KR101816044B1 - 부화장 폐기물 처리장치 및 처리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 부화장 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부화장에서 배출되는 폐기물을 처리하여 유기비료제조에 활용할 수 있는 유기물질을 생산할 수 있는 부화장 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다. 이를 위해 폐기물 처리장치는 폐기물을 저장하는 폐기물 저장부; 폐기물을 발효 및 살균시키는 폐기물 발효 및 살균부; 열매체유를 가열 및 순환하여 폐기물 발효 및 살균부에 열을 공급하는 열매체유 공급부; 및 폐기물 발효 및 살균부로부터 방출되는 수증기를 냉각시켜 응축수로 배출하는 증기 냉각부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 부화장 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 부화장에서 배출되는 폐기물을 처리하여 유기비료제조에 활용할 수 있는 유기물질을 생산할 수 있는 부화장 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.
닭, 오리 등 가금류의 부화 후 발생되는 부화장 폐기물(무정란, 곤계란, 미숙부화사체, 폐난각, 종계 사체, 미분양 병아리 도체)은 처리방법이 난해하여 중장비를 이용하여 단순매립의 형태로 불법처리 되고 있었다. 이에, 정부 산하 해당 부처에서 이러한 불법처리에 대한 처벌규정이 강화되었고, 이를 계기로 부화장에서 발생하는 폐기물 처리장치가 개발되었다. 대한민국 등록특허공보 제10-1252490호에 기재된 가축 부산물 처리장치는 개발된 기술 중 하나로서, 호기성 미생물과 왕겨 및 톱밥을 첨가하여 일정 온도 유지 후 배출하여 유기질 퇴비를 얻을 수 있는 기술이고, 실제 사용되고 있다. 상기 가축 부산물 처리장치는 무정란(부패된 액란) 25~30%, 미숙부화사체 5~10%, 종계 사체 0.5~1% 등을 포함하는 가축 부산물을 처리장치에 투입하고, 교반하여 걸죽한 죽상태의 물성이 생성하고, 여기에 톱밥과 왕겨를 혼합하여 호기성 미생물의 증식온도 범위(32~35℃)내에서 교반 혼합 후 배출함으로써 양질의 유기질 퇴비를 얻는 것을 그 목적으로 한다.
그러나, 상기 가축 부산물 처리장치를 실제 운전한 결과, 악취(곤계란과 폐사체들의 부패취) 때문에 주변에서 민원이 제기되어 가동할 수 없는 상황이고, 유기퇴비생산업체에 무료로 공급한다는 제안에도 평가결과 악취(일반 부패취와는 비교할 수 없음) 때문에 사용불능으로 판정되었다. 또한, 상기 가축 부산물 처리장치는 부형제 등 투입비용(미생물, 톱밥, 왕겨 등의 구입비)이 과다하고 운용시간(2~3일)이 길어서 유틸리티 비용 또한 많이 소요되며, 악취방지법이 발효되어 시행 중이므로, 그 사용이 제한된다. 나아가, 발생폐기물(부패란 및 사체)들은 병원성 세균들도 있을 수 있는 상황인데 최종 배출 전 살균이 불가능하여 매우 불안전하다는 문제점도 가지고 있다.
한편, 상기 가축 부산물 처리장치조차 설치되지 않은 가금류 부화장과 가금류 사육농가들에서 무의식적으로 매립이 자행되고 있어 세균성 병원균의 지하수 오염 문제가 발생할 수 있고, 우리나라에는 현재 가금류 조류독감(AI 바이러스)과 양돈분야의 구제역 등이 이미 토착화되어 매년 연례행사처럼 나타나고 있으므로 부화장 폐기물에 대한 처리 문제가 심각한 상황이다. 즉, 조류독감의 징후가 나타나면 갓 부화된 가금류의 분양이 되지 않아 부화장마다 수만 수씩 살처분 해야 한다. 또한, 평상시에도 미분양된 가금류들은 사료 값의 소요비용으로 인해 도체 처리하고 있는 실정이다.
