KR20020062616A - 유기성 폐기물 슬러지를 원료로한 퇴비료 생산 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기물 처리와 농업용 퇴비료 생산 방법에 관한 것으로 본 발명에 의하면 재래의 퇴비 생산방법을 기계화 시켜서 새로운 방법으로 퇴비료를 생산하는 방법에 관한 것으로 생활주변에서 발생하는 유기성 폐기물의 재활용책으로 유기성 폐기물을 원료로 하여 규산염 복합점토 비료광물을 분채하여 부원료로 하여 촉매와 촉진제를 첨가하여 농엽용 퇴비료를 생산공급하는 것이다.

이를 위하여 본 발명은 유기성 폐기물을 수집선별하여 미세하게 파쇄 분쇄한 원료에 규산염 복합점토 비료 광물질인 생석회(CaO)분채를 혼합교반하면서 저장하는 폐기물 처리 과정과 재래의 퇴비장에서 장기간 부속시켜 퇴비를 생산하는 방법이 아닌 규산염 복합점토비료광물 분체를 부원료로 배합하여 속성발효시키는 새로운 방법으로 퇴비료를 생산하는 과정으로 일관성 있게 폐기물 슬러지 처리와 동시에 퇴비료를 생산하는 과정으로 이루진 것이 특징이다.

Description

유기성 폐기물 슬러지를 원료로한 퇴비료 생산 방법{omitted}

본 발명이 속하는 기술분야는 폐기물 슬러지 처리와 동시에 농업용 퇴비료 생산 방법에 관한 것으로써 보다 상세하게는 ①폐기물 처리 과정에서는 유기성 폐기물 슬러지를 수집 선별한 후 미세하게 파쇄,분쇄하여 원료로 사용함에 있어 유기성 폐기물 슬러지 자체의 악취와 유해 미생물, 해충을 없애기 위하여 생석회(CaO)분체를 골고루 혼합교반하면서 저장하는 것이다. ②퇴비료 생산 과정에서는 재래의 퇴비장에서 장기간 부숙시켜 퇴비를 생산하는 방법이 아닌 폐기물 슬러지를 처리하여 원료로 하고, 부원료로 규산염 복합점토비료광물 분체를 첨가하여 새로운 방법으로 기계화시켜 속성 발효시켜 퇴비료를 상품화하여 영농인에게 공급하는 것이다.

환경분야의 종래기술은 근대화 이후 도시의 인구 집중으로 유기성 폐기물 슬러지는 매년 증가하고 있어 현재 지방 자치 단체별 음식 폐기물과 종말 처리장 슬러지 등을 분리 수거하여 수분을 감량화시켜 매립, 소각하고 일부는 미생물과 톱밥, 왕겨 등을 이용하여 장시간 발효 부숙시켜 재활용 상품화하여 유통되고 있는 등 재활용을 위하여 처리 방법과 기계 장치가 개발되고 있으나 수분 감량 건조비와 기타 악취와 염분 제거 등 여러 가지 문제점이 제기되고 있다.

본 발명의 목적을 이루기 위한 기술적 과제는 폐기물 슬러지 처리와 퇴비료 생산을 동일한 생산 공정에서 이루어야 하는 기술적 과제를 안고 있다.

①환경 분야에서는 폐기물 슬러지 처리를 소각, 매립, 해양 투기, 재활용 등으로 처리하고 있는데, 소각시는 수분 건조 후 소각할 때 다이옥신 등 미연소 가스 등 유해 물질 배출과 소각 잔류물 처리와 수분 건조 장치에 열원 공급에 에너지가 많이 소비되는 것을 해결해야 한다.

②매립시는 매립 후 장기간 동안에 가스와 침출수 배출 등 2차 환경 오염원 제공으로 대기와 토양 수질 오염을 가속화시켜 하천의 녹조, 해양의 적조 등이 발생하고 있어 2차 환경 오염원을 제거해야 하는 과제를 안고 있으며, 소각, 매립 처리장 주변의 악취 등 생활 환경 문제로 지역민의 집단 행동으로 처리장 확보 등이 문제이다.

③농업 현장에서 농촌 인구 감소와 고령화로 인하여 일손의 부족과 퇴비 고유의 악취로 인하여 퇴비 생산과 사용을 기피하고 있어 농작물 생산에 막대한 지장을 초래하고 있다. 따라서 농작물 재배용 토양은 퇴비 사용은 적고 각종 화학 비료와 농약 등 과다 사용으로 노후 산성화되어 가고 있는 것을 알칼리 토양으로 개량해야하는 과제를 안고 있다.

④기술적 과제는 분리수거되고 있는 유기성 폐기물 슬러지에는 농작물 재배와 유실수, 화훼 등 시설 재배에 필요한 필수 영양소를 다량 함유하고 있어 재활용책으로 처리하여 주원료로 사용하여 퇴비료를 생산하여 공급함으로써 상기의 폐기물 슬러지 처리의 문제점을 해결함과 동시에 토양을 개량하여 재배 작물의 품질과 수확량을 증대할 수 있는 우수하고 다양한 특징을 갖고 있는 퇴비료를 상품화하여 제공하는 것이 본 발명의 기술적 과제인 것이다.

도 1은 폐기물 처리 공정도

도 2는 퇴비료 생산 공정도

본 발명의 구성은 발명이 이루고자 하는 기술적 과제의 해결을 위하여 폐기물 슬러지 처리 과정에서는 유기성 폐기물 슬러지를 수집하여 비닐, P.V.C 등 수지류를 선별 제거하고, 철과 비철제류를 분리제거한 후 미세하게 파쇄, 분쇄하여 유기성 폐기물 슬러지 자체의 악취를 제거하기 위하여 생석회 분체를 투입하여 골고루 혼합 교반하면서 저장소에 원료로 저장하는 것이다.

퇴비료 생산 과정에서는 저장된 주원료를 혼합기에 투입하고, 부원료로 규산염 복합점토 비료광물 분체와 유기 고분자 종합 촉매와 촉진제를 투입하여 골고루 혼합 교반한 후 과립 성형기와 건조 장치를 거쳐 물류와 사용 편의를 위하여 단위 포장을 하여 상품화하는 것으로 구성되었다.

처리 방법과 생산 과정을 물리 화학적 작용 내용을 기술하면 유기성 폐기물 슬러지는 에테르, 아미드, 에스테르, 글루코사이드, 펩티드 결합을 한 천연 고분자 화합물로 100℃ 이상에서 산과 알카리에 의해 가수 분해하여 저분자가 되는 것을 이용하여 폐기물 슬러지 처리와 동시에 퇴비료를 생산하는 것이다.

이를 위하여 본 발명의 구성을 공정별보다 상세하게 기술하면 폐기물 슬러지 처리 공정은 함수율 70∼80% 의 유기성 폐기물 슬러지( 음식 폐기물, 농.축.수산 폐기물, 인축 분뇨슬러지, 정.하수, 오수 종말 처리장 슬러지, 기타 유기성 폐기물 슬러지 등 )를 수집하여 비닐, P.V.C 등 수지류와 철 및 비철제류를 선별하여 과립자할 수 있는 규격으로 파쇄, 분쇄한 후 생석회를 CaO 함량에 따라 중량비 10∼15 % 투입하면 생석회는 수분을 흡수하면서 급속한 발열 소화( Slaking ) 반응을 하면서 반응열에 의하여 수분과 메탄, 염화 암모늄 등 가스를 배출하고, 수산화칼슘( Ca(OH)₂)으로 변한 후 강알카리성에 의해 병원성 미생물과 해충등을 살균하면서 악취 등 유해성분을 제거하여 함수율 40 내외의 물리 화학적으로 안정된 화합물을 만들어 주원료로 저장하는 공정이다.

퇴비료 생산공정은 저장된 주원료와 부원료로 규산열 복합점토 비료광물( 백운석, 소석회, 제오라이트, 벤토나이트, 규석, 게르마늄, 생토, 황토, 고령토 등 ) 분체와 유기 고분자 종합 촉매와 촉진제를 적절히 배합하여 중량비 15%∼20% 투입하여 함수율 20% 내외의 혼합물을 만들어 사용 편의 규격으로 성형 건조하여 제공하면 본 발명의 목적을 달성하게 되는 것이다.

※ 배합 비율 (실험과 시제품 생산 비율 예)

작물 성장에 필요한 영양소를 골고루 함유하고 있는 유기성 폐기물 슬러지를 비교적 간단한 장치와 방법으로 처리하여 재활용 자원화하는 효과와 화학 비료와 농약 사용으로 노후 산성화되어 가는 토양을 알칼리로 개량하는 효과와 퇴비료 사용으로 작물 등의 품질과 수확량을 증대시키는 효과와 폐기물 슬러지를 재활용함으로써 2차 환경 오염 방지 효과와 고령화되어 가는 농업인의 일손 절약 효과 등 다양하고 우수한 특징과 효과가 있다.

※작물 재배 효과 관찰

실험과 시제품을 생산하면서 공장 주변의 복숭아와 포도밭에 사용하였고, 고추, 마늘, 상치 등 밭작물에 3년 동안 시험 재배하면서 시제품 사용 구역과 무처리구역을 비교하면서 성장 상태와 성장장애 등을 관찰해 본 결과 지엽과 품질은 비교가 안 될 만큼 효과가 있었고, 성장 장애는 없었고, 수확량은 비교하지 않았으나 튼튼하게 자람을 관찰하였다.

Claims (3)

1. 유기성 폐기물 슬러지(음식물과 농.축.수산 폐기물, 인축분뇨 처리장, 정수 · 하수 종말 처리장 슬러지 등)을 선별 · 파쇄 · 분쇄한 원료를 중량비 74%와 생석회 CaO 함량에 따라 중량비 10∼15% 투입하여 처리하는 과정과 백운석, 소석회, 제오라이트, 벤토나이트, 규석, 게르마늄, 생토, 황토, 고령토 등 규산염 복합점토 비료광물 분채를 중량비 15∼20%와 유기 고분자 종합 촉매와 촉진제를 중량비 0.001% 배합하여 물리 화학적으로 안정된 혼합물을 만들어 성형 건조하여 퇴비료를 생산하는 방법
2. 제1항의 퇴비료 생산을 위한 공정법
3. 제1항의 퇴비료 생산 방법에 의하여 생산된 제품