KR20150056205A - 악취가스 감소처리제 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 악취가스 감소처리제에 관한 것이다.
본 발명의 악취가스 감소처리제의 제조방법은 악취가스 유발물질을 제거하는 신규미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 (KACC91900P) 균주를 음식물 쓰레기 침출수에서 분리해 내는 제1단계, 상기 분리된 신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1균주를 YJH 배지에서 30~35℃의 온도하에 3~5일 동안 배양하여 배양액을 제조하는 제2단계 및, 상기 배양액에 잣송이 분말과 대나무 잎 분말이 1:1 중량비로 혼합된 혼합분말을 첨가한 후 혼합하여 악취가스 감소처리제를 제조하는 제3단계를 포함하는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 악취를 유발하는 물질을 제거해주는 신규균주들을 분리 동정하고 이 균주들을 유효성분으로 함유한 악취가스 감소처리제가 제공됨으로써 폐기물 발생 현장에서 용이하게 바로 처리가 가능하여 악취의 근본적인 원인물질을 제거하고 그 처리물을 자원화하여 농업에 사용할 수 있게 된다.

Description

악취가스 감소처리제{MATERIAL TREATING FOR REDUCTION OF MALODOR GAS}
본 발명은 악취가스 감소처리제에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 악취를 유발하는 물질을 제거해주는 신규균주들을 분리 동정하고 이 균주들을 유효성분으로 함유하여 폐기물들의 재사용을 가능하게 한 악취가스 감소처리제에 관한 것이다.
음식물쓰레기는 유기물의 함량이 풍부하고 중금속이나 농약 등의 인공 독성물질이나 자연독성을 함유하지 않기 때문에 농업용 퇴비 또는 동물의 사료 등으로 재활용할 수 있다는 점에서 다른 일반쓰레기와 큰 차별성을 갖지만, 악취로 인해 장시간의 방치나 보관이 어렵다는 문제가 있다.
이에 음식물쓰레기의 처리방식 중 현재 가장 재활용도가 큰 것은 음식물쓰레기를 사료로 이용하는 것이다. 전통적으로 농가에서는 잔반을 가축의 사료로 활용해 왔고, 군부대 등과 같은 대규모 급식시설에서 발생하는 잔반은 간단한 열처리 후에 돼지나 오리 등의 사료로 활용되어 왔다. 이러한 잔반의 재활용을 체계화하고 조직화해서 음식물쓰레기를 가축사료의 보조물질 또는 대체 물질로 이용하려는 시도가 다양한 종류의 사료화 장치의 개발을 촉진하였다. 음식물쓰레기를 사료로 재활용하기 위해서는 음식물쓰레기의 선도가 유지되어야 하고 부패 등에 의한 독성물질의 발생을 억제해야 하기 때문에 열풍건조, 습식건조, 증자, 유탕 등의 강한 열처리가 필수적이다. 음식물쓰레기의 사료화는 처리방법이나 공정상의 문제 보다는 음식물쓰레기를 수거하고 운반하는 과정에서 변질이나 부패가 문제가 될 수 있고 광범위한 쓰레기 발생지역을 대상으로 하는 경우 경제성 또한 문제가 될 수 있다. 따라서 이 방법은 대규모 급식시설, 식당 등에서 발생하는 음식물쓰레기나 대규모 아파트단지 등 음식물쓰레기의 수거가 비교적 용이한 지역에만 제한적으로 적용될 수 있다는 문제가 있다. 퇴비화의 경우는 사료화 과정에서 요구되는 문제는 없으나 미생물에 의한 생분해과정인 전처리와 분해산물을 부식질(humus)로 전환하기 위한 후숙과정이 필요하기 때문에 3 -4 주에 이르는 장시간의 처리를 요구하고 지속적으로 악취가 발생한다는 문제가 있다. 최근에 외국(오스트리아의 IUP사)에서 개발된 음식물쓰레기를 이용한 메탄생산과 관련된 기술은 음식물쓰레기를 에너지자원으로 재활용한다는 취지에서 보면 진일보된 음식물쓰레기 처리기술이지만, 음식물쓰레기의 산발효공정이 필요하기 때문에 대규모 처리시설이 필요하고 처리시간 또한 1달 이상으로 매우 긴 공정을 요구하기 때문에 하수처리시설 이상의 대규모 시설이 필요하며 많은 운전 및 운용 에너지가 소비된다는 문제가 있다.
