KR102005553B1 - 돈사의 비희석식 환기 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돈사의 비희석식 환기 시스템에 관한 것으로, 이를 위해 돈사의 하부에 배치되어 돈사의 내부공기를 배출시키는 피트배기관이 설치된 슬러리피트;와, 상기 돈사와 격리되고, 연통되는 입기덕트를 통해 돈사로 감온 또는 가온된 외부공기를 유입시키는 공기조화실;과, 상기 슬러리피트의 피트배기관과 연통되는 연결관을 통해 돈사의 내부공기와 슬러리에서 발생된 악취화합물을 바이오필터로 정화시키는 악취처리조;를 포함하여 이루어지되, 상기 연결관에는 악취처리조 방향으로 강제 송풍하는 송풍수단을 구비하여 음압 차에 의해 돈사의 내부공기를 비희석식으로 환기시키는 것을 특징으로 한다.

Description

돈사의 비희석식 환기 시스템{NON-DILUTION VENTILATION SYSTEM OF PIG HOUSE}

본 발명은 유입된 외부공기가 슬러리피트의 악취화합물과 희석되어 돈사로 유입됨으로써 근로자 및 가축에게 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있도록 한 돈사의 비희석식 환기 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온습도를 조절할 수 있는 공기조화실을 마련하여 계절에 상관없이 균일한 공기량을 유입시키고, 또한 음압 차를 이용하여 외부공기를 유기함으로써 슬러리피트의 악취화합물과 희석되는 것을 방지하면서 이를 자동으로 환기시킬 수 있도록 한 돈사의 비희석식 환기 시스템에 관한 것이다.

국내 양돈농장은 그 수는 적지만 규모가 크고 집중적인 농장으로 변모하면서 더 높은 수익을 얻기 위한 경향을 보이고 있다.

동시에 규모화, 집중화된 돼지생산으로 악취 등 환경 문제가 발생하지 않도록 축사의 구조적 개선을 요구받고 있다.

현재 윈치커튼, 스크레퍼 돈사, 개방형 슬러리 피트돈사, 무창돈사 등 기존 악취발생 돈사는 현실적 운영한계에 직면하고 있으며, 대다수 지자체가 악취로 인해 돈사의 신축, 증축을 불허하고 있고, 지자체 일부직역은 악취돈사를 매입 후, 폐쇄하는 사례도 발생하고 있다.

FTA 이후 축사 현대화 자금 지원으로 돈사의 규모화, 현대화가 급속희 전환되고 있으며 3,000두 규모 농가는 무창/순환식 슬러리 피트돈사 도입 추세를 보이고 있다.

따라서 규모화, 집약화 성격을 띄는 국내 양돈산업 성격을 고려하면 1차적인 악취저감이 가능한 액비순환 시스템으로의 전환이 필요한 시기이다.

액비순환 시스템으로 돈사내부 발생악취의 70~80%를 저감할 수 있는 것으로 통상 알려져 있는데 돈사 외부로 휘산되는 나머지 20~30%의 악취는 대기로 방출되는 문제점이 있다.

특히 슬러리피트의 돈분뇨는 돈사 악취원 중 하나이고, 분뇨에서 배출되는 냄새는 주로 단백질, 탄수화물 및 지방과 같은 분뇨에 함유된 유기물질의 불완전한 분해로 인해 발생된다.

특히 슬러리피트는 일시적으로 슬러리를 모아두기 위해 만들어진 구조물로 슬러리 처리를 용이하게 하고 단순화할 목적이 가장 크며 슬러리피트에 문제가 발생하는 이유는 일정시간 동안 피트 표면에 스컴이 축적되기 때문이다.

우리나라 기계식 환기시스템의 돈사의 경우, 주로 돈방내 온도에 따라 돈사의 환기율이 결정되고 북미, 유럽의 축산선진지의 관행적 환기율 결정은 돈방내 온도와 습도의 균형 식에 의하여 최소 환기율을 결정하고 있다.

따라서 축산 선진지의 돈방 내 온도와 습도를 대상으로 관행적 환기율을 적용할 경우, 환기율이 너무 높아 팬의 소음과 악취, 먼지를 발생하여 오히려 환경위해적으로 양돈의 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한 우리나라의 관행 환기시스템은 입기구에서 신선한 공기가 유입되면 슬러리피트에서 배출되는 악취혼합물과 희석되어 동물 호흡공간으로 유입되는 문제점이 있었다.

특히 여름에는 고온다습에 의한 환기조절로 환기율이 높아져 돈사내부로 많은 양의 공기가 유입되어 악취저감시스템의 운전부하에 영향을 미칠 가능성이 있다.

겨울에는 돈사 내 온도유지를 위해 최소 환기량이 적용되면, 돈사 내 악취축적을 초래하여 돈사 내 근로자 및 돼지에게 악영향을 미칠 수 있는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제0751572호(2007년08월16일)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 온습도를 조절할 수 있는 공기조화실을 마련하여 계절에 상관없이 균일한 공기량을 유입시키고, 또한 음압 차를 이용하여 외부공기를 유기함으로써 슬러리피트의 악취화합물과 희석되는 것을 방지하면서 이를 자동으로 환기시킬 수 있도록 한 돈사의 비희석식 환기 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 제 2목적은, 돈사 내부의 온습도를 대상으로 관행적 환기율을 적용할 경우, 여름철 최대 환기량에 의해 발생 되는 과다한 악취처리 비용과, 겨울철 최소 환기량에 의해 발생 되는 돈사 내 악취 축적을 방지할 수 있도록 한 음압 차를 이용한 돈사의 비희석식 환기 시스템을 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 특징에 따르면, 제 1발명은, 돈사의 비희석식 환기 시스템에 관한 것으로, 이를 위해 돈사의 하부에 배치되어 돈사의 내부공기를 배출시키는 피트배기관이 설치된 슬러리피트;와, 상기 돈사와 격리되고, 연통되는 입기덕트를 통해 돈사로 감온 또는 가온된 외부공기를 유입시키는 공기조화실;과, 상기 슬러리피트의 피트배기관과 연통되는 연결관을 통해 돈사의 내부공기와 슬러리에서 발생된 악취화합물을 바이오필터로 정화시키는 악취처리조;를 포함하여 이루어지되, 상기 연결관에는 악취처리조 방향으로 강제 송풍하는 송풍수단을 구비하여 음압 차에 의해 돈사의 내부공기를 비희석식으로 환기시키는 것을 특징으로 한다.

제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 입기덕트는 돈사 내 설치된 부위의 하부가 개방되고, 개방된 부위에는 돈사 내로 공기가 유입될 수 있도록 다수의 유입공이 형성된 천공플레이트가 설치되되, 상기 천공플레이트의 유입공은 공기조화실과 거리가 멀어 질수록 내경이 점착 확장되게 구성하여 공기조화실 내 공기가 돈사 전체로 균일하게 확산 유입될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 3발명은, 제 1발명에서, 상기 공기조화실은 외부공기가 유입되는 입기구가 설치되고, 상기 입기구에는 쿨링패드가 설치되어 감온된 공기를 공급받을 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 4발명은, 제 2발명에서, 상기 천공플레이트의 유입공은 아치형 또는 판형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 피트배기관은 돈사 내부의 슬러리가 유입되는 것을 방지하기 위해 저면에만 배출공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 돈사의 비희석식 환기 시스템에 따르면, 온습도를 조절할 수 있는 공기조화실을 마련하여 계절에 상관없이 균일한 공기량을 유입시키고, 또한 음압 차를 이용하여 외부공기를 유기함으로써 슬러리피트의 악취화합물과 희석되는 것을 방지하면서 이를 자동으로 환기시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 유입된 외부공기가 슬러리피트의 악취화합물과 희석되어 돈사로 유입되는 것을 방지할 수 있어 돈사 내 근로자 및 가축에게 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 돈사의 비희석식 환기 시스템의 구성도,
도 2는 도 1에서 발췌된 입기덕트의 구성도,
도 3은 도 2의 입기덕트의 형태에 따른 천공플레이트를 도시한 단면구성도,
도 4는 본 발명에 따른 돈사의 비희석식 환기 시스템의 구성도의 작동도이다.

이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

도 1은 본 발명에 따른 돈사의 비희석식 환기 시스템의 구성도이고, 도 2는 도 1에서 발췌된 입기덕트의 구성도이고, 도 3은 도 2의 입기덕트의 형태에 따른 천공플레이트를 도시한 단면구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유입된 외부공기가 슬러리피트의 악취화합물과 희석되어 돈사로 유입됨으로써 근로자 및 가축에게 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있도록 한 돈사의 비희석식 환기 시스템(100)에 관한 것이다.

또한 본 발명은 돈사 내부의 온습도를 대상으로 관행적 환기율을 적용할 경우, 여름철 최대 환기량에 의해 발생 되는 과다한 악취처리 비용과, 겨울철 최소 환기량에 의해 발생 되는 돈사 내 악취 축적을 방지할 수 있도록 한 음압 차를 이용한 돈사의 비희석식 환기 시스템(100)에 관한 것이다.

더 나아가 본 발명은 온습도를 조절할 수 있는 공기조화실을 마련하여 계절에 상관없이 균일한 공기량을 유입시키고, 또한 음압 차를 이용하여 외부공기를 입기함으로써 슬러리피트의 악취화합물과 희석되는 것을 방지하면서 이를 자동으로 환기시킬 수 있도록 한 돈사의 비희석식 환기 시스템(100)에 관한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 돈사의 비희석식 환기 시스템(100)은 크게 4부분으로 구성되는데, 이는 돈사(10)와, 슬러리피트(20)와, 공기조화실(30) 및 악취처리조(50)로 구성된다.

여기서 슬러리피트(20)와 악취처리조(50)의 사이에 연결되는 연결관(40)에는 악취처리조(50) 방향으로 바람을 강제 송풍하는 송풍수단(41)이 설치되며, 이에 따라 공기조화실(30)과, 돈사(10) 및 슬러리피트(20) 간에 순차적으로 음압 차가 발생될 수 있도록 하고, 결국 외부공기가 돈사(10) 내 악취화합물과 희석되는 것을 방지하면서 돈사 내부를 환기시킬 수 있는 구조가 마련된다.

상기 공기조화실(30)은 상기 돈사(10)와 격리되고, 연통되는 입기덕트(11)를 통해 돈사(10)로 감온 또는 가온된 외부공기를 음압 차에 의해 유입시키는 기능을 한다.

여기서 상기 공기조화실(30)은 외부공기가 유입되는 입기구(31)가 설치되고, 상기 입기구(31)에는 쿨링패드(32)가 설치되어 여름철 감온된 공기를 공급받을 수 있도록 구성된다.

이 때 겨울철에는 히터(미도시) 또는 천정에 설치되는 입사판(미도시)을 통해 태양광이 입사되도록 구성되는데, 이 때 상기 입사판에 루프 차양막(미도시)이 설치되어 입사되는 광량을 조절하고, 여름철에는 태양광의 입사를 방지할 수 있게 구성할 수 있다.

상기 입기덕트(11)는 돈사(10)의 길이방향을 따라 설치되고, 다만 입구가 공기조화실(30)에 노출되게 설치된다.

여기서 상기 입기덕트(11)는 돈사(10) 내 설치된 부위의 하부가 개방되고, 개방된 부위에는 돈사(10) 내로 공기가 유입될 수 있도록 다수의 유입공(112)이 형성된 천공플레이트(111)가 설치되는 구성이다.

그리고 도 2와 같이, 상기 천공플레이트(111)의 유입공(112)은 공기조화실(30)과 거리가 멀어 질수록 내경이 점착 확장되게 구성된다.

이는 공기조화실(30) 내 공기가 공기조화실(30)과 가까운 유입공(112)으로만 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로, 유입공(112)의 내경이 점착 확장되게 구성함으로써 공기조화실(30) 내 공기가 돈사(10) 전체로 균일하게 확산 유입될 수 있도록 한 구성이다.

이 때 상기 천공플레이트(111)에 형성된 유입공(112)은 입기덕트(11)의 길이에 따라 등분되게 분할시켜 분포시킬 수 있다.

그리고 상기 천공플레이트(111)는 입기를 확산시킬 수 있도록 아치형태로 만곡시켜 구성될 수 있다.

아울러 입기덕트(11)는 그 크기와, 길이 및 설치 갯수가 돈사(10)의 크기에 따라 달리될 수 있으며, 그 형태 또한 다양하게 변형될 수 있다.

예를 들어 도 3과 같이, 입기덕트(11)의 형태가 직사각, 삼각, 반원 형태일 수 있으며, 그리고 천공플레이트(111)는 판형으로 구성할 수 있다.

상기 슬러리피트(20)는 분료와 같은 슬러리가 저장될 수 있도록 돈사(10)의 하부에 배치되는데, 이 때 슬러리피트(20)의 공간 상에는 돈사(10)의 내부공기를 배출시키는 피트배기관(21)이 설치된다.

여기서 상기 피트배기관(21)은 돈사 내부의 슬러리가 유입되는 것을 방지하기 위해 저면에만 배출공(211)이 형성된다. 여기서 상기 피트배기관(21) 역시 크기와, 길이 및 설치 갯수는 돈사의 크기에 따라 달리될 수 있으며, 그 형태 또한 다양하게 변형될 수 있다.

아울러 연결관(40)에 설치되는 송풍수단(41)은 일례로 브로워로 구성되어 악취처리조(50)로 공기를 강제 송풍시킨다.

상기 악취처리조(50)는 돈사의 내부공기를 바이오필터(51)로 정화시켜 환기시키는 기능을 하는데, 이러한 악취처리조(50)는 하부에 침출수저장부(52)가 형성되고, 상부에는 바이오필터(51)가 설치되는 구성이다. 이는 바이오필터(51)로 여과 처리할 때 발생되는 침출수를 이용하여 바이오필터(51)의 수분을 자동 조절할 수 있도록 한 구성이다.

이하에서는 본 발명의 돈사의 비희석식 환기 시스템의 작동에 관하여 간단히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 돈사의 비희석식 환기 시스템의 구성도의 작동도이다.

먼저 송풍수단(41)이 작동하면 돈사의 음압식 환기방식으로 쿨링패드(32)를 통해 공기가 감온되어 공기조화실(30)로 입기된다. 이 때 겨울철에는 히터를 통해 공기를 가온시킬 수 있음은 물론이다.

상기 공기조화실(30)로 유입된 공기는 입기덕트(11)에 설치된 천공플레이트(111)를 거쳐 돈사(10)의 내부로 확산 유입된다.

돈사의 내부로 확산 유입된 공기는 슬러리피트(20) 내의 슬러리에서 발생된 악취화합물과 희석됨이 없이 피트배기관(21)으로 배출되어 악취처리조(50)로 강제 송풍된다.

악취처리조(50)로 강제 송풍된 악취는 바이오필터(51)를 통해 정화되어 대기로 방출되고, 일련의 과정을 통해 외부공기가 돈사를 거쳐 연속적으로 환기된다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10: 돈사 11: 입기덕트 111: 천공플레이트
112: 유입공
20: 슬러리피트 21: 피트배기관 211: 배출공
30: 공기조화실 31: 입기구 32: 쿨링패드
40: 연결관 41: 송풍수단
50: 악취처리조 51: 바이오필터 52: 침출수저장부
100: 돈사의 비희석식 환기 시스템

Claims (5)

1. 돈사(10)의 하부에 배치되어 돈사(10)의 내부공기를 배출시키는 피트배기관(21)이 설치된 슬러리피트(20);
   상기 돈사(10)와 격리된 공간을 갖고, 일측에는 외부공기가 유입되는 입기구(31)가 설치되며, 상기 입기구(31)로 유입된 공기를 상기 공간에서 가온 또는 감온하여 상기 돈사(10)로 유입시키는 입기덕트(11)가 연결되는 공기조화실(30);
   상기 슬러리피트(20)의 피트배기관(21)과 연통되는 연결관(40)을 통해 돈사(10)의 내부공기와 슬러리에서 발생된 악취화합물을 바이오필터(51)로 정화시키는 악취처리조(50);를 포함하여 이루어지되,
   상기 연결관(40)에는 악취처리조(50) 방향으로 강제 송풍하는 송풍수단(41)을 구비하여 상기 입기덕트(11)를 통해 돈사의 내부로 유입된 외부공기가 슬러리피트(20) 내의 슬러리에서 발생된 악취화합물과 희석되지 않고 피트배기관(21)으로 배출되어 악취처리조(50)로 강제 송풍됨으로써 음압 차에 의해 상기 슬러리피트(20)에서 발생된 악취화합물이 돈사로 유입되는 것을 방지하여 돈사의 내부공기를 비희석식으로 환기시키는 것을 특징으로 하는 돈사의 비희석식 환기 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 입기덕트는 돈사(10) 내 설치된 부위의 하부가 개방되고, 개방된 부위에는 돈사(10) 내로 공기가 유입될 수 있도록 다수의 유입공(112)이 형성된 천공플레이트(111)가 설치되되,
   상기 천공플레이트(111)의 유입공(112)은 공기조화실(30)과 거리가 멀어 질 수록 내경이 점착 확장되게 구성하여 공기조화실(30) 내 공기가 돈사 전체로 균일하게 확산 유입될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 돈사의 비희석식 환기 시스템.
   
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서,
   상기 천공플레이트(111)의 유입공(112)은 아치형 또는 판형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 돈사의 비희석식 환기 시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 피트배기관(21)은 돈사(10) 내부의 슬러리가 유입되는 것을 방지하기 위해 저면에만 배출공(211)이 형성되는 것을 특징으로 하는 돈사의 비희석식 환기 시스템.

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