KR102424401B1 - 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법 - Google Patents

수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법에 관한 것으로, 물 100중량부에 숯 10~20중량부, 모링가잎 40~50중량부, 인동잎 40~50중량부 및 뽕잎 20~30중량부를 투입하고 30일 동안 침지한 후 여과하여 제1 고상 및 제1 액상을 수득하는 단계(단계 1); 황토지장수 100중량부에 인동꽃봉오리 35~45중량부, 치커리뿌리 25~35중량부 및 화이트클로버 25~35중량부를 투입하고 15일 동안 침지한 후 여과하여 제2 고상 및 제2 액상을 수득하는 단계(단계 2); 정제수, 상기 제1 액상 및 상기 제2 액상을 중량비 2:1:1로 혼합하여 제1 혼합액을 수득하는 단계(단계 3); 상기 제1 혼합액 및 정제수를 중량비 1:5로 혼합하여 제2 혼합액을 수득하는 단계(단계 4); 상기 제1 고상, 제2 고상, 밀기울 및 쌀겨를 중량비 4:4:1:1로 혼합하여 혼합물을 수득하는 단계(단계 5); 및 상기 제2 혼합액, 혼합물, Bacillus firmus bsoom-001 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14844BP) 및 Bacillus oryzisoli bsoom-002 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14845BP)를 중량비 80:10:5:5로 혼합한후 15~20℃에서 180~190일 동안 발효시키는 단계(단계 6); 를 포함하는 것을 기술적 특징으로 하며, 수처리장 협잡물의 중금속을 제거할 수 있는 장점이 있으며, 수처리장 협잡물을 퇴비화할 수 있는 장점이 있다.

Description

수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법{Manufacturing method of Composition for Sewage Odor reduction and Organic Material Reduction of Water Treatment Plant and Composition manufactured by same and Treatment Method of Sewage using therof}
본 발명은 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수처리장 협잡물의 중금속을 제거할 수 있으며, 수처리장 협잡물을 퇴비화할 수 있는, 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법에 관한 것이다.
통상, 하수협잡물은 수분을 많이 함유하고 있고, 또한 쉽게 부패되므로 악취발생이 심할 뿐만 아니라 함유된 수분으로 인하여 하수협잡물의 소각, 폐기작업 등 곤란한 여러 문제가 있다.
근래에 접어들면서 세계적으로 폐기물 문제가 사회적으로 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 문제를 해결하기 위하여 하수협잡물을 효율적으로 발효, 건조, 분쇄 처리하고 이를 보조연료 등으로 활용할 수 있도록 한 하수협잡물 처리기술이 다양하게 안출되고 있으나 이들은 다음과 같은 단점을 가지고 있다.
즉, 종래의 하수협잡물 처리기는 대부분 하수협잡물을 분쇄, 발효, 건조시킴으로써 분쇄된 하수협잡물을 간편히 폐기 처리하거나 보조연료 등으로 이용할 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 종래 처리장치는 음식물쓰레기의 발효, 건조, 분쇄작업에 있어서 발효, 건조열량을 효율적으로 이용하지 못하여 에너지 낭비 요소가 많다.
특히 수분을 다량 함유하고 있는 하수협잡물을 연소 및 건조시키면서 발생하는 악취를 차단하지 못하여 이들 악취로 인하여 감량화 처리작업이 기피되는 등의 혐오적 기술로 인식됨으로써 결과적으로 하수협잡물 처리작업의 효율성과 작업성 등의 저해하는 요인으로 작용되어 이를 해결할 수 있는 새로운 하수협잡물처리 장치가 요구된다.
그리고 상기와 같은 악취발생을 방지하기 위하여 하수협잡물을 화학적으로 처리하는 과정에서 약품이 투여되는 방법이 실시되고 있으나, 이는 악취발생방지를 위한 약품의 투입 등으로 하수협잡물의 처리비용이 고가로 소요되는 단점 등이 있었던 것이다.
