KR100225784B1 - 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치 - Google Patents

가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100225784B1
KR100225784B1 KR1019970052719A KR19970052719A KR100225784B1 KR 100225784 B1 KR100225784 B1 KR 100225784B1 KR 1019970052719 A KR1019970052719 A KR 1019970052719A KR 19970052719 A KR19970052719 A KR 19970052719A KR 100225784 B1 KR100225784 B1 KR 100225784B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ammonia
gas
composting
exhaust pipe
collector
Prior art date
Application number
KR1019970052719A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990031850A (ko
Inventor
서장선
조남준
신제성
권순익
서명철
정이근
Original Assignee
김강권
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김강권 filed Critical 김강권
Priority to KR1019970052719A priority Critical patent/KR100225784B1/ko
Publication of KR19990031850A publication Critical patent/KR19990031850A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100225784B1 publication Critical patent/KR100225784B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/06Apparatus for the manufacture
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • C05F11/08Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Abstract

본 발명은 가축분뇨의 부숙 퇴비화시 발생되는 악취가스를 제거하고 유실되는 질소 자원을 재활용하기 위한 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가축분뇨를 공기에 의해 부숙화시키는 퇴비 부숙조; 부숙화된 재료로부터 배출된 가스를 포집하기 위한 가스 포집기; 및 암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있는 질산화균이 배양된 미생물 배양조를 포함하는 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치로서, 상기 퇴비 부숙조는 하단부에 연결되어 공기를 공급하기 위한 공기 주입기 및 상기 가스를 암모니아로 단일화시키기 위해 상부에 설치된 덮개를 포함하고, 상기 가스 포집기는 한쪽 말단이 상기한 덮개에 연결된 배기관과, 상기한 배기관의 일부를 에워싸도록 부착된 냉각기 및 상기 배기관의 다른쪽 말단이 연결된 암모니아 수집조를 포함하며, 상기 가스 포집기와 상기 미생물 배양조는 각각의 상단을 연결하는 암모니아가스관과 각각의 하단을 연결하는 암모니아수로에 의해 연결됨을 특징으로 한다.

Description

가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치
본 발명은 농가에서 배출되는 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가축분뇨를 공기에 의해 부숙화시키는 퇴비 부숙조; 부숙화된 재료로부터 배출된 가스를 포집하기 위한 가스 포집기; 및 암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있는 질산화균이 배양된 미생물 배양조를 포함하는 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치로서, 상기 퇴비 부숙조는 하단부에 연결되어 공기를 공급하기 위한 공기 주입기 및 상기 가스를 암모니아로 단일화시키기 위해 상부에 설치된 덮개를 포함하고, 상기 가스 포집기는 한쪽 말단이 상기한 덮개에 연결된 배기관과, 상기한 배기관의 일부를 에워싸도록 부착된 냉각기 및 상기 배기관의 다른쪽 말단이 연결된 암모니아 수집조를 포함하며, 상기 가스 포집기와 상기 미생물 배양조는 각각의 상단을 연결하는 암모니아가스관과 각각의 하단을 연결하는 암모니아수로에 의해 연결되어 부숙화시 발생하는 악취가스를 간편하게 제거할 수 있으며, 유실되는 질소원을 재활용할 수 있도록 한 장치이다.
