KR101258691B1 - 밀폐형 액비제조장치 - Google Patents

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Abstract

밀폐형 액비제조장치가 개시된다. 본 발명의 밀폐형 액비제조장치는, 축산분뇨, 음식물을 포함하는 다양한 유기물을 발효시켜 액비를 제조하도록 된 액비제조장치로서,
밀폐구조의 원통형으로 이루어지고, 상부에는 가스 배출구가 구비되며, 하부에는 액비 배출구를 구비한 개폐도어가 설치되고, 프레임에 소정의 각도로 기울어지게 설치된 액비화 발효조;
공기 발생부로부터 공급되는 공기를 상기 액비화 발효조 내부로 공급하기 위한 다수개의 공기 공급공을 구비하여 상기 액비화 발효조의 내부에 회전가능하게 설치되는 공기 공급부; 및
상기 공기 공급부가 액비화 발효조 내부에서 다양한 위치로 공기를 공급할 수 있도록 상기 공기 공급부를 회전시키기 위한 회전 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

밀폐형 액비제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING LIQUID MANURE CLOSE TYPE}
본 발명은 밀폐형 액비제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 축산분뇨 등 유기성 물질로 이루어진 원료를 액비화하기 위한 것으로, 발효조가 경사지게 설치되고 밀폐되어 원료의 액비화 과정 중 필요시 발효조 내부의 침전물을 용이하게 제거할 수 있고, 액비제조 효율을 높일 수 있으며, 액비화 과정에서 발생하는 가스를 포집하여 처리함으로써 악취발산 감소효과를 기대할 수 있는 밀폐형 액비제조장치에 관한 것이다.
최근 화학비료 및 농약의 다량 사용으로 토양이 산성화되고, 지력과 토양기능이 저하되어 그 생명력을 잃어가고 있는 추세이다. 또한, 화학비료와 농약의 사용은 환경오염의 주범이 되고 있어 사회적인 이슈로 대두 되어 있는 상태이다.
이를 방지하기 위하여 퇴비 등 유기 농자재의 사용이 필수적이나 농가가 처한 여러 가지 현실적인 문제로 인해 대부분 화학비료를 그대로 사용하고 있다.
그러나 최근 소비자들은 화학비료로 생산된 농산물보다는 퇴비와 같은 유기질 또는 부산물 비료를 사용하여 재배된 농산물을 선호하고 있는 추세이나, 이에 반하여 농가는 일손 부족 등으로 퇴비와 같은 유기 농자재를 직접 만들어 사용하기가 어렵기 때문에 유기농법을 사용하고 있는 대부분의 농가에서는 유기질 비료나 부산물 비료를 전문적인 제조업체에서 구입하여 사용하고 있어 농산물 생산원가를 증가시키는 문제점이 되고 있다.
이러한 실정을 감안하여 최근에는 축산분뇨나 폐농산물, 유기 농자재들을 이용하여 농가에서 직접 액비를 제조, 사용할 수 있도록 하는 기술이 다양하게 개발되고 있다.
이러한 발효액비 제조장치는 다양하게 개발되어 있으나, 종래기술에 의한 발효액비 제조장치는 개방식 액비조 또는 수직형 발효조로 되어있어 냄새가 발산되고 침전물이 쌓임으로써 민원발생 및 탱크의 청소가 어렵게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 기술적 과제는, 액비화 과정중 필요시 발효조 내부 침전물의 제거가 용이하고, 공기와 원료의 접촉이 용이하여 액비화 효율을 증진시킬 수 있으며, 밀폐구조를 채택하여 액비화 과정에서 발생하는 가스(냄새)의 누출로 인한 민원소지를 방지할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 최적화된 발효조건 유지상태에서 발효를 실시함으로써 액비화 기간을 단축하여 발효조의 크기를 줄일 수 있는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제는, 본 발명에 따라, 축산분뇨, 음식물을 포함하는 다양한 액상 유기물을 발효시켜 액비를 제조하도록 된 액비제조장치로서,
밀폐구조의 원통형으로 이루어지고, 상부에는 가스 배출구가 구비되며, 하부에는 액비 배출구를 구비한 개폐도어가 설치되고, 프레임에 소정의 각도로 기울어지게 설치된 액비화 발효조;
공기 발생부로부터 공급되는 공기를 상기 액비화 발효조 내부로 공급하기 위한 다수개의 공기 공급공을 구비하여 상기 액비화 발효조의 내부에 회전가능하게 설치되는 공기 공급부; 및
상기 공기 공급부가 액비화 발효조 내부에서 다양한 위치로 공기를 공급할 수 있도록 상기 공기 공급부를 회전시키기 위한 회전 구동부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀폐형 액비제조장치에 의하여 달성된다.
