KR100873223B1

KR100873223B1 - 유기성 폐기물의 퇴비화 시스템의 발효장 어셈블리

Info

Publication number: KR100873223B1
Application number: KR1020070075497A
Authority: KR
Inventors: 신영길
Original assignee: 신영길
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2008-12-10
Also published as: KR20070081467A

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 퇴비화 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 유기성 폐기물(축산분료,음식폐기물)을 발효시키는 발효장에 관한 것이다.

본 발명은 바닥판(111)이 파동구배(波動--)형성되고, 그 상면에 침출수를 강제 흡입 배출시키는 침출수배출라인(112)과 공기를 공급시키는 공기투입라인(114)이 방사형을 이루며 설치됨과 동시에 일측으로 저층 퇴비이동투입구(116)가 형성되어 있으며, 상기 바닥판(111)위에 여과층(117)형성되어 잇으며, 축산분뇨(유기성폐기물)를 골고루 뿌려주는 분뇨분사노즐관(118a)을 포함하는 단위 발효조 다수를 적층 설치하여서된 발효조(110)와;

바닥판(121)이 파동구배(波動--) 형성되고, 그 상면에 공기를 산기관(123)을 통해 강제로 공급시켜 수분 증발 및 발효를 촉진 시키는 공기투입라인(122)이 방사형을 이루며 설치됨과 동시에 일측으로 저층 퇴비이동투입구(124)가 형성되어 있으며, 바닥판(121) 위에 일라이트폼(125)이 깔려 있고, 발효조(110)로부터 완숙이 덜된 발효퇴비가 공급되어 완숙되어지는 단위 후숙조 다수가 적층 설치되어서 된 후숙조(120)와;

상기 발효조(110)와 후숙조(120)의 내벽을 따라 형성된 주행레일(119)(126)을 따라 작동구동모터(131a)의 동력에 의해 구동하는 구동바퀴(131)에 의해 이동하게 되고, 발효조(110)에 공급된 혼합퇴비(수분조절제, 축산분뇨) 및 발효조(110)에서 발효되어 후숙조(120)로 공급된 발효퇴비를 골고루 혼합시키는 컨베이어타입 로 터리(133)와 롤러타입 로터리(134)가 스윙구동모터(135)에 의해 좌우 회동하는 회전드럼(136) 앞,뒤로 설치되어 있는 교반차(130)로 이루어진 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장어셈블리에 의해 달성된다.

발효조, 바닥판, 공기투입라인, 산기관, 분뇨분사노즐, 여과층, 후숙조, 교반차, 컨베이어타입 로터리, 롤러타입 로터리, 회전드럼, 구동바퀴

Description

유기성 폐기물의 퇴비화 시스템의 발효장 어셈블리{Fermenting vats assembly for compost obsolescence system of organic wastes}

일반적으로 축산분뇨나 음식폐기물 등과 같이 수분이 많은 유기성 폐기물은 톱밥이나 왕겨와 같은 수분조절제와 혼합하여 발효조에 저장시킨 다음 호기성 발효조건을 충족시킬 때 발생되는 발효열로 폐기물을 건조시켜 온 것으로 주로 혐기성 발효로써 각종 부패세균이 이상 번식함으로써 악취가 심하며 특히 퇴비가 완전히 부식하지 않는다.

상기와 같이 퇴비가 완전부식되어지지 않은 상태에서 토양에 시비(施肥)할 경우, 토양으로 유입된 퇴비가 발효조건이 충족되어 2차발효가 일어나면서 질소기아 및 유해가스가 발생되므로 농작물이 생육에 도움을 주기 보다는 악영향을 미처 농작물이 해를 입고 있는 실정이다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 온풍에 의해 강제 건조시켜 퇴비를 제조하고 있으나, 온풍으로 강제 건조시켜 퇴비를 제조할 경우, 음식물이 건조되어지면서 고약한 악취가 발생하여 주변 생활환경을 황폐와 시키게 되는 문제가 초래될 뿐만 아니라, 건조에 따른 설비의 운전비용이 비싸 퇴비 생산원가가 상승되어지는 문제가 발생함은 물론 완전발효가 이루어지지 않아 토지에 시비(施肥)시 농지에서 발효되면서 발생되는 고온의 발효열로 인해 농작물이 죽게 되는 문제점이 야기된다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 장치가 유기성 폐기물 퇴비화 시스템으로써, 상기의 시스템을 이용하여 퇴비를 생산할때 퇴비의 질이 발효조에 의해 결정되어진다 해도 과언이 아니다.

상기 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효조에 톱밥이나 팽연왕겨 등과 같은 수분 조절제를 혼합한 축산분뇨 음식폐기물을 투입한 후 발효교반 장치를 이용하여 투입된 퇴비원료를 교반시켜서 호기성 발효가 촉진되어게 하는 것이다.

상기 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 종래 발효장치를 이용하여 축산분료를 퇴비화할 때 아래와 같은 물제점이 발행하였다.

첫째 발효조에서 유출되는 퇴비중에는 완숙되지 않고 농경지에 시비되는 경우가 있어 질소결핍 및 유해가스가 발생되어 농작물에 피해가 발생되고 있는데 원인을 보면 완숙되지 않고 조기에 미숙퇴비가 반출이 되면 부족한 수분에 의해 포자형태로 잠복해 있던 미생물이 토양속에서 수분과 온도상승에 의해 재발효가 일어나 성장 조건을 조성하기 위해 토양속의 질소분을 흡수하게 되므로 질소공급부족으로 인해 농작물의 성장저해를 초래하고 있으며, 재발효되면서 발생되는 NH3 등 유해가스에 의해 농작물이 고사하는 등의 피해를 양산하고 있는 실정이이다,

둘째, 미생물에 의해 분해가 불가능한 물질이 다수 포함되어 배출되고 있는데 이는 가축들이 소비하는 사료속에 CU, CR 등 중금속이 포함되어 있어 퇴비화시 설내로 유입시 발효효율 저하 및 농작물에 생육저하를 일으키는 원인으로 규명됨에 따라 비료품질기준으로 엄격히 규제를 하고 있는데 유기물이 분해되면서 침출수속에 용해되어 있는 중금속류로 인해 장기간의 발효시간과 미생물의 신진대사활동에 장해를 일으키며 처리시설 구조물이 커지게 되는 원인이 되므로 경제성이 뒤떨어지는 문제가 있다.

셋째, 축산분뇨는 일반적으로 95%이상의 수분을 함유하고 있는데 수분을 80%이하로 저감시키지 않고 투입할 경우 다량의 침출수가 발생되며 또한 발효조 내에서 체류시간이 적게 유지됨으로써 미처 유기물을 미생물이 분해시키지 못하고 후속공정으로 유입이 되면서 침출수에 포함되어 저면으로 유출되게 되며 축산분뇨 1㎥당 3㎥의 톱밥이 수분조절제로 포함되므로 과다하게 톱밥이 소요된다. 톱밥은 난분해성 물질인 셀룰로오즈 리그린이 많이 포함되어있는데 이 난분해성 물질을 분해시키기 위해서는 최소한 120일 이상의 체류시간이 필요하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

넷째, 동절기에는 외부에서 발효조 저면으로 유입되는 냉각된 공기로 인해 발효조 저면에서 활동중인 미생물의 활성이 저화되면서 포자형태로 미생물의 신진대사 활동이 정지되므로 발효조에서의 유기물분해가 이루어지지 않게 된다.

다섯째, 침출수가 강제배출 및 자연 배출되는 구조가 안되면 주발효조 저면부에 침출수가 고여서 수막이 형성되며, 기공폐쇄로 인하여 미생물이 사멸되므로 발효효율이 저하되며, 특히 혐기화가 진행되면서 악취 및 발효조 상부에서부터 부분함몰 현상이 발생되는 문제가 야기된다.

따라서, 이 사건 출원인은 기존 유기성 스시템의 문제점을 해결할 수 있는 유기성 폐기물의 퇴비화 시스템을 개발하기에 이르렀다.

본 발명은 종래 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 축산분뇨 및 음식폐기물을 고품질의 유기질비료를 생산할 수 있게 한 것으로 여과필터 저면에서 유입되는 공기와 상부에서 중 금속이 제거된 뒤 과포화된 처리수가 호기성 미생물의 활성화를 촉진시켜줌으로 발효조 미생물군을 다양화 시킴으로 발효조에서 분해되지 않고 후속공정으로 유입되는 셀룰로오즈, 리로린 및 난분해성 물질을 분해하여 후속공정으로 유입시킴으로 시설비 경감과 톱밥 및 팽연왕겨를 일부 미생물집으로 재사용함으로 톱밥구입비용을 1/10로 절감시킬수 있으며 난분해성 물질을 완벽히 분해시킴으로 고품질의 유기질 비료를 확보할 수가 있으며, 발효조 저면으로 유출되는 침출수를 진공펌프를 이용 강제 배출시켜 호기성 발효조건을 충족시켜줌으로써 최적의 발효 효율을 기대할수 있으며, 침출수 중 중금속을 제거하여 산소 (DO.6-8)를 과포화시켜 발효조 및 후숙조에 산소공급을 꾀하였으며, 일부는 냉각수 및 수분조절제로 활용함으로서 축산분뇨의 무방류화를 꾀할 수 있는 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장 어셈블리를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

