KR20160001411A - 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제 및 그의 제조방법 - Google Patents

친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제 및 그의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제 및 그의 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는,

Description

친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제 및 그의 제조방법{Environment-friendly deodorant using effective micro­organisms}
본 발명은 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제 및 그의 제조방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 유산균, 효모균, 바실러스균, 그램양성방선균 4종류의 유용미생물 100 중량에 대해, 당밀 100중량, 수용성 질소 화합물 5중량, 다공성 분말(제오라이트) 5중량을 및 배양액 200리터에 혼합하고 혼합물을 온도 35~40℃, 산소 공급량 0.02~2.0L/분의 조건 하에서 6일간 배양하여, 사용된 각 미생물이 각각의 기능을 서로 상호 보완하며 작용함으로써 악취원의 악취 성분을 분해 내지는 용해시키고, 또한 방향 물질로 변환시키는 등의 효율적인 탈취가 가능한 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 미생물 발효 탈취제에 관한 것으로 특히 음식물 쓰레기나 유기성슬러지 등의 악취 발생원의 발효 및 탈취에 유효한 액체상태의 미생물 발효 및 탈취제에 관한 것이다
종래, 미생물 발효 탈취제는 여러 가지 형태의 것이 있으며, 미생물에 의한 발효탈취 작용을 이용한 미생물 탈취제도 많이 시판되고 있다.
현재, 시판되는 미생물 발효 탈취제 중 탈취 효과의 즉효성이 있는 것은 효과의 지속성이 없고 또한 미생물 발효제는 발효제의 지속성은 있으나 즉효성이 없어 발효탈취 효과를 나타내기까지 20시간 이상의 미생물의 배양시간을 필요로 한다. 때문에 사용 직후에 양호한 탈취 효과는 얻지 못하고 탈취 효과의 장기 지속성과 즉효성이 함께 요구되는 최근의 수요를 충분히 만족할 수 없는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 기존의 문제점을 반영한 것으로, 본 발명의 유용미생물의 미생물들은 투여되는 바로 증식 배양에 의해 효소와 유기산이 생성된다. 즉, 악취원을 중화하는 유기산과 악취원을 분해하는 효소가 함께 생성된다. 이 탈취 유효 성분은 기본적으로 악취원의 중심이 된 트리메틸아민 등의 질소계 악취 성분과 암모니아계를 제거하는 것으로 탈취 효과의 즉효성 및 장기 지속성을 함께 갖춘 친환경적 미생물 발효 탈취제를 제공하고자 한다.
KR 19920003238 KR KR 19930002264 KR KR 101296613 KR
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 투여되는 바로 증식 배양에 의해 효소와 유기산이 생성된다. 즉, 악취원을 중화하는 유기산과 악취원을 분해하는 효소가 함께 생성된다. 이 탈취 유효 성분은 기본적으로 악취원의 중심이 된 트리메틸아민 등의 질소계 악취 성분과 암모니아계를 제거하는 것으로 탈취 효과의 즉효성 및 장기 지속성을 함께 갖춘 친환경적 미생물 발효 탈취제를 제공하고자 한다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 목적은, 미생물 탈취제에 있어서, 유산균, 호모균, 바실러스균 및 그램양성방선균을 포함하는 유용미생물; 당밀; 수용성 질소화합물; 다공성 분말; 및 배양액을 포함하고, 상기 유용미생물 100중량부에 대해, 상기 당밀 50 ~ 200중량부, 수용성 질소화합물 1 ~ 7중량부, 다공성분말 1 ~ 10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제로서 달성될 수 있다.
또한, 유용미생물은, 상기 유산균 100중량부에 대해, 호모균 8 ~ 12중량부, 상기 바실러스균 0.9 ~ 1중량부 및 상기 그램양성방선균 2.5 ~ 15중량부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 당밀 100중량부에 대해, 백설탕 2 ~ 4중량부를 더 포함하고, 상기 다공성분말은 제오라이트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 카테고리로서, 본 발명의 목적은, 유산균 100중량부에 대해, 호모균 8 ~ 12중량부, 상기 바실러스균 0.9 ~ 1중량부 및 상기 그램양성방선균 2.5 ~ 15중량부로 하여 유용미생물을 제조하는 제1단계; 상기 유용미생물 100중량부에 대해, 상기 당밀 50 ~ 200중량부를 혼합하는 제2단계; 상기 유용미생물 100중량부에 대해, 수용성 질소화합물 1 ~ 7중량부를 혼합하는 제3단계; 및 상기 유용미생물 100중량부에 대해, 다공성분말 1 ~ 10중량부를 혼합하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제의 제조방법으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 제4단계 후에, 온도 35 ~ 40℃, 산소공급량 0.02 ~ 2.0L/분의 조건하에서 5 ~ 7일간 배양하는 제5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 수분을 함유한 음식물 쓰레기와 악취를 발생하는 유기성슬러지 등에 살포하면 즉시 미생물 탈취제는 이들 음식물 쓰레기나 활성 슬러지 중의 휴면 중의 미생물이 활성화하는 동시에 함유된 유기산과 효소가 용출하여 악취원에 직접 작용하여, 발효탈취 효과의 즉효성을 얻을 수 있으며 미생물은 시간이 지나면서 활성화가 촉진되어 장기간에 걸쳐 미생물에 의한 양호한 소취 효과의 지속성을 얻을 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 배양에 의한 휴면 중의 미생물과 유기산 및 효소를 성분으로 함유하는 것이며, 이들 성분 중, 유기산 및 효소가 탈취 효과의 즉효성을 나타내는 한편, 휴면 중의 미생물이 물과 접촉하고 활성화하고 그 후장 기간 활성 상태를 유지한다. 그러므로 본 발명의 미생물 탈취제에 의하면, 탈취 효과의 즉효성과 효과 지속성을 함께 얻을 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 탈취제는 음식물 쓰레기나 하수처리슬러지 등의 수분을 포함한 악취 발생 물질에 효과적이며, 적당량을 살포 또는 악취 발생 물질에 혼합함으로써, 양호한 탈취 효과를 얻을 수 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우와, 첨가하지 않은 경우에 대한 생슬러지 발효중의 암머니아 발생의 변화를 나타낸 그래프,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우와, 첨가하지 않은 경우에 대한 생슬러지 발효중의 메틸레르?탄 발생의 변화를 나타낸 그래프,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우, 시간에 따른 호기성 발효 중의 암모니아 발생변화 그래프,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우, 시간에 따른 호기성 발효 중의 메틸메르?탄 발생변화를 나타낸 그래프를 도시한 것이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
<친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제의 구성>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제의 구성 및 그 제조방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제는, 유산균, 호모균, 바실러스균 및 그램양성방선균을 포함하는 유용미생물; 당밀; 수용성 질소화합물; 다공성 분말; 및 배양액을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 유용미생물 100중량부에 대해, 상기 당밀 50 ~ 200중량부, 수용성 질소화합물 1 ~ 7중량부, 다공성분말 1 ~ 10중량부를 포함하게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물은, 상기 유산균 100중량부에 대해, 호모균 8 ~ 12중량부, 상기 바실러스균 0.9 ~ 1중량부 및 상기 그램양성방선균 2.5 ~ 15중량부를 포함하여 구성된다.
