KR100750353B1 - 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치 - Google Patents

순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치 Download PDF

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Abstract

축산분뇨가 처리되는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치가 개시된다. 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치는 가축분뇨가 밀폐되어 저장된 저장조에서 가축분뇨를 공급받는 투입구와 저장조로 다시 배출하는 배출구가 상부에 구비된 발효탱크와, 발효탱크의 상부에 설치되어 가축분뇨에서 발생되어 상방으로 유동된 거품을 포집하여 소포시킨 후, 발효탱크의 외부로 배출시키는 소포부와, 발효탱크의 내부에 설치되어 가축분뇨에 공기를 공급함으로써 가축분뇨의 발효를 촉진시키는 폭기부 및 발효탱크의 배출구에 연결되어 발효탱크에서 발효 처리된 가축분뇨를 저장조로 배출시키는 강제순환 배출펌프를 포함함으로써, 축산분뇨의 처리기간이 단축되고, 거품에서 악취를 제거하여 외부로 배출하는 이점이 있다.
축산분뇨, 발효탱크, 소포부, 폭기부, 펌프

Description

순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치{HIGH SPEED FERMENTATION APPARATUS OF CYCLING TYPE FOR DISPOSAL A DOMESTIC ANIMAL EXCRETIONS}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 발효탱크의 측면도이다.
도 3은 도 1의 발효탱크의 일부 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
100: 저장조 110: 발효탱크
112: 투입구 115: 배출구
120: 내면부 122: 외면부
125: 단열재 127: 수위계
128: 온도센서 130: 도어
132: 바퀴 133: 스토퍼
135: 컨트롤 패널 136: 버튼
140: 소포부 142: 소포덕트
143: 회전날개 145: 모터
147: 순환관 147a: 유입관
147b: 분기관 150: 폭기부
152: 수중폭기펌프 160: 강제순환 배출펌프
본 발명은 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가축분뇨를 발효시켜 처리하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 축산농가에서 생산되는 가축분뇨의 일부는 토지에 뿌려져 퇴비로 활용되거나, 구덩이를 파고 저장시킨 미생물에 의해 처리하여 부피를 줄이여 다시 퇴비로 활용한다.
그리고, 현재에는 축산업이 대형화되고 축산시설이 대형화되어 가축분뇨가 대량으로 발생되는데, 퇴비로 처리하거나 자연 상태에서 미생물로 처리할 수 있는 수용량을 초과하고 있으며, 토지에 가축분뇨를 그대로 뿌려 방치하거나 토지에 수용공간을 형성하여 자연적으로 처리하는 경우, 축산분뇨에서 발생되는 오폐수가 하천과 지하수를 오염시키게 된다.
이에, 축산농가는 축산시설과 더불어 축산시설에 규모에 맞는 축산분뇨 처리시설도 함께 갖추어야 축산업을 할 수 있는 법규는 만족시키게 되는데, 축산시설에 는 축산분뇨의 처리시설이 필수적으로 포함되어 축산분뇨 처리시설 및 오폐수 처리시설업도 비약적으로 발전되고 있는 실정이다.
종래의 축산분뇨 처리시설은 정화조와 유사한 형태로서 축산분뇨가 저장되어 발효처리되면서 축산분뇨의 부피가 줄어드는 저장조와 저장조에 저장된 축산분뇨에 기포를 공급하여 축산분뇨의 발효를 촉진시키는 폭기조를 구비하고 있다.
상기와 같은 축산분뇨 처리시설은 구조가 간단하여 설치비는 적게 소요되는 이점은 있으나, 폭기조에 의한 축산분뇨의 처리시간이 6개월 정도 소요되므로, 대량으로 발생되는 축산분뇨를 처리하기 위해서는 다수의 저장조를 지상에 배치하여 처리해야 하므로 시설비용 배가되는 문제가 있었다.
그리고, 저장조에서 발생되는 미생물 분해가스가 그대로 대기 중으로 유입되어 주위공기를 오염시킴으로써, 쾌적한 환경을 제공하지 못하므로 축산업을 하지 않는 주민들의 불만을 발생시키고, 축산시설 주변의 토지가격을 하락시키는 문제가 발생되었다.
