KR20160066820A - 돼지분뇨 고액분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돼지배설물 고액분리장치에 관한 것으로, 돼지배설물 집수탱크와, 분고형물을 응집시키는 작용을 하는 응집제가 일정량 혼합되어 있는 응집제 혼합탱크와, 상기 돼지배설물 집수탱크에 저장되어 있는 돼지배설물과 상기 응집제 혼합탱크에 저장되어 있는 응집제혼합온수가 동시에 공급 혼합되는 혼합기와, 상기 혼합기에서 용수와 배설물이 혼합된 상태로 배출되는 혼합수에서 분고형물과 뇨폐수를 분리하는 고액분리기로 구성되는 돼지분뇨 고액분리장치에 있어서,
상기 혼합기는, 단면이 원형으로 된 원통형 본체의 일단에는 상기 응집제 혼합탱크에 저장되어 있는 응집제혼합온수를 펌핑공급하는 정량펌프의 배출관 및 상기 돼지배설물 집수탱크에 저장되어 있는 돼지배설물을 펌핑하는 배설물펌프의 펌핑배출관이 연결되어 있으며, 상기 원통형 본체의 타단에는 응집제혼합온수와 돼지배설물이 혼합된 용수 및 분뇨 혼합물을 배출시키는 혼합물 배출관이 연결되어 있으며, 상기 원통형 본체의 내부에는 원통형 본체의 길이방향으로 고정 설치되는 고정축에 부채꼴모양이 서로 대칭을 이루도록 형성되는 복수 쌍의 혼합날개가 일정간격으로 고정 설치되어 있되, 상기 복수 쌍의 혼합날개들은 서로 이웃하는 것끼리 대칭을 이루는 부채꼴모양이 서로 직각상으로 어긋나게 형성되는 구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

돼지분뇨 고액분리장치{Solid-liquid separator of pig's feces}

본 발명은 돼지분뇨 고액분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양돈 축사에서 배출되는 돼지분뇨를 분(똥) 고형물과 뇨(오줌) 폐수를 분리하여 수거할 수 있게 함으로써 돼지분뇨를 효율적으로 처리할 수 있도록 하는 돼지분뇨 고액분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 돼지분뇨는 고형물인 분(똥)과 액체인 뇨(오줌)으로 분류되는데, 고형물인 돼지분(똥)은 유기질비료 등으로 사용될 수 있으므로 그 처리가 용이하지만, 액체인 뇨(우줌)은 악취와 수질오염성분이 있기 때문에 그 처리에 많은 어려움이 뒤따르게 된다.

이러한 이유로 인해 종래의 돼지분뇨 처리방법은 돼지가 배설한 고형물인 분(똥)과 액체인 뇨(오줌)을 분리 수거한 다음, 고형물인 분(똥)은 퇴비화하는 한편, 액체인 뇨(오줌)는 약품처리 및 미생물처리 등으로 고도처리하여 수질을 오염시키는 않도록 하여 방류하는 방법으로 처리하는 것을 권장하고 있는 실정이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 돼지분뇨처리방법은 돼지가 배설한 분과 뇨를 분리수거하는 처리장치을 설치하거나 또는 돼지분뇨 정화시설을 구비해야 하는데, 돼지를 사육하는 양돈사육농가는 대부분 영세하기 때문에 돼지분뇨를 처리하기 위한 고가의 처리장치를 설치하는 데에는 경제적으로 어려움이 뒤따르게 되며, 또한 고가의 정화시설을 설치 및 관리하는 데에도 경제적인 부담으로 인해 양돈축사에서 발생되는 분뇨를 정화처리하지 않고 하천 등으로 무단 방류하는 사례가 종종 발생하게 되며, 이로 인해 하천이 오염될 뿐 아니라 농사에도 상당한 지장을 초래하는 등의 폐단이 발생되고 있다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

따라서 본 발명의 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 특허 제10-117350호의 고액분리식 축산폐수처리장치를 제안한 바 있다.

상기한 선행특허기술은 돼지의 배설물인 분(똥) 고형물과 뇨(오줌) 폐수를 분리하고, 분리수거된 분 고형물과 뇨 폐수를 효율적으로 처리하여 분 고형물은 퇴비화하여 유기질비료 등으로 재활용할 수 있도록 하며, 뇨 폐수는 약품처리 및 미생물처리 등으로 고도처리하여 하천을 오염시키지 않도록 방류할 수 있도록 하는 특징을 나타내고 있다.

그런데, 상기한 선행특허기술은 가축의 배설물에서 분(똥)과 뇨(오줌)을 분리하는 고액분리기에 설치된 고형물이송스크류는 물에 뜨는 분(똥)을 상향으로 잇송시키도록 구성되어 있기 때문에 돼지가 배설한 분 고형물이 물에 뜨게 될 때에는 고액(똥과 오줌) 분리가 잘 이루어질 수 있겠지만 돼지의 분 고형물이 물에 뜨지 않고 가라앉게 될 때에는 고형물이송스크류가 분 고형물을 상향으로 이송시키지 못하게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있는데, 이는 영세한 양돈사육농가에서 돼지에게 고가의 곡물사료를 먹이지 않고 농가 자체에서 배합한 사료 예를 들면, 음식물찌꺼기 등 여러 가지를 곡물사료에 섞여서 먹이게 되므로 돼지의 배설물인 분 고형물이 물에 뜨지않고 가라앉게 되며, 이로 인해 고액분리가 제대로 이루어지지 않게 되는 문제점이 발생하게 된다는 것을 알게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안된 것으로, 돼지의 배설물인 분(똥)이 물에 뜨지 않고 가라앉게 되더라도 분(똥) 고형물과 뇨(오줌) 폐수를 분리하여 따로따로 수거처리할 수 있도록 하는 돼지분뇨 고액분리장치를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 수단으로서,

돼지의 배설물인 분뇨를 저장하는 돼지배설물 집수탱크와, 분 고형물을 응집시키는 작용을 하는 응집제가 일정량 혼합되어 있는 응집제 혼합탱크와, 상기 돼지배설물 집수탱크에 저장되어 있는 돼지배설물과 상기 응집제 혼합탱크에 저장되어 있는 응집제혼합온수가 동시에 공급 혼합되는 혼합기와, 상기 혼합기에서 용수와 배설물이 혼합된 상태로 배출되는 혼합수에서 분 고형물과 뇨 폐수를 분리하는 고액분리기로 구성되는 돼지분뇨 고액분리장치에 있어서,

상기 혼합기는,

단면이 원형으로 된 원통형 본체의 일단에는 상기 응집제 혼합탱크에 저장되어 있는 응집제혼합온수를 펌핑공급하는 정량펌프의 배출관 및 상기 돼지배설물 집수탱크에 저장되어 있는 돼지배설물을 펌핑하는 배설물펌프의 펌핑배출관이 연결되어 있으며,

상기 원통형 본체의 타단에는 응집제혼합온수와 돼지배설물이 혼합된 용수 및 분뇨 혼합물을 배출시키는 혼합물 배출관이 연결되어 있으며,

상기 원통형 본체의 내부에는 원통형 본체의 길이방향으로 고정 설치되는 고정축에 부채꼴모양이 서로 대칭을 이루도록 형성되는 복수 쌍의 혼합날개가 일정간격으로 고정 설치되어 있되, 상기 복수 쌍의 혼합날개들은 서로 이웃하는 것끼리 대칭을 이루는 부채꼴모양이 서로 직각상으로 어긋나게 형성되는 구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고액분리기는, 뇨폐수 저장실과 분고형물 저장실이 이중 구조로 형성되어 있으며, 상기 분고형물 저장실의 하부는 뇨폐수 저장실의 바닥을 기준하여 하측으로 단면이 삼각형 구조로 형성되는 고형물 배출부와, 상기 뇨폐수 저장실의 바닥을 기준하여 상측으로 단면이 역사다리꼴 구조로 형성되어 뇨페수를 배출하는 복수의 타공이 형성되어 있는 뇨배출 타공판으로 구분 형성되어 있으며, 상기 고형물 배출부의 하단에는 분배출관으로 배출되는 분고형물을 상향으로 이송하는 이송스크류가 형성되어 있는 고형물 이송배출관이 일정 각도로 경사진 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고형물 이송배출관의 내부에는 이송스크류를 감싸도록 형성되어 상기 이송스크류를 따라 상향으로 이송 배출되는 분고형물에서 분리되는 뇨폐수를 배출시키는 타공이 다수 형성되어 있는 타공원통이 이중 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응집제 혼합탱크는 제1 및 제2 응집제 혼합탱크로 구분 형성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크 각각에는 순간온수기에 의해 가열되는 온수가 교대적으로 공급되도록 구성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크 각각에서 용수와 응집제가 혼합된 응집제혼합온수는 교대적으로 정량펌프에 의해 펌핑되어 혼합기에 공급되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 돼지분뇨 집수탱크에 저장되어 있는 돼지분뇨와 응집제 혼합탱크에 저장되어 있는 응집제혼합온수를 펌핑하여 혼합기에 동시에 공급하게 되면 상기 혼합기에 동시에 펌핑 공급되는 돼지분뇨와 응집제혼합온수가 고정축에 일정간격으로 형성되어 있는 복수 쌍의 혼합날개 각각에 부딪치면서 이송되는 과정에서 돼지분뇨와 응집제혼합온수의 혼합작용이 원활하게 이루어져 분고형물이 응집제에 의해 응집이 잘 이루어지도록 하는 효과가 있으며, 상기 혼합기에서 고액분리기의 분고형물 저장실로 함께 배출되는 분고형물은 단면이 역사리꼴 구조로 형성된 뇨배출 타공부의 내면에 붙지 않고 고형물 배출부를 향해 하측으로 가라앉는 한편, 뇨폐수는 상기 고형물 배출부의 상측에 형성된 뇨배출 타공부의 타공을 통해 분고형물과는 분리되어 뇨폐수 저장실에 저장되는 것이며, 상기 고형물 저장실 하측에 형성된 분배출부에 가라앉게 되는 분고형물은 분배출관을 통해 고형물 이송배출관으로 배출되어 이송스크류에 의해 상향으로 이송되어 분고형물 수거조로 배출되어 처리되는 반면에, 뇨폐수 저장실에 저장되는 뇨폐수 및 상기 고형물 이송배출관의 하측에 저장되는 뇨폐수는 별도로 마련되어 있는 뇨폐수 처리장소로 이송되어 처리되므로 돼지배설물을 분과 뇨로 분리하여 처리할 수 있도록 함으로써 돼지배설물의 분고형물은 퇴비화하여 유기질비료로 재활용할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 특히 본 발명의 돼지분뇨 고액분리장치는 복잡하지 않고 간단한 구조로 구성되어 있으므로 영세한 양돈농가에서 경제적인 부담없이 설치할 수 있도록 하는 장점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 돼지분뇨 고액분리장치의 전체 구성도
도 2는 본 발명의 일요부인 혼합기의 일부 확대 단면도
도 3은 도 2의 A-A선 절단면도
도 4는 도 2의 B-B선 절단면도
도 5는 본 발명의 일요부인 혼합기에 설치된 고정축에 일정간격을 유지한 채 서로 이웃하는 것끼리 직각방향으로 어긋나게 형성된 복수 쌍의 혼합날개 사시도

본 발명에 의한 돼지분뇨 고액분리장치에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1의 도시는 본 발명의 돼지분뇨 고액분리장치의 전체적인 구성을 나타낸 도면으로서, 지면에 구축된 돼지배설물 집수탱크(1)에는 돼지가 배설한 분뇨가 저장되며, 응집제가 혼합되는 응집제 혼합탱크는 제1 응집제 혼합탱크(2a)와 제2 응집제 혼합탱크(2b) 복수로 구성되며, 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각에는 지하수 등의 용수와 응집제가 일정 비율로 혼합된다.

상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각은 용수를 일정 온도(대략 50∼30℃)로 가열하여 공급하는 순간온수기(3)에서 공급되는 온수와 응집제 공급관(부호 생략)으로부터 공급되는 응집제가 일정 비율로 혼합 저장되는데, 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각에 저장되는 응집제는 상기 순간온수기(3)에서 가열 공급되는 온수에 의해 용해가 잘 이루어지게 되므로 온수와 응집제는 혼합이 잘 이루어지게 된다.

또한 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b)각각에는 모터(21)(22)에 의하여 회전하면서 온수와 응집제를 섞어주는 작용을 하는 교반날개(23)(24)가 회전가능하게 설치되어 있다.

상기 순간온수기(3)는 하나의 온수배출관(31)으로 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각에 온수를 공급할 수 있도록 상기 온수배출관(31)의 끝단에는 제1 및 제2 응집제 혼합탱크로 온수를 배출시키는 크로스 연결관(32)이 연결되어 있으며, 상기 크로스 연결관(32)의 양측에는 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b)로 온수를 교대적으로 배출시키기 위한 공급밸브(33)(34)가 장설되어 있다.

상기한 공급밸브(33)(34)는 각각 교대적으로 개방 및 폐쇄 작동하도록 구성되어 있거나 또는 동시에 폐쇄작동될 수 있도록 구성되어 있다.

또한 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각의 배출구(25)(26)는 하나의 연결관(27)으로 연결되어 있으며, 상기 연결관(27)에는 2개의 배출밸브(28)(29)가 각각 장설되어 있으며, 상기한 배출밸브(28)(29) 각각은 크로스 연결관(32)에 장설되어 있는 공급밸브(33)(34)의 개폐작동에 따라 서로 교대적으로 개방 및 폐쇄 작동되도록 구성되어 있거나 또는 동시에 폐쇄작동될 수 있도록 구성되어 있다.

예를 들어, 상기 공급밸브(33)이 개방되고 공급밸브(34)가 폐쇄작동될 경우에는 상기 배출밸브(28)는 개방되고 배출밸브(29)가 폐쇄되도록 구성되는 것이며, 이와 반대로 상기 공급밸브(33)가 폐쇄되고 공급밸브(34)는 개방되었을 경우에는 상기 배출밸브(28)가 폐쇄되고 배출밸브(29)는 개방되도록 구성되는 것이다.

상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각에 저장된 응집제혼합온수가 교대적으로 배출되는 연결관(27)에는 정량펌프(4)의 흡입관(41)이 연결되어 있으며, 상기 정량펌프(4)의 배출관(42)는 혼합기(5)의 일단(도면상 좌측부분)에 연결되어 있으며, 또한 상기 혼합기(4)의 일단에는 돼지배설물 집수탱크(1)에 저장되어 있는 돼지배설물을 펌핑하는 배설물펌프(11)의 펌핑배출관(12)이 연결되어 있으며, 상기 혼합기(4)의 타단(도면상 우측부분)에는 용수 및 분뇨가 혼합되어 배출되는 혼합물 배출관(51)이 연결되어 있다.

상기 혼합기(5)는 단면이 원형으로 된 원통형 본체(52)를 구성되어 있으며, 상기 원통형 본체(52)의 내부에는 길이방향으로 고정축(53)이 고정 설치되어 있으며, 상기 고정축(53)에는 부채꼴모양이 서로 대칭을 이루도록 형성되는 복수 쌍의 혼합날개(54)(55)들이 일정 간격으로 설치되어 있으며, 또한 상기 복수 쌍의 혼합날개(54)(55)들 각각은 서로 이웃하는 것끼리 직각방향으로 어긋나게 형성되는 구조로 구성되어 있다. 예를 들어, 상기 고정축(53)에 일정간격을 유지한 채 교대적으로 설치되는 복수 쌍의 혼합날개(54)(55)들은 도 2의 도시와 같이 상,하 수직방향으로 대칭 형성되는 것과 좌,우 수평방향으로 대칭 형성되는 것으로 구분되는데, 상기 상,하 수직방향으로 대칭 형성되는 혼합날개(54)는 도 3의 도시와 같이 부채꼴모양이 상,하 수직상으로 대칭 형성되는 것이며, 상기 좌,우 수평방향으로 대칭 형성되는 혼합날개(55)는 도 4의 도시와 같이 부채꼴모양이 좌,우 수평방햐으로 대칭 형성되어 있는 것이다.

따라서 상기 고정축(53)에 일정간격으로 설치되는 복수 쌍의 혼합날개(54)(55)들은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 부채꼴모양이 수직방향으로 대칭되도록 형성되는 복수 쌍의 혼합날개(54)와 부채꼴모양이 수평방향으로 대칭되도록 형성되는 복수 쌍의 혼합날개(55)들이 교대적으로 격설되는 구조로 형성되어 있는 것이다.

상기 혼합기(5)의 타단에 연결되어 있는 혼합물 배출관(51)은 고액분리기(6)에 이중구조로 형성되어 있는 뇨폐수 저장실(6a)과 분고형물 저장실(6b)들 중 분고형물 저장실(6b)의 하측에 형성되어 있는 고형물 배출부(61)의 내부로 용수 및 분뇨 혼합물을 배출하도록 연결되어 있다.

또한 상기 고액분리기(6)의 뇨폐수 저장실(6a) 내측에 이중 구조로 형성되는 분고형물 저장실(6b)은 상기 뇨폐수 저장실(6a)의 바닥(60)을 기준하여 하측으로는 단면이 상광하협한 정삼각형으로 형성되는 고형물 배출부(61)로 구성되며, 상기 뇨폐수 저장실의 바닥(60) 상측으로는 타공(62)이 다수 형성되어 있는 뇨배출 타공판(63)이 형성되어 있는데, 상기 뇨배출 타공판(63)은 용수와 뇨폐수에 의해 뜨게 되는 분고형물이 내면에 잘 붙지않게 할 뿐 아니라 쉽게 떨어질 수 있도록 하기 위해 단면이 상협하광한 역사다리꼴 구조로 형성되어 있다.

상기 분고형물 저장실(6b)의 하측에 형성된 고형물 배출부(61)의 하부에는 가라앉은 분고형물을 배출시키는 분배출관(64)이 형성되어 있으며, 상기 분배출관(64)의 하단은 고형물 이송배출관(7)에 연결된다.

상기 고형물 이송배출관(7)은 그 하단에 상기 배출관(64)에 연결된 상태에서 상향으로 일정각도 경사진 상태로 형성되어 있으며, 상기 고형물 이송배출관(7)의 내부에는 모터(71)의 회전동력으로 회전하면서 상기 배출관(64)으로 배출되는 분고형물을 상향으로 운반하는 이송스크류(72)가 설치되어 있으며, 또한 상기 고형물 이송배출관(7)의 내측에는 이송스크류(72)에 의해 분고형물과 함께 운반되는 뇨폐수를 배출시키는 타공(74)이 다수 형성되어 있는 타공원통(75)이 상기 이송스크류(72)를 회전가능하게 감싸주는 상태로 설치되어 있다.(도 1의 확대도 참조)

그리고 상기 고액분리기(6)의 뇨폐수 저장실(6a) 및 상기 고형물 이송배출관(7) 각각의 하단에는 뇨폐수를 뇨폐수 처리탱크(미도시)로 배출시키기 위한 뇨배출관(65)(76)이 각각 설치되어 있으며, 상기 고액분리기(6)의 내측 상부에는 뇨폐수의 저장수위가 넘치는 것을 방지하기 위한 뇨수위감지센서(66)가 설치되어 있다.

한편, 상기 혼합기(5)의 타단에 연결되어 있는 혼합물 배출관(51), 상기 고액분리기(6)의 뇨폐수 저장실(6a) 하단에 연결되어 있는 뇨배출관(65), 상기 고형물 이송배출관(7)의 하단에 연결되어 있는 뇨배출관(76) 각각에는 개폐용 밸브(부호 생략)가 장설되어 있으며, 상기한 각 개폐용 밸브들과 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각으로 온수를 교대적으로 공급하는 공급밸브(33)(34) 및 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b)에서 온수와 응집제가 혼합된 응집제혼합온수를 혼합기(5)로 공급할 수 있도록 하는 배출밸브(28)(29) 그리고 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b)에서 응집제혼합온수를 펌핑하는 정량펌프(4)와 상기 돼지배설물 집수탱크(1)에 저장된 돼지배설물을 펌핑하는 배설물펌프(11) 각각은 도시하지 아니한 콘트롤장치에 미리 설정해 놓은 프로그램에 의하여 자동으로 제어되는 구조로 구성되어 있다.

또한 상기 고형물 이송배출관(7)의 상단에는 이송스크류(72)에 의해 상향으로 이송 운반되는 분고형물을 배출하는 분배출구(77)이 형성되어 있으며, 상기 분배출구(77)의 하측에는 분고형물을 수거하여 처리할 수 있도록 하는 분고형물 수거조(78)가 설치되어 있으며, 상기 고형물 배출이송관(7)의 하단에는 드레인 배출구(79)가 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명은 돼지배설물 집수탱크(1)에 저장되어 있는 돼지배설물을 분고형물(똥)과 뇨폐수(오줌)으로 분리하는데 따른 작용을 설명하면 다음과 같다

상기 돼지배설물 집수탱크(1)에 저장되어 있는 돼지배설물은 배설물펌프(11)에 의해 펌핑되어 혼합기(5)의 일단으로 공급됨과 동시에 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각에 저장되어 있는 응집제혼합온수는 교대적으로 정량펌프(4)에 의해 펌핑되어 상기 혼합기(5)의 일단으로 공급되므로 상기 혼합기(5)의 일단(도면상 좌측부분)으로는 배설물펌프(11)에 펌핑되는 돼지배설물과 상기 정량펌프(4)에 의해 펌핑되는 응집제혼합온수가 동시에 공급되는 것이다.

