KR20130024000A - An integrated dry anaerboic continuous composting sysyem - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An anaerobic-aerobic composting facility is provided to minimize the generations of odors by inducing aerobic digestion, and maximize the effectiveness of stirring in a short time. CONSTITUTION: An anaerobic-aerobic composting facility includes an anaerobic bioreactor(1) and an aerobic bioreactor(2). The anaerobic bioreactor installed at an attic space collects a biogas with a collecting part. The aerobic bioreactor installed to be parallel to the anaerobic bioreactor is supplied with a part of fermented compost from the anaerobic bioreactor, and then mixes the compost with slurry stored inside using screw stirrers(4) for composting. The screw stirrers are coaxially installed in the anaerobic bioreactor and the aerobic bioreactor. One of the screw stirrers in the anaerobic bioreactor pumps pig slurry, and then directly injects the pig slurry inside the compost.

Description

혐기 및 호기 연계 퇴비화시설{AN INTEGRATED DRY ANAERBOIC CONTINUOUS COMPOSTING SYSYEM}Anaerobic and aerobic composting facilities {AN INTEGRATED DRY ANAERBOIC CONTINUOUS COMPOSTING SYSYEM}

본 발명은 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호기반응조와 혐기반응조 나란히 설치하되, 상기 혐기반응조에서 메탄발효된 퇴비는 상기 호기반응조로 이송하여 호기 소화의 유도에 따른 악취발생을 최소화하고, 더불어 혐기반응조에 설치되는 스크류교반기를 통해 돈슬러리를 퇴비단에 직접주입시켜 교반의 효율성을 증대시킬 수 있는 한편, 호기반응조 역시 설치되는 스크류교반기를 통해 공기를 퇴비단에 직접 주입하여 발효의 효율성을 증대시킬 수 있는 구조의 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설에 관한 것이다.The present invention relates to an anaerobic and aerobic associated composting facility, and more specifically, installed in parallel with the aerobic reaction tank and anaerobic reaction tank, the methane fermented compost in the anaerobic reaction tank is transferred to the aerobic reaction tank to generate the odor generated by induction of aerobic digestion In addition, the efficiency of agitation can be increased by directly injecting pork slurry into the compost through a screw stirrer installed in the anaerobic reactor, while the aerobic reactor also injects air directly into the compost through the screw stirrer installed. It relates to anaerobic and aerobic composting facilities of a structure that can increase the efficiency of the system.

일반적으로 가축분뇨의 퇴비화시설에는 혐기성 발효 미생물을 이용한 퇴비화시설과 호기성(好氣性) 발효 미생물을 이용한 퇴비화시설로 구분할 수 있으며, 혐기성 퇴비화시설의 경우에는 발효 후 메탄가스(CH4)가 주성분인 바이오가스가 발생되며, 호기성 발효는 발효시 산소(공기)의 공급이 필요하며 발효 후 탄산가스(CO2)가 주성분으로 발생된다.Generally, composting by anaerobic fermentation microorganisms include composting facilities for livestock manure facilities and aerobic (好氣性) can be divided into composting facility using fermentation microorganisms, in the case of anaerobic composting facility of methane gas (CH 4) after the entry into force composed mainly bio Gas is generated, aerobic fermentation requires the supply of oxygen (air) during fermentation, and carbon dioxide gas (CO 2 ) is generated as a main component after fermentation.

따라서 혐기성 발효를 시키는 장치가 완벽하게 개발되면, 발효된 퇴비의 질소함량이 높은 것은 물론이고, 또한 혐기발효시 발생되는 바이오(메탄)가스도 연료로 이용할 수 있는 장점을 가지고 있다.Therefore, if the device for anaerobic fermentation is fully developed, not only the nitrogen content of the fermented compost is high, but also has the advantage of using bio (methane) gas generated during anaerobic fermentation as a fuel.

하지만 이러한 혐기성 가축분뇨 퇴비화시설은 자체적으로 발생되는 메탄가스에 의해 퇴비를 발효시키는 수동적인 시설로 메탄발생에 의한 혐기발효의 시간이 매우 긴 단점이 있었다.However, the anaerobic manure composting facility is a passive facility for fermenting compost by methane gas generated by itself, which has a long time of anaerobic fermentation by methane generation.

또한 호기성 가축분뇨 퇴비화시설은 가축분뇨 및 축사의 깔개로 이용한 왕겨, 톱밥, 볏집 등을 퇴비화(부숙) 시키는 장치로 상하좌우로 뒤집어주고 섞어주는 단순한 교반장치만 설치하여 운영되고 있다. In addition, the aerobic manure composting facility is a device for composting (mixing) chaff, sawdust, and crests used as a litter of livestock manure and barns.

하지만 호기성 가축분뇨 퇴비화시설 역시 가축분뇨를 퇴비단(바이오매스)에 혼합하기 때문에 악취로 인한 오염이 발생 되고 이 악취로 인해서 혐오시설로 인식되어 많은 민원이 발생 되고 있으며, 또한 새로운 시설을 설치하고자 하여도 주변의 민원 및 주민들의 반대에 부딪혀 시설설치가 어렵고, 이는 가축분뇨의 무단 방류로 이어져 심각한 환경문제를 야기한다.However, aerobic livestock manure composting facilities also mix livestock manure with compost (biomass), causing pollution due to odors, which are recognized as aversion facilities due to this odor, and many civil complaints are being created. It is difficult to install facilities due to the opposition of civil complaints and residents around the province, which leads to the unauthorized discharge of livestock manure, causing serious environmental problems.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 호기반응조와 혐기반응조 나란히 설치하되, 상기 혐기반응조에서 메탄발효된 퇴비는 상기 호기반응조로 이송하여 호기 소화의 유도에 따른 악취발생을 최소화할 수 있는 구조의 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설을 제공하는데 있다.
The present invention has been made in view of the above problems, the first object of the present invention is installed side-by-side aerobic reaction tank and anaerobic reaction tank, the methane fermented compost in the anaerobic reaction tank is transferred to the aerobic reaction tank to induce aerobic digestion To provide anaerobic and aerobic composting facilities with a structure that can minimize the occurrence of odor.

본 발명의 제 2목적은, 혐기반응조에 설치되는 스크류교반기를 통해 돈슬러리를 퇴비단에 직접주입시켜 교반의 효율성을 짧은 시간에 극대화할 수 있는 구조의 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설을 제공하는데 있다.
It is a second object of the present invention to provide an anaerobic and aerobic composting facility having a structure which can maximize the efficiency of agitation in a short time by directly injecting pork slurry into the compost through a screw stirrer installed in the anaerobic reactor.

본 발명의 제 3목적은, 호기반응조에 설치되는 스크류교반기를 통해 외부공기를 퇴비단의 상층과, 증층 및 하층에 직접 주입시켜 호기 발효시간을 짧은 시간에 극대화할 수 있는 구조의 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설을 제공하는데 있다.The third object of the present invention, through the screw stirrer installed in the aerobic reaction tank, by directly injecting external air into the upper layer of the compost, and the increased and lower layers anaerobic and aerobic linkage of the structure that can maximize the aerobic fermentation time in a short time To provide composting facilities.

본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1발명은 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설에 관한 것으로, 이를 위해 산소가 없는 조건 하에서 가축분뇨와, 퇴비단을 스크류교반기(4)로 혼합하여 퇴비화하고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매공간(attic space)에 설치된 포집부(11)를 통해 포집하는 혐기반응조(1); 및 상기 혐기반응조(1)와 나란히 설치되어 상기 혐기반응조(1)에서 발효된 퇴비의 일부를 공급받아 내부에 저장된 퇴비단과 스크류교반기(4)로 혼합하여 퇴비화시키는 호기반응조(2);를 포함하여 이루어지되, 상기 혐기반응조(1)는 및 호기반응조(2)는 교반효율을 증대시키기 위해 적어도 1개 이상의 스크류교반기(4)가 동축 설치되어 구성되고, 상기 혐기반응조(1)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 돈슬러리를 펌핑하여 퇴비의 내부로 직접 주입시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
The present invention according to the characteristics of the present invention for achieving the above object, the first invention relates to the anaerobic and aerobic associated composting facility, for this purpose livestock manure and compost in a screw agitator (without oxygen-free conditions) 4) mixed with compost, and anaerobic reaction tank (1) to collect the biogas generated during the methane fermentation through the collecting unit 11 installed in the ceiling attic space (attic space); And an aerobic reaction tank (2) installed side by side with the anaerobic reaction tank (1) to receive a portion of the compost fermented in the anaerobic reaction tank (1) and to compost by mixing into a compost stage and a screw stirrer (4) stored therein; The anaerobic reactor 1 and the aerobic reactor 2 are coaxially installed with at least one screw stirrer 4 to increase agitation efficiency, and each screw stirrer of the anaerobic reactor 1 Any one of 4) is characterized in that configured to be injected directly into the inside of the compost by pumping the pig slurry.

제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 호기반응조(2)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 외부공기를 흡입하여 퇴비단의 내부로 공기를 직접 주입할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
The second invention, in the first invention, it is preferable that any one of each screw stirrer 4 of the aerobic reaction tank 2 is configured to inhale external air to directly inject air into the compost.

제 3발명은, 제 2발명에서, 상기 호기반응조(2)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 모터(M)의 의해 회전하는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)의 외주면에 결합되는 스크류날개(42)로 구성되되, 상기 회전축(41)은 상단으로 공기를 흡입할 수 있는 흡입팬(44)이 설치된 흡입호퍼(43)를 더 포함하고, 상기 회전축(41)의 내부 축선방향으로는 상기 흡입호퍼(43)를 통해 강제 유입되는 공기를 회전축(41)의 내부로 안내할 수 있도록 통기관(45)이 더 형성되며, 상기 회전축의 폭방향으로는 상기 통기관을 통해 안내되는 공기를 배출할 수 있도록 상기 통기관(45)과 연통되는 다수의 노즐공(46)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
The third invention, in the second invention, any one of each screw stirrer 4 of the aerobic reaction tank (2) is coupled to the rotary shaft 41 rotated by the motor (M), and the outer peripheral surface of the rotary shaft 41 Composed of a screw blade 42 which is, the rotary shaft 41 further includes a suction hopper 43 is provided with a suction fan 44 that can suck air to the top, the inner axial direction of the rotary shaft 41 In order to guide the air forced through the suction hopper (43) to the inside of the rotary shaft 41 is further formed with a vent pipe 45, the air guided through the vent pipe in the width direction of the rotary shaft It is preferable to further include a plurality of nozzle holes 46 in communication with the vent pipe 45 so as to discharge.