이에, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 저장조에서 발생되는 거품에서 악취를 제거하여 주위공기의 오염을 방지하고, 축산분뇨의 처리기간을 단축시키는 소규모의 처리시설에 의해 대량의 축산분뇨를 처리할 수 있는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치를 제공함이 목적이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치의 구성은 가축분뇨가 밀폐되어 저장된 저장조에서 가축분뇨를 공급받는 투입구와 상기 저장조로 다시 배출하는 배출구가 상부에 구비된 발효탱크와, 상기 발효탱크의 상부에 설치되어 상기 가축분뇨에서 발생되어 상방으로 유동된 거품를 포집하여 소멸시키는 소포부와, 상기 발효탱크의 내부에 설치되어 가축분뇨에 공기를 공급함으로써 상기 가축분뇨의 발효를 촉진시키는 폭기부 및 상기 발효탱크의 배출구에 연결되어 상기 발효탱크에서 발효 처리된 가축분뇨를 상기 저장조로 배출시키는 강제순환 배출펌프를 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
실시예
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 발효탱크의 측면도이며, 도 3은 도 1의 발효탱크의 일부 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치는 가축분뇨가 밀폐되어 저장된 저장조(100)에서 가축분뇨를 공급받는 투입구(112)와 상기 저장조(100)로 다시 배출하는 배출구(115)가 상부에 구비된 발효탱크(110)와, 상기 발효탱크(110)의 상부에 설치되어 상기 가축분뇨에서 발생되어 상방으로 유동된 거품를 포집하여 소멸시킨 후, 상기 발효탱크(110)의 외부로 배출시키는 소포부(140)와, 상기 발효탱크(110)의 내부에 설치되어 가축분뇨에 공기를 공급함으로써 상기 가축분뇨의 발효를 촉진시키는 폭기부(150) 및 상기 발효탱크(110)의 배출구(115)에 연결되어 상기 발효탱크(110)에서 발효 처리된 가축분뇨를 상기 저장조(100)로 배출시키는 강제순환 배출펌프(160)를 포함한다.
여기서, 발효탱크(110)는 가축분뇨가 대량으로 저장되는 저장조(100)에 복수의 관으로 연결되어 있는데, 일측 관은 저장조(100)에서 가축분뇨를 유입시키기 위한 투입구(112)에 연결되며, 타측 관은 자장조로 가축분뇨를 배출하는 배출구(115)에 연결된다.
이때, 저장조(100)의 가축분뇨는 일측 관을 통해 투입구(112)로 유입되고, 폭기부(150)는 작동되어 가축분뇨에 기포를 제공하며, 호기성 미생물에 의해 가축분뇨로 분해되고, 가축분뇨의 발효 중에 발생되는 거품은 소포부(140)에 의해 발효 탱크(110)의 상부로 유동되어 포집되고, 소포부(140)에서 물리적으로 분해되어 외부로 배출되는데, 거품에 포함되어 악취를 발생시키는 수증기는 다시 발효탱크(110)로 회수됨으로써, 거품은 악취가 제거되어 외부로 배출된다.
또한, 가축분뇨는 발효탱크(110)에서 폭기부(150)에 의해 기포를 공급받아 호기성 미생물에 의해 신속하게 분해되는데, 발효탱크(110)는 소포부(140)를 제외하고는 외부와 열 교환이 비교적 적으므로, 가축분뇨의 발효로 발생되는 열에 의해 내부온도가 고온으로 상승될 수 있으며, 가축분뇨에 포함되어 있는 잡초종자는 고온에 의해 익혀져 토양에 자랄 수 없는 죽은 종자로 된다.
그리고, 발효탱크(110)에서 발생되는 열은 가축분뇨의 발효를 더욱 촉진시키므로, 발효탱크(110)의 내부에서 가축분뇨의 발효시간이 단축되며, 발효탱크(110)에서 발효된 가축분뇨가 저장조(100)로 회수되어 저장조(100)의 가축분뇨에 혼합되면서 저장조(100)에 포함된 가축분뇨의 발효를 촉진시키고, 다시 발효탱크(110)에 새로운 가축분뇨가 채워지는 반복과정에 의해 저장조(100)의 가축분뇨는 발효에 의해 분해되는데, 저장조(100)의 가축분뇨를 완전히 분해 처리하기 위해서는 15 ~ 20일 가량 소요된다.
그리고, 상기 발효탱크(110)의 내면부(120)와 외면부(122)는 강판으로 형성되고, 상기 발효탱크(110)의 내면부(120)와 외면부(122) 사이에는 단열재(125)가 포함됨으로써, 발효탱크(110)의 열 손실이 적어져서 가축분뇨의 분해열에 의해 발효탱크(110)는 고온으로 상승될 수 있고, 발효탱크(110)에서 가축분뇨의 분해시간이 단축될 수 있다.
또한, 상기 발효탱크(110)에는 내부에 저장되는 가축분뇨의 수위를 확인할 수 있는 투명창을 포함하는 수위계(127)가 구비되는데, 발효탱크(110)의 내부로 채워진 가축분뇨는 발효에 의해 수위가 점점 줄어들고, 발효가 완료되면 일정수위를 유지하고 갈색으로 변하게 되는데, 수위계(127)를 통해 사용자는 발효의 완료를 알 수 있으므로, 강제순환 배출펌프(160)를 작동시켜 발효된 가축분뇨를 저장조(100)의 상부로 회수할 수 있으며, 저장조(100)의 하부에서 발효가 느리게 진해 중인 가축분뇨를 발효탱크(110)로 유입시켜 발효탱크(110)에서 신속하게 발효를 진행시킬 수 있다.
