KR100755012B1 - 축산 분뇨 건조처리장치 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명은 축산 분뇨 건조처리장치에 관한 것으로, 상부 폭이 하부 폭에 비해 넓은 콘 형상으로 분뇨 슬러지가 충진될 수 있는 밀폐된 공간이 그 내부에 제공되며, 상단부 일측에는 외부로부터 분뇨 슬러지가 투입될 수 있는 투입구를 구비하며, 하단에는 배출구가 형성되고, 배출구는 액츄에이터에 의해 승강되는 캡에 의해서 개방 또는 폐쇄되는 교반조와; 상기 교반조내 중앙에 위치하며, 외부로부터 제공된 분료 슬러지를 잘게 분쇄하면서 교반하는 교반날개와; 상기 교반조 상부 외측에 마련되며, 상기 교반날개를 구동시키는 모터를 포함하고 있는 구동부와; 상기 교반조내 교반날개 주변에 배치되며, 외부로부터 열원을 공급받아 그 내부에 충진된 열매체가 가열되어 교반중에 있는 슬러지를 건조시키는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의하면, 전처리 과정을 거치면서 수분이 어느 정도 제거된 축산 분뇨의 효과적인 건조처리가 가능하며, 장치 내에 투입된 분뇨는 건조처리와 동시에 잘게 분쇄되어 처리 후 최종산물의 사료화, 퇴비화 등 유효자원화가 가능하다.

축산 분뇨 슬러지, 교반조, 교반날개, 히터, 건조

Description

축산 분뇨 건조처리장치{Stock farm waste matter drying machine}

도 1은 본 발명에 따른 축산 분뇨 건조처리장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 단면 구성도.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 따른 축산 분뇨 건조처리장치의 작동상태를 나타낸 작동상태도.

<도면의 주요부위에 대한 부호 설명>

10...교반조 20...교반날개

30...히터 40...교반기

50...구동부 52...인터널 기어

60...응축기 70...응축수 저장탱크

본 발명은 양돈 농가로부터 발생하는 축산 분뇨를 건조 처리하는 축산 분뇨 건조처리장치에 관한 것으로, 특히 전처리 과정을 거치면서 수분이 어느 정도 제거된 축산 분뇨의 효과적인 건조처리가 가능하며, 장치 내에 투입된 분뇨를 건조처리 와 동시에 잘게 분쇄하여 처리 후 최종산물의 사료화, 퇴비화 등 유효자원화가 가능한 축산 분뇨 건조처리장치에 관한 것이다.

축산업의 발달에 의하여 분뇨의 배출량이 증대되고 있으며, 분뇨에는 사료 및 사육사를 청소하기 위한 물 등이 더 포함되므로서 폐기물의 발생량이 증대되고 있다.

축산 폐기물은 유기질 비료로서의 성질을 가지고 있으나 그 형태가 고체와 액체의 혼합물이고 악취가 발생함과 동시에 대량으로 발생되므로 이를 그대로 전량을 비료로서 활용할 수 없기 때문에 방치하고 있는 실정이다.

폐기물을 방치하면 침출수에 의하여 토양 및 하천 등을 오염시키고, 해충의 서식 등으로 생활환경을 해치게 되므로서 최근 폐기물의 처리는 큰 사회문제로 대두되고 있다.

상기한 실정을 감안하여 일본국 실용신안 출원공개 소59-29688호 공보에서는 "유독성 폐기물 건조기"라는 제목으로 폐기물 건조처리하여 유기질 비료로 재생시키기 위한 장치가 제안된 바 있다.

상기한 일본국 실용신안 출원공개 소59-29688호는 건조대의 일측에서 공급되는 폐기물을 교반하면서 건조대의 타측으로 이송시키는 이송기구와, 건조대 하부에 설치되면서 건조대의 바닥에 형성한 다수의 통기공을 통해 건조기 내부로 건조한 공기를 제공하는 열풍덕트 및 상기 열풍덕트에 열풍을 공급하는 열풍발생 기구를 구비한다. 이에 따르면, 열풍발생 기구에서 발생한 열풍을 열풍덕트에 공급하여 그 바닥을 가열함과 동시에 일부의 열풍을 통기공으로 분출하므로서 이송기구에 의하 여 교반 이송되는 폐기물에 포함된 수분을 증발 건조하도록 한 것이다.

그러나 상기한 종래기술에 의한 폐기물 건조기는, 건조과정 중 발생된 악취가 자연배출되어 주변환경을 악화시키는 단점이 있으며, 전처리 과정을 거쳐 어느 정도 수분이 제거된 분뇨가 공급되더라도 공기 유동 방식으로서 건조시간이 매우 길고, 교반 및 분쇄 기능이 없어 전처리 또는 후처리 과정에 반드시 교반 및 분쇄 공정이 요구되어야만 하므로, 건조처리된 산물의 즉시 유효 자원화가 불가능한 단점이 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장치내 투입되는 분뇨 슬러지에 대한 건조과정에서 발생한 악취가 외부로 유출되지 않아 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있으며, 투입된 분뇨 슬러지를 보다 짧은 시간안에 건조시킬 수 있고, 건조처리와 동시에 교반시켜 처리 후 최종산물의 사료화, 퇴비화 등 유효자원화가 가능하여 축산 분뇨 처리에 따른 비용부담 및 환경오염을 최소화할 수 있는 축산 분뇨 건조처리장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상부 폭이 하부 폭에 비해 넓은 콘 형상으로 분뇨 슬러지가 충진될 수 있는 밀폐된 공간이 그 내부에 제공되며, 상단부 일측에는 외부로부터 분뇨 슬러지가 투입될 수 있는 투입구를 구비하며, 하단 에는 배출구가 형성되고, 배출구는 액츄에이터에 의해 승강되는 캡에 의해서 개방 또는 폐쇄되는 교반조와; 상기 교반조내 중앙에 위치하며, 외부로부터 제공된 분료 슬러지를 잘게 분쇄하면서 교반하는 교반날개와; 상기 교반조 상부 외측에 마련되며, 상기 교반날개를 구동시키는 모터를 포함하고 있는 구동부와; 상기 교반조내 교반날개 주변에 배치되며, 외부로부터 열원을 공급받아 그 내부에 충진된 열매체가 가열되어 교반중에 있는 슬러지를 건조시키는 히터;를 포함하는 축산 분뇨 건조처리장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 교반조는 내통과 외통으로 이루어져 그 사이에 열매체 충진공간이 형성되고, 상기 열매체 충진공간에는 열매체가 충진되면서 열매체는 외부로부터 공급되는 열원에 의해 가열되어 교반조내에서 교반되는 슬러지를 건조시킨다.

또한, 상기 교반조내에는 구동부로부터 동력을 제공받아 상기 교반날개와 함께 회전되되 인터널 기어를 통해 상기 교반날개와는 역방향으로 회전되는 교반기가 더 설치되어, 교반날개 및 교반기에 의해서 분뇨 슬러지는 교반조내에서 일정 패턴으로 유동되면서 분쇄 및 건조가 진행될 수 있다.

그리고, 상기 교반조 일측에는 이 교반조에 의한 분뇨 슬러지 건조과정 중 발생된 수증기를 제공받아 응축시키는 응축기가 더 마련되며, 응축기 일측에는 응축기를 통해 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저장탱크가 더 구비될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하 기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 축산 분뇨 건조처리장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 단면 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 축산 분뇨 건조처리장치는 전처리 과정을 거치면서 수분이 어느정도 제거된 축산 분뇨를 제공받아 이를 분쇄/건조시켜 퇴비화, 사료화 등 유효자원화가 가능하도록 한 장치로서, 상부 폭이 하부 폭에 비해 넓은 콘 형상이며 분뇨 슬러지가 충진될 수 있게 밀폐된 공간이 그 내부에 제공되는 교반조(10)를 구비한다. 교반조(10)는 그 상단부 일측에 외부로부터 분뇨 슬러지가 투입될 수 있는 투입구(12)를 구비하며, 하단에는 건조처리된 분뇨 슬러지가 배출될 수 있도록 개방된 배출구(14) 구비한다. 배출구(14)는 액츄에이터(미도시)에 의해 승강되는 캡(16)에 의해서 개방 또는 폐쇄된다.

계속해서, 상기 교반조(10) 내부 중앙에는 교반날개(20)가 구비되어 교반조(10)로 공급된 분뇨 슬러지를 잘게 분쇄하면서 교반한다. 교반날개(20)는 상기 교반조(10) 외측 상부의 모터를 포함한 구동부(50)와 연결되어 정·역회전되며, 교반조(10) 내 상기 교반날개(20) 주변에는 외부로부터 열원을 공급받아 그 내부에 충진되는 열매체가 가열되어 열을 발산하는 히터(30)가 배치된다. 따라서 상기 구동부(50)에 의한 교반날개(20)의 구동으로 교반조(10) 내에 있는 분뇨 슬러지는 교반과 동시에 잘게 분쇄되며, 이와 함께 히터의 발열에 의해 건조작업이 함께 진행된다.

바람직하게는, 상기 교반조(10)는 내통(10a)과 외통(10b)으로 이루어져 그 사이에 열매체 충진공간(10c)을 구비한다. 열매체 충진공간(10c)에는 열매체가 충진되면서 열매체는 외부로부터 공급되는 열원에 의해 가열되어 상기 히터(30)와 함께 교반조(10)를 가열시킨다.

또한, 상기 교반조(10)에는 구동부(50)로부터 동력을 제공받아 상기 교반날개(20)와 함께 회전되되, 인터널 기어(52)를 통해 상기 교반날개(20)의 회전방향과 역방향으로 회전하는 교반기(40)가 설치된다. 이에 따르면, 상기 교반날개(20) 및 교반기(40)에 의한 상호 작동에 의해서 분뇨 슬러지는 교반조(10)내에서 일정 순환패턴을 형성하면서 유동되어 보다 효율적으로 분쇄 및 건조가 이루어진다.

한편, 상기한 교반조(10) 일측에는 교반조(10)에 의한 슬러지 건조과정 중 발생된 수증기를 제공받아 응축시키는 응축기(60)가 마련되며, 응축기(60)는 응축수 저장탱크(70)와 관로를 통해 연결된다. 따라서 교반조(10) 분쇄/건조 과정 중 발생된 수증기는 교반조(10) 밖으로 배출되고 응축기(60)를 거치면서 응축되어 액체 상태로 상(狀)이 전환된다. 상 전환된 액체는 응축수 저장탱크(70)에 따로 저장된다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 및 효과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

전처리 공정을 거치면서 수분이 어느정도 제거된 분뇨 슬러지는 투입구(12)를 통해 교반조(10)에 투입된다. 분뇨 슬러지 투입이 완료되면 투입구(12)를 막고 교반조(10)를 통한 분뇨 슬러지의 분쇄 및 건조작업을 본격적으로 진행한다.

교반조(10)를 이용한 분뇨 슬러지 분쇄 및 건조작업시에는 구동부(50)의 구 동모터를 통해 일 방향으로 회전하는 교반날개(20)에 의한 분쇄작업과 교반조(10) 내·외부의 히터(30)와 열매체에 의한 건조작업이 함께 진행된다.

구체적으로, 도 2a는 교반기를 통한 분뇨 슬러지의 교반과정을 보여주는 본 발명의 작동상태도로서, 교반조(10)에 투입된 분뇨 슬러지는 구동부(50)의 구동모터에 의해 일방향으로 회전하는 교반날개(20)에 의해서 교반조(10) 내 아래에서 위 방향(도면의 화살표 참조)으로 강제 이동됨과 동시에 잘게 분쇄된다.

이와 함께 교반날개(20) 주변에 배치된 히터(30)에 의해서 건조작업이 함께 진행된다.

아울러, 교반날개(20)와 역 방향으로 회전하는 교반기(40)에 의해서 분뇨 슬러지는 도 2a에 나타난 화살표 방향과 같이 교반조(10)내에서 일정 순환패턴을 형성하면서 유동된다. 이에 따라, 분뇨 슬러지는 보다 효율적으로 분쇄 및 건조가 이루어질 수 있다.

한편, 상기한 교반/건조 과정 중 분뇨 슬러지로부터 발생된 수증기는 관로를 통해 응축기(60)로 빠져나가 이 응축기(60)를 거치면서 다시 액체상태로 상(狀)이 변환되고 응축수 저장탱크(70)에 저장된다. 즉, 본 발명은 분뇨 슬러지 건조 과정 중 발생된 수증기에 포함된 악취가 외부로 유출되지 않는다. 따라서, 보다 쾌적한 주변환경을 조성할 수 있게 된다.

도 2b는 상기와 같은 분쇄 및 건조과정을 마친 교반조 내 분뇨 슬러지가 교반조 밖으로 배출되는 과정을 나타낸 본 발명의 다른 작동 상태도이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 분쇄 및 건조과정이 끝나면, 미도시된 액츄에이 터의 작동으로 캡(16)이 하강하면서 폐쇄하고 있던 교반조 배출구(14)를 개방한다. 개방된 교반조 배출구(14)를 통해 분뇨 슬러지는 외부로 배출될 수 있다. 이때, 구동부(50)의 구동모터는 상기한 교반과정과는 반대방향으로 구동되고 교반날개(20) 및 교반기(40) 역시 상기 교반과정에서의 회전방향과 역방향으로 회전한다. 이에 따라, 분뇨 슬러지는 교반날개(20) 및 교반기(40)에 의한 상호 작동에 의해서 도 2b의 화살표 방향과 같은 역 순환패턴을 형성하면서 강제 유동되며, 배출구(14)를 통해 교반조 밖으로 용이하게 배출될 수 있다.

상기한 본 발명의 실시예에 따르면, 전처리 과정을 거치면서 수분이 어느 정도 제거된 축산 분뇨를 분쇄/교반과 동시에 건조시킨다. 이에 따라, 최종 산물이 분말 형태이면서 함수율이 극히 적다. 그 결과, 처리과정 후 즉시 사료화, 퇴비화 등 유효자원화가 가능하며, 장치를 통한 건조 과정에서 발생된 악취가 외부로 배출되지 않고 응축과정을 거쳐 응축수 저장탱크에 액체 상태로 포집되므로 악취가 외부로 유출되지 않아 작업환경을 쾌적하게 조성할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 축산 분뇨 건조처리장치에 의하면, 전처리 과정을 거치면서 수분이 어느 정도 제거된 축산 분뇨의 효과적인 건조처리가 가능하며, 장치 내에 투입된 분뇨는 건조처리와 동시에 잘게 분쇄되어 처리 후 최종산물의 사료화, 퇴비화 등 유효자원화가 가능하여, 축산 분뇨 처리에 따른 비용부담 및 환경오염을 최소화할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 축산농가에서 발생된 축산 분뇨를 진공상태에서 분쇄 건조시켜 퇴비화, 사료화 등 유효자원화가 가능하도록 한 장치로서,

   상부 폭이 하부 폭에 비해 넓은 콘 형상으로 분뇨 슬러지가 충진될 수 있는 밀폐된 공간이 그 내부에 제공되며, 상단부 일측에는 외부로부터 분뇨 슬러지가 투입될 수 있는 투입구를 구비하며, 하단에는 배출구가 형성되고, 배출구는 액츄에이터에 의해 승강되는 캡에 의해서 개방 또는 폐쇄되는 교반조와;

   상기 교반조내 중앙에 위치하며, 외부로부터 제공된 분료 슬러지를 잘게 분쇄하면서 교반하는 교반날개와;

   상기 교반조 상부 외측에 마련되며, 상기 교반날개를 구동시키는 모터를 포함하고 있는 구동부와;

   상기 교반조내 교반날개 주변에 배치되며, 외부로부터 열원을 공급받아 그 내부에 충진된 열매체가 가열되어 교반중에 있는 슬러지를 건조시키는 히터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 교반조는,

   내통과 외통으로 이루어져 그 사이에 열매체 충진공간이 형성되고,

   상기 열매체 충진공간에는 열매체가 충진되면서 열매체는 외부로부터 공급되 는 열원에 의해 가열되어 교반조내에서 교반되는 슬러지를 건조시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조처리장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 교반조내에는 구동부로부터 동력을 제공받아 상기 교반날개와 함께 회전되되 인터널 기어를 통해 상기 교반날개와는 역방향으로 회전되는 교반기가 더 설치되어, 교반날개 및 교반기에 의해서 분뇨 슬러지는 교반조내에서 일정 패턴으로 유동되면서 분쇄 및 건조되는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조처리장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 교반조 일측에는 이 교반조에 의한 분뇨 슬러지 건조과정 중 발생된 수증기를 제공받아 응축시키는 응축기가 더 마련되며,

   상기 응축기 일측에는 응축기를 통해 응축된 응축수를 저장하는 응축수 저장탱크가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조처리장치.

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