KR20030039404A - 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리방법 및그에 의한 액체비료 - Google Patents

호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리방법 및그에 의한 액체비료 Download PDF

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Abstract

본 발명의 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리 방법 및 그에 의한 액체비료는, 야생쑥을 호기성균에 의해 발효시켜 만든 발효정제를 가축의 사료에 혼합하여 공급하고 가축에 의한 분뇨를 발효, 수분증발, 교반 등의 다단계 과정을 거치는 환경친화적인 가축분뇨 처리방법 및 그에 따른 액체비료에 관한 것이다.
본 발명의 방법은 (1) 국화과작물을 호기성균에 의해 발효시켜 만든 발효정제물을 가축의 사료에 혼합하여 공급하는 단계, (2) 산소를 원활히 공급한 상태에서 제(1)단계에서 공급한 사료에 의한 분뇨를 상온에서 약 7∼10일 정도 발효·분해시키는 단계, (3) 발효·분해시킨 가축의 분뇨중 수분을 증발시켜 액체 형태의 액상성분으로 처리하는 단계, (4) 액상성분의 가축분뇨를 약 2∼3주일 동안 산소를 충분히 공급한 상태에서, 발생되는 포상액체를 교반·파쇄하면서 분출하는 단계, 및 (5) 제(4)단계에서 가축의 분뇨를 침전시켜 분리처리하는 단계를 포함하며, 이러한 전과정을 통하여 분뇨는 60∼70% 정도 증발시켜 액체비료를 생성하게 된다.
따라서 본 발명은 가축 분뇨를 적은 비용으로 처리하여 시설비 및 운영비가 절감되며, 분뇨를 대부분 증발처리하고 부산물을 양질의 액비로 이용할 수 있다.

Description

호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리방법 및 그에 의한 액체비료{The treatment method of environmental-like livestock feces used aerobic bacteria and liquid manure of that}
본 발명은 분뇨의 처리에 관한 것으로, 자세한 것은 야생쑥을 호기성균에 의해 발효시켜 만든 발효정제를 가축의 사료에 혼합하여 공급하고 가축에 의한 분뇨를 발효, 수분증발, 교반 등의 다단계 과정을 거치도록 처리하여 환경에 영향이 없는 무취·무점성의 액체로 분해시킴으로써 양질의 액비(액체비료)로도 사용할 수 있는, 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리 방법 및 그에 의한 액체비료를 제시한 것이다.
종래부터 축산업에 있어 가축에서 배설된 분뇨의 처리 특히 양축에 있어서 발생하는 많은 양의 분뇨는 큰 문제를 야기시킨다. 즉 사육하는 가축에게는 각종 질병을 발생시키는 원인을 제공하며, 배출시키는 분뇨는 악취뿐만 아니라 적조 및 환경의 파괴 등 많은 문제의 발생시킨다.
종래, 일반적으로 행해지고 있는 처리과정은 분과 뇨를 분리하여 분은 퇴비화하고 뇨는 정화조로 유입케하여 처리하는 방법이다. 그러나 이러한 정화조는 가축 분뇨의 완전한 처리를 수행하지 못하는 상태에서 경제적 부담을 가중시킨다. 아울러 정화조 설비는 분뇨의 완전히 분해시키지 못하기 때문에, 정화조를 쉽게 부식시키고 분뇨에 의해 야기되는 문제점을 근본적으로 해결하지는 못한다. 아울러 분뇨의 처리과정에서도 많이 노력을 필요로 한다.
따라서 양축시 발생하는 분뇨를 근본적으로 처리하는 기술이 요구되고 있다. 아울러 사회·환경적으로도 분뇨를 깨끗이 처리함으로써 제반 문제를 해결하려는 것에 많은 관심과 노력이 진행되고 있다.
따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 야생쑥을 호기성균에 의해 발효시켜 만든 발효정제를 가축의 사료에 혼합하여 공급하고 가축에 의한 분뇨를 발효, 수분증발, 교반 등의 다단계 과정을 거치도록 처리하여 처음 유입 분뇨의 60∼70% 정도 증발하게 되며 나머지는 환경에 영향이 없는 무취·무점성의 액체로 분해시킴으로써 양질의 액비(액체비료)로도 사용할 수 있는, 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리 방법 및 그에 의한 액체비료에 관한 기술을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 호기성균을 이용한 가축분뇨의 처리 방법을 설명하기 위한 도면.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 축사20 : 가축
31 : 집분조31b : 송풍기
32 : 발효조
33 : 교반조33h : 분출구
34,35,36 : 침전조
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리방법은,
(1) 국화과작물을 호기성균에 의해 발효시켜 만든 발효정제물을 가축의 사료에 혼합하여 공급하는 단계, (2) 산소를 원활히 공급한 상태에서 제(1)단계에서 공급한 사료에 의한 분뇨를 상온에서 약 7∼10일 정도 발효·분해시키는 단계, (3) 제(2)단계에서 발효·분해시킨 가축의 분뇨중 수분을 증발시켜 액체 형태의 액상성분으로 처리하는 단계, (4) 액상성분의 가축분뇨를 약 2∼3주일 동안 산소를 충분히 공급한 상태에서, 발생되는 포상액체를 교반·파쇄하면서 분출하는 단계, 및 (5) 제(4)단계에서 교반하여 처리한 가축의 분뇨를 침전시켜 분리처리하는 단계를 포함하고 있다.
아울러 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 호기성균을 이용한환경친화적 가축분뇨의 처리에 의한 액체비료는, 앞서 제시한 복수의 처리단계에 의해 생성시킨 액상의 비료이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리 방법 및 그에 의한 액체비료에 대해 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 본 발명에 따른 환경친화적 가축분뇨의 처리방법은 야생쑥을 호기성균에 의해 발효시켜 만든 발효정제물을 가축의 사료에 혼합하여 공급하는 제(1)단계를 수행하게 된다.
즉, 본 실시예에서는 축사(10)의 가축(20)에게 사료를 공급하는 단계에서부터 시작한다. 본 실시예에서는 가축에게 주는 사료에 호기성균에 의해 발효시켜 만든 발효정제물을 함유하여 공급하게 된다. 이러한 과정에서 호기성균이 발효시키는 원천재료로 국화과 식물을 이용하게 된다. 그 중에서도 본 실시예에서는 야생쑥을 이용하게 된다.
국화과 식물 그 중에서도 쑥은 호기성균이 잘 발효할 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 환경친화적 가축분뇨의 처리방법의 효과가 다른 여타의 작물에서 보다 잘 나타나고 있다.
이러한 국화과작물 중 야생쑥을 호기성균군으로 발효시킨 후에, [가축의 사료 : 발효정제물]을 약 [1000 : 2∼5] 정도의 비율로 섞어 사육하는 가축에게 공급한다. 이러한 과정에서 상기 제시한 비율은 큰 의미가 없으며 다만 가축의 사료에야생쑥의 호기성균군 발효정제물을 혼합시켜 제공한다는 것이 중요하다. 이러한 발효정제물은 혼합된 사료를 가축이 먹고 배출시킨 분뇨의 처리과정에서 분해 및 발효를 촉진시키며, 본 실시예에 의한 가축분뇨의 처리가 가능하도록 작용한다. 뿐만아니라 가축도 이러한 발효정제물이 혼합된 사료를 잘 섭취한다. 호기성균은 산소를 좋아하여 공기 중에서 잘 자라는 세균으로, 하수 등의 처리를 위한 활성오니법이나 살수여상법 등에 이용된다.
이 후, 산소를 원활히 공급한 상태에서 가축으로부터 배설된 분뇨를 상온에서 약 7∼10일 정도 발효·분해시키는 제(2)단계를 수행하게 된다.
일반적으로 가축의 분뇨 중 수분은 약 92% 정도 차지한다. 이러한 수분함량을 갖는 가축(20)이 분뇨가 서로 혼합된 상태로 집분조(31) 내로 유입시킨다. 집분조(31)에서는 약 10일 정도 송풍기(31b ; Blower)를 이용하여 산소를 원활하게 공급해 주고 가축의 분뇨에 함유된 섬유질을 발효·분해시킴으로써 분뇨의 농도가 균일해 지도록 한다.
이러한 제(2)단계의 과정이 끝나면, 전단계에서 발효·분해시킨 가축의 분뇨로부터 수분을 증발시켜 액체 형태의 액상성분으로 처리하는 제(3)단계를 수행하게 된다. 즉 액상성분의 분뇨를 발효조(32)로 보낸 다음 살수장치를 이용하여 분뇨를 일부분 증발처리하게 된다.
이 후 액상성분의 가축 분뇨를 약 2∼3주일 동안 산소를 충분히 공급한 상태에서, 발생되는 포상액체를 교반·파쇄하면서 분출시키는 제(4)단계를 수행하게 된다.
후단의 교반조(33)는 발효조(32)와 액교류관을 통해 연결되어 있다. 따라서 발효조(32)에서 처리된 분뇨는 액류관에 의해 교반조(33)로 이동된다. 이동된 분뇨는 약 20일 정도의 처리하게 되며, 산소를 원활하게 공급하는 상태에서 바닥의 교반펌프로 휘저어 교반(攪拌)시키면 미세한 기포상의 액체로 변하면서 처리된다. 이러한 발효처리과정에서 약 55∼60℃의 열이 발생하면서 호기성 발효가 왕성하게 일어나면서 분해된다.
종래 분뇨의 처리방법에 있어서 유기질은 왕성하게 분해되어 증발되지만, 무기질은 거의 분해되지 않기 때문에 점차 분뇨처리시설 내에 축적된다. 무기질이 축적되면 분뇨처리시설 내의 수소이온농도 PH가 9를 넘게 되어 강알카리성으로 변하며 이에 따라 호기성균의 활성이 없어져 분뇨가 효율적으로 분해되지 않는 문제점이 있었다.
그러나, 본 실시예에서는 교반에 의해 형성된 포상액체의 거품에 대부분의 무기질을 점착시키고, 이러한 처리되는 분뇨의 포상액체를 교반조(33) 천정의 소포기(33h)에 의해 파쇄하여 분출시킴으로써 교반조(33)내의 PH는 약 7정도의 중성상태로 유지된다. 따라서 전술한 바와 같이 무기질이 자동적으로 처리되므로 교반조(33) 등의 처리시설 내 PH를 정상으로 유지시키기 위하여 따로 무기질을 제거할 필요가 없다.
이 후 마지막으로, 교반하여 처리한 가축의 분뇨를 침전시켜 각각 분리처리하는 제(5)단계를 수행하게 된다. 이 과정은 교반조(33) 후단의 침전조(34, 35, 36)에서 수행하게 된다. 이러한 침전과정을 한번 또는 도시한 바와 같이 다단계로수행하는 것이 가능하다.
이러한 과정에 의해 처리한 가축의 분뇨는 무취·무점성의 깨끗한 다갈색의 액체가 된다. 아울러 이러한 액체는 액체비료로 이용할 수 있으므로 본 발명은 매우 효율적인 분뇨처리 방법이 된다.
또한 처리된 가축의 분뇨는 중간의 처리과정에서 사모네라, 오제스키 등의 병원균이 살균되어 보다 위생적이고 무해한 상태가 되며, 분뇨의 악취 및 암모니아 냄새 등이 발생하지 않기 때문에 주위 환경을 오염시키는 염려가 없이 환경친화적으로 처리되는 것은 당연하다.
또한 본 실시예의 분뇨처리방법은 효율적인 처리를 위하여 필요한 처리과정을 추가하는 것이 가능하다.
즉 마지막으로 침전시키기 전에 추가적인 발효과정을 거쳐 처리함으로써 보다 효율적으로 분뇨를 분해·처리할 수 있게 된다. 이를 위해 도 1에 도시한 처리시설에는 새로운 발효조를 설치하는 것이 가능하다.
아울러 본 발명은 발효조 이외에도 교반조를 필요에 따라 추가하여 분뇨처리의 효율성을 기할 수 있는 등, 본 발명의 기술개념을 바탕으로 보다 다양하게 실시하는 것이 가능하다.
본 발명은 가축의 분뇨를 극히 적은 비용으로 간단하게 처리할 수 있기 때문에 시설비 및 운영비의 절감을 꾀할 수 있다. 또한 처리된 분뇨는 무취, 무점성의액체가 되기 때문에 취급이 용이할 뿐만 아니라 분뇨의 대부분은 증발처리하고 부산물을 양질의 액비(액체비료)로 이용할 수 있다.
이러한 효율적인 본 발명의 분뇨 처리방법과 그에 따른 처리물의 비료의 이용은 혐기성 분비물을 처리하는 기술을 발전시키는 데 기여할 것으로 예상된다.

Claims (5)

  1. 가축 분뇨의 처리에 있어서,
    (1) 국화과작물을 호기성균에 의해 발효시켜 만든 발효정제물을 가축의 사료에 혼합하여 공급하는 단계;
    (2) 산소를 원활히 공급한 상태에서 상기 제(1)단계에서 공급한 사료에 의한 분뇨를 상온에서 약 7∼10일 정도 발효·분해시키는 단계;
    (3) 상기 제(2)단계에서 발효·분해시킨 상기 가축의 가축의 분뇨중 수분을 증발시켜 액체 형태의 액상성분으로 처리하는 단계;
    (4) 상기 액상성분의 가축분뇨를 약 2∼3주일 동안 산소를 충분히 공급한 상태에서, 발생되는 포상액체를 교반·파쇄하면서 분출하는 단계; 및
    (5) 상기 제(4)단계에서 교반하여 처리한 가축의 분뇨를 침전시켜 분리처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이러한 전과정을 통하여 분뇨는 60∼70% 정도 증발하게 되며 나머지는 액비로 생성되는 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제(1)단계는
    국화과작물은 야생쑥인 것을 특징으로 하는, 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제(1)단계는
    상기 국화과작물을 호기성균군으로 발효시킨 후에 [가축의 사료 : 발효정제물]을 약 [1000 : 2∼5] 정도의 비율로 섞어 사육하는 가축에게 공급하는 것을 특징으로 하는, 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제(4)단계는
    효율적인 분뇨의 처리를 위하여 추가적인 발효과정 실시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리방법.
  5. 상기 제1항에 따른 복수의 처리단계에 의해 생성시킨 것을 특징으로 하는, 호기성균을 이용한 환경친화적 가축분뇨의 처리에 의한 액체비료.
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