여기서, 상기 발효탱크(110)에는 상기 발효탱크(110)의 내부온도를 감지하는 온도센서(128)가 포함되는데, 사용자는 온도센서(128)에서 감지된 온도에 의해 발효탱크(110)에서 가축분뇨의 발효가 원활하게 진해중인 지 확인 할 수 있으며, 발효탱크(110)의 내부온도가 과도하게 상승되는 경우 이를 감지한 후 소포부(140)를 가동하여 분해가스를 배출시켜 발효탱크(110)의 온도를 발효온도에 맞게 하강시킬 수 있다.
또한, 상기 발효탱크(110)의 전면에는 상기 발효탱크(110)의 내부로 출입하여 발효탱크의 내부를 청소하거나 수리하기 위한 도어(130)가 구비되고, 상기 도어(130)는 상기 발효탱크(110)의 전면에 밀착되는데, 발효탱크(110)에서 가축분뇨의 발효를 진행시키지 않고 발효탱크(110)를 그대로 두는 경우, 발효탱크(110)의 활발한 사용을 대비하여 도어(130)를 열고 발효탱크(110)의 내부를 청소하거나 수리할 수 있으며, 사용자가 발효탱크(110)의 내부로 출입하여 발효탱크(110)의 내부 의 균열이나 내부에 배치된 강제순환 배출펌프(160)나 온도센서(128)를 점검할 수 있다.
그리고, 상기 발효탱크(110)의 저면에는 상기 발효탱크(110)의 이동을 위한 바퀴(132)가 결합되고, 상기 바퀴(132)에는 발효탱크(110)의 이동을 고정하는 스토퍼(133)가 구비되어 있는데, 발효탱크(110)는 철판으로 제작되어 주로 화물차에 의해 운반된 후, 사용 장소에서 사용 위치로 배치되므로, 중량이 있는 발효탱크(110)는 바퀴(132)에 의해 용이하게 이동될 수 있어 시설배치가 간단하고, 사용위치 변경 시에도 위치의 이동이 용이하여 유연하게 대처할 수 있다.
한편, 상기 소포부(140)는 상기 발효탱크(110)의 상면부에 결합되어 상기 발효탱크(110)의 내부에서 발생되는 거품이 포집되는 소포덕트(142) 및 상기 소포덕트(142)의 내부에 설치되어 거품을 소포덕트(142) 내부에서 소멸시키는 회전날개(143) 및 상기 소포덕트(142)의 외부에서 발효탱크(110)의 열에 의한 손상을 받지 않게 설치되어 회전날개(143)을 구동시키는 모터(145)을 포함하고 있다.
이때, 소포덕트(142)는 발효탱크(110)의 상부에서 상면부가 개방된 원통형태로서, 내부에 결합된 회전날개(143)에 의해 발효탱크(110)에서 포집된 거품이 소멸되고, 거품에서 발생된 수증기와 가스를 외부로 배출하는 통로를 제공하며, 모터(145)는 전원을 공급받아 회전날개(143)를 회전시키는 구동력을 제공하는 것으로서, 소포덕트(142)의 외부에 설치되어 발효탱크(110)의 내부에서 발생되는 열과 차단된다.
여기서, 상기 소포부(140)에는 소멸되어 외부로 배출되는 거품에서 발생하는 수증기와 가스를 포집하여 상기 발효탱크(110)로 순환시키는 순환관(147)이 구비되고, 상기 순환관(147)은 상기 폭기부(150)에 연결되어 있는데, 순환관(147)은 모터(145)에 연결된 회전날개(143)에 의해 소멸되어 소포부(140)의 외부로 배출될 수 있는 악취가스가 포함된 수증기와 가스를 소포부(140)에서 흡입하여 발효탱크(110)로 회수시킴으로써, 발효탱크(110)에서 외부로 악취가스의 유출을 감소시킨다.
즉, 상기 순환관(147)은 상기 폭기부(150)에 연결되는 유입관(147a)과, 상기 유입관(147a)에서 양측으로 갈라진 분기관(147b)을 포함하는데, 유입관(147a)은 소포부(140)에서 배출되는 거품에서 발생되는 수증기와 가스를 폭기부(150)로 순환시키는 관으로서, 유입관(147a)이 소포부(140)에서 소멸된 가축분뇨의 수증기와 가스를 폭기부(150)에 제공하며, 유입관(147a)에서 양측으로 갈라진 분기관(147b) 중 하나는 소포부(140)에 연결되는 관이며, 다른 하나는 대기 중의 외기를 유입관(147a)에 공급하는 관이다.
그리고, 상기 폭기부(150)에는 상기 발효탱크(110)의 바닥면에 고정되고, 가축분뇨에 의한 오염이 방지되는 수중폭기펌프(152)가 포함됨으로써, 발효탱크(110)의 내부에 배치되는 폭기부(150)에서 외부의 공기를 흡입하여 가축분뇨에 공급할 수 있으므로, 외부 폭기조가 불필요하게 되어 가축분뇨를 처리하는 시설이 축소되고, 발효탱크(110)의 설치로 가축분뇨를 분해 처리하는 시설이 갖추어진다.
한편, 발효탱크(110)의 전면부에는 소포부(140)의 회전날개(143), 강제순환 배출펌프(160), 수중폭기펌프(152), 온도센서(128) 등을 작동시키기 각종 기능버튼(136)을 구비한 컨트롤 패널(135)이 설치된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치는 축산분뇨가 저장되고 밀폐되어 있는 저장조에 발효탱크를 연결하고, 발효탱크에 축산분뇨를 분할하여 유입시켜 폭기부에 의해 발효시킨 후 저장조로 순환시킴으로써 축산분뇨의 처리기간을 단축시키는 이점을 얻을 수 있다.
또한, 발효탱크에서 발생되는 거품를 포집하여 소포부에서 소멸시키고, 소포부에서 대기 중으로 유출되는 거품의 수증기와 발효가스를 발효탱크로 순환시켜 재차 폭기부에 의해 발효탱크에서 폭기함으로써, 발효탱크에서 대기 중으로 유출되는 악취를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 가축분뇨가 밀폐되어 저장된 저장조에서 가축분뇨를 공급받는 투입구와 상기 저장조로 다시 배출하는 배출구가 상부에 구비된 발효탱크;
    상기 발효탱크의 상부에 설치되어 상기 가축분뇨에서 발생되어 상방으로 유동된 거품을 소포하는 소포부;
    상기 발효탱크의 내부에 설치되어 가축분뇨에 공기를 공급함으로써 상기 가축분뇨의 발효를 촉진시키는 폭기부; 및
    상기 발효탱크의 배출구에 연결되어 상기 발효탱크에서 발효 처리된 가축분뇨를 상기 저장조로 배출시키는 강제순환 배출펌프를 포함하고,
    상기 발효탱크의 내면부와 외면부는 강판으로 형성되고, 상기 발효탱크의 내면부와 외면부 사이에는 단열재가 포함되는 것을 특징으로 하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 발효탱크에는 내부에 저장되는 가축분뇨의 수위를 확인할 수 있는 투명창을 포함하는 수위계가 구비되는 것을 특징으로 하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 발효탱크에는 상기 발효탱크의 내부온도를 감지하는 온도센서가 포함되는 것을 특징으로 하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 발효탱크의 전면에는 상기 발효탱크의 내부를 청소 및 수리하기 위한 도어가 구비되고, 상기 도어는 상기 발효탱크의 전면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 발효탱크의 저면에는 상기 발효탱크의 이동을 위한 바퀴가 결합되고, 상기 바퀴에는 발효탱크의 이동을 고정하는 스토퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치.
  7. 가축분뇨가 밀폐되어 저장된 저장조에서 가축분뇨를 공급받는 투입구와 상기 저장조로 다시 배출하는 배출구가 상부에 구비된 발효탱크;
    상기 발효탱크의 상부에 설치되어 상기 가축분뇨에서 발생되어 상방으로 유동된 거품을 소포하는 소포부;
    상기 발효탱크의 내부에 설치되어 가축분뇨에 공기를 공급함으로써 상기 가축분뇨의 발효를 촉진시키는 폭기부; 및
    상기 발효탱크의 배출구에 연결되어 상기 발효탱크에서 발효 처리된 가축분뇨를 상기 저장조로 배출시키는 강제순환 배출펌프를 포함하고,
    상기 소포부는 상기 발효탱크의 상면부에 결합되어 상기 발효탱크의 내부에서 발생되는 거품이 포집되는 소포덕트;
    상기 소포덕트의 내부에 설치되어 상기 거품을 소멸시키는 회전날개; 및
    상기 소포덕트의 외부에서 상기 회전날개에 연결되어 상기 회전날개를 구동시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 소포부에는 거품의 소포처리에서 발생된 수증기와 발효가스 중 일부를 수집하여 상기 발효탱크로 순환시키는 순환관이 구비되고, 상기 순환관은 상기 폭기부에 연결되는 것을 특징으로 하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 순환관은 상기 폭기부에 연결되는 유입관과, 상기 유입관에서 양측으로 갈라진 분기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환형 가축분뇨 고속발효 처리장치.
  10. 삭제
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