KR102627555B1 - 가축 분뇨 퇴비화 시스템 - Google Patents

가축 분뇨 퇴비화 시스템 Download PDF

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KR102627555B1 KR1020220151719A KR20220151719A KR102627555B1 KR 102627555 B1 KR102627555 B1 KR 102627555B1 KR 1020220151719 A KR1020220151719 A KR 1020220151719A KR 20220151719 A KR20220151719 A KR 20220151719A KR 102627555 B1 KR102627555 B1 KR 102627555B1
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Abstract

본 발명은 가축 분뇨 퇴비화 시스템에 관한 것으로서, 투입된 가축 분뇨를 숙성시키는 가축 분뇨 숙성기; 및 상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 발효 또는 후숙 반응처리해서 퇴비로 만드는 밀폐 회전식 퇴비화 반응로를 포함하며, 상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로는, 상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 제공받아 발효 또는 후숙 반응처리하는 장소를 형성하되 회전 가능하게 마련되는 회전식 반응탱크; 상기 회전식 반응탱크의 하부에 배치되고 상기 회전식 반응탱크를 회전 가능하게 지지하는 탱크 서포터; 상기 회전식 반응탱크와 상기 탱크 서포터에 마련되며, 기어 방식을 통해 상기 회전식 반응탱크를 정역 방향으로 회전 구동시키는 탱크 회전 구동부; 상기 회전식 반응탱크의 일측에 배치되고 상기 탱크 서포터에 고정되며, 상기 회전식 반응탱크와의 사이에 기밀이 유지되는 제1 탱크 지지체; 상기 회전식 반응탱크의 타측에 배치되고 상기 탱크 서포터에 고정되며, 상기 회전식 반응탱크와의 사이에 기밀이 유지되는 제2 탱크 지지체; 및 상기 회전식 반응탱크, 상기 제1 및 제2 탱크 지지체에 마련되며, 상기 탱크 서포터 내의 숙성 완료된 가축 분뇨를 교반하는 밀폐식 회전 교반장치를 포함한다.

Description

가축 분뇨 퇴비화 시스템{ANAEROBIC COMPOSTING FACILITY OF LIVESTOCK WASTE}
본 발명은, 가축 분뇨 퇴비화 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 종래보다 콤팩트하면서도 효율적인 구조로써 가축 분뇨를 퇴비화시킬 수 있는, 가축 분뇨 퇴비화 시스템에 관한 것이다.
축산 농가의 가축 분뇨는 생물학적 산소 요구량(BOD)이 대개 수만ppm을 나타낸다. 때문에, 환경기준에 적합한 상태로 처리가 어려울 뿐만 아니라 처리에 큰 비용이 소모된다.
특히, 환경에 지대한 오염을 유발하는 질소, 인의 농도가 높아 이를 하천 등의 생활환경에 배출 시 사회적인 문제가 되고 있다.
이에, 많은 수의 축산 농가에서는 가축 분뇨를 처리할 수 있는 다양한 방법 등이 제안되어 사용되고 있다. 가축 분뇨를 처리하는 방법은 크게, 가축 분뇨를 액비화 또는 퇴비화시키는 것이다.
가축 분뇨를 액비화시키는 방법은 가축 분뇨에서 고형분을 분리한 후 호기성 미생물에 의해 분뇨의 유기물을 안전한 물질로 전환 시켜 액비로 생산하는 것이다.
이에 반해, 가축 분뇨를 퇴비화시키는 방법은 가축 분뇨를 발효시켜 가축 분뇨에서 발생하는 각종 악취와 유해 물질을 제거한 후에 퇴비로 생산하는 것이다. 다시 말해, 가축 분뇨 퇴비화 방법은 가축 분뇨를 원료로 투입하여 숙성시킨 후, 숙성된 재료를 반응로에서 발효 또는 후숙 반응처리해서 퇴비로 만드는 것이다.
이러한 가축 분뇨 퇴비화 시스템의 구현을 위해서는 퇴비화를 위한 반응로가 요구되는데, 현존 반응로의 경우에는 구조 대비 효율이 떨어질 수밖에 없다는 점에서 기존과 차별화된 장치의 개발이 요구된다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2011-0121962호
본 발명의 목적은, 종래보다 콤팩트하면서도 효율적인 구조로써 가축 분뇨를 퇴비화시킬 수 있는, 가축 분뇨 퇴비화 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적은, 투입된 가축 분뇨를 숙성시키는 가축 분뇨 숙성기; 및 상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 발효 또는 후숙 반응처리해서 퇴비로 만드는 밀폐 회전식 퇴비화 반응로를 포함하며, 상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로는, 상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 제공받아 발효 또는 후숙 반응처리하는 장소를 형성하되 회전 가능하게 마련되는 회전식 반응탱크; 상기 회전식 반응탱크의 하부에 배치되고 상기 회전식 반응탱크를 회전 가능하게 지지하는 탱크 서포터; 상기 회전식 반응탱크와 상기 탱크 서포터에 마련되며, 기어 방식을 통해 상기 회전식 반응탱크를 정역 방향으로 회전 구동시키는 탱크 회전 구동부; 상기 회전식 반응탱크의 일측에 배치되고 상기 탱크 서포터에 고정되며, 상기 회전식 반응탱크와의 사이에 기밀이 유지되는 제1 탱크 지지체; 상기 회전식 반응탱크의 타측에 배치되고 상기 탱크 서포터에 고정되며, 상기 회전식 반응탱크와의 사이에 기밀이 유지되는 제2 탱크 지지체; 및 상기 회전식 반응탱크, 상기 제1 및 제2 탱크 지지체에 마련되며, 상기 탱크 서포터 내의 숙성 완료된 가축 분뇨를 교반하는 밀폐식 회전 교반장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 퇴비화 시스템에 의해 달성된다.
상기 탱크 회전 구동부는, 상기 회전식 반응탱크의 둘레면에 결합하는 곡선형 랙 기어; 상기 탱크 서포터 내에 마련되는 이동체와, 상기 이동체의 일면에 형성되는 제1 직선형 랙 기어와, 상기 이동체의 타면에 형성되고 상기 곡선형 랙 기어와 치형 맞물림하는 제2 직선형 랙 기어를 구비하는 수평 이동유닛; 상기 수평 이동유닛의 이동체와 연결되고 상기 이동체의 왕복이동을 가이드하는 가이드 바; 상기 수평 이동유닛의 제1 직선형 랙 기어와 치형 맞물림하는 피니언 기어; 및 모터와, 상기 모터의 모터축에 연결되는 구동 풀리와, 상기 피니언 기어에 축결합하는 피동 풀리와, 상기 구동 및 피동 풀리를 연결하는 벨트를 구비하며, 상기 피니언 기어를 회전 구동시키는 기어 회전 구동부를 포함하며, 상기 밀폐식 회전 교반장치는, 상기 회전식 반응탱크, 상기 제1 및 제2 탱크 지지체에 걸쳐 배치되는 로테이팅 샤프트; 상기 로테이팅 샤프트에서 상기 회전식 반응탱크 내에 배치되며, 상기 회전식 반응탱크 내의 가축 분뇨를 교반하는 복수 개의 교반 날개를 구비하는 교반기; 상기 제1 탱크 지지체 내에 마련되고 해당 위치에서 상기 로테이팅 샤프트와 연결되며, 상기 로테이팅 샤프트의 회전을 위한 동력을 발생시키는 샤프트 회전 구동기; 및 상기 제2 탱크 지지체 내에 마련되고 해당 위치에서 상기 로테이팅 샤프트와 연결되며, 상기 로테이팅 샤프트의 회전운동을 지지하는 샤프트 회전 지지대를 포함할 수 있다.
상기 회전식 반응탱크와 상기 제1 및 제2 탱크 지지체 사이에 배치되며, 위치 고정된 상기 제1 및 제2 탱크 지지체에 대한 상기 회전식 반응탱크의 회전운동을 가이드하는 베어링 장치; 상기 회전식 반응탱크의 측면에 회전 가능하게 지지되어 상기 회전식 반응탱크의 회전운동을 지지하는 사이드 롤러와, 일단부는 상기 사이드 롤러에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 상기 탱크 서포터에 결합하는 롤러 지지대를 포함하며, 상기 회전식 반응탱크의 주변에 복수 개로 마련되는 탱크 회전 가이드유닛; 상기 탱크 서포터의 하단부에 구름 이동 가능하게 마련되는 복수 개의 휠; 상기 휠의 주변에 배치되고 높이 조절 가능한 복수 개의 높이 조절용 스토퍼; 상기 회전식 반응탱크의 내벽에 돌출되게 마련되며, 상기 교반기의 교반 날개와 함께 가축 분뇨의 교반작용을 보조하는 복수 개의 교반 돌기; 상기 회전식 반응탱크 내에 마련되고 상기 회전식 반응탱크의 내부를 선택적으로 가열하는 탱크 히터; 상기 회전식 반응탱크에 마련되고 상기 회전식 반응탱크 내로 가축 분뇨를 투입하는 가축 분뇨 투입부; 및 상기 회전식 반응탱크에 마련되되 내부 관찰을 위한 적어도 하나의 내부 관찰창을 더 포함할 수 있다.
상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로로 자동 공급하는 가축 분뇨 자동 공급기; 및 상기 가축 분뇨 숙성기, 상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로 및 상기 가축 분뇨 자동 공급기와 연결되는 한편, 상기 가축 분뇨 자동 공급기를 통해 상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로로 자동 공급해서 가축 분뇨가 퇴비화되게 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 종래보다 콤팩트하면서도 효율적인 구조로써 가축 분뇨를 퇴비화시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가축 분뇨 퇴비화 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 밀폐 회전식 퇴비화 반응로의 정면 구조도이다.
도 3은 도 2의 부분 측단면 구조도이다.
도 4 및 도 5는 도 3의 동작도이다.
도 6은 회전식 반응탱크 영역의 내부 구조도이다.
도 7은 도 1의 가축 분뇨 퇴비화 시스템에 대한 제어블록도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가축 분뇨 퇴비화 시스템에서 밀폐 회전식 퇴비화 반응로의 정면 구조도이다.
도 9는 도 8의 가축 분뇨 퇴비화 시스템에 대한 제어블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하려고 구체적으로 설명되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성 요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가축 분뇨 퇴비화 시스템의 개략적인 구성도, 도 2는 밀폐 회전식 퇴비화 반응로의 정면 구조도, 도 3은 도 2의 부분 측단면 구조도, 도 4 및 도 5는 도 3의 동작도, 도 6은 회전식 반응탱크 영역의 내부 구조도, 도 7은 도 1의 가축 분뇨 퇴비화 시스템에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 가축 분뇨 퇴비화 시스템은 종래보다 콤팩트하면서도 효율적인 구조로써 가축 분뇨를 퇴비화시킬 수 있도록 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 가축 분뇨 퇴비화 시스템은 가축 분뇨 숙성기(101), 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100), 가축 분뇨 자동 공급기(102) 및 시스템 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다.
가축 분뇨 숙성기(101)는 투입된 가축 분뇨를 숙성시키는 장치, 시설이다. 가축 분뇨 숙성기(101)에 대해 자세히 도시하진 않았는데, 가축 분뇨 숙성기(101)는 공지된 것을 이용할 수 있다.
밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)의 설명에 앞서 가축 분뇨 자동 공급기(102)에 대해 살펴보면, 가축 분뇨 자동 공급기(102)는 가축 분뇨 숙성기(101)에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)로 자동 공급하는 수단이다.
본 실시예처럼 가축 분뇨 숙성기(101), 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100) 및 가축 분뇨 자동 공급기(102)가 모두 구비되고 이들이 시스템 컨트롤러(180)에 의해 컨트롤될 경우, 가축 분뇨를 퇴비화시키는 일련의 공정이 자동으로 구현될 수 있다. 따라서, 인건비를 줄이면서도 생산성을 극대화시킬 수 있다.
한편, 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)는 가축 분뇨 숙성기(101)에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 발효 또는 후숙 반응처리해서 퇴비로 만드는 실질적인 작업을 진행하는 장치, 시설이다.
이러한 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)는 회전식 반응탱크(110)와 탱크 서포터(120)를 포함하며, 이들에 아래 구성, 구조들이 위치별로 탑재되어 가축 분뇨를 발효 또는 후숙 반응처리해서 퇴비로 만드는 작업이 일련적으로 자동으로 진행될 수 있게끔 한다.
회전식 반응탱크(110)는 가축 분뇨 숙성기(101)에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 제공받아 발효 또는 후숙 반응처리하는 장소를 형성한다. 밀폐식 구조를 취하며 원통형 형상을 이룬다. 자세히 도시하지는 않았지만, 회전식 반응탱크(110)는 일측이 개폐될 수 있는 도어 구조를 이룰 수 있다.
회전식 반응탱크(110)에는 회전식 반응탱크(110) 내로 가축 분뇨를 투입하는 가축 분뇨 투입부(114)가 마련된다. 가축 분뇨 투입부(114)는 복수 개일 수 있다. 또한, 가축 분뇨 투입부(114)는 입구가 밀폐식으로 구현될 수 있다.
그리고, 회전식 반응탱크(110)에는 내부 관찰을 위한 내부 관찰창(115)이 마련된다. 내부 관찰창(115) 역시 하나 혹은 그 이상으로 마련될 수 있다. 내부 관찰창(115)이 형성됨으로써 회전식 반응탱크(110)를 열지 않아도 내부를 관찰할 수 있는 장점이 있다. 내부 관찰창(115)은 강화유리로 적용될 수 있다.
회전식 반응탱크(110) 내에는 회전식 반응탱크(110)의 내부를 선택적으로 가열하는 탱크 히터(170)가 마련될 수 있다. 탱크 히터(170)는 시스템 컨트롤러(180)에 의해 온/오프(on/off) 동작, 세기, 동작시간 등이 컨트롤될 수 있다.
탱크 서포터(120)는 회전식 반응탱크(110)의 하부에 배치되고 회전식 반응탱크(110)를 회전 가능하게 지지하는 구조체이다. 탱크 서포터(120)는 회전식 반응탱크(110)를 회전 가능하게 지지하는 역할 외에도 여러 장치(유닛)가 탑재되는 장소를 이룬다.
탱크 서포터(120)의 하단부에 복수 개의 휠(121)이 구름 이동 가능하게 마련된다. 그리고, 휠(121)의 주변에는 높이 조절 가능한 복수 개의 높이 조절용 스토퍼(122)가 마련된다. 복수 개의 휠(121)과 높이 조절용 스토퍼(122)로 인해 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)의 위치를 용이하게 조정할 수 있는 장점이 있다.
회전식 반응탱크(110)의 일측에는 탱크 서포터(120)에 고정되되 회전식 반응탱크(110)와의 사이에 기밀이 유지되는 제1 탱크 지지체(161)가 마련되며, 회전식 반응탱크(110)의 타측에는 탱크 서포터(120)에 고정되되 회전식 반응탱크(110)와의 사이에 기밀이 유지되는 제2 탱크 지지체(162)가 마련된다. 제1 탱크 지지체(161)와 제2 탱크 지지체(162)는 모두 밀폐식 구조물일 수 있다.
한편, 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)에는 탱크 회전 구동부(130)와 밀폐식 회전 교반장치(150)가 탑재된다.
탱크 회전 구동부(130)는 회전식 반응탱크(110)와 탱크 서포터(120)에 마련되며, 방식을 통해 회전식 반응탱크(110)를 정역 방향으로 회전 구동시키는 역할을 하고, 밀폐식 회전 교반장치(150)는 회전식 반응탱크(110), 제1 및 제2 탱크 지지체(162)에 마련되며, 탱크 서포터(120) 내의 숙성 완료된 가축 분뇨를 교반하는 역할을 한다.
우선, 탱크 회전 구동부(130)는 회전식 반응탱크(110)와 탱크 서포터(120)에 마련되며, 방식을 통해 회전식 반응탱크(110)를 정역 방향으로 회전 구동시키는 수단으로서, 곡선형 랙 기어(131), 수평 이동유닛(132), 가이드 바(136), 피니언 기어(137), 기어 회전 구동부(138)를 포함한다.
곡선형 랙 기어(131)는 회전식 반응탱크(110)의 둘레면에 결합하는 기어다. 도면에는 회전식 반응탱크(110)의 둘레면 일측에만 곡선형 랙 기어(131)가 마련되지만, 도면과 달리 곡선형 랙 기어(131)가 회전식 반응탱크(110)의 둘레면 모두에 마련될 수 있다.
수평 이동유닛(132)은 탱크 서포터(120) 내에 마련되는 이동체(133)와, 이동체(133)의 일면에 형성되는 제1 직선형 랙 기어(134)와, 이동체(133)의 타면에 형성되고 곡선형 랙 기어(131)와 치형 맞물림하는 제2 직선형 랙 기어(135)를 포함할 수 있다.
가이드 바(136)는 수평 이동유닛(132)의 이동체(133)와 연결되고 이동체(133)의 왕복이동을 가이드하는 역할을 한다.
피니언 기어(137)는 수평 이동유닛(132)의 제1 직선형 랙 기어(134)와 치형 맞물림하는 기어다.
기어 회전 구동부(138)는 피니언 기어(137)를 회전 구동시키는 수단으로서 모터(138a)와, 모터(138a)의 모터축에 연결되는 구동 풀리(138b)와, 피니언 기어(137)에 축결합하는 피동 풀리(138c)와, 구동 및 피동 풀리(138b,138c)를 연결하는 벨트(138d)를 포함한다.
이에, 기어 회전 구동부(138)의 모터(138a)가 구동하면 이의 구동력이 구동 풀리(138b), 벨트(138d) 및 피동 풀리(138c)로 전달되어 피니언 기어(137)가 회전하게 되며, 이에 따라 수평 이동유닛(132)이 왕복운동하면서 곡선형 랙 기어(131)를 회전시킴으로써 회전식 반응탱크(110)가 회전될 수 있게끔 한다. 즉 도 4처럼 수평 이동유닛(132)이 L2 방향으로 수평 운동하면 기어 작용으로 인해 회전식 반응탱크(110)가 R1 방향으로 회전하게 되고, 도 5처럼 수평 이동유닛(132)이 L1 방향으로 수평 운동하면 기어 작용으로 인해 회전식 반응탱크(110)가 R2 방향으로 회전할 수 있다.
이처럼 탱크 회전 구동부(130)의 작용으로 회전식 반응탱크(110)가 정역 방향으로 회전할 수 있는데, 회전식 반응탱크(110)의 회전을 보조하기 위해 베어링 장치(163)와 탱크 회전 가이드유닛(140)이 더 마련된다.
베어링 장치(163)는 회전식 반응탱크(110)와 제1 및 제2 탱크 지지체(161,162) 사이에 배치되며, 위치 고정된 제1 및 제2 탱크 지지체(161,162)에 대한 회전식 반응탱크(110)의 회전운동을 가이드하는 역할을 한다.
탱크 회전 가이드유닛(140)는 회전식 반응탱크(110)의 측면에 회전 가능하게 지지되어 회전식 반응탱크(110)의 회전운동을 지지하는 사이드 롤러(141)와, 일단부는 사이드 롤러(141)에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 탱크 서포터(120)에 결합하는 롤러 지지대(142)를 포함한다. 이러한 탱크 회전 가이드유닛(140)는 회전식 반응탱크(110)의 주변에 복수 개로 마련되어 회전식 반응탱크(110)가 안정적으로 회전할 수 있게 보조한다.
다음으로, 밀폐식 회전 교반장치(150)는 회전식 반응탱크(110), 제1 및 제2 탱크 지지체(162)에 마련되며, 탱크 서포터(120) 내의 숙성 완료된 가축 분뇨를 교반하는 수단으로서, 로테이팅 샤프트(151), 교반기(152), 샤프트 회전 구동기(153), 샤프트 회전 지지대(154)를 포함할 수 있다.
로테이팅 샤프트(151)는 회전식 반응탱크(110), 제1 및 제2 탱크 지지체(161,162)에 걸쳐 배치되는 축이다.
교반기(152)는 로테이팅 샤프트(151)에서 회전식 반응탱크(110) 내에 배치되며, 회전식 반응탱크(110) 내의 가축 분뇨를 교반하는 복수 개의 교반 날개(152a)를 구비한다. 로테이팅 샤프트(151)가 회전할 때, 교반기(152)가 함께 회전함으로써 교반 날개(152a)들을 통해 가축 분뇨가 교반될 수 있다.
이때, 교반 작용이 더욱 원활해질 수 있게 회전식 반응탱크(110)의 내벽에 복수 개의 교반 돌기(112)가 마련된다. 교반 돌기(112)들은 회전식 반응탱크(110)의 내벽에 돌출되게 마련되며, 교반기(152)의 교반 날개(152a)와 함께 가축 분뇨의 교반작용을 보조하는 역할을 한다.
샤프트 회전 구동기(153)는 제1 탱크 지지체(161) 내에 마련되고 해당 위치에서 로테이팅 샤프트(151)와 연결되며, 로테이팅 샤프트(151)의 회전을 위한 동력을 발생시키는 역할을 한다.
그리고, 샤프트 회전 지지대(154)는 제2 탱크 지지체(162) 내에 마련되고 해당 위치에서 로테이팅 샤프트(151)와 연결되며, 로테이팅 샤프트(151)의 회전운동을 지지하는 역할을 한다.
한편, 본 실시예에 따른 가축 분뇨 퇴비화 시스템에는 시스템의 컨트롤을 위해 시스템 컨트롤러(180)가 더 탑재될 수 있다.
시스템 컨트롤러(180)는 가축 분뇨 숙성기(101), 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100) 및 가축 분뇨 자동 공급기(102)와 연결되는 한편, 가축 분뇨 자동 공급기(102)를 통해 가축 분뇨 숙성기(101)에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)로 자동 공급해서 가축 분뇨가 퇴비화되게 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 시스템 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 가축 분뇨 숙성기(101), 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100) 및 가축 분뇨 자동 공급기(102)와 연결되는 한편, 가축 분뇨 자동 공급기(102)를 통해 가축 분뇨 숙성기(101)에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)로 자동 공급해서 가축 분뇨가 퇴비화되게 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 시스템 컨트롤러(180)는 가축 분뇨 숙성기(101), 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100) 및 가축 분뇨 자동 공급기(102)와 연결되는 한편, 가축 분뇨 자동 공급기(102)를 통해 가축 분뇨 숙성기(101)에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(100)로 자동 공급해서 가축 분뇨가 퇴비화되게 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 종래보다 콤팩트하면서도 효율적인 구조로써 가축 분뇨를 퇴비화시킬 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가축 분뇨 퇴비화 시스템에서 밀폐 회전식 퇴비화 반응로의 정면 구조도이고, 도 9는 도 8의 가축 분뇨 퇴비화 시스템에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 시스템에 적용되는 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(200) 역시, 가축 분뇨 숙성기(101, 도 1 참조)에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 발효 또는 후숙 반응처리해서 퇴비로 만드는 실질적인 작업을 진행하는 장치, 시설로서, 회전식 반응탱크(210)를 포함한다.
이때, 회전식 반응탱크(210)에는 개방 감지기(212)가 마련된다. 개방 감지기(212)는 회전식 반응탱크(210)의 가축 분뇨 투입부(114)를 포함해서 회전식 반응탱크(210)의 도어(미도시) 등 일부가 개방되었는지를 감지한다.
그리고, 본 시스템에 적용되는 밀폐 회전식 퇴비화 반응로(200)의 시스템 컨트롤러(280)는 개방 감지기(212)의 신호에 기초하여 전원 차단부(290)의 동작을 컨트롤한다. 즉 회전식 반응탱크(210)의 가축 분뇨 투입부(114)를 포함해서 회전식 반응탱크(210)의 도어(미도시) 등 일부가 개방된 경우가 감지되면 전원 차단부(290)의 동작을 온(on)해서 탱크 회전 구동부(130)나 밀폐식 회전 교반장치(150) 등의 동작이 강제로 정지되게 함으로써 작업자의 안전을 보장할 수 있다.
본 실시예가 적용되더라도 종래보다 콤팩트하면서도 효율적인 구조로써 가축 분뇨를 퇴비화시킬 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
101 : 가축 분뇨 숙성기 102 : 가축 분뇨 자동 공급기
100 : 밀폐 회전식 퇴비화 반응로 110 : 회전식 반응탱크
112 : 교반 돌기 114 : 가축 분뇨 투입부
115 : 내부 관찰창 120 : 탱크 서포터
121 : 휠 122 : 높이 조절용 스토퍼
130 : 탱크 회전 구동부 131 : 곡선형 랙 기어
132 : 수평 이동유닛 133 : 이동체
134 : 제1 직선형 랙 기어 135 : 제2 직선형 랙 기어
136 : 가이드 바 137 : 피니언 기어
138 : 기어 회전 구동부 138a : 모터
138b : 구동 풀리 138c : 피동 풀리
138d : 벨트 140 : 탱크 회전 가이드유닛
141 : 사이드 롤러 142 : 롤러 지지대
150 : 밀폐식 회전 교반장치 151 : 로테이팅 샤프트
152 : 교반기 152a : 교반 날개
153 : 샤프트 회전 구동기 154 : 샤프트 회전 지지대
161 : 제1 탱크 지지체 162 : 제2 탱크 지지체
163 : 베어링 장치 170 : 탱크 히터
180 : 시스템 컨트롤러

Claims (4)

  1. 투입된 가축 분뇨를 숙성시키는 가축 분뇨 숙성기;
    상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 발효 또는 후숙 반응처리해서 퇴비로 만드는 밀폐 회전식 퇴비화 반응로;
    상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로로 자동 공급하는 가축 분뇨 자동 공급기; 및
    상기 가축 분뇨 숙성기, 상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로 및 상기 가축 분뇨 자동 공급기와 연결되는 한편, 상기 가축 분뇨 자동 공급기를 통해 상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로로 자동 공급해서 가축 분뇨가 퇴비화되게 컨트롤하는 시스템 컨트롤러를 포함하며,
    상기 밀폐 회전식 퇴비화 반응로는,
    상기 가축 분뇨 숙성기에서 숙성 완료된 가축 분뇨를 제공받아 발효 또는 후숙 반응처리하는 장소를 형성하되 회전 가능하게 마련되는 회전식 반응탱크;
    상기 회전식 반응탱크의 하부에 배치되고 상기 회전식 반응탱크를 회전 가능하게 지지하는 탱크 서포터;
    상기 회전식 반응탱크와 상기 탱크 서포터에 마련되며, 기어 방식을 통해 상기 회전식 반응탱크를 정역 방향으로 회전 구동시키는 탱크 회전 구동부;
    상기 회전식 반응탱크의 일측에 배치되고 상기 탱크 서포터에 고정되며, 상기 회전식 반응탱크와의 사이에 기밀이 유지되는 제1 탱크 지지체;
    상기 회전식 반응탱크의 타측에 배치되고 상기 탱크 서포터에 고정되며, 상기 회전식 반응탱크와의 사이에 기밀이 유지되는 제2 탱크 지지체;
    상기 회전식 반응탱크, 상기 제1 및 제2 탱크 지지체에 마련되며, 상기 탱크 서포터 내의 숙성 완료된 가축 분뇨를 교반하는 밀폐식 회전 교반장치;
    상기 회전식 반응탱크와 상기 제1 및 제2 탱크 지지체 사이에 배치되며, 위치 고정된 상기 제1 및 제2 탱크 지지체에 대한 상기 회전식 반응탱크의 회전운동을 가이드하는 베어링 장치;
    상기 회전식 반응탱크의 측면에 회전 가능하게 지지되어 상기 회전식 반응탱크의 회전운동을 지지하는 사이드 롤러와, 일단부는 상기 사이드 롤러에 회전 가능하게 연결되고 타단부는 상기 탱크 서포터에 결합하는 롤러 지지대를 포함하며, 상기 회전식 반응탱크의 주변에 복수 개로 마련되는 탱크 회전 가이드유닛;
    상기 탱크 서포터의 하단부에 구름 이동 가능하게 마련되는 복수 개의 휠;
    상기 휠의 주변에 배치되고 높이 조절 가능한 복수 개의 높이 조절용 스토퍼;
    상기 회전식 반응탱크의 내벽에 돌출되게 마련되며, 상기 교반기의 교반 날개와 함께 가축 분뇨의 교반작용을 보조하는 복수 개의 교반 돌기;
    상기 회전식 반응탱크 내에 마련되고 상기 회전식 반응탱크의 내부를 선택적으로 가열하는 탱크 히터;
    상기 회전식 반응탱크에 마련되고 상기 회전식 반응탱크 내로 가축 분뇨를 투입하는 가축 분뇨 투입부; 및
    상기 회전식 반응탱크에 마련되되 내부 관찰을 위한 적어도 하나의 내부 관찰창을 포함하며,
    상기 탱크 회전 구동부는,
    상기 회전식 반응탱크의 둘레면에 결합하는 곡선형 랙 기어;
    상기 탱크 서포터 내에 마련되는 이동체와, 상기 이동체의 일면에 형성되는 제1 직선형 랙 기어와, 상기 이동체의 타면에 형성되고 상기 곡선형 랙 기어와 치형 맞물림하는 제2 직선형 랙 기어를 구비하는 수평 이동유닛;
    상기 수평 이동유닛의 이동체와 연결되고 상기 이동체의 왕복이동을 가이드하는 가이드 바;
    상기 수평 이동유닛의 제1 직선형 랙 기어와 치형 맞물림하는 피니언 기어; 및
    모터와, 상기 모터의 모터축에 연결되는 구동 풀리와, 상기 피니언 기어에 축결합하는 피동 풀리와, 상기 구동 및 피동 풀리를 연결하는 벨트를 구비하며, 상기 피니언 기어를 회전 구동시키는 기어 회전 구동부를 포함하며,
    상기 밀폐식 회전 교반장치는,
    상기 회전식 반응탱크, 상기 제1 및 제2 탱크 지지체에 걸쳐 배치되는 로테이팅 샤프트;
    상기 로테이팅 샤프트에서 상기 회전식 반응탱크 내에 배치되며, 상기 회전식 반응탱크 내의 가축 분뇨를 교반하는 복수 개의 교반 날개를 구비하는 교반기;
    상기 제1 탱크 지지체 내에 마련되고 해당 위치에서 상기 로테이팅 샤프트와 연결되며, 상기 로테이팅 샤프트의 회전을 위한 동력을 발생시키는 샤프트 회전 구동기; 및
    상기 제2 탱크 지지체 내에 마련되고 해당 위치에서 상기 로테이팅 샤프트와 연결되며, 상기 로테이팅 샤프트의 회전운동을 지지하는 샤프트 회전 지지대를 포함하며,
    상기 회전식 반응탱크에는 상기 회전식 반응탱크의 가축 분뇨 투입부를 포함해서 상기 회전식 반응탱크의 도어 일부가 개방되었는 지를 감지하는 개방 감지기가 마련되며,
    상기 시스템 컨트롤러는 상기 개방 감지기의 신호에 기초하여 전원 차단부의 동작을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 가축 분뇨 퇴비화 시스템.
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