KR100479836B1 - Fermentation equipment of animals-excretions and method therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축산농가에서 발생되는 축산분뇨를 퇴비화·액비화 하는 과정에서 수분조절재인 톱밥 또는 왕겨 등을 사용하지 않고도 단시간 내에 호기성 발효에 의한 고온발효식 공법으로 유기질 비료를 얻을 수 있도록 한 축산분뇨의 비료화 처리장치 및 그 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은 수거된 축산분뇨에 포함된 협잡물을 걸러내는 정선기와, 상기 걸러낸 협잡물을 이송하여 소각하는 소각로와, 상기 협잡물이 걸러진 축산분뇨를 분뇨저장조에 저장하고, 상기 분뇨저장조에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 1 탈취탑을 구비한 축산분뇨의 비료화 처리장치에 있어서, 상기 분뇨저장조에 저장된 축산분뇨의 살균과 악취제거의 목적으로 오존을 발생하는 오존발생기와, 상기 분뇨저장조에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취처리하는 제 1 탈취탑과, 축산분뇨를 살균하고 발효시키기 위한 혼합/살균발효조와, 상기 혼합/살균발효조에서 1차 발효된 축산분뇨를 고속 탈수하여 고상과 액상으로 분리하는 원심분리기와, 상기 원심분리기에서 분리된 고상의 축산분뇨를 전기히팅코일을 이용한 열공급과 에어탱크에서의 산소공급을 하면서 교반시키는 고상완숙발효조와, 상기 원심분리기에서 분리된 액상의 분뇨를 순간기포방식으로 산소를 일정시간 반복 공급하여 발효시키는 액상완숙발효조등으로 구성된다. The present invention is to fertilize livestock manure so that organic fertilizers can be obtained by a high-temperature fermentation method by aerobic fermentation in a short time without using sawdust or chaff as a moisture control material in the process of composting and liquefying livestock manure generated in livestock farms The present invention relates to a treatment apparatus and a method thereof, and the present invention relates to a sorter for filtering contaminants contained in collected livestock manure, an incinerator for transporting and incineration of the filtered contaminants, and storing livestock manure from which the contaminants have been filtered. In the fertilizer treatment apparatus for livestock manure having a first deodorization tower to suck out the odor generated in the manure storage tank, the deodorization treatment, the ozone generation for the purpose of sterilization and odor removal of livestock manure stored in the manure storage tank Ozone generator, and deodorizing process by sucking the odor generated in the manure storage tank A first deodorizing tower, a mixing / sterilizing fermentation tank for sterilizing and fermenting livestock manure, a centrifuge for separating the livestock manure primary fermented in the mixing / sterilizing fermentation tank into solid phase and liquid phase, and in the centrifuge Solid phase mature fermentation tank for stirring the separated solid livestock manure while supplying heat from the electric heating coil and supplying oxygen from the air tank, and repeatedly supplying the liquid manure separated from the centrifuge by the instant bubble method for a predetermined time. It consists of a liquid mature fermentation tank to ferment.
Description
본 발명은 축산분뇨의 비료화 처리장치 및 그 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 축산농가에서 발생되는 가축의 분뇨를 단시간내에 호기성 발효에 의한 고온발효식 공법으로 유기질 비료를 얻을 수 있도록 한 축산분뇨의 비료화 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fertilizer treatment apparatus and method for livestock manure, and more specifically, to manure livestock manure to obtain organic fertilizer in a high-temperature fermentation method by aerobic fermentation of livestock manure generated in livestock farms It relates to a processing apparatus and a method thereof.
일반적으로, 축산분뇨는 양질의 퇴비나 액비를 만들어 경작하는 토양에 사용하면, 유기질 성분이 낮고 토양 산성화로 노후화 되어 있는 우리나라 농경지의 지력을 높이고 토양의 화학적 성질을 개선할 수 있는 귀중한 자원이다.In general, livestock manure is an invaluable resource to increase the intellect and improve the chemistry of the soil, which is low in organic matter and aging due to soil acidification, when used in soils that make high quality compost or manure.
그러나, 축산분뇨를 처리하지 않고 축산폐수로서 그대로 배출하게 되면 생활하수보다 오염부하량이 높은 고농도 오염물질이므로 수질오염원이 될 뿐만 아니라 개별농가에서 방류수 수질기준에 맞게 처리하는데 있어서도 시설이나 처리비용이 많이 들기 때문에 어려움이 크다. However, if it is discharged as livestock waste without treating livestock manure, it is a high concentration pollutant with a higher pollutant load than domestic sewage, so it is not only a source of water pollution but also requires a lot of facilities and treatment costs in treating individual farms according to the quality of discharged water. Because of the difficulty.
특히, BOD 기준으로 오염부하량을 비교해 볼 때 생활하수는 ℓ당 200㎎인데 비해 축산폐수는 1~2만㎎(ppm)으로서 생활하수보다 50~100배나 더 높다. In particular, when comparing pollution loads on a BOD basis, domestic sewage is 200mg per liter, whereas livestock wastewater is 1 ~ 20,000mg (ppm), which is 50 ~ 100 times higher than domestic sewage.
이렇듯, 환경오염에 대하여 점차 우려의 목소리가 높아가는 요즘 축산분뇨를 최대한 퇴비화·액비화 하여 귀중한 자원으로 재활용 할 수 있도록 자체적으로 자원화 시설을 갖추어 환경친화적인 축산업을 유지해 나가고있는 추세이다.As such, the voice of concern about environmental pollution gradually increases, and it is maintaining the environment-friendly livestock industry by equipping its own resource facilities so that livestock manure can be composted and liquefied as much as possible and recycled as valuable resources.
