KR19990000316A - Livestock Manure Properties Fermentation Treatment Apparatus and Method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축산분뇨속성발효처리장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 분과 뇨를 가두는 슬러리 피트(1), 발효를 행하는 발효조(2), 산소주입으로 폭기하여 발효 및 분해를 행하는 호기성 소화조(3), 거품을 파쇄하는 소포조(4), 미소화된 물질을 거품으로 만들어주며 고액분리를 활성화 시켜주는 부유물질 분리조(5), 단계적인 침전을 위한 침전조(6,7), 최종처리액을 머무르게 하는 저류조(8) 및 액비를 저장하는 저장조(9)로 구성되는 분뇨처리장치를 사용하여 미생물을 돼지에게 직접 급여시켜 악취 발생을 억제시키고 처리장치에 유입된 축분뇨를 동시에 발효, 폭기과정을 거치면서 완전 발효 분해하여 분뇨를 완전 무기질 액비로 처리하여 양돈장의 환경개선과 분뇨의 자원화를 도모하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a livestock manure rapid fermentation treatment apparatus and a method thereof, comprising: a slurry pit (1) to confine manure and urine, a fermentation tank (2) for fermentation, and aerobic digestion tank (3) for aeration and fermentation by aeration with oxygen injection ), A defoaming tank for crushing bubbles (4), a suspended solids separation tank (5) for making the micronized material into bubbles and activating solid-liquid separation, a settling tank (6,7) for stepwise precipitation, final treatment liquid Using the manure treatment device consisting of a storage tank (8) to keep the water and the storage tank (9) to store the liquid fertilizer to feed microorganisms directly to pigs to suppress the generation of odor and to simultaneously fermentation, aeration process Through fermentation and complete fermentation, the manure is treated with a complete mineral liquid fertilizer to improve the environment of pig farms and promote the recycling of manure.
Description
본 발명은 축산분뇨속성발효처리장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 구체적으로는 미생물을 돼지에게 직접 급여시켜 악취 발생을 억제시키고 처리장치에 유입된 축분뇨를 동시에 발효, 폭기과정을 거치면서 완전 발효 분해하여 분뇨를 완전 무기질 액비로 처리하여 양돈장의 환경개선과 분뇨의 자원화를 도모하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a livestock manure rapid fermentation processing apparatus and method thereof, specifically, to feed microorganisms directly to pigs to suppress the occurrence of odors and fermentation and aeration during the livestock manure flowing into the processing device at the same time, complete fermentation decomposition By treating the manure with a complete mineral liquid fertilizer to improve the environment of pig farms and the recycling of manure.
축산업에 있어서, 가축으로부터 배출되는 분뇨의 처리는 커다란 문제이고, 특히 양돈에 있어서는 분뇨처리문제와 더불어 축사로부터 발생하는 악취제거가 문제되고 있다.In the livestock industry, the treatment of manure discharged from livestock is a big problem, and in particular, in piglets, there is a problem of removing the odor generated from the livestock house together with the manure disposal problem.
종래 일반적으로 행하여지고 있는 분뇨처리에 있어서는 분뇨를 받을 수 있도록 깊이 1∼1, 5m의 피트를 축사 하부에 설치하여 분뇨가 머무르는 상태의 피트저부를 협기성 발효시킴과 동시에 그 상등액을 정화조로 처리하거나 피트 깊이를 40∼60cm로 하고, 머무르는 분뇨를 스크래퍼 등의 제거기로 제거하고 분, 뇨를 분리하여 분은 퇴비화하고, 뇨는 정화조로 흘러보내는 방법을 사용하고 있다.In the conventional manure treatment, a pit having a depth of 1 to 1, 5 m is installed in the lower part of the barn to receive the manure, and the bottom of the pit where the manure stays is anaerobic fermented and the supernatant is treated with a septic tank. A pit depth of 40 to 60 cm is used to remove the manure that remains, using a scraper or the like, to separate the manure and the urine, compost the manure, and send the urine to the septic tank.
그러나, 상기와 같은 종래의 처리방법은 분을 퇴비화 할때 기계, 차량, 자재등이 필요하며, 많은 노력이 요구된다. 더욱이 뇨처리를 행하기 위해 정화조를 설치하지 않으면 안될 뿐만 아니라 많은 설비투자가 요구되어 경제적 부담이 증가된다.However, such a conventional treatment method requires a machine, a vehicle, a material, etc. when composting manure, and requires a lot of effort. In addition, a septic tank must be installed to carry out urine treatment, and a lot of equipment investment is required, which increases the economic burden.
또, 정화조 등의 설비는 부식이 잘 일어나고, 수년이 경과하면 고장을 일으켜 그 기능을 상실하게 된다.In addition, facilities such as septic tanks are corroded well, and after several years, fail and lose their function.
이와 같은 문제에 부가하여 축사로부터 발생하는 강렬한 악취를 제거하는 유효한 수단은 현재에는 알려져 있지 않고, 주변의 환경오염 문제를 해결해야 하는 난제가 있다.In addition to such a problem, effective means for removing the strong odor generated from the livestock house are not known at present, and there is a challenge to solve the environmental pollution problem.
또, 악취가 강해 환경이 좋지 않은 축사에서는 돼지의 건강관리가 어렵고 사료에 예방약을 첨가하거나 소독제의 살포를 면하기 어렵기 때문에 약제에 따른 비용상승과 약제에 의한 식육의 불안을 소비자에게 부여하게 되는 것이다.In addition, it is difficult to control the health of pigs, and it is difficult to avoid the application of prophylactic agents or disinfectants in the livestock house where the odor is strong and the environment is not good. will be.
또한, 종래에 알려진 방식으로는 톱밥을 이용한 교반 발효방식과 축뇨를 6개월 이상 저장액비화에 의한 처리방식을 사용하고 있으나, 톱밥을 부가적으로 공급하여야 하는 부담과 톱밥사용으로 인하여 축사가 청결하지 못함은 물론 악취제거에는 무리가 있었다.In addition, a conventionally known method uses a stirred fermentation method using sawdust and a treatment method by storage solution for urine urine for 6 months or more, but the barn is not clean due to the burden of additional supply of sawdust and the use of sawdust. Of course, there was a bunch of odor removal.
본 발명은 상기와 같은 종래 축사의 분뇨처리의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 그 목적은 미생물을 돼지에게 직접 급여시켜 파리, 악취 발생을 억제시키고 처리장치에 유입된 축분뇨를 동시에 발효, 폭기과정을 거치면서 완전 발효 분해하여 분뇨를 완전 무기질 액비로 처리함으로써 양돈장의 환경개선과 분뇨의 자원화 및 사육효율을 증대하는 것이다.The present invention is to improve the problems of the manure treatment of the conventional barn as described above, its purpose is to feed the microorganisms directly to pigs to suppress the occurrence of flies, odors and at the same time fermentation, aeration process of livestock manure introduced into the treatment device By fermenting and decomposing completely, manure is treated with completely mineral liquid fertilizer to improve the environment of pig farms, increase manure's resources and raise efficiency.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 축산분뇨처리 장치와 방법은, 축사 밑에 도랑모형으로 설치되어 분과 뇨를 동시에 가둘 수 있으며, 가둠턱(11)과 분뇨이송관(12)을 구비한 슬러리 피트(1)와,Livestock manure treatment apparatus and method of the present invention, in order to achieve the above object, is installed in a ditch model under the barn, and can confine the manure and urine at the same time, slurry pit having a confined jaw (11) and a manure conveying pipe (12) (1) and,
하부에는 슬러리 인발을 위한 맨홀(21)과 증발 촉진과 스컴제거를 위한 살수장치(22)를 구비하며 슬러리 피트(1)의 분뇨이송관(12)을 통하여 이송된 분뇨를 발효하는 발효조(2)와,The fermentation tank (2) having a manhole (21) for slurry drawing and a watering device (22) for promoting evaporation and scum removal and fermenting the manure transferred through the manure conveying pipe (12) of the slurry pit (1); ,
밀폐조로 구성되어 발효조(2)와 다수의 액교류관(31)으로 병렬접속하며, 산소공급을 위한 폭기기(32)와 상부로 열려진 분포구(33)를 구비한 호기성 소화조(3)와,An aerobic digestion tank (3) having a closed tank and connected in parallel to the fermentation tank (2) and a plurality of liquid flow tubes (31), having an aerator (32) for supplying oxygen and a distribution port (33) opened at the top;
호기성 소화조(3)의 중앙부위에 위치하며 조 중앙에 거품파쇄를 위한 소포기(41)를 구비하며, 부유물질 분리조(5)로 처리액을 유통하는 유통로(42)를 구비한 소포조(4)와,Located in the central part of the aerobic digestion tank (3), having a defoaming machine (41) for crushing bubbles in the center of the tank, and a defoaming tank having a distribution channel (42) for distributing the processing liquid to the floating material separation tank (5) (4) and,
상부는 완전 밀폐되며, 브로워(52)와 바닥에 설치되는 산기장치(53)로 산기시켜 미소화된 물질을 거품으로 만들어주며 고액분리를 활성화시켜 거품과 부유물질을 이송관(51)을 통하여 발효조(2)로 이송하며, 바닥에 설치된 산기장치(53)의 제 기능을 유지하고 미소화된 물질은 상승시키고 고액이 분리된 액은 제1침전조(6)로 흘러들어가도록 바닥으로 부터 일정 높이에 연결관(54)을 설치한 부유물질 분리조(5)와,The upper part is completely enclosed, and the air is blown by the blower 52 and the air diffuser 53 installed at the bottom to make the micronized material into the foam, and the solid-liquid separation is activated to transfer the foam and the floating material through the fermentation tank 51. (2) to maintain the proper function of the diffuser 53 installed on the floor, the micronized material is raised and the liquid separated from the liquid flows into the first settling tank 6 at a certain height from the bottom Floating material separation tank (5) provided with a connection pipe (54),
침전된 슬러지를 발효조(2)로 투입하는 에어리프트(61,71)를 구비하며, 2단계로 설치되어 분리조(5)에서의 분리액이 단계적으로 흐르도록 구성된 제1, 2침전조(6,7)와,First and second settling tanks 6 and 6 having air lifts 61 and 71 for injecting the precipitated sludge into the fermentation tank 2 and installed in two stages so that the separation liquid in the separation tank 5 flow in stages. 7) with,
제2침전조(7)를 거친 최종 처리액이 머무르며, 펌프(81)에 의하여 역이송관(82)을 통하여 축사의 슬러리 피트(1)로 역이송하는 저류조(8)와,The storage tank 8 which the final process liquid which passed through the 2nd settling tank 7 stays, and is conveyed back to the slurry pit 1 of the penetrator via the back conveying pipe 82 by the pump 81,
액비화된 처리액을 저장하기 위한 저장조(9)로 구성되는 축산분뇨속성발효처리장치를 기술상의 특징으로 하는 것이다.It is a technical feature of the livestock manure attribute fermentation processing apparatus consisting of the storage tank 9 for storing the liquefied process liquid.
본 발명의 부가적인 특징은 발효조(2)에 침전물을 빼어내기 위하여 에어 리프트장치를 추가로 설치하는 것이다.An additional feature of the present invention is the additional installation of an air lift device to withdraw the precipitate in the fermenter (2).
그리고 본 발명의 장치를 사용하는 분뇨처리방법은, 균체를 사료(톤당 5kg)에 섞어 가축에 급여하고 이 가축이 배설하는 분뇨를 동시에 가두는 슬러리 피트(1)에서 1차발효가 일어나며, 분뇨이송관(12)에 의해 이송된 분뇨는 발효조(2)에서 2차발효되며, 발효조(2)에서 이송된 분뇨를 호기성 소화조(3)에서 공기를 강제공급하여 폭기하여 최종 발효 및 분해하며, 소포조(4)의 소포기(41)에 의해 기세포화된 포상이 소포되어 부유물질 분리조(5)로 유입되며 산기장치(53)에 의해 산기된 미소화된 물질과 부유물질은 발효조(2)로 재 이송되며, 분리된 액은 제1 및 제2침전조(6,7)를 거치면서 침전되어지는 슬저지는 에어리프트(61,71)에 의해 발효조(2)로 재 이송되고, 저류조(6)로 모인 최종처리액은 수세 또는 슬러리 피트(1)의 분뇨를 밀어내기 위해 축사로 재 이송되거나, 저장조(9)에 저장되어 액비로 사용되는 것을 특징으로 하는 것이다.And the manure processing method using the apparatus of the present invention, the primary fermentation takes place in the slurry pit (1) to mix the cells with feed (5kg per ton) to feed the livestock and confine the manure excreted by the livestock, manure transport pipe Manure transported by (12) is secondary fermentation in the fermentation tank (2), the manure transported in the fermentation tank (2) by aeration of forced air supply in the aerobic digestion tank (3), the final fermentation and decomposition, defoaming tank ( 4) the airborne foamed air bubbles are introduced into the suspended solids separating tank 5 by the defoaming machine 41 and the micronized substances and the suspended solids produced by the air dispersing apparatus 53 are returned to the fermentation tank 2. The separated liquid is transferred to the fermentation tank 2 by the air lifts 61 and 71 and the sludge which is precipitated while passing through the first and second settling tanks 6 and 7 is transferred to the storage tank 6. The collected final treatment liquid is transferred back to the barn to flush the water or slurry manure (1) , Stored in the storage tank (9), it characterized in that it is used as a liquid manure.
본 발명의 다른 특징은 발효조(2)에서 스컴제거 및 수분증발을 도모하기 위해 10분간격으로 살수(0.1m3/min)를 행하는 것과;Another feature of the present invention is to perform spraying (0.1 m 3 / min) every 10 minutes to promote scum removal and moisture evaporation in the fermenter (2);
호기성 소화조(3)에서 분해를 촉진하기 위해 균체를 5일에 5kg정도를 투입하는 것과;Injecting about 5kg of cells in 5 days to promote the decomposition in the aerobic digester (3);
병원균 살균을 위하여 발효온도를 발효조(2)에서 40±5℃, 호기성 소화조(3)에서 45±5℃를 유지하는 것이다.For sterilization of pathogens, the fermentation temperature is maintained at 40 ± 5 ° C. in the fermenter (2) and 45 ± 5 ° C. in the aerobic digester (3).
도 1 는 본 발명 축산분뇨속성발효처리장치의 개략도1 is a schematic diagram of the present invention livestock manure rapid fermentation treatment apparatus
도 2 는 본 발명 축산분뇨속성발효처리장치의 단면도2 is a cross-sectional view of the present invention livestock manure rapid fermentation treatment apparatus
도 3 은 본 발명 축산분뇨속성발효처리장치의 평면도3 is a plan view of the livestock manure rapid fermentation treatment apparatus of the present invention
도 4 는 본 발명 축산분뇨속성발효처리장치의 측단면도Figure 4 is a side cross-sectional view of the livestock manure attribution fermentation treatment apparatus of the present invention
도 5 는 본 발명 슬러리 피트의 단면도5 is a cross-sectional view of the present invention slurry pit
도 6 는 본 발명 침전조의 단면도Figure 6 is a cross-sectional view of the precipitation tank of the present invention
도 7 은 본 발명의 분뇨처리 공정도7 is a manure treatment process diagram of the present invention
도면중주요부분에대한부호의설명Explanation of Signs of Major Parts of Drawings
1 : 슬러리 피트1: slurry pit
11 : 가둠턱 12 : 분뇨이송관11: confinement 12: manure conveying pipe
2 : 발효조2: fermenter
21 : 맨홀 22 : 살수장치21: manhole 22: watering device
3 : 호기성 소화조3: aerobic digester
31 : 액교류관 32 : 폭기기 33 : 분포구31: liquid flow pipe 32: aerator 33: distribution port
4 : 소포조4: parcel tank
41 : 소포기 42 : 유통로41: defoaming machine 42: distribution channel
5 : 부유물질 분리조5: floating material separation tank
51 : 이송관 52 : 브로워51: transfer pipe 52: Brow
53 : 산기장치 54 : 연결관53: diffuser 54: connector
6 : 제1침전조6: 1st precipitation tank
61 : 에어 리프트61: air lift
7 : 제2침전조7: second precipitation settling
71 : 에어 리프트71: air lift
8 : 저류조8: storage tank
81 : 펌프 82 : 역이송관81: pump 82: reverse feed pipe
9 : 저장조9: reservoir
축산에 있어서 분뇨처리, 식품공장에서의 미세한 악취, 수질오염, 파리의 발생 등 환경공해에 이어지는 폐기물을 박테리아를 이용한 본 발명의 장치와 방법으로 폭기처리하여 발효분해한 처리액으로서 증산 또는 자원화하는 것으로, 본 발명에서는 균체를 사료첨가 또는 호기성 소화조(3)에 혼입하며 본 발명의 장치를 이용하여 분뇨를 혼합 그대로 투입하고 기타 폐오물도 발효조(2)에 유입하고 액교류관(31)을 통하여 호기성 소화조(3)내에서 폭기기(32)의 작동에 의하여 폭기처리하여 무취, 다갈색으로 점성이 없고 호기성 발효활성이 풍부한 처리액으로 증산 또는 액비화하여 처리하는 것이다.In the livestock farming, the wastes that lead to environmental pollution, such as manure treatment, fine odors in food factories, water pollution, flies, etc. In the present invention, the cells are added to the feed or aerobic digestion tank (3), and the manure is mixed as it is, using the apparatus of the present invention, and other waste is also introduced into the fermentation tank (2) and aerobic through the liquid flow pipe (31). Aeration treatment by the operation of the aeration machine 32 in the digester 3 is odorless, dark brown, viscous and rich in aerobic fermentation activity.
이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명 축산분뇨속성발효처리장치의 개략도이며, 도 2 는 단면 상태도이다.1 is a schematic diagram of the livestock waste manure property fermentation treatment apparatus of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional state diagram.
본 발명은 분과 뇨를 가두는 슬러리 피트(1), 발효를 행하는 발효조(2), 산소주입으로 폭기하여 발효 및 분해를 행하는 호기성 소화조(3), 거품을 파쇄하는 소포조(4), 미소화된 물질을 거품으로 만들어주며 고액분리를 활성화 시켜주는 부유물질 분리조(5), 단계적인 침전을 위한 침전조(6,7), 최종처리액을 머무르게 하는 저류조(8) 및 액비를 저장하는 저장조(9)로 구성되어 진다.The present invention provides a slurry pit (1) for confinement of manure and urine, a fermentation tank (2) for fermentation, an aerobic digestion tank (3) for aeration and fermentation by aeration with oxygen injection, a defoaming tank (4) for crushing foam, and micronization Floating material separation tank (5) for foaming the activated material and activating the solid-liquid separation, settling tanks (6,7) for the step-by-step sedimentation, storage tank (8) to hold the final treatment liquid and storage tank for storing the liquid ratio ( It consists of 9).
슬러리 피트(1)는 분과 뇨를 동시에 가둘 수 있는 축사 밑에 도랑 모형의 낙차를 이용한 슬러리 구조로 하며, 피트(1)의 가둠턱(11)과 분뇨이송관(12)을 구성하고 있다.(도 5 참조)The slurry pit 1 has a slurry structure using a drop of a ditch model under a barn capable of confining manure and urine at the same time, and constitutes a confined jaw 11 and a manure conveying pipe 12 of the pit 1 (FIG. 5). Reference)
슬러리 피트(1)에 배설된 분은 최초에는 바닥에 갈아 앉고 차츰 분해되면서 섬유물질은 위로 떠올라서 층을 이루고 계속 분뇨가 투입될 때 떠오르다 더 위로 올라갈 수 없는 것은 윤할층을 미끄러져 내려 가둠턱(11)을 향하여 흘러 분뇨이송관(12)을 타고 발효조(2)로 이송된다.Those who are excreted in the slurry pit (1) are initially ground and gradually decomposed, and the fibrous material floats up to form a layer and continues to rise when manure is continuously introduced. 11) flows toward the fermentation tank 2 via the manure conveying pipe (12).
발효조(2)는 호기성 소화조(3)와 병렬로 접속하여 호기성 소화조(3)와는 3개의 액교류관(31)을 설치하며, 하부에는 슬러리를 인발할 수 있도록 맨홀(21)이 형성되고 증발촉진과 스컴제거를 위한 살수장치(22)를 구성한다.The fermentation tank (2) is connected in parallel with the aerobic digester (3) to install three liquid flow tubes (31) with the aerobic digester (3), the manhole (21) is formed in the lower portion to draw the slurry and promote evaporation To configure the sprinkler 22 for removing the scum.
그리고 침전물을 빼어내기 위하여 에어 리프트장치(도시 없음)를 추가로 구성할 수 있다.And an air lift device (not shown) can be further configured to extract the precipitate.
호기성 소화조(3)는 밀폐조로 구성되어 산소공급관(34)를 통하여 산소를 강제로 조내에 골고루 공급(65m3/hr)할 수 있는 폭기기(32)가 조내에 설치되어 폭기펌프의 작동으로 조내에 산소를 공급하는 것이다.The aerobic digester (3) consists of a closed tank and is provided with an aeration machine (32) capable of forcibly supplying oxygen (65m 3 / hr) to the tank through the oxygen supply pipe (34) by the operation of the aeration pump. To supply oxygen.
소포조(4)는 호기성 소화조(3) 중앙부위에 위치하며 폭기 발효시 생기는 거품을 파쇄시킬 수 있는 기능을 갖춘 소포기(41)와 소포기(41)에서 부유물질 분리조(5)로 처리액이 유통할 수 있는 유통로(42)를 구성한다.(도 3, 도 4 참조)The defoaming tank (4) is located in the center of the aerobic digestion tank (3) and is treated with a defoaming machine (41) and a suspended solids separating tank (5) in the defoaming machine (41) having a function of crushing bubbles generated during aeration fermentation. A flow path 42 through which the liquid can flow is constituted (see FIGS. 3 and 4).
부유물질 분리조(5)는 상부가 완전 밀폐시켜 거품이 외부로 나가지 못하게 하고 이송관(51)을 통하여 거품으로 발생하는 미소화된 물질과 부유물질을 발효조(2)로 다시 주입하도록 한다. 바닥에는 브로워(52)와 연결되는 산기장치(53)를 설치하여 산기시켜 미소화된 물질을 거품으로 만들어주며 고액분리를 활성화 시켜준다. 그리고 분리조(5) 바닥으로 부터 일정 높이(약 50cm)에 제1침전조(6)와 연통하는 연결관(54)을 구성한다. 바닥으로 부터 일정 높이에 연결관(54)을 설치하는 이유는 분리조(5) 하부에 설치된 산기장치(53)의 제 기능을 원활히 유지하여 미소화된 물질은 상승시키고 고액이 분리된 액은 연결관(54)을 통하여 제1침전조(6)로 흘러들어 가도록 하는 것이다.The suspended solids separating tank 5 is completely sealed to prevent bubbles from going outside and injects the micronized substances and suspended substances generated as bubbles through the transfer pipe 51 into the fermentation tank 2 again. At the bottom, a diffuser device 53 connected to the blower 52 is installed to diffuse the micronized material into bubbles and to activate solid-liquid separation. And the connection pipe 54 which communicates with the 1st settling tank 6 in a predetermined height (about 50 cm) from the bottom of the separation tank 5 is comprised. The reason for installing the connecting pipe 54 at a certain height from the bottom is to keep the function of the diffuser device 53 installed below the separation tank 5 smoothly so that the micronized material is raised and the liquid separated from the liquid is connected. It is to flow into the first settling tank (6) through the tube (54).
제1, 2침전조(6,7)는 처리액이 침전조의 분리벽을 넘어 단계적으로 흐르도록 구성하여 고액이 분리가 잘되고 아주 맑은 액으로 변하며, 침전되어지는 슬러지는 에어 리프트(61,71)에 의해 발효조(2)로 재 이송하여 순환되도록 하는 것이다. 제2침전조(7)에서는 균주의 활동이 더욱 활발히 진척되며 투명도가 명확히 확인되어 진다.The first and second sedimentation tanks 6 and 7 are configured so that the treatment liquid flows stepwise over the separation wall of the settling tank so that the solid liquid is separated into a very clear liquid, and the sludge settles to the air lifts 61 and 71. By the transfer back to the fermentation tank 2 to be circulated. In the second precipitation tank (7), the activity of the strain is more actively progressed and the transparency is clearly confirmed.
저류조(8)는 최종처리액이 잠시 머무를 수 있도록 하는 것으로 펌프(81)로 축사의 슬러리 피트(1)로 처리완성액을 역 이송되고 피트(1)내에서 발효가 더욱 진척되어져 처리가 활발해 진다.(도 6 참조)The storage tank 8 allows the final treatment liquid to stay for a while, and the treatment completion liquid is transferred back to the slurry pit 1 of the pen by the pump 81, and the fermentation is further advanced in the pit 1, so that the treatment becomes active. (See Figure 6)
저장조(9)는 액비화된 처리액을 저장하기 위하여 필요하며, 돈사주변의 소독 및 청소수로도 이용되며 농가의 상황에 따라 설치할 수 있다.Storage tank (9) is necessary to store the liquefied treatment liquid, and also used as disinfection and cleaning water around the pig house can be installed according to the situation of the farmhouse.
상기와 같은 본 발명의 장치에 의한 축산분뇨속성발효처리에 있어서, 그 처리원리는 최저발효 조건을 유지하며 미생물의 활동이 지속적으로 활발하게 행하여지게 되는 것으로 설비와 운전의 요건은 적당한 분이 지속적 공급(처리원액에 투입)과 적당량의 산소공급 및 적정에너지 환경의 유지가 핵심요소이며, 이들 조건들이 충족되면 호기성 소화조(3)내 처리물(분+뇨)의 온도는 45±5℃, 발효조(2)내 온도는 40±5℃사이에서 유지되고 축사내 대기처리물에 반송된 처리수에 의하여 20℃를 웃도는 수준에서 유지된다.In the livestock manure rapid fermentation treatment by the apparatus of the present invention as described above, the treatment principle is to keep the minimum fermentation conditions and the activity of the microorganisms are continuously carried out as the requirements of the facility and operation is appropriately supplied by the appropriate person ( Input to the processing stock solution, supply of an appropriate amount of oxygen, and maintenance of an appropriate energy environment are the key factors.If these conditions are met, the temperature of the treated product (manure + urine) in the aerobic digestion tank (3) is 45 ± 5 ℃, and the fermentation tank (2). The temperature inside the shell is maintained between 40 ± 5 ° C and above 20 ° C by the treated water returned to the atmospheric treatment in the house.
처리 1주기는 65∼80일(배설물로부터 처리완료까지)이며, 처리시설의 총용적(축사내 슬러리 피트와 폭기 및 발효조의 용적)도 1일 배설되는 분뇨량의 65∼80일분의 시설이 필요하다.One cycle of treatment is 65 to 80 days (from excreta to completion of treatment), and the total volume of the treatment facility (slurry pits and aeration in the house and the volume of fermenter) also needs facilities for 65 to 80 days of manure excreted per day. .
도 7 은 본 발명의 처리공정도로서, 본 발명의 처리공정은 다음과 같다.7 is a process chart of the present invention, the process of the present invention is as follows.
균체를 함유한 사료를 섭취한 가축으로부터 배출되는 분뇨는 축사의 피트(1)에 저류되어 탱크의 한쪽으로 흘러 파이프로 뿜어 올리거나 낙차를 이용하여 분뇨이송관(12)을 통하여 발효조(2)로 보낸다.The manure discharged from the livestock ingested from the feed containing the cells is stored in the pit (1) of the barn and flows to one side of the tank to be pumped up or sent to the fermentation tank (2) through the manure transfer pipe (12) using a drop. .
발효조(2)에서는 증량됨에 따라 액교류관(31)을 통하여 호기성 소화조(3)에 옮겨져 수위가 1m를 넘으면 폭기기(32)펌프를 작동하도록 한다. 수위 1m 이하에서는 펌프가 타버릴 위험성이 있기 때문이다.As the fermentation tank 2 is increased, it is transferred to the aerobic digestion tank 3 through the liquid flow pipe 31 so that the aerator 32 pump is operated when the water level exceeds 1 m. This is because there is a risk of the pump burning down below 1m.
발효조(2) 내에서는 10일 전후 예비발효가 이루어지며 내부온도는 30℃이상으로 유지시켜야하며 pH는 8이상이되면 미생물의 활동이 저하되므로 pH는 항상 중성을 유지시켜야 한다.In the fermentation tank (2), pre-fermentation takes place around 10 days, the internal temperature should be maintained at 30 ℃ or more and the pH should be maintained above 8 because the activity of microorganisms is lowered to pH 8 or more.
호기성 소화조(3)에 분뇨오수가 혼합한 대로 유입되어 있는 액은 호기성 소화조(3) 수중에 있는 펌프작동에 의해 기수혼합의 제트분류로 되어 분출되어 조내를 미세 기포층화하여 산소용존을 균일하게 하기 위해 호기성균의 증식이 촉진되어 다종의 호기성균에 의하여 탄소원 및 질소원을 섭취하여 분해작용을 일으키고 물질의 분해에 의하여 열이 발생(발효열)하여 점차 온도가 상승하여 작동 후 20시간 정도로 30℃전후로 도달하고 폭기작용이 순조로우면 미생물들은 중온성 미생물이므로 최고 45∼50℃가 되어서 협기성균 및 병원균은 멸균되며, 발효조(2)에서는 30∼40℃가 유지된다.The liquid flowing into the aerobic digester (3) as manure sewage is mixed is jetted into the jet mixture of the brackish mixture by the pump operation in the aerobic digester (3) to make a fine bubble layer in the tank to make oxygen dissolved evenly. To promote the growth of aerobic bacteria, ingestion of carbon and nitrogen sources by a variety of aerobic bacteria causes decomposition, and heat is generated by the decomposition of materials (fermentation heat), gradually increasing the temperature and reaching around 30 ° C for about 20 hours after operation. If the aeration is smooth, the microorganisms are mesophilic microorganisms up to 45 ~ 50 ℃, the anaerobic bacteria and pathogens are sterilized, 30 to 40 ℃ is maintained in the fermenter (2).
조내 온도는 한냉 또는 동계에 있어서도 폭기펌프의 회전열이 열을 보급하여 온도가 내려가는 일은 없으며 하기의 외기온도가 높을 때에도 펌프가 열에 의하여 부하를 받으면 자동으로 전원이 차단되어 펌프를 고장으로부터 보호한다.The temperature inside the tank does not lower the temperature by the rotational heat of the aeration pump even in the cold or winter season, and even when the outside air temperature is high, when the pump is loaded by heat, the power is automatically cut off to protect the pump from failure.
분뇨 혼합은 액상이기 때문에 점성이 적으며 미세기포층이 형성되고 포상은 점차 기포층을 증가하여 액온의 상승에 가속되며, 호기성 소화조(3) 중앙부에 열린 분포구(33)로부터 분포장치 내에 분출하고 소포기(41)로 소포시켜 처리액 통로를 통하여 소포조(4)내에 유입된다. 액체가 점성이 강할 때에는 다시 소포시킨다. 소포조(4) 하부의 유통로(42)를 통하여 부유물 분리조(5)로 유입된 처리액은 산기장치(53)에 의해 미소화된 물질과 부유물질을 이송관(51)을 통하여 발효조(2)로 이송하며, 분리된 처리액은 제1침전조(6)로 유입되어 제2침전조(7)를 거쳐 아주 맑은 액으로 변하며, 침전되는 슬러지는 에어 리프트(61,71)에 의해 발효조(2)로 재 이송되어 진다.The manure mix is less viscous because it is a liquid phase, and a microbubble layer is formed and the foam gradually increases the bubble layer to accelerate the rise of the liquid temperature, and is ejected into the distribution apparatus from the distribution port 33 opened in the center of the aerobic digester 3. The defoaming machine 41 is defoamed and introduced into the defoaming tank 4 through the treatment liquid passage. When the liquid is viscous, defoaming again. The treatment liquid introduced into the float separation tank 5 through the flow passage 42 below the defoaming tank 4 carries the micronized material and the suspended matter by the air diffuser 53 through the fermentation tank 51. 2), the separated treatment liquid flows into the first settling tank (6) and turns into a very clear liquid through the second settling tank (7), and the precipitated sludge is fermented by the air lifts (61, 71) (2). Is re- transported to).
침전조(6,7)을 거쳐 저류조(8)로 이송된 처리액이 일정량에 달하면 정지된 수중펌프(81)로부터 자동적으로 역이송관(82)을 통하여 축사 피트(1)로 유입되고 피트(1)내에서는 예비발효가 되어 항상 18℃전후로 유지되기 때문에 보온효과가 있고 증산에 따라 보온 효과가 있을 뿐만 아니라 축사 내부는 무취, 가스발생이 없어서 축사 주변의 사육환경이 개선된다.When the amount of the treatment liquid transferred to the storage tank 8 through the settling tanks 6 and 7 reaches a certain amount, it automatically flows from the stopped submersible pump 81 to the penetrating pit 1 through the back transfer pipe 82 and the pit 1 In the inside, it is a preliminary fermentation and always keeps around 18 ℃, so it has a warming effect, and there is a warming effect according to the transpiration.
축사 내의 피트(1)에 유입된 처리액은 폭기시스템에 다시 유입되어 계속 반복처리되어 60∼80%는 물과 탄산가스로 되어 대기에 방출되어 액비의 량은 감소된다. 남은 액비는 농지에 환원되어 산성으로된 토양을 개량하는 토양개량제로 사용하거나 미생물은 항균성이 있어서 축사 내의 소독이나 청소수로 재 사용할 수 있다.The treatment liquid introduced into the pit 1 in the pen is reintroduced into the aeration system and is repeatedly processed, and 60 to 80% of water and carbon dioxide are released into the atmosphere, thereby reducing the amount of liquid ratio. The remaining liquid fertilizer can be used as a soil improver to improve acidified soil reduced on farmland, or microorganisms can be reused as disinfection or cleaning water in pens.
이와 같은 축산 분뇨의 비료화처리 이용방식을 사용시 형태상으로는 퇴비(고체)와 액비(액체상)로 구분하는 발효방식으로는 호기성 발효(고온, 단기)와 협기성 발효(상온, 장기)로 구분된다.When the fertilizer treatment method of livestock manure is used, the fermentation method divided into compost (solid) and liquid fertilizer (liquid) is divided into aerobic fermentation (high temperature and short term) and aerobic fermentation (room temperature and long term).
본 발명은 예비처리에서는 상온에서 발효가 서서히 진행되며 협기성방식(산소의 공급을 하지 않는 방식)이고 이 과정은 축사 내에서 이루어지며 주처리는 별도의 설치시설인 산소를 강제로 공급하여 단기간에 내용물을 다량 분해시키는 호기성 방식을 조합한 것이다.In the present invention, in the preliminary treatment, fermentation proceeds slowly at room temperature and is aerobic (no oxygen supply). This process is performed in the barn and the main treatment is forcibly supplied with a separate installation facility for a short time. It is a combination of aerobic methods that break down the contents in large quantities.
또한, 본 발명의 축산 분뇨의 처리과정에서 환경문제가 되어 온 악취와 파리의 발생을 억제하고 분뇨의 내용물 분해를 촉진하기 위하여 고분해성 미생물을 사료에 섞어서 먹이는 것이다.In addition, in order to suppress the occurrence of odors and flies that have become an environmental problem in the treatment of livestock manure of the present invention and to feed the high-degradable microorganisms in the feed to promote the decomposition of the contents of the manure.
이 처리방법에서 최종생산물은 분뇨내 총고형물의 20% 정도로 잔존물질과 동기간동안 총 발생분뇨의 함수량의 20∼30%에 해당되는 액비량이다.(여름에는 잉여량이 발생하지 않음)In this treatment, the final product is 20% of the total solids in the manure and 20 to 30% of the water content of the total manure during the same period (no surplus in summer).
액비는 담황색이며 투명한 액체로서 식물이 필요로하는 영양분을 고루 갖춘 비료이고 처리기간 동안 발효가 완료되어 액체(시설 용량에 초과되지 않는 량)는 축사 내에서 계속 순환시켜 준다. 이때 액비성분의 함유량은 표1 에 나타내었다.The liquid fertilizer is a pale yellow and clear liquid that is fertilizer with the nutrients needed by the plant. The fermentation is completed during the treatment period, and the liquid (the amount not exceeding the capacity of the facility) is continuously circulated in the house. The content of the liquid ratio component is shown in Table 1.
이 처리방법에서 처리 목표는 크게 두가지로, 하나는 분뇨 내에 포함된 고체상물질(주로 유기물)을 본 발명으로 처리하고 다른 하나는 총배설물 중 수분을 줄이는 것으로 수분 증발은 배설물 내 에너지원이 미생물에 의해 분해될 때 생기는 일(배설물 1kg당 건조된 것은 4,100㎉의 에너지를 가지고 있으며 약 6ℓ의 물을 증발시킬 수 있는 열량)과 산소 강제 공급조 내에서 가동되는 모타의 발생열(전기 1㎾를 1시간에 소비되는 모터는 860㎉의 체열 발생) 그리고 자연열(태양광선) 및 거품 파쇄휀의 물리작용 및 안개분무(발효조에 행함)에 의한 증발촉진을 연계시켜서 시범시설(제주시 대포동 445번지 이창우)의 경우 96. 2월부터 97. 2월간의 수분증발량은 총 발생 분뇨량의 약 80%였다.In this treatment method, the treatment target is largely two, one is to treat the solid phase (mainly organic matter) contained in the manure with the present invention and the other to reduce the moisture in the total excretion moisture evaporation is the energy source in the excrement by the microorganisms What happens when decomposing (dry per 1 kg of excrement has 4,100 kW of energy and calories that can evaporate about 6 l of water) and the heat generated by the motor (1 kW of electricity per hour) The motor consumed is 860㎉ of body heat) and natural heat (sunlight) and bubble crushing physics and the evaporation promotion by mist spraying (in fermentation tank) in the case of demonstration facility (Lee Chang-Woo, 445, Daepo-dong, Jeju) 96. The amount of water evaporation from February to 97. February was about 80% of the total manure produced.
상술한 바와 같은 본 발명은 축분을 속성발효 처리하여 무취, 무점성을 유지함으로 인하여 축사 주위의 환경개선과, 사육효율의 증대를 도모함과 동시에 분뇨의 비료화로 인하여 자원화를 도모할 수 있는 효과가 있는 것이다.The present invention as described above has the effect of improving the environment around the livestock, and raising the efficiency of breeding, while maintaining the odorless, tack-free by the rapid fermentation of the nutrient powder, and at the same time have the effect of resource recycling due to the fertilizer of manure will be.
표1. 액비성분 함유량Table 1. Liquid fertilizer content
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