그리고, 당밀 단독으로는 당도가 낮게 되므로 잡균번식을 방지하기 위해, 상기 당밀 100중량부에 대해, 백설탕 2 ~ 4중량부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 다공성분말은 제오라이트로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제의 제조방법은, 유산균 100중량부에 대해, 호모균 8 ~ 12중량부, 상기 바실러스균 0.9 ~ 1중량부 및 상기 그램양성방선균 2.5 ~ 15중량부로 하여 유용미생물을 제조하는 제1단계; 상기 유용미생물 100중량부에 대해, 상기 당밀 50 ~ 200중량부를 혼합하는 제2단계; 상기 유용미생물 100중량부에 대해, 수용성 질소화합물 1 ~ 7중량부를 혼합하는 제3단계; 및 상기 유용미생물 100중량부에 대해, 다공성분말 1 ~ 10중량부를 혼합하는 제4단계를 포함하여 구성된다. 또한, 이러한 제4단계 후에, 온도 35 ~ 40℃, 산소공급량 0.02 ~ 2.0L/분의 조건하에서 5 ~ 7일간 배양하는 제5단계를 포함하게 된다.
또한, 배양 시의 온도, 산소 공급량, 배양 시간은 미생물의 생육·배양 및 유용 물질 변환, 효소 생산에 유효한 조건이 되도록 설정된 것이며, 이들의 조건이 상기 범위를 벗어나면 효과적인 배양을 하지 못하게 된다.
구체적으로, 유용미생물인 유산균, 효모균, 바실러스균, 그램 양성 방선균에 당류, 수용성 질소 화합물, 제오라이트 분말 및 배양액을 정량 계량해서 발효기에 넣어 온도 35~40℃로 산소 0.02~2.0L/분의 통기를 하고 6일간 배양하여 미생물발효 탈취제를 얻게 된다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제의 구성 및 기능에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제는 유산균, 효모균, 바실러스균, 그램 양성 방선균으로 구성된 유용미생물 100중량에 대해, 당밀 100중량부, 수용성 질소화합물 5중량, 다공성분말(제오라이트) 5중량부을 배양액 200리터에 혼합하고 혼합물을 온도 35~40℃, 산소 공급량 0.02~2.0L/분의 조건 하에서 6일간 배양하여 제조된다.
또한, 본 발명의 구체적 실시예에 따른 유용 미생물은 유산균 100중량부에 대해, 효모균 12중량부, 바실러스균 0.9중량부 그리고, 그램양성방선균 2.5중량부로 구성된다. 또한, 당밀 단독으로는 당도가 낮게 되므로 잡균번식을 방지하기 위해 당밀 100중량부에 대해 3중량부의 백설탕을 투입보충하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 미생물 배양에 사용되는 당류로서는 당밀을 사용한다. 당밀의 사용량은 유용미생물 100중량부에 대해, 50중량부 미만에서는 미생물의 증식속도가 낮고, 200중량부를 넘으면 미생물이 과잉 배양되어 산폐가 된다. 즉, 미생물로서 유산균, 효모균, 바실러스균, 그램 양성 방선균 등의 미생물을 혼합 사용하는 경우, 바실러스 속의 미생물이 과잉 배양하는 경우가 있다.
그러므로 당류의 사용 비율은 유용미생물 100 중량부에 대해, 배양액 200리터에 당밀 100중량부, 수용성 질소 화합물 5중량부, 다공성 분말(제오라이트) 5 중량부로 한다
수용성 질소 화합물로서는 특히 제한은 없지만, 가급적 염화 암모늄, 황산 암모늄 등을 사용한다. 수용성 질소 화합물의 사용량이 당밀 100중량부에 대해 1중량부 미만에서는 미생물의 생육을 효과적으로 촉진할 수 없고, 또 7중량부를 넘어 사용해면 어느 일정 값 이상의 생육 효과를 얻을 수 없어서 수용성 질소 화합물의 사용량은 당밀 100중량부에 대해 5중량부로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 제오라이트 분말은 미생물의 담체로서의 역활을 하는 것으로, 다공성 분말의 사용량이 유용미생물 100중량부에 대해 10중량부 이상에서도 미생물의 생육·증식에 효과를 얻을 수 있으나 고형물에 의한 침전물 발생및 폐쇄의 원인이 되므로 사용량은 적정량인 당밀 100중량부에 대해 5중량부로 한다. 또한, 다공성 분말 제오라이트는 미생물의 담체로서 기능을 그 입경은 100mesh 이하의 것이 좋다.
본 발명의 일실시예에 따른 미생물 탈취제는, 제오라이트를 배양액에 첨가를 함으로서 미생물의 분해 반응속도를 빠르게 하여 탈취와 발효를 촉진한다 부가적으로 수질정화 식물의 성장촉진 사료첨가 토양개량의 효과가 있다.
제오라이트는 CEC(양이온치환용량)가 커서 퇴비화 발효시 발생하는 악취의 주성분인 암모니아 가스를 흡착한다. 이는 발생한 암모니아 가스가 퇴비 중에 녹아들어서 암모니아 이온이 되고 이것이 제오라이트에 특이적으로 흡착되어서 악취를 경감시키며 퇴비 중에 속효성 비료성분인 암모니아 질소함량이 높게 한다
성분 제오라이트
규      산(Si2O2) 66.2%
알루미나(Al2O3) 11.5
철   (Fe2O3) 1.67
마그네슘(MgO) 0.66
칼      슘(CaO) 2.10
칼      륨(K2O) 4.30
나트륨  (Na2O) 1.04
CEC(meq/100g) 155
주요광물 클리높틸로라이트
천연 제오라이트는 해저화산의 분출물(화산재)이 해저 깊이 퇴적 응결된 후 지각변동으로 융기한 것으로 녹색응회암의 일부가 지하에서 높은 압력과 온도에 의해 변질되어 전혀 새로운 광물로 변한 것으로 천연적인 것으로는 약 40여종에 이르며 클리높틸로라이트와 모르데나이트가 대부분이며 용도는 토양개량자재 외에 비료첨가재, 농약증량제 등이 있다
또한, 이러한 제오라이트는 정글짐 구조로서 종횡상하로 구멍이 뚫려 있어 ⅰ)CEC(양이온치환용량 : 양이온을 흡착 보존하는 능력)가 매우 높고, ⅱ)암모늄과 칼륨을 선택적으로 흡착하게 되나, ⅲ)제오라이트는 인산을 흡착하지 않는다
본 발명 일실시예에 따른 미생물 탈취제에서, 제오라이트를 투입하는 것은 미생물의 생육에 직접 흡수 이용되는 것이 아니라 발효조 내 퇴비화 조건을 개선하여 미생물의 분해작용을 촉진하는 것이다.
또한, 학문적으로 밝혀진 제오라이트의 효과는 ⅰ)CEC의 증대 ⅱ) 암모늄이온 및 치환성염기의 유실억제 ⅲ) 질소, 인산, 카리의 비료효율 촉진 ⅳ) 암모니아 가스의 휘산 억제 등이다.
이러한 본 발명의 일실시예에 따른 제오라이트의 혼합배율은 유용미생물 100중량부에 대해, 5중량부이고, 당밀 100중량부에 대해, 5중량부이다. 혼합배율이 다르게 제오라이트를 투입하면 배양중 암모늄이온과 칼륨이온을 선택적으로 흡착해 버린다. 칼륨이온은 흡착되더라도 퇴비화 발효시 다시 이용되나 암모늄이온은 문제가 된다.
퇴비화 발효시 암모늄이온은 토양미생물(아질산균, 질산균)의 작용에 의해 질산이온으로 변화하여 발효작용을한다 그러나 제오라이트의 정글짐의 공극에 끼어든 암모늄이온은 세균과 격리되어 버린다. 왜냐하면 정글짐의 틈세는 세균체보다 더 작기 때문에 제오라이트에 흡착된 암모늄이온은 좀처럼 질산태로 변하지 못하고 작물의 생장을 더디게 하는 원인이 되기 때문이다.
퇴비화 발효조내에서 제오라이트는 발효조 표면의 휘산되는 암모니아가스를 감소시켜 발생을 억제한다. 즉 제오라이트의 사용에 의한 암모니아가스 휘산방지 효과가있고 암모니아에 유인되는 진딧물이나 등 해충의 발생이 줄어든다
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 탈취제에 사용되는 배양액은 탈염수나 증류수가 바람직하다.
<균주 각각에 대한 기능>
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물에 함유되는 유산균, 효모균 바실러스균 그리고, 그램양성방선균 각각의 기능 및 작용에 대해 설명하도록 한다. 미생물 유산균, 효모균 바실러스균 그리고, 그램양성방선균의 제조방법은 별도로 한정하지 않고 보편의 일반적 균을 사용하게 된다.
유산균은 잡균규제 및 미네랄을 킬레이트화하고 당류를 발효해서 에너지를 얻어 다량의 유산 등의 유기산을 생성해서 pH를 낮추고 단백질이 분해되어 생기는 아미노산을 암모니아와 같은 독성 물질로 분해되며 유산균은 그 암모니아 성분을 분해하는 기능을 한다.
유산균은 바실러스균이 난분해물질을 아미노산으로 만들지만 과잉배양으로 아미노산까지도 분해하여 암모니아로 만들어 버리므로 아미노산을 암모니아로 하지 않기 위한 평형을 유지하나 유산균의 과잉 활동으로 산폐가 일어날 수가 있으므로 본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물의 배합비율을 상시 유지하여야 한다.
또한, 유산균이 만들어 낸 젖산은 암모니아 등의 악취를 중화하는 동시에 발효시에 생산하는 효소는 발효시 유지분을 분해하게 된다. 유산균이 생성하는 강산성의 젖산이 암모니아의 악취 물질을 중화하고 탈취하게 된다.
그리고, 발효 배양할 때 미생물이 생산하는 효소가 전분과 단백질, 지질 등을 분해하게 된다. 효모균은 영양가 높은 아미노산을 합성해 미생물이나 식물의 영양소를 만든다. 발효 배양할 때 생성하는 저 산화성 물질이 부패를 억제하게 된다.또한, 유산균, 효모, 바실러스균이 토착 미생물을 활성화하여 증식시키므로 먹이 사슬이 활발해지고 발효속도가 빨라지게 된다.
또한, 유산균은 당을 잘 분해하므로, 바실러스균이 만든 당을 먹고 증식한다. 유산균은 젖산 등의 유기산을 많이 내는 것으로, 유산은 pH 2.0이나 2.5 같은 강산성이라 강한 살균력이 있다. 분해력이 빠른 바실러스균의 분해 균형을 잡아주며, 발효과정에서 잡균의 발생을 억제한다. 그리고 유산균이 발효과정에서 pH를 낮추면 자연적으로 산성을 좋아하는 효모균의 증식도 늘어난다.
유기산은 잡균의 번식을 억제하며 악취원 중의 분해하기 어려운 유기물 중의 미네랄을 녹이거나 킬레이트화하여 악취원을 쉽게 분해한다. 바실러스균이 만든 당류를 먹이로 젖산 등의 유기산을 많이 내게 된다.
또한, 젖산은 pH2.0의 강산이라 강한 살균력이 있고 잡균을 구제하게 된다. 그리고, 효모를 위한 사전 준비를 한다. 40~50℃의 중온를 선호하며, 100℃에서도 죽지 않는다. 조건적 혐기성 세균으로 산소가 있어도 없어도 산다.
유산균이 낸 유기산은 악취원의 불용성의 유기물의 미네랄을 녹이거나 킬레이트화 한다. 유산균의 증식에는, 당류의 외, 아미노산과 비타민이 필요. 악취원의 에서 잘 번식한다. 악취원이 되는 유기물의 표면에서는 호기성 균인 바실러스균이 분해작용하고 악취원의 유기물의 내부에서는 혐기성 환경을 좋아하는 유산균이 증식하고 그 후에 효모가 움직인다.
즉 악취원의 유기물의의 분해 시 때 처음에는 초산 환원균과 잡균이 증식하지만 바로 젖산 구균과 젖산 간균이 분해되고 마지막으로 효모가 악취원을 분해한다.
