KR19980084104A - Compost fermenter using food waste, manufacturing method thereof and composting method of livestock wastewater using the same - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compost fermentation agent using food waste, a method for producing the same, and a method for composting livestock wastewater using the same.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은 음식물쓰레기를 이용하여 퇴비화하는 과정에서 자연상태에서 채취가 가능하며 다량의 유기물분해미생물이 기 배양된 상태로 존재하는 피트(Peat)를 벌킹제로서 혼합사용함으로서 종래에 벌킹제로서 톱밥이나 왕겨 등을 사용할 경우의 수급상의 어려움을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 음식물쓰레기의 발효처리시 고가의 유기물분해미생물을 별도로 첨가할 필요가 없으며, 음식물쓰레기의 발효처리시에 염분제거제로서 칼슘화합물을 이용하여 음식물쓰레기에 함유된 염화나트륨을 미리 제거함으로서 축산폐수 등과 혼합하여 발효시켜 퇴비화 하여 사용하고자 할 경우 토양으로부터 칼슘성분이 용탈됨으로서 식물의 뿌리생장 저해 및 토양의 질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제 및 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention can be collected in the natural state in the process of composting using food waste and by using a mixed (Peat) as a bulking agent in a state in which a large amount of organic biodegradable microorganisms are pre-cultured as sawdust or bulking agent conventionally In addition to solving the supply-and-demand difficulties when using rice husks, there is no need to add expensive organic biodegradable microorganisms during the fermentation of food waste, and use calcium compounds as a salt remover during fermentation of food waste. If you want to use the fermentation by mixing with livestock waste water by removing sodium chloride in food waste in advance, you can use it to prevent plant root growth and soil quality from degrading the calcium component from soil. Compost fermentation agent used and its manufacturing method and To provide a composting method of the livestock waste water it is an object.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입자크기가 4내지 8mesh로 분쇄된 음식물쓰레기 70 내지 80중량부와 7 내지 9mesh로 분쇄된 피트 20 내지 30중량부를 혼합하여 음식물쓰레기-피트 혼합물을 제조한 후, 여기에 황산칼슘 또는 탄산칼슘으로된 칼슘화합물 3 내지 5중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 이를 호기성발효조에서 공기공급시키면서 20 내지 30일 동안 호기성발효시고, 계속하여 외부공기의 유입이 차단된 저장조에서 10 내지 20일동안 혐기성발효시킴의 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a food waste-pit mixture by mixing 70 to 80 parts by weight of food waste ground to 4 to 8 mesh and 20 to 30 parts by weight of pit ground to 7 to 9 mesh. 3 to 5 parts by weight of a calcium compound of calcium sulfate or calcium carbonate is added thereto, mixed, and then aerobic fermentation for 20 to 30 days while supplying air from an aerobic fermentation tank, and then in a storage tank in which external air is blocked. It provides a method for producing a compost fermentation agent using food waste of anaerobic fermentation for 10 to 20 days.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 음식물쓰레기의 처리 및 이를 이용한 축산폐수의 퇴비화 처리에 이용된다.The present invention is used for the treatment of food waste and composting of livestock wastewater using the same.

Description

음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화방법Compost fermentation agent using food waste, manufacturing method thereof and composting method of livestock wastewater using the same

본 발명은 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물쓰레기를 처리하여 이용한 과정에서 피트(Peat) 및 칼슘화합물 등을 혼합처리하여 최종적으로 처리된 음식물쓰레기의 염분농도를 감소시키고 발효효율을 향상시킴으로서 이를 축산폐수 등을 혼합할 경우 벌킹제(Bulking Agent) 및 발효효소로서 이용하게 용이하게 퇴비화할 수 있도록 한 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a compost fermentation agent using food waste, a method for producing the same and a method for composting livestock wastewater using the same, and more specifically, by treating the food waste used in the process of mixing food waste (Peat) and calcium compounds, etc. Compost fermentation agent using food waste that can be easily composted as a bulking agent and fermentation enzyme when mixing the livestock wastewater by reducing the salt concentration and improving fermentation efficiency. The manufacturing method and the composting method of the livestock wastewater using the same are related.

근래에 이르러 국민경제가 급속도로 발전함에 따라 식생활 성향이 고급화됨으로 인하여 외식산업 또한 크게 발달하고 있는 추세에 있다. 이로 인하여 연간 배출되는 음식물쓰레기의 량 또한 기하급수적인 증가일로에 있으나 이의 처리에 필요한 매립지의 확보가 용이하지 않을 뿐만 아니라 기존 처리시설이 증설이 어려운 실정이므로 음식물쓰레기는 대부분 그대로 방치되어 악취등을 유발하고 일반쓰레기와 같이 매립될 경우에는 침출수가 다량 발생하게 되어 각종 환경오염을 유발시키는 등 심각한 사회문제를 초래하고 있다.In recent years, as the national economy develops rapidly, the eating habits are being advanced, and the food service industry is also developing greatly. Due to this, the amount of food waste discharged annually is also increasing exponentially, but it is not easy to secure landfills necessary for its disposal, and it is difficult to expand existing treatment facilities, so most food waste is left as it is, causing bad smell. In case of landfilling, such as general garbage, large amount of leachate is generated, causing serious social problems such as various environmental pollution.

