KR100392128B1 - 분뇨발효공정 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농장이나 축사에서 발생된 가축들의 분뇨나, 음식물 등을 수집하고 이 수집된 분뇨나 음식물 등을 발효시켜 퇴비등으로 이용함에 있어서, 상기 음식물이나 수집된 분뇨를 분과뇨로 분리하여 2단계의 발효수단으로 발효시키면서 발효된 분뇨의 미생물이 함유되도록 하며, 상기 미생물이 함유된 발효 분뇨 등을 이용하여 유기농이 가능한 퇴비를 생산할 수 있도록 한 분뇨발효공정 및 그 장치에 관한 것이다.

본 발명은 농장이나 축사등에서 수거한 가축 등의 배설물인 분뇨를 분과 뇨로 분리하는 분리공정(1)에서 분리하고 상기 분리된 분에 톱밥을 투입 교반하여 1차발효공정(2)의 분뇨발효 처리기에 투입하여 발효시키며, 상기 1차발효된 분을 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 상기 분리된 뇨를 미세분사시키고 상기 1차발효공정(2)에서 발생된 폐열을 상기 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 분뇨를 후숙하여 발효시키며 이 2차 후숙 발효된 분뇨를 포장하여 퇴비로 이용하도록 하는 공정과, 가열수단(5)이 구비된 발효실(4)내에 여러개의 발효기(6)를 연결구(7)로 연결되도록 연결설치하고 이 발효기(6)들은 동력수단(8)에 연결시켜 동시에 작동되도록 하며, 상기 발효기(6)의 내부에 이송용 스크류 콘베이어(9)를 설치하여 상기 분뇨가 상기 발효기(6)들을 따라 순환되도록 하고 상기 각 발효기(6)들에는 배출구(10)를 설치하여 발효시 발생되는 가스 등을 배출통로(11)로 배출시키도록 구성한 것이다.

Description

분뇨발효공정 및 그 장치{manure fermentation processing and apparatus thereof}

본 발명은 농장이나 축사에서 발생된 가축들의 분뇨나, 음식물 등을 수집하고 이 수집된 분뇨나 음식물 등을 발효시켜 퇴비등으로 이용함에 있어서, 상기 음식물이나 수집된 분뇨를 분과 뇨로 분리하여 2단계의 발효수단으로 발효시키면서 발효된 분뇨의 미생물이 함유되도록 하며, 상기 미생물이 함유된 발효 분뇨 등을 이용하여 유기농이 가능한 퇴비를 생산할 수 있도록 한 분뇨발효공정 및 그 장치에 관한 것이다.

현금에 농가의 축사등에서는 대량의 가축을 사육함에 따라 가축등에서 배설된 배설물이 다량 배출되고 있으며, 상기 배설물은 일부를 건조시켜 퇴비등으로 활용하고 있지만, 대다수는 그대로 폐기시키게 되어 환경오염을 야기시키게 되는 폐단이 있었다.

또한, 각 가정이나 음식점등에서 다량으로 배출되는 음식물 쓰레기의 경우에는 그 대다수가 쓰레기 봉지 등에 담아 매립되거나 소각로 등을 이용하여 소각시키고 있는 실정에 있었다.

따라서, 상기와 같이 대량으로 배출되는 가축 등의 배설물이나 음식물 쓰레기를 재활용시키지 못하고 폐기처리함에 따른 토양의 오염과 더불어 환경을 오염시키게 되는 문제점이 있었으며, 상기 폐기물에 대한 처리가 심각한 사회문제로 대두되고 있는 실정에 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 본 발명은 농장이나 축사에서 발생된 가축들의 분뇨나, 음식물 등을 수집하고 이 수집된 분뇨나 음식물 등을 발효시켜 퇴비등으로 이용함에 있어서, 상기 음식물이나 수집된 분뇨를 분과뇨로 분리하여 2단계의 발효수단으로 발효시키면서 발효된 분뇨의 미생물이 함유되도록 하며, 상기 미생물이 함유된 발효 분뇨 등을 이용하여 유기농이 가능한 퇴비를 생산할 수 있도록 하는 분뇨발효공정 및 그 장치를 제공하려는 것인 바, 이를 이하에서 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 발효공정을 나타내는 공정도

도 2는 본 발명의 발효장치를 나타내는 장치의 구성도

도 3은 본 발명 발효장치의 발효기를 발췌하여 나타내는 단면도

도 4는 도 3의 다른 실시예를 나타내는 단면도

도 5는 도 4의 일측 단면도

도 6은 축열판을 구비한 도 3의 또 다른 실시예를 나타내는 사시도

도 7은 본 발명의 장치를 발효실에 설치한 상태를 나타내는 구성도

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1 : 분리공정

2 : 1차발효공정

3 : 2차 후숙 발효장치

4 : 발효실

5 : 가열수단

6,601 : 발효기

7 : 연결구

8 : 동력수단

9 : 이송용 스크류 콘베이어

10 : 배출구

11 : 배출통로

12 : 공간부

13 : 축열판

본 발명은 농장이나 축사등에서 수거한 가축 등의 배설물인 분뇨를 분과 뇨로 분리하는 분리공정(1)에서 분리하고 상기 분리된 분에 톱밥을 투입 교반하여 1차발효공정(2)의 분뇨발효 처리기에 투입하여 발효시키며, 상기 1차발효된 분을 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 상기 분리된 뇨를 미세분사시키고 상기 1차발효공정(2)에서 발생된 폐열을 상기 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 분뇨를 후숙하여 발효시키며 이 2차 후숙 발효된 분뇨를 포장하여 퇴비로 이용하게 되는 것이다.

상기의 공정에 있어서의 발효장치는 도 2에서와 같이 가열수단(5)이 구비된 발효실(4)내에 여러개의 발효기(6)를 연결구(7)로 연결되도록 연결설치하고 이 발효기(6)들은 동력수단(8)에 연결시켜 동시에 작동되도록 하며, 상기 발효기(6)의 내부에 이송용 스크류 콘베이어(9)를 설치하여 상기 분뇨가 상기 발효기(6)들을 따라 도 7에서와 같이 순환되도록 하고 상기 각 발효기(6)들에는 배출구(10)를 설치하여 발효시 발생되는 가스 등을 배출통로(11)로 배출시키도록 구성한 것이다.

또, 상기 발효기는 도 4 및 도 5에서와 같이 발효기(601)의 중앙에 이송용 스크류 콘베이어(9)를 설치하고 이의 상부에는 공간부(12)를 형성하여 발효를 촉진시키면서 가스의 배출을 원활하게 할 수 있으며, 도 6에서와 같이 상기 발효기(6)의 외주연에 다수의 축열판(13)을 설치하여 상기 가열수단(5)에서 발생한 열을 축적시키면서 발효효율을 향상시키도록 구성할 수도 있도록 된 것이다.이때 분리된 분에 톱밥을 넣어주는 것은 분리된 분에도 상당수의 수분이 함유되어 있어 그 대로는 발효가 이루어지지 않기 때문에, 흡습성과 통기성이 탁월한 톱밥과 혼합하여 분리된 분의 함수율을 떨어뜨려 발효가 이루어지도록하는 역활을 하는 동시에, 모든 배설물에는 질소(N)가 다량 함유되어 있고, 톱밥은 탄소(C)가 많기 때문에 이를 적당히 섞어 C/N(탄소율)을 적절히 조절하는 역활도 한다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 농장이나 축사등에서 수거한 가축 등의 배설물에서 분과 뇨를 분리공정(1)에서 분리하고 상기 분리된 분에 톱밥을 투입 교반하며 이 교반되어 혼합된 분을 1차발효공정(2)의 분뇨발효 처리기에 투입하여 발효시킨다.

상기 1차발효공정(2)에서 발효된 분은 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하며 동시에상기 분리된 뇨를 2차 후숙 발효장치(3)로 미세분사시키고 상기 1차발효공정(2)에서 발생된 폐열을 상기 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 분뇨를 후숙하여 발효시킨다.

상기 공정들에 의하여 발효된 분뇨는 퇴비로 이용할 수 있는 제품으로 완성되며 이를 포장하여 퇴비로 이용하게 되는 것이다.

상기의 공정에 있어서 상기 분과 뇨가 도 2에서와 같이 가열수단(5)이 구비된 발효실(4)내에 여러개 설치된 발효기(6)로 공급되면, 상기 발효기(6)들의 내부에 설치된 이송용 스크류 콘베이어(9)들이 동력수단(8)에 의하여 회전하게 되고 이 이송용 스크류 콘베이어(9)들의 회전에 따라 상기 공급된 분뇨가 일측에서 타측으로 이송하게 된다.

상기의 동작을 함에 있어서, 상기 발효실(4)내에 설치된 가열수단(5)이 작동하여 상기 발효실(4)내에 열을 공급하게 되고 상기 공급되는 열은 상기 발효기(6)에 직접 전달되어 상기 이송용 스크류 콘베이어(9)를 통하여 이송되는 분뇨가 발효작용을 하게 된다.

상기와 같이 이송되는 분뇨는 각 발효기(6)들의 사이에 설치된 연결구(7)를 통하여 도 7에서와 같은 배열에 따라 순환하게 되면서 단계적인 발효가 이루어지게 된다.

상기와 같이 발효작용이 이루어짐에 따라 상기 각 발효기(6)에서는 가스가 발생하게 되는데, 이 가스는 상기 발효기(6)들의 일측 상부에 형성된 배출구(10)를 따라 배출되고 이 배출된 가스는 발효실(4)에 설치된 배출통로(11)로 배출시키도록한 것이다.

또, 상기 발효기는 도 4 및 도 5에서와 같이 발효기(601)의 중앙에 이송용 스크류 콘베이어(9)를 설치하고 이의 상부에는 공간부(12)를 형성하게 되면, 상기 발효되는 분뇨의 원활한 이송과 더불어 가스가 발효기(601) 내부에서 상기 공간부(12)로 분리되면서 발효를 촉진시키게 되며, 상기 발생된 가스의 배출을 원활하게 할 수 있다.

또, 도 6에서와 같이 상기 발효기(6)의 외주연에 다수의 축열판(13)을 설치하게 되면, 상기 가열수단(5)에서 발생한 열을 발효기(6)의 외측에서 축열시킬 수 있게 되고 이 축열에 따라 상기 발효기(6)의 열접촉 면적을 증대시키면서 발효효율을 보다 향상시킬 수 있도록 된 것이다. 상기 축열판(13)은 가열수단에 의해 발생된 열을 최대한 발효기(6)내로 전달하여, 발효기 내의 분과 톱밥의 혼합물이 발효가 이루어지는 적정온도로 유지할 수 있도록 하는 것으로, 가열수단(5)에서 나오는 열과의 접촉면적을 최대한 넓게 하기 위해 발효기(6)의 외주연을 둘러싸는 구조로 이루어져 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 가축 등의 배설물만을 발효시키는 것이 아니고, 음식물을 조리하거나 식사후 등에 발생되는 음식물 쓰레기를 분리하여 상기의 공정을 거치도록 하므로써 상기 음식물 쓰레기를 퇴비화시킬 수 있게 되는 것이다.[실시예 1]분뇨를 분과 뇨로 분리공정(1)에서 분리하고 상기 분리된 분에 함수율을 조절하여 발효가 이루어지도록 톱밥을 투입 교반하여 1차발효공정(2)의 분뇨발효 처리기에 투입히여 발효시키며, 이때 분뇨 자체내에서 발생하는 유효미생물의 생존온도가 63℃~70℃인 것을 고려하여 상기 분뇨발효 처리기의 온도는 70℃이하가 되도록 유지한다. 상기 1차 발효된 분을 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 상기 분리된 뇨를 미세분사시키고 상기 1차 발효공정(2)에서 발생된 폐열을 상기 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 분뇨를 후숙하여 발효시키며, 이때도 유효미생물의 생존온도를 고려하여 상기 2차 후숙발효장치(3)의 온도가 70℃를 넘지 않도록 조절한다. 이 2차 후숙 발효된 분뇨를 포장하여 퇴비로 이용한다.

이상과 같은 본 발명은 상기와 같이 가축등에서 배설되는 배설물과 음식물 쓰레기를 분리시키고 상기 분리된 폐기물중에서 퇴비화가 가능한 물질을 다단계로 설치한 발효기와 발효공정을 거키치면서 발효시키도록 하며, 상기 폐기물의 발효에 따라 퇴비를 생산할 수 있게 되고 상기 생산된 퇴비를 농지 등에 공급하도록 하므로써 상기 폐기물의 자원화 및 재활용을 도모할 수 있게 되고, 상기 폐기물을 양질의 퇴비로 제조할 수 있게 되므로 상기 폐기물을 소각하거나 매립할 필요가 없게 되며이에 따라 환경오염을 방지할 수 있게 되는 점 등의 특징을 지닌 것이다.

Claims (4)

1. 농장이나 축사등에서 수거한 가축 등의 배설물인 분뇨를 분과 뇨로 분리공정(1)에서 분리하고 상기 분리된 분에 톱밥을 투입 교반하여 1차발효공정(2)의 분뇨발효 처리기에 투입하여 발효시키며, 상기 1차발효된 분을 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 상기 분리된 뇨를 미세분사시키고 상기 1차발효공정(2)에서 발생된 폐열을 상기 2차 후숙 발효장치(3)로 공급하면서 분뇨를 후숙하여 발효시키며 이 2차 후숙 발효된 분뇨를 포장하여 퇴비로 이용하도록 함을 특징으로 하는 분뇨발효공정.
2. 가열수단(5)이 구비된 발효실(4)내에 여러개의 발효기(6)를 연결구(7)로 연결되도록 연결설치하고 이 발효기(6)들은 동력수단(8)에 연결시켜 동시에 작동되도록 하며, 상기 발효기(6)의 내부에 이송용 스크류 콘베이어(9)를 설치하여 상기 분뇨가 상기 발효기(6)들을 따라 순환되도록 하고 상기 각 발효기(6)들에는 배출구(10)를 설치하여 발효시 발생되는 가스 등을 배출통로(11)로 배출시키도록 구성된 분뇨발효장치로서, 상기 발효기(601)의 중앙에 이송용 스크류 콘베이어(9)를 설치하고 이의 상부에는 공간부(12)를 형성하여 발효를 촉진시키면서 가스의 배출을 원활하게 할 수 있도록 구성되고, 상기 발효기(6)의 외주연에 다수의 축열판(13)을 설치하여 상기 가열수단(5)에서 발생한 열을 축적시키면서 발효효율을 향상시키도록 구성함을 특징으로 하는 분뇨발효장치.
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