KR100306228B1 - 축산분뇨의 처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미생물과 청수를 이용한 기존의 축산분뇨 처리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

돈사(1)에서 배출되는 분뇨를 수집하는 최초에 물이 차 있는 수집조를 통과하여 분뇨고액분리, 가스제거 고속발효탈수장치에서 처리하여 돈사로 처리된 폐수를 재사용하거나 , 상기 수집조를 통과한 분뇨와 함게 상기 가스제거고소발효탈수장치에서 처리된 폐수를 수위조절조, 숙성조 및 폭기조를 통과시켜 처리한 후 저장조에서 저장하였다가 다시 돈사로 회수하여 재사용하는 장치에 관한 것으로서, 1차수집조(2)와, 상기 1차수집조(2)와 연결되어 자동으로 분뇨가 흘러 유입되는 2차수집조 및 3차수집조(3,4)와, 상기 수집조를 통과하여 분뇨고액분리, 가스제거 고속발효탈수장치(100)를 통과시켜 처리하거나, 또는 상기 분뇨고액 분리, 가스제거 고속발효탈수장치(100)를 통과한 처리된 폐수와 함께 상기 수집조를 통과하여 유입되는 수위조절조 및 숙성조, 폭기조(5,6,7,8)와, 상기 숙성조(6)에 내장되어 유입된 분뇨를 2차폭기조(8)로 이송시키는 수중펌프(15)와 이송관 (33)과, 상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)에 설치된 폭기장치(13,13`)와, 상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)의 상부에 형성된 거품처리조(34)와, 상기 거품처리조(34)내에 내장되어 거품을 파쇄하는 거품파쇄기(14,14`)와, 미생물과 충분히 혼합 교반된 액을 충분히 발효시키는 저장조(9,10,11,12)와, 상기 저장조(9,10,11,12)에서 충분히 발효 처리된 액을 돈사처리용 등으로 재사용토록 돈사에 이송시키는 펌프(15`) 및 이송관(33`)을 포함하여 구성되며,

상기 분뇨고액분리, 가스제거 고속발효탈수장치(100) 는 분뇨투입2차관(10) 및 원수관(9)와 진동기(101) 및 진동판스크린(102)가 설치되어 있으며, 그 하단에 고액발효탈수저장조(112)와 2mm서스망(127)으로 형성된 파이프와 연결된 수압분사기(103)이 형성되어 있으며, 그 하부에 가스발생스크류가 형성되어 있고 그 하부에 가스제거저장조(113) 및 배출수관(107)이 형성되어 있으며, 상기 장치들의 측면에 고속발효탈수기(8) 및 가스발생모터가 구성되어 있고, 또다른 측면에 가스배출 분출관 및 팬(105)이 형성되어 있고, 고속발효탈수기(108)로서 분뇨투입구(121)과 가스발생스크류모타(115)와 상기 모타와 탈수기연결부분에 설치된 메카니칼실링(122)와 8개의 칼날(124)와, 외부망(125) 및 서스망(127)와 발효슬러지배출구(126)이 설치되어 있으며, 상기 장치의 하부 지지대에는 진동고무방지판(123)으로 구성되어 있으며, 진동기(101)는 하부에 0.1㎡의 스크린(102)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리장치 및 그를 이용한 축산분뇨처리방법.

Description

축산분뇨의 처리방법 및 장치{THE METHOD FOR PROCESS AND STOCK RAISING OF APARATUS}

본 발명은 미생물과 청수를 이용한 기존의 축산분뇨 처리 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 기본적으로는 미생물을 이용하여 축분을 분해, 및 악취 제거 감량화시키도록 하는 것이며, 또한 본 발명의 축산 분뇨 처리장치에 분뇨공급 및 교반 수단, 공기 공급 수단, 거품 제거 수단, 분뇨의 고액분리 및 고속발효탈수기 등을 구비하여 처리 과정이 연속적, 자동적으로 이루어지도록 하고 처리된 분뇨를 재사용함으로서 효율을 향상시키도록 하는 것이다.

일반적으로 축산 농가에서는 다량의 분뇨가 필연적으로 발생되는 것이었고, 이러한 축산 분뇨는 많은 수분을 함유하고 있음에 따라 처리하는데 상당한 비용과 어려움이 야기되고 있을 뿐 아니라, 축산 분뇨 내의 유기물이 분해할 때는 심한 악취가 발생하고 여타 병원균이 자생하게 되어 위생에 큰 영향을 끼치게 되는 것이었다.

이러한 축산 분뇨의 처리방법은 여러 가지 방법이 있겠으나, 지금까지는 대체적으로 가공 없이, 액비 또는 퇴비로 시비하는 방법과 수처리 시설을 활용하는 활성오니 처리 방법 및 수분 조정제를 투입하여 고속 발효시켜 퇴비 또는 퇴비의 원료로 활용하는 고속 발효 방법 등이 널리 적용되고 있다.

그러나 축산 분뇨를 가공 없이 퇴비로 시비하는 경우 우천 시 침출수 발생으로 주위 환경은 물론 지하수를 오염시키는게 되는 문제점이 있을 뿐 아니라, 축산 분뇨 내의 중금속 등이 여과 없이 시비됨에 따라 작물 및 토양의 황폐화라는 문제점 등을 안고 있다.

또한 활성오니 처리 방법의 경우에도 처리 시설비용 및 유지비용이 과다하게 소요되어 현실적으로 중·소형 농가에서는 불가능하다는 문제점이 있는 것이었다.

고속 발효 방법 역시 많은 유지비용으로 인해 각 축산 농가에서 시행하기에는 어려움이 많다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 본 발명과 유사한 방법으로 감량화를 시키거나 아예 외부 에너지를 이용하여 건조시키는 방법 등이 제안되고 있다.

종래의 기술들은 미생물 활성화에 필요한 충분한 공기 공급이 되지 못하거나 요구 감량율에 맞는 공기 공급 공정의 설계가 잘못된 점이 많아 감량율 10~30%에도 제대로 미치지 못하고, 불필요한 장치가 소요되며 처리시 방해되는 거품의 제거를 원활하게 하지 못하여 분뇨의 감량이 어려운 단점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 본 출원인이 1999년 5월 12일자 특허출원한 출원번호 제99-17038호 발명의 명칭 축산분뇨의 처리방법 및 장치를 개량한 것으로서, 그 목적은 기본적으로 분뇨 100%의 발효를 취하고 있으며, 필요에 따라 미생물을 이용하여 축산 분뇨를 처리하도록 하는 미생물을 이용한 축산 분뇨의 처리방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 미생물 반응조 내에서 혼화·교반 장치로 이용되고 있는 폭기와 파포기를 사용하고 거품 제거 수단을 이용하여 거품에 포함된 수분 및 미생물을 미세화시켜 증발시키고 분뇨를 고액분리 및 고속발효탈수기를 이용하여 효율 높은 축산분뇨의 처리장치를 제공함과,

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 축산 분뇨의 처리 방법을 기계적인 장치를 이용하여 일련의 과정이 연속적이고도 자동적으로 이루어지도록 함으로서 축산 분뇨를 단 시간에 처리할 수 있고 처리된 분뇨를 재사용토록 하는 축산 분뇨의 처리 방법 및 그 처리 장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 축분분뇨 처리장치의 상세도

도 2는 본 발명의 폭기장치

도 3은 본 발명의 파포기

도 4 및 도5는 본 발명의 분뇨고액분리 및 고속발효탈수기 상세도

도 6은 본 발명의 고속발효탈수기

도 7, 도8 및 도9는 본 발명의 진동기

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

(1) 돈사 (2) 1차수집조 (3) 2차수집조 (4) 3차수집조 (5) 수위조절조 (6) 숙성조 (7) 1차폭기조 (8) 2차폭기조 (9) 1차저장조 (10) 2차저장조 (11) 3차저장조 (12) 4차저장조 (13,13') 폭기장치 (14,14`) 파포기 (15) 수중펌프 (16,16') 폭기장치벨트연결구 (17)폭기축 (18)폭기임펠라 (19)공기주입관 (20) 흡입구 (21,21') 부싱 (22)브로와 (24) 토출관 (25)파포기벨트상부연결구 (26)파포기벨트하부연결구 (27)파포기축 (27`)파포기2차임펠라 (28)파포기1차임펠라 (29)베아링 (30)모터고정구 (31)폭기실린더 (32)히터 (33,33`)이송관 (34) 거품처리조 (99)고액분리기

(100)분뇨고액분리 및 고속발효탈수기 (101)진동기 (102)진동판스크린 (103)수압분사기 (104)가스발생그크류 (105)가스분출관 및 팬 (106)진동고부 (107)배출수관 (108)스크류식 고무발효탈수기 (109)원수관 (110)분뇨주입관 (111)가스발생스크류모타 (112)고액발효탈수저장조 (113)가스제거저장조 (114)진동모타 (115)탈수기모타 (116)트라스 (117)케이스 (118)수중모타 (121)투입구 (122)메카니칼실(123) 진동고무판 (124)칼날 (125)외부망 (126)발효슬러지배출구(127)서스망

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기본적으로는 미생물을 이용하여 축산 분뇨를 처리하는 것이고 공급된 축산 분뇨를 특별히 제작한 폭기 장치 즉, 공기 강제 공급 수단 및 교반 수단을 활용하여 미생물 활성을 촉진시켜 축산 분뇨 내의 유기물을 분해하도록 유도하고, 파포기로 거품 발생 및 부족한 증발 잠열의 일부 보충 등의 증발 감량에 대한 저해 요인들을 제거시키고, 분뇨를 고액분리 및 고속발효탈수기를 이용하여 효율적으로 처리된 발효분뇨를 재사용함을 특징으로 하는 축산 분뇨의 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.

