KR20050094769A - 바실러스 스미시를 사용하여 유기성폐기물을 고온퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 발효 미생물로구성하는 음식물쓰레기 처리장치 및 음식물쓰레기처리장치의 바실러스 스미시 발효기재 및 바실러스 스미시 - Google Patents
바실러스 스미시를 사용하여 유기성폐기물을 고온퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 발효 미생물로구성하는 음식물쓰레기 처리장치 및 음식물쓰레기처리장치의 바실러스 스미시 발효기재 및 바실러스 스미시 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050094769A KR20050094769A KR1020050042141A KR20050042141A KR20050094769A KR 20050094769 A KR20050094769 A KR 20050094769A KR 1020050042141 A KR1020050042141 A KR 1020050042141A KR 20050042141 A KR20050042141 A KR 20050042141A KR 20050094769 A KR20050094769 A KR 20050094769A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- food waste
- bacillus
- fermentation
- bacillus smithii
- composting
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F11/00—Other organic fertilisers
- C05F11/08—Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/10—Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
본 발명은 1. 30 ~ 80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii: KACC 91161P)를 가진 기재를 유기성폐기물과 교반하여 공기와 접촉시키는 교반단계와; 2. 상기 교반단계의 교반물을 지속적으로 가온하면서 40 ~ 80℃를 유지시키는 가온단계로; 실시되어 상기 가온 중에 교반물의 수소이온지수(pH)가 자발적으로 3 ~ 6의 범위가 유지되면서 상기 유기성폐기물을 퇴비화시키는 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 발효 미생물로 구성하는 음식물쓰레기 처리장치 및 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물로 사용하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재에 관한 것이다.
본 발명에 의하여 음식물쓰레기를 고온고속으로 처리하여 1일에서 수일이라는 단기간에 음식물쓰레기를 퇴비로 변환시킬 수 있고, 한국적 음식물쓰레기에 강한 발효 미생물을 제공하여 고염분 농도의 환경조건에서도 활발한 활동을 보이는 강한 미생물을 제공하여 국내 음식물 쓰레기 처리에 적합한 음식물쓰레기 처리장치가 제공되는 이점이 있다.
Description
본 발명은 1. 30 ~ 80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii: KACC 91161P)를 가진 기재를 유기성폐기물과 교반하여 공기와 접촉시키는 교반단계와; 2. 상기 교반단계의 교반물을 지속적으로 가온하면서 40 ~ 80℃를 유지시키는 가온단계로; 실시되어 상기 가온 중에 교반물의 수소이온지수(pH)가 자발적으로 3 ~ 6의 범위가 유지되면서 상기 유기성폐기물을 퇴비화시키는 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 발효 미생물로 구성하는 음식물쓰레기 처리장치 및 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물로 사용하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 식당 등으로부터 많은 양의 음식물쓰레기가 배출되고 있으며, 이러한 음식물쓰레기는 재활용이 가능한 유기성폐기물의 한가지임에도 불구하고 그 대부분은 소각 처리되고 나머지 부분도 거의 매립으로 처분되고 있는 실정이다.
이와 같은 음식물쓰레기의 소각은 이산화탄소나 다이옥신 등의 발생을 유발시켜 대기환경에 악영향을 주는 요인으로 작용하고 있어 음식물쓰레기의 유효한 처리방법에 대하여 조속한 해결이 요망되고 있다.
최근에 들어 환경오염이 거의 없는 음식물쓰레기의 처리방법으로 고온고속 퇴비화법이 사용되고 있으며, 이러한 고온고속 퇴비화법은 주로 호열성 미생물의 작용에 의해 1일에서 수일이라는 단기간에 음식물쓰레기를 퇴비로 변환하는 기술이고, 퇴비화 용기에 음식물쓰레기와 상기 고열성 미생물을 가진 기재를 투입한 후, 교반 혼합하고 또 가온하면서 그 변환작용을 진행시키는 것이다.
현재 고온고속 퇴비화법에 의해 재활용되는 음식물쓰레기 양은 총 배출량의 0.1%도 되지 않으며 이 방법은 환경친화적인 방법에 의해 음식물쓰레기를 손쉽게 재활용할 수 있는 한 가지 수단으로써 일반 가정에도 널리 보급될 가능성을 갖고 있고 각 행정 자치단체에서 각 가정에 퇴비화 용기의 구입비 등 보조금을 지원하여 음식물쓰레기의 퇴비화를 유도하고 있다.
상기 고온고속 퇴비화법은 음식쓰레기 처리장치로 제작되어 실시되고 있는데, 대개의 경우 이것을 실시하는 과정에서 퇴비화 용기로부터 악취가 발생하거나, 퇴비화 처리능력이 매우 낮을 뿐만 아니라, 퇴비화 과정에서 빈번하게 미생물을 추가 또는 교환할 필요가 생기기 때문에 유지관리가 번잡하여 사용을 기피하는 문제점이 있다.
또한, 상기의 고온고속 처리장치로 퇴비화할 경우 사용되는 산에 약한 미생물이 퇴비의 수소이온지수(pH) 7을 상회하게 됨으로써 유효하게 작용하지 않게되어, 악취가 발생하고, 부패가 진행되는 등의 문제가 발생하게 된다.
한국적 음식물쓰레기의 특징인 고염분에 의하여 미생물의 활동이 시간이 지남에 따라 극히 저조해지므로 미생물의 잦은 교체를 필요로 하는 문제점이 있다.
한편, 퇴비화 과정에서 온도의 상승과 하강은 미생물에 의한 유기물의 분해정도를 나타내는 지표로 이용된다.
퇴비화 중에는 수분함량, 공기, 영양분의 조건이 알맞고 열을 차단할 수 있는 충분한 양의 유기물질이 쌓여 있으면 생물학적 자체발열(self heating)이 일어난다.
이 열은 미생물이 유기물을 분해하고 섭취하는 대사과정에서 생성되는 것으로 퇴비더미의 온도를 상승시킨다.
일반적으로 퇴비화에서는 퇴비더미의 수분함량이 50~60% 범위에 있을 때 초기 이틀 또는 며칠 이내에 70℃ 이상으로 온도가 상승한다.
상기 온도 상승은 미생물의 활성을 촉진하여 퇴비화 속도를 빠르게 하지만, 과도하게 상승하여 병원균 뿐만 아니라, 퇴비화를 진행시키는 미생물까지도 사멸시키는 문제점이 있다.
