KR102410346B1 - 하폐수 협잡물, 하폐수 오니, 동식물성폐기물 등의 유기성 폐기물 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소 및 이의 제조방법 - Google Patents
하폐수 협잡물, 하폐수 오니, 동식물성폐기물 등의 유기성 폐기물 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 하수/폐수 협잡물, 하수/폐수 오니, 쓰레기 매립장 침출수, 유기성 폐액, 동식물성 폐기물 등과 같은 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 유기성 폐기물에 포함된 유기물, 중금속, 염분, 탄화수소류, 약품류(고분자응집제 등)를 분해하는 효과가 우수하여 일반 폐기물 처리 기준을 만족할 뿐만 아니라, 80-160℃의 고온 내성이 있어 고온의 운전 조건에서도 생존하여 산화발효 활성을 유지할 수 있어 수분 제거를 위한 고온 처리에 유리한 효과가 있다.
Description
본 발명은 하수/폐수 협잡물, 하수/폐수 오니, 쓰레기 매립장 침출수, 유기성 폐액, 동식물성 폐기물 등과 같은 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 유기성 폐기물에 포함된 유기물, 중금속, 염분, 탄화수소류, 약품류(고분자응집제 등)를 분해하는 효과가 우수하여 일반 폐기물 처리 기준을 만족할 뿐만 아니라, 80-160℃의 고온 내성이 있어 고온의 운전 조건에서도 생존하여 산화발효 활성을 유지할 수 있어 수분 제거를 위한 고온 처리에 유리한 효과가 있다.
근래에 접어들면서 세계적으로 폐기물 문제가 사회 문제화되고, 상기 폐기물의 소각 및 매립 처리과정 중에 2차 오염이 발생하면서, 폐기물의 성상 중에 가장 문제가 될 수 있는 하수 및 폐수 처리과정에서 발생하는 협잡물, 오니 등의 유기성 폐기물 처리에 관한 관심이 증가하게 되었다.
상기 협잡물이란 음식물 쓰레기, 머리카락, 물티슈, 플라스틱류 등의 다양한 형태의 이물질을 포함하고 있고, 이 협잡물 중에 음식물 쓰레기, 머리카락, 물티슈 등의 유기성 폐기물이 포함되어 있다.
상기 오니란 미생물을 이용한 하수 및 폐수 처리 과정에서 필연적으로 발생하는 미생물 유래 유기성 부산물로서, 주로 활성슬러지법에서 미생물이 폐수 중의 유기물을 섭취 분해하여 성장하게 되고, 이렇게 성장된 미생물은 응집되어 종말 침전지에서 침전되어 나오는 것을 오니라 한다.
상기 협잡물 내의 유기물과 오니의 유기물은 구체적인 처리대상 성분에 차이가 있어, 이의 감량화, 악취제거 등을 위한 효소의 종류, 운전조건 등에는 차이가 있으며, 유기성 폐기물 처리 기준을 충족하기 위한 연구개발이 필요한 실정이다.
상기 유기성 폐기물에 대한 관심은 우리나라만의 문제점이 아니라 선진국에서도 관심의 대상이 되고 있으며, 폐기물 처리에 있어서 유기성 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있는 많은 대책을 수립하고 있다.
즉, 그 발생량이 증가 추세에 있는 유기성 폐기물이 환경오염의 주원인으로 대두되어 그의 처리를 목적으로 하는 다양한 장치의 개발이 이루어지고 있으며, 또한 다양한 방법들이 연구되고 있는 동시에 실시 내지는 시도되고 있는 것이 사실이다.
한편, 유기성 폐기물에는 다량의 염분이 포함되어 있어 이의 처리방법에 관한 연구도 활발히 진행되고 있고, 최근 환경오염으로 인한 중금속 역시 유기성 폐기물에 다량 포함되어 있어 이의 처리방법에 관한 연구도 활발히 진행되고 있으나, 처리비용을 최소화하며 대량으로 처리할 수 있는 방법은 전무한 실정이다.
등록특허공보 제10-1029764호에는 축산분뇨, 하수슬러지를 토양미생물을 이용하여 발효시키는 장치 및 이를 이용한 발효퇴비 제조방법이 개시되어 있다. 상기 장치는 축분과 하수슬러지를 동시에 처리함으로써 폐기물 처리에 효율적이며, 축분과 하수슬러지를 이용하여 퇴비를 생산하는 과정에서 발생할 수 있는 악취 및 오·폐수를 제거 및 억제함으로써 친환경적인 장점이 있지만, 유기성 폐기물에 포함된 염분 및 중금속을 처리할 수는 없는 단점이 있다.
이에, 본 발명자는 자체 개발하여 제조한 산화발효 분해용 효소가 유기성 폐기물에 포함된 유기물 뿐만 아니라 염분 및 중금속 역시 분해하는 효과가 있고, 고온 내성 역시 있음을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 산화발효 분해용 효소를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화 동시 처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 쌀겨(rice bran), 황토(loess), 갯지렁이(clam worm) 부산물 및 볏짚재(rice straw ash)를 혼합한 다음, 제1 볏짚으로 덮어주고 발효시켜 발효물을 수득하는 단계(단계 1);
물에 황토를 혼합한 후 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 제1 숙성물에 상기 단계 1의 발효물, 솔잎(pine leaf), 갯길경 뿌리(Limonium tetragonum root), 명아주(goosefoot), 인삼잎(ginseng leaf) 및 개똥쑥(annual wormwood)을 혼합하고 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 제2 숙성물에 옻순(lacquer leaf), 숙주(mung bean sprout) 및 질경이 줄기(great plantain stem)를 혼합한 후 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4);
상기 제2 숙성물에 느릅나무(elm tree) 톱밥, 싸리나무(bush clover) 톱밥 및 소나무(Korean red pine) 톱밥을 혼합한 후 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5);
상기 제2 숙성물에 땅콩(peanut), 감자 괴경(potato tuber), 호두 종자(walnut seed) 및 해바라기씨(sunflower seed)를 혼합한 후 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6);
상기 제3 숙성 물, 제4 숙성물, 제5 숙성물 및 제2 볏짚을 혼합한 후 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및
상기 제6 숙성물을 정치한 후 상등수로부터 산화발효 분해용 효소를 취하는 단계(단계 8);를 포함하여 제조되는,
산화발효 분해용 효소를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 유기성 폐기물과 제1항의 조성물을 건조발효장치에 투입하는 단계(단계 1);
상기 건조발효장치 내부로 공기를 주입하며 교반하면서 80-160℃의 온도로 운전하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 발생하는 가스 및 수증기를 응축기로 포집하고 필터링하여 응축수를 분리하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 1 내지 단계 3의 처리가 끝난 잔재물을 배출하는 단계(단계 4);를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화 동시 처리방법을 제공한다.
