KR101199831B1

KR101199831B1 - 마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101199831B1
Application number: KR1020110103019A
Authority: KR
Inventors: 한용환
Original assignee: 한용환
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2012-11-15

Abstract

본 발명은 마이크로웨이브를 이용하여 슬러지나 생활쓰레기로부터 카본블랙을 얻는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 장치는, 파쇄된 동물사체와 카본블랙(Carbon Black)이 고르게 혼합되어 있도록 하는 혼합수단; 및 상기 혼합수단을 경유한 파쇄된 동물사체와 카본블랙의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 가열함으로써 파쇄된 동물사체가 탄화되도록 하는 가열수단;을 포함하여 구성된다.
본 발명의 장치를 이용한 카본블랙화 방법은, 파쇄된 동물사체와 카본블랙이 고르게 혼합되어 있도록 한 후 파쇄된 동물사체와 카본블랙의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 가열함으로써 파쇄된 동물사체가 탄화되도록 하는 방법인 것이다.

Description

마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 장치 및 방법{CARBONIZATION PROCESS APPARATUS OF DEAD ANIMAL AND CARBONIZATION PROCESS METHOD USING THE SAME}

본 발명은 애완동물이나 가축 등 동물의 사체를 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

생활의 질이 높아지면서 애완견이나 고양이 등 애완동물을 키우는 가정이 증가하고 있다.

애완동물에 대한 사랑과 관심도가 매우 높아 애완동물을 반려동물이라고 하기도 하는데 그러한 애완동물이 죽는 경우 그 사체의 처리는 상당한 고민을 안겨주는 문제점으로 지적되고 있었다.

애완동물의 사체를 산림 등에 무단으로 버리거나 매장하는 행위 및 애완동물을 위한 별도의 매장시설을 만드는 것 등은 모두 불필요한 자연훼손 등의 문제로 지적되고 있는 실정이다.

또, 식량자원의 확보를 위해 사육되는 가축이 질병에 걸려 죽는 경우 그 처리에 상당한 어려움을 겪고 있었다.

특히, 가축전염병에 의해 대량의 가축이 유사한 시점에 죽는 경우는 매몰처분 등을 하고 있는데 이러한 매몰처분은 침출수 유출 및 지하수 오염 등 2차적인 환경오염을 유발하여 사회적으로 큰 관심을 모으는 문제점으로 지적되고 있는 실정이다.

한편, 다양한 산업분야에서 카본블랙이 사용되고 있으며, 이러한 카본블랙을 얻는 다양한 기술이 안출되어 있다.

카본블랙(Carbon Black)은 원소 MAN주기율표 14족 2주기에 속하는 원소이며, 비결정성 카본블랙은 흑색의 분말인데 아주 미세한 흑연의 결정으로 이루어져 있으며, 흑연의 불완전한 형태라고 말할 수 있다.

카본블랙 특히, 비결정성 카본블랙은 타이어의 제조공정 등 다양한 산업분야에서 사용되고 있다.

한국 특허출원 제10-2003-0080605호 등에는 마이크로웨이브와 플라즈마를 사용하여 카본블랙을 제조하는 기술이 제시되어 있다.

그런데 통상의 마이크로웨이브를 사용한 최대 가열온도는 600℃ 정도이다.

따라서 마이크로웨이브를 사용하여 처리대상물(동물의 사체, 하수처리장 등에서 발생되는 슬러지, 생활쓰레기 등)을 탄화하여 카본블랙을 얻는데 상당한 어려움이 있고, 다른 가열수단과 혼용하여 탄화하더라도 탄화온도가 낮아 다이옥신 등의 환경호르몬을 포함하고 있는 문제가 있다.

이것은 처리대상물이 탄화되어 카본블랙이 되려면 통상 800℃ 이상의 조건에 놓여야 하고, 다이옥신 등의 환경호르몬이 제거되도록 하려면 1000℃ 이상의 고온으로 가열해야 하기 때문이다.(일반적으로 600℃ 이상의 조건에서 처리대상물이 발화되는 문제도 있어 탄화에 어려움이 있다.)

탄화를 위해 마이크로웨이브와 함께 또 다른 가열수단을 구비하는 경우 경제성이 낮은 문제점도 있다.

한국 특허출원 제10-2003-0080605호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 마이크로웨이브를 통해 동물의 사체를 탄화하여 처리함으로써 환경오염이나 자연훼손 등의 문제점을 유발하지 않고, 각종 산업분야에 사용되는 카본블랙을 경제적으로 얻을 수 있으며 다이옥신 등의 환경호르몬 발생도 최소화할 수 있는, 마이크로웨이브를 사용하여 동물 사체를 탄화 처리하는 장치 및 방법을 제공하려는데 목적이 있다.

본 발명에서는 동물의 사체를 파쇄한 후 파쇄된 동물사체와 카본블랙이 고르게 혼합되어 있도록 하고, 카본블랙과 혼합된 상태의 파쇄된 동물사체에 마이크로웨이브를 가함으로써 파쇄된 동물사체가 마이크로웨이브에 의해 충분히 가열되어 탄화되도록 함으로써 경제성이 확보되도록 한다.

또, 파쇄된 동물사체와 카본블랙이 고르게 혼합되고 케익화된 것의 외측을 카본블랙이 감싸고 있는 형태가 되도록 하여 마이크로웨이브에 의한 높은 가열온도와 신속한 가열 효과를 얻어 더욱 경제적이면서도 다이옥신 등의 환경호르몬이 최소화되도록 한다.

이러한 본 발명의 장치는, 파쇄된 동물사체와 카본블랙이 고르게 혼합되어 있도록 하는 혼합수단을 갖는다.

또, 혼합수단을 경유한 파쇄된 동물사체와 카본블랙의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 가열되도록 함으로써 파쇄된 동물사체가 탄화되도록 하는 가열수단을 갖는다.

본 발명에서는 카본블랙과 파쇄된 동물사체가 고르게 혼합되어 있도록 한 후 카본블랙과 혼합된 상태의 파쇄된 동물사체에 마이크로웨이브를 가하여 마이크로웨이브에 의해 파쇄된 동물사체가 충분히 가열되어 탄화되도록 하는 것이므로 경제적인 특징이 있다.

카본블랙과 파쇄된 동물사체가 고르게 혼합되고 케익화된 것의 외측을 카본블랙이 감싸고 있는 형태가 되도록 한 후 마이크로 웨이브를 가하도록 된 경우 마이크로웨이브에 의한 높은 가열온도와 신속한 가열 효과를 얻어 더욱 경제적이면서도 다이옥신 등의 환경호르몬이 최소화되는 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 장치를 전체적으로 도시한 개략도
도 2는 카본블랙과 파쇄된 동물사체가 고르게 혼합되고 케익화된 상태의 개략도
도 3은 카본블랙과 파쇄된 동물사체가 고르게 혼합되고 케익화된 것의 외측에 카본블랙이 씌워져 있는 상태의 개략도
도 4는 본 발명의 구성요소인 트레이를 설명하기 위한 개략도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 동물의 사체을 탄화하여 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

동물의 사체를 마이크로웨이브를 통해 원활하게 탄화처리하기 위해서는 동물의 사체를 작은 크기로 파쇄해야 한다.

또, 파쇄된 동물사체을 탄화하기 위해서는 파쇄된 동물사체를 적어도 800℃ 이상의 온도로 가열하여야 한다.

그런데 본 발명은 마이크로웨이브를 통해 파쇄된 동물사체을 탄화하여 카본블랙을 얻으면서도 경제성까지도 확보되도록 하려는 목적을 갖는다.

마이크로웨이브를 통해 물체를 가열하는 기술은 이미 널리 공지되어 있다.

그러나 단순히 마이크로웨이브를 통해서는 파쇄된 동물사체 등의 물체를 최대 600℃ 정도까지만 가열이 가능하다.

또, 단순히 마이크로웨이브를 통해 파쇄된 동물사체를 가열할 경우 600℃로 가열되기 전에 발화가 발생된다.

따라서 본 발명의 목적 달성을 위해서는 마이크로웨이브를 사용하여 800℃ 이상의 고온으로 가열하면서도 파쇄된 동물사체의 발화 등은 이루어지지 않도록 하는 것이 요구된다.

본 출원의 발명자는 오랜 연구와 노력 끝에 파쇄된 동물사체와 카본블랙이 고르게 혼합되어 있는 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 가열할 경우 발화를 방지하면서도 가열 온도를 800℃ 이상으로 상승시킬 수 있다는 결과를 얻었다.

이러한 이유로 본 발명의 장치는, 파쇄된 동물사체(2)와 카본블랙(1)이 고르게 혼합되어 있도록 하는 혼합수단(10)을 갖는다.

또, 혼합수단(10)을 경유한 파쇄된 동물사체(2)와 카본블랙(1)의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 가열함으로써 파쇄된 동물사체(2)가 탄화되도록 하는 가열수단(20)을 갖는다.

상기와 같은 혼합수단(10)은 통상의 믹서기나 공지된 혼합수단(10)의 형태로 구현할 수 있다.

또, 가열수단(20)은 마이크로웨이브를 발생시키는 수단을 갖는다.

그런데 단순히 카본블랙(1)과 파쇄된 동물사체(2)가 혼합되어 있도록 하는 것만으로는 카본블랙(1)과 파쇄된 동물사체(2)의 온도를 상승시키는데 한계가 있다.

즉, 1000℃ 이상의 고온으로 가열하는 것에는 어려움이 있는 것이다.

1000℃ 이하의 조건에서는 파쇄된 동물사체의 탄화가 이루어지더라도 탄화가 원활하게 이루어지지 못하며, 탄화된 것에 다이옥신 등의 환경호르몬도 다량 포함되어 있는 문제가 발생될 수 있다.

이러한 문제점 해소를 위한 연구와 노력 끝에 카본블랙(1)과 혼합된 파쇄된 동물사체(2)를 덩어리 형태로 케익화하고, 케익화된 것의 외측을 도 3과 같이 카본블랙이 감싸고 있는 형태가 되도록 한 후 마이크로웨이브를 가할 경우 파쇄된 동물사체(2)의 가열 온도가 1000℃ 이상의 고온으로 가열될 수 있음을 알 수 있었다.
즉, 동물의 사체를 파쇄하는 파쇄공정, 파쇄된 동물사체가 카본블랙(Carbon Black)과 고르게 혼합되도록 한 후 덩어리 형태로 케익화하는 카본블랙혼합공정, 케익화된 카본블랙과 파쇄된 동물사체의 혼합물 외측에 카본블랙이 씌워지도록 하는 카본블랙씌움공정, 외측에 카본블랙이 씌워진 파쇄된 동물사체와 카본블랙의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 파쇄된 동물사체가 탄화되도록 하는 탄화공정;을 실시하는 것이다.

이러한 경우 본 발명의 장치에서, 혼합수단(10)은 파쇄된 동물사체(2)와 카본블랙(1)이 혼합된 후 덩어리 형태로 케익화되도록 구현한다.

또, 케익화된 파쇄된 동물사체(2)와 카본블랙(1)의 혼합물 외측에 카본블랙이 씌워지도록 하는 카본블랙씌움수단(도시하지 않음)을 더 구비한다.

혼합수단(10)에서 카본블랙(1)과 파쇄된 동물사체(2)가 혼합된 상태로 케익화되도록 하기 위하여, 혼합수단(10)은 카본블랙(1)과 파쇄된 동물사체(2)를 가압하면서 혼합하는 스크루(11)를 가지며, 스크루(11)의 끝단부에서 가압되면서 토출되도록 된 형태로 구현할 수 있다.

또, 소정의 공간에 위치된 파쇄된 동물사체와 카본블랙의 혼합물을 가압하여 금형이나 틀의 구멍을 통과하여 배출되도록 함으로서 케익화되도록 할 수도 있다.

케익화된 파쇄된 동물사체(카본블랙과 혼합된 상태로 케익화된 파쇄된 동물사체)의 외측에 카본블랙이 씌워지도록 하는 방법은 케익화된 파쇄된 동물사체을 향해 카본블랙을 분사하는 구조가 있다.

