The Compost Inoculation Effect on the Cellulose Degradation in Bench-scale Composting of Food Waste and Paper Mixture

음식쓰레기의 실험실 규모 퇴비화에서 셀룰로스 분해에 대한 퇴비 식종효과

The effects of compost inoculation on the degradation of cellulosic fraction in composting of food waste and paper mixture were investigated by bench-scale composting. With the increase of seed inoculation, the time to reach the peaks of temperature, $CO_2$ evolution rate, and ammonia evolution rate was reduced, indicating that seed compost had beneficial effects on the enhanced degradation of organic materials at the early stage of composting. However, the final conversion of organic matters and the loss of ammonia were not affected by the amount of seed compost inoculated. The increasing of seed inoculum also resulted in the higher level of cellulase activity at initial stages and rapid rise to the maximums, suggesting that initial supply of sufficient cellulolytic microorganisms might facilitate the evolution of cellulase activity. The cellulose was degraded substantially during the increasing phase of cellulase activity, while they showed similar values at the end of 20 days composting. As a result, the seed inoculation seemed to be effective to the enhanced evolution of cellulase activity and cellulose degradation at initial stage of composting. But it did not contribute to increase the final degradation of cellulose after the entire composting reaction of 20 days.

음식 쓰레기와 종이류의 혼합퇴비화에서 퇴비 식종 효과는 온도 변화, pH, 이산화탄소 발생량, 암모니아 발생 속도 등으로 판단하여 볼 때 유기성 질소를 비롯한 유기물의 분해를 퇴비화초기 단계에서는 촉진하는 것으로 나타났다. 하지만 이러한 퇴비식종이 최종적으로 유기물 분해율이나 질소 손실량에는 영향을 주지 않았다. 또한 퇴비를 식종함으로써 초기 고온 단계의 셀룰로스 분해가 촉진되었으며 건조 중량으로 25% 식종은 초기에 충분한 양의 셀룰로스 분해 미생물을 공급하는 것으로 나타났다. 아울러 퇴비 식종량이 증가함에 따라 초기 단계의 셀룰로스 분해 효소 활성도가 높았으며, 단시간에 최대값으로 증가하는 경향을 보였다. 그러나 최대 셀룰로스 분해효소의 활성도 유지기간이나 최대값은 대체로 비슷하였다. 또한 최종적인 셀룰로스 분해율도 비슷하여 퇴비 식종효과는 셀룰로스의 빠른 분해에 제한되며, 셀룰로스의 전반적인 분해도 향상에는 기여하지 못하는 것으로 판단된다.