또한, 유산균은 전분이나 단백질을 분해하는 힘은 약하다. 당을 먹이로 해서 만든 유산에 의한 항균 작용이 있다. 바실러스균 이나 효모 등의 진균류는 젖산의 영향을 받지 않는다. 젖산은 pH를 낮추어 유해균을 억제하며. pH6~7에서도 항균 효과를 발휘한다.
또한, 유산균은, 당류를 발효해서 에너지를 얻어 다량의 유산을 생성하고, 유산 등의 유기산을 생성해서 pH를 낮추는 작용을 하게 된다.
그리고, 유산균은 바실러스균이 난분해물질을 아미노산으로 만들지만 활동이 지나치면 아미노산까지도 분해하여 암모니아로 만들게 된다. 아미노산을 암모니아로 하지 않기 위해 투입하게 된다.
다음으로, 효모균은 유기물울 분해하여 아미노산이나 비타민으로 재합성하게 된다. 발효비료를 소량 사용해도 퇴비화 효과가 좋게 되는 것은 효모균은, 각종 아미노산은 물론 비타민, 핵산, 미네랄, 호르몬, 지방산, 등의 8가지 필수 아미노산을 효모 내에서 생산하므로 농작물의 생육환경을 변화되어 효과 좋은 발효 및 탈취제가 되는 것이다.
퇴비화 발효가 잘된 완숙퇴비는 전체가 효모의 균사체 덩어리이므로, 토양에 투여하면 토양내 미생물이 일제히 작용을 하여 효모 속의 유기 영양물질을 바로 섭취하여 토양이 일시에 비옥하게 되고 작물이 흡수하여 생육의 성장속도를 빠르게 된다.
효모균은 유기물의 분해보다 합성을 잘하므로 처음 먹이가 되는 당을 항상 바실러스균과 유산균이 만들어 준 것을 이용한다. 단 혐기성 상태에서는 알코올로 분해 하므로, 배양시 교반 및 산소를 공급하여 발효(합성)을 진행하게 한다
그러므로 본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물은 4종류를 복합적으로 사용하는 것에 기술적 특징이 존재한다. 본 발명의 유용미생물군은 서로의 작용을 보완하기 위하여 효모 및 유용미생물 4종류를 복합적으로 구성하여 어떤 균도 역할이 있어서 빼놓을 수 없는 것이다.
화학 비료의 성분도 세분화하면 일종의 미네랄이다. 이 미네랄은 미생물의 증식에 도움을 준다. 효모균은 유산암모늄,과인산석회,염화칼륨과 같은 화학비료도 발효시켜 유기화 할 수 있는 능력을 갖고 있다. 효모균은 유기물 및 무기물도, 분해시켜 미생물화(효모균체화)하여 증식한다.
효모균은 산소가 없을 때는 알코올을 만들기 때문에 악취원이 유기물 퇴비화의 경우 교반하여 산소를 공급할 필요가 있다. 유기 악취원의 저분자의 당류와 아미노산을 분해하며 전분이나 단백질 등의 큰 분자는 분해하지 않고 바실러스균이 이들을 저분자화 한 후 분해를 한다.
또한, 효모균은 악취원을 분해하는 힘이 강하여 산소의 유무에 관계없이 생활할 수 있으며, 산소 없는 상태에서는 당에서 알코올을 만들고 산소가 있으면 당을 분해하고 각종 아미노산과 유기산을 합성한다.
유기 악취원의 분해과정 마지막 단계에서 일하는 균으로 바실러스균이 유기 악취원의 유기물을 분해해 만든 당 등을 효모는 아미노산, 호르몬, 비타민 등을 만들어 악취원을 무취의 물질로 만든다.
또한, 효모균은 재합성 당을 에너지원으로서 호기적으로도 혐기적으로도 이용할 수 있는 통성 혐기성으로, 호기적으로 밖에 이용할 수 없는 것이 있다. 통성 혐기성의 것은 당을 호기적으로는 호흡에 의해 물과 이산화 탄소로 바꾸고 혐기적으로는 발효에 의해 알코올을 생성해서 에너지를 획득한다. 여러가지 유기산과, 아미노산, 향의 근원이 되는 에스테르 등을 생성합니다. 배양 후에 효모의 좋은 향기가 난다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물에 함유되는 바실러스균은 암모니아나 아질산염 등을 모두 분해한다. 바실러스균은 당밀과 유산균의 단백을 먹이로 호기성 조건하에서 폭발적으로 증식하여 발효액 표면에 떠 포자 상태의 콜로니(덩어리)을 만들어 휴면하고 있다가 살포하면 발아하고 증식한다.
당밀을 먹이로 바실러스균이나 유산균, 효모균이 1ml당 1~10억개쯤 증식이 되면 이들이 내는 유기산과 아미노산 때문에 액체의 pH는 3~4로 된다. 이들 바실러스균과 유산균에 효모를 더한 균액은 이들의 3개의 균이 스크럼을 짜서 만들어 낸 효소(전분 분해 효소와 단백질 분해 효소, 지방 분해 효소 등)이 포함되어 효과를 증폭시켜준다. 또한, 바실러스균은-국내에서 사용되는 누룩으로 대체가 가능하다
본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물로서 사용하는 것은 기본적으로 앞서 언급한 유산균, 효모균, 바실러스균, 방선균으로 하고 이외의 균은 별도로 투입하지 않고 본 발명의 탈취액 투입에 의해 용액 중에 녹아있는 특히 유산균의 작용으로 여러가지 미네랄을 섭취하여 흙속에 존재하는 방선균이 외, 휴면중에 있는 자연계의 여러가지 균들을 활성화시켜 상기 본 발명의 균 이외의 종류와 수가 늘어하게 된다. 본 발명의 일실시에에 따른 유용미생물은 유산균, 바실러스균, 효모균, 방선균의 이들 4종의 미생물의 병용으로 악취원에서 발생하는 암모니아의 악취를 무취화한다.
또한, 바실러스는 암모니아나 아질산염 등을 모두 분해한다. 단백질이 분해되어 생기는 아미노산을 세균류 및 그 밖의 균류, 특히 발효조내의토양균류들이 암모니아로 분해시키는데, 이 때 관여하는 균류를 '부패균'이라고도 한다. 알카리상태에서 암모니아는 아질산균에 의해 아질산으로, 아질산은 질산균에 의해 질산이 된다. 질산염은 이온 형태로 발효조내의 유기물 분해중의 미생물에 의해 흡수되어 잎에 운반되며, 그 안에서 다시 암모니아로 바뀐 다음 단백질의 합성 재료가 된다
또한, 유산균은 암모니아가 생산되지 않도록 한다. 아미노산을 암모니아와 같은 독성 물질이 분해하면 유산균은 암모니아 성분을 분해하는 능력도 있다. 유산균에 의해 단백질에서 분해된 암모니아(NH3)가 무해한 암모늄(NH4)형태로 바뀐다
또한, 박테리아 중에 호기성 박테리아로 바실러스가 있다. 이러한 바실러스는 살아있는 균으로써 분해작용을 하면서 살아갈 수 있다. 바실러스는 활성화되어 그들의 먹이로 되는 암모니아나 아질산염 등을 모두 분해한다.
바실러스 등의 박테리아들이 단백질 같은 유기물들을 분해하면 암모니아가 만들어지게 된다. 암모니아 냄새는 바실러스균이 단백질을 분해하면서 뿜어내는것으로 한편으로는 이 암모니아가 잡균의 번식을 막아서 발효물의 발효를 촉진한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물을 비료로 사용시 유산균이 만들어 내는 유기산은 유산암모늄, 과인산석회, 염화칼륨 등의 무기화학비료도 유기(미생물)화하여 미네랄을 재합성 또는 킬레이트화 하여 퇴비화 미생물이 흡수하기를 쉽게 한다.
하수처리장 슬러지의 악취감소 및 부패를 급감시키고 슬러지나 생활 쓰레기를 악취 없는 유기질 발효비료로 만들어 슬러지가 감소가 연간 60톤에서 40톤까지 감소시킬 수 있게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 바실러스균은 누룩균의 분해성과는 분해력이 다르게 분해 효소를 내서 단백질을 아미노산으로 변환하며 단백질·지방·탄수화물중의 악취원을 분해한다. 특히 셀룰로즈와 같은 분해 하기 어려운 물질도 분해할 수 있으며 유기물의 세포까지 파쇄할 수 있는 분해력이 있다 본 발명의 바실러스가 유기물을 분해하면 그것을 다시 효모균이 합성하여 효과적인 탈취를 한다.
또한, 바실러스는 세균으로 곰팡이와 달리 균사를 발생하지 않고 발효과정에서 하얀 콜로니로 나타난다. 본 발명의 일실시예에 따른 바실러스의 과잉 발효 방지하기 위하여 배양온도 온도를 35~40℃로 유지한다.
그리고, 바실러스균은, 세균으로 배양되면 하얀 콜로니를 생성하며, 끈적한 분해 효소를 내고 단백질을 아미노산으로 바꾸게 된다. 이러한 바실러스균은 스스로 알칼리성 분해 효소를 내면서 증식한다. 단백질, 지방, 탄수화물을 분해하며, 셀룰로오스도 분해한다. 70℃ 정도에서도 활동하지만 그대로 두면 아미노산을 암모니아로 분해한다. 병원성 없는 유용한 균으로 바실러스균액을 엽면 살포하면 식물의 표면(잎이나 줄기)을 덮고 병원균이 부착하지 못하도록 한다.
또한, 바실러스균은 단백질, 지방, 탄수화물·셀룰로스를 분해하고 콩이나 요구르트의 단백질을 분해하여 아미노산으로 변화시킨다. 그리고, 배양 후에 부패한 냄새가 나면 바실러스균의 과잉배양으로 실패한 것이다.
그리고, 방선균은 사방으로 실줄처럼 뻗어 가는 모습을 지니고 있어 붙여진 이름으로서, 현재 5,000여 종의 방선균이 확인되고 있는데, 2/3이상이 Streptomyces 생성균이다. 이는 토양 중에 다수 존재하며, 본 발명에서는 항생물질 등 생리활성화물질을 만든다.
또한, 그램양성 방선균의기능으로, 복잡한 유기물 분자의 분해 토양과 물에서 독특한 흙냄새를 발산하는 지오스민을 생산하고 토양중에서 비콩과 식물과 연계하여 생물학적으로 질소를 고정한다.
그리고, 방선균은 아미노산등을 받아서 항균물질을 만든다. 항균물질은 병원균을 억제하거나 유해한 곰팡이나 세균류가 증식하는데 필요한 물질의 증식을 제어하고 다른 유용한 미생물이 살기좋은 환경을 살기좋은 환경을 만든다. 방선균은 단독으로 사용하는 것보다 상기의 세균과 공존하는 상황을 들어줌으로써 정균 작용은 배가되어 효율이 높아진다.
이러한 그램양성 방선균은, 부작용이 전혀 없는 균으로서 토양에 많이 존재하고 토양이 부패하지않는 원인균이다 토양속 동식물의 사체를 분해하여 무기물로 변환시키는 역할을 한다.
또한, 방선균은 식물생육촉진 효과와 식물병원균에 대한 항균활성이 있다. 방선균은 토양, 식물체, 동물체, 하천, 해수 등에 균사체 및 포자체로 존재하는 미생물로서 세균종의 원핵생물종으로 분류된다.
그리고, 토양중 방선균은 각종 유기물을 분해시키며 난분해성 유기물분해에 중요한 역할을 하는 미생물로서 각종 퇴비를 제조하거나 음식물쓰레기의 분해 및 탈취의용도로 중요하게 사용된다.
본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물에 함유되는, 유산균, 효모균, 바실러스균, 그램양성방선균은 각각 하는 역할은 다르지만 결국에는 유기물 분해 및 탈취작용에 큰 도움을 주면서 공생하게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 방선균은, 미생물을 염색법으로 구분할 때 염색이 되는 것을 그램양성(+)염색이 안되는 것을 그램음성(-)이라고 하며, 토양미생물 중에는 그램음성(-)쪽에 병원성이 많고 그램양성(+)쪽에 항생물질을 생성하는 것이 많다. 유산균과 유용방선균은 그램양성(+)이며, 유해발효(부패)의 원인이 되는 락산생성균 쪽에 그램음성(-)이 많다. 유용방선균 그램양성(+)은 유해균의 번식을 억제하는 효소(항생물질) 및 생리 활성물질을 생성한다
<유용 미생물의 효과 및 작용>
이하에서는 앞서 언급한 유산균, 호모균, 바실러스균 및 그램양성방선균을 함유한 본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물의 효과 및 작용에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 일실시에에 따른 발효 탈취제로서 이용되는 유용미생물은 유산균,효모균, 바실러스균, 그램양성방선균을 이용해 독자적인 방법으로 발효 배양시킨 복합 유용미생물이다.
