KR101079253B1 - 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템 - Google Patents
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Abstract
음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템이 개시된다. 본 발명에 따른 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템은, 제어부의 총괄 제어 하에 진공건조/폐수생성유닛을 통해 음식물류 폐기물이 진공건조되고 그 과정에서 생성되는 응축폐수는 정수유닛에 의해 식수에 준하는 수질로서 정화된 다음 농축산가·공장 등지에 사용수(중수)로서 제공되거나 방수되며, 진공건조를 완료한 음식물류 폐기물은 건조물성형/공급유닛에 의해 연료로 재생된 후 이는 다시 폐기물의 진공건조 시에 보일러의 사용연료로서 사용됨에 따라 완전 소각 처리됨으로써, 환경 친화적일 뿐만 아니라 종래기술에 비해 처리비용 및 유지 보수 비용을 획기적으로 절감할 수 있는 등의 작용효과가 발휘되는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템에 관한 것으로서, 제어부의 총괄 제어 하에 진공건조/폐수생성유닛을 통해 음식물류 폐기물이 진공건조되고 그 과정에서 생성되는 응축폐수는 정수유닛에 의해 식수에 준하는 수질로서 정화된 다음 농축산가·공장 등지에 사용수(중수)로서 제공되거나 방수되며, 진공건조를 완료한 음식물류 폐기물은 건조물성형/공급유닛에 의해 연료로 재생된 후 이는 다시 폐기물의 진공건조 시에 보일러의 사용연료로서 사용됨에 따라 완전 소각 처리될 수 있는 작용효과를 발휘하는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템에 관한 것이다.
일반적으로 음식물 쓰레기(이하, '음식물류 폐기물'이라고 함)는 전체 생활쓰레기의 약 32%에 달하는 막대한 양이며, 이러한 음식물류 폐기물에서 차지하고 있는 함수율(수분)이 65%를 차지하고 있는데도, 이는 대부분 매립에 의존하고 있다. 그러므로, 이렇게 매립된 음식물류 폐기물은 많은 양의 침출수와 악취를 유발하여 주변 환경을 오염시키고, 동시에 지하수의 오염 및 토양의 혐기성 발효로 인한 악취, 메탄가스 등을 발생시켜 심각한 환경문제를 유발시키고 있다.
또한, 이러한 음식물류 폐기물은 앞서 언급한 바와 같이 수분 함유량이 대단히 높으므로 소각처리에도 부적합하였다.
따라서, 최근에는 이러한 음식물류 폐기물을 처리하기 위해 발효건조기 및 진공건조기 등이 개발된 상태이나, 지금까지 개발된 이러한 수단들은 건조효율이 매우 낮고, 거기에 소요되는 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 완전히 건조되지 못한 음식물류 폐기물을 배출하고 있으므로 장기간 보관이 어렵고, 악취의 발생 및 위생적이지 못한 여러 문제가 발생하였다.
또한, 종래의 기술에 따르면, 진공건조기의 진공 건조과정에서 생성된 응축폐수는 이를 적절히 처리하지 못하였으므로(도 1 참조), 해양투기 또는 매립하는 등의 처리방식에 의존하고 있는바, 그로 인해 소요되는 비용도 문제이지만, 환경오염을 방지하고자 개발된 기술이 그 기능을 제대로 발휘하지 못한 채 또 다른 문제를 양산해 내는 것은 커다란 문제가 아닐 수 없다.
더구나, 2012년부터 발효되는 런던협약에 따르면, 지금까지 용인되어 왔던 폐기물의 해양투기는 전면 금지될 수밖에 없는 처지이나, 지금까지는 이에 적절히 대응할 수 있는 기술적 대안이 마련되지 못한 상태이다.
본 발명은 전술한 문제를 해소하고자 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 진공 건조된 음식물류 폐기물을 연료로서 재가공하고, 이를 본 발명에 따른 시스템에서 연료로 사용함에 따라, 음식물류 폐기물의 완전한 소각은 물론, 연료절감효과를 발휘하게 되는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 진공 건조 공정에서 발생하는 응축폐수를 식수에 준하는 수질을 가질 수 있도록 정화하여 이를 본 발명에 따른 시스템에서 재활용하고, 또한 외부에 사용수로 제공하거나 그대로 방류할 수 있도록 이루어지는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 완전한 자동화 시스템으로 구현되고, 위생상 안전하며 악취발생이 없는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 유지 보수가 용이하고, 거기에 소요되는 비용이 종래에 비해 획기적으로 개선된 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템을 제공함에 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 종래기술에 비해 개선된 진공건조효율을 가지는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템을 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템은, 원료호퍼와 협잡물제거기와 분쇄기 및 진공건조부에 분쇄폐기물을 공급하는 피스톤펌프가 구비되는 폐기물전처리유닛; 진공건조부를 가열하는 보일러와, 상기 진공건조부의 내부와 순차적으로 밀폐 연통되는 집진/탈취기와 기액변환기와 진공펌프 및 세척기와, 제1펌프를 통해 상기 기액변환기와 연결되는 응축수저장조가 구비되는 진공건조/폐수생성유닛이 구비되는 음식물류 폐기물 처리시스템에 있어서, 상기 보일러는 연료공급탱크 내에 연료량감지센서가 구비되는 펠렛보일러이고; 2개의 구동모터(M1, M2)에 의해 각 구동되는 2개의 이송스크류(531, 532)와, 펠렛성형기와, 상기 펠렛성형기에서 성형된 펠렛이 저장되는 펠렛저장탱크와, 상기 진공건조부와 상기 펠렛성형기는 상기 이송스크류(531)에 의해 연결되고, 상기 펠렛저장탱크와 상기 연료공급탱크는 상기 이송스크류(532)에 의해 연결되는 건조물성형/공급유닛과; 진공건조공정이 완료될 경우 일정시간 동안 상기 구동모터(M1) 및 펠렛성형기를 작동시킴으로써 진공 건조된 폐기물이 상기 펠렛성형기로 이송되어 펠렛 성형되게 하고, 상기 연료량감지센서로부터 연료량부족신호가 수신될 경우 연료량적정신호가 수신될 때까지 구동모터(M2)를 작동시킴으로써 펠렛저장탱크에 저장된 펠렛이 상기 연료공급탱크에 자동 공급되게 제어하는 제어부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 제4펌프를 통해 상기 응축수저장조와 연결되고 그 각 전단과 후단이 순차적으로 연결되는 제1 및 제2 및 제3전처리필터와, 그 전단은 상기 제3전처리필터의 후단 및 제3조절밸브를 가지는 용제저장탱크와 연결되는 혼합기와, 상기 혼합기의 후단과 연결되는 대기수저장조와, 그 전단이 제6펌프를 통해 상기 대기수저장조와 연결되는 제1후처리필터와, 그 전단이 제7펌프를 통해 상기 제1후처리필터의 후단과 연결되고 그 후단 중앙부위에 마련된 정수유출구는 제5밸브가 구비된 수관을 통해 오존살균조와 연결되며 그 후단 가장자리부위에 마련된 농축폐수유출구는 상기 원료호퍼와 연결되는 제2후처리필터와, 제8펌프를 통해 상기 오존살균조와 연결되는 정수저장조와, 상기 정수저장조와 상기 정수유출구를 연결하게 되는 제9펌프와, 상기 정수저장조와 하수도배관 또는 중수도배관을 연결하는 제10펌프를 포함하여 이루어지는 정수유닛이 더 포함되고, 정수개시명령이 상기 제어부에 입력될 경우 상기 제어부는, 제4 및 제5펌프를 작동시킴으로써 응축폐수를 전처리여과하고, 이후 상기 대기수저장조로부터 적정수위를 알리는 감지신호가 수신되면 제6 및 제7펌프를 작동시킴으로써 후처리여과 및 정수에 대한 오존살균이 진행되도록 제어하게 됨이 바람직하다.