일반적으로 축산업이라 함은 대단위 농장으로서 여기에서 배출되는 가축분뇨의 양은 엄청난 단위의 물량이 되고 있으므로 상기 가축분뇨를 수거하기 위한 별도의 노력이 요구되어지는 것이며, 이러한 농가에서 배출된 가축분뇨로 인하여 주변환경이 오염되고, 심각한 사회적 문제로까지 대두되는 것이며, 상기 가축분뇨는 유기물질로서 폐기물인 동시에 유기질 비료로서 높은 가치를 지니고 있고, 미생물에 의한 호기성 발효작용을 통하여 쉽게 퇴비가 되는 특성을 지니고 있는 반면 이를 수거 및 처리하는 방법에 있어서의 문제점은 현실적으로 해결되지 못하고 있는 실정이다. 특히, 농가의 대단위 축사에서 그 분뇨의 수거방법으로, 정해진 장소에 콘크리트바닥을 형성하여 여기에 가축분뇨를 퇴적시키고 일정기간이 지난후에 퇴비로서 사용하고 있는 단순야적 방법 등은 처리하고자 하는 분뇨를 완전히 호기적 상태로 할 수 없으므로 혐기적 조건일때 발생하는 황화수소등의 가스가 부분적으로 발생되며, 부숙이 완료된 후에도 이러한 불완전 산화에 의해 가스가 발생하여 심한 악취를 유발하거나, 작물생육 및 토양 생태계에 피해를 입히는 등의 문제점이 있다. 그러나, 하기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 가축분뇨의 부숙화시 발생하는 악취유발 물질의 종류가 다양하므로 그 처리방법 또한 매우 복잡하여 부숙화시 발생되는 악취가스의 처리가 불완전하게 이루어지고 있는 실정이다.
가축분 종류 가스(㎎/㎏건분/일) 휘발성 지방산(㎎/㎏건분/일)
암모니아 황화수소 머캅탄 아세트산 프로피온산 부탄산
우분 1 이하 7.9 0.04 3,817 88 55
돈분 1 이하 6.3 0.14 9,331 568 48
계분 12.1 4.5 0.12 4,245 869 44
이에, 본 발명자들은 상기 여러 악취 유발 물질을 단일물질로 발생시켜서 그 처리를 간편하게 할 수 있으며, 부숙화시 유실되는 질소자원을 재활용할 수 있고, 또한, 퇴비화시 발생할 수 있는 잠재성 병원균 등의 발생에 의한 생물학적 오염의 확산을 방지하기 위하여 외부와 완전히 차단될 수 있는 부숙화 장치에 대하여 연구를 거듭한 결과, 상부에 덮개가 설치된 부숙 퇴비조, 부숙화된 재료로부터 배출된 가스를 포집하기 위한 가스 포집기; 및 암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있는 질산화균이 배양된 미생물 배양조를 포함함으로써 상기한 목적을 달성할 수 있음을 알고 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 가축분뇨의 부숙화시 발생하는 악취가스를 제거할 수 있고, 유실되는 질소자원을 재활용할 수 있는 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 이루기 위해서, 본 발명에 따른 부숙 퇴비화 장치는 가축분뇨를 공기에 의해 부숙화시키는 퇴비 부숙조; 부숙화된 재료로부터 배출된 가스를 포집하기 위한 가스 포집기; 및 암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있는 질산화균이 배양된 미생물 배양조를 포함하는 것으로서, 상기 퇴비 부숙조는 하단부에 연결되어 공기를 공급하기 위한 공기 주입기 및 상기 가스를 암모니아로 단일화시키기 위해 상부에 설치된 덮개를 포함하고, 상기 가스 포집기는 한쪽 말단이 상기한 덮개에 연결된 배기관과, 상기한 배기관의 일부를 에워싸도록 부착된 냉각기 및 상기 배기관의 다른쪽 말단이 연결된 암모니아 수집조를 포함하며, 상기 가스 포집기와 상기 미생물 배양조는 각각의 상단을 연결하는 암모니아가스관과 각각의 하단을 연결하는 암모니아수로에 의해 연결됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점은 하기 발명의 상세한 설명란에 의해 당업자에게 명백하게 드러날 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 부숙 퇴비화 장치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 부숙 퇴비화 장치의 미생물 배양조에 배양되는 질산화균인나이트로소모나스 유로페아NIAST(KFCC-10987)의 전자현미경 사진이다.
도 3은 본 발명의 부숙 퇴비화 장치에 의한 부숙과정 중 발생된 암모니아를 미생물 배양조에서나이트로소모나스 유로페아NIAST(KFCC-10987)에 의해 산화시킨 암모니아 산화량을 나타내는 그래프이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 부숙 퇴비화 장치는, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 부숙 퇴비조의 상부에 덮개를 설치함으로써, 상층부의 자연건조를 막을 수 있어 부숙화율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 외부에서 주입하는 공기를 그대로 외부로 유출되게 하지 않고 부숙 퇴비조 내부의 공기압을 높일 수 있어 퇴비화하고자 하는 재료의 구석구석에까지 공기를 확산시킬 수 있으며, 따라서 공기효율을 높일 수 있어 부숙온도를 재료 전부위에 걸쳐 충분히 올릴 수 있으므로 부숙화에서 주된 역할을 하는 고온성 미생물의 활성을 극대화할 수 있기 때문에 퇴비의 부숙화도 좋게 할 수 있고, 부가적으로 유해사상균의 수를 억제할 수 있다. 즉, 하기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 부숙화 장치를 사용하여 돈분을 부숙화하는 경우, 생돈분과 비교하여 호기성 세균수와 방선균의 수는 크게 증가하나 사상균은 크게 감소함을 알 수 있다. 특히, 고온성 호기성 세균과 방선균이 크게 증가함을 알 수 있다.
구분 생돈분 부숙돈분
중온성균 중온성균 고온성균
호기성 세균(×106) 11 130 8
방 선 균(×105) 0.9 756 481
사 상 균(×102) 12.3 0.2 0
따라서, 본 발명의 부숙화 장치는 퇴비 부숙조에 설치된 덮개에 의해서, 가축분뇨 중의 고온성 호기성균이나 방선균이 크게 증가하게 되고 결과적으로 퇴비의 부숙화시 발생되는 악취가스를 암모니아로 단일화할 수 있으므로, 부숙화시 발생하는 악취가스의 처리가 간편하며, 또한, 퇴비 부숙화시 발생되는 악취가스의 부분적인 외부로의 확산도 충분히 방지할 수 있다.
본 발명의 부숙화 장치에서 덮개의 재료로는 퇴비 부숙화의 촉진을 위하여 주입되는 공기압을 견딜 수 있는 것으로서, 특별히 한정되지는 않지만 예를 들면 나무, 철판, 아크릴판을 사용할 수 있다. 특히, 내부상태를 확인할 수 있어 퇴비부숙 공정을 보다 쉽게 관리할 수 있는 아크릴판을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 부숙화 장치에서 부숙화시 발생된 가스, 즉 암모니아는 가스 포집기에서 포집된다.
본 발명의 부숙화 장치의 가스 포집기는 한쪽말단이 상기한 덮개에 연결된 배기관과, 상기한 배기관의 일부를 에워싸도록 부착된 냉각기 및 상기한 배기관의 다른쪽 말단이 연결된 암모니아 수집조를 포함한다.
본 발명에서 배기관은 튜브를 사용할 수 있는데, 공기 주입량과 암모니아 배출량에 따라 적당한 크기로 선정한다. 한편, 배기관은 암모니아가 응결될 수 있도록 냉각기가 그 일부를 에워싸고 있는데, 외부온도가 낮거나 흐르는 물사이로 배기관을 통과시키는 경우에는 별도의 냉각기를 부착할 필요없이 암모니아가 응결될 수 있는 시간을 위해서 충분한 길이를 갖도록 한다.
본 발명의 부숙화 장치는 상기 부숙 퇴비조 및 가스 포집기 이외에 암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있는 질산화균이 배양된 미생물 배양조를 포함하는데, 각각의 상단을 연결하는 암모니아가스관과 각각의 하단을 연결하는 암모니아수로에 의해 가스 포집기와 연결된다.
본 발명의 부숙화 장치의 미생물 배양조에서 암모니아의 산화에 사용되는 질산화균은 국내 토양에서 순수분리한 것으로서, 암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있는 균주이다. 본 발명에서 사용된 질산화균은 통상적인 균 분리방법을 사용하여 토양으로부터 암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있는 균주를 분리한 후, 그 균주를 동정하였다.
상기 균주의 생리학적 특징은 다음 표 3과 같다.
그람염색 세포모양 세포크기 암모니아→아질산 적정 pH
음성 단간균 0.9×1.5㎛ 양성 7.5 부근
또한, 상기 균주의 형태학적 특징은, 상기 균주의 전자 현미경 사진인 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 세포질막(Cytoplasmic menbrane)이 있음을 확인할 수 있다.
상기한 표 3 및 도 2로부터, 상기 균주는나이트로소모나스 유로페아(Nitorsomonase europaea)로 동정되었다. 본 발명자들은 상기 균주를나이트로소모나스 유로페아(Nitorsomonase europaea)NIAST로 명명하고, 1997년 10월 1일자로 한국종균협회 부설 한국 미생물보존센터(KFCC)에 기탁하여, 수탁번호 KFCC-10987을 부여받았다. 질산화균인나이트로소모나스 유로페아NIAST(KFCC-10987)는, 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 대수증식기에 들어서면서 그 활성이 급격히 증가하여 지속적인 암모니아 산화능을 보이고 있음을 알 수 있다.
한편, 암모니아 산화능을 갖는나이트로소모나스 유로페아NIAST(KFCC-10987)는 28℃에서 암모니아와 물만을 사용하여 배양이 가능하므로, 본 발명의 부숙 퇴비화 장치의 미생물 배양조에 이를 배양시켜서 암모니아 수집조에서 포집된 암모니아를 산화시킨다.
미생물 배양조에서나이트로소모나스 유로페아NIAST(KFCC-10987)에 의한 암모니아의 산화능은 다음 표 4와 같다.
구분 대수증식기 배양기간(일)
1 2 3 4 5 6
암모니아성 질소(NH4-N) 345 264 205 91 0.2 ·
아질산성 질소(NO2-N) 23 84 136 278 420 397
상기 표 4로부터나이트로소모나스 유로페아NIAST(KFCC-10987)가 배양된 미생물 배양조에서 가축분뇨의 부숙화시 발생된 암모니아가 모두 아질산으로 산화됨을 알 수 있다.
미생물 배양조에서 암모니아가나이트로소모나스 유로페아NIAST(KFCC-10987)에 의해 아질산으로 산화되고, 아질산은 아질산 산화균에 질산으로 전환되어 질소원 비료로 재활용될 수 있기 때문에 부숙화시 유실되었던 질소원을 재활용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치는 가축분뇨의 퇴비화시 발생하는 악취가스를 암모니아로 단일화할 수 있으므로 간편하면서도 효율적으로 악취가스를 제거할 수 있고, 배출된 암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있으므로 종래 유실되던 질소원을 재활용할 수 있으며, 부가적으로 부숙화 장치가 외부와 차단되었으므로 부숙화시 발생되는 미생물등에 의한 생물학적 오염의 확산을 방지할 수 있다.

Claims (2)

  1. 가축분뇨를 공기에 의해 부숙화시키는 퇴비 부숙조;
    부숙화된 재료로부터 배출된 가스를 포집하기 위한 가스 포집기; 및
    암모니아를 아질산으로 산화시킬 수 있는 질산화균이 배양된 미생물 배양조를 포함하는 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치로서,
    상기한 퇴비 부숙조는 하단부에 연결되어 공기를 공급하기 위한 공기 주입기 및 상기한 가스를 암모니아로 단일화시키기 위해 상부에 설치된 덮개를 포함하고,
    상기한 가스 포집기는 한쪽 말단이 상기한 덮개에 연결된 배기관과, 상기한 배기관의 일부를 에워싸도록 부착된 냉각기 및 상기한 배기관의 다른쪽 말단이 연결된 암모니아 수집조를 포함하며,
    상기한 가스 포집기와 상기한 미생물 배양조는 각각의 상단을 연결하는 암모니아가스관과 각각의 하단을 연결하는 암모니아수로에 의해 연결됨을 특징으로 하는 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 질산화균은나이트로소모나스 유로페아NIAST(KFCC-10987)임을 특징으로 하는 부숙 퇴비화 장치.
KR1019970052719A 1997-10-15 1997-10-15 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치 KR100225784B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970052719A KR100225784B1 (ko) 1997-10-15 1997-10-15 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970052719A KR100225784B1 (ko) 1997-10-15 1997-10-15 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990031850A KR19990031850A (ko) 1999-05-06
KR100225784B1 true KR100225784B1 (ko) 1999-10-15

Family

ID=19522751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970052719A KR100225784B1 (ko) 1997-10-15 1997-10-15 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100225784B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220136623A (ko) 2021-04-01 2022-10-11 주식회사 동진씨앤지 가축분 발효장치
KR20220136624A (ko) 2021-04-01 2022-10-11 주식회사 동진씨앤지 가축분 처리장치
KR20230081551A (ko) 2021-11-30 2023-06-07 김민식 축사 분뇨 부숙 시스템
KR102576681B1 (ko) 2022-07-12 2023-09-11 김민식 축사 분뇨 비료화 시스템
KR20240079857A (ko) 2022-11-29 2024-06-05 (주)워터솔루션 고액분리부가 구비되는 축사 분뇨 비료화 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240012885A (ko) 2022-07-21 2024-01-30 신상현 축분 부숙장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220136623A (ko) 2021-04-01 2022-10-11 주식회사 동진씨앤지 가축분 발효장치
KR20220136624A (ko) 2021-04-01 2022-10-11 주식회사 동진씨앤지 가축분 처리장치
KR20230081551A (ko) 2021-11-30 2023-06-07 김민식 축사 분뇨 부숙 시스템
KR102576681B1 (ko) 2022-07-12 2023-09-11 김민식 축사 분뇨 비료화 시스템
KR20240079857A (ko) 2022-11-29 2024-06-05 (주)워터솔루션 고액분리부가 구비되는 축사 분뇨 비료화 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990031850A (ko) 1999-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101973795B (zh) 利用堆肥复合菌剂进行污泥好氧堆肥的方法
CN105777218A (zh) 一种有机肥微生物好氧环保发酵池及其工艺
CN107177533A (zh) 一种嗜热菌复配菌剂及其制备方法与应用
CN108486003A (zh) 一种快速除臭固氮型处理人畜粪便的微生物发酵菌
CN104909847A (zh) 畜禽粪便转化为微生物有机肥料的方法
KR100225784B1 (ko) 가축분뇨의 부숙 퇴비화 장치
CN109260940A (zh) 一种复合微生物除臭剂及其制备方法与应用
CN106892691A (zh) 一种减少堆肥中氮素损失的方法
CN104419654A (zh) 一种快速发酵食用菌菌渣生产有机肥微生物菌剂及其生产有机肥的方法
CN115010518B (zh) 一种利用牛粪生产高值化有机肥的方法
KR20080013839A (ko) 복합 미생물을 이용하여 하수슬러지를 전처리 공정 없이지렁이 처리하는 방법
CN217191603U (zh) 一种农业废弃物好氧发酵装置
CN113583919B (zh) 一种提高牛粪发酵效果的固体复合菌剂及其制备方法和应用
CN105503300A (zh) 一种以牛粪为主料制备高效有机肥的方法
Nweze et al. Animal Waste: An Environmentally Sustainable Management Approach
KR102086606B1 (ko) 미생물 발효 탈취제
CN108660087A (zh) 一种用于降低鸡粪堆肥氨气释放的复合微生物菌剂及其制备方法和应用
CN113200660A (zh) 一种畜禽粪液发酵剂及其应用
KR100293557B1 (ko) 유기물 분해 탈취제
WANG et al. Study on characteristics of a strain of Penicillium sp. capable of heterotrophic ammonium oxidation
CN110272847A (zh) 一种实现短程硝化的复合微生物菌剂的制备方法
JP3561693B2 (ja) 動物飼育用床敷材料及びその製造方法並びに動物の飼育方法
KR102719139B1 (ko) 양돈 분뇨의 악취제거용 조성물
KR102261033B1 (ko) 복합미생물제제를 포함하는 액체형 탈취제의 제조 방법
CN208378747U (zh) 一种生物有机肥料发酵除臭装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant