KR20010089934A - 함수율이 높은 유기성 폐기물의 퇴비화 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같은 유기성폐기물을 퇴비화 하는 방법에 있어서, 팽윤제(Bulking-agent)로 석탄회 또는 소각회, 석탄회를 인공제올라이트(Zeolite)와 앨로페인(Allophane)질로 전환한 것과 유기물질 팽윤제인 톱밥, 왕겨 등을 혼합한 팽윤제를 사용하여 양질의 유기질 비료를 제조하는 방법과 유기성폐기물을 탈수한 여액을 배양액으로 하여 활성부식물질 및 부식화미생물을 배양한 배양액을 팽윤제와 함께 살포 혼합하여 부식화도가 높은 양질의 유기질비료 및 퇴비를 제조하는 방법으로서 퇴비 생산비용을 저감하고 퇴비생산과정에서 악취발생도 거의 없게 하면서 양질의 유기질비료를 생산하게 한다.

Description

함수율이 높은 유기성폐기물의 퇴비화 방법{METHOD FOR FERTILIZING ORGANIC WASTES OF HIGH WATER CONTENT}
본 발명은 함수율이 높은 유기성폐기물의 퇴비화 방법에 관한 것으로, 특히 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같이 함수율이 높은 유기성 폐기물을 퇴비화 하는 방법에 대한 것이다.
현재 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같이 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화 하는 경우, 톱밥, 왕겨 등을 팽윤제(Bulking agent)로 사용하고 원만한 발효를 위해서 함수율을 60% 정도로 조정하였다.
특히 음식물찌꺼기, 돈 분뇨와 같이 함수율이 높은 유기성폐기물은 톱밥, 왕겨와 같은 팽윤제의 소모량이 많아 퇴비 생산비가 높아져 경제성이 없는 것이 제일의 문제이다. 그래서, 흡습성이 우수한 석탄회(Fly-ash)와 이를 인공제올라이트(Zeolite)와 앨로페인(Allophane)으로 전환한 무기성 팽윤제와 톱밥, 왕겨와 같은 유기성 팽윤제를 혼합한 것을 사용하여 양질의 유기질비료 및 퇴비를 생산코자 한다.
여기서 사용하는 팽윤제의 특성은 다음과 같다.
석탄회는 석탄 연소시 발생하는 비정질무수(非晶質無水)의 규산알루미늄 (Aluminosilicate)의 다공성 물질로서 수분, 수용성유기물, 악취발생물질 등을 물리적으로 흡착하는 성질이 있으므로 함수율의 조정 목적으로 사용한다.
톱밥, 왕겨와 같은 유기성 팽윤제는 수분조절, 탄질비율(C/N비), 유기물질의 농도조정 등의 목적으로 사용한다.
석탄회를 인공제올라이트로 전환한 것은 양이온 교환능력(Cation Exchange Capacity ; CEC)이 높아 토양의 개량제로 효과가 높기 때문에 양질의 퇴비를 생산할 수 있으며, 다공성 물질로서, 부식화미생물과 같은 퇴비화에 유용한 미생물의 생육활동에 공방(空房)의 역할을 함으로써 유용미생물의 생육활동이 왕성하면서, 암모니아와 같은 양이온의 흡착력이 높기 때문에 악취발생을 억제한다.
그리고, 석탄회를 앨로페인(Allophane) 광물질로 전환한 것은 활성화규소 및 활성화알루미나 성분이 많은 비정질화수(非晶質和水)의 규산알루미늄(Aluminosilicate)으로 아주 불안정한 광물로서 쉽게 풍화 또는 침식되어 동·식물 및 미생물의 생육에 필요한 광물질(Minerals)을 공급하면서 제올라이트와 같이 퇴비화 유용미생물(부식물질 생성 미생물, 발효미생물등)의 활동에 공방의 역할을 함으로써 짧은 시간에 유기물질을 부식화 시킨다.
음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같이 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화할 경우 가격이 저렴한 양질의 팽윤제를 개발하므로서 생산비가 저렴한 양질의 유기질비료를 생산할 수 있다.
그래서, 본 발명에서는 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같은 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화 할 경우 톱밥, 왕겨와 같은 유기물질 팽윤제는 탄질비(C/N비)가 20∼25 및 퇴비화 후 유기질 비료 중 유기물질의 농도가 25% 이상 되게 주입하고, 석탄회는 유입유기물량을 기준으로 20∼30%를, 제올라이트는 2∼5%, 앨로페인인 광물질은 1∼3% 정도로 혼합하여 호기성 발효를 하면 양이온 교환능력(CEC)이 아주 높으면서 농작물 생육에 유용한 미생물이 다량 포함된 양질의 유기질 비료를 생산할 수 있다.
음식물찌꺼기, 축산분뇨, 도축부산물, 수산부산물과 같이 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화 할 경우 톱밥, 왕겨와 같은 유기물질 팽윤제만 사용하는 경우에는 팽윤제 소모량과 가격이 문제가 되어 경제성이 없으면서 악취발생이 심하기 때문에 유기물 퇴비화가 활성화되지 못하고 있다. 그래서, 본 발명에서 석탄회, 석탄회를 인공제올라이트로 전환한 것과 앨로페인 광물질로 전환한 것을 톱밥, 왕겨와 같은 유기성팽윤제와 혼합한 팽윤제를 사용함으로써 팽윤제 비용의 절감 및 악취발생을 저감하면서 양질의 유기질비료를 생산하는데 목적이 있다.
석탄회를 가축의 분뇨, 농·수산부산물과 같은 유기성폐기물을 유기질비료 및 퇴비 생산에 수분조절제로 사용한 기술은 대한민국 특허 공개번호 번호 제1997-21037과 공개번호 1999-0031558가 있다.
이들의 종래 기술은 톱밥, 왕겨, 대패밥, 수피 등과 함께 석탄회를 수분조절제로 사용하였으나 석탄회자체는 석탄이 연소시 결정구조가 파괴되어 비정질무수(非晶質無水)의 규산알루미늄(Aluminosilicate)로 활성화규소나 활성화알루미나 성분이 거의 없는 안정된 광물로 풍화나 침식을 받기 어렵기 때문에 앨로페인 광물질처럼 동·식물이나 미생물의 생육에 필요한 광물질(Minerals)의 공급원은 될 수 없다.
또한, 제올라이트(Zeolite)나 앨로페인(Allophane)처럼 전하(電荷)를 띠지 않기 때문에 양이온 교환능력(CEC)이나 음이온 교환능력(AEC)도 거의 없다.
따라서, NH4 +이온과 같은 악취발생물질의 흡착은 전기적인 인력에 의한 화학적 결합에 의한 반응은 일어나지 않으며, 다공성 물질이기 때문에 활성탄처럼 단순한 물리적인 흡착만 일어날 뿐이다.
다시말해서, 석탄회는 다공성 물질로서 수분흡수능력이 우수하기 때문에 수분조절제 역할이 주가 되지 악취제거 효율은 제올라이트나 앨로페인 광물질에 비해서는 월등히 떨어진다. 그리고, 양이온 교환능력이 거의 없기 때문에 토양개량제 역할도 제올라이트처럼 하지 못한다.
또한, 부식물질 생성미생물이나 발효미생물과 같은 퇴비화에 유용한 미생물에 광물질(Minerals)의 공급능력도 거의 없기 때문에 유기물을 부식화 효율도 별로 향상 할 수 없으므로서 제올라이트와 앨로페인 광물질을 첨가한 경우에 비해서는 양질의 유기질비료를 생산할 수 없다.
따라서, 본 발명에서는 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같이 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화 할 경우 팽윤제 비용을 절감할 수있고 악취발생을 저감하면서 양질의 유기질비료를 생산할 수 있도록 하는 유기성 폐기물을 퇴비화 하는 방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 함수율이 높은 유기성 폐기물의 퇴비화 방법에 관한 것으로, 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같은 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화 할 경우, 팽윤제로 석탄회나 소각회, 석탄회를 인공제올라이트및 앨로페인 광물질로 전환한 무기물질 팽윤제와 톱밥, 왕겨와 같은 유기물질 팽윤제를 혼합하여 사용함으로써 유기질비료 및 퇴비의 생산비 절감 및 퇴비생산공정에서 악취발생을 저감하면서 양질의 유기질비료 및 퇴비를 생산하는 방법이다.
또한, 본 발명은 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같은 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화 경우, 완벽한 악취발생의 억제와 발효 및 부숙화과정에서 부식화도를 향상하기 위해서 유기성 폐기물을 탈수한 여액을 배양액으로 하여 활성 부식물질 및 부식화미생물을 배양한 배양액을, 석탄회나 소각회, 석탄회를 인공제올라이트및 앨로페인 광물질로 전환한 무기물질 팽윤제와 톱밥, 왕겨와 같은 유기물질 팽윤제와 함께 살포 혼합하여 부식화도가 높은 양질의 유기질비료 및 퇴비를 제조하는 것을 특징으로 한다.
음식물찌꺼기, 축산부산물, 수산부산물, 도축부산물과 같이 함수율이 높은 유기성폐기물의 퇴비화를 위해서는 톱밥, 왕겨와 같은 수분조절제(팽윤제)를 혼합하여 원활한 호기성발효가 일어나기 위해서는 함수율을 60% 정도로 조정하여야 한다.
이때, 소요되는 팽윤제의 가격이 전체 퇴비화 비용의 70% 전후로 소요된다.
톱밥, 왕겨 등의 팽윤제는 가격이 고가이기 때문에 경제적인 문제가 야기되면서 구입이 어려워 다른 처리방법에 비해서 활성화되지 못하고 있다.
또한, 전술한 유기성폐기물은 발효전후과정에서 상당한 악취가 발생한다.
그래서, 본 발명에서는 수분조절능력이 우수하면서 폐기물로 버리고 있는 석탄회나 소각회를 이용하여 퇴비 생산비용 절감 및 악취발생을 저감하면서 양질의 유기질비료 및 퇴비를 생산하는 기술을 개발하는 것이다.
음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같은 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화하기 위해서 팽윤제를 석탄회, 석탄회를 인공제올라이트와 앨로페인 광물질로 전환한 무기물질 팽윤제와 톱밥, 왕겨 등의 유기물질 팽윤제를 동시에 사용하여 생산비 및 악취발생을 저감하면서 양질의 유기질비료 및 퇴비를 생산하는 방법이다.
팽윤제의 사용량은 톱밥, 왕겨와 같은 유기물질 팽윤제는 탄질비(C/N비)가 20∼25가 되게 하면서 생산퇴비중 유기물질의 농도가 25% 이상이 되겠끔 주입량을 결정한다.
그리고, 무기물 팽윤제인 석탄회는 유입되는 유기성폐기물량의 20∼30%, 제올라이트는 2∼5%, 앨로페인은 1∼3% 정도 주입하는데 전체 주입량은 함수율이 55∼65% 정도가 되게 공급하여 호기성 발효조에 유입한다.
그리고, 악취발생을 완벽하게 억제하기 위해서는 전술한 유기성폐기물을 탈수한 탈수 여액을 배양액으로 하여 활성부식물질과 부식화미생물을 배양한 배양액을 팽윤제를 혼합시 동시에 살포 혼합한다.
음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같은 함수율이 높은 유기성폐기물을 호기성발효에 앞서 톱밥, 왕겨 등과 같은 팽윤제를 사용하는 경우 톱밥, 왕겨 등의 가격과 소모량이 많기 때문에 퇴비생산비용이 비싸기 때문에 경제성이 없어 메탄발효법등 다른 방법에 밀려나고 있는 실정이다.
그래서, 본 발명에서는 현재 폐기되고 있는 석탄회, 석탄회를 제올라이트 및 앨로페인 광물질로 전환한 무기물팽윤제를 혼합하여 사용하므로서 퇴비 생산비용을 30% 이상 저감하게 되었으며, 퇴비생산과정에서 악취발생도 거의 없게 하면서 양질의 유기질비료를 생산하게 하였다.

Claims (2)

  1. 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같은 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화하는 방법에 있어서,
    팽윤제로 석탄회나 소각회, 석탄회를 인공제올라이트및 앨로페인 광물질로 전환한 무기물질 팽윤제와 톱밥, 왕겨와 같은 유기물질 팽윤제를 혼합하여 사용함으로써 유기질비료 및 퇴비의 생산비 절감 및 퇴비생산공정에서 악취발생을 저감하면서 양질의 유기질비료 및 퇴비를 생산하는 것을 특징으로 하는 함수율이 높은 유기성 폐기물의 퇴비화 방법.
  2. 음식물찌꺼기, 축산분뇨, 농·수산부산물, 도축부산물과 같은 함수율이 높은 유기성폐기물을 퇴비화하는 방법에 있어서,
    완벽한 악취발생의 억제와 발효 및 부숙화과정에서 부식화도를 향상하기 위해서 유기성 폐기물을 탈수한 여액을 배양액으로 하여 활성 부식물질 및 부식화미생물을 배양한 배양액을, 석탄회나 소각회, 석탄회를 인공제올라이트및 앨로페인 광물질로 전환한 무기물질 팽윤제와 톱밥, 왕겨와 같은 유기물질 팽윤제와 함께 살포 혼합하여 부식화도가 높은 양질의 유기질비료 및 퇴비를 제조하는 것을 특징으로 하는 함수율이 높은 유기성 폐기물의 퇴비화 방법.
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