KR20130021830A - Composting apparatus and method of organic waste - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기성 폐기물 퇴비화 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호기성 미생물의 활성화를 극대화시켜 부식화 및 발효화에 따른 분해를 촉진시킴으로써 유기성 폐기물에 함유된 수분의 양을 극소화시키고, 95% 이상의 분해율을 확보하여 감량화가 가능하며, 침출수 및 악취 발생이 거의 없고, 친환경적인 무기질로 분해하여 토양개량제로 직접 사용할 수 있도록 한 유기성 폐기물 퇴비화 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an organic waste composting apparatus and method, and more particularly, to maximize the activation of aerobic microorganisms to promote decomposition due to corrosion and fermentation to minimize the amount of water contained in organic waste, 95% or more The present invention relates to an organic waste composting device and method that can be reduced by securing a decomposition rate, have little leachate and odor, and can be used as a soil improving agent by being decomposed into environmentally friendly minerals.
주지된 바와 같이, 유기성 폐기물(Organic Waste)이란 유기물의 농도가 40% 이상인 물질을 말하며, 보통 도시 폐기물인 음식물 쓰레기, 하수 오니, 펄프 공장 오니, 식품 산업 폐기물 등을 예시할 수 있다.As is well known, organic waste refers to a material having an organic concentration of 40% or more, and may exemplify food waste, sewage sludge, pulp mill sludge, food industry waste, and the like, which are usually urban waste.
더구나, 급속한 산업화 및 물질문명의 발달로 식생활이 풍요로워지면서 다량의 유기성 폐기물과 농축산 부산물의 발생은 기하급수적으로 늘어나고 있다.In addition, the rapid industrialization and development of material civilizations have enriched the diet, leading to the exponential growth of large quantities of organic waste and agricultural by-products.
이해를 돕기 위해, 음식물 쓰레기를 예로 들자면 일일 음식물쓰레기의 양은 1만 5,000톤을 초과하고 있으며, 이를 돈으로 환산하면 연간 15조원에 이른다고 하니 실로 그 양이 가늠하기 어려울 정도라고 볼 수 있다.For the sake of understanding, taking food waste as an example, the amount of food waste exceeds 15,000 tons per day, which translates into 15 trillion won per year, which is difficult to estimate.
특히, 가정에서 발생되는 음식물 쓰레기는 수분함량이 80% 이상일 뿐만 아니라, 대부분 유기성 물질로 구성되어 있기 때문에 매립하여 폐기할 경우, 기온이 높은 실내나 하절기 등에는 부패로 인한 악취가 심하게 발생되고, 폐기처리과정에서 누출되는 침출수는 토양 및 지하수, 인근 지표수를 오염시키는 등 매우 비위생적이고 심각한 문제가 아닐 수 없다.In particular, food waste generated at home has more than 80% water content, and most organic materials are composed of organic materials. Therefore, when disposed of landfills, bad smells due to decay are generated in indoors and summers with high temperatures. Leachate leaks during treatment are very unsanitary and serious problems such as contamination of soil, groundwater and nearby surface water.
뿐만 아니라, 매립의 경우에는 양이 많기 때문에 감량화가 필수적으로 수반되어야 하는데 현실적으로 단순 건조방식 외에 감량화는 어려운 실정이다.In addition, in the case of landfill because the amount is large, the reduction should be accompanied by the essential, but in reality it is difficult to reduce in addition to the simple drying method.
또한, 소각처리할 경우에는 유기성 폐기물에 함유된 높은 수분함량과 낮은 발열량 때문에 소각로의 운전 및 에너지 회수에 악영향을 미치므로 바람직하지 않다.In addition, the incineration treatment is not preferable because the high moisture content and low calorific value contained in the organic waste adversely affect the operation and energy recovery of the incinerator.
이에, 정부의 적극적인 지원 하에 많은 민간 기업들이 이를 처리하기 위한 기술 개발을 다각도로 추진하였는 바, 그 일예로 특허공고 제1996-0016786호, 등록특허 제0282014호, 등록특허 제0360561호, 등록특허 제0359014호, 등록특허 제0403864호, 등록특허 제0607524호를 비롯한 다수의 개시된 특허 기술들을 예시할 수 있다.Therefore, with the support of the government, many private companies have pushed for the development of technologies to deal with this, for example, Patent Publication No. 1996-0016786, Registered Patent No. 0282014, Registered Patent No. 0360561, Registered Patent No. Many disclosed patent technologies can be exemplified, including 0359014, registered patent 4004064, and registered patent 00607524.
그러나, 이들 개시 기술들의 경우 초기 설비비가 증대되거나 처리비용이 상승되는 등 경제적 제한 때문에 실용화 단계까지 추진되지 못하고 사장된 기술들이 대다수였다.However, in the case of these disclosed technologies, many of them were abandoned because of economic limitations such as an increase in initial equipment cost or an increase in processing cost.
이후, 단순한 폐기물 처리 수준에 머물지 않고 이를 자원화하려는 움직임에 힘입어 공개특허 제2005-0019497호, 공개특허 제2010-0003469호 등과 같이 유기성 폐기물을 퇴비화하려는 노력들이 경주되었다.Since then, efforts have been made to compost organic wastes such as JP 2005-0019497, JP 2010-0003469, etc., thanks to the movement to resource resources instead of simply treating waste.
만약, 유기성 폐기물들이 퇴비화되어 무기성 비료로 제공된다면 친환경적인 측면인 토양의 건강은 물론 작물 재배에 있어 획기적인 기술진보를 이룩할 것으로 기대된다.If organic wastes are composted and provided as inorganic fertilizers, it is expected to achieve technological breakthroughs in crop cultivation as well as environmental health of the soil.
특히, 공개특허 제2005-0019497호의 경우에는 미생물제제, 이를 테면 호기성 미생물을 응용한 예가 개시되어 있다.In particular, in the case of Korean Patent Publication No. 2005-0019497, an example of applying a microbial agent, such as an aerobic microorganism, is disclosed.
하지만, 개시 기술의 경우 미생물제제가 활발하게 활동할 수 있는 산기 기술(Air Diffusing Technology) 부족하여, 호기성 미생물의 활성도가 떨어짐으로서 목적하는 바를 달성하지 못하는 한계를 가지고 있다.However, in the case of the disclosed technology, there is a lack of an air-diffusing technology in which microbial agents can be actively activated, and thus, the activity of aerobic microorganisms is lowered, and thus, there is a limitation in that the desired technique cannot be achieved.
그렇다고, 단순히 우수한 산기 기술(산기장치)만을 접목한다고 해서 무기성 비료로 활용할 수 있는 퇴비가 쉽게 만들어지는 것은 아닌데, 여기에는 유기성 폐기물의 함수율 조절, 감량화, 발효와 숙성 등 많은 복잡한 유기적인 반응들이 요구되기 때문이다.However, simply applying good acid technology (acid devices) does not make compost for inorganic fertilizers easy, which requires many complex organic reactions such as water content control, reduction, fermentation and ripening of organic wastes. Because it becomes.
예컨대, 개시된 산기장치만 해도 등록특허 제0461491호, 등록특허 제0513295호, 등록특허 제0635382호, 등록특허 제0767389호, 등록특허 제0935997호, 등록특허 제1026964호, 공개특허 제2008-0101037호 등 셀 수 없을 정도로 다양하고 많은 장치들이 개시되어 있다.For example, only the disclosed diffuser is registered Patent No. 0461491, Registered Patent No. 0513295, Registered Patent No. 0635382, Registered Patent No. 0767389, Registered Patent No. 093997997, Registered Patent No. 1026964, and Publication No. 2008-0101037. An innumerable variety of devices have been disclosed.
그러나, 개시된 대다수의 산기장치를 상기 특허 기술의 미생물 활성화에 접목시킨다고 하더라도 산기장치는 대부분 바닥에 배관되기 때문에 산기장치의 노즐 상부로 대략 2~3m 이상 쌓이는 폐기물과, 바닦에 퇴적물의 고착화에 따라 산기장치가 무용지물이 되어 사실상 호기성 미생물을 제대로 활성화시킬 수 없는 한계에 부딪혀 있는 실정이다.However, even if most of the disclosed diffusers are applied to the microorganism activation of the patented technology, the diffusers are mostly piped to the bottom, so that the accumulators accumulate more than 2 to 3 m above the nozzles of the diffusers, and the solids deposit on the floor. As the device becomes obsolete, it is in fact facing a limit that cannot properly activate aerobic microorganisms.
이와 같이, 본 발명이 속하는 분야에서 지금까지 수없이 많은 기술들이 개발되어 왔으나, 대부분 문서상 기재된 것일 뿐 실용성이 없었거나 혹은 상당한 처리효율을 갖기는 하지만 초기 설비비가 너무 많이 드는 단점들이 있어 왔다.
As described above, numerous technologies have been developed in the field of the present invention, but most of them have been described in the document, but they are not practical or have considerable processing efficiency, but have disadvantages of excessive initial equipment costs.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 보다 친환경적이면서 유기성 폐기물의 투입량 대비 90% 이상의 감량화가 가능하고 수분함유량도 10% 이내로 줄일 수 있음은 물론 침출수의 정화와 더블어 침출수의 발생량도 줄이고, 무엇보다도 냄새를 거의 발생시키지 않도록 하면서 무기성 토양개량제로 활용할 수 있어 실용성을 높이며, 적은 비용으로도 처리 가능하게 하여 국가적인 고민을 일소시킬 수 있는 혁신적인 유기성 폐기물 퇴비화 장치 및 방법을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
The present invention was created in view of the above-mentioned problems in the prior art as described above, which is more environmentally friendly and can reduce the amount of organic waste by 90% or more and reduce the water content to within 10% as well as leachate water. Reduces the amount of purification and double leachate, and most of all, it can be used as an inorganic soil modifying agent while generating almost no odors, improving practicality and handling at low cost. Its main purpose is to provide an apparatus and method.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 투입호퍼, 투입호퍼로 투입된 유기성 폐기물을 파쇄하는 파쇄기, 파쇄물을 저장하는 파쇄물 저장조, 저장된 파쇄물을 인출 반송하면서 호기성 미생물을 포함한 발효 액비가 뿌려지도록 유도하는 반송수단, 반송된 파쇄물과 종자퇴비를 혼합저장하면서 발효 액비가 뿌려져 1차 발효시키는 발효조, 1차 발효된 혼합물을 교반하면서 발효 액비가 뿌려져 2차 발효시키는 교반조, 2차 발효된 혼합물을 3차 발효시키면서 숙성시키는 숙성조, 숙성된 퇴비를 저장하는 퇴비저장조, 퇴비저장조에 저장된 퇴비중 30%는 반송된 파쇄물과 혼합되는 종자퇴비로 반출하고 나머지는 선별후 포장 출하하는 선별 및 포장조, 파쇄물 저장조와 반송수단 및 발효조에서 발생된 침출수를 저장하는 침출수저장조, 저장된 침출수를 반송받아 폭기시키는 폭기조, 폭기된 침출수를 고액분리하는 고액분리조, 고액분리된 액상에 호기성 미생물이 투입되어 정화처리된 후 발효조와 교반조로 공급시키는 처리수조,를 포함하는 유기성 폐기물 퇴비화 장치에 있어서; 상기 파쇄기는 스크류피더 형태로 거친 파쇄를 수행하는 제1파쇄기와, 제1파쇄기로부터 파쇄된 파쇄물을 체인, 와이어 중 하나의 회전부재로 고속회전시키면서 재차 파쇄하는 제2파쇄기로 구성되고; 상기 반송수단은 1,2,3차 컨베이어로 구성되되, 1차 컨베이어의 상부에는 파쇄물의 함수율을 50-65%로 유지하도록 마이크로파를 조사하여 건조시키는 마그네트론이 설치되고, 2차 컨베이어의 상부에는 철편을 분리하는 자력선별기가 설치되며, 3차 컨베이어의 상부에는 발효 촉진용 발효 액비를 살포하는 발효액비살포기가 설치되고; 상기 3차 컨베이어와 간격을 두고 수평하게 설치되어 반송된 종자퇴비를 발효조로 공급하는 종자퇴비컨베이어가 구비되며; 반송된 파쇄물과 종자퇴비에 1:1:1의 부피비로 톱밥을 혼합공급하도록 종자퇴비컨베이어의 상부에 설치되는 톱밥저장탱크를 더 구비한 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 퇴비화 장치를 제공한다.The present invention is a means for achieving the above object, an input hopper, a crusher for crushing the organic waste put into the input hopper, a crusher storage tank for storing the crushed material, induces so that fermentation broth including aerobic microorganisms sprinkled while carrying out the stored crushed material Fermentation tank to sprinkle fermentation liquid fermented by mixing and storing the returned shredded and seed compost, fermentation tank to ferment the primary fermentation, stirring tank to ferment the fermentation liquid fertilizing the first fermented mixture and stirred fermentation mixture, secondary fermented mixture 3 Aging tanks fermented with tea fermentation, compost storage tanks for storing aged compost, and 30% of compost stored in compost storage tanks are taken out as seed compost mixed with returned shredders, and the remainder is sorted and packaged tanks and shredded products Leachate storage tanks for storing leachate from storage and conveying means and fermentation tanks, stored leachate In the organic waste composting apparatus comprising an aeration tank for aeration to receive, a solid-liquid separation tank for solid-liquid separation of aerated leachate, aerobic microorganisms are added to the liquid-liquid separated liquid to be purified and supplied to the fermentation tank and agitating tank, ; The crusher is composed of a first crusher for performing a rough crushing in the form of a screw feeder, and a second crusher again crushing while crushing the crushed material from the first crusher with a rotating member of one of the chain, wire; The conveying means is composed of 1, 2, 3 conveyors, the magnetron for drying by irradiating microwaves is installed on the upper part of the primary conveyor to maintain the moisture content of 50-65%, the upper piece of the secondary conveyor A magnetic separator is installed to separate the fermentation broth spreader for spraying fermentation broth for fermentation promotion at the top of the third conveyor; A seed compost conveyor is installed horizontally with the tertiary conveyor and supplies the seed compost conveyed to the fermenter; Provided is an organic waste composting device further comprising a sawdust storage tank installed on the top of the seed compost conveyor for mixing and feeding the sawdust in a volume ratio of 1: 1: 1 to the returned crushed material and seed compost.
