KR101553511B1 - Fermentation equipment of animals-excretions and method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 축산분뇨 비료화 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로서, 상세하게는 살균부와, 발효부 및 완숙부를 내부에 이송 스크루가 설치된 관형 타입으로 구성함으로써, 각 공정이 연속적으로 이루어져 공정 시간을 단축할 수 있으며, 밀폐된 구조로 이루어져 열효율을 향상시키고 공정 시간을 단축할 수 있는 축산분뇨 비료화 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for treating an animal manure fertilizer, and more particularly, to an apparatus and method for treating an animal manure including a sterilizing unit, a fermentation unit, and a ripening unit constituted by a tubular type having a transfer screw therein, The present invention relates to an apparatus and a method for treating a livestock waste manure by which the thermal efficiency is improved and the processing time can be shortened.
일반적으로, 축산분뇨는 양질의 퇴비나 액비를 만들어 경작하는 토양에 사용하면, 유기질 성분이 낮고 토양 산성화로 노후화되어 있는 우리나라 농경지의 지력을 높이고 토양의 화학적 성질을 개선할 수 있는 귀중한 자원이다.In general, livestock manure is a valuable resource for improving the soil chemical properties by increasing the intelligence of agricultural land in Korea which is low in organic matter and aged by soil acidification when used in soil that is made by cultivating high quality compost or livestock.
그러나, 축산분뇨를 처리하지 않고 축산폐수로서 그대로 배출하게 되면 생활하수보다 오염부하량이 높은 고농도 오염물질이므로 수질오염원이 될 뿐만 아니라 개별농가에서 방류수 수질기준에 맞게 처리하는데 있어서도 시설이나 처리비용이 많이 들기 때문에 어려움이 크다.However, when the livestock manure is discharged without being treated as livestock wastewater, it is a high-concentration pollutant with a higher pollutant load than the domestic sewage. Therefore, not only is it a source of water pollution, but also facilities and processing costs Therefore, it is difficult.
특히, BOD 기준으로 오염부하량을 비교해 볼 때 생활하수는 ℓ당 200㎎인데 비해 축산폐수는 1~2만㎎(ppm)으로서 생활하수보다 50~100배나 더 높다.In particular, when comparing pollutant loadings based on BOD, livelihood wastewater is 200 to 200 mg per liter, whereas livestock wastewater is 1 to 20 million mg (ppm), which is 50 to 100 times higher than domestic wastewater.
이렇듯, 환경오염에 대하여 점차 우려의 목소리가 높아가는 요즘 축산분뇨를 최대한 퇴비화·액비화 하여 귀중한 자원으로 재활용 할 수 있도록 자체적으로 자원화 시설을 갖추어 환경친화적인 축산업을 유지해 나가고있는 추세이다.As a result, there is a growing concern about environmental pollution. Nowadays, there is a tendency to maintain an environmentally friendly livestock industry with its own recycling facilities so that livestock manure can be recycled as valuable resources by maximizing composting and liquefaction.
일예로, 현재까지 축산농가에서 가장 일반적인 방식인 톱밥 혼합 퇴비화방식을 사용하고 있다.For example, to date, the most common method in livestock farming is using sawdust mix composting.
그러나, 상기와 같은 방법은 각 농가에서 분뇨혼합상태에서 저장액비화 기술에 의존할 수밖에 없었기 때문에 혼합분뇨의 처리농지부족과 악취제거가 어렵고 지하수의 오염을 유발할 수 있으며 오랜 시간이 소용되는 문제점을 야기하고 있다.However, since the above-described method has only to depend on the storage-liquefaction technique in the mixed state of manure in each farm, it is difficult to remove the treated farmland and odor from the mixed manure, to cause contamination of groundwater, and to use for a long time have.
또한, 축분퇴비화 과정에서 수분조절재로 쓰이는 톱밥가격의 상승은 축산농가의 채산성에 걸림돌로 작용하여 가격과 품질 경쟁력약화 등 효율성의 문제가 있었다.In addition, the increase in the price of sawdust, which is used as a moisture control material in the composting process of the livestock compost, has been a problem in the efficiency of the livestock farmers, such as lowering the price and quality competitiveness.
한편, 도 4를 참조하면 이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-0479836호에는 '수거된 축산분뇨를 정선기에 투입하여 협잡물을 제거하고 분뇨저장조로 이송 및 저장하고, 상기 제거된 협잡물은 소각로로 이송되어 소각처리되며, 상기 분뇨 저장조에서는 오존(O 3 )을 이용하여 살균 및 탈취가 이루어지는 축산 분뇨의 비료화 처리방법에 있어서, 상기 분뇨저장조(5)에 저장된 축산분뇨를 제 1 이송모터(11)를 통해 혼합/살균발효조(13)로 이송시켜 적정량의 미생물과 혼합하고 내부온도를 100℃ 이상 유지한 상태에서 적어도 2시간이상 혼합 교반하여 세균을 사멸시키는 단계와; 상기 혼합/살균발효조(13)에서 고온을 2시간이상 유지한 다음 열 공급을 중단하고 자체열 53~57℃로 적어도 10시간 이상 발효를 하며, 미생물의 배양과 발효 를 위해 산소를 공급하고, 발효시 발생하는 악취를 제 2 탈취탑(9b)으로 흡출하여 탈취처리하는 단계와; 상기 혼합/살균발효조(13)에서 1차 발효시킨 축산분뇨를 원심분리기(27)로 이송하여 고상과 액상으로 분리하는 단계와; 상기 원심분리기(27)에서 분리된 고상의 축산분뇨는 고상완숙발효조(30)로 이송시켜 하루에 2시간씩 53~57℃의 열 공급과 에어탱크(19)에서 20분 간격으로 5분동안 간헐폭기에 의한 산소공급을 하며 5일동안 완숙발효와 건조를 통하여 수분 23~27%의 축산분뇨로 건조를 하고, 발효시 발생하는 악취는 제 3 탈취탑(9c)으로 흡출하여 탈취하는 단계와; 상기 고상완숙발효조(30)에서 완숙발효된 축산분뇨를 분쇄기(37)로 이송시켜 분쇄한 후 고체비료 포장기(39)를 통하여 포장하는 단계와; 상기 원심분리기(27)에서 분리된 액상의 축산분뇨를 액상완숙발효조(41)로 이송시켜 53~57℃의 열공급과 에어탱크(19)에서 20분 간격으로 5분동안 간헐폭기에 의한 산소공급으로 교반이 이루어지고, 미생물을 이용한 자체 발효열과 열 공급으로 7일 동안 완숙 발효시키는 단계와; 상기 완숙 발효된 액상의 축산분뇨를 펌프(44)를 통하여 냉각조(45)로 이송하여 냉각시키고, 여과기(47)에서 걸러진 액체비료를 액체비료 포장기(49)로 포장하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 축산분뇨의 비료화 처리방법'이 개시되어 있다.Referring to FIG. 4, in order to solve such a problem, Korean Patent No. 10-0479836 discloses a method in which the collected livestock manures are fed into a rectifier to remove impurities and transferred to and stored in a manure storage tank, And the sterilization and deodorization are carried out by using ozone (O 3) in the manure storage tank, the method comprising the steps of: feeding the livestock manure stored in the manure storage tank (5) to the first feed motor Sterilized
다만, 상기 등록특허는 각 단계가 단속적으로 이루어지기 때문에 전체 공정 시간이 길어져 처리 비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 또한, 개방된 상태로 이루어지기 때문에 지속적으로 열을 공급해야 하므로 열손실이 크며 탈취를 위해 살수 공정이 수반되며, 축산분뇨를 원심분리 방식에 의해 고액분리하기 때문에 거품이 다량 발생하여 이를 제거하기 위해 소포제를 사용해야 하며, 원하는 함수율을 맞추기 어려운 문제가 있다.
However, since the steps are intermittently performed, the total process time is long and the process cost is high. In addition, since it is opened, it is required to continuously supply heat, so there is a large heat loss, and a sprinkling process is involved for deodorization. Since livestock manure is separated by solid-liquid separation by centrifugal separation method, It is necessary to use antifoaming agent and it is difficult to meet the desired water content.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 살균부와, 발효부 및 완숙부를 내부에 이송 스크루가 설치된 관형 타입으로 구성함으로써, 각 공정이 연속적으로 이루어져 공정 시간을 단축할 수 있으며, 밀폐된 구조로 이루어져 열효율을 향상시키고 공정 시간을 단축할 수 있는 축산분뇨 비료화 처리장치 및 처리방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a sterilizing unit, a fermentation unit and a ripening unit of a tubular type having a transfer screw therein, The present invention also provides an apparatus and a method for treating a livestock waste manure by which the thermal efficiency can be improved and the processing time can be shortened.
또한, 본 발명의 목적은 회전실린더와 망부재로 이루어지는 컨베이어벨트로 이루어지는 있는 고액분리부를 이용함으로써, 종래 원심분리 방식으로 축산분뇨를 고액분리할 때 다량의 거품이 발생하고 이를 제거하기 위해 소포제를 사용해야 되는 문제와, 고액분리된 슬러지 상태의 축산분뇨의 함수율을 조절하기 어렵다는 문제를 해결할 수 있는 축산분뇨 비료화 처리장치 및 처리방법을 제공하는 것이다.Further, the object of the present invention is to use a defoaming agent in order to remove a large amount of foam when the solid-liquid separation of livestock manure is performed by the conventional centrifugal separation method, by using the solid-liquid separating portion comprising a conveying belt made of a rotating cylinder and a mesh member And to solve the problem that it is difficult to control the moisture content of the livestock manure in a solid-liquid separated sludge state, and an object of the present invention is to provide a livestock waste manure treatment apparatus and a treatment method.
또한, 본 발명의 목적은 하나의 살균부에서 고온 살균과 냉각을 일체로 수행함으로써 설비를 간소화하고 연속적으로 이루어지며, 살균관에 단열부를 설치함으로써 살균 및 냉각 효율의 저하를 최소화할 수 있는 축산분뇨 비료화 처리장치 및 처리방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a sterilization apparatus and a sterilization apparatus which are capable of minimizing the reduction in sterilization and cooling efficiency by simplifying facilities and performing continuous sterilization and cooling in one sterilization unit, A fertilizer treatment apparatus and a treatment method.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리장치는 축산분뇨를 고액분리하는 고액분리부와; 상기 고액분리되어 슬러지 상태인 축산분뇨를 수용하는 원통 형상의 살균관과, 상기 살균관 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루와, 상기 살균관 내 마련된 가열구간에 설치되어 살균하는 가열기과, 상기 가열구간 후방에 마련된 냉각구간에 설치되어 상기 살균된 축산분뇨를 냉각하는 냉각기를 포함하는 살균부와; 상기 살균부로부터 살균 및 냉각된 축산분뇨를 공급받아 수용하는 원통 형상의 발효관과, 상기 발효관 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루와, 상기 발효관의 외주면에 소정 간격으로 설치되어 산소를 공급하는 산소공급부와, 상기 발효관의 일측에 설치되어 미생물을 투입하는 미생물 투입부를 포함하는 적어도 하나의 발효부와; 상기 발효부로부터 발효된 축산분뇨를 공급받아 수용하는 원통 형상의 완숙관과, 상기 원숙관 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루와, 상기 발효된 축산분뇨를 냉각하는 냉각기를 포함하는 완숙부와; 상기 살균관, 발효관 또는 완숙부에 마련되어 가스를 배출하고 정화하는 탈취부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for fertilizing livestock manure, comprising: a solid-liquid separation unit for performing solid-liquid separation of an animal manure; A sterilizing pipe in the form of a cylinder for receiving the solid-liquid separated sludge-state livestock manure, a conveying screw installed in the sterilizing pipe for feeding the livestock manure, a heater installed in the heating section provided in the sterilizing tube, A sterilizing unit installed in a cooling zone provided behind the heating zone to cool the sterilized livestock manure; A fermentation tube in the form of a cylinder which receives and receives sterilized and cooled livestock manure from the sterilizing section; a feed screw installed in the fermentation tube for feeding the livestock manure; At least one fermentation unit including an oxygen supply unit for supplying the fermentation tube and a microorganism input unit installed at one side of the fermentation tube for inputting microorganisms; And a cooler for cooling the fermented livestock manure, wherein the fermented livestock manure is a fermented livestock wastewater. The fermented livestock manure includes fermented livestock manure, Wow; And a deodorizing unit provided in the sterilizing tube, the fermentation tube or the ripening unit for discharging and purifying the gas.
또한, 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리장치의 고액분리부는 상기 축산분뇨를 압착하는 한 쌍의 회전실린더와, 상기 회전실린더의 하부에 배치되며 액상의 축산분뇨만 선택적으로 통과시키는 망부재로 이루어지는 컨베이어벨트와, 상기 컨베이어벨트 하부에 마련되어 분리된 액상의 축산분뇨를 수용하는 제1수용부와, 상기 컨베이어벨트 일측에 마련되어 분리된 슬러지 상태의 축산분뇨를 수용하는 제2수용부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The solid-liquid separating unit of the apparatus for treatment of fertilizer for livestock manure waste according to the present invention comprises a pair of rotary cylinders for pressing the livestock manure, and a conveyor consisting of a mesh member disposed below the rotary cylinder and selectively passing only liquid- And a second receiving portion provided at a lower side of the conveyor belt to receive separated liquid livestock manure and a second receiving portion provided at one side of the conveyor belt to receive the separated sludge livestock manure.
또한, 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리장치의 살균관은 유입구가 마련되는 제1관부와, 배출구가 마련되는 제2관부와, 상기 제1관부 및 제2관부 사이에 배치되어 열전도를 차단하는 단열부로 이루어지며, 상기 가열구간 및 냉각구간은 각각 상기 제1관부 및 제2관부에 마련되는 것을 특징으로 한다.The sterilization tube of the livestock manure disposal apparatus according to the present invention comprises a first tube portion provided with an inlet port, a second tube portion provided with an outlet port, and a heat insulating portion disposed between the first tube portion and the second tube portion, And the heating section and the cooling section are provided at the first tube portion and the second tube portion, respectively.
또한, 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리방법은 고액분리부에서 고액분리하여 수분 함량이 20~40%인 슬러지 상태의 축산분뇨를 마련하는 S1단계와; 상기 고액분리된 슬러지 상태의 축산분뇨를 살균관에 공급하고 상기 가열기에서 100~150℃로 가열하여 살균하고, 상기 냉각기를 가동하여 살균된 축산분뇨를 50~70℃로 냉각하되, 상기 살균관 내에 설치된 이송 스크루에 의해 축산분뇨가 이송되면서 살균 및 냉각이 순차적으로 이루어지는 S2단계와; 상기 살균 및 냉각된 축산분뇨, 미생물 및 산소를 밀폐된 구조의 상기 발효관에 공급하여 상기 축산분뇨를 발효시키되, 별도의 열 공급 없이 발효열에 의해 상기 축산분뇨의 온도가 40~60℃로 유지되는 상태에서 2~4일 동안 발효되는 S3단계;를 포함하며, 상기 S1단계부터 S3단계까지 연속공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for fertilizing livestock manure, comprising the steps of: S1 preparing a sludge livestock manure having a moisture content of 20 to 40% by solid-liquid separation in a solid-liquid separation unit; The sterilized livestock in the sludge state as solidified liquid is supplied to a sterilizing tube, sterilized by heating at 100 to 150 ° C in the heater, the sterilized livestock manure is cooled by 50 to 70 ° C by operating the cooler, A step S2 in which sterilization and cooling are sequentially performed while the livestock manure is transferred by the installed transfer screw; The fermented livestock is fermented by supplying the sterilized and cooled livestock manure, microorganism and oxygen to the fermentation tube with a closed structure, and the temperature of the livestock manure is maintained at 40 to 60 ° C by fermentation heat without supplying any heat And a step S3 of fermenting for 2 to 4 days in the state of step S1.
또한, 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리방법에 있어서, 발효부에서 발효된 축산분뇨를 이송하면서 20~30℃로 냉각시킨 다음, 배출하면서 포장하는 S4단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The method further includes a step S4 of cooling the fermented livestock manure fermented by the fermentation unit to 20 to 30 占 폚 while discharging the livestock manure, and discharging the livestock manure during discharging.
본 발명에 따르면, 살균부와, 발효부 및 완숙부를 내부에 이송 스크루가 설치된 관형 타입으로 구성함으로써, 각 공정이 연속적으로 이루어져 공정 시간을 단축할 수 있으며, 밀폐된 구조로 이루어져 열효율을 향상시키고 공정 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the sterilizing unit, the fermentation unit and the ripening unit are constituted by the tubular type in which the feed screw is installed, the respective processes can be continuously performed to shorten the process time and the thermal efficiency can be improved The time can be shortened.
또한, 본 발명에 따르면, 회전실린더와 망부재로 이루어지는 컨베이어벨트로 이루어지는 있는 고액분리부를 이용함으로써, 종래 원심분리 방식으로 축산분뇨를 고액분리할 때 다량의 거품이 발생하고 이를 제거하기 위해 소포제를 사용해야 되는 문제와, 고액분리된 슬러지 상태의 축산분뇨의 함수율을 조절하기 어렵다는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, by using a solid-liquid separating section comprising a rotating cylinder and a conveying belt made of a mesh member, a large amount of foaming occurs when the liquid manure is subjected to solid-liquid separation in the conventional centrifugal separation method, And the problem of difficulty in controlling the water content of the livestock manure in a state of solid-liquid separated sludge can be solved.
또한, 본 발명에 따르면, 하나의 살균부에서 고온 살균과 냉각을 일체로 수행함으로써 설비를 간소화하고 연속적으로 이루어지며, 살균관에 단열부를 설치함으로써 살균 및 냉각 효율의 저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, it is possible to simplify the facilities by continuously performing high-temperature sterilization and cooling in one sterilizing unit, and to provide an effect that sterilization and cooling efficiency can be minimized by providing a heat- have.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리장치를 구성하는 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 고액분리부의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 살균부와 발효부의 구성요소를 도시한 단면도이다.
도 4는 종래 축산분뇨의 비료화 처리장치를 도시하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing constituent elements constituting an apparatus for treating an animal manure fertilizer according to the present invention; Fig.
2 is a schematic view showing the components of the solid-liquid separator according to the present invention.
3 is a cross-sectional view showing components of a sterilizing unit and a fermentation unit according to the present invention.
4 is a diagram showing a fertilizer treatment apparatus of a conventional livestock manure.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 형태의 구성요소는 그 지시하는 설명을 동일하게 하는 한편, 도면부호는 서로 다르게 부여하였음에 유의해야 한다.In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components.
도 1은 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리장치를 구성하는 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 고액분리부의 구성요소를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 살균부와 발효부의 구성요소를 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a view schematically showing constituent elements constituting an apparatus for fertilizing an animal manure waste according to the present invention, FIG. 2 is a view schematically showing constituent elements of a solid-liquid separation unit according to the present invention, Sectional view showing constituent elements of the sterilizing part and the fermentation part according to the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리장치는 크게 고액분리부와, 살균부와, 발효부와, 완숙부와, 탈취부를 포함할 수 있다.1 to 3, an apparatus for treating an animal manure fertilizer according to the present invention may include a solid-liquid separating unit, a sterilizing unit, a fermentation unit, a ripening unit, and a deodorizing unit.
구체적으로, 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리장치(100)는 축산분뇨를 고액분리하는 고액분리부(110)와, 상기 고액분리되어 슬러지 상태인 축산분뇨를 수용하는 원통 형상의 살균관(131)과, 상기 살균관(131) 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루(136)와, 상기 살균관(131) 내 마련된 가열구간에 설치되어 살균하는 가열기(137)과, 상기 가열구간 후방에 마련된 냉각구간에 설치되어 상기 살균된 축산분뇨를 냉각하는 냉각기(139)를 포함하는 살균부(130)와, 상기 살균부(130)로부터 살균 및 냉각된 축산분뇨를 공급받아 수용하는 원통 형상의 발효관(151)과, 상기 발효관(151) 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루(153)와, 상기 발효관(151)의 외주면에 소정 간격으로 설치되어 산소를 공급하는 산소공급부(155)와, 상기 발효관(151)의 일측에 설치되어 미생물을 투입하는 미생물 투입부(157)를 포함하는 적어도 하나의 발효부(150)와, 상기 발효부(150)로부터 발효된 축산분뇨를 공급받아 수용하는 원통 형상의 완숙관(미도시)과, 상기 원숙관 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루(미도시)와, 상기 발효된 축산분뇨를 냉각하는 냉각기(미도시)를 포함하는 완숙부(170)와, 상기 살균관(131), 발효관(151) 또는 완숙부(170)에 마련되어 가스를 배출하고 정화하는 탈취부(180)를 포함할 수 있다.Specifically, the
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 고액분리부(110)는 종래 원심분리 방식으로 축산분뇨를 고액분리할 때 다량의 거품이 발생하고 이를 제거하기 위해 소포제를 사용해야 되는 문제와, 고액분리된 슬러지 상태의 축산분뇨의 함수율을 조절하기 어렵다는 문제를 해결하기 위해 압착 방식으로 고액분리하는 것을 특징으로 한다.1 and 2, the solid-
상기 고액분리부(110)는 크게 축산분뇨를 압착하는 한 쌍의 회전실린더(111)와, 액상의 축산분뇨만 선택적으로 통과시키는 망부재로 이루어지는 컨베이어벨트(113)와, 제1,2수용부(115,117)를 포함하여 이루어진다.The solid-
상기 한 쌍의 회전실린더(111)로 공급된 축산분뇨는 압착되어 컨베이어벨트(113)로 떨어지게 되는데, 상기 컨베이어벨트(113)는 망부재로 이루어지기 때문에 액상의 축산분뇨는 컨베이어벨트(113) 직하방에 마련된 상기 제1수용부(115)로 낙하하여 수용되고, 슬러지 상태의 축산분뇨는 상기 컨베이어벨트(113)를 타고 이동하여 상기 컨베이어 벨트 일측에 마련된 제2수용부(117)에 수용된다.The livestock manure supplied to the pair of rotating
상기 제2수용부(117)에 수용된 슬러지 상태의 축산분뇨는 수분함량이 20~40%로 조절되는데, 이때 회전실린더(111)의 압착 강도 및 회전 속도를 제어함으로써 수분함량을 조절할 수 있다.The moisture content of the sludge-form livestock manure contained in the second receiving
그리고 본 발명의 고액분리부(110)는 이동식 컨베이어벨트(113)를 이용하기 때문에 연속적인 작업이 가능한 장점이 있다.Also, since the solid-
상기 분리된 축산분뇨는 원료탱크(T)에 저장된 다음, 펌프(P)를 이용하여 살균부(130)로 이송된다.The separated livestock manure is stored in the raw material tank T and then transferred to the sterilizing
상기 살균부(130)는 상술한 바와 같이 유해 세균의 살균 내지 멸균이 이루어지는 가열구간과, 살균된 축산분뇨를 냉각하는 냉각구간으로 구분할 수 있다.The sterilizing
상기 가열구간에는 가열기(137)가 설치되는데, 상기 가열기(137)는 살균관(131)의 외주면에 권선된 전기히팅코일인 것을 예시할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 냉각구간에는 냉각기(139)가 설치되는데, 상기 냉각기(139)는 냉매가 순환하고 상기 살균관(131)의 외주면에 권선된 열교환기인 것을 예시할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The
한편, 상기 살균관(131)은 유입구가 마련되는 제1관부(133)와, 배출구가 마련되는 제2관부(135)와, 상기 제1관부(133) 및 제2관부(135) 사이에 배치되어 열전도를 차단하는 단열부(134)로 이루어지며, 상기 가열구간 및 냉각구간은 각각 상기 제1관부(133) 및 제2관부(135)에 마련된다.The
상기 제1, 2관부(133,135)는 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 상기 단열부(134)는 상기 제1, 2관부(133,135)보다 열전도율이 낮은 소재로 이루어지면 특별한 제한은 없으나, FRP, 우레탄폼 또는 이들의 조합으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.The first and
그리고 살균관(131) 전체 길이가 20m인 경우, 상기 제1관부(133)는 각각 5~8m이고, 제2관부(135)는 8~12m인 것을 예시할 수 있으며, 상기 단열부(134)는 제1관부(133)와 제2관부(135) 사이의 열전도를 차단할 수 있는 적절한 길이로 구성할 수 있다.In the case where the total length of the sterilizing
이와 같이, 본 발명에서는 제1관부에서 고온으로 살균함과 동시에 제2관부에서 살균된 축산분뇨를 발효에 적합한 온도로 냉각함으로써 설비를 간소화할 수 있으며 작업이 연속적으로 이루어져 수율을 높일 수 있다. 그리고 상기 제1,2관부 사이에 단열부를 게재함으로써 열전도에 의해 살균과 냉각 효율이 각각 저하되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.As described above, in the present invention, the facility can be simplified by sterilizing the first tubular portion at a high temperature and at the same time cooling the sterilized livestock manure to a temperature suitable for fermentation, and the work can be continuously performed to increase the yield. In addition, since the heat insulating portion is disposed between the first and second tube portions, it is possible to prevent the sterilization and cooling efficiency from being lowered by heat conduction, respectively.
상기 발효부(150)에서는 상기 살균부(130)에서 살균 및 냉각이 완료된 축산분뇨를 공급받아 발효가 이루어지는 것으로서, 미생물 발효가 이루어질 수 있도록 발효관(151)의 일측에는 미생물을 공급하는 미생물 투입부(157)가 마련된다.In the
그리고 상기 살균부(130)에서 공급되는 축산분뇨는 대략 60~70℃인데, 발효부(150)에서 이송 스크루(153)를 통해 이송하면서 그 온도가 점차 낮아지게 되는데, 발효 과정에서 발효열이 발생하기 때문에 별도의 열 공급은 필요하지 않다. 상기 발효부(150)에서 2~4일 동안 이송되면서 발효가 이루어지는 것을 예시할 수 있는데, 발효가 완료된 축산분뇨는 대략 40~45℃ 정도가 된다.The temperature of the slurry discharged from the sterilizing
그리고 상기 발효부(150)는 밀폐된 구조의 발효관(151)으로 이루어지기 때문에 상기 발효관(151)에 일정 간격으로 배치되어 산소를 공급해주는 산소공급부(155)가 마련된다. 다만, 산소공급부(155)는 반드시 산소만 공급하는 것이 아니고, 경우에 따라 질소 또는 공기를 주입하는 것도 가능하다.Since the
상기 살균부(130), 발효부(150) 및 완숙부(170)에는 각각 축산분뇨에서 발생하는 가스를 배출하고 정화하는 탈취부(180)가 마련되며, 상기 탈취부(180)는 활성탄(Active Carbon,AV) 필터인 것을 예시할 수 있다.The
이와 같이, 본 발명에서는 살균부와, 발효부를 내부에 이송 스크루가 설치된 관형 타입으로 구성함으로써, 각 공정이 연속적으로 이루어져 공정 시간을 단축할 수 있으며, 밀폐된 구조로 이루어지기 때문에 냄새 제거를 위해 살수하는 과정을 생략할 수 있고 열 손실을 최소화할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the sterilizing unit and the fermentation unit are constituted by the tubular type in which the transfer screw is provided therein, the respective processes can be continuously performed to shorten the processing time and the sealed structure, Can be omitted and the heat loss can be minimized.
상기 발효부(150)를 거쳐 발효가 완료된 축산분뇨는 완숙부(170)를 통과하면서 수분 함량이 15~20% 정도로 낮춰지며, 완숙부(170)에 마련된 냉각기(미도시)를 통해 20~30℃로 냉각된 다음, 포장이 이루어지게 된다.
The fermented livestock manure that has been fermented through the
이하에서는 본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리방법을 상세히 설명한다. 다만, 앞서 설명한 구성요소와 동일 내지 유사한 구성요소에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.Hereinafter, a method for treating an animal manure fertilizer according to the present invention will be described in detail. However, the same or similar components as those described above will not be described in detail.
본 발명에 따른 축산분뇨 비료화 처리방법은 크게 S1단계 내지 S4단계로 이루어지는데, 각 단계가 연속공정으로 이루어지기 때문에 수율이 향상되는 특징이 있다.The method of fertilizing livestock manure according to the present invention is largely divided into steps S1 to S4. Since each step is performed in a continuous process, the yield is improved.
상기 S1단계는 고액분리부(110)에서 고액분리하여 수분 함량이 20~40%인 슬러지 상태의 축산분뇨를 마련하는 단계로서, 상술한 바와 같이 압착 방식 및 컨베이어벨트(113)를 이용하는 고액분리부(110)에서 이루어지기 때문에 공액분리 공정이 간소화된다.The step S1 is a step of preparing a sludge livestock manure having a moisture content of 20 to 40% by solid-liquid separation in the solid-
한편, 본 발명에서는 축산분뇨 100중량부를 기준으로 음식물 슬러지 또는 정화조 슬러지 10~30중량부를 혼합하여 사용할 수 있다. 이 경우 축산분뇨와 마찬가지로 음식물 슬러지 등도 압착방식으로 고액분리하여 수분 함량이 20~40%인 상태로 만들고 축산분뇨와 음식물 슬러지 등을 혼합하여 살균관으로 공급하게 된다.Meanwhile, in the present invention, 10 to 30 parts by weight of food sludge or septic tank sludge may be mixed with 100 parts by weight of livestock manure. In this case, as in livestock manure, the food sludge is also separated by solid-liquid separation by a compression method to make the moisture content 20 to 40%, and the livestock manure and food sludge are mixed and supplied to the sterilizing tube.
상기 음식물 슬러지의 경우 30 중량부를 초과하게 되면 염분 농도가 과량이 되므로 상기 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.In the case of the above-mentioned food sludge, if the amount exceeds 30 parts by weight, the salt concentration becomes excessive, so that it is preferable to be within the above range.
상기 S2단계는 상기 고액분리된 슬러지 상태의 축산분뇨를 살균관(131)에 공급하고 상기 가열기(137)에서 100~150℃로 가열하여 살균하고, 상기 냉각기(139)를 가동하여 살균된 축산분뇨를 50~70℃로 냉각하는 단계이다. In step S2, the livestock manure in the sludge state is supplied to the sterilizing
여기서, 상기 살균관(131) 내에 설치된 이송 스크루(136)에 의해 축산분뇨가 이송되면서 살균 및 냉각이 순차적으로 이루어지기 때문에 시간을 단축할 수 있다.Since the sterilization and cooling are sequentially performed while the livestock manure is conveyed by the conveying screw 136 installed in the sterilizing
상기 S3단계는 상기 살균 및 냉각된 축산분뇨, 미생물 및 산소를 밀폐된 구조의 상기 발효관(151)에 공급하여 상기 축산분뇨를 발효시키는 단계이다.The step S3 is a step of feeding the sterilized and cooled livestock manure, microorganisms and oxygen to the
여기서, 발효관(151)이 밀폐되기 때문에 별도의 열 공급 없이 발효열에 의해서만으로도 발효에 적합한 온도로 유지할 수 있어 열효율이 우수하다.Here, since the
그리고 상기 S3단계에서는 상기 축산분뇨의 온도가 40~60℃로 유지되는 상태에서 2~4일 동안 발효되는 것이 바람직하다.In the step S3, it is preferable that the fermentation is performed for 2 to 4 days while the temperature of the animal manure is maintained at 40 to 60 ° C.
한편, 발효 시간은 이송스크루의 회전속도를 통해 제어할 수 있는데, 도시된 바와 같이 하나의 발효관(151)을 사용할 수도 있으나 이는 예시에 불과하므로, 제반 사정을 고려하여 복수의 발효관을 다단으로 설치하여 사용할 수도 있다.Meanwhile, the fermentation time can be controlled through the rotation speed of the conveying screw. As shown in the figure, one
상기 S4단계는 발효부(150)에서 발효된 축산분뇨를 이송하면서 20~30℃로 냉각시킨 다음, 배출하면서 포장하는 단계로서, 완숙부(170)에서 이루어지며 축산분뇨의 건조, 냉각, 숙성, 최종 탈취 작업이 이루어지게 된다.In step S4, the livestock manure fermented in the
완숙이 완료되면 필요에 따라 분쇄 등을 거친 다음 제품으로 포장을 한다.
After ripening is completed, the product is crushed and packed as needed.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 금속정제장치를 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
It is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiment and that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention as set forth in the following claims It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.
100 : 축산분뇨 비료화 처리장치
110 : 고액분리부 111 : 회전실린더
113 : 컨베이어벨트 115 : 제1수용부
117 : 제2수용부 130 : 살균부
131 : 살균관 133 : 제1관부
134 : 단열부 135 : 제2관부
136 : 이송 스크루 137 : 가열기
139 : 냉각기 150 : 발효부
151 : 발효관 153 : 이송 스크루
155 : 산소공급부 157 : 미생물 투입부
170 : 완숙부 180 : 탈취부
T : 원료탱크 P : 펌프
100: Livestock Manure Fertilizer Treatment System
110: solid-liquid separator 111: rotating cylinder
113: Conveyor belt 115:
117: second receiving portion 130: sterilizing portion
131: sterilizing tube 133: first tube
134: heat insulating portion 135: second tube portion
136: conveying screw 137: heater
139: cooler 150: fermentation part
151: fermentation tube 153: feed screw
155: oxygen supply unit 157: microorganism input unit
170: ripe portion 180: deodorizer
T: raw material tank P: pump
Claims (5)
상기 고액분리되어 슬러지 상태인 축산분뇨를 수용하는 원통 형상의 살균관과, 상기 살균관 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루와, 상기 살균관 내 마련된 가열구간에 설치되어 살균하는 가열기과, 상기 가열구간 후방에 마련된 냉각구간에 설치되어 상기 살균된 축산분뇨를 냉각하는 냉각기를 포함하는 살균부와;
상기 살균부로부터 살균 및 냉각된 축산분뇨를 공급받아 수용하는 원통 형상의 발효관과, 상기 발효관 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루와, 상기 발효관의 외주면에 소정 간격으로 설치되어 산소를 공급하는 산소공급부와, 상기 발효관의 일측에 설치되어 미생물을 투입하는 미생물 투입부를 포함하는 적어도 하나의 발효부와;
상기 발효부로부터 발효된 축산분뇨를 공급받아 수용하는 원통 형상의 완숙관과, 상기 완숙관 내에 설치되어 상기 축산분뇨를 이송시키는 이송 스크루와, 상기 발효된 축산분뇨를 냉각하는 냉각기를 포함하는 완숙부와;
상기 살균관, 발효관 또는 완숙부에 마련되어 가스를 배출하고 정화하는 탈취부;를 포함하되,
상기 살균관은 유입구가 마련되는 제1관부와, 배출구가 마련되는 제2관부와, 상기 제1관부 및 제2관부 사이에 배치되어 열전도를 차단하는 단열부로 이루어지며,
상기 가열구간 및 냉각구간은 각각 상기 제1관부 및 제2관부에 마련되는 것을 특징으로 하는 축산분뇨 비료화 처리장치.A solid-liquid separation unit for solid-liquid separation of the livestock manure;
A sterilizing pipe in the form of a cylinder for receiving the solid-liquid separated sludge state livestock manure, a feed screw installed in the sterilizing pipe for feeding the livestock manure, a heater installed in the heating section provided in the sterilizing pipe, A sterilizing unit installed in a cooling zone provided behind the heating zone to cool the sterilized livestock manure;
A fermentation tube in the form of a cylinder which receives and receives sterilized and cooled livestock manure from the sterilizing section; a feed screw installed in the fermentation tube for feeding the livestock manure; At least one fermentation unit including an oxygen supply unit for supplying the fermentation tube and a microorganism input unit installed at one side of the fermentation tube for inputting microorganisms;
And a cooler for cooling the fermented livestock manure, wherein the fermented livestock manure is a fermented livestock wastewater. The fermented livestock manure includes fermented livestock manure, Wow;
And a deodorizing unit provided in the sterilizing tube, the fermentation tube or the ripening unit for discharging and purifying the gas,
Wherein the sterilizing tube comprises a first tube portion provided with an inlet, a second tube portion provided with an outlet, and a heat insulating portion disposed between the first tube portion and the second tube portion to block heat conduction,
Wherein the heating section and the cooling section are provided at the first pipe section and the second pipe section, respectively.
상기 고액분리부는,
상기 축산분뇨를 압착하는 한 쌍의 회전실린더와, 상기 회전실린더의 하부에 배치되며 액상의 축산분뇨만 선택적으로 통과시키는 망부재로 이루어지는 컨베이어벨트와, 상기 컨베이어벨트 하부에 마련되어 분리된 액상의 축산분뇨를 수용하는 제1수용부와, 상기 컨베이어벨트 일측에 마련되어 분리된 슬러지 상태의 축산분뇨를 수용하는 제2수용부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 축산분뇨 비료화 처리장치.The method according to claim 1,
The solid-
A conveyor belt comprising a pair of rotary cylinders for pressing the livestock manure and a mesh member disposed at a lower portion of the rotary cylinder and selectively passing only liquid livestock manure selectively; And a second receiving portion provided at one side of the conveyor belt for receiving the separated sludge livestock manure.
상기 고액분리부에서 고액분리하여 수분 함량이 20~40%인 슬러지 상태의 축산분뇨를 마련하는 S1단계와;
상기 고액분리된 슬러지 상태의 축산분뇨를 살균관에 공급하고 상기 가열기에서 100~150℃로 가열하여 살균하고, 상기 냉각기를 가동하여 살균된 축산분뇨를 50~70℃로 냉각하되, 상기 살균관 내에 설치된 이송 스크루에 의해 축산분뇨가 이송되면서 살균 및 냉각이 순차적으로 이루어지는 S2단계와;
상기 살균 및 냉각된 축산분뇨, 미생물 및 산소를 밀폐된 구조의 상기 발효관에 공급하여 상기 축산분뇨를 발효시키되, 별도의 열 공급 없이 발효열에 의해 상기 축산분뇨의 온도가 40~60℃로 유지되는 상태에서 2~4일 동안 발효되는 S3단계;를 포함하며,
상기 S1단계부터 S3단계까지 연속공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 축산분뇨 비료화 처리방법.A method for fertilizing a livestock manure using the apparatus for treating livestock manure according to claim 1 or 2,
Liquid separation in the solid-liquid separation unit to provide a sludge-state livestock manure having a moisture content of 20 to 40%;
The sterilized livestock in the sludge state as solidified liquid is supplied to a sterilizing tube, sterilized by heating at 100 to 150 ° C in the heater, the sterilized livestock manure is cooled by 50 to 70 ° C by operating the cooler, A step S2 in which sterilization and cooling are sequentially performed while the livestock manure is transferred by the installed transfer screw;
The fermented livestock is fermented by supplying the sterilized and cooled livestock manure, microorganism and oxygen to the fermentation tube with a closed structure, and the temperature of the livestock manure is maintained at 40 to 60 ° C by fermentation heat without supplying any heat (S3) which is fermented for 2 to 4 days,
Wherein the step of continuously treating the manure from step S1 to step S3 is performed.
상기 발효부에서 발효된 축산분뇨를 이송하면서 20~30℃로 냉각시킨 다음, 배출하면서 포장하는 S4단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축산분뇨 비료화 처리방법.
5. The method of claim 4,
Further comprising a step S4 of cooling the fermented livestock manure fermented by the fermentation unit to 20 to 30 DEG C while discharging and discharging the livestock manure.
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KR102046936B1 (en) | 2019-06-20 | 2019-11-21 | 김택봉 | Method and apparatus for treating swine manure |
KR102105826B1 (en) | 2019-06-24 | 2020-05-29 | 김택봉 | Aeration device for the treatment of livestock manure |
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- 2015-06-04 KR KR1020150079467A patent/KR101553511B1/en not_active IP Right Cessation
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