수단을 포함하는 내염성 버섯균주를 이용한 음식물쓰레기처리시스템.
  45. 제 21항 내지 제 40항 중 어느 한 항의 시스템에 의해 재배된 버섯.
  46. 제 21항 내지 제 40항 중 어느 한 항의 시스템에 의해 제조된 기능성 첨가제.
  47. 제 46항의 기능성 첨가제를 혼합하여 제조한 기능성 바이오 사료.
  48. 제 46항의 기능성 첨가제를 혼합하여 제조한 기능성 유기질 비료.
  49. 제 21항 내지 제 40항 중 어느 한 항의 시스템에 의해 제조된 퇴비.
KR10-2002-0010254A 2001-02-27 2002-02-26 내염성 버섯 균주 및 그 제조방법, 상기 균주를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법 KR100520756B1 (ko)

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