KR19990040420A

KR19990040420A - 축사분뇨의 고속발효 처리장치

Info

Publication number: KR19990040420A
Application number: KR1019970060794A
Authority: KR
Inventors: 김진호
Original assignee: 김진호; 주식회사 성원건영
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-06-05
Also published as: KR100238388B1

Abstract

축사분뇨를 발효시키어 유기질비료화 시킴에 있어서의 고속발효기내에 교반기를 내장하여 혼합 및 발효가 동시에 이루어지도록 하므로써, 급속으로 발효에 의한 발효시간을 단축시킬 수 있는 축사분뇨의 고속발효 처리장치에 관한 것으로, 간막이(110)로 구획된 교반발효조(500)를 가지는 탱크(100)와; 상기 탱크(100)의 둘레면에 온수공급수단과 연결되는 온수조(200)와; 상기 탱크(100)의 교반발효조(500)들에 각각 형성된 공기배출구(530)들과 연결되는 배기닥트(300)와; 상기 탱크(100)내의 교반발효조(500)들을 가로질러 구동수단에 의하여 정,역회전가능한 교반날개(410)를 가지는 교반축(400);으로 구성되어 있다.

Description

축사분뇨의 고속발효 처리장치

본 발명은 축사분뇨의 고속발효 처리장치에 관한 것으로, 축사분뇨를 발효시키어 유기질비료화 시킴에 있어서의 고속발효기내에 교반기를 내장하여 혼합 및 발효가 동시에 이루어지도록 하므로써, 급속으로 발효에 의한 발효시간을 단축시킬 수 있는 축사분뇨의 고속발효 처리장치에 관한 것이다.

가축배설물이 환경오염, 특히 수질오염의 주된원인이 되고 있는 것이 축산업계의 실상이나, 가축배설물은 토양의 개량, 농작물에 필요한 영양소로서 자연에서 생산되어지는 하나의 자원인 것이며 일반산업체에서 환경오염원으로 발생되는 산업폐수나 폐기물과는 그 자체가 판이한 성상을 이루고 있기 때문에, 발효시키어 유기자원으로 활용되고 있다.

특히, 가축의 사육으로 인하여 발생되는 분뇨와 오수를 수질이나 토양을 오염시키지 않고 처리하여 이용할 수 있는 장치는 수없이 많다.

그러나 처리효율이나 이용의 경제성을 고려할 때 현재 많이 이용되고 있는 장치들을 열거하면 다음과 같다.

가축배설물과 축사에서 생산된 분뇨와 오수를 수집하여 처리하는 장치는 크게 분뇨를 분리하여 축분을 처리하는 장치, 뇨와 오수를 처리하는 장치 및 분뇨와 오수를 동시에 처리할 수 있는 장치로 나눌 수 있다. 현실적으로 볼 때 축종별로는 돼지 사육시설에서 발생되는 분뇨처리가 가장 큰 문제로 대두되고 있으며, 뇨를 포함한 오수의 처리가 분처리보다 현실적인 어려움이 많다.

현재 국내,외에 설치되어 있는 여러 가지 형태의 축분발효기는 수분조절제로서 톱밥(또는 왕겨 등)을 주로 사용함에 따라서, 톱밥의 수급이 어렵고, 또한 운영 경비가 높을 뿐만 아니라, 톱밥자체의 C/N비 (약 300)가 높아 숙성발효기간이 장시간 요구되어 처리시설이 축분처리량에 비하여 대단위 설치면적을 필요로 하고 있는 실정이다.

또한 저장 액비화 장치로 분뇨를 30일 이상 저장할 수 있는 지하 토목구조물을 설치한 후 혐기성처리(일정량 이상의 초지 필요)를 하도록 되어 있고, 또한, 발효시설의 대부분이 통풍식, 고정식 및 기계식등의 개방형으로 시설되어 있어 발효시 발생되는 악취 등 대기오염의 2차 공해가 문제가 되고 있다.

상기 기계식의 경우에는 저장조와 이 저장조와의 펌프로 연결되는 교반기와, 상기 교반기와 연결되는 발효기등으로 각각 설치됨에 따라서 설비장소가 대형으로 되고, 또한 상기 교반기로 부터 발효기로 투입시등의 운송시에 악취의 발생이 있고, 또한 설비비가 고가로 되는 결점이 있다.

본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 고속발효기내에 교반설비를 장착하여 하나의 탱크에서 축사분뇨의 투입이 완료되면 먼저 교반을 실시하며, 축사분뇨이 최적수분함량에 따라 최적함수율로 조정되도록 조절하면서 미생물원균을 투입한 후, 고속발효기를 운전지침서에 따라서 역회전, 정지, 정회전 등의 교반이 실시되면서 혼합 및 발효가 동시에 이루어지도록 하므로써, 발효기간을 단축시킬 수 있는 동시에 또한 대기오염을 발생시키지 않으며 작은 공간에 설치할 수 있는 획기적인 처리를 이룰 수 있는 축사분뇨의 고속발효 처리장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 간막이로 구획된 교반발효조를 가지는 탱크와; 상기 탱크의 둘레면에 온수공급수단과 연결되는 온수조와; 상기 탱크의 교반발효조들에 각각 형성된 공기배출구들과 연결되는 배기닥트와; 상기 탱크내의 교반발효조들을 가로질러 구동수단에 의하여 정,역회전가능한 교반날개를 가지는 교반축;으로 구성됨을 기본특징으로 한다.

상기 배기닥트는 팬이 장착되는 공기추출구로부터 최끝단의 교반발효조로 쪽으로 점차 작은 직경으로 형성되어 있다.

또한, 상기 교반날개는 교반축에 지그재그의 등간격으로 장착되어 일정길이를 가지는 패들에 30˚~45˚의 각도로 고정되어 있다.

또한, 상기 탱크의 교반발효조에는 각각의 축사분뇨를 투입할 수 있는 투입구와 유기질비료를 배출시킬 수 있는 배출구 및 공기유입구가 형성되어 있다.

도1은 본 발명의 축사분뇨의 고속발효 처리장치의 정면도,

도2는 본 발명의 축사분뇨의 고속발효 처리장치의 측면도,

도3은 본 발명의 축사분뇨의 고속발효 처리장치의 평면도.

도4(a),(b)는 본 발명의 고속발효기내의 교반기의 정면도 및 측면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 탱크 110 : 간막이

200 : 온수조 300 : 배기닥트

400 : 교반축 410 : 교반날개

420 : 패들 500 : 교반발효조

510 : 투입구 520 : 배출구

530 : 공기배출구 540 : 공기유입구

본 발명의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명 하면 다음과 같다. 본 발명의 주요구성은 고속발효기의 몸체인 탱크(100), 온수조(200), 배기닥트(300) 및 교반축(400)으로 구성되어 있다.

상기 탱크(100)는 도1 및 도3에 나타낸 바와 같이 간막이(110)로 구획된 교반발효조(500)들이 다수개(도면에서는 4개조) 형성되어 있으며, 설치 공간 및 사용용적에 따라서 증감시키어 제작될 수 있다.

또한, 상기 탱크(100)의 둘레면, 즉 도면에서 바닥부위의 원주둘레면에는 보일러등으로부터 온수를 공급 순환할 수 있는 온수공급수단(도시생략)과 연결되는 온수조(200)가 형성되어 있으며, 이 온수조(200)에는 탱크(100)내에 투입되는 축사분뇨가 발효될 수 있는 온도를 유지할 수 있도록 하며, 도시하지 않은 온소센서에 의하여 적정온도를 유지할 수 있도록 한다.

또한 상기 탱크(100)의 교반발효조(500)들에는 공기배출구(530)들이 각각 형성되어 있으며, 이 공기배출구(530)들은 배기팬(310)이 장착되는 배기닥트(300)와 연결되어 있다.

도3에 나타낸 바와 같이 배기닥트(300)는 배기팬(310)이 장착되는 공기추출구(320)로부터 최끝단의 교반발효조(500)로 쪽으로 갈수록 점차 작은 직경으로 형성되어, 각각의 교반발효조(500)내의 배출가스를 균일하게 배출될 수 있도록 설계되어 있으며, 상기 배기닥트(300)직경의 칫수는 균일한 배기량으로 배출되도록 하는데 중요한 역할을 한다.

또한 상기 탱크(100)내의 교반발효조(500)들에는 도1 및 도4에 나타낸 바와 같이 가로질러서 구동수단인 모터(401) 및 감속기(402)에 의하여 정,역회전가능한 교반축(400)이 형성되어 있다.

상기 교반축(400)에는 도4와 같이 교반날개(410)들이 형성되어 있는데, 교반날개는 교반축(400)에 지그재그의 등간격으로 장착되어 일정길이를 가지는 패들(420)에 30˚~45˚의 각도로 고정되어 있다.

상기 패들(420)의 길이는 길고 짧은 길이의 패들로 선정하여 최상의 교반을 구현할 수 있도록 배열하여서, 탱크(100)의 교반발효조(500)에 각각 투입되는 축사분뇨가 발효촉진을 위한 미생물균과 효과적인 교반이 이루어질 수 있도록 설계 하여야 한다.

그리고, 상기 탱크(100)의 교반발효조(500)들에는 도2 및 도3과 같이 탱크(100)의 윗쪽에 각각의 축사분뇨를 투입할 수 있는 투입구(510)가 형성되어 각각의 교반발효조(500)에 적당량의 축사분뇨를 투입할 수 있으며, 또한 탱크(100)의 아래쪽에는 유기질비료를 배출시킬 수 있는 배출구(520)가 형성되어 각 교반발효조(500)로부터 교반 및 발효에 의하여 숙성된 유기질 비료를 배출시킬 수 있다.

또한 각 교반발효조(500)들의 위쪽에는 공기유입구(540)가 형성되어 교반발효조(500)내로 공기가 유입될 수 있도록 되어 있으며, 상기 공기유입구(540)는 상기 공기배출구(530)보다 낮은 위치에 형성되어, 교반발효조(500)내에 공기의 유입 배출이 효과적으로 이루어질 수 있도록 되어 있다.

이로써, 지하저장탱크(도시생략)로부터 펌프를 가동하여 교반발효조(500)의 투입구(510)로 축사분뇨가 투입시키고 축분의 투입이 완료되면 첨가제(발효제)가 잘 혼합되도록 교반축(400)을 가동시키어 교반을 실시한다.

축사분뇨의 구조에 따라 최적수분함량이 다르기 때문에 투입된 축분(슬러리 상태 또는 진흙상, 고상)의 수분을 검사하여 최적함수율로 조정되도록 조절한다.

이후 미생물원균을 투입한 후 운전지침서를 명시된 순서에 따라 교반축(400)을 역회전, 정지, 정회전 등의 교반을 실시한다.

상기 교반축(400)은 싸이크로 감속기(402)를 분당 1.8-2RPM으로 회동시키어 교반발효조(500)내부의 교반축(400)의 회전으로 교반날개(410)가 축사분뇨를 교반함과 동시에, 열공급 장치인 보일러를 가동시키어 온수가 온수조(200)에 공급되도록 하여 교반발효조(500)내의 철피온도가 60~70℃로 유지되게 하여, 산소공급장치인 송풍기(도시생략)를 가동시키어 발효조의 상부에 위치한 공기유입구(540)를 조정하여 슬러지 체적당 약 10~14%를 공급하면서 48~72시간동안 활발한 분해작용을 하도록한다.

상기와 같이 48~72시간동안 발효된 제품은 함수율 약 25%정도를 유지하여 배출구(520)를 통하여 일정한 잔량을 남긴후 배출하여 포장한다.

본 발명은 고속발효기내에 교반설비를 장착하여 하나의 탱크에서 축사분뇨의 투입이 완료되면 먼저 교반을 실시하며, 축사분뇨의 최적수분함량에 따라 최적함수율로 조정되도록 조절하면서 미생물원균을 투입한 후, 고속발효기를 운전지침서에 따라서 역회전, 정지, 정회전 등의 교반이 실시되면서 혼합 및 발효가 동시에 이루어지도록 하므로써, 발효기간을 단축시킬 수 있는 동시에 또한 대기오염을 발생시키지 않으며 작은 공간에 설치할 수 있는 획기적인 처리를 이룰 수 있는 효과가 있다.

Claims

간막이로 구획된 교반발효조를 가지는 탱크와; 상기 탱크의 둘레면에 온수공급수단과 연결되는 온수조와; 상기 탱크의 교반발효조들에 각각 형성된 공기배출구들과 연결되는 배기닥트와; 상기 탱크내의 교반발효조들을 가로질러 구동수단에 의하여 정,역회전가능한 교반날개를 가지는 교반축;으로 구성됨을 특징으로 하는 축사분뇨의 고속발효 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 배기닥트는 팬이 장착되는 공기추출구로부터 최끝단의 교반발효조로 쪽으로 점차 작은 직경으로 형성됨을 특징으로 하는 축사분뇨의 고속발효 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 교반날개는 교반축에 지그재그의 등간격으로 장착되어 일정길이를 가지는 패들에 30˚~45˚의 각도로 고정됨을 특징으로 하는 축사분뇨의 고속발효 처리장치.
제1항에 있어서, 상기 탱크의 교반발효조에는 각각의 축사분뇨를 투입할 수 있는 투입구와 유기질비료를 배출시킬 있는 배출구 및 공기유입구가 형성됨을 특징으로 하는 축사분뇨의 고속발효 처리장치.