KR100653128B1

KR100653128B1 - 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조

Info

Publication number: KR100653128B1
Application number: KR1020020021411A
Authority: KR
Inventors: 양사헌
Original assignee: 양사헌
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2006-12-01
Also published as: KR20020032518A

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조에 관한 것으로서, 종래의 자원화 플랜트는 겨울철에 차가운 외부 공기를 호기성 발효설비에 공급하므로 원료의 온도가 급속히 떨어져 발효 효율이 저하되고, 악취처리설비로 유입되는 악취공기량이 많아 용량이 커야하며 습도, 온도, 성분 등이 매번 일정하지 않아 처리효율이 낮고 별도 가열 등 유지관리의 어려움으로 원가상승의 요인이 많았다.

본 발명은 전처리실(110), 후처리실(120), 호기성 발효설비(130)로 이루어지며 포집배관을 통해 악취공기가 포집되는 유기성 폐기물 자원화 플랜트(100)에 있어서, 상기 자원화 플랜트(100)내에서 포집된 악취공기는 공기 공급장치(300)를 통해 호기성 발효설비(130)내의 원료에 공급되게 하고, 상기 호기성 발효설비(130)에서 포집된 악취공기는 악취처리설비(200)로 이송되어 탈취된 후 외부로 배출되도록 한 것으로서, 본 발명은 따뜻한 악취공기를 호기성 발효설비에 공급하므로 원료의 온도가 급속히 떨어짐을 방지하여 발효효율이 좋고, 악취처리설비는 유입되는 악취공기 량이 적으면서도 습도,온도,성분 등이 일정하므로 소규모이면서도 별도의 가열 없이도 처리효율이 좋아 유지관리가 쉽고 원가절감의 효과가 크다.

유기성 폐기물, 자원화 플랜트, 호기성 발효설비, 악취공기

Description

유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조{AERATION FLOW STRUCTURE FOR ORGANIC WASTE RECYCLING PLANT}

도 1 은 종래의 유기성 폐기물 자원화 플랜트 처리설비에 포집배관을 직결하여 악취를 포집하는 것과 자원화 플랜트 공간에서 포집하는 것을 보여주는 사진

도 2 는 종래의 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 전처리실에서 악취공기를 포집배관에 의해 포집하는 것을 보여주는 사긴

도 3 은 종래의 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 후처리실을 보여주는 사진
도 4 는 종래의 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 호기성 발효설비 내에서 왕성한 호기성 발효로 발생된 수증기가 보이는 사진
도 5 는 종래의 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 지붕 위의 탈취덕트를 보여주는 사진
도 6 은 종래의 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 다양한 악취 발생지에서의 포집된 악취공기가 포집배관에 의해 악취처리시설로 이송되어 처리후 외부로 배출되는 사진
도 7 은 종래의 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름구조로 인해 악취처리설비의l 미생물담체층에 부분적인 토출구가 형성되는 등의 문제점을 보여주는 사진
도 8 은 종래의 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기 흐름구조를 보인 개략도
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 의한 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조를 보인 개략도
도 10 은 본 발명의 다른 실시예에 의한 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조를 보인 개략도

삭제

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 자원화 플랜트 110 : 전처리실
120 : 후처리실 130 : 호기성 발효설비
200 : 악취처리설비 300,300a,300b: 공기 공급장치

본 발명은 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조를 개선하여 기온의 급 변화에도 호기성 발효설비내 원료의 호기성 발효율 저하를 방지함과 아울러 악취처리설비에 따른 시설비 및 유지비 절감을 이루어 발효율 향상과 원가절감을 이룰 수 있는 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조에 관한 것이다.

일반적으로 가정 또는 음식점에서 발생되는 음식쓰레기, 축산폐수, 각종 오니들은 유기성물질로 이루어져 있으며, 이러한 유기성물질을 그대로 매립하면 토양오염, 침출수에 의한 수질오염, 악취가스로 인한 대기오염등의 상당한 환경오염을 가져온다.

그러므로 이러한 음식물쓰레기, 축분 등 유기성 폐기물을 혐기성 발효시켜 자원화하거나, 톱밥이나 곡물 등과 혼합한 원료에 공기를 공급하여 호기성 발효를 시킴으로서 퇴비나 사료로 만들어 재활용하는 기술등 다양한 기술들이 개발되어 유기성폐기물을 자원화시키고 있으나, 추운 겨울철은 발효효율 저하와 악취로 인한 민원발생등의 문제가 발생되고 있다.

특히 호기성 발효설비를 갖춘 자원화 플랜트의 경우 가능한 밀폐시키고, 발생하는 악취공기를 포집하여 악취처리설비로 이송 처리하는 시스템이 개발되고 있으며, 관련기술로는 본 출원인이 발명한 한국 특허등록 제302120호(특허출원 10-2000-0015451호)(유기성폐기물의 발효실 구조)가 있다.

호기성 발효에 있어서는 처리설비도 중요하지만 가장 중요한 환경요소는 호기성 발효설비의 원료로 공급되는 공기이다.

특히 공기의 온도와 습도, 공기에 포함된 산소농도 등은 호기성 발효에 절대적인 영향을 미치게 되므로, 호기성 발효설비를 갖춘 유기성 폐기물 자원화 플랜트에서의 공기흐름에 관한 기술개발이 중요하다고 하겠다.

종래 기술로는 천안시 음식물쓰레기 자원화 플랜트에 적용된 기술등이 있다. 그 일례로 첨부된 도1 내지 도4 를 참조하여 종합적으로 도시된 도 8 에 의하면 종래의 자원화 플랜트(10)는, 유기성 폐기물을 투입,저장,선별,탈수,분쇄 등 호기성 발효설비로 보내기 전의 단계를 수행하는 전처리실(11)과; 상기 전처리실(11)에서 처리된 유기성 폐기물에 톱밥이나 곡물 등이 혼합된 원료(이하 "원료"라 칭함)를 발효조에 저정한 상태에서 그 원료 속에 공기를 공급하여 호기성 미생물을 배양하므로서 원료를 발효시키는 호기성 발효설비(13)와; 상기 호기성 발효설비(13)에서 발효되어 만들어진 퇴비 또는 사료를 저장하여 재차 선별,포장 등을 행하는 후처리실(12)로 이루어지며, 그 외에 악취공기에 포함된 유해성분을 탈취 처리하여 깨끗한 공기를 외부로 배출시키는 악취처리설비(20)가 있다.

그리고, 상기 자원화 플랜트(10) 내의 호기성 발효설비(13)는 호기성 미생물 배양이 왕성하게 될 수 있도록 하기 위해 원료의 온도가 적당하게 상승된 상태를 유지시켜야만 호기성 발효가 왕성하게 진행된다. 그런데, 종래에는 대부분 자원화 플랜트(10)의 외부 공기를 끌어들여 호기성 발효설비(13)에 공급하는 구조로 되어 있다. 이로 인해 겨울철에 기온 하강으로 차가운 외부 공기를 호기성 발효설비(13)에 공급하면 원료의 온도가 급속히 떨어지면서 발효 효율이 저하되는 문제점을 가지고 있다.

그리고, 도1 과 도2 및 도8 에서와 같이 전처리실(11)을 포함한 종래의 자원화 플랜트(10)에 설치된 각 포집배관(10b)(11b)을 통해 포집된 악취공기는 악취처리설비(20)로 이송 처리하여 외부로 배출하게 되는데, 이때 악취처리설비(20)로 유입되는 악취공기가 매번 균일하지 않은 습도, 온도, 악취공기 성분과 농도 등에 의해 불안정한 악취처리 효율과 유지관리의 어려움 등의 문제점이 있다.
특히 온도, 습도등에 민감한 탈취미생물에 의한 악취처리방법의 경우는 더욱 큰 영향을 받는다. 또한 상기 자원화 플랜트(10) 내에서 발생되는 다량의 악취공기를 전량 처리하려면 악취처리설비(20)가 대규모이어야 하므로 시설비 및 유지비가 상승하는 문제점이 있다.

그리고 여름철이나 건조한 외부 기후 환경시에 호기성 발효설비(13)내의 원료가 급속히 건조되어 호기성 발효가 정체되는 문제점이 있고, 겨울철에는 호기성 발효설비(13) 내에 투입된 초기의 차가운 원료를 발효에 적당한 온도로 상승시키려면 열풍기와 같은 별도의 열에너지를 필요로 하므로 과다한 연료비 소모 등 원가상승의 요인이 많은 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조를 개선하여 겨울철처럼 기온이 급하강하여도 호기성 발효설비 내에서의 발효 저하를 방지하고, 균일한 상태의 악취공기만을 포집하여 규모가 작은 악취처리설비로도 처리 가능토록 하므로서 악취처리 효율의 유지관리 문제점과 시설비 및 유지비 절감을 이루는데 있다.

또한 발효시 원료의 건조에 의한 발효효율 저하와 겨울철에 호기성 발효설비에 투입되는 차가운 초기 원료의 온도를 경제적으로 상승시킴으로서 발효효율 향상과 함께 원가절감을 이루는데 그 목적이 있다.

이하 본 발명의 상기 목적을 달성하기 위한 기술구성 및 작용을 바람직한 실시예로 첨부한 별첨 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 9 와 도 10 은 본 발명이 실시된 자원화 플랜트의 구조를 일실시예와 다른 실시예로 보인 도면으로서, 전처리실(110)과 후처리실(120) 및 호기성 발효설비(130)로 이루어지며, 포집배관을 통해 악취공기가 포집되는 유기성 폐기물 자원화 플랜트(100)의 구조는 종래와 같다고 할 수 있다.
본 발명은 상기 자원화 플랜트(100) 내에서 포집된 악취공기를 공기 공급장치(300)를 통해 호기성 발효설비(130)내의 원료에 공급되게 하고, 호기성 발효설비(130)에서 발생되어 포집된 악취공기를 악취처리설비(200)로 이송하여 탈취한 후 외부로 배출되도록 한 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조를 특징으로 한다.
여기서 상기 자원화 플랜트(100) 내에는, 호기성 발효설비(130)에서 포집된 악취공기를 재차 호기성 발효설비(130)의 앞단이나 뒷단의 원료에 재공급할 수 있는 공기 공급장치(300a)를 함께 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자원화 플랜트(100) 내에는, 포집된 악취공기를 호기성 발효설비(130) 내의 공간으로 공급하는 공기 공급장치(300b)를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 자원화 플랜트(100) 내에는, 포집된 악취공기를 호기성 발효설비(130)의 앞단이나 뒷단의 원료에 재공급할 수 있는 공기 공급장치(300a) 및 자원화 플랜트(100)에서 포집된 악취공기를 호기성 발효설비(130) 내의 공간으로 보내는 공기 공급장치(300b)를 함께 구비한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 형성된 본 발명은 음식쓰레기, 축분 등 유기성폐기물을 톱밥이나 곡물등과 혼합한 원료의 호기성발효를 위하여 겨울철에 호기성 발효설비(130)의 원료에 공기를 공급할 때 종래처럼 자원화 플랜트(100) 외부의 찬 공기를 공급하는 것이 아니라 도 9 와 같이 유기성 폐기물 자원화 플랜트(100) 내에서 포집된 따뜻한 악취공기를 공기 공급장치(200)를 통해 호기성 발효설비(130)의 원료에 공급하므로 겨울철처럼 기온 하강으로 인한 발효효율 저하를 방지하는 작용을 한다.

그리고, 자원화 플랜트(100)에서 포집된 악취공기 중 일부는 상기와 같이 호기성 발효설비(130)의 공기 공급용으로 사용하고, 그 나머지의 악취공기만을 악취처리설비(200)로 이송시켜 탈취 배출하는 것이므로 악취처리설비(200)의 규모를 감소시키는 작용을 하며, 호기성 발효설비(130)에서 발생되는 악취공기는 그 습도, 온도 및 성분과 농도 등이 일정하므로 악취처리 효율이 안정적이어서 유지관리가 쉬운 것이다.

이러한 본 발명은 도 10 과 같이 호기성 발효설비(130)에서 포집된 악취공기를 별도의 공기 공급장치(300a)에 의해 호기성 발효설비(130)의 앞단이나 뒷단의 원료에 재차 공급할 수 있도록 구성하여 앞단에 공급시에는 원료에 가열하는 작용을 하고 뒷단에 공급시에는 원료의 급격한 건조를 막는 작용을 한다.

또한 유기성 폐기물의 자원화 플랜트(100)내의 악취공기를 공기 공급장치(300b)에 의해 호기성 발효설비(130) 내의 공간으로 공급할 수 도 있는 공기흐름 구조를 갖고 있는 것으로서, 이 경우 호기성 발효설비(130) 안의 수증기와 기온 등의 환경을 조절할 수 있도록 하는 작용을 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조는 겨울철처럼 기온 하강시에도 자원화 플랜트의 밖에 비해 상대적으로 따뜻한 자원화 플랜트내의 악취공기를 호기성 발효설비에 공급하여 활용하므로 원료의 온도하강을 최소화하여 발효효율을 높이며, 필요시 투입될 공기의 히팅에 소요되는 에너지값을 최소화시킬수 있어 경제적인 시설운영이 가능하도록 하는 효과가 있다.

그리고 자원화 플랜트에서 발생되는 악취공기가 호기성 발효설비의 공기 공급용으로 사용되어 종래의 기술에 비해 처리해야 할 악취공기량이 감소하게 되어 악취처리설비 규모를 감소시키고, 종래의 기술에 비해 자원화 플랜트에서 발생되는 많은 악취공기를 지속적으로 호기성 발효설비에서 처리할 수 있어 자원화 플랜트내의 작업환경을 개선하는 효과가 있다.

또한 호기성 발효설비에서 발생된 비교적 균일한 성상의 습도, 악취농도, 온도등을 가진 악취공기를 처리함으로써 균일한 악취처리가 가능해져 악취처리설비, 특히 미생물에 의한 악취처리설비의 처리효율 향상과 유지관리가 용이해지는 효과가 있다.

또한 호기성 발효설비 안에 형성된 높은 온도(20~60℃)와 높은 습도의 악취공기를 호기성 발효설비의 앞단이나 뒷단에 재순환하여 공급할 수 있도록 하여 앞단에 재공급할 경우 차가워진 상태에서 투입된 발효초기의 원료를 가열하여 온도의 민감한 발효미생물의 생장을 도와 신속히 호기성발효가 진행될수 있게 해주는 효과가 있으며, 뒷단에 재공급할 경우는 높은 습도의 공기공급으로 원료의 급격한 건조를 방지하여 촉촉한 습기를 좋아하는 미생물들의 생장을 도와 발효효율이 유지될 수 있도록 하는 효과와 악취공기에 포함되어있는 암모니아등이 미생물의 양분으로 활용되도록 하여 미생물의 생장을 돕는 효과 및 악취공기의 탈취효과등을 얻을 수 있다.

또한 유기성 폐기물의 자원화 플랜트내의 악취공기를 호기성 발효설비 내의 공간으로 공급하는 장치를 갖추고 있어 호기성 발효설비 안에 수증기, 기온, 악취가스농도등을 조절할 수 있도록 하여 호기성 발효설비내의 환경과 악취처리설비로 이송되는 악취공기의 성상을 조절할 수 있는 효과등이 있다.

Claims

삭제
전처리실(110)과 후처리실(120) 및 호기성 발효설비(130)로 이루어지며 포집배관을 통해 악취공기가 포집되는 유기성 폐기물 자원화 플랜트(100)에 있어서,

상기 유기성 폐기물 자원화 플랜트(100) 내에서 포집된 악취공기를 공기 공급장치(300)를 통해 호기성 발효설비(130)내의 원료에 공급되게 하고,

상기 호기성 발효설비(130)에서 발생되어 포집된 악취공기는 공지의 악취처리설비(200)로 이송하여 탈취한 후 배출하는 것

을 특징으로 하는 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조.
제 2 항에 있어서, 상기 유기성 폐기물 자원화 플랜트(100) 내에는,

호기성 발효설비(130)에서 포집된 악취공기를 재차 호기성 발효설비(130)의 앞단이나 뒷단의 원료에 재공급할 수 있는 공기 공급장치(300a)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조.
제 2 항에 있어서, 상기 유기성 폐기물 자원화 플랜트(100) 내에는,

포집된 악취공기를 호기성 발효설비(130) 내의 공간으로 공급하는 공기 공급장치(300b)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조.
삭제
제 2 항에 있어서, 상기 유기성 폐기물 자원화 플랜트(100) 내에는,

포집된 악취공기를 호기성 발효설비(130)내의 원료에 공급하는 공기 공급장치(300)와 함께;

호기성 발효설비(130)에서 포집된 악취공기를 재차 호기성 발효설비(130)의 앞단이나 뒷단의 원료에 재공급 할 수 있는 공기 공급장치(300a) 및;

유기성 폐기물 자원화 플랜트(100) 내의 악취공기를 호기성 발효설비(130) 내의 공간으로 공급하는 공기 공급장치(300b)를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 자원화 플랜트의 공기흐름 구조.
삭제