KR101253444B1 - Pig production system with an anaerobic fermentation process of pig-slurry - Google Patents

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Abstract

본 발명은 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템에 관한 것으로, 축사에서 배출되는 가축분뇨를 별도로 집수할 수 있도록 바닥면과 이격된 상태로 배치된 다공판(11)을 갖는 축사(1); 및 상기 축사(1)의 하부에 연설되게 지하에 매설되어 상기 축사(1)에서 집수된 가축분뇨를 공급받아 이를 메탄발효시켜 혐기소화여액화하고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매공간에 설치된 포집부(25)를 통해 포집하는 지하 혐기반응조(2);를 포함하되, 상기 지하 혐기반응조(2)는 메탄발효된 혐기소화여액을 침전시켜 발생되는 상등액을 축사(1)에 재공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전된 침전 혐기여액은 액비/퇴비생산에 활용되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a piglet system including an underground anaerobic fermentation process of a donsley, a barn (1) having a perforated plate (11) spaced apart from the bottom surface to separately collect livestock manure discharged from the barn ; And buried underground in the lower part of the barn 1 to receive livestock manure collected in the barn 1 and methane fermentation to anaerobic digestion and biogas generated during methane fermentation to the ceiling doug medium space. Underground anaerobic reaction tank (2) to collect through the installed collecting unit 25; including, the underground anaerobic reaction tank (2) is to supply the supernatant generated by precipitation of the methane fermented anaerobic digestion filtrate to the barn (1) It is reused as washing water of livestock manure, and the precipitated anaerobic filtrate is characterized in that it is utilized for the production of manure / compost.
Figure R1020110087878

Description

돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템{PIG PRODUCTION SYSTEM WITH AN ANAEROBIC FERMENTATION PROCESS OF PIG-SLURRY}PIG PRODUCTION SYSTEM WITH AN ANAEROBIC FERMENTATION PROCESS OF PIG-SLURRY}
본 발명은 돈 슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축사의 가축분뇨를 공급받아 지하에 매설된 혐기반응조를 통해 혐기소화여액화한 다음, 혐기소화여액을 침전시켜 맑은 상등액은 축사로 재공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전된 침전 혐기여액은 별도로 수거하여 액비/퇴비생산에 활용하거나, 건식 혐기반응조 또는 건식 호기반응조의 퇴비단에 살포시켜 퇴비단을 발효시키는 혐기소화여액으로 사용될 수 있는 구조의 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a piglet system including an underground anaerobic fermentation process of pig slurry, and more specifically, to the anaerobic digestion filtrate through an anaerobic reaction tank buried in the ground receiving livestock manure from the barn, and then precipitates the anaerobic digestion filtrate The clear supernatant is fed back to the barn and reused as washing water for livestock manure, and the precipitated anaerobic filtrate is collected separately and used for liquid fertilizer / compost production, or it is applied to the composting stage of dry anaerobic reactor or dry aerobic reactor to ferment the compost. The present invention relates to a piglet system including an underground anaerobic fermentation process of a donsley slurry structure that can be used as an anaerobic digestion.
최근 가축분뇨와 같은 유기성폐기물을 혐기 소화시켜 메탄 등의 바이오가스를 생산하고 이를 열병합 발전 등에 이용하는 기술이 개발되고 있다.Recently, a technology for producing biogas such as methane by anaerobic digesting organic waste such as livestock manure and using it for cogeneration is being developed.
이와 같이, 유기성폐기물로부터 바이오가스를 생산, 이용하는 방법은 바이오가스를 에너지원으로 사용할 수 있다는 점 이외에 혐기소화여액을 농경지로 환원하여 액비(액체비료)로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 온실가스 저감 등 환경 오염 부하를 감소시킬 수 있다는 점에서 각광을 받고 있다.As described above, the method of producing and using biogas from organic waste is that in addition to using biogas as an energy source, the anaerobic digestion filtrate can be reduced to farmland and used as liquid fertilizer (liquid fertilizer). It is in the spotlight in that pollution load can be reduced.
특히, 혐기처리방식은 악취가 없고, 고순도의 메탄가스를 생산할 수 있어, 이를 에너지화(온수/전기)하여 축사에 설치할 경우, 외부 에너지를 사용할 필요가 없는 에너지중립화를 이룰 수 있다.In particular, the anaerobic treatment method can produce methane gas of high purity without odor, and when energy is installed (hot water / electricity) and installed in a barn, energy neutralization without using external energy can be achieved.
하지만 이러한 혐기처리방식은 축사에서 나오는 가축분뇨를 별도로 수거하기 위한 시설이 필요하여 시설비가 많이 들고, 또한 지상에 설치하기 때문에, 특히 우리나라의 경우 토지확보에 어려움이 있으며, 겨울철 저온과 바람에 의한 전도 및 대류에 따른 열손실로 보조열의 공급이 클 수 있으므로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 한국등록특허 제10-1087186호는 유기물 발효에 의한 순환식 축사분뇨 처리장치에 관한 것으로, 이 축사분뇨 처리장치는 가수분해조와, 상기 가수분해조에 하측의 유수구를 통해 연결되어 가수분해조의 분뇨가 유입됨과 아울러 유입된 분뇨를 발효시키는 유기물 발효조와, 상기 유기물 발효조에서 하측의 유수구를 통해 발효된 분뇨가 유입되어 액비화시키는 액비화조와, 액비 저장조와, 상기 액비 저장조에 저장된 액비를 축사의 청소용으로 재생처리 하도록 상부의 액비를 연결관으로 유입받아 내장된 호기성 미생물 필터로 호기처리하는 호기 반응조와, 상기 호기 반응조와 호기 반응조에서 처리된 처리수를 연결관을 통해 유입 받아 처리수의 안정화 및 내장된 혐기성 미생물 필터로 혐기반응 처리를 하는 혐기 반응조와, 액비 안정화조 및, 저장조를 포함하여 구성된다.
