KR20160028163A - 음식물 쓰레기를 이용하는 토양개량재의 제조 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (a) 음식물 쓰레기 반입 및 저장호퍼에 음식물 쓰레기를 반입하고, 상기 호퍼의 하부에 설치된 배출 스크류 컨베이어에 의해 음식물 쓰레기를 배출하면서 침출수를 분리하여 침출수 저장조로 보내고, 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 드럼스크린으로 이송하는 단계; (b) 드럼스크린을 통해 음식물 쓰레기에 포함된 협잡물을 분리하여 협잡물 저장 박스로 이송하고, 선별된 음식물 쓰레기는 음식물 쓰레기 선별저장호퍼로 이송하는 단계; (c) 상기 음식물 쓰레기 선별저장호퍼 하부의 배출 스크류 컨베이어에 의해 음식물 쓰레기를 배출하여 파쇄선별기로 이송하고, 파쇄선별기에서 음식물을 파쇄하면서 협잡물을 분리하여 상기 협잡물 저장 박스로 이송하고, 파쇄된 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼로 이송하는 단계; (d) 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼로부터 음식물 쓰레기를 배출하여 이송 컨베이어에 의해 스크류 탈수기로 이송하고, 상기 스크류 탈수기로 음식물 쓰레기를 탈수하여 탈리액을 상기 탈리액 저장조로 보내고, 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 제1 혼합기로 이송하는 단계; (e) 수분조절재 저장조로부터 수분조절재를 배출하여 이송 컨베이어에 의해 상기 제1 혼합기로 이송하여 수분조절재를 음식물 쓰레기와 혼합하고, 혼합물을 이송 컨베이어로 혼합물 저장호퍼로 이송하는 단계; (f) 상기 혼합물 저장호퍼로부터 혼합물을 배출하여 이송 컨베이어로 석회반응기로 투입하고, 생석회 저장조로부터 생석회를 배출하여 이송 컨베이어로 상기 석회반응기로 투입하여 반응시키고, 상기 석회반응기로부터 석회 반응물을 배출하여 이송 컨베이어로 석회 반응물 저장호퍼로 이송하는 단계; (g) 부식토 저장조, 미생물 담체 공급장치, 및 상기 석회 반응물 저장호퍼로부터 각각 부식토, 미생물 담체, 및 석회 반응물을 배출시켜 제2 혼합기에 이송하고 혼합하여 토양개량재를 제조하고, 상기 토양개량재를 이송 컨베이어에 의해 토양개량재 저장호퍼로 이송하여 저장하는 단계; 및 (h) 상기 토양개량재 저장호퍼로부터 제조된 토양개량재를 배출하여 이송 컨베이어로 포장기로 이송하여 포장하는 단계;를 포함하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기를 이용하는 토양개량재의 제조 시스템에 관한 것이다.
우리나라는 생활수준의 향상으로 인하여 점점 더 많은 량의 음식물 쓰레기가 발생하고 있다. 그러나, 음식물 쓰레기를 처리할 수 있는 방법은 매우 한정되어 있으며, 만족스러운 처리방법은 아직 개발되지 못하고 있다. 예컨대, 사료나 퇴비로 재활용하는 방안이 제안되고 있으나, 염분을 제거하여야 하기 때문에 경제성이 높지 않다. 또한, 바이오 가스의 원료로 사용하는 방안이 제시되고 있으나 설비비가 많이 소요되어 경제성이 높지 않다는 문제가 있다. 이에, 일부 음식물 쓰레기를 산업폐기물과 함께 해양투기 하는 경우도 있었으나, 최근 해양투기는 법적으로 금지되었다. 따라서, 음식물 쓰레기는 땅속에 매립하거나 소각하는 방법으로 처리되고 있다. 그러나 이 역시 지하수 오염, 토양 오염과 대기 오염 등의 환경오염 문제를 야기하므로 음식물 쓰레기의 적절한 처리방법의 개발은 매우 시급히 요구되고 있다.
음식물 쓰레기를 가축의 사료나 또는 농업용 퇴비로 생산하여 재활용하기 위해서는 음식물 쓰레기에 혼합되어 있는 비닐류려０《喘병마개 등 각종 이물질과 금속류를 선별 제거하고, 음식물 쓰레기를 적당한 크기로 분쇄한 다음, 함유된 수분을 탈수하여 어느 정도 제거한 후, 탈수된 음식물 찌꺼기를 살균 처리하는 한편 발효 건조하여 가축의 사료나 또는 농업용 퇴비로 생산하게 된다.
음식물 쓰레기를 생화학적으로 처리하여 농업용 토양 개량제로 사용하는 종래 방법은 음식물쓰레기 처리시 부형제 및 수분조절재로 톱밥, 수피, 왕겨, 가축의 부산물 등을 사용하고 있다. 그러나 음식물 쓰레기는 수분, 염분이 높고, 강한 부패성, 산패성을 가지며, 무기 영양성분이 부족한 경우가 많아서, 상기와 같이 톱밥, 수피, 왕겨, 가축의 부산물 등만으로는 호기, 호열, 호염성을 가진 미생물의 성장조건을 충분히 제공하기 어렵다. 또한, 미생물이 충분히 성장하지 못하는 경우, 음식물 쓰레기의 발효과정이 충분히 이루어지지 못하므로 발효과정에서 악취 등의 환경 유해 물질이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은, 종래기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 음식물 쓰레기를 이용하여 효율적으로 고품질의 토양개량재를 제조 및 공급할 수 있는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 미생물의 적응력을 향상시키고, 미생물의 왕성한 활동이 장기간 유지되게 하는 미생물 담체를 사용함으로써, 악취, 발효취의 발생이 최소화되며, 다량의 미생물을 포함하여 우수한 퇴비로서 기능하는 토양개량재를 제조할 수 있는 토양개량재 제조 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은
(a) 음식물 쓰레기 반입 및 저장호퍼에 음식물 쓰레기를 반입하고, 상기 호퍼의 하부에 설치된 배출 스크류 컨베이어에 의해 음식물 쓰레기를 배출하면서 침출수를 분리하여 침출수 저장조로 보내고, 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 드럼스크린으로 이송하는 단계;
(b) 드럼스크린을 통해 음식물 쓰레기에 포함된 협잡물을 분리하여 협잡물 저장 박스로 이송하고, 선별된 음식물 쓰레기는 음식물 쓰레기 선별저장호퍼로 이송하는 단계;
(c) 상기 음식물 쓰레기 선별저장호퍼 하부의 배출 스크류 컨베이어와 피스톤 펌프를 이용 하여 음식물 쓰레기를 배출하여 파쇄선별기로 이송하고, 파쇄선별기에서 음식물을 파쇄하면서 협잡물을 분리하여 상기 협잡물 저장 박스로 이송하고, 파쇄된 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼로 이송하는 단계;
(d) 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼로부터 음식물 쓰레기를 배출하여 이송 컨베이어와 피스톤 펌프를 이용 하여 스크류 탈수기로 이송하고, 상기 스크류 탈수기로 음식물 쓰레기를 탈수하여 탈리액을 상기 탈리액 저장조로 보내고, 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 제1 혼합기로 이송하는 단계;
(e) 수분조절재 저장조로부터 수분조절재를 배출하여 이송 컨베이어에 의해 상기 제1 혼합기로 이송하여 수분조절재를 음식물 쓰레기와 혼합하고, 혼합물을 이송 컨베이어로 혼합물 저장호퍼로 이송하는 단계;
(f) 상기 혼합물 저장호퍼로부터 혼합물을 배출하여 이송 컨베이어로 석회반응기로 투입하고, 생석회 저장조로부터 생석회를 배출하여 이송 컨베이어로 상기 석회반응기로 투입하여 반응시키고, 상기 석회반응기로부터 석회 반응물을 배출하여 이송 컨베이어로 석회 반응물 저장호퍼로 이송하는 단계;
(g) 부식토 저장조, 미생물 담체 공급장치, 및 상기 석회 반응물 저장호퍼로부터 각각 부식토, 미생물 담체, 및 석회반응물을 배출시켜 제2 혼합기에 이송하고 혼합하여 토양개량재를 제조하고, 상기 토양개량재를 이송 컨베이어에 의해 토양개량재 저장호퍼로 이송하여 저장하고 여기서 배출 되는 기체는 응축기와 집진기를 거쳐 대기로 방출하는 단계; 및
(h) 상기 토양개량재 저장호퍼로부터 제조된 토양개량재를 배출하여 이송 컨베이어에 의해 포장기로 이송하여 포장하는 단계;를 포함하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템을 제공한다.
본 발명의 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템은 음식물 쓰레기를 이용하여 효율적으로 고품질의 토양개량재를 제조 및 공급하는 것을 가능하게 하므로, 환경오염 방지 및 자원재활용에 크게 기여한다.
또한, 본 발명은 미생물의 적응력을 향상시키고, 미생물의 왕성한 활동이 장기간 유지되게 하는 미생물 담체를 사용함으로써, 악취, 발효취의 발생이 최소화되며, 다량의 미생물을 포함하여 우수한 퇴비로서 기능하는 토양개량재를 제공한다.
도 1~4는 본 발명의 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템을 토지개량재 제조공정의 흐름에 따라 모식적으로 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 실시형태로 예시된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 4에 예시된 바와 같이, 본 발명은
(a) 음식물 쓰레기 반입 및 저장호퍼(M-01)에 음식물 쓰레기를 반입하고, 상기 호퍼의 하부에 설치된 배출 스크류 컨베이어(SC-01)에 의해 음식물 쓰레기를 배출하면서 침출수를 분리하여 침출수 저장조(PIT-01)로 보내고, 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어(M-02~03)에 의해 드럼스크린(M-04)으로 이송하는 단계;
(b) 드럼스크린(M-04)을 통해 음식물 쓰레기에 포함된 협잡물을 분리하여 협잡물 저장 박스(BOX-01)로 이송하고, 선별된 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어(M-05~06)에 의해 음식물 쓰레기 선별저장호퍼(M-07)로 이송하는 단계;
(c) 상기 음식물 쓰레기 선별저장호퍼(M-07) 하부의 배출 스크류 컨베이어(SC-04)에 의해 음식물 쓰레기를 배출하여 피스톤 펌프(M-08 A,B)를 이용하여 파쇄선별기(M-09)로 이송하고, 파쇄선별기(M-09)에서 음식물을 파쇄하면서 협잡물을 분리하여 상기 협잡물 저장 박스(BOX-02)로 이송하고, 파쇄된 음식물 쓰레기는 피스톤 펌프 (M-12 A,B)를 이용하여 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼(M-13)로 이송하는 단계;
(d) 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼(M-13)로부터 음식물 쓰레기를 배출하여 이송 컨베이어(M-14)에 의해 스크류 탈수기(M-15)로 이송하고, 상기 스크류 탈수기(M-15)로 음식물 쓰레기를 탈수하여 탈리액을 상기 탈리액 저장조(PIT-02)로 보내고, 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어(M-17)에 의해 제1 혼합기(M-18)로 이송하는 단계;
(e) 수분조절재 저장조(M-20)로부터 수분조절재를 배출하여 이송 컨베이어(M-19)에 의해 상기 제1 혼합기(M-18)로 이송하여 수분조절재를 음식물 쓰레기와 혼합하고, 혼합물을 이송 컨베이어(M-21~22)로 혼합물 저장호퍼(M-23)로 이송하는 단계;
