KR19980064984A - 가축의 뇨 처리방법 및 폐수 증발 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소, 돼지 등 가축에서 나온 뇨와 더불어 공장이나 음식물에서 취출된 폐수를 살균,소독 및 악취제거 처리를 한 후 분출,증발화시켜 대기중으로 소멸시킴으로써 토지 및 하천의 오염 염려가 없고, 처리비용의 획기적인 절감이 가능토록 한 가축의 뇨 처리 방법 및 폐수 증발처리 장치에 관한 것으로, 고압으로 송풍을 하기 위한 블로워(110)를 구비하고, 이 블로워(110)의 토출구에 공기공급관로(114)를 연결하고, 상기 공기공급관로(114)의 출구에 고압의 분출공기 및 마찰열을 얻기 위해 축소확대구멍(120a)을 갖는 분사노즐(120)을 연결하고, 상기 분사노즐(120)의 폐수유입구측에 폐수공급관로(140)를 연결하고, 이 폐수공급관로(140)의 입구에 정화된 폐수를 공급하기 위한 폐수펌핑장치(132)를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

가축의 뇨 처리방법 및 폐수 증발 처리장치

본 발명은 소, 돼지 등 가축에서 나온 뇨와 더불어 공장이나 음식물에서 취출된 폐수를 살균,소독 및 악취제거 처리를 한 후 분출,증발화시켜 대기중으로 소멸시킴으로써 토지 및 하천의 오염 염려가 없고, 처리비용의 획기적인 절감이 가능토록 한 가축의 뇨 처리 방법 및 폐수 증발처리 장치에 관한 것이다.

소, 돼지, 닭 등등의 가축은 하루도 쉼없이 유기물을 먹거리로 섭취하여 고기와 털, 알 등을 생산하여 인류에게 공급하는 생산자로서 섭취된 유기물이 소화 흡수되는 과정에서 발생하는 노폐물은 분뇨로 배설되고, 배설된 분뇨와 같은 오수는 자연으로 되돌아가 유기물의 생산자인 미생물과 식물의 에너지원으로 사용되고, 자연의 섭리에 따라 사이클을 형성하면서 회전하고 있으나, 대량의 사육환경속에서 이를 처리하기 위해서는 인위적인 방법으로 처리를 해주어야 한다.

이러한 분뇨처리에 있어서 일반적으로 분뇨를 혼합 처리하는 방법과 액체인 뇨와 고형분인 분을 구분하여 처리하는 방법이 있다.

분뇨처리방법은 대략적으로 톱밥발효축사와 발효건조에 의한 퇴비화가 있으며, 고형분인 분처리 방법은 생분이용법, 매립처분법, 산화지법, 건조·교반·통풍에 의한 퇴비화방법이 있다.

뇨처리방법은 저장액비법, 살수 여상법, 토양침투법, 산화지법, 활성오니법 및 증발처리법이 있다.

이러한 분뇨처리방법은 축산농가에서 처해있는 환경과 사육방법에 따라 가장 합리적이고 경제적인 방법을 선택하여 이루어지게 된다.

여기서 증발처리법은 건조로 속에 축분과 톱밥을 혼합한 후 기름 또는 전기 등은 이용한 열로 가축분뇨를 건조시키는 강제건조 방법으로, 가축분뇨의 처리시간이 짧고, 소요면적이 적으며 일반적인 발효방법에 비하여 저렴하다.

그러나 강제 건조에 따른 발효퇴비의 안정성이 저하되며, 열원(전기.경유 등)으로 화력을 이용함으로써 연료비가 과다하게 들어가는 문제가 있다.

따라서 이러한 과다한 연료비용의 문제는 결국 뇨처리에 가장 큰 어려움이 되었다.

다른 한편, 공장이나 음식점 등에서 발생되는 폐수는 정화된 시설을 거쳐 다시 하천이나 강으로 흘려보내게 되는 게 이상적인 처리방법인데, 사용자측에서는 이에 대한 시설투자 및 운용비용이 막대하게 들어감으로 부담이 될 수 밖에 없었다.

따라서 이러한 공장이나 음식점 등에서 발생되는 폐수를 적은 투자비용과 운용비용으로 간단히 처리하는 장치가 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 소, 돼지 등 가축에서 나온 뇨와 더불어 공장이나 음식물에서 취출된 폐수를 살균,소독 및 악취제거 처리를 한 후 분출,증발화시켜 대기중으로 소멸시킴으로써 토지 및 하천의 오염 염려가 없고, 처리비용의 획기적인 절감이 가능토록 한 가축의 뇨 처리 방법 및 폐수 증발처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 가축에서 분비된 분과 뇨를 분리하는 단계와;

분리된 뇨를 저장하여 이의 유량을 조절하면서 미생물활동에 적합한 환경조건을 위해 약품을 투입하는 단계와;

약품이 투입된 뇨를 침전조에서 1차 침전시켜 침전물 생성시키는 단계와;

침전조에서 방류된 뇨를 폭기조에 저장시켜 미생물 활성을 위해 공기를 불어넣는 단계와;

폭기조에서 활성화된 뇨를 침전조에 2차 침전시켜 침전물을 생성시키는 단계와;

침전조에서 흘러나온 뇨를 여과시켜 폐수로 저장시키는 단계와;

고압분사 공기측에 폐수를 투입,분출시켜 증발화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은, 고압으로 송풍을 하기 위한 블로워(110)를 구비하고, 이 블로워(110)의 토출구에 공기공급관로(114)를 연결하고, 상기 공기공급관로(114)의 출구에 고압의 분출공기 및 마찰열을 얻기 위해 축소확대구멍(120a)을 갖는 분사노즐(120)을 연결하고, 상기 분사노즐(120)의 폐수유입구측에 폐수공급관로(140)를 연결하고, 이 폐수공급관로(140)의 입구에 정화된 폐수를 공급하기 위한 폐수펌핑장치(132)를 포함한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 가축의 뇨 처리 공정도.

도 2내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 적용되는 폐수 증발 처리장치의 구성도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

50 : 살균장치 110 : 블로워

114 : 공기공급관로 116 : 공기가열히터

120 : 분사노즐 120a : 축소확대구멍

123 : 분쇄망 132 : 폐수펌핑장치

140 : 폐수공급관로 160 : 폐수가열히터

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 도 1에서와 같이 분뇨분리 단계(S1)에서는 가축에서 분비된 분과 뇨를 스크린여과를 통해 분리된다.

이때 분리된 분은 톱밥을 이용해 퇴비화되고, 여과된 뇨는 일단 유량조정조로 유입되어 저장된 후, 유량이 조절되면서 약품투입조로 보내져 약품투입 단계(S2)를 거친다.

상기 약품투입조에서는 뇨·오수중 유기물을 미생물 활동에 적합한 환경조건 부여로 분해 산화시켜 ＣＯ₂Ｈ₂Ｏ,ＮＨ₃와 같이 안정화된다.

이렇게 약품투입조에서 안정화된 뇨는 1차침전 단계(S3)에서 침전조에 투입되어 침전시키는 과정을 거치게 된다.

침전조에서 방류된 뇨는 폭기 단계(S4)에서 폭기조에 저장되고, 폭기조에 저장된 뇨에 공기를 불어넣어 주면 미생물은 활성화된다.

즉, 미생물은 ＮＨ₃를 이용하여 세포증식 및 활동을 하므로써 유기물을 분해하게 된다.

폭기조에서 활성화된 뇨는 2차침전 단계(S5)에서 다시 새로운 침전조에 침전시켜 침전물을 생성시키게 되고, 침전조에서 흘러나온 뇨는 여과를 거쳐 도 2의 폐수저장탱크(40)로 집수된다. (단계 S6)

다음, 폐수저장탱크(40)에 저장된 뇨는 살균·소독 및 악취(암모니아가스)제거장치(50)(이하 살균장치라 함)를 통해 본 발명에 속하는 폐수증발장치(100)를 거치면서 증기분출로 대기중에 증발되어 소멸된다.

이때 폐수증발장치(100)는 전술한 가축의 뇨 폐수뿐만 아니라 공장이나 음식점 등에서 발생되는 각종 폐수를 대기중으로 분출,증발화시키도록 되어 있다.

상기 폐수증발장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 고압으로 송풍을 하기 위한 2대의 블로워(110)를 구비하고, 이 블로워(110)의 토출구에 토출공기를 안내하는 공기공급관로(114)를 각각 연결하고, 이들 공기공급관로(114)의 출구측에는 축소확대구멍(120a)을 갖는 분사노즐(120)이 연결,구성되어 있다.

따라서 블로워(110)에서 발생된 고압의 풍량은 공기공급관로(114)를 따라 분사노즐(120)의 축소확대구멍(120a)을 통과할 때 공기흐름이 고속으로 진행되어 대기중으로 방출되게 되어 있고, 이 흐름에서 유체저항에 의해 마찰열이 발생하게 되어 있다.

이때, 블로워(110)는 많은 풍량,높은 풍압을 얻을 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하다.

그리고 상기 분사노즐(120)로 상기 살균장치(50)를 거친 폐수를 공급하기 위해 살균장치(50)의 출구측에 폐수펌핑장치(132)가 연결되고, 상기 폐수펌핑장치(132)의 토출구측과 분사노즐(120)의 공기유입구측에는 폐수펌핑장치(132)에서 펌핑된 폐수를 분사노즐(120)의 공기유입구측으로 투입시키기 위한 폐수공급관로(140)가 연결되어 있고, 상기 폐수공급관로(140)상에는 분사노즐(120)로 공급되는 폐수량을 조절하기 위한 유량조절밸브(142)가 연결되어 있고, 상기 펌프(132)의 흡입구측에는 폐수공급을 단속시키기 위한 폐수차단용 전자밸브(150)가 연결,구성되어 있다.

여기서 분사노즐(120)은 분사되는 방향을 상,하 자유롭게 구성함이 바람직하고, 분사노즐(120)의 분출구에 공해방지를 위한 공해방지기(도시안됨)를 추가적으로 부착할 수도 있다.

이와 같이 구성된 폐수증발장치(100)의 작동상태를 설명한다.

먼저, 폐수차단용 전자밸브(150)에 작동전류가 공급되면 이 전자밸브(150)가 좌측으로 전환되고, 살균장치(50)와 폐수펌핑장치(132)를 연결하는 관로가 열리게 된다.

이와 동시에 2대의 블로워(110)가 작동하여 송풍을 하게 되고, 이 송풍량은 공기공급관로(114)를 따라 분사노즐(120)의 축소확대구멍(120a)을 통과하여 고속으로 대기중으로 방출된다.

이같은 상태에서, 폐수펌핑장치(132)가 구동을 개시하게 되면, 폐수펌핌장치(132)의 흡입구측에서 흡입력이 발생하여 폐수저장탱크(40)에 모아진 폐수가 살균장치(50)를 통과하면서 살균,소독 및 악취제거가 이루어지고 폐수펌핑장치(132)로 토출된 폐수가 폐수공급관로(140)로 분기 압송된다.

따라서 폐수공급관로(140)를 따라 정화된 폐수가 각각의 유량조절밸브(142)를 통과한 후 공기공급관로(114)를 흐르는 공기에 투입되고, 분사노즐(120)의 입구측에서는 공기와 폐수가 함께 혼합 유입된다.

이들 공기와 폐수는 분사노즐(120)의 축소확대구멍(120a)을 통과하면서 유체흐름이 고속화되고 동시에 분사노즐(120)의 내측벽면으로부터 마찰열을 받아 가열받는다.

따라서 분사노즐(120)을 통과하게 되는 폐수는 온도의 급상승으로 열화되어 분무입자로 분출되면서 대기중으로 증발화된다.

이때 상기 분사노즐(120)의 통로에는 분사노즐(120)을 통과하는 폐수를 미립자화시키는 분쇄망(123)을 설치함이 바람직하다.

즉, 분쇄망(123)을 통과시 폐수가 미립화되어 공기와 원활하게 섞이게 되고, 이로서 분사노즐(120)로 분출시 더욱더 폐수의 증발화를 촉진하게 된다.

이같이 가축에서 분비된 뇨 폐수 및 공장이나 음직점에서 분리된 폐수를 상기 살균장치(50)를 통해 살균,소독 및 악취제거를 한 후 폐수증발장치(100)로 하여 대기중으로 증발화시킴으로써 토질 및 수질오염을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상기 블로워(110)에 연결된 공기공급관로(114)상에 도 3에 도시된 바와 같이 공급공기의 온도를 높여서 폐수의 증발화를 더욱 촉진하기 위해 공기가열히터(116)를 설치할 수도 있다.

이때 공기가열히터(116)는 공기를 데울 수 있는 방법으로 뜨거운 물을 이용하거나, 전열기를 이용하는 방법 그리고 기름 또는 가스버너를 이용하는 방법이 있다.

상기 공기가열히터(116)가 전열기일 경우 별도의 온도조절기(도시안됨)에 연결되어 필요한 만큼의 온도로 공기를 가열시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

이렇게 되면, 블로워(110)에서 토출되는 공기유량이 공기가열히터(116)를 통과하는 동안 가열을 받아 공기공급관로(114)의 하류로 흐름으로써 이 하류측에 투입되는 폐수의 온도상승을 일으켜 분사노즐(120)에서 분출될 시 더욱더 증발화를 촉진시키게 된다. 이는 대기 온도가 차가운 겨울철에 더욱 유리하다.

또한, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 폐수펌핑장치(132)의 흡입구측 관로상에 상기 폐수공급관로(140)로 공급되는 폐수의 온도를 상승시키기 위해 폐수가열히터(160)를 설치 구성하여도 좋다. 즉, 분사노즐(120)로 투입되는 폐수온도를 높여 증발화를 더욱 촉진할 수 있을 뿐 아니라 폐수가열히터(160)를 통과한 폐수의 온도가 100℃이상이 되면 자연적으로 폐수의 살균처리가 되는 이점도 있다.

또, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 공기공급관로(114)와 폐수공급관로(140)상에 각각의 공기가열히터(116) 및 폐수가열히터(160)를 설치 구성할 수 있다.

이렇게 되면 분사노즐(120)의 유입구측에는 공기 및 폐수의 온도가 미리 상승하여 유입됨으로 분사노즐(120)의 축소확대구멍(120a)을 통과하는 유체는 급격히 열화되어 폐수의 증발화가 더욱 효과적으로 이루어진다.

또, 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 확실한 폐수의 증발화를 유도하기 위해 분사노즐(120)의 출구측에 2차증발히터(200)를 설치하고, 이 2차증발히터(200)의 출구측에 다시 2차 분사노즐(300)을 연결,구성하여도 좋다.

물론 본 발명은 경우에 따라서 증발히터와 분사노즐을 3대 이상으로 하여 공기공급관로(114)상에 직열로 배치할 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예들은 2대의 블로워(110)를 설치하여 구성하였는 데 이는 폐수 처리량에 관계함으로 그 설치 대수는 반드시 2대의 블로워(110)를 필요로 하는 것은 아니며 경우에 따라서 그 이상의 블로워를 구비하여 폐수 증발처리를 구현할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 가축에서 분비된 뇨 폐수뿐만 아니라 공장이나 음식점에서 분리된 폐수를 정화 살균 후 대기중으로 분출, 증발화시킴으로써 토질이나 수질 및 하천 오염을 일으키는 일은 없다.

또, 본 발명의 폐수증발장치(100)는 구성이 간단하여 설치공간이 작고, 설치비용 및 운용비용이 저렴하며, 사용이 간편한 이점을 갖는다.

또, 종래의 건조로속에서 전기나 경유 등을 이용해 가축 뇨를 증발시키는 것에 비해 처리비용을 대폭 절감시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

1. 가축에서 분비된 분과 뇨를 분리하는 단계와;

   분리된 뇨를 저장하여 이의 유량을 조절하면서 미생물활동에 적합한 환경조건을 위해 약품을 투입하는 단계와;

   약품이 투입된 뇨를 침전조에서 1차 침전시켜 침전물 생성시키는 단계와;

   침전조에서 방류된 뇨를 폭기조에 저장시켜 미생물 활성을 위해 공기를 불어넣는 단계와;

   폭기조에서 활성화된 뇨를 침전조에 2차 침전시켜 침전물을 생성시키는 단계와;

   침전조에서 흘러나온 뇨를 여과시켜 폐수로 저장시키는 단계와;

   고압분사 공기측에 폐수를 투입,분출시켜 증발화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축의 뇨 처리방법.
2. 고압으로 송풍을 하기 위한 블로워(110)를 구비하고, 이 블로워(110)의 토출구에 공기공급관로(114)를 연결하고, 상기 공기공급관로(114)의 출구에 고압의 분출공기 및 마찰열을 얻기 위해 축소확대구멍(120a)을 갖는 분사노즐(120)을 연결하고, 상기 분사노즐(120)의 폐수유입구측에 폐수공급관로(140)를 연결하고, 이 폐수공급관로(140)의 입구에 정화된 폐수를 공급하기 위한 폐수펌핑장치(132)를 포함한 것을 특징으로 하는 폐수 증발 처리장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 공기공급관로(114)의 일단에 블로워(110)에서 토출된 공기를 소정의 온도로 가열시키기 위한 공기가열히터(116)를 추가로 연결,구성한 것을 특징으로 하는 폐수 증발 처리장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 폐수펌핑장치(132)의 폐수흡구측에 공급폐수를 소정의 온도로 가열시키기 위한 폐수가열히터(160)를 추가로 연결,구성한 것을 특징으로 하는 폐수 증발 처리장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 폐수펌핑장치(132)의 흡입구측에 정화된 폐수를 살균,소독 및 제거를 위한 살균장치(50)를 연결, 구성한 것을 특징으로 하는 폐수 증발 처리장치.
6. 제 2항에 있어서, 상기 분사노즐(120)의 통로에 유체를 미립화시키기 위한 분쇄망(123)을 설치한 것을 특징으로 하는 폐수 증발 처리장치.
7. 제 2항에 있어서, 상기 분사노즐(120)의 출구측에 적어도 1개 이상의 2차분사노즐(300)을 연결 구성하되, 이들 분사노즐(120)과 2차분사노즐(300)의 사이에는 2차증발히터(200)를 추가로 설치한 것을 특징으로 하는 폐수 증발 처리장치.