여기서, 상기 정수저장조는 제3펌프를 통해 상기 세척기와 연결되고, 상기 세척기는 제2펌프를 통해 상기 응축폐수저장조와 연결되며, 세척수교체명령이 상기 제어부에 입력될 경우 상기 제어부는 상기 제2펌프를 작동시켜 상기 세척기에 수용된 세척수가 상기 응축폐수저장조에 배수되게 하고, 상기한 배수가 모두 완료될 경우 상기 제어부는 상기 제3펌프를 작동시켜 정수저장조에 저장된 정수가 상기 세척기에 공급되도록 제어하게 됨이 바람직하다.
이후, 정수공정이 완료될 경우 상기 제어부는 제9펌프만을 작동시키고, 제4 및 제5밸브를 폐쇄시킴으로써, 정수저장조에 저장된 정수가 상기 정수유출구로 유입되어 상기 농축폐수유출구를 통해 유출된 후 상기 원료호퍼로 배출되게 되는 역세척이 수행될 수 있도록 제어하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 펠렛보일러는, 상기 연료공급탱크와 연소실과의 사이에는 상기 제어부의 제어명령에 의해 자동개폐됨에 따라 상기 연료공급탱크에 저장된 펠렛이 상기 연소실에 자동 공급될 수 있게 하는 개폐기가 더 포함됨이 바람직하다.
그리고, 상기 피스톤펌프는, 상기 제어부의 제어명령에 의해 미리 설정된 행정운동을 실시함으로써 적정량의 분쇄폐기물이 상기 진공건조부에 제공될 수 있도록 작동함이 바람직하다.
상기 진공건조부는, 내부가 외부에 대해 차폐된 구조로서, 그 내부는 이송배관을 통해 상기 피스톤펌프의 출력단과 연결되고, 그 내부의 온도·진공도·습도를 각각 전기적 신호로서 감지하여 상기 제어부에 송출하는 온도감지센서와 진공센서 및 습도감지센서 그리고 외기가 진공건조부의 내부로 유입될 수 있게 하는 외기유입부가 구비되며, 그 외주면에는 스팀배관이 나선형상으로 권취 되어서 이루어진 스팀자켓이 구비되고; 상기 스팀자켓의 각 양단부(스팀배관의 양단)는 제1 및 제2밸브가 각 장착된 스팀공급관 및 스팀회수관을 통해 상기 펠렛보일러의 스팀발생부와 연결되며; 상기 제어부는 상기 온도감지센서와 진공센서로부터 수신되는 감지신호에 기하여 상기 진공건조부의 내부가 미리 설정된 온도별 물의 증기압환경이 조성될 수 있도록 상기 개폐기 및 상기 제1 및 제2밸브를 조절 개폐하고 이와 동시에 상기 진공펌프의 출력을 조절 제어함으로써 상기 진공건조부의 내부온도 및 내부압력을 조절 제어하게 됨이 바람직하다.
바람직하기로는, 상기 습도감지센서로부터 수신되는 진공건조부 내부의 습도량이 제어부에 미리 설정된 범위 내에 도달하고 이러한 상태가 일정시간 동안 지속될 경우에는, 상기 제어부는 상기 외기유입부가 일정시간에 걸쳐 서서히 개방되게 하고 이와 동시에, 일정시간 동안 상기 진공펌프의 출력을 서서히 저감시킨 후 그 작동이 정지될 수 있도록 제어하는 것이 좋다.
이상의 본 발명에 따르면, 진공 건조된 음식물류 폐기물을 연료로서 재가공하고, 이를 본 발명에 따른 시스템에서 연료로 사용함에 따라, 연료절감 효과는 물론 음식물류 폐기물을 완전히 소각 처리할 수 있게 되는 작용효과를 발휘하게 된다.
또한, 진공 건조 공정에서 발생하는 응축폐수는 식수에 준하는 수질을 가질 수 있도록 정화되고, 그와 같이 정화된 물은 본 발명의 여러 구성요소가 활용할 수 있도록 운용되며, 외부에 사용수(중수)로 제공되거나 그대로 방류할 수 있게 되는바, 환경친화적일 뿐만 아니라 폐자원을 재생하여 이를 적극 재활용할 수 있게 되는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 완전한 자동화 시스템으로 구현되고 혐오성 폐기물의 처리가 외부와 차단된 상태에서 진행되므로, 악취발생이 없고 위생상 안전하며 깨끗한 작업환경을 제공할 수 있게 되는바, 그 설치 운용이 도심 내에서도 가능하게 되고, 이로써 물류비용 등을 크게 절감할 수 있게 된다.
이와 더불어, 본 발명은 정수공정이 완료될 경우 필터의 세정공정이 자동 진행된 후 시스템을 종료하게 되는 등 시스템의 관리가 매우 용이하고 그로 인해 내구연한을 크게 연장할 수 있는 이점이 있다.
나아가, 본 발명은 종래에 비해 에너지효율이 우수하면서도(에너지소비를 최소화할 수 있으면서도) 매우 뛰어난 진공건조효율을 가지게 되는 등 여러 이점이 있는 우수한 발명인 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 음식물류 폐기물의 진공 건조처리시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 폐기물 전처리유닛의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 진공건조/폐수생성유닛의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 정수유닛의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 건조물성형/공급유닛의 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 시스템의 전기적 연결 관계를 나타낸 도면
도 8은 온도에 따른 물의 증기압과 절대습도를 나타낸 도표.
도 2는 본 발명에 따른 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템의 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 폐기물 전처리유닛의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 진공건조/폐수생성유닛의 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 정수유닛의 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 건조물성형/공급유닛의 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 시스템의 전기적 연결 관계를 나타낸 도면
도 8은 온도에 따른 물의 증기압과 절대습도를 나타낸 도표.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템의 블록도이다. 도 2를 살펴보면, 본 발명에 따른 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템(이하에서는 이를 약칭하여 ‘본 발명에 따른 시스템’이라고 함)은 폐기물전처리유닛(200)과, 진공건조/폐수생성유닛(300)과, 정수유닛(400)과, 건조물성형/공급유닛(500) 및 상기한 유닛들을 구성하는 여러 구성요소들을 유기적이고도 총괄적으로 제어하게 되는 제어부(100)로 이루어짐을 살필 수 있다.
상기한 유닛은 도 3 내지 도 6에서와 같이 구성되는바, 이하에서는 해당 도면을 참조하여 그 각 구성요소들에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 폐기물 전처리유닛(200)의 구성도이다. 도 3을 살펴보면, 본 발명에 따른 폐기물전처리유닛(200)은 구성요소로서, 원료호퍼(210)와, 협잡물제거기(220)와, 분쇄기(230)와, 대기호퍼(240) 및, 피스톤펌프(250)가 구비됨을 살필 수 있다.
상기 원료호퍼(210)는 수거된 음식물류 폐기물이 투입되고 일정량의 폐기물을 상기 협잡물제거기(220)에 제공하게 되는 구성요소이고, 상기 협잡물제거기(220)는 음식물류 폐기물에 함유된 돌·금속·뼈·합성수지와 같은 협잡물을 분리 제거함으로써 순수한 음식물류 폐기물만을 선별하여 이를 분쇄기(230)에 제공하게 되는 구성요소이며, 상기 분쇄기(230)는 위와 같이 선별된 순수음식물류 폐기물을 작은 입자의 형태로 분쇄하여 이를 대기호퍼(240)에 제공하게 되는 구성요소이고, 상기 대기호퍼(240)는 위와 같이 분쇄된 폐기물(이하, ‘분쇄폐기물’ 이라고 함)을 수용 저장하게 되는 구성요소이며, 상기 피스톤펌프(250)는 상기 대기호퍼(240)에 수용 저장된 분쇄폐기물을 후술하게 될 진공건조부(320)의 내부로 압송하게 되는 구성요소이다.
도 4는 본 발명에 따른 진공건조/폐수생성유닛(300)의 구성도이다. 도 4를 살펴보면, 본 발명에 따른 진공건조/폐수생성유닛(300)은 구성요소로서, 개폐기(314)와 연료공급탱크(313)를 가지는 펠렛보일러(310)와, 외기유입부(321)와 다수의 감지센서(322, 323, 324) 및 스팀자켓(미도시)을 가지는 진공건조부(320)와, 집진/탈취기(330)와, 냉각기(341) 및 제1수위감지센서(342)를 가지는 기액변환기(340)와, 진공펌프(350)와, 세척기(360)와, 제2수위감지센서(371)를 가지는 응축폐수저장조(370)와, 제1 및 제2펌프(P1, P2)와 다수의 배관(진공배관, 수관, 스팀배관 등) 및 제1 및 제2밸브(V1, V2)가 구비됨을 살필 수 있다. 또한, 상기 연료공급탱크(313)의 내부에는 연료량감지센서(315)가 구비된다.
상기 펠렛보일러(310)는 펠렛을 연료로 하는 스팀발생보일러로서, 개폐기(314)를 통해 연료공급탱크(313)와 연결되고, 상기 개폐기(314)는 제어부(100)의 제어명령에 의해 자동개폐작용이 실시되고 그와 같은 개폐작용으로 인해 연료공급탱크(313)에 저장된 펠렛이 펠렛보일러(310)의 연소실(미도시)에 자동 공급됨에 따라, 연소 화력 및 스팀발생량이 자동 조절되는 작용효과를 발휘하는 구성요소이다.
상기 진공건조부(320)는 내부가 외부에 대해 차폐된 구조로서, 그 내부는 이송배관(도면부호 미도시)을 통해 상기 피스톤펌프(250)의 출력단과 연결되고 진공배관(도면부호 미도시)을 통해 집진/탈취기(330)와 기액변환기(340) 및 진공펌프(350)와 순차적으로 밀폐 연통되며, 내부의 온도·진공도·습도를 각각 전기적 신호로서 감지하여 이를 제어부(100)에 송출하는 온도감지센서(322)와 진공센서(323) 및 습도감지센서(324) 그리고 외기가 진공건조부(320)의 내부로 유입될 수 있게 하는 외기유입부(321)가 구비된다. 또한 진공건조부(320)의 외주면에는 스팀배관(미도시)이 나선형상으로 권취 되어서 이루어진 스팀자켓(미도시)이 구비된다. 이때, 상기 스팀자켓(미도시)의 각 양단부(스팀배관의 양단)는 제1 및 제2밸브(V1, V2)가 각 장착된 스팀공급관(311) 및 스팀회수관(312)을 통해 상기 펠렛보일러(310)의 스팀발생부(미도시)와 연결된다. 또한, 상기 진공건조부(320)는 후술하게 될 건조물성형/공급유닛(500)과 연결 구성된다.
진공배관(도면부호 미도시)을 통해 상기 진공건조부(320)의 내부와 연결되는 집진/탈취기(330)는 통상의 에어필터가 하우징 내에 수용되는 것으로서, 그 입력단은 진공배관(도면부호 미도시)을 통해 상기 진공건조부(320)의 내부와 연결되고 그 출력단은 기액변환기(340)의 입력단과 연결된다.
상기 기액변환기(340)는 그 내부가 냉각기(341)에 의한 냉매의 순환구조를 통해 냉각되는 통상의 응축기로서, 그 출력단은 진공배관(도면부호 미도시)을 통해 진공펌프(350)의 입력단과 연결되고, 제1펌프(P1)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 응축폐수저장조(370)와 연결되는바 상기 기액변환기(340)를 통해 생성된 응축폐수는 상기 응축폐수저장조(370)로 이송될 수 있게 된다. 또한 상기 응축폐수저장조(370)는 제4펌프(P4)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 후술하게 될 정수유닛(400)을 구성하는 제1처리필터(411)와 연결된다.
상기 세척기(360)는, 진공펌프(350)로부터 토출되는 배기가스에 고압의 세척수를 살수함으로써 배기가스 내에 함유된 수분{기액변환기(340)를 통해 응축되지 못한 약 2%의 잔여수분}를 재차 응축시키고 미세먼지 및 냄새입자와 같은 이물질은 세척수를 통해 깨끗이 세척하게 되는 구성요소로서, 제3펌프(P3)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 후술하게 될 정수유닛(400)을 구성하는 정수저장조(480)와 연결됨으로써 이(480)로부터 세척수를 공급받을 수 있도록 이루어지고, 제2펌프(P2)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 상기 응축폐수저수조(370)와 연결됨으로써 전술한 세척작용으로 인해 오염된 세척수를 응축폐수저수조(370)로 보낼 수 있도록 이루어진다.
따라서, 전술한 분쇄폐기물은 피스톤펌프(250)의 작동에 의해 상기 대기호퍼(240)에서 상기 진공건조부(320)의 내부로 압송되고, 진공건조부(320)의 내부온도는 펠렛보일러(310)의 작동에 의해 가열되며, 그와 같은 내부온도는 온도감지센서(322)의 감지신호를 토대로 한 제어부(100)의 제어명령 및 그에 따라 작동 제어되는 제1 및 제2밸브(V1, V2)의 자동개폐작용으로 인해 자동 조절되고, 진공건조부(320)의 내부는 온도감지센서(322) 및 진공센서(323)의 감지신호에 기한 제어부(100)의 제어명령 및 그에 따라 출력의 세기가 자동 조절되는 진공펌프(350)의 작동으로 인해 분쇄폐기물에 함유된 수분이 진공 건조되기에 가장 적합한 진공도에 도달될 수 있도록 진공건조부(320)의 내부온도 및 그와 상응하는 진공도에 도달되도록 조절 제어되는바, 전술한 분쇄폐기물은 진공건조부(320)의 내부에서 그 자신이 함유하고 있는 수분이 상대적으로 매우 낮은 온도(25℃ ~ 50℃)에서 증발·흡입·집진/탈취·응축·저장되도록 함으로써 분쇄폐기물을 진공건조하게 되고, 전술한 바와 같이 생성된 응축폐수는 이하에서 설명되는 정수유닛(400)을 통해 식수로 사용될 수 있을 정도의 수질을 가질 수 있도록 정화되게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 정수유닛(400)의 구성도이다. 도 5를 살펴보면, 본 발명에 따른 정수유닛(400)은 구성요소로서, 다수의 전처리필터(411, 412, 413)와, 용제저장탱크(420)와 용제혼합기(430)와, 제3수위감지센서(441)를 가지는 대기수저장조(440)와, 제1 및 제2후처리필터(450, 460)와, 제4수위감지센서(472)를 가지는 오존살균조(470) 및 오존발생기(471)와, 제5수위감지센서(481)을 가지는 정수저장조(480) 및 이들을 유기적으로 연결하는 수관(도면부호 미도시) 그리고 이들 수관(도면부호 미도시) 상에 장착되는 다수의 밸브(V3, V4, V5) 및 펌프들(P1~P10)이 구비됨을 살필 수 있다.
상기 제1전처리필터(411)는 먼지·분진 등 비교적 입자가 큰 오염물질을 걸러내는 것으로서, 본 발명자는 이를 통상의 디스크필터로 구성하였다. 상기 디스크필터는 그 일면 상에 다수의 미세돌기가 형성된 원형디스크가 다수 적층된 상태에서 그 외부를 하우징으로 마감 처리하여서 된 구조로 이루어진다. 상기와 같은 제1전처리필터(411)의 후단은 제5펌프(P5)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 제2전처리필터(412)의 전단과 연결된다.
제2전처리필터(412)는 15㎛ 이하의 오염물질 특히 대형 콜로로이드 성분을 걸러내게 되는데, 본 발명자는 이를 자루형 부직포가 다수 적층 되어서 이루어진 백필터(Bag filter)로 구성하였다. 상기 제2전처리필터(412)는 그 후단이 제3전처리필터(413)의 전단과 연결된다.
제3전처리필터(413)는 마이크로미터(㎛) 단위로 제작된 필터를 내장하여서 된 통상의 마이크로필터로서, 이는 주로 COD 원인 인자와 콜로로이드 성분을 걸러내는 역할을 수행한다. 상기와 같은 제3전처리필터(413)는 그 후단이 수관(도면부호 미도시)을 통해 용제혼합기(430)의 전단과 연결되고, 위 구성요소들(413, 430)을 연결하는 수관(도면부호 미도시)은 스케일 억제제(구연산 등)가 수용 저장되는 용제저장탱크(420)와 별도의 수관(도면부호 미도시)을 통해 연결되는데, 상기한 별도의 수관(도면부호 미도시)에는 개폐작용에 의해 일정량의 용제가 배출될 수 있게 하는 제3밸브(V3)가 장착된다.
상기 혼합기(430)는 이를 통과하는 동안 물과 용제가 상호 혼합될 수 있도록 기능하게 되는 통상의 라인믹서로서, 그 후단은 대기수저장조(440)와 연결됨에 따라 용제와 혼합된 물이 대기수저장조(440)에 수용 저장되도록 연결된다.
도시 생략되었으나, 상기 대기수저장조(440)의 내부에는 용제와 혼합된 물에 산소를 제공하게 되는 기포발생기(미도시)가 구비된다. 상기 대기수저장조(440)는 제6펌프(P6)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 제1후처리필터(450)와 연결된다. 상기 제1후처리필터(450)는 전술한 마이크로필터로 구성하였다.
상기 제1후처리필터(450)는 그 후단이 제7펌프(P7) 및 제4밸브(V4)가 순차적으로 장착된 수관(도면부호 미도시)을 통해 제2후처리필터(460)와 연결된다.
제2후처리필터(460)는 유입된 유체가 그 진행방향을 향해 이동하는 동안 다수의 막을 투과하여 정화된 정수는 반대편(후단) 중앙부위에 형성된 정수유출구(461)를 통해 유출되고 막을 투과하지 못한 농축오염수는 반대편(후단) 가장자리에 마련된 농축폐수유출구(462)로 배출되는 통상의 나권형 역삼투압필터모듈(Spiral-wound R/O module)이다. 상기 정수유출구(461)는 제5밸브(V5)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 오존살균조(470)와 연결되고, 상기 농축폐수유출구(462)는 수관(도면부호 미도시)을 통해 폐기물전처리유닛(200)을 구성하는 원료호퍼(210)와 연결된다. 따라서, 상기 정수유출구(461)로부터 유출되는 정수는 오존살균조(470)로 이송 저장되고, 농축폐수유출구(462)로부터 유출되는 농축폐수는 음식물류 폐기물이 최초로 투입 수용되는 원료호퍼(210)로 피드백 된다.
오존살균조(470)는 오존발생기(471)로부터 발생된 오존을 그 내부에 수용된 정수에 제공함으로써 오존살균작용이 실시될 수 있도록 기능하고, 그 내부에는 정수의 양을 감지하여 그 감지신호를 제어부(100)에 송출하게 되는 제4수위감지센서(472)가 구비된다. 그리고 오존살균조(470)는 제8펌프(P8)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 정수저장조(480)와 연결된다.
정수저장조(480) 역시 그 내부에 정수의 양을 감지하여 그 감지신호를 제어부(100)에 송출하게 되는 제5수위감지센서(481)가 구비된다. 상기 정수저장조(480)는 제9펌프(P9)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 상기 제5밸브(V5) 및 정수유출구(461)를 연결하는 수관(도면보호 미도시)과 연결되고, 또한 제3펌프(P3)가 구비된 수관(도면부호 미도시)을 통해 앞서 설명한 진공건조/폐수생성유닛(300)을 구성하는 세척기(360)와 연결되므로 정수를 세척기(360)에서 세척수로 사용될 수 있도록 제공하는 한편, 제10펌프(P10)가 구비된 수관을 통해 하수도 배관과 연결되거나, 또는 중수도 배관과 연결됨으로써 주변의 농축산가·공장 등지에 정수를 사용수(중수)의 용도로서 제공할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 건조물성형/공급유닛(500)의 구성도이다. 도 6을 살펴보면, 본 발명에 따른 건조물성형/공급유닛(500)은 구성요소로서, 펠렛성형기(510)와, 펠렛저장탱크(520)와, 2개의 이송스크류(531, 532) 및 구동모터(M1, M2)가 구비됨을 살필 수 있다.
상기 진공건조부(320)는 구동모터(M1) 및 이송스크류(531)를 통해 상기 펠렛성형기(510)와 연결되고, 상기 펠렛성형기(510)는 이송배관(도면부호 미도시)을 통해 펠렛저장탱크(520)와 연결되며, 상기 펠렛저장탱크(520)는 또 다른 구동모터(M2) 및 이송스크류(532)를 통해 펠렛보일러(310)를 구성하는 연료공급탱크(313)의 내부와 연결된다. 그러므로, 진공건조부(320)에서 진공 건조된 음식물류 폐기물(이하, ‘건조물’이라고 함)은 이송스크류(531)를 통해 일정분량이 펠렛성형기(510)에 제공되고, 펠렛성형기(510)는 위 건조물을 펠렛형상으로 성형 가공하며, 상기 펠렛성형기(510)를 통해 성형 가공된 펠렛은 상기 펠렛성형기(510) 및 펠렛저장탱크(520)를 연결하는 이송배관(도면부호 미도시)을 거쳐 펠렛저장탱크(520)에 수용 저장되게 된다. 여기서 상기 연료공급탱크(313)의 내부의 양을 감지하고 이를 전기적 신호로서 제어부(100)에 송출하게 되는 연료량감지센서(315)가 구비된다.
상기 연료량감지센서(315)는 연료공급탱크(313) 내에 수용된 연료(펠렛)가 적정범위를 초과하거나 미달될 경우 그 감지신호를 제어부(100)에 송출하게 되는데, 제어부(100)는 그와 같이 수신된 감지신호가 연료량 부족을 알리는 것이라면 연료량감지센서(315)를 통해 연료량이 적정수준에 도달하였음을 알리는 감지신호가 수신될 때까지 구동모터(M2)의 작동을 명함으로써 펠렛저장탱크(520)에 저장된 펠렛이 이송스크류(532)를 통해 상기 연료공급탱크(313) 내에 자동 공급될 수 있도록 제어하게 된다.
이상에서 살펴본 구성요소들은, 도 7에서 보는 바와 같이, 제어부(100)를 중심으로 하여 전기적으로 연결됨으로서 제어부(100)에 의해 이들 구성요소들이 통합 자동 제어될 수 있도록 이루어진다.
도 7은 본 발명에 따른 시스템의 전기적 연결 관계도 이다. 도 7을 살펴보면, 제어부(100)는 이하의 구성요소들이 유기적이고 적절히 작동될 수 있도록 총괄제어하게 되는바, 상기 제어부(100)는 폐기물 전처리유닛(200)을 구성하는 협잡물제거기(220)와 분쇄기(230) 및 피스톤펌프(250)와; 진공건조/폐수생성유닛(300)을 구성하는 펠렛보일러(310)와 개폐기(314)와 연료량감지센서(315)와 외기유입부(321)와 온도감지센서(322)와 진공센서(323)와 습도감지센서(324)와 냉각기(341)와 진공펌프(350)와 세척기(360)와 제1 내지 제5수위감지센서(342, 371, 441, 472, 481)와; 정수유닛(400)을 구성하는 오존발생기(471)와; 건조물성형/공급유닛(500)을 구성하는 펠렛성형기(510)와 구동모터(M1, M2)와 제1 내지 제10펌프(P1~P10) 및 제1 내지 제5밸브(V1~V5)와 각 전기적으로 연결되어 있음을 살필 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 시스템의 작동원리에 대해 살펴보기로 한다.
먼저 시스템 작동명령이 제어부(100)에 입력되면, 제어부(100)는 폐기물전처리유닛(200)을 제어함으로써, 폐기물전처리공정이 진행된다. 상술하면, 제어부(100)는 협잡물제거기(220) 및 분쇄기(230)를 작동시켜 음식물류 폐기물에 함유된 협잡물이 협잡물제거기(220)에 의해 제거되게 하고, 협잡물이 제거된 폐기물은 분쇄기(230)를 통해 잘게 분쇄되며, 그와 같은 분쇄폐기물은 대기호퍼(240)에 저장된다. 이후, 대기호퍼(240)에 저장된 분쇄폐기물의 양이 어느 정도가 되면 제어부(100)는 미리 설정된 일정시간 동안 피스톤펌프(250)를 작동시킴으로써, 일정분량(예컨대 10톤)의 분쇄폐기물이 진공건조부(320)의 내부로 압송되게 한다(도 2 참조).
위와 같은 분쇄폐기물압송공정이 완료되면{즉, 피스톤펌프(250)가 일정시간 동안 작동된 후 정지되면}, 제어부(100)는 진공건조/폐수생성유닛(200)을 제어함에 따라, 폐기물 진공건조 및 폐수생성공정이 진행된다. 상술하면, 제어부(100)는 펠렛보일러(310)와 냉각기(341)와 세척기(360) 및 진공펌프(350)를 동시 가동시키고 제1 및 제2밸브(V1, V2)를 개방시키며 온도감지센서(322) 및 진공센서(323)로부터 수신되는 정보에 기해 진공건조부(320)의 내부 환경을 물이 증발되기에 적합한 상태가 되도록 제어한다.
즉, 제어부(100)는 진공건조부(320)의 내부온도가 50℃이고 그 내부압력이 92.51mmHg인 상태(도 8 도표 참조)가 될 수 있도록 펠렛보일러(310) 및 진공펌프(350)의 작동을 개별적이고도 총괄적으로 제어하게 되는데, 마침내 진공건조부(320)의 내부 온도 및 내부 압력이 위와 같은 상태에 이르게 되면, 진공건조부(320)의 내부는 분쇄폐기물로부터 수분의 증발작용이 이루어지게 된다. 이때, 제어부(100)는 펠렛보일러(310)의 가동을 중지시키고, 제1 및 제2밸브(V1, V2)를 폐쇄 설정하며, 전술한 증발작용이 지속될 수 있도록 진공펌프(350)의 출력을 조절 제어하게 된다.
다시 말해, 진공건조부(320)의 내부압력은 발생증기로 인해 변화하게 되고, 내부온도는 진공펌프(350)에 의해 발생증기를 포함한 공기가 외부로 배출됨에 따라 점차 저하될 수밖에 없으므로, 제어부(100)는 미리 설정된 온도별 증기압정보(도 8 참조)에 기하여 저하된 내부온도와 상응하는 압력치 및 진공펌프의 출력정도치를 검출한 다음, 그와 같이 검출된 출력정도치로써 진공펌프(350)를 조절 제어하게 되는 것이다.
이와 같은 진공건조공정은 진공건조부(320)의 내부온도가 25℃에 도달될 때까지 지속되고 그 내부온도가 25℃에 도달되기 전에 분쇄폐기물에 대한 진공건조공정이 모두 완료되는 것이 이상적이나, 만에 하나 진공건조공정이 완료되지 못한 상태에서 진공건조부(320)의 내부온도가 25℃ 이하로 떨어질 경우에는 제어부(100)는 상기 펠렛보일러(310)를 재가동시키고 제1 및 제2밸브(V1, V2)가 조절 개폐될 수 있도록 함으로써 진공건조부(320)에 대한 가열작용이 25℃ ~ 50℃에 이르기까지 점진적인 가열작용이 실시될 수 있도록 제어하는 한편, 그와 같이 변화된 내부온도와 상응하는 내부압력치 및 진공펌프의 출력정도치를 검출하고 그와 같이 검출된 출력정도치로써 진공펌프(350)를 조절 제어하게 된다.
폐기물 진공건조공정이 지속됨에 따라 습도감지센서(324)로부터 수신되는 진공건조부(320) 내부의 습도량이 제어부(100)에 미리 설정된 범위 내에 도달되고 이러한 상태가 일정시간(예컨대, 3분 내외) 동안 지속될 경우{즉, 건조물의 함수량이 15% 내외에 이를 때 이와 상응하는 진공건조부(320) 내에서 감지되는 습도량의 범위가 일정시간 동안 지속될 경우}에는, 제어부(100)는 폐기물 진공건조공정을 종료하게 되는데, 이때의 제어부(100)는 외기유입부(321)가 일정시간(예컨대, 5분) 동안 그 개방작용이 서서히 이루어지도록 제어함으로써 외기가 진공건조부(320)의 내부로 서서히 유입되게 하고, 이와 동시에 진공펌프(350)의 작동을 일정시간(예컨대, 10분) 동안 그 출력이 서서히 저하되다가 종국적으로는 그 작동이 정지될 수 있도록 제어함으로써, 진공건조부(320) 내에 외기가 유입될 시에 그 외기에 함유된 습기로 인해 건조물의 함수율(15% 내외)에 영향을 미치지 아니하게 하면서도 진공건조부(320)의 내부가 대기압상태가 되게 한다.
진공건조부(320)의 내부가 대기압상태가 되면, 진공건조부(320)에 구비된 해치가 개방된 후, 후술하게 될 건조물 성형 및 저장공정이 진행된다(이하, 도 6 참조). 상술하면, 제어부(100)는 구동모터(M1) 및 펠렛성형기(510)를 작동시킴으로써, 진공건조부(320) 내부의 건조물은 상기 이송스크류(531)를 통해 일정량 펠렛성형기(510)에 제공됨에 따라 펠렛 성형 가공된다. 이와 같이 성형 가공된 펠렛은 펠렛저장탱크(520)에 저장된다.
이후, 연료공급탱크(313) 내에 구비된 연료량감지센서(315)로부터 연료량 부족을 뜻하는 감지신호가 제어부(100)에 수신될 경우, 제어부(100)는 상기 연료량감지센서(315)로부터 연료량 적정을 뜻하는 감지신호가 수신될 때까지 구동모터(M2)를 작동시킴으로써, 펠렛저장탱크(520)에 저장된 펠렛이 이송스크류(532)를 통해 상기 연료공급탱크(313) 내에 자동 공급하게 되는 연료공급공정을 진행하게 된다.
한편, 폐기물진공건조공정과 더불어 폐수생성공정 및 정수공정이 함께 진행되는바, 이하에서는 위 공정에 대해 자세히 살펴보기로 한다.
분쇄폐기물에서의 발생증기 및 진공건조부(320)의 내부공기는 집진/탈취기(330)를 경유하는 동안 먼지·분진·냄새입자 등과 같은 오염물질 및 혐오물질이 제거되고 기액변환기(340)를 통과하는 동안 열교환작용(냉각작용)에 의해 증기의 액화(응축)가 이루어지며 유입공기는 진공펌프(350) 및 세척기(360)를 경유하는 동안 미처 응축되지 못한 잔류수분(약 2%)이 세척기(360)의 세척수로 말미암아 액화(응축)되고 공기 중의 미세오염물질 및 냄새입자 등은 세척수에 씻겨지게 되는바, 세척단계를 완료한 정화된 공기만이 세척기(360)를 통해 외부로 방출되게 된다.
다음으로, 기액변환기(340)에 구비된 제1수위감지센서(342)로부터 응축폐수의 적정수위를 알리는 감지신호가 제어부(100)에 수신될 경우 제어부(100)는 상기 제1수위감지센서(342)로부터 저수위를 알리는 감지신호가 수신될 때까지 제1펌프(P1)를 작동시켜 기액변환기(340)의 내부에 수용된 응축폐수가 응축폐수저장조(370)에 이송 저장될 수 있게 한다.
그리고, 응축폐수저장조(370)에 구비된 제2수위감지센서(371)로부터 응축폐수의 만수위를 알리는 감지신호가 제어부(100)에 수신될 경우 제어부(100)는 상기 제2수위감지센서(371)로부터 저수위를 알리는 감지신호가 수신될 때까지 제4펌프(P4)를 작동시킴으로써 후술하게 될 정수공정이 개시된다.
정수공정에서의 제어부(100)는 전술한 바와 같이 제4펌프(P4)는 물론 제5펌프(P5)를 구동시키고, 일정한 시간적 간격을 두고 제3밸브(V3)의 개방 및 폐쇄작용이 반복될 수 있게 한다. 따라서 응축폐수는 응축수저장조(370)로부터 유출되어 제1 및 제2 및 제3전처리필터(411, 412, 413)를 경유하는 동안 수 마이크로(㎛) 단위의 여러 이물질이 여과되고, 이는 다시 용제저장탱크(420)로부터 분출되는 용제(구연산 등 스케일억제제)와 라인믹서(Line mixer)로 구현되는 혼합기(430)를 경유하는 동안 적절히 혼합된 후 대기수저장조(440)에 수용 저장되게 된다. 도시 생략되었으나, 대기수저장조(440)의 내부에는 기포발생기(미도시)가 구비되므로 저장된 물에 산소를 공급함으로써 그 용존산소량이 대폭 증가 되게 하는 한편, 용제(스케일억제제)의 화학적 작용(즉, 미처 여과되지 못한 고형물 및 유기물에 대한 화학적 용해작용)이 활성화될 수 있게 한다.
이후, 대기수저장조(440)에 구비된 제3수위감지센서(441)로부터 전술한 대기수의 적정수위를 알리는 감지신호가 제어부(100)에 수신될 경우 제어부(100)는 상기 제3수위감지센서(441)로부터 저수위를 알리는 감지신호가 수신될 때까지 제6 및 제7펌프(P6, P7)를 작동시키고 제4 및 제5밸브(V4, V5)를 개방시킴으로써, 전술한 대기수가 제1 및 제2후처리필터(450, 460)를 통과하는 동안 정수작용이 실시되게 하는데, 식수 수준으로 정화된 정수는 제2후처리필터(460)의 후단 중앙부위에 마련된 정수유출구(461)로부터 배출된 후 오존살균조(470)에 저장되고, 그(460) 후단 가장자리부위에 마련된 농축폐수유출구(462)에서 배출되는 농축폐수는 별도의 수관(도면부호 미도시)을 거쳐 원료호퍼(210)에 피드백되게 된다. 오존살균조(470)에 수용 저장되는 정수는 오존살균된다.
다음으로, 오존살균조(470)에 구비된 제4수위감지센서(472)로부터 정수의 적정수위를 알리는 감지신호가 제어부(100)에 수신될 경우 제어부(100)는 상기 제4수위감지센서(472)로부터 저수위를 알리는 감지신호가 수신될 때까지 제8펌프(P8)를 작동시킴으로써 오존살균된 정수가 정수저장조(480)에 이송 저장되게 한다. 이때 정수저장조(480)에 구비된 제5수위감지센서(481)로부터 정수의 만수위를 알리는 감지신호가 제어부(100)에 수신될 경우 제어부(100)는 상기 제5수위감지센서(481)로부터 적정수위를 알리는 감지신호가 수신될 때까지 제10펌프(P10)를 작동시킴으로써 전술한 바와 같이 깨끗이 정화된 물이 하수도 등으로 방수되거나 중수도 배관을 통해 사용수(중수)로서 농축산가·공장 등지에 제공될 수 있게 한다.
이와 같은 정수공정이 모두 완료되면, 제어부(100)는 제4 및 제5밸브(V4, V5)를 폐쇄시키고 제9펌프(P9)를 일정시간 동안 작동시킴으로써, 필터세정공정을 진행하게 된다. 상술하면, 정수저장조(480)에 저장된 정수는 정수유출구(461)로 유입되어 제2후처리필터(460) 내에 구성된 여러 막 사이에서 정체되어 있는 오염물질과 함께 농축폐수유출구(462)를 통해 유출되게 되는 역세척과정을 진행하게 된다. 전술한 역세척 후의 폐세척액은 수관(도면부호 미도시)을 통해 원료호퍼(210)에 투입(피드백)된다.
한편, 제어부(100)는 일정기간단위로 제2펌프(P2)를 가동시킴으로써 세척기(360)의 가동에 따른 오염세척수를 응축폐수저장조(370)로 이송하고, 전술한 오염세척수의 이송공정이 모두 완료되면{즉, 제2펌프(P2)의 작동이 정지되면} 제3펌프(P3)를 가동시킴으로써 정수저장조(480)에 저장된 정수를 세척기(360)에 제공함에 따라, 제공된 정수가 전술한 용도의 세척수로 사용될 수 있게 하는 세척수 교체공정을 진행한다.
100 : 제어부
200 : 폐기물전처리유닛
210 : 원료호퍼 220 : 협잡물제거기
230 : 분쇄기 240 : 대기호퍼
250 : 피스톤펌프
300 : 진공건조/폐수생성유닛 310 : 펠렛보일러
311 : 스팀공급관 312 : 스팀회수관
313 : 연료공급탱크 314 : 개폐기
315 : 연료량감지센서 320 : 진공건조부
321 : 외기유입부 322 : 온도감지센서
323 : 진공센서 324 : 습도감지센서
330 : 집진/탈취기 340 : 기액변환기
341 : 냉각기 350 : 진공펌프
360 : 세척기 370 : 응축폐수저장조
342, 371, 441, 472, 481 : 수위감지센서
400 : 정수유닛 411, 412, 413 : 전처리필터
420 : 용제저장탱크 430 : 혼합기(라인믹서)
440 : 대기수저장조 450 : 제1후처리필터
460 : 제2후처리필터 461 : 정수유출구
462 : 농축폐수유출구 470 : 오존살균조
471 : 오존발생기 480 : 정수저장조
500 : 건조물성형/공급유닛 510 : 펠렛성형기
520 : 펠렛저장탱크 531, 532 : 이송스크류
M1, M2 : 구동모터 P1 ~ P10 : 제1 내지 제10펌프
V1 ~ V5 : 제1 내지 제5밸브
200 : 폐기물전처리유닛
210 : 원료호퍼 220 : 협잡물제거기
230 : 분쇄기 240 : 대기호퍼
250 : 피스톤펌프
300 : 진공건조/폐수생성유닛 310 : 펠렛보일러
311 : 스팀공급관 312 : 스팀회수관
313 : 연료공급탱크 314 : 개폐기
315 : 연료량감지센서 320 : 진공건조부
321 : 외기유입부 322 : 온도감지센서
323 : 진공센서 324 : 습도감지센서
330 : 집진/탈취기 340 : 기액변환기
341 : 냉각기 350 : 진공펌프
360 : 세척기 370 : 응축폐수저장조
342, 371, 441, 472, 481 : 수위감지센서
400 : 정수유닛 411, 412, 413 : 전처리필터
420 : 용제저장탱크 430 : 혼합기(라인믹서)
440 : 대기수저장조 450 : 제1후처리필터
460 : 제2후처리필터 461 : 정수유출구
462 : 농축폐수유출구 470 : 오존살균조
471 : 오존발생기 480 : 정수저장조
500 : 건조물성형/공급유닛 510 : 펠렛성형기
520 : 펠렛저장탱크 531, 532 : 이송스크류
M1, M2 : 구동모터 P1 ~ P10 : 제1 내지 제10펌프
V1 ~ V5 : 제1 내지 제5밸브
Claims (8)
- 원료호퍼(210)와 협잡물제거기(220)와 분쇄기(230) 및 진공건조부(320)에 분쇄폐기물을 공급하는 피스톤펌프(250)가 구비되는 폐기물전처리유닛(200); 진공건조부(320)를 가열하는 보일러와, 상기 진공건조부(320)의 내부와 순차적으로 밀폐 연통되는 집진/탈취기(330)와 기액변환기(340)와 진공펌프(350) 및 세척기(360)와, 제1펌프(P1)를 통해 상기 기액변환기(340)와 연결되는 응축수저장조(370)가 구비되는 진공건조/폐수생성유닛(300)이 구비되는 음식물류 폐기물 처리시스템에 있어서,
상기 보일러는 연료공급탱크(313) 내에 연료량감지센서(315)가 구비되는 펠렛보일러(310)이고; 2개의 구동모터(M1, M2)에 의해 각 구동되는 2개의 이송스크류(531, 532)와, 펠렛성형기(510)와, 상기 펠렛성형기(510)에서 성형된 펠렛이 저장되는 펠렛저장탱크(520)와, 상기 진공건조부(320)와 상기 펠렛성형기(510)는 상기 이송스크류(531)에 의해 연결되고, 상기 펠렛저장탱크(520)와 상기 연료공급탱크(313)는 상기 이송스크류(532)에 의해 연결되는 건조물성형/공급유닛(500)과; 진공건조공정이 완료될 경우 일정시간 동안 상기 구동모터(M1) 및 펠렛성형기(510)를 작동시킴으로써 진공 건조된 폐기물이 상기 펠렛성형기(510)로 이송되어 펠렛 성형되게 하고, 상기 연료량감지센서(315)로부터 연료량부족신호가 수신될 경우 연료량적정신호가 수신될 때까지 구동모터(M2)를 작동시킴으로써 펠렛저장탱크(520)에 저장된 펠렛이 상기 연료공급탱크(313)에 자동 공급되게 제어하는 제어부(100)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템. - 제1항에 있어서,
