농업 연구기구 축산 초지 연구소, 치바현 축산 종합 연구 센터, 태평양 시멘트 주식 회사, 오노 화학 공업 주식 회사는 축사 폐수
처리에서 종래부터 문제가 있었던 정화 처리수의 착색을 제거하는 동시에 병원성 미생물의 지표가 되는 대장균을 99 % 이상 제거하고, 배수 중의
인을 회수하여 비료로 사용할 수 있는 기술을 개발했다. 이 기술은 새로 개발한 규산과 소석회로 이루어진 비정질 규산 칼슘 수화물을 사용하고
있으며, 축산 분야의 하수 처리의 고도화, 비료 자원의 회수 활용에 기여한다.
[개발의 사회적 배경]
축사 오수 처리 기술
분야에서는 수질 규제, 인근 주민의 정화 처리수의 착색 불만 등에 대한 대응을 강요 당하고 있는 축산 농가가 많고 위생 대책도 중요하다. 또한
농업 전체의 미래에 관한 과제로 인자원의 순환 이용을 촉진해야 한다.
[개발의 경위]
하수 처리 분야에서 개발된 린 회수용
자재, 축산 분야에서 다재 다능한 이용에 적합하도록 개선했다. 이 자료를 이용하여 색도 저감, 소독, 린 제거 ? 회수의 효과를 동시에 발휘하는
축사 폐수 고도 처리 시스템 개발하여 농가에서 성능 확인을 했다.
[개발의 내용과 의의]
- 처리 재료의 특징
규산질 자재와 소석회를 열 반응시켜 제조한 비정질 규산 칼슘 수화물 (Calcium Silicate Hydrates 약칭: CSH)이다.
다공질로 단위 중량 당 표면적이 크기 때문에 높은 인 흡착 능력이 있다. 또한 미세한 입자이면서 사용 후 피복 등에 의한 여과 조작으로 용이하게
회수할 수 있다. 이 자료를 이용하여 가능한 한 적은 첨가량에서 린 회수 이외에, 탈색, 소독 효과가 동시에 발휘되도록 성분이나 제조법을
개선했다.
- 자재를 이용한 처리 시스템
1. 보통 정화 처리를 한 후 용액에 1 톤 당 0.5 ~ 1.5kg
(건조 중량)의 CSH를 첨가하여 반응조에 유입시켜 2-6 시간 반응시킨다.
2. 반응조 내에서 0.5kg / 톤 이상의
첨가량에서 인산 상태 인 제거율 90 % 이상, 대장균군 제거율 99 % 이상)의 효과를 얻을 수 있었다. 대장균이 제거된 것은 CSH의 칼슘
성분이 용출되어 알카리성으로 변화했기 때문이다. 알칼리성 특히 11 이상의 pH는 대부분의 박테리아에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 이번
시험에서도 pH가 11 이상이 되면 대장균은 검출 한계 이하가 되었다. 색도는 1.5kg / 톤 이상의 첨가량 40 ~ 80 % 절감할 수
있었다 (그림 7). 이것은 외형도 상당히 개선된다.
3. 인산 상태 인 농도 50mg / L에서 인 농도를 8mg / L (수질
오염 방지법 특정 지역에 적용되는 배수 기준 (일 평균))까지 낮추는 것을 가정하면 1kg의 CSH 약 2 톤까지 처리가 가능하다.
4. 반응조를 유출한 액의 pH 9 ~ 13까지 상승하기 때문에 탄산가스를 불어넣어 중화한다. 이산화탄소는 밀폐 공간에 방출하지
않는 사람과 가축에 무해하며 또한 만일 필요 이상으로 물속에 불어도 pH는 5.8 이하로 내려 버리는 것은 아니기 때문에 중화 운전 관리하기
쉽다.
5. 사용 후 CSH은 반응조에서 펌프로 분리, 토목 분야에서 사용되는 폴리에스테르 호테이에 투입하고 수분을 분리하면
고농도 인산을 포함 고형분을 회수할 수 있다. 이 고체는 자연 건조 시키면 분말화하기 때문에 분쇄는 필요하지 않다.
- 회수 물의
활용 회수한 CSH는 구용성 인산을 20 % 정도, 구용성 쿠드, 가용성 규산 전체 칼슘 등 각종 비효 성분을 포함한다. 한편, 식물의
생육을 저해하는 것은 없기 때문에 비료로 활용할 수 있다.
[앞으로의 계획]
1. 인은 수질 오염의 원인 물질인 한편,
세계적으로 고갈이 우려되는 중요한 자원이다. 따라서, 오수에서 회수와 이용 환경 및 자원 절약 측면에서 효과를 발휘한다.
2.
방류수의 색도 저감과 위생의 향상은 축산 농가의 생산 활동이 지역 주민에게 안전감을 가지고 받아들이는데 도움이 될 것으로 기대된다. 수질 오염
문제는 악취 다음으로 불만 발생이 많은 문제이다. 축산이 지역에서 원활하게 생산 활동을 계속 위한 하나의 기술로서 향후 더욱 비용의 절감 등을
도모 보급을 목표로 한다. 비용에 대해서는 시설 설치비, CSH 대, 탄산 가스 대, 펌프 전기 요금이 필요하지만 회수 CSH이 비료로 판매
있으면 그만큼 처리 비용을 보전되는 것을 기대할 수 있다.
3. 회수 CSH, 인 이외에도 칼슘, 마그네슘, 규산 등의 성분을
함유하고 있다. 이 특성이 효과적으로 발휘되는 이용 방법을 확립하여 기술의 부가 가치가 높아질 것으로 기대가 높아질 것으로 기대된다.
[용어]
- 축사 오수 축사에서 나오는 가축의 오줌과 세정 물의 혼합물. 특히 양돈은 흥의 일부를 혼합하는 고농도의
유기물과 인산을 포함하는 액상 물이 하수로 발생한다. 정화 처리 후 인이나 색도 꽤 남아 있다.
- CSH 비정질 규산
칼슘 수화물의 약칭. 규산질 자재와 소석회를 반응시켜 제조한다.
- 색도 배수의 색상 강도. 축사 오수의 경우, 통상의
처리를 확실히 가서 다갈색의 색이 남아 있어 색도의 감소는 불만 발생을 방지하기 위해 중요하다.
- 대장균군 수 살모넬라
균, 이질 균 등에 대한 안전성을 확인하는 지표이다. 수질 오염 방지법에서는 1cm 3 당 3 천개 (일 평균) 이하로 하는 것이 정해져 있다.
- 구용성 인산 식물이 흡수 이용할 수 있는 비료 성분 중 하나입니다. 식물의 뿌리에서 각종 유기산이 분비되고 이 유기산에
녹는 인산 성분량 지표로서 2 % 구연산 용액에 용해 양을 "구용성 인산"이 표시된다.
- 하위 인산 비료 농림 수산
대신이 비료 관리법에 따라 규격을 지정 화학 비료의 일종. 식품 산업 또는 화학 공업에서 부산되는 비료 및 하수 종말 처리장 그 밖의 배수의 탈
인산 처리에 따라 부산되는 비료이다. CSH 회수 물의 부사장 인산 비료로 등록을 목표로 하고 있다.
화학 / 바이오 / 환경
