KR100433647B1 - 용도적합형 액상비료의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 농·축산의 가축분뇨와 같은 유기성 액체 폐기물을 이용한 액상비료의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 축산의 분뇨혼합물을 여과조를 통하여 분리하고 집수조에 유입시키는 단계 ; 상기 집수조에 유입된 분뇨혼합물을 경류식스크린과 미세진동스크린을 순차적으로 통과시킴으로써 분뇨액을 분리하는 단계 ; 상기 분리된 분뇨액을 이송펌핑조를 통하여 미생물처리조로 이송하고, 혐기성 또는 임의성 미생물을 투입하여 통기·교반함으로써 액상비료화 시키는 단계 ; 상기 미생물 처리조를 통과한 액상비료를 발효조에서 숙성·발효 시키는 단계 ; 및 상기 발효조를 통과한 액상비료에 임의성 미생물을 투입하고, 폭기장치와 슬러지 콜렉터가 내장된 탱크로 이루어진 임의성 발효조에서 발효시키는 단계를 포함하는 용도적합형 액상비료의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 축산폐기물의 방류로 인한 환경오염을 줄일 수 있고, 토양의 산성화를 방지하며, 다양한 용도에 적합한 액상비료를 제조할 수 있는 우수한 발명인 것이다.

Description

용도적합형 액상비료의 제조방법{METHOD OF PRODUCING LIQUID FERTILIZER SUITABLE FOR THE USE}
본 발명은 농, 축산 가축분뇨 및 폐수 슬러지 등과 같은 유기성의 액체 폐기물을 혐기성 또는 임의성 미생물을 통하여 발효시킴으로써 액상비료를 제조하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 돈분, 우분, 계분 등의 가축 분뇨와 오니 산업폐수 찌꺼기 등과 같은 액상 폐기물을 이용하여, 밭작물 및 논작물에 사용되는 용도적합형 액상비료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래에는 화학 비료의 사용으로 환경오염이 유발되고, 토양의 염류집적을 일으켜 토양의 근본적인 구조인 떼알 구조가 파괴되고 영양분의 편중으로 인한 작물 생장의 저해 등의 피해가 발생하는 등의 문제가 발생하였다. 이를 해결하기 위한 방법으로 자연 친화적인 농법이 시행되고 있는데 이때 화학비료를 대채하여 사용하는 비료가 유기질의 액상 비료인 것이다.
축산 유기 폐기물과 관련하여, 종래에는 가축의 배설물을 처리하기 위하여, 축사로 부터의 배설물을 단순히 물로 씻어내거나, 씻겨진 분뇨 혼합물을 처리조 내에서 여과 혹은 침전 시킴으로써 가축분뇨를 처리하여 왔는데, 축산 기술의 향상과 축산업이 성장함에 따라 영세한 소규모의 축산 농가에서 부터 기업적 규모의 축산업체에 이르기 까지 상기 정화 시설 및 운전 관리 등의 면에서 효율적인 처리방법에 대한 연구가 시급한 실정이었다.
근래 들어, 농축산 폐수를 자원화하여 액상비료로 사용하는 다양한 방법이 제시되고 있으나 액상비료의 사용과 관련하여 여러가지 문제점을 나타내고 있다. 즉, 액상비료의 사용시기 및 사용처에 따른 다양한 요구에 대하여 액상비료의 특성상 성분이 일정하지 못하고 부숙정도를 알 수 없으며 보관을 위해서 대규모의 탱크를 설치하는 등 비효율적인 부분이 문제점으로 지적 되고 있다.
또한, 축산 분뇨의 자원화 일환으로 추진되고 있는 액상비료화 사업이 현재 전국에 걸쳐 진행되고 있다. 이는 다량으로 발생하는 축산분뇨를 폐수가 아닌 자원으로 재활용하고자 하는 노력의 결정체라고 할 수 있다. 종래의 축산분뇨자원화 정책은 발효퇴비를 만드는 방향으로 추진되면서 수분조절제 및 미숙퇴비의 유통 그리고 지나친 기계화 의존으로 인한 자금부담 등 여러 가지 무리수가 따르는 형편이었던 것이다. 그러나, 액상비료화는 수분조절제를 사용하지 않고 그대로 자원화함으로써 폐수처리 문제까지 일괄로 처리하는 가장 경제적이고 효과적인 방법으로 여겨진다.
하지만, 농축산 분뇨에는 돈모, 사료 찌꺼기 등과 같은 난분해성 이물질이 포함되어 있다. 이는 액상비료의 품질을 떨어뜨리고, 액상비료의 시용을 어렵게 하는 원인이 된다. 하지만, 종래에는 액상비료 탱크에 축분뇨를 저장한 후 일정기간부숙 또는 부패시킨 후 이를 토지에 시용함으로써 상기한 문제점 외에도 악취가 발생하는 등 주민 생활편의를 저해하는 요소로 작용해왔다.
미생물을 이용하여 농축산 폐수를 발효하여 액상비료를 제조하는 방법으로는 호기성 미생물을 이용한 방법과 혐기성 미생물을 이용하는 방법이 있다.전자는 신속한 액상비료화, 고온으로 인한 유해균과 잡초종자의 사멸, 악취의 휘산으로 인한 취급의 용이성 등의 장점이 있으나, 비료의 가치가 다소 떨어지고 슬러지의 대량 발생으로 인한 2차 부숙의 발생 및 과다한 동력비 등의 문제가 있다. 반면에 혐기성 미생물에 의한 방법은 안정적인 비료의 생성, 유기물의 충분한 부숙, 적은 동력비 등이 장점이 되지만 상대적으로 긴 처리시간, 중온 발효에 의한 유해균의 사멸에 대한 부정적인 견해, 미숙액상비료의 경우 살포시 악취의 발생등이 문제가 있다.
액상비료는 크게 일반용 액상비료, 원예용 액상비료 및 저농도 시비용 액상비료로 나눌 수 있다. 일반용 액상비료는 계절적으로 봄 , 가을에 작물의 밑거름용으로 살포할 수 있는 고품질의 액상비료이다.
원예용 액상비료는 주로 시설작물에 사용할 수 있는 품질의 액상비료로서, 시설작물의 경우 적절한 속효성 비료가 없을 경우에는 화학비료에 시비를 의존할 수 밖에 없는데 이런 경우 가장 우려되는 것은 일반 유기질 비료를 사용하면 과다 시비로 인한 각종 염류피해가 우려되고 추가 발효에 의한 가스피해도 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 속효성 비료의 품질과 미분해된 유기물의 제거로 염류 집적 및 가스해를 줄이는 고품질의 액상비료가 필요하다.
잔디 등에 사용할 수 있는 저농도 시비용 액상비료를 사용을 아직은 필요로 하지는 않으나 조만간 액상비료의 과다생산 및 살포가능 경작지의 한계로 난관에 봉착할 수도 있다고 볼때 개발의 의미는 충분히 있다. 그러나 엄격한 품질이 필요로 하는데 그것은 영양물질의 함유와 함께 냄새나 이물감이 있어서는 안된다는 것이다. 더욱이 엽면시비로 사용할 경우 작물의 흡수기작을 전재로 충분히 고려되어야 한다. 이러한 고품질의 액상비료는 수시사용이 가능하고 2차오염을 일으키지 않는다.
대한민국 특허 제128249호의 "가축배설물로 부터 제조된 발효 액상비료 및 이의 제조방법"에서는 분뇨 및 난분해성 유기물이 혼합된 가축배설물로 부터 발효 액상비료를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 발효액상비료에 관한 발명이 개시된 바 있지만,
상기 발명에서는 용도별로 구분되는 액상비료의 제조방법에 대하여 까지는 제시하지 못하고 있다는 문제점이 있었다.
본 발명자는 상기 문제점 들을 해결하기 위하여 끊임 없는 연구를 거듭한 결과, 하나의 생산 라인을 통하여 일반용, 원예용 및 저농도 시비용이라는 서로 다른 용도로 사용되는 액상비료를 제조하는 방법을 발명함으로써, 가축의 분뇨 및 폐수 등과 같은 액상 폐기물의 방류로 인한 환경오염을 방지함과 아울러 화학비료로 인한 토양의 산성화를 방지할 수 있는 임의성 발효에 의한 액상비료의 간략화된 제조방법을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 농축산 분뇨 등과 같은 유기질 폐기물의 단순 저장 액상비료 방식에 진일보하여, 액상비료를 제조하되 혐기 및 호기 상태에서도 생육이 양호한 임의성 미생물의 특징을 이용하여 악취 및 이물감이 적으며 작물의 생리에 따른 다양한 품질의 액상비료를 생산할 수 있는 작물에 생리에 따른 다양한 용도로서의 이용이 가능한 발효합성을 통한 액상비료의 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 용도적합형 액상비료의 제조방법은 농도 및 용도에 따라 다음과 같은 단계로 이루어진다.
본 발명의 고농도의 일반용액상비료의 제조는 축산의 분뇨혼합물을 여과조를 통하여 분리하여 집수조에 유입하는 단계 ; 상기 집수조에 유입된 분뇨혼합물을 고액분리 시설을 통하여 분뇨액을 분리하는 단계 ; 상기 분리된 분뇨액을 이송펌핑조를 통하여 미생물처리조로 이송하고, 미생물 처리조로 이송된 슬러리에 혐기성 또는 임의성 미생물을 투입하는 단계 ; 상기 미생물 처리조를 통과한 슬러리를 발효조에서 교반·발효시키는 단계로 이루어진다.
또한, 중농도의 원예용 액상비료는 상기 미생물 처리조를 통과한 슬러리를 발효조에서 교반 발효시키는 단계에 이어, 상기 발효조를 통과한 액상비료에 임의성 미생물을 투입하여 임의성 발효조에서 발효시킴으로써 제조된다.
또한, 저농도 시비용 액상비료는 상기 임의성 미생물을 투입하여 임의성 발효조에서 발효시키는 단계에 이어, 상기 임의성 발효조를 통과한 액상비료를 안정화조에서 저장하는 단계를 더 포함함으로써 제조된다.
이하에서는 상기한 용도적합형 액상비료의 제조 방법을 각각의 단계별로 나누어 상세히 설명한다.
(1) 집수조 유입단계
본 공정은 축산 분뇨 혼합물을 집수조에 유입시키는 단계이다. 상기 분뇨에서 분은 가축의 고형물을 의미하고, 뇨는 액상 배설물 및 세척 오수등을 의미한다. 집수조는 일일 발생하는 농·축산 분뇨의 집수와 균등한 처리를 위하여 유량조절 기능을 가진 것이 바람직하다.
집수조는 일일 발생하는 축산분뇨의 집수와 균등한 처리를 위하여 유량조정의 기능을 가진 조로써 일일 유량 이상의 용량이어야 하며, 집수조에서의 체류시간은 1시간 30분에서 2시간 인것이 바람직하다.
(2) 스크린 단계
상기 집수조에 유입된 슬러리를 원수 이송펌프 및 고액분리시설을 통하여 스크린하여 분뇨액을 분리하는 단계이다. 스크린의 순서는 경류식 스크린 단계와 미세 진동 스크린 단계로 구성하는 것이 바람직하다.
경류식 스크린은 침사조 및 스크린조 기능을 하는 시설로서 사료 찌꺼기, 돼지털, 모래, 흙 등의 비교적 큰 입자 등을 제거하여 펌프의 막힘이나 기계의 손상을 방지하기 위해 설치되는 시설이다.
미세 진동 스크린은 상기 경류식 스크린을 거쳐 배출되는 농·축산 분뇨를 미세한 스크린을 이용하여 연속식으로 고액 분리하는 시설로서 이물감을 없게 하고 액상비료의 품질을 높이는 작용을 한다.
상기 스크린을 통하여 분뇨슬러리는 액체와 고체로 분리되며, 분리된 분뇨액은 이송펌핑조로 이송되며, 분리된 분뇨 고형물은 퇴비로 이용한다.
