KR102356188B1 - Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters - Google Patents

Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters Download PDF

Info

Publication number
KR102356188B1
KR102356188B1 KR1020210064990A KR20210064990A KR102356188B1 KR 102356188 B1 KR102356188 B1 KR 102356188B1 KR 1020210064990 A KR1020210064990 A KR 1020210064990A KR 20210064990 A KR20210064990 A KR 20210064990A KR 102356188 B1 KR102356188 B1 KR 102356188B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
fermenter
fermentation
speed
organic material
Prior art date
Application number
KR1020210064990A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정승진
남상호
김치호
김종오
김봉래
시우 펑 웡
인 모 우
리화 우
Original Assignee
정승진
주식회사 호화
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 정승진, 주식회사 호화 filed Critical 정승진
Priority to KR1020210064990A priority Critical patent/KR102356188B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102356188B1 publication Critical patent/KR102356188B1/en
Priority to CN202210530385.7A priority patent/CN115385729B/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/06Apparatus for the manufacture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B5/00Operations not covered by a single other subclass or by a single other group in this subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/22Transparent or translucent parts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/18External loop; Means for reintroduction of fermented biomass or liquid percolate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/20Waste processing or separation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Virology (AREA)

Abstract

The present invention provides a nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters including: (a) an organic matter pretreatment step of preparing organic matters having conditions suitable for aerobic fermentation in terms of a carbon-nitride (C/N) ratio, pH, and moisture content; (b) a step of injecting the pretreated organic matters into a fermenter of the non-powered high-speed fermentation device for the organic matters that has been pretreated; (c) a step of fermenting the organic matters by sunlight supplied by a transparent sidewall and a transparent upper cover of the non-powered high-speed fermentation device for organic matters, and oxygen supplied by natural air circulation through vertical and horizontal pipes; and (d) disassembling the non-powered high-speed fermentation device for organic matters and discharging the organic matters that has been fermented to an outside of a fermentation tank by opening a bottom surface of the device. The present invention can provide cost-effectiveness and a cost reduction effect.

Description

자연친화형 무전원 유기물 고속발효방법{Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters} Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters

본 발명은 자연친화형 무전원 유기물 고속발효방법에 관한 것으로서, 상세하게는 전원이 전혀 없는 상태에서도 호기발효를 원활히 할 수 있는 무전원 유기물 고속발효방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nature-friendly high-speed fermentation method for organic matter without power, and more particularly, to a method for high-speed fermentation of organic matter without power, which can facilitate aerobic fermentation even in the absence of power.

오늘날 세계는 급속한 산업화와 인구증가로 대량생산과 대량소비를 유발시키고 있고, 이로 인하여 자연생태계의 자정능력을 초과하는 유기성폐기물이 다량으로 발생하고 있다. 이들 유기성폐기물은 하수슬러지, 음식물쓰레기. 축산분뇨, 도축부산물, 농수산 및 임산폐기물 등으로 대부분 유기물 부하가 높아 환경에 막대한 악영향을 미치고 있는 실정이다. In today's world, rapid industrialization and population growth are causing mass production and mass consumption, which in turn generates a large amount of organic waste that exceeds the self-cleaning capacity of natural ecosystems. These organic wastes are sewage sludge and food waste. Livestock manure, slaughtering by-products, agricultural and fishery and forestry waste, etc., are mostly loaded with organic matter, which has a huge adverse effect on the environment.

이러한 심각성으로 세계 각국에서는 기존의 처리방식인 해양투기나 육상매립, 소각처리방식 등에서 벗어나 재활용에 중점을 둔 자원순환형 시스템 구축을 위해서 노력하고 있다. 이러한 자연환경보호를 위한 변화의 노력 가운데 유기성 폐기물을 이용한 가공식품, 가축사료, 농작물의 퇴비 등으로 재활용하는 다양한 형태의 기술개발과 연구가 시도되고 있다.Due to this seriousness, countries around the world are making efforts to build a resource circulation type system that focuses on recycling, breaking away from the existing treatment methods such as ocean dumping, land reclamation, and incineration. Among these efforts to protect the natural environment, various types of technology development and research are being attempted to recycle organic waste into processed food, livestock feed, and crop compost.

유기성 폐기물을 재활용하기 위해서는 미생물에 의하여 유기물을 안정된 물질로 발효하여 분해하는 소화공정이 필연적이다. 현재 혐기소화공정에 대한 기술개발은 정책차원에서 많이 이루어져 하수슬러지, 음식물쓰레기 등을 처리하는 대규모 사업장 중심으로 대체 에너지인 신재생 에너지를 확보해 나가는 가시적인 성과를 보이고 있다.In order to recycle organic waste, a digestion process that ferments and decomposes organic matter into stable substances by microorganisms is inevitable. Currently, technology development for anaerobic digestion process has been largely carried out at the policy level, showing tangible results in securing new and renewable energy, which is an alternative energy, centering on large-scale business sites that process sewage sludge and food waste.

호기소화공정에 대한 기술개발 또한 많은 발전을 이루고 있으나, 상당한 규모의 설비와 자본이 요구되고 있어 영세한 농수축산업 종사자 입장에서 적용하기에는 한계가 있다. 이로 인하여 실제 유기성폐기물이 가장 많이 발생하고 있는 다수의 소규모 농수축산업 현장에서는 처리하지 못한 유기성 폐기물 등으로 악취유발 등 환경오염이 지속되고 있는 실정이다.Technological development for the aerobic digestion process has also made a lot of progress, but there is a limit to its application from the perspective of small agricultural and livestock industry workers because a considerable amount of equipment and capital are required. Due to this, in many small-scale agricultural and livestock industries where organic waste is generated the most, untreated organic waste continues to cause environmental pollution such as odor.

한국 특허등록공보 제10-1190186호(2012.10.05)의 '수직밀폐형 고속발효기'는 축산분뇨를 발효하여 유기질비료를 생산하는 수직밀폐형 고속발효기에 관한 것으로, 내부에 축산분뇨를 발효하기 위하여 교반기와 구동장치, 임펠러, 에어공급장치, 기계실 등을 구비하는 형태로 되어 있어 고가의 설비, 동력사용 등 과다한 유지관리비가 요구되는 단점이 있다.The 'vertically sealed high-speed fermenter' of Korean Patent Registration No. 10-1190186 (October 5, 2012) relates to a vertically sealed high-speed fermenter that ferments livestock manure to produce organic fertilizer. Since it has a drive device, an impeller, an air supply device, a machine room, etc., there is a disadvantage that expensive equipment and excessive maintenance costs such as power use are required.

한국 특허등록공보 제10-1801910호(2017.11.21)의 '밀폐순환형 고속유기물 발효장치'는 음식물 쓰레기, 가축분뇨 등의 발효물질을 교반, 발효시키고, 오염공기 정화, 일정온도의 정화공기 공급 등 유기물의 고속발효에 관한 것으로, 내부에 교반장치, 송풍기, 분진제거장치, 악취제거장치 등을 구비하는 형태로 되어 있어 이 또한 고가의 설비, 동력사용 등 과다한 유지 관리비가 요구되는 단점이 있다.The 'closed circulation type high-speed organic matter fermentation apparatus' of Korean Patent Registration Publication No. 10-1801910 (2017.11.21) stirs and ferments fermented materials such as food waste and livestock manure, purifies polluted air, and supplies purified air at a certain temperature It is related to the high-speed fermentation of organic materials, such as agitating device, blower, dust removal device, odor removal device, etc. inside. This also has the disadvantage of requiring excessive maintenance costs such as expensive equipment and power use.

한국 특허등록공보 제10-1794611호(2017.11.01)의 '외부관리형 발효공기 공급장치가 적용된 2단구조의 직립교반 고속발효기'는 유기물의 발효를 위한 공기공급장치, 교반장치, 압축공기탱크 등을 구비하는 형태로 되어 있어, 이 또한 고가의 설비, 동력사용 등 과다한 유지관리비가 요구되는 단점이 있다.Korean Patent Registration No. 10-1794611 (2017.11.01), 'Upright stirring high-speed fermenter with externally managed fermentation air supply system' is an air supply device, stirring device, and compressed air tank for fermentation of organic matter. Since it is in the form of having a lamp, this also has the disadvantage of requiring excessive maintenance costs such as expensive equipment and power use.

이와 같이 유기성폐기물을 호기성 소화공정을 통하여 재활용하기 위한 종래기술의 대부분은 성능과 효과를 불문하고 영세한 사업장에서는 도입하기 어려운 고가의 설비와 과다한 유지관리비 등이 요구되는 단점을 갖는다.As described above, most of the prior art for recycling organic waste through an aerobic digestion process have disadvantages in that expensive equipment and excessive maintenance costs are required, which are difficult to introduce in small businesses regardless of performance and effectiveness.

또한, 재래방식으로는 유기성 폐기물을 미생물의 발효활동에 반드시 필요한 탄질율(C/N ratio), pH(수소이온농도), 수분함량 등 적합한 조건을 구비한 다음 자연환경에서 장기간 퇴적한 상태를 유지하거나, 빠른 호기발효를 위하여 공기유입을 위한 뒤집기를 반복하거나, 퇴비더미 속으로 다공성관을 매립하여 자연송풍을 유도하는 방식 등을 시도하고 있으나, 발효와 부숙완료까지는 최소 3~6개월의 기간을 필요로 하며, 악취발생 등 주변의 환경오염이 불가피한 단점이 있다.In addition, with the conventional method, organic wastes are stored for a long time in a natural environment after providing suitable conditions such as carbon-to-nitrogen ratio (C/N ratio), pH (hydrogen ion concentration), and moisture content necessary for the fermentation of microorganisms. Or, for rapid aerobic fermentation, repeated flipping for air inflow, or inducing natural ventilation by burying a porous tube in the compost heap, etc. It has the disadvantage of unavoidable environmental pollution such as odor generation.

그러므로, 유기성 폐기물의 호기소화공정을 위하여 교반기, 송풍기, 온풍기, 모터 등 전원을 필요로 하는 일체의 기계적시스템을 갖추지 않아도 호기발효에 필요한 공기의 원활한 공급과 발효가정에서 발생한 산화열을 보존하고 적정수분을 유지하면서 유기물을 고속으로 발효하고 건조할 수 있는 저비용 고효율구조의 장치와 방법이 절실히 요구되고 있다. Therefore, for the aerobic digestion process of organic waste, even without any mechanical system that requires power such as agitator, blower, warm air, motor, etc., the air required for aerobic fermentation is smoothly supplied, There is an urgent need for an apparatus and method with a low-cost and high-efficiency structure that can ferment and dry organic matter at high speed while maintaining

한국 특허등록공보 제10-1190186호(2012.10.05)Korean Patent Registration Publication No. 10-1190186 (2012.10.05) 한국 특허등록공보 제10-1801910호(2017.11.21)Korean Patent Registration Publication No. 10-1801910 (2017.11.21) 한국 특허등록공보 제10-1794611호(2017.11.01)Korean Patent Registration Publication No. 10-1794611 (2017.11.01)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above,

축산분뇨 등 유기성폐기물을 누구나 용이하게 재활용할 수 있는 저비용 고효율의 가성비가 뛰어난 자연친화형 무전원 유기물 고속발효방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a low-cost, high-efficiency, cost-effective, eco-friendly, high-speed fermentation method for organic waste such as livestock manure, which can be easily recycled by anyone.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention

(a) 탄질율(C/N ratio), pH, 및 수분함량에 있어서 호기발효에 적합한 조건을 구비한 유기물을 준비하는 유기물 전처리 단계; (a) an organic material pretreatment step of preparing an organic material having conditions suitable for aerobic fermentation in carbon nitrogen ratio (C/N ratio), pH, and water content;

(b) 상기 전처리가 완료된 유기물을 무전원 유기물 고속발효장치의 발효조에 투입하는 단계;(b) adding the pre-treated organic material to a fermenter of an unpowered organic material high-speed fermentation apparatus;

(c) 상기 무전원 유기물 고속발효장치의 투명 측벽 및 투명 상부 덮개에 의해 공급되는 햇볕, 및 수직배관 및 수평배관에 의한 자연적 공기 순환에 의해 공급되는 산소에 의해 유기물을 발효시키는 단계; 및(c) fermenting organic matter by sunlight supplied by the transparent sidewall and transparent upper cover of the high-speed fermentation apparatus for unpowered organic matter, and oxygen supplied by natural air circulation by vertical and horizontal piping; and

(d) 상기 발효가 완료된 유기물을 무전원 유기물 고속발효장치를 해체하거나, 바닥면을 개방하여 발효조 밖으로 배출하는 단계;를 포함하며,(d) dismantling the high-speed non-powered organic material fermentation device for the organic material on which the fermentation has been completed, or discharging the organic material to the outside of the fermenter by opening the bottom surface;

상기 무전원 유기물 고속발효장치는 The power-free organic material high-speed fermentation device is

투명 측벽 및 투명 상부 덮개를 포함하는 발효조;a fermenter comprising a transparent sidewall and a transparent top cover;

상기 발효조에 외부공기의 공급 통로를 형성하는 복수의 2중관 구조 수직배관; 및 a plurality of double-tube structure vertical pipes forming a supply passage for external air to the fermenter; and

상기 발효조에 외부공기의 공급 통로를 형성하도록 복수의 층에 구비된 수평배관;을 포함하며,Includes; horizontal pipe provided in a plurality of layers to form a supply passage of external air to the fermenter;

상기 2중관 구조의 수직배관은 발효조의 내부에 위치되며, 내관과 외주면에 발효조 내부에 대한 다수개의 분기공이 형성된 외관을 포함하며, 상기 수평배관은 양말단이 발효조 외부에 위치되도록 발효조를 관통하여 설치되며, The vertical pipe of the double pipe structure is located inside the fermenter, and includes an exterior in which a plurality of branch holes for the inside of the fermenter are formed on the inner pipe and the outer circumferential surface, and the horizontal pipe is installed through the fermenter so that both ends are located outside the fermenter becomes,

상기 2중관 구조의 수직배관 및 수평배관은 서로 교차 결합되며, 수평배관 중 제일 아래층에 구비된 수평배관은 상기 2중관 구조의 수직배관의 내관과 연통되며, 2층 이상에 구비된 수평배관은 상기 2중관 구조의 수직배관의 외관과 연통되며,The vertical pipe and the horizontal pipe of the double pipe structure are cross-coupled to each other, the horizontal pipe provided in the lowest layer of the horizontal pipe communicates with the inner pipe of the vertical pipe of the double pipe structure, and the horizontal pipe provided in the second layer or more is the It communicates with the exterior of the vertical pipe of the double pipe structure,

상기 복수의 층에 구비된 수평배관 중 발효조 내부에 위치되는 부분에는 아래 방향으로 형성된 다수개의 분기공이 구비되며, 상기 2중관 구조의 수직배관의 상단부에는 캡이 구비되며, 상기 캡은 수직배관의 내관을 통하여 공급된 공기를 수직배관의 외관과 상기 캡의 하부 외관 바깥 쪽으로 분배하는 하는 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효방법을 제공한다.Among the horizontal pipes provided in the plurality of layers, a plurality of branch holes formed in a downward direction are provided in a portion positioned inside the fermenter, and a cap is provided at the upper end of the vertical pipe of the double pipe structure, and the cap is the inner pipe of the vertical pipe It provides a high-speed fermentation method of organic matter without power, characterized in that the air supplied through the distribution to the outside of the exterior of the vertical pipe and the lower exterior of the cap.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 (b)단계에서 토양미생물배양액이 더 투입될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the soil microbial culture solution may be further added in step (b).

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 투명 측벽 및 투명 상부 덮개는 제1층과 제3층의 투명패널 사이에 복수개의 양면 오목렌즈(bi-concave lens)가 구비된 제2층을 포함하는 3중 구조의 투명패널로 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the transparent sidewall and the transparent top cover are triplex including a second layer provided with a plurality of bi-concave lenses between the transparent panels of the first layer and the third layer. It may be formed as a transparent panel of the structure.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 각층의 수평배관은 격자 모양으로 배치되며, 수평배관들이 서로 교차되는 지점에 상기 2중관 구조의 수직배관이 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the horizontal pipes of each layer may be arranged in a grid shape, and the vertical pipes of the double pipe structure may be coupled at a point where the horizontal pipes cross each other.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 2중관 구조의 수직배관 외관의 분기공 및 상기 수평배관의 분기공에는 발효물이 들어가지 않도록 통기관이 결합되며, 상기 통기관은 굴곡부를 포함하거나 포함하지 않은 형태를 가지며, 말단부가 발효조의 바닥을 향해 배향될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the vent pipe is coupled to the branch hole of the vertical pipe exterior of the double pipe structure and the branch hole of the horizontal pipe so that fermentation does not enter, and the vent pipe has a shape with or without a bent portion, The distal end may be oriented towards the bottom of the fermenter.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 발효조의 투명 측벽 및 투명 상부 덮개는 탈부착이 가능한 조립형 구조일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the transparent side wall and the transparent upper cover of the fermenter may be a detachable assembly type structure.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 발효조의 바닥은 발효조가 위치되는 지면에 의해 형성되거나; 상기 상기 투명 측벽에 탈부착이 가능하며, 발효조에 투입되는 유기물의 하중을 지탱할 수 있는 소재로 형성된 패널로 형성될 수도 있다. In one embodiment of the present invention, the bottom of the fermenter is formed by the ground on which the fermenter is located; The transparent sidewall may be detachably attached and may be formed of a panel formed of a material capable of supporting the load of organic matter input to the fermenter.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 2중관 구조의 수직배관 내관에는 외부 공기의 유입 속도를 향상시키기 위한 하나 이상의 벤츄리관 구조가 구비될 수 있다. In one embodiment of the present invention, one or more venturi pipe structures for improving the inflow rate of external air may be provided in the inner pipe of the vertical pipe of the double pipe structure.

본 발명의 무전원 유기물 고속발효방법은 전원을 필요로 하는 일체의 기계적시스템을 사용하지 않음에도 불구하고, 유기물을 고속으로 효과적으로 발효처리하는 것을 가능하게 하므로, 유기성 폐기물을 가공식품, 가축사료, 농작물의 퇴비 등으로 재활용하는 분야에서 뛰어난 가성비 및 원가절감 효과를 제공한다.The unpowered high-speed fermentation method of organic matter of the present invention enables effective fermentation of organic matter at high speed despite not using any mechanical system requiring power, so that organic waste can be converted into processed food, livestock feed, and crops. It provides excellent cost-effectiveness and cost-saving effects in the field of recycling as compost.

또한, 유기성 폐기물의 처리 효율을 높임으로써, 유기성 폐기물의 자원화를 용이하게 하며, 환경오염을 감소시키는 효과를 제공한다.In addition, by increasing the processing efficiency of the organic waste, it facilitates the recycling of the organic waste, and provides an effect of reducing environmental pollution.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따르는 자연친화형 무(無)전원 유기물 고속발효장치의 전체를 도시한 3D 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 내부배관 전체를 도시한 3D 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 3중 구조 투명 측벽과 내부배관을 도시한 3D 정면도
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 3중 구조 투명 측벽과 내부배관을 도시한 3D 측면도
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 2중관 구조 수직배관의 외관 분기공 및 캡, 수평배관의 분기공을 상세하게 도시한 3D 평면도
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 수평배관과 2중관 구조 수직배관의 연결형태와 분기공을 상세하게 도시한 3D 정면도
도 7은 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 3중 구조 투명 측벽과 수평배관이 연결된 2중구조 수직배관의 내관과 외관을 상세하게 도시한 3D 정면도
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 수평배관과 연결된 2중관 구조 수직배관의 내관, 외관 및 캡, 분기공 전체를 도시한 3D 정면투시도
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 2중구조 수직배관의 외관 분기공과 캡을 상세하게 도시한 3D 정면투시도
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 수평배관과 연결된 2중관 구조 수직배관의 내관과 외관, 분기공을 상세하게 도시한 3D 정면투시도
도 11은 본 발명의 일 실시형태에 따르는 고속발효장치의 3중 구조 투명 측벽을 상세하게 도시한 3D 정면도
1 is a 3D perspective view showing the whole of a nature-friendly no-power organic material high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a 3D perspective view showing the entire internal pipe of the high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention
3 is a 3D front view showing a triple structure transparent side wall and internal piping of a high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a 3D side view showing a triple-structured transparent sidewall and inner piping of a high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a 3D plan view in detail showing the exterior branch hole and cap of the vertical pipe of the double pipe structure of the high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention, the branch hole of the horizontal pipe
Figure 6 is a 3D front view in detail showing the connection form and branch hole of the horizontal pipe and the double pipe structure vertical pipe of the high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention
7 is a 3D front view showing in detail the inner tube and outer appearance of the double structure vertical pipe connected to the triple structure transparent side wall and the horizontal pipe of the high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention
Figure 8 is a 3D front perspective view showing the entire inner tube, exterior and cap, branch hole of a double-tube structure vertical pipe connected to the horizontal pipe of the high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention
Figure 9 is a 3D front perspective view in detail showing the exterior branch hole and cap of the double structure vertical pipe of the high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention
Figure 10 is a 3D front perspective view in detail showing the inner tube and exterior of the vertical pipe of the double pipe structure connected to the horizontal pipe of the high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention, branch holes
11 is a 3D front view in detail showing a triple structure transparent sidewall of a high-speed fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention;

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known functions and configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, a description thereof will be omitted.

아래 설명과 도면은 당업자가 설명되는 장치와 방법을 용이하게 실시할 수 있도록 특정 실시예를 예시한다. 다른 실시예는 구조적, 논리적으로 다른 변형을 포함할 수 있다. 개별 구성 요소와 기능은 명확히 요구되지 않는 한, 일반적으로 선택될 수 있으며, 과정의 순서는 변할 수 있다. 몇몇 실시예의 부분과 특징은 다른 실시예에 포함되거나 다른 실시예로 대체될 수 있다.The description and drawings below illustrate specific embodiments to enable those skilled in the art to readily practice the described apparatus and method. Other embodiments may include other structural and logical modifications. Individual components and functions may generally be selected unless expressly required, and the order of processes may vary. Portions and features of some embodiments may be included in or substituted for other embodiments.

본 발명의 무전원 유기물 고속발효방법에서 사용되는 무전원 유기물 고속발효장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명 측벽(CW) 및 투명 상부 덮개(CW)를 포함하는 발효조(R);The high-speed non-powered organic material fermentation apparatus used in the unpowered organic material high-speed fermentation method of the present invention, as shown in Figure 1, a fermenter (R) comprising a transparent side wall (CW) and a transparent top cover (CW);

상기 발효조(R)에 외부공기의 공급 통로를 형성하는 복수의 2중관 구조 수직배관(DP); 및 상기 발효조(R)에 외부공기의 공급 통로를 형성하도록 복수의 층에 구비된 수평배관(P);을 포함하며,a plurality of double-pipe structure vertical pipes (DP) forming a supply passage for external air to the fermenter (R); and a horizontal pipe (P) provided in a plurality of layers to form a supply passage of external air to the fermenter (R);

상기 2중관 구조의 수직배관(DP)은 발효조(R)의 내부에 위치되며, 내관(DPI)과 외주면에 발효조 내부에 대한 분기공(A1)이 형성된 외관(DPO)을 포함하며, 상기 수평배관(P)은 양말단이 발효조 외부에 위치되도록 발효조(R)를 관통하여 설치되며, The vertical pipe (DP) of the double pipe structure is located inside the fermenter (R), and includes an inner pipe (DPI) and an exterior (DPO) in which a branch hole (A1) for the inside of the fermenter is formed on the outer circumferential surface, and the horizontal pipe ( P) is installed through the fermenter (R) so that both ends are located outside the fermenter,

상기 2중관 구조의 수직배관(DP) 및 수평배관(P)은 서로 교차 결합되며, 수평배관(P) 중 제일 아래층에 구비된 수평배관은 상기 2중관 구조의 수직배관의 내관(DPI)과 연통되며, 2층 이상에 구비된 수평배관은 상기 2중관 구조의 수직배관의 외관(DPO)과 연통되며,The vertical pipe (DP) and the horizontal pipe (P) of the double pipe structure are cross-coupled to each other, and the horizontal pipe provided in the lowest layer among the horizontal pipes (P) communicates with the inner pipe (DPI) of the vertical pipe of the double pipe structure and the horizontal pipe provided on the second floor or higher communicates with the exterior (DPO) of the vertical pipe of the double pipe structure,

상기 2층 이상에 구비된 수평배관 중 발효조(R) 내부에 위치되는 부분에는 아래 방향으로 형성된 분기공(A2)이 구비되며, 상기 2중관 구조의 수직배관(DP)의 상단부에는 캡(C)이 구비되며, 상기 캡(C)은 수직배관(DP)의 내관(DPI)을 통하여 공급된 공기를 수직배관(DP)의 외관(DPO)과 상기 캡(C)의 하부 외관 바깥 쪽으로 분배하는 것을 특징으로 한다.A branch hole A2 formed in a downward direction is provided at a portion positioned inside the fermenter R among the horizontal pipes provided on the second or higher floors, and a cap C is provided at the upper end of the vertical pipe DP of the double pipe structure. is provided, wherein the cap (C) distributes the air supplied through the inner pipe (DPI) of the vertical pipe (DP) to the outside (DPO) of the vertical pipe (DP) and the lower outside of the cap (C) do it with

본 발명은 자연친화형 무전원 유기물 고속발효장치는 미생물의 발효활동에 반드시 필요한 탄질율(C/N ratio), pH(수소이온농도), 수분함량 등 호기발효에 적합한 조건을 갖춘 유기물을 고속으로 발효시켜서 원활하게 반출하는 것을 특징으로 한다. 특히, 동력장치가 없는 무전원 상태에서도 호기발효에 필요한 공기의 원활한 공급과 발효가정에서 발생한 산화열을 보존하고 적정수분을 유지하면서 유기물을 고속으로 발효시키고, 또한 발효가 완료되어가는 유기물을 고속으로 건조하고 반출할 수 있다. The present invention is a nature-friendly non-powered organic material high-speed fermentation device that ferments organic materials with conditions suitable for aerobic fermentation such as carbon-to-nitrogen ratio (C/N ratio), pH (hydrogen ion concentration), and moisture content essential for the fermentation of microorganisms at high speed It is characterized in that it is carried out smoothly. In particular, even in the absence of a power source, the organic matter is fermented at high speed while maintaining the proper moisture and smooth supply of air necessary for aerobic fermentation and the heat of oxidation generated in the fermentation house. and can be taken out.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 발효조(R)을 형성하는 투명 측벽(CW) 및 투명 상부 덮개는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1층과 제3층의 투명패널 사이에 복수개의 양면 오목렌즈(bi-concave lens)가 구비된 제2층을 포함하는 3중 구조의 투명패널로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transparent side wall (CW) and the transparent upper cover forming the fermenter (R), as shown in Figures 3 and 4, between the transparent panel of the first layer and the third layer It may be formed as a transparent panel having a triple structure including a second layer provided with a plurality of bi-concave lenses.

구체적으로 상기 투명 측벽 및 투명 상부 덮개는, 3중 구조로서 호기발효에서 발생하는 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3)가스 등의 악취물질을 먹이로 사용하여 증식하는 광합성균의 활성화를 위하여 에너지원으로서 투과되는 햇빛을 분산 및 산란할 수 있는 복수개의 양면 오목렌즈(bi-concave lens)를 내장한 중간층(제2층)을 포함한다. 또한, 중간층(제2층)을 포함한 외부층(제1층)과 내부층(제3층)은 모두 유기물 내부의 호기발효에서 발생하는 산화열과 수증기를 적절하게 유지하고 햇빛을 투과할 수 있는 내열성과 투명성을 겸비한 유리, 플라스틱, 아크릴, 비닐 에어 캡(air cap) 등 상용의 소재를 사용하여 제조될 수 있다. Specifically, the transparent side wall and the transparent upper cover have a triple structure and use odor substances such as carbon dioxide (CO 2 ) and ammonia (NH 3 ) gas generated during aerobic fermentation as food to activate the photosynthetic bacteria that proliferate. and an intermediate layer (second layer) in which a plurality of bi-concave lenses capable of dispersing and scattering transmitted sunlight as a circle are incorporated. In addition, the outer layer (1st layer) and the inner layer (3rd layer), including the intermediate layer (2nd layer), properly maintain the heat of oxidation and water vapor generated from aerobic fermentation inside organic matter, and heat resistance that can transmit sunlight It can be manufactured using commercially available materials such as glass, plastic, acrylic, and vinyl air cap that have both transparency and transparency.

상기 외부층(제1층)과 내부층(제3층)은 투명 패널 형태일 수 있으며, 상기 중간층(제2층)은 상기 투명 패널 사이에 위치될 수 있다. 또한, 상기 중간층(제2층)도 양면 오목렌즈(bi-concave lens)를 내장한 투명 패널 형태일 수 있다.The outer layer (the first layer) and the inner layer (the third layer) may be in the form of a transparent panel, and the intermediate layer (the second layer) may be positioned between the transparent panels. In addition, the intermediate layer (the second layer) may also be in the form of a transparent panel having a built-in bi-concave lens.

상기 발효조(R)을 형성하는 투명 측벽 및 투명 상부 덮개는 통상의 수단으로 현장 환경에 따라서 고정식으로 조립하여 발효조(R)를 형성하거나, 필요할 경우 탈부착이 가능한 조립형 구조로 발효조(R)를 형성할 수도 있다. The transparent side wall and the transparent upper cover forming the fermenter (R) are fixedly assembled according to the site environment by conventional means to form the fermenter (R), or, if necessary, to form a fermenter (R) in an assembled structure that can be attached and detached You may.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 발효조(R)의 바닥면은 지면을 그대로 사용할 수 있다. 또한, 상기 발효조(R)의 바닥면은 발효와 건조가 완료된 유기물을 바닥면의 아래로 간편하게 반출할 수 있게 하기 위하여, 최초 투입된 유기물의 하중을 지탱할 수 있는 철판, 스테인리스, 플라스틱 등 상용의 재질로 형성된 패널을 사용할 수도 있다. 이 때, 상기 패널은 탈부착이 가능한 조립형 구조를 가질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the bottom surface of the fermenter (R) can be used as it is. In addition, the bottom surface of the fermenter (R) is made of a commercially available material such as iron plate, stainless steel, plastic, etc. that can support the load of the initially input organic material in order to allow the organic material that has been fermented and dried to be easily taken out below the bottom surface. Formed panels may also be used. In this case, the panel may have a detachable assembly type structure.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 각층의 수평배관(P)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 격자 모양으로 배치되며, 수평배관(P)들이 서로 교차되는 지점에 상기 2중관 구조의 수직배관(DP)이 결합될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the horizontal pipes (P) of each layer are arranged in a grid shape, as shown in FIG. 2, and the vertical pipes of the double pipe structure at the point where the horizontal pipes (P) intersect each other A pipe DP may be coupled.

상기 수평배관(P) 및 수직배관(DP)은 내열성의 플라스틱, 아크릴, 금속 등 상용의 재질로 제조될 수 있으나, 이들 소재로 한정되는 것은 아니고, 배관의 기능을 수행할 수 있는 소재라면 제한 없이 사용될 수 있다.The horizontal pipe (P) and the vertical pipe (DP) may be made of commercially available materials such as heat-resistant plastic, acrylic, and metal, but are not limited to these materials, and if the material can perform the function of the pipe, there is no limitation can be used

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 복수의 2중관 구조 수직배관(DP)의 외관(DPO)에는 내관(DPI)에서 상부로 유입되어 캡을 통하여 외관에 공급되는 외부공기를 유기물에 공급하는 복수의 분기공(A1)이 설치된다. 상기 분기공은 외관의 전방향으로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the outer DPO of the plurality of double-tube structure vertical pipes DP, the external air introduced from the inner pipe DPI to the upper part and supplied to the external air through the cap is supplied to the organic material. A branch hole A1 is installed. The branch hole may be formed in all directions of the exterior.

상기 2중관 구조의 수직배관(DP) 외관의 분기공(A1) 및 상기 수평배관(P)의 분기공(A2)에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 발효물이 들어가지 않도록 통기관이 결합되며, 상기 통기관은 굴곡부를 포함하거나 포함하지 않은 형태를 가지며, 말단부가 발효조의 바닥을 향해 배향될 수 있다. As shown in FIG. 6 , a vent pipe is coupled to the branch hole A1 of the vertical pipe (DP) exterior of the double pipe structure and the branch hole A2 of the horizontal pipe (P) so that the fermentation product does not enter, and the The vent pipe may have a shape with or without bends, and the distal end may be oriented toward the bottom of the fermenter.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기의 교차결합된 복수의 2중관 구조 수직배관(DP)과 복수의 수평배관(P)의 설치간격은 상하좌우 공통으로 30~200cm, 바람직하게는 80~120cm일 수 있다. 또한, 3중 구조의 투명 측벽(CW)과 배관의 설치간격은 15~100cm, 바람직하게는 40~60cm일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the installation interval of the cross-linked plurality of double-tube structure vertical pipe (DP) and a plurality of horizontal pipe (P) is 30-200cm in common up, down, left and right, preferably 80-120cm can be In addition, the installation interval between the transparent side wall (CW) of the triple structure and the pipe may be 15 to 100 cm, preferably 40 to 60 cm.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 복수의 2중관 구조 수직배관(DP)과 복수의 수평배관(P)의 직경은 동일하게 형성될 수 있으며, 예를 들어, 설치간격이 30~200cm일 경우, 직경은 2~40cm, 바람직하게는 3~20cm일 수 있다. 또한, 예를 들어, 배관의 설치간격이 50~180cm일 경우, 직경은 3~36cm, 바람직하게는 5~18cm일 수 있다. 또한, 예를 들어, 배관의 설치간격이 80~120cm인 경우, 직경은 5~24cm, 바람직하게는 8~12cm일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the plurality of double-tube structure vertical pipe (DP) and the plurality of horizontal pipe (P) can be formed to have the same diameter, for example, when the installation interval is 30 ~ 200cm , the diameter may be 2 to 40 cm, preferably 3 to 20 cm. In addition, for example, when the installation interval of the pipe is 50 ~ 180cm, the diameter may be 3 ~ 36cm, preferably 5 ~ 18cm. Also, for example, when the installation interval of the pipe is 80 to 120 cm, the diameter may be 5 to 24 cm, preferably 8 to 12 cm.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 복수의 2중관 구조 수직배관(DP)의 내관과 직접 연결된 제일 아래층 복수의 수평배관과 직상부층의 복수의 수평배관(P)의 설치간격은 상기 직상부층 복수의 수평배관에 아래방향으로 설치된 복수의 분기공에서 유기물로 공급되는 공기의 원활한 흐름을 감안하여 복수의 수평배관 직경의 0.5~7배, 바람직하게는 1~3배로 할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the installation interval of the plurality of horizontal pipes of the lowermost layer directly connected to the inner pipe of the plurality of double pipe structure vertical pipe (DP) and the plurality of horizontal pipes (P) of the upper layer is the plurality of the upper layer In consideration of the smooth flow of air supplied to organic matter from a plurality of branch holes installed downward in the horizontal pipe of

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 복수의 2중관 구조 수직배관의 내관의 직경은 외관에 설치된 복수의 분기공에서 유기물로 공급되는 공기의 원활한 흐름을 감안하여 외관 직경의 0.1~0.9배, 바람직하게는 0.3~0.7배로 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the diameter of the inner tube of the plurality of double-pipe structure vertical pipes is 0.1 to 0.9 times the outer diameter in consideration of the smooth flow of air supplied to the organic material from the plurality of branch holes installed on the outer surface, preferably can be formed by 0.3 to 0.7 times.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 2중관 구조 수직배관의 외관에 설치된 복수의 분기공과 수평배관에 설치된 복수의 분기공의 직경은 공통되게, 예를 들어, 배관의 직경이 3~20cm인 경우 0.1~4cm, 바람직하게는 0.3~2cm일 수 있다. 예를 들어, 배관의 직경이 5~18cm인 경우 0.3~3.6cm, 바람직하게는 0.5~1.8cm일 수 있다. 예를 들어, 배관의 직경이 8~12cm인 경우 0.6~2.4cm, 바람직하게는 0.8~1.2cm일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the diameters of the plurality of branch holes installed on the exterior of the double pipe structure vertical pipe and the plurality of branch holes installed on the horizontal pipe are common, for example, when the diameter of the pipe is 3 to 20 cm, 0.1 It may be ∼4 cm, preferably 0.3∼2 cm. For example, when the diameter of the pipe is 5 to 18 cm, it may be 0.3 to 3.6 cm, preferably 0.5 to 1.8 cm. For example, when the diameter of the pipe is 8 to 12 cm, it may be 0.6 to 2.4 cm, preferably 0.8 to 1.2 cm.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 분기공의 상호간 설치간격은, 예를 들어, 분기공의 직경이 0.3~2cm인 경우 0.5~30cm, 바람직하게는 1.5~10cm일 수 있다. 예를 들어, 분기공의 직경이 0.5~1.8cm인 경우 7.5~27cm, 바람직하게는 2.5~9cm일 수 있다. 예를 들어, 분기공의 직경이 0.8~1.2cm인 경우 12~24cm, 바람직하게는 4~6cm일 수 있다. 또한 퇴적하는 유기물로 분기공이 막히는 것을 최소화하기 위하여 모든 분기공에는 통기관이 결합되며, 상기 통기관은 굴곡부를 포함하거나 포함하지 않은 형태를 가지며, 말단부가 발효조의 바닥을 향해 배향될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the mutual installation interval of the branch hole, for example, when the diameter of the branch hole is 0.3 ~ 2cm 0.5 ~ 30cm, preferably 1.5 ~ 10cm may be. For example, when the diameter of the branch hole is 0.5 to 1.8 cm, it may be 7.5 to 27 cm, preferably 2.5 to 9 cm. For example, when the diameter of the branch hole is 0.8 to 1.2 cm, it may be 12 to 24 cm, preferably 4 to 6 cm. In addition, in order to minimize clogging of the vents with accumulated organic matter, a vent pipe is coupled to all vent holes, and the vent pipe has a shape with or without a bent portion, and the distal end may be oriented toward the bottom of the fermenter.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 2중관 구조의 수직배관(DP)의 상단부에는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 캡(C)이 구비되며, 상기 캡(C)은 수직배관의 내관(DPI)을 통하여 공급된 공기를 수직배관의 외관(DPO)과 상기 캡의 하부 외관 바깥 쪽으로 분배하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 캡은 발효조(R)에 퇴적되는 유기물의 유입을 막는 기능도 수행한다.In one embodiment of the present invention, a cap (C) is provided at the upper end of the vertical pipe (DP) of the double pipe structure as shown in FIGS. 2 to 5, and the cap (C) is the vertical pipe. It performs a function of distributing the air supplied through the inner pipe (DPI) to the outside of the external pipe (DPO) of the vertical pipe and the lower external part of the cap. In addition, the cap also functions to prevent the inflow of organic matter deposited in the fermenter (R).

상기 캡(C)의 형태는 특별히 한정되지 않으나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상부에서 하부방향으로 점차 직경이 넓어지는 형태가 바람직할 수 있다. 이러한 캡의 형태는 예를 들어, 속이 빈 반구형 형태일 수 있다. 이러한 형태의 캡은 발효조의 상부에서 공급되는 유기물이 캡의 경사진 표면을 통하여 자연스럽게 흘러내리게 한다. The shape of the cap (C) is not particularly limited, but as shown in FIGS. 3 and 4 , a shape in which the diameter gradually increases from the top to the bottom may be preferable. The shape of such a cap may be, for example, a hollow hemispherical shape. This type of cap allows organic matter supplied from the top of the fermenter to naturally flow down through the inclined surface of the cap.

또한, 상기 캡(C)의 하단부는, 도 9에 도시된 바와 같이, 2중관 구조의 수직배관(DP) 외관(DPO)의 직경보다 더 큰 직경을 가짐으로써, 2중관 구조의 수직배관 내관(DPI)을 통해 유입된 외부공기가 캡(C)과 외관(DPO) 사이에 형성된 공간을 통해 자연스럽게 상부 유기물 부분으로 공급되게 할 수 있다.In addition, the lower end of the cap (C), as shown in Figure 9, by having a larger diameter than the diameter of the outer diameter (DPO) of the vertical pipe (DP) of the double pipe structure, the inner pipe of the double pipe structure ( The external air introduced through the DPI) can be naturally supplied to the upper organic part through the space formed between the cap (C) and the exterior (DPO).

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 2중관 구조의 수직배관(DP) 내관(DPI)에는, 도 10에 도시된 바와 같이, 외부 공기의 유입 속도를 향상시키기 위한 하나 이상의 벤츄리관 구조가 구비될 수 있다. 또한, 상기 2중관 구조의 수직배관(DP)의 내관은 호기발효의 산화열로 고온이 유지되는 최상층부까지 연돌효과(stack effect)로 수직 상승기류가 형성되도록 외벽에는 분기공이 없는 밀폐된 구조로 형성된다. 또한, 상기 내관의 내부에는 하나 이상의 벤츄리관 구조가 구비될 수 있다.In one embodiment of the present invention, at least one venturi pipe structure for improving the inflow rate of external air is provided in the vertical pipe (DP) inner pipe (DPI) of the double pipe structure, as shown in FIG. 10 . can In addition, the inner pipe of the vertical pipe (DP) of the double pipe structure is formed in a closed structure with no divergence on the outer wall so that a vertical upward airflow is formed by a stack effect up to the uppermost layer where the high temperature is maintained due to the oxidation heat of aerobic fermentation. do. In addition, one or more venturi tube structures may be provided inside the inner tube.

본 발명의 무전원 유기물 고속발효장치의 발효조(R)에서 실시되는 호기발효는 산화열을 발생시키며, 호기발효가 최성기에 이르게 되면 발효조(R) 내부의 온도가 60~75℃까지 상승된다. 이와 같이 발효조(R)에 수용된 유기물의 산화열로 상부의 공기는 고온이 형성되므로, 발효조(R)의 수직배관의 내관(DP1)은 상부의 공기와 하부에서 유입되는 외부공기 사이에 온도차이가 발생된다. 따라서, 이러한 온도차이에 의해, 도 8에 도시된 바와 같이, 제일 아래층의 수평배관(P)을 통해 외부공기가 자연적으로 유입되며, 이렇게 유입된 외부공기는 2중관 구조의 수직배관(DP)의 내관(DPI)을 타고, 상승하면서 상승기류를 형성한다. 이러한 상승기류는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 2중 구조의 상부 말단에 설치된 캡(C)에 의해 막히면서, 아래 쪽으로 방향을 틀어 2중관 구조의 수직배관 외관(DPO)을 따라 하부로 흐르게 된다. 또한, 상기 상승기류의 일부는 상기 캡(C)과 수직배관의 외관(DPO) 사이에 형성되는 분기공을 통해 발효조에 수용된 유기물에 고르게 공급될 수 있다. Aerobic fermentation carried out in the fermenter (R) of the unpowered organic material high-speed fermentation device of the present invention generates heat of oxidation, and when aerobic fermentation reaches its peak, the temperature inside the fermenter (R) rises to 60 ~ 75 ℃. As such, the high temperature is formed in the upper air due to the heat of oxidation of the organic matter accommodated in the fermenter (R). Therefore, the inner pipe (DP1) of the vertical pipe of the fermenter (R) has a temperature difference between the air at the upper part and the external air flowing in from the lower part. occurs Therefore, due to this temperature difference, as shown in FIG. 8, external air is naturally introduced through the horizontal pipe (P) of the lowest layer, and the external air introduced in this way is the vertical pipe (DP) of the double pipe structure. It rides on the inner tube (DPI) and forms an updraft as it rises. As shown in FIG. 9 , this upward airflow is blocked by the cap (C) installed at the upper end of the double structure and turns downward to flow downward along the vertical pipe exterior (DPO) of the double pipe structure. . In addition, a portion of the updraft may be uniformly supplied to the organic matter accommodated in the fermenter through a branch hole formed between the cap (C) and the exterior (DPO) of the vertical pipe.

구체적으로, 호기발효가 진행되면서 발생한 산화열로 발효조(R) 내부의 공기의 온도가 상승하면서 수직배관의 내관(DP1)을 통하여 유입되는 외부공기와 온도차이가 형성된다. 이때, 연돌효과(stack effect) 등으로 상온 15~25℃수준인 외부공기가 2중 구조 수직배관의 내관을 통하여 60~75℃의 고온이 유지되는 최상층부로 빠르게 상승기류를 형성하게 된다. 또한, 상기 내관에 형성된 벤츄리관(venturi tube)은 이러한 상승기류의 흐름을 가속시켜 공기의 유입을 촉진한다. Specifically, as the temperature of the air inside the fermenter R rises due to oxidation heat generated during aerobic fermentation, a temperature difference is formed with the outside air introduced through the inner pipe DP1 of the vertical pipe. At this time, due to the stack effect, etc., external air at room temperature of 15 to 25 ° C. through the inner tube of the double structure vertical pipe quickly forms an upward airflow to the uppermost part where the high temperature of 60 to 75 ° C is maintained. In addition, a venturi tube formed in the inner tube accelerates the flow of the updraft to promote the inflow of air.

본 발명의 무동력 고속발효장치에서 동력장치가 없는 무(無)전원 상태는, 교반기, 송풍기, 온풍기, 모터 등 전원을 필요로 하는 일체의 기계적시스템을 갖추지 않은 상태를 의미한다. 이와 같이, 본 발명의 무동력 고속발효장치 무전원 상태임에도 불구하고, 호기(好氣)발효에 필요한 공기의 원활한 공급이 가능하며, 발효가정에서 발생한 산화열을 보존하고 적정수분을 유지하면서 유기물을 고속으로 발효시키고, 또한 발효가 완료되어가는 유기물을 고속으로 건조하고 반출하는 것이 가능하다.In the non-powered high-speed fermentation apparatus of the present invention, the no-power state without a power unit means a state in which any mechanical system requiring power, such as a stirrer, a blower, a warm air machine, and a motor, is not equipped. As described above, in spite of the non-powered high-speed fermentation apparatus of the present invention, the smooth supply of air required for aerobic fermentation is possible, and organic matter is fermented at high speed while preserving the oxidation heat generated in the fermentation household and maintaining proper moisture. In addition, it is possible to dry and transport organic matter that is being fermented at high speed.

또한, 본 발명의 유기물의 고속발효방법은In addition, the high-speed fermentation method of the organic material of the present invention is

(a) 탄질율(C/N ratio), pH, 및 수분함량에 있어서 호기발효에 적합한 조건을 구비한 유기물을 준비하는 유기물 전처리 단계; (a) an organic material pretreatment step of preparing an organic material having conditions suitable for aerobic fermentation in carbon nitrogen ratio (C/N ratio), pH, and water content;

(b) 상기 전처리가 완료된 유기물을 상기 무전원 유기물 고속발효장치의 발효조에 투입하는 단계;(b) adding the pre-treated organic material to the fermenter of the unpowered organic material high-speed fermentation apparatus;

(c) 상기 무전원 유기물 고속발효장치의 투명 측벽 및 투명 상부 덮개에 의해 공급되는 햇볕, 및 수직배관 및 수평배관에 의한 자연적 공기 순환에 의해 공급되는 산소에 의해 유기물을 발효시키는 단계; 및(c) fermenting organic matter by sunlight supplied by the transparent sidewall and transparent upper cover of the high-speed fermentation apparatus for unpowered organic matter, and oxygen supplied by natural air circulation by vertical and horizontal piping; and

(d) 상기 발효가 완료된 유기물을 무전원 유기물 고속발효장치를 해체하거나, 바닥면을 개방하여 발효조 밖으로 배출하는 단계;를 포함하는 특징을 갖는다. (d) dismantling the high-speed non-powered organic material fermentation apparatus for the organic material on which the fermentation has been completed, or discharging the organic material to the outside of the fermenter by opening the bottom surface.

상기 (a) 전처리단계에서 탄질율(C/N ratio)은, 전 질소(N)에 대한 유기탄소(C)의 비율을 의미하며, 미생물은 발효활동에 있어서 탄소(C)를 에너지원으로, 질소(N)를 영양원으로 사용한다. 미생물의 발효활동에 가장 좋은 유기물의 탄질율은 20~25이고 미생물체의 평균 탄질율은 8~12 정도이며, 호기발효 및 분해활동이 완료된 유기물의 평균 탄질율은 미생물체의 평균 탄질율과 같은 8~12 정도가 된다. 따라서 호기발효에 적합한 탄질율로 유기물을 배합하는 것은 고속발효를 위해서 가장 중요한 전처리과정이기도 하다.In the (a) pretreatment step, the carbon content ratio (C / N ratio) means the ratio of organic carbon (C) to total nitrogen (N), and microorganisms use carbon (C) as an energy source in fermentation activity, Nitrogen (N) is used as a nutrient source. The carbon content of organic matter best for the fermentation activity of microorganisms is 20~25, the average carbon content of microorganisms is about 8~12, and the average carbon content of organic matter after aerobic fermentation and decomposition activity is completed is 8~ the same as the average carbon content of microorganisms. about 12. Therefore, mixing organic matter with a carbon content suitable for aerobic fermentation is also the most important pre-treatment process for high-speed fermentation.

