KR20160129603A - 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템에 관한 것으로, 유기성혼합물의 하향 낙하 공급방식에 따라 혐기반응조 내의 유기성혼합물 수용 공간을 확대시키고, 또한 피복덮개가 결합되는 혐기반응조의 벽체 상단에 물을 채운 홈통을 형성하여 혐기반응조에서 발생되는 바이오가스의 유출을 기포 발생을 통해 외부에서 손쉽게 확인 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템{DRY ANANEROBIC COMPOSTING SYSTEM APPLYING AUTOMATIC FEEDING MECHANISM}
본 발명은 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기성폐기물의 하향 낙하 공급방식에 따라 혐기반응조 내의 유기성폐기물 수용 공간을 확대시키고, 또한 피복덮개가 결합되는 혐기반응조의 벽체 상단에 물을 채운 홈통을 형성하여 혐기반응조에서 발생되는 바이오가스의 유출을 기포 발생을 통해 외부에서 손쉽게 확인 가능하도록 구성되는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템에 관한 것이다.
최근 가축분뇨와 같은 유기성폐기물(도축폐기물 포함)을 혐기 발효시켜 메탄 등의 바이오가스를 생산하고 이를 열병합 발전 등에 이용하는 기술이 개발되고 있다.
이와 같이, 유기성 폐기물로부터 바이오가스를 생산, 이용하는 방법은 바이오가스를 에너지원으로 사용할 수 있다는 점 이외에 혐기소화여액을 안정화하여 바이오비료로서 사용할 수 있을 뿐 아니라, 온실가스 저감 등 환경 오염 부하를 저감시킬 수 있다는 점에서 각광을 받고 있다.
특히, 혐기처리방식은 포집으로 악취의 발산을 억제하고, 바이오가스를 생산할 수 있어, 이를 에너지화(온수/전기)하여 축사와 연계할 경우, 외부 에너지를 사용할 필요가 없는 에너지중립화(energy neutrality)를 이룰 수 있다.
하지만 관행적 혐기처리방식은 주로 지상에 설치하기 때문에, 특히 우리나라의 경우 토지확보에 어려움이 있으며, 겨울철 저온과 바람에 의한 전도(conduction) 및 대류(convection)에 따른 열손실로 보조열의 공급이 클 수 있으므로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.
종래의 기술로는 지하에 매설되는 고상 혐기발효 퇴비화 장치(특허등록 제1391638호: 이하 '종래기술'이라 칭함)가 있다.
하지만 이러한 종래기술은 전처리조와 후처리부가 혐기발효부와 일체로 형성되어 있어 시설비가 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.
그리고 전처리조의 유기성폐기물이 게이트를 통해 자중에 의해 유하(流下)되게 되어 있는데 혐기발효부에 저장된 혼합물(수분조절재+유기성폐기물) 더미의 높이가 높을 경우, 유기성폐기물의 투입이 어려운 문제점이 있었다.
또한 전처리조가 혐기발효부의 상부에 배치되기 때문에 저장된 혼합물의 높이에 따라 유기성폐기물의 처리 능력이 저하되는 문제점이 있었다.
아울러, 종래기술은 전처리조에서 유기성폐기물이 자중에 의해 흘러들어가는 구조로, 교반수단으로 교반하기 전까지는 수분조절재와 교반되지 않기 때문에 메탄 발효되는 퇴비의 질이 불균일하여 양질의 퇴비를 생산 획득하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 유기성폐기물의 하향 낙하 공급방식에 따라 혐기반응조 내의 유기성폐기물 수용 공간을 확대시킬 수 있는 구조의 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 2목적은, 피복덮개(HDPE: High Density Polyethylen)가 결합되는 혐기반응조의 벽체둘레 상단에 물을 채운 홈통을 형성하여 혐기반응조에서 발생되는 바이오가스의 유출을 기포발생을 통해 외부에서 손쉽게 확인할 수 있는 구조의 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 3목적은, 전처리조와 혐기반응조를 분리시키면서 인입수단을 통해 전처리조와 혐기반응조를 연통(連通)시키고, 배출수단으로 혐기반응조 내 발효된 퇴비를 직접적으로 반출될 수 있도록 구성하여 초기 시설비를 절감할 수 있는 구조의 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1발명은, 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템에 관한 것으로, 이를 위해 유기성폐기물과 수분조절재를 혼합·체류시켜 저분자 화합물 형태로 변환시키는 전처리조;와, 상기 전처리조에 저장된 유기성혼합물을 공급받아 교반수단으로 교반하여 메탄을 생성하고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매 공간에 설치된 포집수단을 통해 포집하는 혐기반응조;와, 상기 혐기반응조의 내에서 생성되는 혐기여액을 자중(自重)에 의해 공급받아 상기 전처리조로 재순환하는 집수조;를 포함하여 이루어지되, 상기 혐기반응조는 배출수단을 통해 발효된 퇴비를 후숙조로 반출하고, 상기 전처리조와 혐기반응조는 투입수단을 통해 상호 간 연통(連通)되고, 상기 투입수단은 전처리조의 유기성혼합물을 혐기반응조의 내부로 하향 낙하시켜 혐기반응조 내의 유기성혼합물 수용 공간을 확대시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 전처리조는 혐기상태를 유지할 수 있도록 지상으로 노출되는 개폐식도어와, 바닥면 중앙영역에 형성되는 제 1배출구와, 상기 제 1배출구로 유기성혼합물을 강제 투입시킬 수 있도록 상기 제 1배출구를 사이에 두고 상호 간 대칭되게 배치되는 한 쌍의 제 1투입스크류를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 3발명은, 제 2발명은, 상기 제 1배출구는 유기성혼합물의 병목현상을 방지할 수 있도록 내부 용량이 점차적으로 확장되는 확장실이 하부에 연통되는 것을 특징으로 한다.
제 4발명은, 제 3발명은, 상기 투입수단은, 타측은 상기 확장실과 연통되고 일측은 상기 혐기반응조의 벽체를 가로질러 혐기반응조의 상부까지 상향 연장되는 제 1가이드관과, 상기 제 1가이드관의 내부에 설치되어 확장실 내의 유기성혼합물을 혐기반응조의 내부로 강제 낙하시키는 제 2투입스크류로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 혐기반응조는 혐기여액이 자중(自重)에 의해 배출될 수 있도록 제 2배출구를 중심으로 바닥면이 상향(上向) 경사지게 형성되고, 상기 제 2배출구의 상부로는 메쉬망이 결합되어 수분조절재 및 퇴비의 유입을 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 6발명은, 제 1발명에서, 상기 배출수단은, 타측은 혐기반응조의 바닥면까지 연장되고 일측은 혐기반응조의 벽체를 가로질러 외부로 노출되게 배치되는 제 2가이드관과, 상기 제 2가이드관의 내부에 설치되어 혐기반응조의 퇴비를 반출시키는 제 1반출스크류와, 상기 제 2가이드관의 타단에 연결되고 상기 혐기반응조의 폭방향으로 배치되는 제 3가이드관과, 상기 제 3가이드관의 내부에 설치되어 혐기반응조 내의 퇴비를 제 2가이드관으로 이송시키는 제 2반출스크류로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 7발명은, 제 6발명에서, 상기 제 3가이드관은 상부가 오픈된 반원 또는 제 2반출스크류가 부분 노출될 수 있도록 상기 제 2반출스크류보다 상대적으로 길이가 작은 형태인 것을 특징으로 한다.
