KR102389129B1 - 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치 - Google Patents

조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치는 직육면체로 형성되어 조류 바이오매스가 내장되는 내부공간을 구비하는 본체와, 상기 본체의 외부와 결합하여 상기 본체를 부상시키며, 부상된 상기 본체를 회전시켜 상기 내부공간에 내장된 조류 바이오매스를 교반하는 지지체와, 상기 내부공간에 위치하여 내장된 조류 바이오매스의 교반을 극대화하는 믹서와, 상기 본체와 결합하여 공기, 물 및 공기 중 수증기를 상기 내부공간에 공급 및 조절하는 밸브와, 상기 본체의 외면에 모듈형태로 탈부착하여 내장된 조류 바이오매스의 퇴비화 효과를 높이는 모듈박스를 구비할 수 있다.

Description

조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치{Composting device using algae biomass}
본 발명은 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사전에 회수된 조류 바이오매스를 건조할 수 있는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치 관한 것이다.
조류는 뿌리, 줄기, 잎이 체계적으로 분화되지 않은 하등식물 중에서 엽록소로 광합성을 하는 식물을 통칭하며 자연계의 먹이사슬에서 최하위에 위치하기 때문에 광합성을 통해 유기물을 생산하는 독립영양생물이다.
국내에서는 녹조현상으로 잘 알려졌으며 일반적으로 녹조류와 남조류는 수온이 상승하는 시점에 빈번하게 발생하지만 일부 규조류는 저수온에서도 번성할 수 있으며, 이러한 조류는 부양 양 및 정체 수역 증가에 따라 발생 잠재력이 높아지고, 대 발생했을 때에는 정수처리 장애, 남조류 독성물질, 심미적 악영향 등이 발생하므로 국가적 사회 문제로 인식되고 있다.
하지만, 조류는 작은 세포단위의 부유성 또는 부착성 유기체로서 미량원소가 풍부하고 영양성분이 함유되어 있어 주원료 또는 보조원료로서 유기성 토양개량제, 퇴비, 비료 등으로 활용하거나 가공 가능성이 높다.
조류는 수질정화를 위해 하천, 호수, 해양에서 직접 처리하거나 바이오디젤, 의약품, 바이오폴리머 생산을 위한 배양 후 처리 또는 하수처리장이나 방류수 관리를 위해 인위적으로 배양 및 생산하는 경우가 있으며 관련 연구 및 산업이 증가하는 추세이나 종래의 퇴비공정이나 장치는 조류 바이오매스를 직접 활용하거나 전문적으로 다루지 못하고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1222456호(2013.01.15)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 사전에 회수된 조류 바이오매스를 건조할 수 있는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치를 제공하는 것이다.
그리고 짧은 기간에 퇴비화를 할 수 있는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치는 직육면체로 형성되어 조류 바이오매스가 내장되는 내부공간을 구비하는 본체와, 상기 본체의 외부와 결합하여 상기 본체를 부상시키며, 부상된 상기 본체를 회전시켜 상기 내부공간에 내장된 조류 바이오매스를 교반하는 지지체와, 상기 내부공간에 위치하여 내장된 조류 바이오매스의 교반을 극대화하는 믹서와, 상기 본체와 결합하여 공기, 물 및 공기 중 수증기를 상기 내부공간에 공급 및 조절하는 밸브와, 상기 본체의 외면에 모듈형태로 탈부착하여 내장된 조류 바이오매스의 퇴비화 효과를 높이는 모듈박스를 구비할 수 있다.
상기 본체는 상기 지지체와 결합하는 제1면과, 상기 제1면과 연결되고 외면에 상기 모듈박스가 탈부착하는 적어도 하나 이상의 제2면을 구비할 수 있다.
상기 제2면에는 상기 밸브를 통해 공급된 공기, 물 및 공기 중 수증기가 배출되도록 하는 제1타공과, 상기 믹서 방향으로 돌출되어 조류 바이오매스를 부수는 블레이드가 구비될 수 있다.
상기 제2면에는 상기 내부공간에 경사면이 형성되도록 하는 경사판이 구비되고, 상기 경사판에는 제2타공이 구비될 수 있다.
외부에서 상기 모듈박스와 상기 제2면을 차례대로 관통하여 상기 내부공간에 공기를 추가로 공급하는 에어 노즐을 더 구비할 수 있다.
상기 본체는 상기 제1면과 제2면을 연결하는 연결장치를 구비하고, 상기 연결장치는 상기 제2면의 일단 양측에서 상기 제1면 방향으로 각각 연장되어 상기 제1면에 삽입되는 연결부 및 상기 제1면에 구비되고 제2면의 타단과 맞대어져 상기 내부공간이 개폐되도록 하는 잠금부를 구비할 수 있다.
상기 지지체는 상기 본체를 부상시키는 부상부와, 상기 부상부와 연결되고 상기 제1면과 결합하여 상기 본체가 상기 지지체를 축으로 회전되도록 하는 회전부를 구비할 수 있다.
상기 믹서는 상기 내부공간에 구비되어 상기 회전부와 결합하는 봉과, 상기 봉의 외면에 구비되어 조류 바이오매스를 부수는 날과, 상기 봉에 구비되어 상기 내부공간의 온도를 상승시키는 온도조절장치와, 상기 봉에 형성되어 상기 내부공간에 공기를 유입시키는 유입공을 구비할 수 있다.
상기 모듈박스에는 이산화탄소 흡착제 또는 또 다른 조류 바이오매스가 내장될 수 있다.
본 발명의 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치에 의하면, 사전에 회수된 조류 바이오매스를 건조할 수 있다.
그리고 짧은 기간에 퇴비화를 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치를 나타낸 사시도.
도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치의 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치(10)는 본체(100), 지지체(200) 및 모듈박스(500)를 구비할 수 있다.
본체(100)는 직육면체로 형성되어 조류 바이오매스가 내장되는 내부공간(110)을 구비할 수 있다.
지지체(200)는 본체(100)의 외부와 결합하며 본체(100)를 부상시킨 상태에서 본체(100)를 회전시키는 역할을 할 수 있다. 본체(100)의 내부공간(110)에 내장된 조류 바이오매스는 지지체(200)에 의해 교반될 수 있다.
모듈박스(500)는 모듈형태로 구비되고, 내부에 이산화탄소 흡착제 또는 또 다른 조류 바이오매스가 내장되며 본체(100)의 외면에 다수가 탈부착할 수 있다. 본체(100)에 탈부착하는 모듈박스(500)는 본체(100)의 내부공간(110)에 내장된 조류 바이오매스의 퇴비화 효과를 높이는 역할을 할 수 있다. 그리고 모듈박스(500)를 모듈형태로 구비함으로써 배합비가 다른 시료를 동시에 운영할 수 있으며 퇴비화에 적합한 단위 규격을 유지하여 퇴비화의 가속이 가능하다.
본체(100)에 대해 자세히 살펴보면, 본체(100)는 제1면(120)과 제2면(130)으로 구성되며, 제1면(120)은 한 쌍으로 구비되어 지지체(200)와 결합할 수 있다. 제2면(130)은 제1면(120)과 연결되며, 직육면체를 형성하기 위해 한 쌍의 제1면(120)의 테두리를 감싸는 형태로 구비될 수 있다.
본 실시 예에서는 본체(100)를 직육면체로 형성하기 위해 네 개의 제2면(130)이 제1면(120)과 연결되는 것을 보였으나, 제2면(130)은 본체(100)의 형태에 따라 다양한 개수로 구비될 수 있다.
그리고 제1면(120)과 연결되는 다수의 제2면(130)은 제1면(120)에 개별적으로 연결되며, 내부공간(110)이 개방되도록 할 수 있다.
이를 위해, 본체(100)는 제1면(120)과 제2면(130)을 연결하는 연결장치(180)를 구비하며, 연결장치(180)는 연결부(181)와 잠금부(182)를 구비할 수 있다.
연결부(181)는 제2면(130)의 일단 양측에서 제1면(120) 방향으로 각각 연장되어 제1면(120)에 삽입될 수 있다. 제1면(120)에 삽입된 연결부(181)는 제1면(120)에 삽입된 상태로 회전 가능하여 제2면(130)의 일단을 축으로 제2면(130)이 회전할 수 있다. 제2면(130)에 제2면(130)의 일단을 축으로 회전함으로써 본체(100)의 내부공간(110)이 개방될 수 있다.
잠금부(182)는 제1면(120)에 구비되되 일단이 제2면(130)의 타단과 맞대어지도록 구비되며, 회전가능하여 내부공간(110)을 개방할 시에는 일단이 제2면(130)의 타단과 맞대어지지 않도록 하고, 내부공간(110)을 폐쇄할 시에는 일단이 제2면(130)의 타단과 맞대어지도록 할 수 있다.
이와 같이, 본체(100)가 연결장치(180)를 구비함으로써 간단한 조작을 통해 내부공간(110)의 개방이 용이하여 조류 바이오매스의 유출입이 수월하게 이루어질 수 있으며, 본체(100)가 회전할 시 회전력에 의해 내부공간(110)에 내장된 조류 바이오매스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치(10)에 대해 더욱 자세히 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 도 1에 도시된 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치(10)는 직육면체로 형성되어 조류 바이오매스가 내장되는 내부공간(110)을 구비하는 본체(100), 본체(100)의 외부와 결합하여 본체(100)를 부상시키며, 부상된 본체(100)를 회전시켜 내부공간(110)에 내장된 조류 바이오매스를 교반하는 지지체(200), 내부공간(110)에 위치하여 내장된 조류 바이오매스의 교반을 극대화하는 믹서(300), 본체(100)와 결합하여 공기, 물 및 공기 중 수증기를 내부공간(110)에 공급 및 조절하는 밸브(400) 및 본체(100)의 외면에 모듈형태로 탈부착하여 내장된 조류 바이오매스의 퇴비화 효과를 높이는 모듈박스(500)를 구비할 수 있다.
그리고 본체(100)는 지지체(200)와 결합하는 제1면(120) 및 제1면(120)과 연결되고 외면에 모듈박스(500)가 탈부착하는 적어도 하나 이상의 제2면(130)을 구비할 수 있다.
제2면(130)에는 밸브(400)를 통해 공급된 공기, 물 및 공기 중 수증기가 배출되는 다수의 제1타공(140)이 형성될 수 있다. 따라서, 지나치게 함수율이 높은 경우에는 제1타공(140)을 통해 공기, 물 및 공기 중 수증기가 본체(100)의 외면에 부착된 모듈박스(500)에 모일 수 있다. 여기서, 모듈박스(500)에는 이산화탄소 흡착제 또는 또 다른 조류 바이오매스가 이미 내장되어 있어 퇴비화 과정에서 발생하는 이산화탄소를 흡수하거나 조류 포자 및 세포의 일부가 성장 또는 보관될 수 있도록 처리 가능하다. 그리고 모듈박스(500) 내 이산화탄소 흡착제 또는 조류 바이오매스는 조류를 활용한 토양개량제, 퇴비, 비료 등을 제조할 시 혼합물의 일부로 그대로 활용할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서는 흡착제가 이산화탄소를 흡착하는 것으로 설명하였나 이산화탄소뿐만 아니라 일부 가스상 물질을 흡착할 수 있으며 습도조절 역할도 병행할 수 있다.
그리고 제2면(130)에는 믹서(300) 방향 즉, 내부공간(110)의 중심부분으로 돌출되는 다수의 블레이드(150)가 구비될 수 있다. 다수의 블레이드(150)는 조류 바이오매스를 부수는 역할을 하여 공기와의 접촉면적을 극대화할 수 있다.
또한, 제2면(130)에는 내부공간(110)에 경사면이 형성되도록 하는 경사판(160)이 구비될 수 있으며, 경사판(160)에는 다수의 제2타공(170)이 구비되어 밸브(400)를 통해 공급된 공기, 물 및 공기 중 수증기가 제1타공(140)으로 용이하게 배출되도록 할 수 있다.
한편, 지지체(200)는 본체(100)를 부상시키고 회전시키기 위해 부상부(210)와 회전부(220)를 구비할 수 있다. 부상부(210)는 일단이 지면이나 기초면 등에 고정되고 상하방향으로 길게 구비될 수 있다. 회전부(220)는 부상부(210)와 수직으로 연결되고 제2면(130)과 결합할 수 있다. 본체(100)는 지지체(200)의 회전부(220)를 축으로 회전할 수 있다. 부상부(210)와 회전부(220)는 일체형으로 제작되거나 각각 제작되어 용접 등의 결합방식을 통해 일체화될 수 있다.
한편, 믹서(300)는 내부공간(110)에 위치하여 내장된 조류 바이오매스의 교반을 극대화하는 역할을 할 수 있다.
이를 위해, 믹서(300)는 내부공간(110)에 구비되어 지지체(200)의 회전부(220)와 결합하는 봉(310)과 봉(310)의 외면에 구비되어 조류 바이오매스를 부수는 날(320)을 구비할 수 있다. 믹서(300)는 본체(100)가 지지체(200)의 회전부(220)에 의해 회전할 시 함께 회전하여 본체(100)의 회전으로 인해 교반되는 조류 바이오매스의 공기와의 접촉면적을 극대화하여 조류 바이오매스의 교반을 극대화할 수 있다.
그리고 믹서(300)는 온도조절장치(330)와 유입공(340)을 구비할 수 있다. 온도조절장치(330)와 유입공(340)은 봉(310)에 구비될 수 있으며, 봉(310)에 구비된 온도조절장치(330)는 외부에서의 조작을 통해 내부공간(110)의 온도를 상승시키는 역할을 할 수 있다. 온도조절장치(330)를 통한 온도조절은 퇴비화 속도를 높이고 안정적인 부숙을 유도하는 효과를 발휘할 수 있다. 봉(310)에 형성된 유입공(340)은 내부공간(110)에 공기를 유입시키는 역할을 할 수 있다. 유입공(340)을 통해 유입된 공기는 호기성 미생물의 성장을 유도하는 역할을 할 수 있다.
한편, 밸브(400)는 본체(100)와 결합하여 공기, 물 및 공기 중 수증기를 내부공간(110)에 공급 및 조절하는 역할을 할 수 있다. 그리고 밸브(400)는 공기, 물 및 공기 중 수증기를 내부공간(110)에 공급 및 조절하는 역할 이외에도 최종 혼합물을 제거하거나 본체(100)의 내부공간(110)을 세척할 시에도 활용 가능하다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치(10)에 대해 더욱 자세히 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 도 1에 도시된 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치(10)는 직육면체로 형성되어 조류 바이오매스가 내장되는 내부공간(110)을 구비하는 본체(100), 본체(100)의 외부와 결합하여 본체(100)를 부상시키며, 부상된 본체(100)를 회전시켜 내부공간(110)에 내장된 조류 바이오매스를 교반하는 지지체(200), 내부공간(110)에 위치하여 내장된 조류 바이오매스의 교반을 극대화하는 믹서(300), 본체(100)와 결합하여 공기, 물 및 공기 중 수증기를 내부공간(110)에 공급 및 조절하는 밸브(400) 및 본체(100)의 외면에 모듈형태로 탈부착하여 내장된 조류 바이오매스의 퇴비화 효과를 높이는 모듈박스(500)를 구비할 수 있다.
여기서, 본체(100)는 지지체(200)와 결합하는 제1면(120) 및 제1면(120)과 연결되고 외면에 모듈박스(500)가 탈부착하는 적어도 하나 이상의 제2면(130)을 구비할 수 있다.
그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치(10) 외부에서 모듈박스(500)와 제2면(130)을 차례대로 관통하는 에어 노즐(600)을 더 구비할 수 있다.
에어 노즐(600)은 외부에서 모듈박스(500)와 제2면(130)을 차례대로 관통하여 내부공간(110)에 공기를 추가로 공급하는 역할을 할 수 있다. 에어 노즐(600)은 고압으로 내부공간(110)에 공기를 추가로 공급하여 제2면(130)에 구비된 블레이드(150)의 사각지대에 침적된 물질을 제거하고 세척하는 효과를 발휘할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치
100: 본체 110: 내부공간
120: 제1면 130: 제2면
140: 제1타공 150: 블레이드
160: 경사판 170: 제2타공
180: 연결장치 181: 연결부
182: 잠금부 200: 지지체
210: 부상부 220: 회전부
300: 믹서 310: 봉
320: 날 330: 온도조절장치
340: 유입공 400: 밸브
500: 모듈박스 600: 에어 노즐

Claims (9)

  1. 직육면체로 형성되어 조류 바이오매스가 내장되는 내부공간을 구비하는 본체와,
    상기 본체의 외부와 결합하여 상기 본체를 부상시키며, 부상된 상기 본체를 회전시켜 상기 내부공간에 내장된 조류 바이오매스를 교반하는 지지체와,
    상기 내부공간에 위치하여 내장된 조류 바이오매스의 교반을 극대화하는 믹서와,
    상기 본체와 결합하여 공기, 물 및 공기 중 수증기를 상기 내부공간에 공급 및 조절하는 밸브와,
    상기 본체의 외면에 모듈형태로 탈부착하여 내장된 조류 바이오매스의 퇴비화 효과를 높이는 모듈박스를 구비하고,
    상기 본체는 상기 지지체와 결합하는 제1면과, 상기 제1면과 연결되고 외면에 상기 모듈박스가 탈부착하는 적어도 하나 이상의 제2면을 구비하고,
    상기 제2면에는 상기 밸브를 통해 공급된 공기, 물 및 공기 중 수증기가 배출되도록 하는 제1타공과, 상기 믹서 방향으로 돌출되어 조류 바이오매스를 부수는 블레이드가 구비되고,
    상기 제2면에는 상기 내부공간에 경사면이 형성되도록 하는 경사판이 구비되고, 상기 경사판에는 공기, 물 및 공기 중 수증기가 상기 제1타공 방향으로 용이하게 배출되도록 할 수 있는 제2타공이 구비되는 것을 특징으로 하는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치.
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  5. 제 1항에 있어서,
    외부에서 상기 모듈박스와 상기 제2면을 차례대로 관통하여 상기 내부공간에 공기를 추가로 공급하는 에어 노즐을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 본체는 상기 제1면과 제2면을 연결하는 연결장치를 구비하고,
    상기 연결장치는 상기 제2면의 일단 양측에서 상기 제1면 방향으로 각각 연장되어 상기 제1면에 삽입되는 연결부 및 상기 제1면에 구비되고 제2면의 타단과 맞대어져 상기 내부공간이 개폐되도록 하는 잠금부를 구비하는 것을 특징으로 하는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 지지체는 상기 본체를 부상시키는 부상부와,
    상기 부상부와 연결되고 상기 제1면과 결합하여 상기 본체가 상기 지지체를 축으로 회전되도록 하는 회전부를 구비하는 것을 특징으로 하는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 믹서는 상기 내부공간에 구비되어 상기 회전부와 결합하는 봉과,
    상기 봉의 외면에 구비되어 조류 바이오매스를 부수는 날과,
    상기 봉에 구비되어 상기 내부공간의 온도를 상승시키는 온도조절장치와,
    상기 봉에 형성되어 상기 내부공간에 공기를 유입시키는 유입공을 구비하는 것을 특징으로 하는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 모듈박스에는 이산화탄소 흡착제 또는 또 다른 조류 바이오매스가 내장되는 것을 특징으로 하는 조류 바이오매스를 활용한 퇴비화 장치.
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