KR20230000535A - 축사 악취 저감 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외벽에 복수의 환풍구가 설치되어 있는 축사에 설치되는 악취 저감 시스템으로서, 축사의 외벽으로 노출되어 있는 복수의 환풍구를 내장하면서 축사 외벽 수평 길이 방향으로 설치되고 축사 외벽 상부를 폐쇄하며 하부에는 공기 유동부가 마련되고 악취 포집 유로를 형성하는 제1공간을 제공하는 제1차단막, 상기 제1차단막과 일정한 각격을 유지하면서 축사 외벽 수평 길이 방향으로 설치되고 제1차단막과 함께 악취 필터링 유로를 형성하는 제2공간을 제공하는 제2차단막, 상기 제1차단막과 제2차단막 아래쪽 상기 제2공간 하부에 설치되고 제2차단막의 하부를 밀폐하며 축사 외벽 수평 길이 방향으로 제2공간 하부에 수로를 제공하는 옹벽 구조물, 상기 제1차단막과 제2차단막 사이의 제2공간 내부에 설치되는 필터부, 상기 제1차단막과 제2차단막 사이의 제2공간 내부의 상기 필터부 상부에 설치되는 순환수 분사 노즐, 상기 제2차단막 외부에 설치되며 상기 순환수 분사 노즐에 필터링 수를 공급하기 위한 순환 펌프와 물 공급관이 연결되어 있는 필터링 수 저장 탱크를 포함하는 축사 악취 저감 시스템을 제공한다.

Description

축사 악취 저감 시스템 {SYSTEM FOR REDUCING OFFENSIVE ODOR OF LIVESTOCK FARM}
본 발명은 축사 악취 저감 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 돈사, 우사, 계사 등 각종 가축을 사육하는 축사에 설치하여 가축의 분뇨 등으로 인해 발생하는 악취를 친환경적으로 저감시킬 수 있는 새로운 시설물을 제안한다.
경제발전 및 식생활의 향상으로 육류소비가 늘고 있고 축산 형태가 대량사육, 고밀도사육 등으로 변해가면서 축산 분뇨 등에 의한 악취가 증가하고 있다. 축산관련 산업에서 발생하는 것으로 알려진 악취 물질로는 암모니아, 메틸머캅류, 황화수소, 다이메틸설파이드, 이메틸다이설파이드, 트라이메틸아민, n-뷰티릭산, n-발레릭산, I-발레릭산 등이 있다. 축산 시설 등에서 발생하는 악취를 감소시키기 위하여 2005년 이후로 악취방지법을 시행 및 적용 기준을 강화해왔고, 2010년 이후 22가지 물질에 대하여 지정악취물질로 지정하여 관리하고 있다.
각종 축산 농가에서 발생하는 악취는 해당 지역 주민은 물론, 근처를 지나는 이동객들에게 불편과 혐오감을 불러일으키는 사회적 문제가 되고 있다. 특히 관광지가 많은 지역의 경우 농가 악취배출로 인하여 이미지가 훼손되고 재방문을 꺼리게 되는 등 지역 경제에도 큰 타격을 주고 있다. 따라서, 관광산업과 축산업 공존이 요구되는 농촌 지역에서는 악취제거기술의 개발이 절실한 실정이다.
특히 양돈장이나 양계장 등 심각한 악취가 지속적으로 발생되는 축산시설의 경우 해당 가축의 사육환경에 악영향을 끼치지 않으면서 효과적으로 악취를 제거할 수 있는 새로운 시스템의 개발이 요구된다. 양돈시설 등 축산물 사육장에서 발생되는 주요 악취물질인 암모니아, 황 화합물 및 저급지방산은 일반적으로 세정법, 오존산화법, 흡착법, 연소법, 생물탈취법 및 소취제 분무법으로 탈취할 수 있는데, 연소법은 설비가 크고 연료비가 고가이며 유해성분에 주의해야 하고, 흡착법은 흡착제 교환비용이 고가이며 저농도에 적합하다. 또한 생물탈취법은 넓은 설치면적이 필요하며 온도에 대한 대책이 요구되며 단독처리가 곤란하다. 한편, 오존발생장치의 사용은 사육중인 가축에 호흡기 장애를 유발할 위험성이 있고, 장치의 고장이 잦으며 악취저감 효율이 떨어져 경제적인 측면에서도 적용하는데 한계가 있다.
가축의 사육 조건을 친환경적으로 유지하면서 축산 시설에서 발생하는 악취를 효과적으로 제어하기 위해서는 가축의 사육 환경 및 축산 시설별로 특화된 악취 저감 방안이 강구되어야 한다.
축사의 악취를 제거하기 위하여 다수의 관련 기술들이 공지되었는데, 예를 들어 등록특허 10-1402281호에 따르면 악취가 미생물에 의해 분해되도록 구성한 축사를 제안하고 있는데, 구체적으로 축사는 콘크리트지붕으로 건축되고, 지붕 내측 천정에 급기덕트가 형성되며, 지붕 상면에 설치되어 악취가스가 배출되는 바이오필터, 각종 덕트, 펌프, 공급관, 액비 공급부 등이 요구되어 전체적인 축사 건축 비용이 과다할 수 있고 기존 축사에 적용하기 어려운 단점이 있으며, 액비를 활용하여 축사에서 배출되는 악취 가스를 분해시키며 축사 바닥으로도 액비를 공급하기 때문에 액비 사용량에 따른 유지비용이 증가하는 문제가 있다.
또한, 등록특허 10-1982274호에 따르면, 돈사의 바닥에 톱밥을 깔아 분뇨와 함께 발효시킴으로써 분뇨를 분해하는 방식이 제안된 바 있는데, 톱밥과 함께 발효된 분뇨를 인력에 의해 수거하여 배출하는 등 부가적인 노동력이 필요한 단점이 있으며 발효가 완료되기까지 여전히 악취를 제거할 수 없다는 한계가 있다.
또한, 등록특허 10-1894095호에 의하면, 바이오커튼과 이온수를 이용하여 축사의 악취를 저감하는 방법이 제안되었는데, 축사 외부와 공기 순환을 차단하는 바이오커튼을 설치한 상태에서 축사 내부로 지속적으로 이온수를 분무하여 축사 내 악취를 제어하고 있으며, 이러한 악취 제거 방식은 이온수 분무에 따른 습도 증가 등 가축의 생육 상태 및 조건에 영향을 줄 수 있고 축사 내부로 다량의 이온수를 공급하기 위하여 각종 센서와 펌프, 공급관, 송풍팬 등이 필요하여 대규모 축사에 적용하는 경우 시설비와 유지 관리 비용이 증가하는 문제가 있다.
이와 같은 공지 기술의 단점 및 한계를 감안할 때, 사육중인 가축의 생육에 영향을 주지 않으면서도 유지 관리가 용이하고 악취 저감에 따른 비용 증가가 과도하게 발생하지 않으며, 신규 축사는 물론 기존 축사에도 적용할 수 있는 새로운 시스템의 개발이 필요하다.
본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 대규모 축사에 시설하여 저비용으로 유지 관리할 수 있는 새로운 악취 저감 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 화학적 또는 생물학적 처리를 통한 축산 분뇨의 악취 제거를 탈피하여 친환경적이고 자연 생태적인 악취 저감이 가능한 시스템화된 시설물을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 신규 축사는 물론 기존 운영중인 축사에도 쉽게 적용할 수 있는 새로운 악취 저감 시스템을 제공하는 것이다.
기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 외벽에 복수의 환풍구가 설치되어 있는 축사에 설치되는 악취 저감 시스템으로서, 축사의 외벽으로 노출되어 있는 상기 복수의 환풍구를 내장하면서 축사 외벽 수평 길이 방향으로 축사 외벽에 일정한 간격을 유지하면서 설치되고 축사 외벽 상부를 폐쇄하며 하부에는 공기 유동부가 마련되고 축사 외벽과 함께 축사로부터 상기 환풍구를 통해 배출되는 악취 포집 유로를 형성하는 제1공간을 제공하는 제1차단막, 상기 제1차단막과 일정한 각격을 유지하면서 축사 외벽 수평 길이 방향으로 설치되고 제1차단막과 함께 악취 필터링 유로를 형성하는 제2공간을 제공하며 제2공간의 상부를 개방시켜 공기 배출부를 마련하는 제2차단막, 상기 제1차단막과 제2차단막 아래쪽 상기 제2공간 하부에 설치되고 제2차단막의 하부를 밀폐하며 축사 외벽 수평 길이 방향으로 제2공간 하부에 수로를 제공하는 옹벽 구조물, 상기 제1차단막과 제2차단막 사이의 제2공간 내부에 설치되는 필터부, 상기 제1차단막과 제2차단막 사이의 제2공간 내부의 상기 필터부 상부에 설치되는 순환수 분사 노즐, 상기 제2차단막 외부에 설치되며 상기 순환수 분사 노즐에 필터링 수를 공급하기 위한 순환 펌프와 물 공급관이 연결되어 있는 필터링 수(水) 저장 탱크를 포함하며, 축사 외벽의 환풍구로부터 제1공간, 제1공간 하부 공기 유동부, 제2공간 내부, 제2공간 상부 공기 배출구를 거쳐 전체적으로 U 자형 유로가 형성되고, 상기 제1공간을 통해 축사의 악취 포함 공기가 하방으로 유동하며, 상기 순환수 분사 노즐을 통해 공급되는 필터링 수가 필터부 표면에 접촉된 상태에서 제2공간을 통해 악취 포함 공기가 상방 유동하면서 필터부와 접촉하여 악취를 저감시키는 것을 특징으로 하는 축사 악취 저감 시스템을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 옹벽 구조물은 제2공간으로부터 악취를 저감하고 포집되는 필터링 수를 저장하며 일측에 필터링 수의 순환 및 배출을 위한 배출구가 마련되며, 상기 저장 탱크는 옹벽 구조물의 배출구로부터 필터링 수가 전달되고 내부에 거름망이 설치되어 필터링 수에 포함될 수 있는 이물질을 제거하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 필터부는 표면에 이끼가 형성되어 필터링 수와 함께 축사에서 전달되는 공기의 악취를 필터링하며, 상기 옹벽 구조물에는 식물 식재 용기가 내장되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 제1차단막 및 제2차단막은 스텐레스 재질의 파이프형 또는 각관형 골조 및 방수성 재질의 벽체로 형성하고 상기 옹벽 구조물은 콘크리트로 타설 시공할 수 있다.