따라서 하수협잡물 처리 업계에는 높은 열효율성으로 각종 쓰레기를 분말상으로 파쇄, 발효, 건조 처리토록 하며 특히, 발효, 건조 처리 시에 발생 되는 악취를 화학약품의 투입 없이 효과적으로 탈취, 제거하여 연료화가 가능하게 하는 등, 각종 유기성폐기물의 처리작업의 효율성 등을 도모하고자 하는 하수처리물 처리장치가 대한민국등록특허공보 제10-0274067호(2000.12.15.)으로 제안된 바 있는 데 이를 살펴보면 다음과 같다.
상기 특허는 투입호퍼 하측으로부터 건조유니트의 믹서 상측 투입구측으로 설치되어 하수처리물을 송급하는 스크류콘베어로 된 투입 유니트와, 구동부와 연동되는 회전축 상에 다수의 교반임펠러가 설치된 드럼과 드럼 하측에 설치되어 버너로서 드럼을 가열하는 가열실로 구성되고 상기 가열실에는 드럼과 연통되는 열공급관과 연소닥트가 설치되며 드럼 상부에 탈취유니트의 일측 방열기와 연결되는 배기관이 설치된 건조유니트와, 캐스터가 설치되어 이동 가능한 기대 상에 건조유니트와 연결되는 방열기와 상기 방열기와 연결되는 탈취박스로 구성되었다.
상기 특허는 수분이 함유된 각종 하수처리물을 높은 열 효율성으로 분쇄, 발효, 건조하는 작업을 수행함과 동시에 상기 발효, 건조작업 중에 발생되는 배기가스의 악취요인을 화학적 약품처리 없이 제거, 탈취할 수 있게 되어 이의 연료화 등이 가능하게 되어 각종 하수협잡물 처리작업에 있어서 악취 발생방지로 이들 처리작업에 작용효율성과 편이성이 제공 되는 것이나, 유기성 폐기물에 포함된 염분 및 중금속을 처리할 수는 없는 단점이 있으며, 감량과, 악취 제거가 비효율적으로 이루어지는 문제점이 있다.
KR 10-0274067 B1 2000.12.15.
본 발명의 목적은 수처리장 협잡물의 중금속을 제거할 수 있는, 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수처리장 협잡물을 퇴비화할 수 있는, 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다음과 같은 수단을 제공한다.
본 발명은, 물 100중량부에 숯 10~20중량부, 모링가잎 40~50중량부, 인동잎 40~50중량부 및 뽕잎 20~30중량부를 투입하고 30일 동안 침지한 후 여과하여 제1 고상 및 제1 액상을 수득하는 단계(단계 1); 황토지장수 100중량부에 인동꽃봉오리 35~45중량부, 치커리뿌리 25~35중량부 및 화이트클로버 25~35중량부를 투입하고 15일 동안 침지한 후 여과하여 제2 고상 및 제2 액상을 수득하는 단계(단계 2); 정제수, 상기 제1 액상 및 상기 제2 액상을 중량비 2:1:1로 혼합하여 제1 혼합액을 수득하는 단계(단계 3); 상기 제1 혼합액 및 정제수를 중량비 1:5로 혼합하여 제2 혼합액을 수득하는 단계(단계 4); 상기 제1 고상, 제2 고상, 밀기울 및 쌀겨를 중량비 4:4:1:1로 혼합하여 혼합물을 수득하는 단계(단계 5); 및 상기 제2 혼합액, 혼합물, Bacillus firmus bsoom-001 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14844BP) 및 Bacillus oryzisoli bsoom-002 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14845BP)를 중량비 80:10:5:5로 혼합한후 15~20℃에서 180~190일 동안 발효시키는 단계(단계 6); 를 포함하되, 상기 단계 2에서, 상기 황토지장수는 물 100중량부에 황토 10~15중량부를 3시간 동안 교반 혼합한 후, 이를 30~35시간 동안 침지시켜 제조하는, 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 단계 1에서, 상기 숯은 참나무숯, 오리나무숯 및 벌나무숯을 중량비 5:3:2로 혼합한다.
또한, 본 발명은, 모링가잎, 인동잎, 뽕잎, 인동꽃봉오리, 치커리뿌리, 밀기울 및 쌀겨를 Bacillus firmus bsoom-001 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14844BP) 및 Bacillus oryzisoli bsoom-002 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14845BP)를 이용하여 발효시킨, 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 건조발효장치에 수처리장 협잡물 100중량부 및 상기 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 1~5중량부를 투입하는 단계(S 1); 및 상기 건조발효장치를 150~250℃의 온도조건으로 5~12시간 동안 운전하여 응축수 및 잔재물을 수득하는 단계(S 2);를 포함하는, 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용한 수처리장 협잡물 처리방법을 제공한다.
본 발명에 따른 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법은 수처리장 협잡물의 중금속을 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법은 수처리장 협잡물을 퇴비화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 수처리장 협잡물 사진이다.
도 2는 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용하여 처리한 잔재물의 사진이다.
도 3은 수처리장 협잡물을 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용하여 처리한 잔재물의 검사성적서이다.
도 4는 수처리장 협잡물을 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용하여 처리한 응축수의 검사성적서이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에 따른 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법은,
물 100중량부에 숯 10~20중량부, 모링가잎 40~50중량부, 인동잎 40~50중량부 및 뽕잎 20~30중량부를 투입하고 30일 동안 침지한 후 여과하여 제1 고상 및 제1 액상을 수득하는 단계(단계 1);
황토지장수 100중량부에 인동꽃봉오리 35~45중량부, 치커리뿌리 25~35중량부 및 화이트클로버 25~35중량부를 투입하고 15일 동안 침지한 후 여과하여 제2 고상 및 제2 액상을 수득하는 단계(단계 2);
정제수, 상기 제1 액상 및 상기 제2 액상을 중량비 2:1:1로 혼합하여 제1 혼합액을 수득하는 단계(단계 3);
상기 제1 혼합액 및 정제수를 중량비 1:5로 혼합하여 제2 혼합액을 수득하는 단계(단계 4);
상기 제1 고상, 제2 고상, 밀기울 및 쌀겨를 중량비 4:4:1:1로 혼합하여 혼합물을 수득하는 단계(단계 5); 및
상기 제2 혼합액, 혼합물, Bacillus firmus bsoom-001 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14844BP) 및 Bacillus oryzisoli bsoom-002 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14845BP)를 중량비 80:10:5:5로 혼합한후 15~20℃에서 180~190일 동안 발효시키는 단계(단계 6);
를 포함한다.
상기 단계 1에서 상기 숯은 참나무숯, 오리나무숯 및 벌나무숯을 중량비 5:3:2로 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 참나무 숯(백탄)은 1,200℃ 이상에서 참나무 속의 나무로부터 얻은 물질로서 고형 탄소 80~90wt%, pH 8~9인 자연 미네랄을 함유하고 있으며, 다공질로 공기정화, 물의 정화, 탈취제, 토양 개량제, 습도 조절, 전자파차단 등에 사용되고 있다. 참나무 숯은 전술한 바와 같이 세포벽이 탄화되어 다공질로 되어 있으므로 숯 1g당 250~3002의 큰 표면적을 가지고 있어서 흡착, 탈취, 보습, 물정화 기능, 공기정화기능뿐만 아니라 음이온 방출, 전자파차단 등의 특징이 있으며, 불순물 및 잡취를 흡수시키고,자연 미네랄을 용출시키는데, 상기 참나무 숯에서 나온 용출물은 알칼리성인 pH 8~9정도로 피부 미용에도 좋은 것으로 알려져 있다. 참나무 숯은 개방형 기공들을 갖고 있으며, 미세한 구멍 때문에 독소를 흡착하는 의학적 용도로 쓰이고 있고, 냉장고의 탈취제, 담배필터, 방독면, 공기정화, 정수기 등에 다양하게 쓰이고 있다. 또한 참나무 숯은 체내에서 신진대사를 촉진하고 긴장완화를 유발하는 것으로 알려진 음이온을 방출한다. 주거환경의 오염으로 양이온이 급격히 증가하는 반면 음이온(-)은 점차 감소되고 있어서 인간의 건강을 좌우하는 이온밸런스를 정상적으로 개선, 보충하기 위해서는 더 많은 음이온을 필요로 하고 있다. 독일의 물리학자 필립 E.A 레나드는 자연에서 물이 높은 곳에서 떨어지면서 물 분자의 순간적 분쇄현상이 일어나고 물방울이 분산되면서 그 주위의 공기는 음이온을 띄게 된다는 사실을 발견하였다. 또한 숯에는 천연미네랄이 균형 있게 들어있으며 숯이 만들어지는 과정에서 농축된다. 나무에는 중량비로 0.3~0.6% 정도 미네랄이 들어 있는바, 나무로 숯을 만들 때 미네랄 성분은 소실되지 않고 약 3배 이상으로 농축되어 남게 된다. 이러한 미네랄 성분은 나무 상태에서는 물 등에 잘 용해되지 않지만 숯으로 구워지면 친수성이 좋아 지게 되어 미네랄 성분들이 물에 용출되게 된다. 숯에 함유된 미네랄은 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 철, 망간 등이며 가장 많이 들어 있는 것은 칼슘이다. 미네랄은 탄수화물, 단백질, 지방질, 비타민과 함께 5대 영양소로 미량이지만 생명 활용을 위한 필수적인 영양소로서, 사람의 건강에 필요한 미네랄로는 칼슘, 인, 칼륨, 나트륨, 염소, 마그네슘, 철, 요오드, 구리, 아연, 코발트, 망간 등이 있으며 인체에 3.5% 정도 함유되어 있다.
상기 오리나무(Alder tree, Alnus japonica)는 습지에서 자라는 자작나무과에 속하는 낙엽활엽교목으로서 한국, 일본, 중국 등에 분포하며, 오랫동안 해열, 지혈, 수렴의 치료를 위한 치료제로 사용해 왔고, 숙취와 알코올 중독, 천식, 위장병 및 만성기관지염에 효과가 있다고 알려져 있으며, 국내 자생종으로는 사방오리나무, 물오리나무, 떡오리나무, 좀사방오리나무 등이 있다.
상기 벌나무(Acer tegmentosum Maximowoca)는 단풍나무과에 속하는 식물로서 산청목 및 산겨릅나무라고도 불리우며, 잎은 넓고 어린 줄기는 연한 녹색이며 줄기가 매우 연하여 잘 부러지며 껍질이 두껍고 재질은 희고 가볍다. 벌나무는 독성이 없으므로 어떤 체질에도 부작용이 거의 없는 약재이며, 맛이 담백하여 청혈제와 이수제로도 쓰인다. 간의 온도를 정상으로 회복시키고 수분이 잘 배설되게 하여 알코올 해독의 목적으로도 사용하고 있다. 또한 음주 시 벌나무의 목부 추출물을 복용하면 주독을 예방할 수 있다고 보고되어 있다. 이 밖에도 제독작용, 청혈작용, 지방분해 작용, 이뇨작용, 신경안정 작용, 지사제 작용 등이 알려져 있다.
상기 모링가는 원산지가 인도인 소목이지만, 전세계 어디에서나 재배되고 모링가 나무가 널리 이용되는 많은 지역들에서 귀화되어 야생된다. 모링가과에 속하는 13 종의 모링가 나무가 있으며, 모링가 올레이페라(Moringa oleifera)가 가장 널리 알려져 있다. 모링가 올레이페라는 우산과 같이 펼쳐진 4 내지 8 미터 높이의 관목이다. 30 내지 70 cm 길이의 잎들은 낙엽성이며, 꽃들은 흰색이고 향기가 진하며, 열매는 녹색이고 혁질성 및 현수성의 긴 삼각형상의 긴 깍지로 길이는 30 내지 40 cm에 이르는 특징을 가지며, 인도 북서부 히말라야 산기슭에 자생하고, 열대 전 지역에서 재배하는 다목적 수종의 일종이다. 모링가는 동남아시아 등에서 자생하는 식물로서 다량의 영양분을 함유하고 있어 기적의 식물로 불리고 있으며, 항당뇨, 항암, 항알러지 등 다양한 효능이 있는 것으로 알려져 있다.
상기 인동(Lonicera japonica)은 쌍떡잎식물 꼭두서니목 인동과의 덩굴식물로서, 겨울에도 곳에 따라 잎이 떨어지지 않기 때문에 인동이라고 한다. 한방에서는 인동의 잎과 줄기를 인동등, 꽃은 흰꽃과 노랑꽃이 동시에 보이기 때문에 인동의 꽃봉오리를 금은화라고 하여 종기, 치질은 물론이고 천식, 기관지염 등에 이용하고 있다. 인동등의 성분은 황동류 화합물인 루테올린(luteolin), 로니세린(lonicerin)과 같은 플라보노이드, 클로로겐산(chlorogenic acid), 이소-클로로겐산(isochlorogenic acid)이 대부분을 차지하고 있으며, 휘발유인 리날로올(linalool), 시스-2,6,6-트리메틸-2-에테닐-5-하이드록시-테트라하이드로파이란(cis-2,6,6-trimethyl-2-ethenyl-5-hydroxy-tetrahydropyrane) 등이 대략 0.6%를 차지하며, 그 외에 미량의 로가닌(loganin), 이노시톨(inositol), 알코올, 탄닌, 사포닌 등을 함유하고 있다. 특히 최근의 연구 결과에 따르면 인동덩굴꽃에는 이소시드, 사포닌 성분이 함유되어 있어, 폐렴쌍구균을 비롯한 여러 가지 세균들에 대한 억제 작용은 물론이고, 각종 화농성 감염증, 간독성 보호 등에도 효과가 있는 것으로 보고되고 있다.
상기 뽕나무(Morus alba L.)는 뽕나무과(Moraceae)에 속하는 낙엽 활엽교목으로 열매와 잎이 산업용으로 활발히 활용되고 있는데, 뽕잎(Mulberry leaves)은 한약명으로 상엽(Mori Folium)이라 하는데, 뽕잎에는 플라본(flavones), 트리테르펜(trierpenes), 스테로이드(steroids), 무기질 성분 및 식이섬유가 풍부하여 당뇨뿐만 아니라 혈관질환을 예방하거나 치료하는데 활용되어 왔다. 뽕잎에는 레스베라트롤(resveratrol)과 같은 스틸베노이드(stillbenoid)계 성분과 모루신(morusin), 멀베린(mulberrin), 퀘세틴(quercetin), 캠퍼롤(kaempferol) 및 아스트라갈린(astragalin) 과 같은 플라보노이드(flavonid) 계열의 성분이 풍부하게 함유되어 있어 항당뇨, 항산화 및 항염증, 항고지혈증 및 항균작용이 있는 것으로 알려져 있다.
상기 단계 2에서, 상기 황토지장수는 물 100중량부에 황토 10~15중량부를 3시간 동안 교반 혼합한 후, 이를 30~35시간 동안 침지시켜 제조한다.
상기 황토는 표면이 넓은 벌집형태를 구조로 그 기공 안에 인체에 유익한 원적외선 및 음이온을 저장하고 있으며, 철, 인, 망간, 마그네슘, 황음모 등의 광물, 특히 규소를 많이 함유하고 있어 뼈, 근육, 혈관, 치아, 손톱과 같은 조직을 튼튼하게 해주며, 카탈라아제, 디페놀옥시타아제, 시카라제, 프로테아제 등 수억 마리의 미생물을 포함하고 있어 오염 정화 및 해독제로서 유용한 것이다.
상기 인동꽃봉오리는 금은화라고 하며, 인동과 (Caprifoliaceae)에 속하는 Lonicera japonica Thunb.의 꽃봉오리 또는 막 피기 시작한 꽃을 건조한 약재로 각종 전통 한약 처방에 이용되고 있으며, 체열 조절, 해열, 해독 및 항염 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있다.
상기 치커리(Cichorium intybus)는 쌍떡잎식물로 국화과(Asteraceae)에 속하는 다년생초식물이다. 뿌리는 다육질이고 길며, 줄기는 높이가 50~150 cm이고 단단하며 가지가 갈라지고 털이 있다. 뿌리에서 나온 잎은 아래쪽을 향하고 깃꼴로 갈라진다. 갈라진 조각은 밑 부분이 점차 좁아지고 날개와 같은 잎자루가 있으며, 끝에 달린 조각은 크고 옆에 달린 조각은 삼각형이다. 줄기에 달린 잎은 바소꼴의 달걀 모양 또는 바소꼴이고 가장자리가 밋밋하며 뒷면에 털이 있다. 꽃은 7~9월에 하늘색으로 피고 줄기 윗부분 잎겨드랑이와 줄기 끝에 설상화가 두상꽃차례를 이루며 달린다. 총포는 원기둥 모양이고 총포 조각은 2개로 갈라진다. 품종에 따라 흰색 또는 엷은 붉은 색의 꽃도 있다. 치커리는 간장 개선과 시력 회복에 효과가 알려져 있어, 치커리 섭취를 늘릴 경우 장내세균 중 유익한 세균으로 알려진 비피더스균(Bifidobacteria)과 락토바실러스균(Lactobacillus)의 균수가 크게 증가한다고 보고되고 있다.
상기 화이트클로버(Trifolium repense L.)는 단년 내지 다년생 두과 목초로서 직근성이며, 뿌리가 짧고 매우 적은 밑동줄기를 가지고 있다. 포복경 이상부위에서 생산이 가능하고 뿌리마디에서 독립 개체로 번식한다. 일반적으로 각 잎마다 잎 중간 부위에 "V"자 형의 흰 무늬가 있는 것이 특징이다. 꽃은 특별히 흰색이기 때문에 일반적으로 화이트 클로버라고 부르게 되었다. 이러한 화이트 클로버는 약초로 쓰이는 것은 물론 건강식품으로도 활용되고, 잎뿐만 아니라 꽃까지 식용으로 사용할 수 있는 아주 귀중한 산야초이다. 꽃은 튀겨 먹으면 좋고 잎과 함께 샐러드를 만들어 먹으면 상큼한 맛을 즐길 수 있다. 또한 건강식으로 훌륭한 재료가 되는 화이트 클로버를 녹즙과 생식용으로 사용하고 있다.
상기 단계 5에서 상기 밀기울 및 쌀겨는 흐르는 물에 씻어서 3일 동안 응달에 건조하여 물기를 빼준 후, 45℃에서 48시간 동안 건조한 후 분쇄하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 밀기울이란, 밀(Triticum Vulgare)을 빻아 체로 쳐서 남은 찌꺼기를 말한다. 밀기울은 예전에는 가축의 사료로 사용하였으며, 주요 성분으로는 셀룰로즈, 헤미셀룰로즈 등의 고분자 점성 물질이 많고 흡수율이 낮아 식품으로 활용이 어려웠다. 밀(Triticum Vulgare)은 밀속 식물의 낟알로써, 전세계적으로 재배되어지는 식물이다.
상기 쌀겨는 미강이라고도 하는데 정미소에서 현미를 도정하여 정백미를 만들 때 발생하는 과피, 종피, 쌀눈 등의 분쇄혼합물을 쌀겨라고 하며, 보통 현미의 6~8%가 쌀겨로 생기고 현미의 도정도를 높이면 그 양이 증가되며 또한 도정도에 따라서 그 성분도 달라지는데 많이 찧으면 지방, 비타민B1, 인이 증가하고 섬유는 감소된다. 쌀겨의 표준화학조성을 보면 수분 13.5%, 단백질 13.2%, 유지방 18.3%, 당질 38.3%, 섬유 7.8%, 회분 8.9%이고 비타민B₁은 100g 중 2.5㎎이나 들어있으며 비타민E도 많다.
또한, 본 발명은 모링가잎, 인동잎, 뽕잎, 인동꽃봉오리, 치커리뿌리, 밀기울 및 쌀겨를 Bacillus firmus bsoom-001 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14844BP) 및 Bacillus oryzisoli bsoom-002 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14845BP)를 이용하여 발효시킨, 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 제공한다.
다음은, 본 발명에 따른 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용한 수처리장 협잡물 처리방법을 설명한다.
본 발명에 따른 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용한 수처리장 협잡물 처리방법은,
건조발효장치에 수처리장 협잡물 100중량부 및 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 1~5중량부를 투입하는 단계(S 1); 및
상기 건조발효장치를 150~250℃의 온도조건으로 5~12시간 동안 운전하여 응축수 및 잔재물을 수득하는 단계(S 2);
를 포함한다.
본 발명에 따른 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법은 수처리장 협잡물의 중금속을 제거할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법, 이에 의해 제조된 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 및 이를 이용한 수처리장 협잡물 처리방법은 수처리장 협잡물을 퇴비화할 수 있는 장점이 있다.
이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.
물 100중량부에 숯 15중량부, 모링가잎 45중량부, 인동잎 45중량부 및 뽕잎 25중량부를 투입하고 상온에서 30일 동안 침지한 후 여과하여 제1 고상 및 제1 액상을 수득하였다. 상기 숯은 참나무숯, 오리나무숯 및 벌나무숯을 중량비 5:3:2로 혼합하였다. 황토지장수 100중량부에 인동꽃봉오리 40중량부, 치커리뿌리 30중량부 및 화이트클로버 30중량부를 투입하고 상온에서 15일 동안 침지한 후 여과하여 제2 고상 및 제2 액상을 수득하였다. 상기 황토지장수는 물 100중량부에 황토 15중량부를 3시간 동안 교반 혼합한 후, 이를 30시간 동안 침지시켜 제조하였다. 정제수, 상기 제1 액상 및 상기 제2 액상을 중량비 2:1:1로 혼합하여 제1 혼합액을 수득하였다. 상기 제1 혼합액 및 정제수를 중량비 1:5로 혼합하여 제2 혼합액을 수득하였다. 상기 제1 고상, 제2 고상, 밀기울 및 쌀겨를 중량비 4:4:1:1로 혼합하여 혼합물을 수득하였다. 상기 제2 혼합액, 혼합물, Bacillus firmus bsoom-001 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14844BP) 및 Bacillus oryzisoli bsoom-002 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14845BP)를 중량비 80:10:5:5로 혼합한후 20℃에서 180일 동안 발효시켜 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 제조하였다.
[실험예 1]
건조발효장치에 수처리장 협잡물 100중량부 및 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물 2중량부를 투입하였다. 상기 건조발효장치를 200℃의 온도조건으로 6시간 동안 운전하여 응축수 및 잔재물을 수득하였다.
수처리장 협잡물 처리가 완료된 후 85중량% 감량화가 이루어진 것을 확인하였다.
수처리장 협잡물 사진을 도 1에 나타내었고, 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용하여 처리한 잔재물을 도 2에 나타내었다.
상기 수처리장 협잡물을 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용하여 처리한 잔재물의 성분을 에이티분석센터(주)에 의뢰하여 분석 결과를 표 1 및 도 3에 나타내었다.
상기 수처리장 협잡물을 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용하여 처리한 응축수의 성분을 에이티분석센터(주)에 의뢰하여 분석 결과를 표 2 및 도 4에 나타내었다.
분석항목(단위) 공정규격 협잡물 잔재물
분석결과
규격 유기물(%) 30이상 92.26
유
해
성
분		 비소(㎎/㎏)[건물중] 45이하 불검출
카드뮴(㎎/㎏)[건물중] 5이하 불검출
수은(㎎/㎏)[건물중] 2이하 불검출
납(㎎/㎏)[건물중] 130이하 3.53
크롬(㎎/㎏)[건물중] 200이하 17.64
구리(㎎/㎏)[건물중] 360이하 23.89
니켈(㎎/㎏)[건물중] 45이하 8.56
아연(㎎/㎏)[건물중] 900이하 88.42
대장균O157:H7 불검출 불검출
살모넬라 불검출 불검출
그밖
의
규격		 유기물대 질소의 비 45이하 34.81
염분(%) [건물중] 2.0이하 0.12
수분(%) 55이하 4.22
부숙도 [콤백법] 부숙완료 이상 부숙완료
부숙도[솔비타법] 부숙후기(4)이상 7
종자발아법 70이상 76.28
염산불용해물(%) 25이하 0.14
공정
규격
외		 질소전량(%) - 2.65
인산전량(%) - 0.57
칼리전량(%) - 0.13
표 1에 의하면, 수처리장 협잡물을 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용하여 처리한 잔재물은 중금속을 제거한 장점이 있으며, 유기물을 규격 이상 함유하고 있어 퇴비로 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
분석항목(단위) 협잡물 응축수 분석결과
질소전량(%) 0.014
인산전량(%) 불검출
망간(%) 불검출
크롬(%) 불검출
Cl(%) 0.0007
pH 4.05
표 2에 의하면, 수처리장 협잡물을 실시예 1에서 제조한 수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물을 이용하여 처리한 응축수는 중금속을 함유하고 있지 않으므로 안전하게 방류할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
한국생명공학연구원 생물자원센터 KCTC14844BP 20220106 한국생명공학연구원 생물자원센터 KCTC14845BP 20220106

Claims (4)

  1. 물 100중량부에 숯 15중량부, 모링가잎 45중량부, 인동잎 45중량부 및 뽕잎 25중량부를 투입하고 상온에서 30일 동안 침지한 후 여과하여 제1 고상 및 제1 액상을 수득하고, 상기 숯은 참나무숯, 오리나무숯 및 벌나무숯을 중량비 5:3:2로 혼합하고, 황토지장수 100중량부에 인동꽃봉오리 40중량부, 치커리뿌리 30중량부 및 화이트클로버 30중량부를 투입하고 상온에서 15일 동안 침지한 후 여과하여 제2 고상 및 제2 액상을 수득하고, 상기 황토지장수는 물 100중량부에 황토 15중량부를 3시간 동안 교반 혼합한 후, 이를 30시간 동안 침지시켜 제조하고, 정제수, 상기 제1 액상 및 상기 제2 액상을 중량비 2:1:1로 혼합하여 제1 혼합액을 수득하고, 상기 제1 혼합액 및 정제수를 중량비 1:5로 혼합하여 제2 혼합액을 수득하고, 상기 제1 고상, 제2 고상, 밀기울 및 쌀겨를 중량비 4:4:1:1로 혼합하여 혼합물을 수득하고, 상기 제2 혼합액, 혼합물, Bacillus firmus bsoom-001 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14844BP) 및 Bacillus oryzisoli bsoom-002 균주(미생물 기탁번호 KCTS 14845BP)를 중량비 80:10:5:5로 혼합한후 20℃에서 180일 동안 발효시키는,
    수처리장 협잡물 악취저감 및 유기물 감량화 조성물의 제조방법.
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