KR100798818B1

KR100798818B1 - 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치.

Info

Publication number: KR100798818B1
Application number: KR20060097112A
Authority: KR
Inventors: 조남진
Original assignee: (주)더블유알이
Priority date: 2006-10-02
Filing date: 2006-10-02
Publication date: 2008-01-28

Abstract

본 발명은 본 발명은 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치 관한 것으로, 가축분뇨를 신속히 처리·가공하여 품질이 우수한 1급 그린 퇴비의 천연비료를 만들므로 소득을 창출할 수 있고, 환경오염을 방지할 수 있으며, 가축분뇨를 효율적으로 처리할 수 있어 제품의 상품성 및 신뢰성이 향상되는 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치를 제공하는 데 있다.

본체케이스, 격벽, 회전축, 에어공급부, 이송체, 단열부재, 덕트

Description

가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치.{Apparatus for composting use livestock excretions}

도 1은 본 발명에 따른 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치의 다른실시예를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 가축분뇨를 이용한 퇴비제조과정을 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100: 본체케이스 200: 격벽

300: 회전축 400: 에어공급부

500: 구동모터 600: 이송체

700: 단열부재 800: 덕트

900: 제어부 1000: 감지센서

1100: 에어실린더장치

본 발명은 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 우사,돈사,양계장 등에서 배출되는 가축의 분뇨를 신속히 처리·가공하여 천연비료로 제조할 수 있도록 한 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가축의 분뇨는 유기물질로서 폐기물인 동시에 유기질 비료로서 높은 가치를 지니고 있고 미생물에 의한 호기성 발효작용을 통하여 퇴비가 되는 특성을 지니고 있다.

이러한 가축분뇨를 축·계 농가에서 직접 퇴비를 만들기 위해서는 수분이 많은 가축의 분뇨에 톱밥이나 왕겨 등을 혼합하여 수분을 조절하고 자연적으로 발효 및 건조시키는 과정에서 각종 부폐세균이 번식하여 악취가 심하게 발생하며, 발효 및 건조 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 많은 노동력과 많은 공간을 필요로 하는 등 품질이 좋은 퇴비를 만드는 일이 매우 어렵고 힘든 문제점이 있었다.

또한, 퇴비의 질이 떨어지므로 농작물에 전혀 도움이 되지 않아 최근에는 가축분뇨를 용역업체를 통해 처리하고 있으며, 그에 따른 분뇨처리비용이 발생되고 있는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 근본적인 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 가축분뇨를 신속히 처리·가공하여 그린 퇴비의 천연비료로 만들어 소득을 창출할 수 있고 환경오염을 방지할 수 있는 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부 일측에 가축분뇨의 투입을 위한 투입구가 구비되고, 내부에 가축분뇨가 채워지는 수용부가 구비되며, 하부 타측에 퇴비화된 가축분뇨를 배출시키는 배출구가 구비된 본체케이스와;

상기 본체케이스의 수용부 일부가 연통되는 통로가 형성되도록 수용부 상,하부측에 상호 엇갈리게 구비되어 세 구간으로 구분하는 격벽과;

상기 격벽과 수직을 이루도록 수용부 중앙을 가로지르고, 내부가 관통되며 표면에는 다수의 에어분사홀을 구비한 회전축과;

상기 회전축의 일측에 구비되어 에어를 공급하는 에어공급부와;

상기 본체케이스 외측에 구비되어 회전축의 타측을 회전시키는 구동모터와;

상기 회전축에 상하로 순환교반 되도록 사선방향의 경사면을 이루고 일측면에 분쇄날을 구비한 날개면과, 상기 날개면의 중심 일측면에 구비되어 날개면를 지지하고 표면에 다수의 에어분사홀을 구비하여 회전축과 연통되는 지지바로 구비되어 상기 가축분뇨를 교반하면서 이송시키는 이송체와;

상기 본체케이스의 외주면에 수용부를 구분하는 격벽에 맞추어 단열벽을 구 비하고, 단열벽 사이에는 각 구간마다 다른 온도를 제공하는 열선을 구비하는 단열부재와;

상기 본체케이스의 상측면에 가스나 수증기가 배출되는 배출공을 구비하고 상기 배출공에는 가스 및 악취를 흡입하여 제거하는 탈취수단을 갖춘 덕트와;

상기 본체케이스 상부 일측에 구비되어 가축분뇨투입량, 온도, 습도, 회전축속도, 공기주입량, 탈취수단 온(on)/오프(off) 등을 제어 및 디스플레이하는 제어부;를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

(실시예)

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참고하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치의 다른실시예를 도시한 단면도이며, 도 3의 (가),(나),(다)는 본 발명에 따른 가축분뇨를 이용한 퇴비제조과정을 도시한 단면도를 각각 나타내고 있다.

이로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 본체케이스(100)와, 격벽(200)과, 회전축(300)과, 에어공급부(400)와, 구동모터(500)와, 이송체(600)와, 단열부재(700)와, 덕트(800)와, 제어부(900)로 이루어진다.

상기 본체케이스(100)는 상부 일측에 가축분뇨의 투입을 위한 투입구(110)를 구비하고, 내부에 가축분뇨가 채워지는 수용부(120)를 구비하며, 하부 타측에 퇴비화된 가축분뇨를 배출시키는 배출구(130)를 구비한다.

그리고 상기 본체케이스(100)의 상측면에는 수용부(120)에 채워진 가축분뇨에서 발생하는 메탄가스 및 악취와 수증기가 배출되는 배출공(150)을 구비한다.

여기에서 상기 본체케이스는 PVC sheet (polyvinyl chloride) 재질로 구비하는 것이 바람직하다.

상기 PVC sheet (polyvinyl chloride) 재질은 스텐레스재질에 비하여 저렴한 가격으로 제조할 수 있고, 수명이 반영구적이여서 보수공사가 필요없으며, 가벼워 운반이 용이한 장점을 가지고 있다.

상기 격벽(200)은 본체케이스의 수용부(120) 상,하부측에 상호 엇갈리게 구비하여 수용부(120)를 세 구간으로 구분하되, 수용부(120)의 일부가 연통되도록 격벽(200)의 끝단부가 본체케이스(100)의 내벽에 닿지않고 소정간격 떨어져 통로(140)가 형성되도록 구비한다.

따라서, 상기 수용부(120)는 격벽(200)에 의해 본체케이스(100)의 투입구측이 제1구간, 중앙이 제2구간, 배출구측이 제3구간으로 구분되며, 상기 통로(140)에 의해 일부가 연통 되어있다.

이때, 상기 수용부(120)의 제1구간 상면에는 투입된 가축분뇨가 채워지는 높이를 감지하여 제어부(900)를 통해 구동모터(500)를 가동시키는 감지센서(1000)를 구비한다.

그리고, 상기 격벽(200)은 길이방향의 중앙으로 차단막(210)이 구비되고, 상 기 차단막(210)의 양측에는 다른 온도를 제공하는 열선(220)이 단열재(230)에 커버되며, 상기 열선(220)의 외측에는 보호층(240)이 구비되어 이루어진다.

따라서, 상기 격벽(200)에 의해 각 구간에 맞는 온도를 양측에서 제공할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 통로(140)에는 격벽(200)과 수평을 이루는 에어실린더장치(1100)를 구비하여 상기 통로(140)를 개폐할 수 있도록 구비한다.

상기 에어실린더장치(1100)는 격벽(200)과 수평을 이루도록 본체케이스의 외측에 지지대(1120)를 구비하고, 상기 지지대(1120)에 고정시켜 본체케이스 내측으로 실린더로드(1110)의 이동이 가능하도록 구비한다.

상기 회전축(300)은 내부가 관통되며 표면에는 다수의 에어분사홀(310)을 구비하여 격벽(200)과 수직을 이루도록 수용부(120) 중앙을 가로질러 구비한다.