이에, 폐기물 부화장에서 발생하는 폐기물을 처리하되, 살균 및 악취 문제를 해결할 수 있는 폐기물 처리장치 및 처리방법에 대한 요구가 이어지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 악취의 발생을 억제하면서 살균 공정을 포함함으로써 부화장 폐기물을 효과적으로 처리할 수 있는 부화장 폐기물 처리장치 및 처리방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 폐기물을 저장하는 폐기물 저장부; 폐기물을 발효 및 살균시키는 폐기물 발효 및 살균부; 열매체유를 가열 및 순환하여 폐기물 발효 및 살균부에 열을 공급하는 열매체유 공급부; 및 폐기물 발효 및 살균부로부터 방출되는 수증기를 냉각시켜 응축수로 배출하는 증기 냉각부;를 포함하는 폐기물 처리장치에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게, 폐기물 저장부는, 폐기물을 저장하는 저장탱크; 폐기물을 저장탱크로 공급하는 호퍼; 저장탱크의 내부를 진공 상태로 만드는 진공 펌프; 및 저장탱크 하부에 위치하고, 저장탱크에서 배출되는 폐기물을 폐기물 발효 및 살균부로 이송하는 스크루 컨베이어;를 포함할 수 있다. 또한, 저장탱크와 진공 펌프는 파이프로 연결되어 있고, 파이프에는 공압 밸브가 구비되어, 파이프의 개폐 여부를 제어할 수 있다.
또한, 저장탱크는, 저장탱크 내벽에 고화된 폐기물을 제거하기 위한 교반봉;을 포함할 수 있고, 스크루 컨베이어는, 댐퍼;를 포함하고, 댐퍼에 의해 폐기물 발효 및 살균부로 이송되는 폐기물의 이송 여부가 제어될 수 있다.
바람직하게, 폐기물 발효 및 살균부는, 폐기물을 저장하는 발효 및 살균 탱크; 발효 및 살균 탱크 내부에 저장된 폐기물을 교반하는 교반기; 및 교반기와 연결되어 교반기를 구동하는 구동모터;를 포함할 수 있다.
이때, 교반기는, 다수 개의 교반봉이 구비된 샤프트;를 포함하고, 교반봉은 인접하는 교반봉과 리본 스크루로 연결될 수 있으며, 교반봉은 끝단에 삼각형 형태의 교반 날개를 구비할 수 있다.
바람직하게, 열매체유 공급부는, 열매체유를 저장 및 가열하는 열매체유 가열탱크; 열매체유를 순환시키는 열매체유 순환펌프; 및 열매체유가 이동하는 자켓 파이프;를 포함할 수 있다.
이때, 열매체유 가열탱크는, 열매체유를 가열하기 위한 히터봉;을 포함할 수 있다.
바람직하게, 증기 냉각부는, 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크; 냉각수 탱크의 온도를 조절하는 냉동기; 및 코일 형태로 감겨진 냉각수 파이프를 구비하는 냉각 코일;을 포함할 수 있다.
이때, 냉각 코일은, 냉각수 파이프로 둘러싸인 증기 배출관을 포함하고, 폐기물 발효 및 살균부에서 배출되는 증기는 증기 배출관을 통해 이동하면서 응축되어 응축수로 배출될 수 있다.
또한, 상기 목적은, 폐기물을 저장하는 폐기물 저장단계; 폐기물을 발효 및 살균시키는 폐기물 발효 및 살균단계; 및 폐기물 발효 및 살균단계에 의해 배출되는 증기를 응축시키는 응축단계;를 포함하는 폐기물 처리방법에 의해 달성될 수 있다.
바람직하게, 폐기물 저장단계는, 폐기물을 저장하는 저장탱크 내부를 진공 상태로 형성하는 진공 형성 단계; 폐기물이 저장탱크 내부로 투입되는 단계; 저장탱크 내부에 저장된 폐기물을 교반하는 단계; 및 저장탱크 내부의 진공 상태를 해제하면서 저장된 폐기물을 발효 및 살균부로 이송하는 폐기물 이송단계;를 포함할 수 있다.
바람직하게, 폐기물 발효 및 살균단계는, 55~65℃에서 폐기물을 교반하면서 발효시키는 폐기물 발효단계; 및 85~90℃에서 폐기물을 교반하면서 살균 및 건조시키는 폐기물 살균단계;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 부화장에서 발생하는 폐기물을 난각칼슘이 포함된 유기물질로 전환할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 폐기물 처리 과정에서 발생할 수 있는 악취를 제거할 수 있고, 폐기물을 처리하는데 있어 부형제(미생물, 톱밥, 왕겨 등)를 사용하지 않으면서도 비교적 짧은 시간 이내(12시간 이내)에 살균 처리된 유기물질을 제조할 수 있다. 나아가, 제조된 유기 물질은 유기비료를 제조하는 데 공급할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 처리장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 처리장치(100)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 처리장치(100)는 폐기물을 저장하는 폐기물 저장부(10); 폐기물을 발효 및 살균시키는 폐기물 발효 및 살균부(20); 열매체유를 가열 및 순환하여 폐기물 발효 및 살균부(20)에 열을 공급하는 열매체유 공급부(30); 및 폐기물 발효 및 살균부(20)로부터 방출되는 수증기를 냉각하여 응축수로 배출하는 증기 냉각부(40);를 포함한다. 여기에서 폐기물은 부화장 폐기물을 의미할 수 있고, 부화장 폐기물은 무정란, 곤계란, 미숙부화사체, 폐난각, 종계 사체, 미분양 병아리 도체 등이 혼합된 것으로서, 부화장에서 배출되어 버려지는 것을 의미한다. 본 발명은 부화장에서 발생하는 폐기물을 유기물질로 전환하여 유기 비료를 제조하는 데 공급할 수 있다. 또한, 증기 냉각부(40)를 통해 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 악취를 제거하고, 발효 및 살균부를 이용하여 폐기물을 처리하여 발생하는 유기 물질을 살균할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 폐기물 저장부(10)는 폐기물이 투입되어 저장되고, 이를 교반하여 후술할 폐기물 발효 및 살균부(20)로 폐기물을 이송하는 것으로서, 폐기물을 저장하는 저장탱크(11); 폐기물을 저장탱크(11)로 공급하는 호퍼(12); 저장탱크(11)의 내부를 진공 상태로 만드는 진공펌프(13); 및 저장탱크(11) 하부에 위치하고, 저장탱크(11)에서 배출되는 폐기물을 폐기물 발효 및 살균부(20)로 이송하는 스크루 컨베이어(14);를 포함할 수 있다.
저장탱크(11)는 내부에 저장공간을 구비하여 호퍼(12)로부터 공급되는 폐기물을 1차로 보관할 수 있는 것으로서, 공지의 다양한 소재로 제조할 수 있고, 바람직하게는 강철로 제조할 수 있다. 저장탱크(11)는 저장탱크(11)의 내부를 진공 상태로 만들 수 있는 진공펌프(13)와 파이프로 연결될 수 있고, 파이프에는 공압 밸브(15)가 구비될 수 있다. 공압 밸브(15)는 공기압으로 작동하는 것으로서, 파이프를 개방 상태(열린 상태) 또는 폐쇄 상태(닫힌 상태)로 조절할 수 있다. 공압 밸브(15)는 자동 제어가 가능하여 시간 등에 따라 밸브의 개폐가 자동으로 작동 되도록 제어할 수 있다. 또한, 저장탱크(11)의 상부에는 호퍼(12)와 연결되어 폐기물이 투입되는 폐기물 투입구(18)와 외부 공기의 출입 여부를 통제할 수 있는 진공 제어 밸브(17)가 구비될 수 있고, 하부는 저장탱크(11)에서 배출되는 폐기물을 폐기물 발효 및 살균부(20)로 이송하는 스크루 컨베이어(14)와 연결될 수 있다.
또한, 저장탱크(11)는 폐기물을 폐기물 발효 및 살균부(20)로 이송하는 과정에서 내벽에 압착 및 고화된 폐기물(단백질의 점성과 폐난각 등이 뒤섞여 뭉친 상태)을 제거하기 위하여 막대 형식의 교반봉(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 교반봉은 내벽에 고화된 폐기물을 잘 제거할 수 있도록 저장탱크(11) 내벽에 인접하게 위치할 수 있다.
