KR102554547B1 - 액비저장조 고착슬러지 제거 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템은 액비저장조; 에어 공급부로부터 에어를 전달받아 상기 액비저장조 내에 미세폭기를 발생시켜 배출하는 미세폭기부; 상기 액비저장조 내에 고착 슬러지 제거를 위한 약품을 투입시키는 투약부; 및 상기 미세폭기부에 연결되고 상기 액비저장조 내의 일 지점에 상기 미세폭기부로부터 배출되는 고압의 미세폭기를 배출하는 고압호스;를 구비한다.

Description

액비저장조 고착슬러지 제거 시스템{Fixed sludge removal system for Liquid fertilizer storage tank}
본 발명은 액비저장조 내 고착슬러지 제거 시스템에 관한 것으로, 특히 돈사의 액비저장조(액비탱크)의 악취저감과 고착슬러지를 제거하여 축사 환경개선에 관한 시스템이다.
돈사나 분뇨처리장에서 나오는 분노처리의 용량 과다로 과부하 걸리 처리시스템, 분뇨 톤당 처리비용 증가로 인한 재정적 부담의 가중, 잦은 민원발생 등의 고질적인 문제가 발생되고 있다.
기존 방식은 에어라인 구멍이 막히거나 펌프 고장으로 폭기가 잘 안되는 경우가 발생한다. 또한 고액분리를 하지 않은 채로 액비탱크에 저장을 시키다 보니 악취를 폭증시키는 고형분이 과다하게 침전되게 된다. 이로 인해 교반 및 폭기를 원할하게 수행하지 못하게 되고 고착슬러지가 점차적으로 늘어나는 악순환이 발생하고 있다.
종래의 처리기술들은 액비 부숙화 기간이 길고, 교반 및 폭기시 악취가 심해 민원 발생 소지가 많으며 고착화된 슬러지가 완벽하게 제거되진 않아 원할히 운용되지 못하는 고질적인 문제가 발생되어 왔다.
이를 해결하기 위하여 폭기 시 악취저감과 고착슬러지 제거, 고압 미세폭기장치로 고농도 산소를 주입하여 호기균 활성화를 통한 빠른 부숙화가 가능한 고착슬러지 제거 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은 고농도산소를 주입하며 고착슬러지 제거하는 교반 및 고압 미세폭기장치, 약품(고착슬러지 제거제)를 자동투약장치로 폭기 시 약품도 같이 주입하여 악취저감 및 고착슬러지 제거에 효율적인 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템은 액비저장조; 에어 공급부로부터 에어를 전달받아 상기 액비저장조 내에 미세폭기를 발생시켜 배출하는 미세폭기부; 상기 액비저장조 내에 고착 슬러지 제거를 위한 약품을 투입시키는 투약부; 및 상기 미세폭기부에 연결되고 상기 액비저장조 내의 일 지점에 상기 미세폭기부로부터 배출되는 고압의 미세폭기를 배출하는 고압호스;를 구비한다.
또한 상기 고압호스의 단부에는 고압에 의한 튐 현상을 방지하는 퍼지부;를 포함하고,
상기 퍼지부는, 내부에 일정 공간을 구비하는 케이스부; 및 상기 케이스부의 저면으로부터 일정 간격 이격된 상태로 구비되고, 상기 고압호스의 단부로부터 배출되는 고압의 미세폭기를 통과시키는 매쉬부;를 포함할 수 있다.
또한 상기 케이스부는 양 측면으로 관통된 관통구가 형성될 수 있다.
또한 상기 투약부는 상기 약품을 상기 미세폭기부에 공급하고, 상기 미세폭기부는 상기 약품을 미세폭기와 혼합하여 배출할 수 있다.
또한 상기 투약부는 상기 고압호스에 공급하고, 상기 고압호스에는 상기 투약부로부터 공급되는 약품이 역류하는 것을 방지하는 역류방지부를 포함할 수 있다.
또한 상기 투약부와 상기 역류방지부 사이에는 버블형성부를 포함할 수 있다.
또한 상기 버블형성부는, 원통형의 내부 공간을 구비하고, 일측으로부터 약품이 공급되는 약품공급구와 타측으로부터 약품이 배출되는 약품배출구가 형성되는 버블형성부 하우징; 상기 버블형성부 하우징 내에 서로 접하여 역방향으로 회전하는 한쌍의 블레이드;를 포함하고, 상기 블레이드는 내측으로 갈수록 상기 블레이들의 높이가 작아지도록 형성될 수 있다.
또한 상기 미세폭기부는 몸체로부터 연장되어 고압의 미세폭기를 배출하는 미세폭기 배출구를 포함할 수 있다.
또한 상기 액비저장조 외부에 구비되는 지지대; 및 상기 지지대에 의하여 지지되고, 상기 미세폭기부를 승강시키는 전동윈치;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 분뇨에서 발생되는 복합악취저감, 고착슬러지 제거 효과뿐만 아니라 부숙과 악취의 근본적인 문제를 해결하고 악취저감과 고착 슬러지 문제로 고민하는 축산인의 애로사항을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액비저장조 및 고착 슬러지 제거 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 투약부의 구성 및 작용을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 퍼지부를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 버블형성부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 ICT를 활용한 고착 슬러지 제거 시스템을 나타내는 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 특별한 정의나 언급이 없는 경우에 본 설명에 사용하는 방향을 표시하는 용어는 도면에 표시된 상태를 기준으로 한다. 또한 각 실시예를 통하여 동일한 도면부호는 동일한 부재를 가리킨다. 한편, 도면상에서 표시되는 각 구성은 설명의 편의를 위하여 그 두께나 치수가 과장될 수 있으며, 실제로 해당 치수나 구성간의 비율로 구성되어야 함을 의미하지는 않는다.
도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템을 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액비저장조 및 고착 슬러지 제거 시스템을 나타내는 개략도이고, 도 2는 다른 실시예에 따른 투약부의 구성 및 작용을 설명하기 위한 개략도이다.
액비저장조(55)는 돈사 등을 통하여 발생하는 가축의 분뇨를 이용하여 액체비료를 제조하기 위한 구성으로서 내부에 액체 비료가 저장되는 일정한 공간을 형성하며, 밀폐 방식으로 형성하기 위하여 방수포 등을 구비하는 것도 가능하다.
미세폭기부(600)는 에어 공급부로부터 에어를 전달받아 액비저장조 내에 미세폭기를 발생시켜 배출한다. 미세폭기부(600)는 지지대(511)에 의하여 지지되는 전동윈치에 의하여 승강이 가능하도록 제어된다.
미세폭기부(600)는 액체비료 내에 적어도 일부가 담겨진 상태로 구비되며, 액체비료 내에 미세폭기를 발생시킨다.
미세폭기부(600)의 일 측에는 미세폭기 배출구(6031)가 형성될 수 있다. 미세폭기 배출구(6031)은 미세폭기부(600)의 몸체, 특히 하부의 수중펌프로부터 연장되어 고압의 미세폭기를 배출한다. 미세폭기부(600)는 에어호스(551)를 통하여 외부의 에어공급부(미도시, 도 5 참조)에 연결되며, 미세폭기의 발생에 필요한 에어를 에어공급부로부터 공급받는다.
지지대(511)는 액비저장조(55)의 외부에 기둥형상으로 구비되고 액비 저장조 상으로 연장되어 전동윈치(510)를 지지한다. 전동윈치(510)는 지지대(511)에 의하여 지지되고, 미세폭기부(600)가 메달린 채로 지지하면서 미세폭기부(600)를 승강시켜 액비저장조(55) 내 수위에 따라 미세폭기부(600)의 높이를 제어한다.
투약부(700)는 액비저장조(55) 내의 고착된 슬러지를 제거하기 위한 약품을 투입한다. 투약부(700)는 호스로 액비저장조(55) 내의 미세폭기부(600)에 연결될 수 있으며, 약품을 미세폭기부(600) 내로 공급하여 미세폭기부(600) 내에서 약품이 함께 섞이도록 할 수 있다.
고착 슬러지 제거를 위한 약품은 전체 조성물 100중량부에 대하여, 황산구리(CuSO4·5H2O) 0.0001~25중량부와 황산, 질산, 염산, 초산, 시트릭산, 살리실산, 주석산, 말레인산, 젖산, 사과산 및 아스코빅산 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 유·무기산 0.5~30중량부 및 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 그의 염, 폴리메타아크릴산 및 그의 염, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메칠셀룰로오즈 및 그의 염, 전분 및 그의 유도체, 알긴산 및 그의 염, 구아검, 잔탄검, 카라기난 및 아가 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 피막형성제 0.1~5중량부;를 함유하며, 그의 액성이 pH 7.0 미만의 산성 용액일 수 있다.
이러한 약품을 제조하기 위한 방법은 다음과 같다. 정제수 50~87.5중량부에, 황산구리(CuSO4·5H2O) 0.0001~25중량부를 첨가하고 교반하는 제1 단계와, 교반된 정제수와 황산구리의 혼합물에 황산, 질산, 염산, 초산, 시트릭산, 살리실산, 주석산, 말레인산, 젖산, 사과산 및 아스코빅산 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 유·무기산 0.5~30중량부를 첨가하고 교반하여 구리 및 황산 이온을 활성화시키는 제2 단계와, 구리 및 황산 이온이 활성화된 혼합물에 폴리비닐알코올, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 그의 염, 폴리메타아크릴산 및 그의 염, 폴리아크릴아마이드, 카르복시메칠셀룰로오즈 및 그의 염, 전분 및 그의 유도체, 알긴산 및 그의 염, 구아검, 잔탄검, 카라기난 및 아가 중에서 선택된 하나 또는 그 이상으로 이루어지는 피막 형성제 0.1~5중량부를 첨가하여 활성화된 구리 및 황산이온을 분산 안정화시키는 제3 단계를 포함한다.
이외에도 고착 슬러지 제거를 위한 약품은 다양하게 구비될 수 있다.
투약부(700)는 이러한 약품을 미세폭기부(600)에 공급하고, 미세폭기부(600)는 공급된 약품을 미세폭기와 혼합하여 배출할 수 있다.
한편, 고압호스(610)는 미세폭기부(600)에 연결된다. 고압호스(610)는 단부가 액비저장조(55) 내의 일 지점, 특히 액비 저장조의 외곽 모서리 부분에 미세폭기부(600)로부터 배출되는 고압의 미세폭기를 배출한다.
고압호스(610)의 단부에는 고압에 의한 튐 현상을 방지하는 퍼지부(615)를 포함한다. 퍼지부(615)에 대하여는 후술한다.
도 2를 참조하여 설명하면, 투약부(700)는 약품을 고압호스(610) 측에 공급하는 것도 가능하다. 이 때 고압호스(610)에는 투약부(700_로부터 공급되는 약품이 역류하는 것을 방지하는 역류방지부(715)를 포함할 수 있다. 역류방지부(715)로는 역류방지용 밸브 등을 이용할 수 있다.
이 때 상기 투약부(700)와 상기 역류방지부(710)) 사이에는 버블형성부를 포함할 수 있다. 버블형성부(710)에 대하여는 후술한다.
도 3을 참조하여 일 실시예에 따른 퍼지부를 설명한다. 도 3은 일 실시예에 따른 퍼지부를 설명하기 위한 사시도 및 단면도이다.
퍼지부는 내부에 일정 공간을 구비하는 케이스부(615)를 포함한다. 케이스부(615)의 저면으로부터 일정 간격 이격된 상태로 매쉬부(6151)를 구비한다. 매쉬부(6151)는 매쉬 재질로 형성되며, 고압호스(610)을 통하여 공급되는 미세폭기, 약품 및 액비 등을 통과시킨다. 다만, 매쉬부(6151)를 통과한 미세폭기 등은 케이스부(615)와 매쉬부(6151) 사이의 공간(6153)에서 더 섞이게 되고, 고압의 반발력에 의한 튐 현상은 매쉬부(6151)에 의하여 최소화된다.
이 때 케이스부(615)의 측면에는 관통된 형상의 관통구(6150)가 형성될 수 있다. 관통구(6150)는 고압의 미세폭기 등의 공급에 의하여 외부의 액비가 튀거나 하는 등의 현상없이 양 측방향으로 공급될 수 있도록 공급구의 기능을 한다.
도 4를 참조하여 일 실시예에 따른 버블형성부를 설명한다. 도 4는 일 실시예에 따른 버블형성부를 나타내는 단면도이다.
버블형성부(710)는 버블형성부 하우징(711), 한 쌍의 블레이드(721, 723)을 포함할 수 있다.
버블형성부 하우징(711)은 원통형의 내부 공간을 구비하고, 일측으로부터 약품이 공급되는 약품공급구(713)와 타측으로부터 약품이 배출되는 약품배출구(715)가 형성된다. 버블형성부 하우징(711) 내에는 서로 접하여 역방향으로 회전하는 한쌍의 블레이드(721, 723)를 포함한다. 이 때 한 쌍의 블레이드(721, 723)들은 각각 외측방향으로 흐름을 발생시킬 수 있도록 블레이드의 형성각도와 회전방향을 결정하는 것이 바람직하다. 약품공급구(713)와 약품배출구(715)는 각각 깔대기 모양으로 형성됨으로써 약품의 공급 및 배출과 버블의 배출이 용이할 수 있도록 한다.
또한 한 쌍의 블레이드(721, 723)들은 서로 모터(715)에 의하여 고속으로 회전하는 중심축 방향에서 내부에 일정한 공간이 형성될 수 있도록 내측으로 갈수록 상기 블레이들의 높이가 작아지도록 형성될 수 있다.
이러한 구성을 통하여 내부의 공간(SP1)의 압력이 낮아지게 되고, 공급되는 약품으로부터 버블을 형성할 수 있도록 한다.
도 5를 참조하여 일 실시예에 따른 ICT를 활용한 고착 슬러지 제거 시스템을 설명한다. 도 5는 일 실시예에 따른 ICT를 활용한 고착 슬러지 제거 시스템을 나타내는 블록도이다.
센싱부(51)는 액비저장조(55) 내외의 온도, 풍속 및 습도를 센싱한다. 제어부(53)는 미세폭기부(600), 투약부(700), 에어 공급부(553)를 제어하는 제어부(53)를 포함한다.
제어부(53)는 측정된 상기 온도, 풍속 및 습도가 증가하면 미세폭기부(600)를 제어하여 미세폭기 발생량을 감소시키고 약품의 투입량을 증가시키도록 제어하고, 측정된 상기 온도, 풍속 및 습도가 감소하면 미세폭기 발생량을 증가시키고 약품의 투입량을 감소시키도록 제어한다. 이와 같이 같은 효율을 구현하면서도 날씨에 따른 악취의 확산 정도를 고려하는 운전을 수행할 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 상술한 바람직한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 구체화된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주에서 다양하게 구현될 수 있다.
50: 고착 슬러지 제거 시스템
55: 액비저장조
600: 미세폭기부
610: 고압호스
615: 퍼지부

Claims (9)

  1. 액비저장조;
    에어 공급부로부터 에어를 전달받아 상기 액비저장조 내에 미세폭기를 발생시켜 배출하는 미세폭기부;
    상기 액비저장조 내에 고착 슬러지 제거를 위한 약품을 투입시키는 투약부; 및
    상기 미세폭기부에 연결되고 상기 액비저장조 내의 일 지점에 상기 미세폭기부로부터 배출되는 고압의 미세폭기를 배출하는 고압호스;를 구비하고,
    상기 고압호스의 단부에는 고압에 의한 튐 현상을 방지하는 퍼지부;를 포함하고,
    상기 퍼지부는,
    내부에 일정 공간을 구비하는 케이스부; 및
    상기 케이스부의 저면으로부터 일정 간격 이격된 상태로 구비되고, 상기 고압호스의 단부로부터 배출되는 고압의 미세폭기를 통과시키는 매쉬부;를 포함하는 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이스부는 양 측면으로 관통된 관통구가 형성되는 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 투약부는 상기 약품을 상기 미세폭기부에 공급하고,
    상기 미세폭기부는 상기 약품을 미세폭기와 혼합하여 배출하는 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투약부는 상기 고압호스에 공급하고,
    상기 고압호스에는 상기 투약부로부터 공급되는 약품이 역류하는 것을 방지하는 역류방지부를 포함하는 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 투약부와 상기 역류방지부 사이에는 버블형성부를 포함하는 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 버블형성부는,
    원통형의 내부 공간을 구비하고, 일측으로부터 약품이 공급되는 약품공급구와 타측으로부터 약품이 배출되는 약품배출구가 형성되는 버블형성부 하우징;
    상기 버블형성부 하우징 내에 서로 접하여 역방향으로 회전하는 한쌍의 블레이드;를 포함하고,
    상기 블레이드는 내측으로 갈수록 상기 블레이드들의 높이가 작아지도록 형성되는 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 미세폭기부는 몸체로부터 연장되어 고압의 미세폭기를 배출하는 미세폭기 배출구를 포함하는 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 액비저장조 외부에 구비되는 지지대; 및
    상기 지지대에 의하여 지지되고, 상기 미세폭기부를 승강시키는 전동윈치;를 포함하는 액비저장조 고착 슬러지 제거 시스템.
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