KR20150069752A - 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법 및 가축분뇨에 의해 제조된 버섯 퇴비배지를 이용한 버섯재배 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 가축분뇨(계분, 우분, 특히 돈분뇨 등)가 버섯 재배용 퇴비배지의 제조시 연화 및 발효과정에서 사용되도록 하여 퇴비배지의 제조시간 단축 및 물의 사용량을 감소시킬 수 있도록 하며, 버섯의 성장에 유익한 성분의 공급에 따른 생산량을 증가시키고, 버섯의 재배가 완료되면 폐상배지를 속효성 퇴비로 재사용 할 수 있도록 한 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법 및 그 배지를 이용한 버섯재배 방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 배지를 제조하기 위한 볏짚과 가축분뇨를 마련한 후 볏짚을 분쇄하고, 가축분뇨를 액상폐기물과 고상폐기물로 분리시키는 단계와; 상기 가축분뇨의 액상폐기물에 분쇄된 볏짚을 침지시켜 액상폐기물이 볏짚에 스며들어 볏짚이 연화되도록 하는 단계와; 상기 연화된 볏짚과 고상폐기물 그리고 고온발효미생물과 우드칩을 혼합하고 발효시킨 후 최종적으로 우드칩이 선별된 배지를 완성시키는 단계;를 수행하여 퇴비배지를 제작하게 된다.
또한, 본 발명은, 분쇄된 볏짚을 가축분뇨의 액상폐기물에 침지시켜 연화를 수행하고, 연화된 볏짚과 고상폐기물 그리고 고온발효미생물과 우드칩을 혼합하고 발효시켜 제조된 퇴비배지를 입병 또는 재배사 균상대에 입상시키는 단계와; 상기 입병 또는 입상된 배지 상에 버섯 종균을 접종하여 버섯균이 활착된 후 균사가 (또는 복토 위로) 버섯자실체를 형성하도록 하는 단계와; 상기 버섯자실체가 버섯으로 생육되면 버섯을 수확하는 단계;를 수행하여 버섯을 재배하게 된다.

Description

가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법 및 그 배지를 이용한 버섯재배 방법{Product of Mushroom Compost Medium Using Livestock Manure and Mushroom Cultivation Method Using the Medium}

본 발명은 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법 및 그 배지를 이용한 버섯재배 방법에 관한 것이다. 상세하게 본 발명은, 가축분뇨(계분, 우분, 특히 돈분뇨 등)가 버섯 재배용 퇴비배지의 제조시 연화 및 발효과정에서 사용되도록 하여 퇴비배지의 제조시간 단축 및 물의 사용량을 감소시킬 수 있도록 하며, 버섯의 성장에 유익한 성분의 공급에 따른 생산량을 증가시키고, 버섯의 재배가 완료되면 폐상배지를 속효성 퇴비로 재사용 할 수 있도록 한 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법 및 그 배지를 이용한 버섯재배 방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 버섯(mushroom)은 그 특유한 향미로 인하여 널리 식용되고 있으며 영양가와 항암효과가 뛰어나 그 수요도 증가하고 있다. 이에 따라, 버섯을 대량으로 생산하기 위한 기술이 개발되고 있으며, 특히 양송이 버섯의 경우 볏짚을 주재료로 하는 퇴비배지를 이용한 버섯 재배방법이 개발되어 사용되고 있다.

대한민국 특허출원 제10-2004-0094759호(양송이 버섯 재배용 퇴비 제조 장치 및 방법)에는 양송이 버섯을 재배하기 위해 볏짚에 의해 배지를 제조하여 버섯을 재배하는 방법이 제시되고 있다.

이를 더 보완하여 기술하면, 양송이 버섯을 재배하기 위한 종래 배지는 볏짚이 주재료이며, 볏짚을 물축이 하여 여기에 쌀겨, 요소, 계분, 석고 등을 첨가하여 야외 및 후 발효시켜 만들고 있다. 그러나 볏짚을 이용하여 버섯을 재배하기 위한 종래의 퇴비배지는 다음과 같은 문제점 등이 발생된다.

상기 배지의 발효 공정시 호기성 발효를 위하여 수시로 볏짚 및 혼합물을 뒤집어 주어야 하는데 볏짚 그대로 사용하면 너무 길어서 서로 엉켜 뒤집기가 용이하지 않고, 발효된 배지를 균상대에 입상할 때도 볏짚이 서로 엉켜 기계화가 불가능하였으며 그에 따라 모든 작업과정이 수작업으로 이루어지다 보니 많은 시간과 노동력이 소요되는 등의 문제점이 있다.

한편, 인구의 증가, 외식 산업의 발달, 식생활 습관의 변화 및 경제성장으로 가축분뇨의 발생량은 매년 3%씩 증가하고 있는 추세이다. 이러한 가축분뇨는 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에 부패에 따른 악취가 발생되고 소각 시에는 수분이 많아 열효율이 낮으며, 매립 시에는 지하수 및 토양을 오염시키는 침출수의 주원인이 된다. 그러므로 이러한 가축분뇨를 처리하기 위한 다수의 처리방법이 제안되고 있다. 가축분뇨의 처리방법 중 일반적으로 고상에 대해서는 발효를 이용한 퇴비화 방법 그리고 액상에 대해서는 액비 또는 정화처리 방법으로 처리하여 토양 시비 및 하천에 방류되고 있다. 수처리 방식으로 처리시 방류수 수질기준을 준수하기 위한 어려움과 방류를 위한 처리장 등 환경시설물과 연계하여 처리해야하는 문제점이 존재한다. 한편, 가축분뇨(특히 액상폐기물)는 상기 방법 외에도 소각방법, 건조방법, 혐기성 소화방법 등이 있으며 혐기성 소화방법은 혐기성 미생물을 이용하여 액상폐기물을 처리하는 방법으로 산소를 차단하여 운전해야 하므로 운전 조건의 폭이 좁으며, 처리기간이 길고, 처리장 시설비가 고가인 단점이 있다.

특히, 종래에는 액상폐기물을 처리하기 위해서는 별도의 수처리 장치가 요구되며 이러한 문제를 획기적으로 해결할 새로운 처리방법이 시급히 요구된다. 즉, 가축분뇨의 액상폐기물을 기존의 수처리 방법과 달리, 방류할 필요가 없고, 운전조건도 복잡하지 않으며, 처리장 시설비가 저렴하며, 처리시간도 짧은 처리방법이 요구되는 것이다.

또한, 버섯재배에 있어서 가장 많은 비용은 배지 원료 구입비이다. 대부분이 톱밥, 쌀겨, 요소, 유박, 석고 등을 첨가하여 배지를 만들기 때문에 버섯재배 비용의 1/3을 차지하고 있다. 여기에 톱밥은 대부분이 외국에서 수입하기 때문에 유가상승에 따른 가격 상승으로 버섯 판매가격 또한 상승되어 시장경쟁력이 약화될 것으로 판단된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.

이에 본 발명은, 가축분뇨(계분, 우분, 특히 돈분뇨 등)가 버섯 재배용 퇴비배지의 제조시 연화 및 발효과정에서 사용되도록 하여 퇴비배지의 제조시간 단축 및 물의 사용량을 감소시킬 수 있도록 하며, 버섯의 성장에 유익한 성분의 공급에 따른 생산량을 증가시키고, 버섯의 재배가 완료되면 폐상배지를 속효성 퇴비로 재사용 할 수 있도록 한 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법 및 그 배지를 이용한 버섯재배 방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 과정을 실시하게 된다.

본 발명은, 배지를 제조하기 위한 볏짚과 가축분뇨를 마련한 후 볏짚을 분쇄하고, 가축분뇨를 액상폐기물과 고상폐기물로 분리시키는 단계와; 상기 가축분뇨의 액상폐기물에 분쇄된 볏짚을 침지시켜 액상폐기물이 볏짚에 스며들어 볏짚이 연화되도록 하는 단계와; 상기 연화된 볏짚과 고상폐기물 그리고 고온발효미생물과 우드칩을 혼합하고 발효시켜 배지를 완성시키는 단계;를 수행하여 퇴비배지를 제작하게 된다.

본 발명은, 분쇄된 볏짚을 가축분뇨의 액상폐기물에 침지시켜 연화를 수행하고, 연화된 볏짚과 고상폐기물그리고 우드칩을 혼합하고 발효시켜 제조된 퇴비배지를 입병 또는 재배사 균상대에 입상시키는 단계와; 상기 입병 또는 입상된 배지 상에 버섯 종균을 접종하여 버섯균이 활착된 후 균사가 (또는 복토 위로) 버섯자실체를 형성하도록 하는 단계와; 상기 버섯자실체가 버섯으로 생육되면 버섯을 수확하는 단계;를 수행하여 버섯을 재배하게 되는 것으로 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지를 제조하는 방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법이다.

이상에서와 같이 본 발명은, 퇴비배지의 제조시 연화 및 발효공정에서 가축의 분뇨를 액상과 고상으로 구분하여 사용함에 따라 퇴비배지의 제조시간을 대폭 감소시킴에 따른 생산성을 향상시킬 수 있게 되며, 종래 볏짚에 사용되던 물의 사용을 최대한 억제시켜 물의 사용량을 대폭 감소시킴에 따른 물절약 효과를 얻게 된다.

또한, 본 발명은 버섯재배시 볏짚에 함유된 버섯 성장의 영양원이 가축분뇨에 의한 연화 및 발효에 의해 풍부하게 공급되어 버섯의 생산량이 증대되며, 버섯의 재배가 완료되면 폐상배지는 파쇄 또는 분쇄된 볏짚과 가축분뇨의 혼합으로 인해 속효성 퇴비로 재사용되어 재활용 효율이 극대화될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 퇴비배지 제조과정의 순서도.
도 2a, 도 2b는 본 발명에 의한 퇴비배지 제조과정의 사진.
도 3은 본 발명에 의한 버섯 재배과정의 순서도.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 의한 버섯 재배과정의 사진.

상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 퇴비배지 제조과정의 순서도, 도 2a, 도 2b는 본 발명에 의한 퇴비배지 제조과정의 사진이다. 본 실시예의 도면에 제시된 퇴비배지는 양송이 버섯을 제조하기 위한 퇴비배지를 예시하며, 양송이 버섯 이외에도 다양한 버섯의 재배를 할 수 있는 것임을 밝혀둔다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 퇴비배지 제조과정을 수행하기 위해 목적하는 양(배지를 입병 또는 입상하고자하는 양에 비례하는 양)의 볏짚과 이와 대응하는 양의 가축분뇨를 수집한다.

이후, 상기 볏짚을 파쇄 또는 분쇄(이하, 분쇄로 표기함)하고, (S10) 수집된 가축분뇨를 액상폐기물과 고상폐기물로 분리하여 퇴비배지를 제조하기 위한 준비를 실시하게 된다.(S20)

상기와 같이 퇴비배지의 제조 준비가 되면, 가축분뇨의 액상폐기물을 용기에 담은 후 분쇄된 볏짚을 액상폐기물에 투입시켜 침지시키게 된다. 이때, 상기 볏짚은 상측에서 특정의 도구, 예로써 용기의 뚜껑이나 나무판재 등으로 가압하여 볏짚이 액상폐기물에 완전 침지되도록 하여 액상폐기물이 볏짚에 높은 효율로 스며들도록 볏짚의 연화결과가 우수하도록 한다.(S30)

여기서, 상기 볏짚을 연화시키기 위한 시간은 2일 ~ 3일의 기간 동안 분쇄된 볏짚을 액상폐기물에 침지시킨 상태를 유지하게 되며, 상기 분쇄된 볏짚은 액상폐기물이 보다 신속하게 침투되도록 한 것이다.(도 2a 참조)

이와 같이 연화된 볏집을 가축분뇨 중 고상폐기물과 혼합한 후 발효시켜 퇴비배지를 완성하게 된다.(S40) 이때, 상기 고상폐기물과 함께 고온발효미생물을 더 첨가하게 되는데, 상기 고온발효미생물은 발효를 촉진하여 발효시간을 단축시키게 되므로써 퇴비배지의 생산성을 높일 수 있도록 한다. 특히, 상기 볏짚과 고상폐기물의 혼합물에 고온발효미생물과 함께 전체 혼합물의 25중량% ~ 35중량%의 우드칩(Wood chip)을 첨가하게 되면, 혼합물에 원활한 산소공급이 이루어져 발효를 더욱 촉진시키게 된다.

여기서, 상기 발효과정은 6일 ~ 8일의 기간 동안 고온에서 매일 뒤집기를 수행하게 된다. 이때, 상기 기간 중 3일 ~ 4일은 75℃ 이상으로 유지하였다가 60℃ 그리고 50℃ 이하로 떨어지면서 발효를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 발효과정의 기간은 종래의 통상적인 배지제조의 발효기간(대략 10일 ~ 15일)에 비해 상당히 짧은 기간이며, 이는 고온발효미생물이 가축분뇨의 유기물 등을 분해하면서 발생하는 발열온도가 75℃ 이상으로 유지되기 때문에 발효기간이 짧은 것이다. 특히, 발효기간을 단축시키기 위해 강제적인 방법(혼합물에 열을 가하는 등)으로 고온에서 장기간 발효시 헤미셀루로우스의 분해가 심하여 버섯 등이 이용할 탄수화물의 양이 감소될 우려가 있지만, 본 실시예에서 제시된 발효는 고온발효미생물에 의해 볏짚과 고상폐기물의 혼합물이 3일 정도 75℃ 이상으로 유지하였다가 60℃, 50℃ 이하로 떨어지게 되므로 우수한 발효결과를 얻게 된다.

또한, 상기 발효과정에 의해 발효가 수행되는 혼합물은 발효가 완료되면 온도가 50℃ 이하로 떨어지게 되며, 특히, 뒤집기를 진행한 후 나머지 기간이 경과하면 발효기간 6일 ~ 8일 안에서 30℃ 이하로 떨어진다.

특히, 본 실시예에서 제시된 발효온도 75℃ 이상에서는 병원성 미생물, 다른 버섯 균 등이 사멸되기 때문에 별도로 살균 등의 작업이 불필요하며, 필요시 석회 등을 가할 필요가 있을 경우 공급하여 진행하여도 좋다.

도 3은 본 발명에 의한 버섯 재배과정의 순서도, 도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 의한 버섯 재배과정의 사진이다.

도면을 참조하면, 전술된 과정에 의해 제조된 퇴비배지는 입병 또는 재배사 균상대에 입상되어 버섯을 재배하기 위한 환경을 제공하게 된다.(S50)

이후, 상기 입병 또는 입상된 배지 상에 버섯 종균을 접종하게 되는데, 전술된 것과 같이 본 실시예에서는 양송이버섯 종균을 접종하게 된다. 상기 버섯 종균의 접종 결과로, 도 4a와 같이 양송이 버섯균이 활착을 시작하게 되며, 이후, 도 4b와 같이 퇴비배지에 양송이 버섯균이 완전히 활착된다. 이와 같이 양송이 버섯균이 활착된 후에는 도 4c에서와 같이 균사가 복토 위로 버섯자실체를 형성하게 된다.(S60)

상기와 같이 퇴비배지의 복토 상에 버섯자실체가 형성되고, 이후 상기 버섯자실체가 도 4d에서와 같이 버섯으로 생육되면 버섯을 수확하여 버섯을 재배하게 된다.(S70)

이러한 버섯 재배과정에서 볏짚 및 가축분뇨를 이용한 버섯배지는 버섯 성장에 필요한 영영원인 탄수화물이 볏짚의 셀루로우스, 헤미셀루로우스, 리그닌 등을 이용하고, 질소, 인 및 기타 무기질 등은 가축분뇨에서 공급받아 버섯을 수확하는 방법이다. 이는 인위적으로 쌀겨, 요소, 유박, 석회 등을 공급하여 생산비용이 고가인 기존 버섯재배 방법과는 다른 저비용으로 우수한 품질의 버섯을 재배할 수 있도록 한다.

상기 버섯재배 과정에서 추가되는 실시사항으로 버섯이 수확된 후 남겨진 폐상배지는 통상의 퇴비가공공정에 의해 속효성 퇴비로 제조된다.(S80) 즉, 상기 버섯재배가 완료 후 생성되는 폐상배지는 탄수화물은 감소하나 수용성 유기물, 질소산화물, 인산, 가리 등의 무기물이 많으며, 특히 질소분은 농작물에 속효성(速效性)으로 비료효과가 크다.

일반적으로 퇴비에 함유된 질소는 지효성(遲效性)인데 이것은 질소가 퇴비의 미생물에 흡수되어 단백질 생성에 사용되고 이 단백질은 퇴비속의 리그닌과 결합하여 리그닌-단백질 복합체를 생성한다. 이 복합체는 토양 등의 미생물 등이 분해하기 어려워 식물 등이 이용하기 까지는 많은 시간이 필요하기 때문에 지효성을 나타낸다. 하지만 버섯균은 리그닌의 분해력이 강하므로 이 복합체 생성을 억제하기 때문에 식물이 쉽게 질소원을 이용하므로 속효성이며 비효가 높아진다.

Claims (7)

1. 배지를 제조하기 위한 볏짚과 가축분뇨를 마련한 후 볏짚을 분쇄하고, 가축분뇨를 액상폐기물과 고상폐기물로 분리시키는 단계와;
   상기 가축분뇨의 액상폐기물에 분쇄된 볏짚을 침지시켜 액상폐기물이 볏짚에 스며들어 볏짚이 연화되도록 하는 단계와;
   상기 연화된 볏짚과 고상폐기물 그리고 우드칩을 혼합하고 발효시켜 배지를 완성시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지를 제조하는 방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 볏짚을 연화시키는 단계는
   2일 ~ 3일의 기간 동안 액상폐기물 상에 볏짚을 침지시키는 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 발효단계는
   발효촉진을 위해 고온발효미생물을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 발효단계는
   6일 ~ 8일의 기간 동안 고온발효미생물에 의해 고온에서 매일 뒤집기를 수행한다. 구체적으로 초기 3일 ~ 4일은 75℃ 이상으로 유지하였다가 60℃ 그리고 50℃ 이하로 떨어져 발효를 수행하는 것을 특징으로 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법.
   
5. 제 1 항에 있어서, 상기 발효단계는
   발효촉진을 위한 산소공급을 위해 연화된 볏짚과 고상폐기물이 혼합된 전체 중량에 대하여 25중량% ~ 35중량%의 우드칩이 첨가되는 것을 특징으로 하며 최종적으로는 선별기를 이용하여 우드칩을 분리하는 것으로 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법.
   
6. 분쇄된 볏짚을 가축분뇨의 액상폐기물에 침지시켜 연화를 수행하고, 연화된 볏짚과 고상폐기물 그리고 우드칩을 혼합하고 발효시켜 제조된 퇴비배지를 입병 또는 재배사 균상대에 입상시키는 단계와;
   상기 입병 또는 균상대에 입상된 배지 상에 버섯 종균을 접종하여 버섯균이 활착된 후 균사가 (또는 복토 위로) 버섯자실체를 형성하도록 하는 단계와;
   상기 버섯자실체가 버섯으로 생육되면 버섯을 수확하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨에 의해 제조된 퇴비배지를 이용한 버섯재배 방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 버섯이 수확된 후 남겨진 폐상배지는 퇴비가공공정에 의해 속효성 퇴비로 제조되는 것을 특징으로 하는 가축분뇨에 의해 제조된 퇴비배지를 이용한 버섯재배 방법으로 가축분뇨를 처리하는 방법.

Images