KR20170136812A - 비료 및 연료와 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
호열성 미생물을 이용하여 속호성 발효 및 냄새를 이른 시일 안에 제거할 수 있는 비료 및 연료와 그 제조 방법에 관한 것으로, 슬러지 및 축분을 이용하여 퇴비 또는 연료를 제조하는 방법으로서, (a) 석탄회, 슬러지, 유기물, 수분 조절제, 호열성 미생물을 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계, (b) 상기 단계 (a)에서 혼합된 혼합물에 산소와 질소를 각각 공급하여 발효시키는 발효 단계, (c) 상기 단계 (b)에서의 발효를 일정 기간 유지하는 단계, (d) 상기 단계 (c)에서 유지된 발효된 혼합물을 퇴비 또는 연료로 인출하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 구성을 마련하여, 발효 속도를 증가시킬 수 있다.
Description
본 발명은 비료 및 연료와 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 호열성 미생물을 이용하여 속호성 발효 및 냄새를 이른 시일 안에 제거할 수 있는 비료 및 연료와 그 제조 방법에 관한 것이다.
전통적으로 퇴비에 의존하여 오던 우리나라 농업은 1960년대 이후 식량난 해소를 위해 화학비료와 농약을 집중적으로 사용하여 단위 면적당 고수확, 고소득을 올리는 정책으로 일관하여 왔다. 그 결과 농작물의 생산량은 대폭 증가하였으나 토양은 황폐되어 유기물 함량이 대단히 부족한 상태가 되었고 이로 인한 지력저하가 농업생산력 증대에 커다란 장애가 되고 있다. 또 농약의 과다 사용과 경제 발전에 따른 환경오염, 오폐수 등으로 인하여 토양은 잔류농약과 중금속, 다이옥신, 폐 플라스틱 등으로 크게 오염되어 있어 토양의 근본적인 개량책이 요구되고 있다.
즉, 국내에 농업은 풍부하게 공급되는 화학비료에 의존한 다수확을 목표로 하는 농업이었고, 그로 인해 토양의 비옥도가 점점 저하되었는데, 토양의 비옥도가 저하되므로 인해 내병성 및 내충성 등 병충해 적응성에 집단적으로 문제가 발생되는 등의 부작용이 발생하였다. 최근에는 농산물의 안전성 문제가 중요한 사회문제로 대두되고, 화학비료 남용에 따른 부작용으로 인하여 환경친화적인 비료의 필요성이 높아지고 있다. 따라서, 유기질 비료가 권장되고 있으나 유기질 비료인 퇴비는 자체 생산이 어렵고 사용하기가 번거로워서 회사의 제품을 이용하고 있으며, 각 유기질 퇴비 회사에서는 발효가 어려운 톱밥을 주원료로 하여 미발효 퇴비를 생산하고 있어 미발효 퇴비를 사용 후 발생하는 암모니아 등의 가스로 인한 농작물 피해에 대한 폐단이 있으므로 농가에서는 유기질 비료 사용을 기피하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 2000년대 중 후반부터 기존의 화학비료 대신 유기질비료 또는 부숙 유기질비료(퇴비 등)와 같은 환경 친화적인 비료의 사용이 권장되고 있다.
이러한 비료는 비료공정규격에서 부산물 비료로서 부숙 유기질비료와 유기질비료로 구분되는데, 가축분이 일정량 이상 함유된 가축분 퇴비와 일반퇴비는 부숙 유기질비료에 속하고, 비료공정규격에서 정하고 있는 부숙되지 않은 식물성 잔재물(예: 아주까리 유박, 채종 유박 등)을 원료로 하여 제조되는 비료는 유기질비료이다.
또 토양의 통기성과 배수성을 좋게 유지하려면 토양에 유용미생물의 서식과 번식을 활성화해야 하는데, 유용미생물의 활성을 도모하기 위해서는 토양 중에 적당한 유기물과 수분을 적당히 함유해야 할 뿐만 아니라 토양 중에 배수성과 통기성을 증진시킬 수 있는 퇴비원료를 선정 배합해서 퇴비를 만드는 것이다. 유용 미생물은 토양 중에서 유해 병원균의 활성을 억제시키거나 작물에 피해가 없으면서 토양 유기물의 부숙을 촉진 또는 토양을 부드럽게 해주어 통기성과 배수성을 양호하게 하는 작물 생장에 이로운 미생물을 총칭하는 것이다.
또한, 도료 슬러지는 소각 처리 시에 대량의 이산화탄소가 발생하는 점 및 소각재를 매립 처리하기 위한 처리장이 필요한 점 등과 같은 환경적인 문제를 야기하는 처리 방법으로 처리되고 있다. 또한, 가열 고화하는 고형 연료화 방법이나 진공 상태에서 가열하면서 건조하는 방법의 경우에도 가열 처리가 행해짐으로써, 도료 슬러지의 처리 비용이 높아지는 문제점을 가지고 있다. 이러한 기술의 문제점을 해결하기 위해 인공 열원을 이용하지 않으며, 연소에 의한 이산화탄소의 배출을 억제함으로써 자연환경을 파괴하는 기술이 개발되고 있다.
이러한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 도 1에 도시된 바와 같이, 유기성 폐기물에 호열성 미생물(30) 제제를 투입 및 혼합하면서 발효시켜 혼합 유기성 폐기물(10)을 형성하는 단계, 상기 혼합 유기성 폐기물(10)에 유기성 폐기물과 폐페인트 슬러지(20)를 투입 및 혼합하면서 발효시켜 혼합 유기성 폐기물(10)과 폐페인트 슬러지(20)의 혼합물을 형성하는 1차 발효단계, 상기 혼합 유기성 폐기물(10)과 폐페인트 슬러지(20)의 혼합물을 숙성(40)시켜 최종생성물(50)을 형성하는 2차 발효단계를 포함하는 폐페인트 슬러지의 바이오-드라잉 방법에 대해 개시되어 있다.
또 하기 특허문헌 2에는 유기성 폐기물을 50~60%의 수분율 및 호기성 조건 하에서 발효시켜 제1 퇴비 형태의 처리물로 제조하는 제1공정, 상기 제1 퇴비 형태의 처리물과 도료 슬러지의 혼합물이 50~60%의 수분율을 가지며 60℃ 전후의 온도가 되게 혼합하는 제2공정 및 상기 제1 퇴비 형태의 처리물 중의 호기성 미생물 군에 의한 발효열에 의해 상기 혼합물 중의 상기 도료 슬러지를 세립 형상으로 변화시키는 제3공정을 포함하고, 상기 제3공정에서 수득된 처리물을 제2 퇴비 형태의 처리물로 하여 상기 제2 퇴비 형태의 처리물과 도료 슬러지를 혼합하여 상기 제2공정을 진행한 후, 상기 제3공정을 수행하는 도료 슬러지의 처리 방법에 대해 개시되어 있다.
또한, 하기 특허문헌 3에는 자연계에서 채취하여 배양한 토양미생물 중 효모균, 셀룰로즈 분해균, 질소고정균, 사상균, 유산균, 고초균, 황국균, 메탄산화균, 유포자세균, 셀룰로즈방사균, 셀룰로즈실사균, 백색부후균, 철산화균, 철환원균, 황산환원균, 방사균, 유황균, 질산균, 망간산화균, 암모니아산화균, 유기영양균, 아황산균, 망간환원균, 광합성균, 토양방선균, 선옥균이 균집된 토양미생물 0.1~0.5 중량%와 미강, 비지와 같은 유기 폐기물 99.5~99.9 중량%를 잘 혼합한 후 고열발효기에 투입하여 60~200℃에서 20~30시간 1차 발효시켜 토양미생물군을 제조한 후 상기 1차 발효시킨 토양미생물군 0.01~0.05 중량%와 고농축 양분이 배합된 유기질 비료 원료 99.95~99.99 중량%를 혼합한 후 고열발효기에 투입하여 100~200℃에서 20~50시간 2차 발효시켜 제조된 토양미생물군이 함유된 유기질비료에 대해 개시되어 있다.
그러나 상술한 바와 같은 종래의 기술에 따른 도료 슬러지의 처리 방법에서는 호기성 미생물군이 발생시키는 발효열로 인해 슬러지를 건조하는 기술에 대해서만 개시되어 있으며, 건조 기한이 길어 진다는 문제가 있었다.
즉, 종래의 기술에서는 미생물 발효실에서 5~7일 후, 온도가 65℃~70℃가 최고치로 되어 발효 기간이 20일 이상 소요되며, 이에 따른 운영 비용이 증가한다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 제조 과정을 단순발효 기간을 단축할 수 있는 비료 및 연료와 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 하·폐수 슬러지 및 유기물의 발효 속도를 증가시킬 수 있는 비료 및 연료와 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 제조 방법은 슬러지 및 축분을 이용하여 퇴비 또는 연료를 제조하는 방법으로서, (a) 석탄회, 슬러지, 유기물, 수분 조절제, 호열성 미생물을 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계, (b) 상기 단계 (a)에서 혼합된 혼합물에 산소와 질소를 각각 공급하여 발효시키는 발효 단계, (c) 상기 단계 (b)에서의 발효를 일정 기간 유지하는 단계, (d) 상기 단계 (c)에서 유지된 발효된 혼합물을 퇴비 또는 연료로서 인출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 제조 방법에서, 상기 슬러지는 하·폐수 슬러지이고, 상기 수분 조절제는 톱밥이고, 상기 유기물은 축분이며, 상기 혼합물은 혼합물 100중량부에 대해 석탄회 3~6중량부, 슬러지 50~70중량부, 축분 5~10중량부, 톱밥 30~40중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 제조 방법에서, 상기 슬러지는 하·폐수 슬러지이고, 상기 수분 조절제는 유박이고, 상기 유기물은 축분이며, 상기 혼합물은 혼합물 100중량부에 대해 석탄회 3~6중량부, 슬러지 50~70중량부, 축분 5~10중량부, 톱밥 30~40중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 제조 방법에서, 상기 단계 (b)에서 산소와 질소는 각각 혼합물 100중량부에 대해 2~5중량부 공급되고, 상기 단계 (c)는 85℃~90℃에서 3~4일간 실행되는 것을 특징으로 한다.
또 본 발명에 따른 제조 방법에서, 상기 유박은 팜나무 열매, 피마자, 해바라기 씨 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 비료는 상술한 바와 같은 비료 및 연료의 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 연료는 상술한 바와 같은 비료 및 연료의 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비료 및 연료와 그 제조 방법에 의하면, 석탄회, 슬러지, 유기물, 수분 조절제, 호열성 미생물이 혼합된 혼합물에 산소와 질소를 각각 공급하여 발효 속도를 증가시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 따른 비료 및 연료와 그 제조 방법에 의하면, 고열에 의한 발효 속도의 증가에 따라 유기물인 축분의 냄새를 이른 시일 안에 제거할 수 있다는 효과도 얻어진다.
도 1은 종래의 기술에 따른 폐페인트 슬러지의 바이오-드라잉 과정을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 비료 및 연료의 제조 과정을 설명하기 위한 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 비료 및 연료의 제조 과정을 설명하기 위한 공정도.
본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.
먼저, 본 발명에 적용되는 비료 및 연료의 성분에 대해 기술한다.
본 발명에 따른 비료 및 연료는 석탄회, 슬러지, 유기물, 수분 조절제, 호열성 미생물을 혼합한 혼합물을 포함하고, 이 혼합물에 산소와 질소를 각각 공급하여 생성된다.
상기 슬러지는 하·폐수 슬러지이고, 상기 수분 조절제로는 톱밥 또는 유박을 사용하고, 유기물은 축분을 사용한다.
상기 혼합물은 혼합물 100중량부에 대해 석탄회 3~6중량부, 슬러지 50~70중량부, 축분 5~10중량부, 톱밥 30~40중량부를 포함한다.