일예로, 현재까지 축산농가에서 가장 일반적인 방식인 톱밥 혼합 퇴비화방식을 사용하고 있다.For example, the sawdust mixed composting method, which is the most common method of livestock farming to date, is used.
그러나, 상기와 같은 방법은 각 농가에서 분뇨혼합상태에서 저장액비화 기술에 의존할 수밖에 없었기 때문에 혼합분뇨의 처리농지부족과 악취제거가 어렵고 지하수의 오염을 유발할 수 있으며 오랜 시간이 소용되는 문제점을 야기하고 있다.However, since the above method has to rely on the technology of storage liquid in the manure mixed state in each farm, it is difficult to remove the farmland and odor removal of the mixed manure, it can cause contamination of groundwater and cause a long time to be used. have.
또한, 축분퇴비화 과정에서 수분조절재로 쓰이는 톱밥가격의 상승은 축산농가의 채산성에 걸림돌로 작용하여 가격과 품질 경쟁력약화 등 효율성의 문제가 있었다. In addition, the increase in the price of sawdust, which is used as a moisture control material during the composting process, acts as an obstacle to the profitability of livestock farmers, resulting in problems of efficiency such as price and quality competitiveness.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 축산분뇨를 퇴비화·액비화 하는 과정에서 수분조절재인 톱밥 또는 왕겨 등을 사용하지 않고 발효하여 생산단가를 줄이면서도 단시간 내에 귀중한 자원으로 재활용 할 수 있도록 한 축산분뇨의 비료화 처리장치 및 그 방법을 제공하는데 있다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems according to the prior art, the object of the present invention is the production cost by fermenting without using sawdust or rice hull, etc., as a moisture control material in the process of composting and liquefaction of livestock manure It is to provide a fertilizer treatment apparatus and method of livestock manure to reduce the amount of waste and to be recycled as a valuable resource in a short time.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축산분뇨의 비료화 처리장치의 특징은,Characteristic of the fertilizer treatment apparatus of livestock manure according to the present invention for achieving the above object,
수거된 축산분뇨에 포함된 협잡물을 걸러내는 정선기(1)와, 상기 걸러낸 협잡물을 이송하여 소각하는 소각로(3)와, 상기 협잡물이 걸러진 축산분뇨를 분뇨저장조(5)에 저장하고, 상기 분뇨저장조(5)에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 1 탈취탑(9a)을 구비한 축산분뇨의 비료화 처리장치에 있어서,A sorting machine (1) for filtering the contaminants contained in the collected livestock manure, an incinerator (3) for transporting and incinerating the filtered contaminants, and storing the livestock manure from which the contaminants are filtered and stored in the manure storage tank (5), and the manure In the livestock manure fertilizer treatment apparatus provided with the first deodorization tower (9a) to suck out the odor generated in the storage tank 5, the deodorizing treatment,
상기 분뇨저장조(5)에 저장된 축산분뇨의 살균 및 탈취 목적으로 오존(O3)을 발생하는 오존발생기(7);An ozone generator (7) for generating ozone (O 3 ) for sterilization and deodorization of livestock manure stored in the manure storage tank (5);
상기 축산분뇨를 다음 공정으로 이송하기 위한 제 1 이송모터(11);A first transfer motor 11 for transferring the livestock manure to the next process;
상기 축산분뇨를 살균하고 발효시키기 위한 혼합/살균발효조(13);A mixing / sterilization fermentation tank 13 for sterilizing and fermenting the livestock manure;
상기 혼합/살균발효조(13)의 내부에 바깥날개(14a)와 안쪽날개(14b)가 교차하며 혼합할 수 있는 리본타입의 2중날개로 이루어진 교반날개(14);Stirring blade (14) consisting of a ribbon-type double wing that can be mixed to cross the outer wing (14a) and the inner wing (14b) inside the mixing / sterilization fermentation tank (13);
상기 혼합/살균발효조(13)에 미생물을 투입하기 위한 미생물투입기(15);A microorganism injector 15 for injecting microorganisms into the mixing / sterilization fermentation tank 13;
상기 축산분뇨와 미생물의 일정량을 혼합하기 위한 측정기(17);A measuring unit 17 for mixing the livestock manure with a predetermined amount of microorganisms;
상기 혼합/살균발효조(13)에 투입된 미생물의 배양과 발효를 위해 산소를 공급하는 에어탱크(19);An air tank 19 for supplying oxygen for culturing and fermenting microorganisms put into the mixing / sterilization fermentation tank 13;
상기 혼합/살균발효조(13)내의 축산분뇨속에 포함된 세균을 사멸시키기 위하여 고온의 스팀을 공급하는 보일러(21);A boiler 21 for supplying high temperature steam to kill bacteria contained in the livestock manure in the mixing / sterilization fermentation tank 13;
상기 혼합/살균발효조(13)에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 2 탈취탑(9b);A second deodorization tower (9b) for sucking out the odor generated in the mixing / sterilization fermentation tank 13 to deodorize the treatment;
상기 혼합/살균발효조(13)에서 1차 발효된 축산분뇨를 다음 공정으로 이송하기 위한 제 2이송모터(25);A second transfer motor 25 for transferring the livestock manure from the mixing / sterilization fermentation tank 13 to the next process;
