KR101442731B1 - Anaerobic fermentation of the feature-specific customized liquid device manufactur and manufactur method - Google Patents

Anaerobic fermentation of the feature-specific customized liquid device manufactur and manufactur method Download PDF

Info

Publication number
KR101442731B1
KR101442731B1 KR20120158092A KR20120158092A KR101442731B1 KR 101442731 B1 KR101442731 B1 KR 101442731B1 KR 20120158092 A KR20120158092 A KR 20120158092A KR 20120158092 A KR20120158092 A KR 20120158092A KR 101442731 B1 KR101442731 B1 KR 101442731B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tank
liquid
fermentation tank
anaerobic
low
Prior art date
Application number
KR20120158092A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140087600A (en
Inventor
탁봉열
Original Assignee
디에이치엠(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 디에이치엠(주) filed Critical 디에이치엠(주)
Priority to KR20120158092A priority Critical patent/KR101442731B1/en
Publication of KR20140087600A publication Critical patent/KR20140087600A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101442731B1 publication Critical patent/KR101442731B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/06Apparatus for the manufacture
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Abstract

본 발명은 가축 분뇨를 이용한 액비생산 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산분뇨를 수거한 후 이를 혐기 발효조를 이용해 바이오가스를 생산한 후 남은 분뇨를 이용하여 고농도 액비, 고농도 저인산 액비, 저농도 액비, 저인산 저농도 액비를 제조하여 농작물의 종류에 따라서 또는 농작물의 비료 공급 시기에 따라서 액비를 단계별로 구분하여 공급할 수 있도록 한 것으로 본 발명은 바이오가스를 생산하고 남은 소화액은 다시 가공처리하여 유기질 자연소재의 액비로 대체할 수 있도록 한 것이다. 특히, 본 발명은 바이오가스는 보일러, 열병합발전소의 열원으로 공급하여 산업적으로 매유 유용한 열 에너지를 공급하는 동시에 고품질의 유기질 비료를 공급할 수 있도록 한 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a method of producing liquid manure using livestock manure, and more particularly, to a method of producing liquid manure using livestock manure, And low phosphoric acid low concentration liquid fertilizer can be prepared and supplied in stages according to the type of crop or the fertilizer supply time of the crop. In this invention, the digestive juice remaining in the production of biogas is processed again, Of liquid fertilizer. In particular, the present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing customized liquids of anaerobic digestive juices, in which biogas is supplied as a heat source for a boiler, a cogeneration plant, and the like, .

Description

혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조장치 및 제조방법{Anaerobic fermentation of the feature-specific customized liquid device manufactur and manufactur method}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anaerobic fermentation apparatus,

본 발명은 가축 분뇨를 이용한 액비생산 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산분뇨를 수거한 후 이를 이용해 바이오가스를 생산한 후 남은 분뇨를 이용하여 고농도 액비, 고농도 저인산 액비, 저농도 액비, 저인산 저농도 액비를 제조하여 농작물의 종류에 따라서 또는 농작물의 비료 공급 시기에 따라서 액비를 단계별로 구분하여 공급할 수 있도록 한 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a method of producing liquid manure using livestock manure, and more particularly, to a method of producing liquid manure using livestock manure, The present invention relates to a method for manufacturing customized liquids for anaerobic digestive juices, which is capable of supplying low-concentration liquids in stages according to kinds of crops or fertilizer supply periods of crops.

통상적으로 액비는 가축분뇨 또는 음식 폐 기물을 이용하여 제조하게 된다.Liquor is typically produced using livestock manure or food waste.

종래에는 가축분뇨와 음식물폐기물을 해양투기 하였으나, 현재에는 국제법상 해양투기를 하지 못하게 되어있다.Conventionally, livestock manure and food wastes have been dumped in the sea, but nowadays, they are not allowed to dive in the sea under international law.

이와 같이 분뇨 폐기물과 음식물 폐기물을 해양투기하지 못함에 따라서 이를 처리하기 위한 방법이 다각도로 연구하고 있는 실정이나 경제성이 떨어지는 문제점에도 불구하고 분뇨 폐기물과 음식물 폐기물을 반드시 처리해야하며 이를 위해 다수의 회사에서 활발한 연구가 진행되고 있다.As such, there are many ways to treat manure wastes and food wastes as they can not dredge them. Despite the problems of low economic efficiency, manure wastes and food wastes must be disposed of. Active research is underway.

이 분야의 선행기술을 살펴보면Looking at the prior art in this area

대한민국 등록특허공보 제0874136호(선행기술 1)의 "액상비료 생산방법"은 The "method for producing liquid fertilizer" of Korean Patent Registration No. 0874136 (prior art 1)

액상의 비료를 생산하는 방법에 있어서,A method for producing a liquid fertilizer,

질소, 인산, 산화칼륨, 산화마그네슘, 산화칼슘, 글리신, 알리닌, 이소류우신, 류우신, 발린, 알기닌, 히스리딘, 라이신, 아스파라긴, 글루타민, α-세린, 트레오닌, 폐닐알라닌, 티로신, 프롤린, 메티오닌, 트립토판, 시스틴을 혼합하여 된 원료액을 원료조(20)에 투입하고 이를 20~24시간 폭기 순환하는 단계(S100)와;The present invention relates to a pharmaceutical composition containing at least one compound selected from the group consisting of nitrogen, phosphoric acid, potassium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, glycine, alanine, isoleucine, leucine, valine, arginine, histidine, lysine, asparagine, glutamine, , Methionine, tryptophan and cystine into a raw material tank (20) and circulating the raw material liquid for 20 to 24 hours (S100);

상기 폭기 순환된 원료를 배출하여 자외선 살균기를 통해 살균하고, 살균된 원료를 혼합조(30)와 약품용해조(40)로 공급하는 단계(S110)와;(S 110) of sterilizing the aeration-circulated raw material through the ultraviolet sterilizer, and supplying the sterilized raw material to the mixing tank (30) and the chemical dissolution tank (40);

상기 약품용해조(40)에 공급된 원료에 비료필수 3 원소인 요소, 인산, 수산화칼륨과, 비료 필수 미량 8 원소인 황산1철, 황산아연, 황산망간, 황산구리, 황산마그네슘, 붕산, 몰리브덴산소다, 염화칼슘 및 유기물 영양제를 용해하는 단계(S120)와;The raw materials supplied to the chemical dissolution tank 40 include urea, phosphoric acid, and potassium hydroxide, which are three essential elements of fertilizer, and ferrous sulfate, iron sulfate, zinc sulfate, manganese sulfate, copper sulfate, magnesium sulfate, boric acid, and molybdenum oxygen , Step (S120) of dissolving calcium chloride and an organic nutrient;

상기 단계(S120)를 통해 용해된 약품용해조(40)의 혼합원료를 혼합조(30)에 공급하여 혼합하고, 이때 발생하는 반응열의 온도가 상승하다 40℃로 내려가면 발효조(50)로 이송 공급하는 단계(S130)와;When the temperature of the reaction heat generated at this time is increased to 40 ° C, the mixed raw materials of the chemical dissolution tank 40 dissolved through the above step S120 are supplied to the mixing tank 30, (S130);

상기 발효조(50)에서, 공급된 혼합원료에 조명등(80)을 조사하여 혼합원료 안의 광합성세균의 번식을 촉진하고, 30~40℃의 온도로 유지한 채 10~12시간 발효시키는 단계(S140)와;The fermentation tank 50 irradiates the supplied mixed raw material with an illumination lamp 80 to promote the propagation of photosynthetic bacteria in the mixed raw material and fermenting the mixture for 10 to 12 hours while maintaining the temperature at 30 to 40 ° C, Wow;

상기 단계(S140)를 통해 발효된 혼합원료를 배출하여 숙성조(60)로 이송 공급한 후, 조명등(80)을 조사하고 열화된 공기를 혼합원료와 혼합 폭기하며, 20~30℃의 온도로 유지한 채 10~12시간 숙성하는 단계(S150)와;The mixed raw materials fermented through the step S140 are discharged and fed to the aging tank 60. The blasted air is mixed with the blended raw materials by irradiating the illumination lamp 80, (S 150);

상기 단계(S150)를 통해 숙성된 혼합원료를 여과기(100)를 통해 여과하여 수소이온농도(PH) 6~7.3으로 조절하고, 수소이온농도(PH)가 조절된 액상비료를 저장조(70)에 이송 공급하여 공기주입 및 순환을 반복하여 저장하는 단계(S160)로 이루어진 것을 특징으로 하는 액상 비료의 생산방법으로 제조되는 제조방법이 개시되었다.The mixed raw material aged through the step S150 is filtered through the filter 100 to adjust the pH of the solution to 6 to 7.3 and the liquid fertilizer having the pH adjusted PH to the storage tank 70 (S160) repeatedly feeding and feeding the air, and performing air injection and circulation. The manufacturing method of the liquid fertilizer production method is disclosed.

또 다른 선행기술로서,As another prior art,

대한민국 등록특허공보 제0780430호(선행기술2)는 "액비제조장치 및 방법"은Korean Patent Registration No. 0780430 (prior art 2) discloses a "apparatus and method for manufacturing a potting device"

액상폐기물이 저장되는 저장탱크(10); 상기 저장탱크(10)에 연결되는 급수배관(20); 상기 급수배관(20) 상에 설치되어 상기 급수배관으로 급수되는 액상폐기물에 산화제를 공급하는 산화제 공급수단(30); 상기 급수배관에 연결되어 상기 급수배관에서 혼합된 상기 액상폐기물 및 산화제가 유입 및 가압되는 압력탱크(40); 상기 압력탱크에 연결되어 상기 압력탱크에서 산화된 액상폐기물이 선택적으로 배출되는 배출배관(60); 및 접지되도록 상기 배출배관에 연결되는 살균조, 상기 살균조와 전기적으로 절연되도록 상기 살균조의 내부에 배치되는 전극, 상기 살균조 및 상기 전극에 전기적으로 연결되어 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하며, 상기 배출배관으로 배출되는 액상폐기물을 살균하는 살균수단(70);을 구비하는 액비제조장치 관한 것임을 알 수 있다.A storage tank (10) in which liquid waste is stored; A water supply pipe (20) connected to the storage tank (10); An oxidant supply means (30) installed on the water supply pipe (20) for supplying an oxidant to the liquid waste supplied to the water supply pipe; A pressure tank (40) connected to the water supply pipe and through which the liquid waste and the oxidant mixed in the water supply pipe are introduced and pressurized; A discharge pipe (60) connected to the pressure tank and selectively discharging oxidized liquid waste in the pressure tank; A sterilizing bath connected to the discharge pipe so as to be grounded, an electrode disposed inside the sterilizing bath to be electrically insulated from the sterilizing bath, a sterilizing bath, and a power supply unit electrically connected to the electrode to supply power, And sterilizing means 70 for sterilizing the liquid waste discharged to the discharge pipe.

