KR100469587B1 - the on-site vermicomposting unit for sewage sludge and thereby method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지렁이를 이용한 유기성폐기물을 처리하는 장치 및 방법에 관련되는 것으로서, 항온, 항습을 유지하여 사계절 구별없이 각종의 폐기물처리가 가능하며 처리과정이 자동으로 이루어져 소수의 인원으로도 운전이 가능하고 배출되는 분변토에 지렁이가 혼입되지 않는 특징을 가지며, 이를 위해 본 발명에서는, 프레임 상부에 형성되며 유기성 폐기물이 투입되어 분쇄되며 챔버의 전 길이에 걸쳐 왕복운동하여 분쇄된 폐기물을 낙하시키는 급이수단과; 챔버의 하부에 길게 설치되며 회전되면서 분변토를 분리배출시키는 분변토 분리수단과; 상기 챔버의 상부 일측에 설치되어 단맛이 나는 액상물질을 챔버내부에 분사시켜 지렁이를 상부로 모이게하는 지렁이 유인수단;을 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하며, 또한, 챔버내부에 지렁이가 생육할 수 있는 기층을 형성시키고 지렁이가 서식토록하며, 상기 기층위로 유기성폐기물을 투입시켜 지렁이의 생육에 적합한 온도와 습도를 유지시켜 상기 지렁이들이 유기성폐기물을 분해시키도록하며, 챔버하부로 수집되는 침출액의 특성을 파악하여 퇴비화 정도를 결정하고, 단맛이 나는 물질을 유기성폐기물 상면에 분사하여 지렁이를 상부로 유인한 후 상기 챔버 하부에서 스크류의 회전으로 분변토를 분리해내는 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for treating organic waste using earthworms, which is capable of treating various wastes without distinction of the four seasons by maintaining constant temperature and humidity, and can be operated with a small number of people by automatically treating the process. Earthworm is characterized in that the earthworm is not mixed in the discharged fecal soil, for the purpose of the present invention, is formed on the top of the frame and the organic waste is injected and pulverized, the feeding means for dropping the crushed waste by reciprocating over the entire length of the chamber; ; A fecal soil separation means which is installed at a lower portion of the chamber and rotates to separate and discharge fecal soil; It is installed in the upper one side of the chamber is injected to the inside of the chamber by injecting a sweet taste liquid material in the chamber; the earthworm attracting means; and the technical gist of the configuration, including, the earthworms can be grown inside the chamber Form bases and allow earthworms to inhabit, and inject organic wastes onto the bases to maintain temperature and humidity suitable for the growth of earthworms so that the earthworms decompose organic wastes and grasp the characteristics of the leachate collected under the chamber. Determination of the degree of composting, by spraying the sweet taste material on the organic waste upper surface to attract the earthworm to the upper side and organic waste treatment apparatus and treatment using earthworm, characterized in that the fecal soil is separated by the rotation of the screw in the lower chamber It is about a method.
Description
본 발명은 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리장치 및 처리방법에 관련되는 것이며, 보다 구체적으로는 일정한 챔버 내부에 주기적으로 유기성폐기물을 투입하여 분해를 시킴으로서 적은 공간에서 사시사철 각종의 폐기물 처리가 가능하고 유기성폐기물의 투입부터 배출까지 자동화함으로서 소수인원으로도 관리 및 운전이이루어질 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for treating organic waste using earthworms, and more specifically, it is possible to process various wastes in a small space in a small space by injecting organic waste periodically into a predetermined chamber and decomposing them. It can be managed and operated by a small number of people by automating waste from input to discharge.
하수슬러지와 같은 각종의 유기성폐기물을 처리하는 일반적인 방법으로는 매립지에 매립하거나 소각처리하는 방법이 있다. 하지만, 이러한 일반적인 처리방법에 따르면 토지훼손 및 부차적인 환경오염을 유발하며 소각처리시에는 많은 제작비와 유지보수비가 필요하고 처리량에 한계가 있다는 문제점이 있었다. 이와 같은 처리방법을 개선하기위한 방법으로 유기성폐기물을 지렁이의 먹이로 하여 분해시키는 방법이 제안되고 있다.As a general method of treating various organic wastes such as sewage sludge, there is a method of landfilling or incineration. However, this general treatment method causes land damage and secondary environmental pollution, and incineration treatment requires a lot of manufacturing and maintenance costs, and there is a problem in that the throughput is limited. As a method for improving such a treatment method, a method of decomposing organic waste as food for earthworms has been proposed.
지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시에는 상기 지렁이가 배설하는 분변토가 생성되며, 이러한 분변토는 배수 및 통기성이 우수하여 식물뿌리의 성장에 도움을 주고, 또한 각종 유기물질 함량비율이 높고 특히 질소가 함유되어 잡초의 성장을 억제하는 효과가 있는 특징이 있다. 이러한 이점때문에 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리방법은 널리 보급되고 있는 실정이다.When treating organic wastes using earthworms, fecal soil excreted by the earthworms is produced, and these fecal soils have excellent drainage and air permeability to help the growth of plant roots, and also have a high content of various organic substances, especially nitrogen. There is a characteristic which is effective in suppressing the growth of weeds. Due to these advantages, the method of treating organic waste using earthworms is widely used.
하지만, 일반농가등에서의 지렁이 사육방법은 온실과 같은 공간에 지렁이를 서식시키면서 유기성폐기물을 먹이로 주어 처리하고 발생되는 분변토를 수거하는 재래적인 단계에 머무르고 있는 것이 현실이다.However, the earthworm breeding method in general farmhouses is in reality at the traditional stage of collecting the generated fecal soil by feeding organic waste while feeding the earthworm in a space such as a greenhouse.
따라서, 보다 효율적으로 지렁이를 이용하여 유기성폐기물을 처리하기 위해서는 자동화할 필요성이 있으며 종래기술로서 이러한 장치들이 출원된 바 있다.Therefore, there is a need to automate in order to treat organic waste using earthworm more efficiently, and these devices have been applied as prior art.
이하에서는, 종래기술의 하나로서 실용신안 등록번호 20-0233594호의 유기성 폐기물 처리를 위한 지렁이 사육장치에 대해 살펴보기로 한다. 첨부되는 도1은 상기 종래기술에 따른 다층식 지렁이 사육장치를 보여주는 사시도에 해당된다.Hereinafter, the earthworm breeding device for the treatment of organic waste of Utility Model Registration No. 20-0233594 as one of the prior art will be described. 1 is a perspective view showing a multi-layered earthworm breeding device according to the prior art.
그 구성에 있어서는, 유기성 폐기물이 공급되어 지렁이를 사육하는 지렁이 상자와 상기 지렁이 상자의 하부에 결합되어 상기 지렁이 상자로부터 생산되는 분변토가 모이는 분변토 상자로 이루어지는 상자 조립체; 다수개의 랙크가 가로 및 세로방향으로 배치됨으로써 다수개의 수납공간이 형성되어 상기 상자 조립체가 수납가능한 적어도 하나의 창고; 그리고 상기 적어도 하나의 창고를 따라 이동 가능하게 배치되며, 상기 상자 조립체를 상기 수납공간으로 반입/반출하는 이송부재로 구성되는 유기성 폐기물 처리를 위한 지렁이 사육장치이다.In the configuration, a box assembly consisting of a worm box for feeding organic waste and breeding worms, and a stool box that is coupled to the lower portion of the worm box to collect feces produced from the worm box; At least one warehouse in which a plurality of racks are arranged in a horizontal and vertical direction to form a plurality of storage spaces to accommodate the box assembly; And an earthworm breeding device disposed in a movable manner along the at least one warehouse, wherein the box assembly comprises a transfer member for carrying in / out of the box assembly.
상기의 지렁이 사육장치에서는 지렁이 상자와 분변토 상자가 구분되어 하나의 상자 조립체를 형성하게되며, 따라서 먹이를 공급하거나 생산된 분변토를 수거하기 위해서는 이송부재를 이용하여 상자 조립체를 이동시켜야하므로 많은 시간이 요구되어 효율적이지 못한 점이 있고, 창고에 다수의 개별적인 상자 조립체를 적재하여 지렁이를 사육하므로서 많은 공간과 여러 운전설비들이 요구되는 문제점이 있다. 그리고 유기성폐기물은 지렁이의 먹이로 공급되기 전에 여러단계의 전처리 과정을 거쳐야만 하므로 비효율적인 면이 많다.In the above earthworm breeding device, the earthworm box and the fecal soil box are separated to form a single box assembly. Therefore, in order to supply food or collect the produced fecal soil, the box assembly must be moved by using a transfer member, which requires a lot of time. There is an inefficient point, there is a problem in that a lot of space and several operating equipment is required by raising a lot of individual box assembly in the warehouse breeding earthworms. Organic waste has many inefficiencies because it has to go through several stages of pretreatment before being fed to earthworms.
한편, 이상과 같은 종래방법에 의한 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리에 있어서는 주로 경험칙에 의해 일정한 시간의 경과 후 분변토의 생성여부를 판단하였으므로 균일한 품질의 분변토 생성에 어려움이 있었다.On the other hand, in the treatment of organic waste using the earthworm according to the conventional method as described above was mainly determined by the rule of thumb whether the generation of fecal soil after a certain period of time, it was difficult to produce a uniform quality fecal soil.
따라서, 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고 보다 효율적인 유기성폐기물의 처리를 위해 본원발명에서는 유기성폐기물의 공급에서부터 생성된 분변토의배출에 이르는 전과정을 자동화하여 소수인원으로도 운전이 가능토록하며, 적합한 수준의 분변토의 생성여부를 확인하는 지표를 설정하여 균일한 품질의 분변토를 생산할 수 있도록 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, in order to solve the problems of the prior art as described above and to treat organic waste more efficiently, the present invention can be operated with a small number of people by automating the whole process from supplying organic waste to discharge of generated fecal soil. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for treating organic waste using earthworms that can produce fecal soil of a uniform quality by setting an indicator for checking whether a level of fecal soil is produced.
그리고 계절이나 기후조건 변화에 상관없이 유기성폐기물의 처리가 가능토록 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리장치 및 방법을 제공함을 또 다른 목적으로 하고있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for treating organic waste using earthworms, which enables the treatment of organic waste regardless of seasonal or climatic conditions.
도 1 - 종래기술에 따른 다층식 지렁이 사육장치를 보여주는 사시도.1-a perspective view showing a multi-layered earthworm breeding device according to the prior art.
도 2 - 본원발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치의 일 실시예에 대한 개략적인 정면도.Figure 2-Schematic front view of an embodiment of an organic waste treatment apparatus using an earthworm according to the present invention.
도 3 - 도2에 대한 평면도.3-a top view of FIG.
도 4 - 급이수단에 대한 평면도.4-a plan view of the feeding means.
도 5 - 본 발명의 일 실시예에 의한 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치에 대한 우측면도.5 is a right side view of the organic waste treatment apparatus using the earthworm according to an embodiment of the present invention.
도 6 - 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리방법에 대한 전체적인 사이클을 보여주는 공정도.6 is a process chart showing the overall cycle of the organic waste treatment method using the earthworm.
도 7 - 유기성폐기물의 처리 전.후에 있어서 pH변화와 표준분변토의 pH값과의 비교도.Figure 7-Comparison of pH change between the pH value of the standard fecal soil before and after the treatment of organic waste.
도 8 - 유기성폐기물의 처리 전.후에 있어서 ORP변화와 표준분변토의 ORP값과의 비교도.8-Comparison of ORP changes and ORP values of standard fecal soil before and after the treatment of organic waste.
도 9 - 유기성폐기물의 처리 전.후에 있어서 EC변화와 표준분변토의 EC값과의 비교도.Figure 9-Comparison of EC change with EC value of standard fecal soil before and after treatment of organic waste.
<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols Used in Drawings>
100 : 프레임 110: 챔버100: frame 110: chamber
120 : 레일 200 : 급이수단120: rail 200: feeding means
210 : 호퍼 220 : 분쇄기210: hopper 220: grinder
230 : 휠 300 : 분변토분리수단230: wheel 300: fecal soil separation means
310 : 스크류 320 : 스크류모타310: screw 320: screw motor
330 : 받침판 400 : 지렁이유인수단330: base 400: earthworm attraction means
410 : 설탕통 420 : 설탕급수펌프410: sugar container 420: sugar water pump
430 : 배관 440 : 노즐430: pipe 440: nozzle
500 : 개폐수단 510 : 개폐모타500: opening and closing means 510: opening and closing motor
520 : 체인/밸트 530 : 차광막520: chain / belt 530: shading film
600 : 살수수단 610 : 물탱크600: watering means 610: water tank
620 : 물펌프 700 : 침출액저장조620: water pump 700: leachate storage tank
상술한 바와 같은 목적달성을 위한 본 발명은, 프레임 상부에 형성되며 유기성 폐기물이 투입되어 분쇄되며 챔버의 전 길이에 걸쳐 왕복운동하여 분쇄된 폐기물을 낙하시키는 급이수단과; 챔버의 하부에 길게 설치되며 회전되면서 분변토를 분리배출시키는 분변토 분리수단과; 상기 챔버의 상부 일측에 설치되어 단맛이 나는 액상물질을 챔버내부에 분사시켜 지렁이를 상부로 모이게하는 지렁이 유인수단;을 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치 , 그리고 챔버내부에 지렁이가 생육할 수 있는 기층을 형성시키고 지렁이가 서식토록하며, 상기 기층위로 유기성폐기물을 투입시켜 지렁이의 생육에 적합한 온도와 습도를 유지시켜 상기 지렁이들이 유기성폐기물을 분해시키도록하며, 챔버하부로 수집되는 침출액의 특성을 파악하여 퇴비화 정도를 결정하고, 단맛이 나는 물질을 유기성폐기물 상면에 분사하여 지렁이를 상부로 유인한 후 상기 챔버 하부에서 스크류의 회전으로 분변토를 분리해내는 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리방법에 관한 것이다.The present invention for achieving the object as described above, the feeding means for dropping the crushed waste is formed in the upper frame and the organic waste is injected and crushed reciprocating over the entire length of the chamber; A fecal soil separation means which is installed at a lower portion of the chamber and rotates to separate and discharge fecal soil; Organic waste treatment apparatus using an earthworm, which is configured to include; an earthworm attracting means installed at an upper side of the chamber to inject a liquid substance having a sweet taste into the chamber to collect the earthworm at the top. It forms a base where earthworms can grow, allows earthworms to inhabit, and injects organic wastes onto the bases to maintain the temperature and humidity suitable for the growth of earthworms so that the earthworms decompose organic wastes and collect them under the chamber. Determine the degree of composting by identifying the characteristics of the leaching liquid, and injecting a sweet substance to the upper surface of the organic waste to lure the earthworm to the top, and then using the earthworm to separate the fecal soil by rotating the screw in the lower chamber It relates to an organic waste treatment method.
본 발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리장치 및 방법은 일정한 챔버 내부에서 주기적으로 유기성폐기물을 공급하여 지렁이로 하여금 분변토의 생성을 유도하며 생성된 분변토는 하부에 형성되는 분변토 분리수단으로 자동배출시키고 재차 챔버에 미분해 상태의 유기성폐기물을 공급시켜 연속적인 유기성폐기물의 처리가 이루어지는 이점이 있다.Apparatus and method for treating organic waste using earthworms according to the present invention supplies organic waste periodically in a predetermined chamber to induce earthworms to produce fecal soil, and the resulting fecal soil is automatically discharged to fecal soil separation means formed at the bottom. There is an advantage that the organic waste in the undecomposed state is supplied to the chamber again so that the treatment of the organic waste is continuously performed.
그리고, 적합한 분변토의 생성여부와 새로운 유기성폐기물의 투입여부를 결정함에 있어서는 챔버하부로 배출되는 침출액의 특성치를 지표로 이용하므로서 균일한 품질의 분변토를 생산할 수 있다는 이점을 가진다.And, in determining whether to generate suitable fecal soil and whether or not to introduce new organic waste, it has the advantage that fecal soil of uniform quality can be produced by using the characteristic value of the leachate discharged to the lower chamber.
본 발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리장치는 기본적으로 챔버(110)가 구비되는 프레임(100)과 상기 프레임의 상부에 형성되어 투입된 유기성폐기물을 작은 입자로 분쇄시켜 챔버(110)로 공급시키는 급이수단(200)과 상기 챔버의 하부에 설치되어 생성된 분변토를 외부로 배출시키는 분변토분리수단(300)과 분변토 분리시 하부에 위치하는 지렁이를 상층으로 모이도록 단맛의 물질을 분사시키는 지렁이 유인수단(400)을 포함하게된다.Organic waste treatment apparatus using an earthworm according to the present invention is basically a frame 100 is provided with a chamber 110 and the organic waste formed in the upper portion of the frame is crushed into small particles to supply to the chamber 110 Feeding means 200 and the earthworm attraction means for injecting a sweet taste so as to gather the earthworms located in the lower portion when the fecal soil separation means 300 and the earthworms are separated when the fecal soil is separated to be installed in the lower portion of the chamber to the outside The means 400 will be included.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하면서 본원발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도2는 본원발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치의 제1실시예에 대한 개략적인 정면도이고 도3은 이에 대한 평면도를 도시하고 있다. 그리고 도4는 급이수단에 대한 평면도를 나타낸다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. Figure 2 is a schematic front view of a first embodiment of the organic waste treatment apparatus using an earthworm according to the present invention and Figure 3 shows a plan view thereof. 4 shows a plan view of the feeding means.
박스형의 프레임(100)의 내부에 빈 공간을 이루는 챔버(110)가 구비되며, 상기 프레임의 최상부에 미 분해상태의 유기성폐기물이 투입될 호퍼(210)가 구비된 급이수단(200)이 설치된다. 그리고 상기 급이수단(200)의 하부 중심에는 투입된 유기성폐기물을 적정한 크기의 입자로 분쇄시키는 분쇄기(220)가 갖추어진다. 한편, 상기 급이수단(200)은 챔버의 전체에 일정한 두께로 분쇄된 유기성폐기물을 골고루 공급시켜야 하므로 프레임(100)의 상단에 형성되는 레일(120)을 따라 좌우로 반복적인 운동을 하게된다. 이를 위해 상기 급이수단(200)에는 상기 레일(120)을 따라 회전운동하는 휠(230)이 구비되며 상기 휠의 구동을 위한 이동모타(235)가 구비된다.A chamber 110 forming an empty space is provided inside the box-shaped frame 100, and a feeding means 200 having a hopper 210 to which organic wastes of undecomposed state is injected is installed at the top of the frame. do. And the lower center of the feeding means 200 is provided with a crusher 220 for crushing the injected organic waste into particles of a suitable size. On the other hand, the feeding means 200 is to be repeatedly supplied to the left and right along the rail 120 formed on the top of the frame 100 because the organic waste crushed to a uniform thickness throughout the chamber evenly. To this end, the feeding means 200 is provided with a wheel 230 that rotates along the rail 120 and a moving motor 235 for driving the wheel.
상기 분쇄기(220) 또한 분쇄모타(221)와 이에 연동하는 한쌍의 분쇄롤러(222)로 구성되며 상기 분쇄롤러는 공지의 회전되는 기어나 커터가 될 수 있음은 분명하다. 상기 이동모타(235)의 구동에 의해 급이수단(200)이 이동되면 이와 동시에 분쇄모타(221)도 작동하여 투입된 유기성폐기물을 분쇄하여 챔버내부로 낙하시키게 된다. 그리고 상기 급이수단(200)은 분쇄기(220)의 분쇄능력이나 투입될 유기성폐기물의 양에 따라 1회 왕복되도록 하건나 수회 왕복토록 할 수 있다.The grinder 220 is also composed of a grinding motor 221 and a pair of grinding rollers 222 interlocked with the grinding motor 221, and the grinding roller may be a known rotating gear or cutter. When the feeding means 200 is moved by the driving of the moving motor 235 at the same time the grinding motor 221 is also operated to crush the introduced organic waste to drop into the chamber. The feeding means 200 may be reciprocated once or several times depending on the grinding capacity of the grinder 220 or the amount of organic waste to be injected.
그리고, 챔버(110)의 하부측에는 생성된 분변토를 외부로 배출시키는 기능을 하는 분변토 분리수단(300)이 갖추어진다. 상기 분변토 분리수단(300)은 챔버 하단부에 다수의 회전되는 스크류(310)가 길게 배치되어지고 이러한 스크류는 스크류모타(320)와 연동하여 회전된다. 또한 상기 각각의 스크류(310)의 직하에는 물결형태를 이루는 받침판(330)이 형성되어 스크류(310)의 회전에 따라 분변토가 원활하게 외부로 배출되도록 유도하게된다.And, the lower side of the chamber 110 is provided with fecal soil separation means 300 that functions to discharge the generated fecal soil to the outside. The fecal soil separation means 300 is a plurality of rotating screw 310 is disposed at the lower end of the chamber long and such a screw is rotated in conjunction with the screw motor 320. In addition, a support plate 330 having a wavy shape is formed under each of the screws 310 to guide the fecal soil to be discharged to the outside smoothly as the screw 310 rotates.
한편, 상기 챔버(110)의 일측 상부에는 단맛이 나는 물질을 챔버 내부로 분사시킬 수 있는 지렁이 유인수단(400)이 구비되며, 도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치에 대한 우측면도이다. 본 실시예에서는 저렴한 흙설탕을 물에 용해시켜 분사되도록하며 이를 위해 설탕물이 보관되는 설탕통(410)이 구비되며 설탕급수펌프(420)의 작동으로 배관(430)을 따라 설탕물은 공급되어 챔버의 좌우 상단부에 배치되는 다수의 노즐(440)을 통해 분사된다. 이와 같이 챔버(110) 내부에 단맛이 나는 설탕물과 같은 것을 분사시키는 것은 분변토의 배출직전에 하부에 존재하는 지렁이를 상부로 유인하기 위한 것이다.On the other hand, the upper side of the chamber 110 is provided with an earthworm attracting means 400 for spraying a sweet substance into the chamber, Figure 5 is an organic waste treatment using the earthworm according to an embodiment of the present invention Right side view of the device. In this embodiment, inexpensive clay sugar is dissolved in water to be sprayed, and for this purpose, a sugar container 410 is provided for storing sugar water, and sugar water is supplied along the pipe 430 by the operation of the sugar water pump 420. It is injected through a plurality of nozzles 440 disposed on the upper left and right upper ends of the chamber. As described above, the spraying of sweetened sugar water into the chamber 110 is intended to attract the earthworms existing in the lower part immediately before the discharge of the fecal soil to the upper part.
또한, 본 발명에 의한 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치에는 상기 급이수단(200)의 하부에 챔버 내부로의 빛의 유입을 차단하는 개폐수단(500)이 갖추어질 수 있다. 지렁이의 생육에 적합한 온도 및 습도 조절등을 위해 그리고 지하에서 서식하는 지렁이의 특성상 챔버 내부로 빛이 유입되지 않도록 할 필요가 있기 때문이다.In addition, the organic waste treatment apparatus using the earthworm according to the present invention may be provided with an opening and closing means 500 for blocking the inflow of light into the chamber in the lower portion of the feeding means 200. This is because it is necessary to prevent light from entering the chamber in order to control the temperature and humidity suitable for the growth of the earthworm, and the nature of the earthworm that lives underground.
상기 도2에 보이는 것처럼, 상기 개폐수단(500)의 보다 상세한 구성으로는 개폐모타(510)와 상기 개폐모타의 회전방향에 따라 연동되는 체인 혹은 밸트(520)가 챔버 상부에 설치되고 상기 체인 또는 밸트에 연속적으로 이어져 접철이 되는 차광막(530)이 형성되는 구조를 이루고 있다. 상기 급이수단(200)을 구동시켜 챔버 내부로 분쇄된 유기성폐기물을 공급하고자 할때에는 먼저 상기 개폐수단(500)의 차광막(530)을 제거시키도록 하며, 이 상태에서 유기성폐기물을 공급시키고 이후다시 차광막으로 챔버 상부를 막아 외부와 차단될 수 있도록 한다.As shown in FIG. 2, a more detailed configuration of the opening / closing means 500 includes a chain or belt 520 interlocked according to a rotation direction of the opening / closing motor 510 and the opening / closing motor and installed at an upper portion of the chamber. A light shielding film 530 which is continuously connected to the belt and is folded is formed. When driving the feeding means 200 to supply the organic waste pulverized into the chamber, the light shielding film 530 of the opening and closing means 500 is first removed. In this state, the organic waste is supplied and then again. The top of the chamber is blocked with a light shielding film so that it can be blocked from the outside.
또한, 본 발명의 유기성폐기물 처리장치에는 챔버 내부의 적정한 습도유지 및 지렁이의 생존에 적합한 온도유지를 위해 살수수단(600)과 온도조절수단(미도시)이 구비된다. 상기 살수수단(600)은 언급한 지렁이 유인수단(400)과 인접하여 설치되며 물이 저장되는 물탱크(610)가 구비되고 물을 강제로 배출시키는 물펌프(620)가 설치된다. 물펌프에 의해 배출되는 물은 배관을 따라 이동되어 챔버 상단 좌우로 설치되는 다수의 노즐을 통하여 분사된다. 바람직하게는 상기 지렁이 유인수단(400)과 살수수단(600)은 동일한 배관(430)으로 이어져 필요에 따라 선택적으로 물펌프(610) 또는 설탕급수펌프(420)의 작동으로 물이나 설탕물이 분사될 수 있도록 한다.In addition, the organic waste treatment apparatus of the present invention is provided with a watering means 600 and a temperature control means (not shown) for maintaining a proper humidity inside the chamber and maintaining a temperature suitable for survival of the earthworm. The watering means 600 is installed adjacent to the earthworm attracting means 400 mentioned above is provided with a water tank 610 for storing water and a water pump 620 for forcibly discharging water is installed. Water discharged by the water pump is sprayed through a plurality of nozzles which are moved along the pipe and installed to the left and right of the upper chamber. Preferably, the earthworm attracting means 400 and the watering means 600 are connected to the same pipe 430 to selectively spray water or sugar water by the operation of the water pump 610 or the sugar water supply pump 420 as necessary. To be possible.
지렁이의 생육에 적합한 온도는 대략 20±5℃이며 따라서 챔버 내부의 온도는 이 범위내에서 조절되어져야 한다. 이를 위해 적절한 온도조절수단(미도시)이 필요하게 되며 이러한 것들로서는 공지의 것들이 적용될 수 있다. 일례로 상기 챔버의 벽면에 발열코일을 내설시켜 일정범위 이하로 온도가 내려갈때 온도를 높일 수 있도록 할수있다. 이외에도 송풍에 의한 가열도 가능함은 자명하다.The temperature suitable for the growth of earthworms is approximately 20 ± 5 ° C, so the temperature inside the chamber should be controlled within this range. For this purpose, suitable temperature control means (not shown) are required, and as these, known ones can be applied. For example, it is possible to raise the temperature when the temperature is lowered below a predetermined range by injecting a heating coil to the wall of the chamber. In addition, it is obvious that heating by blowing is also possible.
이에 더해서, 본원발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치는 상기 분변토 분리수단(300)의 하부에 침출액저장조(700)가 더 설치될 수 있으며, 상기 침출액저장조(700)로 유기성폐기물로부터 발생되는 침출액이 수집된다. 바람직하게로는 생성된 침출액이 침출액저장조로 원활히 배수될 수 있도록 스크류의 하부에 형성되는 받침판(330)에 미세한 홀(미도시)들을 형성시키도록 한다.In addition, the organic waste treatment apparatus using the earthworm according to the present invention may further be installed in the leachate storage tank 700 in the lower portion of the fecal soil separation means 300, the leachate generated from the organic waste to the leachate storage tank 700 Is collected. Preferably, to form fine holes (not shown) in the support plate 330 formed in the lower portion of the screw so that the resulting leaching liquid can be smoothly drained to the leaching liquid storage tank.
그리고 상기 침출액저장조(700)에 침출액의 특성치를 검출하는 검출수단(미도시)을 설치할 수 있다. 상기 침출액의 특성치는 지렁이에 의한 유기성폐기물의 퇴비화 정도를 파악하는 지표로서의 역할을 하게되며 이러한 지표가 될 수 있는 주요한 항목으로는, 산화환원전위, pH, 전기전도도가 될 수 있다. 따라서, 이러한 특성치를 검출할 수 있는 공지의 검출수단을 활용토록 한다. 더욱 바람직하게는 상기 검출수단에 의해 읽혀지는 지표값이 프레임의 전면부에 실시간으로 디스플레이되도록 한다. 이러한 출력수단은 공지의 기술들 인바, 여기에서는 상세한 설명을 않기로 한다.And the leachate storage tank 700 may be provided with a detection means (not shown) for detecting the characteristic value of the leachate. The characteristic value of the leachate serves as an indicator to determine the degree of composting of organic waste by the earthworm, the main item that can be such an indicator, may be a redox potential, pH, electrical conductivity. Accordingly, it is possible to utilize known detection means capable of detecting such characteristic values. More preferably, the indicator value read by the detection means is displayed in real time on the front of the frame. Such output means are well known in the art and will not be described here.
또한, 챔버 내부의 온도 및 습도를 항상 일정범위내에서 유지시킬 수 있도록 습도조절을 위한 살수수단이나 온도조절을 위한 온도조절수단은 챔버내부에 설치되는 센서에 의해 자동으로 그 작동이 온/오프 될 수 있도록 함이 좋다.In addition, the spraying means for the humidity control or the temperature control means for temperature control is to be automatically turned on / off by a sensor installed in the chamber so that the temperature and humidity inside the chamber is always maintained within a certain range. It is good to be able to.
이하에서는, 본원발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the organic waste treatment method using the earthworm according to the present invention will be described.
첨부되는 도6은 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리방법에 대한 전체적인 사이클을 보여주는 공정도에 해당된다. 본원발명에 의한 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리방법은 유기성폐기물의 투입부터 분변토로의 생성 후 배출되는 과정이 자동화 되는 특징이 있고, 배출될 분변토에 지렁이가 혼입되지 않도록하기위해 지렁이가 단맛이 나는 물질을 좋아한다는 성질을 이용하였고, 또한 유기성폐기물이 적정수준의 분변토로 되었는지를 확인하는 방법으로 분변토와 유기성폐기물의 퇴적층으로부터 발생되는 침출액의 특성치를 지표로 설정하여 균일한 분변토의 생산이 가능토록한 특징이 있다.6 is a process chart showing the overall cycle of the organic waste treatment method using the earthworm. Organic waste treatment method using the earthworm according to the present invention is characterized in that the process of discharge after the generation of organic waste to the fecal soil is automated, and the earthworm is a sweet taste in order to prevent the earthworm mixed in the feces to be discharged The characteristics of the leachate generated from the sediment layer of fecal soil and organic waste as indicators are used as a method to check whether the organic waste has become fecal soil at an appropriate level. have.
먼저, 상술한 유기성폐기물 처리장치의 챔버 내부에 이미 생성된 분변토를 이용하여 지렁이가 기본적으로 서식할 수 있도록하는 기층을 형성시킨다. 즉, 분변토를 챔버 내부에 투입하여 임의의 높이만큼 기층을 만들며 상기 기층의 최하부는 스크류와 직접 맞닿아 있다. 이와 같이 챔버 내부에 기층을 형성시킨 후 또는 기층 형성시에 지렁이도 함께 투입토록 한다. 본 실시예에서는 기층의 높이로 약 40cm로 하였으며 그 위로 대략 10cm 두께로 분쇄된 유기성폐기물을 골고루 공급시켰다.First, by using the fecal soil already generated in the chamber of the organic waste treatment apparatus described above to form a base layer to allow the earthworm to inhabit basically. That is, fecal soil is introduced into the chamber to form a base layer at an arbitrary height, and the bottom of the base layer is in direct contact with the screw. In this way, after the base layer is formed in the chamber or when the base layer is formed, the earthworm is also introduced. In this embodiment, the height of the base layer was approximately 40 cm, and the organic waste pulverized to a thickness of approximately 10 cm was evenly supplied thereon.
유기성폐기물의 공급은 상기 급이수단을 이용하여 잘게 분쇄시키며 상기 급이수단이 좌우로 이동되면서 분쇄된 유기성폐기물을 챔버 내부의 기층위로 퇴적되도록 한다. 그리고 상기 급이수단의 작동전에 미리 차광막을 제거시켜 두도록 한다.The supply of organic waste is pulverized finely using the feeding means, and the feeding means is moved from side to side to deposit the crushed organic waste onto the substrate within the chamber. Then, the light shielding film is removed before operation of the feeding means.
분쇄된 유기성폐기물을 투입한 후에는 열린 차광막을 닫도록하며 이어서 챔버 내부의 온도 및 습도조절을 실시토록 한다. 습도가 낮을 경우에는 살수수단을 이용하여 적정량의 물을 분사시키도록 한다. 투입되는 유기성폐기물의 양에 따라 분변토의 배출주기는 변화될 수 있고 본 실시예에서는 대략 24시간을 주기로 하여 분변토를 배출되도록 한다. 상기 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리장치에는 챔버내부의 온도 및 습도를 체크하는 센서가 설치되며 셋팅된 설정범위 이하로 온도나 습도가 떨어지면 자동적으로 물이 분사되거나 온도조절수단이 작동되도록 하고있다.After the crushed organic waste is added, the open shielding film is closed, and then the temperature and humidity inside the chamber are controlled. If the humidity is low, spray the proper amount of water using the watering means. The discharge period of the fecal soil may be changed according to the amount of organic waste introduced, and in this embodiment, the fecal soil is discharged every 24 hours. The organic waste treatment apparatus using the earthworm is provided with a sensor for checking the temperature and humidity inside the chamber, and when the temperature or humidity drops below the set range, water is automatically injected or the temperature control means is operated.
한편, 분변토 분리수단의 하부에 설치되는 침출액 저장조에는 유기성폐기물의 퇴비화 정도를 판단하는 지표로서 이용될 침출액의 특성치를 검출하는 검출수단이 구비되어져 있음으로 실시간으로 이러한 특성치가 표시되어진다. 이렇게 선정되는 지표값의 측정으로 유기성폐기물의 퇴비화 정도를 판단하여 분변토의 배출여부를 결정하게된다.On the other hand, the leachate storage tank installed under the fecal soil separation means is provided with a detection means for detecting the characteristic value of the leachate to be used as an indicator for determining the composting degree of organic waste, such a characteristic value is displayed in real time. By measuring the selected indicator value, the degree of composting of organic waste is judged to determine whether fecal soil is discharged.
언급한 유기성폐기물의 퇴비화 정도를 결정하는 지표로는 산화환원전위(ORP), pH, 전기전도도(EC)가 사용된다. 본원발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리방법은 언급한 처리장치에서 연속적으로 유기성폐기물을 처리함을 특징으로 하며, 이를 위해서는 이와 같은 지표가 필요하게 된다. 즉, 일반 노지에서 유기성폐기물을 처리시에는 작업자가 생성되는 분변토의 입자크기등을 보고 분변토의 수거여부를 결정하나 본 발명과 같이 연속적인 처리를 위해서는 상기한 지표값의 설정이 필수적이다.Redox potential (ORP), pH, and electrical conductivity (EC) are used as indicators to determine the degree of composting of organic wastes mentioned. The method of treating organic waste using the earthworm according to the present invention is characterized in that the organic waste is continuously treated in the treatment apparatus mentioned above, and such an indicator is required for this purpose. That is, when treating organic waste in a general open field, the operator determines whether to collect fecal soil by looking at the particle size of fecal soil, etc. generated, but for the continuous treatment as in the present invention, it is essential to set the above indicator values.
이런 지표값의 설정방법 및 그 유용성에 대해 개략적으로 설명하기로 한다.How to set these indicator values and their usefulness will be outlined.
지표값의 설정을 위해서는 유기성폐기물의 처리 전.후 값과 표준이라 할 수 있는 분변토의 pH, 산화환원전위(ORP), 전기전도도(EC)를 비교함으로서 지표값으로서 적용타당성을 판단하게된다.In order to set the indicator value, the feasibility of application as an indicator value is determined by comparing the pH value, the redox potential (ORP), and the electrical conductivity (EC) of fecal soil, which are the standards before and after the treatment of organic waste.
먼저, 지표값으로 pH를 이용하는 경우에 있어서의 실험결과를 살펴보기로 한다. 첨부되는 도7은 유기성폐기물의 처리 전.후에 있어서 pH 변화와 표준분변토의 pH값과의 비교를 나타낸 것이며, 상기 도7에서 S1은 표준분변토의 pH값을 나타내며, S2, S4, S6은 처리전 유기성폐기물의 pH값을 나타내고, S3, S5, S7은 처리 후 상기 유기성폐기물의 PH값이다.First, the experimental results in the case of using pH as an indicator value will be described. Figure 7 shows a comparison between the pH change and the pH value of the standard fecal soil before and after the treatment of organic waste, in Figure 7 S1 represents the pH value of the standard fecal soil, S2, S4, S6 before treatment PH value of organic waste is shown, and S3, S5, S7 is pH value of the said organic waste after processing.
S1의 pH는 대략 5.34이며 처리 전 pH값은 대략 5.83~6.13의 범위였고, 처리 후 pH값은 대략 S1과 유사한 5.38~5.47의 값으로 나타났다. 이처럼, 유기성폐기물의 전.후 pH값은 뚜렷한 차이를 보여주고 있으며 이 값들은 표준분변토의 pH값과 유사함을 알 수 있다. 이와 같은 pH값의 저하가 나타나는 것은 퇴비화 초기에는 유기산이 발생되어 산성화가 이루어지며 퇴비화가 진행되면서 암모니아가 발생하여 알카리성으로 되고 퇴비화 말기에는 암모니아가 질산으로 변화하기 때문에 PH값이 낮아지게된다. 따라서 pH값은 분변토의 지표로서 적당함을 알 수 있다.The pH of S1 was approximately 5.34 and the pH value before treatment ranged from approximately 5.83 ~ 6.13, and the pH value after treatment showed a value of 5.38 ~ 5.47 similar to S1. As such, the pH values of organic waste before and after show a clear difference, and these values are similar to those of standard fecal soils. The lowering of the pH value occurs in the early stage of composting, organic acid is generated and acidification occurs. As composting progresses, ammonia is generated and becomes alkaline, and at the end of composting, the pH value is lowered because ammonia is changed to nitric acid. Therefore, it can be seen that pH value is suitable as an indicator of fecal soil.
다음으로 지표값으로서 산화환원전위(ORP)를 이용하는 경우이다.Next, the redox potential (ORP) is used as an index value.
도8은 유기성폐기물의 처리 전.후에 있어서 ORP값의 변화와 표준분변토의 ORP값의 비교도를 나타낸다. S1은 표준분변토의 ORP값이며, S2, S4, S6는 유기성폐기물의 처리 전 ORP값이고, S3, S5, S7은 상기 유기성폐기물의 처리 후 ORP값이다. 도시된 것처럼, 처리전 유기성폐기물의 ORP값은 대략 56.37~74.7mV 였으며, 반면에 처리 후 유기성폐기물의 ORP값은 표준분변토의 ORP값, 102.5mV와 유사한 100.3~100.5mV 범위였다. 따라서, 유기성폐기물의 ORP값은 퇴비화 정도를 판단하는 지표로서 적당함을 알 수 있다.Fig. 8 shows a comparison between ORP values and standard fecal soil ORP values before and after the treatment of organic waste. S1 is an ORP value of standard fecal soil, S2, S4 and S6 are ORP values before treatment of organic waste, and S3, S5 and S7 are ORP values after treatment of the organic waste. As shown, the ORP value of organic waste before treatment was approximately 56.37-74.7 mV, while the ORP value of organic waste after treatment ranged from 100.3-100.5 mV, similar to the ORP value of standard fecal soil, 102.5 mV. Therefore, it can be seen that the ORP value of the organic waste is suitable as an indicator for determining the degree of composting.
