KR101758124B1

KR101758124B1 - 축산 분뇨 처리시스템

Info

Publication number: KR101758124B1
Application number: KR1020140164793A
Authority: KR
Inventors: 구흥회
Original assignee: 서효원
Priority date: 2014-11-24
Filing date: 2014-11-24
Publication date: 2017-07-26
Also published as: KR20160061838A; KR101758124B9

Abstract

본 발명은 축산 분뇨 처리시스템에 관한 것으로서, 분뇨 공급부를 통해 공급된 분뇨를 고형물과 액상의 처리대상물로 분리하는 고액분리유닛과, 상기 고액분리유닛을 통해 상기 분뇨로부터 분리된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물을 교반하는 교반유닛과, 상기 교반유닛으로부터 상기 처리대상물을 공급받아 발효시키는 발효유닛과, 상기 발효유닛으로부터 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 산소를 용해시키는 폭기유닛과, 상기 폭기유닛으로부터 상기 산소가 용해된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 포함된 유해물질을 여과하는 여과유닛과, 상기 여과유닛으로부터 공급된 상기 처리대상물에 오존을 혼합하는 오존용해유닛과, 상기 오존용해유닛으로부터 상기 오존이 용해된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 포함된 이물질을 침전시키는 침전유닛을 구비한다.

Description

축산 분뇨 처리시스템{Processing system for excretion of animals}

본 발명은 축산 분뇨 처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산분뇨를 수거하여 고형물을 분리하고, 산소 및 오존을 공급하여 정화하는 축산 분뇨 처리 시스템에 관한 것이다.

축산 분뇨는 인구의 증가와 산업화의 발달에 따라 증가되는 축산 분뇨의 많은 량이 하천이나 해양 및 토양에 버려져 환경 오염의 큰원인이 되고 있다.

즉, 이렇게 버려지는 축분은 분해되면서 악취가 심하게 발생되고, 재생되는 병원균이 인간의 건강 및 위생에 직접 또는 간접적으로 악영향을 미치고 있으며, 또한, 상수원을 오염시키게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에 이르기까지 축산 농가에서는 발생된 분뇨를 고형분은 분리하여 농가의 처리 비용을 절감시키는 한편, 다시 토양에 환원되어 고품질의 유기질 비료로 사용됨으로 인하여, 토양의 산성화를 방지하는데에 큰 기여를 함으로서, 해양 투기 및 공공처리장의 위탁 비용을 절감하고 기타의 정화 처리시에도 과부하를 방지하는 등의 최대 효과를 볼 수 있도록 한 기본적인 기계 장비로서 사용되어 왔다.

한국 등록실용신안공보 제20-0315835호에서는 진동스크린판 장치를 이용한 축산분뇨 고액분리처리기가 개시되어 있다.

상기 진동 스크린판 장치를 이용한 축산분뇨 고액분리처리기는 축산분뇨 고액처리기의 가축분료 고액분리기에 있어서 측면판이 양측으로 측면판지지봉에 의하여 형성되어 있으며, 상기 측면판 하부의 바닥판 상부로 다수의 홈과 저장조로 연결된 배출수관을 가진 진동스크린판과, 스크린망이 상부고정판과 하부고정판에 의해 각각 고정되고, 전면부와 뒷판은 일정한 높고 낮은 경사 각도에 의하여 설치되며, 상기 가축분료 고액분리기의 상부로 진동모터판과 진동기가 각각 형성되고, 하부로는 측면판 양측 선단부로 가축분료 고액분리기고정부 하단에 진동고무에 의하여 저장조로 연결된다.

그러나 상기 진동 스크린판 장치를 이용한 축산분뇨 고액분리처리기는 분뇨 내의 고형물만을 분리할 뿐 고형물이 분리된 분뇨를 정화할 수 있는 수단이 마련되어 있지 않아 분뇨의 정화율이 낮은 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 축산분뇨를 수거하여 고형물을 분리하고, 산소 및 오존을 공급하여 정화하는 축산 분뇨 처리 시스템를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리 시스템은 분뇨 공급부를 통해 공급된 분뇨를 고형물과 액상의 처리대상물로 분리하는 고액분리유닛과, 상기 고액분리유닛을 통해 상기 분뇨로부터 분리된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물을 교반하는 교반유닛과, 상기 교반유닛으로부터 상기 처리대상물을 공급받아 발효시키는 발효유닛과, 상기 발효유닛으로부터 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 산소를 용해시키는 폭기유닛과, 상기 폭기유닛으로부터 상기 산소가 용해된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 포함된 유해물질을 여과하는 여과유닛과, 상기 여과유닛으로부터 공급된 상기 처리대상물에 오존을 혼합하는 오존용해유닛과, 상기 오존용해유닛으로부터 상기 오존이 용해된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 포함된 이물질을 침전시키는 침전유닛을 구비한다.

상기 고액분리유닛은 상면에 개방부가 형성된 제1저장탱크와, 현가부에 의해 상기 저장탱크의 상측에 현가되며, 내부에 상기 분뇨 공급부로부터 공급된 상기 분뇨가 주입될 수 있도록 일측에 주입구가 형성되고, 상기 개방부에 대응되는 하면이 개방된 진동체와, 상기 주입구를 통해 유입된 상기 분뇨 중 액상의 상기 처리대상물은 상기 제1저장탱크로 통과되고, 상기 고형물은 걸러질 수 있도록 다수의 제1관통구가 형성되며, 상기 진동체에 설치된 지지유닛에 의해 지지되는 메인거름망이 포함된 제1고형물 분리부와, 상기 진동체에 설치되어 상기 메인거름망에 걸러진 상기 고형물을 상기 진동체의 타측방향으로 배출할 수 있도록 상기 진동체에 진동을 인가하는 바이브레이터를 구비한다.

상기 고액분리유닛은 상기 메인거름망과 상기 제1저장탱크의 개방부 사이의 상기 진동체에 설치되어 상기 메인거름망을 통과한 상기 분뇨의 고형물을 걸러낼 수 있도록 다수의 제2관통구가 형성된 서브거름망을 포함하는 제2고형물 분리부를 더 구비한다.

상기 폭기유닛은 상기 발효유닛으로부터 공급된 상기 처리대상물이 수용될 수 있도록 내부에 수용공간이 마련된 제2저장탱크와, 상기 제2저장탱크 내에 수용된 상기 처리대상물을 펌핑하는 제1펌프와, 상기 처리대상물을 산소와 접촉시킬 수 있도록 상기 제1펌프를 통해 펌핑된 상기 처리대상물을 상방으로 분사하는 폭기노즐유닛과, 상기 폭기노즐유닛을 통해 분사된 상기 처리대상물을 수용할 수 있도록 내부에 폭기노즐유닛이 설치되는 설치공간이 마련된 분리용기가 마련된 폭기부와, 상기 분리용기에 연통되게 설치되며, 상기 폭기노즐유닛에 의해 분사되어 상기 산소가 접촉하여 용해된 상기 처리대상물을 수집하여 상기 제2저장탱크로 주입하는 제1회수부를 구비한다.

상기 폭기노즐유닛은 상기 제1펌프에 의해 펌핑된 고압의 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있록 바닥면에 형성된 유입노즐과, 내부로 유입된 상기 처리대상물이 외부로 배출될 수 있도록 상면에 형성된 배출노즐이 마련된 폭기본체와, 지지부재에 의해 상기 폭기본체 내부에 설치되고, 상기 유입노즐 및 배출노즐의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 단위노즐이 마련된 내부노즐부와, 상기 폭기본체에 공기 공급관에 의해 연통되게 연결되어 상기 폭기본체 내부에 공기를 주입하는 공기주입부를 구비한다.

상기 내부노즐부는 상기 유입노즐에 인접된 위치의 상기 폭기본체의 내부에, 상기 폭기본체의 내부공간을 구획하도록 형성된 상기 지지부재에 의해 지지되며, 상기 처리대상물의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 제1단위노즐과, 상기 처리대상물의 흐름방향을 기준으로 상기 제1단위노즐 후방의 상기 폭기본체 내부에, 공기가 관통될 수 있게 적어도 하나의 관통구가 형성된 제2지지부재에 의해 지지되며, 상기 처리대상물의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 다수의 제2단위노즐을 구비하고, 상기 공기 공급관은 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 상기 제1단위노즐 전방의 상기 폭기본체 내부에 연통되게 설치된다.

상기 오존용해유닛은 상기 여과유닛으로부터 공급된 상기 처리대상물이 수용될 수 있도록 내부에 수용공간이 마련된 혼합탱크와, 상기 혼합탱크에 설치되어 상기 처리대상물을 펌핑하여 공급하는 펌핑공급부와, 상기 펌핑공급부에 연결되어 상기 펌핑공급부로부터 공급된 상기 처리대상물에 오존을 혼합하는 제1혼합부와, 상기 펌핑공급부 및 제1혼합부에 연결되어 상기 펌핑공급부를 통해 공급된 상기 처리대상물과 상기 제1혼합부를 통해 상기 오존이 혼합된 상기 처리대상물을 상호 혼합하는 제2혼합부와, 상기 제2혼합부에 연결되어 상기 제2혼합부에 의해 혼합된 상기 처리대상물를 상기 혼합탱크로 주입하는 제2회수부를 구비한다.

상기 제1혼합부는 상기 펌핑공급부에 의해 공급된 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 일측면에 제1유입구가 형성되고, 타측면에는 내부로 유입된 상기 처리대상물가 상기 제2혼합부로 배출될 수 있도록 제1배출구가 마련된 제1혼합본체와, 상기 제1혼합본체 내부에 설치되고, 상기 제1유입구 및 제1배출구의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제1혼합노즐이 마련된 제1보조노즐부와, 상기 제1혼합본체에 오존 공급관을 통해 연통되게 연결되어 상기 제1혼합본체 내부에 오존을 주입하는 오존발생기를 구비한다.

상기 제1혼합노즐은 상기 제1혼합본체 내부에 오존이 관통될 수 있게 적어도 하나의 제1관통구가 형성된 제1지지체에 의해 지지되며, 상기 처리대상물의 흐름방향을 기준으로 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된다.

상기 제2혼합부는 상기 제1혼합부로부터 상기 오존이 혼합된 상기 처리대상물이 유입될 수 있도록 연통관에 의해 상기 제2혼합부와 연통되며, 일측면에 상기 원수공급부에 의해 공급된 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 제2유입구가 형성되고, 타측면에는 상기 제1혼합부 및 원수공급부로부터 공급된 상기 처리대상물이 배출될 수 있도록 제2배출구가 형성된 제2혼합본체와, 상기 제2혼합본체 내부에 설치되고, 상기 제2유입구 및 제2배출구의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제2단위노즐이 마련된 제2내부노즐부를 구비한다.

상기 제2단위노즐은 상기 제2혼합본체 내부에, 상기 제1혼합부로부터 공급된 상기 처리대상물이 관통될 수 있도록 적어도 하나의 제2관통구가 형성된 제2지지체에 의해 지지되며, 상기 처리대상물의 흐름방향을 기준으로 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된다.

상기 오존용해유닛은 상기 제2혼합부 및 회수부 사이에 설치되어 상기 제2혼합부로부터 공급된 상기 처리대상물의 흐름을 유도하여 상기 오존에 대한 상기 처리대상물의 접촉시간을 연장시킬 수 있도록 나선형의 유동유로를 갖는 체류연장부를 더 구비한다.