축산분뇨, 구체적으로 돈사의 경우 돼지 1,000두를 기준으로 약 돈분뇨가 월 90톤 생산되는데 본 발명의 방법 및 장치에 의해 처리하면 월 1.8톤의 슬러지가 생산되고 물은 증발되고 미생물의 생장에 소요되는 산소의 충분한 공급으로 인하여 효율적으로 축산분뇨를 처리하였다.

또한 처리에 사용되는 미생물은 한국과학기술원에 1995년 3월 14일 기탁된 기탁번호 KCPC-10781인 STEARO THERMOPHILUS와 BACILLUS SUBTILUS 외 4종의 복합균으로 슬러지 분해에 탁월한 효과가 있고, 사용한 결과 발효 처리된 분뇨액은 악취가 전혀 나지 않고 원기소냄새와 비슷한 냄새를 갖고 있으며, 황토색이다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 축분분뇨 처리장치의 상세도, 도 2는 본 발명의 폭기장치, 도 3은 본 발명의 파포기, 도 4 및 도5는 본 발명의 분뇨고액분리 및 고속발효탈수기 상세도, 도 6은 본 발명의 고속발효탈수기, 도 7, 도8 및 도9는 본 발명의 진동기를 도시하였고, (1)돈사, (2)1차수집조, (3)2차수집조, (4)3차수집조, (5)수위조절조, (6)숙성조, (7)1차폭기조, (8)2차폭기조, (9)1차저장조, (10)2차저장조, (11)3차저장조, (12)4차저장조, (13,13')폭기장치, (14,14`)파포기, (15)수중펌프, (16,16')폭기장치벨트연결구, (17)폭기축, (18)폭기임펠라, (19)공기주입관, (20) 흡입구, (21,21')부싱, (22)브로와, (24)토출관, (25)파포기벨트상부연결구, (26)파포기벨트하부연결구, (27)파포기축, (27`)파포기2차임펠라, (28)파포기1차임펠라, (29)베아링, (30)모터고정구, (31)폭기실린더, (32)히터, (33,33`)이송관, (34)거품처리조, (99)고액분리기, (100)분뇨고액분리 및 고속발효탈수기, (101)진동기, (102)진동판스크린, (103)수압분사기, (104)가스발생스크류, (105)가스분출관팬, (106)진동고무 (107)배출수관, (108)스크류식 고무발효탈수기, (109)원수관, (110)분뇨주입관, (111)가스발생스크류모타, (112)고액발효탈수저장조, (113)가스제거저장조, (114)진동모타, (115)탈수기모타, (116)트라스, (117)케이스, (118)수중모타, (121)투입구, (122)메카니칼실, (123)진동고무판, (124)칼날, (125)외부망, (126)발효슬러지배출구, (127)서스망임을 알 수 있다.

본 발명은 축산 농가에서 필연적으로 발생되는 축산 분뇨를 분해, 감량 처리하도록 하는 것으로 이는 첨부된 도면의 도1이하에서 상세히 나타내고 있으며, 상기 도1의 돈사(1)에서 배출되는 분뇨는 최초에 물이 차 있는 수집조(2)에 자동으로 흘러 들어오면, 분뇨고액분리 및 가스제거 고속발효탈수기(100)를 이용하여 제거하여 돈사에 회수시켜 재사용하거나, 상기 수집조(2)에서 자동으로 흘러가는 분뇨와 함께 2차수집조 및 3차수집조(3,4)를 통과시켜, 수위조절조(5)로 도착 후 숙성조로 적량의 공급에 의해 최적의 발효상태를 유지하며 숙성조(6)에 내장된 수중펌프(15)에 의해 이송관(33)를 통하여 2차폭기조(8)로 이송되도록 하며, 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)에 폭기장치(13,13`)를 설치하고, 상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)의 상부에 거품처리조를 설치하고 상기 거품처리조내에 거품파쇄기(14,14`)를 내장시켰으며 처리된 액을 저장조(9,10,11,12)로 이송시킨 후 이송관(33')를 통하여 돈사에 회수시켜 처리된 액을 돈사 청소용 및 슬러지조에 발효상태 유지를 위하여 재사용토록 하는 구조로 구성되어 있다

도2는 폭기장치(13, 13`)를 상세히 도시한 것으로, 상기 폭기장치 상부에 모터를 내장하고 모터의 폭기장치벨트연결구(16,16`)와 폭기축(17)에 벨트로 연결시켰으며, 폭기축(17)의 하부에 설치된 폭기임펠라(18)가 폭기실린더(31)내부에 설치되어 있으며 상기 폭기축(17)의 주위에 8개의 공기주입관(19)이 설치되어 있으며 폭기실린더(31)중간하부에 흡입구(20)을 형성시켰으며, 폭기실린더(31)는 부싱(21,21`)에 의해 회전될 수 있으며, 폭기실린더(31)의 상부에는 히터(32)가 설치되어 있으며, 폭기실린더(31)의 하부에는 가로로 토출관(24,24`)이 장착되어 있으며 폭기장치(13,13')의 상부에서부터 폭기실린더(31)의 상부에는 브로아(22)가 설치되어 있음을 알 수 있으며,

도3은 파포기(14,14`)를 상세히 도시 한 것으로서, 모터의 파포기벨트연결구(25)와 파포기축(27)에 벨트로 연결시켜 있으며, 상기 파포기축(27)의 하부에 파포기2차임펠라(27')가 설치되어 있으며, 그 중간에는 파포기1차임펠라(28)가 설치되어 있으며, 파포기2차임펠라(27)은 파포기1차 임펠라(28)보다 1/2정도 적게 설치하였다. 미설명 된 부호 (29)베아링 (30)모터고정구로 구성됨을 알 수 있다.

도4 및 도5는 분뇨고액분리 및 고속발효탈수기 상세도로서 분뇨투입2차관(10) 및 원수관(9)와 진동기(101) 및 진동판스크린(102)가 설치되어 있으며, 그 하단에

고액발효탈수저장조(112)와 2mm서스망(127)으로 형성된 파이프와 연결된 수압분사기(103)이 형성되어 있으며, 그 하부에 가스발생스크류가 형성되어 있고 그 하부에 가스제거저장조(113) 및 배출수관(107)이 형성되어 있으며, 상기 장치들의 측면에고속발효탈수기(8) 및 가스발생모터가 구성되어 있고, 또다른 측면에 가스배출 분출관 및 팬(105)이 형성되어 있고,

도6은 고속발효탈수기(108)로서 분뇨투입구(121)과 가스발생스크류모타(115)와 상기 모타와 탈수기연결부분에 설치된 메카니칼실링(122)와 8개의 칼날(124)와, 외부망(125) 및 서스망(127)와 발효슬러지배출구(126)이 설치되어 있으며, 상기 장치의 하부 지지대에는 진동고무방지판(123)으로 구성되어 있으며,

도7내지 도9는 고액분리진동기에 관한 것으로서 진동기(101)는 하부에 0.1㎡의 스크린(102)을 장착되어 있음을 알 수 있다.

본 발명의 축산분뇨의 처리방법은 도1의 돈사(1)에서 배출되는 분뇨는 최초에 물이 차 있는 수집조(2,3,4)에 자동으로 흘러 들어오면 도4도 및 도5도의 분뇨고액분리 및 고속발효탈수기를 통과하여 처리하여 재사용하는 하거나, 상기와 같이 처리된 처리액을 수집조에서 자동으로 유입시커 수위조절조(5)등의 장치를 이용하여 처리하는 방법에 관한 것으로서,

전자의 방법은 도(4) 및 도5의 상기 분뇨고액분리 및 고속발효탈수기를 통과하여 처리는 상기 수집조(2,3,4)에서 분뇨고액분리 및 고속 발효탈수기의 분뇨투입2차관(10)을 통하여 투입된 분뇨폐수는 원수관(9)에서 공급된 원수와 함께와 진동기(101) 및 진동판스크린(102)가 설치되어 있는 곳으로 유도되어 진동기(101)의 작동에 의해 진동스크린에 의해 하부로 일부 이송되며, 그 하부에는 고액발효탈수저장조(112)와 2mm서스망(127)으로 형성된 파이프와 연결된 수압분사기(103)의 작용으로 고액이 분리된 분뇨의 이동을 통하여 수압에 의해 이동케 하였으며 고액발효탈수저장조, (113)가스제거저장조로 이송하게 하는 통로이며, 상기 공간을 이용하여 3㎡의 망을 사용하여 분뇨와 혼합된 암모니아, 인 또는 메탄의 수치를 최소화시키며,

상기 고액발효탈수저장조(112)에 설치된 가스발생스크류(104)는 가스발생스크류모타(111)에 의해 수압분사기를 통하여 주입된 분뇨를 스크류를 회전시켜 뇨에 혼합된 메탄가스 발생물을 분리시키고

숙성조(6)로 이동시 예비 발효조에서의 악취 및 메탄가스를 제거하고, 가스분출관 및 팬(105)는 2차저장조(113)에서 발생되는 가스와 상기 가스발생스크류(104)에 의해 분리된 가스를 외부로 배출시키고,

상기 진동스크린(102)에서 걸러진 분뇨슬러지는 상기 장치들의 측면에 설치된 도6의 고속발효탈수기(8)의 분뇨투입구(121)를 통해 투입되면 가스발생스크 류모타(115)의 작동으로 고속회전축을 이용한 스크류식 분당 3600RPM의 회전으로 타격하며 가열시켜 수분을 증발과 발효 효과를 갖으며, 상기 모타와 고속발효탈수기(8)에 설치된 8개의 칼날(124)에 의해 고속발효되기 쉽게 분해한 후, 탈수된 폐수는 외부망(125) 및 서스망(127)을 통해 배출됨과 동시에 증발되며, 발효 슬러지는 발효슬러지배출구(126)통해 배출시키고,

상기 가스제거저장조(113)에 가스를 저장한 후 가스배출 분출관 및 팬(105)을 통해 배출이 시키고, 배출수는 배출수관을 통해 돈사(1)로 보내어 재사용하거나, 하기 수위조절조(5)로 이송되어 재처리 시켜 처리한다.

후자의 방법은 상기와 같이 처리된 액과 돈사(1)에서 상기 2차수집조 및 3차수집조(3,4)를 넘어온 돈사 분뇨함유 폐수와 함께 동력이 필요 없이 최초에 물이 담겨있는 수위조절조(5)에 도착하면 수위조절조(5)에서 적량의 분뇨를 숙성조(6)로 유입시키며 유입되는 분뇨를 기존의 액과 잘 혼합되도록 하기 위하여 숙성조(6)에 내장된 수중펌프(15)에 의해 이송관(33)를 통하여 2차폭기조(8)로 이송되어 1차폭기조(7) 유입되도록 하며, 상기 필요에 따라 폭기조에 미생물을 월 2.5리터를 주입시킨다. 이때 사용하는 미생물은 한국과학기술원에 1995년 3월 14일 기탁된 기탁번호 KCPC-10781인 STEARO THERMOPHILUS와 BACILLUS SUBTILUS 외 4종의 복합균으로 슬러지 분해에 탁월한 효과가 있다.

상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)에 도2의 폭기장치(13, 13`) 가 설치되어 있으며, 상기 폭기장치(13,13`)의 상부에 내장된 모터가 작동을 시작하면 폭기장치벨트연결구(16,16`)에 연결된 폭기축(17)과, 폭기축(17)의 하부에 설치된 폭기임펠라(18)가 회전하기 시작한다. 상기 폭기임펠라(18)는 폭기실린더(31)내부에 장착되어 있으며, 상기 폭기축(17)의 주위에 설치된 8개의 공기주입관(19)이 상기 임펠라가 회전하면서 공기주입관(19)의 상부에 설치된 브로아(22)로부터 공기가 유입되기 시작한다.

상기 폭기실린더(31)중간하부에 흡입구(20)을 형성시켰으며, 폭기실린더(31)는 부싱(21,21`)에 의해 회전되며, 폭기실린더의 흡입구(20)에 분뇨가 유입되어 상기 공기주입관(19)으로 주입된 공기와 접촉하면서 폭기임펠라(18)에 의해 분뇨와 공기가 충분히 교반되면서 폭기실린더(31)의 하부에 가로로 설치된 토출관(24)의 안내로 상기 토출관(24)이 회전됨과 동시에 폭기조내로 압력에 의해 강제로 토출되어기존의 액과 잘 혼합되게 한다.

폭기실린더(31)의 상부에는 미생물이 생장하기 좋도록 온도 50 ~ 65℃를 조절하기 위한 히터(32)가 설치되어 있으며 평상시 온도는 38~40℃이다.

상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)의 상부에는 거품처리조가 장치되어 있어, 상기 거품처리조에 설치된 거품파쇄기(14,14`)는 도3과 같이 모터의 파포기벨트연결구(25)와 (27)파포기축에 벨트로 연결되어 있으며, 그 축의 최하단에는 임펠라(27`)과, 그 중간부분에는 임펠라(28)이 각각 설치되어 있으며, 모터의 회전에 의해 상기 파포기축 및 파포기축에 연결된 각각 임펠라(27`, 28)가 파쇄한 액의 미세한 입자를 증발시키며 함께 회전되어 파포기1차임펠라(28)의 회전에 의해 중앙으로 기포가 상승하기 시작하면 파포기2차임펠라(27')에 의해 기포가 파쇄되어 액으로 변한다.

미설명부호 (29)는 부싱으로 회전축(27)이 회전할 수 있도록 고정시키는 장치이다.

상기 거품처리조의 거품은 모세관현상으로 폭기조에서 생성된 거품들이 거품처리조에서 상기와 같은 방법으로 처리된다

처리된 액은 저장조(9,10,11,12)의 수위에 따라 이송되며, 저장조에서 충분히 발효시킨 후 처리된 액은 저장조에 설치된 펌프(15`)에 의해 이송관(33`)를 통하여 돈사에 회수시켜 돈사 청소용등으로 재사용도록 하는 축산분뇨의 처리장치에 의한 그 분뇨의 처리방법에 관한 것이다.

기계성능 및 처리 비교표

1. 폭기

비교사양 및 성능	타사	본원발명
회전비(R.P.M)	1750	2100
출구경	100mm	350 ~400mm
전력소비	5HP 3.75KW7마력 5.25KW	3HP 2.25KW
운전시간	24시간	필요에 따라 가능
흡입량	구경 100mm	구경 600mm
산소흡입	토출 흡입 40mm	강제압 흡입 120mm
증발량	60분/0.9ℓ	60분/108ℓ
발효효율	250 TON, 청수 10 TON 투입 기준 90일	분뇨 100% 250 TON 기준 13일
기포 발생비	청수 50%일때 100%	분뇨원액 100%일때 100%
슬러지 처리	약 10%	90%
발효처리	연 붉은 커피색	연 붉은 커피색
P.P.M 측정비	25,000~40,000(청수 50%투입)	25,000~40,000
시간당 처리	0.9 TON	1.8 TON
발효제 첨가	있음	없음
평균 발효온도	20℃ ~ 32℃	36℃ ~ 40℃ 히타가동시50℃ ~ 65℃
축사 청정비(가스)	없음	없음
저장 탱크시설	설계에 준하여토목공사 규격	기존 탱크 시설및 규격 가능
기계설비 탱크내 슬러지	잔존	없음
기계용도	발효용(수중모타)	정화조(제작기계)
시설비	슬러지 탱크/저장용 발효조 2	발효조 2
설치 및 하자	기계제품 규격(수중모타)	탱크용량에 따라 제작
가발효 현상	있음(90일 이후)	없음

2. 파포기

비교사양 및 성능	타사	본원발명
모터 R.P.M	IHP 1750	2HP 1750
기포분쇄량	제한	무한정
휀	없음	유. RPM. 1480~1850
임페라	RPM 1750	RPM 2100~2600
기포발생비조절	불가능	조절할 수 있음
살포각로(분쇄)	거의 없음	상향 2,000㎜ 상승
잔거품 분쇄	할 수 없음	무한정
분쇄량	60분/0.9TON	60분/8TON
과부하	있음	없음

3. 고액 분리기

구분비교	종 래	본 발명
처 리 능 력	1일 15TON	1일 15TON
전 기 소 모 량	7.5㎾	0.75㎾
수 분 함 량	20 ~ 25%	20 ~ 25%
이동방향스크린	상에서 하SUS망 0.5㎡	하에서 상폴리에스테르 0.1㎡
스 크 린 판	SUS아미망 4㎜	플라스틱 판 30㎜

4. 고속 발효탈수기

구분비교	종 래	본 발명
처 리 능 력	1일 15TON	1일 15TON
전 기 소 모 량	3㎾ ~ 5.0㎾	1.5㎾
고속 회전방식	히타방식 80%	온도 60°이상 저탕방식 100%
부 산 물	톱밥	없음
퇴 비 화	100%	100%

5. 수압 분사기

구분비교	종 래	본 발명
처 리 능 력	뇨 1일 20TON	뇨 1일 20TON
전기 소모량	850㎾	없음
방 식	분사식	자연식 SUS 3㎡
가스 제거률	40% ~ 50%	40% ~ 50%

6. 가스 발생 스크류

구분비교	종 래	본 발명
처 리 능 력	뇨 1일 20TON	뇨 1일 20TON
전 기 소 모 량	0.75㎾	850㎾
방 식	순환 분사식	타격 회전식
가스 제거률	40% ~ 50%	40% ~ 50%
분 출	노상	강제 흡입식 휀 150W

이상 상술한 바와 같은 본 발명은 기본적으로 미생물을 이용하여, 100% 축산 분뇨를 분해 및 감량시켜, 처리하도록 하는 것으로, 기계적인 장치를 이용하여 연속적이고도 자동적으로 일련의 공정이 이루어지도록 함으로서 그 처리 성능을 배가시키고 폭기장치를 이용하여 분뇨, 미생물 및 공기를 원활히 혼합시키고 파포기로 기포를 제거하여 악취가 없는 황토색의 발효처리 분뇨액을 돈사의 세척용으로 재사용 하는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 축산분뇨의 처리장치에 있어서, 돈사(1)에서 배출되는 분뇨를 수집하는 최초에 물이 차 있는 수집조를 통과하여 분뇨고액분리, 가스제거 고속발효탈수장치에서 처리하여 돈사로 처리된 폐수를 재사용하거나 , 상기 수집조를 통과한 분뇨와 함게 상기 가스제거고소발효탈수장치에서 처리된 폐수를 수위조절조, 숙성조 및 폭기조를 통과시켜 처리한 후 저장조에서 저장하였다가 다시 돈사로 회수하여 재사용하는 장치에 관한 것으로서,

   1차수집조(2)와, 상기 1차수집조(2)와 연결되어 자동으로 분뇨가 흘러 유입되는 2차수집조 및 3차수집조(3,4)와,

   상기 수집조를 통과하여 분뇨고액분리, 가스제거 고속발효탈수장치(100)를 통과시켜 처리하거나, 또는 상기 분뇨고액 분리, 가스제거 고속발효탈수장치(100)를 통과한 처리된 폐수와 함께 상기 수집조를 통과하여 유입되는 수위조절조 및 숙성조, 폭기조(5,6,7,8)과

