KR102120095B1 - 축산폐수 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축산폐수 처리장치에 관한 것으로, 축산폐수를 공급받아 침전물을 분리하는 침전조(100); 상기 침전조(100) 내에서 침전물과 분리된 상층수를 공급받아 1차 여과하도록 패각소성체를 포함하는 패각필터가 내장된 제1여과기(200); 및 상기 제1여과기(200)를 통하여 1차 여과된 폐수를 공급받아 2차 여과하도록 목재 톱밥을 포함하는 목재필터가 내장된 제2여과기(300);를 포함하여 소, 돼지, 닭 등의 축산용 가축 사육시 발생하는 축산폐수를 매우 신속하고 효율적으로 정화시킬 수 있는 축산폐수 처리장치에 관한 것이다.

Description

축산폐수 처리장치 {LIVESTOCK WASTEWATER PROCESSING SYSTEM}
본 발명은 축산폐수 처리장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 소, 돼지, 닭 등의 축산용 가축 사육시 발생하는 축산폐수를 매우 신속하고 효율적으로 정화시킬 수 있는 축산폐수 처리장치에 관한 것이다.
소, 돼지, 닭 등의 축산용 가축을 사육하는 과정에서 이들 가축의 배설물 등을 포함하는 축산폐수가 필연적으로 발생하게 된다.
이러한 축산폐수는 수질환경을 오염시키는 가장 큰 요인으로 인식되고 있으며, 이에 따라 축산폐수를 정화하기 위한 다양한 기술이 개발되어 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1은 고급산화법을 이용한 난분해성 축산폐수 처리방법 및 이를이용한 처리장치를 개시하고 있으나, 특허문헌 1의 기술은 축산폐수의처리시간이 오래 걸리고 처리비용이 너무 높은 문제가 있다.
한편, 각종 축산폐수는 산성화되어 있어 이러한 축산폐수가 유입된 토양 및 수질을 심각하게 오염시키는 문제가 있다.
따라서, 저비용으로 신속하게 다양한 축산폐수를 효과적으로 중화처리할 수 있는 새로운 기술에 대한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-0486775호 (2005.04.22)
이에 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하고자 패각소성체를 포함하는 패각필터가 및 목재 톱밥을 포함하는 목재필터를 이용하여 저비용으로 신속하게 다양한 축산폐수를 효과적으로 처리할 수 있음을 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
본 발명의 일 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 축산폐수를 공급받아 침전물을 분리하는 침전조(100); 상기 침전조(100) 내에서 침전물과 분리된 상층수를 공급받아 1차 여과하도록 패각소성체를 포함하는 패각필터가 내장된 제1여과기(200); 및 상기 제1여과기(200)를 통하여 1차 여과된 폐수를 공급받아 2차 여과하도록 목재 톱밥을 포함하는 목재필터가 내장된 제2여과기(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 상기 침전조(100)에 연결되어 침전조(100) 하부에 침전된 침전물을 수거하는 침전물 수거부(400)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 상기 제2여과기(300)를 통하여 2차 여과된 폐수를 공급받아 가열하는 가열장치(500)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 상기 가열장치(500)에서 가열된 폐수를 공급받아 냉각시키는 냉각장치(600)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
본원발명의 일 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 축산폐수를 공급받아 침전물을 분리하는 침전조(100); 상기 침전조(100) 내에서 침전물과 분리된 상층수를 공급받아 1차 여과하도록 패각소성체를 포함하는 패각필터가 내장된 제1여과기(200); 상기 제1여과기(200)를 통하여 1차 여과된 폐수를 공급받아 2차 여과하도록 목재 톱밥을 포함하는 목재필터가 내장된 제2여과기(300); 상기 침전조(100)에 연결되어 침전조(100) 하부에 침전된 침전물을 수거하는 침전물 수거부(400); 및 상기 제2여과기(300)를 통하여 2차 여과된 폐수를 공급받아 가열하는 가열장치(500);를 포함하며,
상기 패각소성체는 굴패각을 800 내지 1,000℃의 온도로 소성한 것이며,
상기 목재 톱밥은 소나무 톱밥과 참나무 톱밥을 소나무 톱밥 100중량부당 참나무 톱밥 300 내지 400중량부의 비율로 혼합한 것이며,
상기 침전물 수거부(400)는 침전물과 상층수간의 경계를 차단하여 이들을 공간적으로 폐쇄하여 분리하는 층분리기(410); 상기 층분리기(410)가 침전물과 상층수간의 경계를 차단하면 회전작동하여 침전물을 원심력에 의하여 배출공(420)으로 배출시키는 회전체(430); 상기 배출공(420)으로 배출된 침전물을 수거하여 건조하는 건조기(440); 및 상기 건조기에서 건조된 침전물을 분쇄하는 분쇄기(441);를 포함하고,
상기 가열장치(500)는 상기 제2여과기(300)를 통하여 2차 여과된 폐수를 공급받아 악취를 제거하기 위하여 표면에 송진 피막이 형성된 볏짚 분쇄물을 투입하여 혼합하고 60 내지 70℃로 가열하는 제1가열기(510); 상기 제1가열기(510)에서 가열된 폐수를 공급받아 잔류 악취를 추가로 제거하기 위하여 흑운모 분말을 투입하여 혼합하고 80 내지 90℃로 가열하는 제2가열기(520); 다수의 구리(Cu)판(531)이 내부에 설치되며 상기 제2가열기(520)에서 가열된 폐수를 공급받아 상기 구리판(531)을 가열함으로써 폐수를 60 내지 70℃로 가열하는 제3가열기(530);를 포함하며,
상기 침전조(100) 내에는 초음파진동발생기(110)가 구비되며, 상기 초음파진동발생기(110)는 200 내지 300㎑의 주파수를 갖는 초음파를 1초 단위로 주파수를 2㎑씩 연속적으로 변경하면서 폐수의 상층수에 인가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 축산폐수 처리장치는 저비용으로 신속하게 다양한 축산폐수를 효과적으로 처리할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 축산폐수 처리장치의 개략적인 구성을 나타내는 그림이다.
도 2는 침전물 수거부(400)의 세부 구성을 설명하기 위한 그림이다.
도 3은 가열장치(500)의 세부 구성을 설명하기 위한 그림이다.
도 4는 초음파진동발생기(110)가 구비된 실시예를 도시한 그림이다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 축산폐수를 공급받아 침전물을 분리하는 침전조(100); 상기 침전조(100) 내에서 침전물과 분리된 상층수를 공급받아 1차 여과하도록 패각소성체를 포함하는 패각필터가 내장된 제1여과기(200); 및 상기 제1여과기(200)를 통하여 1차 여과된 폐수를 공급받아 2차 여과하도록 목재 톱밥을 포함하는 목재필터가 내장된 제2여과기(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 침전조(100)는 소, 돼지, 또는 닭 등과 같은 축산용 가축의 배설물 등을 포함하는 축산폐수가 공급 저장됨으로써 그 하부에 가축의 배설물 등의 침전물이 침전될 수 있는 장치이다.
상기 침전조(100)에 공급된 축산폐수는 1 내지 2일 경과 후에 하부에 침전되는 침전물과 침전물의 상부에 위치하게 되는 상층수로 분리된다.
상기 침전조(100) 내에서 침전물과 분리된 상층수는 패각소성체를 포함하는 패각필터가 내장된 제1여과기(200)로 공급된다.
상기 제1여과기(200) 내에는 굴패각 등과 같은 패각을 800 내지 1,000℃의 온도로 소성한 패각소성체가 포함되어 있다.
상기 패각소성체는 약 1 내지 5㎜의 평균입경을 갖도록 잘게 분쇄된 상태로 부직포로 이루어진 패각포대에 담겨져 있는 상태이며, 패각소성체가 담긴 패각포대는 가로×세로×높이가 약 5㎝×5㎝×100㎝ 정도의 크기가 되도록 봉 형태로 구성될 수 있으며, 상기 제1여과기(200) 내에는 이와 같이 패각소성체가 담긴 패각포대가 다수 내장된다.
축산폐수 상층수는 이러한 제1여과기(200)를 통과하면서 중화된다.
이때, 단순히 패각 분쇄물을 사용하는 것보다 패각을 800 내지 1,000℃의 온도로 소성한 패각소성체를 사용할 경우 축산폐수의 중화속도 및 중화율이 현저하게 증가하게 된다 (실험 1 참고).
[실험 1] - 패각 분쇄물과 패각소성체 분쇄물의 축산폐수 중화속도 및 중화효율 측정 실험
소축사, 돼지축사, 및 양계장에서 각각 수집된 축산폐수 1톤을 이용하여 각각의 축산폐수의 중화속도 및 중화효율을 측정하는 실험을 수행하였으며, 처리된 축산폐수의 수소이온농도 (pH)를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 패각으로는 굴패각을 사용하였다 (하기 표 1의 변경 조건 외의 기타 조건은 동일).

변경 조건		 축산폐수 1 (소)
(처리전 pH: 4.3)
 축산폐수 2 (돼지)
(처리전 pH: 4.7)		 축산폐수 3 (닭)
(처리전 pH: 3.7)
굴패각 건조 분쇄물
(고온소성 과정
거치지 않음)
4.8
5.1
4.1
굴패각 소성체 1
(소성온도: 500℃)
(소성시간: 2시간)
5.8
6.0
5.3
굴패각 소성체 2
(소성온도: 600℃)
(소성시간: 2시간)
5.8
6.0
5.4
굴패각 소성체 3
(소성온도: 700℃)
(소성시간: 2시간)
5.9
6.1
5.5
굴패각 소성체 4
(소성온도: 800℃)
(소성시간: 2시간)
6.9
7.0
6.9
굴패각 소성체 5
(소성온도: 900℃)
(소성시간: 2시간)
7.0
7.1
7.0
굴패각 소성체 6
(소성온도: 1,000℃)
(소성시간: 2시간)
7.0
7.1
7.1
굴패각 소성체 7
(소성온도: 1,100℃)
(소성시간: 2시간)
6.2
6.1
5.7
굴패각 소성체 8
(소성온도: 1,200℃)
(소성시간: 2시간)
6.1
6.2
5.6
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 단순히 굴패각 건조 분쇄물을 사용한 경우보다, 굴패각 고온소성체를 사용한 경우, 폐수의 중화정도가 훨씬 우수한 것을 확인할 수 있으며, 특히 굴패각을 800 내지 1,000℃의 온도로 소성한 소성체를 이용한 경우의 중화율이 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
특히, 상기 표 1의 결과를 살펴보면, 본 발명에 따라 800 내지 1,000℃의 온도로 소성된 패각소성체를 이용하는 경우, 소, 돼지, 닭의 축산폐수 모두에서 공통적으로 우수한 중화효율을 나타냄을 확인할 수 있다.
한편, 상기 제2여과기(300)는 상기 제1여과기(200)를 통하여 1차 여과된 폐수를 공급받아 2차 여과하도록 목재톱밥을 포함하는 목재필터가 내장된다.
본 발명의 제2여과기(300)에 내장된 목재필터는 목재의 가공과정에서 발생하는 목재 톱밥을 포함한다.
상기 제2여과기(300)에 내장된 목재필터는 축산폐수의 악취를 제거하는 역할을 수행한다.
본 발명자는 소, 돼지, 닭의 축산폐수에 모두 소나무 목재톱밥 100중량당 참나무 목재톱밥 300 내지 400 중량의 비율로 혼합한 목재필터를 사용할 경우 축산폐수 악취제거의 효율이 가장 우수함을 확인하였다 (실험 2 내지 4 참고).
[실험 2] - 목재별 악취제거 효율 측정 실험
소축사, 돼지축사, 및 양계장에서 각각 수집된 축산폐수 1톤을 이용하여 각각의 축산폐수의 악취제거 효율을 측정하는 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다 (하기 표 2의 변경 조건 외의 기타 조건은 동일).
악취의 정도는 냄새의 강약에 따라 악취의 정도가 0 내지 999의 숫자로 표시되는 악취측정기 (에코맥사의 OMX-SRM)를 이용하여 수행하였다.
변경 조건 축산폐수 1 (소)
(처리전: 250)		 축산폐수 2 (돼지)
(처리전: 380)		 축산폐수 3 (닭)
(처리전: 310)
소나무 톱밥 130 160 135
참나무 톱밥 120 165 125
밤나무 톱밥 125 172 158
느티나무 톱밥 160 174 159
은행나무 톱밥 124 168 131
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 소 축산폐수의 경우 느티나무에 비하여 소나무, 참나무, 밤나무 및 은행나무 톱밥의 악취제거 효과가 다소 우수한 것으로 나타났다.
한편, 상기 표 2의 결과를 살펴보면, 돼지 축산폐수의 경우 소나무, 참나무, 밤나무, 느티나무 및 은행나무 톱밥의 경우 악취제거 효과가 거의 비슷한 것으로 나타났다.
한편, 상기 표 2의 결과를 살펴보면, 닭 축산폐수의 경우 밤나무 및 느티나무에 비하여 소나무, 참나무 및 은행나무 톱밥의 경우 악취제거 효과가 다소 우수한 것으로 나타났다.
[실험 3] - 혼합 목재별 악취제거 효율 측정 실험
소축사, 돼지축사, 및 양계장에서 각각 수집된 축산폐수 1톤을 이용하여 각각의 축산폐수의 악취제거 효율을 측정하는 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다 (하기 표 3의 변경 조건 외의 기타 조건은 동일).
악취의 정도는 냄새의 강약에 따라 악취의 정도가 0 내지 999의 숫자로 표시되는 악취측정기 (에코맥사의 OMX-SRM)를 이용하여 수행하였다.
변경 조건
(1:1 중량비 혼합)		 축산폐수 1 (소)
(처리전: 250)		 축산폐수 2 (돼지)
(처리전: 380)		 축산폐수 3 (닭)
(처리전: 310)
소나무 + 참나무 톱밥 53 54 60
소나무 + 밤나무 톱밥 150 165 135
밤나무 +느티나무 톱밥 134 167 137
느티나무 + 은행나무 톱밥 153 145 129
은행나무 + 참나무 톱밥 164 154 151
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 소나무 톱밥과 참나무 톱밥을 혼합한 경우가 나머지의 경우에 비하여 악취제거 효과가 월등하게 우수한 것을 확인할 수 있다.
[실험 4] - 소나무와 참나무 톱밥의 혼합 비율에 따른 악취제거 효율 측정 실험
소축사, 돼지축사, 및 양계장에서 각각 수집된 축산폐수 1톤을 이용하여 각각의 축산폐수의 악취제거 효율을 측정하는 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다 (하기 표 4의 변경 조건 외의 기타 조건은 동일).
악취의 정도는 냄새의 강약에 따라 악취의 정도가 0 내지 999의 숫자로 표시되는 악취측정기 (에코맥사의 OMX-SRM)를 이용하여 수행하였다.