이렇게 볼 때, 음식물쓰레기는 유기물과 수분이 풍부하여 발효공정을 통해 가공하면 재활용이 가능하지만 비용과 효율면에서 경제성이 없다고 할 수 있다. 또한 음식물쓰레기가 인간의 생활주변에 방치할 경우 부패되기 쉽고 심한 악취를 발생시킬 뿐만 아니라 파리, 바퀴, 쥐 등 인과성 동물의 서식처가 되기 때문에 처리하기 매우 까다로운 폐기물로 전락하게 된다.
축산 가축 분뇨 또한 마찬가지다. 즉 축산가축 사육시에도 대형 양돈시설이나 양계시설 등에서는 유기성 오염 물질인 축산 분뇨가 대량으로 발생되어, 이 축산분뇨가 그대로 배출되는 경우 커다란 환경오염을 야기시키는 문제가 있다.
이에 항생제 투여를 규제하는 법이 제정되고 축산 오폐수는 정화처리하도록 하는 국제적 협약이 이루어졌다. 그 중 우선적으로 발생하고 있는 문제점이 축산악취로서, 가축의 생산성 격감, 폐사율 증가, 사료효율 저하 등이 나타나고, 농경지 오염, 하천 오염, 악취로 인한 대기 오염과 주변 민원의 대상으로 증폭되어 왔다.
축산악취는 대부분이 분변과 분뇨로 인한 것으로, 대사원리에 의해 효소분해 처리된 유기물로서, COD(Chemical Oxygen Demand), BOD(Biological Oxygen Demand), CODMn, SS(Suspended Solids), TN(Total Nitrogen) 등의 농도가 매우 높은 상태를 가지며, 항생제의 남용으로 인해 유익 균의 생장억제, 자연 미생물의 활성인자 생장저해, 발효균주 활성억제, 지방산 휘발성 취기물질(VFC)의 악취 발생 증대를 일으킨다.
취기물질로는 암모니아, 메틸머캅탄, H2S, 설픽메틸(sulfic methyl), 디설픽 메틸, 트리메틸아민, CH3COOH, 스티렌 등이 있으며, 대표적인 물질은 암모니아, 아민류로서 축산악취의 95%를 차지한다.
암모니아는 일차적으로 눈을 따갑게 할 만큼 자극적이며, 특히 호흡기 질병발생과 큰 연관성을 갖는다. 또한 만성적으로 노출될 경우, 돼지에게는 커다란 스트레스 요인으로 작용하기 때문에 어린 돼지의 경우 성장과 건강상태에 유해한 영향을 미친다.
이에, 축산악취 저감을 위해서는 일반적인 동물의약품과 사료첨가제가 사용되고 있다. 악취저감용 약품에는 염소산(ClO2)계, 알칼리제(가성소다 혼합물), 분말효소제, 식물추출물과 광합성물 혼합제, 생리활성제 혼합제, 생균제 혼합제, 산화제, 산·염기 중화제, 마스킹제 등이 있다.
그러나 암모니아와 아민류의 지속적인 발생상태에 있는 축사와 분변의 악취를 제거하기에는 매우 미흡하다. 특히 알칼리제는 오히려 악취유발을 증폭시키고 중화제는 취기물질의 제거가 미미하며, 미생물 제제는 미생물의 생장조건과 온도 등의 환경조성 없이는 효과를 기대하기는 어렵다.
또한, 축산악취를 저감한다는 사료첨가제나, 보조사료, 단미사료, 기능성 사료, 생균제 등이 많이 개발되어 공급되고 있으나, 그 효과는 매우 미미한 실정이다.
관련 선행기술로는 대한민국등록특허 제10-1029346호(등록일: 2011년 04월 07일, 명칭: 악취가스 감소 및 항균효과를 갖는 복합미생물 발효액 및 그의 사용방법)과 대한민국등록특허 제10-0876521호(등록일: 2008년 12월 22일, 명칭: 혼합사료 발효용 생균제 및 이를 이용한 혼합사료의 발효방법)이 있다.
