KR20070023821A - Method and apparatus for producing phosphate fertilizer utilizing incineration ash - Google Patents

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Abstract

인 성분의 함유량의 변화를 조정하여 안정된 인산 비료를 저렴하게 제조하는 방법 및 장치를 제공한다.

오니 소각재를 주 원료로 하여 마그네슘, 칼슘, 칼륨 등의 부 원료를 첨가하고 용융로 내에서 가열하여 용융 금속과 용융 슬래그로 분리한 후, 용융 슬래그를 출재시키고 급냉하여 인산 비료를 제조한다. 주 원료인 오니 소각재의 전체 인산 농도를 분석하여 얻은 측정 데이터에 기초하여 변동을 구하고, 소각재 중의 전체 인산 농도를 파악한 후에 부 원료 중의 고 인 함유 폐기물의 첨가 비율을 구하는 연산 장치와, 원료의 용융 처리 전에 연산 장치의 출력에 의해 결정된 인산 농도에 따라 주 원료에 대하여 고 인 함유 폐기물 등의 부 원료를 첨가하는 첨가 장치를 구비하고 있다.

Figure 112007005363884-PCT00009

오니, 소각재, 용융로, 슬래그, 출재, 인산 농도, 폐기물, 인 함유, 비료

Provided are a method and apparatus for producing a stable phosphate fertilizer at low cost by adjusting a change in the content of the phosphorus component.

Sludge sludge ash is used as a main raw material, and secondary raw materials such as magnesium, calcium, and potassium are added and heated in a melting furnace to separate molten metal and molten slag, and then the molten slag is discharged and quenched to produce phosphate fertilizer. The calculation device obtained by analyzing the total phosphoric acid concentration of the sludge incineration ash, which is the main raw material, to calculate the fluctuation, and after determining the total phosphoric acid concentration in the incineration ash, calculating the addition ratio of the high phosphorus-containing waste in the secondary raw material; It is equipped with the addition apparatus which adds sub raw materials, such as high phosphorus containing waste, with respect to a main raw material according to the phosphoric acid concentration previously determined by the output of an arithmetic unit.

Figure 112007005363884-PCT00009

Sludge, incineration ash, melting furnace, slag, exhibit, phosphoric acid concentration, waste, phosphorus containing, fertilizer

Description

소각재를 이용한 인산 비료의 제조 방법 및 그 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING PHOSPHATE FERTILIZER UTILIZING INCINERATION ASH}Phosphoric acid fertilizer manufacturing method using an incineration ash and its manufacturing apparatus {METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING PHOSPHATE FERTILIZER UTILIZING INCINERATION ASH}

본 발명은 오니 소각재 또는 하수, 시뇨, 가축 분뇨 등을 원료로 하여 인산 비료를 제조하는 방법과 제조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and a manufacturing apparatus for producing phosphate fertilizer using sludge incineration ash, sewage, urine, livestock manure or the like as a raw material.

종래로부터 오니 소각재를 이용하여 인 비료를 제조하는 방법이 제안된 바 있다. 예컨대 일본 특허 공개 2001-80979호 공보에는 인 성분을 다량으로 포함하는 오니 소각재를 원료로 하고 이 원료에 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 인산 성분 등의 첨가제를 첨가하여 혼합 원료를 제조하고, 이 혼합 원료를 용융하고, 그 후에 급냉하여 슬래그화하고, 그 후에 분쇄하는 인산 비료의 제조 방법이 제안된 바 있다. 또한 일본 특허 공개 2003-112988호 공보에도 오니 소각재로부터 인산 비료를 제조하는 방법이 제안된 바 있다. 이 공보에 의한 방법은 인 성분의 농도가 높은 오니 소각재에 코크스, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 칼륨을 부가하여 용융로 내에서 가열하고, 용융 금속과 용융 슬래그를 용융로 내에서 2액 분리 상태로 만들고, 용융 슬래그를 수쇄조로 선택적으로 출재(出滓)시켜 급냉하고 입상으로 만들어 인 성분이 높고 금속 성분이 제거된 입상 슬래그를 제조하는 방법이 제안된 바 있다. Conventionally, a method for producing phosphorus fertilizer using sludge incineration ash has been proposed. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-80979 discloses a mixed raw material by using sludge incineration ash containing a large amount of phosphorus as a raw material, and adding additives such as magnesium oxide, calcium oxide, and phosphoric acid to the raw material to prepare a mixed raw material. A method for producing a phosphate fertilizer that has been melted, then quenched and slag, and then milled has been proposed. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-112988 has also been proposed a method for producing phosphate fertilizer from sludge ash. The method according to this publication adds coke, magnesium oxide, calcium oxide and potassium oxide to sludge incinerator with a high concentration of phosphorus component and heats it in the melting furnace, and makes the molten metal and the molten slag separated into two liquids in the melting furnace, There has been proposed a method of producing granular slag with high phosphorus content and metal component removed by quenching molten slag with a crushing tank to quench and granulate.

상기 일본 특허 공개 공보 이외에도 오니 소각재로부터 인산 비료를 제조하는 방법이 제안된 바 있는데, 거의 동일하다. 종래 기술에 의한 인 비료 제조 방법은 인 성분이 원료 소각재에 많이 포함되어 있을 것을 예정하고 있다. 즉, 인 비료를 제조하는 데 인 성분의 함유량이 적은 소각재를 이용하는 메리트는 작기 때문이다. 그러나, 오니 중에 포함되는 인 성분의 함유량(전체 인산 농도)은 일정하지 않으며, 연중 변화되고 있다. 또한 다른 원인(예컨대 강우, 지역성 등)에 의해서도 변동한다. 종래의 인산 비료의 제조 방법에서는 인 성분의 함유량을 일정하다고 간주하여 고 인 첨가제를 첨가하였기 때문에, 제품 중의 구용성(구연산 용해성) 인산 농도에 불균일이 발생한다. 고 인 첨가제가 고가인 것을 이유로 하여 인 성분의 함유량이 적은 소각재를 버리고 인 성분의 함유량이 많은 소각재만을 이용하고자 한다면 그들을 분별할 필요가 있으며, 인 성분의 함유량이 적은 소각재를 어떻게 처리할 것인가라는 문제를 해결하여야 한다. 또한 인 성분의 함유량이 적은 소각재에 고가의 인 광석 등을 첨가하면 인산 비료의 비용이 비싸진다는 과제가 발생한다. In addition to the Japanese Laid-Open Patent Publication, a method for producing phosphate fertilizer from sludge incineration ash has been proposed, which is almost the same. The phosphorus fertilizer manufacturing method according to the prior art is expected to contain a large amount of phosphorus component in the raw material incineration. That is, the merit which uses the incineration material with few content of a phosphorus component in manufacturing a phosphorus fertilizer is small. However, the content (total phosphoric acid concentration) of the phosphorus component contained in the sludge is not constant and changes throughout the year. It also fluctuates due to other causes (eg rainfall, locality, etc.). In the conventional method for producing a phosphate fertilizer, since the phosphorus component is considered to have a constant content of phosphorus and a high phosphorus additive is added, nonuniformity occurs in the concentration of the soluble (citric acid soluble) phosphoric acid in the product. If you want to discard incineration materials with low phosphorus content and use only incineration materials with high phosphorus content because of the high cost of phosphorus additives, you need to separate them and how to treat incineration materials with low phosphorus content. It must be solved. Moreover, when expensive phosphorus ore is added to the incineration material with a small content of phosphorus components, the problem that the cost of a phosphate fertilizer becomes expensive arises.