이러한 경우 파쇄된 동물사체의 여러 방향에서 카본블랙을 분사할 필요성이 있으며, 카본블랙을 분사하는 카본블랙분사기를 갖는 형태로 구현된다.

카본블랙이 외측에 씌워지도록 하는 또 다른 구조는, 케익화된 파쇄된 동물사체가 카본블랙이 저장된 공간을 구르면서 이동되거나 카본블랙저장탱크에 투입되었다가 꺼내지도록 하는 구조가 있다.

물론, 상기와 같은 구조 외에도 다양한 형태로 구현 가능하다.

그런데 케익화되고 외측에 카본블랙이 씌워진 파쇄된 동물사체가 컨베이어(30) 등에 안치되어 이동되는 구조에서는 파쇄된 동물사체의 하부는 다른 부분에 비하여 상대적으로 열을 적게 받을 수 있다.

물론, 컨베이어(30)를 구현함에 있어 파쇄된 동물사체의 하부에서도 마이크로웨이브를 가할 수 있도록 구현하면 이러한 문제점이 발생되지 않으나 그러한 형태로 구현하는 것은 상당한 어려움과 비용의 상승 문제가 발생된다.

이러한 문제점 해소를 위하여, 혼합수단(10)을 경유한 카본블랙과 파쇄된 동물사체의 혼합물은 마이크로웨이브에 의해 가열되는 트레이(40, tray)에 안치되어 가열수단(20)을 경유하도록 구현하는 것이 좋다.

이러한 트레이(40)는 스테인레스 등과 같이 열전달 효율이 우수한 재질로 구현하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 혼합수단(10)을 경유하면서 카본블랙과 혼합된 파쇄된 동물사체가 컨베이어(30)를 따라 이동하도록 구현할 수 있다.

또, 컨베이어(30)를 따라 이동하는 과정에서 가열수단(20)을 경유하도록 구현할 수 있다.

또, 가열수단(20)을 경유하면서 탄화되어 발생된 카본블랙의 일부는 혼합수단(10)으로 공급되어 파쇄된 동물사체와 혼합되도록 구현할 수 있다.

즉, 생성되는 카본블랙이 파쇄된 동물사체의 탄화 처리에 사용되도록 리사이클 구로조 구현하는 것이다.

이러한 구조는 매우 경제적인 특징이 있다.

본 발명에 있어서, 파쇄된 동물사체가 가열수단(20)을 경유하면서 탄화된 후 냉각수단(50)을 경유하면서 냉각되도록 구현할 수 있다.

즉, 탄화된 것이 상당한 고온의 상태이기 때문에 냉각을 촉진시키는 것이다.

상기와 같은 냉각수단(50)은 공냉식이나 수냉식 등 공지의 다양한 형태로 구현할 수 있으나 공냉식이 바람직하다.

또, 본 발명의 장치에는 케익화된 상태로 탄화된 파쇄된 동물사체을 분쇄하는 분쇄기가 더 구비된 형태로 구현될 수 있다.

이러한 분쇄기는 생성된 카본블랙의 일부를 파쇄된 동물사체의 가열을 위해 혼합수단(10)으로 공급하도록 된 구조에서 더욱 더 요구된다.

본 발명에 있어서, 동물의 사체를 파쇄하는 고정에서 상당량의 핏물 등이 발생된다.

또, 발생되는 핏물에는 작은 크기의 살점 등이 혼합된 상태가 된다.

이러한 핏물은 별도의 저장탱크에 저장하여 별도의 시설로 운반하여 처리할 수도 있다.

또, 핏물을 정수처리하는 시설을 갖추어서 별도의 시설로 운반하지 않고 자체적인 처리가 가능하도록 할 수 있다.

이러한 핏물의 처리를 위한 핏물처리수단은 공지된 다양한 형태의 정수처리수단과 같이 구현될 수 있다.(도시하지 않음)

다만, 동물의 사체를 파쇄하는 과정에서 발생된 핏물과 핏물에 포함된 슬러지를 응집제를 통해 응집처리하는 응집수단을 갖는 형태로 구현할 필요성이 있다.

응집수단을 통해 응집된 슬러지는 다시 탄화처리할 수 있는 것이다.

