KR101031403B1 - A equipment of bio fuel based on food waste - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치에 관한 것으로, 공동주택 단지내에서 발생되는 음식물쓰레기를 바이오 처리하고, 발생되는 최종부산물은 바이오 연료 또는 바이오 퇴비로 활용할 수 있는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a food waste two-phase complex bio-processing device, and to bio-process food waste generated in a multi-family housing complex, the final by-product is a food waste two-phase composite bio processing device that can be utilized as bio fuel or bio compost. It is about.
우리나라의 음식물쓰레기 1일 발생량은 2006년 현재 약 13,000톤이 발생되고 있으며, 생활폐기물 발생량의 약 26%를 차지하고 있다. 식량 자급율이 30%이며 사료용 곡물 자급율은 4%에 불과함에도 음식물류 폐기물로 낭비되는 식량자원이 연간 17조 3천억원으로 추정되고 있다. In 2006, about 13,000 tons of food waste was produced in 2006, accounting for about 26% of domestic waste. Although food self-sufficiency rate is 30% and feed grain self-sufficiency rate is only 4%, it is estimated that the amount of food resources wasted as food waste is estimated at 17.33 trillion won per year.
현재 공동주택의 거주영역에서 발생되는 음식물 쓰레기는 먼저, 단지 내 음식물쓰레기 전용수거용기에 모아서, 차량운반으로 중간기착지인 음식물쓰레기 집하장 또는 중간처리시설 등으로 모인 다음, 폐기물 운반차량 등에 의해 외부지역로 배출시켜 재활용 또는 매립·소각처리하고 있다. At present, food waste generated in the residential area of multi-unit housing is collected in a dedicated food waste container in the complex, and then collected by a food waste storage center or an intermediate processing facility, which is a stopover for transporting vehicles, and then to an outside area by waste transportation vehicles. It is discharged and recycled, landfilled or incinerated.
그러나, 상기와 같은 처리방법은 대부분 오염 발생원에서 수거하여 각각 대규모의 처리시설로 장시간 운반 이송시킨 후 대형시설에서 처리하는 방식으로, 이러한 처리방법은 1차 처리 형태로써 처리 후 발생되는 부산물인 슬러지와 같은 잔재물은 2차 오염을 발생시키고 있으며, 또한 이 잔재물을 별도로 처리하기 위하여 막대한 비용이 소요되고 있다.However, the above treatment methods are mostly collected from pollution sources and transported to large-scale treatment facilities for a long time, and then treated at large facilities. These treatment methods are primary treatment forms of sludge and by-products generated after treatment. The same residues cause secondary pollution and are also expensive to treat these residues separately.
또한, 음식물쓰레기의 경우 높은 수분 함량과 유기성 물질의 특성으로 인해 매립, 소각 처리과정에서 악취, 침출수 다량발생 등 2차 환경오염 초래한다는 큰 문제점을 가지고 있으며, 국토가 좁은 우리나라에서는 매립하여 처분할 경우에는 매립장소의 부족과 매립지 선정과정에서 지역주민들과 마찰이 발생되고 있다. In addition, food waste has a big problem that it causes secondary environmental pollution such as bad smell and leachate in the process of landfilling and incineration due to the high water content and the characteristics of organic materials. There is a lack of landfill sites and friction with local residents in the process of landfill selection.
또한, 매립시 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 다량의 수분과 부패시 발생하는 수분 등에 의한 침출수의 발생/침출수 내 유기물 농도를 증가로 인한 지하수 오염이 유발될 뿐만 아니라 이를 예방을 위한 처리비용 상승과 부패로 인한 악취 유해가스 발생으로 인한 대기 오염 등 2차 오염발생을 유발하여 매립지 관리가 어렵게 되며 매립지 안정화를 지연시키고 있다. 또한 수분함량이 높은 음식물 쓰레기 소각시 효율을 저하시켜 보조 연료의 공급 등의 처분비용을 높이고, 소각온도 저하에 따른 다이옥신 등 대기오염물질의 생성을 유발할 가능성이 높을 뿐만 아니라 혼입에 의한 일반폐기물로부터 재활용의 분류를 어렵게 하는 문제점이 있다. In addition, groundwater contamination may occur due to the generation of leachate due to a large amount of water contained in food waste during landfilling and moisture generated during decay / increasing the concentration of organic matter in the leachate, as well as an increase in treatment costs and corruption to prevent this. Due to the generation of secondary pollution, such as air pollution due to the generation of odor harmful gas, landfill management becomes difficult and delays stabilization of landfill. In addition, it reduces the efficiency of incineration of food waste with a high moisture content, thereby increasing disposal costs such as supply of auxiliary fuels, and is likely to cause the generation of air pollutants such as dioxins due to the decrease in incineration temperature, and recycling from general wastes caused by mixing. There is a problem that makes it difficult to classify.
무엇보다 2013년부터는 음식물쓰레기/음폐수의 해양투기가 금지됨에 따라 이에 대한 대응책이 시급히 요구되고 있다. 또, 2012년부터 음식물쓰레기 종량제가 전국적으로 확대 실시될 예정이므로 이로 인해 음식물쓰레기의 저감 및 에너지화 관련 녹색기술의 수요가 보다 증대되고 있다.
Above all, since 2013, the ban on marine dumping of food waste / wastewater is urgently required. In addition, since the food waste metering system will be expanded nationwide from 2012, the demand for green technology related to reducing food waste and energy is increasing.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 도심 내 공동주택에서 발생되는 음식물 쓰레기를 단지 외부로 배출 없이 발효 소멸시킴과 동시에, 연료 또는 퇴비로 사용가능하도록 처리하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the food waste generated in the multi-family housing in the city only to dissipate without fermentation without discharging to the outside, at the same time, to treat the food waste can be used as compost two-phase It is to provide a composite bio-processing device.
본 발명의 또 다른 목적은 소형화를 통해 이동성을 구비하고 공동주택뿐 아니라, 개인가정에 대해서도 적용이 가능한 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a food waste two-phase composite bio processing apparatus having mobility through miniaturization and applicable to individual homes as well as apartment houses.
본 발명의 또 다른 목적은 음식물쓰레기를 외부로 배출하지 않고 거주영역내에서 자체 처리할 수 있으므로, 수거차량으로 인한 환경오염을 방지할 수 있는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a food waste two-phase composite bio-processing device that can prevent the environmental pollution caused by the collection vehicle because it can be treated in the living area without discharging the food waste to the outside.
본 발명의 또다른 목적은 혼합반응조 및 숙성조를 일정온도로 유지시켜 음식물쓰레기 처리시 수증기 발생을 억제시킬 수 있는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a food waste two-phase composite bio-processing device capable of suppressing the generation of water vapor during food waste treatment by maintaining the mixing reaction tank and the aging tank at a constant temperature.
본 발명의 또다른 목적은 투입저장조에 의해 혼합반응조내로 일정량의 음식물쓰레기를 공급하여 혼합반응조내에서의 목질바이오칩과 음식물 쓰레기의 혼합, 발효, 소명 성능을 향상시킬 수 있는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to supply a certain amount of food waste into the mixing reaction tank by the input storage tank, food waste two-phase composite bio-treatment that can improve the mixing, fermentation, and clarification performance of wood biochip and food waste in the mixing reaction tank It is to provide a device.
본 발명의 또다른 목적은 혼합반응조 및 숙성조에 설치된 교반축을 하나의 모터에 의해 서로 다른 교반속도를 구비하도록 하여, 설비를 소형화하고 구조를 단순화시킨 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치를 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a food waste two-phase complex bioprocessing apparatus in which the mixing shafts and the aging tanks are provided with different stirring speeds by one motor, thereby miniaturizing the equipment and simplifying the structure.
본 발명은 음식물 쓰레기가 투입되는 투입저장조와,The present invention is an input storage tank into which food waste is input,
상기 투입저장조와 일체로 연결되고 이동구를 통해 음식물 쓰레기를 공급받아 목질 바이오칩과 혼합교반하는 반응조와,A reaction tank connected integrally with the input storage tank and mixed with the wood biochip by receiving food waste through a mobile device;
상기 반응조의 외측에 감아 설치되는 열선히터와,A hot wire heater wound around the outer side of the reactor,
상기 반응조내에 설치되어 음식물쓰레기와 목질 바이오칩을 혼합교반하는 교반축과,A stirring shaft installed in the reactor to stir and mix food waste and wood biochips;
상기 반응조의 외측에 설치되어 교반축을 가동시키는 구동부를 포함하되,Is installed on the outside of the reactor to include a drive unit for moving the stirring shaft,
상기 반응조는 음식물 쓰레기와 목질바이오칩을 혼합교반하는 혼합반응조와, 상기 혼합반응조와 격벽에 의해 분리되고 혼합반응조에서 혼합반응된 부산물이 이동되어 숙성되는 숙성조를 포함하여, 음식물쓰레기를 발효 소멸시킴과 동시에, 바이오 연료화 및 바이오 퇴비화를 할 수 있도록 되어 있다.
The reaction tank includes a mixed reaction tank for mixing and stirring food waste and wood biochips, and a aging tank separated by the mixing reaction tank and the partition wall, and the byproducts reacted in the mixed reaction tank are moved to ripen. At the same time, biofuelization and biocomposting are possible.
또한, 상기 반응조는 열선히터 외측에 위치하도록 축열미립자가 함유된 축열보온재가 설치되어 반응조의 내부온도를 일정하게 유지시킬 수 있도록 되어 있다. In addition, the reaction tank is provided with a heat storage insulating material containing heat storage fine particles so as to be located outside the hot wire heater to maintain a constant internal temperature of the reaction tank.
또한, 상기 교반축은 숙성조내에 위치하도록 설치되는 제1교반축과, 상기 제1교반축을 관통하여 혼합반응조내에 위치하도록 설치되는 제2교반축이 이중축 구조로 이루어지고, 제1,2교반축이 구동부에 기어결합되어 구동부에 의해 동시 구동되도록 되어 있다. In addition, the stirring shaft is a first stirring shaft installed to be located in the maturation tank, and the second stirring shaft installed to be located in the mixing reaction tank through the first stirring shaft is made of a dual shaft structure, the first and second stirring shaft It is gear-coupled with this drive part, and is driven simultaneously by a drive part.
또한, 상기 투입저장조 및 반응조는 탈취조와 연결되어 있으며, 상기 탈취조는 반응조 상측에 위치하도록 설치되어 있다.
In addition, the input storage tank and the reaction tank is connected to the deodorization tank, the deodorization tank is installed to be located above the reaction tank.
이와 같이 본 발명은 음식물 쓰레기를 거주영역내에서 목질 바이오칩과 혼합 교반하여 발효 및 소멸시키도록 되어 있어, 음식물 쓰레기를 대규모 집중화된 폐기물 처리시설이 아닌, 거주영역내에서 자체 처리가 가능할 뿐만 아니라, 음식물 쓰레기의 처리를 소규모 분산화시킬 수 있어, 쓰레기 운반 및 별도 소각이 불필요하고, 폐기물처리장 규모나 기능을 축소시킬 수 있어, 공공비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 친환경적인 저탄소 도시를 조성할 수 있다. As described above, the present invention is designed to ferment and dissipate the food waste by mixing and stirring the wood biochip in the living area, so that the food waste can be self-treated in the living area, not the large-scale centralized waste processing facility. Small-scale decentralization of waste disposal eliminates the need for waste transportation and incineration, and reduces the size and function of waste disposal plants, thereby reducing public costs and creating eco-friendly low-carbon cities.
또한, 본 발명은 음식물쓰레기의 발효 및 소멸뿐만 아니라, 발생되는 최종부산물을 바이오 연료 및 바이오 퇴비로 활용할 수 있어, 자원의 재활용이 가능하다.In addition, the present invention, as well as the fermentation and extinction of food waste, as well as the resulting by-products can be utilized as biofuel and bio compost, it is possible to recycle resources.
또한, 본 발명은 특별 미생물 식종을 주입한다는 종래의 방법과 달리, 음식물 쓰레기와의 반응에서 미생물 활성을 촉진시키도록 무균화된 목질세편에 복합 효소군이 주입된 목질 바이오칩을 음식물 쓰레기와 혼합교반하므로, 우수한 발효소멸반응이 진행되며, 음식물쓰레기를 최적감량할 수 있다. In addition, the present invention, unlike the conventional method of injecting a special microbial seeding, because the mixed wood agitated biochips injected with a complex enzyme group in the aseptic wood chips to promote microbial activity in the reaction with food wastes and mixed with food wastes , Excellent fermentation and extinction reaction can proceed, food waste can be optimally reduced.
또한, 본 발명의 목질 바이오칩은 미세한 다공성과 통기성 및 넓은 표면적을 구비하므로, 악취유발우려가 있는 물질들에 대하여 우수한 흡착 분해능력을 구비하고 있으며, 이를 통해 음식물 쓰레기 발효소멸반응시 무취성을 구비하게 된다. In addition, the wood biochip of the present invention has a fine porosity, breathability and a large surface area, and has excellent adsorption and decomposition ability for odor-causing substances, thereby providing odorless during food waste fermentation and extinction reaction do.
또한, 본 발명은 혼합반응조와 숙성조내에 위치하는 교반축을 이중축구조로 하여 하나의 모터에 의해 서로 다른 교반속도로 작동시킴으로써, 각 반응조에 적합하도록 음식물쓰레기와 목질바이오칩을 혼합교반할 수 있으며, 이를 통해 필요로 하는 최종부산물을 효율적으로 얻을 수 있다. In addition, the present invention can be agitated by mixing the food waste and wood biochips to suit each reaction tank by operating at a different stirring speed by a single motor by using a mixing shaft and a mixing shaft located in the aging tank with a dual shaft structure, this Through this, the required byproducts can be efficiently obtained.
또한, 본 발명은 음식물 쓰레기와 목질바이오칩이 혼합반응되는 혼합반응조와 숙성조 내부에 PCM 축열보온재를 설치하여, 반응조의 온도를 30∼35℃류 일정하게 유지시켜, 음식물쓰레기 처리시 발생되는 열에 의한 수증기의 생성을 억제하고 이를 통해, 악취발생을 억제하고, 수증기의 습기로 인한 별도의 결로처리수단을 설치할 필요가 없다. In addition, the present invention is to install a PCM heat storage thermal insulation material in the mixing reaction tank and the maturation tank in which food waste and wood biochip mixed reaction, the temperature of the reaction tank is kept constant 30 ~ 35 ℃, due to the heat generated during food waste treatment By suppressing the production of water vapor, thereby suppressing the occurrence of odor, it is not necessary to install a separate condensation treatment means due to the moisture of the water vapor.
또한, 본 발명은 투입저장조, 혼합반응조 및 숙성조에서 배기된 공기가 저온 플라즈마 탈취팩을 통과하도록 되어 있어, 미세한 냄새성분마저 제거되도록 되어 있다. In addition, the present invention is to pass through the low-temperature plasma deodorization pack through the air discharged from the input storage tank, mixing reaction tank and the aging tank, so that even a minute odor component is removed.
또한, 본 발명은 음식물 쓰레기의 우수한 중량감소, 무취성 및 경제성을 구비하고 있어, 일반가정에서도 손쉽게 구입하여 사용할 수 있는 등 산업적으로 우수한 파급효과를 구비한다. In addition, the present invention has excellent weight reduction, odorless and economical efficiency of food waste, and has an industrially excellent ripple effect, such as can be easily purchased and used in a general home.
또한, 본 발명은 주거영역내에서 무취로 음식물 쓰레기의 처리가 가능하므로, 민원발생의 우려가 없고, 도심의 쾌적한 환경조성을 기대할 수 있으며, 주민의 편리성을 증대시킬 수 있는 등 많은 효과가 있다.
In addition, the present invention can be processed odorless food waste in the residential area, there is no fear of civil complaints, can be expected to create a pleasant environment in the city, and can increase the convenience of the residents, there are many effects.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 전체구성을 보인 블록예시도
도 3 은 본 발명에 따른 교반축의 구성을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 혼합반응조 및 숙성조의 구성을 보인 예시도
도 5 는 본 발명 혼합반응조와 숙성조의 시간에 따른 온도변화를 보인 예시도1 is an exemplary view showing a configuration according to the present invention
Figure 2 is a block diagram showing the overall configuration according to the present invention
Figure 3 is an exemplary view showing the configuration of the stirring shaft according to the present invention
Figure 4 is an illustration showing the configuration of the mixing reaction tank and the aging tank according to the present invention
5 is an exemplary view showing a temperature change with time of the present invention the reaction tank and the aging tank
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 전체구성을 보인 블록예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 교반축의 구성을 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 혼합반응조 및 숙성조의 구성을 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명 혼합반응조와 숙성조의 시간에 따른 온도변화를 보인 예시도를 도시한 것으로, 1 is an exemplary view showing a configuration according to the present invention, Figure 2 is an exemplary block diagram showing an overall configuration according to the present invention, Figure 3 is an exemplary view showing a configuration of the stirring shaft according to the present invention, Figure 4 Exemplary diagram showing the configuration of the mixed reaction tank and the aging tank according to the invention, Figure 5 shows an exemplary view showing the temperature change with time of the mixed reaction tank and the aging tank of the present invention,
본 발명은 음식물 쓰레기 및 목질 바이오칩이 투입되는 투입저장부(10)와,The present invention is the food waste and the
상기 투입저장부(10)와 일체로 연결되고 이동통로(71)를 통해 음식물 쓰레기 및 목질 바이오칩을 공급받아 혼합교반하는 반응부(20)와,A
상기 반응부(20)의 외측에 감아 설치되는 열선히터부(30,30`)와,Heated heater parts (30, 30`) wound around the outer side of the
상기 반응부내에 위치하도록 설치되어 음식물쓰레기와 목질 바이오칩을 혼합교반하는 교반축(40)과,A stirring
상기 반응부(20)의 외측에 설치되어 교반축(40)을 가동시키는 구동부(50)와,A
상기 반응부(20)로부터 배출된 바이오 퇴비 또는 바이오 연료가 저장되는 저장부(60)를 포함하되,It includes a
상기 반응부(20)는 투입저장부(10)와 이동통로(71)에 의해 연결되어 음식물 쓰레기와 목질바이오칩을 혼합교반하는 혼합반응조(21)와, 상기 혼합반응조(21)와 격벽(23)에 의해 분리되고 혼합반응조(21)에서 혼합반응된 부산물이 이동되어 숙성되는 숙성조(22)를 포함하여, 음식물쓰레기를 발효 소멸시킴과 동시에, 바이오 연료 또는 바이오 퇴비로 형성하도록 되어 있다.
The
상기 투입저장부(10)는 음식물 쓰레기를 분쇄 저장하고, 분쇄된 슬러리 형태의 음식물 쓰레기를 혼합반응조(21)내로 일정량씩 공급하기 위한 것으로, 투입구(11)와, 상기 투입구(11)에 설치되는 밀폐뚜껑(12)과, 상기 투입구(11)를 통해 음식물쓰레기 및 목질 바이오칩이 투입되고 이동통로(71)에 의해 혼합반응조(21)와 연결되는 슬러리저장조(13)와, 상기 슬러리저장조(13)내에 설치되어 음식물쓰레기를 압축분쇄시키는 압축분쇄기(14)와, 상기 압축분쇄기(14)와 연결되어 구동시키는 모터(15)를 포함하도록 되어 있다. The
상기 밀폐뚜껑(12)은 단열2중구조로 이루어져 있으며, 투입저장부(10)내에서 발생되는 수분의 외부 유출을 방지하여, 심미적 쾌적성 저해부문을 해소하도록 되어 있다. 또한, 상기 밀폐뚜껑(12)에는 도어센서(16)가 설치되어 있다. The closed
상기 압축분쇄기(14)는 밀폐뚜껑(12)이 닫혀 있을 경우, 1시간에 2∼3회 운전되도록 되어 있으며, 투입된 음식물 쓰레기를 1∼2㎝ 크기로 균등하게 분쇄농축하여 균질한 슬러리 상태의 음식물 쓰레기를 형성한다.
When the closed
상기와 같이 구성된 투입저장부(10)는 투입구(11)를 통해 슬러리저장조(13)내로 음식물 쓰레기 및 목질 바이오칩이 공급되면, 모터(15)에 의해 압축분쇄기(14)를 구동시켜, 음식물 쓰레기를 슬러리 형태로 분쇄함과 동시에, 분쇄된 슬러리 형태의 음식물쓰레기 및 목질 바이오칩은 압축분쇄기(14)의 회전작동에 의해 이동통로(71) 방향으로 압축이동되어 혼합반응조(21)내로 일정량이 공급된다. 이때, 상기 이동통로(71)내에는 그물망구조의 협잡물거름망(72)이 더 설치되어 있다.
When the food waste and wood biochips are supplied into the
상기 반응부(20)는 내부에 설치된 격벽(23)에 의해 혼합반응조(21)와 숙성조(22)로 분리형성되고, 상기 격벽(23)은 반응부 내부높이(h)의 2/3h∼3/4h 를 구비하도록 설치되며, 교반축(40)을 베어링 지지한다. 또한, 상기 격벽(23)은 혼합반응조(21)와 숙성조(22)의 체적비가 6∼7 : 3∼4 의 비율을 구비하도록 설치되어 있다.
The
상기 혼합반응조(21)는 분쇄된 슬러리 형태의 음식물 쓰레기와 발효소멸용 목질 바이오칩이 혼합교반되어 발효, 소멸반응을 진행되도록 하는 기능을 구비하며, 발효소멸 반응을 위하여, 내부온도 약 30℃∼55℃ 내외를 유지하도록 되어 있다. The
또한, 상기 혼합반응조(21)에는 습도센서(24) 및, 온도센서(25)가 내장설치되어 있다.
In addition, the mixing
상기 숙성조(22)는 혼합반응조(21)에서 발효소멸된 부산물을 바이오 퇴비 또는 바이오 연료로 숙성시키는 기능을 구비하며, 바이오 퇴비화 또는 바이오 연료화를 위하여, 내부온도 약 20℃∼40℃ 내외를 유지하도록 되어 있다. The aging
또한, 상기 숙성조(22)는 일측에 위치한 배출구(73)를 통해 24시간이내로 체류되어 숙성된 바이오 퇴비 또는 연료를 외부로 배출시키며, 중량센서(26)가 내장설치되어 있다.
In addition, the aging
상기 바이오 퇴비는 유기물 30wt%이상의 부석왕겨 또는 부속 톱밥으로 활용가능한 정도의 비료를 의미하고, 바이오 연료는 수분함량 10% 이내를 구비하도록 바이오매스로부터 제조되는 연료로서 석유, 석탄, 등의 화석연료로 대체 사용 가능한 에너지원을 의미하며, 본 발명에 따른 목질바이오칩을 이용한 음식물쓰레기 발효·소멸방식으로 공동주택 단지에 적용할 경우에는 최종부산물의 바이오연료화 부문이 가능하다.
The bio compost refers to the fertilizer of the degree that can be utilized as pumice chaff or attached sawdust of more than 30wt% organic matter, biofuel is a fuel produced from biomass to have less than 10% moisture content as fossil fuels such as petroleum, coal, etc. It means an alternative usable energy source, the biofuelization of the final by-product is possible when applied to the apartment complex by the food waste fermentation and extinction method using wood biochips according to the present invention.
즉, 본 발명에 따라 음식물쓰레기 발효·소멸 처리후에 발생되는 최종부산물은 발효소멸하고 남은 최종부산물은 수분함량이 70∼80% 저감되고, C : N 이 500 : 1에서 25∼35 : 1로 저감됨에 따라 콤포스트, 퇴비, 바이오연료 원료로 활용이 가능하다. That is, according to the present invention, the final by-products generated after food waste fermentation and extinction treatment are reduced by 70-80% of water content and the final by-products remaining after fermentation and extinction, and C: N is reduced from 500: 1 to 25-35: 1. As a result, it can be used as a compost, compost, and biofuel raw material.
특히, 폐기물의 경우, 바이오 연료로 주목되고 있으며, 일례로, 신문지의 경우 1kg당 발열량은 5,100㎉이고 톱밥과 목질세편은 1㎏당 발열량이 4,000㎉, 4,100㎉이다. 슬러지 고형연료의 경우 발열량이 1㎏당 3,500㎉이고, RDF의 경우 발열량이 1㎏당 4,800㎉이다. In particular, in the case of waste, biofuel is attracting attention. For example, in the case of newspaper, the calorific value per kilogram is 5,100 kPa, and the sawdust and wood chips have 4,000 kcal and 4,100 kcal. In the case of sludge solid fuel, the calorific value is 3,500㎉ / kg, and in the case of RDF, the calorific value is 4,800㎉ / kg.
그러므로 음식물쓰레기를 목질바이오칩에 의해 발효소멸 처리한 후의 최종부산물의 경우, 음식물쓰레기 무게가 감량되고 유기물이 분해되며 잔류량이 미량이 되고, 대부분은 목질세편이 잔존하게 됨에 따라 상대적으로 슬러지 고형연료 혹은 RDF에 유사한 발열량을 기대할 수 있다.
Therefore, in the final by-products after fermentation and extinction of food waste by wood biochip, the weight of food waste is reduced, organic matter is decomposed, and the residual amount is very small. In most cases, wood sludge remains, so it is relatively sludge solid fuel or RDF. A similar calorific value can be expected.
상기 투입저장부의 도어센서(16), 혼합반응조의 습도센서(24)와 온도센서(25), 숙성조의 중량센서(26)는 중앙제어부(80)에 감지신호를 전달하고, 상기 중앙제어부(80)는 각종 센서의 신호입력에 의해 열선히터부(30,30`), 투입저장부(10), 구동부(50)를 구동시켜, 운전모드 선택에 따른 최적의 운전조건을 제어하게 된다. The
상기 중앙제어부(80)는 운전현황에 대한 확인이 가능하도록 제어패널(81)을 포함하여 구성되며, 음식물 쓰레기와 목질 바이오칩의 교반이 원활하게 이루어질 수 있도록 교반축의 교반속도 및 반응부내의 온도를 제어한다. 이와 같은 중앙제어부는 반응부 일측에 위치하도록 고정설치되어 있다.
The
상기 목질 바이오칩은 무균처리된 목질세편 100 중량부에 미생물 활성촉진용 복합효소 5∼15 중량부가 첨가된 것으로, 상기 복합효소는 탄수화물을 분해하는 글르코시다아제(Glucosidase)류, 단백질을 분해하는 프로테아제(Protease)류, 지방을 분해하는 리파아제(Lipase)를 하나 이상을 혼합하여 첨가한다.The wood biochip is 5 to 15 parts by weight of microorganism activity promoting complex enzyme to 100 parts by weight of the wood chips aseptically treated, the complex enzyme is a glycosidase (Glucosidase) to decompose carbohydrates, protease to decompose protein (Protease), Lipase that breaks down fat, add one or more of the mixture.
즉, 상기 목질 바이오칩은 목질세편(2∼10㎜)을 4∼8% 이산화황 수용액에 투입하여서 1∼2시간 함침하여 무균 처리하고, 복합효소를 목질세편 100 중량부에 대하여 5∼15중량부 정도로 첨가한 후에 약 100℃에서 30∼90분동안 건조하여 형성한다. That is, the wood biochip is sterilely treated by injecting wood chips (2-10 mm) into 4-8% sulfur dioxide aqueous solution for 1 to 2 hours, and about 5-15 parts by weight of the complex enzyme with respect to 100 parts by weight of wood chips. After addition, it is formed by drying at about 100 DEG C for 30 to 90 minutes.
또한 상기 목질바이오칩은 효소가 첨가된 목질세편으로 이루어진 목질 바이오칩 20∼40중량%와, 침엽수 계열의 목질 바이오칩 60∼80중량%로 복합하여 형성할 수 있다.
In addition, the wood biochip may be formed by combining 20 to 40% by weight of the wood biochip consisting of wood chips with an enzyme and 60 to 80% by weight of the conifer-based wood biochip.
상기 열선히터부(30,30`)는 반응부(20)의 외측을 감싸도록 설치되어 있으며, 중앙제어부(80)에 의해 작동되어 반응부 즉, 혼합반응조(21) 및 숙성조(22)를 간접적으로 가열하여, 반응부(혼합반응조 및 숙성조)내의 온도를 반응설정온도인 30∼55℃, 바람직하게는 약 35℃∼45℃ 내외로 유지시킨다. 이와 같이 반응부내의 온도를 35∼45℃로 유지시키기 위해서 상기 열선히터부는 약 30∼60℃의 온도를 발열하도록 설계되어 있다. The
또한, 상기 열선히터부(30,30`)는 혼합반응조(21)와 숙성조(22)에 각각 별도 작동되도록 분리하여 설치되거나, 혼합반응조(21)와 숙성조(22)에 동시 작동되도록 하나의 열선히터부로 설치될 수 있다.
In addition, the heater heater (30, 30`) is installed separately to operate separately in the mixing
또한, 상기 반응부(20)에는 열선히터부(30)의 외측에 위치하도록 축열보온재(35)가 더 설치되어 반응부(20) 내부온도를 일정하게 유지시키고 이를 통해 에너지소모를 절감시킬 수 있도록 되어 있다. In addition, the heat accumulating
상기 축열보온재(35)는 축열미립자가 함유된 보온재로, 상기 축열미립자는 파라핀계 상온 상변화물질(Phase Change Material, 이하 'ＰＣＭ' 이라 칭함)을 함유하는 마이크로 캡슐형 잠열미립자 슬러리로 이루어져 있다. The heat storage
또한, 상기 ＰＣＭ 은 헵타데칸 또는 옥타데칸을 주요성분으로 하며, 축열미립자 캡슐 전체에 대하여 70∼90wt%를 차지한다. In addition, the PCM is composed of heptadecane or octadecane as a main component, and occupies 70 to 90wt% of the total heat storage particulate capsule.
이때, ＰＣＭ 은 그 함량이 90wt% 를 초과할 경우, 미립자 두께가 얇아져서 미립자 강도가 약해지고, 잠열물질 함량이 70wt% 미만으로 지나치게 적게 되는 경우에는 축열량이 감소하여 열저장 효과가 감소될 수 있다. At this time, when the content of the PCM exceeds 90wt%, the thickness of the particles becomes thinner and thus the strength of the particles becomes weak, and when the content of the latent heat substance is too small, the amount of heat storage decreases, thereby reducing the heat storage effect. .
상기 축열미립자로 사용된 파라핀계 ＰＣＭ 은 아래의 [표1]과 같은 특성을 구비하고 있으며, 상변화시 잠열량이 200Ｊ/ｇ 수준으로 우수한 열저장 및 열공급능력을 구비한다. The paraffinic PCM used as the thermal storage particulates has the characteristics as shown in Table 1 below, and has excellent heat storage and heat supply capability at a level of 200 kV / g at the time of phase change.
[표1]Table 1
상기와 같은 축열보온재는 반응온도의 제어기능 및 반응조의 온도를 전체적으로 일정하게 제어하여 수증기량을 최소화하기 위한 것으로, The heat storage thermal insulation material as described above is to minimize the amount of water vapor by controlling the reaction function of the reaction temperature and the temperature of the reaction vessel as a whole,
본 발명은 축열보온재 적용에 따라 반응조 온도를 전체적으로 일정하게 제어하여, 안정적으로 이루어지게 함으로써, 열선을 사용함에 따른 전력량 소모에 있어서 효율적인 에너지관리 효과(경제적 효과)를 확보할 수 있도록 되어 있다.
The present invention is to control the temperature of the reaction vessel in accordance with the application of the heat storage insulation material to ensure a stable overall, to ensure an efficient energy management effect (economic effect) in the power consumption by using the heating wire.
이와 같이 구성된 축열보온재는 상변화 범위온도가 30∼60℃로 설계된 파라핀계 상변화물질을 축열미립자로 하여 배합하도록 되어 있어, 상온에서 열저장 및 열공급 기능을 구비하게 된다. 즉, 상기 축열보온재는 혼합반응조의 온도가 약 35∼45℃ 내외로 유지되도록 숙성조의 온도가 약 30∼35℃ 내외로 유지되도록 각각 설계되어 있다.
The heat storage thermal insulation material configured as described above is formulated with a paraffinic phase change material designed as a phase change range temperature of 30 to 60 ° C. as heat storage particulates, and thus has a heat storage and heat supply function at room temperature. That is, the heat storage insulating material is designed so that the temperature of the aging tank is maintained at about 30 to 35 ℃ ℃ so that the temperature of the mixing reaction tank is maintained at about 35 ~ 45 ℃.
도 5 는 본 발명 혼합반응조와 숙성조의 시간에 따른 온도변화를 보인 예시도를 도시한 것으로, 상변화온도 약 35℃로 설계된 축열보온재로 구성된 반응조의 외기온도변화에 따른 반응조 내부 온도온도변화를 도시한 것으로, 일반보온반응조에 비해 축열보온재가 설치된 본 발명은 온도편차가 작아 열선의 가동이 안정적으로 운전되어 에너지 소모가 절감됨을 알 수 있다.
Figure 5 shows an exemplary view showing a temperature change with time of the mixed reaction tank and the aging tank of the present invention, the temperature change of the reaction tank internal temperature according to the change in the outside air temperature of the reaction tank consisting of a heat storage thermal insulation material designed with a phase change temperature of about 35 ℃ In one embodiment, the present invention in which the heat storage thermal insulation material is installed as compared to the general thermal reaction tank can be seen that the operation of the heating wire is stable and the energy consumption is reduced because the temperature deviation is small.
상기 교반축(40)은 숙성조(22)내의 부산물을 혼합숙성시키고, 혼합반응조(21)내의 음식물 쓰레기와 목질 바이오칩을 혼합, 소멸반응시키는 것으로, 숙성조(22)내에 위치하도록 설치되는 제1교반축(41)과, 상기 제1교반축(41)을 관통하여 혼합반응조내에 위치하도록 설치되는 제2교반축(42)이 이중축 구조로 이루어지고, 상기 제1,2교반축(41,42)에는 복수의 교반날개(43)이 설치되어 있으며, 상기 제1,2교반축(41,42)은 구동부(50)에 기어결합되어 동시 구동되도록 되어 있다.The stirring
즉, 상기 제1교반축(41)은 중공형상을 구비하고 일측단이 격벽(23)에 베어링지지되며, 타측단이 숙성조(22)에 베어링 지지된다. 또한, 상기 제2교반축(42)은 제1교반축(41)의 중공을 관통하여 일측단이 혼합반응조(21)에 베어링지지되고, 중단이 격벽(23)에 베어링 지지되며, 타측단이 제1교반축(41)에 베어링 지지되도록 되어 있다. That is, the first stirring
상기 교반날개(43)는 제1,2교반축(41,42)에 직각되도록 설치하되, 혼합반응조(21)에서 숙성조(22)로의 부산물 이동 및 숙성조(22)에서 배출구(73)로의 바이오 연료 및 퇴비의 배출이 용이하게 이루어지도록 구동부(50) 방향으로 20°∼30°기울어져 설치되어 있다. The stirring
또한, 상기 혼합반응조(21), 격벽(23) 및 숙성조(22)의 제1,2교반축이 관통되는 부위에는 이물질의 유입을 방지하는 실커버(74)가 더 설치되어 있다.
In addition, a
상기 구동부(50)는 제1,2교반축(41,42)이 이중축 구조로 이루어진 교반축(40)을 가동시키는 것으로, 제1교반축(41)에 연결설치되는 제1기어(51)와, 상기 제1기어(51)에 치합되고 모터축(56)에 일체로 고정설치되는 제2기어(52)와, 상기 제2교반축(42)에 연결설치되는 제3기어(53)와, 상기 제3기어(53)에 치합되고 모터축(56)에 일체로 고정설치되는 제4기어(54)와, 상기 모터축(56)을 회전구동시키는 모터(55)를 포함하도록 되어 있다.
The driving
상기 제1,2기어(51,52)는 모터(55)에 의해 제1교반축(41)이 분당 20∼80회 구동되도록 또한, 제3,4기어(53,54)는 모터(55)에 의해 제2교반축(42)이 분당 10∼20회 구동되도록 기어비를 구비하며 치합되어 있다.
The first and
또한, 상기 투입저장부(10) 및 반응부(20)는 탈취부(90)와 연결되어 있으며, 상기 탈취부(90)는 반응부(20) 상측에 위치하도록 설치되어 있다. In addition, the
상기 탈취부(90)는 투입저장부(10) 및 반응부(20)와 연결된 배기구(91)내에 저온플라즈마 탈취팩(92)이 설치되어, 배기된 공기가 저온플라즈마 탈취팩(92)을 통과하면서 냄새성분이 제거된 후, 외부로 배출되도록 되어 있다.
The
상기 저온 플라즈마 탈취팩은 저전류 아크방전과 오존 및 광촉매흡착필터를 결합한 방식으로 탈취기 내부는 오존접촉조(95), 아크플라즈마 방전 및 광촉매 접촉조(96) 및, 활성탄 흡착조(97)로 구성되어 있다. 상기 아크플라즈마 방전 및 광촉매 접촉조(96)는 아크플라즈마 발생기를 가지는 본체와 벌집형 세리막 광촉매층으로 구성된다The low temperature plasma deodorization pack is a combination of low current arc discharge and ozone and photocatalytic adsorption filters. The inside of the deodorizer is an ozone contact tank (95), an arc plasma discharge and photocatalyst contact tank (96), and an activated carbon adsorption tank (97). Consists of. The arc plasma discharge and
반응로 내부에서는 오존분해에 의해 생성된 활성산소와 오염가스간의 오존산화화학반응, 플라즈마 발생 시 방출되는 자외선에 의한 OH 라디컬 산화환원 반응과 아크 전극에 코팅된 광촉매관의 광촉매 반응에 의해 악취물질이 제거된다. 즉, 악취물질은 오존 접촉조를 통해 1차 살균 및 탈취되고, 아크플라즈마 방전 및 광촉매 접촉에 의해 2차 살균 및 탈취되며, 활성탄 흡착에 의해 3차 탈취된 후, 배출되게 된다. 또한, 탈취팩의 경우 상기 방식 이외의 산화환원법을 적용할 수도 있다.
Ozone oxidative chemical reaction between active oxygen generated by ozone decomposition and pollutant gas inside the reactor, OH radical redox reaction caused by ultraviolet light emitted during plasma generation and photocatalytic reaction of photocatalyst tube coated on arc electrode Is removed. That is, odorous substances are first sterilized and deodorized through an ozone contacting tank, secondly sterilized and deodorized by arc plasma discharge and photocatalytic contact, and are deodorized after being activated by adsorption of activated carbon and discharged. In addition, in the case of a deodorizing pack, a redox method other than the above method may be applied.
또한, 상기 탈취부(90)는 투입저장부(10)에 설치되는 배기팬(93)과, 반응부(20)내에 설치되는 흡기팬(94)을 구비하며, In addition, the
상기 배기팬(93)은 밀폐뚜껑(12)의 개폐시기에 따라 25∼50ℓ/min 의 유속으로 배기되도록 설정되고, 혼합반응조와 숙성조의 흡기팬(94)은 상시 5∼20ℓ/min 의 유속으로 배기되도록 설정되어 있다.
The
상기 배기팬(93)은 투입저장조에 있기 때문에 밀폐뚜껑의 개폐시기에 따라 강제배기를 시키는 기능을 구비한다. 즉, 밀폐뚜껑이 열리면 탈취조 쪽으로 공기를 강제로 흡입시켜서 밀폐뚜껑 상부로 냄새가 올라가지 못하게 하기 위하여, 풍량유속을 25∼50ℓ/min으로 설정되고,Since the
상기, 흡기팬은 혼합반응조와 숙성조에 있으면서 탈취조 쪽으로 상시 공기를 강제 흡입시켜서 냄새물질을 제거하는 것으로, 유속은 배기팬(93)보다는 낮은 5∼20ℓ/min으로 설정되어 있다.
The intake fan removes odorous substances by forcibly drawing air to the deodorization tank while being in the mixing reaction tank and the aging tank, and the flow rate is set to 5 to 20 l / min lower than the
이하, 본 발명을 이용한 바이오 퇴비화 또는 바이오 연료화에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, the biocomposting or biofuelization using the present invention will be described in detail.
- 바이오 퇴비화 과정-Biocomposting process
가. 혼합반응조 운전모드end. Mixed Reactor Operation Mode
전원을 켜고 음식물쓰레기 투입 후에 투입구의 도어를 닫은 때에 혼합반응조에서 바이오 처리하는 운전모드 - 음식물쓰레기 투입 후에 24시간 이상 지속한 경우에 혼합반응조 중량 10%부산물을 숙성조로 이송Operating mode in which the bio-treatment is processed in the mixing reactor when the door is closed after the power is turned on and the food waste is put in.
운전조건 : 기준온도 30℃∼40℃, 기준습도 50∼60% , 급배기 5∼20L/min, 교반축 최초 30∼40회전/min(운전 개시 4시간 경과 후에 20∼30회전/min으로 전환)
Operating condition:
나. 숙성조 운전모드I. Aging tank operation mode
(음식물쓰레기가 혼합반응조에서 반응 부산물을 최종 부산물로 처리하여 바이오 퇴비화 하는 운전모드) - 음식물쓰레기를 투입한 후 24시간 경과시에 발효소멸반응 종료로 판단(Operation mode in which food waste is biocomposted by treating reaction by-products as final by-products in a mixed reaction tank)-Determination of fermentation and destruction reaction after 24 hours
운전조건 : 기준온도 20℃∼35℃, 기준습도 40%이하, 교반축 10∼20회전/min 구동, 급배기 5∼20L/min
Operating condition:
- 바이오 연료화 과정Biofuelization Process
가. 혼합반응조 운전모드 end. Mixed Reactor Operation Mode
전원을 켜고 음식물쓰레기 투입 후에 투입구의 도어를 닫은 때에 혼합반응조에서 바이오 처리하는 운전모드 - 음식물쓰레기 투입 후에 24시간 이상 지속한 경우에 혼합반응조 중량 10% 숙성조로 이송Operating mode in which the bioreactor is bio-processed in the mixing reactor when the door is closed after the power is turned on and the food inlet is closed.
운전조건 : 기준온도 45℃∼55℃, 기준습도 30∼40% , 급배기 25∼50L/min, 교반축 60∼80회전/min(운전 개시 4시간 경과 후에 40∼50회전/min으로 전환)
Operating condition: Standard temperature 45 ℃ ~ 55 ℃,
나. 숙성조 운전모드I. Aging tank operation mode
음식물쓰레기가 혼합반응조에서 반응 부산물을 최종 부산물로 처리하여 바이오 연료화 하는 운전모드 - 음식물쓰레기를 투입한 후 24시간 경과시에 발효소멸반응 종료로 판단Operation mode in which food waste is biofueled by treating reaction by-products as final by-products in mixed reaction tanks-Determination of fermentation and extinction reaction after 24 hours after food waste is input
운전조건 : 기준온도 30℃∼40℃, 기준습도 10%이하, 교반축 10∼20회전/min 구동, 급배기 10∼30L/min,
Operating condition:
이하 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
실시예Example
음식물쓰레기 100kg, 목질바이오칩 200kg 을 투입저장부내로 투입하고, 혼합반응조내에서 24시간 혼합반응시키고, 혼합반응된 혼합반응조내 부산물의 10중량%를 숙성조로 이동시켜 24시간 숙성시킨 후, 반응소멸에 따른 무게감량을 측정하였다. 그 결과는 아래의 [표2]와 같다. 100 kg of food waste and 200 kg of wood biochips are added to the storage, mixed in a reaction tank for 24 hours, and 10% by weight of by-products in the mixed reaction reaction tank are aged for 24 hours, and then aged. The weight loss was measured. The results are shown in [Table 2] below.
이때, 상기 혼합반응조는 반응온도 30∼40℃, 급배기 5ℓ/min, 제2교반축 분당 30∼40회의 운전조건으로, 또한, 숙성조는 반응온도 20∼35℃, 급배기 5ℓ/min, 제1교반축 분당 10∼20회의 운전조건으로 구동시켰다. At this time, the mixing reaction tank is 30 ~ 40 ℃ reaction temperature, 5l / min supply and exhaust, 30-40 operating conditions per second stirring shaft, the aging tank is 20 ~ 35 ℃, 5l / min, supply and exhaust It was operated under 10 to 20 operating conditions per minute of the stirring shaft.
[표2][Table 2]
상기 [표2]에서와 같이, 혼합반응조에서 무게감량 70%가 진행되고, 혼합반응조에서 10% 숙성조로 이동 후에 무게감량이 추가 20% 진행되어 최종 무게감량 90% 이상 도달됨을 알 수 있다. 상기 숙성조의 20%는 계량된 것이 아니라, 최종 발생되는 무게감량 90%에서 혼합반응조의 무게감량 70%를 뺀 값으로 숙성조의 무게감량을 판단한 것이다. 즉, 본 발명은 혼합반응조와 숙성조에서 총 무게감량이 90%가 진행되는데, 상기 표에서와 같이 혼합반응조에서 숙성조로 10%씩 음식물쓰레기와 목질바이오칩의 혼합물이 이동하게 되므로, 무게감량을 따지면, 거의 100% 무게감량이 이루어지게 된다.
As shown in [Table 2], it can be seen that 70% of the weight loss proceeds in the mixed reaction tank, and after 20% of the weight loss proceeds from the mixed reaction tank, the final weight loss reaches 90% or more. 20% of the aging tank is not measured, but the weight loss of the aging tank is determined by subtracting the weight loss 70% of the mixed reaction tank by the final weight loss of 90%. That is, in the present invention, the total weight loss is 90% in the mixed reaction tank and the aging tank, and as shown in the table, the mixture of food waste and wood biochip is moved by 10% from the mixing reaction tank to the aging tank. In other words, weight loss is almost 100%.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
(10) : 투입저장부 (11) : 투입구
(12) : 밀폐뚜껑 (13) : 슬러리 저장조
(14) : 압축분쇄기 (15) : 모터
(16) : 도어센서 (20) : 반응부
(21) : 혼합반응조 (22) : 숙성조
(23) : 격벽 (24) : 습도센서
(25) : 온도센서 (26) : 중량센서
(30) : 열전히터부 (35) : 축열보온재
(40) : 교반축 (41) : 제1교반축
(42) : 제2교반축 (43) : 교반날개
(50) : 구동부 (51) : 제1기어
(52) : 제2기어 (53) : 제3기어
(54) : 제4기어 (55) : 모터
(56) : 모터축 (60) : 저장부
(71) : 이동통로 (72) : 협잡물 거름망
(73) : 배출구 (74) : 실커버
(80) : 중앙제어부 (81) : 제어패널
(90) : 탈취부 (91) : 배기구
(92) : 저온플라즈마 탈취팩 (93) : 배기팬
(94) : 흡기팬(10): Input storage unit (11): Input port
(12): airtight lid (13): slurry storage tank
(14): compression mill (15): motor
(16): door sensor 20: reaction part
(21): Mixed reaction tank (22): Aging tank
(23): bulkhead (24): humidity sensor
(25) Temperature sensor 26 Weight sensor
(30): thermoelectric heater section 35: heat storage insulation
40: stirring shaft 41: first stirring shaft
(42): second stirring shaft (43): stirring blade
50: drive unit 51: first gear
(52): Second Gear (53): Third Gear
(54): fourth gear (55): motor
56: motor shaft 60: storage unit
(71): movement passage (72): filth filter
(73): outlet port 74: seal cover
(80): central control unit (81): control panel
90: deodorizing portion 91: exhaust port
(92): Low temperature plasma deodorization pack (93): Exhaust fan
(94): intake fan
Claims (11)
상기 투입저장부와 일체로 연결되고 이동통로를 통해 음식물 쓰레기 및 목질 바이오칩을 공급받아 혼합교반하는 반응부와,
상기 반응부의 외측에 감아 설치되는 열선히터부와,
상기 반응부내에 위치하도록 설치되어 음식물쓰레기와 목질 바이오칩을 혼합교반하는 교반축과,
상기 교반축을 가동시키는 구동부와,
상기 반응부로부터 배출된 바이오 퇴비 또는 바이오 연료가 저장되는 저장부를 포함하되,
상기 반응부는 투입저장부와 이동통로에 의해 연결되어 음식물 쓰레기와 목질바이오칩을 혼합교반하는 혼합반응조와, 상기 혼합반응조와 격벽에 의해 분리되고 혼합반응조에서 혼합반응된 부산물이 이동되어 숙성되는 숙성조를 포함하여, 음식물쓰레기를 발효 소멸시켜 최종부산물을 바이오 연료 또는 바이오 퇴비로 형성하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
An input storage unit into which food waste and wood biochips are injected;
A reaction unit connected integrally with the input storage unit and mixed with the food waste and wood biochip through a moving passage;
A hot wire heater unit wound around the outside of the reaction unit and installed;
A stirring shaft installed to be located in the reaction unit and mixing and stirring food waste and wood biochips;
A drive unit for operating the stirring shaft;
It includes a storage unit for storing the bio compost or bio fuel discharged from the reaction unit,
The reaction unit is connected by an input storage unit and a moving passage to mix and stir the food waste and wood biochips, and a mating tank which is separated by the mixing reaction tank and the partition wall and the by-products mixed and mixed in the mixing reaction tank are aged. Including, food waste two-phase composite bio-processing device, characterized in that the fermentation and extinction to form the final by-product to biofuel or bio compost.
상기 투입저장부는 투입구와, 상기 투입구에 설치되는 밀폐뚜껑과, 상기 투입구를 통해 음식물쓰레기 및 목질바이오칩이 저장되고 이동구에 의해 혼합반응조와 연결되는 슬러리저장조와, 상기 슬러리저장조내에 설치되어 음식물쓰레기를 압축분쇄시키는 압축분쇄기와, 상기 압축분쇄기를 구동시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method of claim 1,
The inlet and storage unit is an inlet, a sealed lid installed in the inlet, a slurry storage tank in which food waste and wood biochips are stored and connected to the mixing reaction tank by a moving port, and the food waste is installed in the slurry storage tank. Food waste two-phase complex bio-processing apparatus comprising a compression mill for compression and grinding, and a motor for driving the compression mill.
상기 이동통로내에는 그물망구조의 협잡물거름망이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method according to claim 1 or 2;
Food waste two-phase complex bio-processing device, characterized in that the net filter structure is further provided in the filter net.
상기 격벽은 반응부 내부높이(h)의 2/3h∼3/4h 를 구비하도록 또한, 혼합반응조와 숙성조의 체적비가 6∼7 : 3∼4 의 비율을 구비하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method of claim 1,
The partition wall is provided so as to have 2 / 3h to 3 / 4h of the inner height h of the reaction section, and the volume ratio of the mixing reactor and the aging tank is 6 to 7: 3 to 4, characterized in that the food waste 2-phase complex bioprocessing device.
상기 목질 바이오칩은 무균처리된 목질세편 100 중량부에 미생물 활성촉진용 복합효소 5∼15 중량부가 첨가되되, 상기 복합효소는 탄수화물을 분해하는 글르코시다아제(Glucosidase)류, 단백질을 분해하는 프로테아제(Protease)류, 지방을 분해하는 리파아제(Lipase)를 하나 이상을 혼합하여 첨가하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method of claim 1,
The wood biochip is added to 5 to 15 parts by weight of the microorganism activity promoting complex enzyme to 100 parts by weight of the wood chips aseptically treated, the complex enzyme is a glycosidase (Glucosidase) to decompose carbohydrates, protease to decompose proteins ( Protease), two-phase complex bio-processing food waste, characterized in that by adding at least one lipase (Lipase) that breaks down fat.
상기 반응부에는 열선히터부의 외측에 위치하도록 축열보온재가 더 설치되어 반응부의 내부온도를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method of claim 1,
Food waste 2-phase composite bio-processing device is characterized in that the heat storage insulation is further installed in the reaction unit to be positioned outside the heater heater to maintain a constant internal temperature of the reaction unit.
상기 축열보온재는 축열미립자가 함유된 보온재이고, 상기 축열미립자는 파라핀계 상온 상변화물질을 함유하는 마이크로 캡슐형 잠열미립자 슬러리로 이루어지며,
상기 상변화물질은 헵타데칸 또는 옥타데칸을 주요성분으로 하여 축열미립자 캡슐 전체에 대하여 70∼90wt%를 차지하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method according to claim 6;
The heat storage thermal insulation material is a heat storage material containing heat storage fine particles, the heat storage particulate is made of a microcapsule type latent heat particulate slurry containing a paraffinic room temperature phase change material,
The phase change material is heptadecane or octadecane as a main ingredient, food waste two-phase composite bio processing apparatus, characterized in that occupies 70 ~ 90wt% with respect to the entire heat storage particulate capsule.
상기 교반축은 숙성조내에 위치하도록 설치되는 제1교반축과, 상기 제1교반축을 관통하여 혼합반응조내에 위치하도록 설치되는 제2교반축이 이중축 구조로 이루어지고,
상기 제1,2교반축에는 복수의 교반날개이 설치되어 있으며,
상기 제1,2교반축은 구동부에 기어결합되어 동시 구동되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method of claim 1,
The stirring shaft has a double shaft structure having a first stirring shaft installed to be positioned in the aging tank, and a second stirring shaft installed to penetrate the first stirring shaft and positioned in the mixing reaction tank.
The first and second stirring shafts are provided with a plurality of stirring blades,
The first and second agitating shafts are gear-coupled to the driving unit, the food waste two-phase composite bio processing apparatus, characterized in that the drive simultaneously.
상기 구동부는 제1교반축에 연결설치되는 제1기어와, 상기 제1기어에 치합되고 모터축에 일체로 고정설치되는 제2기어와, 상기 제2교반축에 연결설치되는 제3기어와, 상기 제3기어에 치합되고 모터축에 일체로 고정설치되는 제4기어와, 상기 모터축을 회전시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method of claim 8;
The drive unit includes a first gear connected to the first stirring shaft, a second gear meshed with the first gear and fixed to the motor shaft, and a third gear connected to the second stirring shaft; And a fourth gear meshed with the third gear and fixedly mounted to the motor shaft, and a motor for rotating the motor shaft.
상기 제1,2기어는 모터에 의해 제1교반축이 분당 20∼80회 구동되도록 또한, 제3,4기어는 모터에 의해 제2교반축이 분당 10∼20회 구동되도록 기어비를 구비하며 치합되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.
The method of claim 9;
The first and second gears have gear ratios such that the first stirring shaft is driven 20 to 80 times per minute by the motor, and the third and fourth gears have gear ratios such that the second stirring shaft is driven by the motor 10 to 20 times per minute. Food waste two-phase composite bio processing device, characterized in that.
상기 투입저장부 및 반응부에는 탈취부가 더 연결설치되고,
상기 탈취부는 투입저장부 및 반응부와 연결된 배기구내에 저온플라즈마 탈취팩이 설치되며,
상기 저온 플라즈마 탈취팩은 저전류 아크방전과 오존 및 광촉매흡착필터를 결합한 방식으로 이루어져, 배기된 공기가 저온플라즈마 탈취팩을 통과하면서 냄새성분이 제거된 후, 외부로 배출되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 2상 복합 바이오 처리장치.The method of claim 1,
Deodorization unit is further installed in the input storage unit and the reaction unit,
The deodorization unit is a low temperature plasma deodorization pack is installed in the exhaust port connected to the input storage unit and the reaction unit,
The low temperature plasma deodorization pack is made of a combination of low current arc discharge and ozone and photocatalytic adsorption filter, the exhaust air is passed through the low temperature plasma deodorization pack to remove the odor component, characterized in that to be discharged to the outside Food waste two-phase composite bio processor.
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