KR100604217B1 - 유기성 폐기물의 소화방법에 의한 토양개량재의 제조방법 - Google Patents

유기성 폐기물의 소화방법에 의한 토양개량재의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수분을 다량 함우하여 쉽게 부패되어 침출수와 악취를 내며 하천,지하수 등 수질오염원이 되고, 처리가 곤란하여 매립이 금지된 가축분뇨,음식물쓰레기,하수처리오니류,동물성 잔재물 등 유기성 폐기물을 2차 환경오염 발생없이 반응조에서 단시간내에 생석회로 소화(消和;slacking) 방법에 의하여 안정화 처리하는 공법으로 토양개량재나 쓰레기매립장 복토재로 자원화 하는 환경친화인 재활용 공법과 그 비료에 관한 관한 겄이다.
토양개량재에는 유기물,비료삼요소(질소,인산,칼리) 산성토양개량제인 석회성분과 미량원소를 고르게 함유한 복합토양개량재로 토양에 환원하므로 대부분이 산성토양으로 조성된 우리나라 농경지의 토양개량과 토양미생물의 활동을 촉진하며 토양의 물리성을 개선하고 농작물이 건강하게 자라 병충해에 내성이 강해져 농약사용이 줄고, 농작물의 영양흡수를 돕고 중금속 흡수를 억제하여 맛이 좋은 농산물 생산 토양을 만들어 준다.
따라서 WTO협정 UR에 따른 무한 경쟁시대에 값이 저렴한 외국산 농산물의 수입개방에 대비해 고품질 저공해농산물 생산에 기여하는 친환경농자재 개발과 환경친화적인 농업발전에도 기여하는 유용한 발명이다.
고함수 유기성폐기물 음식물쓰레기,하수처리오니,축산폐수,동물성 잔재물, 소화(消和;slacking) 생석회,복합토양개량재,

Description

유기성 폐기물의 소화방법에 의한 토양개량재의 제조방법{A method for manufacturing soil fertilization agent by slacking organic waste matter}
도 1은 본 발명의 유기성 폐기물과 생석회를 이용한 토양개량제의 제조공정을 나타내는 공정도이다.
고함수 유기성 폐기물의 기존에 처리공법은 퇴비화, 염기성 소화, 소각, 건조, 탄화, 액비화 방법으로 처리하고 있으며 함수율이 높아 완전한 처리가 어렵다.
소각, 건조, 탄화처리 방법은 외부의 열원을 이용하여 처리 과정에서 많은 수분함량으로 인해 열효율이 저하되고 불완전한 연소로 대기 오염물질인 분진, 수증기, 악취와 다이옥신 등 유해물질이 발생하여 민원의 대상이 되고 있으며 처리시설비와 운영비가 많이 소요되는 문제점이 지적되고 있다.
퇴비화, 염기성 소화, 액비화 처리방법은 처리기간이 장기간이 소요되며 외부 온도에 따라 처리가 곤란하거나 처리기간 중 악취, 침출수, 유해곤충의 발생, 넓은 처리장 면적 등으로 2차 환경오염이 발생하는 문제점이 있다.
일부 고함수 유기성폐기물을 생석회와 교반하여 처리하는 장치가 있는데 생석회와 반응한 유기성 폐기물을 다른 보조재와 혼합하여 가열 건조시키는 과정을 거쳐 토양개량재를 생산하는데 히터나 버너의 열을 직접 혼합조 내부로 공급하여 이 열풍에 의해 건조된 분말이 날려 다량의 분진이 배출되는 문제점이 있다. 또한 상기 버너에서 발생하는 미연소분과 유해물질이 토양개량재와 혼합되어 품질이 저하되고 순도가 낮아지는 문제점이 지적되고 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 겄으로서 고함수의 유기성 폐기물과 생석회를 혼합하여 고온도와 고압력에 견딜수 있는 반응조에 투입하고 교반하여 소화처리 하므로 악취, 침출수, 분진, 대기오염물질이 발생하지 않고 유기성 폐기물을 단시간내 처리하여 최종 산물은 오염물질이 혼합되지 않고 순도가 높은 소석회 함유 복합토양개량재를 생산하는 기술을 특징으로 한다.
본 발명은 수분을 다량 함유하여 쉽게 부패되어 침출수와 악취를 내며 하천,지하수,오염과 병원균 전파 등 처리가 곤란한 가축분뇨, 정화조 오니, 음식물쓰레기, 하수슬러지, 폐수처리오니류, 동식물성잔재물, 피혁공장 폐기물(세이빙박) 등 각종 유기성 폐기물을 생석회와 혼합하여 고압과 고온에 견딜수 있는 반응조에 투입하고 교반하면 2차 환경오염원이 발생하지 않고 밀폐된 반응조 내에서 고온과 고압력으로 신속히 소화((消和;slacking)처리 안정화하여 복합토양개량재를 제조하는 공법이다.
반응조에 투입하는 유기성 폐기물의 함수율은 80~90%로 조절하며 함수율이 낮은 폐기물은 수분이 많은 축산폐수 등 각종 산업폐수나 물을 보충하여 병합처리하며 반응조에 투입하여 교반할때 석회가 수분을 흡착하면서 급속한 발열로 150~200℃로 유기물이 소화되며 반응조 내부의 압력이 3~4 kg/m2 고압 반응조에서 신속히 소화되며 안정화하여 배출한다.
유기성폐기물의 수분과 생석회가 반응조내에서 교반 혼합하여 수산화 칼슘으로 변화되며 1kg당 15.2kcal의 열을 발생하며 유기물을 소화 수분을 증발시키며 유기성 폐기물에 함유되어 있는 병원성 세균, 해충, 잡초씨 등 유해성 물질을 살멸하며 악취를 중화처리 물리 화학적으로 안정화 되며 반응식은 아래와 같다.
CaO + H2O = Ca(OH)2 + 15.2kcal/kg
반응조에 부착된 온도계와 압력 게이지가 내부의 소화상태를 자동 측정하여 반응 안정화처리기간 중 내부의 온도 150~200℃, 압력 3~4kg/m2 범위로 자동 제어되며 과부하 시에 배기구를 통하여 배출되는 수증기와 염화암모늄 메탄가스를 배기구를 통하여 응축기로 빼내어 응축 액화 수집하므로 대기오염물질이 배출되지 않고 수집된 액체는 액체비료나 악취제거재로 사용한다. 본 발명을 제1공정도에 의거 공정별로 좀더 상세히 설명하면 아래와 같다.
제 1 공정 ; 원료의 입고
유기성 폐기물을 탱크로리나 암롤차 카고차로 수거운반하여 폐기물창고나 탱크에 입고한다. 생석회는 벌크차량이나 톤빽으로 운반하여 생석회 보관탱크 또는 Silo 에 입고한다. 처리하고자 하는 유기성 폐기물의 함수율이 80% 이하인 경우는 수분보충을 위한 폐수탱크나 보충수 탱크를 별도로 설치 보관한다.
제 2 공정 ; 혼합 반응조 투입
안정화 처리할 유기성 폐기물의 함수율은 80~90%로 혼합조절하여 반응조에 스크류컨베어 나 피이프 라인으로 투입하며 20~30 중량%의 생석회를 자동계량하여 투입한다.
제 3 공정 ; 교반 소화 안정화처리
반응조에 원료투입이 완료된 후에 실린더에 의해 작동되는 해치로 투입구를 밀봉하고 반응조의 구동모터가 자동으로 작동되어 반응조 내부에 장착된 나선형의 양방향 교반날개를 회전시켜 원료가 고르게 교반 혼합되면서 급속한 발열로 150~200℃의 고온이 발생하고 수증기와 가스가 반응조 내부에 충만하게 되어 내부압력이 3~4kg/m2 로 반응조 외부에 부착된 온도계와 압력계에 반응 상태가 나타내면 반응조의 개폐 발브가 자동으로 열려 안전하게 가스와 수증기가 배출되어 운전이 자동화 된다.
제 4 공정 ; 액화처리
반응조의 배기구개폐밸브를 통하여 외부에 배출되는 가스와 수증기는 응축기로 액화처리 하여 액상비료나 악취 제거재로 출하 한다.
제 5 공정 ;소화처리 물질의 배출 및 건조
반응조에 투입하여 20~30분간 소화처리한 물질은 반응조 하단에 설치한 반응조 배출구 도어가 열려 반응조 하부로 자체 온도 50~60℃ 상태로 배출하게 되며 이를 건조 및 분쇄기에 투입하여 브로어로 건조하여 일정한 규격으로 분쇄가 된다.
제 6 공정 ; 첨가재 첨가 및 입상화 포장출하
건조 분쇄기에서 나온 토양개량재는 유기물등 첨가재와 혼합 선별후 포장하 거나 펠렛으로 제조한후 포장하고 출하한다.
상기 공정에 의한 본 발명의 복합토양개량재에는 석회와 유기물과 비료삼요소 미량원소를 함유한 복합토양개량재가 생산되며 산성토양을 중성토양으로 개량하며 농작물의 영양흡수를 돕고 중금속 흡수를 억제하고 탄수화물의 이동을 촉진하여 뿌리 및 잎줄기를 튼튼하게 하여 병충해에 내성이 강해져 농약사용량이 줄어 맛좋은 농산물의 생산에 기여하고,토양미생물의 활동을 촉진하여 토양의 물리성을 개선하고 유기물의 분해 촉진으로 연작지 토양개량에 큰 효과가 있다.
또한 양분의 유효도를 증진시켜 농작물의 뿌리 발육과 생육을 촉진하여 환경농업에 적합한 복합토양개량재가 되며 처리가 곤란한 고함수 유기성 폐기물을 안정화 처리 양질의 복합토양 개량재로 재활용하는 유효한 발명으로서 생산된 복합토양개량재 의 성분은 아래와 같다.
복합토양개량재 분석 성적서
Figure 112004506281112-pat00001

Claims (2)

  1. 다음의 단계를 포함함을 특징으로 하는 유기성 폐기물과 생석회를 이용한 복합토양개량제 또는 복토재를 제조하는 방법:
    유기성 폐기물의 함수율을 80~90%로 조절하고, 생석회 20~30 중량%를 각각 반응조에 반응조에 투입하고,
    상기 반응조의 온도를 150~200℃, 내부 압력을 3~4kg/m2로 자동제어되게 하고, 상기 유기성 폐기물과 생석회 혼합물을 20~30분간 교반 소화 안정화 처리하고,
    상기 반응조의 배기구개폐밸브를 통해 외부로 배출되는 가스와 수증기는 액화처리하고,
    상기에서 소화처리한 물질은 자체 온도가 50~60℃ 인 상태로 배출하여 건조 및 분쇄함.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유기성 폐기물은 가축분뇨, 축산폐수, 음식물쓰레기, 하수슬러지, 정화조오니류, 침출수, 동식물성잔재물 및 피혁공장 폐기물 중에서 선택됨을 특징으로 하는 유기성 폐기물과 생석회를 이용한 복합토양개량제 또는 복토재를 제조하는 방법.
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