KR101107184B1 - 자연 순환형 가축 분뇨 자원화 시스템 - Google Patents

자연 순환형 가축 분뇨 자원화 시스템 Download PDF

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황재춘
정태규
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Abstract

본 발명의 목적은 다양한 가축 분뇨를 적절하게 분리하여 처리함으로써 퇴비 및 액비를 동시 생산하며, 각 생산 공정을 연계하여 처리 및 생산 효율을 극대화하는, 가축 분뇨 자원화 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템은, 가축 분뇨를 재료로 하여 액비 및 퇴비를 생산하는 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)에 있어서, 액비생산부(100); 퇴비생산부(200); 탈취시설부(300); 상기 퇴비생산부(200)에서 발생된 침출수를 상기 액비생산부(100)로 공급시키는 침출수라인(410); 상기 액비생산부(100)에서 발생된 고형물을 상기 퇴비생산부(200)로 공급시키는 슬러지라인(420); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자연 순환형 가축 분뇨 자원화 시스템 {Recycling System for Livestock Excretions}
본 발명은 자연 순환형 가축 분뇨 자원화 시스템에 관한 것이다. 현재 인구 증가 및 식생활 수준의 다양화 및 고급화에 따라 가축으로부터 얻는 축산물의 수요가 매우 크며, 이 수요를 충족하기 위하여 축산업 역시 대형화되고 있는 추세이다.
Figure 112011057220204-pat00001
국내의 경우만 보아도, 상기 표들에 나타나 있는 바와 같이(출처: 농림수산식품부《농림업 주요통계》2000, 2006.) 한 호당 사육하는 가축의 평균 개체수가 수십에서 수백 마리 이상이 되고 있어, 축산업의 대형화가 충분히 진행되어 있음을 잘 알 수 있다.
이와 같이 축산업 형태가 대형화되었기 때문에, 축산업에서 불가피하게 발생되는 가축 분뇨의 양 역시 엄청난 대량이 될 수밖에 없다. 전통적인 소형 축산업의 경우 발생된 가축 분뇨를 개인적으로 적절히 처리하여 퇴비 등으로 활용함으로써 소진하는 방법을 사용하였으나, 현대에는 상술한 바와 같은 축산업의 규모 자체가 달라진 점이나 생활 환경의 변화 등의 여러 요인으로 인하여 이러한 전통적인 방식을 사용할 수 없음은 당연하다. 전통적인 방식의 경우, 가축 분뇨 내에 섞여 있는 여러 이물질, 기생충, 세균 등을 분리할 방법이 없었으며, 이를 퇴비로 활용하였을 때 작물에 이러한 이물질, 기생충, 세균 등이 옮겨지게 되어 비위생적이라는 큰 문제가 있었다. 더불어 현대의 생활 환경에서는 퇴비로 활용하기 전 가축 분뇨가 저장된 장소에서 나는 악취 또한 커다란 문제가 된다.
가축 분뇨가 부적절하게 처리된다면 대기나 물, 토양을 오염시키는 환경오염원이 되지만 이를 자원으로 활용한다면 토양 생태계의 유지ㆍ개선과 토양 미생물 활성화, 비옥도 증진 등에 이용할 수 있는 만큼, 현재 86% 수준의 자원화 비율을 지속적으로 높여갈 필요성이 강조되고 있다.
지난 해 가축 분뇨 발생량은 4653만 톤으로 2009년 4370만 톤 대비 6.5%증가한 반면 퇴ㆍ액비화를 통한 자원화 물량도 2009년 85.6% 대비 1% 증가한 86.6%를 기록해 가축 분뇨의 자원화가 점차 확대되고 있다는 점에서는 긍정적이다. 그러나 당장 내년부터 가축 분뇨 해양배출이 금지될 예정에 있어 지난 해 해양으로 배출했던 107만 톤의 분뇨(하기의 표 참조)에 대한 처리방안을 모색해야 하는 과제를 가지고 있다.
Figure 112011057220204-pat00002
자연 순환 농업이란 크게는 특정 자재의 사용이나 농법에 한정되지 않고 자연계 물질순환의 균형을 추구하는 모든 농업을 의미하며 세부적으로는 가축 분뇨 퇴ㆍ액비 등 유기질 자원을 토양에 환원해 농산물을 생산하고 그 산물을 사료로 활용해 가축을 사육하는 것을 말한다. 자연 순환 농업은 최근 축산물의 안전성과 가축 사육 환경, 환경 오염 등에 대한 사회적 관심 증대로 인해 그 필요성이 강조되고 있고 친환경 농산물 수요의 지속적 증가로 농업계의 블루 오션으로 인식되고 있다. 자연 순환 농업을 통해 축산 농가는 친환경ㆍ고품질 축산물을 생산하고 경영비를 절감할 수 있으며, 경종 농가는 화학 비료 사용 감축으로 생산비 절감과 동시에 친환경 농산물 생산으로 고부가가치 상품을 생산할 수 있다. 이 뿐만 아니라 환경 측면에서 깨끗한 농촌 경관을 조성할 수 있고 화학 비료와 농약 사용의 감축을 통해 흙과 물의 오염이 줄어든다는 장점을 가지고 있다.
상술한 바와 같이 현재의 축산업에서 가축 분뇨가 대량으로 발생된다는 점, 그리고 전통적인 방식으로는 이를 처리하는 것이 불가능하다는 점 등의 요인에 따라, 현재 이러한 대량의 가축 분뇨를 처리하여 위생적이고 악취가 제거된 형태의 퇴비, 액비(액체 비료) 등을 제조하는 여러 기술들이 다양하게 개발되며, 또한 이러한 전문 처리 시설 및 장치의 사용 또한 확대되어 가고 있다.
도 1(A)는 한국특허공개 제2011-0007551호(2011.01.24, "고효율 액비 생산 장치", 이하 선행기술 1)를 도시한 것으로, 선행기술 1에서는 가축 분뇨의 액체 비료 생성시 소요되는 수개월간의 기간을 1차 및 2차 공기 공급을 통해 며칠 내로 효과적으로 단축시킬 수 있도록 하며, 자동으로 액체 비료화 작업을 수행할 수 있도록 하는 고효율 액비 생산 장치를 개시하고 있다. 선행기술 1에서는 1차 공기 공급을 통해 산화시킨 후 분뇨2차처리수단을 통해 가축 분뇨의 극성을 분리하여 비산 효과를 높이며 동시에 2차 공기를 신속하게 유입시킴으로써 가축 분뇨의 발효 효율을 극대화하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
한국특허공개 제2010-0069091호(2010.06.24, "분뇨를 퇴비 및 정제수로 도 1(B)는 정화시키는 방법 및 차량 탑재용 분뇨의 정화 장치", 이하 선행기술 2)를 도시한 것으로, 선행기술 2에서는 액체와 고체가 혼합되어 있는 상태의 가축 분뇨에 오존을 투입하여 1차 고형물을 분리하고, 다음으로 화학반응제를 투입하여 2차 고형물을 분리한 후, 2차 고형물을 침전시켜 분리해 낸 상등수에 공기를 용해시키고 부유물을 제거하여 정제수로 만들어 배출하고, 고형물은 다르게 처리하여 퇴비로 활용하도록 하는 분뇨 정화 방법 및 장치를 개시하고 있다.
그런데 상술한 선행기술들에서도 알 수 있는 바와 같이, 종래에는 가축 분뇨를 처리하여 퇴비만을 생산하거나 또는 액비만을 생산하는 등, 한 가지 형태의 비료를 생산하도록 되어 있는 경우가 대부분이었다. 즉 일반적으로 현재 사용되는 대부분의 퇴비화 또는 액비화 공정에서는, 한 가지 형태의 발효조를 사용하기 때문에 한 가지 형태의 비료밖에는 생산할 수 없다는 단점이 있었다. 뿐만 아니라 종래의 기술들의 경우, 퇴비 생산 과정에서 발생되는 액체 잔여물 및 액비 생산 과정에서 발생되는 고체 잔여물의 활용 방향이 뚜렷하지 않아, 그대로 배출되어 버리거나 쓰레기로 처리될 수밖에 없었다. (예를 들어 선행기술 2에서는 두 단계의 고형화 처리 및 침전 등의 공정들을 이용하여 고형물과 정제수를 분리하는데, 여기에서 만들어진 정제수는 달리 활용할 곳이 없기 때문에 단지 배출되어 버려질 뿐이다.)
더불어, 종래의 기술들은 다음과 같은 문제점 또한 있었다. 축산업의 대표적인 가축은 소, 닭, 돼지를 들 수 있다. 이 때 소는 초식동물로서 건초 등을 주재료로 하는 사료를 섭취하는 반면, 닭은 곡물 등의 식물성 먹이를 주로 섭취하되 자연 상태에서 곤충, 지렁이 등을 먹는 것과 같이 약간의 동물성 먹이를 필요로 하는 잡식성이고, 돼지는 동식물성을 거의 가리지 않고 모두 섭취하는 완전한 잡식성이다. 이와 같이 소, 닭, 돼지의 사료 성분이 서로 특징적으로 다르기 때문에, 우분, 계분, 돈분의 성질이 서로 매우 상이하다. 즉 우분이나 계분의 경우 수분 함량이 적고 섬유질이 다량 포함되어 있으므로 퇴비로 재활용되는 것이 유리하며, 돈분의 경우 수분 함량이 높고 구성 물질이 좀더 다양하기 때문에 액비로 재활용되는 것이 유리하다. 그러나 종래의 기술에서는 이러한 우분, 계분, 돈분을 따로 나누어 처리할 수 없었기 때문에, 이들을 각각 퇴비 공장과 액비 공장에 나누어 보내야 하여 사용자의 불편함을 야기하는 문제점, 또는 모두 합쳐 처리를 함으로써 처리 과정이 복잡해지고 퇴비나 액비의 생산 효율이 떨어지는 문제점, (재료를 구성하는 우분/계분/돈분 비율이 항상 일정하게 유지되지 못하므로) 생산된 비료의 품질이 균일하지 못하게 되는 등의 문제점 등 여러 문제점들이 있었다.
1. 한국특허공개 제2011-0007551호(2011.01.24) 2. 한국특허공개 제2010-0069091호(2010.06.24)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다양한 가축 분뇨를 적절하게 분리하여 처리함으로써 퇴비 및 액비를 동시 생산하며, 각 생산 공정을 연계하여 처리 및 생산 효율을 극대화하는, 가축 분뇨 자원화 시스템을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템은, 가축 분뇨를 재료로 하여 액비 및 퇴비를 생산하는 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)에 있어서, 가축 분뇨를 유입받아 수용 저장하는 원수집수조(110)와, 상기 원수집수조(110)에 수용된 가축 분뇨의 고상 및 액상을 분리하는 고액분리기(120)와, 상기 고액분리기(120)에서 분리되어 나온 액상 분뇨를 수용 저장하는 유량조정조(130)와, 상기 유량조정조(130)의 액상 분뇨를 유입받아 호기성 미생물을 혼합하여 발효시킴으로써 액상 분뇨를 액비화하며, 적어도 둘 이상의 수용부가 연결되어 이루어지는 액비화조(140)와, 상기 액비화조(140)에서 만들어진 액비를 유입받아 안정화시키며 수용 저장하는 액비저장조(150)와, 상기 액비화조(140) 내의 액상 분뇨 및 미생물의 농도를 조절하도록 상기 액비화조(140)의 최후단 수용부에서 그 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송하는 내부반송라인(141)과, 상기 액비저장조(150) 내의 액비를 상기 액비화조(140)의 최전단 수용부로 반송하는 외부반송라인(142)과, 상기 액비화조(140) 내의 액상 분뇨가 발효되는 과정에서 발생되는 거품을 제거하도록 소포제수용부(145)가 연결되어, 상기 액비화조(140)의 후단수용부에서 뽑아올린 액상 분뇨에 상기 소포제수용부(145)에서 공급되는 소포제를 혼합하여 각 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송하는 소포라인(143)을 포함하여 이루어지는 액비생산부(100); 가축 분뇨를 유입받아 수분조절재 및 호기성 미생물을 혼합하여 1차 발효시키는 통풍식발효조(210)와, 상기 통풍식발효조(210)에서 1차 발효된 가축 분뇨를 유입받아 기계적 교반수단을 사용하여 유입받은 1차 발효 분뇨를 교반하여 혼합시키며 2차 발효시키는 교반식발효조(220)와, 상기 교반식발효조(220)에서 2차 발효된 가축 분뇨를 유입받아 안정화시키며 수용 저장하는 후숙조(230)를 포함하여 이루어지는 퇴비생산부(200); 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200) 내의 공기를 유입받아 악취를 제거하여 정화 공기로 만들어 배출시키는 탈취시설부(300); 상기 퇴비생산부(200)의 각부(210)(220)(230)에서 발생된 침출수를 상기 액비생산부(100)로 공급시키는 침출수라인(410); 상기 고액분리기(120)에서 분리된 고상 분뇨를 상기 퇴비생산부(200)로 공급시키는 슬러지라인(420); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은 상기 액비저장조(150)에 저장된 액비 일부를 상기 교반식발효조(220)로 공급시키는 액비인출라인(430); 을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액비생산부(100)의 각부의 특징들은 다음과 같다.
먼저, 상기 원수집수조(110)는 가축 분뇨를 유입받는 부분에 구비되어, 가축 분뇨에 포함된 협잡물을 걸러 제거하는 협잡물제거기(111)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액비생산부(100)는 가축 분뇨의 농도가 균일화되도록, 상기 원수집수조(110) 또는 상기 유량조정조(130)에는 그 내부에 수용 저장된 가축 분뇨를 교반 혼합하여 균일화시키는 교반수단이 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액비생산부(100)는 호기성 미생물에 의한 발효 효과가 증대되도록, 상기 원수집수조(110), 상기 유량조정조(130), 상기 액비저장조(150) 중 선택되는 적어도 하나 이상 및 상기 액비화조(140)에는 공기를 불어넣는 공기펌프가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액비화조(140)는 적어도 하나 이상 병렬 구비되며, 복수 개 구비될 경우 적어도 하나 이상의 상기 액비화조(140)는 액비 생산 공정을 수행하고, 액비 생산 공정을 수행하지 않는 액비화조(140)는 액상 분뇨를 수용 저장하도록 운용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액비화조(140)는 다수 개의 수용부들 중 최전단의 수용부로 미생물이 투입되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 액비생산부(100)는, 상기 내부반송라인(141)에서는 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 후단에 수용된 액상 분뇨가 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송되는 양의 비율이 1 : 3 내지 1 : 4 범위 내의 값으로 형성되며, 상기 외부반송라인(142)에서는 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 상기 액비저장조(150)에서 상기 액비화조(140)로 반송되는 양의 비율이 1 : 1 내지 1 : 2 범위 내의 값으로 형성되며, 상기 소포라인(143)에서는 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 후단에 수용된 액상 분뇨가 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송되는 양의 비율이 1 : 4 내지 1 : 5 범위 내의 값으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 퇴비생산부(200)의 각부의 특징들은 다음과 같다.
먼저, 상기 퇴비생산부(200)는 호기성 발효미생물에 의한 발효 효과가 증대되도록, 상기 통풍식발효조(210), 상기 교반식발효조(220), 상기 후숙조(230) 로 복합 구성하며 각 발효조에는 적어도 하나 이상에는 공기를 불어넣는 공기펌프가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)가 외부와 차단되도록 밀폐된 공간에 구비되어 이루어지되, 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)가 수용된 공간 내의 압력이 외부의 대기 압력보다 상대적으로 낮아 음압을 형성하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탈취시설부(300)는 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)로부터 유입받은 가스를 물에 녹이고, 하기의 화학식에 따른 반응을 통해 상기 가스 내 암모니아 및 황화수소를 제거하는 것을 특징으로 한다.
암모니아 처리 화학식: 2NH3 +H2SO4 -> (NH4)2SO4
황화수소 처리 화학식: H2S + 2NaOH -> Na2S + 2H2O
또한, 상기 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은 상기 액비생산부(100)로는 돈분뇨를, 상기 퇴비생산부(200)로는 우분, 계분 그리고 액비생산부의 고액분리 고형분을 재료로서 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 궁극적으로는 가축 분뇨의 처리 및 재활용에 관한 기술인 바, 가장 기본적으로는 이와 같은 가축 분뇨를 이용한 퇴비 및 액비의 생산은 축산 농가 및 경종 농가의 자연 순환 농업을 확대하는 효과, 지역의 환경 오염의 방지 효과 등을 얻을 수 있다. 즉, 이와 같이 생산된 고품질의 가축 분뇨 퇴ㆍ액비가 경종농가에 공급되어 농업에 사용됨으로써, 농업인의 토양 개량 촉진 효과, 화학 비료를 사용하지 않는 친환경 농업의 실현 효과, 안전한 먹거리 및 고품질의 농산물 생산 기반을 구축하는 효과, 또한 이를 통해 농업인의 소득이 증대되는 효과 등의 다양한 효과를 얻을 수 있다.
무엇보다도 본 발명은, 종래의 기술들의 경우 퇴비나 액비 중 한 가지 형태의 비료밖에는 생산할 수 없었던 것과는 달리, 퇴비 및 액비를 동시에 생산할 수 있도록 함으로써, 우분, 계분, 돈분뇨 등의 다양한 성질을 가지는 가축 분뇨를 적절하게 분리하여 처리할 수 있도록 하여, 퇴비 및 액비 각각을 생산함에 있어 최적의 재료를 사용할 수 있도록 해 주는 큰 효과가 있다. 또한 퇴비 공정 및 액비 공정 각각에서 발생되는 잔여물을 다른 공정에 활용함으로써, 처리 공정에 있어서의 재활용 효율을 극대화시키는 큰 효과 또한 있다.
더불어 본 발명은, 상술한 바와 같은 다양한 가축 분뇨의 적절한 분리 처리, 퇴비 및 액비의 동시 생산 및 각각의 공정 연계 등의 특징으로부터, 가축 분뇨로 만들어지는 퇴ㆍ액비의 품질을 크게 향상시켜 주며 그 품질이 종래보다 훨씬 균일하게 유지될 수 있도록 해 주는 효과 또한 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 가축 분뇨 처리 기술들의 예시.
도 2는 본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템의 구성도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 가축 분뇨 자원화 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템의 구성도를 도시한 것이다. 도 2를 통해 본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)에 대하여 구체적으로 상세히 설명한다.
본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은 기본적으로 가축 분뇨를 재료로 하여 액비 및 퇴비를 생산하는 역할을 한다. 이를 위하여 상기 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은, 액비를 생산하는 액비생산부(100)와, 퇴비를 생산하는 퇴비생산부(200)와, 액비 및 퇴비 생산 시 발생되는 악취를 제거하는 탈취시설부(300)를 포함하여 이루어진다. 특히 본 발명의 시스템(1000)은, 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200) 각각의 공정을 연계하는 여러 라인들(침출수라인(410), 슬러지라인(420), 액비인출라인(430))을 포함하여 이루어진다.
먼저 상기 액비생산부(100)에 대하여 설명한다. 상기 액비생산부(100)는 원수집수조(110), 고액분리기(120), 유량조정조(130), 액비화조(140), 내부반송라인(141), 외부반송라인(142), 소포라인(143), 액비저장조(150)를 포함하여 이루어진다.
상기 원수집수조(110)는 가축 분뇨를 유입받아 수용 저장한다. 즉 비료 생산을 위한 재료로서의 가축 분뇨가 처음 유입되어 저장되는 곳이 바로 상기 원수집수조(110)이다. 이 때 상기 원수집수조(110)에는, 가축 분뇨에 포함된 협잡물을 걸러 제거하는 협잡물제거기(111)가 가축 분뇨를 유입받는 부분에 구비되어 있도록 함으로써, 너무 큰 고형 이물질들을 1차적으로 걸러내도록 한다.
상기 고액분리기(120)는 상기 원수집수조(110)에 수용된 가축 분뇨의 고상 및 액상을 분리한다. 이 때 상기 고액분리기(120)는, 대략 0.3mm 이상의 고형물(분)을 분리하고, 이를 다시 대략 함수율 75% 내외로 분류하도록 한다. 여기에서 분리된 고형물은, 상기 슬러지라인(420)을 통해 상기 퇴비생산부(200)로 공급되어 퇴비의 생산에 사용되게 된다. (이에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.)
상기 유량조정조(130)는 상기 고액분리기(120)에서 분리되어 나온 액상 분뇨를 수용 저장한다. 액상 분뇨가 본격적으로 액비화되는 곳은 이하 설명할 상기 액비화조(140)인데, 상기 원수집수조(110) 내지 상기 유량조정조(130)는 말하자면 액비의 생산이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 가축 분뇨를 전처리하는 부분이라고 할 수 있다. 특히 상기 유량조정조(130)의 경우, 상기 액비화조(140)로의 액상 분뇨의 공급되는 유량을 적절히 조절하여 액비 생산 효율을 높일 수 있도록 한다.
더불어, 상기 원수집수조(110) 또는 상기 유량조정조(130)에는 그 내부에 수용 저장된 가축 분뇨를 교반 혼합하여 균일화시키는 교반수단이 더 구비되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 상기 원수집수조(110) 내에 수용된 가축 분뇨 또는 상기 유량조정조(130) 내에 수용된 액상 분뇨의 농도가 균일화되며, 따라서 액비 생산 효율 및 품질이 보다 좋아질 수 있게 된다.
상기 액비화조(140)는 실질적으로 가축 분뇨가 액비화되는 곳이다. 즉 상기 액비화조(140)는, 상기 유량조정조(130)의 액상 분뇨를 유입받아 호기성 미생물을 혼합하여 발효시킴으로써 액상 분뇨를 액비화하게 된다. 이 때, 상기 액비화조(140)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 적어도 하나 이상 병렬 구비되며, 복수 개 구비될 경우 적어도 하나 이상의 상기 액비화조(140)는 액비 생산 공정을 수행하고, 액비 생산 공정을 수행하지 않는 액비화조(140)는 액상 분뇨를 수용 저장하도록 운용되도록 할 수 있다. 도 2의 예시에서는 상기 액비화조(140)가 두 개 병렬 구비되어 있는데, 액비 생산이 많이 필요한 시기(즉 액비 살포 성수기)에는 두 액비화조(140a)(140b) 모두에서 액비 생산이 이루어지도록 하고, 액비 생산이 많이 필요하지 않은 시기(즉 액비 살포 비수기)에는 하나의 액비화조(140a)에서는 액비 생산이 이루어지고, 나머지 하나의 액비화조(140b)는 단지 액상 분뇨를 저장하는 용도로 사용되도록 할 수 있는 것이다. 이와 같이 저장 개념을 도입함으로써 탈질에 의하여 액비의 질소함유량이 현저히 줄어 액비의 가치가 낮아지는 현상을 방지하여 보다 고품질의 액비 생산이 가능하게 해 줄 뿐 아니라, 상기 액비생산부(100)에서 생산되는 액비의 양을 시장 수요에 맞게 적절하게 조절할 수 있어 계절적인 편중 현상을 극복할 수 있도록 해 주는 효과가 있다.
또한 본 발명에서 상기 액비화조(140)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 적어도 둘 이상의 수용부가 연결되어 이루어지도록 한다. (도 2에서는 상기 액비화조(140)에 수용부가 4개 형성되어 있는 것으로 도시되어 있다.) 이러한 구조는 하나의 큰 함체에 칸막이를 만들어 구현할 수도 있고, 각각이 독립된 용기 형태로 이루어질 수도 있는 등 그 형태에는 특별한 제한이 없다.
상기 액비화조(140)에서의 액비 생산이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록, 상기 액비화조(140)에는 내부반송라인(141), 외부반송라인(142), 소포라인(143)이 구비된다.
상기 내부반송라인(141)은, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 액비화조(140) 내의 액상 분뇨 및 미생물의 농도를 조절하도록 상기 액비화조(140)의 최후단 수용부에서 그 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송한다. 상기 외부반송라인(142)은, 상기 내부반송라인(141)과 마찬가지로 상기 액비화조(140) 내의 액상 분뇨 및 미생물의 농도를 조절하도록 상기 액비저장조(150) 내의 액비를 상기 액비화조(140)의 최전단 수용부로 반송한다. 또한 상기 소포라인(143)은, 상기 액비화조(140) 내의 액상 분뇨가 발효되는 과정에서 발생되는 거품을 제거하도록 소포제수용부(145)가 연결되어, 상기 액비화조(140)의 후단수용부에서 뽑아올린 액상 분뇨에 상기 소포제수용부(145)에서 공급되는 소포제를 혼합하여 각 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송한다. 즉 상기 내부반송라인(141), 상기 외부반송라인(142), 상기 소포라인(143)을 통해 액상 분뇨가 내ㆍ외부 반송 또는 소포 반송되는 과정을 지속적으로 거침으로써, 액상 분뇨와 미생물 간의 혼합 및 미생물의 활성화가 보다 잘 이루어지게 되며, 따라서 액비 생산 효율 및 품질이 더 좋아지게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 상기 액비화조(140)는 적어도 둘 이상의 수용부가 연결되어 이루어지는데, 이 때 미생물의 투입은 다수 개의 수용부들 중 최전단의 수용부에서 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. (물론 이 때, 미생물 뿐만 아니라 미생물의 활성화에 도움이 될 수 있는 아미노산 등의 첨가물이 이 때 함께 투입되도록 할 수 있음은 당연하다.) 미생물이 상기 액비화조(140)의 최전단부 수용부에 투입되면, 후단의 수용부들로 넘어갈수록 (이미 전단에서 어느 정도 미생물 발효가 이루어지기 때문에) 미생물 및 공기의 농도가 줄어들게 되며, 그러면 후단에서의 발효 효율이 좋지 않게 될 수 있다. 이러한 문제를 피하기 위해서 상기 내ㆍ외부반송라인(141)(142)이 구비되는 것으로, 상기 내ㆍ외부반송라인(141)(142)은 상술한 바와 같이 최후단의 수용부에 수용된 액상 분뇨, 즉 발효가 상당히 이루어져 미생물 및 공기의 농도가 줄어든 액상 분뇨를 뽑아내어 전단의 수용부 또는 상기 유량조정조(130) 등으로 반송해 보내어 줌으로써 상기 액비생산부(100)의 각 장치 전반적으로 적당한 농도가 유지될 수 있도록 해 준다.
한편, 이와 같이 미생물 발효에 의하여 액상 분뇨가 액비화되는 과정에서 상당히 많은 양의 거품이 발생하며, 이는 발효 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 상기 소포라인(143)은 이러한 문제를 제거하기 위한 것으로, 상술한 바와 같이 상기 소포라인(143) 상에 상기 소포제수용부(145)가 연결 구비되도록 하여, 상기 소포라인(143)을 유통하는 액상 분뇨에 소포제를 섞어 기포가 제거되도록 한다. 이 때 상기 소포라인(143)은, 단지 소포제를 혼합해서 상기 액비화조(140)의 각 수용부로 재분배하는 역할만 하는 것이 아니라, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 소포라인(143)이 반송 역할까지 겸하게 된다.
일반적인 종래의 활성오니처리 방법에서도 침전조의 형태를 구성하여 미생물의 순환을 이루려는 시도가 있어 왔으나, 가축 분뇨가 유입되는 농도가 높기 때문에 상기 액비화조(140)에서의 미생물의 안정 및 생성에 필요한 흐름으로서의 반송의 형태 또한 상당히 중요한 설계 인자가 된다. 본 발명에서는 각각의 상기 반송라인들(141)(143)(142)에서의 반송 정도를 다음과 같이 조절하였다.
먼저 상기 내부반송라인(141)에 의한 내부 반송에서, 본 발명에서는 상기 내부반송라인(141)이, 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 후단에 수용된 액상 분뇨가 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송되는 양의 비율이 1 : 3 내지 1 : 4 범위 내의 값으로 형성되도록 반송을 수행한다. 이 때, 이러한 내부 반송량 중에서도 상기 유량조정조(130)까지 반송되는 양은, 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 대비 0.3 내지 0.6 정도가 되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 상기 외부반송라인(142)에 의한 외부 반송에서, 본 발명에서는 상기 외부반송라인(142)이, 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 상기 액비저장조(150)에서 상기 액비화조(140)로 반송되는 양의 비율이 1 : 1 내지 1 : 2 범위 내의 값으로 형성되도록 반송을 수행한다.
또한 상기 소포라인(143)에 의한 소포 반송에서, 본 발명에서는 상기 소포라인(143)이, 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 후단에 수용된 액상 분뇨가 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송되는 양의 비율이 1 : 4 내지 1 : 5 범위 내의 값으로 형성되도록 반송을 수행한다.
이와 같이 반송 비율을 결정함으로써, 상기 유량조정조(130)로부터 상기 액비화조(140), 나아가 상기 액비저장조(150)까지의 흐름을 더욱 원활하게 하며, 더불어 상기 액비화조(140)에서 액상 분뇨와 미생물의 혼합 비율을 적절하게 유지할 수 있어, 액비 생산 효율을 극대화할 수 있다.
더불어, 상기 액비생산부(100) 전반적으로 보다 미생물 농도의 균일화가 잘 이루어질 수 있도록 하고 이로써 발효 효율이 더욱 좋아지도록, 상기 내부반송라인(141) 또는 상기 소포라인(143)은 액상 분뇨를 상기 원수집수조(110)까지 더 포함하여 반송하도록 형성되게 하는 것이 바람직하다.
마지막으로 상기 액비저장조(150)는, 상기 액비화조(140)에서 만들어진 액비를 유입받아 안정화시키며 수용 저장하는 역할을 한다. 상기 액비저장조(150)에 저장된 액비는 생산이 완성된 것으로, 여기에서 악취, 성분 분석, 미생물의 상태 점검 등이 이루어지게 된다.
상술한 바와 같이 상기 액비생산부(100)는, 가축 분뇨의 액상 부분을 사용하여 미생물 발효를 통해 액비를 생산하게 된다. 이 때 사용되는 미생물은 호기성 미생물인 바, 호기성 미생물에 의한 발효 효과가 증대되도록, 상기 액비화조(140)에는 물론 당연하거니와, 나머지 다른 부분 즉 상기 원수집수조(110), 상기 유량조정조(130), 상기 액비저장조(150)에는, 공기를 불어넣는 공기펌프가 더 구비되도록 한다.
다음으로 상기 퇴비생산부(200)에 대하여 설명한다. 상기 퇴비생산부(200)는 통풍식발효조(210), 교반식발효조(220), 후숙조(230)로 이루어진다.
상기 통풍식발효조(210)는, 가축 분뇨를 유입받아 수분조절재를 혼합하여 1차 발효시킨다. 퇴비 생산을 위한 가축 분뇨는 수분이 너무 많거나 적지 않고 적절한 함수율을 유지하는 것이 좋다. 상기 통풍식발효조(210)에서는 이를 위해 톱밥, 팽연왕겨 등과 같은 수분조절재가 투입되어 가축 분뇨와 혼합되도록 한다. 발효 전 가축 분뇨와 수분조절재 혼합 상태에서의 함수율은 대략 70% 정도로 조절되는 것이 바람직하며, 이 상태에서 1차 발효가 이루어지면 함수율은 대략 60% 정도가 된다. 또한 발효가 효과적으로 이루어질 수 있도록 적절한 온도 환경을 맞추어 주어야 하는 바, 상기 통풍식발효조(210)는 대략 70℃ 정도의 온도가 유지되도록 한다. 상기 통풍식발효조(210)를 실제 구현함에 있어서, 발효조의 고를 4~5m 정도로 높게 하며 침출수와 공기의 공급을 원활히 하기 위해 배출틀을 설치하는 것이 바람직한데, 이와 같은 구조에 의하여 호기성 발효 미생물에 의한 온도 상승 저하를 막을 수 있다. 이러한 상기 통풍식발효조(210)는, 2차 퇴비화의 교반 발효기의 고장을 막고 병원성 미생물, 유해 종자 및 섬유소를 1차 분해함으로써 퇴비화 효율 극대화의 기반이 된다.
상기 교반식발효조(220)는, 상기 통풍식발효조(210)에서 1차 발효된 가축 분뇨를 유입받아 기계적 교반수단을 사용하여 유입받은 1차 발효 분뇨를 교반하여 혼합시키며 2차 발효시킨다. 상기 통풍식발효조(210)에서의 발효를 1차 숙성 과정으로 본다면, 상기 교반식발효조(220)에서의 발효는 2차 숙성 과정으로서, 퇴비의 수분의 조절 및 균질화 그리고 호기성 발효를 위한 교반을 통해 양질의 퇴비를 생산하는 주요 공정이라 할 수 있다. 우분의 경우 섬유소 등이 많이 포함되어 있어 교반수단에 이러한 섬유소가 걸리면 기계의 고장을 일으킬 우려가 높은데, 본 발명에서는 상술한 바와 같이 상기 통풍식발효조(210)에서 1차 발효를 시킴으로써 이러한 섬유소를 상당히 분해한 후 상기 교반식발효조(220)로 유입시키도록 하여, 이러한 문제를 해소한다. 상기 교반식발효조(220)에서 2차 발효가 이루어지면 함수율이 대략 50% 정도가 되어 비료로서 사용하기 적절하게 된다. 상기 교반식발효조(220) 역시 상기 통풍식발효조(210)와 유사하게, 효과적인 발효를 위하여 대략 70℃ 정도의 온도 환경이 유지되도록 하는 것이 바람직하며, 3T(온도, 시간, 교반)의 운전이 중요하다.
또한, 상기 교반식발효조(220) 역시 상기 액비화조(140)와 유사하게, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 적어도 하나 이상 병렬 구비되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하여 상기 교반식발효조(220)를 선택적으로 운용함으로써 퇴비 생산량을 적절하게 조절할 수 있다.
마지막으로 상기 후숙조(230)는 상기 교반식발효조(220)에서 2차 발효된 가축 분뇨를 유입받아 안정화시키며 수용 저장한다. 상기 후숙조(230)에서 안정화가 이루어짐으로써, 퇴비의 부숙도가 향상되어 퇴비의 품질이 더욱 좋아지게 된다.
이와 같은 상기 퇴비생산부(200)에서도, 상기 액비생산부(100)와 마찬가지로 호기성 미생물에 의한 발효에 의하여 퇴비가 생산된다. 따라서 미생물을 활성화시키고 호기성 미생물에 의한 발효 효과가 증대되도록, 상기 통풍식발효조(210), 상기 교반식발효조(220), 상기 후숙조(230)에는 공기를 불어넣는 공기펌프가 구비되도록 한다.
본 발명의 가장 큰 특징은, 이와 같이 상기 액비생산부(100)와 상기 퇴비생산부(200)를 동시에 운용하되, 서로의 공정을 연계하여 각 공정의 생산 효율을 더욱 높인다는 것이다. 이와 같이 각 공정을 연계해 주는 것이 바로 상기 침출수라인(410) 및 상기 슬러지라인(420)이며, 여기에 도 2에 도시된 바와 같이 상기 액비인출라인(430)이 더 구비될 수 있다.
상기 침출수라인(410)은 상기 퇴비생산부(200)의 각부, 즉 상기 통풍식발효조(210), 상기 교반식발효조(220), 상기 후숙조(230)에서 발생된 침출수를 상기 액비생산부(100)로 공급시킨다. 상술한 바와 같이 상기 퇴비생산부(200)에서 가축 분뇨의 퇴비화가 진행되면 될수록, 가축 분뇨에서의 함수율이 점점 줄어들게 된다. 이 중 일부의 수분은 공기 중으로 증발되기도 하지만, 상당량의 수분이 침출수로서 빠져나오게 된다. 이러한 침출수는 사실 상당한 유기물 및 악취 유발 성분들이 포함되어 있어, 이를 그대로 배출할 경우 환경 오염을 유발시키게 되며 따라서 이를 정제 처리하여 배출하여야만 한다. 그러나 본 발명의 시스템(1000)에는 상기 액비생산부(100)가 포함되어 있으므로, 상기 퇴비생산부(200)에서 발생된 침출수를 따로 처리 배출할 필요 없이 상기 침출수라인(410)을 통해 상기 액비생산부(200)로 공급해 주어 액비의 재료로 활용해 주도록 한다. 따라서 본 발명에서는 침출수를 따로 정제 처리할 필요가 없어 비용 절감 효과가 크며, 또한 액비 재료를 더 늘려 줄 수 있어 시스템 전반적인 생산 효율이 높아지는 등 큰 경제적 효과를 얻을 수 있다.
상기 슬러지라인(420)은, 앞서 간략히 설명한 바와 같이, 상기 고액분리기(120)에서 분리된 고상 분뇨를 상기 퇴비생산부(200)로 공급시킨다. 만일 상기 액비생산부(100)만이 단독으로 있을 경우라면 상기 고액분리기(120)에서 걸러진 고형물은 역시 따로 처리를 해서 쓰레기로서 배출될 수밖에 없다. 그러나 (상기 침출수라인(410)에서와 마찬가지로) 본 발명에서는, 상기 액비생산부(100)에서의 액비 생산 과정에서 발생된 부산물인 이러한 고형물을 상기 퇴비생산부(200)로 보내어 퇴비 재료로 활용되게 함으로써, 역시 처리 비용 절감, 생산 효율 증대 등의 큰 경제적 효과를 얻을 수 있다.
더불어 본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은, 상기 액비저장조(150)에 저장된 액비 일부를 상기 교반식발효조(220)로 공급시키는 액비인출라인(430)을 더 포함하여 이루어지도록 할 수 있다. 상기 액비인출라인(430)에 의하여 상기 교반식발효조(220)로 액비가 공급됨으로써, 상기 교반식발효조(220) 내에서 2차 발효 중인 가축 분뇨에 적절한 수분을 공급하고 또한 미생물을 더욱 활성화시켜 주는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은, 상기 액비생산부(100)로는 돈분을, 상기 퇴비생산부(200)로는 우분 및 계분을 재료로서 공급하도록 할 수 있다. 앞서 간략히 언급했던 바와 같이, 소는 초식 동물이며, 닭은 약간의 육식(곤충 등)을 겸하나 초식(곡식 등)에 가까운 잡식 동물이고, 돼지는 완전한 잡식 동물이다. 따라서 우분, 계분 등은 그 자체의 함수율이 적고 섬유소가 많이 포함되어 있을 것이 예상될 수 있으며, 돈분은 상대적으로 함수율이 높을 것으로 예상될 수 있다. 종래에는 이러한 구분이 없이 하나의 발효조에 각종 가축 분뇨를 섞어 넣었기 때문에, 우분, 계분, 돈분 등의 비율에 따라 생산 효율 및 품질이 고르게 유지되기 어려운 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서는, 보다 수분이 많이 포함된 쪽인 돈분은 상기 액비생산부(100)로 주로 공급되게 하고, 보다 수분이 조금 포함된 쪽인 우분 및 계분은 상기 퇴비생산부(200)로 주로 공급되게 함으로써, 각 생산부(100)(200)에서의 생산 효율을 극대화하고, 또한 생산되는 비료의 생산 품질이 보다 고르게 유지될 수 있게 해 준다.
마지막으로 상기 탈취시설부(300)에 대하여 설명한다.
상기 탈취시설부(300)는 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200) 내의 공기를 유입받아 악취를 제거하여 정화 공기로 만들어 배출시키는 역할을 한다. 액비나 퇴비를 생산하는 과정에서, 그 재료가 가축 분뇨일 뿐만 아니라 비료화하기 위하여 발효 방법을 사용하기 때문에, 상당한 악취 유발 성분이 포함된 가스가 다량 발생되는 것은 불가피하다. 이러한 악취가 그대로 공기 중에 배출될 경우 이러한 비료 생산 시설 근처의 환경이 극심히 오염되는 바, 이를 피하기 위하여 본 발명에서는 상기 탈취시설부(300)를 구비한다.
즉 본 발명의 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)에서는, 악취가 공기 중으로 함부로 퍼져나가지 못하도록, 기본적으로 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)가 외부와 차단되도록 밀폐된 공간에 구비되어 이루어지며, 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)가 수용된 공간의 공기를 모아 상기 탈취시설부(300)로 보내어 탈취를 수행함으로써 환경 오염을 방지하는 것이다.
일반적으로 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)가 수용된 공간으로부터 상기 탈취시설부(300)로 공기를 강제 송풍은 블로워 등을 이용할 수 있다. 이 때, 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)가 수용된 공간 내의 압력이 외부의 대기 압력보다 상대적으로 낮아 음압을 형성하도록 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써 이러한 블로워 등의 강제 송풍 수단의 부하를 보다 줄일 수 있어, 시스템 전반적인 에너지 소비 효율이 보다 우수해질 수 있게 된다.
구체적으로 상기 탈취시설부(300)의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다. 일반적으로 가축 분뇨에서 악취를 발생시키는 주요한 성분은 암모니아 및 황화수소이다. 본 발명에서는 상기 탈취시설부(300)가, 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)로부터 유입받은 가스를 물에 녹이고, 하기의 화학식에 따른 반응을 통해 상기 가스 내 암모니아 및 황화수소를 제거하도록 이루어진다.
암모니아 처리 화학식: 2NH3 +H2SO4 -> (NH4)2SO4
황화수소 처리 화학식: H2S + 2NaOH -> Na2S + 2H2O
상기 화학식에서 알 수 있듯이 상기 탈취시설부(300)에서는 암모니아는 황산으로 처리하고, 황화수소는 가성소다를 이용하여 처리하며, 이러한 화학 반응이 일어난 뒤에는 황산암모늄 및 황화나트륨이 생성된다. 여기에서 황산암모늄은 유안비료로서 재활용될 수 있으며, 황화나트륨은 액비에 영향을 주지 않는다. 이와 같이 상기 탈취시설부(300)의 방법, 즉 악취 유발 성분을 포함한 공기를 액체(물)와 접촉시켜 처리하도록 하는 방법은 환경 오염을 전혀 유발하지 않으면서 악취를 처리할 수 있는, 매우 친환경적인 방법이다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000: (본 발명의) 가축 분뇨 자원화 시스템
100: 액비생산부
110: 원수집수조 111: 협잡물제거기
120: 고액분리기 130: 유량조정조
140: 액비화조 141: 내부반송라인
142: 외부반송라인 143: 소포라인
145: 소포제수용부 150: 액비저장조
200: 퇴비생산부 210: 통풍식발효조
220: 교반식발효조 230: 후숙조
300: 탈취시설부
410: 침출수라인 420: 슬러지라인
430: 액비인출라인

Claims (8)

  1. 가축 분뇨를 재료로 하여 액비 및 퇴비를 생산하는 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)에 있어서,
    가축 분뇨를 유입받아 수용 저장하는 원수집수조(110)와, 상기 원수집수조(110)에 수용된 가축 분뇨의 고상 및 액상을 분리하는 고액분리기(120)와, 상기 고액분리기(120)에서 분리되어 나온 액상 분뇨를 수용 저장하는 유량조정조(130)와, 상기 유량조정조(130)의 액상 분뇨를 유입받아 호기성 미생물을 혼합하여 발효시킴으로써 액상 분뇨를 액비화하며, 적어도 둘 이상의 수용부가 연결되어 이루어지는 액비화조(140)와, 상기 액비화조(140)에서 만들어진 액비를 유입받아 안정화시키며 수용 저장하는 액비저장조(150)와,
    상기 액비화조(140) 내의 액상 분뇨 및 미생물의 농도를 조절하도록 상기 액비화조(140)의 최후단 수용부에서 그 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송하는 내부반송라인(141)과, 상기 액비저장조(150) 내의 액비를 상기 액비화조(140)의 최전단 수용부로 반송하는 외부반송라인(142)과, 상기 액비화조(140) 내의 액상 분뇨가 발효되는 과정에서 발생되는 거품을 제거하도록 소포제수용부(145)가 연결되어, 상기 액비화조(140)의 후단수용부에서 뽑아올린 액상 분뇨에 상기 소포제수용부(145)에서 공급되는 소포제를 혼합하여 각 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송하는 소포라인(143)을 포함하여 이루어지는 액비생산부(100);
    가축 분뇨를 유입받아 수분조절재 및 호기성 미생물을 혼합하여 1차 발효시키는 통풍식발효조(210)와, 상기 통풍식발효조(210)에서 1차 발효된 가축 분뇨를 유입받아 기계적 교반수단을 사용하여 유입받은 1차 발효 분뇨를 교반하여 혼합시키며 2차 발효시키는 교반식발효조(220)와, 상기 교반식발효조(220)에서 2차 발효된 가축 분뇨를 유입받아 안정화시키며 수용 저장하는 후숙조(230)를 포함하여 이루어지는 퇴비생산부(200);
    상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200) 내의 공기를 유입받아 악취를 제거하여 정화 공기로 만들어 배출시키는 탈취시설부(300);
    상기 퇴비생산부(200)의 각부(210)(220)(230)에서 발생된 침출수를 상기 액비생산부(100)로 공급시키는 침출수라인(410);
    상기 고액분리기(120)에서 분리된 고상 분뇨를 상기 퇴비생산부(200)로 공급시키는 슬러지라인(420);
    상기 액비저장조(150)에 저장된 액비 일부를 상기 교반식발효조(220)로 공급시키는 액비인출라인(430);
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 자원화 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 액비화조(140)는
    적어도 하나 이상 병렬 구비되며, 복수 개 구비될 경우 적어도 하나 이상의 상기 액비화조(140)는 액비 생산 공정을 수행하고, 액비 생산 공정을 수행하지 않는 액비화조(140)는 액상 분뇨를 수용 저장하도록 운용되는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 자원화 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 액비생산부(100)는
    상기 내부반송라인(141)에서는 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 후단에 수용된 액상 분뇨가 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송되는 양의 비율이 1 : 3 내지 1 : 4 범위 내의 값으로 형성되며,
    상기 외부반송라인(142)에서는
    상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 상기 액비저장조(150)에서 상기 액비화조(140)로 반송되는 양의 비율이 1 : 1 내지 1 : 2 범위 내의 값으로 형성되며,
    상기 소포라인(143)에서는 상기 유량조정조(130)에서 상기 액비화조(140)로 유입되는 양 : 후단에 수용된 액상 분뇨가 전단의 수용부 및 상기 유량조정조(130)로 반송되는 양의 비율이 1 : 4 내지 1 : 5 범위 내의 값으로 형성되는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 자원화 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은
    호기성 미생물에 의한 발효 효과가 증대되도록,
    상기 액비생산부(100)에서는, 상기 원수집수조(110), 상기 유량조정조(130), 상기 액비저장조(150) 중 선택되는 적어도 하나 이상 및 상기 액비화조(140)에,
    상기 퇴비생산부(200)에서는, 상기 통풍식발효조(210), 상기 교반식발효조(220), 상기 후숙조(230) 중 선택되는 적어도 하나 이상에 공기를 불어넣는 공기펌프가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 자원화 시스템.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은
    상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)가 외부와 차단되도록 밀폐된 공간에 구비되어 이루어지되, 상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)가 수용된 공간 내의 압력이 외부의 대기 압력보다 상대적으로 낮아 음압을 형성하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 자원화 시스템.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 탈취시설부(300)는
    상기 액비생산부(100) 및 상기 퇴비생산부(200)로부터 유입받은 가스를 물에 녹이고, 하기의 화학식에 따른 반응을 통해 상기 가스 내 암모니아 및 황화수소를 제거하는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 자원화 시스템.
    암모니아 처리 화학식: 2NH3 +H2SO4 -> (NH4)2SO4
    황화수소 처리 화학식: H2S + 2NaOH -> Na2S + 2H2O
  8. 제 1항에 있어서, 상기 가축 분뇨 자원화 시스템(1000)은
    상기 액비생산부(100)로는 돈분을, 상기 퇴비생산부(200)로는 우분 및 계분을 재료로서 공급하는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 자원화 시스템.
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