KR101953637B1 - 액비 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축산분뇨를 정제하여 액체 비료를 제조하기 위한 액비 제조장치에 관한 것으로서,
분뇨가 수용되는 분뇨수용부;
상기 분뇨수용부의 하측에 설치되고, 상기 분뇨수용부에 수용된 분뇨에서 액상분뇨를 통과시키는 상부스크린;
상기 상부스크린의 하측에 형성되고, 여과재 그리고 상기 상부스크린을 통과한 액상분뇨가 수용되는 여과재수용부;
상기 여과재수용부의 하측에 설치되고, 상기 여과재를 통과한 정제분뇨를 통과시키는 하부스크린; 및
상기 하부스크린의 하측에 형성되고, 상기 하부스크린을 통과한 정제분뇨가 수용되는 액비수용부;를 포함하여 이루어진 액비 제조장치를 개시한다.
본 발명에 의한 액비 제조장치는 축산분뇨를 정제하여 액체 비료를 제조할 수 있되, 장치가 간단하고 저렴하며, 장치의 관리 및 운용이 용이한 효과가 있다.

Description

액비 제조장치{Liquid Fertilizer manufacturing apparatus}
본 발명은 액비 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산분뇨를 정제하여 액체 비료를 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.
액비 제조장치에 관한 기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-0849082호(2008.07.23. 등록, 이하 '선행기술'이라고 함) "액비생산장치"가 제시되어 있다.
상기 선행기술은,
"여재 투입을 위한 여재투입구, 분뇨 투입을 위한 분뇨투입구, 여재 및 분뇨의 교반이 이루어지는 교반실, 여재 배출을 위한 여재배출구, 여재 및 분뇨의 교반물에서 추출되는 액비를 배출시키기 위한 액비배출구를 갖는 교반통과,
상기 교반실에 설치되어 여재 및 분뇨를 교반시키는 교반장치와,
상기 액비배출구로 배출되는 액비를 외부로 배출시키는 액비배출장치와,
상기 여재배출구를 개폐하는 여재배출도어와,
상기 분뇨투입구로 투입되는 분뇨 중에서 고형분뇨를 걸러내고 상기 분뇨투입구로는 액상분뇨만 투입되도록 상기 분뇨투입구에 설치되는 고액분리장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 액비생산장치"에 관한 기술이다.
상기 선행기술은 축산분뇨를 톱밥이나 왕겨와 같이 농가에서 구하기 쉬운 여재와 함께 교반시킴으로써 악취가 감소되고 오염물질이 상당량 제거된 액비를 생산할 수 있는 액비생산장치를 제공하고는 있으나,
장치의 구성이 복잡하여 제작비가 높고, 관리가 용이하지 못한 문제가 있다.
또한, 상기 선행기술은 여재 및 분뇨의 투입, 교반, 배출 과정이 단계적으로 이루어지는바, 각 과정마다 투입장치, 교반장치, 도어개폐장치, 이송장치 등을 각각 작동시켜야 함으로써 장치의 운용이 용이하지 못한 문제가 있다.
[문헌 1] 대한민국등록특허공보 제10-0849082호(2008.07.23. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 축산분뇨를 정제하여 액체 비료를 제조할 수 있도록 하되, 장치가 간단하고 저렴하며, 장치의 관리 및 운용이 용이한 액비 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 액비 제조장치는,
분뇨가 수용되는 분뇨수용부;
상기 분뇨수용부의 하측에 설치되고, 상기 분뇨수용부에 수용된 분뇨에서 액상분뇨를 통과시키는 상부스크린;
상기 상부스크린의 하측에 형성되고, 여과재 그리고 상기 상부스크린을 통과한 액상분뇨가 수용되는 여과재수용부;
상기 여과재수용부의 하측에 설치되고, 상기 여과재를 통과한 정제분뇨를 통과시키는 하부스크린; 및
상기 하부스크린의 하측에 형성되고, 상기 하부스크린을 통과한 정제분뇨가 수용되는 액비수용부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 액비 제조장치는 축산분뇨를 정제하여 액체 비료를 제조할 수 있되, 장치가 간단하고 저렴하며, 장치의 관리 및 운용이 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 액비 제조장치의 측면 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 액비 제조장치의 정면 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
'도 1' 및 '도 2'에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 액비 제조장치는 크게 분뇨수용부(100), 상부스크린(200), 여과재수용부(300), 하부스크린(400), 액비수용부(500), 스크레이핑유닛(600) 및 이송유닛(700)으로 이루어진다.
상기 상부스크린(200), 하부스크린(400), 스크레이핑유닛(600) 및 이송유닛(700)은 상호 이격 배치된 두 측판(910), 그리고 두 측판(910)의 하단부를 연결하는 하판(920)을 포함하는 프레임(900)에 설치된다. 그리고 두 측판(910)의 사이에 금속판재를 상자 형태로 결합함으로써 액비 제조과정이 이루어지게 되는 챔버(chamber)가 형성되며, 이 챔버의 내측에 상기 상부스크린(200) 및 하부스크린(400)이 상하로 이격되게 설치됨에 따라 상기 분뇨수용부(100), 여과재수용부(300) 및 액비수용부(500)가 프레임(900)의 내측에 각각 상하로 구획되도록 형성된다.
분뇨수용부(100)는 상부스크린(200)에 의해 프레임(900)의 내측 상부에 형성된다.
분뇨수용부(100)에는 축산 분뇨가 수용되며, 분뇨수용부(100)의 후단부에는 상부스크린(200)에 쌓인 분뇨 및 이물질의 배출을 위한 분뇨배출구(110)가 형성된다.
분뇨수용부(100)는 상부가 개방되게 형성될 수 있으나, 도시된 바와 같이 일측에 분뇨투입구(120)를 형성시키고 다른 부분은 폐쇄하는 것이 바람직하다.
분뇨수용부(100)의 상부에는 수용된 분뇨를 향해 물을 분사하기 위한 노즐(1000)이 설치될 수 있다. 노즐(1000)은 분뇨수용부(100)에 설치된 배관을 따라 다수가 장착되며, 상부스크린(200)에 쌓인 분뇨를 향해 물을 분사함으로써 분뇨가 묽은 상태로 흩어지게 한다.
상부스크린(200)은 분뇨수용부(100)의 하측에 설치되는 것으로서, 분뇨수용부(100)에 수용된 분뇨에서 액상분뇨만을 하측으로 통과시키게 된다.
상부스크린(200)은 고형물 상태의 분뇨 및 이물질은 걸러내고 액상분뇨는 통과시킬 수 있는 다수의 구멍을 갖는 다양한 기구가 적용될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에서 상부스크린(200)은 후술될 스크레이퍼(630)와의 마찰에 대하여 우수한 내구성을 확보할 수 있도록 금속 재질의 다공판으로 이루어지는 것이 바람직하다.
여과재수용부(300)는 상부스크린(200)과 하부스크린(400)의 사이에 형성되며, 따라서 상부스크린(200)의 하측에 위치하도록 형성된다.
여과재수용부(300)에는 여과재 그리고 상부스크린(200)을 통과한 액상분뇨가 수용된다.
여기서 여과재는 톱밥이나 왕겨와 같이 축산농가에서 쉽게 구할 수 있는 통기성 매질로 이루어진다. 따라서 여과재는 액상분뇨에 함유된 분뇨입자 및 부유물질을 걸러내어 액상분뇨를 정제(精製)하게 된다.
여과재수용부(300)의 후단부에는 사용한 여과재의 배출을 위한 여과재배출구(310)가 형성된다.
하부스크린(400)은 여과재수용부(300)의 하측에 설치되는 것으로서, 여과재수용부(300) 내에서 여과재를 통과하면서 정제된 액상분뇨(이하 '정제분뇨'라고 함)만을 하측으로 통과시키게 된다.
하부스크린(400)은 톱밥, 왕겨 등의 여과재는 걸러내고 정제분뇨를 통과시킬 수 있는 다수의 구멍을 가진 다양한 기구가 적용될 수 있으며, 특히 여과재가 통과할 수 없는 크기의 메쉬(mesh)를 갖는 체(sieve) 구조의 것이 적용되는 것이 바람직하다.
액비수용부(500)는 하부스크린(400)과 프레임(900)의 하판(920) 사이에 형성되며, 따라서 하부스크린(400)의 하측에 위치하도록 형성된다.
액비수용부(500)에는 하부스크린(400)을 통과한 정제분뇨가 수용되며, 액비수용부(500)의 일측에는 정제분뇨를 배출하기 위한 액비배출구(510)가 형성된다. 액비배출구(510)에는 이의 개폐를 위한 밸브가 장착될 수 있으며, 배관용 커플링 및 호스 등에 의해 별도의 액비저장소나 액비살포장치와 연결될 수 있다. 그리고 액비수용부(500)는 이에 수용된 정제분뇨가 액비배출구(510) 측으로 원활하게 배출될 수 있도록 바닥이 경사진 형태로 이루어질 수 있다.
액비수용부(500)에 수용된 정제분뇨는 그대로 액비로 사용되거나 별도의 후처리 공정을 거친 후 액비로 사용된다.
스크레이핑유닛(600)은 분뇨수용부(100)에 설치되어 상부스크린(200)에 쌓인 분뇨 및 이물질을 분뇨배출구(110) 측으로 긁어내는 것으로서,
전후로 이격 배치되는 제1구동스프로킷(611) 및 제1종동스프로킷(612), 그리고 제1구동스프로킷(611) 및 제1종동스프로킷(612)에 연결된 제1체인(613)으로 이루어져, 분뇨수용부(100)의 일측에 배치되는 제1체인구동부(610);
전후로 이격 배치되는 제2구동스프로킷(621) 및 제2종동스프로킷(622), 그리고 제2구동스프로킷(621) 및 제2종동스프로킷(622)에 연결된 제2체인(623)으로 이루어져, 제1체인구동부(610)와 마주하도록 분뇨수용부(100)의 타측에 배치되는 제2체인구동부(620); 그리고
제1체인(613)과 제2체인(623)의 사이를 가로지르도록 제1체인(613)과 제2체인(623)에 결합되고, 제1체인(613)과 제2체인(623)의 길이방향을 따라 이격 배열된 다수의 스크레이퍼(630);를 포함하여 이루어진다.
제1체인구동부(610)와 제2체인구동부(620)는 분뇨수용부(100)의 양측 내벽에 각각 인접하게 배치된다.
제1구동스프로킷(611)과 제2구동스프로킷(621)은 이들을 연결하는 스크레이퍼구동축(640)에 결합되어 함께 회전하게 되고, 제1종동스프로킷(612)과 제2종동스프로킷(622)은 이들을 연결하는 스크레이퍼종동축(650)에 결합되어 함께 회전하게 된다. 그리고 스크레이퍼구동축(640)에는 이를 회전시키기 위한 모터(미도시)가 연결된다.
제1체인(613) 및 제2체인(623)은 각 스크레이퍼(630)와 직접 결합할 수 있도록 공지의 어태치먼트 체인(attachment chain)으로 이루어지는 것이 바람직하다.
각 스크레이퍼(630)는 기다란 판재 형상으로 이루어져 상부스크린(200)을 가로지르도록 배치되며, 제1체인(613) 및 제2체인(623)이 회전함에 따라 상부스크린(200)의 상면과 접촉되어 이동하면서 상부스크린(200)에 쌓인 분뇨 및 이물질을 분뇨배출구(110) 측으로 긁어 배출시키게 된다.
도시된 바에 의하면, 제1구동스프로킷(611), 제2구동스프로킷(621) 및 스크레이퍼구동축(640)은 분뇨수용부(100)의 전방에 배치되도록 프레임(900)의 두 측판(910) 사이에 설치되고, 제1종동스프로킷(612), 제2종동스프로킷(622) 및 스크레이퍼종동축(650)은 분뇨수용부(100)의 후방에 배치되도록 프레임(900)의 두 측판(910) 사이에 설치된다.
이때 분뇨배출구(110)는 스크레이퍼(630)와 제1체인(613) 및 제2체인(623)이 통과할 수 있는 면적을 갖도록 형성되며, 분뇨수용부(100)의 전단부 및 후단부에는 상기 분뇨배출구(110) 외에도 스크레이퍼(630)와 제1체인(613) 및 제2체인(623)이 통과할 수 있는 개구부(130)가 형성된다.
그리고 상기 분뇨배출구(110) 및 개구부(130)에는 힌지(hinge)에 의해 개폐 가능하게 설치되되, 스크레이퍼(630)에 의해 밀려 분뇨배출구(110) 및 개구부(130)를 개방하였다가 스크레이퍼(630)가 지나간 후 분뇨배출구(110) 및 개구부(130)를 폐쇄하게 되는 도어(미도시)가 설치될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 스크레이퍼(630)가 상부스크린(200)을 전단부에서 후단부까지 전체적으로 긁어낼 수 있다.
필요에 따라 스크레이핑유닛(600)은 이를 이루는 각 구성품 모두가 분뇨수용부(100)에 내장되는 구조로 설치될 수 있지만, 이 경우 스크레이퍼(630)가 상부스크린(200)의 전단부 및 후단부를 긁어내지 못하게 됨으로써 바람직하지 못하다.
이송유닛(700)은 여과재수용부(300)에 설치되어 여과재를 여과재배출구(310) 측으로 이송하는 것으로서,
전후로 이격 배치되는 제3구동스프로킷(711) 및 제3종동스프로킷(712), 그리고 제3구동스프로킷(711) 및 제3종동스프로킷(712)에 연결된 제3체인(713)으로 이루어져, 여과재수용부(300)의 일측에 배치되는 제3체인구동부(710);
전후로 이격 배치되는 제4구동스프로킷(721) 및 제4종동스프로킷(722), 그리고 제4구동스프로킷(721) 및 제4종동스프로킷(722)에 연결된 제4체인(723)으로 이루어져, 제3체인구동부(710)와 마주하도록 여과재수용부(300)의 타측에 배치되는 제4체인구동부(720); 그리고
제3체인(713)과 제4체인(723)의 사이를 가로지르도록 제3체인(713)과 제4체인(723)에 결합되고, 제3체인(713)과 제4체인(723)의 길이방향을 따라 이격 배열된 다수의 이송플레이트(730);를 포함하여 이루어진다.
제3체인구동부(710)와 제4체인구동부(720)는 여과재수용부(300)의 양측 내벽에 각각 인접하게 배치된다.
제3구동스프로킷(711)과 제4구동스프로킷(721)은 이들을 연결하는 플레이트구동축(740)에 결합되어 함께 회전하게 되고, 제3종동스프로킷(712)과 제4종동스프로킷(722)은 이들을 연결하는 플레이트종동축(750)에 결합되어 함께 회전하게 된다. 그리고 플레이트구동축(740)에는 이를 회전시키기 위한 모터(미도시)가 연결된다.
제3체인(713) 및 제4체인(723)은 각 이송플레이트(730)와 직접 결합할 수 있도록 공지의 어태치먼트 체인으로 이루어지는 것이 바람직하다.
각 이송플레이트(730)는 여과재수용부(300)의 폭 및 높이와 각각 상응하는 길이 및 높이를 갖는 판재 형상으로 이루어지며, 제3체인(713) 및 제4체인(723)이 회전함에 따라 여과재수용부(300) 내부를 이동하면서 사용한 여과재를 여과재배출구(310) 측으로 이송하여 배출시키게 된다.
도시된 바에 의하면, 제3구동스프로킷(711), 제4구동스프로킷(721) 및 플레이트구동축(740)은 하부스크린(400)의 전방에 배치되도록 프레임(900)의 두 측판(910) 사이에 설치되고, 제3종동스프로킷(712), 제4종동스프로킷(722) 및 플레이트종동축(750)은 하부스크린(400)의 후방에 배치되도록 프레임(900)의 두 측판(910) 사이에 설치된다. 이에 따라 제3체인(713) 및 제4체인(723)은 측면에서 바라보았을 때에 하부스크린(400)을 감사게 되는 구조를 가지며, 따라서 각 이송플레이트(730)는 여과재수용부(300) 및 액비수용부(500)를 경유하는 경로를 갖게 된다.
이때 여과재배출구(310)는 이송플레이트(730)와 제3체인(713) 및 제4체인(723)이 통과할 수 있는 면적을 갖도록 형성되며, 여과재수용부(300)의 전단부, 그리고 액비수용부(500)의 전단부 및 후단부에는 이송플레이트(730)와 제3체인(713) 및 제4체인(723)이 통과할 수 있는 개구부(320)(520)가 형성된다.
그리고 상기 여과재배출구(310) 및 각 개구부(320)(520)에는 힌지(hinge)에 의해 개폐 가능하게 설치되되, 이송플레이트(730)에 의해 밀려 여과재배출구(310) 및 각 개구부(320)(520)를 개방하였다가 이송플레이트(730)가 지나간 후 여과재배출구(310) 및 각 개구부(320)(520)를 폐쇄하게 되는 도어(미도시)가 설치될 수 있다.
한편, 이송유닛(700)에 의해 배출된 여과재를 보충할 수 있도록, 여과재수용부(300)의 전방에는 여과재수용부(300)와 통하도록 형성된 여과재저장부(800)가 구비될 수 있다.
여과재저장부(800)는 여과재수용부(300)의 상측으로 연장되게 형성되며, 다량의 여과재가 저장될 수 있는 공간을 갖는다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "액비 제조장치"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 분뇨수용부
110 : 분뇨배출구 120 : 분뇨투입구
130 : 개구부
200 : 상부스크린
300 : 여과재수용부
310 : 여과재배출구 320 : 개구부
400 : 하부스크린
500 : 액비수용부
510 : 액비배출구 520 : 개구부
600 : 스크레이핑유닛
610 : 제1체인구동부 620 : 제2체인구동부
630 : 스크레이퍼 640 : 스크레이퍼구동축
650 : 스크레이퍼종동축
700 : 이송유닛
710 : 제3체인구동부 720 : 제4체인구동부
730 : 이송플레이트 740 : 플레이트구동축
750 : 플레이트종동축
800 : 여과재저장부
900 : 프레임
910 : 측판 920 : 하판
1000 : 노즐

Claims (6)

  1. 분뇨가 수용되는 분뇨수용부(100);
    상기 분뇨수용부(100)의 하측에 설치되고, 상기 분뇨수용부(100)에 수용된 분뇨에서 액상분뇨를 통과시키는 상부스크린(200);
    상기 상부스크린(200)의 하측에 형성되고, 여과재 그리고 상기 상부스크린(200)을 통과한 액상분뇨가 수용되는 여과재수용부(300);
    상기 여과재수용부(300)의 하측에 설치되고, 상기 여과재를 통과한 정제분뇨를 통과시키는 하부스크린(400); 및
    상기 하부스크린(400)의 하측에 형성되고, 상기 하부스크린(400)을 통과한 정제분뇨가 수용되는 액비수용부(500);로 이루어지며,
    상기 분뇨수용부(100)의 후단부에는 상기 상부스크린(200)에 쌓인 분뇨 및 이물질의 배출을 위한 분뇨배출구(110)가 형성되고,
    상기 분뇨수용부(100)에 설치되어 상기 상부스크린(200)에 쌓인 분뇨 및 이물질을 상기 분뇨배출구(110) 측으로 긁어내는 스크레이핑유닛(600)이 포함되어 구성된 액비 제조장치에 있어서,
    상기 스크레이핑유닛(600)은
    전후로 이격 배치되는 제1구동스프로킷(611) 및 제1종동스프로킷(612), 그리고 상기 제1구동스프로킷(611) 및 제1종동스프로킷(612)에 연결된 제1체인(613)으로 이루어져, 상기 분뇨수용부(100)의 일측에 배치되는 제1체인구동부(610);
    전후로 이격 배치되는 제2구동스프로킷(621) 및 제2종동스프로킷(622), 그리고 상기 제2구동스프로킷(621) 및 제2종동스프로킷(622)에 연결된 제2체인(623)으로 이루어져, 상기 제1체인구동부(610)와 마주하도록 상기 분뇨수용부(100)의 타측에 배치되는 제2체인구동부(620); 그리고
    상기 제1체인(613)과 제2체인(623)의 사이를 가로지르도록 제1체인(613)과 제2체인(623)에 결합되고, 제1체인(613)과 제2체인(623)의 길이방향을 따라 이격 배열된 다수의 스크레이퍼(630);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액비 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 여과재수용부(300)의 후단부에는 상기 여과재의 배출을 위한 여과재배출구(310)가 형성되고,
    상기 여과재수용부(300)에 설치되어 상기 여과재를 상기 여과재배출구(310) 측으로 이송하는 이송유닛(700)을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액비 제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이송유닛(700)은
    전후로 이격 배치되는 제3구동스프로킷(711) 및 제3종동스프로킷(712), 그리고 상기 제3구동스프로킷(711) 및 제3종동스프로킷(712)에 연결된 제3체인(713)으로 이루어져, 상기 여과재수용부(300)의 일측에 배치되는 제3체인구동부(710);
    전후로 이격 배치되는 제4구동스프로킷(721) 및 제4종동스프로킷(722), 그리고 상기 제4구동스프로킷(721) 및 제4종동스프로킷(722)에 연결된 제4체인(723)으로 이루어져, 상기 제3체인구동부(710)와 마주하도록 상기 여과재수용부(300)의 타측에 배치되는 제4체인구동부(720); 그리고
    상기 제3체인(713)과 제4체인(723)의 사이를 가로지르도록 제3체인(713)과 제4체인(723)에 결합되고, 제3체인(713)과 제4체인(723)의 길이방향을 따라 이격 배열된 다수의 이송플레이트(730);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 액비 제조장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 여과재수용부(300)와 통하도록 여과재수용부(300)의 전방에 형성된 여과재저장부(800)를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 여과재저장부(800)는 상기 여과재수용부(300)의 상측으로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 액비 제조장치.
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