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이영돈 ( Youngdon Lee ),김성국 ( Sungguk Kim ),유재홍 ( Jaehong Yoo ),주진호 ( Jinho Joo ) 한국환경농학회 2016 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2016 No.-
음식물 쓰레기는 하루 평균 발생량이 약 1만 4천톤 이며 한 사람당 매일 0.28 kg을 배출하고 있다. 대부분의 음식물쓰레기는 매립으로 처리되는데 이는 매립지 토양 오염뿐만 아니라 지하수·지표수오염, 발생가스에 의한 대기오염 등 광역적인 2차 오염문제를 일으킨다. 본 연구의 목적은 미생물을 이용한 음식물쓰레기 분해 및 유해중금속 및 기름, NaCl을 저감하는 우수균주 선발에 있다. 본 연구에서 사용된 시료는 양평우분 15-A-1, 지방 15-2-2-1과 엔진오일 15-1-1에 함수포도당, 옥태 분말, 잣송이 EtoH를 함유시켜 건조 후 제조한 가루를 사용하였으며, 음식물쓰레기에 각각 control, 2, 4, 6, 8, 10%의 6가지의 조건으로 처리하였고, 실온에 보관하였으며, 7일 14일 간격으로 부숙이 되는 과정을 지켜보았다. 그 결과 control에 비해 2, 4, 6%에서는 확연한 부숙의 차이를 보였고, 육안으로도 음식물의 형태가 잘 보이지 않을 정도로 분해가 잘되는 것을 볼 수 있었다. 그러나 8, 10%는 6%에 비해 큰 차이를 보이지 않은 것으로 보아 미생물제제의 활성 농도는 6% 처리 했을 시 가장 효과적인 것으로 나타났다. 본 연구의 결과로 음식물쓰레기 퇴비화 과정 중 가장 문제가 되는 유해중금속, 지방(기름), NaCl의 저감효과와 음식물쓰레기 분해속도 증가효과를 가져올 것으로 판단된다.
미생물 제제 처리에 따른 음식물쓰레기 퇴비의 온도 및 화학성 변화 확인
이영돈 ( Youngdon Lee ),김성국 ( Sungguk Kim ),유재홍 ( Jaehong Yoo ),주진호 ( Jinho Joo ) 한국환경농학회 2018 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2018 No.-
음식물쓰레기의 퇴비화의 경우 크게 세 가지 처리방법이 존재한다. 첫째 호기성 미생물을 이용하여 퇴비화 하는 호기성처리, 공기주입 없이 밀폐공간에서 음식물을 장기체류하는 혐기성처리, 지렁이나 오리를 이용하여 처리하는 자연처리가 있다. 혐기성 처리의 경우 분해속도가 느리며 폐수가 다량 발생하며, 자연적 처리의 경우 넓은 부지가 필요하여 대도시 지역에서 적용하기 힘든 단점이 존재한다. 이러한 단점들때문에 주로 호기성 처리방법이 사용되고 있으며, 특히 호기조건에서 미생물 제제를 활용한 분해의 경우 미생물 증식을 촉진시켜 적정온도에 도달하는 시간이 일반 퇴비화과정보다 신속하고, 미생물 증식에 따라 부숙을 비교적 짧은 시간에 완료할 수 있다는 선행 연구결과가 있다. 이에 본 연구에서는 음식물쓰레기분해 우수균주 미생물제제를 통해 호기적 조건으로 처리 시 무처리구와 처리구의 부숙 시 온도의 변화, T-N, T-C, 유기물의 변화에 대해 조사하였다. 공시시료는 환경부고시 음식물찌꺼기 기준으로 각각 1kg씩 제조하였으며, 미생물 제제는 (주)대호로부터 제공받아 사용하였다. 톱밥은 강원도 춘천시 후평동 백향우드에서 구매하여 사용하였으며, 어분은 생선부산물을 활용한 100% 천연 어분을 사용하였다. 퇴비화 과정은 음식물 1kg + 톱밥 300g + 어분 50g을 혼합한 뒤 200 mL/min으로 산소를 주입하여 호기성 조건을 맞춰 진행하였다. 퇴비화 측정 항목은 T-C, T-N, 유기물함량, 온도 등을 측정하였으며, 온도의 경우 디지털온도계를 통하여 1일 3회 4시간 간격으로 측정하였고, T-N, T-C, 유기물함량의 경우 원소 분석기를 사용하여 분석하였다. 부숙 조건 조성 후 7일간 온도변화를 관찰한 결과, 2일차에서 처리구 최고온도 49℃, 미처리구 최고온도 46℃로 제제 처리구가 미생물 활성으로 더 높은 온도를 나타냈으며, 미처리구보다 더 빠르게 상승하는 경향을 볼 수 있었다. T-C, T-N의 경우 초기 처리구 T-C; 20.71%, T-N; 0.77%에서 3일차 처리구 T-C; 24.22%, T-N; 1.20%으로 부숙과정에서 탄소 및 질소함량이 증가하는 추세를 확인하였으며, 유기물함량에서 35.71%에서 41.75%로 질소 및 탄소 함량 증가와 함께 증가세를 보였다. 최종적으로 처리구와 미처리구와 유의미한 차이는 온도증가에서 확인 할 수 있었으며, 처리구의 온도상승이 더 빠른 점은 처리구의 미생물 증식 촉진의 결과로 사료된다. 또한 처리구의 질소 함량이 1% 이상 검출되어 퇴비 내질소원을 효과적으로 분해한 것으로 판단되며, 미처리구의 경우 1% 이하의 함량을 보였다. 뿐만 아니라 가축분 퇴비와 비교하여 C/N비의 차이가 두드러지지 않는 점으로 보아 음식물쓰레기 퇴비로써의 활용가치가 높을 것으로 판단되어진다.
음식물쓰레기 퇴비 시용 시 시설재배 토마토의 생육변화 확인
이영돈 ( Youngdon Lee ),김성국 ( Sungguk Kim ),유재홍 ( Jaehong Yoo ),주진호 ( Jinho Joo ) 한국환경농학회 2019 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2019 No.-
현재 환경부 기준 2017년도 생활폐기물 발생량은 약 1일/53,490 ton으로 음식물쓰레기는 생활폐기물의 약 29%이며, 이를 처리하기 위해 소각 및 자원화에 정부와 국가에서는 많은 노력과 수많은 비용을 소비하고 있다. 2005년부터 음식물쓰레기 직매립이 금지안이 통과되었고, 소각조차도 어려움을 격고 있는 추세여서 현재 음식물쓰레기는 자원화에 집중되고 있다. 음식물쓰레기의 경우 많은 유기물함량으로 퇴비로써 충분한 가치를 보유하고 있으나, 높은 수분함량과 염분함량 덕분에 가축분에 비해 사용도가 적다. 본 연구에서는 음식물쓰레기 퇴비 시용 시 시설재배 토마토의 생육변화를 확인하고자 한다. 음식물쓰레기퇴비의 실증재배 시험 장소는 강원도 춘천시 신북읍에 위치한 강원대학교 부속농장에 실시하였고, 처리구는 총 7개의 처리구(무처리, 음식물퇴비, 가축분퇴비, 가축분30%+음식물70%, 가축분+NPK, 음식물+NPK, 가축분30+음식물70+NPK)로 설정 및 3반복 난괴법으로 진행하였다. 작물생육평가는 정식 후 1주일 간격으로 엽장, 엽폭, 엽록소를 측정하였으며, 현재 3주차까지 진행되었다. 1주차의 작물생육변화의 경우 모두 처리구간의 큰 차이를 보이지 않았다. 2주차부터 처리구간의 약간의 차이를 보이기 시작하였고, 토마토의 경우 엽장, 엽폭, 엽록소 수치는 가축분+NPK 처리구가 가장 높은 수치를 나타냈다. 3주차부터 음식물쓰레기 퇴비 처리구가 높은 성장률을 보여 가축분에 준하는 성장률을 보였다. 현재 3주차까지의 생육결과를 확인하였고, 최종 수확 후 생중량, 건중량, 뿌리길이, 줄기길이 등 정확한 생육조사를 통하여 음식물쓰레기퇴비와 가축분퇴비의 비교 분석을 통하여 음식물쓰레기퇴비의 가치를 규명하고자한다.
음식물 쓰레기 중 생선 및 육류 우수 분해균주 능력평가 및 생물학적 동정
이영돈 ( Youngdon Lee ),김성국 ( Sungguk Kim ),유재홍 ( Jaehong Yoo ),주진호 ( Jinho Joo ) 한국환경농학회 2017 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2017 No.-
음식물쓰레기의 80% 이상이 수분을 함유하고 있으며, 쉽게 부패되는 유기성 물질로 구성되어있다. 특히 국내에서 발생되는 음식물쓰레기 중 특히 생선 과 육류의 함량이 매우 높으며, 육류와 생 선의 경우 악취를 유발하며 쉽게 분해가 되지 않는 어려움이 있다. 음식물쓰레기 매립 시 질소 및 유황 화합물에 의한 악취 및 해충 번식을 유발하며, 고농도의 침출수가 발생하여 대기·수질·치 하수를 오염시키게 된다. 따라서 본 연구의 목적은 음식물 쓰레기 처리 시 가장 악취의 원인인 생선 및 육류를 효과적으로 분해를 보이는 우수균주를 선발 및 평가하는데 있다. 본 연구에 사용된 균주는 농촌진흥청 국립농업과학원 농업미생물과로부터 분양 받아 사용하였으며, 분해균주를 NB배 지에 3일간 29℃에서 배양하였다. 배양된 균주 1 mL 추출하여 고등어 1 g과 증류수 300 mL가 첨가된 플라스크에 접종하였으며, 추가적으로 접종하지 않은 대조구를 통해 비교분석하였다. 접종 후 Shaking incubator에서 3일간 상온에서 분해 정도 및 악취저감효능을 평가하였다. 생물학적 동정을 위해 PCR을 사용하였으며, 16S rRNA를 통해 염기서열을 분석하였다. 최종적으로 NCBI BLAST를 이용하여 생물학적 동정을 진행하였다. 그 결과 24시간 후 대조구에 비해 분해균주처리 시 고등어가 조금씩 분해가 되는 것을 육안으로 확인할 수 있었고 48시간의 경우 대조구에 비해 처리 시 고등어의 형태가 분해되어 형태를 확인하기 어려울정도로 우수한 분해효능 및 악취저감 효능을 확인 할 수 있었다. 질소원 우수분해균주는 동정결과 Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum strain FZB42로 99% 일치하는 것으로 나왔다. 이러한 결과를 토대로 음식물쓰레기의 처리 시 육류 및 생선을 효과적으로 분해하는 것과 악취 제거에 탁월한 효과를 보일 것으로 사료된다.