KR100597193B1 - 진동수단을 구비한 유기성폐기물의 발효탱크 - Google Patents
진동수단을 구비한 유기성폐기물의 발효탱크 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 음식물쓰레기 등의 유기성폐기물이 발효되는 유기성폐기물의 발효탱크에 관한 것이다.
본 발명의 진동수단을 구비한 유기성폐기물의 발효탱크는 유기성폐기물이 유입되는 폐기물유입구와, 유입된 유기성폐기물이 발효되는 발효공간과, 외벽 내측의 상부와 일측이 연결되고 상기 발효공간의 내측을 향해 연장되며 하부가 개구되도록 설치된 격판과 상기 격판 내측을 연결하는 상판에 의해 형성된 가스수용부 및 환풍구가 구비된 탱크 본체; 상기 탱크본체에 유입된 유기성폐기물의 발효 과정에서 발생된 가스가 상기 가스수용부의 내측 상부로 포집되어 상기 가스수용부에 포집된 가스의 압력이 설정압력 이상이 될 때 상기 가스수용부 내에 포집된 가스를 상기 탱크 본체 외부로 순간 배출하는 안전밸브; 및 상기 가스수용부의 상판 하부에 위치하고, 상기 격판 내측을 연결하며 상기 안전밸브의 작동에 의한 가스의 순간 배출시 발생되는 충격을 상기 탱크 본체에 유입된 유기성 폐기물에 진동으로 전달하도록 하는 진동수단;을 포함하여 구성된다.
유기성폐기물, 음식물쓰레기, 발효, 탱크, 가스, 충격, 진동, 촉매판
Description
도 1은 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 발효탱크의 개략적인 내부구조를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 측단면도.
도 3은 다른 형태의 진동수단이 구비된 본 발명의 발효탱크를 나타낸 측단면도.
도 4는 도 3에 도시된 진동수단의 작동도.
A : 충격이 발생되지 않은 상태
B : 충격이 발생되어 충격을 흡수하는 상태
도 5는 진동수단의 탄성판의 다양한 형태를 나타낸 측단면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1: 교반장치 10: 탱크 본체
11: 폐기물유입구 12:발효공간
13: 환풍기 14: 환풍구
15: 외벽 20: 안전밸브
21: 가스유입구 30: 가스수용부
31: 수용공간 32: 상판
33: 진동판 40. 진동수단
41: 탄성판 50: 격판
100: 발효탱크
본 발명은 음식물쓰레기 등의 유기성폐기물이 발효되는 유기성폐기물의 발효탱크에 관한 것이다.
음식물쓰레기 등의 유기성폐기물을 처리하여 연료용가스를 발생시키는 방법을 이용한 발효처리법이 있다.
이러한 발효처리법을 이용한 장치로서, 메탄화처리장치는 유기물질을 포함하는 각종 쓰레기 및 배설물로부터 연소가 가능한 메탄가스를 얻도록 하는 것으로, 유기물질에 통성염기성균이 활동하여 아미노산 펩티드 및 지방산 글리세린, 단당류 등을 포함하는 저분자 유기물로 액화시키고, 이를 편성염기성균이 활동하여 분자량이 작은 낙산 및 프로피온산, 초산, 저급지방산 등의 유기산으로 취환화시켜 메탄균에 지방산을 부여하여 메탄 및 이산화탄소, 유화수소 등의 연료용 가스를 발생시 키게 된다.
이러한 유기성폐기물을 발효 처리하는 메탄화처리장치에는 반드시 발효탱크가 구비되어 있고, 대부분의 발효탱크는 원활한 발효를 위하여 기밀이 유지되는 형태로 구현된다. 또, 유기성폐기물이 발효되는 과정에서 메탄가스가 발생되므로 발효탱크 내부의 압력이 소정의 수치 이상이 되면 발효탱크 내부의 가스를 외부로 배출하여 압력이 떨어지도록 하는 안전밸브가 구비되어 있다.
또한, 효율적인 발효를 위한 하나의 방법으로, 본 발명인이 출원하여 등록받은 한국실용등록 20-0040387호(고안의 명칭: 메탄화처리장치)를 개시한 바 있다.
상기 메탄화처리장치는 발효탱크 내부에 교반기를 설치하여 발효탱크 내부로 투입되는 발효제를 유기성폐기물에 교반시켜 발효탱크 내에서 유기성폐기물을 발효시키는데 소요되는 시간을 줄이도록 하였다.
또, 효율적인 발효를 위한 다른 방법으로는 본 발명인이 출원하여 등록받은 한국특허등록 10-0110473호(발명의 명칭: 메탄화처리장치)를 개시한 바 있다.
상기 메탄화처리장치는 발효탱크 내부에 유기성 폐기물 내부에 설치되는 난방관을 설치하여 발효시키는데 소요되는 시간을 줄이도록 하였다.
상기한 메탄화처리장치들은 발효시키는데 시간을 줄일 수 있는 효과는 있으나, 발효제와 유기성 폐기물이 교반되는데 시간이 걸리게 되며, 발효탱크 내부의 위치에 따라 발생되는 가스의 성분이 일정치 못하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발효탱크 내부의 유기성 폐기물의 발효시간을 단축시킬 뿐만 아니라, 발효탱크 내부의 위치에 따라 가스의 성분이 일정한 성분을 갖도록 하는 유기성폐기물의 발효탱크를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유기성폐기물이 유입되는 폐기물유입구와, 유입된 유기성폐기물이 발효되는 발효공간과 발생되는 수증기 등을 배출하기 위한 환풍구가 구비된 탱크 본체; 상기 발효공간에 유입된 유기성폐기물의 발효 과정에서 발생되는 가스로 인하여 발효공간 내의 압력이 설정압력 이상이 될 때 발효공간 내의 가스를 외부로 순간 배출하는 안전밸브; 및 상기 안전밸브의 작동에 의한 가스의 순간 배출시 발생되는 충격을 발효공간 내에 유입된 유기성 폐기물에 진동으로 전달하도록 하는 진동수단;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 가스수용부는 상기 상판 상부에 경사지게 설치되는 다수의 진동판이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 상기 진동판은 산화철 촉매판으로 된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 진동수단은 아크 또는 타원형태로 된 탄성판으로 된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 안전밸브의 가스유입구는 상기 가스수용부에 포집된 가스 중 가스유입구로부터 먼 곳에 위치된 가스가 안전밸브를 통해 배출되도록 상기 가스수용부의 중앙을 향해 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
그러나, 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 발효탱크의 개략적인 내부구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 측단면도이며, 도 3은 다른 형태의 진동수단이 구비된 본 발명의 발효탱크를 나타낸 측단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 진동수단의 작동도이고, 도 5는 진동수단의 탄성판의 다양한 형태를 나타낸 측단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 발효탱크(100)는 폐기물유입구(11)와, 발효공간(12)과 환풍기(13)가 구비된 탱크 본체(10)와; 발효공간(12) 내의 가스를 외부로 순간 배출하는 안전밸브(20)와; 상기 안전밸브의 작동에 의한 가스의 순간 배출시 발생되는 충격을 발효공간(12) 내에 유입된 유기성 폐기물에 진동으로 전달하는 진동수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 탱크 본체(10)는 통상의 발효탱크와 같이 유기성폐기물이 유입되는 폐기물유입구(11)가 구비되며, 유입된 유기성폐기물이 발효되는 발효공간(12)과, 발효시 발생되는 악취나 수증기 등을 배출하기 위한 환풍기(13) 및 환풍구(14)가 구비되어 있다.
상기 안전밸브(20)는 유기성폐기물의 발효 과정에서 발생되는 가스로 인하여 발효공간(12) 내의 압력이 설정압력 이상이 될 때 발효공간(12) 내의 가스를 외부로 순간 배출하여 발효공간(12) 내의 충격을 발생시키도록 하며 발효공간(12) 내의 압력이 낮아지도록 하는 역할을 하게 된다.
이와 같은 안전밸브(20)의 구조는 이미 공지된 것으로서, 한국 실용신안출원 제20-1995-0026727호(용이한 압력조정과 정밀한 개폐동작이 가능한 안전밸브 1995. 09. 28.출원) 및 한국 실용신안출원 제20-2000-0000360호(탱크로리의 안전밸브장치, 2000. 01. 07.출원) 등에 구체적으로 설명되어 있기도 하다.
본 발명은 안전밸브(20)에 의해 발생되는 충격이 진동수단()에 전달되게 됨으로써 발효공간(12) 내에서 진동을 일으켜 발생되는 가스 뿐만 아니라 유기성 폐기물에도 진동을 일으킴으로써 발생되는 가스의 발생을 촉진시키게 되며, 발효탱크(20) 내부의 위치에 따라 발생되는 가스의 성분이 일정한 성분을 갖도록 하는 역할을 하게 된다.
상기 진동수단(40)은 상기 안전밸브(20)의 작동에 의한 가스의 순간 배출시 발생되는 충격을 발효공간(12) 내에 유입된 유기성 폐기물에 진동으로 전달하도록 하는 역할을 하게 된다. 상기 진동수단(40)은 아크형태로 된 탄성판(41)으로 되고, 상기 탄성판(41)의 양단부는 진동이 전달되는 것을 용이하도록 절곡부(41a)가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 탄성판(41)은 가스수용부(30)의 상부에 수용되게 된다. 상기 가스수용부(30)는 발효공간(12)을 이루는 외벽(15)에 일측이 연결되고, 발효공간(12)의 내측을 향해 연장되며 하부가 개구되어 있으며, 상기 탄성판(41)이 수용되는 수용공간(31)이 형성되어 있고, 상기 수용공간(31)의 상부에는 상판(32)이 구비되어 있다. 상기 상판(32)의 상부에는 경사지게 설치되는 다수의 진동판(33)이 더 구비되어 있다. 상기 진동판(33) 또한 안전밸브(20)에 의한 배출시에 진동을 하게 되며, 발효공간(12)에서 발생된 가스와 작용하게 되어 가스수율을 증가시키도록 하는 산화철 촉매판으로 되는 것이 바람직하다.
이와 같은 진동수단(40)은 충격을 흡수하는 다양한 형태로 구현 가능하다.
구체적으로 설명하면, 가스의 배출에 의한 충격 발생시 진동하도록 하는 탄성판(41)을 외벽(15)의 내측에 위치시키는 형태로 구현할 수 있으며, 도 5에 도시된 형상과 같이 다양한 형태의 탄성판(41)으로 될 수 있다. 상기 탄성판(41)은 도 1 내지 도 5에서와 같이 상하의 충격을 발효공간(12) 내부로 전달하도록 하는 형태로 구현하는 것이 진동을 일으키는 데에 효과적이다.
첨부된 도면에는 진동수단(40)이 안전밸브(20)의 설치 방향에만 위치되어 있다.
이는 진동수단(40)을 모든 방향에 위치시킬 수도 있지만 대부분의 충격이 안전밸브(20)가 위치되는 발효탱크의 상부에 집중되기 때문에 비용의 줄이고 넓은 발효공간(12)을 확보하기 위하여 상부에만 위치시킨 예를 도시한 것이기 때문이다.
이와 같이, 진동수단(40)의 탄성판(41)에 의해 발효공간(12)에서 발생되는 충격을 진동으로 전환하게 됨으로써 발효공간(12)내에 유입된 유기성 폐기물에 진동을 주게 되어 발효시간을 단축시킬 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 탄성판(41)은 가늘고 얇은 판재를 절곡하여 떨림이 발생되는 구조 등으로 구현하는 것이 바람직하다. 특히, 진동수단(40)의 탄성판(41)은 도 5의 (A)(B)에서와 같이 얇은 판재를 아크형태로 형성되도록 절곡한 것을 나타내고, 도 5의 (C)에서와 같이 도 5의 (A)의 탄성판(41)에 요철이 형성되도록 절곡한 것을 나타내며, 도 5의 (D)에서와 같이 타원형태로 형성되도록 일측단부 또는 각 단부를 용접한 형태를 나타낸다.
한편, 외벽(15)으로부터 먼 곳에 위치된 가스가 배출되도록 하는 방법은, 도면에서와 같이 안전밸브(20)의 가스유입구(21)를 발효공간(12)의 중앙부를 향해 연장된 형태로 구현함으로써 해소할 수 있다.
상기와 같이 구현함과 동시에 안전밸브(20)의 가스유입구(21) 주변을 격판(50)과 진동수단(40)으로 둘러싸면 충격이 진동수단(40)에 전달되는 것을 더욱 강화시킬 수 있다.
설명 부호 1은 본 발명의 발효탱크에 연결되어 있는 교반장치로서 유기성폐기물을 교반한다. 이 교반장치는 유기성폐기물의 발효를 촉진시켜 발효시간을 단축시킬 수 있도록 탱크 본체(10) 내에 설치되어도 무방하다.
본 발명의 유기성폐기물 발효탱크는 안전밸브가 압력 유지를 위해 가스를 순간적으로 배출하는 과정에서 발효공간 내에 발생되는 충격이 진동수단에 의해 유기성 폐기물에 진동을 전달하게 됨으로써 유기성 폐기물 전체에 걸쳐 발효를 촉진시키게 되므로, 발효탱크 내부의 유기성 폐기물의 발효시간을 단축시키게 되며, 가스수율을 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다. 또한, 발효탱크 내부의 위치에 따라 가스의 성분이 일정한 성분을 갖도록 하는 효과가 있다.
Claims (7)
- 유기성폐기물이 유입되는 폐기물유입구와, 유입된 유기성폐기물이 발효되는 발효공간과, 외벽 내측의 상부와 일측이 연결되고 상기 발효공간의 내측을 향해 연장되며 하부가 개구되도록 설치된 격판과 상기 격판 내측을 연결하는 상판에 의해 형성된 가스수용부 및 환풍구가 구비된 탱크 본체;상기 탱크본체에 유입된 유기성폐기물의 발효 과정에서 발생된 가스가 상기 가스수용부의 내측 상부로 포집되어 상기 가스수용부에 포집된 가스의 압력이 설정압력 이상이 될 때 상기 가스수용부 내에 포집된 가스를 상기 탱크 본체 외부로 순간 배출하는 안전밸브; 및상기 가스수용부의 상판 하부에 위치하고, 상기 격판 내측을 연결하며 상기 안전밸브의 작동에 의한 가스의 순간 배출시 발생되는 충격을 상기 탱크 본체에 유입된 유기성 폐기물에 진동으로 전달하도록 하는 진동수단;을 포함하여 구성된 진동수단을 구비한 유기성폐기물의 발효탱크.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 가스수용부는 상기 상판 상부에 경사지게 설치되는 다수의 진동판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 진동수단을 구비한 유기성폐기물의 발효탱크.
- 제3항에 있어서,상기 진동판은 산화철 촉매판으로 된 것을 특징으로 하는 진동수단을 구비한 유기성폐기물의 발효탱크.
- 제1항 또는 제3항에 있어서,상기 진동수단은 아크 또는 타원형태로 된 탄성판으로 된 것을 특징으로 하는 진동수단을 구비한 유기성폐기물의 발효탱크.
- 삭제
- 제5항에 있어서,상기 안전밸브의 가스유입구는 상기 가스수용부에 포집된 가스 중 가스유입구로부터 먼 곳에 위치된 가스가 안전밸브를 통해 배출되도록 상기 가스수용부의 중앙을 향해 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 진동수단을 구비한 유기성폐기물의 발효탱크.
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2005
- 2005-05-12 KR KR1020050039579A patent/KR100597193B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120620 Year of fee payment: 7 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |