KR20160010689A

KR20160010689A - 가축분뇨 퇴비화시설

Info

Publication number: KR20160010689A
Application number: KR1020140090248A
Authority: KR
Inventors: 원학희
Original assignee: 주식회사 한일기공
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2016-01-28
Also published as: KR101609180B1

Abstract

본 발명은 가축분뇨 퇴비화시설에 관한 것으로서, 차량에 의해 가축분뇨로 된 원료가 투입되어 투입된 원료를 다수로 구획된 구획부로 각각 이동시켜 숙성하는 숙성조, 숙성된 원료를 교반하여 발효하는 발효조, 상기 발효조에서 발효된 원료를 최종적으로 숙성하는 후숙조, 상기 후숙조에서 숙성이 완료되어 퇴비로 처리된 퇴비를 일괄적으로 포장하는 포장조가 각각 실내에 구분되어 이루어지는 가축분뇨 퇴비화시설에 있어서, 상기 숙성조는 가축분뇨 퇴비화시설의 단부에 설치되는 시트도어에 의해 개폐가 이루어지며, 시트도어가 설치되는 지면에 대비하여 수직으로 연장되는 벽면이 형성되어 원료를 운반하는 차량이 벽면으로 인해 자유낙하방식으로 원료가 투입되도록 구성되고, 상기 발효조는 공간을 구획하며 상부에는 레일이 구비되는 측벽과, 상기 레일 상에서 구름체에 의해 이동 가능한 작동대와, 상기 작동대에 설치되며, 다수의 스크레이퍼가 체인에 결합되고 체인은 에스컬레이터 몸체에 무한궤도형으로 설치되어 에스컬레이터 몸체가 발효조 내부에서 이송됨과 동시에 체인이 에스컬레이터 몸체를 따라 회전함으로써 스크레이퍼가 숙성조에서 숙성되어 이동된 원료를 퍼서 에스컬레이터 몸체의 후방으로 이송시켜 원료를 교반하는 교반기가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 가축분뇨 퇴비화시설을 제공한다.
따라서 숙성조, 발효조, 후숙조, 포장조를 순차적으로 거쳐 가축분뇨를 퇴비화시킴으로서 안정적인 퇴비를 확보할 수 있으며 축산농가를 연계한 자연순환형 친환경 농업을 육성할 수 있는 효과를 발휘한다.

Description

가축분뇨 퇴비화시설{ANAEROBIC COMPOSTING FACILITIES FOR LIVESTOCK EXCRETION CAPABLE OF REDUCING FERMENTING PERIOD OF COMPOST}

본 발명은 가축분뇨 퇴비화시설에 관한 것으로서, 특히 투입된 원료를 통풍을 이용하여 숙성하는 숙성조, 숙성된 원료를 교반하여 발효하는 발효조, 상기 발효조에서 발효된 원료를 최종적으로 숙성하는 후숙조, 상기 후숙조에서 숙성이 완료되어 퇴비로 처리된 퇴비를 일괄적으로 포장하는 포장조로 이루어지는 가축분뇨 퇴비화시설에 관한 것이다.

일반적으로 축산농가의 가축분뇨는 생물학적산소요구량(BOD)이 대개 수만ppm을 나타내므로 환경기준에 적합한 상태로 처리가 어려울 뿐만 아니라 처리에 많은 비용이 소모되며, 특히 환경에 지대한 오염을 유발하는 질소, 인의 농도가 높아 이를 하천등의 생활환경에 배출시에 사회적인 문제가 되고 있다.

현재 이러한 가축분뇨는 퇴비화, 액비(액체비료)화를 통한 가축분뇨 퇴비화시설을 이용하여 처리되고 있으며, 액비화의 방법은 혼합된 분뇨를 고액분리 후 고형분은 퇴비화하고 뇨는 호기성 미생물에 의해 유기물을 안전한 물질로 전환시켜 악취가 나지않는 액비를 생산하여 토지 및 경작농가에 살포하여 좋은 호응을 얻고 있으며 화학비료 대체비료로 가축분뇨를 이용한 액비,퇴비 사용이 급증하고 있다.

따라서, 축산 농가의 환경오염 발생 문제를 해결하면서 수익사업이 가능한 축분뇨 자원화 장치가 절대적으로 필요하게 되었으며, 여기에 축분뇨의 퇴비화, 즉 유기질 비료로의 전환 생산 및 판매로 인한 수익으로 인해 축산농가에 경제적으로 커다란 이익창출을 가져오고, 가축분뇨 처리 문제까지 원활히 해결할 수 있으므로써 환경과 토양오염 문제의 해소까지 여러가지 효과로 인해 가축분뇨 퇴비화시설의 수요가 점점 늘어가고 있는 추세이다.

이러한 가축분뇨 퇴비화시설은 가축분뇨로 된 원료의 이동이 가능한 실내를 구분하여, 투입된 원료를 통풍을 이용하여 숙성하는 숙성조, 숙성된 원료를 교반하여 발효하는 발효조, 상기 발효조에서 발효된 원료를 최종적으로 숙성하는 후숙조, 상기 후숙조에서 숙성이 완료되어 퇴비로 처리된 퇴비를 일괄적으로 포장하는 포장조로 이루어져 있다.

이러한 가축분뇨 퇴비화시설은 퇴비화 과정에서 발생되는 가스와 먼지로 인해 그 주위환경이 현저히 저해되는 단점이 있으며, 특히 발효과정을 거치지 않은 채 가축분뇨는 수거차량이 직접 숙성조 내부로 운반되어 투입되므로 차량의 바퀴에 원료가 묻은 상태에서 가축분뇨 퇴비화시설 외부로 이동됨으로서 주변환경을 더욱더 악화시키는 원인이 되어왔다.

대한민국 등록특허 제10-0723338호(2007. 05. 30)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 투입된 원료를 통풍을 이용하여 숙성하는 숙성조, 숙성된 원료를 교반하여 발효하는 발효조, 상기 발효조에서 발효된 원료를 최종적으로 숙성하는 후숙조, 상기 후숙조에서 숙성이 완료되어 퇴비로 처리된 퇴비를 일괄적으로 포장하는 포장조로 이루어져 가축분뇨가 상기 숙성조, 발효조, 후숙조, 포장조를 순차적으로 거쳐 퇴비화 공정이 이루어짐으로서 안정적인 퇴비를 확보할 수 있으며 축산농가를 연계한 자연순환형 친환경 농업을 육성할 수 있는 가축분뇨 퇴비화시설을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 차량에 의해 가축분뇨로 된 원료가 투입되어 투입된 원료를 다수로 구획된 구획부로 각각 이동시켜 숙성하는 숙성조, 숙성된 원료를 교반하여 발효하는 발효조, 상기 발효조에서 발효된 원료를 최종적으로 숙성하는 후숙조, 상기 후숙조에서 숙성이 완료되어 퇴비로 처리된 퇴비를 일괄적으로 포장하는 포장조가 각각 실내에 구분되어 이루어지는 가축분뇨 퇴비화시설에 있어서, 상기 숙성조는 가축분뇨 퇴비화시설의 단부에 설치되는 시트도어에 의해 개폐가 이루어지며, 시트도어가 설치되는 지면에 대비하여 수직으로 연장되는 벽면이 형성되어 원료를 운반하는 차량이 벽면으로 인해 자유낙하방식으로 원료가 투입되도록 구성되고, 상기 발효조는 공간을 구획하며 상부에는 레일이 구비되는 측벽과, 상기 레일 상에서 구름체에 의해 이동 가능한 작동대와, 상기 작동대에 설치되며, 다수의 스크레이퍼가 체인에 결합되고 체인은 에스컬레이터 몸체에 무한궤도형으로 설치되어 에스컬레이터 몸체가 발효조 내부에서 이송됨과 동시에 체인이 에스컬레이터 몸체를 따라 회전함으로써 스크레이퍼가 숙성조에서 숙성되어 이동된 원료를 퍼서 에스컬레이터 몸체의 후방으로 이송시켜 원료를 교반하는 교반기가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 가축분뇨 퇴비화시설을 제공한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 숙성조, 발효조, 후숙조, 포장조를 순차적으로 거쳐 가축분뇨를 퇴비화시킴으로서 안정적인 퇴비를 확보할 수 있으며 축산농가를 연계한 자연순환형 친환경 농업을 육성할 수 있는 효과가 있다.

또한 원료가 시트도어의 외부에서 자유낙하방식으로 숙성조에 투입됨으로서 기존의 차량이 숙성조 내부로 이동되어 원료를 투입하는 방식에 비해 차량의 바퀴나 차량에 원료가 묻은 상태가 아닌 깨끗한 차량 상태로 가축분뇨 퇴비화시설의 주변을 이동하지 않게 되어 가축분뇨 퇴비화시설의 주변환경을 저해시키는 요인을 차단시켜 쾌적한 주변환경을 구축하는 효과가 있다.

또한 발효조의 교반기에 의해 발효조의 바닥을 긁어 줌으로서 발효조 바닥층에 위치하는 퇴비가 응고되어 경화되는 것을 방지하고 퇴비속에 포함된 볏짚과 같은 섬유질을 절단함으로써 퇴비가 뭉쳐지는 것을 방지하면서도 숙성조, 발효조, 후숙조에는 숙성의 효율을 높이는 공기공급수단이 일괄적으로 구비되어 고품질의 퇴비를 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 숙성조의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 3, 4는 본 발명에 따른 발효조의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 5, 6, 7은 본 발명에 따른 공기공급수단의 바람직한 형태를 나타내는 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 악취처리수단의 상세한 형태를 나타내는 예시도.

이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 형태를 나타내는 예시도로서, 본 발명에 적용되는 가축분뇨 퇴비화시설은 차량에 의해 가축분뇨로 된 원료가 투입되어 투입된 원료를 다수로 구획된 구획부(2)로 각각 이동시켜 숙성하는 숙성조(1), 상기 숙성조(1)에서 숙성된 원료를 교반하여 발효하는 발효조(3), 상기 발효조(3)에서 발효된 원료를 최종적으로 숙성하는 후숙조(5), 상기 후숙조(5)에서 숙성이 완료되어 퇴비로 처리된 퇴비를 일괄적으로 포장하는 포장조(7)가 각각 실내에 구분되어 이루어진다.

숙성조(1)는 도 2에 도시된 바와 같이가축분뇨 퇴비화시설의 단부에 설치되는 시트도어(10)에 의해 개폐가 이루어지며, 시트도어가 설치되는 지면에 대비하여 수직으로 연장되는 벽면이 형성되어 원료를 운반하는 차량이 벽면으로 인해 자유낙하방식으로 원료가 투입되록 구성된다.

상기 숙성조(1)에 투입된 원료는 숙성조(1) 내부에 대기 중인 지게차와 같은 운반수단을 이용하여 구획부(5)를 통해 구획된 장소에 각각 이동되도록 구성된다.

즉, 원료가 시트도어(10)의 외부에서 자유낙하방식으로 숙성조(1)에 투입됨으로서 기존의 차량이 숙성조(1) 내부로 이동되어 원료를 투입하는 방식에 비해 차량의 바퀴나 차량에 원료가 묻은 상태가 아닌 깨끗한 차량 상태로 가축분뇨 퇴비화시설의 주변을 이동하지 않게 되어 가축분뇨 퇴비화시설의 주변환경을 저해시키는 요인을 차단시켜 쾌적한 주변환경을 구축하는 효과를 가지게 되는 것이다.

도 3, 4에 도시된 바와 같이 발효조(2)는 공간을 구획하며 상부에는 레일(21)이 구비되는 측벽(20)과, 상기 레일(21) 상에서 구름체(31)에 의해 이동 가능한 작동대(30)와, 상기 작동대(30)에 설치되며, 다수의 스크레이퍼(43)가 체인(42)에 결합되고 체인(42)은 에스컬레이터 몸체(41)에 무한궤도형으로 설치되어 에스컬레이터 몸체(41)가 발효조(2) 내부에서 이송됨과 동시에 체인(42)이 에스컬레이터 몸체(41)를 따라 회전함으로써 스크레이퍼(43)가 숙성조에서 숙성되어 이동된 원료를 퍼서 에스컬레이터 몸체(1)의 후방으로 이송시켜 원료를 교반하는 교반기(40)가 포함되어 이루어진다.

상기 교반기의 스크레이퍼(43)에는 스크레이퍼(3)상에 다수의 절단날(45)을스크레이퍼(43)의 외측으로 돌출시켜 원료의 교반효율을 향상시키도록 구성될 수도 있다.

그리고 상기 발효조(2)의 측벽(20)에 의해 구획된 공간 사이로 원료의 교반시에 살포하기 위한 액비가 저장되는 저장조(23)가 형성된다.

한편, 상기 숙성조(1)와 발효조(3)와 후숙조(5)의 바닥면으로 원료의 숙성에 필요한 공기가 공급되는 공기공급수단(50)이 각각 구성된다.

상기 공기공급수단(50)의 더욱 상세한 형태는 도 5, 6, 7에 도시된 바와 같이 숙성조(1)와 발효조(3)와 후숙조(5)의 바닥면으로 안착홈(51)을 형성하고 상기 안착홈(51)에 배관의 형태로 이루어져 표면으로 공기가 배출되는 타공이 형성되는 공급배관(53)을 안착시킨다.

그리고 상기 안착홈(51)에 안착된 공급배관(53)의 외측으로 공급배관(53)에서 배출되는 공기는 통과되면서 원료의 침투를 방지하는 안전망(55)을 수용시킨다.

이때 상기 안전망(55)은 500 ~ 700메쉬의 그물로 구성되는 것이 바람직하며, 이는 안전망(55)이 500메쉬 미만이면 원료가 안전망(55)을 통과하여 공급배관(53)에 직접 마찰됨으로서 공급배관의 부식 및 손상을 야기시키는 현상을 방지하고, 안전망(55)이 700메쉬를 초과하게 되면 공급배관(53)에서 배출되는 공기의 배출이 용이하지 않아 효율성이 저하되는 현상을 방지하기 위함이다.

또한 공기공급수단(50)은 상기 공급배관(53)에 공기를 공급하는 공급휀(57)이 포함되어 공급휀(57)을 통해 공급되는 공기는 안착홈(51)에 안착된 공급배관(53)으로 하여금 숙성조(1)와 발효조(3)와 후숙조(5)의 바닥면에 이동된 원료에 직접 공급되어 호기성 발효가 이루어짐으로서 원료의 숙성을 도모하게 되는 것이다.

그리고 상기 안착홈(51)으로 안착홈(51)의 바닥면과 동일한 형태로 이루어지는 완충단열재(59)를 더 구비하며, 상기 완충단열재(59)는 유리면, 암면, 미네랄울, E-글라스로 이루어진 군에서 적어도 1종 이상인 무기섬유로 이루어진 펠트에 벤토나이트용액, 접착제, 불소발수제가 혼합된 바인더를 침지시켜 이루어진다.

상기 완충단열재(59)로 하여금 공급배관(53)이 원료의 하중에 의해 안착홈(51)의 바닥면과 바로 마찰되는 것을 완충하여 공급배관(53)의 손상을 방지하면서도 무기섬유로 하여금 공급배관(53)의 단열효율이 향상되고 불소발수제의 발수성능으로 하여금 안착홈(51)과 공급배관(53) 사이에 응결수가 생기는 것을 방지하여 공급배관(53)의 부식을 방지하게 된다.

또한 공급배관(53)의 교체시에 완충단열재(59)를 같이 교체하여 안착홈(51)에 잔류될 수 있는 원료의 청소가 용이하게 이루어지도록 한다.

여기서 상기 숙성조와 발효조와 후숙조에는 내부 악취를 흡입하여 처리하는 악취처리수단(60)이 각각 구성된다.

상기 악취처리수단(60)은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 숙성조(1)와 발효조(3)와 후숙조(5)의 내부에서 외부로 연장되도록 설치되는 덕트(61)와, 상기 덕트(61)에 취부되어 숙성조(1)와 발효조(3)와 후숙조(5) 내부에서 배출되는 악취가스를 포집하는 포집후드(63)와, 상기 포집후드(63)와 덕트(61)를 통해 포집되는 악취가스를 처리하는 처리장치(65)으로 이루어지며, 상기 처리장치는 스크러바 또는 약액 세정탑로 구성되는 것이 바람직하다.

여기서 도 7에 도시된 바와 같이 상기 숙성조(1)의 바닥면에 구획부(2) 또는 벽면이 수직으로 접하는 부위와 발효조(3)의 바닥면에 측벽(20) 또는 벽면이 수직으로 접하는 내각 부위에 혼치(haunch)용 모따기면(9)이 형성되어 퇴비로 제조되는 과정의 원료에 혼입된 침출수가 누수되는 것을 방지하면서도 원료의 운반과정에서 원료의 잔류없이 완벽한 운반이 이루어지고 내각 부위의 파손을 방지하도록 한다.

1 : 숙성조 2 : 구획부
3 : 발효조
5 : 후숙조 7 : 포장조
10 : 투입수단 11 : 시트도어
13 : 수직프레임 15 : 수평프레임
17 : 구동모터 19 : 회전축
20 : 측벽 21 : 저장조
30 : 작동대 31 : 구름체
40 : 교반기 41 : 에스컬레이터 몸체
42 : 체인 43 : 스크레이퍼
50 : 공기공급수단 51 : 안착홈
53 : 공급배관 55 : 안전망
57 : 공급휀 59 : 완충단열재
60 : 악취처리수단 61 : 덕트
63 : 포집후드 65 : 처리장치

Claims

차량에 의해 가축분뇨로 된 원료가 투입되어 투입된 원료를 다수로 구획된 구획부로 각각 이동시켜 숙성하는 숙성조, 숙성된 원료를 교반하여 발효하는 발효조, 상기 발효조에서 발효된 원료를 최종적으로 숙성하는 후숙조, 상기 후숙조에서 숙성이 완료되어 퇴비로 처리된 퇴비를 일괄적으로 포장하는 포장조가 각각 실내에 구분되어 이루어지는 가축분뇨 퇴비화시설에 있어서,
상기 숙성조(1)는 가축분뇨 퇴비화시설의 단부에 설치되는 시트도어(10)에 의해 개폐가 이루어지며, 시트도어(10)가 설치되는 지면에 대비하여 수직으로 연장되는 벽면이 형성되어 원료를 운반하는 차량이 벽면으로 인해 자유낙하방식으로 원료가 투입되도록 구성되고,
상기 발효조(2)는 공간을 구획하며 상부에는 레일(21)이 구비되는 측벽(20)과, 상기 레일(21) 상에서 구름체(31)에 의해 이동 가능한 작동대(30)와, 상기 작동대(30)에 설치되며, 다수의 스크레이퍼(43)가 체인(42)에 결합되고 체인(42)은 에스컬레이터 몸체(41)에 무한궤도형으로 설치되어 에스컬레이터 몸체(41)가 발효조(2) 내부에서 이송됨과 동시에 체인(42)이 에스컬레이터 몸체(41)를 따라 회전함으로써 스크레이퍼(43)가 숙성조(1)에서 숙성되어 이동된 원료를 퍼서 에스컬레이터 몸체(1)의 후방으로 이송시켜 원료를 교반하는 교반기(40)가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 가축분뇨 퇴비화시설.
제1항에 있어서,
상기 발효조(2)의 측벽(20)에 의해 구획된 공간 사이로 원료의 교반시에 살포하기 위한 액비가 저장되는 저장조(23)가 형성됨을 특징으로 하는 가축분뇨 퇴비화시설.
제1항에 있어서,
상기 숙성조(1)와 발효조(3)와 후숙조(5)의 바닥면으로 원료의 숙성에 필요한 공기가 공급되는 공기공급수단(50)이 각각 구성되며,
상기 공기공급수단(50)은 숙성조(1)와 발효조(1)와 후숙조(1)의 바닥면에 각각 형성되는 안착홈(51)과,
상기 안착홈(51)에 표면으로 공기가 배출되는 타공이 형성되어 상기 안착홈(51)에 안착되는 공급배관(53)과,
상기 안착홈(51)에 안착된 공급배관(53)의 외측에는 공기는 통과되면서 원료의 침투를 방지하는 안전망(55)을 수용시키고,
상기 공급배관(53)에 공기를 공급하는 공급휀(57)으로 구성됨을 특징으로 하는 가축분뇨 퇴비화시설의 숙성조.
제3항에 있어서,
상기 안착홈(51)으로 안착홈(51)의 바닥면과 동일한 형태로 이루어지는 완충단열재(59)를 구비하고,
상기 완충단열재(59)는 유리면, 암면, 미네랄울, E-글라스로 이루어진 군에서 적어도 1종 이상인 무기섬유로 이루어진 펠트에 벤토나이트용액, 접착제, 불소발수제가 혼합된 바인더를 침지시켜 이루어짐을 특징으로 하는 가축분뇨 퇴비화시설의 숙성조.
제1항에 있어서,
상기 숙성조(1)와 발효조(30와 후숙조(3)에는 내부 악취를 흡입하여 처리하는 악취처리수단(60)이 각각 구성되며,
상기 악취처리수단(60)은 내부에서 외부로 연장되도록 설치되는 덕트(61)와, 상기 덕트(61)에 취부되어 숙성조(1)와 발효조(3)와 후숙조(5) 내부에서 배출되는 악취가스를 포집하는 포집후드(63)와, 상기 포집후드(63)와 덕트(61)에 의해 포집되는 악취가스를 처리하는 처리장치(65)로 이루어짐을 특징으로 하는 가축분뇨 퇴비화시설의 숙성조.
제1항에 있어서,
상기 숙성조(1)의 바닥면에 구획부(2) 또는 벽면이 수직으로 접하는 부위와 발효조(3)의 바닥면에 측벽(20) 또는 벽면이 수직으로 접하는 부위에 혼치(haunch)용 모따기면(9)이 형성됨을 특징으로 하는 가축분뇨 퇴비화시설의 숙성조.

각각 대각방향으로 기울어지는 헌치부가 형성됨을 특징으로 한다.

의 벽면은

① 콘크리트 구조물에서 부재의 두께나 높이가 급격하게 변화되는 부분에서 응력의 집중 등
에 의하여 구조물이 국부적인 손상을 입는 것을 방지하기 위하여 단면을 서서히 증감시
키는 것을 Haunch라 한다.
② 특히 수평 부재와 수직 부재가 접하는 부위에 연결부를 보강할 목적으로 단면을 크게 하
고 철근으로 보강한 부위로서 슬래브와 보, 기둥과 보, Box Girder, 라멘 구조 등에 설
치한다.
Ⅱ. Haunch 설치 목적
1) 연속적인 응력 전달
2) 응력 집중 방지
3) 균열 발생 방지
4) 구조물 보강
Ⅲ. Haunch 설치
1) 바닥판에는 지지보 위에 헌치를 두는 것을 원칙으로 한다.
2) 헌치의 기울기는 1：3보다 완만하게 한다.
3) 기울기가 1：3보다 급할 경우에는 기울기 1：3까지의 두께를 바닥판의 유효 두께로 간주한
다.
4) 헌치에는 그 안쪽에 연하여 철근을 배치하는 것을 원칙으로 한다.
5) 헌치에 배치하는 철근은 13 mm 이상으로 한다.