KR100612293B1 - 유기성 폐기물의 급속건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기성 폐기물의 급속건조장치에 관한 것으로, 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍을 회오리 형태로 분사하여 건조 쉘 내부를 휘돌면서 배출될 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물과 열풍의 접촉이 향상될 수 있도록 하여 유기성 폐기물의 건조가 급속하게 이루어질 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 유기성 폐기물을 투입하여 건조가 이루어질 수 있도록 하는 건조 쉘(110), 건조 쉘(110)을 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부재(120, 120a), 건조 쉘(110) 내측의 길이 방향에 편심되어 회전 가능하게 설치되어지되 유기성 폐기물을 교반하는 가운데 분쇄하는 임펠라(130), 버너(142)를 통해 공기를 가열하여 열풍을 발생시키는 열풍 발생로(140), 열풍을 건조 쉘(110)의 일측으로 분사하는 터보 팬(150) 및 터보 팬(150)을 통해 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍이 회오리 형태로 분사되어 건조 쉘(110) 내부를 휘돌면서 유기성 폐기물과 접촉되도록 하는 스크류 블레이드 관(160)의 구성으로 이루어진다.
음식물 쓰레기, 가축분뇨, 유기성 폐기물, 염분제거

Description

유기성 폐기물의 급속건조장치{Rapidity dry apparatus of organic waste}
도 1 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치를 보인 측면 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치를 보인 측단면 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치에서 건조 쉘의 회전구조를 보인 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치에서 로터리 블레이드를 보인 사시도.
도 5 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치를 보인 정면 구성도.
도 6 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치를 보인 배면 구성도.
도 7 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치에서 열풍을 스크류 형태로 투입되도록 하는 가이드 스크류 블레이드를 개략적으로 보인 단면도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
100. 급속건조장치 110. 건조 쉘
120, 120a. 회전 지지부재 130. 임펠라
140. 열풍 발생로 150. 터보 팬
160. 스크류 블레이드 관 172. 가스 안내관
본 발명은 유기성 폐기물의 급속건조장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염분이 제거된 상태의 유기성 폐기물(음식물 쓰레기, 돈분, 계분 등)을 건조 쉘 내부에 투입하여 스크류 구조의 임펠라를 통해 유기성 폐기물을 분쇄하는 가운데 회오리 형태의 열풍을 건조 쉘 내부에 불어넣어 유기성 폐기물의 건조가 급속하게 이루어질 수 있도록 한 유기성 폐기물의 급속건조장치에 관한 것이다.
일반적으로 산업사회의 발달에 따른 인구의 증가, 경제발전 및 소득증가에 따라 대량으로 발생되는 각종 폐기물의 처리가 심각한 사회문제로 대두되고 있음은 주지하는 사실이다. 특히, 인구의 증가와 생활방식의 변화로 인한 축산물의 수요가 증가함에 따라 다량 배출되는 음식물 쓰레기 및 축산분뇨(돈분이나 계분 등) 등의 고농도 유기성 폐기물의 처리에 많은 곤란을 겪고 있다.
전술한 바와 같은 음식물 쓰레기나 축산분뇨와 같은 유기성 폐기물은 대체로 많은 수분(약 75%이상)을 함유하고 있어 쉽게 썩기 때문에 그대로 매립되는 경우에는 침출수(浸出水)에 의한 토질오염과 지하수오염 등 심각한 환경오염을 유발하게 된다. 또한, 유기성 폐기물의 매립에 따른 방대한 매립부지를 필요로 할 뿐 아니라, 소각도 어려워 그 처리의 심각성이 매우 높다.
따라서, 전술한 바와 같은 음식물 쓰레기나 축산분뇨와 같은 유기성 폐기물을 토양 개선용 퇴비나 가축용 사료 등으로의 재활용이 활발하게 추진되고 있는데, 유기성 폐기물을 퇴비 또는 사료용으로 재활용하기 위해서는 무엇보다 유기성 폐기물이 함유하고 있는 수분의 감량화가 선행되지 않으면 안된다.
한편, 유기성 폐기물이 함유하고 있는 수분의 감량화를 위해 다양한 형태의 유기성 폐기물 건조장치들이 제시되어 있다. 이러한 종래의 기술에 따른 유기성 폐기물 건조장치로는 건조 쉘의 내부에 유기성 폐기물을 투입하여 내부의 일측으로부터 타측으로 이송시키는 가운데 버너의 가열을 통해 발생된 열풍을 건조 쉘의 내부에 분사하는 방식이나, 건조 쉘을 회전시키면서 열풍을 건조 쉘의 내부로 불어넣어 유기성 폐기물을 건조시키는 방식 등이 있다.
그러나, 전술한 바와 같이 구성되는 종래의 기술에 따른 유기성 폐기물 건조장치는 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍이 건조 쉘의 내부를 급속하게 통과하여 외기로 배출되는 구조로 이루어져 있기 때문에 유기성 폐기물과 열풍의 접촉이 제대로 이루어지지 않아 유기성 폐기물의 건조효율이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
또한, 종래의 기술에 따른 유기성 폐기물 건조장치는 앞서도 설명한 바와 같이 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍이 건조 쉘의 내부를 급속하게 통과하여 배출되는 구조이기 때문에 건조 쉘 내부의 온도를 균일하게 유지하기 어려울 뿐만 아니라 이로 인하여 건조효율에 비해 연료소비량이 많은 문제가 발생된다.
더구나, 종래의 기술에 따른 유기성 폐기물 건조장치는 건조 쉘의 내부로 열풍을 분사하여 유기성 폐기물을 건조시킬 때 발생되는 가스가 외기로 배출되는 구조로 이루어져 있어 유독가스 및 악취의 발생으로 인한 대기오염 등의 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍을 회오리 형태로 분사하여 건조 쉘 내부를 휘돌면서 배출될 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물과 열풍의 접촉이 향상될 수 있도록 하여 유기성 폐기물의 건조가 급속하게 이루어질 수 있도록 한 유기성 폐기물의 급속건조장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍을 회오리 형태로 분사하여 건조 쉘 내부를 휘돌면서 배출될 수 있도록 한 구조를 통해 유기성 폐기물과 열풍의 접촉을 향상시켜 유기성 폐기물의 건조가 급속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 건조시간을 단축시켜 건조효율을 향상시킬 수 있도록 함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍을 회오리 형태로 분사하여 건조 쉘 내부를 휘돌면서 배출될 수 있도록 한 구조를 통해 유기성 폐기물과 열풍의 접촉을 향상시켜 유기성 폐기물의 건조가 급속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 건조에 따른 연료소비량을 저감시킬 수 있도록 함에 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 내부에 스파이럴 부재가 구성된 건조 쉘과 분쇄날이 구성된 임펠라를 통해 유기성 폐기물을 상부로 올려 낙하시키는 동시에 로터리 블레이드로 유기성 폐기물을 보다 작은 입자로 분쇄하여 건조효율을 향상시킬 수 있도록 함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치는 음식물 쓰레기나 가축분뇨의 유기성 폐기물을 투입하여 일방향으로 압출시키는 가운데 열풍과의 접촉을 통해 유기성 폐기물에 함유된 수분을 건조 감량시키는 유기성 폐기물의 건조장치에 있어서, 내측면에는 투입된 유기성 폐기물을 퍼 올려 상부측에서 낙하되도록 하는 스파이럴 부재가 형성되어지되 내부에 유기성 폐기물을 일정량 투입하여 건조시키는 건조 쉘; 건조 쉘을 회전 가능하게 전후에서 지지하되 일측의 것에는 유기성 폐기물을 투입하는 폐기물 투입구와 열풍을 건조 쉘의 내부로 분사하는 열풍 분사구가 형성되고 타측의 것에는 건조 쉘 내부의 열풍을 배출시키는 열풍 배출구와 건조가 완료된 유기성 폐기물을 배출시키는 폐기물 배출구가 형성된 회전 지지부재; 건조 쉘 내측의 길이 방향에 편심되어 회전 가능하게 설치되어지되 회전축 상의 나선 방향으로 다수의 분쇄날이 형성되어 구동모터의 구동에 의한 회전을 통해 건조 쉘의 스파이럴 부재에 의해 상부측으로부터 낙하하는 유기성 폐기물을 분쇄하는 임펠라; 건조 쉘의 내부에 투입된 유기성 폐기물을 건조시킬 열풍을 버너를 통해 공기를 가열하여 발생시키는 열풍 발생로; 열풍 발생로에 의해 발생된 열풍을 건조 쉘의 열풍 분사구를 통해 내부로 분사하는 터보 팬; 및 터보 팬과 건조 쉘의 열풍 분사구를 연결하여 터보 팬을 통해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍이 회오리 형태로 분사되어 건조 쉘 내부를 휘돌면서 유기성 폐기물과 접촉되도록 하는 스크류 블레이드가 구비된 스크류 블레이드 관을 포함하여 이루어진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 유기성 폐기물의 건조반응시 발생되는 가스와 온도가 강하된 열풍을 열풍 발생로로부터 분사되는 열풍에 혼합되도록 하여 연소시키는 한편 열풍 발생로로부터 분사되는 열풍의 온도를 강하시킬 수 있도록 열풍 발생로의 선단과 터보 팬의 후단을 연결하여 열풍 발생로에서 발생된 열풍을 터보 팬으로 안내하는 연결관과 유기성 폐기물의 건조반응시 발생되는 가스와 온도가 강하된 열풍을 열풍 배출구로부터 연결관으로 안내하는 가스 안내관이 더 구성될 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 구성에서 임펠라의 회전축 후반부에 구성된 분쇄날은 전반부의 분쇄날과 반대의 방향인 역방향으로 형성되어지되 건조 쉘의 내부로 분사된 열풍이 후반부의 역방향 분쇄날에 의해 정체가 이루어질 수 있도록 구성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 구성의 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되어지는 열풍의 온도는 300∼400℃로 분사됨이 양호하다.
그리고, 본 발명에 따른 건조 쉘의 내부로 투입된 유기성 폐기물에 일정량의 산화칼슘(CaO)이 투입되어지되 산화칼슘(CaO)과 유기성 폐기물에 포함된 수분과의 결합을 통해 수산화칼슘(Ca(OH)2)의 미립자로의 변화 및 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 유기성 폐기물의 건조시 발생된 이산화탄소(CO2)와의 결합을 통해 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)의 미립자로 변화하는 과정에서 발생되는 열이 건조과정 상의 유기성 폐기물에 작용되도록 하여 유기성 폐기물의 급속건조가 이루어질 수 있도록 함이 양 호하다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치를 보인 측면 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치를 보인 측단면 구성도, 도 3 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치에서 건조 쉘의 회전구조를 보인 사시도, 도 4 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치에서 로터리 블레이드를 보인 사시도, 도 5 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치를 보인 정면 구성도, 도 6 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치를 보인 배면 구성도, 도 7 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치에서 열풍을 스크류 형태로 투입되도록 하는 가이드 스크류 블레이드를 개략적으로 보인 단면도이다.
먼저, 본 발명에 따른 기술은 앞서의 목적에서도 기술한 바와 같이 음식물 쓰레기나 가축분뇨와 같은 유기성 폐기물을 퇴비화하는 과정에서 유기성 폐기물의 건조에 따른 건조시간을 단축시킬 수 있도록 하여 건조효율을 향상시킬 수 있도록 하는 기술이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 구성되는 유기성 폐기물의 급속건조장치는 다음과 같다.
즉, 도 1 내지 도 7 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치(100)는 유기성 폐기물을 투입하여 건조가 이루어질 수 있도록 하는 건조 쉘(110), 건조 쉘(110)을 회전 가능하게 지지하는 회전 지지부재(120, 120a), 건조 쉘(110) 내측의 길이 방향에 편심되어 회전 가능하게 설치되어지되 유기성 폐기물을 교반하는 가운데 분쇄하는 임펠라(130), 버너(142)를 통해 공기를 가열하여 열풍을 발생시키는 열풍 발생로(140), 열풍을 건조 쉘(110)의 일측으로 분사하는 터보 팬(150) 및 터보 팬(150)을 통해 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍이 회오리 형태로 분사되어 건조 쉘(110) 내부를 휘돌면서 유기성 폐기물과 접촉되도록 하는 스크류 블레이드 관(160)의 구성으로 이루어진다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치(100)는 건조 쉘(110)의 내부에 일정량의 유기성 폐기물이 투입된 상태에서 버너(142)의 가열에 의해 열풍 발생로(140)에서 발생된 열풍을 터보 팬(150)을 통해 건조 쉘(110) 내부로 열풍을 분사하여 유기성 폐기물을 건조시키게 된다. 이때, 터보 팬(150)을 통해 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍은 스크류 블레이드 관(160)을 거치면서 회오리 형태로 건조 쉘(110)의 내부로 유입되어 건조 쉘(110)의 내부를 휘돌면서 유기성 폐기물과의 접촉을 통해 건조시킨다.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치(100)에서 건조 쉘(110)은 회전시 그 내부에 투입된 하부의 유기성 폐기물을 스파이럴 부재(112)를 통해 상부로 올려 낙하가 이루어지도록 하고, 건조 쉘(110)은 회전시 낙하되는 유기성 폐기물은 그 하부의 임펠라(130)에 의해 교반이 이루어지면서 보다 작은 입자로 분쇄되어진다. 이처럼 유기성 폐기물의 낙하와 임펠라(130)에 의해 분쇄가 이루어지는 가운데 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍에 의해 작은 입자로 분쇄된 유기성 폐기물은 보다 빠른 시간에 건조가 이루어진다.
전술한 바와 같이 임펠라(130)를 통해 유기성 폐기물을 교반을 하는 가운데 분쇄하기 때문에 입자가 작아지는 유기성 폐기물은 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍과의 접촉이 더 많아지게 되면서 건조효과가 더욱 향상된다. 또한, 임펠라(130)에 의해 유기성 폐기물이 교반되기 때문에 유기성 폐기물을 보다 균일하게 건조시킬 수가 있다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치(100)를 통해 유기성 폐기물을 건조하는 과정에서 유기성 폐기물의 건조효과를 보다 향상시키기 위해 본 발명에서는 건조 쉘(110)의 내부로 투입된 유기성 폐기물의 투입량에 대하여 5∼10%의 산화칼슘(CaO)을 투입한다.
전술한 바와 같이 유기성 폐기물의 투입량에 대하여 5∼10%로 투입된 산화칼슘(CaO)은 하기의 반응식 1 에서와 같이 건조 쉘(110)의 내부로 투입된 유기성 폐기물에 포함된 수분과의 결합을 통해 수산화칼슘(Ca(OH)2)의 미립자로 변화하게 되고, 수산화칼슘(Ca(OH)2)은 유기성 폐기물의 건조시 발생된 이산화탄소(CO2)와의 결합을 통해 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)의 미립자로 변화하게 된다.
CaO + H2O → Ca(OH)2 + 15.6 kcal/mol
Ca(OH)2 + 2CO2 → Ca(HCO3)2 + 35.4 kcal/mol
한편, 전술한 바와 같이 산화칼슘(CaO)이 유기성 폐기물에 포함된 수분과의 결합을 통해 수산화칼슘(Ca(OH)2)의 미립자로 변화하는 과정과 수산화칼슘(Ca(OH)2)이 유기성 폐기물의 건조시 발생된 이산화탄소(CO2)와의 결합을 통해 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)의 미립자로 변화하는 과정에서 많은 열이 발생하게 되고, 이처럼 발생된 열은 건조과정 상의 유기성 폐기물에 작용되어 유기성 폐기물의 급속건조가 이루어질 수 있도록 한다.
전술한 바와 같이 수산화칼슘(Ca(OH)2)의 미립자로 변화하는 과정과 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)의 미립자로 변화하는 과정에서 발생된 열을 유기성 폐기물의 건조과정에 이용되도록 함으로써 유기성 폐기물의 건조에 따른 연료비를 절감할 수 있으며, 또한 전술한 바와 같이 반응과정을 거쳐 생성되는 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)의 다공에는 많은 양의 유기물이 함유되어 있어 영양분이 풍부한 퇴비를 생산할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치(100)는 건조 쉘(110) 내부의 유기성 폐기물을 건조시키는 과정에서 발생된 가스 및 온도가 강하된 열풍을 대기로 배출시키지 않고 이를 열풍 발생로(140)와 터보 팬(150) 사이로 안내하여 열풍 발생로(140)에서 연소되도록 하기 위한 연결관(170)과 가스 안내관(172)이 구성된다. 이처럼 가스 안내관(172)을 통해 유기성 폐기물을 건조시키는 과정에서 발생된 가스와 온도가 강하된 열풍을 열풍 발생로(140)와 터보 팬(150)을 연결하는 연결관(170)으로 안내함으로써 가스는 열풍에 의해 연소가 이루어짐은 물론 온도가 높은 열풍과 혼합되어 터보 팬(150)으로 유입되는 열풍의 온도를 낮추어 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 온도가 300∼400℃ 정도가 되도록 한다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치(100)에서 임펠라(130)의 구성을 살펴보면 회전축(132) 후반부에 형성되는 분쇄날(134)이 전반부의 분쇄날(134)과는 반대인 역방향으로 형성된다. 이처럼 회전축(132) 후반부에 형성되는 분쇄날(134)을 전반부의 분쇄날(134)과 반대인 역방향으로 형성함에 따라 건조 쉘(110)의 내부로 분사된 열풍은 후반부의 역방향 분쇄날(134)에 의해 정체가 이루어져 열풍이 열풍 배출구(122a)를 통해 급속하게 배출되는 것을 방지하게 된다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치(100)를 구성하는 구성요소를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 건조 쉘(110)은 유기성 폐기물의 건조가 이루어지는 것으로, 이 건조 쉘(110)은 드럼 형태로 형성되어 그 내측면에는 스파이럴 부재(112)가 형성되어 건조 쉘(110)의 회전시 투입된 유기성 폐기물이 스파이럴 부재(112)에 의해 상부로 올려진 후 낙하되도록 설계된다.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 건조 쉘(110)의 외주면 상에는 이 건조 쉘(110)을 회전시키기 위한 종동기어(114)가 형성되고, 이 종동기어(114)는 건조 쉘(110)을 회전시키기 위한 구동모터(도시하지 않음)에 의해 회전되는 지면측의 원동기어(114a)에 치(齒) 결합되어 있다. 그리고, 건조 쉘(110)의 외주면 상의 종동기어(114)와 일정 간격 이격되어 건조 쉘(110)의 회전시 구름 지지하는 구름면(116)이 형성되고, 이 구름면(116)은 지면측의 구름롤러(116a)에 면접촉되어 건조 쉘(110)의 회전시 구름 지지되도록 한다.
회전 지지부재(120, 120a)는 건조 쉘(110)의 전후를 회전 가능하게 지지하기 위한 것으로, 이 회전 지지부재(120, 120a) 중 전방측의 회전 지지부재(120)에는 유기성 폐기물을 투입하기 위한 폐기물 투입구(122)와 열풍을 건조 쉘(110)의 내부로 분사하기 위한 열풍 분사구(124)가 형성되고, 후방측의 회전 지지부재(120a)에는 유기성 폐기물의 건조시 발생되는 가스와 온도가 강하된 열풍을 배출하기 위한 열풍 배출구(122a)와 건조가 이루어진 유기성 폐기물을 배출시키기 위한 폐기물 배출구(124a)가 형성된다.
전술한 바와 같이 구성된 회전 지지부재(120, 120a) 중 전방측의 회전 지지부재(120) 상에 형성된 폐기물 투입구(122)는 편심된 임펠라(130)의 타측 상부에 형성되고, 열풍 분사구(124)는 편심된 임펠라(130)의 타측 하부에 형성된다. 이처럼 형성된 폐기물 투입구(122)와 열풍 분사구(124)는 유기성 폐기물의 투입과 열풍의 분사시 임펠라(130)와의 간섭이 발생되지 않도록 한다.
임펠라(130)는 건조 쉘(110)의 내부로 투입된 유기성 폐기물을 교반시키는 가운데 보다 작은 입자로 분쇄하기 위한 것으로, 이 임펠라(130)는 건조 쉘(110) 내측의 길이 방향에 편심되어 회전 가능하게 설치되어지되 회전축(132)의 외주면 상에 스크류 형태의 분쇄날(134)이 형성되어 구동모터(136)의 구동에 의한 회전을 통해 건조 쉘(110)의 내부로 투입된 유기성 폐기물을 교반하는 가운데 보다 작은 입자로 분쇄한다. 이때, 임펠라(130)는 교반하는 가운데 보다 작은 입자로 분쇄하면서 유기성 폐기물을 폐기물 배출구(124a) 방향으로 이동시키는 역할도 겸한다.
전술한 바와 같이 임펠라(130)는 건조 쉘(110) 내부의 유기성 폐기물을 교반 시키는 가운데 분쇄하여 그 입자를 작게 함으로써 건조 쉘(110)의 내부로 분사된 열풍과 유기성 폐기물의 접촉을 보다 향상시켜 건조속도가 급속하게 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 임펠라(130)의 회전축(132) 후반부에 형성된 다수의 분쇄날(134)은 전반부측 분쇄날(134)과는 반대의 방향으로 형성되는데, 이처럼 회전축(132) 후반부에 형성된 다수의 분쇄날(134)은 전반부측 분쇄날(134)과는 반대의 방향으로 형성함으로써 건조 쉘(110)의 내부로 분사된 열풍이 회전축(132) 후반부에 형성된 역방향의 분쇄날(134)에 의해 일시적으로 정체된다. 따라서, 열풍이 급속하게 배출되는 것을 방지하여 건조 쉘(110) 내부의 온도를 일정하게 유지하는데 일조하게 된다.
열풍 발생로(140)는 건조 쉘(110) 내부에 투입된 유기성 폐기물의 건조에 필요한 열풍을 발생시키는 것으로, 이 열풍 발생로(140)는 내화벽돌을 통해 일정 크기의 구조물로 이루어져 열풍 발생로(140)에 구비된 버너(142)를 통해 공기를 가열하여 열풍을 발생시킨다.
전술한 바와 같이 열풍 발생로(140)의 구조물을 내화벽돌을 통해 형성하는 이유는 버너(142)에 의해 발생된 열이 외부로 방출되는 것을 충분히 방지하여 일정한 온도 조건하의 열풍이 발생될 수 있도록 하기 위함이다. 이때, 열풍 발생로(140) 내부의 온도는 800∼900℃이다.
터보 팬(150)은 열풍 발생로(140)를 통해 발생된 열풍을 건조 쉘(110)의 내부로 분사하기 위한 것으로, 이 터보 팬(150)은 열풍 발생로(140)의 일측에 연결되 어 열풍 발생로(140)로부터 발생된 열풍을 급속하게 건조 쉘(110)의 내부로 분사하게 된다.
한편, 전술한 터보 팬(150)에 의해 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍의 온도는 300∼400℃의 온도로 분사되고, 열풍이 유입되어 건조가 이루어진 건조 쉘(110)의 내부온도는 250∼300℃의 온도로 유지된다.
스크류 블레이드 관(160)은 터보 팬(150)에 의해 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍이 회오리의 형태로 분사되도록 하기 위한 것으로, 이 스크류 블레이드 관(160)은 터보 팬(150)과 건조 쉘(110)의 선단 일측을 연결하여 구성된다. 이때, 스크류 블레이드 관(160)의 내부에는 회오리 형태의 스크류 블레이드(162)가 구비되어 터보 팬(150)의 의해 분사되는 열풍이 스크류 블레이드(162)를 따라 통과되도록 함으로써 건조 쉘(110) 내부로 유입되는 열풍이 회오리 형태로 부사 유입되도록 한다.
전술한 바와 같이 스크류 블레이드 관(160)을 통해 회오리 형태로 건조 쉘(110)의 내부로 유입되는 열풍은 건조 쉘(110)의 내부로 휘돌면서 건조 쉘(110) 내부의 유기성 폐기물과 접촉하여 건조시킨다. 이때, 열풍이 건조 쉘(110) 내부를 휘돌기 때문에 유기성 폐기물은 휘도는 열풍에 의해 흩날리면서 건조된다.
한편, 연결관(170)과 가스 안내관(172)은 앞서도 기술한 바와 같이 유기성 폐기물을 건조시키는 과정에서 발생된 가스를 대기로 배출하지 않고 연소시키기 위한 것으로, 이 연결관(170)은 열풍 발생로(140)와 터보 팬(150)을 연결하여 열풍 발생로(140)로부터 발생된 열이 터보 팬(150)으로 유입되도록 하고, 가스 안내관 (172)은 가스 배출구(122a)와 연결관(170)을 연결하여 가스 배출구(122a)를 통해 배출되는 가스와 열풍이 연결관(170)으로 안내되도록 한다.
전술한 바와 같이 연결관(170)과 가스 안내관(172)을 통해 유기성 폐기물을 건조시키는 과정에서 발생된 가스와 온도가 강하된 건조 쉘(110) 내의 열풍을 연결관(170)으로 안내함으로써 열풍 발생로(130)에서 발생된 열풍에 의해 가스의 연소가 이루어지도록 함은 물론 낮은 온도의 배출가스와 열풍 발생로(130)에서 발생된 고온의 열풍이 혼합되도록 하여 터보 팬(150)으로 유입되는 열풍의 온도를 낮추게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 급속건조장치(100)는 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍이 회오리바람의 형태로 분사되도록 하고, 또한 산화칼슘(CaO)을 투입하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)의 미립자로 변화하는 과정에서 발생되는 많은 열을 통해 유기성 폐기물을 급속하게 건조시킴으로써 유기성 폐기물의 건조시간을 20∼40분 정도로 단축시킬 수가 있음은 물로, 영양분이 풍부한 퇴비를 생산할 수가 있다.
더구나, 본 발명에 따른 기술은 건조 쉘(110)의 내부로 분사되는 열풍이 회오리바람의 형태로 분사되도록 하고, 또한 산화칼슘(CaO)을 투입하여 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)의 미립자로 변화하는 과정에서 발생되는 많은 열을 통해 유기성 폐기물을 급속하게 건조시킴으로써 유기성 폐기물의 건조에 따른 연료비를 절감할 수가 있다.
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍을 회오리 형태로 분사하여 건조 쉘 내부를 휘돌면서 배출될 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물과 열풍의 접촉이 향상될 수 있도록 하여 유기성 폐기물의 건조가 급속하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 다른 효과로는 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍을 회오리 형태로 분사하여 건조 쉘 내부를 휘돌면서 배출될 수 있도록 한 구조를 통해 유기성 폐기물과 열풍의 접촉을 향상시켜 유기성 폐기물의 건조가 급속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 건조시간을 단축시켜 건조효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 효과로는 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍을 회오리 형태로 분사하여 건조 쉘 내부를 휘돌면서 배출될 수 있도록 한 구조를 통해 유기성 폐기물과 열풍의 접촉을 향상시켜 유기성 폐기물의 건조가 급속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 연료소비량을 저감시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 내부에 스파이럴 부재가 구성된 건조 쉘과 분쇄날이 구성된 임펠라를 통해 유기성 폐기물을 상부로 올려 낙하시키는 동시에 로터리 블레이드로 유기성 폐기물을 보다 작은 입자로 분쇄하여 건조효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 음식물 쓰레기나 가축분뇨의 유기성 폐기물을 투입하여 일방향으로 압출시키는 가운데 열풍과의 접촉을 통해 유기성 폐기물에 함유된 수분을 건조 감량시키는 유기성 폐기물의 건조장치에 있어서,
    내측면에는 투입된 유기성 폐기물을 퍼 올려 상부측에서 낙하되도록 하는 스파이럴 부재가 형성되어지되 내부에 유기성 폐기물을 일정량 투입하여 건조시키는 건조 쉘;
    상기 건조 쉘을 회전 가능하게 전후에서 지지하되 일측의 것에는 유기성 폐기물을 투입하는 폐기물 투입구와 열풍을 건조 쉘의 내부로 분사하는 열풍 분사구가 형성되고 타측의 것에는 건조 쉘 내부의 열풍을 배출시키는 열풍 배출구와 건조가 완료된 유기성 폐기물을 배출시키는 폐기물 배출구가 형성된 회전 지지부재;
    상기 건조 쉘 내측의 길이 방향에 편심되어 회전 가능하게 설치되어지되 회전축 상의 나선 방향으로 다수의 분쇄날이 형성되어 구동모터의 구동에 의한 회전을 통해 상기 건조 쉘의 스파이럴 부재에 의해 상부측으로부터 낙하하는 유기성 폐기물을 분쇄하는 임펠라;
    상기 건조 쉘의 내부에 투입된 유기성 폐기물을 건조시킬 열풍을 버너를 통해 공기를 가열하여 발생시키는 열풍 발생로;
    상기 열풍 발생로에 의해 발생된 열풍을 상기 건조 쉘의 열풍 분사구를 통해 내부로 분사하는 터보 팬;
    상기 터보 팬과 건조 쉘의 열풍 분사구를 연결하여 상기 터보 팬을 통해 건조 쉘의 내부로 분사되는 열풍이 회오리 형태로 분사되어 상기 건조 쉘 내부를 휘돌면서 유기성 폐기물과 접촉되도록 하는 스크류 블레이드가 구비된 스크류 블레이드 관;
    상기 유기성 폐기물의 건조반응시 발생되는 가스와 온도가 강하된 열풍을 상기 열풍 발생로로부터 분사되는 열풍에 혼합되도록 하여 연소시키는 한편 열풍 발생로로부터 분사되는 열풍의 온도를 강하시킬 수 있도록 상기 열풍 발생로의 선단과 터보 팬의 후단을 연결하여 열풍 발생로에서 발생된 열풍을 터보 팬으로 안내하는 연결관; 및
    상기 유기성 폐기물의 건조반응시 발생되는 가스와 온도가 강하된 열풍을 상기 열풍 배출구로부터 상기 연결관으로 안내하는 가스 안내관으로 이루어지며,
    상기 임펠라의 회전축 후반부에 구성된 분쇄날은 전반부의 분쇄날과 반대의 방향인 역방향으로 형성되어지되 상기 건조 쉘의 내부로 분사된 열풍이 후반부의 역방향 분쇄날에 의해 정체가 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 급속건조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 터보 팬에 의해 건조 쉘의 내부로 분사되어지는 열풍의 온도는 300∼400℃로 분사되는 것을 특징으로 유기성 폐기물의 급속건조장치.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 건조 쉘의 내부로 투입된 유기성 폐기물에 일정량의 산화칼슘(CaO)이 투입되어지되 상기 산화칼슘(CaO)과 유기성 폐기물에 포함된 수분과의 결합을 통해 수산화칼슘(Ca(OH)2)의 미립자로의 변화 및 상기 수산화칼슘(Ca(OH)2)과 유기성 폐기물의 건조시 발생된 이산화탄소(CO2)와의 결합을 통해 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)의 미립자로 변화하는 과정에서 발생되는 열이 건조과정 상의 유기성 폐기물에 작용되도록 하여 유기성 폐기물의 급속건조가 이루어질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 급속건조장치.
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