KR102046936B1 - 축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치 - Google Patents

축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102046936B1
KR102046936B1 KR1020190073613A KR20190073613A KR102046936B1 KR 102046936 B1 KR102046936 B1 KR 102046936B1 KR 1020190073613 A KR1020190073613 A KR 1020190073613A KR 20190073613 A KR20190073613 A KR 20190073613A KR 102046936 B1 KR102046936 B1 KR 102046936B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tank
power supply
solid
treated water
livestock
Prior art date
Application number
KR1020190073613A
Other languages
English (en)
Inventor
김택봉
Original Assignee
김택봉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김택봉 filed Critical 김택봉
Priority to KR1020190073613A priority Critical patent/KR102046936B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102046936B1 publication Critical patent/KR102046936B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/06—Apparatus for the manufacture
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/1215—Combinations of activated sludge treatment with precipitation, flocculation, coagulation and separation of phosphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C05F11/08—Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • C05F17/0027—
    • C05F17/027—
    • C05F17/0282—
    • C05F17/0288—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/50—Treatments combining two or more different biological or biochemical treatments, e.g. anaerobic and aerobic treatment or vermicomposting and aerobic treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90—Apparatus therefor
    • C05F17/964—Constructional parts, e.g. floors, covers or doors
    • C05F17/971—Constructional parts, e.g. floors, covers or doors for feeding or discharging materials to be treated; for feeding or discharging other material
    • C05F17/979—Constructional parts, e.g. floors, covers or doors for feeding or discharging materials to be treated; for feeding or discharging other material the other material being gaseous
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90—Apparatus therefor
    • C05F17/989—Flow sheets for biological or biochemical treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90—Apparatus therefor
    • C05F17/993—Arrangements for measuring process parameters, e.g. temperature, pressure or humidity
    • C05G3/0064—
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
    • C05G5/20—Liquid fertilisers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/105—Controlling the light source in response to determined parameters
    • H05B47/11—Controlling the light source in response to determined parameters by determining the brightness or colour temperature of ambient light
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Abstract

축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치가 개시된다.
본 발명은 수집된 축산 분뇨의 고농도 폐수를 정화 처리하는 과정에서 광합성 세균을 원료에 투입하고 일정 시간 동안 호기적인 조건에서 발효 분해 및 숙성 과정을 거치고, 숙성 과정에서 미생물이 비활성화된 처리수를 돈사로 순환시켜서 미생물을 활성화시키며, 이를 2차 고액분리후 정화처리 함으로써 양돈 분뇨의 속성을 액비화하며, 또한 숙성과정을 거친 처리수를 침전 후 상등수를 여과하여 분리시켜서 처리수를 재활용할 수 있게 하면서 악취저감을 실현할 수 있는 축산 분뇨 처리 방법 및 장치를 제공한다.

Description

축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치{Method and apparatus for treating swine manure}
본 발명은 축산 분뇨 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 수집된 축산 분뇨의 고농도 폐수를 정화 처리하는 과정에서 광합성 세균을 원료에 투입하고 일정 시간 동안 호기적인 조건에서 발효 분해 및 숙성 과정을 거치고, 숙성 과정에서 미생물이 비활성화된 처리수를 돈사로 순환시켜서 미생물을 활성화시키며, 이를 2차 고액분리후 정화처리 함으로써 양돈 분뇨의 속성을 액비화하며, 또한 숙성과정을 거친 처리수를 침전 후 상등수를 여과하여 분리시켜서 처리수를 재활용할 수 있게 하면서 악취저감을 실현할 수 있는 축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
가축의 축사에서는 가축의 밀집 사육, 분뇨, 내부 수세 청소의 미진 등과 같은 원인에 의해 악취가 발생하고 있다.
특히 축사 전체의 악취 유발인자의 대부분은 가축의 분뇨에 의한 것이다.
예를 들면, 양돈시설에서 발생된 악취로 인한 민원은 돈사 22%, 저장조 17%, 분뇨의 살포 52%, 사료관련 5% 및 기타 1%로 분뇨 살포를 제외한 양돈장의 악취는 돈사에서 가장 많이 발생하고 있다.
이러한 가축 축사의 악취는 암모니아 황화수소 등으로 가축의 호흡기 질환을 비롯하여 각종 질병을 유발하는 원인이 될 뿐만 아니라, 축산분뇨의 악취는 삶의 질 감소와 메스꺼움, 두통, 불면증, 식욕저하 또는 호흡기질 환과 같은 신체에 위해가 되는 증상을 나타낸다.
축산시설 규모화, 집약화로 사육규모가 늘어남으로써 악취와 관련된 민원은 꾸준히 증가하여 축산시설이 과반을 차지할 정도이다. 이에 악취의 강도는 더욱 강해졌고, 축산분뇨의 해양배출이 전면 금지됨으로써 육지에서 모든 분뇨를 처리하게 되어 악취 발생 가능성이 더욱 증가하고 있다.
축사 외부로 배출되는 축산 분뇨의 악취는 민원발생의 원인이 되고 있는데, 축산폐수를 처리하기 위한 처리시설의 수용면적에 한계가 있을 뿐만이 아니라, 처리시설을 선정하는 과정에서 지역적 갈등이나, 매립장 후보지 주변에 거주하는 주민들에 의하여 민원이 발생하는 문제에 봉착하게 되어 매립 부지를 선정하는 데에 상당한 고충이 뒤따르고 있다.
일반적으로 가축 축사에서 발생하는 악취의 원인은 공기의 온도, 습도 및 다양한 종류의 유해가스 등의 복잡작용에 의한 것이다.
이에 다각적인 축사의 악취 방지 대책이 마련되면서 축사의 악취를 방지하기 위한 방법으로 악취를 저감할 수 있는 미생물 또는 소독약품 등을 축사 내에 분무하여 돈사 내부 악취, 병원성 미생물, 먼지 등을 저감시키는 방법이 수행되고 있으나 근본적인 해결책이 될 수 없는 것이다. 또한 축사의 악취를 제거 및 방지하기 위한 목적으로 악취 방지용 시료를 이용하여 약액을 제조하는 공정에서는 시료와 원수를 적정 비율로 혼합할 수 있는 제어장치가 필수적이다. 또한, 제조된 약액을 효율적으로 사용하기 위해서는 약액공급장치에 정량공급되거나, 현장 여건에 적합한 농도와 양으로 공급될 수 있는 제어장치가 반드시 필요하다.
현재 축사의 악취 제거 및 방지를 위한 약액 제조 공정에 이용되는 장치는 수작업에 의하거나 기계식으로 처리하는 수준이므로 시료 투입량의 예측이 대단히 어렵고, 또한 약액의 품질에 막대한 영향을 미치는 시료 투입량 결정시 약액 반응에 고려해야 할 조건인 계절, 기후, 수온, 습도, 수질의 탁도, 축사 내부의 온도, 일산화탄소, 이산화탄소, 오존, 메탄가스, 아황산가스, 황화수소가스, 암모니아 가스 등과 같은 유해가스 발생 정도를 고려하지 않고 취수량에만 기준을 두게 됨으로 시료 투입량이 다르게 되어 약액의 품질 및 농도 제어가 어렵게 된다.
축산 분뇨 처리 및 악취 저감을 위한 방법의 일환으로 양돈장 발생 분뇨를 퇴비로 자원화 처리하는 기술을 확립하고, 속성 액비화 미생물을 활용하여 자원으로 활용할 수 있는 방안과 함께 퇴비 및 액비화 과정에서 발생되는 처리수에 대한 대책이 마련되어져야 한다.
축산 분뇨를 주원료로 이용하여 부숙시킨 퇴비는 유기물이 퇴비화 과정에서 분해되어 생성된 최종 물질을 말하며, 퇴비화(Composting) 란 가축분, 농업부산물, 산야초등 유기물이 미생물 등에 의하여 분해되어 안정화 되는 과정을 말한다.
퇴비화는 축산 분뇨, 톱밥 등이 혼합하여 유기성 물질을 탄질비 (C/N ratio) 로 조절하고, 유해성분을 분해 후 유기물은 안정화되고, 다량의 부식물질이 생성되는데, 퇴비화가 완료된 유기물은 유해가스 및 악취가 발생하지 않는다.
축산 분뇨를 이용한 퇴비는 종식물의 유체가 원료이기 때문에 농작물에 대한 비료성분의 균형이 좋고, 이미 유기성분이 안정화되었기 때문에 오랜 기간 토양에 양분을 공급할 수가 있다. 따라서 토양미생물의 먹이로써 유용한 형태이므로 축산 분뇨를 이용한 퇴비의 사용은 토양의 단립구조를 촉진시키며 통기성이나 투숙성을 개선하고 토양의 보수성이 높아지는 등 토양 비옥도 개선에 우수한 효과를 발휘한다.
그러나 축산 분뇨를 그대로 농경지에 사용하면 여러 가지 어려움이 있고 악취가 발생하기 때문에 이러한 문제를 해결하는 방법이 퇴비화 처리의 필요성이라고 할 수 있다. 또한 퇴비화 처리 과정 중에 발생되는 고온은 해충이나 병원균, 잡초의 종자 등을 제거하는 효과를 기대할 수 있다.
종래 양돈농가의 경우 분뇨처리 비용 절감을 위한 슬러리 방식을 채택하고 있다. 슬러리 방식은 양돈장의 돈사피트에 장기간 동안 슬러리를 저장하고 있다.
이는 퇴액비 처리과정 기간이 증가하여 안정된 발효액비 생산이 어렵고, 축산 분뇨 처리 지연으로 인한 관리자 및 가축의 건강과 위생등 문제발생한다. 따라서 신속한 분뇨처리 방안과 안정된 발효액비를 생산할 수 있는 시스템이 필요한 실정이다.
종래에 축산 분뇨를 퇴비화 처리하는 방식은 대부분 통풍식 또는 교반식 시설을 갖추고 있으며, 대부분의 공정은 원료를 혼합하여 부숙과정, 후숙과정, 선별과정, 포장 및 출하 과정으로 이루어져 있다.
이러한 종래의 처리 방식은 호기성 고온 고속 발효시스템으로 분뇨를 처리함으로써 악취를 저감시키고 있으나, 이는 사후적인 조치로서 근본적인 악취방지 해결책이 될 수 없고, 과도한 시설비를 필요로 하므로 농가에서 시스템 설비를 기피하는 원인이 되고 있다.
축산 분뇨의 퇴비 또는 액비는 품질이 균일하지 못하고 부숙이 덜 되었을 때 악취 문제가 발생되므로 축산시설에서 발생되는 악취저감 대책이 시급하며, 이를 위해 축사와 분뇨 처리시설에서 발생되는 다양한 악취의 저감이 가능한 시스템이 필요하다.
이에 축사의 환경적 영향을 고려하여 처리 만족도를 최대화하기 위한 방법과 이를 구현할 수 있는 장치가 필요하다.
또한, 환경적 요인을 고려하여 호기성 미생물의 배양 및 성장 요건을 만족시켜 줄 수 있는 방법과 이를 구현할 수 있는 장치의 개발이 필요하다.
이러한 장치는 악취가 저감되는 최적 처리환경을 제공하기 위해서 호기성 미생물의 배양과 광합성 조건을 충족시켜주어야 하며, 배양된 호기성 미생물이 비활성화 되는 경우 활성화시켜서 원활한 부숙 효과를 이룰 수 있어야 한다.
한편, 축산 분뇨 액비는 가축의 사육과정에서 배출되는 분뇨 및 청소수 등의 혼합물을 비료로 활용하기 위해 저장조에 수집하여 저장하고, 일정 기간 부숙시켜 병원성 미생물, 해충알, 잡초종자 등을 사멸시키고 분해가 어려운 물질을 분해하여 환경에 노출되어도 위해성이 없고 경종적으로 안정화된 액을 말하며, 작물생육에 필요한 질소, 인, 칼리 이외에 미량원소도 포함하고 있어 비료로서의 가치가 높다. 축산 분뇨 액비가 농경지에 환원되기 위한 조건으로 액비의 균일성, 저접착력, 무악취, 작물에 대한 피해 방지 등이 선행되어야 한다.
분산 분뇨를 이용한 액비 제조시 발효가 완료된 상태에서 악취가 없어야 하므로 축산 분뇨 액비의 품질기준을 마련하여 축산분뇨 액비의 품질관리가 시행되고 있다. 하지만, 축산 분뇨의 일반적인 폭기 교반시설로는 양돈분뇨의 특성상 축산 분뇨 특유의 악취를 방지하기가 불가능하여, 경종농가에서 원하는 액비 생산에는 현실적인 어려움이 발생하였다. 그리고 축산 분뇨 액비살포 인한 악취 발생으로 액비 자원화 사업 추진시 많은 민원이 발생하며, 부지 확보 부족과 주변에 주민들과 생활공간이 밀접하여 환경 민원이 빈번하게 발생하여 냄새가 있는 액비의 유통으로 축산 분뇨 액비 자원 활성화에 많은 문제가 발생하고 있는 것이다.
현재 축산 분뇨 액비의 유통 활성화를 위해 액비 살포지침과 품질기준이 마련되어 농업인과 연계한 액비 자원화 사업에 많은 노력을 기울이고 있다. 국내 액비 자원화 시설 운영 시 축산 분뇨의 고액분리 등이 이루어지지 못하여 액비화 시설의 침전문제 방지와 이물질제거 및 액비생산 효율 상승을 위해 고액분리기 지원 사업을 추진하여 많은 액비 자원화 농가에서 고액분리 시설을 가동하고 있다. 또한 액비 저장조 지원 사업에 교반과 폭기시설을 포함하였으나, 고농도의 축산 분뇨 액비화를 위해서는 추가적인 시설보완과 축산 분뇨 자원화 표준설계도에 근거한 시설물 설치가 필요하여 농가 자체적인 고품질의 액비생 산 방안에 많은 노력을 하고 있다.
축산 분뇨 액비화는 축산 분뇨를 호기성, 혐기성 미생물을 이용하여 최종적으로 유기물을 안정화시켜 농경지에 필요한 농자재로서 이용하기 위한 액상 비료다. 축산 분뇨 액비화의 대표적인 방법인 호기성 미생물 반응은 축산 분뇨의 유기물을 호기성 미생물에 의해 섭취되고 일부는 산화 분해되어 CO2와 물이 되고, 나머지는 미생물로 증식하여 농경지에 환원된다.
축산 분뇨 액비화 방법은 액상 축산 분뇨에 호기성 미생물을 활성화시키기 위해 교반하면서 폭기 처리하는 방법이다. 호기성 미생물로 유기물을 분해시켜 액비를 제조하기 위해 호기성 미생물이 활동할 수 있는 미생물의 영양원, 산소, 온도, 수분 등을 조절해 줘야 하며, 축산 분뇨는 액상 중 용존산소가 거의 없기 때문에 산소 공급이 필수적이다. 액비제조시 악취물질은 대기 중에 휘산되어 악취가 없고, 대장균, 기생충란, 병원성 미생물, 잡초종자가 사멸된다.
축산 분뇨의 농도와 발효정도에 따라 폭기방식은 연속폭기 방식과 간헐폭기 방식이 주로 이용된다.
혐기성 액비와 호기성 액비를 비교해 보면 혐기성 액비는 6개월이 지나도 침전에 의한 생물학적산소요구량(BOD)과 부유물질(SS)이 일부만 감소 되지만, 총질소(T-N) 의 변화는 거의 없다. 하지만 호기성 액비는 전반적으로 급격한 감소가 이루어지며, 총질소는 최종 2,000ppm(0.2%) 수준으로 감소되어 악취가 없는 발효상태가 가능하다. 혐기성 액비화 시설은 혐기성 미생물에 의해 분해가 이루어져 시설 교반과 액비 저장시에도 악취가 발생하여, 부숙 액비 생산에 어려움이 있고, 악취가 극심하여 정상적인 농경지 유통이 불가능하다.
이에 반해 호기성 액비화 시설은 공기 공급 장치 설치로 호기성 미생물 활성화를 통해 고품질 액비 생산이 가능하며, 공기 공급에 따른 축산 분뇨의 침전 방지와 액비 저장조 상하층의 농도 균일화로 안정적인 액비시설 운영이 가능한 것이 장점이다.
호기성 미생물을 이용하는 액비는 30일 내외 발효과정을 거쳐 미생물의 내부 순환으로 액비화시설 전단계부터 안정화를 유도하여 악취 발생을 저감하면서 원활하게 액비를 생산하고, 최종 생산된 액비는 농경지 살포시기에 맞춰 저장시설에 보관하거나 배출하여야 한다.
KR 10-0374928 B1 (2003. 02. 21.) KR 10-1553511 B1 (2015. 09.09.) KR 10-2018-0124232 A (2018. 11. 21.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하고자 축산 분뇨의 고액을 2차 분리하여 2차 고액분리된 고형분은 분리된 고형분을 퇴비로 활용할 수 있게 되면서, 여과 정화 처리를 거쳐 사용 가능한 용수로 재활용하며, 비닐 하우스의 특용작물, 수경재배, 화해단지 등에 사용되어질 수 있는 고품질의 제4종 복합액체비료를 제조할 수 있게 되는 축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 축산 분뇨 처리 방법의 기술적인 특징은 축사(10)에서 배출되는 축산 분뇨의 고액을 분리하고 숙성 및 여과하여 액비화 처리하는 축산 분뇨 처리 방법에 있어서, 돈사(10) 피트로부터 원수를 저장하는 저장단계(S100)와; 저장된 원수를 1차 고액분리기(40)에 공급하여 고형분과 요분을 분리하는 1차 고액분리단계(S200)와; 1차 고액분리기(40)에서 요분과 분리된 고형분을 고형분 저장조(50)에 저장하는 단계(S300)와; 1차 고액분리기(40)에서 고형분과 분리된 요분을 폭기조(60)에 공급하여 폭기에 의한 1차 발효 숙성을 수행하는 단계(S400); 폭기조(60)에서 1차 발효 숙성된 처리수의 일정량을 숙성조(70)로 이송하여 2차 발효 숙성을 수행하는 단계(S500)와; 숙성조(70)에서 2차 발효 숙성된 처리수를 무산소조(80)로 이송하여 탈질공정을 수행하는 단계(S700)와; 무산소조(80)에서 탈질공정이 완료된 처리수를 2차 고액분리기(90)로 이송하여 고형분과 요분을 분리하는 단계(S800)와; 2차 고액분리기(90)에서 요분과 분리된 고형분을 고형분 저장조(50)에 저장하는 단계(S900)와; 2차 고액분리기(90)에서 고형분과 분리된 요분을 처리수 저장조(100)로 이송하여 정화처리를 수행하는 단계(S1000)를 포함하되, 상기 1차 발효 숙성을 수행하는 단계(S400)와 2차 발효 숙성을 수행하는 단계(S500)는 폭기조(60) 또는 숙성조(70)의 처리수 수면을 향해 설치되는 조명모듈(640)의 조명에 의해 광합성을 수행하는 과정을 더 포함하여서 되는 것이다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 숙성조(70)에서 2차 발효 숙성된 처리수의 일부를 축사(10) 피트에 순환시키는 단계(S600)를 더 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 1차 고액분리기(40)에서 고형분과 분리된 요분을 폭기조(60)에 공급하여 폭기에 의한 1차 발효 숙성을 수행하는 단계(S400)는 폭기조(60)내의 처리수를 폭기조(60) 내에 순환시키며 폭기에 의한 파포를 수행하는 것을 포함한다.