상기 (a) 전처리단계에서 미생물의 발효활동에 적합한 pH 범위는 5.5~8.5이다. 일반적으로 호기발효 초기에는 약산성을 유지하다가 충분한 산소가 공급으로 발효가 활발히 진행되면서 유기물의 질소성분 중에 암모니아(NH3) 가스가 발생하면서 암모늄이온(NH4 +)이 잔존하여 약 알칼리성을 띠게 된다. 또한 유기물의 탄질율이 적정수준보다 높을 경우 질소부족으로 혐기발효가 일어나 유기산의 생성 등으로 pH가 약산성을 유지할 수도 있다. 따라서 유기물의 호기발효에 따른 pH 변화는 유기물의 호기발효에 적합한 탄질율과 산소공급이 제대로 되고 있는지 지표로 사용할 수 있다.The pH range suitable for the fermentation activity of microorganisms in the pretreatment step (a) is 5.5 to 8.5. In general, weak acidity is maintained in the initial stage of aerobic fermentation, and as the fermentation proceeds actively with sufficient oxygen supply, ammonia (NH 3 ) gas is generated in the nitrogen component of organic matter, and ammonium ions (NH 4 + ) remain and become weakly alkaline. In addition, when the carbon content of the organic material is higher than the appropriate level, anaerobic fermentation occurs due to a lack of nitrogen, and the pH may maintain weak acidity due to the production of organic acid. Therefore, the pH change due to the aerobic fermentation of organic matter can be used as an indicator whether the carbon nitrogen ratio and oxygen supply suitable for aerobic fermentation of organic matter are being properly supplied.

상기 (a) 전처리단계에서 미생물이 호기발효를 활발히 하기 위해서는 유기물의 수분 함량은 대단히 중요하다. 유기물 중에 수분함량이 30% 미만일 경우에는 유동성 부족으로 미생물의 활동이 저조해지고 수분함량이 70% 이상일 경우에도 공기의 통기성을 저하시켜 활동이 저조해진다. 따라서 유기물의 수분함량은 55~65%가 되어야 최적의 상태에서 미생물의 활동이 극대화된다.In the pre-treatment step (a), the moisture content of organic matter is very important in order for microorganisms to actively perform aerobic fermentation. If the moisture content in the organic matter is less than 30%, the activity of microorganisms is low due to lack of fluidity. Therefore, the moisture content of organic matter should be 55~65% to maximize the activity of microorganisms in the optimal state.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 (b)단계에서 토양미생물배양액이 유기물 100 중량부를 기준으로 1 내지 10 중량부로 더 투입될 수 있다. In one embodiment of the present invention, in step (b), the soil microbial culture solution may be further added in an amount of 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the organic matter.

상기 유기물의 고속발효방법에서 발효가정에 참여하는 광합성균은, 태양에너지를 받아 광합성작용을 하여 탄수화물을 만들어 스스로 살아가는 균으로 자연환경에서 폭 넓게 존재하는 미생물 중의 하나로써 동식물의 먹이 사슬에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. 또한 호기조건과 혐기조건에서도 성장이 가능하며 이산화탄소(CO2), 암모니아(NH3)가스 등 악취물질을 먹이로 사용하여 증식하기 때문에 유기물의 발효가정에서 발생하는 악취제거에 탁월한 효과를 보이는 등 미생물의 생육환경을 정화하는 생리적인 기능을 가진다.In the high-speed fermentation method of organic matter, the photosynthetic bacteria participating in the fermentation family are bacteria that receive solar energy and photosynthesize to make carbohydrates and live on their own. plays a role In addition, it can grow in both aerobic and anaerobic conditions, and because it grows using odorous substances such as carbon dioxide (CO 2 ) and ammonia (NH 3 ) gas as food, it has an excellent effect in removing odors generated by fermentation of organic matter. It has a physiological function to purify the growth environment of

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are provided to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following examples. The following examples can be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

실시예.Example.

본 발명의 실시예에서 제시한 자연친화형 무전원 유기물 고속발효장치 및 그 방법에 대한 실용성과 효과 등을 실증하기 위하여 축산업 현장에서 발생하는 유기성폐기물을 기초로 미생물의 발효활동에 필요한 탄질율(C/N ratio), pH(수소이온농도), 수분함량 등 적합한 조건을 구비한 유기물을 준비하였다.In order to demonstrate the practicality and effects of the nature-friendly non-powered organic material high-speed fermentation apparatus and the method presented in the embodiment of the present invention, the carbon content required for the fermentation of microorganisms based on the organic waste generated in the livestock industry (C/ N ratio), pH (hydrogen ion concentration), and an organic material having suitable conditions such as moisture content was prepared.

전처리한 유기물을 발효조에 투입한 후, 호기발효 전과정에서 실시간 상용의 방법으로 표준시료를 채취하여 색깔, 냄새, 수분함량 등 관능검사와 더불어 C/N ratio, pH, 온도 등 검사를 병행하여 실시하였다. 여기서 호기발효 전과정의 관능검사 및 C/N ratio, pH, 온도 등 실시간 검사의 결과 값은 발효조 내부의 상하좌우 가장자리 4개 지점과 심부 1개지점 등 5개지점의 평균값으로 산정하였다.After the pre-treated organic matter was put into the fermenter, standard samples were collected using a real-time commercial method throughout the entire aerobic fermentation process, and sensory tests such as color, odor, and moisture content were performed in parallel with tests such as C/N ratio, pH, and temperature. . Here, the sensory test of the entire aerobic fermentation process and the real-time test values such as C/N ratio, pH, and temperature were calculated as the average value of five points, including four points on the upper, lower, left, and right edges of the inside of the fermenter and one point in the deep part.

또한, 부숙완료 상태를 검증하고자 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률에서 정한 판정기준에 따라 국제적으로 공용하는 기계식 측정법 2가지 모두를 적용하여 호기발효 전과정에서 부숙도측정을 하였다. 여기서 부숙도 측정을 위한 표준시료는 발효조 내부의 상하좌우 가장자리 4점과 심부 1점 등 5개 지점에서 각 200g을 채취한 총 1000g을 고르게 혼합한 후 돌, 비닐 등 이물질을 제거하고 최종적으로 200g을 부숙도 측정용으로 사용하였다.In addition, in order to verify the completion of fermenting, both of the internationally used mechanical measurement methods were applied in accordance with the judgment standards set by the Act on the Management and Use of Livestock Manure to measure the fermenting degree throughout the aerobic fermentation process. Here, the standard sample for measuring the level of immortality is a total of 1000 g of each 200 g collected from 5 points, including 4 points on the top, bottom, left and right edges, and 1 point in the deep part, inside the fermenter, and then, after removing foreign substances such as stones and vinyl, finally 200 g It was used for measuring the degree of immaturity.

실험은 아래 2가지 유형으로 실시하였다.The experiment was conducted in the following two types.

<실험 1><Experiment 1>

1. 전처리로 유기성 폐기물로서 돈분을 사용하고, 수분조절과 탄소(C) 보강을 위한 건조 톱밥과, 질소(N) 보강을 위한 아미노산 농축액을 첨가재로 하여, 이들을 적절한 비율로 혼합하여 아래의 표 1과 같이 C/N ratio, pH, 수분함량 등 호기발효에 가장 적합한 조건을 충족시켰다.1. Using pig meal as an organic waste for pretreatment, dry sawdust for moisture control and carbon (C) reinforcement, and amino acid concentrate for nitrogen (N) reinforcement as additives, mix them in an appropriate ratio and mix them in Table 1 below As shown, the most suitable conditions for aerobic fermentation such as C/N ratio, pH, and moisture content were satisfied.

Figure 112021058189031-pat00001
Figure 112021058189031-pat00001

2. 상기 전처리한 돈분의 호기발효 전 과정을 1~7일차에 걸쳐 관능검사와 C/N ratio, pH, 온도 등 부숙도를 추정할 수 있는 검사를 실시한 결과는 아래의 표 2와 같았다. 2. The whole process of aerobic fermentation of the pre-treated pig manure was subjected to a sensory test and tests to estimate the degree of ripening such as C/N ratio, pH, and temperature over days 1 to 7, and the results are shown in Table 2 below.

Figure 112021058189031-pat00002
Figure 112021058189031-pat00002

3. 상기의 호기발효 전과정에서 부숙 진행상태를 검증하고자 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률에서 정한 판정기준에 따라 국제적으로 공용하는 기계식 측정법 2가지 모두를 적용한 부숙도측정결과는 아래의 표 3과 같았다.3. In order to verify the progress of fermenting in the whole process of aerobic fermentation, the results of measuring the fermenting degree by applying both of the internationally used mechanical measurement methods in accordance with the judgment standards set by the Act on the Management and Use of Livestock Manure are shown in Table 3 below. It was like

Figure 112021058189031-pat00003
Figure 112021058189031-pat00003

상기 실험 1은 호기발효 2일차(48시간 경과)부터 암모니아(NH3)가스 등 냄새는 거의 없었고, 4일차(96시간 경과)에는 내부온도가 최고점을 지나 하락하는 것을(3일차 78℃→4일차 74℃) 확인하고 상부를 개방하여 건조진행을 하였고, 4일차(96시간 경과)부터 부숙이 거의 끝나가는 부숙후기 상태임을 확인할 수 있었다.In Experiment 1, there was almost no smell such as ammonia (NH 3 ) gas from the 2nd day of aerobic fermentation (48 hours elapsed), and on the 4th day (96 hours elapsed), the internal temperature passed the maximum and decreased (3rd day 78°C → 4 74℃ on the first day), the upper part was opened and drying was carried out, and it was confirmed that the state was in the late ripening stage, almost ending on the 4th day (96 hours had elapsed).

<실험 2><Experiment 2>

1. 전처리로 실험 1에서 구비한 충족조건에서 미생물활성촉진을 위하여 토양미생물을 상용의 방법으로 배양한 토양미생물배양액 2중량%를 더 첨가하고 C/N ratio, pH, 수분함량 등을 상기 실험 1과 동일하게 조절하였다.1. As a pretreatment, 2% by weight of a soil microbial culture medium culturing soil microorganisms by a commercial method was further added to promote microbial activity under the conditions provided in Experiment 1, and the C/N ratio, pH, moisture content, etc. were measured in Experiment 1 It was adjusted in the same way as

2. 상기의 전처리한 돈분의 호기발효의 전과정을 1~7일차에 걸쳐 관능검사와 C/N ratio, pH, 온도 등 부숙도를 추 정할 수 있는 검사를 실시한 결과는 아래의 표 4와 같았다.2. The whole process of aerobic fermentation of the pre-treated pig manure was performed on the 1st to 7th days of sensory testing and tests that can estimate the degree of ripening such as C/N ratio, pH, and temperature are shown in Table 4 below.

Figure 112021058189031-pat00004
Figure 112021058189031-pat00004

3. 상기의 호기발효 전과정에서 부숙 진행상태를 검증하고자 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률에서 정한 판정 기준에 따라 국제적으로 공용하는 기계식 측정법 2가지 모두를 적용한 부숙도측정결과는 아래의 표 5와 같았다.3. In order to verify the progress of fermenting in the whole process of aerobic fermentation, the results of measuring the fermenting degree are shown in Table 5 below, in accordance with the judgment standards set by the Act on the Management and Use of Livestock Manure, applying both of the internationally used mechanical measurement methods. It was like

Figure 112021058189031-pat00005
Figure 112021058189031-pat00005

상기 실험 2는 실험 1 조건에 호기발효 촉진을 위하여 토양미생물배양액 2%를 첨가한 것으로 호기발효 1일차(24시간 경과)부터 암모니아(NH3)가스 등 냄새는 거의 없었고, 3일차(72시간 경과)에는 내부온도가 최고점을 지나 하락하는 것을(2일차 79℃→3일차 76℃) 확인하고 상부를 개방하여 건조진행을 하였고, 3일차(72시간 경과)부터 부숙이 거의 끝나가는 부숙후기 상태임을 확인할 수 있었다.In Experiment 2, 2% of soil microbial culture medium was added to promote aerobic fermentation in Experiment 1 conditions. From the first day of aerobic fermentation (24 hours elapsed), there was almost no smell such as ammonia (NH 3 ) gas, and on the third day (72 hours elapsed). ), it was confirmed that the internal temperature had passed the highest point and decreased (79℃ on the 2nd day → 76℃ on the 3rd day), and the upper part was opened to dry. could check

R: 발효조, P: 수평배관
DP: 2중관 구조 수직배관
DPI: 2중 구조 수직배관의 내관
DPO: 2중 구조 수직배관의 외관
DPIV: 2중 구조 수직배관 내관의 벤츄리관(Venturi tube)
C: 2중관 구조 수직배관의 캡(cap)
A1: 2중관 구조 수직배관 외관의 분기공
A2: 수평배관의 분기공
CW1: 3중 구조 투명 측벽 또는 투명 상부 덮개의 외부층(제1층)
CW2: 3중 구조 투명 측벽의 또는 투명 상부 덮개의 중간층(제2층 양면 오목렌즈(Double-concave lens) 포함)
CW3: 3 중구조 투명 측벽의 또는 투명 상부 덮개의 내부층(제3층)
R: Fermenter, P: Horizontal pipe
DP: double pipe structure vertical pipe
DPI: Inner pipe of double structure vertical pipe
DPO: Appearance of double structure vertical pipe
DPIV: Venturi tube of double structure vertical pipe inner pipe
C: Cap of double pipe structure vertical pipe
A1: Quarter hole in the exterior of a double pipe structure vertical pipe
A2: Branch hole of horizontal pipe
CW1: the outer layer of the triple structure transparent sidewall or transparent top cover (1st layer)
CW2: the middle layer of the triple structure transparent sidewall or the transparent top cover (including the second layer double-concave lens)
CW3: inner layer of triple structure transparent sidewall or transparent top cover (3rd layer)

Claims (8)

(a) 탄질율(C/N ratio), pH, 및 수분함량에 있어서 호기발효에 적합한 조건을 구비한 유기물을 준비하는 유기물 전처리 단계;
(b) 상기 전처리가 완료된 유기물을 무전원 유기물 고속발효장치의 발효조에 투입하는 단계;
(c) 상기 무전원 유기물 고속발효장치의 투명 측벽 및 투명 상부 덮개에 의해 공급되는 햇볕, 및 수직배관 및 수평배관에 의한 자연적 공기 순환에 의해 공급되는 산소에 의해 유기물을 발효시키는 단계; 및
(d) 상기 발효가 완료된 유기물을 무전원 유기물 고속발효장치를 해체하거나, 바닥면을 개방하여 발효조 밖으로 배출하는 단계;를 포함하며,
상기 무전원 유기물 고속발효장치는
투명 측벽 및 투명 상부 덮개를 포함하는 발효조;
상기 발효조에 외부공기의 공급 통로를 형성하는 복수의 2중관 구조 수직배관; 및
상기 발효조에 외부공기의 공급 통로를 형성하도록 복수의 층에 구비된 수평배관;을 포함하며,
상기 2중관 구조의 수직배관은 발효조의 내부에 위치되며, 내관과 외주면에 발효조 내부에 대한 다수개의 분기공이 형성된 외관을 포함하며, 상기 수평배관은 양말단이 발효조 외부에 위치되도록 발효조를 관통하여 설치되며,
상기 2중관 구조의 수직배관 및 수평배관은 서로 교차 결합되며, 수평배관 중 제일 아래층에 구비된 수평배관은 상기 2중관 구조의 수직배관의 내관과 연통되며, 2층 이상에 구비된 수평배관은 상기 2중관 구조의 수직배관의 외관과 연통되며,
상기 복수의 층에 구비된 수평배관 중 발효조 내부에 위치되는 부분에는 아래 방향으로 형성된 다수개의 분기공이 구비되며, 상기 2중관 구조의 수직배관의 상단부에는 캡이 구비되며, 상기 캡은 수직배관의 내관을 통하여 공급된 공기를 수직배관의 외관과 상기 캡의 하부 외관 바깥 쪽으로 분배하는 하는 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효방법.
(a) an organic material pretreatment step of preparing an organic material having conditions suitable for aerobic fermentation in carbon content ratio (C/N ratio), pH, and water content;
(b) adding the pre-treated organic material to a fermenter of an unpowered organic material high-speed fermentation apparatus;
(c) fermenting organic matter by sunlight supplied by the transparent side wall and transparent upper cover of the high-speed fermentation device for unpowered organic matter, and oxygen supplied by natural air circulation by vertical and horizontal piping; and
(d) dismantling the non-powered organic material high-speed fermentation device for the organic material on which the fermentation has been completed, or discharging the organic material to the outside of the fermenter by opening the bottom surface;
The power-free organic material high-speed fermentation device is
a fermenter comprising a transparent sidewall and a transparent top cover;
a plurality of double-pipe structure vertical pipes forming a supply passage for external air to the fermenter; and
Includes; horizontal pipe provided in a plurality of layers to form a supply passage of external air to the fermenter;
The vertical pipe of the double pipe structure is located inside the fermenter, and includes an exterior in which a plurality of branch holes for the inside of the fermenter are formed on the inner pipe and the outer circumferential surface, and the horizontal pipe is installed through the fermenter so that both ends are located outside the fermenter becomes,
The vertical pipe and the horizontal pipe of the double pipe structure are cross-coupled to each other, the horizontal pipe provided in the lowest layer among the horizontal pipes communicates with the inner pipe of the vertical pipe of the double pipe structure, and the horizontal pipe provided in the second layer or more is the It communicates with the exterior of the vertical pipe of the double pipe structure,
Among the horizontal pipes provided in the plurality of layers, a plurality of branch holes formed in a downward direction are provided in a portion positioned inside the fermenter, and a cap is provided at the upper end of the vertical pipe of the double pipe structure, and the cap is the inner pipe of the vertical pipe A method of high-speed fermentation of organic matter without power, characterized in that the air supplied through the is distributed to the outside of the exterior of the vertical pipe and the outside of the lower exterior of the cap.
제1항에 있어서,
상기 (b)단계에서 토양미생물배양액이 더 투입되는 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효방법.
According to claim 1,
A method of high-speed fermentation of organic matter without power, characterized in that the soil microbial culture solution is further added in step (b).
제1항에 있어서,
상기 무전원 유기물 고속발효장치에 있어서, 투명 측벽 및 투명 상부 덮개는 제1층과 제3층의 투명패널 사이에 복수개의 양면 오목렌즈(bi-concave lens)가 구비된 제2층을 포함하는 3중 구조의 투명패널로 형성된 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효 방법.
According to claim 1,
In the non-powered organic material high-speed fermentation apparatus, the transparent sidewall and the transparent upper cover are triple including a second layer provided with a plurality of bi-concave lenses between the transparent panel of the first layer and the third layer A method of high-speed fermentation of organic matter without power, characterized in that it is formed with a transparent panel of the structure.
제1항에 있어서,
상기 무전원 유기물 고속발효장치에 있어서, 상기 각층의 수평배관은 격자 모양으로 배치되며, 수평배관들이 서로 교차되는 지점에 상기 2중관 구조의 수직배관이 결합된 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효방법.
According to claim 1,
In the non-powered organic material high-speed fermentation apparatus, the horizontal pipe of each layer is arranged in a grid shape, and the vertical pipe of the double-tube structure is coupled at a point where the horizontal pipes cross each other.
제1항에 있어서,
상기 무전원 유기물 고속발효장치에 있어서, 상기 2중관 구조의 수직배관 외관의 분기공 및 상기 수평배관의 분기공에는 발효물이 들어가지 않도록 통기관이 결합되며, 상기 통기관은 굴곡부를 포함하거나 포함하지 않은 형태를 가지며, 말단부가 발효조의 바닥을 향해 배향되는 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효방법.
According to claim 1,
In the non-powered organic material high-speed fermentation device, a vent pipe is coupled to the branch hole of the vertical pipe exterior of the double pipe structure and the branch hole of the horizontal pipe so that the fermentation product does not enter, and the vent pipe has a shape with or without a bent part, , A high-speed fermentation method for organic matter without power, characterized in that the distal end is oriented toward the bottom of the fermenter.
제1항에 있어서,
상기 무전원 유기물 고속발효장치에 있어서, 상기 발효조의 투명 측벽 및 투명 상부 덮개는 탈부착이 가능한 조립형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효방법.
According to claim 1,
In the non-powered high-speed fermentation apparatus for organic materials, the high-speed fermentation method for unpowered organic materials, characterized in that the transparent side wall and the transparent upper cover of the fermenter have a detachable assembly type structure.
제1항에 있어서,
상기 무전원 유기물 고속발효장치에 있어서, 상기 발효조의 바닥은 발효조가 위치되는 지면에 의해 형성되거나; 상기 상기 투명 측벽에 탈부착이 가능하며, 발효조에 투입되는 유기물의 하중을 지탱할 수 있는 소재로 형성된 패널로 형성된 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효방법.
According to claim 1,
In the non-powered organic material high-speed fermentation apparatus, the bottom of the fermenter is formed by the ground on which the fermenter is located; A method for high-speed fermentation of organic substances without power, characterized in that the panel is detachable from the transparent side wall and is formed of a panel made of a material capable of supporting the load of organic substances put into the fermenter.
제1항에 있어서,
상기 무전원 유기물 고속발효장치에 있어서, 상기 2중관 구조의 수직배관 내관에는 외부 공기의 유입 속도를 향상시키기 위한 하나 이상의 벤츄리관 구조가 구비된 것을 특징으로 하는 무전원 유기물 고속발효방법.



According to claim 1,
In the high-speed non-powered organic material fermentation apparatus, the non-powered organic material high-speed fermentation method, characterized in that at least one venturi tube structure for improving the inflow speed of external air is provided in the inner tube of the vertical pipe of the double tube structure.



KR1020210064990A 2021-05-20 2021-05-20 Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters KR102356188B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210064990A KR102356188B1 (en) 2021-05-20 2021-05-20 Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters
CN202210530385.7A CN115385729B (en) 2021-05-20 2022-05-16 Natural friendly type rapid fermentation method for organic matters without power supply

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210064990A KR102356188B1 (en) 2021-05-20 2021-05-20 Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102356188B1 true KR102356188B1 (en) 2022-02-08

Family

ID=80252236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210064990A KR102356188B1 (en) 2021-05-20 2021-05-20 Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102356188B1 (en)
CN (1) CN115385729B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115385729A (en) * 2021-05-20 2022-11-25 黄肇锋 Natural friendly type power-free organic matter rapid fermentation method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116332684A (en) * 2023-03-23 2023-06-27 内蒙古工业大学 Buried passive convection ventilation compost pool and use method thereof

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970002766U (en) * 1995-06-28 1997-01-24 Knob Mounting Structure
JP2778750B2 (en) * 1989-07-26 1998-07-23 萩原工業株式会社 Fermentation method of organic waste sludge and organic fermentation fertilizer production equipment
JPH11310488A (en) * 1998-04-30 1999-11-09 Gold Kosan Kk Compost producing apparatus
JP2000335990A (en) * 1999-05-28 2000-12-05 Kikuko Matsumura Compost production apparatus
KR101157517B1 (en) * 2011-11-22 2012-06-20 비케이환경종합건설 주식회사 A system of a barnyard manure factory having a close type fermenter
KR101190186B1 (en) 2012-05-22 2012-10-15 (주)상일테크 Tower composter
KR101794611B1 (en) 2017-05-25 2017-11-07 에코필드 유한회사 Vertical type cylindrical agitated compost with a double column structure with externally managed fermentation air supply
KR101801910B1 (en) 2015-04-24 2017-11-28 주식회사 리드컴퍼니 agitating device and mothod for fermentation
KR20200101134A (en) * 2019-02-19 2020-08-27 이영상 structure of a double pipe for gas and a fluid
KR102186189B1 (en) * 2019-06-13 2020-12-04 오원 Apparatus for Fermenting at High Speed

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3044021B1 (en) * 1998-11-09 2000-05-22 株式会社新洋 Ventilation structure of middle- and high-rise apartment houses
JP2005324179A (en) * 2004-05-14 2005-11-24 Tamaru Takeshi Fermentation apparatus of organic materials and fermentation method using this apparatus
KR100744790B1 (en) * 2005-09-23 2007-08-03 대 규 이 a organic wastes fermentation apparatus
KR100852873B1 (en) * 2006-09-01 2008-08-19 (주)지앤엘 Method and apparatus for recycling of organic wastes and wastes
CN202148262U (en) * 2011-05-24 2012-02-22 华中科技大学 No-power induced air type composting device
CN202819232U (en) * 2012-07-30 2013-03-27 四川省环境保护科学研究院 Filling controllable cultivation fermentation bed with air cushion layer
CN203949387U (en) * 2014-05-23 2014-11-19 贾东明 A kind of device that utilizes microorganism and solar energy heating air
CN107265628A (en) * 2016-04-07 2017-10-20 允崴国际有限公司 Microbubble disturbs formula processor
WO2018041207A1 (en) * 2016-08-31 2018-03-08 北京清净之水文化发展有限公司 Aerobic microorganism fermentation method, apparatus, and treatment system
CN107629930B (en) * 2017-10-30 2021-02-12 内蒙古广达将军笑酒业有限公司 White spirit processing technology
CN110105097A (en) * 2019-05-31 2019-08-09 中鼎特金秦皇岛科技股份有限公司 Organic solid castoff fast and harmless treatment process and resource utilization
KR102356188B1 (en) * 2021-05-20 2022-02-08 정승진 Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2778750B2 (en) * 1989-07-26 1998-07-23 萩原工業株式会社 Fermentation method of organic waste sludge and organic fermentation fertilizer production equipment
KR970002766U (en) * 1995-06-28 1997-01-24 Knob Mounting Structure
JPH11310488A (en) * 1998-04-30 1999-11-09 Gold Kosan Kk Compost producing apparatus
JP2000335990A (en) * 1999-05-28 2000-12-05 Kikuko Matsumura Compost production apparatus
KR101157517B1 (en) * 2011-11-22 2012-06-20 비케이환경종합건설 주식회사 A system of a barnyard manure factory having a close type fermenter
KR101190186B1 (en) 2012-05-22 2012-10-15 (주)상일테크 Tower composter
KR101801910B1 (en) 2015-04-24 2017-11-28 주식회사 리드컴퍼니 agitating device and mothod for fermentation
KR101794611B1 (en) 2017-05-25 2017-11-07 에코필드 유한회사 Vertical type cylindrical agitated compost with a double column structure with externally managed fermentation air supply
KR20200101134A (en) * 2019-02-19 2020-08-27 이영상 structure of a double pipe for gas and a fluid
KR102186189B1 (en) * 2019-06-13 2020-12-04 오원 Apparatus for Fermenting at High Speed

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115385729A (en) * 2021-05-20 2022-11-25 黄肇锋 Natural friendly type power-free organic matter rapid fermentation method
CN115385729B (en) * 2021-05-20 2024-03-05 黄肇锋 Natural friendly type rapid fermentation method for organic matters without power supply

Also Published As

Publication number Publication date
CN115385729B (en) 2024-03-05
CN115385729A (en) 2022-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101372427B (en) Solid waste high temperature aerobic composting method using stereoscopic ventilating apparatus
CN202988933U (en) Sludge treatment land resource utilization system
KR102356188B1 (en) Nature-friendly non-powered high-speed fermentation method for organic matters
CN105712490A (en) Method for treating high ammonia-nitrogen wastewater through nutrition conversion of mixotroph
CN105110834A (en) Double-layered material circulating ventilation organic solid waste composting device and method for composting by using device
KR20110055442A (en) Recycling system of organic waste
KR101830130B1 (en) An autothermal aerobic/anaerobic digestion system in swine farms
JP2015167912A (en) Livestock excreta treating system
CN104909847A (en) Method of converting livestock manures into microbial organic fertilizers
CN106915867B (en) Culture wastewater biochemical treatment system and preparation method and application of treatment by-product thereof
CN202829867U (en) System for composting by using backwall of greenhouse
CN101134681A (en) Organic waste and excrement treatment method and device
CN102153390A (en) Fermentation and air distribution device for aerobic composting of organic solid waste
CN201640155U (en) Ecological piggery
CN204162624U (en) A kind of unpowered self ventilated type aerobic composting device
CN107055775A (en) Processing system and processing method for low ratio of carbon to ammonium aquiculture waste water
CN109111061A (en) Livestock breeding wastewater circulation recycling system and method
KR102356184B1 (en) Nature-friendly non-powered high-speed fermentation device for organic matters
CN216191964U (en) Rural organic waste resource utilization equipment
CN104261920A (en) Method for accelerating aerobic composting rate of agricultural solid wastes
Duan et al. Innovations in design and operation of aeration devices for composting and vermicomposting
KR101976009B1 (en) Composition for treating solid organic wastes, treatment method of solid organic waste using thereof and compost manufactured by the same
CN201999869U (en) Gas distributor for fermenting organic solid waste in aerobic composting
CN108774081A (en) A kind of resource utilization method of feces of livestock and poultry
CN110104898B (en) Garbage anaerobic and aerobic composting and wastewater purification treatment system

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant