KR20220131474A - 퇴비 발효 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하면, 퇴비 발효장의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장에 퇴적된 퇴비에 소정 온도의 열을 공급하는 열공급장치; 퇴비 발효장의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장에 퇴적된 퇴비에 공기를 공급하여 열공급장치에 의해 제공되는 열기가 퇴비의 하측부로부터 상측부까지 전달되도록 하여 습도가 조절되도록 하는 공기공급장치; 퇴비 발효장이나 포장실에 설치 구성되어 퇴비 발효장이나 포장실의 공기를 습식 샤워 구조로 여과 처리하여 악취가스가 정화된 공기는 외부로 배출되도록 하고 집수된 물을 퇴비 원료를 처리하는 전처리실로 공급하여 미생물이 퇴비 원료에 혼합되도록 하는 공기정화장치; 및 퇴비 발효장의 길이를 따라 전후 및 좌우로 왕복 이동 가능하게 설치 구성되어 퇴비 발효장을 전방에서 후방으로 이동하면서 퇴비를 퍼올린 후 낙하시키면서 교반시키는 퇴비 교반 및 이송장치를 포함하는 퇴비 발효 시스템이 제공된다.

Description

퇴비 발효 시스템 및 그 방법{Compost fermenting system and method thereof}
본 발명은 퇴비 발효 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 퇴비 발효장의 바닥면에 열공급장치와 공기공급장치를 구성하여 발효에 필요한 최적의 온도와 습도 조건을 제공하고 악취 발생을 억제하고 발효 효율이 향상되도록 할 수 있는 퇴비 발효 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 축산농가 등의 가축분뇨는 생물학적 산소 요구량이 대가 수만 ppm을 가지므로, 환경기준에 적합한 상태로 처리가 어려울 뿐만 아니라 처리에 많은 비용이 소요되며, 특히 환경에 지대한 오염을 유발하는 질소, 인의 농도가 높아 이를 하천 등의 생활환경에 배출시 사회적인 문제가 되고 있다.
현재 이러한 가축분뇨는, 퇴비화, 액비화를 통한 가축분뇨 퇴비화시설을 이용하여 처리되고 있으며, 액비화의 방법은 혼합된 분뇨를 고액분리 후 고형분은 퇴비화하고 뇨는 호기성 미생물에 의해 유기물을 안전한 물질로 전환시켜 악취가 나지 않는 액비를 생산하여 토지 및 경작농가에 살포하여 좋은 호응을 얻고 있으며, 화학 비료 대체비료로 가축분뇨를 이용한 액비, 퇴비 사용이 급증하고 있다.
이에, 종래에는, 등록특허 10-1756164호, 등록특허 10-1747078호 및 등록실용 20-0195542호 등에 개시된 바와 같이, 퇴비를 발효시키는 퇴비 발효장에 가축분뇨와 톱밥 등의 원료를 혼합한 후 보관하면서 교반장치를 통해 파쇄 및 교반하면서 원료가 발효되도록 하고 있다.
여기서, 퇴비 발효장에는, 퇴비가 퇴적된 바닥면에 외부로부터 공기를 공급하기 위한 공기공급부가 설치 구성되어, 퇴적된 퇴비의 하부로부터 상부를 향해 공기가 공급되도록 하고 있으며, 이에, 미생물들이 성장하면서 원료가 발효되도록 하고 있다.
그러나 종래의 퇴비 발효 시스템이나 방법은, 단순히 퇴비가 퇴적된 바닥면에 공기가 공급되도록 하기 때문에, 퇴비의 발효를 촉진하기 위한 즉, 미생물의 성장이 극대화되도록 하기 위한 70℃ 온도 및 70% 습도 조건을 충족시키는 데에 많은 시간이 소요되어, 발효 기간이 오래 소요되는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같이 70% 습도 조건을 유지하는 혐기 타입의 퇴비 발효 시스템에서는 발효 효과를 향상되지만 공기와의 반응에 따른 악취가 심하게 발생되는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같이 단순히 퇴비가 퇴적된 바닥면에 공기가 공급되는 경우 상기와 같은 습도 조건을 유지하는 것이 매우 어렵고 건조가 빠르게 진행되어 오히려 미생물에 의해 발효가 되기 이전에 건조가 완료되어 발효 효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 퇴비 발효장의 바닥면에 열공급장치와 공기공급장치를 구성하여 발효 초기에는 열과 공기를 공급하여 발효에 필요한 70℃ 온도와 70% 습도 조건이 신속하게 제공되도록 하고 발효 중기 이후에는 열과 공기 공급을 차단하고 퇴비 교반 및 배출장치를 통해 퇴비를 교반시켜 점차적으로 퇴비가 건조되도록 하며 발효 후기에는 퇴비 교반 및 배출장치를 통해 퇴비가 배출되도록 하여 악취 발생을 최대한 억제하고 발효 효율이 향상되도록 할 수 있는 퇴비 발효 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 퇴비 발효장의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장에 퇴적된 퇴비에 소정 온도의 열을 공급하는 열공급장치; 퇴비 발효장의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장에 퇴적된 퇴비에 공기를 공급하여 열공급장치에 의해 제공되는 열기가 퇴비의 하측부로부터 상측부까지 전달되도록 하여 습도가 조절되도록 하는 공기공급장치; 퇴비 발효장이나 포장실에 설치 구성되어 퇴비 발효장이나 포장실의 공기를 습식 샤워 구조로 여과 처리하여 악취가스가 정화된 공기는 외부로 배출되도록 하고 집수된 물을 퇴비 원료를 처리하는 전처리실로 공급하여 미생물이 퇴비 원료에 혼합되도록 하는 공기정화장치; 및 퇴비 발효장의 길이를 따라 전후 및 좌우로 왕복 이동 가능하게 설치 구성되어 퇴비 발효장을 전방에서 후방으로 이동하면서 퇴비를 퍼올린 후 낙하시키면서 교반시키는 퇴비 교반 및 배출장치를 포함하는 퇴비 발효 시스템이 제공된다.
따라서 본 발명에 의하면, 발효 초기에는 퇴비 발효장의 바닥면에 열과 공기를 공급하여 발효에 필요한 70℃ 온도와 70% 습도 조건이 신속하게 제공되도록 하고 발효 중기 이후에는 열과 공기 공급을 차단하고 교반을 통하여 퇴비가 건조되도록 하며 발효 후기에는 퇴비가 배출되도록 하여 악취 발생을 최대한 억제하고 발효 효율이 향상되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 퇴비 발효 시스템의 구성을 나타낸 구성도;
도 2는 도 1의 퇴비 발효 시스템에 있어서 퇴비 발효장에 구성된 열공급장치와 공기공급장치의 실시예를 나타낸 도면;
도 3은 도 1의 퇴비 발효 시스템에 있어서 퇴비 발효장이나 포장실에 구성된 공기정화장치의 실시예를 나타낸 도면;
도 4 내지 도 6은 도 1의 퇴비 발효 시스템에 있어서 퇴비 교반 및 이송장치를 나타낸 정면도, 측면도 및 평면도;
도 7은 도 4의 퇴비 교반 및 이송장치의 퇴비 교반 방법을 나타낸 도면; 및
도 8 내지 도 10은 도 4의 퇴비 교반 및 이송장치의 퇴비 이송 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퇴비 발효 시스템은, 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비에 소정 온도의 열을 공급하는 열공급장치(200), 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비에 공기를 공급하여 열공급장치(200)에 의해 제공되는 열기가 퇴비의 하측부로부터 상측부까지 전달되도록 하여 습도가 조절되도록 하는 공기공급장치(300), 퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)의 공기를 습식 샤워 구조로 여과 처리하여 악취가스가 정화된 공기는 외부로 배출되도록 하고 집수된 물을 퇴비 원료를 처리하는 전처리실(30)로 공급하여 미생물이 퇴비 원료에 혼합되도록 하는 공기정화장치(400), 퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 전후 및 좌우로 왕복 이동 가능하게 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)을 전방에서 후방으로 이동하면서 퇴비를 퍼올린 후 낙하시키면서 교반시키거나 포장실(20)로 이송되도록 하는 퇴비 교반 및 이송장치(100) 및 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어장치(500) 등을 포함한다.
퇴비 발효장(10)은, 가축분뇨와 톱밥 등과 같은 퇴비의 원료가 교반 및 발효되도록 하는 공간 제공 수단으로서, 소정의 높이를 가지는 한 쌍의 벽체(11)가 소정의 길이로 길게 구성되고, 일측에서부터 타측을 향해 순차적으로 퇴비의 원료가 퇴적되면서 발효되는 구조를 가질 수 있다.
또한, 퇴비 발효장(10)의 일측에는 퇴비의 원료를 혼합 제조하는 전처리실(30)이 구성되고 타측에는 퇴비를 포장하는 포장실(20)이 구성될 수 있다.
열공급장치(200)는, 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비에 소정 온도의 열을 공급하는 열공급수단으로서, 바닥면의 길이방향으로 복수개로 구획하면서 설치되는 바닥패널(210)과, 바닥패널(210)에 구성되어 소정의 온도로 발열 동작되어 퇴비 발효장(10)의 퇴비 내부 온도가 70℃의 온도를 가지도록 하는 발열원(220) 등을 포함한다.
여기서, 바닥패널(210)과 발열원(220)은, 공지의 전열 구조를 가질 수 있으나, 보다 바람직하게는, 열매에 의해 소정의 온도로 발열 동작되는 히트파이프가 바닥패널(210)의 내부에 지그재그로 배열된 후 히트파이프의 일단에 구성된 PTC히터 등에 의해 히트파이프의 열매가 발열 동작되도록 하여, 퇴비의 원료에 100% 습도 즉, 액체 상태를 가지더라도 누전 등이 차단되어 안전사고를 방지하는 것이 바람직하다.
따라서 열공급장치(200)에 의하면, 퇴비 발효장(10)의 퇴비 하부로부터 소정의 온도를 제공하여 퇴비 내부의 온도가 70℃의 온도를 가지도록 하여, 발효 초기 단계에서 미생물의 성장을 촉진시킬 수 있고 이에, 발효 기간이 단축되도록 할 수 있다.
공기공급장치(300)는, 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비에 공기를 공급하여 열공급장치(200)에 의해 제공되는 열기가 퇴비의 하측부로부터 상측부까지 전달되도록 하여 습도가 조절되도록 하는 공기공급수단으로서, 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 소정의 간격을 가지면서 매립 및 노출되며 공기가 분사되는 복수개의 분사노즐(310)과, 분사노즐(310)에 외부로부터 공기를 공급하는 블로워수단(미도시) 등을 포함한다.
여기서, 공기공급장치(300)는, 공지의 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 공기공급장치(300)에 의하면, 퇴비 발효장(10)의 퇴비 하부로부터 공기를 분사하고 열공급장치(200)의 열기가 퇴비 내부에 신속하게 확산되도록 하여 높은 수분 함량을 가지는 퇴비의 원료가 일정한 습도 수준으로 건조되어 미생물의 최적의 성장 조건인 70%의 습도를 가지는 호기성 발효를 가능하게 하고, 발효 초기 단계에서 미생물의 성장을 촉진시킬 수 있고, 이에, 발효 기간이 단축될 수 있다.
공기정화장치(400)는, 퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)의 공기를 습식 샤워 구조로 여과 처리하여 악취가스가 정화된 공기는 외부로 배출되도록 하고 집수된 물을 퇴비 원료를 처리하는 전처리실(30)로 공급하여 미생물이 퇴비 원료에 혼합되도록 하는 공기정화수단으로, 퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)의 상측부에 설치 구성되어 내부 공기가 유입되도록 하는 하우징(410), 하우징(410)의 상측부에 설치 구성되고 하부를 향해 물을 분사하여 하우징(410)에 유입된 공기 중 악취 가스 입자가 침강되도록 하는 샤워수단(420), 하우징(410)의 상측부에 설치 구성되어 샤워수단(420)에 의해 악취 가스가 감소된 공기 중 악취 가스 입자를 흡착 제거하는 필터(430) 및 하우징(410)의 하측부에 설치 구성되어 샤워수단(420)에 의해 분사된 악취 가스 미생물 입자가 포집된 물을 전처리실(30)로 드레인시켜 원료의 혼합시 미생물이 투입되도록 하는 드레인수단(440) 등을 포함한다.
따라서 공기정화장치(400)에 의하면, 퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)로부터 외부로 배출되는 공기 중 악취 가스 입자를 제거시켜 악취를 최소화시키고 또한, 공기 중으로 배출되는 미생물을 포집하여 퇴비 원료의 배합시 혼합되도록 함으로써, 미생물을 재사용 하고 미생물이 우점되도록 하는 기반을 제공하여 퇴비의 발효 효율이 향상되도록 할 수 있다.
퇴비 교반 및 이송장치(100)는, 퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 전후 및 좌우로 왕복 이동 가능하게 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)을 전방에서 후방으로 이동하면서 퇴비를 퍼올린 후 낙하시키면서 교반시키거나 포장실(20)로 이송되도록 하는 수단으로서, 퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 전후로 왕복 이동되는 전후이동부(110), 전후이동부(110)의 길이를 따라 구성되고 전후이동부(110)를 따라 좌우로 왕복 이동되는 좌우이동부(120) 및 좌우이동부(120)에 구성되고 퇴비 발효장(10)의 퇴비를 퍼올려 좌우이동부(120)의 후방으로 낙하시에는 퇴비가 교반되도록 하고 후술된 좌우이송부(140)로 낙하시에는 퇴비가 이송되도록 하는 교반/이송부(130) 등을 포함한다.
여기서, 본 발명의 퇴비 교반 및 이송장치(100)는, 전후이동부(110)의 폭을 따라 궤도 회전 가능하게 구성되고 교반/이송부(130)로부터 퍼올려져진 퇴비가 낙하되는 경우 전후이동부(110)의 좌측 또는 우측으로 이동되도록 하는 좌우이송부(140)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 퇴비 교반 및 이송장치(100)는, 퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 궤도 회전 가능하게 구성되고 좌우이송부(140)로부터 전후이동부(110)의 좌측 또는 우측으로 이동된 퇴비를 퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 이동시키는 전후이송부(150)를 더 포함할 수 있다.
전후이동부(110)는, 퇴비 발효장(10)의 벽체(11) 상단을 따라 왕복 이동되도록 하는 이동 수단으로서, 사각 틀 형상을 가지는 전후이동대차(111)와, 전후이동대차(111)에 구성되고 구동력 전달시 구동롤러(112)가 회전 구동되어 가이드레일(113)을 따라 전후이동대차(111)가 왕복 이동되도록 하는 전후구동수단(미도시) 등을 포함한다.
좌우이동부(120)는, 전후이동대차(111)의 길이를 따라 구성되고 전후이동대차(111)를 따라 좌우로 왕복 이동되는 이동 수단으로서, 사각 틀 형상을 가지는 좌우이동대차(121), 전후이동대차(111)의 폭 방향에 구성되는 가이드레일(112) 및 좌우이동대차(121)에 구성되고 구동력 전달시 구동롤러(112)가 회전 구동되어 가이드레일(112)을 따라 좌우이동대차(121)가 왕복 이동되도록 하는 좌우구동수단(미도시) 등을 포함한다.
교반/이송부(130)는, 좌우이동대차(121)에 소정 각도로 회동 가능하게 구성되어 퇴비 발효장(10)의 퇴비를 퍼올려 교반시키거나 이송 및 배출되도록 하는 교반 및 이송 수단으로서, 좌우이동대차(121)에 구성되며 일단이 퇴비 발효장(10)의 바닥부에 위치되고 타단이 좌우이동대차(121)의 후방에 위치되는 개방된 통체 구조의 회동체(131), 회동체(131)에 구성되고 구동력 전달시 회전 동작되어 회동체(131)의 일단으로부터 퇴비가 퍼올려지도록 하는 복수개의 스크류컨베이어(132), 좌우이동대차(121)에 구성되어 회동체(131)가 소정 각도로 회동되도록 하여 미사용시 회동체(131)가 좌우이동대차(121)에 평행하게 접혀지도록 하는 힌지 및 실린더 구조의 회동수단(133) 및 회동체(131)의 타단에 신축(伸縮) 구조로 구성되어 퇴비가 교반되는 경우에는 축소되어 스크류컨베이어(132)에 의해 퍼올려진 퇴비가 좌우이동대차(121)의 후방으로 낙하되도록 하고 퇴비가 이송되는 경우에는 후술된 좌우이송부(140) 상측까지 신장되는 신축이송단(134) 등을 포함한다.
회동체(131)는, 회동수단(133)에 의해 좌우이동대차(121)에 대하여 소정 각도로 회동되거나 원위치되고 스크류컨베이어(132)를 통해 퇴비가 퍼올려지도록 하는 퇴비 이동로 기능을 제공하는 것으로서, 양단이 개구된 원통의 상측부 외주면이 일부 높이 개구되어 반원통 형상의 단면을 가질 수 있으며, 이를 통하여, 소정 각도로 회동되어 일단이 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 위치시 소정 깊이를 가지는 퇴비가 소정의 높이를 가지는 개구부에 쉽게 유입되도록 하고 신속하게 퍼올려지도록 하는 것이 좋다.
복수개의 스크류컨베이어(132)는, 회동체(131)에 구성되고 구동력 전달시 회전 동작되어 회동체(131)의 일단으로부터 퇴비가 퍼올려지도록 하는 퇴비 인양 수단으로서, 바람직하게는, 회동체(131)에 한쌍 또는 두쌍이 나란히 배열 구성될 수 있다.
여기서, 복수개의 스크류컨베이어(132)는, 한쌍 또는 두쌍으로 구성되는 경우 인접한 것들끼리 반대방향으로 회전 즉, 시계방향 및 반시계방향으로 회전되도록 구성되어, 상호간 대면되는 부분으로 퇴비가 집중된 후 반대쪽으로 이동되도록 하여 교반성이 향상되도록 하는 것이 좋다.
신축이송단(134)은, 회동체(131)의 타단에 신축(伸縮) 구조로 구성되어 퇴비가 교반되는 경우에는 축소되어 스크류컨베이어(132)에 의해 퍼올려진 퇴비가 좌우이동대차(121)의 후방으로 낙하되도록 하고 퇴비가 이송되는 경우에는 좌우이송부(140) 상측까지 신장되는 수단으로서, 공지의 신축붐 구조를 가질 수 있다.
따라서 교반/이송부(130)에 의하면, 좌우이동대차(121)에 소정 각도로 회동 가능하게 구성되어 퇴비 발효장(10)의 퇴비를 퍼올려 교반시키거나 이송되도록 할 수 있다.
또한, 퇴비를 퍼올리는 수단이 스크류컨베이어(132)의 구조를 가짐으로써, 종래의 무한궤도 구조의 스크래이퍼에 비하여 간단히 구성할 수 있고, 작은 동력을 가지도록 할 수 있으며, 유지 보수도 용이하여 사용상 편의성이 크게 향상될 수 있다.
또한, 퇴비를 퍼올리는 수단이 스크류컨베이어(132)의 구조를 가짐으로써, 종래와 같이 무한궤도 구조로 회전되는 스크래이퍼에 비해, 45도 이상의 각도에서도 퇴비의 인양이 가능하도록 할 수 있고, 이에, 퇴비 발효장(10)에 연속하여 퇴적된 퇴비 중 일부 구간을 먼저 이송 및 배출시켜야 하는 경우 해당 부분의 바닥면에 큰 각도로 컨베이어(132)가 침투 또는 박히게 하여 발효가 완료된 구간의 퇴비만을 배출시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 회동체(131)는 회동수단(133) 이외에, 힌지 구성부위에 구성되는 래크기어와 피니언 구동부 등의 길이가변수단(135)에 의해 좌우이동대차(121)로부터 퇴비 발효장(10) 바닥면까지의 길이가 가변되는 구조를 가질 수 있으며, 이를 통하여, 다양한 높이를 가지는 퇴비 발효장(10)에 간편히 적용되도록 할 수 있으며, 일부 구간의 퇴비만을 배출시켜야 하는 경우 회동체(131)가 큰 각도로 회동된 상태에서 바닥면을 향하여 침투 또는 박히도록 할 수 있다.
좌우이송부(140)는, 전후이동대차(111)의 폭을 따라 궤도 회전 가능하게 구성되고 신축이송단(134)으로부터 퇴비가 낙하되는 경우 전후이동대차(111)의 좌측 또는 우측으로 이동되도록 하는 이송 수단으로서, 공지의 컨베이어벨트 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 좌우이송부(140)에 의하면, 교반/이송부(130)의 스크류컨베이어(132)에 의해 퍼올려진 퇴비가 전후이동대차(111)의 좌측 또는 우측으로 이동되도록 할 수 있고, 이에, 좌우이송부(140)의 양측에 후술된 전후이송부(150)가 구성되는 경우 별도의 굴삭기나 로더 등을 사용하지 않고도 퇴비가 포장실(20)로 간편히 이동되도록 하여, 포장 작업을 간단히 하고 생산성을 향상시킬 수 있다.
전후이송부(150)는, 퇴비 발효장(10)의 좌우측으로부터 포장실(20)까지 궤도 회전 가능하게 구성되어 좌우이송부(140)로부터 이동된 퇴비가 포장실(20)까지 이동되도록 하는 이송 수단으로서, 공지의 컨베이어벨트 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 전후이송부(150)에 의하면, 좌우이송부(140)로부터 이동되는 퇴비를 포장실(20)까지 이동되도록 할 수 있고, 이에, 별도로 굴삭기나 로더 등을 사용하지 않고도 퇴비가 포장실(20)로 간편히 이동되도록 하여 포장 작업의 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 회동체(131)의 일단 하측면에는 패들형 타입의 로터리부(미도시)가 구동 가능하게 구성되어, 교반/이송부(130)가 퇴적된 퇴비의 하측부로 침투되는 것을 용이하게 하고 퇴비 발효장(10)에 퇴비의 퇴적 후 고르게 평탄화 작업이 수행되도록 할 수도 있다.
즉, 회동체(131)가 소정 각도로 회동되어 회동체(131)의 일단이 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비의 상단부에 위치된 상태에서, 전후이동대차(111)와 좌우이동대차(121)를 통해 퇴비 발효장(10)을 전방으로 후방으로 이동시 로터리부(미도시)에 의해 불규칙하게 퇴적된 퇴비들의 상단부가 평탄화되도록 할 수 있다.
따라서 퇴비 교반 및 이송장치(100)에 의하면, 퇴비 발효장(10) 등에 설치 구성되어 퇴비를 교반하여 발효되도록 함과 동시에 발효가 완료된 퇴비를 포장실(20) 등으로 이송하도록하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비들 중 발효가 먼저 완료된 퇴비의 선택적인 이송을 가능하게 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비들 중 발효가 어느 정도 진행된 퇴비를 전후이송부(150)의 역회전 구동 등을 통해 전처리실(30)로 공급하여 원재료 및 부재료의 혼합시 함께 혼합되도록 하여 미생물의 우점이 보다 향상되도록 할 수 있다.
제어장치(500)는, 상기 구성부들의 동작을 제어하는 제어수단으로서, 발효 초기 단계에서는 열공급장치(200)와 공기공급장치(300)의 구동을 통하여 퇴비 내부가 70℃ 온도 및 70% 습도를 가지도록 제어하고, 발효 중기 단계에서는 열공급장치(200)와 공기공급장치(300)의 구동 종료를 통하여 퇴비 내부가 미생물들의 활동에 따른 발열에 의해 퇴비가 점차 건조되도록 하고 퇴비 교반 및 이송장치(100)를 통하여 퇴비가 교반되도록 하며, 발효 후기 단계에서는 퇴비 내부가 미생물의 활동에 따른 발열에 의한 건조로 인하여 20% 습도를 가지는 경우에는 퇴비 교반 및 이송장치(100)를 통하여 퇴비가 포장실(20)로 이송되도록 할 수 있다.
여기서, 제어장치(500)는, 발효 초기, 중기 및 후기 단계 동안 공기정화장치(400)를 지속적으로 제어하여 외부로 배출되는 공기 중 미생물과 악취 가스 입자를 제거하고 미생물을 전처리실(30)로 공급하도록 할 수 있다.
따라서 제어장치(500)에 의하면, 퇴비의 발효 초기 단계에서 열공급장치(200)와 공기공급장치(300)에 의해 미생물의 성장 및 활동에 최적인 온도와 습도가 제공됨으로써, 발효 기간이 단축되도록 할 수 있다.
또한, 외부로 배기되는 가스 중 미생물과 악취 가스 입자가 제거되어 악취가 감소되도록 하고 미생물이 재사용되도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퇴비 발효 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전처리실(30)로부터 퇴비의 원료인 가축분뇨와 톱밥 등이 혼합되고 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 연속적으로 퇴적된다.
이후, 제어장치(500)에 의해 열공급장치(200)와 공기공급장치(300)가 구동되어 퇴비 발효장(10)의 하부로부터 상부를 향해 열기가 확산되도록 하여 70℃의 온도 및 70%의 습도가 제공되어 미생물의 성장 및 활동이 극대화된다.
이후, 퇴비 내부가 70℃의 온도 및 70%의 습도를 가지게 되면 제어장치(500)에 의해 열공급장치(200)와 공기공급장치(300)의 구동이 종료되고 상기 조건이 유지되는 상태에서, 퇴비 교반 및 이송장치(100)에 의해 퇴비 발효장(10)의 길이방향과 폭방향으로 교반/이송부(130)가 이동 및 구동되면서 퇴비의 교반이 진행되어, 퇴비의 급속한 건조에 따른 미생물 성장 및 활동 억제 조건을 차단하고 미생물의 활동에 따른 발열에 의해 온도가 자연스럽게 상승하면서 퇴비의 건조가 진행된다.
이후, 퇴비 내부가 20%의 습도를 가지게 되면 제어장치(500)에 의해 퇴비 교반 및 이송장치(100)에 의해 퇴비 발효장(10)의 길이방향과 폭방향으로 교반/이송부(130)나 좌우이송부(140) 및 전후이송부(150)가 구동되어 퇴비가 포장실(20)로 이송된다.
한편, 제어장치(500)에 의해, 상기와 같은 과정 중 공기정화장치(400)가 구동되어 외부로 배출되는 공기 중 악취 가스 입자가 샤워수단(420)에 의해 침강 제거되고 이때, 수집되는 물이 전처리실(30)로 공급되어 원료의 혼합시 물에 포함된 미생물이 원료에 혼합된다.
따라서 상술한 바에 의하면, 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 열공급장치(200)와 공기공급장치(300)를 구성하여 발효 초기에는 열과 공기를 공급하여 발효에 필요한 70℃ 온도와 70% 습도 조건이 신속하게 제공되도록 하고 발효 중기 이후에는 열과 공기 공급을 차단하고 퇴비 교반 및 이송장치(100)를 통해 퇴비를 교반시켜 점차적으로 퇴비가 건조되도록 하며 발효 후기에는 퇴비 교반 및 이송장치(100)를 통해 퇴비가 이송되도록 하여 악취 발생을 최대한 억제하고 발효 효율이 향상되도록 할 수 있다.
상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims (8)

  1. 퇴비 발효장(10)의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비에 소정 온도의 열을 공급하는 열공급장치(200);
    퇴비 발효장(10)의 바닥면에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)에 퇴적된 퇴비에 공기를 공급하여 열공급장치(200)에 의해 제공되는 열기가 퇴비의 하측부로부터 상측부까지 전달되도록 하여 습도가 조절되도록 하는 공기공급장치(300);
    퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)에 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)의 공기를 습식 샤워 구조로 여과 처리하여 악취가스가 정화된 공기는 외부로 배출되도록 하고 집수된 물을 퇴비 원료를 처리하는 전처리실(30)로 공급하여 미생물이 퇴비 원료에 혼합되도록 하는 공기정화장치(400); 및
    퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 전후 및 좌우로 왕복 이동 가능하게 설치 구성되어 퇴비 발효장(10)을 전방에서 후방으로 이동하면서 퇴비를 퍼올린 후 낙하시키면서 교반시키는 퇴비 교반 및 이송장치(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴비 발효 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 열공급장치(200)는,
    바닥면의 길이방향으로 복수개로 구획하면서 설치되는 바닥패널(210)과;
    바닥패널(210)에 구성되어 소정의 온도로 발열 동작되는 발열원(220)을 포함하고,
    발열원(220)은,
    열매에 의해 소정의 온도로 발열 동작되는 히트파이프가 바닥패널(210)의 내부에 지그재그로 배열된 후 히트파이프의 일단에 구성된 PTC히에 의해 히트파이프의 열매가 발열 동작되는 것을 특징으로 하는 퇴비 발효 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 공기정화장치(400)는,
    퇴비 발효장(10)이나 포장실(20)의 상측부에 설치 구성되어 내부 공기가 유입되도록 하는 하우징(410);
    하우징(410)의 상측부에 설치 구성되고 하부를 향해 물을 분사하여 하우징(410)에 유입된 공기 중 악취 가스 입자가 침강되도록 하는 샤워수단(420);
    하우징(410)의 상측부에 설치 구성되어 샤워수단(420)에 의해 악취 가스가 감소된 공기 중 악취 가스 입자를 흡착 제거하는 필터(430); 및
    하우징(410)의 하측부에 설치 구성되어 샤워수단(420)에 의해 분사된 악취 가스 미생물 입자가 포집된 물을 전처리실(30)로 드레인시켜 원료의 혼합시 미생물이 투입되도록 하는 드레인수단(440)을 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴비 발효 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 퇴비 교반 및 이송장치(100)는,
    퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 전후로 왕복 이동되는 전후이동부(110);
    전후이동부(110)의 길이를 따라 구성되고 전후이동부(110)를 따라 좌우로 왕복 이동되는 좌우이동부(120); 및
    좌우이동부(120)에 구성되고 퇴비 발효장(10)의 퇴비를 퍼올려 좌우이동부(120)의 후방으로 낙하시에는 퇴비가 교반되도록 하고 좌우이송부(140)로 낙하시에는 퇴비가 이송되도록 하는 교반/이송부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴비 발효 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    전후이동부(110)의 폭을 따라 궤도 회전 가능하게 구성되고 교반/이송부(130)로부터 퍼올려져진 퇴비가 낙하되는 경우 전후이동부(110)의 좌측 또는 우측으로 이동되도록 하는 좌우이송부(140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴비 발효 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 궤도 회전 가능하게 구성되고 좌우이송부(140)로부터 전후이동부(110)의 좌측 또는 우측으로 이동된 퇴비를 퇴비 발효장(10)의 길이를 따라 이동시키는 전후이송부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴비 발효 시스템.
  7. 제4항에 있어서, 교반/이송부(130)는,
    좌우이동대차(121)에 구성되며 일단이 퇴비 발효장(10)의 바닥부에 위치되고 타단이 좌우이동대차(121)의 후방에 위치되는 개방된 통체 구조의 회동체(131);
    회동체(131)에 구성되고 구동력 전달시 회전 동작되어 회동체(131)의 일단으로부터 퇴비를 퍼올린 후 좌우이동대차(121)의 후방으로 낙하 또는 이송되도록 하는 복수개의 스크류컨베이어(132); 및
    좌우이동대차(121)에 구성되어 회동체(131)가 소정 각도로 회동되도록 하여 미사용시 회동체(131)가 좌우이동대차(121)에 평행하게 접혀지도록 하는 회동수단(133)을 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴비 발효 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 교반/이송부(130)는,
    회동체(131)의 타단에 신축(伸縮) 구조로 구성되는 신축이송단(134)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 퇴비 발효 시스템.
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