상기 에어공급부(400)는 회전축(300)의 일측에 구비하여 회전축(300)의 내부로 에어를 공급하고, 공급된 에어는 회전축의 에어분사홀(310)을 통해 수용부(120) 내부에 고르게 분사된다.

상기 구동모터(500)는 회전축(300)의 타측과 연결하여 본체케이스(100) 외측에 구비하고, 제어부(900)의 신호에 따라 회전축(300)을 구동시킨다.

상기 제어부(900)는 본체케이스 상부 일측에 구비되어 가축분뇨투입량(910), 온도(920), 습도(930), 회전축속도(940), 공기주입량(950), 탈취수단온(on)/오프(off)(960) 등을 제어 및 디스플레이한다.

상기 회전축(300)에는 일정간격으로 이송체(600)가 구비되되, 상기 이송 체(600)는 상,하로 순환교반 되도록 사선방향의 경사면을 이루고 일측면에 분쇄날(611)을 구비한 날개면(610)과, 상기 날개면(610)의 중심 일측면에 구비되어 날개면(610)를 지지하고 표면에 다수의 에어분사홀(310)을 구비하여 회전축(300)과 연통되는 지지바(620)로 구비된다.

상기 이송체(600)의 날개면(610)는 수용부(120)에 투입된 가축분뇨를 설정시간동안 분쇄 및 교반하고 다음 구간으로 가축분뇨를 이송시키는 역활을 한다.

상기 본체케이스(100)의 외주면에는 단열부재(700)가 구비되되, 상기 단열부재(700)는 수용부(120)를 구분하는 격벽(200)에 맞추어 단열벽(710)을 구비하고, 단열벽(710) 사이에는 각 구간마다 다른 온도를 제공하는 열선(720)을 구비하며, 상기 열선(720)에는 이를 커버하는 열선커버(730)와 단열재(740)가 구비된다.

상기 덕트(800)는 본체케이스의 배출공(150)에 연결하여 구비하고, 상기 덕트(800) 내에는 가스 및 악취를 흡입하여 제거하는 탈취수단(810)을 구비한다.

상기 탈취수단(810)은 메탄가스 및 악취로 이루어진 공기를 탈취 적정온도인 250℃~350℃로 가온시키는 탈취히터(811)를 구비하고, 상기 탈취히터(811)에 의해 가온 된 공기에서 악취를 제거하는 백금촉매로 이루어진 탈취기(812)를 구비하여 이루어진다.

따라서, 덕트(800)내로 유입된 메탄가스 및 악취로 이루어진 공기가 탈취히터를 통과하여 탈취 적정온도인 250℃~350℃의 고열로 태워지고 악취를 제거하는 백금촉매로 이루어진 탈취기(812)를 통과하면서 메탄가스 및 악취가 필터링 되도록 하는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치의 작동 상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2에 도시한 바와 같이 에어실린더장치(1100)를 작동시켜 수용부의 통로(140)를 차단시킨 다음 투입구(110)를 열고 제1구간의 수용부(120)에 가축분뇨를 투입시킨다.

상기 투입된 가축분뇨가 설정 높이만큼 채워지면 감지센서(1000)가 이를 감지하여 제어부(900)를 통해 구동모터(500)를 천천히 구동시킨다.

상기 구동모터(500)의 구동에 따라 회전축이 천천히 회전하고 아울러 이송체(600)의 날개면(610)이 가축분뇨를 분쇄하고 교반시키며, 에어공급부(400)로부터 에어의 공급이 이루어진다.

이때, 제1구간 가축분뇨의 수분함량은 85%~95% 이고, 온도는 65℃~70℃를 유지하면서 적당한 공기공급과 함께 20시간을 발효 및 건조시킨다.

상기 설정시간이 경과 되면 에어실린더장치(1100)의 실린더로드(1110)가 수축되면서 수용부(120)의 제1구간의 통로가 개방되고 이송체가 회전하면서 제1구간의 가축분뇨를 통로를 통해 제2구간으로 이송시킨다.

이때, 제1구간의 가축분뇨가 제2구간으로 이송되는 양만큼 제1구간은 새로운 가축분뇨가 투입된다.

상기 제2구간으로 투입된 가축분뇨의 수분함량은 40%~80% 이고, 온도는 60℃~65℃를 유지하면서 적당한 공기공급과 함께 20시간의 발효 및 건조가 이루어진 다.

그리고, 상기 설정시간이 경과 되면 에어실린더장치의 실린더로드(1110)가 수축되면서 수용부(120)의 제2구간의 통로가 개방되고 이송체(600)가 회전하면서 날개면(610)이 제2구간의 가축분뇨를 통로를 통해 제3구간으로 이송시킨다.

이때, 제2구간의 가축분뇨가 제3구간으로 이송되는 양만큼 제2구간은 제1구간의 가축분뇨가 투입된다.

상기 제3구간으로 투입된 가축분뇨의 수분함량은 40% 이하가 되고, 온도는 45℃를 유지하면서 적당한 공기공급과 함께 20시간을 발효 및 건조시킨다.

상기 각 구간에서 발효되는 동안 발생되는 수증기와 메탄가스 및 악취는 본체케이스의 배출공(150)을 통해 덕트(800) 내로 유입되고, 상기 덕트(800)내로 유입된 수증기와 메탄가스 및 악취는 탈취히터(811)를 통과하여 탈취 적정온도인 250℃~350℃의 고열로 태워지고 악취를 제거하는 백금촉매로 이루어진 탈취기(812)를 통과하면서 필터링되어 공기중으로 배출된다.

상기 제3구간에서 20시간의 설정시간이 경과된 가축분뇨는 배출구(130)를 통해 배출이 이루어지며, 상기 배출된 가축분뇨는 다음과 같은 분석결과를 갖는 그린퇴비가 된다.

분석항목(단위)	분석결과
유기물(%)	51.13
유기물대 질소비	38.44
질소(%)	1.33
납(㎎/㎏)	32.9
카드뮴(㎎/㎏)	0.4
구리(㎎/㎏)	85.2
크롬(㎎/㎏)	6.2
비소(㎎/㎏)	불검출
수은(㎎/㎏)	불검출
아연(㎎/㎏)	316.1
니켈(㎎/㎏)	5.7
염분(%)	1.08
수분(%)	41.11

일반적으로, 부산물비료의 종류는 그린퇴비와 퇴비로 구비되며, 상기 그린퇴비와 퇴비를 구분하는 기준은 다음과 같다.

비료의 종류	함유하여야할 주성분의 최소량(%)	함유할 수 있는 유해성분의 최대량(%)	기타 규격
그린(1급)퇴비	유기물 40	비 소 25㎎/㎏ 카드뮴 2.5㎎/㎏ 수 은 1㎎/㎏ 납 75㎎/㎏ 크 롬 150㎎/㎏ 구 리 200㎎/㎏ 니 켈 25㎎/㎏ 아연 500㎎/㎏	유기물대 질소의 비 40% 이하 인 것 염분(Nacl)1.0%이하 *수분(H₂O)45%이하
퇴 비	유기물 25	비 소 50㎎/㎏ 카드뮴 5㎎/㎏ 수 은 2㎎/㎏ 납 150㎎/㎏ 크 롬 300㎎/㎏ 구 리 300㎎/㎏ 니 켈 50㎎/㎏ 아연 900㎎/㎏	유기물대 질소의 비 50% 이하 인 것 염분(Nacl)1.0%이하 *수분(H₂O)50%이하

따라서, 본 발명의 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치를 통해 배출된 가축분뇨의 분석결과는 그린퇴비가 되며, 이를 포장하여서 판매하게 되면 소득을 창출할 수 있게 되는 것이다.

이처럼, 축사의 분뇨를 수집하여 퇴비제조장치를 통해 그린퇴비로 제조한 후이를 수거하여 집하장에서 돌,쇠,나무 등의 불순물을 선별하고 포장하여 판매하므 로 농가에서는 소득을 얻을 수 있고, 또는 농가에 중간수거업자가 퇴비제조장치를 설치해주고 농가에서는 축사의 분뇨를 그린퇴비로 제조해 줌으로써 농가는 중간 수거업자에게 꾸준한 부수익을 얻을 수 있고, 중간수거업자는 이를 판매하여 소득을 얻을 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 대체 변경과 수정이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 가축분뇨를 신속히 처리·가공하여 품질이 우수한 1급 그린 퇴비의 천연비료를 만들므로 소득을 창출할 수 있고, 환경오염을 방지할 수 있으며, 가축분뇨를 효율적으로 처리할 수 있으므로 제품의 상품성 및 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

상부 일측에 가축분뇨의 투입을 위한 투입구(110)가 구비되고, 내부에 가축분뇨가 채워지는 수용부(120)가 구비되며, 하부 타측에 퇴비화된 가축분뇨를 배출시키는 배출구(130)가 구비된 본체케이스(100)와;

상기 본체케이스(100)의 수용부(120) 일부가 연통되는 통로(140)가 형성되도록 수용부(120) 상,하부측에 상호 엇갈리게 구비되어 세 구간으로 구분하는 격벽(200)과;

상기 격벽(200)과 수직을 이루도록 수용부(120) 중앙을 가로지르고, 내부가 관통되며 표면에는 다수의 에어분사홀(310)을 구비한 회전축(300)과;

상기 회전축(300)의 일측에 구비되어 에어를 공급하는 에어공급부(400)와;

상기 본체케이스(100) 외측에 구비되어 회전축(300)의 타측을 회전시키는 구동모터(500)와;

상기 회전축(300)에 상하로 순환교반 되도록 사선방향의 경사면을 이루고 일측면에 분쇄날(611)을 구비한 날개면(610)과, 상기 날개면(610)의 중심 일측면에 구비되어 날개면(610)를 지지하고 표면에 다수의 에어분사홀(310)을 구비하여 회전축(300)과 연통되는 지지바(620)로 구비되어 상기 가축분뇨를 교반하면서 이송시키는 이송체(600)와;

상기 본체케이스(100)의 외주면에 수용부(120)를 구분하는 격벽(200)에 맞추어 단열벽(710)을 구비하고, 단열벽(710) 사이에는 각 구간마다 다른 온도를 제공하는 열선(720)을 구비하는 단열부재(700)와;

상기 본체케이스(100)의 상측면에 가스나 수증기가 배출되는 배출공(150)을 구비하고 상기 배출공(150)에는 가스 및 악취를 흡입하여 제거하는 탈취수단(810)을 갖춘 덕트(800)와;

상기 본체케이스(100) 상부 일측에 구비되어 가축분뇨투입량(910), 온도(920), 습도(930), 회전축속도(940), 공기주입량(950), 탈취수단온(on)/오프(off)(960)를 제어 및 디스플레이하는 제어부(900);를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 탈취수단(810)은 메탄가스 및 악취로 이루어진 공기를 탈취 적정온도인 250℃~350℃로 가온시키는 탈취히터(811)를 구비하고, 상기 탈취히터(811)에 의해 가온 된 공기에서 악취를 제거하는 백금촉매로 이루어진 탈취기(812)를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체케이스의 수용부(120) 일측에는 가축분뇨가 채워지는 높이를 감지하여 제어부(900)를 통해 구동모터(500)를 가동시키는 감지센서(1000)를 더 구비하 여서 된 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 격벽(200)은 길이방향의 중앙으로 차단막(210)이 구비되고, 상기 차단막(210)의 양측에는 다른 온도를 제공하는 열선(220)이 단열재(230)에 커버되며, 상기 열선(220)의 외측에는 보호층(240)이 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 수용부(120)의 통로(140)에는 격벽(200)과 수평을 이루는 에어실린더장치(1100)를 더 구비하여 상기 통로(140)를 개폐할 수 있도록 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치.
제 1항에 있어서,

상기 본체케이스(100)는 PVC sheet (polyvinyl chloride) 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 가축분뇨를 이용한 퇴비제조장치.