제4펌프(P4)를 통해 상기 응축수저장조(370)와 연결되고 그 각 전단과 후단이 순차적으로 연결되는 제1 및 제2 및 제3전처리필터(411, 412, 413)와, 그 전단은 상기 제3전처리필터(413)의 후단 및 제3조절밸브(V3)를 가지는 용제저장탱크(420)와 연결되는 혼합기(430)와, 상기 혼합기(430)의 후단과 연결되는 대기수저장조(440)와, 그 전단이 제6펌프(P6)를 통해 상기 대기수저장조(440)와 연결되는 제1후처리필터(450)와, 그 전단이 제7펌프(P7)를 통해 상기 제1후처리필터(450)의 후단과 연결되고 그 후단 중앙부위에 마련된 정수유출구(461)는 제5밸브(V5)가 구비된 수관을 통해 오존살균조(470)와 연결되며 그 후단 가장자리부위에 마련된 농축폐수유출구(462)는 상기 원료호퍼(210)과 연결되는 제2후처리필터(460)와, 제8펌프(P8)를 통해 상기 오존살균조(470)와 연결되는 정수저장조(480)와, 상기 정수저장조(480)와 상기 정수유출구(461)를 연결하게 되는 제9펌프(P9)와, 상기 정수저장조(480)와 하수도배관 또는 중수도배관을 연결하는 제10펌프(P10)를 포함하여 이루어지는 정수유닛(400)이 더 포함되고,
정수개시명령이 상기 제어부(100)에 입력될 경우 상기 제어부(100)는, 제4 및 제5펌프(P4)를 작동시킴으로써 응축폐수를 전처리여과하고, 이후 상기 대기수저장조(440)로부터 적정수위를 알리는 감지신호가 수신되면 제6 및 제7펌프(P6, P7)를 작동시킴으로써 후처리여과 및 정수에 대한 오존살균이 진행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템. - 제2항에 있어서,
상기 정수저장조(480)는 제3펌프(P3)를 통해 상기 세척기(360)와 연결되고, 상기 세척기(360)는 제2펌프(P2)를 통해 상기 응축수저장조(370)와 연결되며, 세척수교체명령이 상기 제어부(100)에 입력될 경우 상기 제어부(100)는 상기 제2펌프(P2)를 작동시켜 상기 세척기(360)에 수용된 세척수가 상기 응축수저장조(370)에 배수되게 하고, 상기한 배수가 모두 완료될 경우 상기 제어부(100)는 상기 제3펌프(P3)를 작동시켜 정수저장조(480)에 저장된 정수가 상기 세척기(360)에 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템. - 제2항에 있어서,
정수공정이 완료될 경우 상기 제어부(100)는 제9펌프(P9)만을 작동시키고, 제4 및 제5밸브(V4, V5)를 폐쇄시킴으로써, 정수저장조(480)에 저장된 정수가 상기 정수유출구(461)로 유입되어 상기 농축폐수유출구(462)를 통해 유출된 후 상기 원료호퍼(210)로 배출되게 되는 역세척이 수행될 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템. - 제1항에 있어서, 상기 펠렛보일러(310)는,
상기 연료공급탱크(313)와 연소실과의 사이에는 상기 제어부(100)의 제어명령에 의한 자동개폐됨에 따라 상기 연료공급탱크(313)에 저장된 펠렛이 상기 연소실에 자동 공급될 수 있게 하는 개폐기(314)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템. - 제1항에 있어서, 상기 피스톤펌프(250)는,
상기 제어부(100)의 제어명령에 의해 미리 설정된 행정운동이 실시됨으로써 적정량의 분쇄폐기물이 상기 진공건조부(320)에 제공될 수 있도록 작동되는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템. - 제5항에 있어서, 상기 진공건조부(320)는, 내부가 외부에 대해 차폐된 구조로서, 그 내부는 이송배관을 통해 상기 피스톤펌프(250)의 출력단과 연결되고, 그 내부의 온도·진공도·습도를 각각 전기적 신호로서 감지하여 상기 제어부(100)에 송출하는 온도감지센서(322)와 진공센서(323) 및 습도감지센서(324) 그리고 외기가 진공건조부(320)의 내부로 유입될 수 있게 하는 외기유입부(321)가 구비되며, 그 외주면에는 스팀배관이 나선형상으로 권취 되어서 이루어진 스팀자켓이 구비되고;
상기 스팀자켓의 각 양단부(스팀배관의 양단)는 제1 및 제2밸브(V1, V2)가 각 장착된 스팀공급관(311) 및 스팀회수관(312)을 통해 상기 펠렛보일러(310)의 스팀발생부와 연결되며;
상기 제어부(100)는 상기 온도감지센서(322)와 진공센서(323)로부터 수신되는 감지신호에 기하여 상기 진공건조부(320)의 내부가 미리 설정된 온도별 물의 증기압환경이 조성될 수 있도록 상기 개폐기(314) 및 상기 제1 및 제2밸브(V1, V2)를 조절 개폐하고 이와 동시에 상기 진공펌프(350)의 출력을 조절 제어함으로써 상기 진공건조부(320)의 내부온도 및 내부압력을 조절 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템. - 제7항에 있어서, 상기 습도감지센서(324)로부터 수신되는 진공건조부(320) 내부의 습도량이 제어부(100)에 미리 설정된 범위 내에 도달하고 이러한 상태가 일정시간 동안 지속될 경우에는, 상기 제어부(100)는 상기 외기유입부(321)가 일정시간에 걸쳐 서서히 개방되게 하고 이와 동시에, 일정시간 동안 상기 진공펌프(350)의 출력을 서서히 저감시킨 후 그 작동이 정지될 수 있도록 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물의 재생 및 소각시스템.
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104070055A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-10-01 | 国网四川省电力公司成都市新都供电分公司 | 一种利用水电站水面垃圾进行燃烧发电的处理系统 |
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