나아가, 본 발명은 쌀겨(rice bran), 황토(loess), 갯지렁이(clam worm) 부산물 및 볏짚재(rice straw ash)를 혼합한 다음, 제1 볏짚으로 덮어주고 발효시켜 발효물을 수득하는 단계(단계 1);
물에 황토를 혼합한 후 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 제1 숙성물에 상기 단계 1의 발효물, 솔잎(pine leaf), 갯길경 뿌리(Limonium tetragonum root), 명아주(goosefoot), 인삼잎(ginseng leaf) 및 개똥쑥(annual wormwood)을 혼합하고 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 제2 숙성물에 옻순(lacquer leaf), 숙주(mung bean sprout) 및 질경이 줄기(great plantain stem)를 혼합한 후 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4);
상기 제2 숙성물에 느릅나무(elm tree) 톱밥, 싸리나무(bush clover) 톱밥 및 소나무(Korean red pine) 톱밥을 혼합한 후 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5);
상기 제2 숙성물에 땅콩(peanut), 감자 괴경(potato tuber), 호두 종자(walnut seed) 및 해바라기씨(sunflower seed)를 혼합한 후 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6);
상기 제3 숙성 물, 제4 숙성물, 제5 숙성물 및 제2 볏짚을 혼합한 후 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및
상기 제6 숙성물을 정치한 후 상등수로부터 산화발효 분해용 효소를 취하는 단계(단계 8);를 포함하는,
유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 유기성 폐기물에 포함된 유기물, 중금속, 염분, 탄화수소류, 약품류(고분자응집제 등)를 분해하는 효과가 우수하여 일반 폐기물 처리 기준을 만족할 뿐만 아니라, 80-160℃의 고온 내성이 있어 고온의 운전 조건에서도 생존하여 산화발효 활성을 유지할 수 있어 수분 제거를 위한 고온 처리에 유리한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 감량화 방법 공정 개요도이다.
도 2는 본 발명에서 사용한 발효건조장치를 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명에서 사용한 발효건조장치를 촬영한 사진이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
산화발효 분해용 효소를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 조성물
본 발명은 쌀겨(rice bran), 황토(loess), 갯지렁이(clam worm) 부산물 및 볏짚재(rice straw ash)를 혼합한 다음, 제1 볏짚으로 덮어주고 발효시켜 발효물을 수득하는 단계(단계 1);
물에 황토를 혼합한 후 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 제1 숙성물에 상기 단계 1의 발효물, 솔잎(pine leaf), 갯길경 뿌리(Limonium tetragonum root), 명아주(goosefoot), 인삼잎(ginseng leaf) 및 개똥쑥(annual wormwood)을 혼합하고 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 제2 숙성물에 옻순(lacquer leaf), 숙주(mung bean sprout) 및 질경이 줄기(great plantain stem)를 혼합한 후 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4);
상기 제2 숙성물에 느릅나무(elm tree) 톱밥, 싸리나무(bush clover) 톱밥 및 소나무(Korean red pine) 톱밥을 혼합한 후 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5);
상기 제2 숙성물에 땅콩(peanut), 감자 괴경(potato tuber), 호두 종자(walnut seed) 및 해바라기씨(sunflower seed)를 혼합한 후 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6);
상기 제3 숙성 물, 제4 숙성물, 제5 숙성물 및 제2 볏짚을 혼합한 후 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및
상기 제6 숙성물을 정치한 후 상등수로부터 산화발효 분해용 효소를 취하는 단계(단계 8);를 포함하여 제조되는,
산화발효 분해용 효소를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 조성물을 제공한다.
본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 유기물을 분해할 뿐만 아니라, 놀랍게도 중금속 및 염분 역시 분해하는 효과가 있음을 확인하였다(실험예 1 내지 3 참조).
또한, 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 약 80-160℃의 고온 운전조건에서도 생존하는 고온 내성이 있어, 수분 처리를 위한 고온 설정에 제약이 없이 사용할 수 있는 장점이 있다. 종래 미생물을 이용한 유기성 폐기물 처리에 사용되는 미생물들은 고온 내성이 없어 낮은 온도(약 60℃ 이하)에서 운전하여야 하기 때문에, 수분 제거에 많은 시간이 요구되는 단점이 있지만, 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 고온 내성이 있어 고온에서 운전하여 수분을 빨리 제거할 수 있는 유리한 효과가 있다 할 수 있다.
상기 유기성 폐기물은 하수 협잡물, 폐수 협잡물, 하수 오니, 폐수 오니, 쓰레기 매립장 침출수, 유기성 폐액, 동식물성 폐기물 등을 아무런 제약 없이 사용할 수 있다. 상기 유기성 폐기물에는 유기물 뿐만 아니라, 중금속, 염분 등이 포함되어 있을 수 있다.
상기 유기성 폐기물 제거는 단백질, 지방, 탄수화물, 식이섬유 등의 유기물의 산화발효반응을 효소가 촉진하여 제거되고, 상기 염분 제거는 NaCl의 산화발효반응을 효소가 촉진하여 이산화염소(ClO2)로 분해함에 따라 염분이 제거되며, 상기 중금속 제거는 중금속의 산화발효반응을 효소가 촉진하여 산화중금속으로 분해함에 따라 중금속이 제거되는 것을 특징으로 한다.
유기물에 포함된 단백질이 산소와 함께 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소에 의해 산화발효 분해되는 반응은 하기와 같다.