상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b) 각각에 외부에서 공급되는 응집제는 순간온수기(3)에서 일정 온도로 가열되어 공급되는 온수에 의하여 잘 혼합되는데, 이때 상기 순간온수기(3)에서 일정온도로 가열된 온수가 제1 응집제 혼합탱크(2a)로 공급될 때에는 상기 제1 응집제 혼합탱크(2a)에 응집제도 함께 공급되면서 모터(21)의 작동으로 회전하는 교반날개(23)가 응집제와 온수가 잘 섞이게 하는데, 이와 같이 제1 응집제 혼합탱크(2a)에 온수와 응집제가 공급되어 모터(21)의 작동으로 응집제와 온수가 교반되는 동안에는 연결관(27)의 일측(제1 응집제 혼합탱크측)에 설치되어 있는 배출밸브(28)은 폐쇄된 상태가 되는 한편, 상기 제2 응집제 혼합탱크(2b)에 연결되는 크로스 연결관(32)의 타측(도면상 우측부분)에 장설되어 있는 공급밸브(34)는 폐쇄된 상태이며, 상기 연결관(27)의 타측(제2 응집제 혼합탱크측)에 설치되어 있는 배출밸브(29)는 개방된 상태가 되어 제2 응집제 혼합탱크(2b)에 저장되어 있는 응집제혼합온수가 정량펌프(4)를 통해 혼합기(5)의 일단으로 공급되는 것인데, 이때 상기 정량펌프(4)를 통해 펌핑되어 혼합기(4)로 공급되는 응집제혼합온수는 응집제와 온수는 모터(22)의 작동으로 회전하는 교반날개(24)에 의하여 혼합이 잘 이루어진 상태이다.

상기와 같이 배설물펌프(11)에 의해 펌핑되는 돼지배설물과 정량펌프(4)의 의해 펌핑되는 제2 응집제 혼합탱크(2b)의 응집제혼합온수가 상기 혼합기(5)의 일단(도면상 좌측부분)으로 동시에 공급되는데, 이와 같이 혼합기(5)의 일단으로 동시 공급되는 돼지배설물과 응집제혼합온수 각각은 배설물펌프(11) 및 정량펌프(4) 각각의 펌핑압력에 의해 상기 혼합기(5)의 원통형 본채(52) 일측에서 타측을 향해 빠르게 흐르게 되는데, 이때 상기 원통형 본체(52)의 내부에 길이방향으로 고정 설치되어 있는 고정축(53)에는 일정간격으로 격설되어 있는 복수 쌍의 혼합날개(54)(55)를 통과하는 과정에서 상기 복수 쌍의 혼합날개(54)(55) 각각에 교대적으로 부딪치면서 흐르게 되며, 또한 상기 복수 쌍의 혼합날개(54)(55)에 돼지배설물과 응집제혼합온수가 교대적으로 부딪치게 될 때에는 돼지배설물과 응집제혼합온수가 서로 섞이는 작용이 활발하게 이루어지게 되므로 돼지배설물의 분고형물에 응집제가 고르게 혼합되면서 분고형물이 덩어리상태로 응집되는 것이다.

상기에서 혼합기(5)의 원통형 본체(52) 내부로 펌핑 공급되는 돼지배설물과 응집제혼합온수가 복수 쌍으로 된 혼합날개(54)(55)를 교대로 통과하게 될 때 잘 섞이게 되는 작용은, 상기 복수 쌍의 혼합날개(54)(55) 각각은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 부채꼴모양의 구조로 형성된 일측 혼합날개(54)는 고정축(53)의 상,하 수직방향을 향해 대칭상으로 돌출 형성되어 있으며(도 3 참조), 타측 혼합날개(55)는 고정축(53)의 좌,우 수평방향을 향해 대칭상으로 돌출 형성되어 있으므로(도 4 참조), 상기 원통형 본체(52) 내부로 펌핑 공급되어 빠르게 흐르게 되는 배설물과 응집제혼합온수는 수직방향으로 대칭 돌출되어 있는 혼합날개(54)의 좌,우측 공간으로 빠르게 통과한 후에는 수평방향으로 대칭 돌출되어 있는 혼합날개(55)에 부딪치면서 상,하측 공간으로 통과하게 되는 작용이 반복되는 것이며, 이로 인해 상기 혼합기(5)의 일단으로 펌핑 공급되어 타단으로 흐르게 되는 돼지배설물과 응집제혼합온수는 복수 쌍의 혼합날개(54)(55)를 교대적으로 부딪치면서 통과하는 과정에서 혼합이 잘 이루어지게 되는 것이며, 이에 따라 돼지배설물의 분고형물은 응집제에 의하여 응집된 상태로 혼합물 배출관(51)으로 배출되는 것이며, 상기 혼합물 배출관(51)은 혼합기(5)에서 혼합된 상태로 배출되는 용수 및 분뇨 혼합물을 고액분리기(6)의 분고형물 저장실(6b) 하측에 형성된 고형물 배출부(61)의 내측으로 배출시키게 되는데, 이때 상기 혼합기(5)에서 응집제에 의해 응집된 상태로 배출되는 분고형물은 뇨폐수에서 가라앉게 되므로 단면이 삼각형 구조로 형성된 상기 고형물 배출부(61)에 집중적으로 가라앉게 되는 반면에 상기 혼합물 배출관(51)에서 배출되는 용수와 뇨폐수는 뇨폐수 저장실(6a)의 바닥(60)을 기준하여 볼 때 고형물 배출부(61)의 상측에 형성되어 있는 뇨배출 타공판(63)에 다수 형성되어 있는 타공(62)을 통해 뇨폐수 저장실(6a)에 저장되는 것이다.

