KR100826474B1 - Combined agriculture plant - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 도시한 개념도1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of the present invention
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 설치 구성도2 is an installation configuration showing an embodiment of the present invention
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 퇴비화 설비 200 : 유기질제품 생산설비100: composting facility 200: organic product production facility
300 : 소형 열병합 발전설비 330 : 히트펌프300: small cogeneration plant 330: heat pump
400 : 사용시설 500 : 폐열 회수라인400: facility 500: waste heat recovery line
600 : 열원 공급라인 600: heat source supply line
본 발명은 친환경적인 복합영농 플랜트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐기자원을 재생할 수 있는 생산설비와 이 생산설비의 폐열과 바이오 가스를 회수함과 동시에 회수된 폐열과 바이오 가스를 이용하여 다시 열원을 공급할 수 있는 소형 열병합 발전설비가 구비된 복합영농 플랜트에 관한 것이다. The present invention relates to an environment-friendly complex farming plant, and more particularly, a heat source using the waste heat and biogas recovered at the same time as the production equipment and waste heat and biogas recovered from the waste plant can be recovered. The present invention relates to a complex farming plant equipped with a small cogeneration plant that can be supplied.
일반적으로 축산농가에서 발생되는 가축의 분뇨는 다양한 처리 과정을 통하여 유기질 비료나 액비(가축의 요를 이용하여 만든 비료)로 재생산되어 친환경 농법에 이용되는가 하면, 일부에서는 중간 처리과정을 거쳐 해양 투기되어 환경적으로 악영향을 끼치는 경우가 있다.In general, livestock manure from livestock farms is reproduced as organic fertilizer or liquid fertilizer (fertilizer made using livestock urine) through various processes, and used for eco-friendly farming methods. There may be adverse environmental effects.
또한 일반 가정에서 버려지는 음식물 쓰레기는 처리업체에 의해 수거되어 역시 다양한 방법에 의해 수분제거 및 처리 과정을 거쳐 퇴비로 제작되거나 소각 또는 매립하는 방법에 의해 처리되고 있는 상황이며, 음식물 쓰레기의 소각 혹은 매립에 따른 장소의 문제와 환경 문제가 심각하게 대두되고 있는 상황이다. In addition, food wastes that are thrown away at homes are collected by a processing company and are also processed by various methods to remove moisture and process them to compost, incinerate, or landfill. The situation of place and environmental problem are seriously raised.
또한 농업, 원예, 화훼, 묘목 등의 모종을 육묘하는 종묘장에서는 어린 모종을 육모하기 위해 폴리에틸렌 혹은 종이 재질의 육묘용기를 사용하고 있다. 하지만, 썩지 않는 폴리에틸렌의 육묘용기의 경우에 있어서는 모종을 육묘한 후에 용기를 제거하여 다른 곳에 옮겨 심어야 하며, 그로 인해 육묘용기를 수거하여 폐기해 야하는 번거로움이 따를 뿐만 아니라 그대로 방치할 경우에는 환경오염의 요인이 되고 있다. 또한 종묘장에 공급되는 열원은 화석연료, 전기히터, 유류 보일러 등을 이용하고 있으며, 이러한 열원을 제공받은 종묘장에서는 그 폐열을 그대로 방출하고 있는 상황이다. 그로 인하여 열원을 공급하기 위한 연료소모비가 상당히 소비될 뿐만 아니라 에너지 효율면에 있어서도 비효율적으로 운영되고 있는 실정이다. In addition, nurseries that raise seedlings such as agriculture, horticulture, flowers and seedlings use polyethylene or paper seedling containers to raise young seedlings. However, in the case of a seedling container of polyethylene that does not rot, after removing the seedlings, the container should be removed and transferred to another place, which is not only cumbersome to collect and discard the seedling container, It is a cause of pollution. In addition, the heat source supplied to the nursery uses fossil fuels, electric heaters, oil boilers, and the like, and the nursery receiving the heat source emits the waste heat as it is. As a result, fuel consumption for supplying the heat source is consumed considerably, and the energy efficiency is inefficient.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 축산 분뇨나 음식물쓰레기와 같은 폐기자원을 이용하여 유기질비료 성분의 다양한 제품을 생산할 수 있는 생산설비와 이 생산설비의 폐열와 바이오 가스를 회수함과 동시에 회수된 폐열 및 바이오 가스를 이용하여 생산된 열원을 다시 생산설비에 공급할 수 있는 소형 열병합 발전설비가 구비되어 생산성의 향상과 효율적인 에너지 운용으로 생산비용을 절감할 수 있도록 자원 및 에너지 순환을 이용한 친환경적인 복합영농 플랜트를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to produce a variety of products of organic fertilizer components using waste resources such as livestock manure and food waste and waste heat and bio It is equipped with a small cogeneration plant that can recover the gas and supply the heat source produced using the recovered waste heat and biogas back to the production facility. It is possible to reduce the production cost by improving productivity and efficient energy operation. It is to provide an eco-friendly complex farming plant using energy circulation.
본 발명의 특징에 따르면, 축산 분뇨 또는 음식물 쓰레기를 포함한 폐기자원이 수집되는 저장소가 구비되고, 이 저장소 내에 수집된 폐기자원을 발효 또는 건조시켜 완숙퇴비를 생산하기 위한 가열장치를 포함하여 이루어지는 퇴비화 설비(100)와;
상기 퇴비화 설비(100)에 근접되도록 위치되며 상기 퇴비화설비(100)에 의해 생산된 완숙퇴비를 이용하여 친환경적인 유기질제품으로 성형하는 성형수단이 구비되는 유기질제품 생산설비(200)와;
상기 퇴비화 설비(100)와 유기질제품 생산설비(200)에 상호 근접되도록 위치되며 상기 퇴비화 설비(100)와 유기질제품 생산설비(200)에 의해 배출되는 폐열을 회수하여 열원을 생성하기 위한 히트펌프(330)가 구비되고, 상기 히트펌프(330)에 의해 생성된 열원을 다시 상기 퇴비화 설비(100)와 유기질제품 생산설비(200)에 공급하는 소형 열병합 발전설비(300)가 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합영농 플랜트가 제공된다.According to a feature of the present invention, there is provided a reservoir for collecting waste resources including livestock manure or food waste, composting facility comprising a heating device for producing fertilizer by fermenting or drying the waste resources collected in the
An organic product production facility (200) positioned to be close to the composting facility (100) and having molding means for molding into an environmentally friendly organic product using the mature compost produced by the composting facility (100);
A heat pump positioned to be close to the
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 유기질제품 생산설비(200)에 의해 생산된 제품을 사용하는 비닐하우스 형태의 사용시설(400)이 더 포함되며;
상기 사용시설(400)은 상기 소형 열병합 발전설비(300)에 연결되어 상기 히트펌프(330)에 의해 폐열이 회수되고, 상기 히트펌프(330)에 의해 생성된 열원을 다시 공급받는 것을 특징으로 하는 복합영농 플랜트가 제공된다.According to another feature of the invention, the use of the
The
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 소형 열병합 발전설비(300)는 외부에서 유입된 공기와 상기 퇴비화 설비(100)에 의해 배출되는 바이오 가스를 포함한 연료에 의해 구동되는 터빈(310)과, 이 터빈(310)에 의해 구동되어 전기를 발생시키는 발전기(320) 및 상기 발전기(320)에 의해 발생된 전기에 의해 구동되는 상기 히트펌프(330)로 이루어지며;
상기 터빈(310)에 의한 배기폐열은 보일러(340)에 회수되고, 이 보일러(340)에 의해 온수와 난방이 공급되며;
상기 히트펌프(330)에는 상기 보일러(340), 퇴비화 설비(100), 유기질 제품 생산설비(200) 그리고 사용시설(400)로부터 배출되는 폐열을 회수하는 폐열 회수라인(500)과 회수된 폐열을 이용하여 다시 열원을 공급하는 열원 공급라인(600)이 연결되는 것을 특징으로 하는 복합영농 플랜트가 제공된다.According to another feature of the present invention, the
Exhaust waste heat by the
The
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보 다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1과 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예를 도시한 개념도와 설치 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 축산농가에서 배출되는 축산분뇨 및 음식물 쓰레기와 같은 폐기자원을 퇴비화할 수 있는 퇴비화 설비(100)가 구비되고, 이 퇴비화 설비(100)에 의해 생산된 퇴비를 이용하여 유기질제품을 생산하는 유기질제품 생산설비(200)가 구비되어 있다. 또한 상기 퇴비화 설비(100)와 유기질제품 생산설비(200)에 연결되어 폐열 및 바이오 가슬를 회수하고, 회수된 폐열과 바이오 가스를 이용하여 열원을 공급하는 소형 열병합 발전설비(300)가 구비되어 있다. 1 and 2 is a conceptual diagram and an installation configuration showing a preferred embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, there is provided a
상기 구성을 포함한 본 발명은 각각의 설비(100,200)가 그룹화 되도록 서로 근거리에 위치되어 하나의 플랜트를 이루는 것으로, 상기 퇴비화 설비(100)는 분뇨나 음식물 쓰레기를 볏짚이나 톱밥 등을 혼합하거나 사전에 미리 혼합된 분뇨 혼합물을 저장할 수 있는 저장소가 구비되며, 그 저장소에는 발효를 위한 온도조건을 맞추기 위해 보일러나 히터 혹은 열풍기와 같은 가열장치가 구비되어 있다. 이러한 퇴비화 설비(100)는 종래와 유사한 것으로, 분뇨의 수분상태나 축사의 조건에 따라 건조설비나 교반시설 등의 다양한 형태의 장치가 구비될 수 있다. The present invention including the above configuration is that each facility (100,200) is located in close proximity to each other to form a single plant, the
또한 상기 유기질제품 생산설비(200)는 완숙퇴비를 이용하여 다양한 유기질제품을 생산하기 위해 완숙퇴비를 성형하기 위한 압출기 또는 성형기를 포함한 성형수단이 구비되며, 이에 의해 생산되는 제품은 주로 펠릿형태의 유기질 비료나 농업용 혹은 원예, 화훼, 묘목용 모종을 담을 수 있는 육묘용기로 제작되며, 또한 연습용 골프티와 같은 산업용 제품으로 다양하게 제작되어 환경오염이 없는 친환경적 제품으로 만들어진다. 이와 같은 유기질제품은 제품 특성에 소비자에게 판매되거나 삼림 혹은 농작물용 비료로 사용되어지며, 특히 육묘용기를 생산할 경우에는 이 육묘용기가 사용되어지는 사용시설(400)이 더 구비될 수 있으며, 상기 사용시설(400)은 비닐하우스 형태로 구비된 종묘시설과 같은 것이다. In addition, the organic
또한 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 소형 열병합 발전설비(300)는 LNG와 같은 가스연료 및 상기 퇴비화 설비(100)로부터 배출된 바이오 가스를 회수하여 구동되는 터빈(310)과 이 터빈(310)에 의해 전기를 생산하는 발전기(320)가 구비되며, 또한 상기 발전기(320)에 의해 생산된 전기를 이용하여 구동되는 히트펌프(330)가 구비된다. 또한 상기 발전기(320)에 의해 생산된 전기는 각 설비의 전원의 일부를 담당할 수도 있으며, 비상시에 사용할 수 있는 비상전원으로도 가능하게 된다. 또한 상기 히트펌프(330)에는 각 설비(100,200) 및 시설(400)로부터 폐열을 회수할 수 있도록 회수라인(500)이 구비되고, 또한 회수된 폐열을 열교환하여 열원을 공급할 수 있는 열원 공급라인(600)이 결합되어 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the
보다 상세하게는 상기 터빈(310)에 의해 발생된 배기폐열을 회수하여 종묘시설(즉, 사용시설(400))에 구비된 보일러(340)를 구동하며, 이 보일러(340)와 추가로 구비된 급탕탱크(350)에 의해 종묘시설 내의 온수와 난방을 공급하도록 되어 있다. 또한 상기 히트펌프(330)는 압축기(331), 응축기(332), 팽창밸브(333), 증발기(334)가 하나의 사이클을 이루며, 상기 응축기(332) 입구측에 폐열을 회수하기 위한 회수라인(500)이 결합되고 출구측에 열원을 공급하기 위한 열원 공급라인(600)이 연결되어 있다. 이에 의해 상기 퇴비화 설비(100)와 유기질제품 생산설비(200) 및 사용시설(400)의 난방 및 온수가 공급되고, 또한 각 설비(100,200) 및 시설(400)에 의해 배출되는 폐열이 회수되도록 되어 있다. 또한 상기 히트펌프(330)의 증발기(334) 측에는 냉방장치(360)가 연결되어 냉방을 공급할 수 있으며, 본 실시예 이외에도 다양한 경로를 갖도록 폐열 회수라인(500)과 열원 공급라인(600)을 형성할 수 있음은 당연한 것이다.In more detail, the exhaust waste heat generated by the
이상과 같이, 본 발명에서는 폐기되는 축산 분뇨와 음식물 쓰레기 등과 같은 폐기자원을 활용하여 친환경적인 유기질제품을 생산함으로써 환경오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 부가적인 농가 수입을 올릴 수 있으며, 또한 버려지는 폐열과 바이오 가스를 회수하여 열원으로 공급함으로써 에너지 사용 효율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 연료사용비를 절감할 수 있다.As described above, the present invention can produce environmentally friendly organic products using waste resources such as livestock manure and food waste that are discarded, not only to prevent environmental pollution, but also to raise additional farm income, and also to discard waste heat. By collecting and supplying the biogas to the heat source, not only can the energy use efficiency be increased, but the fuel use cost can be reduced.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 축산분뇨 및 음식물 쓰레기와 같은 폐기 자원을 완숙퇴비로 발효시킬 수 있는 퇴비화 설비(100)와, 이 퇴비화 설비(100)에 의해 발효된 유기질 퇴비를 이용하여 유기질제품을 생산할 수 있는 유기질제품 생산설비(200)와, 상기 유기질제품 생산설비(200)에 의해 생산된 유기질제품을 사용할 수 있는 종묘시설과 같은 사용시설(400)과, 상기 설비(100,200) 및 시설(400)에서 발생된 폐열 및 바이오 가스를 회수하고, 회수된 폐열 및 바이오 가스를 이용하여 열원을 다시 상기 설비(100,200) 및 시설(400)에 공급하는 소형 열병합 발전설비(300)가 그룹으로 형성되어 하나의 플랜트를 형성함으로써, 축산농가에서 발생되는 폐기자원을 투기하거나 매립하지 않아도 되므로 환경오염을 예방할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, an organic product using the
또한 친환경적인 펠릿비료나 육묘용기 또는 연습용 골프티와 같은 유기질제품을 생산함으로써 농가의 수익을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 종래처럼 폴리에틸렌이나 플라스틱과 같은 재질의 1회용 육묘용기나 연습용 골프티를 사용후에 방치함으로써 발생되는 환경오염을 방지할 수 있다. 또한 환경오염을 방지하기 위해 수거 및 폐기하는데 소요되는 비용 및 작업의 번거로움을 줄일 수 있으며, 또한 육묘용기의 경우에 있어서는 종묘시설과 같은 사용시설(400)을 추가적으로 플랜트화하여 유기질제품을 현장에서 사용할 수 있을 뿐만 아니라 식물의 옮겨 심을 때 발생되는 성장 스트레스를 없앨 수 있으므로 식물의 성장에도 도움이 된다.In addition, by producing organic products such as environmentally friendly pellet fertilizers, seedling containers or practice golf tees, not only can the farmers increase their profits, but they also leave the disposable seedling containers or practice golf tees made of polyethylene or plastic materials as before. It is possible to prevent environmental pollution caused by. In addition, in order to prevent environmental pollution, it is possible to reduce the cost and labor of collecting and disposing. In addition, in the case of seedling containers, an additional plant (400), such as a seedling facility, is planted to produce organic products on site. Not only can it be used, but it also helps the growth of plants by eliminating the growth stress that occurs when planting plants.
또한 소형 열병합 발전설비(300)는 수용농가에서 자가발전이 가능하도록 터빈(310)과 발전기(320)가 구비될 뿐만 아니라 각 설비(100,200) 및 시설(400)에 의해 배출되는 폐열 및 바이오 가스를 회수하고 다시 열원을 공급하는 히트펌프(330) 가 구비됨으로써 에너지 효율을 대폭 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 이에 의해 각 설비(100,200) 및 시설(400)에서 소비되는 연료소모 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. In addition, the
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