KR20230067137A - 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿 및 그 제조방법 - Google Patents
음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 음식물폐기물에 유용미생물과 블랙카본을 일정 비율로 첨가하여 음식물 폐기물 퇴비를 펠릿으로 제형화 하는 음식물 폐기물퇴비 펠릿의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 유용미생물과 블랙카본을 음식물 폐기물퇴비에 혼합하여 펠릿을 제조하기 위한 것이다.
상기 음식물 폐기물퇴비 펠릿은 제형화 할 때 혼합되는 성분은 음식물 폐기물퇴비 100중량부에 블랙카본 5~50중량부 및 유용미생물을 혼합하여 기본혼합물을 제조한 다음 펠릿으로 성형한 후 건조시켜 제조한다.
상기 블랙카본은 분쇄된 왕겨를 260 내지 320℃의 온도와 1.8 내지 2.2MPa의 압력, N2, 150 내지 250 mL/min 조건 하에서 130 내지 160분 동안 탄화 처리한 후,
상기 탄화처리된 왕겨를 90 내지 120℃의 수증기로 30 내지 70분 동안 증기활성화 처리한 후 수분함량이 3 내지 10중량%가 되도록 건조하여 블랙카본이다.
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Description
본 발명은 음식물 폐기물퇴비를 혼합한 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿의 제조방법에 관한 발명으로 더욱 상세하게는 음식물폐기물에 유용미생물과 블랙카본을 일정 비율로 첨가하여 음식물 폐기물 퇴비를 펠릿으로 제형화 하는 음식물 폐기물퇴비 펠릿의 제조방법에 관한 것이다.
최근 가정 또는 대중음식점 등에서 배출되는 음식물 쓰레기는 매년 수만톤이 발생되고 있으며, 이러한 음식물류 쓰레기는 다량의 수분을 함유하고 있어 쉽게 부패 될 뿐만 아니라 수거·운반시 악취 및 오수가 발생되어 그 처리가 곤란하고 비용이 많이 소요된다.
또한 음식물 쓰레기를 매립하는 경우에는 매립된 음식물이 부패하면서 유해가스 및 부패한 침출수가 배출되어 하천 등의 수질 오염은 물론 토양 및 대기 오염이 발생되는 등의 문제가 발생되어 2005년부터는 매립을 금지하고 있다.
이에 따라 상기와 같은 음식물류 폐기물을 매립하지 않고 효과적으로 처리하기 위하여 소각, 사료화, 퇴비화 또는 에너지 자원화 등 다양한 방법의 개발이 시도되고 있다.
상기와 같은 음식물류 폐기물에 대한 처리방법 중에서, 먼저 음식물류 폐기물을 분리 수거하여 보유수분을 건조, 감량시켜 소각처리하는 방법은 대량으로 처리할 수 있다는 장점은 있으나, 수분 때문에 소각처리에 어려움이 있을 뿐만 아니라 음식물 폐기물의 연소과정에서 많은 CO2가 발생되는 문제점이 있다.
CO2는 지구 온난화의 주범으로 인식되고 있으며, 그에 따라 각국은 온실가스 감축 목표를 정하여 정책을 주진 중에 있다.
교토의정서에서는 이산화탄소(CO2) 외에 메탄(CH4), 아산화질소(N2O), 육불화황(SF6), 수소불화탄소(HFCS), 과불화탄소(PFCS)를 지구 온난화를 발생시키는 온실가스로 지정하였으며, 그 전 몬트리올 의정서에서 염화불화탄소(CFC)를 온실가스로 지정하였다.
국내도 지구 온난화를억제하기 위한 정책으로 2020년 온실가스 배출전망치(BAU) 대비 온실가스를 30% 감축하는 것을 목표로 정하여 정책을 추진하고 있다.
그리고 음식물류 폐기물을 발효과정을 거쳐 퇴비화하는 방법은 음식물류 폐기물의 발효조건을 맞추기 위즉, 수거된 음식물류 폐기물의 저장호퍼로부터 파봉, 파쇄, 탈수 등의 일련의 전처리과정이 필요하며 이때 음식물류 폐기물을 처리하는 과정에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
뿐만 아니라, 음식물류 폐기물을 분해하는데 많은 시간이 소요되고 발효된 음식물류 폐기물을 퇴비화하시키는 기간이 매우 오래 걸리고, 퇴비화 과정에서 수분조절제가 추가로 필요할 뿐만 아니라 발효를 위하여 미생물이 필요하고 상기 미생물의 번식을 위한 성장조건이 비교적 까다롭고 처리비용이 많이 드는 문제점이 있었다.
경작지에서 온실가스 배출은 주로 화학비료 및 퇴비사용에서 유래되므로 이러한 배출원을 제어하는 물질을 개발하는 것이 필요한 실정이다. 농작물을 재배할 때에는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4)(논), 아산화질소(N2O)(밭) 등이 발생되므로 이를 감축할 수 있는 기술이 개발되는 것이 필요하다.
국내 유기성 바이오매스 중 음식물류폐기물, 가축분뇨는 2017년 기준 하루 192,303톤 발생하고 있으며, 매해 발생량이 증가하고 있다. 음식물폐기물은 향후 2025년까지 BAU(배출전망치) 기준으로 증가될 것으로 예상되며, 2025년 1인당 하루 0.291kg의 음식물폐기물이 발생될 것으로 예상되고, 연간으로는 16,000톤 이상 발생될 것으로 예상된다.
따라서 이러한 음식물폐기물이 온실가스가 최소한으로 발생될 수 있도록 음식물 폐기물의 처리방법을 개발해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은 기후변화를 유발하는 온실가스를 감축하기 위한 것이다.
또한 본 발명은 음식물 폐기물을 퇴비화 하여 작물의 생육에 유용하면서도 이산화탄소의 배출을 최소화할 수 있는 유기 펠릿을 제조하기 위한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 유용미생물과 블랙카본을 음식물 폐기물퇴비에 혼합하여 펠릿을 제조하기 위한 것이다.
상기 음식물 폐기물퇴비 펠릿은 제형화 할 때 혼합되는 성분은 음식물 폐기물퇴비 100중량부에 블랙카본 5~50중량부 및 유용미생물을 혼합하여 기본혼합물을 제조한 다음 펠릿으로 성형한 후 건조시켜 제조한다.
상기 블랙카본은 분쇄된 왕겨를 260 내지 320℃의 온도와 1.8 내지 2.2MPa의 압력, N2, 150 내지 250 mL/min 조건 하에서 130 내지 160분 동안 탄화 처리한 후,
상기 탄화처리된 왕겨를 90 내지 120℃의 수증기로 30 내지 70분 동안 증기활성화 처리한 후 수분함량이 3 내지 10중량%가 되도록 건조하여 블랙카본이다.
상기 유용미생물은 Brevibacillus laterosporus를 단독으로 사용하거나, Brevibacillus laterosporus과 다음 Bacillus subtilis, Paenibacillus chibensis, Paenibacillus vulneris, Brevibacillus laterosporus, paenibacillus harenae 4종의 미생물 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 한다.
본 발명의 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿은 블랙카본의 이산화탄소 저장성을 이용하여 온실가스의 배출을 억제하여 지구 온난화 방지에 기여할 수 있는 펠릿을 제공한다.
또한 본 발명은 버려지는 음식물 폐기물 및 잔반을 이용하여 작물 생육에 유용한 퇴비를 제조할 수 있으며, 토양환경의 개선에도 유용하게 사용할 수 있는 기능성 퇴비를 제조할 수 있다.
상기와 같은 펠릿은 왕겨의 탄화물을 초임계 추출방법으로 이산화탄소 배출을 억제하는 기술을 제공한다.
이하 실시예를 참조하여, 본 발명의 유용한 미생물과 블랙카본을 이용한 음식물 폐기물퇴비 펠릿 및 그의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
최근 전 세계적으로 발생되는 이상기후가 지구 온난화의 영향에 따른 것으로 연구되고 있으며, 지구온난화는 온실가스, 특히 CO2의 증가가 크게 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 우리나라도 지구 온난화를 억제하기 위하여 2020년 온실가스 배출전망치(BAU) 대비 온실가스를 30% 감축하는 것을 목표로 정책을 추진하고 있다.
이를 위해서는 화석연료를 사용하는 자동차의 배출가스를 절감하는 것 외에 음식물 폐기물 처리과정에서 소모되는 연료를 줄이고 음식물 폐기물 자체에서 발생되는 온실가스를 감축하는 것도 필요하다.
경작지에서 온실가스 배출은 주로 화학비료 및 퇴비사용에서 유래된다. 농작물을 재배할 때 발생되는 온실가스에는 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4)(논), 아산화질소(N2O)(밭) 등이 있다.
우리나라 음식물류폐기물 및 가축분뇨는 2017년 기준 하루 192,303톤 발생하고 있으며, 매해 발생량이 증가하고 있다. 그 중 음식물폐기물은 향후 2025년까지 BAU(배출전망치) 기준으로 증가될 것으로 예상되며, 2025년 1인당 하루 0.291kg의 음식물폐기물이 발생될 것으로 예상되고, 연간으로는 16,000톤 이상 발생될 것으로 예상된다.
음식물 폐기물은 유기물 함량이 78~98%정도 함유되어 있고 질소 1.4-3.5%, 인산 0.2-1.8%, 칼리 0.4-1.3% 및 Ca, Mg 등이 함유되어 농작물 재배에 유용한 유기자원으로 활용가치가 크지만 음식물폐기물 처리과정에서 악취는 물론 이산화탄소가 다량 발생되어 지구 온난화에 영향을 주고 있다. 상기 음식물 폐기물로부터 발생되는 악취 성분으로는 암모니아, 트리메틸아민, 이황화메틸, 에탄올, n-부틸알데히드, 발데르알데히드 등 다양한 성분이 검출된다.
이하 본 발명의 유용한 미생물과 블랙카본을 이용한 음식물 폐기물퇴비 펠릿 및 그의 제조방법에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 유용한 미생물 및 블랙카본을 함유한 음식물폐기물 혼합하여 작물에 시비할 수 있도록 하기 위하여 음식물폐기물에 유용미생물과 블랙카본을 일정 비율로 첨가한 다음 이를 펠릿으로 제형화하였다.
상기 음식물 폐기물을 퇴비화 하여 시비할 수 있도록 하기 위하여 펠릿으로 제형화 하는 것이 필요하다.
<음식물 폐기물 퇴비의 제형화 공정>
본 발명에서 음식물 폐기물퇴비를 제형화 하기 위하여 음식물 폐기물퇴비와 유용매생물 및 블랙카본을 일정비율로 혼합하여 사용하였다. 상기 제형화 과정에서 사용되는 제형화 원료들을 혼합한 다음 펠렛으로 성형하기 위하여 조립제로 돌로마이트와 이산화규소를 사용하였으며 이외에도 규산질비료, 벤토나이트 등을 사용한다.
본 발명의 음식물 폐기물퇴비 펠릿을 성형할 때 음식물 폐기물퇴비 100중량부에 블랙카본 5~50중량부 및 유용미생물을 혼합한 다음 펠릿으로 성형한 후 건조시켜 제조한다.
상기 펠릿을 성형할 때 음식물폐기물퇴비, 블랙카본 및 유용미생물의 혼합비는 본 발명의 온실가스 중 이산화탄소(CO
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)의 배출을 최소화할 수 있는 혼합비를 본 발명의 출원인이 찾아 낸 것으로 기술적인 의의가 있는 중요한 수치범위이다.
상기 펠릿으로 성형하기 위하여 혼합하는 음식물 폐기물퇴비, 블랙카본 및 유용미생물 3가지를 혼합하는 혼합물을 기본혼합물이라고 명명한다. 상기 펠렛으로 성형한 후 제형화 하는 공정은 건조 공정 및 선별 공정으로 구성되며, 건조 공정에서는 1차 건조시킨 다음 성형한대로 제형이 유지되는 펠렛을 1차 선별하며, 1차 선별한 펠렛을 2차 건조시키고, 2차 건조된 펠렛을 마찬가지로 2차 선별한다. 상기 1차 및 2차 건조과정에서 1차 40~70℃에서 1~3시간 동안 열풍건조시키며, 2차에서는 상온에서 일정시간 동안 건조시킨다. 건조 공정의 조건을 1차와 2차를 바꾸어서 진행하는 것도 가능하다.
상기 펠릿으로 성형과정에서 기본혼합물에 1차조립제로 돌로마이트 및/또는 이산화규소를 더 포함시켜 펠렛으로 성형할 수 있으며, 2차조립제로 규산질비료 및/또는 벤토나이트 더 포함시켜 펠렛으로 성형하는 것이 가능하다. 상기 기본혼합물에 1차조립제 즉, 돌로마이트 및/또는 이산화규소를 더 포함시켜 펠릿으로 성형하는 경우 상기 기본혼합물에 상기 1차조립제 중 돌로마이트는 3~10중량부, 이산화규소는 5~15중량부를 각각 또는 함께 더 혼합하여 펠렛으로 성형한다.
그리고 규산질비료 및/또는 벤토나이트를 상기 기본혼합물 또는 1차조립제가 혼합된 기본혼합물에 각각 또는 함께 혼합하여 펠릿으로 성형하되, 규산질비료와 벤토나이트를 각각 5~15중량부 더 포함시켜 펠렛으로 성형한다.
아래 표 1 및 2에서 보는 바와 같이 조립제의 투입 비율에 따라 조립정도와 조립강도를 테스트한 결과 돌로마이트 투입 시 조립정도와 조립강도에 큰 차이가 없었으나 이산화규소의 경우 투입 비율이 증가 할수록 조립정도와 조립강도가 떨어졌다
| 투입율 | 조립정도 | ||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 무처리 | √ | ||||||
| 돌로마이트 | 5% | √ | |||||
| 10% | √ | ||||||
| 15% | √ | ||||||
| 20% | √ | ||||||
| 이산화규소 | 5% | √ | |||||
| 10% | √ | ||||||
| 15% | √ | ||||||
| 20% | √ | ||||||
| * 조립정도 : 1~5(낮음~높음) | |||||||
| 투입율 | 조립정도 | ||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 무처리 | √ | ||||||
| 돌로마이트 | 5% | √ | |||||
| 10% | √ | ||||||
| 15% | √ | ||||||
| 20% | √ | ||||||
| 이산화규소 | 5% | √ | |||||
| 10% | √ | ||||||
| 15% | √ | ||||||
| 20% | √ | ||||||
| * 조립강도 : 1~5(낮음~높음) | |||||||
1. 음식물 폐기물퇴비화 공정
음식물 폐기물을 혼합기와 같은 탱크에 투입하여 혼합하고, 혼합된 음식물 폐기물에 포함된 금속 등의 이물질을 선별하는 단계를 거친다. 상기 단계에서는 음식물 저장탱크에 음식물 폐기물을 모으고, 이 가운데 오(汚) 물질(자성물질, 비닐류등)을 선별하여 제거하는 것이다.
여기서, 상기 선별단계를 마친 음식물 폐기물은 퇴비화 하는 경우 C/N율이 낮아 질소질 비료의 함량이 많아지면 음식물 폐기물에 포함되어 있는 탄소(C) 성분이 분해되어 이산화탄소(CO2) 가스의 발생이 증가되어 온실가스 감축효과가 저하될 수 있으므로 C/N율이 15 이하 바람직하게는 10 이하로 유지시켜 준다.
2. 블랙카본의 제조
본 발명에서 블랙카본은 바람직하게 왕겨를 사용하되, 왕겨 외에 볏짚, 보릿짚, 콩대, 옥수수대 등 농업부산물을 사용하여 블랙카본을 제조할 수 있다.
왕겨 블랙카본을 제조하는 단계에서는 왕겨를 특정 조건에서 열분해(pyrolysis)하여 바이오차(biochar)를 제조한 후 증기를 처리하여 토양 탄소 저장량을 증대시키는 효과를 가지는 블랙카본을 제조할 수 있다.
상기 왕겨 블랙카본을 제조하는 첫 번째 단계인 열분해 단계에서는 왕겨의 표면에 묻어있는 이물질을 제거하고 분쇄한 왕겨를 260 내지 320℃의 온도와 1.8 내지 2.2MPa의 압력, N2, 150 내지 250 mL/min 조건 하에서 130 내지 160분 동안 탄화 처리할 수 있다.
보다 상세하게는 왕겨를 280 내지 300℃의 온도와 1.9 내지 2.1MPa의 압력, N2, 180 내지 220 mL/min 조건 하에서 140 내지 150분 동안 탄화 처리하는 것이 토양 탄소 저장량을 가장 효과적으로 증대시키기 위해 가장 바람직할 수 있다.
상기 왕겨를 분쇄하는 과정에서 왕겨 입자의 크기는 0.8 내지 1.2mm의 입자크기로 분쇄하는 것이 바람직할 수 있으며 추후 증기처리단계를 거치므로 파쇠를 제외한 탈수 및 건조 등의 전처리과정이 요구되지 않아 시간을 단축시킬 수 있다.
상기 탄화처리된 왕겨를 90 내지 120℃의 수증기로 30 내지 70분 동안 증기활성화 처리한 후 수분함량이 3 내지 10 중량%가 되도록 탈수 및 건조하여 블랙카본을 제조할 수 있다.
보다 바람직하게는 상기 탄화 처리된 왕겨를 100 내지 110℃의 수증기(steam)로 45 내지 55분 동안 증기 활성화처리한 후 탈수 및 건조하여 수분함량이 4 내지 7 중량% 인 블랙카본을 제조하는 것이 바람직할 수 있다.
블랙카본은 농업부산물을 직접 탄화한 바이오차를 초임계장치를 이용한 고온습식 처리를 통하여 얻을 수 있는데 농업부산물을 직접 탄화한 바이오차에 비해서 표면적은 700배 이상, 기공성은 95배 이상으로 유기화합물에 대한 흡착력은 120배 증가된다
상기 바이오차는 유기물을 열분해하여 얻은 물질의 총칭이며, 그 자체를 토양에 투입하는 것만으로 기후변화 완화 효과를 가지고 있고 그 밖에 농경에 투입되었을 때 pH 증가, 양이온 치환능력, 질소 비료 이용 효율 증가, 미생물 활성도 증가 등의 긍정적 효과가 있다.
축산분뇨에 비활성화 바이오차를 활용하여 NH3, H2S와 VOC (황화합물류, VFA, 페놀류, 인돌류)를 분석한 결과 종류 별 흡착되는 정도가 차이가 있었다.
바이오 숯을 이용한 음식물 쓰레기 퇴비 연구가 진행되었으며, 15%(w/w)의 비율로 적용 시 빠른 온도상승, 유기물분해 14.4-15.3%, 암모니아와 질산을 각각 37.8-45.6%, 50-62% 저감시키는 것으로 나타났다. 더욱이 토양 및 경작 연구지에서는 바이오 숯을 이용하여 염분 스트레스 완화 연구를 수행하였으며 염분스트레스 중에서도 쌀 생산성을 향상시켰다.
3. 유용미생물의 스크리닝
본 발명에서 유용미생물을 선발하여 종자 발근시험 등을 통하여 5종의 미생물을 선별하였다.
- 종자 발근시험 : ① seed germination growth pouch 활용
② 일정시간, 온도에서 생육상 확인
- 미생물 처리 : 100배 희석액 처리
- 미생물을 포함한 pouch내 총량 : 20ml/pouch
- 최종 유용미생물 선발 : 발근효과 검증시험을 통해 1종 선정
- 시험에 사용한 미생물 5종
| 구분 | 미생물 명 |
| 미생물 A | Bacillus subtilis |
| 미생물 B | Paenibacillus chibensis |
| 미생물 C | Paenibacillus vulneris |
| 미생물 D | Brevibacillus laterosporus |
| 미생물 E | paenibacillus harenae |
Bacillus subtilis, Paenibacillus chibensis, Paenibacillus vulneris, Brevibacillus laterosporus, paenibacillus harenae
상기 5종의 유용미생물에 대한 작물의 뿌리 발근효과 시험 결과 아래 표 3에서 보는 바와 같이 파종 후 14일차에 미생물E 처리구에서 가장 뿌리 길이가 길어지는 것으로 나타났으며 전체적으로는 무처리 대비 뿌리 길이가 길어지는 것으로 나타났으나 미생물 B, E 처리구 외에는 유의차를 보이지는 않았다. 미생물 B, E 처리구간에는 유의차가 보이지는 않았으나 뿌리 길이가 가장 길게 나타난 미생물E 처리구를 최종 유용미생물 선정하였다.
그러나 유용미생물 E와 다른 4종의 미생물을 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
| 처리구 | 뿌리 길이(cm) | ||||
| 2/22 | 2/24 | 2/26 | 3/2 | 3/4 | |
| DAT 4 | DAT 6 | DAT 8 | DAT 12 | DAT 14 | |
| Control | 2.1a | 3.5a | 4.2ab | 6.0b | 6.5c |
| 미생물 A | 1.6a | 2.2b | 3.9ab | 6.2b | 7.7bc |
| 미생물 B | 1.6a | 3.3ab | 5.1a | 9.2a | 10.4ab |
| 미생물 C | 1.8a | 2.7ab | 3.5b | 7.4ab | 9.1abc |
| 미생물 D | 1.9a | 3.0ab | 4.3ab | 7.2ab | 8.8abc |
| 미생물 E | 1.9a | 3.0ab | 4.6ab | 9.1a | 10.8a |
 |
|||||
| 그림 1. 유용미생물 뿌리 발근효과 확인 시험 | |||||
<유용미생물 및 블랙카본을 함유한 음식물폐기물 퇴비 펠렛 생물검정>
○ 시험작물 : 상추, 토마토, 고추
- 재배방법 : (표 4)
○ 처리내용 :
① 표준사용량 반량 + 음폐퇴비 정량
② 표준사용량 반량 + 음폐퇴비 2배량
③ 표준사용량 반량 + 음폐퇴비 3배량
④ 표준사용량 반량 + 음폐퇴비 정량 + 블랙카본(음폐퇴비 처리량의 4%) + 미생물(Paenibacillus harenae, 음폐퇴비 처리량에 1%)
⑤ 표준사용량 반량
⑥ 표준사용량 정량
⑦ 무처리
- 처리구 면적 : 시설(상추, 토마토) 16.75㎡, 노지(고추, 배추) 21㎡
- 퇴비 시비방법 : 정량, 2배량, 3배량 처리
- 무기질비료 시비량 : 반량, 정량 처리
- 시험구배치법 : 난괴법 3반복
- 표준사용량(표9)
○ 조사항목 : 초장, 엽색도, 엽장, 엽폭, 엽 생체중, 엽 건물중, 엽수
| 구분 | 작물 | 재배기간 | 재배면적 및 재배주수 | 정식 | 수확 |
| 시설 | 상추 | 4월~6월 | 6.7×2.5m=16.75㎡, 12줄×44주=528주 | 4/3 | 4회 |
| 시설재배 | 비 종 | 밑거름 | 웃거름 | 계 | 사용방법 |
| 질 소 | 3.5 | 3.5 | 7.0 | 웃거름은 수확횟수만큼 나누어 동량을 사용 | |
| 인 산 | 3.0 | 0 | 3.0 | ||
| 칼 리 | 1.8 | 1.8 | 3.6 | ||
| *국립농업과학원 작물별 비료사용처방 기준 | |||||
○ 상추의 엽장 측정결과 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 정량, 3배량, BC + 미행물 처리구에서 다른 처리구 대비 높게 나타났으며 엽장의 경우 무기질비료 반량 + 음폐함유퇴비 2배량 처리구에서 가장 높게 나타났으며 BC + 미생물 처리구와 무기질비료 반량 처리구간 큰 차이를 보이지는 않았음(표 4, 표 5).
○ 엽색도의 경우 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 2배량 처리구가 가장 높게 나타났으며 BC + 미생물 처리구는 무기질비료 반량 처리구보다 높게 나타났음(표6).
| 처리구 | 엽장(cm) | ||
| 4/19 | 4/27 | 5/4 | |
| DAT 16 | DAT 24 | DAT 31 | |
| 무처리 | 8.7 ± 1.39a | 9.8 ± 2.19b | 11.0 ± 3.03c |
| 무기질비료 반량 | 8.5 ± 1.39ab | 10.7 ± 2.10a | 12.4 ± 3.28ab |
| 무기질비료 정량 | 8.3 ± 1.53ab | 10.1 ± 1.98ab | 12.0 ± 2.72abc |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 정량 | 8.4 ± 1.68ab | 10.8 ± 1.82a | 12.9 ± 2.91a |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 2배량 | 7.9 ± 1.42b | 9.8 ± 2.32b | 11.5 ± 3.56bc |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 3배량 | 8.6 ± 1.57a | 10.8 ± 2.32a | 12.5 ± 3.33ab |
| BC+미생물 | 8.2 ± 1.61ab | 10.5 ± 1.89ab | 12.8 ± 2.05a |
| 처리구 | 엽폭(cm) | ||
| 4/19 | 4/27 | 5/4 | |
| DAT 16 | DAT 24 | DAT 31 | |
| 무처리 | 4.8 ± 0.76bc | 6.7 ± 1.51c | 9.9 ± 2.60b |
| 무기질비료 반량 | 5.2 ± 0.89a | 7.1 ± 1.47abc | 10.5 ± 2.54ab |
| 무기질비료 정량 | 5.2 ± 0.96a | 7.1 ± 1.51bc | 10.6 ± 2.36ab |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 정량 | 5.1 ± 0.93ab | 7.4 ± 1.25ab | 10.9 ± 2.19a |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 2배량 | 4.7 ± 0.87c | 6.7 ± 1.66c | 9.8 ± 2.73b |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 3배량 | 5.0 ± 0.96abc | 7.6 ± 1.68a | 11.1 ± 2.74a |
| BC+미생물 | 5.0 ± 0.97abc | 7.2 ± 1.31abc | 10.7 ± 1.84ab |
| 처리구 | 엽색도(SPAD) | ||
| 4/19 | 4/27 | 5/4 | |
| DAT 16 | DAT 24 | DAT 31 | |
| 무처리 | 31.7 ± 5.27a | 31.6 ± 3.56b | 34.5 ± 5.26ab |
| 무기질비료 반량 | 32.7 ± 4.79a | 32.3 ± 3.47ab | 34.3 ± 4.88b |
| 무기질비료 정량 | 32.6 ± 5.82a | 33.5 ± 4.91a | 36.2 ± 5.41ab |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 정량 | 31.9 ± 4.78a | 32.8 ± 4.57ab | 34.5 ± 5.50b |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 2배량 | 32.4 ± 5.03a | 33.3 ± 4.46ab | 36.7 ± 5.89a |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 3배량 | 32.5 ± 4.91a | 32.3 ± 4.46ab | 34.9 ± 5.19ab |
| BC+미생물 | 32.6 ± 5.98a | 32.4 ± 5.15ab | 35.5 ± 3.99ab |
○ 상추 엽수 측정결과 무기질비료 반량+음폐퇴비 3배량 처리구에서 가장 높게 나타났으나 다른 처리구와 유의차를 보이지는 않았음(표 7).