상기 이송된 축산분뇨를 고속 탈수하여 고상과 액상으로 분리하는 원심분리기(27);A centrifugal separator 27 for dewatering the conveyed livestock manure at high speed and separating it into a solid phase and a liquid phase;
상기 원심분리기(27)에서 분리된 고상의 축산분뇨를 전기히팅코일을 이용한 열 공급과 에어탱크(19)에서 산소공급을 하면서 교반시키는 고상완숙발효조(30);Solid phase ripening fermentation tank 30 for stirring the solid livestock manure separated in the centrifuge 27 while supplying heat from the electric heating coil and oxygen supply from the air tank 19;
상기 고상완숙발효조(30)에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 3탈취탑(9c);A third deodorization tower (9c) for sucking out the odor generated in the solid phase fermentation tank (30) and deodorizing;
상기 고상완숙발효조(30)에 일정기간 고온발효와 건조한 후 비료화된 고상의 축산분뇨를 다음 공정으로 이송하기 위한 제 3이송모터(35);A third transfer motor (35) for transferring the livestock manure to a next step after fermentation and drying of the solid phase fermentation tank (30) for a predetermined period of time;
상기 비료화된 고상의 축산분뇨를 일정크기로 분쇄하는 분쇄기(37);A grinder 37 for grinding the fertilized solid livestock manure into a predetermined size;
상기 비료화된 고상의 축산분뇨를 자동 포장하는 고체비료 포장기(39);A solid fertilizer packing machine (39) for automatically packaging the fertilized solid livestock manure;
상기 원심분리기(27)에서 분리된 액상의 분뇨를 순간기포방식으로 산소를 일정시간 반복 공급하여 발효시키는 액상완숙발효조(40);Liquid mature fermentation tank 40 for fermenting the liquid manure separated in the centrifuge 27 by supplying oxygen repeatedly for a predetermined time in the instant bubble method;
상기 액상완숙발효조(40)에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 4탈취탑(9d);A fourth deodorizing tower (9d) for sucking off the odor generated in the liquid mature fermentation tank (40) and deodorizing treatment;
상기 액상완숙발효조(40)에서 농축 발효된 액상의 비료를 냉각하는 냉각조(45);Cooling tank 45 for cooling the fertilizer of the liquid fermented concentrated in the liquid mature fermentation tank 40;
상기 액상의 비료 내에 잔존하는 부유물질을 제거하는 여과기(47);A filter 47 for removing suspended solids remaining in the liquid fertilizer;
상기 농축 발효된 액상의 비료를 자동 포장하는 액체비료 포장기(49)를 포함하여 구성된다.It comprises a liquid fertilizer packing machine 49 for automatically packaging the fermented liquid fertilizer of concentration.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 축산분뇨의 비료화 처리장치의 처리방법의 특징은, In addition, the characteristics of the treatment method of the livestock manure fertilizer treatment apparatus according to the present invention for achieving the above object,
축산분뇨의 비료화 처리방법에 있어서,In the fertilizer treatment method of livestock manure,
수거된 축산분뇨를 정선기(1)에 투입하여 협잡물을 제거하고 분뇨저장조(5)로 이송하여 저장하고, 상기 제거된 협잡물은 소각로(3)로 이송하여 소각처리하는 단계와;Injecting the collected livestock manure into a selector (1) to remove the contaminants and transporting the stored manure to the manure storage tank (5) for storage, and transferring the removed contaminants to the incinerator (3) for incineration;
상기 분뇨저장조(5)에서는 오존발생기(7)에서 오존(O3)을 발생시켜 축산분뇨의 살균 및 탈취가 이루어지고, 축산분뇨에서 발생되는 악취를 제 1 탈취탑(9a)으로 흡출하여 탈취 처리하는 단계와;The manure storage tank 5 generates ozone (O 3 ) in the ozone generator 7 to sterilize and deodorize livestock manure, and deodorizes the odor generated in the livestock manure to the first deodorization tower 9a. Making a step;
상기 분뇨저장조(5)에 저장된 축산분뇨를 제 1이송모터(11)를 통해 혼합/살균발효조(13)로 이송시켜 적정량의 미생물과 혼합하고 내부온도를 100℃ 이상 유지한 상태에서 적어도 2시간이상 혼합 교반하여 세균을 사멸시키는 단계와;Livestock manure stored in the manure storage tank (5) is transferred to the mixing / sterilization fermentation tank (13) through the first transfer motor (11) mixed with an appropriate amount of microorganisms and at least 2 hours while maintaining the internal temperature 100 ℃ or more Mixing and stirring to kill the bacteria;
상기 혼합/살균발효조(13)에서 고온을 2시간이상 유지한 다음 열 공급을 중단하고 자체열 53~57℃로 적어도 10시간 이상 발효를 하며, 미생물의 배양과 발효를 위해 산소를 공급하고, 발효시 발생하는 악취를 제 2 탈취탑(9b)으로 흡출하여 탈취처리하는 단계와;After maintaining the high temperature for more than 2 hours in the mixing / sterilization fermentation tank 13, the heat supply is stopped and fermented for at least 10 hours at 53 ~ 57 ℃ self-heating, supplying oxygen for cultivation and fermentation of microorganisms, fermentation Sucking and removing the odor generated by the second deodorization tower 9b;
