KR100619143B1

KR100619143B1 - 유기성폐기물의 소멸처리장치

Info

Publication number: KR100619143B1
Application number: KR1020050026033A
Authority: KR
Inventors: 김기태; 나은수
Original assignee: 김기태
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2006-08-31
Also published as: TW200633794A; CN1840249A; TWI260998B; JP2006272312A

Abstract

본 발명은 유기성폐기물의 소멸처리장치에 관한 것으로서, 그 목적은 리액터의 하단에 축 방향으로 스크루컨베이어를 마련하여 청소 시 내부충전물질과 장시간 정지 시 발생되는 침출수를 용이하게 배출 할 수 있으며, 상기 스크루컨베이어의 양쪽에 다수의 구멍이 형성된 이중구조의 에어재킷을 마련함으로써 리액터내의 내부충전물질과 20~30°각도를 이루게 되어 수분유입을 피할 수 있고 이중재킷 내부로 미생물조절제와 오니의 유입으로부터 안전하도록 한 것이다.

본 발명은 상부에 투입구를 갖는 원통형의 리액터; 이 리액터의 중앙에 그 길이방향으로 설치되며 교반날개를 갖는 교반회전축; 이 교반회전축을 구동시킬 수 있도록 동력전달부재를 통해 연결 설치되는 구동모터; 상기 리액터의 하부에는 그 내부충전물질로 에어를 공급할 수 있도록 연결되어 있는 에어공급기; 상기 리액터의 상부에는 그 내부의 내부충전물질로부터 발생되는 다습가스를 흡입하여 처리 배출할 수 있도록 연결된 다습가스처리기가 구비되어 있는 유기성폐기물의 처리장치에서, 상기 리액터의 하단에 그 길이방향으로 바닥보다 낮은 스크루컨베이어 케이싱이 마련되고, 이 스크루컨베이어 케이싱에는 별도의 구동모터에 의해 구동되는 스크루컨베이어가 설치되며, 상기 스크루컨베이어 케이싱의 양쪽에는 상면에 다수의 에어공급구멍을 형성시킨 에어재킷이 마련되는 것을 특징으로 한다.

유기성폐기물, 소멸처리, 호기성소화, 음식폐기물, 음식쓰레기

Description

유기성폐기물의 소멸처리장치{Extinction Machine for Organic Waste}

도 1은 본 발명에 따른 유기성폐기물의 소멸처리장치를 개략적으로 나타낸 구성도,

도 2는 본 발명의 처리장치에서 리액터를 발췌하여 나타낸 사시도,

도 3은 도 1의 A-A선에 대한 단면도,

도 4a 및 도 4b는 도 3에서 에어재킷부분을 발췌하여 상세하게 나타낸 단면도,

도 5a 및 도 5b는 교반회전축의 회전방향에 따른 리액터 내부의 내부충전물질이 분포된 상태를 나타낸 단면도,

도 6은 본 발명의 처리장치에서 다습가스처리기를 나타낸 구성도,

도 7은 본 발명에 따른 분리선별기를 나타낸 구성도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 리액터 11: 스크루컨베이어 케이싱 12: 에어재킷 13: 에어공급구멍 20: 교반회전축 21: 교반날개

30: 제1구동모터 40: 에어공급기 41: 공급매니폴드

42: 분기라인 43: 유량조절밸브

50: 다습가스처리기 51: 다습가스포집파이프 52: 흡입매니폴드

53: 유도파이프 54 : 승압배출기 55: 기수분리탱크

56: 승압송풍기 57a~57c: 제1~제3폭기조 58: 침전조

59: 슬러지재순환펌프 60: 스크루컨베이어 61: 제2구동모터

70: 분리선별기 71:선별기케이싱 72: 진동모터

73a~73c: 제1~제3진동체 74 : 제1 리본스크루

74a: 원터치 연결구 75: 제2 리본스크루 76: 배출호스

본 발명은 유기성폐기물을 단시간(24시간 이내)에 유기물의 95%이상을 호기성소화가 가능하도록 미생물에게 최적생장요건을 마련하고 상기 유기성폐기물에서 발생되는 부산물을 환경규제치 이하로 처리할 수 있는 유기성폐기물의 소멸처리장치에 관한 것이다.

유기성폐기물은 음식폐기물과, 도축장, 하수처리장 등에서 발생되는 것이 주류를 이루고 있다. 이러한 유기성폐기물 중에서 음식폐기물은 2002년의 경우 일일평균 발생량은 11,397톤/일로써 금액으로 환산하면 약 14조원에 해당되며, 기타 도축장이라든가, 하수처리장 등에서 발생되는 유기성폐기물을 합산하면 31,397톤/일이 된다고 알려져 있다. 이러한 유기성폐기물은 생물학적 분해가 진행되는 동안, 다량의 가스방출은 물론 침출수가 배출되기 때문에, 심각한 토양 및 수계오염을 유 발시키며, 따라서 현재까지는 대부분 값싼 매립이나 해양투기에 의존하고 아주 미미한 정도의 일부가 재활용되고 있는 실정이다.

특히, 지난 2005년 1월부터 유기성폐기물의 단순직매립이 전면금지에 따라 2000년 이후 퇴비화, 사료화 등의 재활용비율이 상당히 높아져 상당히 개선되는 것처럼 보이나, 퇴비화의 경우 1% 이하인 염분농도 규제치를 훨씬 초과하는 2~3% 수준으로 축적된 염분에 의한 부작용으로 인하여 무상공급마저도 어려운 실정에 있다. 이러한 퇴비화는 멸균과정을 거치면 해소된다고 하지만, 부패된 상태에서 발생되는 각종 독소, 병원균, 염분, 향신료 등에 의해서 기존 사료에 10%정도를 혼합하여 급이 하는 경우에도 동물의 폐사, 50%수준의 성장저하 등 심각한 부작용으로 사실상 불가한 기술로 분류할 수 있다.

혐기성 소화의 경우는 소화기간이 6개월 소요되므로 대규모 부지와 시설이 필요하고 우리나라의 식생활 특성상 음식폐기물에서 발생되는 가스는 메탄함량이 낮은 저순도 메탄을 생산하게 됨에 따라 발전 등 재활용에 애로가 많고 장치 및 설비가 너무 고가이므로 경제적이지 못하다.

기타, 지렁이 사육 등의 생물학적인 처리방법을 들 수 있는데, 이는 대형화의 경우 최적의 생장여건을 만들기 위한 토양, 음식폐기물의 적층, 일정주기로 지렁이 솎아내기를 기계적으로 자동화하기 어렵다. 특히, 담배꽁초, 염분 및 기타 독소에 의한 집단 폐사 시 토양복원문제, 또한 음식폐기물 세척 후, 투입해야 하는 공정상 문제로 대형 폐수처리설비를 갖추어야 할 뿐 만 아니라, 일일 음식폐기물 1㎏처리를 위해서 지렁이 2,000~4,000마리를 투입해야 하므로, 친환경적으로 보이지 만 사실상 제약이 많은 기술이다.

최근 보편화되고 200㎏ 이하의 소형에서 주로 채택하고 있는 소멸화 방식은 고효율 호기성미생물과 미생물생장에 최적의 환경을 조성해주는 기계기술이 결합된 것으로서, 다양한 형태의 교반, 건조, 온도조절, 공기공급기술을 적용하고 있지만, 효율적인 면에서 볼 때 한계가 있고, 특히 대형화의 경우 투입중량의 40%에 달하는 수분발생과 가스처리를 위한 냉동시스템 적용으로 열손실이 크며 장치의 제작단가가 높고 전력소모가 크다.

또한 상기 공기공급은 유기성폐기물의 하부로부터 공급하되 간헐공급방식을 채택하여 최적 산소공급과 열효율보전 면에서 적절하다 할 수 있으나, 정전이라든가 고장 등으로 인하여 송풍기가 정지되게 되면, 내부에 적치된 미생물조절제와 오니(미생물사체), 수분이 하부로 흘러내리면서 구멍을 막아버리기 쉽고, 이로 인하여 전문운전요원이 주기적으로 소멸기 내부에 들어가서 점검 또는 정비하여야 했으며, 이와 같이 정비를 위해서는 유기성폐기물의 처리능력의 4배에 달하도록 투입된 미생물조절제를 모두 끌어내어야 하는 번거로움과 까다로운 작업절차 및 위생에 문제가 발생하며, 특히 가스에 의한 인명안전이 우려된다는 폐단이 있었다. 이러한 정전 내지 고장 이외에도 일정시간동안 운전한 후 점착성이 높은 오니가 리액터 내부에 쌓이게 되면 교반기 부하가 증가하여 전력소모가 클 뿐 아니라 하부측면에서 유입되는 공기유동이 원활하지 않아 호기성 조건형성에도 장애요인이 된다는 문제점이 있었다.

그리고 기존 소멸화방식의 대부분의 장치는 교반회전축이 한쪽방향으로만 회 전되고 이로 인하여 리액터 내부의 내부충전물질(미생물조절제+유기성폐기물)이 교반회전축의 회전방향후방에 더 많이 싸인 상태, 즉 30°정도 쏠리게 되므로 장치의 정적 비균형이 발생하고, 교반회전축의 실링 또한 계속적인 추력(thrust)때문에 틈이 생기기 쉽고 따라서 리액터 내부의 다습가스가 유출되면서 강한 악취가 발생됨은 물론 미생물조절제와 그리스가 혼합되어 배출되면서 축의 기밀작용이 점점 약해지므로 운전불가 상태에 이르게 한다는 문제점이 있었다.

또한 기존 소멸화방식의 장치들은 유기성폐기물을 분해 소멸시킬 때 발생되는 40℃ 이상의 수분을 함유하는 다습가스의 기체와 수분의 분리함에 있어 냉동기를 이용한 열 교환방식을 적용함으로써 장치가 복잡하고 에너지 비용이 과다하게 소요되어 경제성이 떨어진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 연구 개발한 것으로서, 그 목적은 리액터의 하단에 축 방향으로 스크루컨베이어를 마련하여 청소 시 내부충전물질과 장시간 정지 시 발생되는 침출수를 용이하게 배출 할 수 있으며, 상기 스크루컨베이어의 양쪽에 다수의 구멍이 형성된 이중구조의 에어재킷을 마련함으로써 리액터내의 내부충전물질과 20~30°각도를 이루게 되어 수분유입을 피할 수 있고 이중재킷 내부로 미생물조절제와 오니의 유입으로부터 안전하도록 한 유기성폐기물의 고속 소멸처리장치를 제공하는데 있다.

또한 상기 리액터 하단부분인 이중재킷의 외측에 핸드 홀 커버를 마련하면 필요시 내부충전물질을 제거하지 않고 외부에서 리액터 내부의 구멍까지 쉽게 세척할 수 있고 수시검사와 간단한 정비를 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 교반기내에 양방향 교반이 적합한 교반날개를 적용하여 매 10분당 2~3분정도 회전시키되 정회전과 역회전을 교대로 회전시킴으로써 내부충전물질(미생물 조절제 + 유기성폐기물)의 쏠림방지로 장치의 정적 비균형을 방지하고 이로 인하여 축 양단부분의 실링이 확실하여 교반기 내부의 악취라든가 미생물 조절제와 그리스 등이 누출되지 않도록 한 유기성폐기물의 고속 소멸처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 교반회전축의 회전방향, 즉 정회전 또는 역회전에 따라 내부충전물질이 적게 쌓이는 쪽에는 공기유입량을 30%정도 줄여 공급하고, 그 반대쪽의 내부충전물질이 많이 쌓여있는 쪽에는 공기유입량을 30% 증가시켜 공급함으로써 공급공기가 거의 균일한 속도로 하부에서 상부로 유동하면서 수분포집상승작용과 미생물에게 충분한 산소를 공급할 수 있도록 한 유기성폐기물의 고속 소멸처리장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부에 투입구를 갖는 원통형의 리액터; 이 리액터의 중앙에 그 길이방향으로 설치되며 교반날개를 갖는 교반회전축; 이 교반회전축을 구동시킬 수 있도록 동력전달부재를 통해 연결 설치되는 제1구동모터; 상기 리액터의 하부에는 그 내부충전물질로 에어를 공급할 수 있도록 연결되어 있는 에어공급기; 상기 리액터의 상부에는 그 내부의 내부충전물질로부터 발생되는 다습가스를 흡입하여 처리 배출할 수 있도록 연결된 다습가스처리기가 구비되어 있는 유기성폐기물의 처리장치에 있어서, 상기 리액터의 하단에 그 길이방향으로 바닥보다 낮은 스크루컨베이어 케이싱이 마련되고, 이 스크루컨베이어 케이싱에는 별도의 제2구동모터에 의해 구동되는 스크루컨베이어가 설치되며, 상기 스크루컨베이어 케이싱의 양쪽에는 상면에 다수의 에어공급구멍을 형성시킨 에어재킷이 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 에어재킷에는 교반회전축의 회전방향에 따라 리액터 내부의 내부충전물질이 적은 쪽엔 에어공급량을 30%정도 낮추고 내부충전물질이 많은 쪽엔 에어공급량을 30%정도 증가시켜 공급할 수 있도록 유량조절밸브가 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 교반회전축의 교반날개는 정/역회전에 관계없이 강도증가는 물론 교반영역을 확장시킬 수 있도록 단면이 사각쐐기형상으로 마련되고 교반회전축의 방향에서 보았을 때 직선형(방사상)으로 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기 리액터의 내부충전물질을 제거하지 않고 외부에서 리액터 바닥인 에어재킷의 에어공급구멍을 쉽게 세척할 수 있도록 에어재킷의 외측에 세척구를 마련하고 이 세척구에 탈/부착할 수 있는 핸드 홀 커버를 마련한 것을 특징으로 한다.

상기 다습가스처리기는 리액터에서 발생한 함습가스를 수분과 가스로 분리하는 기수분리탱크가 마련되고 이 기수분리탱크에서 분리된 가스를 외기와 혼합하여 승압송풍기가 마련되며 이 승압송풍기에 의해 외기와 혼합된 가스를 생물학적인 가스처리를 위해 폐수처리 미생물과 냄새제거용 미생물이 식생되는 제1 내지 제3폭기조를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 유기성폐기물의 소멸처리장치를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 유기성폐기물의 소멸처리장치를 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 밀폐된 원통형의 리액터(10)와, 이 리액터(10)의 중앙에 그 길이방향으로 설치되며 다수의 교반날개(21)를 갖는 교반회전축(20); 이 교반회전축(20)을 구동시킬 수 있도록 동력전달부재인 체인(31)을 통해 연결 설치되는 제1구동모터(30); 상기 리액터(10)의 하부에는 그 내부충전물질로 에어를 공급할 수 있도록 연결되어 있는 에어공급기(40); 상기 리액터(10)의 상부에는 그 내부의 내부충전물질로부터 발생되는 다습가스를 흡입하여 처리 배출할 수 있도록 연결된 다습가스처리기(50)를 구비하고 있다. 상기 교반회전축(20)은 리액터(10)내의 함습가스나 냄새가 누출되지 않도록 제1구동모터(30)에 의해 정/역회전이 이뤄지더라도 기밀이 유지되어야 하므로, 상기 교반회전축(20)이 리액터(10)를 관통하는 양단에 실링구조와 베어링에 의해 회전가능하게 지지되어 있다.

상기 리액터(10)의 상부에는 그 내부로 유기성폐기물 등을 투입하기 위한 투입구(도시되지 않음)가 마련되고 이 투입구는 리액터(10)의 내외부가 완전 밀폐되도록 커버가 씌워져야 된다.

상기 리액터(10)에는 하단에 그 길이방향으로 바닥보다 낮은 스크루컨베이어 케이싱(11)이 마련되어 있고, 이 스크루컨베이어 케이싱(11)에는 별도의 제2구동모터(61)에 의해 구동되는 스크루컨베이어(60)가 설치되어 있으며, 상기 스크루컨베이어 케이싱(11)의 양쪽에는 상면에 다수의 에어공급구멍(13)을 형성시킨 에어재킷(12)이 마련되어 있다.

상기 에어재킷(12)에는 도 1 및 도 4a와 같이, 에어공급기(40)인 송풍기로부터 공급매니폴드(41)를 통해 각각 연결되어 있으며, 상기 매니폴드(41)를 통해 분기된 분기라인(42)에는 교반회전축(20)의 회전방향에 따라 리액터(10) 내부의 내부충전물질이 적은 쪽엔 에어공급량을 30%정도 낮추고 내부충전물질이 많은 쪽엔 에어공급량을 30%정도 증가시켜 공급할 수 있도록 유량조절밸브(43)가 마련되어 있다.

상기 교반회전축(20)의 교반날개(21)는 정/역회전에 관계없이 강도증가는 물론 교반영역을 확장시킬 수 있도록 단면이 사각쐐기형상으로 마련되고 교반회전축(20)의 방향에서 보았을 때 직선형(방사상)으로 마련된다. 상기 교반날개(21)를 사각쐐기형상으로 마련하는 이유는 정/역회전될 때 교반날개가 회전되면서 리액터(10)의 내부충전물질을 양쪽으로 밀쳐내어 교반영역을 확장시킬 수 있기 때문이다.

상기 에어재킷(12)의 외측에는 도 4b와 같이, 상기 리액터(10)의 내부충전물질을 제거하지 않고 외부에서 리액터(10) 바닥인 에어재킷(12)의 에어공급구멍(13)을 쉽게 세척할 수 있도록 세척구(14)가 마련되어 있으며, 이 세척구(14)에는 탈/부착할 수 있는 핸드 홀 커버(15)가 마련되어 있다. 상기 핸드 홀 커버(15)의 탈/부착은 일예로 세척구(14)외측에 다수의 암나사가 마련되어 있는데, 이 암나사에 수공구 없이 회전시킬 수 있도록 나비형 손잡이를 갖는 볼트(16)로 체결함으로써 이뤄지게 된다.

상기 리액터(10)의 상부에 그 길이방향을 따라 일정간격으로 복수의 다습가스포집 파이프(51)가 마련되어 있고 이 다습가스포집 파이프(51)를 하나로 연결하 는 매니폴드(52)와, 이 매니폴드(52)에서 연장된 유도파이프(53)를 통해 배출되어지며, 상기 유도파이프(53)에는 리액터(10)의 내부압력을 줄이고 가스흐름을 원활하게 하기 위하여 배출량을 조절할 수 있는 승압배출기(54)가 설치된다. 이렇게 리액터(10)로부터 배출되는 다습가스는 다습가스처리기(50)를 통해 배출함이 바람직하다. 그 이유는 유기성폐기물이 분해되면서 발생되는 수분, 악취 등을 제거하기 위해서이다.

상기 다습가스처리기(50)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 유도파이프(53)를 통하여 기수분리탱크(55)로 유입된 후, 승압송풍기(56)에 의해 제1 내지 제3 폭기조(57a~57c)의 하단으로 보내지도록 연결되어 있다. 상기 기수분리탱크(55)로 공급되는 다습가스는 대략 40℃ 정도이고 기수분리탱크(55)의 냉각수 온도는 20℃정도이므로 냉각수의 비열이 함습증기에 비해서 약 100배 정도여서 기수분리탱크(55)의 하부로부터 상부까지 이르는 동안에 대부분 수분은 분리되고 잔류가스는 기수분리탱크(55)의 상부에 모아진다. 상기 제1 내지 제3 폭기조(57a~57c)의 내부에는 가능한 한 작은 입자로 만들어주는 공기미세 분산기에 의해 응축수와 충분한 접촉이 이루어지도록 하여야 한다. 각각의 폭기조(57a~57c)에서 넘쳐흐른 응축수는 최종적으로 침전조(58)에서 방류되며 슬러지는 슬러지재순환펌프(59)에 의해서 제1 내지 제3 폭기조(57a~57c)로 재순환시키고 잉여슬러지는 고액분리. 탈수 후 리액터(10)내에 투입하여 처리한다.

또한 상기 다습가스처리기(50)에는 리액터(10)의 내부로 공급되는 공기를 예열하기 위한 공기예열기가 마련될 수 있는데, 이 공기예열기는 다습가스처리기(50) 를 이루는 기수분리탱크(55)와 제1 내지 제3폭기조(57a~57c)의 외부에 열교환핀을 마련하고, 리액터(10)의 내부로 공급하기 위하여 흡입되는 공기가 상기 열교환핀을 통과하면서 예열되도록 공기흡입유로를 마련한 것이다.

도 7은 본 발명에 부가 설치될 수 있는 분리선별기를 나타낸 도면이다. 여기서는, 케이싱(71)의 하부에 진동모터(72)가 장착되고 이 진동모터(72)의 직립 축에는 제1 내지 제3진동체(73a~73c)가 설치되어 있으며, 상기 제1 내지 제3진동체(73a~73c)중 최상단의 제1진동체(73a) 상부에는 리액터(10) 하부의 스크루컨베이어(60) 끝단과 연결될 수 있는 원터치연결구(74a)를 갖는 제1리본스크루(74)가 설치되어 있고 제2진동체(73b)에는 유기성폐기물을 분해하는 미생물과 미생물조절제인 미강, 톱밥, 왕겨, 커피박 등을 리액터(10)로 환송시킬 수 있도록 제2리본스크루(75)가 연결되어 있고, 상기 제1 및 제3진동체(73a,73c)측면의 케이싱(71)에는 제1 및 제3진동체(73a,73c)에 의해 걸러진 불순물이나 오니를 배출하기 위한 배출호스(76)가 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 유기성폐기물의 고속 소멸처리장치를 이용하여 유기성폐기물이 소멸 처리되는 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 전처리 공정인 파쇄기에서 선별 분리되고 파쇄된 유기성폐기물을 리액터(10)상부의 투입구(도시되지 않음)를 통하여 리액터(10)내에 적당량 공급함은 물론 사전 투입된 미생물과 미생물 조절제(사용기간 2~3개월)인 미강, 톱밥, 왕겨, 커피 박 등을 투입하고 상기 투입구를 닫은 다음, 제1구동모터(30)를 구동시키면 동력전달부재인 체인(31)을 통해 교반회전축(20)이 회전됨에 따라 교반되게 된다.

상기 제1구동모터(30)는 설정된 매 운전주기마다 정/역회전구동이 이뤄지므로 교반회전축(20) 또한 정/역회전이 이뤄지고 이로 인하여 교반회전축(20)의 교반날개(21)에 의해 유기성폐기물과 미생물 및 미생물조절제가 골고루 섞이게 된다. 상기 제1구동모터(30)의 운전주기는 매 10분마다 2~3분 구동되고 매 운전주기마다 교대로 교반회전축(20)의 회전방향이 바뀌게 된다. 이때, 교반날개(21)는 사각쐐기형상으로 형성되어 있어 정역회전방향에 관계없이 리액터(10)의 내부충전물질을 양쪽으로 밀쳐내어 교반영역을 확장시키므로 골고루 교반할 수 있는 것이다.

이와 동시에, 에어공급기(40)에서 발생한 0.2bar정도의 압축공기가 공급매니폴드(41)와 분기라인(42)을 통해 에어재킷(12)에 공급된 후, 곧바로 그 상면의 에어공급구멍(13)을 통하여 리액터(10)내에서 교반회전축(20)의 교반날개(21)에 의해 교반되고 있는 리액터(10) 하부의 좌, 우측면에서부터 내부충전물질인 유기성폐기물을 통과하여 리액터(10) 상부로 흐른다. 이때, 공기공급기(40)에 의해 공급되는 공기는 공급공기예열기(도시되지 않음)를 이용하여 호기성 미생물의 생장활동이 적합한 소정의 온도까지 예열 후 공급함이 좋다.

이러한 과정이 진행되는 동안에 상기 리액터(10) 내의 유기성폐기물은 호기성 미생물의 유기물분해가 진행되게 되고, 이에 따라서 자체발열에 의해서 지정된 온도까지 상승하면 공급공기의 예열은 필요치 않다. 유기물분해결과 발생되는 수분, 이산화탄소, 극소량의 암모니아, 멜캡탄 등의 가스는 함습수증기 형태로 리액터(10) 상부로 모이게 된다.

이와 같이 리액터(10)의 상부로 모인 함습수증기는 다습가스포집 파이프(51) 와 흡입매니폴드(52) 및 유도파이프(53)를 통하여 기수분리탱크(55)로 유입된 후, 외부공기와 함께 승압송풍기(56)에 의해 제1 내지 제3 폭기조(57a~57c)의 하단으로 보내진다. 상기 함습가스는 대략 40℃ 정도이고 기수분리탱크(55)의 냉각수 온도는 20℃정도이므로 냉각수의 비열이 함습증기에 비해서 약 100배 정도여서 기수분리탱크(55)의 하부로부터 상부까지 이르는 동안에 대부분 수분은 분리되고 잔류가스는 기수분리탱크(55)의 상부에 모아진다.

상기 제1 내지 제3 폭기조(57a~57c)에는 폐수처리 미생물과 냄새제거용 미생물이 식종되고 공기미세 분산기에 의해 가능한 한 작은 입자로 만들어주어 생성물을 최종 처리한다. 각각의 폭기조(57a~57c)에서 넘쳐흐르는 응축수는 최종적으로 침전조(58)에서 방류되며, 이 침전조(58)의 하부에 가라앉은 슬러지는 슬러지재순환펌프(59)에 의해서 제1 내지 제3 폭기조(57a~57c)로 재순환시키고 잉여슬러지는 고액분리. 탈수 후 리액터(10)내에 투입하여 처리한다.

상기와 같은 과정이 이루어지는 동안 리액터(10) 내부의 내부충전물질인 유기성폐기물이 충분히 분해 소멸되고 나면, 리액터(10)하부에 길이방향으로 설치된 스크루컨베이어(60)를 별도의 제2구동모터(61)로 구동시킨다. 이렇게 상기 스크루컨베이어(60)가 구동되면 유기성폐기물이 분해되고 잔존하는 부산물과 미생물조절제인 미강, 톱밥, 왕겨, 커피 박 등이 스크루컨베이어(60)의 끝단으로 배출되며, 상기 스크루컨베이어(60)의 끝단에 분리선별기(70)가 마련될 수 있다.

이와 같이 스크루컨베이어(60)의 끝단에 분리선별기(70)가 마련되면 스크루컨베이어(60)에 의해 배출되는 유기성폐기물의 부산물과 미생물조절제 등은 제1리 본스크루(74)를 통해 을 분리선별기(70)의 제1진동체(73a)로 공급되게 된다. 이와 같이 분리선별기(70)의 제1진동체(73a)로 분해된 유기성폐기물과 미생물조절제가 공급되는 상태에서 분리선별기(70)의 진동모터(72)를 구동시키면 제1진동체(73a)에 의해서는 비교적 큰 이물질, 즉 10㎜이상의 금속, 유리, 나무 등의 불순물이 통과되지 못하고 분리되어 배출호스(76)를 통해 배출되며, 제2진동체(73b)에 의해서는 제1진동체(73a)를 통과한 2~10㎜수준의 미생물조절제가 선별되고 이렇게 선별된 미생물조절제는 제2리본스크루(75)를 통해 다시 리액터(10)의 내부로 환송된다. 상기 제2진동체(73b)를 통과한 오니, 사멸균 또한 배출호스(76)를 통해 불순물과 마찬가지로 배출시키되 별도로 모아 처리한다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치를 장시간 가동하여 리액터(10)의 바닥인 에어재킷(12)의 에어공급구멍(13)이 유기성폐기물의 오니라든가 사멸균 등에 의해 막히게 되면, 리액터(10)하부의 에어재킷(12)외측의 세척구(14)에 설치된 핸드 홀 커버(15)를 운전자가 별도의 수공구 없이 나비형 볼트(16)를 회전시켜 개방한 후, 운전자가 원하는 바대로 브러시 등을 이용하여 막힌 에어공급구멍(13)을 뚫거나 수시점검 및 간단한 정비를 수행할 수 있다. 다시 말해서, 리액터(10)내부의 내부충전 물질을 제거할 필요 없이 에어재킷(12)외측의 핸드 홀 커버(15)를 선택적으로 간단하게 개방시켜서 점검 내지 정비할 수 있는 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기성폐기물의 고속 소멸처리장치는, 리액터의 하단에 축 방향으로 스크루컨베이어를 마련하여 청소 시 내부충전물질과 장시간 정지 시 발생되는 침출수는 물론 불순물을 용이하게 배출할 수 있고 이러한 불순물의 배출을 주기적으로 가능하여 미생물의 생장요건을 최대화 할 수 있으며, 상기 스크루컨베이어의 양쪽에 다수의 구멍이 형성된 이중구조의 에어재킷을 마련함으로써 리액터내의 내부충전물질과 20~30°각도를 이루게 되어 수분유입을 피할 수 있고 이중구조인 에어재킷 내부로 미생물조절제와 오니의 유입을 안전하게 차단할 수 있는 유용한 발명이다.

상기 리액터 하단부분인 이중재킷의 외측에 핸드 홀 커버를 마련하면 필요시 내부충전물질을 제거하지 않고 외부에서 리액터 내부의 구멍까지 쉽게 세척할 수 있고 수시검사와 간단한 정비를 수행할 수 있다.

또한 본 발명은 교반기내에 양방향 교반이 적합한 사각쐐기형상의 교반날개를 적용하여 매 10분당 2~3분정도 회전시키되 정회전과 역회전을 교대로 회전시킴으로써 내부충전물질(미생물조절제 + 유기성폐기물)의 쏠림방지로 장치의 정적 비균형을 방지하고 이로 인하여 축 양단부분의 실링이 확실하여 교반기 내부의 악취라든가 미생물조절제와 그리스 등이 누출되지 않는 유용한 발명이다.

그리고 본 발명은 교반회전축의 회전방향, 즉 정회전 또는 역회전방향으로 교반함은 물론, 정/역회전방향에 따라 내부충전물질이 적게 쌓이는 쪽에는 공기유입량을 30%정도 줄여 공급하고, 그 반대쪽의 내부충전물질이 많이 쌓여있는 쪽에는 공기유입량을 30% 증가시켜 공급함으로써 공급공기가 거의 균일한 속도로 하부에서 상부로 유동하면서 수분포집상승작용과 미생물에게 충분한 산소를 공급할 수 있으 며, 공기와 함습가스의 유체유동을 원활하게 하여 함습가스의 배출이 신속하고 리액터 내부의 호기성 조건을 잘 유지하는 발명이다.

Claims

상부에 투입구를 갖는 원통형의 리액터; 이 리액터의 중앙에 그 길이방향으로 설치되며 교반날개를 갖는 교반회전축; 이 교반회전축을 구동시킬 수 있도록 동력전달부재를 통해 연결 설치되는 구동모터; 상기 리액터의 하부에는 그 내부충전물질로 에어를 공급할 수 있도록 연결되어 있는 에어공급기; 상기 리액터의 상부에는 그 내부의 내부충전물질로부터 발생되는 다습가스를 흡입하여 처리 배출할 수 있도록 연결된 다습가스처리기가 구비되어 있는 유기성폐기물의 처리장치에 있어서,

상기 리액터의 하단에 그 길이방향으로 바닥보다 낮은 스크루컨베이어 케이싱이 마련되고, 이 스크루컨베이어 케이싱에는 별도의 구동모터에 의해 구동되는 스크루컨베이어가 설치되며, 상기 스크루컨베이어 케이싱의 양쪽에는 상면에 다수의 에어공급구멍을 형성시킨 에어재킷이 마련되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 소멸처리장치.
제1항에 있어서,

상기 에어재킷에는 교반회전축의 회전방향에 따라 리액터 내부의 내부충전물질이 적은 쪽엔 에어공급량을 30%정도 낮추고 내부충전물질이 많은 쪽엔 에어공급량을 30%정도 증가시켜 공급할 수 있도록 유량조절밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 소멸처리장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 리액터의 내부충전물질을 제거하지 않고 외부에서 리액터 바닥인 에어재킷의 에어공급구멍을 쉽게 세척할 수 있도록 에어재킷의 외측에 세척구를 마련하고 이 세척구에 탈/부착할 수 있는 핸드 홀 커버를 마련한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 소멸처리장치.
제1항에 있어서,

상기 교반회전축의 교반날개는 정/역회전에 관계없이 강도증가는 물론 교반영역을 확장시킬 수 있도록 단면이 사각쐐기형상으로 마련되고 교반회전축의 방향에서 보았을 때 직선형(방사상)으로 마련되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 소멸처리장치.
제1항에 있어서,

상기 다습가스처리기에는 리액터에서 발생한 함습가스를 수분과 가스로 분리하는 기수분리탱크가 마련되고 이 기수분리탱크에서 분리된 가스를 외기와 혼합하여 승압송풍기가 마련되며 이 승압송풍기에 의해 외기와 혼합된 가스를 생물학적인 가스처리를 위해 폐수처리 미생물과 냄새제거용 미생물이 식생되는 제1 내지 제3폭기조를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 소멸처리장치.
제1항에 있어서,

상기 리액터 하단의 스크루컨베이어에서 배출되는 혼합물을 공급받아 진동선별에 의해서 불순물이 제거되며 선별 시 자동적으로 내부충전물질을 원상 복귀시키는 분리선별기가 부가 설치된 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 소멸처리장치.
제6항에 있어서,

상기 분리선별기는 진동모터의 직립 축에 제1 내지 제3진동체가 설치되되, 상기 진동체들 중 최상단의 제1진동체 상부에는 리액터 하부의 스크루컨베이어 끝단과 연결되는 원터치연결구를 갖는 제2리본스크루가 설치되고 제2진동체에는 유기성폐기물을 분해하는 미생물과 미생물조절제를 리액터로 환송시킬 수 있도록 제2리본스크루가 연결되고, 상기 제1 및 제3진동체 측면의 케이싱에는 제1 및 제3진동체에 의해 걸러진 불순물이나 오니를 배출하기 위한 배출호스가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 소멸처리장치.