KR100670104B1 - Manufacturing methods of organic fertilizer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음식물 찌거기나 축산 폐수등을 이용한 유기질 비료의 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 폐기 유기물에서 이물질을 제거한 후 분쇄하는 선별공정과;The present invention relates to a method for producing organic fertilizer using food waste or livestock waste water, more specifically, a sorting process of removing foreign matter from the waste organic matter and then grinding;
분말의 생석회를 수분과 혼합하여 열반응시키는 1차 열반응공정과;A first thermal reaction step of thermally reacting the quicklime of the powder with moisture;
상기 이물질이 제거된 폐기 유기물과 수분이 혼합된 생석회를 혼합처리하여 유기물의 표면에 생석회가 코팅되도록 하는 안정화 처리공정과;A stabilization process of mixing the waste organic material from which the foreign matter is removed with the quicklime mixed with moisture to coat the quicklime on the surface of the organic material;
상기 유기물이 혼합된 생석회를 건조 분쇄하고 슬러지를 제거하는 분쇄공정과;A grinding step of drying and grinding the quicklime mixed with the organic material and removing sludge;
상기 유기물이 혼합된 생석회를 건조하는 건조공정으로 구성함으로써,생석회의 발열효과를 극대화 시킬 뿐만 아니라 생석회가 큰 덩어리를 형성되는 것을 방지하도록 한 것에 관한 것이다.By constructing a drying process of drying the quicklime mixed with the organic matter, and to maximize the exothermic effect of the quicklime, to prevent the quicklime to form a large lump.
유기질비료, 생석회, 유기물, Organic fertilizer, quicklime, organic matter,
Description
도 1은 본 발명의 제조 공정을 나타낸 공정도.1 is a process chart showing a manufacturing process of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for main parts of drawings *
1 : 유기물호퍼 2 : 생석회호퍼1: organic matter hopper 2: quicklime hopper
3 : 배합기 4 : 배합건조기3: blender 4: blending dryer
5 : 선별기5: sorter
본 발명은 음식물 찌거기나 축산 폐수등을 이용한 유기질 비료의 제조방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 생석회를 물과 1차 반응시킨 후 음식물 찌거기나 축산 폐수등을 분쇄한 폐기 유기물과 혼합함으로써,생석회의 발열효과를 극대화 시킬 뿐만 아니라 생석회가 큰 덩어리를 형성되는 것을 방지하도록 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing organic fertilizer using food waste or livestock wastewater, more specifically, by reacting quicklime with water firstly and then mixing with food waste or livestock wastewater, such as waste organic matter, In addition to maximizing the heating effect of the quick lime to prevent the formation of large chunks.
일반적으로 유기질 비료는 크게 속효성 비료와 완효성 비료로 구성하게 되는 데, 상기 속효성 비료는 폐기 유기물을 발효시킨 후 비료로 제조하였기 때문에 농작물에 비료를 투여하게 되면 즉시 미생물이 활발하게 활동하여 농작물에 즉시 영양분을 공급할 수 있게 되나, 비료로서의 효과가 약 2개월 이상을 유지할 수 없게 되는 문제점이 있었으며, 후자인 완효성 비료는 폐기 유기물을 발효시키지 않고 비료로 제조하였기 때문에 농작물에 효과가 서서히 나타나고, 유통과정 중에 비료화한 유기물이 습기와 접촉할 경우 유기물이 발효되기 시작하여 악취가 발생하는 문제점이 있으나, 비료로서의 효과가 6개월 정도 지속되는 장점이 있다.In general, organic fertilizers are composed of fast-acting fertilizers and slow-fertilizing fertilizers. Since the fast-acting fertilizers are made of fertilizers after fermenting waste organic matter, when fertilizers are administered to crops, microorganisms are actively active and nutrients to crops immediately. However, there was a problem in that the effect as a fertilizer could not be maintained for about 2 months or more, and the latter slow-fertilizing fertilizer was produced as a fertilizer without fermenting the waste organic matter, so the effect appeared gradually to the crops, and fertilization during distribution. When one organic material is in contact with moisture, organic matter starts to ferment, causing a bad smell, but the effect as a fertilizer lasts for about six months.
그리고 최근에는 화학비료의 과다 사용으로 인하여 토양이 점차 산성화되고 있어 이를 중성화시키기 위하여 토양개량제로서 생석회를 사용하고 있는 점에 착안하여 폐기 유기물과 생석회를 혼합하여 비료로 제조하고 있다.Recently, the soil is gradually acidified due to the excessive use of chemical fertilizers, and it is manufactured as a fertilizer by mixing waste organic matter and quicklime, focusing on using quicklime as a soil improving agent to neutralize it.
폐기 유기물에 생석회를 혼합하여 비료를 제조하는 방법을 제시하고 있는 것으로 특허 제156010호가 있으나 이는 폐기 유기물의 수분 함량을 50%이내로 조정한 다음 생석회를 유기물 총량의 30-50%정도 투입하여 적어도 24시간 이상 반응시킨 후 2-3일 대기중에 방치하여 안정화시켜 분쇄기로 분쇄함으로써 비료를 제조하고 있다.Patent No. 156010 discloses a method for producing fertilizer by mixing quicklime with waste organic matter. However, this method adjusts the moisture content of the waste organic matter to within 50% and adds quicklime to 30-50% of the total amount of organic matter for at least 24 hours. After the above reaction, the fertilizer is manufactured by standing in the air for 2-3 days, stabilizing and pulverizing with a grinder.
그외에 또 다른 특허로는 특허 제230766호 및 공개특허 제2000-1045호가 있으나 이들은 모두 폐기 유기물에서 이물질을 분리하고 분쇄한 후 분쇄된 유기물에 생석회를 직접 혼합하도록 되어 있었다.In addition, there are other patents, such as Patent No. 230766 and Patent Publication No. 2000-1045, but all of them were to separate the foreign matter from the waste organic matter, pulverize, and then directly mix the quicklime with the crushed organic matter.
따라서 생석회 가루를 수분이 함유된 폐기 유기물에 직접 투입하여 교반을 하였기 때문에 생석회가 폐기 유기물과 엉겨서 큰 덩어리를 이루게 되었을 뿐만 아 니라 생석회에 수분이 접촉할때 고열이 발생하게 되는데 통상 열은 수분이 접촉되고 일정시간이 경과하였을때 최고의 고열이 발생하게 되는데, 상기 특허들은 고열이 발생하기 전에 유기물에 생석회가 흡착되므로 살균이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있었다.Therefore, the quicklime powder was directly added to the waste organic matter containing water and stirred, so that the quicklime was entangled with the waste organic matter and formed a large mass. The highest heat is generated when a certain time has elapsed after the contact, and the patents have a problem in that sterilization is not performed well because quick lime is adsorbed on the organic material before high heat is generated.
즉, 종래에는 분말의 생석회를 폐기 유기물에 직접 희석을 하여 폐기 유기물에 잔존해 있는 수분으로 생석회가 혼합되도록 하였기 때문에 생석회가 폐기 유기물을 중심으로 덩어리가 크게 생겼고, 생석회가 고열을 발생하기 전에 유기물에 흡착되므로 살균이 잘안되는 등의 문제가 있었다.That is, in the past, the quicklime of the powder was directly diluted in the waste organic matter, so that the quicklime was mixed with the water remaining in the waste organic matter, and thus, the quicklime was largely formed around the waste organic matter, and before the quicklime generated high heat, There was a problem such as poor sterilization because it is adsorbed.
그리고 종래의 유기질 비료는 음식물 찌거기만 생석회와 혼합을 하였거나 축산 폐수만을 생석회와 혼합하였기 때문에 특화 작물을 재배하는 경우 별도로 특화작물에 필요로 하는 영양분을 공급하여야만 하였다.In addition, conventional organic fertilizers were mixed with quicklime only with food residues or only livestock wastewater was mixed with quicklime, so when cultivating specialized crops, nutrients required for specialized crops had to be supplied separately.
따라서 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 제거하기 위하여 창출된 것으로서, 생석회를 폐기 유기물과 혼합하기 전에 미리 수분을 공급하여 1차 열반응시킨 후 폐기 유기물과 혼합함으로써 생석회가 고온을 유지한 상태로 유기물과 접촉되도록 하여 살균이 용이하게 이루어 지도록 함과 아울러 생석회가 큰 덩어리를 이루는 것을 방지하도록 하는데 발명의 목적이 있다.Therefore, the present invention was created in order to eliminate the above problems, the organic material in the state in which the quicklime is maintained at a high temperature by mixing the waste organic matter with the first heat reaction by supplying water before mixing the quicklime with the waste organic matter. It is an object of the invention to make it easy to sterilize by contact with and prevent the quicklime from forming a large mass.
본 발명의 또 다른 목적은 폐기 유기물에 용도에 따라 팽연, 패각류, 키토산, 알긴산, 소석회, 황토, 수용성 암모니아 및 부엽토 등을 혼합하여 유기질 비료 의 용도를 다양화하여 특화작물의 재배시 별도의 비료를 공급하지 않아도 되도록한 유기질 비료를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to mix the swelling, shellfish, chitosan, alginic acid, hydrated lime, ocher, water-soluble ammonia, and foliated soil according to the use in the waste organic matter to diversify the use of organic fertilizers to separate the fertilizer for cultivation of specialized crops To provide an organic fertilizer that does not have to supply.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 폐기 유기물에서 이물질을 제거한 후 분쇄하는 선별공정과;Features of the present invention for achieving the above object is the sorting process of removing the foreign matter from the waste organic matter and then grinding;
분말의 생석회를 수분과 30-70초 동안 혼합하여 열반응시키는 1차 열반응공정과;A first thermal reaction step of thermally reacting the quicklime of the powder with moisture for 30-70 seconds;
상기 이물질이 제거된 폐기 유기물과 수분이 혼합된 생석회를 혼합처리하여 유기물의 표면에 생석회가 코팅되도록 하는 안정화 처리공정과;A stabilization process of mixing the waste organic material from which the foreign matter is removed with the quicklime mixed with moisture to coat the quicklime on the surface of the organic material;
상기 유기물이 혼합된 생석회를 건조 분쇄하고 슬러지를 제거하는 분쇄공정과;A grinding step of drying and grinding the quicklime mixed with the organic material and removing sludge;
상기 유기물이 혼합된 생석회를 건조하는 건조공정으로 구성된 것으로 이하 본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.It is composed of a drying step of drying the quicklime mixed with the organic material will be described in detail below the configuration of the present invention.
도 1은 본 발명의 제조공정을 나타낸 제조공정도이다.1 is a manufacturing process diagram showing a manufacturing process of the present invention.
우선 음식물 찌거기 등과 같은 폐기 유기물에서 수분의 함수량이 35-50%가 되도록 수분을 제거한 후 금속, 합성수지 등의 이물질을 제거한 뒤 폐기 유기물의 길이가 2-12mm가 되도록 분쇄하여 밀폐용기인 유기물호퍼(1)로 이송시키고, 생석회 호퍼(2)에서는 생석회에 수분을 중량비로 35-65% 투입하여 회전 싸이크론 탱크에서 1차로 반응온도가 약 20℃가 될 때까지 15-35초 동안 혼합한 후 재차 반응온도가 약 30℃가 될 때까지 15-35초 동안 혼합하여 생석회 입자와 수분이 고르게 반응할 수 있도록 한다.First of all, the water is removed from the waste organic matters such as food residues so that the water content is 35-50%, and then the foreign matters such as metals and synthetic resins are removed, and the organic matter hoppers are sealed by pulverizing the waste organic matters to 2-12mm (1). In the quicklime hopper (2), 35-65% of moisture is added to the quicklime in a weight ratio and mixed for 15-35 seconds in a rotating cyclone tank until the reaction temperature is about 20 ℃. Mix for 15-35 seconds until the temperature reaches about 30 ° C to allow the quicklime particles to react evenly.
상기에서 생석회와 수분을 생석회 호퍼(2)에서 교반시키는 것은 생석회에서 발생되는 열이 상기 시간이 경과되었을때 최고 높은 상태를 유지하기 때문인 것으로 생석회 호퍼(2)에서 열반응을 시킨 후 폐기 유기물에 투입을 할때 높은 열이 발생되도록 하여 살균 효과를 증대시키기 위한 것이다.Stirring the quicklime and moisture in the quicklime hopper (2) is because the heat generated from the quicklime maintains the highest state when the time elapses. After the thermal reaction in the quicklime hopper (2), it is added to the waste organic matter. When the high heat is generated to increase the sterilization effect.
그 후 상기 폐기유기물과 1차 열반응된 생석회를 배합기(3)로 투입을 하여 밀폐된 상태로 배합을 시키되, 상기 폐기 유기물에 투입되는 생석회는 중량비로 35-65%하고, 배합 시간은 폐기물의 종류에 따라 90-150분으로 하면 생석회의 반응온도가 180-200℃까지 상승을 하여 살균, 중금속의 분해, 유기물의 활성화 반응, 칼슘의 생성 축적 및 제염 작용을 하게 되어 고칼슘의 알카리 유기질 비료를 생성하게 된다.Thereafter, the waste organic matter and the first thermally reacted quicklime are added to the blender (3) to mix them in a sealed state. The quicklime added to the waste organic matter is 35 to 65% by weight, and the mixing time of the waste Depending on the type, the reaction temperature of quicklime rises to 180-200 ℃, resulting in sterilization, decomposition of heavy metals, activation of organic matter, accumulation of calcium, and decontamination to produce alkaline calcium fertilizers of high calcium. Done.
상기와 같이 배합기(3)에서 배합된 유기질 비료는 발열 반응시의 고온에서 서서히 온도가 하강을 하는데 수분의 함량이 35-45%가 되면 배합건조기(4)로 이송시켜 탈수, 건조, 안정반응을 대기중에서 20-30시간 동안 시켜 건조와 화학반응의 안정화 공정을 거친 뒤 선별기(5)에서 큰 덩어리의 입자를 분쇄함과 동시에 각종 이물질 및 협잡물질을 제거하여 포장을 하게 되면 양질의 유기질 비료를 제조할 수 있게 된다.The organic fertilizer blended in the blender (3) as described above is gradually lowered at a high temperature during the exothermic reaction, when the water content is 35-45% transferred to the blending dryer (4) to dehydrate, dry, stable reaction After 20-30 hours in the air, after drying and stabilizing the chemical reaction, the sorter (5) pulverizes large particles and removes various foreign matters and contaminants to produce high quality organic fertilizer. You can do it.
상기와 같은 본 발명은 유기질 비료의 사용 용도에 따라 배합기(3)에 팽연, 패각류, 키토산, 알긴산, 소석회, 황토, 수용성 암모니아 및 부엽토 등을 혼합하여 특화작물의 재배를 용이하게 할 수도 있다.The present invention as described above may facilitate the cultivation of specialized crops by mixing swelling, shellfish, chitosan, alginic acid, hydrated lime, ocher, water-soluble ammonia, and foliated soil in the
즉, 성장용 식물은 칼슘을 많이 필요하게 되므로 그런 경우에는 배합기에 패각류를 투입하고, 고칼슘의 경우에는 게껍질 등과 같은 키토산을 투입하며, 소독이나 살균을 위한 저항력이 필요한 경우에는 팽연을 투입하고, 과실의 당도를 위한 인산비료에는 설탕이나 고농축당분 등을 투입하여 특화작물의 재배시 이용할 수도 있다.In other words, the growing plant needs a lot of calcium, so in this case, put shellfish in the blender, in the case of high calcium, inject chitosan, such as crab shell, and in the case of needing resistance for disinfection or sterilization, In addition, sugar or high-concentrated sugars can be added to the phosphate fertilizer for the sweetness of fruit, which can be used for growing specialized crops.
이상과 같은 본 발명은 상기에서 회전 싸이크론 탱크에서 1차로 생석회와 수분을 반응온도가 약 20℃가 될 때까지 혼합한 후 재차 반응온도가 약 30℃가 될 때 혼합하는 것으로 기술하고 있으나 이를 한번에 반응온도가 30℃로 될때까지 혼합할 수도 있다.As described above, the present invention describes that the quicklime and moisture are first mixed in the rotary cyclone tank until the reaction temperature is about 20 ° C., and then mixed when the reaction temperature is about 30 ° C., but the reaction is performed at once. The mixture may be mixed until the temperature reaches 30 ° C.
그리고 본 발명에서 음식물 찌꺼기에 함유된 염분은 생석회가 혼합될때 제거되는 것으로 별도의 염분제거 공정을 요하지 않는다.In the present invention, the salt contained in the food waste is removed when the quicklime is mixed, and does not require a separate desalination process.
즉, 염분에 생석회를 투여하게 되면 염분(NaCl)의 나트륨(Na)과 염소(Cl)가 화학반응에 의해 분리되어 염소는 증기로 배출하게 되어 처리전의 염분 농도가 2-3%였던 것이 0.02-0.06%로 떨어져 농작물에 해를 입히지 않게 된다.In other words, when quicklime is administered to salts, sodium (Na) and chlorine (Cl) in salts (NaCl) are separated by chemical reactions, and chlorine is released as steam, resulting in a salt concentration of 2-3% before treatment. It will fall to 0.06% and will not harm crops.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 설명하면 하기와 같으나 하기의 실시예가 본 발명의 범주를 한정하는 것은 아니다.When explaining the embodiment of the present invention configured as described above is as follows, but the following examples do not limit the scope of the present invention.
실시예Example
수분 함수량이 40%인 음식물 찌거기 100Kg에서 금속, 합성수지 등의 이물질을 제거한 뒤 찌거기의 크기가 약8mm가 되도록 분쇄하여 유기물호퍼(1)로 이송시키 고, 생석회 호퍼(2)에서는 생석회에 수분을 중량비로 45% 투입하여 회전 싸이크론 탱크에서 1차로 반응온도가 약 20℃가 될 때까지 25초 동안 혼합한 후 재차 반응온도가 약 30℃가 될 때까지 25초 동안 혼합하여 생석회 입자와 수분이 고르게 반응하도록 하였다.After removing foreign substances such as metals and synthetic resins from 100Kg of food waste with 40% water content, it is pulverized so that the size of the residue is about 8mm and transferred to organic matter hopper (1). 45% of the mixture was mixed in a rotating cyclone tank for 25 seconds until the reaction temperature became about 20 ℃, and then mixed for 25 seconds until the reaction temperature became about 30 ℃. It was made.
상기 폐기 유기물에 생석회를 중량비로 40%로 하여 배합기(3)에 투입하여 120분 동안 배합한 결과 반응온도가 약 190℃까지 상승을 하여 살균, 중금속의 분해, 유기물의 활성화 반응, 칼슘의 생성 축적 및 제염 작용을 하게 되어 고칼슘의 알카리 유기질 비료를 생성할 수 있었다.The waste organic matter was added to the blender (3) at a weight ratio of 40% by weight and mixed for 120 minutes. As a result, the reaction temperature rose to about 190 ° C., resulting in sterilization, decomposition of heavy metals, activation of organic substances, and accumulation of calcium. And decontamination was able to produce a high calcium alkaline organic fertilizer.
상기와 같이 배합기(3)에서 배합된 유기질 비료를 온도를 서서히 하강시켜 수분의 함량이 40%가 되었을때 배합건조기(4)로 이송시켜 탈수, 건조, 안정반응을 대기중에서 25시간 동안 시켜 안정화 공정을 거친 뒤 선별기(5)에서 큰 덩어리의 입자를 분쇄함과 동시에 각종 이물질 및 협잡물질을 제거한 결과 양질의 유기질 비료를 제조할 수 있게 되었다.As described above, when the organic fertilizer blended in the blender (3) is gradually lowered in temperature to 40% of moisture, the organic fertilizer is transferred to the blending dryer (4) to perform dehydration, drying, and stabilization in the air for 25 hours. After passing through the sorter (5) to grind large particles and at the same time to remove various foreign matter and contaminants it was possible to produce a high-quality organic fertilizer.
상기와 같은 본 발명은 생석회를 폐기 유기물과 혼합하기 전에 미리 수분을 공급하여 1차 열반응시킨 후 폐기 유기물과 혼합함으로써 생석회가 고온을 유지한 상태로 유기물과 접촉되어 살균, 중금속의 분해, 유기물의 활성화 반응, 칼슘의 생성 축적 및 제염 작용이 용이하게 이루어 질 수 있을 뿐만 아니라 생석회가 큰 덩어리를 이루는 것을 방지할 수 있는 효과가 있는것이다.In the present invention as described above, before the quicklime is mixed with the waste organic matter, the first heat reaction is performed by supplying water in advance, followed by mixing with the waste organic matter to keep the quicklime in contact with the organic matter while maintaining a high temperature to sterilize, decompose heavy metals, The activation reaction, the accumulation of calcium production and decontamination can be easily performed, as well as to prevent the formation of quicklime large chunks.
즉, 폐기 유기물과 생석회의 혼합시 밀도차이로 인한 불규칙한 발열반응을 생석회에 수분을 공급한 다음에 폐기 유기물과 혼합하게 함으로써 생석회의 발열반응을 일정하게 유지하여 충분한 세부반응을 유도할 수 있게 된다.That is, by mixing the waste organic matter with the exothermic reaction caused by the density difference when the waste organic matter and the quicklime are mixed with the waste organic matter, the exothermic reaction of the quicklime can be kept constant to induce sufficient detailed reaction.
그리고 폐기 유기물에 용도에 따라 팽연, 패각류, 키토산, 알긴산, 소석회, 황토, 수용성 암모니아 및 부엽토 등을 혼합하여 유기질 비료의 용도를 다양화하여 특화작물의 재배시 별도의 비료를 공급하지 않아도 되는 등의 효과가 있는 것이다.In addition, it is possible to diversify the use of organic fertilizers by mixing swelling, shellfish, chitosan, alginic acid, calcined lime, loess, water-soluble ammonia, and foliated soil depending on the use, and thus do not need to supply a separate fertilizer when growing specialized crops. Is effective.
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2005
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