상기 혼합/살균발효조(13)에서 1차 발효시킨 축산분뇨를 원심분리기(27)로 이송하여 고상과 액상으로 분리하는 단계와;Transferring the livestock manure from the mixing / sterilization fermentation tank (13) to a centrifuge (27) to separate the solid and liquid phases;
상기 원심분리기(27)에서 분리된 고상의 축산분뇨는 고상완숙발효조(30)로 이송시켜 하루에 2시간씩 53~57℃의 열 공급과 에어탱크(19)에서 20분 간격으로 5분동안 순간폭기에 의한 산소공급을 하며 5일동안 완숙발효와 건조를 통하여 수분 23~27%의 축산분뇨로 건조를 하고, 발효시 발생하는 악취는 제 3 탈취탑(9c)으로 흡출하여 탈취하는 단계와;The solid livestock manure separated in the centrifuge 27 is transferred to a solid mature fermentation tank 30 for 2 minutes per day for 5 minutes at a heat supply of 53 to 57 ° C. and an air tank 19 for 20 minutes. Supplying oxygen by aeration and drying with livestock manure having moisture of 23 to 27% through ripening fermentation and drying for 5 days, and odor generated during fermentation is desorbed by a third deodorizing tower 9c;
상기 고상완숙발효조(30)에서 완숙발효된 축산분뇨를 분쇄기(37)로 이송시켜 분쇄한 후 고체비료 포장기(39)를 통하여 포장하는 단계와;Transporting the mature fermented livestock manure from the solid phase fermentation tank 30 to a grinder 37 for crushing and packing the solid fertilizer packing machine 39;
상기 원심분리기(27)에서 분리된 액상의 축산분뇨를 액상완숙발효조(41)로 이송시켜 53~57℃의 열공급과 에어탱크(19)에서 20분 간격으로 5분동안 순간폭기에 의한 산소공급으로 교반이 이루어지고, 미생물을 이용한 자체 발효열과 열 공급으로 7일동안 완숙 발효시키는 단계와; The liquid livestock manure separated from the centrifugal separator 27 is transferred to the liquid mature fermentation tank 41 to supply heat of 53 to 57 ° C. and oxygen supply by instant aeration for 5 minutes at an air tank 19 for 20 minutes. Stirring is carried out, and the fermentation is carried out for 7 days by heat of heat and self fermentation using microorganisms;
상기 완숙발효된 액상의 축산분뇨를 펌프(44)를 통하여 냉각조(45)로 이송하여 냉각시키고, 여과기(47)에서 걸러진 액체비료를 액체비료 포장기(49)로 포장하는 단계를 포함하여 이루어진다. The mature fermented liquid livestock manure is transferred to the cooling tank 45 through the pump 44 and cooled, and the liquid fertilizer filtered by the filter 47 is packaged by the liquid fertilizer packing machine 49.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 축산분뇨의 비료화 처리장치를 나타낸 구성도이다.1 to 2 is a block diagram showing a fertilizer treatment apparatus for livestock manure according to the present invention.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이,As shown in FIGS. 1 and 2,
수거된 축산분뇨에 포함된 협잡물을 걸러내는 정선기(1)와, 상기 걸러낸 협잡물을 이송하여 소각하는 소각로(3)와, 상기 협잡물이 걸러진 축산분뇨를 분뇨저장조(5)에 저장하고, 상기 분뇨저장조(5)에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 1 탈취탑(9a)을 구비한 축산분뇨의 비료화 처리장치에 있어서, 상기 분뇨저장조(5)에 저장된 축산분뇨의 살균과 탈취의 목적으로 오존(O3)을 발생시키는 오존발생기(7)와, 상기 축산분뇨를 다음 공정으로 이송하기 위한 제 1이송모터(11)와, 상기 축산분뇨를 살균하고 발효시키기 위한 혼합/살균발효조(13)와, 상기 혼합/살균발효조(13)의 내부에 바깥날개(14a)와 안쪽날개(14b)가 교차하며 혼합할 수 있는 리본타입의 2중날개로 이루어진 교반날개(14)와, 상기 혼합/살균발효조(13)에 미생물을 투입하기 위한 미생물투입기(15)와, 상기 축산분뇨와 미생물의 일정량을 혼합하기 위한 측정기(17)와, 상기 혼합/살균발효조(13)에 투입된 미생물의 배양과 발효를 위해 산소를 공급하는 에어탱크(19)와, 상기 혼합/살균발효조(13)내의 축산분뇨속에 포함된 세균을 사멸시키기 위하여 고온의 스팀을 공급하는 보일러(21)와, 상기 혼합/살균발효조(13)에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 2 탈취탑(9b)과, 상기 혼합/살균발효조(13)에서 1차 발효된 축산분뇨를 다음 공정으로 이송하기 위한 제 2이송모터(25)와, 상기 이송된 축산분뇨를 고속 탈수하여 고상과 액상으로 분리하는 원심분리기(27)와, 상기 원심분리기(27)에서 분리된 고상의 축산분뇨를 전기히팅코일을 이용한 열 공급과 에어탱크(19)에서 산소공급을 하면서 교반시키는 고상완숙발효조(30)와, 상기 고상완숙발효조(30)에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 3탈취탑(9c)과, 상기 고상완숙발효조(30)에 일정기간 고온발효와 건조한 후 비료화된 고상의 축산분뇨를 다음 공정으로 이송하기 위한 제 3이송모터(35)와, 상기 비료화된 고상의 축산분뇨를 일정크기로 분쇄하는 분쇄기(37)와, 상기 비료화된 고상의 축산분뇨를 자동 포장하는 고체비료 포장기(39)와, 상기 원심분리기(27)에서 분리된 액상의 분뇨를 순간기포방식으로 산소를 일정시간 반복 공급하여 발효시키는 액상완숙발효조(40)와, 상기 액상완숙발효조(40)에서 발생하는 악취를 흡출하여 탈취 처리하는 제 4탈취탑(9d)과, 상기 액상완숙발효조(40)에서 농축 발효된 액상의 비료를 냉각하는 냉각조(45)와, 상기 액상의 비료 내에 잔존하는 부유물질을 제거하는 여과기(47)와, 상기 농축 발효된 액상의 비료를 자동 포장하는 액체비료 포장기(49)를 포함하여 구성된다.A sorting machine (1) for filtering contaminants contained in the collected livestock manure, an incinerator (3) for transporting and incineration of the filtered contaminants, and storing the livestock manure from which the contaminants have been filtered and stored in the manure storage tank (5), and the manure A livestock manure fertilizer treatment apparatus having a first deodorization tower (9a) that sucks out the odor generated in the storage tank (5) for the purpose of sterilization and deodorization of livestock manure stored in the manure storage tank (5) An ozone generator (7) for generating