KR0181684B1 - A ferilizing device of organic matter - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 축산 분뇨 등의 유기성 폐기물을 발효시켜 유기질 비료를 생산하는 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stirring device used in a composting system for producing organic fertilizer by fermenting organic waste such as livestock manure.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제2. Technical problem to be solved by the invention

본 발명은 유기성 폐기물 살포기와 함께 하나의 운반체에 탑재하면서도 발효 베드중의 수분을 효과적으로 증발시킬 수 있는 송풍기가 설치된 교반장치를 제공한다.The present invention provides an agitator equipped with a blower capable of effectively evaporating water in a fermentation bed while being mounted in one carrier with an organic waste spreader.

3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention

제2도에 도시된 바와 같이 공지의 교반장치에 상층부 공기를 흡입하는 팬(22)과 압축된 공기를 저장하는 용기(23)와 공기 분출구(24)로 이루어지는 송풍기를 결합한다.As shown in FIG. 2, a blower comprising a fan 22 for sucking the upper part air, a container 23 for storing the compressed air, and an air blower port 24 is coupled to a known stirring device.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

고수분의 유기성 생폐기물을 발효 베드상에 살포한 후 발효중에 있는 유기성 폐기물과 교반하여 발효 베드의 수분 함량을 낮추고 산소를 공급한다.High moisture organic biowaste is sprayed onto the fermentation bed and stirred with organic waste during fermentation to lower the moisture content of the fermentation bed and supply oxygen.

Description

유기성 폐기물의 퇴비화 시스템에 사용되는 송풍기가 결합된 교반장치Stirrer with blower used for composting system of organic waste

본 발명은 음식물 찌꺼기, 도시 하수 처리장의 슬러지, 식품 생산 공정에서 발생하는 폐기물, 축산 분뇨 등의 고농도 유기성 폐기물을 발효시켜 유기질 비료를 생산하는 유기성 폐기물의 발효에 의한 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치에 관한 것이다.The present invention relates to an agitator for use in a composting system by fermentation of organic waste, which produces organic fertilizers by fermenting organic wastes such as food waste, sludge in urban sewage treatment plants, wastes generated in a food production process, and livestock manure. will be.

고농도 유기성 폐기물의 처리방법으로는 물을 첨가하여 폭기조에서 공기를 불어넣어 처리하는 활성오니법을 비롯하여 여러 가지의 처리 방법이 있으나, 최근에는 건식 발효 베드에서 발효시켜 부산물로 유기질 비료를 얻는 발효에 의한 퇴비화 방법이 선호된다.There are various treatment methods for the treatment of high concentration organic waste, including activated sludge method which adds water and blows air in aeration tank, but recently, it is fermented in a dry fermentation bed to obtain organic fertilizer as a by-product. Composting methods are preferred.

이러한 발효에 의한 퇴비화 공정은 통상적으로 냄새의 확산 및 빗물 등의 유입을 방지하고, 특히 기온이 낮은 겨울철에 미생물에 의한 발효 공정에 적정한 온도를 유지하는데 태양열을 이용하기 위하여 태양광이 투과되는 온실과 같은 투명한 하우스 내에서 수행된다.The composting process by fermentation generally prevents the spread of odor and inflow of rainwater, and greenhouses through which sunlight is transmitted to use solar heat to maintain a temperature suitable for the fermentation process by microorganisms, especially in winter, when the temperature is low. It is carried out within the same transparent house.

본 발명은 이러한 태양광이 투과되는 하우스 내에 설치되는 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stirring device for use in a composting system installed in a house through which such sunlight is transmitted.

종래의 발효에 의한 퇴비화 시스템은 제1a 및 제1b도에 개략적으로 도시한 바와 같이 태양광이 투과되는 하우스(11)내에 설치되며, 상기 하우스 내에 설치되는 폭 4-6m, 높이 1m 내외, 총연장 100m 정도의 발효 베드(12), 발효 베드의 벽체(13) 위를 구동장치(18)에 의해 일정 속도로 움직이도록 되어 있는 운반체(14), 상기 운반체에 탑재되는 폐기물 살포기(15), 발효 베드(12)상의 폐기물(12a,12b)이 균일하게 발효되도록 주기적으로 교반해 주기 위한 교반장치(16) 및 각 장치를 동작시키기 위한 콘트롤 박스(17)로 구성되고, 폐기물 살포기(15)와 교반장치(16)를 탑재한 운반체(14)가 발효베드(12) 위를 1.5m/min 정도의 저속으로 주행하면서 이미 발효중에 있는 폐기물(12a) 위에 살포기로 생폐기물(12b)을 얇게 살포하면 교반장치(16)가 새로이 살포된 생폐기물(12b)과 이미 발효중에 있는 폐기물(12a)를 골고루 섞어주고 방치하므로써 발효가 일어나게 된다.The conventional fermentation system by fermentation is installed in the house 11 through which sunlight is transmitted, as shown schematically in FIGS. 1a and 1b, and the width of 4-6m, the height of about 1m, the total length of 100m Fermentation bed 12 of degree, the carrier 14 which is made to move on the wall 13 of the fermentation bed at a constant speed by the driving device 18, the waste spreader 15 mounted on the carrier, the fermentation bed ( 12, consisting of a stirrer 16 for periodically agitating the wastes 12a, 12b on the top and a control box 17 for operating each device, and a waste spreader 15 and agitator ( 16 is mounted on the fermentation bed 12 at a low speed of about 1.5 m / min, while spraying the live waste (12b) thinly with a spreader over the waste (12a) already in fermentation stirring device ( 16) already fermented with freshly sprayed live waste 12b Fermentation occurs by evenly mixing and leaving the waste (12a) in the.

그러나, 이러한 종래의 교반장치는 발효중에 있는 폐기물(12a)에 수분 함량이 93~97%에 이르는 고수분의 생폐기물(12b)을 바로 섞어주기 때문에 교반에 의한 건조 효율이 미미하여 발효 베드(12)의 수분 함량이 지나치게 높아지는 경향이 있고, 발효 베드(12) 내의 산소 농도가 낮아 호기성 발효가 원활하게 이루어지지 않아서 처리기간이 길어지는 문제점이 있다.However, since the conventional stirring device directly mixes high moisture fresh waste 12b having a water content of 93 to 97% with waste 12a during fermentation, the drying efficiency due to stirring is insignificant, resulting in fermentation bed 12. The water content of the tends to be too high, the oxygen concentration in the fermentation bed 12 is low, the aerobic fermentation is not made smoothly, there is a problem that the treatment period is long.

이러한 문제점을 해결하는 방법으로 교반장치(16)를 폐기물 살포기(15)와 다른 운반체에 탑재하여 폐기물 살포기(15)를 탑재한 운반체가 수분 함량이 높은 유기성 생폐기물(12b)을 살포한 후, 일정 시간이 경과하여 살포된 생폐기물(12b)에서 상당량의 수분이 증발한 후에 교반장치(16)를 탑재한 운반체가 지나가게 하여 시간적 간격을 두고 교반을 하는 방법이 있으나, 이 경우에는 폐기물 살포기(15)와 교반장치(16)를 따로 탑재할 운반체가 추가로 필요하게 되고, 하우스(11) 내의 온도 및 습도에 따라 두 개의 운반체 사이의 거리 및 이동 속도 등을 조절해야 하는 문제가 발생하여 퇴비화 시스템의 제어가 복잡해지게 된다. 또한, 교반장치(16)가 발효베드(12)의 상층부에 살포된 생폐기물(12b)과 생폐기물(12b) 하층부를 형성하고 있는 발효된 폐기물(12a)을 그대로 섞어주기만 하기 때문에 발효 베드(12) 내의 산소 농도가 낮아 호기성 발효가 원활하게 일어나지 않는 문제점은 개선되지 않는다.In order to solve this problem, the agitator 16 is mounted on the waste spreader 15 and other carriers, and the carrier equipped with the waste spreader 15 sprays organic organic waste 12b having a high moisture content, and then, After a considerable amount of water has evaporated from the live waste 12b sprayed over time, the carrier equipped with the agitator 16 is passed to stir at a time interval, but in this case, the waste spreader 15 ) And a carrier to be mounted separately from the stirring device 16 are needed, and the distance and movement speed between the two carriers need to be adjusted according to the temperature and humidity in the house 11. Control becomes complicated. In addition, since the stirring device 16 only mixes the live waste 12b sprayed on the upper layer of the fermentation bed 12 and the fermented waste 12a forming the lower portion of the live waste 12b as it is, the fermentation bed 12. Low oxygen concentration in the) does not improve the problem that aerobic fermentation does not occur smoothly.

