KR20110055333A - 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물, 이를 이용한 유기성 폐기물의 폐수 처리방법 및 이에 의해 제조된 양액 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물, 이를 이용한 유기성 폐기물의 폐수 처리방법 및 이에 의해 제조된 양액에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 이용하여 폐수 속의 부유유기물질(SS;suspended solid)을 빠르게 소멸시킬 수 있고, 처리과정에서 발생하는 악취를 최소화시키며, 해양투기할 폐수의 배출 없이 전량 자원화할 수 있는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물, 이를 이용한 유기성 폐기물의 폐수 처리방법 및 이에 의해 제조된 양액에 관한 것이다.
본 발명에서 제공하는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 유기성 폐기물의 폐수 처리시설에 투입하게 되면, 고농도의 유기성 폐기물의 폐수를 기존의 타 공정 보다 빠르고 완벽하게 처리할 수 있음으로 인해서, 2013 년부터 음폐수의 해양투기금지에 대한 대안이 될 수 있고 육상에서 유기성 폐기물의 폐수를 보다 저렴하게 처리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리방법은 미생물활성보조제를 이용하고 호기발효 조건을 최적화하여 처리하는 동안 발생되는 악취를 저감시킬 수 있고, 폐수를 양액으로 변화시킴으로 해양투기할 오염원을 전혀 발생시키지 않는 효과가 있다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리방법에 의해 제조되는 양액은 논슬러지 공법에 의해 부유유기물질(SS:suspended solid, 현탁물)이 완전히 제거된 양질의 액상 비료이며, 토마토 등의 식물 성장 촉진을 위해 유용하게 사용할 수 있으며, 탈취도 가능한 복합미생물을 함유하고 있어서 탈취제로도 사용할 수 있다.

Description

유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물, 이를 이용한 유기성 폐기물의 폐수 처리방법 및 이에 의해 제조된 양액{Composition for treating organic waste water, treatment method of organic waste water using thereof and nutrient solution manufactured by the same}

본 발명은 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물, 이를 이용한 유기성 폐기물의 폐수 처리방법 및 이에 의해 제조된 양액에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 이용하여 폐수 속의 부유유기물질(SS;suspended solid)을 빠르게 소멸시킬 수 있고, 처리 과정에서 발생하는 악취를 최소화시키며, 해양 투기할 폐수의 배출 없이 전량 자원화할 수 있는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물, 이를 이용한 유기성 폐기물의 폐수 처리방법 및 이에 의해 제조된 양액에 관한 것이다.

음식물류 폐기물은 일반 쓰레기량의 약 30 %를 차지하고 있는 것으로 추정되지만 재활용되는 음식물류 폐기물 양은 5 % 미만으로 퇴비화 및 사료화를 행하고 있으나 여러 가지 부작용으로 인해 2차 오염원인 폐수가 발생되어 현재 해양투기 되고 있는 실정이다. 그러나, 최근 해양오염방지법의 개정에 따라 2013 년부터는 음식물류 폐기물 및 그 폐수의 해양 투기가 금지됨으로써 사실상 하수처리 시설을 갖추어 하수처리해야 한다.

이러한 결과 각 자치단체는 해양투기금지에 따른 음식물류 폐기물, 특히 음식물류 폐기물 폐수의 처리문제에 봉착하고 있다. 특히, 음식물류 폐기물 폐수, 일명 음폐수와 관련해서는 하수종말처리장인 공공시설에서 음폐수의 일부를 질소분 대신 음폐수를 사용하고 있으나 과부하의 우려 때문에 일정량 이상은 사용하고 있지 않다.

또한 음폐수를 발생시키지않는 방법으로 음식물쓰레기 건식사료화, 퇴비화 및 소멸화 등의 방법이 있다. 음식물쓰레기 건식사료화 시설의 주요공정은 투입시설, 선별시설, 파쇄시설, 가열/건조시설 등으로 구분할 수 있으며, 혼합시설을 설치 운영할 수 있다. 다만, 처리 비용이 많이 들며, 또한 가열 및 건조하는 과정에서 과다한 에너지가 소요되므로 친환경적이지 않을 수 있다는 문제가 발생한다.

음식물류 폐기물, 톱밥, 축분 등 퇴비원료에 공기를 공급하여 호기성 미생물의 발효로 소멸을 하는 호기성 퇴비화 및 소멸화 시설의 주요공정은 투입시설, 선별시설, 파쇄시설, 탈수 및 혼합시설, 발효시설 등으로 구분하여 처리하지만 2차적으로 발생하는 퇴비의 처리문제가 있으며 토양의 염분누적이 문제점으로 제시되고 있다.

이에 대한 해결책으로 본 발명자들은 음식물류 폐기물 폐수, 즉 음폐수를 직접 처리할 수 있는 방법을 개발하였고, 한국 등록특허 제 0918112호에는 음폐수를 액비화 처리할 수 있는 시설이 개시되어 있기도 하다.

한편, 본 발명자들은 음폐수, 축산 폐수 등 유기성 폐기물의 폐수의 빠른 처리를 위하여 유기성 폐기물의 폐수 속의 부유유기물질(SS;suspended solid)를 빠르게 분해시킬 수 있는 방법을 찾던 중에, 미생물 및 미생물의 대사산물을 이용하여 완벽하게 처리할 수 있는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 개발하게 되었다. 또한, 상기 폐수 처리용 조성물을 이용하여 처리 과정에서 발생하는 악취를 최소화시키며, 해양투기할 폐수의 배출 없이 전량 자원화할 수 있는 방법을 개발하게 되어 본 발명을 완성하였다.

KR, 0918112, (등록번호), 2009.09.11.

본 발명은 유기성 폐기물의 폐수 처리시설에서, 유기성 폐기물의 폐수를 빠르고 완벽하게 처리할 수 있도록 도와줄 수 있는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 조성물을 투입하여 유기성 폐기물의 폐수를 처리함으로써, 유기성 폐기물의 폐수 속의 부유유기물질(SS;suspended solid)을 빠르게 소멸시킬 수 있고, 처리 과정에서 발생하는 악취를 최소화시켜 빠르고 완벽하게 유기성 폐기물의 폐수를 지상에서 처리할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 폐수 처리용 조성물을 이용하여 유기성 폐기물의 폐수를 처리할 수 있는 방법 및 이에 의해 제조된 양액을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명은 다음과 같은 해결수단을 제공한다.

본 발명은 유기성 폐기물 폐수를 10∼20 일간 혐기 발효하고, 이어서 pH 5.5~9, DO 1∼4 ppm, MLSS 14000 ppm 이하를 유지하면서 10~30 일 폭기하여 호기 발효를 시키는 동안 미생물의 대사활동에 의한 대사산물이 만들어지고, 호기 발효를 거친 폐수를 정치하여 침전시킨 후 분리한 상등액을 30~60 일간 저장탱크에서 방치하여 제조하는 효소활성보조제 100 중량부; 유기성 폐기물 폐수를 폭기조에서 호기 발효시킨 뒤에 이를 침전시켜서 얻는 슬러지를 포함하는 미생물 혼합균주 1~10 중량부; 유기질 100 부피부 당 상기 효소활성보조제 2~4 부피부 및 물 13~20 부피부를 혼합 후 10~20 일 혐기 발효시킨 뒤, 이후 수분을 40~55 중량% 로 유지시키는 상태에서 1~3 일간 호기 발효시킨 발효물질 1 kg 당 물 5 리터를 넣어 2~5 일간 폭기조에서 발효시킨 후 이를 정치 및 침전시켜 분리한 상등액을 포함하는 생리활성화물질 15~40 중량부; 및 부식산 0.5~5 중량부를 포함하는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 제공한다.

상기 효소활성보조제는 질소 함량이 1.6 % 이상, 인 함량이 0.9 % 이상, 칼륨 함량이 1.5 % 이상 함유된 것을 특징으로 한다.

상기 유기질은 등겨, 쌀겨 및 어분 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 유기성 폐기물의 폐수 처리방법에 있어서, 제 1항의 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 다단으로 이어진 제1,2,3,4 폭기조(110, 120, 130, 140)에 일정량 채우는 조성물 채움 단계(S11); 유기성 폐기물의 폐수를 상기 제1 폭기조(110)에 투입하는 유기성 폐기물의 폐수 투입 단계(S12); 다단으로 이어진 제1,2,3,4 폭기조(110, 120, 130, 140)을 통해 순차적으로 이송시키되, 각 폭기조(110, 120, 130, 140)에서 에어공급수단(101)으로 미세기포를 공급하며 폭기하는 다단 폭기 단계(S13); 폭기조(10, 120, 130, 140) 중에서 끝단에 배치된 제4 폭기조(140)의 액상을 침출조(150)로 이송시켜 상등수와 침전슬러지(미생물플록)로 분리하는 상등수 추출 단계(S14); 상기 상등수 추출 단계(S14)에서 추출한 상등수를 양액저장조(160)에 저장하는 상등수 저장 단계(S15); 상기 저장된 상등수를 에어공급수단(101) 및 양액순환수단(103)으로 폭기 및 교반하여 양액으로 제조하는 양액화 단계(S16); 및 상기 양액을 출하하는 출하단계(S17);를 포함하는 유기성 폐기물의 폐수 처리방법을 제공한다.

상기 상등수 추출 단계(S14)에서 분리된 침전슬러지를 추출하는 침전슬러지 추출 단계(S19); 상기 추출한 침전슬러지를 농축화할 것인지를 판단하여 농축화하지 않을 경우에 침전슬러지를 반송관(181)으로 이송되게 하고, 농축화할 경우에 침전슬러지를 농축조(170)로 이송되게 하는 농축화 판단 단계(S19); 농축조(170)로 유입되는 침전슬러지에 미생물 혼합균주를 투여하여 농축화한 후에 반송관(181)으로 이송시키는 복합미생물 투여 단계(S20); 및 반송관(181)으로 이송되는 침전슬러지 또는 농축화된 침전슬러지를 제1 폭기조(110)로 반송하는 단계(S21);를 추가적으로 포함할 수 있다.

상기 유기성 폐기물의 폐수 투입 단계(S12)에서, 유기성 폐기물의 폐수 1 중량부에 대하여 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물이 30~100 중량부가 혼합되도록 유기성 폐기물의 폐수를 투입하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 유기성 폐기물의 폐수 처리방법에 의해 제조되는 양액을 제공한다.

본 발명에서 제공하는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 유기성 폐기물의 폐수 처리시설에 투입하게 되면, 고농도의 유기성 폐기물의 폐수를 기존의 타 공정 보다 빠르고 완벽하게 처리할 수 있음으로 인해서, 2013 년부터 음폐수의 해양투기금지에 대한 대안이 될 수 있고 육상에서 유기성 폐기물의 폐수를 보다 저렴하게 처리할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리방법은 미생물활성보조제를 이용하고 호기발효 조건을 최적화하여 처리하는 동안 발생되는 악취를 저감시킬 수 있고, 폐수를 양액으로 변화시킴으로 해양투기할 오염원을 전혀 발생시키지 않는 효과가 있다.

본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리방법에 의해 제조되는 양액은 논슬러지 공법에 의해 부유유기물질(SS:suspended solid, 현탁물)이 완전히 제거된 양질의 액상 비료이며, 질소(N), 인(P) 및 칼륨(K)을 함유하고 있어 토마토 등의 식물 성장 촉진을 위해 밑거름 또는 웃거름(추비)으로 유용하게 사용할 수 있으며, 탈취도 가능한 복합미생물을 함유하고 있어서 탈취제로도 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리 시스템의 계통도.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리방법의 순서도.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

음식물 쓰레기 소멸, 분해 과정은 미생물이 직접 음식물을 먹고 분해, 발효 시키는 것이 아니고 미생물이 배출한 특이효소에 의해 고분자 음식물을 아미노산, 포도당 등으로 저 분자화시켜 체내로 흡수하여 에너지에 이용하고 미생물의 대사산물로서 효소를 산출시킴과 동시에 물과 탄산가스를 배출시키는 과정이다. 효소작용에 의해서 생성된 아미노산, 지방산, 글리세린, 포도당 등은 미생물에 의하여 대사계에 이용되어지고 주로 K, Ca, Mg으로 이루어진 무기물은 화합물로서의 형태는 바뀌어 지지만 배지에 흡착되어 무기영양소와 부식물질로 잔존하게 된다.

본 발명의 유기성 폐기물 폐수의 처리를 위한 조성물은 이러한 배경하에서, 유기성 폐기물 폐수 내에 존재하는 부유유기물질(SS;suspended solid)을 분해시켜서 처리하기 위한 조성물을 제공하고 있다.

이하, 본 발명의 구성요소를 상세히 설명한다.

1. 효소활성보조제

상기 조성물의 일 구성요소인 효소활성보조제는 유기성 폐기물 폐수 내에 존재하는 부유유기물질(SS;suspended solid)을 미생물이 쉽게 산화·분해시킬 수 있도록 해주는 미생물의 대사산물이다. 즉, 본 대사산물을 포함하는 효소활성보조제는 유기성 폐기물 폐수 내의 부유유기물질(SS)을 분해하게 되고, 이 분해 과정에서 나오는 각종 영양분을 미생물들이 이용하게 되는 것이다.