상기와 같이 고액분리기(6)의 뇨폐수 저장실(6a) 에 저장되는 뇨폐수는 뇨배출관(65)을 통해 별도로 설치되어 있는 뇨폐수 처리탱크(미도시)로 보내지며, 상기 고형물 배출부(61)의 하단에 형성된 분배출관(64)으로 배출되는 분고형물은 고형물 이송배출관(7)의 하단으로 공급되어 회전작동을 하는 이송스크류(72)에 의하여 상향으로 이송되는데, 이때 상기 분배출관(64)을 통해서는 분고형물과 함께 뇨폐수도 배출되므로 상기 이송스크류(72)는 분고형물과 함께 뇨폐수도 상향으로 이송 운반하게 되지만 상기 이송스크류(72)를 감싸는 고형물 이송배출관(7)의 내측에 이중구조로 설치되어 있는 타공원통(75)에는 뇨폐수를 배출시키는 타공(74)이 다수 형성되어 있으므로 상기 이송스크류(72)를 따라 분고형물과 함께 이송되는 뇨폐수는 이송스크류(72)의 상측으로 이송됨에 따라 티공원통(75)에 형성되어 있는 다수의 타공(74)을 통해 배출되는 것이며, 이렇게 상기 타공원통(75)에서 배출되는 뇨폐수는 공형물 이송배출관(7)의 하단에 형성된 뇨배출관(76)을 통해 배출되는 뇨폐수는 앞에서 설명한 바 있는 뇨폐수 저장실(6a)의 뇨배출관(65)으로 배출되는 뇨폐수와 함께 뇨폐수 처리탱크로 보내져 처리되는 것이다.

그리고 상기 고형물 배출이송관(7)의 이송스크류(72)를 따라 상향으로 운반 이송되는 분고형물은 상단에 형성되어 있는 분배출구(77)를 통해 분고형물 수거조(78)로 배출되므로 돼지배설물의 분과 뇨를 분리 수거하여 따로따로 처리할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 순간온수기(3)에서 일정 온도로 가열된 온수가 제1 및 제2 응집제 혼합탱크(2a)(2b)로 교대적으로 공급되면서 정량펌프(4)에 의해 혼합기(5)에 온수가 연속적으로 펌핑 공급됨과 동시에 배설물펌프(11)의 작동으로 돼지배설물 집수탱크(1)에 저장되어 있는 돼지배설물이 혼합기(5)로 공급되는 작동에서부터 상기 고액분리기(6)의 분고형물 저장실(6b)에서 가라앉은 분고형물이 고형물 이송배출관(7)의 하단으로 배출되면서 이송스크류(72)의 작동으로 상향으로 이송 운반되어 분고형물 수거조(78)로 배출시키는 작동 그리고 상기 고액분리기(6)의 뇨폐수 저장실(6a)에 형성된 뇨배출관(65) 및 고형물 이송배출관(7)에 형성된 뇨배출관(76) 각각에서 배출되는 뇨폐수를 뇨폐수 처리탱크로 배출시키는 작동으로 돼지배설물을 분고형물과 뇨폐수로 분리하는데 따른 모든 작동은 콘트롤장치에 의하여 자동으로 이루어지도록 구성되어 있으며, 또한 상기 고액분리기(6)의 뇨폐수 저장실(6a)에 저장되는 뇨폐수가 설정된 수위 이상으로 저장될 경우가 발생될 경우에는 이를 뇨수위감지센서(66)가 감지하게 되면, 콘트롤장치는 고액분리장치의 작동을 일시 정지시키게 되므로 고액분리기(6)의 뇨폐수 저장실(6a)에 저장되는 뇨폐수가 넘칠 위험을 사전에 차단할 수 있게 되므로 양돈농가에서는 돼지배설물의 고액분리장치를 안전하게 사용할 수 있게 되는 것이다.

1 : 돼지배설물 집수탱크 11 : 배설물펌프
12 : 펌핑배출관 2a,2b : 제1 및 제2 응집제 혼합탱크
21,22 : 모터 23,24 : 교반날개
25,26 : 배출구 27 : 연결관
28,29 : 배출밸브 3 : 순간온수기
31 : 온수배출관 32 : 크로스 연결관
33.34 : 공급밸브 4 : 정량펌프
41 : 흡입관 42 : 배출관
5 : 혼합기 51 : 혼합물 배출관
52 : 원통형 본체 53 : 고정축
54,55 : 혼합날개 6 : 고액분리기
6a : 뇨폐수 저장실 6b : 분고형물 저장실
61 : 고형물 배출부 62 : 타공
63 : 뇨배출 타공판 64 : 분배출관
65 : 뇨배출관 66 : 뇨수위감지센서
7 : 고액분리기 71 : 모터
72 : 이송스크류 74 : 타공
75 : 타공원통 76 : 뇨배출관
77 : 분배출구 78 : 분고형물 수거조
79 : 드레인 배출구

Claims (4)

1. 돼지의 배설물인 분뇨를 저장하는 돼지배설물 집수탱크와, 분고형물을 응집시키는 작용을 하는 응집제가 일정량 혼합되어 있는 응집제 혼합탱크와, 상기 돼지배설물 집수탱크에 저장되어 있는 돼지배설물과 상기 응집제 혼합탱크에 저장되어 있는 응집제혼합온수가 동시에 공급 혼합되는 혼합기와, 상기 혼합기에서 용수와 배설물이 혼합된 상태로 배출되는 혼합수에서 분 고형물과 뇨 폐수를 분리하는 고액분리기로 구성되는 돼지분뇨 고액분리장치에 있어서,
   상기 혼합기는,
   단면이 원형으로 된 원통형 본체의 일단에는 상기 응집제 혼합탱크에 저장되어 있는 응집제혼합온수를 펌핑공급하는 정량펌프의 배출관 및 상기 돼지배설물 집수탱크에 저장되어 있는 돼지배설물을 펌핑하는 배설물펌프의 펌핑배출관이 연결되어 있으며,
   상기 원통형 본체의 타단에는 응집제혼합온수와 돼지배설물이 혼합된 용수 및 분뇨 혼합물을 배출시키는 혼합물 배출관이 연결되어 있으며,
   상기 원통형 본체의 내부에는 원통형 본체의 길이방향으로 고정 설치되는 고정축에 부채꼴모양이 서로 대칭을 이루도록 형성되는 복수 쌍의 혼합날개가 일정간격으로 고정 설치되어 있되, 상기 복수 쌍의 혼합날개들은 서로 이웃하는 것끼리 대칭을 이루는 부채꼴모양이 서로 직각상으로 어긋나게 형성되는 구조로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 돼지배설물 고액분리장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 고액분리기는, 뇨폐수 저장실과 분고형물 저장실이 이중 구조로 형성되어 있으며, 상기 분고형물 저장실의 하부는 뇨폐수 저장실의 바닥을 기준하여 하측으로 단면이 삼각형 구조로 형성되는 고형물 배출부와, 상기 뇨폐수 저장실의 바닥을 기준하여 상측으로 단면이 역사다리꼴 구조로 형성되어 뇨페수를 배출하는 복수의 타공이 형성되어 있는 뇨배출 타공판으로 구분 형성되어 있으며, 상기 고형물 배출부의 하단에는 분배출관으로 배출되는 분고형물을 상향으로 이송하는 이송스크류가 형성되어 있는 고형물 이송배출관이 일정 각도 상향으로 경사진 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 돼지배설물 고액분리장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 고형물 이송배출관의 내부에는 이송스크류를 감싸도록 형성되어 상기 이송스크류를 따라 상향으로 이송 배출되는 분고형물에서 분리되는 뇨폐수를 배출시키는 타공이 다수 형성되어 있는 타공원통이 이중 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 돼지배설물 고액분리장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 응집제 혼합탱크는 제1 및 제2 응집제 혼합탱크로 구분 형성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크 각각에는 순간온수기에 의해 가열되는 온수가 교대적으로 공급되도록 구성되어 있으며, 상기 제1 및 제2 응집제 혼합탱크 각각에서 온수와 응집제가 혼합된 응집제혼합온수는 교대적으로 정량펌프에 의해 펌핑되어 혼합기에 공급되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 돼지배설물 고액분리장치.
   

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