７．유익균의 배양
오수처리 시설의 유지 관리비는, 전기료와 오니 케이크용 응집제비용과 오니 처분 비용이라 해도 과언이 아니다.「그룬바•엔진」을 핵심으로 한“오니 소산 처리 시스템”의 도입에 의해, 응집제비용과 오니 처분 비용은 제로가 된다.이것은 큰 마이너스가 제로가 되는 대단한 메리트이지만, “오니 소산 처리 시스템”의 도입에 의해서, 한층 더 큰 플러스의 가치가 창조된다.그것은, 파쇄오니 세포질을 영양원으로 한 광합성균의 배양과 초록 농지로 한다는 방책인 것이다.
A．오니로 광합성균을 배양
그룬바로 오니 세포를 미립자화했을 때의 용액으로 광합성 세균을 배양하면 현저한 증식 효과가 있다.이것은, 오니 세포가 단백질•지방질등의 영양분이 풍부하기 때문이다.후루야 유업(주)의 오니도 영양분이 풍부하여, 그룬바 처리 후의 용액을 ２０%혼합했을 뿐의 배양액으로 광합성균이 하룻밤에 완숙 했던 것이다.
필자의 실험실에서는, 지금까지 광합성균의 확대 배양에는, 영양 조건이나 온도 조건을 최적으로 하더라도 최저 ４일을 필요로 하고 있었다.이 경우의 배지 용액은, 겉(표)７과 같은 약제를 조합하였다.
약제로서의 광합성균의 확대 배양은 비용이 커진다. 따라서, 농녹지에 살포하는 것은, 코스트적으로 무리이다.
하지만 , 그룬바 처리 후의 오니 세포 파괴 용액을 이용하면 광합성균액이 코스트•제로로, 게다가 단시간에 숙성하는 것이다.
B．광합성균액의 녹농지 환원
광합성균은, 그림 １１과 같이 황산 환원균이 발생시키는 황화수소를 영양원으로서 적극적으로 이용한다.11)
고바야시에 의하면, 광합성 세균은 황화수소 뿐만이 아니라 유독 아민인 프토레신이나 카다베린, 그리고, 발암 최기성이 있는 지메치르니트로사민(dimethylnitro-samine)도 기꺼이 기초물질로서 이용해, 분해•제거한다.12)
게다가 광합성균은 녹 농지에 환원하면, 작물의 뿌리가 좋아하지 않는 유해 물질을 분해•제거해, 뿌리의 호흡•영양대사계를 지키며, 더욱이 더 질소 고정도 행하므로, 작물의 대량수확이라는 결과를 가져온다.
광합성균은, 아미노산, 미네랄, 비타민, 등등 우량한 영양분이 풍부하고 있기 때문에, 균체는 유기 비료로서 작물에 대해서 호영향을 준다.
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(표７) 광합성균확대 배양 배양지 용액 성분표
| 염화암모늄 (NH4CI) |
1ｇ |
| 탄산수소나트륨 (NaHCO3) |
1ｇ |
| 초산나트륨(무수)(CH3COONa･3H) |
1ｇ |
| 염화 나트륨 (NaCl) |
1ｇ |
| 인산 수소 2 칼륨 (K2HPO4) |
0.2ｇ |
| 황산마그네슘(7수화물)(MgSO4･7H2O) |
0.2ｇ |
| 프로피온산 나트륨(C2H5COONa) |
0.2ｇ |
| DL-사과산(HOOC･CH2CH(OH)･COOH) |
0.3ｇ |
| 펩 톤 |
0.2ｇ |
| 효모 엑기스 |
0.1ｇ |
| 비오틴 |
5mg |
| 나이아신 |
50mg |
| 미량 원소 용액 |
1ml |
| 증류수 |
1000ml |
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한층 더 주목 해야 할것은, 광합성균체에는 토양중의 방선균이 즐겨 기초물질로서 이용할 수 있는 성분을 포함하고 있는 점이다.광합성균체를 농녹지로 토양시용 하면, Fusarium oxysporum 등 식물 병원성의 강한 사상균을 물어 죽이는 방선균의 증식이 촉진해, 식물 병원성 사상균에 의한 연작 장해는 방제 할 수 있다는 것이다.13)
…그룬바 처리 오니수로 광합성균을 배양해, 농녹지에 환원하여, 연작 장해를 방제하여, 유기 재배 작물을 대증산 시키는 기능이 부가된 악취 제로의 농촌 취락 배수 처리 시스템, 이것이라면, 인접 농지 소유 농가도 기뻐하고 토지를 제공해 줄 것이다.
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８．맺음말
연일, 전국 각지의 오수 처리 시설에서 발생하는 방대한 양의 오니(생 오니, 잉여 오니)는 풍부한 영양분을 포함하고는 있지만, 현재, 이 영양분은 퇴비(compost)화하는 것 외에 직접적인 이용법은 없다.
본문에서는, 오니를 초미립자화→발효→생물 분해→소산이라고 하는 공정으로 소멸시킨다고 하는 획기적인 기술과 오니의 영양분을 광합성균액 이라고 하는 유용한 형태로 변환하는 방책과 그 응용 방법에 대해 서술하였다.이러한 방책은, 날마다 심각화하는 오니 문제를 해결하는 가장 유효한 방법이 되리라고 생각할 수 있다.
향후에는, 보다 대규모 오니 소멸 플랜트를 최소의 에너지로 가동시키는 기술의 확립을 위한 향한 노력이 필요할 것이다.
【참고 문헌】
１）環境白書（平成５年版）.1993.p167~171.環境庁編.
２）須藤隆一.1980.浄化に関与する微生物群,p20,活性汚泥法,思考社
３）C.R. Curds.1975.Protozoa In Ecological
Aspects of Used-Water Treatmennt.edited by
C.R.Curds and H.A.Hawkes,Academic Press.
４）小林達治.1993.光合成細菌で環境保全,p163.農文協.
５）森山 登.1995.分散・凝集の化学,p150.産業図書.
６）岡島秀夫.1989.土の構造と機能,p39.農文協.
７）服部 勉.1978.微生物生態入門,p47.東京大学出版会.
８）服部 勉.1978.細胞の表面特性と固体表面への付着,p54,微生物生態入門,東京大学出版会.
９）飯山一郎.1998.世界初の『超微粒化バイオとは』,pos-2,汚泥と光合成菌活用法を核とする新事業.Z-lantPress.
10）加藤良樹,林 昌宏,1994.微生物製剤による油の分解除去,p655,用水と廃水.
11）佐々木 健.1993.光合成細菌の生理と生態,p156,嫌気微生物学,上木勝司,永井史郎編著,養賢堂.
12）小林達治.1984.光合成細菌の自然界における役割と利用,p344,光合成細菌,北村博
森田茂廣 山下仁平編,学会出版センター.
13）小林達治.1984.光合成細菌の自然界における役割と利用,p349,光合成細菌,北村博
森田茂廣 山下仁平編,学会出版センター.
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