서 론
재료 및 방법
1. 가축분뇨 악취 저감 미생물 첨가 퇴비 제조방법
2. 총균수 측정
3. pH 측정
4. 색도 측정
5. 수분 측정
6. 전자코 분석
7. 관능평가
8. 통계분석
결과 및 고찰
1. pH
2. 색도 및 수분
3. 전자코
4. 관능평가
결 론
서 론
가축분뇨는 농장에서 사육되는 가축(소, 돼지, 닭, 염소 등)이 배설하는 분 · 요 및 가축사육 과정에서 사용된 물 등이 분 · 요를 처리하는 과정에서 발생하는 물질을 의미한다. 가축의 배설물에는 가축에서 배출되는 대변과 소변뿐만 아니라 가축사육 과정에서 발생하는 침출수, 오수, 폐수 등이 포함된다(Ministry of Environment, 2024). 가축분뇨는 농업에서 유용한 자원이 될 수 있지만, 부적절한 처리 시 가축분뇨에는 다양한 유기물과 화합물이 포함되어 있어 분해 과정에서 환경오염과 악취를 유발할 수 있다(Kim et al., 2014). 가축분뇨에서 발생하는 악취 물질로는 VFA (Volatile fatty acid), NH₃, H₂S, amine 등 같은 물질로 구성되어 있으며(Wang et al., 2021), 가축분뇨의 악취는 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새로 주로 인체 위해성보다는 정신적 · 심리적 피해를 끼치는 감각 오염의 한 형태로서 축산업뿐만 아니라 지역사회에도 심각한 영향을 미친다(Ministry of Environment, 2023). 이는 환경 관련 문제를 넘어 경제적, 사회적 갈등의 주요 원인이 되고 있으며, 악취 저감이 필수적인 이유로 연결된다. 특히 주민들의 악취 민원과 축사 신축 반대는 이 문제의 심각성을 여실히 보여주는 사례이다(Cho and Ryu, 2023).
가축분뇨의 처리는 가축의 분 · 요에 따라 퇴비화, 액비화 또는 정화 처리가 있는데, 퇴비화의 경우 원활한 부숙을 위하여 퇴비와 함께 톱밥을 일정 비율 섞은 뒤 부숙을 실시하며, 부숙을 촉진시키기 위해서는 미생물제제(Effective microorganism; EM)를 함께 사용하기도 한다.(Moon et al., 2011). 미생물제제는 가축분뇨에 포함된 유기물과 암모니아, 황화수소, 휘발성 유기화합물(VOCs)과 같은 악취 원인 물질을 생물학적으로 분해하거나 그 생성을 억제하는 유용한 미생물 또는 미생물이 만들어낸 생산물을 주된 원료로 구성된 첨가제를 의미한다(Park and Sun, 2020). 이 과정은 자연에 존재하는 미생물의 대사 작용을 기반으로 하며, 화학적 처리 방식과는 달리 추가적인 화학 물질 사용을 최소화할 수 있다. 또한 미생물제제의 사용은 환경에 미치는 부정적인 영향을 줄이고, 축산업의 환경적 책임을 강화하는 데 기여할 수 있는 친환경적인 가축분뇨 처리 방법이라고 할 수 있다. Das 등 (2019)의 스마트 농업에서 미생물의 역할에 따르면, 미생물제제를 활용한 악취 저감은 온실가스 배출을 감소시키는 데 효과적이라고 하였으며, 악취 물질의 분해 과정에서 온실가스 배출량이 줄어드는 것은 탄소 중립화를 목표로 하는 현대 사회에서 매우 중요한 의미를 가질 수 있다고 하였다. 따라서 미생물제제를 사용하는 것은 단순히 악취를 제거하는 데 그치지 않고, 가축분뇨를 유용한 자원으로 전환할 수 있는 가능성을 열어준다. 미생물제제를 통한 이러한 접근법은 폐기물을 자원으로 순환시키는 지속 가능한 환경 모델을 구축하는 데 핵심적인 역할을 하며, 미생물제제를 활용한 악취 저감은 에너지 효율성과 비용 측면에서도 유리하다. 화학적 처리 방식은 많은 에너지를 소모하고, 화학 약품 구입 비용이 발생하는 반면, 미생물제제는 상대적으로 에너지 소모가 적고 장기적으로 비용 효율적이다. 더불어 미생물제제는 환경 측면으로 안전하며, 처리 후 잔류물의 환경오염 위험이 거의 없다는 장점도 가진다. 악취 저감의 효과 외에도 미생물제제를 사용하는 것은 축산업의 사회적 수용성을 높이는 데 도움을 줄 수 있다(Kim et al., 2006; Kang et al., 2006).
일반적으로 가축 고형분의 퇴비화 시 이용되는 미생물은 고초균(Bacillus subtilis), 광합성균(Photosynthetic Bacteria) 등이 있는데, 이들은 초기 고온 단계에서 유기물 분해와 병원균 억제 역할을 수행하며 퇴비화를 촉진하고, 악취 제거와 영양소 보충을 통해 퇴비 품질을 높이는 효과도 있는 것으로 알려져 있다(Jeon et al., 2016; Rural Development Administration, 2016). 그러나 고초균과 광합성균의 경우, 호기성 미생물로서 혐기적인 상태에서는 활성이 낮아지는 등 사용상의 제약이 있기 때문에(Lee et al., 2019), 퇴비화 시 주기적으로 호기적 상태를 유지하기 위하여 퇴비화처리 중인 가축 고형분을 2∼3회 뒤집어주거나 섞어주는 작업을 인위적으로 해야 할 필요성이 있으며, 3회 이상의 뒤집기는 수분함량이 감소하여 퇴비화를 지연시킬 우려가 있어 지속적인 수분공급이 필요하다(Lee et al., 2002). 따라서 스마트팜 기술이 접목되며 작업자들의 현장 관여가 최소화되고 있는 근래에는 기존에 사용되던 퇴비화 처리 미생물들의 단점을 보완할 수 있는 기술을 마련할 필요성이 있다.
질산환원균(Paracoccus denitrificans)은 탈질소화 과정에서 질소 화합물의 농도를 효과적으로 줄임으로써 축산분뇨에서 발생하는 악취를 저감시킬 수 있다(Yun et al., 2005). 질산환원균은 질산염(NO3-)이나 아질산염(NO2-)을 대사하는 과정에서 동화작용을 통해 암모니아를 간접적으로 감소시키고, 이를 통해 악취를 줄이는 데 기여할 수 있는 미생물로서, 질소를 포함한 다양한 유기물로 구성된 축산분뇨에서 발생하는 암모니아(NH3), 아민류, 질화수소 등의 악취를 효과적으로 저감시킬 수 있는 미생물 제제라고 할 수 있다(Yun et al., 2005).
탈아질산균(Alcaligenes faecalis)은 탈질화 과정을 통해 질소 화합물과 페놀류를 제거하는 다기능성 미생물이다. 탈질화는 질산염(NO3-)과 아질산염(NO2-)을 최종적으로 질소 가스(N2)로 환원하여 암모니아(NH3)와 같은 질소계 악취 물질을 근본적으로 제거하는 과정이다(Jung et al., 2016). 이 과정에서 질산염과 아질산염은 전자수용체로 활용되며, 악취와 환경 부담을 줄이는 데 기여한다. 동시에, 탈아질산균은 페놀류와 같은 난분해성 유기물을 분해할 수 있는 효소를 생성하여 이를 무해한 물질로 전환한다. 페놀은 효소 반응을 통해 소분자로 분해된 후 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)로 완전히 광물화된다. 이러한 탈질화와 페놀 제거 메커니즘은 서로 결합하여 악취 저감과 오염 물질 제거를 동시에 수행한다(Chen et al., 2021).
따라서 본 연구는 분뇨 퇴비화에서 환경친화적이고 효율적인 악취 저감 및 자원화 기술을 개발하는 데 필요한 기초 데이터를 제공하고, 다양한 미생물의 활용 방안을 제시하고자 질산염이 존재하는 환경에서 무산소 활동이 가능한 탈아질산균과 통성균주인 질산환원균를 활용하여 교반횟수가 적은 혐기적 환경에서 돈 분뇨의 퇴비화 처리 시, 가축분뇨에서 발생하는 페놀(C6H5OH), 황화수소(H2S) 같은 악취물질과 질산염(NO3-), 아질산염(NO2-) 등 질소계 물질이 제거되는 정도를 전자코(Electronic nose)를 이용하여 분석하고자 한다.
재료 및 방법
1. 가축분뇨 악취 저감 미생물 첨가 퇴비 제조방법
본 연구에서 이용한 미생물은 Saccharomyces cerevisiae, Photosynthetic Bacteria, Bacillus subtilis (Yesan Agricultural Technology Center, Korea)와 Paracoccus denitrificans KACC 12251, Alcaligenes faecalis KACC 19159(National Institute of Agricultural Sciences, Korea)으로 해당 기관으로부터 분양 및 구입하여 이용하였다. 샘플 구분은 Saccharomyces cerevisiae (S), Photosynthetic Bacteria (P), Bacillus subtilis (B)로 표기하였으며, Alcaligenes faecalis (AF)와 Paracoccus denitrificans (PD)는 혼합하여 각 미생물의 총균수를 측정한 후, 각 샘플 간 투입 균수가 동일하도록 T1 20.88mL(AF: 16.38mL, PD: 4.5mL), T2 19.2mL(AF: 11.7mL, PD: 7.5mL), T3 17.52mL(AF: 7.02mL, PD: 10.5mL), S 15.6mL, P 10mL, B10.7mL 희석배율을 설정하였고 첨가비율을 Table 1에 나타냈다. 희석배율별 균주 배양액은 샘플 별로 각각 1kg씩의 돈 고형 분뇨에 첨가하여 혐기환경을 만들기 위해 비닐막으로 밀봉하였으며, 총 4주간 부숙을 실시하였다. 0주차부터 4주차까지 매주 1번씩 총 5회에 걸쳐 시료를 교반 작업한 뒤 채취하였으며, 채취한 시료는 진공포장하여 4℃ 이하 냉장보관하며 실험에 이용하였다.
Table 1.
Microbial inoculum dose of various species of microorganisms applied to livestock manure.
2. 총균수 측정
AF는 LB Broth High Salt (Suspend 25.0 G of powder in 1 L of distilled or deionized water. Heat to boiling until completely dissolved. Sterilize by autoclave at 121°C for 15 minutes, MB cell, Korea), PD는 Nutrient Agar (Suspend 23.0 G of powder in 1 L of distilled or deionized water. Heat to boiling until completely dissolved. Sterilize by autoclave at 121°C for 15 minutes, MB cell, Korea), S, P, B은 DifcoTM Potato Dextrose Agar (Suspend the powder in 1 L of purified water: Difco™ Potato Dextrose Agar - 39 g; Difco™ Potato Dextrose Broth - 24 g. Mix thoroughly. Heat with frequent agitation and boil for 1 minute to completely dissolve the powder. Autoclave at 121°C for 15 minutes, BD Difco, Singapore)배지를 이용하여 AF와 PD 28℃, B와 S은 37℃, P는 18℃에 48시간 이상 보관하여 균을 증식시킨 후, 각각의 미생물의 균 수를 육안으로 측정하였다(AF: 2.55 log CFU/g; PD: 3.95 log CFU/g; S: 3.81 log CFU/g; P: 5.97 log CFU/g; B: 5.56 log CFU/g).
3. pH 측정
pH는 부숙 주차별 시료를 수집하여 측정하였으며, 수집한 샘플은 균질하여 pH 측정에 이용하였다. 균질한 시료 1g을 채취하여 증류수 4mL와 혼합하였으며, ultra-turrax (SHG-15D, SciLab Korea, Korea)를 사용하여 200rpm에서 1분간 균질한 후 유리전극 pH meter(BP3001, Trans, Singapore)를 사용하여 측정하였다.
4. 색도 측정
색도 측정은 색차계(CR-10, Minolta, Japan)를 이용하여 주차별 가축분뇨 샘플을 측정하였으며 색차계의 표준색은 백색 표준 평판(L*: 97.83, a*: -0.43, b*: 0.98)을 사용하였다. 측정된 명도, 적색도, 황색도는 각각 Lightness (L*), Redness (a*), Yellowness (b*)로 나타냈다.
5. 수분 측정
수분 측정은 건조오븐 가열방법을 이용하였으며, 샘플 10g을 채취하여 내열성 용기에 담아 Drying oven (BF-125DOF, BNP Korea, Korea) 사용하여 105℃에서 12시간 이상 건조시킨 후 무게를 측정하여 아래의 공식을 이용하여 수분의 함량을 계산하였다.
6. 전자코 분석
샘플의 향미 특성은 Heracles II 전자코(Alpha MOS, France)를 사용하여 분석하였다. 전자코 분석 조건은 4g의 샘플을 20-mL vial에 투입하여 준비하였으며, 전자코 분석조건은 다음과 같다. Sample volume of 5mL in a 50mL vial, Heating temperature of heated tray at 50℃, Injection volume of 5mL, Trap concentrating temp of 40℃, Trap desorption temp of 240℃, Initial isothermal temp of 40(2s) 3℃/s to 280℃(88s), Acquisition time of 90s, Time between 2 injections of 7 min. 전자코 센서를 사용하여 측정한 각 샘플별 휘발성 향미성분의 측정 값과 각각 측정된 향미 강도를 나타낸 Peak는 Alpha software program (for an electronic nose; Alpha MOS, France)을 사용하여 chromatogram으로 표시하였다.
7. 관능평가
샘플별 관능평가는 훈련된 14명의 패널 요원을 구성하여 각 샘플별로 2019년 축산환경관리원의 ‘가축분퇴비 부숙도 육안 판별법’에 관능평가 항목인 색깔과 형상(color and shape), 냄새(odor), 수분(moisture)를 평가하였으며, 각각의 항목에 대해 10점 척도법으로 평가하였다. 이때, 0점은 가장 열악한 품질을 나타냈고, 10점은 가장 우수한 품질을 나타낸 것으로 평가하였다.
8. 통계분석
실험의 결과는 최소한 3회 이상의 반복 실험을 실시하여, 이후 통계처리 프로그램 SAS (version 9.4 for window, SAS Institue, USA)를 이용하여 결과를 평균값과 표준편차로 나타내었다. 또한 이원분산분석(Two-way ANOVA)을 실시하였고, Duncan’s multiple range test로 각각의 특성에 대해 95% 수준으로 유의적인 차이가 있는지를 검증하였다(p< 0.05).
결과 및 고찰
1. pH
악취 저감 미생물을 첨가한 돈 고형 분뇨의 pH 변화는 Table 2에 나타내었다. 일반적으로 분뇨 퇴비의 pH 변화는 4단계로 구분된다. 첫째, 산 생성기(acid phase)로, 호열성 초기 단계에서 미생물에 의해 다량의 이산화탄소 및 유기산이 생성되어 pH가 감소한다. 둘째, 알칼리화기(alkaline phase)에서는 박테리아에 의한 단백질의 가수분해와 그로 인한 암모니아 발생 등 음성 질소의 생성으로 인해 pH가 상승한다. 셋째, pH 안정화기(pH stabilization phase)에 접어들면 탄소:질소 비율이 감소하고 미생물의 대사속도도 점차 둔화된다. 이 시기에는 암모니아의 휘발 손실과 함께, 잔류 질소는 새로운 부식질 화합물 합성에 이용된다. 넷째, 안정기(maturation phase)에는 퇴비의 숙성이 진행되며 pH는 점차 중성에 가까워진다(Poincelot 1972). 본 실험에서 산 생성기는 0∼3일간 지속된 것으로 판단되며, 알칼리화기가 진행되는 2주차까지 pH는 증가하는 경향을 나타냈다. 이후 pH 안정화기에 접어드는 3주차부터는 pH가 낮아지는 경향을 보였으나, T3, S, P는 4주차에 다시 상승하는 경향을 보였다. 최종적으로 부숙 4주차에서는 T1, 2, 3에 비해 비교군인 S, P, B는 유의적으로 높은 값을 나타내었다(p< 0.05). 따라서 비교군들은 알칼리화가 이루어지는 단계에서 본 실험이 종료되었고, 미생물 처리군들은 산성화가 이루어 지는 단계에서 본 실험이 종료된 것으로 판단된다. 이러한 부숙 기간 중 샘플들의 pH 상승 및 하강 추세는 고형 분뇨의 부숙 기간에 따른 변화로 알려져 있다(Kim et al., 2022). 그러나 본 연구는 4주간의 단기 부숙을 실시하였기에 추후 고형 분뇨의 부숙 안정 시기에 접어들게 되면 점차 중성에 가까워지며 부숙이 완료될 것으로 사료된다.
Table 2.
pH changes in solid manure treated with various microorganisms during the 4 week composting period.
a-e Mean in the same row with different letters are significantly different (p<0.05). A-C Means in the same column with different letters are significantly different (p<0.05). T1, AF 7: PD 3; T2, AF 5: PD 5; T3, AF 3: PD 7; S, Saccharomyces cerevisiae; P, photosynthetic bacteria; B, Bacillus subtilis
2. 색도 및 수분
악취 저감 미생물을 첨가한 돈 고형 분뇨의 4주차 부숙 후 색도 및 수분 측정 결과 Table 3에 나타냈다. 명도는 B가 다른 처리구들에 비해서 유의적으로 높은 값을 나타냈으며, T2는 유의적으로 낮은 값을 나타냈다(p< 0.05). 적색도는 B, T1, S가 유의적으로 높게 나타내었으며, T2, T3, P가 유의적으로 낮은 값을 나타냈다(p< 0.05). 황색도는 T3가 다른 샘플 중 유의적으로 가장 높게 나타났고, B가 유의적으로 가장 낮은 값을 나타냈다(p< 0.05). 특히 T3의 경우 명도, 황색도가 높은 것으로 나타났으며, 적색도는 상대적으로 낮았다. 이러한 색도 특성은 적절한 유기물 분해와 부식물질의 축적, 그리고 착색 대사산물의 안정적 생성이 복합적으로 작용한 결과로 해석된다. 명도는 B 처리구보다 유의적으로 낮았지만(p< 0.05), T3의 색조는 어둡고 적색도가 낮아 퇴비화가 잘 진행된 성숙 퇴비의 전형적인 색상 특성과 유사하였다(Khan et al., 2009). 따라서 4주차 시점에서의 색도 측정 결과는 AF와 PD를 3:7로 혼합한 T3 처리구가 퇴비로서의 외관상 가장 이상적인 외형을 가지는 것으로 판단된다. 수분함량은 모든 샘플이 유의적인 차이를 보이지는 않았으나, 돈사에서 생산되는 돈분의 평균 수분인 86.1%보다는 낮아졌고, 퇴비화 과정을 거친 돈분이 가지고 있는 평균 수분인 58.5%보다는 높은 것으로 나타났다(Kwag et al., 2008). 이는 본 실험은 톱밥과 같은 수분조절재를 투입하지 않았으며, 추가로 혐기환경을 구성해주기 위하여 비닐막으로 밀봉하였기 때문이다. 이와 같이 혐기환경을 조성한 이유는, Jiang-ming (2017)에서 돼지 분뇨 퇴비화 시 2∼4일 간격의 교반이 이상적이라고 제시하였으나, 이는 실험 조건에서 제안된 기준이므로, 실제 현장에서는 제시된 교반 횟수가 지켜지지 않는 경우도 다수 있다. 즉 일반적인 농가에서 분뇨를 처리할 때 교반이 충분히 이루어지지 않을 경우, 바닥에 침전된 분뇨가 공기와 접촉하지 않아 자연스럽게 혐기성 상태가 되는 상황을 가정한 것이다. 또한, AF와 PD는 혐기성 환경에서 활발히 작용하는 미생물이므로, 본 실험에서는 이러한 조건에 적합하도록 혐기성 환경을 인위적으로 조성하였다.
Table 3.
Color and moisture content of solid manure treated with various microorganisms after 4 weeks of composting.
3. 전자코
샘플들의 휘발성 향미 화합물을 분석하기 위하여 전자코 분석을 실시하였으며, 샘플에 따른 부숙 주차 별로 분뇨 특유의 악취 저감 효과를 파악하였다. 4주차 동안의 전자코 향미 분석 결과를 chromatogram으로 Figure 1에 나타내었다. 유의미한 peak는 15개가 관찰되었으며, 휘발성 화합물의 강도는 전체적으로 1주차에 비해 4주차에서 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 peak 2번(Propanal)은 크게 감소하는 추세를 보였고, peak 6, 9, 12, 13번 (6: Acetic acid; 9: Propanoic acid; 12: 1-Hydroxy-2-(methylthio)-ethane; 13: Phenol) 또한 감소하는 것으로 나타났다. 이들은 Acetic, Rancid, Acetaldehyde, Phenolic 향미 profile을 가진 성분으로, 가축분뇨에서 발생하는 악취의 일종으로 알려져 있다(Yu et al., 2008). 그리고 4번 peak (Ethanethiol)는 전체적으로 높아졌는데, corn, earthy와 같은 향미 profile을 가진 성분이다. 하지만 peak 3, 11번(3: Dimethyl sulfide; 11: Toluene)은 T3 샘플만 1주차에 비해 4주차에서 감소하는 결과를 나타냈는데 이들은 Sulfurous, Pungent 한 향미를 가진 성분들이다. 따라서 페놀과 황으로 대표되는 가축분뇨의 주요 악취들은 모든 샘플들이 효과적으로 줄여준다는 결과를 얻을 수 있었으나, T3의 경우 peak 3, 11의 해당하는 Dimethyl sulfide, Toluene과 같은 향미 profile을 지닌 성분을 다른 샘플보다 유효하게 줄여주는 것으로 나타났다. 따라서 T3는 다른 샘플에 비해서 가축분뇨 특유의 악취를 나타내는 일부 성분들은 효과적으로 감소시킬 수 있다는 것으로 사료된다. Yu 등 (2007) 은 분뇨의 퇴비화 시 Ammonia(NH3)와 Hydrogen sulfide (H2S)의 Sharp 한 자극성 냄새 및 Rotten egg 같은 황 계열의 향미로 인해 축사 인근 민가에서 악취로 인한 피해를 보고 있다고 하였으며, Ko 등 (2008) 은 가축분뇨에서 발생하는 악취를 효과적으로 저감하기 위해서는 최소 감지 농도가 매우 낮은 황 화합물 악취 물질인 Dimethyl sulfide와 더불어 휘발성지방산인 Acetic acid, Propionic acid 물질의 발생을 감소시키는 것이 필요하다고 하였다. 또한, 가축분뇨의 퇴비화 시에는 Ethanethiol 물질로 인해 흙냄새와 같은 향을 발생시키기 때문에 본 연구에서도 peak 4번의 변화가 관찰된 것으로 판단된다.
Figure 1.
Chromatographic aroma profile of solid manure treated with odor-reducing microorganisms during a 4-week composting period. peaks are reported in order of elution: 1: Methanol; 2: Propanal; 3: Dimethyl sulfide; 4: Ethanethiol; 5: 1-Propanol; 6: Hexane; 7: Pentanal; 8: Butanethiol; 9: 2-Methylpropanoic acid; 10: Hexan-2-one; 11: Toluene; 12: 1-Hydroxy-2-(methylthio)-ethane; 13: Phenol; 14: Putrescine; 15: Dodecanal. T1, AF 7: PD 3; T2, AF 5: PD 5; T3, AF 3: PD 7; S, Saccharomyces cerevisiae; P, photosynthetic bacteria; B, Bacillus subtilis.
4. 관능평가
악취 저감 미생물을 첨가한 돈 고형 분뇨의 관능평가 결과는 Table 4에 나타냈다. 샘플들의 색깔 및 형상 평가 결과, T3가 유의적으로 높은 값을 나타냈으며, T1이 유의적으로 가장 낮은 값을 나타내었다(p< 0.05). 이는 색도 평가 결과에서 적색도가 가장 낮은 T3가 높은 평가를, 적색도가 높은 T1이 낮은 평가를 받은 것으로 사료된다. 이는 색도 평가 결과에서 적색도가 가장 낮은 T3가 유기물을 다량 함유할수록 검은색을 띄는 흙의 특성(Sirisathitkul and Sirisathitkul, 2025)과 연결되어 가장 좋게 평가된 것으로 판단된다. 냄새 평가 결과 실험군이 비교군에 비해 값이 높게 나타났으며 실험군 중에서는 T3가 가장 높게 나타났다. 따라서 AF와 PD를 혼합한 미생물제제는 효과적이였으며, 그 중 3:7(AF:PD)로 넣었을 때 돈 고형 분뇨의 악취가 가장 많이 감소하였음이 사료된다. 수분 함량 같은 경우에는 대조군이 실험군의 비해 유의적으로 점수가 낮았다(p< 0.05). 그리고 실험군 간 유의적인 차이가 없었다.
Table 4.
Sensory evaluation of solid manure treated with odor-reducing microorganisms.
결 론
본 연구는 가축에서 발생하는 분뇨의 퇴비화 시 발생하는 악취를 저감하기 위하여 Alcaligenes faecalis (AF)와 Paracoccus denitrificans (PD) 균주의 혼합비율을 달리하여 돈분 고형분의 퇴비화를 실시하였으며(T1, AF7:PD3; T2, AF5:PD5, T3, AF3:PD7), 대조구로서 효모균, 광합성균, 고초균을 각각 처리하여 퇴비화 과정에서 악취 저감의 효과와 부숙 후 완성된 퇴비의 품질을 평가하였다. 품질 평가 항목은 pH, 색도, 수분함량, 전자코, 관능 평가를 분석하였다. pH는 일반적인 분뇨 퇴비의 4단계 변화를 따른 것으로 나타났으며 안정적으로 변화하였고, 이에 따라 부숙이 원활하게 진행되었음을 확인하였다. 색도의 경우 T3 처리구는 낮은 적색도를 나타내어 외관상 이상적인 퇴비의 색과 유사한 것을 확인할 수 있었다. 수분 함량은 유의적인 차이가 나지 않았다. 전자코 분석 결과, 전체적으로 악취를 감소시켜 주며 흙냄새와 같은 긍정적인 향미는 증가하는 경향을 보였으며, 특히 T3 처리구의 경우 Dimethyl sulfide, Toluene의 물질을 더욱 효과적으로 저감하였다. 관능 평가에서는 대조군(효모균, 광합성균, 고초균)들에 비하여 AF와 PD를 처리한 처리구들이 전반적으로 우수한 평가를 나타냈는데, 그중 T3의 경우 T1과 T2에 비해서도 대부분의 항목에서 우수한 평가를 받은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구 결과를 종합하면 AF와 PD의 적정 혼합비율은 3:7인 것으로 사료된다.
