KR20010016294A

KR20010016294A - 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효처리 및침출오수 재활용 처리장치

Info

Publication number: KR20010016294A
Application number: KR1020000072226A
Authority: KR
Inventors: 조정락
Original assignee: 조정락
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2001-03-05
Also published as: JP2002192135A; CN1138602C; JP3508106B2; CN1356182A

Abstract

본 발명은 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효처리 및 처리과정에서 생성되는 침출오수(침출수)의 재활용 처리장치에 관한 것이며, 축산분뇨등을 발효조에서 발효처리시 최적의 발효조건을 유지하기 위해 스크류 혼합기로 교반을 하게 되며 발효처리함에 있어 내용물에서 배출되는 침출오수(침출수)를 발효공정에 다시 살포 또는 비산시켜 침출오수의 처리와 내용물의 발효를 효율적으로 수행할 수 있도록 한 것이다.

발효조의 바닥에 종과 횡으로 배수요홈을 설치하고 동요홈에 세공을 가진 가지관과 중심관을 설치하고 송풍기와 밸브를 설치하며, 요홈에는 자갈과 필터를 설치하고 발효조의 레일에는 전후와 좌우로 이송되고 스크류의 각도를 임의 조정될 수 있는 스크류혼합기를 설치하고, 동 스크류 혼합기의 전방에는 오수살포장치를, 후방에는 오수비산장치를 각 설치하여서 된 구성이다.

이와 같은 본 발명은 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지등이 발효조에서 스크류를 가진 스크류 혼합기에 의한 일정기간의 교반작업으로 발효가 되어 양질의 퇴비 또는 사료를 얻을 수 있고, 그 처리과정에서 배출되는 침출 오수를 모아서 발효물위에 발효초기에 살포하고 발효가 일정 경료된 지점에는 비산시켜 온도와 수분을 발효의 최적상태로 유지하면서 침출오수(침출수)를 효율적으로 관리할 수 있고 또 발효조의 바닥에는 공기를 발산시켜 발효공정을 효율적으로 수행할 수 있는 환경 친화형의 매우 유용한 발명이다.

Description

축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효처리 및 침출오수 재활용 처리장치{The disposing system of fermenting livestock's dung, garbage and sewage's sludge and reusing settled sewage }

본 발명은 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효처리 및 침출오수의 재활용 처리장치에 관한 것으로 축산분뇨의 퇴비화, 음식물쓰레기의 사료화를 할 수 있도록 발효처리함에 있어 오수의 발생없이 내용물을 효율적으로 발효처리 공정을 수행하여 양질의 퇴비 또는 사료를 얻을 수 있도록 한 것이다.

종래에는 소,돼지 등을 대량 사육할 때 축사에서 발생되는 가축의 배설물인 분과 뇨를 효과적으로 수거할 수 있도록 축사의 바닥에 톱밥이나 왕겨를 깔아 두게 되고 그 위에 가축이 분과 뇨를 배설하게 되면 이를 수거하여 발효조의 입구로 모아 발효 촉진제와 물등을 뿌려 발효될 수 있도록 뒤집어 주고 일정 거리씩 옮겨주는 작업을 반복하여 발효조의 출구측에 이르게 되면 퇴비로 사용이 가능하게 발효가 완료되고 제품화 된다.

이 때 분뇨를 발효공정에서 수시로 뒤집어주고 일정거리씩 옮겨주는 수단으로는 수개의 바켓을 이용하는 에스컬레이터 방식과 회전축에 다수개의 칼날을 설치하여 분뇨를 비산시키는 로터리방식이 주로 이용되고 있다.

