KR100753852B1 - 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록및 이의 제조방법 - Google Patents

음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기를 가열 건조로를 이용하여 건조 처리하고, 여기에 맥반석 혹은 토탄과 토양 미생물 발효재 및 플라이애쉬를 혼합하여, 고품질의 블록을 생산하도록 한 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록은 음식물 쓰레기 100중량부와, 토양 미생물 발효재 0.05∼0.2중량부와, 맥반석 20∼40중량부와, 플라이애쉬 20∼40중량부, 시멘트, 모래 및 골재 및 물로 구성되는 혼합물 60중량부를 혼합 및 성형하여 일정한 크기의 블록이 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 제조방법은 이물질 제거된 음식물 쓰레기를 일정한 크기로 분쇄한 후, 고온 건조로에서 건조시키는 단계; 상기 고온 건조된 음식물 쓰레기에 토양 미생물 발효재, 맥반석 혹은 토탄, 플라이애쉬를 투입하여 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 일정한 크기의 입상물로 건조하여 블록화하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
음식물 쓰레기, 블록, 토양 미생물 발효재, 맥반석, 플라이애쉬, 토탄

Description

음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 및 이의 제조방법{Food dirt, the pro-environment block where a microorganism was used and this production technique}
도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록을 제조하는 과정을 도시한 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록을 도시한 사시도이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
B: 블록
본 발명은 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히 음식물 쓰레기를 재활용하고, 이것을 자원화하여 토양 미생물 발효재와 맥반석 혹은 토탄과 플라이애쉬를 첨가하여 친환경 블록을 생산하는 음식물 쓰레기를 이용한 친환경 블록 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기성 폐기물은 매일같이 많은 량이 발생하며, 이에 대한 처리 시설의 부족과 완벽한 처리기술이 없으므로 유기성 폐기물의 많은 량이 매립 및 소각되고, 그 일부는 탈수 및 세척 후에 발효과정을 거친 후 퇴비 및 사료를 생산하고 있는 실정이다.
기존의 유기성 폐기물의 처리방법 중 감량화 처리기술은 근본적으로 유해물질을 제거할 수 없다는 기준에서 함수율이 85% 이상인 유기성 폐기물에서 수분을 제거하여 폐기물을 최소화하는 기술이며, 기타 방법은 유해물질을 제거하기 위하여 탈수 및 세척 후 톱밥 등을 혼합하여 유해물질을 희석하는 방법으로 퇴비를 생산하는 것과 일반사료와 유기성 폐기물을 일부 혼합하여 사료를 만드는 기술이다.
이와 같은 종래의 기술중 감량화 기술은 유기성 폐기물, 특히 음식물쓰레기를 건조 및 발효로 최소화하여 잔량 폐기물을 매립하는 경우, 오수에 의해 침출수가 발생하여 지하수 및 토양을 오염시키며, 악취 및 병원균이 발생하며, 소각인 경우에는 다이옥신 등과 같은 맹독이 발생하여 국민건강을 위협하며, 자원의 재활용화가 안됨으로써 경제적인 손실이 막대한 실정이다.
또한, 탈수, 세척 및 발효에 의한 퇴비생산은 그 처리과정에서 침출수 및 오폐수 등의 발생으로 2차 오염이 발생하여 처리공장 주변의 자연환경을 훼손하며, 생산된 퇴비에 유해물질의 잔류 등으로 시비 후 2차 토양오염이 발생하며, 시설투자 비용의 과다로 경제성이 전혀 없어 설치 후 정상적인 운영이 되지 않고 있다.
한편, 기존의 유기성 폐기물의 처리방법 중 소각기술은 소각시에 다이옥신과 같은 맹독이 발생하여 인류의 생명을 위협하고 있으며, 과다한 시설투자 및 처리비용으로 유기성 폐기물의 소각을 중지하려고 하나, 특별한 처리방법이 없어 대안을 찾고자 고심하고 있는 실정이다.
따라서, 종래의 기술은 유기성 폐기물에 함유된 유해물질의 제거를 어떻게 하는가에 따라 감량화, 탈수, 세척 및 발효 등의 처리방법이 개발되어 왔으나, 투자비용, 처리비용 및 자연 재활용에 따른 경제성 여부와 처리 결과물의 유해물질 제거가 이루어지지 않아 많은 문제가 발생하고 있으며, 이러한 문제로 인하여 매립 및 소각으로 많은 량의 유기성 폐기물이 처리되고 있다.
또한, 유기성 폐기물의 처리기술은 근본적으로 처리시에 2차 오염이 발생되서는 안되며, 처리결과물도 자연환경을 오염시켜서는 안 되는 자원 재활용 기술이어야 한다는 기본원칙을 지키는 기술이어야 하나, 종래의 처리기술은 처리에 여러 가지 문제점이 노출되어 처리에 한계가 있어 매일같이 발생하는 유기성 폐기물을 매립 및 소각에 의존하고 있으며, 환경법에 의해 유기성 폐기물의 매립 및 소각을 금지하도록 되어 있어 지방자치단체 환경 담당자뿐만 아니라 전세계의 모든 국가가 크게 고심하고 있다.
특히, 쓰레기로 버려지는 유기성 폐기물은 상당한 양이 분리 및 수거되지만 일부는 많은 량이 소각, 매립 및 해양 투기가 이루어지고 있으며, 유기성 폐기물의 특성이 지역마다 다르고, 그 내용물의 특이성으로 인해 자원 재활용에 어려운 문제가 있으므로 일부는 탈수 및 세척 후에 발효과정을 거친 후 퇴비를 생산하여 처리하고, 극히 일부는 사료로 생산하여 처리하는 실정이다.
이 중에서 유기성 폐기물의 매립시에는 매립장 주변의 악취와 해충 등으로 인한 피해가 크고, 매립 후에 발생하는 2차 오염물질이 침출수로 인한 토양 및 수 질 오염문제가 매우 심각하여 주민들의 매립장 설치 반대로 인하여 매립장 자체를 구하기 힘든 직접적인 문제가 있을 뿐만 아니라 매립장의 설치장소도 점점 줄어들고 환경오염의 문제를 근원적으로 해결할 수 없어 국내는 물론 전 세계적으로 유기성 폐기물의 처리가 환경문제의 중요한 이슈로 대두되고 있다.
기존의 탈수 및 세척 후의 발효로 퇴비화를 가능하게 하는 이점은 있으나, 유해물질의 근본적인 제거가 이루어지지 않고, 악취가 발생하는 등의 문제가 남아 역시 시비 후에 토양의 2차 오염이 발생함으로 불완전 처리에 불과하며, 사료화는 음식물쓰레기의 특성인 부패가 빨라 제조된 사료에 독성이 남아 있어 가축의 폐사가 발생하며, 또한 축산물에 누적된 잔류성 유해물질로 인하여 국민건강을 위협하고 있다.
또한, 음식물쓰레기 이외의 유기성 폐기물(정화수 찌꺼기, 가축분뇨 등)도 특별한 처리방법이 없어서 거의 해양에 투기되어 수산자원의 오염 및 어장의 황폐화를 초래하며, 가축분뇨는 지하수 및 하천의 오염으로 인하여 식수원을 위협하고 있는 실정이다.
이와 같이 매일 발생하는 많은 량의 유기성 폐기물을 종래의 처리방법으로 처리할 경우에는 처리시 발생하는 2차 오염의 방지가 매우 어려운 문제가 아닐 수 없으며, 이를 효과적으로 처리하여 2차 오염 없이 자원을 재활용할 수 있는 다양한 방법에 대한 연구와 장치의 개발이 이루어지고 있으나, 근본적인 해결방법이 개발되지 않고 있어 이에 대한 보다 현실적으로 자원 재활용화가 가능한 기술의 필요성이 대두되고 있다.
이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 제문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 음식물 쓰레기를 가열 건조로를 이용하여 건조 처리하고, 여기에 맥반석 혹은 토탄과 토양 미생물 발효재 및 플라이애쉬를 혼합하여, 고품질의 블록을 생산하도록 한 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록은 음식물 쓰레기 100중량부와, 토양 미생물 발효재 0.05∼0.2중량부와, 맥반석 혹은 토탄 20∼40중량부와, 플라이애쉬 20∼40중량부, 시멘트, 모래 및 골재 및 물로 구성되는 혼합물 60중량부를 혼합 및 성형하여 일정한 크기의 블록이 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 제조방법은 이물질 제거된 음식물 쓰레기를 일정한 크기로 분쇄한 후, 고온 건조로에서 건조시키는 단계; 상기 고온 건조된 음식물 쓰레기에 토양 미생물 발효재, 맥반석 혹은 토탄, 플라이애쉬를 투입하여 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 일정한 크기의 입상물로 건조하여 블록화하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환 경 블록을 제조하는 과정을 도시한 공정도이며, 도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록을 도시한 사시도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록(B)은 음식물 쓰레기 100중량부와, 토양 미생물 발효재 0.05∼0.2중량부와, 맥반석 혹은 토탄 20∼40중량부와, 플라이애쉬 20∼40중량부, 시멘트, 모래 및 골재 및 물로 구성되는 혼합물 60중량부를 혼합 및 성형하여 일정한 크기의 블록이 형성된다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록(B)의 제조에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 제조방법은 이물질 제거된 음식물 쓰레기를 일정한 크기로 분쇄한 후, 고온 건조로에서 건조시키는 단계; 상기 고온 건조된 음식물 쓰레기에 토양 미생물 발효재, 맥반석 혹은 토탄, 플라이애쉬를 투입하여 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 일정한 크기의 입상물로 건조하여 블록화하는 단계로 이루어진다.
여기서, 상기 음식물 쓰레기 100중량부에 대하여 토양 미생물 발효재 0.05∼0.2중량부를 첨가하고, 맥반석 혹은 토탄 10∼20중량부를 첨가하며, 플라이애쉬 20∼40중량부를 첨가한다.
또한, 상기 플라이애쉬 20∼40중량부에 시멘트, 모래 및 골재 및 물로 구성되는 혼합물을 60중량부를 첨가한다.
즉, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 제조방법은 음식물 쓰레기를 건조로를 통해 건조시킨 후, 일정한 크기로 분쇄한 후, 토양 미생물 발효재, 맥반석, 토탄, 플라이애쉬, 시멘트, 모래, 골재 및 물을 혼합시켜 일정한 크기로 성형시켜 친환경 블록(B)을 제조하는 것이다.
여기서, 상기 음식물 쓰레기 건조로는 폐정제유를 연료로 연소실에서 회류바람을 일으키고, 소각연소물이 연속적으로 투입되어 연소가 이루어지는 회류형 열발생장치의 열을 이용한 열풍으로 건조로 내의 음식물 쓰레기를 건조로 내면의 바켓에 의해 올림과 낙하를 반복하면서 건조되며 낙하시에 중앙의 샤프트에 정착된 파쇄교반날개에 의해 파쇄되고 미립화되어 열접촉 표면적을 증대시켜 건조효율을 증대시키고, 적절한 각도를 가지는 열확산장치로 음식물 쓰레기가 투입되며, 이른 시간 내에 음식물 쓰레기를 가열하여 건조시키는 장치이다.
이러한 건조로를 통과한 음식물 쓰레기를 분쇄기를 이용하여 일정한 크기로 분쇄시킨 후, 상기 음식물 쓰레기 분쇄물 100중량부에 토양 미생물 발효재를 0.05∼0.2중량부를 첨가하고, 맥반석 혹은 토탄은 20중량부, 플라이애쉬는 20∼40중량부 및 시멘트, 모래, 골재 및 물을 혼합물 60중량부를 첨가한 후 이를 혼합시킨 후 일정한 크기로 블록을 성형시킨다.
여기서, 상기 토양 미생물 발효재는 Bacillus 1.0 × 107cfu/g, Actino mycetes 10 × 107cfu/g로 구성되며, 원료 투입비율은 원균 2%, 배지 10%, 질석 88%이다.
또한, 상기 맥반석은 화성암류중 석영반암에 속하는 암석으로써, 무수규 산(SiO2)과 산화알루미늄(Al2O3)이 주성분이며, 인체 및 살아있는 세포에 꼭 필요한 산화제2철(Fe2O3)이 함유된 것이 특징이며, 40여 종의 미네랄 구성으로 생체의 발육과 생리기능을 조절하여 세포의 활력을 유지하고, 1㎤당 3만~15만여 개의 많은 공극(다공질)으로 되어 이것으로 강력한 흡착작용, 미네랄 용출, 이온교환작용, 원적외선을 방사하는 바이오 스톤(Bio Stone)으로 생물의 각종 질병 예방과 치료, 체내해독, 생육촉진, 수확량 증가의 효과가 있으며, 유해물질 및 중금속을 흡착분해하며 부패원인 제거, 신선도 유지기능을 한다.
그리고, 상기 토탄은 늪지대에서 식물들이 수천년동안 반복하여 퇴적된 것으로 생성중 다량의 부식산이 부산물로 만들어져서 섬유소이 공극 구조로 보습력, 통기력, 보비력을 갖고 유기질이 50%이상이며, 부식산이 20% 이상 함유되어 천연의 완전발효된 유기질 토량 개량제이다.
또한, 상기 플라이애쉬는 화력발전소에서 석탄 연소 후 발생되는 발전소 부산물로 최후로 집진기에서 포집되는 미분말형태로서 그 화학적/물리적 특성상 알루미노 실리카계열의 구형 입자 형태로 포졸란성(Pozzolan)을 지니고 있어, 토양개량제 및 유기질로 생육조건을 향상시키며, 토양고결화, 보수 및 보비력 향상 기능을 한다.
그리고, 상기 시멘트, 모래, 골재 및 물로 이루어진 혼합물은 일반 시멘트와 모래 및 물로 구성되되, 상기 물은 시멘트 및 플라이애쉬 등의 독성을 제거하기 위해 물을 전기분해시킨 강알카리수(Ph 8.5-11.5)를 이용하면 독성이 중화되면서 약알카리로 떨어지게 된다.
따라서, 상기한 맥반석 혹은 토탄과 플라이애쉬는 전체공정에서 수분을 공급하는 기능이 있으며, 유해물질의 제거기능이 있으며, 음식물 쓰레기의 악취를 제거하며, 음식물 쓰레기를 분해하도록 첨가하며, 토양의 산성화 개량 및 토양에 함유된 유해물질을 제거하는 기능을 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 본 발명에 따른 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 및 이의 제조방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 모든 음식물 쓰레기를 동시에 처리할 수 있는 이점이 있다.
둘째, 본 발명은 음식물 쓰레기 전량을 건조로에 투입하여 전량 친환경 블록을 제조함으로써 블록 제조시에 2차 오염이 발생되지 않는 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 맥반석, 토탄과 플라이애쉬와 같은 첨가제의 투입으로 음식물 쓰레기의 유해물질을 제거함으로써 제조된 친환경 블록을 하천에 설치시 콘크리트 수로, 제방 등에 문제가 되는 식물 성장이 불가능하여 자연 생태계의 파괴가 되며 환경훼손이 염려되는 모든 제반 문제를 쉽게 해결할 수 있고, 또한 친환경 블록안에 식생이 가능한 토양 미생물 발효재가 투입되어 있어, 항시 식물이 자랄 수 있는 친환경적인 생태계를 보존하는 장점이 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 이물질 제거된 음식물 쓰레기를 일정한 크기로 분쇄한 후, 고온 건조로에서 건조시키는 단계; 상기 고온 건조된 음식물 쓰레기에 토양 미생물 발효재, 맥반석 혹은 토탄, 플라이애쉬를 투입하여 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 일정한 크기의 입상물로 건조하여 블록화하는 단계로 이루어지는 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 제조방법에 있어서,
    상기 음식물 쓰레기 100중량부에 대하여 토양 미생물 발효재 0.05∼0.2중량부를 첨가하고, 맥반석 혹은 토탄 20∼40중량부, 플라이애쉬 20∼40중량부, 시멘트, 모래 및 골재 및 물로 구성되는 혼합물을 60중량부 첨가함을 특징으로 하는 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 토양 미생물 발효재는 Bacillus 1.0 × 107cfu/g, Actino mycetes 10 × 107cfu/g로 구성됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 제조방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 물은 물을 전기분해시킨 강알카리수(Ph 8.5-11.5)를 사용함을 특징으로 하는 음식물 쓰레기와 토양 미생물 발효재를 이용한 친환경 블록 제조방법.
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