KR102143383B1 - 가축동물 매몰지 토양 복원장치 및 복원방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가축을 포함하는 동물의 사체가 매몰되어 오염된 토양을 복원하기 위한 장치로서, 상기 동물 사체가 매몰되어 오염된 토양으로부터 자갈 및 물을 분리하여 배출하고 토사로 이루어진 선별 토양을 별도로 배출하는 자갈 분리선별기; 상기 선별 토양이 투입되며, 유도가열장치 및 마이크로파가열장치에 의해 상기 선별 토양을 가열하여 멸균하고, 멸균된 토양을 배출하는 고열멸균기; 및 상기 고열멸균기에서 발생되어 배출되는 수증기와 가스를 악취 제거 후에 외부로 배출하는 탈취기;를 포함하여 이루어지되, 상기 고열멸균기에는 상기 선별 토양만 투입되거나, 또는 상기 오염된 토양에서 파내어져 분쇄된 동물 사체와 상기 선별 토양이 동시에 투입될 수 있다.

Description

가축동물 매몰지 토양 복원장치 및 복원방법{Method and Apparatus for Restoring Soil of Burial Site for Deadstock}

본 발명은 AI나 구제역 등 전염병에 걸려 죽거나 살처분된 가축이나 동물이 매몰된 토양을 다시 사용가능하도록 복원하기 위한 장치와 그 방법에 관한 것이다.

닭, 오리, 칠면조 등의 일부 조류에게서 발병하는 AI(Avian Influenza) 즉 조류독감이나 소, 돼지, 양 등 발굽이 두 개로 갈라진 동물에서 발병하는 구제역 등의 가축전염병은 전파가 빠르고 폐사율이 높은데다, 종래 2-3년 이상의 주기로 창궐하던 것이 근래 들어 해마다 발생함으로써 축산농가 등에서 큰 문제가 되고 있다.

더욱이, 이러한 전염병은 국제교역시 규제대상으로서, 이들 전염병이 발생하게 되면 상당한 기간 동안 해당 동물의 수출이 전면 중단되어, 발병하지 않은 농가 역시 큰 피해를 입게 되는 문제가 있다.

이들 전염병은 소독약 살포나 백신 접종 등의 방역활동에 의해 어느 정도 예방되거나 확산이 저지될 수 있으나, 일단 발병한 것이 확인되면 해당 농가 및 인근 지역 농가에서 보유중인 해당 동물을 신속하게 살처분하여 바이러스의 확산을 차단하는 것이 중요하다.

전염병 발병에 의해 죽은 동물이나 살처분한 동물은 통상적으로 매몰처리해왔는데, 이는 침출수 발생에 의한 토양 오염과 지하수 오염 등을 유발하고, 해당 토지의 사용을 제한하여 재산권 행사에도 영향을 미치는 등의 문제가 있다.

이에 따라 죽거나 살처분된 동물 사체를 매몰처리하는 대신 일부 선진국처럼 소각하거나 기타 다른 방법으로 처리하는 방안이 연구되고 있는데, 이러한 처리방법에는 필수적으로 멸균 과정이 내재되거나 수반된다.

그런데, 이러한 멸균처리는 살처분하여 매몰처리된 동물 사체에도 적용가능하다고 볼 수 있으며, 이 경우 매몰된 동물 사체를 다시 파내어 멸균처리를 실시하게 될 것이다. 다만, 매몰된 동물 사체를 다시 파낸 경우에도 매몰지 토양은 이미 동물 사체에서 비롯된 각종 병원성 요인들(세균, 바이러스, 프라이온 등)로 오염된 상태이고, 이들 병원균 등은 꽤 오랜 기간 잔존할 수 있으며, 기온이 올라가서 바이러스의 활동이 주춤해지더라도 병원성 세균은 오히려 더 활발하게 증식할 수 있기 때문에, 매몰지 토양에 대해서도 적절한 멸균처리 등의 관리가 필요하다.

살처분 매몰지의 환원 또는 복원에 관해서는 이미 여러 방법들이 제안되고 있는 바, 그 예로서 등록특허공보 제10-1766277호(특허문헌1), 공개특허공보 제10-2013-0142504호(특허문헌2) 등에 제시된 방법들이 있다.

그러나, 상기 특허문헌1 또는 2에서 제시된 방법들은 살처분 매몰지 토양의 복원이라기보다는 침출수를 추출한 후 화학적으로 처리하여 유기 비료를 생산하는 것에 초점이 맞추어져 있어, 바이러스와 병원균 등으로 오염된 매몰지 토양 자체의 정화나 복원과는 다소 거리가 있다.

공개특허공보 제10-2015-0136624호(특허문헌3)는 매몰지 토양 자체의 정화방법에 대해 다루고 있고 화학적 처리에 의한 토양처리방법을 기재하고 있는 바, 이러한 토양정화작업은 매몰되었다가 파내어진 동물 사체의 처리와는 별개로 행하여지는 것이므로 비용과 인력이 추가로 소모되는 문제가 있다. 또한, 화학적 처리에 의한 토양 정화에는 상당한 시간이 소요될 수 있으므로, 토양을 다시 사용할 수 있게 되기까지 시간이 걸린다는 점도 문제로 지적된다.

