KR101228509B1 - 순환 교반형 퇴비 제조방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순환 교반형 퇴비 제조방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 수직형의 탱크를 적어도 하나 이상 연속 설치하여 발효조, 후숙조를 마련하고 각 발효조에 투입된 퇴비 원료를 발효 과정중 하부로 배출하여 교반 및 다시 해당 발효조 상부로 재 투입하는 순환 과정을 반복 행하면서 발효 처리한 후, 각 발효조의 퇴비 원료를 하부로 배출하여 후숙조로 순차 투입하고, 투입된 퇴비 원료를 후숙 과정중 하부로 배출하여 교반 및 다시 해당 후숙조 상부로 재 투입하는 순환 과정을 반복 행하면서 후숙 처리하는 과정을 행하기 때문에 종래 수직형 퇴비 장치의 문제점으로 지적되는 퇴비 원료의 괴상화 방지, 산소 및 수분 조절을 고르게 효과적으로 행하면서 발효 효율을 극대화하고, 퇴비 품질을 우수하게 제공하는데 그 특징이 있다.

Description

순환 교반형 퇴비 제조방법 및 장치{PROCESS AND APPARATUS FOR PREPARING COMPOST}

본 발명은 수직형 탱크 형태로 적어도 하나 이상의 발효조, 후숙조를 연속 설치하여 탈수 슬러지, 톱밥, 발효 미생물 등의 퇴비 원료를 투입하되, 탱크 내부의 퇴비 원료를 하부로 배출하여 교반 및 다시 상부로 재 순환 공급하는 과정을 반복하면서 발효, 후숙 과정을 수행하기 때문에 퇴비 원료의 괴상화 방지, 산소 및 수분 조절을 고르게 효과적으로 행하면서 발효 효율을 극대화하고, 퇴비 품질을 우수하게 제공하는 순환 교반형 퇴비 제조방법 및 장치에 관한 것이다.

최근 생활수준의 향상으로 각종 음식물 쓰레기가 급증하고 있어 환경 오염의 문제가 점차 심각해지고 있다.

이 때문에 상기한 음식물 쓰레기를 15일간의 발효 과정과 21일간의 후숙과정을 거쳐 퇴비로 재활용하기 위한 각종 장치가 선 출원된 바 있다.

특히, 상기한 퇴비의 품질 개선을 위해서, 퇴비 원료의 미생물 활성에 영향을 주는 산소공급 및 수분조절, 퇴비 원료의 균질화, 미생물 에 의한 유기물의 반응속도를 가속화하도록 압밀도, 공극률을 개선하는 것들이 요구되었다.

종래 퇴비 장치는 주로 수평형 방식과 수직형 방식을 구분되는데, 상기 수평형 방식 퇴비 장치는 특허 제843908호, 제680742호 등에 개시된 바와 같이 수평의 로터리, 오거 등에 의해 퇴비 원료를 수평으로 왕복 이송하면서 균질화하도록 교반하는 동시에 퇴비 원료의 투입, 배출을 연속 수행하여 공극율을 개선하도록 제공되고 있으나, 퇴비 원료의 교반에 필요한 구조로 인해 1~2m 이내로 퇴비 원료를 적재하여야 하는 한계와, 설치 공간면적이 크고 악취 포집이 수월하지 못한 한계점 등이 문제로 지적되고 있다.

또한, 상기 수직형 방식의 퇴비 장치는 수직의 교반축을 이용하여 퇴비 원료를 상부로 투입하여 교반하면서 중력에 의해 점차 하강하면서 퇴비화하여 하부로 연속 배출하도록 하므로 퇴비 원료의 적재 높이에 제한이 적어 수평형에 비해 공간면적의 활용성이나 악취 포집이 유리한 잇점이 있다.

특히, 수직의 교반축은 퇴비 원료의 균질성, 통기성을 높이도록 하기 위해서 수직 회전함과 동시에 별도 하부의 공기 공급관에 의해 공기를 공급하도록 상부로 배출하여 차집하도록 하고 있다.