본 발명에 있어서, 동물의 사체를 파쇄한 직후 파쇄된 동물의 사체로부터 수분을 제거하기 위한 탈수수단을 더 구비하는 것이 바람직하다.(도시하지 않음)

즉, 파쇄된 동물의 사체가 탈수공정을 거쳐 탈수됨으로써 처리시간이 단축되도록 하는 것이다.

상기와 같은 탈수수단은 파쇄된 동물의 사체가 모아지면 가압하는 방식으로 구현할 수 있다.

또, 회전회는 드럼 내에 파쇄된 동물의 사체가 투입되어 탈수되도록 하는 형태로 구현할 수도 있다.

본 발명의 장치는 고정식으로 구현할 수도 있고, 혼합수단(10)과 가열수단(20) 등의 각종 구성요소가 차량에 탑재되어 있어 이동 가능한 이동식으로 구현할 수도 있다.

본 발명의 마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 방법은, 파쇄된 동물사체와 카본블랙이 고르게 혼합되어 있도록 한 후 파쇄된 동물사체와 카본블랙의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 가열함으로써 파쇄된 동물사체가 탄화되도록 하는 방법인 것이다.

즉, 동물의 사체를 파쇄하는 파쇄공정, 파쇄된 동물사체가 카본블랙과 고르게 혼합되도록 하는 카본블랙혼합공정, 파쇄된 동물사체와 카본블랙의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 파쇄된 동물사체가 탄화되도록 하는 탄화공정을 갖는 것이다.

1. 카본블랙 2. 파쇄된 동물사체
10. 혼합수단 11. 스크루
20. 가열수단 30. 컨베이어
40. 트레이 50. 냉각수단

Claims

동물의 사체를 파쇄하여 처리하는 장치에 있어서,
파쇄된 동물사체와 카본블랙(Carbon Black)이 고르게 혼합되도록 한 후 덩어리 형태로 케익화하는 혼합수단(10);
케익화된 카본블랙과 파쇄된 동물사체의 혼합물 외측에 카본블랙이 씌워지도록 하는 카본블랙씌움수단; 및
카본블랙씌움수단에의해 카본블랙이 씌워진 동물사체와 카본블랙의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 가열함으로써 파쇄된 동물사체가 탄화되도록 하는 가열수단(20);을 포함하여 구성된 마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 혼합수단(10)을 경유하면서 카본블랙과 혼합된 파쇄된 동물사체가 컨베이어(30)를 따라 이동하도록 되어 있고,
컨베이어(30)를 따라 이동하는 과정에서 가열수단(20)을 경유하도록 되어 있으며,
가열수단(20)을 경유하면서 탄화되어 발생된 카본블랙의 일부는 혼합수단(10)으로 공급되어 파쇄된 동물사체와 혼합되도록 된 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 장치.
제 1항에 있어서,
상기 혼합수단(10)과 가열수단(20)이 차량에 탑재되어 있어 이동 가능한 이동식으로 구현된 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 장치.
제 1항 또는 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
상기 가열수단(20)을 경유하면서 탄화된 후 냉각수단(50)을 경유하면서 냉각되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 장치.
제 1항 또는 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
동물의 사체를 파쇄하는 과정에서 발생된 핏물과 핏물에 포함된 슬러지를 응집제를 통해 응집처리하는 응집수단을 포함하여 구성된 정수처리장치가 더 구비된 것을 특징으로 하는, 마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 장치.
동물의 사체를 처리하는 방법에 있어서,
동물의 사체를 파쇄하는 파쇄공정;
파쇄된 동물사체가 카본블랙(Carbon Black)과 고르게 혼합되도록 한 후 덩어리 형태로 케익화하는 카본블랙혼합공정;
케익화된 카본블랙과 파쇄된 동물사체의 혼합물 외측에 카본블랙이 씌워지도록 하는 카본블랙씌움공정;
외측에 카본블랙이 씌워진 파쇄된 동물사체와 카본블랙의 혼합물에 마이크로웨이브를 가하여 파쇄된 동물사체가 탄화되도록 하는 탄화공정;을 포함하여 구성된 마이크로웨이브를 사용하여 동물의 사체를 탄화 처리하는 방법.