본 발명의 발명자는 이러한 문제을 해결하기 위하여 하우스(11) 내부 상층부의 더운 공기를 발효 베드(12) 위 또는 속으로 이송시키므로써 교반장치(16)의 건조 효율을 높임과 동시에 발효 베드(12) 내에 산소 공급을 하는 송풍기가 결합된 교반장치를 발명하였다. 왜냐하면, 태양광이 투과되는 하우스(11) 내부 상층부의 공기 온도와 하층부의 공기 온도는 시간에 따라 달라지지만 한낮에는 그 온도차가 15 내지 25℃가 되어 하우스 (11) 내부 상층부의 더운 공기만 활용하여도 하우스내에 추가로 열을 공급하지 않고도 발효에 의한 퇴비화 공정을 성공적으로 수행할 수 있기 때문이다.In order to solve this problem, the inventor of the present invention transfers the hot air in the upper layer inside the house 11 onto or into the fermentation bed 12 to increase the drying efficiency of the stirring device 16 and at the same time into the fermentation bed 12. Invented a stirring device combined with a blower for oxygen supply. Because the air temperature of the upper layer and the lower layer inside the house 11 through which the sunlight is transmitted varies depending on time, the temperature difference is 15 to 25 ° C. at midday, and only the hot air of the upper layer inside the house 11 is utilized. This is because the composting process by fermentation can be successfully performed without supplying additional heat into the house.

본 발명의 목적은 하나의 운반체에 유기성 폐기물의 살포기와 함께 탑재되면서도 발효 베드내의 수분을 효과적으로 증발시키고, 발효 베드내에 산소를 공급하는 송풍기가 설치된 유기성 폐기물의 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an agitating apparatus for use in a composting system of organic wastes equipped with a blower for effectively evaporating water in the fermentation bed and supplying oxygen in the fermentation bed while being mounted together with an organic waste spreader in one carrier. .

본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적을 달성하기 위하여 하우스 내부 상층부의 더운 공기를 이용할 수 있는 유기성 폐기물의 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a stirring device for use in the composting system of organic waste which can use hot air in the upper part of the house to achieve the above object.

제1a도는 하우스내에 설치된 종래의 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치의 배면도.1A is a rear view of a stirring device used in a conventional composting system installed in a house.

제1b도는 종래의 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치의 측면도.Figure 1b is a side view of the stirring apparatus used in the conventional composting system.

제2도는 본 발명의 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치의 측면도.2 is a side view of a stirring device used in the composting system of the present invention.

제3도는 본 발명의 다른 교반장치에 사용되는 스크류축의 단면도.3 is a cross-sectional view of a screw shaft used in another stirring device of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

12 : 발효 베드 12a, 12b : 유기성 폐기물12 fermentation bed 12a, 12b organic waste

15 : 살포기 16 : 교반장치15: spreader 16: stirring device

21 : 공기 흡입구 22 : 팬21: air inlet 22: fan

23 : 공기 저장 탱크 24 : 공기 분출구23: air storage tank 24: air outlet

31 : 공기 분출구 32 : 스크류31 air outlet 32 screw

33 : 빈 공간 34 : 스크류 축33: empty space 34: screw shaft

수분을 함유하는 고농도의 유기성 폐기물을 발효 및 건조시켜 퇴비화하는 퇴비화 시스템에 사용되는 본 발명의 교반장치는 제2도에 도시한 바와 같이 공지된 교반장치(16)에 상층부 공기를 흡입하는 흡입구(21)와, 흡입구에 설치된 팬(22)과, 압축된 공기를 저장하는 용기(23) 및 슬릿형의 공기 분출구(24)로 이루어지는 송풍기를 결합하는 것에 의해 이루어지며, 상기 송풍기는 온도가 높은 하우스 내부의 상층부 공기를 흡입하여 발효중의 폐기물(12a)과 수분함량이 높은 생폐기물(12b)이 섞이는 스크류 측(34) 위로 분출한다. 상기 공기 분출구(24)는 원형 또는 기타 기하학적 모양으로 할 수 있으며, 통상의 당업자라면 여러 가지 모양의 공기 분출구를 설계할 수 있을 것이다.The stirring device of the present invention, which is used in a composting system for fermenting and drying a high concentration of organic waste containing moisture, composts the suction inlet 21 to suck air from the upper part to a known stirring device 16 as shown in FIG. And a blower comprising a fan 22 installed at the inlet, a container 23 for storing the compressed air, and a slit-type air blower 24. The upper part of the air is sucked in and ejected onto the screw side 34 where the waste 12a during fermentation and the live waste 12b with high water content are mixed. The air blower outlet 24 may be of circular or other geometric shape, and those skilled in the art will be able to design various air blowers.

제3도는 공기 분출이 발효 베드(12)속에서 이루어지도록 공기 분출구(31)를 스크류(32)가 결합되는 축(34)에 둔 것이다. 상기 스크류 축은 내부에 공기 저장 탱크의 역할을 하는 빈 공간(33)이 있고, 상기 빈 공간은 상층부의 공기를 흡입하는 팬과 덕트 또는 파이프를 통해 연통되어 흡입된 공기를 스크류 축이 있는 공기 분출구(31)를 통하여 발효 베드 속에서 공기를 분출한다. 즉, 스크류축(34) 자체가 내부에 빈 공간(33)을 가져 공기 저장 탱크의 역할을 함과 동시에 외부와 통하는 구멍이 나 있어서 발효 베드 속에서 공기를 분출시키므로써 후술하는 실시예 2와 같이 유기성 폐기물의 건조 효율을 더욱 향상시킨 것이다.3 shows the air outlet 31 on the shaft 34 to which the screw 32 is coupled so that the air blows out in the fermentation bed 12. The screw shaft has an empty space 33 serving as an air storage tank therein, the empty space is communicated through the fan and the duct or pipe to suck the air in the upper portion of the air sucked in the air outlet with the screw shaft ( Air is blown out of the fermentation bed through That is, the screw shaft 34 itself has an empty space 33 therein to serve as an air storage tank, and at the same time, there is a hole communicating with the outside, thereby ejecting air in the fermentation bed, as in Example 2 described later. The drying efficiency of organic waste is further improved.

[실시예 1]Example 1

발효 베드의 폭을 4m, 발효된 유기성 폐기물의 평균 깊이를 60㎝, 송풍기의 공기 흡입구를 발효 베드보다 3m 높게 설치한 퇴비화 시스템에서, 교반장치의 평균 이동 속도를 1.5m/min로 하였을 때의 단위 면적(㎡)당 년평균 수분 건조 효율이 송풍기를 가동하지 않았을 때 12lit/㎡ /d인데 비하여 송풍기의 공기 분출구를 간격 1.0㎝의 슬릿형으로 하고 평균 풍속을 3m/sec로 하여 발효 베드 상단의 10㎝에서 공기를 분출시켰을 때에는 송풍기를 가동하지 않았을 때보다 약 30% 증가한 16lit/㎡ /d가 되었다.Units when the average moving speed of the stirrer is 1.5 m / min in a composting system in which the width of the fermentation bed is 4 m, the average depth of the fermented organic waste is 60 cm, and the air inlet of the blower is 3 m higher than the fermentation bed. The average annual moisture drying efficiency per area (m2) is 12lit / m2 / d when the blower is not operated, whereas the air outlet of the blower is 1.0 cm slit and the average wind speed is 3m / sec. When the air was blown off at cm, it was 16 lit / m 2 / d, which was about 30% more than when the blower was not operated.

[실시예 2]Example 2

발효 베드의 폭을 4m, 발효된 유기성 폐기물의 평균 깊이를 60㎝, 송풍기의 공기 흡입구를 발효 베드보다 3m 높게 설치한 퇴비화 시스템에서, 교반 장치의 평균 이동 속도를 1.5m/min로 하였을 때의 단위 면적(m2)당 년평균 수분 건조 효율이 송풍기를 가동하지 않았을 때 12lit/m2 /d인데 비하여 송풍기의 공기 분출구를 교반장치의 스크류 축 상에 다수 형성된 직경 1.0㎝의 원형 구멍을 통해 3m/sec의 풍속으로 발효 베드 속에서 공기를 분출시켰을 때에는 송풍기를 가동하지 않았을 때보다 약 50% 증가한 18lit/m2 /d 가 되었다.Units when the average moving speed of the stirring device is 1.5 m / min in a composting system in which the width of the fermentation bed is 4 m, the average depth of the fermented organic waste is 60 cm, and the air inlet of the blower is 3 m higher than the fermentation bed. The average annual moisture drying efficiency per m2 is 12lit / m2 / d when the blower is not operated, whereas the air blower of the blower is 3m / sec through a 1.0 cm diameter round hole formed on the screw shaft of the agitator. When the air was blown out of the fermentation bed by the wind speed, it was 18 lit / m2 / d, about 50% more than without the blower.

본 발명의 송풍기가 결합된 교반장치는 유기성 폐기물 살포기(15)가 생폐기물(12b)을 살포한 후 즉시, 발효중에 있는 유기성 폐기물(12a)과 교반하더라도 발효 베드(12)의 수분 함량을 효과적으로 낮출 수 있고, 특히 발효가 완료된 후에는 교반장치(16)만을 가동시켜 추가로 건조시킬 수 있어서 수분 함량이 매우 낮은 유기질 비료를 얻을 수 있어서 포장 및 운반에 매우 유리하다.The stirring apparatus combined with the blower of the present invention effectively lowers the moisture content of the fermentation bed 12 even if the organic waste spreader 15 is stirred with the organic waste 12a during fermentation immediately after spraying the live waste 12b. In particular, after the fermentation is completed, only the stirring device 16 can be operated and further dried, so that an organic fertilizer having a very low moisture content can be obtained, which is very advantageous for packaging and transportation.

그리고, 상기 본 발명의 교반장치(16)는 단순히 발효 베드(12)상의 유기성 폐기물(12a,12b)을 교반만 하는 것이 아니라 발효 베드 내에 공기를 불어넣어 주므로써 산소 공급을 하여 호기성 발효를 촉진할 수 있고, 송풍기의 공기 흡입구(21)를 발효 베드보다 높은 곳에 두므로써 하우스 내부의 상층부 더운 공기를 효과적으로 이용할 수 있다. 특히, 더운 공기의 이용에 의한 효과는 기온이 낮은 겨울철에 더욱 필수적이다.In addition, the stirring device 16 of the present invention not only stirs the organic wastes 12a and 12b on the fermentation bed 12 but also blows air into the fermentation bed to supply oxygen to promote aerobic fermentation. By placing the air inlet 21 of the blower higher than the fermentation bed, hot air in the upper part of the house can be effectively used. In particular, the effect of using the hot air is more essential in winter when the temperature is low.

Claims (3)

유기성 폐기물을 발효 및 건조시켜 퇴비화하는 퇴비화 시스템에 사용되는 교반장치에 있어서, 공지된 교반장치에 상층부 공기를 흡입하는 팬(22)과 압축된 공기를 저장하는 용기(23)와 슬릿형의 공기 분출구(24)로 이루어지는 송풍기를 결합하여 이루어지며, 발효 베드(12)보다 상층부의 공기를 흡입하여 발효 베드상의 교반이 이루어지는 곳에 분출되도록 한 것을 특징으로 하는 교반장치.In a stirring device used in a composting system for fermenting and drying organic wastes, a stirring device includes: a fan (22) for sucking upper air in a known stirring device, a container (23) for storing compressed air, and a slit-type air outlet A stirring device comprising a blower consisting of 24, which sucks air from the upper portion of the fermentation bed 12 to be ejected where agitation on the fermentation bed takes place. 제1항에 있어서, 공기 분출구(24)가 다수의 원형 구멍인 것을 특징으로 하는 송풍기가 결합된 교반장치.2. The stirring device as claimed in claim 1, wherein the air blowing holes (24) are a plurality of circular holes. 제1항에 있어서, 팬(22)이 스크류 축(34)에 직접 연통되어 있고, 상기 스크류 축 자체가 내부에 빈 공간(33)을 가져 압축공기 저장 용기의 역할을 하며, 공기 분출구(31)가 스크류 축상에 있어서 팬으로부터 흡입된 공기가 스크류 축에서 분출되는 것을 특징으로 하는 교반장치.The fan (22) according to claim 1, wherein the fan (22) is in direct communication with the screw shaft (34), and the screw shaft itself has an empty space (33) therein, acting as a compressed air storage container, and having an air outlet (31). The stirring device, characterized in that the air sucked from the fan on the screw shaft is blown off the screw shaft.
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