Transcript 음식물쓰레기자원화(비료화)시스템1

신화산업㈜
1
개발 배경
2
제품의 우수성 및 장점
3
특허 및 성분검사표
1
개발 배경
I. 개발 배경
날로 심각해지는 음식물 쓰레기의 양은 이미 심각성을 떠나 국내는 물
론 세계적으로도 대처방안이 없을 만큼 심각한 상태이다.
환경은 물론 앞으로의 인간에게 미치는 피해는 심각성을 떠나 이제 위기
의식을 가져야 할 때이다.
*.음식물 쓰레기로 인한 문제점
-.환경훼손 : 에너지 낭비, 온실가스 배출, 악취 발생, 수질오염,토양오염
등~
-.경제적 낭비
*연간처리비용 : 약 8천억원
*식량자원의 경제적 가치산정 : 약 20조원 낭비
*사회적 문제 : 낮은 식량 자급율로 농’축산물 수입확대
식량자급율 50%
곡물 자급율 27%
*.음식물 쓰레기 발생량
연도
발생량
2005년 2007년 2008년 2009년 2010년 2011년
12,977
(연간 약 500만톤 발생)
14,452
15,142
14,118
13,671
13,537
*”2013년 01월 음폐수 처리방법별 처리현황
(단위: 톤/일)
구
분
계
하수처리장
폐수처리장
매립지
소 각
민간위탁
퇴비화
계
9,431
5,192
189
1,222
377
1,206
1,245
공공
6,005
4,548
141
529
177
108
502
민간
3,426
644
48
693
1,098
743
비율
100%
70%
200
4%
13%
13%
이렇듯 국내 연간 처리비용만도 약 8000억에 달하며 아직 자원화에 100%성공을 보지못하고 있음은, 음식물이 갖고있
는 염분(약2.6%~3.4%)과 수분(침출수약 80%) 그리고,그에따른 2차오염(악취/온실가스배출)물질로 인하여 더 이상은
물러설곳 없다.
이에 본사 기술진이 수년에 걸쳐 연구 개발한 새로운 처리공법을 통하여
기존의 처리 과정에서 발생하는 염분과 침출수 그에 따르는 2차오염 물질들의 유해성분들을 분해시켜 음식물 쓰레기를
친환경적인 유기질 비료로 전환하여 자연으로 되돌리는데 그 의미를 두고, 자원순환.녹색환경에 해답를 제시하고자 한
다.!!
2
제품의 우수성 및 장점
*기존 음식물쓰레기 처리시 문제점*
침출수 발생
처리 과정에서 발생하는 침출수는 처리 비용은 물론 2차적인 환경오염물질을 배출한다.
• 런던국제조약에 의해2013년 01월01일 부터해양투기 전면금지.
• 일부 지자체 : 하수처리장 및 폐수처리장과 연계하여 처리함.
(많은 처리비용과 오염물질 배출로 심각한 상태임.)
과다한 염분 발생
국내 음식물의 염분 농도는 약2.6%~3.4%로 높은 염분율을 보이고 있다.
• 기존시설로는 높은 농도의 염분 제거가 어려우며, 그로 인한
퇴비나 사료화 시설 자체도 실용 불가한 상태이다.
기존 설비방식으로 인한 악취 및 대기오염 발생
국내에 설치되어있는 처리방식은 대부분이 탈수, 숙성, 발효 등의 방식을 체택하여 20일~40일 간의 숙성과
발효 과정을 거친다.
• 퇴비화 : 20일~40일 간의 숙성과 발효의 공정에서 심한 악취가
발생한다.
• 그로 인한 민원의 발생이 심각한 상태이다.
• 뿐만 아니라 악취로 인한 대기오염이 발생한다.
I. 음식물 쓰레기의 유기물 비료화 시스템의 우수성
침출수 미 발생
침출수가 전혀 발생하지 않는다.
((재)차세대바이오매스연구단(카이스트)&신화산업㈜–특허제 10-1337393호
• 음식물이 갖고있는 수분과 침출수를 함께 반응조에 투입하여, 2차오염물질이 전혀
발생하지 않는다.
염분 제거 실현
본사의 기술진이 개발한 처리기의 처리 후 염분 농도는 0.1%~0.6% 이다.
•
생석회를 이용, 솔베이공법(뒷면참조)이 접목되어 작물 제배에 전혀 악 영향을
주지않으며, 처리후 부산물은 토지계량제, 복토제, 유기질 비료로 생산된다.
(비료성분성적표 참조)
악취로 인한 대기오염이 발생하지 않는다
음식물을 반입과 동시에 자동화 시스템으로 처리
반응조(염분 및 세균 소멸)투입후 20~30분 이내 처리완료후 유기질비료로 생산
• 반입과 동시에 처리기로 이동하여 악취나 대기오염이 발생하지 않아 민원
발생이 없다.
•
본 기계 설치 운영시 기존시설의 면적에 3분의1 이하면 설치가 가능하다
•
불필요한 공정들을 축소 간편화 하였고, 그에 따르는 시설 비용이나 부대시설에
드는 비용을 절감 하였다.
제품 설치에 관한 특성
음식물 투입전 투입후
음식물 쓰레기의 투입전
투입후 유기물 비료화 상태
본사 제품을 활용하여 20~30분 동안 가동하면
염분이(0.1~0.6) 제거된 상태로 유기물 비료로
사용이 가능한 질좋은 비료로 생산된다.
제품 설치에 관한 특성
자체 개발한 처리기의 반응조 모습.
전과정이 전자 제어장치로 이루어져 있으며,터치스크린을
이용하여 한번의 동작만으로 전 처리과정을 자동으로 제
어,
인력 및 시간을 효율성 있게 활용할 수 있다.
일/10시간만으로 50t~~(톤수와무관)을 처리할 수 있다.
제품의 장점
기존의 처리시설들이 안고있는 많은 문제점들중 가장 필수항목인 염분(0.1~0.6)제거를 성
공한 부분은 본 제품의 장점이다.(성분검사서 참조)
본 기계의 설치, 운영에 있어서 갖추어야 할 필수 여건중 하나인 부지(대지)또한 기존의 많
은 면적을 차지하던 불필요한 부분들을 축소하여 본 기계의 설치 운영시 기존 면적의 3분의1
정도의 면적만으로 설치가 가능하다.
또한 본 제품의 음식물 처리 능력은 일 10시간 기준으로(30t~~이상)을 처리할 수 있어 시
간과 인력의 낭비를 줄였으며, 음식물 처리후 발생하는 내용물의 비료화에 성공하여 그에따
르는 부가가치를 실현하였다.
기존의 음식물처리기들의 단점인 반입후 약(21~36일)에 걸처서 발효나 기타의 방법을 통
하여 비위생적으로 처리하던 방법과는 달리 본제품은 음식물의 반입즉시 바로 처리할 수 있
도록 하여 처리과정에서 생기는 냄새나 기타의 오염으로부터 환경을 보호하고 민원의 소지를
감약 하였다.
처리과정에서 발생하는 침출수는 환경에 치명적인 2차오염물질을 배출한다. 하지만 본 제
품은 그러한 2차오염을 자체개발한 시스템을 활용 환경에 미치는 오염물질들을 깨끗하게 정
화, 배출한다
기존 기술과의 장·단점
구분
본 제품
소각처리
건조,탄화처리
처리방식
고함수 유기성
폐기물을 소화 처리 안정화
화석 연료이용 건조,
소각처리
화석연료 이용건조,탄화처리
최종산물
자원화 재활용
1.토지개량제,
2.복토제, 3.비료화
폐기물로 처리, 매립
자원화 재활용,
숯,연료,퇴비
처리소용시간
투입후 즉시처리(자동화라인)
소화20~30분
예열시간 1시간이상
연속식 30분처리
예열시간 40분~1시간
연속식 25~30분처리
환경친화성
침출수, 악취,
대기오염등
2차 환경오염이 없다.
침출수, 악취,
대기오염 발생심각,
민원발생,
별도처리시설 요함.
침출수, 악취,
대기오염 발생심각,
민원발생,
별도처리시설 요함.
내구성
고장없는 시스템으로
반영구적으로
사용가능
구조가 복잡,
고장율이 높고
사용연안단축
구조가 복잡,
고장율이 높고
사용연안단축
유지관리비
60,000원/톤당
80,000원 이상/톤당
80,000원 이상/톤당
간편하고 용이하다
유지관리비가 고가,
보수기간이길다.
유지관리비가 고가,
보수기간이 길다.
인허가
환경오염물질
배출없어 용이함.
민원소지가 많다,
인허가가어렵다.
민원소지가 많다,
인허가가 어렵다.
적정규모
10시간 가동시
30~100톤이상 조절
24시간 가동시
200톤/일
24시간 가동시
10~100톤/일
유지보수운영
제품의 처리 공정도
저장탱크
음식물 수거 후 저장탱크로 이동
비료
반응이 끝나면
율을 조절하여
파쇄가 끝나면
기 용이하도록
치로 이동하여
반응조
파쇄기
컨베어 이송장치를 통과하며 열과 함수
파쇄기를 통과한다.
2차 불순물을 제거하여 비료로 사용하
작은 알갱이로 압축하여 컨베어 이송장
20kg씩 자동 포장한다.
1차 선별작업을 통과하여 침출수와
함께 반응조로 이송된다.
약 20~25분 동안 반응하며, 염분
및 기타 세균이 소멸한다.
이때 내부 반응온도는 100~130도를
유지한다.
비료화에 따른 제품의 활성화 방안
현재 본 제품의 시료 및 성능 검사는 한국화학시험연구원과 기존 농진청 에서 성분검사를 실시하여
비료로 사용이 가능하다는 판명을 받았으며, 현재 제품의 보안(특허사항)유지를 위하여 필요에 따른
부분 공개를 하고 있다.
2013년 현재 카이스트(바이오매스연구단)과 공동개발하여 기술이전이 공개되어 기사화 하였고,
성분검사(한국화학시험연구소 및 농진청)상의 안정화된 데이터는 제품의 우수성에 있어서 객관적이
며 긍정적인 증명이라 할 수 있다.
이미 성분검사을 통하여 비료로 사용해도 좋다는 결과를 받아놓았으며, 농진청 및 부분 농가에서 시
험성능 검사를 계속적으로 실시하고 있다.
이렇게 골머리를 앓고있는 음식물을 이용하여 질좋은 비료를 생산하여 자원으로 환원 시키는 본 사
업의 의의는 목적을 떠나 자연을 되살리고 환경을 보호한다는 것만으로도 큰 의미를 갖는다.
음식물쓰레기 처리와 함께 부산물 비료화 사업은 국가의 숙원사업이며, 지금까지의 별다른 성과를
보지못하고 있는 기존 사업장들이 앓고있는 문제점들을 보완 수정하여 새로운 공법을 활용한 발명품
을 이용, 친환경적인 처리 및 비료화에 성공하였다.
3
특허 및 성분검사표
*붙임1: 특허증
*붙임2: 비료공정규격 및 성분검사
*붙임3: 비료성분검사 성적서
*붙임4:비료성분검사 성적서
솔베이법
식염 NaCl과 석회석 (CaCO3)을 원료로 하여 탄산나트륨 (Na2CO3)을 만드는 공업적
방법. 암모니아 소다법. E. 솔베이에 의하여 1862년에 고안. 식염의 포화 용액에 암모
니아를 흡수시켜, 다시 이산화탄소를 불어넣어 침전되는 탄산수소나트륨 NaHCO3을
분리해서 태우면, 분해되어 탄산나트륨이 얻어진다. 남은 액에 석회 CaO를 가하고 가
열하면 암모니아가 회수된다. 반응에서 쓰는 이산화탄소와 석회는 석회석을 분해하여
만드는데, 암모니아가 없어지지 않는다고 하면 전체적으로는 다음과 같은 반응이 일
어난다.
2NaCl + CaCO3 → Na2CO3 + CaCl2
또 이 방법을 개량하여, 탄산수소 나트륨이 침전하는 단계에서 부산물로 생기는 염화
암모늄 (NH4Cl)을 비료로 이용하는 염산암모니아소다 법이 있다.
NaCl + NH3 + CO2 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl.