KR100203992B1 - 여과식 돈슬러리 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반응조에 수분조절재를 넣어 예열시킨 다음 이 반응조에 시간당 일정량의 분뇨를 계속적으로 분사시켜 살포후 교반하는 과정을 반복적으로 행하면서 가축분뇨중의 뇨오수만을 여과시켜 정화 전처리수로 처리하고, 반응조 내부에 잔존하는 가축분뇨중의 가축분만을 수분조절재와 함께 유기질 비료화하여 처리하는 여과식 돈슬러리 처리시스템에 관한 것이다.

본 발명은 가축분뇨를 퇴비화 처리하도록 직립으로 세워진 원통형으로 형성되며 그 상면의 투입구(11)에 투입구 커버(12)가 씌워지고 그 하면에는 혼합물 배출구(13)와 경사면(14)이 형성되어 있는 반응조(10)와, 이 반응조(10)의 내부에 구동모터(16)로부터 동력을 전달받고 하단에서 상단에 이르기까지 교반 스크류(15a)가 형성되고 이 교반 스크류(15a)의 하단에 판재(15b)가 형성되고 그 하부에 다수의 에어공급홀(15c)이 형성된 교반축(15)과, 상기 교반축(15)의 상단에서 그 하부의 에어공급홀(15c)을 통해 계속적으로 순환되도록 반응조(10)의 상부에 열펌프(21)와 송풍기(22) 및 히터(23) 등이 하나의 유니트로된 열공급순환부(20)와, 상기 반응조(10)의 하단에 혼합물 배출구(13)를 갖도록 착탈가능케 설치되고 케이스(17a) 내에 뇨오수를 여과시키는 여과망(17b)과 여과층(17c)을 형성시켜 탈취 및 소독시키는 탈취소독부(17)로 구성된 여과식 돈슬러리 처리시스템을 제공한다.

Description

여과식 돈슬러리 처리시스템

본 발명은 여과식 돈슬러리 처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응조에 수분조절재를 넣어 예열시킨 다음 이 반응조에 시간당 일정량의 가축분뇨를 계속적으로 분사시켜 살포후 일정시간 동안 교반하는 과정을 반복적으로 행하면서 가축분뇨중의 뇨오수만을 여과시켜 정화 전처리수로 처리하고 반응조 내부에 잔존하는 가축분뇨중의 가축분은 수분조절재와 함께 유기질 비료화하여 처리할 수 있도록 한 여과식 돈슬러리 처리시스템에 관한 것이다.

요즈음, 생활수준의 향상으로 국민들의 식생활이 육류위주로 변화됨에 따라 축산물의 소비량도 급격히 증가하게 되었고, 이러한 축산물의 소비증가를 충족시키기 위하여 가축 사육두수가 자연적으로 증가하게 되었다. 이에 따라서, 축산규모가 커지면서 가축분뇨의 적정한 관리문제가 현안으로 대두되었고, 또 국민들의 청정환경에 대한 욕구증대가 증대되면서 환경관련 축산분야의 법규제를 강화시키는 결과를 가져와 축산농가에서 겪는 경영부담은 한층 더 가중되고 있는 실정이다.

특히, 다른 가축에 비하여 분뇨의 함수율이 높은 돼지의 경우에는 분뇨의 처리비용이 전체 생산비의 약 10％정도로 경영부담이 되며, 이중 90％이상이 수분조절재의 구입에 소요되므로 수분조절재의 절감기술이나 최근 물이 자원화됨에 따라 절수기술 등이 가축분뇨 처리기술로 주목을 받기 시작하였다. 이러한 추세에 편승하여 축산분뇨를 분리하여 가축분은 유기질 비료로 퇴비화하고 뇨오수는 정화처리하는 것이 바람직하다고 보고 관련기술의 개발. 보급을 추진하고 있다.

이와같은 퇴비화 과정을 이용하여 가축분뇨를 처리하는 방법으로는 개방형과 밀폐형이 있으며, 이들 처리방법중 우리나라에서 가장 활발하게 개발되어지고 있는 밀폐형 가축분뇨 처리시스템에는 혼합건조식 퇴비화시스템과 감압건조식 퇴비화시스템이 알려져 있다.