변경 조건
(소나무 톱밥 100중량 당)
 축산폐수 1 (소)
(처리전: 250)		 축산폐수 2 (돼지)
(처리전: 380)		 축산폐수 3 (닭)
(처리전: 310)
참나무 톱밥 50 중량 60 61 65
참나무 톱밥 100 중량 53 54 60
참나무 톱밥 200 중량 52 61 58
참나무 톱밥 300 중량 24 22 20
참나무 톱밥 400 중량 22 20 18
참나무 톱밥 500 중량 54 60 61
참나무 톱밥 600 중량 53 61 65
참나무 톱밥 700 중량 57 55 55
참나무 톱밥 800 중량 60 62 59
상기 표 4의 결과를 살펴보면, 소나무 톱밥 100 중량당 참나무 톱밥을 300 내지 400 중량의 비율로 혼합할 때, 소축사, 돼지축사, 및 양계장에서 각각 수집된 축산폐수 모두 악취제거의 효율이 월등하게 우수한 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 상기 침전조(100)에 연결되어 침전조(100) 하부에 침전된 침전물을 수거하는 침전물 수거부(400)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 침전물 수거부(400)는 침전물과 상층수간의 경계를 차단하여 이들을 공간적으로 폐쇄하여 분리하는 층분리기(410); 상기 층분리기(410)가 침전물과 상층수간의 경계를 차단하면 회전작동하여 침전물을 원심력에 의하여 배출공(420)으로 배출시키는 회전체(430); 상기 배출공(420)으로 배출된 침전물을 수거하여 건조하는 건조기(440); 및 상기 건조기에서 건조된 침전물을 분쇄하는 분쇄기(441);를 포함한다.
도 2에는 침전물 수거부(400)의 세부구성이 도시되어 있다.
상기 층분리기(410)는 침전물의 침전이 종료된 후에 작동하여 침전물과 상층수간의 경계를 차단함으로써 회전체(430)의 회전작동시 침전물과 상층수가 다시 혼합되는 것을 차단할 수 있다.
침전물 수거부의 회전체(430)가 작동하는 과정에서 회전체의 측벽에 구비된 개폐작동구 (미도시)가 작동하여 회전체(430)의 표면에 형성된 다수의 구멍을 개방시킨다. 회전체(430)의 회전작동이 종료되면, 개폐작동구가 다시 작동하여 회전체(430)의 표면에 형성된 다수의 구멍을 다시 폐쇄한다.
회전체(430)는 상기 층분리기(410)가 침전물과 상층수간의 경계를 차단하면 회전모터(M)에 의하여 회전작동하여 침전물을 원심력에 의하여 배출공(420)으로 배출하는 역할을 한다.
배출공(420)으로 배출된 침전물은 수거함에 수집되되며, 수거함에 수집된 침전물은 수거함의 하부에 구비된 건조기(440)로 이동한다.
건조기(440)로 이동된 침전물은 고온으로 건조되며, 건조된 침전물은 분쇄기(441)를 통하여 외부로 배출되어 퇴비 또는 연료 등 다양한 용도로 사용된다.
즉, 이와 같이 분쇄기(441)를 통하여 분쇄된 침전물은 석탄 및 목재톱밥 등과 혼합하고 압축하여 난방 및 화력을 얻기 위한 고체연료로 사용되는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 다른 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 상기 제2여과기(300)를 통하여 2차 여과된 폐수를 공급받아 가열하는 가열장치(500)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 가열장치(500)의 세부 구성을 설명하기 위한 그림이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가열장치(500)는 상기 제2여과기(300)를 통하여 2차 여과된 폐수를 공급받아 악취를 제거하기 위하여 표면에 송진 피막이 형성된 볏짚 분쇄물을 투입하여 혼합하고 60 내지 70℃로 가열하는 제1가열기(510); 상기 제1가열기(510)에서 가열된 폐수를 공급받아 잔류 악취를 추가로 제거하기 위하여 흑운모 분말을 투입하여 혼합하고 80 내지 90℃로 가열하는 제2가열기(520); 다수의 구리(Cu)판(531)이 내부에 설치되며 상기 제2가열기(520)에서 가열된 폐수를 공급받아 상기 구리판(531)을 가열함으로써 폐수를 60 내지 70℃로 가열하는 제3가열기(530);를 포함한다.
상기 제1가열기(510)에서 송진 피막이 형성된 볏집 분쇄물을 투입하여 폐수를 60 내지 70℃로 가열하는 경우 송진 피막이 형성된 볏집 분쇄물 투입 없이 가열하는 경우보다 악취 제거율이 훨씬 증가하게 되며, 송진 피막이 형성된 볏집 분쇄물의 장기간 재사용이 가능한 장점이 있다.
상기 제2가열기(520)에서 흑운모 분말을 투입하여 혼합하여 폐수를 80 내지 90℃로 가열하는 경우 흑운모 분말 투입 없이 가열하는 경우보다 악취 제거율이 훨씬 증가하게 된다.
상기 제3가열기(530)에서 내부에 장착된 다수의 구리판(531)을 가열함으로써 폐수를 간접가열하는 방식을 채택할 경우, 폐수를 직접 가열하는 경우에 비하여 악취 제거효율이 훨씬 증가하게 된다.
본 발명의 일 구현예에 따른 축산폐수 처리장치는 상기 가열장치(500)에서 가열된 폐수를 공급받아 냉각시키는 냉각장치(600)를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각장치(600)는 상기 가열장치(500)를 통하여 가열된 폐수를 20 내지 25℃의 상온으로 냉각한다.
냉각장치(600)를 거친 축산폐수는 하천 등으로 방류되거나, 논, 밭, 과수원 등에서 재배되는 각종 작물에 공급될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 침전조(100) 내에는 도 4에 도시된 바와 같이 초음파진동발생기(110)가 구비되며, 상기 초음파진동발생기(110)는 200 내지 300㎑의 주파수를 갖는 초음파를 1초 단위로 주파수를 2㎑씩 연속적으로 변경하면서 폐수의 상층수에 인가한다.
초음파진동발생기(110)를 이용하여 폐수에 초음파를 인가할 경우 폐수에 포함된 미세 부유물의 분해속도가 증가하게된다.
한편, 이와 같이 200 내지 300㎑의 주파수를 갖는 초음파를 1초 단위로 주파수를 2㎑씩 연속적으로 변경하면서 폐수의 상층수에 인가할 경우, 동일한 주파수를 갖는 초음파를 지속적으로 인가함으로써 폐수에 공명현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이와 같이 1초단위로 주파수를 2㎑씩 연속적으로 변경하여 초음파에 의한 미세 부유물 분해 효율을 더욱 증대시킬 수 있는 것이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 축산폐수 처리장치는 냉각장치(600)에서 실온으로 냉각된 폐수를 공급받아 슬래그분말과 혼합하는 혼합장치(700)가 더욱 구비된다.
상기 혼합장치(700)에서 폐수와 혼합되는 슬래그분말은 제철소에서 철을 생산하는 과정에서 발생하는 찌꺼기인 슬래그를 평균입경 1 내지 2㎜로 분쇄한 것이다.
이와 같이 냉각된 폐수를 슬래그분말과 혼합하고, 슬래그분말 침전물과 혼합물 상층액을 분리한다.
슬래그분말 침전물은 세척 및 건조하여 상기 혼합장치(700) 투입용으로 재사용하고, 상층액은 방류하거나 농업용수 등으로 사용한다.
이와 같이 냉각된 폐수를 슬래그분말과 혼합할 경우, 축산폐수에 포함된 인(P) 성분이 매우 효과적으로 제거된다 (실험 5).
[실험 5] - 폐수에 포함된 인(P)의 제거 효과 측정 실험
상기 언급된 본 발명의 장치를 이용하여 축산폐수에 포함된 인(P) 성분의 제거 정도를 측정하는 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다 (변경조건인 슬래그분말과 혼합여부를 제외한 나머지 조건은 동일).
변경조건 축산폐수 1 (소)
(처리전 P의 농도
: 670㎎/ℓ)		 축산폐수 2 (돼지)
(처리전 P의 농도
: 620㎎/ℓ)		 축산폐수 3 (닭)
(처리전 P의 농도
: 720㎎/ℓ)
A 0.58
 0.52 0.64
B 0.23
 0.21 0.18
*A: (미처리 실험군) 본 발명의 가열장치(500) 및 냉각장치(600)까지만 폐수를 처리하고, 슬래그분말을 이용한 혼합장치(700) 처리를 하지 않은 것
*B: (슬래그분말 혼합장치 처리) 냉각된 폐수 1톤당 슬래그분말 1㎏ 혼합
상기 표 5의 결과를 살펴보면, 본 발명에 따른 축산폐수 처리장치가 인(P) 제거효과를 발휘하는 점을 확인할 수 있다.
한편, 슬래그분말 혼합장치 처리를 추가한 경우 인(P)의 제거 효율이 더욱 상승함을 확인할 수 있다.
100: 침전조 200: 제1여과기
300: 제2여과기 400: 침전물 수거부
500: 가열장치 600: 냉각장치

Claims (4)

  1. 축산폐수를 공급받아 침전물을 분리하는 침전조(100);
    상기 침전조(100) 내에서 침전물과 분리된 상층수를 공급받아 1차 여과하도록 패각소성체를 포함하는 패각필터가 내장된 제1여과기(200);
    상기 제1여과기(200)를 통하여 1차 여과된 폐수를 공급받아 2차 여과하도록 목재 톱밥을 포함하는 목재필터가 내장된 제2여과기(300);
    상기 침전조(100)에 연결되어 침전조(100) 하부에 침전된 침전물을 수거하는 침전물 수거부(400); 및
    상기 제2여과기(300)를 통하여 2차 여과된 폐수를 공급받아 가열하는 가열장치(500);를 포함하며,
    상기 패각소성체는 굴패각을 800 내지 1,000℃의 온도로 소성한 것이며,
    상기 목재 톱밥은 소나무 톱밥과 참나무 톱밥을 소나무 톱밥 100중량부당 참나무 톱밥 300 내지 400중량부의 비율로 혼합한 것이며,
    상기 침전물 수거부(400)는
    침전물과 상층수간의 경계를 차단하여 이들을 공간적으로 폐쇄하여 분리하는 층분리기(410); 상기 층분리기(410)가 침전물과 상층수간의 경계를 차단하면 회전작동하여 침전물을 원심력에 의하여 배출공(420)으로 배출시키는 회전체(430); 상기 배출공(420)으로 배출된 침전물을 수거하여 건조하는 건조기(440); 및 상기 건조기에서 건조된 침전물을 분쇄하는 분쇄기(441);를 포함하고,
    상기 가열장치(500)는
    상기 제2여과기(300)를 통하여 2차 여과된 폐수를 공급받아 악취를 제거하기 위하여 표면에 송진 피막이 형성된 볏짚 분쇄물을 투입하여 혼합하고 60 내지 70℃로 가열하는 제1가열기(510); 상기 제1가열기(510)에서 가열된 폐수를 공급받아 잔류 악취를 추가로 제거하기 위하여 흑운모 분말을 투입하여 혼합하고 80 내지 90℃로 가열하는 제2가열기(520); 다수의 구리(Cu)판(531)이 내부에 설치되며 상기 제2가열기(520)에서 가열된 폐수를 공급받아 상기 구리판(531)을 가열함으로써 폐수를 60 내지 70℃로 가열하는 제3가열기(530);를 포함하며,
    상기 침전조(100) 내에는 초음파진동발생기(110)가 구비되며, 상기 초음파진동발생기(110)는 200 내지 300㎑의 주파수를 갖는 초음파를 1초 단위로 주파수를 2㎑씩 연속적으로 변경하면서 폐수의 상층수에 인가하는 것을 특징으로 하는 축산폐수 처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가열장치(500)에서 가열된 폐수를 공급받아 냉각시키는 냉각장치(600)를 더욱 포함하는 축산폐수 처리장치.
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