KR102034823B1 - Livestock wastewater treatment facility using a un-kneading type pretreatment part comprising ceramic membranes and method thereof - Google Patents

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이경일
최수민
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Abstract

The present invention provides an unkneading pretreatment unit which prevents kneading and mixing of livestock feces and livestock urine, a livestock wastewater treatment system including the same, and a method for treating livestock wastewater using the same. According to the present invention, a maximum amount of livestock feces can be extracted.

Description

세라믹막을 포함하는 언니딩 전처리부를 이용한 축산폐수 처리 시스템 및 이를 이용한 축산폐수 처리 방법{Livestock wastewater treatment facility using a un-kneading type pretreatment part comprising ceramic membranes and method thereof}Livestock wastewater treatment system using an unneeded pretreatment unit comprising a ceramic membrane and a livestock wastewater treatment method using the same {Livestock wastewater treatment facility using a un-kneading type pretreatment part comprising ceramic membranes and method

본 발명은 축분과 축뇨의 짖이김(kneading)과 혼합을 방지하는 언니딩 전처리부 및 이를 포함하는 축산폐수 처리 시스템과 이를 이용한 축산폐수 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an unneeding pretreatment unit for preventing kneading and mixing of livestock powder and urine, and a livestock wastewater treatment system including the same and a livestock wastewater treatment method using the same.

축산폐수는 소정의 처리 이후 퇴비 또는 액비로서 재활용 가능하나, 심각한 악취 유발원이자 토양 및 수질의 고농도 오염원이다. 축산폐수는 전체 오폐수 발생량의 0.6%에 불과하나, 오염발생 부하는 25.8%에 이른다. Livestock wastewater is recyclable as compost or liquid manure after a given treatment, but is a source of serious odors and a high concentration of soil and water pollution. Livestock wastewater accounts for only 0.6% of the total wastewater generated, but the pollution load is 25.8%.

또한, 1두의 가축이 발생하는 축산폐수의 양은 상당히 많다. "오수, 분뇨 및 축산폐수 처리에 관한 법률"에서는 소 38두 이상이면 축산폐수 규제 대상으로 설정한다. 실재로, 규정에 맞추어 축산폐수를 처리하기 위해서는, 돈사 및 우사에서 축사용 대지 이상의 축산폐수 처리설비용 대지가 필요하다.In addition, the livestock wastewater generated by one livestock is quite large. Under the Act on Sewage, Manure and Livestock Wastewater, more than 38 heads of cattle shall be subject to the regulation of livestock wastewater. In fact, in order to treat livestock wastewater in accordance with the regulations, land for livestock wastewater treatment facilities is needed in pigs and barns.

축산폐수 처리 시간 역시 많이 소요된다. 일반적으로, 축산폐수를 액비화하는 처리까지 약 1달 이상의 시간이 필요하다. Livestock wastewater treatment also takes a lot of time. In general, about one month or more is required for the treatment of liquefaction of livestock wastewater.

도 1a는 일반적인 축산폐수 처리 방법을 설명하는 도면이다. 축사에서 발생한 축산폐수는 분뇨혼합조로 이송된 후 고액분리부로 이송된다. 경우에 따라, 분뇨혼합조와 고액분리부 중 어느 하나만 사용될 수도 있다. 한편, 축사에서 분뇨혼합조 및/또는 고액분리부로 축산폐수의 이송시, 축산폐수의 높은 점성과 부피 감소 및 이송 속도 등을 고려하여, 스크류와 같은 기계 장치의 도움을 받아 축분과 축뇨가 함께 이송되는데, 이 과정에서 다량의 축분이 분쇄되고 짖이겨져(kneading) 축뇨와 혼합된 형태로 이송되며, 그 형태가 익히 알고 있는 축산폐수의 형태이다. 1A is a view for explaining a general livestock wastewater treatment method. The livestock wastewater from the barn is transferred to the manure mixing tank and then to the solid-liquid separator. In some cases, only one of the manure mixing tank and the solid-liquid separator may be used. Meanwhile, when transferring livestock wastewater from the livestock house to the manure mixing tank and / or the solid-liquid separator, the livestock waste and urine are transferred together with the help of a mechanical device such as a screw in consideration of the high viscosity, volume reduction and transfer speed of the livestock wastewater. In this process, large quantities of livestock are crushed and kneaded and transported in a mixed form with urination, which is a well-known form of livestock wastewater.

축산폐수가 유입된 고액분리부에서는 중력 침강 또는 싸이클론 등의 설비를 이용하여 축산폐수를 고상과 액상으로 분리하며, 분리된 고상의 축산폐수는 퇴비화부로 이송되어 퇴비가 된다. 고상으로 분리 가능한 축산폐수는 평균 약 15%이다. 축분이 일반적으로 여기에 포함된다. In the solid-liquid separator in which the livestock wastewater is introduced, the livestock wastewater is separated into a solid phase and a liquid phase using gravity sedimentation or cyclone, and the separated solid phase livestock wastewater is transferred to the composting unit for composting. Livestock wastewater separated into solid phases averages about 15%. Stocks are generally included here.

분리된 액상의 축산폐수로서 약 85%의 축산폐수는 수처리된다. 액상의 축산폐수는 오염발생 부하가 높은 고농도 폐수이며 축분이 짖이겨져 혼합된 형태이기에 그 처리에는 많은 단계와 처리 시간이 필요하다. 일반적으로 3단계에 이르는 폭기조에서 처리되며, 이 과정에만 약 30일 소요된다. 주처리 및 후처리되어 액비 저장조에 집수되어, 액비로서 농가에서 활용된다.As a separate liquid livestock wastewater, about 85% of the livestock wastewater is treated. Liquid livestock wastewater is a high concentration wastewater with a high load of pollution and is mixed in the form of bark, which requires many steps and processing time. It is usually handled in three stages of aeration tanks, which takes about 30 days. The main treatment and the post-treatment are collected in a liquid fertilizer storage tank and used in farmhouses as liquid fertilizer.

이와 같이, 일반적인 축산폐수 처리 방법에 의하면, 축산폐수 처리 절차가 복잡하고 많은 시간이 소요되며, 처리 설비에 많은 대지가 필요하다. 일반적인 3단계 폭기 처리를 위하여 폭기조가 3개 이상 필요한데, 각 폭기조 1개가 필요로 하는 대지의 크기가 축사의 크기와 비슷하다. 또한, 수처리에 많은 시간이 소요되는 만큼, 처리 시설 주변에서는 악취가 꾸준히 발생하여, 축산폐수 처리 설비는 해당 지역에 심각한 영향을 주는 혐오 설비로 여겨진다. As described above, according to the general livestock wastewater treatment method, the livestock wastewater treatment procedure is complicated and time-consuming, and requires a lot of land in the treatment facility. Three or more aeration tanks are required for the three-stage aeration process, and the size of the land required by each aeration tank is similar to that of the barn. In addition, since a lot of time is required for the treatment of water, odors are generated steadily around the treatment plant, and the livestock wastewater treatment plant is regarded as a hate plant having a serious effect on the region.

이러한 문제 발생 원인으로서, 본 발명자는 전처리 단계에서부터, 즉 고액분리부에 유입되기 이전부터 축분과 축뇨가 짖이겨져 섞인다는 점에 주목하였다. As a cause of such a problem, the inventors noted that bark and urine are bark and mixed from the pretreatment stage, that is, before entering the solid-liquid separator.

도 1b는 축산폐수 처리에 사용되는 일반적인 고액분리기를 도시한다. 도시된 바와 같이, 축사 또는 분뇨혼합조에서 고액분리기로의 축산폐수 유입은, 스크류 타입의 기계적 설비에 이루어진다. 이 때에 축분과 축뇨가 혼합되고 짖이겨진다. 즉, 축사에서 최초 발생하는 축산 오염물은, 가축의 축분과 축뇨는 짖이겨지지 않은 단순 혼재 상태이지만, 분뇨혼합조로 이송되고, 고액분리부로 이송되는 과정에서, 기계적 설비에 의하여 축분과 축뇨는 짖이겨지면서 모두 혼합되어 수처리를 어렵게 하는 것이다. 1B shows a typical solid-liquid separator used for livestock wastewater treatment. As shown, livestock wastewater inflow from the livestock house or manure mixing tank to the solid-liquid separator takes place in a screw-type mechanical plant. At this time, the flesh and urine are mixed and barked. In other words, livestock contaminants that occur first in the barn are livestock and livestock pollutants are not mixed, but in the process of being transported to the manure mixture tank and transported to the solid-liquid separator, the livestock pollutants and livestock urine are barked. They are all mixed together to make the water treatment difficult.

축분과 축뇨가 짖이겨져 혼합되면, 고액분리부에서 분리되어 퇴비화되어야 하는 고상의 축산폐수의 양이 작아지고(약 15%), 고상으로 분리되지 못한 만큼의 축분은 액상의 축산폐수(즉, 수처리 대상)에 섞여 들어가게 되어, 고상으로 분리되어야 하는 축분이 수처리 부하와 난이도를 높이고, 수처리 단계의 횟수, 총 수처리 시간, 수처리 설비의 크기를 크게 증가시키며, 결과적으로 수처리 효율을 낮추는 원인이 된다. When bark and urine are barked and mixed, the amount of solid livestock wastewater that needs to be separated and composted from the solid-liquid separator becomes small (about 15%), and the amount of livestock waste that is not separated into the solid phase is a liquid livestock wastewater (ie, It is mixed with the water treatment object, and the constituents to be separated into the solid phase increases the load and difficulty of the water treatment, greatly increases the number of water treatment steps, the total water treatment time, and the size of the water treatment plant, and consequently causes the water treatment efficiency to decrease.

(특허문헌 1) 한국등록특허 10-1588649(Patent Document 1) Korea Patent Registration 10-1588649

(특허문헌 2) 한국등록특허 10-0906395(Patent Document 2) Korea Patent Registration 10-0906395

(특허문헌 3) 한국등록특허 10-0303765(Patent Document 3) Korea Registered Patent 10-0303765

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다. The present invention has been made to solve the above problems.

구체적으로, 축분과 축뇨가 짖이겨지고 혼합됨으로써 발생하는 수처리 부하의 감소를 위하여, 축산폐수의 최초 집수 단계(즉, 전처리 단계), 달리 말하면 고액분리되기 이전 단계에서부터 축분을 효율적으로 분리하여 축산폐수를 짖이기지 않는 형태(un-kneading type)로 전처리하는 전처리부를 제안하고자 한다. Specifically, in order to reduce the water treatment load caused by barking and mixing livestock waste, the livestock wastewater can be efficiently separated from the initial stage of collecting livestock (ie, pretreatment), in other words, before the solid-liquid separation. We will propose a pretreatment unit for pretreatment in an un-kneading type.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 축사에서 발생한 축산폐수를 처리하기 위한 시스템에서 주처리 공정 전단에 사용되는 언니딩(un-kneading) 전처리부로서, 축산폐수가 집수되는 축산폐수조(110); 상기 축산폐수조(110)에 승강 가능하게 위치하며, 세라믹막(121) 및 상기 세라믹막(121)의 수직 이동 및 수평 이동 각각을 위한 수직 구동부(122) 및 수평 구동부(123)를 포함하는, 축분 흡착기(120); 상기 축분 흡착기(120)에 음압을 제공하는 컴프레서(140); 및 상기 수평 구동부(123)에 의한 상기 축분 흡착기(120)의 수평 이동 영역 내에 그 일부가 위치하며, 다른 일부는 상기 언니딩 전처리부(100) 외측에 위치하는 이송부(160)를 포함하는, 언니딩 전처리부를 제공한다.One embodiment of the present invention for solving the above problems is an un-kneading pre-treatment unit used in the front end of the main treatment process in a system for treating livestock wastewater generated in a livestock house, where livestock wastewater is collected. Livestock waste water tank 110; Located in the livestock waste tank 110 to be elevated, and includes a vertical drive unit 122 and a horizontal drive unit 123 for vertical movement and horizontal movement of the ceramic film 121 and the ceramic film 121, Condensation adsorber 120; A compressor (140) for providing a negative pressure to the shaft adsorber (120); And a part thereof is located in a horizontal moving area of the shaft adsorber 120 by the horizontal driver 123, and the other part includes a transfer part 160 positioned outside the unnealing preprocessor 100. Ding pretreatment is provided.

또한, 상기 축분 흡착기(120)는, 상기 수직 구동부(122)에 의해 제 1 위치에서 수직 이동하여, 하강시 상기 축산폐수조(110) 내의 축산폐수에 상기 세라믹막(121)이 침지되고, 상기 수평 구동부(123)에 의해 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 수평 이동하며, 상기 제 2 위치에 상기 이송부(160)의 상기 일부의 상측에 위치하는 것이 바람직하다.In addition, the shaft adsorption unit 120 is vertically moved from the first position by the vertical driving unit 122, the ceramic membrane 121 is immersed in the livestock wastewater in the livestock wastewater tank 110 when the descending, It is preferable to move horizontally between the first position and the second position by the horizontal drive unit 123, and to be positioned above the portion of the transfer unit 160 in the second position.

또한, 상기 축분 흡착기(120)는, 상기 제 1 위치에서 상기 세라믹막(121)이 침지되고 상기 컴프레서(140)가 상기 세라믹막(121)에 음압을 제공하여, 상기 축산폐수조(110) 내에 집수된 축산폐수 중 축분을 흡착하고, 상기 제 2 위치에서 상기 세라믹막(121)이 상기 이송부(160) 상에 위치하고 상기 컴프레서(140)가 상기 세라믹막(121)에 제공하였던 음압을 차단하여, 상기 세라믹막(121)에 흡착된 축분이 상기 이송부(160)에 낙하하는 것이 바람직하다.In addition, the condensation adsorber 120, the ceramic film 121 is immersed in the first position and the compressor 140 provides a negative pressure to the ceramic film 121, the livestock waste water tank 110 Absorbs livestock in the collected livestock wastewater, and the ceramic film 121 is located on the transfer part 160 at the second position, and the compressor 140 blocks the sound pressure provided to the ceramic film 121, It is preferable that the axial fraction adsorbed on the ceramic film 121 falls on the transfer part 160.

또한, 상기 세라믹막(121)과 상기 컴프레서(140)는 분리수 이송 라인(141)으로 연결되며, 상기 컴프레서(140)가 상기 세라믹막(121)에 음압을 제공하여 축분이 흡착되는 과정에서 상기 세라믹막(121)의 막여과에 의해 생성되는 분리수가 상기 분리수 이송 라인(141)을 통해 유동하는 것이 바람직하다.In addition, the ceramic membrane 121 and the compressor 140 are connected to the separation water transfer line 141, and the compressor 140 provides a negative pressure to the ceramic membrane 121 so that the ceramic powder is adsorbed. Preferably, the separation water generated by membrane filtration of membrane 121 flows through the separation water transfer line 141.

또한, 상기 분리수 이송 라인(141)의 말단에 분리수조(190)가 위치하여, 상기 분리수 이송 라인(141)을 통해 유동한 분리수가 집수되는 것이 바람직하다.In addition, the separation tank 190 is located at the end of the separation water transfer line 141, it is preferable that the separation water flowing through the separation water transfer line 141 is collected.

또한, 상기 분리수조(190)에 집수된 분리수가 상기 세라믹막(121)의 세척수로서 공급되는 것이 바람직하다.In addition, the separation water collected in the separation tank 190 is preferably supplied as the washing water of the ceramic membrane 121.

또한, 상기 분리수조(190)에 집수된 분리수가, 상기 언니딩 전처리부(100)의 후단 공정으로 이송하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the separated water collected in the separation tank 190 is transferred to a rear end process of the unneading pretreatment unit 100.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 전술한 언니딩 전처리부(100); 상기 언니딩 전처리부(100)에서 상기 이송부(160)를 따라 이송한 축분을 제공받아 퇴비화 처리하는 퇴비화부(600); 상기 언니딩 전처리부(100)에서 축분이 분리된 나머지 전처리 축산폐수가 이송되고 고상과 액상으로 고액분리되는 고액분리부(200); 상기 고액분리부(200)에서 분리된 액상의 축산폐수가 처리되는 폭기조(300); 상기 폭기조(300)에서 처리된 처리수가 후처리되는 침전조(400); 및 상기 침전조(400)에서 후처리된 처리수가 액비로서 집수되는 액비 저장조(500)를 포함하는, 축산폐수 처리 시스템을 제공한다.Another embodiment of the present invention for solving the above problems, the above-mentioned unneading pre-processing unit 100; Composting unit (600) for receiving the shaft portion transported along the transfer unit 160 in the un-needing pre-processing unit (100) composting process; A solid-liquid separator 200 in which the remaining pretreatment livestock wastewater is separated from the unneeding pretreatment unit 100 and is solid-liquid separated into a solid phase and a liquid phase; An aeration tank 300 in which the livestock wastewater separated from the solid-liquid separator 200 is treated; A settling tank 400 in which the treated water treated in the aeration tank 300 is post-treated; And a liquid rain storage tank 500 in which the treated water after treatment in the settling tank 400 is collected as a liquid ratio.

또한, 상기 고액분리부(200)에서 분리된 고상의 축산폐수가 상기 언니딩 전처리부(100)로 이송되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the solid livestock wastewater separated from the solid-liquid separator 200 is transferred to the unneading pretreatment unit 100.

또한, 상기 언니딩 전처리부(100)의 상기 세라믹막(121)에서 분리수가 발생하고, 상기 분리수가 상기 폭기조(300)로 이송되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the separation water is generated in the ceramic film 121 of the unneading pretreatment unit 100 and the separation water is transferred to the aeration tank 300.

또한, 상기 언니딩 전처리부(100)의 상기 세라믹막(121)에서 분리수가 발생하고, 상기 분리수가 상기 축사에 재이용수로 공급되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the separation water is generated in the ceramic film 121 of the unneading pretreatment unit 100 and the separation water is supplied to the house as reused water.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, (a) 축산폐수가 상기 언니딩 전처리부(100)의 상기 축산폐수조(110)에 비혼합식으로 이송되는 단계; (b) 상기 축산폐수조(110)에 상기 언니딩 전처리부(100)의 상기 세라믹막(121)이 침지되고 상기 컴프레서(140)에 의해 음압이 제공되어, 상기 축산폐수조(110) 내의 축산폐수 중 축분이 상기 세라믹막(121)에 흡착되는 단계: (c) 상기 세라믹막(121)이 상기 이송부(160) 상에 위치하도록 수평 및 수직 이동하는 단계; (d) 상기 세라믹막(121)에 제공된 음압이 차단되어, 상기 세라믹막(121)에 흡착된 축분이 상기 이송부(160)에 낙하하는 단계; (e) 상기 이송부(160)가 작동하여, 상기 이송부(160)에 낙하한 축분이 상기 퇴비화부(600)로 이송되는 단계; (f) 상기 세라믹막(121)이 상기 이송부(160) 외측으로 이동하고, 기 설정된 횟수만큼 상기 (b) 내지 상기 (e) 단계가 반복되는 단계; (g) 상기 축산폐수조(110)에 남은 전처리 축산폐수가 상기 고액분리부(200)에 이송되는 단계; (i) 상기 고액분리부(200)가 고상과 액상으로 고액분리하고, 고상의 축산폐수를 상기 언니딩 전처리부(100)로 이송하고, 액상의 축산폐수를 상기 폭기조(300)로 이송하는 단계; (j) 상기 폭기조(300)에서 이송된 축산폐수를 주처리하여 상기 침전조(300)로 이송하는 단계; 및 (k) 상기 침전조(400)에서 이송된 축산폐수를 후처리하여 상기 액비 저장조(500)로 이송하는 단계를 포함하는, 축산폐수 처리 방법을 제공한다. Another embodiment of the present invention for solving the above problems, (a) livestock waste water is transferred to the livestock waste water tank 110 of the unnealing pre-treatment unit 100 non-mixed; (b) the livestock waste water tank 110 is immersed in the ceramic film 121 of the unnealing pretreatment unit 100 and provided with a negative pressure by the compressor 140, thereby raising livestock in the livestock waste water tank 110. Step of adsorbing the axial fraction in the waste water to the ceramic film (121): (c) horizontal and vertical movement so that the ceramic film 121 is located on the transfer unit (160); (d) a negative pressure provided to the ceramic film 121 is cut off so that the axial portion adsorbed on the ceramic film 121 falls on the transfer part 160; (e) operating the transfer unit 160 to transfer the axial portion dropped to the transfer unit 160 to the composting unit 600; (f) the ceramic film 121 is moved to the outside of the transfer part 160 and the steps (b) to (e) are repeated a predetermined number of times; (g) transferring the pretreated livestock wastewater remaining in the livestock wastewater tank 110 to the solid-liquid separator 200; (i) the solid-liquid separator 200 is solid-liquid separated into a solid phase and a liquid phase, and transfers the livestock wastewater to the unnealing pretreatment unit 100, and transfers the liquid livestock wastewater to the aeration tank 300. ; (j) transferring the livestock wastewater transferred from the aeration tank 300 to the sedimentation tank 300; And (k) provides a livestock wastewater treatment method comprising the step of post-processing the livestock wastewater transferred from the settling tank 400 to the liquid ratio storage tank (500).

본 발명에 따른 방법에 의해, 축분과 축뇨가 짖이겨져서 고액분리부에 유입되기 전에 최대한 많은 양의 축분을 추출할 수 있다. 이를 통하여, 고액분리부 및 그 후단 공정인 주처리 및 후처리 효율이 상승하고, 폭기 단계 중 하나 이상을 생략할 수 있어서 축산폐수 처리설비용 대지는 물론 처리 시간도 감소시킬 수 있다. By the method according to the present invention, it is possible to extract as much amount of nutrients as possible before they are barked and introduced into the solid-liquid separator. As a result, the main liquid and the post-treatment efficiency of the solid-liquid separator and its subsequent steps may be increased, and one or more of the aeration steps may be omitted, thereby reducing the processing time of the livestock wastewater treatment facility.

세라믹막을 사용하여 축분을 흡착하여 분리하므로, 세라믹막의 높은 내구성, 세척 용이성 등에 의해 설비의 내구성이 양호하고 수명이 길고 세척이 용이하다. 세라믹막을 이용한 흡착 과정에서 분리수가 발생하는데, 이는 후단 공정인 주처리 및 후처리 공정에 사용할 수도 있으며, 필요시 세라믹막의 세척에 사용될 수도 있어서, 별도의 막 세척 설비가 필요하지 않다. Since the axial fraction is adsorbed and separated using a ceramic membrane, the durability of the equipment is good, the service life is long, and the washing is easy due to the high durability of the ceramic membrane and the ease of washing. Separation water is generated in the adsorption process using the ceramic membrane, which may be used in the main treatment and the aftertreatment process, which may be used in the post-stage process, and may be used for washing the ceramic membrane if necessary, so that no separate membrane washing facility is required.

도 1a는 종래 기술에 의한 축산폐수 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 1b는 종래 기술에 의한 축산폐수 고액분리기의 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 축산폐수 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 축산폐수 처리 방법에서 전처리 공정을 구체화한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 축산폐수 처리 시스템에서 언니딩 전처리부의 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 언니딩 전처리부의 축분 흡착기를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 10은 본 발명에 따른 언니딩 전처리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. It is a figure explaining the livestock wastewater treatment method by a prior art.
Figure 1b is a photograph of the livestock wastewater solid-liquid separator according to the prior art.
2 is a view for explaining the livestock wastewater treatment method according to the present invention.
Figure 3 is a view detailing the pretreatment process in the livestock wastewater treatment method according to the present invention.
4 is a view of the unnealing pretreatment unit in the livestock wastewater treatment system according to the present invention.
5 is a view for explaining the shaft adsorber of the unnealing pretreatment unit according to the present invention.
6 to 10 are diagrams for explaining the operation of the unneading preprocessor according to the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

축산폐수 처리 시스템의 설명Description of Livestock Wastewater Treatment System

본 발명은 스크류 타입의 기계식 설비에 의하여 축사에서 분뇨혼합조 또는 고액분리부로 축산폐수가 짖이겨지고 혼합되어 이송되는 문제를 해결하고자, 축사에서 비혼합식으로 그대로 이동한 축산폐수를 전처리부인 축산폐수조(110) 내에 유지시키고, 그 상태에서 축분 흡착기(120)를 이용하여 축분만을 조심스럽게 걸러낸 이후 고액분리, 폭기, 후처리 등의 공정이 진행되는 것에 특징이 있다. The present invention is to solve the problem that the livestock waste water is barked and mixed by the screw-type mechanical equipment from the barn to the manure mixing tank or the solid-liquid separation unit, the livestock wastewater, which is moved to the non-mixed type in the livestock house as a pretreatment part. It is characterized in that the process is maintained in the tank 110, and only the shaft is carefully filtered using the shaft adsorber 120 in this state, and then solid-liquid separation, aeration, and post-treatment are performed.

축분과 축뇨를 섞이지 않게 (비혼합 방식으로) 언니딩 전처리부(100)로 조심스럽게 이송시키는 것도 중요하며, 무엇보다 축산폐수조(110) 내에서 축분을 조심스럽게 걸러내는 것이 중요하다. 그래야, 해당 과정에서 축분이 짖이겨지는 것을 방지할 수 있다. 이를 위하여, 세라믹막(121)을 사용한다. It is also important to carefully transport the nutrient powder and urine urine (in a non-mixed manner) to the unneading pretreatment unit 100, and above all, it is important to carefully filter the livestock waste in the livestock waste tank 110. This prevents the bark from being barked in the process. For this purpose, the ceramic film 121 is used.

이와 같은 방법에 의해, 축분과 축뇨가 짖이겨지고 혼합되어 수처리 난이도가 상승하는 문제가 해결된다. By such a method, the problem of raising the water treatment difficulty by bark and mixing urine and urine is solved.

도 2를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. It will be described in more detail with reference to FIG.

축사에서 발생한 축산폐수, 즉 축분과 축뇨가 언니딩 전처리부(100)로 이송한다. 이 때에, 스크류 타입의 기계적 설비를 사용하지 않고, 비혼합 방식으로 이송되는 것이 바람직하다. 이송 라인에 높이 차이를 두어 중력에 의한 이송이 사용되거나, 또는 축사 직하부에 언니딩 전처리부(100)가 위치하는 것도 가능하다.Livestock wastewater generated in the barn, ie livestock and urine, is transferred to the unneading pretreatment unit 100. At this time, it is preferable to transfer by a non-mixing system, without using a screw-type mechanical equipment. It is also possible to use the transfer by gravity by using a height difference in the transfer line, or the unneading preprocessor 100 may be located directly under the barn.

언니딩 전처리부(100)는 이송된 축산폐수, 즉 혼합되지 않은 축산폐수에서 최대한 많은 양의 축분을 추출하여 퇴비화부(600)로 이송시킨다. 전술한 바와 같이, 축분을 추출하는 과정에서도, 가급적 축분과 축뇨가 짖이겨지지 않아야 한다. 본 발명은 이를 위해, 막여과에서 사용되던 세라믹막(121)을 축분 분리에 사용한다. 즉, 세라믹막(121)을 축산폐수조(110) 내에 조심스럽게 침지시키고 상승시키는 간단한 동작을 통하여, 축분이 짖이겨지는 것을 방지한다. 조심스러운 침지를 위해 침지시 세라믹막(121)의 수평 이동을 제한하고 수직 이동만 이루어지게 한다. 구체적인 방법은 후술한다. The unneeding pretreatment unit 100 extracts the largest amount of livestock from the transferred livestock wastewater, that is, unmixed livestock wastewater, and transfers it to the composting unit 600. As described above, even in the process of extracting the nutrients, the nutrients and urine should not be barked as much as possible. To this end, the present invention uses the ceramic membrane 121 used in membrane filtration for axial separation. That is, through the simple operation of carefully immersing and raising the ceramic film 121 in the livestock waste water tank 110, the shaft portion is prevented from being barked. For careful dipping, the immersion is limited to horizontal movement of the ceramic film 121 and only vertical movement is made. The specific method will be described later.

세라믹막(121)의 동작을 반복하여 최대한 많은 양의 축분을 축산폐수에서 추출한다. 다수에 걸친 축분 추출 후, 남은 축산폐수(이하, "전처리 축산폐수")가 고액분리부(200)로 이송된다. 전처리 축산폐수에는 축분이 1차 제거된 상태이다. 따라서, 스크류 타입의 기계적 설비, 즉 종래 고액분리부에 축산폐수를 이송하기 위하여 사용되던 일반적인 장비를 그대로 사용하여 전처리 축산폐수를 고액분리부(200)에 이송시켜도 무방하다. 기계적 설비에 의하여 짖이겨질 축분이 많이 제거되었기 때문이다. The operation of the ceramic film 121 is repeated to extract as much of the livestock waste as possible from the livestock wastewater. After extracting a plurality of livestock, the remaining livestock wastewater (hereinafter referred to as "pretreatment livestock wastewater") is transferred to the solid-liquid separator 200. The pre-treatment livestock wastewater has been removed first. Therefore, the pre-processed livestock wastewater may be transferred to the solid-liquid separator 200 using a screw-type mechanical device, that is, a conventional equipment used for transferring the livestock wastewater to the conventional solid-liquid separator. This is because much of the shaft material to be barked by the mechanical equipment was removed.

고액분리부(200)는 전처리 축산폐수를 다시 고상과 액상의 축산폐수로 분리한다. 액상의 축산폐수는 후단의 수처리 공정인 폭기조(300)로 이송된다. The solid-liquid separator 200 separates the pre-processed livestock wastewater back into solid phase and liquid livestock wastewater. The livestock wastewater in the liquid phase is transferred to the aeration tank 300, which is a water treatment process of the rear stage.

종래기술이 그대로 적용된다면, 고상의 축산폐수는 퇴비화부(600)로 이송되어야 하나(도 1a 참조) 본 발명에서는 언니딩 전처리부(100)로 재순환시킨다. 퇴비화부(600)는 톱밥과 같은 수분조절제를 사용하여 축분 등에서 수분을 낮추는 과정이 필수적인데, 언니딩 전처리부(100)에서 먼저 이송된 축분(즉, 세라믹막(121)에 의하여 분리된 축분)의 함수율은 약 20%인데 반하여, 고액분리부(200)에서 분리된 고상의 축산폐수의 함수율은 약 80%이어서, 높은 함수율의 폐수가 유입되면 그만큼 퇴비화가 어렵기 때문이다. If the prior art is applied as it is, the solid livestock wastewater has to be transferred to the composting unit 600 (see FIG. 1A), but in the present invention, it is recycled to the unnealing pretreatment unit 100. Composting unit 600 is a process for lowering the moisture in the constituents using a moisture control agent such as sawdust, it is essential, the axial flakes first transferred from the unnealing pre-treatment unit 100 (that is, the constituents separated by the ceramic film 121) This is because the water content of about 20%, whereas the water content of the solid-phase livestock wastewater separated from the solid-liquid separator 200 is about 80%, it is difficult to compost when the high water content wastewater flows.

폭기조(300)는 액상의 축산폐수를 이송받아 주처리한다. 종래 기술에서는 3단계에 걸친 폭기 처리가 필요하였으나, 본 발명에 의하면 축분이 짖이겨지기 전에 이미 제거된 상태여서 축산폐수 내 축분의 양이 많지 않은바 1단계 또는 2단계의 폭기조 생략이 가능하다. The aeration tank 300 receives the livestock wastewater in the liquid phase to be treated. In the prior art, three steps of aeration were necessary, but according to the present invention, since the amount of the livestock waste in the livestock wastewater is not large since it is already removed before the livestock waste is barked, it is possible to omit the aeration tank in the first or second stage.

폭기조(300)에서 폭기처리된 축산폐수는 침전조(400)로 이송하여 후처리되고, 최종 액비화되어 액비 저장조(500)에 집수된다.The livestock wastewater aerated in the aeration tank 300 is transferred to the settling tank 400 and is post-processed and finally liquefied to be collected in the liquid ratio storage tank 500.

구체적인 고액분리 방법, 퇴비화 방법, 폭기 방법, 후처리 방법 등은 종래 기술을 사용하여도 무방한바, 상세한 설명을 생략한다. Specific solid-liquid separation method, composting method, aeration method, post-treatment method, etc. may be used in the prior art, and thus detailed description thereof will be omitted.

한편, 전술한 바와 같이, 언니딩 전처리부(100)에서 세라믹막(121)을 사용하여 축분을 흡착하였는바, 축분과 함께 흡착된 액체 또는 축분 내의 액체는 세라믹막(121)을 통과한다. 막여과가 이루어지는 것이다. 이를 "분리수"로 지칭한다. 생성된 분리수는 분리수조(190)에 집수된다. On the other hand, as described above, the unneeded pretreatment unit 100 adsorbed the shaft powder using the ceramic film 121, the liquid adsorbed with the shaft powder or the liquid in the shaft powder passes through the ceramic film 121. Membrane filtration takes place. This is referred to as "separation water". The generated separation water is collected in the separation tank 190.

분리수조(190)에 집수된 분리수는 막여과 공정을 거친 것이어서, NH4 성분이 포함되어 있어 방류 등은 불가능하나, 세라믹막(121)에 의해 입자는 모두 제거된 상태이기에 노즐을 이용한 분무가 가능한 상태이다. 따라서, 분리수조(190)에 집수된 분리수는 세 가지 방법으로 사용될 수 있다. 첫째, 세라믹막(121)의 세척에 사용될 수 있다. NH4 성분은 문제되지 않는다. 둘째, 축사에서 재이용수로서 사용될 수 있다. 역시, 축사의 세척수로 사용되는데 NH4 성분은 문제되지 않으며, 결국 수처리 단계로 회귀한다. 셋째, 폭기조(300)에 유입되어 계속 처리될 수 있다. 폭기조(300)에 유입된 다른 액상의 축산폐수와 마찬가지로 산소를 공급받아 NH4 성분이 NO3화되어 액비가 될 것이다. Separation water collected in the separation tank 190 has undergone a membrane filtration process, the NH4 component is included, so that it is impossible to discharge, but since the particles are all removed by the ceramic membrane 121, spraying using a nozzle is possible. to be. Therefore, the separation water collected in the separation tank 190 may be used in three ways. First, it may be used for cleaning the ceramic film 121. The NH4 component does not matter. Second, it can be used as reused water in the house. Again, it is used as wash water for the house where the NH4 component is not a problem and eventually returns to the water treatment step. Third, the aeration tank 300 may be continuously processed. Like other livestock wastewater introduced into the aeration tank 300, the NH4 component will be NO3 by receiving oxygen to become a liquid ratio.

언니딩 전처리부의 설명Description of the unneeding preprocessor

도 3 내지 도 10을 참조하여, 언니딩 전처리부(100)를 구체적으로 설명한다. 3 to 10, the unneading preprocessor 100 will be described in detail.

도 3은 언니딩 전처리부(100)의 동작 개념을 개략적으로 도시한다. 3 schematically illustrates an operation concept of the unneeding preprocessor 100.

축산폐수조(110)에는 축산폐수가 원수로서 집수된다. 전술한 바와 같이, 축분과 축뇨가 짖이겨지지 않은 상태로, 즉 비혼합식으로 이송되어 집수된 상태이다. 또한, 후술할 바와 같이, 축분 흡착기(120)의 세라믹막(121)이 축분을 흡착하기 위해 충분히 침지하면서도 이송부(160) 위로 넘치지 않도록, 그 최대 수위(L)가 결정되어야 한다(도 6).The livestock wastewater tank 110 collects livestock wastewater as raw water. As described above, the nutrient fraction and the urine are not barked, that is, they are transferred and collected in a non-mixed manner. In addition, as will be described later, the maximum water level L should be determined so that the ceramic film 121 of the shaft adsorber 120 does not immerse enough to adsorb the shaft, but does not overflow over the transfer section 160 (FIG. 6).

축분 흡착기(120)가 축산폐수조(110) 내측으로 하강하면 세라믹막(121)이 축산폐수에 침지된다. 이 상태에서, 컴프레서(140)가 동작하고 밸브(V11)를 개방하여 세라믹막(121)에 음압을 제공하면, 세라믹막(121)에 축분이 흡착된다. 축분이 흡착된 상태에서 세라믹막(121)이 상승하고 이송부(160)를 향해 이동한다. 이러한 동작을 위해, 세라믹막(121)을 수직 및 수평 이동시키는 수직 구동부(122)와 수평 구동부(123)가 구비된다. When the livestock adsorption unit 120 descends into the livestock wastewater tank 110, the ceramic membrane 121 is immersed in the livestock wastewater. In this state, when the compressor 140 is operated and the valve V11 is opened to provide a negative pressure to the ceramic film 121, the shaft portion is adsorbed to the ceramic film 121. In the state where the axial fraction is adsorbed, the ceramic film 121 rises and moves toward the transfer unit 160. For this operation, a vertical driver 122 and a horizontal driver 123 for vertically and horizontally moving the ceramic film 121 are provided.

축분 흡착기(120)가 이송부(160) 상측에 이동하고, 컴프레서(140)가 제공하던 음압이 차단되면 세라믹막(121)에 흡착된 축분은 흡착력을 잃고 이송부(160)에 축분을 낙하한다. 낙하한 축분은 퇴비화부(600)로 이송한다. When the shaft adsorption unit 120 moves above the transfer unit 160 and the negative pressure provided by the compressor 140 is blocked, the shaft powder adsorbed on the ceramic membrane 121 loses the adsorption force and drops the shaft powder to the transfer unit 160. The fallen axial part is transferred to the composting part 600.

위의 동작이 반복하여, 축산폐수조(110)에 포함된 축분이 어느 정도 제거되면 축분이 상당히 제거된 전처리 축산폐수가 되며, 전처리 축산폐수는 고액분리부(200)로 이송된다. When the above operation is repeated, if the livestock waste contained in the livestock waste tank 110 is removed to some extent, the pretreated livestock wastewater is substantially removed, and the pretreated livestock wastewater is transferred to the solid-liquid separator 200.

고액분리부(200)는 이를 다시 고액분리하며, 고상의 축산폐수는 언니딩 전처리부(100)로 재이송하고, 액상의 축산폐수는 주처리공정, 즉 폭기조(300)로 이송한다. The solid-liquid separator 200 again separates the solid-liquid, and the solid livestock wastewater is re-transmitted to the unneeding pretreatment unit 100, and the liquid livestock wastewater is transferred to the main treatment process, that is, the aeration tank 300.

한편, 세라믹막(121)이 축분을 흡착하는 과정에서 발생한 분리수는 세라믹막(121)이 음압을 제공받는 동안 분리수 이송 라인(141)을 통하여 이송되며 개방된 밸브(V12)를 통해 분리수조(190)에 집수된다. 여기서, 밸브(V11)는 액체는 통과시키지 않고 기체만 통과되는 밸브여서, 밸브(V11, V12)의 개폐 제어를 통하여 음압을 통해 집수된 분리수가 집수된다. 음압을 통한 분리수의 집수 방법은 종래 기술인바 구체적 설명은 생략한다. On the other hand, the separation water generated in the process of the ceramic membrane 121 adsorbs the shaft powder is transferred through the separation water transfer line 141 while the ceramic membrane 121 is provided with a negative pressure and the separation tank 190 through the open valve (V12). ) Is collected. Here, the valve V11 is a valve through which only the gas passes without the liquid passing therethrough, so that the separated water collected through the negative pressure is collected through the opening and closing control of the valves V11 and V12. Since the method of collecting the separated water through the negative pressure is a prior art, a detailed description thereof will be omitted.

집수된 분리수는 전술한 바와 같이 세 가지 방법으로 사용 가능하다. 밸브(V2)를 제어하여 세라믹막(121)의 세척시 사용되거나, 밸브(V3)를 더 제어하여, 축사 재이용수료 사용되거나, 폭기조(300)로 이송한다. Collected separated water can be used in three ways as described above. The valve V2 is controlled to be used when the ceramic membrane 121 is washed, or the valve V3 is further controlled to be used as a barn reuse material or transferred to the aeration tank 300.

도 4 내지 도 5를 참조하여 언니딩 전처리부(100)를 보다 상세히 설명한다. 도 4는 언니딩 전처리부(100)의 사시도이고, 도 5는 축분 흡착기(120)의 분해 사시도이다. 4 to 5, the unneading preprocessor 100 will be described in more detail. 4 is a perspective view of the unnealing preprocessor 100, and FIG. 5 is an exploded perspective view of the shaft adsorber 120.

언니딩 전처리부(100)는, 축산폐수가 집수되는 축산폐수조(110); 축분을 흡착하며 승강 가능한 축분 흡착기(120); 축분 흡착기(120)에 구비된 세라믹막(121)에 음압을 제공하여 축분을 흡착시키기 위한 음압을 제공하는 컴프레서(140); 분리된 축분을 퇴비화부(600)로 이송시키는 이송부(160); 축산폐수를 축산폐수조(110)에 유입시키는 축산폐수 유입부(170); 및 전처리 축산폐수를 축산폐수조(110)에서 후단 공정(예를 들어, 고액분리부(200))로 유출시키는 전처리 축산폐수 유출부(180)를 포함한다. The unneeding pretreatment unit 100 includes: a livestock waste water tank 110 in which livestock waste water is collected; A shaft adsorber 120 capable of lifting and lowering the shaft powder; A compressor 140 providing a negative pressure to the ceramic membrane 121 provided in the shaft adsorber 120 to adsorb the shaft powder; A transfer unit 160 for transferring the separated shaft portion to the composting unit 600; Livestock wastewater inlet 170 for introducing the livestock wastewater into the livestock wastewater tank 110; And a pretreatment livestock wastewater outlet 180 for outflowing the pretreatment livestock wastewater from the livestock wastewater tank 110 to a rear end process (for example, solid-liquid separator 200).

축분 흡착기(120)에는 다수의 세라믹막(121)이 구비된다. 특히, 평막 형태의 SiC(실리콘 카바이드) 세라믹막을 사용하는 것이 바람직하다. SiC 세라믹막은 기계적, 열적, 화학적 세정 방법이 다양하게 결합되어 사용될 수 있어서 축분과 같은 고농도 오염물 흡착에 바람직하다. The shaft adsorber 120 is provided with a plurality of ceramic membranes 121. In particular, it is preferable to use a SiC (silicon carbide) ceramic film in the form of a flat film. SiC ceramic films can be used in various combinations of mechanical, thermal, and chemical cleaning methods, which is preferable for adsorption of high concentration contaminants such as shaft powder.

또한, 세라믹막은 막여과 공정에서 타워(tower) 또는 모듈(module) 형태로 다수 개 집적되어 사용되는데, 여기에서는, 막여과 공정에서 사용되던 막과 막 사이의 간격보다 넓은 간격(d)으로 배치되는 것이 바람직하다. 축분이 흡착되어 이송될 공간이 필요하기 때문이다. 너무 촘촘히 배치될 경우 오히려 축분 흡착에 방해가 될 수 있다. In addition, a plurality of ceramic membranes are integrated and used in the form of a tower or a module in a membrane filtration process, wherein a plurality of ceramic membranes are disposed at a distance d larger than the gap between the membranes used in the membrane filtration process. It is preferable. This is because the shaft portion needs space to be adsorbed and transported. If too closely arranged, it may interfere with the adsorption of the stock.

세라믹막(121)은 하우징(124)에 연결되어 있으며, 하우징(124)에는 수직 구동부(122)와 수평 구동부(123)가 구비되어 축분 흡착기(120)의 수직 및 수평 이동을 가능하게 한다. 도면에서, 수직 구동부(122)는 모터이고 체인으로 하우징(124)에 연결되어 있으며, 수평 구동부(123)는 실린더이나, 이는 예시일 뿐이며, 수직 및 수평 이동이 가능한 어떠한 부재도 사용 가능하다. The ceramic membrane 121 is connected to the housing 124, and the housing 124 is provided with a vertical driver 122 and a horizontal driver 123 to enable vertical and horizontal movement of the shaft adsorber 120. In the figure, the vertical drive 122 is a motor and is connected to the housing 124 by a chain, the horizontal drive 123 is a cylinder, but this is only an example, any member capable of vertical and horizontal movement can be used.

컴프레서(140)는 세라믹막(121)에 음압을 제공한다. 컴프레서가 아니라 음압을 제공할 수 있는 진공 펌프 등 다른 어떠한 부재의 사용도 가능하다. The compressor 140 provides a negative pressure to the ceramic film 121. The use of any other member, such as a vacuum pump that can provide sound pressure rather than a compressor, is possible.

세라믹막(121)과 컴프레서(140)는 분리수 이송 라인(141)으로 연결된다. 분리수 이송 라인(141)은 음압을 제공하는 경로이자, 세라믹막(121)의 축분 흡착 과정에서 발생한 분리수가 이송되는 경로이다. 분리수는 분리수 이송 라인(141)을 통해 유동하여 분리수조(190)에 집수된다. The ceramic film 121 and the compressor 140 are connected to the separation water transfer line 141. Separation water transfer line 141 is a path for providing a negative pressure, and is a path for transporting the separation water generated during the shaft adsorption process of the ceramic membrane 121. The separation water flows through the separation water transfer line 141 and is collected in the separation tank 190.

분리수조(190)에 집수된 분리수는 막오염이 진행된 세라믹막(121)의 세척수로서 공급될 수 있다. 이를 위해 밸브(V2)가 제어된다. 세라믹막(121)을 향해 스프링클링과 같은 형태로 직접 분사되어 물리세정될 수 있으며, 또는 분리수 이송 라인(141)을 통해 역방향으로 공급되어 역세척될 수도 있다. 분리수에 화학 약품이 포함되어 화학세정이 이루어질 수도 있다. The separation water collected in the separation tank 190 may be supplied as the washing water of the ceramic membrane 121 in which membrane fouling has progressed. For this purpose the valve V2 is controlled. The ceramic film 121 may be directly sprayed in the form of sprinkling and physically washed, or may be supplied in the reverse direction through the separation water transfer line 141 to be backwashed. Chemical cleaning may be performed by including chemicals in the separation water.

분리수조(190)에 집수된 분리수는 후단 공정인 폭기조(300)로 이송되거나, 축사 재이용수로 사용될 수 있다. 분리수조(190)에 센서(S)가 구비되어, 세척수 또는 축사 재이용에 부적한한 경우를 확인할 수도 있다. The separation water collected in the separation tank 190 may be transferred to the aeration tank 300, which is a rear end process, or may be used as a barn reuse water. Sensor (S) is provided in the separation tank 190, it may be confirmed that the case is not suitable for reuse of the wash water or the barn.

축산폐수 유입부(170) 및 전처리 축산폐수 유출부(180)에는 유동을 단속하기 위한 별도의 밸브(171, 181)가 구비된다. 이를 통해, 축산폐수조(110) 내에 일정량의 축산폐수를 집수한 후, 밸브(171, 181)를 폐쇄하고, 축분 흡착기(120)를 가동시켜 축분을 분리한 후, 밸브(181)를 개방하여 전처리 축산폐수를 이동시키고, 다시 밸브(171)를 개방하여 축산폐수를 유입시키는 배치식 운용이 가능하다. The livestock wastewater inlet 170 and the pretreatment livestock wastewater outlet 180 are provided with separate valves 171 and 181 for controlling the flow. Through this, after collecting a certain amount of livestock wastewater in the livestock wastewater tank 110, the valves 171 and 181 are closed, and the livestock adsorber 120 is operated to separate the livestock fraction, and then the valve 181 is opened. The pre-treatment livestock wastewater is moved, and the valve 171 is opened again to allow batch operation to introduce livestock wastewater.

이송부(160)는 세라믹막(121)에서 낙하한 축분을 후단 공정인 퇴비화부(600)로 이송시키는 기능을 한다. 도면에서 이송부 구동모터(161)에 의해 구동되는 컨베이어 형식으로 도시되나, 축분을 이송하기 위한 어떠한 부재도 가능하다. 이송부(160)는 낙하한 축분을 받기 위하여, 축분 흡착기(120)의 수평 이동 영역 내에 그 일부가 위치하여야 한다. 다른 일부는 퇴비화부(600)와 같이 언니딩 전처리부(100) 외측에 위치한다.The transfer unit 160 functions to transfer the axial fraction dropped from the ceramic film 121 to the composting unit 600 which is a post-stage process. Although shown in the form of a conveyor driven by the transfer unit driving motor 161 in the figure, any member for transferring the shaft is possible. In order to receive the dropped shaft portion, the transfer part 160 has to be partially located in the horizontal moving area of the shaft adsorber 120. The other part is located outside the unneading preprocessor 100, such as the composting part 600.

도 6 내지 도 10을 참조하여, 축분 흡착기(120)의 동작을 설명한다. 6 to 10, the operation of the shaft adsorber 120 will be described.

도 6과 같이, 축산폐수조(110)에 축분 흡착기(120)의 세라믹막(121)을 조심스럽게 침지시킨다. 이 상태에서 컴프레서(140)가 음압을 제공한다. 설명을 위해, 도 6에 도시된 바와 같은 축분 흡착기(120)의 수평 위치를 "제 1 위치"로 지칭한다. 음압을 제공받은 세라믹막(121)은 축산폐수조(110) 내의 축산폐수 중 축분을 흡착한다. 축분과 축뇨가 짖이겨지거나 혼합되지 않은 상태이므로, 세라믹막(121)에 제공되는 음압에 의하여 축분의 흡착이 효과적으로 이루어진다. As shown in FIG. 6, the ceramic membrane 121 of the livestock adsorber 120 is carefully immersed in the livestock wastewater tank 110. In this state, the compressor 140 provides sound pressure. For illustrative purposes, the horizontal position of the shaft adsorber 120 as shown in FIG. 6 is referred to as a “first position”. The ceramic membrane 121 provided with the negative pressure adsorbs the livestock waste in the livestock wastewater in the livestock wastewater tank 110. Since the condensed powder and the urine are not barked or mixed, adsorption of the condensed powder is effectively performed by the negative pressure provided to the ceramic membrane 121.

제 1 위치에서 수직 구동부(122)가 동작하여, 도 7과 같이, 세라믹막(121)을 상승시킨다. 축분이 흡착된 상태이다. The vertical driver 122 operates in the first position to raise the ceramic film 121 as shown in FIG. 7. The shaft is adsorbed.

도 8과 같이, 수평 구동부(123)가 동작하여 세라믹막(121)을 이송부(160)의 상측으로 이동시킨다. 이송부(160)가 컨베이어와 같은 형태라면 계속 동작 중인 것이 바람직하다. 도 8에 도시된 바와 같은 수평 위치를 "제 2 위치"로 지칭한다. As illustrated in FIG. 8, the horizontal driver 123 operates to move the ceramic film 121 above the transfer unit 160. If the transfer unit 160 is in the form of a conveyor, it is preferable to keep operating. The horizontal position as shown in FIG. 8 is referred to as the “second position”.

컴프레서(140)가 세라믹막(121)에 제공하던 음압을 차단하면, 도 9와 같이, 세라믹막(121)에 흡착된 축분이 이송부(160)에 낙하한다. 이송부(160)는 계속 동작 중이므로 낙하한 축분은 이송부(160)의 말단인 퇴비화부(600)로 이송된다(도 3 참조). When the compressor 140 blocks the negative pressure applied to the ceramic film 121, the axial component adsorbed on the ceramic film 121 falls on the transfer part 160 as shown in FIG. 9. Since the transfer part 160 is still in operation, the dropped axial fraction is transferred to the composting part 600 which is the end of the transfer part 160 (refer FIG. 3).

도 10과 같이, 수평 구동부(123)가 동작하여, 세라믹막(121)을 다시 제 1 위치로 이동시킨다.As shown in FIG. 10, the horizontal driver 123 operates to move the ceramic film 121 to the first position.

이제, 수직 구동부(122)가 동작하여 세라믹막(121)을 다시 축산폐수조(110) 내측으로 하강시킨다. Now, the vertical driving unit 122 operates to lower the ceramic film 121 back into the livestock waste water tank 110.

일련의 과정에서, 수직 구동부(122)와 수평 구동부(123)의 동작 속도는 빠르지 않은 것이 바람직하다. 흡착된 축분이 원하지 않게 낙하할 수 있기 때문이다.In a series of processes, it is preferable that the operating speed of the vertical driver 122 and the horizontal driver 123 is not fast. This is because the adsorbed flakes may fall undesirably.

이와 같은 1회 흡착 과정에 소요되는 시간은, 축산폐수조(110)의 크기 및 각 구동부의 동력에 따라 상이하나, 일반적으로 약 2분이다. 따라서, 1시간 주기로 설정되었다면, 총 30회 반복될 수 있다. 세라믹막(121)의 오염시 흡착 성능이 감소하는바, 30회 반복 후 분리수조(190)에 모인 분리수를 이용하여 세라믹막(121)을 세척하는 공정이 이루어지도록 설정될 수 있다. The time required for such a single adsorption process is different depending on the size of the livestock waste water tank 110 and the power of each driving unit, but it is generally about 2 minutes. Therefore, if set to 1 hour period, it can be repeated 30 times in total. Adsorption performance is reduced when the ceramic membrane 121 is contaminated, so that the process of washing the ceramic membrane 121 using the separated water collected in the separation tank 190 after 30 repetitions may be performed.

축산폐수 처리 방법의 설명Explanation of Livestock Wastewater Treatment Methods

축산폐수 처리 방법을 정리하면 다음의 단계로 이루어진다. The livestock wastewater treatment method consists of the following steps.

(a) 축분과 축뇨가 짖이겨짐을 방지하도록, 축산폐수가 언니딩 전처리부(100)의 축산폐수조(110)에 비혼합식으로 이송되는 단계; (a) the livestock wastewater is unmixed to the livestock wastewater tank 110 of the unnealing pretreatment unit 100 to prevent bark and urine from being barked;

(b) 축산폐수조(110)에 언니딩 전처리부(100)의 세라믹막(121)이 조심스럽게 침지되고 컴프레서(140)에 의해 음압이 제공되어, 축산폐수조(110) 내의 축산폐수 중 축분이 세라믹막(121)에 흡착되는 단계: (b) The ceramic membrane 121 of the unneeding pretreatment unit 100 is carefully immersed in the livestock wastewater tank 110, and a negative pressure is provided by the compressor 140, so that the livestock wastewater in the livestock wastewater tank 110 is Adsorbed to the ceramic film 121:

(c) 세라믹막(121)이 이송부(160) 상에 위치하도록 조심스럽게 수평 및 수직 이동하는 단계; (c) carefully moving horizontally and vertically so that the ceramic film 121 is positioned on the transfer part 160;

(d) 세라믹막(121)에 제공된 음압이 차단되어, 세라믹막(121)에 흡착된 축분이 이송부(160)에 낙하하는 단계; (d) a negative pressure provided to the ceramic film 121 is cut off so that the axial portion adsorbed on the ceramic film 121 falls on the transfer part 160;

(e) 이송부(160)가 작동하여, 이송부(160)에 낙하한 축분이 퇴비화부(600)로 이송되는 단계; (e) a step in which the transfer unit 160 is operated so that the axial component dropped on the transfer unit 160 is transferred to the composting unit 600;

(f) 세라믹막(121)이 이송부(160) 외측으로 이동하고, 기 설정된 횟수만큼 (b) 내지 (e) 단계가 반복되는 단계; (f) moving the ceramic film 121 to the outside of the transfer part 160 and repeating steps (b) to (e) a predetermined number of times;

(g) 축산폐수조(110)에 남은 전처리 축산폐수가 고액분리부(200)에 이송되는 단계; (g) transferring the pre-processed livestock wastewater remaining in the livestock wastewater tank 110 to the solid-liquid separator 200;

(i) 고액분리부(200)가 고상과 액상으로 고액분리하고, 고상의 축산폐수를 언니딩 전처리부(100)로 이송시키고, 액상의 축산폐수를 폭기조(300)로 이송하는 단계; (i) solid-liquid separator 200 separating solid-liquid into a solid phase and a liquid phase, transferring solid livestock wastewater to an unnealing pretreatment unit 100, and transferring liquid livestock wastewater to an aeration tank 300;

(j) 폭기조(300)에서 이송된 축산폐수를 주처리하여 침전조(300)로 이송하는 단계; 및(j) main treatment of the livestock waste water transferred from the aeration tank 300 to the sedimentation tank 300; And

(k) 침전조(400)에서 이송된 축산폐수를 후처리하여 액비 저장조(500)로 이송하는 단계.(k) post-processing the livestock wastewater transferred from the settling tank 400 and transferring it to the liquid rain storage tank 500.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.In the present specification, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, which is merely exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalents from the embodiments of the present invention. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the protection scope of the present invention will be defined by the claims.

100: 언니딩 전처리부
110: 축산폐수조
120: 축분 흡착기
121: 세라믹막
122: 수직 구동부
123: 수평 구동부
124: 하우징
140: 컴프레서
141: 분리수 이송 라인
160: 이송부
161: 이송부 구동모터
170: 축산폐수 유입부
180: 전처리 축산폐수 유출부
190: 분리수조
200: 고액분리부
300: 폭기조
400: 침전조
500: 액비 저장조
600: 퇴비화부
V11, V12, V2, V3, 171, 181: 밸브100: unnealing preprocessor
110: livestock waste tank
120: shaft adsorber
121: ceramic film
122: vertical drive part
123: horizontal drive unit
124: housing
140: compressor
141: separation water transfer line
160: transfer unit
161: drive motor
170: livestock wastewater inlet
180: pretreatment livestock wastewater outlet
190: separation tank
200: solid-liquid separator
300: aeration tank
400: sedimentation tank
500: liquid storage tank
600: composting department
V11, V12, V2, V3, 171, 181: valve

Claims (12)

축사에서 발생한 축산폐수를 처리하기 위한 시스템에서 주처리 공정 전단에 사용되는 언니딩(un-kneading) 전처리부(100)로서,
축산폐수가 집수되는 축산폐수조(110);
상기 축산폐수조(110)에 승강 가능하게 위치하며, 세라믹막(121) 및 상기 세라믹막(121)의 수직 이동 및 수평 이동 각각을 위한 수직 구동부(122) 및 수평 구동부(123)를 포함하는, 축분 흡착기(120);
상기 축분 흡착기(120)에 음압을 제공하는 컴프레서(140); 및
상기 수평 구동부(123)에 의한 상기 축분 흡착기(120)의 수평 이동 영역 내에 그 일부가 위치하며, 다른 일부는 상기 언니딩 전처리부(100) 외측에 위치하는 이송부(160)를 포함하는, 언니딩 전처리부(100);
상기 언니딩 전처리부(100)에서 상기 이송부(160)를 따라 이송한 축분을 제공받아 퇴비화 처리하는 퇴비화부(600);
상기 언니딩 전처리부(100)에서 축분이 분리된 나머지 전처리 축산폐수가 이송되고 고상과 액상으로 고액분리되는 고액분리부(200);
상기 고액분리부(200)에서 분리된 액상의 축산폐수가 처리되는 폭기조(300);
상기 폭기조(300)에서 처리된 처리수가 후처리되는 침전조(400); 및
상기 침전조(400)에서 후처리된 처리수가 액비로서 집수되는 액비 저장조(500)를 포함하며,
상기 고액분리부(200)에서 분리된 고상의 축산폐수가 상기 언니딩 전처리부(100)로 이송되는,
축산폐수 처리 시스템.
As an un-kneading pretreatment unit 100 used in the front end of the main treatment process in a system for treating livestock wastewater generated in a livestock house,
A livestock wastewater tank 110 in which livestock wastewater is collected;
Located in the livestock waste tank 110 to be elevated, and includes a vertical drive unit 122 and a horizontal drive unit 123 for vertical movement and horizontal movement of the ceramic film 121 and the ceramic film 121, Condensation adsorber 120;
A compressor (140) for providing a negative pressure to the shaft adsorber (120); And
A part thereof is located in the horizontal moving area of the shaft adsorber 120 by the horizontal driver 123, and the other part includes a transfer part 160 positioned outside the unnealing preprocessor 100. Pre-processing unit 100;
Composting unit (600) for receiving the shaft portion transported along the transfer unit 160 in the un-needing pre-processing unit (100) composting process;
A solid-liquid separator 200 in which the remaining pretreatment livestock wastewater is separated from the unneeding pretreatment unit 100 and is solid-liquid separated into a solid phase and a liquid phase;
An aeration tank 300 in which the livestock wastewater separated from the solid-liquid separator 200 is treated;
A settling tank 400 in which the treated water treated in the aeration tank 300 is post-treated; And
And a liquid storage tank 500 in which the treated water after treatment in the settling tank 400 is collected as a liquid ratio,
The solid livestock wastewater separated from the solid-liquid separator 200 is transferred to the unneading pretreatment unit 100,
Livestock Wastewater Treatment System.
제 1 항에 있어서,
상기 축분 흡착기(120)는,
상기 수직 구동부(122)에 의해 제 1 위치에서 수직 이동하여, 하강시 상기 축산폐수조(110) 내의 축산폐수에 상기 세라믹막(121)이 침지되고,
상기 수평 구동부(123)에 의해 상기 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 수평 이동하며,
상기 제 2 위치에 상기 이송부(160)의 상기 일부의 상측에 위치하는,
축산폐수 처리 시스템.
The method of claim 1,
The shaft adsorber 120,
The ceramic membrane 121 is immersed in the livestock wastewater in the livestock wastewater tank 110 when vertically moved by the vertical drive unit 122 at the first position.
Horizontally moved between the first and second positions by the horizontal driver 123,
Located above the portion of the transfer unit 160 in the second position,
Livestock Wastewater Treatment System.
제 2 항에 있어서,
상기 축분 흡착기(120)는,
상기 제 1 위치에서 상기 세라믹막(121)이 침지되고 상기 컴프레서(140)가 상기 세라믹막(121)에 음압을 제공하여, 상기 축산폐수조(110) 내에 집수된 축산폐수 중 축분을 흡착하고,
상기 제 2 위치에서 상기 세라믹막(121)이 상기 이송부(160) 상에 위치하고 상기 컴프레서(140)가 상기 세라믹막(121)에 제공하였던 음압을 차단하여, 상기 세라믹막(121)에 흡착된 축분이 상기 이송부(160)에 낙하하는,
축산폐수 처리 시스템.
The method of claim 2,
The shaft adsorber 120,
In the first position, the ceramic film 121 is immersed and the compressor 140 provides a negative pressure to the ceramic film 121 to adsorb condensate in the livestock wastewater collected in the livestock wastewater tank 110.
In the second position, the ceramic film 121 is disposed on the transfer part 160 and the compressor 140 blocks the negative pressure provided to the ceramic film 121, thereby adsorbing the ceramic film 121. Falling to the transfer unit 160,
Livestock Wastewater Treatment System.
제 1 항에 있어서,
상기 세라믹막(121)과 상기 컴프레서(140)는 분리수 이송 라인(141)으로 연결되며,
상기 컴프레서(140)가 상기 세라믹막(121)에 음압을 제공하여 축분이 흡착되는 과정에서 상기 세라믹막(121)의 막여과에 의해 생성되는 분리수가 상기 분리수 이송 라인(141)을 통해 유동하는,
축산폐수 처리 시스템.
The method of claim 1,
The ceramic film 121 and the compressor 140 are connected to the separation water transfer line 141,
Separation water generated by the membrane filtration of the ceramic membrane 121 flows through the separation water transfer line 141 while the compressor 140 provides a negative pressure to the ceramic membrane 121 to adsorb axial components.
Livestock Wastewater Treatment System.
제 4 항에 있어서,
상기 분리수 이송 라인(141)의 말단에 분리수조(190)가 위치하여, 상기 분리수 이송 라인(141)을 통해 유동한 분리수가 집수되는,
축산폐수 처리 시스템.
The method of claim 4, wherein
Separation tank 190 is located at the end of the separation water transfer line 141, the separation water flowing through the separation water transfer line 141 is collected,
Livestock Wastewater Treatment System.
제 5 항에 있어서,
상기 분리수조(190)에 집수된 분리수가 상기 세라믹막(121)의 세척수로서 공급되는,
축산폐수 처리 시스템.
The method of claim 5,
The separation water collected in the separation tank 190 is supplied as washing water of the ceramic membrane 121,
Livestock Wastewater Treatment System.
제 5 항에 있어서,
상기 분리수조(190)에 집수된 분리수가, 상기 언니딩 전처리부(100)의 후단 공정으로 이송하는,
축산폐수 처리 시스템.
The method of claim 5,
The separation water collected in the separation tank 190 is transferred to the rear end process of the unneading pretreatment unit 100,
Livestock Wastewater Treatment System.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 언니딩 전처리부(100)의 상기 세라믹막(121)에서 분리수가 발생하고, 상기 분리수가 상기 폭기조(300)로 이송되는,
축산폐수 처리 시스템.
The method of claim 1,
Separation water is generated in the ceramic film 121 of the unneading pretreatment unit 100, and the separation water is transferred to the aeration tank 300.
Livestock Wastewater Treatment System.
제 1 항에 있어서,
상기 언니딩 전처리부(100)의 상기 세라믹막(121)에서 분리수가 발생하고, 상기 분리수가 상기 축사에 재이용수로 공급되는,
축산폐수 처리 시스템.
The method of claim 1,
Separation water is generated in the ceramic film 121 of the unneading pretreatment unit 100, and the separation water is supplied to the house as reused water.
Livestock Wastewater Treatment System.
제 1 항에 따른 축산폐수 처리 시스템을 이용한 축산폐수 처리 방법으로서,
(a) 축산폐수가 상기 언니딩 전처리부(100)의 상기 축산폐수조(110)에 비혼합식으로 이송되는 단계;
(b) 상기 축산폐수조(110)에 상기 언니딩 전처리부(100)의 상기 세라믹막(121)이 침지되고 상기 컴프레서(140)에 의해 음압이 제공되어, 상기 축산폐수조(110) 내의 축산폐수 중 축분이 상기 세라믹막(121)에 흡착되는 단계:
(c) 상기 세라믹막(121)이 상기 이송부(160) 상에 위치하도록 수평 및 수직 이동하는 단계;
(d) 상기 세라믹막(121)에 제공된 음압이 차단되어, 상기 세라믹막(121)에 흡착된 축분이 상기 이송부(160)에 낙하하는 단계;
(e) 상기 이송부(160)가 작동하여, 상기 이송부(160)에 낙하한 축분이 상기 퇴비화부(600)로 이송되는 단계;
(f) 상기 세라믹막(121)이 상기 이송부(160) 외측으로 이동하고, 기 설정된 횟수만큼 상기 (b) 내지 상기 (e) 단계가 반복되는 단계;
(g) 상기 축산폐수조(110)에 남은 전처리 축산폐수가 상기 고액분리부(200)에 이송되는 단계;
(i) 상기 고액분리부(200)가 고상과 액상으로 고액분리하고, 고상의 축산폐수를 상기 언니딩 전처리부(100)로 이송하고, 액상의 축산폐수를 상기 폭기조(300)로 이송하는 단계;
(j) 상기 폭기조(300)에서 이송된 축산폐수를 주처리하여 상기 침전조(400)로 이송하는 단계; 및
(k) 상기 침전조(400)에서 이송된 축산폐수를 후처리하여 상기 액비 저장조(500)로 이송하는 단계를 포함하는,
축산폐수 처리 방법.A livestock wastewater treatment method using a livestock wastewater treatment system according to claim 1,
(a) livestock wastewater is non-mixed to the livestock wastewater tank 110 of the unnealing pretreatment unit 100;
(b) the livestock waste water tank 110 is immersed in the ceramic film 121 of the unnealing pretreatment unit 100 and provided with a negative pressure by the compressor 140, thereby raising livestock in the livestock waste water tank 110. Step of adsorbing condensate in the waste water to the ceramic membrane 121:
(c) horizontal and vertical movement of the ceramic film 121 to be positioned on the transfer part 160;
(d) a negative pressure provided to the ceramic film 121 is cut off so that the axial portion adsorbed on the ceramic film 121 falls on the transfer part 160;
(e) operating the transfer unit 160 to transfer the axial portion dropped to the transfer unit 160 to the composting unit 600;
(f) the ceramic film 121 is moved to the outside of the transfer part 160 and the steps (b) to (e) are repeated a predetermined number of times;
(g) transferring the pretreated livestock wastewater remaining in the livestock wastewater tank 110 to the solid-liquid separator 200;
(i) the solid-liquid separator 200 is solid-liquid separated into a solid phase and a liquid phase, and transfers the livestock wastewater to the unnealing pretreatment unit 100, and transfers the liquid livestock wastewater to the aeration tank 300 ;
(j) transferring the livestock wastewater transferred from the aeration tank 300 to the settling tank 400; And
(k) post-processing the livestock wastewater transferred from the settling tank 400 and transferring the liquid to the liquid storage tank 500,
Livestock Wastewater Treatment Methods.
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KR20180031211A (en) * 2016-09-19 2018-03-28 주식회사 유로하우징 Odor using odor materials by aerobic microorganisms useful to feed swine and remove the system

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