(f) 상기 혼합물 저장호퍼(M-23)로부터 혼합물을 배출하여 이송 컨베이어(M-24~26)로 석회반응기(M-31A 또는 M-31B)로 투입하고, 생석회 저장조(M-27)로부터 생석회를 배출하여 이송 컨베이어(M-28A~B, M-29)로 상기 석회반응기(M-31A 또는 M-31B)로 투입하여 반응시키고, 상기 석회반응기(M-31A 또는 M-31B)로부터 석회반응물을 배출하여 이송 컨베이어(M-32 및 M-33)로 석회 반응물 저장호퍼(M-34)로 이송하는 단계;
(g) 부식토 저장조(M-38), 미생물 공급장치(M-37), 및 상기 석회반응물 저장호퍼(M-34)로부터 각각 부식토, 미생물 담체, 및 석회반응물을 배출시켜 제2 혼합기(M-36)에 이송하고 혼합하여 토양개량재를 제조하고, 상기 토양개량재를 이송 컨베이어(M-40, 41, 42, 44, 46, 49)에 의해 토양개량재 저장호퍼(M-50)로 이송하여 저장하고 여기서 배출 되는 기체는 집진기와 응축기(M-30)을 거쳐 대기로 방출하는 단계;
(h) 상기 토양개량재 저장호퍼(M-50)로부터 제조된 토양개량재를 배출하여 이송 컨베이어(M-51)로 포장기(M-52)로 이송하여 포장하는 단계;를 포함하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 토양개량재 제조 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 탈리액 저장조(PIT-02)에 수집된 탈리액을 유수분리기(M-16)로 유분, 슬러지 및 분리수로 분리하고, 상기 슬러지를 상기 (e)단계의 제1 혼합기로 이송하여 수분조절재 및 음식물 쓰레기와 함께 혼합하는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 탈리액 저장조(PIT-02)에 저장된 탈리액을 탈리액 보조 저장조(T-01)로 이송펌프(P-02 A/B)에 의해 이송하여 저장한 후, 탈리액 정량 공급펌프(P-03 A/B)로 유수분리기(M-16)로 이송하여 유분과 분리수와 슬러지로 분리하고, 슬러지 공급펌프(P-07 A/B)로 제1 혼합기(M-18)에 이송하여 혼합한다. 상기 유분은 유분저장조(T-02)에 저장했다가 배출하고, 분리수는 분리수저장조(PIT-03)에 저장했다가 이용하거나 배출한다.
본 발명의 토양개량재 제조 시스템에 있어서, (a)단계에서 침출수 저장조(PIT-01)에 저장된 침출수를 (d)단계의 탈리액 저장조(PIT-02)로 침출수 이송펌프(p-01A/B)로 이송하여 탈리액과 함께 처리할 수 있다.
본 발명의 토양개량재 제조 시스템은, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 (g)단계에서 토양개량재를 이송 컨베이어들에 의해 토양개량재 저장호퍼(M-50)로 이송하는 과정에서 선별공정과 미세파쇄공정을 더 수행할 수도 있다.
구체적으로, 자력선별기(M-43, M-48), 미세파쇄기(M-45) 진동선별기(M-47) 를 다양하게 배치하여 필요한 공정을 수행할 수 있다.
상기 (f)단계의 석회 반응기(M-31A 또는 B)에서는 고온의 배출 기체가 발생되는데, 상기 고온의 배출 기체는 상기 (g)단계의 제2 혼합기(M-36)로 이송하고, 부식토, 미생물 담체, 및 석회반응물과 함께 혼합할 수 있다. 상기와 같이 고온의 배출 기체를 활용하는 경우, 부식토, 미생물 담체, 및 석회반응물의 혼합이 훨씬 잘 이루어지므로, 고품질의 토양개량재를 제조할 수 있다.
본 발명의 토양개량재 제조 시스템에 있어서, 상기 (e)단계에서 수분조절재는, 특별히 한정되지 않으나, 대표적으로 팜 부산물이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 팜 부산물이란, 팜 섬유성 폐기물을 의미하는 것으로, 수확된 팜 열매(과일)에서 팜유를 만드는데 필요한 팜 씨눈을 추출하고 남은 덩어리, 팜유를 추출하고 난 찌꺼기와 열매 씨의 껍질, 열매를 품고 있던 송이, 벌목된 팜나무 등을 말하는 것이다. 이러한 팜 부산물은 수분을 다량 함유하고 있는 음식물쓰레기의 수분을 감소시켜주는 역할을 할 뿐만 아니라, 이를 포함하는 연료의 발열량을 개선할 수 있다.
팜은 야자과(Palmae) 식물로 대략 1천여 종이 알려져 있고, 이들은 대부분 열대 또는 아열대 지역에서 자란다. 팜은 목재, 잎, 수액 및 열매가 매우 유용하게 사용된다. 또한, 코코아 팜, 팬 팜, 왁스 팜, 팔미라(palmyra), 캐비지 팜 및 팔메토(palmetto)라고 지칭되는 다양한 종류의 팜 과일들이 있는데, 특히, 오일 팜, 대추야자 및 코코넛 팜은 동아시아, 중동 아시아 및 아프리카 대륙의 여러 지역에서 수확되는 생필품으로 잘 알려져 있다. 이러한 모든 팜의 수확은 상당량의 바이오매스(biomass) 및 폐기물을 발생시키는데, 이러한 바이오매스 및 폐기물은 여러 형태로 발생하며, 이들의 대부분은 만족스러운 방식으로 처리되지 못하고 있다. 따라서 저렴한 가격으로 수입해서 사용할 수 있다.
수분조절재로는 이 밖에 톱밥 또는 왕겨, 옥수수대 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 토양개량재 제조 시스템에 있어서, 상기 미생물공급장치(M-37)에서 공급되는 미생물 담체로는 수산화칼륨 10~20 중량%, 설탕 10~20 중량% 및 에탄올 60~80 중량%를 포함하는 용액에 1mm~50mm의 크기로 절단한 볏짚을 0.1~3 시간 동안 침지시킨 후, 건져내어 건조시킨 후, 상기 볏짚담체에 바실러스계, 슈도 모나스계, 셀레로 모나스계 및 스트렙토 모나스계 미생물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 미생물을 접종 및 증식시킨 담체가 바람직하게 사용된다.
볏짚은 퇴비로도 많이 사용되는 것으로서, 그 자체로도 미생물의 접종 및 증식에 우수한 효과를 제공한다.
볏짚담체는 미생물 서식지가 되는 것으로, 함침된 수산화칼륨의 작용에 의해 초산발효를 예방하며, 함침된 설탕에 의해 미생물이 영양분을 쉽게 공급받아서 잘 증식될 수 있게 하며, 알코올 함침에 의해 보다 풍부한 탄소원을 갖게 제조된 것이다.
상기 볏짚담체와 미생물의 혼합은 볏짚 100중량부에 대하여 미생물 1~20중량부의 비율로 이루어질 수 있다. 상기 미생물의 혼합비율은 상기 볏짚과 미생물의 혼합물의 증식시간에 따라 달라질 수 있다.
상기 볏짚과 미생물은 미생물공급장치(M-37)의 미생물 저장탱크에 볏짚담체와 미생물을 넣고 교반속도 100~150rpm으로 지속 교반하면서 30∼35℃로 5~25일간 배양한다. 그리고, 20~25℃에서 1~10일간 건조시켜서 볏짚에 미생물이 접종, 증식 및 포자화되게 한다.
상기 미생물 담체는 미생물 담체 저장조(미도시)에 보관한 상태에서 미생물주입펌프에 의해 제2 혼합기(M-36)에 공급될 수 있다.
상기와 같이 제조된 미생물 담체는 음식물 쓰레기 속에 투입시 미생물의 적응력을 향상시키고, 미생물의 왕성한 활동이 장기간 유지되게 한다. 또한, 악취, 발효취의 발생을 최소화하며, 다량의 미생물을 포함함으로써 최종적으로 제조되는 토지개량재가 우수한 비료기능을 갖게 한다.
상기 미생물들 중 바실러스계, 슈도 모나스계, 셀레로 모나스계 및 스트렙토 모나스계 미생물은 30~40℃와 습도 60~70%이상에서 활발하게 활동하며 상온에서는 동면상태에 있으면서 생존하는 특성을 갖는다.
상기 미생물은 대부분 토양이나 하수구, 음식물 쓰레기, 퇴비 등지에서 채집 배양하여 사용할 수 있으며, 시판되는 것을 구입해서 사용할 수도 있다.
상기에서 볏짚은 쌀겨, 깻묵, 황토, 제올라이트 등과 적절히 배합하여 사용될 수도 있다.
본 발명의 토양개량재 제조 시스템에 있어서, 상기에서 기재된 것과 하기 도면에 도시된 것 외에 다른 부분은 이 분야에 공지된 기술이 그대로 적용될 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
실시예
1: 볏짚
담체
제조
수산화칼륨 10 kg 및 설탕 10kg을 에탄올 50 리터에 녹이고, 상기 용액에 5 mm의 크기로 절단한 볏짚 100 kg을 1시간 동안 침지시킨 후, 분리하고 건조시켜서 볏짚담체를 제조하였다.
실시예
2:
바실러스를
접종 및 증식시킨 볏짚(미생물
담체
) 제조
실시예1에서 제조된 볏짚 담체 100 kg에 휘발성고형물(VS)과 총고형물(TS)의 중량비가 1: 1 ~ 0.45이고, 함수율 70~80% 기질의 미생물인 바실러스 10 kg을 주입하였으며, 미생물공급장치의 미생물 담체 저장탱크에서 교반속도 120rpm으로 지속 교반하면서 30~35℃로 25일간 배양한 후, 인큐베이터의 온도를 20~25℃로 낮추어서 8일간 건조시켜서, 바실러스를 접종 및 증식시킨 볏짚(미생물 담체)을 제조하였다.
실시예
3: 토양개량재의 생산
본 발명의 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템에 의해 음식물 쓰레기를 다음과 같은 방법으로 처리하였다.
함수율 85%인 음식물 쓰레기를 음식물 쓰레기 반입 및 저장호퍼에 반입하고, 상기 호퍼의 하부에 설치된 배출 스크류 컨베이어에 의해 음식물 쓰레기를 배출하면서 침출수를 분리하여 침출수 저장조로 보냈다. 상기 침출수가 분리된 음식물 쓰레기를 이송 컨베이어에 의해 드럼스크린으로 이송시켰다.
처리량이 27.4 m2/hr인 드럼스크린 1개를 통해 음식물 쓰레기에 포함된 협잡물을 분리하여 협잡물 저장 박스로 이송하고, 선별된 음식물 쓰레기는 음식물 쓰레기 선별저장호퍼로 이송시켰다. 상기 선별저장호퍼로 이송된 음식물 쓰레기의 함수율은 84 %로 감소되었다.
상기 음식물 쓰레기 선별저장호퍼 하부의 배출 스크류 컨베이어에 의해 음식물 쓰레기를 배출하여 처리량이 10 m2/hr인 파쇄선별기 2대로 이송하고, 파쇄선별기에서 음식물을 파쇄하면서 협잡물을 분리하여 상기 협잡물 저장 박스로 이송하고, 파쇄된 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼로 이송시켰다.
상기 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼로부터 음식물 쓰레기를 배출하여 이송 컨베이어에 의해 처리량이 9 m2/hr인 스크류 탈수기 2 대로 이송하고, 상기 스크류 탈수기로 음식물 쓰레기를 탈수하여 탈리액을 상기 탈리액 저장조로 보내고, 음식물 쓰레기(탈수케익)는 이송 컨베이어에 의해 제1 혼합기로 이송시켰다. 상기 탈수케익의 함수율은 75%로 감소되었다.
수분조절재 저장조로부터 수분조절재인 팜부산물(함수율 15%)을 38.28 m2/hr 속도로 배출하여 이송 컨베이어에 의해 상기 제1 혼합기로 이송하여 수분조절재를 음식물 쓰레기(탈수케익)와 혼합하고, 혼합물을 이송 컨베이어로 혼합물 저장호퍼로 이송하였다. 이 때, 혼합물의 함수율은 60%로 감소되었다.
상기 혼합물 저장호퍼로부터 혼합물을 배출하여 이송 컨베이어로 석회반응기로 투입하고, 생석회 저장조로부터 생석회(함수율 5%)를 38.28 m2/hr 속도로 배출하여 이송 컨베이어로 상기 석회반응기로 투입하여 반응시키고, 상기 석회반응기로부터 반응물을 배출하여 이송 컨베이어로 석회 반응물 저장호퍼로 이송시켰다. 상기 석회 반응물 저장호퍼에 저장된 석회 반응물의 함수율은 50.59%로 감소되었다.
부식토 저장조, 미생물 담체 공급장치, 및 상기 반응물 저장호퍼로부터 부식토, 미생물 담체(상기 실시예 2에서 제조) 및 석회 반응물을 각각 부식토(함수율 30%)를 38.28 m2/hr 속도, 미생물 담체를 22.57 kg/hr 속도, 및 석회 반응물 45.412 m2/hr 속도로 배출시켜 이송 컨베이어로 제2 혼합기에 이송하고 혼합하여 함수율 45%의 토양개량재를 제조하고, 상기 토양개량재를 이송 컨베이어에 의해 토양개량재 저장호퍼로 이송하여 저장하였다.
상기 토양개량재 저장호퍼로부터 제조된 토양개량재를 배출하여 이송 컨베이어로 포장기로 이송하여 포장하였다.
비교예
1: 토양개량재의 생산
상기 실시예 3의 토양개량재의 생산에 있어서, 실시예 2에서 제조된 미생물 담체를 투입하는 대신, 실시예 2에서 사용된 것과 동량의 바실러스 미생물을 투입한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일한 방법으로 토양개량재를 제조하였다.
시험예
1: 토양개량재의 품질 평가
상기 실시예 3과 비교예 1에서 제조된 토양개량재를 5일간 방치한 후, 후각을 이용하여 냄새를 평가하고 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 실시예 3의 토양개량재 | 비교예 1의 토양개량재 | |
| 냄새 | 음식물 쓰레기 냄새가 거의 안 남 | 음식물 쓰레기 악취가 강함 |
시험예
2:
토양개량재에
포함된 미생물 수 측정
상기 실시예 3과 비교예 1에서 제조된 토양개량재를 7일간 방치한 후, 미생물 세포수를 건조필름배지(3MTM Petrifilm 사용) 실험방법으로 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 실시예 3의 토양개량재 | 비교예 1의 토양개량재 | |
| 냄새 | 미생물 세포수가 170~1,550 | 미생물 세포수가 50~150 |
Claims (7)
- (a) 음식물 쓰레기 반입 및 저장호퍼에 음식물 쓰레기를 반입하고, 상기 호퍼의 하부에 설치된 배출 스크류 컨베이어에 의해 음식물 쓰레기를 배출하면서 침출수를 분리하여 침출수 저장조로 보내고, 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 드럼스크린으로 이송하는 단계;
(b) 드럼스크린을 통해 음식물 쓰레기에 포함된 협잡물을 분리하여 협잡물 저장 박스로 이송하고, 선별된 음식물 쓰레기는 음식물 쓰레기 선별저장호퍼로 이송하는 단계;
(c) 상기 음식물 쓰레기 선별저장호퍼 하부의 배출 스크류 컨베이어와 피스톤 펌프를 이용 하여 음식물 쓰레기를 배출하여 파쇄선별기로 이송하고, 파쇄선별기에서 음식물을 파쇄하면서 협잡물을 분리하여 상기 협잡물 저장 박스로 이송하고, 파쇄된 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼로 이송하는 단계;
(d) 파쇄 음식물 쓰레기 저장호퍼로부터 음식물 쓰레기를 배출하여 이송 컨베이어와 피스톤 펌프를 이용 하여 스크류 탈수기로 이송하고, 상기 스크류 탈수기로 음식물 쓰레기를 탈수하여 탈리액을 상기 탈리액 저장조로 보내고, 음식물 쓰레기는 이송 컨베이어에 의해 제1 혼합기로 이송하는 단계;
(e) 수분조절재 저장조로부터 수분조절재를 배출하여 이송 컨베이어에 의해 상기 제1 혼합기로 이송하여 수분조절재를 음식물 쓰레기와 혼합하고, 혼합물을 이송 컨베이어로 혼합물 저장호퍼로 이송하는 단계;
(f) 상기 혼합물 저장호퍼로부터 혼합물을 배출하여 이송 컨베이어로 석회반응기로 투입하고, 생석회 저장조로부터 생석회를 배출하여 이송 컨베이어로 상기 석회반응기로 투입하여 반응시키고, 상기 석회반응기로부터 석회 반응물을 배출하여 이송 컨베이어로 석회 반응물 저장호퍼로 이송하는 단계;
(g) 부식토 저장조, 미생물 담체 공급장치, 및 상기 석회 반응물 저장호퍼로부터 각각 부식토, 미생물 담체, 및 석회 반응물을 배출시켜 제2 혼합기에 이송하고 혼합하여 토양개량재를 제조하고, 상기 토양개량재를 이송 컨베이어에 의해 토양개량재 저장호퍼로 이송하여 저장하고 여기서 배출되는 기체는 응축기와 집진기를 거쳐 대기로 방출하는 단계; 및
(h) 상기 토양개량재 저장호퍼로부터 제조된 토양개량재를 배출하여 이송 컨베이어에 의해 포장기로 이송하여 포장하는 단계;를 포함하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 탈리액 저장조에 수집된 탈리액을 유수분리기로 유분, 슬러지 및 분리수로 분리하고, 상기 슬러지를 상기 (e)단계의 제1 혼합기로 이송하여 수분조절재 및 음식물 쓰레기와 함께 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템. - 청구항 2에 있어서,
(a)단계에서 침출수 저장조에 저장된 침출수를 탈리액 저장조로 이송하여 탈리액과 함께 처리하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템. - 청구항 1에 있어서
상기 (f)단계의 석회 반응기에서 발생되는 고온의 배출 기체를 상기 (g)단계의 제2 혼합기로 이송하고, 부식토, 미생물 담체, 및 석회반응물과 함께 혼합하여 처리하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 (g)단계에서 토양개량재를 이송 컨베이어에 의해 토양개량재 저장호퍼로 이송하는 과정에서 선별공정과 미세파쇄공정을 더 수행하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템. - 청구항 1 내지 청구항 5 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 미생물 담체 공급장치에서 공급되는 미생물 담체는 수산화칼륨 10~20 중량%, 설탕 10~20 중량% 및 에탄올 60~80 중량%를 포함하는 용액에 1mm~50mm의 크기로 절단한 볏짚을 0.1~3 시간 동안 침지시킨 후, 건져내어 건조시켜서 제조된 볏짚담체에 바실러스계, 슈도 모나스계, 셀레로 모나스계 및 스트렙토 모나스계 미생물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 미생물을 접종 및 증식시켜 제조된 담체인 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템. - 청구항 6에 있어서,
상기 미생물 담체는 미생물공급장치의 미생물 저장탱크에 볏짚담체 100중량부에 대하여 미생물 1~20중량부의 비율로 넣고 교반속도 100~150rpm으로 지속 교반하면서 30∼35℃로 5~20일간 배양하고, 20~25℃에서 1~10일간 건조시켜서 볏짚에 미생물이 접종, 증식 및 포자화되게 한 것임을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 토양개량재 제조 시스템.
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