본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 축산 분뇨 처리 장치의 기술적인 특징은 축사(10)에서 배출되는 축산 분뇨의 고액을 분리하고 숙성 및 여과하여 액비화 처리하는 축산 분뇨 처리 장치에 있어서, 일정량의 분뇨를 배출할 수 있게 되며, 숙성조(70)로부터 처리수가 유입될 수 있도록 이루어지는 축사(10)와; 상기 축사(10)와 연결되어 축사(10)로부터 분뇨가 유입되어 저장되는 저장수단과; 상기 저장수단에서 공급된 원수의 고형분과 요분을 1차 분리하여 분리된 고형분과 요분을 선별하여 배출하는 1차 고액분리기(40)와; 상기 1차 고액분리기(40)에서 요분과 분리된 고형분이 배출되어 저장되는 고형분 저장조(50)와; 상기 1차 고액분리기(40)에서 고형분과 분리된 요분이 포함된 액상의 처리수가 공급되어 고온성의 호기성 미생물에 대한 1차 발효 및 숙성을 하는 폭기조(60)와; 상기 폭기조(60)와 연결되어 중온성, 또는 저온성의 호기성 미생물의 발효가 이루어지며, 축사(10) 피트와 제2순환관(R2)으로 연결되어 발효 숙성된 처리수를 축사(10) 피트로 이송할 수 있게 되는 숙성조(70)와; 상기 숙성조(70)와 연결되어 숙성조(70)에서 이송된 처리수의 탈질공정을 수행하는 무산소조(80)와; 상기 무산소조(80)와 연결되어 무산소조(80)로부터 이송된 처리수에 대해 2차 고액분리를 수행하여 고형분과 요분이 포함된 처리수를 분리하여 배출하는 2차 고액분리기(90)와; 상기 2차 고액분리기(90)와 연결되어 2차고액분리기(90)에서 배출되는 처리수 저장조(100)를 포함하는 것이다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 저장수단은 상기 축사(10)와 연결되어 축사(10)로부터 분뇨가 유입되어 저장되는 집수조(20)와; 상기 집수조(20)로부터 원수가 유입되어 침전에 의해 고형분과 상등액으로 분리된 후 상등액을 배출하는 원수조(30)를 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 1차 고액분리기(40)는 스크린 방식으로 이루어지는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 폭기조(60)는 숙성조(70)를 연결하는 제6배출관(L6)에 제1공급펌프(P1)가 설치되면서, 제1공급펌프(P1)와 숙성조(70) 사이의 제6배출관(L6)에 제1밸브(V1)가 설치되어 폭기조(60)와 숙성조(70) 사이의 공급 유로를 개폐시켜 처리수를 숙성조(70)로 이송 및 차단 가능하게 되며, 상기 제1공급펌프(P1)와 상기 제1밸브(V1)사이의 제6배출관(L6)으로부터 분기되는 제1순환관(R1)이 설치되어 처리수를 폭기조(60)로 반복 순환시킬 수 있게 되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 제1 순환관(R1)은 배출 단부가 폭기조(60)의 수면 상부를 향하도록 배치되어 순환되는 처리수를 폭기조(60)내의 처리수 상부에 살포하여 미세기포를 파포하며 호기성 미생물의 배양 증식을 위한 산소를 공급할 수 있게 되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2)는 자동개폐 전자밸브로 이루어져 자동화 시스템에 의해 제어되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 2차 고액분리기(90)는 고속데칸타로 이루어지는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 2차 고액분리기(90)는 상기 폭기조(60)와 제3순환관(R3)으로 연결되어 고형분과 분리된 처리수를 순환시킬 수 있게 되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 폭기조(60) 또는 숙성조(70)는 처리수 수면을 향해 조명모듈(640)이 설치되어 제어 시스템(63)으로 ON/OFF 제어되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 제어 시스템(63)은 시스템 전반을 구동시키기 위한 전원을 공급하고, 또한 보조전원 공급부(633)를 충전시키기 위한 전원을 공급하는 주전원 공급부(631)와; 주전원 공급부(631)과 전기적으로 연결되어 시스템 구동부(660)를 ON/OFF 제어하며, 상기 조도센서(660)의 신호를 수신하여 조도센서(660)에서 감지된 조도에 따라 조명모듈(640)의 전원을 ON/OFF 제어하는 제어부(632)와; 상기 주전원 공급부(631)와 대체되는 전원을 공급하는 보조전원 공급수단을 더 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 보조전원 공급수단은 상기 주전원 공급부(631)의 전원으로 축전되는 보조 배터리(638)을 구비하는 보조전원 공급부(633)을 포함하며, 상기 보조전원 공급부(633)는 스위칭 수단(635)에 의해 ON/OFF 되되, 상기 스위칭 수단(635)은 수동, 또는 주전원 공급부(631)의 전원이 차단되는 신호에 의하여 자동으로 전환되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 보조전원 공급수단은 태양의 빛 에너지를 전기 에너지로 광전 변환하는 태양전지 모듈(671)과, 상기 태양전지 모듈(671)로부터 광전 변환된 DC 전원을 축전하는 축전 배터리(672)를 구비하는 태양광 발전부(670)를 더 포함하며, 상기 태양광 발전부(670)는 스위칭 수단(635)에 의해 ON/OFF 되되, 상기 스위칭 수단(635)은 수동, 또는 주전원 공급부(631)의 전원이 차단되는 신호에 의하여 자동으로 전환되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 보조전원 공급수단은 보조전원 공급부(633)와 태양광 발전부(670)를 포함하며, 상기 보조전원 공급부(633)와 태양광 발전부(670)의 전환은 스위칭 수단(635)에 의해 이루어지되, 상기 스위칭 수단(635)은 수동, 또는 주전원 공급부(631)의 전원이 차단되는 신호에 의하여 자동으로 전환되는 것을 포함한다.
본 발명의 기술적 특징에 따라, 상기 조명모듈(640)은 LED, 광섬유 다발, 텅스텐 램프, 할로겐 램프, 삼파장 램프, 형광 램프 중에서 어느 하나가 선택되는 것을 포함한다.
본 시스템의 처리 방식은 슬러리를 고액분리하여 무기물과 유기물 농도를 줄이고 다량의 호기성 미생물로 1~2차 처리 후 탈질처리 하는 방식으로, 1차 발효와 2차 숙성 과정의 액상은 80℃ 이상에서도 견딜 수 있는 고농 도의 미생물이 서식함으로써 원수 투입 시 3시간 이내에 유기물과 악취 물질을 급속 분해한다.
탈질된 액상은 데칸타를 사용하여 2차 고액분리를 함으로써 액상의 탈색이 유리하고, 정수처리 후 양돈장 내 재순환이 가능하며, 또한 재활용수로 사용 가능하다.
현재 국내외에서 사용되는 슬러지 처리 방식을 최대한 활용하고 고농도의 미생물 제재를 일정량 투입하여 슬러리 액상 내 미생물의 번식능력을 향상시키고 있으며, 대부분 양돈장의 액비화는 침전 등의 무산소조 공정처리에서 마무리를 하는 것이 특징이나 본 시스템은 경량화 시킨 정수처리시설을 사용하여 돈사내 수세나 소독 등에 이용함으로써 분뇨량 발생을 줄일 수 있다.
이와 같은 본 발명은 스크린과 원심분리의 고액분리 방식을 적용하여 효율적인 고형분 처리가 가능하게 됨에 따라 퇴비화 처리 시 적정 함수율로 수분조절재의 사용량이 적다.
또한, 숙성조에서 처리수를 숙성시키는 과정에서 액비를 돈사로 순환시킴으로써 불활성화되는 미생물을 활성화시킬 수 있게 되어 액비순환에 의한 원수농도 감소로 유기물 처리 시간 감소 및 악취 저감 효과가 탁월하다.
또한 고농도의 미생물을 이용하여 발효 및 숙성 시간 단축시키면서 무산소조를 운영하여 질소량을 조절할 수 있게 됨으로써 안정적인 정화 처리가 가능하여 악취저감 효과 탁월하며, 고액과 분리된 처리수는 탈색 및 정화처리 후 재활용수로 활용할 수 있어서 돈사를 세척하는 용도 등으로 활용할 수 있으며, 모든 공정을 자동화할 수 있는 특징이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 목적 및 그 기술적 과제는 앞서 기재한 기술적 과제에 한정되는 것이 아니다. 따라서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 또한, 시각적 확인에 의하여 사후에 대응하는 종래의 제어방법과는 달리, 2차 고액분리 및 숙성된 처리수를 돈사로 순환시키는 처리 장치 및 공정을 통하여, 낙후된 축산분뇨 처리 체계를 선진화하여 축산농가의 생산비, 유지관리비 절감을 통해 소득증대와 축산산업기술발전에 기여하며, 축산 분뇨에서 발생하는 악취를 저감하여 축사 주변의 환경을 개선할 수 있는 현저한 효과가 있다.
또한 축산농장 자체에서 대부분의 분뇨처리를 할 수 있어서 축산 분뇨를 처리하기 위한 개별 및 공공처리시설의 처리용량 부족 현상을 방지하고, 공공처리시설 위탁 시 처리비용 상승으로 축산농장 경제성 하락을 방지하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 시스템 블록도
도 2는 본 발명의 제1순환관의 구조를 나타낸 확대도
도 3은 본 발명의 제어 시스템의 블록도
도 4는 본 발명의 공정에 따른 순서도
도 5는 본 발명의 실시에에 따라 파리 유충이 사멸된 현장 사진
도 6은 본 발명 실시예의 2차 고액분리 전후 및 정화처리 후 수질 비교도
도 7은 본 발명 실시예의 pH 및 전기전도도(EC) 측정 그래프
도 8은 본 발명 실시예의 용존산소(DO)와 생물학적산소요구량(BOD) 측정 그래프
도 9는 본 발명 실시예의 부유물질(SS)과 총질소(T-N) 측정 그래프
도 10은 본 발명 실시예의 총인(T-D)과 활원력(ORD) 측정 그래프
도 11은 원산 종돈 처리 전후 악취농도 측정 그래프
도 12는 원산 종돈 공기희석관능법 결과 그래프
도 13은 본 발명 실시예의 암모니아와 황화수소 측정 그래프
도 14는 본 발명 실시예의 트리메틸아민과 휘발성 가스 측정 그래프
도 15는 본 발명 실시예의 복합악취가스 측정 그래프
본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다음에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 설명하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예를 설명하기 전에, 다음의 실시예에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 본 발명의 응용이 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 다른 실시예 들로 구현될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 장치 또는 요소의 방향 등과 같은 용어들에 관하여 실시예에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다. 예를 들면, "제1", "제2"와 같은 용어가 본 발명을 설명하는 실시예와 청구항에 사용되는데, 이러한 용어가 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 발명자가 발명의 용어와 개념을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념에 입각하여 기재한 것으로 해석하여야 한다.
다음에서 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 시스템 블록도이고, 도 2는 본 발명의 제1순환관의 구조를 나타낸 확대도를 보여주고 있다,
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 축산 분뇨 처리 장치는 축사(10), 집수조(20), 원수조(30), 1차 고액분리기(40), 폭기조(50), 고형분 저장조(50), 숙성주(70) 무산소조(80), 2차 고액분리기(90), 그리고 처리수 저장조(100)로 구성된다.
상기 처리 과정별 축산폐수 및 처리수의 이송 공급은 각 배출관 또는 순환관에 도시되지 아니한 공급펌프가 설치되어 가능하게 됨은 물론이다.
축사(10)는 축산분뇨가 발생되는 곳으로, 집수조(20)와 제1배출관(L1)으로 연결되어 일정량의 분뇨를 배출할 수 있게 되며, 축산분뇨 배출시 한꺼번에 많은 양이 배출되지 않도록 배출구의 배출량을 조절할 수 있게 된다. 한편, 상기 축사(10)의 피트는 숙성조(70)로부터 처리수가 유입될 수 있게 되어 축사 피트의 분뇨와 혼합됨으로써 슬러리 농도를 낮춰 축사 외부로 배출이 용이하게 된다.
집수조(20)는 축사(10)와 제1배출관(L1)으로 연결되어 축사(10)로부터 분뇨가 유입되는 저장되는 곳으로, 슬러리 상태를 확인할 수 있게 되며, 제2배출관(L2)을 통해 원수를 원수조(30)로 공급한다.
원수조(30)는 집수조(20)와 제2배출관(L2)으로 연결되어 분뇨의 원수가 유입되며, 원수가 1차 고액분리기(40)에서 처리되기 전에 침전이 이루어지며, 응고제가 투입될 수 있다. 이러한 원주조(30)는 수위 변화에 대한 대처를 위해 높은 저장용량을 수용할 수 있도록 이루어지며, 저장된 원수는 침전에 의해 고형분과 상등액으로 분리된 후 상등액이 제3배출관(L3)을 통해 고액분리장으로 이동하여 1차 고액분리를 수행할 수 있게 한다.
고액분리장에 마련되는 1차 고액분리기(40)는 원수조(30)에서 공급된 원수의 고형분과 요분을 분리한다. 원수조(30)에서 공급되는 원수는 1차 고액분리는 고형분이 많이 함유되어 있으므로 스크린 방식이나 벨트프레스 방식의 기기로 축산분뇨의 고형분과 요분을 분리시킨다. 즉, 원수조(30)로부터 공급된 축산폐수를 고형분, 그리고 고형분과 분리된 처리수로 분리하여 고형분은 제4배출관(L4)을 통해 고형분 저장조(50)로 배출시키고, 처리수는 제5배출관(L5)을 통해 폭기조(60)로 이송시킨다.
