WO2012005495A2 - 유기질 발효 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

유기질 발효 조성물 및 그 제조 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an organic fermentation composition prepared by culturing, propagating, and mass propagating microorganisms naturally inhabiting various plant leaves such as grass, vegetables, herbs, and green tea. This provides an organic fermentation composition and its manufacturing method which can be used for organic farming without using organic synthetic pesticides or chemical fertilizers.
  • eco-friendly agriculture which is a farming method that uses only natural materials such as organic materials, natural ores and microorganisms, without using any synthetic chemicals such as chemical fertilizers, organic synthetic pesticides and livestock feed additives. It is getting higher.
  • Conventional compost is used by fermentation for several days using a fermenter to control moisture content by using by-products of agricultural and forestry industries such as rice husks, sawdust, rice straw and various livestock manure, by-products from food processing or by-products, wastes, etc.
  • a conventional compost fermentation method is directly put into the fermenter after mixing the raw materials and forced blowing and stirring to give a fermentation period of about two weeks, and immediately to commercialize it, if the material is substantially immature compost There is a lot.
  • the present invention relates to an organic fermentation composition and a method of manufacturing the same, and more specifically, to ferment indigenous microorganisms inhabiting various plants, such as grass, mugwort, vegetables, herbs, green tea, to secure a large amount of beneficial microorganisms, crop cultivation soil It can be used for organic farming without any chemicals such as chemical fertilizers and organic synthetic pesticides (growth regulators, producers, etc.), by improving the quality of soil suitable for growing crops. It is to provide an organic fermentation composition and a method for preparing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a compost containing the organic fermentation composition alone, to provide a compost fermented again by adding it to livestock manure, food waste and the like.
  • a soil improver using the organic fermentation composition mixed with the soil of the crop cultivation and furthermore, to provide a water quality improver, livestock feed, odor removing agent containing it as an active ingredient.
  • the organic fermentation composition according to the present invention may be used alone, but may be used in addition to known soil improvers, water improvers, livestock feed additives, and odor removers.
  • the organic fermentation composition by using the microorganisms naturally present in the plant, and fully fermented to provide an organic fermentation composition matured, and to secure a large amount of microorganisms useful in the fermentation and propagation process, the organic fermentation composition and the same It provides an organic fermentation composition characterized in that to maximize the effect of the liquid fertilizer.
  • the organic fermentation composition according to the present invention is prepared by the cultivation, propagation and mass propagation steps, and specifically, glucose in 100 parts by weight of single or mixed leaves of various plants such as grass, vegetables, herbs, etc. , Sugars such as starch syrup, brown sugar, molasses, or a mixture of one or more sugars, 55 to 200 parts by weight of the first fermentation mixture of 0.1 to 3 parts by weight of salt is incubated for 1 day to 1 year at 20 to 60 °C Culture step; A second obtained by mixing 100 parts by weight of water, 100 parts by weight of water, glucose, starch syrup, brown sugar, molasses or the like, alone or one or more thereof, with 2.5 to 10 parts by weight and 0.1 to 3 parts by weight of salt; A propagation step of stirring the fermentation mixture at 20-40 ° C.
  • a third fermentation mixture of 100 parts by weight of water, 100 parts by weight of water, glucose, syrup, brown sugar, molasses or the like, or one or more of 2.5 to 10 parts by weight of salt and 0.1 to 3 parts by weight of salt.
  • the mixture is prepared by a mass growth step of stirring at 20-40 ° C. for 1-12 hours.
  • Organic fermentation composition prepared by such a method using only indigenous microorganisms inhabiting various plant leaves, such as grass, vegetables, herbs, etc., contains only environmentally friendly natural materials such as organic matter and microorganisms, thereby improving soil quality and harmful to human body You can grow agricultural products without ingredients.
  • a method for preparing an organic fermentation composition according to the present invention will be described in more detail at each step.
  • a first fermentation mixture is prepared by mixing 0.1 to 3 parts by weight of salt, and the first fermentation mixture can be cultured at 20 to 60 ° C. for 12 hours or more, but preferably 24 hours, more preferably 1 day. Incubate for 1 year.
  • Such culturing may be carried out in a general open top or fully closed vessel, or in a microbial fermenter such as shown in FIG. 1, and may be used as long as the above-described temperature and time conditions are met. no limits.
  • grass can be used by mixing a kind or several kinds of grass selected from mugwort, pumpkin leaf, sesame leaf, mulberry leaf, persimmon leaf, sweet potato leaf, corn leaf, green tea leaf, cabbage leaf, potato leaf, etc. Herbs that are 1-2 years old can be used regardless of their type.
  • Vegetables and herbs are available in a variety of varieties. Vegetables can be mixed with one or more kinds of vegetables selected from radishes, cabbages, onions, sweet potatoes, potatoes, pumpkins, paprika, bell peppers, cucumbers, etc. Fresh vegetables are preferred, but vegetables with less commodity value can be used. good. Herbs can be used by mixing a kind or several kinds of herbs selected from licorice, Angelica, cornus, goji berry.
  • the first fermentation mixture is obtained by mixing microorganisms naturally present in the leaves of plants with sugar and salt in the component ratios unique to the present invention, and mixing and culturing at the temperature and time conditions unique to the present invention.
  • One fermentation mixture contains a large amount of microorganisms, such as Bacillus, Pseudomonas, Trichodea, lactic acid bacteria, cellulose monas, red non-sulfur bacteria, Erwinia, which is an active ingredient of the organic fermentation composition according to the present invention.
  • microorganisms are so diverse that it is not possible to limit the type or amount (or concentration), but any microorganism generated by the above conditions can be used. Therefore, the present invention is not limited by the type or concentration of microorganisms.
  • 100 parts by weight of water, glucose, syrup, brown sugar, molasses, or the like is mixed with 100 parts by weight of the first fermentation mixture alone, or 2.5 to 10 parts by weight of salt and 0.1 to 3 parts by weight of salt.
  • a second fermentation mixture is prepared.
  • the second fermentation mixture can be grown at 20 to 40 ° C. for 30 minutes or more, and it is most efficient to multiply the microorganisms by stirring for 1 hour or more and within 24 hours.
  • the mass growth step 100 parts by weight of water, glucose, starch syrup, brown sugar, molasses, or the like is mixed with 100 parts by weight of the second fermentation mixture alone, or 2.5 to 10 parts by weight of salt and 0.1 to 3 parts by weight of salt.
  • the third fermentation mixture is capable of mass growth at 20 to 40 ° C. for 1 hour or more, but it is most efficient to multiply microorganisms by stirring for 1 hour or more within 12 hours.
  • This step means that it is possible to further mass-proliferate the microorganisms proliferated in the previous step, it means that the production cost of the organic fermentation composition can be lowered and the range of use can be expanded.
  • the organic fermentation composition prepared according to the present invention is used by itself as a compost suitable for organic use, in particular as a liquid fertilizer.
  • the present invention provides a fertilizer suitable for organic manufacture prepared by mixing the organic fermentation composition in livestock manure, food waste and then re-fermentation.
  • Re-fermentation conditions should just be 1 minute or more at 10-45 degreeC, More preferably, it is good to ferment for 2 to 5 days.
  • Livestock manure can be used regardless of the type of cattle, such as cattle, pigs, horses, chickens, ostriches, ducks, rabbits, etc., wherein the livestock is a livestock of a livestock feed mixed with the organic fermentation composition according to the present invention More preferably manure.
  • the fermentation of the waste reduces the salinity and odor of the live waste, which leads to a very efficient compost, that is, liquid fertilizers.
  • the crops are grown completely pesticide-free. can do.
  • Re-fermentation may be made in a general open top or fully closed container, or may be made in a device in which the microbial culture tank is connected to a device for fermenting food waste or livestock manure as shown in FIG. There is no limit to the machines or apparatus available as long as it is true to the above temperature and time conditions.
  • the present invention provides a soil improver comprising the organic fermentation composition.
  • the soil improver may be prepared by including the organic fermentation composition of the present invention as it is, and may be prepared by mixing the organic fermentation composition of the present invention with livestock manure and food waste and then re-fermenting it. At this time, the re-fermentation conditions may be fermented for 1 minute or more at 20 to 45 ° C, more preferably for 2 to 5 days. Soil improvers prepared in this way can be used by mixing the soil in the soil to be grown.
  • the present invention provides a water quality improver comprising an organic fermentation composition prepared according to the present invention.
  • the water quality improving agent containing the organic fermentation composition of the present invention can be used by spraying on a river, the sea, or a water tank (for example, aquaculture).
  • spraying on seaweeds where laver or pearl shells are used may be beneficial to the growth of aquatic products by inhibiting rotting red tide, green algae or water.
  • the water quality improver includes an organic fermentation composition according to the present invention as an additive in various known water quality improvers, and provides an excellent water quality improvement effect as compared to existing water quality improvers.
  • the present invention provides a feed additive for livestock comprising the organic fermentation composition.
  • the feed is the addition of 0.1 to 3 parts by weight of the organic fermentation composition of the present invention to known livestock feed, when fed to cattle, pigs, chickens, ducks, horses, etc. can significantly reduce the smell of manure.
  • fermenting livestock manure with the composition of the present invention can obtain a good liquid fertilizer (manure or compost). Feeding livestock also significantly reduces the odor of manure and maintains the health of the livestock very well.
  • the feed is to include the organic fermentation composition according to the invention as an additive to a variety of known feed, and prevents environmental pollution due to good growth of livestock and livestock breeding compared to conventional feed.
  • the present invention provides a malodor removing agent comprising an organic fermentation composition prepared according to the present invention.
  • the odor remover includes an organic fermentation composition according to the present invention as an additive to various known odor removers, and provides an excellent deodorizing effect as compared to conventional odor removers.
  • the organic fermentation composition according to the present invention is prepared by good culture and growth conditions, and the composition is used as a fertilizer and a soil improver, and is preferably used as an additive for water quality improver, livestock feed, and odor remover. It can be used in the industrial field.
  • Figure 1 is one of the fermenters that can be used in the present invention, it shows a cross-sectional view and a plan view.
  • Figure 2 is a schematic diagram of a device for making compost by using food waste or livestock manure that can be used in the present invention.
  • Mugwort and mulberry leaves in a 1: 1 ratio of 100 parts by weight of brown sugar and molasses in a ratio of 5:95 100 parts by weight of salt and 2 parts by weight of the mixture were mixed and the mixture was incubated at 45 ° C. for 48 hours. .
  • Mugwort and green tea leaves were mixed at a weight ratio of 1: 9 to 70 parts by weight of molasses and 0.5 parts by weight of salt, and then the mixture was incubated at 60 ° C. for 24 hours.
  • the second organic fermentation composition thus obtained contained 5 ⁇ 10 8 lactic acid bacteria in 1 ml.
  • the second organic fermentation composition thus obtained contained 5 ⁇ 10 11 lactic acid bacteria in 1 ml.
  • the 2nd organic fermentation composition obtained in this way contained 3X10 ten lactic acid bacteria in 1 ml.
  • organic fermentation compositions B, C, D, E were prepared in the same manner as described above.
  • Organic Fermentation Composition F was prepared.
  • organic fermentation compositions G, H, I were prepared in the same manner as described above.
  • Fertilizer was prepared by mixing the organic fermentation composition F prepared in Example 11 to the sides of the pig. 10 wt% of the above composition per ton of pig side was mixed and incubated for 1 day at room temperature.