상기 혼합건조 시스템은 비교적 안정된 기술이나 하우스나 건축물 내부에 상부가 개방된 상태로 단순히 설치된 것이므로 상대적으로 넓은 부지 면적 및 고가의 초기 시설비 등으로 개별농가에서 설치하기에는 경제적 부담이 클 뿐만 아니라 완전밀폐형이 아니어서 악취가 대기로 방출됨에 따른 대기 오염과 고가인 수분조절재를 대량으로 사용함에 따른 운영비 가중의 문제점이 있었다.

또, 상기 감압건조 퇴비화 시스템은 밀폐용기 내에 가축분뇨와 수분조절재를 일정한 비율로 혼합 교반함과 동시에 하단에서 열을 가하면서 그 내부를 진공상태로 하여 수분을 흡수 건조시키므로 제한된 공간내에 설치할 수 있는 반면에, 최종 생성물이 미생물에 의해 충분히 안정화되지 못한 상태로 생산되므로 퇴비로 이용되어 경지로 환원될 때 문제를 일으킬 소지가 큰 것이었다.

또, 이러한 시스템들은 모두가 함수율이 90％ 이상인 가축분뇨에서 가축분과 뇨오수를 별도로 분리하지 않고 일괄처리하는 방식이기 때문에 가축분뇨의 함수율을 낮추어야만 가축분의 퇴비화가 가능하게 되며, 이로 인하여 가축분뇨의 함수율을 낮추기 위하여 대량의 수분조절재(톱밥, 폐 곡물, 폐 사료, 마른 축분, 각종 깻묵등 박류)가 소요되고 퇴비화 처리의 효율성을 꾀할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와같은 선행 기술의 제반 폐단 및 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 그 목적은 반응조에 일정량의 수분조절재를 투입하여 일정한 시간동안 예열시켜 함수율을 낮춘다음 이 반응조에 가축분뇨를 시간당 일정량을 계속적으로 살포시킨 후 일정시간 동안 교반하는 과정을 반복적으로 행하면서 가축분뇨중의 뇨오수만을 여과시켜 정화 전처리수로 처리하고, 반응조 내부에 잔존하는 가축분뇨중의 가축분만을 수분조절재와 함께 유기질 비료화하여 처리할 수 있도록 한 여과식 돈슬러리 처리시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가축분뇨를 퇴비화 처리하도록 직립으로 세워진 원통형의 반응조와, 이 반응조의 내부에 구동모터로부터 동력을 전달받고 하단에서 상단에 이르기까지 교반 스크류가 형성되고 그 하부에 다수의 에어공급홀이 형성된 교반축과, 상기 교반축의 상단에서 그 하부의 에어공급홀을 통해 계속적으로 순환되도록 반응조의 상부에 열펌프와 송풍기 및 히터 등이 하나의 유니트로 이루어진 열공급순환부와, 상기 반응조의 하단에 혼합물 배출구를 갖도록 착탈가능케 설치되고 그 내부에는 뇨오수를 여과시키는 여과망과 여과층을 형성시켜 탈취 및 소독시키는 탈취소독부로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 반응조에 일정량의 수분조절재를 투입한 후 열공급순환부 및 교반축을 일정한 주기를 갖고 간헐적으로 가동시키면서 일정한 시간동안 예열시켜 함수율을 낮추는 예열단계와, 이 예열단계에 의해 예열된 수분조절재에 가축분뇨를 시간당 일정량을 계속적으로 분사시켜 살포한 후 일정시간 동안 교반축으로 분뇨 혼합물을 교반하는 과정을 반복적으로 행하고 이와 동시에 상기 과정에서 반응조 하단의 여과재를 통과한 정화 전처리수를 얻으면서 반응조 내부의 분뇨 혼합물을 부숙시키면서 함수율을 낮추는 부숙단계와, 상기 부숙단계를 거친 반응조 내부의 분뇨 혼합물에 가축분뇨의 분사 살포 및 교반과정을 상기 부숙단계와 동일하게 반복적으로 행하고 이와 동시에 이 과정에서 반응조 내부의 분뇨 화합물과 그 하단의 여과재를 통과한 정화 전처리수를 얻으면서 반응조 내부에 잔존하는 분뇨 혼합물을 부숙시키면서 함수율을 낮추는 과정을 수회반복하여 완전부숙시킨 유기질비료를 얻는 완료단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 여과식 돈슬러리 처리시스템의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명에서 반응조와 탈취소독부를 나타낸 분리 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 열펌프 사이클의 구성도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 여과식 돈슬러리 처리시스템의 다른 실시예를 나타낸 종단면도 및 횡단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,100: 반응조 11: 투입구

12: 투입구 커버 13: 혼합물 배출구

14: 경사면 15: 교반축

15a: 교반 스크류 15b: 판재

15c: 에어공급홀 16: 구동모터

17: 탈취소독부 17a: 케이스

17b: 여과망 17c: 여과재

20: 열공급순환부 21: 열펌프

21a: 제1 열교환기 21b: 제2 열교환기

21c: 콤프레셔 21d: 모세관

21e: 드레인 22: 송풍기

23: 히터 24: 저장조

25: 공급관 26: 펌프

이하에서, 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명함으로써 본 발명의 구체적인 특징들이 보다 쉽게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 여과식 돈슬러리 처리시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명에서 반응조와 탈취소독부를 나타낸 분리 사시도이다.

도면에 도시한 바와같이, 반응조(10)는 직립으로 세워진 원통형으로 형성되어 있으며, 그 상단에는 수분조절재(주로 톱밥이고, 그 이외에 폐 곡물, 폐 사료, 마른 축분, 각종 깻묵등 박류임)를 투입하기 위한 투입구(11)가 형성되어 있고 이 투입구(11)을 덮어 씌우는 투입구 커버(12)가 취부되어 있으며, 그 하면에는 수분조절재에 의해 돈슬러리중의 뇨오수가 여과된 정화 전처리수를 혼합물 배출구(13)측으로 안내하는 경사면(14)이 형성되어 있다.

상기 반응조(10) 내부의 중앙에는 교반스크류(15a)를 갖는 중공의 교반축(15)이 수직으로 설치되어 있고 이 교반축(15)은 구동모터(16)에 의해 저속회전(분당 4∼10회전)이 가능하도록 설치되어 있다.

상기 교반축(15)은 하단에서 상단에 이르기까지 일정한 폭을 갖고 나선형으로 형성된 띠형의 교반 스크류(15a)가 형성되어 있고 이 교반 스크류(15a)의 하단에는 반응조(10) 내부의 분뇨 혼합물을 혼합물 배출구(13)로 밀어내도록 반응조(10)의 경사면(14)과 닿지 않을 정도의 높이에 판재(15b)가 형성되어 있으며, 그 하부에 다수의 에어공급홀(15c)이 형성되어 있다.

상기 교반축(15)의 교반 스크류(15a)는 도 1과 같이 나선형 띠형으로 도시되어 있으나, 교반축(15)의 외주면과 교반 스크류(15a) 사이가 이격되지 않은 일반 스크류방식으로 형성시켜 사용할 수도 있다.

상기 반응조(10)의 상단에는 열펌프(21)와 송풍기(22) 및 히터(23) 등이 하나의 유니트로 이루어진 열공급순환부(20)가 설치되어 있으며, 이 열공급순환부(20)는 교반축(15)이 회전되더라도 순환유체가 누설되지 않도록 교반축(15)의 상단과 히터(23)가 메카니칼 시일로 연결되어 있고 상기 교반축(15) 하부의 에어공급홀(15c)- 반응조(10) 상부의 내부공간-열공급순환부(10)를 통해 계속적으로 순환되도록 연통되어 있다.

상기 열펌프(21)는 도 3에 나타낸 바와같이 제1 열교환기(21a), 제2 열교환기(21b), 컴프레셔(21c)등이 하나의 사이클을 이루는 공기 조화기이며, 이는 도 4와 같이 제1 열교환기(21a)가 냉매를 증발시켜 실외의 열을 흡수하고 컴프레셔(21c)는 제1 열교환기(21a)로부터 돌아온 냉매를 고온고압으로 압축하며, 제2 열교환기(21b)는 컴프레셔(21c)로부터 공급된 고온고압의 냉매가 갖는 열을 방열시킨다. 또, 상기 제1, 2 열교환기(21a,21b) 사이에는 모세관(21d)이 형성되어져 있고, 상기 제1 열교환기(21a)에는 결로현상에 의해 발생되는 응결수를 외부로 배출하기 위한 드레인(21e)이 형성되어져 있다.

상기 반응조(10) 하면의 경사면(14) 최하단 위치에는 결합 분리가능하도록 혼합물 배출구(13)가 설치되어 있고, 이 혼합물 배출구(13)에는 케이스(17a)에 뇨오수를 여과시키는 여과망(17b)과 여과층(17c)을 적층시킨 탈취소독부(17)가 형성되어 있다.

상기 반응조(10)의 일측에는 돈슬러리를 저장하는 저장조(24)가 설치되어 있고 이 저장조(24)와 반응조(10)에는 공급관(25)이 연결되어 있으며, 이 공급관(25)에는 돈슬러리를 반응조(10)로 펌핑하기 위한 펌프(26)가 설치되어 있다.

상기와같이 구성된 본 발명의 여과식 돈슬러리 처리시스템을 참조하여 그 처리과정을 상세하게 설명하고자 한다.

먼저, 반응조(10) 상단의 투입구 커버(12)를 열고 투입구(11)를 통해 일정량의 수분조절재를 투입한 다음 상기 투입구(11)를 투입구 커버(12)로 막는다.

이러한 상태에서 열공급순환부(20)를 이루는 열펌프(21), 송풍기(22) 및 히터(23)를 가동시킴과 동시에 구동모터(16)를 구동시켜 이 구동모터(16)와 연결된 교반축(15)을 회전시킨다. 이때, 중공 회전축(15)은 분당 4∼10회전내에서 회전되도록 한다.

또, 상기 반응조(10) 내의 수분조절재는 교반되면서 이와 동시에 가동되는 열펌프(21)의 제2 열교환기(21b)와 히터(23)에 의해서 생성된 뜨거운 에어는 송풍기(22)의 송풍력으로 인해 교반축(15)을 통하여 그 하부의 에어공급홀(15c)로 방출되게 된다. 이때, 상기 에어공급홀(15c)들은 교반축(15) 하부에 균일하게 배열되어져 있으므로 고온의 에어가 골고루 분산 공급되게 된다.

이러한 과정이 계속하여 진행되는 동안에 반응조(10)내의 수분조절재는 교반축(15)의 교반 스크류(15a)가 회전됨에 따라 균일하게 혼합 교반되면서 송풍기(22)에 의해 공급되는 고온의 에어와 접촉면이 커짐으로써 공극효율이 좋은 상태에서 건조되게 된다. 따라서, 반응조(10) 내부는 고온의 대류에 의해 최단시간내에 반응조(10) 내부의 상/하부가 균일한 온도로 유지되게 된다.

한편, 상기 열공급순환부(20)가 가동되는 동안은 열펌프(21) 또한 가동되므로 이 열펌프(21)의 사이클내에 흐르는 냉매는 컴프레셔(21c)로부터 제1 열교환기(21a) 및 제2 열교환기(21b)를 통하여 계속적으로 순환되게 된다. 이때, 상기 열펌프(21)는 도 4와 같이 컴프레셔(21c)에 의하여 순환되는 냉매는 제2 열교환기(21b)로 제공되면 제2 열교환기(21b)로부터 방열하므로 열원을 제공하게 되는 것이고, 제2 열교환기(21b)에서 토출된 냉매는 모세관(21d)을 거쳐 제1 열교환기(21a)에 제공되어 냉기를 방출하게 된다.

상기와 같이 열펌프 사이클이 동작을 하는 동안 제1 열교환기(21a)에서는 저온저압으로 냉매가 팽창 증발됨에 따라 반응조(10)로부터 귀환되어온 고온에어가 갖고 있는 열을 흡수함으로써 고온에어가 갖고 있는 수분이 결로현상에 의해 응결되고 응결된 응결수는 드레인(21e)을 통해 외부로 배출되기 때문에 반응조(10) 내부의 수분조절재는 건조되어 함수율이 낮아지게 된다.

이때, 반응조(10) 내부의 온도는 35℃로 유지시키면서 6시간동안 예열하여 함수율이 35.8％에서 34.3％로 1.5％감소되었으며, 상기 조건하에서 12시간정도 예열하면 함수율이 20％∼30％ 이내로 낮출수 있다.

이와같이 고온의 에어는 반응조(10)의 하부에서 상부로 상승됨을 반복적으로 재순환시켜 최소한의 신선한 에어만이 공급되므로 대류에 의한 열손실을 최소화할 수 있는 것이다.

이와같이 수분조절재를 일정시간동안 예열하여 함수율을 낮춘 다음, 상기 조건과 마찬가지로 열공급순환부(20)만을 10분가동하고 5분정지하는 형식으로 반복시키면서 저장조(24) 상단의 펌프(26)를 가동시키면 상기 저장조(24)내의 가축분뇨인 돈슬러리가 공급관(25)을 통해 반응조(10)의 상단에서 분사시켜 그 내부의 수분조절재위에 살포시킨다. 이때, 가축분뇨는 계속적으로 분사시키는 방식으로 시간당 일정량을 살포하여야 한다. 일례로, 시간당 분사량을 20㎏로 조절하여 4시간동안 80㎏을 살포한다. 상기 분뇨의 투입량은 반응조(10) 및 열공급순환부(20)의 용량에 따라 얼마든지 가변시킬 수 있다.

이와같이 4시간동안 가축분뇨를 살포한 후 가축분뇨의 살수를 정지시킨 상태에서 20분정도 구동모터(16)를 구동시키면 이 구동모터(16)와 연결된 교반축(15)이 분당 4∼10회전되게 된다.

따라서, 상기 반응조(10) 내부의 수분조절재와 이에 살포되는 돈슬러리가 혼합된 상태로 반응조(10)에서 처리되는 분뇨 혼합물은 교반 스크류(15a)에 의해 교반 이동되면서 강한 고온의 에어의 유동으로 인하여 대류가 일어나고 이와 동시에 분뇨 혼합물 내부의 공극율 향상은 물론 수분제거가 일어나 보다 빠르게 건조되기 시작한다.

상기 반응조(10) 내부의 함수율은 저장조(24)내의 돈슬러리를 반응조(10)로 공급하면서부터 12시간시점에 이르기까지 점차로 증대되다가 최대 73％를 기점으로하여 낮아지기 시작하고 그로부터 다시 12시간이 흘렀을 때 67％까지 감소되게 된다.

상기 교반축(15)을 4시간당 20분씩 교반시키는 이유는 내용물의 채널링현상이 일어나지 않도록 배출되는 여과수의 오염부하량을 감소시키면서 돈슬러리의 여과효율을 높임에 바람직하기 때문이다.

본 발명의 반응조(10) 내에 투입된 돈슬러리는 간이저장조에 저장후 침전을 유도한 다음 상등액만을 펌핑하였으므로 부유물이 1675ppm정도로 다른때보다 낮은 수준이었으며, 반응조(10) 내부의 수분조절재와 그 하단의 탈취소독부(17)를 통과한 정화 전처리수는 최초 1675ppm인 부유물이 174∼288ppm으로 나타났다.

상기 정화 전처리수는 초기 짙은 회색을 띠던 돈슬러리가 반응조(10)의 수분조절재를 거치면서 옅은 갈색으로 현탁도도 상당히 개선되었고, 돈슬러리 자체의 악취가 수분조절재 특유의 나무냄새에 희석되어 약간의 나무향을 띨정도로 개선되게 된다.

또, 생물학적 산소요구량(BOD)이 7328ppm인 돈슬러리를 살포하기 시작하여 8시간 후 배출되는 여과수의 여과수의 BOD 오염부하량은 최초의 돈슬러리보다 약 700ppm감소되었으며, 12시간 경과후에 배출되는 여과수의 BOD 오염부하량은 50％정도 감소된 3755ppm으로 나타났다.

이와같이 여과시간이 경과됨에 따라 반응조(10)를 거쳐 배출되는 BOD오염부하량이 감소하는 이유는 고농도의 유기물을 다량 함유하고 있는 돈슬러리가 수분조절재를 통해 여과되면서 약 90％정도의 부유물 성분이 제거되었기 때문이고, 반응조(10) 내의 미생물이 시간이 지남에 따라 점차 활성이 높아져 분해하는 유기물이 양이 증가되기 때문이다.

이러한 과정이 반복될 때에도 반응조(10) 상단의 열공급순환부(20) 또한 계속하여 작동되고 있으므로 반응조(10) 내부에서 순환되는 고온에어는 열펌프(21)측으로 회수되어 송풍기(22)와 히터(23)를 통하여 교반축(15)으로 다시 제공되고, 이는 교반축(15)의 에어공급홀(15c)을 통해 반응조(10)의 하부로 공급하게 된다. 이때, 상기 에어공급홀(15c)들은 교반축(15) 하부에 균일하게 배열되어 있으므로 골고루 고온의 에어가 분산 공급되게 된다.

이와같이 고온의 에어는 반응조(10) 내부에서 재순환시켜 최소한의 신선한 에어만을 공급시키므로 대류에 의한 열손실을 최소화할 수 있고 악취의 제어가 가능한것이다.

이러한 과정이 계속하여 진행되는 동안에 반응조(10) 내의 분뇨 혼합물은 균일하게 혼합 교반되면서 송풍기(22)에 의해 공급되는 에어와 접촉면이 커짐으로써 반응효율이 좋은 상태에서 부숙되는 것이다. 상기 반응조(10)의 내부에 순환되는 고온에어는 수분이 많아 다습하고 악취가 심한 상태이다.

한편, 상기 수분조절재를 예열시키는 과정과 마찬가지로 열공급순환부(20)가 가동되는동안 열펌프(21)가 계속하여 작동되고 있기 때문에 그 열펌프 사이클내의 냉매는 컴프레셔(21c)로부터 제1 열교환기(21a) 및 제2 열교환기(21b)를 통하여 계속적으로 순환되게 된다. 이때, 상기 열펌프(21)는 도 3과 같이 컴프레셔(21c)에 의하여 순환되는 냉매는 제2 열교환기(21b)로 제공되면 제2 열교환기(21b)에서 방열하므로 열원을 제공하게 되는 것이고, 제2 열교환기(21b)에서 토출된 냉매는 모세관(21d)을 거쳐 제1 열교환기(21a)에 제공되어 냉기를 방출하게 된다.

상기와 같이 열펌프 사이클이 동작을 하는 동안 제1 열교환기(21a)에서는 저온저압으로 냉매가 팽창 증발됨에 따라 반응조(10)로부터 귀환되어온 고온에어가 갖고 있는 열을 흡수함으로써 고온에어가 갖고 있는 수분이 결로현상에 의해 응결되고 응결된 응결수는 드레인(21e)을 통해 외부로 배출되기 때문에 반응조(10) 내부의 분뇨 혼합무은 건조되어 함수율이 낮아지게 된다.

상기와 같이 분뇨 혼합물의 수분함량이 도달된 후에 반응조(10)에서 일정기간 동안 처리후 반응조(10) 내부에 가축분뇨를 일정한 비율로 투입하면서 상기 과정들을 수회에 걸쳐 다시 반복 진행시킨다. 이때의 분뇨 혼합물은 가축분뇨를 처리하기 위한 수분조절재의 기능을 한다.

이와같이 반복처리되는 분뇨 혼합물은 반응조(10)에서 일정기간 동안 처리된 부숙물이므로 공기층에 의하여 완충작용을 하고 상대적으로 약한 유속으로 부숙물의 자체발열과 유기물 분해을 촉진시키며, 이때의 분뇨 혼합물은 수분함량이 일정 수준까지 도달되게 된다.

상기와 같은 일련의 과정들이 반응조(10) 내의 분뇨 혼합물은 이전의 처리과정에서 생성된 미생물상에 의해 분뇨 혼합물의 생물리적 환경조성을 가속시키게 되고, 이러한 환경속에서 최소한 5∼7회(10∼15일)동안 반응조(10)에서 순환되면서 계속하여 완전 부숙되므로 방출시 안정된 유기질 비료를 얻을 수 있는 것이다.

이렇게 분뇨 혼합물이 유기질 비료화되면 반응조(10) 하면의 탈취소독부(17)를 분리시켜 떼어내면 반응조(10) 하면에 혼합물 배출구(13)가 개방되므로 구동모터(16)와 연동되는 교반축(15)이 회전됨에 따라 상기 교반 스크류(15a) 하단의 판재(15b)에 의해 반응조(10) 내의 분뇨 혼합물이 혼합물 배출부(13)로 밀려 배출되게 된다.

상기와 같이 반응조(10) 내에서 부숙 건조된 분뇨 혼합물을 수분조절재로 반복하여 재투입하기 때문에 별도의 톱밥과 같은 수분조절재의 사용량을 최소화하면서 적합한 퇴비를 생산할수 있게 되는 것이다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 따른 여과식 돈슬러리의 다른 실시예를 나타낸 도면으로서, 반응조(100)의 중앙에 교반 스크류(15a)가 형성된 교반축(15)을 설치시키고 이 교반축(15)과 근접된 위치에 수개의 또다른 교반축(150)이 동일한 방향으로 회전되도록 연결설치시키며, 상기 반응조(10)의 내면형상은 교반축(150)들이 회전시 수분조절재가 골고루 균일하게 교반되도록 교반축(150)들의 외곽형상을 따라 일정간격을 갖는 형상으로 형성된 것을 제외하고는 본 발명의 구성과 동일하다.

상기와 같이 구성된 다른 실시예의 본 발명은 반응조(100)내부의 수분조절재가 균일하게 배열설치된 교반축(15,150)의 교반 스크류(15a)에 의해 더욱 효과적으로 교반되므로 수분조절재 및 분뇨 혼합물의 공극율 향상을 꾀할 수 있는 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와같이 본 발명의 여과식 돈슬러리 처리 시스템에 의하면, 반응조 하면의 혼합물 배출구내에 설치된 탈취소독부의 여과망과 여과층을 통해 돈슬러리의 뇨오수를 여과시키므로 가축분뇨의 자연적인 고액분리를 행할 수 있으며, 돈슬러리중의 뇨오수를 여과시킨 다음 반응조 내에 잔존하는 적은량의 가축분만을 수분조절재와 함께 부숙시키므로 효과적인 퇴비화가 하나의 반응조내에서 가능하고 이로 인하여 에너지 및 시설투자비의 절감을 꾀할 수 있는 특유의 효과가 있다.

또, 본 발명은 반응조내에 전량의 돈슬러리를 일시적으로 투입하여 처리하는 종래의 처리시스템과는 달리 예열처리된 반응조내의 수분조절재에 시간당 일정량의 돈슬러리를 분사시켜 살포한 후 교반하는 과정을 반복시키므로 수분조절재와 돈슬러리가 혼합된 분뇨 혼합물의 공극율을 향상시키고, 이에 따라서 반응조 상하부의 온도를 균일하게 상승시킴은 물론 수분제거율을 개선시킬 수 있다.

또, 본 발명은 돈슬러리의 악취가 반응조의 수분조절재를 거쳐 여과되는 동안 톱밥 특유의 나무냄새가 희석되어 약간의 나무향을 띠므로 탈취효과가 높은 양질의 수분조절재를 사용하면 돈슬러리의 악취문제를 개선시킬 수 있고, 특히 혼합물 배출구내에 별도의 수분조절재를 교환할 수 있으므로 탈취효과를 배가시킴은 물론 여과수의 소독효과까지 꾀할 수 있다.

또, 본 발명은 반응조내에서 부숙 건조된 분뇨 혼합물을 수분조절재로 반복하여 재투입하기 때문에 별도의 톱밥과 같은 수분조절재의 사용량을 최소화하면서 적합한 퇴비를 생산할수 있으며, 이로 인하여 분뇨의 처리비용에 90％이상을 차지하는 수분조절재의 구입을 최소화시킬 수 있으므로 경영부담을 줄일 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 가축분뇨를 퇴비화 처리하도록 직립으로 세워진 원통형으로 형성되며 그 상면의 투입구(11)에 투입구 커버(12)가 씌워지고 그 하면에는 혼합물 배출구(13)와 경사면(14)이 형성되어 있는 반응조(10)와,

   이 반응조(10)의 내부에 구동모터(16)로부터 동력을 전달받고 하단에서 상단에 이르기까지 교반 스크류(15a)가 형성되고 이 교반 스크류(15a)의 하단에 판재(15b)가 형성되고 그 하부에 다수의 에어공급홀(15c)이 형성된 교반축(15)과,

   상기 교반축(15)의 상단에서 그 하부의 에어공급홀(15c)을 통해 계속적으로 순환되도록 반응조(10)의 상부에 열펌프(21)와 송풍기(22) 및 히터(23) 등이 하나의 유니트로 이루어진 열공급순환부(20)와,

   상기 반응조(10)의 하단에 혼합물 배출구(13)를 갖도록 착탈가능케 설치되고 케이스(17a) 내에 가축분뇨중의 뇨오수를 여과시키는 여과망(17b)과 여과층(17c)을 형성시켜 탈취 및 소독시키는 탈취소독부(17)로 구성됨을 특징으로 하는 여과식 돈슬러리 처리시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 열펌프(21)는 냉매를 증발시켜 실외의 열을 흡수하고 열흡수시 결로현상에 의해 발생되는 응결수를 외부로 배출시키는 드레인(21e)을 포함하는 제1 열교환기(21a)와, 이 제1 열교환기(21a)로부터 돌아온 냉매를 고온고압으로 압축시키는 컴프레셔(21c)와, 이 컴프레셔(21c)로부터 공급된 고온고압의 냉매가 갖는 열을 방열시키는 제2 열교환기(21b)와, 상기 제1, 2 열교환기(21a,21b) 사이에 연결되는 모세관(21d) 등이 하나의 사이클로 이루어짐을 특징으로 하는 여과식 돈슬러리 처리시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 교반축(15)의 근접된 위치에 수개의 또다른 교반축(150)이 동일한 방향으로 회전되도록 연결 설치되며, 상기 반응조(10)의 내면형상은 교반축(15,150)들이 회전시 수분조절재가 골고루 균일하게 교반되도록 교반축(150)들의 외곽형상을 따라 일정간격을 갖는 내면형상으로 형성된 반응조(100)로 마련됨을 특징으로 하는 여과식 돈슬러리 처리시스템.
4. 반응조(10)에 일정량의 수분조절재를 투입한 후 열공급순환부(20) 및 교반축(15)을 일정한 주기를 갖고 간헐적으로 가동시키면서 일정한 시간동안 예열시켜 함수율을 낮추는 예열단계와,

   이 예열단계에 의해 예열된 수분조절재에 가축분뇨를 시간당 일정량을 계속적으로 분사시켜 살포한 후 일정시간 동안 교반축(15)으로 분뇨 혼합물을 교반하는 과정을 반복적으로 행하고 이와 동시에 상기 과정에서 반응조(10) 내부의 분뇨 화합물 및 그 하단의 여과재를 통과한 정화 전처리수를 얻으면서 반응조(10) 내부의 분뇨 혼합물을 부숙시키면서 함수율을 낮추는 부숙단계와,

   상기 부숙단계를 거친 반응조(10) 내부의 분뇨 혼합물에 가축분뇨의 분사 살포 및 교반과정을 상기 부숙단계와 동일하게 반복적으로 행하고 이와 동시에 이 과정에서 반응조(10) 내부의 분뇨 화합물과 그 하단의 여과재를 통과한 정화 전처리수를 얻으면서 반응조(10) 내부에 잔존하는 분뇨 혼합물을 부숙시키면서 함수율을 낮추는 과정을 수회반복하여 완전부숙시킨 유기질비료를 얻는 완료단계로 이루어짐을 특징으로 여과식 돈슬러리 처리시스템.

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