KR101164987B1 - 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 호기 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법 - Google Patents

바실러스 균주를 이용한 자가 발열 호기 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법은, 가축분뇨의 전처리를 위하여 고액분리기를 이용하여 고형물인 분과 액상물의 뇨를 분리하는 1차 고액 분리단계; 상기 1차 고액 분리단계에서 분리된 액상물을 1차 저포기 발효조로 이송하여, 바실러스 균주를 주입하고, 젯트에어레이터(jet aerator)를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 포자화를 유도하고, 자가발열을 수행하는 1차 저포기 발효단계; 상기 1차 저포기 발효단계에서 발효된 액상물을 고속원심분리기를 이용하여 고형분을 제거하는 2차 고액분리 단계; 상기 2차 고액 분리단계를 거친 액상물을 과포기 발효조로 이송하여 젯트에어레이터 및 브로워를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 발아와 증식을 도모하고 자가발열을 수행하는 과포기 발효단계; 상기 과포기 발효단계를 거친 처리액을 2차 저포기 발효조로 이송하여 젯트에어레이터를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp.)의 포자화를 유도하고 자가발열을 수행하는 2차 저포기 발효단계; 및 상기 2차 저포기 발효단계를 거친 처리액을 저장하는 액비 저장단계;를 포함한다.

Description

바실러스 균주를 이용한 자가 발열 호기 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법{Liquid Fertilizer Production of Livestock Wastewater by self-heating Aerobic Process Using Bacillus sp.}
본 발명은 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가축 분뇨를 액비화하는 방법의 일환으로 기본적으로 바실러스 균주를 이용하며, 바실러스 균주에 의한 자가 발열 공법을 응용하여 가축 분뇨를 액비화할 수 있는 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법에 관한 것이다.
종래의 가축분뇨의 처리는 단순고액분리에 주로 의존하여 탈수분은 부자재(톱밥, 왕겨등)를 투여하여 퇴비화 하여 유기성비료로 활용을 하고 탈수액은 해양투기되거나 정화하여 방류 처리된 것이 주였다. 2012년 국가 협약에 따라 해양투기가 전면 금지됨으로써 새로운 처리방안이 모색되고 있다. 가축분뇨의 특성상 오염 부하량이 높아 방류기준을 맞추기에는 처리비용이 천문학적으로 증가하게 된다. 이에 국가적 차원에서 대안으로 내놓은 것이 자원순환농법에 연개한 가축분뇨의 자원화를 통한 재이용이다.
가축분뇨의 자원화를 위한 방안은 많이 제시되고 있으나 경제성과 실효성의 문제로 실제 농가에서 적용이 어려운 실정이다. 특히, 가축분뇨의 자원화에 있어서 가장 큰 걸림돌은 악취로 인한 민원문제가 가장 크다.
가축분뇨의 처리는 지속적인 연구개발 투자가 이루어져 왔으나, 실제 사육 농가를 위한 대처 방안이 명확히 제시되지 못하여 온 것이 현실이다. 방류수준에 맞추어 처리하기에는 그 처리비용이 만만치 않고 현실적인 대처방안으로 우리나라는 자원화(퇴비화)의 방안을 모색해 오고 있다. 선진국에서는 이미 실용화 되어 바이오 가스를 이용한 에너지화 등 많은 부분이 연구되고 현장에 적용되고 있다. 이러한 외국기술들이 우리나라에 많이 들어와 연구되고 있지만, 분뇨의 특성상 외국과 우리나라의 성상의 차이로 인하여 결실을 맺지 못하는 부분이 많고, 설령 성공하였다 할지라도 설비 투자비용의 과다로 인하여 중소 농가에서는 활용하기 힘든 부분이 많다.
국가에서 대대적으로 사업화를 위해 공동자원화 시설의 건립을 추진하고 있으나 민원문제와 비용등 여러 현실적인 문제로 인하여 사업화의 차질을 빚고 있는 실정이다. 이에 중소농가에서 활용이 가능하도록 설비비용과 유지비용이 저렴하고 운전이 간단한 처리설비의 필요성이 시급하다. 가축분뇨의 처리에 대해 대안으로 제시된 현실적인 방안이 바로 퇴비화와 액비화이다.
우리나라의 경우 제한적인 여건과 화학비료의 등장으로 인해 그 활용빈도가 적은 실정이었다. 하지만 삶의 질이 향상되면서 유기농법으로 인해 유기질 비료의 필요성이 대두되는 요즘 다시금 가축분뇨를 비료로써 활용하는 안이 떠오르고 있다.
가축분뇨 중 가장 처리에 애로사항이 많은 것이 바로 양돈분뇨이다. 이유는 바로 악취로 인한 민원문제이다. 현재 양돈농가에 설문결과 1차적으로 시급한 사항이 바로 악취의 제거라고 말한다. 국가적으로 시행하고자 하는 액비화를 위한 공동자원화시설 또한 악취로 인한 민원문제가 가장 큰 걸림돌이 되는 것으로 알고 있다. 악취 저감을 위해 많은 제제가 시판되고 있으나 지속적인 소요비용으로 인하여 농가에서는 꺼리고 있는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 가축분뇨의 자원화의 가장 큰 걸림돌인 악취를 바실러스 균주(Bacillus sp .)를 이용한 생물학적 처리를 통하여 악취를 제거하고, 자가발열 공법을 적용함으로써 액비의 숙성기간을 단축시켜 유기성 자원의 이용증대를 위한, 가축분뇨 액비화 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법은, 가축분뇨의 전처리를 위하여 고액분리기를 이용하여 고형물인 분과 액상물의 뇨를 분리하는 1차 고액 분리단계; 상기 1차 고액 분리단계에서 분리된 액상물을 1차 저포기 발효조로 이송하여, 바실러스 균주를 주입하고, 젯트에어레이터(jet aerator)를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 포자화를 유도하고, 자가발열을 수행하는 1차 저포기 발효단계; 상기 1차 저포기 발효단계에서 발효된 액상물을 고속원심분리기를 이용하여 고형분을 제거하는 2차 고액분리 단계; 상기 2차 고액 분리단계를 거친 액상물을 과포기 발효조로 이송하여 젯트에어레이터 및 브로워를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 발아와 증식을 도모하고 자가발열을 수행하는 과포기 발효단계; 상기 과포기 발효단계를 거친 처리액을 2차 저포기 발효조로 이송하여 젯트에어레이터를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 포자화를 유도하고 자가발열을 수행하는 2차 저포기 발효단계; 및 상기 2차 저포기 발효단계를 거친 처리액을 저장하는 액비 저장단계;를 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 1차 저포기 발효단계 및 상기 2차 저포기 발효단계에서의 용존산소농도(DO)를 0.2~0.5ppm 으로 유지하며, 상기 과포기 발효단계에서의 용존산소농도(DO)를 1ppm 이상으로 유지한다.
바람직한 실시예에 따르면, 1차 저포기 발효단계, 과포기 발효단계, 2차 저포기 발효단계에서, 거품 및 스컴을 방지하기 위한 살수 및 거품 제거 과정이 수행된다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 액비 저장단계 후, 고속발효기를 이용하여 상기 처리액에 고농도의 산소주입을 주입하여 고속 발효시키는 고속 발효단계를 추가로 포함한다.
바람직한 실시예에 따르면, 상기 2차 저포기 발효조에서 발생된 슬러지를 상기 1차 저포기 발효조 또는 과포기 발효조로 부분 이송한다.
바람직한 실시예에 따르면, 1차 저포기 발효조, 과포기 발효조, 2차 저포기 발효조는 자가발열에 의해 25 ~ 50℃를 유지하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 바실러스 균주(Bacillus sp .)를 활용하여 자가발열 공법을 적용하여 악취를 제거하여 자원재활용을 도모함으로써 운전비용을 절감시키고 가축분뇨의 효과적인 오염물질 저감을 통하여 안정적으로 처리 가능한 친환경 무방류 방법이다. 또한, 발효된 액비의 농장 순환을 통하여 악취제거 및 소독효과를 통하여 농장 내 환경개선을 달성할 수 있으며, 이를 통하여 최근 구제역등 각종 질병에 따른 농가의 어려움을 해소 하는데 많은 도움을 줄 것으로 기대된다.
또한, 본 발명은 범국가적으로는 2012년 해양투기전면금지에 따른 대비책을 마련하고 유기성자원의 활용도를 높여 친환경 농업에 기여하고 친환경 무방류 시스템을 구축하여 오염물질저감을 통한 환경오염방지에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 공법에 의한 가축분뇨 액비화 시스템의 개략도이다.
본 발명은 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 특성을 이용하여 기존의 하·폐수 고도처리에 이용되어진 B3공법을 응용하여, 가축분뇨의 액비화 방법을 고안한 것이다. 즉, 자가발열공법의 적용을 통하여 Bacillus sp .의 우점화를 위한 용존산소농도의 유지뿐만 아니라, 자가발열 반응열을 이용하여 외부에서 추가 가온 없이 반응온도를 25~50℃로 유지함으로써 Bacillus sp .의 최적 생육조건을 달성하여 효과적인 악취제거 및 자가발열에 의한 반응열을 이용 액비의 발효 촉진을 도모하여 가축분뇨의 액비화를 통한 친환경 무방류 시스템이다.
본 발명에서 적용된 바실러스 균주(Bacillus sp .)는 질소 및 인 성분을 섭취하여 이를 세포성분으로 합성함으로써 탈질, 탈인이 일어나게 한다. 포자로 변환된 바실러스속의 세균은 슬러지의 침강성이 양호할 뿐만 아니라 비교적 변화의 폭이 큰 유기물의 부하변동이나 외부조건변화에도 잘 적응하는 특성을 가지고 있다. 바실러스 균주(Bacillus sp .)는 유기물질은 물론, 암모늄과 산화질산 등을 분해하는 기능을 가지고 증식속도가 빠르다. 특히 암모니아, 황화수소 및 아민류 등의 악취물질을 분해하는 특성이 있다. 바실러스 균주(Bacillus sp .)는 미호기성 상태인 0.1~0.5 mg/ℓ의 낮은 DO(산소요구량)농도에서 가장 활발히 작용함으로써, 산소공급에 따른 운전비용을 절감할 수 있다는 장점이 있으며, 슬러지 발생량이 적어 최근 기존 액비화시설의 문제점으로 작용하고 있는 저부 슬러지의 고화현상을 줄임으로써 운전의 용이성을 증대 시킬 수 있다.
본 발명에서 적용된 자가발열 공법은 고농도의 폐수처리 공정에서 주로 이용되는 공법으로 생물학적 처리 시 제트 에어레이터(Jet Aerator)를 이용하여 외부의 열 유입 없이 유기물 산화 시 미생물자체열로 유기물을 산화분해 시키는 공정이다. 특히, 악취제거와 각종병원성 미생물의 제거에 타월하며, 외부환경변화에 덜 민감하여 공정운정이 안정적이라는 장점이 있다.
따라서, 본 발명은 바실러스 균주(Bacillus sp .)를 활용하여 자가발열 공법을 적용하여 악취를 제거하여 자원재활용을 도모함으로써 운전비용을 절감시키고 가축분뇨의 효과적인 오염물질 저감을 통하여 안정적으로 처리 가능한 친환경 무방류 방법이다.
본 발명에서, 과포기와 저포기의 공기량에 따른 순차 포기를 통하여 바실러스균의 자가증식을 통하여 우점배양 되게 함으로써 바실러균의 특징을 활용한다. 이 부분은 기존 B3공법과 유사하나 미생물의 자가발열에 의한 열에너지를 통한 액비화의 숙성을 도모하고 바실러스 균의 최적생육조건(온도)을 달성할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 공법에 의한 가축분뇨 액비화 시스템의 개략도이다.
도 1을 참조로 하여, 본 발명의 가축분뇨 액비화 방법을 설명하기로 한다.
1. 1차 고액 분리 단계
가축분뇨의 전처리를 위하여 고형물인 분과 액상물의 뇨를 분리하기 위하여, 고액분리기를 이용하여 1차 고액 분리한다. 탈수된 고형분은 노상 건조하여 바로 퇴비로 이용하거나 필요에 따라 부자재(톱밥, 왕겨 등)을 투여하여 퇴비로 활용한다. 이때, 자가발열 공정의 적용을 위하여 분리된 액상은 TS(총고형물농도)가 3~6%가 달성 가능한 고액분리기를 적용된다.
2. 1차 저포기 발효 단계
상기 1차 고액 분리 단계에서 분리된 액상을 1차 저포기 발효조로 이송하여 젯트에어레이터(jet aerator)를 이용하여 폭기하여, 용존산소농도(DO)를 0.2~0.5ppm 수준으로 유지하며, 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 포자화를 유도하고 자가발열을 통하여 1차 저포기 발효조 내 온도를 25~50℃로 유지한다.
1차 저포기 발효단계를 거치는 이유는 발열량을 최대화하여 초기 유입 부하농도를 낮추고, 추후의 과포기조에서의 거품(스컴)의 발생을 저감시키기 위해서이다. 만약, 1차 저포기 발효단계 없이 과포기에 가축분뇨가 바로 유입되면 거품의 발생이 최대화되며, 과포기조에서의 발효기간이 지나치게 늘어나는 결과를 초래한다.
제트에어레이터(jet aerator))는 산소공급과 발열반응을 일으키는 자가발열을 위한 장치로서, 벤츄리 관의 원리를 이용하여 물이 밴츄리 관을 통과하면서 압력 차이로 인해 노즐에 산소가 공급되어 발효조에 산소가 공급된다. 산소가 유입되면서 미생물(본 발명에 있어서는 바실러스 균주)에 의한 유기물의 분해에 따른 자가 발열이 일어난다.
3. 2차 고액분리 단계
1차 발효된 액상물을 고속원심분리기를 이용하여 2차 고액분리 단계를 거친다. 높은 고형분 함량이 자가발열에는 유리하지만, 액비발효기간을 장기화하는 단점을 초래하므로, 1차 발효를 통하여 충분히 자가발열을 일으킨 다음에는 액비발효기간 단축을 위하여 추가로 고형물을 제거한다.
4. 과포기조 발효 단계
2차 고액분리공정을 거친 처리액는 과포기 발효조로 이송되어 젯트에어레이터(jet aerator)) 및 브로워(blower)를 이용하여 용존산소농도(DO)를 1.0ppm 이상으로 유지하여 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 발아와 증식을 도모하고 자가발열을 통하여 발효조 내 온도를 25~50℃로 유지한다.
제트에어레이터(jet aerator)는 산소공급과 발열반응을 일으키는 자가발열을 위한 장치이며, 브로워(blower)는 제트에어레이터 만으로 높은 DO 농도(1.0 PPM 이상) 유지하기 어렵기 때문에 DO농도 달성을 위해 추가로 공기를 주입하는 장치이다.
과포기조에서는 높은 산소 농도로 인하여 바실러스 균주의 발아와 증식이 일어난다. 바실러스 균주(Bacillus sp .)는 탄소원으로 당, 유기산 및 알코올류를 이용하고 질소원으로는 암모니움을 이용하여 성장하며, 분해하기 쉬운 유기물질은 물론이고 난분해성의 셀룰로오즈, 단백질, 전분 및 지방 등도 가수분해시켜 증식하고, 분뇨에서 발생하는 악취성분인 암모니아(Ammonia), 황화수소 및 아민(Amine)류 등을 직접섭취 또는 분해하여 악취성분을 제거할 수 있다.
과포기조에서의 질소의 제거는 수소 공여체로서 유기물질이나 황 화합물을 환원하여 사용하는 호기탈질에 의한 제거하거나, 세포합성과 에너지대사를 위해 글루타민 합성(Glutamine synthetase)과 글루타메이트의 합성(Glutamate synthase) 작용으로 세포내에 필요한 질소 성분을 흡수한다.
과포기조에서의 농도 DO(1.0ppm 이상)로 인한 발아과정에서 인은 바실러스속 세균의 개체수 증가 및 물질대사에 의한 핵지질, 핵산, 단백질의 구성성분으로 섭취되어 제거한다. 분뇨처리장의 독특한 악취물질인 암모니아 가스나, 멜캄탄 등은 바실러스속 세균이 분해 섭취하며, 황화수소(H2S)는 호기성 상태에서 바실러스 균에 의해 악취가 나지 않는 황산화물로 변화시킨다.
5. 2차 저포기 발효 단계
과포기 발효조를 거친 처리액은 2차 저포기발효조로 이송하여 젯트에어레이터를 이용하여 용존산소농도(DO)를 0.2~0.5ppm 수준으로 유지하여 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 포자화를 유도하고 자가발열을 통하여 발효조 내 온도를 25~50℃로 유지하여 숙성을 완료한다. 이 때 발생된 슬러지는 필요에 따라 1차 저포기 발효조와 과포기 발효조로 이송하여 반응조내 MLSS(MLSS = Mixed Liquor Suspended Solids, MLSS=폭기조내 미생물 농도(mg/L)) 유지를 도모한다.
바실러스 균주(Bacillus sp .)는 포자화 과정에서 Bacitracin, Polymyxin, Tryocidin, Gramicidin, Ciraulin등과 같은 항생물질을 방출하여 방류수에 존재하는 일반세균이나 대장균을 사멸시킬 수 있으므로 별도의 소독시설이 필요 없을 뿐만 아니라 염소소독으로 인한 2차 공해를 유발하지 않는다. 또한 Bacillus sp .내에는 활성이 강한 프로티아제가 존재하며, 이러한 프로티아제의 분비로 인해 대장균의 세포벽인 단백질을 가수분해하여 대장균의 사멸이 가능하다.
용존산소량은 과포기조만 어느 정도의 농도를 유지할 수 있고 저포기조에서는 아주 낮은 상태의 용존산소만이 존재하게 되므로 절대 호기성균의 정상적인 성장이 어렵고 대신에 산소농도가 낮은 상태하에서도 잘 자랄 수 있는 통성균 등이 번식하게 된다. 바실러스균은 호기성에서 잘 성장하지만, 산소가 없는 anoxic 상태에서 생존할 수 있는 통성 혐기성 세균으로서, 저포기조(DO: 0.2 ~ 0.5 mg/L)에서 산소 섭취를 둘러싼 질산화 미생물과 종속영양 미생물간의 경쟁에서 질산화 미생물이 타격을 받게 된다. 이에 따라, 바실러스균의 우점화가 일어난다.
즉, 바실러스균은 균 특성상 과포기와 저포기조에서 이루어지는 차등폭기에 의해 우점배양이 이루어진다. 차등폭기는 과포기조에서 DO농도 1.0 ppm 이상이 유지되도록 공기로 집중폭기하고, 저포기조에서 DO농도 0.2~0.5ppm 수준이 유지되는 공기량으로 점감폭기하는 것이다. 다시말해, 과포기조에서는 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 발아와 증식을 도모하고, 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 포자화를 유도하여 바실러스 균주의 우점화를 달성하게 된다.
저포기조의 무산소 상태에서 전자수용체인 아질산성 질소나 질산성 질소에 의해 암모니아가 산화되는 혐기성 암모늄 산화(Anaerobic ammonium oxidation) 공정에 의해 질소가 제거된다. 또한, 탈질과정에서 대부분 유기물이나 질소 및 인이 제거되며, 우점종은 바실러스속 세균이지만 이외의 절대적 호기성 세균인 질산화 미생물 등이 공존하는 상태임으로 질산화과정 탈질과정을 경유하여 질소가 제거된다.
저포기조의 저농도 DO (0.2~0.5ppm)로 인한 포자형성과정에서, 포자화과정으로 진행될때 인산염을 보충하며, 알칼리성 포스토타아제(Phosphatase) 유전자를 발현시킴에 따라 인이 제거된다.
또한, 바실러스 균주(Bacillus sp .) 표면에는 점착성이 있는 물질로 덮여있기 때문에 흡착이나 응집이 잘 일어나고 형성된 Floc은 침전성이 양호하다.
바실러스 균류는 프로타아제(Protease)의 항생물질을 분비하는데 프로타아제(Protease)는 대장균 세포벽의 단백질을 가수분해하여 사멸시킴으로서 대장균수가 급속히 감소되며 다른 세균류도 같은 이유로 인하여 처리수에 별도의 소독을 하지 않아도 소독 효과를 거둘 수 있게 된다.
5. 액비 저장 단계
2차 저포기 발효단계에서 발효가 처리액는 액비 저장조로 이송되어 저장된다. 저장된 처리액은 액비로 활용하거나 침전 공정을 거쳐, 정화단계의 후속공정을 거쳐 방류하거나 축사로 이송하여 농장 내 세척수로 활용하게 된다.
농장 내 세척 수 활용 시 Bacillus sp .의 특성을 활용하여 고속발효기를 통하여 고농도의 산소주입을 통하여 용존산소농도(DO)를 2.0ppm이상 유지하여 Bacillus sp .의 발아 및 증식을 도모하고, 세척수로 이용 시 포자화를 통하여 악취제거 및 각종 병원성 미생물의 사멸을 촉진한다.
이를 통하여 농장내의 전반적인 환경개선을 도모하여 각종 병원균에 의한 가축의 폐사를 방지하여 개체수 증가를 통한 수익성 증대를 기대할 수 있다. 또한 유입원수의 오염물질의 부하경감을 통하여 전반적인 공정 향상을 기대할 수 있다.
정화단계는 도 1에 별도로 표시하지 않았으며, 저장조 후속단계에 필요에 따라 설치될 수 있다.
상기 반응별 저장조의 개수는 1개에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 당업자가 1개 이상 다수개 설치 할 수 있다.
또한, 1차 저포기 발효단계, 과포기 발효단계, 2차 저포기 발효단계에서, 거품 및 스컴을 방지하기 위한 살수 및 거품 제거 과정이 수행된다.
바실러스 균주는 1차 저포기 발효조에서만 주입될 수 있으나, 당업자가 필요에 따라 과포기조 2차 저포기 발효조에서도 주입될 수 있음은 물론이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법에 있어서,
    가축분뇨의 전처리를 위하여 고액분리기를 이용하여 고형물인 분과 액상물의 뇨를 분리하는 1차 고액 분리단계;
    상기 1차 고액 분리단계에서 분리된 액상물을 1차 저포기 발효조로 이송하여, 바실러스 균주를 주입하고, 젯트에어레이터(jet aerator)를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 포자화를 유도하고, 자가발열을 수행하는 1차 저포기 발효단계;
    상기 1차 저포기 발효단계에서 발효된 액상물을 고속원심분리기를 이용하여 고형분을 제거하는 2차 고액분리 단계;
    상기 2차 고액 분리단계를 거친 액상물을 과포기 발효조로 이송하여 젯트에어레이터 및 브로워를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 발아와 증식을 도모하고 자가발열을 수행하는 과포기 발효단계;
    상기 과포기 발효단계를 거친 처리액을 2차 저포기 발효조로 이송하여 젯트에어레이터를 통해 바실러스 균주(Bacillus sp .)의 포자화를 유도하고 자가발열을 수행하는 2차 저포기 발효단계;
    상기 2차 저포기 발효단계를 거친 처리액을 저장하는 액비 저장단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 액비화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 1차 저포기 발효단계 및 상기 2차 저포기 발효단계에서의 용존산소농도(DO)를 0.2~0.5ppm 으로 유지하며,
    상기 과포기 발효단계에서의 용존산소농도(DO)를 1ppm 이상으로 유지하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 액비화 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    1차 저포기 발효단계, 과포기 발효단계, 2차 저포기 발효단계에서,
    거품 및 스컴을 방지하기 위한 살수 및 거품 제거 과정이 수행되는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 액비화 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    1차 저포기 발효조, 과포기 발효조, 2차 저포기 발효조는 자가발열에 의해 25 ~ 50℃를 유지하는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 액비화 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    액비 저장단계 후,
    고속발효기를 이용하여 상기 처리액에 고농도의 산소주입을 주입하여 고속 발효시키는 고속 발효단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 액비화 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 2차 저포기 발효조에서 발생된 슬러지를 상기 1차 저포기 발효조 또는 과포기 발효조로 부분 이송하는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 액비화 방법.


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