KR100796379B1 - 유기성폐기물의 발효건조 시스템 - Google Patents

유기성폐기물의 발효건조 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기성폐기물의 발효건조 시스템에 관한 것으로서, 종래의 발효교반차는 에스컬레이터로 단순 교반 작업만을 행하므로 발효조 내의 혼합교반물 건조에 상당한 시간이 걸려 퇴비의 생산성이 떨어지고 품질이 떨어지는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 발효조의 레일을 따라 이동하면서 에스컬레이터(130)로 혼합교반물을 교반하는 발효교반차(120)를 구성할 때 발효교반차(120)의 에스컬레이터(130) 상단부 전면에는 발효교반차에 탑재된 송풍기(300)로부터 바람을 공급받는 제1 급기관(210)을 에스컬레이터(130)와 소정 간격 이격되게 설치하되 그 급기공(211)은 에스컬레이터(130)로 퍼올려져 상승되는 혼합교반물을 향하도록 설치하고, 에스컬레이터(130)의 상단 이면부위에는 송풍기(300)로부터 바람을 공급받아 분사하는 제2 급기관(220)을 그 급기공(221)이 에스컬레이터(130)에서 낙하되는 혼합교반물을 향하도록 설치한 것을 특징으로 하며, 발효조의 유기성폐기물을 에스컬레이터가 퍼올려서 낙하 교반하는 동안 그 혼합교반물에 함유된 수분을 신속하게 강제 증발시켜 건조시켜줌으로서 퇴비 제조시간을 단축시켜 생산성을 향상시키고, 발효교반차가 발효조의 일측 끝단에서 타측 끝단까지 이동되는 동안 발효교반차를 따라 가면서 혼합교반물을 고르게 발효 건조시켜주므로 양질의 퇴비를 단시간내에 제공할 수 있다.
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Description

유기성폐기물의 발효건조 시스템{System for a fermentation and drying of arganic waste}
도1 은 발효조에 설치되는 종래의 일반적인 교반시스템을 도시한 사시도
도2 는 발효조에 설치된 종래 교반시스템의 구조를 보인 횡단면도
도3 은 본 발명이 실시된 발효교반차가 발효조에서 교반작업을 행하는 상태를 보인 측면도
도4 는 본 발명의 발효교반차가 발효조에 설치된 상태를 보인 평면도
도5 는 본 발명에 사용되는 급기관만을 확대하여 보인 사시도
도6 은 본 발명에 사용되는 급기관의 다른 실시예를 보인 사시도
도7 은 본 발명의 급기관에 급기대롱을 설치한 상태를 보인 횡단면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
110 : 발효조 120 : 발효교반차
121 : 프레임 130 : 에스컬레이터
132 : 힌지부 210 : 제1 급기관
220 : 제2 급기관 230 : 제3 급기관
211,221,231: 급기공 300 : 송풍기
400 : 급기대롱
본 발명은 유기성폐기물의 발효건조 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 발효교반차의 에스컬레이터 또는 발효교반차의 전후에 에어공급관을 설치하여 발효조에서 교반되는 퇴비의 발효 건조효과를 증대시켜서 퇴비의 제조시간을 단축키고, 호기성 미생물 증식을 증대시켜서 양질의 퇴비를 제공할 수 있는 유기성폐기물의 발효건조 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 축분이나 음식쓰레기, 오/폐수, 오니 등의 수분이 많은 유기성폐기물은 수분조절제와 혼합하여 발효조에 저장시킨 다음 이를 인공적으로 호기성 발효를 시키고, 건조시켜서 안전한 퇴비가 되도록 하고 있다.
그러나 상기 유기성폐기물들을 교반시키지 않고 자연적으로 발효시키는 것은 주로 혐기성 발효로서 각종 부패 세균 등이 번식하여 악취가 심하며, 이러한 상태로 퇴비화하여 사용하면 농작물이 병들고 잡초가 무성하게 되는 결점이 있다.
따라서, 종래에는 도1 에서와 같이 발효조에 교반시스템을 설치하여 유기성폐기물을 교반한 후 발효 건조시켜서 퇴비를 만들고 있다.
즉, 도1 은 발효조에 설치되는 종래의 일반적인 교반시스템을 도시한 것이고, 도2 는 발효조에 설치된 종래 교반시스템의 구조를 보인 횡단면도로서, 상면이 개구된 발효조(10)의 상부에는 양측벽(11) 상면의 레일(12)을 따라 발효교반차(20) 가 왕복 이동되는 구조이다.
그리고 상기 발효교반차(20)에는 발효조(10)에 저장된 유기성폐기물을 퍼올린 후 낙하시키면서 교반되게 하는 에스컬레이터(30)가 설치되고 상기 에스컬레이터(30)는 유압실린더(31)에 의해 각도 조절되는 구조로 설치된다. 도면중 미설명 부호 (33)은 에스컬레이터(30)의 상단 일부를 가려주면서 전동기 등이 설치되는 함체 이다.
여기서, 상기 발효교반차(20)는 여러가지 타입이 있다. 즉, 폭이 좁은 발효조의 경우는 그 발효조(10)의 폭에 상응하는 크기로 레일(12)을 따라 이동되는 종방향 이송대차(21)에 직접 각도 조절되는 에스컬레이터(30)가 구비되는 타입으로 설치한다.
그리고, 폭이 매우 큰 발효조의 경우 그 폭만큼 에스컬레이터(30)를 크게 형성하는 것은 제작비가 많이 소요되고 가동에 따른 동력 유지비가 많이 소요되므로 이러한 경우는 대부분 종방향 이송대차(21)의 전후 횡방향 프레임 위에 횡레일(22)을 설치하고, 그 횡레일(22) 위에서 좁은 폭의 횡방향 이송대차(23)를 좌우로 이동 가능하게 설치하며, 그 횡방향 이송대차(23)에 힌지부(32)를 기점으로 상기 각도 조절형 에스컬레이터(30)를 설치하는 타입으로 시공하는데 이는 이미 일반적인 기술이라고 할 수 있다.
그리고, 유기성폐기물의 양호한 발효 건조를 위해 발효조(10)에 투입되는 가축분뇨 등의 유기성폐기물에 톱밥이나 왕겨 등의 수분조절제를 혼합하여 교반시켜서 호기성 발효가 촉진되게 하기도 하는데, 이 경우는 구하기 힘들고 값비싼 톱밥 이나 왕겨를 사용하여야 하므로 가공비가 많이 소요되어 원가상승을 초래하게 된다.
또한 일부 유기성폐기물 처리장에서는 발효조(10) 바닥에 완성된 퇴비를 일부 남겨놓고 그 위에 새로운 가축분뇨 등의 유기성폐기물을 투입한 후 에스컬레이터(30)의 교반 작업을 행할 때 발효조(10) 바닥에 설치된 에어파이프를 통해 발효조(10) 내의 유기성폐기물에 에어를 공급하여 호기성 미생물을 증식시키고, 그 호기성 미생물에 의해 발효가 이루어질 때 발생되는 자체 발열에 의해 건조되게 하기도 한다.
그런데 상기한 종래의 시스템은 대부분 에스컬레이터로 단순 교반 작업만을 행하는 것이므로 발효조 내에서 교반되는 혼합교반물(퇴비원료)을 양호하게 건조시키기 까지는 상당한 시간이 걸리고, 발효조(10) 바닥에 위치된 혼합교반물은 시간이 지날수록 점차 굳어지기 때문에 바닥의 에어파이프를 통한 에어공급이 원활하지 못하고 균일하지 못하므로 퇴비의 생산성이 떨어지고 품질이 떨어지게 된다.
또한, 50 ~ 100m 정도로 상당히 큰 발효조의 일측에 온풍기를 고정 설치하여 그 온풍으로 발효조의 퇴비를 강제 건조시키기도 하는데, 이는 온풍발생에 따른 유지비가 엄청나게 많이 들며, 온풍기 위치가 고정된 상태이므로 온풍이 먼거리에 있는 발효조에 까지 양호하게 미치지 못하여 혼합교반물의 건조 상태가 불균일하게 된다.
이와같이 발효 건조가 불균일하게 된 퇴비를 농지에 투입하면 농지에서 재차 발효되면서 발생되는 고온의 발효열로 인해 농작물들이 쉽게 죽는 심각한 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 발효조의 유기성폐기물을 발효교반차의 에스컬레이터로 퍼올려서 교반작업할 때 혼합교반물의 발효건조 효과를 높힐 수 있도록 하여 퇴비의 제조시간을 단축시키고 생산성을 향상시킬 수 있는 유기성폐기물의 발효건조 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 발효조의 처음부터 끝부분에 있는 유기성폐기물들이 보다 고르게 발효 건조될 수 있도록 하여 양질의 퇴비를 제공할 수 있는 유기성폐기물의 발효건조 시스템을 제공하는데 있다.
이하에서, 본 발명의 상기 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 기술구성 및 작용을 실시예로 첨부한 별첨 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도3 은 본 발명이 실시된 발효교반차가 발효조에서 교반작업을 행하는 상태를 보인 측면도이고, 도4 는 본 발명의 발효교반차가 발효조에 설치된 상태를 보인 평면도이며, 도5 는 본 발명에 사용되는 급기관만을 확대하여 보인 사시도이다.
이에 도시된 본 발명의 구성중에서 상면이 개구된 발효조(110)의 상부에는 양 측벽(111) 상면의 레일(112)을 따라 발효교반차(120)가 왕복 이동되게 설치되 고, 상기 발효교반차(120)에는 발효조(110)에 저장된 유기성폐기물 등의 혼합교반물을 퍼올린 후 후미로 낙하시키면서 교반되게 하는 에스컬레이터(130)가 힌지부(132)를 기점으로 각도 조절 가능하게 설치한 것은 종래와 같다고 할 수 있다.
본 발명의 특징은 발효교반차(120)의 에스컬레이터(130) 상단부 전면에 다수의 급기공(211)이 형성된 제1 급기관(210)을 에스컬레이터(130)의 동작에 간섭되지 않도록 소정 간격 이격시켜서 설치하되 그 급기공(211)이 에스컬레이터(130)로 퍼올려져 올라가는 혼합교반물을 향하도록 설치하고, 발효교반차(120)를 구성하는 프레임(121) 상의 일측에는 송풍기(300)를 탑재하여 송풍기(300)가 발효교반차(120)와 일체로 이동되면서 상기 제1 급기관(210)에 냉/온풍의 바람을 공급하도록 한 것에 있다.
여기서 상기 제1 급기관(210)은 에스컬레이터(130)의 상단을 수용하는 함체(140)에 설치하여 힌지부(132)를 기점으로 각도 조절되는 에스컬레이터(130)를 따라 함께 위치가 가변되게 하는 것이 바람직하나, 도면에 표시하지는 않았지만 상기 함체(140)와는 별도로 발효교반차(120)의 프레임(121) 상에서 고정형으로 거치되게 설치하여도 무방하며, 도면중 미설명 부호 (131)은 에스컬레이터(130)의 각도를 가변시켜주는 유압실린더 이다.
그리고 상기 송풍기(300)는 발효교반차(120)의 프레임(121) 상에 탑재되어 설치되고, 제1 급기관(210)은 각도 조절되는 에스컬레이터(130)를 따라 위치가 가변되므로 송풍기(300)와 제1 급기관(210)은 유연성이 있는 자바라형 호스 등으로 연결하는 것이 바람직하며, 주변 기후 조건에 따라 상기 송풍기(300)는 히팅 부(310)를 구비하여 온풍이 공급되게 할 수도 있다.
이러한 본 발명은 발효조(110)의 레일(112)을 따라 발효교반차(120)를 이동시키면서 발효조(110)에 저장된 혼합교반물을 에스컬레이터(130)로 퍼올려 교반작업을 행할 때 혼합교반물이 제1 급기관(210)이 있는 위치를 통과하는 순간 송풍기(300)로부터 바람을 공급받는 제1 급기관(210)의 급기공(211)을 통해 나오는 바람이 혼합교반물을 불어주어 혼합교반물에 함유된 수분을 신속하게 증발시켜 주므로 건조가 양호하게 된다.
즉, 본 발명은 발효교반차(120)가 레일(112)을 따라 이동하면서 교반작업을 하는 동안 계속하여 제1 급기관(210)의 급기공(211)을 통해 나오는 바람이 에스컬레이터(130)로 퍼올려 상승되는 혼합교반물에 작용하여 함유된 수분을 신속하게 증발시켜 주므로 혼합교반물의 건조가 매우 신속하게 행하지는 것으로서, 종래의 발효교반차(120)가 교반작업만을 행하는 것에 비하여 발효건조 시간이 상당히 단축될 수 있다.
이러한 본 발명은 다른 실시예로서 에스컬레이터(130)의 상단 이면 부위에 제2 급기관(220)을 설치하고, 그 급기공(221)들은 낙하되는 교반물을 향하도록 설치한 것을 특징으로 한다.
상기 제2 급기관(220) 역시 회전되는 에스컬레이터(130)에 간섭되지 않도록 소정 간격 이격시켜서 설치하여야 하며, 에스컬레이터(130) 상단의 커버체에 일체로 설치할 수도 있고 또는 발효교반차(120)의 프레임(121) 상에 고정 설치하여도 무방한 것으로서 상기 송풍기(300)로부터 바람을 공급받을 수 있도록 호스로 연결 하면 된다.
이러한 본 발명은 에스컬레이터(130)로 퍼올려진 혼합교반물이 에스컬레이터(130)의 상단 전면에 설치된 제1 급기관(210)을 통과하는 동안 제1 급기관(210)에서 분사되는 바람에 의해 1차 건조과정이 행하여진 후 에스컬레이터(130)의 후미로 혼합교반물이 낙하될 때 후미에 설치된 제2 급기관(220)의 급기공(221)을 통해 분사되는 바람에 의해 혼합교반물의 2차 건조작업이 행하여지므로 그 건조시간이 더 단축될 수 있다.
그리고 본 발명은 발효조(110) 내에서 혼합교반물의 자연건조와 더불어 제1, 제2 급기관(210)(220)에 의한 강제건조가 병합되어 이루어지므로 혼합교반물속에서 증식되는 호기성 미생물의 증식이 매우 왕성하게 진행되며, 이러한 호기성 미생물의 증식이 왕성하면 할 수록 자체 발열량이 많아지므로 이로 인한 발효 건조효과도 상당하다고 볼 수 있다.
이러한 본 발명은 다른 실시예로서 도3 및 도4 에서와 같이 발효교반차(120)의 프레임(121) 전방과 후방중 어느 한 곳 또는 모두에 다수의 급기공(231)이 구비되어 송풍기(300)의 바람을 분사하는 제3 급기관(230)을 일체로 설치하여 함께 이동되게 하고, 그 급기공(231)은 발효조(110)에 저장된 혼합교반물을 향하도록 설치한 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 제3 급기관(230)은 제1, 제2 급기관(210)(220)에 냉/온풍을 공급하는 상기 송풍기(300)를 통해 함께 공급받게 하여도 되고, 또는 별도의 송풍기(300)를 발효교반차(120)의 프레임(121)상에 설치하여 별도로 공급받게 하여도 무방하다.
이러한 본 발명은 발효교반차(120)가 발효조(110)의 레일(112)을 따라 이동하면서 교반작업을 행하는 동안 송풍기(300)의 바람이 이동되는 발효교반차(120)를 따라 발효조(110)에 저장된 혼합교반물의 표면에 고르게 작용하므로 발효건조 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
본 발명은 발효교반차(120)에 제1, 제2 급기관(210)(220)은 설치하지 않은 상태에서 제3 급기관(230)만을 설치하고, 발효교반차(120)의 프레임(121)상에는 상기 제3 급기관(230)에 냉/온풍을 공급하는 송풍기(300)를 탑재한 구성으로 할 수도 있다.
이러한 경우에도 발효교반차(120)가 발효조(110)의 레일(112)을 따라 이동하면서 교반작업을 행하는 동안 탑재된 송풍기(300)의 바람이 발효교반차(120)의 이동 위치를 따라 발효조(110)에 저장된 혼합교반물의 표면에 고르게 작용하여 강제건조시켜 주므로 제3 급기관(230)에 의해서만도 상당한 건조 증대효과를 볼 수 있다.
도6 은 본 발명에 사용되는 급기관의 다른 실시예로서, 상기 제1 내지 제3 급기관(210~230)은 급기공(211~231)을 소형의 통공으로 형성하는 외에 도6 에서와 같이 길다란 장형으로 형성하여도 무방하다. 이 경우 길다란 장형의 급기공(211~231)을 통해 보다 나오는 송풍기(300)의 바람이 혼합교반물에 폭넓게 미치게 되므로 그 건조효과를 증대시킬 수 있다.
도7 은 본 발명의 급기관에 급기대롱을 설치한 상태를 보인 횡단면도로서, 제1 내지 제3 급기관(230)의 급기공(211~231)에는 그 형상에 부응하여 결합 가능한 공지의 급기대롱(400)을 끼워 설치할 수도 있다. 이러한 경우 각 급기관과 혼합교반물의 간격이 멀게 설치되더라도 각 급기관을 통해 공급되는 송풍기(300)의 바람이 급기대롱(400)을 통해 멀리 떨어진 혼합교반물에 보다 양호하게 작용되므로 건조 효과가 증대될 수 있다.
그리고 상기 발효조(110)는 대부분 발효실에 의해 외부와 격리된 상태로 설치되며, 발효조(110)에 저장된 혼합교반물은 호기성 미생물 등에 의해 발효건조되는 과정에서 자체적으로 상당한 열이 발생하므로 발효조(110) 상의 공기는 겨울철에도 상당한 온도를 유지하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같이 발효교반차(120)에 송풍기(300)가 탑재된 상태에서 발효조(110)상의 더운 공기를 항시 흡입하여 제1 내지 제3 급기관(230)으로 보내 교반되는 혼합교반물에 불어주는 것이므로 아주 추운 날을 제외하고는 굳이 송풍기(300)에 구비된 히팅부(310)를 동작시킬 필요가 없어 송풍기 구동에 따른 전기료를 절감할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명은 발효교반차에 탑재된 송풍기와 에스컬레이터의 상단 전방과 후방에 설치된 급기관에 의해 발효조의 유기성폐기물을 발효교반차의 에스컬레이터가 퍼올려서 낙하 교반하는 동안 그 혼합교반물에 함유된 수분을 신속하게 강제 증발시켜 건조시켜줌으로서 퇴비 제조시간 단축에 의한 생산성 향상의 효과가 있다.
그리고, 혼합교반물에 함유된 수분의 건조가 빠르게 진행되면 호기성 미생물의 증식이 왕성하게 진행됨에 따라 혼합교반물의 자체 발열온도가 높아져 자연건조 효과가 증대되고, 발효교반차가 발효조의 일측 끝단에서 타측 끝단까지 이동되는 동안 발효교반차를 따라 가면서 혼합교반물을 고르게 발효 건조시켜주므로 양질의 퇴비를 단시간내에 제공할 수 있는 것이다.

Claims (7)

  1. 상면이 개구된 발효조(110) 상의 양쪽 레일(112)을 따라 발효교반차(120)가 왕복 이동되게 설치하고, 상기 발효교반차(120)의 프레임(121) 내에는 발효조(110)에 저장된 유기성폐기물의 혼합교반물을 퍼올린 후 후미로 낙하시켜 교반하는 에스컬레이터(130)가 힌지부(132)를 기점으로 각도 조절되게 설치한 유기성폐기물의 발효건조 시스템에 있어서,
    발효교반차(120)의 에스컬레이터(130) 상단부 전면에 다수의 급기공(211)이 형성된 제1 급기관(210)을 에스컬레이터(130)와 소정 간격 이격시켜 설치하되 그 급기공(211)이 에스컬레이터(130)로 퍼올려져 상승되는 혼합교반물을 향하도록 설치하고,
    발효교반차(120)의 프레임(121) 상에는 상기 제1 급기관(210)에 냉/온풍 바람을 공급하는 송풍기(300)를 탑재하여 발효교반차(120)로 교반되는 동안 혼합교반물의 강제 건조가 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 발효건조 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발효교반차(120)에는
    송풍기(300)로부터 바람을 공급받아 분사하는 제2 급기관(220)을 에스컬레이터(130)의 상단 이면부위에서 소정 간격 이격시켜 설치하되 그 급기공(221)들이 에 스컬레이터(130)에서 낙하되는 혼합교반물을 향하도록 설치한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 발효건조 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 발효교반차(120)에는
    탑재된 송풍기(300)의 바람을 급기공(231)으로 분사하는 제3 급기관(230)을 프레임(121)의 전방과 후방중 어느 한 곳 또는 모두에 설치하고,
    상기 제3 급기관(230)의 급기공(231)은 발효조(110)에 저장된 혼합교반물을 향하도록 설치한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 발효건조 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 송풍기(300)에는
    히팅부(310)를 구비하여 제1 내지 제3 급기관(210)(230)에 냉/온풍을 선택적으로 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 발효건조 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제1 급기관(210) 내지 제3 급기관(230)에는
    급기공(211~231))을 길다란 장형으로 형성한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 발효건조 시스템.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제1 급기관(210) 내지 제3 급기관(230)에는
    급기공(211~231)의 형상에 부응하여 결합 가능한 급기대롱(400)을 급기공(211~231)에 끼워 설치한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 발효건조 시스템.
  7. 상면이 개구된 발효조(110) 상의 양쪽 레일(112)을 따라 발효교반차(120)가 왕복 이동되게 설치하고, 상기 발효교반차(120)의 프레임(121) 내에는 발효조(110)에 저장된 유기성폐기물의 혼합교반물을 퍼올린 후 후미로 낙하시켜 교반하는 에스컬레이터(130)가 힌지부(132)를 기점으로 각도 조절되게 설치한 유기성폐기물의 발효건조 시스템에 있어서,
    상기 프레임(121)의 전방과 후방중 어느 한 곳 또는 모두에는 탑재된 송풍기(300)의 바람을 급기공(231)으로 분사하는 제3 급기관(230)을 설치하고,
    상기 제3 급기관(230)의 급기공(231)은 발효조(110)에 저장된 혼합교반물을 향하도록 설치하여
    발효교반차(120)가 이동되는 동안 발효조(110)에 저장된 혼합교반물의 강제 건조가 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물의 발효건조 시스템.
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