원적외선 등록특허 해설 정,하수 오니 슬러지를 이용한 퇴비화 제조방법 등록번호 : 10-0337084 출원번호 : 10-1999-0030239 공개번호 : 특 1999-0073569 특허권자 : 성경 발 명 자 : 성경 발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술 본 발명은 폐기물인 오니 및 슬러지 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수종말처리장에서 1차 하수처리 후 필연적으로 발생되는 오니 및 슬러지를 처리하여 유익한 비료를 제조하여 자원재활용 및 환경오염방지가 가능하도록 하는 정,하수 오니 슬러지를 이용한 퇴비화 제조방법에 관한 것이다. 일반적으로 일상생활에서 발생되는 오,폐수 및 음식물쓰레기 등을 처리하고 있는 하수종말처리장에서는 1차로 상기 폐기물을 처리한 후에는 많은 양의 오니 및 슬러지가 생성된다. 이러한 오니 및 슬러지(이하에서는 통칭하여 슬러지라 부르기로 한다)는 각종 유기물 및 무기산 등의 무기물이 다량함유되어 있음에도 불구하고 이를 이용하지 못하고 압축 등의 방법에 의해 부피를 줄임과 동시에 약간의 수분을 제거한 상태에서 매립하는 것이 일반적인 처리방법이었다. 그러나, 상기 슬러지를 그대로 매립하는 경우에는 과도한 매립비용이 발생할 뿐만 아니라 매립장소가 한계에 부딪치는 문제점이 있다. 또한 그리고, 상기 매립된 슬러지에서 발생되는 침출수로 인하여 강이나 하천등에 녹조 및 적조를 유발하여 환경오염을 야기시키는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점으로 인하여 2002년부터는 이러한 슬러지를 매립장 내에 직매립하는 것이 금지되도록 현재 입법예고되었다. 이러한 매립의 문제점을 해결하기 위해 상기 슬러지를 소각하는 방법이 제안되고 있으나, 상기 슬러지의 소각 역시 여러가지 문제점을 내포하고 있다. 즉, 소각을 위해서는 소각로의 설치가 필요하며, 이를 위해서는 과도한 투자설비가 따라야한다. 그리고, 이러한 소각에 의해 발생되는 분진 등은 대기오염을 야기시킬 뿐만 아니라 주거환경에 영향을 끼쳐 민원발생을 야기시키는 문제점이 있다. 발명이 이루고자 하는 기술적 문제 따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유기물과 유기물이 풍부한 오니 및 슬러지를 별도의 제조장치없이 간단하게 처리하여 퇴비로 활용함으로써 자원의 재활용을 유도하고, 별도의 환경오염을 야기시키지 않는 정,하수 오니 및 슬러지를 이용한 퇴비화 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 토양을 산성에서 알카리성으로 개질시키는 토양개질제로서의 역할뿐만 아니라 토양을 개량하여 화학비료나 농약에 의한 토양변질을 저지하는 퇴비활용용도와, 시멘트원료로도 사용 가능한 오니 및 슬러지의 자원재활용을 도모하는 폐기물활용 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다. 발명의 구성 및 작용 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수집된 오니 및 슬러지와 분말로된 산화칼슘(CaO)을 1:0.1~10 중량비율로 혼합하고, 0.1~0.25시간 동안 산화소석 과정을 거치면서 150~400℃ 온도로 간접가열시키는 제1과정과 상기 제1과정을 거친 혼합물에 칼슘설파이트(CaS)를 1:0.1~10중량비율로 혼합하고, 상기 혼합물을 교반기에서 0.1~0.25시간동안 교반시켜 함수율이 30% 이하가 되도록 하는 제2과정과 상기 혼합물에 일라이트(illnite)와 게르마늄중 어느하나와 황토성분을 1:0.1~10중량비율로 혼합하여 2~5mm의 입지형성을 하고 건조시켜 고화시키는 제3과정으로 구성되는 정,하수오니 및 슬러지를 이용한 퇴비화 제조방법을 제공하는데 기술적 요지가 있다. 따라서 오니 및 슬러지를 환경오염을 야기하지 않은채 간단하게 퇴비로 사용가능함에 따라 자원재활용은 물론 토양개량제로 사용될 수 있는 잇점이 있다. 다음, 본 발명에 의한 정,하수오니 및 슬러지를 이용한 퇴비화 제조방법을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 제1실시예 1과정 : 먼저, 수집된 오니 및 슬러지와 분말로된 산화칼슘(CaO)을 1:0.16중량비율로 혼합하고, 0.25시간(15분) 동안 산화소성 과정을 거치면서 150℃ 온도로 간접가열시킨다. 오니 및 슬러지는 각종 음식물쓰레기에서 생성되므로 자체 내에 유기물 함량이 풍부할 뿐만 아니라 각종 토양에 유익한 산화마그네슘(MgO), 인(P) 등의 무기물이 풍부하여 비효(肥效)가 높아 비료로 사용시에 아주 유익하다. 또한 이러한 자연성 항유물은 보비력, 보수력 통기성이 좋아 식물성장에 아주 유익한 효과가 있다. 그러나, 이러한 유기물은 탄소율(C/N)이 높은 물성때문에 부숙이 느린 단점이 있을 뿐만 아니라 자체에 많은 수분이 함유되어 있어 짧은 시간 내에 부숙이 잘 이루어지지 않게 된다. 따라서 소정온도로 간접가열함에 따라 자체내에 함유된 수분을 증발시키게 될 뿐만 아니라 유해물질의 살균 및 악취제거가 이루어질 수 있게된다. 한편, 간접가열방식을 택하는 이유는 직접가열방식을 채용할 경우, 상기 열에 의해 슬러지 내에 함유된 유기물이 탄화되어 영양분의 손실이 발생되기 때문이다. 2과정 : 상기 제1과정을 거친 혼합물에 칼슘설파이트(CaS)를 1:0.16중량비율로 혼합하고, 상기 혼합물을 교반기에서 0.25시간동안 교반시켜 함수율이 30% 이하가 되도록 한다. 제1과정을 거치는 동안 어느정도 수분이 제거된 슬러지혼합물은 여전히 높은 함수율을 지니고 있다. 이 상태에서 그대로 퇴비로 사용할 경우에는 침출수의 유출뿐만 아니라 상기 수분에 의한 미생물의 발아에 따른 악취가 발생하게 된다. 또한, 시멘트원료로 사용되기 위해서는 시멘트제조를 위해 필요로하는 큐베(30mm이하)함수율이 30% 이하이어야 한다. 따라서 고상의 분말형태인 칼슘설파이트를 넣고 골고루 교반함으로써 전체의 함수율이 30% 이하가 되도록 한다. 또한, 이러한 물질로 칼슘설파이트를 사용하는 이유는 두가지 측면에서이다. 첫째, 퇴비화를 위해서는 토양의 알카리성을 유도하는 물질이어야 하며, 또한 토양에서 비료로 충분히 작용할 수 있다는 것이다. 즉, 칼슘설파이트 자체가 알카리성 물질이며, 또한, 상기 설파이트는 토양에서 식물의 생육에 부족하기 쉬운 황성분을 보충해주므로 아주 유용한 성분이다. 둘째, 시멘트원료로 사용되기 위해서는 충분히 반응성이 풍부하여야 한다. 즉, 상기 칼슘성분은 시멘트원료를 이루는 석회석의 일부분을 이루므로 아주 유용한 물질이다. 따라서 상기 함수율을 유지하기 위해 칼슘설파이트의 사용은 아주 바람직한 물질이다. 3과정 : 상기 혼합물에 일라이트(illnite)와 게르마늄 중 어느하나와 황토성분을 1:0.16 중량비율로 혼합하여 2~5mm의 입자형성을 하고 건조시킨다. 상기 제3과정은 퇴비로서의 가치를 더욱 더 증대하기 위해서이다. 즉, 상기 퇴비가 뿌려지는 토양을 비옥하게 만들어 식물의 생육을 보다 좋게 하기 위해서이다. 즉, 상기 일나이트, 게르마늄 또한 황토의 성분중에는 SiO2,Al2O3가 함유되어 있으므로 토양의 성분을 개질할 수 있을뿐만 아니라 Na2O,K2O,CaO,MgO 등의 금속산화물이 함유되어 있으므로 산성화된 토양을 알카리성으로 바꾸어 토양자체를 비옥하게 할 수 있다. 그리고, 상기 과정중에 일정한 크기로 제조됨은 물론 건조과정에 의해 쓰레기 자체내에 함유된 수분이 완전제거되므로 토양에 뿌려지기전 보관중에는 미생물의 발아에 의한 부식으로 악취발생이 저지되고, 별도 보관이 가능해짐은 물론 필요시마다 사용할 수 있게 된다. 따라서 상기와 같은 구성으로 이루어지는 혼합물을 비료로 사용시에는 쓰레기 자체에 함유된 유익한 유기물이 토양자체에서 부식되어 거름으로서의 역할과 상기 첨가물에 의해 토양이 알카리성으로 개질됨에 따라 식물성장촉진 뿐만 아니라 환경오염의 방지가 이루어지게 된다. 또한 본 발명에 의한 오니 및 슬러지 자원화벙법은 처리시설투자가 소각시설에 비해 약 1/3 밖에 들지않고 슬러지의 전량 재활용이 가능하며, 이러한 시설 건설시 오염야기가 발생하지 않으므로 민원발생의 소지가 전혀없어 시설설치지역에 제한이 없게 된다. 제2실시예 상기 제1실시예에서는 비료로 사용하기 위한 쓰레기방법이었으나, 본 실시에서는 시멘트원료로 사용하기 위한 방법이다. 즉, 상기 오니 및 슬러지에 상기 제1실시예의 제1과정과 동일한 과정을 거치고, 제2과정과 동일한 과정을 거침에 의해 시멘트회사에서 요구한 큐베 함수율이 30% 이하가 가능하며, 또한 시멘트에 혼합되어 경화후에는 단단한 경도를 유지할 수 있으므로 처리되는 양에 따라 시멘트원료로서의 활용이 가능하다.