(3) 이송펌핑조 및 미생물 처리 단계
상기 스크린을 통과한 분뇨 액를 이송펌핑조를 통하여 미생물 처리조로 이송하고, 상기 이송펌핑조로 부터 유입된 슬러리에 혐기성 또는 임의성 미생물을 접종하는 단계이다. 이송펌핑조에서 이송된 축산 분뇨액은 미생물 처리조 바람직하게는 액상비료 저장 탱크에서 일반 액상비료화되어 저장된다. 상기 이송펌핑조의 체류시간은 8~12시간이고, 미생물 처리조에서의 체류시간은 18~22일 인것이 바람직하다. 본 단계에서 미생물 처리에 의한 침전물은 다시 집수조에 유입시켜 집수조단계부터 재순환 시킬 수도 있다.
토양관리와 유기물의 유효한 이용, 지력의 유지 및 증진을 위해서는 환원상의 수소, 즉 식물에 대해 유해한 탄화수소와 황화수소를 혐기적으로 끌여들여 식물에 유용한 물질을 합성하고 뿌리 등에 산소를 제공하는 광합성 세균과 같은 불완전 광합성 균이 바람직하다. 또한, 유기물의 분해중에 발생하는 메탄가스나 황화수소등의 환원물질은 질소 합성 미생물의 활동을 현저히 억제한다. 이 경우 광합성 셰균과 같이 환원물질을 이용하는 합성균이 존제하면 산소 부족이 일어나지 않으므로 혐기적 환경에 있어서도 그 능력을 충분히 발휘할 뿐만 아니라 질소고정의 양도 많다.
이때 사용되는 미생물은 바실루스(Bacillus) 속으로서, 바실루스 리첸니포미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 푸밀러스 (Bacillus pumilus), 바실루스 서브틸러스(Bacillus subtilis2084) 등으로 혐기 또는 호기 공정에서도 성장하는 임의성 미생물과 포자상태의 호기성 미생물 등이 바람직하다.
표 1. 바실루스(Bacillus)속의 일반적인 특성
바실루스 리첸니포미스 21(Bacillus licheniformis) 바실루스 리첸니포미스 842(Bacillus licheniformis) 바실루스푸밀러스(Bacillus pumilus) 바실루스 서브틸러스 2084(Bacillus subtilis) 바실루스 서브틸러스 923(Bacillus subtilis)
성장 임의성(facultative) 임의성 임의성 호기성(aerobic) 호기성
pH 범위 5~10 5~10 6~10 4~10 4~10
온도℃ 10~55 10~55 10~55 10~50 10~50
내염성(% NaCl) 12.5 12.5 7.5 10 10
프로타아제 11357 4410 39496 76290 204081
아밀라아제 극소(slight)) 11323 극소 61465 109392
셀룰라아제 극소 22633 84866 62679 63717
리파아제 약함(weak) 약함 중간(moderate) 강함(excellent) 아주강함(superior)
(효소의 단위 : 국제단위(I.U.) = 1분 동안 1m mol을 생성할 수있는 효소의 양)
상기 미생물을 투여함으로서 유기물의 분해와 정화를 촉진하고, 혐기성 부패균의 생장을 억제할 뿐만 아니라, 황화수소, 암모니아, 아민류 등의 악취발생물질을 분해하여 악취의 발생을 사전에 방지하며, 토양미생물을 성장을 촉진하는 작용을 한다.
(4) 교반 발효 단계
상기 미생물 처리조를 통과한 분뇨액를 숙성 발효 시키는 저장 시설로서 혐기성 미생물에 의해 분해되고 안정화 되어 일반적으로 사용이 가능한 액상비료가 제조되는 단계이다. 액상비료화는 미생물에 의한 유기물의 분해로 이루어지므로, 미생물이 활발한 분해활동을 하기 위해서는 온도, 습도 및 공기 공급등이 조절되어야 한다. 60℃이상에서는 미생물들이 사멸하여 액상비료화의 효율이 떨어지므로 온도는 35~60℃인 것이 바람직하고, 발효기간은 5주 ~6주인 것이 바람직하다.
상기 미생물 처리조와 직렬로 연결되는 교반 발효조는 교반에 의해 적절히 섞이 면서 혐기성 미생물과 임의성 미생물이 작용하여 발효가 진행되어 장기 부숙에 의해 일반적으로 이용이 가능한 고농도 액상비료가 된다. 이 과정에서 분뇨는 혐기성, 임의성 미생물의 활동에 의해 악취가 저감되고 고형물의 미분화가 진행되며 영양물질의 미생물체화로 토양에서 즉시 분해 되지 않고 지속적인 영양물질을 교환하는 지효성을 갖는 액상비료가 된다.
본 단계로 완성되는 액상비료는 계절적으로 봄 , 가을에 농작물의 밑거름용으로 살포할 수 있는 고품질의 일반용 액상비료이다. 본 발명의 일반용 액상비료는 유기물 및 각종 무기물의 함량이 풍부하고 부식의 생성으로 살포 후에 토양에 즉시 활용되는 속성효과는 물론 미생물에 의한 토양활성화로 지효성을 갖는 안정적인 액상비료인 것이다.
(5) 임의성 발효조 단계
상기 교반 발효조를 통과한 분뇨액를 폭기와 교반을 통하여 영양물질의 조성을 조정하여 원예용 등으로 사용 가능한 중농도 액상비료를 생산하는 내측에 슬러지 콜렉터가 설치된 탱크가 내장된 임의성 발효조이다.
본 발효조 단계는 일반 액상비료화 탱크에서 이송된 축산 분뇨를 임의성 액상비료화하는 저장시설로서 폭기 교반기에 의해 탈기를 시킴으로써 악취성분을 배제하고 토양 미생물을 활성화 하여 영양물질을 체화함으로써 염류피해가 없고 토양을 활성화 시키는 효소가 풍부한 액상비료를 생산하는 단계이다.
또한, 임의성 발효조는 간헐폭기가 가능한 0.1 m3/m3·min 이상의 폭기장치와 침전 분리가 가능한 슬러지 콜렉터가 내장된 이중의 탱크로 구성되며 유입된 분뇨액은 무산소-호기-혐기-호기-무산소의과정이 반복되고, 폭기 강도 및 시간이 조절되어 유기물의 추가분해와 광합성 미생물과 같은 유효 토양미생물의 성장으로 인하여 원예용으로 시비가 가능한 중농도의 액상비료가 생산 된다.
질소 성분은 폭기 과정에서 분해 제거 되며, 이 과정에서 질소의 농도가 조절되는 것이다. 여기서 수집된 슬러지는 미생물 처리조로 반송되는데, 이 과정에서 미생물의 농도가 조절되며 이에 따라 인의 농도가 조절된다. 바람직한 임의성 발효조에서의 체류시간은 18~23일 이다.
상기와 같은 유기질의 액상비료가 화학적 산소 요구량(COD)이 높은 상태로 토양에 시비될 경우 분해되면서 다량의 산소를 필요하여 작물의 뿌리를 손상시키므로, 화학적 산소요구량이 충분히 감소 되지 않으면 안되기 때문이며, 또한 미생물 생육에 필요한 산소를 제공하기 위하여 상기와 같은 폭기가 필요한 것이다.
호기성 미생물을 이용한 발효법과 혐기성 미생물을 이용한 발효법을 적절히 조화시킨 것이 임의성 미생물을 이용한 임의성 액상 발효법이다. 임의성 액상 발효법의 경우 유기물의 충분한 분해로 액상부식의 생성, 혐기성 미생물의 활동으로 토양에서의 악취감 해소, 각종 아미노산의 함유로 작물에 직접이용가능한 영양물질의 생성등 많은 장점을 지니고 있다.
(6) 안정화조 단계
상기 임의성 발효조를 통과한 상등액은 안정화조에 저장되며 미생물의 활동으로 생성된 많은 효소를 포함하고 있는데 이는 아미노산 효과를 발휘하여 작물에 즉시 흡수 되고, 또한 악취와 이물감이 아주 적으므로 잔디나 엽면 시비용 사용가능한 저농도의 액상비료로 완성된다. 안정화조 단계에서의 바람직한 체류시간은 18~23일 이다.
저농도 시비용의 액상비료는 영양물질의 함유와 함께 냄새나 이물감이 없어야 하는 등의 엄격한 품질이 요구되는 액상비료이다. 이러한 고품질의 액상비료는 수시시용이 가능하고 2차오염을 일으키지 않는다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것으로서 본 발명의 범위가 이에 한정되지 않음은 당업자에게 자명할 것이다.
(실시예 1)
돼지 사육장으로 부터 발생되는 분뇨혼합물 100m3을 유량조정펌프와 수위조절장치가 장착된 집수조(유입수량:120m3/일, 체류시간: 약 1시간 50분, 용량:6,000×11,000×3,600 = 237.6m3)에 유입시키고, 경류식 스크린 (유입 수량 : 120m3/일, 부대시설: STS 304 미세스크린 2SET) 을 통하여 상기 유입된 분뇨혼합물에 혼입된 사료찌꺼기, 돼지털, 모래, 흙, 음식물 찌꺼기 등과 같은 난분해성 이물질 약 14m3을 퇴비사로 보내어 이를 제거하고, 다시 미세진동 스크린(유입수량:100m3/일, 부대시설 : STS 304 미세스크린 4SET)을 통하여 이물감을 없게할 뿐만 아니라 분뇨 슬러리 약 3m3를 고액분리하여 퇴비사로 보내어 이를 제거한 후, 상기 고액분리된 분뇨액을 이송 펌핑조(유입수량 : 96m3/일, 체류시간 : 10시간, 용량 : 54m3, 부대시설 : 이송용펌프, 수위조절장치, 이송용배관)를 통하여 통기·교반시키면서 미생물 처리조(유입수량: 96m3/일, 체류시간: 약 20일 용량 : 2,099m3, 부대시설: PTO교반기, 침전물 인출용 벨브, 슬러지 인출펌프, 미생물 투입기)로 이송시키고, 이송된 분뇨액에 바실루스 리첸니포미스(Bacillus licheniformis) 1kg을 투입하면서 통기·교반처리 하여 분뇨액을 액상비료화 시켰다. 다음, 상기 미생물처리조를 통과한 분뇨액을 발효조(유입수량 : 96m3/일, 용량:2,099m3, 체류시간 : 약 41일, 부대시설 : PTO교반기, 침전물 인출용 벨브, 정량인출용 펌프)를 통하여 숙성 발효시킴으로써 고농도의 일반용 액상비료 83m3을 제조하였다.
(실시예 2)
고농도의 일반용 액상비료를 제조하는 과정 까지는 상기 실시예 1과 동일하다. 상기 실시예 1의 마지막인 발효단계에 덧붙여, 바실루스 푸밀러스 (Bacillus pumilus) 1kg을 투입하고, 폭기교반하여 탈기를 시켜 (유입수량: 96m3/일, 용량 : 2,099m3, 체류시간 : 약 21일, 부대시설 : PTO 교반기, 수중폭기기(산기관), 침전조, 슬러지 인출펌프, 소포시설) 일반용 액상비료를 임의성 액상비료화 시킴으로써 중농도의 원예용 액상비료 84m3를 제조하였다.
(실시예 3)
중농도의 원예용 액상비료를 제조하는 과정 까지는 상기 실시예 1 및 실시예 2와 동일 하다. 상기 실시예 2의 마지막인 임의성 액상비료화 단계에 이어, 상기 원예용 액상비료화 탱크에서 침전처리되어 이송된 저농도 액상비료를 안정화하고 반출을 용이하게 하는 안정화조(유입수량: 96m3/일, 용량: 2,099m3, 체류시간 : 21일, 부대시설 : PTO교반기, 인출용 벨브)에서 저장함으로써, 저농도 액상비료 80m3을 제조할 수 있다.
(실험예)
상기 실시예 1의 분뇨는 재래식과 스크랩파형의 경우 분뇨분리에 의한 뇨오수의 특징을 갖고 있으며, 슬러리형의 경우에는 혼합된 성상을 보인다. 성돈 배뇨량에 따른 오탁부하량은 하기 표 2과 같다.
표 2. 성돈 배뇨량의 오탁부하량 (단위 : 농도(mg/l), 부하량 g/l일)
배설량Kg/일 BOD 부유물질 N P
농도 부하량 농도 부하량 농도 부하량 농도 부하량
분뇨혼합 1.0 60,000 114 220,000 418 10,000 19 7,000 13.3
3,5 5,000 18 4,500 16 5,000 18 400 1.4
5.4 24,000 130 80,000 430 6,800 37 2,700 14.7
상기 성돈 분뇨를 본 발명의 액상비료 제조방법을 통하여 액상비료를 저장하는 경우, 그 성상은 하기 표 3과 같으며, 유입축분뇨의 성상 및 필요에 따라 약 20% 내외의 조절도 가능하다.
표 3. 상기 실시예 1 내지 3의 방법으로 제조된 액상비료의 성상
오염물질 구분 pH BOD 부유물질 전체-N 전체-P 비 고
유입농도 6~9 24,000 80,000 6,800 2,700 슬러리
처리효율 스크린 제거율(%) - 40 70 20 20 고형물퇴비화
농도(mg/l) 6~9 14,400 24,000 5,440 2,160
발효조(1,2) 제거율(%) - 50 40 30 30 실시예 1고농도일반용
농도(mg/l) 5.8~8.6 7,200 14,400 3,800 1,512
임의성발효조(3) 제거율(%) - 50 60 60 50 실시예 2중농도원예용
농도(mg/l) 5.8~8.6 3,600 5,760 1,520 756
안정화조(5) 제거율(%) - 20 20 20 20 실시예 3저농도액상비료용
농도(mg/l) 5.8~8.6 2,880 4,608 1,216 605
상기 살펴본 바와 같이, 본 발명은 임의성 미생물을 이용한 임의성 발효를 이용하여 유기질 액상비료의 제조함으로써 축산 폐기물의 방류로 인한 환경오염을 줄일 수 있고, 화학비료가 아닌 유기질의 액상비료이므로 토양의 산성화를 방지하고 농작물의 수확량을 높히는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 혐기 및 호기 상태에서도 생육이 양호한 임의성 미생물의 특징을 이용하여 악취 및 이물감이 적으며 작물의 생리에 따른 다양한 품질의 액상비료를 생산할 수 있는 작물에 생리에 따른 다양한 용도로서의 이용이 가능한 하나의 간략화된 생산라인을 통하여 액상비료를 제조하는 우수한 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 축산의 분뇨혼합물을 여과조를 통하여 분리하고 집수조에 유입시키는 단계 ; 상기 집수조에 유입된 분뇨혼합물을 경류식스크린과 미세진동스크린을 순차적으로 통과시킴으로써 분뇨액을 분리하는 단계 ; 상기 분리된 분뇨액을 이송펌핑조를 통하여 미생물처리조로 이송하고, 혐기성 또는 임의성 미생물을 투입하여 통기·교반함으로써 액상비료화 시키는 단계 ; 상기 미생물 처리조를 통과한 액상비료를 발효조에서 숙성·발효 시키는 단계 ; 및 상기 발효조를 통과한 액상비료에 임의성 미생물을 투입하고, 폭기장치와 침전분리가 가능한 슬러지 콜렉터가 내장된 탱크로 이루어진 임의성 발효조에서 발효시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액상비료의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 임의성 미생물을 투입하여 임의성 발효조에서 발효시키는 단계에 이어, 상기 임의성 발효조를 통과한 액상비료를 안정화조에서 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액상비료의 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 임의성 미생물은, 바실루스 리첸니포미스(Bacillus licheniformis), 바실루스 푸밀러스 (Bacillus pumilus) 및 바실루스서브틸리스 (Bacillus subtilis)로 이루어진 군으로 부터 선택되는 하나 임을 특징으로 하는 액상비료의 제조방법.
  5. 삭제
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