정화처리의 목적은 축산 분뇨 중에 슬러지를 최대한 제거해서 오염물질 부하량을 최소로 낮춰 생물학적 처리를 하는 것이다. 기존 축사 피트에 적재되어 있는 양돈분뇨의 생물학적산소요구량(BOD)은 보통 40,000~70,000ppm, 부유물질(SS)은 60,000~100,000ppm 정도 수준으로 측정되는데 이러한 축산 분뇨 원수를 전처리하여 BOD 3,000ppm 이하, SS는 1,500ppm 이하 수준의 1차 처리수로 만들게 된다.
스크린 방식의 고액분리기는 드럼, 경사, 진동 스크린이 있으며, 스크린 방식의 고액분리기는 채망의 크기에 따라 조목, 세목, 미세 스크린으로 구분되어 원수의 협잡물을 제거한다.
이러한 스크린 방식은 채눈의 막힘을 방지하기 위한 구성 형태 및 작동원리에 따라 망눈에 따라 효율이 변하지만 극미세 고형분은 거르지 못하고 가축의 털에 의해 막힘이 생기는 단점이 있으므로 후속적으로 고액분리를 재수행하는 것이 바람직하다.
벨트프레스 방식은 여과포를 이용해 압축롤에서 액과 고형분을 분리하는 방식으로 처리효율 대비 설치단가가 낮지만, 공간을 많이 차지하고 소모성 부품교체 비율이 높으며, 운전자가 항상 대기하고 있어야 한다.
이러한 1차 고액분리기(40)에서 돈분의 고형분과 요분이 1차로 분리되어 분리된 고형분은 제4배출관(L4)을 통해 고형분 저장조(50)로 배출되고, 요분이 포함된 액상의 처리수는 제5배출관(L5)을 통해 폭기조(60)로 공급되어 1차 발효가 이루어지게 된다.
1차 고액 분리기(40)가 설치되는 고액분리장은 악취 발생량이 가장 많은 곳으로 되도록 밀폐된 공간이 필요하며, 숙성 후 다시 고액분리를 실시하는 시스템을 구비하는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명의 시스템은 후술하는 제2고액분리기(90)가 구비된다.
폭기조(60)는 상기 1차고액분리기(40)와 제5배출관(L5)으로 연결되어 고액분리된 처리수에 포함되어 있는 고온성의 호기성 미생물에 대한 1차 발효가 이루어지며, 처리 과정에서 미세기포에 의한 거품 발생이 많으므로 파포를 할 수 있는 소포기나 상부에서 처리수를 살포하는 방식을 이용하는 것이 좋다. 이때 살포되는 처리수는 폭기조(60) 내의 처리수를 폭기조(60)로 반복 순환시키게 된다.
처리수를 폭기조(60)로 반복 순환시키는 구성은 도 2에서 보듯이, 폭기조(60)와 숙성조(70)를 연결하는 제6배출관(L6)에 제1공급펌프(P1)가 설치되어 폭기조(60)의 처리수가 순환되게 되는데, 상기 제1공급펌프(P1)는 처리수의 순환과 이송을 수행할 수 있도록 구성된다.
즉, 폭기조(60)와 숙성조(70)를 연결하는 제6배출관(L6)에 제1공급펌프(P1)가 설치되면서, 제1공급펌프(P1)와 숙성조(70) 사이의 제6배출관(L6)에 제1밸브(V1)가 설치되어 폭기조(60)와 숙성조(70) 사이의 공급 유로를 개폐시킬 수 있게 되고, 상기 제1공급펌프(P1)와 상기 제1밸브(V1)사이의 제6배출관(L6)으로부터 분기되는 제1순환관(R1)이 설치된다.
상기 제1 순환관(R1)은 배출 단부가 폭기조(60)의 수면 상부를 향하도록 배치되어 순환되는 처리수를 폭기조(60)내의 처리수 상부에 살포하여 미세기포를 파포하며, 호기성 미생물의 배양 증식을 위한 산소를 공급할 수 있게 한다.
상기 제1순환관(R1)에는 제1밸브(V2)가 구비되어, 상기 제1밸브(V1)와 선택적 개폐가 되게 함에 따라 폭기조(60) 내의 처리수를 순환시키거나 숙성조(70)로 배출시킬 수 있게 된다.
즉, 제1밸브(V1)가 차단되고 제2밸브(V2)가 열린 상태에서 제1공급펌프(P1)가 구동되면 폭기조(60)내의 처리수가 숙성조(70)로 배출 이송되지 않고 폭기조(60)에 순환되게 된다. 그리고 폭기조(60)에서 처리수의 1차 숙성이 완료된 다음 제1밸브(V1)를 열고 제2밸브(V2)를 차단시킨 상태에서 제1공급펌프(P1)가 구동되면 폭기조(60)내의 처리수가 숙성조(70)로 배출되게 된다.
상기 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2)는 자동개폐 전자밸브로 구성되어 상기 제1공급펌프(P1)와 함께 자동화 시스템에 의해 제어될 수 있게 된다.
상기 제1순환관(R1)의 배출단부는 복수의 분사구(610)로 이루어진다.
즉, 상기 분사구(610)는 하나의 제1순환관(R1)으로부터 분기되는 복수의 분기관에 구비되어 광범위한 파포를 수행하게 된다.
상기 분사구(610)의 단부는 원통체의 단부가 가압되거나, 장방형 배출공간을 형성하도록 납작하게 형성됨으로써 살포시 공기 접촉 면적과 폭기조(60)내 처리수의 상층부에 접촉면적을 중가시킬 수 있게 된다.
바람직하게 상기 분사구(610)는 PVC로 이루어진다.
PVC로 이루어지는 분사구(610)는 금속재와 비교하여 빠른 분사 유속에 따르는 마모에 의한 손상이 방지되고, 교환 보수 작업이 수월하게 이루어지며, 부품의 단가 또한 저렴한 특징이 있다.
이와 같은 폭기조(60)는 광합성 세균을 투입하여 축산폐수에 포함되어 있는 유기물의 분해 및 정화를 촉진시킨다. 그리고 내부에서 급속하게 호기성 발효가 진행되면서 다량의 거품이 발생되어 처리수 수면 상부에 떠오르게 된다.
처리수 수면 상부에 떠오르는 거품은 위에서 설명한 바와 같이 제1공급펌프(P1)의 폭기작용에 의해 분사구(610)에서 분사되는 순환수에 의해 파포된다. 이때 숙성 및 파포 과정에서 발생되는 증기를 배출시키기 위해 블로어(620)가 설치된다. 블로어(620)로 배출된 증기 및 악취는 별도의 정화처리 시설을 거쳐 대기 중에 방출된다.
또한, 광합성균의 광합성 효율을 향상시키기 위해 폭기조(60) 바깥쪽에는 폭기조(60)의 처리수 수면을 향해 조명모듈(640)과 조도센서(660)가 설치된다.
상기 조명모듈(640)은 폭기조(60)의 처리수 상부로 광원을 공급하여 광합성 세균의 증식을 활성화시킨다.
이러한 조명모듈(640)은 LED, 광섬유 다발, 텅스텐램프, 할로겐 램프, 삼파장램프, 형광램프 중에서 어느 하나가 선택될 수 있으며, 상용전원을 포함하는 전원공급수단, 축전 가능한 보조 배터리, 또는 태양광 발전에 의해 점등되며, 태양광선의 조도에 따라 ON/OFF 제어된다.
도 3은 본 발명의 제어 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어 시스템(63)은 주전원 공급부(631), 제어부(632) 및 보조전원 공급부(633)로 구성된다.
주전원 공급부(631)는 시스템 전반을 구동시키기 위한 전원을 제어부(632)에 공급하고, 또한 보조전원 공급부(633)를 충전시키기 위한 전원을 공급한다.
상기 제어부(632)는 콘트롤러(635)와 스위칭 수단(636)으로 구성되며, 조명모듈(640)과 시스템 구동부(660)를 ON/OFF/ 제어한다.
상기 콘트롤러(635)는 폭기조(60)에 구비되는 조도센서(660)의 신호를 수신하여 상용전원 또는 배터리의 전원을 ON/OFF 제어한다.
콘트롤러(634)는 조명모듈(640)의 점등을 위한 전원 공급의 제어를 수행하되, 태양광 발전이 가능한 주간 모드와 태양광 발전이 불가능한 야간 모드에 대응하여 전원 공급을 스위칭 제어한다.
시스템 구동부(650)는 상기 제1공급펌프(P1)를 비롯하여 시스템에 설치되는 공급펌프를 구동한다.
상기 콘트롤러(634)는 제1공급펌프(P1)를 포함하는 시스템 구동부(650)를 제어하고, 특히 정전을 비롯한 비상시에 출력되는 신호로 보조전원 공급부(633)를 가동하는 신호를 출력한다.
상기 보조전원 공급부(633)의 전환은 주전원이 차단되는 신호에 의하여 자동으로 전환될 수 있고, 수동으로 전환될 수도 있다.
스위칭 수단(635)은 보조전원 공급부(633)에 전기적으로 연결되어 보조전원 공급부(633)의 전원을 인위적으로 인가하거나 차단할 수 있게 되며, 정전을 비롯한 비상시에 제어부(632)에 공급되는 주전원 공급부(631)의 상용전원이 차단됨에 따라 전원의 공급이 보조전원 공급부(633)로 자동 전환되게 한다.
즉, 스위칭 수단(635)을 이용하여 제어부(632)를 포함하는 시스템에 전원을 인가하거나 차단함으로써 정전, 또는 정전이 아닌 경우에도 시스템을 가동시킬 수 있게 된다.
상기 보조전원 공급부(633)는 충전회로(637), 보조 배터리(638) 및 전압승압형 가변모듈(639)을 포함하여 구성된다.
상기 충전회로(637)는 바람직하게 과충전 보호회로를 포함한다.
상기 보조 배터리(638)는 평상시에 주전원 공급부(631)로부터 공급되는 전원에 의해 충전이 완료된 상태에 있게 되고, 주전원 공급부(631)의 정전 신호가 감지되면, 제어부(632)에 보조전원을 공급한다.
이러한 보조 배터리(638)는 시스템 전반을 구동할 수 있는 정도의 큰 전력이 아니고, 정전 시 또는 위급 비상시 제어부(632)의 작동에 필요한 전류를 공급할 수 있는 정도의 충전 가능한 DC 보조배터리로 이루어진다.
상기 조명모듈(640)은 축사(10) 내에 복수개가 설치되며, 주전원 공급부(631)의 전원으로 점등되며, 정전시에는 보조전원 공급부(633)의 전원으로 점등된다.
상기 조도센서(660)는 축사(10) 내의 조도를 감지하기 위해 설치되며, 태양광선의 조도를 감지한 신호를 콘트롤러(634)에 전송하여 조명모듈(640)을 ON/OFF 시킬 수 있게 된다.
이에 따라, 일출 후 조도센서(660)에서 태양광선의 조도가 일정 이상 감지되면 콘트롤러(634)는 조명모듈(640)을 OFF하여 소등시키고, 일몰시와 같이 일정 이하의 태양광이 감지되면 조명모듈(640)을 ON하여 점등함으로써 호기성 미생물의 연속적인 광합성을 돕는다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 평상시에는 제어부(632)가 주전원 공급부(631)로부터 전원을 공급받아 정상적으로 시스템을 가동시키게 되고, 또한 보조전원 공급부(633)에 전원을 인가하여 보조 배터리(638)를 충전시키게 된다. 이때 스위칭 수단(635)은 오프(OFF) 되어 있어서 보조전원 공급부(633)의 전원이 제어부(632)로 공급되지 않는다.
이후, 정전과 같이 주전원 공급부(631)로부터 전원의 공급이 차단되는 신호가 발생하면 스위칭 수단(635)이 온(ON) 상태로 전환되어 보조 배터리(638)의 전원이 제어부(632)에 공급됨으로써 시스템을 가동시킬 수 있게 된다.
또한, 일몰 후 정전과 깥은 원인으로 주전원 공급부(631)의 전원이 차단될 경우에도 보조전원 공급부(633)의 전원으로 조명모듈(640)이 점등될 수 있음은 물론이다.
상기 제어 시스템(32)의 전원공급수단은 바람직하게 태양광 발전부(670)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 태양광 발전부(670)는 태양의 빛 에너지를 전기 에너지로 광전 변환하는 태양전지 모듈(671)과, 상기 태양전지 모듈(671)로부터 광전 변환된 DC 전원을 축전하기 위한 축전 배터리(672)를 포함하는 것이다,
이와 같은 실시예는 조도센서(660)에 의해 주간 모드에서는 태양광 발전부(650)의 광전 변환된 DC 전원을 축전 배터리(652)에 축전하면서 조명모듈(650)로 공급되도록 하고, 야간 모드에서는 축전 배터리의 축전된 DC 전원이 조명 모듈로 공급되도록 구성함으로써, 태양광을 이용한 전기 에너지의 자체 생산을 통한 LED 조명등의 점등으로 상용전기의 사용을 최소화하고, 그에 따른 기존의 축산 농가에서 부담하는 전기 사용료가 절감되게 할 수 있다.
또한, 상용전기의 사용을 최소화하고, 친환경적인 LED 조명등의 구성으로, 온실가스의 발생을 최소화하는 친환경적인 사육 환경을 제공하게 된다.
뿐만 아니라, 태양광을 이용하여 발전된 DC 전원을 주간 모드 또는 야간 모드에 따라 효과적으로 분배되어 관리될 수 있도록 구성함으로써, 축사용 조명 시설에 필요한 전원 관리의 효율성 증대와 축전 배터리의 충전 상태 관리를 통한 축전 배터리의 수명 연장을 통해 전체 설비의 안정성 및 효율성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.
상기 제어 시스템(32)의 전원공급수단은 태양광 발전부(670)가 배재된 상태에서 주전원 공급부(631)와 보조전원 공급부(633)로 구성될 수 있고, 또는 보조전원 공급부(633)가 배제된 상태에서 주전원 공급부(631)와 태양광 발전부(670)로 구성될 수도 있다,
이에 따라 스위칭 수단(635)은 태양광 발전부(670)가 배재된 상태에서 주전원 공급부(631)와 보조전원 공급부(633)로 구성될 경우 콘트롤러(634)와 보조전원 공급부(633)가 직접 ON/OFF되게 구성되며, 보조전원 공급부(633)가 배제된 상태에서 주전원 공급부(631)와 태양광 발전부(650)로 구성될 경우 콘트롤러(634)와 태양광 발전부(670)가 직접 ON/OFF되게 구성된다.
또한, 보조전원 공급부(633)와 태양광 발전부(670)가 선택적으로 사용되는 경우 스위칭 수단(635)은 보조전원 공급부(633)와 태양광 발전부(670)가 선택적으로 ON/OFF되게 구성된다.
위와 같이 구성되는 폭기조(60)의 제어 시스템은 상용전원, 충전 배터리에 의한 보조전원, 또는 태양광 발전 전원을 선택적으로 이용하여 시스템 구동부(650)와 제1공급펌프(P1)를 포함한 시스템 전반을 가동시킬 수 있게 되는 것이다.
특히 주간에는 주전원 공급부(631)로 제1공급펌프(P1)를 비롯한 시스템을 가동시키고, 야간에는 보조전원 공급부(633) 또는 태양광 발전부(650)의 전원으로 조명모듈(650)을 점등시키며, 주야간에 관계없이 정전이 발생하더라도 시스템 가동 및 조명모듈(650)을 점등시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 폭기조(60)의 내부는 축산 폐수가 급속하게 분해되면서 30~80℃의 열이 발생되어 밀폐된 공간 내에 위치하는 폭기펌프의 과열로 펌프의 수명이 저하되거나 작동 불가능한 상태에 도달하기 쉬워진다. 이에 따라 과열되는 폭기펌프를 냉각시켜주기 위해 폭기조(60)에서 미생물의 1차 배양 후 배출되어 냉각되어진 처리수를 재투입시켜줄 수 있게 된다.
이에 따라 폭기펌프의 역할을 하는 제1공급펌프(P1)를 냉각시켜서 수명이 향상되게 하며, 축산 폐수의 처리효율이 향상되게 된다.
폭기조(60)에서 폭기 처리된 처리수는 3~7일간 발효 후 숙성조(70)로 이송된다.
숙성조(70)는 폭기조(60)와 제6배출관(L6)으로 연결되며, 향후 유기물 분해를 위한 전처리 기능으로 상기 폭기조(60)에서 고온성의 호기성 미생물에 대한 1차 발효가 이루어진 다음, 다량의 중온성, 또는 저온성의 호기성 미생물의 발효가 이루어지게 한다.
이러한 숙성조(70) 또한 처리 과정에서 미세기포에 의한 거품이 많이 발하므로 파포할 수 있는 소포기나 상부에서 액상을 살포하는 방식을 적용하는 것이 바람직하다.
숙성조(70)에서 숙성되는 과정에서 가스가 과도하게 발생되거나 온도가 일정 이상으로 상승하게 되면 미생물 증식에 않좋은 영향을 주게 된다.
따라서 숙성조(70)의 가스배출 및 온도조절을 위해 일정량의 처리수를 배출시켜서 순환되게 함으로써 축산 폐수의 처리효율이 향상되게 된다.
특히 양돈폐수와 같이 고농도의 유기물 및 질소가 포함된 폐수의 경우 폭기조(60)에서 질산화가 진행될 경우 숙성조(70)에서 내생 탈질공정이 진행되어 불안전한 침전 효율을 나타내므로 결국 미생물이 유실되어 적정 농도의 미생물을 유지할 수 없으므로 공정 전체가 실패하는 경우가 발생하게 된다. 이에 따라 숙성조(70)에서 비?성화된 미생물을 축사(10) 피트로 순환시켜 활성화시킴으로써 처리 효울을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이 숙성조(70)에서 숙성된 처리수의 일부는 제2순환관(R2)을 통해 축사(10) 피트로 이송되어 축사 피트의 분뇨와 혼합됨으로써 축사 피트 분뇨 슬러리의 농도를 낮춰 축사 외부로 배출을 용이하게 해준다. 그리고 축사(10) 피트로 이송 후 잉여 처리수는 제7배출관(L7)을 통해 무산소조(80)로 이송하여 탈질공정을 실시할 수 있게 된다.
무산소조(80)는 교반기(도시되지 아니함)가 설치되며, 숙성조(70)와 제7배출관(L7)으로 연결되어 숙성이 완료된 처리수에 포함딩 있는 암모니아성 질소를 질산화균과 탈질균에 의해 분해시켜어 질소가스로 발산시키는 탈질 공정을 수행한다. 질소와 인의 처리를 향상시키기 위한 탈질화 방법으로 표준활성슬러지 공법을 변형한 고도처리공법(Anaerobic-Anoxic-Aerobic, A2O)이 수행되며, 처리시 사용되는 조는 혐기성조, 무산소조, 호기성조로 구성되어 있고 질소를 제거하기 위한 내부반송처리와 침전지의 슬러지 반송으로 구성된다.
혐기성조에서는 혐기성 조건에서 인을 방출시켜 호기성조에서 미생물이 인을 과잉 섭취할 수 있도록 만들고, 무산소조는 호기성조의 내부반 송수의 질산화 된 질소를 탈질시켜 제거하는 처리 공법이다. A2O 공법의 원리는 현재 국내에서 사용되어지고 있는 액비순환 시스템에서 무산소조와 폭기조의 서로간의 상호작용에 의한 슬러지 처리 방식에서 효율성을 보여 주고 있다.
무산소조(80)에서 탈질된 처리수는 수분함량이 높아 고속원심분리 방식으로 2차 고액분리하는 것이 좋다. 이에 따라 무산소조(80)에서 탈질공정이 완료된 처리수는 제8배출관(L8)을 통해 2차 고액분리기(90)로 이송되어 2차로 고액분리가 될 수 있게 된다.
2차 고액분리기(90)는 고속데칸타로 구성되어 탈질공정이 완료된 처리수에서 고형분의 분리가 쉽게 이루어질 수 있도록 염철 또는 응집제를 이용한 화학적 처리가 병행되며, 고속으로 회전하여 탈수하는 방식으로 스크린 방식, 또는 벨트프레스 방식의 고액분리기의 단점을 극복할 수 있는 것이다.
2차 고액분리기(90)에서 분리된 고형분은 제9배출관(L9)을 통해 고형물 저장조(50)로 이송되고, 고형분이 분리된 후 남은 처리수는 제10배출관(L10)을 통해 처리수 저장조(100)로 공급되어 정화처리를 하거나 발효조의 증발량에 따라 제3순환관(R3)을 통해 폭기조(60)로 순환된다,
처리수 저장조(100)는 상기 2차 고액분리기(90)에서 제10배출관(L10)을 통해 공급된 처리수를 정화처리 할 수 있게 한다.
통상 2차 고액분리기(90)에서 분리되어 이송된 처리수는 유기물 함량은 적으나 갈색의 리그닌(lignin)성분의 분해로 발생되는 고분자 물질을 포함하여 미생물이 분해하기 어렵기 때문에 거름망과 활성탄을 이용하여 탈색시키고, 탈색된 처리수는 마대나 부직포 등을 이용하여 2단계 이상 정화처리를 한다. 이렇게 정화처리가 완료된 처리수는 방류수 수질에 가깝게 투명한 상태로 되며, 농장 내부 세척수 또는 소독용수로 이용이 가능하게 된다.
위와 같은 본 발명의 장치를 이용하여 하기와 같은 조건으로 양돈 분뇨의 처리를 실시였다.
1. 집수
1,000두 규모의 축사(10)에서는 슬러리 피트는 숙성조(70)에서 숙성을 마치고 대량의 미생물이 함유된 순환수가 유입되어 발생된 분뇨가 혼합된 원수의 혼합량이 매일 일정량 배출되게 하되 15ton 전후로 조절하였다.(S100)
이때, 슬러리피트에 100mm의 타공을 하여 배출시 한꺼번에 많은 양이 배출되지 않도록 배출구의 크기를 조절해 주고, 저장공간의 효율성을 높이기 위해 설치한 집수조(20)에 임시 저장한 후 슬러리의 상태를 확인하고, 수위조절기로 일정량이 되면 200~800ton의 원수를 저장할 수 있는 용량의 원수조(30)에 원수를 저장하였다.
액상 슬러리의 처리수는 일반 농장의 슬러리와는 달리 폭기조(60와 숙성조(70)에서 2차 발효된 처리수가 혼합된 상태로 저장되어져 액상의 농도가 현저히 낮고, 1차적인 폭기 상태를 유지해 침전물이 생기지 않았으며, 축사(10) 슬러리 피트 배출구에서 암모니아, 황화수소 가스는 전혀 감지되지 않았다. 또한 파리 유충이 모두 사멸된 상태에서 배출되는 것이 확인되었다. 따라서 축사(10) 피트 내부는 해충들이 서식할 수 없는 조건의 환경이 조성되어 있는 것으로 파악되었다.
2. 1차 고액분리
원수조(30)에 저장된 원수를 1차 고액분리기(40)로 이동하여 1차 고액분리를 실시하였다.(S200) 고액분리장은 악취 발생량이 가장 많은 곳으로 밀폐된 공간이 필요하였다.
1차 고액분리는 고형분(돈분)이 많이 함유되어 있어 스크린 방식이나 벨트프레스 방식의 기기가 효율적이다. 집수된 슬러리는 먼저 스크린 방식의 고액분리기(10~15ton/hr)로 분리되고, 2차 고액분리 시 고분자 응집제를 이용한 화학적인 처리를 병행하였다.
3. 1차 발효 및 숙성
일일 약2.25~2.5ton 가량의 고형분과 약12.75~13ton 가량의 처리수를 분리하여 고형분은 고형분 저장조(50)로 이송하여 퇴비로 사용할 수 있도록 저장하고, 처리수는 폭기조(60)로 이송하여 1차 발효를 실시하였다.(S500)
폭기조(60)는 400~800ton의 저장공간으로 미생물 함유 상태를 매일 파악하여 10ton 당 1.25ℓ의 생균제를 보충하였다.
5분 간격으로 10분간 폭기 처리가 이루어지고 폭기조(60)내 순환 상태를 만들어 줌으로써 하부의 미생물이 침전되지 않고 투입된 원수와 혼합이 잘 이루어질 수 있는 상태를 조성하였다.
또한 폭기 및 1차 발효 고액분리된 200ton의 처리수에 고농도 미생물이 함유된 발효 처리수 투입하여 빠른 시간 내에 유기물이 분해될 수 있도록 하였다.
또한 폭기조(60) 수면을 향해 조명모듈(640)을 설치하고, 상기 조명모듈(640)의 광원에 의해 광합성이 이루어지게 하였다.
처리수 및 발효수 이젝트(Ejector)에 의한 미세기포는 악취성분의 공기 중 휘산을 촉진시키는 역할을 병행하는데, 거품(Scum)층의 활성화와 액상과의 접촉 면적 확대로 산소 전달 효율을 높이게 된다.
4. 2차 발효 및 숙성
폭기조(60)에서 폭기처리된 처리수를 3~7일간 발효 후 400~800ton 저장공간의 숙성조(70)로 이송하여 2차 발효 및 숙성을 실시하였다.(S500) 폭기조(60)와 숙성조(70)는 처리과정에서 미세기포에 의한 거품발생량이 많으므로 파포를 해줄 수 있는 소포기나 상부에서 액상을 살포하였다.
발효공정은 처리수 온도를40℃~80℃까지 상승시켜 미생물 증식에 매우 적합한 상태를 유지하지만, 수분 감소와 미생물의 대량 증식에 의한 유기물량의 저하 또는 혐기적 상태에서 미생물이 사멸할 수 있어 생균제를 투입하였다. 본 실시예에 이용된 생균제는 내열성이 80℃ 이상이고, 미생물 균수가 107CFU/g 이상 함유하는 것으로 처리수 80ton당 10ℓ를 첨가하였다.
그리고 폭기조(60) 수면을 향해 조명모듈(640)을 설치하고, 상기 조명모듈(640)의 광원에 의해 광합성이 이루어지게 하였다.
처리수 투입 시 액상의 색이 회색에서 갈색으로 빠르게 전환되고, 투입 후 3시간 이내에 악취물질 발생이 현저히 저감되는 것이 확인되었다.
3일 이상 숙성된 처리수는 밝은 갈색을 띄었고, 다량의 미생물을 함유하고 있어 향후 유기물 분해를 위한 전처리 기능을 할 수 있는 것이다.
1차 폭기로 유기물의 분해 및 1차 발효 공정을 거친 액상 슬러리의 처리수는 일주일 후 200ton 규모의 숙성조(70)로 이송 후 2차 발효과정을 거치면서 미생물의 증식이 더욱 활발하게 이루어지고, 유기물의 분해속도도 빠르게 진행되었다.
숙성조(70)는 돈사(10)와 더불어 발효와 숙성과정에서 수분 증발량이 가장 많은 곳으로, 숙성 과정도 폭기조(60)에서의 1차 발효과정과 마찬가지로 미세기포를 이용한 폭기가 병행되며, 시각적으로 밝은 황토색을 띄었다.
5. 1차 순환
숙성이 완료된 처리수를 일일 8ton 가량 축사(10) 피트로 순환시켜서 분뇨와 혼합되게 함으로써 슬러리 농도를 낮춰 축사 외부로 배출을 용이하게 하였다.(S600)
이는 발효 숙성 공정을 마친 일정량의 처리수를 축사(10) 피트로 이송하여 비활성화된 미생물을 활성화시키기 위한 것이다.
6. 탈질공정
축사(10) 피트로 이송도;고 남은 잉여 처리수는 일일 약2.85~3ton 가량을 무산소조(80)로 이송하여 3~7일간 탈질공정을 실시하였다.(S700)
무산소조(80)는 질산화된 처리수의 질소를 탈질시켜 제거하는 공정으로, 처리수는 무산소조(80) 하부에 설치된 교반기로 혼합된다.
생물학적으로 질소 제거는 질산화 반응과 탈질화 반응으로 나누어지는데, 유기성 질소(Organic nitrogen), 암모니아성 질소(Ammonia nitrogen), 질산균에 의해 질산화 후 탈질균에 의해 질소가스(N2)로 유리되며 잔여 악취 물질의 대부분이 제거되었다.
무산소조(80)에서 탈질된 처리수는 수분함량이 높으므로 2차 고액분리기(90)에서 고속원심분리 방식으로 2차 고액분리를 실시한다.(S800)
이때, 고형분의 분리가 용이할 수 있도록 추가로 염철 또는 응집제를 이용하여 화학적 처리를 병행한다.
7. 2차 순환
무산소조(800)에서 탈질공정을 수행한 처리수는 2차 고액분리기(90)로 이송되어 고형분과 요분이 재차 분리되며, 폭기조(60)의 증발량에 따라 고형분이 분리된 일정량의 처리수를 폭기조(60)에 반송하여 순환시키고(S900), 일일 약0.7~0.8ton의 고형분을 분리하여 고형분 저장조(50)로 이송시킨다.(S1000)
8. 정화처리
2차 고액분리기(90)에서 고형분이 분리된 일정량의 처리수를 저장조(100)로 이송하여 정화처리를 한다.
위와 같은 처리 과정에서 2차 고액분리기(90)는 고속원심분리방식인 데칸터(Decanter; 1-5㎥/hr)를 사용하여 고액분리하는데, 1차 고액분리된 액상을 바로 2차 고액분리하는 방식이 아니라 폭기조(60)에서 1차 숙성 발효되고, 숙성조(70)에서 2차 숙성 후 무산소저(80)에서 탈질과정을 거친 처리수를 고액분리하게 된다. 즉, 1차 고액분리된 액상은 폭기조(60)와 숙성조(70)로 이송된 후 미생물에 의한 유기물질이 완전히 분해되고, 무산소조(80)에서 탈질과정을 거친 15ton의 순환량을 기준으로 일일 약2.85ton중 0.7ton의 고형분과 2.14ton의 처리수로 분리하여 악취발생이 거의 없게 되었다.
기존의 액비화 처리를 운영 중인 양돈장은 대부분 부유물을 중력에 의한 침전 또는 응집제나 응집보조제를 이용하여 고형물을 제거하며, 침전은 슬러지와 물을 분리하기 위해 독립침강, 플록침강, 계면침강 및 압축침강 등을 적용하지만, 본 시스템은 침전과정을 대신해 고속원심분리 즉, 데칸터를 사용 하여 부유물질(SS) 농도를 최대 2,000㎎/ℓ 이하로 저감할 수 있다.
2차 고액분리기(90)에서 분리되어 처리수 저장조(100)에 이송된 처리수는 유기물 함량은 적으나 갈색 성분이 남아 있는 것이 특징이다. 액상의 갈색성분은 리그닌(lignin) 성분의 분해로 발생되는 고분자 물질로써 미생물이 분해하기 어렵기 때문에 거름망과 활성탄을 이용하여 걸러 준다.
탈색된 처리수를 마대나 부직포 등을 이용하여 2단계 이상 정화처리를 하였다.
정화처리에 따라 대부분의 부유물질이 제거되어 부유물질 농도가 400mg(㎎/ℓ)미만으로 되었다.
고속데칸타에서 원심분리 후 수질 측정 결과 생물학적 산소요구량 (BOD)은 기준 방류수 수질기준(10㎎/ℓ)에 거의 근접하였으며, 총질소의 농도는 방류수 기준 (20㎎/ℓ)에 미치지는 못하지만, 돈사 내부에서 재활용수로 사용하기에는 어려움이 없을 것으로 판단된다.
정화처리가 완료된 처리수는 일일 약 1.5~2ton 가량 생산되었으며, 방류수 수질에 가까운 투명한 처리수로 농장 내부 세척수 또는 소독용수로 이용 가능하였다.
도 6은 상기 실시예에서 축사(10)의 슬러리 배출구에서 파리 유충이 사멸된 모습을 보여주고 있다.
이러한 결과는 본 발명의 제어 시스템(63) 및 조명모듈(640)에 의해 폭기조(60) 또는 숙성조(70)에서 광합성균의 광합성을 촉진시킴으로 인하여 해충의 유충이 사멸되는 것이다.
본 발명에 따라 정화 차리된 재활용수의 수질을 측정한 결과가 아래의 [표 1]과 같다.
단위(mg/ℓ)
항 목　 6월 18일 7월 20일 8월 17일
BOD 7.5 51.9 136.4
SS 34 33 20
T-N 128.64 393.6 183.6
T-P 1.002 0.716 0.223
본 발명에 따른 시스템의 공정단계별 액상 성분 분석하여 액비화 효율을 평가한 결과는 [표 2]와 같다. 액상 시료는 원수조, 발효조, 숙성조, 2차 고액분리 및 최종처리수로 구 분하여 무균 채수병으로 채취하여 분석하였다.
공정단계별 액상 수질분석 결과
채취
날짜		 시료
위치		 pH EC
(mS/m)		 DO
(mg/L)		 BOD
(mg/L)		 SS
(mg/L)		 T-N
(mg/L)		 T-P
(mg/L)		 ORP (mV)


8.23		 원수 7.63 20.8 140.1 1,215 1,890 314 11.9 596.7
발효장 8.59 21.5 327.2 1,345 1,120 187 39.2 889.0
숙성장 8.68 19.2 384.1 1,056 1,050 211 43.7 893.3
2차고액분리 5.02 17.5 7.2 282 42 0.42 1.19 673.5
최종처리수 6.87 15.3 17.9 156 18 0.14 1.15 799.9


9.13		 원수 7.60 24.7 29.9 1,260 2,140 356 43.2 490.8
발효장 8.82 21.5 327.1 1,291 1,480 332 24.1 885.7
숙성장 8.83 18.2 384.2 1,121 1,450 264 33.9 894.7
2차고액분리 4.31 17.6 6.0 213 44 1.34 1.19 671.0
최종처리수 7.04 15.3 17.3 109 22 0.46 0.95 795.9


10.11		 원수 7.51 28.6 19.5 1,590 1,760 289 41.4 454.1
발효장 8.62 21.6 329.0 1,312 1,240 254 35.6 875.9
숙성장 8.60 18.4 384.2 1,196 1,210 244 42.8 891.3
2차고액분리 4.13 17.1 5.1 381 52 0.92 1.22 669.4
최종처리수 7.05 14.2 16.4 96 30 0.36 1.12 793.0


11.19		 원수 7.54 22.8 85.0 1,695 1,780 335 31.2 543.7
발효장 8.44 21.5 327.2 1,037 1,350 259 28.0 887.3
숙성장 8.48 18.7 384.2 1,299 1,100 237 33.6 894.0
2차고액분리 4.66 17.6 6.6 157 58 0.88 1.02 672.3
최종처리수 7.09 15.3 17.6 66 34 0.30 0.85 797.9


11.27		 원수 7.41 24.7 63.2 1,460 2,440 319 29.7 513.9
발효장 8.54 21.5 327.8 1,302 1,640 257 32.2 883.5
숙성장 8.58 18.6 384.2 986 1,560 239 33.7 893.1
2차고액분리 3.94 17.4 6.1 121 42 0.89 3.07 671.3
최종처리수 6.89 14.9 17.2 88 25 0.32 2.28 796.3
도 7은 본 발명 실시예의 pH 및 전기전도도(EC)를 측정한 그래프이다.
pH는 평균 7.5 수준에서 발효과정 중에 8.6의 수준으로 상승하였고, 응고제의 산화력에 의해 2차 고액분리 후 pH는 강산성 상태를 보이다가 정화처리 후 약 6.9 정도로 변화를 나타내었다.
전기전도도(EC)는 일반양돈장에서 오염도가 높을 때 평균 30dS/m 이상 측정되는 것이 일반적이나, 본 시스템은 원수에서부터 25dS/m 이하로 측정되었고 공정들을 거칠 때마다 더욱 낮을 값을 보였다.
도 8은 본 발명 실시예의 용존산소(DO)와 생물학적산소요구량(BOD)을 측정한 그래프이다.
용존산소는 발효과정에서 농도가 급격하게 상승하였으나 산화시점인 2차 고액분리 과정에서 6.2의 저산소 상태를 보이다 최종 처리수에서는 정상 수치범위의 값을 나타내었다.
생물학적 산소요구량(BOD)의 경우 일반 양돈장 비육사에서 측정된 샘플의 값은 평균 4만 이상 측정되는 것이 일반적이나, 본 시스템은 슬러리 원수의 BOD 값(1,500mg/ℓ)부터 아주 낮게 측정되었으며 최종 처리수는 100mg/ℓ 이하의 값을 나타내어 재활용수로서 충분하고 방류하기 위한 접근도 가능할 것으로 보였다.
도 9는 본 발명 실시예의 부유물질(SS)과 총질소(T-N)를 측정한 그래프이다.
BOD와 마찬가지로 부유물질(SS)도 일반적인 양돈 농장보다 현저하게 낮은 2,000mg/ℓ 이하 이고, 최종 처리수는 평균 25.8mg/ℓ로 양호하였다.
총질소(T-N)는 발효과정을 거쳐 탈질처리 되어 2차 고액분리 후에는 거의 제거되었으며 최종 처리수의 경우 방류수 기준인 20mg/ℓ 보다 낮은 농도를 보였다.
도 10은 본 발명 실시예의 총인(T-D)과 활원력(ORD)을 측정한 그래프이다.
총질소와 마찬가지로 총인(T-P)도 2차 고액분리 이후 낮은 농도를 나타 내었으나 방류수 기준에는 미치지 못하였다.
알칼리 환원수의 환원력을 보여주는 ORP의 값은 모든 구간에서 산화수 상태였고 보통 음수 기준으로 볼 때 400mV 보다 높은 수준을 보여 산소 와의 결합 상태가 최종 처리수까지 계속 진행되고 있는 것으로 추측되었다.
본 발명의 실시에에 의한 순환 시스템 처리 전 비육사 내부, 퇴비 고액분리장 및 숙성조에서의 발생 악취를 측정한 결과는 [표 3]과 같다.
무배출 순환시스템 운영 전 양돈장 악취발생 현황
측정 날짜 측정장소 비색관(ppm) 복합악취(점)
NH3 H2S TMA 휘발성물질 복합악취


5.31		 비육사 1 11 0 42 38 782
비육사 2 15 0 40 42 720
퇴비고액분리장 11 75.8 10 90 999
발효숙성장 13 69.8 20 46 999
비육사 내부는 암모니아, 황화수소 및 트리메틸아민이 각각 평균 13ppm, 0ppm 및 41ppm으로 측정 되었고, 휘발성 물질은 평균 40점, 복합악취는 평균 751점으로 측정되었다.
동일한 공간에 위치한 퇴비장과 고액분리장은 암모니아, 황화수소 및 트 리메틸아민이 각각 11ppm, 75.8ppm 및 10ppm으로 측정 되었고, 휘발성 물질은 평균 90점, 복합악취는 평균 999점으로 측정되었다.
지붕이 개방된 발효숙성장은 암모니아, 황화수소 및 트리메틸아민이 각각 13ppm, 79.8ppm 및 20ppm으로 측정 되었고, 휘발성 물질은 평균 46점, 복합악취는 평균 999점으로 측정되었다.
비육사는 2015년 사단법인 대한한돈협회 '양돈장 악취저감 제품 및 시설 검증 결과 보고서' 기준 돈사 내부 악취발생 평균 수준인 암모니아 16.5ppm 보다 약간 낮은 상태였으나 측정 당시 농장 내 돼지 두수가 적은 것을 감안할 때 다른 일반적인 농장과 거의 흡사한 결과를 나타낼 것으로 판단된다.
도 11은 원산 종돈 처리 전후의 악취 농도를 측정한 그래프이다.
양돈장의 전체적인 평균 악취 발생 농도는 암모니아의 경우 12.5ppm에서 3.0ppm, 황화수소는 36.4ppm에서 1.2ppm, 트리메틸아민은 28.0ppm에서 18.3ppm으로 시스템 처리 후 대부분의 악취가 줄어든 것으로 확인되었다.
이로써 호기성 미생물을 이용한 활성슬러지공법(Activated sludge)은 악취저감에 아주 탁월하고 자가 분해 능력이 있어 액상의 양을 줄이고 정화시키는 효 과가 있음이 확인되었다.
공정단계별 악취발생현황은 [표 4]와 같다.
채취
날짜		 시료
위치		 pH EC
(mS/m)		 DO
(mg/L)		 BOD
(mg/L)		 SS
(mg/L)		 T-N
(mg/L)		 T-P
(mg/L)		 ORP (mV)


8.23		 원수 7.63 20.8 140.1 1,215 1,890 314 11.9 596.7
발효장 8.59 21.5 327.2 1,345 1,120 187 39.2 889.0
숙성장 8.68 19.2 384.1 1,056 1,050 211 43.7 893.3
2차고액분리 5.02 17.5 7.2 282 42 0.42 1.19 673.5
최종처리수 6.87 15.3 17.9 156 18 0.14 1.15 799.9


9.13		 원수 7.60 24.7 29.9 1,260 2,140 356 43.2 490.8
발효장 8.82 21.5 327.1 1,291 1,480 332 24.1 885.7
숙성장 8.83 18.2 384.2 1,121 1,450 264 33.9 894.7
2차고액분리 4.31 17.6 6.0 213 44 1.34 1.19 671.0
최종처리수 7.04 15.3 17.3 109 22 0.46 0.95 795.9


10.11		 원수 7.51 28.6 19.5 1,590 1,760 289 41.4 454.1
발효장 8.62 21.6 329.0 1,312 1,240 254 35.6 875.9
숙성장 8.60 18.4 384.2 1,196 1,210 244 42.8 891.3
2차고액분리 4.13 17.1 5.1 381 52 0.92 1.22 669.4
최종처리수 7.05 14.2 16.4 96 30 0.36 1.12 793.0


11.19		 원수 7.54 22.8 85.0 1,695 1,780 335 31.2 543.7
발효장 8.44 21.5 327.2 1,037 1,350 259 28.0 887.3
숙성장 8.48 18.7 384.2 1,299 1,100 237 33.6 894.0
2차고액분리 4.66 17.6 6.6 157 58 0.88 1.02 672.3
최종처리수 7.09 15.3 17.6 66 34 0.30 0.85 797.9


11.27		 원수 7.41 24.7 63.2 1,460 2,440 319 29.7 513.9
발효장 8.54 21.5 327.8 1,302 1,640 257 32.2 883.5
숙성장 8.58 18.6 384.2 986 1,560 239 33.7 893.1
2차고액분리 3.94 17.4 6.1 121 42 0.89 3.07 671.3
최종처리수 6.89 14.9 17.2 88 25 0.32 2.28 796.3
2015년 대한한돈협회 77개 농장 조사 분석내용 평균값을 이용한 국내 양돈농가 평균 악취발생농도는 [표 5]와 같다.
희석 배수 (배) 암모 니아 (ppm) 황화 수소 (ppm) 메틸 메르 캅탄 (ppm) I-발레 르산 (ppm) n-발레르 산 (ppm) 프로 피온산 (ppm) n-뷰틸산 (ppm) VOC
(ppm)
880.7 16.5 0.8 0.013 0.041 0.029 0.274 0.21 1.46
도 12는 원산 종돈의 공기희석 관능법에 대한 결과 그래프이다.
공기희석 관능법에 의한 희석배수값은 고액분리장을 제외한 나머지 측정 구간(돈사배기구, 부지경계 및 발효장)에서 낮게 나타났다.
고액분리장은 밀폐 상태의 내부에서 고액분리가 진행되고 있는 상황에서 측정되어 높은 농도의 수치를 보였지만, 시스템 가동 3개월 후 이후로는 고액분리장도 악취 농도가 현저하게 줄었다.
도 13은 본 발명 실시예의 암모니아와 황화수소를 측정한 그래프이다.
암모니아 가스농도는 돈사 내부에서 배기구를 통해 나오는 강도가 가장 높았으나 일반 양돈장의 평균값인 16.5ppm보다 현저히 낮은 6.67ppm으로 측정되어 악취발생 근원지인 돈사 내부에서부터 농도가 낮은 것으로 판단되었다.
황화수소는 고액분리 작업 중 발생되는 것 이외에 거의 감지되지 않았다.
도 13은 본 발명 실시예의 트리메틸아민과 휘발성 가스를 측정한 그래프이다.
생선 비린내를 유발하는 아민류 중 트리메틸아민을 측정한 결과 황화수소와 마찬가지로 고액분리장에서 가장 높은 농도가 감지되었고. 다음으로 돈사 배기구에서 감지되었지만, 본 시스템 가동 초기 이후로는 거의 감지되지 않았다.
에탄올, 아세톤, 수소 등의 휘발성 물질에 대한 측정 결과 돈사 배기구와 고 액분리장에서 가장 높게 나타났으나 측정범위가 0~999점 중 최고 점수가 18점 이하로 측정되어 일반 양돈장에서 200점 이상 나오는 점수에 비해 현저히 낮게 측정되었다.
황화수소, 메틸메캅탄 및 암모니아 등의 복합 악취를 점수(0~999)화 하여 강도를 나타내는 측정기기로 측정한 결과 이전 결과와 마찬가지로 고액 분리장>돈사배기구>발효장>부지경계 순으로 측정되었다.
도 14는 본 발명 실시예의 복합 악취 가스를 측정한 그래프이다.
복합 악취 가스의 측정점수는 평균 150점 이상에서 사람이 인식할 정도의 수준으로 고액분리장을 제외한 모든 구간에서 일반 양돈장에 비해 낮은 수치를 나타ㄴ내었다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있다.
10: 축사 20: 집수조
30: 원수조 40: 1차 고액분리기
50: 고형물 저장조 60: 폭기조
63: 제어시스템 70: 숙성조
80: 무산소조 90: 2차 고액분리기
100: 처리수 저장조 631: 주전원 공급부
632: 제어부 633: 보조전원 공급부
634: 콘트롤러 635: 스위칭 수단
637: 충전회로 638: 보조배터리
639: 전압승압형 가변모듈 640: 조명모듈
650: 시스템 구동부 660: 조도센서
670: 태양광 발전부 671: 태양전지 모듈
672: 축전 배터리

Claims (17)

  1. 축사(10)에서 배출되는 축산 분뇨의 고액을 분리하고 숙성 및 여과하여 액비화 처리하는 축산 분뇨 처리 장치에 있어서,
    일정량의 분뇨를 배출할 수 있게 되며, 숙성조(70)로부터 처리수가 유입될 수 있도록 이루어지는 축사(10)와;
    상기 축사(10)와 연결되어 축사(10)로부터 분뇨가 유입되어 저장되는 저장수단과;
    상기 저장수단에서 공급된 원수의 고형분과 요분을 1차 분리하여 분리된 고형분과 요분을 선별하여 배출하는 1차 고액분리기(40)와;
    상기 1차 고액분리기(40)에서 요분과 분리된 고형분이 배출되어 저장되는 고형분 저장조(50)와;
    상기 1차 고액분리기(40)에서 고형분과 분리된 요분이 포함된 액상의 처리수가 공급되어 고온성의 호기성 미생물에 대한 1차 발효 및 숙성을 하는 폭기조(60)와;
    상기 폭기조(60)와 연결되어 중온성, 또는 저온성의 호기성 미생물의 발효가 이루어지며, 축사(10) 피트와 제2순환관(R2)으로 연결되어 발효 숙성된 처리수를 축사(10) 피트로 이송할 수 있게 되는 숙성조(70)와;
    상기 숙성조(70)와 연결되어 숙성조(70)에서 이송된 처리수의 탈질공정을 수행하는 무산소조(80)와;
    상기 무산소조(80)와 연결되어 무산소조(80)로부터 이송된 처리수에 대해 2차 고액분리를 수행하여 고형분과 요분이 포함된 처리수를 분리하여 배출하며, 폭기조(60)와 제3 순환관(R3)으로 연결되어 고형분과 분리된 처리수를 순환시킬 수 있게 되는 2차 고액분리기(90)와;
    상기 2차 고액분리기(90)와 연결되어 2차고액분리기(90)에서 배출되는 처리수 저장조(100)를 포함하되,
    상기 폭기조(60) 또는 숙성조(70)는,
    제어 시스템(63)으로 ON/OFF 제어되는 조명모듈(640)이 처리수 수면을 향해 설치되며,
    상기 제어 시스템(63)은,
    시스템 전반을 구동시키기 위한 전원을 공급하고, 또한 보조전원 공급부(633)를 충전시키기 위한 전원을 공급하는 주전원 공급부(631)와;
    주전원 공급부(631)과 전기적으로 연결되어 시스템 구동부(660)를 ON/OFF 제어하며, 조도센서(660)의 신호를 수신하여 조도센서(660)에서 감지된 조도에 따라 조명모듈(640)의 전원을 ON/OFF 제어하는 제어부(632)와;
    상기 주전원 공급부(631)와 대체되는 전원을 공급하는 보조전원 공급수단을 더 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 저장수단은,
    상기 축사(10)와 연결되어 축사(10)로부터 분뇨가 유입되어 저장되는 집수조(20)와;
    상기 집수조(20)로부터 원수가 유입되어 침전에 의해 고형분과 상등액으로 분리된 후 상등액을 배출하는 원수조(30)를 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 1차 고액분리기(40)는,
    스크린 방식으로 이루어지는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 폭기조(60)는,
    숙성조(70)를 연결하는 제6배출관(L6)에 제1공급펌프(P1)가 설치되면서, 제1공급펌프(P1)와 숙성조(70) 사이의 제6배출관(L6)에 제1밸브(V1)가 설치되어 폭기조(60)와 숙성조(70) 사이의 공급 유로를 개폐시켜 처리수를 숙성조(70)로 이송 및 차단 가능하게 되며,
    상기 제1공급펌프(P1)와 상기 제1밸브(V1)사이의 제6배출관(L6)으로부터 분기되는 제1순환관(R1)이 설치되어 처리수를 폭기조(60)로 반복 순환시킬 수 있게 되는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 순환관(R1)은,
    배출 단부가 폭기조(60)의 수면 상부를 향하도록 배치되어 순환되는 처리수를 폭기조(60)내의 처리수 상부에 살포하여 미세기포를 파포하며 호기성 미생물의 배양 증식을 위한 산소를 공급할 수 있게 되는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1밸브(V1)와 제2밸브(V2)는,
    자동개폐 전자밸브로 이루어져 자동화 시스템에 의해 제어되는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 2차 고액분리기(90)는,
    고속데칸타로 이루어지는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 보조전원 공급수단은,
    상기 주전원 공급부(631)의 전원으로 축전되는 보조 배터리(638)을 구비하는 보조전원 공급부(633)을 포함하며,
    상기 보조전원 공급부(633)는 스위칭 수단(635)에 의해 ON/OFF 되되,
    상기 스위칭 수단(635)은 수동, 또는 주전원 공급부(631)의 전원이 차단되는 신호에 의하여 자동으로 전환되는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 보조전원 공급수단은,
    태양의 빛 에너지를 전기 에너지로 광전 변환하는 태양전지 모듈(671)과, 상기 태양전지 모듈(671)로부터 광전 변환된 DC 전원을 축전하는 축전 배터리(672)를 구비하는 태양광 발전부(670)를 더 포함하며,
    상기 태양광 발전부(670)는 스위칭 수단(635)에 의해 ON/OFF 되되,
    상기 스위칭 수단(635)은 수동, 또는 주전원 공급부(631)의 전원이 차단되는 신호에 의하여 자동으로 전환되는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 보조전원 공급수단은,
    보조전원 공급부(633)와 태양광 발전부(670)를 포함하며,
    상기 보조전원 공급부(633)와 태양광 발전부(670)의 전환은 스위칭 수단(635)에 의해 이루어지되,
    상기 스위칭 수단(635)은 수동, 또는 주전원 공급부(631)의 전원이 차단되는 신호에 의하여 자동으로 전환되는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 조명모듈(640)은,
    LED, 광섬유 다발, 텅스텐램프, 할로겐 램프, 삼파장램프, 형광램프 중에서 어느 하나가 선택되는 것을 포함하는 축산 분뇨 처리 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
KR1020190073613A 2019-06-20 2019-06-20 축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치 KR102046936B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190073613A KR102046936B1 (ko) 2019-06-20 2019-06-20 축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190073613A KR102046936B1 (ko) 2019-06-20 2019-06-20 축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102046936B1 true KR102046936B1 (ko) 2019-11-21

Family

ID=68692206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190073613A KR102046936B1 (ko) 2019-06-20 2019-06-20 축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102046936B1 (ko)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374928B1 (ko) 2000-07-26 2003-03-06 우진비엔지 주식회사 축산폐수 처리장치
KR101044445B1 (ko) * 2011-02-23 2011-06-27 김선용 돈사 순환형 친환경 돈분뇨 처리 장치 및 방법
KR101164987B1 (ko) * 2011-11-28 2012-07-12 이진석 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 호기 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법
KR101553511B1 (ko) 2015-06-04 2015-09-16 뉴티앤에스 주식회사 축산분뇨 비료화 처리장치 및 처리방법
KR101565503B1 (ko) * 2014-07-30 2015-11-05 새한환경기술(주) 가축분뇨 액비화 방법
KR20170090827A (ko) * 2016-01-29 2017-08-08 주식회사 에코바이론 액비 순환 시스템
WO2018068127A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-19 Anaconda Systems Limited Composting apparatus usable in an industrial scale and process of use thereof
KR20180124232A (ko) 2017-05-11 2018-11-21 성낙구 가축분뇨를 이용한 기능성 발효액비 제조방법

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374928B1 (ko) 2000-07-26 2003-03-06 우진비엔지 주식회사 축산폐수 처리장치
KR101044445B1 (ko) * 2011-02-23 2011-06-27 김선용 돈사 순환형 친환경 돈분뇨 처리 장치 및 방법
KR101164987B1 (ko) * 2011-11-28 2012-07-12 이진석 바실러스 균주를 이용한 자가 발열 호기 공법에 의한 가축분뇨 액비화 방법
KR101565503B1 (ko) * 2014-07-30 2015-11-05 새한환경기술(주) 가축분뇨 액비화 방법
KR101553511B1 (ko) 2015-06-04 2015-09-16 뉴티앤에스 주식회사 축산분뇨 비료화 처리장치 및 처리방법
KR20170090827A (ko) * 2016-01-29 2017-08-08 주식회사 에코바이론 액비 순환 시스템
WO2018068127A1 (en) * 2016-10-12 2018-04-19 Anaconda Systems Limited Composting apparatus usable in an industrial scale and process of use thereof
KR20180124232A (ko) 2017-05-11 2018-11-21 성낙구 가축분뇨를 이용한 기능성 발효액비 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1150922B1 (en) Method for treating a waste stream using photosynthetic microorganisms
US6398959B1 (en) Aerobic treatment of liquids to remove nutrients and control odors
US6193889B1 (en) Apparatus and method for purification of agricultural animal waste
US20020030012A1 (en) Comprehensive waste treatment system and related methods for animal feeding operations to effectively recover waste solids for beneficial re-use and for treatment of wastewater for nutrient removal and recycle, re-use or discharge
US10464835B2 (en) Process for the treatment of biological materials and wastewater
CA2684736A1 (en) Methods for the conversion of fish waste from aquaculture systems to methane via a modified uasb reactor
US6465240B1 (en) Method for treating a waste stream using photosynthetic microorganisms
JP2005522399A (ja) 動物肥料の処理方法及び処理装置
CN104944711B (zh) 基于水生态系统的水处理方法及其装置
US20120074057A1 (en) Septage treatment system and process
CN108640453A (zh) 一种禽畜废弃物养分回收兼水质达标工艺方法
JP2015167912A (ja) 畜産糞尿処理システム
Wang et al. Use of Anthropic Acclimated Spirulina platensis (Arthrospira platensis) Bio-adsorption in the Treatment of Swine Farm Wastewater.
JP2006051493A (ja) 下水または有機性廃水スラッジ処理システムおよび処理方法
CN113072260A (zh) 一种加强型脱氮除磷资源回用养猪废水处理方法
CN210620525U (zh) 养殖粪污水肥联产装置
KR102046936B1 (ko) 축산 분뇨 처리 방법 및 그 장치
Irshad et al. Current practices and emerging trends in abattoir effluent treatment in India: a review.
KR20140087600A (ko) 혐기성 소화액의 기능별 맞춤형 액비 제조장치 및 제조방법
WO1993024418A1 (en) Method for processing liquide manure
US20220186164A1 (en) Methods and apparatuses for processing poultry litter
KR100850677B1 (ko) 하수 또는 유기성 폐수의 슬러지 처리방법
Abeliovich Water pollution and bioremediation by microalgae: Water purification: Algae in wastewater oxidation ponds
KR101730932B1 (ko) 고속 유기물 산화조를 갖는 가축분뇨 액비화 처리시스템 및 그 액비화 처리방법
CN107759017B (zh) 一种粪污处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant