KR100723338B1

KR100723338B1 - 가축분뇨 자원화 처리시설

Info

Publication number: KR100723338B1
Application number: KR1020060113645A
Authority: KR
Inventors: 김원중
Original assignee: 백구엔지니어링(주)
Priority date: 2006-11-17
Filing date: 2006-11-17
Publication date: 2007-05-30

Abstract

본 발명은 가축분뇨를 퇴비화 및 액비화 처리하여 자원화시키는 처리시설에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안정적인 퇴비 및 액비를 생산할 수 있고, 악취 저감 및 운영비용 절감을 통해 양질의 가축분 퇴비 및 액비를 경종농가에 공급할 수 있도록 구성된 가축분뇨 자원화 처리시설에 관한 것이다.

본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설은, 집수조와 고액분리기, 침전조, 슬러지저장조, 원심탈수기로 구성되어 가축분뇨를 고액분리하고 침전조를 이용해 침강성 침전물을 제거하는 고액분리 전처리시설부와; 탈질조와 질화조로 구성되어 액비를 생산하는 액비화조와, 액비를 경종농가로 이송할 수 있도록 저장하는 액비저장조로 구성되는 액비화 처리시설부와; 고형분을 퇴비화시키는 퇴비발효조와, 퇴비사로 구성되는 퇴비화 처리시설부를 포함하여 이루어진다.

또한, 액비저장조 후단에 액비를 분리막을 이용하여 정화처리하는 정화처리시설부를 포함하여 구성한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의하면, 침전조의 설치에 따라 경종농가 액비저장조에 저장되는 액비가 침전물(뻘)이 생기지 않게 하고, 미생물을 이용하여 제조단계 및 시용시 악취발생을 억제와 표준시비량에 따른 균질화된 액비를 경종농가에 제공할 수 있다.

그리고, 안정적인 액비와 퇴비를 확보할 수 있으며 효율적인 운전과 유지관리비 절감 그리고 정화처리시설부를 이용한 연계수역의 수질을 개선하고 경종농가와 축산농가를 연계한 자연순환형 친환경 농업을 육성할 수 있다.

퇴비, 액비, 가축분뇨, 악취, 가축분뇨 자원화 처리시설.

Description

가축분뇨 자원화 처리시설{Recycling disposal plant System for Livestock excretions}

도 1은 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설을 보여주는 전체 처리공정도.

도 2는 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설에 따른 고액분리 전처리 시설부를 보여주는 처리공정도.

도 3은 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설에 따른 액비화 처리시설부를 보여주는 처리공정도.

도 4는 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설에 따른 퇴비 발효시설부를 보여주는 처리공정도.

도 5는 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설에 따른 방류 처리시설부를 보여주는 처리공정도.

도 6은 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설의 공정 흐름을 보여주는 처리 계통도.

도 7은 본 발명에 따른 정화처리시설부를 포함한 가축분뇨 자원화 처리시설의 공정 흐름을 보여주는 처리 계통도.

도 8은 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설의 구성을 보여주는 처리시설 시스템 배치도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 가축분뇨 자원화 처리시설

10 : 집수조 20 : 고액분리기

30 : 침전조 50 : 원심탈수기

60 : 액비화조 80 : 퇴비발효조

90 : 정화처리시설부

일반적으로 축산농가의 가축분뇨는 생물학적산소요구량(BOD)이 대개 수만ppm을 나타내므로 환경기준에 적합한 상태로 처리가 어려울뿐만 아니라 처리에 많은 비용이 소모되며, 특히 환경에 지대한 오염을 유발하는 질소, 인의 농도가 높아 이를 하천등의 생활환경에 배출시에 사회적인 문제가 되고있다.

현재 이러한 가축분뇨는 퇴비화, 액비(액체비료)화를 통한 자원화시설을 이용하여 처리되고 있으나, 이러한 퇴비 또는 액비를 만들어도 수요자를 못찾아 일부 는 불법 매립 또는 바다에 투기되는 것으로 알려지고 있다. 그러나, 가축분뇨의 해양투기 쿼터량이 2012년까지 400만톤으로 줄어듬에 따라 자연순환농업을 통해 가축분뇨를 처리하지 않으면 안되는 상황이다.

