KR101370569B1 - 고병원성 폐기물 이동처리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동성을 구비한 고병원성 폐기물 이동처리기에 관한 것이다. 본 발명은 외부에 이동부재가 구비된 이동형 단열 챔버와, 공급되는 폐기물을 액화 질소를 사용해서 급속 냉동시키는 냉각부와, 상기 냉각부를 거치면서 급속 냉동된 폐기물을 작은 조각으로 분쇄하는 분쇄부와, 상기 분쇄부를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물에 열을 가하여 건조시키는 건조부와, 상기 건조부를 거치면서 건조된 폐기물과 공기를 원심분리하는 분리부를 포함하며, 상기 냉각부, 상기 분쇄부, 상기 건조부, 상기 분리부는 상기 챔버 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기를 제공한다. 따라서 본 발명에 의하면 폐기물 처리기가 이동 가능하도록 구성되므로 가축전염병 발생 지역에서 고병원성 폐기물을 신속하게 처리할 수 있다는 이점이 있다.

Description

고병원성 폐기물 이동처리기{MOVING APPARATUS FOR HIGHLY PATHOGENIC WASTE TREATMENT}

본 발명은 폐기물 처리에 관한 것으로, 더 상세하게는 고병원성 폐기물 이동처리기에 관한 것이다.

2008년 조류인플루엔자 발생으로 846만 마리의 닭과 오리가 도살 처분되었고, 2010년 말 구제역 발생으로 2011년 1월 말까지 약 300만 마리의 소와 돼지가 도살 처분되었다.

구제역 등이 발생했을 때, 사태의 심각성을 고려해 해당 농장에 대해 즉시 도살 처분조치를 하고, 발생농장의 지형 등을 감안해 농장을 중심으로 반경 500M 이내의 모든 우제류 가축에 대해서도 도살 처분하게 되는데, 이 경우 도살 처분 대상 가축의 수는 수천여 마리에 달하게 된다. 게다가 구제역 등이 확산될 경우 그 도살 처분 대상의 수는 기하급수적으로 늘어나게 된다.

구제역, 돼지 콜레라, 조류독감으로 인한 가축의 도살 처분이 늘어남에 따라 환경오염을 우려하는 목소리도 상당하다. 현행법은 가축전염병의 확산 방지를 위해 도살 처분한 가축을 소각 또는 매몰하도록 하고 있으며, 소각 또는 매몰 시 기준을 규정하고 있다. 그러나 가축의 사체 처리를 매몰에 의지하고 있는 우리의 현실에서 긴급히 매몰 처리해야 하는 특수성과 매몰 및 사후처리에 대한 규정이 미흡한 현행법 규정의 실정상 동물의 사체와 같은 고병원성 폐기물을 매몰하는 것은 한계가 있다. 또한, 도살 처분된 가축의 매몰로 인한 악취, 토양 및 지하수 오염 등과 같은 문제도 지적되고 있는 상황이므로 고병원성 폐기물의 처리에 대한 대책마련이 시급한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 가축 전염병 발생지점까지 이동 가능한 고병원성 폐기물 이동처리기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 가축 전염병으로 인해 폐사한 동물의 사체를 위생적으로 처리할 수 있는 고병원성 폐기물 이동처리기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부에 이동부재가 구비된 이동형 단열 챔버와, 공급되는 폐기물을 액화 질소를 사용해서 급속 냉동시키는 냉각부와, 상기 냉각부를 거치면서 급속 냉동된 폐기물을 작은 조각으로 분쇄하는 분쇄부와, 상기 분쇄부를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물에 열을 가하여 건조시키는 건조부와, 상기 건조부를 거치면서 건조된 폐기물과 공기를 원심분리하는 분리부를 포함하며, 상기 냉각부, 상기 분쇄부, 상기 건조부, 상기 분리부는 상기 챔버 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기를 제공한다.

상기 챔버에는 상기 냉각부, 상기 분쇄부, 상기 건조부, 상기 분리부의 구동 전력 공급을 위한 전력공급부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 전력공급부는 차량의 제너레이터인 것을 특징으로 한다.

상기 냉각부는 공급되는 폐기물을 예냉시키기 위한 예냉부재와, 예냉된 폐기물을 액화 질소를 사용해서 급속 냉동시키는 본냉부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 예냉부재는 상기 본냉부재 상부에 위치하며, 예냉은 기화된 극저온의 질소에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 예냉부재에는 공급되는 폐기물의 위치 제어를 위한 위치제어모듈이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 예냉부재는 폐기물이 적재되는 제 1 컨베이어 벨트와, 상기 제 1 컨베이어 벨트를 이동시키는 제 1 벨트롤러로 구성되며, 상기 본냉부재는 제 2 컨베이어 벨트와, 상기 제 2 컨베이어 벨트를 이동시키는 제 2 벨트롤러와, 상기 제 2 컨베이어 벨트 표면에 구비되며 예냉된 폐기물을 잡아줄 수 있는 홀더와, 상기 제 2 컨베이어 벨트 하부에 위치되며 액화 질소가 적재된 용기로 구성되고, 상기 제 1, 2 컨베이어 벨트는 매쉬 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1, 2 컨베이어 벨트는 각각 속도 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

