KR100542909B1 - 퇴비화용 회전 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 유기성 폐기물을 퇴비화하기 위한 발효반응기에 관한 것으로서, 특히 발효탱크가 회전하는 회전 발효탱크의 내주면에 부착되는 접착성 물질을 자동으로 제거하기 위한 접착성 물질 탈리장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 퇴비화용 회전 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치는, 슬러지 등과 같이 점성이 큰 유기성 폐기물을 퇴비화하거나 건조시키기 위한 원통형의 발효탱크와, 상기 발효탱크를 회전가능하게 지지하는 지지수단과, 상기 발효탱크를 회전시키는 구동수단 등을 포함하여 구성된 회전 발효반응기에 있어서, 상기 원통형 발효탱크의 내주면에 다수의 고무탈리판을 설치하되, 상기 고무탈리판이 발효탱크와 함께 회전하면서 변형될 수 있도록 양측 가장자리만 상기 발효탱크의 내주면에 고정되고 가운데부분은 분리되도록 한 것을 특징으로 한다.

발효반응기, 퇴비화, 건조, 접착, 고무판, 탄성, 탈리

Description

퇴비화용 회전 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치{Device for separation adhesive material in rotating fermentation chamber}

도1은 일반적인 퇴비화용 발효반응기를 보여주는 개략적인 구성도,

도2는 본 발명에 따른 접착성 물질 탈리장치가 구비된 회전 발효반응기의 일예를 보여주는 사시도,

도3은 본 발명에 따른 접착성 물질 탈리장치가 구비된 회전 발효반응기의 단면도,

도4는 본 발명에 따른 접착성 물질 탈리장치를 보여주는 사시도,

도5는 본 발명에 따른 접착성 물질 탈리장치의 다른 실시예를 보여주는 단면도,

도6은 본 발명에 따라 고무탈리판과 발효탱크 사이에 주름관이 설치된 모습을 보여주는 단면도,

도7은 본 발명에 따른 접착성 물질 탈리장치의 작용을 보여주는 단면도이다.

****도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명****

10 : 발효탱크 12 : 유입구

20 : 지지수단 30 : 구동장치

43 : 공기공급파이프 47 : 커버플레이트

71 : 고무탈리판 72 : 개구부

74 : 주름관 81 : 리프트판

본 발명은 각종 유기성 폐기물을 퇴비화하기 위한 발효반응기에 관한 것으로서, 특히 발효탱크가 회전하는 회전 발효탱크의 내주면에 부착되는 접착성 물질을 자동으로 제거하기 위한 접착성 물질 탈리장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수슬러지, 도시쓰레기 및 축분 등과 같은 유기성 폐기물은 호기적 조건하에서 생물학적으로 분해하여 안정화시키는 것이 가장 바람직한 것으로 평가받고 있다. 이를 위해서 유기성 폐기물을 인공적으로 발효시키거나 건조시키기 위한 고속 발효반응기가 사용되고 있다. 이러한 발효반응기는 원통형 통체로 이루어진 반효탱크와 이 발효탱크 내의 유기성 폐기물을 교반시켜 주기 위한 교반수단등을 포함하여 구성된다. 발효탱크 내의 유기성 페기물을 교반시키는 방법으로는 크게 발효탱크가 자체적으로 회전하여 유기성 폐기물을 교반시키는 것과 발효탱크는 고정되고 그 내부에 가로질러 설치된 스크류 또는 교반봉이 회전하여 교반시키는 것이 있다.

도1은 일반적인 퇴비화용 발효반응기를 보여주는 개략적인 구성도이다. 도시된 바와 같이, 퇴비화용 발효반응기(100)는 소정의 유기성 폐기물이 투입되어 발효되는 발효탱크(110)와, 발효탱크(110)의 내부의 발효물을 교반하는 교반장치 (120)와, 발효탱크(110)에 공기 또는 가온된 공기를 공급하는 공기공급장치(130)와, 발효 시 발생되는 가스를 배출하기 위한 가스배출장치(140) 등을 포함하여 구성되어 있다.

상기 발효탱크(110)는 소정 크기의 내부공간을 갖는 원통형 통체로서, 양측에 설치된 지지프레임(160)에 의해 지지되고 있다. 그리고 발효탱크(110)에는 유기성 폐기물 등을 투입하기 위한 투입부(112)와, 발효숙성을 마친 발효물을 배출하기 위한 배출부(114)와, 발효탱크(110)의 내부로 작업자가 출입하거나 관찰하는 맨홀(116)이 구비되어 있다. 그리고 상기 교반장치(120)는 발효탱크(110)의 중심을 가로질러 설치된 중심축(122)에 스크류(124)나 교반봉이 설치되어 있다. 그리고 상기 중심축(122)의 일축에는 스프로킷이나 밸트 등의 동력전달수단(151)을 통해서 구동모터(153)가 연결되어 있다. 따라서 상기 구동모터(153)의 구동에 따라 스크류(124) 또는 교반봉이 회전되면서 발효물을 교반하게 됨으로서 발효물이 혐기성화되는 것을 방지할 수 있다.

그러나 도시된 바와 같이, 종래의 교반장치(120)는 중심축(122)에 소정 길이의 스크류(124) 또는 교반봉(도시되지 않음)이 설치되어 있으므로, 스크류(124) 또는 교반봉과 발효탱크(110)의 내주면 사이에 소정의 간극이 형성되게 된다. 따라서 이 간극 사이에 달라붙는 발효물이나 피건조물의 양이 상당하여 퇴비화 과정의 지연이나 정체를 일으킬 뿐만 아니라 내부의 온도에 의해서 수분을 증발되면서 딱딱하게 굳어져 발효탱크의 유효면적이 줄어들게 하고 발효탱크의 회전을 방해하는 문제가 있었다.

이에 따라 발효탱크(110)의 내주면에 발효물이 부착되지 않도록 하기 위해서는 스크류나 교반봉을 사용하는 것보다 발효탱크(110) 자체가 회전하여 유기성 폐기물이나 발효물을 교반시키는 것이 보다 유리한 것으로 알려져 있다. 그러나 이 경우에도 점성이 큰 슬러지나 음식물 쓰레기가 미생물에 의해 발효될 때 생성되는 접착성 물질에 의해서 발효탱크의 내주면에 발효물이 부착되는 것을 근본적으로 막을 수는 없다. 그러므로 종래의 퇴비화용 회전 발효반응기는 주기적으로 발효탱크의 내부를 청소하거나 부착물을 제거해 주어야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 원통형 회전 발효반응기의 내주면에 고무탈리판을 전체적으로 설치하여 발효탱크가 회전할 때 탈리판이 함께 회전하면서 그 형태가 쉽게 변형되어 그 표면에 부착된 부착물이 자동적으로 탈리되도록 하는 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치는, 슬러지 등과 같이 점성이 큰 유기성 폐기물을 퇴비화하거나 건조시키기 위한 원통형의 발효탱크와, 상기 발효탱크를 회전가능하게 지지하는 지지수단과, 상기 발효탱크를 회전시키는 구동수단 등을 포함하여 구성된 회전 발효반응기에 있어서, 상기 원통형 발효탱크의 내주면에 다수의 고무탈리판을 설치하되, 상기 고무탈리판이 발효탱크와 함께 회전하면서 쉽게 변형될 수 있도록 양측 가장자리만 상기 발효탱크의 내주면에 고정시키고 가운데부분은 분리되도록 한 것 을 특징으로 한다.

상기 고무탈리판은 소정의 탄성을 갖는 소정 크기의 고무판인 것을 특징으로 한다.

상기 고무탈리판의 양단은 소정의 체결수단을 통해 발효탱크의 내주면에 고정된다.

상기 고무탈리판은 발효탱크에 형성된 투입부, 배출부 및 맨홀을 제외하고 상기 발효탱크의 내주면에 전체적으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 발효탱크에 형성된 투입부, 배출부 및 투시창에 대응하도록 상기 고무탈리판에 형성된 개구부에는 소정의 주름관이 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

먼저 도2는 본 발명에 따른 접착성 물질 탈리장치가 구비된 회전 발효반응기의 일예를 보여주는 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 접착성 물질 탈리장치가 구비된 회전 발효반응기의 단면도, 도4는 본 발명에 따른 접착성 물질 탈리장치를 보여주는 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 퇴비화용 회전 발효반응기(1)는 원통형의 발효탱크(10)와, 상기 발효탱크(10)를 회전가능하게 지지하는 지지수단(20)과, 상기 발효탱크(10)를 회전시키는 구동장치(30)와, 상기 발효탱크(10)의 내주면에 설치된 접착성 물질 탈리장치(70)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 발효탱크(10)는 수평방향으로 기다란 원통형의 통체로서, 일측에 는 유기성 폐기물을 투입하기 위한 투입부(12)가 형성되고, 타측 하부에는 퇴비화된 발효물을 외부로 배출하기 위한 배출부가 형성되어 있다. 그리고 상기 구동장치(30)는 상기 원통형 발효탱크(10)의 외주면 가운데 부분을 따라 일체로 설치된 환형 스프로킷(31)과, 상기 스프로킷(31)에 결합되는 소정 길이의 체인(32)과 상기 체인(32)을 구동시킬 수 있도록 상기 발효탱크(10)의 일측에 설치된 구동모터(33)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 발효탱크(10)는 소정의 지지수단(20)에 의해 회전가능하게 지지되는데, 상기 지지수단(20)은 상기 원통형 발효탱크(10)의 외주면을 따라 일체로 설치된 두 개의 가이드링(21)과, 상기 가이드링(21)의 하부를 지지할 수 있도록 소정 거리 이격된 두 개의 롤러(22)와 상기 롤러(22)를 회전가능하게 지지하는 축(23)과 이 축을 회전가능하게 지지하는 베어링(25)으로 구성되어 있다. 한편 미설명 부호 45는 상기 발효탱크(10) 내부의 배기가스를 배출하는 배기가스 배출장치이다.

그리고 상기 발효탱크(10)의 내주면에 설치된 접착성 물질 탈리장치(70)는, 도시된 바와 같이, 상기 발효탱크(10)의 길이방향으로 설치된 다수의 고무탈리판(71)으로 구성된다. 상기 고무탈리판(71)은 소정 크기와 두께를 갖는 사각형상의 고무판으로서, 길이방향의 양측 가장자리가 발효탱크(10) 내주면에 고정된다. 그리고 상기 고무탈리판(71)은 양측 가장자리를 제외한 나머지 부분 특히 가운데 부분은 어디에도 고정되지 않고 자유로운 상태를 유지한다. 그리고 바람직하게 이웃하는 고무탈리판(71)들은 서로 밀접하게 접촉되어 상기 발효탱크(10)의 내주면이 전부 노출되지 않도록 하는 것이 좋다.

예를 들어 도3 및 도4에서 보는 바와 같이, 상기 고무탈리판(71)은 발효탱크(10) 내주면에 소정 간격으로 이격되게 설치되어 있는 리프트판(81)의 양측면에 소정의 체결수단을 통해 고정된다. 상기 체결수단은 리프트판(81)의 양면에 설치되는 두 개의 지지판(82)(83)과 상기 지지판(82)(83)을 리프트판(81)에 고정시키기 위한 체결볼트와 너트로 구성된다. 따라서 이웃하는 고무탈리판(71)은 하나의 리트프판(81)의 양측에 결합되어 서로 밀접하게 설치된다. 이때 상기 리프트판(81)은 발효탱크(10)와 함께 회전하면서 발효물을 상부로 끌어올려 교반시키는 것으로, 발효탱크(10)의 회전방향의 반대방향으로 소정 각도 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

따라서 상기 고무탈리판(71)의 폭은 발효탱크(10)의 내주면에 설치된 리프트판(81) 사이의 거리와 관련된다. 예를 들어 상기 발효탱크(10) 내에 다수의 리프트판(81)이 설치된 경우라면 상기 고무탈리판(71)의 폭도 좁아지게 된다. 그러나 상기 고무탈리판(71)의 변형을 보다 크게 하기 위해서는 그 폭이 너무 협소한 것은 바람직하지 않다. 또한 리프트판(81) 사이의 거리를 크게 하고 고무탈리판(71)을 팽팽하게 설치하는 경우에는 변형률이 떨어지고 발효탱크(10)의 내부면적이 좁아질 뿐만 아니라 고무탈리판(71)의 수면이 단축된다. 따라서 상기 리프트판(81)은 5~8개 정도 설치되는 것이 바람직하고 상기 고무탈리판(71)은 가운데 부분이 약간 볼록할 정도의 폭을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이, 고무탈리판(71)을 리프트판(81) 사이의 거리에 비해 약간 크게 할 경우 고무탈리판(71)의 가운데 부분이 볼록하게 돌출되게 되므로 유기성 폐기물의 하중에 의해서 하부로 눌려져 형태가 변형되어 소정의 탄성 복원력을 갖게 된다. 그리고 이러한 상태의 고무탈리판(71)이 발 효탱크(10)와 함께 회전하면 표면에 부착되어 있는 접착성 물질의 하중에 의해 발효탱크(10)의 내주면으로부터 분리되고 고무판의 탄성 복원력에 의해서 원래 대로 복원되면서 그 표면에 부착된 접착성 물질이 모두 떨어지게 된다. 이상에서는 상기 고무탈리판(71)이 상기 리프트판(81)에 고정되는 경우를 예로 설명하였으나 상기 고무탈리판(71)는 다른 고정수단에 의해서 고정될 수 있다는 것은 쉽게 예상할 수 있는 것이므로 본 발명의 고무탈리판(71)이 상기 리프트판(81)에 고정되는 것으로 한정되는 것은 아니다.

이어서, 도5는 발효탱크(10)의 내주면에 공기공급파이프(43)가 설치되고 그 상부로 소정의 커버플레이트(47)가 설치된 경우를 보여준다. 이때 상기 커버플레이트(47)는 발효물이 공기공급파이프(43)의 공기구멍을 막는 것을 방지하는 동시에 상기 리프트판의 기능을 동시에 수행한다. 따라서 상기 커버플레이트(47)의 상부에 는 고무탈리판(71)을 설치하지 않아 공기가 원활하게 공급되도록 하는 것이 바람직하다. 또한 발효탱크(10)에 투입부, 배출부, 맨홀 및 투시창 등이 설치되어 있는 경우 그 부분에는 상기 고무탈리판(71)를 설치하는 않는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 고무탈리판(71)은 발효탱크(10)의 내주면을 따라 전부 설치될 수도 있고 부분적으로 설치될 수도 있다. 그러나 상기 고무탈리판(71)이 부분적으로 설치될 경우 그 부분에서 종래와 같이 접착성 물질이 부착되는 문제가 발생된다.

따라서 도4 및 도6에서 보는 바와 같이, 상기 발효탱크(10)에 형성된 투입부, 배출부, 맨홀 및 투시창에 대응되게 소정 크기의 개구부(72)를 상기 고무판리판(71)에 형성하는 것이 바람직하다. 이때 상기 개구부(72)의 테두리는 발효탱크 (10)의 내주면에 고정되어 발효물 등이 고무탈리판(71)과 발효탱크(10)의 내주면 사이로 유입되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 예를 들어 상기 개구부(72)의 주변은 소정의 결합수단을 통해 상기 발효탱크(10)의 내주면에 고정시킨다. 그러나 이 경우에 고무탈리판(71)의 변형이 크게 제한된다.

그러므로 더욱 바람직하게는 상기 개구부(72)의 테두리에 도6에 도시된 바와 같은 소정의 주름관(74)을 설치함으로써 고무탈리판(71)의 이동 및 변형을 자유롭게 하는 동시에 발효물이 고무탈리판(71)과 발효탱크(10)의 내주면 사이로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이때 상기 주름관(74)은 투입부나 배출부의 단면 형상과 동일한 형상을 갖고, 소정 길이로 신장 및 수축이 가능한 것이다. 그리고 상기 주름관(74)의 일단은 상기 고무탈리판(71)의 저면에 고정되고, 타단은 상기 발효탱크(10)의 내주면에 고정된다. 따라서 상기 주름관(74)은 고무탈리판(71)과 발효탱크(10)의 내주면 사이로 발효물 등이 유입되는 것을 차단하는 동시에 상기 고무탈리판(71)의 상하 이동 및 변형을 자유롭게 유지하여 접착성 물질이 원활하게 탈리되도록 한다.

이하 도7을 참조하여 본 발명에 따른 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치의 실시예를 상세히 설명한다.

먼저 상기 발효탱크(10) 내에 소정의 유기성 폐기물이 투입되면 그 하중에 의해서 발효탱크(10) 저면쪽에 위치하는 고무탈리판(71)은 발효탱크(10)의 내주면에 밀착되게 된다. 이러한 상태에서 일정시간 발효시킨 후 상기 발효탱크(10)를 회전시키면, 고무탈리판(71)이 발효탱크(10) 내주면으로부터 분리되어 아래로 처지면 서 형태가 변하기 때문에 그 표면에 부착되어 있던 접착성 물질도 쉽게 탈리되게 된다. 또한 접착성 물질이 완전히 탈리된 고무탈리판(71)은 다시 발효탱크(10)의 내주면에 밀착되게 된다. 이와 같이 발효탱크(10)의 회전에 따라 고무탈리판(71)이 발효탱크(10)의 내주면으로부터 떨어졌다 붙어다 하면서 그 표면이 변형되기 때문에 접착성 물질이 자동적으로 떨어지게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 퇴비화용 회전 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치는 원통형 회전 발효반응기의 내주면에 변형이 자유로은 고무탈리판을 전체적 또는 부분적으로 설치하여 발효탱크가 회전할 때 고무탈리판이 함께 회전하면서 그 표면에 부착된 부착물이 자동적으로 탈리되므로 별도로 발효탱크의 내부를 청소할 필요가 없게 된다.

Claims (8)

1. 슬러지 등과 같이 점성이 큰 유기성 폐기물을 퇴비화하거나 건조시키기 위한 원통형의 발효탱크와, 상기 발효탱크를 회전가능하게 지지하는 지지수단과, 상기 발효탱크를 회전시키는 구동수단 등을 포함하여 구성된 회전 발효반응기에 있어서,

   상기 원통형 발효탱크의 내주면에 다수의 고무탈리판을 설치하되, 상기 고무탈리판이 발효탱크와 함께 회전하면서 쉽게 변형될 수 있도록 양측 가장자리만 상기 발효탱크의 내주면에 고정시키고 가운데부분은 분리가능하도록 설치한 것을 특징으로 하는 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고무탈리판은 상기 발효탱크의 내주면에 전체적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 고무탈리판은 소정의 탄성을 갖는 사각형상의 고무판인 것을 특징으로 하는 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치.
4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 고무탈리판의 양단은 소정의 체결수단을 통해 발효탱크의 내주면에 고정되는 것을 특징으로 하는 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 이웃하는 고무탈리판의 양단이 리프트판의 양측에 고정되는 것을 특징으로 하는 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 고무탈리판은 상기 발효탱크의 내주면에 설치되고 소정의 공기공급파이프를 보호하는 커버플레이트를 제외하고 설치되는 것을 특징으로 하는 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 고무탈리판은 발효탱크에 형성된 투입부, 배출부 및 맨홀을 제외하고 상기 발효탱크의 내주면에 전체적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 퇴비화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 고무탈리판에는 상기 발효탱크에 형성된 투입부, 배출부 및 투시창에 대응하도록 소정의 개구부가 형성되고 이 개구부와 발효탱크 외주면 사이에는 소정의 주름관을 설치하여 발효물이 유출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 퇴비 화용 발효반응기 내의 접착성 물질 탈리장치.

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