그러나 상기한 수직형 방식의 퇴비 장치는 수평형에 비해 퇴비 원료로 상하로 높게 적재되기 때문에 압밀도가 증가하여 교반축의 교반이 원활하지 못하고, 이로 인해 불균일한 혼합으로 괴상화 현상, 공기 공급의 편류 등이 발생하면서 퇴비 품질이 저하되는 문제점 등이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 수직형 탱크 형태로 적어도 하나 이상의 발효조, 후숙조를 연속 설치하여 탈수 슬러지, 톱밥, 발효 미생물 등의 퇴비 원료를 투입하되, 탱크 내부의 퇴비 원료를 하부로 배출하여 교반 및 다시 상부로 재 순환 공급하는 과정을 반복하면서 발효, 후숙 과정을 수행하기 때문에 퇴비 원료의 괴상화 방지, 산소 및 수분 조절을 고르게 효과적으로 행하면서 발효 효율을 극대화하고, 퇴비 품질을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명은,

수직형의 탱크를 적어도 하나 이상 연속 설치하여 발효조, 후숙조를 마련하고 각 발효조에 투입된 퇴비 원료(탈수 슬러지, 톱밥, 발효 미생물 등)를 발효 과정중 하부로 배출하여 다시 해당 발효조 상부로 재 투입하는 순환 과정을 반복 행하면서 발효 처리한 후,

각 발효조의 퇴비 원료를 하부로 배출하여 후숙조로 순차 투입하고, 투입된 퇴비 원료를 후숙 과정중 하부로 배출하여 다시 해당 후숙조 상부로 재 투입하는 순환 과정을 반복 행하면서 후숙 처리하는 퇴비 제조방법과;

상기 퇴비 원료의 순환 과정중 퇴비 원료를 교반하는 과정을 더 행하는 퇴비 제조방법을 제공함에 그 특징이 있다.

본 발명은 상부 투입구와, 퇴비 원료의 배출을 위해 배출수단을 갖는 하부 배출구를 형성하는 수직형의 탱크를 적어도 하나 이상 연속 설치하여 발효조와 후숙조를 구성하고,

상기 발효조와 후숙조의 하부에 각 배출구에서 배출되는 퇴비 원료를 정,역 방향으로 수평 이동하는 하부 수평이동 컨베이어와; 상기 하부 수평이동 컨베이어의 일측단에 상기 하부 수평이동 컨베이어에 의해 이동하는 퇴비 원료를 내부 스크류에 의해 교반하는 교반기와; 상기 교반기에 의해 교반된 퇴비 원료를 탱크 상부 높이로 수직 이동하는 수직이동 컨베이어와; 상기 수직이동 컨베이어에 의해 수직 이동된 퇴비 원료를 수평 이동하여 해당 발효조 및 후숙조 상부로 공급하는 상부 수평이동 컨베이어로 구성된 퇴비 제조장치와;

상기 상부 수평이동 컨베이어는 발효조 및 후숙조 상부로 설치되어 수직이동 컨베이어에 의해 수직 이동된 퇴비 원료를 투입하는 공급함과, 상기 공급함 내부에 설치되어 퇴비 원료를 수평 이동하는 이송 컨베이어 및, 상기 발효조 및 후숙조의 상부 투입구 위치로 각각 형성된 배출구를 선택 개폐하며 퇴비 원료를 공급하는 개폐수단으로 구성된 퇴비 제조장치와;

상기 발효조, 후숙조의 수직형 탱크는 내부에 실린더에 의해 수평 왕복 이동하면서 퇴비 원료를 수평화하는 밀대를 적어도 하나 이상 상하 배열하는 평탄화 수단을 구성한 퇴비 제조장치와;

상기 밀대는 수평 왕복 이동 방향으로 교반익을 상하 돌출 형성하여 왕복 이동과정에서 퇴비 원료의 평탄화 하도록 구성된 퇴비 제조장치와;

상기 발효조, 후숙조의 수직형 탱크는 사각 단면 구조로 형성하되, 하부에 상광 하협의 경사 배출부를 형성한 퇴비 제조장치를 제공함에 그 특징이 있다.

이러한 본 발명은 수직형 탱크 형태로 적어도 하나 이상의 발효조, 후숙조를 연속 설치하여 탈수 슬러지, 톱밥, 발효 미생물 등의 퇴비 원료를 투입하되, 탱크 내부의 퇴비 원료를 하부로 배출하여 교반 및 다시 상부로 재 순환 공급하는 과정을 반복하면서 발효, 후숙 과정을 수행하기 때문에 종래 수평형, 수직형 방식의 퇴비 장치가 갖는 문제점을 모두 극복하여 퇴비 원료의 괴상화 방지, 산소 및 수분 조절을 고르게 효과적으로 행하면서 발효 효율을 극대화하고, 퇴비 품질을 우수하게 제공하는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 보여주는 정면도.
도 2는 본 발명의 수직형 탱크를 보여주는 평면도.
도 3은 본 발명의 상부 개폐수단을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명 하부 배출수단을 보여주는 평면도.
도 5는 본 발명 평탄화수단을 보여주는 정 단면도.
도 6은 도 5의 밀대를 보여주는 사시도.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 작동 상태를 보여주는 정면도.

먼저, 본 발명의 순환 교반형 퇴비 제조방법에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명은 수직형의 탱크를 적어도 하나 이상 연속 설치하여 발효조, 후숙조를 마련하고 각 발효조에 투입된 퇴비 원료(탈수 슬러지, 톱밥, 발효 미생물 등)를 발효 과정중 하부로 배출하여 다시 해당 발효조 상부로 재 투입하는 순환 과정을 반복 행하면서 발효 처리한 후,

각 발효조의 퇴비 원료를 하부로 배출하여 후숙조로 순차 투입하고, 투입된 퇴비 원료를 후숙 과정중 하부로 배출하여 다시 해당 후숙조 상부로 재 투입하는 순환 과정을 반복 행하면서 후숙 처리하는 방법을 제공한다.

이때, 상기 퇴비 원료의 순환 과정은 하부로 배출되는 퇴비 원료를 하부 수평이동-수직이동- 상부 수평이동에 의해 상부로 재 투입하게 되고, 상기 퇴비 원료의 순환 과정중 퇴비 원료를 교반 및 발효 과정에 의해 감량되는 양 만큼 퇴비 원료를 재 보충하는 과정을 더 추가할 수 있음은 물론이다.

이러한 본 발명은 탈수 슬러지, 톱밥, 발효 미생물 등의 퇴비 원료를 각 발효조 상부에 투입하여 발효 과정중 퇴비 원료를 하부로 배출하여 하부 수평이동-수직이동- 상부 수평이동에 의해 재 투입하는 순환 과정을 반복하면서 발효 처리하되, 상기 퇴비 원료를 순환 과정중 발효 과정에 의해 퇴비가 감량되는 양 만큼 퇴비 원료를 재 보충하거나 교반 및 톱밥에 의해 수분 조절하여 괴상화 방지 및 수분, 공기 조절을 효과적으로 행하면서 15일 과정의 발효 과정을 행하고, 상기 발효된 퇴비 원료를 다시 후숙조 상부에 투입하여 후숙 과정중 퇴비 원료를 하부로 배출하여 하부 수평이동-수직이동- 상부 수평이동에 의해 재 투입하는 순환 과정을 반복하면서 21일 과정의 후숙 처리를 행하여 고 품질의 퇴비를 제조하게 되는 것이다.

