KR20080099470A

KR20080099470A - 축산 분뇨를 주재로한 친환경 유기질 복비 제조제법 및그의 제조 시스템

Info

Publication number: KR20080099470A
Application number: KR1020070045031A
Authority: KR
Inventors: 전창호
Original assignee: 전창호
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2008-11-13

Abstract

본 발명은 축사 분뇨를 주재로하고 시오비스(SIOVIS)(출원번호:특허-2005-0039121)를 부주재로하여 친환경 무공해 유기질 복합비료 제조방법 및 그의 제조시스템에 관한 것으로 요약 기술하면 다음과 같다.

매일 같이 양돈 농가에서 배출되는 분뇨가 수만톤에 이르고 있으나 이것을 친환경적으로 무공해 처리할 수 있는 대안이 전무한 실정인바 금번 기 특허출원된 시오비스(SIOVIS)알칼리 광물을 이용하여 90％이상 악취가 제거된 고농축, 고품질 유기질 복합비료(액제, 입제)를 개발 대량으로 생산 공급 체계를 갖추므로써 매단위 유기농 수도작 및 각종 시설작물과 원예작물 제배에 꼭 필요한 친환경 제품으로 기대된다. 또한 친환경 복합비료 제조 과정에서 생성되는 메탄가스를 적절히 농축처리하면 고급 가정용 에너지원으로 활용할 수 있어서 1석3조의 효과를 얻을 수 있다.

제조공정을 간략하게 기술하면 다음과 같다.

시스템의 효율성을 높이기 위하여 지하에 콘크리트 설비가 바람직하며 설비 비용 절감 및 혐오시설에 대한 환경공해 민원소지도 현저히 줄일 수 있다.

축산 농가 규모에 따라 1차 분뇨 저장탱크(발효 및 침전용)를 설비하고 인접에 시오비스(SIOVIS)광물 용해로를 설비하여 분뇨 투입양에 비례하여 시오비스 농축액을 공급하게 되면 분뇨가 분해되면서 메탄가스를 발생하며 노폐물은 침전되고 가스가 탈취된 분뇨는 1차 여과기를 거쳐 2차 분뇨 저장 탱크로 이송되어 숙성과정 을 통하여 완벽한 유기질 복비(액제비료)로 만들어 일정한 용기에 포장 제품화 된다.

또한 1차 분뇨저장 탱크에 침전된 노폐물은 주기적으로 토출 드라이 건조시켜 고품질 유기질 복비(입제비료)를 만들어 일정한 용기에 담아 제품화 한다.

SIOVIS(시오비스) 2005년 수질정화제로 기특허출원된 제품의 명칭(가칭)

Description

축산 분뇨를 주재로한 친환경 유기질 복비 제조제법 및 그의 제조 시스템{omitted}

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본 발명은 축산 분뇨를 주재료로하고 시오비스(SIOVIS) (출원번호:특허-2005-0039121)를 부재료로하여 친환경 무공해 유기질 복비 제조방법과 그의 제조 시스템을 개발하는 것이다.

지금까지 재래식 축산 분뇨처리방법으로는 왕겨,톱밥등 부가제품과 혼합 숙성후 유기질 퇴비 생산 및 정부지원 사업의 일환으로 미생물을 이용한 발효탱크에서 악취를 제거시킨후 논에 살포시키는 방법등이 있다.

그러나 이와같은 방법으로는 분뇨에서 발생하는 악취를 완벽하게 처리하는데 문제점이 많아 민원사례가 빈번하게 일어나고 있는것이 현실이다. 또한 해양 투기방법 역시 환경규제에 따라 2008년 부터는 사용할 수 없게 되었다.

본 발명은 이러한 재래식 처리 방법의 문제점을 일시에 해결함은 물론 값싼 고품질 유기질 복합비료를 농가에 공급하므로써 화학비료 사용량을 현저히 줄이고 도 무공해 고품질의 작물을 개발하여 농가소득증대와 친환경적 유기농법으로 정착시킬수 있는 획기적인 시스템이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 축산 분뇨처리에서 가장 문제점인 악취를 90％ 이상 완벽하게 제거할 수 있으며 분뇨에 포함된 각종 노폐물을 분해시켜 우수한 유기질 비료 영양원으로 환원시켜는데있다

특히 분뇨에 포함된 염분을 중화제어 시키므로써 토양에 다량으로 살포시 염류 축적에 의한 연작피해를 예방할 수 있는 친환경 시스템이다.

시오비스(SIOVIS)의 본질인 규소(Si)는 이미 오래전부터 선진국은 친환경 산업에 널리 응용하고 있으며 최근에는 수질정화 및 토양개량 분야에도 연구가 활발히 이루어지고 있어 앞으로 머지않아 미래 친환경산업의 핵심원소로 중추 역할을 담당하게 될 것이다.

본 시오비스(SIOVIS)알칼리 광물에 대한 기초시험분석 성적서(항균/탈취/항곰팡이/원적외선시험)는 국가공인기관들로부터 이미 입증되었다.

특히 축산분뇨에서 발생하는 부패가스(암모니아)에 대한 중화제어 시험결과 투입후 2시간이내 88％의 탈취효율을 보이고 있으며 중금속(납, 카드뮴, 수은, 비소, 크롬 등)이 전혀 포함되어있지 않는 인체에 무해함이 인증되었다.

또한 국내에는 시오비스(SIOVIS)의 주원료인 규석(Silicate)이 무진장 매장되어 있으며(향후 500년간 사용량) 외국의 규석에 비교하여 순도가 월등히 높다는데 국제 경쟁력이 있다.

대량물량생산시스템을 갖춘다면 최소의 비용으로 최고의 유기질 복합비료를 생산하여 친환경 유기농 단지에 저렴한 가격으로 공급하게 될 것이다.

본 발명에 대한 세부 내용을 기술하기 전에 간략하게 먼저 복합비료 제조공정도[도면1]를 설명하면 다음과 같다.

각 축사에서 발생하는 분뇨가 분뇨처리 시스템에 따라 분뇨저수탱크로 일단 저장된 다음 시오비스 농축 시스템에서 20만ppm의 고농축 용액을 저수조탱크에 투입하면 분뇨에 포함된 각종 노폐물이 분해되면서 이과정에서 자연 발생하는 가스는 밖으로 배출 탱크에 저장되고 굵은 입자의 찌꺼기들은 분뇨탱크 바닦에 침전된다.

침전된 분뇨 찌꺼기를 다시 배출하여 무공해 입제(토양개량제)생산시스템으로 이송 저장되며 분뇨저수조 탱크에서 1차 여과 및 침전된 묽은분뇨는 특수 제작된 여과시스템을 통하여 분뇨에 포함된 노폐물을 완벽하게 제거하여 숙성저수조①로 옮겨지며 이곳에서 일정시간 숙성과정을 거처 액제

복합비료가 생성되는데 이것은 주로 관주용 토양개량제로 사용하게 된다. 숙성저수조②에서는 시오비스를 첨가하여 엽면시비용 미량요소 액제

복합비료를 제조생산하게 된다.

이상으로[도면1] 무공해 유기질 복합비료 제조공정도에 대하여 기술하였다.

지금부터 각 공정별 제조시스템에 대한 상세내용을 기술하면 다음과 같다.

[도면2] 분뇨저수탱크 시스템 Layout 에 대한 설명

분뇨 저수탱크의 용량은 축산 규모에 따라 정해지며 최하 10일 이상의 처리 기간을 고려하여 그 용량을 결정하는것이 바람직하다.

＊ 저수조 탱크 용량결정 공식 : 가축수 × 일일배출분뇨량(ℓ) × 10일 = 탱크용량(톤,㎥)

분뇨저수탱크는 지면으로부터 최하 1m 이상 지하설비를 하므로써 동,하절기 대기온도와 상관없이 일정한 온도유지와 혐오시설에 대한 미관상 유리점 및 토지관리에도 용이하다.

철근콘크리트 구조물은 튼튼하며 반 영구적으로 사용할 수 있으며 지하설비 비용이 저렴하고 관리가 편리하고 안전하다.

분뇨저수탱크 바닥면은 도면2와 같이 최하 30° 이상의 경사면을 두어 각종 분뇨의 슬러지 및 노폐물의 퇴적물을 한곳으로 모아 외부로 배출하기 유리하도록 하였으며 굵은 슬러지를 여과 침전 시키기 위하여 1차 여과망 및 2차 여과망을 설치하며 이 여과망은 부식되지 않는 플라스틱 제질로 제작되어 반 영구적으로 사용할 수 있게 만들었다.

[도면3] 메탄 가스 농축 시스템 Layout에 대한 설명

분뇨 저수탱크에 시오비스 농축액(20만ppm)을 분뇨 1톤당 1ℓ씩 정량 투입하고 탱크 내부 온도를 30℃로 일정하게 유지시키면 분뇨내부에서 화학반응이 일어나 분뇨속에 포함된 각종 유기물질들이 서서히 분해되며 이 과정에서 다량의 가스가 발생하게 되는데 [도면3]과 같이 가스는 일정압력(0∼5㎏/㎠)이내에 분뇨탱크내에 저장되었다가 송출펌프작동에 의하여 고압가스 저장탱크에 저장보관되며 이 가스를 필요한 용도에 따라 시오비스 농축시스템과 분뇨저수탱크 시스템, 그리고 입제 복비 제조시스템 등 다양한 요소에 유용하게 에너지로 사용할 수 있다.

분뇨를 발효 분해 시키는 과정에서 발생하는 악취를 메탄가스화하여 100％ 전량 에너지로 환원 활용하므로써 분뇨에서 발생하는 악취 때문에 생기는 민원을 근본적으로 해결할 수 있도록 하였다.

[도면4] 묽은 분뇨 여과시스템 Layout에 대한 설명

분뇨저수탱크에서 1차 노폐물이 분해 침전되고 충분히 발효된 대체로 묽은 분뇨를 [도면4] 여과시스템에서 다시 정밀하게 미세입자로 여과시켜 숙성저수조로 보내지며 여과장치 내부에는 1, 2차 부직포식 교환필터가 설치되어 주기적으로 필터를 교환하여 맑은 물에 세척후 5회이상 재사용 가능하도록 경제적으로 설계되었다.

여과기 용량은 소규모 직통식으로 설계되어 사용이 간편하고 유지비용이 적게들어가는 장점이 있다.

[도면5] 액제

복합비료 제조시스템 공정도에 대한 설명

여과시스템을 통과한 맑은 분뇨용액은 배합탱크①에 저장되며 20만ppm 농축시오비스 용액을 분뇨 1톤당 5ℓ와 액티바분말 2㎏을 투입하고 2∼3일간 숙성대기 시킨후 곧바로 배출하여 수도경작지(논) 또는 과수작물에 대량 살수한다.

수도작물의 경우 내병성을 향상시켜 각종 병충해 예방에 효과가 있으며 광합성 작용에 따른 생장촉진 및 미질이 향상되고 30％이상 증수 효과가 있으며 과수작물은 낙과율이 적고 과일의 당도가 높으며 병충해에 강하다.

[도면6] 액제

복합비료 제조시스템 공정도에 대한 설명

여과시스템을 통과한 맑은 분뇨 용액은 배합탱크②에 저장되며 시오비스 농 축용액(20만ppm)을 분뇨 1톤당 10ℓ를 투입하고 2∼3일간 숙성 대기시킨후 포장시스템에서 5ℓ, 10ℓ, 20ℓ 용기에 포장한다.

시설작물에 관주용으로 사용시 토양개량의 효과와 연작장애 해소 및 엽체류의 경우 엽녹소가 풍부하여 상품의 질이 향상되며 발육성장이 빠르고 과체류의 경우 당도가 높고 질이 단단하여 신선도가 오래 유지되며 30％이상 증수 효과가 있다.

[도면7] SIOVIS 농축시스템 공정도에 대한 설명

시오비스(SIOVIS) 입제분말을 농축용해로에 물과 혼합비 5:1로 투입후 고열(150℃ 이상)로 2시간 이상 농축하면 20만ppm의 시오비스 광물 알칼리 용액이 생성되며 이 용액을 일정한 용기에 포장 보관후 사용하며 일정량 투입을 위하여 정량펌프를 사용하기도 한다.

[도면8] 입제 복합비료 제조시스템 공정도에 대한 설명

분뇨저수탱크에서 침전 노폐물 분뇨를 드라이 건조시스템에서 액터바분말과 함께 혼합후 수분을 완전 건조시킨 다음 적당한 크기의 입제로 만들어 10㎏, 20㎏ 포대 단위로 포장 생산한다.

수도경작지(논) 또는 과수작물에 살포시 비료를 사용하지 않아도 30％이상 증수효과가 있으며 산성토양을 중성토양으로 환원시켜 연작장애를 해소할 수 있다.

매일같이 양돈 농가에서 쏟아지는 분뇨가 수만톤에 달하고 있으나 완벽한 친환경적 오폐수 처리는 아직도 묘책이 없는 실정이다.

머지않아 해양투기 조차 금지령이 내려진다면 양돈 분뇨처리는 심각한 위기에 직면하게 될것이다.

이 시점에서 본 발명은 21세기 가장 친환경적 무공해 분뇨처리 시스템으로 부각될 것으로 기대한다.

현재 실시하고 있는 분뇨처리 시스템은 완벽한 악취제거가 곤란할 뿐 아니라 유기질 비료로서 그 역할이 미미하여 사용을 꺼려하고 있는 실정이다.

그러나 본 시스템 및 유기질 복합비료는 시오비스(SIOVIS)와 액티바의 알칼리 광물을 이용한 광합성 촉매 작용으로 분뇨가 가지고 있는 영양 성분을 100％ 분해시켜 유기물을 미립자화하여 100％ 수용성 물질로 환원 시켰으며 이 과정에서 자연발생적으로 일어나는 화학반응에 의하여 완벽한 악취(메탄가스)를 에너지화 하므로써 완전한 무공해 분뇨처리 시스템을 개발하게 되었다.

또한 시오비스(SIOVIS)와 액티바 광물의 특성상 모든 작물에 획기적인 광합성 촉매 작용에 의하여 생장촉진은 물론 작물의 면역력을 높여 병충해 예방효과와 토양개량효과를 동시에 해결할 수 있다. 앞으로 미래 친환경 선진 농법으로 정착을 위하여는 반듯이 적용해야 될 시스템으로 체택 될것을 기대한다.

Claims

축산 분뇨를 주재로한 친환경 유기질 복비 제조제법 및 그의 제조시스템
축산 분뇨를 주재로하고 SIOVIS 및 액티바를 부재료로한 무공해 복합비료(액제, 입제) 2종