이상 설명한 바와 같이, 종래의 오니 소각재를 이용한 인 비료 제조 방법에는 몇 가지 어려움이 있었지만, 본 발명은 이들 과제를 해결하고, 인 성분의 함유량의 변화를 조정하여 안정된 인산 비료를 저렴하게 제조하기 위하여, 용융로에의 투입에 앞서 주 원료 소각재의 인 성분 함유량을 측정하고, 인 성분의 함유량이 적은 소각재에 대해서는 고가의 인 광석에 한정되지 않고 저렴한 고 인 함유 폐기물을 첨가, 혼합하여 제품 중의 구용성 인산 농도를 높여 대략 일정 농도로 만들고, 또한 안전한 인 비료를 제조하는 방법, 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. As described above, there have been some difficulties in the conventional method for producing phosphorus fertilizer using sludge incineration ash, but the present invention solves these problems, in order to adjust the change of the content of phosphorus component to produce a stable phosphate fertilizer at low cost, The phosphorus content of the main raw material incinerator is measured prior to the smelting process, and the incineration ash having a small content of phosphorus is not limited to expensive phosphorus ore, and inexpensive high phosphorus containing waste is added and mixed to make the concentration of soluble phosphoric acid in the product. It is aimed to provide a method and apparatus for producing a phosphorus fertilizer by raising the concentration to approximately a constant concentration.

즉 본 발명은, 인 성분을 함유하는 오니 소각재를 주 원료로 하여 마그네슘, 칼슘 및 / 또는 칼륨 성분을 포함하는 부 원료와 환원제를 첨가하여 용융로 내에서 1350∼1450℃에서 가열 용융하고, 상기 용융로에서 용융 금속과 용융 슬래그의 2층으로 분리하여 용융 슬래그를 유출시키고, 이어서 상기 용융 슬래그를 급냉하여 인산 비료를 제조하는 방법에 있어서, 상기 부 원료 및 환원제의 첨가에 앞서 주 원료 소각재의 전체 인산 농도를 측정하고, 이 전체 인산 농도가 미리 정한 목표 제품의 농도보다 낮은 경우에는 용융 처리 전에 고 인 함유물의 첨가 비율을 구하여 골분, 어분, 계분으로부터 선택된 인 함유 폐기물 또는 인 광석의 소요량을 용융로 내에 첨가함으로써 제품 중의 구용성 인산을 6∼25%로 한 제품을 제조하는 것을 특징으로 하는 인산 비료의 제조 방법이다.That is, according to the present invention, by adding a raw material and a reducing agent containing magnesium, calcium and / or potassium components as a main raw material sludge incineration ash containing a phosphorus component and heat-melting at 1350 ~ 1450 ℃ in the melting furnace, In a method of producing a phosphate fertilizer by separating the molten metal and the molten slag into two layers and then quenching the molten slag, the total phosphoric acid concentration of the primary raw material incinerator is added prior to the addition of the secondary raw material and the reducing agent. If the total phosphoric acid concentration is lower than the predetermined target product concentration, determine the addition ratio of the high phosphorus content before melting treatment and add the phosphorus-containing waste or phosphorus ore selected from bone meal, fish meal, and chicken meal into the melting furnace. Phosphoric acid fertilizer characterized by producing a product containing 6 to 25% of soluble phosphate in water A method of producing.

또한 본 발명은, 오니 소각재를 주 원료로 하여 마그네슘, 칼슘 및 / 또는 칼륨 성분을 포함하는 부 원료와 환원제를 첨가하고 전기 저항식 용융로 내에서 가열하여 용융 금속과 용융 슬래그로 분리하고, 용융 슬래그를 출재시키고 급냉하여 인산 비료를 제조하는 장치에 있어서, 상기 부 원료의 첨가에 앞서 주 원료 소각재의 전체 인산 농도를 파악하여 목표 제품의 농도를 결정하는 수단과, 고 인 함유물의 첨가 비율을 연산하는 연산 수단과, 고 인 함유물을 저장한 용기와, 용융 처리 전에 고 인 함유물을 상기 원료 중에 첨가하는 첨가 장치를 구비하고, 상기 연산 장치는 상기 주 원료의 전체 인 함유율이 이 입력 수단에 의해 입력된 목표 제품 농도보다 낮은 경우에는 그 차이를 구하여 상기 부 원료의 첨가 비율을 결정하도록 한 것을 특징으로 하는 인산 비료 제조 장치에 관한 것이다. In addition, the present invention, by using the sludge incineration ash as a main raw material, a secondary raw material containing a magnesium, calcium and / or potassium component and a reducing agent are added and heated in an electric resistance furnace to separate the molten metal and molten slag, the molten slag A device for producing a phosphoric acid fertilizer by presenting and quenching, comprising: means for determining the concentration of a target product by grasping the total phosphoric acid concentration of the primary raw material incinerator before adding the secondary raw material, and calculating the addition ratio of the high phosphorus content; Means, a container storing high phosphorus content, and an adding device for adding the high phosphorus content in the raw material before the melting treatment, wherein the computing device inputs the total phosphorus content of the main raw material by this input means. When the concentration is lower than the target product concentration, the difference is obtained to determine the addition ratio of the secondary raw material. San fertilizers relates to manufacturing equipment.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명자는 이하의 실험 및 검토를 행하였다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve said subject, this inventor performed the following experiment and examination.

(1)소각재 중의 성분의 연간 변동 조사(1) Annual variation investigation of ingredient in incineration ash

하수 오니 소각재는 계절이나 처리장 등에 따라 조성이 변동되는 것이 알려져 있다. 따라서, 소정의 처리장에서의 원료 소각재의 조성, 특히 5산화 인(이하, "인산"이라고 함) 농도의 계절적 변동에 대하여 매월 2회의 조사를 행한 결과, 도 3의 그래프에 도시한 바와 같이, 원료 소각재의 주 성분이 연중 변동하는 경향이 보였다. 도 3에 의하면, 전체 인산 농도(또는 전체 인산 함유량, T-P2O5로 나타냄)는 겨울철에 높아지고 여름철에 낮아지는 경향이 있다. 또한, 5월, 9월에는 전체 산화 규소 농도(T-SiO2)가 높아진다. 더욱이 전체 인산 농도와 전체 산화 규소 농도 사이에는 역상관의 관계가 있다. 이는 비가 많은 5월, 9월에는 빗물과 함께 산화 규소(SiO2)를 주 성분으로 하는 토사가 하수 중으로 흘러들기 때문이라고 생각된다. 또한 태풍 등에 의한 큰 비 뒤에도 전체 인산 함유량이 낮아진다고 생각된다. 한편, 도 3 이외에, 도쿄도 하수도국에 의한 조사 데이터에도 동일한 결과가 얻어졌다. It is known that sewage sludge incinerators vary in composition depending on the season and the treatment plant. Therefore, as a result of twice-monthly investigation of the seasonal variation of the composition of the raw material incinerator in a predetermined treatment plant, in particular, the concentration of phosphorus pentaoxide (hereinafter referred to as "phosphate"), as shown in the graph of FIG. The main constituents of the incineration ash fluctuated year-round. According to FIG. 3, total phosphoric acid concentration (or total phosphoric acid content, represented by TP 2 O 5 ) tends to be higher in winter and lower in summer. In May and September, the total silicon oxide concentration (T-SiO 2 ) is increased. Moreover, there is an inverse correlation between total phosphorus and total silicon oxide concentrations. This may be because in May and September in rainy days, rainwater flows into the sewage, which is mainly composed of silicon oxide (SiO 2 ). In addition, it is thought that the total phosphoric acid content is lowered even after a large rain caused by a typhoon. On the other hand, in addition to FIG. 3, the same result was obtained also to the survey data by the Tokyo Metropolitan Sewerage Bureau.

(2)인산원 첨가에 의한 구용성 인산 농도 (2) Gusophosphate concentration by addition of phosphate source

표 1은 소각재 중의 전체 인산 농도의 최대, 최소, 평균의 경우에 대하여 각 주 성분의 전체 농도를 나타낸다. 표 2는 제품 중에 상정되는 인 성분의 비율을 나타낸다. 표 1, 2로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 전체 인산 농도가 작은 경우에는 구용성의 인산 농도(C-P2O5)도 낮아진다. 따라서, 전체 인산 농도가 낮은 경우에는 인산 성분이 많은 적절한 첨가제를 첨가할 필요가 있다. Table 1 shows the total concentration of each main component for the maximum, minimum and average cases of total phosphoric acid concentration in the incineration ash. Table 2 shows the ratio of the phosphorus component assumed in the product. As can be understood from Tables 1 and 2, when the total phosphoric acid concentration is small, the soluble phosphate concentration (CP 2 O 5 ) is also lowered. Therefore, when the total phosphoric acid concentration is low, it is necessary to add an appropriate additive with a large amount of phosphoric acid component.

Figure 112007005363884-PCT00001
Figure 112007005363884-PCT00001

Figure 112007005363884-PCT00002
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표 3, 4는 전체 인산 농도 최소값을 가진 소각재 조성에 가까운 주 성분의 원료 소각재를 이용하여 인산 칼슘을 첨가하여 제품을 제조한 경우의 소각재 조성(표 3)과 제품의 비효(肥效) 성분의 분석 결과(표 4)를 나타낸다. 표 4는 인산 농도가 낮은 소각재를 원료로 하고 인산 칼슘을 첨가하여 제조한 제품의 구용성 인산 농도가 19.8%인 것을 나타낸다. 한편 표 2에 나타낸 바와 같이, 전체 인 농도가 최대인 소각재를 원료로 한 경우의 제품의 상정되는 구용성 인산 농도는 19.3%이다. 이 결과로부터, 전체 인산 농도가 낮은 소각재를 원료로서 사용하는 경우에도 고 인산원의 첨가제의 첨가에 의해 높은 전체 인산 농도의 소각재를 원료로 한 경우와 동일한 구용성 인산 농도를 갖는 제품이 제조 가능하다는 것이 명백해졌다. 한편, 투입된 원료를 용융로 내에서 1350∼1450℃에서 가열 용융하는데, 1350℃ 이하의 경우에는 구연산 용해도가 불충분하고, 1450℃ 이상이면 인이나 기타 유효 성분의 휘산 손실을 무시할 수 없게 된다. Tables 3 and 4 show the incineration ash composition (Table 3) and the inactive components of the product when the product was prepared by adding calcium phosphate using the incinerator ash as the main ingredient close to the incineration ash composition with the minimum total phosphoric acid concentration. The results (Table 4) are shown. Table 4 shows that the insoluble ash having a low phosphate concentration was used as a raw material, and the soluble phosphate concentration of the product prepared by adding calcium phosphate was 19.8%. On the other hand, as shown in Table 2, the estimated soluble phosphoric acid concentration of the product when the incineration ash having the maximum total phosphorus concentration is used as the raw material is 19.3%. From this result, even when incineration ash having a low total phosphoric acid concentration was used as a raw material, it was possible to produce a product having the same solubility phosphate concentration as when the incineration ash having a high total phosphoric acid concentration was used as a raw material by the addition of a high phosphoric acid source additive. It became clear. On the other hand, the injected raw material is melted by heating at 1350-1450 ° C. in the melting furnace, but in the case of 1350 ° C. or lower, citric acid solubility is insufficient, and if it is 1450 ° C. or higher, the volatilization loss of phosphorus or other active ingredients cannot be ignored.

Figure 112007005363884-PCT00003
Figure 112007005363884-PCT00003

Figure 112007005363884-PCT00004
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(3)소각재와 첨가할 고 인산원의 선택 및 첨가 비율의 결정 (3) Selection of incineration materials and high phosphoric acid sources to be added and determination of the addition ratio

따라서, 첨가할 고 인산원의 선택 및 첨가 비율을 결정하기 위하여, 전체 인산 농도 함유량이 다른 복수의 하수 오니 소각재에 대하여 고 인산원으로서 인산 칼슘(Ca3(PO4)2), 인 광석, 육골분 소각재 중 어느 하나를 첨가하여 제품을 제조한 경우의 분석 결과를 이하에 설명한다. 표 5는 샘플로 사용하는 소각재 원료(A∼D)의 주 성분과 고 인산원으로서 사용 가능한 인산 칼슘(Ca3(PO4)2), 인 광석, 육골분 소각재의 주 성분을 나타낸다. 소각재(A)는 전체 인산 농도가 최소인 소각재이며(표 2 참조), 표 5 안의 소각재(B∼D)는 그보다 전체 인산 농도가 더 낮은 소각재이다. Therefore, calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ), phosphorus ore, bone meal as a high phosphoric acid source for a plurality of sewage sludge incinerators having different total phosphoric acid concentration contents in order to determine the selection and addition ratio of the high phosphoric acid source to be added. The analysis result in the case of manufacturing a product by adding any one of the incineration ashes is demonstrated below. Table 5 shows the main components of incineration ash raw materials (A to D) used as samples and the main components of calcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ), phosphorus ore, and meat bone meal incinerators that can be used as high phosphoric acid sources. Incineration ash (A) is an incineration ash having a minimum total phosphoric acid concentration (see Table 2), and incineration ashes (B to D) in Table 5 are incineration ashes having a lower total phosphoric acid concentration than that.

Figure 112007005363884-PCT00005
Figure 112007005363884-PCT00005

표 6은 원료 오니 소각재에 고 인산원으로서 인산 칼슘, 인 광석, 육골분 소각재 중 어느 하나를 첨가하고, 산화 마그네슘(MgO), 산화 칼슘(CaO)을 더 첨가한 혼합 원료의 샘플 1∼6의 혼합비를 나타낸다. 샘플 1∼3은 인산 칼슘을 첨가한 혼합 원료이고며, 샘플 4는 인/광석을 첨가한 혼합 원료이고, 샘플 5, 6은 육골분 소각재를 첨가한 혼합 원료이다. 샘플 5는 육골분 소각재의 첨가량을 많게 한 경우이고, 샘플 6은 육골분 소각재의 첨가량을 다소 적게 한 경우이다. 또한 어느 샘플도 소각재의 혼합 비율은 50%를 초과하였다. Table 6 shows the mixing ratios of samples 1 to 6 of the mixed raw materials in which any one of calcium phosphate, phosphorus ore, meat bone meal incineration ash was added to the raw sludge incineration ash, and magnesium oxide (MgO) and calcium oxide (CaO) were further added. Indicates. Samples 1-3 are mixed raw materials to which calcium phosphate is added, Sample 4 is mixed raw materials to which phosphorus / ore is added, and samples 5 and 6 are mixed raw materials to which meat bone flour incinerator is added. Sample 5 is a case where the addition amount of the meat bone flour incineration ash is increased, and Sample 6 is a case where the addition amount of the meat bone flour incineration ash is slightly reduced. In addition, the mixing ratio of the incineration ash in all samples exceeded 50%.

Figure 112007005363884-PCT00006
Figure 112007005363884-PCT00006

표 7은 표 6의 샘플 1∼6으로부터 제품을 제조한 경우의 구용성 인산 농도(%)를 나타낸다. 이 제품의 제조는 혼합 원료를 용융로 내에서 가열하고, 용융 금속과 용융 슬래그로 분리하여 용융 슬래그를 출재시키고, 그 후에 급냉하여 인 비료를 제조하는 종래 방법에 따른다. 표 7로부터 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 육골분 소각재를 첨가제로서 사용한 경우에도, 인산 칼슘 또는 인 광석을 첨가제로서 사용한 경우와 마찬가지로 높은 구용성 인산 농도의 제품이 얻어졌다. Table 7 shows the soluble phosphate concentration (%) when the product was prepared from Samples 1 to 6 in Table 6. The production of this product is in accordance with the conventional method of heating the mixed raw material in the melting furnace, separating the molten metal and the molten slag to release molten slag, and then quenching to produce the phosphorus fertilizer. As is apparent from Table 7, even when the meat bone incinerator was used as an additive, a product having a high soluble phosphoric acid concentration was obtained in the same manner as when calcium phosphate or phosphorus ore was used as an additive.

Figure 112007005363884-PCT00007
Figure 112007005363884-PCT00007

표 7과 표 4를 비교하면 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 전체 인산 농도가 낮은 원료 소각재를 사용하여도 고 인산원을 첨가하면, 전체 인산 농도가 높은 원료 소각재를 사용한 경우의 높은 구용성 인산 농도를 갖는 제품이 얻어짐이 밝혀졌다. 또한 이들 실험에 의해, 첨가할 고 인산원으로서 육골분 소각재를 사용할 수 있는 것 및 첨가 비율이 명백해졌다. As can be clearly seen from comparing Table 7 and Table 4, even if a raw incinerator having a low total phosphoric acid concentration is used, when a high phosphoric acid source is added, the high soluble phosphate concentration when using a raw incinerator having a high total phosphoric acid concentration is used. It was found that the product having was obtained. These experiments also made it clear that the meat bone meal incinerator can be used as a high phosphoric acid source to be added and the addition ratio.

(4)안전성의 확인 (4) Confirmation of safety

하수 오니 소각재 중에는 중금속이 포함되어 있을 수 있다. 따라서, 소각재로부터 비료를 제조한 경우에 제품 중에 중금속이 포함되어 있지 않을 것이 필요하다. 특허 문헌 2에도 안전하다는 기재는 있지만, 양적으로 안전을 확인하기 위하여 이하의 실험을 행하였다. 표 8은 서로 다른 2개의 처리장으로부터 얻어진 소각재에 첨가제로서 산화 마그네슘 및 산화 칼슘(생석회)을 첨가한 혼합 원료의 배합비를 나타내고, 도 4는 환원 분위기로 만든 용융로 내에서 처리한 경우의 중금속의 거동(처리 전과 처리 후의 중금속 성분의 이행율)을 나타낸 것이다. Sewage sludge incinerators may contain heavy metals. Therefore, when fertilizer is manufactured from incineration ash, it is necessary that the heavy metal is not contained in the product. Although patent document 2 states that it is safe, the following experiment was done in order to confirm safety by quantity. Table 8 shows the mixing ratios of the mixed raw materials in which magnesium oxide and calcium oxide (quick lime) were added as additives to incineration materials obtained from two different treatment plants, and FIG. 4 shows the behavior of heavy metals when treated in a melting furnace made of a reducing atmosphere ( Transition rates of heavy metal components before and after treatment).

Figure 112007005363884-PCT00008
Figure 112007005363884-PCT00008

도 4로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 비료 성분인 인(P), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 규소(Si), 칼륨(K)은 거의 대부분이 슬래그 중으로 이행되었다. 철(Fe), 니켈(Ni)은 대부분이 메탈로서 제거되었다. 알루미늄(Al), 크롬(Cr)은 수지 상으로는 슬래그 중에 잔존할 비율이 높지만, 크롬은 시판품 비료와 동등 이하의 함유량인 데다가, 식물에의 시비 시험에 있어서도 해는 보이지 않으며, 양호한 생육 결과가 얻어졌다. 또한 식물체 내에의 흡수, 이행도 적다. 인체에 해를 끼치는 중금속인 아연(Zn), 비소(As), 카드뮴(Cd), 납(Pb)은 대부분이 기상 중으로 이행하여 제품으로부터 제거되었다. 이상의 검토로부터, 소각재를 이용하여 인 비료를 제조한 제품은 안전하다고 할 수 있다.As can be understood from FIG. 4, almost all of the fertilizer components phosphorus (P), magnesium (Mg), calcium (Ca), silicon (Si), and potassium (K) were transferred into slag. Iron (Fe) and nickel (Ni) were mostly removed as metals. Although aluminum (Al) and chromium (Cr) have a high ratio of remaining in the slag on the resin phase, chromium has a content equal to or lower than commercial fertilizers, and no harm is seen even in the fertilization test on plants, and good growth results have been obtained. . In addition, there is little absorption and migration in plants. Heavy metals (Zn), arsenic (As), cadmium (Cd), and lead (Pb), which are harmful to the human body, are mostly removed from the product by moving to the weather. From the above examination, it can be said that the product which manufactured the phosphorus fertilizer using the incineration ash is safe.

본 발명에 의하면, 오니 소각재 중의 인 성분의 함유량을 계측하고, 목표 제품과의 농도의 차이에 기초하여 저렴한 고 인산원을 첨가제로서 첨가하였으므로, 안정된 인 비료를 저렴하게 제조할 수 있다는 효과가 얻어진다. 또한, 청구항 4에 의하면, 고 인 함유 첨가제로서 골분 등의 폐기물을 이용하였으므로, 골분 등의 폐기물의 처리량을 적게 할 수 있고, 또한 제조비를 저렴하게 할 수 있다는 효과가 얻어진다. According to the present invention, since an inexpensive high phosphoric acid source is added as an additive based on the difference in the concentration of the phosphorus component in the sludge incineration ash and the concentration with the target product, an effect of producing a stable phosphorus fertilizer at low cost is obtained. . Further, according to claim 4, since wastes such as bone powder are used as the high phosphorus-containing additive, the effect of reducing the throughput of waste such as bone powder and reducing the production cost is obtained.

도 1은 본 발명 인산 비료 제조 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1에 있어서, 원료 오니 소각재(10)는 일부가 주 성분의 함유량(특히, 전체 인산 함유량(T-P2O5))을 측정하기 위한 샘플(11)로서 채취되고, 대부분은 첨가제(12∼15)와 함께 혼합되어 전기 저항식 용융로(20)로 투입된다. 첨가제로는 산화 마그네슘(MgO)(12), 산화 칼슘(CaO)(13) 및 육골분 소각재 등의 고 인 함유 폐기물 및 용융로(20) 내를 환원 분위기로 만들기 위한 코크스(14)가 사용된다. 소각재 중에 포함되는 산화 마그네슘, 산화 칼슘은 연중 대략 일정한 비율로 포함되어 있는 경우가 많으며(도 3 참조), 따라서 첨가제로서 산화 마그네슘(12), 산화 칼슘(13), 코크스(14)가 일정한 비율로 첨가된다. 첨가는 예컨대 수송 경로 도중에 각 첨가제 호퍼로부터의 배관이 끼어들게 하여 행하도록 하면 좋다. 1 is a cross-sectional view schematically showing the present invention phosphate fertilizer production apparatus. In FIG. 1, the raw material sludge incineration ash 10 is partially taken as a sample 11 for measuring the content of the main component (particularly, the total phosphoric acid content (TP 2 O 5 )), and most of the additives (12 to 15). ) Are mixed with the electric resistance into the electric melting furnace (20). As the additive, waste phosphorus-containing waste such as magnesium oxide (MgO) 12, calcium oxide (CaO) 13, and meat bone meal incinerator and coke 14 for reducing the inside of the melting furnace 20 are used. Magnesium oxide and calcium oxide contained in the incineration ash are often contained at a substantially constant rate throughout the year (see FIG. 3). Therefore, as an additive, magnesium oxide (12), calcium oxide (13) and coke (14) are contained at a constant rate. Is added. The addition may be performed by, for example, interrupting the pipe from each additive hopper in the middle of the transport route.

한편, 전체 인산량 함유량은 계절에 따른 함유량 변동이 크고, 게다가 함유량의 변화는 구용성 인산량의 변화에 직접적으로 영향을 미치므로, 안정된 인 비료 제품을 제조하기 위하여 인 성분의 첨가량을 제어할 필요가 있다. 고 인 함유 폐기물(15)로서 육골분 소각재 등(이하, "육골분"이라고 함)이 용기(18) 내에 저장되어 있다. 고 인 함유 폐기물(15)로는 골분, 어분, 계분 또는 골분 등을 포함하는 고 인 함유 폐기물이 이용된다. 용기(18)의 바닥부에는 소정량을 방출하여 첨가하 기 위한 방출 기구(19)가 설치되어 있다. 또한 첨가 제어 장치(17)는 샘플(11)을 분석한 데이터로부터 현 시점의 소각재에 필요한 육골분의 첨가 비율을 결정하여, 방출 기구(19)로 제어 신호(16)를 출력하여 소정량의 육골분을 방출시킨다. On the other hand, the total amount of phosphoric acid content has a large change in content according to the season, and since the change in content directly affects the change in the amount of soluble phosphoric acid, it is necessary to control the amount of phosphorus component to produce a stable phosphorus fertilizer product. There is. As the phosphorus-containing waste 15, meat bone flour incineration ash (hereinafter referred to as "bone bone flour") is stored in the container 18. As the high phosphorus containing waste 15, a high phosphorus containing waste including bone meal, fish meal, chicken flour or bone meal is used. At the bottom of the container 18, a discharge mechanism 19 for discharging and adding a predetermined amount is provided. In addition, the addition control device 17 determines the addition ratio of the meat bone powder necessary for the incineration ash at the present time from the data of the sample 11, and outputs the control signal 16 to the discharge mechanism 19 to produce a predetermined amount of the meat bone powder. Release.

도 2는 첨가 제어 장치(17)의 블럭도를 나타낸다. 도 2에 있어서, 첨가 제어 장치(17)는 목표 제품 농도 입력 수단(31), 샘플 분석 수단(32), 데이터 기억 장치(33), 전체 인산 함유량 결정 수단(34), 첨가율 결정 수단(35), 제어량 출력 수단(36) 및 중앙 제어 장치(37)로 구성되어 있다. 2 shows a block diagram of the addition control device 17. In FIG. 2, the addition control device 17 includes the target product concentration input means 31, the sample analysis means 32, the data storage device 33, the total phosphoric acid content determining means 34, and the addition rate determining means 35. The control amount output means 36 and the central control apparatus 37 are comprised.

목표 제품 농도 입력 수단(31)은 연간의 계절 변동, 시장의 수요 동향이나 법 규제(비료 단속법) 등에 의거하여 목표 제품의 최소 구용성 인산 농도(또는 목표 제품에 필요한 전체 인산 농도)를 정하여 그 데이터를 입력한다. 예컨대 목표 제품의 최소 구용성 인산 농도로서, 법 규제를 초과하는 값으로서 판매 가격과 작년도의 전체 원료의 전체 인산 농도, 육골분의 가격을 고려하여 수익이 최대가 되도록 결정하도록 하여도 좋다. 샘플 분석 수단(32)은 샘플(11)의 주 성분(또는 전체 인산 농도만)을 분석한다. 데이터 기억 장치(33)는 구용성 인산 농도와 전체 인산 농도의 관계 데이터, 그 밖의 필요한 데이터를 기억한다. 전체 인산 함유량 결정 수단(34)은 데이터 기억 장치(33)에 기억된 관계 데이터로부터 목표 제품의 전체 인산 함유량을 결정하고, 샘플의 전체 인산 농도와의 차이를 구한다. 첨가율 결정 수단(35)은 현재의 소각재에 대한 육골분의 첨가 비율을 구한다. 제어량 출력 수단(36)은 구해진 비율의 제어량을 결정하고, 방출 기구(19)를 제어하여 소정량의 육골분을 방출시킨다. The target product concentration input unit 31 determines the minimum soluble phosphate concentration (or total phosphoric acid concentration required for the target product) of the target product based on annual seasonal fluctuations, market demand trends, or legal regulations (fertilizer control law). Enter. For example, the minimum soluble phosphate concentration of the target product, which exceeds the legal regulations, may be determined so as to maximize the profit in consideration of the selling price, the total phosphate concentration of the whole raw material of last year, and the price of meat bone meal. The sample analyzing means 32 analyzes the main component (or the total phosphoric acid concentration only) of the sample 11. The data storage device 33 stores relationship data between the soluble phosphate concentration and the total phosphate concentration, and other necessary data. The total phosphoric acid content determining means 34 determines the total phosphoric acid content of the target product from the relationship data stored in the data storage device 33, and calculates a difference from the total phosphoric acid concentration of the sample. The addition rate determining means 35 calculates the addition ratio of the meat bone meal to the current incineration ash. The control amount output means 36 determines the control amount of the obtained ratio, and controls the discharge mechanism 19 to release a predetermined amount of meat bone powder.

도 1에 있어서, 용융로(20)에는 원료 투입기(21), 원료 투입구(22)가 설치되어 있으며, 이로부터 원료가 로 내로 투입된다. 또한 로체(23)의 중앙 내측은 용융 공간을 형성하는 라이닝(29)이 붙여져 있으며, 로 내부가 형성된다. 그 상측 및 하측에 전극(24, 25)이 설치되어 있다. 투입된 원료(26)가 가열, 용융된다. 용융된 원료는 용융 슬래그(27), 용융 금속(28)으로 분리되고, 2액 분리 상태에서 로 내부에 공존한다. 용융된 금속(28)은 금속 배출구(30)로부터 배출된다. 한편 용융된 슬래그는 슬래그 배출구(41)로부터 배출되며, 수류 트로프(42)에 의해 수쇄조(43) 내로 유입된다. 수쇄조(43) 내에는 물(44)이 채워져 있으며, 수중으로 유입된 슬래그는 입상(45)이 되어 수쇄조(43)의 바닥에 쌓인다. 또한 로체(23)의 머리 부분에 설치된 가스 배출구(46)로부터 소각재 중에 포함되어 있던 납, 아연, 비소, 카드뮴 등의 유해 물질이 기화되어 도시 생략한 처리 장치로 배출된다. In FIG. 1, the raw material injector 21 and the raw material inlet 22 are provided in the melting furnace 20, from which the raw material is introduced into the furnace. Moreover, the lining 29 which forms a melting space is attached to the center inner side of the furnace body 23, and the inside of a furnace is formed. The electrodes 24 and 25 are provided in the upper side and the lower side. The injected raw material 26 is heated and melted. The molten raw material is separated into molten slag 27 and molten metal 28 and coexists in the furnace in a two-liquid separation state. The molten metal 28 is discharged from the metal outlet 30. On the other hand, the molten slag is discharged from the slag discharge port 41, it is introduced into the crush tank 43 by the water flow trough 42. The water 44 is filled in the crushing tank 43, and the slag introduced into the water becomes granular 45 and accumulates at the bottom of the crushing tank 43. Further, harmful substances such as lead, zinc, arsenic, and cadmium contained in the incineration ash are vaporized from the gas discharge port 46 provided at the head of the furnace body 23 and discharged to a processing apparatus (not shown).

상기 실시 형태는 다음과 같이 작용한다. 먼저, 원료 소각재(10)에 대하여 산화 마그네슘(12), 산화 칼슘(13)의 첨가제와 코크스(14)가 일정한 비율로 첨가된다. 동시에 용기(18)에 저장되어 있는 육골분 등의 고 인 함유 폐기물, 혹은 여기에 인산 칼슘 또는 인 광석을 혼합한 고 인 첨가제(15)가 첨가 제어 장치(17)에서 결정된 비율로 첨가된다. 이들 첨가제(12∼15)가 첨가된 혼합 원료는 원료 투입기(21)에 투입되고, 투입구(22)로부터 용융로(20)의 로 내부로 투입된다. 로 내부로 투입된 혼합 원료는 전극(24, 25)에 의해 가열되고 용융된다. 용융되면 혼합 원료는 용융 슬래그(27), 용융 금속(28)으로 분리되며, 동시에 용융 과정에서 도시 생략한 가스가 발생한다. 용융로 내에는 용융 슬래그(27), 용융 금속(28)이 분리 된 상태에서 쌓인다. 가스는 가스 배출구(46)로부터 도시 생략한 처리 장치로 배출된다. 로 내에 쌓인 용융 금속(28)은 금속 배출구(30)로부터 배출된다. 또한 용융 슬래그(27)는 슬래그 배출구(41)로부터 배출되며, 수류 트로프(42)에 의해 수쇄조(43) 내로 유입되고, 입상 슬래그(45)가 되어 수쇄조(43)의 바닥에 쌓인다. 입상 슬래그(45)를 꺼내고, 잘게 부숴 제품화를 행한다. 파쇄 시에는 통상 컨베이어(도시 생략)로 운반되어 오는 슬래그에 수온 20∼30℃의 냉각수를 살포하는 것이나 수쇄조의 물에 의한 냉각에 의해 슬래그를 입상으로 파쇄하는데, 분위기 온도 및 물의 절약 등의 이유로 인해 도 5에 도시한 바와 같은 슬래그 수쇄 장치를 이용하여 40∼80℃에서 처리한다. The above embodiment works as follows. First, the additives of magnesium oxide 12, calcium oxide 13, and coke 14 are added to the raw material incinerator 10 at a constant ratio. At the same time, high phosphorus-containing wastes such as meat and bone meal stored in the container 18, or high phosphorus additives 15 mixed with calcium phosphate or phosphorus ore are added at a ratio determined by the addition control device 17. The mixed raw material to which these additives 12-15 were added is input to the raw material feeder 21, and is injected into the furnace of the melting furnace 20 from the inlet 22. As shown in FIG. The mixed raw material introduced into the furnace is heated and melted by the electrodes 24 and 25. When melted, the mixed raw material is separated into molten slag 27 and molten metal 28, and at the same time, gas (not shown) is generated in the melting process. In the furnace, molten slag 27 and molten metal 28 are stacked in a separated state. The gas is discharged from the gas discharge port 46 to a processing apparatus not shown. Molten metal 28 accumulated in the furnace is discharged from the metal outlet 30. In addition, the molten slag 27 is discharged from the slag discharge port 41, flows into the crushing tank 43 by the water flow trough 42, becomes a granular slag 45 and is accumulated at the bottom of the crushing tank 43. The granular slag 45 is taken out and finely comminuted. At the time of crushing, slag is crushed into granules by spraying cooling water with a water temperature of 20 to 30 ° C on slag conveyed by a conveyor (not shown) or cooling by water in a crushing tank. It processes at 40-80 degreeC using the slag crushing apparatus as shown in FIG.

도 5는 슬래그 수쇄 장치의 각 부의 배치 관계를 도시한 개략 정면도이다. 수쇄조(50)에는 용융로의 슬래그 배출구(46)로부터 흘러내리는 용융 슬래그(27)가 수류 트로프(47)를 거쳐 투입된다. 용융 슬래그는 고온이기 때문에 수쇄조(50) 내의 냉각수(공업 용수)(51)는 항상 온도가 상승하므로, 제어 밸브(49)를 조작하여 주수 파이프(48)로부터 저온의 용수를 수쇄조(50)로 주입한다. 조 내를 교반기(53)로 교반하는 한편, 열을 흡수하고 승온된 물을 배수관(54)으로부터 배출한다. 배수관(54)은 펌프(55), 제어 밸브(56)를 가지고 있으며, 펌프(55)의 배수(delivery) 측에 분기관(57)을 설치하고, 그 도중에 냉각 코일(또는 열 교환기)(58) 및 필터(59)를 개재시켜 배수의 일부를 수쇄조(50)로 되돌려 준다. 냉각수(51)의 온도는 배수관(54)에 부착한 온도계(61)에 의해 측정되며, 온도 측정값은 컨트롤러(60)로 입력되고, 또한 수쇄조(50)의 액면 레벨은 수위계(62)에 의해 계측 되고, 그 데이터도 컨트롤러(60)로 입력된다. 컨트롤러(60)는 수쇄조 내의 냉각수의 온도 및 수위가 설정값이 되도록 연산하여 제어 밸브(49, 55)를 제어한다. 이와 같이 함으로써 냉각수를 40∼80℃의 범위, 예컨대 60℃ 부근으로 유지시켜 수쇄된 입상 슬래그(52)를 침적시킨다. Fig. 5 is a schematic front view showing the arrangement relationship of the parts of the slag crushing device. The molten slag 27 flowing down from the slag discharge port 46 of the melting furnace is introduced into the crushing tank 50 via the water flow trough 47. Since the molten slag has a high temperature, the cooling water (industrial water) 51 in the crushing tank 50 always rises in temperature, so that the low temperature water from the main water pipe 48 is operated by operating the control valve 49. Inject into. While the inside of the tank is stirred with the stirrer 53, heat is absorbed and the heated water is discharged from the drain pipe 54. The drain pipe 54 has a pump 55 and a control valve 56, and installs a branch pipe 57 on the delivery side of the pump 55, and in the meantime, a cooling coil (or heat exchanger) 58 ) And a part of the waste water is returned to the crush tank 50 through the filter 59. The temperature of the cooling water 51 is measured by the thermometer 61 attached to the drain pipe 54, the temperature measurement value is input to the controller 60, and the liquid level of the water septic tank 50 is supplied to the water level meter 62. Is measured, and the data is also input to the controller 60. The controller 60 controls the control valves 49 and 55 by calculating the temperature and the water level of the coolant in the water tank to be set values. In this way, the cooling water is kept in the range of 40 to 80 ° C, for example, around 60 ° C to deposit the crushed granular slag 52.

상기한 바와 같이, 본 실시 형태에 따르면, 오니 소각재 중의 전체 인산 농도가 적은 경우에는 고 인 함유 폐기물을 적당량 첨가하므로 1년 내내 구용성 인산 농도가 목표 제품의 농도 이상의 값으로 유지되어 안정된 제품의 제조를 할 수 있으며, 또한 첨가할 고 인 첨가제로서 골분 등의 폐기물을 이용하므로 제조 비용이 저렴해진다. As described above, according to the present embodiment, when the total phosphoric acid concentration in the sludge incineration ash is small, an appropriate amount of high phosphorus-containing waste is added so that the concentration of the soluble phosphate is maintained at or above the target product concentration throughout the year to produce a stable product. In addition, since wastes such as bone meal are used as the phosphorus additive to be added, the manufacturing cost becomes low.

다음, 본 발명 제품의 비효 시험에 대하여 설명한다. Next, the ineffective test of the product of this invention is demonstrated.

구용성 18.63%의 인산 비료를 hiroshimana(절임용 채소)에 시용하여 0.02m2의 바그너 팟(Wagner Pot)(a/5000)에 의한 비효 시험을 행하였다. 시험구로서 인산 비료를 부가하지 않은 무인산구, 제품의 표준량구와 2배량구, 대조 비료의 표준량구와 2배량구의 총 5 시험구를 마련하고, 각 시험구 3련으로 하였다. 공시 토양에는 흑색 초원토(chernozem)를 사용하고, 모든 시험구에 황산 암모늄과 염화 칼륨을 각각 성분량(N 및 K2O)으로서 0.7g씩 시용하고, 대조 비료구에는 시판 용성 인 비(구용성 P2O5 : 19.96%), 시험구에는 상기 제품을 인산(P2O5)으로 하여 0.7g 시용하여 유리 온실 내에서 27일간 재배하였더니, 무인산구보다 명백하게 생육이 양호하였고, 대조 비료(용성 인비)에 비해서도 대략 동등하였다. 수확량 지수는 수확 후의 생체중으로서 대조 비료를 100으로 한 값, P2O5의 흡수 지수는 수확한 식물 중의 P2O5량으로서 대조 비료를 100로 한 값이다. 제품은 무인산구에 비하여 명백하게 수확량 지수, P2O5의 흡수 지수가 양호하였고, 대조 비료에 비해서도 수확량 지수, P2O5의 흡수 지수 모두 용성 인비와 거의 동등한 결과가 되었다. A potency test of 18.63% of phosphate fertilizer was applied to hiroshimana (pickled vegetables), and a fermentation test with a Wagner Pot (a / 5000) of 0.02 m 2 was performed. As test strips, 5 test strips of phosphate-free, non-phosphoric acid-free fertilizers, standard and double doses of the product, and standard fertilizer and double doses of the control fertilizer were prepared. Black soils were used for the test soil, and 0.7 g of ammonium sulfate and potassium chloride were applied to all the test zones as component amounts (N and K 2 O), respectively. P 2 O 5 : 19.96%), and the test was grown in a glass greenhouse for 27 days using 0.7 g of phosphoric acid (P 2 O 5 ). Soluble phosphorus ratio). Yield Index absorption index of the fresh weight of the control value as a fertilizer 100, P 2 O 5 as the post-harvest is the contrast fertilizer as P 2 O 5 content in the plant harvested in 100 value. The yield index and the P 2 O 5 absorption index were obviously better than those of the phosphate-free group, and the yield index and the absorption index of P 2 O 5 were almost equivalent to the solubility ratio compared to the control fertilizer.

이상, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명하였으나, 구체적인 구성은 도시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위의 설계의 변경 등이 있어도 본 발명에 포함된다. As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail based on drawing, a specific structure is not limited to an example of illustration, Even if there exists a design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention, it is contained in this invention.

도 1은 본 발명 인산 비료 제조 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing the present invention phosphate fertilizer production apparatus.

도 2는 도 1의 부 원료 첨가 제어 장치의 블럭도를 나타낸다. FIG. 2 is a block diagram of the auxiliary raw material addition control device of FIG. 1.

도 3은 오니 소각재 중의 주 성분 조성의 변동 상황을 나타낸 그래프이다. 3 is a graph showing the variation of the main component composition in the sludge incineration ash.

도 4는 환원 분위기로 만든 용융로에서 원료 소각재를 처리한 경우의 중금속의 거동을 나타낸 도면이다. 4 is a view showing the behavior of heavy metals when the raw material incinerator is treated in a melting furnace made of a reducing atmosphere.

도 5는 슬래그 수쇄 장치의 각 부의 배치 관계를 나타낸 도면이다. Fig. 5 is a diagram showing the arrangement relationship of the parts of the slag crushing device.

