음식물폐기물자원화 KB발효시스템 기술자료

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1 음식물폐기물자원화 KB발효시스템 기술자료
09”순환형 사회시스템 구축 음식물폐기물자원화 KB발효시스템 기술자료 ㈜그린에코바이오/㈜부림텍/(주)에코팩스 (주)SuzukiFarm,Japan/(주)St.Towa,Japn

2 KB발효 시스템 ….그 시작// (주)그린에코바이오 화순공장
Technique outline

3 믿을수 없는..그러나,믿어야합니다. 24시간에 이렇게 변합니다!!!염분1%이하 현재/생산제품에 관련업체에 공급 중….
Technique outline 최초의 호퍼, 반입물의 형상(形狀) 현재/생산제품에 관련업체에 공급 중…. 일일 생산 10톤. 2차발효물의性狀,수분율10까지,염분1%이하, 입자크기48메쉬,미세 이물질100%선별

4 ▪ 탈수과정 없이 제1차 발효를 통한, 초고속 감량건조화(24시간)
사업 개요 사업화 현상황 주 관 사 사 업 경 과 사업목표 생물학적 처리방식을 통한 음식물찌꺼기의 사료화 및 퇴비화 ▪ 축산분뇨의 초고속 발효에의한,무배수 시스템확립 및 유기 퇴비화. 2009년 5월 1일~부터 15톤용 및 25톤용 대용량 발효기 가동 중 회사명 : (주)에코팩스㈜ 그린에코바이오 / ㈜ 부림텍 전남 화순군 상용화 시스템 가동 중(사료 생산 중)/일일 100톤 처리중 ▪ 탈수과정 없이 제1차 발효를 통한, 초고속 감량건조화(24시간) (수분90% %) ▪ 1차 발효물을 2차발효기에서 48시간 고온발효를 통하여 , 염분 의 획기적인 저감기술과, 고유의 영양소가 듬뿍 들어있는 사료 및 유기질 비료를 단기간에 대량 생산을 목표로 한다. ▪ 축산분뇨의 초고속 대용량 감량화를 통한,유기질 퇴비 양산화

5 음식물 폐기물!처리 입니까? It`s a different….. 자원화 입니까?..그 답이 여기 있습니다.. 구 분
구 분 KB발효 신 공 법 기존 방식(09년08월현재) 비 고 폐수발생 발생 하지 않음( 무배수 공법) 발생/전량해양투기 해양투기비용 42,000원/ 톤당 발생 유효 /사료화 유기사료/퇴비 판매수익 퇴비 : 200원/kg 판매중 슬러지 처리문제 심각 톱밥을 40,000원/톤에 구입하여 수분 조절제 사용 처리(자원화)기간 24시간 100% 자원화 처리기간 15일정도 소요 자연건조기간 15일 소요 처리방식 생물학적 처리방식 악취미발생/진공밀폐처리 자연 발효 방식 자연발효 도중 혐기성으로 전환 악취의 발생,파리, 기생충 등의 2차 오염발생 시설면적 100톤 처리 기준/500평(건평) 100톤 처리 기준 1,500평 대규모 발효장 필요 경제성 폐수처리비용 절약, 도입 물량의 20% 사료 및 퇴비 재판매 시청/구청으로부터의 처리비용 수익 중,폐수해양투기 비용 및 슬러지 수분조절제 비용 발생 종래의 방식은 현상유지 신 공법 수익 율 40%이상 대용량처리 10톤~1,000톤까지 한곳에서 집합적으로 처리가능 대단위의 공장부지가 필요 민원의 발생으로 불가 잔류 염분 KB균을 활용 염분획기적 저감 염분문제로 퇴비화/사료화 불가 재래식은 염분조절제로 톱밥의 사용 이물질 선별 KB균의 유기물 100%분해 무기물인 이물질과 선별가능 100% 불가 퇴비와 사료로서의 가치에 중요한 부분임.

6 1.1차 발효건조시스템-①1차 발효기와 SM균 분해 생물학적 처리방식 특성 및 범위. 발효건조 메커니즘에 대하여 기술개요
Technique outline 1.1차 발효건조시스템-①1차 발효기와 SM균 A. <SM균>증식의 최적활동온도 및 <포화습도>를 유지. 1차 발효기의 설계에 따른 ,감압도에 적정한 비등점의 설정에 따라 <SM균>이 포화습도 상태에서 최대로 활성화를 유지한다.<비점은 50℃~70℃> B. <SM균>은,호기성미생물 이기 때문에, 1차 처리시스템 내에 필요산소(공기)는 처리물(음식물쓰레기)속의 용존 산소를 활용하도록 설계 되어있음. 시스템의 감압기능으로, 끓는점 증발 에 의한 처리물속의 잔존 산소및 수증기가 대 폭으로 증가하여, 고효율로 호기성미생물에게 필요공기를 제공한다. C.1차 처리시스템 내의 SM균의 증식면적은 , 3차원 적으로 비약적으로 증대를 한다. 분해 SM균의 포식 활동 1차시스템내 SM균의 증식면적 최대화 공간의 증가 유기물의 분해활동 가속화

7 E. 원료에 최적인 <SM균>을 배양하여 발효균으로 활용 함.
생물학적 처리방식 특성 및 범위. 발효건조 메커니즘에 대하여 기술개요 Technique outline 1.발효건조 메커니즘 (①1차 발효기와 SM균) D. SM균 에의한,최적의 활발한 발효시간 유지. 처리원물의 발효플랜트에 발효를 위한 최적의 조건 설정이 필요 함. 減壓度설정 및 교반 리본의 정확한 각도의 유지, 원물투입시의 밧치식으로 적정량의 투입량의 조절등. *기준 싸이클:4시간/ 1싸이클 E. 원료에 최적인 <SM균>을 배양하여 발효균으로 활용 함. *시운전시에 기초(토양균)으로부터 (처리원료)에 적절한 <보카시균>을 배양하여 이용 한다. *계속 운전으로 , 보다 <처리원료>에 적합한<보카시균>이 안착이 된다. F.<처리원료>의 수분함수율에 관계없이 발효가 이루어 진다. *감압,건조방식으로 설계가 되어 있기 때문에, 발효에 적정한 수분 함수율까지 강제적으로 조작이 가능하도록 설계가 되어 있음.

8 1.발효건조 메커니즘 (①1차 발효기와 SM균) G. 배수처리의 不要
생물학적 처리방식 특성 및 범위. 발효건조 메커니즘에 대하여 기술개요 Technique outline 1.발효건조 메커니즘 (①1차 발효기와 SM균) G. 배수처리의 不要 *<원료처리>시에 발생하는 수분은,쿨링타워의 보충 급수로서 재활용 되기 때문에 별도의 배수가 불필요하다. *장기간 사용으로 인한 쿨링타워 의 오염된 냉각수는 , 정기적으로 발효플랜트에 재차 투입을 하여 감압건조발효를 시키므로 배수 시설은 불필요 함.

9 <1일처리량試算/발효분해량은 무시>
본system은,수증기를 열원으로 하여 가동하며,각 계통도 내에서 與熱,냉각 및 증발 작용이 반복된다 ① system에 입력수분은,본체에 투입되는 투입 물(오니,잔반 등)에서 얻어진다.(참고/도면중의①88.889[kg]) ② system의 출력수분은, 쿨링타워 에서 배출되는 증발수증기 뿐임.(참고/도면중의② [kg]) 본System을 가동 시키기 위해서는,<출력수분량>이<입력수분량>을 상회하기 때문에 별도의 배수가 불필요 하며,오히려 소량의 보충수가 필요하도록 설계를 하였음. 제1차 무배수 처리 Technique outline 증발잠열 = 581 [kcal/kg] ② 증산수증기 101,281 [kg] 수증기의 엔탈피 = 627 [kcal/kg] 58,844,444 [kcal] ÷ [kcal/kg] 101,281 [kg] 수증기 88,889 [kg], 70℃ 부족수량 보충 627 [kcal/kg] X ,889 [kg] 55,733,333 [kcal] (與熱) 101,281 [kg] ― 88,889 [kg] 12,392 [kg] 수온 = 35℃ 1 [kcal/kg•℃] x 88,889 [kg] X ( 70℃ ℃ ) 3,111,111 [kcal] (냉각열) 투입물 55,733,333 [kcal] ,111 [kcal] 58,844,444 [kcal] ① 증발수분 88,889[kg] 88,889 [kg] 쿨링타워 진공감압에 의해 비등점 저하 본체(진공,밀폐) 발효 고온증기 응축수 수온 = 35℃ 진공펌프 보일러 제품 배출구 수온 = 28℃ 저온증기 건조물(수분함유율 10%) 11.11ton중 고형물 = 10.00ton 수 분 = ton <1일처리량試算/발효분해량은 무시> ①증발수분 = ton 투입물(수분함수율90%) 100.0톤 중 고형물=10ton 수 분=90 ton ②증발수증기 = 톤 배수량 0.0톤 /보충수 12.4톤

10 제1차 발효기 개요도면 원료 Technique outline 열교환기 쿨링타워 보일러설비
증발 증기 냉각수 원료 열교환기 진공펌프 물 교반 쿨링타워 보일러설비 증기투입 수돗물 냉각수 냉각수펌프 증기배출 유기성 폐기물 처리 장치 처리물 처리 제품 1)본처리system본체의 내부에 투입된[SM균]및 [처리대상물]은,열원인 스팀으로 외부가 가열된다.(약120℃정도) 2)System본체를 [진공펌프]로 감압을 하면,압력에 적합한 끓는점(예.70℃/at 320hPa)이 설정된다. 3)가열된 [처리대상물]은,정하여진 끓는점에서 沸騰/증발 하고,[포화수증기]는,[진공펌프]로 흡입된다. 4)[열교환기]는,[쿨링타워]에서냉각수(28℃)에 의해[포화수증기]를 냉각시켜,열 교환을 한 후의 냉각수(30℃)는,다시[쿨링타워] 에 보내어져,외부의 공기와 열교환을 하여, 재차28℃의 냉각수로 되어[열교환기]에 보내어진다. 5)[열교환기]에 의해[포화수증기]는,물로 되어 [더스트 분리기]에서 여과를 거친후 [쿨링타워]에 보내어져..증발한다.

11 2.발효건조 메커니즘 (①2차 발효기와 KB균) 생물학적 처리방식 특성 및 범위. 발효건조 메커니즘에 대하여 기술개요
Technique outline 2.발효건조 메커니즘 (①2차 발효기와 KB균) A. KB균 2차 발효기의 설계 기본. *원통형, 발효기 설계.최대15톤 투입 후 48시간 이내 발효 완료 *KB균은 호기성 균으로 , 120여종의 복합 균주 이기에 2차 발효기의 설계는 투입량 2배의 크기로 설계.예/15톤 투입량 일 경우 30㎥크기로 설계. B. KB발효시스템의 특징 *처리물의 발효와 건조를 동시에 단기간 내에 촉진을 시켜 처리 물 을 비료 혹은 사료로 변환시키는 유기폐기물 처리방법 및 장치. *고온균을 사용하므로, 발효가 신속히 일어나며, 분해처리 효율이 매우 높다. 유기물발효시 발생하는 폭발의 위험이있는 Gas류의 분해작용을 하는 KB균과 , 고온발효를 촉진시키는 특수 발효 시스템의 설계에 의해, 안전하고 고효율의 발효처리가 가능하다. *기본적으로 호기성/고온성 균 중심의 설계로 시스템의 내부 온도는 70~80℃를 유지하며, 단순열풍구조가 아니라 자켓 형의 스팀형의 구조로 설계가 되어있다. *호기성 발효이므로 , 악취는 발생하지 않는다.

