KR20180029379A - 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 및 그 제조방법 - Google Patents

커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 퇴비 및 제조방법, 탄소원인 커피박, 질소원인 계분 및 미생물 서식지 및 영양염류 보존 역할을 하는 바이오차를 혼합하여 탄소(C) 및 질소(N)를 포함하는 혼합물을 형성하는 단계와; 상기 혼합물에 미생물을 포함하는 퇴비화 촉진 복합제제를 처리하여 퇴비화하는 단계와; 퇴비화된 혼합물을 숙성시켜 퇴비를 얻는 단계를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다. 이에 의해 커피박, 계분, 바이오차와 함께 미생물을 포함하는 퇴비를 제조하여 미생물에 의해 퇴비의 촉진화 및 식물병원진균 생육의 억제가 가능한 효과를 얻을 수 있다. 또한 미생물의 서식지를 제공하는 바이오차에 의해 미생물의 숙성 및 수분 유지가 용이한 효과를 얻을 수 있다. 또한 미생물의 서식지와 영양염류의 보존역할을 제공하는 바이오차에 의해 미생물의 성장 및 유지 그리고 수분 유지가 용이한 효과를 얻을 수 있다. 또한 커피박, 계분, 바이오차와 함께 미생물을 포함하는 퇴비의 경우 작물(고추 및 부추 등의 잎과 열매)의 항산화물질의 생성촉진 효과를 얻을 수 있다.

Description

커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 및 그 제조방법 {Funcional compost includes spent coffee ground, chicken manure, biochar and beneficial microorganisms and manufacturing method the same}
본 발명은 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 및 그 제조방법에 있어서, 더욱 상세하게는 커피박, 계분, 바이오차와 함께 미생물을 포함하는 퇴비를 제조하여 첨가 미생물에 의해 퇴비의 촉진화, 질소고정촉진, 작물성장촉진, 작물품질향상(항산화물질생성 등) 및 식물병원진균 생육의 억제가 가능한 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 농작물을 재배하는 과정에서 부족한 양분을 보충하거나 농작물을 원활한 성장을 위해 화학비료 및 농약을 사용하였으나, 화학비료 및 농약을 과용함에 따라 토양 산성화 및 지력쇠퇴 등의 문제점이 발생되어 토양의 완충능이 급격히 저하되고 있다. 따라서 최근에는 유기농법의 실행을 위한 퇴비 사용의 필요성이 점차 확대되고 있다. 농작물을 재배하는 과정에서 사용되는 유기질 퇴비의 효과로는 퇴비 중에 함유된 비료 성분의 효과 및 유기물이 분해되어 만들어지는 부식 효과를 들 수 있다. 퇴비 중에는 탄소(C), 질소(N), 인산(P) 및 칼륨(K)을 비롯하여 작물 생육에 필수적인 미량 원소들이 다량 함유되어 있으므로 이를 사용할 경우 토양유기물의 공급에 의한 토양입단구조의 형성촉진, 미량 원소의 결핍에 따른 작물의 피해를 막아 작물의 건강한 성장과 다수확은 물론 품질을 상당히 개선할 수 있다.
이러한 퇴비는 탄소(C)를 포함하도록 탄소원을 혼합하여 제조하게 되는데, 탄소원으로는 커피박을 사용할 수 있다. 커피박(spent coffee grounds)은 커피원두를 말려서 볶은 후 분말로 가공하고, 이를 고온 및 고압에서 추출한 후 남은 찌꺼기를 의미한다. 이러한 커피박은 커피의 소비가 계속 증가되면서 원두커피를 가공하고 남은 커피박이 커피 제조 공장 또는 일반 커피 전문점에서 유기질 폐기물로써 처분되거나 수거되어 퇴비원료 또는 일반 사료의 배합물로써 이용되고 있다. 퇴비의 성분 중 질소(N)는 질소원으로 축산 폐기물을 이용할 수 있다. 축산 농가에서 발생되는 축산 폐기물(계분, 우분, 돈분 등)을 미생물 등을 이용한 친환경적 처리를 거쳐 양질의 퇴비를 생산하여 고품질의 농작물 재배를 위한 기술 개발이 진행중이다.
한편 커피박 및 축산 폐기물로부터 퇴비를 생산함에 있어 빠른 시간 내에 퇴비를 생산하기 위해서는 우수 퇴비화 미생물을 접종하여 속성 퇴비화 과정을 포함하는 것이 바람직한데, 다양한 기능의 퇴비화 미생물이 효율적으로 적응하여 증식하기 위해서는 적절한 미생물의 영양성분과 수분 및 온도 등의 생육조건을 필요로 한다. 즉 양질의 퇴비를 신속하게 생산하는 것은 적절한 양의 탄소원, 질소원, 효율적 퇴비화 미생물 그리고 적절한 미생물 증식 조건에서 이루어지게 되는데, 이러한 성분들은 가장 적절한 혼합비로 혼합될 경우 퇴비의 제조 시간을 단축시킬 수 있으며 퇴비의 품질 및 효과를 극대화할 수 있다.
대한민국특허청 등록특허 제10-1553240호 대한민국특허청 등록특허 제1991-0008731호 대한민국특허청 공개특허 제10-2011-0138495호
따라서 본 발명의 목적은 커피박, 계분, 바이오차와 함께 미생물을 포함하는 퇴비를 제조하여 첨가 미생물에 의해 퇴비의 촉진화, 질소고정촉진, 작물성장촉진, 작물품질향상(항산화물질생성 등) 및 식물병원진균 생육의 억제가 가능한 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 미생물(유기물분해 촉진, 질소고정, 식물성장촉진 및 식물병원진균 생육억제 기능을 보유하는 미생물 포함)의 서식지를 제공하며, 수분과 영양염류 보유능력이 탁월한 바이오차를 포함하며, 풍부한 탄소원과 단백질(질소원)을 함유하여 좋은 미생물의 배지가 될 수 있는 커피박 그리고 질소 및 인 성분이 포함된 계분을 포함하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적은, 탄소원인 커피박, 질소원인 계분 및 미생물 서식지 및 영양염류 보존 역할을 하는 바이오차를 혼합하여 탄소(C) 및 질소(N)를 포함하는 혼합물을 형성하는 단계와; 상기 혼합물에 미생물을 포함하는 퇴비화 촉진 복합제제를 처리하여 퇴비화하는 단계와; 퇴비화된 혼합물을 숙성시켜 퇴비를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 커피박 및 상기 계분은 탄소/질소(C/N) = 20~25/1 비율이 되도록 혼합하며, 상기 퇴비는 탄소/질소 = 30~40/1 비율이 되도록 제조되는 것이 바람직하며, 퇴비 전체 100중량% 중 상기 커피박은 60 내지 80중량%, 상기 계분은 20 내지 30중량%, 미생물 서식지인 상기 바이오차는 1 내지 3중량%, 상기 퇴비화 촉진 복합제제는 3 내지 5중량% 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바이오차는 비표면적이 1.0 내지 2.6㎡/g이며, 직경이 0.5 내지 1mm이며, 상기 바이오차는 토마토줄기, 커피박, 대나무, 볏짚, 옥수수줄기 또는 톱밥을 대기가 차단된 진공상태에서 400 내지 500℃로 5 내지 6시간 탄화시켜 얻어지는 것이 바람직하다.
