KR100556298B1 - 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치에 관한 것으로, 유기물질을 공급하는 공급수단과; 상기 공급수단에서 유기물질을 공급받아 저장하는 저장수단과; 상기 저장수단에서 발효가스를 흡입하여 대기 중으로 분산시키는 탈취수단과; 상기 저장수단에서 유기물질이 순환되도록 만드는 교반수단과; 상기 저장수단의 하부에서 공기를 배출하는 송풍수단과; 상기 저장수단에서 유기물질을 다른 장소로 운반하는 이송수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성된 본 발명은 저장된 유기물질이 고르게 순환되면서 섞이어 유기물질의 발효상태가 균일하고, 적은 부하로도 저장된 유기물질을 유동시키며, 대량으로 유기물질을 저장하고 배출하는 작업 등을 편리하게 만드는 효과를 얻는다.

공급수단, 탱크, 교반수단, 송풍수단, 스크류

Description

재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치{Mixing and fermenting device for making a compost or feed from the residual product of reusing}

도 1은 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 평면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 정면도이고,
도 3은 본 발명의 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 측면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 탱크에 대한 일부 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 송풍수단을 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명에 따른 송풍수단의 일부 분해 사시도이고,
도 7은 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 제어수단을 나타낸 것이다.

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*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

5 : 공급수단 7, 63 : 스크류컨베이어

9 : 호퍼 10 : 공급모터

12 : 슈트 20 : 저장수단

22 : 투입구 24 : 배출구

25 : 탱크 25a : 내측판넬

25b : 외측판넬 25c : 단열재

26 : 지지구조물 28 : 압전센서

30 : 탈취수단 32 : 탈취팬

40 : 교반수단 41 : 스크류

43 : 교반스크류 44 : 회전축

45 : 체인 46 : 교반모터

50 : 송풍수단 53 : 유동관

55 : 펌프 57 : 플라스틱관

57a: 통공 57b: 부직포

58 : 유입관 59 : 금속관

60 : 이송수단 65 : 모터

80 : 핸드레일 82 : 배출도어

85 : 실린더 86 : 제어수단

본 발명은 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탱크내부에 한 쌍의 교반스크류를 설치하여 유기물질을 탱크에서 고르게 순환시켜 발효시키고, 교반스크류에 의해서 유기물질을 다시 배출하는 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치이다.

일반적으로, 발효는 호흡과 더불어 생물이 에너지를 얻는 대사반응(代謝反應)의 대표적인 형식인데, 산소적 및 무산소적 호흡이 산소 또는 다른 무기물을 산화제로 사용하는 것과는 달리, 발효는 무산소적 조건하에서 유기화합물 자신이 산화되는 기질(基質)과 산화제를 겸하는 것이 특징이다.

발효 유기물질로는, 술을 빚는데 사용되는 곡물, 사료나 퇴비로 재생산되는 음식물 쓰레기, 가축의 사료로 쓰일 수 있는 곡물의 줄기나 채소, 퇴비로 생산되는 가축의 분뇨 등이 사용될 수 있다.

산업의 발달과 더불어 유기물질을 대량으로 발효시키고, 유기물질에서 유용한 물질을 추출하여 제품화하는 일련의 공정은 자동화되고 있다.

이러한 발효공정에서 사용되는 종래의 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치는 일정방향으로 유기물질을 유동시켜 유기물질이 혼합되도록 로터리방식의 회전날개가 중앙에 설치된 탱크에서 유기물질을 발효시켜 탱크의 하부로 배출시키는 방식을 취하거나, 탱크내부에 스크류를 경사지게 설치하고 스크류를 회전시키면 상하부의 유기물질이 유동되면서 섞이는 방식을 취하는 것이 대부분이었다.

이러한, 종래의 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치는 탱크내부의 모퉁이에 저장된 유기물질은 혼합되지 못하고 그대로 있게 되어 발효상태가 고르지 못한 경우가 많았고, 특히 탱크전체에서 유기물질을 순환시키면서 고른 발효가 일어나게 하려면, 로터리나 스크류를 구동하는 모터의 부하가 너무 커지게 되어 고장이 발생하고, 발효물질의 투입 및 배출을 위한 설비가 제대로 구비되지 않아 대량으로 유기물질을 발효시켜 다른 장소로 운반하기에는 부적합한 문제점들이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 저장된 유기물질이 고르게 순환되면서 섞이어 유기물질의 발효상태가 균일하고, 적은 부하로도 저장된 유기물질을 유동시키며, 대량으로 유기물질을 저장하고 배출하는 작업 등을 편리하게 만드는 것이 목적이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치는 일측에서 유기물질을 이송하여 공급하는 공급수단과; 상기 공급수단에서 유기물질을 공급받아 발효시간동안 저장하는 저장수단과; 상기 저장수단에 저장된 유기물질의 발효가스를 흡입하여 대기 중으로 분산시키는 탈취수단과; 상기 저장수단의 내측부에 쌓인 유기물질의 하층을 중앙으로 이송하고, 중앙으로 이송된 유기물질이 상층으로 밀려 올라가 다시 저장수단의 내측부로 순환되도록 만드는 교반수단과; 상기 저장수단의 하부에서 유기물질 사이로 외부에서 흡입된 공기를 배출하여 원활한 발효작용을 일으키는 송풍수단과; 상기 저장수단에서 발효된 물질을 다른 장소로 운반하는 이송수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 탱크에 대한 일부 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 송풍수단을 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명에 따른 송풍수단의 일부 분해사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 제어수단을 나타낸 것이다.

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도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치는, 일측에서 유기물질을 이송하여 공급하는 공급수단(5)과; 상기 공급수단(5)에서 유기물질을 공급받아 발효시간동안 저장하는 저장수단(20)과; 상기 저장수단(20)에 저장된 유기물질의 발효가스를 흡입하여 대기 중으로 분산시키는 탈취수단(30)과; 상기 저장수단(20)의 내측부에 쌓인 유기물질의 하층을 중앙으로 이송하고, 중앙으로 이송된 유기물질이 상층으로 밀려 올라가 다시 저장수단(20)의 내측부로 순환되도록 만드는 교반수단(40)과; 상기 저장수단(20)의 하부에서 유기물질 사이로 외부에서 흡입된 공기를 배출하여 원활한 발효작용을 일으키는 송풍수단(50)과; 상기 저장수단(20)에서 발효된 물질을 다른 장소로 운반하는 이송수단(60)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 공급수단(5)은, 유기물질을 밀어 올려 배출시키는 스크류컨베이어(7)와; 상기 스크류컨베이어(7)의 말단부에 결합되어 배출되는 유기물질을 저장수단(20)의 상부에서 유동되는 위치로 투입시키는 슈트(12)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 스크류컨베이어(7)의 전방부에는 유기물질이 투입되는 호퍼(9)가 설치되어 있고, 상기 스크류컨베이어(7)는 공급모터(10)에 의해 구동된다.

상기 슈트(12)는 주름관처럼 형성되거나, 유동성을 가진 재질로 형성되어 유기물질이 배출되는 슈트(12)의 말단부의 위치는 이동되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 저장수단(20)은, 유기물질이 투입되는 투입구(22)가 상부에 형성되고, 유기물질을 외부로 배출시키는 배출구(24)가 측면중앙에 형성되어 서로 마주보는 한 쌍의 탱크(25)와; 상기 배출구(24)에서 상하로 이동되도록 실린더(85)에 연결된 배출도어(82)와; 상기 탱크(25)를 지지하여 지면에 고정시키는 지지구조물(26)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탱크(25)는, 유기물질에 내성을 가지는 내측판넬(25a)과; 외부대기에 대해 산화 방지막이 형성된 외측판넬(25b)과; 상기 내측판넬(25a)과 외측판넬(25b)사이에 삽입되어 유기물질의 보온을 유지하는 단열재(25c)를 포함하 는 샌드위치 판넬 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 탱크(25)와 지지구조물(26) 사이에는, 상기 탱크(25)가 지지구조물(26)에 지지될 때, 상기 탱크(25)에 저장된 유기물질의 무게를 측정하는 압전센서(28)가 설치되고, 상기 탱크(25)의 외측에는 압전센서(28)에서 측정된 신호가 전달되는 제어수단(86)이 설치되며, 상기 제어수단(86)의 일측에는 압전센서(28)로 측정된 유기물질의 무게를 나타내는 디스플레이 판넬(92)이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 탈취수단(30)은, 탱크(25)의 상부에서 스스로 산화하는 유기물질의 발생가스를 흡입하는 탈취팬(32)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 교반수단(40)은, 탱크(25)의 내측하부에서 유기물질을 중앙으로 이송시키도록 중심에서 양측으로 서로 상반된 스크류(41)가 형성된 한 쌍의 교반스크류(43)와; 상기 한 쌍의 교반스크류(43)가 하나의 축에 체인(45)로 연결된 교반모터(46)로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 상반된 스크류(41)를 가지는 한 쌍의 교반스크류(43)는 탱크(25)의 양측벽에 회전축(44)이 결합되어 지지되고, 교반스크류(43)의 스크류(41)는 중심에서부터 대칭되는 형상이다.

상기 한 쌍의 교반스크류(43)의 회전축(44)과 교반모터(46)의 축에는 체인(45)가 고정되는 구동풀리가 결합되어 있다.

상기 송풍수단(50)은, 자갈이나 모래가 충진되어 외부공기가 반입되는 유입관(58)과; 상기 유입관(58)에 연결되어 유동적으로 움직이는 유동관(53)과; 상기 유동관(53)에 연결되어 외부공기를 흡입시키는 송풍펌프(55)와; 상기 송풍펌프(55) 에 연결되어 저장수단(20)의 하부로 배치되고 외주면에 통공(57a)이 형성된 플라스틱관(57)과; 상기 플라스틱관(57)에 유기물질이 유입되는 것을 방지하도록 플라스틱관을 감싸는 부직포(57b)와; 상기 부직포(57b)를 감싸면서 플라스틱관(57)이 삽입되고 통공(57a)이 형성된 금속관(59)을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 송풍수단(50)의 플라스틱관(57)은 상기 교반수단(40)의 한 쌍의 교반스크류(43) 사이에 설치되어 유기물질에 외기를 공급하는 것이 바람직하다.

상기 이송수단(60)은 상기 공급수단(5)과 마찬가지로, 배출구(24)에서 유출되는 발효된 유기물질을 이송하는 스크류컨베이어(63)와; 상기 스크류컨베이어(63)를 구동하는 이송모터(65)로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 지지구조물(26)의 상부에는 작업자가 탱크(25)의 상부에서 슈트(12)를 옮기면서 유기물질을 여러 곳의 투입구(22)에 투입할 수 있도록 핸드레일(80)이 설치됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치의 공급모터(10), 탈취팬(32), 교반모터(46), 송풍펌프(55), 이송모터(65), 실린더(85)는 제어수단에 의해 제어되어 작동되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치에서 유기물질이 공급, 발효, 교반, 이송되는 과정을 도 6에 도시된 제어수단(86)과 함께 살펴본다.

본 발명에 따른 제어수단(86)은 공급모터(10), 탈취팬(32), 교반모터(46), 송풍펌프(55), 실린더(85), 이송모터(65)에 대한 전원공급을 제어하고, 압전센서(28)로부터 유기물질의 무게에 대한 신호를 전달받는 제어부(90)와; 작업자가 제어부(90)를 조작하도록 조작버튼이 설치된 스위치판넬(95)과; 압전센서(28)에서 측정된 유기물질의 무게를 표시하는 디스플레이 판넬(92)로 이루어진다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 작용, 효과를 살펴보도록 한다.

작업자가 공급수단(5)의 호퍼(9)에 유기물질을 투입하고, 스위치판넬의 공급버튼(95a)을 누르면 공급모터(10)가 작동하고 스크류컨베이어(63)는 회전하면서 상부로 유기물질을 이동시킨다.

이때, 작업자는 슈트(12)를 탱크(25)의 투입구(22)에 집어넣고, 배출되는 유기물질이 탱크(25)에 투입되도록 한다.

그리고, 작업자는 슈트(12)를 투입구(22)에 넣고, 디스플레이 판넬(92)에 나타난 유기물질의 무게를 주시하다가, 적정량의 유기물질이 투여되면 다시 공급버튼(95a)을 눌러 공급모터(10)의 작동을 멈춘다.

작업자는 유기물질이 밀폐상태에서 발효되도록 탱크(25)의 투입구(22)를 폐쇄한다.

일정시간이 지나면서 유기물질의 발효가 점차 이루어지면, 작업자는 교반버튼(95b)을 눌러 교반모터(46)로 교반스크류(43)를 회전시킨다.

상기 교반스크류(43)가 작동하면 탱크(25)하부에 쌓인 유기물질은 탱크(25)의 측부에서 중앙으로 유동되면서 상부쪽으로 밀려올라가고, 상부에 있던 유기물질은 측부에서부터 하부로 하강하면서 중앙으로 유동한다. 이러한 유동과정으로 유기물질은 탱크(25)전체에서 고르게 순환되고, 발효가 잘 이루어진 부분과 그렇지 못 한 부분은 서로 섞이게 된다.

또한, 송풍펌프버튼(95e)을 눌러 송풍펌프(55)를 작동시키면, 유입관(58)에 충진된 자갈과 모래를 거쳐 플라스틱관(57)의 통공(57a)을 통해 대기가 유출되고, 이때 자갈과 모래에 묻어있는 다양한 미생물도 함께 유입된다.

한편, 상기 플라스틱관(57)은 부직포(58)로 둘러싸여 있어서 오물이 통공(57a)을 통해 유입되는 것이 방지되고, 또한 금속관(59)에 삽입되어 있기 때문에 오물의 무게에 의해 변형되는 것이 방지된다.

이와 같이 교반스크류(43)로 유기물질을 섞고, 다시 시간을 기다려 유기물질이 발효되는 과정을 반복하면, 유기물질은 완전히 발효되어 유효하게 쓰일 수 있는 발효물질로 변화된다.

한편, 작업자는 발효된 유기물질을 배출하기 위해, 스위치판넬(95)의 도어개방버튼(95d)을 누르면 된다.

도어개방버튼(95d)이 눌러지면, 배출도어(82)는 실린더(85)에 의해 상방으로 이동되면서 개방된다.

이때, 작업자는 이송버튼(95c)을 눌러서 이송모터(65)에 의해 스크류컨베이어(63)가 작동하도록 한다.

또한, 유기물질은 자중에 의해 탱크(25)의 배출구(24)를 통해 빠져 나오는데, 유기물질이 원활하게 유출되지 못할 때에는, 교반스크류(43)를 작동시켜 탱크(25)에 측부에 쌓인 유기물질의 하층부터 점차 탱크(25)의 중앙쪽으로 유동되게 하여 강제로 배출한다.

한편, 상기 유기물질의 발효과정 중에 발생하는 가스는 탈취팬버튼(95f)을 눌러 탈취팬(32)을 작동시켜 대기로 분산시킨다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치는 저장된 유기물질이 고르게 순환되면서 섞이어 유기물질의 발효상태가 균일하고, 적은 부하로도 저장된 유기물질을 유동시키며, 대량으로 유기물질을 저장하고 배출하는 작업 등이 편리한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

1. 일측에서 유기물질을 이송하여 공급하는 공급수단과;

   상기 공급수단에서 유기물질을 공급받아 발효시간동안 저장하는 저장수단과;

   상기 저장수단에 저장된 유기물질의 발효가스를 흡입하여 대기 중으로 분산시키는 탈취수단과;

   상기 저장수단의 내측부에 쌓인 유기물질의 하층을 중앙으로 이송하고, 중앙으로 이송된 유기물질이 상층으로 밀려 올라가 다시 저장수단의 내측부로 순환되도록 만드는 교반수단과;

   상기 저장수단의 하부에서 유기물질 사이로 외부에서 흡입된 공기를 배출하는 송풍수단과;

   상기 저장수단에서 발효된 물질을 다른 장소로 운반하는 이송수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공급수단은 유기물질을 밀어 올려 배출시키는 스크류컨베이어와;

   상기 스크류컨베이어를 회전시키는 공급모터와;

   상기 스크류컨베이어의 말단부에 결합되어 배출되는 유기물질을 저장수단의 상부에서 유동되는 위치로 투입시키는 슈트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 저장수단은 유기물질이 투입되는 투입구가 상부에 형성되고, 유기물질을 외부로 배출시키는 배출구가 측면중앙에 형성되어 서로 마주보는 한 쌍의 탱크와; 상기 배출구에서 상하로 이동되도록 실린더에 연결된 배출도어와; 상기 탱크를 지지하여 지면에 고정시키는 지지구조물을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 탱크는 유기물질에 내성을 가지는 내측판넬과; 상기 내측판넬의 외측에 설치되어 외부대기에 대해 산화 방지막이 형성된 외측판넬과; 상기 내측판넬과 외측판넬사이에 삽입되어 유기물질의 보온을 유지하는 단열재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 탱크에 저장된 유기물질의 무게가 측정되도록 압전센서가 설치되고, 상기 탱크의 외측에는 압전센서에서 측정된 신호가 전달되는 제어수단이 설치되며, 상기 제어수단의 일측에는 압전센서로 측정된 유기물질의 무게를 나타내는 디스플레이 판넬이 설치되는 것을 특징으로 하는 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 교반수단은 탱크의 내측하부에서 유기물질을 중앙으로 이송시키도록 중심에서 양측으로 서로 상반된 스크류가 형성된 한 쌍의 교반스크류와; 상기 한 쌍의 교반스크류가 하나의 축에 체인으로 연결된 교반모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 송풍수단은 자갈이나 모래가 충진되어 외부공기가 반입되는 유입관과; 상기 유입관에 연결되어 유동적으로 움직이는 유동관과; 상기 유동관에 연결되어 외부공기를 흡입시키는 송풍펌프와; 상기 송풍펌프에 연결되어 저장수단의 하부로 배치되고 외주면에 통공이 형성된 플라스틱관과; 상기 플라스틱관에 유기물질이 유입되는 것이 방지되도록 플라스틱관을 감싸는 부직포와; 상기 부직포를 감싸면서 플라스틱관이 삽입되고 통공이 형성된 금속관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재활용 부산물의 퇴비 및 사료 제조용 교반 발효장치.

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