KR20130071515A

KR20130071515A - Composting of organic waste for water-swelling polymer by the water regulator

Info

Publication number: KR20130071515A
Application number: KR1020110138749A
Authority: KR
Inventors: 최경근
Original assignee: 최경근
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-07-01

Abstract

PURPOSE: A bulking agent with water swellable polymer is provided to perform water balancing for a composting of an organic waste with small amount by comprising a nature by-product, a water swellable polymer compound, and a modulation mineral. CONSTITUTION: A manufacturing method of a bulking agent with water swellable polymer comprises the following steps: 90.0 weight% of a nature by-product, and 9.0 weight% of a water swellable polymer compound and 1.0 weight% of a modulation mineral are mixed at a room temperature; the bulking agent is used in composting and fertilizing process of the organic waste; the nature by-product comprises 30.0 weight% of a sawdust and 70.0 weight% of a cocopeat based on 100.0 weight%; the nature by-product is formed into 100.0 weight% by injecting a corn powder in sawdust and cocopeat; the modulation mineral comprises at least one among a zeolite and a bentonite.

Description

Composting of organic waste for Water-swelling polymer by the water regulator}

본 발명은 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 수팽윤성 고분자에 의한 수분조절제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축산분뇨, 음식물쓰레기 등의 유기성 폐기물을 퇴비화 및 비료화하여 토양개선의 효과가 있고, 처리과정상에서 악취발생이 현저히 억제되고, 침출수 등의 이차오염원이 발생되지 않아 민원발생이 없으며, 이차오염의 발생이 없음에 따라 이차오염원을 제거하기 위한 별도의 공정이나 시설이 불필요하여 처리시간이 단축되고 처리시설비를 절감할 수 있는 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 수팽윤성 고분자에 의한 수분조절제에 관한 것이다.
The present invention relates to a water control agent by a water-swellable polymer for composting organic waste, more specifically, organic waste such as livestock manure, food waste, composting and fertilizing has the effect of improving the soil, odor generated in the treatment process This is significantly suppressed, and there is no civil complaints because no secondary pollutants such as leachate are generated.There is no secondary pollution, which eliminates the need for a separate process or facility to remove secondary pollutants. The present invention relates to a water control agent by water-swellable polymer for composting organic wastes.

일반적으로 축산분뇨, 음식물쓰레기 등의 유기성폐기물은 호기성 발효를 하여 숙성된 퇴비를 만들 때, 물질이 용매에 의해 부푸는 현상의 팽윤성을 향상하도록 하기 위해서 톱밥, 코코피트, 왕겨, 수피, 볏짚과 같은 수분조절제를 주로 사용한다. 그러나, 축산분뇨, 음식물쓰레기 등의 유기성 폐기물은 수분함량이 높아 톱밥, 코코피트 등의 이러한 수분조절제의 소모량이 많아서 경제성이 없다.
In general, organic wastes such as livestock manure and food waste, such as sawdust, coco peat, rice hulls, bark, rice straw, etc., to improve the swelling of the swelling phenomenon caused by the solvent when aerobic fermentation produces mature compost. Mainly use moisture regulator. However, organic wastes such as livestock manure and food waste have a high water content, and therefore, there is no economical effect due to the high consumption of such moisture control agents such as sawdust and coco peat.

또한, 축산분뇨, 음식물쓰레기 등의 유기성 폐기물은 다량의 수분을 포함함에 따라 종래의 톱밥, 코코피트, 왕겨, 수피, 볏짚 등의 수분조절제를 첨가하여 퇴비화한다고 하더라도 유기성폐기물에서 침출수가 발생되어 토양을 오염시키는 등의 2차오염과 악취발생이 높아 주변 주민들에게 있어서는 혐오시설로 인식될 수 밖에 없어 잦은 민원이 발생되는 문제점이 있었다.
In addition, organic wastes such as livestock manure and food waste contain a large amount of water, so even though conventional composting agents such as sawdust, coco peat, rice husk, bark, and rice straw are composted to generate leachate from organic waste, Secondary pollution, such as pollutants, and high odors, could not be recognized as a disgusting facility for neighboring residents, causing frequent complaints.

즉, 국민소득 수준의 향상에 따라 식생활양상이 동물성 단백질의 수요가 증가되고, 가축의 사육규모가 기업화되면서 가축의 사육두수가 증가함에 따른 분뇨의 발생량 또한 증가하고다. 이러한 가축분뇨를 그대로 방류하거나 생분 상태로 버릴 때 수질오염, 호수의 부영양화, 지하수 오염, 악취 및 해충의 번식은 농촌생활환경을 악화시킬 뿐 아니라, 축산폐수로 오염된 농업용수의 사용은 농산물의 수확량을 감소시킬 수가 있어 가축분뇨의 방출의 제한 등, 법적인 규제를 강화하여 축산농가의 시급한 현안으로 대두되고 있다.
In other words, as the national income level improves, the demand for animal protein increases in the diet, and the amount of manure increases as the number of livestock breeds increases as the size of livestock breeding increases. Water pollution, lake eutrophication, groundwater pollution, odors, and breeding of insect pests when these livestock manure is discharged or discarded as it is, not only exacerbate the rural living environment, but also the use of agricultural water contaminated with livestock wastewater yields agricultural products. As a result, the government has tightened legal regulations, such as limiting the discharge of livestock manure, making it an urgent issue for livestock farmers.

따라서, 가축분뇨, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물을 퇴비화, 비료화하여 토양을 개선하고, 침출수가 발생되지 않아 2차오염이 발생을 억제할 수 있으며, 악취로 인한 민원발생을 줄일 수 있는 퇴비화, 비료화가 가능한 유기성 폐기물의 수분조절이 가능한 수분조절제의 개발이 시급하고, 중요한 당면 과제로 대두되고 있다.
Therefore, organic wastes such as livestock manure and food waste can be composted and fertilized to improve the soil, and leachate is not generated so that secondary pollution can be suppressed and composting and fertilizer can reduce the occurrence of civil complaints due to odor. The development of moisture control agents capable of controlling the moisture of organic wastes is urgent and has emerged as an important challenge.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 수분함량이 높은 축산분뇨, 음식물쓰레기 등의 유기성 폐기물을 퇴비화 및 비료화로 재활용이 가능함에 있어 적은 양으로도 수분조절이 가능하도록 톱밥, 코코피트 등의 부산물과 수팽윤성 고분자화합물 및 조절광물을 혼합한 수분조절제를 제공함에 따라 퇴비화, 비료화를 위한 수분조절제의 소량 투입으로 인한 비용이 절감되고, 높은 팽윤성에 의한 침출수 발생을 억제하여 토양오염, 하천수 오염 등의 2차오염을 방지하며, 퇴비화 및 비료화시 발생되는 악취를 줄임으로써, 민원발생을 현저히 줄일 수 있는 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 수팽윤성 고분자에 의한 수분조절제를 제공하는 데 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been created to solve the problems described above, it is possible to recycle the organic waste such as livestock manure, food waste, such as high moisture content in the composting and fertilizer to be able to control the moisture in a small amount. Providing a moisture control agent mixed with by-products such as sawdust and coco peat, water-swellable polymer compounds and control minerals, the cost is reduced due to the addition of a small amount of water control agent for composting and fertilizing, and suppresses the occurrence of leachate due to high swelling properties It prevents secondary pollution such as soil pollution and river water pollution, and reduces the odor generated during composting and fertilizing, and provides a water control agent by water-swellable polymer for composting organic waste that can significantly reduce civil complaints. There is a purpose.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 수팽윤성 고분자에 의한 수분조절제는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 농·수산물가공에서 배출되는 폐기물, 식품가공 공장에서 배출되는 폐기물, 도축공장에서 배출되는 폐기물과 같은 유기성 폐기물의 퇴비화 및 비료화 공정에서 사용되는 수분조절제에 있어서, 상온에서 천연부산물 90.0 중량%, 수팽윤성 고분자화합물 9.0 중량%, 조절광물 1.0 중량%로 혼합하여 유기성폐기물 퇴비화 및 비료화 시 필요한 수분조절제로 이용하는 것을 특징으로 한다.
Moisture control agent by the water swellable polymer for composting the organic waste according to the present invention for solving the object as described above, livestock waste, food waste, waste discharged from agricultural and marine products processing, waste discharged from food processing plant, In the water control agent used in the composting and fertilizing process of organic wastes such as wastes from slaughterhouses, composting organic wastes by mixing 90.0% by weight of natural by-products, 9.0% by weight of water swellable polymer compounds and 1.0% by weight of controlled minerals at room temperature. And it is characterized in that used as a moisture control agent when fertilizing.

여기서, 상기 천연부산물은 천연부산물 100.0 중량%를 기준으로 톱밥 30.0 중량%, 코코피트 70.0 중량%로 혼합되어 유기성폐기물 퇴비화 및 비료화 시 필요한 수분조절제로 이용하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 천연부산물의 톱밥과 코코피트에 옥수수대를 분말로 투입하여 천연부산물 100.0 중량%로 형성하여도 바람직하다.
Here, the natural by-products are mixed with sawdust 30.0% by weight and cocoite 70.0% by weight based on 100.0% by weight of natural by-products, characterized in that used as a moisture control agent for organic waste composting and fertilizing. As described above, cornstalks may be added to the sawdust and coco peat of natural by-products to form 100.0% by weight of natural by-products.

한편, 상기 조절광물은 퇴비화 및 비료화 과정에서 발생되는 악취제거에 탁월한 제올라이트와 수분을 흡수하는 벤토나이트 중 적어도 하나 이상 첨가되는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the control mineral is characterized in that at least one or more of the zeolite and water absorbing bentonite excellent in removing the odor generated during the composting and fertilizing process is added.

