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옥단비-500

1. 유기성 폐기물 발효

1) 유기성 폐기물의 발효란?

•유기성 폐기물의 처리는 전 세계적으로 커다란 사회문제로 계속 대두되고 있으며 이중에서 생활쓰레기, 분뇨(가축분뇨포함), 하수처리장 슬러지 등이 상당부분을 차지하고 있어 이에 대한 적절한 처리가 요구된다.

•유기성 폐기물은 생물학적으로 분해가 가능한 유기성 물질 이므로 퇴비화하는 것이 가장 효율적인 처리방법 으로서 오래 전부터 연구가 계속 진행되고 있다.

•간혹 최종 생산품에 수분을 첨가하면 다시 처음부터 발효가 진행되는 것을 알 수 있는데 이는 퇴비로서 생물학적 안정성이 떨어지는 미숙퇴비이다.

•유기성 폐기물의 발효란『호기적 조건에서 유기성 물질을 미생물이 분해하는 과정을 의미한다.』⇒ 퇴비화

•퇴비화 공정중 수분 조절제(예,톱밥)와 발효제등을 첨가하여 적절한 수분함량으로 충분한 발효기간을 거치면 pH, EC, 물성 등 생물학적으로 상당히 안정된 상태를 유지하여 완숙퇴비로서의 기능을 가지게 된다.

본 자료는

① 유기성폐기물의 퇴비화 과정중 효율적인 처리 시스템을 제시

② 퇴비화시 검토되어야할 최적 발효공정을 제시

③ 최종 발효 생산품의 퇴비화로서의 가능여부를 검토

2) 발효의 원리

유기물질은 85%내외의 수분과 나머지 고형물로 구성되어 있다. 수분은 발효열에 의해 증발되며, 고형물은 적정 발효조건하에서 발효균에 의해 물과 이산화탄소로 소멸되는 것이다.

3) 발효기작

유기성폐기물은 대략 증발시킬 수 있는 수분이 85%, 나머지는 미생물이 분해시켜 휘발이 되고 약 2%의 무기물만 남게 된다. 이것은 수분조절제에 흡수되고 그 조절제 자체도 분해되어 전체량의 변화는 거의 없게 된다.

2. 발효제

1) 발효미생물의 역할

구분

특징

비고

일반

호기성 세균

산소가 있는 상태에서 유기물을 분해하면서 생육하는 가장 작은 하등 미생물이다.

토양, 수중등 어느 장소에서나 영양분이 있으면 생육이 가능하고 미생물 종류에 따라서

병원성 미생물을 억제하거나, 동식물 성장에 필요한 영양성분을 생산하는 균종도 있다.

미생물 종류	생육온도(℃)
미생물 종류	최적	최저	최고
저온성균	10～20	-10～5	25～35
중온성균	20～40	0～15	45～55
고온성균	50～60	25～45	65～80

효모

효모균은 유기물 분해능력이 뛰어나는 단세포 생물로서 운동성을 가지지는 않는다.

당류를 발효하여 알코올과 이산화 탄소를 생성하며 특히 동식물의 생육에 필수적인

아미노산류, 비타민등을 다량으로 생산한다.

방선균

방선균은 토양, 하천등에 널리 분포되어 있으며 병원성 곰팡이균을 억제시키는

항생물질을 생성하는 유익미생물이다. 병 발생빈도가 낮은

작물 및 토양에서 높은 수치의 방선균이 관찰된다.

Fungi

곰팡이는 실처럼 가느다란 모양의 균사체로 되어 있으며

특히 섬유질을 분해시키는 능력이 우수하다.

퇴비화시 유기성 건초, 톱밥, 쌀겨 등을 조기에 부숙시킨다.

2) 발효제의 특징

•발효제는 유기물 분해가 탁월한 미생물로 구성된 제품으로서 유기물질 발효에 적합한 발효제이다.

•단백질 , 탄수화물 , 섬유소 성분 및 다량의 향신료에도 발효력이 우수하다 .

•강력한 분해능력을 가지고 있어 , 모든 유기물질을 발효시킨다 .

•배합제에 미생물을 부착시킨 고체상태로서 발효제 투입시 일부 수분조절의 효과도 있다 .

•발효제의 최적발효온도는 최적발효온도는 최적발효온도는 최적발효온도는 최적발효온도는 최적발효온도는 최적발효온도는 35 ∼50 ℃, 적정발효 온도는 20 ∼60 ℃로서 어떠한 온도범위에서도 발효가 가능하다 .

•최대의 발효율을 나타내는 최적함수율은 45∼65%이나, 30∼75%의 함수율에서도 정상적인 발효가 가능하다.

(참고로, 발효는 호기성 상태에서 최대의 효율을 나타낸다.)

•발효제는 최대의 발효효율을 나타내는 다양한 종류의 미생물로 구성되어 있으며, 각 미생물간의 상호 협동작용으로 발효효율이 극대화된다.

•발효제는 고도의 미생물 배양기술을 바탕으로 과학적 제조공정에 의해 생산된 제품으로, 품질과 효과가 일정하다.

3) 발효제 구성 미생물

미생물 종류	특징
Bacillus sp. BP-1	Gram 양성, 호기성 단간균으로 포자 형성 　분해효소 다량 생산 (Amylase, Protease) 　*생육온도가 광범위하다.(10∼65℃)
Bacillus sp. BP-2	전분, 단백질, 지방, 섬유질 분해능 우수 　호기성 또는 통성혐기성 간균으로 포자형성 　*각종 난분해성물질 분해능 우수
Psedomonas sp.	각종 유지 및 방향족화합물에 대한 분해능 우수 　단백질, 전분 분해능 우수 　*암모니아 성분 분해능 우수
Sacchaomyces cerevisiae	혐기상태에서 EMP 경로를 통해 Et-OH 생산 　균체의 사료가치로 유용 (Single Cell Protein) 　*유기물 분해능 우수
Rodospirillum rubrum	고농도 유기물 분해능 우수 　호기명, 호기암등 어떤 조건에서도 생육 가능 　*균체내 영양성분이 풍부(B12)
Rodospirillum capsulata	수소가스와 탄산가스를 활용 　악취제거능이 우수(황화합물 이용) 　*염분농도가 높은 곳에서도 성장이 가능

4) 발효제 사용시 기대효과

▶ 미생물의 발효 촉진

▶ 발효물 내 다량 존재하는 기능성 미생물에 의한 토양 개량효과

▶ 퇴비 완숙에 의한 가스장애 방지

▶ 다량의 생리활성물질 함유

▶ 항균물질이 축적된 발효퇴비 효과

▶ 퇴비 내 비료성분의 가급태화

▶ 하우스 , 토양 등 고열 발효에 의한 병원균억제

▶ 토양 내 기능성 미생물 공급으로 양호한 토양 미생물상 형성

5) 주의사항

6) 제품 유효기간 : 제조일로부터 12개월

7) 당사제품 발효제

■ 상품명 : 발효제 옥단비-500

■ 형　태 : 살아있는 다양한 미생물의 발효제

■ 성　상 : 미황색 및 갈색 고상(분말 또는 액상)

■ 발효제 특성 :

- 냄새 : 미세한 유기성 냄새

- Size : 0.2 ∼ 3mm

- 수분함량 : 12% 내외

- pH : 중성(6.8 ~ 7.2)

- 배합제 : 말분, 전용분외

■ 특징 : 투입 즉시 활성화 될 수 있도록 고도의 기술로 제조된 제품으로서 장시간 보관 시에도 활성이 그대로 유지되며 유기물 분해능이 우수하다.

■ 사용조건 : 제품 개봉 후 가능하면 전량사용

■ 독성 성질 : 없음

■ 취급 요령 : 요구되지 않음

■ 기타 사항 : 어떤 표면에도 영향을 주지 않으며 부식 및 탈색 등이 일어나지 않음

※ 본 제품은 당사 생산 제품으로서 생물공학기술을 바탕으로 제조된 발효제이며, 유기물을 발효시키는데 우수한 효과를 발휘할 것입니다.

3. 유기성 폐기물 퇴비화 시 검토사항

1) 전처리 시설

•수분함량

- 발효 시 최적의 수분함량을 유지하기 위하여서는 건조 및 수분조절제(예, 톱밥등)를 투여하여

최적의 함수율(45∼65%)을 유지하여야 한다.

*액체상태의 발효 시는 수분조절제가 필요하지 않는다.


수분함량 측정 105℃, 2hrs	액체 발효제 투입

•입자크기

유기성 폐기물이 덩어리를 형성하고 있으면 겉부분만 발효가 진행될 수 있으므로 가능하면 발효 시작 전 덩어리가 없게 유지하는 것이 발효효율을 촉진시킨다.

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　발효가 진행되는 과정

2) 발효조(부숙조) 관리

•미생물 관리

초기 발효 시는 미생물 총 균수가 부족하여 발효가 늦게 진행되나 발효기간이 일정기간 경과 시에는 발효가 활발하게 진행되어 미생물 개체수가 증가하게 된다.(106~107/g 이상의 개체수)

•미생물 수 분석

구분	초기	발효 진행시	비고
중온성균	1.0X105 이상	1.0X107 이상	시료 1g
고온성균	1.0X104 이상	1.0X106 이상	시료 1g


중온균 배양, 30℃	고온균 배양℃

•발효 미생물

발효 시 나타나는 미생물상


중온 미생물	고온 미생물

•산소공급

발효 시 pH가 약산성(5.0~6.5 부근)으로 유지되는 경우가 발생시는 유기산의 영향을 받은 것으로 판단되어지며 발효 시 혐기 발효는 발효기간이 길어지며 산패가 일어날 수 있으나 호기 발효 시는 발효의 진행속도가 빨라지며 암모니아 등 악취가스의 자극성 냄새가 없고 향기로운 흙 냄새 및 부식물의 냄새가 감지된다.

•발효제

- 발효미생물 부족에 의한 유기물 발효의 촉진을 위하여 발효 미생물 투여는 필수적이다.

- 발효제는 중온성균과 고온성균을 함유한 제품으로 사용시 발효 효율이 더욱 개선되어진다.

- 발효제 사용으로 인한 발효시 발효촉진(유기물분해) 및 냄새,pH 개선 등 여러 가지 장점이 있다.

3) 발효제 투입 현장 전경

4) 퇴비화 판정

미숙퇴비

•미분해성 유기물이 많음

•암모니아 등 유해가스가 다량 발생

•토양 사용 시 유해균 증가

완숙퇴비

•온도변화 : 주위온도와 비슷하고 뒤집어도 온도 상승이 없음

•색도변화 :부숙이 진행되면서 암갈색을 나타냄

•냄새변화 : 암모니아등 자극성 냄새가 없고 흙냄새 및 부식물의 냄새 발생

•물 추출물 : 완숙퇴비를 물로 추출하였을 경우 더 이상의 부숙 및 부패가 진행하지 않음

•미생물 변화 : 세균과 비병원성균, 방선균 등이 평형상태를 유지, 유해균 증식억제

•발아시험 : 식물종자 발아율에 의한 부숙 판정, 미숙 유기물은 발아율이 현저히 낮음.