KR20080027480A - Method and apparatus for fertilizing livestock manure and waste containing organic matter - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 공정 블록도1 is a process block diagram of the present invention.
도 2는 본 발명의 공정 개략도2 is a process schematic diagram of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Explanation of symbols on the main parts of the drawing>
1 : 콤프레샤 2 : 톱밥, 밀짚 팰렛 저장조 3 : 액체 유기물 저장조 4 : 액체 유기물 저장탱크 5 : 탈취 액 탱크 7 : 전처리설비 8 : 고체 유기물 저장 탱크 9 : 루츠 블로워 10 : 에어헤더 11 : 고체 비료 포장기 16 : 복합 미생물 탱크 18 :왕겨 팽연화 기계 20 : 팽연 왕겨 저장조 22 : 무기질 원료 저장조 23 : 혼합 조 24 : 탈취 탑 25 : 숙성 발효조DESCRIPTION OF
본 발명은 기존의 축산 분뇨 및 폐기물 및 배설물 처리 방법에 있어. 여러 가지 많은 공법이 있음에도 불구하고 현재까지 많은 투자비 투입에 대하여 완전한 처리에 문제점이 많고 유지 관리비가 과다하게 지출되어 설비 가동의 어려움에의해 설비 가동을 중단하는 사례가 많이 발생, 축산 분뇨 및 폐기물 및 배설물에 의한 환경오염은 날로 증가하고 급기야는, 정부에서 해양투기 및 해양투기 중단 등 환경오염에 의한 극단의 조치가 이루어지고 있으나 저비용으로 대량의 처리가 어려운 실정 이였다The present invention is a conventional livestock manure and waste and waste treatment method. Even though there are many different methods, there are many cases in which a lot of investments have been put into a complete process and excessive maintenance costs have been shut down due to difficulties in operating the facilities, and livestock manure and wastes and excreta. The environmental pollution caused by environmental pollution has increased day by day, and the government has been taking extreme measures due to environmental pollution such as marine dumping and discontinuation of marine dumping.
따라서 상기의 여러 문제를 해결 하고 종래에 특허 등록된 공정을 개선 하고자 별도의 파일럿 설비에 장기간, 반복적인 실험을 통해 축산 분뇨 및 폐기물. 배설물 처리 방법에 있어서 초기 시설 투자비 및 시설 유지 보수비용을 대폭 절감하고저 비용에 의한 다량 처리함은 물론 처리 공정에서 발생되는 고 품질의 유기질 비료를 생산하여 경종 농가에 보급, 환경오염 없는 축산 분뇨, 폐기물, 배설물을 처리하고자하는 목적을 가지는 방법과 장치에 관한 것이다.Therefore, livestock manure and waste through long-term, repetitive experiments in a separate pilot facility to solve the above problems and improve the conventional patented process. In the waste treatment method, it greatly reduces initial capital investment and facility maintenance cost, handles a large amount by low cost, produces high-quality organic fertilizers generated in the processing process, and distributes them to farms, raising livestock manure without environmental pollution, It relates to a method and apparatus having the purpose of treating waste, feces.
유기물을 함유한 고체. 액체 유기물 및 가축 분뇨. 폐기물을 약품처리 하여 하천에 방류 하거나 무 방류로 고품질의 유기질 비료를 생산하는 시스템은 많은 여러 가지 공법이 있으나 시설 가동에 있어서는 악취 발생 문제. 약품의 적정량 사용 부족으로 인한 방류 시 샛강 및 하천 오염, 해양 투기 시 연안 해안의 황폐화 및 적조 현상 발생, 고가의 배설물 처리에 의한 축산 농가의 처리 기피현상, 유기질 비료의 사용량 부족에 따른 토질의 산성화 촉진 등 문제점이 있고 설비 투자에서는 불필요한 설비의 중복에 의한 초기 투자비 증가 및 설비수의 증가로 시설유지비 증가 등 많은 문제가 있고 그 문제점을 해결 하려고 끊임없는 연구 개발이 현재에도 꾸준히 진행되고 있다.Solids containing organic matter. Liquid organics and livestock manure. There are many methods for producing high-quality organic fertilizers by discharging wastes into rivers or producing zero-quality organic fertilizers without discharge. Promoting acidification of soil due to lack of proper use of chemicals, pollution of rivers and streams during discharge, desolation and red tide of coastal shores during ocean dumping, evasion of livestock farms by expensive waste treatment, and lack of organic fertilizer In the facility investment, there are many problems such as an increase in the initial investment cost due to unnecessary duplication of equipment and an increase in the number of facilities, and the maintenance cost of the facility is constantly being developed to solve the problem.
고체, 액체 유기물 및 가축 분뇨 폐기물의 처리 방법의 종래의 기술은 분뇨의 고형물에 다른 부재료를 혼합하여 비료를 생산하고 고형물 아닌 액체 배설물은 약품처리 하여 방류하는 방식이 있고. 무 방류 시스템에는 액체, 고체 유기물이나 가축분뇨 및 폐기물을 다른 부재료를 혼합하여 발효시켜 비료를 생산하는 방식 등 많은 종래의 기술이 있으나 상기와 같은 문제점은 항상 대두 되고 있어 왔다Conventional techniques for the treatment of solid, liquid organics and livestock manure wastes include fertilizers by mixing other subsidiary materials with the solids of manure and discharging liquid excrements that are not solids. In the non-discharge system, there are many conventional techniques, such as fermentation of liquid, solid organic matter, livestock manure, and waste by mixing other subsidiary materials, but the above problems have always been raised.
본 발명은 상기에서 기술된 무 방류 시스템으로 가축 분뇨, 유기성 고체, 액체 및 폐기물을 다른 부재료에 혼합 발효시켜 비료를 생산 하는 시스템에 관한 것으로 현재의 처리방법 공정을 저비용으로 다량의 처리능력을 발휘 할 수 있는 기술이다The present invention relates to a system for producing fertilizer by mixing and fermenting livestock manure, organic solids, liquids and wastes with other subsidiary materials as described above. It is technology that can
현재 무 방류 시스템이 해결해야 하는 문제점으로는;Problems that current zero discharge systems have to address;
1) 설비의 중복된 부분은 기능 단순화 및 불필요한 공정 삭제문제,1) Redundant parts of the facility can simplify functions, delete unnecessary processes,
2) 수분 조절제 및 미생물 활성제인 왕겨, 톱밥, 밀짚펠렛의 안정적인 수급문제,2) stable supply and demand of chaff, sawdust and straw pellets
3) 단시간 1, 2차 발효공정을 촉진하기위한 호기성 속성 발효조건 조성 문제3) Problems in creating aerobic fermentation conditions to promote short-term first and second fermentation processes
4) 단시간 1.2차 발효공정 촉진에 적합한 미생물 제재 문제4) Microbial sanction problem suitable for the promotion of the short-term 1.2 fermentation process
등이 있으나 상기의 문제점을 해결 하기위하여 추가적인 설비를 갖춤에도 불구하고 대량 처리 및 무 방류, 무 악취로 환경오염이 없고 축산 배설물 및 유기성 폐기물의 전량 자연 순환 형 즉, 양질의 유기질 비료로 생산하는 기술을 개발 하여 효과는 예상치 보다 크게 탁월 했으나 시설의 초기 투자비 및 시설 유지관리비의 절감에는 아직까지 큰 효과를 보지 못하였다Although there are additional facilities to solve the above problems, there is no environmental pollution due to mass processing, no discharge and no odor, and the whole amount of animal waste and organic waste is produced in natural circulation type, that is, high quality organic fertilizer. Although the effect was much better than expected, it has not yet had a great effect on the reduction of initial investment cost and maintenance cost of facility.
본 발명은 유기질이 함유된 축산 배설물 및 폐기물을 비료 화하는 방법과 장 치에 관한 것으로 시설 투자비 및 시설 유지 관리비 절감에 대하여 파일럿 설비를 장시간 가동하고 반복하여 많은 실험을 거쳐서 얻어낸 결과 와 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본원 출원자가 선 출원한 제10-2006-7982호. 제10-2006-3325호. 제10-2006-85085호. 제10-2007-29527호 제10-2007-70895호 등 유기물을 함유한 폐기물 및 배설물을 자원화 하는 방법과 장치 등 다수의 출원내용을 종합 하여 개발된 결과이다The present invention relates to a method and apparatus for fertilizing livestock excrement and waste containing organic matter. The pilot equipment is operated for a long time and repeated for a long time to reduce facility investment and facility maintenance costs. No. 10-2006-7982 previously filed by the applicant for the purpose of solving the problem. No. 10-2006-3325. 10-2006-85085. This is the result developed by incorporating the contents of a number of applications such as a method and a device for recycling wastes and wastes containing organic matters such as No. 10-2007-29527 and No. 10-2007-70895.
본 발명은 도 2 공정 개략도의 도시와 같이 유기물이 함유된 모든 가축 배설물, 음식물 쓰레기. 폐기물을 환경오염 없이 종전의 발효처리에 필요한 고가의 설비가 필요 없이 6종의 원료의 배합 비를 조절함으로서 전량 단시간 내에 저렴한 처리 비용으로 대량 처리하여 고품질의 유기물 비료로 생산하여 보급, 완전 자연 순환형 처리 방법과 장치로서The present invention is all the animal waste, food waste containing organic matter as shown in Figure 2 process schematic. By controlling the mixing ratio of 6 kinds of raw materials without the costly facilities required for the previous fermentation treatment without environmental pollution, the wastes are processed in large quantities at low processing costs in a short amount of time to produce high quality organic fertilizers, which are distributed and fully natural. As a processing method and apparatus
*가축 배설물, 액체 유기물은 액체 유기물 저장조(4)에서-->혼합조(23)* Livestock excretion and liquid organics are mixed in liquid organics storage tank (4)-> Mixing tank (23)
*팽연 왕겨->왕겨 팽연화 기계->팽연 왕겨 저장조(20)--->혼합조(23)* Inflated rice husk-> chaff inflating machine-> Inflated rice hull reservoir (20) ---> Mixing tank (23)
*(생석회, 소석회, 제오라이트,소다 애쉬)무기물 원료 저장조(22)-->혼합조(23)* (Quick lime, slaked lime, zeolite, soda ash) inorganic raw material storage tank (22)-> mixing tank (23)
*톱밥, 밀짚 팰렛 등 저장조(16)------------------->혼합조(23)* Sawdust, straw pallets, etc. (16) ------------------- > Mixing tank (23)
*전처리 설비->고체 유기물 저장 탱크(8)------------>혼합조(23)* Pretreatment facility-> Solid organic matter storage tank (8) ------------> Mixing tank (23)
*4 종 복합 미생물 탱크------------------------------>혼합조(23)* 4 kinds of microorganism tanks ------------------------------ > mixing tank (23)
상기와 같이 6종의 유기물 및 무기물을 혼합조(23)에서 균일하게 혼합 한다. 이때 투입량은 가축 배설물 및 액체 배설물 투입량에 따라 각종 부재료의 투입량을 결정한다. 투입량은 다음과 같다.Six kinds of organic and inorganic materials are uniformly mixed in the
액체유기물 100%에 대하여About 100% of liquid organic matter
1) 팽연 왕겨-->30%1) Dense chaff-> 30%
2) 무기물-->20%(계절별 분뇨 성상에 따라 4종의 무기질 혼합비 조정)2) Minerals-> 20% (Adjustment of four mineral mixture ratios according to seasonal manure properties)