본 발명의 효소활성보조제는 축산폐수나 음식물류 폐기물 폐수를 혐기성 미생물 또는 호기성 미생물을 이용하여 발효시킴으로써 얻는 미생물의 대사산물을 포함하게 된다.

축산폐수 또는 음식물류 폐기물 폐수는 소나 돼지의 축사에서 나오는 배설물 또는 음식물 쓰레기를 방치하면 나오는 침출수로서, 통상 BOD가 2만~10만 ㎎/ℓ(ppm) 정도가 되는데, 상기 폐수를 10~20 일간 니트로 박터 또는 니트로 조모나스와 같은 혐기성 미생물의 존재 하에서 혐기 발효시킨다. 혐기성 미생물은 인위적으로 투입할 필요가 없으며 유기성 폐기물 폐수에 자연히 존재하고 있는 것을 그대로 이용하게 된다. 니트로 박터 또는 니트로 조모나스는 혐기성 미생물의 예시일뿐이다. 즉, 축산폐수 또는 음폐수를 공기를 차단시킨 혐기 발효조에서 발효시키면 축산폐수 또는 음폐수에 자연적으로 존재하였던 혐기성 미생물에 의해 혐기 발효가 진행되게 된다. 혐기 발효를 진행하게 되면 내부의 온도가 높아져서 자연스럽게 그 온도가 45~65 ℃ 정도로 높아지게 된다. 한편, 혐기 발효를 거친 축산폐수 또는 음폐수를 방선균과 같은 호기성미생물의 존재 하에서 pH 5.5∼9, DO 1∼4 ppm, MLSS 14000 ppm을 넘지 않게 유지하면서 10~30 일 정도 폭기하면 호기성 발효가 일어나게 된다. 호기성 발효는 폭기조라고 하는 장치를 통해 진행되게 된다. 한편, 혐기 발효에서와 같이 호기성 미생물 역시 인위적으로 투입하지는 않고, 자연적으로 존재하는 방선균과 같은 미생물의 존재하에서 호기성 발효를 진행하게 된다. 이 호기성 과정에서 미생물들은 각종 대사산물을 생산하게 된다. 한편, 호기성 발효를 거친 뒤 축산폐수 또는 음폐수를 그대로 정치하거나, 별도의 침전조로 옮겨서 정치하게 되면 슬러지가 침전되게 되는데, 이때 상등액을 취하고, 상등액을 별도의 저장조로 옮겨서 30∼60일간 실온으로 방치하면 미생물들의 각종 대사산물을 포함하는 효소활성보조제가 형성되게 된다. 이때, 효소활성보조제는 적어도 질소(N)가 1.6 ％ 이상, 인(P)이 0.9 ％ 이상, 칼륨(K)가 1.5％ 이상 함유되게 되는데 질소, 인 및 칼륨의 함량이 상기한 기준치 이하이면 효소의 활성이 미약한 것으로 확인되었다.

한편, 상기 폭기조는 통상의 폭기조에 사용하는 에어 공급장치 외에 미세기포공급장치를 구비하여 미세한 공기를 제공할 수 있는 것일 수 있다. 호기성 발효를 거친 축산폐수 또는 음폐수를 미세기포를 공급할 수 있는 미세기포공급장치가 구비된 별도의 호기 발효 과정을 거치게 할 수도 있다. 미세기포공급장치는 등록특허 제0541906호에 개시된 혼기용 노즐을 포함할 수 있다. 미세기포공급장치를 통해서 미세한 기포가 액상 내부에 균일하게 제공됨으로 인해서 호기 발효 과정 시간을 단축시킬 수 있는데, 이는 상기 미세기포장치에 의해서 발생된 미세기포가 액상 전체에 걸쳐 균일하게 확산되고 조 내 축산폐수 또는 음폐수 속에서의 체류 시간이 길기 때문이다.

2. 미생물 혼합균주

이어 미생물 혼합균주에 대해서 설명한다.

본 발명에서 사용하는 미생물 혼합균주는 별도의 인위적인 과정을 통하여 배양시켜 사용하지 않는다. 본 발명의 미생물 혼합균주는 통상의 축산폐수 또는 음폐수 처리시설에서 나오는 슬러지(미생물 플록)를 바로 사용하거나 자연 배양시켜 사용하게 된다.

통상의 축산폐수 또는 음폐수 처리시설은 일반적으로 폭기조를 통한 호기 발효를 거쳐서 처리하게 된다.

대한민국 등록특허 제 0918112호에는 음식물류 폐기물 폐수를 액비화할 수 있는 처리 시스템을 개시하고 있다. 상기 처리 시스템은 3 단으로 구성된 폭기조, 폭기를 거친 음폐수를 정치시켜 슬러지를 침전시키는 침출조, 침출조에서 생성된 상등액을 받아 저장하는 저장조, 침출조의 하부에 침전된 슬러지를 받아 배양할 수 있는 농축조로 구성되어 있다. 상기 시설은 동일하게 축산폐수에 대해서도 적용될 수 있다.

상기 처리시설은 축산폐수 또는 음폐수 처리시스템의 일례이다. 축산폐수 또는 음폐수에는 각종 유기물이 포함되어 있으며, BOD가 2만~10만 ppm 정도 되기 때문에, 음폐수의 유기물을 분해하기 위해서 통상 상기 일례의 처리시스템과 같이 폭기조를 이용한 호기 발효를 진행하게 된다.

한편, 상기 폭기조는 통상의 폭기조에 사용하는 에어 공급장치 외에 미세공급장치를 구비하여 미세한 공기를 제공할 수 있는 것일 수 있다. 호기성 발효를 거친 음폐수를 미세기포를 공급할 수 있는 미세기포공급장치가 구비된 별도의 호기 발효 과정을 거치게 할 수도 있다. 미세기포공급장치는 등록특허 제0541906호에 개시된 혼기용 노즐을 포함할 수 있다. 미세기포공급장치를 통해서 미세한 기포가 제공됨으로 인해서 호기 발효 과정 시간을 단축시킬 수 있는데, 이는 미세기포장치가 조 내 음폐수 속에서의 미세기포 체류 시간을 연장시켜 줄 수 있기 때문이다.

상기 축산폐수 또는 음식물류 폐기물 폐수의 폭기조를 이용한 호기 발효는 당업자의 기술 상식 범위내에서 얼마든지 변형가능하다.

폭기조를 포함하는 축산폐수 또는 음식물류 폐기물 폐수 처리시스템은 등록특허 제0918112호를 포함하여 기존의 알려진 어떠한 시스템도 이용할 수 있다.

본 발명에 따른 미생물 혼합균주는 광합성세균, 유산균, 효모균, 방선균 등을 포함한다.

광합성세균은 토양이 받는 빛과 열을 에너지원으로 식물의 뿌리로부터의 분비물, 유기물, 또는 유해가스(유해수소 등) 등을 먹이로 하여 질소화합물, 아미노산, 생리활성물질, 당류 등 식물의 생육을 촉진시키는 다수의 물질을 합성하는 독립영양 미생물이다. 이들의 대사물은 식물에도 직접 흡수되지만 다른 미생물이 번식하는 먹이로도 되며, 토양에서 광합성세균이 증가하면 다른 유효한 토양미생물도 증가하는 것으로 알려져 있다.

유산균은 광합성세균, 효모균 등에서 받은 당류 등을 가지고 유산을 만들어낸다. 유산은 강한 살균력이 있으며 특히 유해한 미생물의 활동과 유기물의 급격한 부패분해를 억제한다.유산균은 리그닌이나 셀룰로오스 등의 난분해성 유기물의 분해를 용이하게 하는 동시에 미분해 유기물이 일으키는 갖가지 폐해를 방지하고 유기물을 발효 분해시키는 중요한 활동을 한다. 유산균이 배출하는 유산은 균핵균의 활동을 억제한다. 이들 미생물은 유산음료인 요구르트 등에 오래 전부터 활용되고 있다.

효모균은 효모균이 가지고 있는 발효력을 이용하여 작물의 뿌리에서 배출되는 분비물, 광합성세균이 배출하는 아미노산, 당류나 토양 속의 유기물 등을 작물에 유용한 물질로 변하게 한다. 그것과 효모균이 만들어 내는 생리활성물질 등은 뿌리와 세포의 분열을 활성화 시킨다. 다른 유용미생물(유산균, 방선균)을 증식시키는 역할도 하고 있다.

방선균은 세균과 곰팡이의 중간 형태의 균으로 광합성세균이 만들어내는 아미노산을 받아서 항생물질을 만들어내고 그것으로 병원균을 억제하거나 유해한 곰팡이나 세균류가 증식하는데 필요한 물질(키틴질)을 선점하여 증식을 억제하는 역할을 하며 다른 미생물을 위하여 서식하기 좋은 환경을 만들어낸다. 방선균은 광합성세균과 공존하기 때문에 단독으로보다는 광합성세균과 혼재하는 상황에서 정균작용을 배가시킨다.

이 외에도 다양한 세균이 포함될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 미생물 혼합균주는 슬러지, 즉 미생물 플록을 추가적으로 자연 호기 조건에서 자연배양한 것을 사용할 수도 있다. 즉, 슬러지 1 중량부에 미생물 배양용 영양분으로 사용할 축산폐수 또는 음식물류 폐기물 폐수 3~5 중량부를 혼합하여 호기 상태에서 2~7 일 정도 자연 배양시킨 혼합균주를 사용할 수도 있다. 자연 배양 과정을 통해서 미생물의 양을 더욱 늘릴 수가 있다.

3. 생리활성화물질

본 발명에 따른 생리활성화물질은 유기질 100 부피부 당 상기 효소활성보조제 2~4 부피부 및 물 13~20 부피부를 혼합 후 10~20 일 혐기 발효시킨 뒤, 이후 수분을 40~55 중량% 로 유지시키는 상태에서 1~3 일간 호기 발효시키고, 호기 발효를 마친 발효물질 1 kg 당 물 5 리터를 넣어 2~5 일간 폭기조에서 발효시킨 후 이를 정치 및 침전시켜 분리한 상등액을 포함하는 물질이다. 상기 유기질은 등겨, 쌀겨 및 어분 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 어분은 물고기를 말려서 빻은 가루를 의미한다.

본 발명의 조성물에 있어서 상기 생리활성화물질은 미생물의 활성화, 특히 지방분해효소의 활성화에 관여한다.

4. 부식산

상기 조성물의 부식산은 알칼리에 의해 토양에서 추출되거나 산에 의해 침적된 유기물로서, 황갈색~흑갈색의 중~고분자의 산성물질로서 무절형이며, 그 조성은 탄소 50~60 %, 수소 3~5 %, 질소 1.5~6 %, 황 1 % 내외, 회분 1 % 내외, 산소 30~50 % 이다. 부식산은 벤젠핵과 나프탈렌, 피리딘, 안트라센 등 방향족 고리를 가지고 있고 공역(共役) 2중결합을 많이 가지고 있는 특징이 있다.

부식산은 효소활성보조제의 보조인자로서 1차 효소반응이 이루어지면 아미노산, 포도당, 지방산, 글리세린 등으로 저분해되면서 미생물의 대사계에 이용되며, 이때 미생물이 서식할 수 있는 기질이 되므로 생물학적 촉매작용도 한다. 또 부식산은 미생물의 활성을 저해하는 인, 철, 등을 흡수하여 미생물의 활동저해를 방지하고 인산 및 탄소의 공급원이 되어 미생물이 군집을 형성하고 번성할 수 있게 한다.

이하, 본 발명에 따른 폐수 처리용 조성물을 사용하여 유기성 폐기물 폐수를 처리하는 방법에 대해서 설명한다.

유기성 폐기물 폐수의 처리는 통상적인 폭기조에서의 호기 발효를 통해 처리하게 된다. 폭기조에 앞서서 혐기 발효조를 더 거치게 할 수도 있다. 본 발명에 따른 조성물을 사용하여 유기성 폐기물 폐수를 처리하는 방법은 유기성 폐기물 폐수 1 중량부 당 본 발명에 따른 폐수 처리용 조성물 30~100 중량부를 사용한다. 음식물류 폐기물의 폐수를 처리하는 경우에는 음식물류 폐기물의 폐수 1 중량부 당 본 발명에 따른 폐수 처리용 조성물을 30~100 중량부 사용하는 것이 바람직하며, 축산 폐수를 처리하는 경우에는 축산 폐수 1 중량부 당 본 발명에 따른 폐수 처리용 조성물을 50~100 중량부 사용하는 것이 바람직하다. 상기 비율이 본 발명에 따른 폐수 처리용 조성물을 이용하여 유기성 폐기물의 폐수를 가장 빠른 시간에 처리할 수 있는 최적의 범위이다.

본 발명에 따른 폐수 처리용 조성물을 사용한 유기성 폐기물 폐수의 일반적인 처리방법은 다음과 같다. 본 발명에 따른 조성물과 폐수를 적절한 비율로 혼합한 후, 이를 폭기조에서 충분히 호기 발효시킨다. 한편, 폭기조에서의 호기 발효에 앞서서, 혐기 발효조에서 혐기 발효 과정을 더 거치게 할 수도 있다. 이후, 폭기조에서 호기 발효를 거친 발효액은 침전조로 옮겨서 정치시킨다. 정치 과정을 통해서 맨 밑에는 슬러지가 쌓이고, 상부에는 깨끗한 상등액이 형성되며, 상등액은 방류하거나, 양액 등으로 이용하거나, 아니면, 일부를 회수하여 최초의 발효조로 옮겨서 새로 도입되는 유기성 폐기물의 폐수에 사용되는 효소활성보조제의 보충용으로 사용할 수도 있다. 즉, 상등액 중에서 최초에 유입된 유기성 폐기물 폐수의 양만큼을 제외한 나머지를 리사이클 시켜서, 새로운 유기성 폐기물 폐수의 처리에 사용할 수 있다. 연속적인 처리 시스템에서 정상 상태에 다다르면, 추가로 본 발명에 따른 조성물을 추가 투입하지 않고, 침전조에서 방류할 상등액만 제외하고는 나머지 전체를 최초의 발효조로 되돌리고, 여기에 새로이 처리해야 할 유기성 폐기물 폐수를 투입하여 연속적인 처리 공정을 실시할 수 있다.

본 발명에 따른 조성물을 이용한 유기성 폐기물의 폐수 처리 시스템 및 처리방법에 대해서 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리 시스템의 계통도이다.

본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리 시스템은, 폐수 처리용 조성물이 일정량 채워지며, 공급받는 액상 폐수를 다단 배치된 순서에 따라 순차적으로 이송시키되, 호기 발효를 촉진시키기 위해서 저부에 각각 구비된 에어공급수단(101)으로 미세기포의 공기를 공급하여 액상 폐수와 폐수 처리용 조성물이 고르게 섞이도록 폭기하는 제1 폭기조(110), 제2 폭기조(120), 제3 폭기조(130) 및 제4 폭기조(140); 끝단에 배치된 제4 폭기조(140)로부터 이송받는 발효액(폐수와 폐수 처리용 조성물이 혼합되어 발효되는 액)에서 상등수를 추출하고, 3방밸브(153)를 개폐하여서 저부에 침전되는 침전슬러지, 즉 미생물플록을 받아서 단속 배출되게 구성되는 침출조(150); 상기 침출조(150)로부터 상등수를 이송받아 저장하고, 저부에 구비된 에어공급수단(101)으로 미세기포의 공기를 상등수에 공급하며, 저장한 상등수를 양액으로써 운반차량(190) 등에 배출하는 양액저장조(160); 상기 침출조(150)로부터 배출되는 침전슬러지(미생물플록)를 첫단에 배치된 상기 제1 폭기조(110)로 반송시키는 반송수단(180); 상기 3방밸브(153)를 통해 단속되어 공급받는 침전슬러지(미생물플록)에 후술하는 미생물 혼합균주, 효소활성보조제, 생리활성화물질 또는 부식산 을 투여한 후에 저부에 구비된 에어공급수단(101)으로 미세기포의 공기를 공급하여 고농도로 활성화하고, 활성화된 침전슬러지(미생물플록)를 상기 반송수단(180)을 통해 상기 제1 폭기조(110)로 공급되게 하는 농축조(170); 를 포함하여 구성된다.

상기 제1 폭기조(110)는 공급받는 유기성 폐기물의 폐수 및 상기 반송수단(180)을 통해 반송된 폐수를 폐수 처리용 조성물에 의해 호기 발효되도록 에어공급수단(101)으로 폭기하면서 상기 제2 폭기조(120)로 배출되게 하고, 상기 제2 폭기조(120), 제3 폭기조(130) 및 상기 제4 폭기조(140)도 발효액을 배치순서에 따라 순차적으로 이어받아 에어공급수단(101)으로 폭기하면서 후단으로 배출되게 하며, 끝단에 배치되는 상기 제4 폭기조(140)는 발효액을 후단의 상기 침출조(150)에 공급한다.

상기 에어공급수단(101)은, 상기 제1 폭기조(110), 제2 폭기조(120), 제3 폭기조(130), 제4 폭기조(140), 양액저장조(160) 및 농축조(170)에 각각 하나씩 설치되며, 동일하게 형성되므로 동일한 도면부호를 사용하여 도시하였다.

상기 에어공급수단(101)은, 상기 구성들(110, 120, 130, 140, 160, 170)의 내부 바닥면에 복수개의 노즐(101a)을 구비한 분배기(101b)를 설치하고 상기 분배기(101b)를 외부의 급기장치(미도시)에 배관(101c) 연결하여 구성된다. 따라서, 상기 노즐(101a)을 통해 공급되는 공기는 기포로서 분출되어 내부의 액상에 공기를 공급하므로, 침전물이 저부에 침전되는 것을 방지하며, 아울러 호기 발효를 촉진하여 논슬러지(Non-Sludge)화한다. 일반적으로 유기성 폐기물의 폐수는 현탁물(부유유기물질, SS)이 잔존하여 고상 폐기물이 발생할 수 있으나, 본 발명에서는 다단의 폭기조(110, 120, 130, 140)와 반송수단(180)과 농축조(170)를 이용하여 액상 폐수를 순환시키며, 상기 에어공급수단(101)으로 폭기하여 현탁물을 완전 소멸시키므로, 순수 양액만을 생성하고 고상 폐기물을 발생시키지 아니한다.

상기 침출조(150)는, 상기 제4 폭기조(140)로부터 공급받는 발효액을 담아두고 상측에 설치된 상등수추출수단(151)으로 상등수를 추출하여 상기 양액저장조(160)로 공급하며, 저부에는 마련된 침전부(152)에 침전슬러지, 즉 미생물플록이 침전되게 하고, 침전슬러지(미생물플록)를 3방밸브(153)를 통해 배출시키도록 구성된다. 상기 3방밸브(153)에 구비되는 2개의 배출구 중에서 어느 하나의 배출구는 반송수단(180)의 반송관(181)에 연결되고 나머지 하나의 배출구는 상기 농축조(170)로 이어지는 배관(152)에 연결된다.

상기 상등수추출수단(151)은, 상기 침출조(150)의 내부에 설치되되, 내부에 담긴 액상의 수위면에 근접하게 배치되도록 설치되며, 내관(151b)과 외관(151a)을 연결부(151c)로 연결하여 수직으로 세우고, 내관(151b)의 상단에 톱니형 돌기(151d)를 다수개 조성한 것이다. 따라서, 내관(151b)과 외관(151a) 사이의 공간은 상기 연결부(151c)에 의해서 상하로 격리되어 상측의 격리된 공간을 상등수수용공간(151e)으로 사용하여서, 내관(151b)의 내부 중공을 통해 유입되는 상등수가 상기 돌기(151d)들 사이의 틈을 통과하여 상등수 수용공간(151e)으로 흘러가게 한다. 그리고, 상기 상등수 수용공간(151e)은 배관(154)에 의해서 양액저장조(160)에 연통되므로, 상기 상등수 수용공간(151e)에 흘러들어간 상등수가 양액저장조(160)로 이송되는 것이다. 바람직하게, 상기 돌기(151d)는 거품을 제거함으로써, 침출조(150) 내부에서 침출되지 아니하고 거품에 포함되는 침전물이 상등수 수용공간(151e)으로 유입되지 못하게 한다.

상기 반송수단(180)은, 일단이 상기 3방밸브(153)에 연결되고 타단이 상기 제1 폭기조(110)의 상단에 연결되어 침전슬러지(미생물플록)를 상기 제1 폭기조(110)로 토출되게 하는 반송관(181)과, 상기 반송관(181)의 중도에 설치되어 침전슬러지(미생물플록)를 압송하는 펌프(182)와, 상기 반송관(181)의 중도에 설치되는 다른 3방밸브(183)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 반송관(181)의 중도에 설치되는 3방밸브(183)는, 두개의 유입구와 하나의 배출구로 구성되어서, 배출구는 상기 제1 폭기조(110) 측의 반송관(181)에 연결되고, 두개의 유입구 중에 하나는 상기 침출조(150)의 3방밸브(153) 측의 반송관(181)에 연결되고, 나머지 하나의 유입구는 상기 농축조(170)의 저부에 연결되는 배관(171)에 연결된다. 바람직하게, 상기 농축조(170)에 연결되는 배관(171)에는 펌프(172)가 장착되어서 농축된 침전슬러지(미생물플록)를 상기 반송관(181)의 3방밸브(183)를 경유하여 상기 제1 폭기조(110)로 압송할 수 있다.

이와 같이, 효소활성보조제는, 폐수 처리용 조성물에 포함되기도 하지만, 폐수의 대사산물이기도 하므로 다단 폭기 과정에서도 생성되어서, 상등수로서 추출되는 양액인 것이다. 또한, 미생물 혼합균주는 슬러지 형태로 이루어지는 것으로서 침출조(150)에서 침전슬러지, 즉 미생물플록으로 회수되어 제1 폭기조(110)로 반송되므로, 재공급할 필요는 없으나, 침출조(150)에서 상등수에 포함되어 미량 누출되거나 폭기조 내에서 사멸할 수도 있으므로 농축조(170)에서 고농도로 농축하도록 한다.

한편, 상기 제1 폭기조(110)는, 저부의 일측벽 및 타측벽에 각각 유입구를 만든 상태에서 두 유입구를 외부를 통해 연결시키는 순환관(112)과; 상기 순환관(112)의 중도에 설치되는 펌프(111)와; 상기 순환관(112)의 타측 끝단에 설치되는 혼기노즐(113); 을 포함하여 구성되는 폐수순환수단(102)을 더욱 구비한다. 따라서, 상기 폐수순환수단(102)은, 액상 폐수와 현탁물이 다량 포함된 침출조(150)의 침전슬러지(미생물플록)를 공급받는 상기 제1 폭기조(110)의 내부 발효액를 더욱 균질되게 교반할 수 있으며, 아울러 미세기포도 공급하여 호기 발효를 더욱 촉진할 수 있다.

상기 양액저장조(160)는 저부의 일측과 타측을 외부를 통해 연결하는 순환관(162)과; 상기 순환관(162)의 중도에 설치되는 펌프(161) 및 탈취관(163)과; 상기 순환관(162)의 타측 끝단에 설치되는 혼기노즐(164); 을 포함하여 구성되는 양액순환수단(103)을 더욱 구비한다. 여기서, 상기 탈취관(163)은 상기 순환관(162)의 중도에 접관되는 구성으로서, 무광촉매 도료조성물을 도포한 격자망(미도시)을 내부에 구비하여서, 격자망(미도시)을 통과하는 액비를 탈취할 수 있다. 상기 무광촉매 도료조성물은, 등록특허 제10-0581203호 또는 등록특허 제10-0543791호에 개시된 조성물을 사용할 수 있다. 따라서, 상기 양액순환수단(103)은, 침출조(150)에서 추출하여 상기 양액저장조(160)에 저장한 상등수, 즉 양액을 골고루 교반하여 균질화할 뿐만아니라, 미세기포를 공급하여 호기 발효시키므로 혹시라도 잔존하게 되는 현탁물을 완전히 소멸시킬 수 있다.

또한, 상기 반송수단(180)과 동일한 형태의 또다른 반송수단(미도시)을, 제1 폭기조(110)와 제4 폭기조(140) 사이에 더욱 설치할 수도 있다. 즉, 제4 폭기조(140)의 내부로 유입되어 폭기되는 액상의 일부를 상기 제1 폭기조(110)로 반송시키는 것이다. 이와 같이 제4 폭기조(140)의 액상 일부를 제1 폭기조(110)로 반송시킴으로써, 호기 발효되는 시간을 증가시켜서 논슬러지화를 가속할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 침출조(150)의 침출수량을 줄일 수 있다.

상기와 같이 구성된 유기성 폐기물의 폐수 처리방법을 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 유기성 폐기물의 폐수 처리방법은, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 다단으로 이어진 제1,2,3,4 폭기조(110, 120, 130, 140)에 일정량 채우는 조성물 채움 단계(S11); 유기성 폐기물의 폐수를 상기 제1 폭기조(110)에 투입하는 유기성 폐기물의 폐수 투입 단계(S12); 다단의 제1,2,3,4 폭기조(110, 120, 130, 140)을 통해 순차적으로 이송시키되, 각 폭기조(110, 120, 130, 140)에서 에어공급수단(101)으로 미세기포를 공급하며 폭기하는 다단 폭기 단계(S13); 폭기조(10, 120, 130, 140) 중에서 끝단에 배치된 제4 폭기조(140)의 액상을 침출조(150)로 이송시켜 상등수와 침전슬러지(미생물플록)로 분리하는 상등수 추출 단계(S14); 상기 상등수 추출 단계(S14)에서 추출한 상등수를 양액저장조(160)에 저장하는 상등수 저장 단계(S15); 상기 저장된 상등수를 에어공급수단(101) 및 양액순환수단(103)으로 폭기 및 교반하여 양액으로 제조하는 양액화 단계(S16); 및 상기 양액을 출하하는 출하단계(S17);를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 유기성 폐기물의 폐수 처리 방법은, 상기 상등수 추출 단계(S14)에서 분리된 침전슬러지(미생물플록)를 추출하는 침전슬러지 추출 단계(S18); 추출한 침전슬러지(미생물플록)를 농축화할 것인지를 판단하여 농축화하지 않을 경우에 3방밸브(153)를 반송관(181)과 연통되게 밸브동작시키고, 농축화할 경우에 3방밸브(153)를 농축조(170)와 연통되게 밸브동작시키는 농축화 판단 단계(S19); 상기 농축화 판단 단계(S19)에서 농축화하는 경우로 밸브동작되면 농축조(170)로 유입되는 액상에 미생물 혼합균주를 투여하여 농축화하는 미생물 혼합균주 투여 단계(S20); 및 상기 미생물 혼합균주 투여 단계(S20)에서 미생물 혼합균주로 농축된 침전슬러지(미생물플록), 또는 상기 농축화 판단 단계(S19)에서 농축화하지 않는 경우로 판단하여 반송관(181)으로 유입되는 침전슬러지(미생물플록)를 제1 폭기조(110)로 반송하는 단계(S21); 를 더욱 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 조성물을 이용한 유기성 폐기물 폐수 처리 방법에 있어서, 상기 양액화 단계(S16)를 통하여 얻어진 양액은 곧바로 출하할 수도 있으며, 사용용도에 따라 필요한 영양분을 더 첨가하여 출하할 수도 있다.

상기 양액은 논슬러지 공법에 의해 부유유기물질(SS:suspended solid, 현탁물)이 완전히 제거된 양질의 액상 비료이며, 질소(N), 인(P) 및 칼륨(K)을 함유하고 있어 토마토 등의 식물 성장 촉진을 위해 밑거름 또는 웃거름(추비)으로 유용하게 사용할 수 있다.

또한, 상기 양액은 방류수 기준을 만족시켜 방류해도 무방하며, 탈취도 가능한 복합미생물을 함유하고 있어서 악취가 심한 축사 등에 탈취제로도 사용이 가능하다.

이하, 실시 예를 통하여 본 발명의 구성 및 효과를 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시 예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들 실시 예에 의해 제한되는 것은 아니다.

BOD가 20000-25000 ppm 정도인 축산 폐수 1000 리터를 혐기 발효조에 넣고 55 ℃에서 14~15 일간 혐기 발효시켰다. 혐기 발효된 축산 폐수를 폭기조로 이동시켜 pH 5.5~9, DO 1~4 ppm, MLSS 14000 ppm을 넘지 않게 유지하면서 20 일 정도 호기 발효시켰다. 폭기조에서 발효된 축산폐수를 침전조로 옮겨 24 시간 정치하여 상등액을 취하고, 이 상등액을 55 일 간 저장탱크에서 실온으로 방치하여 효소활성보조제를 얻었다. 효소활성보조제는 질소(N)가 2.6%, 인(P)이 1.4% ,칼륨(K)이 2.4 % 이상 함유된 것으로 나타났다. 한편, 상기 침출조에서 침전된 잉여슬러지(미생물 플록)를 채취하였고, 이 슬러지 자체를 미생물 혼합균주로 사용하였다.

한편, 등겨 100 리터에 앞서 얻은 효소활성보조제 3 리터 및 물 17 리터를 혼합한 후 약 2 주간 혐기 발효시켰다. 혐기 발효시킨 뒤, 이후 수분을 40~55 중량% 로 유지시키는 상태에서 1~3 일간 호기 발효시킨 등겨발효물질 8 kg에 물 40 리터를 넣어 2~5 일간 폭기조에서 호기 발효시킨 후 이를 정치 및 침전시켜 상등액 8 리터를 분리하였으며, 이는 생리활성물질에 해당한다.

앞에서 얻은 효소활성보조제 30 리터에 슬러지(미생물플록), 즉 미생물 혼합균주 1 kg, 부식산 0.4 kg 및 생리활성화물질 7 리터를 균일하게 혼합하여 본 발명에 따른 음식물류 폐기물 폐수 처리용 조성물을 제조하였다.

한편, 이렇게 제조된 조성물 30 리터와 음식물류 폐기물 폐수 (BOD 70000 ppm, SS 60000 ppm) 1 리터를 폭기조에 투입 후 약 3 일 동안 시딩하였다. 본 시딩 과정은 축산 폐수로부터 배양된 미생물이 음식물류 폐기물 폐수에 적응할 수 있도록 하는 우점화 과정이다. 시딩을 마친 후, 폭기를 시키면서 하루 동안 호기 발효를 진행하였다. 조내의 MLSS(mixed loqour suspended solid)는 8000-10000 ppm을 유지하였고, pH는 7~8.5로 약알칼리를 유지하였다. 이후, 하루를 정치시켜서 침전시킨 후, 방류하고자 하는 최종 침출조로부터 분리되는 상등액의 BOD 및 SS를 측정하여 보았는데, BOD는 84 ppm, SS는 4 ppm 을 기록하였다. 한편, 염분 농도는 0.2 %로 측정되었다. 암모니아 냄새는 약간 났으나(5 점 평점법에 의해 20 명을 대상으로 관능 테스트 한 결과 1.8 점 기록; 1 점은 '냄새가 나지 않는다'이고, 5 점은 '냄새가 무척 심하다' 임) 황화수소는 거의 검출되지 않았다(이 역시 20 명 대상으로 5 점 평점법으로 관능 테스트하였으며, 1.3 점 기록).

이 결과는 바람직한 방류수 기준인 BOD 100 ppm 이하, SS 5 ppm 이하, 염분 량 0.3 % 이하를 만족시키는 결과였다.

상기 실시예 1과 같이 하되, 단지 조성물 제조에 필요한 구성 성분의 제조시, 음식물류 폐기물 폐수를 사용하였고, 폭기조에서 처리시 시딩 과정을 거치지 않은 차이만 두었다.

그 결과, 상등액의 BOD는 89 ppm, SS는 4.2 ppm, 염분은 0.25 %로 측정되었다. 암모니아 냄새는 1.7 점, 황화수소는 1.2 점을 기록하였다.

미생물 혼합균주 2 kg, 생리활성화물질 7 리터를 혼합한 것을 제외하고 실시예 1과 같이 하여, 상등액의 BOD, SS를 측정하였다.

미생물 혼합균주 3 kg, 생리활성화물질 7 리터를 혼합한 것을 제외하고 실시예 1과 같이 하여, 상등액의 BOD, SS를 측정하였다.

미생물 혼합균주 1 kg, 생리활성화물질 1 리터를 혼합한 것을 제외하고 실시예 1과 같이 하여, 상등액의 BOD, SS를 측정하였다.

미생물 혼합균주 1 kg, 생리활성화물질 15 리터를 혼합한 것을 제외하고 실시예 1과 같이 하여, 상등액의 BOD, SS를 측정하였다.

[비교예 1]

미생물 혼합균주를 포함하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 같이 하여, 상등액의 BOD, SS를 측정하였다.

조성물의 혼합 비율과 그에 따른 처리 결과

	미생물 혼합균주	생리활성화물질	BOD (ppm)	SS (ppm)
실시예 1	1 kg	7 리터	84	4
실시예 3	2 kg	7 리터	82.5	4.1
실시예 4	3 kg	7 리터	81.5	3.9
실시예 5	1 kg	1 리터	104.5	6.1
실시예 6	1 kg	15 리터	95	5.8
비교예 1	없음	7 리터	356.5	31.2

상기 표 1을 보면 알 수 있듯이 본 발명에 따른 조성물은 미생물 혼합균주를 포함하지 않을 때, 같은 시간 동안 처리된 상등액의 수질이 현격히 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 이는 본 발명에 따른 균주의 사전 투입으로 인하여 처음부터 미생물의 농도가 적절히 유지되고, 미생물이 미리 활성화된 상태에서 음식물 폐기물 폐수를 처리함으로 인해서 그 처리 시간이 단축되는 것으로 해석되며, 한편, 같은 시간 동안 음식물 폐기물 폐수 내의 유기물 분해 양의 차이로 나타나는 것으로 판단된다. 본 발명에 따른 조성물을 음식물류 폐기물 폐수의 처리 시스템 가동시 최초로 투입한다면, 그 처리 시간을 단축할 수 있게 해주며, 이는 음식물류 폐기물 폐수 처리 비용의 절감으로 이어질 수 있을 것이다.

101 : 에어공급수단 102 : 폐수순환수단 103 : 양액순환수단
110 : 제1 폭기조 120 : 제2 폭기조 130 : 제3 폭기조
140 : 제4 폭기조 150 : 침출조 151 : 상등수추출수단
160 : 양액저장조 170 : 농축조 180 : 반송수단
181 : 반송관 182 : 펌프

Claims (7)

1. 유기성 폐기물의 폐수를 10∼20 일간 혐기 발효하고, 이어서 pH 5.5~9, DO 1∼4 ppm, MLSS 14000 ppm 이하를 유지하면서 10~30 일 폭기하여 호기 발효를 시키는 동안 미생물의 대사활동에 의한 대사산물이 만들어지고, 호기 발효를 거친 폐수를 정치하여 침전시킨 후 분리한 상등액을 30~60 일간 저장탱크에서 방치하여 제조하는 효소활성보조제 100 중량부;
   유기성 폐기물의 폐수를 폭기조에서 호기 발효시킨 뒤에 이를 침전시켜서 얻는 슬러지를 포함하는 미생물 혼합균주 1~10 중량부;
   유기질 100 부피부 당 상기 효소활성보조제 2~4 부피부 및 물 13~20 부피부를 혼합 후 10~20 일 혐기 발효시킨 뒤, 이후 수분을 40~55 중량% 로 유지시키는 상태에서 1~3 일간 호기 발효시킨 발효물질 1 kg 당 물 5 리터를 넣어 2~5 일간 폭기조에서 발효시킨 후 이를 정치 및 침전시켜 분리한 상등액을 포함하는 생리활성화물질 15~40 중량부 ; 및
   부식산 0.5~5 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 효소활성보조제는 질소 함량이 1.6 % 이상, 인 함량이 0.9 % 이상, 칼륨 함량이 1.5 % 이상 함유된 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 유기질은 등겨, 쌀겨 및 어분 중에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물.
   
4. 유기성 폐기물의 폐수 처리방법에 있어서,
   제 1항의 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물을 다단으로 이어진 제1,2,3,4 폭기조(110, 120, 130, 140)에 일정량 채우는 조성물 채움 단계(S11);
   유기성 폐기물의 폐수를 상기 제1 폭기조(110)에 투입하는 유기성 폐기물의 폐수 투입 단계(S12);
   다단으로 이어진 제1,2,3,4 폭기조(110, 120, 130, 140)을 통해 순차적으로 이송시키되, 각 폭기조(110, 120, 130, 140)에서 에어공급수단(101)으로 미세기포를 공급하며 폭기하는 다단 폭기 단계(S13);
   폭기조(10, 120, 130, 140) 중에서 끝단에 배치된 제4 폭기조(140)의 액상을 침출조(150)로 이송시켜 상등수와 침전슬러지(미생물플록)로 분리하는 상등수 추출 단계(S14);
   상기 상등수 추출 단계(S14)에서 추출한 상등수를 양액저장조(160)에 저장하는 상등수 저장 단계(S15);
   상기 저장된 상등수를 에어공급수단(101) 및 양액순환수단(103)으로 폭기 및 교반하여 양액으로 제조하는 양액화 단계(S16); 및
   상기 양액을 출하하는 출하단계(S17);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 폐수 처리방법.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 상등수 추출 단계(S14)에서 분리된 침전슬러지를 추출하는 침전슬러지 추출 단계(S19);
   상기 추출한 침전슬러지를 농축화할 것인지를 판단하여 농축화하지 않을 경우에 침전슬러지를 반송관(181)으로 이송되게 하고, 농축화할 경우에 침전슬러지를 농축조(170)로 이송되게 하는 농축화 판단 단계(S19);
   농축조(170)로 유입되는 침전슬러지에 미생물 혼합균주를 투여하여 농축화한 후에 반송관(181)으로 이송시키는 복합미생물 투여 단계(S20); 및
   반송관(181)으로 이송되는 침전슬러지 또는 농축화된 침전슬러지를 제1 폭기조(110)로 반송하는 단계(S21);
   를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 폐수 처리방법.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 유기성 폐기물의 폐수 투입 단계(S12)에서, 유기성 폐기물의 폐수 1 중량부에 대하여 유기성 폐기물의 폐수 처리용 조성물이 30~100 중량부가 혼합되도록 유기성 폐기물의 폐수를 투입하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 폐수 처리방법.
   
7. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 유기성 폐기물의 폐수 처리방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 양액.

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