KR101167968B1 - 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 퇴비를 발효시키는 퇴비 발효실; 상기 퇴비 발효실에서 발효가 완료된 퇴비와 물을 1:1~10의 중량비로 혼합하는 퇴비 집수조; 상기 퇴비 집수조에서 숙성된 퇴비액이 순차적으로 유입되는 폭기조 및 암석조; 상기 폭기조에서 최종처리되어 배출된 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨를 1:1의 중량비로 혼합하되, 상기 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨는 브로아에 의해 24시간 동안 폭기되는 혼합탱크; 상기 혼합탱크에 돼지분뇨를 공급하기 위한 원수조; 상기 혼합탱크에서 배출된 액비의 부유물 산화 및 불순물 제거를 위한 왕겨 집수조; 상기 왕겨 집수조를 통해 배출된 액비를 저장하되 2시간 간격으로 20분 동안 폭기하는 저장조;로 구성되는 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템을 제공하기 위한 것으로, 이처럼 본 발명은 축산농가의 미부숙 가축분뇨를 원료로 하여 미생물처리, 특정광물과의 반응, 바이오리액터 등을 통해 방류수 수질 기준을 만족시킴으로써 축산농가의 가장 큰 고민인 축분처리문제를 해결할 뿐더러 축분을 원료로 농가의 작물시비에 필요한 영양원소를 추출하여 액체비료를 생산보급함으로써 농가의 비용절감, 토양의 회복, 연작피해의 감소는 물론 작물의 브랜드화를 통해 농가의 소득을 증대시키고 질 좋은 작물의 생산에 도움을 줄 수 있도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템{Manufacturing system of liquid manure using humic acid}

본 발명은 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축산농가의 부숙 가축분뇨를 원료로 하여 미생물처리, 특정광물과의 반응, 바이오리액터 등을 통해 방류수 수질 기준을 만족시킴으로써 축산농가의 가장 큰 고민인 축분악취 처리문제를 해결할 뿐더러 축분을 원료로 농가의 작물 시비에 필요한 영양원소를 추출하여 맞춤형 액체비료를 생산보급함으로써 농가의 비용절감, 토양의 회복, 연작피해의 감소는 물론 작물의 브랜드화를 통해 농가의 소득을 증대시키고 질 좋은 작물의 생산에 도움을 줄 수 있도록 하는 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 액비는 분말 또는 입자 모양의 비료를 희석하여 액상(液狀)으로 해서 시여하는 비료로 액체비료라고도 하며, 주로 제4종 복합비료에 속하며 미국 등에서는 생력재배를 위하여 개발되었다.

특히 농가에서는 깻묵?어박(魚粕) 등을 부숙시켜 묽게 한 액이나 물에 녹기 쉬운 형태의 액비전용의 화학비료나, 가축이 배설한 분뇨 또는 가축을 사육하는 과정에서 자연 발생되는 가축이 먹다 남은 사료나 깔짚 등을 섞여 액상의 상태로 퇴비화한 액비가 사용되고 있으며, 이러한 액비는 퇴비와 비교하여 화학비료처럼 속효성과 유기질 비료로서의 지속효과가 있는 장점이 있다.

그러나 상기한 종래의 액비는 가축분뇨를 자연 부숙하거나 또는 액상부숙하여 제조함으로써 최소 6~7개월의 기간이 소요되고 이로 인한 악취가 매우 심한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 액비는 중금속, 염분 등의 유해물질을 여과 없이 그대로 비료화한 것으로 식물의 재배를 돕기 위해 시비될 경우 유해한 성분이 그대로 식물에 흡수되어 이를 재배?취식할 시 인체의 체내로 그대로 흡수되어 각종 질병이 발병될 우려가 있었다.

이처럼 종래의 액비는 가축분뇨를 수거하여 분뇨 중 중금속, 독성 등의 상태를 고려하지 않은 채 수집된 분뇨를 화학적으로 처리함으로써 정형화된 액비를 생산하는 것이 불가능하고, 이에 따른 액비가 다시 토양으로 돌아가게 되면 토양을 오염시키며, 식물의 성장에 좋지 않은 영향을 끼치는 등의 심각한 문제점이 있었다.

특히 화학적 성분이 액비에 포함될 경우 토질 오염을 악화시키고, 토양에 미네랄 성분이 고갈되는 등의 문제점이 발생하므로 천연성분일 뿐더러 악취가 없고 살균 보관되고 사용에 편리한 액비의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 축산농가의 부숙 가축분뇨를 원료로 하여 토착미생물처리, 특정광물과의 반응, 바이오리액터 촉매 등을 통해 방류수 수질 기준을 만족시킴으로써 축산농가의 가장 큰 고민인 축분처리문제를 해결할 뿐더러 축분을 원료로 농가의 작물시비에 필요한 영양원소를 추출하여 액체비료를 생산보급함으로써 농가의 비용절감, 토양의 회복, 연작피해의 감소는 물론 작물의 브랜드화를 통해 농가의 소득을 증대시키고 질 좋은 작물의 생산에 도움을 줄 수 있도록 하는 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템은, 퇴비를 발효시키는 퇴비 발효실; 상기 퇴비 발효실에서 발효가 완료된 퇴비와 물을 1:1~10의 중량비로 혼합하는 퇴비 집수조; 상기 퇴비 집수조에서 숙성된 퇴비액이 순차적으로 유입되는 폭기조 및 암석조; 상기 폭기조에서 최종처리되어 배출된 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨를 1:1의 중량비로 혼합하되, 상기 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨는 브로아에 의해 24시간 동안 폭기되는 혼합탱크; 상기 혼합탱크에 돼지분뇨를 공급하기 위한 원수조; 상기 혼합탱크에서 배출된 액비의 부유물 산화 및 불순물 제거를 위한 왕겨 집수조; 상기 왕겨 집수조를 통해 배출된 액비를 저장하되 2시간 간격으로 20분 동안 폭기하는 저장조;로 구성되어짐을 특징으로 한다.

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또한, 상기 폭기조는 바이오리액터를 통해 소량의 산소가 폭기되는 제1 폭기조 및 지속적으로 산소가 폭기되는 제2,3,4 폭기조로 구성되며, 상기 암석조는 상기 폭기조들의 사이에 위치한 제1,2,3 암석조로 구성되어지되 무산소 상태로 부석에 의해 폭기된 퇴비액을 여과시키는 것을 특징으로 한다.

이처럼 본 발명은 축산농가의 미부숙 가축분뇨를 원료로 하여 미생물처리, 특정광물과의 반응, 바이오리액터 등을 통해 방류수 수질 기준을 만족시킴으로써 축산농가의 가장 큰 고민인 축분처리문제를 해결할 뿐더러 축분을 원료로 농가의 작물시비에 필요한 영양원소를 추출하여 액체비료를 생산보급함으로써 농가의 비용절감, 토양의 회복, 연작피해의 감소는 물론 작물의 브랜드화를 통해 농가의 소득을 증대시키고 질 좋은 작물의 생산에 도움을 줄 수 있도록 하는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 부식산에 의한 액비의 제조시스템을 도시한 참고도.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템은, 퇴비를 발효시키는 퇴비 발효실(10); 상기 퇴비 발효실(10)에서 발효가 완료된 퇴비와 물을 1:1~10의 중량비로 혼합하는 퇴비 집수조(20); 상기 퇴비 집수조(20)에서 숙성된 퇴비액이 순차적으로 유입되는 폭기조(31,33,35,37) 및 암석조(32,34,36); 상기 폭기조(37)에서 최종처리되어 배출된 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨를 1:1의 중량비로 혼합하되, 상기 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨는 브로아(51)에 의해 24시간 동안 폭기되는 혼합탱크(50); 상기 혼합탱크(50)에 돼지분뇨를 공급하기 위한 원수조(40); 상기 혼합탱크(50)에서 배출된 액비의 부유물 산화 및 불순물 제거를 위한 왕겨 집수조(70); 상기 왕겨집수조(70)를 통해 배출된 액비를 저장하되 2시간 간격으로 20분 동안 폭기하는 저장조(60);로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비의 제조방법은, 퇴비 발효실(10)에서 5~7일 동안 퇴비를 발효시키는 단계; 상기 발효가 완료된 퇴비와 물을 1:1~10의 중량비로 혼합하여 퇴비 집수조(20)에서 5~7일 동안 숙성시키는 단계; 상기 숙성된 퇴비액을 폭기조, 암석조, 폭기조에 순차적으로 유입시켜 최종적으로 수용성 부식산 농축액을 얻는 단계; 상기 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨를 1:1의 중량비로 혼합탱크(50)에 공급하되 24시간 동안 브로아(51)를 통해 폭기하는 단계; 상기 혼합탱크(50)를 통해 배출된 액비는 왕겨 집수조(70)를 통해 부유물 산화 및 불순물이 제거된 상태로 저장조(60)에 저장되어지되, 2시간 간격으로 20분 동안 폭기하는 단계;로 이루어진다.

상기 퇴비 발효실(10)에서 사용되는 퇴비는, 소축분과 짚, 미강(米糠), 토착미생물이 혼합된 것으로, 상기 퇴비는 퇴비 발효실(10)에서 5~7일 동안 발효시키도록 한다. 이때 상기 5~7일 동안 퇴비를 발효시키는 것은, 5일 미만인 경우에는 퇴비의 미생물화가 이루어지지 않고, 7일 초과인 경우에는 퇴비의 발효가 완료되어 미생물화됨으로써 아무런 의미가 없기 때문이다. 즉 상기 퇴비의 발효는 5~7일이 가장 바람직하다 할 것이다.

상기 퇴비 발효실(10)에서 발효가 완료된 퇴비는 퇴비 집수조(20)에서 물과 1:1~10의 중량비로 혼합되어 5~7일 동안 숙성되어 지는데, 이는 상기 퇴비 집수조(20)로부터 퇴비액, 즉 액상의 추출물을 얻기 위한 것이다.

이때 상기 퇴비 집수조(20)에서는 추출물 이외의 슬러지가 배출되는데, 상기 슬러지는 원수조(40)에서 배출되는 분뇨 슬러지 및 왕겨 집수조(70)에서 배출되는 부식 슬러지와 혼합되어 퇴비로 사용되어 진다.

상기 원수조(40)는 돼지분뇨를 저장하기 위한 콘크리트 저장조로, 상기 돼지분뇨를 밀폐하여 저장함으로써 돼지분뇨의 악취를 방지하게 된다. 물론 상기 원수조(40)에 저장된 돼지분뇨도 그대로 6개월이 경과하면 액비로의 사용이 가능하긴 하나, 심한 악취로 인해 사용이 어려운 문제점이 있다.

상기 숙성된 퇴비액, 즉 추출물은 폭기조, 암석조, 폭기조에 순차적으로 유입됨으로써 최종적으로 상기 폭기조를 통해 수용성 부식산 농축액을 얻게 된다.

이때 상기 상기 폭기조는 바이오리액터(31a)를 통해 소량의 산소가 폭기되는 제1 폭기조(31) 및 지속적으로 산소가 폭기되는 제2,3,4 폭기조(33,35,37)로 구성되며, 상기 암석조는 상기 폭기조들의 사이에 위치한 제1,2,3 암석조(32,34,36)로 구성되어지되 무산소 상태로 부석에 의해 폭기된 퇴비액을 여과시키게 된다.

상기 바이오리액터(31a)는 토양미생물 활성용 촉진제로 호기성균류를 우점종화시켜 토양미생물 배양을 활성 및 촉진시키는 역할을 하게 된다.