상기 혼합물을 형성하는 단계에서, 상기 질소원으로 식품가공 폐수 유래 슬러지를 추가로 혼합할 수 있으며, 상기 식품가공 폐수 유래 슬러지는 단백질, 핵산, 탄수화물 및 지방을 포함하며, 상기 식품가공 폐수 유래 슬러지는 퇴비 전체 100중량% 중 5 내지 10중량% 포함되는 것이 바람직하다.
상기 퇴비화 촉진 복합제제는, 락토바실러스(Lactobacillus), 오에노코커스(Oenococcus), 아세토박터(Acetobacter), 키티노파가(Chitinophaga), 오크로박트럼(Ochrobactrum), 페디오코커스(Pediococcus), 바이셀라(Weissella), 글루콘아세토박터(Gluconacetobacter), 산토모나스(Xanthomonas), 바실러스(Bacillus), 스핑고박테리움(Sphingobacterium), 슈도모나스(Pseudomonas), 스포롤락토바실러스(Sporolactobacillus), 박테리아_유씨_지(Bacteria_ uc _g), 패니바실러스(Paenibacillus), 스트렙토미세스(Streptomyces), 크렙시엘라(Klebsiella)를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 퇴비화하는 단계에서, 퇴비화 촉진 부후균을 추가로 혼합하며, 상기 퇴비화 촉진 부후균은 퇴비 전체 100중량% 중 3 내지 5중량% 포함되며, 상기 퇴비를 얻는 단계는, 미생물을 포함하는 상기 혼합물을 7 내지 10일간 40 내지 60℃가 유지되도록 보온하고, 2 내지 3일마다 교반하여 온도는 서서히 감소하도록 하며, 3 내지 4주 후에는 실온에 이르도록 숙성하는 것이 바람직하다.
상기한 목적은 또한, 퇴비 전체 100중량% 중 탄소원인 커피박 60 내지 80중량%, 질소원인 계분 20 내지 30중량%, 미생물 서식지 및 영양염류 보존 역할을 하는 바이오차 1 내지 3중량%, 미생물을 포함하는 퇴비화 촉진 복합제제 3 내지 5중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 퇴비화 촉진 복합제제는, 락토바실러스(Lactobacillus), 오에노코커스(Oenococcus), 아세토박터(Acetobacter), 키티노파가(Chitinophaga), 오크로박트럼(Ochrobactrum), 페디오코커스(Pediococcus), 바이셀라(Weissella), 글루콘아세토박터(Gluconacetobacter), 산토모나스(Xanthomonas), 바실러스(Bacillus), 스핑고박테리움(Sphingobacterium), 슈도모나스(Pseudomonas), 스포롤락토바실러스(Sporolactobacillus), 박테리아_유씨_지(Bacteria_uc_g), 패니바실러스(Paenibacillus), 스트렙토미세스(Streptomyces), 크렙시엘라(Klebsiella)을 포함하며, 숙성된 상기 퇴비의 기능성을 강화하기 위해 식물성장촉진효능, 염분내성, 건조내성 및 알루미늄금속내성을 가진 기능성미생물인 Paenibacillus yonginensis DCY 84 또는 식물성장촉진효능을 가진 기능성미생물인 CES-AG1을 2.5 내지 5.0중량% 추가 접종하는 것이 바람직하다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면 커피박, 계분, 바이오차와 함께 미생물을 포함하는 퇴비를 제조하여 미생물에 의해 퇴비의 촉진화, 질소고정촉진, 작물성장촉진, 작물품질향상(항산화물질생성 등) 및 식물병원진균 생육의 억제가 가능한 효과를 얻을 수 있다.
또한 미생물의 서식지와 영양염류의 저장역할을 제공하는 바이오차에 의해 고밀도 미생물의 배양 및 유지 그리고 수분 유지가 용이한 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 퇴비 제조방법의 순서도이고,
도 2는 문(phylum) 수준에서 퇴비화 후 미생물군집구조를 나타낸 그래프이고,
도 3은 과(family) 수준에서 퇴비화 후 미생물군집구조를 나타낸 그래프이고,
도 4 및 도 5는 속(genus) 수준에서 퇴비화 후 미생물군집구조를 나타낸 그래프이고,
도 6 및 도 7은 종(species) 수준에서 퇴비화 후 미생물 군집구조를 나타낸 그래프이고,
도 8은 퇴비화 전(B) 및 후(A)의 물리적 특성의 개선 효과를 나타낸 pH 및 EC 측정 그래프이고,
도 9는 퇴비제조 전(B) 및 후(A)의 퇴비로부터 10배 추출액의 NH4 +/NO3 - 비율 변화를 나타낸 그래프이고,
도 10은 제조 완료된 퇴비의 작물(무)에 대한 생육안정성 및 발아촉진 효과를 확인한 그래프이고,
도 11은 제조 완료된 퇴비를 이용하여 재배한 고추잎의 항산화물질(DPPH scavenging 활성)의 생성촉진 효과를 확인한 그래프이고,
도 12는 제조 완료된 퇴비를 이용하여 재배한 고추잎 및 고추열매의 항산화물질(총 phenol 함량)의 생성촉진 효과를 확인한 그래프이다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 및 그 제조방법을 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 커피박, 계분 및 바이오차를 혼합하여 혼합물을 형성한다(S1).
커피박(spent coffee grounds), 계분 및 바이오차(biochar)를 각각 준비한 후 이를 균일하게 혼합하여 혼합물을 형성한다. 이때 혼합되는 커피박, 계분 및 바이오차는 탄소/질소(C/N) 비율이 C/N = 20~25/1의 비율이 되도록 혼합한다. 탄소/질소의 해당 비율은 추후 혼합물을 퇴비화시 미생물이 가장 잘 활성화되는 비율에 해당된다. 경우에 따라서 커피박, 계분 및 바이오차에 추가로 식품가공 폐수 유래 슬러지를 혼합물에 추가할 수 있으며, 이러한 슬러지의 혼합량에 맞춰 커피박, 계분 및 바이오차의 혼합비율은 조절 가능하다.
커피박(spent coffee grounds)은 퇴비 내에 탄소(C)가 포함되도록 사용되는 탄소원으로, 커피원두(coffee bean)를 말려서 볶은 후 분말로 가공하고, 이를 고온 및 고압에서 추출한 후 남은 찌꺼기를 의미한다. 추출 후 수거된 커피박은 수분함량이 45 내지 55중량% 정도가 되도록 건조한다. 커피박의 수분함량이 45중량% 미만일 경우 함량이 낮아 추후에 미생물과의 혼합 및 숙성이 용이하지 못하며, 55중량%를 초과할 경우 수분함량이 과하여 커피박끼리 뭉침에 의해 다른 성분들과 적절히 혼합되지 않을 수 있다. 혼합되는 커피박은 최종 제조되는 퇴비 전체 100중량% 중 60 내지 80중량% 혼합되는 것이 바람직한데, 커피박이 60중량% 미만일 경우 상대적으로 다른 성분들의 함량이 높아져 탄소/질소(C/N) 비율이 적정치보다 낮아지게 되며 이로 인해 퇴비화가 적정 조건에서 진행될 수 없다. 반대로 커피박이 80중량%를 초과할 경우 C/N 비율 중 탄소의 비율이 증가하여 퇴비화가 적정 조건에서 진행될 수 없으며 최상의 비율을 가지는 퇴비를 얻을 수 없다.
계분은 퇴비 내에 질소(N)가 포함되도록 사용되는 질소원으로, 닭을 키우는 양계장에서 쉽게 대량으로 얻을 수 있다. 이러한 계분은 커피박과 마찬가지로 수분 함량이 45 내지 55중량% 정도가 되도록 건조한다. 계분의 수분함량이 45중량% 미만일 경우 미생물과의 혼합 및 미생물의 숙성이 용이하지 못하며, 55중량%를 초과할 경우 수분함량이 과하여 최적의 숙성이 이루어지지 않게 된다. 혼합되는 계분은 퇴비 전체 100중량% 중 20 내지 30중량% 혼합되는 것이 바람직하다. 이러한 계분은 혼합량은 탄소/질소의 비율에 맞춰 최적화된 혼합량이며, 계분이 20중량% 미만일 경우 퇴비 내의 질소 함량이 감소하게 되며 30중량%를 초과하게 되면 질소 함량이 증가하게 되어 원하는 탄소/질소 비율의 퇴비를 얻지 못하게 된다. 또한 양자의 경우 모두 퇴비화가 적정 조건에서 진행될 수 없다.
바이오차(biochar)는 바이오매스(초본류 식물, 목본류 식물, 농산 폐기물 등)들을 산소가 제한된 상태에서 열분해(pyrolysis)시켜 만든 고탄소 물질로 흔히 말하는 숯(charcoal)에 해당된다. 이러한 바이오차는 본 발명에서는 미생물의 서식지와 영양염류의 저장고로 사용되며, 이를 위해 비표면적은 제조과정의 경제성을 고려하여 1.0 내지 2.6㎡/g이 되도록 제조하거나 또는 제조된 것을 사용한다. 바이오차의 비표면적이 1.0㎡/g 미만일 경우 미생물이 서식하기에 충분한 공간을 제공하지 못하며, 2.6㎡/g를 초과하는 바이오차를 제조하게 되면 고에너지가 투입되어 경제성이 현저히 낮아지고 비교적 제조가 어렵기 때문에 비표면적은 1.0 내지 2.6㎡/g으로 이루어지는 것이 바람직하다. 바이오차는 토마토줄기, 커피박, 대나무, 볏짚, 옥수수줄기, 톱밥을 탄화시켜 제조할 수 있으며, 탄화조건으로는 대기가 차단된 진공상태에서 400 내지 500℃의 온도로 5 내지 6시간 가열하여 제조하며, 제조된 바이오차는 직경이 0.5 내지 1mm가 되도록 마쇄과정을 거치게 된다. 바이오차의 직경이 0.5mm 미만일 경우 공극의 감소로 인한 미생물 특히 호기성 미생물이 서식하기에 적합하지 못하며, 1mm를 초과할 경우 입자가 굵어 다른 성분들과 균일하게 혼합되지 않을 수 있다.
이러한 바이오차는 퇴비 전체 100중량% 중 1 내지 3중량% 혼합되는 것이 바람직한데, 바이오차가 1중량% 미만일 경우 미생물이 서식하기 위한 충분한 공간을 제공하지 못하며 수분을 유지하는 역할을 제대로 수행할 수 없으며, 퇴비화의 촉진 또는 품질의 향상을 기대할 수 없다. 또한 바이오차가 3중량%를 초과할 경우 퇴비화의 촉진 또는 품질의 향상에는 큰 영향이 없으나 퇴비화의 비용이 현저히 상승하게 된다는 단점이 있다.
경우에 따라서 질소원으로 식품가공 폐수 유래 슬러지를 추가로 혼합할 수 있다. 슬러지는 중금속이 퇴비제조 기준치 이상으로 오염되지 않은 것을 사용하며, 식품제조산업 현장에서 유래된 것으로 단백질, 핵산, 탄수화물 및 지방으로 구성된다. 이 중 가장 많이 포함되는 단백질 및 핵산은 질소를 많이 포함하고 있기 때문에 폐수 유래 슬러지는 질소원으로 사용 가능하다. 즉 슬러지는 전체 중 고형분 100중량%에 대해 단백질 40 내지 60중량%, 핵산 20 내지 30중량%, 탄수화물 5 내지 20중량%, 지방 5 내지 10중량%로 이루어진 것을 사용할 수 있으며, 수분 함량은 슬러지 전체 100중량% 중 수분함량이 45 내지 55중량% 포함되는 것이 바람직하다. 이러한 슬러지가 혼합될 경우 퇴비 전체 100중량% 중 5 내지 10중량% 포함될 수 있는데, 이러한 비율에 의해 질소가 혼합물 내에 적정량 포함될 수 있다.
혼합물에 미생물을 처리하여 퇴비화한다(S2).
커피박, 계분 및 바이오차로 이루어지며 필요에 따라서 식품가공 폐수 유래 슬러지를 더 포함하는 혼합물이 숙성될 수 있도록 미생물을 첨가한 후 이를 혼합하는 처리를 실시한다. 여기서 미생물은 퇴비화 촉진 복합제제인 MA-1을 분말형상으로 첨가한 후 이를 교반을 통해 균일하게 혼합한다. MA-1은 복수의 미생물군을 가지는 복합체로써, 퇴비화의 촉진을 통한 숙성 기간 단축, 난분해성 물질 분해, 질소 고정 기능, 퇴비의 작물발아율 촉진효과 향상 등에 관여한다. 이러한 MA-1은 퇴비 전체 100중량% 중 3 내지 5중량% 포함될 수 있는데, 3중량% 미만일 경우 퇴비화 촉진의 역활을 제대로 수행할 수 없으며, 이를 통해 퇴비의 기능 향상을 기대할 수 없다. 또한 5중량%를 초과할 경우 고가의 미생물에 의해 퇴비 비용이 현저하게 증가하게 된다.
이러한 MA-1에 포함된 미생물은 락토바실러스(Lactobacillus), 오에노코커스(Oenococcus), 아세토박터(Acetobacter), 키티노파가(Chitinophaga), 오크로박트럼(Ochrobactrum), 페디오코커스(Pediococcus), 바이셀라(Weissella), 글루콘아세토박터(Gluconacetobacter), 산토모나스(Xanthomonas), 바실러스(Bacillus), 스핑고박테리움(Sphingobacterium), 슈도모나스(Pseudomonas), 스포롤락토바실러스(Sporolactobacillus), 박테리아_유씨_지(Bacteria_ uc _g), 패니바실러스(Paenibacillus), 스트렙토미세스(Streptomyces), 크렙시엘라(Klebsiella)가 있으며, 이러한 미생물의 혼합 중량%와 미생물이 지닌 특성은 표 1을 통해 확인할 수 있다.
속(genus) 중량% 특성
Lactobacillus 69.18 생분해되는 식물에 널리 존재함. 당에서 유산을 생성하여 주위를산성화하며, 유해한 미생물의 성장을 억제함. 퇴비의 생성에 주요한 작용을 함.
Oenococcus 3.75 포도에 존재하는 타르트 맛의 말릭산을 부드러운 맛의 유산으로 전환
Acetobacter 3.30 알코올을 발효시켜 초산을 생성함
Chitinophaga 2.22 섬유상 형태를 가지며, 키틴 분해활성을 가진 활면세균으로써 노화가 진행되면 구형으로 변형됨.
Ochrobactrum 2.15 비리조비움 뿌리혹 세균으로, 질소고정 역할을 함.
Pediococcus 2.10 배추를 발효시켜 사우어크라우트(sauerkraut)를 만듬. 치즈, 요구르트 제조에 활용됨.
Weissella 1.75 유산균군에 속하며, 김치의 발효에 중요함.
Gluconacetobacter 1.43 알코올을 발효시켜 초산을 생성함.
Xanthomonas 1.28 잔탄검(xanthan gum)이라는 체외 다당류를 생성함.
Bacillus 0.94 자연에 널리 분포함. 다양한 기질 분해효소를 분비함. 퇴비의 발효에 중요한 역할을 수행함.
Sphingobacterium 0.81 퇴비의 분해, 난분해성 물질의 분해를 수행함. 식물병원진균의 생육을 억제함.
Pseudomonas 0.80 염소화된 농약이나 다염소화비페닐 등 다양한 난분해성 오염물질을 분해함. 생물 농약이나 식물성장촉진제로써 활용이 됨.
Sporolactobacillus 0.76 농산 폐기물을 분해하여 D(-)유신을 생성함. 폴리락트산을 생성하는 역할을 수행함.
Bacteria_ uc _g 0.68 -
Paenibacillus 0.63 질소 고정, 식물성장촉진, 토양의 인 용해 및 체외다당류의 생성, 가수분해효소 분비, 토양의 공극율을 증가시킴.
Streptomyces 0.61 퇴비의 생성에 매우 중요함. 토양의 유기물 분해 작용을 수행. 근권에 서식하면서 식물의 성장을 촉진하며, 병원성진균의 생육을 억제함.
Klebsiella 0.53 다양한 식물의 기주에서 발견됨. 공중의 질소를 고정하여 식물이 이용하도록 함.
기타 7.09
이러한 퇴비화 촉진 복합제제를 얻는 방법으로는 진주시 문산읍 장자천로 인근의 여러 지점 청정 산림토양과 장자천 인근습지대의 토양시료를 각각 음지에서 건조한 뒤 마쇄하여 분리시료로 준비한 후 이들 혼합 시료 10중량%를 35-45중량% 분말미강, 25-35중량% 분말왕겨 및 25-35중량% 분말참나무에 혼합한 후 45-50중량% 수분을 가하여 31-33℃에서 약 7일간 발효시키고, 70℃에서 건조한 후 마쇄한다. 이 1차 발효산물에 10-20중량% 대나무바이오차를 혼합하여 45-50중량% 수분을 가하여 다시 31-33℃에서 약 7일간 발효시키고, 70℃에서 건조한 후 마쇄하여 2차 발효산물을 제조한다. 다시 이 2차 발효산물에 10-20중량% 대나무바이오차를 혼합하여 45-50중량% 수분을 가하여 다시 31-33℃에서 약 7일간 발효시킨 후 70℃에서 건조한 후 마쇄하여 3차 발효산물을 제조한다. 이 최종 산물을 퇴비화 촉진 복합제제(MA-1)로 한다. 미생물분리 토양시료를 여러 군데에서 채취한 후 이를 혼합하는 이유는, 토양환경 및 수질환경에 각각 특이적 분해 및 합성기능을 가진 미생물군집을 동시에 포함시켜 최종 개발되는 퇴비화 촉진 복합제제의 기능성과 환경 적응력을 강화하고자 하였다.
일반적으로 종래의 퇴비화의 경우 최소한 1 내지 2개월 이상 퇴비화 과정이 소요되나, 본 발명의 경우 종균제 처리를 통하여 퇴비화를 촉진시킴에 의해 3 내지 4주 기간 내에 퇴비가 이용되는 작물에 생육독성이 없는 수준의 퇴비를 제조할 수 있게 된다.
경우에 따라서, 퇴비화 촉진 복합제제인 MA-1과 함께 퇴비화 촉진 부후균을 처리할 수 있다. 퇴비화 촉진 부후균은 퇴비화되는 커피박, 계분 및 바이오차 내에 포함된 리그닌(lignin) 및 셀룰로스(cellulose)의 분해 촉진을 통한 부식물질 생성 속도를 증가시켜 퇴비화의 품질을 향상시킬 수 있다. 이러한 퇴비화 촉진 부후균은 퇴비 전체 100중량% 중 3 내지 5중량% 포함되는 것이 바람직한데, 3중량% 미만일 경우 부후균의 역할을 제대로 수행하지 못하여 퇴비화의 촉진과 품질향상 기능이 감소할 수 있으며, 5중량%를 초과할 경우 퇴비화의 촉진에는 더 이상 영향이 없으나 비용이 증가하게 되어 5중량% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다.
퇴비화 촉진 부후균은 갈색부후균(brown rot fungi) 또는 백색부후균(white rot fungi)을 적용 가능한데 그 중 백색부후균이 더 바람직하다. 그 중 백색부후균은 자연산림에서 부식하고 있는 목질에서 분리되는 것으로 탁월한 리그닌 및 셀룰로스의 분해력과 우수한 성장력을 지니고 있다. 이러한 백색부후균은 액체배양액(malt extract broth, BBL)에 1주일 배양 후 밀기울 배지에서 9일간 배양하여 퇴비화 개시시 접종하게 된다.
퇴비화된 혼합물을 숙성시켜 퇴비를 얻는다(S3).
S2 단계와 같이 혼합물에 미생물인 퇴비화 촉진 복합제제 MA-1 및 퇴비화 촉진 부후균을 혼합하여 퇴비화를 개시한 상태의 퇴비화된 혼합물을 숙성 조건에 따라 숙성시켜 최종적으로 퇴비를 얻는다. 숙성 방법으로는 미생물이 포함된 혼합물의 퇴비화를 개시한 후 7 내지 10일간은 40 내지 60℃가 유지되도록 보온하며, 이때 수분은 50 내지 55% 수준으로 유지하여 2 내지 3일마다 교반을 실시한다. 교반 과정에서 온도는 서서히 감소하도록 하여 3 내지 4주 후에는 실온에 이르도록 하며, 이 시기에 퇴비화를 완료할 수 있다. 경우에 따라서 4주 이후에 적절한 실온에서 추가 후숙을 실시할 수도 있다. 또한 숙성된 퇴비에 추가로 퇴비의 기능성을 강화하기 위해 식물성장촉진효능, 염분내성, 건조내성 및 알루미늄금속내성을 가진 기능성미생물인 Paenibacillus yonginensis DCY 84 또는 식물성장촉진효능을 가진 기능성미생물인 CES-AG1을 2.5 내지 5.0중량% 수준으로 접종할 수도 있다.
이와 같이 최종 제조되는 퇴비는 탄소/질소(C/N) 비율이 C/N = 30~40/1이 된다. 탄소/질소 비율이 해당 비율 범위에서 벗어날 경우 작물을 성장시키기 위한 최적의 퇴비가 되지 못한다.
이하에서는 대조구 대비 MA-1 제제 처리 후 퇴비화 진행시 미생물 군집구조변화의 차별성과 가능성 향상에 대해 확인해볼 수 있다. 대조구인 TR-1은 퇴비화촉진 미생물을 처리하지 않은 군으로, 미생물을 제외한 커피박 및 계분을 포함한다. 미생물 제제 처리구인 TR-2는 퇴비화촉진 미생물과 함께 커피박 및 계분을 포함한 퇴비이며, TR-3는 퇴비화촉진 미생물과 함께 커피박, 계분 및 바이오차를 포함한 퇴비를 의미한다. TR-L의 경우 커피박 85중량%, 계분 15중량%, 퇴비화촉진 미생물 0.2중량%를 포함한 퇴비를 의미한다.
도 2는 문(phylum) 수준에서 퇴비화 후 미생물군집구조를 나타낸 그래프로, 퇴비화 촉진 복합제제인 MA-1이 첨가되지 않은 대조구(TR-1)의 경우에는 박테로이데테스(Bacteroidetes) 77.1%, 프로테오박테리아(Proteobacteria) 20.2%, 엑티노박테리아(Actinobacteria) 0.6%, 페르미쿠테스(Firmicutes) 0.2%로 나타났다. 제제가 처리된 퇴비인 TR-2, TR-3, TR-L의 경우 박테로이데테스가 TR-3에서 약 9% 증가함을 보였고, 프로테오박테리아는 TR-2에서 5% 증가를 보였다.
도 3은 과(family) 수준에서 퇴비화 후 미생물군집구조를 나타낸 그래프로, Sphinggobacteriaceae가 대조구인 TR-1에 비해 제제 처리구인 TR-2, TR-3 및 TR-L의 경우는 1 내지 17% 밀도증가가 이루어져 이의 현저한 작용력의 증가를 볼 수 있다. 이 과(family)는 퇴비, 난분해성 물질을 분해 및 식물병원진균의 생육억제 등의 기능이 있는 것으로 알려진 Sphingobacterium을 포함하며, 이러한 Sphinggobacteriaceae의 작용력 증가를 통해 본 발명의 퇴비는 난분해성 물질 분해 및 식물병원진균의 생육억제 기능이 우수한 것을 확인할 수 있다.
도 4 및 도 5는 속(genus) 수준에서 퇴비화 후 미생물군집구조를 나타낸 그래프로, Sphingobacterium이 대조구인 TR-1에 비해 처리구인 TR-3 및 TR-L의 경우에는 6 내지 25%의 증가가 이루어져 Sphingobacterium sp.의 현저한 작용력을 볼 수 있다. Flavobacterium도 바이오차 처리구인 TR-3에서 3% 정도 증가하는 경향을 보였으며, 또한 Alcanivorax, Bordetella 및 Chitonophagaceae_uc 및 Streptomyces도 제제 또는 제제와 바이오차 동시 처리구에서 증가하는 경향을 보이며 이들 또한 퇴비화 과정에서 관찰된다. 특히 Chitonophagaceae_uc 및 Streptomyces는 각각 계분 속 키틴과 셀룰로오스를 분해하는 효소를 분비할 수 있다.
도 6 및 도 7은 종(species) 수준에서 퇴비화 후 미생물 군집구조를 나타낸 그래프로, 대조구(TR-1)에 비해 처리구(TR-2, TR-3 또는 TR-L)의 경우 Sphingobacterium_uc, Pedobacter sp ., Chitinophaga terrae, Sphingobacteriaceae_uc_s 및 Flavobacterium marinum가 증가하는 경향을 보이고 있다. 이들은 모두 퇴비화에 관여하는 것으로 보고되고 있으며, 특히 Alcanivorax pacificus는 TR-2에서 33배 정도 증가하는 것을 확인할 수 있는데, 이 종(species) 또한 유류 분해에 관여하는 것으로 보고되고 있다.
도 8은 퇴비화 전후의 물리적 특성의 개선효과를 나타낸 그래프로, 퇴비화 전은 TR_1_B, TR_2_B, TR_3_B, TR_L_B로 표시되었으며, 퇴비화 후는 TR_1_A, TR_2_A, TR_3_A, TR_L_A로 표시되었다. 또한 커피박(SCG, spent coffee ground) 및 바이오차(Biochar)의 pH 및 EC 측정값도 그래프로 나타내었다. 바이오차 및 미생물이 처리된 TR-3은 퇴비화 전에 비해 pH 6.7로써 변동이 없음을 확인할 수 있다. 따라서 이는 바이오차가 첨가된 퇴비를 제조할 때 제품의 pH 안정성을 제고할 수 있음을 의미한다. 염분농도를 확인할 수 있는 EC(electrical conductivity) 값은 염분농도에 비례한 수치를 나타내기 때문에 EC를 통해 염분농도 수치를 확인할 수 있다. 따라서 이를 확인해본 결과 퇴비화 전의 처리구(TR_2_B, TR_3_B, TR_L_B)는 퇴비화 후의 처리구(TR_2_A, TR_3_A, TR_L_A)에서 염분농도가 60 내지 78%의 현저한 감소율을 보였다. 특히 대조구에 비해 처리구가 6 내지 16% 정도의 염분농도 감소율을 보였다. 이는 퇴비화 미생물 첨가에 의한 다양한 염류의 이온성, 정전기 인력 등의 흡착효과 및 염류의 착염 형성에 기인한 것으로 판단된다. 특히 바이오차는 pH가 9 정도로 알칼리성을 띠고 있기 때문에 산성을 중화할 수 있다.
도 9는 pilot scale 수준에서 퇴비제조 전후의 퇴비로부터 10배 추출액의 NH4 +/NO3 - 비율 변화를 나타낸 그래프이다. 제조 퇴비의 화학적 특성 중 NH4 +/NO3 -의 변화를 보면 퇴비화 개시 전의 처리구(TR_2_B, TR_3_B, TR_L_B)는 전반적으로 모든 처리구가 0.12 내지 0.19를 보이고 있으며, 퇴비화 완료 후에는 전반적으로 처리구(TR_2_A, TR_3_A, TR_L_A)의 NH4 +/NO3 - 비율이 0.34 내지 0.73으로 나타났다. 이 중 대조구가 가장 높은 0.73을 보인 반면에 미생물 처리구와 미생물 및 바이오차 동시 처리구는 45 내지 53%의 감소를 보였다. 이는 미생물의 NH4 +가 NO3 -로 질산화를 현저히 촉진하여 완숙 양질 퇴비의 생산에 기여하는 것으로 판단된다.
도 10은 제조된 퇴비의 작물(무)에 대한 생육안정성 및 발아촉진 효과를 확인한 그래프로, GR(germination rate)은 발아율, RE(root elongation rate)는 대조군에 비교한 뿌리의 상대성장도, GI(germination index)는 발아지수를 나타낸 것으로 GI = GR × RE / 100으로 계산되며, DW는 증류수 사용시 발아지수를 나타낸 것이다. 제조된 퇴비의 부숙도를 평가하기 위해 각 퇴비의 추출물(높은 영양염의 농도로 인해 80X 추출 실시)을 이용하여 열무의 발아율, 상대성장율, 발아지수를 비교한 결과를 나타내었다. 퇴비화 후 시료의 경우 TR-1A에 비해 TR-2A 및 TR-3A가 각각 14 및 34%의 GI 증가가 관찰되었다. 즉 퇴비화 촉진 미생물 처리 이외에도 바이오차를 처리할 경우 20% 정도 더 발아촉진 효과가가 있는 것으로 나타났다. 이는 바이오차가 영양염류(NO3, PO4 3 - 등) 및 수분의 흡착과 지속력 방출에 기인할 것으로 판단된다. 따라서 이는 향후 현장재배조건에서도 성체작물의 성장촉진 효과를 나타낼 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명의 퇴비를 이용하여 작물 중 고추 및 부추를 성장시켜 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 발명의 퇴비는 미생물 및 바이오차를 동시에 포함하고 있기 때문에 이로 인해 고추 및 부추의 항산화물질의 증가를 촉진시키는 것을 확인할 수 있었다.
도 11은 제조된 퇴비 TR-1, TR-2, TR-3 3종류의 퇴비를 이용하여 74일 동안 고추 재배에 따른 고추잎의 DPPH scavenging 활성도에 의한 항산화능을 비교한 그래프로, 대조구인 TR-1은 항산화능이 거의 나타나지 않았으나, TR-2 및 TR-3의 경우에는 각각 39.6% 및 8.7%의 항산화능 증가를 보였다.
도 12는 고추잎(plant) 및 고추열매(fruit)의 total phenolic 함량 분석에 따른 항산화능을 비교한 그래프로, 잎의 경우 TR-1에 비해 TR-2 및 TR-3에서 각각 1.5배 및 2배가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 열매의 경우 TR-1에 비해 TR-3에서 약 14%가 증가하는 경향을 보였다. 이는 퇴비화 미생물, 미생물 및 바이오차를 동시 처리하여 제조된 퇴비가 고추잎 및 고추열매의 항산화능을 증가시키는 것을 의미한다.
제조된 TR-1, TR-2, TR-3 3종류의 퇴비를 이용하여 76일 동안 부추 재배에 따른 부추잎의 DPPH scavenging 활성도에 의한 항산화능을 비교한 결과, 대조구인 TR-1은 항산화능이 거의 나타나지 않았으나, TR-2 및 TR-3의 경우는 각각 64.1% 및 35.2%의 항산화능 증가를 보였다. 또한 부추잎의 항산화 total phenolic 함량 분석에 따른 항산화능을 비교한 결과, TR-1에 비해 TR-3에서 8.2%의 항산화능 증가를 보였다. 따라서 퇴비화 미생물 또는 퇴비화 미생물 및 바이오차 동시 처리로 본 발명의 퇴비는 고추잎과 부추잎의 항산화능을 증가시키는 것으로 판단된다.
뿐만 아니라 퇴비화시 미생물 퇴비화 제제 처리 후 밀도가 증가하는 Sphingobacterium 및 Streptomyces는 퇴비화의 촉진은 물론 식물병원진균의 생육 억제 역할을 하므로 작물의 건강한 성장을 유도하여 작물의 수확량의 증가와 상품성을 향상시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법에 있어서,
    탄소원인 커피박, 질소원인 계분 및 미생물 서식지 및 영양염류 보존 역할을 하는 바이오차를 혼합하여 탄소(C) 및 질소(N)를 포함하는 혼합물을 형성하는 단계와;
    상기 혼합물에 미생물을 포함하는 퇴비화 촉진 복합제제를 처리하여 퇴비화하는 단계와;
    퇴비화된 혼합물을 숙성시켜 퇴비를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커피박 및 상기 계분은 탄소/질소(C/N) = 20~25/1 비율이 되도록 혼합하며,
    상기 퇴비는 탄소/질소 = 30~40/1 비율이 되도록 제조되는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    퇴비 전체 100중량% 중 상기 커피박은 60 내지 80중량%, 상기 계분은 20 내지 30중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    퇴비 전체 100중량% 중 미생물 서식지인 상기 바이오차는 1 내지 3중량%, 상기 퇴비화 촉진 복합제제는 3 내지 5중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 바이오차는 비표면적이 1.0 내지 2.6㎡/g이며, 직경이 0.5 내지 1mm인 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 바이오차는 토마토줄기, 커피박, 대나무, 볏짚, 옥수수줄기 또는 톱밥을 대기가 차단된 진공상태에서 400 내지 500℃로 5 내지 6시간 탄화시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합물을 형성하는 단계에서,
    상기 질소원으로 식품가공 폐수 유래 슬러지를 추가로 혼합하며, 상기 식품가공 폐수 유래 슬러지는 단백질, 핵산, 탄수화물 및 지방을 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 식품가공 폐수 유래 슬러지는 퇴비 전체 100중량% 중 5 내지 10중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 퇴비화 촉진 복합제제는,
    락토바실러스(Lactobacillus), 오에노코커스(Oenococcus), 아세토박터(Acetobacter), 키티노파가(Chitinophaga), 오크로박트럼(Ochrobactrum), 페디오코커스(Pediococcus), 바이셀라(Weissella), 글루콘아세토박터(Gluconacetobacter), 산토모나스(Xanthomonas), 바실러스(Bacillus), 스핑고박테리움(Sphingobacterium), 슈도모나스(Pseudomonas), 스포롤락토바실러스(Sporolactobacillus), 박테리아_유씨_지(Bacteria_uc_g), 패니바실러스(Paenibacillus), 스트렙토미세스(Streptomyces), 크렙시엘라(Klebsiella)를 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 퇴비화하는 단계에서,
    퇴비화 촉진 부후균을 추가로 혼합하며, 상기 퇴비화 촉진 부후균은 퇴비 전체 100중량% 중 3 내지 5중량% 포함되는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 퇴비를 얻는 단계는,
    미생물을 포함하는 상기 혼합물을 7 내지 10일간 40 내지 60℃가 유지되도록 보온하고, 2 내지 3일마다 교반하여 온도는 서서히 감소하도록 하며, 3 내지 4주 후에는 실온에 이르도록 숙성하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비 제조방법.
  12. 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비에 있어서,
    퇴비 전체 100중량% 중 탄소원인 커피박 60 내지 80중량%, 질소원인 계분 20 내지 30중량%, 미생물 서식지 및 영양염류 보존 역할을 하는 바이오차 1 내지 3중량%, 미생물을 포함하는 퇴비화 촉진 복합제제 3 내지 5중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 퇴비화 촉진 복합제제는,
    락토바실러스(Lactobacillus), 오에노코커스(Oenococcus), 아세토박터(Acetobacter), 키티노파가(Chitinophaga), 오크로박트럼(Ochrobactrum), 페디오코커스(Pediococcus), 바이셀라(Weissella), 글루콘아세토박터(Gluconacetobacter), 산토모나스(Xanthomonas), 바실러스(Bacillus), 스핑고박테리움(Sphingobacterium), 슈도모나스(Pseudomonas), 스포롤락토바실러스(Sporolactobacillus), 박테리아_유씨_지(Bacteria_ uc _g), 패니바실러스(Paenibacillus), 스트렙토미세스(Streptomyces), 크렙시엘라(Klebsiella)을 포함하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비.
  14. 제 12항에 있어서,
    숙성된 상기 퇴비의 기능성을 강화하기 위해 식물성장촉진효능, 염분내성, 건조내성 및 알루미늄금속내성을 가진 기능성미생물인 Paenibacillus yonginensis DCY 84 또는 식물성장촉진효능을 가진 기능성미생물인 CES-AG1을 2.5 내지 5.0중량% 추가 접종하는 것을 특징으로 하는 커피박, 계분, 바이오차 및 미생물을 포함하는 기능성 퇴비.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109053286A (zh) * 2018-09-08 2018-12-21 佛山市森昂生物科技有限公司 一种水稻微生物肥的制备方法
CN109928852A (zh) * 2019-04-16 2019-06-25 安徽泓森高科林业股份有限公司 一种含碳化秸秆复合肥
CN110801808A (zh) * 2019-11-06 2020-02-18 天津城建大学 一种咖啡渣生物炭的制备方法及应用
KR20200030982A (ko) 2018-09-13 2020-03-23 이병희 농축산 부산물을 이용한 유기질 비료 및 그의 제조 방법
KR102139881B1 (ko) * 2019-03-06 2020-07-30 성원유통 주식회사 커피 부산물 및 복합유산균을 이용한 액비 제조 방법
CN112522143A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 榆林鹤翼航天航空科技创新有限责任公司 一种复合酶制剂和苍白杆菌辅助的厨余垃圾高温堆肥新工艺
KR20210034972A (ko) * 2019-09-23 2021-03-31 유병서 하수슬러지의 발효 온도를 고온으로 유지시키는 미생물 및 이를 이용한 하수슬러지 발효 방법
KR102254919B1 (ko) * 2020-12-02 2021-05-21 순천대학교 산학협력단 대나무 바이오차 및 당밀농축액을 포함하는 펠렛 형태의 토양개량제 및 이의 제조방법
KR102398878B1 (ko) * 2021-10-12 2022-05-17 경상북도(보건환경연구원장) 가축분뇨 악취 저감을 위한 커피박의 활용
CN115724704A (zh) * 2022-12-14 2023-03-03 上海农乐生物制品股份有限公司 一种功能性有机肥及其制备方法和用途
CN117303968A (zh) * 2023-10-27 2023-12-29 愚公生态科技股份有限公司 一种微生物活性炭肥制备方法及应用

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102000924B1 (ko) 2018-11-08 2019-07-17 주식회사 다인피에스피 제지슬러지, 커피찌꺼기 및 제강슬래그분말을 포함하는 탄소원 및 무기원소보충용 친환경 퇴비
KR101978615B1 (ko) * 2018-12-24 2019-08-28 김정민 계분 비료의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 계분 비료
KR102283824B1 (ko) * 2019-08-12 2021-07-30 건국대학교 산학협력단 바이오차를 포함하는 화장료 조성물
KR102430376B1 (ko) * 2020-10-22 2022-08-08 한국식품연구원 악취 제거 또는 저감 효과를 나타내는 페니바실러스 용인엔시스 l003 균주, 이를 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물 및 이를 이용하여 악취를 제거 또는 저감하는 방법
KR102430375B1 (ko) * 2020-10-27 2022-08-08 한국식품연구원 악취 제거 또는 저감 효과를 나타내는 바실러스 벨레젠시스 l001 균주, 이를 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물 및 이를 이용하여 악취를 제거 또는 저감하는 방법
KR102430377B1 (ko) * 2020-10-27 2022-08-08 한국식품연구원 악취 제거 또는 저감 효과를 나타내는 락토바실러스 파라카세이 l002 균주, 이를 포함하는 악취 제거 또는 저감용 조성물 및 이를 이용하여 악취를 제거 또는 저감하는 방법
KR102526093B1 (ko) * 2021-01-22 2023-04-25 한국해양대학교 산학협력단 커피박 추출물을 포함하는 기능성 퇴비 및 이의 제조방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910008731B1 (ko) 1989-12-29 1991-10-19 정경택 파인세라믹(fine ceramics)을 첨가한 퇴비의 제조방법
KR20110138495A (ko) 2010-06-21 2011-12-28 서울대학교산학협력단 커피 부산물 및 재생 대나무 숯을 재활용한 폴리락트산 바이오복합재료
KR101553240B1 (ko) 2014-07-09 2015-09-15 농업회사법인 농협흙사랑 주식회사 유기농 발효 펠릿퇴비 제조방법
KR101588817B1 (ko) * 2015-11-02 2016-01-26 송주희 식품가공 폐수 슬러지를 이용한 유기질 비료의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR910008731B1 (ko) 1989-12-29 1991-10-19 정경택 파인세라믹(fine ceramics)을 첨가한 퇴비의 제조방법
KR20110138495A (ko) 2010-06-21 2011-12-28 서울대학교산학협력단 커피 부산물 및 재생 대나무 숯을 재활용한 폴리락트산 바이오복합재료
KR101553240B1 (ko) 2014-07-09 2015-09-15 농업회사법인 농협흙사랑 주식회사 유기농 발효 펠릿퇴비 제조방법
KR101588817B1 (ko) * 2015-11-02 2016-01-26 송주희 식품가공 폐수 슬러지를 이용한 유기질 비료의 제조방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIAS, BRUNO O. et al., "Use of biochar as bulking agent for the composting of poultry manure: Effect on organic matter degradation and humification", Bioresource Technology(2010) Vol.101, pp.1239-1246* *
SUKWEENADHI, JOHAN et al., "Paenibacillus yonginensis sp. nov., a potential plant growth promoting bacterium isolated from humus soil of Yongin forest", Antonie van Leeuwenhoek(2014), Vol.106, pp.935* *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109053286A (zh) * 2018-09-08 2018-12-21 佛山市森昂生物科技有限公司 一种水稻微生物肥的制备方法
KR20200030982A (ko) 2018-09-13 2020-03-23 이병희 농축산 부산물을 이용한 유기질 비료 및 그의 제조 방법
KR102139881B1 (ko) * 2019-03-06 2020-07-30 성원유통 주식회사 커피 부산물 및 복합유산균을 이용한 액비 제조 방법
CN109928852A (zh) * 2019-04-16 2019-06-25 安徽泓森高科林业股份有限公司 一种含碳化秸秆复合肥
KR20210034972A (ko) * 2019-09-23 2021-03-31 유병서 하수슬러지의 발효 온도를 고온으로 유지시키는 미생물 및 이를 이용한 하수슬러지 발효 방법
CN110801808A (zh) * 2019-11-06 2020-02-18 天津城建大学 一种咖啡渣生物炭的制备方法及应用
KR102254919B1 (ko) * 2020-12-02 2021-05-21 순천대학교 산학협력단 대나무 바이오차 및 당밀농축액을 포함하는 펠렛 형태의 토양개량제 및 이의 제조방법
CN112522143A (zh) * 2020-12-07 2021-03-19 榆林鹤翼航天航空科技创新有限责任公司 一种复合酶制剂和苍白杆菌辅助的厨余垃圾高温堆肥新工艺
KR102398878B1 (ko) * 2021-10-12 2022-05-17 경상북도(보건환경연구원장) 가축분뇨 악취 저감을 위한 커피박의 활용
CN115724704A (zh) * 2022-12-14 2023-03-03 上海农乐生物制品股份有限公司 一种功能性有机肥及其制备方法和用途
CN117303968A (zh) * 2023-10-27 2023-12-29 愚公生态科技股份有限公司 一种微生物活性炭肥制备方法及应用

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