KR102173940B1 - 축분 발효 건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수분이 많은 축분을 교반 및 발효시 축분의 뭉침을 방지하고 고르게 분쇄하여 미생물에 의한 발효 효율을 높이고 축분의 원활한 발효 및 건조를 유도할 수 있도록, 축분이 저장되는 발효조와, 상기 발효조의 내부에 수직으로 회전 가능하게 구비되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 연통되게 장착되는 복수의 교반날개와, 상기 회전축의 하단에 구비되어 상기 회전축을 회전시키는 구동장치와, 상기 발효조의 내부에 수평상태로 장착되어 덩어리 상태의 축분을 걸러 하부로 통과시키는 메쉬스크린으로 구성된 것을 특징으로 하는 축분 발효 건조기를 제공한다.

Description

축분 발효 건조기 { LIVESTOCK FECES FERMENTOR }

본 발명은 수분이 많은 축분을 교반 및 발효시 축분의 뭉침을 방지하고 고르게 분쇄하여 축분의 원활한 발효 및 건조를 유도하는 축분 발효 건조기에 관한 것이다.

일반적으로 축산농가에서 발생하는 축산분뇨(이하, '축분'이라 한다.)는 축분 발효 건조기를 이용하여 단시간에 발효 및 분해하여 유기질 비료로 만든다.

이러한 축분 발효 건조기에 관한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1512374호(참고문헌)가 제안된 바 있다. 이는 이중 중공축 축분 발효기에 관한 것으로, 유기질비료의 원료를 내부에 수납하고 상면에 브로워를 포함한 종형의 발효조와, 상기 발효조 내측에 회전 가능하게 종형방향으로 설치된 중공의 중공축과, 상기 발효조의 하부에 중공축과 결합되어 일측방향으로 회전되는 치차를 구비한 회전기어를 형성하고, 상기 회전기어가 일측방형으로 회전하도록 왕복레버부를 결합형성하되, 왕복레버부의 양측으로 실린더고정부로 실린더를 결합형성하여 그 실린더의 작동으로 일측으로 회전되는 왕복레버부를 회전시켜 중공축이 회전해, 복수의 교반날개가 연동하면서 원료를 교반하도록 형성한 교반회전부를 포함한다.

그런데 교반회전부의 교반날개는 통상 40분당 1회전을 수행하므로 원료인 축분을 교반하면서 고르게 분쇄하여야 함에도 불구하고 예를 들어 수분이 많은 계분(鷄糞)의 경우 덩어리 상태로 뭉쳐진 상태여서 분쇄가 잘 이루어지지 않아 미생물에 의한 발효를 지연시킬 뿐만 아니라 숙성 불량의 원인도 된다.

참고문헌 : 대한민국 등록특허 제10-1512374호

따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 계분(鷄糞)과 같이 수분 함량이 높은 축분이 유입되더라도 축분의 뭉침을 방지하고 고르게 분쇄하여 미생물에 의한 발효 효율을 높일 수 있는 축분 발효 건조기를 제공하는데 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;

축분이 저장되는 발효조와, 상기 발효조의 내부에 수직으로 회전 가능하게 구비되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 연통되게 장착되는 복수의 교반날개와, 상기 회전축의 하단에 구비되어 상기 회전축을 회전시키는 구동장치와, 상기 발효조의 내부에 수평상태로 장착되어 덩어리 상태의 축분을 걸러 하부로 통과시키는 메쉬스크린으로 구성된 것을 특징으로 하는 축분 발효 건조기를 제공한다.

이때, 상기 메쉬스크린은 상기 발효조 내부에 지지되는 틀부와 상기 틀부에 장착되는 망부로 이루어지고, 상기 메쉬스크린의 중앙에는 상기 회전축이 관통하는 관통부가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 발효조의 수용부 내부면에는 메쉬스크린의 가장자리를 지지하는 지지구가 구비되며, 상기 지지구는 상기 메쉬스크린의 틀부를 지지하며 상하로 틸팅 가능한 지지홈이 형성되고, 상기 지지홈에는 상기 메쉬스크린의 틀부를 지지홈의 상측으로 가압하는 완충용 스프링이 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 교반날개의 외측에는 일정간격을 유지하며 축분을 분쇄하는 복수의 분쇄링이 장착된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 메쉬스크린은 상기 발효조의 수용부 바닥에서 1/3지점의 높이에 위치하는 교반날개의 하부에 근접 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 발효조의 덩어리 상태의 축분을 교반시 수평하게 구비되는 메쉬스크린에 의해 작은 크기의 축분만 걸러 하부로 통과시키므로 축분의 교반 및 발효시 축분의 뭉침을 방지하고 고르게 분쇄하여 미생물에 의한 발효 효율이 높다.

아울러 본 발명에 따르면 교반날개 회전시 덩어리 상태의 축분의 가압력이 메쉬스크린에 가해지더라도 파손이 방지됨은 물론 교반날개의 외측에는 복수의 분쇄링이 장착되어 더욱 원활한 축분의 분쇄가 가능하고 이로 인해 축분의 발효 효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 축분 발효 건조기의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 메쉬스크린을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 교반날개를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 메쉬스크린의 지지 구조를 확대 도시한 도면이다.

이하 본 발명에 따른 축분 발효 건조기를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 도 4에 의하면, 본 발명에 따른 축분 발효 건조기(1)는 축분(F)이 저장되는 발효조(10)와, 상기 발효조(10)의 내부에 수직으로 회전 가능하게 구비되는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)의 외주면에 연통되게 장착되는 복수의 교반날개(30)와, 상기 회전축(20)의 하단에 구비되어 상기 회전축(20)을 회전시키는 구동장치(40)와, 상기 발효조(10)의 내부에 수평상태로 장착되어 덩어리 상태의 축분(F)을 걸러 하부로 통과시키는 메쉬스크린(50)으로 구성된다.

물론 상기 발효조(10)에 흡기관(62)으로 연결되는 분진 제거기(60)를 구비하여 축분(F)의 발효 과정에서 발생하는 가스, 비산먼지, 오염물질 등이 대기 중으로 직접 배출됨을 방지할 수 있다.

이하 본 발명의 각 구성을 구체적으로 설명한다.

우선 상기 발효조(10)는 축분이 저장되는 수용부(12)가 내측에 형성되는 것으로 전체적으로 원통 형상으로 이루어진다. 이러한 발효조(10)의 수용부(12)에는 수직으로 회전축(20)이 구비되어 구동장치(40)의 구동에 따라 회전축(20)이 회전한다.

이러한 회전축(20)에는 높이차를 가지며 수평방향으로 복수의 교반날개(30) 일단부가 일체로 고정된다.

이때, 상기 회전축(20)은 제1중공부(22)를 갖는 중공축이고, 상기 교반날개(30)는 내부에 상기 제1중공부(22)와 연통되는 제2중공부(32)를 갖으며 표면에는 공기배출공(34)이 형성되는 중공형상의 교반날개이다. 이에 상기 회전축(20)의 제1중공부(22)와 연통되게 송풍기(70)를 더 구비하여, 송풍기(7)를 작동시 외부의 신선한 공기가 회전축(20)의 제1중공부(22)로 유입되며 상기 교반날개(30)의 제2중공부(32)를 거쳐 공기배출공(34)을 통해 발효조 내부로 유입되어 미생물의 발효를 돕는다.

그리고 상기 발효조(10)의 하부에는 구동장치(40)가 구비되어 회전축(20)의 하단으로 회전력을 제공한다. 이러한 구동장치(40)는 공지(公知)의 구성으로 일 예로 등록특허 제10-1673871호, 등록특허 제10-1512374호 등에 제안된 바 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이때 상기 발효조(10)는 베이스프레임(11)의 상부에 고정되며 상기 베이스프레임(11)에 구동장치(40)가 설치된다.

한편, 상기 발효조(10)의 수용부(12)에는 메쉬스크린(50)이 설치되어 축분(F)이 일정크기 이하이면 하부로 통과시켜 축분(F)이 덩어리 상태로 뭉켜진 상태로 하측으로 유입되는 것을 방지한다.

이러한 메쉬스크린(50)은 상기 발효조(10) 내부에 수평하게 설치되는 것으로, 상기 발효조(10) 내부에 지지되는 틀부(52)와, 상기 틀부(52)에 장착되는 망부(54)로 이루어진다. 그리고 상기 메쉬스크린(50)은 전체적으로 원판 형상으로 이루어지는 것으로 중앙에 관통부(55)가 형성되어 회전축(20)이 간섭없이 관통할 수 있다.

아울러 상기 메쉬스크린(50)은 부식에 강한 금속재(예를 들어 스테인레스스틸) 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 망부(54)는 도시된 바와 같이 단면의 형상이 '▽'으로 이루어지는 복수의 바(bar)(54a)를 배치한 구성으로 이루어질 수 있지만 이에 한정되지 않고 '◎' 형상의 파이프(pipe)로 이루어지는 스크린, 복수의 구멍(54a)이 촘촘하게 형성된 금속판 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

아울러 망부(54)의 구멍 크기는 전체적인 발효조(10)의 용량이나 메시스크린(50)의 사이즈 등을 고려하여 다양하게 설계 변경될 수 있다.

그리고 상기 메쉬스크린(50)은 회전축(20)에 일정 간격으로 수평하게 돌출되는 복수의 교반날개(30) 중에 상기 발효조(10)의 수용부(12) 하측에 위치하는 교반날개(30)의 하부에 근접 설치된다. 이 경우 상기 메쉬스크린(50)은 상기 발효조(10)의 수용부(12) 바닥에서 약 1/3지점의 높이에 위치하는 교반날개(30a)의 하부에 근접 설치함이 바람직하며, 상기 교반날개(30)와 메쉬스크린(50)은 대략 30mm 이하의 높이차를 갖고 설치됨이 바람직하다.

한편, 상기 교반날개(30)는 제2중공부(32)가 형성되며 표면에는 복수의 공기배출공(34)이 형성되는 것으로 단부가 마감된 원통 형상으로 이루어지며, 상기 교반날개(30)의 외측에는 일정간격(예를 들어 50 ~ 100mm 간격)을 유지하며 복수의 분쇄링(36)이 장착된다. 이때, 상기 분쇄링(36)은 교반날개(30)의 외주면으로 돌출되어 회전축(20)이 회전하며 교반날개(30)가 수평 회동시 덩어리 상태의 축분을 효과적으로 분쇄한다. 이러한 분쇄링(36)은 교반날개(30)에 고정상태로 장착됨도 가능하나 교반날개(30)의 원활한 회동을 유도하기 위해 가능한 베어링 타입으로 장착될 수 있다. 즉 상기 분쇄링(36)은 고정형 또는 회전형으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 발효조(10)의 수용부(12) 내부면에는 메쉬스크린(50)의 가장자리를 지지하는 지지구(15)가 적어도 3군데 이상 구비된다. 상기 지지구(15)는 나사 등의 체결수단으로 발효조 내 벽면에 고정하거나 용접 등의 방식으로 고정할 수 있다.

이때 상기 회전축(20)이 회전하며 교반날개(30)가 수평 회동시 교반날개(30) 하측에 위치하는 덩어리 상태의 축분을 가압하는 경우 메쉬스크린(50)의 파손을 방지할 수 있고 하부로 가압력이 가해졌다 제거되는 경우 신속한 복원이 이루어질 수 있이어야 한다. 이에 메쉬스크린(50)의 틀부(52)를 지지하며 상하로 틸팅 가능한 지지홈(15a)이 형성되고, 상기 지지홈(15a)에는 상기 메쉬스크린(50)의 틀부(52)를 지지홈(15a)의 상측으로 가압하는 완충용 스프링(17)이 구비된다.

이때 상기 메쉬스크린(50)의 틀부(52) 상하 두께에 비해 상기 지지홈(15a)은 상하폭을 크게 형성하여 메쉬스크린(50)의 틀부(52)가 소정간격(예를 들어 20mm)으로 상하로 이동할 수 있으며 이러한 지지홈(15a)의 하부에 완충용 스프링(17)을 구비하여 메쉬스크린(50)의 틀부(52)를 상측으로 가압한다.

상기 완충용 스프링(17)은 지지홈(15a)의 하부에 구비하는 경우 압축스프링을 채용하고, 지지홈(15a)의 상측에 구비하는 경우 인장스프링을 채용함이 바람직하며, 이러한 정도의 설계 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참고로 본 발명에 따른 축분 발효 건조기의 구동 예를 설명한다.

축분(F)을 투입한 발효조(10) 하부의 구동장치(40)를 구동하면 회전축(20)이 회전하게 되며 이에 회전축(20) 높이차를 가지며 수평방향으로 구비되는 복수의 교반날개(30)가 통상 40분당 1회전의 비율로 서서히 일방향으로 회동하면서 축분(F)을 교반시킨다.

이때, 송풍기(70)를 작동시켜 외부의 신선한 공기를 회전축(20)의 제1중공부(22)와 교반날개(30)의 제2중공부(32)를 통해 공기배출공(34)로 배출하여 발효조(10) 내부로 투입함으로서 미생물에 의한 원활한 발효가 이루어진다.

한편, 상기 발효조(10)의 수용부(12)에는 축분(F)을 교반시 덩어리 상태로 발효조(10)에 유입되더라도 교반날개(30)에 의해 교반되는데 교반날개(30)에는 분쇄링(36)이 구비되어 좀 더 잘게 분쇄되며 하측으로 이동하게 된다.

이러한 과정을 거치면서 좀 더 잘게 분쇄된 축분 덩어리들은 하부로 이동하게 되며 상기 발효조(10) 내부의 1/3지점에 수평하게 설치되는 메쉬스크린(50)의 망부(54)에서 걸러지며 더욱 잘게 분쇄된 상태로 메쉬스크린(50)의 하측으로 이동한다.

이 경우 발효조(10)에서 수평 회동하는 교반날개(30)의 하부와 메쉬스크린(50)의 상측 사이에 축분 덩어리가 끼이는 경우 메쉬스크린(50)을 하방향으로 가압하게 되며 메쉬스크린(50)은 하강하게 되고 이후 메쉬스크린(50)에 가해진 가압력이 제거되면 완충용 스프링(17)의 복원력에 의해 상측으로 이동하여 메쉬스크린(50)의 파손이 방지된다.

이러한 과정을 지속적으로 반복 수행하면서 발효조(10) 내의 축분(F)을 효과적으로 발효 건조할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.

1: 축분 발효 건조기 10: 발효조
15: 지지구 17: 완충용 스프링
20: 회전축 22: 제1중공부
30: 교반날개 32: 제2중공부
34: 공기배출공 36: 분쇄링
40: 구동장치 50: 메쉬스크린
52: 틀부 54: 망부
55: 관통부 60: 분진 제거기
70: 송풍기 F: 축분

Claims (5)

1. 축분(F)이 저장되는 발효조(10)와, 상기 발효조(10)의 내부에 수직으로 회전 가능하게 구비되는 회전축(20)과, 상기 회전축(20)의 외주면에 장착되며 단부가 마감되는 원통 형상으로 이루어지는 복수의 교반날개(30)와, 상기 회전축(20)의 하단에 구비되어 상기 회전축(20)을 회전시키는 구동장치(40)와, 상기 발효조(10)의 내부에 수평상태로 장착되어 덩어리 상태의 축분(F)을 걸러 하부로 통과시키는 메쉬스크린(50)으로 구성되고;
   상기 메쉬스크린(50)은 상기 교반날개(30)의 하부에 근접 설치되되 상기 발효조(10) 내부에 지지되는 틀부(52)와 상기 틀부(52)에 장착되는 망부(54)로 이루어지고, 상기 메쉬스크린(50)의 중앙에는 상기 회전축(20)이 관통하는 관통부(55)가 형성되며;
   상기 교반날개(30)의 외측에는 일정간격을 유지하며 축분을 분쇄하는 복수의 분쇄링(36)이 장착되며;
   상기 발효조(10)의 수용부(12) 내부면에는 메쉬스크린(50)의 가장자리를 지지하는 지지구(15)가 구비되며;
   상기 지지구(15)는 상기 메쉬스크린(50)의 틀부(52)를 지지하며 상하로 틸팅 가능한 지지홈(15a)이 형성되고, 상기 지지홈(15a)에는 상기 메쉬스크린(50)의 틀부(52)를 지지홈(15a)의 상측으로 가압하는 완충용 스프링(17)이 구비되며;
   상기 교반날개(30)의 외측에는 일정간격을 유지하며 축분을 분쇄하는 복수의 분쇄링(36)이 장착된 것을 특징으로 하는 축분 발효 건조기.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 메쉬스크린(50)은 상기 발효조(10)의 수용부(12) 바닥에서 1/3지점의 높이에 위치하는 교반날개(30a)의 하부에 근접 설치된 것을 특징으로 하는 축분 발효 건조기.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images