본 발명의 일실시예에 따른 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제는, 음식물폐기물류 하수 슬러지 처리 대책으로서 유용미생물을 사용해 탈취와 더불어 유기물의 발효를 하게 된다. 또한 축산 농가의 악취의 경감과 더불어 분뇨의 퇴비화를 촉진해 순환형 농업에도 적용될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제는,환경 정화 미생물의 기능으로서, ⅰ) 알카리성 악취 물질인(암모니아,아민류 등)을 유산균이 생산한 유기산(산성)으로 알카리성 악취를 중화하여 탈취를 하며, ⅱ) 부패성 유기물이 부패하여 발생하는 대표적 부패성 악취물질인 유화수소 등을 바실러스균이 부패균의 활동을 억제하여 부패성 악취의 발생을 경감시켜 탈취하게 된다
즉, 1)유산균이 만드는 유기산(산성)이 알칼리성 악취를 중화하고, 2)부패균의 활동을 억제하여, 부패성 악취의 발생을 경감 하는 분해구조를 갖는다. 본 발명의 탈취 효과에 관해서는, 암모니아나 아민등의 알칼리성 악취의 탈취와 부패성 악취의 탈취에 관해, 중화나 부패 억제 등의 기능을 갖게 된다.
본 발명의 일실시에에 따른 유용미생물의 제조시에 생기는 지방질 분해 효소 리파아제의 기능으로, 지방질을 지방산과 글리세린으로 분해하여, 미생물이 물·이산화탄소·에너지로 분해한다.
기존에 번식하고 있는 발효조 내의 미생물은 본 발명의 일실시에에 따른 유용 미생물을 먹이로 하여, 활성화하여 효소가 분해한 지방질·단백질·탄수화물 등을 섭취하여 섭취물(유기물)이 없어지면서, 먹이 연쇄가 활성화하여 하수처리장과 퇴비장의 오니가 감소 된다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 탈취제의 탈취와 부가적으로 일어나는 발효에 의한 슬러지의 절감의 반응구조는 ⅰ)슬러지나 퇴비에 본 발명의 일실시예에 따른 발효 탈취 미생물의 효소가 작용해, 유분 등의 난분리성 물질을, 먹을 수 있게 둘러싸게 되고, ⅱ)본 발명의 일실시예에 따른 발효 탈취 미생물은 발효조 내의 기존 미생물의 먹이가 되어 기존에 작용하고 있는 미생물을 활성화하게 되고, ⅲ) 각종 미생물이 증식함과 함께 내재 되어있는 각종 미생물이 출현해 종의 수를 증가하게 되며, ⅳ) 유용미생물의 이러한 작용에 의해, 생물종간의 식물 연쇄가 촉진되고, ⅵ) 슬러지 내의 미생물의 증식에 의해 농도가 상승해 유기물이 기아상태가 되는 방향으로 분해작용이 진행하여 내 호흡의 미생물작용에 의해 슬러지 및 퇴비의 탈취와 함께 원활한 발효에 의한 슬러지의 용량 감소가 일어나게 된다.
탈취 반응과 함께 진행하는 미생물의 반응으로서 퇴비의 발효촉진에 이한 슬러지의 감소로 이어지며, ⅰ) 바실러스균은 단백질·지방·탄수화물이나 셀룰로오스와 같이 복잡한 유기물의 세포까지 미세하게 분해한다. ⅱ)그리고, 유산균은 바실러스균의 기능을 억제하여 효모균을 활동하기 쉽게 한다. ⅲ)그리고, 효모균은 바실러스균 등이 분해한 유기물을 아미노산, 비타민, 성장인자로 재합성 토양의 미생물의 유용한 먹이가 된다.
다음을, 유용미생물의 분해 역할로서는 ⅰ) 바실러스균은 단백질을 가수 분해하는 프로테아제나 전분을 분해하여,α-아밀라아제 같은 효소를 생성하며 유산균의 단백질을 분해한다. ⅱ) 그리고, 유산균은 당류를 발효해서 에너지를 얻어 다량의 젖산등의 유기산을 생성하고 pH를 낮추는 작용을 한다. 바실러스균은 난분해성 물질을 아미노산으로 분해할때 경우에 따라 과잉 진행을 하여 아미노산을 암모니아로 만들어 버리므로 아미노산을 암모니아로 분해하지않기 위하여 유산균을 투입한다. ⅲ) 효모균은 당을 에너지원으로 하고 호기성이나 혐기성으로 이용할 수 있는 통성 혐기성과 호기성으로만 이용하는 것이 있다. 통성 혐기성의 것은 당을 호기적으로는 호흡에 의해 물과 이산화 탄소로 바꾸고 혐기적으로는 발효에 의해 알코올을 생성해서 에너지를 획득하여 여러가지 유기산과, 아미노산, 에스테르 등을 생성한다. ⅳ) 그리고, 배지원인 당밀은 미네랄이 풍부하여 바실러스균과 유산균과 효모의 증식의 먹이와 배지가 된다.
즉, 완성까지, “바실러스균이 분해” → “유산균이 청소” → “효모가 합성”의 3단계의 흐름을 갖게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 미생물 탈취제는, 발효 및 탈취가 되는 당밀과 유산균, 효모균, 바실러스균, 그램양성방선균으로 제조된 인체 및 자연환경에 안전한 친환경 미생물 제품에 해당한다. 다음으로 본 발명의 일실시예에 따른 유용 미생물의 작용으로는, 본 발명을 적용하여 주는 것으로 악취경감 및 발효를 촉진시켜 주변환경개선 및 친환경유기비료로서 토양개량 등을 향상시켜 환경보전을 지켜내게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 탈취제의 사용과 보급은 하천이나 환경의 보전과 연결된다. 즉, 배수구나 화장실에서 흘려 보내면 수질정화기능이 상승하여 탈취 및 분해 효과가 매우 우수하여 정화조의 탈취와 음식물 쓰레기 처리장의 탈취및 퇴비 제조의 발효 촉진에 특별한 효과가 있다.
유산균, 효모균, 바실러스균, 그램양성방선균과 당밀로 만든 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 탈취제는 인체에도 자연 환경에도 무해한 제품이다. 본 발명을 사용하는 것으로 유익한 미생물의 활성화를 촉진하여 악취경감과 퇴비질을 향상시켜 토양개량 등 환경보전을 달성할 수 있게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 유용 미생물을 이용한 발효 및 탈취제는 바실러스균이 탈취에 효과가 있다는 데 착안한 악취를 정화할 수 있다. 바실러스균은 오염된 악취를 분해하는데 그 중 특히 질소를 분해한다. 바실러스균을 배양시켜 악취를 정화하면 보통 유기물뿐 아니라 기존 기술로는 분해가 어려워 다른 방식을 도입해 처리해야 했던 고농도 암모니아도 처리가 가능하다.
