KR100879586B1 - 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가축분료를 이용하여 액비를 생성하기 위한 제조공법에 관한 것으로, 악취 발생의 원인이되는 암모니아와, 가축분료에 포함된 충란과 유기미생물을 제거하기 위해 폭기조 내의 PH 수준을 조절함과, 동시에 에어 플로워에 의해 공기를 공급하고, 또 오수에 식종된 토양미생물의 배양을 촉진하기 위해 폭기조 내부에 펠릿형상의 메디아와 규산질의 경석으로 이루어진 충진제가 내장된 바이오 리액터를 도입하고, 아울러 용존산소량의 농도를 조절함에 따라 토양미생물의 호기성 반응을 촉진하여 가축분료발효비료 성분 중 특히 질소 성분이 다량으로 포함된 악취가 제거된 액비를 제공하여 토양의 단립화를 이룰 수 있는 것을 특징으로 한다.
이를 구현하기 위한 본 발명의 주요 구성을 살펴보면,
가축분료에 포함된 협작물, 침사물질 등의 고형물을 고액분리기에 의해 농도, 악취 및 중량을 저감시킨 오수를 저류조에 저장하는 전처리단계; 상기 전처리단계를 거친 상기 오수를 상기 저류조로부터 폭기조(曝氣槽, aeration tank)로 유입시키는 제1 단계; 상기 오수로부터 암모니아를 탈기시키기 위해 상기 폭기조 하부에 연결된 에어 블로워(air-blower)를 통해 공기를 공급하는 제2 단계; 상기 오수에 토양미생물을 식종하고, 상기 폭기조 하부에 배열된 바이오 리액터(bio-reactor)에 충진된 토양미생물 활성용 충진제의 의하여 토양미생물의 배양을 촉진시키고, 상기 토양미생물에 호기성 반응을 촉진시키기 위해 용존산소량의 농도를 조절하는 제3 단계; 상기 오수를 상기 폭기조로부터 자산화조로 유입시켜 토양미생물의 산화작용을 촉진시켜 액비를 형성하는 제4 단계; 및 상기 자산화조로부터 악취가 제거된 액비를 저장조에 저장하는 제5 단계;를 포함하여 이루어진다.
가축분료, 액비화, 저류조, 폭기조, 자산화조, 에어 블로워, 바이오 리액터, 메디아, 경석, 용존산소량

Description

악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법{MEHTOD FOR MAKING OXYGENIC LIQUID STATEFERTILIZER}
본 발명은 가축분료를 이용하여 액비를 생성하기 위한 제조공법에 관한 것으로, 악취 발생의 원인이되는 암모니아와, 가축분료에 포함된 충란과 유기미생물을 제거하기 위해 폭기조 내의 PH 수준을 조절함과, 동시에 에어 블로워에 의해 공기를 공급하고, 또 오수에 식종된 토양미생물의 배양을 촉진하기 위해 폭기조 내부에 펠릿형상의 메디아와 규산질의 경석으로 이루어진 충진제가 내장된 바이오 리액터를 도입하고, 아울러 용존산소량의 농도를 조절함에 따라 토양미생물의 호기성 반응을 촉진하여 가축분료발효비료 성분 중 특히 질소 성분이 다량으로 포함된 악취가 제거된 액비를 제공하여 토양의 단립화를 이룰 수 있는 것을 특징으로 한다.
근래에 들어 집약적인 축산이 발전함에 따라 가축분료가 지표수의 수질을 크게 오염시키고 토양생태계의 파괴를 유발하고 있다.
이와 같은 환경문제는 양돈, 양계 및 낙농에서 심각하게 나타나고 있으며, 축산오수에 의한 수질오염의 문제는 오수가 고농도 유기미생물이기 때문에 하천이나 지하수에 유입되는 경우 수질을 부영양화시키고 악취를 유발하여 생태계의 파괴와 수질오염을 심화시키게 된다.
