KR101617170B1 - 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양돈농가에서 발생하는 폐사축 및 분뇨를 처리하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 양돈농가에서 발생되는 돈분뇨는 물론, 폐사축 까지도 처리가 가능하게 하되, 처리함에 있어서도 이들을 퇴비화 시킴으로 돈분뇨 및 폐사축의 매몰에 따른 환경오염의 예방과, 이들의 퇴비화로 인한 양돈농가의 소득 증대를 가져오게 하기 위한 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 양돈농가에서 발생하는 분뇨 및 폐사축 처리하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 양돈농가에서 발생하는 폐사축과 분뇨를 이용하여 퇴비의 제조가 가능하게 함으로, 분뇨 및 폐사축의 재활용으로 농가 수익의 증대와 환경오염의 예방을 가져오게 하기 위한 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법에 관한 것이다.
근자에 들어 우리나라 국민소득의 증대로 생활수준이 향상됨에 따라 축산물의 수요가 급증하여 급증하는 축산물의 수요를 공급하기 위하여 축산업의 급속한 발전이 되었다.
그러나 축산업이 발달함으로서 발생된 문제들이 나타나게 되었다. 발생된 문제들 중 축산폐수로, 가축분뇨의 발생 총량은 인간에 의한 분뇨보다 적지만 오염성분이 훨씬 많고 수거와 처리체계가 미비한 점이 많아 환경문제를 일으킬 위험성이 높다. 인간 분뇨의 BOD 농도가 1만 2500ppm인데 비하여 젖소와 육우가 2만 8500ppm, 돼지가 6만 8000ppm, 닭이 6만 5000ppm에 이른다. 이처럼 오염부하량이 폐수발생량에 비하여 크기 때문에 적정하게 처리하지 않고 공공수역으로 방류하게 되면 하천의 수질악화 및 호수의 부영양화를 초래할 뿐만 아니라 악취 및 해충피해 등의 요인이 되어 심각한 환경오염의 원인이 된다.
또한 축산농가의 경쟁력이 약화 되었는데, 이는 95년도 우루과이라운드 협정 이후 농림축산물의 수입액은 약 51.% 이상 증가하여 세계 평균인 32%를 훨씬 상회했으며 계속적으로 수입액 증가 추세로 축산물의 판매가격은 95년 UR협상 이후 급격한 하락 또는 정체를 보이고 있을 뿐만 아니라 축산농가의 노령화, 시설물의 노후와 특히, 퇴비값의 폭등으로 더욱 가속화되었다.
다시 말해서, 발생된 문제점은 가축의 분뇨를 정화처리를 하고 있지만, 정화처리된 가축의 분뇨에는 많은 양의 유기 물질을 포함하고 있어 수자원 오염을 발생시키고, 우루과이라운드 협정 이후 축산농가의 경쟁력이 약화 되었는데, 이는 축산농가의 노령화와 시설물의 노후뿐만 아니라 특히, 퇴비값의 폭등으로 더욱 가속화되었다.
이에, 근자에 들어 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 특허출원등록 제10-0733824호와 같이 가축의 분뇨를 이용한 퇴비 제조방법이 제안된 바 있으며, 이에, 분뇨의 재활용이 가능하게 한 바 있다.
또한, 양돈농가에서는 다양한 원인에 의해 돼지가 죽어나가는 경우가 발생하게 되는 것인데, 이렇게 죽어가는 도지의 경우 식용으로 분류되지 못하고 처분되는 것이 일반적이다.
그러나, 이중 구제역과 같은 심각한 전염병의 경우에는 해당 돼지는 물론, 이에 접촉된 돼지까지도 살처분 매몰처리하는 것이 당연하지만, 전염성이 없는 자연사나 질병의로 인한 폐사축의 경우 충분히 다양한 방법의로의 사용이 가능할 수 있으나 이 역시 마땅한 처리방법에 없어 매몰처리하고 있는 실정이며, 이에 따른 양돈농가의 경우 손실을 그대로 감수하여야 하였으며, 이렇게 폐사축의 무분별한 매몰시 침출수로 인한 지하수 및 토양의 오염 등 환경 오염을 초례하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 양돈농가에서 발생되는 돈분뇨는 물론, 폐사축 까지도 처리가 가능하게 하되, 처리함에 있어서도 이들을 퇴비화 시킴으로 돈분뇨 및 폐사축의 매몰에 따른 환경오염의 예방과, 이들의 퇴비화로 인한 양돈농가의 소득 증대를 가져오게 하기 위한 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 돈분뇨에 포함된 분(糞)과 요(尿)를 분리하는 침전조와, 침전조로부터 침전된 분을 배출하는 배출펌프를 갖는 배출관으로 된 배출수단과, 배출수단으로부터 배출된 분을 공급받아 그 분에 포함된 수분을 제거하여 고형분을 얻는 고액 분리기와, 고형분을 배출하는 스크류를 갖는 제1 이송관으로 된 고형분 추출부;
양돈농가에서 발생되는 폐사축을 파쇄시키는 파쇄기와, 파쇄기부로부터 스크류를 갖는 제2 이송관을 통해 파쇄된 폐사축을 공급받아 분쇄하는 분쇄기와, 분쇄기로부터 분쇄된 폐사축을 흡입 및 배출시키는 피스톤 펌프를 포함하여 된 폐사축 가공부;
이송관과 피스톤 펌프로부터 고형분과 폐사축을 공급받는 한편, 수분조절제 공급부로부터 수분조절제를 공급받아 저장하는 저장호퍼와, 저장된 고형분과 폐사축과 수분조절제로 된 내용물을 이송시키면서 교반을 수행하는 스크류를 갖는 교반관과, 교반관의 상부에서 필요시 선택에 의하여 발효 미생물의 공급이 가능한 미생물 공급기로 된 교반부; 및
교반부로부터 공급받은 내용물을 회전 발효시키는 발효부를 포함하여 구성하며,
양돈농가에서 발생되는 돈분뇨를 그 분(糞)과 요(尿)를 분리 및 수분을 제거하여 고형분을 얻는 고형분 추출단계;
고형분 추출단계와 함께 수행하되, 양돈농가에서 발생되는 폐사축을 퇴비의 원료 크기에 해당하게 가공하여 폐사축 가공물을 얻는 폐사축 가공단계;
얻어진 고형분과 폐사축 가공물에 곡물과 톱밥으로 된 부산물을 배하여 이송시키면서 혼합하여 퇴비원료를 얻는 혼합단계; 및
혼합된 퇴비원료에 필요시 선택에 의하여 발효 미생물을 공급한 상태에서 원심 회전시키면서 교반 및 이송시키 발효를 수행하는 발효단계를 포함하여 수행하며,
상기 고형분 추출단계는, 돈분뇨를 24시간 동안 침전시켜 그 돈분뇨의 분(糞)과 요(尿)를 분리하는 침전단계와, 첨전된 분을 배출 및 원심 탈수시켜 분에 포함된 수분을 제거하는 수분 제거단계를 수행하여 되고,
폐사축 가공단계는, 폐사축 덩어리를 3~5cm의 크기로 파쇄하는 파쇄단계와, 파쇄된 폐사축을 다시 0.5~1cm의 크기로 분쇄하는 분쇄단계를 수행함으로 달성할 수 있는 것이다.
이상과 같이 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법은, 돈분뇨를 고액 분리기를 이용하여 액 분리하여 고형분을 추출하고, 또한 폐사축을 뼈를 포함하여 파쇄 및 분쇄시켜 입자화시킨 상태에서 이들의 혼합 및 톱밥 등의 수분조절제를 배합한 상태로 교반 및 발효 시킴으로써, 돈분뇨 및 폐사축이 버려지지 않고 안전한 처리가 가능하여 수질이나 토양의 오염 등 환경오염을 예방하고, 특히, 이들을 교반 발효시켜 퇴비로의 재활용이 가능하여 양돈농가로 하여금 퇴비비용의 절감에 따른 농가소득의 증대를 가져오는 효과를 얻을 수 있는 것이다.
또한, 퇴비가 교반 발효와 함께 배출구로 자연 이동되어 퇴비의 투입 및 배출이 매우 간편한 효과를 얻을 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템의 전체도.
도 2는 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템의 고액 분리기 요부도.
도 3은 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템의 발효부 요부도.
도 4는 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템의 발효통 상세도.
도 5는 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 전체 공정도.
도 6은 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 고형분 추출단계 공정 상태도.
도 7은 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 폐사축 가공단계 공정 상태도.
도 8은 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 혼합단계 공정 상태도.
도 9는 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 발효단계 공정 상태도.
도 10은 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 발효통 요부 작동도.
도 2는 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템의 고액 분리기 요부도.
도 3은 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템의 발효부 요부도.
도 4는 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템의 발효통 상세도.
도 5는 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 전체 공정도.
도 6은 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 고형분 추출단계 공정 상태도.
도 7은 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 폐사축 가공단계 공정 상태도.
도 8은 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 혼합단계 공정 상태도.
도 9는 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 발효단계 공정 상태도.
도 10은 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 발효통 요부 작동도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템의 전체도이다.
도 1의 도시와 같이 본 발명 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템(1)은, 고형분 추출부(100)와, 폐사축 가공부(200)와, 교반부(300)와, 발효부(400)로 구성된다.
여기서, 상기 고형분 추출부(100)는,
양돈농가에서 발생되는 돈분뇨를 분리하여 고형분을 얻기 위한 것으로, 침전조(110)와, 배출수단(120)과, 고액 분리기(130)와, 제1 이송관(140)으로 구성된다.
이때, 침전조(110)는, 분뇨를 저장함과 동시에 침전시켜 분(糞)과 요(尿)로 분리하게 구성된 것으로, 통상의 저장탱크 형태로 구성되며, 내부에 분뇨를 일정시간 저장시켜 비교적 무거운 분이 가라앉아 침전되게 구성된다.
그리고, 배출수단(120)은, 상기와 같이 침전된 분만을 외부로 배출시키기 위한 것으로, 침전조(110)의 하부에는 침전된 분을 외부로 배출키 위한 배출관(121)이 연결 형성되고, 그 배출관(121)에는 분의 흡입 및 배출력을 부여하여 빨아낼 수 있도록 배출펌프(122)가 형성된다.
그리고, 고액 분리기(130)는, 상기와 같이 배출수단(120)에 의해 배출된 분에 포함된 수분을 제거하여 고형분을 얻을 수 있게 구성된다.
이때, 고액 분리기(130)는, 도 2의 도시와 같이 하부에 수분의 집수가 가능하도록 착탈식 집수조(132)가 형성되고, 상부에는 원통형 회전 가이드부(133)를 이루는 통체 형태로 된 상부 개방형 분리기 몸체(131)가 구성된다.
또한, 회전 가이드부(133)에는, 그 내측에 회전 가이드부(133)와 간섭을 받지 않으면서 회전력의 부여가 가능한 회전드럼(134)이 형성된 것으로, 회전드럼(134)은 통상의 모터의 구동력에 의해 회전력을 가지게 구성되며, 이때 회전력 전달 구성은 새롭게 구현되는 것이 아니고 벨트 풀리 등의 연결이나 체인 스프라켓 등 다양한 구동수단의 적용 가능하며, 회전드럼(134)의 회전력을 지지하기 위한 회전 지지수단 또한 새롭게 구현되는 것이 아니고 통상의 회전 지지수단 등 다양한 실시예의 적용 가능할 것이다.
이때, 회전드럼(134)은, 외둘레에 다수의 통공(135)이 형성되고, 내주면에는 상기 통공(135)을 덮고 있는 타공망(136)이 형성된다.
또한, 회전드럼(134)은, 그 하부가 중앙을 향하는 하방 경사형 경사면(137)을 이루게 구성된다.
또한, 회전드럼(134)은, 그 중앙이 마감캡(139)에 의해 개방 가능한 배출구(138)가 형성된 것으로, 이때 마감캡(139)의 개폐수단은 새롭게 구현되는 것이 아니고 통상의 나사 결합력에 의해 회전 개폐나 실린더 등을 통한 자동 개페 가능하게 구성할 수 있다.
즉, 고액 분리기(130)는, 배출관(121)을 통해 침전조(110)에 침전되어 있던 분을 회전드럼(134)의 내측으로 공급하게 되고, 그 회전드럼(134)은 회전력이 부여되어 분에 포함된 수분은 타공망(136) 및 통공(135)을 통과하여 회전 가이드부(133)의 벽면을 타고 집수조(132)로 집수되며, 이때 고형분은 타공망(136)의 내측에 걸러지는 한편 경사면(137)을 통해 회전드럼(134)의 중간부로 모아지게 된다.
이에, 회전드럼(134)의 마감캡(139)을 개방시 고형분의 하방 배출이 가능하게 된다.
또한, 제1 이송관(140)은, 상기 고액 분리기(130)에서 분리된 고형분의 배출을 유도하기 위한 것으로, 제1 이송관(140)은 일측이 회전드럼(134)의 배출구(138) 하부에 형성되어 고형분을 전달 받을 수 있게 구성된다.
이때, 제1 이송관(140)의 내측에는 통상의 모터 구동되는 스크류(141)가 형성된 것으로, 그 스크류(141)를 통해 공급받은 고형분을 타측으로 이송시킬 수 있게 구성된다.
한편, 제1 이송관(140)에는 고형분을 공급받기 위한 개방구와 배출하기 위한 개방구(도면중 미도시함)가 형성됨은 당연할 것이다.
상기 폐사축 가공부(200)는,
양돈농가에서 발생되는 폐사축을 가공하기 위한 것으로, 파쇄기(210)와, 분쇄기(230)와, 피스톤 펌프(240)로 구성된다.
이때, 파쇄기(210)는, 폐사축을 일정한 크기로 파쇄하기 위한 수단으로, 이때 파쇄기(210)는 새롭게 구현되는 방식이 아니고 통상의 맞물려 돌아가면서 내용물의 파쇄가 가능한 롤러 타입이나, 파쇄날을 이용한 것이면 가능하다.
그리고, 분쇄기(230)는, 파쇄기에서 파쇄된 폐사축을 더욱 작은 입자로 분쇄하기 위한 것으로, 이때 분쇄기(230)는 새롭게 구현되는 방식이 아니고 통상의 맞물려 돌아가면서 내용물의 파쇄가 가능한 롤러 타입이나, 파쇄날을 이용한 것이면 가능하다.
또한, 상기 파쇄기(210)로부터 분쇄기(230)로의 폐사축의 이송은 제2 이송관(220)을 통해 가능한 것으로, 그 제2 이송관(220)의 내부에는 통상의 모터 구동되는 스크류(221)가 형성되어 파쇄된 폐사축을 이송 및 분쇄기(230)로 공급하게 구성된다.
한편, 제2 이송관(220)에는 폐사축을 공급받기 위한 개방구와 배출하기 위한 개방구(도면중 미도시함)가 형성됨은 당연할 것이다.
그리고, 피스톤 펌프(240)는, 상기와 같이 분쇄기(230)에서 분쇄된 폐사축을 흡입 및 배출시키기 위한 것으로, 이때 피스톤 펌프(240)는 새롭게 구현되는 것이 아니고 흡입구 및 배출구(도면중 미도시함)이 형성되어 피스톤의 흡입 작동시 흡입구가 개방되고 배출구는 폐쇄되며, 반대로 피스톤의 배출 작동시 흡입구는 폐쇄되고 배출구느느 개방되는 형태면 가능하다.
상기 교반부(300)는, 상기와 같이 추출 및 가공된 고형분 및 폐사축을 이송 및 교반시키기 위한 것으로, 저장호퍼(310)와 교반관(330)과 미생물 공급기(340)로 구성된다.
이때, 저장호퍼(310)는, 통상의 상부는 넓고 하부는 좁은 상광하협 형태로 된 상부 개방형 호퍼 형태로 구성할 수 있는 것으로, 고형분 추출부(100)의 제1 이송관(140)으로부터 추출된 고형분을 공급받는 한편, 폐사축 가공부(200)로부터 피스톤 펌프(240)를 통해 분쇄 가공된 폐사축을 공급받아 저장하게 된다.
또한, 저장호퍼(310)의 상부에는 수분조절제 공급부(320)가 더 형성된 것으로, 그 수분조절제 공급부(320)로부터 톱밥 등의 수분조절제를 공급받을 수 있게 구성된다. 수분조절제는 톱밥, 왕겨, 팜피트 등을 사용할 수 있다.
그리고, 교반관(330)은, 상기 저장호퍼(310)로부터 저장된 고형분과 폐사축과 부산물로 된 내용물을 공급받아 이들을 교반 및 하기하는 발효부(400)로 이송시키기 위한 것으로, 내부에는 통상의 모터 구동되는 스크류(331)가 형성되어 내용물을 교반시킴과 동시에 타측으로 이송 배출시킬 수 있게 구성된다.
한편, 교반관(330)에는, 내용물을 공급받기 위한 개방구와 배출하기 위한 개방구(도면중 미도시함)가 형성됨은 당연할 것이다.
그리고, 교반관(330)에는, 그 상부에 내용물의 발효를 위해 필요 시 발효 미생물의 공급이 가능한 미생물 공급기(340)가 창착된다.
상기 발효부(400)는, 상기 교반부(300)로부터 내용물을 공급받아 교반 이송 및 발효를 수행하게 구성된 것으로, 도 3의 도시와 같이 회전 가능한 원통형 형태의 발효통(410)으로 구성된다.
이때, 발효통(410)의 내주면에는 그 내주면에 고정되는 스크류(411)가 형성되어 발효통(410)과 함께 회전되어 상기 교반부(300)로부터 공급받은 내용물을 교반시킴과 동시에 이송을 수행하게 된다.
그리고, 발효통(410)의 내주면에는 다수의 뒤집기판(412)이 돌출 형성된 것으로, 발효통(410)이 회전하는 과정에서 내용물을 하부에서 상부로 뒤집어주게 된다.
이때, 상기 발효통(410)은, 통상의 원통 회전수단(421)을 통해 회전 가능하게 구성된 것으로, 원통 회전수단(421)은 새롭게 구현되는 것이 아니고, 일예로 도면중 미도시 되었지만 테이블(420)의 상부에서 모터 등의 동력에 의해 구동하는 구동롤과 그 구동롤과 이웃하게 설치되어 회전을 가이드 하는 자유 회전형 가이드롤로 구성할 수 있는 것으로, 상기 발효통(410)이 원통 회전수단(421)의 상부에 안치되어 구동롤과의 마찰에 의해 회전력이 부여되는 한편 가이드롤에 의해 가이드 되게 된다.
그리고, 발효통(410)은, 그 양단이 전면 마감판(430) 및 후면 마감판(440)으로 마감되게 구성된 것으로,
먼저, 발효통(410)의 일단을 마감하는 전면 마감판(430)은, 그 중앙에 상기 교반관(330)의 끝단이 관통되어 진입되게 구성되되, 그 교반관(330)은 자유 회전력을 가지게 베어링(B) 결합되어 발효통(410)이 회전하더라도 회전없이 고정된 상태를 이루게 구성된다.
그리고, 발효통(410)의 타단을 마감하는 후면 마감판(440)은, 테이블(420)에 축설되어 상,하 회동력을 가지게 구성되되, 그 외둘레에는 베어링(B)이 형성되어 발효통(410)으로부터 자유 회전력을 가지게 구성되며, 외측면에는 그 후면 마감판(440)의 개폐가 용이하게 하는 손잡이(441)가 형성된다.
한편, 발효통(410)의 내부 일측에는 내용물이 투입되어 교반 이송되는 과정에서 그 역류를 방지하기 위한 역류 방지수단(450)이 형성된 것으로, 역류 방지수단(450)은, 도 4의 도시와 같이 가압관(451)과, 평 후렌지(453)와, 밀폐링(454)과, 앵글 후렌지(455)로 구성된다.
이때, 가압관(451)은, 전면 마감판(430)의 내측면에서 발효통(410)의 내측을 향하게 가압관(451)이 돌출 형성되며, 그 가압관(451)의 단부에는 단면상 원형을 이루는 가압링(452)이 형성된 것으로, 이때 가압링(452)의 단면 직경은 가압관(451)의 두께보다 2배 이상 크게 구성함이 바람직하다.
그리고, 평 후렌지(453)는, 소정의 두께를 가지는 한편, 중앙이 관통 형성된 판형 링 형태를 이루게 구성된 것으로, 그 외둘레에 의해 발효통(410)의 내주면에 용접 등에 의해 고정된 형태를 이룬다.
그리고, 밀폐링(454)은, 소정의 탄력을 가지는 신축성 고무재로 구성된 것으로, 그 중앙이 관통 형성되게 구성되며, 그 일측면이 상기 가압링(452)과 접하고 타측면이 상기 평 후렌지(453)와 면접된 상태를 이루게 구성된다.
그리고, 앵글 후렌지(455)는, 상기 밀폐링(454)을 고정하는 한편 상기 가압관(451)의 진입을 유도하기 위한 것으로, 먼저, 상기 밀폐링(454)에 면접된 상태에서 평 후렌지(453)와 볼트 체결되어 밀폐링(454)을 고정하는 중앙 관통형 수직형 고정링(456)을 이룬다.
또한, 고정링(456)의 관통된 내주면에는 상기 가압관(451)측으로 돌출 형성되는 수평형 유도관(457)이 형성된 것으로, 그 유도관(457)의 내측으로 상기 가압관(451) 및 가압링(452)이 진입되게 구성된다.
즉, 상기 역류 방지수단(450)은, 발효통(410) 내부에서 내용물이 역류시 그 역류압이 밀폐링(454)에 작용하게 되며, 이때 밀폐링(454)은 가압링(452)과의 밀착력이 증대되어 외측으로 내용물이 역류되는 것이 방지되게 된다.
이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법을 살펴보면,
도 5는 본 발명 폐사축 및 돈분뇨 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법의 전체 공정도이다.
도 5의 도시와 같이 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템을 이용한 퇴비 제조방법은, 고형분 추출단계(S100)와, 폐사축 가공단계(S200)와, 혼합단계(S300)와, 발효단계(S400)를 수행하여 된다.
여기서, 상기 고형분 추출단계(S100)는,
양돈농가에서 발생되는 돈분뇨를 그 분(糞)과 요(尿)를 분리 및 수분을 제거하여 고형분을 얻기위한 공정으로, 이는 도1 및 2를 참조하여 도 6의 도시와 같이 상기 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템(1)의 고형분 추출부(100)에 의해 가능하다.
상세히 설명하면, 고형분 추출단계(S100)는, 침전단계(S110)와 수분 제거단계(S120)를 수행하여 가능한 것으로, 먼저 침전단계(S110)는 침전조(110)에서 가능하다.
즉, 침전조(110)에서는, 돈분뇨를 저장하되, 그 돈분뇨를 24시간동안 침전시켜 그 돈분뇨에 포함된 분(糞)이 요(尿)로부터 하부로 가라앉게 한다.
이후, 침전조(110)에 침전된 분에 해당하게만 외부로 배출하되, 이는 배출수단(120)에 의해 가능한 것으로, 배출수단(120)에서는 배출펌프(122)를 작동시켜 침전조(110)의 하부로부터 분을 배출 및 고액 분리기(130)로 공급하게 된다.
이에, 분리 배출된 요(尿)에 대하여 수분 제거단계(S120)를 수행하되, 수분 제거단계(S120)는 고액 분리기(130)에서 가능하다.
즉, 배출수단(120)에 의해 배출된 분은 고액 분리기(130)의 회전드럼(134)으로 공급되게 되는 것이며, 이에 회전드럼(134)에 회전력을 부여하게 되면 분에 포함된 수분은 타공망(136) 및 통공(135)을 통해 외부로 배출되어 집수조(132)에 저장되는 것이고, 이와 동시에 고형분은 타공망(136)에 걸러지게 된다.
또한, 상기와 같이 수분이 제거되고 걸러진 고형분은 회전드럼(134)의 작동을 정지 시키게 되면 자유낙하되는 것인바, 자유 낙하되는 고형분은 경사면(137)을 따라 회전드럼(134)의 하부 중앙으로 집중되어 모아지게 된다.
상기 폐사축 가공단계(S200)는,
양돈농가에서 발생되는 폐사축을 퇴비의 원료 크기로 가공하기 위한 공정으로, 도 1을 참조하여 도 7의 도시와 같이 상기 고형분 추출단계(S100)와 함께 수행된다.
상세히 설명하면, 폐사축 가공단계(S200)는, 먼저,
상세히 설명하면, 고형분 추출단계(S100)는, 파쇄단계(S210)와 분쇄단계(S220)를 수행하여 가능한 것으로, 먼저 파쇄단계(S210)는 파쇄기(210)를 통해 가능하다.
즉, 파쇄기(210)에서는, 폐사축을 덩어리 형태로 절단하여 투입하되, 투입된 폐사축은 파쇄되어 3~5cm의 크기로 파쇄되게 되는 것이며, 파쇄기(210)에 의해 파쇄된 폐사축은 제2 이송관(220)을 통해 분쇄기(230)로 이송 공급되게 된다.
이에, 파쇄된 폐사축에 대하여 분쇄단계(S220)를 수행하되, 분쇄단계(S220)에서는 파쇄된 폐사축을 다시 퇴비의 원료 크기에 해당하게 0.5~1cm의 크기로 분쇄하게 되는 것으로, 폐사축의 가공이 완료되며, 폐사축 가공물은 피스톤 펌프(240)를 통해 외부로 배출되게 된다.
한편, 상기와 같이 폐사축 가공단계(S200)에서 파쇄단계(S210)와 분쇄단계(S220)를 별도로 수행함은, 최초 폐사축에는 뼈와 육이 포함되어 있는 것인바, 이를 한번에 분쇄하게 되면 분쇄기로서의 과부하와 분쇄에 소요되는 상단한 시간과 그 퇴비로의 사용 적합한 분쇄크기의 확보가 용이하지 못하게 되는 것인바, 이를 파쇄단계(S210)와 분쇄단계(S220)에 걸쳐 수행함으로 이러한 문제점을 일시에 해결할 수 있게 된다.
상기 혼합단계(S300)는,
상기에서 얻어진 고형분과 폐사축 가공물에 톱밥 등의 수분조절제를 배합하여 이들을 혼합시켜 퇴비원료를 얻기 위한 공정으로, 이는 도 1을 참조하여 도 8의 도시와 같이 교반부(300)에서 가능하다.
상세히 설명하면, 혼합단계(S300)는, 먼저, 상기 고형분 추출부(100)의 제1 이송관(140)으로부터 고형분을 공급받고, 상기 폐사축 가공부(200)의 피스톤 펌프(240)로부터 폐사축 가공물을 공급받아 저장호퍼(310)에 저장하게 되는 것이며, 이와 동시에 별도의 수분조절제 공급부(320)로부터 수분조절제를 공급받게 된다.
이에, 저장호퍼(310)에 저장된 고형분과 폐사축 가공물과 수분조절제는 교반관(330)으로 유입되는 것이며, 유입된 내용물은 스크류(331)를 통해 이송되면서 교반이 수행되어 퇴비원료를 얻을 수 있는 것이며, 이와 동시에 교반관(330)의 상부에서는 미생물 공급기(340)를 통해 필요 시 퇴비원료의 발효에 필요한 발효 미생물을 공급하게 된다.
상기 발효단계(S400)는,
상기와 같이 얻어진 퇴비원료를 원심 회전시켜 교반 및 이송시키면서 발효를 수행하게 되는 공정으로, 이는 도 1 및 도 3을 참조하여 도 9의 도시와 같이 발효부(400)에서 가능하다.
상세히 설명하면, 발효단계(S400)는, 발효 미생물이 포함된 퇴비원료를 교반관(330)으로부터 발효통(410) 내부로 공급받게 된다.
이에, 원통 회전수단(421)을 통해 발효통(410)을 회전시키면 되는 것으로, 이때, 회전되는 발효통(410)의 내주면에는 스크류(411)가 형성된 것인바, 그 스크류(411)에 의해 퇴비원료는 교반이 이루어짐과 동시에 타측으로 이송되게 된다.
한편, 상기와 같이 교반 및 이송이 이루어지는 과정에서 발효통(410)의 내주면에 형성된 다수의 뒤집기판(412)은 퇴비원료의 교반효율을 향상시키게 되는 것으로, 이는 도 10의 도시와 같이 발효통(410)이 회전하는 과정에서 뒤집기판(412)이 하부에 위치시 발효통(410) 내부 바닥에 위치되어 있는 퇴비원료의 하부를 퍼 올리게 되는 것이며, 그 퍼 올려진 퇴비원료는 발효통(410)의 회전에 의해 뒤집기판(412)의 경사도가 하부를 향하게 될시 자유낙하되어 퇴비원료의 상부로 낙하되게 된다.
즉, 뒤집기판(412)은, 퇴비원료의 하부를 상부로 지속적으로 뒤집어 주는 것으로, 이러한 작용이 반복되는 과정에서 퇴비원료의 고른 교반이 이루어지게 된다.
이에 상기와 같이 퇴비원료의 교반 및 이송이 수행되는 과정에서 발효 미생물에 의해 퇴비원료의 고른 발효가 이루어지게 된다.
이에, 상기와 같이 퇴비원료가 발효통(410)의 타측으로 이송된 상태가 되면 그 발효가 완료되어 퇴비를 얻을 수 있게 되는 것으로, 이때, 도 3의 도시와 같이 후면 마감판(440)을 회동 개폐하여 퇴비를 배출시키면 된다.
한편, 발효통 내부에서 교반 이송 및 발효를 수행하는 과정에서 퇴비원료의 역류현상이 발생 할 수 있는 것인데, 이때에는 도 4의 도시와 같이 퇴비원료가 역류시 그 역류압이 밀폐링(454)에 작용하게 되며, 이때 밀폐링(454)은 가압링(452)과의 밀착력이 증대되어 외측으로 내용물이 역류되는 것이 방지되게 된다.
이상에서와 같이 본 발명 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법은, 양돈농가에서 발생되는 분뇨 및 폐사축을 동시에 처리하여 퇴비로의 제조가 가능한 것인바, 버려지는 분뇨 및 폐사축으로 인한 환경오염을 방지할 수 있으며, 특히 버려지는 분뇨 및 폐사축을 재활용하여 퇴비로의 제조 사용이 가능하여 양돈농가의 소득 증대를 도모할 수 있게 된다.
100 : 고형분 추출부 110 : 침전조
120 : 배출수단 121 : 배출관
122 : 배출펌프 130 : 고액 분리기
131 : 몸체 132 : 집수조
133 : 회전 가이드부 134 : 회전드럼
135 : 통공 136 : 타공망
137 : 경사면 138 : 배출구
139 : 마감캡 140 : 제1 이송관
141 : 스크류
200 : 폐사축 가공부 210 : 파쇄기
220 : 제2 이송관 221 : 스크류
230 : 분쇄기 240 : 피스톤 펌프
300 : 교반부 310 : 저장호퍼
320 : 수분조절제 공급부 330 : 교반관
331 : 스크류 340 : 미생물 공급기
400 : 발효부 410 : 발효통
411 : 스크류 412 : 뒤집기판
420 : 테이블 421 : 원통 회전수단
430 : 전면 마감판 440 : 후면 마감판
441 : 손잡이 450 : 역류 방지수단
451 : 가압관 452 : 가압링
453 : 평 후렌지 454 : 밀폐링
455 : 앵글 후렌지 456 : 고정링
457 : 유도관
120 : 배출수단 121 : 배출관
122 : 배출펌프 130 : 고액 분리기
131 : 몸체 132 : 집수조
133 : 회전 가이드부 134 : 회전드럼
135 : 통공 136 : 타공망
137 : 경사면 138 : 배출구
139 : 마감캡 140 : 제1 이송관
141 : 스크류
200 : 폐사축 가공부 210 : 파쇄기
220 : 제2 이송관 221 : 스크류
230 : 분쇄기 240 : 피스톤 펌프
300 : 교반부 310 : 저장호퍼
320 : 수분조절제 공급부 330 : 교반관
331 : 스크류 340 : 미생물 공급기
400 : 발효부 410 : 발효통
411 : 스크류 412 : 뒤집기판
420 : 테이블 421 : 원통 회전수단
430 : 전면 마감판 440 : 후면 마감판
441 : 손잡이 450 : 역류 방지수단
451 : 가압관 452 : 가압링
453 : 평 후렌지 454 : 밀폐링
455 : 앵글 후렌지 456 : 고정링
457 : 유도관
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- 돈분뇨에 포함된 분(糞)과 요(尿)를 분리하는 침전조(110)와, 침전조(110)로부터 침전된 분을 배출하는 배출펌프(122)를 갖는 배출관(121)으로 된 배출수단(120)과, 배출수단(120)으로부터 배출된 분을 공급받아 그 분에 포함된 수분을 제거하여 고형분을 얻는 고액 분리기(130)와, 고형분을 배출하는 스크류(141)를 갖는 제1 이송관(140)으로 된 고형분 추출부(100); 양돈농가에서 발생되는 폐사축을 파쇄시키는 파쇄기(210)와, 파쇄기(210)로부터 스크류(221)를 갖는 제2 이송관(220)을 통해 파쇄된 폐사축을 공급받아 분쇄하는 분쇄기(230)와, 분쇄기(230)로부터 분쇄된 폐사축을 흡입 및 배출시키는 피스톤 펌프(240)를 포함하여 된 폐사축 가공부(200); 제1 이송관(140)과 피스톤 펌프(240)로부터 고형분과 폐사축을 공급받는 저장호퍼(310)와, 저장호퍼(310)로 수분조절제를 공급하기 위한 수분조절제 공급부(320)와, 저장된 고형분과 폐사축과 수분조절제로 된 내용물을 이송시키면서 교반을 수행하는 스크류(331)를 갖는 교반관(330)과, 교반관(330)의 상부에서 필요시 선택에 의하여 발효 미생물의 공급이 가능한 미생물 공급기(340)로 된 교반부(300); 및 교반부(300)로부터 공급받은 내용물을 회전 발효시키는 발효부(400)를 포함하여 구성된 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템에 있어서,
발효부(400)는 내주면에 일체 형성되는 스크류(411)와 다수의 뒤집기판(412)이 형성된 원통 형태의 발효통(410)으로 구성되고, 발효통(410)은 테이블(420) 상부에서 원통 회전수단(421)에 안치되어 그 원통 회전수단(421)에 의해 회전력을 가지게 구성되며, 발효통(410)의 일단은 교반관(330)의 끝단이 관통되는 한편 베어링(B)에 의해 자유 회전력을 가지는 전면 마감판(430)을 통해 착탈 마감되고, 타단은 테이블(420)에 축설되어 회동력을 가지도록 후면마감판(44)으로 마감되며, 후면파감판(44)은 외둘레에 베어링(B)이 형성되어 발효통(410)과 자유 회전력을 가지며 외측면에는 손잡이(441)가 형성되고,
발효통(410)의 내부에서 전면 마감판(430) 측에는 역류 방지수단(450)을 더 포함하여 구성하되 역류 방지수단(450)은,
전면 마감판(430)의 내측면에서 발효통 내측으로 돌출 형성되며, 단부에는 단면상 원형을 이루는 가압링(452)이 형성된 가압관(451);
발효통(410)의 내측에서 가압관(451) 근접부에 형성되며, 외둘레가 발효통(410)의 내주면에 고정 설치되는 평 후렌지(453);
평 후렌지(453)의 일측면에 밀착되며, 타측면이 가압링(452)과 면접되어 밀폐력을 부여하는 탄력형 고무재로 된 밀폐링(454); 및
밀폐링(454)의 타측면에 면접되어 평 후렌지(453)와 볼트 체결되어 밀폐링(454)을 고정하는 중앙 관통형 수직형 고정링(456)과, 고정링(456)의 내주면에서 전면 마감판(430) 측으로 돌출되는 한편 가압링(452)의 진입을 유도하는 수평형 유도관(457)으로 된 앵글 후렌지(455)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150050633A KR101617170B1 (ko) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150050633A KR101617170B1 (ko) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101617170B1 true KR101617170B1 (ko) | 2016-05-02 |
Family
ID=56021733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150050633A KR101617170B1 (ko) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 양돈농가 분뇨 및 폐사축 처리시스템 및 이를 이용한 퇴비 제조방법 |
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101617170B1 (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108059238A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-05-22 | 长沙理工大学 | 一种猪场废液处理工艺 |
| CN108218178A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-29 | 周冰晔 | 一种便携式畜牧养殖场粪便自动收集封装设备 |
| CN111167206A (zh) * | 2020-01-06 | 2020-05-19 | 王�华 | 一种新型污水处理用格栅除污机 |
| CN115254904A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-11-01 | 四川欣洋远锦环保科技有限公司 | 一种基于生物灭活技术的病死畜禽处理一体机 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100817483B1 (ko) * | 2007-02-16 | 2008-03-27 | 위아테크 주식회사 | 폐수처리용 연속식 고액분리장치 |
-
2015
- 2015-04-10 KR KR1020150050633A patent/KR101617170B1/ko active IP Right Grant
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