이하, 상기한 본 발명의 방법을 달성하기 위한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 투입구(11)와, 퇴비 원료의 배출을 위해 배출수단(30)을 갖는 하부 배출구(12)를 형성하는 수직형의 탱크(10)를 적어도 하나 이상 연속 설치하여 발효조(100)와 후숙조(200)를 구성하고,

상기 발효조(100)와 후숙조(200)의 하부에 각 배출구에서 배출되는 퇴비 원료를 정,역 방향으로 수평 이동하는 하부 수평이동 컨베이어(300)와,

상기 하부 수평이동 컨베이어의 일측단에 상기 하부 수평이동 컨베이어에 의해 이동하는 퇴비 원료를 내부 스크류(40)에 의해 교반하는 교반기(400)와,

상기 교반기에 의해 교반된 퇴비 원료를 탱크 상부 높이로 수직 이동하는 수직이동 컨베이어(500)와,

상기 수직이동 컨베이어에 의해 수직 이동된 퇴비 원료를 수평 이동하여 해당 발효조(100) 및 후숙조(200) 상부로 공급하는 상부 수평이동 컨베이어(600)로 구성되어 이루어진다.

상기 발효조(100), 후숙조(200)의 수직형 탱크(10)는 사각 단면 구조로 형성하되, 하부에 상광 하협의 경사 배출부(15)를 형성하여 구성된다.

또한, 상기 하부 배출구(12)의 배출수단(30)은 양측에서 중앙으로 이동 방향을 갖는 스크류익(32,32')(33,33')을 양측에 대향 형성하는 회전 스크류(31-1)(31-2)를 병렬 설치하여 상호 역회전하도록 구동함에 따라 퇴비 원료를 내측으로 모아 하부로 배출하도록 구성된다.

또한, 상기 상부 수평이동 컨베이어(600)는 발효조(100) 및 후숙조(200) 상부로 설치되어 수직이동 컨베이어에 의해 수직 이동된 퇴비 원료를 투입하는 공급함(60)과, 상기 공급함 내부에 설치되어 퇴비 원료를 수평 이동하는 이송 컨베이어(65) 및, 상기 발효조(100) 및 후숙조(200)의 상부 투입구(11) 위치로 각각 형성된 배출구(62)를 선택 개폐하며 퇴비 원료를 공급하는 개폐수단(20)으로 구성된다.

이때, 상기 공급함(60)의 배출구(62)와 상기 발효조(100), 후숙조(200)의 상부 투입구(11)는 삽입 또는 연결되게 조립함이 바람직하고, 상기 공급함(60)의 투입구(61)에도 별도의 개폐수단(미도시)을 마련하여 퇴비 원료 투입시에만 개폐하도록 마련할 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 공급함(60)의 개폐수단(20)은 배출구(62)를 차단하는 차단판(22)을 수평 이동하여 자동 개폐하도록 구성된다.

이때 상기 차단판의 수평 이동은 도면에서와 같이 실린더(23) 또는 그 밖의 다양한 수단으로 행할 수 있게 된다.

그리고 상기 발효조(100), 후숙조(200)의 수직형 탱크(10)는 내부에 수평 왕복 이동하면서 퇴비 원료를 수평화하는 밀대(70)를 적어도 하나 이상 상하 배열하는 평탄화 수단(700)을 구성하여 이룬다.

이때 상기 밀대(70)는 미도시된 구동수단에 의해 수평 왕복하되, 상기 밀대의 수평 이동 방향으로 교반익(72)을 상하 돌출 형성하여 왕복 이동과정에서 퇴비 원료의 평탄화를 더 효율적으로 행하도록 구성된다.

또한, 본 발명에서 상기 하부 수평이동 컨베이어(300)는 벨트 컨베이어나 체인 드레그 컨베이어를 적용하게 되고, 상기 수직이동 컨베이어(500)는 수직형 스크류 컨베이어나 버켓 컨베이어를 적용하게 되며, 상기 상부 수평이동 컨베이어(600)는 체인 드레그 컨베이어, 타블라 그레그 컨베이어 등을 적용함이 바람직하다.

미설명부호로서, 66은 이송컨베이어(65)의 드레그를 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

먼저 퇴비 원료인 음식물 쓰레기 등을 탈수한 슬러지, 톱밥, 발효 미생물 등을 발효조(100)의 각 탱크(10)에 적정량 투입하여 15일의 발효 과정을 거치게 된다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상기 각 발효조(100) 탱크에 투입된 퇴비 원료는 발효 과정을 거치면서 일정 시간 마다 하부 배출구(12)를 통해 모두 배출하여 상부로 재 투입하는 순환 과정을 반복한다.

즉, 상기 발효조 내부의 퇴비 원료는 배출구(12)에 병렬 위치한 회전 스크류(31-1)(31-2)가 상호 내측으로 대향 회전함과 동시에 상기 회전스크류의 양측에 대향 형성된 스크류익(32,32')(33,33')이 대향 회전하므로 퇴비 원료를 외측에서 내측으로 이동하면서 하부 배출구(12)를 통해 배출하게 된다.

이때, 상기 회전스크류(31-1)(31-2)가 회전 작동하기 이전에는 내부 퇴비 원료가 하부 배출구(12)로 배출되지 않는다.

또한, 상기 퇴비 원료의 하부 배출 과정중에 상기 퇴비 원료는 발효조의 탱크(10) 내부의 중앙 부위에 집중하여 하부로 배출되므로 배출 효율이 떨어지게 되는데, 이때 상기 퇴비 원료가 고르게 배출될 수 있도록 평탄화하는 과정을 행하게 된다.

이는 상기 탱크(10) 내부에 상하로 복수 배열된 밀대(70)를 수평 왕복 이동하는 것에 의해 퇴비 원료를 평탄화하여 가능하게 된다. 특히 상기 밀대(70)의 수평 왕복 이동 방향으로 교반익(72)을 상하 돌출 형성하여 퇴비 원료의 평탄화를 더 효과적으로 행하게 되는 것이다.

이와 같이하여 하부 배출구로 배출되는 퇴비 원료는 도 7에 도시된 바와 같이 하부 수평이동 컨베이어(300)에 의해 수평 이동하여 교반기(400)에서 다시 고르게 교반하는 과정을 거치게 된다.

이때 상기 퇴비 원료의 발효 과정중 감량되는 양 만큼 퇴비 원료를 추가 공급하거나 퇴비 원료의 수분 조절을 위해 톱밥을 더 추가하므로 퇴비 원료의 발효 과정을 구체적으로 관리할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 교반된 퇴비 원료는 다시 수직이동 컨베이어(500)에 의해 수직 이동하여 공급함(60)의 투입구(61)로 투입하면, 내부 이동 컨베이어(65)가 퇴비 원료를 공급함(60)을 따라 이동시키게 된다.

이때 상기 퇴비 원료를 배출한 해당 발효조(100)의 상부 투입구(11) 상부에 위치하는 배출구(62)가 개방되어 퇴비 원료를 해당 발효조에 재 투입하게 되는 것이다.

즉, 상기 공급함(60)의 배출구(62)를 차단하고 있던 차단판(22)이 개폐수단에 의해 개방되어 상기 배출구를 통해 해당 발효조로 재 투입하게 되는 것이다.

이와 같이하여 첫번째 발효조(100)의 퇴비 원료를 순환 과정을 행하는 것이다.

이와 같이 첫번째 발효조(100)의 퇴비 원료 순환 과정이 완료되면, 도 8과 같이 다음 두번째 발효조(100) 내부의 퇴비 원료를 일정 시간 마다 교대로 반복 순환 시키면서 발효 과정을 거치게 된다.

이와 같이하여 발효조(100)에서 발효 과정을 마친 퇴비 원료는 다시 하부 배출구(12)로 배출하여 후숙조(200)로 투입되어 21일의 후숙 과정을 거치게 되는 것이다.

이때 상기 후숙 과정도 전술한 발효 과정과 동일하게 첫번째, 두번째 후숙조(200) 내부의 퇴비 원료는 하부로 배출하여 교반 및 순환 이동하여 상부로 재 투입하는 과정을 교대로 반복하면서 후숙 과정을 행하게 되는 것이다.

이와 같이하여 후숙 과정을 마친 퇴비는 도 9도에 도시된 바와 같이 하부로 배출 및 수평이동 컨베이어(300)에 의해 외부로 배출하여 수거하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 종래 수직형 퇴비 장치가 단순히 수직형 탱크 상부에서 하부로 투입, 배출되면서 발효, 후숙 과정을 모두 마치면서 발생되는 문제점을 근본적으로 해결하여 퇴비 원료의 괴상화 방지, 별도의 산소 공급장치가 배제된 상태에서도 산소 및 수분 조절을 고르게 효과적으로 행하면서 퇴비 품질을 우수하게 제공함은 물론 퇴비 생산 양도 최대화 되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 발효조(100)와 후숙조(200)를 사각형 탱크(10)를 병렬 설치한 구조로 마련하여 공간활용성이 우수하게 되고, 그 설치 수효를 장소에 따라다양하게 조절 설치하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 도면에서와 같이 발효조(100)와 후숙조(200)를 병렬로 2개씩 마련한 형태로 설명하였으나 이는 발효조(100)와 후숙조(200)를 1개씩 또는 3개, 4개씩 그 이상의 수효로 설치 사용할 수 있게 되는 것이다.

10: 탱크 11: 상부 투입구
12: 하부 배출구 20: 개폐수단
30: 배출수단 100: 발효조
200: 후숙조 300: 하부 수평이동 컨베이어
400: 교반기 40: 스크류
500: 수직이동 컨베이어
600: 상부 수평이동 컨베이어
60: 공급함 62: 배출구
65: 이송 컨베이어
700: 평탄화 수단 70: 밀대
72: 교반익 22: 차단판
32,32',33,33': 스크류
31-1,31-2: 회전스크류

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 퇴비 원료를 순환하면서 발효처리하는 퇴비 제조장치에 있어서,
   상부 투입구(11)와, 퇴비 원료의 배출을 위해 배출수단(30)을 갖는 하부 배출구(12)를 형성하는 수직형의 탱크(10)를 적어도 하나 이상 연속 설치하여 발효조(100)와 후숙조(200)를 구성하고,
   상기 발효조(100)와 후숙조(200)의 하부에 각 배출구에서 배출되는 퇴비 원료를 정,역 방향으로 수평 이동하는 하부 수평이동 컨베이어(300)와, 상기 하부 수평이동 컨베이어의 일측단에 상기 하부 수평이동 컨베이어에 의해 이동하는 퇴비 원료를 내부 스크류(40)에 의해 교반하는 교반기(400)와, 상기 교반기에 의해 교반된 퇴비 원료를 탱크 상부 높이로 수직 이동하는 수직이동 컨베이어(500)와, 상기 수직이동 컨베이어에 의해 수직 이동된 퇴비 원료를 수평 이동하여 해당 발효조(100) 및 후숙조(200) 상부로 공급하는 상부 수평이동 컨베이어(600)를 구성하되;
   상기 발효조(100), 후숙조(200)의 수직형 탱크(10)에는 수평 왕복 이동하면서 퇴비 원료를 수평화하는 밀대(70)를 적어도 하나 이상 상하 배열하는 평탄화 수단(700)을 구성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 순환 교반형 퇴비 제조장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 밀대(70)는 수평 왕복 이동 방향으로 교반익(72)을 상하 돌출 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 순환 교반형 퇴비 제조장치.
   
7. 삭제

Images