KR100200031B1 - Waste processing apparatus and method - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compost fermentation agent using food waste, a method for producing the same, and a method for composting livestock wastewater using the same.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은 음식물쓰레기를 이용하여 퇴비화하는 과정에서 자연상태에서 채취가 가능하며 다량의 유기물분해미생물이 기 배양된 상태로 존재하는 피트(Peat)를 벌킹제로서 혼합사용함으로서 종래에 벌킹제로서 톱밥이나 왕겨등을 사용할 경우의 수급상의 어려움을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 음식물쓰레기의 발효처리시 고가의 유기물분해미생물을 별도로 첨가할 필요가 없으며, 음식물쓰레기의 발효처리시에 염분제거제로서 칼슘화합물을 이용하여 음식물쓰레기에 함유된 염화나트륨을 미리 제거함으로서 축산폐수등과 혼합하여 발효시켜 퇴비화하여 사용하고자 할 경우 토양으로부터 칼슘성분이 용탈됨으로서 식물의 뿌리생장 저해 및 토양의 질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제 및 그 제조방법 및 그를 이용한 출산폐수의 퇴비화 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention can be collected in the natural state in the process of composting using food waste and by using a mixed (Peat) as a bulking agent in a state in which a large amount of organic biodegradable microorganisms are pre-cultured as sawdust or bulking agent conventionally In addition to solving the supply and demand difficulties when using rice husks, there is no need to add expensive organic biodegradable microorganisms during fermentation of food waste, and by using calcium compounds as desalination agents in fermentation of food waste. If you want to use the fermentation by mixing with livestock waste water by removing sodium chloride in food waste in advance, food waste that can prevent plant root growth and soil quality deterioration by calcium dissolving from soil. Composting fermentation agent using the same and its manufacturing method and using the same To provide a method of composting waste water birth has its purpose.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입자크기가 4내지 8mesh로 분쇄된 음식물쓰레기 70내지 80중량부와 7내지 9mesh로 분쇄된 피트 20내지 30중량부를 혼합하여 음식물쓰레기-피트 혼합물을 제조한 후, 여기에 황산칼슘 또는 탄산칼슘으로된 칼슘화합물 3내지 5중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 이를 호기성발효조에서 공기공급시키면서 20내지 30일동안 혐기성발효시킴의 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a food waste-pit mixture by mixing 70 to 80 parts by weight of food waste crushed into 4 to 8 mesh and 20 to 30 parts by weight of pit ground to 7 to 9 mesh. In addition, the calcium compound of calcium sulfate or calcium carbonate 3 to 5 parts by weight is added to the mixture, and then supplied with air in an aerobic fermentation tank while providing anaerobic fermentation for 20 to 30 days to provide a method for producing a fermentation fermentation agent using food waste do.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 음식물쓰레기의 처리 및 이를 이용한 축산폐수의 퇴비화 처리에 이용된다.The present invention is used for the treatment of food waste and composting of livestock wastewater using the same.

Description

음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화방법Compost fermentation agent using food waste, manufacturing method thereof and composting method of livestock wastewater using the same

본 발명은 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물쓰레기를 처리하여 이용하는 과정에서 피트(Peat) 및 칼슘화합물 등을 혼합처리하여 최종적으로 처리된 음식물쓰레기의 염분농도를 감소시키고 발효효율을 향상시킴으로서 이를 축산폐수 등에 혼합할 경우 벌킹제(Bulking Agent) 및 발효효소로서 이용하여 용이하게 퇴비화할 수 있도록 한 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compost fermentation agent using food waste, a manufacturing method thereof, and a method for composting livestock wastewater using the same, and more specifically, by treating the food waste with a mixture of pits and calcium compounds, and finally, Compost fermentation agent using food waste that can be easily composted using bulking agent (Bulking Agent) and fermentation enzyme when mixed with livestock wastewater by reducing salt concentration and improving fermentation efficiency of processed food waste It relates to a manufacturing method and a method for composting livestock wastewater using the same.

근래에 이르러 국민경제가 급속도로 발전함에 따라 식생활 성향이 고급화됨으로 인하여 외식산업 또한 크게 발달하고 있는 추세에 있다. 이로 인하여 연간 배출되는 음식물쓰레기의 량 또한 기하급수적인 증가일로에 있으나 이의 처리에 필요한 매립지의 확보가 용이하지 않을 뿐만 아니라 기존 처리시설의 증설이 어려운 실정이므로 음식물쓰레기는 대부분 그대로 방치되어 악취등을 유발하고 일반쓰레기와 같이 매립될 경우에는 침출수가 다량 발생하게 되어 각종 환경오염을 유발시키는 등 심각한 사회문제를 초래하고 있다.In recent years, as the national economy develops rapidly, the eating habits are being advanced, and the food service industry is also developing greatly. As a result, the amount of food waste discharged annually is also increasing exponentially, but it is not easy to secure landfills necessary for its disposal, and it is difficult to expand existing treatment facilities, so most food waste is left as it is, causing bad smell. In case of landfilling, such as general garbage, large amount of leachate is generated, causing serious social problems such as various environmental pollution.