본 발명은 수분함량이 높은 축산분뇨, 음식물쓰레기 등의 유기성 폐기물을 퇴비화 및 비료화로 재활용이 가능함에 있어 적은 양으로도 수분조절이 가능하도록 톱밥, 코코피트 등의 부산물과 수팽윤성 고분자화합물 및 조절광물을 혼합한 수분조절제를 제공함에 따라 퇴비화, 비료화를 위한 수분조절제의 소량 투입으로 인한 비용이 절감되는 효과가 있다.
In the present invention, organic wastes such as livestock manure and food waste having high moisture content can be recycled by composting and fertilizing, so that by-products such as sawdust, coco peat, water-swellable polymer compounds and control minerals can be controlled in a small amount. As it provides a moisture control agent mixed with the cost is reduced due to the addition of a small amount of the moisture control agent for composting, fertilizers.

또한, 본 발명은 톱밥, 코코피트 등의 부산물과 수팽윤성 고분자화합물, 벤토나이트 등의 조절광물을 통한 높은 팽윤성에 의해 침출수가 발생되지 않아 유기성 폐기물의 퇴비화 및 비료화 과정에서 발생되는 침출수로 인한 토양오염, 하천수 오염 등의 2차오염을 방지하고, 퇴비화 및 비료화시 발생되는 악취를 제올라이트의 조절광물을 통해 줄임으로써, 민원발생을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention does not generate leachate due to the high swellability through the by-products such as sawdust, coco peat, water swellable polymer compound, bentonite, such as bentonite, soil contamination due to leachate generated during the composting and fertilizing process of organic waste, By preventing secondary pollution such as river water pollution, and by reducing the odor generated during the composting and fertilizer through the minerals of the zeolite, there is an effect that can significantly reduce the occurrence of civil complaints.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 수팽윤성 고분자에 의한 수분조절제의 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and action of the water control agent by the water-swellable polymer for the composting of the organic waste according to the present invention.

본 발명은 적은 수분조절제를 사용하여 높은 함수율에서도 퇴비화를 위한 원활한 발효를 하여 완숙된 퇴비를 만들 수 있는 수분조절제를 제공한다. 또한, 본 발명은 조절광물을 통해 비료화를 위한 무기질의 공급이 가능한 수분조절제를 제공한다.
The present invention provides a moisture control agent that can make a mature compost by a smooth fermentation for composting even at a high moisture content using a low moisture control agent. In addition, the present invention provides a moisture control agent capable of supplying minerals for fertilizing through the adjusting mineral.

먼저, 유기성 폐기물을 퇴비화 및 비료화를 위해 수분조절제는 흡수율이 높으면서 공극률(孔隙率)이 우수하여야 하며, 비료화를 위한 무기질과 적당한 탄소와 질소 비율을 유지할 수 있어야 한다. 따라서, 유기성 폐기물을 퇴비화하는 경우 수분조절제로는 주로 톱밥 및 코코피트를 이용하는데, 톱밥은 흡수율이 280∼300%로 다른 수분조절제에 비해서 흡수율이 높으면서 탄소와 질소비율이 230∼250로 탄소 및 질소비율이 높기 때문이다. 그러나, 최근에는 톱밥의 공급이 부족하여 코코피트를 톱밥을 대체하는 수분조절제로 사용된다. 여기서, 코코피트는 수분 흡수율이 1000% 이상으로 톱밥보다 3배 이상의 흡수율을 가져 더 높은 효율을 가질 수 있다. 더욱이, 톱밥과 동일유사하게 탄소와 질소비율도 높다.
First, in order to compost and fertilize organic wastes, the moisture control agent should have high absorption rate and good porosity, and it should be able to maintain mineral and appropriate carbon and nitrogen ratio for fertilization. Therefore, when composting organic wastes, sawdust and coco pit are mainly used as moisture control agents, and sawdust has a water absorption rate of 280 to 300% and a high carbon and nitrogen ratio of 230 to 250 as compared to other moisture control agents. This is because the ratio is high. However, in recent years, the supply of sawdust is insufficient, and cocoite is used as a moisture control agent to replace sawdust. Here, the coco peat has a water absorption rate of 1000% or more and has three times or more absorption rates than sawdust and may have higher efficiency. Moreover, the carbon and nitrogen ratios are high, similar to sawdust.

축산분뇨나 음식물쓰레기과 같은 유기성 폐기물의 경우는 함수율이 82∼92wt% 범위로 높으면서 여름철의 경우는 상당부분의 유기물이 액화되어 수용액상태로 존재하기 때문에 고형물의 농도는 5중량% 이하가 되기 때문에 수분조절제의 소모량이 많아 생산된 퇴비나 비료의 가격보다 수분조절제의 비용이 높아 경제적인 문제가 있어 퇴비화 및 비료화를 하지 못하고 있는 실정에 있다. 또한, 톱밥이나 코코피트와 같은 부산물을 이용한 다량의 수분조절제를 첨가한다고 하더라도 침출수나 악취의 발생을 방지하기란 역부적이였다. 따라서, 유기성폐기물을 처리하는 시설에서는 항상 민원이 발생되었고, 직접적으로 유기성폐기물이 다량 발생되는 도시와는 상당한 거리에 시설이 자리하여야 하기 때문에 유기성폐기물의 처리비용이 증가되는 실정이였다.
In the case of organic waste such as livestock manure and food waste, the water content is high in the range of 82-92 wt%, and in summer, since most of the organic matter is liquefied and exists in an aqueous state, the concentration of solids is 5% by weight or less. Due to the high consumption of water, the cost of the moisture control agent is higher than the price of the compost or fertilizer produced, there is an economic problem in the situation is not composting and fertilizing. In addition, even when a large amount of moisture control agent using by-products such as sawdust or coco peat was added, it was inevitable to prevent the occurrence of leachate or odor. Therefore, complaints have always been generated in the facilities treating organic wastes, and the cost of treating organic wastes has increased because facilities have to be located at a considerable distance from cities where organic wastes are generated directly.

따라서, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 퇴비화를 위한 수팽윤성 고분자에 의한 수분조절제는 톱밥, 코코피트 등의 부산물과 수팽윤성 고분자화합물 및 조절광물을 혼합한 것으로, 수분함량이 높은 축산분뇨, 음식물쓰레기 등의 유기성 폐기물을 퇴비화 및 비료화로 재활용이 가능함에 있어 적은 양으로도 수분조절이 가능하여 경제적이고, 퇴비화, 비료화가 가능함은 물론, 높은 팽윤성에 의해 침출수가 발생되지 않아 유기성 폐기물의 퇴비화 및 비료화 과정에서 발생되는 침출수로 인한 토양오염, 하천수 오염 등의 2차오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 퇴비화 및 비료화시 발생되는 악취를 제올라이트의 조절광물을 통해 줄임으로써, 민원발생을 현저히 줄일 수 있을 뿐만 아니라 유기성폐기물의 발생지역과 근접한 거리에 시설을 설치하여 처리비용이 절감되는 것이다.
Therefore, the moisture control agent by the water-swellable polymer for composting the organic waste according to the present invention is a mixture of by-products such as sawdust, coco peat, water-swellable polymer compound and the control minerals, livestock manure, food waste, etc. Of organic waste can be recycled by composting and fertilizing, so it is economical to control water with a small amount, and it is economical, composting and fertilizing is possible, and leachate is not generated due to high swelling property. In addition to preventing secondary pollution such as soil contamination and river water pollution caused by leachate generated, the odor generated during composting and fertilizing can be reduced through the control minerals of zeolites, which significantly reduces the occurrence of civil complaints Dispose of facilities by installing facilities close to the area where waste is generated Which will facilitate savings.

이러한, 본 발명의 수분조절제를 달성하기 위해서는 앞서 언급한 바와 같이, 톱밥, 코코피트 등의 천연부산물, 수팽윤성 고분자화합물, 조절광물을 통해 달성되는 것으로, 상온에서 천연부산물 90.0 중량%, 수팽윤성 고분자화합물 9.0 중량%, 조절광물 1.0 중량%로 혼합하여 유기성폐기물 퇴비화 및 비료화 시 필요한 수분조절제로 이용하여 소량으로 퇴비화 및 비료화가 가능하고, 침출수의 발생억제, 악취발생억제를 달성할 수 있다.
Such, in order to achieve the moisture control agent of the present invention, as mentioned above, is achieved through natural by-products, such as sawdust, coco peat, water swellable polymer compound, a control mineral, 90.0% by weight of natural by-products, water swellable polymer at room temperature By mixing 9.0 wt% of the compound and 1.0 wt% of the control mineral, it can be composted and fertilized in a small amount by using as a moisture control agent for organic waste composting and fertilizing, and it is possible to achieve leachate suppression and odor generation suppression.

여기서, 상기 천연부산물은 100.0 중량%를 기준으로 톱밥 30.0 중량%, 코코피트 70.0 중량%로 혼합되는 것이 바람직하다. 즉, 톱밥보다 수분 흡수율이 3배이상 높은 코코피트를 100% 사용하면 보다 높은 효과를 거둘 수 있지만 톱밥에 비해 비교적 가격이 높아 경제성에서 다소 떨어지고, 톱밥을 30.0 중량% 이상 사용할 경우에는 흡수율이 떨어져 수분조절제의 사용량이 늘어나 이 역시 경제성이 떨어지게 된다.
Here, the natural by-products are preferably mixed with 30.0 wt% sawdust and 70.0 wt% cocoft based on 100.0 wt%. In other words, if 100% of Coco Peat has a water absorption rate three times higher than that of sawdust, the effect can be higher.However, the price is relatively higher than that of Sawdust. As the use of regulators increases, this also lowers economic viability.

또한, 상기 천연부산물의 톱밥과 코코피트에 옥수수대를 분말로 투입하여 100.0 중량%로 형성하여도 좋다. 여기서, 옥수수대는 스펀지와 같은 미세기공이 다수 형성하여 흡수율이 좋을 뿐만 아니라 비교적 가격이 저렴하고, 국내에서 구입이 용이하다. 옥수수대로는 옥수수과의 수수 및 가축사료용 옥수수, 식용 옥수수 등의 대를 이용하여 사용된다.
In addition, the cornstalk may be added to the sawdust and coco peat of the natural by-product as a powder to form 100.0% by weight. Here, the cornstalk has a large number of micropores such as a sponge to have a good absorption rate, relatively low cost, and easy to purchase in Korea. Corn stalks are used by using corn sorghum, livestock feed corn and edible corn.

한편, 수팽윤성 고분자(Polymer hydrogel)화합물은 앞서 상술한 바와 같이 천연부산물에 9.0 중량%를 첨가하여 상온에서 혼합하는 것으로, 고흡수성과 강한 보수력을 갖는 고기능성 첨단 고분자재료로서 다양한 산업분야에 광범위한 용도로 이용되고 있다. 이러한, 수팽윤성 고분자는 고분자 사슬간에 가교결합을 통한 3차원 망상구조 또는 단일 사슬구조에서 친수성기의 도입에 따른 유체의 흡수현상을 나타내는 폴리머로 고분자 자체의 무게보다 적어도 15배 이상의 유체를 포함할 수 있고, 충분한 양의 유체를 하중이 가해진 상태에서 지탱할 수 있으며, 수용액을 함유할 수 있되 수용액에 불용성을 띈다. 또한, 고흡수성 폴리머는 통상 물속에 들어가면 순간적으로 팽윤되어 겔화되는 성질을 가지고 있다.
On the other hand, as described above, the polymer hydrogel compound is added to 9.0% by weight of natural by-products and mixed at room temperature, and is a highly functional high-tech polymer material having high water absorption and strong water retention, and is widely used in various industrial fields. It is used. Such a water-swellable polymer is a polymer that exhibits absorption of a fluid by introduction of hydrophilic groups in a three-dimensional network structure or a single chain structure through crosslinking between polymer chains, and may include at least 15 times more fluid than the weight of the polymer itself. In addition, it can support a sufficient amount of fluid under load and may contain an aqueous solution but is insoluble in the aqueous solution. In addition, superabsorbent polymers generally have the property of swelling and gelling instantaneously upon entering water.

또한, 수팽윤성 고분자의 화학적 메커니즘은 고분자 내의 친수성 그룹과 물분자간의 상호작용을 통한 친화력에 바탕을 두는 것으로, 예를 들어 카르복실 이온들은 반발력에 의해서 일정한 공간을 차지하려고 하는 성질 때문에 주변에 충분한 물분자들의 공급은 이러한 반발력을 크게 하는 원인이 된다. 즉, 결과적으로 뭉쳐있는 고분자 사슬들은 팽창하게 되며 고분자 내에 전하를 가진 친수성 그룹이 증가에 비례하여 고분자 사슬들간의 팽창과 함께 더 많은 함량의 물분자를 수용할 수 있게 된다.
In addition, the chemical mechanism of water-swellable polymers is based on affinity through interactions between hydrophilic groups and water molecules in the polymers. For example, carboxyl ions tend to occupy a certain space by repulsive force. The supply of molecules causes this repulsion to be increased. That is, the resulting polymer chains expand and the hydrophilic groups with charges in the polymer expand in proportion to an increase in the number of polymer chains and can accommodate more water molecules.

물리적 현상으로 고흡수성 망상구조의 고분자는 사슬들간의 작은 통로들을 가지고 있으며, 이 사슬들은 모세관 현상에 의해 유체를 빨아들이게 한다. 따라서, 고흡수성 폴리머의 전체적인 물에 대한 흡수 매커니즘은 화학적 요소와 물리적 요소의 동반작용이라고 할 수 있고, 산업적인 측면에서 사용되고 있는 고흡수성 폴리머는 폴리아크릴산 고분자이며 이들은 3차원망상구조를 형성하고 있다. 따라서, 수팽윤성 고분자의 경우 천연부산물과 소량의 수팽윤성 고분자가 혼합됨으로써, 수분조절능력을 극대화할 수 있다.
As a physical phenomenon, polymers of superabsorbent networks have small passages between the chains, and these chains attract fluid by capillary action. Accordingly, the overall water absorption mechanism of the superabsorbent polymer may be referred to as a combination of chemical and physical elements. The superabsorbent polymer used in the industrial field is a polyacrylic acid polymer, which forms a three-dimensional network. Accordingly, in the case of the water swellable polymer, a natural by-product and a small amount of the water swellable polymer are mixed, thereby maximizing the moisture control ability.

한편, 함께 첨가되는 상기 조절광물은 제올라이트와 벤토나이트 중 적어도 하나 이상 첨가되는 것이 바람직하다. 여기서, 제올라이트는 새집증후군제거제, 냄새악취제거제, 초강력 습기제거제, 제습제, 냄새 제거제 등으로 사용되는 것으로, 유기성 폐기물을 퇴비화 및 비료화시 발생되는 악취를 제거한다. 이러한, 제올라이트는 비석(沸石)이라고도 한다. 종류는 많으나 함수량(含水量)이 많은 점, 결정의 성질, 산상(産狀) 등에 공통성이 있다. 굳기는 6을 넘지 않으며, 비중은 약 2.2이다. 일반적으로 무색 투명하거나 백색 반투명하다. 취관으로 가열하면 끓어서 팽창하기 때문에 이 이름이 붙었다.
On the other hand, the control minerals are added together is preferably added at least one or more of zeolite and bentonite. Here, the zeolite is used as a sick house syndrome remover, odor odor remover, super strong moisture remover, dehumidifier, odor remover, etc., and removes odors generated during composting and fertilizing organic waste. Such a zeolite is also called zeolite. Although there are many types, they have a high water content, common properties of crystals, and acid phase. Hardness does not exceed 6, specific gravity is about 2.2. Generally it is colorless transparent or white translucent. It is named because it boils and expands when it is heated by blowing.

대개의 제올라이트 종류는 염산에 녹아 흔히 아교 모양이 되지만, 소수의 종류는 염산에 녹지 않는다. 주요한 종류로서 방비석·어안석·캐버자이트·소다비석·휼란다이트·스틸바이트·로몬타이트·이네사이트 등이 있다. 현무암이나 휘록응회암 등 염기성 화성암의 공동(空洞) 속이나 열극에서 산출되며, 때로는 화강암·편마암 중에 2차광물로서 존재한다. 또한 금광맥 그 밖의 광맥 중에 산출되는 경우도 있다. 결정구조적으로 각 원자의 결합이 느슨하여, 그 사이를 채우고 있는 수분을 고열로 방출시켜도 골격은 그대로 있으므로 다른 미립물질을 흡착할 수가 있다. 이 성질을 이용해서 흡착제로 사용하며, 크기가 다른 미립물질을 분리시키는 분자체[分子篩]로 사용한다.
Most zeolite species are often dissolved in hydrochloric acid to form a glue, while a few are insoluble in hydrochloric acid. The main types are the pit, fisheye, cabbage, soda, hydrandite, steel bite, lomonite, and enesite. It is produced in the cavities of the basic igneous rocks such as basalt and tuff, and in the hot pole, and sometimes exists as a secondary mineral in granite and gneiss. It may also be produced in gold or other veins. The bonds of the atoms are loose in crystal structure, and even though the moisture filling the spaces is released at high heat, the skeleton remains the same, so that other fine particles can be adsorbed. This property is used as an adsorbent and used as a molecular sieve to separate particulates of different sizes.

즉, 흡착제로 사용이 가능하여 유기성 폐기물의 퇴비화 및 비료화 과정에서 발생되는 악취 및 미생물의 분해작용에 따라 발생되는 질소산화물 내지는 암모니아성 물질을 흡착하여 악취발생을 원천적으로 방지가 가능한 것이다.
That is, it can be used as an adsorbent, so it is possible to fundamentally prevent the generation of odor by adsorbing nitrogen oxide or ammonia substances generated by the decomposition of odor and microorganism generated during the composting and fertilizing process of organic waste.

한편, 벤토나이트는 앞서 상술한 천연부산물과 수팽윤성 고분자와 함께 팽윤성이 높은 광물로서, 유기성폐기물에서 발생되는 수분을 흡수조절한다. 상기 벤토나이트란 화산폭발활동과 함께 화산재가 바다속으로 떨어져 해저에서 점토질 광물로 변성된 것이 지층의 융기로 지표면에 솟아 올라 오랜 침식과 풍화에 의하여 생성된 광물로써, 팽창성을 가진 가소성이 매우 높고, 물과 반응시 원래의 체적보다 약 13~16배가 팽창하여 무게 5배까지 물을 흡수하는 특성이 있다. 또한, 벤토나이트의 미세한 입자는 물에 분산되어 영구히 침전되지 않는 완벽한 콜로이드 상태를 이루는 무기물이며, 점성이 낮은 다른 재료들을 된반죽으로 만들거나 농축하는 성질을 가진다.
Bentonite, on the other hand, is a highly swellable mineral together with the above-mentioned natural by-products and water-swellable polymers, and absorbs and controls moisture generated from organic wastes. The bentonite is a mineral produced by long erosion and weathering due to the volcanic ash falling into the sea and being transformed into clay minerals from the sea floor as it rises to the surface of the earth's strata. When it reacts with it, it expands about 13 ~ 16 times than its original volume and absorbs water up to 5 times its weight. In addition, the fine particles of bentonite are inorganic minerals in perfect colloidal state, which are dispersed in water and do not settle permanently, and have the property to make or concentrate other low-viscosity materials.

이와 같이 본 발명에 따른 수분조절제는 천연부산물과 수팽윤성 고분자 및 조절광물을 혼합하여 유기성 폐기물의 퇴비화 및 비료화를 위해 투입되는 것으로, 실시예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.
As described above, the moisture control agent according to the present invention is input for composting and fertilizing organic wastes by mixing natural by-products, water-swellable polymers, and controlling minerals.

우선, 경기도 양주 시에 위치한 2,000두 사육 양돈농가에서 함수율 95 중량%인 축산분뇨가 일일 평균 10톤이 배출되는 것을 함수율이 25중량%인 톱밥과 함수율이 15 중량%인 코코피트를 3:7로 혼합하여 본 발명의 수분조절제 전체 100중량%를 기준으로 90중량%와 수팽윤성 고분자 9중량% 및 제올라이트와 벤토나이트가 혼합된 조절광물 1중량%를 혼합한 수분조절제를 일일평균 1톤을 축산분뇨 일일평균 10톤과 상온에서 혼합하였다.
First of all, an average of 10 tons of livestock manure with 95% by weight of livestock manure is discharged from 2,000 headed pig farms located in Yangju-si, Gyeonggi-do, and sawdust with a water content of 25% by weight and cocoite with a water content of 15% by weight of 3: 7. Based on 100% by weight of the total moisture control agent of the present invention, the water-controlling agent mixed 90% by weight, water swellable polymer 9% by weight, and 1% by weight of the adjusting mineral mixed with zeolite and bentonite. 10 tons and mixed at room temperature.

양돈농가에서 발생되는 축산분뇨는 기존에 미생물을 이용한 액비 제조기를 사용하였으나 그 기능을 제대로 발휘하지 못하고 있는 실정이였다. 이에 따라, 액비 제조기를 거쳐 배출되어진 분뇨를 교반할 수 있는 2톤 용량의 교반기를 통해 위에 상술한 본 발명의 수분조절제를 투입혼합하여 2년간 무방류 공법으로 처리를 하였다. 그 결과 축산분뇨의 무방류 및 100% 육상처리가 가능하였다.
Livestock manure generated from hog farms used liquid fertilizer using microorganisms in the past but was unable to properly function. Accordingly, the mixture of the above-described moisture control agent of the present invention through a 2 ton capacity stirrer capable of stirring the manure discharged through the liquid fertilizer was treated by a non-discharge method for 2 years. As a result, no manure and 100% terrestrial treatment of livestock manure was possible.

위와 같은 결과는 돈사에서 배출되는 분뇨를 저장하는 분뇨저장조-수분 조절제를 투입교반할 수 있는 교반기로 분뇨이송-교반-고형화작업완료-고형화된 분뇨 퇴비사로 이송-호기성 발효 30일 경과후 유기질 퇴비 생산의 순으로 진행되었다.
The above result is the manure storage tank to store the manure discharged from pigs-the manure transfer to the stirrer to agitate the moisture regulator-stirring-complete the solidification work-transfer to the solid manure compost-organic compost production after 30 days of aerobic fermentation In order of progress.

여기서, 교반기 타입은 리본 타입의 교반기로 제작하였으며 10마력 용량의 모터를 사용하였다. 모터 사용 결과 10마력 이하의 모터로도 충분히 교반이 가능함을 알 수 있었다. 교반 시간은 약 15~20분 정도가 소요 됐으며 교반전의 액상 상태의 폐기물일 때의 악취보다. 현저히 악취가 저감되어지는 소취 효과도 얻을 수 있었다. 교반 후의 수분도를 측정해보면 평균 78~80%를 보였으나 물리적인 힘을 가하여도 예를 들어 성인이 손으로 쥐어짜는 등의 힘을 가하여도 수분을 다시 내 뱉지 않았으며 비교 실험을 위해 일부는 고형화 작업 후 바닥에 고형화 된 분뇨를 펼쳐서 며칠간을 지켜보았으나 2차 오염원인 침출수가 발생한다거나 하는 등의 우려했던 문제는 일어나지 않았으며, 그 상태로 자연 증발되어 건조되어 가는 것을 확인 할 수 있었다.
Here, the stirrer type was manufactured with a ribbon type stirrer and a motor of 10 horsepower capacity was used. As a result of using the motor, it was found that even with a motor of 10 horsepower or less, sufficient stirring was possible. The agitation time was about 15 to 20 minutes, and the odor of liquid waste before stirring. The deodorizing effect that remarkably reduces odor was also obtained. The moisture content after agitation was 78-80% on average, but the water did not spit out even after applying physical force, for example by squeezing by an adult. After unfolding the solidified manure on the floor and watched for a few days, there was no concern about the leachate, which is a secondary pollutant, such as the occurrence of the secondary pollutants did not occur, it was confirmed that the natural evaporation and drying in that state.

고형화 작업 후에 기존 퇴비사로 이송되어 호기성 발효기간을 거치게 된다. 별도의 호기성 미생물이나 다른 첨가 물질은 전혀 사용하지 않았으며 상하, 좌우로만 고르게 섞어 주면서 공기만 통하게 해주었다. 교반기 고형화 작업 당시 수분조절제 투입량은 폐기물 중량 대비 10%비율로 처리가 되었다. 호기성 발효 약 10일이 나지면서 기존 분뇨의 악취는 사라지고 보송보송한 상태의 유기질 비료의 형태를 갖춰가기 시작했으며, 손으로 만져도 전혀 거부감이 없을 정도의 상태가 되었고 호기성 발효 30일이 지나자 기존 일반적으로 3개월이상 후숙 발효 기간을 거쳐 생산된 유기질 비료와 차이가 없는 유기질 비료를 얻을 수 있었다.
After solidification, they are transferred to existing compost and undergo aerobic fermentation. No aerobic microorganisms or other additives were used at all, allowing only air to mix evenly up, down, left and right. At the time of solidifying the stirrer, the water regulator was treated at a ratio of 10% to the weight of the waste. After about 10 days of aerobic fermentation, the odor of the existing manure disappeared and began to take the form of a soft organic fertilizer, and it became a state of no rejection even when touched by hand. Organic fertilizers were produced with no difference from the organic fertilizers produced after fermentation period of more than 3 months.

제조된 유기질 비료의 품질 분석치Quality Analysis of Organic Fertilizers Prepared
항목

Item

측정치
Measure
항목
Item
측정치
Measure
유기물함량

Organic matter content

42.5중량%
42.5 wt%
인산
Phosphoric Acid
12 중량%
12 wt%
Ph

Ph

7.8(상온)
7.8 (room temperature)
칼륨
potassium
5.2 중량%
5.2 wt%
함수율

Moisture content

31.3 중량%
31.3 wt%
칼슘
calcium
21 중량%
21 wt%
염분함량

Salinity

0.12
0.12
망간
manganese
3.06 중량%
3.06% by weight
C/N비

C / N ratio

23
23
수은
Mercury
0.04 mg/kg
0.04 mg / kg
비소

arsenic

1.9mg/kg
1.9mg / kg
카드뮴
cadmium
0.1mg/kg
0.1mg / kg
구리

Copper

22mg/kg
22mg / kg
니켈
nickel
2.4mg/kg
2.4mg / kg
납

lead

불검출
Non-detection
크롬
chrome
3.26mg/kg
3.26mg / kg
부숙도 측정결과

Measurement of maturity

부숙완료
Housing completion

상기 표 1에서 보는 바와 같이 유기물 함량, 염분의 함량, C/N비, 인산, 칼륨, 칼슘, 산도, 부숙도 등을 살펴볼 때, 양질의 유기성 비료임을 알 수 있으며, 각종 중금속 함량은 유기성 비료 기준치 이내로 존재하는 것으로 보인다.
As shown in Table 1, when looking at the organic matter content, salt content, C / N ratio, phosphoric acid, potassium, calcium, acidity, maturity, etc., it can be seen that the organic fertilizer of good quality, various heavy metal content is the organic fertilizer reference value It seems to exist within.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위내에 있는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims. Is within the scope of the description.

Claims

In the moisture control agent used in the composting and fertilizing process of organic waste, such as livestock manure, food waste, waste from agricultural and fishery processing, waste from food processing plants, waste from slaughterhouses,
Water swellable polymer for composting organic waste, characterized in that it is mixed with 90.0% by weight of natural by-products, 9.0% by weight of water swellable polymer compound, 1.0% by weight of minerals to be used as a moisture control agent for organic waste composting and fertilizer. Moisture control agent.

The method of claim 1,
The natural by-products are mixed with sawdust 30.0% by weight, cocoite 70.0% by weight based on 100.0% by weight of water by water-swellable polymer for composting organic waste, characterized in that used as a moisture control agent for organic waste composting and fertilizers Modulator.

The method of claim 2,
The water regulator by the water swellable polymer for composting the organic waste, characterized in that to form a corn cob in the sawdust and coco peat of the natural by-products to form a 100.0% by weight.

The method of claim 1,
The control mineral is a moisture control agent by water-swellable polymer for composting the organic waste, characterized in that at least one of zeolite and bentonite is added.