ozone (O 3 ), a first transfer motor (11) for transferring the livestock manure to the next process, and a mixing / sterilization fermentation tank (13) for sterilizing and fermenting the livestock manure And, inside the mixing / sterilization fermentation tank 13 of the inner blade (14a) and the inner wing (14b) intersecting the mixing blade consisting of a double wing of the ribbon type that can be mixed and the mixing / sterilization fermentation tank Microbial throwing in to inject microorganism into (13) 15, a measuring device 17 for mixing a predetermined amount of livestock manure and microorganisms, an air tank 19 for supplying oxygen for cultivation and fermentation of microorganisms introduced into the mixing / sterilization fermentation tank 13 and In order to kill the bacteria contained in the livestock manure in the mixing / sterilization fermentation tank 13, and a deodorizing process by sucking the odor generated in the mixing / sterilization fermentation tank 13 and the boiler 21 Second deodorization tower (9b), the second feed motor 25 for transferring the livestock waste manure primary fermented in the mixing / sterilization fermentation tank 13 to the next process, and the livestock waste manure at high speed to dehydrate Solid phase ripening fermentation tank for stirring while supplying oxygen from the air tank and heat supply using the electric heating coil and the solid livestock manure separated from the centrifugal separator 27 and the centrifugal separator 27 ( 30), and the solid phase fermentation tank (30) The third deodorization tower (9c) to suck out the odor generated in the deodorizing process and the third feed for transferring the fertilized solid livestock manure to the next process after a high temperature fermentation and drying in the solid phase mature fermentation tank 30 for a certain period A motor 35, a grinder 37 for grinding the fertilized solid livestock manure to a predetermined size, a solid fertilizer packing machine 39 for automatically packing the fertilized solid livestock manure, and the centrifuge 27 Fourth deodorizing tower for removing the odor generated in the liquid mature fermentation tank 40 and the liquid mature fermentation tank 40 to ferment by repeatedly supplying the oxygen in the liquid manure separated by the instant bubble method ( 9d), a cooling tank 45 for cooling the liquid fertilizer concentrated and fermented in the liquid fermentation fermentation tank 40, a filter 47 for removing suspended solids remaining in the liquid fertilizer, and the concentrated fermentation. Sleeping liquid fertilizer It comprises a liquid fertilizer packing machine (49) for packaging.
이와 같이 구성된 축산분뇨의 비료화 처리장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다. Looking at the operation of the livestock manure treatment device configured as described above are as follows.
먼저 상기 정선기(1)는 수거된 축산분뇨에 포함되어 있는 협잡물을 걸러내는 역할을 하며, 정선기(1)에서 걸러진 이물질은 소각로(3)로 이송하여 소각한다.First, the selector 1 serves to filter out contaminants contained in the collected livestock manure, and foreign substances filtered by the selector 1 are transported to an incinerator 3 for incineration.
상기 분뇨저장조(5)는 정선기(1)에서 협잡물이 처리된 축산분뇨가 저장되는 곳이고, 오존발생기(7)에서 오존(O3)을 발생시켜 축산분뇨의 살균 및 탈취가 이루어질 수 있도록 한다.The manure storage tank (5) is where livestock manure treated with contaminants in the selector (1) is stored, and ozone generator 7 generates ozone (O 3 ) to enable sterilization and deodorization of livestock manure.
상기 제 1,2,3,4탈취탑(9a,9b,9c,9d)은 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 야자잎 또는 볏집, 갈대등으로 이루어진 다수개의 필터(91)와, 미생물이 포함된 미생물 혼합물(93)을 저장하고 있는 탈취탑 본체(90) 다수개가 연이어 설치되어있고, 순환펌프(95)를 이용하여 미생물 혼합물(93)을 필터(91)에 스프레이 하면 필터(91)를 통과하는 악취를 미생물이 흡입(바이오 필터 역할)함으로 악취를 제거하게 된다.The first, second, third, and fourth deodorization towers 9a, 9b, 9c, and 9d have a plurality of filters 91 made of palm leaves, crests, reeds, and the like, as shown in FIG. A plurality of deodorizing tower bodies 90 storing the contained microbial mixture 93 are installed in succession. When the microbial mixture 93 is sprayed onto the filter 91 using the circulation pump 95, the filter 91 is removed. Microorganisms inhale the odor passing through (the role of bio filter) to remove the odor.
상기 혼합/살균 발효조(13)는 도 4에 도시된 바와 같이, 바깥날개(14a)와 안쪽날개(14b)의 2중날개로 구성된 교반날개(14)가 서로 교차하며 혼합할 수 있는 리본 타입으로 이루어져 있고, 원활한 혼합을 위해 일정시간(3분정도) 마다 정·역회전을 반복하면서 교반된다. The mixing / sterilization fermentation tank 13, as shown in Figure 4, consists of a ribbon type that can be mixed with each other intersecting and mixing blades 14 consisting of a double wing of the outer blade (14a) and the inner blade (14b). It is stirred while repeating the forward and reverse rotations for a predetermined time (about 3 minutes) for smooth mixing.
이때, 보일러(21)를 이용한 열공급으로 잡균, 병원균, 잡초종자등을 사멸시키고, 에어탱크(19)에서 산소를 공급하여 미생물의 원활한 배양과 발효가 이루어 질 수 있도록 한다.At this time, by killing germs, pathogens, weed seeds, etc. by the heat supply using the boiler 21, by supplying oxygen from the air tank (19) to allow for the smooth culture and fermentation of microorganisms.
상기 원심분리기(27)는 고속탈수를 통하여 수분이 60~70%인 축산분뇨를 고상과 액상으로 구분하는 역할을 한다.The centrifugal separator 27 serves to separate livestock manure having 60 to 70% of moisture through solid dehydration and liquid phase through high speed dehydration.
상기 고상완숙발효조(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 원심분리기(27)에서 탈수된 수분이 45~55% 정도인 고상의 분뇨가 탱크(31)내로 투입되면, 탱크(31)내에 설치된 전기 히팅코일(도시되지 않음)을 이용한 열 공급과 에어탱크(19)에서 산소가 공급되면서 교반되고, 일정기간(5일이상) 숙성되면 고체유기질 비료화 된다.As shown in FIG. 5, the solid phase fermentation tank 30 is installed in the tank 31 when the solid manure with 45 to 55% of water dehydrated in the centrifuge 27 is introduced into the tank 31. Heat supply using an electric heating coil (not shown) and the oxygen is supplied while supplying air from the air tank 19, and when aged for a certain period (more than 5 days) is a solid organic fertilizer.
이때, 고상의 분뇨를 교반하는 교반날개(32)는 바깥날개(32a)와 안쪽날개(32b)가 서로 교차하며 혼합할 수 있는 리본타입의 2중날개로 이루어져 있고, 원활한 혼합을 위해 일정시간(3분정도) 마다 정·역회전을 반복하면서 교반이 이루어진다. At this time, the stirring blade 32 for stirring the solid manure is composed of a ribbon-type double wing that can be mixed with the outer blade (32a) and the inner blade (32b), and mixed for a predetermined time (3 A minute or more), and stirring is performed while repeating the forward and reverse rotations.
상기 액상완숙발효조(40)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 원심분리기(27)에서 분리된 액상의 분뇨를 탱크(41)내로 투입되면, 탱크(41)내에 설치된 전기 히팅코일(도시되지 않음)을 이용한 열 공급(53~57℃)과 에어탱크(19)에서 순간기포방식으로 산소를 일정시간 반복 공급하면서 일정기간(7일정도) 완숙 발효시킨다.The liquid mature fermentation tank 40, as shown in Figure 6, when the liquid manure separated in the centrifuge 27 is introduced into the tank 41, the electric heating coil installed in the tank 41 (not shown) Heat fermentation (53 ~ 57 ℃) and air tank 19 using) instantaneously mature the fermentation for a certain period of time (about 7 days) while repeatedly supplying the oxygen by the instant bubble method.
본 발명에 따른 축산분뇨의 비료화 처리장치의 동작을 도 7을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.Operation of the fertilizer treatment apparatus for livestock manure according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 7.
수거된 분뇨 또는 축산폐수(이하 축산분뇨로 통칭함)를 분뇨저장조(5)에 투입하기 전에 분뇨에 포함되어 있는 협잡물을 제거하기 위하여 정선기(1)에 투입된다.(S101)Before collecting the collected manure or livestock wastewater (hereinafter referred to as livestock manure) into the manure storage tank (5) is put into the selector (1) to remove the contaminants contained in the manure (S101).
상기 정선기(1)에서 처리된 축산분뇨는 분뇨저장조(5)에 투입하고, 정선기(1)에서 걸러진 협잡물과 불순물은 소각로(3)로 이송하여소각처리한다.(S103)The livestock wastes treated in the selector 1 are put into the manure storage tank 5, and the contaminants and impurities filtered by the selector 1 are transferred to the incinerator 3 for incineration (S103).
상기 분뇨저장조(5)내에 저장된 축산분뇨의 살균과 탈취의 목적으로 오존발생기(7)에서 오존(O3)을 발생시키고, 분뇨저장조(5)에서 발생되는 악취는 제 1 탈취탑(9a)으로 흡출하여 탈취 처리한다.Ozone (O 3 ) is generated in the ozone generator (7) for the purpose of sterilization and deodorization of livestock manure stored in the manure storage tank (5), and the odor generated in the manure storage tank (5) to the first deodorization tower (9a) Aspirate and deodorize.