원통상의 하우징을 가지는 적어도 1개 이상의 조가 적층 형성되어지는 발효 조와 후숙조 및 퇴비화되어지는 유기물을 혼합하는 교반차로 이루어진 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장에 있어서,

수막현상을 방지함과 동시에 침출수가 모여 배출되어질 수 있도록 바닥판(111)이 파동구배(波動--)형성되고, 그 상면에 침출수를 강제 흡입 배출할 수 있게 진공펌프가 연결됨은 물론 침출수흡입노즐캡(113) 다수가 설치되어 있는 침출수배출라인(112)과 송풍기와 연결되어 공기를 산기관(115)을 통해 강제로 공급시켜 수분 증발 및 발효를 촉진 시키는 공기투입라인(114)이 나란한 상태에서 방사형을 이루며 설치됨과 동시에 일측으로 저층 퇴비이동투입구(116)가 형성되어 있으며, 최저부로부터 상부로 가면서 일라이트폼(117a), 바이오셀(담체)(117b),우드칩(117c), 톱밥(117d), 팽연왕겨(117e)의 순으로 적층 형성된 여과층(117)이 상기의 바닥판(111) 위로 형성되어 있으며, 여과층(117) 상부로 투입된 수분 조절제(톱밥)에 발효저장조(20)로부터 축산분뇨유입관(118)을 통해 유입되는 축산분뇨(유기성폐기물)를 골고루 뿌려주는 분뇨분사노즐관(118a)을 포함하는 단위 발효조 다수를 적층 설치하여서된 발효조(110)와;

수막현상을 방지함과 동시에 침출수가 모여 배출되어질 수 있도록 바닥판(121)이 파동구배(波動--) 형성되고, 그 상면에 송풍기와 연결되어 공기를 산기관(123)을 통해 강제로 공급시켜 수분 증발 및 발효를 촉진 시키는 공기투입라인(122)이 방사형을 이루며 설치됨과 동시에 일측으로 저층 퇴비이동투입구(124)가 형성되어 있으며, 바닥판(121) 위에 일라이트폼(125)이 깔려 있고, 발효조(110)로부터 완숙이 덜된 발효퇴비가 공급되어 완숙되어지는 단위 후숙조 다수가 적층 설 치되어서 된 후숙조(120)와;

상기 발효조(110)와 후숙조(120)의 내벽을 따라 형성된 주행레일(119)(126)을 따라 작동구동모터(131a)의 동력에 의해 구동하는 구동바퀴(131)에 의해 이동하게 되고, 발효조(110)에 공급된 혼합퇴비(수분조절제, 축산분뇨) 및 발효조(110)에서 발효되어 후숙조(120)로 공급된 발효퇴비를 골고루 혼합시키는 컨베이어타입 로터리(133)와 롤러타입 로터리(134)가 스윙구동모터(135)에 의해 좌우 회동하는 회전드럼(136) 앞,뒤로 설치되어 있으며, 상기 롤러타입 로터리(134)는 깊숙한 곳의 퇴비를 혼합할 수 있도록 실린더(134a)에 의해 높낮이 조절되어지는 교반차(130)로 이루어짐을 특징으로 하는 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장 어셈블리에 의해 달성된다.

이상에서 살핀바와 같이 본 발명의 유기성 폐기물 퇴비화 시스템은 축산분뇨 및 음식폐기물을 고품질의 유기질비료를 생산할 수 있게 한 것으로 여과필터 저면에서 상기관을 통해 유입되는 공기와 상부에서 중 금속이 제거된 뒤 과포화된 처리수가 호기성 미생물의 활성화를 촉진시켜 줌으로 발효조 미생물군을 다양화시킴으로 발효조에서 분해되지 않고 후속공정으로 유입되는 셀룰로오즈, 리그린 및 난분해성 물질을 분해하여 후속공정으로 유입시킴으로 시설비 경감과 톱밥 및 팽연왕겨를 일부 미생물집으로 재사용함으로 톱밥구입비용을 1/10로 절감시킬수 있으며 난분해성 물질을 완벽히 분해시킴으로 고품질의 유기질 비료를 확보할 수가 있으며, 발효조 저면으로 유출되는 침출수를 진공펌프를 이용 강제 배출시켜 호기성 발효조건을 충족시켜줌으로써 최적의 발효 효율을 기대할수 있으며, 침출수 중 중금속을 제거하여 산소 (DO.6-8)를 과포화시켜 발효조 및 후숙조에 산소공급을 꾀하였으며 냉각수 및 수분조절제로 활용함으로 축산분뇨의 무방류화를 꾀할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도6에서 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장 어셈블리(100)는 톱밥이나 왕겨와 같은 수분조절제와 혼합한 축산분뇨나 음식폐기물 발효시키는 발효조(110)와, 상기 발효조(110)에서 완숙이 덜된 발효퇴비를 완숙시키는 후숙조(120)와, 상기 발효조(110)와 후숙조(120)내에서 주행하면서 퇴비화 과정의 하나인 발효상 슬러리 살포에 의하여 형성된 발효상 상층부의 고형물 피막 파쇄는 물론 분뇨와 수분 조절제를 균일하게 혼합시켜 주는 교반차(130)로 이루어진다.

상기 발효조(110)는 침출수의 자연유출이 가능하도록 바닥판(111)이 파동구배(波動--)되어 있다.

상기와 같이 파동구배(波動--)되어진 바닥판(111)의 상면에는 침출수흡입노즐캡(113)을 구비한 침출수배출라인(112)과 산기관(115)을 구비한 공기투입라인(114)이 나란한 상태에서 방사형을 이루며 설치되어 있다.

상기 침출수배출라인(112)은 침출수의 강제 배출이 가능하도록 진공흡입펌 프(도면에 도시하지 않았음)에 연결되어 진다.

상기 침출수배출라인(112)에는 침출수흡입노즐캡(113)이 다수 설치되어 있다.

상기 침출수흡입노즐캡(113)은 슬러리 배출 차단용갓(113a)이 상부에 설치되어 있고, 측벽을 따라 침출수유입구(113b)가 형성되어 있는 것이다.

상기의 침출수배출라인(112)을 통해 침출수를 배출시켜 주면 퇴비내에 적정 수분 함량이 자동 조절되어 혐기성 발효가 방지되어 진다.

상기 침출수배출라인(112)과 나란하도록 설치된 공기투입라인(114)은, 다수의 산기관(115)을 구비하고 있다.

상기 공기투입라인(114)은 공기를 발효조(110) 내부로 불어 넣을 수 있도록 송풍기(도면에 도시하지 않았음)과 연결되어 있다.

상기 공기투입라인(114)에 설치된 산기관(115)은 봉형타입의 와류형산기관으로써, 와류공기의 발생이 가능하도록 팬(115a)이 내부로 설치되어 있고, 상부와 둘레면으로 공기분출구멍(115b)이 형성되어 있는 것이다.

상기 산기관(115)은 발효조(110) 바닥판(111)에 5m간격으로 분리하여 다수 설치하여서 공기 공급 면적을 넓고 균일하게 유지하도록 하였다.

상기 공기투입라인(114)의 산기관(115)을 통해 발효조(110) 내부에 강제로 산소를 공급함으로써 수분 증발 및 발효가 촉진된다.

상기 산기관(115)을 통해 발효조(110)로 투입되는 공기가 유입되는 발효조(110)의 여과층(117)은, 일측에 저층의 조로 퇴비를 이동시키는 퇴비이동투 입구(116)가 형성되어 있는 바닥판(111) 위로 위치하되, 그 구조는 바닥판(111)을 기준으로 최하부에 일라이트폼(117a), 바이오셀(117b),우드칩(117c), 톱밥(117d), 팽연왕겨(117e)가 아래에서 위쪽을 향해 순차적으로 적층 형성되어 있는 것이다.

상기의 여과층(117)은 공기투입라인(114)을 통해 저면으로부터 송풍되어오는 찬공기가 바로 발효퇴비에 접촉하지 않고 1차적으로 여과층(117)에 접촉되게 하여 온도의 완충지대 역할을 하게 되는 것이고, 상기와 같이 온도의 완충지대 역활을 함에 따라 겨울철 차가운 공기가 발효퇴비에 그대로 전해지지 않게 완충시켜 주는 역활을 하게 되는 것이다.

즉, 여과층(117)이 지속적으로 발효열을 유지하여 퇴비 발효층의 보온성을 유지 증진시킴과 더불어 잔존열을 보존하고 있어서 겨울의 저온기 퇴비화시 퇴비층 발효열 증진 효과를 기대할 있도록 구성한 것이다.

상기 여과층(117)위로는 발효저장조(20)로부터 축산분뇨유입관(118)을 통해 공급되어진 축산분뇨를 분사하는 분뇨분사노즐관(118a)이 설치되어 있고, 상기 분뇨분사노즐관(118a)을 통해 공급되는 축산분뇨는 발효조(110)에 투입된 톱밥에 골고루 뿌려 진다.

상기 후숙조(120)는, 발효조(110)에서 이송된 완숙이 덜된 발효퇴비를 호기성 조건하에서 완숙시키는 조이다.

톱밥 및 축산분뇨속에 포함된 셀룰로오즈, 리그린 등을 완전분해하여 완숙효율을 극대화시키는 공정으로 약 50일간 체류하게 된다.

상기의 후숙조(120)는 파동구배(波動--)진 바닥판(121)의 상면에 산기 관(123)을 구비한 공기투입라인(122)이 방사형을 이루며 설치되어 있다.

상기 공기투입라인(122)에는 공기의 송풍이 가능하도록 송풍기(도면에 도시하지 않았음)가 연결되어 있다.

저층퇴비이동투입구(124)가 일측으로 형성되어 있고, 바닥판(121) 위에 일라이트폼(125)이 깔려 있다.

상기 저층퇴비이동투입구(124)는 물론 발효조(100)의 저층퇴비이동투입구(116)는 퇴비이송맨홀에 의해 선택적으로 개폐되는 것으로 기존 기술과 대등소이하여 구체적인 설명을 생락하였다.

상기 일라이트폼 위에 발효조(110)로부터 완숙이 덜된 발효퇴비가 공급되어지고, 상기와 같이 형성된 단위조 다수가 적층 형성되어 진다.

상기 발효조(110)와 후숙조(120)에서 주행되어지는 교반차(130)는, 상기 발효조(110)와 후숙조(120)의 내벽을 따라 형성된 주행레일(119)(126)을 따라 구동바퀴(131)가 이동하게 되는데, 상기 구동바퀴(131)는 작동구동모터(131a)의 동력에 의해 구동한다.

상기 구동바퀴(131)를 가지는 본체에는 스윙구동모터(135)에 의해 좌우방향으로 스윙되어지는 회전드럼(136)가 설치되어 있다.

상기 회전드럼의 앞쪽과 뒷쪽에는 발효조(110) 또는 후숙조(120)의 퇴비원료(발효조에서는 분뇨 및 수분 조절제)이고, 후숙조(120)에서는 완숙이 덜된 발효퇴비)를 골고루 혼합시키는 컨베이어타입 로터리(133)와, 롤러타입 로터리(134)가 설치되어 있다.

상기 컨베이어타입 로터리(133)와, 롤러타입 로터리(134)는 각각의 구동모터(133a)(134b)에 의해 구동되어 진다.

전술한 구성으로 이루어진 본 발명의 유기성 폐기물의 퇴비화 시스템의 발효장 어셈블리(100)는, 도1에 도시한 바와 같이 각지에서 수집하여 반입되는 유기성 폐기물을 협작물 처리조(1)에 공급하여 유기성 폐기물에 혼합되어 있는 협작물을 처리한다.

상기와 같이 협작물이 처리되어진 유기성폐기물은 저장조(10)로 공급되고, 저장조(10)에 저장된 유기성폐기물은 발효조저장조(20)로 공급된다.

상기 유기성폐기물(축산분뇨)이 공급된 발효저장조(20)에서 1차 발효된 유기성폐기물은 발효장어셈블리(100)의 발효조(110)로 공급된다.

상기와 같이 발효조(110)에 공급되는 유기성폐기물은 축산물분뇨유입관(118)을 거쳐 분뇨분사노즐관(118a)을 통해 분사 공급되어 진다.

상기 발효저장조(20)로부터 유기성폐기물이 공급되는 발효조(110)상에는 수분 조절제(톱밥)가 공급되어지게 된다.

상기와 같이 발효조(110)에 공급되어 진 축산분뇨와 수분조절재(톱밥)는 교반차(130)에 의해 교반되어 진다.

상기 축산분뇨와 수분조절제를 교반시킬 때는 교반차(130)가 발효조(110)의 내부에서 이동하면서 교반을 시키게 되는데, 상기 교반차의 운전은 작동행구동모터(131a)의 동력에 의해 구동바퀴(131)가 주행레일(119)을 따라 이동하게 된다.

상기 구동바퀴(131)는 원활한 중심 회전 이동이 가능하도록 내측에는 하나의 구동바퀴(131)만이 설치되어져 있어 본체(132)에 삼방향으로 구동바퀴(131)를 가지고 있는 것이다.

상기와 같이 운전되어질 때 본체(132)에서 좌우 회동되어지도록 된 회전드럼(136)의 앞,뒤로 설치되어 있는 컨베이어타입 로터리(133)와 롤러타입 로터리(134)가 연동하면서 축산분뇨와 수분조절제인 톱밥을 혼합시키게 된다.

상기와 같이 가동되는 컨베이어타입 로터리(133)와 롤러타입 로터리(134)는 각각의 구동모터(133a)(134b)에 의해 구동되어 진다.

상기 구동바퀴(131)와 컨베이어타입 로터리(133)와 롤러타입 로터리(134)를 가동시키는 각각의 구동원(작동구동모터(131a),구동모터(133a)(134b))은 전기적인 시그널에 의해 서로 호완성을 이루며 구동되어지게 된다.

상기와 같이 회전드럼(136)의 앞,뒤로 설치되진 컨베이어타입 로터리(133)와 롤러타입 로터리(134)는 상기 회전드럼(136)의 스윙동작에 의해 좌우 회동되어 진다.

상기 회전드럼(136)의 좌우 스윙은 회전드럼(136)에 형성된 랙(136a)이 스윙구동모터(135)의 피니언(135a)과 치합되어져 있어 상기 스윙구동모터(135)의 정역회전에 의해 좌우로 스윙되어지게 되는 것이다.

상기와 같이 컨베이어타입로터리(133)와 롤러타입로터리(134)가 스윙되어 짐에 따라 광범위 한 교반작업이 이루어질 수 있게 되는 것이다.

한편, 롤러타입로터리(134)는 실린더(134a)의 전후진 작동에 의해 높낮이가 조절되어 깊숙한 부위까지 교반 할 수가 있는 것이다.

상기와 같이 주행하면서 혼합퇴비를 교반하는 교반차(130)는 발효조(110)의 저층 퇴비이동투입구(116)를 기점으로 운전방향이 전환되어 진다.

운전(주행) 방향을 전환 시그널은 리미트S/W(도면에 도시하지 않았음)에 의해 이루어진다.

상기와 같이 교반차(130)에 의해 퇴비가 교반되어 질 때 공기투입라인(114)에 연결된 송풍기(도면에 도시하지 않았음)을 통해 공기가 유입되어지게 되고, 상기 공기투입라인(114)상에 설치되어진 산기관(115)을 통해 발효조(110) 내부에 산소(공기)가 공급됨어져 수분 증발 및 발효가 촉진되어 진다.

상기와 같이 공급되는 공기는 24시간 지속적으로 공급하게 된다.

상기와 같이 공기가 산기관(115)을 통해 강제 공급되어 짐에 따라 상기에서 기술한 바와 같이 교반차(130)에 의해 축산분뇨와 수분조절제가 교반되어 퇴비화되는 과정에서 발효조(110)에서 슬러리 살포에 의하여 형성된 발효상 상층부의 고형물 피막파쇄는 물론 분뇨와 수분 조절제를 균일하게 혼합시켜 준다. 축산분뇨와 톱밥과의 균일 혼합과정에서 산소 접촉이 증대되고 균일한 발효가 진행될 수 있다.

아울러, 교반과정에서 살포하는 축산분뇨를 컨베이어타입 로타리(133)와 롤러타입 로터리(134)로 잘게 부수면서 분뇨와 발효상의 톱밥을 혼합시킨다. 교반과정 중 퇴비 발효상속에 포화되어 있는 수분은 수증기로 증발되어 퇴비 발효상의 잔류 수분량이 감소된다.

상기 교반차(130)는 통상 3일 주기로 운전되며, 1일째는 분뇨투입과 동시에 2시간동안 교반후 10시간 정지를 2회에 걸쳐 실시하고, 2일째는 분뇨투입 없이 24 시간(4시간교반 2시간 정지 4회실시)교반만 하고, 3일째는 6시간 교반 10시간 정지 방법으로 축산분뇨살포와 교반하는 형태이며 최초 투입후 3일간은 안정화기간이 필요하므로 교반은 최소화하게 된다.

상기 발효조(11)에서 축산분뇨와 수분조절제의 혼합으로 퇴비화 되어질 때, 침출수는 바닥판(111)이 파동구배(波動--)되어져 있어 자연유출이 이루어짐과 동시에 진공펌프를 이용한 강제 배출이 이루어지게 된다.

상기 침출수를 침출수배출라인(112)에 설치된 진공펌프(도면에 도시하지 않았음)를 통해 흡입 배출시켜 주면, 퇴비층의 적정 수분 함량이 자동 조절되어 혐기성 발효를 방지한다.

더불어 상기에서 기술한 산기관(115)을 통해 공급되는 공기는 여과층(117)을 거치게 되는데, 여과층(Bio-Filter)은 최저층부에 일아이트폼(117a) 50cm를 설치하고 그 위에 바이오셀(담체(117b) 30cm를 충진되어 있어, 저면에서 송풍에 의하여 불어오는 찬공기가 바로 퇴비층에 접촉하지 않고 1차적으로 여과층(117)에 접촉하여 온도의 완충지대를 역할을 하게 된다.

그러므로 겨울철 차가운 공기를 완충시켜 주는 효과를 얻을수가 있게 되고, 상기 여과층(117)은 지속적으로 발효열을 유지하여 퇴비 발효층의 보온성을 유지 증진시키는 효과를 얻게 된다.

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또한 여과층(117)이 잔존열을 보존하고 있어서 겨울의 저온기 퇴비화시 퇴비층 발효열 증진 효과가 기대된다.

상기와 같은 과정을 통해 발효되어지는 발효퇴비 발효조(110)에서 30일간 처리되어 1차적인 퇴비화가 이루어진다.

상기와 같이 발효조(110)에서 1차적인 퇴비화된 발효퇴비는 완숙기(120)로 공급되어 지게 된다.

상기 완숙기(120)는 발효조(110)에서 이송된 완숙이 덜된 발효퇴비를 호기성 조건하에서 완숙시키기 위한 공정으로주로 톱밥 및 축산분뇨속에 포함된 셀룰로오즈, 리그린 등을 완전분해하여 완숙효율을 극대화시키는 공정으로 약 60일간 체류하게 된다.

즉, 후숙조(120)로 유입 이송된 1차 발효퇴비는 후숙공정에서 60일간을 체류하게 되며, 상기에서 기술한 교반차(120)에 의해 교반되어지는데, 교반주기로는 3일 간격으로 1일째 4시간교반 8시간정지를 2회 실시하고 2일째 2시간교반, 10시간정지 2회 실시하고 3일째 8시간 교반 16시간 정지를 3일 간격으로 실시하여 완벽한 유기물 분해기작을 실시한다.

특히 공기공급량은 발효조의 1/2일 가감하여 투입하게 되며 체류시간 경과후 퇴비 색깔이 흙색으로 전환 되었을때 완순된 퇴비이므로 후속공정으로 이송시킨다.

상기와 같은 과정을 반복하는 기간이 60일로써, 발효조(110)와 후숙조(120)에 의해 퇴비화되는 전체 소요 기간이 90일이다.

상기와 같이 발효조(110)와 후숙조(120)를 거처 퇴비화되어지면, 발효퇴비를 이송콘베어를 통하여 저장조로 이송시킨후 저장하였다가 포장 출하하게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템도.

도 2은 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장어셈블리의 발효장 또는 후숙조를 발췌한 개략 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장어셈블리의 발효장을 발췌한 단면 예시도.

도 4는 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장어셈블리의 발효장의 바닥판 부위를 발췌한 평면 예시도.

도 5는 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장어셈블리의 후숙조을 발췌한 단면 예시도.

도 6은 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장어셈블리의 후숙조의 바닥판 부위를 발췌한 평면 예시도.

도 7은 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장어셈블리의 교반차를 예시한 상세 단면도.

도 8은 본 발명에 의한 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장어셈블리의 교반차를 예시한 개략 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 발효장어셈블리 110 : 발효조

111 : 바닥판 112 : 침출수배출라인

113 : 침출수흡입노즐캡 113a : 차단용갓

113b : 침출수유입구 114 : 공기투입라인

115 : 산기관 115a : 팬

115b : 공기분출구 116 : 저층퇴비이동투입구

117 : 여과층 117a : 일라이트폼

117b : 바이오셀(담체) 117c : 우드칩

117d : 수분조절제(톱밥) 117e : 팽연왕겨

118 : 축산분뇨유입관 118a : 분뇨분사노즐관

119 : 주행레일 120 : 후숙조

121 : 바닥판 122 : 공기투입라인

123 : 산기관 123a : 팬

123b : 공기분출구 124 : 저층퇴비이동투입구

125 : 일라이트폼 126 : 주행레일

130 : 교반차 131 : 구동바퀴

131a : 작동구동모터 132 : 본체

133 : 컨베이어타입로터리 133a,134b : 구동모터

134 : 롤러타입로터리 134a : 실린더

135 : 스윙구동모터 135a : 피니언

136 : 회전드럼 136a : 랙

Claims

원통상의 하우징을 가지는 적어도 1개 이상의 조가 적층 형성되어지는 발효조와 후숙조 및 퇴비화되어지는 유기물을 혼합하는 교반차로 이루어진 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장에 있어서,

수막현상을 방지함과 동시에 침출수가 모여 배출되어질 수 있도록 바닥판(111)이 파동구배(波動--)형성되고, 그 상면에 침출수를 강제 흡입 배출할 수 있게 진공펌프가 연결됨은 물론 침출수흡입노즐캡(113) 다수가 설치되어 있는 침출배출라인(112)과 송풍기와 연결되어 공기를 산기관(115)을 통해 강제로 공급시켜 수분 증발 및 발효를 촉진 시키는 공기투입라인(114)이 나란한 상태에서 방사형을 이루며 설치됨과 동시에 일측으로 저층 퇴비이동투입구(116)가 형성되어 있으며, 최저부로부터 상부로 가면서 일라이트폼(117a), 바이오셀(117b),우드칩(117c), 톱밥(117d), 팽연왕겨(117e)의 순으로 적층 형성된 여과층(117)이 상기의 바닥판(111) 위로 형성되어 있으며, 여과층(117) 상부로 투입된 수분 조절제(톱밥)에 발효저장조(20)로부터 축산분뇨유입관(118)을 통해 유입되는 축산분뇨(유기성폐기물)를 골고루 뿌려주는 분뇨분사노즐관(118a)을 포함하는 단위 발효조 다수를 적층 설치하여서된 발효조(110)와;

수막현상을 방지함과 동시에 침출수가 모여 배출되어질 수 있도록 바닥판(121)이 파동구배(波動--) 형성되고, 그 상면에 송풍기와 연결되어 공기를 산기관(123)을 통해 강제로 공급시켜 수분 증발 및 발효를 촉진 시키는 공기투입라 인(122)이 방사형을 이루며 설치됨과 동시에 일측으로 저층 퇴비이동투입구(124)가 형성되어 있으며, 바닥판(121) 위에 일라이트폼(125)이 깔려 있고, 발효조(110)로부터 완숙이 덜된 발효퇴비가 공급되어 완숙되어지는 단위 후숙조 다수가 적층 설치되어서 된 후숙조(120)와;

상기 발효조(110)와 후숙조(120)의 내벽을 따라 형성된 주행레일(119)(126)을 따라 작동구동모터(131a)의 동력에 의해 구동하는 구동바퀴(131)에 의해 이동하게 되고, 발효조(110)에 공급된 혼합퇴비(수분조절제, 축산분뇨) 및 발효조(110)에서 발효되어 후숙조(120)로 공급된 발효퇴비를 골고루 혼합시키는 컨베이어타입 로터리(133)와 롤러타입 로터리(134)가 스윙구동모터(135)에 의해 좌우 회동하는 회전드럼(136) 앞,뒤로 설치되어 있으며, 상기 롤러타입 로터리(134)는 깊숙한 곳의 퇴비를 혼합할 수 있도록 실린더(134a)에 의해 높낮이 조절되어지는 교반차(130)로 이루어짐을 특징으로 하는 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 발효조와 후숙조 각각의 공기투입라인의 산기관은 와류공기가 발생되도록 하는 팬과 상기 팬에 의해 발생한 와류공기가 분출되어지는 공기분출구멍이 외주면에 형성됨을 특징으로 하는 유기성 폐기물 퇴비화 시스템의 발효장 어셈블리.
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