이러한, 자연순환농업은 양축과정에서 발생하는 가축분뇨를 퇴비나 액비로 자원화해 경종농가에 환원하고, 경종농가는 가축분뇨 퇴비나 액비를 활용해 농산물을 생산해 다시 축산업에 필요한 사료자원 등을 제공하는 것으로, 가장 친환경적이고 자원이용을 극대화하는 농축산 생산 활동이다.

이에 따라, 최근 경종농가와 축산농가가 연계된 자연순환형 농업에 대한 관심이 증대되고 있으나, 퇴비 및 액비는 악취나 낮은 품질, 이용편의성에서 화학비료보다 불리해 경종농가의 이용이 부진한 실정이다. 특히, 액비는 경제적 장점이 있으나 악취와 미흡한 부숙도, 경종농가 토양여건에 적합한 처방기준 미흡으로 많은 경종농가들이 작물피해를 우려해 사용을 꺼리고 있다.

따라서, 경종농가들에게 제공하는 퇴비와 액비의 품질 향상과 편리한 공급체계에 대한 방안이 강구되어야 하고, 고품질의 가축분뇨 퇴비 및 액비 생산과 시비기준의 확립 등은 당연히 해결해야할 선결과제이다.

또한, 일반적으로 경종농가에서는 액비화 처리시설에서 제조된 액체비료를 농지에 살포할 때 바로 살포하기도 하지만 사용하지 않을 때는 경종농가 액비저장조를 설치하고 이에 액비를 저장하여 필요할 때 사용하게 된다.

그러나, 시간의 경과에 따라 경종농가 액비저장조에 저장된 액체비료는 하부에 침전물(뻘)로 많이 쌓이게 되고 심한 악취를 유발한다. 이에 따라, 경종농가는 액비저장조의 설치를 기피하고 악취가 나는 물질을 무단방류하거나 액비사용을 기피하는 등의 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가축분뇨를 고액분리한 후 침전조에 침전하여 액비의 고형물을 제거함으로써 경종농가의 액비저장조에서 침전물이 쌓이지 않고 오염물 부하를 줄여줄 수 있도록 구성한 가축분뇨 자원화 처리시설을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 액비화 처리시설부에서 미생물을 이용한 질화조 및 탈질조를 운용하여 제조단계 및 시용시 악취발생을 억제하고, 액비속의 질소함량을 조절하여 표준시비량을 정하여 균질화된 액비를 경종농가에 제공할 수 있도록 구성된 가축분뇨 자원화 처리시설을 제공하는 것을 목적으로 한다.

더불어, 경종농가에서 액비를 사용하지 않는 시기에는 정화처리시설부를 이용하여 처리한후 안정적으로 배출하여 축산농가에서 발생하는 가축분뇨를 안정적으로 처리할 수 있도록 구성한 가축분뇨 자원화 처리시설을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 축산농가와 경종농가를 연계하여 자연순환형 친환경 농업을 육성할 수 있도록 이루어지는 가축분뇨 자원화 처리시설을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설은, 축산농가의 가축분뇨를 고액분리하는 고액분리 전처리시설부과, 상기 고액분리 전처리시설부에서 분리된 분뇨액을 액비로 생산하는 액비화 처리시설부과, 상기 고액분리 전처리시설부에서 분리된 고형분을 퇴비로 생산하는 퇴비화 처리시설부로 이루어진다.

이와 같이 이루어진 가축분뇨 자원화 처리시설은, 축산농가에서 발생한 가축분뇨를 고액분리처리해 퇴비화 처리시설부 및 액비화 처리시설부를 이용하여 퇴비 및 액비(액체비료)로 생산하고, 경종농가에 상기 퇴비 및 액비를 제공하도록 구성된다.

이때, 상기 고액분리 전처리시설부는, 상기 가축분뇨를 집수하여 저장하는 집수조와, 상기 집수조에 모인 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 고액분리하는 고액분리기와, 상기 고액분리기에서 분리된 분뇨액을 침전시켜 침전물·스컴 및 처리액으로 분리하는 침전조와, 상기 침전조의 침전물 및 스컴을 저장하는 슬러지저장조와, 상기 슬러지저장조에서 이송된 침전물 및 스컴을 탈수시켜 고형분을 형성하는 원심탈수기로 구성된다.

그리고, 상기 액비화 처리시설부는, 상기 침전조의 처리액이 유입되고 질소의 함량을 조절할 수 있도록 탈질조와 질화조로 구성되어 액비를 생산하는 액비화조와, 상기 액비화조에서 생산된 액비를 경종농가로 이송할 수 있도록 저장하는 액비저장조로 구성된다.

또한, 상기 퇴비화 처리시설부는, 상기 고액분리기에서 분리된 고형분과 상기 원심탈수기에서 형성된 고형분이 유입되고 교반기와 하부에 침출수 배출설비가 설치되어 퇴비를 생산하며 침출수는 상기 집수조로 반송시키는 퇴비발효조와, 상기 퇴비발효조에서 생산된 퇴비를 경종농가에 이송시킬수 있도록 저장하면서 부숙시키는 퇴비사로 구성된다.

더불어, 농번기와 같이 경종농가에서 액비가 많이 시비하지 않을 경우에 액비를 경종농가 액비저장조에 저장하기도 하지만 필요에 따라 액비화 처리시설부의 후단에 액비를 정화처리하는 정화처리시설부를 포함하여 구성한다.

이때, 상기 정화처리시설부는 상기 액비저장조의 액비가 유입되어 분리막에 의해 정화처리되어 농축액과 처리수로 분리되고, 상기 처리수는 외부로 방류되며, 상기 농축액은 일부가 경종농가 액비저장조로 이송되어 농가에 살포되거나 퇴비발효조로 이송되어 퇴비 위에 살포되도록 구성된다.

이를 위해, 상기 정화처리시설부는 액비를 여과하는 스트레이너와, 여과된 액비를 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 액비를 유입펌프를 이용하여 유입시켜 정화하는 다수개의 분리막과, 상기 분리막을 통과한 처리수를 저장하는 방류조를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 고액분리 전처리시설부의 상기 집수조는 필요에 따라 가축분뇨를 집수하여 고액분리기로 이송하는 1차 집수조와, 상기 고액분리기 다음에 설치되어 고액분리된 분뇨액을 저장하고 침전조로 상기 분뇨액을 이송하는 2차 집수조로 구성될 수 있다.

또한, 상기 액비화조는 1개의 탈질조와 2개의 질화조로 구성되어 효율을 높인다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설을 보여주는 전체 처리공정도이고, 도 2는 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설에 따른 고액분리 전처리 시설부를 보여주는 처리공정도이며, 도 3은 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설에 따른 액비화 처리시설부를 보여주는 처리공정도이다.

또한, 도 4는 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설에 따른 퇴비 발효시설부를 보여주는 처리공정도이고, 도 5는 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설에 따른 방류 처리시설부를 보여주는 처리공정도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설(1)은 축산농가에서 발생한 가축분뇨를 집수조(10, 10a, 10b)와 고액분리기(20) 및 침전조(30) 그리고 원심탈수기(50) 등을 이용하여 퇴비화 및 액비화 처리공정에 맞게 전처리하는 고액분리 전처리시설부과, 상기 고액분리 전처리시설부에서 분리된 고형분을 퇴비발효조(80)를 이용하여 퇴비를 생산하는 퇴비화 처리시설부, 그리고, 상기 고액분리 전처리시설부에서 고액분리된 분뇨액을 액비화조(60), 액비저장조(70)를 이용하여 액비(액체비료)를 생산하는 액비화 처리시설부로 이루어진다.

그리고, 상기 액비화 처리시설부에서 제조된 액비를 경종농가에서 소비할 수 없는 기간에는 상기 액비저장조(70)에 저장된 액비를 정화처리한 다음 농축액은 반송시키고 처리수는 외부로 배출하는 정화처리시설부(90)을 포함하여 이루어진다.

도 1과 도 2를 참조하여, 상기 고액분리 전처리시설부를 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

일반적으로 축산농가에서 발생하는 가축분뇨(2)에는 분뇨액과 고형분이 함께 포함되어 있으며, 상기 고액분리 전처리시설부에서는 상기 가축분뇨(2)를 분뇨액과 고형분으로 고액분리시키고 이어지는 후처리 공정이나 경종농가 액비저장조에서 퇴적물이 쌓이지 않고 오염물 부하를 줄여주는 것을 목적으로 한다.

먼저, 축산농가에서 발생한 농장 가축분뇨(2)는 차량 등의 이송수단에 의해 가축분뇨 자원화 처리시설(1)을 구성하는 집수조(10)에 집수된다. 그리고, 어느정도 양이 되면 집수된 가축분뇨(2) 원수는 고액분리기(20)로 이송된다.

그리고, 상기 고액분리기(20)는 드럼스크린, 진동스크린, 미세스크린, 스크류데칸터 등 단순 고액분리하는 장치를 이용할 수 있으며, 상기 고액분리기(20)에서 가축분뇨(2)는 분뇨액과 고형분으로 분리된다.

이때, 상기 고형분은 하기에 기술되는 퇴비 발효시설부로 보내져 퇴비화처리되고 상기 분뇨액은 이어지는 침전조(30)로 이송된다.

그리고, 상기 침전조(30)는 고액분리기(20)에서 제거되지 않은 침강성 침전 고형물을 제거하여 생산되는 액비속에 침전물이 생성되지 않게 하기 위한 것으로, 상기 침전조(30)를 통과함으로써 생산된 가축분뇨를 이용한 액비는 경종농가 액비저장조로 이송되어 저장하더라도 시간의 경과후에 하부에 쌓이는 침강성 침전물의 양이 적어 재차 액비를 이용하여 살포할 때 동일한 효율을 가지는 액비를 살포할 수 있다.

이어서, 상기 침전조(30)의 하부에 침전된 침전물과 상부의 스컴은 슬러지 저장조(40)로 이송되고 이어지는 원심탈수기(50)로 유입된다.

그리고, 상기 원심탈수기(50)를 통과하여 발생된 고형분은 퇴비 발효시설부로 이송되어 퇴비화 처리된다.

이와 같이, 집수조(10), 고액분리기(20), 침전조(30), 슬러지 저장조(40)와 원심탈수기(50)로 구성되는 고액분리 전처리시설부는 축산농가에서 발생한 가축분뇨(2)를 퇴비화 및 액비화 처리가 용이하도록 고액분리하는데, 필요에 따라 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 고액분리기(20)의 전공정과 후공정에 각각 1차 집수조(10a)와 2차 집수조(10b)를 설치하여 보다 안정적으로 고형분과 분뇨액을 분리할 수 있다.

이때, 상기 1차 집수조(10a)는 가축분뇨를 집수하여 고액분리기(20)로 이송하하고, 상기 2차 집수조(10b)는 상기 고액분리기(20) 다음에 설치되어 고액분리된 분뇨액을 저장하고 이어지는 침전조(30)로 상기 분뇨액을 이송하도록 구성된다.

이어서, 도 1과 도 3을 참조하면, 상기 고액분리 전처리시설부에서 침전조(30)에서 침전물과 스컴을 제거한 처리액은 액비화 처리시설부로 이송되어 액비화 처리과정을 거쳐 액비(액체비료)로 생산된다.

이때, 상기 침전조(30)에서 배출된 처리액은 액비화조(60)로 이송되어 액비화시키는데, 악취발생을 억제하고 시비기준 및 표준시비량을 설정하기 위해 미생물을 접종한 후 매일 일정량의 고액분리 처리된 가축분뇨를 유입시켜 미생물에 의해 유기물을 분해하고 암모니아를 질산화시켜 이어지는 액비저장조(70)에 저장한다.

따라서, 액비화 처리과정에서 악취가 발생하지 않으며, 탈질공정에 따라 질소함량을 조절하여 표준시비량을 정할 수 있다.

이와 같이, 상기 액비화조(60)와 액비저장조(70)를 거쳐 생산된 액비는 경종농가의 농지에 살포되거나 경종농가 액비저장조에 저장된다.

이어서, 도 1과 도 4를 참조하면, 상기 고액분리 전처리시설부에서 고액분리기(20)에서 발생한 고형분과, 원심탈수기(50)에서 발생한 고형분은 퇴비 발효시설부로 이송되어 퇴비화 처리공정을 거쳐 퇴비화된다.

이때, 상기 고액분리기(20)와 원심탈수기(50)에서 발생한 고형분은 퇴비 발효조(80)로 이송되어 발효되는데, 응집제를 투입하지 않고 상기 고액분리기(20)에서 단순 고액분리했기 때문에 고형분의 물빠짐이 좋아 별도의 수분조절제가 필요없이 짧은 기간에 양질의 퇴비 생산이 가능하다.

그리고, 상기 퇴비발효조(80)의 하부에는 침출수 배출장치가 설치되는데 시간의 흐름에 따라 상기 퇴비발효조(80)에서 발생된 하부 침출수는 재차 집수조(10) 또는 1차 집수조(10a)로 이송되어 축산농가에서 모인 가축분뇨(2)와 함께 재차 처리된다.

또한, 상기 퇴비발효조(80)에서 생산된 퇴비는 퇴비사(81)에 저장한 다음 경종농가의 농지에 살포·이용된다.

그리고, 도 1과 도 5를 참조하면, 경종농가에 액비를 살포하는 시기가 아닐 때, 예를 들어 농번기에는 경종농가 액비저장조에 이송된 액비를 저장한 다음 살포시기에 사용하지만 일부는 필요에 따라 정화처리시설부(90)에 의해 처리되어 외부로 방류된다.

바람직하게, 상기 정화처리시설부(90)는 분리막을 이용한 방법(RDM system)에 의해 처리되며, 이때 발생되는 여과 농축액은 필요에 따라 경종농가 액비저장조에 저장되거나 농지에 살포되며 상기 농축액의 일부는 상기 퇴비발효조(80)로 이송되어 재차 퇴비화처리된다.

도 6은 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설의 공정 흐름을 보여주는 처리 계통도이고, 도 7은 본 발명에 따른 정화처리시설부를 포함한 가축분뇨 자원화 처리시설의 공정 흐름을 보여주는 처리 계통도이며, 도 8은 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설의 구성을 보여주는 처리시설 배치도이다.

이를 참조하여, 농가에서 발생된 가축분뇨(2)가 퇴비화 또는 액비화 처리되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

도시한 바와 같이, 상기 가축분뇨(2)는 차량 등의 운반수단에 의해 가축분뇨 자원화 처리시설(1)내의 1차 집수조(10a)로 이송된다.

이때, 상기 1차 집수조(10a)는 하부에 외부 송풍기(12a)와 연통된 산기장치(13)를 설치하여 집수된 가축분뇨(2)에 공기를 주입한다. 그리고, 유량조정계에 의해 어느정도 상기 가축분뇨(2)가 모이면 일측의 원수펌프(11a)에 의해 드럼스크린 등의 고액분리기(20)로 이송된다.

그리고, 상기 드럼스크린 등과 같은 고액분리기(20)에서 가축분뇨(2)는 고형분과 분뇨액으로 고액분리 된 후, 상기 고형분은 퇴비 발효시설부로 이송되고 상기 분뇨액은 2차 집수조(10b)로 이송된다.

이때, 상기 2차 집수조(10b)는 하부에 외부 송풍기(12b)와 연통된 산기장치(13)가 설치되어 내부에 공기가 주입되고, 상기 고액분리기(20)에서 분리된 분뇨액을 저장한 다음 이어지는 침전조(30)로 상기 분뇨액을 원수펌프(11b)를 이용하여 이송한다.

이때, 상기 침전조(30)는 내부에 감속기(32)를 설치하여 슬러지의 침전을 일 정하게 한다. 따라서, 상기 침전조(30)에서 분뇨액은 침강성 침전물이 아래로 침전되어 분리되는데, 이때 상기 침전물은 슬러지 이송펌프(31)에 의해 슬러지저장조(40)로 이송되고 상부 스컴 또한 슬러지저장조(40)로 이송되어 저장된다.

그리고, 상기 슬러지저장조(40)에서 상기 침전조(30)를 거친 침전물과 스컴은 스컴펌프(41)에 의해 펌핑되어 원심탈수기(50)로 이송된 후 퇴비발효조(80)로 유입되어 퇴비화 처리공정을 거친다.

이와 같이, 상기 침전조(30)에 의해 고액분리기(20)에서 분리되지 못한 침강성 침전물 등을 분리하여 제거할 수 있기 때문에 최종적으로 생산되는 액비가 경종농가의 액비저장조에 이송되었을 때 시간의 경과에도 하부에 생기는 침전물(뻘)이 많지 않아 사용자의 거부감을 없앤다.

이어서, 상기 침전조(30)에서 침전물과 스컴을 제거한 처리액은 액비화조(60)로 이송되어 액비화 되고 액비저장조(70)로 이송되어 저장된다.

이때, 상기 액비화조(60)는 각각 미생물이 접종된 무산소 상태의 탈질조(60a)와 외부 송풍기(12c)와 연통된 산기장치(62)가 설치된 질화조(60b)로 구분되며, 상기 탈질조(60a)는 내부에 수중교반기(61)가 설치된다.

또한, 상기 질화조(60b)는 외부 순환관(64)과 연통된 순환펌프(63)를 하부에 형성하여, 상기 순환관(64)을 통해 상기 탈질조(60a)로 질화조(60b) 내의 처리액을 반송시킨다.

따라서, 상기 탈질조(60a)와 질화조(60b)로 구성되는 액비화조(60)에서는 상기 침전조(30)에서 이송되어 유입된 침전조 처리액을 미생물에 의해 유기물을 분해 하여 유기물에 함유되어 있는 질소를 질산성 질소로 전환시켜주고, 상기 처리액 속에 함유된 암모니아 질소를 질산성 질소로 전환시켜 시비함으로써, 경종농가의 농지에 살포하였을 때 식물 성장의 장애요소를 없애주고 액비속에 함유된 토양미생물을 공급함으로써 지력을 좋게 한다.

더불어, 바람직하게는 강제 주입된 공기에 의해 미생물에 따른 단기간 급속발효를 이루어 악취발생을 현저히 줄인다.

또한, 상기 탈질조(60a)와 질화조(60b)에 의해 액비속에 함유되는 질소의 함량을 조절할 수 있어 표준시비량을 정할 수 있다.

더불어, 축산농가에서 발생된 전체 가축분뇨(2)는 집수조(10, 10a, 10b), 액비화조(60), 액비저장조(70) 등에서 체류시간이 균질화되어 살포되는 액비의 표준시비량을 정할 수 있다.

그리고, 상기 액비저장조(70)는 바람직하게 다수개의 저장조로 구분할 수 있으며, 외부 송풍기(12d)와 연통된 산기장치(71)를 내부에 설치해 저장된 액비속에 공기를 공급한다.

이어서, 상기 액비저장조(70)에 저장된 액비(액체비료)는 차량 등의 운반수단에 의해 액비이송현장, 즉 경종농가의 액비저장조로 이송되거나 바로 경종농가의 농지에 필요한 양만큼 살포된다.

그리고, 상기 고액분리기(20)에서 분리된 고형분과 슬러지저장조(40)에 저장된 침전조(30)에서 침전된 침전물 및 스컴은 원심탈수기(50)에서 탈수되는데, 바람직하게 상기 원심탈수기(50)로는 슬러지저장조(40)에서 이송된 침전물 및 스컴이 유입되어 탈수되고, 상기 고액분리기(20)에서 먼저 고액분리된 고형분은 수분함량이 적기 때문에 에어콘베이어(82)를 거쳐 퇴비발효조(80)로 이송된다.

상기 원심탈수기(50)에서 탈수된 침전물과 스컴은 상기 에어콘베이어(82)를 통해 퇴비발효조(80)로 이송된다.

또한, 상기 퇴비발효조(80)는 SCB공법을 이용한 발효조로서, 하부에 공기를 주입되도록 송풍시키고 상부에 슬러지를 살포하도록 구성되며, 유입된 가축분뇨 상의 고형물(고액분리된 고형분, 침전물, 스컴)을 교반기(83)를 통해 교반하면서 발효시킨다.

따라서, 상기 퇴비발효조(80)의 하부에는 외부 송풍기(12e)와 연통된 산기장치(84)가 설치되어 상기 퇴비발효조(80) 내부로 공기를 주입하고, 도시하지 않았지만, 하부 일측에 침출수 배출설비를 설치하여 이를 통해 배출된 침출수는 재차 1차 집수조(10a)로 반송되어 유입되는 가축분뇨(2) 원수와 함께 가축분뇨 자원화 처리시설(1)에 따른 처리공정을 거치게 된다.

더불어, 도 7을 참조하면 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설(1)은 액비살포시기가 아닐 때 가축분뇨(2)를 처리하기 위하여 액비저장조(70)와 연통되게 정화처리시설부(90)를 설치하여 구성한다.

이때, 상기 정화처리시설부(RDM system, 90)는 바람직하게 분리막(94)을 이용한 처리공정으로 액비저장조(70)에서 이송된 액비를 여과하는 스트레이너(91), 저장탱크(92), 유입펌프(93), 분리막(94) 및 방류조(95)로 구성된다.

유입된 액비는 상기 스트레이너(91)에 의해 여과되어 상기 저장탱크(92)로 이송되어 저장되며, 상기 저장탱크(92)의 액비를 유입펌프(93)를 이용하여 다수개의 분리막(94)을 통과시키면서 여과 정화처리한다.

그리고, 상기 분리막(94)을 통과한 처리수를 방류조(95)에 저장한 다음 외부로 배출할 수 있도록 구성된다.

이와 같이, 정화처리시설부(90)에 의해 처리된 여과 처리수는 외부로 방류되고, 농축된 농축액은 경종농가 액비저장조로 이송되거나 경종농가 농지에 살포된다.

이때, 상기 농축액 중 일부는 퇴비발효조(80)로 유입되는데, 상기 농축액을 발효조 내의 퇴비 위에 살포함으로써 상기 발효조(80)에 고농축 미생물을 공급하고 악취발생을 감소시키는 역할을 한다. 또한, 수분 조절제 사용량을 줄일 수 있게 한다.

또한, 상기 정화처리시설부(90)는 액비를 살포하지 않는 농번기에 생산된 액비를 경종농가 액비저장조에 현실적으로 전부 저장할 수 없기 때문에 설치한 것으로, 액비를 사용하는 농한기에는 가동하지 않고 농번기때만 가동하여 일부 방류함으로써 안정적인 가축분뇨(2) 처리를 꾀할 수 있다.

더불어, 외부로 처리수를 배출하기 위해서는 주로 휴믹물질(Humic Substances)에서 발생되는 색도를 없애기 위해 산화에 의한 방법, 막분리 방법, 흡착에 의한 방법 등이 사용되는데, 바람직하게는 액비화와 병행된 처리방법에서는 분리막을 이용한 막분리 방법(회전판식 멤브레인, RDM system)을 이용한다.

도 8을 참조하면, 이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 가축분뇨 자원화 처리시설(1)은 일정 시설부장치안에 콤팩트하게 구성한다.

1차, 2차 집수조(10a, 10b) 및 액비화조(60), 액비저장조(70) 그리고 퇴비발효조(80)로 공기를 주입하는 외부 송풍기(12a, 12b, 12c, 12d, 12e)는 처리시설 내의 송풍기실(12)에 설치하고, 악취가 발생할 수 있는 침전조(30)와 슬러지저장조(40) 그리고 1, 2차 집수조(10a, 10b)를 한곳에 설치한다.

그리고, 원심탈수기(50)와 고액분리기(20)는 일정 공간의 기계실에 설치하고, 상기 기계실의 외측에 분리막(94)을 포함한 정화처리시설부(90)를 구성한다.

또한, 액비화조(60)는 1개의 탈질조(60a)와 2개의 질화조(60b)로 구성하며, 상기 액비화조(60)에서 생산된 액비(액체비료)를 저장하는 액비저장조(70)는 다수개 설치하는데, 바람직하게는 6개의 액비저장조(70)를 설치한다.

더불어, 퇴비발효조(80)와 상기 퇴비발효조(80)에서 생산된 퇴비가 저장되는 퇴비사(81)를 전체 시설부의 일측에 설치한다.

이상에서 설명한 본 발명은 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 가축분뇨 자원화 처리시설은, 고액분리기를 거친 가축분뇨를 침전조를 이용하여 침강성 침전물과 스컴을 제거함으로써 경종농가 액비저장조에 저장되는 액비가 시간의 흐름에 따라 침전물(뻘)이 생기지 않게 한다.

또한, 미생물을 이용한 질화조 및 탈질조를 운용하여 제조단계 및 시용시 악취발생을 억제하고, 액비속의 질소함량을 조절하여 표준시비량을 정해 균질화된 액비를 경종농가에 제공할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 안정적인 액비와 퇴비를 확보할 수 있으며 효율적인 운전과 유지관리비 절감 그리고 정화처리시설부를 이용한 연계수역의 수질을 개선하고 경종농가와 축산농가를 연계한 자연순환형 친환경 농업을 육성할 수 있는 효과가 있다.

Claims

축산농가에서 발생한 가축분뇨를 고액분리처리해 퇴비화 처리시설부 및 액비화 처리시설부를 이용하여 퇴비 및 액비(액체비료)로 생산하고, 경종농가에 상기 퇴비 및 액비를 제공하는 가축분뇨 자원화 처리시설에 있어서,

상기 가축분뇨를 집수하여 저장하는 집수조와, 상기 집수조에 모인 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 고액분리하는 고액분리기와, 상기 고액분리기에서 분리된 분뇨액을 침전시켜 침전물·스컴 및 처리액으로 분리하는 침전조와, 상기 침전조의 침전물 및 스컴을 저장하는 슬러지저장조와, 상기 슬러지저장조에서 이송된 침전물 및 스컴을 탈수시켜 고형분을 형성하는 원심탈수기로 구성되는 고액분리 전처리시설부와;

상기 침전조의 처리액이 유입되고 질소의 함량을 조절할 수 있도록 탈질조와 질화조로 구성되어 액비를 생산하는 액비화조와, 상기 액비화조에서 생산된 액비를 경종농가로 이송할 수 있도록 저장하는 액비저장조로 구성되는 액비화 처리시설부와;

상기 고액분리기에서 분리된 고형분과 상기 원심탈수기에서 형성된 고형분이 유입되고 교반기와 하부에 침출수 배출설비가 설치되어 퇴비를 생산하며 침출수는 상기 집수조로 반송시키는 퇴비발효조와, 상기 퇴비발효조에서 생산된 퇴비를 경종농가에 이송시킬수 있도록 저장하면서 부숙시키는 퇴비사로 구성되는 퇴비화 처리시설부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 자원화 처리시설.
제 1항에 있어서,

상기 액비저장조의 액비가 유입되어 분리막에 의해 정화처리되어 농축액과 처리수로 분리되고, 상기 처리수는 외부로 방류되며, 상기 농축액은 일부가 경종농가 액비저장조로 이송되어 농가에 살포되거나 퇴비발효조로 이송되어 퇴비 위에 살포되도록 구성된 정화처리시설부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 자원화 처리시설.
제 2항에 있어서,

상기 정화처리시설부는 액비를 여과하는 스트레이너와, 여과된 액비를 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 액비를 유입펌프를 이용하여 유입시켜 정화하는 다수개의 분리막과, 상기 분리막을 통과한 처리수를 저장하여 외부로 방류하는 방류조를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 자원화 처리시설.
제 1항에 있어서,

상기 집수조는 가축분뇨를 집수하여 고액분리기로 이송하는 1차 집수조와, 상기 고액분리기 다음에 설치되어 고액분리된 분뇨액을 저장하고 침전조로 상기 분뇨액을 이송하는 2차 집수조로 구성되는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 자원화 처리시설.
제 1항에 있어서,

상기 액비화조는 1개의 탈질조와 2개의 질화조로 구성되는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 자원화 처리시설.