KR20110129615A - 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 발효물을 이용한 축사의 악취 제거 방법 - Google Patents

호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 발효물을 이용한 축사의 악취 제거 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20110129615A
KR20110129615A KR20100049099A KR20100049099A KR20110129615A KR 20110129615 A KR20110129615 A KR 20110129615A KR 20100049099 A KR20100049099 A KR 20100049099A KR 20100049099 A KR20100049099 A KR 20100049099A KR 20110129615 A KR20110129615 A KR 20110129615A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
livestock
fermentation
yard
manure
livestock manure
Prior art date
Application number
KR20100049099A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101138702B1 (ko
Inventor
차상화
Original Assignee
차상화
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 차상화 filed Critical 차상화
Priority to KR20100049099A priority Critical patent/KR101138702B1/ko
Publication of KR20110129615A publication Critical patent/KR20110129615A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101138702B1 publication Critical patent/KR101138702B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/20Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00Specific treatment goals
    • C02F2303/02Odour removal or prevention of malodour
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20Sludge processing

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

본 발명은 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 이를 이용한 축사의 악취 제거 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축사에서 발생하는 가축들의 분뇨를 해당 축사에 야적하여 호기성 호열균을 이용하여 현장에서 바로 고온 발효시킴으로써 유해 세균 및 충들을 제거하여 가축 분뇨를 유용한 발효물로 처리할 수 있는 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 이를 이용한 축사의 악취 제거 방법에 관한 것이다.
본 발명의 축산 분뇨의 발효물 제조방법은 축산 분뇨가 배출되는 축사의 일측에 상기 축산 분뇨를 모으는 준비단계와, 축산 분뇨에 수분조절제를 첨가하여 수분의 함량을 50 내지 70중량%로 조절하는 수분조절단계와, 축산 분뇨에 호기성 호열균을 접종하여 골고루 교반한 후 상기 축사의 바닥에 야적하는 야적단계와, 야적단계에서 형성된 야적물의 내부 온도가 60 내지 70℃로 상승할 때까지 발효시키는 제 1발효단계와; 상기 야적물의 내부 온도가 60 내지 70℃에 도달하면 10 내지 30시간 방치하여 상기 야적물 내의 유해 균 및 충들을 사멸시킨 다음 상기 야적물의 상하를 뒤집어 쌓는 제 2발효단계와, 제 2발효단계 완료 후 상기 야적물의 수분 함량이 15 내지 20중량%에 도달할때까지 발효시키는 제 3발효단계를 포함한다.

Description

호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 발효물을 이용한 축사의 악취 제거 방법{Method for manufacturing fermented composition of livestocks' excrements using thermophilic aerobic bacteria and removal method of offensive ordor using fermented composition}
본 발명은 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 이를 이용한 축사의 악취 제거 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축사에서 발생하는 가축들의 분뇨를 해당 축사에 야적하여 호기성 호열균을 이용하여 현장에서 바로 고온 발효시킴으로써 유해 세균 및 충들을 제거하여 가축 분뇨를 유용한 발효물로 처리할 수 있는 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 이를 이용한 축사의 악취 제거 방법에 관한 것이다.
축산농가에서 배출되는 축산 분뇨는 일반적으로 가축의 대사작용 중 발생하는 고체액체성 물질로 BOD 2만 ~ 3만ppm 정도의 고농도 유기물질이다. 이러한 축산 분뇨는 관리 및 활용의 정도에 따라 자연 및 인간에 득과 실이 될 수 있는 물질로서, 축산분뇨는 오수분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률에 의해 축산폐수로 규정하고 있다.
축산 폐수는 고농도의 유기물로 이루어져 있어 별도의 처리과정을 거치지 않고 방류하게 되면 하천과 호수를 오염시키게 된다. 특히 질소와 인이 다량 함유되어 수계에 부영양화를 초래하여 음용수뿐만 아니라 농업용수 등 하천수의 이용을 불가능하게 만든다.
국내 고농도 유기성 폐기물의 총 발생량은 연간 약 8,000만톤으로서, 그중 하수슬러지가 2400만톤, 음식폐기물이 430만톤, 축산분뇨가 5100만톤을 차지하고 있는 실정이며, 2005년 기준으로 국내 연간 폐기물의 해양투기량은 992만㎥으로서, 그 중에 축산폐수는 274만 5천㎥을 차지하는 실정이며, 해양투기로 인한 처리 비용도 증가하는 실정이다.
현재, 축산폐수를 비롯한 각종 폐기물에 대해 한국에서 가장 많이 사용되는 폐기물 처리방법은 해양투기이나, 앞으로는 유기성 폐기물의 해양투기는 불가능할 것으로 전망되므로 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로서 해양투기 없이 축산폐수를 육상에서 처리할 수 있는 기술의 개발이 시급하다.
종래에 축산 분뇨는 환경을 오염하는 큰 문제로 대두되어 이를 해소하고자 축뇨(畜尿)를 정화처리장치에 수집하여 일정시간 정화하여 방류하고 있으며, 축분(畜糞)은 농작물의 거름으로 재활용하고 있다.
그러나 이러한 방법은, 축뇨를 정화하여도 하천에 자연 방류할 정도의 수질을 유지하기 어려우며, 이를 위해 정화처리장치를 장시간 가동하여야 하는 문제가 있어 전기적 에너지 소비가 증가하는 문제가 있었다.
그리고 축분은 발효시켜 퇴비로 주로 활용되는데, 축분 자체에 함유된 여러 유해 미생물과 회충, 그리고 충란 등이 축분의 발효시 완전히 제거되지 않으면 이러한 유해성분들이 토양 속에 존재하면서 식물생육을 방해하여 여러 가지 식물병을 일으키게 된다.
또한, 축분을 발효시키기 위해 각 축산농가로부터 축분을 일일이 수거하는 과정이 번거롭고, 발효를 위해 발효장치를 장시간 가동하게 되므로 전기 에너지 소비가 증가하여 비용이 증가하는 문제가 있었다.
이와 같이 축산 분뇨를 재활용하기 위한 종래의 장치는 발효 시간이 길뿐 아니라 이를 위해 전기 에너지가 많이 소모되어 축분을 거름으로 사용하는 것보다 비료를 구매하여 사용하는 것이 보다 적은 비용이 소모되어 실질적으로 농가에 많이 보급되어 사용되지 못하고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 축산농가에서 발생하는 가축들의 분뇨를 각 축산농가의 해당 축사에 야적하여 현장에서 바로 고온 발효시킴으로써 분뇨 수거의 불편을 덜고 에너지 소비가 전혀 없는 축산 분뇨의 발효물 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 축산 분뇨의 발효물을 이용하여 축사 내의 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 축사의 악취 제거 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 축산 분뇨의 발효물 제조방법은 축산 분뇨가 배출되는 축사의 일측에 상기 축산 분뇨를 모으는 준비단계와; 상기 축산 분뇨에 수분조절제를 첨가하여 수분의 함량을 50 내지 70중량%로 조절하는 수분조절단계와; 상기 축산 분뇨에 호기성 호열균을 접종하여 골고루 교반한 후 상기 축사의 바닥에 야적하는 야적단계와; 상기 야적단계에서 형성된 야적물의 내부 온도가 60 내지 70℃로 상승할 때까지 발효시키는 제 1발효단계와; 상기 야적물의 내부 온도가 60 내지 70℃에 도달하면 10 내지 30시간 방치하여 상기 야적물 내의 유해 균 및 충들을 사멸시킨 다음 상기 야적물의 상하를 뒤집어 쌓는 제 2발효단계와; 상기 제 2발효단계 완료 후 상기 야적물의 수분 함량이 15 내지 20중량%에 도달할때까지 발효시키는 제 3발효단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3발효단계는 상기 야적물 내부 온도가 최고 상승온도에 도달할 때마다 상기 야적물의 상하를 뒤집어 쌓는 과정을 반복하되 상기 최고 상승온도가 50 내지 60℃에 도달하면 50 내지 60℃에서 상기 야적물의 상하를 뒤집어 발효시키는 것을 특징으로 한다.
상기 호기성 호열균은 바실러스 스테아로써모필러스(Bacillus stearothermophilus)인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 축사의 악취 제거 방법은 상기 방법으로 제조된 축산 분뇨의 발효물을 축사의 바닥에 살포하여 축사 내의 악취를 제거하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 축산농가에서 발생하는 가축들의 분뇨를 각 축산농가의 해당 축사에 야적하여 현장에서 바로 발효시킴으로써 분뇨 수거의 불편을 크게 덜 수 있다. 또한, 축사 내부에서 발효시키므로 발효된 발효물은 축사의 악취 제거용으로 활용하기에 매우 편한다.
또한, 본 발명은 에너지 소비가 전혀 없고, 고온 발효에 의해 축산 분뇨에 함유된 각종 유해 병원균, 충, 충란을 효과적으로 제거할 수 있다.
그리고 발효물은 축사의 내부에 살포함으로써 축사 내부에서 발생하는 각종 악취를 효과적으로 제거하여 위생적인 사육환경을 조성할 수 있다.
그리고 종래에 퇴비를 발효화하는 경우 분뇨의 분해속도가 약 70일 정도 소요되었으나 본 발명에 의하면 15일 전후로 분뇨를 분해시킬 수 있어 발효시간을 단축시킬 수 있는 장점을 갖는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법에 대해서 구체적으로 설명한다.
본 발명은 크게 준비단계와, 수분조절단계와, 야적단계와, 제 1발효단계와, 제 2발효단계와, 제 3발효단계를 포함한다.
먼저, 준비단계에서 축산 분뇨가 배출되는 축사의 일측에 축산 분뇨를 모은다.
그리고 수분조절단계에서 축산분뇨에 수분조절제를 첨가하여 분뇨의 수분 함량을 50 내지 70중량%로 조절한다. 본 발명에서 발효의 대상인 축산 분뇨는 축산농가로부터 배출되는 가축의 분뇨를 의미하는 것으로서, 바람직하게 뇨가 혼합되지 않은 가축의 분, 즉 축분(畜糞)을 의미한다. 특히, 바람직하게 수분 함량이 50 내지 70중량%이하인 축분이다. 또한, 축분은 뇨와 분이 혼합된 상태의 분뇨를 고액분리하여 얻을 수 있다. 또한, 뇨와 분이 혼합된 경우라도 수분 함량 50 내지 70중량%이하로 조절하여 이용할 수 있다. 축분으로는 우분, 돈분 및 계분을 포함한 다양한 가축분을 이용할 수 있으며, 어느 특정한 종류의 가축분에 한정하는 것은 아니다.
수분조절제로 미강, 톱밥, 밀기울 또는 보릿겨 등을 이용할 수 있다. 수분조절제는 분뇨의 수분 함량이 50 내지 70중량%로 조절될 때까지 첨가한 후 분뇨에 고루 섞는다. 분뇨의 수분함량이 50% 미만일 경우 발효가 제대로 일어나지 않으며, 수분함량이 70%를 초과하게 되면 분뇨를 야적하기 어렵고, 통기성이 불량해진다.
수분조절단계에서 수분이 조절된 분뇨에 호기성 호열균을 접종하여 골고루 교반한 후 통기가 가능한 곳에 야적하는 야적단계를 수행한다.
본 발명에 적용된 발효 균주로 호기성 호열균을 이용한다. 이들은 퇴비화 또는 부숙화 과정에서 자체적으로 얻거나 또는 상업적으로 시중에서 구입 가능하다.바람직하게 60 내지 70℃ 이상에서 생존할 수 있는 균주를 이용한다. 균주로 바실러스 스테아로써모필러스(Bacillus stearothermophilus)를 이용한다. 이외에도 바실러스 스테아로써모필러스(Bacillus stearothermophilus)와 함께 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilis), 로도슈도마나스(Rhodopsudomonas), 로도스피릴룸(Rhodospirillum), 바실러스 소노렌시스(Bacillus sonorensis), 바실러스 터모아밀로보란스(Bacillus thermoamylovorans)가 혼합된 균주를 이용할 수 있다.
바실러스 스테아로써모필러스는 공지의 호열균으로서, 그람염색 실험에서 양성반응을 나타내고, 포자를 형성하고 호기성 조건에서 활발히 생육하며, 또한 균체는 0.8×5-8μm 크기의 막대기(rod)형태로서 운동성을 보이며 60 내지 70℃에서 최적의 생장 조건을 갖는다.
바실러스 스테아로써모필러스를 대량 배양하기 위해 배지 0.5 내지 1.5ℓ를 물 20ℓ에 혼합한 후 바실러스 스테아로써모필러스를 접종하여 호기성 조건 하에서 60 내지 70℃에서 배양한다. 상기와 같은 조건하에서 배양시 얻어진 바실러스 스테아로써모필러스의 균체 수는 6 내지 3×1010 cells/㎖이다.
배지는 증류수 1ℓ에 Yeast extract 1.00~2.00g, Ethanol 0.50~1.00㎖, Na2-succinate 1.00~2.00g, Fe(III) citrate solution (0.5% in H2O) 1.00~2.00㎖, KH2PO4 0.10~1.00g, MgSO4 x 7 H2O 0.10~1.00g, NaCl 0.10~1.00g, NH4Cl 0.10~1.00g, CaCl2 x 2 H2O 0.10~1.00g, Vitamin B12 solution (10 mg in 100 ml H2O) 0.10~1.00㎖를 첨가하여 제조한다. 필요할 경우 4~5차 정도 계대배양을 더 실시하여 고농도의 바실러스 스테아로써모필러스 배양액을 얻을 수 있다.
준비된 바실러스 스테아로써모필러스 배양액은 수분조절제와 분뇨가 혼합된 전체 중량 1톤에 대해 5 내지 20kg을 첨가한 후 골고루 교반한 후 야적한다. 야적시 호기성 조건을 조성하기 위해 통기가 가능한 곳에 야적한다. 바람직하게는 축산 분뇨가 배출되는 축사 바닥 일측에 야적하는 것이 바람직하다. 따라서 축사에서 배출되는 분뇨는 축사 한쪽으로 옮겨 수분조절 후 호기성 호열균을 접종하여 야적한다. 이로써 발효된 발효물은 바로 축사의 악취 제거제로 유용하게 이용될 수 있다. 또한, 분뇨가 배출되는 축사에서 직접 현장 발효시키므로 분뇨를 별도의 발효장소로 멀리 이동시키거나 분뇨를 수거해야하는 불편함을 없앨 수 있다. 따라서 본 발명은 실제 축산 농가에 용이하게 적용될 수 있다.
야적시 봉분 형태로 분뇨를 쌓는다. 이렇게 쌓아져 형성된 야적물의 최고 높이는 바람직하게 바닥에서 60cm가 넘지 않도록 한다. 야적 높이가 60cm를 초과하게 되면 야적물 내부의 통기성이 불량해질 수 있다. 바람직하게 최적의 높이는 50cm이다.
야적단계 수행 후 제 1발효단계를 수행한다. 제 1발효단계에 의해 분뇨의 분해가 시작된다. 분해는 호기성으로 이루어지며 자연적으로 야적물에 함유된 각종 세균, 방선균, 사상균 등에 의해 발효가 일어난다. 발효 초기에 생육이 빠른 사상균이나 호기성균이 주로 활동하고, 미생물의 호흡열에 의해서 발열이 일어난다. 이 호흡열이 내부에 축적되어 서서히 야적물의 온도는 상승한다. 제 1발효단계에서 야적물의 내부 온도가 60 내지 70℃로 상승할 때까지 발효시킨다.
그리고 야적물의 내부 온도가 점진적으로 상승하여 60 내지 70℃에 도달하면 10 내지 30시간 정도 그대로 방치한 후 야적물의 상하를 뒤집어 쌓는 제 2발효단계를 수행한다. 상기 제 2발효단계에서 중저온균들은 사멸하고 바실러스 스테아로써모필러스와 같이 극히 한정된 호열균만이 분해활동을 계속하게 된다. 이와 함께 고온에 약한 야적물 내의 살모넬라, 대장균 등과 같은 각종 병원균 및 충, 충란들, 곰팡이 등이 60 내지 70℃에서 사멸된다. 따라서 유해 병원균 등을 사멸시키기 위해서는 최종 온도상승이 최소 60℃이상이 되어야 하며, 그 지속시간 역시 최소 10 내지 30시간 정도 유지시키는 것이 바람직하다.
상기 제 2발효단계 완료 후 야적물의 수분 함량이 15 내지 20중량%에 도달할때까지 발효시키는 제 3발효단계를 수행한다. 바람직하게 제 3발효단계는 상기 야적물 내부 온도가 최고 상승온도에 도달할 때마다 상기 야적물의 상하를 뒤집어 쌓는 과정을 반복하되 상기 최고 상승온도가 50 내지 60℃에 도달하면 50 내지 60℃에서 상기 야적물의 상하를 뒤집어 발효시킨다.
구체적으로, 제 2발효단계에서 야적물의 상하를 뒤집어 다시 쌓게 되면 야적물의 내부온도가 일시적으로 하강한다. 그리고 시간이 지남에 따라 다시 온도가 상승하게 되는 데, 이때 야적물의 내부온도가 50 내지 60℃에 도달하면 다시 야적물의 상하를 뒤집는다. 그리고 야적물의 내부온도가 하강하고 시간이 지나 다시 온도가 상승하여 50 내지 60℃에 도달하면 또 다시 야적물의 상하를 뒤집는다. 이와 같이 뒤집는 과정을 수차례 반복하게 되면 야적물의 내부온도가 최대로 상승하더라도 50 내지 60℃에 도달하지 않게 된다. 이는 야적물에 함유된 수분과 에너지원이 감소함에 따라 미생물의 대사가 저하되기 때문이다. 야적물의 내부의 최고 상승온도가 더 이상 50 내지 60℃에 도달하지 않게 되면 그때의 최고 상승온도에서 야적물의 상하를 뒤집어 쌓는 과정을 약 15일간 반복한다.
상기 과정은 야적물의 수분 함량이 15 내지 20중량%에 도달할 때까지 되풀이하면서 발효시킨다. 이러한 뒤집어 쌓는 과정을 반복함으로써 야적물의 전체에 걸쳐 골고루 공기를 접촉시킬 수 있다.
제 3발효단계를 거치면서 야적물의 온도도 낮아져 다른 미생물도 생육하기 쉬운 환경이 되기 때문에, 여러 종류의 미생물이 다시 활동하게 된다. 제 3발효단계에서 부식화가 진행되어 발효물의 색도 암갈색에서 검정색으로 변화된다.
상기 제 3발효단계 완료되면 야적물의 내부 온도가 외기 온도까지 떨어지면 발효과정은 끝나고, 이로써 본 발명의 축산 분뇨의 발효물을 제조할 수 있다. 본 발명은 10 내지 15일 정도면 축산 분뇨가 충분히 분해된다.
본 발명에 의해 제조된 축산 분뇨의 발효물은 퇴비, 사료첨가제, 소취제 등의 다양한 용도로 이용될 수 있다. 특히, 소취제로 유용하게 활용될 수 있다.
예를 들어, 축산 분뇨의 발효물을 축사의 바닥에 살포하여 축사 내의 악취를 효과적으로 제거할 수 있다. 축사 내에서 발생하는 악취는 인간 및 가축에게 유해한 환경을 조성하고, 가축의 발육상태의 저하와 생산성의 감소를 초래한다. 악취는 가축의 배설물과, 배설물의 혐기성 분해로부터 발생된 물질에 기인하는 것으로, 악취 물질로 암모니아를 비롯하여 메틸머캡탄(methylmercaptan), 디메틸설파이드(dimethylsulfide), 디메틸디설파이드(dimethydisulfide) 등의 황화합물, 휘발성 지방산(volatile fatty acids) 및 알콜류 등 여러 가지 화합물들이 알려져 있다.
축산분뇨의 발효물을 이용하여 축사 내의 악취를 제거하기 위해 평균적으로 3일에 1회 발효물을 축사 바닥에 골고루 살포한다. 1회 살포량은 축사 바닥 1m2당 발효물 400g이다.
발효물을 살포한 후 하루가 경과하면 축사 내의 악취가 현저하게 감소한다. 이는 발효물 중에 함유된 각종 미생물들이 악취 성분을 분해하기 때문이다.
(실시 예)
전남 나주시 남평읍 소재의 축산농가에서 배출된 돈분 1톤에 미강과 톱밥을 첨가하여 돈분의 수분 함량을 약 65중량%로 조절하였다.
다음으로 증류수 1ℓ에 Yeast extract 1.50g, Ethanol 0.75㎖, Na2-succinate 1.50g, Fe(III) citrate solution (0.5% in H2O) 1.50㎖, KH2PO4 0.55g, MgSO4 x 7 H2O 0.55g, NaCl 0.55g, NH4Cl 0.55g, CaCl2 x 2 H2O 0.55g, Vitamin B12 solution (10 mg in 100 ml H2O) 0.55㎖를 첨가한 조성한 배지에 1ℓ를 물 20ℓ와 혼합한 후 바실러스 스테아로써모필러스 균주를 접종하여 통기시키면서 60℃에서 4일간 배양하였다. 배양액 중의 스테아로써모필러스의 균체 수는 약 5×1010 cells/㎖이었다. 준비된 바실러스 스테아로써모필러스 배양액은 수분조절제와 분뇨가 혼합된 전체 중량 1톤에 대해 10kg을 첨가한 후 골고루 교반하고 최고 높이 50cm를 넘지 않도록 축사 바닥에 봉분 형태로 야적하였다. 그리고 야적물의 내부 중심에 온도계를 꽂아 온도를 수시로 측정하면서 발효시켰다.
야적 후 약 24시간이 지나 야적물의 내부 온도가 60℃로 상승한 것을 확인하고 그로부터 24시간을 그대로 방치한 후 야적물의 상하를 뒤집었다. 그리고 야적물의 최고 상승온도가 60℃를 초과하지 않도록 60℃가 될 때마다 야적물의 상하를 수차례 반복하여 뒤집었다. 그리고 수분함량이 떨어지면서 각각의 최고온도시점인 51℃에서 두번, 43℃에서 두번, 30℃에서 한번, 26℃에서 한번 뒤집는 과정을 반복하여 야적물의 수분 함량이 약 17중량%에 도달할 때까지 발효시켜 발효물을 제조하였다.
상기 발효물의 관찰 결과 외관은 하얀 균사체와 섞여 검회색의 빛을 띠었고, 취기가 전혀 나지 않아 거의 무취에 가까웠다.
<성분분석>
상기 실시 예에서 발효 전 돈분과 발효 후 발효물에 대한 성분분석을 전라남도 농업기술원에 의뢰하였다. 분석방법은 농촌진흥청 고시 제 2009-13(2009. 1. 12) 비료의 품질검사방법 및 시료채취기준의 이화학적 분성방법에 준하여 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
구분 공정규격 발효 전 발효 후
유기물(%) 25이상 26.93 47.53
염분(%) 1.0이하 0.12 0.17
수분(%) 55이하 65.57 17.25
유기물/질소(%) 50이하 27.20 30.47
질소(%) - 0.99 1.56
인산(%) - 2.45 1.51
가리(%) - 0.28 0.74
비소(mg/kg) 50이하 0.24 0.12
크롬(mg/kg) 300이하 7.51 3.62
아연(mg/kg) 900이하 418.60 480.43
구리(mg/kg) 300이하 65.27 141.60
카드뮴(mg/kg) 5이하 0.06 흔적
니켈(mg/kg) 50이하 2.22 4.88
납(mg/kg) 150이하 흔적 흔적
수은(mg/kg) 2이하 흔적 흔적
통상적으로 축분을 발효시킨 발효물은 퇴비로 이용된다는 점에서, 상기 표 1의 결과는 각 성분들이 모두 공정규격을 만족하는 것으로 나타나, 본 발명의 실시 예에 따른 발효물은 퇴비로 충분히 활용될 수 있음을 확인하였다.
<소취실험>
상기 실시 예에서 제조된 발효물을 이용하여 축산 분뇨의 악취원인 물질인 암모니아 및 아세트알데히드에 대한 소취실험을 하였다. 탈취실험은 축사의 바닥에 발효물을 살포하기 전과, 축사 바닥 1m2당 발효물 400g을 살포한 다음 24시간 경과 후 축사 내부의 공기 중의 암모니아 및 황화수소의 농도를 각각 측정하였다. 측정은 휴대용 냄새측정기기(OMX-SR, SHINYEI, JAPAN)를 이용하였고, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
항목 살포 전(ppm) 살포 후(ppm) 분해율(%)
암모니아 112 30 73.2
황화수소 37 12 67.6
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 24시간 경과 후 암모니아는 분해율이 73.2%였고, 황화수소는 분해율이 약 67.6%에 이르러 소취효과가 우수함을 확인할 수 있다. 실제로 기간이 더 경과하면 탈취율은 80%이상에 이를 것으로 기대된다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 축산 분뇨가 배출되는 축사의 일측에 상기 축산 분뇨를 모으는 준비단계와;
    상기 축산 분뇨에 수분조절제를 첨가하여 수분의 함량을 50 내지 70중량%로 조절하는 수분조절단계와;
    상기 축산 분뇨에 호기성 호열균을 접종하여 골고루 교반한 후 상기 축사의 바닥에 야적하는 야적단계와;
    상기 야적단계에서 형성된 야적물의 내부 온도가 60 내지 70℃로 상승할 때까지 발효시키는 제 1발효단계와;
    상기 야적물의 내부 온도가 60 내지 70℃에 도달하면 10 내지 30시간 방치하여 상기 야적물 내의 유해 균 및 충들을 사멸시킨 다음 상기 야적물의 상하를 뒤집어 쌓는 제 2발효단계와;
    상기 제 2발효단계 완료 후 상기 야적물의 수분 함량이 15 내지 20중량%에 도달할 때까지 발효시키는 제 3발효단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 3발효단계는 상기 야적물 내부 온도가 최고 상승온도에 도달할 때마다 상기 야적물의 상하를 뒤집어 쌓는 과정을 반복하되 상기 최고 상승온도가 50 내지 60℃에 도달하면 50 내지 60℃에서 상기 야적물의 상하를 뒤집어 발효시키는 것을 특징으로 하는 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 호기성 호열균은 바실러스 스테아로써모필러스(Bacillus stearothermophilus)인 것을 특징으로 하는 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 축산 분뇨의 발효물을 축사의 바닥에 살포하여 축사 내의 악취를 제거하는 것을 특징으로 하는 축사의 악취 제거 방법.

KR20100049099A 2010-05-26 2010-05-26 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 발효물을 이용한 축사의 악취 제거 방법 KR101138702B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100049099A KR101138702B1 (ko) 2010-05-26 2010-05-26 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 발효물을 이용한 축사의 악취 제거 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100049099A KR101138702B1 (ko) 2010-05-26 2010-05-26 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 발효물을 이용한 축사의 악취 제거 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110129615A true KR20110129615A (ko) 2011-12-02
KR101138702B1 KR101138702B1 (ko) 2012-04-19

Family

ID=45498706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20100049099A KR101138702B1 (ko) 2010-05-26 2010-05-26 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 발효물을 이용한 축사의 악취 제거 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101138702B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102372764B1 (ko) * 2020-12-11 2022-03-10 주식회사 원천환경기술 우분을 주원료로 한 도시전용 퇴비 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07315972A (ja) * 1994-05-24 1995-12-05 Shigeru Watanabe コンポストの製造方法
JP4852205B2 (ja) 2001-09-26 2012-01-11 株式会社染谷 家きん糞尿発酵処理方法
KR100547281B1 (ko) 2002-10-21 2006-01-26 주식회사 타오 슬러리 형태 유기성 폐기물의 처리법과 장치
KR100912916B1 (ko) 2007-06-18 2009-08-20 이석태 축산분뇨 처리를 위한 리사이클 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102372764B1 (ko) * 2020-12-11 2022-03-10 주식회사 원천환경기술 우분을 주원료로 한 도시전용 퇴비 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101138702B1 (ko) 2012-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100509709C (zh) 用垃圾和污泥混合二次发酵生产微生物菌肥的方法
CN103964935B (zh) 有机活化肥料
CN106495945B (zh) 一种利用城市污泥快速制备土壤改良剂的方法
CN1858025A (zh) 污泥转化成肥料的处理工艺
CN103864479A (zh) 利用猪粪加工生物有机肥及其工艺
CN104862298A (zh) 复合微生物发酵剂及其制备方法
DK2931680T3 (en) Organic fertilizer and method of its production
CN106883080A (zh) 一种车间工业化处理禽畜废弃物生产微生物肥料的方法
KR100472969B1 (ko) 액비를 제조하는 방법
JP2004261714A (ja) 有機質物の無臭発酵分解促進液とそれを用いて有機質物を悪臭防止しながらコンポストに製造する方法。
CN101982445B (zh) 一种无土观赏植物盆栽基质的配制方法
KR101138702B1 (ko) 호기성 호열균을 이용한 축산 분뇨의 발효물 제조방법 및 발효물을 이용한 축사의 악취 제거 방법
CN109305835A (zh) 一种移动式秸秆生物有机菌肥成套发酵装置
KR20220102276A (ko) 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법
CN102442848B (zh) 一种生物有机肥及其生产方法和应用
CN106007830A (zh) 一种粪肥发酵复合菌液及其应用
JP3510160B2 (ja) 土壌基盤材の製造方法
JP4643203B2 (ja) 牛糞を発酵・分解・処理する微生物、及びこれを用いた牛糞の処理方法
KR101153004B1 (ko) 도석을 이용한 음식물쓰레기 처리방법 및 그에 의해 제조되는 도석비료
CN105272411A (zh) 一种沉水植物的堆肥方法
CN101492316A (zh) 一种快速发酵腐熟和除臭的堆肥方法
KR19990076331A (ko) 농,축산 폐기물을 이용한 천연액체비료 제조방법
JP3561693B2 (ja) 動物飼育用床敷材料及びその製造方法並びに動物の飼育方法
Aziz et al. Composting by Black Soldier Fly
CN114874053B (zh) 蚯蚓粪生物有机肥的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150202

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160225

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170126

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180124

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190410

Year of fee payment: 8