다음으로 지표값으로서 전기전도도(EC)를 이용하는 경우이다.Next, the electrical conductivity EC is used as an index value.
도9는 유기성폐기물의 처리 전.후에 있어서의 EC값의 변화와 표준분변토의 EC값의 비교도를 도시하고있다. S1은 표준분변토의 EC값을 나타내며 S2, S4, S6는 유기성폐기물의 처리 전 EC값이고, S3, S5, S7은 상기 유기성폐기물의 처리 후 EC값이다. 도시된 것처럼, 처리전 유기성폐기물의 EC값은 대략 0.97~1.08ms/cm이며, 처리 후 상기 유기성폐기물의 EC값은 표준분변토의 EC값 1.23ms/cm와 유사한 1.14~1.23ms/cm를 나타낸다. 따라서, 전기전도도(EC)값도 유기성폐기물의 퇴비화 정도를 파악하는데 적합한 지표가 될 수 있음을 알 수 있다.Fig. 9 shows a comparison of EC values of standard waste soil with changes in EC values before and after the treatment of organic waste. S1 represents the EC value of the standard fecal soil, S2, S4 and S6 are EC values before treatment of organic waste, and S3, S5 and S7 are EC values after treatment of the organic waste. As shown, the EC value of the organic waste before treatment is approximately 0.97 to 1.08 ms / cm, and the EC value of the organic waste after the treatment is 1.14 to 1.23 ms / cm, which is similar to the EC value of 1.23 ms / cm of standard fecal soil. Therefore, it can be seen that the electrical conductivity (EC) value can also be a suitable indicator for determining the degree of composting of organic waste.
침출액 저장조로 배출되는 침출액으로부터 이와 같은 지표값 중의 하나 혹은 두개이상의 값을 측정하여 표준분변토의 표준값과 근사한 범위에 도달되었을때를 분변토 배출시기로 정할 수 있게된다.One or two or more of these indicators can be measured from the leachate discharged into the leachate reservoir to determine the fecal soil discharge time when it reaches a range close to the standard value of the standard fecal soil.
이와 같이 침출액으로부터 측정한 지표값이 적정한 수치에 이른 후에는 분변토 분리수단에 의해 최하부의 분변토를 배출시키게 된다. 이에 앞서 분변토 퇴적층의 하부에 위치하는 지렁이를 상부로 모으기 위해 가장 퇴적층의 가장 상층에 단맛이 나는 물질을 분사시키게 된다. 일반적으로 지렁이는 산소를 많이 필요로 하므로 산소공급이 원활한 표층 가까이에 서식하는 것으로 알려져 있으나, 일부 지렁이는 배출될 분변토 근처에 서식할 수가 있다. 따라서, 지렁이가 좋아하는 설탕물과 같은 단맛의 물질을 상층에 분사시킴으로서 지렁이를 상부로 유인할 수가 있게된다. 이렇게 함으로서 배출될 분변토에 지렁이가 혼입되어 배출되는 것을 방지할 수 있다.In this way, after the indicator value measured from the leachate reaches an appropriate value, fecal soil separation means discharges the lowest fecal soil. Prior to this, in order to collect the earthworms located in the lower part of the fecal soil sediment to the top, the sweetest substance is sprayed on the uppermost layer of the sedimentary layer. Earthworms are generally known to inhabit close to the surface of the oxygen supply because they require a lot of oxygen, but some earthworms can live near feces to be discharged. Therefore, the earthworm can be attracted to the upper part by spraying a sweet substance such as sugar water which the earthworm likes. By doing so, it is possible to prevent the earthworms from being mixed with the excreted soil to be discharged.
상기와 같이 설탕물을 상층에 분사시킨 후 대략 1시간 정도의 시간이 경과 후, 분변토 분리수단을 작동시켜 최하부의 분변토를 배출해 내도록 한다.After spraying sugar water on the upper layer as described above, after about 1 hour has elapsed, the fecal soil separating means is operated to discharge the lower fecal soil.
분변토의 배출 후에는, 새로운 유기성폐기물을 기 형성된 퇴적층의 최상부에적정량 공급하고 언급한 과정을 반복실시하게된다. 최초에 본 발명의 처리장치를 이용하여 유기성폐기물을 처리시에는 가장 하층이 미리 생산된 분변토 기층이 되고 그 위에 적정량의 유기성폐기물이 쌓이게 되고, 대략 24시간을 주기로 하부의 분변토를 배출함과 동시에 상부에 새로운 유기성폐기물을 투입함으로서 또 하나의 퇴적층이 형성되고 이러한 반복적인 과정으로 하부의 퇴적층은 분변토로 완성되어 배출될 수가 있어 연속적인 처리가 가능하게 된다.After the discharge of fecal soil, a suitable amount of fresh organic waste is supplied to the top of the pre-formed sediment and the above mentioned procedure is repeated. Initially, when treating organic waste using the treatment apparatus of the present invention, the bottom layer is a pre-produced fecal soil layer, and an appropriate amount of organic waste is accumulated thereon, and the lower fecal soil is discharged at the same time every 24 hours. Injecting new organic waste into another deposit forms another sedimentary layer, and by this repetitive process, the lower sedimentary layer can be completed as fecal soil and discharged, thereby enabling continuous treatment.
상술한 바와 같이 본원발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리장치 및 처리방법으로 처리에 어려움이 많았던 유기성폐기물을 기계화 및 자동화로 사계절에 관계없이 연속적인 처리가 가능하게 되며, 환경오염물질의 발생이 없다는 이점이 있고 소수인원으로도 작업이 가능하여 처리비용도 절감될 수 있는 효과가 있다.As described above, it is possible to continuously treat organic wastes, which are difficult to treat with organic wastes using the earthworm according to the present invention, regardless of the four seasons by mechanization and automation, and the generation of environmental pollutants There is an advantage that there is no advantage and can work with a small number of people can reduce the processing cost.
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