또한, 본 발명은 유기성 폐기물을 수거한 후 투입호퍼로 투입하는 단계, 투입된 폐기물을 파쇄하는 단계, 파쇄물을 반송하는 단계, 반송단계의 끝에서 종자퇴비와 혼합하면서 발효조로 공급하는 단계, 혼합된 폐기물을 발효조에서 1차 발효시키는 단계, 1차 발효된 폐기물을 교반조로 이송한 후 교반시키면서 2차 발효시키는 단계, 교반된 폐기물을 숙성조로 이송한 후 3차 발효시키면서 숙성시키는 단계, 숙성이 완료된 폐기물을 퇴비보관조로 이송하여 보관하는 단계, 보관된 퇴비의 일부는 종자퇴비로 재활용하고 나머지는 선별 및 포장조로 이송하여 출하하는 단계로 이루어진 유기성 폐기물의 퇴비화 방법에 있어서; 상기 파쇄단계는, 1차 파쇄와 2차 파쇄를 순차 수행하여 파쇄물을 죽 상태로 만들고; 상기 반송단계는, 1차 2차 3차 컨베이어를 통해 순차 반송하되, 마이크로파를 조사하여 함수율을 50-65%로 조정한 다음 마그네트로 철편을 선별분리하고, 발효 액비를 살포하는 과정으로 필수적으로 수반하며; 상기 발효조 공급단계는, 파쇄물과 종자퇴비 및 톱밥저장탱크에서 공급된 톱밥이 1:1:1의 부피비로 혼합된 상태로 유지되고; 상기 발효단계는, 호기성 미생물이 포함된 액비를 살포하여 악취를 줄이는 과정, 살포된 액비를 통해 호기성 미생물의 균체 형성을 활성화시키도록 산기장치로 산기시키면서 6~7일 동안 정체시키는 과정으로 이루어지며; 상기 교반단계는, 호기성 미생물이 포함된 액비를 살포하는 과정, 액비가 살포된 상태로 10~12일 동안 유지시키면서 교반시켜 균체증식과 고열분해를 촉진하는 과정으로 이루어지고; 상기 퇴비보관 단계에서, 퇴비의 30%는 종자퇴비로 재활용하고, 나머지는 선별하여 포장하며; 상기 파쇄, 반송, 발효시 생성된 침출수는 침출수저장조로 유도한 후 잔류미생물을 통해 폭기시켜 1차 정화, 고액분리 후 처리수조내에서 호기성 미생물을 재투입시켜 2차 정화한 후 다시 발효조와 교반조의 함수율 조절용으로 회귀시켜 재사용토록 하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 퇴비화 방법도 제공한다.In addition, the present invention is to collect the organic waste and to put into the input hopper, the step of crushing the input waste, conveying the crushed material, feeding the fermenter while mixing with the seed compost at the end of the conveying step, mixed waste The first fermentation in a fermentation tank, the first fermented waste is transferred to the stirring tank and then the second fermentation while stirring, the stirred waste is transferred to the maturation tank and aged during the third fermentation, the fermentation is completed A method for composting organic wastes, comprising: transporting and storing in a compost storage tank, recycling part of the stored compost into seed compost and transporting the rest to a sorting and packaging tank for shipment; In the shredding step, the first and second shredding are sequentially performed to make the shredded porridge; The conveying step is carried out sequentially through the first secondary tertiary conveyor, but irradiated with microwaves to adjust the water content to 50-65%, and then to separate the iron pieces with a magnet, it is essentially accompanied by the process of spraying fermentation liquid ratio To; The fermentation tank supply step, the crushed material and the seed compost and sawdust supplied from the sawdust storage tank is maintained in a mixed ratio of 1: 1: 1 by volume; The fermentation step is made of a process of reducing the odor by spraying the liquid fertilizer containing aerobic microorganisms, stagnating for 6 to 7 days while giving up to the air diffuser to activate the cell formation of the aerobic microorganisms through the sprayed liquid fertilizer; The stirring step is made of a process of spraying the liquid fertilizer containing aerobic microorganisms, the process of promoting cell growth and high thermal decomposition by stirring while maintaining for 10 to 12 days while the liquid fertilizer is sprayed; In the compost storage step, 30% of the compost is recycled to the seed compost, the rest is sorted and packaged; The leachate produced during the crushing, conveying, and fermentation is guided to the leachate storage tank, and then aerated through residual microorganisms to purify the primary and re-introduced aerobic microorganisms in the treated tank after the solid-liquid separation. There is also provided an organic waste composting method, characterized in that it is returned for reuse of moisture content control.
이때, 상기 발효단계 및 교반단계에서, 호기성 미생물을 활성화시키는 산기장치는 발효조 또는 교반조의 바닥면에 일정 두께의 왕겨층을 형성하여 퇴적물이 고착되지 않게 하여 에어의 공급을 원활하게 구성된 것에도 그 특징이 있다.
At this time, in the fermentation step and the stirring step, the aerobic device for activating the aerobic microorganisms to form a chaff layer of a certain thickness on the bottom surface of the fermentation tank or agitation tank so that the sediment does not adhere to the smooth supply of air There is this.
본 발명에 따르면, 폐기물과 종자퇴비 또는 부형제나 응집제 등을 혼합시 유기성 폐기물의 끈끈함으로 인해 발생되는 엉킴과 뭉침현상으로 잘 섞이지 않는 단점을 없애고 컨베이어 상에서 자연스럽게 혼합되고 미생물 활동의 발효시점을 앞당기며 산기시 노즐 막힘이 발생하지 않아 호기성 미생물의 활성화를 극대화시켜 부식화 및 발효화에 따른 분해를 촉진시키고, 이를 통해 유기성 폐기물에 함유된 수분의 양을 극소화시키며, 90% 이상의 분해율을 확보하여 감량화가 가능하고, 침출수 및 악취 발생이 거의 없어 친환경적인 무기질 토양개량제로서 작물의 생장에 활용되는 효과를 얻을 수 있다.
According to the present invention, when mixing waste and seed compost or excipients or flocculants, such as tangling and agglomeration caused by the stickiness of the organic waste, eliminating the disadvantages of mixing well on the conveyor, and naturally mixed on the conveyor to accelerate the fermentation time of microbial activity No nozzle clogging occurs during maximization of activation of aerobic microorganisms to promote decomposition due to corrosion and fermentation, thereby minimizing the amount of moisture contained in organic wastes, and reducing weight by securing a decomposition rate of 90% or more In addition, there is almost no leachate and odor generated, it is possible to obtain an effect that is used to grow crops as an environmentally friendly inorganic soil improver.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 퇴비화 장치를 설명하기 위한 공정도이다.
도 2는 도 1의 공정도 중에서 발효조와 교반조에서 사용되는 산기장치의 예시적인 구성도이다.1 is a process chart for explaining the organic waste composting apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an exemplary configuration diagram of an acid generator used in a fermentation tank and a stirring tank in the process diagram of FIG. 1.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
구체적인 본 발명의 설명에 앞서, 퇴비화에 대하여 먼저 살펴보기로 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the composting will be described first.
알려진 바와 같이, 퇴비화라는 것은 유기물을 인위적으로 퇴적 분해시키는 것을 의미하고, 유기성 폐기물 즉, 하수슬러지, 도시쓰레기와 분뇨, 축분 외의 유기물을 호기적 조건하에서 생물학적으로 분해 안정화시키는 것을 말한다.As is known, composting refers to the artificial sedimentation of organics, and refers to the biodegradation and stabilization of organic wastes, i.e. sewage sludge, municipal waste and manure, and other organic matters under aerobic conditions.
이때, 발생되는 분해 생성물을 전통적인 의미에서 '퇴비'라고 부르며, 최근 친환경분야에서는 '부숙토(부식토:HUMUS)'라는 별도의 용어를 설정하고 있고, 대표적인 토양개량제라 할 수 있다.At this time, the generated decomposition products are called 'compost' in the traditional sense, and recently set a separate term 'humus soil (Humus)' in the eco-friendly field, it can be referred to as a representative soil improver.
즉, 이러한 퇴비는 주로 음식물 찌꺼기, 축산폐기물, 낙엽 또는 하수처리장의 슬러지와 같은 유기물들이 다음과 같은 과정을 거쳐 안정한 부식토로 분해된다고 알려져 있다.In other words, such compost is known to mainly decompose organic matter such as food waste, livestock waste, fallen leaves or sludge in sewage treatment plants into a stable humus soil through the following process.
유기성 폐기물 + O2 → HUMUS + CO2 + H2O + NH3 + 산화열Organic waste + O 2 → HUMUS + CO 2 + H 2 O + NH 3 + heat of oxidation
아울러, 이와 같은 퇴비를 만들기 위한 주지된 공법으로는 뒤집기 퇴비단공법, 공기 주입식 퇴비단공법, 기계식 퇴비단공법 등 다수가 알려져 있고, 또한 공정에 있어서도 주로 유기성 폐기물의 함량과 함수율을 균일화시키는 전처리공정, 전처리된 유기성 폐기물을 1차 발효시키는 1차 본처리공정, 1차 본처리된 폐기물을 다시 2차 발효시켜 분해과정에 있는 유기물을 안정화시키도록 숙성시키는 2차 본처리공정, 침출수 제거 및 체분리 후 포장하는 공정으로 이루어지고 있다.In addition, a number of well-known methods for making such compost are known, such as inverted composting method, air injection composting method, mechanical composting method, etc., and also pretreatment process to uniformize the content and moisture content of organic waste mainly in the process. Primary primary treatment process for primary fermentation of pretreated organic waste, secondary primary treatment process for fermenting primary primary treated waste again to stabilize organic matter in decomposition process, leachate removal and sieve separation After the packaging process is made.
본 발명은 이러한 일반적으로 널리 행해지고 있는 퇴비화 공정을 개량 발전시켜 호기성 미생물을 활용하되, 호기성 미생물의 활성화를 위해 퇴비화에 따른 공정 전체를 개선하고, 더블어 산기장치의 구조를 개량하여 자연발효 효과를 극대화시킴으로써 함수율은 최소화시키고 분해율은 최대화시킬 수 있도록 구성된 것이다.The present invention is to improve the development of the composting process that is widely used, but to utilize the aerobic microorganisms, to improve the overall process according to the composting for the activation of aerobic microorganisms, and to improve the structure of the double acid diffuser to maximize the natural fermentation effect It is designed to minimize the moisture content and maximize the decomposition rate.
보다 구체적으로, 도 1은 본 발명에 따른 퇴비화 개념을 설명하기 위한 공정도 및 그 공정에 요구되는 장치의 개략적인 구성을 보인 것이다.More specifically, Figure 1 shows a schematic diagram of a process chart for explaining the composting concept according to the present invention and the apparatus required for the process.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 퇴비화 장치 및 방법은 통상적으로 이루어지고 있던 퇴비화 방법을 기반으로 하고 있는 바, 이를 테면 유기성 폐기물의 혼합, 파쇄, 발효, 교반, 수처리, 포장 등 일련의 과정을 거친다.As shown in Figure 1, the organic waste composting apparatus and method according to the present invention is based on a conventional composting method, such as mixing, crushing, fermentation, stirring, water treatment, packaging, etc. of organic waste Go through a series of processes.
그러나, 본 발명에서는 수거된 음식물 쓰레기와 같은 원재료를 선별하는 과정부터 시작해서 호기성 미생물을 최대로 활성시킬 수 있는 조건, 투입시기, 투입위치, 폐기물 혼합방법, 각 공정별 처리 조건 등이 기존과 현저히 차이나며, 이를 통해 기존 기술이 갖고 있던 앞서 설명한 문제들을 일소하고 있다.However, in the present invention, starting from the process of screening raw materials such as collected food waste, the conditions for maximally activating aerobic microorganisms, timing of input, location of input, waste mixing method, treatment conditions for each process, etc. are remarkably different from the conventional ones. It is different, and it eliminates the aforementioned problems of existing technologies.
특히, 본 발명에서 사용되는 호기성 미생물로는 스트렙토마이세스(Streptomyces), 써모액티노마이세테스(Thermoactinomycetes), 바실러스 세레우스(Bbacillus cereus), 아르카노박테리움 헤몰리티컴(Arcanobacterium haemolyticum), 락토바실러스 델브루엑키락티스(Lactobacillus delbrueckiilactis), 프로비덴시아 스투알티(Providencia stuartii), 스타필로코쿠스 클루시(Staphylococcus kloosi), 비브리오 헤몰리티쿠스(Vibrio haemolyticus)에서 선택되는 1종 이상이 사용된다.In particular, aerobic microorganisms used in the present invention include Streptomyces, Thermoactinomycetes, Bacillus cereus, Arcanobacterium haemolyticum, Lactobacillus At least one selected from Lactobacillus delbrueckiilactis, Providencia stuartii, Staphylococcus kloosi, and Vibrio haemolyticus is used.
또한, 본 발명에 따른 퇴비화 방법은 크게 퇴비화공정과, 침출수처리공정으로 대별되지만 상호 연관성을 가지고 처리된다. 아울러, 이해를 쉽게 할 수 있도록 방법적인 설명과 함께 부대되는 장치 구성도 동시에 설명하도록 한다.In addition, the composting method according to the present invention is largely classified into a composting process and a leachate treatment process, but are treated with correlation. In addition, in order to make it easier to understand the method configuration and accompanying device configuration will be described at the same time.
먼저, 퇴비화공정부터 순서적으로 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 퇴비화를 위해 최초 유기성 폐기물을 파쇄하는 파쇄단계를 거친다.First, in order from the composting process, as shown in FIG. 1, the crushing step of crushing the first organic waste for the composting according to the present invention.
상기 파쇄단계는 유기성 폐기물이 수거된 원상태 그대로 투입호퍼(100)로 투입된 후 파쇄기를 거치면서 거의 죽에 가까운 형태로 파쇄되는 과정을 말한다.The shredding step refers to a process in which the organic waste is collected into the
이 경우, 상기 파쇄기는 제1파쇄기(102)를 통해 거친 파쇄를 수행하고, 이어 제2파쇄기(104)를 통해 파쇄를 비롯한 마쇄까지 이루어지도록 함으로써 상기 파쇄단계를 통해 투입된 원료인 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 죽에 가까운 상태로 만들게 된다.In this case, the shredder performs coarse crushing through the
이때, 제1파쇄기(102)는 구체적으로 도시되지 않았으나 하우징 내부에 회전가능하게 장착된 두 개의 스크류가 엇갈리게 맞물려 돌아가면서 파쇄 및 피딩을 동시에 수행하도록 구성된 것이 바람직하고, 제2파쇄기(104)는 제1파쇄기(102)를 거쳐 1차로 거칠게 파쇄된 파쇄물이 낙하될 때 체인 혹은 와이어 등이 고속회전되면서 낙하되는 1차 파쇄물에 타격을 가하여 충돌파쇄시키도록 구성됨이 바람직하다.At this time, although the
아울러, 유기성 폐기물은 수거된 상태 그대로 이므로 수분이 거의 85%를 넘는 상태이므로 상기와 같은 파쇄 과정을 거치는 동안 거의 죽에 가까운 상태가 되며, 이들 과정은 밀폐된 하우징 내부에서 이루어지고, 최종 파쇄처리된 처리물은 파쇄물 저장조(110)로 수집된다.In addition, since organic waste is collected as it is, it is almost 85% of moisture, so it is almost close to porridge during the shredding process as described above. The treated matter is collected in the
그리고, 후술하겠지만 파쇄물 저장조(110)에 저장중 발생되는 침출수는 배수라인(D1)을 타고 침출수 저장조(200)로 집수된다.And, as will be described later, the leachate generated during storage in the crushed
이어, 파쇄물 저장조(110)에 저장되어 있던 죽 상태의 파쇄물이 일정량씩 인출되어 혼합을 위해 이송되게 되는데, 그 과정에서 선별작업이 이루어진다.Subsequently, the crushed matter in the porridge state stored in the crushed
즉, 파쇄단계 후 선별단계가 수행된다.That is, the sorting step is performed after the shredding step.
선별단계는 도시된 바와 같이, 3개의 컨베이어, 즉 1차 컨베이어(112), 2차 컨베이어(114), 3차 컨베이어(116)를 통해 이루어지는데, 1차 컨베이어(112)의 상부에는 일정구간 거의 밀폐에 가깝게 유지된 상태로 마이크로파를 발진시켜 파쇄물에 함유된 수분이 50~65% 정도로 유지되게 건조하는 마그네트론(120)이 구비된다.As shown, the sorting step is performed through three conveyors, namely, the
이 경우, 마이크로파의 외부 유출을 최대한 방지할 수 있도록 밀폐벽의 내부면에는 금속으로 된 그물망이 부착된다.In this case, a metal mesh is attached to the inner surface of the sealed wall so as to prevent the outflow of microwaves as much as possible.
