일리노이 연구원들은 폐수를 비료로 전환시키는 곰팡이 처리 방법을 개발했습니다.

일리노이 주 어바나에 있는 일리노이 대학교 어바나-샴페인(Urban-Champaign) 연구진은 유기 폐기물을 활용하는 비료 생산에 대한 지속 가능한 접근 방식을 개척하고 있습니다. 두 가지 혁신적인 연구를 통해 팀은 열수 액화(HTL)에서 발생하는 폐수를 농작물을 위한 실행 가능한 비료로 전환하는 곰팡이 처리의 잠재력을 탐구했습니다.

열수액화는 돼지똥이나 음식물 쓰레기 등의 습식 바이오매스를 고온, 고압의 조건을 이용해 바이오원유로 변환하는 공정이다. 이 공정은 열수 액화 수성상(HTL-AP)으로 알려진 부산물을 생성하는데, 이는 일반적으로 식물이 쉽게 접근할 수 없는 유기 형태로 잠겨 있는 귀중한 영양소를 포함하고 있으며 독성 중금속도 포함할 수 있습니다.

농업생물공학부 부교수인 폴 데이비슨(Paul Davidson)은 "HTL-AP는 시비에 유익한 영양분을 보유하고 있는 반면, 유기질소화합물은 식물이 흡수할 수 있는 암모니아나 질산염과 같은 형태로 분해되어야 하며 독성이 있는 물질"이라고 설명했다. 구성 요소를 제거해야 합니다."

당시 석사 학생이었던 Vitória Leme가 주도한 첫 번째 연구는 HTL-AP를 치료하기 위해 백색부후균의 일종인 Trametes versicolor를 사용하는 데 중점을 두었습니다. 그 결과, 이 곰팡이로 폐수를 3일 동안 처리하면 질산염과 암모니아의 농도가 크게 증가하는 것으로 나타났습니다.

Leme의 졸업 후 학부생 Karla Lopez가 연구를 계속했습니다. 두 번째 연구에서 그녀는 곰팡이 처리와 박테리아 질산화 공정을 결합하여 암모니아를 질산염으로 추가로 전환하여 질산염 농도를 17-배 증가시켰습니다.

Lopez는 미생물이 pH 6~7.5 범위의 물에서 유지되었을 때 최적의 결과가 달성되었다고 강조했습니다. 그녀는 "우리의 발견은 또한 곰팡이가 영양분 회복을 도울 뿐만 아니라 폐수를 해독하는 역할도 한다는 것을 시사합니다"라고 말했습니다.

이러한 유망한 결과를 바탕으로 Davidson 팀은 이제 습식 바이오매스의 장거리 운송 필요성을 최소화하는 순환 경제 모델 구축을 목표로 수경 작물 재배에 처리된 폐수를 사용하는 방법을 모색하고 있습니다. 그는 이 처리 시스템을 돼지 농장이나 유사한 농업 시설 근처에 통합하여 폐기물 생성에서 비료 적용까지의 과정을 간소화할 계획입니다.

USDA 국립식량농업연구소(National Institute of Food and Agriculture)의 지원을 받은 이 연구는 비료 생산에서 화석 연료 소비를 줄이고 농업 관행의 지속 가능성을 향상시키는 데 중요한 진전을 이루었습니다.