상기 가스 배출구는 가스 포집장치 또는 가스 정화장치와 연결되는 것이다.
폭기과정에서 발생되는 거품을 배출하기 위한 거품배출장치를 구비하되,
상기 거품배출장치는,
상기 액비화 발효조 내부의 수표면 상부측에 일단이 위치하고 타단은 외부에 위치하도록 설치되는 배출관; 및
구동모터에 의해 구동되도록 구성되고, 상기 배출관 내부에 기밀을 유지하여 회전가능하게 설치되는 배출 스크류를 포함하여 이루어지는 것이다.
상기 액비 배출구는,
상기 액비화 발효조 내부의 하부 측에 위치한 진한 액비가 배출되도록 상기 개폐도어의 하부측에 구비되는 하부측 배출구; 및
상기 액비화 발효조 내부의 상부 측에 위치한 묽은 액비가 배출되도록 상기 개폐도어의 상부측에 구비되는 상부측 배출구로 이루어지는 것이다.
상기 액비화 발효조에는 침전물을 제거하기 위한 침전물 배출구가 적어도 1개 이상 구비되는 것이다.
상기 프레임에는 상기 액비화 발효조의 기울기를 조절하기 위한 각도 조절수단을 구비되되,
상기 각도 조절수단은,
상기 액비화 발효조가 설치된 프레임과 축으로 결합된 하부 프레임에 설치되어 상기 프레임을 설정된 각도로 들어올리도록 구성된 각도조절 구동부; 및
상기 각도조절 구동부를 제어하기 위한 각도 제어부로 이루어지는 것이다.
상기 공기 공급부는,
상기 액비화 발효조 내부에 위치한 영역에 다수개의 공기 공급공이 천공되고, 일부가 상기 액비화 발효조의 외부로 노출되도록 설치되되, 회전이 가능하고 기밀을 유지하도록 설치된 공급 파이프;
상기 공급 파이프에서 방사형으로 각각 설치되고, 상기 공급 파이프와 연결되는 유로를 형성하도록 중공형으로 형성되는 다수개의 연결 파이프; 및
다수개의 공기 토출공이 형성되고, 상기 연결 파이프의 유로와 연결되며, 상기 공급 파이프와 평행하도록 상기 연결 파이프와 결합되는 다수개의 교반 파이프로 이루어지고,
상기 공급 파이프의 회전시 상기 연결 파이프와 상기 교반 파이프가 액비 내부로 공기를 공급함과 동시에 액비를 교반하도록 된 것이다.
상기 액비 배출구 측에 근접한 상기 공급 파이프의 말단 및 상기 교반 파이프의 각 말단에는 이물질 제거시 그 내부를 개방하기 위한 마개가 구비되는 것이다.
상기 공기 공급공과 공기 토출공에는 공기는 분사하고 이물질의 유입은 차단하도록 이물질유입방지구가 구비되고,
상기 이물질유입방지구는,
중공형으로 형성되고, 일단이 상기 공기 공급공 및 공기 토출공에 결합되며, 타단은 이물질의 유입을 억제하도록 일단에 비하여 작은 크기의 분출공이 형성되는 것이다.
상기 회전 구동부는,
상기 액비화 발효조의 외부로 노출된 상기 공급 파이프의 일부분에 구비된 피동기어 또는 피동 스프로켓; 및
상기 액비화 발효조가 설치된 프레임에 구비되고, 상기 피동기어와 맞물리는 구동기어 또는 체인에 의해 상기 피동 스프로켓과 연결되는 구동 스프로켓을 구비한 구동부재로 이루어지는 것이다.
본 발명에 의하면, 축산분뇨와 같은 유기물의 액비화 효율 증진에 있어서 가장 중요한 요인인 공기공급이 액비화 발효조 내부에 전체적으로 이루어짐으로써 유기물의 액비화가 효율적으로 이루어질 수 있고, 액비화 발효조가 밀폐형으로 이루어짐으로써 유기물의 발효로 발생하는 가스는 대기로 누출되지 않고 가스 포집장치 또는 가스 정화장치로 배출되어 발효가스로 인한 악취 발생을 최소화할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 액비화 발효조 내에 침전되는 침전물을 용이하게 제거할 수 있음으로써 침전물 퇴적으로 인한 액비화 발효조의 용량 감소 및 액비화효율 감소를 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 액비화 발효조를 소정의 각도로 기울어지게 설치하고, 필요에 따라 액비화 발효조의 기울기를 조절할 수 있음으로써 공기와 원료의 접촉을 최대화시킬 수 있고, 따라서 발효조건이 양호하여 원료의 액비화 기간을 단축시킬 수 있다. 이에 따라, 원료의 액비화 기간을 단축시킬 수 있음으로써 발효조의 크기를 줄일 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 밀폐형 액비제조장치를 도시한 개략적 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 공기 공급부를 도시한 개략적 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 공기 공급부의 다른 실시 예를 도시한 개략적 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
첨부된 도면 중에서 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 밀폐형 액비제조장치를 도시한 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기 공급부를 도시한 개략적 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 밀폐형 액비제조장치는 축산분뇨, 음식물을 포함하는 다양한 액상유기물, 특히 축산분뇨를 발효시켜 액비를 제조하도록 된 것이다. 이러한 밀폐형 액비제조장치는 밀폐형 구조의 원통형으로 이루어지고 소정의 각도로 기울어지게 설치된 액비화 발효조(30)와, 액비화 발효조(30)의 내부로 공기를 공급하기 위한 공기 공급부(40)와, 이 공기 공급부(40)를 회전 구동시키기 위한 회전 구동부(80)로 이루어진다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
액비화 발효조(30)는 밀폐구조의 원통형으로 이루어지고, 상부에는 가스 배출구(50)가 구비되며, 하부에는 액비 배출구(60)를 구비한 개폐도어(70)가 설치된다. 그리고 프레임(20)에 소정의 각도로 기울어지게 설치된다.
액비화 발효조(30)는 침전물을 제거하기 위한 침전물 배출구(38)를 적어도 1개 이상 구비한다. 이 침전물 배출구(38)는 액비화 발효조(30)의 하부측에 구비되어 침전물의 배출이 가능하도록 한다.
한편, 원료의 투입은 액비화 발효조(30)의 높은 쪽의 상단부에 별도로 설치된 파이프를 통해 펌프에 의해 이루어지지만, 이는 통상의 경우에 해당되므로 별도의 설명은 생략한다.
한편, 개폐도어(70)는 액비화 발효조(30)의 내부를 정비하거나 청소할 경우 그 내부를 개방하기 위한 것으로, 액비화 발효조(30)의 하부측(예를 들면, 한쪽 끝단)에 구비된다.
그리고, 액비 배출부(60)는 액비를 배출하기 위한 것으로, 액비화 발효조(30) 내부의 하부 측에 위치한 액비가 배출되도록 개폐도어(70)의 하부 측에 구비되는 하부측 배출구(62)와, 액비화 발효조(30) 내부의 상부 측에 위치한 액비가 배출되도록 개폐도어(70)의 상부 측에 구비되는 상부측 배출구(64)로 이루어지는 것이다. 이러한 상,하부측 배출구(64,62)는 밸브를 구비한다. 이와 같이 개폐도어(70)의 상,하부에 각각 배출구(64,62)를 설치한 것은, 상부측 배출구(64)로는 묽거나 침전물이 섞이지 않은 맑은 액비가 배출되고, 하부측 배출구(62)로는 진하거나 침전물이 섞인 진한 액비가 배출되도록 하기 위한 것이다.
이때, 상,하부 배출구(64,62)는 개폐도어(70)가 아닌 액비화 발효조(30)에 설치될 수도 있다.
액비화 발효조(30)에 구비되는 가스 배출구(50)는 가스가 모이는 액비화 발효조(30)의 상부측에 설치되는 것으로, 가스 포집장치(52)나 가스 정화장치와 연결된다. 이러한 가스 배출구(50)에는 가스의 배출을 제어하기 위한 밸브를 구비한다.
그리고, 액비화 발효조(30)의 상부측(수표면이 형성된 상부 영역)에는 액비의 폭기과정에서 발생되는 거품을 배출하기 위한 거품배출장치(100)가 설치된다. 이 거품배출장치(100)는 액비화 발효조(30) 내부의 수표면 상부측에 일단이 위치하고 타단은 외부에 위치하도록 설치되는 배출관(110)과, 구동모터(130)에 의해 구동되도록 구성되고, 배출관(110) 내부에 기밀을 유지하여 회전가능하게 설치되는 배출 스크류(120)으로 이루어진다. 이러한 거품배출장치(100)는 액비의 폭기 과정에서 발생된 거품을 효과적으로 배출하기 위한 것으로, 구동모터(130)에 의해 배출 스크류(120)가 회전하게 되면, 배출관(110)의 일단이 수표면 상부 측에 위치하도록 설치되어 있기 때문에, 수표면 상부로 부풀어 오른 거품은 배출 스크류(120)에 의해 외부로 배출될 수 있다.
한편, 액비화 발효조(30)가 설치된 프레임(20)에는 액비화 발효조(30)의 기울기를 조절하기 위한 각도 조절수단(90)이 설치된다.
각도 조절수단(90)은 액비화 발효조(30)가 설치된 프레임(20)과 축으로 결합된 하부 프레임(10)에 설치되어 프레임(20)을 설정된 각도로 들어올리도록 구성된 각도조절 구동부(92)와, 각도조절 구동부(92)를 제어하기 위한 각도 제어부(94)로 구성된 것이다. 각도 제어부(94)는 각도조절 구동부(92)를 작동 제어하기 위한 스위치, 각도 표시부 등이 구비될 수 있다. 각도조절 구동부(92)는 에어실린더나 유압실린더로 이루어질 수 있고, 랙과 피니언 또는 웜기어 등으로 액비화 발효조(30)를 들어올려 그 각도를 조절할 수 있는 구조이면 만족한다. 만약, 에어실린더나 유압실린더로 이루어질 경우 압축공기나 유압을 발생시켜 에어실린더나 유압실린더로 공급하도록 구성됨은 당연하고, 각도 제어부(9)는 이러한 구성들을 전기적으로 제어하도록 구성된다.
이러한 각도 조절수단(90)은 액비화 발효조(30)를 대략 15° - 25°의 범위 내에서 그 기울기를 조절한다. 그러나, 이에 국한되는 것은 아니고, 원료의 종류나 기간, 액비화 발효조(30)의 설치장소의 여건 등에 따라 다양한 각도로 조절할 수 있으며, 조절되는 각도를 표시하기 위한 각도기나 각도감지센서의 감지각도를 표시하기 위한 디스플레이부를 더 구비할 수 있다.
공기 공급부(40)는 액비화 발효조(30) 내부로 공기를 공급함과 동시에 원료를 교반하도록 구성되는 것으로, 액비화 발효조(30) 내부에 위치한 영역에 다수개의 공기 공급공(42A)이 천공되고, 일부가 액비화 발효조(30)의 외부로 노출되도록 설치되는 공급 파이프(42)와, 액비화 발효조(30) 내부에 위치한 공급 파이프(42)에서 방사형으로 각각 설치되고 공급 파이프(42)와 연결되는 유로를 형성하도록 중공형으로 형성되는 다수개의 연결 파이프(44)와, 다수개의 공기 토출공(46A)이 형성되고 연결 파이프(44)의 유로와 연결되며 공급 파이프(42)와 평행하도록 연결 파이프(44)와 결합되는 다수개의 교반 파이프(46)로 구성된 것이다. 이때, 연결 파이프(44)에도 토출공이 형성될 수도 있다. 공기 공급공(42A)와 공기 토출공(46A)은 수면에 잠기는 부분까지만 형성된다. 이는 공기 공급공(42A)와 공기 토출공(46A)이 수면 밖에 위치하도록 형성될 경우 공급되는 공기가 수압의 저항없이 배출되어짐으로써 액비의 수중 폭기역할이 줄어듦을 방지하기 위한 것이다. 즉, 공기는 액비의 수면 아래로만 공급되도록 하기 위한 것이다.
또한, 연결 파이프(44)로 공급되는 공기는 별도의 공급 파이프를 통하여 공급되도록 구성될 수 있다. 이는 공기 발생부의 공기가 교반 파이프(46)으로 손실없이 공급되도록 하기 위한 것이다.
이러한 공기 공급부(40)는 공급 파이프(42)를 통하여 액비화 발효조(30) 내부 구석구석으로 공기를 공급함과 동시에 교반 파이프(46)가 회전하면서 원료를 교반하도록 된 것이다. 이와 같이 교반 파이프(46)가 공기를 공급함과 동시에 교반을 실행하게 되므로 원료의 발효가 효율적으로 이루어지게 된다.
그리고, 공기 공급부(40)의 공급 파이프(42)는 도 1에 도시된 바와 같이 액비화 발효조(30)의 상부측의 설치공(37)에 베어링(37A)과 패킹(37B) 등에 의해 기밀을 유지하면서 회전 가능하게 설치된다. 또한, 공급 파이프(42)의 말단은 공기 발생부와 연결된 파이프와 회전 가능하게 결합되며, 이와 동시에 기밀을 유지할 수 있도록 다수개의 패킹을 구비한다. 즉, 공급 파이프(42)의 내경과 공기 발생부의 파이프 외경 사이에는 베어링(48)이 설치되고, 기밀유지용 패킹이 설치된다. 따라서, 고정된 상태의 공기 발생부 측의 파이프와 결합된 공급 파이프(42)는 공기를 공급받으면서도 회전될 수 있게 된다.
그리고, 공ㄱ
한편, 공기 공급부(40)를 회전 구동시키기 위한 회전 구동부(80)는 액비화 발효조(30)의 외부로 노출된 공급 파이프(42)의 일부분에 구비된 피동기어 또는 피동 스프로켓(82)과, 액비화 발효조(30)가 설치된 프레임(20)에 구비되고 피동기어와 맞물리는 구동기어 또는 체인에 의해 상기 피동 스프로켓(82)과 연결되는 구동 스프로켓(84)을 구비한 구동부재(86)으로 이루어진다. 이때, 피동 스프로켓(82) 대신에 피동기어가 구비될 수 있고, 구동 스프로켓 대신에 구동기어가 구비될 수 있다. 즉, 공급 파이프(42)를 구동시킬 수 있는 다양한 구조가 제공될 수 있는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 각도 조절수단(90)을 이용하여 액비화 발효조(30)의 기울기를 조절한다. 이때, 다양한 조건에 따라 액비화 발효조(30)의 기울기를 설정한다.
다음으로 원료 투입구를 통해 발효원료(분뇨슬러리 또는 액상 유기물질)를 투입한다.
액비화 발효조(30) 내부로 원료가 투입되면 액비화 발효조(30)를 밀폐시킨다. 즉, 침전물 배출구(38)를 폐쇄하고, 개폐도어(70)를 닫는다. 가스 배출구(50)에 구비되는 밸브를 제어하여 외부 공기가 유입되지 않도록 한다.
이때, 가스 배출구(50)의 끝단은 수조에 얕게 잠겨있어 외부공기가 유입되지 않으며 액비화 발효조(30) 내부의 가스발생 또는 폭기용 공기주입에 의한 발효조 내부압력상승시 그 압력차로 인해 수면으로 부상한다. 냄새를 포함한 이 배출공기는 별도로 처리되어 악취가 확산되지 않도록 할 수 있다.
이어서, 회전 구동부(80)를 구동시켜 공기 공급부(40)의 공급 파이프(42)를 회전시킨다. 공급 파이프(42)가 회전하게 되면, 중앙의 공급 파이프(42)를 기준으로 여러 방향으로 돌출 설치된 연결 파이프(44)와 교반 파이프(46)가 회전하게 되어 원료를 교반하게 된다. 즉, 연결 파이프(44)는 중앙에 회전가능하게 설치된 공급 파이프(42)에서 방사형으로 돌출되게 설치되어 있고, 각각의 연결 파이프(44)의 중간부 또는 말단에 교반 파이프(46)가 결합되어 있기 때문에 공급 파이프(42)가 회전하게 되면 연결 파이프(44)와 교반 파이프(46)는 회전하면서 액비화 발효조(30) 내부의 원료를 전반적으로 교반하게 된다. 이때, 교반작용에 의해 액비화 발효조(30) 바닥에 침전된 슬러지는 액비화 발효조(30) 하부의 끝단에 설치된 침전물 배출구(38) 쪽으로 이동하게 된다.
또한, 공기 공급부(40)가 회전하고 있는 상태에서 공기 발생부로부터 공기가 공급된다. 공기 발생부로부터 공급되는 공기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 공급 파이프(42)를 통하여 각 연결 파이프(44)로 공급되고, 각 연결 파이프(44)로부터 각 교반 파이프(46)로 공급되어 공기 토출공(46A)으로 토출된다. 즉, 공기가 공급되는 유로가 공급 파이프(42), 연결 파이프(44) 및 교반 파이프(46)로 이루어져 서로 연결되는 것이다.
이때, 공급되는 공기는 공급 파이프(42)의 공기 공급공(42A) 및 연결 파이프(44)에 형성되는 토출공 등을 통하여 액비화 발효조(30)의 내부로 공급될 수 있다.
이와 같이 공기 공급부(40)가 원료를 교반함과 동시에 액비화 발효조(30) 내부 구석구석에 공기를 공급함으로써 원료의 발효가 촉진되고, 발효율이 향상된다.
이러한 과정으로 액비화 발효조(30) 내부로 공기가 공급되면서 액비화 발효조(30) 내부에는 가스가 발생하게 된다. 이러한 가스는 가스 배출구(50)를 통하여 가스 포집장치(52) 또는 가스정화장치로 배출된다. 따라서, 가스가 대기중으로 방출되어 악취를 발생시키고 대기를 오염시키는 현상이 방지될 수 있다.
이어서, 원료의 발효가 진행되어 액비의 제조가 완료되면, 액비 배출부(60)를 개방하여 액비를 배출시킨다. 이때, 맑은 상태의 액비를 원할 경우 상부측 배출부(64)를 개방하여 액비를 배출시키고, 진한 상태의 액비를 원할 경우 하부측 배출부(62)를 개방하여 액비를 배출시킨다.
그리고, 액비화 발효조(30)의 내부에 가라앉은 침전물을 하부측의 침전물 배출구(38)를 개방하여 배출하고, 액비화 발효조(30) 내부의 액비가 모두 배출된 후 내부를 정비할 경우 개폐도어(70)를 개방하여 액비화 발효조(30) 내부를 정비할 수 있다.
한편, 사용자는 액비화 발효조(30)의 기울기를 조절할 있다. 즉, 각도 조절수단(90)의 각도 제어부(94)를 조작하여 액비화 발효조(30)를 원하는 각도로 기울인다. 액비화 발효조(30)가 기울어지면, 액비화 발효조(30)의 내부는 세우진 상태보다 넓은 공간을 제공하게 된다. 즉, 전체적인 체적은 변하지 않으나, 공기와 접하는 면적이 커지게 되어 원료의 발효가 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
그리고, 액비화 발효조(30)를 기울임으로써 액비화 과정중 생성되는 침전물이 중력에 의해 액비 배출부(60) 쪽으로 모이게 하여 일정높이로 침전하면 탱크 하부에 설치된 침전물 배출구(38)를 개방하여 침전물(슬러지)을 배출함으로써 액비화 발효조(30) 내부의 발효환경을 좋게 하고 액비화 발효조(30)의 내부용량을 지속적으로 유지할 수 있다. 또한 액비화 발효조(30)의 각도를 조절함으로써 액비화 발효조(30) 내에서 발효되는 원료의 양을 최적화 할 수 있다.
한편, 액비화 발효조(30)의 상부 일부분에 개폐용 도어(39)를 설치하여 액비화 발효조(30) 내부의 부분 관리가 가능하도록 할 수 있다.
그리고, 액비화 발효조(30) 내부의 폭기 과정에서 생기는 거품은 가스 배출구(50)를 통하여 배출될 수도 있다. 그러나, 보다 효과적인 배출을 위해서는 거품배출장치(100)가 필요하다. 즉, 거품을 방지하게 될 경우 거품이 굳게 되어 가스 배출구(50)를 폐쇄할 수 있다.
따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 거품배출장치(100)를 이용하여 거품을 배출하는 것이 바람직하다. 거품배출장치(100)는 배출관(110)의 일단이 거품이 발생되는 수표면의 상부측에 위치하도록 설치되어 있고, 그 내부에 배출 스크류(120)가 배출관(110)의 내주면에 밀착되어 기밀을 유지하도록 설치되어 있기 때문에, 배출 스크류(120)가 회전되면 수표면 상부측에 위치한 거품들이 배출관(110)으로 빨려 들어가 외부로 배출되는 것이다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 공기 공급부의 다른 실시 예를 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 다른 실시 예에 따른 공기 공급부(40)는 공급 파이프(42)의 말단(액배 배출구 측에 근접한 단부)와 교반 파이프(46)의 각 단부에 마개(42B,46B)가 각각 구비되고, 공기 공급공(42A)과 공기 토출공(46A)에는 공기는 분사하고 이물질의 유입은 차단하도록 이물질유입방지구(42C,46C)가 각각 구비된 것을 제외하고는 전술한 실시 예와 같다.
마개(42B,46B)는 공급 파이프(42)와 교반 파이프(46)에 이물질이나 침전물이 유입되어 공기 공급공(42A)과 공기 토출공(46A)이 막힐 경우 이를 제거할 때 이용하기 위한 것으로, 마개(42B,46B)를 제거한 후 공급 파이프(42)와 교반 파이프(46) 내부를 개방하여 이물질을 제거할 수 있는 것이다. 따라서, 공급 파이프(42)와 교반 파이프(46)의 정비(이물질 제거 등)가 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 이물질유입방지구(42C,46C)는 공기 공급공(42A)과 공기 토출공(46A)에 설치되어 공기는 분사하면서 이물질의 유입은 차단하도록 하기 위한 것으로, 전체적으로 중공형으로 형성되고, 일단이 공기 공급공(42A) 및 공기 토출공(46A)에 결합되며, 타단은 이물질의 유입을 억제하도록 일단에 비하여 작은 크기의 분출공(42D,46D)이 형성되는 구조를 갖는다. 또한, 그 내부에는 공기는 통과시키고 이물질은 거르기 위한 스펀지 또는 거름망과 같은 거름부재(42E,46E)가 설치된다.
이러한 이물질유입방지구(42C,46C)는 분출공(42D,46D)이 작은 직경으로 형성되므로 공기는 분출되고, 외부로부터 이물질의 유입은 억제하게 된다. 즉, 분출공(42D,46D)이 작게 형성되므로 수압에 의한 이물질의 역 흡입이 차단되거나 억제될 수 있는 것이다.
그리고, 이물질유입방지구(42C,46C)의 내부에 스펀지나 거름망과 같은 거름부재(42E,46E)가 설치되므로, 미세한 이물질이 유입되더라도 거름부재(42E,46E)에 의해 걸러지게 된다.
또한, 이물질유입방지구(42C,46C)는 나사체결 구조 또는 끼움 구조에 의해 공기 공급공(42A)이나 공기 토출공(46A)에 결합되므로 탈착이 용이하고, 따라서 정비가 쉽게 이루이질 수 있게 된다.
이상에서와 같이 액비화 발효조(30)가 소정의 각도로 기울어진 상태로 설치되고, 필요에 따라 다양한 각도로 기울어짐으로써 원료와 공기의 접촉을 확대시킬 수 있고, 이로 인하여 최적화된 발효조건을 제공할 수 있다. 또한, 액비화 발효조(30)가 밀폐됨으로써 가스가 대기중으로 방출되지 않고 가스 배출구(50)를 통하여 가스포집장치(52)로 배출되기 때문에 악취로 인한 민원을 최소화시킬 수 있다. 그리고, 공기 공급부(40)에 의해 액비화 발효조(30) 내부로 공기가 공급됨과 동시에 원료가 교반되므로 원료의 발효증진에 효과적인 것이다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 :하부 프레임 20 : 프레임
30 : 액비화 발효조 38 : 침전물 배출구
40 : 공기 공급부 42 : 공급 파이프
42A : 공기 공급공 42B,46B : 마개
42C,46C : 이물질유입방지구 44 : 연결 파이프
46 : 교반 파이프 46A : 공기 토출공
50 : 가스 배출구 52 : 가스 포집장치
60 : 액비 배출부 62 : 하부측 배출부
64 : 상부측 배출부 70 : 개폐도어
80 : 회전 구동부 82 : 피동 스프로켓
84 : 구동 스프로켓 86 : 구동부재
90 : 각도 조절수단 92 : 각도조절 구동부
94 : 각도 제어부 100 : 거품배출장치
110 : 배출관 120 : 배출 스크류
130 : 구동모터

Claims (11)

  1. 축산분뇨, 음식물을 포함하는 다양한 유기물을 발효시켜 액비를 제조하도록 된 액비제조장치로서,
    밀폐구조의 원통형으로 이루어지고, 상부에는 가스 배출구가 구비되며, 하부에는 액비 배출구를 구비한 개폐도어가 설치되고, 프레임에 소정의 각도로 기울어지게 설치된 액비화 발효조;
    공기 발생부로부터 공급되는 공기를 상기 액비화 발효조 내부로 공급하기 위한 다수개의 공기 공급공을 구비하여 상기 액비화 발효조의 내부에 회전가능하게 설치되는 공기 공급부; 및
    상기 공기 공급부가 액비화 발효조 내부에서 다양한 위치로 공기를 공급할 수 있도록 상기 공기 공급부를 회전시키기 위한 회전 구동부를 포함하고,
    상기 액비화 발효조는,
    폭기과정에서 발생되는 거품을 배출하기 위한 거품배출장치를 구비하되,
    상기 거품배출장치는,
    상기 액비화 발효조 내부의 수표면 상부측에 일단이 위치하고 타단은 외부에 위치하도록 설치되는 배출관; 및
    구동모터에 의해 구동되도록 구성되고, 상기 배출관 내부에 기밀을 유지하여 회전가능하게 설치되는 배출 스크류를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스 배출구는 가스 포집장치 또는 가스 정화장치와 연결되는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 액비 배출구는,
    상기 액비화 발효조 내부의 하부 측에 위치한 액비가 배출되도록 상기 개폐도어의 하부측에 구비되는 하부측 배출구; 및
    상기 액비화 발효조 내부의 상부 측에 위치한 액비가 배출되도록 상기 개폐도어의 상부측에 구비되는 상부측 배출구로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 액비화 발효조에는 침전물을 제거하기 위한 침전물 배출구가 적어도 1개 이상 구비되는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에는 상기 액비화 발효조의 기울기를 조절하기 위한 각도 조절수단을 구비되되,
    상기 각도 조절수단은,
    상기 액비화 발효조가 설치된 프레임과 축으로 결합된 하부 프레임에 설치되어 상기 프레임을 설정된 각도로 들어올리도록 구성된 각도조절 구동부; 및
    상기 각도조절 구동부를 제어하기 위한 각도 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  7. 제1항 및 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기 공급부는,
    상기 액비화 발효조 내부에 위치한 영역에 다수개의 공기 공급공이 천공되고, 일부가 상기 액비화 발효조의 외부로 노출되도록 설치되되, 회전이 가능하고 기밀을 유지하도록 설치된 공급 파이프;
    상기 공급 파이프에서 방사형으로 각각 설치되고, 상기 공급 파이프와 연결되는 유로를 형성하도록 중공형으로 형성되는 다수개의 연결 파이프; 및
    다수개의 공기 토출공이 형성되고, 상기 연결 파이프의 유로와 연결되며, 상기 공급 파이프와 평행하도록 상기 연결 파이프와 결합되는 다수개의 교반 파이프로 이루어지고,
    상기 공급 파이프의 회전시 상기 연결 파이프와 상기 교반 파이프가 액비 내부로 공기를 공급함과 동시에 액비를 교반하도록 된 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액비 배출구 측에 근접한 상기 공급 파이프의 말단 및 상기 교반 파이프의 각 말단에는 이물질 제거시 그 내부를 개방하기 위한 마개가 구비되는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 공기 공급공과 공기 토출공에는 공기는 분사하고 이물질의 유입은 차단하도록 이물질유입방지구가 구비되고,
    상기 이물질유입방지구는,
    중공형으로 형성되고, 일단이 상기 공기 공급공 및 공기 토출공에 결합되며, 타단은 이물질의 유입을 억제하도록 일단에 비하여 작은 크기의 분출공이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이물질유입방지구의 내부에는 공기는 통과시키고 이물질은 거르기 위한 스펀지 또는 거름망이 설치되는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 회전 구동부는,
    상기 액비화 발효조의 외부로 노출된 상기 공급 파이프의 일부분에 구비된 피동기어 또는 피동 스프로켓; 및
    상기 액비화 발효조가 설치된 프레임에 구비되고, 상기 피동기어와 맞물리는 구동기어 또는 체인에 의해 상기 피동 스프로켓과 연결되는 구동 스프로켓을 구비한 구동부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    밀폐형 액비제조장치.


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