또한 미생물은 변하는 온도범위에 따라 우점종이 달라지므로 미생물의 활동은 지속적으로 일어날 수 있으나 60℃ 이상이 되면 각종 고온성 미생물군의 적정온도를 초과하게 되므로 퇴비화 반응은 느려지며, 퇴비화에서 생물학적으로 달성 가능한 최고 온도인 82℃ 이상에서는 미생물의 활동과 대사에 의한 발열작용이 중지되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 호산성, 호염성, 호열성 발효 미생물을 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 상기 미생물을 발효 미생물로 구성하는 음식물쓰레기 처리장치 및 상기 미생물을 퇴비화 발효 미생물로 사용하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 음식물쓰레기를 고온고속으로 처리하여 1일에서 수일이라는 단기간에 음식물쓰레기를 퇴비로 변환시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고 한국적 음식물쓰레기에 강한 발효 미생물을 제공하여 고염분 농도의 환경조건에서도 활발한 활동을 보이는 강한 미생물을 제공하여 국내 음식물 쓰레기 처리에 적합한 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하기 본 발명은 30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii: KACC 91161P)를 가진 기재를 유기성폐기물과 교반하여 공기와 접촉시키는 교반단계와; 상기 교반단계의 교반물을 지속적으로 가온하면서 40 ~ 80℃를 유지시키는 가온단계로; 실시되어 상기 가온 중에 교반물의 수소이온지수(pH)가 자발적으로 3~6의 범위가 유지되면서 상기 유기성폐기물을 퇴비화시키는 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법을 기술적 요지로 한다.
여기서 상기 가온단계는 특히, 40℃ 이상을 유지하면서 다시 이를 50~80℃의 고온범위로 온도를 상승시켜, 상기 바실러스 스미시를 더욱 활성화시켜 퇴비화 처리능력을 향상시키면서, 상기 유기성폐기물 중에 포함되어 있는 다양한 잡균, 회충란, 유구조충란 또는 파리의 알 등을 사멸시키는 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법이 바람직하다.
특히, 상기 바실러스 스미시(Bacillus smithii)는 특히 Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P 인 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법으로 되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물로 구성시키는 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시를 발효 미생물로 구성하는 음식물쓰레기 처리장치를 또 다른 기술적 요지로 한다.
본 발명은 또한 유기성폐기물에 혼합하여 상기 유기성홉합물을 퇴비화시키는 발효 미생물이 포함된 음식물 처리장치의 발효기재에 있어서, 30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재를 또 다른 기술적 요지로 한다.
그리고 30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하며, 내염성, 내산성, 내열성을 가지면서 음식물쓰레기를 퇴비화 분해처리시키는 것을 특징으로 하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 기술적 요지로 한다.
이하 도면과 함께 본 발명에 관하여 살펴보기로 한다.
이하 도 1은 본 발명 발효 미생물의 퇴비화 추이를 보여주는 그래프이며, 도 2는 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 0%에서의 본 발명 발효 미생물의 분해율과 온도와의 관계 그래프이고, 도 3은 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 20.5%에서의 분해율과 온도와의 관계 그래프이고, 도 4는 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 4%에서의 분해율과 온도와의 관계 그래프이고, 도 5는 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 9%에서의 분해율과 온도와의 관계 그래프이고, 도 6은 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 0%에서의 분해율과 함수율과의 관계 그래프이고, 도 7은 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 20.5%에서의 분해율과 함수율의 관계 그래프이고, 도 8은 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 4%에서의 분해율과 함수율과의 관계 그래프이며, 도 9는 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 9%에서의 분해율과 함수율과의 관계 그래프이고, 도 10은 종래기술방식에서 염분농도 0%에서 발생된 이산화탄소 농도와 반응시간과의 관계 그래프이며, 도 11은 종래기술방식에서 염분농도 20.5%에서 발생된 이산화탄소 농도와 반응시간과의 관계 그래프이며, 도 12는 종래기술방식에서 염분농도 4%에서 발생된 이산화탄소 농도와 반응시간과의 관계 그래프이며, 도 13은 종래기술방식에서 염분농도 9%에서 발생된 이산화탄소 농도와 반응시간과의 관계 그래프이며, 도 14는 본 발명 발효 미생물실험에 의해 나타난 이산화탄소와 염분농도 변화에 따른 음식물쓰레기의 Michaelis-Menten 표현 그래프이며, 도 15는 본 발명 발효 미생물실험에서 나타난 휘발성 고형물의 농도와 미생물 농도의 상관도 그래프이고, 도 16은 본 발명 발효 미생물의 염도측정 시험 흐름도이며, 도 17은 본 발명 발효 미생물에 의한 음식물쓰레기의 염분 변화(염분 0%) 그래프이며, 도 18은 본 발명 발효 미생물에 의한 음식물쓰레기의 염분 변화(염분 8%) 그래프이며, 도 19는 본 발명 발효 미생물에 의한 음식물쓰레기의 염분 변화(염분 16%) 그래프이다.
본 발명은 음식물처리장치에서 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 발효 미생물로 구성하는 음식물쓰레기 처리장치 및 상기 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재에 관한 것이다.
이하, 먼저 본 발명의 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재에 관하여 살펴보면, 본 발명의 상기 발효기재는 30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물로 하여 톱밥 또는 왕겨와 같은 기재에 포함시킨 것이다.
본 발명의 상기 발효 미생물 바실러스 스미시는 청국장에 주로 발견되는 식용 미생물이다.
상기 바실러스 스미시가 속하는 바실러스속 미생물들은 청국장에서 주로 발견되는 미생물들이다.
바실러스속 미생물들은 뜨거운 조리에 의해서도 살아남고 이를 섭취하면 위를 거쳐 장내로 들어가서 장내의 젖산균의 작용을 도와 변비예방에 도움을 주는 것으로 알려져 있다.
즉, 이는 상기 바실러스 스미시가 고온에 잘 살아남고, 산에 강하다는 특성이 있음을 보여주는 좋은 예라고 할 수 있다.
본 발명의 상기 바실러스 스미시의 이러한 특성에 주목하여 이를 음식물쓰레기의 분해장치에 적용시키는 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 본 발명은 상기 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 방법은 크게 교반단계와 가온단계가 종래의 방법과 다른 특징이 있는데, 상기 본 발명의 교반단계는 30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii: KACC 91161P)를 가진 기재를 유기성폐기물과 교반하여 공기와 접촉시키는 단계이다.
상기 교반단계에서 본 발명은 종래에 비하여 고온, 고산성인 것을 주목할 만 하다.
이하, 상기 바실러스 스미시(Bacillus smithii: KACC 91161P)를 기재로 제조하는 방법을 살펴보기로 한다.
먼저, 상기 바실러스 스미시(Bacillus smithii: KACC 91161P)의 종균액, pH 조정액, 배지, 삼나무 톱밥 및 증류수를 준비한다.
그리고 증류수 15~20ℓ에 배지성분(Sucrose 2%, yeast extract 1%, casamino acid 1%, KH2PO4 5%, (NH4)2SO4 1.3%, MgSO4?7H2O 0.6%, CaCl2?2H2O 0.15%)을 혼합하고 pH 조정액으로 pH를 3 ~ 5로 조정한다. pH를 조정한 배양액은 100℃, 20분 이상 끓여서 식힌 다음, 최종양이 1%가 되게 종균액을 첨가 한다.
항온조속에서 50 ~ 80℃로 24시간 유지하여 배양액을 만든 다음 분해기에서 50 ~ 80℃로 4시간 동안 물 20 ~ 30ℓ와 교반한 삼목 톱밥 300 ~ 400ℓ 에 배양액을 골고루 붓고 50~80℃에서 20시간 동안 교반한다.
이 과정을 마친 것이 신기재(新基材)이다.
상기 기재의 제조에 있어서 보여지는 바와 같이 고온, 고산성은 종래기술과 달리 오히려 본 발명의 발효 미생물 생육조건으로 평가되며, 본 발명은 가온에 의해 상기 발효 미생물의 활동성을 가속시켜 더 활발한 발효를 일으키게 한다.
본 발명의 상기 가온단계는 상기 미생물의 특징에 주목하여, 상기 교반단계의 교반물을 지속적으로 가온하면서 40 ~ 80℃를 유지시키는 단계이다.
상기 가온단계에서 교반물을 가온시켜 고온을 유지시키면, 상기 교반물의 수소이온지수(pH)가 자발적으로 3~6의 범위가 유지되면서 상기 유기성폐기물을 퇴비화시키게 된다.
특히, 본 발명에서는 상기 가온단계에서 40℃ 이상을 유지하면서 다시 이를 50~80℃의 고온범위로 온도를 상승시켜, 상기 바실러스 스미시를 더욱 활성화시켜 퇴비화 처리능력을 향상시키면서, 상기 유기성폐기물 중에 포함되어 있는 다양한 잡균, 회충란, 유구조충란 또는 파리의 알 등을 사멸시킬 수 있는 특징이 있다.
상기 본 발명의 장치는 30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물로 구성시키며, 이를 위하여 상기 본 발명의 장치에는 유기성폐기물에 혼합하여 상기 유기성홉합물을 퇴비화시키는 발효 미생물이 포함된 음식물 처리장치의 발효기재에 상기 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 포함시키는 것은 물론이다.
본 발명에 의하면 장기간에 걸쳐 미생물의 추가나 교환이 불필요하며, 퇴비화 과정의 온도를 40~80℃의 범위로 유지시켜 미생물의 활동을 활발하게 함으로써 퇴비화 처리능력을 높일 수 있으며 높은 온도에 의해 위생 해충란의 사멸, 악취의 발생이 없어 주위환경에 악영향을 주지 않는 이점이 있다.
이하 본 발명의 장치 상기와 같은 내산성, 내염성, 내열성을 가지면서 구동 시키는 상기 본 발명의 발효 미생물의 특성에 관하여 알아보기로 한다.
[실시예 1]
먼저, 본 발명 발효 미생물의 내열성에 관하여 아래의 실험방법으로 살펴보기로 한다.
본 실험은 발효탱크의 내부에 온도센서를 설치하여 쓰레기 분해과정의 온도변화를 모니터링하였다.
온도변화를 모니터링한 결과를 도 1에 나타내었다.
초기 4일 동안은 평균 온도가 31.2℃ 정도로 나타났으며, 이 기간 내에 음식물쓰레기를 투입하지 않은 날의 경우 온도가 15℃까지 내려가는 것을 볼 수 있었다.
4 ~ 6일까지는 온도가 급격하게 상승하면서 평균 62.4℃ 정도로 나타났다.
이 기간 동안 최고 87.7℃까지 올라간 적도 있었다.
그리고 온도가 급감한 이후 7일부터 다시 온도가 상승하면서 평균 46.6℃ 정도로 안정하게 운전되었다.
이는 본 발명의 발효 미생물이 고온에서 사멸되지 않고, 분해활동을 지속하며, 분해 완료후 생존온도에서 보존되므로, 본 발명 발효 미생물의 내열성을 알 수 있다.
[실시예 2]
이하 염분농도가 본 발명의 발효 미생물에 미치는 영향에 대하여, 온도와 부피 함수율의 관점에서 관찰하면서 본원 발효 미생물의 내염성에 관하여 살펴보기로 한다.
먼저, 염분농도가 음식물쓰레기의 부피변화와 온도에 미치는 영향을 살펴보고, 이에 관한 본 발명의 미생물의 효능에 관하여 알아보기로 한다.
상기 실험을 위하여 음식물쓰레기 처리기에 1회 실험 시 음식물쓰레기를 2kg씩 투입하여 음식물쓰레기에 함유된 염분의 농도를 0, 2.5, 5, 10%로 각각 변화시키면서 이에 따라 음식물쓰레기 소멸시 나타나는 여러 가지 특성 중 반응시간과 염분농도에 따른 음식물쓰레기의 분해율과 온도와의 관계를 도 2 에서 도 5에 나타내었다.
도 2는 음식물쓰레기 처리 장치 내의 염분 농도를 0%로 조절하여 음식물쓰레기를 2kg/일 투입하였을 경우 반응시간에 따른 음식물쓰레기의 분해율과 온도변화를 나타낸 것이다.
도 2을 보면 반응시작 2시간 후 27.6%의 부피 감소율을 보인 것을 시작으로 6시간 후에는 41.4%의 감소율을 보였다.
반응시작 8시간 후에 음식물쓰레기의 감소율은 72.4%였다.
그 후에는 더 이상 변화가 없는 것으로 보아 음식물쓰레기의 분해가 모두 완료된 것으로 생각된다.
온도는 반응 시작 전 25℃에서 반응시작 2시간 후 54℃까지 상승한 후 반응은 6시간동안 54~70℃ 사이를 유지하였다.
그리고 6시간 이후 서서히 감소하여 12시간 후에는 50℃가 되었다.
도 3은 염분 농도를 2.5%로 조절하여 음식물쓰레기를 2kg/일 투입했을 경우 반응시간에 따른 음식물쓰레기의 분해율과 온도변화를 나타내었다.
도 3를 검토하여 보면 반응시작 4시간 후 음식물쓰레기 분해율은 38.1%였으나 반응시작 10시간 후에는 분해율이 52.4%였다.
따라서 염분농도를 0에서 2.5%로 높여줌에 따라 반응은 2시간 늦게 완료된 것으로 나타났으며 분해율도 염분농도 0% 때의 72.4%에서 2.5%일 때는 52.4%로 음식물 소멸이 염분농도 증가에 따라 지체되고 효율이 떨어졌다.
한편 발효탱크 내부 온도는 음식물쓰레기 투입 전 25℃에서 투입 후 반응시작 2시간 뒤 56℃로 상승하여 음식물쓰레기 소멸이 발생하는 동안 56~63℃의 온도변화를 보였다.
도 4는 염분 농도를 5%로 조절하고 음식물쓰레기를 2kg/일 투입했을 경우 반응 시간에 따른 음식물쓰레기의 분해율과 온도변화를 나타내었다.
도 4를 검토하여 보면 염분 농도를 5%로 조절하여 음식물쓰레기를 2kg/일 투입한 경우, 반응시작 6시간 후 분해율은 52.4% 였다.
따라서 염분 농도를 2.5%에서 5%로 높여줌에 따라 반응은 2시간 늦게 완료된 것으로 나타났으며, 분해율도 염분농도 0% 때의 72.4%에서 2.5%일 때에는 52.4%로 음식물 소멸이 염분농도 증가에 따라 지체되고 효율이 떨어지는 것으로 나타났다.
한편 발효탱크 내부 온도는 음식물쓰레기 투입 후 반응시작 2시간 뒤 48℃로 상승하여 음식물쓰레기 소멸이 발생하는 동안 온도의 상승이 계속되었으며 48~60℃의 온도변화를 보였다.
도 5는 염분 농도를 10%로 조절하여 음식물쓰레기를 2kg/일 투입했을 경우 반응시간에 따른 음식물쓰레기의 분해율과 온도변화를 나타내었다.
도 5을 검토하여 보면 음식물쓰레기 투입 후 반응시작 2시간 후 30.1%의 음식물 소멸이 발생한 것을 시작으로 4시간 후 61.5%의 음식물 소멸이 발생한 것을 마지막으로 12시간까지 소멸을 측정한 결과 4시간 이후 음식물 소멸이 완료된 것으로 보인다.
발효탱크 내부 온도는 음식물쓰레기 투입 전 28℃에서 투입 후 반응시작 2시간 뒤 58℃로 상승하여 음식물쓰레기 소멸이 발생하는 동안 온도의 상승이 계속되었으며 58~61℃의 온도변화를 보였다.
이하 염분농도가 부피와 함수율에 미치는 영향에 관하여 살펴보기로 한다.
음식물쓰레기에 함유된 염분의 농도를 0, 2.5, 5, 10%로 각각 조절한 것을 시료로 하여 소멸 실험한 결과를 정리하여 여러 가지 특성을 검토하였다.
이 검토 내용중 투입된 음식물쓰레기의 분해율과 함수율의 관계를 도 6에서 도 9에 제시하였다.
도 2에서 설명한 것과 같이 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도를 0%로 조절하여 반응시간에 따른 투입된 음식물쓰레기의 분해율과 함수율 간의 관계를 도 6에 제시하였다.
음식물쓰레기 처리기 내의 염분 농도를 0%로 조절하여 반응시간에 따른 투입된 음식물쓰레기의 분해율을 나타낸 도 6을 보면 반응시작 8시간 후에 72.4%의 음식물쓰레기 분해율을 보였다.
그 후 12시간이 경과하여도 분해율에는 변화가 없었다.
그러므로 0%의 염분이 함유되어 있을 경우 8시간이면 음식물쓰레기의 소멸이 완료되는 것으로 생각된다.
한편 발효탱크 내부의 미생물 기재와 음식물쓰레기의 함수율은 반응 시작 전에는 61.2%였으나 음식물쓰레기 투입 후 반응시작 2시간 후 54%였고 반응이 완료된 후에는 50.1%였다.
소멸처리 장치 내의 음식물쓰레기의 염분농도를 2.5%로 조절하여 반응시간에 따른 투입된 음식물쓰레기의 분해율과 함수율 간의 관계를 도 7에 제시하였다.
도 7은 음식물쓰레기의 염분농도를 2.5%로 조절한 경우로 이때는 반응시작 10시간째에 52.4%의 분해율로 함수율은 음식물쓰레기 투입 전 59.2%에서 음식물쓰레기 투입 2시간 후 58.5%로 함수율이 0.7% 감소한 것을 볼 수 있었으며 음식물쓰레기의 소멸이 완료된 후의 함수율은 54.6%였다.
발효탱크 내의 음식물쓰레기의 염분농도를 5% 로 조절하여 반응시간에 따른 투입된 음식물쓰레기의 분해율과 함수율 간의 관계를 도 8에 제시하였다.
도 8를 보면 염분농도를 5%로 조절한 경우로 음식물쓰레기 투입 후 2시간 후 15.4%의 음식물 소멸이 발생하였으며 4시간 후에는 30.8%를 나타내었으며 반응시작 6시간 후에는 61.5%의 분해율을 보였으며 그 후 시간의 경과에 따른 분해율의 변화는 없었다.
한편 함수율은 음식물쓰레기 투입 전 57.2%에서 음식물쓰레기 투입 후 2시간 후 57.3%로 함수율이 0.1% 증가하였으며 음식물쓰레기의 소멸이 완료된 후의 함수율은 53.1%였다.
그리고 발효탱크 내의 음식물쓰레기의 염분농도를 10%로 조절하여 반응시간에 따른 투입된 음식물쓰레기의 분해율과 함수율 간의 관계를 도 9에 제시하였다.
도 9을 검토하여 보면 음식물쓰레기에 함유된 염분농도를 10%로 조절한 시료를 사용하여 소멸실험을 하였을 경우 음식물쓰레기 투입 후 2시간 후 30.8%의 음식물 소멸이 이루어졌으나 반응시작 4시간 후 61.5%의 소멸효과가 있었다.
그리고 함수율은 음식물쓰레기 투입 전 57.4%에서 음식물쓰레기 투입 후 2시간 후 58.7%로 함수율이 1.3% 증가한 것을 볼 수 있었다.
이것은 아마도 염분량의 증가에 의한 효과인 것으로 생각된다. 음식물쓰레기의 소멸이 완료된 후의 함수율은 54.9%였다.
이하, 염분농도가 이산화탄소 발생량에 미치는 영향에 관하여 살펴보기로 한다.
음식물쓰레기에 함유된 염분농도를 0, 2.5, 5, 10%로 각각 변화시키면서 1회에 2kg씩 음식물쓰레기를 투입한 뒤 이에 따른 음식물 소멸과정에서 나타나는 여러 가지 특성 중 반응시간에 따른 유기물 분해시 생성되는 이산화탄소 가스의 발생량에 대한 결과를 도 10 에서 도 13에 나타내었다.
음식물쓰레기 소멸화 장치에 투입하는 음식물쓰레기의 염분농도를 0%로 조절하여 음식물쓰레기 투입 후 음식물쓰레기가 소멸함에 따라 발생되는 이산화탄소 농도를 측정하여 음식물쓰레기의 소멸정도를 관찰할 목적으로 반응시간에 따른 탄산가스 발생량을 도 10에 제시하였다.
도 10에서 이산화탄소의 발생량은 발효탱크 내의 음식물 투입 후 690mg/L이 발생하였으나 반응시작 3시간 후 2040mg/L이 발생하여 최고치를 나타낸 후 4시간 이후부터는 이산화탄소 발생량이 서서히 감소하여 7시간 이후부터는 565mg/L로 안정된 상태를 유지하였다.
한편 음식물쓰레기 소멸화 장치에 투입하는 음식물쓰레기의 염분농도를 2.5%로 조절하여 음식물쓰레기 투입 후 음식물쓰레기가 소멸함에 따라 발생되는 이산화탄소 농도를 측정하여 음식물쓰레기의 소멸정도를 관찰할 목적으로 반응시간에 따른 탄산가스 발생량을 도 11에 제시하였다.
도 11에서 반응시작 초기농도는 350mg/L 이었으나 3시간 반응 후 탄산가스 발생량은 1610mg/L 로 최고치를 기록하였으며 그 이후에는 시간이 경과함에 따라 이산화탄소의 발생량이 급격히 감소하는 것으로 보아 반응시작 3시간 후 음식물쓰레기 소멸이 가장 왕성한 것으로 생각된다.
한편 음식물쓰레기 소멸화 장치에 투입하는 음식물쓰레기의 염분농도를 5%로 조절하여 음식물쓰레기가 소멸함에 따라 발생되는 이산화탄소 농도를 측정하여 음식물쓰레기의 소멸정도를 관찰할 목적으로 반응시간에 따른 탄산가스 발생량을 도 12에 제시하였다.
초기 반응에서 탄산가스의 초기농도는 330mg/L이었으나 3시간 반응 후에는 1910mg/L로 탄산가스 발생량이 급격히 증가하였으나 3시간 이후에는 이산화탄소의 발생량이 급격히 감소하여 반응시간 7시간 후 420mg/L이 나타난 것으로 보아 반응이 시작된 후 3시간 후에 음식물쓰레기 소멸이 최고에 달하는 것으로 판단된다.
한편 음식물쓰레기 소멸화 장치에 투입하는 음식물쓰레기의 염분농도를 10%로 조절하여 음식물쓰레기 투입 후 음식물쓰레기가 소멸함에 따라 발생되는 이산화탄소 농도를 측정하여 음식물쓰레기의 소멸정도를 관찰할 목적으로 반응시간에 따른 탄산가스 발생량을 도 13에 제시하였다.
도 13에서 탄산가스의 초기농도는 380mg/L이었으나 반응시작 2시간 후에는 1040mg/L로 최고치를 기록한 이후 이산화탄소의 발생이 급격히 감소하여 반응시작 3시간 후 570mg/L이 나타난 것으로 보아 반응이 시작된 후 2시간 후에 음식물쓰레기 소멸이 최고치를 기록한 것으로 판단된다.
이하, 염분농도가 미생물량 변화에 미치는 영향에 관하여 살펴보기로 한다.
음식물에 함유된 염분의 농도를 0, 2.5%, 5%, 10%로 각각 변화시키면서 음식물을 투입한 뒤 음식물 소멸시 나타나는 여러 가지 특성 중 반응시간에 따른 미생물량의 변화를 표 4에 나타내었다.
[표 4]
| Reaction Time (hr)Salinity (%) | 0 | 4 | 8 | 12 |
| 0 | 209 | 283 | 259 | 228 |
| 2.5 | 197 | 235 | 229 | 185 |
| 5.0 | 157 | 202 | 200 | 197 |
| 10 | 165 | 172 | 183 | 166 |
표 4는 염분농도를 0~10%까지 변화시키면서 염분농도와 반응시간에 따른 미생물 농도의 변화를 NTU(Nephelometric Unit)의 단위로 나타낸 것이다.
상기 표 4와 함께 본 발명 발효 미생물에 관한 평가를 하면, 염분농도가 0%일 경우 미생물 초기농도는 209 NTU였으나 음식물쓰레기 분해가 일어남에 따라 이에 관여하는 미생물의 농도도 함께 증가하는 것을 알 수 있으며, 염분농도가 2.5%, 5%, 10%로 증가됨에 따라, 상기 미생물 농도의 증가량은 감소된다는 것을 알 수 있다.
따라서 염분농도의 증가는 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 분해 능력에 영향을 미치는 것으로 판단된다.
이하 아래의 도표는 상기 실시예의 각 데이터를 정리한 것이다.
[표 6] 염분농도와 반응시간에 따른 음식물쓰레기 특성변화 (염분농도 0%)
| 처리시간(Hr) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 부피변화(L) | 2.9 | 2.1 | 2.1 | 1.7 | 0.8 | 0.8 | 0.8 |
| 제거효율(%) | 0.00 | 27.6 | 27.6 | 41.4 | 72.4 | 72.4 | 72.4 |
| 온도변화(℃) | 24 | 55 | 60 | 69 | 61 | 59 | 50 |
| 함수율(%) | 61.2 | 54 | 54.9 | 52.3 | 51 | 51.9 | 50.1 |
[표 7] 염분농도와 반응시간에 따른 음식물쓰레기 특성변화 (염분농도 20.5%)
| 처리시간(Hr) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 부피변화(L) | 2.1 | 1.7 | 1.3 | 1.3 | 1.3 | 1.0 | 1.0 |
| 제거효율(%) | 0.00 | 19.0 | 38.1 | 38.1 | 38.1 | 52.4 | 52.4 |
| 온도변화(℃) | 25 | 56 | 56 | 57 | 59 | 59 | 63 |
| 함수율(%) | 59.2 | 58.5 | 57.4 | 56.2 | 58.7 | 56.1 | 54.5 |
[표 8] 염분농도와 반응시간에 따른 음식물쓰레기 특성변화 (염분농도 4.0%)
| 처리시간(Hr) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 부피변화(L) | 1.3 | 1.1 | 0.9 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 제거효율(%) | 0.00 | 15.4 | 30.8 | 61.5 | 61.5 | 61.5 | 61.5 |
| 온도변화(℃) | 30 | 48 | 55 | 55 | 57 | 60 | 60 |
| 함수율(%) | 57.2 | 57.3 | 56.3 | 55.4 | 54.0 | 54.1 | 53.5 |
[표 9] 염분농도와 반응시간에 따른 음식물쓰레기 특성변화 (염분농도 9%)
| 처리시간(Hr) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| 부피변화(L) | 1.3 | 0.9 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 제거효율(%) | 0.00 | 30.8 | 61.5 | 61.5 | 61.5 | 61.5 | 61.5 |
| 온도변화(℃) | 28 | 58 | 59 | 50 | 55 | 61 | 61 |
| 함수율(%) | 57.4 | 58.7 | 57.4 | 57.8 | 56.6 | 56.2 | 54.9 |
[표 10] 염분농도와 반응시간에 따른 이산화탄소 발생량 (염분농도 0%)
| 처리시간(Hr) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| CO2(mg/L) | 690 | 1670 | 1850 | 1060 | 490 | 470 | 455 |
[표 11] 염분농도와 반응시간에 따른 이산화탄소 발생량 (염분농도 20.5%)
| 처리시간(Hr) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| CO2(mg/L) | 350 | 530 | 1330 | 720 | 430 | 370 | 400 |
[표 12] 염분농도와 반응시간에 따른 이산화탄소 발생량 (염분농도 4.0%)
| 처리시간(Hr) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| CO2(mg/L) | 330 | 470 | 1380 | 870 | 430 | 370 | 400 |
[표 13] 염분농도와 반응시간에 따른 이산화탄소 발생량 (염분농도 9%)
| 처리시간(Hr) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
| CO2(mg/L) | 380 | 1040 | 550 | 660 | 540 | 490 | 510 |
[실시예 3] 이하 본 발명의 발효 미생물의 내산성과 내염성과 분해력의 관계에 관하여 살펴보기로 한다.
본 발명 발효 미생물의 염분변화 및 산도변화에 따른 음식물쓰레기의 분해력을 알아보기 위하여 다음과 같은 시험을 하였다.
음식물쓰레기 속의 염분변화는 0%, 8%, 16%로 3가지의 음식물쓰레기를 준비하여 시험용 시료로 사용하였다.
이들 염분 변화에 따른 분해능력은 도 17, 도 18, 도 19 과 같다.
시험방법은 도 16과 같이 기재를 발효탱크 내에 투입하고 매일 기재와 음식물쓰레기의 염도, pH를 투입 직전에 측정하였다.
투입하는 음식물쓰레기의 양은 1kg이며, 음식물쓰레기 조성은 일반가정에서 배출되는 것으로 하였다.
시험조건은 염도측정시 기재의 양은 5g으로 하고 증류수의 양은 기재 양의 20배인 100g으로 하였다.
초기 투입되는 신기재는 염도 0%, pH 6.7이다. 신기재는 톱밥, 호기성 고도미생물을 혼합하여 사용하였다.
도 17은 염도 0%의 신기재를 발효탱크에 투입하고 음식물 쓰레기를 매일 1kg씩 투입하여 115일 동안의 음식물쓰레기 발효에 따른 염분변화 및 PH변화를 나타낸 것이다.
초기 염도 0%에서 투입되는 음식물쓰레기 양이 증가할수록 염분은 최고 3.3%까지 증가하였으나 그 이후에는 평균 3%를 유지하는 것으로 나타났다.
한편, 음식물쓰레기의 분해처리 전과정에 있어서 PH의 변화는 PH 4~5 이내에서 꾸준이 유지되고 있음을 주목할 만하다.
도 18은 기재염도를 8%로 조성하고 음식물쓰레기를 발효탱크에 투입한 후 매일 1kg씩 투입하여 115일 동안의 음식물쓰레기 발효에 따른 염분변화 및 PH변화를 나타낸 것이다.
초기 염도 7%에 투입된 음식물쓰레기는 시간이 경과할수록 염분이 감소하는 경향을 나타냈으며, 약 90일이 경과된 후부터는 평균 3%를 유지하는 것으로 나타났다.
기재 염도 7%에서의 실험에서도 음식물쓰레기의 분해처리 전과정에 있어서 PH의 변화는 PH 4~5 이내에서 꾸준이 유지되고 있다.
도 19는 기재염도를 16%로 조성하고 음식물쓰레기를 발효탱크에 투입한 후 매일 1kg씩 투입하여 115일 동안의 음식물쓰레기 발효에 따른 염분변화 및 PH변화를 나타낸 것이다.
초기 염도 15%에 투입된 음식물쓰레기는 시간이 경과할수록 염분이 감소하는 경향을 나타냈으며, 약 28일이 경과된 후부터는 염분이 약 8% 이하로 급격히 감소하는 것으로 나타났다.
기재 염도 15% 에서의 실험에서도, 음식물쓰레기의 분해처리 전과정에 있어서 PH의 변화는 PH 4~5 이내에서 꾸준이 유지되고 있음을 주목할 만하다.
즉, 상기 실험에 의하여 염도에 상관없이 종래의 발효 미생물의 경우에 사멸조건에 해당되는 PH 4~5에서 본 발명의 발효 미생물은 자발적으로 PH 4~5를 유지하면서 분해능을 보여주고 있으므로 본 발명 발효 미생물의 내산성을 알 수 있다.
또한, 이상의 실험을 통해 본원 발명의 발효 미생물은 높은 염분에서도 잘 생육하는 것으로 나타났으며, 투입된 음식물의 높은 염도에도 미생물의 생육에 따라 염도를 감소시키는 특징이 있는 것으로 나타났다.
이로 인해, 기존의 혐기성 미생물을 사용하는 경우에 비하여 활발한 생육에 따른 음식물쓰레기 분해능력이 뛰어나다는 것을 알 수 있으며, 그 이유는 본원 발명의 발효 미생물이 음식물쓰레기를 지속 투입하여도 염분 축적을 억제하는 기능을 하기 때문이라 할 수 있다.
이상, 상기 실시예 및 도면에 도시된 그래프 그리고 표에서 평가되는 본 발명의 발효 미생물은 염분농도의 증가에도 불구하고 미생물이 사멸하지 않으며, 비록 증가량의 차이는 발생하지만 음식물 쓰레기의 분해가 지속된다는 것에 주목할 만하다.
이는 본 발명 발효 미생물의 내염성을 실험적으로 입증하는 것으로서, 국내에서 발생되는 음식물 쓰레기가 고염분 농도의 것이어서 종래의 발효 미생물이 시일이 지나면 사멸되어 더 이상 음식물 쓰레기의 분해능이 발생되지 않고 일정시점부터 부패가 진행된다는 것을 감안할 때, 본 발명 발효 미생물은 국내 음식물 쓰레기의 퇴비화 처리를 위하여 적합 사용할 수 있음을 보여준다.
또한 분해가 종료된 지점에서 미생물이 일정 농도로 생존하면서 잔존한다는 것은 상기 발효 미생물이 생산한 퇴비가 다른 음식물 쓰레기를 발효처리 시키는 기재로서 사용가능하다는 것을 의미한다.
즉, 본 발명의 발효 미생물을 사용하는 경우에는 퇴비화가 진행되고 난 후, 음식물 처리기 내에 생산된 퇴비를 모두 제거할 필요없이 일부분을 남기고 이를 다시 음식물 쓰레기와 교반하는 미생물 기재로 사용할 수 있음을 의미한다.
따라서 본 발명의 발효 미생물을 사용할 경우에는 발효 미생물을 포함한 기재를 음식물의 투하개시와 함께 교체하여야 했던 종래기술의 문제점이 해결되어, 반 영구적인 사용이 가능한 음식물 처리기를 제공할 수 있는 이점이 있다.
상기한 본 발명에 의하여 호산성, 호염성, 호열성 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 발효 미생물로 구성하는 음식물쓰레기 처리장치 및 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물로 사용하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재가 제공되는 이점이 있다.
또한 음식물쓰레기를 고온고속으로 처리하여 1일에서 수일이라는 단기간에 음식물쓰레기를 퇴비로 변환시킬 수 있는 기술이 제공되는 이점이 있다.
그리고 한국적 음식물쓰레기에 강한 발효 미생물을 제공하여 고염분 농도의 환경조건에서도 활발한 활동을 보이는 강한 미생물을 제공하여 국내 음식물 쓰레기 처리에 적합한 음식물쓰레기 처리장치가 제공되는 이점이 있다.
도 1은 본 발명 발효 미생물의 퇴비화 추이를 보여주는 그래프
도 2는 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 0%에서의 분해율과 온도와의 관계 그래프
도 3은 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 20.5%에서의 분해율과 온도와의 관계 그래프
도 4는 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 4%에서의 분해율과 온도와의 관계 그래프
도 5는 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 9%에서의 분해율과 온도와의 관계 그래프
도 6은 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 0%에서의 분해율과 함수율과의 관계 그래프
도 7은 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 20.5%에서의 분해율과 함수율의 관계 그래프
도 8은 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 4%에서의 분해율과 함수율과의 관계 그래프
도 9는 본 발명 발효 미생물의 음식물쓰레기 처리기 내의 염분농도 9%에서의 분해율과 함수율과의 관계 그래프
도 10은 종래기술방식에서 염분농도 0%에서 발생된 이산화탄소 농도와 반응시간과의 관계 그래프
도 11은 종래기술방식에서 염분농도 20.5%에서 발생된 이산화탄소 농도와 반응시간과의 관계 그래프
도 12는 종래기술방식에서 염분농도 4%에서 발생된 이산화탄소 농도와 반응시간과의 관계 그래프
도 13은 종래기술방식에서 염분농도 9%에서 발생된 이산화탄소 농도와 반응시간과의 관계 그래프
도 14는 본 발명 발효 미생물실험에 의해 나타난 이산화탄소와 염분농도 변화에 따른 음식물쓰레기의 Michaelis-Menten 표현 그래프
도 15는 본 발명 발효 미생물실험에서 나타난 휘발성 고형물의 농도와 미생물 농도의 상관도 그래프
도 16은 본 발명 발효 미생물의 염도측정 시험 흐름도
도 17은 본 발명 발효 미생물에 의한 음식물쓰레기의 염분 변화(염분 0%) 그래프
도 18은 본 발명 발효 미생물에 의한 음식물쓰레기의 염분 변화(염분 8%) 그래프
도 19는 본 발명 발효 미생물에 의한 음식물쓰레기의 염분 변화(염분 16%) 그래프
Claims (6)
1. 30 ~ 80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii: KACC 91161P)를 가진 기재를 유기성폐기물과 교반하여 공기와 접촉시키는 교반단계와;
2. 상기 교반단계의 교반물을 지속적으로 가온하면서 40 ~ 80℃를 유지시키는 가온단계로;
실시되어 상기 가온 중에 교반물의 수소이온지수(pH)가 자발적으로 3 ~ 6의 범위가 유지되면서 상기 유기성폐기물을 퇴비화시키는 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법.
제1항에 있어서 상기 가온단계는
특히, 40℃ 이상을 유지하면서 다시 이를 50~80℃의 고온범위로 온도를 상승시켜, 상기 바실러스 스미시를 더욱 활성화시켜 퇴비화 처리능력을 향상시키면서,
상기 유기성폐기물 중에 포함되어 있는 다양한 잡균, 회충란, 유구조충란 또는 파리의 알 등을 사멸시키는 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서 상기 바실러스 스미시(Bacillus smithii)는
특히 Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P 인 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii)를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법.
30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물로 구성시키는 것을 특징으로 하는 바실러스 스미시를 발효 미생물로 구성하는 음식물쓰레기 처리장치.
유기성폐기물에 혼합하여 상기 유기성혼합물을 퇴비화시키는 발효 미생물이 포함된 음식물 처리장치의 발효기재에 있어서,
30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P)를 퇴비화 발효 미생물로 사용하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 바실러스 스미시 발효기재.
30~80℃의 온도범위와 수소이온지수(pH) 5이하에서 생육하며, 내염성, 내산성, 내열성을 가지면서 음식물쓰레기를 퇴비화 분해 처리시키는 것을 특징으로 하는 호산성 바실러스(Bacillus)속 세균에 속하는 바실러스 스미시(Bacillus smithii strain SJ-15 : KACC 91161P).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050042141A KR100721059B1 (ko) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | 바실러스 스미시를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 퇴비화 발효 미생물하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재 및 바실러스 스미시 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050042141A KR100721059B1 (ko) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | 바실러스 스미시를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 퇴비화 발효 미생물하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재 및 바실러스 스미시 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050094769A true KR20050094769A (ko) | 2005-09-28 |
| KR100721059B1 KR100721059B1 (ko) | 2007-05-22 |
Family
ID=37275443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050042141A KR100721059B1 (ko) | 2005-05-19 | 2005-05-19 | 바실러스 스미시를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 퇴비화 발효 미생물하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재 및 바실러스 스미시 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100721059B1 (ko) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101715764B1 (ko) * | 2016-05-11 | 2017-03-14 | (주)오클린테크 | 유기성 폐기물 처리방법 및 이를 위한 미생물 제제 |
| KR20170067209A (ko) | 2015-12-07 | 2017-06-16 | (주)아이티에스에코 | 바실러스균을 이용한 유기성 폐기물 퇴비화 방법 |
| KR20170087553A (ko) | 2016-01-20 | 2017-07-31 | (주)아이티에스에코 | 수분감지 기능을 구비한 유기성 폐기물 퇴비화 장치 |
| KR20190093179A (ko) * | 2019-04-25 | 2019-08-08 | 전일조경주식회사 | 염분 내성이 있는 미생물 배양방법 |
| KR102077433B1 (ko) * | 2019-06-28 | 2020-04-07 | 주식회사 에이엔바이오 | 호열성 세균 바실러스 스미시 균주 dsm 4216의 대량 속성 배양방법 및 이 종균 배양물을 함유하는 유기성 폐기물 처리용 미생물 |
| KR102581363B1 (ko) * | 2023-04-20 | 2023-09-25 | 주식회사 에코프로미스 | 신규 바실러스 스미시 ep184 균주 및 그의 용도 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102911869A (zh) * | 2012-10-25 | 2013-02-06 | 王欢 | 降解厨余垃圾的微生物混合菌种与制作方法及利用菌种降解厨余垃圾的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970010710A (ko) * | 1995-08-17 | 1997-03-27 | 김규형 | 스크류방식을 이용한 음식물 쓰레기의 연속발효공정 |
| JP3592174B2 (ja) | 2000-02-03 | 2004-11-24 | スターエンジニアリング株式会社 | 有機廃棄物の堆肥化方法 |
| KR100547281B1 (ko) * | 2002-10-21 | 2006-01-26 | 주식회사 타오 | 슬러리 형태 유기성 폐기물의 처리법과 장치 |
-
2005
- 2005-05-19 KR KR1020050042141A patent/KR100721059B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170067209A (ko) | 2015-12-07 | 2017-06-16 | (주)아이티에스에코 | 바실러스균을 이용한 유기성 폐기물 퇴비화 방법 |
| KR20170087553A (ko) | 2016-01-20 | 2017-07-31 | (주)아이티에스에코 | 수분감지 기능을 구비한 유기성 폐기물 퇴비화 장치 |
| KR101715764B1 (ko) * | 2016-05-11 | 2017-03-14 | (주)오클린테크 | 유기성 폐기물 처리방법 및 이를 위한 미생물 제제 |
| KR20190093179A (ko) * | 2019-04-25 | 2019-08-08 | 전일조경주식회사 | 염분 내성이 있는 미생물 배양방법 |
| KR102077433B1 (ko) * | 2019-06-28 | 2020-04-07 | 주식회사 에이엔바이오 | 호열성 세균 바실러스 스미시 균주 dsm 4216의 대량 속성 배양방법 및 이 종균 배양물을 함유하는 유기성 폐기물 처리용 미생물 |
| KR102581363B1 (ko) * | 2023-04-20 | 2023-09-25 | 주식회사 에코프로미스 | 신규 바실러스 스미시 ep184 균주 및 그의 용도 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100721059B1 (ko) | 2007-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Schnurer et al. | Microbiological handbook for biogas plants | |
| Jadia et al. | Vermicomposting of vegetable waste: A biophysicochemical process based on hydro-operating bioreactor | |
| KR100721059B1 (ko) | 바실러스 스미시를 사용하여 유기성폐기물을 고온 퇴비화시키는 방법과 바실러스 스미시를 퇴비화 발효 미생물하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치의 발효기재 및 바실러스 스미시 | |
| Zhang et al. | Solid-state Fermentation of Kitchen Waste for Production of Bacillus thuringiensis-based Bio-pesticide. | |
| JP3617528B1 (ja) | バイオマス処理方法 | |
| US20120252100A1 (en) | Mixed Strain Culture For The Disposal Of Food Waste, And Food Waste Disposal Method Using Same | |
| Xu et al. | Biodrying of biogas residue through a thermophilic bacterial agent inoculation: Insights into dewatering contribution and microbial mechanism | |
| CN108715818A (zh) | 一种复合高温菌剂及其在堆肥中协同降解聚苯乙烯的方法 | |
| CN114988926A (zh) | 一种用含水率百分之八十污泥生产有机复合肥及制造方法 | |
| CN112457069A (zh) | 一种以餐厨垃圾为原料制备有机肥的方法 | |
| KR20090020450A (ko) | 음식물 쓰레기 처리 방법 | |
| CN112441859A (zh) | 一种好氧-厌氧两步发酵处理疫病动物废水的方法 | |
| Wan et al. | Screening of lignin-degrading fungi and bioaugmentation on the directional humification of garden waste composting | |
| Sinbuathong et al. | Comparison of the increase in methane yield using alkali pretreatment for French weed and water lettuce prior to co‐digestion | |
| Chen et al. | A view of anaerobic digestion: microbiology, advantages and optimization | |
| JP2004082017A (ja) | 有機性廃棄物のメタン発酵方法および装置 | |
| AU774236B2 (en) | Method for treating organic waste | |
| Li et al. | Treatment of piggery waste in an ectopic microbial fermentation system and safety evaluation of generated organic fertilizer | |
| JP2002320949A (ja) | 有機性廃棄物の乾式メタン発酵法 | |
| KR100268680B1 (ko) | 미생물을 이용한 음식물찌꺼기 주재의 반건식 사료 제조방법 | |
| CN115160081A (zh) | 一种适于低温环境的堆肥方法 | |
| WO2005051868A1 (en) | Procedure for composting of communal waste water sludge | |
| CN104962502A (zh) | 一种用于污泥处理的复合微生物菌剂及其制备方法 | |
| JP2008018413A (ja) | アンモニア脱臭法ならびにアンモニア脱臭能を有する新規なクロレラブルガリスおよびアンモニア脱臭能を有する新規なクロレラブルガリスを含むバイオマスならびに飼料添加物 | |
| KR100205914B1 (ko) | 미생물에 의한 유기물의 분해방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| G15R | Request for early opening | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131025 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140509 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |