KR100227291B1 - 부산물을 이용한 퇴비제조 공정 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 찌꺼기 및 사람이나 가축의 분료와 같은 부산물을 이용하여 퇴비를 제조하는 퇴비 제조공정 및 장치를 제공한다. 본 발명에서는 부산물을 퇴비로 제조하기 위하여 기존의 혼합공정, 발효공정, 숙성공정이외에 부산물로부터 수분을 탈수하는 탈수공정 및 탈수공정으로부터 침출수를 처리하는 침출수처리공정을 더 포함하고 있어, 부산물에 남아있는 수분을 발효에 알맞게 조절하여 톱밥과 같은 팽화제의 함유분을 원하는 대로 조절할 수 있고, 처리된 침출수를 발효공정 및 숙성공정에 재사용하여 상기 발효공정 및 숙성공정에 필요한 수분을 별도로 준비할 필요가 없으며, 공기분사식 숙성공정을 통하여 탈취효과 및 온도상승을 통한 숙성촉진이 이루어진다.

Description

부산물을 이용한 퇴비제조 공정 및 그 제조장치

본 발명은 유기물 폐기물들의 부산물을 이용하여 퇴비를 제조하는 제조공정 및 제조장치에 관한 것으로, 특히 부산물과 팽화제의 혼합공정전에 탈수공정 및 침출수처리공정을 두어, 수분의 양에 따른 팽화제의 양을 조절하고 처리된 침출수를 후속공정인 발효공정 및 숙성공정에 이용하여 부산물을 퇴비화를 촉진하는, 부산물을 이용한 퇴비 제조 공정 및 그 제조장치에 관한 것이다.

통상적으로 사용되는 유기질 퇴비 제조공정은 제1도에 도시한 바와 같이 음식물 찌꺼기, 인분, 축분, 및 유기성폐기물들의 부산물을 톱밥등의 팽화제와 혼합하는 혼합공정(2), 혼합된 유기성 부산물을 발효시키는 발효공정(4), 발효된 부산물을 숙성하여 유기질 퇴비를 제조하는 숙성공정(6)등으로 이루어졌다. 이러한 종래의 유기질 퇴비 제조공정은 부산물을 팽화제와 혼합하기 전에 수분을 탈수하는 공정이 없었으므로, 많은 양의 팽화제가 소요됨과 동시에, 부산물로부터 침출된 침출수에 의하여 토양 및 하천이 오염되는 문제점이 지적되어 왔다. 또한, 이러한 부산물의 퇴비화공정의 발효 및 숙성공정에 필요한 수분 및 발효제를 공급해 주는 별도의 장치가 구성되어야 하는 단점이 있었다. 또한, 상기 침출수에 의한 토양 또는 하천이 오염되고 그로 인하여 발생되는 악취 및 공정중에 발생되는 악취에 의한 폐해 또한 상당히 큰 문제로 지적되었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래 기술의 문제점 및 단점들을 해소하기 위하여, 탈수공정 및 침출수처리공정을 더 포함하고 있어, 부산물에 남아 있는 수분을 발효에 알맞게 조절하여 톱밥과 같은 팽화제의 함유분을 원하는 대로 조절할 수 있는 퇴비 제조 공정 및 숙성공정에 필요한 수분을 별도로 준비할 필요가 없는 퇴비 제조공정 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 침출수를 발효공정 및 숙성공정에 재사용하여 상기 발효공정 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 공기분사식 숙성공정을 통하여 탈취효과 및 온도상승을 통한 숙성촉진을 이룰 수 있는 퇴비 제조공정 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.

제1도는 종래의 부산물을 이용한 퇴비 제조 공정을 도시한 개략 공정도이다.

제2도는 본 발명에 따르는 부산물을 이용한 퇴비 제조 공정을 도시한 공정도이다.

제3도는 제2도의 탈수공정, 침출수처리공정, 발효공정 및 숙성공정 및 숙성공정을 구현한 보다 상세한 장치도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 탈수공정 11,23 : 거름망

15 : 탈수조 20 : 침출수처리공정

25 : 침출수처리조 27,47,67 : 송풍기

29 : 펌프 30 : 혼합공정

40 : 발효공정 42,42' : 분사기

45 : 발효조 49 : 교반기

50 : 탈취공정 60 : 숙성공정

65 : 숙성조 70 : 선별공정

80 : 소각공정 90 : 첨가공정

100 : 포장공정 110 : 검사공정

120 : 제품출하공정

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 부산물을 이용하여 퇴비를 제고하는 퇴비 제조 공정에 있어서, 부산물을 중력을 이용하여 탈수하는 공정; 탈수공정으로부터 분리된 침출수를 액비발효조에 모아 폭기하여 발효시키는 침출수처리공정; 상기 탈수된 부산물을 팽화제와 혼합하여 발효에 알맞는 상태로 수분을 조절하는 혼합공정; 수분조절이 된 부산물을 발효조에 교반하며 공기를 투입 호기성 발효를 시키는 발효공정; 및 상기 발효공정을 빠져나온 유기성폐기물을 생화학적, 생물학적으로 안정화 시키는 숙정공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부산물을 이용한 퇴비 제조 공정을 제공한다.

바람직하게는 본 발명의 퇴비 제조 공정은 상기 침출수처리공정에서 발효된 액을 수분이 부족한 상기 발효공정 및 숙성공정에 살포하는 발효액공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 바람직하게는 본 발명의 퇴비 제조 공정은 상기 탈수공정, 혼합공정, 발효공정, 침출수처리공정중의 악취를 흡입배출하여 숙성공정중의 퇴비에 분사하여 미생물에 의한 탈취를 하는 탈취공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 바람직하게는 본 발명의 퇴비 제조 공정은 상기 숙성공정에서 완숙된 퇴비를 입자가 굵은 퇴비와 작은 퇴비로 선별하여 입자가 굵은 퇴비를 상기 혼합공정으로 보내고 이물질은 소각처리하는 선별공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 바람직하게는 본 발명의 퇴비 제조 공정은 상기 선별공정에서 선별된 작은 입자의 퇴비에 필요한 미량의 첨가제를 첨가하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 부산물을 이용하여 퇴비를 제조하는 퇴비 제조 장치에 있어서, 부산물을 중력을 이용하여 탈수하는 탈수조; 상기 탈수조로부터 분리된 침출수를 액비발효조에 모아 폭기하여 발효시키는 침출수처리조; 상기 탈수된 부산물을 팽화제와 혼합하여 발효에 알맞은 상태로 수분을 조절하는 혼합부; 수분조절이 된 부산물을 교반하여 공기를 투입 호기성 발효를 시키는 발효조; 및 상기 발효공정을 빠져나온 유기성폐기물을 생화학적, 생물학적으로 안정화 시키는 숙성조를 포함하는 것을 특징으로 하는 부산물을 이용한 퇴비 제조 장치를 제공한다.

바람직하게는 본 발명의 퇴비 제조 장치는 상기 침출수처리조에서 발효된 액을 수분이 부족한 상기 발효조 및 상기 숙성조에 살포하는 발효액분사기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 바람직하게는 본 발명의 퇴비 제조 장치는 상기 탈수조, 혼합조, 발효조, 침출수처리조의 각 공정중에 발생되는 악취를 흡입배출하여 숙성공정의 퇴비에 분사하여 미생물에 의한 탈취를 하는 탈취장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 바람직하게는 본 발명의 퇴비 제조 장치는 상기 숙성조에서 완숙된 퇴비를 입자가 굵은 퇴비와 작은 퇴비로 선별하여 입자가 굵은 퇴비는 상기 혼합조로 보내고 이물질은 소각로에서 소각처리하는 선별장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 바람직하게는 본 발명의 퇴비 제조 장치는 상기 선별장치에서 선별된 작은 입자의 퇴비에 필요한 미량의 첨가제를 첨가하는 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시에를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.

제2도는 본 발명에 따른 부산물을 이용한 퇴비 제조 공정을 도시한 공정도이다. 제2도에 도시된 바와 같이, 중력 탈수 공정(10)은 유기성 폐기물 (음식물 쓰레기, 인분, 축분 등)의 부산물로부터 중력등을 이용하여 중력 탈수한다. 침출수 처리공정(20)은 탈수공정(10)으로부터 분리된 침출수를 침출수처리조인 액비발효조에 모아 폭기하여 발효시킨다. 상기 침출수처리공정(20)은 수분조절역할, 발효역할, 탈취효과등을 제공한다. 혼합공정(30)은 탈수된 유기성폐기물을 후술할 선별공정(70)에서 피드백된 굵은 입자의 퇴비 및 팽화제인 톱밥과 혼합하여 발효에 알맞게 수분을 조절한다. 발효공정(40)은 수분조절이 된 유기성폐기물을 발효조에서 교반하여 공기를 투입하여 호기성 발효를 시키는 고속발효공정이다. 탈취공정(50)은 상기 탈수공정(10), 침출수처리공정(20), 혼합공정(30), 고속발효공정(40)중의 악취를 흡입배출시켜 숙성공정(60)은 고속발효공정(40)을 빠져나온 유기성폐기물이 미완숙 퇴비이므로, 이 미완숙 퇴비를 생화학적, 생물학적으로 안정화 시키는 공정이다. 제2도에 별도의 공정으로 도시되어 있지 않지만, 상기 침출수처리공정(20)에서 발효된 액을 수분이 부족한 고속발효공정(40) 및 숙성공정(60)에 살포하는 살포공정이 상기 고속발효공정(40) 및 상기 숙성공정(60)에 더 포함된다.

성별공정(70)은 상기 숙성공정(60)에서 완숙된 퇴비를 입자가 굵은 퇴비와 작은 퇴비로 선별하는 공정이다. 소각공정(80)은 퇴비로 사용하기에 부적합한 이물질을 소각로에서 소각하는 공정이다. 첨가공정(90)은 작은 입자가 퇴비에 필요한 미량의 첨가요소를 첨가하는 공정이다. 포장공정(100)은 퇴비를 포장하는 공정이고, 검사 공정은 이렇게 제조되어 포장된 퇴비가 제품으로 출하될 수 있는지를 검사하여 검사에 합격하면 제품출하단계로 진행하여 상품으로 출하된다.

제3도는 제2도의 탈수공정, 침출수처리공정, 발효공정 및 숙성공정을 구현한 보다 상세한 장치도이다. 제3도에는 기존의 퇴비 제조 공정과 다른 본 발명의 특징 부분만을 개략적으로 도시하였다. 제3도에 도시한 바와 같이, 중력 탈수조(15)는 로더등의 컨베이어벨트를 통해 전송된 음식물 쓰레기, 인분, 축분, 등의 유기성 부산물을 미세한 거름망(11)을 통과시켜 수분만 중력낙하하도록 하여 부산물로부터 수분을 탈수한다. 이렇게 중력탈수된 수분은 재차 거름망(23)을 거쳐 침출수처리조(25)로 모이게 된다. 침출수처리조(25)는 탈수조(15)로부터 분리된 침출수를 처리하는 액비발효조 송풍기(27)를 이용하여 공기를 흡입배출하여 폭기발효시킨다. 상기 침출수처리조(25)에서는 침출수를 폭기처리하여 수분조절역할, 발효역할, 탈취효과등을 제공한다. 또한 침출수처리조(25)에서는 염분이 분해되어 염분의 제거 효과가 나타난다. 상기 침출수처리조(24)에서 처리된 침출수는 펌프(29)에 의해 펌핑되어 상기 고속발효공정(40)의 발효조(45) 및 숙성공정(60)의 숙성조(65)에 배관을 통해 공급되어 분사장치(42,42')에 의해 분사된다. 발효조(45)는 수분조절이된 유기성폐기물을 교반기(49)로 교반하며 송풍기(47)로 공기를 투입하여 호기성 고속발효를 시킨다. 숙성조(65)는 고속발효조(45)를 빠져나온 유기성폐기물이 미완숙 퇴비이므로, 송풍기(67)에 의해 공기를 분사하고 제2도의 탈취공정(50)의 탈취장치(미도시)로부터 공급된 악취를 포함한 공기를 미완숙 퇴비에 분사하여 미생물에 의하여 생화학적, 생물학적으로 안정화 시키는 장치이다. 상기 탈취장치는 숙성공정에 필요한 공기를 숙성조(45)에 분사시 발생하는 진공을 이용하여 탈수공정, 혼합공정, 고속발효공정, 침출수처리공정에서 발생하기 쉬운 악취를 흡입하고 이 악취 및 악취에 포함된 암모니아가스는 숙성중인 퇴비의 미생물작용으로 악취제거 및 질소고정을 시켜 질소를 최대한 이용할 수 있다. 또한 내부공기를 흡입하여 숙성중인 퇴비에 분사하므로 공기의 온도가 높아 숙성을 빨리 진행시킨다. 또한, 상기 침출수처리조(25)에서 발효된 액을 수분이 부족한 고속발효조(45) 및 숙성조(65)에 살포하는 분사장치(42,42')를 더 포함한다.

도면에는 도시되어 있지 않지만, 본 발명의 부산물을 이용한 퇴비 제조 장치는 기존의 장치와 마찬가지로 탈수된 유기성폐기물을 후술할 선별부에서 피드백된 굵은 입자의 퇴비 및 팽화제인 톱밥과 혼합하여 발효에 알맞게 수분을 조절하는 혼합부, 상기 탈수조(15), 침출수처리조(25), 혼합부(미도시), 고속발효조(45)중의 악취를 흡입배출시켜 숙성조(65)중의 유기성 퇴비에 분사하여 미생물에 의한 탈취를 하는 탈취부, 상기 숙성조(65)에서 완숙된 퇴비를 입자가 굵은 퇴비와 작은 퇴비로 선별하는 선별부, 퇴비로 사용하기에 부적합한 이물질을 소각하는 소각로등을 포함하고 있다. 그밖에 본 발명의 퇴비 제조장치는 일련의 상품으로서의 퇴비를 생산하기 위하여, 작은 입자의 퇴비에 필요한 미량의 첨가요소를 첨가하는 첨가부, 퇴비를 포장하는 포장부, 이렇게 제조되어 포장된 퇴비가 제품으로 출하될 수 있는지를 검사하여 검사부를 포함하여 합격하면 제품출하단계로 진행하여 상품으로 출하되는 것이다.

이상으로 서술한 바와 같이, 본 발명에 의한 부산물의 이용한 퇴비 제조 공정 및 장치는 탈수공정이 있으므로 혼합공정에서 팽화제(톱밥등)의 이용이 자유로와 유기성폐기물의 수분을 발효에 알맞게 조절할 수 있으며, 또한 팽화제(톱밥등)를 적게 혹은 많이 사용하므로 발효에 알맞는 탄소/질소비(C/N비)를 조절할 수 있다. 또한, 침출수처리공정이 있으므로 탈수공정에서 빠져나온 침출수를 액체발효시켜 고속발효공정 및 숙성공정에 필요한 수분을 공급하여 다른곳으로부터의 수분공급이 불필요하며 부수적으로 고속발효공정에 발효액을 살포함으로써 발효제역할 및 악취제거(탈취)효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 부산물을 이용하여 퇴비를 제조하는 퇴비 제조 공정에 있어서, 부산물을 중력을 이용하여 탈수하는 공정; 탈수공정으로부터 분리된 침술수를 액비발효조에 모아 폭기하여 발효시키는 침술수처리공정; 상기 탈수된 부산물을 팽화제와 혼합하여 발효에 알맞는 상태로 수분을 조절하는 혼합공정; 수분조절이 된 부산물을 발효조에 교반하며 공기를 투입 호기성 발효를 시키는 발효공정; 및 상기 발효공정을 빠져나온 유기성폐기물을 생화학적, 생물학적으로 안정화시키는 숙성공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 부산물을 이용한 퇴비 제조 공정.
2. 부산물을 이용하여 퇴비를 제조하는 퇴비 제조 장치에 있어서, 부산물을 수용하고 부산물의 중력에 의해 자동적으로 부산물에 함유된 수분을 하향으로 탈수하는 탈수조; 상기 탈수로조부터 분리된 침술수를 액비발효조에 모아 폭기하여 발효시키는 침술수처리조; 상기 탈수된 부산물을 팽화제와 혼합하여 발효에 알맞은 상태로 수분조절이 된 부산물을 로다로 교반하며 공기를 순환 투입하여 발효를 시키는 발효조; 상기 침술수처리조에서 펌프로 침술수를 흡임하여 상기 발효중인 부산물에 분사시키는 침술수 분사기; 및 상기 발효공정을 빠져나온 유기성폐기물을 생화학적, 생물학적으로 안정화시키는 숙성조; 및 상기 발효조에서 발생하는 악취를 흡입하여 상기 숙성조에서 숙성된 부산물을 통하여 배출시켜 상기 발효조에서 발산되는 악취를 탈취시키는 송풍장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 부산물을 이용한 퇴비 제조 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 발효공정에서 발생하는 악취를 흡입하여 상기 숙성공정에서 숙성된 부산물을 통하여 배출시켜 상기 발효공정에서 발생되는 악취를 탈취시키는 공정을 더 포함함을 특징으로 하는 부산물을 이용한 퇴비 제조 공정.
4. 제1항에 있어서, 상기 침술수처리공정에서 처리된 침술수를 상기 발효중인 부산물에 분사, 증발시켜 침술수의 수분을 제거하는 공정을 더 포함함을 특징으로 하는 부산물을 이용한 퇴비 제조 공정.

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