본 발명은 또한, 복층형 축사의 외벽의 하층부에 악취 저감 제1시스템이 설치되고, 복층형 축사 외벽의 상층부에 악취 저감 제2시스템이 설치되며, 상기 제1시스템은 제1항에 따른 제1차단막, 제2차단막, 옹벽 구조물, 필터부, 순환수 분사 노즐 및 필터링 수 저장탱크를 포함하며 제1공간과 제2공간이 마련되어 있는 동일한 구성요소로 구성되고, 상기 제2시스템은 제1차단막, 제2차단막, 옹벽 구조물, 필터부, 순환수 분사 노즐을 포함하며 제1공간과 제2공간이 마련되고 제1공간 하부는 폐쇄되며, 제2공간 하부에는 필터링 수 저장 유로가 형성되고, 제2시스템의 하부 필터링 수 저장 유로에서 제1시스템의 옹벽 구조물 또는 필터링 수 저장 탱크와 연결되는 필터링 수 배출관과, 제1시스템의 필터링 수 저장 탱크에서 제2시스템의 순환수 분사노즐로 연결되는 필터링 수 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축사 악취 저감 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 축사의 외측벽에 축사의 길이 방향을 따라 설치되는 시스템화된 악취 저감 시설을 제공하며, 복수의 환풍구에서 발생하는 축사의 악취를 한꺼번에 정화할 수 있고, 단일 시스템으로 축사 1개동에 대한 악취 저감이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면 축사 악취 저감 시설의 유지 및 관리가 용이하고, 악취 저감 시설의 견고성 및 내구성이 우수하여 장마나 태풍 기타 자연 환경의 급격한 변화에도 장기적으로 시설을 운영할 수 있다.
특히 본 발명의 악취 저감 시스템은 기존에 운영중인 축사에 부가적인 시공을 통해 쉽게 시스템을 구축할 수도 있고, 신축 축사에 시공 시 함께 설치하여 악취 저감 시스템이 구축된 축사로 운영하는 것도 가능하다.
뿐만 아니라 본 발명에 따르면 친환경적인 방식으로 악취를 저감하며, 자연 생태적 필터링에 의해 축사 환경에 영향을 주지 않고 효과적으로 축사의 악취를 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 악취 저감 시스템의 배치 형태를 보인 축사 측면 모식도
도 2는 본 발명의 악취 저감 시스템의 개략적 구조를 보인 축사 평면 모식도
도 3a 및 3b는 본 발명의 시스템의 골조 및 벽체 사진
도 4는 도 2의 A-A 단면 모식도
도 5는 망목 구조 필터부 사진
도 6은 필터링 수 저장 탱크의 구조의 예를 보인 평면도
도 7은 필터링 수 저장 탱크 사진
도 8은 복층형 축사에 적용되는 악취 저감 시스템 모식도
도 9는 복층형 축사에 적용된 악취 저감 시스템 사진
본 발명은 축사에 인접하여 설치할 수 있는 새로운 통합형 축사 악취 저감 시스템을 제안한다.
본 발명의 시스템은 돈사, 우사, 계사 등 각종 축사에서 가축의 생육 시 발생하는 분뇨로 인한 악취를 저감하고 제거할 수 있으며, 악취 저감을 위한 화학적 장치나 생물학적 제재를 사용하지 않고도 장기간 안정적인 악취 저감이 가능하다.
본 발명의 악취 저감 시스템은 축사의 외벽으로 노출된 복수의 환풍구를 내장하면서 축사 외벽에 일체화되어 설치되는 악취 저감 시설로서, 축사 외벽에 U 자형 유로를 형성하고 복수의 환풍구를 통해 축사 외부로 배출되는 축사 내부의 악취를 필터링 수와 접촉하여 물리적으로 흡착하는 방식에 의해 악취를 제거하는데 특징이 있다.