이러한 음식물쓰레기의 처리방법으로서 종래에는 배출된 음식물쓰레기의 약 99%를 매립하는 방법에 의존하여 왔으나, 지가의 상승이나 매립지 인근의 주민들로부터의 반대가 심하여 매립부지의 확보가 점차로 어려워지고 있으며, 특히 과거에는 매립지에 반입되는 쓰레기중 연탄재가 차지하는 비중이 크기 때문에 음식물쓰레기로부터 흘러나오는 침출수가 연탄재로 상당부분 흡수됨으로서 침출수의 자연제거가 이루어질 수 있었으나 최근에는 석유연료 사용이 보편화되면서 연탄재쓰레기의 반입량이 크게 감소하여 상기의 제거효과를 기대하기 어렵게 되었다.As a method of treating such food waste, it has been conventionally relying on landfilling about 99% of the discharged food waste, but it is becoming increasingly difficult to secure landfill sites due to rising land prices and opposition from residents near landfills. In the past, briquettes accounted for a large portion of the garbage brought to landfills, so leachate flowing from food waste was absorbed into the briquettes in a large part, which made it possible to remove leachate naturally. It was reduced, making it difficult to expect the above removal effect.

기 설명한 바의 매립처리방법에서 나타나는 문제점을 감안하여 음식물쓰레기를 가축용 사료로서 직접 사용하는 방법이 이용되고 있으나, 이러한 방법은 음식물 쓰레기가 상온에서도 쉽게 부패하는 특성으로 인하여 계절적으로 봄, 여름, 가을에는 적용이 불가능하므로 겨울철에만 한시적으로 이용될 수밖에 없을 뿐만 아니라 음식물쓰레기의 특성상 사료로서 갖추어야할 규정량의 지방, 단백질, 섬유질 등의 영양 성분이 항시 일정하게 함유된 상태로 존재하기 어려워 일부 자영축산업자에서만 소규모로 이용될 수밖에 없으므로 실효성 측면에서의 많은 문제점을 가지고 있다.In view of the problems in landfill treatment described above, the method of using food waste directly as feed for livestock is used.However, this method can be used seasonally in spring, summer and autumn due to the characteristics that food waste easily decomposes at room temperature. Because it is not applicable to the winter season, it can only be used for a limited time only in winter, and due to the nature of food waste, it is difficult to exist constantly in a state containing a certain amount of nutritional ingredients such as fat, protein, fiber, etc. Only because it can be used on a small scale has many problems in terms of effectiveness.

상기한 방법과는 별도로 음식물쓰레기를 퇴비화(Composting)하여 재활용하는 방법이 이용되고 있으며, 이와 관련된 기술로서 종래에는 음식물쓰레기로부터 이물질을 제거하여 적정입도로 파쇄한 후 수분조절을 위하여 벌킹제(Bulking agent)로서 톱밥, 나무조각, 왕겨 등을 혼합한 다음 호기성 발효공정과 혐기성 발효공정을 거쳐 퇴비로 제조하고 이를 직접 퇴비화하거나 염분감소 등의 희석작용을 하는 기타의 기능성 비료와 적정비율로 혼합하여 퇴비화하는 방법이 이용되고 있다.In addition to the above method, a method of composting and recycling food waste is used, and as a related art, a bulking agent is used to remove moisture from food waste and crush it to an appropriate particle size, and then control the moisture to control moisture. ) Is mixed with sawdust, wood chips, rice husk, etc. and then composted through aerobic fermentation process and anaerobic fermentation process. The method is used.

그러나, 상기 방법에서 수분조절을 위한 벌킹제로서 혼합되는 톱밥, 나무조각, 왕겨 등은 우리나라에서 발생되는 음식물쓰레기의 전체 발생량을 충당할 만큼의 확보가 어려운 관계로 처리비용 상승의 주요인으로 작용할 뿐만 아니라, 유기물 발효 및 분해에 필요한 세균 및 효모가 부족한 상태의 벌킹제를 음식물쓰레기와의 혼합함으로서 유기물분해 미생물의 생육이 활성화되지 못하고 미숙발효될 수밖에 없기 때문에 별도의 배지에서 배양된 고가의 유기물분해 미생물을 첨가하여 일정기간 동안 발효시키는 공정이 추가로 필요한 문제점이 있다.However, in the above method, sawdust, wood chips, chaff, etc., mixed as bulking agents for controlling moisture, are difficult to secure enough to cover the total amount of food waste generated in Korea, and thus act as a major factor in the treatment cost increase. In addition, by mixing bulking agents lacking bacteria and yeast necessary for organic fermentation and decomposition with food waste, the growth of organic biodegradation microorganisms cannot be activated and immature fermentation is performed. There is a problem in that a process of adding a fermentation for a period of time is additionally required.

또한, 우리나라 식생활문화의 특성상 일반 가정이나 요식업소 등지로부터 방출되는 음식물쓰레기는 대부분 과량의 염분을 함유하고 있으므로, 이러한 높은 염분농도의 음식물쓰레기를 별도의 염분제거공정을 거치지 않은 상태로 축산 폐수등과 혼합하여 퇴비화하고자 할 경우, 유기물의 분해 및 발효에 관여하는 미생물은 고농도의 염분에 의하여 생육이 크게 저해될 수밖에 없어 바람직한 발효효과를 얻기 어려운 문제점이 있을 뿐만 아니라 이러한 고농도의 염분은 결국 각종 식물의 뿌리생장에 영향을 미쳐 식물의 생육을 저해하게 되는 문제점이 있다.In addition, because of the nature of the Korean food culture, food wastes emitted from general households or food establishments contain excessive amounts of salt. Therefore, such high salt concentrations of food wastes do not undergo a separate salt removal process. In case of composting by mixing, microorganisms involved in the decomposition and fermentation of organic matter have to be greatly inhibited in growth by high concentration of salinity, so that it is difficult to obtain a desirable fermentation effect. There is a problem in that it affects the growth and inhibits the growth of plants.

특히, 음식물쓰레기에 함유된 염화나트륨은 토양내의 칼슘화합물과 반응하여 수용성이 매우 높은 염화칼슘으로 생성된 후 토양으로부터 용탈되고, 이로 인하여 토양은 칼슘성분이 제거되므로서 토질 저하를 초래하게 되는 문제점이 있다.In particular, the sodium chloride contained in the food waste reacts with calcium compounds in the soil to form calcium chloride having a very high water solubility, and then is leached from the soil. As a result, the soil is depleted of the calcium component and thus causes a decrease in soil quality.

본 발명은 상기한 종래기술의 제반문제점을 해결하기 위한 것으로, 음식물쓰레기의 발효 처리시 자연상태에서 채취가 가능하며 다량의 유기물분해미생물이 기 배양된 상태로 존재하는 피트(Peat)를 벌킹제 및 발효효소제로서 혼합사용함으로서 종래에 벌킹제로서 톱밥이나 왕겨 등을 사용할 경우의 수급상의 어려움을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 음식물쓰레기의 발효처리시 고가의 유기물분해미생물을 별도로 첨가할 필요가 없으며, 또한 음식물쓰레기의 발효처리시에 염분제거제로서 칼슘화합물을 이용하여 음식물쓰레기에 함유된 염화나트륨을 미리 제거함으로서 이를 단독 또는 축산폐수 등과 혼합 발효시켜 퇴비로서 사용할 경우 고농도의 염분에 의하여 식물의 생장이 저해되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 토양으로부터 칼슘성분이 용탈됨으로서 토양의 질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, bulking agent that can be collected in a natural state during the fermentation treatment of food waste and a large amount of organic decomposition products microorganisms are present in a pre-cultured state and By using a mixture as a fermentation enzyme, it is possible to solve the difficulties in supply and demand when using sawdust or rice husk as a bulking agent, and it is not necessary to add expensive organic decomposition microorganisms separately during fermentation of food waste. By removing calcium chloride in food waste using calcium compounds as a desalination agent during the fermentation of garbage, it is possible to prevent the plant growth from being inhibited by high concentrations of salt when used as compost by fermenting it alone or mixed with livestock waste water. Not only can it dissolve from the soil? The purpose of the present invention is to provide a fermentation fermentation agent and a method for producing the same using food waste which can prevent the soil quality from being degraded.

본 발명의 또다른 목적은 상기한 방법으로 제조된 퇴비발효제를 이용하여 이를 축산페수 등과 혼합함으로서 단기간내에 완전한 발효가 가능하고 낮은 염분농도를 가짐으로서 식물생장에 전혀 영향을 미치지 않는 축산폐수의 퇴비화 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention by using the compost fermentation agent prepared in the above method by mixing it with livestock wastewater and the like, it is possible to complete fermentation in a short time and has a low salt concentration composting method of livestock wastewater does not affect plant growth at all In providing.

도 1은 발효기간별 발효조내의 온도변화 그래프1 is a graph of the temperature change in the fermenter by fermentation period

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 입자크기가 4 내지 8mesh 로 분쇄된 음식물쓰레기 70 내지 80중량부와 피트 20 내지 30중량부를 혼합하여 음식물쓰레기-피트 혼합물을 제조한 후, 여기에 황산칼슘 또는 탄산칼슘으로된 칼슘화합물 3 내지 5중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 이를 호기성발효조에서 공기공급시키면서 20일 내지 30일동안 호기성발효시키고, 계속하여 외부공기의 유입이 차단된 저장조에서 10 내지 20일 동안 혐기성발효시키는 방법으로 제조된 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention for achieving the above object is to produce a food waste-pit mixture by mixing 70 to 80 parts by weight and 20 to 30 parts by weight of food waste pulverized to a particle size of 4 to 8 mesh, here, calcium sulfate or 3 to 5 parts by weight of the calcium compound of calcium carbonate was added and mixed, followed by aerobic fermentation for 20 to 30 days while supplying air from the aerobic fermentation tank, and then for 10 to 20 days in a storage tank in which external air was blocked. It provides a compost fermentation agent using a food waste prepared by anaerobic fermentation method and a method for producing the same.