제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 혐기반응조(1)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 모터(M)의 의해 회전하는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)의 외주면에 결합되는 스크류날개(42)로 구성되되, 상기 회전축(41)의 상부 외주면에는 옥외의 돈슬러리를 저장한 슬러리탱크(30)와 연결되고, 상기 회전축(21)의 내부 축선방향으로는 돈슬러리가 안내되는 통기관(45)이 형성되며, 상기 회전축(41)의 일단으로는 상기 통기관(45)을 통해 안내되는 돈슬러리를 배출할 수 있도록 상기 통기관(45)과 연통되는 단일의 노즐공(46)이 더 형성되는 것이 바람직하다.
The fourth invention, in the first invention, any one of each screw stirrer (4) of the anaerobic reaction tank (1) is coupled to the rotary shaft 41 which rotates by the motor (M), and the outer peripheral surface of the rotary shaft 41 Consists of a screw blade 42 which is, the upper outer peripheral surface of the rotary shaft 41 is connected to the slurry tank 30 for storing the outdoor slurry of the slurry, the slurry is guided in the inner axial direction of the rotary shaft 21 There is a vent pipe 45 is formed, and one end of the rotary shaft 41 has a single nozzle hole 46 in communication with the vent pipe 45 so as to discharge the money slurry guided through the vent pipe 45. It is preferable to form more.

제 5발명은, 제 3발명에서, 상기 노즐공(46)은 회전축(41)의 하부로 갈수록 조밀하게 배치되는 것이 바람직하다.
In the fifth invention, in the third invention, the nozzle hole 46 is preferably disposed closer to the lower portion of the rotation shaft 41.

제 6발명은, 제 1발명에서, 상기 혐기반응조(1) 및 호기반응조(2)의 내주면에는 단열을 위한 단열재(T)가 설치되는 것이 바람직하다.
In the sixth invention, in the first invention, it is preferable that a heat insulating material (T) for thermal insulation is provided on the inner circumferential surfaces of the anaerobic reaction tank (1) and the aerobic reaction tank (2).

제 7발명은, 제 1발명에서, 상기 혐기반응조(1) 및 호기반응조(2)의 바닥면에는 혐/호기성 미생물에 의한 혐/호기소화가 촉진될 수 있도록 온수파이프(H/P) 또는 히팅코일을 더 포함하는 것이 바람직하다.Seventh invention, in the first invention, the bottom surface of the anaerobic reaction tank (1) and aerobic reaction tank (2) hot water pipe (H / P) or heating so that anaerobic / aerobic digestion by anaerobic / aerobic microorganism can be promoted It is preferable to further include a coil.

본 발명에 따른 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설에 따르면 호기반응조와 혐기반응조 나란히 설치하되, 상기 혐기반응조에서 메탄발효된 퇴비는 상기 호기반응조로 이송하여 호기 소화의 유도에 따른 악취발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.According to the anaerobic and aerobic composting facilities according to the present invention, the aerobic reaction tank and the anaerobic reaction tank is installed side by side, the methane fermented compost in the anaerobic reaction tank is transferred to the aerobic reaction tank to minimize the odor generated by induction of aerobic digestion There is.

또한 혐기반응조에 설치되는 스크류교반기를 통해 돈슬러리를 퇴비단에 직접주입시켜 교반의 효율성을 짧은 시간에 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, through the screw stirrer installed in the anaerobic reaction tank to inject the pork slurry directly into the compost has the effect of maximizing the efficiency of the stirring in a short time.

또한 호기반응조에 설치되는 스크류교반기를 통해 외부공기를 퇴비단의 상층과, 증층 및 하층에 직접 주입시켜 호기 발효시간을 짧은 시간에 극대화할 수 있는 효과가 있다.In addition, through the screw stirrer installed in the aerobic reaction tank it is possible to maximize the aerobic fermentation time in a short time by directly injecting the external air into the upper layer, the increased layer and the lower layer of the compost.

도 1은 본 발명에 따른 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설의 구성도,
도 2는 도 1에서 발췌된 호기반응조와 혐기반응조의 연결상태를 나타내는 평면도,
도 3은 도 1의 혐기반응조의 각 스크류교반기 중 어느 하나의 스크류교반기를 도시한 단면구성도,
도 4는 도 1의 호기반응조의 각 스크류교반기 중 어느 하나의 스크류교반기를 도시한 단면구성도,
도 5는 본 발명에 따른 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설의 작동도이다.1 is a block diagram of the anaerobic and aerobic associated composting facility according to the present invention,
2 is a plan view showing a connection state of the aerobic reaction tank and the anaerobic reaction tank extracted in FIG.
3 is a cross-sectional view showing a screw stirrer of any one of the screw stirrers of the anaerobic reactor of FIG.
4 is a cross-sectional view showing one screw stirrer of each screw stirrer of the aerobic reaction tank of FIG.
5 is an operation of the anaerobic and aerobic associated composting facility according to the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for the anaerobic and aerobic associated composting facility according to the present invention will be described in detail.

도 1은 본 발명에 따른 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설의 구성도이고, 도 2는 도 1에서 발췌된 호기반응조와 혐기반응조의 연결상태를 나타내는 평면도이다.1 is a block diagram of an anaerobic and aerobic associated composting facility according to the present invention, Figure 2 is a plan view showing the connection state of the aerobic reaction tank and the anaerobic reaction tank extracted in FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 호기반응조와 혐기반응조 나란히 설치하되, 상기 혐기반응조에서 메탄발효된 퇴비는 상기 호기반응조로 이송함으로써 호기소화를 유도하여 악취발생을 최소화하고, 더불어 혐기반응조에 설치되는 스크류교반기를 통해 돈슬러리를 퇴비단에 직접주입시켜 교반의 효율성을 증대시킬 수 있는 한편, 호기반응조 역시 설치되는 스크류교반기를 통해 공기를 퇴비단에 직접 주입하여 교반의 효율성을 증대시켜 호/혐기 발효시간을 짧은 시간에 극대화할 수 있는 구조의 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설에 관한 것이다.As shown in Figure 1 and 2, the present invention is installed side by side with the aerobic reaction tank and anaerobic reaction tank, the fermentation of methane fermented in the anaerobic reaction tank to the aerobic reaction tank to induce aerobic digestion to minimize the occurrence of odor, and A screw stirrer installed in the anaerobic reactor can increase the efficiency of agitation by directly injecting pork slurry into the compost, while an aerobic reactor also injects air directly into the compost through a screw stirrer installed to increase the efficiency of agitation. The present invention relates to an anaerobic and aerobic composting facility having a structure capable of maximizing a fermentation time in a short time.

이러한 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설은 크게 2부분으로 구성되는데, 이는 가축분뇨를 메탄발효시키는 혐기반응조(1)와, 상기 혐기반응조(1)와 나란하게 설치되어 상기 혐기반응조(1)에서 메탄발효된 퇴비를 공급받아 발효균으로 재사용하는 호기반응조(2)로 구성된다.The anaerobic and aerobic composting facilities consist of two parts, which are installed side by side with the anaerobic reactor (1) and the anaerobic reactor (1) for methane fermentation of livestock manure, and the methane fermentation in the anaerobic reactor (1). It consists of an aerobic reactor (2) receiving compost and reusing it as fermentation bacteria.

여기서 상기 혐기반응조(1)는 장방형의 콘크리트 구조물로 지면에 부분 매설하되, 내주면에는 단열을 위한 단열재(T)가 설치되어 온도변화를 최소화하여 보온의 효과를 극대화할 수 있도록 구성된다.Here, the anaerobic reaction tank 1 is partially embedded in the ground as a rectangular concrete structure, the inner peripheral surface is provided with a heat insulating material (T) is installed to maximize the effect of thermal insulation by minimizing the temperature change.

또한 상기 단열재(T)와 함께 상기 혐기반응조(1)의 바닥면에는 혐기성 미생물에 의한 혐기소화가 촉진될 수 있도록 온수파이프(H/P) 또는 히팅코일을 더 포함한다In addition, the bottom surface of the anaerobic reaction tank (1) together with the heat insulating material (T) further includes a hot water pipe (H / P) or heating coil so that anaerobic digestion by anaerobic microorganism can be promoted

그리고 상기 혐기반응조(1)는 개방된 상부를 덕트프레임(121)으로 지지하고, 상기 덕트프레임(121)를 중심으로 덮개(12)를 2중 피복으로 밀폐시켜 산소가 없는 조건 하에서 혐기성 미생물의 의해 퇴비단을 안정화시켜 퇴비화하고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정에 설치된 포집부(11)에 의해 포집할 수 있도록 구성된다. 이 때 포집한 바이오가스는 온수(溫水)나 발전(發電)의 에너지원으로 활용될 수 있다.And the anaerobic reaction tank (1) supports the open top with a duct frame 121, the cover 12 is sealed with a double coating around the duct frame 121 by the anaerobic microorganisms under oxygen-free conditions The compost is stabilized and composted, and the biogas generated during methane fermentation is configured to be collected by the collecting unit 11 installed on the ceiling. At this time, the collected biogas can be utilized as an energy source of hot water or power generation.

아울러 상기 덮개(12)는 태양광이 입사될 수 있도록 투명의 비닐 소재로 구성되며, 이러한 비닐 소재의 덮개(12)를 덕트프레임(121)을 중심으로 2중 피복으로 중첩하여 내부를 진공 상태로 형성할 수 있다. 여기서 상기 덕트프레임(121)은 외부의 진공펌프(미도시)와 연결시켜 중첩된 비닐 소재 사이의 공기층을 제거하여 진공상태에서 보온의 효과를 극대화시킬 수 있게 구성된다.In addition, the cover 12 is composed of a transparent vinyl material so that sunlight can be incident, the cover 12 of such a vinyl material overlaps with a double coating around the duct frame 121 in a vacuum state inside Can be formed. The duct frame 121 is connected to an external vacuum pump (not shown) to remove the air layer between the overlapping vinyl material is configured to maximize the effect of the thermal insulation in a vacuum state.

또한 상기 덮개(12)는 HDPE(High-density polyethylene) 또는 PE 또는 LDPE 또는 썬라이트 또는 폴리카보네이트 등과 같은 소재로 구성하여 자연온실 효과는 물론, 혐기반응조(1)의 내부 온도가 정상적으로 유지될 수 있도록 하여 겨울철 온도저하를 방지하여 퇴비의 발효를 도모할 수 있다.In addition, the cover 12 is composed of a material such as HDPE (High-density polyethylene) or PE or LDPE or Sunlight or polycarbonate, so that the natural temperature effect, as well as the internal temperature of the anaerobic reactor 1 can be maintained normally Therefore, it is possible to prevent fermentation of compost by preventing the temperature drop in winter.

그리고 포집부(11)는 천정 더그매공간(attic space)에 길이방향으로 설치되는 포집배관(111)과, 상기 포집배관(111)을 통해 바이오가스를 강제 흡입할 수 있도록 상기 포집배관(111)과 연설되는 팬모터(113)으로 구성될 수 있다. 이러한 포집배관(111)은 옥외에 설치되는 바이오가스저장시설(미도시)에 연결되어 바이오가스를 온수(溫水)나 발전(發電)의 에너지원으로 활용될 수 있다.And the collecting unit 11 and the collecting pipe 111 is installed in the longitudinal direction in the ceiling doug (attic space), and the collecting pipe 111 and the suction pipe so as to force the biogas through the collecting pipe 111 It may be composed of a fan motor 113 to be addressed. The collection pipe 111 may be connected to a biogas storage facility (not shown) installed outdoors to use the biogas as an energy source of hot water or power generation.

아울러 상기 혐기반응조(1)의 상부에는 퇴비단과 돈슬러리를 교반하는 스크류교반기(4)를 전/후/좌/우로 이송시키기 위한 이송프레임(3)이 설치된다. 이 때 상기 스크류교반기(4)는 이송프레임(3)에 힌지 결합되어 높이방향으로 각도 변경이 가능하도록 구성할 수 있다.In addition, the upper part of the anaerobic reaction tank (1) is provided with a transfer frame (3) for transferring the screw stirrer (4) for stirring the compost and the pork slurry to the front / rear / left / right. At this time, the screw stirrer 4 is hinged to the transfer frame 3 can be configured to change the angle in the height direction.

또한 상기 스크류교반기(4)는 적어도 1개 이상 설치되는데, 본 실시예에서는 3개의 스크류교반기(4)가 이송프레임(3)에 동(同)축 설치되어 교반의 효율을 증대시킬 수 있게 구성된다.In addition, at least one screw stirrer 4 is installed, and in this embodiment, three screw stirrers 4 are coaxially installed on the transfer frame 3 so as to increase the efficiency of stirring. .

또한 상기 혐기반응조(1)에 설치된 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 회전축(41)의 상부 외주면으로 옥외에 설치된 슬러리탱크(6)와 연결되어 회전축(41)을 통해 돈슬러리를 퇴비단(왕겨, 톱밥, 볏짚)에 직접 주입시켜 교반의 효율성을 짧은 시간에 극대화할 수 있는 구조이다. 이를 위해 상기 스크류교반기(4)의 회전축(41)은 파이프라인(61)을 통해 옥외의 슬러리탱크(6)와 연결되는 구성이다.In addition, any one of the screw stirrer (4) installed in the anaerobic reaction tank (1) is connected to the slurry tank (6) installed outdoors as the upper outer peripheral surface of the rotary shaft 41, the compost end (rice husk) through the rotary shaft 41 , Sawdust, rice straw) can be injected directly into the structure to maximize the efficiency of stirring in a short time. To this end, the rotating shaft 41 of the screw stirrer 4 is configured to be connected to the slurry tank 6 outdoors through the pipeline 61.

한편 상기 호기반응조(2)는 상부가 개방된 상태로 혐기반응조(1)와 나란히 설치되어 상기 혐기반응조(1)에서 발효된 혐기성 퇴비의 일부를 공급받아 내부에 저장된 바이오매스와 스크류교반기(4)로 혼합하여 호기소화 발효에 의해 퇴비를 생산할 수 있도록 하여 악취 저감은 물론 퇴비화시설의 효율을 증대시킬 수 있다.On the other hand, the aerobic reaction tank (2) is installed side by side with the anaerobic reaction tank (1) in an open state to receive a portion of the anaerobic compost fermented in the anaerobic reaction tank (1) stored inside the biomass and screw stirrer (4) By mixing the mixture so that compost can be produced by aerobic fermentation, it can reduce odor and increase the efficiency of the composting facility.

이를 위해 상기 호기반응조(2)와 혐기반응조(1)는 일측 하단에 연결관(5)이 연결되는 구조이며, 이러한 연결관(5)에는 이송스크류(51)가 내장되어 혐기반응조(1)의 혐기성 퇴비를 호기반응조(2)의 퇴비단에 강제 이송하여 호기소화 발효균으로 재사용될 수 있도록 구성된다.To this end, the aerobic reaction tank (2) and the anaerobic reaction tank (1) is a structure in which the connection pipe (5) is connected to one side lower end, such a connection pipe (5) has a transfer screw 51 is built-in of the anaerobic reaction tank (1) The anaerobic compost is forcibly transferred to the composting stage of the aerobic reactor (2) and is configured to be reused as aerobic digested fermentation bacteria.

아울러 상기 호기반응조(2) 역시 장방형의 구조로 이루어지며, 바닥면에는 암모니아 및 이산화탄소에 의한 호기성 발효가 촉진될 수 있도록 공기를 공급하기 위해 송풍팬(21)과 연결된 공기공급관(22)이 더 설치된다.In addition, the aerobic reaction tank (2) also has a rectangular structure, the air supply pipe 22 connected to the blowing fan 21 is further installed on the bottom surface to supply air so that aerobic fermentation by ammonia and carbon dioxide can be promoted. do.

한편 상기 호기반응조(2)에 설치되는 스크류교반기(4) 역시 이송프레임(3)에 3개의 스크류교반기(4)가 동축 설치되어 구성되며, 이 때 상기 호기반응조(2)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 외부공기를 흡입하여 퇴비단의 상층과, 증층 및 하층에 직접 주입시켜 호기 발효시간을 짧은 시간에 극대화할 수 있는 구조이다.
On the other hand, the screw stirrer 4 installed in the aerobic reaction tank 2 is also composed of three screw stirrers 4 coaxially installed on the transfer frame 3, at this time, each screw stirrer 4 of the aerobic reaction tank 2 One of the) is a structure that can be inhaled in the outside air to directly inject into the upper layer, the thickening layer and the lower layer of the compost to maximize the aerobic fermentation time in a short time.

도 3은 도 1의 혐기반응조의 각 스크류교반기 중 어느 하나의 스크류교반기를 도시한 단면구성도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating one screw stirrer among the screw stirrers of the anaerobic reactor of FIG. 1.

도 3과 같이, 혐기반응조(1)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 모터(M)의 의해 회전하는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)의 외주면에 결합되는 스크류날개(42)로 구성된다. 이 때 혐기반응조(1)에 설치된 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 회전축(41)의 외주면으로 옥외의 설치된 슬러리탱크(6)와 연결된다.As shown in FIG. 3, any one of the screw stirrers 4 of the anaerobic reaction tank 1 has a rotating shaft 41 rotated by a motor M and a screw blade 42 coupled to an outer circumferential surface of the rotating shaft 41. It consists of. At this time, any one of the screw stirrer (4) installed in the anaerobic reaction tank (1) is connected to the slurry tank (6) installed outdoors to the outer peripheral surface of the rotary shaft (41).

그리고 상기 회전축(41)의 외주면에는 옥외의 돈슬러리를 저장한 슬러리탱크(30)와 파이프라인(61)을 통해 연결되는 구성이다.And the outer circumferential surface of the rotary shaft 41 is configured to be connected through the slurry tank 30 and the pipeline 61 storing the outdoor pork slurry.

또한 상기 회전축(21)의 내부 축선방향으로는 돈슬러리가 안내되는 통기관(45)이 형성되고, 상기 통기관(45)을 통해 안내되는 돈슬러리를 회전축(21)의 일단에 형성된 단일의 노즐공(46)을 통해 배출될 수 있도록 구성된다.In addition, the internal axial direction of the rotary shaft 21 is formed with a through-pipe 45 through which the money slurry is guided, a single nozzle hole formed in one end of the rotary shaft 21 through the tong slurry guided through the pipe (45) ( 46) to be discharged through.

이러한 스크류교반기(4)의 구성은 퇴비단의 돈슬러리를 직접주입시켜 교반 시간을 줄이고, 결과적으로 스크류교반기(4)의 운영시간을 줄여퇴비화시설의 전체의 에너지를 효율성을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.
The screw stirrer 4 is configured to directly inject the don slurry of compost to reduce the stirring time, and consequently to reduce the operating time of the screw stirrer 4 to increase the efficiency of the entire energy of the composting facility. .

도 4는 도 1의 호기반응조의 각 스크류교반기 중 어느 하나의 스크류교반기를 도시한 단면구성도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating one screw stirrer among the screw stirrers of the aerobic reaction tank of FIG. 1.

도 4에 도시된 바와 같이, 호기반응조(2)에 설치되는 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 외부공기를 흡입하여 퇴비단의 내부로 공기를 직접공급할 수 있도록 구성된다.As shown in Figure 4, any one of the screw stirrer (4) installed in the aerobic reaction tank (2) is configured to directly supply air to the inside of the compost by sucking the outside air.

이러한 스크류교반기(4)는 퇴비단의 교반은 물론, 스크류교반기(4)의 회전축(41)으로 흡입되는 공기를 퇴비단의 상층과, 중층 및 하층으로 강제 송풍하여 퇴비단의 호기성 발효를 짧은 시간에 극대화할 수 있도록 구성된다.Such a screw stirrer (4), as well as agitation of the compost stage, by forcibly blowing air sucked into the rotary shaft 41 of the screw stirrer (4) to the upper layer, the middle layer and the lower layer of the compost stage for a short time It is configured to maximize.

이를 위해 상기 스크류교반기(4)는 회전축(41)의 상단에 흡입팬(44)이 설치된 흡입호퍼(43)가 연결되고, 회전축(41)의 내부 축선방향으로는 상기 흡입호퍼(43)을 통해 강제 유입되는 공기를 회전축(41)의 내부로 안내할 수 있도록 통기관(45)이 더 형성된다.To this end, the screw stirrer 4 is connected to a suction hopper 43 provided with a suction fan 44 at an upper end of the rotary shaft 41, and through the suction hopper 43 in an inner axial direction of the rotary shaft 41. The vent pipe 45 is further formed so as to guide the forced inflow of air into the rotary shaft 41.

그리고 상기 회전축(41)의 폭방향으로는 통기관(45)을 통해 안내되는 공기가 배출될 수 있도록 상기 통기관(45)과 연통되는 다수의 노즐공(46)을 더 포함하여 구성된다.In addition, a plurality of nozzle holes 46 communicating with the vent pipe 45 may be configured to discharge air guided through the vent pipe 45 in the width direction of the rotary shaft 41.

이 때 상기 노즐공(46)은 통기관(45)을 통해 안내되는 바이오가스의 송풍압이 회전축(41) 전체에 걸쳐 균일하게 공급될 수 있도록 회전축(41)의 하부로 갈수록 조밀하게 배치되는 구조이다.At this time, the nozzle hole 46 is a structure that is arranged closer to the lower portion of the rotary shaft 41 so that the blowing pressure of the biogas guided through the vent pipe 45 is uniformly supplied over the entire rotary shaft 41. .

이러한 배치구조는 회전축(41)의 하부로 갈수록 송풍압이 약해지는 바, 이를 방지할 수 있도록 노즐공(46)의 배치를 하부로 갈수록 조밀하게 구성하여 공기가 회전축(111) 전체에 걸쳐 균일하게 공급할 수 있도록 한 것이다.
The arrangement structure is such that the blowing pressure is weakened toward the lower portion of the rotary shaft 41, so that the arrangement of the nozzle hole 46 is densely arranged toward the lower portion so as to prevent this, so that the air is uniformly distributed throughout the rotary shaft 111. It was to be able to supply.

이하에서는 본 발명에 따른 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설의 작동에 관하여 간단히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the anaerobic and aerobic linked composting facilities according to the present invention will be briefly described.

도 5는 본 발명에 따른 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설의 작동도이다.5 is an operation of the anaerobic and aerobic associated composting facility according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 혐기반응조(1)의 내부로 투입되는 가축분뇨는 퇴비단과 스크류교반기(4)에 의해 혼합하여 메탄발효된다.As shown in FIG. 5, first, the livestock manure introduced into the anaerobic reaction tank 1 is mixed by a composting stage and a screw stirrer 4 to ferment methane.

이 때 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매공간에 설치된 포집부(11)를 통해 포집시켜 시설 에너지원으로 사용된다.At this time, the biogas generated during the fermentation of methane is collected through the collecting unit 11 installed in the ceiling doug medium space is used as a facility energy source.

그리고 혐기반응조(1)의 혐기발효된 혐기성 퇴비는 연결관(5)에 내장된 이송스크류(51)를 통해 호기반응조(2)의 퇴비단에 이송되어 호기 소화 발효균으로 재사용하게 되어 악취를 저감할 수 있다.The anaerobic fermented anaerobic compost of the anaerobic reaction tank (1) is transferred to the composting stage of the aerobic reaction tank (2) through a transfer screw (51) built into the connecting pipe (5) to be reused as aerobic digestive fermentation bacteria to reduce odor. Can be.

이 때 혐기반응조(1)의 바닥면에는 송풍팬(21)과 연결된 공기공급관(22)을 통해 공기를 공급하여 암모니아 및 이산화탄소에 의한 호기성 발효를 촉진시킬 수 있다.At this time, the bottom surface of the anaerobic reaction tank 1 may be supplied with air through the air supply pipe 22 connected to the blowing fan 21 to promote aerobic fermentation by ammonia and carbon dioxide.

또한 혐기반응조(1)는 어느 하나의 스크류교반기(4)를 통해 전술된 돈슬러리를 퇴비단에 직접주입시켜 교반의 효율성을 짧은 시간에 극대화할 수 있다.In addition, the anaerobic reaction tank 1 may directly inject the above-described pork slurry into the compost through any one screw stirrer 4 to maximize the efficiency of the stirring in a short time.

아울러 상기 호기반응조(2) 역시, 어느 하나의 스크류교반기(4)를 통해 외부퇴비단의 상층과, 증층 및 하층에 직접 주입시켜 호기 발효시간을 짧은 시간에 극대화할 수 있다.
In addition, the aerobic reaction tank (2), too, by directly injecting the upper layer, the thickening layer and the lower layer of the external compost through any one screw agitator (4) can maximize the aerobic fermentation time in a short time.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.Although the present invention has been described in connection with the preferred embodiments mentioned above, various other modifications and variations will be possible without departing from the spirit and scope of the invention. It is, therefore, to be understood that the appended claims are intended to cover such modifications and changes as fall within the true scope of the invention.

1: 혐기반응조 11: 포집부 111: 포집배관
113: 팬모터 114: 재순환가스관
12: 덮개 121: 덕프프레임
2: 호기반응조 21: 송풍팬 22: 공기공급관
3: 이송프레임
4: 스크류교반기 41: 회전축 42: 스크류날개
43: 흡입호퍼 44: 흡입팬
45: 통기관 46: 노즐공
5; 연결관 51: 이송스크류
6: 슬러리탱크 61: 파이프라인
H/P: 온수파이프 T: 단열재 M: 모터1: anaerobic reactor 11: collecting unit 111: collecting piping
113: fan motor 114: recirculation gas pipe
12: cover 121: duct frame
2: aerobic reactor 21: blower fan 22: air supply pipe
3: transfer frame
4: screw stirrer 41: rotating shaft 42: screw blade
43: suction hopper 44: suction fan
45: vent 46: nozzle hole
5; Connector 51: Feed Screw
6: slurry tank 61: pipeline
H / P: Hot water pipe T: Insulation material M: Motor

Claims (7)

산소가 없는 조건 하에서 가축분뇨와, 퇴비단을 스크류교반기(4)로 혼합하여 퇴비화하고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매공간(attic space)에 설치된 포집부(11)를 통해 포집하는 혐기반응조(1); 및
상기 혐기반응조(1)와 나란히 설치되어 상기 혐기반응조(1)에서 발효된 퇴비의 일부를 공급받아 내부에 저장된 퇴비단과 스크류교반기(4)로 혼합하여 퇴비화시키는 호기반응조(2);를 포함하여 이루어지되,
상기 혐기반응조(1)는 및 호기반응조(2)는 교반효율을 증대시키기 위해 적어도 1개 이상의 스크류교반기(4)가 동축 설치되어 구성되고,
상기 혐기반응조(1)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 돈슬러리를 펌핑하여 퇴비의 내부로 직접 주입시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설.
Under the condition of no oxygen, livestock manure and compost are mixed with a screw stirrer (4) to compost, and biogas generated during the fermentation of methane is collected through a collecting section (11) installed in the ceiling attic space. Reactor 1; And
It is installed side by side with the anaerobic reaction tank (1) is supplied with a part of the fermentation fermented in the anaerobic reaction tank (1) and mixed with the compost stage and screw stirrer (4) stored therein to compost compost (2); Understand,
The anaerobic reaction tank (1) and the aerobic reaction tank (2) is composed of at least one screw agitator (4) coaxially installed to increase the stirring efficiency,
Anaerobic and aerobic associated composting facility, characterized in that any one of each screw stirrer (4) of the anaerobic reaction tank (1) is configured to be pumped directly into the inside of the compost by pumping the pig slurry.
제 1항에 있어서,
상기 호기반응조(2)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 외부공기를 흡입하여 퇴비단의 내부로 공기를 직접 주입할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설.
The method of claim 1,
Anaerobic and aerobic associated composting facility, characterized in that any one of each screw stirrer (4) of the aerobic reaction tank (2) is configured to inhale external air to directly inject air into the compost.
제 2항에 있어서,
상기 호기반응조(2)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 모터(M)의 의해 회전하는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)의 외주면에 결합되는 스크류날개(42)로 구성되되,
상기 회전축(41)은 상단으로 공기를 흡입할 수 있는 흡입팬(44)이 설치된 흡입호퍼(43)를 더 포함하고,
상기 회전축(41)의 내부 축선방향으로는 상기 흡입호퍼(43)를 통해 강제 유입되는 공기를 회전축(41)의 내부로 안내할 수 있도록 통기관(45)이 더 형성되며,
상기 회전축의 폭방향으로는 상기 통기관을 통해 안내되는 공기를 배출할 수 있도록 상기 통기관(45)과 연통되는 다수의 노즐공(46)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설.
The method of claim 2,
One of each screw stirrer (4) of the aerobic reaction tank (2) is composed of a rotating shaft 41 rotated by a motor (M), and a screw blade 42 coupled to the outer circumferential surface of the rotating shaft 41,
The rotary shaft 41 further includes a suction hopper 43 is provided with a suction fan 44 that can suck air to the top,
In the axial direction of the rotary shaft 41 is further formed with a vent pipe 45 to guide the air forced through the suction hopper 43 into the rotary shaft 41,
Anaerobic and aerobic linked compost facility characterized in that it further comprises a plurality of nozzle holes 46 in communication with the vent pipe 45 to discharge the air guided through the vent pipe in the width direction of the rotary shaft.
제 1항에 있어서,
상기 혐기반응조(1)의 각 스크류교반기(4) 중 어느 하나는 모터(M)의 의해 회전하는 회전축(41)과, 상기 회전축(41)의 외주면에 결합되는 스크류날개(42)로 구성되되,
상기 회전축(41)의 상부 외주면에는 옥외의 돈슬러리를 저장한 슬러리탱크(30)와 연결되고,
상기 회전축(21)의 내부 축선방향으로는 돈슬러리가 안내되는 통기관(45)이 형성되며,
상기 회전축(41)의 일단으로는 상기 통기관(45)을 통해 안내되는 돈슬러리를 배출할 수 있도록 상기 통기관(45)과 연통되는 단일의 노즐공(46)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설.
The method of claim 1,
One of each screw stirrer 4 of the anaerobic reaction tank 1 is composed of a rotating shaft 41 rotated by a motor (M), and a screw blade 42 coupled to the outer circumferential surface of the rotating shaft 41,
The upper outer peripheral surface of the rotary shaft 41 is connected to the slurry tank 30 storing the outdoor pork slurry,
In the internal axial direction of the rotary shaft 21 is formed a through-pipe 45 to guide the money slurry,
Anaerobic and characterized in that one end of the rotary shaft 41 is further formed with a single nozzle hole 46 in communication with the vent pipe 45 so as to discharge the pig slurry guided through the vent pipe 45; Aerobic composting facility.
제 3항에 있어서,
상기 노즐공(46)은 회전축(41)의 하부로 갈수록 조밀하게 배치되는 것을 특징으로 하는 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설.
The method of claim 3, wherein
The nozzle hole 46 is anaerobic and aerobic linked compost facility, characterized in that the densely arranged toward the lower portion of the rotary shaft (41).
제 1항에 있어서,
상기 혐기반응조(1) 및 호기반응조(2)의 내주면에는 단열을 위한 단열재(T)가 설치되는 것을 특징으로 하는 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설.
The method of claim 1,
Anaerobic and aerobic composting facility, characterized in that the heat insulating material (T) is installed on the inner circumferential surface of the anaerobic reaction tank (1) and the aerobic reaction tank (2).
제 1항에 있어서,
상기 혐기반응조(1) 및 호기반응조(2)의 바닥면에는 혐/호기성 미생물에 의한 혐/호기소화가 촉진될 수 있도록 온수파이프(H/P) 또는 히팅코일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혐기 및 호기 연계 퇴비화시설.The method of claim 1,
The anaerobic reaction tank (1) and the bottom of the aerobic reaction tank (2) anaerobic, characterized in that it further comprises a hot water pipe (H / P) or heating coil to promote anaerobic / aerobic digestion by anaerobic / aerobic microorganisms And aerobic composting facilities.
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