그리고 과거에는 자연순환을 통해 가축 및 사람의 분변까지 재이용하던 때가 있었지만, 현재 자연의 정화능력은 고농도로 배출되는 다량의 분변을 처리하기에는 한계에 도달하였고, 또 이와 같은 분변은 부숙화를 통해 분변내에 있는 각종 낭충 및 세균을 사멸시키고, 미생물의 분해를 통해 퇴비로 이용할 수 있는 수준이 되기 위해 적정한 처리공법 및 비용 그리고 일정한 처리기간을 필요로 하게 된다.
한편 현재 농가 보급형으로 설치되어 있는 혐기성 소화조는 경제적으로 많은 이점이 따르지만, 호기성 처리에 비해 퇴비화를 위한 소요시간이 장기이며,
또한 이와 같은 혐기성 소화조에서 N, S 화합물에 의한 가스가 발생하게 되는데, 이 경우 N, S 화합물을 포함하는 혐기성 미생물은 화학평형을 변화시키는 요인 중 온도에 민감하여 소화기간 동안 심한 악취문제가 발생하고, 소화과정에서 중금속이 과다하게 농축된다는 단점이 있다.
더 나아가 특허권자 순천대학교 산학협력단에 의한 등록특허 제10-0812645호(2008.03.05.등록) " 가축분료의 호기성 액비화 처리장치 및 방법 "은
최초 PH 조정을 통해 폐수 중의 충란 및 미생물을 사멸시킨 후 탈기를 통해 액비 살포시 악취의 주요 원인이었던 암모니아 성분을 제거하고, 토양에 다량 존재하는 바실러스균을 식종하고 공기 대신 고효율의 산소를 직접 주입함으로써 포화 DO 농도를 높여주어 미생물에 의한 호기성 반응기간을 대폭 감소시킬 수 있는 가축분료의 호기성 액비화 처리정치 및 방법에 대하여 개시하고 있다.
그러나 상기 등록특허에 의한 호기성 액비화 처리장치의 경우에는 토양미생물의 배양을 촉진하여 활성하기 위한 반응기가 구비되어 있지 않아 가축분료에 의한 발효비료액에서 반드시 함유하여야할 질소의 최소량의 보유를 장담할 수 없다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로,
가축분료를 이용하여 액비를 생성하기 위한 제조공법에 관한 것으로, 악취 발생의 원인이되는 암모니아와, 가축분료에 포함된 충란과 유기미생물을 제거하기 위해 폭기조 내의 PH 수준을 조절함과, 동시에 에어 블로워에 의해 공기를 공급하고, 또 오수에 식종된 토양미생물의 배양을 촉진하기 위해 폭기조 내부에 펠릿형상의 메디아와 규산질의 경석으로 이루어진 충진제가 내장된 바이오 리액터를 도입하고, 아울러 용존산소량의 농도를 조절함에 따라 토양미생물의 호기성 반응을 촉진하여 가축분료발효비료 성분 중 특히 질소 성분이 다량으로 포함된 악취가 제거된 액비를 제공하여 토양의 단립화를 이룰 수 있는 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법은
가축분료에 포함된 협작물, 침사물질 등의 고형물을 고액분리기에 의해 농도, 악취 및 중량을 저감시킨 오수를 저류조에 저장하는 전처리단계; 상기 전처리단계를 거친 상기 오수를 상기 저류조로부터 폭기조(曝氣槽, aeration tank)로 유입시키는 제1 단계; 상기 오수로부터 암모니아를 탈기시키기 위해 상기 폭기조 하부에 연결된 에어 블로워(air-blower)를 통해 공기를 공급하는 제2 단계; 상기 오수에 토양미생물을 식종하고, 상기 폭기조 하부에 배열된 바이오 리액터(bio-reactor)에 충진된 토양미생물 활성용 충진제에 의하여 토양미생물의 배양을 촉진시키고, 상기 토양미생물에 호기성 반응을 촉진시키기 위해 용존산소량의 농도를 조절하는 제3 단계; 상기 오수를 상기 폭기조로부터 자산화조로 유입시켜 토양미생물의 산화작용을 촉진시켜 액비를 형성하는 제4 단계; 및 상기 자산화조로부터 악취가 제거된 액비를 저장조에 저장하는 제5 단계;를 포함하여 이루어진다.
그리고 본 발명에 따른 상기 제2 단계에서 상기 폭기조 내에 산 또는 알칼리 용액을 투여하여 PH 수준을 조절하여 상기 오수로부터 암모니아 탈기를 촉진시키는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 상기 제3 단계에서 상기 용존산소량의 농도는 1.0 ~ 5.0 mg/l 인 것을 특징으로 한다.
삭제
더 나아가 상기 제3 단계에서 상기 바이오 리액터에 충진된 충진제는 펠릿(pellet)형상의 메디아와 규산질의 경석으로 이루어진 토양미생물 활성성 충진제인 것을 특징으로 하며,
상기 메디아는 산화분말로 SiO2 75 중량%와, Al2O3 14 중량%와, CaO 1 중량%와, Fe2O3 9.8 중량% 및 P2O5 0.2 중량%로 이루어진 고형물인 것이 바람직하고,
더욱 바람직하게는 상기 경석은 산화광물로 SiO2 80 중량%와, Al2O3 12 중량%와, CaO 2.5 중량%와, MgO 0.5 중량% 및 Fe2O3 5 중량%로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법에 의하여,
가축분료를 이용하여 액비를 생성하기 위한 제조공법에 관한 것으로, 악취 발생의 원인이되는 암모니아와, 가축분료에 포함된 충란과 유기미생물을 제거하기 위해 폭기조 내의 PH 수준을 조절함과, 동시에 에어 블로워에 의해 공기를 공급하고, 또 오수에 식종된 토양미생물의 배양을 촉진하기 위해 폭기조 내부에 펠릿형상의 메디아와 규산질의 경석으로 이루어진 충진제가 내장된 바이오 리액터를 도입하고, 아울러 용존산소량의 농도를 조절함에 따라 토양미생물의 호기성 반응을 촉진하여 가축분료발효비료 성분 중 특히 질소 성분이 다량으로 포함된 악취가 제거된 액비를 제공하여 토양의 단립화를 이룰 수 있게 된다.
더 나아가 토양미생물 활성용 충진제는 충진제가 충진된 바이오 리액터에 의하여 토양미생물을 배양 및 증진시키기 위해 이탄, 토탄, 및 부식토로 이루어진 펠릿(pellet)형상의 고형물인 것으로 킬레이트화를 촉진시키고, 호기성균류를 우점종화시켜 토양미생물 배양을 활성 및 촉진시키고,
또 규산질의 제올라이트 또는 맥반석 또는 부석 등에 의하여 호기성균류의 사상체 발생을 억제시키고 토양미생물의 번식을 촉진시키기 위한 기저(基底) 역할을 하는 경석을 도입함으로써
유기물에 의하여 형성된 충진제에서 발생하는 2차부패 및 이로 인한 악취 발생을 방지하고, 이로 인한 충진제의 교체 및 대체를 위한 기간을 장기화하며, 동시에 충진제의 소모율을 줄일 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법을 나타내는 흐름도이고,
도 2는 본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비 제조를 위한 액비 제조장치의 개략도와 본 발명에 따른 바이오 리액터를 나타내는 확대도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법은
가축분료에 포함된 협작물, 침사물질 등의 고형물을 고액분리기(17)에 의해 농도, 악취 및 중량을 저감시킨 오수를 저류조(10)에 저장하는 전처리단계(S1); 상기 전처리단계(S1)를 거친 상기 오수를 상기 저류조(10)로부터 폭기조(20)(曝氣槽, aeration tank)로 유입시키는 제1 단계(S2); 상기 오수로부터 암모니아를 탈기시키기 위해 상기 폭기조(20) 하부에 연결된 에어 블로워(A)(air-blower)를 통해 공기를 공급하는 제2 단계(S3); 상기 오수에 토양미생물을 식종하고, 상기 