KR100408475B1 - 축산 분뇨 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양돈사육장에서 발생되는 돈분과 돈뇨를 효과적으로 분리처리할 수 있는 처리장치에 관한 것으로, 본 발명은 돈분과 돈뇨내에 이물질을 제거하기 위해 일차적으로 여과하는 제1여과장치(20, 도 2참조)와, 여과된 돈분 및 돈뇨를 별도로 분리하는 탈수장치(30 도 3 및 도 4참조)와, 분리된 분뇨를 더욱 더 분리하는 세부 제2여과장치(40, 도 1참조)와, 분리된 돈뇨를 저장하고 이를 가열하여 증기화되도록 가열하여 증발시키기 위한 보일러장치(50, 도 5참조)와 증기화된 뇨를 대기중으로 배출시키는 송풍장치(도 6)로 이루어져 있다.

본 발명은 양돈 농가의 누적된 양돈 폐수를 제1 및 제2여과장치를 이용하여 분과 뇨를 분리해내고, 돈분은 왕겨나 톱밥에 섞어 발효시킨 뒤 퇴비를 만들고, 뇨는 심야전기(KW25원대)를 이용하여 증기화하여 대기중으로 방출시키는 분뇨처리 시스템이다.

Description

축산 분뇨 처리시스템{SUPPER SEPARATION ＆ STEAM BLOW}

본 발명은 양돈과정에 필연적으로 발생되는 돈분과 돈뇨를 분리처리할 수 있는 축산 분뇨 처리시스템에 관한 것으로 특히, 액상의 돈뇨를 대기중으로 증발처리할 수 있는 축산 분뇨 처리시스템에 관한 것이다.

국내 5∼6개 업체에서 제작되어 양돈가에 보급되고 있는 고액분리기는 진동모터를 장착하며 진동모터의 진동을 이용하여 돈분과 돈뇨를 분리하고 있으나 진동 모터가 자체 진동에 의해 베어링이 쉽게 마모되고 모터 발이 부러지는 현상이 일어나고 있다. 기계가 높이 설치되면 기계 다리까지 진동이 전달되어 분리가 안되고 탈 수율이 낮다. 그리고 얼마가지 않아 파손되는 문제점이 있어 왔다.

그래서, 진동모터를 사용하지 않고 편심 붓싱을 가공하여 편심베어링을 만들어 편심 5mm(왕복 10mm) 상하 전후로 흔들어 주어 분리하는 수퍼고액분리기를 만들게 되었다. 모터는 자체 진동이 기준치 2∼4 미크론이며, 로드 테스트시 10∼15, 15∼25, 중형 25∼50 미크론을 초과해서는 안되는데 진동모터는 모터 제작사에 의하면 4극이 1,800 미크론, 2극 모터가 3,600 미크론이나 되어 베어링이 쉽게 마모된다. 베어링 수명 시간이 쏠로 테스트시 2∼4 미크론을 초과하지 않은 모터가 5,000∼7,000 시간의 운전 시간이 보장되는데 1,800이나 3,600 미크론의 진동 모터는 얼마가지 않아 고장나는 문제점이 있었다. 그래서 본 고안은 진동 모터를 사용하지 않고 편심 베어링을 이용하여 본 제품을 제작하게 되었다.

본 발명의 목적은 일명 액증발기, 기화기라는 제품들이 양돈가에 보급되고 있으나 경험과 기술부족으로 분뇨를 펌핑하여 기포를 만들고 그 기포 상태에서 송풍기를 이용하여 그대로 날려보내고 있는 실정인데, 낙진이 발생되어 대기를 오염시키고 있어 심각한 환경문제까지 대두되고 있으나 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리시스템은 돈분과 돈뇨를 고액분리기를 통하여 돈분과 돈뇨를 분리하고 분리된 뇨는 약품 처리하여 악취를 제거한 뒤 이를 저장탱크에서 온도를 가하여 숙성시키고 이를 썸펌프를 이용하여 양면 히타식 전기 보일러장치를 통해 가열시켜 증발하는 돈뇨를 송풍기를 통해 대기중으로 방출 처리하는 축산 분뇨 처리시스템을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 분뇨 처리용량은 수도꼭지 1/2 인치에 나오는 물은 시간당 3∼4드럼, 하루 10시간처리시 30∼40드럼(5드럼 1톤)으로 하루 5∼6톤의 양돈 폐수를 처리할 수 있는 효과가 있는 분뇨 증발기처리기능을 갖는다.

<양돈가의 두가지 고민>

요즘같이 돼지값의 폭락하는 경우 사육경비조차 회수하지 못하는 경우도 비일비재한 상황에서 돈분 및 돈뇨를 효과적으로 처리하지 못하고 있는 실정으로 대부분 큰 폐수저장탱크나 방죽을 만들어 분뇨를 저장해 두는 방법이 일반적이므로 낙후된 돈분의 효과적인 처리방안이 요구되어 왔다.본 발명은 양돈가에서 수거된 돈분과 돈뇨를 본 발명에 따른 축산 폐수 처리시스템에 투입하면 돈분과 돈뇨를 분리할 수 있고 수분이 제거된 돈분은 별도로 퇴비화 혹은 비료로 사용할 수 있고 돈뇨는 가열시켜 대기중으로 증발시켜 제거함으로서 효과적인 처리의 대안이 마련되어질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리시스템을 예시한 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리시스템에 채용된 분과 뇨로부터 이물질을 분리하는 제2여과장치의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명에 채용된 돈분 및 돈뇨를 탈수시키기 위한 탈수장치의 사시도 및 단면도이다.

도 4는 본 발명에 채용된 돈분에 포함된 돈뇨를 탈수시키기 위한 탈수(압착)장치의 분해사시도이다.

도 5는 본 발명에 따라 처리되어진 돈뇨를 증기화시키기 위한 가열용 보일러장치의 분해사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 증기화된 돈뇨를 대기로 방출하는 배출장치(덕트)의 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리시스템의 배관 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 돈뇨저장탱크 2:숙성용 히터

10:베이스 판 20:제1여과장치

20a:케이스 21:편심베어링

22:샤프트 23:축받이

24:금속그물망 25:V밸트용 풀리

30:탈수장치 31:스크류32:돈뇨배출구 33:돈분 배출구34:캡 35:추36:그릴 40:제2여과장치50:보일러장치 51:증기배출구52:배관 파이프 60:송풍장치61:송풍팬 62:덕트63:주름관M:모터 P:펌프T:분뇨 공급파이프 V:밸브

이하, 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한면 다음과 같다

도 1에는 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리시스템의 사시도가 예시적으로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리시스템의 돈분 및 돈뇨 제1여과장치의 분해사시도가 예시되어 있으며, 도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 축산 분뇨처리시스템의 돈분 및 돈뇨의 제2여과장치의 사시도 및 그 단면도가 예시되어 있다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 주요구성은:

하측에 돈뇨 저장탱크(1)가 마련된 베이스 판(10)과;

베이스 판(10)상에 부착되어지고 외부에서 투입된 분뇨를 흔들기 위하여 측면에 편심베어링(21)이 부착되어진 샤프트(22)가 회전가능하게 축받이(23)조립되어지고, 그 내부에 금속 그물망(24)이 설치된 제1여과장치(20)와;

상기 베이스 판(10)과 제1여과장치(20)사이에 부착되어져 상기 제1여과장치(20)를 통과한 분과 뇨를 분리하기 위해 내부에 회전가능하게 설치된 스크류(31)를 구비하고, 일측에 돈분이 배출되는 돈분배출구(33)와, 돈뇨를 배출시키는 돈뇨 배출구(32)를 구비하는 탈수장치(30)와;

상기 탈수장치의 상기 돈뇨 배출구(32)에서 배출되는 돈뇨속에 포함된 잔여 돈분 찌꺼기(슬러지)를 걸러내고 액상의 돈뇨를 돈뇨저장탱크(1)로 유입되도록 상기 돈뇨저장탱크(1)의 상부에 부착되어진 제2여과장치(40)과;

상기 돈뇨저장탱크(1)내에 저장된 돈뇨를 펌프(P)로 펌핑하여 돈뇨를 가열하여 증기화시키는 보일러장치(50)와;

상기 증기화된 돈뇨를 대기중으로 배출시키기 위해 상기 보일러의 증기 배출구(51)와 연결된 송풍팬(61)이 부착된 모터가 부착되어진 덕트(62)를 포함하는 송풍장치(60)로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 돈분과 돈뇨내에 이물질을 제거하기 위해 일차적으로 여과하는 제1여과장치(20)(도 2참조)와, 여과된 돈분 및 돈뇨를 별도로 분리하는 분리장치(도 3 및 도 4참조)와, 분리된 분뇨를 더욱 더 분리하는 제2여과장치(도 4 참조)와, 분리된 돈뇨를 저장하고 이를 가열하여 증기화되도록 가열하여 증발시키는 보일러장치(도 5)와 증기화된 뇨를 대기중으로 배출시키는 송풍장치(도 6 참조)로 이루어져 있다.

도1을 참조하면, 분뇨 공급파이프(T, PVC50)을 따라 유입되는 돈분과 돈뇨는 일차적으로 제1여과장치(20))속으로 투입되어 모터의 회전에 의해 좌우로 심하게 흔들리면서 돈분과 돈뇨를 배출시키기 위해 탈수장치(30)속으로 분과 뇨가 유입되어지도록 한다.

상기 탈수장치(30)는 그 내부에 마련된 스크류(31)에 의해 압착되어지면서 돈분은 그 끝단의 돈분 배출구(33)으로 배출시키고, 돈뇨는 돈뇨 배출구(32)을 통해 여과장치(40)을 통해 뇨저장탱크(1)로 유입되어진다.유입된 돈뇨는 뇨저장탱크(1)내에서 일정시간 숙성되어진 뒤 이를 펌프(P)로 펌핑하여 보일러장치(50)의 배관파이프(52)을 따라 통과시키면 돈뇨가 가열되어져 덕트(62)를 통해 대기중으로 증기화되도록 하여 배출되는 시스템으로 구성되어 있다.먼저, 돈분과 돈뇨에 포함된 이물질을 제1여과장치(20)를 통해 걸러내고 이를 탈수장치(20)속으로 유입되도록 하기 위해 도 2에 도시된 바와 같은 제1여과장치(20)위로 투입된 겔상태의 돈분과 돈뇨을 흔들어 준다.제1여과장치(20)는 도 2에 도시된 바와 같이 여과장치의 케이스(20a)속에는 크기가 다른 각각의 금속그물망(24)이 포개져 설치되어 있는데, 그 금속그물망(24)에 의해 돈분과 돈뇨 이외의 이물질(막대나 금속물)을 걸러내는 작용을 한다. 그리고, 그 외부 측벽에 모터의 동력에 의해 회전하는 샤프트(22)가 축받이(23)되어 회전가능하게 설치되어 있다.상기 샤프트(22)에는 편심베어링(21)이 각각 부착되어 있고 편심베어링(21)은 제1여과장치(20)의 케이스(20a)에 부착되어져 있다.따라서, 모터(M)에 의해 샤프트(22)가 회전하면 편심베어링(21)이 회전하면서 케이스(20a)를 좌우로 심하게 흔들어 돈분과 뇨가 금속그물망(24)을 잘 통과하도록 흔들어주는 것이다.미설명 부호 25은 샤프트(22)에 회전력을 제공하는 V밸트용 풀리이다.상기한 제1여과장치(20)의 금속 그물망(24)을 통과한 분과 뇨는 탈수장치(30)속으로 유입되게 된다.상기 탈수장치(30)는 돈분과 돈뇨를 압착시켜 돈뇨를 돈분으로부터 뇨를 분리 제거하기 위한 것으로, 그 내부에 스크류(31)가 회전가능하게 설치되어 있어 유입된 돈분과 돈뇨를 함께 압착하여 돈뇨는 그릴(36)의 표면에 무수히 많은 구멍들을 통해 흘러내리도록 하고, 돈분은 돈분배출구(33)쪽으로 밀려 배출되어진다. 이때 돈뇨의 탈수정도를 조절하기 위하여 돈분 배출구(33)상에 일측이 피봇되어 개폐되어지는 캡(34)과, 그 캡(34)에 부착되어 하중을 캡에 하중을 가하는 추(35)가 부착되어져 있다.따라서, 스크류(31)에 의해 밀려 배출되는 돈분은 캡(34)에 가해진 추(35)의 무게에 의해 그 배출이 원할하지 못하도록 함으로서 탈수정도가 달라질 수 있다.즉, 추(35)의 무게가 무거울수록 돈분의 배출이 어려워지므로 압착력이 증가하여 탈수능력을 커지게 되고, 추(35)의 무게가 가벼운 경우 탈수능력은 떨어지게 되는 것이다. 미설명부호 37은 스크류 회전용 모터이다.상기한 바와 같이 탈수장치(30)를 통과하면서 분과 뇨는 분리되어지는데, 분리된 돈뇨는 돈뇨 배출구(32)에 의해 유도되어져 하측의 제2여과장치(40)속으로 투입되어진다.상기 제2여과장치(40)는 탈수되어진 돈뇨내에 포함된 잔여 돈분 찌꺼기(슬러지)를 보다 더 제거하기 위한 것으로, 제2여과장치(40)는 그 내부에 다층의 걸름망이 설치되어 있어 떨어지는 돈뇨내의 슬러지는 걸러지고, 액상의 돈뇨만이 그 하측의 분뇨 저장탱크(1)로 유입되어 저장되어진다.돈뇨 저장탱크(1)는 돈뇨가 일정시간 저장되어지는 동안 전원에 의해 작동되는 뇨 숙성용 히터(2)를 통해 뇨의 온도를 상승시켜 보다 빠르게 숙성되어지고, 숙성된 뇨가 들어있는 분뇨 저장탱크(1)속으로 약품을 투입하여 악취를 제거한 뒤 도 5에 도시된 바와 같은 뇨 가열용 보일러장치(50)로 이송되어 공급되어진다.뇨를 보일러장치(50)로의 이송은 펌프(P)에 의해 이루어지며, 펌핑된 뇨는 전기 전기히터(53)에 의해 발열되는 보일러장치(50)의 내부 배관파이프(52, 가는 파이프)을 따라 순환하면서 가열되어져 액상의 돈뇨가 스팀화(증기)되어지게 되며, 증기화된 돈뇨는 덕트(62)에 부착된 송풍팬(61)의 작동에 의해 덕트(62)를 따라 외부로 방출되어 대기중으로 증발되어 사라지게 된다.송풍장치(60)를 구성하는 상기 덕트(62)에는 상기한 스팀의 분뇨가 유입되어 지도록 주름관(63, 일명 자바라라고도 함)이 연결되어 있고, 덕트(62)의 일측에는 송풍팬(61)이 부착된 모터가 부착되어 증발되어지는 증기 뇨를 외부배출시킨다.아울러, 상기 돈뇨 가열용 보일러장치(50)는 적어도 2개 이상으로 설치하는 것이 바람직하다. 이는 연속적인 작업공정을 수행하는데 도움이 더욱 유익하기 때문이다.이와 같이 적어도 한 쌍의 보일러장치(50)를 설치한 경우 선택적인 작업을 하기 위하여 도 7에 도시된 배관도에서 알 수 있는 바와 같이 밸브(V)의 선택적으로 개폐시킴으로서 이루어진다.도 1에서 참조번호 70은 축산 분뇨 처리시스템의 통제하기 위한 제어반이다

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 돈분과 돈뇨의 분리처리가 가능하고 분뇨의 흔들기 위한 제1여과장치는 편심베어링을 이용하여 구현함으로서 잔고장이 없을 뿐만 아니라 많은 량의 분뇨처리가 가능하여 장기간 동안 가동이 가능하며, 또한 돈뇨를 증기화하여 대기로 방출함으로 낙진이 발생되지 않고 악취가 발생되지 않는 아 양돈가에 매우 유익한 돈분 및 돈뇨 처리장치를 제공하게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 하측에 돈뇨 저장탱크(1)가 마련된 베이스 판(10)과;

   베이스 판(10)상에 부착되어지고 외부에서 투입된 분뇨를 흔들기 위하여 측면에 편심베어링(21)이 부착되어진 샤프트(22)가 회전가능하게 축받이(23)조립되어지고, 그 내부에 금속 그물망(24)이 설치된 제1여과장치(20)와;

   상기 베이스 판(10)과 제1여과장치(20)사이에 부착되어져 상기 제1여과장치(20)를 통과한 분과 뇨를 분리하기 위해 내부에 회전가능하게 설치된 스크류(31)를 구비하고 일측에 돈분이 배출되는 돈분배출구(33)와, 돈뇨를 배출시키는 돈뇨 배출구(32)를 구비하는 탈수장치(30)의 상기 돈뇨 배출구(32)에서 배출된 돈뇨 속에 포함된 돈분 슬러지를 걸러내고, 액상의 돈뇨를 상기 돈뇨저장탱크(1)로 유입되도록 상기 돈뇨저장탱크(1)의 입구측에 설치되어지는 제2여과장치(40)와;

   돈뇨저장탱크(1)내에 저장된 돈뇨를 펌프(P)로 펌핑하여 유입된 뇨를 가열시켜 증기로 만드는 보일러장치(50)와;

   상기 증기화된 뇨를 대기중으로 증발 배출시키기 위해 상기 보일러장치(50)로부터 연장된 증기배출구(51)와 연결되어지고 일측에 송풍팬(61)이 부착된 모터가 부착되어진 덕트(62)를 포함하는 송풍장치(60)로 구성되어진 것을 특징으로 축산 분뇨 처리시스템.