KR101698592B1 - 대용량 발효 감량기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 음식물 쓰레기, 폐수 슬러지, 공정 오니 등을 발효 감량조에 투입하여 교반 및 발효처리할 수 있도록 한 발효 감량기의 교반 및 발효 효과를 극대화 할 수 있도록 한 대용량 발효 감량기를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 발효 감량조(3) 내부에 축설치되어 모터(2)에 의해 회전이 가능한 3개의 교반축(4)과; 상기 교반축(4)에 상하로 서로 엇갈리게 축고정되는 교반임펠러(5)와; 상기 발효 감량조(3)의 중앙에 형성되는 내용물 투입공(14)과; 상기 발효 감량조(3)의 내주면에 교반임펠러(5,6)가 접하지 않는 부위에 형성되는 차단블록(12)과; 상기 발효 감량조(3)의 하부 바닥면에 형성된 내용물을 수평이송하는 수평이송 스크류피더(8)와; 상기 수평이송 스크류피더(8)를 통해 이송된 내용물을 수직이송 및 교반하기 위한 수직이송 스크류컨베이어(9)와; 상기 수직이송 스크류컨베이어(9)를 통해 이송된 내용물을 수평이송하여 발효 감량조(3)의 교반임펠러(5,6) 2개가 교차하는 지점으로 재투입하기 위한 상부 수평이송관(10)과; 상기 발효 감량조(3)의 하단 바닥면에 교반, 발효된 내용물을 배출하기 위한 배출 스크류피더(13)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

대용량 발효 감량기 {Weight reductive equipment through fermentation}

본 발명은 1일 처리용량이 10톤 이상인 대용량 발효 감량기에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 각종 음식물 쓰레기, 폐수 슬러지, 공정 오니 등을 발효 감량조에 투입하여 3차원 상하좌우 교반 및 미생물에 의한 발효처리를 행할 수 있도록 한 발효 감량기의 교반 및 발효 효과를 극대화 할 수 있도록 한 대용량 발효 감량기를 제공코자 하는 것이다.

일반적으로 각종 음식물 쓰레기, 폐수 슬러지, 공정 오니 등은 교반을 하면서 호기성 미생물과 발효시켜 감량을 행하여 후처리를 행하고 있다.

기존에 알려진 이러한 발효 감량기, 또는 발효 처리장치 등은 메인 하우징에 형성된 투입구를 통해 투입된 음식물쓰레기 등을 탈수시켜 발효 하우징으로 배출하는 감량기와, 발효 하우징에 유입된 음식물 쓰레기 등을 교반하는 교반기와, 발효 하우징 내의 온도를 미생물의 활성에 적합한 온도로 가온하는 가열기를 구비하는 발효기 및 발효 하우징에서 발생되는 악취가스를 흡입하여 호기성 미생물에 의해 산화 처리하여 배출하는 악취 처리부를 구비하고, 감량기는 투입구를 통해 유입된 음식물쓰레기 등을 제1구동원으로부터 회전동력을 전달받아 가압상태로 회전시켜 이송시킬 수 있게 수평상으로 설치된 한 쌍의 이송 스크류와, 상호 이격되게 배치된 지지브라켓 내에 다수의 봉이 틈새를 갖게 상호 이격되게 접합되어 이송 스크류를 감싸도록 형성된 탈수 하우징과, 탈수 하우징의 종단에 결합되어 이송 스크류에 의해 이송되는 음식물 쓰레기 등을 이송 스크류의 연장방향과 경사지는 하방으로 배출할 수 있는 배출구로 이루어진다.

그러나 상기한 발효 감량기 내지는 알려져 있는 발효 감량기는 내용물을 하나의 교반축에 축고정된 교반임펠러를 사용하여 교반을 행하므로 원활하게 교반이 이루어지지 않고, 교반축이 하나 이상인 경우 발효 감량조 내부에 교반임펠러가 접하지 않는 데드 스페이스가 발생하여 내용물이 고착화되는 문제점, 내용물과 미생물에 의한 발효를 위해 원활한 공기 공급이 이루어지지 않는 점 등 다수의 문제점이 있어 이러한 문제점을 해결할 수 있는 발효 감량기의 개발이 절실히 요망되었던 것이다.

KR 등록특허 10-1523759 KR 등록특허 10-0734619 KR 등록특허 10-1498606

이에 본 발명에서 제공하는 대용량 발효 감량기는 음식물 쓰레기, 폐수 슬러지, 공정 오니 등을 발효 감량조에 투입하여 교반과 발효작업이 보다 원활하고 효과적으로 이루어지고, 내용물이 고착화되는 현상 등을 미연에 방지토록 한 대용량 발효 감량기를 제공함을 발명에서 해결하고자 하는 과제로 한다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 참작할 수 있다.