폭기조(20) 하부에 배열된 바이오 리액터(bio-reactor)(22)에 충진된 토양미생물 활성용 충진제에 의하여 토양미생물의 배양을 촉진시키고, 상기 토양미생물에 호기성 반응을 촉진시키기 위해 용존산소량의 농도를 조절하는 제3 단계(S4); 상기 오수를 상기 폭기조(20)로부터 자산화조(30)로 유입시켜 토양미생물의 산화작용을 촉진시켜 액비를 형성하는 제4 단계(S5); 및 상기 자산화조(30)로부터 악취가 제거된 액비를 저장조(40)에 저장하는 제5 단계(S6);를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법에서, 상기 전처리단계(S1)는
가축분료에 포함된 협작물 및 침사물질 등의 고형물을 고액분리기(17)에 의해 농노, 악취 및 중량을 저감시킨 오수를 저류조(10)에 저장하는 단계로서,
상기 저류조(10)는 종합협작물처리기(16)에 의하여 처리된 오수를 저장하는 제1 저류조(12)와, 그리고 상기 오수에 포함된 미처리 협작물과 침사물질 등의 고 형물이 폭기조(20)와 자산화조(30) 저면에 침전되어, 고형물에 포함되어 있는 유기미생물의 부패에 의한 심각한 악취를 방지하기 위해
상기 제1 저류조(12)로부터 상기 고액분리기(17)로 오수가 공급되어, 이렇게 공급된 오수에 포함된 고형물의 농도, 악취 및 중량을 저감시켜 고형물이 침전되는 것을 방지하게 된다.
그리고 상기 고액분리기(17)를 거친 오수는 제2 저류조(14)에 공급되고, 상기 제2 저류조(14)로부터 상기 오수는 상기 폭기조(20)로 유입된다.
특히 상기 폭기조(20)는 악취가 제거된 호기성 액비화를 생성하는 본 발명의 핵심인 상기 제2 내지 제3 단계(S3)(S4) 공정이 형성되는 곳으로서,
상기 폭기조(20)는 PH 조절장치(24)와, 용존산소량 조절장치(26)와, MLSS(Mixed Liquor Suspended Solid, 혼합액부유고형물)측정기(28), 에어 블로워(air-blower)(A) 및 바이오 리액터(bio-reactor)(22)로 구성되며, 이하에서는 상기한 각 구성의 기능 및 작용을 각 단계별로 보다 상세히 살펴보기로 하겠다.
본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법에서, 상기 제1 단계(S2)는
상기 전처리단계(S1)를 거친 상기 오수를 상기 저류조(10)로부터 폭기조(曝氣槽, aeration tank)(20)로 유입시키는 단계로서,
상기 전처리단계(S1)에서 저농도, 저악취 및 저중량화된 상기 오수를 상기 제2 저류저로부터 상기 폭기조(20)로 공급할 수 있도록 공급펌프(P)와, 상기 공급펌프(P)에 연결된 공급관(L)에 의하여 상기 제2 저류조(14)와 상기 폭기조(20)를 연결하여 상기 제2 저류조(14) 내의 오수를 상기 폭기조(20)로 공급할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법에서, 상기 제2 단계(S3)는
상기 오수로부터 암모니아를 탈기시키기 위해 상기 폭기조(20) 하부에 연결된 에어 블로워(air-blower)(A)를 통해 공기를 공급하는 단계로서,
우선 상기 제2 저류조(14)에서 상기 폭기조(20)로 유입된 상기 오수에는 가축분료에 포함되어 있는 충란 및 유기미생물을 사멸시키고, 동시에 액비를 토양에 살포하는 경우 악취의 원인이 되는 암모니아를 탈기시키기 위해 상기 PH 조절장치(24)와, 그리고
상기 폭기조(20) 하부에 연결되어 공기를 수중분사하는 에어 블로워(A)를 통해 암모니아를 탈기시켜 악취를 제거하게 된다.
즉 상기 PH 조절장치(24)에서는 산 또는 알카리 용액을 투입하여 PH 수준을 조절하게 되는데,
상기 산 또는 알칼리 용액은 황산용액과 수산화칼슘용액인 강산성과 강염기성 물질에 의하여 PH 수준을 조절하며, 또한 본 발명에 상기 오수의 탈기를 위한 PH 수준은 10 정도로 유지하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법에서, 상기 제3 단계(S4)는
상기 오수에 토양미생물을 식종하고, 상기 폭기조(20) 하부에 배열된 바이오 리액터(bio-reactor)(22)에 충진된 토양미생물 활성용 충진제의 의하여 토양미생물의 배양을 촉진시키고, 상기 토양미생물에 호기성 반응을 촉진시키기 위해 용존산소량의 농도를 조절하는 단계로서,
상기 오수에 식종되는 토양미생물은 토양에 다량 존재하는 바실러스균인 것이 바람직하다.
그리고 상기 폭기조(20) 하부에는 바이오 리액터(22)가 형성되어 있으며, 상기 바이오 리액터(22)는
하우징(22c)과, 상기 하우징(22c) 내부에 형성된 상부실(22a)과 하부실(22b)로 나누어져 있으며, 상기 상부실(22a) 및 하부실(22b)에는 토양미생물 활성용 충진제가 충진되어 있는데,
상기 상부실(22a)에는 펠릿(pellet)형상의 메디아(M)가 충진되어 있고, 상기 하부실(22b)에는 규산질의 경석(S)이 충진된다.
즉 상기 메디아(M)는 이탄, 토탄 및 부식토를 혼합하여 킬레이트화(chelation)를 촉진시키고, 토양미생물을 활성 및 촉진시키기 위해 펠릿(pellet)형상으로 이루어진 고형물이며,
그리고 상기 메디아(M)는 산화분말로 그 구성을 살펴보면,
상기 메디아(M)는 산화분말로 SiO2 75 중량%와, Al2O3 14 중량%와, CaO 1 중량%와, Fe2O3 9.8 중량% 및 P2O5 0.2 중량%로 이루어지고,
이는 상기한 산화분말을 고형화시킨 펠릿형상의 고형물인 것으로, 보다 구체적으로는 길이가 30 ~ 70mm 이고, 입경이 20 ~ 50 mm인 막대형상으로 형성된다.
펠릿형상으로 고형화된 상기 메디아(M)는 토양성균군이 유기물을 토양으로 쉽게 변성시기기 위한 양질의 토양성분을 가진 물질인 이탄, 토탄 및 부식토 등을 배합하여 용해가 잘되지 않도록 하기 위해 고형화시킨 것이며,
상기 메디아(M)은 일반 토양보다 Al, Si, Fe 등의 성분이 다량 함유되어 있다.
따라서 상기 메디아(M)는 상기 하우징(22c)내에 존재하는 토양미생물에 의하여 생성되는 대사산물의 고분자화된 슬러지, 부식물과 Al, Si, Fe 등의 중금속이 서로 응집 반응하여 킬레이트화를 촉진시켜, 오수 중에 존재하는 호기성균을 폭기조(20) 내에서 우점종화하여 토양미생물의 배양을 활성 및 촉진시켜 주는 촉매제 역할을 하게 된다.
본 발명에 따른 내구성이 향상된 토양미생물 활성용 충진제에서, 상기 경석(S)은
제올라이트(zeolite) 또는 맥반석 또는 부식토 등의 SiO2가 다량함유된 원석으로 토양미생물의 배양을 촉진시키기 위한 기저(基底)로서의 역할을 하게 된다.
아울러 상기 경석(S)은 산화광물로 그 구성을 살펴보면,
상기 경석(S)은 산화광물로 SiO2 80 중량%으로 하는 주성분과, Al2O3 12 중량%와, CaO 2.5 중량%와, MgO 0.5 중량% 및 Fe2O3 5 중량%로 이루어지며,
상기 조성비에 나타나 있는 바와 같이 상기 경석(S)에는 SiO2의 함유량이 절반 이상인 규산질 광물임인 것이 바람직하다.
그리고 상기 경석(S)은 다기공성 타입으로 입경이 20 ~ 70mm로 형성되어 있으며, 또 상기 경석(S)의 제올라이트 등은 함수량이 많고, 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨한 다기공성 타입으로, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 그 형상이 변하지 않고 그대로 유지되므로 토양미생물을 흡착할 수 있게 되어
토양미생물 배양을 위한 기저(基底)로서의 역할을 하게 된다.
즉 상기 메디아(M)와 상기 경석(S)은 모두 자연광물로 이루어져 있으며, 유기물이 포함되어 있는 충진제에서 발생하는 부패, 즉 2차 부패가 발생하는 것을 방지할 수 있고,
이러한 2차 부패에 의하여 발생하는 악취 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.
그리고 무엇보다도 상기 자연광물로 이루진 충진제에 의하여 내구성의 획기적인 향상을 가져올 수 있는데,
이는 유기물이 포함된 충진제의 경우에는 부식이 잘 일어나게 되고, 이렇게 부식 및 부패한 충진제를 빈번하게 교체 및 대체하여야 하므로, 충진제의 소모율이 상당히 높아 그 수명이 단기화되는 문제점이 있었으나,
본 발명에 의한 자연광물로 이루어진 충진제에 의하면,
충진제의 소모율을 일년을 기준으로 유기물이 포함된 충진제에 비하여 20% 이상의 향상을 가져올 수 있으며,
더 나아가 충진제의 전체적인 사용수명을 5년정도로 장기화할 수 있게 된다.
아울러 상기 용존산소량 조절장치(26)에서는 고순도의 산소를 제공하여 토양미생물의 산화작용을 통해 호기성 반응을 촉진하게 된다.
즉 상기 바이오 리액터(22)에 충진된 충진제인 상기 메디아(M)와 상기 경석(S)에 의하여 토양미생물을 흡착하여 배양을 촉진하여 활성화시키고, 상기 용존산소량 조절장치(26)에 의하여 고순도의 산소를 제공하여 용존산소량의 농도에 따라 활성화된 토양미생물의 호기성 반응을 촉진하고 신속화하여 토양에 필요한 질소(N) 및 황(S) 성분을 다량 보유하여 액비가 살포되는 토양의 단립화를 이룰 수 있게 된다.
본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법에서, 상기 제4 단계(S5)는
상기 오수를 상기 폭기조(20)로부터 자산화조(30)로 유입시켜 토양미생물의 산화작용을 촉진시켜 액비를 형성하는 단계로서,
상기 폭기조(20)와 상기 자산화조(30) 사이에 형성된 공급펌프(P)와 공급관(L)을 통해 상기 오수가 상기 폭기조(20)로부터 상기 자산화조(30)로 유입된다.
무엇보다도 상기 폭기조(20)에서의 산화작용에 의한 토양미생물의 호기성 반응에 의하여 미쳐 산화작용을 거치지 않은 미산화 토양미생물의 자산화작용을 촉진시키기 위한 상기 자산화조(30)에는
그 하부에 에어 블로워(A)가 형성되어 공기를 상기 자산화조(30)로 공급함으로써 미산화된 토양미생물의 호기성 반응을 촉진하여 악취가 제거된 액비를 생성할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법에서, 상기 제5 단계(S6)는
상기 자산화조(30)로부터 악취가 제거된 액비를 저장조(40)에 저장하는 단계로서,
상기 자산화조(30)와 상기 저장조(40) 사이에 형성된 공급펌프(P)와 공급관(L)을 통해 상기 오수가 상기 자산화조(30)로부터 상기 저장조(40)로 유입된다.
또한 상기 저장조(40) 하부에도 역시 에어 블로워(A)가 형성되어 있어, 호기성 반응을 계속 유지하고, 상기 저장조(40) 하부에 침전되는 슬러지는 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 폭기조(20)로 반송되어 미생물의 생육에 이용되도록 하고, 상등액은 별도의 저장조(미도시)로 이송되어 생성된 악취가 제거된 액비는 저장 및 농축된다.
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그리고 농촌진흥청고시 제2007 - 3호(단, 질소전량의 최소함유량과 관련하여, 가축분뇨의 자원화 및 이용 촉진에 관한 규칙에서 2008.03.03자로 수정된 질소전량의 최소함유량을 적용)에서는 액비 조성성분이 함유하여야할 주성분의 최소량과 함유할 수 있는 유해성분의 최대량의 기준을 정해 놓은 바 있는데,
이하에서는 농촌징흥청고시의 기준치와 본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법에 의하여 생성된 가축분료발효비료의 조성성분의 측정결과를 비교 살펴보면,
가축분료발효 비료액 측정결과
Figure 112008041776355-pat00001
상기 측정결과에서 알 수 있는 바와 같이 상기 질소의 법적기준인 최소량에 비하여 본 발명에 의하여 생성된 액비에 함유된 질소 전량은 3.5배로, 토양미생물의 활성을 촉진하기 위한 상기 바이오 리액터와 용존산소량 조절장치에 의하여 호기성 반응을 촉진하여 질소의 보유를 최대화 하였으며,
더 나아가 함유할 수 있는 유해성분의 함유량을 최소화하여 본 발명에 따른 악취가 제거된 액비화 제조공법에 의하여 생성된 가축분료발효 비료액이 토양에 살포되는 경우 토양의 단립화에 우수한 효과를 얻을 수 있게 된다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법을 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법을 나타내는 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 악취가 제거된 호기성 액비 제조를 위한 액비 제조장치의 개략도와 본 발명에 따른 바이오 리액터를 나타내는 확대도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
P : 공급펌프 L : 공급관
M : 메디아 S : 경석
A : 에어 블로워
10 : 저류조 12 : 제1 저류조
14 : 제2 저류조 16 : 종합협작물처리기
17 : 고액분리기
20 : 폭기조 22 : 바이오 리액터
22a : 상부실 22b : 하부실
22c : 하우징 24 : PH 조절장치
26 : 용존산소량 조절장치 28 : MLSS 측정기
30 : 자산화조
40 : 저장조

Claims (7)

  1. 가축분료에 포함된 협작물, 침사물질 등의 고형물을 고액분리기에 의해 농도, 악취 및 중량을 저감시킨 오수를 저류조에 저장하는 전처리단계;
    상기 전처리단계를 거친 상기 오수를 상기 저류조로부터 폭기조(曝氣槽, aeration tank)로 유입시키는 제1 단계;
    상기 오수로부터 암모니아를 탈기시키기 위해 상기 폭기조 하부에 연결된 에어 블로워(air-blower)를 통해 공기를 공급하는 제2 단계;
    상기 오수에 토양미생물을 식종하고, 상기 폭기조 하부에 배열된 바이오 리액터(bio-reactor)에 충진된 토양미생물 활성용 충진제에 의하여 토양미생물의 배양을 촉진시키고, 상기 토양미생물에 호기성 반응을 촉진시키기 위해 용존산소량의 농도를 조절하는 제3 단계;
    상기 오수를 상기 폭기조로부터 자산화조로 유입시켜 토양미생물의 산화작용을 촉진시켜 액비를 형성하는 제4 단계; 및
    상기 자산화조로부터 악취가 제거된 액비를 저장조에 저장하는 제5 단계;를 포함하여 이루어지되,
    상기 바이오 리액터(bio-reactor)에 충진된 토양미생물 활성용 충진제는 펠릿(pellet)형상의 메디아와 규산질의 경석으로 이루어지고,
    상기 메디아는 산화분말로 SiO2 75 중량%와, Al2O3 14 중량%와, CaO 1 중량%와, Fe2O3 9.8 중량% 및 P2O5 0.2 중량%로 이루어진 고형물인 것을 특징으로 하고,
    상기 경석은 산화광물로 SiO2 80 중량%와, Al2O3 12 중량%와, CaO 2.5 중량%와, MgO 0.5 중량% 및 Fe2O3 5 중량%로 이루어진 것을 특징으로 하는 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 단계에서
    상기 폭기조 내에 산 또는 알칼리 용액을 투여하여 PH 수준을 조절하여 상기 오수로부터 암모니아 탈기를 촉진시키는 것을 특징으로 하는 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제3 단계에서
    상기 용존산소량의 농도는 1.0 ~ 5.0 mg/l 인 것을 특징으로 하는 악취가 제거된 호기성 액비화 제조공법.
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