KR20110067684A - 그린 하우스 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 그린 하우스 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 식물의 재배나 물고기를 양식하기 위한 온실; 및 상기 온실이 설치된 지하에 매설되면서 분뇨를 저장 및 발효하여 메탄가스와 유기비료를 생성하기 위한 분뇨 탱크;로 구성됨에 따라, 혹한기에도 상기 온실에 의해 분뇨 탱크의 온도가 낮아지는 것을 방지하여 원활한 발효가 이루어지도록 한 그린 하우스 시스템을 제공하게 된다.

Description

그린 하우스 시스템{GREEN-HOUSE SYSTEM}

본 발명은 혹한기에도 분뇨를 이용한 메탄가스와 유기비료의 생산이 원활하게 이루어지도록 한 그린 하우스 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 농촌의 축사는 각종 가축을 가두어 기르는 곳으로서 많은 량의 분뇨가 발생하고 있다. 이와 같은 분뇨를 그대로 방출할 경우 하천의 오염을 초래할 수 있기 때문에 이에 대한 처리에 많은 연구가 이루어지고 있다.

상기 분뇨를 처리하기 위한 방법으로는 이를 모아 발효과정을 거쳐 유기비료를 생성하는 것과 발효과정에서 발생하는 메탄가스를 이용하여 발전용으로 사용하는 것이 있다.

독일이나 중국 등에서는 대단위의 분뇨나 쓰레기 매설장 등에서 발생하는 메탄가스를 이용하여 발전하는 기술이 상용되기도 하나, 메탄가스의 생성이 추운 겨울에는 극히 적기 때문에 지속적인 발전에 어려움이 있다. 따라서 우리나라에서는 축사에서 배출되는 분뇨를 발효시켜 유기비료를 생성하면서 이 과정에서 발생하는 메탄가스를 상용화하지 않고 전량 연소시켜 폐기하고 있다.

한편, 농촌에서는 유리나 비닐 등을 이용한 온실에서 각종 채소류의 촉성재 배(促成栽培) 또는 화훼류(花卉類), 과수류(果樹類), 열대식물 등을 재배하거나, 어류, 해조류, 버섯류 등의 양식이 이루어지고 있다. 특히, 비닐을 이용한 온실을 비닐하우스라 하는데, 이는 유리 온실에 비하여 저렴하면서 자연광의 투과율이 높고 보온력이 뛰어나기 때문에 1954년경부터 농업에 많이 보급되고 있다.

그러나 상기 온실도 혹한기 야간에는 햇빛을 받지못해 온도가 떨어지기 때문에 이를 방지하기 위해서 난방시설이 설치되어야 한다. 통상의 온실에서 사용되는 난방시설은 연탄이나 기름을 사용하는 난로 또는 보일러가 있는데, 이 경우 난방을 유지하기 위해서 많은 비용이 지출될 뿐만 아니라, 자원의 고갈 및 환경 오염을 촉진하게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 특허 제0380668호 및 제0567450호에는 석탄이나 기름을 사용하지 않고 혹한기 야간에 온실의 온도를 유지할 수 있도록 한 기술이 제공되어 있다. 즉, 특허 제0380668호에는 축열벽이 낮에 열을 흡수했다가 야간에 열을 방출하여 온실 온도가 떨어지지 않도록 하는 것이고, 특허 제0567450호에는 태양열을 이용한 온수로 난방을 하는 것이다.

본 발명은 축사에서 배출되는 분뇨를 자연방출시킬 경우 자연을 오염시키고, 이를 저장하여 발효하는 경우 혹한기와 같이 온도가 낮아지면 발효율이 저하되어 유기비료와 메탄가스의 생성이 원활하지 못해 상용화되지 못하는 종래 문제점을 해결하려는 것이다.

본 발명은 혹한기에 축사나 온실의 난방을 위해 석유, 가스, 석탄 또는 전기등의 연료를 사용해야하기 때문에 경제적 부담이 가중되고 수익성이 저하되는 종래 문제점을 해결하려는 것이다.

본 발명은 온실에서 농산물을 재배하는 과정에서 대부분 유기비료의 공급이 어려워 화학비료와 농약을 주로 사용하기 때문에 품질과 식품안전성이 저하되는 종래 문제점을 해결하려는 것이다.

본 발명의 그린 하우스 시스템은 식물의 재배나 물고기를 양식하기 위한 온실; 및 상기 온실이 설치된 지하에 매설되면서 분뇨를 저장 및 발효하여 메탄가스와 유기비료를 생성하기 위한 분뇨 탱크;로 구성된다.

상기 온실은 지상으로부터 수식으로 세워지는 축열벽; 상기 축열벽의 양측 단부로부터 연결되어 세워지고, 전방으로 갈수록 낮아지는 측벽; 상기 양 측벽 사이에 설치되고, 상기 축열벽으로부터 상기 측벽을 따라 설치되는 골조; 상기 골조 위를 커버하는 비닐 또는 유리재질의 투명천장; 및 상기 축열벽 위에 설치되고, 상 기 투명천장을 덮기 위한 보온 커버를 풀거나 말아올리도록 하는 보온커버 권취장치;로 구성된다.

상기 축사는 상기 온실의 축열벽과 연접하고, 축사 하부에는 축사로부터 배출되는 분뇨를 받아 이송관을 통해 상기 탱크로 이송시키기 위한 분뇨받이;가 설치된다.

태양 열을 이용하여 물을 데우기 위한 태양열 온수기;가 구성된다.

상기 탱크로부터 발생하는 메탄가스를 이용하여 발전하는 발전장치;가 구성된다.

상기 탱크로부터 발생하는 메탄가스를 이용하여 상용 가스를 생성하는 상용가스 생성장치;가 구성된다.

본 발명의 그린 하우스 시스템에 의하면 분뇨 탱크를 온실 지하에 매설하여 혹한기에도 상기 온실에 의해 분뇨 탱크의 온도가 낮아지는 것을 방지함으로써, 날씨에 상관없이 분뇨의 발효를 통한 메탄가스와 유기비료의 생성이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

본 발명의 그린 하우스 시스템에 의하면 축열벽과 보온커버를 이용하여 혹한기 야간에도 온실의 실내 온도를 일정하게 유지하도록 하는 한편, 축사가 상기 온실의 축열벽과 연접하도록 함으로써, 온실 또는 축사의 난방을 위한 석탄이나 석유와 같은 연료의 사용을 절감하는 효과가 있다.

본 발명의 그린 하우스 시스템에 의하면 태양열 온수기를 이용하여 온수를 생성 및 저장하고 이를 축사와 온실에 사용하도록 함으로써, 에너지를 절감하는 효과가 있다.

본 발명의 그린 하우스 시스템에 의하면 축사에서 배출되는 분뇨를 발효시켜 메탄가스를 생성하고 이를 이용하여 얻은 상용 전기와 가스를 상기 축사와 비닐 하우스에 재공급함으로써, 대체 에너지의 활용을 통해 수익성을 향상시키고 경제적 부담을 줄이는 효과가 있다.

본 발명의 그린 하우스 시스템에 의하면 분뇨를 발효시켜 생성된 유기비료를 분뇨 탱크 위에 설치된 온실의 재배에 활용함으로써, 재배되는 농산물의 품질 및 식품안전성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 그린 하우스 시스템은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 식물의 재배나 물고기를 양식하는 온실(200) 및 상기 온실이 설치된 지하에 매설되면서 축(100)사로부터 배출되는 분뇨를 저장 및 발효하여 메탄가스와 유기비료를 생성하기 위한 분뇨 탱크(300)로 구성된다.

즉, 본 발명은 상기 농촌에 산재하여 있는 축사(100)와 온실(200) 및 축사로부터 배출되는 분뇨를 발효시켜 유기비료와 메탄가스를 생성하기 위한 분뇨 탱크(300)를 하나의 시스템으로 통합함으로써, 상기 축사(100)에서 배출되는 분뇨가 상기 분뇨 탱크(300)에 저장되고, 상기 분뇨 탱크(300)에 저장된 분뇨는 상기 온 실(200)의 보온력에 의해 혹한기에도 활발히 발효되도록 하여 유기비료와 메탄가스의 생성이 원활하게 이루어지도록 한 것이다.

상기 축사(100)는 소, 돼지, 양 또는 각종 가금류를 가두는 곳으로서, 하나 이상으로 구성될 수 있다. 상기 축사(100)는 도면에 도시된 바와 같이 통상 사람이 지나다닐 수 있는 출입구, 통로, 통풍 창이 형성되고, 조명 또는 배수시설이 갖추어진다.

상기 온실(200)은 식물을 재배하거나 물고기를 양식하는 곳으로서, 하나 이상으로 구성될 수 있다. 이와 같은 온실(200)은 보온력에 의해 그 아래의 지반을 따듯하게 함으로써, 상기 온실(200) 지하에 매설된 분뇨 탱크(300)의 온도가 내려가는 것을 방지한다.

상기 온실(200)의 실시 예로서 도면에 도시된 바와 같이 수식으로 세워지는 축열벽(210), 상기 축열벽(210)의 양측 단부로부터 연결되어 세워지면서 전방으로 갈수록 낮아지는 반 아치형의 측벽(220), 상기 양 측벽(220) 사이에 설치되면서 상기 축열벽(210)으로부터 상기 측벽(220)을 따라 반 아치형으로 설치되는 골조(230), 상기 골조(230) 위를 커버하는 비닐 또는 유리 재질의 투명천장(240) 및 상기 축열벽(210) 위에 설치되면서 상기 투명천장을 덮기 위한 보온 커버(251)를 풀거나 말아올리도록 하는 보온커버 권취장치(250)로 구성할 수 있다.

이때, 상기 축열벽(210)은 특허 10-0380668에 기재된 바와 같이 황토, 볏짚, 소금, 물 등을 혼합하여 반죽한 것으로 형성하거나, 벽돌 내부에 복합 우레탄 폼 재질의 단열 보드를 설치한 것으로서, 낮에 열을 흡수하고 밤에 열을 방출하여 야 간에 내부 온도가 떨어지지 않도록 하는 것이다. 한편, 상기 축열벽(210)에서 열이 방출되는 야간에는 상기 보온커버 권취장치(250)에서 보온커버(251)를 풀어 투명천장(240)을 덮어줌으로써, 열손실을 방지한다. 상기 측벽(220)에는 출입구나 통풍 창을 형성할 수 있다. 상기 골조(230)는 아연 도금된 파이프를 이용하여 설치되는 것으로서, 기둥을 사용하지 않도록 형성하는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 온실(200)은 조명이나 배수시설이 갖추어진다.

상기 온실(200) 상기 실시 예 외에도 파이프로 골조를 형성한 위에 비닐을 덮은 통상의 비닐하우스 형태로 형성할 수 있다. 아울러, 이와 같은 온실(200)은 소재지의 기후, 지형 등을 고려하여 설치하되, 축열벽(210)이 북쪽을 향하고 투명천장(240)이 남쪽을 향하도록 하는 한편, 상기 온실(200)을 높게 지어 높아진 부분에서 주거할 수 있도록 한다.

상기 분뇨 탱크(300)는 상기 온실(200)이 설치된 지하에 매설되면서 상기 축사(100)로부터 배출되는 분뇨를 저장 및 발효하도록 형성된 것으로서, 하나 이상으로 구성될 수 있다. 상기 분뇨 탱크(300)는 앞서 설명한 바와 같이 온실(200) 지하에 매설되기 때문에 상기 온실(200)의 보온력으로 혹한기에도 내부에 저장된 분뇨를 활발하게 발효시켜 유기비료와 메탄가스의 생성을 원활하게 할 수 있다. 상기 분뇨 탱크(300)는 원주형으로 형성되면서 상기 온실(200)의 지하 1.5~2m에 매설한다.

이와 같은 구성에서 상기 축사(100)는 온실(200)의 축열벽(210)과 연접하고, 축사(100) 하부에는 축사(100)로부터 배출되는 분뇨를 받아 이송관을 통해 상기 분 뇨 탱크(300)로 이송시키기 위한 분뇨받이(110)가 설치된다. 이 경우 상기 축사(100)는 가축이 배설하는 분뇨가 상기 분뇨받이(110)로 원활하게 흘러들어가도록 형성되어야 한다. 또한, 상기 이송관에는 메탄가스가 역류하지 못하도록 개폐문이나 절곡관 등을 형성한다. 한편, 가옥에 설치되는 변기의 배출관을 상기 분뇨 탱크(300) 또는 분뇨받이(110)로 연결할 수 있다. 따라서 상기 축사(100)는 연접한 축열벽(210)에 의해 난방이 이루어질 뿐만 아니라, 축사에서 배출되는 분뇨를 수거하고 분뇨탱크로 옮겨야 하는 수로를 덜 수 있다.

본 발명은 태양 열을 이용하여 물을 데우기 위한 태양열 온수기(400)가 구성된다. 상기 태양열 온수기(400)는 도면에 도시된 바와 같이 축사(100) 옆에 별도의 공간을 형성한 후, 그 위에 집열판을 설치하고 아래 공간에 온수탱크 및 펌프 등을 설치하는 것이다. 따라서 상기 태양열 온수기(400)에 저장된 온수는 상기 축사(100), 온실(200) 또는 농가(10)로 순환시켜 용수로 사용하거나, 난방용으로 사용할 수 있다.

본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 분뇨 탱크(300)로부터 발생하는 메탄가스를 이용하여 발전하는 발전장치(500)가 구성된다. 상기 발전장치(500)로부터 공급되는 전기는 상기 축사(100), 온실(200) 도는 농가(10)로 공급할 수 있다. 상기 발전장치(500)는 탱크(300) 마다 설치할 필요없이 한 곳 설치하여 여러 탱크(300)로부터 발생하는 메탄가스를 모아 발전에 사용할 수 있다.

본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 분뇨 탱크(300)로부터 발생하는 메탄가스를 이용하여 상용 가스를 생성하는 상용가스 생성장치(600)가 구성된다. 상 기 상용가스 생성장치(600)로부터 공급되는 상용가스는 상기 축사(100), 온실(200) 또는 농가(10)로 공급할 수 있다. 상기 상용가스 생성장치(600) 또한 탱크(300) 마다 설치할 필요없이 한 곳 설치하여 여러 탱크(300)로부터 발생하는 메탄가스를 모아 상용가스를 생성할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 축사(100)로부터 배출되는 분뇨가 저장되는 탱크(300)를 온실(200) 지하에 매설하여 온실(200)의 보온력으로 탱크(300) 주변의 온도가 낮아지는 것을 방지함으로써, 온도가 심하게 떨어지는 야간이나 혹한기에도 분뇨의 발효를 통한 메탄가스와 유기비료의 생성이 원활하게 이루어질 수 있는데, 특히 본 발명의 시스템을 구축하는데 투자규모가 작고 관리가 쉽다는 장점이 있다.

또한, 축열벽(210)과 보온커버(251)를 이용하여 혹한기 야간에도 온실의 실내 온도를 일정하게 유지하도록 하는 한편, 축사(100)가 상기 온실(200)의 축열벽(210)과 연접하도록 함으로써, 온실(200) 또는 축사(100)의 난방을 위한 석탄이나 석유와 같은 연료의 사용을 절감할 수 있다.

또한, 상기 태양열 온수기(400)를 이용하여 온수를 생성 및 저장하고 이를 축사(100)와 온실(200)에 사용하고, 축사(100)에서 배출되는 분뇨를 발효시켜 메탄가스를 생성하고 이를 이용하여 얻은 상용 전기와 가스를 상기 축사(100)와 온실(200)에 재공급함으로써, 대체 에너지의 활용을 통해 에너지를 절감하고 수익성을 향상시키며 경제적 부담을 줄일 수 있게 된다.

아울러, 분뇨를 발효시켜 생성된 유기비료를 분뇨 탱크(300) 위에 설치된 온 실(200)의 재배에 활용함으로써, 재배되는 농산물의 품질 및 식품안전성이 향상된다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명이 적용된 그린 하우스 시스템을 도시한 전체 구성도.

도 2는 본 발명이 적용된 그린 하우스 시스템을 도시한 요부 사시도.

도 3은 본 발명이 적용된 그린 하우스 시스템의 다른 실시 예를 도시한 전체 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

10: 농가

100: 축사 110: 분뇨받이

200: 온실 210: 축열벽

220: 측벽 230: 골조

240: 투명천장 250: 보온커버 권취장치

251: 보온커버

300: 분뇨 탱크

400: 태양열 온수기;

500: 발전장치

600: 상용가스 생성장치

Claims (6)

1. 식물의 재배나 물고기를 양식하기 위한 온실; 및

   상기 온실이 설치된 지하에 매설되면서 축사에서 발생하는 분뇨를 저장 및 발효하여 메탄가스와 유기비료를 생성하기 위한 탱크;로 구성된 것을 특징으로 하는 그린 하우스 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 온실은,

   지상으로부터 수식으로 세워지는 축열벽;

   상기 축열벽의 양측 단부로부터 연결되어 세워지고, 전방으로 갈수록 낮아지는 측벽;

   상기 양 측벽 사이에 설치되고, 상기 축열벽으로부터 상기 측벽을 따라 설치되는 골조;

   상기 골조 위를 커버하는 비닐 또는 유리재질의 투명천장; 및

   상기 축열벽 위에 설치되고, 상기 투명천장을 덮기 위한 보온 커버를 풀거나 말아올리도록 하는 보온커버 권취장치;로 구성된 것을 특징으로 하는 그린 하우스 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 축사는 상기 온실의 축열벽과 연접하고, 축사 하부에는 축사로부터 배출되는 분뇨를 받아 이송관을 통해 상기 탱크로 이송시키기 위한 분뇨받이;가 설치된 것을 특징으로 하는 그린 하우스 시스템.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 태양 열을 이용하여 물을 데우기 위한 태양열 온수기;가 구성된 것을 특징으로 하는 그린 하우스 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 탱크로부터 발생하는 메탄가스를 이용하여 전기를 생성하는 발전장치;가 구성된 것을 특징으로 하는 그린 하우스 시스템.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 탱크로부터 발생하는 메탄가스를 이용하여 상용 가스를 생성하는 상용가스 생성장치;가 구성된 것을 특징으로 하는 그린 하우스 시스템.

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