제 8발명은, 제 1발명에서, 상기 혐기반응조의 벽체 상단 둘레에는 물을 채운 홈통을 더 포함하고, 상기 홈통에는 혐기반응조를 밀폐시키는 피복덮개가 결합되어 홈통에서 발생되는 기포를 통해 외부에서 바이오가스의 유출을 확인할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 9발명은, 제 1발명에서, 상기 후숙조는 숙성시간을 단축킬 수 있도록 바닥면에 송풍덕트를 설치하고, 냄새를 포집할 수 있도록 퇴비에 후드를 설치하며, 상기 후드로 배출되는 악취를 바이오필터를 통해 저감될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 10발명은, 제 1발명에서, 상기 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템은 가축의 도축에서 발생된 도축폐기물을 처리할 수 있도록 도축폐기물 절단기와, 볏짚을 절단하는 볏짚절단기와, 절단 볏짚과 도축폐기물을 혼합시켜 전처리조로 공급하는 혼합기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템에 따르면, 또한 피복덮개가 결합되는 혐기반응조의 벽체 상단둘레에 물을 채운 홈통을 형성하여 혐기반응조에서 발생되는 바이오가스의 유출을 기포발생을 통해 별도의 바이오가스 감지기 없이 외부에서 손쉽게 확인할 수 있는 효과가 있다.
또한 전처리조와 혐기반응조를 분리시키면서 투입수단을 통해 전처리조와 혐기반응조를 연통시키고, 배출수단으로 혐기반응조 내 발효된 퇴비를 직접적으로 반출될 수 있도록 구성하여 초기 시설비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한 전처리조의 배출구 하부에 확장실을 마련하여 유기성혼합물의 병목현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템의 단면 구성도,
도 2는 도 1에서 발췌된 전처리조 및 투입수단을 도시한 사시도,
도 3 및 도 4는 도 1에서 발췌된 배출수단의 사시도,
도 5는 혐기반응조에 설치된 메쉬망을 도시한 분해사시도,
도 6은 본 발명에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템의 작동도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템의 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 개념 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "결합된다", "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속되거나 또는 직접 결합될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 결합되거나 또는 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템에 관하여 첨부된 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템의 단면 구성도이고, 도 2는 도 1에서 발췌된 전처리조 및 투입수단을 도시한 사시도이고, 도 3 및 도 4는 도 1에서 발췌된 배출수단의 사시도이고, 도 5는 혐기반응조에 설치된 메쉬망을 도시한 분해사시도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유기성혼합물을 혐기반응조의 상부에서 하부로 낙하 공급하여 유기성혼합물 수용 공간을 확대시키고, 또한 피복덮개가 결합되는 혐기반응조의 벽체 상단에 물을 채운 홈통을 형성하여 혐기반응조에서 발생되는 바이오가스의 유출을 기포발생을 통해 외부에서 손쉽게 확인 가능하도록 구성되는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템(100)에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템(100)은 크게 4부분으로 구성되는데, 이는 전처리조(10)와, 혐기반응조(20), 집수조(30) 및 후숙조(70)로 구성된다.
상기 전처리조(10)는 유기성혼합물을 체류시켜 가수분해와 산발효에 의해 고분자 유기성폐기물을 저분자 유기성폐기물 형태로 변환시키는 기능을 한다. 여기서 가수분해 및 산발효는 전처리조(10)에서만 일어나는 것이 아니라, 후술하는 혐기반응조(20)에서도 일어나 메탄 생성으로 연결된다.
그리고 상기 전처리조(10)는 지중(地中)에 부분 매설되며, 다만 혐기상태 및 악취을 차단하기 위해 개폐식 도어(11)가 지상으로 노출되게 구성된다.
*또한 상기 전처리조(10)는 유기성폐기물의 원할한 배출을 위해 하부가 호퍼 형태로 좁아지는 형태이고, 바닥면 중앙영역에는 제 1배출구(13)가 형성된다.
이때 상기 전처리조의 바닥면에는 상기 제 1배출구(13)로 유기성혼합물을 투입시킬 수 있도록 상기 제 1배출구(13)를 사이에 두고 상호 간 대칭되는 한 쌍의 제 1투입스크류(12)가 설치된다.
여기서 상기 제 1투입스크류(12)는 전처리조(10)의 길이방향으로 설치되는 것으로, 유기성혼합물을 제 1배출구(13)를 이동시켜 강제 투입되도록 기능한다.
아울러 상기 전처리조(10)의 제 1배출구(13)는 유기성혼합물의 병목현상을 방지할 수 있도록 내부 공간이 점차적으로 확장되는 확장실(14)과 연통된다.