축사 외벽의 복수의 환풍구를 모두 커버하고 축사 1개 동의 악취를 한 번에 해결하기 위하여, 본 발명의 악취 저감 시스템은 환풍구가 내장되는 제1공간과 배출된 악취가 필터링에 의해 정화되는 제2공간을 포함한다. 제1공간은 축사 내부의 악취가 외부로 배출되어 1차 포집되며, 환풍구의 교체 및 수리가 가능한 공간을 부여한다. 또한, 상기 제1공간은 악취 포함 공기가 하방으로 유동하고, 상기 제2공간은 악취 포함 공기가 상방으로 유동하면서 필터링하며, 제1공간과 제2공간을 통해 수직 단면으로 볼 때 U 자형 유로를 따라 공기의 흐름이 이루어지도록 하여 악취가 제2공간 내에서 필터링되는 시간이 적절하게 유지되도록 한다.
악취 저감 시스템은 폭에 비하여 길이가 큰 통상적인 축사 형태를 감안할 때 환풍구가 설치되어 있는 길이 방향의 축사 외벽에 설치되는 것이 바람직하며, 축사의 외측벽에 복수의 환풍구가 설치되어 있는 면에 대하여 축사의 길이 방향을 따라 외벽과 이격적으로 배치되고 환풍구가 설치된 외벽의 축사 앞뒤 및 지붕이 폐쇄되도록 설치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 악취 저감 시스템의 배치 형태를 보인 축사 측면 모식도로서, 축사(H)의 길이 방향 외벽(H2a, H2b) 중 환풍구가 설치된 곳에 시스템(100a, 100b)을 설치하며, 환풍구가 축사 양측에 모두 노출되는 경우 두 외벽 모두 시스템을 설치하는 것도 가능하다.
도 2는 본 발명의 악취 저감 시스템의 개략적 구조를 보인 축사(H) 평면 모식도로서, 일측에 출입구(H1)가 있고, 길이 방향의 두 외벽 중 한쪽 외벽(H2)에 환풍구(P)가 축사 길이 방향을 따라 균일한 간격으로 다수 배치되어 있다. 환풍구가 배치된 외벽 쪽에 악취 저감 시스템을 위한 제1차단막(110)과 제2차단막(120)이 설치되고 양 측단에는 측면 마감부(112)가 배치되어 악취가 외부로 직접 세어나가는 것을 방지한다. 또한, 후술하는 바와 같이 제1차단막과 축사 외벽의 상부는 별도의 차단막이 설치된다. 제2차단막 외부로는 필터링 수 저장 탱크(160)가 배치되며, 이 저장 탱크는 필요에 따라 제2차단막 하부에 배치할 수도 있다.
본 발명의 악취 저감 시스템에 있어서, 제1차단막은 하부가 개방되어 공기 유동구를 제공하며 축사 벽체와 함께 제1공간을 형성하고, 제2차단막은 제1차단막과 함께 제2공간을 형성하며 제2공간 상부가 개방된다. 제2공간 내부에는 필터부와 분사 노즐이 설치되며 악취 필터링 유로로 기능한다. 제2공간 하부에는 옹벽 구조물이 축사 외벽의 길이 방향을 따라 수로 형태로 설치되며 시스템의 하부 지지부로서 작용한다. 옹벽 구조물은 예를 들어 방수 몰탈로 형성할 수 있고, 내부 수로에 모이는 필터링 수는 외부로 배출되어 다시 시스템 내부로 순환될 수 있다.
필터부는 다단 적층형 망목 구조 형태로서 플라스틱, 수지, 또는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 상세한 내용은 후술한다. 분사 노즐은 필터부 상부에 제2차단막 내부의 제2공간에 설치되며, 예를 들어 수평적으로 1m 간격으로 설치될 수 있다. 제2차단막 외부의 저수 탱크는 순환 펌프 및 물 공급관과 연결되며, 거름망 등의 필터를 내부에 설치하여 굵은 이물질 등을 제거할 수 있다.
본 발명의 악취 저감 시스템은 복층형 축사에도 적용 가능하며, 각 시스템을 상부와 하부로 각각 구성하고 필터링 수의 배출 및 공급을 위한 별도의 수단을 구비할 수 있다. 또한, 본 발명은 축사의 종류, 구조, 환풍구의 종류나 크기 또는 위치 등에 상관없이 적용 가능한 시스템으로서, 태풍 등 악조건의 자연환경에도 견딜 수 있고, 운영 도중에 실질적인 관리는 노즐, 필터부, 거름망 교체 정도에 불과하여 관리 인원을 줄일 수 있고 유지 관리 비용이 감소되는 장점이 있다.
뿐만 아니라, 축사의 악취 저감에 사용되는 필터링 수(水)는 우천 시 지붕을 타고 내려오는 빗물을 활용할 수도 있으며, 빗물 재활용을 통해 필터링 수의 정화 효과도 얻을 수 있다.
이하에서는 구체적인 실시예를 통하여 본 발명의 기술적 구성 및 작용, 효과에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
실시예
본 발명의 악취 저감 시스템은 축사 외부에 일체화되어 시설되는 한편, 장기적으로 유지 관리가 용이하도록 구성 요소를 단순화시키면서도, 자연환경의 급격한 변화에도 견고성 및 내구성이 우수하도록 방수성 및 내부식성 자재로 형성한다. 도 3a 및 3b는 본 발명의 시스템을 돈사(豚舍)에 적용한 골조 및 벽체 사진으로서, 제1차단막 및 제2차단막을 지지하기 위한 골조는 예를 들어 스텐레스 재질의 파이프형 또는 각관형 골조를 사용할 수 있으며, 제1차단막과 제2차단막의 벽체는 방수성 재질의 경질 판넬로 형성하며, 예를 들어 골판 형상의 폴리카보네이트 판넬을 사용할 수 있다.
통상 돈사의 경우 한 동의 길이는 80m ~ 100m 에 이르는데, 본 실시예에 따른 악취 저감 시스템은 돈사의 길이 방향 외벽을 따라 한 동의 길이와 실질적으로 동일한 길이로 형성된다. 도 4는 도 2의 A-A 단면 모식도로서, 돈사 외벽에 설치된 시스템의 수직 단면 구조의 예를 보이고 있다. 악취 저감 시스템은 돈사 외벽에 복수의 환풍구가 설치되어 있는 면에 설치된다.
제1차단막(110)은 돈사의 외벽(H2)으로 노출되어 있는 복수의 환풍구(P)를 내장하면서 돈사 외벽 수평 길이 방향으로 돈사 외벽에 일정한 간격을 유지하면서 설치된다. 제1차단막은 상단에 상부 차단막(110a)이 연장되거나 연결되어 돈사 외벽 상부를 폐쇄하며, 하부는 옹벽 구조물(130)가 전체적으로 또는 부분적으로 이격되어 공기 유동부가 마련된다. 제1차단막은 돈사 외벽과 함께 돈사로부터 환풍구를 통해 배출되는 악취 포집 유로를 형성하는 제1공간(S1)을 제공한다.
제2차단막(120)은 상기 제1차단막과 일정한 각격을 유지하면서 돈사 외벽 수평 길이 방향으로 설치된다. 제2차단막은 제1차단막과 함께 악취 필터링 유로를 형성하는 제2공간(S2)을 제공하며, 제2차단막의 상단은 제1차단막과 이격된 상태를 유지하여 제2공간의 상부가 개방되어 공기 배출부가 마련된다.
제1차단막과 돈사 외벽에 의해 마련되는 제1공간은 제1차단막과 제2차단막에 의해 마련되는 제2공간보다 크게 하는 것이 바람직한데, 환풍구 측 제1공간에서 환풍구의 교체 또는 수리가 가능하고, 제2공간을 상대적으로 작게 함으로써 악취의 필터링 효율을 증가시킬 수 있다.
옹벽 구조물(130)은 제1차단막과 제2차단막 아래쪽 상기 제2공간 하부에 설치되고 제2차단막의 하부를 밀폐하면서 돈사 외벽 수평 길이 방향으로 제2공간 하부에 수로를 제공한다. 상기 옹벽 구조물은 제2공간으로부터 악취를 저감하고 포집되는 필터링 수(W)를 저장하며 일측에 필터링 수의 순환 및 배출을 위한 배출구(132)가 마련되어 있고, 필요에 따라 옹벽 구조물 내부를 세척하기 위하여 수로 내부의 물을 모두 제거하기 위한 퇴수구(134)가 추가로 마련될 수 있다. 상기 배출구는 별도의 관 내지 파이프를 통해 필터링 수 저장 탱크와 연결된다. 옹벽 구조물은 제1차단막과 인접하는 제1측벽(130a)이 제2차단막과 인접하는 제2측벽(130b)보다 낮게 형성됨으로써 제2측벽은 제2차단막과 접하고, 제1측벽은 전체적으로 또는 부분적으로 제1차단막과 이격되도록 하며, 제1측벽과 제1차단막의 이격된 부분이 공기 유동구로서 작용한다. 상기 옹벽 구조물은 콘크리트로 타설 시공하여 본 발명의 악취 저감 시스템의 전체적인 하중을 지탱하면서 태풍 등의 자연재해로부터 시스템의 구조적 안정성이 유지되도록 한다.
제1차단막과 제2차단막 사이의 제2공간 내부에는 필터부(140)가 1 단 또는 다단으로 설치되고, 제2공간 내부의 상기 필터부 상부에 순환수 분사 노즐(150)이 설치된다. 순환수 분사 노즐은 제2차단막 외부에 설치되는 필터링 수 저장 탱크로부터 순환 펌프와 물 공급관을 통해 필터링 수를 공급받고, 하부의 필터부에 필터링 수를 낙하시킨다.
도 5는 필터부로 사용되는 망목 구조물을 보인 사진으로서, 다단으로 적층된 벌집 유사한 망목 구조물에 공기 유동 공간이 연속되어 있고, 그물망 구조가 3차원적으로 연결된 공간 구조물이 돈사에서 환풍구를 통해 배출되는 악취 함유 공기가 을 유동 중에 접촉할 수 있는 표면을 제공한다. 필터부의 표면은 분사 노즐에서 공급되는 필터링 수가 낙하되어 접촉이 잘 유지할 수 있도록 친수성 재질 내지 표면층을 갖는 것이 바람직하다.
상기 필터부는 표면에 이끼가 형성되어 필터링 수와 함께 돈사에서 전달되는 공기의 악취를 필터링할 수 있다. 필터부 표면의 이끼는 시스템을 운영하면서 2 ~ 3개월 동작 후 자연적으로 필터부에 형성할 수도 있고 처음부터 필터부 표면에 의도적으로 이끼를 부착하여 부가적인 필터도 활용할 수도 있다. 이러한 필터부 표면의 이끼와 더불어, 상기 하부 옹벽 구조물에 식물 식재 용기를 내장하고, 이 용기에 공기 정화식물을 식재할 수 있다. 옹벽 구조물 내에 식재된 공기 정화식물은 필터링 수를 정화하는 한편, 그 자체로 공기를 정화시켜 본 발명의 악취 저감 효과를 배가시킬 수 있다. 식물 식재 용기는 예를 들어 옹벽 구조물의 수로 내에 복수의 용기를 상호 인접하거나 부분적으로 이격시켜 배치할 수 있고, 용기에 식재된 식물은 제1차단막의 공기 유동구를 통해 삽입하거나 꺼낼 수 있다.
이와 같은 시스템은 돈사 외벽의 환풍구로부터 제1공간, 제1공간 하부의 제1차단막과 옹벽 구조물의 제1측벽 사이의 공간인 공기 유동부, 제2공간 내부, 제2공간 상부 공기 배출구를 거쳐 전체적으로 U 자형 유로를 형성한다. 이러한 U 자형 유로에서 제1공간을 통해 돈사의 악취 포함 공기가 1차적으로 하방으로 유동하며, 느린 유속으로 제2공간으로 이동하게 되고, 순환수 분사 노즐을 통해 공급되는 필터링 수가 필터부 표면에 접촉된 상태에서 제2공간을 통해 악취 포함 공기가 상방 유동하면서 필터부와 접촉하면서 악취가 저감된다.
이와 같은 악취 저감 과정에서 과도한 전력 사용이나 화학적 또는 생물학적 처리 물질을 사용하지 않고도 안정적으로 돈사 등 축사의 악취를 저감할 수 있으며, 축사에서 사육되는 가축의 성장이나 생육에 영향을 주지 않으면서 친환경적인 악취 저감이 가능하게 된다.
본 발명의 시스템에 있어서, 필터링 수 저장 탱크는 옹벽 구조물의 배출구로부터 필터링 수가 전달되고 내부에 거름망이 설치되어 필터링 수에 포함될 수 있는 이물질을 제거하는 것이 바람직하다. 도 6은 필터링 수 저장 탱크의 구조의 예를 보인 평면도로서, 저장 탱크(160) 내부에 하나 이상의 구획벽(160a)이 설치되어 있고 구획벽과 저장 탱크 내면 사이에는 거름망(162) 등의 필터 수단이 배치되어 있다. 투입관(171)을 통해 저장 탱크 내부에 전달되는 필터링 수는 탱크에 저장되면서 구획벽에 의해 제공되는 유로를 따라 이동하게 되는데 이 과정에서 거름망에 의해 굵은 입자나 이물질들이 걸러지게 되며 저장 탱크 내에서 추가적인 정화 작용이 이루어질 수 있다. 저장 탱크에서 정화된 필터링 수는 공급관(172)을 거쳐 분사 노즐로 전달될 때 모터 펌프나 노즐의 고장을 발생시키지 않으며, 반복적으로 필터부와 옹벽 구조물의 수로, 저장 탱크 및 분사 노즐을 순환하면서 제2공간으로 유입되는 공기의 악취를 필터링하게 된다. 도 7은 실제로 제작한 필터링 수 저장 탱크 사진을 보인 것으로, 저장 탱크 외벽과 내부 구획벽을 관통하는 유로가 형성되어 있고 관통 유로에 거름망이 설치되어 있다.
본 발명의 악취 저감 시스템은 단층형 축사 외벽에 설치하는 것이 용이할 뿐만 아니라, 복층형 축사의 외벽에도 충분히 시스템을 설치하여 하부층과 상부층의 악취를 동시에 저감하는 것이 가능하다.
도 8은 복층형 축사에 적용되는 악취 저감 시스템을 모식적으로 나타낸 것으로, 축사(H)는 한 동의 건물에 제1층의 축사(I)와 제2층의 축사(II)가 위 아래로 배치되어 있다. 이러한 복층형 축사의 외벽의 하층부에 악취 저감 제1시스템(100I)이 설치되고, 복층형 축사 외벽의 상층부에 악취 저감 제2시스템(100II)이 설치될 수 있다.
복층형 악취 저감 시스템에서 제1시스템은 전술한 바와 같은 각각의 구성요소, 즉 제1차단막, 제2차단막, 옹벽 구조물(130), 필터부, 순환수 분사 노즐 및 필터링 수 저장탱크(160)를 포함하며, 제1공간과 제2공간이 마련되어 있고 U 자형 유로를 통해 축사의 악취가 저감된다. 또한, 제2시스템은 기본적으로 제1차단막, 제2차단막, 옹벽 구조물, 필터부, 순환수 분사 노즐을 포함하고 제1공간과 제2공간이 마련되어 있는 점이 동일하며, 제1공간 하부는 폐쇄되고 제2공간 하부에는 옹벽 구조물 대신 필터링 수 저장 유로(180)가 형성된다.
이와 같은 구성에 있어서, 제2시스템의 하부 필터링 수 저장 유로는 제1시스템의 옹벽 구조물 또는 필터링 수 저장 탱크와 연결되는 필터링 수 배출관(182)이 더 포함되어 제2시스템의 필터링 수가 제1시스템으로 전달될 수 있다. 또한, 제1시스템의 필터링 수 저장 탱크에서 분사 노즐로 연결되는 필터링 수 공급관(172A)과 더불어 제2시스템의 순환수 분사노즐로 연결되는 필터링 수 공급관(172B)을 더 포함하여 제2시스템으로 필터링 수를 공급할 수 있다.
도 9는 복층형 축사에 적용된 악취 저감 시스템 사진으로서, 하나의 저장 탱크로부터 각각의 공급관를 통해 하부의 제1시스템과 상부의 제2시스템에 각각 필터링 수를 공급하고 있으며, 제2시스템은 내부에 배출관이 설치되고 제1시스템의 옹벽 구조물(수로)에 연결되어 최종적으로 제1시스템의 저장 탱크로 필터링 수가 전달된다.
기존의 축사에서는 환풍구마다 악취 저감 시설을 개별 설치하여 유지 관리가 어렵고, 한 동의 축사에 각 환풍구별로 각각 설치하여 총 40 - 50 개의 시설이 마련되어야 하기 때문에 경제적 부담이 매우 심하였다. 특히 환풍구 위치 및 크기에 따라 각 악취 저감 시설의 사이즈 및 형태가 달라져야 하며 시공 방법도 상이하게 되어 설치 비용 증가를 막기 어려웠다.
반면, 본 발명의 악취 저감 시스템은 환풍구의 위치나 크기에 상관없이 축사 한 동에 대해 일체적으로 한 번의 시공으로 구축할 수 있다. 특히 기존 운영중인 축사에 부가적인 시공을 통해 시스템을 구축할 수도 있고, 신축 축사에 최초 시공하여 악취 저감 시스템이 구축된 축사로 운영하는 것도 가능하다. 또한, 친환경적인 방식으로 악취를 저감하며 자연 생태적 필터링에 의해 축사 환경에 영향을 주지 않고 효과적으로 축사의 악취를 저감시킬 수 있는데, 실시예에 따라 시설이 완료된 악취 저감 시스템을 시범 가동한 결과 이전과 비교하여 약 80% 이상 악취가 저감되는 것을 후각적으로 확인하였으며, 필터부에 이끼를 형성하고 옹벽 구조물에 공기정화 식물을 식재하여 함께 필터링에 관여하도록 할 경우 90% 이상의 악취 저감 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.
100:악취 저감 시스템 110:제1차단막
110a:상부 차단막 112:측면 마감부
120: 제2차단막 130: 옹벽 구조물
130a:제1측벽 130b:제2측벽
132:순환수 배출구 134:퇴수구
140:필터부 150:순환수 분사 노즐
160:필터링 수 저장 탱크 160a:구획벽
162:거름망 171:투입관
172:공급관 180:필터링 수 저장 유로
182:필터링 수 배출관 H:축사
H1:출입구 H2:축사 외벽
P:환풍구 S1:제1공간
S2:제공간 W:필터링 수

Claims (5)

  1. 외벽에 복수의 환풍구가 설치되어 있는 축사에 설치되는 악취 저감 시스템으로서,
    축사의 외벽으로 노출되어 있는 상기 복수의 환풍구를 내장하면서 축사 외벽 수평 길이 방향으로 축사 외벽에 일정한 간격을 유지하면서 설치되고 축사 외벽 상부를 폐쇄하며 하부에는 공기 유동부가 마련되고 축사 외벽과 함께 축사로부터 상기 환풍구를 통해 배출되는 악취 포집 유로를 형성하는 제1공간을 제공하는 제1차단막,
    상기 제1차단막과 일정한 각격을 유지하면서 축사 외벽 수평 길이 방향으로 설치되고 제1차단막과 함께 악취 필터링 유로를 형성하는 제2공간을 제공하며 제2공간의 상부를 개방시켜 공기 배출부를 마련하는 제2차단막,
    상기 제1차단막과 제2차단막 아래쪽 상기 제2공간 하부에 설치되고 제2차단막의 하부를 밀폐하며 축사 외벽 수평 길이 방향으로 제2공간 하부에 수로를 제공하는 옹벽 구조물,
    상기 제1차단막과 제2차단막 사이의 제2공간 내부에 설치되는 필터부,
    상기 제1차단막과 제2차단막 사이의 제2공간 내부의 상기 필터부 상부에 설치되는 순환수 분사 노즐,
    상기 제2차단막 외부에 설치되며 상기 순환수 분사 노즐에 필터링 수를 공급하기 위한 순환 펌프와 물 공급관이 연결되어 있는 필터링 수(水) 저장 탱크를 포함하며,
    축사 외벽의 환풍구로부터 제1공간, 제1공간 하부 공기 유동부, 제2공간 내부, 제2공간 상부 공기 배출구를 거쳐 전체적으로 U 자형 유로가 형성되고,
    상기 제1공간을 통해 축사의 악취 포함 공기가 하방으로 유동하며, 상기 순환수 분사 노즐을 통해 공급되는 필터링 수가 필터부 표면에 접촉된 상태에서 제2공간을 통해 악취 포함 공기가 상방 유동하면서 필터부와 접촉하여 악취를 저감시키는 것을 특징으로 하는
    축사 악취 저감 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 옹벽 구조물은 제2공간으로부터 악취를 저감하고 포집되는 필터링 수를 저장하며 일측에 필터링 수의 순환 및 배출을 위한 배출구가 마련되며, 상기 저장 탱크는 옹벽 구조물의 배출구로부터 필터링 수가 전달되고 내부에 거름망이 설치되어 필터링 수에 포함될 수 있는 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 축사 악취 저감 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 표면에 이끼가 형성되어 필터링 수와 함께 축사에서 전달되는 공기의 악취를 필터링하며, 상기 옹벽 구조물에는 식물 식재 용기가 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 축사 악취 저감 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1차단막 및 제2차단막은 스텐레스 재질의 파이프형 또는 각관형 골조 및 방수성 재질의 벽체로 형성하고, 상기 옹벽 구조물은 콘크리트로 타설 시공하는 것을 특징으로 하는 축사 악취 저감 시스템.
  5. 복층형 축사의 외벽의 하층부에 악취 저감 제1시스템이 설치되고,
    복층형 축사 외벽의 상층부에 악취 저감 제2시스템이 설치되며,
    상기 제1시스템은 제1항에 따른 제1차단막, 제2차단막, 옹벽 구조물, 필터부, 순환수 분사 노즐 및 필터링 수 저장탱크를 포함하며 제1공간과 제2공간이 마련되어 있는 동일한 구성요소로 구성되고,
    상기 제2시스템은 제1차단막, 제2차단막, 옹벽 구조물, 필터부, 순환수 분사 노즐을 포함하며 제1공간과 제2공간이 마련되고 제1공간 하부는 폐쇄되며, 제2공간 하부에는 필터링 수 저장 유로가 형성되고,
    제2시스템의 하부 필터링 수 저장 유로에서 제1시스템의 옹벽 구조물 또는 필터링 수 저장 탱크와 연결되는 필터링 수 배출관과, 제1시스템의 필터링 수 저장 탱크에서 제2시스템의 순환수 분사노즐로 연결되는 필터링 수 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    축사 악취 저감 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102698990B1 (ko) * 2023-03-31 2024-08-26 주식회사 소프트아쿠아 Ict 기술을 이용한 축사용 바이오 커튼 시스템
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KR102785029B1 (ko) * 2024-06-28 2025-03-26 주식회사 피그앤피그 축사의 면적 효율성을 향상시킨 악취 저감 설비

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