하지만 이러한 유기물 발효에 의한 순환식 축사분뇨 처리장치 또한, 가축분뇨를 별도로 수거해야 하기 때문에 시설비가 많이 들고, 열손실에 따른 보조열의 공급에 의해 경제성이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.
However, this anaerobic treatment method requires a facility to separately collect livestock manure from the barn, which is expensive and also installed on the ground. Therefore, it is difficult to secure land in Korea. And the heat loss due to convection may be a large supply of auxiliary heat, so there is a problem in the economy is low.

Korean Patent No. 10-1087186 for solving the above problems relates to a circulating livestock manure processing device by organic fermentation, the livestock manure processing device through a hydrolysis tank, and the bottom of the hydrolysis tank through the drain The organic fermentation tank, which is connected to the manure of the hydrolysis tank and fermented the manure, and the liquid fermentation tank to fertilize the manure fermented through the lower drain from the organic fermentation tank, and the liquid fertilizer storage tank and the liquid fertilizer storage tank An aerobic reaction tank that receives the upper liquid fertilizer into the connecting pipe to regenerate the liquid rain for the cleaning of the pen, and processes the aerobic reaction tank to perform aerobic treatment with the built-in aerobic microorganism filter, and receives and treats the treated water treated in the aerobic reaction tank and the aerobic reaction tank through the connecting pipe. Anaerobic reactor for stabilization of water and anaerobic treatment with built-in anaerobic filter , The liquid ratio stabilization tank and, comprise a storage tank.
However, the circulatory livestock manure processing apparatus by fermentation of organic matters also has a problem in that it is costly due to the separate collection of livestock manure, and the economical efficiency is reduced by supplying auxiliary heat due to heat loss.
(특허 001) 한국등록특허 제10-1087186호(Patent 001) Korea Patent Registration No. 10-1087186
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 축사의 하부에 혐기반응조를 매설하여, 혐기반응조의 온도변화를 최소화하고, 또한 자중에 의해 축사의 가축분뇨를 저장할 수 있도록 구성하여 에너지 효율성이 뛰어난 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템을 제공하는데 있다.
The present invention has been made in view of the above problems, and the first object of the present invention is to embed an anaerobic reaction tank in the lower part of the barn, to minimize the temperature change of the anaerobic reaction tank, and to further reduce livestock manure by the weight of the barn. It is designed to provide storage, including the energy efficient Don Slurry underground anaerobic fermentation process.
본 발명의 제 2목적은, 축사의 가축분뇨를 공급받아 지하에 매설된 혐기반응조를 통해 혐기소화여액화한 다음, 혐기소화여액을 침전시켜 맑은 상등액은 축사로 재공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전된 침전 혐기여액은 별도로 수거하여 액비/퇴비생산에 활용하거나, 건식 혐기반응조 또는 건식 호기반응조의 퇴비단에 살포시켜 퇴비단을 발효시키는 혐기소화여액으로 사용될 수 있는 구조의 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템을 제공하는데 있다.The second object of the present invention is to supply the livestock manure of the barn, anaerobic digestion filtrate through an anaerobic reactor buried underground, then precipitate the anaerobic digestion filtrate to re-supplied clear supernatant to the barn to reuse the wash water of livestock manure The precipitated anaerobic filtrate is collected separately and used for liquid fertilizer / compost production, or it can be used as an anaerobic digestion filtrate to ferment the compost by spraying it on the compost of dry anaerobic reactor or dry aerobic reactor. It is to provide a pig company system including anaerobic fermentation process.
본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1발명은, 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템에 관한 것으로, 축사에서 배출되는 가축분뇨를 별도로 집수할 수 있도록 바닥면과 이격된 상태로 배치된 다공판(11)을 갖는 축사(1); 및 상기 축사(1)의 하부에 연설되게 지하에 매설되어 상기 축사(1)에서 집수된 가축분뇨를 공급받아 이를 메탄발효시켜 혐기소화여액화하고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매공간에 설치된 포집부(25)를 통해 포집하는 지하 혐기반응조(2);를 포함하되, 상기 지하 혐기반응조(2)는 메탄발효된 혐기소화여액을 침전시켜 발생되는 상등액을 축사(1)에 재공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전된 침전 혐기여액은 액비/퇴비생산에 활용되는 것을 특징으로 한다.
The present invention according to the characteristics of the present invention for achieving the above object, the first invention relates to a piglet system including the underground anaerobic fermentation process of the Don Slurry, and can separately collect the livestock manure discharged from the barn A barn (1) having a porous plate (11) disposed so as to be spaced apart from the bottom surface; And buried underground in the lower part of the barn 1 to receive livestock manure collected in the barn 1 and methane fermentation to anaerobic digestion and biogas generated during methane fermentation to the ceiling doug medium space. Underground anaerobic reaction tank (2) to collect through the installed collecting unit 25; including, the underground anaerobic reaction tank (2) is to supply the supernatant generated by precipitation of the methane fermented anaerobic digestion filtrate to the barn (1) It is reused as washing water of livestock manure, and the precipitated anaerobic filtrate is characterized in that it is utilized for the production of manure / compost.
제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 지하 혐기반응조(2)는 축사(1)에서 발생된 가축분뇨를 공급받아 일시저장하는 저류조(21)와, 상기 저류조(21)에 일시저장된 가축분뇨를 공급받아 교반하여 가수분해시키는 산발효조(22)와, 상기 산발효조(22)에서 가수분해하여 생성되는 유기성소화여액을 공급받아 교반하여 메탄발효시키는 메탄발효조(23)와, 상기 메탄발효조(23)의 혐기소화액여액을 공급받아 침전시켜 상등액은 축사(1)에 공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전 혐기여액은 외부로 배출하여 액비/퇴비생산에 활용시키는 침전조(24)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
The second invention, in the first invention, the underground anaerobic reaction tank (2) is a storage tank 21 for receiving and temporarily storing the livestock manure generated in the barn (1) and the livestock manure stored temporarily in the storage tank (21) The acid fermentation tank 22 which is supplied and stirred and hydrolyzed, the methane fermentation tank 23 which is fed and stirred and methane fermented by the organic digestion filtrate produced by hydrolysis in the acid fermentation tank 22, and the methane fermentation tank 23 The anaerobic digestion filtrate is supplied and precipitated, and the supernatant is supplied to the barn (1) and reused as washing water for livestock manure, and the settling anaerobic filtrate is composed of a settling tank (24) which is discharged to the outside and utilized for liquid fertilizer / compost production It is done.
제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 산발효조(22) 및 메탄발효조(23)의 바닥면에는 가온시켜 혐기성 미생물에 의한 혐기소화가 촉진될 수 있도록 온수파이프(H/P) 또는 히팅코일을 더 포함하는 것이 바람직하다.
The third invention, in the first invention, the hot water pipe (H / P) or heating coil to warm the bottom surface of the acid fermentation tank 22 and the methane fermentation tank 23 to promote the anaerobic digestion by anaerobic microorganisms It is preferable to further include.
제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 다공판(11)은 다수의 통공(111)을 더 포함하고, 상기 축사(1)의 바닥면에는 가축분뇨를 지하 혐기반응조(2)에 공급할 수 있도록 볼스크류(12) 또는 모터(M)와 연결된 체인(132)에 의해 이동하는 밀판(13)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The fourth invention, in the first invention, the porous plate 11 further comprises a plurality of through-holes 111, so that the livestock manure to the underground anaerobic reaction tank (2) on the bottom surface of the barn (1) The ball screw 12 or the motor (M) is characterized in that it further comprises a mill plate 13 which is moved by the chain 132 connected.
제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 다공판(11)은 다수의 통공(111)을 더 포함하고, 상기 축사(1)의 바닥면에는 가축분뇨가 자중에 의해 이동되도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
The fifth invention, in the first invention, the porous plate 11 further comprises a plurality of through-holes 111, characterized in that the bottom surface of the barn 1 is formed to be inclined so as to move the livestock manure by its own weight It is done.
제 6발명은, 제 2발명에서, 상기 침전조(24)와 산발효조(22)의 바닥을 호퍼형태로 시공하여 상기 침전조에 침전된 침전 혐기여액을 산발효조(22)로 재순환시켜 접종오니로 사용될 수 있게 구성된 것을 특징으로 한다.
The sixth invention, in the second invention, the bottom of the sedimentation tank 24 and the acid fermentation tank 22 is constructed in the hopper form to recycle the precipitated anaerobic filtrate precipitated in the sedimentation tank to the acid fermentation tank 22 to be used as inoculated sludge. It is characterized in that configured to be.
제 7발명은, 제 2발명에서, 상기 메탄발효조(23)와 산발효조(22)에는 발효를 촉진하게 위해 팬의 회전에 의해 교반하는 수중교반기(26)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The seventh invention is characterized in that, in the second invention, the methane fermentation tank 23 and the acid fermentation tank 22 further include an underwater stirrer 26 which is stirred by the rotation of a fan to promote fermentation.
제 8발명은, 제 7발명에서, 상기 메탄발효조(23)는 산발효조(22)로부터 펌핑되는 유기성소화여액을 메탄발효조의 하층부로 안내하여 수중교반기(26)를 통해 교반의 효율성을 증대시킬 수 있도록 상기 메탄발효조(23)의 바닥면까지 연장된 안내관(231)을 더 포함하는 것이 바람직하다.Eighth invention, in the seventh invention, the methane fermentation tank 23 can guide the organic digestion filtrate pumped from the acid fermentation tank 22 to the lower layer of the methane fermentation tank to increase the efficiency of stirring through the agitator 26 It is preferable to further include a guide tube 231 extending to the bottom surface of the methane fermentation tank (23).
본 발명에 따른 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템에 따르면, 축사의 하부에 혐기반응조를 매설하여, 혐기반응조의 온도변화를 최소화하고, 또한 자중에 의해 축사의 가축분뇨를 저장할 수 있도록 구성하여 에너지 효율성이 뛰어난 효과가 있다.According to the piglet system including the underground anaerobic fermentation process of the pork slurries according to the present invention, by embedding the anaerobic reaction tank in the lower part of the barn, to minimize the temperature change of the anaerobic reaction tank, and also to store the livestock manure by the own weight The energy efficiency is excellent.
또한 축사의 가축분뇨를 공급받아 지하에 매설된 혐기반응조를 통해 혐기소화여액화한 다음, 혐기소화여액을 침전시켜 맑은 상등액은 축사로 재공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전된 침전 혐기여액은 별도로 수거하여 액비/퇴비생산에 활용하거나, 건식 혐기반응조 또는 건식 호기반응조의 퇴비단에 살포시켜 퇴비단을 발효시키는 혐기소화여액으로 사용될 수 있어 돈사 시스템의 효율성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, anaerobic digestion filtrate is supplied through the anaerobic reactor buried under the livestock manure at the basement, and the anaerobic digestion filtrate is precipitated. May be collected separately and used for liquid fertilizer / compost production, or used as an anaerobic digestion filtrate to ferment the compost by spraying it on the composting stage of a dry anaerobic reactor or a dry aerobic reactor, thereby increasing the efficiency of the pig house system.
도 1은 본 발명에 따른 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 다른 일례의 축사 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 일례의 축사 구성도,
도 4는 도 1에서 발췌된 다른 일례의 혐기반응조의 구성도,
도 5는 도 1에 따른 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템의 작동도이다.
1 is a block diagram of a pig company system including the underground anaerobic fermentation process of the pork slurry according to the present invention,
2 is a barn configuration diagram of another example according to the present invention;
3 is another example of a barn configuration in accordance with the present invention;
4 is a configuration diagram of another example anaerobic reactor extracted from FIG.
5 is an operation of the pig company system including the underground anaerobic fermentation process of the pork slurry according to FIG.
이하에서는 본 발명에 따른 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter will be described in detail with the accompanying drawings with respect to the pig company system including the underground anaerobic fermentation process of the pork slurry according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다른 일례의 축사 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 또 다른 일례의 축사 구성도이며, 도 4는 도 1에서 발췌된 다른 일례의 혐기반응조의 구성도이다.1 is a schematic diagram of a piglet system including an underground anaerobic fermentation process of a donsley slurry according to the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of another example according to the present invention, Figure 3 is another exemplary stall according to the present invention It is a block diagram and FIG. 4 is a block diagram of another example anaerobic reactor taken from FIG.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 축사의 가축분뇨를 공급받아 지하에 매설된 혐기반응조(2)를 통해 혐기소화여액화한 다음 혐기소화여액을 침전시켜 맑은 상등액은 축사로 재공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전된 침전 혐기여액은 별도로 수거하여 액비/퇴비생산에 활용하거나, 건식 혐기반응조 또는 건식 호기반응조의 퇴비단에 살포시켜 퇴비단을 발효시키는 혐기소화여액으로 사용될 수 있는 구조의 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템에 관한 것이다.As shown in Figures 1 to 4, the present invention is supplied with livestock manure of the barn through anaerobic digestion filtrate through an anaerobic reactor (2) buried underground and then precipitated the anaerobic digestion filtrate clear supernatant re-entering the barn It is supplied and reused as washing water for livestock manure, and the precipitated anaerobic filtrate is collected separately and used for liquid fertilizer / compost production, or used as an anaerobic filtrate to ferment the compost by spraying it on the composting stage of a dry anaerobic reactor or a dry aerobic reactor. The present invention relates to a pig company system including an underground anaerobic fermentation process of a pork slurries.
이러한 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템은 크게 2부분으로 구성되는데, 이는 축사(1)와, 상기 축사(1)의 하부에 연설되게 지하게 매설되는 지하 혐기반응조(2)로 구성된다.The piglet system including the underground anaerobic fermentation process of Donsley is composed of two parts, which is composed of a barn (1) and an underground anaerobic reactor (2) buried in the lower part of the barn (1). .
상기 축사(1)는 가축에서 배출되는 가축분뇨를 별도로 집수할 수 있도록 다공판(11)을 갖는 구조이다. 여기서 상기 다공판(11)은 전면에 걸쳐 피트(pit) 즉,통공(111)이 형성되어 있는 것으로, 가축에서 배출되는 가축분뇨를 다공판(11)의 하부로 집수될 수 있도록 구성된다.The barn 1 is a structure having a porous plate 11 so as to separately collect the livestock manure discharged from the livestock. Here, the porous plate 11 is a pit, that is, the through-hole 111 is formed over the entire surface, and is configured to collect livestock manure discharged from the livestock to the lower portion of the porous plate 11.
이 때 다공판(11)의 하부, 즉 축사(1)의 바닥면은 일측으로 경사지게 형성하여 자중에 의해 가축분뇨가 일방향으로 유도될 수 있도록 구성된다.At this time, the lower portion of the porous plate 11, that is, the bottom surface of the barn 1 is formed to be inclined to one side, so that the manure can be induced in one direction by its own weight.
다른 일례로, 도 2과 같이, 축사(1)의 바닥면에 볼스크류(12) 또는 모터(M)와 연결된 체인(132)에 의해 이동되는 밀판(13)을 설치하여 가축분뇨를 지하 혐기반응조(2)에 강제 공급할 수 있도록 구성될 수 있음은 물론이다.As another example, as shown in Figure 2, the bottom plate of the livestock (1) by installing the plate 13 which is moved by the ball screw 12 or the chain (132) connected to the motor (M) to the livestock manure underground anaerobic reaction tank Of course, it can be configured to be forcibly supplied to (2).
여기서 볼스크류(12)를 설치할 경우에는 도 3와 같이, 축사(1)의 바닥면을 호퍼(H) 형태를 취하도록 중심부로 갈수록 직경이 좁아지게 형성하고, 중앙부에 볼스크류(12)를 설치하여 볼스크류(12)의 회전에 의해 가축분뇨를 일방향으로 강제 이송시킬 수 있도록 구성할 수 있다.In this case, when installing the ball screw 12, as shown in Figure 3, the bottom surface of the barn (1) to form a narrower toward the center so as to take the form of the hopper (H), the ball screw 12 is installed in the center By the rotation of the ball screw 12 can be configured to be forced to transport livestock manure in one direction.
또한 밀판(13)을 설치할 경우에는 축사(1)의 바닥면에 밀판을 밀착시키고, 상기 밀판(13)의 측면에 기어(131)를 결합시키되, 상기 기어(131)는 모터(M)와 연결된 체인(132)과 결합되도록 하여 축사(1)의 바닥면에 낙하된 가축분뇨를 일방향으로 강제 이송시킬 수 있도록 구성할 수 있다.In addition, in the case of installing the mill plate 13, the mill plate is in close contact with the bottom surface of the barn (1), the gear 131 is coupled to the side of the mill plate 13, the gear 131 is connected to the motor (M) It can be configured to be coupled to the chain 132 to forcibly transport the livestock manure dropped to the bottom surface of the barn (1) in one direction.
한편 상기 지하 혐기반응조(2)는 상기 축사(1)의 하부에 연설되게 지하에 매설되어 상기 축사(1)에서 집수된 가축분뇨를 공급받아 이를 메탄발효시켜 혐기소화여액화하고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매공간에 설치된 포집부(25)를 통해 포집하는 기능을 한다. 여기서 포집된 바이오가스(메탄가스)는 온수(溫水)나 발전(發電)의 에너지원으로 활용한다On the other hand, the underground anaerobic reaction tank (2) is buried underground to be delivered to the lower part of the barn (1) is supplied with livestock manure collected in the barn (1) by methane fermentation and anaerobic digestion filtrate, and generated during methane fermentation The biogas is collected through the collecting unit 25 installed in the ceiling doug medium space. The collected biogas (methane gas) is used as an energy source for hot water or power generation.
이 때 상기 지하 혐기반응조(2)는 축사(1)와 연결되는 제 1이송관(3)을 통해 가축분뇨를 공급받을 수 있도록 구성되며, 상기 제 1이송관(3)에는 밸브(V)가 구비되어 가축분뇨의 유입을 단속할 수 있도록 구성할 수 있다.At this time, the underground anaerobic reaction tank (2) is configured to receive livestock manure through the first transport pipe (3) connected to the barn (1), the first transport pipe (3) has a valve (V) It can be configured to control the inflow of livestock manure.
이러한 지하 혐기반응조(2)는 메탄발효된 혐기소화여액을 침전시켜 발생되는 상등액을 축사(1)에 재공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전된 침전 혐기여액은 외부로 배출되어 액비/퇴비생산에 이용하거나, 건/습식 혐기반응조 또는 건/습식 호기반응조의 퇴비단에 살포시켜 바이오매스를 발효시키는 혐기소화여액으로 사용될 수 있도록 구성된다.The underground anaerobic reaction tank (2) supplies the supernatant generated by precipitating the methane-fermented anaerobic filtrate to the barn (1) and reuses it as washing water for livestock manure, and the precipitated precipitated anaerobic filtrate is discharged to the outside to discharge liquid / compost. It can be used for production or as an anaerobic filtrate for fermenting biomass by spraying on composting stages of dry / wet anaerobic tanks or dry / wet aerobic reactors.
여기서 상기 지하 혐기반응조(2)는 4부분으로 구성된데, 이는 저류조(21)와, 산발효조(22)와, 메탄발효조(23) 및 침전조(24)로 구성된다.Here, the underground anaerobic reaction tank 2 is composed of four parts, which is composed of a storage tank 21, an acid fermentation tank 22, a methane fermentation tank 23, and a precipitation tank 24.
상기 저류조(21)는 축사(1)에서 발생된 가축분뇨를 공급받아 일시저장하여 밀폐된 공간에서 미생물에 의해 슬러리상태로 혐기 분해시키기 위한 것으로, 제 1이송관(3)과 연결되는 구조이다. The storage tank 21 is for anaerobic decomposition in a slurry state by microorganisms in a closed space by receiving livestock manure generated from the barn 1 and having a structure connected to the first transfer pipe 3.
그리고 상기 산발효조(22)는 상기 저류조(21)에 일시저장된 슬러리 상태의 가축분뇨를 공급받아 가수분해시켜 산발효시키는 기능을 한다.In addition, the acid fermentation tank 22 functions to acidify and ferment the hydrolyzed by receiving livestock manure in a slurry state temporarily stored in the storage tank 21.
아울러 상기 메탄발효조(23)는 산발효조에서 가수분해하여 생성되는 유기성소화여액을 공급받아 수중 교반하여 혐기소화시켜 혐기여액화하는 기능을 한다.In addition, the methane fermentation tank 23 receives an organic digestion filtrate generated by hydrolysis in an acid fermentation tank and agitates in water to anaerobic digestion to anaerobic filtrate.
여기서 산발효조(22) 및 메탄발효조(23)는 각각 혐기발효시 발생되는 바이오가스를 천정 더그매공간에 설치된 포집부(25)를 통해 포집할 수 있도록 구성된다.Here, the acid fermentation tank 22 and the methane fermentation tank 23 are respectively configured to collect biogas generated during anaerobic fermentation through a collecting unit 25 installed in the ceiling doug medium space.
또한 이러한 산발효조(22) 및 메탄발효조(23)는 단열을 위한 단열재(T)가 설치되어 온도변화를 최소화하여 보온의 효과를 극대화할 수 있도록 구성되고, 또한 가온시켜 혐기성 미생물에 의한 혐기소화가 촉진될 수 있도록 온수파이프(H/P) 또는 히팅코일을 더 포함하여 구성된다.In addition, the acid fermentation tank 22 and the methane fermentation tank 23 is configured to maximize the effect of thermal insulation by minimizing the temperature change by the heat insulating material (T) for thermal insulation, and also by heating and anaerobic digestion by anaerobic microorganisms It is configured to further include a hot water pipe (H / P) or heating coil to be promoted.
이 때 산발효조(22) 및 메탄발효조(23)는 바닥면에는 팬의 회전에 의해 교반하는 수중교반기(26)를 설치하여 발효촉진을 도모할 수 있도록 구성된다. 이 때 메탄발효조(23)에 설치되는 수중교반기(26)는 상향으로 경사지게 설치되어 하층액와 상층액이 순환은 물론, 메탄발효조(23)의 내부를 맴도는 와류를 발생시켜 빠른 교반이 이루어질 수 있도록 구성되어 고순도의 바이오가스를 생성될 수 있도록 구성된다.At this time, the acid fermentation tank 22 and the methane fermentation tank 23 is configured to promote the fermentation by installing an underwater stirrer 26 that is stirred by the rotation of the fan on the bottom surface. At this time, the underwater stirrer 26 installed in the methane fermentation tank 23 is installed to be inclined upward so that the lower layer liquid and the supernatant liquid circulate, as well as vortices hovering inside the methane fermentation tank 23 so that rapid stirring can be achieved. It is configured to generate high purity biogas.
그리고 상기 메탄발효조(23)는 산발효조(22)로부터 펌핑되는 유기성소화여액을 메탄발효조(23)의 하층부로 안내하여 수중교반기(26)를 통해 교반의 효율성을 증대시킬 수 있도록 상기 메탄발효조(23)의 바닥면까지 연장된 안내관(231)을 더 포함하여 구성될 수 있다.The methane fermentation tank 23 guides the organic digestion filtrate pumped from the acid fermentation tank 22 to the lower layer of the methane fermentation tank 23 to increase the efficiency of the agitation through the water stirrer 26. It may be configured to further include a guide tube 231 extending to the bottom surface.
상기 침전조(24)는 상기 메탄발효조(23)의 혐기소화액여액을 공급받아 침전시켜 상등액은 축사(1)에 공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전 혐기여액은 외부로 배출하여 액비/퇴비생산에 활용시키는 기능을 한다. 이 때 상기 침전 혐기여액은 건/습식 혐기반응조 또는 건/습식 호기반응조의 퇴비단에 살포시켜 바이오매스를 발효시키는 혐기소화여액으로 사용될 수 있음은 물론이다. The sedimentation tank 24 is supplied with the anaerobic digestion filtrate of the methane fermentation tank 23 and settled, the supernatant is supplied to the barn (1) and reused as washing water for livestock manure, and the settling anaerobic filtrate is discharged to the outside to produce liquid fertilizer / compost It functions to utilize. At this time, the precipitated anaerobic filtrate can be used as an anaerobic filtrate to ferment the biomass by spraying in the composting stage of the dry / wet anaerobic reaction tank or dry / wet aerobic reaction tank.
또한 상기 침전조(24)는 상등액을 축사(1)의 바닥면에 펌핑하기 위한 제 2이송관(4)이 설치될 수 있음은 물론이다.In addition, the settling tank 24 may be installed with a second transfer pipe 4 for pumping the supernatant to the bottom surface of the barn (1).
한편 저류조(21)와 산발효조(22)와, 메탄발효조(23) 및 침전조(24)의 사이에는 각각 펌프(P)가 구비되어 내용물을 강제 펌핑할 수 있도록 구성되며, 다른 일례로 저류조(21)와 산발효조(22)와, 메탄발효조(23) 및 침전조(24)를 하나의 저장탱크(미도시)에 구획격판(미도시)으로 구획할 경우, 구획격판(미도시)을 상부로 내용물을 월류될 수 있게 구성할 수 있음은 물론이다. Meanwhile, between the storage tank 21 and the acid fermentation tank 22, and the methane fermentation tank 23 and the settling tank 24, a pump P is provided so that the contents can be forcibly pumped, and as another example, the storage tank 21 ) And the acid fermentation tank 22, the methane fermentation tank 23 and the settling tank 24 in one storage tank (not shown) in the partition plate (not shown), the partition plate (not shown) to the top Of course, it can be configured to be overflowed.
한편 다른 일례로, 도 4와 같이, 침전조(24)와 산발효조(22)의 바닥을 호퍼형태로 시공하여 침전조의 침전 혐기여액을 산발효조(22)로 재순환시켜 혐기소화 효율을 제고할 수 있도록 구성된다. 이를 위해 상기 침전조와 산발효조(22)는 펌프(P)가 구비된 연결라인(5)을 통해 상호 연결시켜 구성할 수 있다.
Meanwhile, as another example, as shown in FIG. 4, the bottoms of the settling tank 24 and the acid fermentation tank 22 are constructed in the hopper form to recycle the settling anaerobic filtrate of the settling tank to the acid fermenting tank 22 to improve anaerobic digestion efficiency. It is composed. To this end, the settling tank and the acid fermentation tank 22 may be connected to each other through a connection line 5 provided with a pump (P).
이하에서는 본 발명에 따른 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템의 작동에 관하여 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the pig house system including the underground anaerobic fermentation process of the pork slurry according to the present invention will be briefly described.
도 5는 도 1에 따른 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템의 작동도이다.5 is an operation of the pig company system including the underground anaerobic fermentation process of the pork slurry according to FIG.
도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 축사(1)의 가축분뇨는 다공판(11)의 통공(111)을 거쳐 축사의 바닥면에 쌓인다.As shown in FIG. 5, first, the livestock manure of the barn 1 is accumulated on the bottom surface of the barn via the through-hole 111 of the porous plate 11.
축사에 쌓인 가축분뇨는 경사진 바닥면에 의해 자중으로 일지점을 향해 이동되고, 일지점으로 이동된 가축분뇨는 제 1이송관(3)을 통해 지하 혐기반응조(2)의 저류조(21)에 저장된다.The livestock manure accumulated in the barn is moved to one point by its own inclined bottom surface, and the livestock manure moved to one point is transferred to the storage tank 21 of the underground anaerobic reactor 2 through the first transfer pipe 3. Stored.
저류조(21)에 저장된 가축분뇨는 밀폐된 공간에서 미생물에 의해 슬러리상태로 혐기 분해된다.The livestock manure stored in the storage tank 21 is anaerobicly decomposed into a slurry by microorganisms in an enclosed space.
혐기 분해된 슬러리는 펌핑에 의해 산발효조(22)로 공급되어 가수분해시 발생되는 바이오가스를 포집부(25)를 통해 포집한다.The anaerobic decomposed slurry is supplied to the acid fermentation tank 22 by pumping to collect biogas generated during hydrolysis through the collecting unit 25.
산발효조(22)에서 가수분해된 유기성소화여액을 펌핑에 의해 메탄발효조(23)로 공급하여 메탄균에 혐기소화여액화된다. 이 때 발생되는 바이오스가스 역시 포집부(25)에 의해 포집된다.The organic digested filtrate hydrolyzed in the acid fermentation tank 22 is supplied to the methane fermentation tank 23 by pumping to anaerobic digestion to methane bacteria. The biogas gas generated at this time is also collected by the collecting unit 25.
상기 메탄발효조(23)의 혐기소화여액은 침전조(24)로 펌핑되고, 침전조(24)에서는 침전된 슬러리를 외부로 배출하여 액비/퇴비생산에 이용되거나, 건/습식 혐기반응조 또는 건/습식 호기반응조의 퇴비단에 살포시켜 바이오매스를 발효시키는 혐기소화여액으로 사용된다.The anaerobic digestion filtrate of the methane fermentation tank 23 is pumped to the settling tank 24, the settling tank 24 is used for liquid fertilizer / compost production by discharging the precipitated slurry to the outside, or dry / wet anaerobic reaction tank or dry / wet aerobic It is used as an anaerobic filtrate to ferment biomass by spraying it on the composting stage of the reactor.
그리고 침전조(24)의 상등액은 제 2이송관(4)을 통해 펌핑되어 축사(1)의 세척수로 재활용된다.
And the supernatant of the settling tank 24 is pumped through the second transfer pipe (4) is recycled to the wash water of the livestock house (1).
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments mentioned above, various other modifications and variations will be possible without departing from the spirit and scope of the invention. It is, therefore, to be understood that the appended claims are intended to cover such modifications and changes as fall within the true scope of the invention.
1: 축사 11: 다공판 111: 통공
12: 볼스크류 13: 밀판
131: 기어 132: 체인
2: 혐기반응조 21: 저류조 22: 산발효조
23: 메탄발효조 231: 안내관
24: 침전조 25: 포집부
26: 수중교반기
3: 제 1이송관
4: 제 2이송관
5: 연결라인
H/P: 온수파이프 T: 단열재 P: 펌프
M: 모터 V: 밸브
H: 호퍼
1: barn 11: perforated plate 111: through hole
12: ball screw 13: plate
131: gear 132: chain
2: anaerobic reactor 21: reservoir 22: acid fermentation tank
23: methane fermentation tank 231: guide tube
24: sedimentation tank 25: collecting part
26: Underwater Agitator
3: first transfer pipe
4: second transfer pipe
5: connection line
H / P: Hot water pipe T: Insulation P: Pump
M: Motor V: Valve
H: Hopper

Claims (8)

  1. 가축에서 배출되는 가축분뇨를 별도로 집수할 수 있도록 바닥면과 이격된 상태로 배치된 다공판(11)을 갖는 축사(1); 및
    상기 축사(1)의 하부에 연설되게 지하에 매설되어 상기 축사(1)에서 집수된 가축분뇨를 공급받아 이를 메탄발효시켜 혐기소화여액화하고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매공간에 설치된 포집부(25)를 통해 포집하는 지하 혐기반응조(2);를 포함하되,
    상기 지하 혐기반응조(2)는 메탄발효된 혐기소화여액을 침전시켜 발생되는 상등액을 축사(1)에 재공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전된 침전 혐기여액은 액비/퇴비생산에 활용되며,
    상기 지하 혐기반응조(2)는 축사(1)에서 발생된 가축분뇨를 공급받아 일시저장하는 저류조(21)와, 상기 저류조(21)에 일시저장된 가축분뇨를 공급받아 교반하여 가수분해시키는 산발효조(22)와, 상기 산발효조(22)에서 가수분해하여 생성되는 유기성소화여액을 공급받아 교반하여 메탄발효시키는 메탄발효조(23)와, 상기 메탄발효조(23)의 혐기소화액여액을 공급받아 침전시켜 상등액은 축사(1)에 공급하여 가축분뇨의 세척수로 재사용하고, 침전 혐기여액은 외부로 배출하여 액비/퇴비생산에 활용시키는 침전조(24)로 구성되며,
    상기 메탄발효조(23)와 산발효조(22)에는 발효를 촉진하게 위해 팬의 회전에 의해 교반하는 수중교반기(26)를 더 포함하고,
    상기 수중교반기(26)는 상향으로 경사지게 설치되어 상기 메탄발효조(23)의 내부에 와류를 발생시키며,
    상기 메탄발효조(23)는 산발효조(22)로부터 펌핑되는 유기성소화여액을 메탄발효조의 하층부로 안내하여 수중교반기(26)를 통해 교반의 효율성을 증대시킬 수 있도록 상기 메탄발효조(23)의 바닥면까지 연장된 안내관(231)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템.
    A barn (1) having a perforated plate (11) spaced apart from the bottom surface so as to separately collect the livestock manure discharged from the livestock; And
    Buried in the basement to be addressed to the lower part of the barn (1) is supplied with livestock manure collected in the barn (1) by methane fermentation and anaerobic digestion filtrate, and biogas generated during the methane fermentation is installed in the ceiling doug medium space Underground anaerobic reactor (2) to collect through the collecting unit 25; including;
    The underground anaerobic reactor 2 supplies the supernatant generated by precipitating the methane fermented anaerobic filtrate to the barn (1) and reuses it as washing water for livestock manure, and the precipitated precipitated anaerobic filtrate is utilized for liquid fertilizer / compost production. ,
    The underground anaerobic reaction tank (2) is a storage tank 21 for receiving and temporarily storing livestock manure generated in the barn (1), and an acid fermentation tank for hydrolyzing by receiving the livestock manure stored temporarily in the storage tank (21) ( 22) and the organic digestion filtrate produced by hydrolysis in the acid fermentation tank 22, the methane fermentation tank 23 for stirring and methane fermentation, and anaerobic digestion filtrate of the methane fermentation tank 23 is supplied to precipitate and supernatant It is supplied to the livestock barn (1) and reused as washing water for livestock manure, sediment anaerobic filtrate is composed of sedimentation tank (24) to be discharged to the outside and utilized in the production of liquid manure / compost,
    The methane fermentation tank 23 and the acid fermentation tank 22 further includes an underwater stirrer 26 that is stirred by the rotation of a fan to promote fermentation.
    The underwater stirrer 26 is installed to be inclined upwardly to generate vortices inside the methane fermentation tank 23,
    The methane fermentation tank (23) guides the organic digestion filtrate pumped from the acid fermentation tank (22) to the lower layer of the methane fermentation tank to increase the efficiency of the agitation through the water stirrer (26) to the bottom surface of the methane fermentation tank (23). Donsa system including the underground anaerobic fermentation process of Don Slurry, characterized in that it further comprises a guide tube (231) extended to.
  2. 삭제delete
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 산발효조(22) 및 메탄발효조(23)의 바닥면에는 가온시켜 혐기성 미생물에 의한 혐기소화가 촉진될 수 있도록 온수파이프(H/P) 또는 히팅코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템.
    The method of claim 1,
    The bottom surface of the acid fermentation tank 22 and the methane fermentation tank 23 of the pork slurries characterized in that it further comprises a hot water pipe (H / P) or heating coil so that the anaerobic digestion by anaerobic microorganism is promoted Pig house system including underground anaerobic fermentation process.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 다공판(11)은 다수의 통공(111)을 더 포함하고,
    상기 축사(1)의 바닥면에는 가축분뇨를 지하 혐기반응조(2)에 공급할 수 있도록 볼스크류(12) 또는 모터(M)와 연결된 체인(132)에 의해 이동하는 밀판(13)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템.
    The method of claim 1,
    The porous plate 11 further includes a plurality of through holes 111,
    The bottom surface of the barn (1) further comprises a wheat plate (13) which is moved by a chain (132) connected to the ball screw 12 or the motor (M) to supply livestock manure to the underground anaerobic reaction tank (2) Donsa system including the underground anaerobic fermentation process of Don Slurry.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 다공판(11)은 다수의 통공(111)을 더 포함하고,
    상기 축사(1)의 바닥면에는 가축분뇨가 자중에 의해 이동되도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템.
    The method of claim 1,
    The porous plate 11 further includes a plurality of through holes 111,
    The piglet system including the underground anaerobic fermentation process of the pork slurries, characterized in that the bottom surface of the barn (1) is inclined so as to move the livestock manure by its own weight.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 침전조(24)와 산발효조(22)의 바닥을 호퍼형태로 시공하여 상기 침전조에 침전된 침전 혐기여액을 산발효조(22)로 재순환시켜 접종오니로 사용될 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 돈슬러리의 지하 혐기발효공정을 포함한 돈사 시스템.
    The method of claim 1,
    Construction of the bottom of the settling tank 24 and the acid fermentation tank 22 in the hopper form recycles the precipitated anaerobic filtrate precipitated in the settling tank to the acid fermentation tank 22, characterized in that it is configured to be used as inoculated sludge Pig house system including underground anaerobic fermentation process.
  7. 삭제delete
  8. 삭제delete
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