본 발명의 목적은 악취를 유발하는 물질을 제거해주는 신규균주들을 분리 동정하고 이 균주들을 유효성분으로 함유하여 폐기물들의 재사용을 가능하게 한 악취가스 감소처리제를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 악취가스 감소처리제는 음식물쓰레기침출수에서 분리되어 악취가스 유발물질을 제거하는 신규미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 (KACC91900P)균주의 배양액을 포함하는 것이 특징이다.
상기 배양액은 상기 악취가스 감소처리제 전체 중량대비 10~50 중량%로 포함하는 것이 특징이다.
상기 배양액은 상기 신규미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주를 YJH 배지에서 30~35℃의 온도하에 3~5일 동안 배양한 것이 특징이다.
상기 악취가스 감소처리제에는 악취가스 유발물질을 제거하는 잣송이 분말 및 대나무 잎 분말로 이루어진 혼합분말을 더 포함하는 것이 특징이다.
상기 혼합분말은 상기 악취가스 감소처리제 전체 중량대비 1~5 중량%로 더 포함되는 것이 특징이다.
상기 잣송이 분말과 대나무 잎 분말은 1:1 중량비로 이루어지는 것이 특징이다.
상기 악취가스는 축산폐기물 또는 음식물쓰레기에서 발생되는 것이 특징으로 상기 악취가스는 아민가스, 암모니아가스, 황화수소가스 중 선택된 어느하나이상인 것이 특징이다.
본 발명의 악취가스 감소처리제의 제조방법은 악취가스 유발물질을 제거하는 신규미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 (KACC91900P)를 음식물 쓸레기 침출수에서 분리해 내는 제1단계, 상기 분리된 신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주를 YJH배지에서 30~35℃의 온도하에 3~5일 동안 배양하여 배양액을 제조하는 제2단계 및, 상기 배양액에 잣송이 분말과 대나무 잎 분말로 구성된 혼합분말을 첨가하여 혼합한 후, 이를 건조한 다음 분쇄하여 악취가스 감소처리제를 제조하는 제3단계를 포함하는 것이 특징이다.
상기 제3단계에서의 배양액은 악취가스 감소처리제의 전체중량대비 10~50 중량%로 포함되는 것이 특징이다.
상기 제3단계에서의 혼합분말은 악취가스 감소처리제의 전체중량대비 1~5 중량%로 포함되는 것이 특징이다.
본 발명의 악취가스 감소처리제의 사용방법은 상기의 제조방법에 의해 제조된 악취가스 감소처리제를 축산폐기물 또는 음식물쓰레기의 중량대비 1~5중량%로 사용하는 것이 특징이다.
본 발명에 의해, 악취를 유발하는 물질을 제거해주는 신규균주들을 분리 동정하고 이 균주들을 유효성분으로 함유한 악취가스 감소처리제가 제공됨으로써 폐기물 발생 현장에서 용이하게 바로 처리가 가능하여 악취의 근본적인 원인물질을 제거하고 그 처리물을 자원화하여 농업에 사용할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예3의 악취가스 감소처리제를 축산 폐기물에 처리하였을 때 악취유발 가스의 감소정도를 나타낸 도면이다.
NH3; 암모니아가스
H2S; 황화수소 가스
NH2; 아민가스
도 2은 본 발명의 실시예3의 악취가스 감소처리제를 음식물쓰레기 침출수에 처리하였을 때 악취유발 가스의 감소정도를 나타낸 도면이다.
NH3; 암모니아가스
H2S; 황화수소 가스
NH2; 아민가스
본 명세서에 기재된 용어, 기술 등은 특별한 한정이 없는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 일반적으로 사용되는 의미로 사용된다.
본 발명에 따른 악취가스 감소처리제에 포함되는 신규 유효 균주는 하기와 같으며, 이들 균주의 배양액을 포함하는 것이 특징이다.
신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 (KACC91900P) 균주는 본 발명에서 서열번호 1로 표현되며, 음식물 쓰레기 침출수에서 분리한 것으로 악취 유발물질의 제거활성을 나타내며 이는 하기 실시예를 통해 규명한다.
또한, 상기 악취가스 감소처리제에는 잣송이분말 및 대나무잎 분말로 구성된 혼합분말을 더 포함하여 조성되기도 한다.
이하, 본 발명의 악취가스 감소처리제의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1. 제1단계; 신규미생물 분리
먼저, 본 발명은 악취가스 중 특히 아민가스, 암모니아가스, 황화수소가스 에 대해 월등히 억제효과를 나타내는 신규 균주를 선발하기 위하여, 음식물 쓰레기 침출수에서 채취하여 신규균주를 선발하였다.
