KR100726036B1

KR100726036B1 - 분뇨를 주원료로 양질의 유기질비료를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR100726036B1
Application number: KR1020070007696A
Authority: KR
Inventors: 김현수
Original assignee: 김현수
Priority date: 2007-01-25
Filing date: 2007-01-25
Publication date: 2007-06-08
Also published as: KR20070019777A

Abstract

본 발명은 수분함량 95％ 유기질함량 6.4％인 분뇨 55％에 유기질함량 0.6％인 연탄재를 30％, 유기질함량 41％ 인 패각분 7％, 유기질함량 60％ 이상인 왕겨분말 및 톱밥 8％를 혼합하여 수분함량 60％ 이상인 왕겨분말 및 톱밥 8％를 혼합하여 수분함량 55％에 유기질 함량 8~11％의 혼합물질로 조성하고 이 혼합물질에 1톤당 200g의 발효촉진제(제올나이트)를 살포하여 발효조 내부로 유입하고 산소공급량을 0.39∼1.27m²/ton min로 일정하게 공급하면서 내부온도를 55℃로 유지하여 7일간 발효시켜서 분뇨의 혼합물질을 전체적으로 균일하게 완전히 발효시킴과 동시에 병원균 및 기생충알도 사멸시키고 이 발효물질을 안정조에서 다시 교반하면서 1톤당 0.2ℓ의 차아염소산 나트륨을 살포하여 3일간 숙성시켜 발효과정에서 발생할 수 있는 불완전한 요소를 완전히 제거함으로서 양질의 유기질비료를 안전하게 제조할 수가 있는 분뇨를 주원료로 양질의 유기질비료를 제조하는 방법.

Description

분뇨를 주원료로 양질의 유기질비료를 제조하는 방법{Method for manufacturing a good quality of organic fertilizer using feces as a main raw material}

본 발명은 분뇨를 주원료로하여 부원료인 연탄재, 패각분, 분말 및 톱밥을 혼합하여 발효시켜서 유기질함량 8∼11％에 완전히 발효 숙성된 양질의 유기질비료를 얻을 수가 있는 분뇨를 주원료로 양질의 유기질비료를 제조하는 방법에 관한 것이다.

통상 분뇨에 연탄재, 패각분, 톱밥 등을 혼합하여 이를 발효시켜 유기질비료로 제조하는 방법은 알려져 있으나 수분함량이 95％인 분뇨를 발효조건이 좋은 수분함량 55％로 조성하기 위하여 연탄재를 과다하게 혼합함으로서 최종산물인 비료의 유기질함량이 떨어지고 분뇨의 혼합물을 발효시 발효온도의 저하로 병원균 및 기생충알이 사멸되지 못하여 안전하고 위생적인 처리가 되지 못하고 비료화의 공정처리 미숙을 악취가 많이 발생하는 문제점 등이 있었다.

본 발명에서는 이와같은 문제점들을 개선하기 위하여 수분함량 95％ 에 유기 질함량 6.4％ 인 분뇨 55％에 유기질함량 0.6％ 인 연탄재를 30％, 유기질함량 41％ 인 패각분 7％, 유기질함량 60％ 이상인 왕겨분말 및 톱밥 8％ 를 혼합하여 수분함량 55％에 유기질함량 8~11％의 혼합물질로 조성하고 이 혼합물질에 1톤당 200g의 발효촉진제(제올나이트)를 살포하여 발효조 내부로 유입하고 산소공급량을 0.39~1.27m²/ton min로 일정하게 공급하면서 내부온도를 55℃로 유지하여 7일간 발효시켜서 분뇨의 혼합물질을 전체적으로 균일하게 완전히 발효시킴과 동시에 병원균 및 기생충알도 사멸시키고 이 발효물질을 안정조에서 다시 교반하면서 1톤당 0.2ℓ의 차아염소산 나트륨을 살포하여 3일간 숙성시켜 발효 과정에서 발생할 수 있는 불완전한 요소를 완전히 제거함으로서 양질의 유기질비료를 안전하게 제조할 수가 있는 것이다.

분뇨는 수분함량 95％로 수분함량이 과다하여 이를 비료화 시키기 위하여는 수분조절이 필요하므로 본 발명에서는 연탄재, 패각분, 왕겨분말 및 톱밥의 부원료를 혼합하여 수분함량 55％로 발효하기가 좋은 최적 수분함량의 혼합물질로 조성을 하나 분뇨에는 유기질 함량이 5％이상 이므로 이들 부원료를 혼합시 유기질함량이 저하 되지 않도록 고려하여야 한다.

또한 분뇨의 비료화 과정에서 발생하는 악취는 공기공급율, 온도, 수분함량, 교반 등의 조절에 의하여 악취의 제거가 가능하나 본 발명에서는 일단 연탄재의 흡착성을 이용하여 악취를 제거하고 있다.

연탄재는 주성분이 SiO₂ 46∼57％, Al₂ O₃ 31∼41％ 인 토양성분으로 수분흡수율이 매우 높아서 완전 연소된 연탄재 1kg당 수분 1ℓ를 흡수 할 수가 있어서 수분조절제로서 매우 효과적이나 유기질함량이 0.6％ 로 매우 낮아서 분뇨에 연탄재를 과다하게 함유시키면 비료의 유기질함량이 저하되므로 연탄재의 함량이 30％이상 되어서는 아니된다.

패각분 성분은 주로 CaO 39％로 분뇨와 혼합하여 발효조에서 발효시 CaO성분은 수분과 반응하여 콜로이드 물질 및 중간생성 물질의 응고를 촉진하여 공기와 수분의 유통을 원활하게 하고 또한 산성의 중화 특히 비료화 과정의 초기에 유기산 생성으로 인해 호기성 미생물의 활동을 원활하게 한다.

특히 패각채취시 패각에 상당량의 해조 및 해초류가 부착되어 있어서 이들 해조 및 해초류가 패각과 함께 분쇄가 되므로 패각분 함량은 7％가 적당하다.

왕겨는 부식이 용이하도록 표피조직을 분쇄한 왕겨분말을 사용하고 왕겨분말은 유기질 함량이 65％ 이고 톱밥은 유기질 함량이 62％ 이므로 이들 왕겨분말 및 톱밥은 분뇨와 혼합시 수분조절 역할도 하지만 유기질 함량이 60％ 이상이므로 연탄재 혼합으로 인하여 저하되는 유기질 함량을 보충하는 것으로 왕겨분말 및 톱밥의 함량을 8％로 하면 본 발명에서의 주원료와 부원료를 혼합한 혼합물질의 유기질 함량이 8∼11％가 된다.

발효조 내에서의 산소공급은 발효촉진제(제올나이트)에 의한 호기성 미생물의 성장을 촉진하여 발효의 지속성, 악취제거, 고온발생 등의 효과를 얻을 수 있으 나 산소공급량이 적으면 발효활동이 원활하게 잘 이루어지지 아니하여 혼합물질이 불완전분해가 되면서 발효온도 및 발효상태가 최고점에 도달하기까지 시간이 지연되어 발효기간이 길어지고 반대로 산소공급량이 많으면 과잉의 공기공급으로 인해 발효온도가 낮아지면서 최종산물인 비료의 질이 떨어지므로 발효하기에 적합한 최적공기공급량은 0.39~1.27m²/ton min 이다.

발효조내에서의 수분함량은 산소공급과 상반관계에 있으므로 수분함량이많으면 발효과정에서 미생물의 활동은 좋으나 과잉수분이 발효물질의 공기유통로를 메우므로서 혐기성 상태가 되어 발효속도가 늦어져서 악취가 발생하고 반대로 수분함량이 적으면 공기유통은 잘 되지만 미생물 활동이 급격히 감소가 되므로 수분의 최적함수율은 55％가 적당하다.

그리고 발효조내에서의 발효온도는 45∼55℃ 일 때 발효물질의 분해속도가 가장 빠르고 60℃ 이상일때는 여러 발효균 중 일부 선균류(fungi)가 사멸되므로 발효온도를 60℃ 이하로 유지하여야 전체적인 발효균이 전기간에 걸쳐 지속적으로 활동 할 수가 있고 분뇨에 포함되어 있는 병원균 및 기생충알은 발효온도 50℃ 에서는 30시간 지속되어야 사멸하고 55℃ 에서는 8시간 지속되면 사멸하므로 본 발명의 발효온도 55℃에서 7일간 발효시키면 혼합물질이 완전히 숙성되게 발효가 되면서 병원균 및 기생충알도 사멸이 되어 위생적으로 안전한 비료가 제조되는 것이다.

상기와 같은 발효조에서의 처리공정으로 정상적인 발효과정이 진행되면 악취가 제거되고 살균과정이 완전히 이루어지나 만약 원료나 반응조건에서 불안정한 요 소가 발생할 경우에 대비하고자 발효조에서 7일간 발효시킨 발효물질을 안정조로 이송하여 교반하면서 1톤당 0.2ℓ의 차아염소산 나트륨을 고르게 살포함으로서 차아염소산 나트륨의 살균효과와 산화에 의한 악취제거 효과를 동시에 볼 수가 있고 이 상태에서 3일간 숙성함으로서 불완전한 요소가 완전히 제거가 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 주원료인 분뇨 55％ 에 부원료인 연탄재 30％, 패각분 7％, 왕겨분말 및 톱밥 8％를 혼합하여 이를 1톤당 200g 의 발효촉진제(제올나이트)를 살포하여 발효조로 유입하고 산소공급량 0.39∼1.27m²/ton min로 공급하면서 내부온도를 55℃로 유지하면서 7일간 발효시킨 후 다시 안정조에서 교반하면서 1톤당 0.2ℓ의 차아염소산 나트륨을 살포하여 3일간 숙성시킴으로서 병원균 및 기생충알이 사멸되고 전체적으로 완전히 발효 숙성이 된 위생적이고 안전한 유기질 8∼11％ 의 비료를 얻을 수가 있는 것이다.

Claims

수분함량 95％의 분뇨 55％에 연탄재 30％, 패각분 7％, 왕겨분말 및 톱밥 8％를 혼합하여 수분함량 55％로 조성하고 이 혼합물질에 1톤당 200g의 발효촉진제(제올나이트)를 살포하면서 발효조 내부로 유입하여 산소공급량을 0.39∼1.27m²/ton min로 일정하게 공급하면서 내부온도를 55℃로 유지시켜 7일간 발효한 후 이 발효물질을 안정조에서 다시 교반하면서 1톤당 0.2ℓ의 차아염소산 나트륨을 살포하여 3일간 숙성하고 숙성된 발효물질을 100℃의 열풍건조기에서 수분함량 20％ 이하로 건조시킨 유기질함량 8∼11％인 유기질비료 제조하는 방법.