질화세균의 활용
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질화세균의 활용. 축산에서 발생하는 악취를 대폭 감소시키는 암모니아 분해 균 ( 질화세균 ). 음성군농업기술센터 채 기 욱. 1. 질소순환과정.

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질화세균의 활용

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Presentation Transcript


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질화세균의 활용

축산에서 발생하는 악취를 대폭 감소시키는

암모니아 분해 균(질화세균)

음성군농업기술센터

채 기 욱


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1. 질소순환과정

식물이 무기질소화합물인 NH3, NO2, NO3, N2등을흡수하여유기질소 화합물인 단백질을 합성하며 동물이나 사람들은 식물이 흡수한 단백질을 섭취한다. 섭취된 단백질은 소화작용으로 아미노산으로 분해되어 흡수되며 일부는 다시 암모니아로 되어 암모니아나 요소, 요산으로 배출된다. 이렇게 토양으로 배출된 질소화합물은 식물에 다시 흡수되어 이용되거나 탈질작용으로 유리질소(N2)화 되어 대기중으로 배출된다.


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2. 질화세균의 작용기전

  • 질화세균(Nitrosomonas/Nitrobacter)

  • 질화세균이란 독립영양세균인 Nitrosomonas, Nitrobacter등이 암모니아등을 이용하여 세포를

  • 합성하고 에너지를 획득하며 암모니아를 아질산, 질산으로 산화시키는 균을 말한다.


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1. 축사내 악취 다량 발생하는 곳

3. 질화세균 사용처

양돈장 – 바닥(슬러리), 피트, 육개장 – 바닥(깔짚)

축우 - 운동장

2. 축사외 악취가 다량 발생하는 곳

액비탱크, 발효퇴비장, 활성오니조, 분뇨 저장조

3. 기타 악취가 다량 발생하는 곳

도축장 폐수처리장, 음식물 처리장, 기타 폐수처리장

연못, 호수등


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NES-M(종균): 질산화미생물(Nitrifying bacteria)가 고농도로 농축되어 있는

배양물로서 활성화가 높은 상태로 제품화되어 있습니다.

균주 : Nitrosomonas, Nitrobacter

4. 질화세균배양 시스템의 구성

질산화미생물

대량배양 시스템

NES-A(배지): 질산화미생물(Nitrifying bacteria)은 배양 특성상 까다로운 조성의선택배지 물질을 사용하여야만 액티브한 상태로 미생물이 성장될 수 있습니다. NES-A는 이러한 질산화 미생물이 활성화가 높은 상태로 유지/배양될 수 있도록 한 최적의 선택배지 조성물 입니다.


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1) 200L용배양기이용 무살균 배양시

5. 질화세균 배양방법(무살균)

(배양 균주 : Nitrosomonas, Nitrobacter)

  • 배지 20L와 종균 20L 을 넣고 물을 160L를채운다.

  • 호기배양 버튼을 눌러 배양한다.

  • 배양온도 30~32℃ / 배양기간 5~6일

  • 10%를남기고 배출하여 포장한다.

  • 재차 배지를 20L를 넣고 물 160L를 채워서 위와 같이 배양한다.

  • 종균 재사용은 4~5회 후 교체하여 배양한다.


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질화세균은 유기성 질소인 암모니아를 아질산, 질산으로 분해하는

세균으로 바실러스균의 유기물 분해작용과 광합성세균의 악취제

거 기능이 합해지면 축사내부(양돈장의 바닥, 슬러리 및 육개장의

깔짚)나 축사외부(축분 발효퇴비장, 액비탱크등)의 악취제거 효과가

확실하다. 따라서 질화균의 사용은 이들 2가지 균(바실러스, 광합성

균)과 혼합하여 사용해야 한다.

3가지 균주는 단독 포장하고 사용시만 혼합하여 사용한다.

6. 질화세균 사용방법


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생균제 사용법

1) 축사내 살포시: 악취제거, 유익균 증가

생균제 배합 비율 – 고초균(20%) : 광합성균(40) : 질화세균(40%) 혼합

사용량 – 혼합된 배양액을 200~400배로 희석하여 축사내 살포

(1톤당 2.5~5L 사용), 축사내부 1평당 희석액 1L 사용


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생균제 사용법

2) 슬러리내 살포: 슬러리 액화 촉진, 악취제거, 파리발생감소

생균제 배합 비율 – 고초균(20%) : 광합성균(40) : 질화세균(40%) 혼합

사용량 – 혼합된 배양액을 슬러리 100평당 10L를 넣어준다.


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환경개선

파리, 구더기 발생 방지

암모니아등 악취감소

깔짚내의 병원성미생물 억제

모든 살모넬라균 억제

대장균, 스타릴로코크스

캄필로박터, 클로스트리듐균 억제

콕시듄 오시스트 분해

발효촉진

강력한 효소 작용으로 발효촉진

깔짚의 이용수명 연장

양질의 퇴비제조

바실러스 섭티리스 HD8193균주, HD5833균주,

HD3168균주, HD5442균주 대량 증식

생균제 사용법

3) 운동장 살포시: 악취제거, 파리발생감소, 깔짚이용수명 연장, 발효촉진

생균제 배합 비율 – 고초균(20%) : 광합성균(40) : 질화세균(40%) 혼합

물 10말(200리터)에 본제 10ℓ를 혼합하여

200평에 주 1회 살포한다.


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생균제 사용법

4) 액비탱크: 환경개선, 액화(발효) 촉진

생균제 배합 비율 – 고초균(20%) : 광합성균(40) : 질화세균(40%) 혼합

사용량 – 혼합된 배양액을 액비 1톤당 0.2~0.5L 첨가하여 폭기처리

여름철에는 약 30일간, 겨울철에는 60일간 발효 처리시

악취가 없어지며 양질의 액비제조 가능


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7. 악취의 정체와 발생원인

혐기성미생물

(환원분해-부패)

호기성미생물

(산화분해-발효)

혐기처리

호기처리

질화세균 작용

유산염

(무취)

유화수소, 메칠메르캅탄

(악취) (악취)

유황화합물

초산염

(무취)

암모니아(악취)

암모니아(악취)

질소화합물

이산화탄소(무취)

이산화탄소(무취)

탄소화합물

휘발성지방산(악취)

메탄

(무취)


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가축이 배설한 분뇨는 악취방지법에 정해진 악취물질이 거의 없는 그 자체의 냄새뿐이며 중요한 것은 변화로 인해 발생하는 냄새이다. 축산에서 발생하는 냄새는 분뇨나 남는 사료 등 가운데 분해되기 쉬운 영양물을 부패미생물(혐기성세균)이 분해될때 발생한다. 그렇기 때문에 온도, 수분, 산소 등 조건에 따라 발생하는 냄새가 현저하게 달라진다. 특히 중요한 것이 산소의 존재다(앞의 악취발생 구조 그림 참조). 호기성세균에서는 탄산가스와 물이 주체이고, 일부 질소와 유황을 함유한 영양분에서 초산염이 생성되지만 이것은 무취이다. 한편 혐기성 세균에서는 무취의 메탄 이외에 저급 지방산, 암모니아, 유화수소 등 여러 종류의 불쾌취가 있는 가스가 다량 생산된다. 저급 지방산류는 호기조건에서는 빠르게 탄산가스와 물로 분해되지만 혐기성 조건 아래서는 집적된 냄새가 강하게 발생한다.

7. 악취의 정체와 발생원인

악취는 유기물이 분해되는 과정에서 필연적으로 발생하며 분 중에 미소화 된 물질이 많을 수록 심하게 발생한다.


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암모니아는 단백질, 아미노산의 분해에 의해 생산된다. 이것은 혐기, 호기의 어느 조건에서도 일어나지만 호기조건에서는 최종적으로 무취인 초산염으로 분해되는 데 반해, 혐기조건에서는 암모니아의 생성이 계속 집적된다. 또한 뇨가 혼합되면 뇨 중의 미생물에서 나오는 효소에 의해 뇨 중의 요산은 빠르게 암모니아로 변화한다.

유황을 함유한 단백질은 아미노산도 호기조건에서는 무취의 무기물로 분해되지만, 혐기조건에서는 유화수소를 필두로 많은 유황계 냄새물질(유화수소, 메칠메르캅)이 발생한다. 혐기성 미생물은 많은 악취물질을 대량으로 계속해서 발생하여 불쾌감을 조장한다. 축사 내가 통풍이 잘 안 되고, 습한 장소에 다량의 분뇨가 싸이거나 폭기가 제대로 되지 않는 저류조에서는 악취가 많이 발생하게 된다. 또한 퇴비화 시설의 투입부분, 오수정화조의 저류조에서도 비슷한 현상이 발생한다. 따라서 종합적으로 여러 가지 냄새대책이 효과적으로 진행되어야 한다.

7. 악취의 정체와 발생원인

돈 분에서 악취가 많이 발생하는 것은 돈 분에는 분해되기 쉬운 유기물이 많은 것과 또한 뇨 오수가 혼합되어 수분이 많아 내부가 혐기상태로 되기 때문이다.


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