상기 선발된 균주를 배지에 접종하여 배양한 후, 이를 18s rRNA 분석결과, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis)의 신규한 균주로 밝혀져, 이를 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주로 명명하고, 이 균주를 국립농업과학원 농업유전지원센터에 기탁하여 2013년 11월 8일 수탁번호 KACC91900P를 부여받았다.
상기 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주는 서열번호 1로 기재되는 염기서열 전체 또는 그것의 일부로 이루어지며, 1,439bp의 오픈 리딩 프레임(ORF)으로 구성된다.
이러한 상기 본 발명의 신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주는 하기 배양조건을 통해 배양액을 제조할 시 상기 신규균주를 단시간내에 대량생산도 가능하여 산업적으로 사용할 수 있다.
2. 제2단계; 배양액 제조
상기 분리된 신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 (KACC91900P) 균주를 YJH 배지에서 30~35℃의 온도하에 3~5일 동안 배양하여 배양액을 제조한다.
이때, 상기 균체가 잘 배양되어 대량생산할 수 있도록 상기 YJH배지에 무수포도당, 효모추출물, 마그네슘 설페이트이 더 포함된 배지로 배양하는 것이 좋다.
이때, 상기 대량생산은 30~35℃의 온도, 50~200rpm의 교반속도, 0.05~1 L/min의 통기량, 4.5~7.5의 pH의 조건 중 하나이상의 조건하에서 이루어지는 것이면, 바람직하게는 이때, 상기 대량생산 배양 조건으로 35℃의 온도, 120rpm의 교반속도, 0.2 L/min의 통기량, 7.0의 pH로 이루어지는 것이 상기 균주의 성장에 가장 적합한 최적조건이다.
이렇게 제조된 상기 배양액은 그대로 건조시켜 사용하기도 하나, 바람직하게는 본 발명의 상기 악취가스 감소처리제 전체 중량대비 10~50 중량%로 포함되는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 1~5 중량% 포함되는 것이 좋다.
이는 상기 10중량%미만 함유될 경우 상기 목적하는 악취 유발물질을 제거하는 활성능이 떨어져 악취가스 감소처리제로서의 효율성이 낮아지며, 상기 50 중량%초과할경우 과다한 미생물의 보유량으로 인해 오히려 악취제거된 폐기물을 재활용하기 어려운 문제점이 발생된다.
3. 제3단계; 추가물질 첨가(선택단계)
상기 배양액에 잣송이 분말과 대나무 잎 분말로 구성된 혼합분말을 첨가한 여 혼합한 후, 이를 건조한 다음 분쇄하여 악취가스 감소처리제를 제조한다.
설명하면, 잣송이는 흔히 잣 수확후 주로 폐기되는 물질로써 자원확보가 용이한 농작물 유래 부산물이다.
이러한 잣송이는 본 발명을 통해 악취유발 물질에 대해 억제활성을 갖고 있으며 축사 내외는 물론 주변 자연환경을 개선 및 정화할 뿐만 아니라 가축의 성장 및 증체율을 증가시키고 건강상태 및 육질을 향상시키는데도 기여하는 효과를 나타냄을 확인하였다.
또한, 대나무 잎은 전통적으로 각종 질병의 예방 및 치료에 사용될 수 있는 약재중의 하나로 인정받아 동의보감이나 신농본초경 등 고문서에도 그 용도 및 효능에 대해 자주 언급되고 있으며 근자에 이르러 그 효능을 과학적으로 입증하고자 하는 연구가 뒤따르고 있는 바, 대나무약재로 사용되는 죽엽, 죽여, 죽력, 죽황, 죽초액 등 대나무의 종류나 부위 또는 이의 가공방식에 따라 달리 제조되는 대나무 추출물들에 대한 실험결과를 통해 그 효능이 폭넒게 입증되고 있다. 그러나, 아직 대나무를 이용하여 악취유발 물질에 대해 억제활성에 대해서는 연구된바 없음을 확인하였다.
이에 본 발명자는 상기와 같은 잣송이와 대나무 잎은 분말형태로 제조하여 본 발명에서는 이들을 혼합하여 구성된 혼합분말을 사용하며, 이러한 상기 혼합분말은 상기 신규균주만을 사용하는 것보다 더 상승된 악취가스 제거효과를 나타내는 것으로써, 악취가스 제거효과를 단시간에 잘 나타내기 위해 상기 배양액과 잘 혼합될 수 있도록 100~200 mesh 입자를 갖는 것이 특징이다.
또한, 상기 악취가스 감소처리제에는 상기의 유효균주 외에 잣송이분말과 대나무 분말로 구성된 혼합분말을 상기 악취가스 감소처리제 전체 중량대비 1~5 중량%로 포함하는 것이 좋다.
이는 상기 혼합분말의 함량이 1 중량% 미만일 경우 상기 유효군주만이 나타내는 악취 유발물질 제거능과 차이가 없어 경제적 측면에서 이점이 없으며, 5 중량%를 초과할 경우에는 제품의 제형화를 위해 추가되는 재료들과 혼합이 어려워져 제품화 자체가 어렵게 된다.
특히 상기 잣송이 분말과 대나무 분말은 1:1 중량비로 혼합되어 구성되는 것을 특징으로, 상기 잣송이 분말과 대나무 분말이 상기 중량비를 벗어날 경우에는 본 발명이 목적하는 상승효과를 기대하기 어려워 지게 된다.
상기 혼합분말 첨가하여 혼합한 후, 건조하는 과정에서 상기 건조과정은 35℃~40℃ 건조기에서 40~48시간 건조한 후 분쇄하여 최종물질의 악취가스 감소처리제의 수분함량이 5~10% 인 것이 좋다.
이는 상기 수분함량이 5% 미만일경우에는 과도한 건조과정으로 인해 오히려 목적하는 악취가스 저감효과를 상실하게 될 우려가 있으며, 수분함량이 10%를 초과할 경우에는 수분함량이 너무 많아 악취가스의 제거는 가능하나 오히려 잔존하는 수분함량으로 인해 다른 미생물의 부패를 일으킬 우려가 있기 때문이다.
이러한 상기 악취가스는 페기물에서 발생되는 모든 유해가스를 나타내는 것으로, 특히 축산폐기물 또는 음식물쓰레기에서 발생되는 악취가스에 대하여 우수한 제거활성을 나타내며, 특히 상기 악취가스로 아민가스, 암모니아가스, 황화수소가스에 대해 월등히 우수한 제거활성을 나타내며, 사용시에는 상기 본 발명의 악취가스 감소처리제를 축산폐기물 또는 음식물쓰레기의 중량대비 1~5중량%로 사용하는 것이 적합하다.
하기 실시예 및 실험예에 의해서 보다 구체적으로 설명하지만 보호범위가 하기 실시예 및 실험예에 국한되는 것은 아니다.
<실시예 1> 본 발명의 신규 미생물의 분리 및 동정
1) 신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 (KACC91900P)균주
본 발명의 신규 미생물은 경기도 지방 된장시료로부터 분리한 후 하기 전술한 동정방법을 통해 동정하였다.
설명하면, 분리효모의 동정을 위하여 액체배지(YM)에서 28℃에서 72시간 동안 진탕배양하여 5×109 얻어진 효모세포를 준비 하였다.
효모로부터 게놈(genomic) DNA는 효모를 위한 키트(genomic DNA prep kit)을 사용하여 구입회사에서 제시한 방법에 준하여 추출 하였다. 분리된 genomic DNA를 활용하여 18s rDNA V3 영역은 PCR 프라이머는 NS3, ITS4를 사용하였으며 ITS-2 영역은 ITS86 와 ITS4의 PCR 프라이머 셋트를 사용하였다.
PCR을 위한 반응조건은 전체 PCR반응액을 50㎕로 하였고 반응조성물(10mM Tris-HCl (pH 8.0), 50mM Koam1 Cl, 1.5mM MgCl2, 0.01% gelatin, 100ng primer, 50ng Template DNA, 2.5mM dNTP, 및 2.5unit Taq polymerase(Promega))을 넣어 실시하였다.
PCR반응은 94℃에서 4분간 초기변성(pre denaturation) 시킨 후 94℃에서 1분간 변성(denaturation), 55℃에서 1분간 부착(annealing), 72℃에서 2분 증폭(extension)하여 총 35 Cycle 실시하였으며 최종 DNA 합성은 72℃에서 10분으로 하였다. PCR 증폭산물은 1.5% 아가로스 겔로 전기영동하여 ETBR(Ethidium bromide) 염색으로 확인 한 후 겔추출 키트(gel extraction kit, QIAGEN)로 PCR산물을 정제하고 염기서열 분석 후 NCBI의 BLAST의 데이터베이스와 염기서열의 상동성을 조사 하였다
이에, 본 발명에서는 이를 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1이라고 명명하며, 이 균주를 2013년 11월 08일자로 한국농용미생물 센타(KACC)에 기탁하여 수탁번호 KACC91900P를 부여받았다.
<실시예 2> 본 발명의 악취가스 감소처리제1 제조
상기 실시예 1에서 분리한 신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주를 YJH 배지(탄소원; 무수포도당 1.8중량%, 질소원; 효모추출분말 0.6중량% 함유)배지조성을 기재해 주시기 바랍니다.)에서 30도에서 3일동안 배양한 배양액을 제조하여 이를 통상의 악취가스 감소처리제에 사용되는 부형물과 함께 혼합한 후 40℃ 건조기에서 40시간 건조한 후 분쇄하여 본 발명의 악취가스 감소처리제 1을 제조하였다.
이때 상기 악취가스 감소처리제에는 상기 배양액이 상기 처리제 전체중량대비 50중량% 포함되도록 하였다.
<실시예 3> 본 발명의 악취가스 감소처리제2 제조
상기 실시예 2에서 추가로 상기 배양액에 잣송이 분말과 대나무 분말이 1:1 중량비로 혼합된 혼합분말을 넣고 혼합한 후 이를 40℃ 건조기에서 40시간 건조한 후 분쇄하여 본 발명의 악취가스 감소처리제 2를 제조하였다.
이때 상기 악취가스 감소처리제에는 상기 혼합분말이 상기 처리제 전체중량대비 5중량% 포함되도록 하였다.
<비교예 1> 악취가스 감소처리제1 제조
상기 실시예3과 같은 방법으로 제조하되 상기 혼합분말 대신 가시박 분말을 사용하여 악취가스 감소처리제1을 제조하였다.
<비교예 2> 악취가스 감소처리제2 제조
상기 실시예3과 같은 방법으로 제조하되 상기 혼합분말 대신 칡 분말을 사용하여 악취가스 감소처리제1을 제조하였다.
<실험예 1> 본 발명의 악취가스 감소처리제의 아민(amine)가스에 대한 효과 확인
1. 실험방법
현재로는 상기 실시예 2,3에서 준비된 본 발명의 악취가스 감소처리제를 음식물쓰레기 침출수에 처리하여 음식물쓰레기 침출수에서 발생하는 아민가스의 농도를 측정하였다.
이때, 상기 음식물 쓰레기 침출수 중량대비 3 중량%의 상기 악취가스감소처리제를 5일동안 처리하여 아민가스 농도를 측정하였다.
대조군으로는 통상적으로 악취가스에 효과가 있는 것으로 알려진 부산물인 가시박 분말과 칡분말 또는 잣송이분말을 사용하여 상기와 동일방법으로 아민가스 농도를 측정하였다.
이때, gas tec 검지관 측정농도는 20ppm을 최대로 하여 측정하였다.
2. 실험결과
그 결과, 하기 표 1과 같이 나타났다.
시료
 시료채취(일수)
2 4 6 8 10 12
대조구(음식물쓰레기 침출수 자체) - - - - - -
대조군1(가시박 분말) - - + + + +
대조군2(칡분말) - - - + + +
대조군3(잣송이분말) - + + + + +
비교예1 + + + + + +
비교예2 - - - + + +
실시예1 + + ++ ++ ++ ++
실시예2 + ++ +++ +++ +++ +++
+++: 0.01 ppm 이하, ++: 1 ppm 이하, +: 5 ppm 이하, -: 10 ppm 이상
상기 표 1에 나타나 있듯이, 본 발명인 실시예2의 신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주 배양액을 포함하는 악취가스 감소처리제에서 아민가스 억제효과를 나타내며, 특히 본 발명의 실시예2의 신규미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주 단독보다 실시예3인 잣송이분말과 대나무잎분말이 혼합된 혼합분말을 더 포함하는 악취가스 감소처리제의 경우 더욱더 우수한 아민가스 억제효과를 나타냄을 확인하였다.
<실험예 2> 본 발명의 악취가스 감소처리제의 처리농도별의 악취유발가스에 대한 효과 확인
1. 실험방법
본 발명의 실시예 3에서 제조된 악취가스 감소처리제를 채취한 음식물 쓰레기에 1~5중량% 농도별로 처리하여 한 후 30℃ 항론 인큐베이터에 5일동안 방치 한 후 (주)가스텍 감지관을 사용하여 총 23일동안 악취가스 감소 여부를 측정 하였다.
2. 실험결과
상기 실험결과, 하기 표 2 및 도 1, 2와 같이 나타났다.
시료 아민 가스농도 (ppm)
대조구(음식물쓰레기 침출수 자체) 400.7±26.8
실시예 3의 1중량% 처리 251.9±8.72
실시예 3의 2중량% 처리 6.0±1.42
실시예 3의 3중량% 처리 5.4±56.8
실시예 3의 4중량% 처리 5.0±0.13
실시예 3의 5중량% 처리 4.0±4.08
상기 표 2에 나타나 있듯이, 본 발명의 실시예3의 악취가스 감소처리제를 음식물쓰레기 침출수 전체중량 대비 5중량% 농도로 음식물쓰레기 침출수에 처리 하였을 때 무처리 대비 약 98%의 Amine 가스 농도가 감소하였음을 확인하였다.
또한, 도 1에 나타나 있듯이, 축산 폐기물에서는 본 발명의 실시예3의 악취가스 감소처리제를 축산 폐기물 전체중량 대비 2 중량%의 농도로 축산 폐기물에 처리하였을 때 9일차 이후 암모니아가스(NH3), 황화수소 가스(H2S), 아민가스(NH2) 가 99%이상 발생되지 않았음을 확인하였다.
또한, 도 2에 나타나 있듯이, 음식물쓰레기 침출수에서는 본 발명의 실시예3의 악취가스 감소처리제를 음식물쓰레기 침출수 전체중량 대비 4 중량%의 농도로 음식물쓰레기 침출수에 처리하였을 때 8일차 이후 암모니아가스(NH3), 황화수소 가스(H2S), 아민가스(NH2) 농도가 99%이상 발생되지 않았음을 확인하였다.
이와 같이 본 발명의 악취가스 감소처리제를 축산폐기물 또는 음식물쓰레기 침출수에 혼합한 후 산소 공급, 교반 등의 발효조건을 조절하여 발효를 하면 축산폐기물 또는 음식물쓰레기 침출수에서 주로 발생하는 악취유발 가스를 충분히 제거 할 수 있을 것으로 사료된다.
이에, 폐기물 발생 현장에서 용이하게 바로 처리가 가능하여 악취의 근본적인 원인물질을 제거하고 그 처리물을 자원화하여 농업에 사용할 수 있게 된다.
상기의 본 발명은 바람직한 실시예 및 시험예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
국립농업과학원 농업유전자원센터 KACC91900P 20131108
<110> REPUBLIC OF KOREA(MANAGEMENT : RURAL DEVELOPMENT ADMINISTRATION) <120> MATERIAL TREATING FOR REDUCTION OF MALODOR GAS <130> P2013-0144 <160> 1 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 1439 <212> DNA <213> Bacillus subtilis <400> 1 aaaaccgacc atcggcggcg gctctaaagg ttacctcacc gacttcgggt gttcaaactc 60 tcgtggtgtg acgggcggtg tgtacaaggc ccgggaacgt attcaccgcg gcatgctgat 120 ccgcgattac tagcgattcc agcttcacgc agtcgagttg cagactgcga tccgaactga 180 gaacagattt gtgggattgg cttaacctcg cggtttcgct gccctttgtt ctgtccattg 240 tagcacgtgt gtagcccagg tcataagggg catgatgatt tgacgtcatc cccaccttcc 300 tccggtttgt caccggcagt caccttagag tgcccaactg aatgctggca actaagatca 360 agggttgcgc tcgttgcggg acttaaccca acatctcacg acacgagctg acgacaacca 420 tgcaccacct gtcactctgc ccccgaaggg gacgtcctat ctctaggatt gtcagaggat 480 gtcaagacct ggtaaggttc ttcgcgttgc ttcgaattaa accacatgct ccaccgcttg 540 tgcgggcccc cgtcaattcc tttgagtttc agtcttgcga ccgtactccc caggcggagt 600 gcttaatgcg ttagctgcag cactaagggg cggaaacccc ctaacactta gcactcatcg 660 tttacggcgt ggactaccag ggtatctaat cctgttcgct ccccacgctt tcgctcctca 720 gcgtcagtta cagaccagag agtcgccttc gccactggtg ttcctccaca tctctacgca 780 tttcaccgct acacgtggaa ttccactctc ctcttctgca ctcaagttcc ccagtttcca 840 atgaccctcc ccggttgagc cgggggcttt cacatcagac ttaagaaacc gcctgcgagc 900 cctttacgcc caataattcc ggacaacgct tgccacctac gtattaccgc ggctgctggc 960 acgtagttag ccgtggcttt ctggttaggt accgtcaagg tgccgcccta tttgaacggc 1020 acttgttctt ccctaacaac agagctttac gatccgaaaa ccttcatcac tcacgcggcg 1080 ttgctccgtc agactttcgt ccattgcgga agattcccta ctgctgcctc ccgtaggagt 1140 ctgggccgtg tctcagtccc agtgtggccg atcaccctct caggtcggct acgcatcgtc 1200 gccttggtga gccgttacct caccaactag ctaatgcgcc gcgggtccat ctgtaagtgg 1260 tagccgaagc caccttttat gtctgaacca tgcggttcaa acaaccatcc ggtattagcc 1320 ccggtttccc ggagttatcc cagtcttaca ggcaggttac ccacgtgtac tcacccgtcc 1380 gccgctaaca tcagggagca agctcccatc gtccgctcga ctgcattatt gcgcgctgg 1439

Claims (12)

  1. 음식물 쓰레기 침출수에서 분리되어 악취가스 유발물질을 제거하는 신규미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 (KACC91900P)균주의 배양액을 포함하는,
    악취가스 감소처리제.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배양액은 상기 악취가스 감소처리제 전체 중량대비 10~50 중량%로 포함되는,
    악취가스 감소처리제.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배양액은 상기 신규미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주를 YJH 배지에서 30~35℃의 온도하에 3~5일 동안 배양한 것을 특징으로 하는,
    악취가스 감소처리제.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 악취가스 감소처리제에는 악취가스 유발물질을 제거하는 잣송이 분말 및 대나무 잎 분말로 이루어진 혼합분말을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    악취가스 감소처리제.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 혼합분말은 상기 악취가스 감소처리제 전체 중량대비 1~5 중량%로 더 포함되는 것을 특징으로 하는,
    악취가스 감소처리제.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 잣송이 분말과 대나무 잎 분말은 1:1 중량비로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    악취가스 감소처리제.
  7. 청구항 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 악취가스는 축산폐기물 또는 음식물쓰레기에서 발생되는 것을 특징으로 하는,
    악취가스 감소처리제.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 악취가스는 아민가스, 암모니아가스, 황화수소가스 중 선택된 어느하나이상인 것을 특징으로 하는,
    악취가스 감소처리제.
  9. 악취가스 유발물질을 제거하는 신규미생물인 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 (KACC91900P)균주를 음식물 쓰레기 침출수에서 분리해 내는 제1단계;
    상기 분리된 신규미생물 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) FWC-1 균주를 YJH 배지에서 30~35℃의 온도하에 3~5일 동안 배양하여 배양액을 제조하는 제2단계 및,
    상기 배양액에 잣송이 분말과 대나무 잎 분말로 구성된 혼합분말을 첨가하여 혼합한 후, 이를 건조한 다음 분쇄하여 악취가스 감소처리제를 제조하는 제3단계;를 포함하는,
    악취가스 감소처리제의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제3단계에서의 배양액은 악취가스 감소처리제의 전체중량대비 10~50 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는,
    악취가스 감소처리제의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제3단계에서의 혼합분말은 악취가스 감소처리제의 전체중량대비 1~5 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는,
    악취가스 감소처리제의 제조방법.
  12. 제9항 내지 제11항의 제조방법에 의해 제조된 악취가스 감소처리제는 축산폐기물 또는 음식물쓰레기의 중량대비 1~5중량%로 사용하는, 악취가스 감소처리제의 사용방법.
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