상기 선행기술 1은 원료조에서 폭기, 살균원료 혼합조, 약품용해조에 공급, 약품용해조에서 용해, 발효조에서 발효, 숙성조에서 전등으로 조사, 수소 이동농도를 조 절하여 저장조저장, 액상비료 공급의 순서로 액상비료가 제조됨을 알 수 있다. 그러나 상기 선행기술 1은 약품을 이용하여 액상비료를 제조함으로서 가축분뇨와 사육과정에서 발생되는 분뇨를 자연발생적으로 액비화하여 유길질 비료를 공급해야함에도 불구하고 인위적으로 화학약품을 이용하여 액비를 생산함으로 생산비용에 따른 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 약품으로 일류적인 액비를 생산함으로 작물의 생육 단계에 적합한 액비를 공급하지 못하는 문제점이 있다. The above prior art 1 is a method for controlling the concentration of hydrogen in a raw material tank, supplying the raw material mixture to a sterilization raw material mixing tank, a chemical melting tank, dissolving in a chemical melting tank, fermenting in a fermentation tank, It can be seen that the liquid fertilizer is produced in this order. However, in the prior art 1, liquid fertilizer is produced by using chemicals, so that manure is produced by using artificially chemical agents, although livestock manure and manure generated in the breeding process are naturally generated by liquefaction, Not only the economical efficiency due to the production cost is lowered but also the first level liquid fertilizer is produced by the medicine, so that the liquid fertilizer suitable for the growing stage of the crop can not be supplied.

또한, 선행기술 2는 저장탱크, 급수배수관, 산화제공급수단, 압력탱크, 배출배관, 살균조에서 살균하는 공정으로 액비 비료가 제조됨을 알 수 있습니다.Prior art 2 also shows that liquid fertilizer is manufactured by sterilizing in a storage tank, a water supply pipe, an oxidizer supply means, a pressure tank, an exhaust pipe, and a sterilization tank.

선횅기술 2 역시 일정 기준치를 갖는 액비는 제조할 수 있으나, 제조된 액비를 농작물의 생육단계에 따라 구분하여 단계적으로 공급할 수 없는 문제점으로 인하여 액비비료 공급시 해당 농작물에 공급해도 되는지 여부를 사전에 확인해야하는 불편한 문제점이 있으며, 현실적으로 국내의 각 회사에서 생산되는 액비는 특정 농작물에만 공급하던가 아니면 농작물을 파종하기 전에 경작지에 액비를 살포한 후 일정 시간이 경과된 후에 파종하는 방식으로 액비를 사용하고 있는 관계로 액비의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다. However, due to the problem that the produced liquid fertilizer can not be supplied step by step according to the growing stage of the crop, it is necessary to check beforehand whether or not the liquid fertilizer can be supplied to the crop There is a problem that it is inconvenient to do. In reality, the liquid produced in each domestic company is supplied only to specific crops, or the liquid is sprayed on the cultivated land before sowing and then the liquid is sown after a certain period of time There is a problem that the efficiency of the liquor is deteriorated.

대한민국 등록특허공보 제0874136호Korean Patent Registration No. 0874136 대한민국 등록특허공보 제0780430호Korean Patent Registration No. 0780430

본 발명의 목적은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 첫째, 축산농가에서 발생되는 분뇨를 활용하여 액비로 재생산함으로 축산 분뇨를 처리할 수 있도록 하는 목적과,DISCLOSURE OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. First, the object of the present invention is to provide an apparatus for treating livestock manure by regenerating the manure using the manure generated in the livestock farming,

둘째로는 농작물의 종류 및 성장 단계에 따라서 알맞은 유기질비료를 맞춤형으로 공급할 수 있는 액비를 공급함을 목적으로 한 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조방법을 제공할 수 있도록 한 것이다. Secondly, it is possible to provide a method of manufacturing a customized liquid fertilizer of an anaerobic digestive juice for the purpose of supplying liquid fertilizer which can supply customized organic fertilizer according to the type of crop and growth stage.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, According to an aspect of the present invention,

축산분뇨 등의 유기성 폐기물을 일차적으로 저장하도록 유압펌핑장치를 이용하여 운반된 유기성 폐기물을 저류조로부터 공급받아 저장하며, 몸체 외부에 설치된 발열 수단의 열이 유기성 폐기물에 전달하도록 하며, 전달된 열에 의해 유기성폐기물이 발효되어 바이오 가스가 생산되도록 한 제 1 혐기 발효조 및 제2 혐기 발효조로 이루어진 혐기 발효조와;And organic waste such as livestock manure is firstly supplied from the storage tank by using a hydraulic pumping device to store organic wastes. The heat of the heating means installed outside the body is transferred to the organic waste, An anaerobic fermenter comprising a first anaerobic fermenter and a second anaerobic fermenter for producing waste biogas by fermentation;

상기 혐기조에서 바이오가스를 생산한 유기성폐기물의 슬러지 및 협잡물과 소화액을 분리하는 망 형태의 스크린과;A screen in the form of a net for separating sludge and contaminants of the organic waste producing the biogas from the anaerobic tank and the digester;

상기 스크린에 의해 걸러진 소화액을 저장하는 동시에 유량을 조절할 수 있도록된 소화액 저장조와;A digestive fluid storage tank for storing the digestive juices filtered by the screen and adjusting the flow rate;

상기 소화액 저장조로부터 공급받은 소화액을 50∼70℃의 온도로 유기물을 분해하는 고속발효조와; A high-speed fermenter for decomposing the digestive juice supplied from the digestive juice storage tank at a temperature of 50 to 70 ° C;

상기 고속발효조에서 소화액의 유기물을 분해한 후 침전시켜 소화액의 유기성 미생물 슬러지는 침전시켜 액비로 분리하는 침전조와;A sedimentation tank for decomposing the organic matter of the digestive juice in the high-speed fermentation tank and then precipitating the organic matter, thereby precipitating the organic microbial sludge of the digestive juice;

상기 침전조에서 분리된 상등수의 액비를 저장하고 배출공급되는 액비의 양을 조절하는 유량조정조와; A flow rate adjusting tank for storing the liquid level of the supernatant separated from the settling tank and adjusting the amount of the liquid level discharged and supplied;

상기 유량조정조에서 공급 받은 액비의 질소를 저감시켜 질산화 공정을 실시하는 탈질조 및 질산화 발효조와;An denitrification tank and a nitrification fermentation tank for performing a nitrification process by reducing nitrogen of the liquid supplied from the flow rate adjusting tank;

상기 탈질조 및 질산화 발효조에서 액비를 질산화공정을 실시한 후 부유물질은 SS(suspended solids) 성분이 동반되어 유입되지 않도록 SS성분을 분리시키는 분리막과;A separation membrane for separating the SS component from the denitrification tank and the nitrification fermentation tank so as to prevent the suspended solids from being entrained with the suspended solids component after the nitrification process is performed;

상기 분리막을 통과한 액비는 질소의 농도를 저감시켜 질소의 농도가 0.1-0.15몰%로 유지되도록 하는 저농도 액비 저장조와;A low concentration liquid storage tank for reducing the concentration of nitrogen so that the concentration of nitrogen is maintained at 0.1-0.15 mol%;

상기 저농도 액비 저장조에서 질소를 저감시킨 후 암모니아태질소와 인을 반응시키도록 마그네슘을 투입하여 각각의 반응이 1:1:1의 몰비가 되도록 하는 MAP 반응조와;A MAP reaction tank for reducing the nitrogen in the low concentration liquid storage tank and then adding magnesium to react the ammonia nitrogen and phosphorus so that the respective reactions have a molar ratio of 1: 1: 1;

상기 MAP 반응조에서 각각의 반응이 1:1:1의 몰비가 되도록 한 후 이를 침전시켜 스트루바이트를 형성하여 액비와 결정체를 분리하는 침전 분리조와; A precipitate separator for separating the liquid and the crystals by forming struvite after allowing each reaction to have a molar ratio of 1: 1: 1 in the MAP reaction tank;

상기 침전조에서 분리된 저인산 저농도로 형성된 액비를 저장시키는 저인산 저농도 액비 저장조와;A low-phosphorus low-concentration liquid storage tank for storing a low-phosphorus-low-concentration liquid stored in the settling tank;

상기 저농도 액비 저장조에 저장된 액비를 단위 규격별로 포장하여 액비를 제조 공급하게 된다.The liquid fertilizer stored in the low-concentration liquid fertilizer storage tank is packed for each unit standard to manufacture and supply the liquid fertilizer.

이와 같이 제조된 본 발명의 축산분뇨를 가공한 액비는 상기 공정별로 가공및 포장 함으로서, 고농도 액비, 고농도 저인산 액비, 저농도 액비, 저인산 저농도 액비를 제조하여 농작물의 종류에 따라서 또는 농작물의 비료 공급 시기에 따라서 액비를 구분하여 맞춤형 액비를 제공할 수 있도록 한 것이다. According to the present invention, the livestock processed livestock manure according to the present invention can be processed and packaged for each of the above processes to produce a high-concentration liquid ratio, a high-concentration low-phosphorus acid ratio, a low-concentration liquid ratio, and a low- And it is possible to provide customized liquids by dividing the liquids according to the timing.

이와 같이 된 본 발명은 축산분뇨를 이용하여 바이오가스를 생산함으로 생산된 가스는 발전소, 농작물 온실 보일러, 산업용 보일러의 열 공급원으로 사용할 수 있는 효과가 있으며, 상기 바이오가스를 생산하고 남은 소화액은 다시 가공처리하여 농작물의 생육 단계별로 공급되는 비료를 유기질 자연소재의 액비로 대체할 수 있는 효과가 있으며, 축사 분뇨를 바이오가스와 액비를 생산함으로 산업적으로 매유 유용한 열 에너지를 공급하는 동시에 고품질의 유기질 비료를 공급하는 효과를 갖는다. According to the present invention as described above, gas produced by producing biogas using livestock manure can be used as a heat source for a power plant, a greenhouse-type boiler for a crop, and an industrial boiler, and the digestion liquid remaining after producing the biogas is processed It is possible to replace the fertilizer supplied by the growing stage of the crop with the fertilizer of the organic natural material. By producing the biogas and the livestock for the housing manure, it is possible to supply the useful thermal energy for industrial use and to supply the high quality organic fertilizer .

도1 및 도2는 종래의 축산분뇨를 이용한 액비 제조 공정도.
도3은 본 발명의 축산분뇨를 이용한 액비 생산 전체 공정도.
도4는 본 발명의 고농도 액비 생산 공정도.
도5는 본 발명의 저인산 고농도 액비생산 및 스트루바이트 비료생산 공정도.공저
도6은 본 발명의 저 질산 액비생산 공정도.
도7은 본 발명의 저인산 저농도 액비 생산 및 스트루바이트 비료생산 공정도.
FIG. 1 and FIG. 2 are views showing a process of manufacturing a liquid fertilizer using a conventional livestock manure.
Fig. 3 is a process chart showing the whole production process of livestock using the livestock manure of the present invention.
4 is a view showing a process of producing a high concentration liquid of the present invention.
FIG. 5 is a view showing the production process of the low phosphoric acid high concentration liquid of the present invention and the production process of the struvite fertilizer.
6 is a view showing a production process of a low nitric acid solution according to the present invention.
Fig. 7 is a view showing a production process of a low phosphorus low concentration solution of the present invention and a production process of a struvite fertilizer. Fig.

이하 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

<실시 예1> 저인산 저농도 액비 생산 및 스트루바이트 비료생산 Example 1 Production of low phosphorus low concentration fertilizer and production of struvite fertilizer

제1공정 : 유기성 폐기물 혐기성 발효조에서 발효 단계Step 1: Fermentation step in an organic waste anaerobic fermenter

각의 축산, 양돈 농가에서 발생되는 축산분뇨의 유기폐기물을 운반하여 저류조에 저장한다.The organic wastes from livestock manure and animal husbandry produced in pig farms are transported and stored in a storage tank.

상기 저류조에 저장되는 축산분뇨의 유기성 폐기물은 저류조에 저장하기 전에 별도의 파쇄기 또는 교반기에 의해 1차 처리한 후 저류조에 저장할 수 있으며, 또는 필요에 따라서 저류조에 교반기등을 설치하여 저류조에 저류된 유기성 폐기물을 잘게 파쇄할 수 있다. The organic waste of the livestock manure stored in the storage tank may be first treated by a separate crusher or a stirrer before being stored in the storage tank, and then stored in the storage tank. Alternatively, the organic waste may be stored in the storage tank, Waste can be finely shredded.

상기와 같이 저류조에 저장된 유기성 폐기물은 1차 협기발효조(11)와 2차 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(10)에 보내 발효시킬 수 있도록 한다.
The organic waste stored in the storage tank as described above is fed to the anaerobic fermentation tank 10 composed of the primary coagulation fermentation tank 11 and the secondary anaerobic fermentation tank 12 so that it can be fermented.

제2공정: 발효 및 바이오 가스생산 단계Step 2: Fermentation and biogas production steps

상기 저류조에 저장된 유기성 폐기물은 1차 혐기 발효조(11) 및 2차 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(10)에서 발효되는 과정에서 바이오가스를 생산하게 된다.The organic waste stored in the storage tank produces biogas in the fermentation process in the anaerobic fermentation tank 10 comprising the first anaerobic fermentation tank 11 and the second anaerobic fermentation tank 12.

상기 혐기 발효조(10)는 1차 혐기 발효조(11) 및 2차 혐기 발효조(12)로 이루어지면 저류조에 저장된 유기성 폐기물이 1차 혐기 발효조에서 발효되고 소정의 시간이 지나면 다시 2차 혐기 발효조로 이동되어 발효가 지속되면서 바이오가스를 생산하게 된다. When the organic waste stored in the storage tank is fermented in the first anaerobic fermenter, the anaerobic fermenter 10 is returned to the second anaerobic fermenter after a predetermined time has elapsed, if the organic waste stored in the storage tank is fermented in the first anaerobic fermentation tank 11 and the second anaerobic fermentation tank 12 And fermentation will continue to produce biogas.

상기 1차 혐기 발효조(11) 및 2차 혐기 발효조(12)의 몸체 외부에 발열 수단이 설치되어 내부에 저장된 유기성 폐기물의 발효가 원활하게 발효되도록 유기폐기물에 열이 전달하도록 한다.A heating means is installed outside the body of the primary anaerobic fermentation tank 11 and the secondary anaerobic fermentation tank 12 so that heat is transferred to the organic waste so that the fermentation of the organic waste stored therein is smoothly fermented.

본 발명의 1차 혐기 발효조(11) 및 2차 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(10)는 양돈 및 축산농가의 분뇨 폐기물, 음식물 쓰레기 등에서 발생되는 유기폐기물을 이용한 바이오가스를 생산하기 위한 장치이다.The anaerobic fermentation tank 10 composed of the primary anaerobic fermentation tank 11 and the secondary anaerobic fermentation tank 12 of the present invention is a device for producing biogas using organic wastes generated from manure wastes and food waste from pig farms and livestock farms to be.

특히, 저류조를 통하여 혐기 소화조(10)로 유입된 유기성 폐기물을 바이오가스를 생산하는 유기체 미생물을 활성화하는 혐기 발효조를 구비하되 최적의 pH를 유지하기 위해 혐기 발효조(10) 내부를 적정온도로 관리하고, 별도 설치된 교반장치를 이용하여 상하좌우로 유동시켜 바이오 가스의 발생 조건을 최대한으로 높인다.In particular, an anaerobic fermentation tank for activating an organic microorganism that produces biogas is disposed in the organic waste introduced into the anaerobic digestion tank 10 through a storage tank. In order to maintain the optimum pH, the inside of the anaerobic fermentation tank 10 is maintained at an appropriate temperature , And it is flowed up and down and left and right using a separately installed stirring device to maximize the generation conditions of the biogas.

또한 1차 혐기 발효조(11) 및 2차 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(10)는 몸체 중간 부분에 발열수단인 히터배관을 설치하여 유기성 폐기물에 소정의 온도를 가함으로 바이오가스 발생의 최적조건이 형성되도록 한다.In the anaerobic fermentation tank 10 composed of the first anaerobic fermentation tank 11 and the second anaerobic fermentation tank 12, a heater pipe, which is a heating unit, is installed in the middle part of the body, and a predetermined temperature is applied to the organic waste, So that conditions are formed.

상기 혐기 발효조(10)에 설치하는 히터배관(도시 생략함)은 몸체의 내주면에 설치하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서 외면 또는 몸체를 자켓으로 형성하여 자켓 내부에 설치할 수도 있다.The heater piping (not shown) installed in the anaerobic fermentation tank 10 is preferably installed on the inner circumferential surface of the body. However, the outer pipe or body may be formed as a jacket and installed inside the jacket.

상기 혐기 발효조(10) 몸체에 설치된 발열수단인 히터배관의 온도는 온수 공급을 조절하여 적절한 온도를 유지하도록 할 수 있다.The temperature of the heater pipe, which is the heat generating means provided in the body of the anaerobic fermentation tank 10, can be adjusted to maintain the proper temperature by controlling the supply of hot water.

상기 히터 배관의 온도는 바람직하게는 30℃ 내지 40℃이며, 내부의 혐기 발효조의 온도는 자동조절되는 센서를 설치하여 30도 미만이면 온수를 공급하고, 40℃를 초과이면 온수공급을 중단토록 한다.The temperature of the heater pipe is preferably 30 ° C to 40 ° C. If the temperature of the anaerobic fermenter is automatically adjusted, the hot water is supplied if the temperature is less than 30 ° C, and the hot water is stopped if the temperature is more than 40 ° C .

상기 온수는 열병합 발전장치로부터 출력되며 혐기 발효조의 발열 수단은 순환후 다시 열병합 발전장치로 재입력되어 순환되도록 설치한다.The hot water is output from the cogeneration device, and the heat generating means of the anaerobic fermenter is circulated and re-input to the cogeneration device to be circulated.

본 발명의 혐기 발효조(10)는 하부를 콘 형태로 제작하여 혐기 발효조(10)의 하부에 쌓인 유기성 폐기물 슬러지를 용이하게 배출할 수 있도록 한다.The anaerobic fermentation tank (10) of the present invention is manufactured in a cone shape to easily discharge the organic waste sludge accumulated in the lower portion of the anaerobic fermentation tank (10).

상기 혐기 발효조에서 유기성 폐기물이 발효되는 과정에서 바이오가스(메탄가스)가 생산되고 상기 생산된 바이오가스는 별도의 라인을 통하여 탈황장치, 암모니아 제거장치, 1차 및 2차 실록산 제거장치, 수분분리장치를 거쳐 순도 높은 고품질의 바이오가스를 열병합 발전소, 보일러 등의 열원으로 공급된다.
In the anaerobic fermentation tank, biogas (methane gas) is produced during the fermentation of the organic waste, and the produced biogas is separated into a desulfurization device, an ammonia removal device, a primary and secondary siloxane removal device, And high-quality, high-quality biogas is supplied as heat sources for cogeneration power plants and boilers.

제3공정 : 발효된 유기성 폐기물을 스크린으로 분리하는 단계 Step 3: Separation of fermented organic waste into screens

상기 1차 혐기 발효조(11) 및 2차 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(10)에서 바이오가스를 생산한 유기성 폐기물은 슬러지 및 협잡물과 액체를 분리하는 망 형태의 스크린(15)를 통하여 슬러지와 소화액으로 분리된다.The organic waste produced in the anaerobic fermentation tank 10 composed of the primary anaerobic fermentation tank 11 and the secondary anaerobic fermentation tank 12 is supplied to the sludge tank 12 through a screen 15 in the form of a net for separating sludge and contaminants from liquid, And the digestive juice.

상기 스크린(15)에 의해 분리된 유기성 폐기물인 슬러지는 다시 1차 혐기 발효조 또는 2차 혐기 발효조로 돌려 보내져 다른 유기성 폐기물과 혼합되어 발효과정을 거치게 되며, 분리된 소화액은 다음 단계로 넘어간다.
The sludge, which is an organic waste separated by the screen 15, is sent back to the first anaerobic fermenter or the second anaerobic fermenter and mixed with other organic wastes to undergo a fermentation process, and the separated digestive juice proceeds to the next step.

제4공정 : 소화액저장 및 고속발효단계Fourth step: digestive juice storage and high-speed fermentation step

상기 스크린에서 분리된 소화액은 1차 소화액 저장조에 저장된 후 고속 발효조로 넘어간다. 상기 고속발효조에 공급되는 소화액은 일측에 설치된 소화액 저장조에서 유량이 조정되면서 고속발효조로 소화액이 공급된다.The digestion liquid separated from the screen is stored in the first digestive juice storage tank and then passed to the high-speed fermentation tank. The digestive juice supplied to the high-speed fermentation tank is supplied to the high-speed fermenter while the flow rate is adjusted in the digestive juice storage tank installed on one side.

상기 고속발효조는 발열수단이 설치되어 50℃∼70℃에서 1일 동안 보관되면서 소화액 내의 유기물질이 분해된다. The high-speed fermenter is equipped with a heating means and is stored at 50 ° C to 70 ° C for one day, and organic substances in the digestive juice are decomposed.

상기 혐기 발효조(10) 유출수의 온도는 겨울철에도 30℃ 정도이며 전단 고속발효조에 BOD 10,000ppm정도의 유기물이 유입되어 산화분해하면서 발생되는 열량은 소화액 1㎥당 25,000kcal을 넘으므로 겨울철에도 수온은 50℃이상을 유지하게 되며 pH는 8정도가 된다.The temperature of the effluent of the anaerobic fermentation tank (10) is about 30 ° C in the winter, and the amount of heat generated by oxidation and decomposition of organic matter of about 10,000 ppm BOD into the high-speed fermenter is over 25,000 kcal per cubic meter of the digestive juice. ℃ and the pH is about 8.

따라서, 고속 발효조(10)에서 유기물질이 분해된 고농도 액비는 필요에 따라서 비료로 사용할 수 있다. 액비의 장점 중의 하나는 속효성에 있으나 작물이 생육하는데 토양미생물은 작물과 상호작용을 하게 되며 액비 중의 미생물은 부가적으로 식물생태계를 강화하는 역할을 하게 되므로 비료성분만 시비하는 방식보다 미생물이 포함된 액비를 살포하는 것이 더 효과적이라 할 수 있다.Therefore, the high concentration solution in which the organic substance is decomposed in the high-speed fermentation tank 10 can be used as fertilizer if necessary. One of the advantages of the liquid fertilizer is that it has a rapid effect, but the soil microorganisms interact with the crops because the crops grow, and the microorganisms in the liquid fertilizer additionally act to strengthen the plant ecosystem. It is more effective to spray the liquid.

고속발효조의 후단공정에서 유기태질소 및 암모니아태질소 등의 일부를 질산화 시키게 되면 악취는 더욱 없어지게 되며 알칼리도와 pH도 하락하여 pH6-7.5 정도로 낮아진다.In the latter stage of the high-speed fermentation tank, when nitrification of a part of organic nitrogen and ammonia nitrogen is performed, the odor is further abolished and the alkalinity and pH are lowered to about pH 6-7.5.

본 공정의 생물학적처리 공정에서는 질소가 암모니아 형태로 일부 대기중으로 휘발되어 농도가 낮아지지만 질산화되기 직전단계로 각종 악취물질들은 산화분해었지만 약간의 암모니아 취가 감지될 수 있다. In the biological treatment process of this process, nitrogen is volatilized into ammonia in some form, and the concentration is lowered, but it is just before nitrification. Various odor materials are oxidized and decomposed, but some ammonia odor can be detected.

따라서, 이 단계의 반응은 유기물제거반응이며 일부 질소는 탄소동화작용에 의해 세포로 합성되지만 주로 미생물 슬러지와 함께 액비로 살포될 것이므로 일부 질소질의 분리는 가능하지만 질소질이 제거된 것은 아니다. Therefore, the reaction at this stage is an organic matter removal reaction, and some nitrogen is synthesized into a cell by carbon assimilation, but it is mainly sprayed with the microbial sludge, and thus some nitrogen is separated, but the nitrogen is not removed.

즉, 고속 발효 후 액비로 사용하기 위해 살포시 중요한 요소인 악취는 제거된 상태이며 고농도 미생물과 고농도 질소 및 고농도 인과 칼리 등을 포함하고 있다.
In other words, the odor, which is an important factor in spraying for high-fermentation after high-speed fermentation, is removed, and includes high concentration microorganisms, high concentration nitrogen, and high concentration of citric acid.

제 5공정 : 고속발효된 소화액 침전 단계Step 5: High-speed fermentation digestion step

상기 제4공정에서 소화액이 50℃∼70에서 1일 동안 보관되는 과정에서 고온호기성소화방식으로 운전되어 유기물이 분해된 후 침전조로 넘어와 침전되는 과정에서 미생물 미립 슬러지는 침전되어 가라앉고 나머지 소화액은 맑은 유기질 액비 만 상등수로 남게 된다.In the process of storing the digestion liquid at 50 ° C. to 70 ° C. for one day in the fourth process, the microorganism particulate sludge precipitates and sinks while the digested organic matter is decomposed and settled while being operated in a high-temperature aerobic digestion system. Only clear organic fertilizer remains as an equalizer.

이때 상등 수의 액비는 일측에 설치된 유량 조정조(20)로 넘어가고 침전된 액비는 다시 고속발효조(17)로 돌아가 미생물분해가 이루어진다.
At this time, the liquid of supernatant water is transferred to the flow rate adjusting tank 20 installed at one side, and the liquid cost is returned to the high-speed fermentation tank 17 to decompose the microorganism.

제6공정 : 탈질 및 질산화 단계Step 6: Denitrification and Nitrification Step

상기 침전조(19)에서 분리된 상등수의 액비를 저장하고 배출공급되는 액비의 양을 조절하는 유량 조정조(20)로부터 공급받은 액비의 질소를 저감시켜 질산화 공정을 실시하는 탈질조(24) 및 질산화 발효조(25)레서 질산을 저감시키는 공정을 하게 된다.An denitrification tank 24 for reducing the nitrogen of the liquid fertilizer supplied from the flow rate adjusting tank 20 for storing the liquid fertilizer liquid stored in the settling tank 19 and regulating the amount of the liquid fertilizer discharged from the denitrification tank 24, (25) The step of reducing nitric acid is performed.

본 탈질공정에서는 맞춤형 액비에서 질소농도를 0.1몰% - 0.2몰%로 조정하는 반응이다.In this denitrification process, the nitrogen concentration is adjusted to 0.1 mol% to 0.2 mol% in the customized solution.

본 공정에서 질소를 조절하기 위한 주요반응은 생물학적 질산화와 탈질반응이며 상기 고속발효조(17)에서 단계반응에서 생물학적질산화에 독성이 있는 암모니아(NH3)농도가 가 나 유기물등 요소들이 상당히 해소된 상태이다. In this process, the main reaction for controlling nitrogen is biological nitrification and denitrification, and the ammonia (NH3) concentration, which is toxic to biological nitrification in the step reaction in the high-speed fermentation tank 17, .

생물학적 질산화에 관련된 이론은 잘 알려진 바와 같이 주로 암모니아성 질소를 아질산성 질소로 산화시키는 Nitrosomonas와 아질산성 질소를 질산성 질소로 산화시키는 Nitrobacter의 두종에 의해 이루어진다. 이들 미생물은 종속영양 미생물(Heterotrophic organisms)이 유기화합물을 산화시키면서 에너지를 얻는 반면 무기화합물로부터 에너지를 얻기 때문에 독립영양 미생물(Autotrophic organisms)이다. The theory related to biological nitrification is well known as Nitrosomonas , which mainly oxidizes ammonia nitrogen to nitrite nitrogen, and Nitrobacter , which oxidizes nitrite nitrogen to nitrate nitrogen. These microorganisms are autotrophic organisms because heterotrophic organisms acquire energy while oxidizing organic compounds, while energy is derived from inorganic compounds.

암모니아성 질소의 질산화는 두 단계로 이루어진다. 첫번째 단계는 Nitrosomonas에 의해 암모니아성 질소가 아질산성 질소로 전환되는 것이며, 두번째 단계는 Nitrobacter에 의해 아질산성 질소가 질산성 질소로 전환되는 것이다. 이 두 단계를 화학식으로 나타내면 다음과 같다.Nitrification of ammonia nitrogen consists of two steps. The first step is the conversion of ammoniacal nitrogen to nitrite nitrogen by Nitrosomonas , and the second step is the conversion of nitrite nitrogen to nitrate nitrogen by Nitrobacter . These two steps are represented by the following formulas.

NH4 + + 1.5O2 →NO2 - + H2O +2H+------(1) NH 4 + + 1.5O 2 → NO 2 - + H 2 O + 2H + ------ (1)

NO2 - + 0.5O2 →NO3 - ---------------(2) NO 2 - + 0.5O 2 → NO 3 - --------------- (2)

상기 반응식 (1)과 (2)는 에너지 생성반응이다. 식(1)의 반응에 의한 자유에너지의 손실은 암모니아 1mole당 58 ∼ 84 Kcal사이로 관측되며 식(2)의 반응의 경우 아질산성 질소 1mole당 15.4 ∼ 20.9 Kcal 사이로 에너지가 방출된다.The above reaction equations (1) and (2) are energy generation reactions. The loss of free energy due to the reaction of equation (1) is observed between 58 and 84 Kcal per mole of ammonia. In the reaction of equation (2), energy is released between 15.4 and 20.9 Kcal per mole of nitrite nitrogen.

질산화 미생물의 임계 온도는 40℃이하이므로 하절기에는 온도가 너무 올라가지 않도록 조절해야 한다.Since the critical temperature of nitrifying microorganisms is below 40 ℃, the temperature should be controlled not to rise too much during the summer.

이렇게 필요량 만큼의 질소화합물의 일부가 질산화되면 질산화 반응조 전단에 위치한 탈질조로 이송하여 미생물에 의해 생물학적 탈질반응이 수행된다.When a part of the required amount of the nitrogen compound is nitrified, it is transferred to the denitrification tank located at the front end of the nitrification tank and the biological denitrification reaction is performed by the microorganism.

생물학적 탈질은 질산이온(Nitrate ion)을 N2, N2O, NO로 환원시켜 제거하는 공정이다. 탈질화에 관여하는 미생물은 Achromobacter , Bacillus , Brevibacterium , Enterobacter, Lactobacillus, Micrococcus, Paracalobactrum, Pseudomonas, Spirillum 등이다. 이들 미생물들은 종속영양 미생물(Aeterotrophic)이다. 이들은 호기성, 통성 혐기성, 혐기성 등으로 다양하지만 자연계에 존재하는 80%이상이 통성혐기성으로 알려져 있다. 이들 미생물들은 유기화합물을 산화시키는데 전자 전달체로서 산소를 이용하는데, 산소가 없거나 부족한 상태에서는 무산소 호흡을 하며, 이때에는 최종전자수용체로서 화학적으로 결합한 형태의 산소(NO3 -, SO4 2 -등)를 이용한다. Biological denitrification is a process in which nitrate ions are reduced to N 2 , N 2 O, and NO. Microorganisms involved in denitrification include Achromobacter , Bacillus , Brevibacterium , Enterobacter, Lactobacillus, Micrococcus, Paracalobactrum, Pseudomonas, and Spirillum . These microorganisms are heterotrophic. They vary in aerobic, flowable anaerobic, anaerobic, but more than 80% of the natural world is known to be anaerobic. These microorganisms use oxygen as an electron carrier to oxidize organic compounds, and oxygen-free breathing in the absence or absence of oxygen, where oxygen (NO 3 - , SO 4 2 -, etc.) chemically bonded as final electron acceptors, .

