KR100196916B1 - 다단 연속회분식 이상혐기성퇴비화에 의한 유기성폐기물의 처리 장치 및 그를 이용한 유기성폐기물의 처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다단 연속회분식 이상혐기성퇴비화에 의한 유기성폐기물의 처리장치 및 그를 이용하는 유기성폐기물의 처리/처분 및 자원화 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치는 (i) 유기성폐기물의 액화 및 산발효반응의 진행정도에 따라 운전조건을 조절하고, 동 발효조에서 액화 및 산발효 잔류물의 연속적인 호기성퇴비화를 위한 다단의 액화조; (ii) 전기 액화조에서 생성된 유기산을 처리하기 위한 고율메탄발효조; (iii) 전기 액화조 및 고율메탄발효조의 유출수를 집결시키기 위한 각각의 집수조 및 집수조에 설치된 여과장치; 및 (iv) 전기 액화조에서 생성된 잔류물의 호기성퇴비화로 인하여 발생되는 배가스의 악취를 제거하기 위한 탈취용 퇴비더미를 포함한다. 상기에서 액화조는 펌프, 공기유량계측기, 공기주입라인, 가스배출라인, 액화조 유출수 이송라인, 희석수 유입라인, 희석수 분배장치, 교반기, 다공판 및 공기분배장치를 포함한다. 본 발명의 장치를 이용한 유기성폐기물의 처리방법은 ① 액화 및 산발효에 활성이 뛰어나 루멘 미생물을 이용하고, 다단으로 구성된 액화조를 연속회분식으로 운전함으로써 발효의 진행정도에 따라 단계별로 발효조건을 최적화시키기 때문에, 발효 효율의 극대화를 도모하여 폐기물의 체류시간을 약 7일 이내로 단축시키고, 차등하게 구분된 순환운전시간의 조절에 의해 연속운전 발효조와 같은 효과를 얻을 수 있으며, ② 액화 및 산발효와, 그 잔류물의 호기성퇴비화가 동일 액화조에서 진행되기 때문에, 전체공정의 경제성을 도모하고, 유기성폐기물의 취급이 용이할 뿐만 아니라, 악취 등의 2차 오염문제를 해소한다

Description

다단 연속회분식 이상혐기성퇴비화에 의한 유기성폐기물의 처리장치 및 그를 이용한 유기성폐기물의 처리방법
본 발명은 다단 연속회분식 이상(two-phase)혐기성퇴비화에 의한 유기성폐기물의 처리장치 및 그를 이용한 유기성폐기물의 처리방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 공간적으로 구분된 다수의 액화조에서 각 액화조마다 유기성폐기물의 회분식 액화 및 산발효 반응을 시간적으로 차등화시키고, 동 발효조에서 액화 및 산발효 잔류물의 후처리를 위한 호기성퇴비화를 실시케함으로써, 액화 및 산발효 효율을 극대화시킬 뿐만 아니라, 차등하게 구분된 각 액화조의 순환운전에 의해 연속 운전 발효조와 같은 효과를 얻을 수 있으며, 유기성폐기물의 취급이 용이하고 악취등의 2차 오염을 해소할 수 있는 유기성폐기물의 처리장치 및 그를 이용한 유기성폐기물의 처리방법에 관한 것이다.
음식쓰레기, 농축산폐기물, 하폐수처리 슬러지 등과 같은 유기성폐기물은 광합성을 통하여 생성된 식물유기체들이 인간의 사회활동을 거치는 동안 필연적으로 발생되는 폐기물로서, 혐기성발효, 퇴비화 등의 자원화 기술에 의해 대체에너지원인 메탄가스 또는 환경 친화적인 부식토 등으로 전환될 수 있다. 그러나, 상기 유기성폐기물의 자연방치시에는 유기성폐기물이 미생물에 의해 분해되어, 악취 및 침출수 등을 생성시킬 뿐만 아니라, 곤충 및 설치류 등의 서식을 조장하게 되어 공중위생상에 심각한 문제를 유발시킨다.
유기성폐기물은 발생초기의 환경조선에 따라 입자크기 및 함수율 등의 물리적 특성이 복잡다앙하며, 넓은 영역의 생분해특성을 가지는 여러 가지 성분들로 구성되어 있다. 이와 같이 복잡다양한 물리화학적 특성을 지니는 유기성폐기물의 처리/처분 및 자원화를 위한 각종 기술이 개발되어 왔으며, 현재 호기성퇴비화 및 혐기성발효기술이 별도 또는 서로 결합된 형태의 여러 가지 공정들이 유기성폐기물의 처리/처분 및 자원화를 위한 기술로서 개발되고 있다.
그러나, 호기성퇴비화 기술만을 이용하는 유기성폐기물의 처리/처분 및 자원화 방법은 처리 대상 폐기물의 함수율이 60% 이하인 상태에서만 효과적이며, 함수율이 높은 폐기물의 경우에는 교반 및 호기성 상태의 유지 등에 많은 문제점들을 노출시키고 있을 뿐만 아니라, 퇴비화 진행속도가 느리고 폐기물의 처리단가가 높다는 단점을 가지고 있다(참조: Rabbani, K. R et al., Environmental Sanitation Reviews, No.10/11, AIT, 1983). 또한, 혐기성발효기술만을 이용하는 유기성폐기물의 처리/처분 및 자원화 방법은 현재 구미 여러나라에서 DRANCO(dry anaerobic composting)(참조: Six, W. and De Baere, L., Proceedings of the 6th Int. Sym. on Anaero. Diges., Sao Paulo, pp293-308, 1991), BIOCEL(참조: Brummeler, E. T. et al., Proceedings of the 6th Int. Sym. on Anaero. Diges., Sao Paulo, pp299-308, 1991), SEBAC(sequential batch anaerobic composting)(참조: Chynoweth, D. P. et al., Biocycle, pp50-51, October, 1990) 등과 같이 별도의 수분공급을 최소화시킨 형태인 건발효공법을 중심으로 개발연구가 진행되고 있다.
DRANCO 방법은 유기성폐기물을 고율발효조에서 혐기성소화시켜 메탄가스는 에너지자원으로 사용하고, 잔류물은 안정화조에서 안정화시키고 탈수하여 복토재 등으로 이용하는 공정인데, 발효속도가 느리기 때문에 혐기성소화 기간이 길고 유기물의 안정화율(VS 제거율)이 55% 정도로 낮다는 단점을 가지고 있다.
BIOCEL 방법은 혼합공정의 생략 및 침출수 순환 등의 특징을 가지는 회분식 혐기성발효공정으로서, 설비 및 유지관리비가 저렴한 장점을 가지고 있으나, 발효속도가 느리고 장시간의 체류시간을 요구한다는 단점이 있다.
또한, SEBAC 방법은 반응단계에 따라 3개의 메탄발효조를 이용하여 각각 식종, 고속발효 및 안정화 발효조로 연속 운전되는 공정으로서, 유기물의 안정화율이 낮으며 장시간의 체류시간을 요구하는 단점이 있다. 예를 들면, 유기성 도시폐기물의 경우, 유기물의 안정화율(VS 제거율)이 46% 정도로 낮으며, 약 32일의 긴 체류시간이 소요되었다.
이와 같은 DRANCO, BIOCEL 및 SEBAC 방법은 유기물의 안정화율이 40% 내지 55% 정도에 불과하며, 처리효율 및 경제성 등을 종합적으로 평가하여 볼 때 기술적 수준이 아직 초보적인 단계에 머물고 있음은 부인할 수 없다(참조: Peres, C.S. et al., Proceedings of the 6th Int. Sym. on Anaero. Diges., Sao Paulo, pp283-291, 1991)
이러한 배경하에서, 유기성폐기물의 처리/처분 및 자원화를 위한 새로운 기술로서 호기성퇴비화 및 혐기성발효기술이 서로 결합된 이상공정(two-phase bioconversion process) 예를 들면, 완전혼합발효조(또는 Non/Intermittently mixed leaching bed) 형태의 액화조와 고율메탄발효조(UASB(upflow anaerobic sludge blanket), anaerobic filter등)가 결합된 형태의 이상혐기성발효공정, 및 혐기성발효공정과 호기성퇴비화공정이 직렬로 연결된 2단 처리공정이 개발되었다. 그러나, 이들 이상공정은 액화 및 산발효의 효율이 낮다는 문제점 뿐만 아니라, 폐기물의 주입, 발효 잔류물의 추출, 교반 및 이들의 후처리 등에 여러 가지 문제점을 내포하고 있다(참조: Kayhanian, M. et al., Biocycle, pp48-53, March, 1991; Kayhanian, M., Biocycle, pp82-83, May, 1993).
이에, 본 발명자들은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 이상혐기성소화공정과 호기성퇴비화공정이 접목된 유기성폐기물의 혐기성퇴비화 장치 및 방법은 연속회분식으로 운전케함으로써 기존의 유사공정들이 가지는 상기한 운전상의 난점을 보다 용이하게 해결하고, 발효속도의 극대화를 가능하게 함으로써 경제성을 제공하여 유기성폐기물의 혐기성퇴비화 기술의 현실적인 사용화가 가능함을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.
즉, 본 발명의 장치 및 방법은 고분자 식물 유기체의 액화발효에 활성이 뛰어난 루멘(Rumen) 미생물(초식동물의 위에 존재)을 액화에 이용하고, 공간적으로 구분된 다수의 회분식 액화 및 산발효조(이하 액화조라 칭함)를 이용함으로써 발효의 진행정도에 따라 시간적으로 차별을 두어 각 발효조를 독자적으로 최적의 발효조건에서 운전케하므로 반응의 제한인자를 조절가능하게 하여 액화 및 산발효 효율을 극대화시킨다. 또한, 액화 및 산발효 산물인 유기산은 고율메탄발효조에서 연속적으로 메탄으로 발효시키고, 액화 및 산발효 잔류물은 액화조에서 그대로 호기성퇴비화시킴으로써 추출 및 악취 등의 문제점을 유발시키지 않는다.
결국, 본 발명의 주된 목적은 다단 연속회분식 이상혐기성퇴비화에 의한 유기성폐기물의 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전기 처리장치를 이용하는 유기성폐기물의 처리/처분 및 자원화 방법을 제공하는 것이다.
제1도는 본 발명의 다단 연속회분식 이상 혐기성 퇴비화장치의 개략적인 구성도이다.
제2도는 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치에서 폐기물의 액화와 산발효 및 잔류물의 후처리를 위한 액화조의 상세도이다.
제3도는 주방폐기물의 액화와 산발효 및 잔류물의 후처리를 위한 액화조의 운전방법 및 그 효과를 나타내는 그림이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1,1′,1″ : 액화조 2 : 고율메탄발효조(UASB)
3, 4 : 액화조 유출수의 집수조 및 여과장치
3′,4′ : 고율메탄발효조 유출수의 집수조 및 여과장치
5,5′,5″,5″′ : 펌프 7 : 공기유량계측기(Rota meter)
8 : 공기주입라인 9,12,12′ : 가스배출라인
11,11′ : 희석수 분배장치 14 : 액화조 유출수 이송라인
15 : 희석수 유입라인 16 : 교반기
17 : 다공판 18 : 공기분배장치
본 발명의 목적과 특징은 도시한 첨부 도면에 의하여 기술되는 다음의 설명으로부터 더욱 상세히 이해될 수 있을 것이다.
제1도는 본 발명의 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치의 개략적인 구성도이다. 제1도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유기성폐기물 처리장치는 (ⅰ) 유기성폐기물의 액화 및 산발효반응의 진행정도에 따라 운전조건(시간변화에 따른 희석율, 고형물 체류시간, pH, 교반시간 및 교반간격 등)을 조절하고, 동 발효조에서 액화 및 산발효 잔류물의 연속적인 호기성퇴비화를 위한 다단의 액화조(1,1′,1″): (ⅱ) 전기 액화조에서 생성된 유기산을 처리하기 위한 고율메탄발효조(2): (ⅲ) 전기 액화조(1,1′,1″)의 유출수를 집결시키기 위한 집수조(3) 및 집수조에 설치된 여과장치(4)와, 고율메탄발효조(2)의 유출수를 집결시키기 위한 집수조(3′) 및 집수조에 설치된 여과장치(4′); 및, (ⅳ) 전기 액화조에서 생성된 잔류물의 호기성퇴비화로 인하여 발생되는 배가스의 악취를 제거하기 위한 탈취용 퇴비더미를 포함하여 구성된다.
상기에서, 다단의 액화조는 3 내지 5개의 회분식 액화 및 산발효조가 바람직하며, 다단의 액화조 운전조건은 고율메탄발효조에서 유출된 희석수를 이용하여 발효의 진행정도에 따라 각 액화조마다 차별화된다. 각 액화조는 제2도에 도시된 바와 같이, 펌프(5,5′), 공기유량계측기(7), 공기주입라인(8), 가스배출라인(9,12), 액화조 유출수 이송라인(14), 희석수 유입라인(15, 고율메탄발효조 유출수 반송라인), 액화조 유출수 이송라인(14), 희석수 유입라인(15, 고율메탄발효조 유출수 반송라인), 희석수 분배장치(11), 교반기(16), 다공판(17) 및 공기분배장치(18)를 포함한다(참조: 제2도). 또한, 액화 및 산발효 효율을 증진시키기 위하여, 액화조의 초기운전시에는 초식동물의 위(Rumen)에서 채취한 루멘미생물을 종균으로 이용하고, 다단 액화조의 운전시에는 이미 운전중인 액화조의 유출수를 종균으로 이용한다.
아울러 전기 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치를 이용한 유기성폐기물의 처리방법은 (ⅰ) 액화조에 처리하고자 하는 유기성폐기물을 충진시키고, 루멘미생물을 주입한 다음, 모든 밸브를 닫고 일체의 조작을 중지하는 순응기(acclimation)를 6시간 이상 두어 종균과 폐기물을 접촉시키는 단계; (ⅱ) 전기 순응기 후, 유기성폐기물 중에서 곡물류 등과 같이 쉽게 분해가능한 성분의 급속한 액화발효(rapid acicification)진행으로 야기되는 pH의 저하를 막고, 연속적인 액화 및 산발효의 진행을 돕기 위하여, 희석수 분배장치를 이용하여 고율메탄발효조에서 유출된 희석수를 공급하는 단계; (ⅲ) 전기 급속 액화발효 후, 희석율을 최대 1까지 감소시키고, 액화 및 산발효 생설물인 액화조 유출수의 pH가 7.0 이상으로 증가하는 시점까지 희석수를 공급하며 최종 액화발효(final acidification)시키는 단계; (ⅳ) 전기 최종 액화발효 후, 액화조 유출수의 일부는 폐기물이 새롭게 충진된 액화조의 종균으로 사용되도록 유출수를 액화조로 이송시키고, 나머지 유출수는 고율메탄발효조로 유입시켜 메탄발효시키는 단계; (ⅴ) 전기 최종 액화발효 후, 액화 및 산발효 잔류물은 액화조내에서 희석수 공급 중단하에서 연속적으로 교반시키면서 중력식으로 탈수시키는 단계; (ⅵ) 전기 중력식으로 탈수된 잔류물에 공기를 주입하여 건조 및 호기성퇴비화를 동시에 진행시키는 단계; 및, (ⅶ) 전기 호기성 최비화로 인하여 발생되는 배가는 탈취용 퇴비더미로 이송시켜 악취를 제거하고 대기중으로 방출하는 단계를 포함한다.
상기에서, 급속 액화발효시의 희석수는 유기물의 성상에 따라 최대 희석율 3hr-1에서 공급되고, 액화 및 산발효 생성물의 최소 pH가 5.0 이상 유지되도록 충분히 공급한다. 또한, 액화 및 산발효 반응속도의 감소로 인하여 액화생성물의 PH가 6.5 이상될 때까지 액화조를 급속 액화발효조건에서 운전한다.
아울러, 호기성퇴비화 반응이 끝난 각 발효조에는 건조 잔재물을 비우고 새로이 유기성폐기물이 채워지며, 주입된 폐기물 부피의 약 10%(v/v)에 해당하는 액화조 유출수를 주입한 다음, 상술한 방법으로 혐기성소화공정과 호기성퇴비화공정을 연속적으로 수행한다. 또한, 액화조는 35℃ 내지 45℃, 가장 바람직하게는 39℃에서 운전하고, 메탄발효조는 35℃ 내지 40℃, 가장 바람직하게는 35℃에서 운전한다.
상술한 유기성폐기물의 처리장치 및 방법에 의해 폐기물로부터 생성된 메탄가스는 대체에너지원으로 사용가능하며, 호기성퇴비화된 잔류물은 토지개량재 또는 매립지 복토재로서 활용 가능하다.
본 발명의 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치를 이용한 유기성폐기물의 처리방법은 다음과 같은 장점 및 특징을 가지고 있다.
① 액화 및 산발효에 활성이 뛰어난 루멘 미생물을 이용하고, 다단으로 구성된 액화조를 연속회분식으로 운전함으로써 발효의 진행정도에 따라 단계별로 발효조건을 최적화시키기 때문에, 발효 효율의 극대화가 가능하고, 차등하게 구분된 순환운전시간(operating cycle time)의 조절에 의해 연속운전 발효조와 같은 효과를 얻을 수 있다.
② 액화 및 산발효와, 그 잔류물의 호기성퇴비화가 동일 액화조에서 진행되기 때문에, 유기성폐기물의 취급이 용이할 뿐만 아니라, 악취 등의 2차 오염문제를 해소한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
실시예 : 주방폐기물을 이용한 본 발명 처리장치의 효과
본 발명의 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치의 작용효과를 유기성폐기물의 일예로서 주방폐기물을 이용하여 알아보고자 하였다. 제3도는 폐기물의 액화 및 잔류물의 후처리를 위한 액화조의 운전방법 및 그 효과를 나타내는 그림이다.
제3도의 단계 ①에서와 같이 액화조에 처리하고자 하는 유기성폐기물을 액화조 부피의 80% 가량 채운 다음, 단계 ②와 같이 루멘미생물 원액을 폐기물 부피의 5%(v/v)에 해당하는 양으로 접종하였다. 이때, 주입된 종균과 폐기물의 접촉기회를 높이기 위하여, 10분간 교반하고 최소 6시간의 순응기를 거치도록 하였다. 순응기 동안에는 모든 밸브를 닫고 일체의 조작을 중지하였다.
전기 순응기를 거친 다음, 유기성폐기물 중에서 곡물류 등과 같이 쉽게 분해가능한 성분의 급속한 액화발효 반응의 진행으로 인한 PH의 저하를 막고, 연속적인 액화 및 산발효 반응의 진행을 돕기 위하여, 고율메탄발효조로부터 집수조에 채워진 희석수를 액화조 상단부에 설치된 희석수 분배장치를 통하여 단계 ③과 같은 방법으로 희석율 3hr-1에서 공급하였다. 이때, 희석수는 액화 및 산발효 생성물의 최소 pH가 5.0 이상이 유지되도록 충분히 공급하였으며, 액화 및 산발효반응 속도의 감소로 액화생성물의 pH가 6.5가 될 때까지 액화조를 급속 액화발효조건에서 운전하였다. 상기와 같은 급속액화기간은 약 2일간이 소요되었으며, 이때의 부피 감소율은 폐기물의 초기부피를 기준으로 약 50% 정도이었다.
상기 급속 액화발효 후, 단계 ④와 같이 희석율을 최대 1hr-1까지 감소시키고, 액화 및 산발효 생성물인 액화조 유출수의 pH가 7.0 이상으로 증가하는 시점까지 희석수를 공급하며 최종 액화발효시켰다. 이때, 교반기를 이용하여 1일에 최소 4회에 걸쳐 10분간씩 발효조 내용물을 교반시켰다. 이와 같은 최종 액화발효에 의한 액화조 운전기간은 최소 4일간이 소요되었으며, 이 기간까지 폐기물의 부피 감소율은 폐기물의 초기부피를 기준으로 약 75% 정도이었다.
상기 최종 액화발효 후, 단계 ⑤에서와 같이 상단을 통하여 공급되는 희석수의 주입을 중단하고, 교반기를 이용하여 연속적인 교반을 시작함과 동시에 발효조 하부의 벨브를 개방하여 이 발효조 내용물에 함유된 수분을 중력식으로 제거하였다. 배수기간은 최소 3시간으로 하였으며, 중력식으로 탈수된 발효 잔류물의 부피 감소율은 폐기물의 초기부피를 기준으로 83% 이상이었다.
그런 다음, 중력식으로 탈수된 잔류물은 단계 ⑥에서와 같이 액화조 하단에 설치된 벨브를 통하여 유입되는 공기와 접촉케 하여, 액화 및 산발효 잔류물의 건조 및 호기성퇴비화가 동시에 진행되도록 하였다. 이때, 호기성퇴비화 발효조로부터 배출되는 배가스는 탈취용 퇴비더미로 이송되어 악취가 제거되며, 대기 중으로 방출되었다. 호기성퇴비화에 의한 잔류물의 건조 및 최종 안정화는 폐기물의 체류시간 약 7일 이내에 이루어졌다.
호기성퇴비화 반응이 끝난 발효조는 잔류물을 비운 후 다시 단계 ①과 같이 유기성폐기물이 채워지고, 주입된 폐기물 부피의 약 10% 정도에 해당하는 단계 ④의 액화조 유출수를 종균액으로 주입하였다. 각 액화조는 단계 ② 내지 ⑥에서와 같은 방법으로 연속적으로 운전하였다. 상기에서, 액화조는 39℃에서 운전하고, 메탄발효조는 35℃에서 운전하였다.
이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 다단 연속회분식 이상혐기성퇴비화에 으한 유기성폐기물의 처리장치 및 그를 이용한느 유기성폐기물의 처리/처분 및 자원화 방법을 제공한다. 본 발명의 장치를 이용한 유기성폐기물의 처리방법은 ① 액화 및 산발효에 활성이 뛰어난 루멘 미생물을 이용하고, 다단으로 구성된 액화조를 연속회분식으로 운전함으로써 발효의 진행정도에 따라 단계별로 발효조건을 최적화시키기 때문에, 발효 효율의 극대화를 도모하여 폐기물의 체류시간을 약 7일 이내로 단축시키고, 차등하게 구분된 순환운전시간의 조절에 의해 연속운전 발효조와 같은 효과를 얻을 수 있으며, ② 액화 및 산발효와, 그 잔류물의 호기성퇴비화가 동일 액화조에서 진행되기 때문에, 전체공정의 경제성을 도모하고, 유기성폐기물의 취급이 용이할 뿐만 아니라, 악취 등의 2차 오염문제를 해소한다.

Claims (6)

  1. (ⅰ) 급속 액화발효 단계에서는 하기 (ⅱ) 고율메탄발효조에서 유출된 희석수를 액화 및 산발효 생성물인 액화조 유출수의 최소 pH가 5.0 이상 유지되도록 최대 3hr-1의 희석율로 조절하여, 액화조 유출수의 pH가 6.5 이상으로 증가하는 시점까지 공급하고, 최종 액화발효 단계에서는 희석수의 희석율을 최대 1 hr-1로 조절하여 액화조 유출수의 pH가 7.0 이상으로 증가하는 시점까지 공급하는 운전조건하에서, 동 발효조에서 액화 및 산발효 잔류물의 연속적인 호기성 퇴비화를 위한 다단의 액화조(1,1′,1″); (ⅱ) 전기 액화조에서 생성된 유기산을 처리하기 위한 고율메탄발효조(2); (ⅲ) 전기 액화조(1,1′,1″)의 유출수를 집결시키기 위한 집수조(3) 및 집수조에 설치된 여과장치(4)와, 고율메탄발효조(2)의 유출수를 집결시키기 위한 집수조(3′) 및 집수조에 설치된 여과장치(4′); 및, (ⅳ) 전기 액화조에서 생성된 잔류물의 호기성퇴비화로 인하여 발생되는 배가스의 악취를 제거하기 위한 탈취용 퇴비더미를 포함하는 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치.
  2. 제 1항에 있어서, 다단의 액화조는 공간적으로 구분된 3 내지 5개의 회분식 액화 및 산발효조인 것을 특징으로 하는 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치.
  3. 제 1항에 있어서, 액화조는 펌프(5,5′), 공기유량계측기(7), 공기주입라인(8), 가스배출라인(9, 12), 액화조 유출수 이송라인(14), 희석수 유입라인(15), 희석수 분배장치(11), 교반기(16), 다공판(17) 및 공기분배장치(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치.
  4. 제 1항에 있어서, 액화조에서의 액화 및 산발효반응은 액화조의 초기운전시에는 초식동물의 위 (Rumen)에서 채취한 루멘미생물에 의해 진행되고, 다단 액화조의 운전시에는 이미 운전중인 액화조의 유출수에 의해 진행되는 것을 특징으로 하는 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치.
  5. 제 1항에 있어서, 다단의 액화조 운전조건은 고율메탄발효조에서 유출된 희석수를 이용하여 발효의 진행정도에 따라 각 액화조마다 차별화되는 것을 특징으로 하는 다단 연속회분식 이상혐기성 퇴비화장치.
  6. (ⅰ) 액화조에서 처리하고자 하는 유기성폐기물을 충전시키고, 루멘미생물을 주입한 다음, 모든 밸브를 닫고 일체의 조작을 중지하는 순응기(acclimation)를 6시간 이상 두어 종균과 폐기물을 접촉시키는 단계; (ⅱ) 전기 순응기 후, 유기성폐기물 중에서 곡물류 등과 같이 쉽게 분해가능한 성분의 급속한 액화발효(rapid acidification) 진행으로 야기되는 pH의 저하를 막고, 연속적인 액화 및 산발효의 진행을 돕기 위하여, 희석수 분배장치를 이용하여 고율메탄발효조에서 유출된 희석수를 공급하는 단계; (ⅲ) 전기 급속 액화발효 후, 희석율을 최대 1까지 감소시키고, 액화 및 산발효 생성물인 액화조 유출수의 pH가 7.0 이상으로 증가하는 시점까지 희석수를 공급하며 최종 액화발효(final acidification)시키는 단계; (ⅳ) 전기 최종 액화발효 후, 액화조 유출수의 일부는 폐기물이 새롭게 충진된 액화조의 종균으로 사용되도록 유출수를 액화조로 이송시키고, 나머지 유출수는 고율메탄발효조로 유입시켜 메탄발효시키는 단계; (ⅴ) 전기 최종 액화발효 후, 액화 및 산발효 잔류물은 액화조내에서 희석수 공급 중단하에서 연속적으로 교반시키면서 중력식으로 탈수시키는 단계; (ⅵ) 전기 중력식으로 탈수된 잔류물에 공기를 주입하여 건조 및 호기성 퇴비화를 동시에 진행시키는 단계; 및, (ⅶ) 전기 호기성 퇴비화로 인하여 발생되는 배가스는 탈취용 퇴비더미로 이송시켜 악취를 제거하고 대기 중으로 방출하는 단계를 포함하는 다단 연속회분식 이상 혐기성 퇴비화장치를 이용한 유기성폐기물의 처리방법.
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