상기 제1 폭기조(31)를 통한 추출물은 무산소 상태의 제1 암석조(32)로 유입되는데, 이때 상기 제1 암석조(32)는 제2 암석조(34) 및 제3 암석조(36)와 동일하게 부석에 의해 호기성균류의 사상체 발생을 억제시키고 토양미생물의 번식을 촉진시키기 위한 기저(基底) 역할을 하게 된다. 물론 폭기조에서 발생하는 부패 및 이로 인한 악취발생을 방지하는 역할을 수행함은 당연하다.

상기 제1 암석조(32)를 통해 증식된 혐기성균은, 제2 폭기조(33)로 유입된 추출물에 일정량의 산소를 폭기시켜 호기성균을 증식함으로써, 상기 제2 폭기조(33)에서는 상기 혐기성균과 호기성균의 양존으로 인한 대립구도로 상기 혐기성균과 호기성균은 사멸하게 된다.

상기 제2 폭기조(33)를 통해 폭기된 추출물은 제2 암석조(34)를 통해 여과된 후, 다시 제3 폭기조(35), 제3 암석조(36), 제4 폭기조(37)를 통해 혐기성균과 호기성균은 완전히 사멸되어지고, 상기 제4 폭기조(37)를 통해 최종적으로 배출되는 수용성 부식산 농축액을 얻게 된다.

상기 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨를 1:1의 중량비로 혼합탱크(50)에 공급하되 24시간 동안 브로아(51)를 통해 폭기시키게 되는데, 이는 상기 돼지분뇨의 악취를 제거함과 동시에 호기성 반응을 계속 유지하기 위함이다.

또 상기 혼합탱크(50)를 통해 배출된 액비는 왕겨 집수조(70)를 통과하게 되는데, 이때 상기 왕겨 집수조(70)에 의해 액비는 부유물이 산화되고 불순물이 제거된다.

또한, 상기 왕겨 집수조(70)를 통과한 액비는 저장조(60)에 저장되어 2시간 간격으로 20분 동안 폭기하게 되는데, 이는 액비의 호기성 반응을 지속적으로 유지함과 동시에 상기 액비에서 발생할 수 있는 악취를 완전히 제거하기 위함이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 퇴비 발효실 20: 퇴비 집수조
31: 제1 폭기조 31a: 바이오리액터
32: 제1 암석조 33: 제2 폭기조
34: 제2 암석조 35: 제3 폭기조
36: 제3 암석조 37: 제4 폭기조
40: 원수조 50: 혼합탱크
51: 브로아 60: 저장조

Claims (4)

1. 퇴비를 발효시키는 퇴비 발효실(10);
   상기 퇴비 발효실(10)에서 발효가 완료된 퇴비와 물을 1:1~10의 중량비로 혼합하는 퇴비 집수조(20);
   상기 퇴비 집수조(20)에서 숙성된 퇴비액이 순차적으로 유입되는 폭기조(31,33,35,37) 및 암석조(32,34,36);
   상기 폭기조(37)에서 최종처리되어 배출된 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨를 1:1의 중량비로 혼합하되, 상기 수용성 부식산 농축액과 돼지분뇨는 브로아(51)에 의해 24시간 동안 폭기되는 혼합탱크(50);
   상기 혼합탱크(50)에 돼지분뇨를 공급하기 위한 원수조(40);
   상기 혼합탱크(50)에서 배출된 액비의 부유물 산화 및 불순물 제거를 위한 왕겨 집수조(70);
   상기 왕겨집수조(70)를 통해 배출된 액비를 저장하되 2시간 간격으로 20분 동안 폭기하는 저장조(60);
   로 구성되어짐을 특징으로 하는 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 폭기조는 바이오리액터(31a)를 통해 소량의 산소가 폭기되는 제1 폭기조(31) 및 지속적으로 산소가 폭기되는 제2,3,4 폭기조(33,35,37)로 구성되며;
   상기 암석조는 상기 폭기조들의 사이에 위치한 제1,2,3 암석조(32,34,36)로 구성되어지되 무산소 상태로 부석에 의해 폭기된 퇴비액을 여과시키는 것을 특징으로 하는 수용성 부식산에 의한 축산분뇨의 악취제거에 따른 액비 제조시스템.
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