등록특허공보 제10-1766277호(2017.08.08.공고) "살처분 매몰지의 환원 방법, 이를 이용한 유기 비료 제조방법" 공개특허공보 제10-2013-0142504호(2013.12.30.공개) "가축 매물지 침출수를 사용한 비료의 제조방법 및 그 비료" 공개특허공보 제10-2015-0136624호(2015.12.08.공개) "토양 처리제 조성물 및 이를 이용한 오염된 토양의 정화방법"

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 가축동물 살처분 매몰지의 토양을 멸균하여 안전하게 재사용가능한 토양으로 복원할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 동물 사체의 처리에 사용되는 장치를 그대로 활용하여 오염된 토양의 복원을 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태로서, 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치는, 동물 사체가 매몰되어 오염된 토양으로부터 자갈 및 물을 분리하여 배출하고 토사로 이루어진 선별 토양을 별도로 배출하는 자갈 분리선별기; 상기 선별 토양이 투입되며, 유도가열장치 및 마이크로파가열장치에 의해 상기 선별 토양을 가열하여 멸균하고, 멸균된 토양을 배출하는 고열멸균기; 및 상기 고열멸균기에서 발생되어 배출되는 수증기와 가스를 악취 제거 후에 외부로 배출하는 탈취기;를 포함하여 이루어지되, 상기 고열멸균기에는 상기 선별 토양만 투입되거나, 또는 상기 오염된 토양에서 파내어져 분쇄된 동물 사체와 상기 선별 토양이 동시에 투입될 수 있다.

이때 상기 자갈 분리선별기는, 상기 자갈 분리선별기 일측에 구비되며 오염된 토양이 투입되는 오염토양 투입구; 상기 자갈 분리선별기 타측에 구비되며 오염된 토양에서 분리선별된 자갈이 배출되는 자갈 배출구; 상기 오염토양 투입구로 투입된 오염된 토양을 상기 자갈 배출구를 향하여 이송하는 피드스크류; 누워진 원통체 형태로 형성되고, 원통체의 원주방향 표면에 다수의 구멍이 뚫려있어 상기 피드스크류에 의해 이송된 오염된 토양에서 소정 크기 이하의 토사로 이루어진 선별 토양이 상기 다수의 구멍을 통하여 외측으로 배출될 수 있도록 하며, 원통체 내부에 나선상 리브가 형성되어 상기 다수의 구멍을 통해 배출되지 못한 소정 크기 초과의 토사와 자갈은 상기 자갈 배출구를 향하여 이송되도록 하는 드럼 스크린; 상기 드럼 스크린에서 배출된 상기 선별 토양이 모아져서 하측으로 배출되는 선별토양배출부; 및 상기 드럼 스크린 내부에 설치되며, 상기 드럼 스크린 내에서 매몰지 토양이 이송중인 때에 상기 드럼 스크린의 원통체 표면에 고압의 물을 분사하여 세척함으로써, 원통체 표면의 구멍이 모래나 실, 머리카락, 잔뿌리 등 가늘고 긴 협잡물에 의해 막히는 것을 방지하도록 하는 노즐;을 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 고열멸균기는, 고열멸균기 본체의 길이방향 일측의 상측에 위치한 개폐가능한 투입부; 상기 투입부가 개방된 때에 상기 투입부 상측에 위치되고 상기 투입부가 폐쇄될 때에는 상기 투입부에서 이격되어 위치되도록 가이드레일을 따라 이동되며, 상측에 제1 투입부 및 제2 투입부를 구비하고, 하측에는 상기 제1 투입부 및 제2 투입부 모두와 연통되고 상기 투입부 개방시에 상기 투입부 상측에 위치되는 이동투입구를 구비한 Y형 투입구; 상기 고열멸균기 본체의 길이방향을 따라 구비된 회전축을 중심으로 회전되며 상기 투입부를 통해 투입된 상기 선별 토양을 교반하는 스크류 컨베이어 형상의 교반날개; 상기 고열멸균기 본체의 하부 외측에 구비되어 본체 하부를 가열하는 유도가열장치; 상기 고열멸균기 본체의 내측에서 상기 교반날개 상측에 구비되어 본체 내부의 선별 토양을 가열하는 마이크로파가열장치; 상기 고열멸균기 본체의 길이방향 타측의 상측에 구비되며, 수동조작에 의해 또는 설정된 압력 도달시 자동으로 개폐되어 수증기 및 가스를 배출할 수 있는 수증기배출구; 상기 고열멸균기 본체의 길이방향 타측의 하측에 구비되는 개폐가능한 배출개폐기; 및 상기 고열멸균기 본체를 지지하며, 둘 이상의 중량검출기를 구비하여 상기 본체에 투입된 상기 선별 토양의 전체 중량과 상기 본체 내에서 중량 배분을 검출할 수 있는 본체지지부;를 포함하여 이루어질 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 형태로서, 상기 가축동물 매몰지 토양 복원장치를 이용하는 토양 복원방법은, 상기 고열멸균기의 상기 배출개폐기를 폐쇄하는 단계; 상기 고열멸균기의 상기 투입부를 개방하고, 상기 Y형 투입구를 상기 투입부 상측에 위치되도록 이동시키는 단계; 상기 오염된 토양을 상기 자갈 분리선별기에 투입하여 토사를 자갈 및 물과 분리된 상기 선별 토양으로 별도로 배출하는 단계; 상기 Y형 투입구와 상기 투입부를 통해, 상기 고열멸균기 본체 내부에 상기 자갈 분리선별기에서 배출된 상기 선별 토양만 투입하거나, 또는 상기 오염된 토양에서 파내어져 분쇄된 동물 사체와 상기 선별 토양을 동시에 투입하는 단계; 상기 고열멸균기 본체 내부에 투입된 상기 선별 토양의 중량 또는 상기 선별 토양 및 동물 사체의 중량이 미리 설정된 값에 도달한 것으로 상기 중량검출기에 의해 검출된 때에 상기 Y형 투입구를 상기 투입부에서 이격된 위치로 이동시키고 상기 투입부를 폐쇄하는 단계; 상기 교반 날개를 회전시켜 상기 본체 내부에 투입된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양과 동물 사체를 교반하는 동시에 상기 유도가열장치 및 상기 마이크로파가열장치를 작동시켜 상기 본체 내부에 투입된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양과 동물 사체를 미리 설정된 온도 이상으로 미리 설정된 시간 동안 가열하여 멸균하는 단계; 상기 미리 설정된 시간이 경과하여 멸균 공정이 완료된 후에 상기 유도가열장치 및 마이크로파가열장치를 정지하고, 상기 배출개폐기를 개방하여 멸균된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양과 동물 사체를 배출하는 단계; 및 상기 배출이 완료되면, 상기 교반 날개를 정지시키고 상기 배출개폐기를 폐쇄하는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기와 같은 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양의 복원장치 및 방법에 의하면, 가축전염병 감염으로 사망하거나 예방적 처분으로 살처분된 동물 사체를 매립한 매몰지의 토양을 멸균하여 여러 용도로 재사용가능한 토양으로 복원할 수 있게 되는 이점이 있다.

또한, 동물 사체 처리를 위한 장치와 별개의 토양복원장치를 구비하지 아니하고, 동물 사체 처리장치를 그대로 활용하여 토양복원작업을 수행할 수 있는 우수한 효과가 있다.

도 1은 가축동물의 사체 처리장치를 전체적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치 중 자갈 분리선별기의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치 중 자갈 분리선별기의 정면도이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 자갈 분리선별기의 평면단면도(A) 및 정면단면도(B)이다.
도 6은 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치 중 고열멸균기를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치 중 고열멸균기를 도시한 측면도이다.
도 8은 도 1의 가축동물 사체 처리장치에 의한 동물 사체 처리방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 도 2의 가축동물 매몰지 토양 복원장치에 의한 매몰지 토양 복원방법을 나타낸 순서도이다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치 및 복원방법에 대하여 자세히 설명한다.

도 1은 가축동물의 사체 처리장치를 전체적으로 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치를 도시한 개략도이다.

본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치는 본 출원인이 별도로 출원한 발명인 가축동물의 사체 처리장치에 포함되어 그 일부를 구성하는 것이다. 그러므로, 우선 상기 가축동물 사체 처리장치의 전반적인 구성에 대하여 살펴보겠다.

가축동물의 사체 처리장치는 투입호퍼(100), 가축동물사체 이송 컨베이어(200), 파쇄선별장치(300), 고열멸균기(400), 자갈 분리선별기(500), 탈취기(600), 배출호퍼(700), 배출부 이송 컨베이어(800), 그리고 소취제 분사장치(900)를 포함하여 이루어진다.

투입호퍼(100)는 매몰지(E)에서 파낸 동물 사체 또는 동물 사체 저장용의 냉동 또는 냉장 컨테이너(F)에 저장되어 있는 동물 사체가 멸균과정을 거치기 위해 동물 사체 처리장치에 투입되는 곳이다. 상기 투입호퍼(100)에 투입된 동물 사체는 가축동물사체 이송 컨베이어(200)에 의하여 이송되어 파쇄선별장치(300)의 투입구(310)로 투입될 수 있다.

상기 가축동물사체 이송 컨베이어(200)는 하우징 내측에 둘 이상의 나선형 스크류 컨베이어(210)가 측방향으로 나란히 배열되어 형성되며, 통상적인 스크류 컨베이어와 달리 동물 사체가 상기 스크류 컨베이어(210)의 상측에 얹어진 채로 스크류 컨베이어의 이송 작용에 의해 파쇄선별장치(300)가 위치한 상측으로 이송된다. 다만, 동물 사체의 작은 조각은 상기 스크류 컨베이어(210)의 틈새를 통하여 하측으로 떨어질 수도 있으며, 이렇게 하측으로 떨어진 동물 사체는 통상적인 스크류 컨베이어 장치처럼 회전하는 나선형의 스크류 날에 의하여 밀어올려져 상측으로 이송될 수 있다.

파쇄선별장치(300)는 동물 사체를 절단하고 파쇄하여 슬러지, 즉 곤죽 형태로 만드는 장치이다. 파쇄선별장치(300)는 동물 사체를 적절한 크기로 절단할 수 있는 회전절단기(도시되지 않음)와 절단된 동물 사체를 크기별로 선별하고 필요한 경우 추가적으로 파쇄할 수 있는 선별파쇄기(도시되지 않음))로 이루어지며, 상기 회전절단기와 선별파쇄기를 거친 동물 사체는 곤죽 형태로 배출되어 파쇄물 이송 컨베이어(360)에 의해 다음 공정으로 이송된다. 파쇄선별장치(300)는 최종적으로 동물 사체 조각들이 예를 들어 5㎝ 이하가 되도록 작동될 수 있으나, 동물 사체 조각의 크기는 임의로 조절될 수 있다.

또한, 동물 사체의 절단 및 파쇄 과정에서 발생되는 액체 부산물은 상기 선별파쇄기(350)의 하측에 구비된 부숙제 저장호퍼(370)로 낙하하게 되고, 부숙제 저장호퍼(370)에 구비된 부숙제(腐熟劑)에 의해 흡수된 후 부숙제(톱밥 등)와 함께 배출되어 다음 공정으로 이송된다. 부숙제는 부숙제 배출 컨베이어(380)에 의해 외측으로 배출되고, 외측에 구비된 부숙제 배출장치(390)에 의해 선택적으로 고열멸균기(400)의 투입부(430) 및/또는 상기 선별파쇄기로 보내질 수 있다.

파쇄선별장치(300)에서 배출된 곤죽 형태의 동물 사체는 고열멸균기(400)에 투입되어 멸균된다. 액체 부산물을 흡수한 부숙제 역시 멸균을 위하여 고열멸균기(400)에 투입될 수 있다.

고열멸균기(400)에는 두 가지 가열장치가 구비된다. 하나는, 자성체인 금속으로 형성된 고열멸균기 본체(410)의 하부(411)를 가열함으로써 고열멸균기 내부에서 주로 본체의 하측에 머무르게 되는 동물 사체의 외부를 간접적으로 가열하게 되는 유도가열장치(423)이다. 다른 하나는, 동물 사체를 직접 가열할 수 있도록, 고열멸균기 본체(410) 상부를 이루며 유리 등의 전자파 투과 재질로 형성된 고열멸균기 덮개(413) 부분의 외측에 부착된 마이크로파가열장치(427)이다. 상기 유도가열장치(423)와 마이크로파가열장치(427)가 함께 구비되어 곤죽 상태의 동물 사체가 안팎에서 동시에 가열되도록 함으로써, 가열이 신속히 이루어질 수 있도록 하고 있다. 고열멸균기(400) 내부의 온도는 예를 들어 100℃ - 1000℃ 사이에서 임의로 조절가능하도록 설정될 수 있다.

고열멸균기(400)에서 동물 사체 곤죽을 가열하는 동안 수증기와 가스가 악취와 함께 발생될 수 있다. 가열중에 고열멸균기(400)는 밀폐상태로 유지되므로 가열시간이 경과함에 따라 고열멸균기(400)의 내부 압력이 점점 높아지게 되는데, 수증기나 가스의 압력이 일정 수치 이상 올라가는 경우에는 장비와 작업자의 안전을 위하여 수증기와 가스를 배출하도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때 배출되는 수증기와 가스에는 동물 사체에서 발생되는 악취가 함유되어 있으므로 탈취기(600)에 의하여 탈취작업을 수행한 후에 외부로 배출하는 것이 바람직하다.

탈취기(600)에 도달한 수증기 중 일부는 탈취과정을 거치면서 냉각 및 응축되어 물방울로 바뀔 수 있고 이러한 물방울은 탈취기(600) 하측에 축적될 것인데, 이처럼 수증기가 응축되어 형성된 물방울에는 병원균 등 오염성 물질이 잔존해 있을 수 있으므로 이를 그대로 외부로 배출하는 것은 바람직하지 않다. 따라서, 탈취기(600) 하측에 물배출밸브(610)를 구비하고 상기 물배출밸브(610)로부터 상기 고열멸균기(400)의 투입부(430)로 향하는 배관(613)을 구비함으로써, 축적된 물이 다시 고열멸균기(400)에 투입되어 재차 멸균과정을 거치도록 하고 있다.

고열멸균기(400)에서 멸균이 이루어진 동물 사체 곤죽은 고열멸균기(400)의 투입부(430)의 반대측에 구비된 배출호퍼(700)로 배출된다. 배출호퍼(700)에는 배출부 이송 컨베이어(800)가 구비되어 상기 멸균된 동물 사체 곤죽을 외부로 배출하게 된다. 멸균된 동물 사체 곤죽은 트럭 등에 실려 이송되어 유기비료 제조 등에 사용될 수 있다.

또한, 상기 투입호퍼(100), 상기 가축동물사체 이송 컨베이어(200), 상기 파쇄선별장치(300), 상기 파쇄물 이송 컨베이어(360), 상기 배출호퍼(700) 등에 소취제를 분사하여 동물 사체 처리 중 발생하는 악취를 저감시키는 소취제 분사장치(900)가 구비될 수 있다.

한편, 매몰지에 매몰된 동물 사체를 멸균시키는 경우에는 동물 사체뿐 아니라 매몰지의 토양 역시 멸균시켜야 보다 확실하게 가축전염병의 확산을 저지할 수 있다. 더욱이, 매몰지의 토양을 멸균된 동물 사체와 혼합하여 유기비료 제조에 사용하거나 기타 용도로 재활용하려 한다면, 이러한 멸균 공정은 필수적인 것이라 할 수 있다.

이러한 오염된 매몰지 토양의 환원 또는 복원은 종래에는 화학적인 방법을 통해 이루어지는 경우가 많았고, 이에 따라 동물 사체의 멸균 처리와는 별도의 과정을 거쳐 처리되는 경우가 많았다. 그러나, 본 발명에서는 동물 사체 처리 과정의 일부 과정을 그대로 이용하여 오염 토양의 복원을 실시할 수 있으므로, 공정이 간소화되고 필요한 장비 역시 절감되는 이점이 있다.

본 발명에서 오염된 토양의 복원은 매몰지 토양에서 자갈과 물 등을 분리하여 제거함으로써 토사만을 선별해내는 자갈 분리선별기(500)를 거쳐 선별된 토양을 상기 고열멸균기(400)에 투입하여 멸균을 실시함으로써 이루어진다. 즉, 동물 사체 처리 장치에 자갈 분리선별기(500)를 하나 더 추가하는 것만으로 매몰지의 오염된 토양의 멸균 공정을 동물 사체의 멸균 처리와 함께 진행할 수 있게 되는 것이다.

이하 상기와 같은 가축동물 사체 처리장치의 구성 중에서 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치의 주요 구성인 고열멸균기(400)와 자갈 분리선별기(500)의 구성에 대하여 좀더 자세히 살펴본다.

먼저 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치에 포함되는 상기 자갈 분리선별기(500)의 구성에 대해 자세히 살펴본다. 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치 중 자갈 분리선별기의 평면도 및 정면도이고, 도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 자갈 분리선별기의 평면단면도(A) 및 정면단면도(B)이다.

자갈 분리선별기(500)는 매몰지 토양에서 자갈과 물을 제거하고 토사를 위주로 하는 토양을 선별해내기 위한 것으로, 토양 선별을 위해 드럼스크린을 사용한다. 드럼 스크린은 구동모터(551)에 의해 구동되는 피드스크류(503)와 피드스크류(503) 뒷단에 위치하는 드럼 스크린(530)으로 구성된다. 구동모터(551)는 피드스크류(503) 구동용과 드럼 스크린(530) 구동용이 별도로 구비되어 피드스크류(503)와 드럼 스크린(530)이 독립적으로 구동되도록 할 수도 있으며, 이는 토양 선별 효율의 향상에 도움이 될 수 있다.

드럼 스크린(530)은 누워진 형태의 원통체이며, 상기 원통체 한쪽 측면에는 피드스크류(503)를 따라 이송될 오염된 매몰지 토양이 투입되는 오염토양 투입구(501)가 형성되어 있고, 반대쪽 측면에는 자갈 배출구(517)가 형성되어 있다. 드럼 스크린(530)을 형성하는 원통체의 원주방향 표면에는 다수의 구멍들이 뚫려있고, 원통체 내부에는 나선상으로 형성된 리브(513)가 형성되어 있다. 원통체의 원주방향 표면에 뚫려 있는 구멍들의 직경은 선별하려는 선별 토양의 입자 크기에 의해 정해진다.

자갈 분리선별기(500)의 오염토양 투입구(501)로 들어온 매몰지 토양에 포함된 자갈과 토사는 구동모터(551)가 구동됨에 따라 피드스크류(503)를 따라 이송되어 뒷단에 위치하는 드럼 스크린(530)으로 이송된다. 선택적으로, 피드스크류(503)의 원주방향 표면에도 다수의 구멍이 형성될 수 있고, 이로써 피드스크류(503)에 의해 이송중인 매몰지 토양에 포함된 물이 외부로 배출되도록 할 수 있다.

매몰지 토양의 상태에 따라서는, 매몰지 토양을 굴삭기 등의 장비에 의해 파내서 자갈 분리선별기(500)에 투입할 때에 토양에 포함된 다량의 물이 함께 투입될 수 있고, 이러한 물을 미리 제거하지 않는다면 추후 고열멸균기(400)에 고스란히 투입되어 가열효율을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 그러므로, 매몰지 토양에 포함된 물(습기 수준이 아니라 흐를 수 있는 정도의 물)은 토양선별 이전에 미리 제거해주는 것이 바람직하며, 이를 위한 한 가지 방법으로, 피드스크류(503)에 의한 이송과정에서 물이 배출될 수 있도록 피드스크류(503)의 원주방향 표면에 다수의 구멍을 형성할 수 있다.

드럼스크린(530) 내로 들어온 매몰지 토양에 포함된 자갈과 토사는 원통체 내부에 형성된 나선상의 리브(513)를 따라 이송된다. 매몰지 토양에 포함된 자갈과 토사는 원통체 내부에 형성된 나선상의 리브(513)를 따라 이송되면서, 원통체의 원주방향 표면에 뚫려있는 구멍들을 통해 원통체 밖으로 빠져 나와 하부의 선별토양배출부(561)를 거쳐 고열멸균기(400)로 들어간다.

한편, 원통체의 원주방향 표면에 뚫려있는 구멍 보다 큰 자갈, 모래 등은 구멍을 빠져나오지 못하고, 원통체 내에서 리브(513)를 따라 이송되어 자갈 배출구(517)를 통해 밖으로 빠져나온다. 자갈 배출구(317)를 통해 밖으로 빠져 나온 자갈 등은 바로 이송하여 매몰지 토양으로 배출하거나, 2차 스크류프레스(도시되지 않음)에 통과시켜 탈수처리 후 배출할 수 있다. 매몰지 토양이 드럼 스크린(530) 내부에서 이송되는 중에는 드럼 스크린(530) 내측에 설치된 노즐(531)을 통해 고압의 물을 분사하여 원통체의 표면을 세척함으로써, 원통체 표면의 구멍이 모래나 실, 머리카락, 잔뿌리 등 가늘고 긴 협잡물에 의해 막히는 것을 방지하도록 할 수 있다.

다음으로, 도 6 및 도 7을 참조하여, 상기 고열멸균기(400)에 대하여 자세히 살펴본다.

상기 고열멸균기(400)는 본체(410), 투입부(430), Y형 투입구(440), 교반날개(460), 유도가열장치(423), 마이크로파가열장치(427), 수증기배출구(470), 배출개폐기(480), 본체지지부(490) 등을 포함하여 이루어진다.

투입부(430)는 고열멸균기 본체(410)의 길이방향 일측의 상측에 위치하며 개폐가능하도록 구비된다. 상기 투입부(430)에 인접하게 구비되는 Y형 투입구(440)는 고열멸균기 본체(410)의 상부 일측에 구비된 가이드레일(450)을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 구비되는데, 상기 투입부(430)가 개방된 때에는 상기 투입부(430) 상측에 위치하도록 이동되고, 상기 투입부(430)가 폐쇄될 때에는 먼저 상기 투입부(430)에서 이격된 위치로 이동되어 상기 투입부(430) 폐쇄시에 간섭이 발생하지 않도록 한다.

상기 Y형 투입구(440)는 상측에 제1 투입부(441) 및 제2 투입부(443)를 구비하고, 하측에는 상기 제1 투입부(441) 및 제2 투입부(443) 모두와 연통되고 상기 투입부(430) 개방시에 상기 투입부(430) 상측에 위치되어 상기 투입구(430)와 연통되는 이동투입구(447)를 구비한다. 이러한 구성의 Y형 투입구(440) 덕분에 동물 사체 처리와 오염된 토양의 복원을 동시에 또는 번갈아 수행하는 것이 가능하다.

더욱이, 동물 사체 곤죽의 수분 함량을 낮추기 위하여 추가 투입될 수 있는 부숙제의 원활한 투입을 위하여 제3 투입부(도시되지 않음)까지 구비된 삼지창형 투입구가 상기 Y형 투입구(440) 대신에 구비될 수도 있다.

고열멸균기(400) 내부에는 스크류 컨베이어 형상의 교반날개(460)가 구비되며, 상기 교반날개(460)는 고열멸균기 본체(410)의 길이방향을 따라 구비된 회전샤프트(463)를 중심으로 회전되어 상기 투입부(430)를 통해 투입된 동물 사체를 교반한다. 상기 교반날개(460)는 작동에 비교적 큰 동력을 필요로 하므로, 상기 회전샤프트(463)는 고열멸균기 본체(410)의 외부에 구비된 유압펌프(403)와 유압모터(405)에 의해 회전구동된다. 상기 회전샤프트(463)는 일측은 상기 유압모터(405)에 연결되고 타측은 고열멸균기 본체(410) 외부에 구비된 지지베어링(465)에 의해 회전가능하게 지지된다.

상기 고열멸균기(400)에는 두 종류의 가열장치가 구비된다. 즉, 상기 고열멸균기 본체(410)의 하부 외측에 구비되어 자성체인 금속제로 형성된 본체 하부(411)를 가열함으로써 본체 내부의 동물 사체를 간접 가열하는 유도가열장치(423)와, 상기 고열멸균기 본체(410)의 상부를 이루며 유리 등 전자파가 통과되는 재질로 형성된 고열멸균기 덮개(413)의 외측에 구비되어 본체 내부의 동물 사체를 직접 가열하는 마이크로파가열장치(427)가 그것이다.

상기 고열멸균기 본체(410)의 길이방향 타측의 상측에는 동물 사체에서 발생되는 수증기 및 가스를 배출할 수 있는 수증기배출구(470)가 구비된다. 상기 수증기배출구(470)는 수동조작에 의해 또는 설정된 압력 도달시 자동으로 개폐되도록 구비될 수 있다. 상기 고열멸균기 본체(410)와 상기 투입부(430), 수증기배출구(470) 등은 적어도 6㎏f/㎠ 의 내부 압력을 버티도록 제작되므로, 4㎏f/㎠ 또는 그보다 조금 높은 설정압력에서 자동적으로 개방되도록 설정된 압력스위치(473)가 상기 수증기배출구(470) 일측에 구비되어 본체 내부에서 발생된 수증기 및 가스를 배출하도록 할 수 있다. 다만, 압력스위치(473)는 압력의 배출보다는 일시적인 압력조절 용도로 구비되는 것이며, 따라서 고열멸균기(400)에 의한 멸균과정이 종료된 후 멸균된 동물 사체를 배출하기 전에 고열멸균기(400) 내부의 압력을 빼내기 위하여, 또는 멸균과정 진행중에 압력스위치(473)에 걸리는 압력이 과하게 높아지거나 빠른 속도로 압력이 상승되는 경우에 보다 신속하게 감압이 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 감압변(475)이 추가로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 고열멸균기 본체(410)의 길이방향 타측의 하측에는 개폐가능한 배출개폐기(480)가 구비되어 멸균처리가 완료된 동물 사체 등을 배출할 수 있도록 한다. 배출개폐기(480)를 통한 동물 사체 등의 배출시에는 상기 교반날개(460)를 작동시켜 고열멸균기 본체(410) 내부의 동물 사체 등을 상기 배출개폐기(480) 쪽으로 이송시킬 필요가 있을 것이다.

상기 고열멸균기 본체(410)와 유압펌프(403), 유압모터(405) 등은 모두 본체지지부(490) 위에 배치되어 지지된다. 본체지지부(490)에는 중량검출기(495)가 구비되어 본체(410)에 투입된 동물 사체의 전체 중량을 측정할 수 있으며, 이로써 매 멸균 사이클마다 적정 중량의 동물 사체가 처리되도록 할 수 있다.

또한, 상기 중량검출기(495)는 본체지지부(490 내의 상호 이격된 위치에 둘 이상 구비될 수 있는데, 이 경우 본체(410) 내의 동물 사체 등의 중량 배분을 측정할 수 있다. 중량 배분이 적절한 경우에는 별다른 조치를 취할 필요가 없지만, 예를 들어 동물 사체 등의 투입중에 동물 사체 등이 투입부(430) 하측에만 쌓여서 적정 중량만큼 투입되지 못했음에도 추가 투입이 곤란한 상황이 발생할 수 있고, 이러한 경우에는 중량 배분이 한 쪽으로 지나치게 치중된 것으로 측정될 것인 바, 이때는 교반날개(460)를 작동시켜 동물 사체 등을 일부 이동시킨 후에 추가 투입을 계속 진행하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 매몰지 토양 복원장치와 동물 사체 처리장치의 작동을 제어하기 위하여 전기제어반(C)이 구비될 수 있으며, 전기제어반은 상기 투입호퍼(100), 가축동물사체 이송 컨베이어(200), 파쇄선별장치(300), 고열멸균기(400), 자갈 분리선별기(500), 탈취기(600), 배출호퍼(700), 배출부 이송 컨베이어(800), 소취제 분사장치(900) 등을 비롯하여 필요한 부분의 온도, 압력의 측정 및 제어, 작업내역의 로그 기록, 전력계 신호 표시 및 제어장치 등을 포함할 수 있다.

또한, 전기를 사용하는 모든 장치에 전력을 공급하기 위한 발전기(G)가 구비될 수 있다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치에 의한 가축동물 매몰지 토양의 복원방법에 대하여 살펴본다. 우선 도 8을 참조하여 매몰지 토양 복원장치를 포함하는 동물 사체 처리장치 전체에 의한 동물 사체 처리방법부터 살펴본다.

도 1에 도시된 동물 사체 처리장치에 의한 동물 사체 처리방법은, 우선 매몰지(E)에서 파낸 동물 사체 또는 동물 사체 저장 컨테이너(F)에 저장되어 있는 동물 사체를 상기 투입호퍼(100)에 투입한다(S110).

이어서, 상기 투입호퍼(100)에 투입된 동물 사체를 상기 가축동물사체 이송 컨베이어(200)에 의하여 상기 파쇄선별장치(300)로 이송한다(S120).

상기 가축동물사체 이송 컨베이어(200)에 의해 이송된 동물 사체는 상기 파쇄선별장치(300)에서 절단되고 선별하여 파쇄됨으로써 곤죽 상태로 만들어진 후 다음 단계로 이송된다(S130).

또한, 상기 파쇄선별장치(300)에서의 절단 및 파쇄 과정에서 발생된 액체 부산물은 아래로 낙하시켜 부숙제에 흡수되도록 한 후에 동물 사체와 별도로 이송한다(S140). 상기 부숙제는 고열멸균기(400)로 투입되거나 상기 파쇄선별장치(300)로 보내져서 동물 사체와 혼합됨으로써 동물 사체 곤죽의 수분 함량 조절용으로 사용된다.

다음으로, 상기 고열멸균기(400)에 상기 동물 사체 곤죽 또는 상기 부숙제를 투입하고 가열하여 멸균한다. 선택적으로, 오염된 매몰지 토양 중 자갈과 물을 제거한 선별 토양을 상기 고열멸균기(400)에 투입하고 가열하여 멸균처리할 수도 있다. 멸균이 완료된 동물 사체 곤죽, 부숙제 또는 선별 토양은 다음 단계로 배출한다(S150).

상기 고열멸균기(400)에서 멸균이 이루어지는 동안 상기 고열멸균기(400)에서 발생되어 배출되는 수증기와 가스는 탈취기(600)에서 악취 제거 후에 외부로 배출한다(S160).

상기 고열멸균기(400)에서 배출되는 멸균된 동물 사체 곤죽, 부숙제 등을 상기 배출호퍼(700)에 투입한다(S170).

마지막으로, 상기 배출호퍼(700)에 투입된 동물 사체 곤죽, 부숙제 등을 상기 배출부 이송 컨베이어(800)에 의해 외부로 이송하고(S180) 트럭 등에 적재한 후에 필요한 곳, 예를 들어 유기 비료 공장 등으로 이송한다.

다음으로, 도 9를 참조하여 도 2에 도시된 가축동물 매몰지 토양 복원장치에 의한 가축동물 매몰지 토양의 복원방법을 살펴본다.

매몰지 토양의 복원은 우선 상기 고열멸균기(400)의 상기 배출개폐기(480)를 폐쇄함으로써 개시된다(S210). 이어서 상기 고열멸균기(400)의 상기 투입부(430)를 개방하고, 상기 Y형 투입구(440)를 상기 투입부 상측에 위치되도록 이동시킨다(S220).

이어서 상기 오염된 토양을 상기 자갈 분리선별기(500)에 투입하여 토사를 자갈 및 물과 분리된 상기 선별 토양으로 별도로 배출한다(S230).

상기 Y형 투입구(440)와 상기 투입부(430)를 통해, 상기 고열멸균기 본체(410) 내부에 상기 자갈 분리선별기(500)에서 배출된 상기 선별 토양만 투입하거나, 또는 분쇄된 곤죽 상태의 동물 사체와 상기 선별 토양을 동시에 투입한다(S240).

상기 고열멸균기 본체(410) 내부에 투입된 상기 선별 토양의 중량 또는 상기 선별 토양과 상기 동물 사체의 중량이 미리 설정된 값에 도달한 것으로 상기 중량검출기(495)에 의해 검출된 때에 상기 Y형 투입구(440)를 상기 투입부(430)에서 이격된 위치로 이동시키고 상기 투입부(430)를 폐쇄한다(S250).

이제 상기 교반 날개(460)를 회전시켜 상기 본체(410) 내부에 투입된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양 및 상기 동물 사체를 교반하는 동시에 상기 유도가열장치(423) 및 상기 마이크로파가열장치(427)를 작동시켜 상기 본체(410) 내부에 투입된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양 및 상기 동물 사체를 미리 설정된 온도 이상으로 미리 설정된 시간 동안 가열하여 멸균을 실시한다(S260).

멸균처리 조건은 예를 들어 습열처리의 경우 121℃에서 15-20분 또는 115℃에서 35분 이상으로 할 수 있고, 건열처리의 경우 160-170℃에서 1-2시간 이상으로 설정할 수 있다.

상기 미리 설정된 시간이 경과하여 멸균 공정이 완료되면 상기 유도가열장치(423), 마이크로파가열장치(427) 및 교반날개(460)를 정지하고, 상기 감압변(475)을 개방하여 가열된 수증기가 다 빠져나가도록 하며, 본체(410) 내부 온도가 소정의 안전온도 이하로 떨어지면 상기 배출개폐기(480)를 개방하여 멸균된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양 및 동물 사체를 배출한다(S270). 멸균된 선별 토양 및/또는 동물 사체의 배출을 위하여 스크류 컨베이어처럼 작동하는 상기 교반 날개(460)를 다시 작동시킬 수 있다.

상기 동물 사체 배출이 완료되면, 상기 교반 날개(460)를 정지시키고 상기 배출개폐기(480)를 폐쇄함으로써(S280), 멸균처리를 통한 매몰지 토양의 복원작업이 완료된다.

이상 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 가축동물 매몰지 토양 복원장치 및 복원방법에 대하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 범위는 오직 하기의 청구범위의 기재에 의하여 정하여지는 것임에 유의하여야 할 것이다.

100 : 투입호퍼
200 : 가축동물사체 이송 컨베이어 210 : 스크류 컨베이어
300 : 파쇄선별장치 310 : 투입구
360 : 파쇄물 이송 컨베이어 370 : 부숙제 저장호퍼
380 : 부숙제 배출 컨베이어 390 : 부숙제 배출장치
400 : 고열멸균기 403 : 유압펌프
405 : 유압모터 410 : 고열멸균기 본체
411 : 고열멸균기 본체 하부 413 : 고열멸균기 덮개
423 : 유도가열장치 427 : 마이크로파가열장치
430 : 투입부 440 : Y형 투입구
441 : 제1 투입부 443 : 제2 투입부
447 : 이동투입구 450 : 가이드레일
460 : 교반날개 463 : 회전샤프트
465 : 지지베어링 470 : 수증기배출구
473 : 압력스위치 475 : 감압변
480 : 배출개폐기 490 : 본체지지부
495 : 중량검출기
500 : 자갈 분리선별기 510 : 피드스크류
513 : 피드스크류 구동모터 520 : 스크린
523 : 스크린 구동모터 527 : 이송날개
530 : 오염토양 투입구 580 : 선별토양배출부
590 : 자갈 배출구
600 : 탈취기 610 : 물배출밸브
613 : 배관
700 : 배출호퍼
800 : 배출부 이송 컨베이어
900 : 소취제 분사장치
E : 매몰지 F : 저장 컨테이너
C : 전기제어반 G : 발전기

Claims (4)

1. 가축을 포함하는 동물의 사체가 매몰되어 오염된 토양을 복원하기 위한 장치로서,
   상기 동물 사체가 매몰되어 오염된 토양으로부터 자갈 및 물을 분리하여 배출하고 토사로 이루어진 선별 토양을 별도로 배출하는 자갈 분리선별기;
   상기 선별 토양이 투입되며, 유도가열장치 및 마이크로파가열장치에 의해 상기 선별 토양을 가열하여 멸균하고, 멸균된 토양을 배출하는 고열멸균기; 및
   상기 고열멸균기에서 발생되어 배출되는 수증기와 가스를 악취 제거 후에 외부로 배출하는 탈취기;
   를 포함하여 이루어지되,
   상기 고열멸균기에는 상기 선별 토양만 투입되거나, 또는 상기 오염된 토양에서 파내어져 분쇄된 동물 사체와 상기 선별 토양이 동시에 투입될 수 있고,
   상기 고열멸균기는,
   고열멸균기 본체의 길이방향 일측의 상측에 위치한 개폐가능한 투입부;
   상기 투입부가 개방된 때에 상기 투입부 상측에 위치되고 상기 투입부가 폐쇄될 때에는 상기 투입부에서 이격되어 위치되도록 가이드레일을 따라 이동되며, 상측에 제1 투입부 및 제2 투입부를 구비하고, 하측에는 상기 제1 투입부 및 제2 투입부 모두와 연통되고 상기 투입부 개방시에 상기 투입부 상측에 위치되는 이동투입구를 구비한 Y형 투입구;
   상기 고열멸균기 본체의 길이방향을 따라 구비된 회전축을 중심으로 회전되며 상기 투입부를 통해 투입된 상기 선별 토양을 교반하는 스크류 컨베이어 형상의 교반날개;
   상기 고열멸균기 본체의 하부 외측에 구비되어 본체 하부를 가열하는 유도가열장치;
   상기 고열멸균기 본체 상측의 고열멸균기 덮개의 외측에 구비되어 본체 내부의 선별 토양을 직접 가열하는 마이크로파가열장치;
   상기 고열멸균기 본체의 길이방향 타측의 상측에 구비되며, 수동조작에 의해 또는 설정된 압력 도달시 자동으로 개폐되어 수증기 및 가스를 배출할 수 있는 수증기배출구;
   상기 고열멸균기 본체의 길이방향 타측의 하측에 구비되는 개폐가능한 배출개폐기; 및
   상기 고열멸균기 본체를 지지하며, 둘 이상의 중량검출기를 구비하여 상기 본체에 투입된 상기 선별 토양의 전체 중량과 상기 본체 내에서 중량 배분을 검출할 수 있는 본체지지부;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가축동물 매몰지 토양 복원장치.
   
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1의 가축동물 매몰지 토양 복원장치를 이용하는 토양 복원방법으로서,
   상기 고열멸균기의 상기 배출개폐기를 폐쇄하는 단계;
   상기 고열멸균기의 상기 투입부를 개방하고, 상기 Y형 투입구를 상기 투입부 상측에 위치되도록 이동시키는 단계;
   상기 오염된 토양을 상기 자갈 분리선별기에 투입하여 토사를 자갈 및 물과 분리된 상기 선별 토양으로 별도로 배출하는 단계;
   상기 Y형 투입구와 상기 투입부를 통해, 상기 고열멸균기 본체 내부에 상기 자갈 분리선별기에서 배출된 상기 선별 토양만 투입하거나, 또는 상기 오염된 토양에서 파내어져 분쇄된 동물 사체와 상기 선별 토양을 동시에 투입하는 단계;
   상기 고열멸균기 본체 내부에 투입된 상기 선별 토양의 중량 또는 상기 선별 토양 및 동물 사체의 중량이 미리 설정된 값에 도달한 것으로 상기 중량검출기에 의해 검출된 때에 상기 Y형 투입구를 상기 투입부에서 이격된 위치로 이동시키고 상기 투입부를 폐쇄하는 단계;
   상기 교반 날개를 회전시켜 상기 본체 내부에 투입된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양과 동물 사체를 교반하는 동시에 상기 유도가열장치 및 상기 마이크로파가열장치를 작동시켜 상기 본체 내부에 투입된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양과 동물 사체를 미리 설정된 온도 이상으로 미리 설정된 시간 동안 가열하여 멸균하는 단계;
   상기 미리 설정된 시간이 경과하여 멸균 공정이 완료된 후에 상기 유도가열장치 및 마이크로파가열장치를 정지하고, 상기 배출개폐기를 개방하여 멸균된 상기 선별 토양 또는 상기 선별 토양과 동물 사체를 배출하는 단계; 및
   상기 배출이 완료되면, 상기 교반 날개를 정지시키고 상기 배출개폐기를 폐쇄하는 단계;
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가축동물 매몰지 토양 복원방법.

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