상기 분쇄부는 급속 냉동된 폐기물을 작은 조각으로 분쇄할 수 있도록 평행하게 배열된 한 쌍의 분쇄롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한 쌍의 상기 분쇄롤러 상부에는 상기 분쇄롤러로 투입되는 폐기물을 적절한 크기로 분쇄하는 한 쌍의 예비분쇄롤러가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 분쇄부에서 토출되는 폐기물의 크기를 조절할 수 있도록 상기 분쇄롤러와 상기 예비분쇄롤러의 회전축 사이에는 거리를 조절하는 간격조절부재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 챔버 내부에는 상기 분쇄부를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물에 열을 가하여 건조시키는 건조부와, 상기 건조부를 거치면서 건조된 폐기물과 공기를 원심분리하는 분리부가 더 포함되며, 상기 전력공급부는 상기 건조부와 상기 분리부의 구동 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

상기 건조부에는 분쇄된 폐기물을 건조시킬 수 있도록 가열부재가 구비되며, 상기 가열부재는 전기히터, 보일러, 마이크로파 건조기 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 가열부재로 상기 보일러가 사용되는 경우, 상기 보일러는 브라운 가스를 열원으로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 분쇄부를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물이 살균될 수 있도록 상기 분쇄부와 건조부 사이에는 살균부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 분리부 상부에는 토출되는 공기에 포함된 폐기물을 걸러낼 수 있도록 필터가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 분리부 하부에는 토출되는 폐기물에 톱밥을 섞어 비료로 사용할 수 있도록 톱밥공급기가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 챔버에는 폐기물 투입과 토출을 위한 폐기물 투입구와 폐기물 토출구가 형성되며, 상기 폐기물 투입구와 상기 폐기물 토출구는 개폐 가능한 것을 특징으로 한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 고병원성 폐기물 이동처리기의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 의하면, 이동식으로 구성되므로 가축 전염병 발생지역에서 신속하게 처리가 가능하다는 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 의하면, 대량의 폐기물도 연속적으로 처리할 수 있다는 이점이 있다.

셋째, 본 발명에 의하면, 처리과정 중에 다이옥신과 같은 공해물질이 발생하지 않는다는 이점이 있다.

넷째, 본 발명에 의하면, 최종적으로 배출되는 결과물은 매립이나 소각처럼 대기, 수질 및 토양오염의 우려가 없으며, 비료나 사료로 사용할 수 있다는 이점이 있다.

다섯째, 본 발명에 의하면, 이동형 챔버의 수량 조절을 통해 폐기물의 처리 용량 조절이 가능하다는 이점이 있다.

여섯째, 본 발명에 의하면, 복수 개의 이동형 챔버를 모듈화하여 사용할 경우 고장 시 해당 부분의 교체 또는 수리가 용이하며, 교체 또는 수리 중에는 미리 준비된 이동형 챔버로 대체해서 사용할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이동형 단열 챔버를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉각부와 분쇄부를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 건조부와 분리부를 도시한 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 고병원성 폐기물 이동처리기의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이동형 단열 챔버를 도시한 측면도이다.

본 발명은 외부에 이동부재(10)가 구비된 이동형 단열 챔버(100)와, 공급되는 폐기물을 액화 질소를 사용해서 급속 냉동시키는 냉각부(200)와, 상기 냉각부(200)를 거치면서 급속 냉동된 폐기물을 작은 조각으로 분쇄하는 분쇄부(300)와, 상기 분쇄부(300)를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물에 열을 가하여 건조시키는 건조부(400)와, 상기 건조부(400)를 거치면서 건조된 폐기물과 공기를 원심분리하는 분리부(500)를 포함하며, 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500)는 상기 챔버(100) 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기를 제공한다.

종래에는 가축 전염병 발생 시 폐사한 가축을 매몰하거나 소각하는 방식으로 처리했다. 하지만 매몰하는 경우 악취, 토양 및 지하수 오염과 같은 문제가 야기되고, 소각하는 경우에는 소각시설까지 폐사한 가축을 직접 옮겨야 하는 불편이 있었다. 이동형 소각시설을 이용할 경우 폐사한 가축을 직접 옮기는 수고는 덜 수 있지만, 소각 시 많은 시간이 소요됨으로써 대량으로 처리할 수 없었고, 소각 시 발생하는 다이오신과 같은 환경오염물질로 인해 완전한 처리방법이 될 수는 없었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결할 수 있도록 상기 이동부재(10)가 구비된 이동형 단열 챔버(100) 내부에 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300)를 모듈화하여 이동처리기를 구성한다.

상기 이동부재(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차량에 구비된 휠(wheel)과 타이어(tire)가 사용될 수 있으며, 상기 챔버(100)를 이동 가능하게 하는 구성이면 어떠한 것이라도 무방하다.

상기 챔버(100)는 내, 외부가 단열될 수 있도록 구성된다. 고병원성 폐기물 냉동 시 사용되는 액화 질소가 용이하게 기화될 수 없도록 하기 위함이다.

상기 챔버(100) 내부에는 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500)가 모듈화되어 설치된다. 즉, 고병원성 폐기물은 상기 냉각부(200)에서 액화 질소를 사용해서 급속 냉동된 후 상기 분쇄부(300)에서 작은 조각으로 분쇄되며, 분쇄된 폐기물은 상기 건조부(400)에 투입되어 건조된 후 상기 분리부(500)에서 공기와 폐기물로 원심 분리된다.

본 발명에서는 고병원성 폐기물에 포함된 바이러스 등에 의한 피해를 최소화할 수 있도록 액화 질소를 사용해서 폐기물을 급속 냉동시킨다. 액화 질소를 사용해서 폐기물을 급속 냉동시키는 방법으로는 액화 질소를 폐기물에 직접 분사하는 방법, 액화 질소가 수용된 용기 등에 폐기물을 담그는 방법 등 여러 가지 방법이 있을 수 있다.

일반적으로 액화 질소는 고압(1 MPa)의 상태로 관리되는데, 이러한 액화 질소가 대기압(101.3 kPa) 하에 노출될 경우 액체 상태로 존재하던 질소는 기화되면서 대략 -196 ℃까지 급격하게 낮아지게 된다.

이러한 액화 질소를 이용해서 폐기물을 급속 냉동시키게 되면 폐기물에 포함된 바이러스 등이 폐기물과 함께 냉동되면서 주변으로 확산되는 것을 방지할 수 있고, 분쇄나 건조와 같은 이 후의 처리과정에서 냄새가 나는 것을 방지할 수 있으며, 급속 냉동된 폐기물은 결정화 상태가 되기 때문에 약한 충격을 가해도 용이하게 분쇄할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 질소는 대기 중에서 가장 많은 비율을 차지하고 있는 기체로서, 환경을 오염시키지 않는다는 이점도 있다.

폐기물을 작은 조각으로 분쇄해서 상기 건조부(400)에 투입시키면 외부로 노출된 면적이 넓기 때문에 폐기물을 용이하게 건조시킬 수 있으며, 건조 후 상기 분리부(500)를 거치면서 원심 분리된 폐기물은 부피와 중량이 감소하여 처리가 용이하다는 이점이 있다.

이와 같이 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500)를 상기 이동형 챔버(100) 내부에 모듈화하여 설치하면 가축이 폐사된 장소에서 직접 처리하는 것이 가능하며, 소각과 달리 환경오염물질도 배출되지 않으므로 친환경적이라는 이점이 있다.

분쇄된 폐기물에 별도의 살균과정을 거쳐 사료로 사용하는 것도 가능하다.

이때, 폐기물이 사료로 사용될 수 있도록 동물이 먹을 수 없는 이물질을 분리하는 이물질 분리기(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 챔버(100)에는 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500)의 구동 전력 공급을 위한 전력공급부(130)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이동처리기는 자동화를 통해 대량의 폐기물을 연속적으로 처리할 수 있도록 구성되어 있다. 이를 위해 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500)가 구동될 수 있도록 전력이 공급되어야 한다. 주변에서 전력 공급이 가능한 경우에는 문제가 없지만, 인근에 사람이 거의 살고 있지 않은 격오지 등에서는 전력 공급이 수월하지 않기 때문에 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500)가 구동되지 않는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 이러한 문제가 발생하지 않도록 상기 챔버(100)에 별도의 상기 전력공급부(130)를 구비한다. 이는 일반적으로 사용되는 이동형 발전기가 사용될 수 있다.

또한, 차량에 설치된 제너레이터(generator)가 상기 전력공급부(130)로 사용될 수도 있다. 일반적으로 제너레이터는 차량에 설치된 발전기를 의미하며, 엔진의 크랭크축과 연결되어 엔진 회전 시 이를 이용하여 배터리를 충전시키는 역할을 수행한다.

본 발명은 제너레이터에서 발생하는 전류를 이용해서 상기 챔버(100) 내부에 구비된 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500) 등을 구동시키며, 이와 같이 구성하면 전력 공급이 수월하지 않은 장소에서도 폐기물 처리가 가능하다는 이점이 있다.

도 2는 본 발명에 따른 냉각부와 분쇄부를 도시한 측면도이다.

상기 냉각부(200)는 공급되는 폐기물을 예냉시키기 위한 예냉부재(210)와, 예냉된 폐기물을 액화 질소를 사용해서 급속 냉동시키는 본냉부재(220)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 폐기물을 한 번에 급속 냉동시키지 않고, 예냉과정과 본냉과정으로 분리해서 냉동시킨다. 일반적으로 닭이나 오리와 같은 가축은 부피가 작기 때문에 사체 내부까지 용이하게 냉동될 수 있는 반면에, 돼지나 소와 같이 부피가 큰 가축은 내부까지 냉동시키기가 용이하지 않다는 문제가 있다.

따라서 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 예냉부재(210)를 별도로 구비해서 돼지나 소와 같이 부피가 큰 가축도 내부까지 냉동될 수 있도록 구성하고 있다.

상기 예냉부재(210)는 상기 본냉부재(220) 상부에 위치하며, 예냉은 기화된 극저온의 질소에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.

예냉은 별도의 액화 질소를 사용하지 않고, 본냉에서 사용되는 액화 질소 중 기화된 극저온의 질소를 사용한다. 액화 질소는 대기압하에 노출되면 기화되면서 -196 ℃까지 온도가 급격하게 낮아지게 된다. 본 발명은 이러한 기화된 극저온의 질소가 외부로 바로 배출되지 않고, 공급되는 폐기물의 예냉을 위해 사용될 수 있도록 상기 예냉부재(210)를 상기 본냉부재(220)의 상부에 위치시킨다. 기화된 극저온의 질소는 주변의 공기보다 비중이 작으므로 상향 이동하게 되는데, 이와 같이 상기 예냉부재(210)를 상기 본냉부재(220) 상부에 위치시키면 공급되는 폐기물이 기화된 상향 이동하는 극저온의 질소에 의해 예냉되는 효과를 얻을 수 있다는 이점이 있다.

상기 예냉부재(210)에는 공급되는 폐기물의 위치 제어를 위한 위치제어모듈(213)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

대량의 폐기물이 연속적으로 공급될 경우 효율적인 처리를 위해서 폐기물의 적재 위치 및 적재량을 조절해야할 필요가 있다. 이를 위해 본 발명에서는 상기 위치제어모듈(213)을 구비한다. 상기 위치제어모듈(213)은 대량의 폐기물이 상기 예냉부재(210)에 연속적으로 공급될 때 도 2에 도시된 바와 같이, 일정량의 폐기물이 구역별로 정확한 위치에 적재될 수 있도록 조절하는 역할을 수행한다.

상기 예냉부재(210)는 폐기물이 적재되는 제 1 컨베이어 벨트(211)와, 상기 제 1 컨베이어 벨트(211)를 이동시키는 제 1 벨트롤러(212)로 구성되며, 상기 본냉부재(220)는 제 2 컨베이어 벨트(221)와, 상기 제 2 컨베이어 벨트(221)를 이동시키는 제 2 벨트롤러(222)와, 상기 제 2 컨베이어 벨트(221) 표면에 구비되며 예냉된 폐기물을 잡아줄 수 있는 홀더(224)와, 상기 제 2 컨베이어 벨트(221) 하부에 위치되며 액화 질소가 적재된 용기(223)로 구성되고, 상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)는 매쉬 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 예냉부재(210)는 상기 제 1 컨베이어 벨트(211)와 이를 이동시키는 상기 제 1 벨트롤러(212)로 구성된다. 이는 종래와 동일한 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 본냉부재(220)도 폐기물을 이동시킬 수 있도록 상기 제 2 컨베이어 벨트(221)와 제 2 벨트롤러(222)로 구성되며, 이는 종래와 동일한 구성이다. 다만, 상기 제 2 컨베이어 벨트(221) 표면에는 예냉된 폐기물을 잡아줄 수 있도록 상기 홀더(224)가 구비된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 홀더(224)는 상기 제 1 컨베이어 벨트(211) 끝단에서 자유 낙하하는 예냉된 폐기물을 잡을 수 있도록 상기 제 1 컨베이어 벨트(211)를 향해 개방된 형태로 구성된다. 상기 홀더(224)는 내부로 예냉된 폐기물이 투입되면 액화 질소가 적재된 용기(223) 내부로 폐기물이 떨어지지 않도록 폐쇄시킨다. 이후 상기 홀더(224)가 액화 질소가 적재된 상기 용기(223)를 거쳐 상기 분쇄부(300)에 도달하게 되면 폐기물이 상기 분쇄부(300)에 투입될 수 있도록 상기 분쇄부(300)를 향해 다시 개방된다.

상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)는 상향 이동하는 기화된 극저온의 질소가 용이하게 통과할 수 있도록 매쉬 형태로 구성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성하면 기화된 극저온의 질소가 상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)에 형성된 관통공을 통해 상향 이동할 수 있게 되고, 상향 이동하면서 폐기물의 하부 표면까지 냉동시킬 수 있기 때문이다.

상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)는 각각 속도 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

소나 돼지와 같이 부피가 크고, 무거운 가축을 냉동시킬 경우 상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)의 이동속도를 감소시킬 필요가 있다. 이는 액화 질소에 노출되는 시간을 증가시켜서 폐기물의 내부까지 냉동시키기 위함이다.

반면에, 닭이나 오리와 같이 부피가 작고, 가벼운 가축은 액화 질소에 노출되는 시간이 짧아도 내부까지 쉽게 냉동시킬 수 있으므로, 상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)의 이동속도를 증가시켜서 처리속도를 향상시키는 것이 바람직하다.

또한, 닭이나 오리와 같이 부피가 작고, 가벼운 가축은 상기 제 1 컨베이어 벨트(221)를 따라 이동하는 동안 예냉과정을 통해 내부까지 냉동시킬 수 있다. 이러한 경우 본냉과정은 생략하고, 예냉과정만 거친 후 상기 분쇄부(300)에 공급하는 것이 효율적이다.

따라서 공급되는 폐기물의 부피나 무게에 따라 상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)의 이동 속도를 조절 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)는 스테인리스강 재질인 것을 특징으로 한다.

상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)는 폐기물과 함께 액화 질소 또는 기화된 극저온의 질소에 노출되도록 구성되어 있다. 만일 상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)를 일반적으로 사용되는 고무 재질로 구성하게 되면 액화 질소 또는 기화된 극저온의 질소에 의해 내구성이 쉽게 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 액화 질소 또는 극저온의 질소에 반복적으로 노출되는 상황에서도 내구성이 유지될 수 있도록 상기 제 1, 2 컨베이어 벨트(211, 221)를 스테인리스강 재질로 구성하고 있다.

상기 분쇄부(300)는 급속 냉동된 폐기물을 작은 조각으로 분쇄할 수 있도록 평행하게 배열된 한 쌍의 분쇄롤러(310)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 분쇄부(300)는 대량의 폐기물을 연속하여 처리할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이, 평행하게 배열된 한 쌍의 분쇄롤러(310)가 사용될 수 있다. 공급되는 폐기물은 한 쌍의 상기 분쇄롤러(310) 상부를 통해 연속적으로 공급되며, 작은 조각으로 분쇄된 폐기물은 한 쌍의 상기 분쇄롤러(310) 하부를 통해 토출된다.

상기 분쇄롤러(310) 외주면에는 돌기가 형성되는 것이 바람직하다. 돌기가 형성되면 폐기물을 용이하게 분쇄할 수 있기 때문이다. 이때, 상기 분쇄롤러(310) 외주면에 형성된 돌기는 폐기물을 작은 크기로 분쇄할 수 있도록 작게 형성되는 것이 바람직하다.

한 쌍의 상기 분쇄롤러(310) 상부에는 상기 분쇄롤러(310)로 투입되는 폐기물을 적절한 크기로 분쇄하는 한 쌍의 예비분쇄롤러(320)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

소나 돼지와 같이 부피가 큰 가축을 한 번에 사용자가 원하는 만큼의 크기로 작게 분쇄하는 것이 용이하지 않을 수 있으며, 분쇄를 위해 소모되는 에너지도 증가하게 되는 문제가 있을 수 있다.

따라서 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 분쇄롤러(310) 상부에 한 쌍의 예비분쇄롤러(320)를 구비하고 있다. 이와 같이 구성하면 상부에 위치한 한 쌍의 상기 예비분쇄롤러(320)에서 폐기물을 적절한 크기로 1차 분쇄하고, 하부에 위치한 한 쌍의 상기 분쇄롤러(310)에서 1차 분쇄된 폐기물을 작은 크기로 2차 분쇄할 수 있다는 이점이 있다.

상기 예비분쇄롤러(320) 외주면에는 돌기가 형성되는 것이 바람직하다. 돌기가 형성되면 폐기물을 용이하게 분쇄할 수 있기 때문이다. 상기 예비분쇄롤러(320) 외주면에 형성된 돌기는 폐기물을 적절한 크기로 분쇄할 수 있도록 상기 분쇄롤러(310)에 형성된 돌기보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 분쇄부(300)에서 토출되는 폐기물의 크기를 조절할 수 있도록 상기 분쇄롤러(310)와 상기 예비분쇄롤러(320)의 회전축 사이에는 거리를 조절하는 간격조절부재(330)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

공급되는 폐기물은 소나 돼지와 같이 부피가 큰 가축에서 닭이나 오리와 같이 부피가 작은 가축까지 다양하며, 상기 분쇄부(300)를 거친 후 토출되는 폐기물의 크기도 사용자 별로 원하는 정도가 다를 수 있다.

이를 위해 본 발명에서는 상기 분쇄롤러(310)와 상기 예비분쇄롤러(320)의 회전축 사이의 거리를 조절할 수 있도록 도 2에 도시된 바와 같이, 간격조절부재(330)를 구비하고 있으며 이를 통해 공급되는 폐기물의 크기에 탄력적으로 대응할 수 있으며, 사용자가 원하는 크기로 분쇄할 수 있다는 이점이 있다.

상기 건조부(400)에는 분쇄된 폐기물을 건조시킬 수 있도록 가열부재(410)가 구비되며, 상기 가열부재(410)는 전기히터, 보일러, 마이크로파 건조기 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 건조부(400)에서는 폐기물을 건조시키기 위해서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물에 고온의 열을 가한다. 이때 필요한 열량을 공급하기 위해 상기 가열부재(410)가 구비되어 있으며, 상기 가열부재(410)로는 전기히터, 보일러, 마이크로파 건조기 등이 사용될 수 있다. 상기 보일러는 석탄, 석유, 천연가스와 같은 화석연료나 후술할 브라운 가스를 열원으로 할 수 있다. 상기 마이크로파 건조기는 짧은 시간 내에 대량의 폐기물을 건조시킬 수 있다는 이점이 있다.

이 밖에도 열량을 제공할 수 있는 구성이면 어떠한 것이라도 사용이 가능하다.

상기 가열부재(410)로 상기 보일러가 사용되는 경우, 상기 보일러는 브라운 가스를 열원으로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 가열부재(410)로 브라운 가스를 열원으로 하는 보일러가 사용될 수 있다. 브라운 가스는 물의 전기분해에 의해 얻어지는 기체로서 수소와 산소의 함량비가 2 : 1 인 혼합 기체이다. 통상 물을 전기분해하면 음극에서는 수소가 얻어지고, 양극에서는 산소가 얻어지는데, 이들 가스를 분리하여 채집하지 않고 한꺼번에 포집한 것이 브라운 가스이다. 브라운 가스는 일반적인 기체와는 달리 연소 시 응폭(implosion) 현상을 유발하는 독특한 성질을 갖는다. 즉, 연소 시 폭발(explosion) 현상을 나타내지 않으며 오히려 불꽃이 내부로 모여들면서 초점을 형성하고 주변을 진공으로 만든다. 즉, 브라운 가스의 불꽃은 응폭(implosion) 상태가 계속되고 있는 것이며, 이에 따라 브라운 가스 불꽃은 핀 포인트 화염을 형성하여 불꽃의 형태가 길게 형성되고 축열은 적으나 핀포인트 부분에서는 내열재인 세라믹도 녹일 수 있을 정도의 막강한 화력을 과시한다.

상기 브라운 가스의 불꽃은 원자와 분자상태의 수소와 산소가 반응하는 독특한 성격을 가지고 있다. 수소원자와 산소원자는 가열대상 물질의 원자핵 속으로 침투되므로 수소와 산소에 의해 가열되는 물질은 공기 중에서 가스가 홀로 연소할 때의 불꽃보다 훨씬 뜨거운 불꽃에 의해 가열되는 결과가 된다. 또한, 열선이 외부로 방출되지 않아 복사열로 인한 에너지 손실이 없으므로 우수한 에너지 효율을 가지며, 그 자체에 산소를 포함하고 있으므로 연소 시 별도의 산소공급이 불필요하고, 연소생성물로서 물만을 생성하므로 환경오염문제가 없다는 이점이 있다.

이와 같은 독특한 특성을 가지고 있는 브라운 가스는 가장 잘 타는 연료인 수소와 조연제인 산소로 구성되어 있으므로 브라운 가스를 이용할 수 있는 버너를 사용해서 공기를 가열하게 되면 공기의 상태를 고온으로 만드는 것이 매우 용이할 뿐만 아니라 그 효율 및 비용 면에서 큰 이득을 얻을 수 있다는 이점이 있다.

이와 같이 구성할 경우 구동부가 적어서 고장의 우려도 적고, 화석연료 대신 전기나 브라운 가스를 사용해서 가열하기 때문에 친환경적이라는 이점도 있다.

도 3은 본 발명에 따른 건조부와 분리부를 도시한 사시도이다.

상기 분쇄부(300)를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물이 살균될 수 있도록 상기 분쇄부(300)와 건조부(400) 사이에는 살균부(600)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

액화 질소는 가축 전염병 바이러스 등이 활동하거나 확산되지 못하도록 고정해주는 역할을 수행할 수 있을 뿐 살균효과는 가지고 있지 않으므로 폐기물을 최종적으로 배출하기 전에 이러한 바이러스 등을 살균하는 과정이 필요하다.

폐기물 살균 시 폐기물 내부에 존재하는 바이러스까지 모두 제거해야 하는데 폐기물의 부피가 클 경우 내부까지 모두 살균되지 않는 문제가 생길 수 있으므로 폐기물을 작은 조각으로 분쇄한 후 살균할 필요가 있다.

다만, 가축 등을 폐사한 상태 그대로 분쇄할 경우 사체에 포함된 바이러스 등이 주변으로 확산되는 문제가 발생할 수 있으므로 본 발명과 같이 액화 질소를 사용해서 바이러스 등이 주변으로 확산되지 않도록 급속 냉동시킨 후 분쇄하는 것이 바람직하다. 또한, 액화 질소를 사용하면 분쇄가 용이하다는 이점도 있다.

이러한 살균과정은 폐기물이 상기 건조부(400)에 투입되기 전에 진행하는 것이 바람직하다. 상기 건조부(400)에서는 고온의 열이 사용되는데, 폐기물에 바이러스 등이 포함되어 있을 경우 가해지는 열에 의해 바이러스 등이 다시 활동하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 물론 상기 건조부(400)에서 건조과정을 거친 후 폐기물이 최종 배출되기 전에 살균과정을 거칠 수도 있으나, 이와 같이 구성하면 상기 건조부(400) 내부가 바이러스 등에 의해 오염됨으로써 상기 건조부(400)가 바이러스 등의 온상이 되는 또 다른 문제가 발생할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 상기 분쇄부(300)를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물이 상기 건조부(400)에 투입되기 전에 자외선 등을 이용한 살균과정을 거칠 수 있도록 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분쇄부(300)와 건조부(400) 사이에 상기 살균부(600)를 구비함으로써 전술한 문제를 해결하고 있다.

상기 분리부(500) 상부에는 토출되는 공기에 포함된 폐기물을 걸러낼 수 있도록 필터(510)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

크기가 매우 작은 폐기물이 상기 분리부(500) 상부로 토출되는 공기를 타고 외부로 배출되는 문제가 발생할 수 있으므로 이러한 폐기물을 걸러내기 위해 상기 분리부(500) 상부에는 필터가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 분리부(500) 하부에는 토출되는 폐기물에 톱밥을 섞어 비료로 사용할 수 있도록 톱밥공급기(520)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

최종적으로 배출되는 폐기물은 살균과정과 건조과정을 거쳤기 때문에 위생적이다. 따라서 매몰하는 것보다 톱밥과 섞어서 비료로 사용하는 것이 바람직하다. 이를 위해 본 발명은 상기 분리부(500) 하부에 상기 톱밥공급기(520)를 구비해서 폐기물 배출 시 자동으로 섞일 수 있도록 구성하고 있다.

상기 챔버(100)에는 폐기물 투입과 토출을 위한 폐기물 투입구(110)와 폐기물 토출구(120)가 형성되며, 상기 폐기물 투입구(110)와 상기 폐기물 토출구(120)는 개폐 가능한 것을 특징으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(100)에는 폐기물 투입구(110)와 폐기물 토출구(120)가 형성되며, 내부에 적재된 액화 질소가 쉽게 기화되지 않도록 폐기물이 투입, 토출될 때에만 개방될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 폐기물을 용이하게 투입할 수 있도록 별도의 투입부재(20)가 구비되는 것도 바람직하다.

상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500)를 하나의 상기 이동형 챔버(100)에 모듈화하여 적재하는 것도 가능하나, 상기 냉각부(200), 상기 분쇄부(300), 상기 건조부(400), 상기 분리부(500)의 크기가 대형화될 경우 이를 복수 개의 상기 이동형 챔버(100)에 분리하여 적재한 후 이를 모듈화하여 사용하는 것도 가능하다.

예를 들면, 상기 냉각부(200)와 상기 분쇄부(300)를 일 이동형 챔버(100)에 적재하고, 상기 건조부(400)와 상기 분리부(500)를 타 이동형 챔버(100)에 적재할 수 있다. 이때, 복수 개의 상기 이동형 챔버(100) 각각을 연결하기 위해 상기 투입부재(20)가 사용될 수 있다.

다만, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 상기 이동형 챔버(100)가 모듈화되어 사용될 경우 복수 개의 상기 폐기물 토출구(120)가 모두 사용될 필요는 없다. 따라서 폐기물이 최종적으로 토출되는 상기 이동형 챔버(100), 즉 상기 분리부(500)가 적재된 상기 이동형 챔버(100)에 형성된 상기 폐기물 토출구(120)만 사용되는 것이 바람직하다.

이와 같이 복수 개의 상기 이동형 챔버(100)를 모듈화하여 사용할 경우 고장 시 해당 부분의 교체 또는 수리가 용이하며, 교체 또는 수리 중에는 미리 준비된 상기 이동형 챔버(100)로 대체해서 사용할 수 있다는 이점이 있다.

상기 이동형 챔버(100)에는 상기 분리부(500)에서 분리된 공기를 외부로 배출할 수 있도록 배기 토출구(140)가 형성되는 것이 바람직하다.

다만, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 개의 상기 이동형 챔버(100)가 모듈화되어 사용될 경우 복수 개의 상기 배기 토출구(140)가 모두 사용될 필요는 없다. 따라서 폐기물이 최종적으로 토출되는 상기 이동형 챔버(100), 즉 상기 분리부(500)가 적재된 상기 이동형 챔버(100)에 형성된 상기 배기 토출구(140)만 사용되는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10 : 이동부재 20 : 투입부재
100 : 챔버 110 : 폐기물 투입구
120 : 폐기물 토출구 130 : 전력공급부
140 : 배기 토출구 200 : 냉각부
210 : 예냉부재 211 : 제 1 컨베이어 벨트
212 : 제 1 벨트롤러 213 : 위치제어모듈
220 : 본냉부재 221 : 제 2 컨베이어 벨트
222 : 제 2 벨트롤러 223 : 용기
224 : 홀더 300 : 분쇄부
310 : 분쇄롤러 320 : 예비분쇄롤러
330 : 간격조절부재 400 : 건조부
410 : 가열부재 500 : 분리부
510 : 필터 520 : 톱밥공급기
600 : 살균부

Claims (17)

1. 외부에 이동부재가 구비된 이동형 단열 챔버;
   공급되는 폐기물을 액화 질소를 사용해서 급속 냉동시키는 냉각부;
   상기 냉각부를 거치면서 급속 냉동된 폐기물을 작은 조각으로 분쇄하는 분쇄부;
   상기 분쇄부를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물에 열을 가하여 건조시키는 건조부;
   상기 건조부를 거치면서 건조된 폐기물과 공기를 원심분리하는 분리부;
   를 포함하며,
   상기 냉각부, 상기 분쇄부, 상기 건조부, 상기 분리부는 상기 챔버 내부에 구비되며,
   상기 냉각부는 공급되는 폐기물을 예냉시키기 위한 예냉부재와, 예냉된 폐기물을 액화 질소를 사용해서 급속 냉동시키는 본냉부재로 구성되고,
   상기 예냉부재는 상기 본냉부재 상부에 위치하며,
   예냉은 기화된 극저온의 질소에 의해 이루어지며,
   상기 예냉부재에는 공급되는 폐기물의 위치 제어를 위한 위치제어모듈이 구비되고,
   상기 예냉부재는 폐기물이 적재되는 제 1 컨베이어 벨트와, 상기 제 1 컨베이어 벨트를 이동시키는 제 1 벨트롤러로 구성되며,
   상기 본냉부재는 제 2 컨베이어 벨트와, 상기 제 2 컨베이어 벨트를 이동시키는 제 2 벨트롤러와, 상기 제 2 컨베이어 벨트 표면에 구비되며 예냉된 폐기물을 잡아줄 수 있는 홀더와, 상기 제 2 컨베이어 벨트 하부에 위치되며 액화 질소가 적재된 용기로 구성되고,
   상기 제 1, 2 컨베이어 벨트는 매쉬 형태로 형성되며,
   상기 제 1, 2 컨베이어 벨트는 각각 속도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 챔버에는 상기 냉각부, 상기 분쇄부, 상기 건조부, 상기 분리부의 구동 전력 공급을 위한 전력공급부가 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 전력공급부는 차량의 제너레이터인 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 분쇄부는 급속 냉동된 폐기물을 작은 조각으로 분쇄할 수 있도록 평행하게 배열된 한 쌍의 분쇄롤러로 구성되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
10. 제9항에 있어서,
    한 쌍의 상기 분쇄롤러 상부에는 상기 분쇄롤러로 투입되는 폐기물을 적절한 크기로 분쇄하는 한 쌍의 예비분쇄롤러가 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 분쇄부에서 토출되는 폐기물의 크기를 조절할 수 있도록 상기 분쇄롤러와 상기 예비분쇄롤러의 회전축 사이에는 거리를 조절하는 간격조절부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 건조부에는 분쇄된 폐기물을 건조시킬 수 있도록 가열부재가 구비되며, 상기 가열부재는 전기히터, 보일러, 마이크로파 건조기 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 가열부재로 상기 보일러가 사용되는 경우,
    상기 보일러는 브라운 가스를 열원으로 하는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
14. 제1항에 있어서,
    상기 분쇄부를 거치면서 작은 조각으로 분쇄된 폐기물이 살균될 수 있도록 상기 분쇄부와 건조부 사이에는 살균부가 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
15. 제1항에 있어서,
    상기 분리부 상부에는 토출되는 공기에 포함된 폐기물을 걸러낼 수 있도록 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
16. 제1항에 있어서,
    상기 분리부 하부에는 토출되는 폐기물에 톱밥을 섞어 비료로 사용할 수 있도록 톱밥공급기가 구비되는 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.
17. 제1항에 있어서,
    상기 챔버에는 폐기물 투입과 토출을 위한 폐기물 투입구와 폐기물 토출구가 형성되며,
    상기 폐기물 투입구와 상기 폐기물 토출구는 개폐 가능한 것을 특징으로 하는 고병원성 폐기물 이동처리기.

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