KR200215712Y1 - 축산분뇨의 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열화학반응을 이용하여 축산뇨를 처리하는 것이고 공급된 축산 뇨를 발효 장치 즉, 공기 강제공급수단 및 교반수단을 활용하여 축산 뇨 내의 유기물을 분해하도록 유도한 후, 증발 감량에 대한 저해요인들을 제거시킨 액상 뇨를 무해한 기체로 상승 증발시키는 발효된 축산뇨의 처리장치인 기화증발기에 관한 것이다.

Description

축산분뇨의 처리장치{The apparatus for process of stock raising for soil}

본 고안은 열화학반응을 이용한 축산뇨 처리장치에 사용되는 기화증발기에 관한 것으로, 상세히 설명하면, 액상 뇨를 처리하는 축산 뇨 기화증발기에 관한 것으로 고액분리를 거친 액상 뇨를 적절한 온도 조건과 교반수단, 공기공급수단, 거품제거수단 및 토출상승수단 등을 구비한 고속 발효조를 거쳐 무기질화 반응이 이루어지도록 하고 다시 고액분리를 거친 후 고온에서 기화시켜 처리하여 잔류물이 전혀 발생하지 않도록 하는 것이다.

일반적으로 축산 농가에서는 다량의 분뇨가 필연적으로 발생되는 것이었고, 이러한 축산 분뇨는 많은 수분을 함유하고 있음에 따라 처리하는데 상당한 비용과 어려움이 야기되고 있을 뿐 아니라, 축산 분뇨 내의 유기물이 분해할 때는 심한 악취가 발생하고 여타 병원균이 자생하게 되어 위생에 큰 영향을 끼치게 되는 것이었다.

이러한 축산 분뇨의 처리방법은 여러 가지 방법이 있겠으나, 지금까지는 대체적으로 가공 없이, 액비 또는 퇴비로 시비하는 방법과 수처리 시설을 활용하는 활성오니 처리 방법 및 수분 조정제를 투입하여 고속 발효시켜 퇴비 또는 퇴비의 원료로 활용하는 고속 발효 방법 등이 널리 적용되고 있다.

그러나 축산 분뇨를 가공 없이 퇴비로 시비하는 경우 우천 시 침출수 발생으로 주위 환경은 물론 지하수를 오염시키는게 되는 문제점이 있을 뿐 아니라, 축산 분뇨 내의 중금속 등이 여과 없이 시비됨에 따라 작물 및 토양의 황폐화라는 문제점 등을 안고 있다.

또한 활성오니 처리 방법의 경우에도 처리 시설비용 및 유지비용이 과다하게 소요되어 현실적으로 중·소형 농가에서는 불가능하다는 문제점이 있는 것이었다.

고속 발효 방법 역시 많은 유지비용으로 인해 각 축산 농가에서 시행하기에는 어려움이 많다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 본 고안과 유사한 방법으로 감량화를 시키거나 아예 외부 에너지를 이용하여 건조시키는 방법 등이 제안되고 있다.

종래의 기술들은 처리하고자 하는 축산분뇨의 활성화에 필요한 충분한 공기 공급이 되지 못하거나 요구 감량율에 맞는 공기 공급 공정의 설계가 잘못된 점이 많아 감량율 10~30%에도 제대로 미치지 못하고, 불필요한 장치가 소요되며 처리시 방해되는 거품의 제거를 원활하게 하지 못하여 분뇨의 감량이 어려운 단점이 있어 왔다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 본 출원인이 특허출원한 출원번호 제99-17038(1999.5.12)호 및 10-1999-35628(1999.8.26)호 발명의 명칭 축산분뇨의 처리방법 및 장치를 개량한 것으로서, 그 목적은 기본적으로 축산분뇨에서 분리된 액상 뇨의 100% 증발을 취하고 있다.

본 고안의 다른 목적은 발효기를 거쳐 유기물을 무기물로 변환시킨 후 그 수분 및 무기물을 미세화시키고 증발시켜 액상뇨의 무방류 처리시설을 제공함에 있다.

도1은 본 고안의 축산 뇨 처리장치의 처리도

도2는 본 고안의 저온발효기의 상세도

도3은 본 고안의 기화식 증발기의 상세도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(1)돈사 (2)수집조 (3)저장조 (5) 고액분리기 (5')고액분리여과기 (6)저온발효기 (9)수중펌프 (10``)모터 (20)토출관 (23)공기흡입관 (24)폭기판 (28)기화증발기 (29)물분열관 (30)전열판

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기본적으로는 열화학반응을 이용하여 축산 뇨를 처리하는 것이고 공급된 축산 뇨를 고속발효기 내의 폭기 장치 즉, 공기 강제공급수단 및 교반수단을 활용하여 축산 뇨 내의 유기물을 분해하도록 유도하고, 무기화된 액상 뇨를 무해한 기체로 상승 증발시키는 축산 뇨의 처리장치인 기화증발기에 관한 것이다.

축산분뇨, 구체적으로 돈사의 경우 돼지 1,000두를 기준으로 약 돈분뇨가 일 6톤 생산되는데 본 고안의 방법 및 장치에 의해 처리하면 일 2톤의 고형분(퇴비)이 생산되고 일 4톤의 액상뇨는 증발시키는 방법을 이용하여 효율적으로 축산분뇨를 처리하였다.

본 고안은 공기, 물 등이 높은 압력 또는 높은 온도 쪽으로 이동하는 자연원리를 적용하여, 60℃상태의 발효된 尿가 1500℃의 전열판(30) 속으로 자연 유입되어 기화되는 과정으로 물분자가 열에 의해 흡수되므로 수증기가 발생하지 않는다.