최근의 환경 보호의 관심이 높아져 유기성 폐기물을 소각 처리가 아닌 토양 미생물 등을 이용한 발효처리를 하여 유기비료로서 이용하여 퇴비화하거나 가축의 먹이로 사료화하는 시도가 많이 시행되고 있다. 그러나 그 같은 발효 처리 과정에서 지방산, 암모니아, 아민 등의 악취 물질이 발생하기 때문에 악취 공해로 인근 주민에게 많은 민원이 발생한다. 그러므로 유기성 폐기물을 발효 처리하는 경우에는 악취발생을 억제하기 대책이 필수적이다.
이러한 악취방지대책으로서, 연소, 세척, 흡착, 화학적분해, 생물탈취방법 등이 있다. 그러나 연소법은 화석연료를 대량으로 필요로 하는 등의 결점이 있고 세척법은 다량의 용수와 발생과 배수 처리의 필요 등의 결점이 있다, 흡착법은 그것에 사용된 활성탄이나 실리카겔, 목재 등의 재이용이 곤란하고 고비용 등의 결점이 있으며 화학적 분해 역시 화학약품의 사용으로 인한 유지관리비의 문제 등이 있다 근래에는 미생물을 이용한 생물탈취법에 관심이 쏠리고 있으며 예를 들면, 황화수소의 탈취제로 녹농균을 포함하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이 경우 탈취 가능한 악취 물질이 황화 수소로 한정되어 있기 때문에 실제의 유기성 폐기물에서 발산되는 저급 지방산, 암모니아, 트리메틸 아민 등으로 이루어지는 복합 악취 물질에 대해서는 충분한 효과를 얻을 수 없다는 결점이 있었다. 따라서 미생물을 이용한 탈취제로서, 복합 악취 물질에 대해 충분한 효과를 가진 것이 요구되고 있었다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 관점에서 이루어진 것으로 악취 물질에 대한 충분한 탈취 효과 및 충분한 정장 작용을 가진 효모를 함유하는 유용미생물 제공할 수 있게 된다.
본 발명의 일실시예에서는 악취 물질, 특히 암모니아, 트리메틸아민 메틸메르캅탄, 황화 수소 및 프로피온산 및 노르말 낙산을 포함한 지방산 등의 악취 물질에 대해서 탈취 능력을 가진 유용미생물을 이용하여 악취 물질을 분해 제거시킬 수 있게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물을 이용해 악취 성분을 분해시키는 이른바 미생물학적 탈취법의 원리는 악취의 원인이 된 악취 물질을 미생물에 의해 분해하는 것이다. 이 방법은 분해하는 미생물이 생균이며, 그 대사 작용에 의해 악취 물질이 분해된다.
유산균이 만들어낸 유산이 음식물 쓰레기 등의 암모니아등의 악취를 중화함과 함께 유화수소의 부패를 억제하여 탈취가 된다. 바실러스균의 강력한 효소가 당질, 유지분, 단백질을 분해하여 잡균의 증식을 억제하며 악취를 없앤다
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 유용미생물을 이용한 탈취제는 유용미생물의 산, 효소 등이 복합적으로 작용하면서 아래와 같은 다양한 효과를 가져온다.
즉, 유산균이 생성하는 강산성의 젖산이 암모니아 등의 알칼리성의 악취 물질을 중화해서 탈취한다. 발효 배양할 때 미생물이 생산하는 효소가 전분과 단백질, 지질 등을 분해한다. 효모균이 영양가 높은 아미노산을 합성해 미생물이나 식물의 영양소를 만든다. 발효 배양시 생산하는 저산화성 물질(항산화기능의 폴리페놀 같은 것)이 미생물의 부패를 억제하고 미생물의 활성화로 먹이 사슬이 활발하게 이루어진다.
우리가 생활 속에서 불쾌하다고 느끼는 악취의 대부분은 미생물이 유기물을 분해하는 과정에서 메틸메르?탄 황화수소 등의 악취를 발생시키는 악취 발생균에 의한 것이다. 이들 악취발생균은 증식속도가 현저하게 빠르므로 주변 환경을 악화시킨다. 이것들은 화학 약품이나 약제를 사용해도 완전하게 없애는 것은 어렵다.
반면 같은 분해를 하면서도 악취발생 없이 분해증식을 계속하는 미생물도 많이 존재한다. 본 발명의 일실시예에 따른 유용 미생물을 이용한 발효 및 탈취제는 암모니아, 아초산, 초산, 유황 화합물, 황화수소 등을 흡수 분해하여 악취를 정화하고 발효를 통하여 유기물을 신속하고 장기적으로 분해한다.
발효 배양한 유용 미생물군(유산균, 효모균, 바실러스균, 그램양성방선균등)이 악취의 발생원에 직접 작용하여 탈취효과와 유기질 발효를 통하여 지속성이 뛰어난 자연스럽게 쉬운 탈취 및 발효제로서 효과적으로 작용을 한다.
<실험데이터>
이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 일실시예에 따른 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제의 실험예에 대해 설명하도록 한다.
실험에 투입되는 미생물 탈취제는, 유산균, 효모균, 바실러스균, 그램 양성 방선균으로 구성된 유용미생물 100중량에 대해, 당밀 100중량부, 수용성 질소화합물 5중량, 다공성분말(제오라이트) 5중량부을 배양액 200리터에 혼합하고 혼합물을 온도 35~40℃, 산소 공급량 0.02~2.0L/분의 조건 하에서 6일간 배양하여 제조하였다.
또한, 실험예에 사용된 유용 미생물은 유산균 100중량부에 대해, 효모균 12중량부, 바실러스균 0.9중량부 그리고, 그램양성방선균 2.5중량부로 하였고, 또한, 당밀 단독으로는 당도가 낮게 되므로 잡균번식을 방지하기 위해 당밀 100중량부에 대해 3중량부의 백설탕을 투입보충하였다.
먼저, 탈취 효과에 대한 실험데이터에 대해 설명하도록 한다.
[실험예 1](탈취효과)
음식물처리장의 음식물폐액을 채취하여 이 시료 1ℓ를 취기 측정용 삼각 플라스크에 넣고, 여기에 상기의 실시예에서 얻은 유용미생물 1.5g을 가해 마그네틱스텔라로서 3시간 교반하여 황화수소, 암모니아 농도를 가스크로마토그라피로 측정했다. 가스크로마토그라피는 KONIK사의 가스 HRGC 4000기종에 의하였다. 그와 동일 조건으로서 본 제재를 첨가하지 않은 음식물폐 액에도 대조실험을 병행했다. 실험은 22℃에서 행하였으며, 측정결과는 다음과 같았다.
무첨가(ppm) 악취정도(관능법) 유용미생물첨가(ppm) 악취정도(관능법)
황화수소 90 8 0.13 2
암모니아 120 7 18 1
악취정도는 관능법으로 측정하였다(관능법은 (악취정도: 0: 무취 1~2 :감지취기,3~4: 보통취기 5~6:강한악취 7~8:극심한악취 9~10:참기어려운악취)에 따라 숫자를 판별 그 평균값을 계산하는 방법이다.).
표 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우, 황화수소는 90에서 0.13ppm으로 감소하였고, 황화수소에 의한 악취는 8에서 2로 감소되었고, 암모니아는 120에서 18ppm으로 감소되었고, 악취정도는 7에서 1로 감소되었음을 알 수 있다.
[실험예 2](탈취효과)
음식물처리장에서 채취한 음식물폐액 생슬러지 1ℓ에 대하여 상기의 실시예 에서 얻은 유용미생물 1.5g을 가한 것 이외에는, 상기 실험예 1과 동일한 조건에 의하였으며, 측정결과는 다음과 같았다.
무첨가(ppm) 악취정도(관능법) 유용미생물첨가(ppm) 악취정도(관능법)
황화수소 84 8 0.15 2
암모니아 126 7 22 1
표 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우, 황화수소는 84에서 0.15ppm으로 감소하였고, 황화수소에 의한 악취는 8에서 2로 감소되었고, 암모니아는 126에서 22ppm으로 감소되었고, 악취정도는 7에서 1로 감소되었음을 알 수 있다.
이는 상기의 실험예1과 비교해볼 때, 본 발명의 실시예에 의한 유용미생물이 매우 적은 양으로도 그 성능이 우수하며, 적정량 이상으로 투여할 필요가 없음을 나타내고 있다.
[실험예 3](분해 효과)
본 발명의 실시예에 있어서, 유용미생물의 분해 효과는 유용미생물을 첨가하지 않은 경우에 비하여 현저하게 나타난다. 그 실험예 3으로서, 유기성 혼합물에 포함된 섬유소의 분해도는 아래의 표 4와 같았다.
(토양미생물에 의한 섬유소의 분해도 비교)

조섬유의 분해율(%)
본 발명의 균 주첨가 본 발명의 균 주 무첨가
셀룰로오스 40 25
헤미셀룰로오스 65 43
리그닝 15 6
본 발명의 실험예 3은 앞서 언급한 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 원료 1000g 무게당 1 내지 1.5g 중량을 투입하고, 60℃-70℃에서 5일간 경과 후 분석결과한 결과이다.
본 발명에 있어서는 유용미생물의 발효에 의해 메탄가스, 질산가스(암모니아등), 또는 유기산 가스(인돌, 스카틀등)가 거의 발생하지 않는다. 이것은 유용미생물에 의해 분해작용이 빠르고 거의 완전하게 이루어지기 때문이다. 이에 대한 구체적인 그래프는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우와, 첨가하지 않은 경우에 대한 생슬러지 발효중의 암머니아 발생의 변화를 나타낸 그래프를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우와, 첨가하지 않은 경우에 대한 생슬러지 발효중의 메틸레르?탄 발생의 변화를 나타낸 그래프를 도시한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물의 활발한 작용에 의해 고온(60-80℃)의 발효열이 발생하므로 유기성 폐기물 내에 있는 기생충란, 해충, 병원균, 기타 잡초의 종자등이 완전히 사멸되므로 위생적인 면에서도 바람직하다.
이는 병원성균이나 해충 등의 사멸 조건이 적리균의 경우 50℃에서 5분, 디프테리아균의 경우 55℃에서 45분, 대장균 60℃에서 60분 또는 70℃에서 5분, 바이러스 70℃에서 25분, 선충 65℃에서 2분, 해충란 50℃에서 60분 또는 55℃에서 7분 정도이기 때문이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우, 시간에 따른 호기성 발효 중의 암모니아 발생변화 그래프를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유용미생물을 첨가한 경우와 첨가하지 않은 경우, 시간에 따른 호기성 발효 중의 메틸메르?탄 발생변화를 나타낸 그래프를 도시한 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 있어서, 유용미생물 집단은 어떤 특정한 분해 능력을 갖는 균으로서 배양하여 이것을 톱밥 및 기타 첨가물로 구성된 유기성 혼합물에 사용하므로, 혼합일로부터 10~15일 정도이면 완전 무취에 가까운 토지개량제를 만들어 낼 수 있다. 이것은 자연의 노천 상태에서 6 내지 12개월 정도를 지나야 독성이 없는 비료로서 사용할 수 있는 것에 비교할 수 없는 것이다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 미생물 탈취제에 있어서,
    유산균, 호모균, 바실러스균 및 그램양성방선균을 포함하는 유용미생물;
    당밀;
    수용성 질소화합물;
    다공성 분말; 및
    배양액을 포함하고,
    상기 유용미생물 100중량부에 대해, 상기 당밀 50 ~ 200중량부, 수용성 질소화합물 1 ~ 7중량부, 다공성분말 1 ~ 10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유용미생물은,
    상기 유산균 100중량부에 대해, 호모균 8 ~ 12중량부, 상기 바실러스균 0.9 ~ 1중량부 및 상기 그램양성방선균 2.5 ~ 15중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 당밀 100중량부에 대해, 백설탕 2 ~ 4중량부를 더 포함하고,
    상기 다공성분말은 제오라이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제.
  4. 유산균 100중량부에 대해, 호모균 8 ~ 12중량부, 상기 바실러스균 0.9 ~ 1중량부 및 상기 그램양성방선균 2.5 ~ 15중량부로 하여 유용미생물을 제조하는 제1단계;
    상기 유용미생물 100중량부에 대해, 상기 당밀 50 ~ 200중량부를 혼합하는 제2단계;
    상기 유용미생물 100중량부에 대해, 수용성 질소화합물 1 ~ 7중량부를 혼합하는 제3단계; 및
    상기 유용미생물 100중량부에 대해, 다공성분말 1 ~ 10중량부를 혼합하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제4단계 후에,
    온도 35 ~ 40℃, 산소공급량 0.02 ~ 2.0L/분의 조건하에서 5 ~ 7일간 배양하는 제5단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 유용미생물을 이용한 발효 및 탈취제의 제조방법.
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