   상기 숙성조(6)에 내장되어 유입된 분뇨를 2차폭기조(8)로 이송시키는 수중펌프(15)와 이송관 (33)과,

   상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)에 설치된 폭기장치(13,13`)와

   상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)의 상부에 형성된 거품처리조(34)와

   상기 거품처리조(34)내에 내장되어 거품을 파쇄하는 거품파쇄기(14,14`)와,

   미생물과 충분히 혼합 교반된 액을 충분히 발효시키는 저장조(9,10,11,12)와,

   상기 저장조(9,10,11,12)에서 충분히 발효 처리된 액을 돈사처리용 등으로 재사용토록 돈사에 이송시키는 펌프(15`) 및 이송관(33`)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리장치
2. 제1항에 있어서, 상기 분뇨고액분리, 가스제거 고속발효탈수장치(100)는 분뇨투입2차관(10) 및 원수관(9)와 진동기(101) 및 진동판스크린(102)가 설치되어 있으며, 그 하단에 고액발효탈수저장조(112)와 2mm서스망(127)으로 형성된 파이프와 연결된 수압분사기(103)이 형성되어 있으며, 그 하부에 가스발생스크류가 형성되어 있고 그 하부에 가스제거저장조(113) 및 배출수관(107)이 형성되어 있으며, 상기 장치들의 측면에 고속발효탈수기(8) 및 가스발생모터가 구성되어 있고, 또다른 측면에 가스배출 분출관 및 팬(105)이 형성되어 있고, 고속발효탈수기(108)로서 분뇨투입구(121)과 가스발생스크류모타(115)와 상기 모타와 탈수기연결부분에 설치된 메카니칼실링(122)와 8개의 칼날(124)와, 외부망(125) 및 서스망(127)와 발효슬러지배출구(126)이 설치되어 있으며, 상기 장치의 하부 지지대에는 진동고무방지판(123)으로 구성되어 있으며, 진동기(101)는 하부에 0.1㎡의 스크린(102)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리장치
3. 제1항에 있어서, 상기 폭기장치(13, 13`)는 상기 폭기장치 상부에 모터를 내장하고모터의 폭기장치벨트연결구(16,16`)와 폭기축(17)에 벨트로 연결시켰으며, 폭기축의 하부에 설치된 폭기임펠라(18) 및 브로아(22)가 폭기실린더(31)내부에 설치되어 있으며 상기 폭기축(17)의 주위에 8개의 공기주입관(19)이 설치되어 있으며 폭기실린더(31)중간하부에 흡입구(20)을 형성시켰으며, 폭기실린더(31)는 부싱(21,21`)에 의해 회전될 수 있으며, 상기 폭기임펠라(18)의 회전에 의해 공기주입관(19)과 폭기실린더(31)가 하기 토출관(24)과 함께 회전하고, 폭기실린더(31)의 상부에는 히터(32)가 설치되어 있으며, 폭기실린더(31)의 하부에는 가로로 토출관(24)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리장치
4. 제1항에 있어서, 상기 파포기(14,14`)는 모터의 파포기벨트연결구(25)와 파포기축(27)에 벨트로 연결시켜 있으며, 상기 파포기축(27)의 하부에 파포기2차임펠라(27')가 설치되어 있으며, 상기 파포기축(27)의 중앙부에 설치된 파포기1차임펠라(28)를 포함하여 있음을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리장치
5. 축산분뇨의 처리방법에 있어서, 돈사(1)에서 배출되는 분뇨는 최초에 물이 차 있는 수집조(2)에 자동으로 흘러 들어가며, 이어 2차수집조 및 3차수집조(3,4)에서

   분뇨고액분리 및 고속발효탈수기(100)를 통과하여 처리시켜, 돈사로 회수하여 재사용하거나, 상기 3차수집조에서 넘어온 물과 함께 상기 분뇨고액분리 및 고속탈수기에서 처리된 액을 최초에 물이 담겨있는 수위조절조(5)에 도착하면 최초로 유입되는 분뇨를 기존의 액과 잘 혼합되도록 하기 위하여 숙성조(6)에 내장된 수중펌프(15)에 의해 이송관(33)를 통하여 2차폭기조(8)로 이송되어 1차폭기조(7)에 유입되도록 하며, 상기 폭기조에 필요에 따라 미생물을 주입시킨다. 이때 사용하는 미생물은 한국과학기술원에 1995년 3월 14일 기탁된 기탁번호 KCPC-10781인 STEARO THERMOPHILUS와 BACILLUS SUBTILUS 외 4종의 복합균으로 슬러지 분해에 탁월한 효과가 있다.

   상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)에 설치된 폭기장치(13,13`)의 상부에 내장된 모터가 작동으로 폭기장치벨트연결구(15,15`)에 연결된 폭기축(17)과, 폭기축의 하부에 설치된 폭기임펠라(18)가 회전하고, 상기 폭기축(17)의 주위에 설치된 8개의 공기주입관(19)은 상기 임펠라(18)와 함께 회전하면서 공기주입관(19)의 상부로부터 공기가 유입되며,

   폭기실린더(31)의 흡입구(20)에 분뇨가 유입되어 상기 공기주입관(19)으로 주입된 공기와 접촉하면서 폭기임펠라(18)에 의해 분뇨와 공기가 충분히 교반되면서 폭기실린더(31)의 하부에 가로로 설치된 토출관(24,24`)으로 인하여 폭기조 폭 5x5x2m의 전체측면을 때려 온도 상승을 유도하고,

   폭기실린더(31)는 부싱(21,21`)에 의해 회전되며, 상기 폭기임펠라(18), 공기주입관(19)은 폭기실린더(31)내부에 장착되어 함께 회전할 뿐만 아니라, 폭기실린더(31)의 하부에 설치된 상기 토출관(24,24`)도 동시에 회전하고,

   상기 토출관(24,24`)이 회전됨과 동시에 폭기조내로 압력에 의해 강제로 토출되어 기존의 액과 잘 혼합되게 하며, 상기 폭기장치(13)의 상부에서부터 폭기실린더(31)의 일측 아래쪽으로 회수관(바이패스관)(22)과 계기(23)가 설치되어 있어 폭기조내의 분뇨량을 알 수 있고, 상기 폭기실린더(31)의 상부에는 설치된 히터(32)로 미생물 발효로 인한 평균온도 38 ~ 40℃에서 증발을 유도하기 위하여 50 ~ 65℃까지 상승시키며, 상기 1차폭기조(7) 및 2차폭기조(8)의 상부에는 거품처리조가 장치되어 있어, 상기 거품처리조의 거품은 모세관현상으로 폭기조에서 생성된 거품들로서, 상기 거품처리조에 설치된 거품파쇄기(14,14`)는 모터의 회전에 의해 상기 파포기축 및 파포기축에 연결된 각각 임펠라(27`, 28, 28`)가 함께 회전되어 파포기측면임펠라(28, 28`)의 회전에 의해 기포가 좌우로 확산되며 중앙으로 기포가 상승하기 시작하면 파포기중앙임펠라(27')에 의해 기포가 파쇄되어 액으로 변하며, 처리된 액은 거품처리조하부에 설치된 펌프(16)에 의해 저장조(9,10,11,12)로 이송시키고, 저장조에서 충분히 발효시킨 후 처리된 액은 저장조에 설치된 펌프(15`)에 의해 이송관(33`)를 통하여 돈사에 회수시켜 돈사 청소용등으로 재사용도록 함을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리방법
6. 제1항에 있어서, 상기 분뇨고액분리 및 고속발효탈수기를 통과하여 처리방법은 상기 수집조(2,3,4)에서 분뇨고액분리 및 고속 발효탈수기의 분뇨투입2차관(10)을 통하여 투입된 분뇨폐수는 원수관(9)에서 공급된 원수와 함께와 진동기(101) 및 진동판스크린(102)가 설치되어 있는 곳으로 유도되어 진동기(101)의 작동에 의해진동스크린에 의해 하부로 일부 이송되며, 그 하부에는 고액발효탈수저장조(112)와 2mm서스망(127)으로 형성된 파이프와 연결된 수압분사기(103)의 작용으로 고액이 분리된 분뇨의 이동을 통하여 수압에 의해 이동케 하였으며 고액발효탈수저장조, (113)가스제거저장조로 이송하게 하는 통로이며, 상기 공간을 이용하여 3㎡의 망을 사용하여 분뇨와 혼합된 암모니아, 인 또는 메탄의 수치를 최소화시키며,

   상기 고액발효탈수저장조(112)에 설치된 가스발생스크류(104)는 가스발생스크류모타(111)에 의해 수압분사기를 통하여 주입된 분뇨를 스크류를 회전시켜 뇨에 혼합된 메탄가스 발생물을 분리시키고 숙성조(6)로 이동시 예비 발효조에서의 악취 및 메탄가스를 제거하고, 가스분출관 및 팬(105)는 2차저장조(113)에서 발생되는 가스와 상기 가스발생스크류(104)에 의해 분리된 가스를 외부로 배출시키고,

   상기 진동스크린(102)에서 걸러진 분뇨슬러지는 상기 장치들의 측면에 설치된 도6의 고속발효탈수기(8)의 분뇨투입구(121)를 통해 투입되면 가스발생스크류모타(115)의 작동으로 고속회전축을 이용한 스크류식 분당 3600RPM의 회전으로 타격하며 가열시켜 수분을 증발과 발효 효과를 갖으며, 상기 모타와 고속발효탈수기(8)에 설치된 8개의 칼날(124)에 의해 고속발효되기 쉽게 분해한 후, 탈수된 폐수는 외부망(125) 및 서스망(127)을 통해 배출됨과 동시에 증발되며, 발효슬러지는 발효슬러지배출구(126)통해 배출시키고, 상기 가스제거저장조(113)에 가스를 저장한 후 가스배출 분출관 및 팬(105)을 통해 배출시키고, 배출수는 배출수관을 통해 돈사(1)로 보내어 재사용하거나, 하기 수위조절조(5)로 이송되어 재처

   리 시켜 처리함을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리방법.