  • Peppers were planted in the pepper growing soil from early May to late May.
  • the organic fermentation compositions G and H prepared in Example 11 were each fertilized once by harvest. And did not spread plant growth hormone or drugs.
  • Red peppers were grown under the same conditions and methods except using commercially available "fertilizer” from Namhae Chemical instead of the organic fermentation compositions G and H as a control.
  • the quality was uniform, and the yield was increased by 20% and 25%, respectively, compared to the control, and as shown in FIG. 3, the calcium content of red pepper was increased by more than 270%.
  • anthrax occurred in some of the controls.
  • the organic fermentation composition H prepared in Example 11 was sprayed from late February through late, and rice was planted.
  • the use of pesticides was cut in half and rice was grown by the general method of growing rice.
  • organic fermentation composition H was not used, and manure manure was sprayed once and rice was cultivated by a general rice cultivation method.
  • the yield was increased by 15%, as shown in Figure 4, the calcium content was about 3 beet high, as shown in Figure 5 was able to harvest a good quality rice that exceeds the high quality standard.
  • Pesticides were used 50% less than the control group, but there was no pest damage.
  • the organic fermentation composition F prepared in Example 11 was sprayed with 1 L per 1 m 3 to the aquarium of the farm, the water quality was analyzed after 1 day. As a result, as shown in Figure 5, it was confirmed that the water quality is very good, such as 20% nitric acid, 10% ammonia decreases.
  • the organic fermentation composition C prepared in Example 10 and the organic fermentation composition F prepared in Example 11 were used in a channel (width: 3 m) in which drainage flows from general homes and three factories.
  • the water quality of the experimental channel was examined 20 days after the start of the experiment. As shown in FIG. 6, the water quality was maintained well, and in particular, the levels of ammonia and nitrogen were reduced.
  • the spawning chickens were bred using an animal feed in which 5 parts by weight of the organic fermentation composition A prepared in Example 10 was added to 100 parts by weight of the compound feed.
  • the administration time was one year old chickens after spawning.
  • the spawning chickens were bred under the same conditions except that the organic fermentation composition A was not added as a control.
  • the chickens ate well, and the disease became more adaptive.
  • the mineral content of eggs laid by laying hens is improved by about 70% compared to the control group.
  • chicken hair became gloss and developed well, and the smell of poultry was significantly reduced compared to the control group.
  • the goose was bred using the blended feed in which 3 parts by weight of the organic fermentation composition F prepared in Example 11 was added to 100 parts by weight of the blended feed.
  • the administration time was 3 months old goose.
  • Deer was bred under the same conditions using the same feed except that the organic fermentation composition F was not added as a control. As a result, the goose ate better than the control group, and the disease adaptability became stronger.

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Abstract

본 발명은 유기농 퇴비로 이용할 수 있는 유기질 발효 조성물 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 이 유기질 발효 조성물은 단독으로 또는 공지의 퇴비와 혼합하여 퇴비로 이용될 수 있으며, 풀, 채소 및 약초에서 선택되는 식물의 잎사귀를 단독 또는 1종 이상 혼합한 것에, 포도당, 물엿, 흑설탕 및 당밀에서 선택된 당본을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것을 혼합한 후, 소금을 첨가한 제1발효 혼합물을 20 내지 60℃에서 24시간 내지 1년 동안 배양하는 배양단계; 상기 제1발효 혼합물에 물, 그리고 포도당, 물엿, 흑설탕 및 당밀에서 선택되는 당분을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것에 소금을 첨가하여 얻어지는 제2발효 혼합물을 20 내지 40℃에서 30 분 내지 24시간 동안 증식하는 증식단계; 및 상기 제2발효 혼합물에 물, 그리고, 포도당, 물엿, 흑설탕 및 당밀에서 선택되는 당류를 단독 또는 1종 이상 혼합하고, 여기에 소금을 첨가하여 얻어지는 제3발효 혼합물을 20 내지 40℃에서 1 내지 12시간 동안 대량 증식하는 것으로서, 선택적으로 생략할 수 있는 대량증식단계에 의하여 제조된다. 본 발명의 유기질 발효 조성물은 나아가, 동물 사료, 토질 개량제, 수질 개선제, 가축 사료, 악취 제거제 등으로 다양하게 이용될 수 있다. (대표도) 도 1

Description

유기질 발효 조성물 및 그 제조 방법
본 발명은 풀, 채소, 약초, 녹차 등 각종 식물 잎사귀에 자연적으로 서식하는 미생물을 배양, 증식, 및 대량 증식 단계를 거쳐서 제조되는 유기질 발효 조성물에 관한 것이다. 이로써 유기 합성 농약이나 화학비료를 사용하지 않고 유기농업에 이용할 수 있는 유기질 발효 조성물 및 그 제조방법이 제공된다.
과거 60-70 년대에는 증산 위주의 농업정책으로 퇴비 이용량이 저조하였으나, 최근 들어 농산물의 양적 생산보다 질적 생산을 중요시하고 있어 소위 무공해, 저농약의 유기농업을 통해 생산된 고품질 농산물이 고가로 팔리고 있다.
또한, 최근 웰빙(well-being)과 지속가능한 소비에 대한 국내외 관심이 증가함에 따라, 국민들의 친환경상품에 대한 관심도가 높아지고 있다. 이러한 관심은 농산물에서는 더욱 높게 나타나 화학비료, 유기 합성농약, 가축 사료 첨가제 등 일체의 합성 화학 물질을 사용하지 않고, 유기물과 자연광석, 미생물 등 자연적인 자재만을 사용하는 농법인 친환경 농업에 대한 관심이 크게 높아지고 있다.
한편, 세계적으로 농업생산량과 비례하여 비료의 사용량이 증가하면서 경지생태계의 지속성 저하와 토양오염, 지하수오염 등의 환경오염 문제가 부각되면서 이의 개선에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 또한, 비료의 사용량이 많아지면서 토양 중 필요 이상으로 양분의 축적이 과다하게 되었고, 특히 시설 재배지에서는 토양의 염류의 과다 집적으로 인한 염해가 우려되는 수준으로 악화되었다.
종래의 퇴비는 왕겨나 톱밥, 볏짚 등 농림업의 부산물과 각종 가축분뇨를 비롯해 식품가공에서 나오는 부산물 또는 수산물가공에서 발생되는 부산물, 폐기물 등을 이용해서 수분 함량을 조절하고 발효기를 이용해 수일 발효시켜 사용하고 있으나, 이러한 종래의 퇴비 발효 방법은 원료 배합 후 발효기에 곧바로 투입하여 강제로 송풍과 교반을 하여 고작 2주 정도의 발효기간을 부여하고, 곧바로 이를 제품화하는 방법으로, 실질적으로 미숙성 퇴비가 되는 경우가 허다하다.
또한, 발효 퇴비를 이용한 유기농법은 화학물질 사용에 따른 각종 부작용을 없앨 수 있지만, 상당한 시간과 비용을 필요로 하는 데다 병충해에 취약하여 농작물의 생육이나 발육 상태가 좋지 않고 그 수확량이 적기 때문에, 농작물의 가격을 크게 상승시킨다는 문제점이 있다.
본 발명은 유기질 발효 조성물 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 풀, 쑥, 채소, 약초, 녹차 등 각종 식물에 서식하는 토착 미생물을 충분히 발효시켜 다량의 유익한 미생물을 확보하여, 농작물 재배 토양에 처리하여 농작물 생장에 적합한 토질로 개량하고, 농, 축산물의 품질을 높이며, 또한, 일체의 화학 비료, 유기합성농약(생장조절제, 제조체 등) 등 화학 물질을 사용하지 않고 유기농업에 이용할 수 있는 유기질 발효 조성물 및 그 제조 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 상기 유기질 발효 조성물을 단독포함하는 퇴비를 제공하기 위한 것이며, 이를 가축 분뇨, 음식물 쓰레기 등에 첨가하여 재차 발효시킨 퇴비를 제공하는 것이다. 또한, 상기 유기질 발효 조성물을 농작물 재배지의 토양에 섞어서 사용하는 토질 개량제를 제공하고, 나아가, 이를 유효 성분으로 포함하는, 수질 개선제, 가축 사료, 악취 제거제를 제공하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 유기질 발효 조성물은 단독으로 사용될 수 있지만, 공지의 토질 개량제, 수질 개선제, 가축 사료 첨가제, 악취 제거제에 첨가하여 사용할 수도 있다.
본 발명의 하나의 양태에 있어서, 식물에 자연적으로 존재하는 미생물을 이용하고, 이를 완전히 발효시켜 숙성된 유기질 발효 조성물을 제공함과 아울러 발효 및 증식과정에서 유용한 미생물을 다량 확보하여 유기질 발효조성물 및 이를 포함하는 액체비료의 효과를 극대화하는 것을 특징으로 하는 유기질 발효 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 유기질 발효 조성물은, 본질적으로 배양, 증식 및 대량증식 단계에 의하여 제조되며, 구체적으로, 풀, 채소, 약초 등 각종 식물의 잎사귀를 단독 또는 1종 이상 혼합한 잎사귀 100 중량부에 포도당, 물엿, 흑설탕, 당밀 등 당분을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 55 내지 200 중량부를 혼합한 후 소금 0.1 내지 3 중량부를 섞은 제1발효 혼합물을 20 내지 60℃에서 1일 내지 1년 동안 배양하는 배양단계; 상기 제1발효 혼합물 100 중량부에 물 100 중량부, 포도당, 물엿, 흑설탕, 당밀 등의 당분을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 2.5 내지 10 중량부와 소금 0.1 내지 3 중량부를 혼합하여 얻어지는 제2발효 혼합물을 20 내지 40℃에서 30분 이상 24시간 이하로 교반하는 증식단계; 및 상기 제2발효 혼합물 100 중량부에 물 100 중량부, 포도당, 물엿, 흑설탕, 당밀 등 당류를 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 2.5 내지 10 중량부, 소금 0.1 내지 3 중량부를 혼합한 제3발효 혼합물을 20 내지 40℃에서 1 내지 12시간 교반하는 대량증식단계에 의하여 제조된다.
이와 같은 방법에 의하여 제조된 유기질 발효 조성물은, 풀, 채소, 약초, 등 각종 식물 잎사귀에 서식하는 토착 미생물을 이용, 유기물과 미생물 등 친환경적인 자연 재료만을 포함하기 때문에, 토질을 개량하고 인체에 유해한 성분이 없는 농산물을 재배할 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 유기질 발효 조성물의 제조 방법에 대하여 각 단계별로 보다 상세하게 설명한다.
1. 배양단계
배양단계는, 풀, 채소, 약초 등 각종 식물의 잎사귀를 단독 또는 1종 이상 혼합한 잎사귀 100 중량부에 포도당, 물엿, 흑설탕, 당밀 등 당분을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 55 내지 200 중량부를 혼합한 후, 소금 0.1 내지 3 중량부를 섞어서 제1발효 혼합물 준비하고, 이 제1발효 혼합물은 20 내지 60℃에서 12시간 이상이면 배양이 가능하지만, 바람직하게는 24시간, 더 바람직하게는 1일 내지 1년 동안 배양하는 것이 좋다. 이러한 배양은 일반적인 형태의 상부 개방형 또는 전부 폐쇄형 용기 내에서 이루어질 수도 있고, 도 1에 도시한 것과 같은 미생물 발효조에서 이루어질 수도 있으며, 상술한 온도와 시간 조건에 충실하기만 하면 이용가능한 기계나 장치에는 제한이 없다.
여기서 풀은 쑥, 호박잎, 깻잎, 뽕잎, 감잎, 고구마잎, 옥수수잎, 녹차잎, 양배추잎, 감자잎 등에서 선택되는 일종 또는 여러 종류의 풀을 혼합하여 사용할 수 있으며, 줄기가 연하고 목질이 없는 1~2 년생의 초본 식물이라면 그 종류에 관계없이 사용할 수 있다.
채소나 약초는 종류에 관계없이 다양한 것을 이용할 수 있다. 채소는 무, 배추, 양파, 고구마, 감자, 호박, 파프리카, 피망, 오이 등에서 선택되는 일종 또는 여러 종류의 채소를 혼합하여 사용할 수 있으며, 싱싱한 채소인 것이 바람직하지만 상품 가치가 떨어진 채소를 이용하여도 좋다. 약초는 감초, 당귀, 산수유, 구기자 등에서 선택되는 일종 또는 여러 종류의 약초를 혼합하여 사용할 수 있다.
배양단계에서는 식물의 잎사귀에 자연적으로 존재하는 미생물이, 당분 및 소금이 본 발명 특유의 성분비로 첨가되고, 또한 본 발명 특유의 온도 및 시간 조건에서 혼합 및 배양됨으로써 제1발효 혼합물이 얻어지며, 제1발효 혼합물에는 본 발명에 따른 유기 발효 조성물의 활성 성분인, 바실러스균, 슈도모나스, 트리코데아, 유산균, 셀룰로모나스, 홍색비유황세균, 어위니아 등의 미생물이 다량 포함되어 있다. 이러한 미생물은 매우 다양하여 그 종류나 양(또는 농도)을 한정할 수는 없지만, 상기와 같은 조건에 의해 발생되는 미생물이라면 모두 이용이 가능하다. 따라서, 본 발명은 미생물의 종류나 농도에 의하여 제한되지 않는다.
2. 증식단계
증식단계에서는, 제1발효 혼합물 100 중량부에 물 100 중량부, 포도당, 물엿, 흑설탕, 당밀 등의 당분을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 2.5 내지 10 중량부와 소금 0.1 내지 3 중량부를 혼합하여 제2발효 혼합물 준비한다. 이 제2발효 혼합물은 20 내지 40℃에서 30분 이상이면 증식이 가능하고, 바람직하게는 1시간 이상 24시간 이내 동안 교반하여 미생물을 증식시키는 것이 가장 효율적이다.
3. 대량증식단계
대량증식단계에서는, 제2발효 혼합물 100 중량부에 물 100 중량부, 포도당, 물엿, 흑설탕, 당밀 등 당류를 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 2.5 내지 10 중량부, 소금 0.1 내지 3 중량부를 혼합한 제3발효 혼합물을 준비한다. 제3발효 혼합물은 20 내지 40℃에서 1시간 이상이면 대량 증식이 가능하지만, 1시간 이상 12시간 이내 교반하여 미생물을 증식시키는 것이 가장 효율적이다. 이 단계는 전 단계에서 증식된 미생물을 추가로 대량 증식시킬 수 있는 것을 의미하며, 유기질 발효 조성물의 생산 단가를 낮추고 사용범위를 넓힐 수 있음을 의미한다. 그러나 필요한 미생물의 양이나, 응용 농업의 종류 등의 조건에 따라 대량증식단계를 생략하는 것도 가능하다.
본 발명에 따라 제조된 유기질 발효 조성물은 그 자체로서 유기농에 적합한 퇴비로 이용되며, 특히 액체 비료로 이용된다.
양호한 양태에 있어서 본 발명은 상기 유기질 발효 조성물을 가축 분뇨, 음식물 쓰레기에 혼합한 후 재발효시켜 제조되는 유기농에 적합한 비료를 제공한다. 재발효 조건은 10 내지 45℃에서 1분 이상이면 좋고, 더 바람직하게는 2 내지 5일간 발효시키는 것이 좋다. 가축 분뇨는 소, 돼지, 말, 닭, 타조, 오리, 토끼, 등 가축의 종류에 관계없이 이용될 수 있으며, 이때, 상기 가축은 본 발명에 따른 유기질 발효 조성물이 혼합된 사료로 사육한 가축의 분뇨인 것이 더 바람직하다. 쓰레기를 발효시킬 경우에는 생 쓰레기의 염분과 악취를 줄여 주기 때문에 매우 효율적인 퇴비, 즉, 액체 비료를 얻을 수 있고, 또한 가축분과 상기 재발효된 액체 비료를 동시에 사용할 경우에는 완전히 무농약 상태에서 농작물을 재배할 수 있다.
재발효는 일반적인 형태의 상부 개방형 또는 전부 폐쇄형 용기 내에서 이루어질 수도 있고, 도 2에 도시한 것과 같이 음식물 쓰레기나 축산분뇨를 발효시켜 퇴비를 만드는 장치에 미생물 배양수조를 연결한 장치에서 이루어질 수도 있으며, 상술한 온도와 시간 조건에 충실하기만 하면 이용가능한 기계나 장치에는 제한이 없다.
다른 양호한 양태에 있어서, 본 발명은 상기 유기질 발효 조성물을 포함하는 토질 개량제를 제공한다. 토질 개량제는 본 발명의 유기질 발효 조성물을 그 자체로서 포함하여 제조될 수 있고, 가축 분뇨, 음식물 쓰레기에 본 발명의 유기질 발효 조성물을 혼합한 후 재발효시켜서 제조될 수도 있다. 이때, 재발효 조건은 20 내지 45℃에서 1분 이상 발효시키면 좋고, 더 바람직하게는 2 내지 5일간 발효시키는 것이 좋다. 이와 같이 제조된 토질 개량제는 농작물을 재배할 토양에 섞어 주는 방법으로 이용할 수 있다.
나아가 또 다른 양호한 양태에 있어서, 본 발명은 본 발명에 따라 제조된 유기질 발효 조성물을 포함하는 수질 개선제를 제공한다. 본 발명의 유기질 발효 조성물을 포함하는 수질 개선제는 하천, 바다 또는 수조(예를 들면, 수산물 양식용)에 살포하여 이용할 수 있다. 예를 들면, 김이나 진주조개의 양식을 하는 해역에 살포할 경우 적조, 녹조 또는 물이 썩는 것을 억제하여 수산물의 성장에 유익하다. 또한 수조, 물탱크 등에 첨가하면 염소 등의 유해 물질을 분해시켜 이끼의 발생을 억제하고 수질을 양호하게 유지하는 동시에 어류의 발육을 양호하게 할 수가 있다. 또한, 하천에 살포하면 공장의 폐수를 본 발명의 발효 조성물에 의하여 정화되어 하천의 수질이 개선되고, 이에 따라 하천 생태계를 보호할 수 있다. 상기 수질 개선제는 공지의 다양한 수질 개선제에 본 발명에 따른 유기질 발효 조성물을 첨가제로 포함하는 것으로, 기존의 수질 개선제에 비하여 우수한 수질 개선 효과를 제공한다.
또 다른 양호한 양태에 있어서, 본 발명은 상기 유기질 발효 조성물을 포함하는 가축의 사료 첨가제를 제공한다. 상기 사료는 공지의 가축 사료에 본 발명의 유기질 발효 조성물을 0.1 내지 3 중량부 첨가한 것으로, 소, 돼지, 닭, 오리, 말, 등에게 먹이면 분뇨의 악취를 현저히 줄일 수 있다. 또한 본 발명의 조성물로 가축분뇨를 발효시키면 양호한 액체비료(거름 또는 퇴비)를 얻을 수가 있다. 또한 가축에게 먹이면 분뇨의 악취를 현저하게 줄일 수 있을 뿐만 아니라 가축의 건강 상태를 아주 좋게 유지할 수 있다. 상기 사료는 공지의 다양한 사료에 본 발명에 따른 유기질 발효 조성물을 첨가제로 포함하는 것으로, 기존의 사료에 비하여 가축의 양호한 성장 및 가축 사육에 따르는 환경오염을 예방한다.
또 다른 양호한 양태에 있어서, 본 발명은 본 발명에 따라 제조된 유기질 발효 조성물을 포함하는 악취 제거제를 제공한다. 상기 악취 제거제는 공지의 다양한 악취 제거제에 본 발명에 따른 유기질 발효 조성물을 첨가제로 포함하는 것으로, 기존의 악취 제거제에 비하여 우수한 탈취 효과를 제공한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 유기질 발효 조성물은 양호한 배양 및 증식 조건에 의하여 제조된 것으로, 당해 조성물은 비료, 토질 개량제로 이용되며, 바람직하게는 수질 개선제, 가축 사료, 악취 제거제의 첨가제로 다양한 산업 분야에 이용될 수 있다.
특히 유기농업용 퇴비로 사용할 경우 작물을 병해충 없이 실질적으로 제거하고 화학물질을 배제한 유기농 농작물을 제공할 수 있다는 점에 있어서 매우 유용하다.
도 1은 본 발명에서 이용될 수 있는 발효조의 하나로서, 그 입단면도와 평면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에서 이용될 수 있는 음식물 쓰레기 또는 축산 분뇨를 이용하여 퇴비를 만드는 장치의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 시험예 2에 따른 고추 재배 실험 결과이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 시험예 3에 따른 벼 재배 실험 결과이다.
도 6은 본 발명의 시험예 7에 따른 수질 개선 실험 결과이다.
-실시예 1
[제1발효 혼합물의 제조 (1)]
질경이, 쑥, 녹차잎을 1:2:6의 질량비로 혼합한 것 100중량부에 물엿과 흑설탕을 10:1로 혼합한 것 100 중량부와 소금 1 중량부를 혼합한 뒤에, 혼합물을 30℃에서 24시간 배양하였다.
-실시예 2
[제1발효 혼합물의 제조 (2)]
쑥, 뽕잎을 1:1의 비율로 혼합한 것 100중량부에 흑설탕과 당밀을 5:95의 질량비로 혼합한 것 100 중량부와 소금 2 중량부를 섞은 다음 그 혼합물을 45℃에서 48시간 배양하였다.
-실시예 3
[제1발효 혼합물의 제조 (3)]
쑥과 녹차잎을 1:9의 질량비로 혼합한 것 100 중량부에 당밀 70 중량부와 소금 0.5 중랑부를 섞은 다음 혼합물을 60℃에서 24시간 배양하였다.
-실시예 4
[제1발효 혼합물의 제조 (4)]
뽕잎 100 중량부 물엿과 당밀을 1:9의 중량비로 혼합한 것 150 중량부와 소금 2 중량부를 섞은 다음 그 혼합물을 40℃에서 48시간 배양하였다.
-실시예 5
[제1발효 혼합물 제조 (5)]
녹차잎 100 중량부에 당밀 100 중량부와 소금 2 중량부를 섞은 다음 그 혼합물을 50에서 30일간 배양하였다.
-실시예 6
[제2발효 혼합물의 제조(1)]
실시예 1에서 제조한 제1유기질 발효 조성물 100 중량부에, 물 100 중량부, 포도당 2.5 중량부와 소금 0.1 중량부를 혼합하여 25℃에서 100분 동안 교반하였다. 이렇게 하여 얻어진 제2유기질 발효 조성물 1ml 중에는 2X107 개의 유산균이 함유되어 있었다.
-실시예 7
[제2발효 혼합물의 제조(2)]
실시예 2에서 제조한 제1유기질 발효 조성물 100 중량부에, 흑설탕 7 중량부, 소금 0.5 중량부를 혼합하여, 30℃에서 80분 교반하였다. 이렇게 하여 얻어진 제2유기질 발효 조성물에는 1ml 중에는 5X108 개의 유산균이 함유되어 있었다.
-실시예 8
[제2발효 혼합물의 제조(3)]
실시예 3에서 제조한 제1유기질 발효 조성물 100 중량부에, 흑설탕 7 중량부, 소금 3 중량부를 혼합하여, 30℃에서 80분 교반하였다. 이렇게 하여 얻어진 제2유기질 발효 조성물에는 1ml 중에는 5X1011 개의 유산균이 함유되어 있었다.
-실시예 9
[제2발효 혼합물의 제조(4)]
실시예 3에서 제조한 제1유기질 발효 조성물 100 중량부에, 당밀 10 중량부, 소금 0.7 중량부를 혼합하여, 40℃에서 100분 교반하였다. 이렇게 하여 얻어진 제2유기질 발효 조성물에는 1ml 중에는 3X1010 개의 유산균이 함유되어 있었다.
-실시예 10
[유기질 발효 조성물의 제조(1)]
실시예 1에서 제조된 제1발효 혼합물 100 중량부에 대하여, 물 100 중량부, 포도당 7 중량부, 그리고 소금 1 중량부를 혼합하고, 이를 30℃에서 100분 교반하여 유기질 발효 조성물 A를 제조하였다.
또한, 실시예 2, 3, 4, 5에서 각각 제조된 제1발효 혼합물 100 중량부를 사용하는 것 외에는 상기와 동일한 방법으로 유기질 발효 조성물 B, C, D, E를 각각 제조하였다.
-실시예 11
[유기질 발효 조성물의 제조(2)]
실시예 6에서 제조된 제2발효 혼합물 100 중량부에 대하여, 물 100 중량부, 포도당과 물엿의 1 : 1 혼합물을 5 중량부, 그리고 소금 1 중량부를 혼합하고, 이를 40℃에서 100분 교반하여 유기질 발효 조성물 F를 제조하였다. 또한, 실시예 7, 8, 9에서 각각 제조된 제2발효 혼합물 100 중량부를 사용하는 것 외에는 상기와 동일한 방법으로 유기질 발효 조성물 G, H, I를 각각 제조하였다.
[시험예 1: 비료(액체비료)의 제조]
실시예 11에서 제조된 유기질 발효 조성물 F를 돼지의 변에 혼합하여 비료를 제조하였다. 돼지의 변 1톤 당 상기의 조성물 10중량%를 혼합하여 상온에 1일간 두어 배양하였다.
[시험예 2: 고추 재배]
고추 재배용 흙에 5월 상순부터 하순에 걸쳐 고추를 심었다. 수확 시까지 1회에 걸쳐 실시예 11에서 제조된 유기질 발효 조성물 G 및 H를 각각 거름으로 주었다. 그리고 식물성장 호르몬이나 약제 등의 산포는 하지 않았다. 대조군으로서 유기질 발효 조성물 G 및 H 대신에 시중에서 판매되는 남해화학의 "웃거름비료"를 이용하는 것을 제외하고 동일한 조건 및 방법으로 고추를 재배하였다.
그 결과 품질이 균일하고, 대조군에 비하여 각각 수확량이 20%, 25% 증가하였고, 도 3에 나타난 바와 같이, 고추의 칼슘 함량이 270%이상 증가하였다. 한편 대조군의 일부에서는 탄저병이 발생하였다.
[시험예 3: 벼 재배]
벼 재배용 흙에 대해 2월 하순부터 하순에 걸쳐 실시예 11에서 제조된 유기질 발효 조성물 H를 살포하고 벼를 심었다. 그리고 농약사용을 반으로 줄이고 일반적인 벼 재배방법으로 벼를 재배하였다. 대조군으로서는 유기질 발효 조성물 H을 사용하지 않고, 웃거름비료를 1회 살포하고 일반적인 벼 재배방법으로 벼를 재배하였다. 그 결과 수확량이 15% 늘어났고, 도 4에 나타난 바와 같이 칼슘의 함량이 3베 정도 높고, 도 5에 나타난 바와 같이 고품질 기준치를 상회하는 양질의 쌀을 수확할 수 있었다. 한편 농약을 대조군 보다 50%나 덜 사용하였지만 병충해의 피해는 전혀 없었다.
[시험예 4: 수질 개선 실험]
실시예 11에서 제조된 유기질 발효 조성물 F를 양식장의 수조에 1㎥ 당 1L를 살포하여 1일 후 수질을 분석하였다. 그 결과, 도 5에 나타난 바와 같이, 질산이 20%, 암모니아 10%가 감소하는 등 수질이 매우 양호하게 개선되었음을 확인하였다.
[시험예 5: 수질 개선 실험]
실시예 11에서 제조된 유기질 발효 조성물 I를 1㎥ 당 1L를 살포하여 진주조개를 양식하였다. 부근의 해수는 양호한 상태로 보존되었으며 진주조개는 순조롭게 성장하여 상태가 양호한 진주를 얻을 수 있었다.
[시험예 6: 장어양식장 실험]
실시예 11에서 제조된 유기질 발효 조성물 F를 1㎥당 1L를 살포하여 장어를 양식하였다. 양식장 수질이 양호하게 유지되었음을 확인하였다. 양식한, 양식수(水)에서 암모니아 및 초산염의 수치가 대폭 감소되어 양식장 수질이 현저히 개선된 것을 확인하였다. 실험 개시부터 약 50일이 경과한 시점에 장어를 조리하여 식용으로 한 결과, 몸통은 물론 내장 부위에서도 전혀 냄새가 없어 식감이 우수하였다.
[시험예 7: 수질 개선 실험]
일반 가정과 공장 3개소에서 배수가 유입되는 수로(폭: 3m)에서 실시예 10에서 제조된 유기질 발효 조성물 C와 실시예 11에서 제조된 유기질 발효 조성물 F를 각각 사용하였다. 실험 개시부터 20일이 경과한 시점에 실험용 수로의 수질을 검사하였다. 도 6에 나타난 바와 같이, 수질이 양호하게 유지되고 있으며 특히 암모니아 및 질소의 수치가 감소된 것을 알 수가 있었다.
[시험예 8: 닭 사육]
실시예 10에서 제조된 유기질 발효 조성물 A를 배합사료 100 중량부에 대하여 5 중량부 첨가한 가축 사료를 이용하여, 산란 닭을 사육하였다. 투여시기로는 산란 후부터 1년 된 닭을 선택하였다. 대조군으로서 유기질 발효 조성물 A를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일한 조건으로 산란 닭을 사육하였다.
그 결과 닭이 사료를 잘 먹었고, 질병의 적응력이 강해졌다. 또한, 산란 닭이 낳은 계란의 미네랄 함량이 대조군에 비하여 70% 정도 향상되었다. 또한 닭털에 광택이 나고 발육상태가 양호해졌으며, 계분의 냄새가 대조군에 비하여 현저히 감소한 것을 확인하였다.
[시험예 9: 거위 사육]
실시예 11에서 제조된 유기질 발효 조성물 F를 배합 사료 100 중량부에 대하여 3 중량부 첨가한 배합 사료를 이용하여, 거위를 사육하였다. 투여시기로는 생후 3개월인 거위를 선택하였다. 대조군으로서 유기질 발효 조성물 F를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 동일한 사료를 이용하여 동일한 조건으로 사슴을 사육하였다. 그 결과, 대조군에 비하여 거위가 사료를 잘 먹었고, 질병의 적응력이 강해졌다.
또한, 이와 같은 방법으로 6개월간 사육된 거위의 고기는 도 6에 나타난 것처럼, 대조군에 비하여 미네랄 함량이 일반사료 보다 25% 향상된 것을 확인하였다. 또한 거위 변의 냄새가 적어졌다.

Claims (9)

  1. 하기를 포함하는 유기질 발효 조성물의 제조 방법:
    풀, 채소 및 약초에서 선택되는 식물의 잎사귀를 단독 또는 1종 이상 혼합한 잎사귀 100 중량부에, 포도당, 물엿, 흑설탕 및 당밀에서 선택된 당본을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 55 내지 150 중량부를 혼합한 후, 소금 0.1 내지 3 중량부를 섞은 제1발효 혼합물을 20 내지 60℃에서 24시간 내지 1년 동안 배양하는 배양단계;
    상기 제1발효 혼합물 100 중량부에 물 100 중량부, 포도당, 물엿, 흑설탕 및 당밀에서 선택되는 당분을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 2.5 내지 10 중량부와 소금 0.1 내지 3 중량부를 혼합하여 얻어지는 제2발효 혼합물을 20 내지 40℃에서 30 분 내지 24시간 동안 증식하는 증식단계; 및
    상기 제2발효 혼합물 100 중량부에 물 100 중량부, 포도당, 물엿, 흑설탕 및 당밀에서 선택되는 당류를 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 2.5 내지 10 중량부, 소금 0.1 내지 3 중량부를 혼합한 제3발효 혼합물을 20 내지 40℃에서 1 내지 12시간 동안 대량 증식하는 대량증식단계.
  2. 하기를 포함하는 유기질 발효 조성물의 제조 방법:
    풀, 채소 및 약초에서 선택되는 식물의 잎사귀를 단독 또는 1종 이상 혼합한 잎사귀 100 중량부에, 포도당, 물엿, 흑설탕 및 당밀에서 선택된 당본을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 55 내지 150 중량부를 혼합한 후, 소금 0.1 내지 3 중량부를 섞은 제1발효 혼합물을 20 내지 60℃에서 24시간 내지 1년 동안 배양하는 배양단계; 및
    상기 제1발효 혼합물 100 중량부에 물 100 중량부, 포도당, 물엿, 흑설탕 및 당밀에서 선택되는 당분을 단독 또는 1종 이상 혼합한 것 2.5 내지 10 중량부와 소금 0.1 내지 3 중량부를 혼합하여 얻어지는 제2발효 혼합물을 20 내지 40℃에서 30 분 내지 24시간 동안 증식하는 증식단계.
  3. 제1항 또는 제2항에 따라 제조되는 유기질 발효 조성물.
  4. 제3항에 따른 유기질 발효 조성물을 포함하는 비료.
  5. 제3항에 따른 유기질 발효 조성물을 가축 분뇨 및 음식물 쓰레기에서 선택되는 하나 이상에 혼합한 후, 10 내지 45℃에서 1분 내지 5일간 재발효시킴으로써 제조되는 비료.
  6. 제3항에 따른 유기질 발효 조성물을 포함하는 토질 개량제.
  7. 제3항에 따른 유기질 발효 조성물을 포함하는 수질 개량제.
  8. 제3항에 따른 유기질 발효 조성물을 포함하는 가축 사료.
  9. 제3항에 따른 유기질 발효 조성물을 포함하는 악취 제거제.
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