12 2.발효건조 메커니즘 (①2차 발효기와 KB균) 생물학적 처리방식 특성 및 범위. 발효건조 메커니즘에 대하여 기술개요
Technique outline 2.발효건조 메커니즘 (①2차 발효기와 KB균) C. KB균 2차 발효기. *원통형, 발효기 설계.최대15톤 투입 후 48시간 이내 발효 완료 *KB균은 호기성 균으로 , 120여종의 복합 균주 이기에 2차 발효기의 설계는 투입량 2배의 크기로 설계.예/15톤 투입량 일 경우 30㎥크기로 설계. D. KB발효시스템의 특징 *처리물의 발효와 건조를 동시에 단기간 내에 촉진을 시켜 처리물 을 비료 혹은 사료로 변환시키는 유기폐기물 처리방법 및 장치. *고온균을 사용하므로, 발효가 신속히 일어나며, 분해처리 효율이 매우 높다. 유기물발효시 발생하는 폭발의 위험이있는 Gas류의 분해작용을 하는 KB균과 , 고온발효를 촉진시키는 특수 발효 시스템의 설계에 의해, 안전하고 고효율의 발효처리가 가능하다. *기본적으로 호기성/고온성 균 중심의 설계로 시스템의 내부 온도는 70~80℃를 유지하며, 단순열풍구조가 아니라 자켓 형의 스팀형의 구조로 설계가 되어있다. *호기성 발효이므로 , 악취는 발생하지 않는다.

13 2.발효건조 메커니즘 (①2차 발효기와 KB균) 생물학적 처리방식 특성 및 범위. 발효건조 메커니즘에 대하여 기술개요
Technique outline 2.발효건조 메커니즘 (①2차 발효기와 KB균) E. KB균 2차 발효기 * 본 시스템을 통하여 , 일본국 특허 제 호 [중금속.다이옥신 및 농약을 분해하는 법]을 실용화 할 수가 있다. KB균과 본 시스템의 특수한 설계로 미생물들이 왕성한 활동의 공간을 마련하여 초단기간에 최대의 효율을 발생시키고자 하는 것이 본 발효시스템의 기본 구도 임. *KB 균 들 중에서 특히 , 섬유질을 왕성하게 분해시키는 균체[리그닌분해균/셀룰로스분해균]등의 활동이 충분히 이루어질 수 있도록 하여,섬유질 중심의<음식물폐기물><축분>등의 유기물을 단기간에 분해하도록 되어 있음. 약 48메쉬 정도의 크기. *비소,크롬,동,철,망간,중금속류 들이 미생물들의 [원소전이법, 즉 산화/환원]의 작용 으로 인해 잔류가 검출 되지 않음. *염분농도의 획기적인 저감.<함수율15%기준 발효건조물 기준으로 염분도1%이하>

14 1.처리공 정 도(System Flow) 제1차 대용량 밀폐호퍼 반입 SM균 발효 감량기 제2차 대용량 KB균 발효 감량기
기술개요 Technique outline 밀폐호퍼 제1차 대용량 SM균 발효 감량기 25톤/일,수분50% 1차 粗大 이물질 선별 및 분쇄 분쇄 물 저장 조 반입 전과정 밀폐 스크류관 연결로 미세한 냄새 및 분진등의 방지 쾌적하고 청결한 작업장 유지 제2차 대용량 KB균 발효 감량기 48시간발효.수분15%이하 염분분해/유기물질분해 1차발효물질 저장조 수분50% 2차발효물 2차 미세 선별前 저장 조 선별/포장

15 2.실제 배치도(System Flow) 기술개요 2009년 8월 17일 현재 Technique outline
제1차 발효기 와 저장 조 제1차 발효기(1호기/2호기) 제1차 발효기 제2차 발효기(KB시스템) 제2차 발효기(4셋트) 공장내부(1,2호기 셋팅 사진)

16 1.음식물폐기물/畜糞 처리공 정 도(System Flow)
기술개요 Technique outline 함수율94%(豚糞)탈수 없이 자동 직투입 호퍼 제1차 발효대용량 SM균 발효 감량기 25톤/일,수분50%까지 무악취 무탈수 1차 발효후 2차 발효기에 직투입. 24시간 발효후 KB균체 가 포함된 유기 퇴비가 생산된다. 함수율10~15%이하. 제2차 발효 대용량 KB균 발효 감량기 24h발효.수분15%이하 유기물질분해

17 음식물찌거기사료,유기질비료 KB System 친환경 녹색성장 저탄소실현 미래산업 기술 필요성 저탄소 환경보호 무폐수 잔류염분
에너지 절감 저탄소 발생 환경보호 무폐수 음식물찌거기사료,유기질비료 KB System 잔류염분 제거 친환경 녹색성장 저탄소실현 미래산업 ㈜그린특수산업