KR20120033437A

KR20120033437A - 음식물 쓰레기를 퇴비화하는 방법 및 이에 의해 제조된 퇴비

Info

Publication number: KR20120033437A
Application number: KR20100094945A
Authority: KR
Inventors: 김양현; 강배광; 이경동
Original assignee: 그린에코바이오주식회사; (주)그린특수산업
Priority date: 2010-09-30
Filing date: 2010-09-30
Publication date: 2012-04-09

Abstract

본 발명은 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기를 농업용 퇴비로 생산코자 하는 것으로써, 특히 음식물 쓰레기를 발효시킴에 있어 1차적으로 혐기성 미생물을 이용하여 발효시키고, 2차적으로 호기성 미생물을 이용하여 발효시킴으로서 기존 음식물 쓰레기를 이용한 퇴비에 비하여 그 효과가 월등히 우수한 양질의 퇴비를 얻도록 한 것이다.

Description

음식물 쓰레기를 퇴비화하는 방법 및 이에 의해 제조된 퇴비{A manufacture method of compost and a compost}

본 발명은 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기를 농업용 퇴비로 생산코자 하는 것으로써, 특히 음식물 쓰레기를 발효시킴에 있어 1차적으로 혐기성 미생물을 이용하여 발효시키고, 2차적으로 호기성 미생물을 이용하여 발효시킴으로써 기존 음식물 쓰레기로 제조된 퇴비에 비하여 그 효과가 월등히 우수한 양질의 퇴비를 얻고자 한 것이다.

우리나라의 엄청난 양의 음식물쓰레기 처리는 현재 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 환경백서(1999)에 의하면, 음식물쓰레기는 전체 쓰레기의 30%를 차지하고 연간 5백50만톤으로 어림잡아 8조원 어치를 음식물 쓰레기로 낭비하고 있는 실정이지만 그 재활용은 30%를 넘지 못하고 있다.

특히 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기는 대부분 여러 가지 혼합물이 뒤섞여 있고, 다량의 수분을 함유하고 있으므로 기온이 높을 경우 쉽게 부패될 뿐만 아니라 이러한 음식물 쓰레기를 그대로 땅속에 매립할 경우 심한 악취 및 가스와 함께 침출수가 발생하여 토양과 지하수를 오염시키는 심각한 환경오염을 초래하며, 발생되는 병해충으로 인하여 각종 피부질환 및 전염성 질병을 야기하게 된다.

따라서, 최근에는 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기의 문제점을 개선하고 환경오염과 자원낭비를 줄이고자 수분이 함유된 음식물 쓰레기를 일반 쓰레기와 분리 수거하여 가축의 사료 또는 농업용 퇴비로 생산하여 음식물 쓰레기를 재활용하는 추세이다.

음식물 쓰레기를 가축의 사료 또는 농업용 퇴비로 생산하여 재활용하기 위해서는 음식물 쓰레기에 혼합되어 있는 비닐류ㆍ젓가락ㆍ병마개 등 각종 이물질과 금속류를 선별 제거하고, 음식물 쓰레기를 적당한 크기로 분쇄한 다음, 함유된 수분을 탈수하여 어느 정도 제거한 후, 탈수된 음식물 찌꺼기를 살균 처리하는 한편 발효 건조하여 가축의 사료 또는 농업용 퇴비로 생산하게 된다.

본원 발명과 그 목적이 동일 유사한 배경기술은 다음과 같다.

특허 제915405호 : 음식물 쓰레기 사료화 시스템

특허 제434363호 : 음식물쓰레기를 이용한 퇴비의 제조방법

특허 제587235호 : 유기성 폐기물을 이용한 퇴비의 제조방법 및 그 퇴비

특허 제466363호 : 가축분뇨를 이용한 퇴비 제조방법 및 퇴비

특허 제532662호 : 음식 폐기물 퇴비화 제조방법

특허 제577633호 : 토착미생물을 이용한 발효퇴비 제조방법

본 발명은 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기를 농업용 퇴비로 생산코자 하는 것으로써, 특히 음식물 쓰레기를 발효시킴에 있어 1차적으로 혐기성 미생물을 이용하여 발효시키고, 2차적으로 호기성 미생물을 이용하여 발효시킴으로써 기존 음식물 쓰레기를 이용한 퇴비에 비하여 그 효과가 우수하도록 하였다.

반입단계, 선별단계, 탈수단계 및 발효단계를 포함하는 음식물 쓰레기 퇴비화 제조방법에 있어서,

반입단계, 선별단계, 탈수단계를 거친 음식물 쓰레기를 1차 혐기성 발효조에서 발효를 진행하면서 수분을 45~50%까지 감소시키는 과정으로써,

밀폐된 혐기성 발효조의 온도를 40℃로 유지하면서 수분이 73~76%로 조정된 음식물 쓰레기를 혐기성미생물을 이용하여 발효시키되,

락토바실러스(Lactobacillus), 스테필로코커스(Staphylococcus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 슈도모나스(Pseudomonas), 엔테로박터(Enterobacter)의 혐기성 미생물을 투입하여 발효를 진행시키며,

이후 온도를 60℃로 유지하면서 12~24시간 동안 함수율이 45~55% 되게 건조시키는 공정을 행함으로써 제1차 미숙퇴비를 제조하는 제1차 발효공정단계;

상기 제1차 발효공정단계에서 제조된 제1차 미숙퇴비를 다시 제2차 호기성 발효조로 이송하여 2차 발효를 시작하되, 2차 발효는 호기적 조건에서 수행되며

2차 발효조의 온도는 35~40℃를 유지하면서 12시간 발효를 진행시키되, 효모균(酵母菌)인 사제카로마이세스(Saccharomyces), 내열성 아포균인 바실러스(Bacillus), 사상균(絲狀菌, filamentous fungi)인 아스퍼길러스(Aspergillus), 방선균(放線菌)인 스트렙토마이세스(Streptomyces)의 호기성 미생물을 투입하여 발효를 진행시키며,

이후 제2차 발효조의 온도를 60℃로 유지하면서 12~24시간 동안 지속시켜 함수율이 7~10% 정도로 감소될 때까지 발효시키는 공정을 행함으로써 제2차 완숙퇴비를 제조하는 제2차 발효공정단계;

상기 제2차 완숙퇴비를 진동기에 의한 정제과정을 통하여 이물질을 제거하고 포장하는 포장단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 퇴비화 제조방법이다.

상기 제2차 발효공정단계에서 사용되는 퇴비는 상기 제1차 미숙퇴비이거나,

pH 및 염분의 조정과 퇴비의 기능성을 향상시키기 위하여 상기 제1차 미숙퇴비에 계분이나 돈분 등의 축분을 혼합할 수도 있다.

본 발명은 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기를 퇴비화시키고자 발효시킴에 있어 1차적으로 혐기성 미생물을 이용하여 발효시키고, 2차적으로 호기성 미생물을 이용하여 발효시킴으로서 기존 음식물 쓰레기를 이용한 퇴비에 비하여 그 효과가 월등히 우수한 퇴비를 생산토록 하였으며,

특히 자원낭비를 줄이고, 환경오염을 방지할 뿐만 아니라 농가에 양질의 퇴비를 제공하여 생산성을 높이도록 하였다.

도1은 본 발명의 개략적인 공정 블럭도

밀폐된 혐기성 발효조의 온도를 40℃ 로 유지하면서 수분이 73~76%로 조정된 음식물 쓰레기를 혐기성미생물을 이용하여 발효시키되,

이하 본 발명을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 가정이나 식당 등에서 수거된 음식물 쓰레기는 차량으로 운반되어 대용량의 반입탱크에 저장 수용되고, 상기 반입탱크에서 스크류컨베이어를 통하여 선별분쇄기로 이송 공급된다.

이후, 선별분쇄기에서 적당한 크기로 분쇄된 다음, 다시 스크류컨베이어를 통해 수분을 제거하는 탈수기로 이송 공급된다.

상기에서 선별분쇄기는 모터의 구동으로 다수개의 분쇄날이 고속으로 회전하여 공급되는 음식물 쓰레기를 적당한 크기로 잘게 분쇄하고, 상기 분쇄과정에서 음식물 쓰레기에 혼합된 각종 이물질(비닐류ㆍ젓가락ㆍ병마개 등)과 고형물이 분쇄실의 상부 공간으로 부양되거나 또는 튕겨져 올라가 흡입팬의 강한 흡입력으로 흡입 배출되므로 분쇄과정에서 음식물 쓰레기에 혼합된 각종 이물질과 고형물을 선별 분리하게 된다.

선별분쇄기에서 적당한 크기로 잘게 분쇄된 음식물 쓰레기는 타공망을 통과하여 호퍼에 모아진 다음, 스크류컨베이어를 통해 탈수기로 이송 공급되고, 탈수기는 모터의 구동으로 회전하는 스크류가 음식물 쓰레기를 가압하여 함유된 수분을 짜서 탈수하게 된다.

한편, 음식물 쓰레기를 퇴비화하는 방법에 있어서, 이와같은 반입단계, 선별단계, 탈수단계는 기본적인 공정이므로 더 이상의 상세한 설명은 이를 생략한다.

다음으로 본 발명의 요부 공정인 1차 혐기성 발효공정이 시작된다.

상기 1차 혐기성 발효공정은 반입단계, 선별단계, 탈수단계를 거친 음식물 쓰레기에 대하여 발효를 진행하면서 수분을 45~55%까지 감소시키는 과정으로써,

상기 1차 혐기성 발효공정에서는 락토바실러스(Lactobacillus), 스테필로코커스(Staphylococcus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 슈도모나스(Pseudomonas), 엔테로박터(Enterobacter)의 혐기성 미생물을 투입하여 발효를 진행시키게 된다.

상기 1차 혐기성 발효공정에 이용되는 혐기미생물은 유엔에서 인증하는 시모세(Simose) 미생물로 음식물 쓰레기로부터 유발될 수 있는 냄새나 환경오염 물질을 혐기적으로 완화 및 제거를 위하여 사용되는 것으로,

70℃의 물 150㎏에 혐기미생물을 풀어서 사용하는데 물 1㎏에 미생물 1.5g이 되게 넣어 잘 풀어서 상온에서 10시간 방치하여 활성화시키게 된다.

이렇게 활성화된 혐기미생물은 밀폐된 1차 발효기에 투입하고 여기에 수분이 12%인 미강을 500㎏ 넣고 24시간 배양하면서 미강의 발효도 동시에 일어나게 하는 바, 24시간 배양을 하고 시료를 채취하여 현미경(LEICA DM LB2, Germany) 검경을 통해서 총미생물 수를 계수하여 1×10⁶/g 이상이 되면 배양을 종결하게 된다.

한편, 배양한 미생물은 150㎏을 남기고 모두 꺼내기 때문에 남은 미생물은 접종한 효과를 갖게 되며 여기에 퇴비의 재료로 이용될 전처리된 음식물 쓰레기를 넣어 1차 발효를 시켜서 수분 함량이 45~55% 되면 발효를 종결하고 발효물을 꺼내게 된다.

한편, 이 후의 과정에는 혐기미생물을 접종하지 않는데 이것은 발효물을 꺼낸 뒤에 남아있는 발효물에 다음의 1차 발효에 충분한 혐기미생물이 발효산물과 함께 발효기 내에 존재하고 있어서 계속적인 발효가 일어날 수 있기 때문이다.

한편, 상기 1차 혐기성 발효에 필요한 장치로는 1차 발효기 외에 주변 기계설비로 이물질 자동선별기, 탈수기, 탈수 액상 탱크, 이송스크류 컨베어, 살균교반기, 살균저장호퍼로 구성되어 지는 바, 본 발명의 요부 장치라 할 수 있는 1차 발효기를 살펴보면 다음과 같다.

상기 1차 발효기는 음식물 쓰레기로부터 나온 자연적인 탈루액과 선별된 이물질들을 제외한 음식물쓰레기만을 혐기성 미생물을 이용하여 수분이 45~55%가 될 때까지 발효시키는 장치이다.

상기 장치의 특징은 기계적인 방법 등의 탈수과정을 거치지 않고 자연 탈수과정으로만 수분 감축 공정을 행하는 것으로, 수분이 80% 이상 되는 음식물 쓰레기를 투입하여 건조와 발효를 진행시키기 때문에 2차 오염이나 2차적인 처리비용 등이 소요되지 않는 장점이 있으며, 특히 건조시키면서 혐기발효를 시키기 때문에 수분 등을 조절할 필요가 없으며 일정한 속도로 회전시켜 교반해줌으로써 발효가 고르게 잘 이루어지도록 하였다.

또한 1차 발효기의 경우, 1차 발효산물을 꺼낸 후에도 처음에 투입한 혐기성 미생물들이 남아 있어서 다음에 넣는 음식물 쓰레기의 발효 과정에서도 지속적으로 발효를 일으키기 때문에 더 이상의 투입이 필요치 않게 되는 장점도 있다.

이하 본 발명의 제2차 발효공정단계를 살펴보면 다음과 같다.

상기 제2차 발효공정은 호기성 발효 공정으로써, 상기 제1차 발효공정에서 제조된 수분함수율 45~55%의 제1차 미숙퇴비를 호기성 미생물을 이용하여 수분 함수율이 7~10% 정도로 감소될 때까지 발효시키는 공정이다.

상기 제2차 호기성 발효공정에 사용되는 호기성 미생물은 발효와 동시에 여러 중금속의 제거, 잔류 농약 및 염분을 제거하는 것으로 바실러스, 방선균, 효모, 광합성균 등의 여러 가지의 미생물들이 조합되어 있는 균체이다.

상기 호기성 미생물의 배양은, 온도 65℃, 습도 45%와 배양기의 리본형 임펠러가 6rpm이 되게 유지하면서 배양하며, 배지로는 콩 비지와 미강을 1:1로 혼합하여 멸균한 후 수분이 45%가 되게 건조한 80㎏의 배지를 설탕 150g을 배양기에 투입하고 종균 100g을 접종한 후, 4~5일 동안 배양하며 총 미생물 수를 계수하여 총균수 1×10⁶/g 이상이 되면 배양을 종결하게 된다.

상기 제2차 호기성발효공정에서 사용되는 호기성 미생물로는 효모균(酵母菌)인 사제카로마이세스(Saccharomyces), 내열성 아포균인 바실러스(Bacillus), 사상균(絲狀菌, filamentous fungi)인 아스퍼길러스(Aspergillus), 방선균(放線菌)인 스트렙토마이세스(Streptomyces)가 투입되어지되, 2차 발효조의 온도는 먼저 호기성 조건에서 35~40℃를 유지하면서 12시간 발효를 진행시키며, 이후 60℃ 온도를 유지하면서 12~24시간 발효를 진행시킴으로써, 수분 함수율이 7~10% 의 완숙퇴비를 제조하게 된다.

이후 마무리 공정으로, 상기 제2차 완숙퇴비를 진동기에 의한 정제과정을 통하여 이물질을 제거하고 포장하는 포장단계를 거쳐 음식물 쓰레기가 최종 퇴비화 된다.

한편, 상기 제2차 발효공정단계에서 사용되는 퇴비는 상기 제1차 미숙퇴비를 사용하게 되나, pH 및 염분의 조정과 퇴비의 기능성을 향상시키기 위하여 상기 제1차 미숙퇴비에 계분이나 돈분, 우분 등의 축분을 혼합할 수도 있다.

즉 제1차 미숙퇴비에 축분(poultry manure: Pm)을 혼합하여 제2차 완숙퇴비를 제조하는 것으로, 수분이 30~75% 포함된 축분(계분,돈분,우분)을 제1차 미숙퇴비와 용적 비율 50 : 50 으로 혼합하여 퇴비화를 진행시키게 된다.

한편 이와같이 상기 제1차 미숙퇴비에 계분이나 돈분, 우분 등의 축분을 혼합하게 되면 실험 결과 유기물 함량이 64~70% 로 나타나, 음식물쓰레기만을 이용한 퇴비의 유기물 함량 62~69% 보다 우수한 것으로 나타났으며, 두 경우 모두 퇴비의 공정규격치(60% 이상)을 대체적으로 만족하였다.

또한 음식물쓰레기만을 이용한 퇴비는 질소 함량 2.7~3.4%, 인산 함량 2.0~2.4, 칼리 함량 0.8~1.0으로서 모두 퇴비의 공정규격을 만족하였으며, 음식물쓰레기에 계분을 추가한 퇴비는 질소 함량 4.3~6.4%, 인산 함량 1.2~2.8%, 칼리 함량 1.2~1.5%으로서 모두 퇴비의 공정규격을 만족하였다.

음식물쓰레기만을 이용한 퇴비의 발아율은 83~97%이며, 음식물쓰레기에 계분을 추가한 퇴비의 발아율은 62~77%로서 공정규격치(60%이상)을 만족하는 것으로 나타났다.

또한, 퇴비의 공정규격에는 포함되어 있지 않지만 퇴비의 안정성과 부숙도를 평가하기 위하여 제시되고 있는 항목으로 산소 호흡지수가 있는 바,

음식물쓰레기만을 이용한 퇴비의 산소 호흡지수는 0.25~0.32 ㎎/gVShr 이며, 음식물쓰레기에 계분을 추가한 퇴비의 산소 호흡지수는 0.40~0.44 ㎎/gVShr로 나타나 완숙퇴비의 범주(0~1.0 ㎎/gVShr)에 들어갔다.

한편, 제1차 발효공정 및 제2차 발효공정을 거친 본 발명 퇴비는 농촌 진흥청에서 규정한 퇴비 판정기준을 충분히 만족하고 있다.

일반적으로 퇴비의 부숙도 판정 기준은 퇴비화 과정중에 퇴비화 온도가 55~ 60℃ 2일 이상 지속, 발아율 60~90% 이상, EC 농도 5 dS/m 이하(Epstein, 1997) 등이며, 또한 지렁이 활동성이 존재하여야 하며, 퇴비색도 및 퇴비 냄새 등이 적정범위 이내이어야 한다.

이하 본 발명에 따른 퇴비의 이화학적 성분은 다음과 같다.

* 퇴비 초기재료, 미숙퇴비 및 숙성퇴비의 이화학적 성분

_____________________________________________________________________________

pH 수분함수율 NaCl T-C T-N C/N

(-) (%,wb) (%,db) (%,db) (%,db) (-)

_____________________________________________________________________________

FW1 5.1 70 0.38 14.76 1.12 13

FW2 5.1 66 0.41 15.14 1.13 13

FW3 5.1 67 0.46 16.01 1.26 13

_____________________________________________________________________________

FC1 5.1 62 0.48 17.20 1.42 12

FC2 5.7 50 0.56 23.32 1.31 17

FC3 5.8 59 0.56 18.16 1.57 12

_____________________________________________________________________________

MC1 4.8 11 0.65 39.70 3.40 12

MC2 5.3 31 1.00 32.30 2.70 12

MC3 5.4 11 0.99 40.80 3.12 13

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상기 표에 있어 FW는 초기 퇴비자료이며, FC는 1차 발효 후의 미숙퇴비, MC는 완숙퇴비를 나타낸 것으로, 3반복 처리 결과를 나타낸 것이다.

또한, 일반적인 퇴비재료의 최적조건(Alessandro 등, 2005; Hong, 1986)은 입자 크기: 25~75mm, 수분: 40~70%, 밀도: 0.5~0.7t/㎥ 및 탄질비(C/N): 20~30 등이나, 본 발명 실험에 사용된 음식물쓰레기 탄질비는 다소 낮은 13을 유지하였으며 입자크기, 수분 및 밀도 등은 적정 조건에 있었다.

이하 상기 표에 따른 결과를 살펴보면

산도(pH)는 전 기간 5~6 범위로서 일정하게 산성을 나타내고 있다.

일반적으로 식품오니를 이용한 퇴비의 산도는 6 이하의 산성이며, 가축배설물 완숙퇴비는 8 이상의 알카리성 수준을 유지한다.

수분함수율은 초기재료가 66~70%, 미숙퇴비 50~60%, 완숙퇴비가 11~30%로서 취급과 이용 및 저장에 알맞은 수분을 유지하였다. 일반적으로 돈분퇴비, 계분퇴비 및 우분퇴비의 수분은 각각 평균 35%, 27%, 50% 등이므로 본 시험결과는 축분퇴비 보다는 수분이 적었다.

염분(NaCl) 농도는 초기재료에서 약간 높은 수분 수준에서 0.4~0.5%, 미숙퇴비에서는 0.5~0.6%, 완숙퇴비는 0.7~1.0%로서 수분이 감소하면서 다소 늘어나는 경향을 나타내었으나, 허용범위(1.0%이하)를 유지하였다.

퇴비화처리로서 전탄소 및 전질소 성분은 초기재료 (전탄소:15~16; 전질소:1.1~1.3)에서 완숙퇴비(전탄소:32~41; 전질소:2.7~3.4)로 변화되는 동안에 각각 2배 이상 크게 증가하였으나, 완숙퇴비 탄질비(C/N)는 12~13범위로서, 축분퇴비의 탄질비(평균치:14~18)보다 다소 적으나, 양질퇴비의 최적 탄질비 수치 20이하를 유지하였다.

이하 본 발명에 따른 음식물쓰레기의 영양성분과 유해성분은 아래와 같다.

Property	MC1	MC2	MC3
OM (%, dm)	64.2	69.2	68.7
Total-C ″	37.2	40.1	39.8
Total-N ″	4.3	6.4	4.3
P₂O₅ ″	2.7	1.2	2.8
K₂O ″	1.2	1.5	1.5
CaO ″	11.1	14.5	11.4
㎎O ″	0.4	0.8	0.7
Cd (㎎/㎏)	ND	ND	ND
Hg ″	ND	ND	ND
As ″	ND	ND	ND
Cu ″	17	25	28
Zn ″	69	105	106
Pb ″	4	23	30

상기 표는 완숙퇴비(MC)의 3반복 처리 결과인바, 유기물은 60%,dm 이상으로서 우리나라 퇴비공정규격 기준치를 만족하였다.

또한 완숙퇴비의 질소는 4~6%,dm이며, 인산은 1~3%,dm으로, 칼리성분은 1.2~1.5%,dm 등으로 영양성분이 충분히 함유되었다.

일반적으로 돈분과 계분퇴비의 질소함량은 2~3%,dm, 우분퇴비는 1~2%,dm 등이며, 축분 퇴비 일반적인 추천기준은 질소와 인산은 1%,dm 이상인바, 본 시험에서 분석한 퇴비는 요구하는 수준을 만족하였다.

칼슘은 11~15%,dm, 마그네슘은 0.4~0.8%,dm 등으로 축분 퇴비의 칼슘(7%,dm) 및 마그네슘(1.7%,dm)과 비교할 때에 칼슘은 높고, 마그네슘은 낮은 경향을 나타내었다.

유해성분인 카드뮴, 수은, 비소 등의 중금속 성분은 미량을 나타내고, 구리는 17~28㎎/㎏, 아연은 69~106㎎/㎏, 납은 4~30㎎/㎏을 나타냈다.

축분 퇴비의 구리 70㎎/㎏ 및 아연 267㎎/㎏보다 작게 나타났으며 또한 퇴비공정규격 허용치 이하의 수치를 나타냈다.

한편 상기 표에 있어 ND는 불검출을 의미한다

이하 완숙퇴비의 부숙도와 안정성을 살펴보면 다음과 같다.

*숙성퇴비의 발아율 및 산소 호흡지수

____________________________________________________________________________

MC1 MC2 MC3 Average

___________________________________________________________________________ Germination Rate

(GR: %) 82 85 82 83

___________________________________________________________________________ Respiration Index

(RI: O₂㎎/gVShr) 0.14-0.40 0.15-0.44 0.18-0.42 0.42

_____________________________________________________________________________

원래 퇴비의 안정성과 부숙도를 평가하는 방법은 단일방법으로 판정하기는 곤란하며, 안정성은 산소 호흡지수를 사용하고, 부숙도 판정은 종자발아율을 많이 사용한다 (Epstein, 1997).

산소 호흡지수(Ionnatti et al.,1994)에 따른 퇴비 안정화는 산소 호흡지수가 0~1.0 ㎎/gVShr범위가 완숙퇴비이고, 1.0~1.5㎎/gVShr는 미숙퇴비, 1.6 ㎎/gVShr 이상은 불량퇴비이며, 종자발아율(Zucconi,1981)은 80% 이상이 완숙퇴비이다.

상기 표에서와 같이 완숙퇴비(MC)의 발아율(GR)이 평균치를 웃도는 83 % 이며, 산소호흡 지수(RI)는 0.4 ㎎/gVS hr 이하로서 안정 상태를 유지하였다.

이상과 같이 본 발명 퇴비는 우수한 효과를 나타내었는바, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니므로, 상기 실시예를 적절히 변경한 균등 구성은 이를 모두 포함한다 할 것이다.

본 발명에 해당하는 음식물 쓰레기를 퇴비화하는 방법 및 이에 의해 제조된 퇴비는 기존의 퇴비에 비하여 그 효과가 월등히 뛰어나므로 산업상 이용가능성은 충분하다 할 것이다.

Claims

반입단계, 선별단계, 탈수단계 및 발효단계를 포함하는 음식물 쓰레기 퇴비화 제조방법에 있어서,
반입단계, 선별단계, 탈수단계를 거친 음식물 쓰레기를 1차 혐기성 발효조에서 발효를 진행하면서 수분을 45~50%까지 감소시키는 과정으로써,
밀폐된 혐기성 발효조의 온도를 40℃ 로 유지하면서 수분이 73~76%로 조정된 음식물 쓰레기를 혐기성미생물을 이용하여 발효시키되,
락토바실러스(Lactobacillus), 스테필로코커스(Staphylococcus), 스트렙토코커스(Streptococcus), 슈도모나스(Pseudomonas), 엔테로박터(Enterobacter)의 혐기성 미생물을 투입하여 발효를 진행시키며,
이후 온도를 60℃로 유지하면서 12~24시간 동안 함수율이 45~55% 되게 건조시키는 공정을 행함으로써 제1차 미숙퇴비를 제조하는 제1차 발효공정단계;
상기 제1차 발효공정단계에서 제조된 제1차 미숙퇴비를 다시 제2차 호기성 발효조로 이송하여 2차 발효를 시작하되, 2차 발효는 호기적 조건에서 수행되며
2차 발효조의 온도는 35~40℃를 유지하면서 12시간 발효를 진행시키되, 효모균(酵母菌)인 사제카로마이세스(Saccharomyces), 내열성 아포균인 바실러스(Bacillus), 사상균(絲狀菌, filamentous fungi)인 아스퍼길러스(Aspergillus), 방선균(放線菌)인 스트렙토마이세스(Streptomyces)의 호기성 미생물을 투입하여 발효를 진행시키며,
이후 제2차 발효조의 온도를 60℃로 유지하면서 12~24시간 동안 지속시켜 함수율이 7~10% 정도로 감소될 때까지 발효시키는 공정을 행함으로써 제2차 완숙퇴비를 제조하는 제2차 발효공정단계;
상기 제2차 완숙퇴비를 진동기에 의한 정제과정을 통하여 이물질을 제거하고 포장하는 포장단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 퇴비화하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 제2차 발효공정단계에서 사용되는 퇴비는 상기 제1차 미숙퇴비에 수분이 30~75% 포함된 축분을 용적비 50 : 50 으로 혼합토록 한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 퇴비화하는 방법.
제1항의 음식물 쓰레기를 퇴비화하는 방법에 의하여 제조된 퇴비.
제3항에 있어서, 상기 제2차 발효공정단계에서 사용되는 퇴비는 상기 제1차 미숙퇴비에 수분이 30~75% 포함된 축분을 용적비 50 : 50 으로 혼합토록 한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 퇴비화하는 방법에 의하여 제조된 퇴비.