KR100753628B1 - 유기성 슬러지 퇴비화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수처리장이나, 축산폐수처리장 등에서 발생하는 유기성 찌꺼기 퇴비화 방법에 관한 것으로서, 유기성 슬러지와 호기성 미생물을 공급받아 그 내부에 산소를 공급하여 호기성 발효를 실행하고, 발효설비 내부에 수용된 유기성 슬러지와 호기성 미생물을 혼합함과 아울러 산소에 의해 호기성 발효가 잘 이루어지고 발효설비의 내부에 충분한 교반이 이루어지도록 이중날개의 교반기로 교반하고, 유기성 슬러지와 호기성 미생물이 퇴비화가 잘 이루어질 수 있도록 일정 정도의 분말형태인 맥반석을 투입하는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법에 관한 것이다.

유기성 슬러지, 맥반석, 포장기, 교반기, 바실러스 속

Description

유기성 슬러지 퇴비화 방법{Composting method of organic waste}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기성 슬러지 퇴비화 설비의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:저장호퍼 12:혼합기 13:교반기

14:후숙조 15:포장기 16:탈취기

17:맥반석투입조 18:부형재투입조 19:미생물배양기

20:플라이트컨베이어

본 발명은 하수처리장이나, 축산폐수처리장 등에서 발생하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법에 관한 것으로서, 유기성 슬러지와 호기성 미생물을 공급받아 그 내부에 산소를 공급하여 호기성 발효를 실행하고, 발효설비 내부에 수용된 유기성 슬러지와 호기성 미생물을 혼합함과 아울러 산소에 의해 호기성 발효가 잘 이루어지고 발효설비의 내부에 충분한 교반이 이루어지도록 이중날개의 교반기로 교반하고, 유기성 슬러지와 호기성 미생물이 퇴비화가 잘 이루어질 수 있도록 일정 정도의 분말형태인 맥반석을 투입하는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법에 관한 것이다.

현재 하수처리장 및 축산폐수처리장 등에서 발생하는 유기성 슬러지를 처리하기 위한 방법으로 매립, 소각, 퇴비화 방법이 제시되고 있다.

그러나 매립방법은 과다한 침출수를 발생하고, 매립지반이 약화되며, 매립지 확보가 어렵고, 각종 유해 가스 및 대기오염물질이 발생되며, 복토의 어려움 등의 문제점이 있으며, 또한 소각방법은 막대한 양의 보조연료가 필요하여 과다한 운영비가 소요 되고, 높은 유지관리비와 건설비로 비경제적이며, 슬러지가 소각로 벽면에 녹아 붙어 소각 효율을 저하할 뿐 아니라, 유지관리에 고도의 기술이 필요한 등의 문제점이 있었다.

반면, 퇴비화 방법은 폐기물의 퇴비화로 자원재활용을 할 수 있어 정부의 정책에도 부합되는 처리방법일 뿐만 아니라, 소각 등의 처리방법에 비하여 건설비와 유지관리비가 저렴하고, 퇴비의 판매로 인한 이윤을 창출하여 매우 경제적이며, 퇴비의 토양 시비시 산성화 방지 및 토양복원이 가능하고, 퇴비의 사용으로 작물 생산력 증대 및 우수한 작물을 얻을 수 있는 등 여러 가지 장점이 있다.

따라서, 당업계에서는 유기성 슬러지를 더욱 효과적으로 퇴비화할 수 있는 방법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유기성 슬러지에 호기성 미생물을 포함한 유기물 부숙제와 분말형태의 맥반석을 투입하여 더욱 효과적으로 유기성 슬러지의 퇴비화가 이루어질 수 있도록 한 유기성 슬러지 퇴비화 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 맥반석투입조 및 미생물배양기와 연결되는 이중날개를 갖는 교반기에 유기성 슬러지를 투입하여 퇴비를 제조하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법에 있어서, 상기 유기성 슬러지에 호기성 미생물을 포함한 유기물 부숙제와, 분말형태의 맥반석을 투입하여 혼합함을 특징으로 한다.

또한, 상기 부숙제는, 미생물 배양기에서 쌀겨와 10~50㎝ 크기의 볏짚을 혼합하는 제1단계와; 이 혼합물 부피 중량의 10~20％로 수분을 유지시키는 제2단계와; 제2단계를 거친 상기 혼합물에 탄소질재료의 섬유소, 리그린, 헤미셀루로소 및 단백질 등을 신속히 분해하고, 각종 악취를 감소시키는데 효과가 있는 바실러스 속의 미생물을 혼합하는 제3단계와; 제3단계를 거친 혼합물을 50~100℃에서 10~14시간 동안 발효하는 제4단계를; 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 제 1단계는, 미생물 배양기에서 쌀겨와 10~50㎝ 크기의 톱밥을 혼합하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 1단계는, 미생물 배양기에서 당밀과 10~50㎝ 크기 볏짚을 혼합하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 1단계는, 미생물 배양기에서 당밀과 10~50㎝ 크기 톱밥을 혼합하여 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 맥반석은, 200~300 mesh로 가공하여 교반기에 투입됨을 특징으로 한다.

이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 유기성 슬러지 퇴비화 방법을 살펴보면 다음과 같다.

통상 유기성 슬러지 퇴비화 설비는 도 1과 같이, 하수처리장이나, 축산폐수처리장 등에서 수집한 유기성 슬러지를 공급하기 위한 저장호퍼(10)와, 유기성 슬러지의 발효를 위해 혼합, 교반하는 혼합기(12) 및 교반기(13)와, 상기 혼합기(12) 및 교반기(13)와 연결되는 맥반석투입조(17)와, 상기 교반기(13)와 연결되는 부형재투입조(18) 및 미생물 배양기(19)와, 그리고 후숙조(14) 및 포장기(15)와, 상기 후숙조(14)와 연결되는 탈취기(16)와, 상기 저장호퍼(10)에 저장된 유기성 슬러지를 혼합기(12)로 공급하고 교반기(13)에서 교반된 유기성 슬러지를 후숙조(14)로 공급하며 각 과정을 거쳐 후숙조(14)에서 후숙이 완료된 유기성 슬러지를 포장기(15)로 공급하는 플라이트컨베이어(20)로 이루어진다.

본 발명의 유기성 슬러지 퇴비화 방법은, 이러한 유기성 슬러지 퇴비화 설비에 있어서, 맥반석투입조(17) 및 미생물배양기(19)와 연결되는 이중날개를 갖는 교반기(13)에 유기성 슬러지와 함께 유기물 부숙제 및 분말 형태의 맥반석을 투입하여 혼합함을 특징으로 한다.

즉, 밀폐형 구조를 갖는 교반기(13) 내부로 유기성 슬러지와 함께 유기물 부숙제 및 맥반석이 투입되면, 이중날개의 작동과 교반기(13) 내부로 공급되는 산소에 의해 유기성 슬러지와 유기물 부숙제 및 맥반석의 호기성 발효가 원활히 이루어진다.

이때, 상기 유기성 슬러지와 혼합되는 유기물 부숙제는, 유기성 미생물을 포함하는 것으로서, 쌀겨와 10~50㎝ 크기의 볏짚이나 톱밥 중 어느 한가지와 혼합하여 부피 중량의 10~20％ 이내로 수분을 유지시키는 과정과, 당밀과 10~50㎝ 크기의 볏짚이나 톱밥 중 어느 한가지와 혼합하여 부피 중량의 10~20％ 이내로 수분을 유지시키는 과정으로 이루어진다.

즉, 유기성 미생물을 포함하는 유기물 부숙제는, 미생물 배양기(19)에서 쌀겨와 10~50㎝ 크기의 볏짚이나 톱밥과 혼합되는 제1단계와, 제1단계를 거쳐 혼합된 혼합물 부피 중량의 10~20％ 이내로 수분을 유지시키는 제2단계와, 제2단계를 거친 혼합물에 탄소질재료의 섬유소, 리그린, 헤미셀루로소 및 단백질을 신속히 분해하 고 각종 악취를 감소시키는데 효과가 있는 바실러스 속의 미생물을 혼합하는 제3단계와, 제3단계를 거친 혼합물을 50~100℃에서 10~14시간 동안 발효하는 제4단계를 포함하여 이루어진다.

따라서, 이와 같은 과정을 거친 활성화된 유기성 미생물을 포함한 유기물 부숙제는 연작장해제거, 해충과 병원균 사멸 등의 최대 효과를 가진다.

한편, 상기 제3단계에서 혼합물과 함께 혼합하는 바실러스 속(Bacillus genus)은, 호기성 내지 통성 혐기성의 중온, 고온성 유포자간균으로서, 단백질 분해력이 커 단백성 식품을 변패시키는 것과 전분 분해력이 강해서 전분질 식품을 침해하는 것, 또는 산 가스를 생성하는 것이 있으며, 특이한 냄새도 발생해서 식품의 부패를 가져오고 색소를 생성하는 것도 있으며 식염내성은 비교적 강하여 10％의 식염하에서도 생육할 수 있다고 알려져 있다.

또한, 유기성 미생물을 포함하는 유기물 부숙제는, 미생물 배양기(19)에서 당밀과 10~50㎝ 크기의 볏짚이나 톱밥과 혼합되는 제1단계와, 제1단계를 거쳐 혼합된 혼합물 부피 중량의 10~20％로 수분을 유지시키는 제2단계와, 제2단계를 거친 혼합물에 탄소질재료의 섬유소, 리그린, 헤미셀루로소 및 단백질을 신속히 분해하고 각종 악취를 감소시키는데 효과가 있는 바실러스 속의 미생물을 혼합하는 제3단계와, 제3단계를 거친 혼합물을 50~100℃ 이상에서 10~14시간 동안 발효하는 제4단계를 포함하여 이루어진다.

한편, 유기성 슬러지 및 유기물 부숙제와 함께 혼합되는 분말 형태의 맥반석은, 항균 탈취율 및 원적외선 방사율이 높은 광물로서 200~300 mesh로 가공하여 교반기(13)에 투입한다.

이때, 맥반석은 화강섬록반암에 속하며 석영과 장석이 섞여 보리밥 같다고 하여 맥반석이라 불리고 주성분은 무수규산, 산화알루미늄이며, 45여 종의 미네랄(게르마늄, 나트륨, 규소, 세레늄, 아연, 망간 등)을 다량 함유하고 있다.

특히 1㎤당 3~15만 개의 다층 다공질로 구성되어 있는 맥반석은 표면적이 넓으므로 모세혈관 확장을 이용하여 중금속 오염물질 등을 흡착분해하는 중금속 분해작용이 있다.

약 2만 5000종의 무기염류를 함유하고 있으며, 중금속과 이온을 교환하는 작용을 하기 때문에 유해금속 제거제로도 사용하며, 산성이나 강한 알카리성 물을 이온교환작용에 의해 약알카리성(ph7.2~7.8)으로 조절하는 식용 수질정화 및 조절 작용이 있고, 맥반석을 물에 담그면 BOD(생물학적 산소 요구량) 및 COD(화학적 산소요구량)가 낮아지므로 방부작용은 물론 물을 이온치환 및 활성화시켜 생체에 활력을 주는 풍부한 산소함유량 및 이온치환능력을 가지고 있어, 미생물이 서식하는데 좋은 환경조건을 만들어 주며, 교반기(13) 안에서 유기성 폐기물의 함수량을 떨어뜨리는 역할을 한다.

또한, 맥반석은, 미네랄 용출작용과 식용 수질정화 및 조절 작용이 있다.

즉, 인체에 활력을 주는 40여 종 이상의 미네랄이 용출되므로 신진대사와 피 부 건강증진 관리에 효과가 있으며, 산성이나 강한 알카리성 물을 이온교환작용에 의해 약알카리성(ph7.2~7.8)으로 조절한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

1. 호기성 미생물과 맥반석은 수분함량을 조절하여 발효조건을 좋게 하고 발효기간을 단축함과 아울러 발효된 유기성 슬러지에 비료성분을 포함하도록 하여 토양 개량에 효과적이다.

2. 호기성 미생물과 맥반석의 투입으로 발효 중에 발생하는 악취를 흡착하여 악취발생을 방지하는 효과가 있다.

3. 유기성 슬러지의 발효가 밀폐형 구조의 교반기에서 이루어지므로, 악취가 대기 중에 확산 되거나 파리 발생 등으로 인해 혐오감을 유발시키는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 맥반석투입조 및 미생물배양기와 연결되는 이중날개를 갖는 교반기에 유기성 슬러지를 투입하여 퇴비를 제조하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법에 있어서,

   상기 유기성 슬러지에 호기성 미생물을 포함하며, 미생물 배양기에서 쌀겨와 10~50㎝ 크기의 볏짚을 혼합하는 제1단계와, 이 혼합물 부피 중량의 10~20％로 수분을 유지시키는 제2단계와, 제2단계를 거친 상기 혼합물에 탄소질재료의 섬유소, 리그린, 헤미셀루로소 및 단백질 등을 신속히 분해하고, 각종 악취를 감소시키는데 효과가 있는 바실러스 속의 미생물을 혼합하는 제3단계와, 제3단계를 거친 혼합물을 50~100℃에서 10~14시간 동안 발효하는 제4단계를, 포함하여 이루어지는 유기물 부숙제와, 200~300 mesh로 가공하여 교반기에 투입되는 분말형태의 맥반석을 혼합함을 특징으로 하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 제 1단계는, 미생물 배양기에서 쌀겨와 10~50㎝ 크기의 톱밥을 혼합하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 1단계는, 미생물 배양기에서 당밀과 10~50㎝ 크기 볏짚을 혼합하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법.
5. 제 1항에 있어서, 상기 1단계는, 미생물 배양기에서 당밀과 10~50㎝ 크기 톱밥을 혼합하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기성 슬러지 퇴비화 방법.
6. 삭제

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