대부분 물을 가열하거나 태우게 되면 당연히 수증기가 발생할 것으로 생각하지만 900℃이상의 고열에서 처리되는 물은 열에 의한 흡수작용을 통해 수증기의 과정을 거치지 않고 증발되는 원리가 적용된다.

또한 기화증발기는 분뇨고액분리를 필수적으로 해야하고 발효기를 통해 처리된 尿를 증발시켜야한다.

이하 실시예를 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다

실시예1 (저온 발효기(도1 및 도2참조))

돈사(1)에서 배출되는 분뇨가 수집조에 유입되면 고액분리기(5)를 거쳐 분을 1차 제거하고 분리액을 수중 펌프(9)에 의해 토출관(20)을 통하여 이송되고 그 진공압에 의해 공기 흡입관(23)으로 공기가 흡입되어, 액체와 기체가 접촉하며 폭기판(24)에 분사시키며, 상기와 같은 순환공정에 의해 발효가 진행되면서 생성된 액체상태의 尿를 고액분리여과기(5')를 거쳐 미세한 고형물을 제거하고 기화증발기에 물분열관(29)을 통하여 유입시켜 1500℃이상의 전열판(30) 고로에 의해 기화시켜 분뇨를 최종 처리하였다.

공기, 물 등이 높은 압력 또는 높은 온도 쪽으로 이동하는 자연원리를 적용하여, 60℃상태의 발효된 尿가 1500℃의 전열판(30) 속으로 자연 유입되어 기화되는 과정으로 물분자가 열에 의해 흡수되므로 수증기가 발생하지 않는다.

대부분 물을 가열하거나 태우게 되면 당연히 수증기가 발생할 것으로 생각하지만 900℃이상의 고열에서 처리되는 물은 열에 의한 흡수작용을 통해 수증기의 과정을 거치지 않고 증발되는 원리가 적용된다.

또한 기화증발기는 분뇨고액분리를 필수적으로 해야하고 발효기를 통해 처리된 尿를 2차 고액분리 여과 후 증발시켜야한다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안의 축산 뇨 처리장치의 처리도, 도2는 본 고안의 저온발효기의 상세도 도3은 본 고안의 기화식 증발기의 상세도를 도시한 것이며, 돈사(1), 수집조(2), 고액분리기(5), 고액분리여과기(5'), 저온발효기(6), 수중펌프(9), 모터 (10''), 토출관(20), 공기흡입관(23), 폭기판(24), 기화증발기(28), 물분열관 (29), 전열판(30)임을 알 수 있다.

본 고안은 축산 농가에서 필연적으로 발생되는 축산 분뇨를 분해, 감량 처리하도록 하는 것으로 이는 첨부된 도면의 도1이하에서 상세히 나타내고 있으며,

도1의 돈사(1)에서 배출되는 분뇨는 최초에 물이 차 있는 수집조(2)에 자동으로 흘러 들어오면 수집조(2)에서 고액분리기(5)로 보내며, 상기 고액분리기(5)에서는 분뇨고액 분리 및 가스를 제거하여 분리된 분뇨고형분을 회수시키며, 액상분뇨는 저온발효기(6)로 이송시켜 발효시키고 고액분리여과기(5')를 거쳐 기화증발기 (28)를 통과시켜 처리하는 장치인 것이다.

따라서, 본 고안 장치를 다양하게 이용할 수 있는 것으로 예를 들면,

저온발효방법을 사용할 경우를 살펴보면,

도1에 도시된 바와 같이 수집조(2)에서 고액분리기(5)를 통과하는 흐름에 따라 처리하고 저장조(3)내에 내장된 저온발효기(6)의 구조는 도2와 같이 팬(11)과 팬(11)을 구성시키는 모터(10')로 구성되는 증발장치와 측면하부에 설치된 수중펌프(9)와, 상기 수중펌프에의해 처리되는 분뇨를 이송시키는 토출관(20)과, 상기 토출관(20)의 중간부에 설치되어 있으며, 공기가 흡입되는 공기흡입관(23)과, 상기 토출관(20)의 토출부에 설치되어 있으며, 상기 팬(11)의 하부에 설치된 폭기판(24)로 구성되어 있는 것이다.

도3의 기화증발기(28)은 상기와 같은 발효과정을 거쳐 처리된 액체상태의 뇨를 기화증발시키기 위하여 유입시키는 여러개의 발효호기관(29)들이 두 개의 층으로 형성되어 있으며 두 개의 물분열관(29)의 층사이에 내장된 전열판(30)과 카바로 구성되어 있는 것이다.

이상 상술한 바와 같은 본 고안은 기본적으로 열화학적인 방법을 이용하여, 100% 축산 분뇨를 분해 및 감량시켜, 처리하도록 하는 것으로, 기계적인 장치를 이용하여 연속적이고도 자동적으로 일련의 공정이 이루어지도록 함으로서 그 처리 성능을 배가시키고 발효장치를 이용하여 악취가 없는 황토색의 발효처리 분뇨액을 2차 고액분리한 후 고열의 전열판을 통과하며 기화증발시켜 축산뇨를 100% 증발제거하는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 축산분뇨의 기화증발기(28)는 액체상태의 뇨를 기화증발 시키기 위하여 유입시키는 여러개의 물분열관(29)들이 두 개의 층으로 형성되어 있으며, 두 개의 발효호기관(29)의 층사이에 내장된 전열판(30)과 카바를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 축산분뇨의 처리장치.