3) 톱밥, 밀짚 팰렛-->2∼5%3) Sawdust, Straw Pallet-> 2-5%
4) 고체 유기물-->1∼2%4) Solid organic matter-> 1-2%
5) 4종류의 복합 미생물-->소량(분뇨 및 무기질 혼합비에 따라 투입량 조절)5) 4 kinds of complex microorganisms-> Small amount (adjustment according to manure and mineral mixing ratio)
6종의 유기물 및 무기물을 상기와 같이 혼합 비율에 따라(수분60∼65%, 투입 고형물 입도30mm이하, PH ; 5.5∼8, C/N비 ; 30∼50)가 되도록 균일하게 혼합조(23)에서 혼합 되도록 한 후 숙성 발효조(25)에 운반되어 미생물 제재에 의해 속성 발효조건(C/N비 ; 25∼35%, 온도 ; 60∼80도, PH;6∼8, 함수율 ; 50∼65%)이 되도록 산소 5∼25%를 공급시켜 단기간 속성 1차 발효를 시킨 후 각각의 숙성 발효조(25)에서 호기성 발효과정(유기물+O2=>분해유기물+CO2+H2O+NH3+열) 숙성발효 시킨 후 4회의 뒤집기 작업을 거쳐 고품질 유기질 비료를 생산하여 경종농가에 공급하게 하는 것이다Mix the six kinds of organic and inorganic substances uniformly so as to be in accordance with the mixing ratio as described above (water content of 60 to 65%, input solid particle size of 30 mm or less, PH; 5.5 to 8, C / N ratio; 30 to 50). ), Which is then mixed with the fermentation tank (25) and fed to the fermentation tank (25) by microbial preparation for rapid fermentation conditions (C / N ratio; 25 to 35%, temperature; 60 to 80 degrees, PH; 6 to 8, water content; 50 to 65 %) To supply 5 to 25% oxygen, followed by short-term rapid primary fermentation, and then fermentation process (organic matter + O2 => decomposed organic matter + CO2 + H2O + NH3 + heat) in each
또한 다른 방법은 비료 사용 비수기 및 비료 생산량 조절 및 유기질 폐기물을 처리하기 위하여 비료 생산에 적합하여진 퇴비원료를 다시 혼합조(23)로 운반하여 재투입하여 초기 투입한 팽연 왕겨, 무기물 톱밥 밀짚팰렛, 고체 유기물, 4종의 복합 미생물을 재혼합하여 또다시 숙성발효 시킬 수 있게 하는 방법이고,In addition, other methods are used to adjust the fertilizer low season and fertilizer production, and to treat organic waste, and to re-introduce compost raw materials suitable for fertilizer production to the mixing tank (23), and then introduced into the chaff, mineral sawdust straw pallet, solid It is a method of remixing organic materials and four kinds of complex microorganisms to allow them to ferment again.
또한 다른 방법은 부재료의 부족 및 비료생산 조절시 에 대비하여 완전 부숙된 숙성 발효조(25)의 저장된 비료원료에 액체유기물 및 4종 복합 미생물을 재투입하여 1차 발효 시와 같은 발효조건, 혼합 조건으로 재혼합하여 3∼4차례에 걸쳐 부숙 비료 원료를 사용하여 유기물, 폐기물, 가축 분뇨를 대량처리하게 하는 방법이다Another method is to reintroduce the liquid organic matter and four complex microorganisms into the stored fertilizer raw material of the
따라서 기존의 초기 투자비 및 설비 유지비가 많이 소요되는 발효조 및 활성조의 설비 가동에 부속되는 대용량의 콤프레샤, 보일러, 스크류 콘베어, 벨트 콘베어, 에어 블라스터, 교반기, 등을 기존의 설비가 없어도 고품질의 유기질 비료생산 및 수분 조절제의 사용량을 현장 실정에 맞게 조절 하면서 유기물이 포함된 가축분뇨, 폐기물, 고체 액체 유기물을 대량으로 단시간 처리 할 수 있게 한 방법과 장치에 관한 발명이다.As a result, high-quality organic fertilizers can be produced without the need for existing facilities such as compressors, boilers, screw conveyors, belt conveyors, air blasters, stirrers, etc. And the invention relates to a method and apparatus for allowing a large amount of short-term treatment of livestock manure, waste, solid liquid organic matter containing organic matter while adjusting the amount of the moisture control agent according to the field situation.
이와 같이 된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다Referring to the operation of the present invention as described above is as follows.
본 발명은 도 2 공정 개략도의 도시와 같이 유기물을 함유한 고체,액체 유기물 즉, 축산 배설물 및 유기질 폐기물을 환경오염 없이 전량, 대량으로 단시간 내에 처리하여 고품질의 유기질 비료를 생산하여 경종 농가에 보급 함으로써 완전 자연순환 형 처리방법과 장치로써 종래의 고가의 설비 즉, 혼합조의 와류 형 교반기, 발효조8기, 보일러, 대 용량의 고압 콤프레샤 등 발효 조건을 맞추는 설비들을 제거하여 설비 가동 하여도 미생물, 유기물, 무기물 등의 투입량으로 조절함으로서 유기물이 함유된 가축분뇨, 폐기물을 대량으로 단기간 처리 할 수 있는 방법과 장 치이다The present invention, as shown in the process schematic of Figure 2 by treating solids and liquid organic matter containing livestock, that is, animal waste and organic waste in a short amount of time in large quantities, without environmental pollution to produce high-quality organic fertilizer to spread to seed farms As a completely natural circulation type processing method and device, microorganisms, organic matters, etc. can be removed even if the facility is operated by removing the existing expensive facilities such as vortex stirrer of mixing tank, 8 fermentation tanks, boiler, and high-pressure compressor of large capacity. It is a method and device that can handle large-scale short-term treatment of livestock manure and wastes containing organic substances by controlling the input amount of inorganic materials.
이에 따른 공정으로서는 가축 배설물이나 액체 유기물은 액체 유기물 저장탱크(4)에 저장 되어 펌프(12)에 의해 혼합조(23)로 투입되고, 고체 유기물은 전처리 설비(7)에서 굵은 이물질을 제거한 후 고체 유기물 저장탱크(8)에 저장된 후 스크류 콘베어(15)에 의해 혼합조(23)으로 투입 되고, 4종류의 복합 미생물(B/L. KD-1. C/E. P/U.)은 탱크(16)에서 각 성분별로 혼합 액체 유기물 저장탱크(4)및 혼합조(23)로 투입되고 팽연 왕겨는 왕겨탱크(17)에서 왕겨 팽연 기계(18)을 거처 팽연 된 후 팽연 왕겨 저장조(20)으로 저장되며, 스크류 콘베어(19)를 통해 혼합조(23)으로 투입되고, 톱밥 및 밀짚 팰렛 저장조(2)의 재료는 스크류 콘베어(19)로 혼합조(23)에 투입 되며, 무기물(제오라이트, 소다애쉬, 생석회, 소석회)은 무기물 원료 저장조(22)에서 스크류 콘베어(21)에 의하여 혼합조(23)로 투입되어 혼합조(23)에 투입된 6가지(액체 유기물, 고체 유기물, 톱밥, 팽연 왕겨, 무기물 원료, 4종 복합 미생물)재료를 균일하게 혼합하여 호기성 적정발효 조건(상기에 기술)을 맞추어서 숙성 발효조(25)에 단계별, 일자별로 저장한다, 숙성발 효조(25)에서는 상시 숙성 발효 할 수 있도록 적정의 공기를 공급하여 줌으로서 미생물에 의한 발효를 촉진 시키고 21∼24일간 발효상태를 보아 4회 뒤집기 작업을 병행 하면, 고품질의 유기질 비료를 생산하는 원료가 제조 되어 진다As a result of this process, livestock excrement or liquid organic matter is stored in the liquid organic matter storage tank 4 and introduced into the
숙성 발효조(25)에 C4H6O2N+3.75O2=>4CO2+1.5H2O+NH3 의 호기성 반응에 의해 퇴비화 할 수 있는 구성이다.It is the structure which can be composted by the aerobic reaction of C4H6O2N + 3.75O2 => 4CO2 + 1.5H2O + NH3 to the
또한 사회 여건에 따라 계절별 비료 생산량의 조절 및 수분 조절제의 수급 량의 조절 이 가능하고 1회에 한하여 사용하던 수분 조절제를 무한정 재사용가능 하도록 숙성 발효조(25)에서 비료 생산 가능하게 된 비료 원료는 다시 혼합조(23)로 재투입하여 다시 6종류의 원료를 혼합하여 다시 숙성 발효조(25)에서 단시간 대량의 원료를 발효시켜 단계별 저장 일자별로 관리, 혼합조(23)에 재투입 하던가 비료를 생산 조절하여 유기물이 함유된 가축 배설물, 폐기물 처리에 있어서 종래의 고가 설비 없이도 대량으로 단시간 처리할 수 있고 조절 가능한 방법과 장치이다In addition, fertilizer raw materials that can be fertilized in the fermentation tank (25) can be adjusted again in order to control the fertilizer production and seasonal supply of moisture fertilizer according to social conditions and to re-use the moisture control agent once used indefinitely. After re-injection into the tank (23), six kinds of raw materials are mixed again, fermenting a large amount of raw materials in the fermentation tank (25) for a short time, and managed by the storage date for each stage, re-injection into the mixing tank (23) or by adjusting the production of fertilizer It is an adjustable method and device that can handle large quantities of organic wastes and wastes containing organic matters in a short time without requiring expensive equipment.
상기에서 설명한 바와 같이 본 발명은 유기물이 함유된 가축 배설물, 폐기물 즉 유기물이 함유된 액체 고체 폐기물을 방류하지 않고 무 방류로 전량 자원화(비료화) 하는 방법과 장치로서 종래의 발효 조건을 맞추기 위한 고가의 설비를 없애고 혼합조(23)에 투입되는 6종류의 혼합 원료의 투입량을 고형물 및 유기물 수분의 함량에 따라 발효 조건에 맞게 혼합하여 숙성 발효조(25)에서 공기공급 및 4회에 걸쳐 뒤집기 작업을 통해 일정기간 저장 일자별, 부숙 단계별 관리를 통해 유기물이 함유된 가축 배설물, 폐기물을 무방류 처리하여 전량 대량 처리가능하고,As described above, the present invention is a method and apparatus for totally recycling (fertilizing) whole animal wastes without discharge of livestock manure, organic waste containing organic matter, that is, liquid solid waste containing organic matter, which is expensive to meet conventional fermentation conditions. By eliminating the equipment and mixing the input amounts of the six kinds of mixed raw materials to be added to the
또한 수분 조절제의 수급 량 및 계절별 비료수급의 변동에 따라 숙성 발효를 마친 비료 원료를 혼합조(23)이나 숙성 발효조(25) 재투입하여 무한정 수분 조절제로 재사용 가능하게 되여 수분 조절제의 부족분을 해결 할 수 있도록 하며,In addition, the fertilizer raw material that has been aged fermentation is re-injected into the mixing tank (23) or fermentation fermentation tank (25) according to the fluctuation of water supply and seasonal fertilizer supply. To ensure that
종전의 발효 조건을 맞추기 위한 고가의 설비 및 부속 설비가 없이 처리가능 하도록 하여 시설 초기 투자비 및 시설 유지비를 대폭 절감 할 수 있는 방법과 장치에 관한 발명이다..The present invention relates to a method and apparatus that can significantly reduce the initial investment cost and the maintenance cost of a facility by allowing it to be processed without expensive facilities and accessory facilities to meet conventional fermentation conditions.
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CN101265134B (en) * | 2008-04-22 | 2010-08-18 | 李正夫 | Method for producing selenium-enriched biological organic composite mixing fertilizer and composite fertilizer |
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