<부호의 설명><Description of the code>

10 : 오니 소각재 11 : 샘플10: sludge incineration material 11: sample

12∼14 : 첨가제 15 : 고 인 첨가제 12-14: Additive 15: High phosphorus additive

16 : 제어 신호 17 : 첨가 제어 장치 16: control signal 17: addition control device

18 : 고 인 함유물의 저장 용기 19 : 방출 기구 18 storage container for the phosphorus content 19 release mechanism

20 : 용융로 21 : 원료 투입기 20: melting furnace 21: raw material feeder

22 : 원료 투입구 23 : 로체 22: raw material inlet 23: Roche

24, 25 : 전극 26 : 투입된 혼합 원료 24, 25 electrode 26: mixed raw material added

27 : 용융 슬래그 28 : 용융 금속 27: molten slag 28: molten metal

29 : 라이닝 30 : 금속 배출구29: lining 30: metal outlet

31 : 목표 제품 농도 설정기 32 : 샘플 분석기 31: target product concentration setter 32: sample analyzer

33 : 데이터 기억 장치 34 : 전체 인산 함유량 결정 수단 33: data storage device 34: total phosphoric acid content determination means

35 : 첨가율 결정 수단 36 : 제어량 출력기 35: addition rate determination means 36: control amount output device

37 : 중앙 제어 장치 41 : 슬래그 배출구 37: central control unit 41: slag outlet

42 : 수류 트로프 43 : 수쇄조 42: water flow trough 43: hydration tank

44 : 저수 45 : 입상물 44: reservoir 45: granular material

45 : 입상 슬래그 46 : 슬래그 배출구 45: granular slag 46: slag outlet

47 : 수류 트로프 48 : 주입 파이프47: water flow trough 48: injection pipe

49 : 제어 밸브 50 : 수쇄조 49: control valve 50: water tank

51 : 냉각수 52 : 입상 슬래그51: coolant 52: granular slag

53 : 교반기 54 : 배수관 53: stirrer 54: drain pipe

55 : 펌프 56 : 제어 밸브 55 pump 56 control valve

57 : 분기관 58 : 냉각 코일 57: branch pipe 58: cooling coil

59 : 필터 60 : 컨트롤러59 filter 60 controller

61 : 온도계 62 : 수위계 61: thermometer 62: water meter

Claims (7)

인 성분을 함유하는 오니 소각재를 주 원료로 하여, 마그네슘, 칼슘 및 / 또는 칼륨 성분을 포함하는 부 원료와 환원제를 첨가하여 용융로 내에서 1350∼1450℃에서 가열 용융하고, 상기 용융로에서 용융 금속과 용융 슬래그의 2층으로 분리하여 용융 슬래그를 유출시키고, 이어서 상기 용융 슬래그를 급냉하여 인산 비료를 제조하는 방법에 있어서,A sludge incinerator containing a phosphorus component is used as a main raw material, a secondary raw material containing magnesium, calcium and / or potassium components and a reducing agent are added to heat and melt in a melting furnace at 1350 to 1450 ° C., and the molten metal is melted in the melting furnace. In the method of producing a phosphate fertilizer by separating into two layers of slag and flowing molten slag, followed by quenching the molten slag, 상기 부 원료 및 환원제의 첨가에 앞서 주 원료 소각재의 전체 인산 농도를 측정하고, 이 전체 인산 농도가 미리 정한 목표 제품의 농도보다 낮은 경우에는 용융 처리 전에 고 인 함유물의 첨가 비율을 구하여 용융로 내에 첨가함으로써 제품 중의 구용성 인산을 6∼25%로 한 제품을 제조하는 것을 특징으로 하는 인산 비료의 제조 방법. Prior to addition of the secondary raw material and the reducing agent, the total phosphoric acid concentration of the main raw material incinerator is measured, and when the total phosphoric acid concentration is lower than the predetermined target product concentration, the addition ratio of the high phosphorus content is determined and added to the melting furnace before the melting treatment. A method for producing a phosphate fertilizer, which comprises producing a product containing 6 to 25% of soluble phosphoric acid in the product. 제 1 항에 있어서, 상기 용융로로부터 유출시킨 용융 슬래그를 수온 20∼30℃에서 급냉하면서 파쇄하는 것을 특징으로 하는 인산 비료의 제조 방법. The method for producing a phosphate fertilizer according to claim 1, wherein the molten slag flowing out from the melting furnace is crushed while being quenched at a water temperature of 20 to 30 ° C. 제 1 항에 있어서, 상기 용융로로부터 유출시킨 용융 슬래그를 수온 40∼80℃에서 급냉하면서 파쇄하는 것을 특징으로 하는 인산 비료의 제조 방법. The method for producing phosphate fertilizer according to claim 1, wherein the molten slag flowing out from the melting furnace is crushed while being quenched at a water temperature of 40 to 80 ° C. 제 1 항에 있어서, 상기 고 인 함유물은 골분, 어분, 계분으로부터 선택된 인 함유 폐기물 또는 인 광석인 것을 특징으로 하는 인산 비료의 제조 방법. The method for producing phosphate fertilizer according to claim 1, wherein the high phosphorus content is phosphorus containing waste or phosphorus ore selected from bone meal, fish meal, and chicken meal. 오니 소각재를 주 원료로 하여 마그네슘, 칼슘 및 / 또는 칼륨 성분을 포함하는 부 원료와 환원제를 첨가하고 전기 저항식 용융로 내에서 가열하여 용융 금속과 용융 슬래그로 분리하고, 출재시킨 용융 슬래그를 급냉하여 인산 비료를 제조하는 장치에 있어서, Sludge incinerator is used as a main raw material, a secondary raw material containing magnesium, calcium and / or potassium components and a reducing agent are added, and heated in an electric resistance furnace to separate molten metal and molten slag, and the quenched molten slag is quenched to phosphoric acid. In the device for producing fertilizer, 상기 부 원료의 첨가에 앞서 주 원료 소각재의 전체 인산 농도를 분석하여 목표 제품의 농도를 결정하는 수단과, 고 인 함유물의 첨가 비율을 연산하는 연산 수단과, 고 인 함유물을 저장한 용기와, 용융 처리 전에 미리 준비한 고 인 함유물을 포함하는 부 원료를 상기 주 원료 중에 첨가하는 첨가 장치를 구비하고, Means for determining the concentration of the target product by analyzing the total phosphoric acid concentration of the primary raw material incinerator prior to the addition of the secondary raw material, computing means for calculating the addition ratio of the high phosphorus content, a container storing the high phosphorus content, An addition device for adding a secondary raw material containing a high phosphorus content prepared in advance before the melting treatment into the main raw material, 상기 연산 장치는 상기 주 원료의 전체 인 함유율이 상기 연산 수단에 입력된 목표 제품 농도보다 낮은 경우에는 그 차이를 구하여 상기 부 원료의 첨가 비율을 결정하도록 한 것을 특징으로 하는 인산 비료 제조 장치. And said computing device is configured to determine the addition ratio of said secondary raw material by determining the difference when the total phosphorus content of said main raw material is lower than the target product concentration input to said calculating means. 제 5 항에 있어서, 상기 고 인 함유물은 골분, 어분, 계분으로부터 선택된 인 함유 폐기물 또는 인 광석인 것을 특징으로 하는 인산 비료 제조 장치. The phosphate fertilizer production apparatus according to claim 5, wherein the high phosphorus content is phosphorus-containing waste or phosphorus ore selected from bone meal, fish meal, and chicken meal. 제 5 항에 있어서, 상기 목표 제품의 인산 농도는 연간의 계절 변동, 시장의 수요 동향 등에 기초하여 목표 제품의 최소 구용성 인산 농도를 결정하고, 이 목표 제품에 필요한 전체 인산 농도를 정한 것을 특징으로 하는 인산 비료 제조 장치. The phosphoric acid concentration of the target product is determined by determining the minimum phosphate concentration of the target product based on seasonal fluctuations in the year, market demand trends, etc., and determining the total phosphoric acid concentration required for the target product. Phosphoric acid fertilizer manufacturing apparatus.
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