| 처리구 | 엽수(개/주) | ||||
| 1차 | 2차 | 3차 | 4차 | 합계 | |
| 5/4 | 5/13 | 5/21 | 6/1 | ||
| DAT 31 | DAT 40 | DAT 48 | DAT 60 | ||
| 무처리 | 8.4 ± 2.10ab | 4.2 ± 0.53ab | 2.6 ± 1.12a | 4.8 ± 0.93a | 20.0 ± 2.74a |
| 무기질비료 반량 | 8.9 ± 0.53ab | 4.4 ± 0.81ab | 1.9 ± 1.22a | 6.0 ± 1.82a | 21.2 ± 2.19a |
| 무기질비료 정량 | 9.4 ± 0.25ab | 4.2 ± 0.51ab | 3.2 ± 1.21a | 6.2 ± 2.73a | 23.0 ± 2.70a |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 정량 | 9.4 ± 0.18ab | 3.0 ± 0.90b | 2.3 ± 2.02a | 6.4 ± 1.22a | 21.2 ± 1.18a |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 2배량 | 7.7 ± 1.15b | 4.1 ± 0.55ab | 4.1 ± 1.00a | 5.2 ± 0.55a | 21.1 ± 1.49a |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 3배량 | 9.4 ± 0.93ab | 4.9 ± 0.60a | 2.5 ± 1.89a | 6.2 ± 0.91a | 23.1 ± 3.18a |
| BC+미생물 | 10.1 ± 0.47a | 4.7 ± 1.20a | 2.7 ± 1.41a | 5.3 ± 1.09a | 22.7 ± 1.49a |
○ 상추 생체중 측정결과 BC+미생물 처리구에서 가장 높은 수량을 나타냈으며 BC+미생물, 무기질비료 정량, 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 3배량 처리구에서 다른 처리구들 대비 수량이 높게 나타남(표 7, 그림 2).
| 처리구 | 생체중(g/주) | |||||
| 1차 | 2차 | 3차 | 4차 | 합계 | 수량지수 | |
| 5/4 | 5/13 | 5/21 | 6/1 | |||
| DAT 31 | DAT 40 | DAT 48 | DAT 60 | |||
| 무처리 | 31.6 ± 3.72b | 12.9 ± 2.05a | 5.0 ± 2.07ab | 7.8 ± 2.53a | 57.4 ± 5.58b | 100.0 |
| 무기질비료 반량 | 38.6 ± 3.03ab | 13.2 ± 2.10a | 3.2 ± 1.67b | 10.8 ± 5.04a | 65.8 ± 7.34ab | 114.6 |
| 무기질비료 정량 | 38.7 ± 5.21ab | 15.9 ± 0.93a | 8.9 ± 1.55a | 11.6 ± 7.76a | 75.2 ± 2.12a | 131.0 |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 정량 | 42.7 ± 4.17a | 10.6 ± 3.51a | 4.6 ± 3.76ab | 10.6 ± 5.39a | 68.4 ± 9.04ab | 119.2 |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 2배량 | 30.9 ± 3.38b | 14.8 ± 2.68a | 7.6 ± 1.21ab | 8.4 ± 1.80a | 61.7 ± 4.57ab | 107.5 |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 3배량 | 47.2 ± 10.28a | 15.2 ± 4.26a | 4.9 ± 3.73ab | 8.2 ± 1.82a | 75.4 ± 14.94a | 131.4 |
| BC+미생물 | 46.9 ± 2.84a | 15.9 ± 4.02a | 5.0 ± 2.61ab | 8.2 ± 3.59a | 76.1 ± 4.82a | 132.6 |
그림 2. 음폐혼합퇴비 시용에 따른 시설재배 상추 수량 (kg/10a)
○ 상추 건물중 측정결과 무기질비료 정량 처리구에서 가장 높게 나타으며 BC + 미생물 처리구와 무기질비료 반량 처리구간에 차이는 없었음(표 8).
| 처리구 | 건물중(g/주) | ||||
| 1차 | 2차 | 3차 | 4차 | 합계 | |
| 5/4 | 5/13 | 5/21 | 6/1 | ||
| DAT 31 | DAT 40 | DAT 48 | DAT 60 | ||
| 무처리 | 2.4 ± 0.30c | 1.2 ± 0.16a | 0.4 ± 0.16a | 0.8 ± 0.16a | 4.8 ± 0.43c |
| 무기질비료 반량 | 2.7 ± 0.12bc | 1.3 ± 0.19a | 0.3 ± 0.09a | 1.1 ± 0.09a | 5.4 ± 0.60abc |
| 무기질비료 정량 | 3.1 ± 0.43ab | 1.5 ± 0.03a | 0.8 ± 0.14a | 1.1 ± 0.14a | 6.6 ± 0.30a |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 정량 | 2.9 ± 0.08abc | 1.0 ± 0.35a | 0.4 ± 0.36a | 1.0 ± 0.36a | 5.4 ± 0.36abc |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 2배량 | 2.4 ± 0.19c | 1.3 ± 0.04a | 0.6 ± 0.05a | 0.9 ± 0.29a | 5.2 ± 0.18bc |
| 무기질비료 반량 + 음폐퇴비 3배량 | 3.2 ± 0.48abc | 1.4 ± 0.35a | 0.8 ± 0.84a | 0.8 ± 0.84a | 6.1 ± 1.41ab |
| BC+미생물 | 3.4 ± 0.29a | 1.4 ± 0.45a | 0.4 ± 0.21a | 0.8 ± 0.26a | 5.9 ± 0.52abc |
상기 내용에서 본 발명에 대하여 실시예 및 실험예를 들어 설명하였으며, 상기의 실시예 및 실험예를 기준으로 설명한 부분에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예 및 실험예를 기준으로 설명한 부분을 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있다.
Claims (6)
- 음식물 폐기물퇴비를 혼합한 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿에 있어서,
상기 음식물 폐기물퇴비 펠릿은 제형화 할 때 혼합되는 성분은 음식물 폐기물퇴비 100중량부에 블랙카본 5~50중량부 및 유용미생물을 혼합하여 기본혼합물을 제조한 다음 펠릿으로 성형한 후 건조시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 유용미생물 및 블래카본을 혼합한 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿
- 제 1항에 있어서,
상기 블랙카본은 분쇄된 왕겨를 260 내지 320℃의 온도와 1.8 내지 2.2MPa의 압력, N2, 150 내지 250 mL/min 조건 하에서 130 내지 160분 동안 탄화 처리한 후,
상기 탄화처리된 왕겨를 90 내지 120℃의 수증기로 30 내지 70분 동안 증기활성화 처리한 후 수분함량이 3 내지 10중량%가 되도록 건조하여 블랙카본인 것을 특징으로 하는 유용미생물 및 블래카본을 혼합한 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿
- 제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 유용미생물은 Brevibacillus laterosporus를 단독으로 사용하거나, Brevibacillus laterosporus과 다음 Bacillus subtilis, Paenibacillus chibensis, Paenibacillus vulneris, Brevibacillus laterosporus, paenibacillus harenae 4종의 미생물 하나 또는 둘 이상을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 유용미생물 및 블래카본을 혼합한 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿
- 제 1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기본혼합물에 1차조립제로 돌로마이트 또는 이산화규소를 하나 또는 둘 다 더 포함시켜 펠릿을 제조하는 것을 특징으로 하는 유용미생물 및 블래카본을 혼합한 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿
- 제 1항에 있어서,
상기 기본혼합물에 2차조립제로 규산질비료 또는 벤토나이트를 하나 또는 둘 다 더 포함시켜 펠릿을 제조하는 것을 특징으로 하는 유용미생물 및 블래카본을 혼합한 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 블랙카본은 탄화 처리된 왕겨를 100 내지 110℃의 수증기(steam)로 45 내지 55분 동안 증기 활성화처리한 후 탈수 및 건조하여 수분함량이 4 내지 7 중량% 인 블랙카본을 제조하는 것을 특징으로 하는 유용미생물 및 블래카본을 혼합한 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿
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| KR1020210152908A KR20230067137A (ko) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 음식물 폐기물퇴비를 이용한 펠릿 및 그 제조방법 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20210029059A (ko) | 2019-09-05 | 2021-03-15 | 엄재풍 | 코일에 자체 유도된 전기가 인가된 전자석과 차폐 된 자석의 인력과 척력을 이용한 자동 회전 장치와 발전장치 |
-
2021
- 2021-11-09 KR KR1020210152908A patent/KR20230067137A/ko not_active Application Discontinuation
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