또 발효를 촉진하기 위하여 발효조의 바닥에 고압의 공기를 분사시키는 방법이 있으나 그 효과는 기대에 미치지 못하고 있고, 또 분뇨에 함유하는 뇨가 발효조의 바닥으로 여과되어 배출되는 침출오수는 정화되거나 처리되지 못하고 하천등지로 방류되어 수질을 오염시키는 주요 요인으로 대두되고 있고 또 음식물쓰레기와 하수 슬러지 또한 위와 같은 방법을 이용하고 있으나 효과적으로 발효처리되지 못하고 있고 또 침출오수의 처리가 원활하지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 발효조에 모아진 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지등을 양질의 퇴비나 사료를 얻기 위해 효율적인 교반작업에 의한 발효처리 공정과 그 과정에서 배출되는 침출오수(침출수)를 내용물에 살포 또는 비산시켜 발효에 사용하고 발효공정에서 공기를 발산시켜 발효를 촉진하여 침출오수의 처리와 내용물의 발효를 효율적으로 수행함에 그 목적을 두고 있다.

도1은 본 발명의 평면예시도

도2는 도1의 A-A선 종단면도

도3은 도1의 B-B선 단면도

도4는 도1의 C-C선 단면도

도5는 도1의 D부의 사시도

도6은 본 발명의 전체 사시도

도7은 본 발명에서 침출오수의 살포탱크를 발췌한 사시도

도8은 본 발명에서 침출오수의 살포장치를 발췌한 종단면도

도9는 본 발명에서 스크류 혼합장치부의 종단면도

도10은 본 발명에서 스크류 혼합장치부의 평면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 : 발효조 2,2a : 요홈

3 : 맨홀 4 : 파이프

5 : 침전조 6 : 저장조

10 : 중심관 11 : 가지관

11a : 세공 12 : 밸브

13 : 송풍기 14 : 자갈

15 : 필터 20 : 레일

21 : 스크류혼합기 21a : 프레임

30 : 오수살포탱크 30a : 배출요홈

31 : 지지대 32 : 바퀴

40 : 오수탱크 41 : 모터

41a : 모터축 42 : 비산날개

43 : 비산방지판

100 : 메인모터 101 : 스크류

102 : 새들 103 : 스펜

104 : 감속기어박스 105 : 작업대

106 : 좌,우 유압모터 107 : 전,후 유압모터

108 : 와이어 이송롤러 109 : 상단트로리

110 : 유압 실린더 111 : 바퀴

112 : 레일 113 : 와이어

114 : 지지대 115 : 핀

발효조(1)의 바닥에 종과 횡으로 요홈(2)(2a)을 형성하고, 종으로 형성되는 요홈(2)은 발효조(1) 외측으로 연장시켜 맨홀(3)에 연결하고 맨홀(3)간은 파이프(4)로 연결시켜 침전조(5) 및 저장조(6)에 연결하며, 발효조(1) 바닥에서 종으로 형성된 요홈(2)에는 중심관(10)을, 횡으로 형성된 요홈(2a)에는 가지관(11)을 각 연결하여 가지관(11)의 윗면부에는 다수개의 세공(11a)을 형성하고, 맨홀(3)에 위치되는 중심관(10)의 선단에는 밸브(12)를, 밸브(12)와 발효조(1) 벽면 사이에는 송풍기(13)를 설치하고,

발효조(1) 바닥의 요홈(2)(2a)에 위치하는 중심관(10)과 가지관(11) 위로는 자갈(14)을 충진시키고 그 위에 필터(15)를 설치하며, 발효조(1) 벽면 위의 레일(20)에는 전후와 좌우로 이송되고 스크류의 각도를 자유조정될 수 있는 스크류혼합기(21)를 설치하며, 그 전방에는 상부가 개방되고 배출요홈(30a)을 갖는 오수살포탱크(30)를 전후 지지대(31)에 지지시키고 레일(20)에서 이송될 수 있도록 하연에 바퀴(32)를 설치하고, 스크류혼합기(21) 후방의 프레임(21a)에는 오수탱크(40)를 설치하고 그 하방에는 모터(41)가 구비되고 모터축(41a)에는 비산날개(42)를 그 위에는 나팔형의 비산방지판(43)을 설치하여서 된 구성이다.

또 스크류 혼합장치는 발효조(1) 벽면으로 레일(20) 위에서 새들(102)이 전,후 유압모터(107)에 의해 전후진이 이루어지게 설치된 스펜(103)과 작업대(105) 위에서 레일(112)을 타고 상단트로리(109)가 발효조(1)내에서 좌우이송되도록 와이어 이송롤러(108)를 설치하고, 상단트로리(109)에 장착되어 이송을 하는 스크류(101)는 메인모터(100)의 동력을 받아 감속기어박스(104)의 기어에 의해 감속되어 축분 및 음식물쓰레기나 슬러지를 혼합과 이송을 하게 구성된다.

도면 중 미설명된 부호 50은 오수펌프, 51,52는 오수 송수관을 표시한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

축사에서 수거된 분뇨를 발효조(1)의 입구측 지점에 수납하고 이에 발효촉진제 또는 발효용 미생물과 톱밥 또는 왕겨등을 적정 배합하고 이를 스크류혼합기(21)를 이용 출구방향으로 적정거리 이송시키면서 혼합으로 뒤집어 주게 되면 발효가 이루어지게 된다.

이 때 축분에 함유하는 뇨는 여과되어 발효조(1)의 바닥으로 하강되어 침출오수가 모여져 종과 횡으로 형성된 요홈(2)(2a)에 설치된 가지관(11) 위의 필터(15)를 거쳐 가지관(11)의 세공(11a)을 통하여 중심관(10)을 통하여 맨홀(3)에 모아지거나 또는 자갈(14)층을 통과하여 요홈(2)(2a)에서 맨홀(3)로 유입이 이루어지게 되고 맨홀(3)로 유입된 침출오수는 파이프(4)를 통하여 침전조(5)로 유입되고 침전된 침출오수는 저장조(6)로 유입된다.

이 때 중심관(10)의 맨홀(3)에 위치되는 밸브(12)는 열림상태에 있게 된다.

한편 발효조(1) 내의 분뇨는 발효가 진행되면서 상부에는 수분이 부족한 상태가 되고 바닥에는 여과된 침출오수가 발생되는데 저장조(6)의 슬러지 및 분뇨는 오수펌프(50)를 통하여 오수송수관을 거쳐 오수살포탱크(30)로 유입되면 오수살포탱크(30)는 레일(20) 위에서 전후의 지지대(31) 하방에 설치된 바퀴(32)를 이용하여 전후로 이송시키게 되면 오수살포탱크(30)의 오수는 오수배출요홈(30a)을 통해 발효되는 분뇨위를 살포하게 되고 침출오수는 침출수 저장조(6)에 모여지게 되고 동 침출수는 펌프를 통하여 침출수 송수관(52)을 거쳐 침출수 비산상포탱크(40)에 공급되면 하방에 설치된 비산날개(42)에 공급되면서 비산날개(42)의 회전으로 미립자 상태로 발효되는 축분 위에 비산된다.

또 발효조(1) 바닥의 중심관(10)이 맨홀(3)이 위치되는 지점에 밸브(12)를 잠그고 송풍기(13)를 동작시키게 되면 송풍기(13)의 바람이 중심관(10)으로 유입되어 가지관(11)의 세공(11a)을 통하여 공기가 발효되는 분뇨로 발산되어 분뇨의 발효시 부족공기를 투여하여 발효의 최적환경을 유도하게 된다.

발효조(1) 벽면의 레일(20) 위에서 새들(102)이 전,후 유압모터(107)에 의해서 전후진이 이루어지고 또, 스펜(103)과 작업대(105) 위에서 레일(112)을 타고 상단트로리(109)가 와이어(113)에 의해 좌우로 이송이 이루어지게 되며 상단트로리(109)에 장착되어 이송되는 스크류(101)는 메인모터(100)의 동력을 받아 감속기어박스(104)에 내장된 기어에서 감속이 이루어져 회전되면서 축분 또는 음식물쓰레기를 상하로 혼합하고 출구방향으로 이송이 이루어지게 된다.

이와 같은 방법으로 발효조(1) 입구측의 분뇨가 발효되면서 스크류혼합기(21)에 의해 일정지점으로 이송이 이루어지게 되면 침전조(5)에서 유입되는 침출오수는 스크류혼합기(21) 후방의 프레임(21a)에 설치된 오수탱크(40)에서 침출오수가 모터(41) 하방의 모터축(41a)에 설치된 비산날개(42)에 공급되면서 비산날개(42)의 회전으로 미립자 상태로 발효되는 축분위에 비산되고 동 스크류혼합기(21)의 진행에 따라 왕복 이송되어 발효공정에서 발생되는 축분의 수분부족현상을 해소하게 되고 축분이 발효되면서 발생되는 열에 의해 침출오수는 증발이 이루어지게 된다.

이와 같이 본 발명은 축분을 발효조(1)의 레일(20)에 설치되는 스크류혼합기(21)의 전방(축분공급부)에는 오수살포탱크(30)를 설치하고, 그 타단에는 오수탱크(40)를 설치하여 오수비산장치를 설치하고, 발효조(1)의 바닥에는 송풍기(13)를 이용한 공기유입장치와 분뇨가 발효되면서 배출되는 침출오수(침출수)를 맨홀(3)에서 수거하여 오수살포탱크(30)와 오수탱크(40)에 각 공급하여 사용될 수 있도록 하므로서 분뇨에서 발생되는 침출오수를 효율적으로 처리할 수 있고 또, 발효조(1)의 바닥에 공기를 공급하여 발효의 환경을 최적상태로 유도할 수 있게 되므로서 축분의 발효공정에서 침출오수의 발생 없이 효율적으로 처리 할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 축분의 발효처리를 수행함에 있어 축분에서 배출되는 침출오수(침출수)를 수거하여 이를 축분 위에 살포 또는 비산시켜 축분의 발효를 효율적으로 수행하여 침출오수의 발생을 억제하고, 축분의 발효 환경인 수분과 공기등을 축분에 적정함유하고 적정온도를 유지할 수 있게 하므로서 축분의 발효를 효율적으로 수행할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims

발효조(1)의 바닥에 종과 횡으로 요홈(2)(2a)을 형성하고, 종으로 형성되는 요홈(2)은 발효조(1) 외측으로 연장시켜 맨홀(3)에 연결하고, 맨홀(3) 간에는 파이프(4)로 연결시켜 침전조(5) 및 저장조(6)와 연결하며, 발효조(1) 바닥에서 종으로 형성된 요홈(2)에는 중심관(10)을, 횡으로 형성된 요홈(2a)에는 가지관(11)을 각 연결하여 가지관(11)의 윗면부에는 다수개의 세공(11a)을 형성하고, 맨홀(3)에 위치되는 중심관(10)의 선단에는 밸브(12)를, 밸브(12)와 발효조(1) 벽면 사이에는 송풍기(13)를 설치하고, 발효조(1) 바닥의 요홈(2)(2a)에 위치하는 중심관(10)과 가지관(11) 위로는 자갈(14)을 충진시키고 그 위에 필터(15)를 설치하며, 발효조(1)의 벽면 위의 레일(20)에는 전후와 좌우로 이송되고 스크류의 각도를 자유조정될 수 있는 스크류혼합기(21)를 설치하며, 그 전부에는 상부가 개방되고 배출요홈(30a)을 갖는 오수살포탱크(30)를 전후 지지대(31)에 지지시키고 레일(20)에서 이송될 수 있도록 하연에 바퀴(32)를 설치하고, 스크류혼합기(21) 후방의 프레임(21a)에는 오수탱크(40)를 설치하고 그 하방에는 모터(41)가 구비되고 모터축(41a)에는 비산날개(42)를 그 위에는 나팔형의 비산방지판(43)을 설치하여서 됨을 특징으로한 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(독립항)
제1항에 있어서,

발효조(1)의 바닥에 종과 횡으로 요홈(2)(2a)을 형성하고 종으로 형성된 요홈(2)을 발효조(1) 외측으로 연장시켜 맨홀(3)을 형성, 파이프(4)로 연결시켜 침전조(5) 및 저장조(6)와 연결구성하며 발효조(1) 바닥의 종과 횡으로 요홈(2)에는 중심관(10)을, 횡으로 형성한 요홈(2a)에는 가지관(11)을 구성하여 가지관(11)의 윗면부에는 다수개의 세공(11a)을 형성하고, 맨홀(3)에 위치되는 중심관(10)의 선단에는 밸브(12)를, 밸브(12)와 발효조(1)의 벽면 사이에는 송풍기(13)를 형성하고, 발효조(1) 바닥의 요홈(2)(2a)에 위치되는 중심관(10)과 가지관(11) 위로는 자갈(14)과 필터(15)를 설치하여 구성되는 발효조가 구비된 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)
제1항에 있어서,

발효조(1) 벽면 위의 레일(20)에 스크류혼합기(21)를 설치한 전방에는 배출요홈(30a)을 갖는 오수살포탱크(30)를 전후 지지대(31)에 지지시키고 레일(20)에서 이동 될 수 있도록 하연에 바퀴(32)를 설치 구성하는 오수살포장치가 구비된 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)
제1항에 있어서,

스크류혼합기(21) 후방의 프레임(21a)에는 오수탱크(40)를 설치하고 그 하방에는 모터(41)가 구비되고 모터축(41a)에는 비산날개(42)를 그 위에는 나팔형 비산방지판(43)을 설치한 오수비산장치가 구비된 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)
제1항에 있어서,

발효조(1)의 레일(20)에서 전후와 좌우로 이동될 수 있고 각도조절이 자유로운 스크류혼합기(21)를 설치하는 축분혼합장치가 구비된 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)
청구항 제 5항에 있어서,

스펜(103)과 작업대(105) 저부의 각 끝단지점에 가로방향으로 이송되도록 유압으로 구동되는 바퀴(111)를 설치하고 스펜(103)과 작업대(105)에 세로방향으로 레일(112)을 형성하며 상기 레일(112) 전후에는 유압에 의해 이송되는 와이어 이송롤러(108)를 설치하여 와이어(113)로 연결하고, 감속기어박스(104)내에서 한쌍의 스크류(101)를 구성하고 동 스크류(101)를 메인모터(100)와 결합하여서 구성되는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)
청구항 제5항에 있어서,

작업대(105)와 스펜(103)에 세로방향으로 레일(112)을 형성하고 동 레일(112)의 전후에 와이어 이송롤러(108)를 와이어(113) 일단과 연결하며, 스펜(103)과 작업대(105)를 구성하는 새들(102)은 가로방향(길이방향)으로 이동되고 스크류(101)를 구성하는 상단트로리(109)는 세로방향으로 이동되도록 구성되는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)
청구항 제5항에 있어서,

스펜(103)과 작업대(105)의 세로방향으로 형성된 레일(112)에 바퀴(111)로 구동하는 상단트로리(109)를 포함하여 이루어지는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)
청구항 제5항에 있어서,

상단트로리(109)에 부착된 감속기어박스 지지대(114)와 감속기어박스(104)의 좌우로 돌출되는 핀(115)으로 결합하고, 동 핀(115)에는 유압실린더(110)로 연결하여 스크류(101)의 각도조정구조를 포함하는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)
청구항 제5항에 있어서,

감속기어박스(104)의 일단에는 한쌍의 스크류(101)를 구성하고, 타단에는 스크류(101)를 구동시키는 메인모터(100)를 결합하는 것으로 이루어지는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 하수슬러지의 발효 및 침출오수 재활용 처리장치(종속항)