상기 분뇨저장조(5)에 저장된 축산분뇨는 혼합/살균발효조(13)로 제 1 이송모터(11)에 의해 이송되어지며, 미생물투입기(15)에서 투입되는 미생물과 축산분뇨가 측정기(17)에 의해 적정량이 혼합되어지고, 보일러(21)와 에어탱크(19)를 이용한 열 공급과 산소공급이 이루어지면서 교반이 시작된다.(S105)The livestock manure stored in the manure storage tank 5 is transferred to the mixing / sterilization fermentation tank 13 by the first transfer motor 11, and the microorganisms and livestock manure introduced from the microorganism injector 15 are measured to the measuring unit 17. By the appropriate amount is mixed, stirring is started while the heat supply and oxygen supply using the boiler 21 and the air tank 19 is made. (S105)
교반시에는 원활한 혼합을 위해 일정시간(3분정도)으로 역회전을하며 고온(100℃)을 2시간동안 유지하여 잡균, 병원균, 잡초종자를 사멸시키고, 상기 혼합/살균발효조(13)에 투입당시 수분이 75~95% 이었던 분뇨를 60~70% 로 낮춘다. At the time of stirring, the counter-rotator is rotated for a predetermined time (about 3 minutes) and maintained at a high temperature (100 ° C.) for 2 hours to kill various germs, pathogens, and weed seeds, and put into the mixing / sterilization fermentation tank 13. The manure, which was 75-95% at the time, was reduced to 60-70%.
이때, 고온을 2시간동안 유지한 다음 열 공급을 중단하고 축산분뇨의 자체열(53~57℃)로 10시간 정도 발효를하며 미생물의 원활한 배양과 축산분뇨의 발효를 위해 산소와 질소를 적량 공급을 하고, 발효시 분뇨에서 발생하는 악취는 제 2 탈취탑(9b)에서 흡출하여 탈취처리를 한다.At this time, after maintaining the high temperature for 2 hours, the heat supply is stopped and fermented for 10 hours by self-heating of livestock manure (53 ~ 57 ℃), and oxygen and nitrogen are supplied in an appropriate amount for smooth culture of microorganisms and fermentation of livestock manure. The odor generated from the manure during fermentation is sucked out of the second deodorization tower (9b) and subjected to deodorization treatment.
산소는 미생물의 에너지며 질소는 미생물 발육에 필요한 것으로서, 산소가 부족하면 미생물이 번식에 지장을 초래하며 발효의 속도도 늦어진다. Oxygen is the energy of microorganisms and nitrogen is necessary for the growth of microorganisms. When oxygen is insufficient, microorganisms interfere with reproduction and the speed of fermentation is slowed down.
따라서, 산소와 질소의 공급은 적정 범위내로 조절하는 것이 필요하다.Therefore, the supply of oxygen and nitrogen needs to be adjusted within an appropriate range.
상기 혼합/살균발효조(13)에서 1차 발효된 분뇨는 제 2 이송모터(25)를 이용하여 원심분리기(27)로 이송된다.(S107)The manure fermented in the mixing / sterilization fermentation tank 13 is transferred to the centrifuge 27 using the second transfer motor 25. (S107)
상기 원심분리기(27)에서는 축산분뇨가 고속 탈수되어 고상과 액상으로 분리된다. In the centrifuge 27, the livestock manure is dewatered at high speed and separated into a solid phase and a liquid phase.
이때, 상기 원심분리기(27)를 통과한 축산분뇨는 45%~55%정도의 수분을 유지하게 된다At this time, the livestock manure passed through the centrifuge 27 will maintain about 45% to 55% moisture.
상기 분리된 고상의 축산분뇨는 고상완숙발효조(30)로 이송된다.(S109).The separated solid livestock manure is transferred to the solid phase fermentation tank 30. (S109).
상기 고상완숙발효조(30)에 이송된 축산분뇨는 전기 히팅코일을 이용한 53~57℃의 열 공급을 받으며 교반을 하고, 에어탱크(19)에서 20분 간격으로 5분동안 순간폭기에 의한 산소공급과 상기 액상완숙조(40)에서 적량의 액체비료를 고상완숙발효조(30)에 투입하면서 수분조절을 하며 수분 23~27%정도의 분뇨로 건조를 한다.Livestock manure transported to the solid phase fermentation tank 30 is stirred while receiving a heat supply of 53 ~ 57 ℃ using an electric heating coil, oxygen supply by instant aeration for 5 minutes in the air tank 19 for 20 minutes And the liquid fertilization tank 40 in the appropriate amount of liquid fertilizer into the solid fermentation fermentation tank (30) while controlling the moisture and dried to about 23-27% manure of moisture.
이때, 발효되는 과정에서 자체 온도가 45~65℃ 발생되므로 열 공급은 처음 이송시 열 공급(53~57℃)을 약 2시간정도 유지하고 하루에 한번 2시간씩 열 공급을 하며 5일동안 완숙발효와 건조를 하고, 발생되는 악취는 제 3 탈취탑(9c)으로 흡출하여 탈취 처리한다.At this time, since the temperature of its own is 45 ~ 65 ℃ during fermentation, heat supply maintains heat supply (53 ~ 57 ℃) for about 2 hours and transfers heat for 2 hours once a day. Fermentation and drying are carried out, and the odor generated is sucked into the third deodorization tower 9c and deodorized.
여기서, 고상완숙발효조(30)의 탱크(31)를 6개조로 운영하는 이유는 탱크 1조당 5일씩 완숙 발효시켜 지속적인 생산이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.Here, the reason why the tank 31 of the solid phase fermentation tank 30 is operated in six tanks is to allow continuous production by fermenting five days per tank one tank.
이렇게 고상완숙발효조(30)에서 완숙 발효된 축산분뇨는 제 3 이송모터(35)를 이용하여 분쇄기(37)에 투입되어 일정크기로 분쇄된다.(S111)The livestock manure matured in the solid phase fermentation fermentation tank 30 is introduced into the grinder 37 using the third transfer motor 35 and is pulverized to a predetermined size.
상기 분쇄기(37)를 거친 후 고체비료 포장기(39)를 통하여 양질의 유기질 비료가 포장된다.(S113) After passing through the grinder 37, the organic fertilizer of good quality is packaged through the solid fertilizer packing machine 39. (S113)
상기 원심분리기(27)에서 분리된 액상의 축산분뇨는 액상완숙발효조(40)로 이송된다.(S115)The livestock manure of the liquid separated in the centrifuge 27 is transferred to the liquid mature fermentation tank 40. (S115)
상기 분리된 액상의 액체비료는 발효탱크(41)내에 설치된 전기 히팅코일(도시되지 않음)을 이용한 열 공급(53~57℃)과 에어탱크(19)에서 20분간격으로 5분씩 순간폭기에 의한 산소 공급되어 교반이 이루어지며 미생물을 이용한 자체발효열과 열 공급으로 약 7일동안 완숙 발효된다.The liquid liquid fertilizer of the separated liquid by instantaneous aeration for 5 minutes every 20 minutes in the heat supply (53 ~ 57 ℃) and the air tank 19 using an electric heating coil (not shown) installed in the fermentation tank 41 It is stirred by oxygen supply, and fermented for about 7 days by heat of heat and self-fermentation using microorganisms.
여기서, 액상완숙발효조(40)의 탱크(41)를 8개조로 운영하는 이유는 탱크 1조당 7일씩 완숙 발효시켜 지속적인 생산이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.Here, the reason for operating the tank 41 of the liquid maturation fermentation tank 40 in eight tanks is to allow the continuous production of fermentation by maturing 7 days per tank.
상기 농축된 액체비료는 펌프(44)를 통해 냉각조(45)로 이송되어 냉각된다.(S117)The concentrated liquid fertilizer is transferred to the cooling tank 45 through the pump 44 and cooled. (S117)
상기 냉각조(45)에서 냉각된 액체비료를 여과기(47)에 투입하여 잔존하는 부유물질을 걸러낸다.(S119)The liquid fertilizer cooled in the cooling tank 45 is introduced into the filter 47 to filter out the remaining suspended matter. (S119)
상기 여과기(47)에서 걸러진 액체비료는 액체비료 포장기(49)를 통하여 포장된다.(S121)The liquid fertilizer filtered by the filter 47 is packaged through the liquid fertilizer packing machine 49 (S121).
이상과 같은 본 발명에 의하면 호기성 발효에 의한 고온 발효식으로 축산분뇨를 처리하여 알칼리성 비료화되어 화학비료로는 불가능한 효과와 성분을 함유하고 있고, 분뇨 및 축산폐기물을 발효시켜 유기질 비료를 생산하므로 환경오염을 방지할 수 있으며, 일반적인 축산분뇨의 수분조절재로 사용되는 톱밥, 왕겨 등을 사용하지 않고 생산기간이 일주일정도로 단축되어 생산원가가 절감되어 실수요자에게 저렴한 공급이 가능하게 됨으로써 가격경쟁에서도 가치가 높다 할 수 있다. According to the present invention as described above, by treating the livestock manure by high temperature fermentation by aerobic fermentation, it becomes alkaline fertilizer and contains the effects and ingredients that are impossible with chemical fertilizers, and fertilize manure and livestock waste to produce organic fertilizers, thus causing environmental pollution. In addition, the production period is reduced to about a week without the use of sawdust and rice husk, which are used as moisture control materials for livestock manure, and the production cost is reduced. can do.
도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 축산분뇨의 비료화 처리장치를 나타낸 구성도,1 to 2 is a block diagram showing a fertilizer treatment apparatus of livestock manure according to the present invention,
도 3은 도 1의 탈취탑 상세도,3 is a detailed view of the deodorizing tower of FIG.
도 4는 도 1의 혼합/살균발효조 상세도,Figure 4 is a detailed view of the mixing / sterilization fermentation tank of Figure 1,
도 5는 도 1의 고상 완숙 발효조 상세도,Figure 5 is a detailed view of the solid phase fermentation tank of Figure 1,
도 6은 도 1의 액상 완숙 발효조 상세도,Figure 6 is a detailed view of the liquid mature fermentation tank of Figure 1,
도 7은 본 발명에 따른 축산분뇨의 비료화 처리방법을 나타낸 공정도이다.7 is a process chart showing a fertilization treatment method of livestock manure according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1: 정선기 3: 소각로1: selector 3: incinerator
5: 분뇨저장조 13: 혼합/살균발효조 5: manure storage tank 13: mixing / sterilization fermentation tank
15: 미생물투입기 17: 측정기 15: microorganism injector 17: measuring instrument
21: 보일러 27: 원심분리기21: boiler 27: centrifuge
30: 고상완숙발효조 37: 분쇄기30: solid mature fermentation tank 37: grinder
39: 고체비료 포장기 40: 액상완숙발효조39: solid fertilizer packing machine 40: liquid mature fermentation tank
45: 냉각조 47: 여과기45: cooling tank 47: filter
49: 액체비료 포장기49: liquid fertilizer packing machine
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