이러한 마그네트론(120)은 마이크로파를 발생시키는 장치로서, 유기성 폐기물의 각 입자들 내부에 존재하는 수분을 진동시켜 열을 발생시키고 그 열에 의해 건조가 이루어지도록 구성된 것이며, 생활속에서 흔히 접할 수 있는 전자렌지와 같은 기능을 수행한다고 보면 된다.The
이때, 배수되는 침출수도 배수라인(D2)을 타고 침출수 저장조(200)로 집수되게 된다.At this time, the drained leachate is also collected in the
또한, 2차 컨베이어(130)의 상부에는 마그네트로 구성된 자력선별기(130)가 설치되며, 파쇄물이 1차 컨베이어(130)를 거치는 동안 죽 상태에서 어느 정도 고형분 형태가 되고, 컨베이어를 거치는 동안 수평상에서 골고루 펼쳐지게 되므로 자력선별이 용이해지고 효율도 높아진다.In addition, a
뿐만 아니라, 자력선별기(130)를 통해 파쇄물에 함유된 철, 철편, 철분 등이 제거되며, 3차 컨베이어(116)로 낙하 이송될 때에는 상당히 건조된 상태임은 물론 고르게 퍼져 있는 상태이므로 육안으로 비닐 등의 이물을 골라내기 쉬워진다.In addition, the iron, iron pieces, iron and the like contained in the crushed object is removed through the
따라서, 3차 컨베이어(116)에서는 육안으로 식별가능한 이물질을 분리해 내는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to separate the foreign matter that can be visually identified in the
이후, 컨베이어 혼합단계가 수행된다.Thereafter, the conveyor mixing step is performed.
상기 컨베이어 혼합단계는 파쇄, 일부 건조 후 자력 선별된 유기성 폐기물과, 종자퇴비 및 톱밥을 각각 1:1:1의 비율로 혼합하는 단계로서, 특히 컨베이어를이용하여 혼합함으로써 혼합효율을 높이도록 구성되는데 그 특징이 있다.The mixing step of the conveyor is a step of mixing the organic waste, which is self-selected after crushing and drying, and seed compost and sawdust in a ratio of 1: 1: 1, respectively, and is particularly configured to increase the mixing efficiency by using a conveyor. It has its features.
이때, 혼합비는 부피비이며, 종자퇴비를 사용함으로써 유기성 폐기물을 구성하는 각종 폐기물들의 불균일한 함수율을 상당 부분 평균화시킬 수 있게 되며, 후술되는 발효과정에서 발효를 촉진하게 된다.In this case, the mixing ratio is a volume ratio, and by using the seed compost, it is possible to average the non-uniform moisture content of the various wastes constituting the organic waste to a large part, and promote fermentation in the following fermentation process.
뿐만 아니라, 톱밥을 사용함으로써 호기성 미생물의 균체 증식과 발효 촉진을 더욱 더 가속화시킬 수 있게 된다.In addition, the use of sawdust can further accelerate cell growth and fermentation of aerobic microorganisms.
여기에서, 컨베이어는 3차 컨베이어(116)와 종자퇴비 컨베이어(118)가 서로 마주보고 수평배치된 형태이며, 종자퇴비 컨베이어(118)는 퇴비저장조(170)로부터 공급받은 저장분의 30%(나머지 70%는 출하분이며, 부피비임)를 종자퇴비로 활용토록 하며, 톱밥은 톱밥저장탱크(300)로부터 종자퇴비 컨베이어(118)로 정량 공급되게 설비된다.Here, the conveyor is a form in which the
따라서, 3차 컨베이어(116)를 통해 반송된 유기성 폐기물과, 퇴비저장조(170)로부터 공급된 종자퇴비 및 톱밥저장탱크(300)로부터 낙하된 톱밥이 3차 컨베이어(116)와 종자퇴비컨베이어(118)의 끝단에서 낙하 혼합되면서 발효조(140)로 투입되게 되므로 혼합의 균일성을 극대화시킬 수 있다.Therefore, the organic waste conveyed through the
뿐만 아니라, 본 발명에서는 상기 3차 컨베이어(116)의 상부 적소에 다수의 발효액비살포기(400)를 설치하여 이를 통해 발효 액비를 파쇄물에 정량 살포한 후 혼합단계를 거치도록 구성된다. 때문에, 고르 펼쳐진 파쇄물에 발효 액비를 전체에 걸쳐 골고루 살포할 수 있고 살포량도 조절하기 쉽다. 여기에서, 발효 액비에 관하여는 후술하기로 한다.In addition, in the present invention, a plurality of
이에 반해, 기존에는 단순히 탱크 내에서 유기성 폐기물 위에 혼합하고자 하는 물질을 뿌린 후 페로이다와 같은 기계를 이용하여 뒤집는 방식으로 혼합했기 때문에 잘 섞이지도 않을 뿐 더러 지저분하고 혼합비율을 정확하게 맞출 수 없는 단점이 있었다.On the other hand, conventionally, by simply spraying the material to be mixed on the organic waste in the tank and inverting it by using a machine such as ferroida, the mixture is not mixed well, and it is difficult to accurately adjust the mixing ratio. there was.
즉, 유기성 폐기물의 경우 점성을 갖는 물질이기 때문에 끈적임이 심하고 악취가 나므로 아무리 잘 뒤집는다고 하여도 주로 쌓여 있는 상부층에 국한적으로 뒤집어질 뿐 깊숙한 부분에서는 덩어리진 상태로 있기 때문에 더욱 더 골고루 섞이지 않는 문제가 있었다.In other words, organic waste is viscous and odorous because it is a viscous material, so even if it is flipped upside down, it is limited only to the upper layer that is piled up. There was.
뿐만 아니라, 그 상태에서 쉽게 부패되면서 썩기 때문에 아무리 소취제를 다량 살포한다고 하더라도 악취를 해소시킬 수 없었으며, 무엇보다도 혼합하고자 하는 물질과의 혼합비를 정확히 맞출 수 없어 수박 겉핥기식 공정에 불과하였다.In addition, because it easily decayed and decayed in that state, no matter how much spraying deodorant could not eliminate the odor, and above all, it was just a watermelon squeezing process because the mixing ratio with the substance to be mixed could not be exactly matched.
그러나, 본 발명에 따른 컨베이어 혼합단계는 정량공급이 가능하고 정량 혼합이 가능하며, 컨베이어 상에서 자연스럽게 넓게 펼쳐지게 되므로 혼합하기도 쉽고, 혼합비를 정확하게 맞추기도 쉬우며, 소취제를 뿌릴 경우에도 소량의 소취제만으로도 덩어리진 것들이 거의 생기지 않고 파쇄된 상태로 입자들이 작아져 있기 때문에 악취 발생도 줄일 수 있게 된다.However, the conveyor mixing step according to the present invention is capable of supplying quantitatively and quantitatively mixing, and because it is naturally spread widely on the conveyor, it is easy to mix, easily adjust the mixing ratio, and even when spraying a deodorant, even a small amount of deodorant is lumped. Almost no ones are generated and the particles are shredded in a crushed state, thus reducing the occurrence of odor.
특히, 본 발명에서는 상기 컨베이어 혼합단계에서, 지금까지 시도된 바 없는 발효 액비 살포과정이 포함된다.In particular, in the present invention, in the conveyor mixing step, the fermentation liquor spreading process has not been tried so far.
여기에서, 액비는 액체비료를 의미하는 것으로, 본 발명에서는 돼지오줌과 물 및 앞서 설명한 호기성 미생물을 섞어서 제조된 발효 액비를 말한다.Here, the liquid fertilizer refers to a liquid fertilizer, in the present invention refers to fermented liquid fertilizer prepared by mixing pig urine and water and aerobic microorganisms described above.
이 경우, 본 발명에 따른 액비는 대부분이 돼지오줌이고 호기성 미생물을 미량이다. 따라서, 굳이 양자의 부피비를 한정할 필요는 없으며, 살포환경에 따라 얼마든지 혼합되는 부피비를 바뀔 수 있다.In this case, the liquid ratio according to the present invention is mostly pig urine and trace amounts of aerobic microorganisms. Therefore, it is not necessary to limit the volume ratio of both, it is possible to change the volume ratio mixed as much as the spreading environment.
즉, 상기 발효 액비는 후술하겠지만 발효를 촉진하기 위한 것으로, 돼지오줌을 사용하는 이유또한 발효 효과를 높이기 위한 것(발효를 촉진하여 발효시점을 앞당기기 위한 것)이며, 부피비를 굳이 한정하지 않는 이유는 호기성 미생물을 많이 사용하면 좋으나 그러면 비용이 증대되기 때문에 적정 수준으로 처리량에 따라 얼마든지 혼합 부피비를 가변시킬 수 있기 때문이다.That is, the fermentation liquor ratio will be described later, but to promote fermentation, the reason for using pig urine is also to enhance the fermentation effect (to promote fermentation to advance the fermentation time), and the reason for not limiting the volume ratio It is preferable to use aerobic microorganisms a lot, but since the cost is increased, the mixing volume ratio can be varied depending on the throughput to an appropriate level.
더구나, 본 발명의 핵심적인 특징인 이 발효 액비의 조제 혹은 제조방법에 있지 않고, 상기 액비의 경우 본 발명 퇴비화 방법의 한 단계에서 응용되는 것에 불과하기 때문이다.Moreover, this is because the fertilizer is not in the preparation or preparation method of the fermentation liquid fertilizer which is a key feature of the present invention, and the liquid fertilizer is only applied in one step of the composting method of the present invention.
그래도, 굳이 부피비를 한정해야 한다면 돼지오줌 90~95%, 호기성 미생물 5~10%가 바라직할 것이다.Still, if you need to limit the volume ratio, 90-95% of pig urine and 5-10% of aerobic microorganisms would be desirable.
아울러, 상기 발효 액비는 살포기를 통해 스프레이방식으로 살포되며, 종자퇴비에는 후술되는 공정을 거칠 때 이미 호기성 미생물을 포함하고 있으므로 굳이 종자퇴비 쪽에는 살포하지 않아도 된다.In addition, the fermentation liquor is sprayed by a spray method through a sprayer, and the seed compost does not need to be sprayed on the seed compost because it already contains aerobic microorganisms when the process described later.
뿐만 아니라, 상기 발효 액비 형태로 투입될 호기성 미생물은 앞서 설명한 종류 중에서 적어도 1종 이상이 선택될 수 있으며, 호기성 미생물을 투입하는 이유는 추후 발효 과정에서 충분하고 폭발적인 반응이 잘 유도될 수 있도록 전체적으로 고루고 균일한 분포를 이루도록 섞어 주기 위한 것이다.In addition, the aerobic microorganism to be added in the form of the fermentation liquor can be selected from at least one or more of the above-described types, the reason for adding the aerobic microorganisms to ensure that a sufficient and explosive reaction in the subsequent fermentation process is well uniformly It is intended to be mixed to achieve a uniform distribution.
보통, 유기성 폐기물은 종류에 따라 다르기는 하지만 대략 80~85%의 수분을 함유하고 있으므로 1차적으로 투입호퍼(100)에서 파쇄할 때 침출수를 제거하고 그 상태로 폐기물 저장조(110)에 일시 저장함으로써 함수율을 1차 조정하게 되는데, 이때 필요한 경우 톱밥, 수피, 벤토나이트(점토) 등과 같은 부용제(수분조절제)를 투입하여 함수율을 2차 조정할 수도 있다.Usually, organic wastes contain about 80 to 85% of moisture, depending on the type, so that when crushed in the
이렇게 혼합 투입된 혼합물은 발효조(140) 내부에서 발효되는 발효단계가 수행된다.The mixture is added to the mixture is a fermentation step is carried out fermentation in the
상기 발효단계는 1차 발효가 이루어지는 단계로서, 혼합 단계에서 투입된 미생물들을 활성화시키기 위해 호기성 미생물을 다시 액비로 만들어 살포하는 형태로 이루어지며, 이를 통해 발효 및 소취 과정이 일어나게 된다.The fermentation step is a step in which the first fermentation is performed, in which the aerobic microorganisms are sprayed again and sprayed to activate the microorganisms introduced in the mixing step, through which the fermentation and deodorization processes occur.
이때, 액비는 호기성 미생물과 가축오줌, 물을 혼합하여 만드는 방법에 의해 조제될 수 있으며, 이를 살포한 후 약 6~7일 동안 발효조(140)에 체류시키면 55~75℃의 발열(산화열)을 수반하고 교반조(150)에서 약 10~12일동안 교반되면서 하기와 같은 반응이 일어나게 된다.At this time, the liquid fertilizer can be prepared by a method of mixing aerobic microorganisms and livestock urine, water, and after spraying it stays in the
이 과정에서, 분해와 동시에 폐기물 속에 들어 있던 수분이 함께 증발되면서 약 84% 정도의 감량화가 이루어지게 된다.In this process, the water contained in the waste is evaporated at the same time as the decomposition, reducing about 84%.
예컨대, 이 과정만을 가지고 알기 쉽게 설명하자면, 음식물 쓰레기의 경우 주성분은 당, 지질, 단백질, 셀룰로스 등으로 되어 있으며 대략 84%의 수분을 함유하고 있는데, 이들 성분 중에서 발효열(산화열)에 의해 수분만 제거된다고 해도 84%의 감량화를 이룰 수 있게 된다는 것이다.For example, this process alone is easy to understand. In the case of food waste, the main component is sugar, lipid, protein, cellulose, etc., and contains about 84% of the water. Even if it is removed, it can reduce 84%.
즉, 만약 100kg의 음식물 쓰레기가 있다고 한다면 84kg 은 발효열에 의해 제거할 수 있고, 후술하겠지만 나머지 16kg 중 대부분을 호기성 미생물의 분해를 통해 제거할 수 있다는 것이다.In other words, if there is 100 kg of food waste, 84 kg can be removed by fermentation heat, and as will be described later, most of the remaining 16 kg can be removed through decomposition of aerobic microorganisms.
특히, 상기 발효조(140)에서의 발효단계는 1차 발효단계로서, 일종의 정치과정이다.In particular, the fermentation step in the
다시 말해, 호기성 미생물이 유기물의 존재하에 균체를 형성하는 과정이 일어나는 것이며, 이때는 15~45℃ 정도의 중온반응이 유도된 후 서서히 반응이 유도되면서 55~75℃에 이르게 된다.In other words, the aerobic microorganism is a process of forming the cells in the presence of organic matter, in which the reaction is induced 15 ~ 45 ℃ mesophilic reactions, and slowly leads to 55 ~ 75 ℃.
이때, 기존에 개시된 대부분의 퇴비화설비에 장치된 산기장치(Air Diffuser)는 퇴적물을 감안하지 못하고(감안한다고 하더라도) 충분히 고압으로 에어를 분사하기 때문에 호기성 미생물에게 충분한 산소를 공급할 수 있다고 생각했기 때문에 대부분 배관 혹은 분기관 상에 에어분사공이 형성되어 있어 호기성 미생물의 활성이 활발하지 못함으로 인해 감량화에 성공하지 못하였고, 그로 인해 퇴비화가 어려웠으며, 퇴비화 된다고 하더라도 효율이 낮았다.At this time, most of the air diffusers installed in most of the composting facilities disclosed previously thought that they could supply sufficient oxygen to the aerobic microorganisms because they did not consider the sediments (even if they were concerned) and injected air at a sufficiently high pressure. Air spray holes are formed on the pipes or branch pipes, so the activities of aerobic microorganisms are not active, and thus the weight loss is not successful. As a result, composting is difficult, and the efficiency is low even if composting.
이는 보통 콘크리트구조물인 발효조(140)의 바닥에 산기를 위한 에어배관이 설치되게 되는데, 퇴비화 과정중 퇴적물이 에어배관 상측에 2-3m 두께로 쌓이고 고착되어 버리기 때문에 에어배관을 통해 아무리 고압의 에어를 불어 넣는다고 해도 고착물 사이의 공극이 작아 이를 뚫고 그 상부에 쌓인 혼합물까지 도달하기 쉽지 않고, 도달한다고 하더라도 매우 미량이기 때문에 산기성이 떨어져 호기성 미생물의 활성화도가 매우 약하기 때문이다.It is usually installed in the bottom of the
이에, 본 발명에서는 도 2의 예시와 같이, 발효조(140)의 콘크리트 바닥면(400)에 다수의 설치홈(410)이 형성되고, 이 설치홈(410) 상에는 산기용 에어배관(420)이 설치되며, 에어배관(420)에는 적어도 3방향으로 분사 가능한 에어분사공이 형성되고, 설치홈(410)의 개방면에는 다공판(430)이 안착되되, 그 상부에 일정두께로 왕겨층(440)을 형성함으로써 고착물이 콘크리트 바닥면(400)에 직접 고착되지 못하게 하여 에어배관(420)이 막히지 않고 충분히 에어를 공급시켜 산기 효율을 높일 수 있도록 구성된다.Thus, in the present invention, as shown in Figure 2, a plurality of
이 경우, 상기 다공판(430)의 구멍은 적어도 왕겨층(440)에 투입되는 왕겨 보다 작은 크기를 가져야 한다.In this case, the hole of the
또한, 왕겨는 언제든지 걷어 낼 수 있으므로 청소도 쉽고, 유지 보수도 용이한 장점도 가진다.In addition, since the chaff can be rolled out at any time, the chaff also has the advantage of easy cleaning and easy maintenance.
이를 통해, 일종의 폭기 기능이 수반되게 되어 발효조(140) 내부에서 신속하고 충분한 산소 공급을 유도하며, 1차 발효 과정인 호기성 미생물의 균체 형성을 촉진하게 된다.Through this, it is accompanied by a kind of aeration function to induce a rapid and sufficient oxygen supply in the
또한, 이때 발생된 침출수는 침출수저장조(200)로 드레인되어 집수되게 된다.In addition, the leachate generated at this time is drained into the
이와 같은 1차 발효단계를 거친 발효물은 교반조(150)로 반송되며, 이 교반조(150)에서 2차 발효 및 교반이 이루어지는 교반단계가 수행된다.The fermented product which passed through such a primary fermentation step is returned to the
상기 교반단계는 2차 발효가 유도되면서 호기성 미생물이 성장하는 미생물 성장과정과 고열과정를 거치게 되는데, 즉 온도가 보통 70~80℃, 최대 90℃까지 상승되면서 균체를 증식하고, 고열균이 우점종으로 되면서 고열 분해를 촉진하게 된다.The agitation step undergoes a microbial growth process and a high temperature process in which aerobic microorganisms grow as secondary fermentation is induced, that is, the temperature is usually increased to 70-80 ° C., up to 90 ° C., and the thermophile becomes a dominant species. It will promote high thermal decomposition.
이를 위해, 교반단계에서도 액비를 살포하여야 한다.For this purpose, the liquid ratio must be sprayed even in the stirring step.
특히, 교반조(150)에서는 교반기를 통해 교반, 즉 뒤집기가 이루어지면서 수행되기 때문에 함수율은 30~40%까지 떨어지고, 감량율은 85~90%에 이르게 된다.In particular, in the
또한, 충분한 반응을 위해 상기 교반조(150)에서는 대략 10~12일 가량 체류하게 된다.In addition, in the
뿐만 아니라, 앞서 설명한 발효조(140)의 산기장치와는 동일 구조의 산기장치가 활용되어 충분한 산소 공급이 유지되게 한다.In addition, the same structure as the acidifier of the
이와 같은, 교반조(150)에서는 다음과 같은 분해과정이 수반된다.
As such, the stirring
[호기성 미생물에 의한 분해과정][Decomposition Process by Aerobic Microorganisms]
좀 더 구체적으로, 호기성 미생물군이 분비하는 대사산물과 미분해 잔사, 그들끼리의 재합성 생성물과, 유기성 폐기물 속에 존재하는 다른 성분(금속성분)들이 상호 축합, 중축합되면서 새로운 부식물질을 생성시키게 되는데, 이를 테면 페놀옥시다제형의 효소에 의해 페놀이 세미퀴논을 거쳐 퀴논으로 이르는 산화와, 퀴논과 이미노산류나 페푸치드류의 상호작용을 통해 부식화가 이루어지게 되는 것이다.More specifically, the aerobic microbial secreted metabolites and unresolved residues, recombination products between them, and other components (metals) present in organic wastes are condensed and polycondensed to create new corrosive substances. For example, phenol oxidase-type enzymes cause phenol to be oxidized through semiquinone to quinone, and the interaction of quinone with imino acids or pepuccides is performed.
정리하자면, 상술한 [호기성 미생물에 의한 분해과정]이 이루어질 때 구체적인 반응들은 아래 첨부한 [부식화 도식도]와 같은 형태로 이루어지게 되며, 결국 이 반응을 통해 90% 이상 감량화된 건실한 퇴비를 만들 수 있게 되는 것이다.In summary, when the above-mentioned [decomposition process by aerobic microorganism] is carried out, the specific reactions will be in the form of the [corrosive diagram] attached below, which will result in a healthy compost reduced by more than 90% through this reaction. It will be possible.
[부식화 도식도]Erosion Schematic
이렇게 하여, 교반조(150)에서 충분한 교반이 이루어지면, 이후 숙성조(160)로 반송되어 숙성되는 숙성단계를 거치게 된다.In this way, if sufficient agitation is made in the
상기 숙성단계는 3차 발효에 해당되며 분해온도의 하강과 함께 부식이 촉진되고, 안정화 및 악취 물질이 휘산되는 단계이다.The aging step corresponds to the third fermentation and corrosion is accelerated with the drop of decomposition temperature, and stabilization and malodorous substances are volatilized.
특히, 안정화를 위해 대략 7일 정도 정체시킴이 바람직하며, 이 단계를 거침으로써 퇴비로 사용할 수 있는 부식토가 만들어진다.In particular, it is desirable to hold it for about 7 days for stabilization, and by this step, the caustic soil can be made available for composting.
뿐만 아니라, 상기 숙성단계를 거치게 되면 함수율은 5-10%까지 떨어지고, 감량화는 90-95%에 이르게 된다.In addition, when the aging step is carried out, the water content drops to 5-10%, and the weight reduction reaches 90-95%.
이후, 숙성된 폐기물을 퇴비저장조(170)로 반송한 후 반송된 약 30% 정도는 종자퇴비로 분리하여 종자퇴비컨베이어(118)로 보내 재활용하고, 나머지는 선별 및 포장조(180)로 보내 포장, 출하하게 된다.Thereafter, after the aged waste is returned to the
이와 같은 단계를 통해 유기성 폐기물을 퇴비화시킬 수 있게 된다.This step makes it possible to compost organic waste.
한편, 침출수처리공정은 다음과 같다.Meanwhile, the leachate treatment process is as follows.
상기 퇴비화공정 중 호퍼투입(100)를 통한 유기성 폐기물의 투입 및 파쇄시와 파쇄물 저장조(110) 및 발효조(140)를 거칠 때 침출수가 발생되는데, 이때 발생된 침출수는 침출수저장조(200)로 드레인(Drain)되어 저장된다.During the composting process, the leachate is generated when the organic waste is introduced and crushed through the
그리고, 침출수저장조(200)에 저장되어 있던 침출수는 침전작용이 이루어지면서 오버플로우 형태로 폭기조(210)로 이송되며, 폭기조(210) 내부에서 산소를 다량 공급시키면서 폭기하여 잔류된 호기성 미생물의 소화작용을 촉진시켜 탄산가스, 황화수소, 메탄가스 등을 제거함으로써 침출수를 정화하게 된다.And, the leachate stored in the
이후, 고액분리조(220)를 거쳐 고체와 액체 간의 분리가 이루어지고, 분리된 액체는 처리수조(230)로 반송된 후 처리수조(230) 내부에서 다시 한번 호기성 미생물에 의해 정화처리가 이루어진다.Thereafter, separation between the solid and the liquid is performed through the solid-
아울러, 이렇게 처리된 정화수는 다시 발효조(140)와 교반조(150)로 재투입되어 발효 및 숙성 퇴비의 함수율 조절에 재활용하게 된다.In addition, the purified water thus re-injected into the
이상에서와 같이, 자원의 효율적인 재활용도 가능하면서 호기성 미생물의 활성을 급격히 향상시킴으로써 처리효율이 향상되고, 분해율이 극대화되고, 함수율을 적정하게 조절할 수 있어 토양개량제인 퇴비로서의 가치를 충분히 갖게 된다.
As described above, the efficient recycling of resources is also possible, and by rapidly improving the activity of aerobic microorganisms, the treatment efficiency is improved, the decomposition rate is maximized, and the moisture content can be adjusted appropriately, thereby sufficiently having the value as compost as a soil improving agent.
100 : 투입호퍼 110 : 파쇄물 저장조
120 : 마그네트론 130 : 자력선별기
140 : 발효조 150 : 교반조
160 : 숙성조 170 : 퇴비저장조
180 : 선별 및 포장조 200 : 침출수 저장조
210 : 폭기조 220 : 고액분리조
230 : 처리수조 300 : 톱밥저장탱크100: hopper 110: crushed product storage tank
120: magnetron 130: magnetic separator
140: fermentation tank 150: stirring tank
160: ripening tank 170: compost storage tank
180: sorting and packaging tank 200: leachate storage tank
210: aeration tank 220: solid-liquid separation tank
230: treated water tank 300: sawdust storage tank
Claims (3)
상기 파쇄기는 스크류피더 형태로 거친 파쇄를 수행하는 제1파쇄기와, 제1파쇄기로부터 파쇄된 파쇄물을 체인, 와이어 중 하나의 회전부재로 고속회전시키면서 재차 파쇄하는 제2파쇄기로 구성되고;
상기 반송수단은 1,2,3차 컨베이어로 구성되되, 1차 컨베이어의 상부에는 파쇄물의 함수율을 50-65%로 유지하도록 마이크로파를 조사하여 건조시키는 마그네트론이 설치되고, 2차 컨베이어의 상부에는 철편을 분리하는 자력선별기가 설치되며, 3차 컨베이어의 상부에는 발효 촉진용 발효 액비를 살포하는 발효액비살포기가 설치되고;
상기 3차 컨베이어와 간격을 두고 수평하게 설치되어 반송된 종자퇴비를 발효조로 공급하는 종자퇴비컨베이어가 구비되며;
반송된 파쇄물과 종자퇴비에 1:1:1의 부피비로 톱밥을 혼합공급하도록 종자퇴비컨베이어의 상부에 설치되는 톱밥저장탱크를 더 구비한 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 퇴비화 장치.
Input hopper, crusher for crushing organic waste put into hopper, crusher storage tank for storing crushed material, conveying means for inducing fermentation liquid containing aerobic microorganisms while sprinkling and storing stored crushed material, mixed crushed product and seed compost Fermentation tank to ferment the fermentation broth with primary fermentation, the fermentation mixture to ferment the mixture first fermentation, stirring vessel to ferment fermentation fermentation with the fermentation fermentation secondary, fermentation tank to ferment the fermentation mixture secondary fermentation 30% of the compost stored in the compost storage tank, which is stored in the compost storage tank, is taken out as seed compost mixed with the returned crushed material, and the rest is stored in the sorting and packaging tank, crushed material storage tank and conveying means, and the leachate generated from the fermentation tank. Leachate storage tank, aeration tank for returning the stored leachate and aeration, In the organic waste composting apparatus comprising a liquid separation solid-liquid separation tank, solid-liquid is the aerobic microorganisms added to the separated liquid phase after the purifying process water tank to supply twos fermenter with stirring, to;
The crusher is composed of a first crusher for performing a rough crushing in the form of a screw feeder, and a second crusher again crushing while crushing the crushed material from the first crusher with a rotating member of one of the chain, wire;
The conveying means is composed of 1, 2, 3 conveyors, the magnetron for drying by irradiating microwaves is installed on the upper part of the primary conveyor to maintain the moisture content of 50-65%, the upper piece of the secondary conveyor A magnetic separator is installed to separate the fermentation broth spreader for spraying fermentation broth for fermentation promotion at the top of the third conveyor;
A seed compost conveyor is installed horizontally with the tertiary conveyor and supplies the seed compost conveyed to the fermenter;
An organic waste composting device further comprising a sawdust storage tank installed on the top of the seed compost conveyor for mixing and feeding the sawdust to the returned crushed material and the seed compost in a volume ratio of 1: 1: 1.
상기 파쇄단계는, 1차 파쇄와 2차 파쇄를 순차 수행하여 파쇄물을 죽 상태로 만들고;
상기 반송단계는, 1차 2차 3차 컨베이어를 통해 순차 반송하되, 마이크로파를 조사하여 함수율을 50-65%로 조정한 다음 마그네트로 철편을 선별분리하고, 발효 액비를 살포하는 과정을 필수적으로 수반하며;
상기 발효조 공급단계는, 파쇄물과 종자퇴비 및 톱밥저장탱크에서 공급된 톱밥이 1:1:1의 부피비로 혼합된 상태로 유지되고;
상기 발효단계는, 호기성 미생물이 포함된 액비를 살포하여 악취를 줄이는 과정, 살포된 액비를 통해 호기성 미생물의 균체 형성을 활성화시키도록 산기장치로 산기시키면서 6~7일 동안 정체시키는 과정으로 이루어지며;
상기 교반단계는, 호기성 미생물이 포함된 액비를 살포하는 과정, 액비가 살포된 상태로 10~12일 동안 유지시키면서 교반시켜 균체증식과 고열분해를 촉진하는 과정으로 이루어지고;
상기 퇴비보관 단계에서, 퇴비의 30%는 종자퇴비로 재활용하고, 나머지는 선별하여 포장하며; 상기 파쇄, 반송, 발효시 생성된 침출수는 침출수저장조로 유도한 후 잔류미생물을 통해 폭기시켜 1차 정화, 고액분리 후 처리수조내에서 호기성 미생물을 재투입시켜 2차 정화한 후 다시 발효조와 교반조의 함수율 조절용으로 회귀시켜 재사용토록 하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 퇴비화 방법.
Collecting organic waste and then feeding it into the input hopper, crushing the added waste, conveying the crushed material, feeding the fermenter with mixing with the seed compost at the end of the conveying step, and mixing the mixed waste in the fermentation tank first Fermentation, the first fermented waste is transferred to the stirring tank and then the second fermentation while stirring, the stirred waste is transferred to the maturation tank and aged for the third fermentation, the completed fermentation waste to the compost storage tank A method of composting organic waste comprising: storing, recycling part of the stored compost to seed compost and transporting the rest to the sorting and packaging tank for shipment;
In the shredding step, the first and second shredding are sequentially performed to make the shredded porridge;
The conveying step is carried out sequentially through the first secondary tertiary conveyor, but irradiated with microwaves to adjust the water content to 50-65%, and then the separation of the iron pieces with a magnet, and essentially the process of spraying fermentation liquor To;
The fermentation tank supply step, the crushed material and the seed compost and sawdust supplied from the sawdust storage tank is maintained in a mixed ratio of 1: 1: 1 by volume;
The fermentation step is made of a process of reducing the odor by spraying the liquid fertilizer containing aerobic microorganisms, stagnating for 6 to 7 days while giving up to the air diffuser to activate the cell formation of the aerobic microorganisms through the sprayed liquid fertilizer;
The stirring step is made of a process of spraying the liquid fertilizer containing aerobic microorganisms, the process of promoting cell growth and high thermal decomposition by stirring while maintaining for 10 to 12 days while the liquid fertilizer is sprayed;
In the compost storage step, 30% of the compost is recycled to the seed compost, the rest is sorted and packaged; The leachate produced during the crushing, conveying, and fermentation is guided to the leachate storage tank, and then aerated through residual microorganisms to purify the primary and re-introduced aerobic microorganisms in the treated tank after the solid-liquid separation. An organic waste composting method, characterized in that it is returned to the water content control for reuse.
상기 발효단계 및 교반단계에서, 호기성 미생물을 활성화시키는 산기장치는 발효조 또는 교반조의 바닥면에 일정 두께의 왕겨층을 형성하여 퇴적물이 고착되지 않게 하여 에어의 공급을 원활하게 구성된 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 퇴비화 방법.The method of claim 2,
In the fermentation step and the stirring step, the acidic device for activating the aerobic microorganism organic waste, characterized in that the supply of air is smoothly formed by forming a chaff layer of a predetermined thickness on the bottom surface of the fermentation tank or agitation tank so that sediments are not fixed Composting method.
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