그리고 상기 전처리조(10)와 혐기반응조(20)는 투입수단(50)을 통해 상호 간 연통되고, 상기 투입수단(50)은 상기 확장실(14)에 연결되어 혐기반응조(20)의 상부로 연장된다.
여기서 상기 투입수단(50)은 제 1가이드관(51)과, 상기 제 2가이드관(61)의 내부에 설치되는 제 2투입스크류(52)로 구성된다.
상기 제 1가이드관(51)의 타측은 상기 확장실(14)과 연통되고 일측은 상기 혐기반응조(20)의 벽체를 가로질러 혐기반응조(20)의 상부까지 상향 연장된다.
그리고 상기 제 2투입스크류(52)는 상기 확장실(14)의 내부까지 진입되어 확장실(14)로 유입된 유기성혼합물을 상기 혐기반응조(20)의 내부로 강제 배출시킬 수 있도록 구성된다.
이때 상기 제 1가이드관(51)은 혐기반응조(20)의 상부까지 상향(上向) 연장되어 제 2투입스크류(52)를 통해 이송되는 유기성혼합물을 혐기반응조(20)의 상부에서 하부로 낙하하도록 구성되어 혐기반응조(20)에서의 유기성혼합물의 수용 공간을 확대할 수 있다.
상기 혐기반응조(20)는 낙하되는 유기성혼합물을 공급받아 산소가 없는 조건 하에서 교반수단(40)으로 교반하고, 생성된 양질의 퇴비는 배출수단(60)을 통해 후숙조(70)로 반출시켜 숙성처리될 수 있도록 구성된다.
또한 상기 혐기반응조(20)에서는 가수분해, 산발효 및 메탄 생성이 순차적으로 발생하고, 이때 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매 공간에 설치된 포집수단(22)를 통해 포집되어 에너지원으로 사용된다.
상술된 혐기반응조(20)는 콘크리트 구조물로 구성되며, 지하에 매설되어 온도 변화를 최소화할 수 있으며, 피복덮개(24)를 설치하여 산소가 없는 조건 하에서 혐기성 미생물의 의해 퇴비를 안정화시킬 수 있도록 구성된다.
여기서 상기 피복덮개(24)는 HDPE(High-Density Polyethylene) 또는 PE(Polyethylene) 또는 LDPE(Low-Density Polyethylene) 또는 썬라이트 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate) 중 어느 하나의 투명 소재로 구성하여 자연온실 효과는 물론, 겨울철 온도저하를 방지하여 퇴비의 혐기발효를 도모할 수 있다.
한편 상기 혐기반응조(20)의 벽체 상단 둘레에는 물을 채운 홈통(23)이 형성되며, 상기 홈통(23)에는 상술된 피복덮개(24)가 결합된다.
이러한 구성은 혐기반응조(20) 내부의 기압과 외부의 기압차에 의해 홈통(23)에서 발생되는 기포로 외부에서 바이오가스의 유출을 확인할 수 있도록 한 구성이다.
예컨대, 밀폐된 혐기반응조(20)의 내부는 메탄발효시 발생되는 바이오가스에 의해 내부 기압이 외부 기압보다 높아지는 바, 홈통(23)에서 발생되는 기포를 통해 외부에서 손쉽게 바이오가스의 유출을 확인할 수 있다.
이에 따라 별도의 바이오가스 감지기가 필요 없을 뿐만 아니라, 메탄가스가 유출되는 것을 방지할 수 있다.
아울러 퇴비를 반출시키는 배출수단(60)은 제 1반출스크류(62)가 설치된 제 2가이드관(61)과, 제 2반출스크류(64)가 설치된 제 3가이드관(63)으로 구성된다.
여기서 상기 제 2가이드관(61)의 타측은 혐기반응조(20)의 바닥면까지 연장되고 일측은 혐기반응조(20)의 벽체를 가로질러 퇴비를 후숙조(70)로 공급시킬 수 있다.
그리고 상기 제 3가이드관(63)은 상기 제 2가이드관(61)의 타단 양측에 연설되고, 상기 혐기반응조(20)의 폭방향으로 배치된다.
이 때 상기 제 3가이드관(63)은 도 3과 같이, 상부가 오픈된 반원 형태로 구성될 수 있으며, 또한 퇴비의 원활한 유입을 위해 다수의 절개부(631)가 일정 간격을 따라 형성될 수 있다.
또한 다른 일례로 도 4와 같이, 상기 제 3가이드관(63)은 제 2반출스크류(64)가 부분 노출될 수 있도록 상기 제 2반출스크류(64)보다 상대적으로 길이가 작은 형태로 구성될 수도 있다.
상술된 제 2반출스크류(64)는 혐기반응조(20) 바닥에서 퇴비를 제 1반출스크류(62)로 이송시키는 기능을 하고, 제 1반출스크류(62)는 제 2반출스크류(64)를 통해 중앙으로 모여지는 퇴비를 반출하여 후숙조(70)로 공급하는 기능을 한다.
한편 상기 혐기반응조(20)는 메탄발효시 발생되는 혐기여액이 자중(自重)에 의해 배출될 수 있도록 제 2배출구(25)를 중심으로 바닥면이 상향 경사지게 형성된다.
이때 도 5와 같이, 상기 제 2배출구(25)의 상부로는 메쉬망(21)이 결합되어 퇴비의 유입을 방지하면서 혐기여액만이 제 1배출구(13)로 투입될 수 있도록 구성된다. 여기서 메쉬망(21)은 타공판으로 대체 가능하다.
아울러 상기 집수조(30)는 상기 혐기반응조(20)의 내에서 생성되는 혐기여액을 자중(自重)에 의해 공급받아 상기 전처리조(10)로 재공급하는 기능을 한다.
이를 위해 상기 집수조(30)와 전처리조(10)는 파이프 라인으로 연결되고, 상기 파이프 라인 상에는 이러한 집수조(30)에서 수집되는 혐기여액을 전처리조(10) 내의 유기성혼합물의 분해를 위한 마중수로 사용하도록 펌핑하는 펌프(31)가 구비된다.
한편 상기 후숙조(70)는 혐기 또는 호기 방식으로 지상에 설치되며, 발효된 퇴비를 숙성하여 양질의 퇴비가 생산될 수 있도록 기능한다.
이때 상기 후숙조(70)에서는 바닥면에 송풍덕트(71)를 마련하여 퇴비에 공기를 공급함으로써, 퇴비의 숙성시간을 단축시면서 양질의 퇴비가 생산할 수 있도록 한다.
또한 상기 후숙조(70)가 혐기 방식일 경우 냄새를 포집할 수 있도록 퇴비 상에 후드(72)가 부분 매립되며, 상기 후드(72)로 포집되는 악취는 바이오필터(73)를 통해 저감될 수 있도록 구성된다.
상기에서 후드(72)는 후숙조(70)의 천정에 설치되며, 분기된 후드(72)가 후숙조(70)의 천정을 관통하여 내부로 연장된다.
이하에서는 본 발명에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템의 작동에 관하여 간단히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템의 작동도이다.
도 6과 같이, 유기성폐기물(축산폐수, 가축분뇨, 음식물 쓰레기, 하/폐수 슬러지)은 수분조절재(볏짚, 톱밥 또는 왕겨)와 혼합되고, 이렇게 혼합된 유기성혼합물은 전처리조(10)의 개폐식 도어(11)를 개방시켜 전처리조의 내부로 투입된다. 이때 유기성혼합물의 공급이 완료되면 개폐식 도어(11)를 폐쇄시켜 전처리조(10)를 밀폐시킨다. 또한 유기성폐기물은 전처리조(10)에서 수분조절재와 혼합될 수도 있다.
그리고 전처리조(10)로 투입된 유기성혼합물은 수시간에서 수일 정도 체류시켜 가수분해 및 산발효되어 저분자 화합물이 되도록 한다.
이후 제 1투입스크류(12)와 투입수단(50)을 가동시켜 유기성혼합물을 혐기반응조(20)의 내부로 낙하시킨다.
그리고 혐기반응조(20)에서는 교반수단(40)을 통해 유기성혼합물을 짧은 시간에 교반시켜 퇴비화한다. 이때 혐기반응조(20)의 내부에서 메탄발효에 의해 발생되는 바이오가스는 포집수단(22)를 통해 포집시켜 별도의 에너지원으로 사용된다.
또한 혐기반응조(20)에서 발생된 혐기여액은 집수조(30)로 집수되어 전처리조(10)로 재공급되어 유기성혼합물의 분해를 위한 마중수로 사용한다.
마지막으로 메탄발효된 퇴비는 배출수단(60)을 통해 후숙조(70)로 반출시키고, 상기 후숙조(70)에서는 송풍덕트(71)를 통해 공기가 송풍되어 양질의 퇴비를 생산하고, 생산된 퇴비는 작물의 퇴비로 사용하거나 별도의 퇴비포장라인으로 공급될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템의 구성도이다.
도 7과 같이, 본 발명은 가축 도축시 발생되는 도축폐기물을 퇴비로 재활용할 수 있도록 구성된다.
이를 위해 상기 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템은 가축의 도축에서 발생된 도축폐기물을 처리할 수 있도록 도축폐기물 절단기(81)와, 볏짚을 절단하는 볏짚절단기(82)와, 절단된 볏짚과 도축폐기물을 혼합시켜 전처리조(10)로 공급하는 혼합기(80)를 더 포함하여 구성된다.
상기 도축폐기물 절단기(81)는 버려지는 가죽, 내장 및 지방과 같은 부산폐기물을 절단하거나 파쇄하여 혼합기(80)로 공급하는 기능을 한다.
그리고 볏짚절단기(82)는 볏짚을 절단하거나 파쇄하여 개별적으로 혼합기(80)로 공급하는 기능을 한다.
혼합기(80)는 집수조(30)의 마중수를 공급받고, 절단된 도축폐기물 및 볏짚에 혼합시켜 전처리조(10)로 공급시키는 기능을 한다.
상술된 구성은 가축 도축시 발생되는 도축폐기물 처리 비용을 획기적으로 절감하고, 또한 이를 이용이여 퇴비를 생산할 수 있도록 한 구성이다.
한편 상기 후숙조(70)는 혐기반응조(20)에서 발효된 퇴비를 숙성시키기 위한 것으로, 배출수단(60)을 통해 후숙조로 퇴비가 공급되면, 실시간으로 중장비를 이용하여 송풍덕트(71)가 설치된 부분으로 퇴비를 이동시켜 퇴비의 숙성을 빠르게 진행할 수 있게 구성할 수 있다.
이 때 숙성된 퇴비 역시 중장비를 이용하여 외부로 반출시켜 퇴비 포장라인으로 공급하거나 작물의 퇴비로 사용될 수 있다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.
10: 전처리조 11: 도어 12: 제 1투입스크류
13: 제 1배출구 14: 확장실
20: 혐기반응조 21: 메쉬망 22: 포집부
23: 홈통 24: 피복덮개
25: 제 2배출구
30: 집수조 31: 펌프
40: 교반수단
50: 투입수단 51: 제 1가이드관 52: 제 2투입스크류
60: 배출수단 61: 제 2가이드관 62: 제 1반출스크류
63: 제 3가이드관 631: 절개부
64: 제 2반출스크류
70: 후숙조 71: 송풍덕트 72: 후드
73: 바이오필터
80: 혼합기 81: 도축폐기물 절단기 82: 볏짚절단기
100: 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템

Claims (10)

  1. 유기성폐기물과 수분조절재를 혼합·체류시켜 저분자 화합물 형태로 변환시키는 전처리조(10);
    상기 전처리조(10)에 저장된 유기성혼합물을 공급받아 교반수단(40)으로 교반하여 메탄을 생성시키고, 메탄발효시 발생되는 바이오가스는 천정 더그매 공간에 설치된 포집수단(22)를 통해 포집하는 혐기반응조(20);
    상기 혐기반응조(20)의 내에서 생성되는 혐기여액을 자중(自重)에 의해 공급받아 상기 전처리조(10)로 재순환하는 집수조(30);를 포함하여 이루어지되,
    상기 혐기반응조(20)는 배출수단(60)을 통해 발효된 퇴비를 후숙조(70)로 반출하고,
    상기 전처리조(10)와 혐기반응조(20)는 투입수단(50)을 통해 상호 간 연통(連通)되고,
    상기 투입수단(50)은 전처리조(10)의 유기성혼합물을 혐기반응조(20)의 내부로 하향 낙하시켜 혐기반응조(20) 내의 유기성혼합물 수용 공간을 확대시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 전처리조(10)는 혐기상태를 유지할 수 있도록 지상으로 노출되는 개폐식도어(11)와, 바닥면 중앙영역에 형성되는 제 1배출구(13)와, 상기 제 1배출구(13)로 유기성혼합물을 강제 투입시킬 수 있도록 상기 제 1배출구(13)를 사이에 두고 상호 간 대칭되게 배치되는 한 쌍의 제 1투입스크류(12)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1배출구(13)는 유기성혼합물의 병목현상을 방지할 수 있도록 내부 용량이 점차적으로 확장되는 확장실(14)이 하부에 연통되는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 투입수단(50)은, 타측은 상기 확장실(14)과 연통되고 일측은 상기 혐기반응조(20)의 벽체를 가로질러 혐기반응조(20)의 상부까지 상향 연장되는 제 1가이드관(51)과, 상기 제 1가이드관(51)의 내부에 설치되어 확장실(14) 내의 유기성혼합물을 혐기반응조(20)의 내부로 강제 낙하시키는 제 2투입스크류(52)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 혐기반응조(20)는 혐기여액이 자중(自重)에 의해 배출될 수 있도록 제 2배출구(25)를 중심으로 바닥면이 상향(上向) 경사지게 형성되고,
    상기 제 2배출구(25)의 상부로는 메쉬망(21)이 결합되어 수분조절재 및 퇴비의 유입을 방지할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 배출수단(60)은, 타측은 혐기반응조(20)의 바닥면까지 연장되고 일측은 혐기반응조(20)의 벽체를 가로질러 외부로 노출되게 배치되는 제 2가이드관(61)과, 상기 제 2가이드관(61)의 내부에 설치되어 혐기반응조(20)의 퇴비를 반출시키는 제 1반출스크류(62)와, 상기 제 2가이드관(61)의 타단에 연결되고 상기 혐기반응조(20)의 폭방향으로 배치되는 제 3가이드관(63)과, 상기 제 3가이드관(63)의 내부에 설치되어 혐기반응조(20) 내의 퇴비를 제 2가이드관(61)으로 이송시키는 제 2반출스크류(64)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 3가이드관(63)은 상부가 오픈된 반원 또는 제 2반출스크류(64)가 부분 노출될 수 있도록 상기 제 2반출스크류(64)보다 상대적으로 길이가 작은 형태인 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 혐기반응조(20)의 벽체 상단 둘레에는 물을 채운 홈통(23)을 더 포함하고, 상기 홈통(23)에는 혐기반응조(20)를 밀폐시키는 피복덮개(24)가 결합되어 홈통(23)에서 발생되는 기포를 통해 외부에서 바이오가스의 유출을 확인할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 후숙조(70)는 숙성시간을 단축킬 수 있도록 바닥면에 송풍덕트(71)를 설치하고, 냄새를 포집할 수 있도록 퇴비에 삽입되는 후드(72)를 설치하며, 상기 후드(72)로 배출되는 악취를 바이오필터(73)를 통해 저감될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템은 가축의 도축과정에서 발생된 도축폐기물을 처리하는 도축폐기물 절단기(81)와, 볏짚을 절단하는 볏짚절단기(82)와, 절단된 볏짚과 도축폐기물을 혼합시켜 전처리조(10)로 공급하는 혼합기(80)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동투입형 고상혐기발효 퇴비화시스템.
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KR200259936Y1 (ko) * 2001-10-08 2002-01-05 박행정 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치
KR101391638B1 (ko) * 2012-10-15 2014-05-30 최홍림 고상 혐기발효 퇴비화 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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