유기물에 포함된 지방산은 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소에 의해 디글리세라이드, 모노글리세라이드를 거쳐 글리세롤까지 분해되고, 글리세롤은 산소와 함께 산화발효 분해되는 반응은 하기와 같다.
염분이 산소와 함께 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소에 의해 산화발효 분해되는 반응은 하기와 같다.
중금속, 일례로 구리가 산소와 함께 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소에 의해 산화발효 분해되는 반응은 하기와 같다.
본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 액상, 분말, 펠렛 등의 형태로 제조하여 사용할 수 있다.
바람직하게,
상기 단계 1은 쌀겨 100 중량부에 대하여 황토 25-35 중량부, 갯지렁 부산물 10-15 중량부 및 볏집재 15-20 중량부로 혼합하고 제1 볏짚을 덮어준 후 35-45℃에서 25-35일 동안 발효시키는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 2는 물 100 중량부에 대하여 황토 3-7 중량부를 혼합한 후 30~40℃에서 5-10일 동안 배양조에서 산소를 공급하면서 숙성하는 것을 특징으로 하며,
상기 단계 3은 상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 상기 단계 1의 발효물 15-25 중량부, 솔잎 15-25 중량부, 갯길경 뿌리 5-15 중량부, 명아주 5-15 중량부, 인삼잎 5-15 중량부 및 개똥쑥 5-15중량부로 혼합하고 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 4는 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 옻순 0.1-0.5 중량부, 숙주 0.1-0.5 중량부 및 질경이 줄기 0.1-0.5 중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하는 것을 특징으로 하며,
상기 단계 5는 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 느릅나무 톱밥 0.1-0.5 중량부, 싸리나무 톱밥 0.1-0.5 중량부 및 소나무 톱밥 0.1-0.5중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 6은 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 땅콩 0.1-0.5 중량부, 감자 괴경 0.1-0.5 중량부, 호두 종자 0.1-0.5 중량부 및 해바라기씨 0.1-0.5 중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하는 것을 특징으로 하며,
상기 단계 7은 상기 제3 숙성물, 제4 숙성물 및 제5 숙성물을 1:0.9-1.1:0.9-1.1 중량비로 혼합한 혼합숙성물 100 중량부에 대하여 제2 볏짚 8-12중량부로 혼합한 후 폭기조를 이용하여 25-30℃에서 25-35일 동안 숙성하는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 8은 상기 제6 숙성물을 8-12일 동안 정치한 후 상등수로부터 산화발효 분해용 효소를 취하는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 볏짚은 0.5-3 cm 길이의 볏짚인 것을 특징으로 하고,
상기 제2 볏짚은 눈 밑에 10-60일 동안 쌓아 놓은 볏짚 뿌리를 8-12㎝ 길이로 잘라서 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 단계 1은 쌀겨 100 중량부에 대하여 황토 25-35 중량부, 갯지렁 부산물 10-15 중량부 및 볏집재 15-20 중량부로 혼합하고 제1 볏짚을 덮어준 후 35-45℃에서 25-35일 동안 발효시켜 발효물을 제조하는 단계이다.
상기 황토는 특별히 한정되지 아니하나, 바실러스균의 활성이 뛰어나고 아미노산과 미네랄 개체수를 많이 함유 하고 있는 여름철 밭에 있는 황토를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 쌀겨 100 중량부에 대하여 황토 25 중량부 미만으로 혼합하면 미생물 생육을 과다 촉진하여 기능성이 떨어져 조기 사멸하는 문제가 있으며, 35 중량부 초과 혼합하면 쌀겨가 가진 유기성 미생물 먹이가 줄어드는 문제 가 있다.
상기 발효시 35℃ 미만의 온도로 발효시키면 생육이 떨어지는 문제가 있고, 45℃ 초과의 온도로 발효시키면 볏 짚의 발열 현상이 심해져서 미생물 생육을 과다 촉진시켜 추후 유기물 분해시 쉽게 사멸되는 문제가 있다.
상기 발효시 25일 미만 동안 발효시키면 미생물 배양 완료시 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 35일 초과하여 발효시 키면 배양 중 미생물이 자동 사멸하여 다량의 미생물 효소가 존재하지 못하는 문제가 있다.
상기 단계 2는 물 100 중량부에 대하여 황토 3-7중량부를 혼합한 후 30-40℃ 온도에서 5-10일 동안 배양조에서 산소를 공급하면서 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 물 100 중량부에 대하여 황토 3 중량부 미만 혼합하면 미생물배양 완료시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있으며, 7 중량부 초과 혼합하면 배양중 미생물이 자동 사멸하여 다량의 미생물 효소가 존재하지 못하는 문제가 있다.
황토는 미생물의 생육을 억제하는 성향이 있지만, 미생물과 협착을 이루면 미생물은 황토에 있는 미네랄 성분을 먹으며 사멸하지 않고 생존할 수 있으며 효소를 다량 만들 수 있다. 그리고 오히려 황토의 항균 성분과도 친해질 수 있다.
상기 물에 황토를 혼합한 후 30℃ 미만의 온도에서 숙성하면 미생물이 황토의 미네랄을 먹지 못해 균이 죽는 문제가 있으며, 40℃ 초과의 온도에서 숙성하면 균이 쉽게 황토의 미네랄을 먹으면 다량의 개체로 존재하나 효소를 생산하는 비율이 떨어지는 문제가 있다.
상기 물에 황토를 혼합한 후 5일 미만 동안 숙성하면 미생물이 황토의 미네랄을 미섭취해 활동성이 떨어지는 문 제가 있으며, 10일 초과하여 숙성하면 균이 쉽게 황토에 미네랄을 먹으면서 다량의 개체로 존재하나 효소를 생산하는 비율이 떨어지는 문제가 있다.
상기 단계 3은 상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 상기 단계 1의 발효물 15-25 중량부, 솔잎 15-25 중량부, 갯길경 뿌리 5-15 중량부, 명아주 5-15 중량부, 인삼잎 5-15 중량부 및 개똥쑥 5-15중량부로 혼합하고 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 상기 발효물 15 중량부 미만으로 포함하면 균이 적게 포함되어 활성도가 저 해되는 문제가 있고 25 중량부 초과 포함하면 균이 너무 많아져서 먹이가 너무 많이 필요로 하는 문제가 있다.
상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 솔잎 15 중량부 미만으로 포함하면 유기물을 분해할 때 냄새가 심하게 발생 하는 문제가 있고 25중량부 초과 포함하면 솔잎의 항균력이 너무 지나쳐서 발효물에 조성된 균이 사멸되어 효소를 생산하는데 문제가 있다. 상기 솔잎(pine leaf)은 소나무의 잎을 의미한다.
상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 갯길경 뿌리 5 중량부 미만으로 포함하면 유기물을 분해할 때 냄새가 심하게 발생 하는 문제가 있고 15 중량부 초과 포함하면 갯길경 뿌리의 항균력이 너무 지나쳐서 발효물에 조성된 균이 사멸되어 효소를 생산하는데 문제가 있다. 상기 갯길경(Limonium tetragonum)은 뿌리를 사용한다.
상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 명아주 5 중량부 미만으로 포함하면 균의 먹이가 부족함으로 인해 균이 숙성되지 못하는 문제가 있고, 15 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 너무 많아져 상단이 부패되는 문제가 있다. 상기 명아주(Chenopodium album var. centrorubrum)는 쌍떡 잎식물 중심자목 명아주과의 한해살이풀을 의미하며 줄기와 잎을 사용한다.
상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 인삼잎 5 중량부 미만으로 포함하면 균의 먹이가 부족함으로 인해 균이 숙성되지 못하는 문제가 있고, 15 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 너무 많아져 상단이 부패되는 문제가 있다. 상기 인삼잎(ginseng leaf)은 쌍떡 잎식물 산형화목 두릅나무과의 여러해살이풀인 인삼의 잎을 의미한다.
상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 개똥쑥 줄기 5 중량부 미만으로 포함하면 균의 먹이가 부족함으로 인해 균이 숙성되지 못하는 문제가 있고, 15 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 너무 많아져 상단이 부패되는 문제가 있다. 상기 개똥쑥(Artemisia annua)은 쌍떡잎 식물 초롱꽃목 국화과의 한해살이풀을 의미하며 줄기와 잎을 사용한다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성하면 균이 활성화되지 못하여 효소생산의 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성하면 숙성시 산패되어 바닥에 시커먼 균사체가 모이는데 이는 유기성 폐기물 분해시 지독한 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 숙성시 55일 미만 동안 숙성하면 유기물 분해시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 65일 초과하여 숙성하면 산패되어 효소 생산율이 감소하는 문제가 있다.
상기 단계 4는 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 옻순 0.1-0.5 중량부, 숙주 0.1-0.5 중량부 및 질경이 줄기 0.1-0.5 중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 옻순 0.1 중량부 미만 포함하면 균의 항진력이 떨어져 쉽게 사멸하는 문제 가 있으며, 0.5 중량부 초과 포함하면 최종 효소가 검붉은색으로 변이되는 문제가 있다. 상기 옻순은 옻나무의 어린 순을 의미한다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 숙주 0.1 중량부 미만 포함하면 균의 먹이가 적어 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다. 상기 숙주(bean sprouts)는 녹두를 물에 불려 싹이 나게 하여 기른 나물을 의미한다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 질경이 0.1 중량부 미만 포함하면 균의 먹이가 적어 잘 숙성되지 않는 문제 가 있으며, 0.5 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 상단이 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다. 상기 질경이는 쌍떡잎식물 질경이목 질경이과의 여러해살이풀을 의미하며, 줄기와 잎을 사용 한다. 상기 옻순, 숙주, 질경이는 건조하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성하면 균이 활성화되지 못하는 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성하면 숙성시 산패되어 바닥에 시커먼 균사체가 모이는데 이는 유기성 폐기물 분해시 효소의 개체수 부족으로 지독한 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 숙성시 55일 미만 동안 숙성하면 유기물 소멸시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 65일 초과하여 숙성하면 산패되어 효소 개체수 부족으로 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 단계 5는 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 느릅나무 톱밥 0.1-0.5 중량부, 싸리나무 톱밥 0.1-0.5 중량부 및 소나무 톱밥 0.1-0.5중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 느릅나무 톱밥 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 효소 생산이 감소되어 부패되어 냄새가 나는 문제가 있다. 상기 느릅나무 톱밥은 느릅나무(Ulmus davidiana var. japonica)를 가공하는 과정에서 발생하는 부산물을 의미한다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 싸리나무 톱밥 0.1 중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 효소 생산이 감소되어 냄새가 나는 문제가 있다. 싸리나무 톱밥은 싸리나무(Lespedeza bicolor TURCZ.)를 가공하는 과정에서 발생하는 부산물을 의미한다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 소나무 톱밥 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 효소 생산이 감소되어 냄새가 나는 문제가 있다. 상기 소나무 톱밥은 소나무(Pinus densiflora)를 가공하는 과정에서 발행하는 부산물을 의미한다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성하면 균이 활성화되지 못하는 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성하면 숙성시 산패되어 바닥에 시커먼 균사체가 모이는데 이는 유기성 폐기물 분해시 지독한 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 숙성시 55일 미만 동안 숙성하면 유기물 소멸시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 65일 초과하여 숙성하면 효소 생산이 감소되어 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 단계 6은 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 땅콩 0.1-0.5 중량부, 감자 괴경 0.1-0.5 중량부, 호두 종자 0.1-0.5 중량부 및 해바라기씨 0.1-0.5 중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 땅콩 0.1 중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 효소 생산이 감소되어 냄새가 나는 문제가 있다. 상기 땅콩(Arachis hypogaea)은 쌍떡잎식물 이판화군 장미목 콩과의 한해살이풀의 줄기와 잎을 사용한다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 감자 0.1 중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 효소 생산이 감소되어 냄새가 나는 문제가 있다. 상기 감자(Potato)는 쌍떡잎식물 통화나물목 가지과의 여러해살이풀의 괴경(덩이줄기)를 사용한다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 호두 0.1중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 0.5 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 효소 생산이 감소되어 냄새가 나는 문제가 있다. 상기 호두 (walnut)는 가래나무과의 낙엽교목인 호두나무(Juglans sinensis)의 열매의 종자를 사용한다.
상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 해바라기씨 0.1 중량부 미만 포함하면 잘 숙성되지 않는 문제가 있으며, 5 중량부 초과 포함하면 균의 먹이가 초과되어 효소 생산이 감소되어 냄새가 나는 문제가 있다. 상기 해바라기씨 는 쌍떡잎식물 초롱꽃목 국화과의 한해살이풀인 해바라기(Helianthus annuus)의 씨를 사용한다.
상기 숙성시 1℃ 미만의 온도에서 숙성하면 균이 활성화되지 못하는 문제가 있고, 5℃ 초과의 온도에서 숙성하면 숙성시 산패되어 바닥에 시커먼 균사체가 모이는데 이는 유기성 폐기물 분해시 지독한 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 숙성시 55일 미만 동안 숙성하면 유기물 소멸시 균이 쉽게 사멸하는 문제가 있고, 65일 초과하여 숙성하면 효소 생산이 감소되어 냄새의 원인이 되는 문제가 있다.
상기 단계 4 내지 6은 서로 다른 용기에서 숙성을 시킨다.
상기 단계 7은 상기 제3 숙성물, 제4 숙성물 및 제5 숙성물을 1:0.9-1.1:0.9-1.1 중량비로 혼합한 혼합숙성물 100 중량부에 대하여 제2 볏짚 8-12중량부로 혼합한 후 폭기조를 이용하여 25-30℃에서 25-35일 동안 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계이다.
상기 혼합숙성물은 제3 숙성물, 제4 숙성물, 제5 숙성물을 1:0.9-1.1:0.9-1.1 중량비, 특히 바람직하게는 1:1:1 중량비로 혼합하여 수득할 수 있다. 상기 제2 볏짚은 영하의 기온에서 볏짚 특유의 발효균만을 사용할 수 있기 때문에 눈 밑에 10-60일 동안 쌓아 놓은 볏짚뿌리를 8-12㎝ 길이로 잘라서 사용하는 것이 바람직하다.
상기 혼합숙성물 100 중량부에 대하여 제2 볏짚 8 중량부 미만 포함하면 볏짚 특유의 발효균이 미흡해지는 문제가 있고, 12 중량부 초과 포함하면 볏짚 특유의 발효균이 혼합숙성물의 균을 과도하게 먹어버리는 문제가 있다.
상기 숙성시 25℃ 미만의 온도에서 숙성하면 생육이 떨어지는 문제가 있고, 30℃ 초과의 온도에서 숙성하면 볏 짚의 발열현상이 심해져서 미생물 생육을 과다 촉진시켜 추후 유기물 분해시 쉽게 사멸되어 효소 생산에 문제가 있다.
상기 숙성시 25일 미만 동안 숙성하면 생육이 떨어지는 문제가 있고, 35일 초과하여 숙성하면 볏짚의 발열현상이 심해져서 미생물 생육을 과다 촉진시켜 추후 유기물 분해시 쉽게 소멸하는 문제가 있다.
상기 단계 8은 상기 제6 숙성물을 8-12일 동안 정치한 후 상등수로부터 산화발효 분해용 효소를 취하는 단계이다. 상기 상등수에 산화발효 분해용 효소가 다량 포함되어 있어, 이를 액상의 형태로 바로 사용할 수도 있고, 가공 과정을 거쳐 펠렛 또는 환의 형태로 사용할 수도 있다.
하수 또는 폐수 유래 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화 동시 처리방법
본 발명은 유기성 폐기물과 제1항의 조성물을 건조발효장치에 투입하는 단계(단계 1);
상기 건조발효장치 내부로 공기를 주입하며 교반하면서 80-160℃의 온도로 운전하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 발생하는 가스 및 수증기를 응축기로 포집하고 필터링하여 응축수를 분리하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 1 내지 단계 3의 처리가 끝난 잔재물을 배출하는 단계(단계 4);를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화 동시 처리방법을 제공한다.
본 발명에 따른 처리방법은 1회당 약 10-20시간 운전하여, 유기성 폐기물 처리를 완료할 수 있다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리방법 공정 개요도를 도 1에 나타내었다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리방법은 80-160℃의 고온에서 운전함에 따라서 수분 제거에 필요한 시간을 현저히 단축할 수 있는 효과가 있는데, 이는 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소의 고온 내성이 있기에 가능하고, 종래 알려진 고온 내성이 없는 미생물 제제를 사용할 경우에는 고온에서 운전할 수 없다.
상기 유기성 폐기물은 중금속 및/또는 염분을 더 포함할 수 있고, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리방법은 중금속 및 염분을 분해하는 효과가 있는데, 이는 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소가 중금속 및 염분을 분해하는 효과가 있기에 가능하다.
본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소에 의한 유기물, 중금속, 염분의 제거 원리는 상술한 바와 같다.
본 발명에 따른 처리방법에 있어서, 상기 단계 1은 유기성 폐기물과 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소를 건조발효장치에 투입하는 단계이다. 구체적으로, 유기성 폐기물 100 중량부 대비 산화발효 분해용 효소 0.1-1 중량부 투입할 수 있다.
본 발명에 따른 처리방법에 있어서, 상기 단계 2는 상기 건조발효장치 내부로 공기를 주입하며 교반하면서 80-160℃의 온도로 운전하는 단계이다. 80-160℃의 고온에서 운전함에 따라 수분 제거에 소요되는 시간을 종래 미생물 이용 처리방법 대비 현저히 단축할 수 있다. 이는 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소가 갖는 고온 내성 때문에 가능하다. 한편, 단계 2에서는 산화발효 분해용 효소에 의한 호기성 산화발효반응이 발생하므로 산화발효 분해용 효소의 함수율을 15-45% 수준을 유지하도록 운전하는 것이 바람직하다. 여기서, 교반속도는 약 2-10 rpm 속도로 운전할 수 있다.
본 발명에 따른 처리방법에 있어서, 상기 단계 3은 상기 단계 2에서 발생하는 가스 및 수증기를 응축기로 포집하고 필터링하여 응축수를 분리하는 단계이다. 구체적으로, 상기 가스는 유기물 및 염분의 산화발효반응으로 인해 발생하는 가스로, 분리되는 응축수에 포함될 수 있어 이를 액상 비료로 사용할 수도 있다. 액상 비료로 사용하지 않는다면 하폐수 처리장에 별도의 수처리 없이 폐기할 수 있는데, 상기 응축수의 생화학적 산소요구량(BOD)은 200ppm 이하, 화학적 산소요구량(COD)은 150ppm 이하, 총질소(TN)는 150ppm 이하, 염분 농도는 50 ppm 이하로서 일반 하수 기준치를 만족한다.
본 발명에 따른 처리방법에 있어서, 상기 단계 4는 상기 단계 1 내지 단계 3의 처리가 끝난 잔재물을 배출하는 단계이다. 단계 1에서 투입한 유기성 폐기물 총중량 대비 잔재물의 중량은 약 5-15% 수준으로 감량화될 수 있다. 상기 잔재물은 유기질 퇴비로서 사용하기 위한 법적 기준치를 만족한다.
유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소의 제조방법
본 발명은 쌀겨(rice bran), 황토(loess), 갯지렁이(clam worm) 부산물 및 볏짚재(rice straw ash)를 혼합한 다음, 제1 볏짚으로 덮어주고 발효시켜 발효물을 수득하는 단계(단계 1);
물에 황토를 혼합한 후 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 제1 숙성물에 상기 단계 1의 발효물, 솔잎(pine leaf), 갯길경 뿌리(Limonium tetragonum root), 명아주(goosefoot), 인삼잎(ginseng leaf) 및 개똥쑥(annual wormwood)을 혼합하고 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 제2 숙성물에 옻순(lacquer leaf), 숙주(mung bean sprout) 및 질경이 줄기(great plantain stem)를 혼합한 후 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4);
상기 제2 숙성물에 느릅나무(elm tree) 톱밥, 싸리나무(bush clover) 톱밥 및 소나무(Korean red pine) 톱밥을 혼합한 후 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5);
상기 제2 숙성물에 땅콩(peanut), 감자 괴경(potato tuber), 호두 종자(walnut seed) 및 해바라기씨(sunflower seed)를 혼합한 후 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6);
상기 제3 숙성 물, 제4 숙성물, 제5 숙성물 및 제2 볏짚을 혼합한 후 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및
상기 제6 숙성물을 정치한 후 상등수로부터 산화발효 분해용 효소를 취하는 단계(단계 8);를 포함하는,
유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 제조방법에 관한 상세한 설명은 산화발효 분해용 효소를 포함하는 하수 또는 폐수 유래 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 조성물에 관한 설명부에서 상술한 바와 같다.
이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 산화발효 분해용 효소의 제조
단계 1: 쌀겨 100 중량부에 대하여 황토 30 중량부, 갯지렁 부산물 12 중량부 및 볏집재 17 중량부로 혼합하고 제1 볏짚을 덮어준 후 40℃에서 30일 동안 발효시키켜 발효물을 제조하였다. 상기 제1 볏짚은 0.5-3 cm 길이의 볏짚을 사용하였다.
단계 2: 물 100 중량부에 대하여 황토 5 중량부를 혼합한 후 37℃에서 7일 동안 배양조에서 산소를 공급하면서 숙성하여 제1 숙성물을 제조하였다.
단계 3: 상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 상기 단계 1의 발효물 20 중량부, 솔잎 20 중량부, 갯길경 뿌리 10 중량부, 명아주 줄기 10 중량부, 인삼잎 10 중량부 및 개똥쑥 줄기 10중량부로 혼합하고 3℃에서 60일 동안 저온 숙성하여 제2 숙성물을 제조하였다.
단계 4: 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 옻순 0.3 중량부, 숙주 0.3 중량부 및 질경이 줄기 0.3 중량부로 혼합한 후 3℃에서 60일 동안 저온 숙성하여제3 숙성물을 제조하였다.
단계 5: 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 느릅나무 톱밥 0.3 중량부, 싸리나무 톱밥 0.3 중량부 및 소나무 톱밥 0.3 중량부로 혼합한 후 3℃에서 60일 동안 저온 숙성하여 제4 숙성물을 제조하였다.
단계 6: 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 땅콩 줄기 0.2 중량부, 감자 괴경 0.2 중량부, 호두 종자 0.2 중량부 및 해바라기씨 0.2 중량부로 혼합한 후 3℃에서 60일 동안 저온 숙성하여 제5 숙성물을 제조하였다.
단계 7: 상기 제3 숙성물, 제4 숙성물 및 제5 숙성물을 1:1:1 중량비로 혼합한 혼합숙성물 100 중량부에 대하여 제2 볏짚 10 중량부로 혼합한 후 폭기조를 이용하여 27℃에서 30일 동안 숙성하여 제6 숙성물을 제조하였다. 상기 제2 볏짚은 눈 밑에 40일 동안 쌓아 놓은 볏짚 뿌리를 8-12㎝ 길이로 잘라서 사용하였다.
단계 8: 상기 제6 숙성물을 10일 동안 정치한 후 상등수로부터 산화발효 분해용 효소를 취하였다.
<실험예 1> 하수 협잡물 처리에 따른 유기성 폐기물 감량화율 및 악취저감화율 평가
송악, 당진, 신평, 중흥 및 합덕 하수처리장에서 발생한 하수 협잡물 각각을 실시예 1에서 제조한 산화발효 분해용 효소와 함께 건조발효장치(도 2 참조)에 투입하여 처리하였다. 이때, 하수 협잡물 100 중량부에 대하여 실시예 1에서 제조한 산화발효 분해용 효소 0.5 중량부를 투입하였다. 운전 조건으로는, 건조발효장치 내부로 공기를 주입하며 120±5℃의 온도로 운전하였고, 시간은 가열 1시간, 건조 9시간, 부숙 1시간하여 총 11시간 운전하였다. 운전하며 발생하는 가스 및 수증기는 응축기로 포집하고 필터링하여 응축수를 분리하였다.
고형물 잔량 계산은 각 하수처리장에서 채집한 협잡물 100g을 증발 접시에 담고 110℃의 건조기 속에서 4시간 이상 건조시켜 데시케이터 속에서 냉각한 무게를 칭량하여 협잡물의 함수율을 먼저 도출한 다음, 협잡물 총량에서 함수율을 적용하여 계산하였다.
악취 평점은 5점 척도로서, 각 하수처리장에 근무하고 있는 10명의 성인을 대상으로 관능평가를 진행하였고, 그 평점을 기재하였다.
5점: 악취가 매우 심함
4점: 악취가 심함
3점: 악취가 조금 심함
2점: 악취가 약함
1점: 악취가 거의 없음
[표 1]
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1에서 제조한 산화발효 분해용 효소를 사용할 경우 고형물 감량화율이 64-66.3%에 이르는 것으로 나타났다. 반면에, 실시예 1의 산화발효 분해용 효소를 투입하지 않은 것을 제외하고는 운전조건을 동일하게 실시한 경우 고형물 감량화율은 대략 20-25%로 나타나, 실시예 1에 따른 산화발효 분해용 효소 투입에 따른 고형물(유기성 폐기물) 감량화율이 현저히 향상됨을 확인할 수 있었다.
또한, 악취 5점 척도 평점 결과 1.4-1.9점 사이로 대부분의 악취가 제거되는 것으로 나타났다. 반면에, 실시예 1의 산화발효 분해용 효소를 투입하지 않은 것을 제외하고는 운전조건을 동일하게 실시한 경우 악취 평점은 3.5-4.5점 사이로 나타나, 실시예 1에 따른 산화발효 분해용 효소 투입에 따른 악취 저감화율이 현저히 향상됨을 확인할 수 있었다.
<실험예 2> 염분 제거능 평가
실시예 2-1 내지 2-5에서 각각 처리하여 얻은 응축수 및 잔재물의 분석을 통해 염분 제거능을 평가하였다.
구체적으로, 처리전 상태의 폐기물의 염소 이온(Cl-) 농도(mg/mL)를 측정한 다음, 처리 과정에서 배출되는 응축수와 처리가 완료된 후 배출되는 잔재물 각각의 염소 이온 농도를 측정하여 비교하였다.
[표 2]
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 염소 이온을 제거하는 효과가 매우 우수함을 확인할 수 있다. 구체적으로, 염소 이온과 산소를 미생물이 산화발효반응을 촉진하여 ClO2 가스로 제거가 이루어진다. 반면에, 실시예 1의 산화발효 분해용 효소를 투입하지 않은 것을 제외하고는 운전조건을 동일하게 실시한 경우 응축수와 잔재물의 염소이온농도는 처리전 협잡물의 염소이온농도와 유사한 수준으로 나타나, 실시예 1에 따른 산화발효 분해용 효소 투입에 따른 염분 저감화율이 현저히 향상됨을 확인할 수 있었다.
<실험예 3> 중금속 제거능 평가
실시예 2-1에서 처리하여 얻은 응축수 및 잔재물의 분석을 통해 중금속 제거능을 평가하였다.
구체적으로, 처리전 상태의 하수 협잡물의 중금속 농도(mg/mL)를 측정한 다음, 처리 과정에서 배출되는 응축수와 처리가 완료된 후 배출되는 잔재물의 중금속 이온 농도를 측정하여 비교하였다.
[표 3]
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 산화발효 분해용 효소는 중금속을 제거하는 효과가 매우 우수함을 확인할 수 있다. 구체적으로, 중금속과 산소를 미생물이 산화발효반응을 촉진하여 산화중금속으로 제거가 이루어진다. 반면에, 실시예 1의 산화발효 분해용 효소를 투입하지 않은 것을 제외하고는 운전조건을 동일하게 실시한 경우 응축수와 잔재물의 중금속 농도는 처리전 협잡물의 중금속 농도와 유사한 수준으로 나타나, 실시예 1에 따른 산화발효 분해용 효소 투입에 따른 중금속 저감화율이 현저히 향상됨을 확인할 수 있었다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특히 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다
Claims (7)
- 쌀겨(rice bran), 황토(loess), 갯지렁이(clam worm) 부산물 및 볏짚재(rice straw ash)를 혼합한 다음, 제1 볏짚으로 덮어주고 발효시켜 발효물을 수득하는 단계(단계 1);
물에 황토를 혼합한 후 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 제1 숙성물에 상기 단계 1의 발효물, 솔잎(pine leaf), 갯길경 뿌리(Limonium tetragonum root), 명아주(goosefoot), 인삼잎(ginseng leaf) 및 개똥쑥(annual wormwood)을 혼합하고 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 제2 숙성물에 옻순(lacquer leaf), 숙주(mung bean sprout) 및 질경이 줄기(great plantain stem)를 혼합한 후 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4);
상기 제2 숙성물에 느릅나무(elm tree) 톱밥, 싸리나무(bush clover) 톱밥 및 소나무(Korean red pine) 톱밥을 혼합한 후 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5);
상기 제2 숙성물에 땅콩(peanut), 감자 괴경(potato tuber), 호두 종자(walnut seed) 및 해바라기씨(sunflower seed)를 혼합한 후 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6);
상기 제3 숙성 물, 제4 숙성물, 제5 숙성물 및 제2 볏짚을 혼합한 후 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및
상기 제6 숙성물을 정치한 후 상등수를 취하는 단계(단계 8);를 포함하여 제조되는,
상기 상등수를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유기성 폐기물은 하수 오니, 하수 협잡물, 폐수 오니, 폐수 협잡물, 쓰레기 매립장 침출수, 유기성 폐액, 동식물성 폐기물 중 1종 이상인 것을 특징으로 하는 조성물.
- 제1항에 있어서,
상기 유기성 폐기물은 중금속 및 염분 중 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 단계 1은 쌀겨 100 중량부에 대하여 황토 25-35 중량부, 갯지렁 부산물 10-15 중량부 및 볏집재 15-20 중량부로 혼합하고 제1 볏짚을 덮어준 후 35-45℃에서 25-35일 동안 발효시키는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 2는 물 100 중량부에 대하여 황토 3-7 중량부를 혼합한 후 30~40℃에서 5-10일 동안 배양조에서 산소를 공급하면서 숙성하는 것을 특징으로 하며,
상기 단계 3은 상기 제1 숙성물 100 중량부에 대하여 상기 단계 1의 발효물 15-25 중량부, 솔잎 15-25 중량부, 갯길경 뿌리 5-15 중량부, 명아주 5-15 중량부, 인삼잎 5-15 중량부 및 개똥쑥 5-15중량부로 혼합하고 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 4는 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 옻순 0.1-0.5 중량부, 숙주 0.1-0.5 중량부 및 질경이 줄기 0.1-0.5 중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하는 것을 특징으로 하며,
상기 단계 5는 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 느릅나무 톱밥 0.1-0.5 중량부, 싸리나무 톱밥 0.1-0.5 중량부 및 소나무 톱밥 0.1-0.5중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 6은 상기 제2 숙성물 100 중량부에 대하여 땅콩 0.1-0.5 중량부, 감자 괴경 0.1-0.5 중량부, 호두 종자 0.1-0.5 중량부 및 해바라기씨 0.1-0.5 중량부로 혼합한 후 1-5℃에서 55-65일 동안 저온 숙성하는 것을 특징으로 하며,
상기 단계 7은 상기 제3 숙성물, 제4 숙성물 및 제5 숙성물을 1:0.9-1.1:0.9-1.1 중량비로 혼합한 혼합숙성물 100 중량부에 대하여 제2 볏짚 8-12중량부로 혼합한 후 폭기조를 이용하여 25-30℃에서 25-35일 동안 숙성하는 것을 특징으로 하고,
상기 단계 8은 상기 제6 숙성물을 8-12일 동안 정치한 후 상등수를 취하는 것을 특징으로 하며,
상기 제1 볏짚은 0.5-3 cm 길이의 볏짚인 것을 특징으로 하고,
상기 제2 볏짚은 눈 밑에 10-60일 동안 쌓아 놓은 볏짚 뿌리를 8-12㎝ 길이로 잘라서 사용하는 것을 특징으로 하는 조성물.
- 유기성 폐기물과 제1항의 조성물을 건조발효장치에 투입하는 단계(단계 1);
상기 건조발효장치 내부로 공기를 주입하며 교반하면서 80-160℃의 온도로 운전하는 단계(단계 2);
상기 단계 2에서 발생하는 가스 및 수증기를 응축기로 포집하고 필터링하여 응축수를 분리하는 단계(단계 3); 및
상기 단계 1 내지 단계 3의 처리가 끝난 잔재물을 배출하는 단계(단계 4);를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화 동시 처리방법.
- 쌀겨(rice bran), 황토(loess), 갯지렁이(clam worm) 부산물 및 볏짚재(rice straw ash)를 혼합한 다음, 제1 볏짚으로 덮어주고 발효시켜 발효물을 수득하는 단계(단계 1);
물에 황토를 혼합한 후 숙성하여 제1 숙성물을 제조하는 단계(단계 2);
상기 제1 숙성물에 상기 단계 1의 발효물, 솔잎(pine leaf), 갯길경 뿌리(Limonium tetragonum root), 명아주(goosefoot), 인삼잎(ginseng leaf) 및 개똥쑥(annual wormwood)을 혼합하고 숙성하여 제2 숙성물을 제조하는 단계(단계 3);
상기 제2 숙성물에 옻순(lacquer leaf), 숙주(mung bean sprout) 및 질경이 줄기(great plantain stem)를 혼합한 후 숙성하여 제3 숙성물을 제조하는 단계(단계 4);
상기 제2 숙성물에 느릅나무(elm tree) 톱밥, 싸리나무(bush clover) 톱밥 및 소나무(Korean red pine) 톱밥을 혼합한 후 숙성하여 제4 숙성물을 제조하는 단계(단계 5);
상기 제2 숙성물에 땅콩(peanut), 감자 괴경(potato tuber), 호두 종자(walnut seed) 및 해바라기씨(sunflower seed)를 혼합한 후 숙성하여 제5 숙성물을 제조하는 단계(단계 6);
상기 제3 숙성 물, 제4 숙성물, 제5 숙성물 및 제2 볏짚을 혼합한 후 숙성하여 제6 숙성물을 제조하는 단계(단계 7); 및
상기 제6 숙성물을 정치한 후 상등수를 취하는 단계(단계 8);를 포함하는,
상기 상등수를 포함하는 유기성 폐기물의 감량화 및 악취저감화용 조성물의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210053631A KR102410346B1 (ko) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | 하폐수 협잡물, 하폐수 오니, 동식물성폐기물 등의 유기성 폐기물 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소 및 이의 제조방법 |
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| KR1020210053631A KR102410346B1 (ko) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | 하폐수 협잡물, 하폐수 오니, 동식물성폐기물 등의 유기성 폐기물 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소 및 이의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR102410346B1 true KR102410346B1 (ko) | 2022-06-23 |
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ID=82221979
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| KR1020210053631A KR102410346B1 (ko) | 2021-04-26 | 2021-04-26 | 하폐수 협잡물, 하폐수 오니, 동식물성폐기물 등의 유기성 폐기물 감량화 및 악취저감화용 산화발효 분해용 효소 및 이의 제조방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102410346B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100348000B1 (ko) * | 2000-02-16 | 2002-08-09 | 김영우 | 유기질 쓰레기의 분해능력 및 악취 제거 기능이 우수한 부숙촉진제의 제조방법 |
| KR101029764B1 (ko) | 2010-12-01 | 2011-04-19 | 라현수 | 축산분뇨, 하수슬러지를 토양미생물을 이용하여 발효시키는 장치 및 이를 이용한 발효퇴비 제조방법 |
| KR20150087616A (ko) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 이동희 | 염생식물을 이용한 음식쓰레기 처리방법 |
| KR20170058675A (ko) * | 2015-11-19 | 2017-05-29 | 농업회사법인(주)이지엠앤알 | 유기성 폐기물 처리 시스템 및 이를 이용한 유기성 폐기물 처리 방법 |
-
2021
- 2021-04-26 KR KR1020210053631A patent/KR102410346B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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