이와 같이 용존산소(분자상 산소)가 없고, 화학적으로 결합한 형태의 산소만이 존재할 때를 혐기성 상태(Anaerobic condition)와 구별하여 무산소 상태(Anoxic condition)라고 한다. 무산소 상태에서 산소의 존재는 통성 혐기성 미생물의 호흡에서의 산소작용을 통제하게 되는데, 이것은 최종 전자수용체로서 화학적으로 결합된 산소보다는 용존산소를 이용할 때 훨씬 더 많은 에너지가 발생하므로 통상 혐기성(무산소) 미생물들이 용존산소를 더 선호하기 때문이다. Anoxic condition is distinguished from anaerobic condition when there is no dissolved oxygen (molecular oxygen) and only chemically bonded oxygen exists. The presence of oxygen in the anaerobic state controls the oxygenation of respiration in tuberous anaerobic microorganisms, which is the ultimate electron acceptor, which generates much more energy when using dissolved oxygen than oxygen, which is chemically bonded, so it is usually an anaerobic (anaerobic) Because they prefer dissolved oxygen.

따라서 탈질을 위해서는 용존산소(분자상 산소)가 존재하지 않아야 한다. Therefore, dissolved oxygen (molecular oxygen) should not be present for denitration.

탈질 미생물들은 종속 영양균에 속하므로 성장을 위해 외부로부터 영양분(탄소)을 공급 받아야 하는데, 외부 탄소원으로 사용 가능한 물질들은 메탄올, 아세트산, 메탄, 하수등 유기물이 있으나 본 공정에서는 1단계공정에서 산화하고 일부 남은 유기물(BOD)를 이용하여 본 공정에서 질산화된 질산태 질소를 500 - 1000ppm정도를 탈질 제거하여 목표로 하는 질소질 0.1 - 0.2몰%의 액비를 생산한다Since denitrifying microorganisms belong to heterotrophic bacteria, nutrients (carbon) must be supplied from outside for growth. Materials that can be used as external carbon sources include organic substances such as methanol, acetic acid, methane and sewage. In this process, Using the remaining organic matter (BOD), nitrate nitrogen in the process is denitrified by 500 - 1000ppm to produce 0.1-0.2 mol% of target nitrogen.

본공정에서 생산된 액비 역시 별도로 사용할 수 있다.
Liquor produced in this process can also be used separately.

제7공정 : 분리막 단계Seventh Step: Membrane Stage

상기 탈질조(24) 및 질산화 발효조(25)에서 액비를 질산화공정을 실시한 후 부유물질은 SS(suspended solids) 성분이 동반되어 유입되지 않도록 SS 성분을 분리시키는 분리막조(27)에서 분리단계를 실시한다.After the nitrification process is performed in the denitrification tank 24 and the nitrification fermentation tank 25, the separation step is performed in the separation membrane tank 27 in which the SS component is separated so that suspended solids are not introduced together with the suspended solids component do.

본 공정에서는 고액분리 및 맑은 액비를 생산하기 위해 분리막조의 분리막을 사용하는데 질산화 및 탈질과정에서 탄소성유기물은 다 제거된 상태이므로 분리막조(27)의 오염을 최소화여 수명이나 관리를 일상적인 수준으로 사용할 수 있다.In this process, separation membranes are used to produce solid-liquid separation and clean liquor. Since the carbonaceous organic matter is completely removed during the nitrification and denitrification processes, the contamination of the membrane separation tank (27) is minimized, Can be used.

분리막을 통과한 액비는 SS성분은 완벽히 분리된 것이며 질소의 농도는 0.1 - 0.15몰%정도이다. The liquid component passed through the membrane is completely separated from the SS component and the concentration of nitrogen is about 0.1 - 0.15 mol%.

이때 질소의 농도는 저농도 액비라도 질소질의 함량이 최소한 0.1몰% 이상은 되어야한다. 분리막조(27)를 통과한 액비는 옆면시비용이나 골프장 등에 사용할 수 있다.At this time, the concentration of nitrogen should be at least 0.1 mol% of nitrogen even if it is a low concentration liquid. Liquor passing through the membrane separation tank (27) can be used for a side surface cost or a golf course.

상기 분리막을 통과한 저농도 액비에 Mg(OH)2을 반응시켜 인농도를 조절하여 저농도 저인산 액비를 생산하며 부가적으로 짙은 고동색상의 액비가 노란색으로 탈색되는 효과도 있다. The low concentration solution passing through the separation membrane reacts with Mg (OH) 2 to regulate the phosphorus concentration, thereby producing a low concentration low phosphorus solution.

본 공정에서도 주요하게 조절하고자하는 것은 인성분이므로 소석회등으로 대체해도 가능하다. In this process, the main component to be controlled is the phosphorus component, so it can be replaced with calcium hydroxide.

상기 분리막조(27)에서 분리된 미생물 미립자 슬러지는 다시 탈질조로 반송되어 재차 탈질이 이루어진다.
The microbial particulate sludge separated from the separation membrane tank 27 is again transported to the denitrification tank and denitrification is performed again.

제8공정 : 저농도 액비 저장 및 MAP반응 실시 단계Step 8: Low concentration liquid storage and MAP reaction step

상기 분리막조를 통과한 액비는 질소농도를 저감시켜 질소의 농도가 0.1-0.15몰%로 유지된 상태에서 저농도 액비 저장조(28)에 저장된다.The liquid mixture having passed through the separation membrane bath is stored in the low concentration liquid storage tank 28 while the nitrogen concentration is reduced and the concentration of nitrogen is maintained at 0.1-0.15 mol%.

상기 질소를 저감시킨 액비가 저장된 저농도 액비 저장조(28)의 저농도 액비는 MAP반응조(29)에서 후 암모니아태질소와 인을 반응시키도록 마그네슘을 투입하여 각각의 반응이 1:1:1의 몰비가 되도록 한다.
The low concentration solution ratio of the low-concentration liquid storage tank 28 storing the nitrogen-reduced solution was injected into the MAP reaction tank 29 so as to react the post-ammonia nitrogen and phosphorus, so that the respective reactions had a molar ratio of 1: 1: 1 .

제9공정: 침전분리에 의한 스트루바이트 비료 생산 및 저인산 저농도 액비 생산 단계 Step 9: Production of Struvite fertilizer by precipitation separation and production of low phosphorus low concentration liquid fertilizer

상기 MAP 반응조(29)에서 각각의 반응이 1:1:1의 몰비가 되도록 한 후 이를 침전 분리조(30)에서 침전시켜 스트루바이트를 형성하여 액비와 결정체를 분리하고, 나머지 액비 상등수는 저인산 저농도로 형성된 액비가 형성되어 저인산 저농도 액비 저장조(33)에 저장된다.In the MAP reaction tank 29, the respective reactions are made to have a molar ratio of 1: 1: 1 and then precipitated in the precipitation separation tank 30 to form struvite, thereby separating the liquid and the crystal. A low-phosphorus low-concentration liquid fertilizer is formed and stored in the low phosphoric acid low-concentration liquid fertilizer storage tank 33.

상기 침전 분리조(30)에서 침전되면서 결정체로 변하여 형성된 스트루바이트는 탈수공정을 거쳐 고체의 스트루바이트 비료(32)로 단위 포장되어 수요자에게 공급된다.The struvite which has been transformed into crystals while being precipitated in the sedimentation separating tank 30 is dehydrated and then packed in a solid strut bite fertilizer 32 to be supplied to the consumer.

또한 저농도 액비 저장조에 저장된 액비 역시 별도의 용기에 포장되어 수요자에게 공급된다.The liquid stored in the low concentration liquid storage tank is also packaged in a separate container and supplied to the consumer.

이와 같이 생산된 저농도 액비는 농작물의 생육단계에 관계없이 전반적으로 사용할 수 있으나, 더욱 효과적이기 위해서는 새싹, 어린잎, 여린 농작물 비료로 사용하는 것이 적합하다.
The low-level fertilizer thus produced can be used as an overall fertilizer irrespective of the growth stage of the crop, but it is suitable to be used as a fertilizer for buds, young leaves, and dried crops to be more effective.

<실시예 2> &Lt; Example 2 >

상기 고속발효조는 고농도 액비 생산 방법, The fast fermentation tank is a high concentration liquid manure production method,

상기 실시 예1에서 실시되는 공정 중, In the process of Embodiment 1,

제1공정 : 유기성 폐기물 혐기성 발효조에서 발효 단계,Step 1: Fermentation step in an organic waste anaerobic fermenter,

제2공정: 발효 및 바이오 가스생산 단계,Step 2: fermentation and biogas production step,

제3공정 : 발효된 유기성 폐기물을 스크린으로 분리하는 단계, Step 3: separating the fermented organic waste into a screen,

제4공정 : 소화액저장 및 고속발효단계의 공정을 실시한다. Step 4: The digestive juice storage and high-speed fermentation step are carried out.

상기 제4공정인 소화액저장 및 고속발효단계는 상기 스크린에서 분리된 소화액은 1차 소화액 저장조(16)에 저장된 후 고속 발효조로 넘어간다. 상기 고속발효조(16)에 공급되는 소화액은 일측에 설치된 소화액 저장조(16)에서 유량이 조정되면서 고속발효조(17)로 소화액이 공급된다. 발열수단이 설치되어 50℃∼70℃에서 1일 동안 보관되면서 소화액 내의 유기물질이 분해된다. In the digestive juice storage and high-speed fermentation step as the fourth process, the digestive juice separated from the screen is stored in the first digestive juice storage tank 16 and then transferred to the high-speed fermentation tank. The digestive juice supplied to the high-speed fermentation tank 16 is supplied to the high-speed fermentation tank 17 while the flow rate thereof is adjusted in the digestive juice storage tank 16 installed at one side. The heating means is installed and stored at 50 ° C to 70 ° C for 1 day to decompose organic substances in the digestive juices.

상기와 같이 소화액 내의 유기물질을 분해한 상태의 액비는 고농도 액비가 제조된 상태로서 이를 고농도 액비 저장조(18)에 저장시켜 단위 포장 규격으로 포장하여 수요자에게 고농도 액비를 제공할 수 있게 된다.As described above, the liquid fertilizer in a state in which organic matter in the digestive juice is decomposed can be stored in the high-concentration liquid fertilizer storage tank 18 in a state in which a high-concentration liquid fertilizer is produced, and packed in a unit packing standard to provide a high-concentration liquid fertilizer to a consumer.

이때는 인과 질소 등이 저감되지 않은 상태로서 겨울철 경작지등에 살포하여 토양을 유기화 시키기 위한 밑거름으로 사용된다.
In this case, phosphorus and nitrogen are not reduced, and it is used as a base for organizing the soil by spraying on the cultivated land in winter.

<실시예 3> 저인산 고농도 액비 생산 방법 &Lt; Example 3 > Production method of low phosphoric acid high concentration liquid fertilizer

상기 실시 예1에서 실시되는 공정 중, In the process of Embodiment 1,

제1공정 : 유기성 폐기물 혐기성 발효조에서 발효 단계,Step 1: Fermentation step in an organic waste anaerobic fermenter,

제2공정: 발효 및 바이오 가스생산 단계,Step 2: fermentation and biogas production step,

제3공정 : 발효된 유기성폐기물을 스크린으로 분리하는 단계, Step 3: separating the fermented organic waste into a screen,

제4공정 : 소화액저장 및 고속발효단계,Step 4: digestive juice storage and high-speed fermentation step,

제 5공정 : 고속발효된 소화액 침전 단계의 공정을 실시한 후 침전된 침전조의 소화액중 미생물 슬러지는 다시 고속 발효조(17)로 반송되고 침전조의 액비 상등수는 유량 조정조(20)에 공급되어 저장된다.Step 5: After the step of digesting the high-speed fermented digested liquid, the microbial sludge in the settling tank is returned to the high-speed fermentation tank 17, and the liquid level supernatant of the settling tank is supplied to and stored in the flow rate adjusting tank 20.

상기 유량 조정조(20)에 저장된 소화액은 일측의 MAP 반응조(21)로 유입되되, MAP반응조(21)로 유입되는 소화액의 유량 조절은 유량 조정조(20)에 의해 조절되어 유입된다.The digestion liquid stored in the flow rate control tank 20 flows into the MAP reaction tank 21 at one side and the flow rate control of the digestive fluid flowing into the MAP reaction tank 21 is controlled by the flow rate control tank 20.

상기 MAP반응조(21)에 유입된 소화액은 암모니아태질소와 인을 반응시키도록 마그네슘을 투입하여 각각의 반응이 1:1:1의 몰비가 되도록 한다.The digestion liquid introduced into the MAP reaction tank 21 is charged with magnesium so as to react with ammonia nitrogen and phosphorous so that the respective reactions are in a molar ratio of 1: 1: 1.

이때 MAP반응조의 온도는 30℃에서 50℃이며 반응시간은 약 2간 동안 실시된다.At this time, the temperature of the MAP reactor is 30 ° C to 50 ° C and the reaction time is about 2 minutes.

상기 MAP(Magnesium Ammonium Phosphate)반응조에서 각각의 반응이 1:1:1의 몰비가 되도록 한 후 이를 일측에 설치된 침전조에서 침전시켜 스트루바이트 비료(32)를 형성하여 액비와 결정체를 분리하고, 나머지 상등수는 저인산 고농도로된 액비가 형성되어 저인산 고농도 액비 저장조(23)에 저장된다.In the MAP (Magnesium Ammonium Phosphate) reaction tank, the reaction was performed at a molar ratio of 1: 1: 1, followed by precipitation in a settling tank on one side to form a StruBite fertilizer 32, The supernatant is stored in the low-phosphorus high-concentration liquid storage tank (23).

즉, MAP 반응조(21)에 반응화된 소화액은 침전조(22)에서 미생물 미립 슬러지는 침전되어 스트루바이트 비료(32)의 결정체가 형성되어 고체 스트루바이트 비료가 생산되고 그 상부에 위치한 상등수는 저인산 고농도 액비로 생산되어 저인산 고농도 액비 저장조(23)에 저장되고 이는 포장을 거쳐 수요자에게 공급될 수 있게 된다. 이때 저인산 고농도 액비는 상기 단계를 거치는 과정에서 전체 함량 인농도의 30-50%의 인농도가 저감된다.That is, in the digestion liquid reacted in the MAP reaction tank 21, the microbial particulate sludge is precipitated in the sedimentation tank 22, and the crystals of the struvite fertilizer 32 are formed to produce the solid struvite fertilizer, And is stored in the low phosphoric acid high concentration liquid storage tank 23, which can be supplied to the consumer through the packaging. At this time, in the process of passing through the step of low phosphoric acid high concentration liquid, phosphorus concentration of 30-50% of the total content is reduced.

본 공정의 실시예 3에서는 저인산 고농도 액비와 고체 스트루바이트 비료가 생산된다.
In Example 3 of the present process, a low phosphoric acid high concentration liquid fertilizer and solid struvite fertilizer are produced.

<실시예 4> 저 질산 액비 생산 방법 <Example 4> low nitrate manure production method

상기 실시 예1에서 실시되는 공정 중, In the process of Embodiment 1,

제1공정 : 유기성 폐기물 혐기성 발효조에서 발효 단계,Step 1: Fermentation step in an organic waste anaerobic fermenter,

제2공정: 발효 및 바이오 가스생산 단계,Step 2: fermentation and biogas production step,

제3공정 : 발효된 유기성 폐기물을 스크린으로 분리하는 단계, Step 3: separating the fermented organic waste into a screen,

제4공정 : 소화액저장 및 고속발효단계,Step 4: digestive juice storage and high-speed fermentation step,

제5공정 : 고속발효된 소화액 침전 단계,Step 5: High-speed fermentation digesting liquid precipitation step,

제6공정 : 탈질 및 질산화 단계의 공정을 실시하여 저질산 액비를 제공할 수 있게된다.Step 6: The denitrification and nitrification step can be performed to provide a low quality acid solution.

상기 침전조(19)에서 분리된 상등수의 액비를 저장하고 배출공급되는 액비의 양을 조절하는 유량 조정조(20)로부터 공급받은 액비의 질소를 저감시켜 질산화 공정을 실시하는 탈질조(24) 및 질산화 발효조(25)에서 질산화를 실시한다.An denitrification tank 24 for reducing the nitrogen of the liquid fertilizer supplied from the flow rate adjusting tank 20 for storing the liquid fertilizer liquid stored in the settling tank 19 and regulating the amount of the liquid fertilizer discharged from the denitrification tank 24, (25).

본 탈질공정에서는 맞춤형 액비에서 질소농도를 0.1% - 0.2%로 조정하는 반응이다.In this denitrification process, the nitrogen concentration is adjusted to 0.1% - 0.2% in the customized solution.

이때 질소를 조절하기 위한 주요반응은 생물학적 질산화와 탈질 반응이며 1단계 반응에서 생물학적질산화에 독성이 있는 암모니아(NH3)농도가 유기물 등 요소들이 상당히 해소된 상태이다. At this time, the main reaction to control nitrogen is biological nitrification and denitrification, and ammonia (NH3) concentration, which is toxic to biological nitrification in the first step reaction, is considerably eliminated.

생물학적 질산화에 관련된 이론은 잘 알려진 바와 같이 주로 암모니아성 질소를 아질산성 질소로 산화시키는 Nitrosomonas와 아질산성 질소를 질산성 질소로 산화시키는 Nitrobacter의 두종에 의해 이루어진다. The theory related to biological nitrification is well known as Nitrosomonas , which mainly oxidizes ammonia nitrogen to nitrite nitrogen, and Nitrobacter , which oxidizes nitrite nitrogen to nitrate nitrogen.

이들 미생물은 종속영양 미생물(Heterotrophic organisms)이 유기화합물을 산화시키면서 에너지를 얻는 반면 무기화합물로부터 에너지를 얻기 때문에 독립영양 미생물(Autotrophic organisms)이다. These microorganisms are autotrophic organisms because heterotrophic organisms acquire energy while oxidizing organic compounds, while energy is derived from inorganic compounds.

암모니아성 질소의 질산화는 두 단계로 이루어진다. 첫번째 단계는 Nitrosomonas에 의해 암모니아성 질소가 아질산성 질소로 전환되는 것이며, 두번째 단계는 Nitrobacter에 의해 아질산성 질소가 질산성 질소로 전환되는 것이다. Nitrification of ammonia nitrogen consists of two steps. The first step is the conversion of ammoniacal nitrogen to nitrite nitrogen by Nitrosomonas , and the second step is the conversion of nitrite nitrogen to nitrate nitrogen by Nitrobacter .

이와 같이 질산화 발효조에서 질소 0.1-0.2%의 액비를 생산하여 수요자에게 공급하게 된다.In this way, the nitrification fermenter produces 0.1 to 0.2% nitrogen and supplies it to consumers.

따라서, 본 발명은 고농도 액비(미생물 및 소량 유기물 포함) 고농도 저인산액비, 표준액비, 표준 저인산액비, 저농도 액비, 저농도 화본용액비 등 필요에 따라 이들을 조합하여 수요자의 요구조건에 맞는 액비를 생산할 수 있으며 부수적으로 고가의 고체 스투르바이트 비료를 생산하여 판매할 수 있게 된다.Accordingly, the present invention provides a method of producing a liquid fertilizer that meets the requirements of a consumer by combining a high concentration liquid fertilizer (including a microorganism and a small amount of organic matter), a high concentration low phosphoric acid liquid ratio, a standard liquid ratio, a standard low phosphoric acid liquid ratio, a low concentration liquid ratio, And it is possible to produce and sell an additional expensive solid sterilized fertilizer.

본 발명은 가축분뇨를 에너지화하기 위해 메탄발효 후 발생되는 바이오가스는 별도의 라인을 통하여 후처리공정을 거처 순도높은 고품질의 바이오가스를 보일러, 열병합발전소 등의 열원으로 공급하고, 바이오가스를 생성하고 남은 우기농 폐기물을 이용하여 양질의 액비를 생산하는 일거양득의 효과를 갖게 된다.In order to energize livestock manure, the biogas generated after methane fermentation is subjected to a post-treatment process through a separate line to supply high-purity, high-quality biogas to a heat source such as a boiler, a cogeneration plant, And the remaining rice bran wastes are used to produce a good quality liquid fertilizer.

즉, 첫 번째는 축산농가 및 업소에서 발생되는 음식물 폐기물을 환경오염어비 처리하는 특징을 가지며, 두번째는 유기성 폐기물을 이용하여 바이오가스를 생산하여 산업현장의 열원으로 공급하여 녹색에너지를 공급하는 특징을 가지며, 세번째는 농작물의 생육 정도에 따라서 유기질비료(액비)를 공급하는 특징을 갖는다.
The first is to treat food wastes generated from livestock farmers and businesses as environmental pollutants and the second is to produce biogas using organic wastes and supply green energy by supplying them as a heat source for industrial sites. And the third is to supply organic fertilizer (liquid fertilizer) according to the degree of growth of crops.

10: 혐기 발효조 11: 1차 혐기 발효조
12: 2차 혐기 발효조 13: 바이오가스생성
14: 보일러/발전소 열공급원 15: 스크린
16: 소화액저장조 17: 고속발효조
18: 고농도 액비저장조 19: 침전조
20: 유량조정조 21: MAP 반응조
22: 침전조 23: 저인산 고농도액비저장조
24: 탈질조 25: 질산화 발효조
26: 저질산 액비 저장조 27: 분리막조
28: 저농도 액비저장조 29: MAP 반응조
30:침전 분리조 31: 탈수
32: 스트루바이트 비료 33: 저인산 저농도 액비저장조
10: Anaerobic fermenter 11: Primary anaerobic fermenter
12: Secondary anaerobic fermenter 13: Biogas production
14: boiler / power plant heat source 15: screen
16: Digestion liquid reservoir 17: High speed fermentation tank
18: High concentration liquid storage tank 19: Settling tank
20: Flow regulator 21: MAP reaction tank
22: sedimentation tank 23: low phosphorus high concentration liquid storage tank
24: denitrification tank 25: nitrification fermentation tank
26: low quality acid liquid storage tank 27: separation membrane tank
28: Low concentration liquid storage tank 29: MAP reaction tank
30: Precipitation separation tank 31: Dehydration
32: StruBite Fertilizer 33: Low Phosphate Low Concentration Liquid Reservoir

Claims (5)

축산 분뇨 등의 유기성 폐기물을 이용한 액비 제조 장치에 있어서,
유기성 폐기물을 저류조로부터 공급받아 저장하며, 몸체 외부에 설치된 발열 수단의 열이 유기성 폐기물에 전달하도록 하며, 전달된 열에 의해 유기성 폐기물이 발효되어 바이오 가스가 생산되도록 한 제1 혐기 발효조(11) 및 제2 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(10)와;
상기 혐기 발효조(10)에서 바이오가스를 생산한 유기성 폐기물의 슬러지 및 협잡물과 소화액을 분리하는 망 형태의 스크린(15)과;
상기 스크린(15)에 의해 걸러진 소화액을 저장하는 동시에 유량을 조절할 수 있도록된 소화액 저장조(16)와;
상기 소화액 저장조(16)로부터 공급받은 소화액을 50∼70℃의 온도로 유기물을 분해하는 고속발효조(17)와;
상기 고속발효조(17)에서 소화액의 유기물을 분해한 후 침전시켜 소화액의 유기성 미생물 슬러지를 침전시켜 액비로 분리하는 침전조(19)와;
상기 침전조(19)에서 분리된 상등수의 액비를 저장하고 배출공급되는 액비의 양을 조절하는 유량조정조(20)와;
상기 유량조정조(20)에서 공급받은 액비의 질소를 저감시켜 질산화 공정을 실시하는 탈질조(24) 및 질산화 발효조(25)와;
상기 탈질조(24) 및 질산화 발효조(25)에서 액비를 질산화공정을 실시한 후 부유물질은 SS(suspended solids)성분이 동반되어 유입되지 않도록 SS성분을 분리시키는 분리막(27)과;
상기 분리막(27)을 통과한 액비는 질소의 농도를 저감시켜 질소의 농도가 0.1-0.15몰%로 유지되도록 하는 저농도 액비 저장조(28)와;
상기 저농도 액비 저장조(28)에서 질소를 저감시킨 후 암모니아태질소와 인을 반응시키도록 마그네슘을 투입하여 암모니아태질소, 인 및 마그네슘의 반응이 1:1:1의 몰비로 균일하게 혼합되도록 하는 MAP 반응조(29)와;
상기 MAP 반응조(29)에서 암모니아태질소, 인 및 마그네슘의 반응이 1:1:1의 몰비가 되도록 한 후 이를 침전시켜 이를 탈수(31)후 스트루바이트 비료(32)를 형성할 수 있도록 액비와 결정체를 분리하는 침전 분리조(30)와;
상기 침전 분리조(30)에서 분리된 저인산 저농도로 형성된 액비를 저장시키는 저인산 저농도 액비저장조(33)와;
상기 저농도 액비저장조에 저장된 액비를 단위 규격별로 포장하는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조장치.
In an apparatus for producing a liquid using organic wastes such as livestock manure,
A first anaerobic fermenter (11) for supplying and storing organic wastes from a storage tank, allowing the heat of the heating means provided outside the body to transfer to organic wastes, and allowing organic wastes to be fermented by the transferred heat to produce biogas; 2 anaerobic fermenter (12);
A screen 15 in the form of a net for separating sludge and contaminants from the organic waste produced in the anaerobic fermentation tank 10 and the digestive juice;
A digestive juice reservoir (16) adapted to store the excreted juice filtered by the screen (15) and adjust the flow rate;
A high-speed fermentation tank 17 for decomposing the digestive juice supplied from the digestive juice storage tank 16 at a temperature of 50 to 70 ° C;
A sedimentation tank 19 for decomposing the organic matter of the digestive juice in the high-speed fermentation tank 17 and precipitating the precipitated organic microbial sludge, thereby separating the organic microbial sludge of the digestive juice into a liquid mixture;
A flow rate adjusting tank 20 for storing the liquid level of the supernatant liquid separated from the settling tank 19 and adjusting the amount of the liquid level discharged and supplied;
An denitrifying tank (24) and a nitrification fermentation tank (25) for performing a nitrification process by reducing nitrogen in the liquid fertilizer supplied from the flow rate adjusting tank (20);
A separation membrane (27) for separating the SS component from the suspended solids after the nitrification process in the denitrification tank (24) and the nitrification fermentation tank (25) so as to prevent entrainment of SS suspended solids;
The liquid passing through the separation membrane (27) includes a low concentration liquid storage tank (28) for reducing the concentration of nitrogen so that the concentration of nitrogen is maintained at 0.1-0.15 mol%;
After the nitrogen is reduced in the low concentration liquid storage tank 28, magnesium is injected to react with ammonia nitrogen and phosphorus so that ammonia nitrogen, phosphorus and magnesium are mixed uniformly at a molar ratio of 1: 1: 1 A reaction tank 29;
In order to form struvite fertilizer (32) after dewatering (31) the precipitate after allowing the reaction of ammonia nitrogen, phosphorus and magnesium to have a molar ratio of 1: 1: 1 in the MAP reaction tank (29) And a crystallization separator (30);
A low-phosphorus-low-concentration liquid storage tank 33 for storing a low-phosphorus-low-concentration liquid stored in the sedimentation separation tank 30;
And the liquid fertilizer stored in the low concentration liquid storage tank is packed according to unit specifications.
축산 분뇨 등의 유기성 폐기물을 이용한 액비 제조 방법에 있어서,
가축 분뇨로 이루어진 유기성 폐기물을 제1 혐기 발효조(11) 및 제2 협기 발효조(12)로 이루어진 혐기성 발효조(10)에서 발효시키는 단계;
상기 혐기성 발효조(10)에서 발효되는 과정에서 생성된 바이오가스를 후 처리하여 별도의 라인을 통하여 열원으로 공급하는 발효 및 바이오 가스생산 단계;
상기 바이오가스를 생산한 유기성 폐기물을 스크린(15)으로 분리하는 단계;
상기 스크린(15)으로 분리한 소화액을 소화액 저장조(16)에 저장한 후 이의 소화액 저장조(16)에서 유량조절되어 공급된 소화액을 고속 발효조(17)에서 50-70℃의 온도로 1일간 발효시켜 고농도 액비를 생산할 수 있도록 고속발효시키는 단계;
상기 고속발효조(17)에서 고속발효된 소화액을 침전조(19)에서 유기물이 분해 되도록 하여 침전시키는 단계;
상기 침전조(19)에서 유기물이 분해 침전된 소화액은 선택적으로 저인산 고농도 액비생산하고, 고속 발효조의 액비가 침전된 침전조의 액비 상등수는 유량조정조(20)에 저장한 후 이의 소화액을 탈질조(24)에서 질산을 저감시켜 질산화 발효조(25)에서 발효시키는 단계;
상기 소화액 탈질조(24) 및 질산화 발효조(25)에서 발효된 소화액은 선택적으로 저질산 액비로 생산할 수 있도록 하는 동시에 질산화 발효조에서 발효된 소화액을 분리막조(27)로 침전 분해하는 단계;
상기 분리막조(27)에서 미생물 슬러지와 분리된 소화액을 저농도 액비 저장에 저장한 후 이의 소화액을 MAP 반응조(29)에서 결정체가 만들어지기 위한 조건으로 반응화시키는 단계;
상기 MAP 반응조(29)에서 반응화시킨 소화액을 침전 분리조에서 미생물슬러지를 결정시켜 고체 스트루바이트 비료(32) 생산하는 동시에 상수의 맑은 액비를 저인산 저농도 액비저장조에 저장시켜 규격별 포장하여 저인산 저농도 액비를 생산하는 것을 특징으로하는 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조방법.
A method for producing a liquid using organic wastes such as livestock manure,
Fermenting an organic waste composed of livestock manure in an anaerobic fermentation tank (10) comprising a first anaerobic fermentation tank (11) and a second orbital fermentation tank (12);
A fermentation and biogas production step of post-treating the biogas produced in the fermentation process in the anaerobic fermentation tank 10 and supplying the biogas to a heat source through a separate line;
Separating the organic waste producing the biogas into a screen (15);
After the digestive juice separated by the screen 15 is stored in the digestive juice storage tank 16, the digestive juice supplied with its flow rate adjusted in the digestive juice storage tank 16 is fermented in the high-speed fermentation tank 17 at a temperature of 50-70 ° C for one day High-speed fermentation so as to produce a high-concentration liquid;
Rapidly fermenting the digested liquid in the high-speed fermentation tank (17) to precipitate organic substances in the sedimentation tank (19);
The digestion liquid in which the organic matter is decomposed and precipitated in the settling tank 19 is selectively produced in a low phosphoric acid high concentration liquid ratio and the liquid level supernatant of the settling tank in which the liquid fertilizer in the high speed fermentation tank is set is stored in the flow rate adjusting tank 20, Reducing nitric acid in the nitrification fermentation tank 25;
Selectively allowing the digestive juice fermented in the digestion liquid denitrification tank (24) and the nitrification fermentation tank (25) to be selectively produced at a low quality acidic liquid ratio and precipitating and digesting digestion liquid fermented in a nitrification fermentation tank into a membrane separation tank (27);
Storing the digestion liquid separated from the microbial sludge in the separation membrane tank (27) in the low concentration liquid storage and reacting the digested liquid in a condition for making crystals in the MAP reaction tank (29);
The digested sludge reacted in the MAP reaction tank 29 is subjected to microbial sludge determination in a sedimentation separation tank to produce solid struvite fertilizer 32. At the same time, the clear liquid of the constant amount is stored in the low phosphoric acid low concentration liquid storage tank, Phosphoric acid low-concentration liquid fertilizer is produced.
제2항에 있어서,
고농도액비 생산은, 유기성 폐기물을 제1 혐기 발효조(11) 및 제2 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(10)에서 발효 단계;
상기 혐기 발효조(10)에서 유기성 폐기물을 발효시켜 바이오 가스생산 단계:
상기 바이오가스를 생산 후 발효된 유기성 폐기물을 스크린(15)으로 분리하는 단계;
상기 스크린(15)으로 분리된 소화액을 저장하고 이를 고속 발효조(17)에서 50℃∼70℃에서 1일 동안 발효시켜 고농도 액비 저장조(18)에 저장한 후 단위 포장 규격으로 포장하여 수요자에게 고농도 액비를 제공할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조방법.
3. The method of claim 2,
The high-concentration liquid production is carried out in an anaerobic fermentation tank (10) consisting of a first anaerobic fermentation tank (11) and a second anaerobic fermentation tank (12);
The organic waste is fermented in the anaerobic fermentation tank (10) to produce biogas:
Separating the fermented organic waste after production of the biogas into a screen (15);
The digestion liquid separated by the screen 15 is stored and fermented in a high-speed fermentation tank 17 at 50 ° C to 70 ° C for one day, stored in a high-concentration liquid storage tank 18, packed in a unit packing standard, Wherein the anaerobic digestive juice is supplied to the anaerobic digestive juice.
제2항에 있어서
저인산 고농도 액비생산은, 유기성 폐기물을 제1 혐기 발효조(11) 및 제2 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(10)에서 발효 단계;
상기 혐기 발효조(10)에서 유기성 폐기물을 발효시켜 바이오 가스생산 단계:
상기 바이오가스를 생산 후 발효된 유기성 폐기물을 스크린(15)으로 분리하는 단계;
상기 스크린(15)으로 분리된 소화액을 저장하고 이를 고속 발효조에서 50℃∼70℃에서 1일 동안 발효시키는 단계;
상기 고속 발효조(17)에서 고속발효된 소화액을 침전조(19)에서 유기물이 분해 되도록 하여 침전시키는 단계;
상기 침전조(19)에서 유기물이 분해 침전된 소화액의 상등수를 유량 조정조(20)에 저장시킨 후 이의 소화액을 유량 조정조(20) 일측에 설치된 MAP 반응조(21)에서 암모니아태질소와 인을 반응시키도록 마그네슘을 투입하여 각각의 반응이 1:1:1의 몰비가 되도록 하여 결정체가 이루어지도록 MAP 반응조(21)에서 반응화시키는 단계;
상기 MAP 반응조(21)에서 반응화시킨 소화액을 침전조(22)에서 미생물슬러지를 결정시켜 이를 탈수시켜 고체 스트루바이트 비료(31) 생산하는 단계 및 침전조(22)의 액비 상수는 저인산 고농도 액비저장조(23)에 저장시켜 저인산 고농도 액비 생산하는 단계를 특징으로 하는 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조방법.
The method according to claim 2, wherein
The production of the low phosphoric acid high concentration liquid is performed in an anaerobic fermenter (10) comprising the first anaerobic fermentation tank (11) and the second anaerobic fermentation tank (12);
The organic waste is fermented in the anaerobic fermentation tank (10) to produce biogas:
Separating the fermented organic waste after production of the biogas into a screen (15);
Storing the digestive juice separated by the screen (15) and fermenting it in a high-speed fermenter at 50 ° C to 70 ° C for 1 day;
Rapidly fermenting the digested liquid in the high-speed fermentation tank (17) to precipitate organic substances in the sedimentation tank (19);
The supernatant of the digestion liquid in which the organic matter is decomposed and precipitated in the settling tank 19 is stored in the flow rate adjustment tank 20 and the digested solution thereof is reacted with the ammonia nitrogen and phosphorus in the MAP reaction tank 21 installed at one side of the flow rate adjustment tank 20 Reacting magnesium in the MAP reaction tank 21 so that a crystal is formed so as to have a molar ratio of 1: 1: 1 for each reaction;
A step of determining the microbial sludge reacted in the MAP reaction tank 21 with the microbial sludge in the sedimentation tank 22 and dewatering it to produce solid struvite fertilizer 31 and the liquid fertilizer constant of the settling tank 22 is the low- (23) to produce a low-phosphoric acid high-concentration liquid fertilizer.
제2항에 있어서,
저질산 액비생산은, 유기성 폐기물을 제1 혐기 발효조(11) 및 제2 혐기 발효조(12)로 이루어진 혐기 발효조(17)에서 발효 단계;
상기 혐기 발효조(17)에서 유기성 폐기물을 발효시켜 바이오 가스생산 단계:
상기 바이오가스를 생산 후 발효된 유기성 폐기물을 스크린(15)으로 분리하는 단계;
상기 스크린(15)으로 분리된 소화액을 저장하고 이를 고속 발효조(17)에서 50℃∼70℃에서 1일 동안 발효시키는 단계;
상기 고속 발효조(17)에서 고속발효된 소화액을 침전조(19)에서 유기물이 분해 되도록 하여 침전조(19)에서 침전시키는 단계;
상기 침전조(19)에서 유기물이 분해 침전된 소화액은 유량 조정조(20)에 저장한 후 이의 소화액을 탈질조(24)에서 질산을 저감시켜 질산화 발효조(25)에서 발효시킴으로서 질소농도를 0.1몰% - 0.2몰%로된 저질산 액비를 제조하는 것을 특징으로 하는 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조방법.
3. The method of claim 2,
The production of the low-quality acid solution is performed in an anaerobic fermentation tank (17) consisting of a first anaerobic fermentation tank (11) and a second anaerobic fermentation tank (12);
The organic waste is fermented in the anaerobic fermentation tank (17) to produce biogas:
Separating the fermented organic waste after production of the biogas into a screen (15);
Storing the digestive juice separated by the screen (15) and fermenting it in a high-speed fermentation tank (17) at 50 ° C to 70 ° C for 1 day;
Rapidly digesting the digested liquid fermented in the high-speed fermentation tank (17), causing the organic matter to be decomposed in the sedimentation tank (19) and precipitating in the sedimentation tank (19);
The digestion liquid in which the organic matter is decomposed and precipitated in the settling tank 19 is stored in the flow rate adjusting tank 20 and the nitrate is reduced in the denitrification tank 24 in the denitrification tank 24 and fermented in the nitrifying fermentation tank 25, 0.2 mol%, based on the total weight of the anaerobic digestion solution.
KR20120158092A 2012-12-31 2012-12-31 Anaerobic fermentation of the feature-specific customized liquid device manufactur and manufactur method KR101442731B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120158092A KR101442731B1 (en) 2012-12-31 2012-12-31 Anaerobic fermentation of the feature-specific customized liquid device manufactur and manufactur method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120158092A KR101442731B1 (en) 2012-12-31 2012-12-31 Anaerobic fermentation of the feature-specific customized liquid device manufactur and manufactur method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140087600A KR20140087600A (en) 2014-07-09
KR101442731B1 true KR101442731B1 (en) 2014-09-23

Family

ID=51736497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120158092A KR101442731B1 (en) 2012-12-31 2012-12-31 Anaerobic fermentation of the feature-specific customized liquid device manufactur and manufactur method

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101442731B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102155524B1 (en) * 2020-05-07 2020-09-16 대한민국 Livestock manure integrated treatment system and operating method thereof
KR20220095348A (en) 2020-12-29 2022-07-07 (주)성지환경건설 Monitoring system for treatmenting livestock manure

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102000526B1 (en) * 2016-09-08 2019-07-18 주식회사 더블유앤이 Manufacturing System for High Quality Liquid Fertilizer with High Nitrate Nitrogen, No Ammonia Nitrogen and No Suspended Solids
KR102012648B1 (en) * 2018-01-29 2019-10-21 나종래 Method and Apparatus of liquid fertilizer from high Anaerobict-treated Wastewater

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100966279B1 (en) 2009-12-30 2010-06-28 주식회사 시노펙스 Manufacture system of compost and liquid fertilizer from livestock excretion
KR101127640B1 (en) 2011-11-10 2012-03-22 황인수 Apparatus for treating livestock waste and method for treating livestock waste for resource recovery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100966279B1 (en) 2009-12-30 2010-06-28 주식회사 시노펙스 Manufacture system of compost and liquid fertilizer from livestock excretion
KR101127640B1 (en) 2011-11-10 2012-03-22 황인수 Apparatus for treating livestock waste and method for treating livestock waste for resource recovery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102155524B1 (en) * 2020-05-07 2020-09-16 대한민국 Livestock manure integrated treatment system and operating method thereof
KR20220095348A (en) 2020-12-29 2022-07-07 (주)성지환경건설 Monitoring system for treatmenting livestock manure

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140087600A (en) 2014-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7909995B2 (en) Combined nutrient recovery and biogas scrubbing system integrated in series with animal manure anaerobic digester
US8894857B2 (en) Methods and systems for treating wastewater
US20090282882A1 (en) Process for the conversion of liquid waste biomass into a fertilizer product
EP2093196B1 (en) Method for controlling a waste water treatment system using a multiple step constructed wetland
US5656059A (en) Method for processing a liquid nitrogen rich organic waste product, thereby obtained fertilizer solution and use thereof
CN101200332A (en) Method for removing nitrate nitrogen from aquaculture water
JP4729718B2 (en) Organic waste treatment methods
CN103922538B (en) Livestock and poultry breeding wastewater treatment method
JP2007105631A (en) Method and device for treating organic waste water
KR101830130B1 (en) An autothermal aerobic/anaerobic digestion system in swine farms
KR101442731B1 (en) Anaerobic fermentation of the feature-specific customized liquid device manufactur and manufactur method
Folino et al. Organic matter removal and ammonia recovery by optimised treatments of swine wastewater
CN106315851A (en) Synergic denitrification technology of heterotrophic nitrification and aerobic denitrification bacteria and ammonia oxidizing bacteria
KR20130099811A (en) Wastewater treatment apparatus to achieve class b biosolids using chlorine dioxide
Kalyuzhnyi et al. Integrated mechanical, biological and physico-chemical treatment of liquid manure streams
KR20200099646A (en) Recycling and water quality purification treatment system of livestock manure
CN101898841A (en) Composite nutrient recycling and methane purifying system matched with animal waste anaerobic fermentation
US8298416B2 (en) Apparatus for deodorizing sewage treatment plant sludge by using native microorganisms
JP4978841B2 (en) Method and apparatus for producing liquid fertilizer
KR102155524B1 (en) Livestock manure integrated treatment system and operating method thereof
TWI359794B (en)
KR100672205B1 (en) Advanced swage and waste water treatment method and apparaters use of selected and cultured bacillus species bacteria at anaerobic digester.
KR100983829B1 (en) Wastewater Treatment by Corrosion of Organics Using Methane Fermentation Tank
EP3649089B1 (en) Method for the production of organic fertilizer based on ammonium and/or nitrate
KR100753993B1 (en) Advanced swage and waste water treatment method and apparatus use of selected and cultured bacillus species bacteria etc

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant