KR200445643Y1

KR200445643Y1 - 축분뇨 악취 제거 장치

Info

Publication number: KR200445643Y1
Application number: KR2020090005260U
Authority: KR
Inventors: 김태현
Original assignee: 김태현
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2009-08-19

Abstract

본 고안은 축분뇨(畜糞尿) 악취 제거 장치에 관한 것이다.

본 고안은, 축분뇨 악취 발생 시설에 대해 설치되어 상기 축분뇨 악취 발생 시설로부터 축분뇨에 기인하여 발생되는 악취를 제거하는 축분뇨 악취 제거 장치로서, 상기 축분뇨 악취 발생 시설로부터 배출되는 악취 함유 가스를 수용받아 처리를 위해 내부 수집하는 가스실; 상기 가스실의 후방에 구비되어 상기 가스실로부터 유입되는 악취 함유 가스가 통과되면서 추가 정화되고 가스에 잔류하는 물이 분리되도록 하는 1차 정화실; 상기 가스실과 상기 1차 정화실을 서로 연통되게 연결하도록 수평 방향으로 구비되는 하나 이상의 관으로 내부를 통해 악취 함유 가스와 분사된 물이 통과되며 통과되는 과정에서 가스가 물에 젖어 가스 중에 함유된 악취 성분이 제거되도록 하는 정화관; 상기 정화관 내부를 향해 집속된 형태의 물을 분사하도록 상기 가스실 내측에 구비되는 하나 이상의 분사 노즐; 상기 1차 정화실의 하부 측에 형성되어 상기 1차 정화실로부터 낙하되는 물을 수용받으며 상기 분사 노즐로 공급될 물을 내부 저장하는 물 탱크실; 상기 1차 정화실의 후방에 구비되어 상기 1차 정화실로부터 유입되는 가스가 통과되면서 추가 정화되고 가스에 잔류하는 물이 추가 분리되도록 하며 상기 1차 정화실과 경계를 이루는 전면과 가스가 최종적으로 대기 방출되는 후면 상에 전반적으로 다수개의 수평 관통공이 형성되고 내부 공간의 전방 측에는 일정 폭을 통해 제주송이가 적재되고 후방 측에는 일정 폭을 통해 숯이 적재되는 2차 정화실; 상기 물 탱크실 내에 저장된 물을 펌핑하여 상기 분사 노즐 측으로 압송하는 펌핑 수단; 및 상기 펌핑 수단에 의해 펌핑되는 물을 내부 이송하여 상기 분사 노즐 측으로 이송하는 물 이송관; 을 포함한다.

따라서, 축사, 정화조 및 축분뇨 발효 건조장과 같은 축분뇨 악취 발생 시설로부터 발생되는 악취를 배기시키면서 효과적인 살수에 의한 탈취와 아울러 제주송이와 숯의 필터링에 의한 탈취를 통해 완벽하게 제거할 수 있으므로, 악취 발산에 따른 민원 문제를 해결하여 축산 농가가 겪는 고통을 해결하면서 축산인의 위상을 높일 수 있고, 축산물의 고품질화 및 생산성 향상을 기할 수 있으며, 종사자의 노동 기피 현상을 타파할 수 있는 효과가 있다.

축분뇨, 축사, 정화조, 발효 건조장, 악취, 물 분사, 제주송이, 숯, 콘크리트 블록(벽돌)

Description

축분뇨 악취 제거 장치{APPARATUS FOR REMOVING MALODOR OF LIVESTOCK EXCRETIONS}

본 고안은 축분뇨(畜糞尿) 악취 제거 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축사, 축사에 부설된 정화조 및 축분뇨를 발효 건조 처리하는 발효 건조장 등의 축분뇨 악취 발생 시설로부터 발생되는 고약한 악취를 배기시키면서 효과적인 물 분사에 의한 탈취와 아울러 적재된 숯과 제주송이(scoria)의 필터링에 의한 탈취를 통해 완벽하게 제거하여 정화된 공기만을 대기 방출할 수 있고, 특히 적은 비용으로 용이하게 구현 및 실시 가능함에 따라 영세한 축산 농가에 원활히 보급되어 많은 도움을 줄 수 있는 축분뇨 악취 제거 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 근래 들어 축산업의 발전에 따라 양돈장이나 양계장, 목축장 등에서 발생되는 축분뇨(畜糞尿)(즉, 돈분뇨(豚糞尿), 계분뇨(鷄糞尿), 우분뇨(牛糞尿) 등)의 양은 증가되고 있으며, 이는 주요 환경 오염의 요인으로 주의받고 있다.

축산 현장에서의 악취 문제는 날이 갈수록 심각해지고 있어 민원이 많이 발생되며, 단속법이 해마다 강화되어 민원 신고가 3차례 이상 발생되면 때에 따라서는 사업 등록을 취소당할 수도 있다.

특히, 우리나라의 제주도 같은 경우에는 특산물로서 돼지가 널리 알려져 있고 그 만큼 돼지를 사육하는 농장들이 많이 소재해 있다. 제주도 행정에서는 돈분뇨로부터 기인하는 악취를 저감시키기 위해 수년 전부터 무상으로 미생물 제제와 소독약을 농가에 보급하고 있으며, 악취가 심한 농장에는 직접 공무원을 상주시켜 악취 제거에 노력을 기하기도 하였으나 대부분 일회성 사업으로 끝났다. 얼마 전까지만 해도 제주도에서는 양돈 산업을 제주 경제의 주수입원으로 효자 업종이란 호평 속에서 권장해온 게 사실이나, 오늘날에는 경제적 이익보다는 환경 문제에 더 큰 가치를 두고, 특히 제주도는 관광지이면서 국제적 행사가 자주 개최되는 지역임에 따라 돈분뇨로부터 야기되는 악취 문제를 해결하지 못하면 결국 농장을 포기해야만 하는 단계까지 이르렀다.

축분뇨가 발생되는 축사나 축사에서 발생된 축분뇨가 수집되어 저장되는 정화조 및 수거된 축분뇨를 발효, 건조하여 비료화 등 자원화하는 발효 건조장과 같은 축분뇨 악취 발생 시설에서 발생되는 악취는 주변 2~3㎞ 거리까지 멀리 펴져 나가기 때문에 인근 마을 주민들의 민원이 많이 발생될 수 밖에 없다.

일 예로서, 제주도 한림읍 지역의 경우 특히 민원이 가장 많이 발생되는 지역에 속하는데, 마을로부터 6㎞ 정도 떨어진 중산간 지역에 양돈장이 무려 180군데나 되는데, 항구 마을인 한림항 주변의 주민들은 가장 가까운 양돈장과의 거리가 2.5㎞ 이상 떨어져 있는데도 불구하고, 일년 중 냄새가 가장 심한 여름철이면 계절풍인 남풍이 부는 경우 저녁에 문을 열 수가 없는 정도라 한다.

축사에서는 사육되는 가축에서 배설되는 분뇨 및 그 발효에 따라서 암모니 아, 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 트리메틸아민, 아세트알데히드, 스티렌 등의 유해 가스 및 악취가 발생되고, 가축의 호흡에 따라서는 탄산가스 등의 악취가스가 또한 발생된다. 이와 같이 발생된 악취가스는 적절히 제거되지 못하면, 사육되는 가축에게 스트레스와 각종 질병을 유발하여 축산물의 생산성을 저해시키고, 종사자에게 불쾌감과 건강상 유해 및 노동 기피 현상을 유발하며, 축산업을 혐오 산업으로 인식하게 한다.

이에, 축사로부터 발생되는 악취를 제거하고자 많은 노동력과 장비를 들여 특수 사료나 첨가물을 사용하거나 축사 내에 특수 효소를 살포하여 악취 물질이 휘발되지 않도록 하고 있으나, 이 방법들은 경제적으로 많은 비용이 소요되어 실제 축산가에서는 그 실시가 매우 어렵다. 또한, 축사의 환기 시스템이나 배기 시스템을 개선하여 악취를 제거하고자 하고도 있으나 이 방법은 축사 내부로부터 악취를 우선 제거시키는데에는 효과가 있을지 모르나 악취 성분이 그대로 대기 방출됨에 따라 대기 환경을 오염시키고 주민들의 민원을 많이 야기하게 된다.

축사 인근의 지중에 매설되도록 구비되어 축사에서 발생되는 축분뇨가 수집, 저장되는 정화조에서도 악취가스가 많이 발생되며, 특히 정화조 내에 분뇨가 거의 차게 되면 폭기 과정을 통해 먼저 악취를 제거한 후 해당 분뇨를 꺼내 시비 용도 등으로 재활용하게 되는데 폭기 과정에서 심한 악취가 다량 외부로 발산됨으로써 많은 민원을 발생시킨다.

축분뇨 발효 건조장에서는 축분뇨에 톱밥 등을 섞어 교반하면서 발효, 건조시키는 과정에서 특히 많은 양의 심한 악취가스가 발생되며, 통상 5분 정도 교반하 면 발효 건조장 내부는 악취가스로 꽉 차는 정도이다. 특히, 축분뇨 발효 건조장에서 발생되는 악취는 양도 많고 고농도임에 따라 현재에는 어떠한 약품 처리로도 거의 제거할 수 없고, 따라서 축분뇨 발효 건조장은 환경 오염 시설 및 혐오 시설로 인식되어 그 유지가 매우 어렵다.

나아가, 일부 지역에서는 지역 내 농장들에서 발생되는 축분뇨를 수거하여 공공처리시설에서 처리하고 있으나, 해당 공공처리시설도 개개의 축산 농가에서 운영하는 시설보다 큰 규모의 장치를 이용하는 차이를 제외하고는 동일한 문제점들을 안고 있다.

또한, 저렴한 비용 때문에 수거한 축분뇨를 단순히 바다에 투기하는 해양 투기는 이를 관리하는 해양투기방지법에 대한 법제의 강화로 더 이상 실행될 수 없다.

본 고안은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 축사, 정화조 및 축분뇨 발효 건조장과 같은 축분뇨 악취 발생 시설에서 발생되는 악취를 배기시키면서 효과적인 살수에 의한 탈취와 함께 제주송이(scoria)와 숯의 필터링에 의한 탈취를 이용하여 완전하게 소취 처리하되, 악취 제거 효율이 매우 우수하고, 누구든지 손쉽게 구축하여 실시할 수 있음에 따라 영세하고 기술 수준이 낮은 농가에서 적합하게 채택하여 이용할 수 있는 축분뇨 악취 제거 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 축분뇨 악취 제거 장치는, 축분뇨 악취 발생 시설에 대해 설치되어 상기 축분뇨 악취 발생 시설로부터 축분뇨에 기인하여 발생되는 악취를 제거하는 축분뇨 악취 제거 장치로서, 상기 축분뇨 악취 발생 시설로부터 배출되는 악취 함유 가스를 수용받아 처리를 위해 내부 수집하는 가스실; 상기 가스실의 후방에 구비되어 상기 가스실로부터 유입되는 악취 함유 가스가 통과되면서 추가 정화되고 가스에 잔류하는 물이 분리되도록 하는 1차 정화실; 상기 가스실과 상기 1차 정화실을 서로 연통되게 연결하도록 수평 방향으로 구비되는 하나 이상의 관으로 내부를 통해 악취 함유 가스와 분사된 물이 통과되며 통과되는 과정에서 가스가 물에 젖어 가스 중에 함유된 악취 성분이 제거되도록 하는 정화관; 상기 정화관 내부를 향해 집속된 형태의 물을 분사하도록 상기 가스실 내측에 구비되는 하나 이상의 분사 노즐; 상기 1차 정화실의 하부 측에 형성되어 상기 1차 정화실로부터 낙하되는 물을 수용받으며 상기 분사 노즐로 공급될 물을 내부 저장하는 물 탱크실; 상기 1차 정화실의 후방에 구비되어 상기 1차 정화실로부터 유입되는 가스가 통과되면서 추가 정화되고 가스에 잔류하는 물이 추가 분리되도록 하며 상기 1차 정화실과 경계를 이루는 전면과 가스가 최종적으로 대기 방출되는 후면 상에 전반적으로 다수개의 수평 관통공이 형성되고 내부 공간의 전방 측에는 일정 폭을 통해 제주송이가 적재되고 후방 측에는 일정 폭을 통해 숯이 적재되는 2차 정화실; 상기 물 탱크실 내에 저장된 물을 펌핑하여 상기 분사 노즐 측으로 압송하는 펌핑 수단; 및 상기 펌핑 수단에 의해 펌핑되는 물을 내부 이송하여 상기 분사 노즐 측으로 이송하는 물 이송관; 을 포함한다.

바람직하게, 상기 2차 정화실의 상기 전면과 상기 후면은, 속 빈 콘크리트 블록이 눕혀진 상태로 쌓아지는 것에 의해 형성되며, 상기 전면과 상기 제주송이 적재층의 사이 및 상기 후면과 상기 숯 적재층의 사이에는 각기 메쉬 망체가 개재되도록 구비될 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 1차 정화실 내에 수직 판 형태로 전후 방향을 따라 하나 이상 구비되어 가스의 직진 통과를 간섭하는 정화판; 을 더 포함할 수 있다.

또한 바람직하게, 상기 정화관의 전단부 측 내부 또는 상기 정화관과 상기 분사 노즐 사이 위치에 구비되어 상기 분사 노즐로부터 집속된 형태로 분사되는 물 을 부딪혀 상기 정화관 내의 사방으로 넓게 퍼지도록 하는 분사판; 을 더 포함할 수 있다.

본 고안에 따르면, 축사, 정화조 및 축분뇨 발효 건조장과 같은 축분뇨 악취 발생 시설로부터 발생되는 악취를 배기시키면서 효과적인 살수에 의한 탈취와 아울러 제주송이와 숯의 필터링에 의한 탈취를 통해 완벽하게 제거할 수 있으므로, 악취 발산에 따른 민원 문제를 해결하여 축산 농가가 겪는 고통을 해결하면서 축산인의 위상을 높일 수 있고, 축산물의 고품질화 및 생산성 향상을 기할 수 있으며, 종사자의 노동 기피 현상을 타파할 수 있는 효과가 달성될 수 있다.

또한, 본 고안에 따르면, 누구든지 손쉽게 구축하여 실시할 수 있음에 따라 영세하고 기술 수준이 낮은 농가에서 적합하게 채택하여 실시할 수 있으면서 전문 장치를 구입함에 따른 부담을 줄여줄 수 있고, 그 유지, 보수도 누구든지 손쉽게 실시할 수 있음에 따라 유지, 보수에 따른 어려움도 해소할 수 있으며, 유지 비용도 매우 저렴할 수 있음에 따라 농가에 경제적 이익을 줄 수 있는 효과도 달성될 수 있다.

그리고, 본 고안에 따르면, 제주도에 널리 산재하는 천연 자원인 제주송이를 이용하므로, 제주송이에 대한 새로운 응용 분야를 제공할 수 있는 효과도 달성될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기 로 한다.

설명에 앞서, 본 고안에 따른 축분뇨 악취 제거 장치는 가축이 사육되는 축사, 축사에 근접되는 지중에 설치되어 축사에서 발생되는 축분뇨가 수집되어 저장되는 정화조, 수거된 축분뇨를 모아 발효, 건조하여 자원화하는 축분뇨 발효 건조장과 같이 그 운용에 따라 축분뇨에 기인하는 악취가 다량 발생되는 축분뇨 악취 발생 시설에 모두 적용 가능하다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 축분뇨 악취 제거 장치를 나타내는 일부 투시 구성도이다.

본 고안에 따른 축분뇨 악취 제거 장치(100)는, 축분뇨 악취 발생 시설(10)로부터 배출되는 악취 함유 가스를 수용받아 처리를 위해 내부 수집하도록 밀폐 구조물로 형성되는 가스실(110)과, 가스실(110)의 후방에 구비되어 가스실(110)로부터 유입되는 가스가 통과되면서 추가 정화되고 가스에 잔류하는 물이 분리되도록 하며 내부 공간에는 가스와 분사된 물이 그대로 직진되어 통과되는 것을 차단하도록 수직 판 형태의 정화판(142)이 가스의 유동 방향을 따라 하나 이상 이격되게 구비되는 1차 정화실(140)과, 가스실(110)과 1차 정화실(140)을 서로 연통되게 연결하도록 수평 방향으로 구비되는 하나 이상의 관으로 그 내부를 통해 악취 함유 가스와 분사된 물이 통과되며 통과되는 과정에서 가스가 물에 충분히 젖어 가스 중에 함유된 악취 성분이 물에 포집되어 제거되도록 하는 정화관(130)과, 정화관(130)의 내부를 향해 집속된 형태의 물을 분사하도록 가스실(110) 내측에 구비되는 하나 이상의 분사 노즐(120)과, 1차 정화실(140)의 하부 측에 형성되어 1차 정화실(140)로 부터 낙하되는 물을 수용받으며 기본적으로 분사 노즐(120)로 공급될 적정 수위의 물을 내부 저장하는 물 탱크실(160)과, 1차 정화실(140)의 후방에 구비되며 1차 정화실(140)과 경계를 이루는 전면과 최종적으로 정화된 가스가 대기 방출되는 후면이 전반적으로 배치되는 다수개의 수평 관통공(152a)을 가져 가스에 잔류하는 물을 추가 분리하고 그 전·후면 사이의 내부 공간에는 전방 측에 일정 폭을 통해 제주송이(156)가 적재되고 후방 측에는 일정 폭을 통해 숯(158)이 적재되어 가스가 통과되면서 가스 중에 함유된 악취 성분이 흡착되어 제거되고 가스에 잔류하는 물이 추가 분리되도록 하는 2차 정화실(150)과, 물 탱크실(160)에 저장된 물을 펌핑하여 가스실(110) 내의 분사 노즐(120) 측으로 압송하는 펌핑 수단(170)과, 펌핑 수단(170)에 의해 펌핑되는 물을 내부 이송하여 분사 노즐(120) 측으로 이송하는 물 이송관(180)을 포함한다.

상기한 가스실(110)은 축사, 정화조, 축분뇨 발효 건조장 등일 수 있는 축분뇨 악취 발생 시설(10)로부터 배출되는 악취 함유 가스를 유입받아 처리를 위해 우선 수집한다.

해당 가스실(110)은 내부에 밀폐 공간을 갖는 구조물로서 형성될 수 있으며, 바람직하게는 콘크리트나 벽돌 등으로 축조될 수 있는 건축물로서 형성될 수 있다.

구체적으로, 축분뇨 악취 발생 시설(10)이 축사나 축분뇨 발효 건조장인 경우에는 해당 시설에 기본적으로 내부 가스를 배기하기 위한 배기구(12)가 설치되어 있고, 해당 배기구(12)에는 강제 배기를 위한 송풍 팬(fan)(14)이 설치되어 있으므로, 해당 배기구(12)와 가스실(110)이 적절히 연통되도록 연결되면, 배기구(12)를 통해 배출되는 악취 함유 가스가 가스실(110)로 이동되어 수집될 수 있다.

도면에는 가스실(110)이 축분뇨 악취 발생 시설(10)의 배기구(12)가 형성되는 측벽을 감싸도록 형성되어 배기구(12)로부터 배출되는 악취 함유 가스를 바로 수용받는 것으로 나타내었으나, 이와 다르게 축분뇨 악취 발생 시설(10) 측의 배기구(12)와 가스실(110)은 별도의 배관으로 연결되어 악취 함유 가스가 해당 배관을 통해 이동되어 수집되도록 할 수도 있다.

한편, 축분뇨 악취 발생 시설(10)이 정화조인 경우에는 해당 정화조의 지면 상에 노출되는 뚜껑 부분으로부터 악취 함유 가스가 발산되는 바, 해당 뚜껑 부분을 감싸도록 가스실(110)이 바로 형성되거나, 아니면 해당 뚜껑 부분과 가스실(110) 간이 별도의 연통 수단을 통해 적절히 연통되게 연결되어 악취 함유 가스가 이동되어 수집될 수 있다.

축분뇨 악취 발생 시설(10) 내의 쾌적한 환경 유지를 위해서는 해당 축분뇨 악취 발생 시설(10) 내의 악취 함유 가스를 신속하게 배출시키는 것이 필요하므로, 신속한 강제 배출을 위해 송풍 팬(14)을 이용하는 것이 좋으며, 그러나 축분뇨 악취 발생 시설(10)이 정화조인 경우에는 발생되는 악취 함유 가스를 신속하게 배출시킬 필요성이 낮은 바 송풍 팬(14)을 이용하지 않을 수 있다.

아울러, 정화조인 경우에는 정화조 내의 분뇨에 대해 폭기 처리하거나 분뇨를 꺼내는 작업 시에 해당 작업을 작업자가 직접 행하고 그때 다량의 악취가 발생되는 바, 뚜껑 부분을 감싸도록 별도의 비닐 하우스 등을 설치하여 작업자가 내부에 들어가 원활히 작업을 수행할 수 있도록 하면서 발생되는 악취 함유 가스를 내 부에 모았다가 가스실(110)로 공급하도록 할 수도 있다.

이와 같이, 여러 형태 및 여건일 수 있는 축분뇨 악취 발생 시설(10)로부터 발생되는 악취 함유 가스를 가스실(110)로 적절히 수집하기 위한 구성은 다양하게 구현될 수 있다.

상기한 1차 정화실(140)은 가스실(110)의 후방에 밀폐되는 내부 공간을 갖는 구조물로서 구비되어 가스실(110)로부터 유입되는 악취 함유 가스가 직진 이동되어 통과되면서 정화되도록 한다.

상기한 정화관(130)은 가스실(110)과 그 후방의 1차 정화실(140) 간을 서로 연통되게 연결하도록 수평 방향으로 구비되는 하나 이상의 관으로, 그 내부를 통해 악취 함유 가스와 분사 노즐(120)로부터 분사되는 물이 통과되며, 통과되는 과정에서 가스가 물에 충분히 젖어 가스 중에 함유된 악취 성분이 물에 포집되어 제거되도록 한다.

도면에는 가스실(110)과 1차 정화실(140)이 하나의 측벽을 사이에 두고 바로 연이어짐에 따라 정화관(130)의 전단부가 가스실(110) 내부로 일부 돌출되고, 그 후단부가 1차 정화실(140) 내부로 일부 돌출되는 것으로 나타내었으나, 이와 다르게 가스실(110)과 1차 정화실(140)은 서로 이격되도록 구비될 수 있고 이 경우에는 정화관(130)이 단순히 가스실(110)의 유출구와 1차 정화실(140)의 유입구 간을 중간에서 연결하도록 구비될 수 있다.

정화관(130)은 축소되는 내부 공간을 형성하여 그 축소된 내부 공간을 통해 악취 함유 가스가 집중되게 통과되는 과정에서 또한 그 내부를 향해 집중되게 분사 되어 통과되는 물에 의해 충분히 젖도록 함으로써, 통과되는 가스 중에 함유된 악취 성분들이 물이나 물방울에 효율적으로 포집되어 제거되도록 한다.

바람직하게, 정화관(130)은 처리 속도 등을 높이기 위해 도시된 바와 같이, 일렬되는 다수개로 구비될 수 있다.

여기서, 정화관(130)은 가스실(110)과 1차 정화실(140) 간을 연결하도록 구비됨에 있어 바람직하게는 도시된 바와 같이, 상단부 측에 구비됨으로써, 상승되는 움직임을 보이는 특성을 갖는 가스를 원활히 유입받을 수 있으면서, 악취 함유 가스가 1차 정화실(140) 내에서도 물과 최대한 접촉될 수 있도록 하여 정화 효율이 향상되도록 하는 것이 바람직하다.

상기한 1차 정화실(140)의 내부 공간에는 통과되는 가스가 물과 추가 접촉될 수 있도록 하여 추가적인 정화가 실시될 수 있으면서, 이송력을 가진 가스와 물이 그대로 통과되어 다음 공정으로 유출되는 것을 최대한 차단하며, 아울러 가스로부터 오염된 물을 최대한 분리하기 위하여 각기 수직 방향으로 구비되는 금속이나 콘크리트 재질일 수 있는 정화판(142)이 하나 이상 구비된다.

해당 정화판(142)은 일 예로서, 전후 방향을 따라 이격되도록 3개가 구비될 수 있는데, 이때 맨 앞의 제1 정화판(142-1)은 상대적으로 천정 측과 근접되고, 두번째의 제2 정화판(142-2)은 바닥 측과 근접되며, 가장 후방에 위치되는 제3 정화판(142-3)은 제1 정화판(142-1)과 동일 높이로 구비될 수 있다. 따라서, 상단부 측을 통해 유입되는 가스와 물 중의 일부는 천정면과 제1 정화판(142-1) 및 제3 정화판(142-3) 간의 사이 틈새를 통해 통과되어 유출되어 나갈 수 있고, 그 진행 과정 에서 물은 천장면이나 제1 정화판(142-1)과 제3 정화판(142-3)에 부딪혀 가스로부터 분리될 수 있고 분리된 물은 떨어져 물 탱크실(160)로 회수되며 통과되는 가스는 천정면이나 제1 정화판(142-1)과 제3 정화판(142-3)의 상단부에 부착되어 있거나 낙하되는 과정의 물과 접촉되어 추가적으로 정화될 수 있다. 또한, 유입되는 가스와 물 중의 일부는 제1·제2·제3 정화판(142-1, 142-2, 142-3)과 순차적으로 부딪히면서 하부 측을 통해서도 지그재그 형태로 흘러 통과될 수 있으며, 이 과정에서도 물은 제1·제2·제3 정화판(142-1, 142-2, 142-3)과 부딪혀 가스로부터 분리되면서 또한 가스는 정화판들(142-1, 142-2, 142-3)에 부착되어 있거나 낙하되는 과정의 물과 접촉되어 추가적으로 정화될 수 있다. 물론, 천정면과 정화판들(142-1, 142-2, 142-3)로부터 낙하되는 물은 하부 측의 물 탱크실(160) 내로 회수된다. 이로써, 정화판들(142-1, 142-2, 142-3)을 통해 가스 중에 함유되어 있는 오염된 물을 가스로부터 원활히 분리하여 회수할 수 있다.

상기한 분사 노즐(120)은 가스실(110)의 내측에서 각 정화관(130)의 내부를 향해 집중되게 물을 분사하도록 적정 개수 및 배치로 구비되는 것으로, 그로부터 분사되는 물이 폭이 좁게 집속되어 물살이 센 물 줄기 형태로 분사되도록 함으로써, 분사되는 물이 모두 정화관(130) 내부로 원활히 유입될 수 있으면서 그 분사압이 어느 정도 커서 충분히 날아갈 수 있도록 한다.

해당 분사 노즐(120)은 정화관(130)의 전방에 근접되게 구비되며, 추가적으로 분사 노즐(120)과 정화관(130)의 사이나 정화관(130)의 전단부 측 내부에는 도 2의 (a)와 (b)에 나타낸 바와 같이, 분사판(132)이 구비될 수 있고, 해당 분사 판(132)은 분사 노즐(120)로부터 분사되는 폭이 좁고 물살이 센 물 줄기를 부딪혀 물이 측방으로 넓게 퍼지도록 함과 아울러 물방울이 더욱 잘게 분쇄되도록 함으로써, 퍼지는 무수히 작은 물방울들에 의해 통과되는 가스가 빈틈없이 젖어 함유된 악취 성분들이 최대한 제거되도록 한다.

즉, 통과되는 가스가 모두 물에 젖지 못하면 가스 내의 함유된 악취 성분들이 최대한 제거될 수 없는데, 분사판(132)은 물에 젖지 않은 채 통과되는 가스가 발생되지 않도록 함으로써 정화 효율을 제고시킨다. 그러한 분사판(132)은 하나만 구비될 수도 있고, 분사 노즐(120)에 대응되는 개수로 구비될 수도 있으며, 분사 노즐(120)의 개수에 관계없이 필요되는 다수개로 구비될 수도 있다.

바람직하게, 해당 분사판(132)으로는 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 눕혀진 브이자 형상 즉, "<" 형상의 형강편이나, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같은 눕혀진 원뿔 형상의 부재를 이용할 수 있고, 그들은 외측면들을 통해 물을 부딪혀 측방으로 넓게 퍼져나가도록 만든다.

정리하면, 우선 분사 노즐(120)을 통해 폭이 좁고 물살이 센 형태의 물을 분사하는 것에 의해 분사되는 물이 강력한 세기를 가져 충분히 날아가는 과정에서 가스와 빈번하면서 강하게 접촉되어 악취 성분을 원활히 흡착 제거할 수 있도록 함과 함께, 분사되는 물이 외측으로 손실됨 없이 모두 정화관(130) 내부로 유입될 수 있도록 한 다음, 적절한 분사판(132)을 이용하여 물을 퍼트리고 더욱 작은 물방울들로 만들어 물에 젖지 않고 빠져나가는 가스가 없도록 하는 것에 의해 극대화된 정화 효율을 제공할 수 있다.

관련하여, 정화관(130) 내에서 물의 일부는 그 내측벽에 부딪혀 그 내측 저면에 모일 수 있으나, 모여진 물은 가스와 분사된 물의 압력에 의해 밀어져 결국 1차 정화실(140) 내로 이동될 수 있고, 물론 1차 정화실(140) 내로 이동된 물은 하부 측의 물 탱크실(160) 내로 회수된다.

상기한 물 탱크실(160)은 1차 정화실(140)의 하부 측에 구비되어 1차 정화실(140)로부터 낙하되는 물을 수용받으며, 기본적으로는 분사 노즐(120)로 공급될 적정 수위의 물을 내부 저장한다.

해당 물 탱크실(160)은 여건에 따라서는 지중에 매설되도록 구비될 수 있다.

바람직하게, 물 탱크실(160)은 도시된 바와 같이, 가스실(110)의 바닥 측과도 일부 연통되도록 구비되는 것이 좋으며, 그 이유는 운영자가 가스실(110)을 통해 해당 물 탱크실(160)을 점검하거나 물을 보충할 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 가스실(110)에는 별도의 출입문(112)이 구비되어 운영자가 출입하면서 내부 설치된 분사 노즐(120)과 분사판(132) 등의 상태를 점검 및 보수할 수 있도록 구성될 수 있는데, 물 탱크실(160)이 가스실(110)에도 일부 걸쳐지도록 구비되면 운영자가 또한 물 탱크실(160)도 점검하고 물 보충도 실시할 수 있어 편리할 수 있다.

상기한 2차 정화실(150)은 1차 정화실(140)의 후방에 별도의 내부 공간을 갖는 구조물로 구비되어 1차 정화실로부터 유입되는 거의 정화된 가스가 전진 이동되면서 최종적으로 추가 정화되고 또한 가스에 잔류하는 물이 최종적으로 추가 분리된 후 완전하게 정화된 가스만이 그 후면 측을 통해 대기 방출되도록 한다.

해당 2차 정화실(150)은 일부 개방되도록 구비되는데, 즉 그 전면과 후면 측은 가스의 유입 및 배출을 위해 일부 개방되도록 형성되고, 그 외의 양 측면과 천장면은 폐쇄되도록 형성된다.

그 전면은 1차 정화실(140)과 경계를 이루고, 그 후면은 외부 대기와 접하는데, 그들 전면과 후면은 전 면적을 통해 전반적으로 배치되는 다수개의 수평 관통공(152a)을 갖는 벽체로 이루어진다.

해당 벽체는 바람직하게 저렴한 가격으로 용이하게 입수할 수 있는, 잘 알려진 속 빈 콘크리트 블록(concrete block)(즉, 벽돌)(152)을 눕혀서 상하로 쌓는(즉, 조적하는) 것에 의해 구축할 수 있으며, 도 4에 나타낸 바와 같이, 속 빈 콘크리트 블록(152)은 기본적으로 2개 이상의 수평 관통공(152a)을 갖는다.

첨언하면, 속 빈 콘크리트 블록(152)은 일상 생활에서 담장을 쌓거나 저렴한 주택을 건축할 때에 많이 사용되는 조적재로서, 건물의 경량화와 시공 기간의 단축이 가능하도록 하는 조적재로 알려져 있다.

이와 같이, 속 빈 콘크리트 블록(152)을 이용하면, 영세한 축산 농가에서 2차 정화실(150)의 전·후면 벽체를 용이하게 구축하도록 할 수 있다.

수평 관통공(152a)을 갖는 전면 벽체는 1차 정화실(140)로부터 유입되는 가스를 일부 부딪혀 해당 가스가 넓게 퍼져 분산된 상태에서 2차 정화실(150)을 통과하도록 할 수 있으며, 또한 가스가 부딪힘에 따라 가스에 잔류하는 물이 분리되도록 할 수도 있다.

그리고, 수평 관통공(152a)을 갖는 후면 벽체는 가스에 잔류하는 오염된 물 을 분리할 수 있다.

해당 2차 정화실(150)의 내부 공간에는 전방 측에 일정 폭으로 제주송이(156)가 적재되고 후방 측에 일정 폭으로 숯(158)이 적재되며, 즉 전후로 2개의 적재층이 형성된다.

그 적재층들은 1차 정화실(140)에서 거의 정화된 후 유입되는 가스를 통과시키면서 가스 중에 함유된 악취 성분들을 흡착하여 제거함으로써 추가 정화하고, 가스에 잔류하는 물도 분리시킨다.

제주송이(156)와 숯(158)은 많은 개수의 것들이 적재된 상태에서 그들 간의 수많은 통로나 자체 내의 수많은 기공 통로를 통해 통과되는 가스 중에 함유되어 있는 악취 성분을 흡착하여 제거한다.

제주송이(156)는 제주도의 수 만년에서 수백 만년에 걸친 110여 회의 화산 활동에 따라 기생 화산(오름)으로 생성되어 제주 전역에 널리 분포하는 것으로, 주성분이 이산화규소(SiO₂)와 산화알루미늄(Al₂O₃)인 것으로 분석되며, 제주도만의 부존 천연 자원이고, 화산 분출물 또는 화산석의 일종이다.

해당 제주송이(156)는 기공이 매우 많은 가벼운 다공질(多孔質)로서 기공율이 높음에 따라 수질 및 공기 정화 능력이 매우 뛰어나 자연 상태에서 빗물이 이러한 제주송이층을 지나면서 필터링되어 제주도의 청정한 삼다수로 만들어지는 것으로 알려져 있다. 아울러, 제주송이(156)는 원적외선 방사율도 높고, 탈취율도 97% 정도로 매우 우수하며, 항균 곰팡이성 및 중금속 흡착력도 매우 뛰어난 것으로 알 려져 있다.

본 고안에서는 이와 같이 우수한 흡착 및 탈취 능력을 가지면서 제주도에 널리 산재하는 제주송이(156)를 이용하여 축분뇨로부터 야기되는 악취를 제거하는 것이며, 제주송이(156)의 흡착 및 탈취 성능은 지금까지 알려진 어떠한 탈취재보다도 뛰어난 것으로 고찰된다.

숯(158)은 그 정화 및 탈취 성능이 예전부터 널리 주지된 것으로, 최종적으로 가스를 탈취한다.

2차 정화실(150)에서 제주송이(156)는 지름이 약 5~15㎝ 크기로 파쇄된 것들이 15~40㎝의 폭 두께로 적재될 수 있고, 숯(158)은 지름이 3~15㎝ 내외 크기의 것들이 5~40㎝의 폭 두께로 적재될 수 있다.

관련하여, 제주송이(156)의 크기나 적재되는 폭 두께, 숯(158)의 크기나 적재되는 폭 두께는 그것이 너무 밀집되거나 두껍게 적재되면 축분뇨 악취 발생 시설(10)로부터의 악취가스의 배출에 소요되는 시간을 지연시켜 바람직하지 않을 수 있으므로, 배기 시간이 너무 길어지지 않을 수 있는 범위 내에서 최대한의 폭 두께를 갖도록 하는 것이 좋다.

2차 정화실(150) 내에서 전방 측에 제주송이(156)가, 그리고 후방 측에 숯(158)이 배치되는 이유는 제주송이(156)가 숯(158)보다 공기 투과율이 더 좋기 때문이다.

아울러, 바람직하게는 속 빈 콘크리트 블록(152)으로 구축되는 그 전면 벽체와 제주송이(156) 적재층의 사이에는 메쉬 망체(154)가 개재되도록 구비되고, 또한 바람직하게는 속 빈 콘크리트 블록(152)으로 구축되는 그 후면 벽체와 숯(158) 적재층의 사이에도 메쉬 망체(154)가 개재되도록 구비됨으로써, 내부의 제주송이(156)나 숯(158) 조각들이 속 빈 콘크리트 블록(152) 상의 수평 관통공(152a)을 통해 유출되는 것을 방지할 수 있다.

이때, 메쉬 망체(154)는 매우 미세한 구멍들이 전반적으로 형성되는 것으로, 바람직하게는 그물 망을 이용할 수 있고, 통과되는 가스를 넓게 퍼트리는 작용도 제공한다.

상기한 펌핑 수단(170)은 전원 공급에 따라 가동되어 물 탱크실(160) 내에 저장된 물을 계속적으로 펌핑하여 분사 노즐(120) 측으로 압송하는 것으로, 물 탱크실(160) 내의 물 속에 위치되는 수중 펌프로 구현될 수 있다.

상기한 물 이송관(180)은 펌핑 수단(170)의 가동에 따라 펌핑되는 물을 내부 이송하여 분사 노즐(120) 측으로 이송한다.

나아가, 축분뇨 악취 발생 시설(10)이 축사나 정화조인 경우에는 발생되는 악취 정도가 그다지 심하지 않으므로, 상술한 바와 같이 물 만을 분사하여 악취 성분을 거의 이상 없이 제거할 수 있으나, 축분뇨 악취 발생 시설(10)이 축분뇨 발효 건조장인 경우에는 축사나 정화조의 경우와는 비교되지 않을 만큼의 양도 많고 냄새도 더욱 고약한 악취가 발생되므로, 악취 제거에 유용한 미생물을 물에 투입하여 함께 이용할 수 있으며, 이 경우 물에 투입하는 미생물로는 기존에 악취 제거 용도로 널리 이용되고 있는 것 중에서 적절히 채택하여 이용할 수 있다.

덧붙여, 이상에서는 1차 정화실(140)과 물 탱크실(160)이 각기 별도 구조물 로 형성되는 것으로 나타내었으나, 1차 정화실(140) 내의 하부 측에 물이 저수되도록 하면, 물 탱크실(160)을 생략할 수도 있다.

또한, 본 고안에 따른 축분뇨 악취 제거 장치(100)는 구지 1차 정화실(140) 내에 구비되는 정화판들(142-1, 142-2, 142-3)을 이용하지 않아도 거의 완벽한 정화 성능을 제공할 수 있으며, 따라서 정화판(142)의 이용은 선택적일 수 있다.

그리고, 2차 정화실(150)에서 바람직하게 제주송이(156)와 숯(158)을 함께 이용하는 것으로 하였으나, 그들 중의 한 종류만을 이용하여도 우수한 정화 성능을 제공할 수 있다.

이상과 같은 본 고안에 따른 축분뇨 악취 제거 장치(100)를 실제 설치하여 운영해 본 바, 축분뇨 발효 건조장의 경우 종래에는 직선 거리로 2㎞ 이상의 먼 거리에서까지 악취가 감지되던 것이 5m의 매우 근접한 거리에서도 악취가 거의 감지되지 않음을 확인할 수 있었다.

아울러, 본 고안에 따른 축분뇨 악취 제거 장치(100)는 누구나 그 설치 및 운영이 매우 쉽고, 설치비와 운영비도 매우 적게 소요된다. 그러면서도 악취 제거 효율은 우수하므로 영세한 축산 농가에 널리 보급되어 적합하게 이용될 수 있을 것이다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 축분뇨 악취 제거 장치를 나타내는 일부 투시 구성도,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 축분뇨 악취 제거 장치에 구비되는 분사판의 두가지 형태를 예시적으로 보여주는 도면,

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 축분뇨 악취 제거 장치에 구비되는 2차 정화실에 대한 단면도,

도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 축분뇨 악취 제거 장치에 구비되는 2차 정화실을 구축하는데 이용되는 속 빈 콘크리트 블록을 나타내는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 축분뇨 악취 발생 시설 12 : 배기구

14 : 송풍 팬 100 : 축분뇨 악취 제거 장치

110 : 가스실 112 : 출입문

120 : 분사 노즐 130 : 정화관

132 : 분사판 140 : 1차 정화실

142 : 정화판 142-1 : 제1 정화판

142-2 : 제2 정화판 142-3 : 제3 정화판

150 : 2차 정화실 152 : 속 빈 콘크리트 블록

152a : 수평 관통공 154 : 메쉬 망체

156 : 제주송이 158 : 숯

160 : 물 탱크실 170 : 펌핑 수단

180 : 물 이송관

Claims

축분뇨 악취 발생 시설에 대해 설치되어 상기 축분뇨 악취 발생 시설로부터 축분뇨에 기인하여 발생되는 악취를 제거하는 축분뇨 악취 제거 장치로서,

상기 축분뇨 악취 발생 시설로부터 배출되는 악취 함유 가스를 수용받아 처리를 위해 내부 수집하는 가스실;

상기 가스실의 후방에 구비되어 상기 가스실로부터 유입되는 악취 함유 가스가 통과되면서 추가 정화되고 가스에 잔류하는 물이 분리되도록 하는 1차 정화실;

상기 가스실과 상기 1차 정화실을 서로 연통되게 연결하도록 수평 방향으로 구비되는 하나 이상의 관으로 내부를 통해 악취 함유 가스와 분사된 물이 통과되며 통과되는 과정에서 가스가 물에 젖어 가스 중에 함유된 악취 성분이 제거되도록 하는 정화관;

상기 정화관 내부를 향해 집속된 형태의 물을 분사하도록 상기 가스실 내측에 구비되는 하나 이상의 분사 노즐;

상기 1차 정화실의 하부 측에 형성되어 상기 1차 정화실로부터 낙하되는 물을 수용받으며 상기 분사 노즐로 공급될 물을 내부 저장하는 물 탱크실;

상기 1차 정화실의 후방에 구비되어 상기 1차 정화실로부터 유입되는 가스가 통과되면서 추가 정화되고 가스에 잔류하는 물이 추가 분리되도록 하며 상기 1차 정화실과 경계를 이루는 전면과 가스가 최종적으로 대기 방출되는 후면 상에 전반적으로 다수개의 수평 관통공이 형성되고 내부 공간의 전방 측에는 일정 폭을 통해 제주송이가 적재되고 후방 측에는 일정 폭을 통해 숯이 적재되는 2차 정화실;

상기 물 탱크실 내에 저장된 물을 펌핑하여 상기 분사 노즐 측으로 압송하는 펌핑 수단; 및

상기 펌핑 수단에 의해 펌핑되는 물을 내부 이송하여 상기 분사 노즐 측으로 이송하는 물 이송관; 을 포함하는 축분뇨 악취 제거 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 2차 정화실의 상기 전면과 상기 후면은,

속 빈 콘크리트 블록이 눕혀진 상태로 쌓아지는 것에 의해 형성되며,

상기 전면과 상기 제주송이 적재층의 사이 및 상기 후면과 상기 숯 적재층의 사이에는 각기 메쉬 망체가 개재되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 축분뇨 악취 제거 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 1차 정화실 내에 수직 판 형태로 전후 방향을 따라 하나 이상 구비되어 가스의 직진 통과를 간섭하는 정화판; 을 더 포함하는 축분뇨 악취 제거 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 정화관의 전단부 측 내부 또는 상기 정화관과 상기 분사 노즐 사이 위치에 구비되어 상기 분사 노즐로부터 집속된 형태로 분사되는 물을 부딪혀 상기 정화관 내의 사방으로 넓게 퍼지도록 하는 분사판; 을 더 포함하는 축분뇨 악취 제거 장치.