이러한 음식물쓰레기의 처리방법으로서 종래에는 배출된 음식물쓰레기의 약 99%에 매립하는 방법에 의존하여 왔으나, 지가의 상승이나 매립지 인근의 주민들로부터의 반대가 심하여 매립부지의 확보가 점차로 어려워지고 있으며, 특히 과거에는 매립지에 반입되는 쓰레기중 연탄재가 차지하는 비중이 크기 때문에 음식물쓰레기로부터 흘러나오는 침출수가 연탄재로 상당부분 흡수됨으로서 침출수의 자연제거가 이루어질 수 있었으나 최근에는 석유연료 사용이 보편화되면서 연탄재쓰레기의 반입량이 크게 감소하여 상기의 제거효과를 기대하기 어렵게 되었다.As a method of treating such food waste, it has been conventionally relying on landfilling about 99% of discharged food waste, but it is becoming increasingly difficult to secure landfill sites due to rising land prices and severe opposition from residents near landfills. In the past, briquettes accounted for a large portion of the garbage brought to landfills, so leachate flowing from food waste was absorbed into the briquettes in a large part, which made it possible to remove leachate naturally. It was reduced, making it difficult to expect the above removal effect.

상기 설명한 바의 매립처리방법에서 나타나는 문제점을 감안하여 음식물쓰레기를 가축용 사료로서 직접 사용하는 방법이 이용되고 있으나, 이러한 방법은 음식물 쓰레기가 상온에서도 쉽게 부패하는 특성으로 인하여 계절적으로 봄, 여름, 가을에는 적용이 불가능하므로 겨울철에만 한시적으로 이용될 수 밖에 없을 뿐만 아니라 음식물쓰레기의 특성상 사료로서 갖추어야할 규정량의 지방, 단백질, 섬유질 등의 영양 성분이 항시 일정하게 함유된 상태로 존재하기 어려워 일부 자영축산업자에서만 소규모로 이용될 수밖에 없으므로 실효성 측면에서의 많은 문제점을 가지고 있다.In view of the problems in the landfill treatment method described above, a method of directly using food waste as a feed for livestock is used, but this method is seasonally spring, summer and autumn due to the property that food waste easily decomposes at room temperature. As it is not applicable to the winter season, it can only be used for a limited time only in winter, and due to the nature of food waste, it is difficult to exist constantly in a state that contains a constant amount of nutritional ingredients such as fat, protein, fiber, etc. Since it can only be used on a small scale, there are many problems in terms of effectiveness.

상기한 방법과는 별도로 음식물쓰레기를 퇴비화(Composting)하여 재활용하는 방법이 이용되고 있으며, 이와 관련된 기술로서 종래에는 음식물쓰레기로부터 이물질을 제거하여 적정입도로 파쇄한 후 수분조절을 위하여 벌킹제(Bulking agent)로서 톱밥, 나무조각, 왕겨 등을 혼합한 다음 호기성 발효공정과 혐기성 발효공정을 거쳐 퇴비로 제조하고 이를 직접 퇴비화하거나 염분감소등의 희석작용을 하는 기타의 기능성 비료와 적정비율로 혼합하여 퇴비화하는 방법이 이용되고 있다.In addition to the above method, a method of composting and recycling food waste is used, and as a related art, a bulking agent is used to remove moisture from food waste and crush it to an appropriate particle size, and then control the moisture to control moisture. ) Is mixed with sawdust, wood chips, rice husks, and then composted through aerobic fermentation process and anaerobic fermentation process. The method is used.

그러나, 상기 방법에서 수분조절을 위한 벌킹제로서 혼합되는 톱밥, 나무조각, 왕겨등은 우리나라에서 발생되는 음식물쓰레기의 전체 발생량을 충당할 만큼의 확보가 어려운 관계로 처리비용 상승의 주요인으로 작용할 뿐만 아니라, 유기물 발효 및 분해에 필요한 세균 및 효모가 부족한 상태의 벌킹제를 음식물쓰레기와의 혼합함으로서 유기물분해 미생물의 생육이 활성화되지 못하고 미숙발효 될 수 밖에 없기 때문에 별도의 배지에서 배양된 고가의 유기물분해 미생물을 첨가하여 일정기간동안 발효시키는 공정이 추가로 필요한 문제점이 있다.However, in the above method, sawdust, wood chips, chaff, etc., mixed as bulking agents for controlling moisture, are difficult to secure enough to cover the total amount of food waste generated in Korea, and thus act as a major factor in increasing the processing cost. By mixing bulking agents that lack bacteria and yeasts necessary for organic fermentation and decomposition with food waste, the growth of organic biodegradable microorganisms cannot be activated and immature fermentation. Adding a fermentation for a certain period of time there is a further need for the problem.

또한, 우리나라 식생활문화의 특성상 일반 가정이나 요식업소 등지로부터 방출되는 음식물쓰레기는 대부분 과량의 염분을 함유하고 있으므로, 이러한 높은 염분농도의 음식물쓰레기를 별도의 염분제거공정을 거치지 않은 상태로 축산 폐수등과 혼합하여 퇴비화하고자 할 경우, 유기물의 분해 및 발효에 관여하는 미생물은 고농도의 염분에의하여 생육이 크게 저해될 수 밖에 없어 바람직한 발효효과를 얻기 어려운 문제점이 있을 뿐만 아니라 이러한 고농도의 염분은 결국 각종 식물의 뿌리생장에 영향을 미쳐 식물의 생육을 저해하게 되는 문제점이 있다.In addition, because of the nature of the Korean food culture, food wastes emitted from general households or food establishments contain excessive amounts of salt. Therefore, such high salt concentrations of food wastes do not undergo a separate salt removal process. When composting by mixing, the microorganisms involved in the decomposition and fermentation of organic matter is not only difficult to obtain the desired fermentation effect because the growth of the microorganisms are greatly inhibited by high concentrations of salts, and these high concentrations of salts eventually There is a problem in that it affects the root growth to inhibit the growth of plants.

특히, 음식물쓰레기에 함유된 염화나트륨은 토양내의 칼슘화합물과 반응하여 수용성이 매우 높은 염화칼슘으로 생성된 후 토양으로부터 용탈되고, 이로인하여 토양은 칼슘성분이 제거됨으로서 토질 저하를 초래하게 되는 문제점이 있다.In particular, the sodium chloride contained in the food waste reacts with calcium compounds in the soil to form calcium chloride having a very high water solubility, and then is leached from the soil. Thus, the soil has a problem in that the soil is deteriorated by removing the calcium component.

본 발명은 상기한 종래기술의 제반문제점을 해결하기 위한 것으로, 음식물쓰레기의 발효 처리시 자연상태에서 채취가 가능하여 다량의 유기물준해미생물이 기 배양된 상태로 존재하는 피트(Peat)를 벌팅제 및 발효효소제로서 혼합사용함으로서 종래에 벌킹제로서 톱밥이나 왕겨 등을 사용할 경우의 수급상의 어려움을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 음식물쓰레기의 발효처리시 고가의 유기물분해 미생물을 별도로 첨가할 필요가 없으며, 또한 음식물쓰레기의 발효처리시에 염분제거제로서 칼슘화합물을 이용하여 음식물쓰레기에 함유된 염화나트륨을 미리 제거함으로서 이를 단독 또는 축산폐수 등과 혼합 발효시켜 퇴비로서 사용할 경우 고농도의 염분에 의하여 식물의 생장이 저해되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 토양으로부터 칼슘성분이 용탈됨으로서 토양의 질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, it is possible to collect in the natural state during the fermentation process of food waste bulking agent (Peat) in which a large amount of organic semi-prepared microorganisms are present in the culture state and By using a mixture as a fermentation enzyme, it is possible to solve the difficulties in supply and demand when using sawdust or rice husk as a bulking agent, and it is not necessary to add expensive organic decomposition microorganisms separately during fermentation of food waste. By removing calcium chloride in food waste using calcium compounds as a desalination agent during the fermentation of garbage, it is possible to prevent the plant growth from being inhibited by high concentrations of salt when used as compost by fermenting it alone or mixed with livestock waste water. Not only can we use calcium from soil By being it is an object to provide a composting balhyoje and its manufacturing method using the food waste can be prevented, the quality of soil degradation.

본 발명의 또다른 목적은 상기한 방법으로 제조된 퇴비발효제를 이용하여 이를 축산폐수등과 혼합함으로서 단기간내에 완전한 발효가 가능하고 낮은 염분농도를 가짐으로서 식물생장에 전혀 영향을 미치지 않는 축산폐수의 퇴비화 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention by using the compost fermentation agent prepared by the above method is mixed with livestock wastewater, etc., complete fermentation in a short period of time and has a low salt concentration composting of livestock wastewater does not affect the plant growth at all In providing a method.

제1도는 발효기간별 발효조내의 온도변화 그래프1 is a graph of temperature change in fermenter by fermentation period.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입자크기가 4내지 8mesh로 분쇄된 음식물쓰레기 70내지 80중량부와 피트 20 내지 30중량부를 혼합하여 음식물쓰레기-피트 혼합물을 제조한 후, 여기에 황산칼슘 또는 탄산칼슘으로된 칼슘화합물 3내지 5중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 이를 호기성발효조에서 공기공급시키면서 20일 내지 30일동안 호기성발효시키고, 계속하여 외부공기의 유입이 차단된 저장조에서 10내지 20일동안 혐기성발효시키는 방법으로 제조된 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object is to produce a food waste-pit mixture by mixing 70 to 80 parts by weight and 20 to 30 parts by weight of food waste pulverized to a particle size of 4 to 8 mesh, here, calcium sulfate or 3 to 5 parts by weight of the calcium compound of calcium carbonate was added and mixed, followed by aerobic fermentation for 20 to 30 days while supplying air from the aerobic fermentation tank, and then for 10 to 20 days in a storage tank where external air was blocked. It provides a compost fermentation agent using a food waste prepared by anaerobic fermentation method and a method for producing the same.

또한, 본 발명은 상기한 방법으로 제조된 퇴비발효제와 축산폐수를 1:2.5내지 3.5의 중량비로 혼합하여 25내지 35일동안 발효처리한 후 이의 일부를 상기 피트(Peat)와 혼합하여 벌킹제로서 재차 사용하는 방법의 축산폐수의 퇴비화 방법을 제공한다.In addition, the present invention by mixing the fermentation fermentation agent and the livestock waste water produced by the above method in a weight ratio of 1: 2.5 to 3.5 and fermentation for 25 to 35 days and then a portion of it mixed with the pit (Peat) as a bulking agent Provides a method for composting livestock wastewater using the method of reuse again.

본 발명에서 음식물쓰레기와 함께 혼합되어 수분조절제 및 미생물배양체로서의 역할을 수행하는 피트(Peat)는 일명 토탄(土炭) 또는 이탄(泥炭)으로 불리우기도 하는 것으로 이끼 및 화본과(禾本科)식물이 습지에 퇴적하여 분해 변화한 석탄류이며 주로 암갈색의 광택이 없고 수분이 많은 해면상(解免狀), 섬유상(纖維狀) 또는 토괴상(土塊狀)으로 존재한다.Peat, which is mixed with food waste in the present invention and serves as a moisture control agent and a microbial culture, is also called peat or peat, and moss and flower plants are wetland. It is a coal that has been decomposed and changed in the form of dark brown, and is present in dark brown, watery sponges, fibrous or lumpy forms.

상기 피트는 산지(山地) 또는 강하부 등지에서 자연상태로 다량 채취가 가능할 뿐만 아니라, 이들은 채취된 지역에 따라 호기성 또는 혐기성 유기물 분해 미생물이 서식한 상태로 존재함으로서 천연상태의 미생물배양체로서의 사용 될 수 있는 것이다. 즉, 산지에서 채취된 피트의 경우 니트로소모나스(Nitrosomonas), 에어로박터(Aerobactor)등의 호기성분해미생물이 주로 서식하고, 강하부에서 채취된 피트의 경우에는 플라보박테리움(Flavobacterium), 에스체리시아(Escherichia)등의 혐기성분해미생물이 주로 서식함으로서 이러한 피트를 벌킹제로서 적절히 혼합하여 사용할 경우 미생물배양체로서의 기능 또한 갖게되는 것이다.The pit can be collected in a large amount in the natural state, such as in the mountain (mountain or descent), and they can be used as a microbial culture in the natural state by the presence of aerobic or anaerobic organic decomposition microorganisms in accordance with the region collected It is. In other words, aerobic degrading microorganisms such as Nitrosomonas and Aeroobactor inhabit the pit collected from the mountain, and Flavobacterium and Escherichia pit in the lower part. Anaerobic degrading microorganisms such as Escherichia are mainly inhabited, so when these pits are mixed and used as bulking agents, they also have a function as a microbial culture.

이상 설명한 바의 피트는 가급적 건조 및 미립화한 상태로 음식물쓰레기와 혼합하여 음식물쓰레기와의 접촉면적을 높임으로서 수분조절효율 및 미생물의 증균효율을 높일 수 있는 것이며, 이러한 피트는 수분함량 15%(w/w)이하의 것을 사용하며 평균 입도는 7내지 9mesh정도로 함이 바람직하다.As described above, the pit can be mixed with food waste in the dried and atomized state as much as possible to increase the contact area with the food waste, thereby improving moisture control efficiency and microbial enrichment efficiency. / w) or less and the average particle size is preferably 7 to 9 mesh.

상기 음식물쓰레기 또한 피트와의 혼합효율을 높이기 위해서는 가급적 잘게 부수어 주는 것이 바람직하나 음식물쓰레기는 대부분 과량의 수분을 함유하고 있으므로 지나치게 미립화할 경우 음식물쓰레기는 완전히 약상화됨으로서 수분조절제로서 사용되는 피트의 혼합비율을 크게 증가시켜야만 하는 문제점이 있으며, 처리공정상의 작업성 또한 급격히 저하되므로 그 입도는 4내지 8mesh로함이 바람직하다.In order to increase the mixing efficiency of the food waste with pit, it is preferable to crush it as much as possible. However, since food waste mostly contains excess moisture, the food waste is completely weakened when excessively atomized so that the mixing ratio of the pit used as a moisture control agent. There is a problem that must be greatly increased, and the workability in the treatment process is also sharply lowered, so the particle size is preferably 4 to 8 mesh.

이와같이 적절한 입도로 분쇄된 음식물쓰레기 및 피트의 혼합시에는 피트의 혼합량을 최소화하는 범위내에서 가장 바람직한 수분조절효율 및 유기물분해미생물의 증균효율을 얻을 수 있는 혼합비율을 결정하는 것이 중요하며, 음식물쓰레기 70내지 80중량부에 대한 피트의 혼합비율이 20중량부이하일 경우는 기 설명한 바의 바람직한 수분조절효율 및 미생물증균효율을 얻을 수 없으며 30중량부이상일 경우에는 피트의 과량사용으로 인하여 처리비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.In this way, when mixing food waste and pit ground to an appropriate particle size, it is important to determine the mixing ratio that can obtain the most desirable moisture control efficiency and organic biodegradation microbial growth efficiency within the range of minimizing the mixing amount of the pit. If the mixing ratio of the pit to 70 to 80 parts by weight is 20 parts by weight or less, it is not possible to obtain the desirable water control efficiency and microbial growth efficiency as described above, and when it is 30 parts by weight or more, the treatment cost is excessive due to the excessive use of the pit. There is a problem it takes.

상기한 방법으로 제조된 음식물쓰레기-피트혼합물에 황산칼슘 또는 탄산칼슘등의 칼슘화합물을 혼합하게 되며, 이러한 칼슘화합물은 음식물쓰레기내에 존재하는 염화나트륨 성분과 반응하여 수용성인 황산나트륨, 탄산나트륨 등의 나트륨화합물 및 염화칼슘으로 대부분 변환됨으로서 음식물쓰레기로부터의 염분제거가 이루어 질 수 있는 것이며, 충분한 염분제거 효과를 얻기 위하여 칼슘화합물의 혼합비율은 3중량부이상으로 하는 것이 바람직하며 5중량부 이상 과량 혼합할 필요는 없다.The food waste-pit mixture prepared by the above method is mixed with calcium compounds such as calcium sulfate or calcium carbonate, and these calcium compounds react with sodium chloride components present in the food waste and are soluble in sodium sulfate and sodium carbonate. Since most of it is converted to calcium chloride, desalination from food waste can be achieved, and in order to obtain sufficient desalination effect, the mixing ratio of calcium compound is preferably 3 parts by weight or more, and it is not necessary to mix excessively more than 5 parts by weight. .

상기 비율로 제조된 음식물쓰레기-피트 및 칼슘화합물의 혼합물은 수차적으로 호기성발효공정 및 혐기성발효공정을 거치게 되며, 호기성발효공정에서는 공기공급장치에 의하여 호기성미생물의 생육에 필요한 충분한 량의 공기를 공급하여 줌으로서 피트내에 생육하는 호기성 유기물분해미생물에 의하여 음식물쓰레기에 함유된 탄수화물, 지방, 단백질 등과 같은 유기물의 일부가 탄산가스(CO2), 물(H2O), 질산이온(NO3)등으로 분해된다.The mixture of food waste-pit and calcium compound prepared at the above ratio is subjected to aerobic fermentation process and anaerobic fermentation process several times. In the aerobic fermentation process, an air supply device supplies a sufficient amount of air necessary for the growth of aerobic microorganisms. By aerobic organic biodegradation microorganisms growing in the pit, organic matters such as carbohydrates, fats, and proteins contained in food waste are carbon dioxide (CO 2 ), water (H 2 O), nitrate ions (NO 3 ), etc. Decompose to

이때 호기성발효공정에서 공급되는 공기량은 상기 제조된 음식물쓰레기-피트 및 칼슘화합물 혼합물 부피의 5내지 15%(v/v)의 범위에서 공급하는 것이 바람직하다.At this time, the amount of air supplied in the aerobic fermentation process is preferably supplied in the range of 5 to 15% (v / v) of the food waste-pit and calcium compound mixture prepared above.

계속하여 상기의 호기성발효공정에 의하여 1차 발효처리된 음식물쓰레기-피트혼합물은 외부공기의 유입이 차단된 저장조내에서 혐기성발효공정을 거치게되며, 이때 혐기성 유기물분해 미생물에 의하여 음식물쓰레기내에 존재하는 유기물질은 CH4, NH3, PH3등의 화합물로 분해되고, 아울러 음식물쓰레기-피트 및 칼슘화합물의 혼합물은 혐기성 미생물이 다량 증균된 상태로 발효된다.Subsequently, the first food waste-pit mixture fermented by the aerobic fermentation process is subjected to an anaerobic fermentation process in a storage tank in which external air is blocked from being introduced. The substance is decomposed into compounds such as CH 4 , NH 3 , and PH 3 , and the mixture of food waste-pit and calcium compounds is fermented with a large amount of anaerobic microorganisms.

이상 설명한 방법에 의하여 음식물쓰레기-피트 및 칼슘화합물의 혼합물은 탈염 및 미생물이 다량 증균된 상태의 퇴비발효제로 제조되며, 이는 염분농도 0.6%이하의 미생물활성슬러지상태로 존재하므로 이를 축산폐수와 1:2.5내지 3.5의 중량비율(더욱 바람직하기로는 상기 제조된 퇴비화제와 축산폐수의 혼합비율이 1:3 중량비)로 혼합하여 발효시키게 되면 약 1개월의 단기간에 발효되어 퇴비화됨으로서 농가에서 비료로서의 사용이 가능할 뿐만 아니라, 이렇게 제조된 퇴비는 상기 음식물쓰레기와 혼합되어 벌킹제로 사용되는 피트와 혼합하여 재차 사용할 수 있다.According to the method described above, the mixture of food waste-pit and calcium compound is prepared as a compost fermentation agent with desalination and microorganisms in which a large amount of microorganisms are enriched, which is present in the state of livestock wastewater with a salt concentration of 0.6% or less. When fermented by mixing at a weight ratio of 2.5 to 3.5 (more preferably, the mixing ratio of the prepared composting agent and the livestock wastewater is 1: 3 weight ratio), it is fermented and composted in a short period of about one month, so that it can be used as a fertilizer in farms. In addition, the compost thus prepared can be mixed with the food waste and used again as a pit used as a bulking agent.

이하 본 발명을 하기한 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, Comparative Examples, and Experimental Examples.

[실시예 1]Example 1

일반 요식업소에서 수거하여 비닐, 쇠붙이 또는 기타의 이물질을 제거한후 교반블레이드로 고형물의 평균입도를 약 7mesh로 세절한 상태의 음식물쓰레기 750kg과 경상남도 하동 일원의 산지(山地) 및 강원도 속초일대에서 채취하여 8mesh의 평균입도 파쇄한 피트분말 250kg 및 황산칼슘분말 50kg을 첨가하여 고르게 혼합한 후, 가로

Figure kpo00004
세로
Figure kpo00005
높이가 601900
Figure kpo00007
16cm이며 내부에 공기공급장치가 구비된 호기성발효조에 넣고 공기공급장치를 가동시키면서 30일동안 호기성발효시켰다.Collected from general restaurants, remove vinyl, metal, or other foreign materials, and then use agitation blade to collect 750kg of food waste with average particle size of about 7mesh, and from mountainous areas of Hadong, Gyeongsangnam-do, and Sokcho, Gangwon-do. 250 kg of crushed pit powder and 50 kg of calcium sulfate powder were added and mixed evenly.
Figure kpo00004
Vertical
Figure kpo00005
Height
60 1900
Figure kpo00007
It was placed in an aerobic fermentation tank equipped with an air supply device and 16 cm in size, and aerobic fermentation was performed for 30 days while operating the air supply device.

계속해서, 호기성발효를 완료한 후의 음식물쓰레기-피트 혼합물을 상기 호기성 발효조와 동일한 크기의 혐기성저장조에 넣고 밀폐시킨 상태로 20일동안 혐기성발효시켜 퇴비발효제를 제조하였다.Subsequently, the food waste-pit mixture after the completion of the aerobic fermentation was placed in an anaerobic storage tank of the same size as the aerobic fermentation tank and anaerobic fermentation for 20 days to prepare a compost fermentation agent.

[실시예 2]Example 2

상기 실시예 1로부터 제조된 퇴비발효제 50kg에 계분 150kg을 고르게 혼합하여 발효조내에 놓고 통풍이 잘되는 장소에서 1일 1회 뒤집기를 하여 주며 35일간 발효시켜 퇴비를 제조하였다.50 kg of compost fermentation agent prepared in Example 1 was mixed evenly 150kg and placed in the fermentation tank and inverted once a day in a well-ventilated place and fermented for 35 days to prepare the compost.

[실시예 3]Example 3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 벌킹제로서 상기 피트(Peat)와 상기 실시예 2로부터 제조된 퇴비를 1:1의 중량비로 혼합한 상태의 혼합물 250kg을 사용하였다.In the same manner as in Example 1, 250 kg of a mixture of the pit (Peat) and the compost prepared in Example 2 was mixed in a weight ratio of 1: 1 as a bulking agent.

[비교예 1]Comparative Example 1

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 피트대신 목분 250kg을 혼합하였으며, 황산칼슘분말의 첨가를 생략하였다.In the same manner as in Example 1, 250kg of wood powder was mixed instead of pit, and the addition of calcium sulfate powder was omitted.

[비교예 2]Comparative Example 2

상기 비교예 1로부터 제조된 퇴비발효제 50kg에 계분 150kg을 고르게 혼합하여 발효조내에 놓고 통풍이 잘되는 장소에서 1일 1회 뒤집기를 하여 주며 35일간 발효시켜 퇴비를 제조하였다.50 kg of compost fermentation agent prepared from Comparative Example 1 was mixed evenly 150kg and placed in the fermentation tank and inverted once a day in a well-ventilated place and fermented for 35 days to prepare the compost.

[실험예 1]Experimental Example 1

상기 실시예 1 및 비교예 1로부터 제조된 퇴비발효제의 염분농도를 측정한 결과 비교예 q의 경우 염분농도가 약 2.7%(w/w)로 측정된 반면 실시예 1의 경우에는 0.5%(w/w)로 나타나, 비교예 1의 경우 본 발명에 의한 실시예 1의 경우보다 약 5배이상의 염분함량을 나타나고 있음을 알 수 있었으며, 이와같이 측정된 농도의 염분이 식물의 뿌리 생장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 상기 실시예 2 및 비교예 2로부터 제조된 퇴비로 배지를 만들어 배추씨앗과 상치씨앗을 식종한 후 각각 15일, 30일, 45동안 배양하면서 뿌리생장(Root Elongation) 정도를 측정하여 하기한 표 1에 나타내었다.As a result of measuring the salinity of the compost fermenter prepared from Example 1 and Comparative Example 1, the salt concentration of Comparative Example q was measured to be about 2.7% (w / w) while in Example 1 0.5% (w / w), in the case of Comparative Example 1 it can be seen that the salinity of about 5 times or more than in the case of Example 1 according to the present invention, the effect of the salt of the concentration measured in this way on the root growth of the plant To determine the root growth (Root Elongation) while culturing for 15 days, 30 days, 45 days after planting the cabbage seeds and lettuce lettuce to make a medium with compost prepared from Example 2 and Comparative Example 2 to find out One is shown in Table 1.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 실시예 2에서 배양된 배추의 경우 15일 경과 후의 뿌리생장정도가 60.7mm로서 비교예 2의 29.6mm와 현저한 차이를 나타내고 있으며 45일이 경과한 후에도 실시예 2는 85.0mm으로 나타난 반면 비교예 2에서는 36.6mm로 나타나 실시예 2의 경우 비교예 2보다 평균적으로 2배이상의 뿌리생장도를 나타내고 있음을 알 수 있었다.As can be seen from the results of Table 1, in the case of cabbage cultured in Example 2 prepared by the present invention, the root growth after 15 days is 60.7mm, showing a significant difference from 29.6mm of Comparative Example 2 Even after 45 days, Example 2 was found to be 85.0 mm, whereas Comparative Example 2 was found to be 36.6 mm, and in Example 2, root growth was more than twice that of Comparative Example 2.

또한, 상치의 경우 실시예 2에서 15일동안 배양된 후의 뿌리생장수치는 22.7mm이고 비교예 2에서는 13.7mm로 나타나 비교적 근소한 차이를 보이고 있으나, 30일이 경과한 후에는 실시예 2의 경우 63.2mm로서 비교예 2의 15.9mm보다 무려 4배이상의 뿌리생장도를 나타내고 있었으며, 45일이 경과한 후의 뿌리생장도 또한 실시예 2가 비교예 2보다 현저한 우위를 유지하고 있음을 알 수 있었다.In addition, the root growth value after incubation for 15 days in Example 2, 22.7mm and 13.7mm in Comparative Example 2 showed a relatively slight difference, but after 30 days 63.2 in Example 2 As mm, root growth was more than four times higher than 15.9 mm of Comparative Example 2. Root growth after 45 days also showed that Example 2 maintained a remarkable advantage over Comparative Example 2.

이러한 현상은 비교예 2의 경우 실시예 2와는 달리 염류장해 및 미숙발효에 의한 폐해가 매우 심각함을 의미하는 것으로, 뿌리세근의 미형성, 뿌리의 기형 및 성장장애 등의 다양한 형태의 뿌리성장 장해형상이 나타나고 있음을 입증하는 것이다.This phenomenon means that in Comparative Example 2, unlike Example 2, the damage caused by salt and immature fermentation is very serious, and the root growth disorders of various forms such as root formation of the root muscle, malformation of the roots, and growth disorders. This is to prove that it is appearing.

[실험예 2]Experimental Example 2

상기 실시예 2 및 비교예 2로부터 35일간 발효시키는 과정에서의 발효조내 온도변화를 측정하였으며, 그 결과는 제1도에 도시된 바와 같다.The temperature change in the fermenter during the 35 days of fermentation was measured from Example 2 and Comparative Example 2, and the results are shown in FIG.

제1도의 가로축은 발효기간을 나타내며 세로축은 발효기간에 따른 발효조내의 온도를 나타내는 것으로서, 본 발명의 실시예 2의 경우는 발효시작 후 약 2일이 경과하면서 발효조내의 온도가 빠르게 상승하는 것으로 나타나 발효가 급격하게 진행되기 시작하였으며, 약 11일이 경과한 후로부터 약 16일이 경과할 때까지 발효조내의 온도가 약 66

Figure kpo00008
1
Figure kpo00009
로 유지되어 전체 기간중 가장 활발한 발효가 이루어짐을 알 수 있었고, 약 17일 이후부터는 발효조내의 온도가 매우 완만하게 하강함으로서 전체적으로 매우 안정된 양태의 발효가 진행된 것으로 나타났다.1, the horizontal axis represents the fermentation period and the vertical axis represents the temperature in the fermentation tank according to the fermentation period. In Example 2 of the present invention, the temperature in the fermentation tank is rapidly increased as about 2 days after the start of the fermentation. Began to progress rapidly, and the temperature in the fermenter reached about 66 from about 11 days to about 16 days.
Figure kpo00008
One
Figure kpo00009
It can be seen that the most active fermentation is achieved during the entire period, and after about 17 days, the temperature in the fermenter drops very slowly, indicating that the fermentation of a very stable aspect has proceeded overall.

그러나 비교예 2 경우에는 약 6일이 경과할 때까지 발효조내의 온도가 약 63

Figure kpo00010
까지 급상승하다가 약 15일 경과한 후에는 약 58
Figure kpo00011
가지 하락하였으며, 약 21일이 경과한 후에는 약 64
Figure kpo00012
까지 완만히 상승하다가 급작스럽게 온도가 상승하여 약 23일이 경과한 후에는 73
Figure kpo00013
로 높아졌고, 약 29일이 경과한 후에는 다시 약 53
Figure kpo00014
로 하락하였으며 다시 온도가 급상승하여 2일 후인 약 30일 경과 후에는 약 73
Figure kpo00015
까지 매우 큰 폭으로 상승하였고 35일이 경과하자 발효조내의 온도가 60
Figure kpo00016
까지 하락하는 등 전체 기간중의 발효온도의 편차가 현저하게 크게 나타남으로서 전체적으로 매우 불안정한 양태의 발효가 진행된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 35일이 경과한 후에도 이와같이 기복적인 온도차를 나타내는 발효가 더욱 진행될 수 있다는 것을 나타내는 것이며, 따라서 불완전 발효로 인하여 장기간에 걸친 발효과정이 추가로 필요함을 알 수 있었다.However, in Comparative Example 2, the temperature in the fermenter was about 63 until about 6 days had elapsed.
Figure kpo00010
Soaring until after about 15 days, about 58
Figure kpo00011
Branches fell, about 64 days later.
Figure kpo00012
After slowly rising until about 23 days, the temperature rises 73
Figure kpo00013
After about 29 days passed, it increased again to about 53
Figure kpo00014
The temperature rose sharply, after about 30 days, about 73 days later,
Figure kpo00015
Increased significantly until 35 days and the temperature in the fermenter reached 60
Figure kpo00016
The variation in fermentation temperature during the whole period was markedly large, such as falling down, indicating that the fermentation was very unstable. These results indicate that even after 35 days, the fermentation exhibiting such a undulating temperature difference can be further progressed, and thus, the fermentation process for a long time is additionally needed due to incomplete fermentation.

즉, 본 발명에 의한 실시예 2의 경우 일반농가에서 즉시 퇴비로서 사용할 수 있을 정도의 완전발효상태를 나타내고 있었으나, 비교예 2의 경우에는 미발효상태로 남아있어 장기간의 부숙처리가 필요함을 알 수 있었으며 이는 본 발명에 의한 실시예 1의 퇴비발효제가 미생물이 다량 증균되어 있는 상태로서 미생물에 의한 활발한 유기물 분해활동이 이루어질 수 있었음을 입증하는 것이다.In other words, in Example 2 according to the present invention showed a fully fermented state that can be used as a compost immediately in a general farm, in the case of Comparative Example 2 remains unfermented, it can be seen that a long-term home treatment is required This is to demonstrate that the fermentation fermentation agent of Example 1 according to the present invention was active in the decomposition of organic matter by the microorganisms as a large amount of microorganisms were increased.

본 발명은 음식물쓰레기를 이용하여 퇴비화시키는 과정에서 벌킹제로서 피트를 이용하는 신규한 방법을 제공함으로서 종래에 톱밥, 나무토막, 왕겨 등의 벌킹제를 사용할 경우의 수급상의 어려움 및 미숙발효의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 칼슘화합물을 이용하여 염분제거 효율을 크게 향상시킬 수 있는 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법을 제공하는 유용한 발명인 것이다.The present invention provides a novel method of using pit as a bulking agent in the process of composting by using food waste to solve the problems of supply and demand and immature fermentation when using a bulking agent such as sawdust, wood chips, chaff, etc. In addition, it is a useful invention to provide a compost fermentation agent using food waste, a method for producing the same, and a method for composting livestock wastewater using the same, which can greatly improve the salt removal efficiency using calcium compounds.

Claims (3)

입자크기가 4내지 8mesh로 분쇄된 음식물쓰레기 70내지 80중량부와 7내지 9mesh로 분쇄된 피트 20내지 30중량부를 혼합하여 음식물쓰레기-피트 혼합물을 제조한 후, 여기에 황산칼슘 또는 탄산칼슘으로된 칼슘화합물 3 내지 5중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 이를 호기성발효조에서 공기공급시키면서 20내지 30일동안 호기성 발효시키고, 계속하여 외부공기의 유입이 차단된 저장조에서 10내지 20일동안 혐기성발효시킴을 특징으로하는 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제의 제조방법.70 to 80 parts by weight of food waste ground to 4 to 8 mesh and 20 to 30 parts by weight of pit ground to 7 to 9 mesh are mixed to prepare a food waste-pit mixture, which is made of calcium sulfate or calcium carbonate. 3 to 5 parts by weight of the calcium compound is added and mixed, followed by aerobic fermentation for 20 to 30 days while supplying air from the aerobic fermentation tank, followed by anaerobic fermentation for 10 to 20 days in a storage tank from which external air is blocked. Method of producing a compost fermenter using food waste. 제1항에 의한 방법으로 제조된 음식물 쓰레기를 이용한 퇴비발효제.Compost fermentation agent using food waste prepared by the method according to claim 1. 제1항에 의한 방법으로 제조된 퇴비발효제와 축산폐수를 1:2.5내지 3.5의 중량비로 혼합하여 25내지 35일동안 발효처리한 후 이의 일부를 상기 피트(Peat)와 혼합하여 벌킹제로서 재차 사용함을 특징으로하는 축산폐수의 퇴비화 방법.The compost fermenter and the livestock wastewater prepared by the method according to claim 1 are mixed at a weight ratio of 1: 2.5 to 3.5 and fermented for 25 to 35 days, and then a part thereof is mixed with the pits and used again as a bulking agent. Composting method of livestock waste water, characterized in that.
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