또한, 본 발명은 상기한 방법으로 제조된 퇴비발효제와 축산폐수를 1:2.5 내지 3.5의 중량비로 혼합하여 25 내지 35일동안 발효처리한 후 이의 일부를 상기 피트(Peat)와 혼합하여 벌킹제로서 재차 사용하는 방법의 축산폐수의 퇴비화 방법을 제공한다.In addition, the present invention is mixed with the fermentation fermentation agent and the livestock waste water prepared by the above method in a weight ratio of 1: 2.5 to 3.5 and fermentation for 25 to 35 days and then a portion thereof is mixed with the pit (Peat) as a bulking agent Provides a method for composting livestock wastewater using the method of reuse again.

본 발명에서 음식물쓰레기와 함께 혼합되어 수분조절제 및 미생물배양체로서의 역할을 수행하는 피트(Peat)은 일명 토탄(土炭) 또는 이탄(泥炭)으로 불리우기도 하는 것으로 이끼 및 화본과(禾本科)식물이 습지에 퇴적하여 분해 변화한 석탄류이며 주로 암갈색의 광택이 없고 수분이 많은 해면상(解免狀), 섬유상(纖維狀) 또는 토괴상(土塊狀)으로 존재한다.Peat, which is mixed with food waste in the present invention and serves as a moisture control agent and a microbial culture, is also called peat or peat, and moss and flowering plants are wetland. It is a coal that has been decomposed and changed in the form of dark brown, and is present in dark brown, watery sponges, fibrous or lumpy forms.

상기 피트은 산지(山地) 또는 강하부 등지에서 자연상태로 다량 채취가 가능할 뿐만 아니라, 이들은 채취된 지역에 따라 호기성 또는 혐기성 유기물 분해 미생물들이 서식한 상태로 존재함으로서 천연상태의 미생물배양체로서의 사용될 수 있는 것이다. 즉, 산지에서 채취된 피트의 경우 니트로소모나스(Nitrosomonas), 에어로박터(Aerobactor) 등의 호기성분해미생물의 주로 서식하고, 강하부에서 채취된 피트의 경우에는 플라보박테리움(Flavobacterium), 에스체리시아(Escherichia)등의 혐기성분해미생물이 주로 서식함으로서 이러한 피트를 벌킹제로서 적절히 혼합하여 사용할 경우 미생물배양체로서의 기능 또한 갖게 되는 것이다.The pit can be collected in a large amount in a natural state, such as in the mountain (mountain or descent), and they can be used as a natural microbial culture by being present in the aerobic or anaerobic organic decomposition microorganisms in accordance with the region collected . That is, in the case of the pit collected from the mountain region, aerobic degrading microorganisms such as Nitrosomonas and Aeroobactor are mainly inhabited, and in the case of the pit collected in the lower part, Flavobacterium and Scherri Anaerobic degrading microorganisms such as Escherichia are mainly inhabited, so when these pits are mixed and used as bulking agents, they also have a function as a microbial culture.

이상 설명한 바의 피트은 가급적 건조 및 미립화한 상태로 음식물쓰레기와 혼합하여 음식물쓰레기와의 접촉면적을 높임으로서 수분조절효율 및 미생물의 증균효율을 높일 수 있는 것이며, 이러한 피트는 수분함량 15%(w/w)이하의 것을 사용하며 평균 입도는 7 내지 9mesh정도로 함이 바람직하다.As described above, the pit can be mixed with the food waste in the dried and atomized state as much as possible to increase the contact area with the food waste, thereby improving the moisture control efficiency and the microbial enrichment efficiency, and the pit has a water content of 15% (w / w) It is preferable to use the following and the average particle size is about 7 to 9mesh.

상기 음식물쓰레기 또한 피트와의 혼합효율을 높이기 위해서는 가급적 잘게 부수어 주는 것이 바람직하나 음식물쓰레기는 대부분 과량의 수분을 함유하고 있으므로 지나치게 미립화할 경우 음식물쓰레기는 완전히 액상화되므로서 수분조절제로서 사용되는 피트의 혼합비율을 크게 증가시켜야만 하는 문제점이 있으며, 처리공정상의 작업성 또한 급격히 저하되므로 그 입도는 4 내지 8mesh로함이 바람직하다.In order to increase the mixing efficiency of the food waste with pit, it is preferable to crush it as much as possible. However, since the food waste mostly contains excess moisture, the food waste is completely liquefied when excessively atomized, so that the mixing ratio of the pit used as a moisture control agent. There is a problem that must be greatly increased, the workability in the treatment process is also sharply lowered so that the particle size is preferably 4 to 8 mesh.

이와같이 적절한 입도로 분쇄된 음식물쓰레기 및 피트의 혼합시에는 피트의 혼합량을 최소화하는 범위내에서 가장 바람직한 수분조절효율 및 유기물분해미생물의 증균효율을 얻을 수 있는 혼합비율을 결정하는 것이 중요하며, 음식물 쓰레기 70 내지 80중량부에 대한 피트의 혼합비율이 20중량부이하일 경우는 기 설명한 바의 바람직한 수분조절효율 및 미생물증균효율을 얻을 수 없으며 30중량부 이상일 경우에는 피트의 과량사용으로 인하여 처리비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.In this way, when mixing food waste and pit ground to an appropriate particle size, it is important to determine the mixing ratio that can obtain the most desirable water control efficiency and organic biodegradation microbial growth efficiency within the range of minimizing the mixing amount of the pit. If the mixing ratio of the pit to 70 to 80 parts by weight is 20 parts by weight or less, it is not possible to obtain the desirable moisture control efficiency and microbial growth efficiency as described above, and when it is 30 parts by weight or more, the treatment cost is excessive due to the excessive use of the pit. There is a problem it takes.

상기한 방법으로 제조된 음식물쓰레기-피트혼합물에 황산칼슘 또는 탄산칼슘 등의 칼슘화합물을 혼합하게 되며, 이러한 칼슘화합물은 음식물쓰레기 내에 존재하는 염화나트륨 성분과 반응하여 수용성인 황산나트륨, 탄산나트륨 등의 나트륨화합물 및 염화칼슘으로 대부분 변환됨으로서 음식물쓰레기로부터의 염분제거가 이루어 질 수 있는 것이며, 충분한 염분제거 효과를 얻기 위하여 칼슘화합물의 혼합비율은 3중량부이상으로 하는 것이 바람직하며 5중량부 이상 과량 혼합할 필요는 없다.Calcium compounds such as calcium sulfate or calcium carbonate are mixed with the food waste-pit mixture prepared by the above method, and these calcium compounds react with sodium chloride components present in the food waste and are soluble in sodium sulfate and sodium carbonate. Since most of it is converted to calcium chloride, desalination from food waste can be achieved, and in order to obtain sufficient desalination effect, the mixing ratio of calcium compound is preferably 3 parts by weight or more, and it is not necessary to mix excessively more than 5 parts by weight. .

상기 비율로 제조된 음식물쓰레기-피트 및 칼슘화합물의 혼합물은 순차적으로 호기성발효공정 및 혐기성발효공정을 거치게되며, 호기성발효공정에서는 공기공급장치에 의하여 호기성미생물의 생육에 필요한 충분한 량의 공기를 공급하여 줌으로서 피트내에 생육하는 호기성 유기물분해미생물에 의하여 음식물쓰레기에 함유된 탄수화물, 지방, 단백질 등과 같은 유기물의 일부가 탄산가스(CO2), 물(H2O), 질산이온(NO3 -)등으로 분해된다.The mixture of food waste-pit and calcium compound prepared at the above ratio is sequentially subjected to an aerobic fermentation process and an anaerobic fermentation process. In the aerobic fermentation process, an air supply device supplies a sufficient amount of air necessary for the growth of aerobic microorganisms. zoom a portion of the organic material such as a carbohydrate, fat and protein contained in the food waste by aerobic organic matter degrading microorganisms is the carbon dioxide (CO 2) to the growth in the pits, water (H 2 O), nitric acid ions (NO 3 -), etc. Decompose to

이때 호기성발효공정에서 공급되는 공기량은 상기 제조된 음식물쓰레기-피트 및 칼슘화합물 혼합물 부피의 5 내지 15%(v/v)의 범위에서 공급하는 것이 바람직하다.In this case, the amount of air supplied in the aerobic fermentation process is preferably supplied in the range of 5 to 15% (v / v) of the volume of the food waste-pit and calcium compound mixture prepared above.

계속하여 상기의 호기성발효공정에 의하여 1차 발효처리된 음식물쓰레기-피트혼합물은 외부공기의 유입이 차단된 저장조내에서 혐기성발효공정을 거치게 되며, 이때 혐기성 유기물분해 미생물에 의하여 음식물쓰레기내에 존재하는 유기물질은 CH4, NH3, PH3등의 화합물로 분해되고, 아울러 음식물쓰레기-피트 및 칼슘화합물의 혼합물은 혐기성미생물이 다량 증균된 상태로 발효된다.Subsequently, the first food waste-pit mixture fermented by the aerobic fermentation process is subjected to an anaerobic fermentation process in a storage tank in which external air is blocked. The substance is decomposed into compounds such as CH 4 , NH 3 , and PH 3 , and the mixture of food waste-pit and calcium compounds is fermented with a large amount of anaerobic microorganisms.

이상 설명한 방법에 의하여 음식물쓰레기-피트 및 칼슘화합물의 혼합물은 탈염 및 미생물이 다량 증균된 상태의 퇴비발효제로 제조되며, 이는 염분농도 0.6%이하의 미생물활성슬러지상태로 존재하므로 이를 축산폐수와 1:2.5 내지 3.5의 중량비율(더욱 바람직하기로는 상기 제조된 퇴비화제와 축산폐수의 혼합비율이 1:3 중량비)로 혼합하여 발효시키게 되면 약 1개월의 단기간에 발효되어 퇴비화됨으로서 농가에서 비료로서의 사용이 가능할 뿐만 아니라, 이렇게 제조된 퇴비는 상기 음식물쓰레기와 혼합되어 벌킹제로 사용되는 피트와 혼합하여 재차 사용할 수 있다.According to the method described above, the mixture of food waste-pit and calcium compound is prepared as a compost fermentation agent with desalination and microorganisms in which a large amount of microorganisms are enriched, which is present in the state of livestock wastewater with a salt concentration of 0.6% or less. When fermented by mixing at a weight ratio of 2.5 to 3.5 (more preferably, the mixing ratio of the prepared composting agent and the livestock wastewater is 1: 3 weight ratio), it is fermented and composted in a short period of about one month, so that it can be used as a fertilizer in farms. In addition, the compost thus prepared can be mixed with the food waste and used again as a pit used as a bulking agent.

이하 본 발명을 하기한 실시예, 비교예 및 실험예를 통하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, Comparative Examples, and Experimental Examples.

[실시예 1]Example 1

일반 요식업소에서 수거하여 비닐, 쇠붙이 또는 키타의 이물질을 제거한 후 교반블레이드로 고형물의 평균입도를 약 7mesh로 세절한 상태의 음식물쓰레기 750kg과 경상남도 하동 일원의 산지(山地) 및 강원도 속초일대에서 채취하여 8mesh의 평균입도 파쇄한 피트분말 250kg 및 황산칼슘분말 50kg을 첨가하여 고르게 혼합한 후, 가로×세로×높이가 60×1900×16cm이며 내부에 공기공급장치가 구비된 호기성발효조에 넣고 공기공급장치를 가동 시키면서 30일동안 호기성발효시켰다.Collected from general restaurants, remove foreign materials from vinyl, metal, or kita, and then collect them from 750kg of food waste with a mean particle size of about 7mesh with stirring blades and from Sokcho area of Hadong, Gyeongsangnam-do. 250kg crushed crushed powder and 50kg calcium sulfate powder are added and mixed evenly.Then, the width × length × height is 60 × 1900 × 16cm and placed in an aerobic fermentation tank equipped with an air supply. It was aerobic fermentation for 30 days while running.

계속해서, 호기성발효를 완료한 후의 음식물쓰레기-피트 혼합물을 상기 호기성 발효조와 동일한 크기의 혐기성저장조에 넣고 밀폐시킨 상태로 20일동안 혐기성발효시켜 퇴비발효제를 제조하였다.Subsequently, the food waste-pit mixture after the completion of the aerobic fermentation was placed in an anaerobic storage tank of the same size as the aerobic fermentation tank and anaerobic fermentation for 20 days to prepare a compost fermentation agent.

[실시예 2]Example 2

상기 실시예 1로부터 제조된 퇴비발효제 50kg에 계분 150kg을 고르게 혼합하여 발효조내에 넣고 통풍이 잘되는 장소에서 1일 1회 뒤집기를 하여 주며 35일간 발효시켜 퇴비를 제조하였다.50 kg of compost fermentation agent prepared from Example 1 was mixed evenly 150kg into a fermentation tank and inverted once a day in a well-ventilated place and fermented for 35 days to prepare compost.

[실시예 3]Example 3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 벌킹제로서 상기 피트(Peat)와 상기 실시예 2로부터 제조된 퇴비를 1:1의 중량비로 혼합한 상태의 혼합물 250kg을 사용하였다.In the same manner as in Example 1, 250 kg of a mixture of the pit (Peat) and the compost prepared in Example 2 was mixed in a weight ratio of 1: 1 as a bulking agent.

[비교예 1]Comparative Example 1

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 피트 대신 목분 250kg을 혼합하였으며, 황산칼슘분말의 첨가를 생략하였다.In the same manner as in Example 1, 250 kg of wood powder was mixed instead of the pit, and the addition of calcium sulfate powder was omitted.

[비교예 2]Comparative Example 2

상기 비교예 1로부터 제조된 퇴비발효제 50kg에 계분 150kg을 고르게 혼합하여 발효조내에 넣고 통풍이 잘되는 장소에서 1일 1회 뒤집기를 하여 주며 35일간 발효시켜 퇴비를 제조하였다.50 kg of compost fermentation agent prepared from Comparative Example 1 was mixed evenly 150kg into a fermentation tank and inverted once a day in a well-ventilated place and fermented for 35 days to prepare compost.

[실험예 1]Experimental Example 1

상기 실시예 1 및 비교예 1로부터 제조된 퇴비발효제의 염분농도를 측정한 결과 비교예 1의 경우 염분농도가 약 2.7%(w/w)로 측정된 반면 실시예 1의 경우에는 0.5%(w/w)로 나타나, 비교예 1의 경우 본 발명에 의한 실시예 1의 경우 보다 약 5배 이상의 염분함량을 나타나고 있음을 알 수 있었으며, 이와같이 측정된 농도의 염분이 식물의 뿌리 생장에 미치는 영향을 알아보기 위하여 상기 실시예 2 및 비교예 2로부터 제조된 퇴비로 배지를 만들어 배추씨앗과 상치씨앗을 식종한 후 각각 15일, 30일, 45동안 배양하면서 뿌리생장(Root Elongation) 정도를 측정하여 하기한 표 1에 나타내었다.As a result of measuring the salinity of the compost fermentation agents prepared from Example 1 and Comparative Example 1, the salt concentration of Comparative Example 1 was measured to about 2.7% (w / w), while in Example 1 0.5% (w / w), it can be seen that in the case of Comparative Example 1 shows a salinity of about 5 times or more than in the case of Example 1 according to the present invention, the effect of the salt of the measured concentration on the root growth of the plant To determine the root growth (Root Elongation) while culturing for 15 days, 30 days, 45 days after planting the cabbage seeds and lettuce lettuce to make a medium with compost prepared from Example 2 and Comparative Example 2 to find out One is shown in Table 1.

[표 1]TABLE 1

상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하여 제조된 실시예 2에서 배양된 배추의 경우 15일 경과 후의 뿌리생장정도가 60.7mm로서 비교예 2의 29.6mm와 현저한 차이를 나타내고 있으며 45일이 경과한 후에도 실시예 2는 85.0mm으로 나타난 반면 비교예 2에서는 36.6mm로 나타나 실시예 2의 경우 비교예 2보다 평균적으로 2배 이상의 뿌리생장도를 나타내고 있음을 알 수 있었다.As can be seen from the results of Table 1, in the case of cabbage cultured in Example 2 prepared by the present invention, the root growth after 15 days is 60.7mm, showing a significant difference from 29.6mm of Comparative Example 2 Even after 45 days, Example 2 was found to be 85.0 mm, whereas Comparative Example 2 was found to be 36.6 mm, and in Example 2, root growth was more than two times higher than that of Comparative Example 2.

또한, 상치의 경우 실시예 2에서 15일동안 배양된 후의 뿌리생장수치는 22.7mm이고 비교예 2에서는 13.7mm로 나타나 비교적 근소한 차이를 보이고 있으나, 30일이 경과한 후에는 실시예 2의 경우 63.2mm로서 비교예 2의 15.9mm보다 무려 4배이상의 뿌리생장도를 나타내고 있었으며, 45일이 경과한 후의 뿌리생장도 또한 실시예 2가 비교예 2보다 현저한 우위를 유지하고 있음을 알 수 있었다.In addition, the root growth value after incubation for 15 days in Example 2, 22.7mm and 13.7mm in Comparative Example 2 showed a relatively slight difference, but after 30 days 63.2 in Example 2 As mm, root growth was more than four times higher than 15.9 mm of Comparative Example 2. Root growth after 45 days also showed that Example 2 maintained a remarkable advantage over Comparative Example 2.

이러한 현상은 비교예 2의 경우 실시예 2와는 달리 염류장해 및 미숙발효에 의한 폐해가 매우 심각함을 의미하는 것으로, 뿌리세근의 미형성, 뿌리의 기형 및 성장장애 등의 다양한 형태의 뿌리성장 장해현상이 나타나고 있음을 입증하는 것이다.This phenomenon, unlike Example 2, in the case of Comparative Example 2 means that the damage caused by salt and immature fermentation is very serious, various types of root growth disorders such as the root formation of root roots, malformation of the roots and growth disorders This is to prove that it is appearing.

[실험예 2]Experimental Example 2

상기 실시예 2 및 비교예 2로부터 35일간 발효시키는 과정에서의 발효조내 온도변화를 측정하였으며, 그 결과는 도 1에 도시된 바와 같다.The temperature change in the fermenter during the fermentation for 35 days from Example 2 and Comparative Example 2 was measured, and the results are shown in FIG.

도 1의 가로축은 발효기간을 나타내며 세로축은 발효기간에 따른 발효조내의 온도를 나타내는 것으로서, 본 발명의 실시예 2의 경우는 발효시작 후 약 2일이 경과하면서 발효조내의 온도가 빠르게 상승하는 것으로 나타나 발효가 급격하게 진행되기 시작하였으며, 약 11일이 경과한 후로부터 약 16일이 경과할 때가지 발효조내의 온도가 약 66±1℃로 유지되어 전체 기간중 가장 활발한 발효가 이루어짐을 알 수 있었고, 약 17일 이후부터는 발효조내의 온도가 매우 완만하게 하강함으로서 전체적으로 매우 안정된 양태의 발효가 진행된 것으로 나타났다.1 represents the fermentation period, and the vertical axis represents the temperature in the fermentation tank according to the fermentation period. In Example 2 of the present invention, the temperature in the fermentation tank rapidly increases as about 2 days after the start of the fermentation. Began to progress rapidly, and the temperature in the fermenter was maintained at about 66 ± 1 ° C until about 16 days had elapsed from about 11 days. After the 17th day, the temperature in the fermenter was very slowly decreased, indicating that the fermentation of the fermenter was very stable.

그러나 비교예 2 경우에는 약 6일이 경과할 때까지 발효조내의 온도가 약 63℃까지 급상승하다가 약 15일 경과한 후에는 약 58℃까지 하락하였으며, 약 21일이 경과한 후에는 약 64%까지 완만히 상승하다가 급작스럽게 온도가 상승하여 약 23일이 경과한 후에는 73℃로 높아졌고, 약 29일이 경과한 후에는 다시 약 53℃로 하락하였으며 다시 온도가 급상승하여 2일 후인 약 30일 경과 후에는 약 73℃까지 매우 큰 폭으로 상승하였고 35일이 경과 하자 발효조내의 온도가 60℃까지 하락하는 등 전체 기간중의 발효온도의 편차가 현저하게 크게 나타남으로서 전체적으로 매우 불안정한 양태의 발효가 진행된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 35일이 경과한 후에도 이와같이 기복적인 온도차를 나타내는 발효가 더욱 진행될 수 있다는 것을 나타내는 것이며, 따라서 불완전 발효로 인하여 장기간에 걸친 발효과정이 추가로 필요함을 알 수 있었다.However, in Comparative Example 2, the temperature in the fermenter rapidly increased to about 63 ° C until about 6 days had elapsed and then dropped to about 58 ° C after about 15 days, and to about 64% after about 21 days. After a slow rise, the temperature rose abruptly and increased to 73 ° C after about 23 days. After about 29 days, the temperature dropped to about 53 ° C. Afterwards, the temperature increased greatly to about 73 ℃, and after 35 days, the temperature of fermenter dropped to 60 ℃, resulting in a significant variation in fermentation temperature during the whole period. appear. These results indicate that even after 35 days, the fermentation exhibiting such a undulating temperature difference can be further progressed, and thus, the fermentation process for a long time is additionally needed due to incomplete fermentation.

즉, 본 발명에 의한 실시예 2의 경우 일반농가에서 즉시 퇴비로서 사용할 수 있을 정도의 완전발효상태를 나타내고 있었으나, 비교예 2의 경우에는 미발효 상태로 남아있어 장기간의 부숙처리가 필요함을 알 수 있었으며 이는 본 발명에 의한 실시예 1의 퇴비발효제가 미생물이 다량 증균되어 있는 상태로서 미생물에 의한 활발한 유기물 분해활동이 이루어 질 수 있었음을 입증하는 것이다.In other words, in Example 2 according to the present invention showed a fully fermented state that can be used as a compost immediately in a general farm, in the case of Comparative Example 2 remains unfermented state, it can be seen that long-term home treatment is required This proves that the compost fermentation agent of Example 1 according to the present invention was able to actively decompose organic matters by microorganisms in a state in which a large amount of microorganisms were enriched.

본 발명은 음식물쓰레기를 이용하여 퇴비화시키는 과정에서 벌킹제로서 피트을 이용하는 신규한 방법을 제공함으로서 종래에 톱밥, 나무토막, 왕겨 등의 벌킹제를 사용할 경우의 수급상의 어려움 및 미숙발효의 문제점을 해결할 수 있을 뿐만 아니라 칼슘화합물을 이용하여 염분제거 효율을 크게 향상시킬 수 있는 음식물쓰레기를 이용한 퇴비발효제와 그 제조방법 및 그를 이용한 축산폐수의 퇴비화 방법을 제공하는 유용한 발명인 것이다.The present invention provides a novel method of using pit as a bulking agent in the process of composting using food waste to solve the problems of supply and demand and the immature fermentation when using a bulking agent such as sawdust, wood chips, chaff, etc. In addition, it is a useful invention to provide a compost fermentation agent using a food waste, a method for producing the same, and a method for composting livestock wastewater using the same, which can greatly improve the salt removal efficiency using calcium compounds.

Claims (3)

입자크기가 4내지 8mesh로 분쇄된 음식물쓰레기 70 내지 80중량부와 7 내지 9mesh로 분쇄된 피트 20 내지 30중량부를 혼합하여 음식물쓰레기-피트 혼합물을 제조한 후, 여기에 황산칼슘 또는 탄산칼슘으로된 칼슘화합물 3 내지 5중량부를 첨가하여 혼합한 다음, 이를 호기성발효조에서 공기공급시키면서 20 내지 30일 동안 호기성발효시고, 계속하여 외부공기의 유입이 차단된 저장조에서 10 내지 20일동안 혐기성발효시킴을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 퇴비발효제의 제조방법.70 to 80 parts by weight of food waste ground to 4 to 8 mesh and 20 to 30 parts by weight of pit ground to 7 to 9 mesh were mixed to prepare a food waste-pit mixture, which was formed of calcium sulfate or calcium carbonate. 3 to 5 parts by weight of the calcium compound is added and mixed, followed by aerobic fermentation for 20 to 30 days while supplying air from the aerobic fermentation tank, and then anaerobic fermentation for 10 to 20 days in a storage tank in which external air is blocked. Method for producing a compost fermentation using food waste. 제1항에 의한 방법으로 제조된 음식물 쓰레기를 이용한 퇴비발효제.Compost fermentation agent using food waste prepared by the method according to claim 1. 제1항에 의한 방법으로 제조된 퇴비발효제와 축산폐수를 1:2.5 내지 3.5의 중량비로 혼합하여 25 내지 35일동안 발효처리한 후 이의 일부를 상기 피트(Peat)와 혼합하여 벌킹제로서 재차 사용함을 특징으로 하는 축산폐수의 퇴비화 방법.The fermentation fermentation agent and the livestock wastewater prepared by the method according to claim 1 are mixed in a weight ratio of 1: 2.5 to 3.5 and fermented for 25 to 35 days, and then a part thereof is mixed with the pit and used again as a bulking agent. Composting method of livestock waste water, characterized in that.
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