KR102462972B1 - 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법 - Google Patents

축분을 이용한 친환경 비료제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 고액분리를 하지 않고 원분을 그대로 수분조절을 거친 다음 발효가 이루어지도록 하여, 비료제조 공정을 단순화하고, 비료 제조과정에서 투입된 토양에 유익한 미생물이 최종 배출공정까지 포함되도록 하여, 양질의 비료를 제공할 수 있는 기술에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 수분함량 90 내지 95%의 원분 상태의 축분을 원분저장조에 저장하는 단계와, 상기 원분저장조의 축분을 발효조로 이송하여 토양에 유익한 미생물을 투입하는 단계와, 상기 미생물이 투입된 축분을 발효조 내에서 볏집, 톱밥, 폐버섯배지, 커피찌꺼기, 코코피트로 이루어진 건조된 천연 식물의 부산물로 이루어진 수분조절제가 함께 투입되어 1차 수분조절이 이루어지는 단계와, 상기 1차 수분조절이 이루어진 축분을 발효조에서 35 내지 45℃의 발효온도로 발효가 이루어지는 단계와, 상기 발효된 축분에 무기물질, 결합제, 황토, 패각을 혼합하고 2차 수분조절이 이루어지는 단계와, 상기 2차 수분조절된 축분을 제환기에 투입하여 비료 형태로 성형하는 단계와, 상기 성형된 비료를 건조기에서 80 내지 120℃ 온도 조건으로 건조하는 단계와, 상기 건조된 비료를 크기별로 선별하여 포장 배출하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

축분을 이용한 친환경 비료제조 방법{Eco-friendly fertilizer manufacturing method using livestock manure}
본 발명은 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 고액분리를 하지 않고 원분을 그대로 수분조절을 거친 다음 발효가 이루어지도록 하여, 비료제조 공정을 단순화하고, 비료 제조과정에서 투입된 토양에 유익한 미생물이 최종 배출공정까지 포함되도록 하여, 양질의 비료를 제공할 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 축산분뇨[畜産糞尿](이하 축분)는 소, 돼지, 닭과 같은 가축들이 배설하는 똥이나 오줌을 뜻하는 것으로서, 유기성 폐기물[有機性廢棄物]에 해당한다.
이러한 축분은 토양오염 및 수질오염뿐만 아니라 악취로 인한 대기오염을 유발하는 주범이라 할 수 있다. 이러한 오염문제에 대한 적절한 해결책으로는 축분을 발효 처리하여 비료화함으로써 농작물의 양분으로 사용되는 방안이 제시되고 있다.
그러나 종래의 축분을 이용한 비료제조 방법은 대부분 축분에 포함된 다량의 수분을 제거하기 위하여 고액분리 과정을 거치게 되는데, 고액 분리 과정에 따른 비료제조 공정이 늘어나기 때문에, 설비가 더 커져야 하는 문제점과 비료제조에 따른 소요시간이 늘어나는 문제점이 있고, 고액분리를 통해 수분이 줄어든 축분은 발효공정에서 교반에 따른 부하가 늘어나는 문제점이 있다. 또한 분리된 액체는 주로 액비로 처리되는데 저장, 수요처의 부족 및 불완전한 부숙으로 인한 악취 등의 문제점들을 가지고 있다.
그리고 종래의 비료제조 방법은 발효조에 히터장치를 적용하지 않아 온도제어 없이 발효가 이루어져 왔으며, 일부 기술중에서 발효조 내부에 전기히터를 삽입하는 형태로 설치되어 발효조 내부의 온도를 높이고 있으나, 이와 같은 방식은 전기히터가 직접 접촉되는 부분에만 가열온도가 집중되는 문제점이 있고, 교반날개가 전기히터와 간섭이 발생하지 않도록 서로 떨어진 위치에 설치되어, 가열된 축분이 다른 축분과 제대로 섞일 수 없는 구조적 문제가 있었다.
등록특허 제10-1885051호(축,인분을 이용한 비료제조장치 및 제조방법)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 축분을 이용하여 비료를 제조함에 있어서 원분 상태의 축분을 고액분리를 거치지 않고 발효과정에서 수분조절이 이루어지도록 하여 액비처리 공정이 생략되어 비료제조 공정을 단순화하고 액비 처리에 따른 문제점을 해소하고, 토양에 유익한 미생물이 비료에 포함되도록 하여 양질의 비료를 제공할 수 있는 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법을 제공함에 목적을 두고 있다.
또한 본 발명은 축분을 발효하는 과정에서 최적화된 발효온도를 유지할 수 있는 방식을 적용하여 발효효율을 높이고 고품질의 비료를 생산할 수 있는 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법을 제공함에 또 다른 목적을 두고 있다.
본 발명은 수분함량 90 내지 95%의 원분 상태의 축분을 원분저장조에 저장하는 단계와, 상기 원분저장조의 축분을 발효조로 이송하여 토양에 유익한 미생물을 투입하는 단계와, 상기 미생물이 투입된 축분을 발효조 내에서 볏집, 톱밥, 폐버섯배지, 커피찌꺼기, 코코피트로 이루어진 건조된 천연 식물의 부산물로 이루어진 수분조절제가 함께 투입되어 1차 수분조절이 이루어지는 단계와, 상기 1차 수분조절이 이루어진 축분을 발효조에서 35 내지 45℃의 발효온도로 발효가 이루어지는 단계와, 상기 발효된 축분에 무기물질, 결합제, 황토, 패각을 혼합하고 2차 수분조절이 이루어지는 단계와, 상기 2차 수분조절된 축분을 제환기에 투입하여 비료 형태로 성형하는 단계와, 상기 성형된 비료를 건조기에서 80 내지 120℃ 온도 조건으로 건조하는 단계와, 상기 건조된 비료를 크기별로 선별하여 포장 배출하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 1차 수분조절이 이루어지는 단계에서 조절되는 축분의 수분함량은 80 내지 88%로 이루어지고, 상기 2차 수분조절이 이루어지는 단계에서 축분의 수분함량은 55 내지 60%로 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 1차 수분조절이 이루어지는 단계에서 코코피트는 40 내지 60 메쉬(mesh)의 입자크기를 갖는 분말로 구성되며, 원분 무게의 8 내지 20%의 투입량으로 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 발효가 이루어지는 단계에서 발효조는 상부에 축분투입부와 하부에는 축분배출부가 각각 형성되어 있는 본체와, 상기 본체의 일측에 설치되어 구동모터에 의해 내부의 교반축이 회전하는 교반수단과, 상기 본체의 외주면을 감싸는 형태로 설치되는 오일자켓과, 상기 오일자켓 내부로 고온의 열매체유를 공급하고, 열교환이 이루어진 열매체유를 회수하여 순환과정을 거치도록 한 보일러;로 구성되어 고온의 열매체유 순환을 통해 일정 온도를 유지하면서 지속적인 교반과정으로 발효가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 발효조의 본체 내부로 건조공기 및 열풍공기를 공급하는 공기공급수단;을 더 포함하여 이루어지되, 상기 공기공급수단은; 본체의 하단부에 각각 설치되며 급기블로워를 통해 교반축 방향으로 외부의 공기를 공급하는 공기투입구와, 상기 본체의 상부 일측에 각각 설치되어 배기블로워를 통해 본체 내부 공기를 외부로 배출하는 공기배출구와, 상기 공기투입구로 공급되는 공기의 온도를 상승시키는 히팅장치;로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 고액분리 과정을 거치지 않고도 발효조 내부에서 수분조절이 이루어지도록 하여 종래의 액비처리 공정이 생략되어 비료제조에 따른 공정을 단순화하고, 발효과정에서 축분의 수분함량을 종래에 비해 높기 때문에 교반시 부하를 최소화할 수 있어 교반장치의 고장을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 발효과정에서 적정한 온도로 발효가 이루어지도록 함으로써 발효효율은 높이고 악취가스 발생은 최소화하며, 발효 과정에서 투입된 미생물이 사멸되지 않고 완성된 비료에 포함되도록 하여 비료 활용시 토양에 매우 유익한 영향을 주는 효과가 있다.
또한 본 발명은 발효조 외부에 오일자켓을 설치하여 가열된 열매체유의 열에 의해 발효온도를 조절함으로써, 내부의 축분에는 열전달이 쉽고 고르게 이루어지도록 하여 최적의 발효조건을 유지할 수 있고, 외부환경의 변화에도 적절한 발효온도를 효과적으로 유지할 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 비료제조 방법에서 발효조 및 발효조와 연결되는 주변 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 비료제조 방법에서 발효조의 구성을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 발효조에 공기투입구와 공기배출구가 설치된 부분을 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 발효조에 오일자켓과 예열장치가 설치된 부분을 나타낸 단면도
도 6는 본 발명에서 발효조의 악취를 처리하는 악취포집부의 구성을 나타낸 도면
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 도 1에 도시한 바와 같이 수분함량 90 내지 95%의 원분 상태의 축분을 원분저장조(100)에 저장하는 단계(S1)와, 상기 원분저장조(100)의 축분을 발효조(200)로 이송하여 토양에 유익한 미생물을 투입하는 단계(S2)와, 상기 미생물이 투입된 축분을 발효조(200) 내에서 볏집, 톱밥, 폐버섯배지, 커피찌꺼기, 코코피트로 이루어진 건조된 천연 식물의 부산물로 이루어진 수분조절제가 함께 투입되어 1차 수분조절이 이루어지는 단계(S3)와, 상기 1차 수분조절이 이루어진 축분을 발효조(200)에서 35 내지 45℃의 발효온도로 발효가 이루어지는 단계(S4)와, 상기 발효된 축분에 무기물질, 결합제, 황토, 패각을 혼합하고 2차 수분조절이 이루어지는 단계(S5)와, 상기 2차 수분조절된 축분을 제환기에 투입하여 비료 형태로 성형하는 단계(S6)와, 상기 성형된 비료를 건조기에서 80 내지 120℃ 온도 조건으로 건조하는 단계(S7)와, 상기 건조된 비료를 크기별로 선별하여 포장 배출하는 단계(S8);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 원분저장조(100)에 저장하는 단계(S1)는 축분에 포함된 수분을 분리하는 고액분리과정 없이 수분조절 이후 발효공정을 거치는 기술이다. 따라서, 고액분리과정 없이 액비처리 공정을 생략함으로서 비료제조 공정을 단순화하고, 발효조(200) 내부 축분의 높은 수분함량으로 인해 교반이 용이한 이점을 갖는다.
상기 축분을 원분저장조(100)에 저장하는 단계(S1)는 발효가 이루어지기 이전에 원상태의 축산분뇨가 저장되는 것으로서, 원분의 경우 수분함량이 90 내지 95% 정도로 이루어진다.
상기 토양에 유익한 미생물을 투입하는 단계(S2)에서는 원분저장조(100)의 축분을 발효조(200)로 이송하여 발효조(200) 내부에서 축분에 토양에 유익한 미생물을 투입하게 된다. 필요에 따라 미생물을 투입하기 전에 멸균제를 먼저 투입하여 토양에 해로운 세균 및 미생물을 제거한 다음, 유익 미생물을 투입할 수 있다.
상기 토양에 유익한 미생물을 투입하는 단계(S2)에서 토양에 유익한 유용 미생물은 바실러스 속(Bacillus sp.), 엔테로코커스 속(Enterococcus sp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces sp.), 페디오코커스 속(Pediococcus sp.), 스트렙토코커스 속(Streptococcus sp.)의 종류중에서 적어도 하나 이상의 미생물로 적용된다. 이러한 미생물은 식물의 생장을 돕고 토양 내 유기물의 분해를 촉진하여 줄기 및 뿌리를 보호할 수 있는 효과를 갖는다.
상기 1차 수분조절이 이루어지는 단계(S3)에서는 발효조(200) 내에서 미생물이 투입된 축분에 수분조절제를 투입하여 축분의 수분함량을 80 내지 88%로 조절하게 된다. 이때 상기 수분조절제는 볏집, 톱밥, 폐버섯배지, 커피찌꺼기, 코코피트로 이루어진 건조된 천연 식물의 부산물로 구성되며, 상기 수분조절제는 원분 중량의 10 내지 30%의 중량으로 투입되는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명은 수분 조절을 위해 사용되는 수분조절제에 코코피트가 포함되는 것이 특징을 가지고 있다. 상기 코코피트는 코코넛에서 야자수유 및 야자섬유 등을 뽑고 난 부산물을 물리화학적 제조과정을 거치고 난 분말 상태의 재료를 의미한다. 상기 코코피트는 수분조절 역할을 가지면서, 보비력[保肥力]이 우수한 이점을 갖는다. 그리고 상기 1차 수분조절이 이루어지는 단계(S3)에서 코코피트는 40 내지 60 메쉬(mesh)의 입자크기를 갖는 분말로 구성되며, 원분 무게의 8 내지 20%의 투입량으로 공급되는 것이 좋다.
축분의 1차 수분조절이 완료되면, 상기 발효가 이루어지는 단계(S4)에서 35 내지 45℃의 발효온도로 2일간의 발효과정을 거치게 된다. 만약 70 내지 80℃ 이상으로 고온발효가 이루어지게 될 경우, 악취가스가 다량으로 발생할 수 있기 때문에, 상기 발효온도를 정확하게 유지함으로써 악취가스를 저감시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 발효가 이루어지는 단계(S4)는 고온의 열매체 순환 방식을 통해 발효에 최적화된 온도를 유지하는 구조와 구성으로 되어 있다. 발효조(200)는 도 2 내지 3에 도시한 바와 같이 상부에 축분투입부(211)와 하부에는 축분배출부(212)가 각각 형성되어 있는 본체(210)와, 상기 본체(210)의 일측에 설치되어 구동모터(221)에 의해 내부의 교반축(222)이 회전하는 교반수단(220)과, 상기 본체(210)의 외주면을 감싸는 형태로 설치되는 오일자켓(230)과, 상기 오일자켓(230) 내부로 고온의 열매체유를 공급하고, 열교환이 이루어진 열매체유를 회수하여 순환과정을 거치도록 한 보일러(240);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발효조(200)를 구성하는 본체(210)는 축분이 발효가 이루어지는 구성으로서, 상부에는 축분투입부(211)가 형성되어 외부의 축분 및 수분조절제가 공급되도록 하고, 하부에는 축분배출부(212)가 형성되어 발효가 완료된 축분을 배출하도록 되어 있다. 상기 축분배출부(212)는 본체(210)의 하부 중앙부분에 설치되며, 도면과 같이 스크류 회전에 의한 방식으로 축분배출이 이루어진다.
그리고 상기 본체(210)의 형상은 도 4에 도시한 바와 같이 "
Figure 112022033853213-pat00001
" 형상으로 형성되며, 본체(210)의 외측으로 복수의 지지리브(213)가 돌출형성되고, 상기 본체(210)는 수직으로 설치되는 지지포스트(250) 상부에 본체(210)의 지지리브(213)가 각각 올려지는 형태로 설치되어 본체(210)가 지면으로부터 이격되도록 설치되어 있다.
또한 상기 지지리브(213)의 하단에는 각각 로드셀(260)이 독립적으로 설치되어, 투입된 내용물의 무게를 측정하여 축분 및 수분조절제의 투입량이 제어되도록 한다.
상기 교반수단(220)은 본체(210)의 형상에 맞게 한 쌍으로 구비되어 병렬로 설치되는 구성으로서, 발효과정에서 천천히 회전하면서 오일자켓(230)의 온도가 축분 전체에 고르게 전달되도록 한다. 상기 교반수단(220)은 도면과 같이 교반축(222)과 교반축(222)을 회전하는 구동모터(221), 그리고 교반축(222)에 형성되는 교반날개(223)로 구성된다.
상기 오일자켓(230)은 본체(210)의 외주면에 설치되는 것으로서, 고온의 열매체유가 오일자켓(230)내부로 공급되어 내부에서 발효중인 축분이, 오일자켓(230) 그 자체만으로 본체(210)의 보강기능을 갖게 된다. 상기 오일자켓(230)으로 공급하는 열매체유는 보일러(240)를 통해 순환과정을 거치게 된다. 즉, 보일러(240)에서 열매체유의 온도를 상승시켜 오일자켓(230)으로 공급하고, 오일자켓(230)에서 열교환을 통해 온도가 낮아진 열매체유는 다시 보일러(240)에서 회수하여 재가열을 하게 되는 것이다.
그리고 상기 오일자켓(230) 내부에는 복수의 예열장치(231)가 더 설치되어 오일자켓(230)의 열매체유를 직접 가열할 수 있다. 상기 예열장치(231)는 전기에 의해 발열이 이루어지며, 오일자켓(230) 내부에 분포되어 있는 열매체유에 고르게 열이 전달될 수 있도록 도 5에 도시한 바와 같이 일정 간격을 두고 설치된다. 상기 예열장치(231)는 열매체유의 온도를 빠르게 상승시키면서 온도가 균일하게 유지되도록 하는 기능과, 열매체유의 온도조절을 정밀하고 용이하게 제어하는 하는 기능을 한다. 상기 예열장치(231)는 보일러(240)와 함께 사용되어, 열관리가 효율적으로 이루어지도록 한다.
상기와 같이 오일자켓(230)을 통한 열매체유를 이용하여 발효온도를 유지할 경우, 내부의 축분에는 열전달이 쉽고 고르게 이루어질 수 있으면서, 온도변화가 심한 환경에서도 발효에 적절한 온도를 유지할 수 있는 이점을 갖는다.
아울러, 본 발명의 발효조(200)는 열매체유를 통한 가열방식과 함께 발효조(200)의 본체(210) 내부로 건조공기 및 열풍공기를 공급하는 공기공급수단(300);을 더 포함하여 함께 사용된다.
상기 공기공급수단(300)의 구체적인 구성은 도 2 또는 4에 도시한 바와 같이 본체(210)의 하단부에 각각 설치되며 급기블로워(311)를 통해 교반축(222) 방향으로 외부의 공기를 공급하는 공기투입구(310)와, 상기 본체(210)의 상부 일측에 각각 설치되어 배기블로워(321)를 통해 본체(210) 내부 공기를 외부로 배출하는 공기배출구(320)와, 상기 공기투입구(310)로 공급되는 공기의 온도를 상승시키는 히팅장치(330);로 구성된다.
상기 공기공급수단(300)은 발효조(200) 내부의 수분조절, 교반, 온도조절과 같은 기능을 수행하여 발효에 최적화된 조건이 되도록 한다. 즉, 평상시에는 건조공기만을 투입하여 발효조(200) 내부의 수분 증발을 돕고, 온도를 상승시킬 때에는 히팅장치(330)를 함께 가동하여 고온의 건조공기가 투입되도록 한다. 또한 내부의 온도가 지나치게 높을 경우, 풍량제어를 통해 과열문제를 해결할 수 있다.
그리고 상기 공기투입구(310)는 투입된 공기가 아래쪽에서 교반축(222) 및 교반날개(223)개 방향으로 공급하여 교반 및 온도조절의 효과를 더욱 높이고, 공기배출구(320)는 상부 일측에 형성되어, 상부에 있는 공기만 외부로 배출되도록 한다.
아울러, 상기 공기투입구(310)와 공기배출구(320)는 각각 전자밸브를 통한 개폐제어가 가능하게 설치되어, 축분 발효가 완료된 상태로 축분을 배출할 때 공기배출구(320)의 밸브는 차단한 상태로 공기투입구(310)로 공기를 공급함으로써, 본체(210) 내부의 압력으로 축분을 밀어주도록 하여 축분배출이 좀 더 용이해지도록 한다.
그리고 본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이 발효조(200)의 일측에 설치되어 발효조(200) 내부에서 발생되는 악취를 포집하고, 포집된 악취는 액체형태로 발효조(200) 내부로 다시 공급하는 악취포집부(400);를 더 포함한다.
상기 악취포집부(400)의 구성은 도 6에 도시한 바와 같이 타워형상의 몸체부(410)와, 상기 몸체부(410) 내측 상단에는 세척수가 공급되는 분사노즐(420)과, 상기 분사노즐(420)의 하부에는 악취가스의 악취물질이 세척수에 의해 포집되는 필터부재(430)와, 상기 필터부재(430)의 하부에는 이물질이 포집된 액체가 채워지는 저장수조(440)와, 상기 저장수조(440)의 하부에는 저장수조(440)의 침전물 및 부유물을 선별 저장하는 폐수조(450);로 이루어진다.
상기 악취포집부(400)의 정화과정을 설명하면, 저장수조(440)로 악취가스가 공급되면, 저장수조(440)의 상부로 상승하게 되면서, 필터부재(430)에서 세척수와 만나게 된다. 이때 악취가스에 포함되어 있는 악취물질이 세척수에 포함되어 저장수조(440)로 다시 낙하되며, 저장수조(440)에서 오염도가 높은 침전물이나 부유물은 폐수조(450)로 이동하게 된다. 이렇게 포집된 폐수조(450)의 물은 다시 발효조(200)로 투입하여 사용한다.
그리고 분사노즐(420)에서 사용되는 세척수는 외부의 물로 공급할 수도 있지만, 저장수조(440)에 있는 물을 순환시키는 형태로도 가능하다.
이와 같이 본 발명은 악취포집부(400)를 통해 발효조(200)에서 발생되는 악취를 효과적으로 처리할 수 있고, 폐수발생량을 없앨 수 있는 것이다.
본 발명의 2차 수분조절이 이루어지는 단계(S5)는 발효조(200)에서 발효된 축분을 혼합조에서 공급받아 무기물질, 결합제, 황토, 패각을 혼합하여, 수분함량을 다시 55 내지 60%가 되도록 조절하는 2차 수분조절 과정을 거치게 된다. 상기 무기물질은 질소, 인산, 카리와 같은 성분이 사용되고, 황토와 패각분은 토양의 질을 개선하기 위하여 사용된다. 그리고 제환작용을 돕는 결합제도 함께 혼합하게 된다.
그리고 나서 상기 비료 형태로 성형하는 단계(S6)를 통해 2차 수분조절된 축분을 제환기에 투입하여 고형의 비료 형태로 성형하게 된다. 성형된 비료는 건조하는 단계(S7)에서 80 내지 120℃ 온도 조건으로 수분함량이 15%이하가 되도록 건조하게 된다. 상기 건조온도는 축분에 포함된 미생물이 사멸되지 않을 정도로 적용되는 것이 바람직하며, 미생물의 종류에 따라 견딜 수 있는 온도를 고려하여 상기 범위에서 건조가 이루어지는 것이 바람직하다.
이렇게 건조된 비료에는 발효과정에서 증식한 미생물이 들어 있으며, 이는 비료 활용시 토양에 매우 유익한 영향을 주게 된다.
최종적으로 포장 배출하는 단계(S8)를 통해 건조된 비료를 크기별로 선별하여 20kg 단위로 포대에 포장하게 된다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
S1 ~ S8 : 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법
100 : 원분저장조 200 : 발효조
210 : 본체 211 : 축분투입부
212 : 축분배출부 213 : 지지리브
220 : 교반수단 221 : 구동모터
222 : 교반축 223 : 교반날개
230 : 오일자켓 231 : 예열장치
240 : 보일러 250 : 지지포스트
260 : 로드셀 300 : 공기공급수단
310 : 공기투입구 311 : 급기블로워
320 : 공기배출구 321 : 배기블로워
330 : 히팅장치 400 : 악취포집부
410 : 몸체부 420 : 분사노즐
430 : 필터부재 440 : 저장수조
450 : 폐수조

Claims (5)

  1. 수분함량 90 내지 95%의 원분 상태의 축분을 원분저장조에 저장하는 단계(S1)와, 상기 원분저장조의 축분을 발효조로 이송하여 토양에 유익한 미생물을 투입하는 단계(S2)와, 상기 미생물이 투입된 축분을 발효조 내에서 볏집, 톱밥, 폐버섯배지, 커피찌꺼기, 코코피트로 이루어진 건조된 천연 식물의 부산물로 이루어진 수분조절제가 함께 투입되어 1차 수분조절이 이루어지는 단계(S3)와,
    상기 1차 수분조절이 이루어진 축분을,
    상부에 축분투입부(211)와 하부에는 축분배출부(212)가 각각 형성되어 있는 본체(210)와, 상기 본체(210)의 일측에 설치되어 구동모터(221)에 의해 내부의 교반축(222)이 회전하는 교반수단(220)과, 상기 본체(210)의 외주면을 감싸는 형태로 설치되는 오일자켓(230)과, 상기 오일자켓(230) 내부로 고온의 열매체유를 공급하고, 열교환이 이루어진 열매체유를 회수하여 순환과정을 거치도록 한 보일러(240);로 구성되며, 상기 오일자켓(230) 내부에는 전기에 의해 발열되어 오일자켓(230)의 열매체유를 직접 가열하는 복수의 예열장치(231)가 더 설치되어 있는 발효조(200)에서 35 내지 45℃의 발효온도로 발효가 이루어지는 단계(S4)와,
    상기 발효된 축분에 무기물질, 결합제, 황토, 패각을 혼합하고 2차 수분조절이 이루어지는 단계(S5)와, 상기 2차 수분조절된 축분을 제환기에 투입하여 비료 형태로 성형하는 단계(S6)와, 상기 성형된 비료를 건조기에서 80 내지 120℃ 온도 조건으로 건조하는 단계(S7)와, 상기 건조된 비료를 크기별로 선별하여 포장 배출하는 단계(S8);로 구성되는 것을 특징으로 하는 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 1차 수분조절이 이루어지는 단계(S3)에서 코코피트는 40 내지 60 메쉬(mesh)의 입자크기를 갖는 분말로 구성되며, 원분 무게의 8 내지 20%의 투입량으로 공급되는 것을 특징으로 하는 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 발효조(200)의 본체(210) 내부로 건조공기 및 열풍공기를 공급하는 공기공급수단(300);을 더 포함하여 이루어지되,
    상기 공기공급수단(300)은;
    본체(210)의 하단부에 각각 설치되며 급기블로워(311)를 통해 교반축(222) 방향으로 외부의 공기를 공급하는 공기투입구(310)와,
    상기 본체(210)의 상부 일측에 각각 설치되어 배기블로워(321)를 통해 본체(210) 내부 공기를 외부로 배출하는 공기배출구(320)와,
    상기 공기투입구(310)로 공급되는 공기의 온도를 상승시키는 히팅장치(330);로 구성되는 것을 특징으로 하는 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법




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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070051543A (ko) * 2005-11-15 2007-05-18 주식회사메가텍 발효사료 및 퇴비제조기의 가열장치
JP2009125689A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Bunzo Kobayashi 生ごみ処理機
KR101807632B1 (ko) * 2017-01-05 2018-01-18 주식회사 이티엠센터 배출가스 순환형 고효율 축분 퇴비화장치 및 이를 이용한 고효율 축분 퇴비화방법
KR101885051B1 (ko) 2018-04-13 2018-08-02 이영주 축,인분을 이용한 비료제조장치 및 제조방법
JP6470744B2 (ja) * 2013-06-21 2019-02-13 エレメンタル ダイジェスト リミテッド 有機性廃棄物の処理
KR101997420B1 (ko) * 2019-02-18 2019-07-08 조식래 축인분을 이용한 유기질 복합 비료제조장치
KR102165458B1 (ko) * 2020-02-20 2020-10-14 손향석 유기성 폐기물을 이용한 비료 제조방법
KR102378510B1 (ko) * 2021-07-27 2022-03-25 변삼규 축인분을 이용한 비료제조장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070051543A (ko) * 2005-11-15 2007-05-18 주식회사메가텍 발효사료 및 퇴비제조기의 가열장치
JP2009125689A (ja) * 2007-11-26 2009-06-11 Bunzo Kobayashi 生ごみ処理機
JP6470744B2 (ja) * 2013-06-21 2019-02-13 エレメンタル ダイジェスト リミテッド 有機性廃棄物の処理
KR101807632B1 (ko) * 2017-01-05 2018-01-18 주식회사 이티엠센터 배출가스 순환형 고효율 축분 퇴비화장치 및 이를 이용한 고효율 축분 퇴비화방법
KR101885051B1 (ko) 2018-04-13 2018-08-02 이영주 축,인분을 이용한 비료제조장치 및 제조방법
KR101997420B1 (ko) * 2019-02-18 2019-07-08 조식래 축인분을 이용한 유기질 복합 비료제조장치
KR102165458B1 (ko) * 2020-02-20 2020-10-14 손향석 유기성 폐기물을 이용한 비료 제조방법
KR102378510B1 (ko) * 2021-07-27 2022-03-25 변삼규 축인분을 이용한 비료제조장치

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