KR101201865B1 - System for managing livestock animal manure and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가축분뇨 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 가축분뇨의 종합적인 관리체계 구축을 통해 개별, 지역 및 국가단위의 축산업계 전반에 대한 분뇨처리를 관리하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a livestock manure management system and a method thereof, and more particularly, to a technology for managing the manure treatment for the entire livestock industry in individual, regional and national units by establishing a comprehensive management system of livestock manure.
일반적으로 축산농가의 가축분뇨는 생물학적산소요구량(BOD)이 대개 수만ppm을 나타내므로 환경기준에 적합한 상태로 처리가 어려울 뿐만 아니라 처리에 많은 비용이 소모되며, 특히 환경에 지대한 오염을 유발하는 질소, 인의 농도가 높아 이를 하천등의 생활환경에 배출시에 사회적인 문제가 되고 있다.In general, livestock manure in livestock farms has a biological oxygen demand (BOD) of tens of thousands of ppm, which is not only difficult to treat in accordance with environmental standards, but is also expensive to process. In particular, nitrogen, The high concentration of phosphorus causes social problems when discharged into living environments such as rivers.
현재 이러한 가축분뇨는 퇴비화, 액비(액체비료)화를 통한 자원화시설을 이용하여 처리되고 있으나, 이러한 퇴비 또는 액비를 만들어도 수요자를 못찾아 일부는 불법 매립 또는 바다에 투기되는 것으로 알려지고 있다.At present, the livestock manure is processed using a resource-building facility through composting and liquid manure (liquid fertilization), but even when making such compost or manure, it is known that some people are not able to find consumers, and some are illegally dumped or dumped in the sea.
그러나, 가축분뇨의 해양투기가 2012년부터 전면 중단됨에 따라 자연순환농업을 통해 가축분뇨를 처리하지 않으면 안되는 상황이다.However, since marine dumping of livestock manure has been completely discontinued since 2012, livestock manure must be processed through natural circulation agriculture.
이러한, 자연순환농업은 양축과정에서 발생하는 가축분뇨를 퇴비나 액비로 자원화해 경종농가에 환원하고, 경종농가는 가축분뇨 퇴비나 액비를 활용해 농산물을 생산해 다시 축산업에 필요한 사료자원 등을 제공하는 것으로, 가장 친환경적이고 자원이용을 극대화하는 농축산 생산 활동이다.The natural circulation farming farms produce livestock manure from composting or liquid fertilization and reduces it to farming farmers. It is the most eco-friendly and maximized resource production activity.
이에 따라, 최근 경종농가와 축산농가가 연계된 자연순환형 농업에 대한 관심이 증대되고 있으나, 퇴비 및 액비는 악취나 낮은 품질, 이용편의성에서 화학비료보다 불리해 경종농가의 이용이 부진한 실정이다. 특히, 액비는 경제적 장점이 있으나 악취와 미흡한 부숙도, 경종농가 토양여건에 적합한 처방기준 미흡으로 많은 경종농가들이 작물피해를 우려해 사용을 꺼리고 있다.As a result, interest in natural circulation farming in which farms and livestock farms have been recently increased, but compost and manure are disadvantageous than chemical fertilizers due to bad smell, low quality, and ease of use. In particular, liquid fertilizers have economic advantages, but many farm farmers are reluctant to use them due to odors, poor maturity and poor farming standards.
이러한 문제점을 개선하기 위해 다양한 연구개발이 이루어지고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-723338호(가축분뇨 자원화 처리시설)외에 다수가 개시되어 있다.Various research and development has been carried out to improve this problem, and many other than Korean Patent Registration No. 10-723338 (Livestock Manure Resource Treatment Facility) have been disclosed.
도 1을 참조하여 선행특허를 살피면, 가축분뇨를 집수하여 저장하는 집수조와, 상기 집수조에 모인 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 고액분리하는 고액분리기와, 상기 고액분리기에서 분리된 분뇨액을 침전시켜 침전물?스컴 및 처리액으로 분리하는 침전조와, 상기 침전조의 침전물 및 스컴을 저장하는 슬러지저장조와, 상기 슬러지저장조에서 이송된 침전물 및 스컴을 탈수시켜 고형분을 형성하는 원심탈수기로 구성되는 고액분리 전처리시설부와; 상기 침전조의 처리액이 유입되고 질소의 함량을 조절할 수 있도록 탈질조와 질화조로 구성되어 액비를 생산하는 액비화조와, 상기 액비화조에서 생산된 액비를 경종농가로 이송할 수 있도록 저장하는 액비저장조로 구성되는 액비화 처리시설부와; 상기 고액분리기에서 분리된 고형분과 상기 원심탈수기에서 형성된 고형분이 유입되고 교반기와 하부에 침출수 배출설비가 설치되어 퇴비를 생산하며 침출수는 상기 집수조로 반송시키는 퇴비발효조와, 상기 퇴비발효조에서 생산된 퇴비를 경종농가에 이송시킬수 있도록 저장하면서 부숙시키는 퇴비사로 구성되는 퇴비화 처리시설부;로 구성된 가축분뇨 자원화 처리시설을 개시하고 있다.Looking at the prior patent with reference to Figure 1, a collecting tank for collecting and storing livestock manure, solid-liquid separator for solid-liquid separation of the livestock manure collected in the collection tank to the manure and solids, and to precipitate the manure separated from the solid-liquid separator Solid-liquid separation pretreatment unit consisting of a sedimentation tank for separating sediment and scum and treatment liquid, a sludge storage tank for storing sediment and scum of the sedimentation tank, and a centrifugal dehydrator for dewatering the sediment and scum transferred from the sludge storage tank to form a solid content. Wow; It consists of a liquid liquefaction tank which is composed of a denitrification tank and a nitriding tank to control the content of nitrogen flow into the sedimentation tank to produce a liquid fertilizer, and a liquid fertilizer storage tank for storing the liquid fertilizer produced in the liquid liquefaction tank to be transferred to the seedling farm Liquefaction processing unit; Solids separated from the solid-liquid separator and solids formed in the centrifugal dehydrator are introduced and a leachate discharge facility is installed at the stirrer and a lower part to produce compost, and the leachate is a compost fermentation tank for returning to the sump tank and the compost produced in the compost fermentation tank. The composting treatment unit is composed of composting and storing to be transported to farming farms to compost farms; discloses a livestock manure recycling treatment facility consisting of.
그러나, 이러한 가축분뇨 자원화 처리시설은 단일 축산농가에서 개별적으로 운영하기 때문에, 가축분뇨 처리공정이 실제로 정해진 공정에 따라 분뇨를 퇴비로 생산하는지 여부를 파악할 수 없다는 단점이 있다.However, since the livestock manure recycling facility is operated individually by a single livestock farm, it is difficult to determine whether the livestock manure treatment process actually produces manure according to a predetermined process.
아울러, 기관에서 각각의 축산농가에 대한 분뇨처리 실태를 파악하기 위해서는 지도사가 개별적으로 축산농가로 방문하여 분뇨처리 과정을 관리 감독해야 하나, 관리감독을 위해 많은 비용이 발생하고, 관리감독 인원이 턱없이 부족함에 따라 관리가 허술하게 운영되고 있는 실정이다.In addition, in order for the institution to grasp the manure processing status of each livestock farm, the supervisor must visit the livestock farm individually and manage and supervise the manure processing process, but it costs a lot for supervision and supervision. There is a lack of management, the management is operating poorly.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, u-ICT( Ubiquitous Information Communication Technology)를 이용하여 개별단위, 지역단위 및 국가단위 가축분뇨 처리시설에 대한 분뇨처리, 분뇨수거, 퇴액비 유통, 바이오가스 생산, 정화 및 살포를 포함하는 일련의 과정을 모니터링 함으로써, 개별, 지역 및 국가단위의 축산업계 전반에 대한 분뇨처리 과정을 체계적으로 관리함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, using the Ubiquitous Information Communication Technology (U-ICT), manure treatment, manure collection, waste discharge distribution for individual, regional and national livestock manure treatment facilities, By monitoring a series of processes, including biogas production, purification and spreading, the aim is to systematically manage the manure treatment processes for the entire livestock industry at individual, regional and national levels.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 가축분뇨 통합관리 시스템은, 축산시설의 가축들로부터 발생되는 가축분뇨를 집수하며, 집수한 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리 및 침전시켜 퇴비 및 액비를 생성하고, 분뇨저장량 데이터, 액비저장량 데이터 또는 퇴비저장량 데이터를 취합하여 생성한 분뇨처리정보를 무선통신망을 통해 분뇨통합 관리서버로 전송하며, 퇴비 및 액비의 센싱에 의해 생성한 분뇨정화량 데이터, 바이오가스 생산량 데이터 또는 전기에너지 생산량 데이터를 무선통신망을 통해 분뇨통합 관리서버로 전송하는 분뇨처리장치(100); 분뇨처리장치(100)의 액비저장조에 저장된 액비, 퇴비저장조에 저장된 퇴비, 폭기조에 의해 정화된 액/퇴비 또는 바이오가스 저장고에 저장된 바이오가스를 액/퇴비 및 바이오가스 적재조에 적재하여 경종농가로 반출하되, 액/퇴비 및 바이오가스 적재조에 구비된 반출센서를 통해 생성한 반출량 데이터를 무선통신모듈을 통해 접속된 분뇨통합 관리서버로 전송하는 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200); 및 분뇨처리장치로부터 수신한 분뇨처리정보를 토대로 분뇨처리장치를 구비한 축산시설 각각의 분뇨처리내역을 실시간으로 모니터링하여 분뇨처리 통계정보를 생성하고, 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치로부터 수신한 반출량 데이터를 토대로 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치의 액/퇴비 및 바이오가스 반출량을 실시간으로 모니터링하여 액/퇴비 반출 통계정보를 생성하는 분뇨통합 관리서버(300);를 포함한다.
Livestock manure integrated management system of the present invention for achieving this technical problem, to collect the livestock manure generated from the livestock of the livestock facilities, and separate and settle the collected livestock manure into the manure and solid content to generate compost and liquid manure Manure processing data generated by collecting manure storage data, manure storage data or compost storage data is transmitted to the manure integration management server through a wireless communication network, and manure purification data and biogas generated by sensing manure and manure
그리고, 전술한 바와 같은 시스템을 기반으로 하는 본 발명의 가축분뇨 통합관리 방법은, 분뇨처리장치(100)가 집수한 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리 및 침전시켜 퇴비 및 액비를 생성하고, 퇴비 및 액비 생성과정에서 센싱된 분뇨저장량 데이터, 액비저장량 데이터 및 퇴비저장량 데이터를 취합하여 분뇨처리정보를 생성하는 (a) 단계; 분뇨통합 관리서버(300)가 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 분뇨처리정보를 실시간으로 모니터링하여 분뇨처리 통계정보를 생성하는 (b) 단계; 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)가 액/퇴비 및 바이오가스 적재조(210)에 구비된 반출센서(220)를 통해 반출량 데이터를 생성하는 (c) 단계; 및 분뇨통합 관리서버(300)가 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)로부터 수신한 반출량 데이터를 토대로 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)의 액/퇴비 및 바이오가스 반출량을 실시간으로 모니터링하여 액/퇴비 반출 통계정보를 생성하는 (d) 단계;를 포함한다.In addition, the integrated manure management method of the present invention based on the system as described above, the
상기와 같은 본 발명에 따르면, u-ICT(Ubiquitous Information Communication Technology)를 이용하여 개별단위, 지역단위 및 국가단위 가축분뇨 처리시설에 대한 분뇨처리, 분뇨수거, 퇴액비 유통, 바이오가스 생산, 정화 및 살포를 포함하는 일련의 과정을 모니터링 함으로써, 개별, 지역 및 국가단위의 축산업계 전반에 대한 분뇨처리 과정을 체계적으로 관리하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by using the Ubiquitous Information Communication Technology (u-ICT), manure treatment, manure collection, waste discharge distribution, biogas production, purification and By monitoring a series of processes involving spreading, it is effective to systematically manage the manure treatment process for the entire livestock industry at individual, regional and national levels.
도 1은 종래의 가축분뇨 자원화 처리시설을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 시스템을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 시스템의 분뇨처리장치를 도시한 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 시스템의 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 시스템의 분뇨통합 관리서버를 도시한 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 방법을 도시한 순서도.
도 7은 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 방법의 제S40단계 이후 과정을 도시한 순서도.
도 8은 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 방법의 제S40단계 이후의 또 다른 과정을 도시한 순서도.
도 9는 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 방법의 제S40단계 이후의 또 다른 과정을 도시한 순서도.1 is a block diagram showing a conventional livestock manure recycling facility.
Figure 2 is a block diagram showing a livestock manure integrated management system according to the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing a manure treatment device of a livestock manure integrated management system according to the present invention.
Figure 4 is a block diagram showing a liquid / manure and biogas transport apparatus of the integrated livestock manure management system according to the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing a manure integrated management server of a livestock manure integrated management system according to the present invention.
Figure 6 is a flow chart illustrating a livestock manure integrated management method according to the present invention.
7 is a flowchart illustrating a process after step S40 of the integrated manure management method according to the present invention.
8 is a flow chart showing another process after step S40 of the integrated manure management method according to the present invention.
9 is a flow chart illustrating another process after step S40 of the integrated manure management method according to the present invention.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims are to be interpreted in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the inventor can properly define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It should be interpreted in terms of meaning and concept. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 시스템(S)은, 분뇨처리장치(100)가 축산시설(10)의 가축들로부터 발생되는 가축분뇨를 집수하며, 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리 및 침전시켜 액비 및 퇴비를 생성하고, 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)를 통해 반출한 퇴비 및 액비를 경종농가에 제공하되, 가축분뇨의 집수, 분뇨액과 고형분으로 분리 및 침전, 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)를 통한 퇴비 및 액비 반출에 이르는 일련의 공정을 u-ICT(Ubiquitous Information Communication Technology)에 기반한 RFID 태그 및 RFID 리더기를 통해 분뇨통합 관리서버(300)가 실시간으로 모니터링하도록 구성되는바, 분뇨처리장치(100), 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200) 및 분뇨통합 관리서버(300)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 2, the integrated manure management system (S) according to the present invention, the
이하, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 시스템(S)의 분뇨처리장치(100)에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 3, the
분뇨처리장치(100)는 축산시설(10)의 가축들로부터 발생되는 가축분뇨를 집수하며, 집수한 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리 및 침전시켜 퇴비 및 액비를 생성하고, 분뇨저장량 데이터, 액비저장량 데이터 또는 퇴비저장량 데이터를 취합하여 생성한 분뇨처리정보를 무선통신망을 통해 분뇨통합 관리서버(300)로 전송하며, 구비된 센서의 센싱에 의해 생성한 분뇨정화량 데이터, 바이오가스 생산량 데이터 또는 전기에너지 생산량 데이터를 무선통신망을 통해 분뇨통합 관리서버(300)로 전송하는바, 고액분리부(110), 액비화 처리부(120), 퇴비화 처리부(130), 분뇨정화 처리부(140), 바이오가스 생성부(150) 및 분뇨처리 통신부(160)를 포함하여 구성된다.The
구체적으로, 고액분리부(110)는 집수조(111)에 축산시설(10)의 가축들로부터 발생되는 가축분뇨를 집수하여 저장하고, 고액분리기(112)는 집수조(111)에 집수된 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리한다.Specifically, the solid-
또한, 액비화 처리부(120)의 액비화조(121)는 고액분리기(112)로부터 유입되는 처리액과 질소의 함량을 조절하는 탈질조 및 질화조로 구성되어 액비를 생산하고, 액비저장조(122)는 액비화조(121)에서 생산된 액비를 경종농가로 이송할 수 있도록 저장한다.In addition, the
또한, 퇴비화 처리부(130)의 퇴비발효조(131)는 고액분리기(112)에서 분리된 고형분을 유입받고, 그 하부에 설치된 침출수 배출설비를 통해 침출수를 집수조(111)로 반송시켜 퇴비를 생산하며, 퇴비저장조(132)는 퇴비발효조(131)에서 생산된 퇴비를 경종농가로의 이송을 위해 저장 및 부숙시킨다.In addition, the
또한, 분뇨정화 처리부(140)의 폭기조(에어레이션 탱크: aeration tank by air blow)(141)는 고액분리부(110)의 집수조(111)로부터 유입된 가축분뇨에 활성 오니와 혼입된 산소를 공급하여 정화한다. 이때, 폭기조(141)로 공급되는 산소는 압축 공기를 송입하는 산기식과, 오수를 뒤섞어 대기와 직접 접촉하게 하는 기계 교반식 중에 어느 하나의 기법에 의해 수행된다.In addition, the aeration tank (aeration tank: air blow) (141) of the manure
또한, 바이오가스 생성부(150)의 바이오가스 저장고(151)는 가축분뇨에 혐기성 생물을 포함하는 오니(汚泥)를 공급하여 액비 및 퇴비를 분해하여 바이오가스를 생성하며, 전기에너지 생성기(152)는 바이오가스 저장고(151)로부터 유입되는 바이오가스를 전기에너지로 변환하여 저장한다.In addition, the
그리고, 분뇨처리 통신부(160)는 고액분리부(110)의 집수조(111)에 구비된 집수센서(161)의 센싱에 따라 집수된 분뇨저장량 데이터를 생성하고, 액비화 처리부(120)의 액비저장조(122)에 구비된 액비센서(162)의 센싱에 따라 액비저장량 데이터를 생성하고, 퇴비화 처리부(130)의 퇴비저장조(132)에 구비된 퇴비센서(163)의 센싱에 따라 퇴비저장량 데이터를 생성한다.In addition, the manure processing communication unit 160 generates the collected manure storage data according to the sensing of the
또한, 분뇨처리 통신부(160)는 분뇨정화 처리부(140)의 폭기조(141)에 구비된 폭기조센서(164)의 센싱에 따라 분뇨정화량 데이터를 생성하고, 바이오가스 생성부(150)의 바이오가스 저장고(151)에 구비된 가스측정센서(165)의 센싱에 따라 바이오가스 생산량 데이터를 생성하며, 전기에너지 생성기(152)에 구비된 전기측정센서(166)의 센싱에 따라 전기에너지 생산량 데이터를 생성한다.In addition, the manure processing communication unit 160 generates the manure purification data according to the sensing of the
또한, 분뇨처리 통신부(160)의 무선통신모듈(167)은 분뇨저장량 데이터, 액비저장량 데이터 또는 퇴비저장량 데이터 중에 어느 하나의 데이터를 취합하여 생성한 분뇨처리정보를 ZigBee, 3G통신망, 4G통신망, WIBRO, WIFI, RFID 또는 NFC 중에 어느 하나의 무선통신망을 통해 접속된 분뇨통합 관리서버(300)로 전송한다.In addition, the
또한, 분뇨처리 통신부(160)의 무선통신모듈(167)은 분뇨정화량 데이터, 바이오가스 생산량 데이터 또는 전기에너지 생산량 데이터 중에 어느 하나의 데이터를 ZigBee, 3G통신망, 4G통신망, WIBRO, WIFI, RFID 또는 NFC 중에 어느 하나의 무선통신망을 통해 접속된 분뇨통합 관리서버(300)로 전송한다.In addition, the
아울러, 본 발명에 따른 분뇨처리 통신부(160)는 무선통신망을 통해 분뇨통합 관리서버(300)와 접속하여 데이터통신이 가능한 스마트폰 또는 태블릿PC로 구성될 수 있으나, 본 발명이 이에 국한되는 것은 아니다.
In addition, the manure processing communication unit 160 according to the present invention may be configured as a smart phone or tablet PC capable of data communication by connecting to the manure
이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 시스템(S)의 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, referring to FIG. 4, the liquid / compost and
액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)는 액비저장조(122)에 저장된 액비, 퇴비저장조(132)에 저장된 퇴비, 폭기조(141)에 의해 정화되어 방류할 액/퇴비 또는 바이오가스 저장고(151)에 저장된 바이오가스를 액/퇴비 및 바이오가스 적재조(210)에 적재하여 경종농가로 반출하되, 액/퇴비 및 바이오가스 적재조(210)에 구비된 반출센서(220)를 통해 반출량 데이터를 생성하고, 생성한 반출량 데이터를 무선통신모듈(230)을 통해 접속된 분뇨통합 관리서버(300)로 전송한다.
The liquid / compost and
그리고, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 시스템(S)의 분뇨통합 관리서버(300)에 대해 살피면 아래와 같다.And, with reference to Figure 5 if you look for the manure integrated
분뇨통합 관리서버(300)는 무선통신망을 통해 복수개의 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 분뇨처리정보를 토대로 분뇨처리장치(100)를 구비한 축산시설(10) 각각의 분뇨처리내역을 실시간으로 모니터링하여 분뇨처리 통계정보를 생성하고, 무선통신망을 통해 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)로부터 수신한 반출량 데이터를 토대로 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)의 액/퇴비 및 바이오가스 반출량을 실시간으로 모니터링하여 액/퇴비 반출 통계정보를 생성한다.The manure integrated
또한, 분뇨통합 관리서버(300)는 무선통신망을 통해 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 분뇨정화량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 분뇨정화 통계정보를 생성하고, 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 바이오가스 생산량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 바이오가스 생산량 통계정보를 생성하며, 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 전기에너지 생산량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 전기에너지 생산량 통계정보를 생성한다.In addition, the manure integrated
그리고, 분뇨통합 관리서버(300)는 분뇨통합 관리DB(310)에 분뇨처리 통계정보, 액/퇴비 반출 통계정보, 분뇨정화 통계정보, 바이오가스 생산량 통계정보 및 전기에너지 생산량 통계정보를 저장 및 관리한다.
And, the manure
이하, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 방법에 대해 살피면 아래와 같다.Hereinafter, with reference to Figure 6 if you look for a livestock manure integrated management method according to the present invention.
먼저, 분뇨처리장치(100)가 집수한 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리 및 침전시켜 퇴비 및 액비를 생성하고, 퇴비 및 액비 생성과정에서 센싱된 분뇨저장량 데이터, 액비저장량 데이터 및 퇴비저장량 데이터를 취합하여 분뇨처리정보를 생성한다(S10).First, the
이어서, 분뇨통합 관리서버(300)가 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 분뇨처리정보를 실시간으로 모니터링하여 분뇨처리 통계정보를 생성한다(S20).Subsequently, the manure
뒤이어, 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)가 액/퇴비 및 바이오가스 적재조(210)에 구비된 반출센서(220)를 통해 반출량 데이터를 생성한다(S30).Subsequently, the liquid / compost and
그리고, 분뇨통합 관리서버(300)가 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)로부터 수신한 반출량 데이터를 토대로 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)의 반출량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 액/퇴비 반출 통계정보를 생성한다(S40).
In addition, the manure integrated
한편, 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 방법의 제S40단계 이후 과정에 대해 살피면 아래와 같다.On the other hand, with reference to Figure 7 if you look for the process after step S40 of the integrated livestock manure management method according to the present invention.
제S40단계 이후, 분뇨처리장치(100)가 액비 및 퇴비에 활성 오니와 혼입된 산소를 공급하여 정화하여 생성한 분뇨정화량 데이터를 생성한다(S50).After step S40, the
그리고, 분뇨통합 관리서버(300)가 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 분뇨정화량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 분뇨정화 통계정보를 생성한다(S60).
Then, the manure integrated
한편, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 방법의 제S40단계 이후의 또 다른 과정에 대해 살피면 아래와 같다.On the other hand, with reference to Figure 8 if you look for another process after step S40 of the integrated livestock manure management method according to the present invention.
제S40단계 이후, 분뇨처리장치(100)가 액비 및 퇴비를 분해하여 바이오가스를 생성하고, 바이오가스 저장고에 저장된 바이오가스량을 센싱하여 바이오가스 생산량 데이터를 생성한다(S70).After step S40, the
그리고, 분뇨통합 관리서버(300)가 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 바이오가스 생산량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 바이오가스 생산량 통계정보를 생성한다(S80).
Then, the manure integrated
한편, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 가축분뇨 통합관리 방법의 제S40단계 이후의 또 다른 과정에 대해 살피면 아래와 같다.On the other hand, with reference to Figure 9 if you look for another process after step S40 of the integrated livestock manure management method according to the present invention.
제S40단계 이후, 분뇨처리장치(100)가 바이오가스 저장고에 저장된 바이오가스를 전기에너지로 변환한다(S90).After step S40, the
이어서, 분뇨처리장치(100)가 변환된 전기에너지량을 센싱하여 전기에너지 생산량 데이터를 생성한다(S100).Subsequently, the
그리고, 분뇨통합 관리서버(300)가 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 전기에너지 생산량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 전기에너지 생산량 통계정보를 생성한다(S110).Then, the manure integrated
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.
S: 가축분뇨 통합관리 시스템 100: 분뇨처리장치
110: 고액분리부 111: 집수조
112: 고액분리기 120: 액비화 처리부
121: 액비화조 122: 액비저장조
130: 퇴비화 처리부 131: 퇴비할효조
132: 퇴비저장조 140: 분뇨정화 처리부
141: 폭기조 150: 바이오가스 생성부
151: 바이오가스 저장고 152: 전기에너지 생성기
160: 분뇨처리 통신부 161: 집수센서
162: 액비센서 163: 퇴비센서
164: 폭기조센서 165: 가스측정센서
166: 전기측정센서 167: 무선통신모듈
200: 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치
210: 액/퇴비 및 바이오가스 적재조
220: 반출센서 230: 무선통신모듈
300: 분뇨통합 관리서버 310: 분뇨통합 관리DBS: Integrated livestock manure management system 100: Manure processing device
110: solid-liquid separator 111: water tank
112: solid-liquid separator 120: liquefaction processing unit
121: liquid liquefaction tank 122: liquid liquefaction tank
130: composting processing unit 131: compost bin
132: compost storage tank 140: manure purification treatment unit
141: aeration tank 150: biogas generating unit
151: biogas reservoir 152: electric energy generator
160: manure processing communication unit 161: water collecting sensor
162: liquid fertilizer sensor 163: compost sensor
164: aeration tank sensor 165: gas measurement sensor
166: electrical measurement sensor 167: wireless communication module
200: liquid / compost and biogas delivery device
210: liquid / compost and biogas loading tanks
220: export sensor 230: wireless communication module
300: manure integration management server 310: manure integration management DB
Claims (9)
축산시설의 가축들로부터 발생되는 가축분뇨를 집수하며, 집수한 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리 및 침전시켜 퇴비 및 액비를 생성하고, 분뇨저장량 데이터, 액비저장량 데이터 또는 퇴비저장량 데이터를 취합하여 생성한 분뇨처리정보를 무선통신망을 통해 분뇨통합 관리서버로 전송하며, 구비된 센서의 센싱에 의해 생성한 분뇨정화량 데이터, 바이오가스 생산량 데이터 또는 전기에너지 생산량 데이터를 무선통신망을 통해 분뇨통합 관리서버로 전송하는 분뇨처리장치(100);
상기 분뇨처리장치(100)의 액비저장조에 저장된 액비, 퇴비저장조에 저장된 퇴비, 폭기조에 의해 정화된 액/퇴비 또는 바이오가스 저장고에 저장된 바이오가스를 액/퇴비 및 바이오가스 적재조에 적재하여 경종농가로 반출하되, 상기 액/퇴비 및 바이오가스 적재조에 구비된 반출센서를 통해 생성한 반출량 데이터를 무선통신모듈을 통해 접속된 분뇨통합 관리서버로 전송하는 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200); 및
상기 분뇨처리장치로부터 수신한 분뇨처리정보를 토대로 분뇨처리장치를 구비한 축산시설 각각의 분뇨처리내역을 실시간으로 모니터링하여 분뇨처리 통계정보를 생성하고, 상기 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치로부터 수신한 반출량 데이터를 토대로 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치의 액/퇴비 및 바이오가스 반출량을 실시간으로 모니터링하여 액/퇴비 반출 통계정보를 생성하며, 상기 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 분뇨정화량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 분뇨정화 통계정보를 생성하고, 상기 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 바이오가스 생산량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 바이오가스 생산량 통계정보를 생성하며, 상기 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 전기에너지 생산량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 전기에너지 생산량 통계정보를 생성하는 분뇨통합 관리서버(300);를 포함하되,
상기 분뇨처리장치(100)는,
상기 축산시설(10)의 가축들로부터 발생되는 가축분뇨를 집수하여 저장하는 집수조(111)와, 상기 집수조(111)에 집수된 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리하는 고액분리기(112)로 구성된 고액분리부(110);
상기 고액분리기(112)로부터 유입되는 처리액과 질소의 함량을 조절하는 탈질조 및 질화조로 구성되어 액비를 생산하는 액비화조(121)와, 상기 액비화조(121)에서 생산된 액비를 경종농가로 이송할 수 있도록 저장하는 액비저장조(122)로 구성된 액비화 처리부(120);
상기 고액분리기(112)에서 분리된 고형분을 유입받고, 그 하부에 설치된 침출수 배출설비를 통해 침출수를 집수조(111)로 반송시켜 퇴비를 생산하는 퇴비발효조(131)와, 상기 퇴비발효조(131)에서 생산된 퇴비를 경종농가로의 이송을 위해 저장 및 부숙시키는 퇴비저장조(132)로 구성된 퇴비화 처리부(130);
상기 고액분리부(110)의 집수조(111)로부터 유입된 가축분뇨에 활성 오니와 혼입된 산소를 공급하여 정화하는 폭기조(141)로 구성된 분뇨정화 처리부(140);
상기 액비화 처리부(120)로부터 유입된 액비와 상기 퇴비화 처리부(130)로부터 유입된 퇴비에 혐기성 생물을 포함하는 오니(汚泥)를 공급하여 액비 및 퇴비를 분해하여 바이오가스를 생성하는 바이오가스 저장고(151)와, 상기 바이오가스 저장고(151)로부터 유입되는 바이오가스를 전기에너지로 변환하여 저장하는 전기에너지 생성기(152)로 구성된 바이오가스 생성부(150); 및
상기 고액분리부(110)의 집수조(111)에 구비된 집수센서(161)의 센싱을 통해 집수된 분뇨저장량 데이터를 생성하고, 상기 액비화 처리부(120)의 액비저장조(122)에 구비된 액비센서(162)의 센싱을 통해 액비저장량 데이터를 생성하고, 상기 퇴비화 처리부(130)의 퇴비저장조(132)에 구비된 퇴비센서(163)의 센싱을 통해 퇴비저장량 데이터를 생성하며, 무선통신모듈(167)을 통해 상기 분뇨저장량 데이터, 액비저장량 데이터 또는 퇴비저장량 데이터 중에 어느 하나의 데이터를 취합하여 생성한 분뇨처리정보를 상기 분뇨통합 관리서버(300)로 전송하고, 상기 분뇨정화 처리부(140)의 폭기조(141)에 구비된 폭기조센서(164)의 센싱에 따라 분뇨정화량 데이터를 생성하고, 상기 바이오가스 생성부(150)의 바이오가스 저장고(151)에 구비된 가스측정센서(165)의 센싱에 따라 바이오가스 생산량 데이터를 생성하며, 전기에너지 생성기(152)에 구비된 전기측정센서(166)의 센싱에 따라 전기에너지 생산량 데이터를 생성하고, 무선통신모듈(167)을 통해 분뇨정화량 데이터, 바이오가스 생산량 데이터 또는 전기에너지 생산량 데이터 중에 어느 하나의 데이터를 상기 분뇨통합 관리서버(300)로 전송하는 분뇨처리 통신부(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 통합관리 시스템.In the livestock manure integrated management system,
Collects livestock manure from livestock in livestock facilities, separates and collects collected livestock manure into manure and solids to generate compost and manure, and collects manure storage data, manure storage data or compost storage data. It transmits the manure processing information to the manure integrated management server through the wireless communication network, and the manure purification data, biogas production data or electric energy production data generated by sensing the sensor provided to the manure integrated management server through the wireless communication network. Transmission manure processing device 100;
The liquid manure stored in the liquid manure storage tank of the manure processing apparatus 100, the compost stored in the compost storage tank, the biogas stored in the liquid / compost or biogas storage purified by the aeration tank loaded into the liquid / compost and biogas loading tank to the seedling farm A liquid / compost and biogas transport apparatus for transporting the liquid / compost and the biogas loading tank to carry out the transport amount data generated by the transport sensor provided in the biogas stacking tank to a manure integrated management server connected through a wireless communication module; And
Based on the manure processing information received from the manure processing device to monitor the manure processing history of each livestock facility equipped with a manure processing device in real time to generate manure treatment statistical information, received from the liquid / compost and biogas transfer device The liquid / compost and biogas discharged amount of the liquid / compost and biogas transporter are monitored in real time based on the discharge amount data to generate liquid / compost discharge statistical information, and the manure purification data received from the manure processing device 100 Monitoring in real time to generate the manure purification statistical information, monitor the biogas production data received from the manure processing device 100 in real time to generate biogas production statistical information, received from the manure processing device 100 Monitor electrical energy production data in real time Including but; manure integrated management server 300 to generate the information
The manure processing device 100,
It consists of a collecting tank 111 for collecting and storing livestock manure generated from the livestock of the livestock facility 10, and solid-liquid separator 112 for separating the livestock manure collected in the collecting tank 111 into the manure liquid and solid content. Solid-liquid separator 110;
The liquid liquefaction tank 121, which is composed of a denitrification tank and a nitriding tank that controls the content of the processing liquid and nitrogen introduced from the solid-liquid separator 112, and the liquid ratio produced by the liquid liquefaction tank 121, is a seedling farm. A liquefaction processing unit 120 consisting of a liquid storage tank 122 for storing the transfer;
The compost fermentation tank 131 which receives the solids separated from the solid-liquid separator 112 and returns the leachate to the collection tank 111 through the leachate discharge facility installed at the bottom thereof to produce compost, and in the compost fermentation tank 131 Composting processing unit 130 consisting of a compost storage tank 132 for storing and ripening the produced compost to the seed farm;
A manure purification processing unit 140 including an aeration tank 141 for supplying and purifying oxygen mixed with activated sludge to livestock manure introduced from the water collecting tank 111 of the solid-liquid separator 110;
A biogas storage unit 151 which generates biogas by decomposing liquid fertilizer and compost by supplying sludge containing anaerobic organisms to the liquid fertilizer introduced from the liquefaction processing unit 120 and the compost introduced from the composting processing unit 130. A biogas generator 150 configured to convert the biogas flowing from the biogas reservoir 151 into electrical energy and store the electrical energy generator 152. And
Generates the collected manure storage data through the sensing of the collection sensor 161 provided in the collection tank 111 of the solid-liquid separator 110, the liquid ratio sensor provided in the liquid storage tank 122 of the liquefaction processing unit 120 Generate liquid fertilizer storage data through the sensing of 162, and generates the compost storage data through the sensing of the compost sensor 163 provided in the compost storage tank 132 of the composting processing unit 130, the wireless communication module 167 Transmit manure processing information generated by collecting any one of the manure storage data, liquid manure storage data or compost storage amount data to the manure integrated management server 300, and the aeration tank of the manure purification processing unit 140). According to the sensing of the aeration tank sensor 164 provided in the 141 to generate the manure purification data, the sensing of the gas measurement sensor 165 provided in the biogas reservoir 151 of the biogas generator 150 Follow by Generate gas production data, generate electrical energy production data according to the sensing of the electrical measurement sensor 166 provided in the electrical energy generator 152, and through the wireless communication module 167, manure purification data, biogas production Livestock manure integrated management system comprising a; manure processing communication unit for transmitting data of any one of data or electrical energy production data to the manure integrated management server (300).
상기 무선통신모듈(167)은,
스마트폰 또는 태블릿PC로 구성되어 ZigBee, 3G통신망, 4G통신망, WIBRO, WIFI, RFID 또는 NFC 중에 어느 하나의 무선통신망을 통해 상기 분뇨통합 관리서버(300)와 데이터통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 통합관리 시스템.The method of claim 1,
The wireless communication module 167,
Livestock comprising a smart phone or tablet PC to perform data communication with the manure integrated management server 300 through any one of the wireless communication network of ZigBee, 3G communication network, 4G communication network, WIBRO, WIFI, RFID or NFC Manure Integrated Management System.
(a) 분뇨처리장치(100)가 집수한 가축분뇨를 분뇨액과 고형분으로 분리 및 침전시켜 퇴비 및 액비를 생성하고, 퇴비 및 액비 생성과정에서 센싱된 분뇨저장량 데이터, 액비저장량 데이터 및 퇴비저장량 데이터를 취합하여 분뇨처리정보를 생성하는 단계;
(b) 분뇨통합 관리서버(300)가 상기 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 분뇨처리정보를 실시간으로 모니터링하여 분뇨처리 통계정보를 생성하는 단계;
(c) 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)가 액/퇴비 및 바이오가스 적재조(210)에 구비된 반출센서(220)를 통해 반출량 데이터를 생성하는 단계;
(d) 분뇨통합 관리서버(300)가 상기 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)로부터 수신한 반출량 데이터를 토대로 액/퇴비 및 바이오가스 이송장치(200)의 액/퇴비 반출량을 실시간으로 모니터링하여 액/퇴비 반출 통계정보를 생성하는 단계;
(e) 상기 분뇨처리장치(100)가 액비 및 퇴비에 활성 오니와 혼입된 산소를 공급하여 정화하여 생성한 분뇨정화량 데이터를 생성하는 단계; 및
(f) 상기 분뇨통합 관리서버(300)가 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 분뇨정화량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 분뇨정화 통계정보를 생성하는 단계;를 포함하되,
상기 (d) 단계 이후, 상기 분뇨처리장치(100)가 액비 및 퇴비를 분해하여 바이오가스를 생성하고, 바이오가스 저장고에 저장된 바이오가스를 센싱하여 바이오가스 생산량 데이터를 생성하는 (g) 단계; 및 상기 분뇨통합 관리서버(300)가 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 바이오가스 생산량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 바이오가스 생산량 통계정보를 생성하는 (h) 단계;를 포함하고,
상기 (d) 단계 이후, 상기 분뇨처리장치(100)가 바이오가스 저장고에 저장된 바이오가스를 전기에너지로 변환하는 (i) 단계; 상기 분뇨처리장치(100)가 변환된 전기에너지량을 센싱하여 전기에너지 생산량 데이터를 생성하는 (j) 단계; 및 상기 분뇨통합 관리서버(300)가 분뇨처리장치(100)로부터 수신한 전기에너지 생산량 데이터를 실시간으로 모니터링하여 전기에너지 생산량 통계정보를 생성하는 (k) 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 통합관리 방법.In the integrated management method of livestock manure,
(a) separating and settling the livestock manure collected by the manure treatment device 100 into manure and solids to generate compost and manure, and the manure storage data, liquid manure storage data and manure storage data sensed during the composting and manure production process Generating a manure treatment information by collecting the;
(b) the manure integrated management server 300 to generate the manure processing statistical information by monitoring the manure processing information received from the manure processing device 100 in real time;
(c) the liquid / compost and biogas transport apparatus 200 generating the discharge amount data through the discharge sensor 220 provided in the liquid / compost and biogas loading tank 210;
(d) Real-time monitoring of the liquid / compost and liquid / compost discharge amount of the liquid / compost and biogas transporter 200 based on the discharge data received from the liquid / compost and the biogas transporter 200 by the manure integration management server 300 Generating liquid / compost carrying out statistics;
(e) generating, by the manure processing apparatus 100, manure purification data generated by supplying and purifying oxygen mixed with activated sludge to the liquid fertilizer and compost; And
(F) the manure integrated management server 300 to generate the manure purification statistical information by monitoring the manure purification amount data received from the manure processing device 100 in real time;
After step (d), the manure processing apparatus 100 generates biogas by decomposing liquid manure and compost, and generating biogas production data by sensing the biogas stored in the biogas storage; And (h) generating, by the manure integrated management server 300, biogas production statistics by monitoring the biogas production data received from the manure processing device 100 in real time.
After the step (d), the manure processing device 100 converts the biogas stored in the biogas storage into electrical energy (i); (J) generating the electrical energy production data by sensing the converted amount of electrical energy by the manure processing apparatus 100; And (k) the manure integrated management server 300 to generate electric energy production statistical information by monitoring the electric energy production data received from the manure processing device 100 in real time. Integrated management method.
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