KR101188829B1 - Processing method for leachate of food-waste - Google Patents

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KR101188829B1 KR1020100035913A KR20100035913A KR101188829B1 KR 101188829 B1 KR101188829 B1 KR 101188829B1 KR 1020100035913 A KR1020100035913 A KR 1020100035913A KR 20100035913 A KR20100035913 A KR 20100035913A KR 101188829 B1 KR101188829 B1 KR 101188829B1
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Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 탈리액 처리방법에 관한 것으로, 탈리액 속의 유기물질을 "생석회(CaO) 55 내지 65 wt％, 산화마그네슘(MgO) 17 내지 23 wt％, 이산화티탄(TiO2) 8 내지 12 wt％, 몰리브도인산(2H3PO4?24MoO3?61H2O) 8 내지 12 wt％"로 구성된 혼합조성물을 통하여 화학반응조에서 급속반응시켜 안정화시키며, 화학반응 후에 수분함유량이 적을 경우 바로 건조시켜서 비료로 제조하거나 또는 수분함유량이 높을 경우 고액분리 과정을 거쳐서 안정화된 고형분만 건조시켜 비료로 제조하는 것을 특징으로 한다.
이에 기존의 탈리액 처리방식보다 훨씬 짧은 시간에 탈리액을 건조시킬 수 있으며, 또한 악취발생원인 물질들을 효과적으로 제거하여 악취발생으로 인한 문제점이 전혀 발생하지 않으며, 탈리액 처리시간이 단축됨으로써 탈리액 처리시간과 처리비용이 줄어들어 경제적인 효과도 아울러 거둘 수 있다.The present invention relates to a method for treating food waste desorption liquid, wherein the organic material in the desorption liquid is "55 to 65 wt% of quicklime (CaO), 17 to 23 wt% of magnesium oxide (MgO), 8 to 12 wt% of titanium dioxide (TiO2), Molybdophosphoric acid (2H3PO4? 24MoO3? 61H2O) is stabilized by rapid reaction in a chemical reaction tank through a mixed composition consisting of 8 to 12 wt%. If it is high, it is characterized in that only the solid content stabilized through the solid-liquid separation process to prepare a fertilizer.
Therefore, the desorption liquid can be dried in a much shorter time than the conventional desorption liquid treatment method. Also, the problem of bad odor is not generated by effectively removing the substances causing odors. This reduces the economic impact as well.

Description

음식물 쓰레기 탈리액 처리방법{Processing method for leachate of food-waste}Processing method for leachate of food-waste

본 발명은 각종 음식물 쓰레기로부터 발생하는 탈리액을 효과적으로 처리하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기의 처리과정에서 발생하는 각종 탈리액을 악취발생없이 화학반응 후 비료로 제조하는 음식물 쓰레기 탈리액 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for effectively treating the desorption liquid generated from various food wastes, and more particularly, to a method for treating food waste desorption liquids, which is produced as a fertilizer after chemical reactions without the occurrence of odors. It is about.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 탈리액 처리방법은 "생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"으로 구성된 혼합조성물을 활용하여 탈리액의 수분을 악취발생없이 효과적으로 건조시키고, 건조후 남은 유기물을 효과적으로 비료로 제조하기 위한 새로운 기술에 관한 것이다.Food waste removal solution treatment method according to the present invention utilizes a mixed composition consisting of "quick lime, magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid" to effectively dry the moisture of the desorption solution without causing odor, and effectively to the organic matter remaining after drying as a fertilizer A new technology for manufacturing.

종래의 음식물쓰레기를 생석회를 활용하여 비료화하는 기술로 실용신안(실용신안 등록 제20-0279630호)에 의하면, "음식물쓰레기의 건조장치에 관한 것으로 수분이 많은 음식쓰레기와 일정 비율의 생석회를 혼합하여 상기 음식쓰레기의 수분과 생석회가 화학반응하여 소석회가 되면서 수분이 제거되는 현상을 이용하여 음식쓰레기를 건조하기 위한 것이다. 일정량의 음식쓰레기와 생석회를 가열되는 혼합기에 넣고 혼합하게 되면 열과 생석회의 화학반응에 의해 소석회가 되면서 소석회가 비산되므로 비산되는 소석회가 대기중으로 방출되는 것을 방지하는 것과 적은 열량으로 음식쓰레기를 건조하기 위한 장치를 제공하기 위한 것이다."라고 소개하면서 "본체에는 교반기가 형성된 혼합실과, 혼합실에 열을 제공하는 연소실과, 본체 상부에는 상기 교반기를 작동시키는 동력과, 음식쓰레기를 투입할 수 있는 입구와, 혼합실에서 발생하는 가스가 배출되는 가스배출관과 상기 가스배출관의 가스를 흡입 공급하는 블로아와 상기 블로아와 연계된 가스가이드관이 연소실로 진출되어 혼합실의 가스가 연소되도록 구성된 음식쓰레기의 건조장치에 있어서, 가스배출관 내부에는 조립 및 분리가 가능하며 소석회의 분말을 집진할 수 있는 필터와 연소실의 가스가이드관에는 결로현상에 의해 생성된 물을 배출할 수 있도록 구성된 배수관과 배기관과 연계되어 배기관의 소석회분말을 집진하는 집진실과 상기 집진실의 소석회분말을 강제 흡입하는 블로아와 집진실과 블로아가 집진가이드와 연결되고 상기 집진가이드는 침전통과 연결되고 집진가이드의 단부는 침전통의 물속에 진출되어 소석회분말이 물과 혼합되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 생석회를 이용한 음식쓰레기의 건조장치"를 청구항으로 주장하고 있다.According to the utility model (Utility Model Registration No. 20-0279630), the conventional food waste is fertilized by using quicklime. “It relates to a drying device for food waste. Moisture and quicklime of the food waste by chemical reaction to dry the food waste by using the phenomenon that the water is removed as a hydrated lime When a certain amount of food waste and quicklime is mixed in a heated mixer, the reaction of heat and quicklime It is to provide a device for drying the food waste with less calories to prevent the release of slaked lime into the atmosphere as the slaked lime is scattered by the slaked lime. " Combustion chamber for providing heat to the mixing chamber, and the stirring on the main body Power to operate the machine, an inlet through which food waste can be introduced, a gas discharge pipe through which gas generated in the mixing chamber is discharged, a blower for sucking and supplying gas from the gas discharge pipe, and a gas guide pipe connected with the blower In the drying device of the food waste configured to enter the combustion chamber to combust the gas in the mixing chamber, the gas discharge pipe can be assembled and separated and the filter capable of collecting powder of slaked lime and the gas guide pipe of the combustion chamber due to condensation. A dust collecting chamber for collecting the hydrated lime powder of the exhaust pipe and a blower for forcibly suctioning the hydrated lime powder of the dust collecting chamber in connection with a drain pipe and an exhaust pipe configured to discharge the generated water are connected to the dust collecting guide and the dust collecting The guide is connected to the sedimentation basin, and the end of the dust collecting guide enters the water of the sedimentation basin, so that the slaked lime powder is mixed with water. Claims claim "the drying device for food waste using quicklime, characterized in that it is configured to be combined."

또 다른 기술로는 특허(특허 등록 제10-0233769호)에 의하면 "본 발명은 생석회를 이용하여 분뇨를 처리함에 있어서, 빠른 처리와 처리공정의 단순화에 의한 필요부지의 축소와 처리 후 생성물을 토질개량제로서 사용가능하며 단위시간당 분뇨처리량을 최대화하고 생석회의 순도나 소성정도 상관없이 균일한 처리와 완전한 소화반응을 가능하게 할 수 있도록 생석회와 분뇨를 교반?혼합하기 위한 교반부와 교반?혼합시 반응온도를 측정하는 온도계와 생석회와 분뇨의 체류시간을 조정하는 오버플로우(over flow)판이 내설된 소화기와, 상기 소화기로부터 소화된 생석회와 분뇨를 숙성시켜 완전히 소화반응을 한 후, 외부로 배출시키기 위해 내부에는 상기 소화기에 내설된 교반부와 오버플로우판이 내설되고 하부에 로터리 밸브와 스크류 콘베이어가 설채된 숙성기로 이루어지며, 상기 교반부는 가변모우터에 의해 서로 반대방향으로 회전하며 외주면상에는 일정한 경사각을 갖는 다수개의 페달이 나선형으로 형성된 회동축으로 이루어져 처리공정의 단순화로 넓은 부지가 필요없고 처리 후, 생성물질을 토질개량제로 재사용이 가능할 뿐만 아니라, 연속식으로 운전하므로 많은 양의 분뇨를 빠른시간내에 처리가능하고, 생석회의 완전한 소화반응을 가능하게 할 수 있는 것이다."라고 소개하고 있다.According to another technique (patent registration No. 10-0233769), "In the present invention, in the treatment of manure using quicklime, the soil of the product after the reduction of the required site by the rapid treatment and the simplification of the treatment process and the soil is treated. It can be used as a modifier and reacts when stirring and mixing with the stirring part for maximizing the amount of manure treatment per unit time and enabling uniform treatment and complete digestion reaction regardless of the purity or plasticity of quicklime. Fire extinguisher equipped with a thermometer to measure the temperature and an overflow plate for adjusting the residence time of quicklime and manure, and matured digested quicklime and manure from the fire extinguisher for complete digestion reaction, and then discharged to the outside. Inside the fire extinguisher, the stirring section and the overflow plate is built in, the lower rotary valve and screw conveyor It is made of a aging machine, the stirring part is rotated in the opposite direction by the variable motor and the outer circumferential surface is composed of a rotating shaft formed of a plurality of pedals with a spiral in a spiral form simplifies the processing process does not require a large site after the treatment, generated Not only can the material be reused as a soil modifier, but it can also be operated continuously so that large amounts of manure can be processed quickly and complete digestion of quicklime is possible. ”

또 다른 특허(특허출원번호 10-10-2001-0047253)에 의하면 "본 발명은 음식물 쓰레기, 도축 폐기물, 하수 슬러지 및 축분 등 각종 유기 물 폐기물 약 60 내지 65중량％를 생석회 약 20 내지 30중량％와 약 30분 이상 혼합 및 교반하는 1차 반응을 실시한 후, 추가로 상기 유기성 폐기물을 약 10 내지 20중량％를 투입하여 혼합 및 교반하는 2차 반응을 실시하면서 상기 1차 반응에서 자체발생되는 반응열을 이용하여 약 30분 동안 수분의 건조 및 안정화를 실시한 후 배출하여 완전히 부숙시켜서 되는 비료의 제조 방법임을 특징으로 한다. 본 발명의 비료는 고알카리성 천연칼슘과 풍부한 유기물에 의해 산성 토양의 중화 및 고품질의 작물 수확이 기대되는 우수한 다기능 고급 비료인 것이다."라고 소개하면서 "음식물 쓰레기, 도축 폐기물, 하수 슬러지 및 축분 등 각종 유기물 폐기물 약 60 내지 65중량％를 생석회 약 20 내지 30중량％와 약 30분 이상 혼합 및 교반 하는 1차 반응을 실시한 후, 추가로 상기 유기성 폐기물을 약 10 내지 20중량％를 투입하여 혼합 및 교반하는 2차 반응을 실시하면서 상기 1차 반응에서 자체 발생되는 반응열을 이용하여 약 30분 동안 수분의 건조 및 안정화를 실시한 후 배출하여 완전히 부숙시켜서 되는 것을 특징으로 하는 생석회를 이용한 비료의 제조 방법"을 청구항으로 주장하고 있다.According to another patent (Patent Application No. 10-10-2001-0047253) "The present invention is about 60 to 65% by weight of various organic waste, such as food waste, slaughter waste, sewage sludge and livestock, about 20 to 30% by weight of quicklime After the first reaction of mixing and stirring with about 30 minutes or more, the reaction heat that is generated in the first reaction while performing the secondary reaction of mixing and stirring by adding about 10 to 20% by weight of the organic waste. The fertilizer of the present invention is characterized in that the fertilizer of the present invention is neutralized and high quality of acidic soil by high alkaline natural calcium and abundant organic matter. It is an excellent multifunctional and high-quality fertilizer that is expected to harvest crops. ”,“ Food waste, slaughter waste, sewage sludge and livestock etc. After carrying out the first reaction of mixing and stirring about 60 to 65% by weight of the organic waste with about 20 to 30% by weight of quicklime for at least about 30 minutes, the organic waste is further mixed and stirred by adding about 10 to 20% by weight. Method of producing a fertilizer using quicklime, characterized in that the secondary reaction is carried out by drying and stabilizing the water for about 30 minutes using the heat of reaction generated in the first reaction and then discharged to make it completely ripe. Claims are made in the claims.

이상에서 살펴본 바와 같이 종래의 생석회를 활용한 유기물의 처리와 음식물쓰레기의 비료화 기술들은 단순히 음식물쓰레기와 같은 유기물에 생석회를 투입하는 단순한 방법으로 구성되어, 건조효율이 떨어지고, 건조시 악취발생량이 다소 줄어들기는 하지만 완전히 제거하지 못하여 악취에 시달려야 하며, 음식물쓰레기의 탈리액을 처리하는데 막대한 비용과 많은 시간이 소요되는 문제점이 있어 온 것이 부인할 수 없는 사실이다.As described above, the conventional treatment of organic matter using quicklime and fertilization of food waste simply consist of a simple method of injecting quicklime into organic matter such as food waste, resulting in low drying efficiency and a slight reduction in odor generation during drying. However, it is undeniable that there is a problem in that it can take a bad smell because it cannot be completely removed, and it takes a huge amount of time and time to process the desorption liquid of food waste.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 음식물 쓰레기로부터 발생하는 탈리액을 짧은 시간내에 효과적으로 건조하여 처리하며, 건조시 악취를 효과적으로 제거하여 악취발생으로 인한 문제점이 전혀 없으며, 저렴한 비용으로 탈리액을 효과적으로 제거할 수 있는 새로운 방법을 제공하는데 그 주된 특징이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems described above, and effectively removes and removes odor during drying in a short time, and removes odor generated from food waste, there is no problem due to the generation of odor at all, low cost The main feature is to provide a new method to effectively remove the desorption solution.

본 발명은 음식물쓰레기의 처리과정에서 발생하는 탈리액 속의 유기물질을 "생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"으로 구성된 혼합조성물을 통하여 화학반응조에서 안정화시키고, 화학반응 후에 수분함유량이 적을 경우 바로 건조시켜서 비료로 제조한다. 또한 탈리액 속의 유기물질을 화학반응조에서 "생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"으로 구성된 혼합조성물과 급속반응 시킨 후에, 함수율이 높을 경우에는 고액분리 과정을 거쳐서 안정화된 고형분만 건조시켜 비료로 제조한다.The present invention is stabilized in a chemical reaction tank through a mixed composition consisting of "quick lime, magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid" in the desorption liquid generated during the processing of food waste, when the water content is low after the chemical reaction Dried immediately to make fertilizer. In addition, after rapidly reacting the organic material in the desorption liquid with the mixed composition consisting of "quick lime, magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid" in a chemical reaction tank, if the moisture content is high, only the solid content stabilized through the solid-liquid separation process is fertilized. To manufacture.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 탈리액 처리방법을 통하여 기존의 탈리액 처리방식보다 훨씬 짧은 시간에 탈리액을 건조시킬 수 있으며, 또한 악취발생원인 물질들을 효과적으로 제거하여 악취발생으로 인한 문제점이 전혀 발생하지 않으며, 탈리액 처리시간이 단축됨으로써 탈리액 처리시간과 처리비용이 줄어들어 경제적인 효과도 아울러 거둘 수 있다.As described above, it is possible to dry the desorption liquid in a much shorter time than the conventional desorption liquid treatment method through the food waste desorption liquid treatment method according to the present invention. By shortening the desorption solution processing time, the desorption solution processing time and the processing cost can be reduced, resulting in economic effects.

도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 탈리액 처리방법의 처리과정도.1 is a process chart of the food waste detachment treatment method according to the invention.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기 탈리액 처리방법은 "생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"으로 구성된 혼합조성물을 일정한 비율로 첨가함으로써 화학적 반응을 통하여 탈리액을 효과적으로 처리하는 방법이다.According to the present invention, a method for treating food waste detachment solution is a method of effectively treating the detachment solution through a chemical reaction by adding a mixed composition composed of "quick lime, magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid" at a constant ratio.

더욱 상세하게는, 탈리액 속의 유기물질을 "생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"으로 구성된 혼합조성물을 통하여 안정화시키고, 이를 비료로 활용하기 위한 기술로써, 탈리액을 화학반응조 속에서 "생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"으로 구성된 혼합조성물과 반응시킨 후 직접 건조시키는 방법이다. 이는 화학반응후에 남은 수분의 함량이 낮을 경우에(함수율이 낮을 경우), 고액분리과정없이 바로 고형분을 건조시켜 비료로 제조할 수 있다.More specifically, as a technique for stabilizing the organic material in the desorption liquid through a mixed composition consisting of "quick lime, magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid", and using it as a fertilizer, the desorption liquid in the chemical reaction tank "lime lime It is a method of direct drying after reacting with a mixed composition composed of "magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid." It can be prepared as a fertilizer by drying the solids immediately without a solid-liquid separation when the water content after the chemical reaction is low (when the water content is low).

또는 화학반응조에서 "생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"으로 구성된 혼합조성물과 급속반응 시킨 후에, 함수율이 높을 경우 고액분리 과정을 거쳐서 안정화된 고형분만 건조시켜 비료로 제조할 수도 있다.Alternatively, after a rapid reaction with a mixed composition consisting of "quick lime, magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid" in the chemical reaction tank, if the water content is high, only the solid content stabilized through the solid-liquid separation process may be prepared as a fertilizer.

생석회란 산화 칼슘(CaO)이라고도 불린다. 일반적으로 탄산 칼슘(CaCO3)을 공기가 차단된 상태에서 가열하면 이산화탄소(CO2)를 잃으며 생성된다.Quicklime is also called calcium oxide (CaO). In general, when calcium carbonate (CaCO3) is heated in a blocked state, carbon dioxide (CO2) is lost.

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(g) (진공에서 가열)CaCO3 (s) → CaO (s) + CO2 (g) (heat in vacuum)

생석회가 물에 용해되면 물과 반응하여 수산화 칼슘(Ca(OH)2)이 생성되면서 이온화 되어 용액이 염기성을 띤다.When quicklime is dissolved in water, it reacts with water to produce calcium hydroxide (Ca (OH) 2), which is ionized to give a basic solution.

CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(s)CaO (s) + H2O (l) → Ca (OH) 2 (s)

이와 같은 성질 때문에 산성비와 화학 비료 등으로 산성화 된 논이나 밭을 중화시키는 데 많이 이용되었다. 하지만 중화 과정에서 중화열의 양이 비교적 크기 때문에 보관 시 밀폐하여 공기 중의 수분과의 접촉을 피해야 하며, 이온화도가 상당히 크기 때문에 수용액과의 직접적인 접촉을 피해야 한다.Because of this property, it has been widely used to neutralize rice fields or fields acidified with acid rain and chemical fertilizers. However, due to the relatively large amount of heat of neutralization during the neutralization process, it must be sealed during storage to avoid contact with moisture in the air, and due to the high degree of ionization, direct contact with aqueous solutions should be avoided.

산화마그네슘(magnesium oxide)은 마그네슘과 산소의 화합물로 공기 중에서 물 및 이산화탄소를 흡수하며 내화재료?촉매?흡착제?제산제 등으로 사용된다. 고토(苦土)라고도 하며, 공업적으로는 마그네시아, 의약품으로서는 마그네시아우스터라고도 한다. 화학식 MgO. 흰색의 비결정성 가루지만, 붕산염과 융해한 용액에서 등축정계의 결정이 석출된다. 분자량 40.32, 녹는점 2,800℃, 끓는점 3,600℃, 비중 3.2～3.7이다. 물에는 약간 녹아 알칼리성을 보이지만, 산?암모니아수에는 쉽게 녹는다. 공기 중에서는 물 및 이산화탄소를 흡수하여 서서히 하이드록시탄산마그네슘이 된다. 금속마그네슘을 공기 속에서 가열하거나, 탄산마그네슘을 열분해하면 생긴다. 내화재료?도가니?마그네시아시멘트?촉매?흡착제로 사용하는 외에, 의약품으로서 제산제(制酸劑)?하제(下劑)로 사용된다.Magnesium oxide is a compound of magnesium and oxygen that absorbs water and carbon dioxide from the air and is used as refractory materials, catalysts, adsorbents and antacids. It is also called Goto, and industrially it is also called magnesia. Formula MgO. Although it is white amorphous powder, crystal of equiaxed system precipitates in solution melt | dissolved with borate. It has a molecular weight of 40.32, a melting point of 2,800 ° C, a boiling point of 3,600 ° C and a specific gravity of 3.2 to 3.7. It is slightly soluble in water and alkaline, but easily soluble in acid and ammonia water. In the air, water and carbon dioxide are absorbed and gradually become hydroxy magnesium carbonate. It is produced by heating metal magnesium in the air or by pyrolyzing magnesium carbonate. In addition to being used as refractory materials, crucibles, magnesia cement, catalysts and adsorbents, it is also used as an antacid and laxative as a medicine.

이산화티탄(titanium dioxide)은 타이타늄의 산화물로, 고온에서 안정한 루틸형, 저온에서 안정한 예추형, 중간 온도에서 안정한 브루카이트형으로 나눌수 있다. 루틸형의 것은 각종 무기산?유기산?알칼리?가스 등에 침식되지 않으며, 열에도 1,800℃까지 녹지 않는다. 금속타이타늄을 공기 속에서 강열하면 생기는데, 공업적으로는 타이타늄철석 등의 광물을 분쇄?건조시켜 진한 황산을 가하고, 여과액에 쇠부스러기를 가하여 위에 뜬 액체를 냉각시킨 후 물을 가해서 침전시켜 800～900℃에서 배소하여 얻는다. 내산(耐酸)?내알칼리 도료, 은폐력이 강한 백색 안료, 인조견?스테이플파이버?화학섬유 등의 광택을 없애는 데 사용되는데, 도성이 없기 때문에 특히 화장품이나 그림물감, 완구의 도료, 식품의 포장용지 등에 사용된다. 또 금속제품의 연마, 유기 타이타늄화합물의 원료, 법랑(琺瑯)이나 도자기의 유약, 타이타늄 콘덴서, 치과용 재료 외에, 비누?날염?인쇄잉크?인조피혁 등에도 사용된다.Titanium dioxide is an oxide of titanium, which can be divided into rutile form stable at high temperature, steep form stable at low temperature, and brookite stable at medium temperature. The rutile type does not corrode various inorganic acids, organic acids, alkalis, gases, etc., and does not dissolve to heat up to 1,800 ° C. This occurs when the metal titanium is heated in the air.In industrially, minerals such as titanium iron are crushed and dried to add concentrated sulfuric acid, and iron is added to the filtrate to cool the liquid floating on it, and then water is precipitated. Obtained by roasting at 900 ° C. It is used to remove the gloss of acid- and alkali-resistant paints, white pigments with strong hiding power, artificial dogs, staple fibers, and chemical fibers, and because it is not conductive, it is especially used in cosmetics, paints, paints for toys and food packaging. Used. In addition to polishing of metal products, raw materials of organic titanium compounds, enamel or ceramic glazes, titanium capacitors and dental materials, they are also used in soap, printing, printing ink, artificial leather, and the like.

몰리브도인산(molybdophosphoric acid)은 인산에 삼산화몰리브데넘을 녹여서 에테르 추출에 의하여 몰리브도인산 에테르 첨가물을 분리시키고 에테르를 증발시키면 생기는 산이다. 환원제에 의해서 몰리브덴블루의 발색반응을 보이기 때문에 일산화탄소 등의 가스검정기에 사용된다. 인몰리브데넘산이라고도 한다. 2H3PO4?24MoO3?61H2O의 조성을 가지는 헤테로폴리산으로서 H3[PO4Mo12O36]형 구조로 간주되는 십이몰리브도(MoO3)인산이다. 팔면체의 노란색 결정이며, 녹는점 98℃이다. 25％ 인산에 삼산화몰리브데넘을 녹여서, 에테르 추출에 의하여 몰리브도인산 에테르 첨가물을 분리시키고 에테르를 증발시키면 생긴다. 오쏘인산의 PO4의 산소 1원자 대신에 Mo3O10이 배위한 구조이며, Mo3O10은 MoO6/2의 팔면체가 12개의 모서리를 공유하여 조합되는 Mo12O10이 P원자를 둘러싼 구조이다. 단백질?알칼로이드 등의 침전제가 된다. 또 2H3PO4?18MoO3?33H2O의 조성을 가지는 몰리브도인산은 십팔몰리브도이인산 또는 구몰리브도인산이라고 한다. H3[(PO4?Mo9O27)2]의 구조를 가진 오렌지색 막대 모양 결정으로서 알려져 있다.Molybdophosphoric acid (molybdophosphoric acid) is an acid generated by dissolving molybdenum trioxide in phosphoric acid to separate the molybdophosphate ether additives by ether extraction and evaporation of the ether. It is used in gas detectors such as carbon monoxide because of the color reaction of molybdenum blue by the reducing agent. Also called inmolybdenum acid. Heteropolyacid having a composition of 2H 3 PO 4 -24MoO 3 -61H 2 O, which is a hexamolybdate (MoO 3) phosphoric acid regarded as an H 3 [PO 4 Mo 12 O 36] type structure. Octahedral yellow crystals with a melting point of 98 ° C. It is produced by dissolving molybdenum trioxide in 25% phosphoric acid, separating the molybdophosphate ether additive by ether extraction and evaporating the ether. Mo3O10 is substituted for oxygen atom of PO4 of orthophosphoric acid, and Mo3O10 is a structure in which Mo12O10 in which the octahedron of MoO6 / 2 shares 12 corners is combined to surround P atom. It becomes a precipitant, such as a protein and an alkaloid. Molybdate phosphoric acid having a composition of 2H3PO4? 18MoO3? 33H2O is also referred to as 18 molybidophosphoric acid or guomolybidophosphoric acid. It is known as an orange rod-shaped crystal having a structure of H 3 [(PO 4? Mo 9 O 27) 2].

상기한 "생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"을 혼합하여 혼합조성물을 제조한다. 혼합조성물의 구성비율은 [표 1] 과 같다.A mixture composition is prepared by mixing "quick lime, magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid" as described above. The composition ratio of the mixed composition is shown in [Table 1].

Figure 112010501369380-pat00001
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상기한 구성비는 실험을 통하여 가장 적합한 황금비를 찾아낸 결과이다.The above composition ratio is the result of finding the most suitable golden ratio through the experiment.

입자의 크기는 모두 1mm이하의 고운 정제입자이며 분말형태로 혼합제조한다.The particles are all finely refined particles of 1mm or less and mixed and manufactured in powder form.

이렇게 제조하여 만든 혼합조성물을 음식물쓰레기 처리과정에서 발생하는 탈리액에 적당량 살포하도록 한다. 살포후에는 탈리액이 건조되고 건조후 약간의 유기물만이 남게 된다. 이 유기물은 비료화 공정에 투입하여 비료로써 재활용하도록 한다.The mixed composition thus prepared is sprayed in an appropriate amount on the desorption liquid generated during food waste treatment. After sparging, the desorption solution dries and only a few organics remain after drying. This organic material is put into the fertilizer process and recycled as a fertilizer.

그럼, 상기한 혼합조성물의 반응 메카니즘에 대하여 살펴보고자 한다.Then, the reaction mechanism of the mixed composition will be described.

음식물쓰레기를 탈수하고 남은 탈리액에 산화칼슘(Cao)을 첨가하면, 탈리액 속에 포함되어 있는 수분이 산화칼슘의 세공(미세구멍)속으로 침투하여 산화칼슘과 중탄산칼슘의 미립자가 되고 많은 열을 발생하게 된다.When calcium oxide (Cao) is added to the remaining desorption liquid after dehydration of food waste, the water contained in the desorption liquid penetrates into the pores (micropores) of the calcium oxide, causing the particles of calcium oxide and calcium bicarbonate to generate a lot of heat. do.

CaO + HCaO + H 22 O → Ca(OH) O → Ca (OH) 22 +15.6Kcal/mol +15.6 Kcal / mol

Ca(OH)Ca (OH) 22 + 2CO + 2CO 22 → Ca(HCO → Ca (HCO) 33 ) ) 22 +35.4Kcal/mol +35.4 Kcal / mol

이때 발생한 열은 유기물을 활성화하여 칼슘과 화합물을 만들고 악취의 주요성분을 분해하고, 수분을 증발시키며, 병원균을 사멸시킨다. 화학반응 종료 직후의 처리물은 유기물과 유기물의 칼슘화합물에 수산화칼슘과 중탄산칼슘의 입자가 균일하게 분산된 슬러지로 pH 12-13의 강알칼리성을 나타낸다. 높은 알칼리성에 의하여 충란 및 각종 병원균이 사멸되어 위생적 안정화를 구현할 수 있다.Heat generated at this time activates organic matter to form calcium and compounds, decomposes major components of odors, evaporates moisture, and kills pathogens. The treated product immediately after the completion of the chemical reaction is a sludge in which particles of calcium hydroxide and calcium bicarbonate are uniformly dispersed in the calcium compound of the organic substance and the organic substance and exhibits a strong alkalinity of pH 12-13. It is possible to realize hygienic stabilization because of the high alkalinity and the oviposition and various pathogens are killed.

Ca(OH)Ca (OH) 22 → Ca → Ca 22 + ╋ 2OH-+ ╋ 2OH-

Ca(HCOCa (HCO) 33 ) ) 22 → Ca + ╋ HCO → Ca + ╋ HCO 33 - -

화학반응이 끝난 처리물이 화학반응조 내에서 나와 공기와 접촉하면 수산화칼슘과 이산화탄소가 반응하여 탄산칼슘이 생성되고 중탄산칼슘 역시 건조과정에서 물이 빠져나와 탄산칼슘으로 변한다.When chemically treated materials come out of the chemical reactor and come into contact with air, calcium hydroxide and carbon dioxide react to form calcium carbonate, and calcium bicarbonate also turns out to be calcium carbonate during drying.

Ca(OH)Ca (OH) 22 + CO + CO 22 → CaCO  → CaCO 33 + H + H 22 O O

Ca(HCOCa (HCO) 33 ) ) 22 → CaCO → CaCO 33 + H + H 22 O ＋ CO O + CO 22

탄산칼슘은 결합력이 강하여 생성과 동시에 유기물과 칼슘화합물이 결합되어 악취원인 물질인 질소나 황이 결합된 물질을 포획하므로 탈취효과를 가지게 된다. 화학반응조내에서 강알칼리 상태를 나타낸 유기물은 건조공정이 진행되면서 수산화칼슘과 중탄산칼슘이 소비되어 건조상태에 따라 중성 내지는 약알칼리성으로 pH가 낮아진다.Calcium carbonate has a strong binding force, and at the same time, organic matter and calcium compound are combined to capture a substance which is a bad smell source of nitrogen or sulfur, and thus has a deodorizing effect. The organic material exhibiting a strong alkali state in the chemical reaction tank is consumed as the calcium hydroxide and calcium bicarbonate is consumed as the drying process proceeds, the pH is lowered to neutral or weak alkaline depending on the dry state.

화학반응이 끝난 후에는 수분은 증발되고, 남은 유기물은 [그림 1] 과 같은 입자구조를 형성하여 악취물질을 포획하고 포획된 악취물질은 Ca(OH)2 , Ca(HCO3 )2 , CaCO3 등의 미립자의 작은 공극에 흡착되어 대기 중으로의 확산이 억제된다.After the chemical reaction, water is evaporated, and the remaining organic material forms a particle structure as shown in [Figure 1] to capture odorous substances. The trapped odorous substances are Ca (OH) 2 , Ca (HCO 3 ) 2 , and CaCO 3. It adsorb | sucks to the small space | gap of microparticles | fine-particles, such as these, and diffusion to air | atmosphere is suppressed.

[그림 1] 음식물쓰레기 탈리액을 본 발명에 따른 혼합조성물로 처리하고 난 후의 유기물상태[Figure 1] Organic matter status after treating food waste degreasing solution with mixed composition according to the present invention

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산화마그네슘을 음식물쓰레기 탈리액에 투입할 경우 탈리액의 수분과 공기중의 이산화탄소를 흡수하여 서서히 하이드록시탄산마그네슘이 된다. 이 과정에서 탈리액의 악취성분들을 다량으로 흡수하게 된다. 따라서 악취발생이 현저하게 줄어들게 된다.When magnesium oxide is added to the food waste stripping solution, water from the stripping solution and carbon dioxide in the air are absorbed and gradually become hydroxy magnesium carbonate. In this process, a large amount of malodorous components of the desorption liquid are absorbed. Therefore, the occurrence of odor is significantly reduced.

이산화티탄은 광촉매(光觸媒, photocatalyst)로서의 역할을 담당한다. 광촉매란 빛을 받아 들여 화학반응을 촉진시키는 물질을 말하고 이러한 반응을 광화학반응이라고 한다. 대표적인 예가 바로 이산화타탄(TiO2)이다. 이산화티탄은 단순히 악취발생성분들을 포집하는 것이 아니라 악취발생물질들의 화학적 연결고리를 끊어 다른 화합물로 전환함으로써 악취발생원인을 원천적으로 제거하는 방식이다. 이산화티탄은 악취발생원인을 원천적으로 제거할 수 있는 효과를 지니고 있다.Titanium dioxide plays a role as a photocatalyst. Photocatalyst refers to a substance that receives light and promotes a chemical reaction. Such a reaction is called a photochemical reaction. A representative example is titanium dioxide (TiO 2). Titanium dioxide is a method of eliminating odor-causing sources by switching to other compounds by breaking chemical linkages of odor-generating substances, rather than simply collecting odor generating components. Titanium dioxide has the effect of eliminating the source of odor.

몰리브도인산은 탈리액 속에 포함된 각종 유기물을 결합하여 응집?침전되도록 함으로써, 생석회가 수분과 잘 화학반응을 할 수 있도록 돕는 보조제 역할을 담당한다. 탈리액 속의 유기물을 응집하여 침전시킴으로써 생석회가 순수한 수분과 잘 결합하여 발열반응을 할 수 있도록 돕는 기능을 담당하는 것이다. 발열반응(發熱反應, exothermic reaction)이란, 열을 방출하는 화학 반응으로, 원자핵 반응과 연소반응, 중화반응, 상온에서의 반응 대부분이 포함된다. 모든 물질들은 어느 정도의 에너지를 가지고 있다. 물질에 따라 큰 에너지를 가지고 있는 것도 있고 작은 에너지를 가지고 있는 것도 있다. 그런데 이러한 물질들은 영원히 그대로 머물러 있는 것이 아니라 주변 환경의 변화에 의해 반응을 일으켜 다른 물질을 만들어내기도 한다. 역시 반응물질과 생성물질 간에도 서로가 가지고 있는 에너지에 차이가 있으므로 그 차이만큼 에너지가 방출되기도 하고 흡수되기도 한다. 발열반응은 반응한 물질들의 에너지가 생성된 물질들의 에너지보다 더 커 그 차이만큼에 해당하는 에너지가 외부로 방출되는 반응이다.Molybdate phosphoric acid combines various organic substances contained in the desorption solution to aggregate and settle, thereby acting as an aid to help the quicklime to chemically react with moisture. Aggregates and precipitates the organic matter in the desorption liquid to play a role in helping the quicklime react well with the pure water to exothermic reaction. An exothermic reaction is a chemical reaction that releases heat and includes most nuclear reactions, combustion reactions, neutralization reactions, and reactions at room temperature. All materials have some energy. Some materials have big energy and some have small energy. However, these materials do not stay forever, but also react to changes in the environment, producing other materials. Also, there is a difference in the energy of each other between reactants and products, so that energy is released and absorbed by the difference. An exothermic reaction is a reaction in which the energy of reacted materials is larger than the energy of produced materials, and corresponding energy is released to the outside.

몰리브도인산이 탈리액 속에 포함된 유기물을 응집 및 침전시킴으로써, 생석회가 수분과 효과적으로 결합하여, 강렬한 발열반응을 수행하여 상당한 양의 열이 발생하게 된다. 이때 발생하는 열을 통하여 탈리액 수분을 효과적으로 증발시킬 수 있는 것이다.When molybdate phosphoric acid aggregates and precipitates the organic matter contained in the desorption liquid, quicklime is effectively combined with moisture, and an intense exothermic reaction is performed to generate a considerable amount of heat. The heat generated at this time can effectively evaporate the desorption liquid.

"생석회, 산화마그네슘, 이산화티탄, 몰리브도인산"을 혼합하여 제조한 혼합조성물의 반응 메카니즘을 정리하면 [표 2] 와 같다.Table 2 summarizes the reaction mechanism of the mixed composition prepared by mixing "quick lime, magnesium oxide, titanium dioxide, molybdate phosphoric acid".

Figure 112010501369380-pat00003
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본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허등록청구범위에 속한다 할 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to the described embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made within the spirit and scope of the invention, and such variations or modifications are within the scope of the appended claims. will be.

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Claims (4)

탈리액 속의 유기물질을 "생석회(CaO) 55 내지 65 wt％, 산화마그네슘(MgO) 17 내지 23 wt％, 이산화티탄(TiO2) 8 내지 12 wt％, 몰리브도인산(2H3PO4?24MoO3?61H2O) 8 내지 12 wt％"로 구성된 혼합조성물을 통하여 화학반응조에서 급속반응시켜 안정화시키며, 화학반응 후에 수분함유량이 적을 경우 바로 건조시켜서 비료로 제조하거나 또는 수분함유량이 높을 경우 고액분리 과정을 거쳐서 안정화된 고형분만 건조시켜 비료로 제조하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 탈리액 처리방법.The organic material in the desorption liquid was "55 to 65 wt% of quicklime (CaO), 17 to 23 wt% of magnesium oxide (MgO), 8 to 12 wt% of titanium dioxide (TiO2), and molybdate phosphoric acid (2H3PO4 to 24MoO3 to 61H2O) 8 To 12 wt% "mixture to stabilize rapidly by chemical reaction in the chemical reaction tank, and if the water content is low after the chemical reaction is dried immediately prepared as a fertilizer or, if the water content is high, the solid content stabilized through the solid-liquid separation process Food waste removal solution treatment method characterized in that the dried to prepare a fertilizer. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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