본 발명은 대용량 발효 감량기를 구성하는 발효 감량조 내부에 축설치되어 모터에 의해 각각 회전이 가능한 3개의 교반축과; 상기 교반축에 상하로 서로 엇갈리게 축고정되는 교반임펠러와; 상기 교반축 최하단에 동일 수평선상으로 축고정되며 상부 교반임펠러 보다 크기가 작게 형성되는 교반임펠러와; 상기 발효 감량조의 상부 중앙에 형성되는 내용물 투입공과; 상기 발효 감량조의 내주면에 교반임펠러가 접하지 않는 데드 스페이스 부위에 형성되는 차단블록과; 상기 발효 감량조의 하부 바닥면에 형성된 내용물을 수평이송하는 수평이송 스크류피더와; 상기 수평이송 스크류피더를 통해 이송된 내용물을 수직이송 및 교반하기 위한 수직이송 스크류컨베이어와; 상기 수직이송 스크류컨베이어를 통해 이송된 내용물을 수평이송하여 발효 감량조의 교반임펠러 2개가 교차하는 지점으로 재투입하기 위한 상부 수평이송관과; 상기 발효 감량조의 하단 바닥면에 교반, 발효 처리가 이루어져 감량된 내용물을 배출하기 위한 배출 스크류피더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교반축은 발효 감량조 내부로 미생물 활성을 위한 공기를 투입할 수 있도록 중공 파이프로 구성되고, 상기 교반축을 통해 공급된 공기는 교반임펠러에 형성된 공기공급공을 통해 발효 감량조 내부로 공기를 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교반임펠러의 공기공급공은 교반임펠러의 회전 반대방향에 형성되고, 교반임펠러의 회전 방향은 첨단부로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 대용량 발효 감량기는 발효 감량조 내부에 3개의 교반축을 설치하여 이웃하는 교반축과 상하로 교반임펠러가 엇갈리게 축고정하며, 하부에서 상부로 내용물을 재투입 교반이 이루어지도록 하여 전체적으로 교반 효과를 높일 수 있고,

교반축을 통해 교반임펠러의 공기공급공을 통해 공기를 공급토록 하여 미생물을 활성화시켜 발효 효율도 극대화 할 수 있으며,

교반임펠러가 접하지 않는 데드 스페이스에는 차단블록을 형성하여 내용물의 고착화를 미연에 예방할 수 있는 등 다수의 효과를 제공받을 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 대용량 발효 감량기의 바람직한 일 실시예를 보인 일부 파절 상태의 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 대용량 발효 감량기의 내부 구성을 보인 단면도
도 3은 본 발명에서 제공하는 대용량 발효 감량기의 평면 구성을 보인 평면도
도 4는 본 발명에서 제공하는 대용량 발효 감량기의 저면 구성을 보인 저면도
도 5는 본 발명에서 제공하는 발효 감량기에 있어서, 교반 면적을 설명하기 위한 평면도

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 발명에서 제공하는 대용량 발효 감량기는 각종 음식물 쓰레기, 폐수 슬러지, 공정오니 등(이하 "내용물"이라 한다.)을 미생물 발효 감량 방식으로 처리할 수 있도록 한 것으로서, 발효 감량기의 핵심 기술인 내용물의 교반 성능을 극대화코자 상하좌우로 3차원 교반이 이루어질 수 있도록 3개의 교반축에 상하 교반임펠러의 수평방향 교차 교반작업이 수행될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 스크류피더(screw feeder)와 스크류컨베이어(screw conveyor)를 이용하여 내용물을 발효 감량조의 하부에서 상부로 수직 이송하여 교반임펠러 2개가 교차하는 지점에서 투입되도록 하여 교반이 보다 확실하게 행해질 수 있도록 하며, 교반작업 중 교반임펠러가 접하지 않는 발효 감량조 내연부의 데드 스페이스(dead space)를 차단하기 위한 차단블록을 발효 감량조 내주연부 3곳에 설치하여 고착화를 예방토록 한다.

또한 내용물 투입 위치를 교반임펠러 3개가 교차하는 중앙부에 형성하여 교반효율을 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 교반임펠러가 설치되는 중공 파이프로 이루어진 교반축과 교반임펠러의 공기공급공을 통해 공기를 공급토록 하여 미생물을 보다 활성화시켜 발효 효과를 극대화 할 수 있도록 하며, 교반임펠러는 회전방향을 첨단부로 형성하여 교반작업시 내용물로 인한 작동 부하가 최소화 될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 대용량 발효 감량기의 바람직한 일 실시예를 보인 일부 파절 상태의 사시도이며, 도 2는 이의 단면 구성도, 도 3은 이의 평면 구성도, 도 4는 이의 저면 구성도, 도 5는 본 발명의 발효 감량기에 의한 내용물 교반면적을 설명하기 위한 평면도를 도시한 것이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 대용량 발효 감량기(1)는 폐쇄함체로 제작되며, 그 형상은 원통형 등으로 제작된다.

대용량 발효 감량기(1)의 상부 외측으로는 모터(2)가 3개 설치되어 발효 감량조(3) 내부에 수직방향으로 축설치된 3개의 교반축(4)을 각각 구동시킬 수 있도록 한다.

상기 교반축(4)은 중공 파이프 형태로 제작되어 교반축(4)에 상하로 축고정된 복수개의 교반임펠러(5,6)에 형성된 공기공급공(7)으로 공기를 공급할 수 있도록 한다.

도 2의 요부 발췌 확대도에 도시된 바와 같이 상기 교반임펠러(5,6)의 공기공급공(7)은 교반임펠러(5,6)의 회전방향과 반대방향으로 형성되도록 하며, 교반임펠러(5,6)의 회전방향은 내용물에 의한 작동 부하가 많이 작용하므로 이를 최소화하기 위해 뾰쪽한 첨단부로 구성한다.

상기 3개의 교반축(4)에 각각 축고정된 교반임펠러(5,6) 중 최하단의 교반임펠러(6)를 제외한 나머지 교반임펠러(5)는 이웃하는 교반축(4)의 교반임펠러(5)와는 축고정된 높이가 각각 다르게 하여 투입된 내용물이 하강하면서 발효 감량조(3) 내부에서 상하좌우 지그재그 상으로 이동, 교반이 이루어질 수 있도록 한다.

그리고 3개의 교반축(4) 최하단에 축고정된 교반임펠러(6)는 그 위로 축고정된 교반임펠러(5) 보다는 치수가 작게 제작되어 투입된 내용물로 인한 부하가 최소화 될 수 있도록 하고, 이웃하는 축설치된 다른 교반축(4)의 교반임펠러(6)와 동일한 높이에 축고정토록 한다.

즉 도 5에 도시된 바와 같이 최하단 교반임펠러(6)의 회전반경(B)은 이웃하는 다른 최하단 교반임펠러(6)들과 간섭이 이루어지지 않는 범위로 설계되어야 할 것이다.

발효 감량기(1)의 발효 감량조(3) 바닥면에는 내용물을 재차 발효 감량조(3)의 상부로 수직이송하면서 교반하여 재투입 교반이 이루어질 수 있도록 수평이송 스크류피더(8)가 설치되고, 상기 수평이송 스크류피더(8)를 통해 이송된 내용물을 발효 감량조(3)의 상부로 수직 이송하여 재차 교반시키기 위한 수직이송 스크류컨베이어(9)를 설치한다.

그리고 상기 수직이송 스크류컨베이어(9)를 통해 이송된 내용물을 수평 이송하기 위한 상부 수평이송관(10)을 설치하여 내용물이 발효 감량조(3) 상부에서 재투입되도록 한다.

이때 상기 상부 수평이송관(10)에서 내용물이 재투입되는 위치는 3개의 교반축(4) 중 2개의 교반축(4)에 축고정된 교반임펠러(5) 사이에서 교반임펠러(5)의 회전반경(A)이 교차되는 위치에 낙하 투입이 될 수 있도록 하여 재투입 시에도 교반 효율이 극대화될 수 있도록 한다.

그리고 상기 발효 감량조(3) 상부에는 내용물 투입공(11)을 형성하되, 세 개의 교반임펠러(5)의 회전반경(A)이 교차되는 중앙지점에 위치하도록 하여 세 개의 교반축에 형성된 교반임펠러들에 교반되며, 교반임펠러(5)가 회전시 데드 스페이스가 발생되어 내용물이 교반되지 않는 공간이 발생되는데, 이를 방지하기 위해 도 5와 같이 평면상에서 볼 때 감량조의 중심에서 등각으로 이격 배치되는 개략 산형의 차단블록(12)을 3곳에 형성하며, 발효 감량조(3)의 바닥면에는 교반작업 및 발효작업으로 감량이 이루어진 내용물을 배출하기 위한 배출 스크류피더(13)가 설치된다.

이상과 같이 구성될 수 있는 본 발명의 대용량 발효 감량기(1)는 각종 음식물 쓰레기, 폐수 슬러지, 공정오니 등을 미생물 발효 감량 방식으로 처리하는 것으로서,

3개의 교반축(4)을 구동하기 위한 모터(2)를 ON하고, 내용물을 발효 감량조(3)의 상부 중앙에 형성된 투입공(11)으로 투입하면 3개의 교반축(4)이 회전하면서 이에 축고정된 복수개의 교반임펠러(5,6)가 회전하여 내용물을 상하좌우 방향으로 이동시키면서 교반이 수행되고, 중공 파이프 형태로 이루어진 교반축(4)을 통해 공급된 공기가 교반임펠러(5,6)에 형성된 공기공급공(7)을 통해 발효 감량조(3)로 공급되어 미생물을 보다 활성화시켜 발효 효과를 극대화하게 된다.

발효 감량조(3)에 투입된 내용물은 3개의 교반축(4)에 상하 지그재그상으로 설치된 복수개의 교반임펠러(5) 및 최하단의 동일 높이에 축고정된 교반임펠러(6)에 의해 교반이 원활하게 이루어지게 되며, 교반임펠러(5,6)가 접하지 않는 3곳의 데드 스페이스에는 차단블록(12)이 형성되어 있어 내용물이 교반되지 않고 고착화되는 현상을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

최하단까지 교반 이송된 내용물은 하단부의 수평이송 스크류피더(8)를 통해 수직이송 스크류컨베이어(9)로 이송되고, 수직이송 스크류컨베이어(9)를 따라 교반과 동시에 수직이송된 후 발효 감량조(3) 상부에서 상부 수평이송관(10)을 통해 수평이송 후 교반축(3) 3개 중 2개의 교반임펠러(5)가 교차하는 지점으로 재투입되어 교반 및 발효가 이루어지게 되어 교반 및 발효 효과를 더욱 극대화시킬 수 있는 것이다.

발효 감량조(3) 내부에서 교반, 발효가 이루어진 내용물을 최종적으로 배출 스크류피더(13)에 의해 외부로 배출이 된다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1: 대용량 발효 감량기 2: 모터 3: 발효 감량조
4: 교반축 5,6: 교반임펠러 7: 공기공급공
8: 수평이송 스크류피더 9: 수직이송 스크류컨베이어 10: 상부 수평이송관
11: 투입공 12: 차단블록 13: 배출 스크류피더
A: 교반임펠러의 회전반경 B:최하단 교반임펠러의 회전반경

Claims (3)

1. 발효 감량조(3) 내부에 축설치되어 모터(2)에 의해 회전이 가능한 3개의 교반축(4)과;
   상기 교반축(4)에 상하로 서로 엇갈리게 축고정되는 교반임펠러(5)와;
   상기 발효 감량조(3)의 중앙에 형성되는 내용물 투입공(14)과;
   상기 발효 감량조(3)의 내주면에서 교반임펠러(5)가 닿지 않는 위치에 형성되어 내용물의 고착화를 방지하기 위해 감량조의 중심에서 등각으로 이격 배치되는 개략 산형의 차단블록(12)과;
   상기 각각의 교반축(4) 최하측에는 동일 수평선상으로 축고정되는 최하단 교반임펠러(6)와;
   상기 발효 감량조(3)의 하부 바닥면에 형성되어 내용물을 수평이송하는 수평이송 스크류피더(8)와;
   상기 수평이송 스크류피더(8)를 통해 이송된 내용물을 발효감량조(3)의 상부로 이송시키기 위한 수직이송 스크류컨베이어(9)와;
   상기 수직이송 스크류컨베이어(9)를 통해 이송된 내용물을 수평이송하여 발효 감량조(3)의 교반임펠러(5) 2개가 교차하는 지점으로 재투입하기 위한 상부 수평이송관(10)을 포함하면서,
   발효 감량조(3)에 투입된 내용물로 인한 작동 부하가 최소화 될 수 있도록 상기 교반임펠러(5,6)는 회전방향 쪽이 첨단부가 되도록 형성하고, 최하단 교반임펠러(6)는 그 상부에 위치한 교반임펠러(5) 보다 길이가 짧게 형성되어 회전반경(B)이 서로 간섭되지 않게 구성한 것을 특징으로 하는 대용량 발효 감량기.
   
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