상기 여과유닛은 내부에 상기 처리대상물이 수용될 수 있는 내부공간이 마련된 여과용기와, 상기 폭기유닛에 일단이 연결되고, 타단은 상기 여과용기에 연결되어 상기 폭기유닛으로부터 배출된 상기 처리대상물을 상기 여과용기에 공급하는 분사공급관과, 상기 여과용기 내부에 설치되며, 내부에 중공이 마련되고, 상기 중공으로 상기 처리대상물이 유입되되, 상기 처리대상물에 포함된 유해물질은 걸러질 수 있도록 외주면에 다수의 거름공이 마련된 다수의 중공사를 포함한 다수의 중공사막필터와, 상기 중공사를 통해 상기 여과용기에 수용된 상기 처리대상물을 흡입하여 상기 침전조로 배출하는 흡입부와, 상기 중공사의 거름공을 폐쇄하는 이물질을 제거할 수 있도록 상기 중공사의 중공으로 외기를 주입하는 중공사 세척부를 구비한다.

상기 분사공급관은 일단부가 상기 여과유닛의 내부로 인입되도록 설치되며, 내부에 상기 처리대상물이 유동하는 유로가 마련되고, 상기 중공사에 대향되는 외주면에는 상기 중공사를 향해 상기 처리대상물이 분사될 수 있도록 다수의 분사공이 형성된다.

상기 흡입부는 상기 중공사막필터들의 일단부에 연결되며, 내부에 상기 중공사들의 중공에 연통되는 연통공간이 마련된 흡입용기와, 일단은 상기 흡입용기에 연통되게 연결되며, 타단은 상기 침전유닛에 연결된 흡입배출관과, 상기 흡입배출관에 설치되어 상기 중공사를 통해 상기 처리대상물이 상기 흡입배출관으로 유입되도록 상기 처리대상물을 흡입하는 흡입펌프를 구비하고, 상기 중공사 세척부는 상기 흡입배출관에 설치되어 상기 중공사를 세척시 상기 중공사의 중공으로 상기 외기가 유입될 수 있도록 상기 흡입배출관에 상기 외기를 주입하는 외기공급부재를 구비한다.

상기 중공사막필터들은 상기 여과용기 내부로 인입된 상기 분사공급관의 일단부를 중심으로 소정의 반경을 갖는 원형의 가상선을 따라 상호 이격되게 배열된다.

본 발명에 따른 축산 분뇨 처리시스템은 축산분뇨를 수거하여 고형물을 분리하고, 산소 및 오존을 공급하여 다단으로 정화하므로 축산 분뇨의 정화율을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 축산 분료 처리 시스템에 대한 개념도이고,
도 2는 도 1의 축산 분뇨 처리시스템의 고액분리유닛에 대한 사시도이고,
도 3은 도 2의 고액분리유닛에 대한 단면도이고,
도 4는 도 2의 고액분리유닛의 풀림방지부에 대한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 고액분리유닛에 대한 단면도이고,
도 6은 도 1의 축산 분뇨 처리시스템의 폭기유닛에 대한 단면도이고,
도 7은 도 6의 폭기유닛에 대한 사시도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 폭기유닛에 대한 단면도이고,
도 9는 도 1의 축산 분뇨 처리시스템의 여과유닛에 대한 분리 사시도이고,
도 10은 도 9의 여과유닛에 대한 단면도이고,
도 11은 도 1의 축산 분뇨 처리시스템의 오존용해유닛에 대한 단면도이고,
도 12는 도 11의 오존용해유닛에 대한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 축산 분뇨 처리 시스템을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 축산 분뇨 처리 시스템이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 축산 분뇨 처리시스템은 분뇨 공급부(미도시)를 통해 공급된 분뇨를 고형물과 액상의 처리대상물로 분리하는 고액분리유닛(200)과, 상기 고액분리유닛을 통해 상기 분뇨로부터 분리된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물을 교반하는 교반유닛(300)과, 상기 교반유닛(300)으로부터 상기 처리대상물을 공급받아 발효시키는 발효유닛(400)과, 상기 발효유닛(400)으로부터 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 산소를 용해시키는 폭시유닛(500)과, 상기 폭시유닛(500)으로부터 상기 산소가 용해된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 포함된 유해물질을 여과하는 여과유닛(700)과, 상기 여과유닛(700)으로부터 공급된 상기 처리대상물에 오존을 혼합하는 오존용해유닛(600)과, 상기 오존용해유닛(600)으로부터 상기 오존이 용해된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 포함된 이물질을 침전시키는 침전유닛(800)을 구비한다.

한편, 도 2 내지 도 4를 참조하여 상기 고액분리유닛을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면을 참조하면, 고액분리유닛(200)은 상면에 개방부(211)가 형성된 제1저장탱크(210)와, 현가유닛(228)에 의해 상기 제1저장탱크(210)의 상측에 현가되며, 내부로 분뇨가 주입될 수 있도록 일측에 주입구(225)가 형성되고, 상기 개방부(211)에 대응되는 하면이 개방된 진동체(220)와, 상기 주입구(225)를 통해 유입된 상기 분뇨의 액상인 처리대상물은 상기 제1저장탱크(210)로 통과되고, 상기 고형물은 걸러내는 제1고형물 분리유닛(230)과, 상기 진동체(220)에 설치되어 상기 제1고형물 분리유닛(230)에 의해 걸러진 상기 고형물을 상기 진동체(220)의 타측방향으로 배출할 수 배출할 수 있도록 진동체(220)를 진동시키는 바이브레이터(240)를 구비한다.

제1저장탱크(210)는 내부에 분뇨의 처리대상물이 수용될 수 있도록 수용공간이 마련된 사각단면을 갖는 구조물이다. 제1저장탱크(210)는 분뇨의 처리대상물에 의해 부식되는 것이 방지될 수 있도록 플라스틱과 같은 합성수지재로 형성되는 것이 바람직하다.

진동체(220)는 내부에 제1고형물 분리유닛(230)이 설치될 수 있도록 설치공간(222)이 마련된다. 진동체(220)는 후술되는 제1고형물 분리유닛(230)의 메인거름망(231)을 통해 걸러진 분뇨의 고형물이 외부로 배출될 수 있도록 전면이 개방되게 형성된다.

진동체(220)는 후방측 상면에 설치공간(222) 내로 분뇨가 주입될 수 있도록 주입관(226)이 연통되게 설치되는 주입구(225)가 형성된다. 진동체(220)는 주입구(225)에 대해 후방측으로 이격된 후단부 상면에는 제1고형물 분리유닛(230)의 메인거름망(231)이 상방이 관통될 수 있도록 관통공(221)이 형성된다.

또한, 주입구(225)에 인접된 위치의 진동체(220) 천장면에는 주입구(225)를 통해 유입되는 분뇨를 분산시킬 수 있도록 분산 부재(227)가 설치된다. 분산부재(227)는 지지바(227a)들에 의해 주입구(225)에 대해 하방으로 이격되게 지지된다. 지지바(227a)는 상하방향으로 소정길이 연장되며, 상단은 진동체(220)의 천장면에 고정되고, 타단은 분산부재(227)의 상면에 고정된다. 주입구(225)를 통해 진동체(220) 내로 유입된 분뇨는 분산부재(227)에 충돌하여 분산된다. 상기 분산부재에 의해 상기 분뇨는 일차적으로 고형물이 분쇄된다.

진동체(220)는 제1저장탱크(210)의 전후방향 길이보다 더 큰 길이로 연장 형성되며, 하부에 개방된 전면으로부터 후방으로 소정 길이 연장되게 배출가이드부(224)와, 배출가이드부(224)의 후단부에 연장되어 제1저장탱크(210)의 개방부(211)로 인입되는 인입부(223)가 형성된다.

배출가이드부(224)는 제1고형물 분리유닛(230)으로부터 분리된 고형물이 용이하게 진동체(220) 외부로 배출될 수 있도록 전단부가 하단부보다 하측에 위치하도록 경사지게 형성된다. 이때, 배출가이드부(224)는 제1저장탱크(210)에 대해 전방으로 돌출된 진동체(220)의 돌출길이보다 더 짧게 연장되는 것이 바람직하다.

인입부(223)의 바닥면은 제1고형물 분리유닛(230)을 통해 분리된 분뇨의 처리대상물이 제1저장탱크(210)로 유입될 수 있도록 개방되게 형성된다. 인입부(223)는 제1고형물 분리유닛(230)으로부터 분리된 분뇨의 처리대상물이 개방된 하면으로 용이하게 배출될 수 있도록 하방으로 갈수록 단면이 작아지게 형성되는 것이 바람직하다.

현가유닛(228)은 진동체(220)의 좌우측면 하부에 각각 설치된 다수의 판넬(228a)과, 상기 판넬(228a)에 대향되는 위치의 제1저장탱크(210)의 좌우측면에 각각 설치된 브라켓(228b)과, 양단이 각각 판넬(228a) 및 브라켓(228b)에 각각 설치되어 상기 진동체(220)를 진동가능하게 지지하는 탄성부재(228c)를 구비한다. 탄성부재(228c)는 도면에 도시되진 않았지만, 소정의 탄성을 갖는 코일 스프링인 것이 바람직하다.

제1고형물 분리유닛(230)은 상기 주입구(225)를 통해 유입된 상기 분뇨의 처리대상물은 상기 제1저장탱크(210)로 통과되고, 상기 고형물은 걸러질 수 있도록 다수의 관통구가 형성되며, 상기 진동체(220)에 설치된 지지유닛(232)에 의해 지지되는 메인거름망(231)과, 상기 메인거름망(231)에 장력을 인가하기 위한 장력인가부(233)를 구비한다.

지지유닛(232)은 진동체(220)의 일측에서 타측방향으로 즉, 메인거름망(231)을 주입구(225)에서 진동체(220)의 개방된 전면 방향으로 메인거름망(231)을 지지할 수 있도록 상기 주입구(225)에서 진동체(220)의 전면까지 전후방향을 따라 상호 이격되게 설치된 다수의 지지롤러(232a)를 구비한다. 이때, 최전방에 위치한 지지롤러(232a)는 배출가이드부(224) 후단부의 상측에 위치하도록 설치된다.

또한, 상기 메인거름망(231)이 상측으로 볼록하게 지지될 수 있도록 상기 지지롤러(232a)들의 배열방향을 기준으로 양단부 즉, 전후단부에 위치한 상기 지지롤러(232a)들이 중앙측에 위치한 상기 지지롤러(232a)들보다 하측에 설치되고, 메인거름망(231)의 볼록한 부분이 주입구(225)와 진동체(220) 전면 사이에 위치하도록 지지롤러(232a)들이 배열되는 것이 바람직하다.

메인거름망(231)은 후술되는 장력인가부(233)의 제1고정부재(234)에 일단이 고정되며, 타단은 후술되는 장력인가부(233)의 감김롤러(235)의 외주면에 고정된다. 메인거름망(231)은 지지롤러(232a)들에 의해 중앙측이 볼록하게 지지되므로 주입구(225)로부터 전방으로 소정길이 만큼 오르막이 형성되고, 중앙부분에서부터 진동체(220)의 전방으로 내리막이 형성된다. 따라서, 주입구(225)로부터 유입된 분뇨는 상기 오르막부분에 의해 메인거름망(231)에 대한 체류시간이 연장되어 진동에 의한 거름효율이 향상된다. 또한, 메인거름망(231)의 오르막을 통과한 분뇨의 고형물은 메인거름망(231)의 내리막을 통해 진동체(220)의 전방으로 이동되므로 용이하게 진동체(220)의 전면을 통해 외부로 배출된다.

장력인가부(233)는 상기 진동체(220)에 설치되며, 상기 메인거름망(231)의 일단이 외주면에 고정된 제1고정부재(234)와, 지지유닛(232)의 후방측 진동체(220) 내부에 설치되어 메인거름방을 상방으로 가이드하는 제1전환부재와, 상기 진동체(220)에 회전가능하게 설치되며, 외주면에 상기 메인거름망(231)의 타단이 고정되는 감김롤러(235)와, 상기 감김롤러(235)에 권취된 상기 메인거름망(231)이 상기 감김롤러(235)부터 풀리는 것을 방지할 수 있도록 상기 감김롤러(235)가 회전되는 것을 방지하는 풀림방지부(236)를 구비한다.

제1고정부재(234)는 지지유닛(232) 전방의 진동체(220) 내부에 설치되며, 지지롤러(232a)의 길이에 대응되는 길이를 갖는 원통형으로 형성된다. 제1고정부재(234)의 외주면에는 메인거름망(231)의 일단부가 고정되며, 메인거름망(231)을 따라 이동하는 분뇨의 고형물이 용이하게 진동체(220)의 전면을 통해 외부로 배출될 수 있도록 최전방에 설치된 지지롤러(232a)보다 하측에 설치되는 것이 바람직하다.

도면에 도시되진 않았지만, 제1고정부재(234)는 진동체(220)에 회전가능하게 설치될 수도 있으며, 이때, 풀림방지부(236)는 제1고정부재(234)를 회전하지 않도록 선택적으로 구속하는 구속부재를 더 구비한다. 상기 구속부재는 제1고정부재(234)의 회전축에 설치되며, 외주면에 래칫기어이가 형성된 래칫기어와, 래칫기어이에 간섭되도록 진동체(220) 내벽면에 설치되어 래칫기어가 제1고정부재(234)에 메인거름망(231)이 감기는 방향으로는 회전가능하되, 제1고정부재(234)에 메인거름망(231)이 풀리는 방향으로는 회전을 방지하는 래칫폴을 구비한다.

제1전환롤러(237)는 최후방에 설치된 지지롤러(232a)에 대해 후방으로 이격된 위치의 진동체(220) 후방에 설치되며, 하측 외주면에 메인거름망(231)의 상면에 접하도록 메인거름망(231)이 설치된다. 이때, 제1전환롤러(237)는 최후방에 설치된 지지롤러(232a)에 대해 하측에 위치하며, 상기 관통공(221)에 대향되는 위치의 진동체(220)에 설치되는 것이 바람직하다.

감김롤러(235)는 관통공(221)에 인접된 위치의 상기 진동체(220) 상면에 지지브라켓(436)에 양단이 회전가능하게 지지된다. 감김롤러(235)는 메인거름망(231)이 권취될 수 있도록 외주면에 관통공(221)을 통해 상측으로 돌출된 메인거름망(231)의 타단이 고정된다.

도면에 도시되진 않았지만, 감김롤러(235)의 회전축 일단부에는 작업자가 파지하여 용이하게 감김롤러(235)를 회전시켜 메인거름망(231)을 권취시킬 수 있도록 손잡이가 설치되어 있다.

풀림방지부(236)는 상기 감김롤러(235)의 회전축 타단부에 형성되며, 상기 감김롤러(235)의 회전축선을 기준으로 소정 반경을 갖는 환형의 궤적을 따라 래칫기어이(238d)가 형성된 제1제한판(238a)과, 상기 제1제한판(238a)에 대향되게 상기 진동체(220)에 연장형성된 제2제한판(238b)과,상기 제2제한판(238b)에 회동가능하게 설치되며, 상기 래칫기어이(238d)에 일단이 삽입되어 상기 제1제한판(238a)이 상기 감김롤러(235)의 회전축선을 기준으로 일방향으로는 회동가능하되, 타방향으로는 회동이 억제될 수 있게 상기 제1제한판(238a)을 간섭하는 래칫폴(238c)을 구비한다.

제1제한판(238a)은 감김롤러(235)의 회전축선을 기준으로 소정의 반경을 갖는 원판형으로 형성되며, 외주면에 원주방향을 따라 상호 이격되게 상기 래칫기어이가 형성된다. 이때, 래칫기어이는 메인거름망(231)이 감기는 방향으로는 감김롤러(235)가 회전하되, 래칫폴(238c)에 간섭되어 반대방향으로는 감김롤러(235)가 회전하는 것은 방지된다. 제2제한판(238b)은 제1제한판(238a)에 인접된 위치의 진동체(220) 상면에 상방으로 돌출되며, 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성된다.

바이브레이터(240)는 진동체(220)의 상면에 설치되며, 도면에 도시되진 않았지만, 진동을 발생시키기 위해 편심축과, 상기 편심축을 회전시키는 회전모터를 구비한다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 고액분리유닛(200)의 작동을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 주입관(226)을 통해 외부로부터 진동체(220) 내부로 처리대상 분뇨가 유입된다. 상기 분뇨는 메인거름망(231)의 후방측 상면에 안착되고, 바이브레이터(240)로부터 인가되는 진동에 의해 메인거름망(231)을 따라 이동한다. 이때, 분뇨 내의 처리대상물은 메인거름망(231)의 하방으로 통과되고, 상기 처리대상물을 인입부(223)를 통해 제1저장탱크(210) 내로 유입된다. 상기 제1저장탱크(210)로 유입된 처리대상물은 교반유닛(300)으로 공급된다.

이때, 메인거름망(231)은 장력인가부(233)에 의해 팽팽한 상태가 유지되고, 장시간 사용하여 거름망의 처짐이 발생하더라도 감김롤러(235)에 메인거름망(231)을 감아 팽팽한 상태를 유지시키므로 바이브레이터(240)에 의한 고형물이 원할하게 이동할 수 있으며, 분리효율도 향상되는 장점이 있다.

한편, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 고액분리유닛(250)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 고액분리유닛(250)는 상기 메인거름망(231)과 상기 제1저장탱크(210)의 개방부(211) 사이의 상기 진동체(220)에 설치되어 상기 메인거름망(231)을 통과한 상기 분뇨의 고형물을 걸러낼 수 있도록 다수의 관통구가 형성된 서브거름망(253)을 포함하는 제2고형물 분리유닛(251)을 더 구비한다. 이때, 장력인가부(252)는 서브거름망(253)의 일단부가 고정되도록 제1고정부재(234)의 하측 진동체(220) 내부에 설치되는 제2고정부재(255) 및 보조롤러(254)들의 후방측 진동체(220)에 설치된 제2전환롤러(256)를 더 구비한다.

서브거름망(253)은 다수의 보조롤러(254)에 의해 진동체(220) 내부에 지지된다. 보조롤러(254)들은 지지유닛(232)의 하측에 설치된다. 보조롤러(254)들은 진동체(220)의 일측에서 타측방향으로 즉, 거름망을 주입구(225)에서 진동체(220)의 개방된 전면 방향으로 서브거름망(253)을 지지할 수 있도록 상기 주입구(225)에서 진동체(220)의 전면까지 전후방향을 따라 상호 이격되게 설치된다. 이때, 최전방에 위치한 보조롤러(254)는 배출가이드부(224) 후단부의 상측에 위치하도록 설치된다.

또한, 상기 서브거름망(253)이 상측으로 볼록하게 지지될 수 있도록 상기 보조롤러(254)들의 배열방향을 기준으로 양단부 즉, 전후단부에 위치한 상기 보조롤러(254)들이 중앙측에 위치한 상기 보조롤러(254)들보다 하측에 설치되고, 서브거름망(253)의 볼록한 부분이 주입구(225)와 진동체(220) 전면 사이에 위치하도록 보조롤러(254)들이 배열되는 것이 바람직하다.

서브거름망(253)은 장력인가부(252)의 제2고정부재(255)에 일단이 고정되며, 타단은 감김롤러(235)의 외주면에 고정된다. 서브거름망(253)은 보조롤러(254)들에 의해 중앙측이 볼록하게 지지되므로 주입구(225)로부터 전방으로 소정길이 만큼 오르막이 형성되고, 중앙부분에서부터 진동체(220)의 전방으로 내리막이 형성된다. 따라서, 주입구(225)에 인접된 위치로 안착된 분뇨는 상기 오르막부분에 의해 서브거름망(253)에 대한 체류시간이 연장되어 진동에 의한 거름효율이 향상된다. 또한, 서브거름망(253)의 오르막을 통과한 분뇨의 고형물은 서브거름망(253)의 내리막을 통해 진동체(220)의 전방으로 이동되므로 용이하게 진동체(220)의 전면을 통해 외부로 배출된다.

제2고정부재(255)는 보조롤러(254) 전방의 진동체(220) 내부에 설치되며, 지지롤러(232a)의 길이에 대응되는 길이를 갖는 원통형으로 형성된다. 제2고정부재(255)의 외주면에는 서브거름망(253)의 일단부가 고정되며, 서브거름망(253)을 따라 이동하는 분뇨의 고형물이 용이하게 진동체(220)의 전면을 통해 외부로 배출될 수 있도록 최전방에 설치된 보조롤러(254)보다 하측에 설치되는 것이 바람직하다.

도면에 도시되진 않았지만, 메인거름망(231)에는 적합한 장력이 인가되나 서브거름망(253)에는 불충분한 장력이 인가될 경우, 서브거름망(253)에 추가의 인장력이 제공될 수 있도록 제2고정부재(255)는 회전가능하게 설치되며, 제2고형물 분리유닛(251)은 제1고정부재(234)를 회전하지 않도록 선택적으로 구속하는 회전방지부를 더 구비한다. 상기 회전방지부는 제2고정부재(255)의 회전축에 설치되며, 외주면에 래칫기어이가 형성된 고정기어와, 래칫기어이에 간섭되도록 진동체(220) 내벽면에 설치되어 래칫기어가 제2고정부재(255)에 서브거름망(253)이 감기는 방향으로는 회전가능하되, 제2고정부재(255)에 메인거름망(231)이 풀리는 방향으로는 회전을 방지하는 간섭폴을 구비한다.

제2전환롤러(256)는 최후방에 설치된 보조롤러(254)에 대해 후방으로 이격된 위치의 진동체(220) 후방에 설치되며, 하측 외주면에 서브거름망(253)의 상면에 접하도록 서브거름망(253)이 설치된다. 이때, 제2전환롤러(256)는 최후방에 설치된 보조롤러(254)에 대해 하측에 위치하며, 상기 관통공(221)에 대향되는 위치의 진동체(220)에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 교반유닛(300)은 고액분리유닛(200)으로부터 공급된 처리대상물을 수용할 수 있도록 내부에 공간이 마련된 교반용기(310)와, 교반용기(310)에 설치되어 상기 처리대상물을 교반하는 교반부(320)를 구비한다.

교반부(320)는 교반용기(310)에 설치된 교반축(321)과, 교반축(321)의 하단에 형성된 교반날개(322)와, 상기 교반축(321)을 회전시키는 교반모터(323)를 구비한다.

교반축(321)은 상하방향으로 연장되며, 하단부가 교반용기(310) 내로 인입될 수 있도록 교반용기(310)의 상면 중앙부에 관통되어 회전가능하게 지지된다. 교반날개(322)는 교반축(321)의 하단부 외주면에 형성되며, 교반축(321)의 회전중심선으로부터 멀어지는 방향으로 연장된다. 상기 교반날개(322)는 다수개가 교반축(321)의 원주방향을 따라 상호 이격되게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 교반모터(323)는 교반축(321)의 상단에 설치되어 교반축(321)에 회전력을 공급한다.

발효유닛(400)은 교반유닛(300)에 의해 교반된 처리대상물을 수용하여 발효시키는 것으로서, 복수의 발효수조(401)를 구비한다. 발효수조(401)들은 내부에 처리대상물이 수용되는 공간이 마련되며, 발효공급관(402)을 통해 교반용기(310)에 연통되게 연결된다. 발효공급관(402)에는 펌프가 설치되어 교반용기의 처리대상물을 펌핑하여 발효수조(401)들에 공급한다.

상기 발효수조(401) 내에 수용된 처리대상물을 소정시간동안 저장되어 발효된다. 발효수조(401)들에 의해 발효된 처리대상물은 발효배출관을 통해 폭기유닛(500)으로 공급된다.

한편, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 폭기유닛(500)을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면을 참조하면, 도면을 참조하면, 폭기유닛(500)은 내부에 발효유닛(400)으로부터 공급된 처리대상물이 수용된 제2저장탱크(511)와, 제2저장탱크(511)에 수용된 처리대상물을 펌핑하여 폭기시키는 제1폭기부(512)와, 제1폭기부(512)에 의해 폭기된 처리대상물을 수집하여 제2저장탱크(511)로 주입하는 제1회수부(513)와, 제2저장탱크(511)에 처리대상물을 공급하는 제3저장탱크(551)를 구비한다.

제2저장탱크(511)는 내부에 축산폐수와 같은 처리대상물이 수용될 수 있도록 내부공간이 마련되며, 처리대상물에 의해 발생되는 질소와 같은 발효가스에 의해 부식되거나 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 고강도 합성수지재로 형성되는 것이 바람직하다.

제1폭기부(512)는 제2저장탱크(511)에 수용된 처리대상물을 펌핑하여 폭기하고, 처리대상물 내에 발생된 암모니아성 질소가스를 분리시킨다. 제1폭기부(512)는 분리용기(521)와, 분리용기(521) 내부에 설치되어 처리대상물을 분사하는 제1폭기노즐유닛(522)과, 제2저장탱크(511)에 수용된 처리대상물을 펌핑하여 제1폭기노즐유닛(522)에 공급하는 제1펌프(523)와, 제1폭기노즐유닛(522)을 통해 분사된 처리대상물이 충돌할 수 있도록 형성된 분쇄판(524)을 구비한다.

분리용기(521)는 내부에 제1폭기노즐이 설치될 수 있는 설치공간이 마련되며, 제1폭기노즐로부터 분사된 처리대상물에서 분리된 암모니아성 질소가스에 의해 화학반응하여 부식되거나 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 고강도 합성수지재로 형성된다.

제1폭기노즐유닛(522)은 제1펌프(523)에 의해 펌핑된 고압의 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 바닥면에 형성된 제1유입노즐(531a)과, 내부로 유입된 처리대상물을 외부로 배출될 수 있도록 제1배출노즐(531b)이 형성된 제1폭기본체(531)와, 지지부재에 의해 제1폭기본체(531) 내부에 설치되고, 제1유입노즐(531a) 및 제1배출노즐(531b)의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 단위노즐이 마련된 제1내부노즐부(532)와, 제1폭기본체(531)에 공기공급관(533a)에 의해 연통되게 연결되어 제1폭기본체(531) 내부에 공기를 주입하는 공기주입부(533)를 구비한다.

제1폭기본체(531)는 사각단면을 갖고, 상하방향을 연장형성되며, 내부에는 처리대상물이 유입되어 유동할 수 있도록 유동공간이 마련된다. 제1유입노즐(531a)은 제1폭기본체(531)의 바닥면 중앙에 상방으로 돌출되게 형성되되, 상방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다. 제1배출노즐(531b)은 제1유입노즐(531a)에 대향되는 위치의 제1폭기본체(531) 상면 중앙에 상방으로 돌출되게 형성되되, 상방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

또한, 제1폭기본체(531)는 후술되는 제1내부노즐부(532)의 제1단위노즐(544) 및 다수의 제2단위노즐(545)에 유동하는 처리대상물의 유속에 의해 발생된 부압에 의해 분리용기(521) 내에 수용된 처리대상물이 내부로 흡입될 수 있도록 제1단위노즐(544) 상측의 내벽면에 제1흡입구(531c)가 형성되어 있다.

제1내부노즐부(532)는 제1지지부재(544a)에 의해 제1유입노즐(531a) 상측의 제1폭기본체(531) 내부에 설치된 제1단위노즐(544)과, 상기 제1단위노즐(544) 상측의 제1폭기본체(531) 내에 제2지지부재(545a)에 의해 상하방향으로 상호 이격되게 설치된 다수의 제2단위노즐(545)을 구비한다.

제1지지부재(544a)는 제1폭기본체(531) 내부를 상하방향으로 상부공간 및 하부공간으로 구획할 수 있도록 제1폭기본체(531)의 단면에 대응되는 사각 판형으로 형성된다. 제1단위노즐(544)은 제1유입노즐(531a)과 동축상에 위치하도록 제1지지부재(544a)의 중앙부분에 형성된다. 제1단위노즐(544)은 상방으로 갈수록 처리대상물이 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 상측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

제2지지부재(545a)는 제1폭기본체(531)의 단면에 대응되는 사각판형으로 형성된다. 이때, 제2지지부재(545a)는 제2지지부재(545a)들에 의해 구획되는 제1폭기본체(531) 내의 세부공간이 상호 연통되도록 제1폭기본체(531) 내부에 고정시 네모퉁이 부분에 관통구가 형성되도록 네모퉁이 부분이 절개되어 팔각형의 단면으로 형성된다.

제2단위노즐(545)은 제1유입노즐(531a) 및 제1단위노즐(544)과 동축상에 위치하도록 제2지지부재(545a)의 중앙부분에 형성된다. 제2단위노즐(545)은 상방으로 갈수록 처리대상물이 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 상측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

이때, 제1단위노즐(544) 및 다수의 제2단위노즐(545)에 의해 제1유입노즐(531a)과 제1배출노즐(531b) 사이에 처리대상물이 유동하는 유로가 마련되며, 상기 유로에 제1폭기본체(531) 내의 산소가 상기 유로 내부로 유입될 수 있는 유입공이 마련될 수 있도록 제2단위노즐(545)들은 상하방향을 따라 소정간격으로 이격되게 제1폭기본체(531) 내에 설치되는 것이 바람직하다.

공기주입부(533)는 공기공급관(533a), 블로어(533b) 및 공기 흡입관(533c)을 구비한다.

공기공급관(533a)은 일단은 제1유입노즐(531a) 및 제1단위노즐(544) 사이의 제1폭기본체(531) 내에 연통되게 연결되며, 내부에 공기가 유동하는 유동경로가 마련된 파이프로 형성된다. 공기공급관(533a)은 제1폭기본체(531) 내에 유동하는 처리대상물에 의해 부식되거나 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 고강도 합성수지로 형성되는 것이 바람직하다.

블로어(533b)는 공기공급관(533a)의 타단에 설치되며, 공기 흡입관(533c)을 통해 흡입된 외부 공기를 제1폭기본체(531) 내부로 공급한다. 상기 언급된 바와 같이 구성된 공기주입부(533)는 블로어(533b)를 통해 고압의 공기를 제1폭기본체(531)에 공급한다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 제1폭기노즐유닛(522)는 유체에 산소를 공급하여 혼합하는 유체 산소공급용 노즐로서, 상술된 바에서는 축산 분뇨와 같은 처리대상물을 유체로 사용하였으나, 유체는 상기 실시 예에 한정하는 것이 아니라 하,폐수, 및 해수 등이 포함될 수 있다.

제1펌프(523)는 일단은 제2저장탱크(511)의 내부와 연통되고 타단은 제1폭기본체(531)의 제1유입노즐(531a)과 연통된 제1펌핑관(529)에 설치되어 제2저장탱크(511) 내에 수용된 처리대상물을 펌핑하여 제1유입노즐(531a)로 공급한다.

분쇄판(524)은 제1배출노즐(531b)을 통해 배출되는 처리대상물이 충돌할 수 있도록 제1배출노즐(531b)에 대해 상방으로 이격된 위치의 분리용기(521) 내에 설치된다. 분쇄판(524)은 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 하면에 충돌하는 처리대상물이 제1배출노즐(531b)로부터 이격된 위치에 낙하하도록 처리대상물의 흐름을 가이드하기 위해 상방으로 오목하게 만곡형성된 것이 바람직하다.

처리대상물 내에 거품의 형태로 잔류하는 암모니아성 질소가스가 처리대상물과 분쇄판(524)의 충돌로 인해 상기 거품이 파괴되어 암모니아성 질소가스가 외부로 배출된다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1폭기부(512)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1펌프(523)에 의해 제2저장탱크(511)에 수용된 처리대상물이 고압으로 제1유입노즐(531a)로 펌핑된다. 제1유입노즐(531a)로 펌핑된 처리대상물은 제1단위노즐(544) 및 다수의 제2단위노즐(545)을 통과하여 제1배출노즐(531b)을 통해 분리용기(521) 내부로 배출된다. 제1배출노즐(531b)을 통해 배출되는 처리대상물은 분쇄판(524)에 충돌하여 처리대상물 내에 잔류하는 암모니아성 질소가스는 외부로 분리용기(521) 내로 배출된다.

이때, 제1펌프(523)에 의해 처리대상물은 제1단위노즐(544) 및 다수의 제2단위노즐(545)을 고속으로 통과한다. 처리대상물의 유속에 의해 제1단위노즐(544) 및 다수의 제2단위노즐(545) 사이에 부압이 발생되어 제1폭기본체(531) 내의 산소가 제1단위노즐(544) 및 다수의 제2단위노즐(545) 사이로 유입되어 처리대상물에 혼합된다. 더욱, 공기 공급부를 통해 제1폭기본체(531) 내에 공기를 제공하므로 처리대상물에 대한 공기의 혼합율을 보다 더 향상시킨다. 이 과정을 통해 제1폭기노즐유닛(522)은 처리대상물과 공기를 고속으로 혼합하여 배출할 수 있다.

또한, 제1단위노즐(544) 및 제2단위노즐(545)들에 의해 유동한 처리대상물의 유속에 의해 발생한 부압으로 인해 제1폭기노즐유닛(522)으로부터 분사되어 분리용기(521)에 수용된 처리대상물 중 일부는 제1폭기본체(531) 내벽면에 형성된 제1흡입구(531c)를 통해 제1폭기본체(531) 내부에 흡입된다. 제1흡입구(531c)를 통해 재흡입된 처리대상물은 단위노즐들을 통과하며 산소가 재공급되므로 산소의 혼합율이 향상되고, 분쇄판(524)에 재충돌하여 처리대상물 내에 잔류된 암모니아성 질소가스의 배출율이 향상된다.

본 발명에 따른 제1회수부(513)를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1회수부(513)는 일단이 제1폭기본체(531)에 연통되며, 타단은 제2저장탱크(511)에 연통되게 설치된 회수관(526)을 구비한다.

회수관(526)은 제1배출노즐(531b)을 통해 외부로 미배출되어 제1폭기본체(531) 내에 잔류하는 처리대상물을 회수하여 제1폭기본체(531)로 주입하기 위해 일단이 제1단위노즐(544) 하측의 제1폭기본체(531)에 연통되게 연결되며, 타단은 제2저장탱크(511) 내로 인입되게 하방으로 연장형성된다. 이때, 회수관(526)은 공기 공급부로부터 제1폭기본체(531)로 공급된 공기가 제2저장탱크(511)의 처리대상물에 막혀 제2저장탱크(511)로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 타단이 제2저장탱크(511)에 수용된 처리대상물에 잠길 수 있도록 제2저장탱크(511)의 바닥면에 인접되게 하방으로 연장형성된다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1회수부(513)는 분리용기(521) 및 제1폭기본체(531) 내에 잔류하는 산소와 혼합된 처리대상물을 제2저장탱크(511)에 공급하므로 제2저장탱크(511)에 수용된 처리대상물에도 산소를 공급하고, 펌프들에 의해 고속으로 순환시키므로 산소에 의해 처리대상물의 발효효율도 향상시키는 장점이 있다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 폭기유닛(500)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

발효유닛(400)으로부터 배출된 처리대상물은 제2저장탱크(511)에 공급된다. 제2저장탱크(511)로 이송된 처리대상물을 제1폭기부(512)에 의해 산소와 혼합되고, 처리대상물 내에 잔류하는 암모니아성 질소가 분리된다.

제1폭기부(512)에 의해 산소와 혼합된 처리대상물을 제1회수부(513)에 의해 다시 제2저장탱크(511)에 유입되고, 산소와 혼합된 처리대상물은 제2저장탱크(511) 내에 수용된 처리대상물에 산소를 전달하며, 펌프들에 의해 고속으로 처리대상물이 고속으로 순환하므로 폐기물의 발효효율을 향상시킨다.

한편, 도 8에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 폭기유닛(550)이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 폭기유닛(550)은 발효유닛(400)으로부터 공급된 처리대상물을 수용하는 제3저장탱크(551)와, 제3저장탱크(551)에서 제2저장탱크(511)로 처리대상물을 공급시 처리대상물에 산소를 공급하는 제2폭기부(552)를 더 구비한다. 이때, 제3저장탱크(551)는 오버플로우관(527)에 의해 연결된다.

오버플로우관(527)은 일단이 제2저장탱크(511)의 바닥면으로부터 상방으로 이격된 위치의 측벽면에 연통되게 연결되며, 타단은 제2저장탱크(551)에 연통되게 설치된다. 오버플로우관(527)은 회수관(526)을 통해 제2저장탱크(511)로 처리대상물이 유입되어 넘침이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 제2저장탱크(511) 내에 수용된 처리대상물을 제3저장탱크(551)로 유동시킨다.

제2폭기부(552)는 제3저장탱크(551) 내에 수용된 처리대상물을 펌핑하는 제2펌프(561)와, 유기성폐기물을 산소와 접촉시킬 수 있도록 제2펌프(561)를 통해 펌핑된 처리대상물을 제2저장탱크(511) 내부로 분사하는 제2폭기노즐유닛(562)을 구비한다

제2펌프(561)는 제3저장탱크(551) 및 후술되는 제2폭기노즐유닛(562)의 제2폭기본체(563)에 연통되게 연결된 제4펌핑관(561a)에 설치되어 제2저장탱크(551) 내에 수용된 처리대상물을 제2폭기본체(563)에 공급한다.

제2폭기노즐유닛(562)은 제2펌프(561)에 의해 펌핑된 고압의 처리대상물이 유입될 수 있도록 상면에 형성된 제2유입노즐(563a)과, 내부로 유입된 처리대상물이 외부로 배출될 수 있도록 하면에 형성된 제2배출노즐(563b)이 마련되고, 일측면에 외부공기가 유입될 수 있도록 제2흡입구(563c)가 형성된 제2폭기본체(563)와, 지지부재에 의해 제2폭기본체(563) 내부에 설치되고, 제2유입노즐(563a) 및 제2배출노즐(563b)의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제3단위노즐(565)이 마련된 제2내부노즐부(564)를 구비한다.

제2폭기본체(563)는 사각단면을 갖고, 상하방향을 연장형성되며, 내부에는 처리대상물이 유입되어 유동할 수 있도록 유동공간이 마련된다. 제2유입노즐(563a)은 제2폭기본체(563)의 천장면 중앙에 하방으로 돌출되게 형성되되, 하방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다. 제2배출노즐(563b)은 제2유입노즐(563a)에 대향되는 위치의 제2폭기본체(563) 상면 중앙에 하방으로 돌출되게 형성되되, 하방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다. 제2배출노즐(563b)은 제2폭기본체(563)를 통과한 처리대상물이 제2저장탱크(511)로 유입될 수 있도록 제2저장탱크(511)의 상면에 연통되게 설치되는 것이 바람직하다.

제2폭기본체(563)는 후술되는 다수의 제3단위노즐(565)에 유동하는 처리대상물의 유속에 의해 발생된 부압에 의해 분리용기(521) 내에 수용된 처리대상물이 내부로 흡입될 수 있도록 천장면에는 제2흡입구(563c)가 형성되어 있다.

제3단위노즐(565)은 제3지지부재(566)에 의해 제2유입노즐(563a) 하측 제2폭기본체(563) 내에 다수개가 설치된다.

제3지지부재(566)는 제2폭기본체(563)의 단면에 대응되는 사각판형으로 형성된다. 이때, 제3지지부재(566)는 제3지지부재(566)들에 의해 구획되는 제2폭기본체(563) 내의 세부공간이 상호 연통되도록 제2폭기본체(563) 내부에 고정시 네모퉁이 부분에 관통구가 형성되도록 네모퉁이 부분이 절개되어 팔각형의 단면으로 형성된다.

제3단위노즐(565)은 제2유입노즐(563a) 및 제2배출노즐(563b)과 동축상에 위치하도록 제3지지부재(566)의 중앙부분에 형성된다. 제3단위노즐(565)은 하방으로 갈수록 처리대상물이 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 상측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

이때, 다수의 제3단위노즐(565)에 의해 제2유입노즐(563a)과 제2배출노즐(563b) 사이에 처리대상물이 유동하는 유로가 마련되며, 상기 유로에 제2폭기본체(563) 내의 산소가 상기 유로 내부로 유입될 수 있는 유입공이 마련될 수 있도록 제3단위노즐(565)들은 상하방향을 따라 소정간격으로 이격되게 제2폭기본체(563) 내에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제2폭기부(552)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2펌프(561)에 의해 제3저장탱크(551)에 수용된 처리대상물이 고압으로 제2유입노즐(563a)로 펌핑된다. 제2유입노즐(563a)로 펌핑된 처리대상물은 다수의 제3단위노즐(565)을 통과하여 제2배출노즐(563b)을 통해 제2저장탱크(511) 내부로 배출된다.

이때, 제2펌프(561)에 의해 처리대상물은 다수의 제3단위노즐(565)을 고속으로 통과되며, 처리대상물의 유속에 의해 다수의 제3단위노즐(565) 사이에 부압이 발생되어 제2흡입구(563c)를 통해 산소가 다수의 제3단위노즐(565) 사이로 유입되어 처리대상물에 혼합된다. 이 과정을 통해 제1폭기노즐유닛(522)은 처리대상물과 공기를 고속으로 혼합하여 배출할 수 있다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 폭기유닛(500)은 다수개가 마련되어 처리대상물에 다단으로 산소를 용해시킨다.

한편, 축산 분뇨 처리시스템은 폭기유닛(500)들을 통과한 처리대상물을 수용하는 수용탱크를 더 구비한다. 상기 수용탱크는 내부에 산소가 용해된 처리대상물이 수용되는 공간이 마련되어 있다.

한편, 도 9 및 도 10을 참조하여 여과유닛(700)을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면을 참조하면, 상기 여과유닛(700)은 내부에 상기 처리대상물이 수용될 수 있는 내부공간(711)이 마련된 여과용기(710)와, 상기 폭기유닛에 일단이 연결되고, 타단은 상기 여과용기(710)에 연결되어 상기 폭기유닛으로부터 배출된 상기 처리대상물을 상기 여과용기(710)에 공급하는 분사공급관(720)과, 상기 여과용기(710) 내부에 설치되어 처리대상물을 여과하는 다수의 중공사막필터(731)가 마련된 여과부(730)와, 상기 중공사를 통해 상기 여과용기(710)에 수용된 상기 처리대상물을 흡입하여 상기 침전조로 배출하는 흡입부(740)와, 상기 중공사의 거름공을 폐쇄하는 이물질을 제거할 수 있도록 상기 중공사의 중공으로 외기를 주입하는 중공사 세척부를 구비한다.

여과용기(710)는 상하방향으로 연장된 원통형으로 형성되며, 지지프레임(712)에 의해 전후방향으로 회동가능하게 설치된다. 여과용기(710)는 외주면에 마련된 회전브라켓(713)에 의해 지지프레임(712)에 회전가능하게 지지된다.

여과용기(710)는 도면에 도시되진 않았지만, 하면에 내부공간(711)의 바닥에 침전된 침전물을 외부로 배출할 수 있도록 침전물 배출관이 설치되어 있다. 상기 침전물 배출관에는 개폐밸브가 설치되어 작업자가 선택적으로 상기 침전물 배출관을 개폐한다.

분사공급관(720)은 내부에 처리대상물이 유동하는 내부유로가 마련되며, 일단부가 여과용기(710)의 하면을 관통하여 내부공간(711)으로 인입되도록 연장된다. 이때, 분사공급관(720)의 일단부는 여과용기(710)의 중앙부에 위치하며, 여과용기(710)의 바닥면으로부터 소정길이 상방으로 연장형성된다. 또한, 분사공급관(720)은 중공사막 필터를 향해 처리대상물이 분사될 수 있도록 내부공간(711)에 노출된 외주면에 다수의 분사공(721)이 형성되어 있다. 그리고 분사공급관(720)은 타단부에 수용탱크에 연통되게 연결되며, 수용탱크에 수용된 처리대상물을 펌핑하여 여과용기(710) 내에 공급하는 공급펌프가 설치되어 있다.

여과부(730)는 내부공간(711)에 설치되는 필터지지체(732)와, 상기 필터지지체(732)에 설치되는 다수의 중공사막필터(731)를 구비한다.

필터지지체(732)는 다수의 이격봉들에 의해 상하방향으로 상호 이격되는 복수의 지지판(734)과, 상측에 위치한 지지판(734)의 상면을 덮는 커버를 구비한다.

지지판(734)은 여과용기(710)의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원판형으로 형성되며, 중앙부에 분사공급관(720)이 일단부가 삽입될 수 있도록 상하방향으로 관통된 관통홀이 마련되어 있다. 또한, 지지판(734)들은 중공사막필터(731)가 결합될 수 있도록 상하방향으로 관통된 결합구가 형성되어 있다. 상기 결합구들은 지지판(734)의 관통홀을 중심으로 소정의 반경을 갖는 원형 가상선을 따라 상호 이격되게 형성되는 것이 바람직하다.

이격봉들은 상하방향으로 연장된 환봉형으로 형성되고, 상하단이 각각 상호 대향되는 지지판(734)들에 각각 고정된다. 이때, 이격봉들은 지지판(734)의 중심을 기준으로 원형의 가상선을 따라 상호 이격되게 배열된다. 또한, 이격봉에는 여과용기(710) 내에서 상기 지지판(734)을 지지할 수 있도록 다수의 지지다리(737)가 설치되어 있다. 이격다리(736)는 지지봉의 외주면에 연결바를 통해 고정되며, 하단이 하측에 위치한 지지판(734)보다 하측에 위치하도록 연장형성된다.

지지커버(735)는 지지판(734)의 상면을 덮을 수 있도록 설치되며, 지지판(734)의 결합구를 통해 관통된 중공사막필터(731)의 상단이 수용될 수 있도록 하면에 개방된 수용공간이 마련되어 있다.

중공사막필터(731)는 내부에 중공이 마련되고, 상기 중공으로 상기 처리대상물이 유입되되, 상기 처리대상물에 포함된 유해물질은 걸러질 수 있도록 외주면에 다수의 거름공이 마련된 다수의 중공사를 포함한다. 중공사들은 상하방향으로 연장된다. 상기 중공사막필터(731)는 상하단이 각각 상호 대향되는 지지판(734)들의 결합구에 각각 결합된다.

흡입부(740)는 상기 중공사막필터(731)들의 일단부에 연결되며, 내부에 상기 중공사들의 중공에 연통되는 연통공간이 마련된 흡입용기(741)와, 일단은 상기 흡입용기(741)에 연통되게 연결되며, 타단은 상기 침전유닛(800)에 연결된 흡입배출관(742)과, 상기 흡입배출관(742)에 설치되어 상기 중공사를 통해 상기 처리대상물이 상기 흡입배출관(742)으로 유입되도록 상기 처리대상물을 흡입하는 흡입펌프(743)를 구비한다.

상기 흡입용기(741)는 하측에 위치한 지지판(734)의 하면에 결합되며, 지지판(734)에 관통되게 결합된 중공사막필터(731)의 하단부가 인입될 수 있도록 상기 연통공간은 상면이 개방되게 형성된다.

흡입배출관(742)은 일단이 상기 흡입용기(741)의 하면에 연통공간에 연통되게 연결되며, 타단은 여과용기(710)의 외부로 돌출되어 침전유닛(800)에 연결된다. 흡입펌프(743)는 여과용기(710) 외부로 노출된 흡입배출관(742)에 설치되어 처리대상물을 흡입하여 침전유닛(800)에 공급한다.

중공사 세척부는 상기 흡입배출관(742)에 설치되어 상기 중공사를 세척시 상기 중공사의 중공으로 상기 외기가 유입될 수 있도록 상기 흡입배출관(742)에 상기 외기를 주입하는 외기공급부재(751)를 구비한다. 상기 외기공급부재(751)는 송풍기로 구성되는 것이 바람직하다.

분사공급관(720)의 분사공(721)을 통해 처리대상물은 중공사막필터(731)에 의해 내부에 포함된 유해물질이 걸러져서 침전유닛(800)으로 공급된다. 이때, 이물질이 중공사의 외주면에 흡착되어 중공사의 거름공을 폐쇄할 경우, 흡입펌프(743)의 작동을 정지하고, 외기공급부재(751)를 작동시켜 외기를 흡입배출관(742)을 통해 중공사에 공급한다. 상기 외기에 의해 중공사의 외주면에 흡착된 이물질이 중공사로부터 분리되고, 여과용기(710)의 하부에 마련된 침전물 배출관을 통해 외부로 배출된다.

한편, 도 11 및 도 12를 참조하여 오존용해유닛(600)을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면을 참조하면, 오존용해유닛(640)은 내부에 여과유닛(650)으로부터 공급된 처리대상물이 수용되는 혼합탱크(601)와, 상기 혼합탱크(601)에 설치되어 상기 처리대상물을 펌핑하여 공급하는 원수공급부(610)와, 상기 원수공급부(610)에 연결되어 상기 원수공급부(610)로부터 공급된 상기 처리대상물에 오존을 혼합하는 제1혼합부와, 상기 원수공급부(610) 및 제1혼합부에 연결되어 상기 원수공급부(610)를 통해 공급된 상기 처리대상물와 상기 제1혼합부를 통해 상기 오존이 혼합된 상기 처리대상물을 상호 혼합하는 제2혼합부(630)와, 상기 제2혼합부(630)에 설치되어 상기 제2혼합부(630)로부터 공급된 상기 처리대상물의 흐름을 유도하여 상기 오존에 대한 상기 처리대상물의 접촉시간을 연장시킬 수 있도록 나선형의 유동유로를 갖는 체류연장부(640)와, 체류연장부(640)에 연결되어 체류연장부(640)를 통과한 상기 처리대상물을 상기 혼합탱크(601)로 주입하는 제2회수부(650)를 구비한다.

혼합탱크(601)는 내부에 처리대상물이 수용될 수 있도록 내부공간이 마련되며, 소정의 강도와 우수한 성형성을 갖는 고강도 합성수지재로 형성된다. 혼합탱크(601) 내에 수용된 처리대상물은 일반 가정에서 사용하는 생활용수 또는 축산폐수가 포함될 수 있다.

원수공급부(610)는 수중펌프(611), 원수공급관(612), 제1 및 제2분기관(613,614)을 구비한다.

수중펌프(611)는 혼합탱크(641) 내부에 설치되며, 혼합탱크(641) 내에 수용된 처리대상물을 펌핑하여 원수공급관(612), 제1 및 제2분기관(613,614)을 통해 제1 및 제2혼합부(620,630)로 공급한다. 원수공급관(612)은 일단이 수중펌프(611)에 연결되며, 타단은 혼합탱크(641) 외부로 돌출되도록 수중펌프(611)에 대해 상방으로 연장형성된다. 제1 및 제2분기관(613,614)은 일단이 원수공급관(612)의 타단에 각각 연통되게 연결되며, 타단은 각각 제1 및 제2혼합부(620,630)에 연결된다. 수중펌프(611)에 의해 펌핑된 처리대상물은 제1 및 제2분기관(613,614)을 통해 각각 제1 및 제2혼합부(620,630)에 공급된다. 원수공급관(612)과 제1 및 제2분기관(613,614)의 연결부분에는 처리대상물 공급 방향 및 공급량을 제어할 수 있도록 쓰리웨이 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

제1혼합부(620)는 상기 원수공급부(610)에 의해 공급된 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 상면에 제1유입구(621a)가 형성되고, 하면에는 내부로 유입된 상기 처리대상물이 상기 제2혼합부(630)로 배출될 수 있도록 제1배출구(621b)가 마련된 제1혼합본체(621)와, 상기 제1혼합본체(621) 내부에 설치되고, 상기 제1유입구(621a) 및 제1배출구(621b)의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제1혼합노즐(623a)이 마련된 제1보조노즐부(623)와, 상기 제1혼합본체(621)에 오존 공급관(624a)을 통해 연통되게 연결되어 상기 제1혼합본체(621) 내부에 오존을 주입하는 오존발생기(624)를 구비한다.

제1혼합본체(621)는 사각단면을 갖고, 상하방향으로 연장형성되며, 내부에는 처리대상물이 유입되어 유동할 수 있도록 유동공간이 마련된다. 제1혼합본체(621)의 상면에 형성된 제1유입구(621a)에는 제1분기관(613)이 연통되게 설치되어 제1분기관(613)을 통해 처리대상물이 제1혼합본체(621) 내부로 유입된다. 또한, 제1혼합본체(621)의 하면에 형성된 제1배출구(621b)는 제1연통관(621d)의 일단에 연통되게 연결되며, 제1연통관(621d)의 타단은 후술되는 제2혼합부(630)의 제2혼합본체(631)에 연통되게 연결된다.

또한, 제1혼합본체(621)의 천장면에는 제1유입노즐(621c)이 설치되어 있다. 제1유입노즐(621c)은 제1혼합본체(621)의 천장면 중앙에 하방으로 돌출되게 형성되되, 하방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

제1혼합노즐(623a)은 제1지지체(623b)에 의해 제1유입구(621a) 하측의 제1혼합본체(621) 내부에 다수개가 설치되어 있다.

제1지지체(623b)는 제1혼합본체(621)의 단면에 대응되는 면적을 갖도록 형성된다. 이때, 제1지지체(623b)들에 의해 구획되는 제1혼합본체(621) 내의 세부공간이 상호 연통되도록 제1지지체(623b)는 제1혼합본체(621) 내부에 고정시 네모퉁이 부분에 제1관통구(623c)가 형성되도록 네모퉁이 부분이 절개되어 팔각형의 단면으로 형성되는 것이 바람직하다.

제1혼합노즐(623a)은 제1유입구(621a) 및 제1배출구(621b)와 동축상에 위치하도록 제1지지체(623b)의 중앙부분에 형성된다. 제1혼합노즐(623a)은 하방으로 갈수록 처리대상물이 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 하측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

오존발생기(624)는 도면에 도시되진 않았지만, 산소발생기를 통해 공급된 산소로부터 오존을 생성하여 제1혼합본체(621)에 오존 공급관(624a)을 통해 공급한다. 오존발생기(624)에서 배출되는 오존의 역류를 방지하기 위해 체크밸브(미도시)가 오존 공급관(624a)에 설치되는 것이 바람직하다. 오존발생기(624)의 구조는 다양하게 공지되어 있어 상세한 설명은 생략한다.

한편, 제1연통관(621d)에는 제1혼합본체(621)로부터 배출된 처리대상물을 펌핑하여 제2혼합부(630)에 공급하는 공급펌프(621e)가 설치되어 있다. 상기 공급펌프(621e)의 펌핑에 의해 처리대상물 내에 캐비테이션이 발생하고, 상기 캐비테이션에 의해 처리대상물에 대한 오존의 용해률이 보다 더 향상된다.

원수공급부(610)로부터 제1혼합본체(621) 내부로 공급된 처리대상물은 다수의 제1혼합노즐(623a)을 통과하여 제1배출구(621b)를 통해 제2혼합부(630)로 공급된다. 이때, 처리대상물은 제1혼합노즐(623a)들을 통과시 축소된 유로의 면적에 의해 유속이 증가하며, 유속의 증가로 인해 부압이 발생되어 오존 공급관(624a)을 통해 오존이 제1혼합노즐(623a)들 사이로 유입되어 처리대상물에 혼합된다.

상기 언급된 바와 같이 처리대상물의 유속의 증가로 인해 발생된 부압에 의해 오존이 제1혼합노즐(623a)들 사이에 공급되므로 제1혼합노즐(623a)들을 통과하는 처리대상물에 다단으로 오존이 공급되어 혼합된다. 또한, 제1혼합노즐(623a)들에 의해 처리대상물은 교반되므로 처리대상물에 대한 오존의 용해률은 증가한다.

제2혼합부(630)는 상기 제1혼합부(620)로부터 상기 오존이 혼합된 상기 처리대상물이 유입될 수 있도록 제1연통관(621d)에 의해 상기 제2혼합부(630)와 연통되며, 상면에 상기 원수공급부(610)에 의해 공급된 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 제2유입구(631a)가 형성되고, 하면에는 상기 제1혼합부(620) 및 원수공급부(610)로부터 공급된 상기 처리대상물이 배출될 수 있도록 제2배출구(631b)가 형성된 제2혼합본체(631)와, 상기 제2혼합본체(631) 내부에 설치되고, 상기 제2유입구(631a) 및 제2배출구(631b)의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제2혼합노즐(632a)이 마련된 제2보조노즐부(632)를 구비한다.

제2혼합본체(631)는 사각단면을 갖고, 상하방향으로 연장형성되며, 내부에는 처리대상물이 유입되어 유동할 수 있도록 유동공간이 마련된다. 제2혼합본체(631)의 상면에 형성된 제2유입구(631a)에는 제2분기관(614)이 연통되게 설치되어 제2분기관(614)을 통해 처리대상물이 제2혼합본체(631) 내부로 유입된다. 또한, 제2혼합본체(631)의 하면에 형성된 제2배출구(631b)는 제2연통관(631d)의 일단에 연통되게 연결되며, 제2연통관(631d)의 타단은 후술되는 체류연장부(640)의 외통(641)에 연통되게 연결된다. 제2혼합본체(631)의 상부 외주면에는 제1연통관(621d)의 타단이 제2혼합본체(631) 내부와 연통되게 연결되어 있다. 제2혼합본체(631) 내부에는 원수공급부(610)를 통해 공급되는 처리대상물와 제1혼합부(620)를 통해 오존이 혼합된 처리대상물이 유입되어 상호 혼합된다.

또한, 제2혼합본체(631)의 천장면에는 제2유입노즐(631c)이 설치되어 있다. 제2유입노즐(631c)은 제2혼합본체(631)의 천장면 중앙에 하방으로 돌출되게 형성되되, 하방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

제2혼합노즐(632a)은 제2지지체(632b)에 의해 제2유입구(631a) 하측의 제2혼합본체(631) 내부에 다수개가 설치되어 있다.

제2지지체(632b)는 제2혼합본체(631)의 단면에 대응되는 면적을 갖도록 형성된다. 이때, 제2지지체(632b)들에 의해 구획되는 제2혼합본체(631) 내의 세부공간이 상호 연통되도록 제2지지체(632b)는 제2혼합본체(631) 내부에 고정시 네모퉁이 부분에 제2관통구(632c)가 형성되도록 네모퉁이 부분이 절개되어 팔각형의 단면으로 형성되는 것이 바람직하다.

제2혼합노즐(632a)은 제2유입구(631a) 및 제2배출구(631b)와 동축상에 위치하도록 제2지지체(632b)의 중앙부분에 형성된다. 제2혼합노즐(632a)은 하방으로 갈수록 처리대상물이 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 하측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.

원수공급부(610)로부터 제2혼합본체(631) 내부로 공급된 처리대상물은 다수의 제2혼합노즐(632a)을 통과하여 제2배출구(631b)를 통해 체류연장부(640)로 공급된다. 이때, 처리대상물은 제2혼합노즐(632a)들을 통과시 축소된 유로의 면적에 의해 유속이 증가하며, 유속의 증가로 인해 부압이 발생되어 제1연통관(621d)을 통해 오존이 혼합된 처리대상물이 제2혼합노즐(632a)들 사이로 유입되어 원수공급부(610)로부터 공급된 처리대상물에 혼합된다.

상기 언급된 바와 같이 처리대상물의 유속의 증가로 인해 발생된 부압에 의해 오존이 포함된 처리대상물이 제2혼합노즐(632a)들 사이에 공급되므로 제2혼합노즐(632a)들을 통과하는 처리대상물에 다단으로 오존이 혼합된 처리대상물이 공급되어 혼합된다. 또한, 제2혼합노즐(632a)들에 의해 처리대상물은 교반되므로 처리대상물에 대한 오존의 용해률은 증가한다.

체류연장부(640)는 외통(641), 내통(642), 가이드부재(643), 수집탱크(644), 보조관(645)을 구비한다.

외통(641)은 내부에 처리대상물이 수용되는 수용공간이 마련된 원통형으로 형성되며, 제2혼합부(630)로부터 오존이 혼합된 처리대상물이 유입될 수 있도록 제2연통관(631d)의 타단에 연통되는 공급구(641a)가 형성되어 있다. 이때, 공급구(641a)는 외통(641)의 하측 외주면에 형성되는 것이 바람직하다.

내통(642)은 외통(641)의 내부에 설치되며, 내부에 내부공간이 마련된 원통형으로 형성된다. 내통(642)은 외통(641)의 내주면으로부터 이격되게 설치되되, 외통(641)의 중앙부분에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

내통(642)은 외통(641) 내로 유입된 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 상부에 개구부가 마련될 수 있도록 상면이 개방되게 형성되어 있으며, 하부에는 후술되는 제2회수부(650)의 배출관(651)이 연통되게 설치되어 있다.

가이드부재(643)는 공급구(641a)로부터 개구부까지 나선형의 유동유로가 형성될 수 있도록 외통(641)과 내통(642) 사이에 설치되는 것으로 내통(642)의 외주면을 따라 나선형으로 연장된다. 이때, 가이드부재(643)는 외주면에 외통(641)의 내주면에 접할 수 있도록 외통(641)의 내주면과 내통(642)의 외주면 사이의 이격거리에 대응되는 폭을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 가이드부재(643)에 의해 형성된 유동유로를 통해 처리대상물은 나선방향을 따라 유동하고, 상기 나선방향의 유동으로 인해 처리대상물에 의한 오존의 접촉시간이 증가될 뿐아니라 처리대상물의 흐름에 와류가 발생되어 처리대상물의 오존 용해률이 보다 더 증가한다.

수집탱크(644)는 외통(641)의 상면에, 외통(641)의 내부와 연통되게 설치되며, 내부에 오존이 수용되는 수집공간이 형성되어 있다. 가이드부재(643)에 의해 형성된 유동경로를 통과한 처리대상물 내에 미용해된 오존은 수집탱크(644) 내로 수집된다. 보조관(645)은 양단이 수집탱크(644) 및 제1연통관(621d)에 각각 연통되게 연결되어 수집탱크(644) 내에 수집된 오존이 제1연통관(621d)으로 주입된다. 이때, 보조관(645)에는 개폐밸브(미도시)가 설치되어 보조관(645) 내부를 개폐한다. 상기 수집탱크(644) 및 보조관(645)에 의해 처리대상물에 미용해된 오존을 수집하여 제2혼합부(630)로 재공급할 뿐만 아니라 외통(641)의 내부압력이 기설정된 값 이상으로 증가하는 것을 방지한다.

제2회수부(650)는 배출관(651), 제1연장관(652), 절곡관(653) 및 제2연장관(654)을 구비한다.

배출관(651)은 내부에 처리대상물이 유동하는 유로가 형성되며, 일단이 내통(642)의 하부에 연통되게 연결되고, 타단은 외통(641)으로부터 돌출되도록 연장형성된다. 제1연장관(652)은 배출관(651)의 타단에 연장되며, 배출관(651)으로부터 상방으로 절곡되게 형성된다. 절곡관(653)은 제1연장관(652)의 단부에 연장되며, 하방으로 절곡되게 '∩'형으로 형성된다. 절곡관(653)은 상단부 외주면에 내부에 체류하는 미용해된 오존이 배출될 수 있도록 오존 배출용 배관이 설치되어 있다. 제2연장관(654)은 절곡관(653)의 단부에 연통되며, 하방으로 연장되되 단부가 혼합탱크(641)에 연통되게 연결된다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 순환식 오존용해장치의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

원수공급부(610)의 수중펌프(611)에 의해 혼합탱크(641) 내에 수용된 처리대상물이 펌핑되어 처리대상물공급관으로 공급된다. 처리대상물공급관을 통해 유동하는 처리대상물은 제1 및 제2분기관(613,614)으로 통해 제1혼합부(620)의 제1혼합본체(621) 및 제2혼합부(630)의 제2혼합본체(631)로 유입된다.

제1혼합본체(621)로 유입된 처리대상물은 제1혼합노즐(623a)들을 통과하며 오존발생기(624)로부터 공급된 오존과 혼합된다. 이때, 처리대상물 내에 오존 중 일부가 용해된다. 제1혼합부(620)를 통해 오존이 혼합된 처리대상물은 제1연통관(621d)을 통해 제2혼합본체(631)로 유입된다. 제1연통관(621d)에는 공급펌프(621e)가 설치되어 제1혼합본체(621)로부터 배출된 처리대상물을 펌핑하여 제2혼합본체(631)로 공급하는 데, 공급펌프(621e)의 펌핑작동으로 인해 발생된 캐비테이션에 의해 처리대상물에 대한 오존의 용해률이 상승한다.

제2혼합본체(631)에는 제2분기관(614)을 통해 공급된 처리대상물와, 제2공급관을 통해 오존이 혼합된 처리대상물이 상호 혼합된다. 상기 처리대상물들은 제2혼합노즐(632a)들을 통과하며 상호 혼합되며, 오존과 처리대상물은 교반되어 오존이 처리대상물에 용해된다. 제2혼합본체(631)를 통과한 처리대상물은 제2회수부(650)를 통해 혼합탱크(641)에 유입되고, 혼합탱크(641)에 수용된 처리대상물은 원수공급부(610)에 의해 펌핑되어 제1 및 제2혼합부(620,630)로 순환된다.

상기 침전유닛(800)은 오존용해유닛(600)으로부터 공급된 처리대상물이 수용되는 공간이 마련된 침전수조(801)와, 상기 침전수조(801)에 설치되어 처리대상물로부터 침전된 침전물을 배출하는 오니배출관(802)과, 상기 침전수조(801)에 설치되어 침전물이 제거된 처리대상물을 외부로 방류하는 방류관(803)을 구비한다.

오니배출관(802)은 침전수조(801)의 하부에 일단이 연통되게 연결되며, 타단은 침전물 처리수단(미도시)에 연결되어 있다. 침전물 처리수단에 의해 침전물은 비료로 가공된다. 방류관(803)은 오니배출관(802)의 일단보다 상측으로 이격된 위치의 침전수조(801)에 연통되게 설치된다. 오존용해유닛(600)을 통해 오존이 용해된 처리대상물은 소정시간동안 침전수조(801)에 저장되고, 시간이 경과할수록 처리대상물에 포함된 이물질은 침전수조(801)의 바닥면으로 침전된다. 이물질의 침전이 완료되면, 방류관(803) 및 오니배출관(802)에 설치된 밸브를 작동시켜 방류관(803)과 오니배출관(802)을 개방하여 처리대상물 및 침전물을 외부로 배출한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

분뇨 공급부를 통해 공급된 분뇨를 고형물과 액상의 처리대상물로 분리하는 고액분리유닛과;
상기 고액분리유닛을 통해 상기 분뇨로부터 분리된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물을 교반하는 교반유닛과;
상기 교반유닛으로부터 상기 처리대상물을 공급받아 발효시키는 발효유닛과;
상기 발효유닛으로부터 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 산소를 용해시키는 폭기유닛과;
상기 폭기유닛으로부터 상기 산소가 용해된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 포함된 유해물질을 여과하는 여과유닛과;
상기 여과유닛으로부터 공급된 상기 처리대상물에 오존을 혼합하는 오존용해유닛과;
상기 오존용해유닛으로부터 상기 오존이 용해된 상기 처리대상물을 공급받아 상기 처리대상물에 포함된 이물질을 침전시키는 침전유닛;을 구비하고,
상기 오존용해유닛은
상기 여과유닛으로부터 공급된 상기 처리대상물이 수용될 수 있도록 내부에 수용공간이 마련된 혼합탱크와,
상기 혼합탱크에 설치되어 상기 처리대상물을 펌핑하여 공급하는 펌핑공급부와;
상기 펌핑공급부에 연결되어 상기 펌핑공급부로부터 공급된 상기 처리대상물에 오존을 혼합하는 제1혼합부와;
상기 펌핑공급부 및 제1혼합부에 연결되어 상기 펌핑공급부를 통해 공급된 상기 처리대상물과 상기 제1혼합부를 통해 상기 오존이 혼합된 상기 처리대상물을 상호 혼합하는 제2혼합부와;
상기 제2혼합부에 연결되어 상기 제2혼합부에 의해 혼합된 상기 처리대상물를 상기 혼합탱크로 주입하는 제2회수부와;
상기 제2혼합부와 상기 제2회수부 사이에 설치되어 상기 제2혼합부로부터 공급된 상기 처리대상물의 흐름을 유도하여 상기 오존에 대한 상기 처리대상물의 접촉시간을 연장시킬 수 있도록 나선형의 유동유로를 갖는 체류연장부;를 구비하며,
상기 체류연장부는
내부에 상기 처리대상물이 수용되는 수용공간이 마련된 원통형상으로 형성되되 상기 수용공간으로 상기 제2혼합부로부터 상기 오존이 혼합된 상기 처리대상물이 유입될 수 있도록 하부 외주면에 상기 제2혼합부와 연결되게 형성되는 공급구가 마련된 외통과;
상기 외통의 내부에 상기 외통의 내주면으로부터 이격되어 상기 외통의 중앙부분에 위치하도록 설치되며 내부에 내부공간이 마련된 원통형상으로 형성되며, 상기 외통 내로 유입된 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 상부에 개구부가 형성되고 하부가 상기 제2회수부와 연통되게 설치되는 내통과;
상기 공급부로부터 상기 개구부까지 나선형의 유동유로가 형성될 수 있도록 상기 내통의 외주면을 따라 나선형으로 연장형성되어 상기 외통과 상기 내통사이에 설치되는 가이드부재와;
상기 외통의 상면에 상기 외통의 내부와 연통되게 설치되며 내부에 상기 오존이 수용되는 수집공간이 형성된 수집탱크와;
일단이 상기 수집탱크와 연결되며, 타단이 상기 제1혼합부와 상기 제2혼합부를 연결하는 제1연통관에 연통되게 연결되어 상기 수집탱크 내에 수집된 상기 오존이 상기 제1연통관으로 주입되게 하는 보조관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제1항에 있어서,
상기 고액분리유닛은
상면에 개방부가 형성된 제1저장탱크와,
현가부에 의해 상기 제1저장탱크의 상측에 현가되며, 내부에 상기 분뇨 공급부로부터 공급된 상기 분뇨가 주입될 수 있도록 일측에 주입구가 형성되고, 상기 개방부에 대응되는 하면이 개방된 진동체와,
상기 주입구를 통해 유입된 상기 분뇨 중 액상의 상기 처리대상물은 상기 제1저장탱크로 통과되고, 상기 고형물은 걸러질 수 있도록 다수의 제1관통구가 형성되며, 상기 진동체에 설치된 지지유닛에 의해 지지되는 메인거름망이 포함된 제1고형물 분리부와,
상기 진동체에 설치되어 상기 메인거름망에 걸러진 상기 고형물을 상기 진동체의 타측방향으로 배출할 수 있도록 상기 진동체에 진동을 인가하는 바이브레이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제2항에 있어서,
상기 고액분리유닛은
상기 메인거름망과 상기 제1저장탱크의 개방부 사이의 상기 진동체에 설치되어 상기 메인거름망을 통과한 상기 분뇨의 고형물을 걸러낼 수 있도록 다수의 제2관통구가 형성된 서브거름망을 포함하는 제2고형물 분리부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제1항에 있어서,
상기 폭기유닛은
상기 발효유닛으로부터 공급된 상기 처리대상물이 수용될 수 있도록 내부에 수용공간이 마련된 제2저장탱크와,
상기 제2저장탱크 내에 수용된 상기 처리대상물을 펌핑하는 제1펌프와, 상기 처리대상물을 산소와 접촉시킬 수 있도록 상기 제1펌프를 통해 펌핑된 상기 처리대상물을 상방으로 분사하는 폭기노즐유닛과, 상기 폭기노즐유닛을 통해 분사된 상기 처리대상물을 수용할 수 있도록 내부에 폭기노즐유닛이 설치되는 설치공간이 마련된 분리용기가 마련된 폭기부와,
상기 분리용기에 연통되게 설치되며, 상기 폭기노즐유닛에 의해 분사되어 상기 산소가 접촉하여 용해된 상기 처리대상물을 수집하여 상기 제2저장탱크로 주입하는 제1회수부를 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제4항에 있어서,
상기 폭기노즐유닛은
상기 제1펌프에 의해 펌핑된 고압의 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있록 바닥면에 형성된 유입노즐과, 내부로 유입된 상기 처리대상물이 외부로 배출될 수 있도록 상면에 형성된 배출노즐이 마련된 폭기본체와,
지지부재에 의해 상기 폭기본체 내부에 설치되고, 상기 유입노즐 및 배출노즐의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 단위노즐이 마련된 내부노즐부와,
상기 폭기본체에 공기 공급관에 의해 연통되게 연결되어 상기 폭기본체 내부에 공기를 주입하는 공기주입부를 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제5항에 있어서,
상기 내부노즐부는
상기 유입노즐에 인접된 위치의 상기 폭기본체의 내부에, 상기 폭기본체의 내부공간을 구획하도록 형성된 상기 지지부재에 의해 지지되며, 상기 처리대상물의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 제1단위노즐과,
상기 처리대상물의 흐름방향을 기준으로 상기 제1단위노즐 후방의 상기 폭기본체 내부에, 공기가 관통될 수 있게 적어도 하나의 관통구가 형성된 제2지지부재에 의해 지지되며, 상기 처리대상물의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 다수의 제2단위노즐을 구비하고,
상기 공기 공급관은 상기 처리대상물의 흐름방향에 대해 상기 제1단위노즐 전방의 상기 폭기본체 내부에 연통되게 설치되는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1혼합부는
상기 펌핑공급부에 의해 공급된 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 일측면에 제1유입구가 형성되고, 타측면에는 내부로 유입된 상기 처리대상물가 상기 제2혼합부로 배출될 수 있도록 제1배출구가 마련된 제1혼합본체와,
상기 제1혼합본체 내부에 설치되고, 상기 제1유입구 및 제1배출구의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제1혼합노즐이 마련된 제1보조노즐부와,
상기 제1혼합본체에 오존 공급관을 통해 연통되게 연결되어 상기 제1혼합본체 내부에 오존을 주입하는 오존발생기를 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제8항에 있어서,
상기 제1혼합노즐은
상기 제1혼합본체 내부에 오존이 관통될 수 있게 적어도 하나의 제1관통구가 형성된 제1지지체에 의해 지지되며, 상기 처리대상물의 흐름방향을 기준으로 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제8항에 있어서,
상기 제2혼합부는
상기 제1혼합부로부터 상기 오존이 혼합된 상기 처리대상물이 유입될 수 있도록 연통관에 의해 상기 제2혼합부와 연통되며, 일측면에 원수공급부에 의해 공급된 상기 처리대상물이 내부로 유입될 수 있도록 제2유입구가 형성되고, 타측면에는 상기 제1혼합부 및 원수공급부로부터 공급된 상기 처리대상물이 배출될 수 있도록 제2배출구가 형성된 제2혼합본체와,
상기 제2혼합본체 내부에 설치되고, 상기 제2유입구 및 제2배출구의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제2단위노즐이 마련된 제2내부노즐부를 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제10항에 있어서,
상기 제2단위노즐은
상기 제2혼합본체 내부에, 상기 제1혼합부로부터 공급된 상기 처리대상물이 관통될 수 있도록 적어도 하나의 제2관통구가 형성된 제2지지체에 의해 지지되며, 상기 처리대상물의 흐름방향을 기준으로 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제1항에 있어서,
상기 여과유닛은
내부에 상기 처리대상물이 수용될 수 있는 내부공간이 마련된 여과용기와,
상기 폭기유닛에 일단이 연결되고, 타단은 상기 여과용기에 연결되어 상기 폭기유닛으로부터 배출된 상기 처리대상물을 상기 여과용기에 공급하는 분사공급관과,
상기 여과용기 내부에 설치되며, 내부에 중공이 마련되고, 상기 중공으로 상기 처리대상물이 유입되되, 상기 처리대상물에 포함된 유해물질은 걸러질 수 있도록 외주면에 다수의 거름공이 마련된 다수의 중공사를 포함한 다수의 중공사막필터와,
상기 중공사를 통해 상기 여과용기에 수용된 상기 처리대상물을 흡입하여 침전조로 배출하는 흡입부와,
상기 중공사의 거름공을 폐쇄하는 이물질을 제거할 수 있도록 상기 중공사의 중공으로 외기를 주입하는 중공사 세척부를 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제12항에 있어서,
상기 분사공급관은 일단부가 상기 여과유닛의 내부로 인입되도록 설치되며, 내부에 상기 처리대상물이 유동하는 유로가 마련되고, 상기 중공사에 대향되는 외주면에는 상기 중공사를 향해 상기 처리대상물이 분사될 수 있도록 다수의 분사공이 형성된 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 흡입부는
상기 중공사막필터들의 일단부에 연결되며, 내부에 상기 중공사들의 중공에 연통되는 연통공간이 마련된 흡입용기와,
일단은 상기 흡입용기에 연통되게 연결되며, 타단은 상기 침전유닛에 연결된 흡입배출관과,
상기 흡입배출관에 설치되어 상기 중공사를 통해 상기 처리대상물이 상기 흡입배출관으로 유입되도록 상기 처리대상물을 흡입하는 흡입펌프를 구비하고,
상기 중공사 세척부는 상기 흡입배출관에 설치되어 상기 중공사를 세척시 상기 중공사의 중공으로 상기 외기가 유입될 수 있도록 상기 흡입배출관에 상기 외기를 주입하는 외기공급부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.
제14항에 있어서,
상기 중공사막필터들은 상기 여과용기 내부로 인입된 상기 분사공급관의 일단부를 중심으로 소정의 반경을 갖는 원형의 가상선을 따라 상호 이격되게 배열된 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 처리시스템.