KR101024447B1 - Production of refuse derived fuel with biomass using microbial materials - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하수슬러지와 음식물폐기물을 이용하여 고형연료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수슬러지와 음식물폐기물의 혼합물을 미생물의 발열반응을 이용하여 유기물 및 수분을 제거하여 감량화하고, 감량화된 혼합물에 음식물폐기물을 더 첨가하고 다시 건조하여 발열량이 높은 고형연료를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing solid fuel using sewage sludge and food waste, and more particularly, to reduce and reduce the mixture of sewage sludge and food waste by removing organic matter and water by exothermic reaction of microorganisms. The present invention relates to a method for producing a solid fuel having a high calorific value by further adding food waste to the prepared mixture and drying it again.
하수슬러지는 하·폐수처리 시 발생하는 액체로부터 분리되어 침전된 찌꺼기로서, 산업발전과 함께 국내 하수 및 폐수처리장 건설이 지속적으로 증가함에 따라 발생하는 슬러지도 2007년 347개 처리장에서 7,631㎥/일 발생량에서 2011년 460개 처리장에서 10,259㎥/일 발생량으로 증가하는 추세이다.Sewage sludge is a sediment that is separated from the liquid generated from sewage and wastewater treatment, and sludge produced by the continuous increase of domestic sewage and wastewater treatment plant construction along with industrial development has generated 7,631㎥ / day in 347 treatment plants in 2007. In 2011, 460 treatment plants increased by 10,259㎥ / day.
음식물폐기물은 가정이나 식당 등에서 버려지는 음식쓰레기로서 삶의 질의 향상과 함께 생활폐기물 중 음식쓰레기가 차지하는 비중이 약 30%로 높아졌다. 국내 음식물폐기물 발생량은 지속적으로 증가하여 2007년 14,500㎥/일에서 2012년 17,100㎥/일로 연3%씩 증가하는 추세이다. 따라서 버려지는 음식물로 연간 18조 원의 경제적 가치가 손실을 입고 있다.Food waste is the food waste that is thrown away at home or in restaurants, and the quality of life and food waste accounted for about 30%. Domestic food waste generation continues to increase, increasing 3% annually from 14,500㎥ / day in 2007 to 17,100㎥ / day in 2012. As a result, the economic value of 18 trillion won per year is lost.
하수슬러지는 75~80% 전후의 높은 함수율로 인하여 매립할 경우 매립장의 수명단축 및 악취발생, 침출수의 발생과 농도를 증가시켜 매립지 주변의 토양 및 지하수 오염을 유발하고, 침출수의 처리시설 비용과 관리비가 과다하여 처리비용을 상승시키는 원인이 된다. 이러한 높은 수분함량은 소각시에 발열 량을 저하시켜 보조연료의 사용량을 증가시키고, 염소화합물과 소각온도 저하에 기인하는 다이옥신 등의 대기오염물질이 발생한다. Sewage sludge causes shortening of the landfill, odor generation, leachate generation and concentration by landfill due to high water content around 75 ~ 80%, causing soil and groundwater contamination around landfill, and cost and management cost of leachate treatment facility. Excessive amount is a cause of raising processing cost. This high water content lowers the calorific value during incineration, increasing the amount of auxiliary fuel used, and generating air pollutants such as chlorine compounds and dioxins due to the lowering of the incineration temperature.
음식물폐기물은 함수율이 80~90%인 유기물로서 사료, 퇴비, 바이오가스 생산을 위한 기질로서 사용될 수 있으며, 사료화는 음식물쓰레기를 가축의 사료로 사용할 수 있다. 그러나 수요와 공급이 불확실하고, 가축의 질병발생 가능성과 이물질 혼입으로 인한 가축에 직접 및 간접적으로 피해를 줄 수 있으며, 특히 소비자가 제한되는 문제점이 있다. Food waste is an organic matter with a water content of 80-90%, and can be used as a substrate for feed, compost, and biogas production. Feeding can use food waste as livestock feed. However, the supply and demand is uncertain, it may cause direct and indirect damage to the livestock due to the possibility of the disease of the livestock and the incorporation of foreign substances, there is a problem that the consumer is particularly limited.
또한, 국내 폐목재 발생량은 약 5,115천톤/년이고 이 중 임목부산물이 48%, 건설 폐목재 등 사업장 폐목재 36%, 그리고 생활 폐목재가 16%를 차지하고 있다. 이러한 폐목재의 처리 방법으로는 매립 50%, 소각 14%, 재활용 36%의 방법으로 처리되고 있다.In addition, domestic waste wood production amounted to 5,115 thousand tons / year, with 48% of forest by-products, 36% of industrial waste wood including construction waste wood, and 16% of domestic waste wood. The waste wood is treated in a
한편, 폐기물관리법의 시행규칙에 따라 2003년 7월부터 슬러지의 직매립이 금지되었으며, 2005년 1월부터는 음식물폐기물의 직매립이 금지된 후 지금까지 해왔던 해양투기는 해양오염이 범지구적 환경문제로 인식되면서 96 런던협약에 의해 2011년부터 해양투기가 전면 금지될 예정이다. 그러나 아직 해양투기에 대응할만한 처리방법이 없어 유기성 폐기물 처리에 대한 대응책이 시급히 필요하다.Meanwhile, in accordance with the Enforcement Regulations of the Waste Management Act, direct landfilling of sludge has been banned since July 2003. Since January 2005, direct dumping of food waste has been banned. Under the London Convention, dumping of sea dumping is expected to be banned in 2011. However, there is an urgent need for countermeasures for disposal of organic waste since there is no treatment method that can cope with ocean dumping.
최근 우리나라는 에너지의 해외 의존도의 감축과 그린환경을 목표로 하는 녹색성장사업에 대한 투자를 크게 늘리고 있다. 특히 부존자원을 최대한 활용하는 방법 중의 하나로써, 정부는 유기성 폐기물을 신재생에너지로 전환하는 사업에 2012년 6조원, 2020년 약 29조원을 투자할 예정이다. Recently, Korea has greatly increased its investment in green growth projects aimed at reducing energy dependence abroad and green environment. In particular, as one of the ways to make the best use of existing resources, the government will invest 6 trillion won in 2012 and 29 trillion won in 2020 in the project to convert organic waste into renewable energy.
이에 유기성 폐기물인 슬러지, 음식물폐기물 및 가연성 산업폐기물이 자원으로 재평가됨에 따라 유기성 폐기물의 자원화 사업이 각광을 받기 시작했다. 게다가 2007년을 기준으로 유기성 폐기물의 처리기술을 살펴보면, 매립 2%, 소각 11%, 해양배출 68.5%, 재활용 13.5%의 비율로 처리되었다. 그러나 2011년부터 해양투기가 일부 금지됨에 따라 재활용 또는 자원화(복토재, 탄화, 시멘트 원료, 녹생토, 퇴비화, 연료화, 지렁이분변토)가 70%로 상승할 전망이다. As the organic waste sludge, food waste, and combustible industrial waste were reassessed as resources, the recycling of organic waste began to take off. In addition, as of 2007, the treatment of organic wastes was 2% landfill, 11% incineration, 68.5% ocean discharge, and 13.5% recycling. However, with the ban on marine dumping from 2011, recycling or resourceization (cover material, carbonization, cement raw materials, green soil, composting, fuelization, earthworm litter) is expected to rise to 70%.
하수슬러지는 80% 정도의 수분을 함유하고 있으나 수분을 뺀 나머지의 50% 이상이 유기물로 이루어져 있어 건조시 발열량이 대략 3,000kcal/kg 이상으로 에너지원으로써 활용가치가 매우 높다. 따라서 하수슬러지를 건조하여 고형연료로 개발함으로써 하수슬러지의 처리에 따른 환경오염의 최소화는 물론 높은 경제적 가치를 창출할 수 있는 것으로 알려져 있다. Sewage sludge contains about 80% water, but more than 50% of the remaining water is composed of organic matter, so the calorific value of drying is more than 3,000kcal / kg. Therefore, it is known that by drying the sewage sludge and developing it as a solid fuel, it is possible to minimize the environmental pollution caused by the treatment of the sewage sludge and to create a high economic value.
유기성 폐기물을 고형연료로 재활용하는 종래 기술로는, 대한민국 등록 특허 제700110호의 생활하수/오폐수 슬러지의 처리장치 및 슬러지를 이용한 고형연료의 제조방법, 등록특허 제847247호의 하수 및 폐수 슬러지를 주원료로 한 고형원료의 제조방법, 등록특허 제653957호의 유기성 슬러지를 이용한 고체연료 제조장치가 개시되어 있다.Conventional technologies for recycling organic wastes as solid fuels include the domestic sewage / wastewater sludge treatment apparatus of Korea Patent No. 700110 and a method for producing solid fuel using sludge, and sewage and wastewater sludge of Patent No. 847247. Disclosed is a solid fuel manufacturing apparatus using a method for producing a solid raw material, and organic sludge of Korean Patent No. 693957.
예를 들어, 대한민국 특허공개번호 제10-2007-76557호 "하수슬러지와 음식물쓰레기 및 가연성 폐기물을 이용한 고체연료의 제조방법"은 하수슬러지를 함수율 10~20% 이하로 건조한 다음 분쇄하는 과정과 음식물쓰레기 70%(중량비)를 황토 10%, 갈탄 10%, 코크스 10%의 첨가제와 혼합하는 과정과, 가연성 폐기물을 입도 30~50mm의 크기로 분쇄하는 과정과; 건조한 하수슬러지, 첨가제를 혼합한 음식물쓰레기, 분쇄한 가연성 폐기물을 하수슬러지 30%(중량비): 음식물쓰레기 30%(중량비), 가연성 폐기물 40%(중량비)의 비율로 혼합하는 과정과; 혼합된 혼합물을 열풍 건조기에서 수분함유율이 10% 이하가 되도록 건조하는 과정과; 혼합과 건조가 이루어진 혼합물에 조연재를 첨가하여 일정 크기로 압출, 성형하는 과정; 으로 이루어진다. For example, Korean Patent Publication No. 10-2007-76557 "Manufacturing method of solid fuel using sewage sludge and food waste and combustible waste" is the process of drying and crushing sewage sludge with water content of 10-20% or less Mixing 70% waste (weight ratio) with 10% loess, 10% lignite, 10% coke, and grinding combustible waste to a particle size of 30 to 50 mm; Mixing dry sewage sludge, food waste mixed with additives, and comminuted combustible waste in a proportion of
이러한 종래의 방법들에 의하면, 하수슬러지를 고형연료로 제조하기 위해서 하수슬러지나 음식물폐기물을 함수율 10% 이내로 건조한 후 코크스, 무연탄, 목재, 기름 등의 열량보조제와 혼합한 다음 특정 형상으로 성형하여 고형연료가 만들어진다. 또한, 종래의 고형연료화 기술들은 외부의 열원을 이용하여 슬러지를 건조한 후 열량보조제 또는 성형보조제를 혼합하여 고압으로 압축해서 성형하는 방식을 택하고 있다. 따라서 종래의 방법은 하수슬러지를 건조하는데 1차적으로 많은 에너지를 소비하여 고형연료를 제조하는 방식이므로 슬러지를 재생에너지로 재활용한다는 취지를 무색하게 한다. 아울러, 종래의 방법은 슬러지를 연료화 및 에너지화하기 위하여 코크스, 무연탄, 기름을 보조연료로 혼합하고 성형성을 높이기 위하여 점토나 모래와 같은 성형보조제를 섞어 제조한다. According to these conventional methods, in order to manufacture sewage sludge as a solid fuel, sewage sludge or food waste is dried within a water content of 10%, mixed with caloric aids such as coke, anthracite, wood, and oil, and then molded into a specific shape to be solid. Fuel is made In addition, the conventional solid fuelization technology is a method of drying the sludge using an external heat source, and then mixing the caloric aid or molding aid to compress the molding at high pressure. Therefore, the conventional method consumes a lot of energy to dry the sewage sludge primarily, and thus a solid fuel is manufactured, thereby obviating the purpose of recycling the sludge as renewable energy. In addition, the conventional method is prepared by mixing coke, anthracite coal, oil as auxiliary fuel to fuel and energy sludge, and molding aids such as clay or sand to improve moldability.
예를 들어, 대한민국 특허공개 제94-14200호에는 슬러지를 탈수한 후 이를 기름에 튀겨내어 연료로 사용하는 가열된 기름을 이용한 슬러지의 수분 추출방법 및 장치가 개시되어 있으며, 대한민국 등록특허 제10-860356호에는 코크스 분, 목탄 분, 톱밥, 제지찌꺼기를 가압 성형시켜 제조된 고체연료의 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 특허공개 제94-204040호에는 나무류, 폐지류 슬러지 등의 폐기물에 탄산칼슘, 제오라이트 및 결합제로 혼합한 다음 압축 성형기로 가압하여 제조된 가연성 각종폐기물을 이용하여 숯을 만드는 제조방법이 개시되어 있다. 이 밖에도 대한민국 특허공개 제99-74336호, 대한민국 등록특허 제10-0319803호, 대한민국 등록특허 제10-0419189에는 하수슬러지에 석탄가루 혹은 석유 코크스를 첨가하여 폐기물을 연료화하는 방법 등이 개시되어 있다. 그러나 이러한 종래의 기술들은 지나치게 서로 매우 상이한 물성의 재료가 섞여 있어 연소의 최적 조건을 맞추기 어려울 뿐만 아니라 이로 인한 불완전연소 등에 공해 배출물이 많고, 탄화 시 부서지는 방지하기 위해 결합성 향상을 위한 불연성 성형보조제를 과량으로 첨가하고 있어 자기연소 가능한 연료로 활용하기가 매우 어렵고 불완전 연소로 인한 악취발생의 문제가 있었다. 이와 같이, 종래 기술들의 구성은 슬러지 고형분보다 많은 양의 첨가제를 넣어 혼합하는 것으로, 슬러지를 주성분으로 하는 고형연료라기보다는 슬러지를 첨가제로 사용하는 연료가 되는 것이다.For example, Korean Patent Publication No. 94-14200 discloses a method and apparatus for extracting water from sludge using heated oil that dehydrates sludge and then splashes it in oil for use as fuel. 860356 discloses a method for producing solid fuel prepared by press molding coke powder, charcoal powder, sawdust and paper waste. Korean Patent Publication No. 94-204040 discloses calcium carbonate in wastes such as wood and waste paper sludge. A method of making charcoal using various combustible wastes prepared by mixing with zeolite and a binder and then pressurizing with a compression molding machine is disclosed. In addition, Republic of Korea Patent Publication No. 99-74336, Republic of Korea Patent No. 10-0319803, Republic of Korea Patent No. 10-0419189 discloses a method for fueling the waste by adding coal powder or petroleum coke to the sewage sludge. However, these conventional techniques are not only very difficult to meet the optimum conditions of combustion because the materials of very different physical properties are mixed with each other, there is a lot of pollution emissions such as incomplete combustion, and the non-combustible molding aids for improving the bonding to prevent breakage during carbonization It is added to the excessive amount is very difficult to use as a self-combustible fuel and there was a problem of odor generated by incomplete combustion. As described above, the prior art is to mix the amount of additives than the sludge solid content, and to mix, and to be a fuel using sludge as an additive rather than a solid fuel mainly composed of sludge.
이상에서 본 바와 같이, 하수슬러지의 함수율은 대략 80% 이상이며, 음식물폐기물의 함수율 역시 85% 이상을 나타내고 있으므로 유기성 폐기물 처리에 중점을 두어야 할 부분이 수분 제거방법이다. 그러나 종래의 유기성 폐기물을 이용한 고형연료 제조방법은 전기 및 기름 등의 외부에너지를 사용하여 수분을 건조하므로 처리비용이 고가로 소요될 수밖에 없고, 유기성 폐기물의 건조과정에서 유기성 폐기물의 내부까지 충분히 건조되지 못하여 고형연료의 연소시 악취를 발생시켜 재활용도가 낮다. 여기에 고유가에 따른 경비의 상승, 그리고 화석연료의 사용으로 지구온난화 및 기후변화의 문제를 해결하기 위한 저탄소 녹색성장사업의 하나로 도쿄의정서에 의한 탄소배출권의 의무(CDM, Clean Development Mechanism) 등에 따른 문제점에 의해 지금까지 사용하였던 종래의 방법들은 유기성 폐기물을 효율적으로 처리할 수 없다. As seen above, the water content of the sewage sludge is about 80% or more, and the food water content of the food waste is also 85% or more, so the part to be focused on the treatment of organic waste is water removal method. However, the conventional method of manufacturing solid fuel using organic wastes requires the high cost of treatment because it dries moisture using external energy such as electricity and oil, and it does not dry sufficiently to the inside of organic wastes during the drying process of organic wastes. Low recyclability due to odor when burning solid fuel. In addition, the increase in expenses due to high oil prices and the use of fossil fuels are one of the low-carbon green growth projects to solve the problems of global warming and climate change. Conventional methods used up to now cannot efficiently treat organic wastes.
따라서 하수슬러지나 음식물폐기물 유기성 폐기물의 건조시 소비되는 에너지를 최소화하고, 코크스, 무연탄, 기름 등과 같은 보조연료의 사용을 최소화할 수 있는 새로운 형태의 고형연료 제조방법이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a new type of solid fuel production method that minimizes energy consumed when drying sewage sludge or food waste organic waste and minimizes the use of auxiliary fuels such as coke, anthracite and oil.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은, 유기성 폐기물을 건조하여 고형연료를 제조할 때 전기 및 기름과 같은 외부에너지를 사용하지 않고 미생물의 발열반응을 이용하여 유기성 폐기물을 건조하여 에너지의 사용을 최소화할 수 있는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the main object of the present invention is to use the exothermic reaction of microorganisms without using external energy such as electricity and oil when drying the organic waste to produce a solid fuel It is to provide a solid fuel manufacturing method of organic waste using a microbial material that can minimize the use of energy by drying the organic waste.
본 발명의 다른 목적은, 고형연료의 발열량은 높이기 위해서 무연탄, 코크스, 기름 등의 열량보조제를 첨가하는 대신에 건조한 슬러지 혼합물에 음식물폐기물을 첨가한 후 재차 건조하여 고형연료를 제조함으로써 발열량이 높고 불완전연소 등에 의한 2차 오염을 방지할 수 있는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, in order to increase the calorific value of the solid fuel, instead of adding a caloric aid such as anthracite coal, coke, oil, food waste is added to the dry sludge mixture and then dried again to produce a solid fuel calorific value and incomplete It is to provide a method for producing a solid fuel of organic waste using a microbial material that can prevent secondary pollution due to combustion.
또한, 본 발명은 하수슬러지와 음식물폐기물 그리고 가연성 산업폐기물만으로 고형연료로 제조함으로써 유기성 폐기물의 처리에 따른 환경오염의 최소화는 물론 이들 하수슬러지, 음식물폐기물 및 가연성 산업폐기물의 처리비용절감과 폐자원의 재활용 및 재생에너지화 개발 등에 기여하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is produced by the solid fuel only with sewage sludge, food waste and combustible industrial waste, minimizing the environmental pollution of the treatment of organic waste, as well as reducing the treatment cost of these sewage sludge, food waste and combustible industrial waste and waste resources It aims to contribute to the development of recycling and renewable energy.
상술한 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법은, In order to achieve the above object of the present invention, the solid fuel production method of the organic waste using the microbial agent according to the present invention,
전체 함수율이 50~60%, 전체 C/N비가 30~50이 되도록 탈수슬러지와 음식물폐기물에 우드칩이나 톱밥과 같은 가연성 산업폐기물을 혼합하고 이 슬러지 혼합물에 새로운 미생물제재 또는 반송 미생물제재를 투입하여 혼합하는 1차 혼합공정과;Combustible industrial waste such as wood chips or sawdust is mixed with dehydrated sludge and food waste so that the total water content is 50 ~ 60% and the total C / N ratio is 30 ~ 50, and new sludge or returned microorganism is added to this sludge mixture. A primary mixing step of mixing;
상기 1차 혼합공정에서 혼합된 슬러지 혼합물을 발효건조기에 투입하여 미생물의 대사작용에 의해 슬러지에 혼합된 유기물을 분해하는 동시에 미생물의 발열반응에 의해 슬러지 혼합물의 수분함량이 40% 이하가 되도록 건조하는 발효건조공정과;The sludge mixture mixed in the first mixing process is introduced into a fermentation dryer to decompose organic substances mixed in the sludge by metabolic action of microorganisms, and to dry the sludge mixture to 40% or less by exothermic reaction of microorganisms. Fermentation drying process;
상기 발효건조공정에서 건조된 혼합물에 음식물폐기물을 투여하여 혼합하는 2차 혼합공정과;A secondary mixing step of mixing food waste by administering the mixture dried in the fermentation drying step;
상기 2차 혼합공정에서 음식물폐기물이 첨가된 혼합물을 숙성건조기에 투입하여 슬러지 혼합물의 수분함량이 10% 이하가 되도록 건조하되, 상기 숙성건조기는 유기성 폐기물로 만들어진 고형연료를 이용한 보일러의 열에 의해 가열되는 숙성건조공정과;In the secondary mixing process, the food waste is added to the aging dryer to dry the mixture so that the water content of the sludge mixture is less than 10%, the aging dryer is heated by the heat of the boiler using a solid fuel made of organic waste Aging drying process;
상기 숙성건조공정을 통해서 생성된 숙성 혼합물을 분리기에서 우드칩을 분리한 후 분쇄기에서 분말상태로 분쇄하는 분쇄공정과;A pulverizing step of pulverizing the aging mixture generated through the aging drying process in a separator after separating wood chips from the separator;
상기 분쇄공정에서 분쇄된 혼합물을 압출하여 일정 크기의 고형연료로 성형하는 성형단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a molding step of extruding the mixture pulverized in the crushing process to form a solid fuel of a predetermined size.
상기 발효건조공정은, 1차로 건조된 슬러지 혼합물에 음식물폐기물을 더 주입하여 미생물의 발열반응을 지속시키는 2차 발효건조공정을 더 포함한다.The fermentation drying step further includes a secondary fermentation drying step of further injecting food waste into the first dried sludge mixture to sustain the exothermic reaction of the microorganisms.
상기 2차 발효건조공정으로 주입되는 음식물폐기물은, 산발효를 거쳐 함수율 90% 이상의 가용화 된 음식물폐기물인 것을 특징으로 한다.Food waste injected into the secondary fermentation drying process is characterized in that the solubilized food waste of 90% or more moisture content through acid fermentation.
상기 2차 발효건조공정으로 주입되는 음식물폐기물의 양은 슬러지 혼합물의 10~20부피%를 주입하는 것을 특징으로 한다. The amount of food waste injected into the secondary fermentation drying process is characterized in that the injection of 10 to 20% by volume of the sludge mixture.
상기 2차 혼합공정으로 주입되는 음식물폐기물은, 지방성분을 많이 포함하는 음식물폐기물인 것을 특징으로 한다.Food waste injected into the secondary mixing process is characterized in that the food waste containing a lot of fat components.
상기 2차 혼합공정으로 주입되는 음식물폐기물의 양은 건조 혼합물의 80~100부피%를 주입하는 것을 특징으로 한다.The amount of food waste injected into the secondary mixing process is characterized in that the injection of 80 to 100% by volume of the dry mixture.
상기 발효건조공정에서 처리된 슬러지 혼합물의 10~20부피%를 상기 1차 혼합기로 반송하여 재순환시키는 슬러지 반송공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The sludge conveying step of returning 10 to 20% by volume of the sludge mixture treated in the fermentation drying step to the primary mixer to recycle.
상기 분쇄공정의 전단에 설치된 분리기에서 분리된 우드칩을 상기 1차 혼합기로 반송하여 재순환시키는 우드칩 반송공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include a wood chip conveying step of conveying and recycling the wood chips separated in the separator installed at the front end of the crushing process to the primary mixer.
본 발명에 따르면, 하수슬러지를 음식물폐기물 및 가연성 산업폐기물과 함께 재활용하여 고형연료로 재생함으로써 하수슬러지와 음식물폐기물로 인한 환경오염문제와 처리비용 등의 제반 문제를 해결할 수 있음은 물론 이들의 효과적인 처리로 처리비용절감과 함께 환경오염방지 및 자원 재활용 등의 여러 상당한 경제적 이익을 기대할 수 있다.According to the present invention, by recycling the sewage sludge with food waste and combustible industrial waste as a solid fuel, it is possible to solve various problems such as environmental pollution and treatment cost due to sewage sludge and food waste, as well as their effective treatment. In addition to lowering the cost of treatment, a number of significant economic benefits can be expected, such as pollution prevention and resource recycling.
또한, 본 발명에 따른 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법에 따르면, 미생물이 유기성 폐기물의 유기물을 이용하여 대사작용을 할 때 발생하는 발열을 이용하여 수분을 연속적으로 제거하는 것이므로 유기성 폐기물에 의해 생성된 고형연료를 저가에 공급할 수 있음은 물론 유기성 폐기물에 의한 환경의 오염을 적극적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the solid fuel manufacturing method of the organic waste using the microbial agent according to the present invention, since the microorganisms continuously remove moisture by using heat generated when the microorganism metabolizes using the organic material of the organic waste to the organic waste. It is possible to supply solid fuel generated by low cost, as well as to actively prevent the pollution of the environment by organic waste.
본 발명은 또한 무연탄, 코크스, 기름 등과 같은 무기 열량보조제를 사용하지 않고 하수슬러지와 음식물폐기물 및 우드칩이나 톱밥과 같은 유기성 폐기물만으로 이용하여 고형연료를 만들기 때문에 고형연료의 생산비용을 줄일 뿐만 아니라 고형연료의 연소시 오염물질이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention also reduces the production cost of solid fuel as well as making solid fuel using only sewage sludge, food waste and organic waste such as wood chips or sawdust without using inorganic caloric aids such as anthracite, coke, oil, etc. There is an effect that can prevent the generation of pollutants during combustion of the fuel.
도 1은 종래 기술에 따른 하수슬러지를 이용한 고형연료 제조방법을 보여주는 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법을 보여주는 공정흐름도,
도 3은 본 발명의 고형연료 제조방법을 구현하기 위한 고형연료 제조장치의 개략적인 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 발효건조기의 일 예를 보여주는 개략적인 구성도,
도 5 및 도 6은 시간에 따른 수분과 무게의 변화를 보여주는 그래프이다.1 is a flow chart showing a solid fuel manufacturing method using sewage sludge according to the prior art,
Figure 2 is a process flow diagram showing a solid fuel production method of an organic waste according to the present invention,
3 is a schematic configuration diagram of a solid fuel production apparatus for implementing a solid fuel manufacturing method of the present invention,
4 is a schematic diagram showing an example of a fermentation dryer according to the present invention;
5 and 6 are graphs showing the change in moisture and weight over time.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a solid fuel production method of an organic waste using a microbial agent according to the present invention.
먼저, 도 2는 본 발명에 따른 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법을 보여주는 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법은, First, Figure 2 is a flow chart showing a solid fuel production method of an organic waste using a microbial material according to the present invention. As shown, the solid fuel production method of the organic waste using the microbial material of the present invention,
크게 탈수슬러지, 음식물폐기물 및 우드칩이나 톱밥과 같은 가연성 산업폐기물을 혼합하는 1차 혼합공정(100)과; 미생물을 이용하여 슬러지 혼합물에 포함된 유기물과 수분을 제거하는 발효건조공정(200)과; 고형연료의 발열량을 높이기 위해서 건조된 혼합물에 음식물폐기물을 투여하여 혼합하는 2차 혼합공정(300)과; 재차 음식물폐기물이 첨가된 혼합물을 유기성 폐기물의 고형연료를 이용한 보일러의 열에 의해 다시 건조하는 숙성건조공정(400)과; 숙성건조된 혼합물을 분말상태로 분쇄하는 분쇄공정(500)과; 분쇄된 혼합물을 고형연료로 성형하는 성형공정(600)을 포함하여 구성된다.
이와 같이, 본 발명은 하수종말처리장에서 발생하는 탈수슬러지(3), 각 가정에서 배출되는 음식물폐기물(5)에 수분조절제 및 유기물공급원으로 사용되는 폐목재를 중심으로 하는 가연성 산업폐기물(4)의 혼합물에 미생물제재나 반송 미생물제재를 혼합하여 발효건조기(10)에 투입하여 미생물의 대사작용 및 미생물의 발열반응을 이용하여 슬러지 혼합물에 포함된 유기물과 및 수분을 제거하여 감량화한 후, 이 감량화된 혼합물에 열량보조제로서 음식물폐기물을 더 혼합하여 다시 건조한 다음 분쇄 및 성형하여 유기성 폐기물로 이루어진 고형연료를 제조한다.In this way, the present invention is the combustible industrial waste (4) of the dehydrated sludge (3) generated in the sewage terminal treatment plant, the waste wood used as a moisture control agent and an organic material supply source in the food waste (5) discharged from each home. After mixing the microbial material or the returned microbial material to the mixture into the fermentation dryer (10) by using the metabolic action of the microorganism and the exothermic reaction of the microorganism to remove and reduce the organic matter and water contained in the sludge mixture, and then reduced The food waste is further mixed with the mixture as a caloric aid, dried again, and then pulverized and molded to prepare a solid fuel composed of organic waste.
즉, 본 발명의 일 측면은, 하수슬러지를 탈수한 탈수슬러지, 음식물폐기물 및 가연성 산업폐기물을 혼합하여 적절한 함수량과 C/N비를 유지하도록 함으로써 전기나 기름과 같은 외부 열원을 사용하지 않고 미생물의 발열반응(60~70℃)만을 이용하여 유기성 폐기물을 건조하는 것이다. 그리고 본 발명의 다른 측면은, 고온단계를 일정 시간 유지할 수 있도록 적정한 수분함량과 C/N비를 유지시키기 위해서 유기물 및 수분공급수단으로써 음식물폐기물, 특히 가용화 된 음식물폐기물을 주입하여 건조 효율을 높이는 것이다. 또한, 본 발명의 또 다른 측면은, 열량보조제로서 음식물폐기물, 특히 지방성 음식물폐기물을 건조된 혼합물에 투입하고 숙성건조하여 고발열량을 갖는 고형연료를 제조하는 것이다. 본 발명의 또 다른 측면은, 지방성의 음식물폐기물이 혼합된 혼합물을 유기성 폐기물의 고형연료를 사용하는 보일러의 열을 이용하여 건조함으로써 전체장치의 운영비를 절감할 수 있는 것이다.That is, one aspect of the present invention, by mixing the dehydration sludge, food waste and combustible industrial waste dehydrated sewage sludge to maintain an appropriate moisture content and C / N ratio of the microorganisms without using an external heat source such as electricity or oil Organic waste is dried using only exothermic reaction (60 ~ 70 ℃). And another aspect of the present invention is to increase the drying efficiency by injecting food waste, in particular solubilized food waste as organic matter and water supply means to maintain the proper moisture content and C / N ratio to maintain a high temperature step for a certain time . In addition, another aspect of the present invention is to prepare a solid fuel having a high calorific value by adding food waste, particularly fatty food waste as a caloric aid to the dried mixture and aged. Another aspect of the present invention is to reduce the operating cost of the entire apparatus by drying the mixture of the fatty food waste mixed with the heat of the boiler using the solid fuel of the organic waste.
이하에서는 본 발명에 따른 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 감량화 및 감량화된 혼합물을 이용하여 고형연료를 제조하는 방법에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter will be described in more detail with respect to a method for producing a solid fuel using a reduced and reduced mixture of organic waste using the microbial agent according to the present invention.
우선, 호기성 미생물이 유기성 폐기물의 유기물로부터 대사활동을 하면서 일련의 발열반응을 통해 유기물을 분해 및 안정화시키는 감량화에 이용되는 유기물의 구성성분은 C, H, O, N, S, P 등이다. 이와 같은 유기물은 탄수화물, 헤미셀룰로오스, 리그닌, 지질, 리그노셀룰로오스 및 단백질로 분류된다. 감량화는 미생물을 이용하여 하수슬러지, 음식물폐기물 등의 유기성 폐기물을 분해하는 것으로 미생물의 활성을 최적상태로 유지하는 것이 가장 중요하다. 감량화 공정의 주요 인자는 C/N비, 온도, 수분량, 공기량 등이다.First of all, the components of organic materials used for the reduction of decomposition and stabilization of organic matter through a series of exothermic reactions while aerobic microorganisms metabolize organic matter from organic wastes are C, H, O, N, S, and P. Such organics are classified into carbohydrates, hemicelluloses, lignin, lipids, lignocelluloses and proteins. Reduction is the most important factor in decomposing organic waste such as sewage sludge and food waste using microorganisms. The main factors in the weight reduction process are the C / N ratio, temperature, moisture content, and air volume.
<C/N비><C / N ratio>
미생물에 의한 유기물의 분해에는 여러 종류의 화학물질이 필요하며 이 중에서 가장 중요한 것이 C/N비이다. 탄소와 질소의 비는 유기물 분해의 질을 결정하는 인자이며 직접적으로 미생물의 합성에 관여한다. 미생물에 의한 유기물 분해과정에서 탄소는 미생물의 에너지원으로 제공되며 일부는 그들 세포로 합성되고, 질소는 미생물 성장에 필요한 단백질 합성에 주로 쓰인다. 일반적으로 미생물에 의한 감량화의 적정 C/N비는 20~35로 알려져 있다. C/N비가 35보다 높으면 질소부족현상이 나타나기 시작하여 미생물의 증식이 억제되고 퇴비화가 진행되지 못하거나 지연되어서 부숙하는데 오랜 기간이 소요된다. 동시에 탄소 과잉으로 인해 생성된 유기산 등이 퇴비의 pH를 낮추고 미생물의 성장과 활동도 억제한다. 반대로 C/N비가 너무 낮은 경우에는 질소가 암모니아로 변하여 pH를 증가시키고 탄소원이 제한 요인이 되어 감량화가 지연되고 발열 온도가 떨어지게 된다.Degradation of organic matter by microorganisms requires several chemicals, the most important of which is the C / N ratio. The ratio of carbon to nitrogen is a determinant of the quality of organic decomposition and is directly involved in the synthesis of microorganisms. In the decomposition of organic matter by microorganisms, carbon is provided as an energy source for microorganisms, some are synthesized into their cells, and nitrogen is mainly used for protein synthesis necessary for microbial growth. In general, the appropriate C / N ratio of weight reduction by microorganisms is known to be 20 ~ 35. If the C / N ratio is higher than 35, nitrogen deficiency starts to occur, and microbial growth is suppressed and composting is not progressed or delayed. At the same time, organic acids produced by carbon excess lower the pH of the compost and inhibit the growth and activity of microorganisms. On the contrary, when the C / N ratio is too low, nitrogen is converted into ammonia, which increases the pH, and the carbon source is a limiting factor, which leads to a delay in weight reduction and an exothermic temperature.
<온도><Temperature>
감량화 과정에서 온도 상승은 미생물에 의한 유기물 산화과정에서 발생한다. 고온 발열반응은 호기성 조건에서 유기물 분해가 진행되고 있음을 나타내는 것으로 열이 발생하는 정도는 유기폐기물의 양, 공기 주입률, C/N비 등에 의해서 좌우된다. 일반적으로 유기성 폐기물의 발효온도는 46~70℃가 적당하다. 60~70℃의 높은 온도는 병원균과 잡초종작 등의 사멸시킬 뿐만 아니라 수분을 신속하게 제거하는데 반드시 필요하다.The temperature rise in the reduction process occurs during the oxidation of organic matter by microorganisms. The high temperature exothermic reaction indicates that the decomposition of organic matter is progressing under aerobic conditions. The degree of heat generation depends on the amount of organic waste, the air injection rate, and the C / N ratio. In general, the fermentation temperature of organic waste is suitable 46 ~ 70 ℃. The high temperature of 60 ~ 70 ℃ is essential for the rapid removal of water as well as killing pathogens and weed crops.
<산소>Oxygen
감량화는 호기성 상태에서 미생물에 의해 유기물을 분해하는 공정이므로 미생물이 호기적 대사를 할 수 있도록 충분히 공급하여야 한다. 또한, 공기는 온도를 조절하고 수분, CO2 및 다른 가스들을 제거하는 역할도 한다. 그러나 공기가 충분히 공급되지 않는 경우에는 혐기성 상태가 되어 불쾌한 냄새가 발생하게 된다.Decrease is a process of decomposing organic matter by microorganisms in aerobic state, so the microorganisms should be sufficiently supplied for aerobic metabolism. Air also serves to regulate the temperature and remove moisture, CO 2 and other gases. However, if the air is not supplied sufficiently, it becomes anaerobic and an unpleasant odor is generated.
<수분><Moisture>
감량화에 적합한 초기 수분함량은 55~65% 범위이다. 수분함량이 40% 이하에서는 미생물의 활성이 억제되어 분해가 지연되고, 65% 이상에서는 슬러지내 산소공급이 원활하지 못하여 미생물의 활성이 억제되어 감량화 기간이 길어지며 슬러지는 혐기성 상태가 되어 악취가 발생하게 된다. 하수슬러지 및 음식물쓰레기는 수분함량이 80~90%이므로 적정 수분함량인 60%를 유지시켜주기 위해서는 수분조절제(톱밥, 목편, 왕겨 등) 첨가가 필수적이다. 수분조절제로는 톱밥이나 왕겨가 주로 사용된다. 예를 들어, 톱밥은 C/N비율이 높고, 입자가 크며, 수분 흡착량이 많고 취급이 용이하며, 악취의 흡착능력이 좋다.The initial moisture content suitable for weight reduction ranges from 55 to 65%. When the water content is less than 40%, the microorganism's activity is inhibited and the decomposition is delayed.In the above 65%, the oxygen supply in the sludge is not smooth, and the activity of the microorganism is suppressed, so that the weight reduction period is long, and the sludge becomes anaerobic. Done. Sewage sludge and food waste are 80 ~ 90% of moisture, so it is essential to add moisture regulators (sawdust, wood chips, rice husks, etc.) to maintain the proper moisture content of 60%. Sawdust or chaff are commonly used as moisture control agents. For example, sawdust has a high C / N ratio, large particles, high water adsorption, easy handling, and good odor adsorption.
이에 따라 본 발명은 감량화에 적합한 환경을 조정하기 위해서, 탈수슬러지에 음식물폐기물 및 우드칩과 톱밥과 같은 가연성 산업폐기물을 혼합한다. 음식물폐기물의 일반적인 C/N비는 20~30 정도이고, 톱밥의 C/N비는 40~50 정도이므로 탈수슬러지에 음식물폐기물과 가연성 산업폐기물을 적당량을 첨가함에 따라 감량화에 적합한 C/N비를 얻을 수 있다.Accordingly, the present invention mixes food waste and combustible industrial waste such as wood chips and sawdust in dewatered sludge to adjust the environment suitable for weight reduction. The general C / N ratio of food waste is about 20 ~ 30, and the C / N ratio of sawdust is about 40 ~ 50. Therefore, by adding appropriate amount of food waste and combustible industrial waste to dehydration sludge, C / N ratio suitable for weight reduction You can get it.
표 1에서 보는 바와 같이, 탈수슬러지의 유기물 양을 보면, 전체의 13%밖에 함유하지 않고 있다. 이것은 미생물의 발열반응에 의해 수분을 제거하기 위해서 필요한 유기물보다 적은 것이다. 즉, 일반적으로 하수슬러지의 C/N비는 8~15이다. 반면에 유기성 폐기물을 퇴비화하기 위한 필요한 C/N비는 20~30 정도가 요구된다. 따라서 미생물이 유기물을 분해하면서 발생하는 열(60~70℃)을 이용하여 수분을 제거하기 위해서는 더 많은 유기물이 필요하다. 따라서 본 발명의 1차 혼합공정(100)에서는 탈수슬러지 70~80%, 음식물폐기물 10~20%, 우드칩과 톱밥 10~30%(부피비)의 비율로 혼합한다. 예를 들어, 음식물쓰레기의 혼합비율이 10%보다 적으면 유기물이 부족하여 온도 유지가 곤란하므로 감량화가 진행되지 않는다. 아울러, 수분함량이 70~80%인 탈수슬러지, 수분함량이 80~90%인 음식물쓰레기 및 수분조절제인 톱밥이나 우드칩을 혼합하여 초기 수분을 50~60%로 조절한다.As shown in Table 1, the organic matter content of the dewatered sludge contained only 13% of the total. This is less than the organics needed to remove moisture by the exothermic reaction of microorganisms. In other words, the sewage sludge generally has a C / N ratio of 8 to 15. On the other hand, the required C / N ratio for composting organic waste is about 20-30. Therefore, more organic matter is needed to remove moisture by using heat (60-70 ° C.) generated while microorganisms decompose organic matter. Therefore, in the
하수슬러지는 하수처리장의 혐기성 소화를 거쳐 탈수기를 통해 탈수된 탈수슬러지로서 함수율이 70~80%이다. 상수나 하·폐수로부터 발생하는 슬러지와 같이 함수율이 90%를 초과하는 경우, 통상적인 벨트프레스, 필터프레스, 스크루 데칸터, 원심분리기 등의 탈수장치에서 탈수공정을 거칠 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 탈수 후 여액이 제거된 슬러지 케이크를 이용하여 고형연료를 제조한다. 탈수슬러지에 포함된 금속류 등의 비가연성 물질은 관성선별, 기계선별 등의 과정을 통해 선별된다. 예를 들어, 수거된 탈수슬러지는 호퍼에 저장되고, 호퍼로부터 이송되는 슬러지 중의 이물질은 선별기에 의해서 제거된다. 그리고 선별기로부터 이송되는 슬러지는 1차 혼합기(10)로 이송된다. Sewage sludge is dehydrated sludge dehydrated through anaerobic digestion of sewage treatment plant through dehydrator and has 70 ~ 80% water content. If the water content exceeds 90%, such as sludge from water and sewage and wastewater, dehydration may be performed in dewatering devices such as belt presses, filter presses, screw decanters, and centrifuges. As such, the present invention uses a sludge cake from which the filtrate is removed after dehydration to produce a solid fuel. Non-combustible materials such as metals in the dewatered sludge are selected through processes such as inertial screening and mechanical screening. For example, the collected dewatered sludge is stored in a hopper, and foreign matter in the sludge conveyed from the hopper is removed by a sorter. And the sludge conveyed from the sorter is conveyed to the
상기 음식물폐기물은 각 가정 및 식당 등에서 발생하는 음식물쓰레기로서, 음식물폐기물에 혼입되어 있는 금속류 등은 관성선별, 기계선별 등의 과정을 통해 선별되고 선별된 음식물폐기물을 파쇄기에 의해 일정한 크기로 파쇄한다. 예를 들어, 수거된 음식물폐기물은 호퍼에 저장하고, 호퍼로부터 이송되는 음식물폐기물 중의 이물질을 선별기에 의해 제거하며 선별기로부터 이송되는 음식물폐기물을 파쇄기에 의해 일정한 크기로 파쇄한다. 그리고 파쇄기로부터 이송되는 음식물폐기물은 1차 혼합기(10)로 이송된다.The food waste is food waste generated in each home and restaurant, and the metals mixed in the food waste are selected and sorted through the process of inertia screening and machine screening, and the selected food waste is shredded to a certain size by a crusher. For example, the collected food waste is stored in a hopper, foreign matter in the food waste transported from the hopper is removed by a sorter, and the food waste transported from the sorter is shredded to a certain size by a crusher. And the food waste conveyed from the crusher is conveyed to the primary mixer (10).
상기 가연성 산업폐기물은 원목 폐목재로서, 수거된 원목 폐목재는 혼입되어 있는 흙 등의 이물을 선별과정을 통해 분리하고 원목 폐목재만을 분쇄기에 투입하여 입도 30~50mm의 크기 우드칩과 0.5~3mm의 크기 톱밥으로 분쇄한다. 그리고 파쇄기로부터 이송되는 우드칩 또는 톱밥 형태의 가연성 산업폐기물은 1차 혼합기(10)로 이송된다.The combustible industrial waste is wood waste wood, the collected wood waste wood is separated through the sorting process, such as mixed soil and other materials, and only the wood waste wood is put into the grinder and the size of wood chips with a particle size of 30 ~ 50mm and 0.5 ~ 3mm Smash into size sawdust. And combustible industrial waste in the form of wood chips or sawdust conveyed from the shredder is transferred to the primary mixer (10).
상기 미생물제재 또는 미생물은, MS 토양 미생물로서 고온 활동성 호기성 발효균이며 주요 종으로는 Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis 등으로 이루어진다. 이 미생물의 발효 온도 조건은 60℃~70℃ 사이의 고온에서 작용하여 각종 병원균, 해충알, 잡초 종자 등이 모두 사멸되어 발효 처리된 분말은 구수한 냄새가 나며 동식물, 사람 등에 무해하다. 미생물제재는 혼합조로 투입되어 골고루 혼합된다.The microorganism agent or microorganism is a high temperature active aerobic fermentation bacteria as MS soil microorganisms, and the main species are Bacillus licheniformis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis and the like. The fermentation temperature conditions of this microorganism are operated at high temperature between 60 ℃ ~ 70 ℃, all pathogens, pest eggs, weed seeds, etc. are all killed, the fermented powder has a sweet smell and is harmless to animals and plants. The microbial agent is added to the mixing tank and mixed evenly.
그리고 1차 혼합기(10)에서 충분히 혼합된 슬러지 혼합물은 발효건조기(20)로 투입된다. 발효건조기(20)는 호기성 미생물의 최적 환경을 조성하기 위한 공기공급장치, 함수율, 발효온도 및 뒤집기 등 주요한 발효 인자에 대한 조절이 가능하도록 한다. 발효건조기(20) 내부의 슬러지 혼합물의 수분함량은 적정 수준(50~60%)으로 조절하여야 한다. 함수율이 낮거나 높으면 발효가 진행되지 않거나 발효기간이 길어지게 된다. And the sludge mixture sufficiently mixed in the
도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 발효건조기(20)는, 내부에 슬러지 혼합물을 교반하여 이송하기 위한 스크루날개(22)가 설치되어 있는 원통형의 발효탱크(21)로 이루어진다. 상기 발효탱크(21)의 일 측에는 슬러지 혼합물을 투입하기 위한 제1 투입구(23)가 구비되고, 발효탱크(21)의 타 측에는 건조된 혼합물을 배출하기 위한 배출구(24)가 구비된다. 상기 발효탱크(21)의 배출구(24) 쪽에는 발효탱크(21) 내부로 공기를 주입하기 위한 공기 주입구(25)가 구비되고, 상기 발효탱크(21)의 외주 면에는 공기 주입구(25)로 공급되는 공기를 예열하기 위한 예열통로(26)가 구비된다. 이 예열통로(26)는 발효탱크(21)의 주입구(23) 쪽으로 개방되어 있다. 또한, 상기 발효탱크(21)의 중간 부분에는 가용화된 음식물폐기물을 투입하기 위한 제2 투입구(27)가 더 구비된다. 그리고 상기 발효탱크(21)의 일 측에는 발효탱크(21) 내부에서 발생하는 수증기를 배출하기 위한 배기통로(28)가 구비된다.As shown in Figure 4, the
상기 1차 혼합기(10)에서 충분히 혼합된 슬러지 혼합물은 매일 처리해야 할 양을 일정한 시간 간격으로 나누어 상기 발효건조기(20)의 제1 투입구(23)를 통해서 발효탱크(21) 내부로 투입된다. 그리고 투입된 슬러지 혼합물은 회전하는 스크루날개(22)를 따라 서서히 이동하면서 뒤집기가 이루어진다. 슬러지 혼합물은 적당한 환경조건이 되면 미생물에 의한 분해활동을 시작한다. 세균은 발육온도 조건에 따라 20℃ 이하에서 생존하는 저온균, 25~40℃에서 생존하는 중온균, 45℃ 이상에서 생존하는 고온균으로 구분할 수 있다.The sludge mixture sufficiently mixed in the
이러한 감량화 과정을 온도의 관점에서 나누어보면, 슬러지의 온도가 오르기 시작하는 초기단계와, 유기성 폐기물 중의 cellulose나 pectin등이 주로 분해되는 고온단계와, 온도가 떨어지고 분해속도가 느려지며 다시 중온성 미생물들이 정착하는 숙성단계로 나누어 볼 수 있다. 초기단계에서는 슬러지 혼합물의 함수율과 C/N비가 적정 수준으로 조절된 상태이므로 중온성 사상균과 세균이 당류, 아미노산, 지방산 등이 분해되기 쉬운 물질들을 분해하여 슬러지의 온도가 서서히 상승하게 된다. 이어 초기단계의 중온성 미생물에 의한 폐기물의 분해로 열이 발생하고 슬러지에 열이 축적되면 온도가 60~80℃로 상승하고 동시에 중온성 미생물들의 활동이 정지되고 고온성 세균과 방사균이 활동하는 고온단계로 접어든다. 고온성 미생물에 의해 셀룰로오스 등과 같은 분자량이 큰 물질이 분해되는데, 이 단계에서 미생물활동에 가장 중요한 것은 산소의 소비가 가장 많이 이루어지므로 산소의 공급이 필수적이며 고온에 의한 슬러지 혼합물 내의 수분이 제거된다.In terms of temperature reduction, the initial stage of sludge temperature rises, the high temperature stage in which cellulose or pectin in organic waste are mainly degraded, the temperature decreases, the rate of decomposition slows down, Can be divided into aging stage to settle. In the initial stage, the water content and C / N ratio of the sludge mixture are adjusted to an appropriate level, so the mesophilic bacteria and bacteria decompose substances susceptible to decomposition of sugars, amino acids, fatty acids, etc., and the sludge temperature gradually increases. Subsequently, heat is generated by the decomposition of waste by mesophilic microorganisms in the early stages, and when heat accumulates in the sludge, the temperature rises to 60 ~ 80 ℃, and at the same time, the activities of mesophilic microorganisms are stopped, and Enter the high temperature stage. High-temperature microorganisms decompose large molecular weight materials such as cellulose. At this stage, the most important thing for microbial activity is oxygen consumption, so oxygen supply is essential and moisture in the sludge mixture is removed by high temperature.
한편, 고온단계를 거치면서 유기물의 호기성 생분해가 진행됨에 따라 C/N비와 수분이 점차 감소한다. 일반적으로 초기단계에서의 C/N비는 15~25인데, C/N비가 10 이하로 떨어지면 온도가 떨어지기 시작한다. 또한, 공기주입량에 비례하여 수분이 급격히 감소하며 슬러지 혼합물의 수분함량이 30~40% 미만으로 떨어진다. 이는 미생물 분해에 의해서 기질이 고갈되고 공기주입으로 수분이 증발되었기 때문이다. 이는 유기물의 상당부분이 더 이상 분해가 쉽게 되지 않는 안정된 물질(Humus)로 변하기 때문이다. Humus는 리그닌 함량이 높아지고 가용 영양분이 낮기 때문에 더 이상의 유기물의 분해는 일어나지 않고 서서히 슬러지 혼합물의 온도가 감소한다.On the other hand, as the aerobic biodegradation of organic matter proceeds through the high temperature step, the C / N ratio and moisture gradually decrease. In general, the initial C / N ratio is 15 to 25. When the C / N ratio falls below 10, the temperature begins to drop. In addition, the water is drastically reduced in proportion to the air injection amount, and the water content of the sludge mixture drops to less than 30-40%. This is because the substrate was depleted by microbial decomposition and the water was evaporated by the air injection. This is because much of the organics turn into stable substances (Humus) that are no longer easily degraded. Humus has a high lignin content and low nutrients, so no further decomposition of organic matter occurs and the temperature of the sludge mixture gradually decreases.
그런데 고온단계에서 숙성단계로 전환되면 발효건조기(20)의 온도가 40℃ 이하로 떨어져서 더 이상 건조가 일어나지 않게 된다. 이에 따라 본 발명은 발효건조기(20) 내부의 온도가 떨어지지 않도록 슬러지 혼합물을 일정 시간 간격으로 주입하는 동시에 발효건조기(20)의 중간 부분에 형성된 제2 투입구(27)를 통해서 음식물폐기물을 첨가하여 슬러지 혼합물에 수분과 유기물을 공급한다.However, when the high temperature step is switched to the aging step, the temperature of the
따라서 본 발명에 따른 발효건조단계(200)는, 탈수슬러지와 음식물폐기물 및 가연성 산업폐기물을 혼합한 슬러지 혼합물을 발효건조기에 투입한 후 중온성 미생물과 고온성 미생물의 분해작용에 의해서 슬러지 혼합물의 온도를 20℃에서 70℃까지 올리면서 슬러지 혼합물에 포함된 유기물과 수분을 제거하는 1차 발효건조단계(210)와, 1차 발효건조단계(210)에 의해서 수분이 제거되고 C/N비가 낮아진 혼합물에 수분과 유기물을 추가로 공급하여 고온성 미생물의 분해작용을 활성화시켜 슬러지 혼합물의 온도를 일정 시간 동안 60~70℃로 유지시켜 잔류 수분을 제거하는 2차 발효건조단계(220)로 이루어진다. 이때, 상기 2차 발효건조단계(220)에서는 가용화된 음식물폐기물을 투입하여 슬러지 혼합물에 수분과 유기물을 공급한다. 가용화된 음식물폐기물은 유기물을 분해하여 미생물들이 소화시키기 좋은 상태로 유지시켜서 유기물의 처리 효율을 향상시키는 것이다. 즉, 미생물의 대사과정, 즉, 미생물 소화시 먹이가 되는 유기물들 중에서 큰 입자의 단백질, 탄수화물, 지방 등의 유기물을 작은 크기의 입자로 바꾸어 준 것이다. 예를 들어, 음식물폐기물을 산발효조(80)에서 2~6일 정도 발효시킨 것이다. 따라서 이러한 가용화된 음식물폐기물을 슬러지 혼합물에 첨가하면 고온성 미생물의 활성에 필요한 유기물과 수분을 충분히 공급할 수 있게 된다.Therefore, in the
이와 같이, 본 발명에 따른 발효건조기(20)는 일정 시간 동안 고온(60~70℃)을 유지하고, 발효건조기(20)의 배출구(24) 쪽에서 투입구(23) 쪽으로 건조된 공기를 주입하기 때문에 슬러지 혼합물에서 발생하는 수증기는 발효건조기(20)의 투입구(23) 쪽에 설치된 배기통로(28)를 통해서 외부로 배출된다. 그리고 건조된 슬러지 혼합물은 2차 혼합기(30)로 이송되어 2차 혼합공정(300)이 수행된다. As such, since the
상기 2차 혼합공정(300)은, 발효건조공정(200)에서 건조된 혼합물에 음식물폐기물을 더 첨가하여 혼합한다. 여기서 음식물폐기물은 열량보조제로 사용되는데, 바람직하게 음식물폐기물은 폐식용유, 버터, 동물성 유지 등과 같은 지방성 음식물폐기물이다. 상기한 음식물폐기물은 건조된 슬러지 혼합물의 10~30%를 첨가한다. 하수슬러지, 음식물폐기물 및 폐목재류 산업폐기물에 의해 성형된 고형연료는 높은 친화력에 의해 4,500kcal/kg의 발열량을 나타내는데 발효과정 후반에 지방성 음식물폐기물을 10~30% 더 첨가하여 혼합하면 6,000kcal/kg 이상으로 높은 발열량을 나타내는 고형연료를 제조할 수 있다. 그리고 음식물폐기물이 골고루 혼합된 슬러지 혼합물은 숙성건조기(40)로 이송되어 숙성건조공정(400)이 수행된다. In the
상기 숙성건조공정(400)은 음식물폐기물이 첨가된 혼합물을 다시 건조하여 수분함량이 10~20% 이하가 되도록 한다. 이때 숙성건조기(40)는 본 발명에 따라 제조된 고형연료(2)를 원료로 한 보일러의 열을 이용하여 가열된다. 그리고 숙성건조된 혼합물은 도시되지 않은 분리기에서 우드칩을 분리 한 후, 분쇄기(50)로 이송되어 분쇄공정(500)이 수행된다. 분리된 우드칩은 제1 혼합조(10)로 반송되어 재순환될 수 있다. 상기 분쇄공정(500)은 숙성건조가 이루어진 혼합물을 분말상태로 분쇄한다. The aging
상기 분쇄공정(500)에서 분쇄된 혼합물은 퇴비, 녹생토, 시멘트원료, 복토재로 사용하거나, 고형연료로 성형하여 고체연료를 제조할 수 있다. 분쇄된 혼합물을 퇴비, 녹생토, 시멘트원료, 복토재로 사용하기 위해서는 분말상태의 혼합물을 포장하여 출하한다. 분쇄된 혼합물을 고형연료로 제조하기 위해서는 분쇄된 혼합물을 압출하는 성형공정(600)을 더 수행한다. The mixture pulverized in the crushing
종래의 고형연료화 기술에서는 코크스, 무연탄 등 다량의 무기 보조발열제를 사용하므로 슬러지 혼합물을 성형하기 위해서는 고압 압축성형기에서 약 250 내지 1000kgf/cm2의 압력을 가해 압출시킨다. 따라서 1ton/hr의 고형연료를 제조하기 위해서 약 100 내지 130마력의 동력이 소요된다. 그러나 본 발명의 고형연료화 방법에 의하면 10% 이하로 건조된 슬러지 혼합물에 다량의 음식물폐기물이 포함되므로 약 20 내지 40마력의 동력만 필요할 뿐이다. 즉, 본 발명에 따르면 성형시 소요되는 에너지를 절약할 수 있다. 또한, 종래의 기술은 성형과정에서 아주 높은 압력으로 압출되어 고형연료가 고밀화되므로 공극률이 5% 미만으로 극히 낮았으나, 본 발명은 낮은 압력으로 압출하기 때문에 고밀화가 방지된다.In the conventional solid fueling technology, a large amount of inorganic co-heating agent such as coke and anthracite is used, so that the sludge mixture is extruded by applying a pressure of about 250 to 1000 kgf /
상기 성형공정(600)을 거치면서 건조된 혼합물은 대략 직경 10 내지 30mm, 길이 10 내지100mm의 펠렛 형상으로 성형된다. 펠릿형상 외에도 성형 틀의 형상에 따라 구형, 타원형, 다이아몬드 형 등 다양한 형상으로 성형 될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명은 혼합물의 성형시 혼합물에 점성을 가지는 음식물폐기물이 포함되어 있으므로 별도의 성형제나 점결제를 혼합할 필요가 없다. The mixture dried through the
상기 성형단계(600)에서 성형된 고형연료(2)는 성형된 상태 그대로 건조된다. 건조단계(700)에서는 함수율 1 내지 10%의 고형원료로 만들어진다. 그리고 최종적으로 건조된 고형연료(2)의 일부는 숙성건조공정(400)에서 필요한 열을 만들기 위해서 보일러(70)로 공급되어 사용되고 나머지는 포장공정(800)을 거쳐서 출하된다.The
이와 같이, 본 발명에 따른 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법은, 약 5~6일간의 1차 발효, 2~4일간의 2차 발효에 의해 발효건조기(10)에서 함수율이 40% 내외로 건조된 슬러지는 미리 재생된 고형연료(2)에 의한 보일러 열에 의해 1~2일간 숙성건조기(40)에서 함수율이 10%이하로 건조한 다음 이렇게 생성된 혼합물을 분쇄기(50)에서 분말상태로 분쇄하여 고형연료화 하는 것을 특징으로 한다.As described above, in the method for producing solid fuel of organic waste using the microorganism according to the present invention, the water content is 40% in the
이하 본 발명에 따른 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료의 제조방법에 관한 실험 예에 대해서 설명한다.Hereinafter, an experimental example of a method of manufacturing solid fuel of an organic waste using a microbial agent according to the present invention will be described.
<비교 실험 1>
하수슬러지 153kg을 우드칩과 미생물제재 162.44kg을 함께 혼합하여 315.44kg으로 한 뒤 온도의 변화와 제거량을 관찰하였다. 도 5의 그래프에서 보는 바와 같이 시간에 따라 온도는 3일째에 최대 42℃로 상승하였다가 점차 낮아지는 것을 확인하였다. 무게측정을 하여 시간에 따라 미생물제재에 의해 슬러지가 점점 제거되는 것을 관찰할 수 있었다. 실험결과, 약 14일이 지난 후 슬러지투입량의 73% 제거율(제거량 111.7kg)을 나타냈으며, 20일 이상 경과 되어야 90%의 이상의 제거율을 나타내었다. 위와 같은 비교 실험에 의하면, 효율적으로 감량화할 수 없다는 사실을 알게 되었다. 또한, 본 실험에서 미생물에 의해 2~4일째 슬러지가 함유하고 있는 유기물 20kg이 대부분 제거되어 수분을 제거할 수 있는 발열반응이 더 이상 반응하지 못하는 것을 알 수 있었다.153kg of sewage sludge was mixed with wood chips and 162.44kg of microbial agent to 315.44kg, and then the change of temperature and removal amount were observed. As shown in the graph of FIG. 5, the temperature was increased to 42 ° C. at maximum on
<실험 예 1>Experimental Example 1
비교 실험을 통해 미생물제재를 이용하여 슬러지를 효율 좋게 제거하기 위해서는 슬러지가 함유하고 있는 유기물 농도 이외에 다른 매개체를 통한 유기물 공급이 필요하다는 것을 알게 되었다. 퇴비화 반응에 필요한 인자 중 적절한 C/N비는 20~40 이 필요하다. 이에 유기성 폐기물 중의 하나인 음식물폐기물의 유기물을 이용하는 방법으로 음식물폐기물을 이틀에 한 번씩 전체 량의 10%를 공급하여 그 변화량을 관찰하였다. 따라서 슬러지 138kg을 우드칩과 미생물제재 224kg을 함께 혼합하여 360kg으로 한 뒤 온도의 변화와 제거량을 관찰하였다. 그 결과를 도 6의 그래프로 나타내었다. Through comparative experiments, it was found that in order to efficiently remove sludge using microbial agents, it is necessary to supply organic materials through other mediators in addition to the organic concentration of sludge. Among the factors necessary for the composting reaction, an appropriate C / N ratio needs 20 to 40. The organic waste of food waste, which is one of the organic wastes, was supplied with 10% of the total amount of food waste every other day, and the amount of change was observed. Therefore, 138kg of wood sludge was mixed with wood chips and 224kg of microbial material to make 360kg, and the change of temperature and removal amount were observed. The results are shown in the graph of FIG.
도 6에서 보는 바와 같이, 시간에 따라 미생물제재에 의해 슬러지가 점점 제거되어 11일째 최초 투입 슬러지량 136kg이 93% 이상이 제거되어 약 10kg 정도 잔존 된 것을 관찰할 수 있었다(슬러지 136kg →126kg 제거). 온도 또한 비교 실험에서는 42℃밖에 증가하지 못했지만, 실험 예1에서는 미생물의 발열반응에 의해 60℃ 내외로 증가하여 이 열에 의해 슬러지의 수분이 증발하여 높은 감량화 비율을 나타내었다.As shown in Figure 6, the sludge was gradually removed by the microbial agent with time, it was observed that the first input sludge amount of 136kg was removed by 93% or more, about 10kg remaining (removed sludge 136kg → 126kg) on
미생물제재에 의해 슬러지의 유기물이 제거됨에 따라 슬러지에 함유되어 있던 수분 역시 변화되는 것을 알 수가 있었다. 6일째에 50% 이하로 떨어지기 시작하여 10일째에 40% 이하로 11일째 31.61%로 제거되었다. 이것은 미생물의 발열반응에 의한 열에 의해 슬러지의 수분이 증발하여 슬러지의 제거를 나타낸 것을 알 수 있다. 생물의 발열반응에 의해 슬러지를 처리하기 위해서는 슬러지 단독의 유기물 농도는 부족하기 때문에 음식물폐기물과 같은 다른 유기물의 보충이 필요하다는 것을 알게 되었다.As the organic material of the sludge was removed by the microbial agent, the moisture contained in the sludge was also changed. On
<비교 실험 2>
미생물제재에 의해 처리 후 잔존하는 슬러지를 이용한 고열량 고형연료의 가능성에 대한 실험을 하였다. 미생물제재에 의해 20일 동안 처리된 후 잔존 슬러지를 회수하여 이틀 동안 자연건조시킨 후, 이 샘플 일정량을 한국화학융합 시험연구소에 슬러지의 발열량 측정을 의뢰하였다. 그 결과 저위발열량 8,940J/g(2,136kcal/kg)의 발열량을 나타내었다. 일반적으로 하수슬러지를 완전건조 시 발열량은 3,000kcal/kg 내외로 알려져 있다. 이것은 탈수슬러지 내 함유되었던 유기물이 본 발명에서 사용된 미생물 제재에 의해 충분히 분해되어 잔존하는 탄소성분이 적다는 것을 알 수 있다. 실험을 통해 미생물제재에 의해 처리 후 잔존 된 슬러지 부식토(humus)는 유기물 농도가 높지 않은 양질의 퇴비화 가능성을 한 층 더 높여주는 결과라고 볼 수 있다. The possibility of high calorie solid fuel using sludge remaining after treatment by microbial agent was tested. After 20 days of treatment with the microbial agent, the remaining sludge was recovered and naturally dried for 2 days, and then a certain amount of the sample was requested to measure the calorific value of the sludge by the Korea Testing & Research Institute. As a result, a low calorific value of 8,940 J / g (2,136 kcal / kg) was shown. In general, the total calorific value is about 3,000kcal / kg when the sewage sludge is completely dried. This shows that the organic matter contained in the dewatered sludge is sufficiently decomposed by the microbial agent used in the present invention, so that there is less carbon component remaining. Experimental results show that the remaining sludge humus after treatment by microbial agents increases the possibility of high quality compost without high organic matter concentration.
<실험 예 2>Experimental Example 2
실험 예 1에서 미생물제재에 의해 20일 동안 처리된 후 잔존 슬러지를 회수하여 이틀 동안 자연건조시킨 후, 이 샘플 일정량을 한국화학융합 시험연구소에 슬러지의 발열량 측정을 의뢰하였다. 그 결과 저위발열량 16,800J/g(4,014kcal/kg)의 발열량을 나타내었다. 위와 같은 결과를 통해 슬러지 처리과정 중 음식물폐기물을 투입하여 하수슬러지를 처리하여 생성된 부식토(humus)에 대한 연료화의 가능성이 한층 더 높아졌다. In Experimental Example 1, after treatment for 20 days by the microbial agent, the remaining sludge was recovered and naturally dried for two days, and then a certain amount of the sample was requested to measure the calorific value of the sludge by the Korea Chemical Convergence Testing Laboratory. As a result, the low calorific value 16,800 J / g (4,014 kcal / kg) showed a calorific value. Through the above results, the possibility of fueling the humus generated by treating the sewage sludge by adding food waste during the sludge treatment process was increased.
비교 실험 2와 실험 예 1에서 생성된 슬러지 부식토(humus)를 이용한 연료화(또는 고형연료)는 석탄 등에 넣어 연료로 사용할 수 있지만, 더욱 높은 발열량을 얻기 위해서 슬러지 최종처리 1~2일 전에 음식물폐기물을 잔존 슬러지 80~100부피% 이상 투입하여 탄소성분을 얻을 수 있으며, 지방이 다량 함유된 음식물폐기물을 투입하면 5,000kcal/kg 이상의 발열량을 얻을 수 있다. The fuelization (or solid fuel) using the sludge humus produced in
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 중심으로 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명하였으나 이러한 실시 예 및 도면에 도시된 예는 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서 이러한 것으로 본 발명의 권리범위가 한정되는 것이 아니며 당해 분야의 전문가들은 이러한 실시 예를 이용하여 다양한 실시 예를 만들 수 있을 것이므로 이러한 변형 예는 이하에서 기재하는 특허청구범위에 포함되는 한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. In the above description of the technical spirit of the present invention with reference to the preferred embodiment of the present invention in detail, but the examples shown in the embodiment and the drawings are intended to help the understanding of the invention as such is not limited to the scope of the present invention As those skilled in the art will be able to make various embodiments using these embodiments, such modifications fall within the scope of the present invention as long as they are included in the following claims.
1: 고형연료 제조장치 2: 고형연료
3: 탈수슬러지 4: 가연성 산업폐기물
5: 음식물폐기물 7: 산발효조
10: 1차 혼합기 20: 발효건조기
21: 발효탱크 22: 스크루날개
23: 제1 투입구 24: 배출구
25: 공기 주입구 26: 예열통로
27: 제2 투입구 28: 배기통로
30: 2차 혼합기 40: 숙성건조기
50: 분쇄기 60: 압출성형기
70: 보일러 100: 1차 혼합공정
200: 발효건조공정 210: 1차 발효건조단계
220: 2차 발효건조단계 300: 2차 혼합단계
400: 숙성건조공정 500: 분쇄공정
600: 성형공정 700: 건조공정
800: 포장공정1: solid fuel manufacturing apparatus 2: solid fuel
3: dewatered sludge 4: flammable industrial waste
5: Food waste 7: Acid fermentation tank
10: primary mixer 20: fermentation dryer
21: fermentation tank 22: screw wing
23: first inlet 24: outlet
25: air inlet 26: preheating passage
27: second inlet 28: exhaust passage
30: Secondary mixer 40: Aging dryer
50: grinder 60: extrusion machine
70: boiler 100: first mixing process
200: fermentation drying process 210: first fermentation drying step
220: secondary fermentation drying step 300: secondary mixing step
400: aging drying process 500: grinding process
600: molding process 700: drying process
800: packaging process
Claims (8)
상기 1차 혼합공정에서 혼합된 슬러지 혼합물을 발효건조기에 투입하여 미생물의 대사작용에 의해 슬러지에 혼합된 유기물을 분해하는 동시에 미생물의 발열반응에 의해 슬러지 혼합물의 수분함량이 40% 이하가 되도록 건조하는 발효건조공정과;
상기 발효건조공정에서 건조된 혼합물에 음식물폐기물을 투여하여 혼합하는 2차 혼합공정과;
상기 2차 혼합공정에서 음식물폐기물이 첨가된 혼합물을 숙성건조기에 투입하여 슬러지 혼합물의 수분함량이 10% 이하가 되도록 건조하되, 상기 숙성건조기는 유기성 폐기물로 만들어진 고형연료를 이용한 보일러의 열에 의해 가열되는 숙성건조공정과;
상기 숙성건조공정을 통해서 생성된 숙성 혼합물을 분리기에서 우드칩을 분리한 후 분쇄기에서 분말상태로 분쇄하는 분쇄공정과;
상기 분쇄공정에서 분쇄된 혼합물을 압출하여 일정 크기의 고형연료로 성형하는 성형단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법.Primary mix, mixed with dehydrated sludge and combustible industrial wastes such as wood chips or sawdust, with a total water content of 50 to 60% and a total C / N ratio of 30 to 50. Process;
The sludge mixture mixed in the first mixing process is introduced into a fermentation dryer to decompose organic substances mixed in the sludge by metabolic action of microorganisms, and to dry the sludge mixture to 40% or less by exothermic reaction of microorganisms. Fermentation drying process;
A secondary mixing step of mixing food waste by administering the mixture dried in the fermentation drying step;
In the secondary mixing process, the food waste is added to the aging dryer to dry the mixture so that the water content of the sludge mixture is less than 10%, the aging dryer is heated by the heat of the boiler using a solid fuel made of organic waste Aging drying process;
A pulverizing step of pulverizing the aging mixture generated through the aging drying process in a separator after separating wood chips from the separator;
And a molding step of extruding the mixture ground in the grinding step to form a solid fuel having a predetermined size.
상기 발효건조공정은, 1차로 건조된 슬러지 혼합물에 음식물폐기물을 더 주입하여 미생물의 발열반응을 지속시키는 2차 발효건조공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법.The method of claim 1,
The fermentation drying process is a method of producing a solid fuel of organic waste using a microbial material, characterized in that it further comprises a secondary fermentation drying process for continuing the exothermic reaction of the microorganism by further injecting food waste into the first dried sludge mixture .
상기 2차 발효건조공정에 주입되는 음식물폐기물은 산발효를 거쳐 수분함량이 90% 이상인 가용화 된 음식물폐기물인 것을 특징으로 하는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법.The method of claim 2,
Food waste injected into the secondary fermentation drying process is a solid fuel production method of organic waste using a microbial material, characterized in that the solubilized food waste of 90% or more moisture through acid fermentation.
상기 2차 혼합공정으로 주입되는 음식물폐기물은, 지방성분을 많이 포함하는 음식물폐기물인 것을 특징으로 하는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법.The method of claim 1,
Food waste is injected into the secondary mixing process, the solid waste of the organic waste using the microbial material, characterized in that the food waste containing a lot of fat components.
상기 탈수슬러지 및 가연성 산업폐기물과 혼합되는 음식물폐기물은, 전체 혼합물의 10~20부피%를 혼합하는 것을 특징으로 하는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법.The method of claim 1,
Food waste is mixed with the dewatered sludge and combustible industrial waste, solid fuel manufacturing method of organic waste using a microbial material, characterized in that 10 to 20% by volume of the mixture mixture.
상기 건조된 슬러지 혼합물에 첨가되는 음식물폐기물은, 건조된 슬러지 혼합물의 10~20부피%를 첨가하는 것을 특징으로 하는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법.The method of claim 3, wherein
Food waste is added to the dried sludge mixture, solid fuel production method of organic waste using a microbial material, characterized in that 10 to 20% by volume of the dried sludge mixture.
상기 건조된 혼합물에 첨가되는 음식물폐기물은, 건조된 혼합물의 80~100부피%를 첨가하는 것을 특징으로 하는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법.The method of claim 4, wherein
Food waste is added to the dried mixture, solid fuel manufacturing method of organic waste using a microbial material, characterized in that to add 80 to 100% by volume of the dried mixture.
상기 발효건조공정에서 처리된 슬러지 혼합물의 10~20부피%를 새로운 미생물제재 대신에 1차 혼합공정에 재순환하는 슬러지 반송공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물제재를 이용한 유기성 폐기물의 고형연료 제조방법.
The method of claim 1,
Solid fuel manufacturing method of the organic waste using the microbial material, characterized in that it further comprises a sludge conveying step of recycling 10 to 20% by volume of the sludge mixture treated in the fermentation drying process to the first mixing process instead of a new microbial material. .
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