KR101583720B1 - 가축분뇨 처리 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가축분뇨를 퇴비화할 수 있는 가축분뇨 처리 설비에 관한 것이다. 가축분뇨 처리 설비는 혼합 유닛과, 이송 유닛과, 발효 유닛과, 숙성 유닛과, 취출 유닛과, 배기 유닛, 및 정화 유닛을 포함한다. 혼합 유닛은 지면 상에 지지되며, 가축분뇨와 수분 조절제를 공급받아 분뇨 혼합물로 혼합한 후 토출한다. 이송 유닛은 혼합 유닛으로부터 토출되는 분뇨 혼합물을 상방으로 이송시킨다. 발효 유닛은 이송 유닛에 의해 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 발효시킨 후 하부로 배출한다. 숙성 유닛은 발효 유닛의 하측에 배치되며 발효 유닛으로부터 발효되어 배출되는 분뇨 혼합물을 공급받아 숙성시킨 후 최종적으로 만들어진 퇴비를 하부로 배출한다. 취출 유닛은 숙성 유닛의 하측에 배치되어서 지면 상에 지지되며, 숙성 유닛으로부터 배출되는 퇴비를 공급받아 취출한다. 배기 유닛은 발효 유닛 및 숙성 유닛으로부터 발생되는 가스를 모아서 배출한다. 정화 유닛은 배기 유닛으로부터 가스를 공급받아 탈취 및 집진 처리해서 배출한다.

Description

가축분뇨 처리 설비{Livestock excretion treatment equipment}
본 발명은 가축의 사육 과정에서 발생되는 가축분뇨를 퇴비화할 수 있는 가축분뇨 처리 설비에 관한 것이다.
축산물에 대한 수요가 급증하면서 소, 돼지, 닭 등의 가축을 대량으로 사육하는 것이 일반화됨에 따라 축산물에 대한 대량 생산이 가능하게 되었지만, 가축의 사육 과정에서 나오는 다량의 가축분뇨 처리가 문제가 되고 있다. 가축분뇨는 토양과 지하수 오염이라는 문제와 더불어 악취를 유발함으로써 인근 주민들에게 엄청난 스트레스를 안기는 주점이 되고 있는 형국이다.
이러한 문제를 해결하고자, 가축분뇨를 퇴비화하는 여러 방법이 제시되고 있다. 가축분뇨를 퇴비화하는 과정에서도 악취가 발생할 수 있는데, 악취가 외부로 배출되면 민원이 발생될 수 있다. 따라서, 외부로 악취를 배출시키지 않으면서 가축분뇨를 퇴비로 만들 수 있는 자동화된 가축분뇨 처리 설비의 개발이 필요한 실정이다.
등록특허공보 제10-1053735호(2011.01.13, 공개)
본 발명의 과제는 외부로 악취를 배출시키지 않으면서 가축분뇨를 퇴비로 만드는 과정을 자동화하여 편의성을 높일 수 있는 가축분뇨 처리 설비를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 가축분뇨 처리 설비는 혼합 유닛과, 이송 유닛과, 발효 유닛과, 숙성 유닛과, 취출 유닛과, 배기 유닛, 및 정화 유닛을 포함한다. 혼합 유닛은 지면 상에 지지되며, 가축분뇨와 수분 조절제를 공급받아 분뇨 혼합물로 혼합한 후 토출한다. 이송 유닛은 혼합 유닛으로부터 토출되는 분뇨 혼합물을 상방으로 이송시킨다. 발효 유닛은 이송 유닛에 의해 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 발효시킨 후 하부로 배출한다. 숙성 유닛은 발효 유닛의 하측에 배치되며 발효 유닛으로부터 발효되어 배출되는 분뇨 혼합물을 공급받아 숙성시킨 후 최종적으로 만들어진 퇴비를 하부로 배출한다. 취출 유닛은 숙성 유닛의 하측에 배치되어서 지면 상에 지지되며, 숙성 유닛으로부터 배출되는 퇴비를 공급받아 취출한다. 배기 유닛은 발효 유닛 및 숙성 유닛으로부터 발생되는 가스를 모아서 배출한다. 정화 유닛은 배기 유닛으로부터 가스를 공급받아 탈취 및 집진 처리해서 배출한다.
본 발명에 따르면, 가축분뇨를 퇴비화하는 과정에서 외부로 악취를 배출시키지 않으면서 가축분뇨를 퇴비화하는 전체 과정을 자동화할 수 있으므로, 편의성을 높일 수 있고, 인근 주민의 민원이 발생되지 않다. 또한, 가축분뇨의 재활용에 따른 토양과 지하수 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가축분뇨 처리 설비에 대한 구성도이다
도 2는 도 1의 혼합 유닛에 대한 측단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서, 1차 발효조를 발췌하여 도시한 구성도이다.
도 4는 도 3의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 대한 평단면도이다.
도 6은 도 1에 있어서, 계단 및 캣워크가 구비된 예를 도시한 구성도이다.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가축분뇨 처리 설비에 대한 구성도이다. 도 2는 도 1의 혼합 유닛에 대한 측단면도이다. 도 3은 도 1에 있어서, 1차 발효조를 발췌하여 도시한 구성도이다. 도 4는 도 3의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다. 도 5는 도 3에 대한 평단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 가축분뇨 처리 설비(100)는 혼합 유닛(110)과, 이송 유닛(120)과, 발효 유닛(130)과, 숙성 유닛(140)과, 취출 유닛(150)과, 배기 유닛(160), 및 정화 유닛(170)을 포함한다.
혼합 유닛(110)은 지면 상에 지지된다. 혼합 유닛(110)은 가축분뇨와 수분 조절제를 공급받아 분뇨 혼합물로 혼합한 후 토출한다. 수분 조절제로는 톱밥, 왕겨 등이 이용될 수 있다. 톱밥, 왕겨 등은 혼합 유닛(110)으로 공급되는 가축분뇨의 양에 따라 적당량으로 가축분뇨와 배합되도록 혼합 유닛(110)으로 공급될 수 있다.
일 예로, 혼합 유닛(110)은 혼합 챔버(111)와, 믹서(112), 및 피더(113)를 포함할 수 있다. 혼합 챔버(111)는 지지대(1111)에 의해 지지될 수 있다. 혼합 챔버(111)는 상부에 형성된 공급구를 통해 가축분뇨와 수분 조절제를 내부로 공급받을 수 있다. 공급구는 덮개(1112)에 의해 개폐될 수 있다. 덮개(1112)는 구동기구에 의해 개폐 동작할 수도 있다.
혼합 챔버(111)는 이송 유닛(120)으로부터 멀리 위치한 단부의 하부에 배출구가 형성될 수 있다. 배출구는 슬라이드 댐퍼(1113)에 의해 개폐될 수 있다. 슬라이드 댐퍼(1113)는 슬라이드 이동하면서 배출구를 개폐하는 슬라이드 판, 및 슬라이드 판을 이동시키는 구동기구를 포함할 수 있다.
믹서(112)는 혼합 챔버(111) 내에 설치된다. 믹서(112)는 임펠러(1121), 및 임펠러(1121)를 회전시키는 임펠러 구동기구(1122)를 포함할 수 있다. 임펠러(1121)는 회전축의 둘레에 날개들이 형성된 구조로 이루어질 수 있다. 임펠러(1121)는 회전축이 수평으로 배치되어 양단이 혼합 챔버(111)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
임펠러 구동기구(1122)는 회전 모터(1122a), 및 회전 모터(1122a)의 회전력을 임펠러(1121)의 회전축으로 전달하는 동력전달부(1122b)를 포함할 수 있다. 동력전달부(1122b)는 회전 모터(1122a)의 회전축에 동축으로 결합되는 구동 스프로킷과, 임펠러(1121)의 회전축에 동축으로 결합되는 종동 스프로킷, 및 구동 스프로킷과 종동 스프로킷에 걸쳐져 구동 스프로킷의 회전을 종동 스프로킷으로 전달하는 체인을 포함할 수 있다.
혼합 챔버(111)의 외측에는 열매체가 유동하는 열매체 재킷(미도시)이 설치되어 혼합 챔버(111) 내를 가열할 수도 있다. 믹서(112)는 임펠러(1121)의 회전에 의해 가축분뇨와 수분 조절제를 혼합할 수 있다. 믹서(112)에 의해 가축분뇨와 수분 조절제가 충분히 혼합되면, 슬라이드 댐퍼(1113)에 의해 배출구가 개방되어 피더(113)로 공급될 수 있다.
피더(113)는 스크류 컨베이어로 이루어질 수 있다. 스크류 컨베이어는 혼합 챔버(111)의 하측에 수평으로 배치된 이송 관(1131)과, 이송 관(1131) 내에 수평으로 배치되어 회전하는 이송 스크류(1132), 및 이송 스크류 구동기구(1133)를 포함할 수 있다. 이송 관(1131)은 상부에 혼합 챔버(111)의 배출구와 통하는 유입구가 형성될 수 있다. 이송 관(1131)은 이송 유닛(120)에 가까운 단부의 하측에 토출구(1131a)가 형성될 수 있다. 토출구(1131a)에는 수직으로 연장된 가이드가 형성될 수 있다.
이송 스크류 구동기구(1133)는 회전 모터(1133a), 및 회전 모터(1133a)의 회전력을 이송 스크류(1132)로 전달하는 동력전달부(1133b)를 포함할 수 있다. 동력 전달부(1133b)는 구동 스프로킷, 종동 스프로킷, 및 체인을 포함할 수 있다. 피더(113)는 믹서(112)로부터 공급된 분뇨 혼합물을 이송 스크류(1132)의 회전에 의해 토출구(1131a)를 통해 배출시킨다.
이송 유닛(120)은 혼합 유닛(110)으로부터 토출되는 분뇨 혼합물을 상방으로 이송시킨다. 이송 유닛(120)은 상하로 길게 연장된 이송 덕트(121), 및 이송 덕트(121) 내에 설치되는 버킷 엘리베이터(122)를 포함할 수 있다. 버킷 엘리베이터(122)는 무한궤도로 회전하는 회전체(1221)와, 회전체(1221)의 회전 방향을 따라 배열된 복수의 버킷(1222)들, 및 회전체(1221)를 회전시키는 회전체 구동기구(1223)를 포함할 수 있다. 회전체(1221)는 체인이나 벨트로 이루어질 수 있다.
이송 덕트(121)의 하부 측면에는 경사진 형태의 호퍼(1211)가 설치될 수 있다. 호퍼(1211)는 상부 유입구가 이송 관(1131)의 토출구(1131a)와 대응되고 측면 배출구가 이송 덕트(121)의 내부와 통하도록 연결될 수 있다. 호퍼(1211)는 이송 관(1131)의 토출구(113a)로부터 배출되는 분뇨 혼합물을 상부 유입구를 통해 공급받아서 측면 배출구를 통해 이송 덕트(121) 내로 배출할 수 있다.
이송 덕트(121)의 상부 측면에는 배출 관(1212)이 연통되어 설치될 수 있다. 배출 관(1212)은 분뇨 혼합물을 공급받아 1차 발효조(131)로 배출한다. 배출 관(1212)의 하측 부위는 1차 발효조(131)의 상측에 형성된 유입구(1311a)를 통해 삽입될 수 있다. 배출 관(1212)은 셔터에 의해 개폐될 수 있다.
버킷(1222)들은 호퍼(1211)의 측면 배출구에 하나씩 위치되어 분뇨 혼합물을 담은 후 상방으로 이동하여 뒤집어져 배출 관(1212)으로 공급할 수 있다. 회전체 구동기구(1223)는 회전 모터, 및 회전 모터의 회전력을 회전체(1221)로 전달하는 동력전달부를 포함할 수 있다. 동력 전달부는 구동 스프로킷, 종동 스프로킷, 및 체인을 포함할 수 있다. 이송 덕트(121) 내에서 분뇨 혼합물이 이송되는 과정에서 분뇨 혼합물에서 발생된 가스는 후술할 배기 유닛(160)으로 배출될 수 있다.
발효 유닛(130)은 이송 유닛(120)에 의해 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 발효시킨 후 하부로 배출한다. 예컨대, 발효 유닛(130)은 1차 발효조(131), 및 2차 발효조(132)를 포함할 수 있다. 1차 발효조(131)는 이송 유닛(120)에 의해 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 교반하고 가열하며 산소를 공급함에 따라 1차 발효시킨 후 하부를 통해 배출한다.
2차 발효조(132)는 1차 발효조(131)의 하측에 배치된다. 2차 발효조(132)는 1차 발효조(131)의 하측에 동일한 형태로 배치될 수 있다. 2차 발효조(132)는 1차 발효조(131)로부터 배출되는 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 교반하고 가열하며 산소를 공급함에 따라 2차 발효시킨 후 하부를 통해 배출한다.
1차 발효조(131)는 조 본체(1311)와, 배출 셔터(1312)와, 교반기(1313)와, 열매체 유로(1314), 및 산소 공급기(1315)를 포함한다. 조 본체(1311)는 원통 형상의 내부 공간을 갖고 상측에 유입구(1311a)가 형성되고 하측에 배출구(1311b)가 형성된다. 배출구(1311b)에는 배출 유도 관이 설치될 수 있다. 배출 유도 관은 상단 부위가 배출구(1311b)에 연결되고 하측 부위가 2차 발효조(132)의 유입구를 통해 삽입될 수 있다.
배출 셔터(1312)는 배출구(1311b)를 개폐한다. 배출 셔터(1312)는 슬라이드 이동함에 따라 배출구(1311b)를 개폐하는 슬라이드 판, 및 슬라이드 판을 이동시키는 구동기구를 포함할 수 있다.
교반기(1313)는 조 본체(1311) 내에서 일렬로 수평 배열되어 수직 축을 중심으로 회전하는 교반 날개(1313a)들을 갖는다. 교반기(1313)는 조 본체(1311) 내에서 회전 가능하게 지지되는 링 형태의 회전프레임(1313b)과, 회전프레임(1313b)의 중앙을 가로질러 배치되는 지지프레임(1313c), 및 회전프레임(1313b)을 회전시키는 회전프레임 구동기구(1313d)를 포함할 수 있다. 교반 날개(1313a)들은 수직으로 세워져 각각의 상단이 지지프레임(1313c)에 고정될 수 있다.
회전프레임 구동기구(1313d)는 구동 기어, 및 구동 기어를 회전시키는 기어 구동부를 포함할 수 있다. 이 경우, 회전프레임(1313b)의 외주면에는 구동 기어와 맞물리는 종동 기어(1313e)가 형성될 수 있다. 기어 구동부는 회전 모터와, 회전 모터의 회전력을 구동 기어로 전달하는 동력전달부를 포함할 수 있다.
동력전달부는 회전 모터의 회전축에 동축으로 결합되는 구동 스프로킷과, 구동 기어에 동축으로 결합되는 종동 스프로킷, 및 구동 스프로킷과 종동 스프로킷에 걸쳐져 구동 스프로킷의 회전을 종동 스프로킷으로 전달하는 체인을 포함할 수 있다. 회전 모터의 회전력은 웜 감속기 등을 거쳐 감속되어 구동 스프로킷으로 전달될 수 있다.
열매체 유로(1314)는 조 본체(1311)의 하부에 배치되어 열매체를 순환시킨다. 열매체 유로(1314)는 열매체 순환 관(1314a)에 의해 형성될 수 있다. 조 본체(1311)는 격판에 의해 구획된 하부 공간(1311d)을 가질 수 있다. 열매체 순환 관(1314a)은 조 본체(1311)의 하부 공간(1311d)에 설치될 수 있다. 열매체 순환 관(1314a)은 외부의 열매체 공급원으로부터 열매체를 공급받아 순환시키면서 조 본체(1311)의 내부를 가열할 수 있다. 조 본체(1311) 내의 온도는 써모미터(thermometer)에 의해 측정될 수 있다. 열매체 공급원은 써모미터에 의해 측정된 온도를 기초로 발효에 필요한 온도로 조절해서 조 본체(1311)를 가열할 수 있다.
산소 공급기(1315)는 조 본체(1311)의 바닥으로부터 조 본체(1311) 내로 산소를 공급한다. 따라서, 산소 공급기(1315)에 의해 분뇨 혼합물의 발효에 필요한 산소가 공급될 수 있다. 산소 공급기(1315)는 산소 공급 관(1315a)과 산소 공급 관(1315a)에 설치된 복수의 노즐(1315b)들을 포함할 수 있다. 산소 공급 관(1315a)은 조 본체(1311)의 하부 공간(1311d)에 배치될 수 있다.
노즐(1315b)들은 산소 공급 관(1315a)을 통해 공급된 산소를 조 본체(1311) 내로 분사한다. 노즐(1315b)들은 산소 분사 부위가 조 본체(1311)의 격판을 통과하도록 설치될 수 있다. 도시하고 있지 않으나, 조 본체(1311)의 하부 공간(1311d)에는 급수 및 배수를 위한 관이 배치될 수 있다. 1차 발효조(131)의 상측에는 루프(133)가 설치될 수 있다.
2차 발효조(132)는 1차 발효조(131)와 동일하게 구성될 수 있다. 2차 발효조(132)는 1차 발효조(131)와 독립되게 온도 조절될 수 있다. 발효조는 발효 기간과 1 배치(batch)당 용량에 따라 증설될 수도 있다.
숙성 유닛(140)은 발효 유닛(130)의 하측에 배치되며 발효 유닛(130)으로부터 발효되어 배출되는 분뇨 혼합물을 공급받아 숙성시킨 후 최종적으로 만들어진 퇴비를 하부로 배출한다. 숙성 유닛(140)은 1차 숙성조(141), 및 2차 숙성조(142)를 포함할 수 있다.
1차 숙성조(141)는 2차 발효조(132)의 하측에 배치된다. 1차 숙성조(141)는 2차 발효조(132)의 하측에 동일한 형태로 배치될 수 있다. 1차 숙성조(141)는 2차 발효조(132)로부터 배출되는 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 교반하고 가열함에 따라 1차 숙성시킨 후 하부를 통해 배출한다.
2차 숙성조(142)는 1차 숙성조(141)의 하측에 배치된다. 2차 숙성조(142)는 1차 숙성조(141)의 하측에 동일한 형태로 배치될 수 있다. 2차 숙성조(142)는 1차 숙성조(141)로부터 배출되는 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 교반하고 가열함에 따라 2차 숙성시킨 후 최종적으로 만들어진 퇴비를 하부를 통해 취출 유닛(150)으로 배출한다.
1,2차 숙성조(141)(142)는 1차 발효조(131)와 각각 동일하게 구성될 수 있다. 1,2차 숙성조(141)(142)는 각각 독립되게 온도 조절될 수 있다. 다만, 1,2차 숙성조(141)(142)에서는 1차 발효조(131)의 산소 공급기(1315)가 생략될 수 있다. 숙성조는 숙성 기간과 1 배치당 용량에 따라 증설될 수도 있다.
1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)의 외부는 단열 벽(102)에 의해 감싸질 수 있다. 단열 벽(102)은 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)의 내부 온도를 유지하고 외부 온도에 의한 영향을 차단한다. 단열 벽(102)은 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)의 외부를 공통으로 감쌀 수 있다. 단열 벽(102)은 암면(rock wool) 등으로 이루어질 수 있다.
취출 유닛(150)은 숙성 유닛(140)의 하측에 배치되어서 지면 상에 지지된다. 취출 유닛(150)은 숙성 유닛(140)으로부터 배출되는 퇴비를 공급받아 취출한다. 취출 유닛(150)은 한 쌍으로 구비될 수 있다. 취출 유닛(150)들은 취출 룸(151) 내에 배치될 수 있다. 취출 룸(151)은 2차 숙성조(142)의 하측을 지지할 수 있다. 각각의 취출 유닛(150)은 전술한 혼합 유닛(110)과 동일하게 구성되어 퇴비를 혼합한 후 외부의 저장함으로 토출할 수 있다. 취출 룸(151)의 근처에는 가축분뇨 처리 설비를 전반적으로 제어하기 위한 제어반(101)이 설치될 수 있다.
배기 유닛(160)은 발효 유닛(130) 및 숙성 유닛(140)으로부터 발생되는 가스를 모아서 배출한다. 예컨대, 배기 유닛(160)은 배기 관(161), 및 배기 팬(162)을 포함할 수 있다. 배기 관(161)은 1,2차 발효조(131)(132)와 1,2차 숙성조(141)(142)의 중앙을 수직으로 관통하여 설치된다.
배기 관(161)의 측면에는 가스 유입구(161a)들이 형성된다. 가스 유입구(161a)들은 1,2차 발효조(131)(132)와 1,2차 숙성조(141)(142)의 각 내부에서 발생된 가스를 배기 관(161) 내로 유입시킨다. 배기 관(161)은 취출 룸(151)까지 연장되어 취출 룸(151) 내의 가스를 가스 유입구(161a)들을 통해 유입시킬 수도 있다. 가스 유입구(161a)들은 1,2차 발효조(131)(132)와 1,2차 숙성조(141)(142) 및 취출 룸(151)의 각 천장 중앙 주변에 대응되게 위치될 수 있다.
배기 팬(162)은 배기 관(161)에 설치되어 배기 관(161)의 내부로 유입된 가스를 정화 유닛(170)으로 배출시킬 수 있다. 배기 팬(162)은 배기 관(161)의 상측 부위에 설치될 수 있다. 배기 팬(162)은 1,2차 발효조(131)(132)와 1,2차 숙성조(141)(142)에 각각 하나씩 대응되게 배기 관(161)에 설치될 수도 있다.
정화 유닛(170)은 배기 유닛(160)으로부터 가스를 공급받아 탈취 및 집진 처리해서 배출한다. 정화 유닛(170)은 배기 관(161)으로부터 가스를 공급받는 정화 챔버(171)를 포함할 수 있다. 정화 챔버(171)은 배기 관(161)과 연결된 가스 저장탱크(172)로부터 가스를 공급받을 수 있다.
정화 챔버(171) 내에는 가스를 탈취 및 집진 처리하여 정화하는 필터가 설치될 수 있다. 필터로는 가스를 탈취 및 집진 처리하는 통상적인 필터가 이용될 수 있다. 정화 챔버(171)는 정화된 가스를 최종 배기 관(173)을 통해 배출할 수 있다. 최종 배기 관(173)에는 가스를 외부로 송출하기 위한 배기 팬이 설치될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)의 각 옆으로 작업자가 접근 가능하도록 지면으로부터 1차 발효조(131)까지 계단(181) 및 캣워크(catwalk, 182)가 설치될 수 있다. 작업자는 계단(181)을 오르내리면서 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)의 각 옆으로 접근할 수 있다. 계단(181)은 루프(133)까지 이어질 수 있다.
캣워크(182)는 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)의 각 하부에 대응되는 높이에 마련될 수 있다. 작업자는 계단(181)을 통해 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)의 각 캣워크(182)로 이동한 후, 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)의 측면에 마련된 점검 창을 통해 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)를 점검할 수 있다. 계단(181) 및 캣워크(182)의 바깥 쪽으로는 안전 가이드(safety guide)가 설치될 수 있다.
전술한 가축분뇨 처리 설비(100)에 의해 가축분뇨를 처리하는 과정에 대해, 설명하면 다음과 같다.
먼저, 혼합 유닛(110)의 혼합 챔버(111)에 가축분뇨와 함께 톱밥, 왕겨 등의 수분 조절제를 공급한 후, 믹서(112)에 의해 가축분뇨와 수분 조절제를 혼합한다. 가축분뇨와 수분 조절제가 충분히 혼합되면, 슬라이드 댐퍼(1113)에 의해 혼합 챔버(111)의 배출구를 개방시켜 분뇨 혼합물을 피더(113)로 공급한다. 이어서, 피더(113)에 의해 분뇨 혼합물을 토출구(1131a)를 통해 하나의 버킷(1222)에 담길 수 있는 분량 단위로 배출시킨다.
그러면, 분뇨 혼합물은 호퍼(1211)를 통해 이송 덕트(121) 내로 배출된다. 이때, 버킷(1222)들을 피더(113)에 의한 분뇨 혼합물의 배출 시점에 맞춰 호퍼(1211)의 측면 배출구에 순차적으로 위치시켜가며 버킷(1222)들에 분뇨 혼합물을 담은 후, 상방으로 이동시켜 배출 관(1212)으로 공급한다. 그러면, 분뇨 혼합물은 개방된 배출 관(1212)을 통해 1차 발효조(131)로 공급된다. 이때, 1차 발효조(131)에서는 공급받은 분뇨 혼합물을 교반해서 고르게 펼 수 있다.
이후, 1차 발효조(131)에 분뇨 혼합물이 설정된 양만큼 공급 완료되면, 1차 발효조(131)를 폐쇄한 후, 1차 발효조(131) 내의 분뇨 혼합물을 교반하고 열매체에 의해 가열하며 산소를 공급해서 1차 발효시킨다. 1차 발효가 완료되면, 1차 발효조(131)의 배출구(1311b)를 개방시켜 1차 발효된 분뇨 혼합물을 2차 발효조(132)로 공급한다. 이때, 2차 발효조(132)에서는 공급받은 분뇨 혼합물을 교반해서 고르게 펼 수 있다.
이후, 1차 발효조(131)로부터 2차 발효조(132)로 분뇨 혼합물이 모두 공급되면, 2차 발효조(132)를 폐쇄한 후, 2차 발효조(132) 내의 분뇨 혼합물을 교반하고 열매체에 의해 가열하며 산소를 공급해서 2차 발효시킨다. 2차 발효가 완료되면, 2차 발효조(132)로부터 2차 발효된 분뇨 혼합물을 1차 숙성조(141)로 공급한다. 이때, 1차 숙성조(141)에서는 공급받은 분뇨 혼합물을 교반해서 고르게 펼 수 있다.
이후, 2차 발효조(132)로부터 1차 숙성조(141)로 분뇨 혼합물이 모두 공급되면, 1차 숙성조(141)를 폐쇄한 후, 1차 숙성조(141) 내의 분뇨 혼합물을 교반하고 열매체에 의해 가열해서 1차 숙성시킨다. 1차 숙성이 완료되면, 1차 숙성조(141)로부터 1차 숙성된 분뇨 혼합물을 2차 숙성조(142)로 공급한다. 이때, 2차 숙성조(142)에서는 공급받은 분뇨 혼합물을 교반해서 고르게 펼 수 있다.
이후, 1차 숙성조(141)로부터 2차 숙성조(142)로 분뇨 혼합물이 모두 공급되면, 2차 숙성조(142)를 폐쇄한 후, 2차 숙성조(142) 내의 분뇨 혼합물을 교반하고 열매체에 의해 가열해서 2차 숙성시킨다. 2차 숙성을 거쳐 퇴비가 최종적으로 만들어지면, 2차 숙성조(142)로부터 퇴비를 취출 유닛(150)으로 공급한다. 그러면, 취출 유닛(150)은 2차 숙성조(142)로부터 퇴비를 공급받아 혼합한 후 외부의 저장 함으로 토출할 수 있다.
한편, 1,2차 발효조(131)(132) 및 1,2차 숙성조(141)(142)에서 분뇨 혼합물이 발효 및 숙성되면서 발생되는 가스를 배기 팬(162)에 의해 가스 유입구(161a)들을 통해 배기 관(161)으로 유입시킨 후 정화 유닛(170)으로 송출할 수 있다. 이어서, 정화 유닛(170)에 의해 가스를 탈취 및 집진 처리해서 외부로 배출할 수 있다.
전술한 바와 같이, 가축분뇨를 퇴비화하는 과정에서 외부로 악취를 배출시키지 않으면서 가축분뇨를 퇴비화하는 전체 과정을 자동화하여 편의성을 높일 수 있으며, 가축분뇨의 재활용에 따른 토양과 지하수 오염을 방지할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110..혼합 유닛 120..이송 유닛
130..발효 유닛 131..1차 발효조
132..2차 발효조 140..숙성 유닛
141..1차 숙성조 142..2차 숙성조
150..취출 유닛 160..배기 유닛
170..정화 유닛

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 지면 상에 지지되며, 가축분뇨와 수분 조절제를 공급받아 분뇨 혼합물로 혼합한 후 토출하는 혼합 유닛;
    상기 혼합 유닛으로부터 토출되는 분뇨 혼합물을 상방으로 이송시키는 이송 유닛;
    상기 이송 유닛에 의해 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 발효시킨 후 하부로 배출하는 발효 유닛;
    상기 발효 유닛의 하측에 배치되며 상기 발효 유닛으로부터 발효되어 배출되는 분뇨 혼합물을 공급받아 숙성시킨 후 최종적으로 만들어진 퇴비를 하부로 배출하는 숙성 유닛;
    상기 숙성 유닛의 하측에 배치되어서 지면 상에 지지되며, 상기 숙성 유닛으로부터 배출되는 퇴비를 공급받아 취출하는 취출 유닛;
    상기 발효 유닛 및 숙성 유닛으로부터 발생되는 가스를 모아서 배출하는 배기 유닛; 및
    상기 배기 유닛으로부터 가스를 공급받아 탈취 및 집진 처리해서 배출하는 정화 유닛;을 포함하며,
    상기 발효 유닛은,
    상기 이송 유닛에 의해 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 교반하고 가열하며 산소를 공급함에 따라 1차 발효시킨 후 하부를 통해 배출하는 1차 발효조, 및
    상기 1차 발효조의 하측에 배치되며 상기 1차 발효조로부터 배출되는 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 교반하고 가열하며 산소를 공급함에 따라 2차 발효시킨 후 하부를 통해 배출하는 2차 발효조를 포함하며;
    상기 숙성 유닛은,
    상기 2차 발효조의 하측에 배치되며 상기 2차 발효조로부터 배출되는 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 교반하고 가열함에 따라 1차 숙성시킨 후 하부를 통해 배출하는 1차 숙성조, 및
    상기 1차 숙성조의 하측에 배치되며 상기 1차 숙성조로부터 배출되는 분뇨 혼합물을 상부로부터 공급받아 교반하고 가열함에 따라 2차 숙성시킨 후 최종적으로 만들어진 퇴비를 하부를 통해 상기 취출 유닛으로 배출하는 2차 숙성조를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 처리 설비.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 1,2차 발효조 및 1,2차 숙성조는,
    원통 형상의 내부 공간을 갖고 상측에 유입구가 형성되고 하측에 배출구가 형성된 조 본체와, 상기 배출구를 개폐하는 배출 셔터와, 상기 조 본체 내에서 일렬로 수평 배열되어 수직 축을 중심으로 회전하는 교반 날개들을 갖는 교반기, 및 상기 조 본체의 하부에 배치되어 열매체를 순환시키는 열매체 유로를 각각 공통으로 포함하며;
    상기 1,2차 발효조는,
    상기 조 본체의 바닥으로부터 상기 조 본체 내로 산소를 공급하는 산소 공급기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 처리 설비.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 배기 유닛은,
    상기 1,2차 발효조와 1,2차 숙성조의 중앙을 수직으로 관통하여 설치되며 상기 1,2차 발효조와 1,2차 숙성조의 각 내부에서 발생된 가스를 가스 유입구들을 통해 내부로 유입시키는 배기 관, 및
    상기 배기 관에 설치되어 상기 배기 관의 내부로 유입된 가스를 상기 정화 유닛으로 배출시키는 배기 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 가축분뇨 처리 설비.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 1,2차 발효조 및 1,2차 숙성조의 각 옆으로 작업자가 접근 가능하도록 지면으로부터 상기 1차 발효조까지 계단 및 캣워크(catwalk)가 설치된 것을 특징으로 하는 가축분뇨 처리 설비.
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