상기 석탄회(ashes)는 석탄 화력발전소에서 부산물로 발생되며, 연소로(燃燒盧)내에서 석탄의 유기성 가연 성분이 연소된 후에 남는 잔류 광물질로, 일반적으로 석영(quartz, SiO2), 멀라이트(mullite), 페라이트(ferrite), 첨정석(spinel), 적철석(hematite)을 함유한다. 이 석탄회는 연소로의 하부로 배출되는 바텀 애쉬(바닥재 혹은 저회)와 연소가스와 함께 상부로 배출되는 플라이 애쉬(fly ash, 비회)로 구분된다. 이들 석탄회는 연소설비 내에서 포집되는 위치가 다르기 때문에 소결상태, 밀도, 입자의 크기 등 물성이 다르게 나타나게 된다. 플라이 애쉬는 연소과정에서 생성된 석탄회 중에서 미세한 크기의 입자로 연소가스와 함께 연소로를 통과하여 배출되며, 총 석탄회 발생량의 75∼90%를 차지하므로 일반적으로 석탄회라 하면, 이 플라이 애쉬를 지칭한다. 플라이 애쉬는 발전설비의 향상에 따라 그 품질도 향상되어 그 재활용률이 점차 증가하고 있으며, 90% 이상이 콘크리트의 혼화재와 시멘트 원료로 활용되고 있다. 한편, 바텀 애쉬란 연소로 내에서 소결에 의해 입자가 형성된 상태에서 보일러 하부로 낙하하여 고형화된 물질을 분쇄기를 사용하여 25mm 이하의 입도로 분쇄시킨 것이다. 일반적으로 분쇄기에 의해 파쇄된 바텀 애쉬는 1∼20mm 정도의 입경 범위를 갖고 있으며 클린커 애쉬(clinker ash) 또는 배드 애쉬(bad ash)라고도 한다. 이 바텀 애쉬는 총 석탄회 발생량의 10∼15%정도가 발생한다. 상기 플라이 애쉬는 그 활용방안에 대해 각계 연구소나 학계에서 꾸준한 연구를 수행한 결과, 시멘트혼화재, 성토재, 토지 개량재, 경량골재 등 다양한 분야에 사용되어 왔으며 특히, 콘크리트의 혼화재와 시멘트 원료로 사용이 활성화되어 있어 전체 재활용률의 약 90%를 차지하고 있다. 본 발명에 따른 비료 및 연료 혼합물 100중량부에 대해 석탄회가 3중량부 미만이며, 슬러지 및 축분의 흡착률이 저하되고 6중량부를 초과하는 경우, 과다한 흡착에 의해 미생물에 의한 발효가 지연되게 된다.
상기 슬러지(sludge)는 하·폐수 슬러지로서 오니(汚泥)라고도 하며, 하수 오니는 약 50%의 유기질을 함유하고 있으며, 함수율도 최초 침전 오니의 96∼98%에서 활성오니의 99∼99.5%로 높기 때문에 처리하기 어렵다. 지금까지는 혐기처리(嫌氣處理)에 의해 오니를 안정화한 후 탈수하여 매립하는 방법으로 처분하였지만, 오니량의 증가로 인해 곤란하여 하수 오니를 직접 기계 탈수한 후 소각하는 방법을 취하고 있다. 그 밖에 습식산화 또는 가열처리 등의 방법도 연구되고 있다. 정수 오니는 탁질(濁質)과 수산화알루미늄이 주성분인데 원수(原水)에 따라서 유기물을 20∼30% 함유하며, 하수 오니와 마찬가지로 98% 이상의 함수율이 있다. 처리된 오니의 최종처리는 건축재료나 도로건설의 재료로 이용하는 등 각종 연구가 진행되고 있으나, 대부분 매립 등의 방법으로 처리된다. 본 발명에 따른 비료 및 연료 혼합물 100중량부에 대해 슬러지가 50중량부 미만이며, 슬러지의 처리 효과가 저하되고 70중량부를 초과하는 경우, 과다한 양에 의해 미생물에 의한 발효가 지연되게 된다.
상기 축분은 소, 돼지, 닭 등의 가축의 분뇨로서, 생분 또는 건분을 사용하며, 특정 가축에 한정되는 것은 아니다. 이러한 생분에는 수분이 약 70~80% 정도가 함유되고, 건분에는 수분이 약 20~30% 정도가 함유되고, 유기물 증대 기능, 질소 등 영양원 공급 기능, 유용미생물 활성화를 위해 마련된다. 상기 축분에는 유기농 비료의 기본적인 성분으로서 질소(N), 오산화인(P2O5), 산화칼륨(K2O), 산화칼슘(CaO), 산화마그네슘(MgO) 등이 포함된다. 본 발명에 따른 비료 및 연료 혼합물 100중량부에 대해 축분이 5중량부 미만이며, 축분에 의해 공급되는 유기물의 성분이 미비하며 10중량부를 초과하는 경우, 과다한 질소 함량의 증가로 염류 장해가 발생할 분만 아니라 과다한 수분으로 고형화를 위한 시간이 지연되며, 경우에 따라 축분의 냄새로 인한 불쾌감을 초래하게 된다.
상기 톱밥은 목재의 절단, 연마, 사포질 등의 가공 과정에서 발생하는 부산물을 의미하며, 보수력, 보비력, 염류 흡착 증대 기능 및 미생물 활성화 기능을 위해 마련된다. 본 발명에 따른 비료 및 연료 혼합물 100중량부에 대해 톱밥이 30중량부를 미만이면 슬러지 및 축분의 성분에 따른 수분 조절의 기능이 저하하고, 40중량부를 초과하면 과다한 수분의 흡수에 의해 고형화의 형성에 문제가 있다.
또 본 발명에서는 상기 톱밥 대신에 유박을 적용할 수도 있다. 상기 유박은 팜나무 열매, 피마자, 해바라기 씨 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합을 사용한다. 즉 유박은 팜나무 열매를 순수 압착 방식을 통해 추출하는 식물성 유지인 팜유를 제조하고 남은 찌꺼기, 피마자의 종자에서 짜낸 기름인 피마유를 제조하고 남은 찌꺼기, 해바라기 씨에서 짜낸 기름인 해바라기유를 제조하고 남은 찌꺼기를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 기름 작물에서 기름을 짜고 남은찌꺼기를 사용할 수 있다.
상기 호열성 미생물은 호기적인 발효 공정을 통해 자체적으로 발생하여 혼합 슬러지와 유기물을 발효시킨다. 이와 같이, 슬러지와 유기물인 축분을 호열성 미생물로 발효시키는 경우, 호열성 미생물이 활동할 수 있는 적합한 환경이 형성되어 슬러지 및 축분에 함유되어 있는 다량의 수분은 미생물의 호기적 발효과정에서 발생하는 고온으로 증발되어 슬러지와 축분이 건조되어 비료 또는 연료로 사용할 수 있는 고에너지의 생성물이 형성된다. 이러한 호열성 미생물은 슬러지, 축분, 톱밥 등에 의해 발효실 내에서 자생적으로 배양 및 증식되며, 발효실 내를 85℃~90℃의 고온으로 유지하며, 혼합물의 수분을 고속으로 제거하고, 슬러지 또는 축분에 의한 냄새를 제거한다. 본 발명에 따른 호열성 미생물은 특정 범위의 온도, 특히 85℃~90℃에서 적응하고, 성장 및 가수분해 효소활성이 우수한 바실러스(Bacillus) 계통의 미생물을 포함하며, 예를 들어 상기 특허문헌 1에 개시된 호열성 미생물 제제에 의해 마련될 수 있다.
또한, 본 발명에서는 호열성 미생물의 증식을 위해 상기 혼합물에 산소와 질소를 각각 공급한다. 이 산소와 질소는 각각 혼합물 100중량부에 대해 2~5중량부를 공급한다. 산소와 질소의 공급량이 2중량부 미만이면 호열성 미생물의 증식이 충분하게 이루어지지 않으며, 5중량부를 초과하면 과다한 산소와 질소의 공급으로 인하여 호열성 미생물의 증식이 억제된다. 이와 같은 산소와 질소의 공급은 상기 혼합물의 교반 과정에서 순차적으로 혼합물 내에 공급되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 따른 비료 및 연료는 비료 및 연료 100중량부에 대해 석탄회 3~6중량부, 슬러지 50~70중량부, 축분 5~10중량부, 톱밥 30~40중량부, 산소 2~5중량부, 질소 2~5중량부를 포함하고, 바람직하게는 비료 및 연료 100중량%에 대해 석탄회 5중량%, 슬러지 55중량%, 축분 6중량%, 톱밥 30중량부, 산소 2중량부, 질소 2중량%를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 슬러지 및 축분을 이용하여 퇴비 또는 연료의 제조에 대해 도면을 따라 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 비료 및 연료의 제조 과정을 설명하기 위한 공정도이다.
본 발명에 따른 비료 및 연료를 제조하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 석탄회, 슬러지, 유기물, 수분 조절제, 호열성 미생물을 혼합하여 혼합물을 생성한다(S10). 이와 같은 혼합물은 예를 들어 혼합물 100중량부에 대해 석탄회 3~6중량부, 슬러지 50~70중량부, 축분 5~10중량부, 수분 조절제로서 톱밥 또는 유박 30~40중량부를 포함한다. 이와 같은 혼합물은 통상의 비료 제조시와 같이, 교반 기능을 구비한 용기 내에 각각의 성분을 투입하고 일정 속도로 교반하는 것에 의해 실현된다. 또 교반 속도 및 시간은 혼합물의 양 등에 의해 변경 가능하므로, 특정 조건에 한정되는 것은 아니다.
상기 단계 S10에서 혼합된 혼합물을 발효시키면서, 일정 시간 간격으로 혼합물에 산소와 질소를 공급한다(S20). 산소와 질소의 공급은 호열성 미생물의 증식을 위해 공급되는 것으로서, 각각 혼합물 100중량부에 대해 2~5중량부 공급하며, 교반 과정에서 혼합물의 하부를 통해 공급하는 것이 바람직하다.
상기 단계 S10 및 S20은 예를 들어 상기 석탄회, 슬러지, 유기물, 수분 조절제, 호열성 미생물을 투입하기 위한 투입부, 투입된 재료들을 혼합, 분쇄 및 발효시키는 혼합부, 산소 및 질소를 공급하는 공급부, 발효된 비료 및 연료를 인출하는 인출부를 구비한 발효실에서 진행되며, 상기 혼합부는 교반기를 구비하여 상기 혼합물을 소정의 시간 간격으로 교반하여 미생물의 증식을 증진시키는 것이 바람직하다. 이와 같은 장치의 구성은 통상의 유기믈 비료 생성 장치에 의해 용이하게 실현할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 구성의 설명은 생략한다.
또 상기 단계 S20에서의 산소 및 질소의 공급은 초기 혼합물의 생성과 동시에 실행될 수 있다.
이후, 상기 혼합물에서는 발효가 진행되어 혼합물의 온도가 상승하게 된다. 즉 발효의 개시 시에는 40℃~50℃를 유지하며, 12시간 경과 후에는 85℃~90℃까지 상승하게 된다. 본 발명에서는 85℃~90℃의 상태를 3~4일간 유지시킨다(S30).
혼합물의 온도가 85℃~90℃로 유지되면서 슬러지 또는 축분의 냄새가 제거되며, 발효 속도가 증가되어 종래의 20일 정도 소요되던 발효 기간을 3~4일 이내로 단축할 수 있다.
발효가 완료되면, 비료 또는 연료로 사용하기 위해 발효실에서 발효된 혼합물을 인출한다(S40). 인출된 혼합물에 대해서는 예를 들어 소정 형상의 형틀에 투입하고 가압 성형하여 일정 형상으로 제조할 수 있다. 즉, 본 발명에 따라 제조된 혼합물은 비료로 사용하는 경우, 상기 단계 S40에서 인출된 비료를 통상의 유기물 비료와 같이 포장을 할 수 있고, 연료로 사용하는 경우 소정의 형상, 예를 들어 연료용 펠릿 형상으로 제조할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명에 따른 비료 및 연료와 그 제조 방법을 사용하는 것에 발효 속도를 증가시킬 수 있다.
Claims (7)
- 슬러지 및 축분을 이용하여 퇴비 또는 연료를 제조하는 방법으로서,
(a) 석탄회, 슬러지, 유기물, 수분 조절제, 호열성 미생물을 혼합하여 혼합물을 생성하는 단계,
(b) 상기 단계 (a)에서 혼합된 혼합물에 산소와 질소를 각각 공급하여 발효시키는 발효 단계,
(c) 상기 단계 (b)에서의 발효를 일정 기간 유지하는 단계,
(d) 상기 단계 (c)에서 유지된 발효된 혼합물을 퇴비 또는 연료로 인출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제1항에서,
상기 슬러지는 하·폐수 슬러지이고, 상기 수분 조절제는 톱밥이고, 상기 유기물은 축분이며,
상기 혼합물은 혼합물 100중량부에 대해 석탄회 3~6중량부, 슬러지 50~70중량부, 축분 5~10중량부, 톱밥 30~40중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제1항에서,
상기 슬러지는 하·폐수 슬러지이고, 상기 수분 조절제는 유박이고, 상기 유기물은 축분이며,
상기 혼합물은 혼합물 100중량부에 대해 석탄회 3~6중량부, 슬러지 50~70중량부, 축분 5~10중량부, 톱밥 30~40중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제1항에서,
상기 단계 (b)에서 산소와 질소는 각각 혼합물 100중량부에 대해 2~5중량부 공급되고,
상기 단계 (c)는 85℃~90℃에서 3~4일간 실행되는 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 제3항에서,
상기 유박은 팜나무 열매, 피마자, 해바라기 씨 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합인 것을 특징으로 하는 제조 방법. - 청구항 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 식물 재배용 비료.
- 청구항 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 연료.
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