KR20090049671A - 축산분뇨의 자원화를 위한 정화처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치에 관한 것으로 특히, 각종 축사에서 배출되는 분뇨를 저장하는 집수조와; 상기 집수조에 있는 분뇨를 분과 뇨로 분리하는 원심분리기와; 상기 원심분리기에 의해 분리된 뻘을 포함한 분을 호기성 미생물을 이용하여 발효시켜 유기질 퇴비로 생성하는 통풍발효 건조기와; 원심분리된 뇨와 통풍발효 건조기에서 배출되는 침출수를 일정기간 동안 침전시킨 후 고형의 침전분은 상기 집수조로 반송하고 상등수만 탈질조로 이송하는 침전조와; 상기 상등수와 폭기조 및 EM 1차 여과기에서 반송되어 오는 질산화된 액비를 정해진 비율로 희석하고 산소 없이 교반만 실시하며 미생물을 이용하여 냄새(악취)를 제거한 액비를 배출하는 탈질조와; 공기(산소공급)를 불어넣어 미생물이 살 수 있도록 해주고 3차에 걸쳐 폭기를 실시하며 유기물 덩어리로 만들어 가라앉히거나 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 액비로 생성하는 폭기조와; 상기 폭기조에서 공급되는 액비를 여과하여 색도를 잡은 다음 그 일부는 침전조로 재반송하고 일부는 통풍발효 건조기로 송수하여 분에 살포하며, 또 나머지 일부는 EM 2차 여과기로 이송하고, 잔여 액비는 고농도 액비 저장조로 이송하여 저장하는 EM 1차 여과기와; 상기 EM 1차 여과기에서 고농도로 농축되어 이송되어온 액비를 재차 여과하여 가축 음용수나 농업용수로 제공 및 방류하는 EM 2차 여과기;로 구성한 것을 특징으로 한다.

따라서, 각종 축산물에 의해 발생되는 분뇨를 약품을 사용하는 화학적 응집처리를 하지 않고 원심분리기를 이용하여 분(糞)과 뇨(尿)로 분리한 다음 분은 통 풍발효를 통해 친환경적인 유기질 퇴비로 자원화하여 사용할 수 있고, 뇨는 탈질 및 폭기를 통해 냄새(악취)를 제거한 후 고농도의 액비로 사용할 수 있으며, 또한 필요에 따라서는 고농도의 액비를 1,2차 EM 여과기를 통해 음용수 수준의 수질(저농도)로 여과한 후 방류할 수 있도록 함으로써 축산분뇨에 따른 환경오염의 예방과 수자원의 근본적인 정화대책을 이룩할 수 있는 것이다.

축산분뇨, 집수, 원심분리, 탈질, 폭기, EM 여과, 유기질 퇴비, 액비

Description

축산분뇨 자원화 및 정화처리장치{Developing resources to excretions in livestock farming and an apparatus for purifying them thereof}

본 발명은 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 축산물에 의해 발생되는 분뇨(糞尿)를 화학적 응집처리를 하지 않고 원심분리기(Centrifugal)를 이용하여 분(糞)과 뇨(尿)를 분리하여 분은 통풍발효를 통해 친환경적인 유기질 퇴비화하고, 뇨는 탈질 및 폭기를 통해 냄새(악취)를 제거한 후 고농도의 액비(Activation Slurry)로 사용할 수 있도록 함은 물론 필요에 따라서는 1,2차 EM(Eco Membrane) 여과를 통해 음용수 수준의 수질로 여과시켜 방류할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 유기폐수는 스크린분리, 침전분리, 화학적 응집분리 등을 통하여 고액분리를 행한 다음, 호기성 처리기, 혐기성 처리기 및 무산소 처리기가 조합되어 있는 생물학적 처리를 한 후 방류하는 방식을 채택하고 있다.

상기와 같이 유기폐수에 대하여 생물학적 처리에 의하여 폐수 속에 녹아 있 는 미생물의 먹이원인 탄소를 구성성분으로 하는 각종의 유기물은 물론이고, 단백질의 분해로부터 발생하는 질소화합물, 지방질로부터 유래되는 인화합물 등을 제거하고자 하는 것이다.

미생물의 먹이원이 되는 탄화수소의 경우는 비교적 용이하게 미생물에 의하여 제거되지만, 질소화합물 및 인화합물들은 그 제거가 용이하지 않아 이를 생물학적으로 제거하기 위한 연구가 오래전부터 진행되어 왔으며, 생물학적 질소제거는 1960년대 1단 활성슬러지 공정 내에서 질산화와 탈질화를 수행할 수 있음을 확인하였으며, 생물학적인 인처리 공정도 질소의 제거와 마찬가지로 반응기의 환경조건을 변화시킴으로서 미생물의 생화학적 경로에 의하여 제거하게 되어 그 연구의 결과로부터 많은 처리방법이 제안된 바 있다.

그런데, 지금까지 알려진 상기와 같은 미생물처리방법은 비교적 유기질소의 함량이 낮은 도시로부터 발생되는 생활오수에는 비교적 탁월한 효과를 보이고 있다, 그러나, 농촌의 축산농가로부터 발생하는 축산분뇨폐수의 경우에 있어서는 축분으로부터 발생하는 슬러지 양의 과다로 인해 슬러지의 계속되는 분해에 의한 질소화합물의 증가로 처리시설이 거대해져야 하는 문제가 있으며, 또 처리시간도 장기화되는 문제가 있어 현실적으로 적용되지 못하는 문제가 있었다.

생물학적 질소의 제거는 미생물의 동화작용에 의한 세포합성과 질산화 및 탈질화 반응을 연속적으로 유도하여 질소가스로 전환시켜 제거하는 방법으로 암모니아성 질소화합물이 니트로소모나스, 니트로박터 등의 미생물의 동화작용에 의해 질산성 질소로 변화된다. 질산성질소는 임의성 종속영양 미생물인 헤테로트롭프스에 의해 무산소 상태에서 전자공여체인 유기 탄소원에 의해 질소가스상태로 변화하게 되는 것이다.

상기와 같은 원리를 이용하여 개발된 처리방법으로는 BNR(biological nutrient removal) 공정이 있으며, 이 공정은 반응기 내를 호기성으로 유지하여 질산화를 유도하고, 질산화된 질소를 준혐기성 조건에서 탈질을 이루도록 한 호기성 및 준혐기 반응기의 배열에 의존하는 것이고, 이 BNR 공정을 바탕으로 하여 연구가 진행되어 바덴포(Bardenpho)공정, A/O공정, A2/O공정, UCT(University of capetown)공정, 바이오데니포(Biodenipho; Biological denitrification phosphorus)공정, BB(Bunnik Bunschoten)프로세스, 캐로우셀(Carrousel)공정, 산화구(Oxidation ditch)공정 등이 개발되었다.

그러나, 상기와 같이 많은 공정이 생물학적 질소 처리를 위하여 개발되기는 하였으나, 위에서 언급한 바와 같이 처리를 하기 위한 시설이 많은 면적을 차지하거나, 유기물질이 다량으로 함유되는 축산농가의 대량사육에 의하여 발생되는 가축분뇨의 처리에는 여전히 많은 문제점을 안고 있었다.

그리고, 고농도 유기폐수를 처리하기 위한 시간 및 처리시설을 축소시킬 수 있는 장점은 있었으나, 원심분리 및 탈기단계에서 처리되는 고농도 유기폐수의 처리량이 한정될 뿐만 아니라, 폐수 내의 부유 물질을 보다 완벽하게 분리하는 데에는 미흡한 문제가 있었다.

뿐만 아니라 종래 대부분의 축산분뇨 정화시설에서는 고액분리기를 이용하여 분과 뇨를 분리하는 방식을 채택하고 있음에 따라 뇨에서 많은 악취가 발생됨은 물 론 뇌를 폭기시킨 후에도 액비로 사용할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 최근 들어 고농도 유기성 오폐수를 보다 효율적으로 처리하여 처리시간의 단축과 처리시설의 효율적 관리하고, 유기성의 부유물은 비료로 자원화할 수 있는 고율 미생물 반응 교반기를 이용한 오폐수 및 고농도 유기폐수 처리 방법이 개발되어 국내 등록특허공보(등록번호 10-0561180호)에 개재된 바 있다.

이와 같은 고율 미생물 반응 교반기를 이용한 오폐수 및 고농도 유기폐수 처리 방법은, 협잡물처리기, 펌핑조 및 원심분리기를 순서대로 거치며 고농도의 폐수에서 대형의 협잡물을 걸러내고, 미세한 고체 부유물을 함유하는 슬러지 함유물을 분리하는 전처리 단계; 상기 전처리 단계를 행한 폐수에 함유된 고농도의 유기물 및 질소 등의 영양물질을 분해하는 제 1 생물학적 처리단계; 상기 제 1 생물학적 처리단계를 행한 폐수에 함유된 유기물 및 질소 등을 분해하기 위하여 폐수를 생물학적 처리 시설을 거치도록 하는 제 2 생물학적 처리단계; 상기 제 2 생물학적 처리단계를 행한 폐수에 함유된 난분해성 물질 및 색도 등을 분해하기 위하여 폐수를 화학적 처리 시설을 거치도록 하는 화학적 처리단계; 및 상기 전처리 단계의 원심분리기와 상기 제 1 생물학적 처리단계의 원심농축탈수기에서 분리된 고형물을 퇴비 또는 사료 등으로 재활용 자원화하는 자원화단계;로 이루어져 있다.

그러나, 이와 같은 방법은 폐수에 함유된 유기물 및 질소 등을 분해하기 위하여 폐수를 생물학적 처리 시설을 거친 후 행한 폐수에 함유된 난분해성 물질 및 색도 등을 분해하기 위하여 폐수를 화학적 처리를 하게 되므로 인해 약품 비가 많이 들어 비용부담이 크고, 또 화학약품으로 응집을 하기 위해서는 폐수의 상태를 확인해야하므로 관리자가 항상 상주해야되어 관리상의 문제가 있으며, 또한 분의 발효가 잘 안되는 단점이 있다.

뿐만 아니라, 상기와 같이 종래의 축산분뇨 정화처리 방식은 약품을 사용하여 저농도로 만들어 폭기 처리하기 때문에 MLSS 미생물농도가 4,000PPM이 넘어 침전이 안되고 위로 뜨게 되어 방류수질이 될 수가 없는 문제점도 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 일명 CASEM(Centrifugal Activation Slurry Eco Membrane) 공법을 이용하여 각종 축산물에 의해 발생되는 분뇨(糞尿)를 화학적 응집처리 하지 않고(즉, 약품을 전혀 사용하지 않고) 원심분리기(Centrifugal)를 이용하여 분(糞)과 뇨(尿)로 분리한 다음 분은 통풍발효를 통해 친환경적인 유기질 퇴비로 자원화할 수 있고, 뇨는 탈질 및 폭기를 통해 냄새(악취)를 제거한 후 고농도의 액비(Activation Slurry)로 사용할 수 있게 하며, 또한 필요에 따라서는 상기 액비를 1,2차 EM(Eco Membrane) 여과기를 통해 음용수 수준의 수질로 여과한 후 방류할 수 있도록 하여 수자원의 근본적인 정화대책을 이룩할 수 있는 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 장치는, 각종 축사에서 배출되는 분뇨를 펌핑 흡입하여 저장조에 저장하는 집수조와; 상기 집수조에 있는 분뇨를 수중펌프로 올려 미세분(뻘)을 포함한 고형분과 뇨로 분리하는 원심분리기와; 상기 원심분리기에 의해 분리된 미세분(뻘)을 포함한 고형분에 공기를 불어 통풍 건조시키면서 정해진 시간간격을 두고 분을 뒤집어 주면서 호기성 미생물을 이용하여 발효시켜 유기질 퇴비로 생성하고 침출수는 침전조로 이송하는 통풍발효 건조기와; 상기 원심분리기에 의해 원심분리된 뇨와 상기 통풍발효 건조기에서 배출되는 침출수를 이송받아 일정기간 동안 침전시킨 후 고형의 침전분은 펌프를 이용하여 다시 상기 집수조로 반송하고 상등수만 탈질조로 이송하는 침전조와; 상기 침전조로부터 이송되어오는 상등수와 폭기조 및 EM 1차 여과기에서 반송되어 오는 질산화된 액비를 정해진 희석하고 이에 정해진 기간 동안 산소 없이 교반기를 이용하여 교반만 실시하며 미생물로 하여금 그 내부에 포함되어 있는 아질산성 질소(NO₂)와 질산성 질소(NO₃)에 있는 산소를 먹고(흡수) 공기 중으로 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 다음 일정 농도 이하로 낮아진 액비를 폭기조로 배출하는 탈질조와; 블로워를 통해 공기(산소공급)를 불어넣어 미생물이 살 수 있도록 해주고 미생물 증식을 촉진하여 3차에 걸쳐 폭기를 실시하며 유기물 덩어리로 만들어 가라앉히거나 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 액비로 생성한 후 그 일부는 상기 탈질조로 반송하고 나머지 일부는 EM 1차 여과기로 이송하는 폭기조와; 상기 폭기조에서 공급되는 액비를 가압펌프를 통해 펌핑하며 세밀한 막을 통과시키며 여과하여 색도를 잡은 다음 그 일부는 침전조로 재반송하여 상등수와 정해진 비율로 희석되도록 하고 일부는 통풍발효 건조기로 송수하여 분에 살포하여 악취를 저감하며, 또 나머지 일부는 EM 2차 여과기로 이송하고, 잔여 액비는 고농도 액비 저장조로 이송하여 저장하는 EM 1차 여과기와; 상기 EM 1차 여과기에서 고농도로 농축되어 이송되어온 액비를 재차 여과하여 가축 음용수나 농업용수로 제공 및 방류하는 EM 2차 여과기;로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 통풍발효 건조기는 바닥에 설치된 틀을 통해 공기를 지속적으로 불어 호기성 미생물을 이용하여 분을 발효 분해시키며 10-15일에 한 번씩 분 전체를 뒤집어 주는 과정을 반복하며 8-12주 후 유기질 퇴비로 배출하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 탈질조에서 침전조로부터 이송되어오는 상등수 대비 폭기조 및 EM 1차 여과기에서 반송되어 오는 질산화된 액비를 희석하는 비율은 1:20이고, 상기 탈질조에서 배출되는 질산화된 액비의 총질소(T-N) 농도는 550-650PPM인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폭기조에서 배출되어 EM 1차 여과기로 이송되는 액비는 필요에 따라 모두 또는 그 일부를 토양에 직접 뿌려 액비로 사용하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치에 의하면, CASEM(Centrifugal Activation Slurry Eco Membrane) 공법을 이용하여 각 종 축산물에 의해 발생되는 분뇨(糞尿)를 약품을 사용하는 화학적 응집처리를 하지 않고 원심분리기(Centrifugal)를 이용하여 분(糞)과 뇨(尿)로 분리한 다음 분은 통풍발효를 통해 친환경적인 유기질 퇴비로 자원화하여 사용할 수 있도록 하고, 뇨는 탈질 및 폭기를 통해 냄새(악취)를 제거한 후 고농도의 액비(Activation Slurry)로 사용할 수 있게 하며, 또한 필요에 따라서는 고농도의 액비를 1,2차 EM(Eco Membrane) 여과기를 통해 음용수 수준의 수질(저농도)로 여과한 후 방류할 수 있도록 함으로써 축산분뇨에 따른 환경오염의 예방과 수자원의 근본적인 정화대책을 이룩할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 장치의 개략적인 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 장치에 의해 축산분뇨가 유기질 퇴비와 고농도 액비 및 방류수로 정화처리되는 과정을 나타낸 정화처리 공정도이다.

이에 따르면 본 발명 장치는, 각종 축사에서 배출되는 분뇨를 펌핑 흡입하여 저장조에 저장하는 집수조(1)와;

상기 집수조(1)에 있는 분뇨를 수중펌프로 올려 미세분(뻘)을 포함한 고형분과 뇨로 분리하는 원심분리기(2)와;

상기 원심분리기(2)에 의해 분리된 미세분(뻘)을 포함한 고형분에 공기를 불 어 넣어 통풍 건조시키면서 정해진 시간간격을 두고 분을 뒤집어 주면서 호기성 미생물을 이용하여 발효시켜 유기질 퇴비로 생성하고 침출수는 침전조(4)로 이송하는 통풍발효 건조기(3)와;

상기 원심분리기(2)에 의해 원심분리된 뇨와 상기 통풍발효 건조기(3)에서 배출되는 침출수를 이송받아 일정기간 동안 침전시킨 후 고형의 침전분은 펌프를 이용하여 다시 상기 집수조(1)로 반송하고 상등수만 탈질조(5)로 이송하는 침전조(4)와;

상기 침전조(4)로부터 이송되어오는 상등수와 폭기조(6) 및 EM 1차 여과기(7)에서 반송되어 오는 질산화된 액비를 정해진 희석하고 이에 정해진 기간 동안 산소 없이 교반기를 이용하여 교반만 실시하며 미생물로 하여금 그 내부에 포함되어 있는 아질산성 질소(NO₂)와 질산성 질소(NO₃)에 있는 산소를 먹고(흡수) 공기 중으로 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 다음 일정 농도 이하로 낮아진 액비를 폭기조(6)로 배출하는 탈질조(5)와;

블로워를 통해 공기(산소공급)를 불어넣어 미생물이 살 수 있도록 해주고 미생물 증식을 촉진하여 3차에 걸쳐 폭기를 실시하며 유기물 덩어리로 만들어 가라앉히거나 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 액비로 생성한 후 그 일부는 상기 탈질조(5)로 반송하고 나머지 일부는 EM 1차 여과기(7)로 이송하는 폭기조(6)와;

상기 폭기조(6)에서 공급되는 액비를 가압펌프를 통해 펌핑하며 세밀한 막을 통과시키며 여과하여 색도를 잡은 다음 그 일부는 침전조(4)로 재반송하여 상등수 와 정해진 비율로 희석되도록 하고, 일부는 통풍발효 건조기(3)로 송수하여 분 위에 살포하여 악취를 저감하며, 또 나머지 일부는 EM 2차 여과기(8)로 이송하고, 잔여 액비는 고농도 액비 저장조(9)로 이송하여 저장하는 EM 1차 여과기(7)와;

상기 EM 1차 여과기(7)에서 고농도로 농축되어 이송되어온 액비를 재차 여과하여 가축 음용수나 농업용수로 제공 및 방류하는 EM 2차 여과기(8);로 구성한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 통풍발효 건조기(3)는 바닥에 설치된 틀을 통해 공기를 지속적으로 불어 호기성 미생물을 이용하여 분을 발효 분해시키며 10-15일에 한 번씩 분 전체를 뒤집어 주는 과정을 반복하며 8-12주 후 유기질 퇴비로 배출하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 탈질조(5)에서 침전조(4)로부터 이송되어오는 상등수 대비 폭기조 및 EM 1차 여과기에서 반송되어 오는 질산화된 액비를 희석하는 비율은 1:20이고, 상기 탈질조(5)에서 배출되는 질산화된 액비의 총질소(T-N) 농도는 550-650PPM인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 폭기조(6)에서 배출되어 EM 1차 여과기(7)로 이송되는 액비는 필요에 따라 모두 또는 그 일부를 토양에 직접 뿌려 액비로 사용하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 장치에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치는 크게 집수조(1)와 원심분리기(2), 통풍발효 건조기(3), 침전조(4), 탈질조(5), 폭기조(6), EM 1차 여과 기(7), EM 2차 여과기(8) 및 고농도 액비 저장조(9)로 이루어진 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 집수조(1)는 각종 축사에서 배출되는 분뇨를 펌핑 흡입하여 저장조에 저장하는 기능을 수행하고, 상기 원심분리기(2)는 망체를 흔들어주는 구성을 가진 종래의 고액분리기와 달리 상기 집수조(1)에 있는 분뇨를 수중펌프로 올려 원통체를 회전시키며 뻘을 포함한 분과 순수 뇨로 분리하는 기능을 수행하게 된다.

또, 상기 통풍발효 건조기(3)는 원심분리기(2)에 의해 분리된 뻘을 포함한 분 전체에 바닥에 설치된 틀을 통해 공기를 지속적으로 불어 넣어주며 호기성 미생물을 이용하여 분을 발효 분해시킴은 물론 EM 1차 여과기(7)에서 이송되어 오는 고농도 액비를 살포시켜 주면서 10-15일에 한 번씩 분 전체를 뒤집어 주는 과정을 반복하는 과정을 8-12주에 걸쳐 실시하여 분 자체를 환경에 친화적인 유기질 퇴비로 만들어주게 된다.

뿐만 아니라, 상기 통풍발효 건조기(3)에서는 전술한 바와 같이 원심분리기(2)에 의해 분리된 뻘을 포함한 분을 통풍 발효시키는 과정에서 발생되는 침출수는 펌프를 이용하여 침전조(4)로 이송하게 된다.

또한, 상기 침전조(4)는 원심분리기(2)에 의해 원심분리된 뇨와 상기 통풍발효 건조기(3)에서 배출되는 침출수를 이송받아 일정기간 동안 침전시킨 후 고형의 침전분은 펌프를 이용하여 다시 상기 집수조(1)로 반송하고 상등수는 탈질조(5)로 이송하여 주는 기능을 수행하게 된다.

한편, 상기 탈질조(5)는 침전조(4)로부터 이송되어오는 상등수와 폭기조(6) 및 EM 1차 여과기(7)에서 반송되어 오는 질산화된 액비를 정해진 비율(예를 들어 상등수 대비 질산화된 액비 1:20 비율)로 썩고, 정해진 기간 동안 산소 없이 교반기를 이용하여 교반만 실시하며 미생물로 하여금 그 내부에 포함되어 있는 아질산성 질소(NO₂)와 질산성 질소(NO₃)에 있는 산소를 먹고(흡수) 공기 중으로 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 다음 총질소(T-N) 농도(예를 들어 550-650PPM) 이하로 낮아진 액비를 폭기조(6)로 배출하는 기능을 수행하게 된다.

또, 상기 폭기조(6)는 블로워를 통해 탈질조(5)로부터 이송되어온 액비속에 공기(산소공급)를 계속해서 불어넣어 미생물이 살 수 있도록 해주어 미생물 증식을 촉진함은 물론 3차에 걸쳐 폭기를 실시하며 미생물 농도를 높여 충격부하에 강하고 빠른 속도로 액비를 분해하여 유기물 덩어리로 만들어 가라앉히게 됨은 물론 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 액비로 생성한 후 그 일부는 상기 탈질조(5)로 반송하여 상등수와 다시 희석되도록 하고, 나머지 일부는 EM 1차 여과기(7)로 이송하는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 폭기조(6)에 외부로 액비를 이송시킬 수 있는 펌프를 더 설치하여 상기 폭기조(6)에서 배출되어 EM 1차 여과기(7)로 이송되는 액비 모두 또는 그 일부를 액비를 필요로 하는 토양에 직접 살포하여 식물의 생장에 필요한 비료(즉, 액비)로 직접 활용할 수도 있다.

또한, 상기 EM 1차 여과기(7)는 폭기조(6)에서 공급되는 액비를 가압펌프를 통해 펌핑하여 세밀한 막을 통과시키며 여과시켜 색도를 잡은 다음 그 일부는 침전 조(4)로 재반송하여 상등수와 정해진 비율로 희석되도록 하고, 일부는 통풍발효 건조기(3)로 송수하여 분 위에 살포하여 악취를 저감하게 되며, 또 나머지 일부는 EM 2차 여과기(8)로 이송하여 2차 여과 후 방류할 수 있도록 하고, 잔여 액비는 고농도 액비 저장조(9)로 이송 저장하여 차후 사용자가 필요에 따라 식물의 발육에 필요한 액비로 사용할 수 있도록 한다.

그리고, EM 2차 여과기(8)는 상기 EM 1차 여과기(7)에서 고농도로 농축되어 이송되어온 액비를 가축 음용수나 농업용수 등으로 제공 및 방류할 수 있을 정도의 수질로 재차 여과하여 축산뇨 자체를 수자원으로 재활용할 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 본 발명 장치의 개략적인 블록 구성도.

도 2는 본 발명 장치에 의해 축산분뇨가 유기질 퇴비와 고농도 액비 및 방류수로 정화처리되는 과정을 나타낸 정화처리 공정도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 집수조 2 : 원심분리기

3 : 통풍발효 건조기 4 : 침전조

5 : 탈질조 6 : 폭기조

7 : EM 1차 여과기 8 : EM 2차 여과기

9 : 고농도 액비 저장조

Claims (5)

1. 각종 축사에서 배출되는 분뇨를 펌핑 흡입하여 저장조에 저장하는 집수조와;

   상기 집수조에 있는 분뇨를 수중펌프로 올려 미세분(뻘)을 포함한 고형분과 뇨로 분리하는 원심분리기와;

   상기 원심분리기에 의해 분리된 미세분(뻘)을 포함한 고형분에 공기를 불어 통풍 건조시키면서 정해진 시간간격을 두고 분을 뒤집어 주면서 호기성 미생물을 이용하여 발효시켜 유기질 퇴비로 생성하고 침출수는 침전조로 이송하는 통풍발효 건조기와;

   상기 원심분리기에 의해 원심분리된 뇨와 상기 통풍발효 건조기에서 배출되는 침출수를 이송받아 일정기간 동안 침전시킨 후 고형의 침전분은 펌프를 이용하여 다시 상기 집수조로 반송하고 상등수만 탈질조로 이송하는 침전조와;

   상기 침전조로부터 이송되어오는 상등수와 폭기조 및 EM 1차 여과기에서 반송되어 오는 질산화된 액비를 정해진 희석하고 정해진 기간 동안 산소 없이 교반기를 이용하여 교반만 실시하며 미생물로 하여금 그 내부에 포함되어 있는 아질산성 질소(NO₂)와 질산성 질소(NO₃)에 있는 산소를 흡수하고 공기 중으로 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 다음 일정 농도 이하로 낮아진 액비를 폭기조로 배출하는 탈질조와;

   블로워를 통해 공기(산소공급)를 불어넣어 미생물이 살 수 있도록 해주고 미 생물 증식을 촉진하여 3차에 걸쳐 폭기를 실시하며 유기물 덩어리로 만들어 가라앉히거나 질소를 배출하여 냄새(악취)를 제거한 액비로 생성한 후 그 일부는 상기 탈질조로 반송하고 나머지 일부는 EM 1차 여과기로 이송하는 폭기조와;

   상기 폭기조에서 공급되는 액비를 가압펌프를 통해 펌핑하여 세밀한 막을 통과시키며 여과하여 색도를 잡은 다음 그 일부는 침전조로 재반송하여 상등수와 정해진 비율로 희석되도록 하고 일부는 통풍발효 건조기로 송수하여 분에 살포하여 악취를 저감하며, 또 나머지 일부는 EM 2차 여과기로 이송하고, 잔여 액비는 고농도 액비 저장조로 이송하여 저장하는 EM 1차 여과기와;

   상기 EM 1차 여과기에서 고농도로 농축되어 이송되어온 액비를 재차 여과하여 가축 음용수나 농업용수로 제공 및 방류하는 EM 2차 여과기;로 구성한 것을 특징으로 하는 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 통풍발효 건조기는, 바닥에 설치된 틀을 통해 공기를 지속적으로 불어 호기성 미생물을 이용하여 분을 발효 분해시키며 10-15일에 한 번씩 분 전체를 뒤집어 주는 과정을 반복하며 8-12주 후 유기질 퇴비로 배출하는 것을 특징으로 하는 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 탈질조는 침전조로부터 이송되어오는 상등수 대비 폭기조 및 EM 1차 여과기에서 반송되어 오는 질산화된 액비를 1:20 비율로 희석함은 특징으로 하는 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 탈질조에서 배출되는 질산화된 액비의 총질소(T-N) 농도는 550-650PPM인 것을 특징으로 하는 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 폭기조에는 외부로 액비를 이송시킬 수 있는 펌프를 더 설치하여 폭기조에서 배출되어 EM 1차 여과기로 이송되는 액비를 토양에 직접 살포시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 축산분뇨 자원화 및 정화처리장치.

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