KR20190112225A

KR20190112225A - 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법

Info

Publication number: KR20190112225A
Application number: KR1020180033179A
Authority: KR
Inventors: 윤상현
Original assignee: 윤상현
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-10-04

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기를 파쇄 및 선별하고 자숙(Boil-Cooking)처리하고 고액분리기로 액상유기물을 추출하여 멸균된 액상유기물과 유용미샐물을 토양에 살포한 후 토양을 로타리작업으로 혼합하여 비닐 멀칭 및 발효과정으로 토양을 개질할 수 있도록 하는 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법이다.
본 발명은 음식물쓰레기와 각종 협잡물을 파쇄 및 선별수단에 의하여 파쇄하면서 이물질을 각각 분리하도록 하는 음식물쓰레기 파쇄 선별단계; 상기 음식물쓰레기 파쇄 선별단계에 의해 나오는 음식물쓰레기를 고온으로 자숙(Boil-Cooking)처리 하여 음식물 조직을 연성화하면서 각종 잡균을 멸균처리하는 자숙처리단계; 상기 자숙처리단계를 거친 음식물쓰레기를 고액분리기에 의하여 압착시키어 음식물쓰레기의 액상유기물과 잔재물인 고형이물질을 각각 분리하여 액상유기물을 얻도록 하는 고액분리단계; 상기 고액분리단계에서 얻어지는 액상유기물 및 유용미생물을 토양 면적에 적정비율로 살포하는 액상유기물 및 유용미생물 살포단계; 상기 액상유기물 및 유용미생물 살포단계 후 토양을 섞어 혼합하는 혼합단계; 상기 혼합단계 후 제공되는 미생물배지에 비닐 멀칭으로 소정 시일동안 유지시키어 충분한 발효과정이 이루어지도록 하는 발효단계; 로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법{Method of soil reforming by raw garbage}

본 발명은 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 음식물쓰레기를 파쇄 및 선별하고 자숙(Boil-Cooking)처리하면서 고액분리과정에 의해 고형 이물질을 제거하여 인출하는 멸균된 액상유기물과 유용미생물군을 토양에 살포 후 토양과 혼합 및 발효과정으로 토양을 개질할 수 있도록 하는 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법에 관한 것이다.

통상적으로 음식물쓰레기 처리공정에 대하여 살펴보면,

음식물쓰레기를 파쇄 및 선별과정에 의해 이물질을 분리한 다음 음식물 쓰레기를 탈수공정에서 탈수시켜 탈수액은 오 폐수로 처리하고 탈수된 고형물은 건조처리하거나 퇴비화하고 있다.

그러나 종래의 음식물쓰레기 처리방법에서,

음식물쓰레기의 탈수액 처리는 별도의 오,폐수 공정이 필요하고 이를 가동시 악취, 수질오염, 슬러지 발생 등의 문제가 있으며,

탈수된 고형물의 건조처리방식은 음식물쓰레기를 건조시키어 수분을 증발하기 위한 막대한 열에너지가 소요되고 음식물쓰레기의 특성상 건조시간이 길어지므로 상당히 비경제적이고 증발과정에서 악취도 증발 휘산되므로 대기오염 방지시설이 별도로 필요하였다.

탈수된 고형물의 퇴비화방법은 퇴비 부숙기간 동안에 각종 잡균의 번식으로 인하여 악취가 심하고 발효작용 저해로 부숙이 수개월의 장기간 소요되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 넓은 부숙공간이 필요하며 퇴비 생산시기와 수요자의 필요 시기 불 일치로 대형창고도 필요하며 탈수된 고형물에는 토양의 개질에 부적합하고 토양을 오염시키는 이물질, 유해생물체가 포함되는 등의 문제점이 있다.

한편, 탈수된 고형물의 퇴비화방법의 다른 사례를 소개하면,

음식물쓰레기를 파쇄, 선별한 후 톱밥 등의 부형제를 적정비율로 혼합하여 교반 발효되도록 처리하는 공정이 제안되고 있다.

상기 처리방법은 음식물쓰레기에 병원균 세균이 상당히 존재하고 발효하는 시일이 많이 걸리면서 발효하는 과정에서 심각한 악취가 발생하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 부형제로 사용되는 톱밥의 다수가 수입에 의존함에 따라 톱밥에 병충해 등이 존재할 수 있어 안전성에 문제점이 있었다.

선행기술의 일례로 특허공고번호 1987-0000499호 "토양개량제의 제조방법"으로서, 질석분말과 분말계분을 배합하여 발효시키어 토양에 투여하도록 하여 토양을 개질할 수 있도록 하고 있다.

그러나 토양을 개량제로 적용되는 질석분말과 분말계분을 확보하기 위해 상당한 비용이 요구되고 이를 확보하는데 한계가 있고, 대량으로 배출되는 음식물쓰레기와 같이 환경오염이 유발되지 않고 처리하면서 토양개질재로 적용시키는 사례가 제시되지 못하고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

음식물쓰레기를 파쇄 선별 후 자숙(Boil-Cooking)공정에 의해 멸균처리하여 악취물질의 생성을 차단하고 부패 변질의 방지로 유용미생물의 고속 발효환경을 제공하고;

음식물쓰레기의 대부분을 액상유기물로 분리추출하여 퇴비화 공정이 없이 분리추출된 액상유기물이 유용미생물의 영양분이 되어 토양에서 발효가 효율적으로 이루어지도록 하는 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법을 제공함에 있다.

본 발명에서 상기한 목적을 구현하기 위한 해결수단에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법으로서,

토양 개질의 원료인 액상유기물을 얻기 위한 음식물쓰레기 처리방법은,

음식물쓰레기를 파쇄 및 이물질 선별단계; 상기 파쇄 선별된 음식물쓰레기를 고온으로 자숙(Boil-Cooking)처리 하여 음식물쓰레기의 조직이 숙성되어 연성화되면서 각종 균이 고온에서 멸균하는 자숙처리단계; 상기 자숙처리단계를 거친 음식물쓰레기를 고액분리기에 의해 고형물질과 액상유기물을 분리하는 고액분리단계; 로 이루어진다.

상기 공정에 의해 제공되는 액상유기물로 토양 개질을 하기 위한 방법은,

액상유기물과 유용미생물을 토양 면적에 적정비율로 토양에 골고루 뿌려주는 살포단계; 상기 공정에 의해 액상유기물이 살포된 토양을 로타리작업으로 섞어주는 혼합단계; 상기 혼합단계 후 제공되는 토양에 비닐로 덮어주는 멀칭작업으로 토양을 소정 시일동안 발효시키는 비닐멀칭 및 발효단계; 로 이루어지도록 한 것이다.

상기 발효단계에서 액상유기물이 유용미생물 영양분이 되고 멀칭에 의해 수분, 공기 온도, 영양성분, 생육공간 등이 토양에서 발효가 잘되는 환경을 조성하게 되면서 악취휘산, 수질 환경오염을 줄일 수 있는 공정이 이루어진다.

상기 액상유기물에 유용미생물을 먼저 접종한 후 토양에 액상유기물을 살포할 수도 있다.

본 발명은 상기한 토양 개질방법에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째; 음식물쓰레기를 토양에서 유용미생물의 영양제로서 발효되어 토양개질을 위한 비료 용도로 제공되는 효과가 있다.

둘째; 음식물쓰레기를 대부분 액상유기물로 추출하므로 소량의 고형물질만 남아 폐기하므로 별도의 퇴비화 공정이 없어지게 된다.

셋째; 토양에 비닐 멀칭으로 우천시 유기물 유실방지로 하천오염 및 녹조를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 통성혐기성 유용미생물의 환경을 제공하고 냄새 휘산을 방지할 수 있다.

넷째; 토양에서 음식물쓰레기인 액상유기물이 혼합되어 발효하므로 발효시일이 단축되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 공정을 보인 블럭도

본 발명은 다양한 변형 및 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 그 중 특정 실시 예를 상세한 설명과 도면의 예시를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

토양 개질의 원료인 음식물쓰레기 처리방법에 대하여 먼저 설명한다.

제1공정; 음식물쓰레기 파쇄 및 선별단계

음식물쓰레기와 각종 협잡물을 파쇄 및 이물질 선별수단에 의하여 파쇄하면서 쇠붙이, 돌 등과 같은 질량이 높은 이물질을 각각 분리할 수 있도록 한다.

제2공정; 자숙처리단계

상기 음식물쓰레기 파쇄 및 선별단계의 공정에 의해 파쇄 선별된 음식물쓰레기를 고온으로 자숙(Boil-Cooking)처리 하여 음식물 조직이 연성화되도록 충분히 익히고 각종 잡균을 멸균처리하는 과정이다.

제3공정; 고액분리단계

상기 자숙처리단계를 거친 음식물쓰레기를 고액분리기에 의하여 압축 이송하면서 압착시키어 음식물쓰레기의 액상유기물과 잔재물인 고형이물질를 각각 분리하여 액상유기물을 얻는 과정이다.

상기 고액분리기는 자숙처리되어 연성화된 음식물쓰레기를 압출통에 연속적으로 압송하면서 압착시키어 짜면 압출통에 형성하는 배출공을 통해 나오는 액상유기물과 짜지지 않는 찌거기 등의 고형 이물질은 각각 분리하여 수거하게 된다.

제4공정; 액상유기물 살포단계

상기 고액분리단계에서 얻어지는 액상유기물과 유용미생물을 토양 면적에 적정비율로 살포하는 것으로, 토지 면적 100㎡ 당 액상유기물 5내지 10톤, 유용미생물 1ℓ의 비율로 토양에 골고루 살포한다.

상기 유용미생물인 부식화 미생물로 적용되는 미생물로는 방선균(放線菌)류, 바실러스 마이코이데스(Bacillus mycoides), 간균(桿菌)류, 소랑지움셀룰로섬(Sorangium cellulosum), 마익쏘박테리아(Myxobacteria)류, 곰팡이류 등을 선택적으로 적용될 수 있다.

상기 액상유기물을 토양에 살포하면 물과 같은 액체가 토양에 스며들어 흡수되는 과정에서 유용미생물도 토양 내부로 함께 흡수되고 자연적으로 액체가 빠진 건더기 같은 액상유기물이 토양 표면에 깔리게 된다.

상기 과정에서 먼저 유용미생물을 액상유기물에 먼저 혼합한 상태에서 액상유기물을 살포할 수도 있다.

제5공정; 혼합단계

상기 액상유기물 살포단계 후 로타리작업 등으로 토양을 섞어 혼합하는 과정으로, 혼합된 토양에 의한 함수율조절과 유용미생물의 영양분 제공기능으로 토양에서 직접 유용미생물이 배양되는 미생물배지가 되도록 제공하게 된다.

제6공정; 비닐 멀칭 및 발효단계

상기 혼합단계 후 제공되는 토양의 미생물배지에 비닐 멀칭으로 소정 시일(약 10일 내지 15일)동안 유지시키어 충분한 발효과정이 이루어지도록 한다.

상기 비닐 멀칭으로 수분의 유실방지와 우천시 수분 과다 방지 등의 수분조절기능을 수행하고 공기차폐로 통성 혐기성 발효 및 유해균 침입방지를 할 수 있다.

이상과 같은 본 발명은 음식물쓰레기를 미생물배지에 활용되어 음식물쓰레기처리를 환경오염 등을 방지하면서 토양개질의 비료용도로 활용될 수 있을 뿐만 아니라 액상유기물질과 유용미생물이 토양에 혼합된 상태로 발효됨에 따라 토양의 개질로 작물의 생산성을 증대시키는 토양을 제공한다.

또, 토양에 비닐 멀칭으로 우천시 유기물 유실방지로 하천오염 및 녹조를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 통성혐기성 유용미생물의 환경을 제공하고 냄새 휘산을 방지할 수 있다.

또, 토양에서 직접적으로 음식물쓰레기인 액상유기물이 혼합되어 발효하므로 발효시일이 단축될 뿐만 아니라 토양과 비닐 멀칭으로 수분조절이 이루어져 톱밥이나 코코피드 등의 수분조절재를 사용하지 않고도 토양을 개질할 수 있는 것이다.

Claims

음식물쓰레기를 처리하여 토양의 개질하는 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법에 있어서,
음식물쓰레기와 각종 협잡물을 파쇄 및 이물질 선별수단에 의하여 파쇄하면서 이물질을 각각 분리하도록 하는 음식물쓰레기 파쇄 및 이물질 선별단계;
상기 음식물쓰레기 파쇄 선별단계에 의해 나오는 음식물쓰레기를 고온으로 자숙(Boil-Cooking)처리 하여 음식물 조직을 연성화하면서 각종 잡균을 멸균처리하는 자숙처리단계;
상기 자숙처리단계를 거친 음식물쓰레기를 고액분리기에 의하여 압착시키어 음식물쓰레기의 액상유기물과 잔재물인 고형이물질를 각각 분리하여 액상유기물을 얻도록 하는 고액분리단계;
상기 고액분리단계에서 얻어지는 액상유기물과 유용미생물을 토양 면적에 적정비율로 살포하는 액상유기물 및 유용미생물 살포단계;
상기 액상유기물 및 유용미생물 살포단계 후 로타리작업으로 토양을 섞어 혼합하는 혼합단계;
상기 혼합단계 후 제공되는 토양에 비닐 멀칭으로 소정 시일동안 유지시키어 충분한 발효과정이 이루어지도록 하는 비닐멀칭 및 발효단계; 로 이루어짐을 특징으로 하는 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법.
제1항에 있어서, 상기 액상유기물 및 유용미생물을 토지 면적 100㎡ 당 액상유기물 5내지 10톤, 유용미생물 1ℓ의 비율로 살포함을 특징으로 하는 음식물쓰레기에 의한 토양 개질방법.