스크루 컨베이어(14)는 저장탱크(11)에서 배출되는 폐기물을 폐기물 발효 및 살균부(20)로 이송하기 위하여 저장탱크(11)의 하부에 위치하고, 내부에는 폐기물의 이송방향과 나란하게 다수 개의 패들이 구비된 구동축을 포함할 수 있다(도시하지 않음). 구체적으로, 구동축은 아암(arm)을 이용하여 다수 개의 패들을 상하로 구비하고 있다. 또한, 스크루 컨베이어(14)는 폐기물의 이송량을 제어하기 위하여 댐퍼(damper)(16)를 포함할 수 있다. 댐퍼(16)는 원격으로 제어할 수 있고, 폐기물이 이송되는 통로에 위치하여 통로가 완전 열린 상태 또는 완전 닫힌 상태가 되도록 할 수 있어 폐기물의 이송량을 제어할 수 있다.
저장탱크(11)에 폐기물이 저장 및 배출되는 과정을 간략하게 설명하면, 먼저, 진공펌프(13)를 작동(ON 상태)하고, 공압 밸브(15)를 열린 상태, 진공 제어 밸브(17) 및 댐퍼(16)는 닫힌 상태로 조작한 후, 저장탱크(11) 내부를 진공 상태로 만들어, 호퍼(12)로부터 폐기물이 저장탱크(11) 내부로 이송되도록 한다. 저장탱크(11) 내부에 폐기물이 가득 차면, 폐기물 발효 및 살균부(20)로 폐기물을 이송한다. 이때에는, 진공펌프(13)를 off 상태로 하고, 공압 밸브(15)를 닫은 후에, 진공 제어 밸브(17)를 개방한다. 진공 제어 밸브(17)를 개방한 시점으로부터 약 1분 후에 댐퍼(16)를 열린 상태로 제어한다. 이어서, 댐퍼(16)를 개방한 시점으로부터 약 5초 후에 스크루 컨베이어(14)를 가동하면, 진공 제어 밸브(17)를 통해 공기가 유입되면서 저장탱크(11) 내부의 폐기물이 폐기물 발효 및 살균부(20)로 이송될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 폐기물 발효 및 살균부(20)는 폐기물 저장부(10)로부터 이송된 폐기물을 발효하고, 살균하여 유기 물질로 변환하는 것으로서, 폐기물을 저장하는 발효 및 살균 탱크(21); 발효 및 살균 탱크(21) 내부에 저장된 폐기물을 교반하는 교반기(22); 및 교반기(22)와 연결되어 교반기(22)를 구동하는 구동모터(23);를 포함할 수 있다.
교반기(22)는 다수 개의 교반봉(25)이 구비된 샤프트(24);를 포함하고, 교반봉(25)은 인접하는 교반봉(25)과 리본 스크루(26)로 연결될 수 있다. 리본 스크루(26)로 연결된 다수 개의 교반봉(25)은 같은 방향으로 같은 속도로 회전함으로써 발효 및 살균 탱크(21) 내부의 폐기물을 효과적으로 교반하여 발효 및 살균 작용이 원활하게 일어날 수 있도록 한다. 또한, 교반봉(25)은 끝단에 교반 날개를 구비할 수 있다. 일반적인 교반 날개의 경우, 부하만 커질 뿐 교반이 잘 되지 않으므로, 교반 날개는 삼각 형상(바람직하게, 쟁기 모양)인 것이 바람직하다.
폐기물은 발효 및 살균 탱크(21) 내부에서 발효되는 단계와 살균되는 단계를 순차적으로 거치게 되는데, 각 단계에 따라서 발효 및 살균 탱크(21)는 적절한 온도로 유지된다. 발효 및 살균 탱크(21)의 온도는 후술할 열매체유 공급부(30)에 의해서 제어될 수 있다.
폐기물이 발효되는 단계에서 발효 및 살균 탱크(21)는 내부 온도가 55~65℃로 제어될 수 있다. 이때, 발효 및 살균 탱크(21)에는 단백질 분해제(프로테아제)가 공급되고, 단백질 분해제는 공지의 단백질 분해제를 사용할 수 있다. 단백질 분해제의 공급량은 폐기물 100kg에 대해서 0.2~0.5L 공급되는 것이 바람직하고, 발효 시간은 2~3 시간인 것이 바람직하다. 발효 온도가 55℃ 미만인 경우, 단백질 부패취가 극심하여 이어지는 살균 단계에서 악취가 효과적으로 제거되지 않고, 65℃를 초과하는 경우, 단백질 분해제(분해 효소)의 기능이 상실되어 효과적으로 발효가 진행되지 않는다. 또한, 단백질 분해제의 공급량이 상기 범위 미만인 경우, 짧은 시간(2~3시간) 내에 발효가 효과적으로 일어날 수 없고, 상기 범위를 넘어서는 경우, 비경제적이다. 한편, 일반적으로 단백질 분해제(분해 효소)에 의한 발효는 약알칼리 영역에서 효과적인데, 폐기물에 포함된 폐난각의 주성분은 탄산칼슘이고, 탄산칼슘에 의해 약알칼리 상태가 되어 별도의 알칼리제는 필요하지 않다.
폐기물이 완전히 발효되면, 살균 및 건조 단계가 진행되고, 발효 및 살균 탱크(21)의 내부 온도는 85~90℃로 제어될 수 있다. 살균 및 건조 시간은 5~6 시간인 것이 바람직하다. 살균 및 건조 온도가 85℃ 미만인 경우, 폐기물이 충분히 살균되지 않고, 악취가 제거되지 않을 수 있으며, 살균 및 건조 온도가 90℃를 초과하는 경우, 열매체유를 지나치게 가열해야 하므로 에너지 소모가 심할 뿐만 아니라 열매체유가 탄화되어 전체 장비의 작동이 원활하게 이루어지지 않을 수 있다.
일 실시예에 있어서, 열매체유 공급부(30)는 열매체유를 가열 및 순환시켜 폐기물 발효 및 살균부(20)에 열을 공급하는 것으로서, 열매체유를 저장 및 가열하는 열매체유 가열탱크(31); 열매체유를 순환시키는 열매체유 순환펌프(32); 및 열매체유가 이동하는 자켓 파이프(33);를 포함할 수 있다.
열매체유 가열탱크(31)는 내부에 열매체유를 가열하기 위한 히터봉(34)을 포함할 수 있다. 열매체유는 공지의 다양한 열매체유를 사용할 수 있으나, 알킬벤젠계 합성 열매체유(SERIOLA KF 2120, 에쓰-오일 토탈 윤활유㈜)로서, 사용 온도 범위는 -10 ~ 350℃인 것이 바람직하다. 열매체유는 히터봉(34)에 의해 가열되고, 열매체유 순환펌프(32)에 의해 발효 및 살균 탱크(21)를 둘러싸는 자켓 파이프(33) 내부를 따라 흐르면서 발효 및 살균 탱크(21)에 열을 공급한다. 특히, 폐기물을 살균 및 건조하기 위하여 히터봉(34)은 열매체유를 200~220℃의 온도로 가열하는 것이 바람직하다. 200℃ 미만인 경우, 발효 및 살균 탱크(21) 내부에 충분한 열이 공급되지 않아 폐기물의 살균 및 건조가 잘 되지 않을 수 있고, 220℃를 초과하는 경우, 열매체유가 탄화되어 자켓 파이프 내에서 굳어 장치 전체가 손상을 입을 수 있고, 고가인 열매체유를 교환해야 한다는 단점이 생길 수 있다.
일 실시예에 있어서, 증기 냉각부(40)는 폐기물 발효 및 살균부(20)로부터 방출되는 수증기를 냉각시켜 응축수로 배출하는 것으로서, 냉각수를 저장하는 냉각수 탱크(41); 냉각수 탱크(41)의 온도를 조절하는 냉동기(42); 및 코일 형태로 감겨진 냉각수 파이프를 구비하는 냉각 코일(43, 44);을 포함할 수 있다. 냉각 코일(43, 44)은 냉각수 파이프로 둘러싸인 증기 배출관(45)을 포함하고, 폐기물 발효 및 살균부(20)에서 배출되는 증기는 증기 배출관(45)을 통해 이동하면서 응축되어 응축수로 방출된다. 냉각 코일(43, 44)은 필요에 따라 여러 개 설치할 수 있고, 증기를 효과적으로 응축수로 변환시키기 위하여 2개 이상인 것이 바람직하다. 냉각수 탱크(41)는 냉동기(42)와 연결되고, 냉수 순환펌프(46)에 의해 냉각수는 냉각수 탱크(41)와 냉동기(42) 사이를 순환하며, 일정 온도를 유지할 수 있다. 또한, 냉각수 탱크(41) 안에 저장된 냉각수는 냉각수 순환펌프(47)에 의해 냉각수 파이프를 따라 순환하면서 증기를 응축시킨다.
다음으로, 폐기물 처리방법에 대해 설명한다. 설명의 편의를 위하여 상술한 폐기물 처리장치(100)를 예로 들어 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 중복되는 부분에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 폐기물 처리방법은, 폐기물을 저장하는 폐기물 저장단계; 폐기물을 발효 및 살균시키는 폐기물 발효 및 살균단계; 및 폐기물 발효 및 살균단계에 의해 배출되는 증기를 응축시키는 응축단계;를 포함한다. 본 발명은 부화장에서 발생하는 폐기물을 유기물질로 전환하여 유기 비료를 제조하는 데 공급할 수 있다. 또한, 응축단계를 통해 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 악취를 제거하고, 살균단계를 통해 폐기물을 처리하여 발생하는 유기 물질을 살균할 수 있다.
폐기물 저장단계는 부화장에서 발생하는 폐기물을 저장탱크(11)에 1차적으로 저장하는 단계로서, 폐기물을 저장하는 저장탱크(11) 내부를 진공 상태로 형성하는 진공 형성 단계; 폐기물이 저장탱크(11) 내부로 투입되는 단계; 저장탱크(11) 내부에 저장된 폐기물을 교반하는 단계; 및 저장탱크(11) 내부의 진공 상태를 해제하면서 저장된 폐기물을 발효 및 살균부로 이송하는 폐기물 이송단계;를 포함할 수 있다. 구체적으로, 진공 형성 단계는 진공펌프(13)를 작동(ON 상태)하고, 공압 밸브(15)를 열린 상태, 진공 제어 밸브(17) 및 댐퍼(16)는 닫힌 상태로 조작하여 저장탱크(11)의 내부를 진공 상태로 형성할 수 있다. 진공 상태가 형성되면서 폐기물은 폐기물 투입구(18)를 통해 저장탱크(11) 내부로 투입될 수 있다. 저장탱크(11) 내부에 저장된 폐기물은 저장탱크(11) 내부에 구비된 교반봉에 의해서 교반될 수 있다. 이어서, 진공을 해제하면서 저장된 폐기물을 발효 및 살균부로 이송할 수 있다. 즉, 진공펌프(13)를 off 상태로 하고, 공압 밸브(15)를 닫은 후에, 진공 제어 밸브(17)를 개방한다. 진공 제어 밸브(17)를 개방한 시점으로부터 약 1분 후에 댐퍼(16)를 열린 상태로 제어하고, 댐퍼(16)를 개방한 시점으로부터 약 5초 후에 스크루 컨베이어(14)를 가동하면, 진공 제어 밸브(17)를 통해 공기가 유입되면서 저장탱크(11) 내부의 폐기물이 폐기물 발효 및 살균부(20)로 이송될 수 있다. 이때, 저장탱크(11) 내부의 교반봉에 의해 저장탱크(11) 내벽에 압축 및 고화된 폐기물은 제거될 수 있다.
폐기물 발효 및 살균단계는 폐기물 저장부(10)로부터 이송된 폐기물을 발효한 후, 살균 및 건조하여 악취를 제거함과 동시에 폐기물을 유기 물질로 변환하는 단계로서, 55~65℃에서 폐기물을 교반하면서 발효시키는 폐기물 발효단계; 및 85~90℃에서 폐기물을 교반하면서 살균 및 건조시키는 폐기물 살균단계;를 포함할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 먼저 구동모터(23)를 통해 발효 및 살균 탱크(21) 내부의 폐기물을 교반한다. 이어서, 열매체유 가열탱크(31)의 히터봉(34)을 이용하여 열매체유를 가열하고, 열매체유 순환펌프(32)를 이용하여 열매체유를 자켓 파이프(33)를 따라 순환시키면서 발효 및 살균 탱크(21) 내부의 온도를 55~65℃ 유지하여 폐기물을 2~3 시간 동안 발효시킨다. 발효가 완료된 후, 열매체유 가열탱크(31)의 히터봉(34)을 이용하여 열매체유를 보다 높은 온도로 가열한 후, 열매체유를 자켓 파이프(33)를 따라 순환시키면서 발효 및 살균 탱크(21) 내부의 온도를 85~90℃로 유지하여 5~6 시간 동안 살균 및 건조시킨다. 이어서, 살균단계에서 발생한 증기를 응축수로 배출하기 위하여 냉동기(42), 냉수 순환펌프(46), 냉각수 순환펌프(47)를 작동시킨다. 냉각수는 냉각 코일(43, 44)로 이송되고, 증기는 증기 배출관(45)을 통해 이동하면서 응축된다. 응축수는 외부로 배출된다. 살균 및 건조가 끝나면 폐기물은 유기 물질로 변환되고, 악취는 제거될 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
100 : 폐기물 처리장치
10 : 폐기물 저장부
11 : 저장탱크
12 : 호퍼
13 : 진공펌프
14 : 스크루 컨베이어
15 : 공압 밸브
16 : 댐퍼
17 : 진공 제어 밸브
18 : 폐기물 투입구
20 : 폐기물 발효 및 살균부
21 : 발효 및 살균 탱크
22 : 교반기
23 : 구동모터
24 : 샤프트
25 : 교반봉
26 : 리본 스크루
30 : 열매체유 공급부
31 : 열매체유 가열탱크
32 : 열매체유 순환펌프
33 : 자켓 파이프
34 : 히터봉
40 : 증기 냉각부
41 : 냉각수 탱크
42 : 냉동기
43, 44 : 냉각 코일
45 : 증기 배출관
46 : 냉수 순환펌프
47 : 냉각수 순환펌프
48 : 수분 배출 팬(fan)
10 : 폐기물 저장부
11 : 저장탱크
12 : 호퍼
13 : 진공펌프
14 : 스크루 컨베이어
15 : 공압 밸브
16 : 댐퍼
17 : 진공 제어 밸브
18 : 폐기물 투입구
20 : 폐기물 발효 및 살균부
21 : 발효 및 살균 탱크
22 : 교반기
23 : 구동모터
24 : 샤프트
25 : 교반봉
26 : 리본 스크루
30 : 열매체유 공급부
31 : 열매체유 가열탱크
32 : 열매체유 순환펌프
33 : 자켓 파이프
34 : 히터봉
40 : 증기 냉각부
41 : 냉각수 탱크
42 : 냉동기
43, 44 : 냉각 코일
45 : 증기 배출관
46 : 냉수 순환펌프
47 : 냉각수 순환펌프
48 : 수분 배출 팬(fan)
Claims (12)
- 폐기물을 저장하는 폐기물 저장부;
폐기물을 발효 및 살균시키는 폐기물 발효 및 살균부;
열매체유를 가열 및 순환하여 폐기물 발효 및 살균부에 열을 공급하는 열매체유 공급부; 및
폐기물 발효 및 살균부로부터 방출되는 수증기를 냉각시켜 응축수로 배출하는 증기 냉각부;를 포함하되,
폐기물 저장부는,
폐기물을 저장하고, 내벽에 인접하게 설치되어 내벽에 압착 및 고화된 폐기물을 제거하는 교반봉을 구비하는 저장탱크; 폐기물을 저장탱크로 공급하는 호퍼; 공압밸브를 구비하는 파이프를 통해 저장탱크와 연결되어 저장탱크의 내부를 진공 상태로 만드는 진공 펌프; 및 저장탱크 하부에 위치하고, 저장탱크에서 배출되는 폐기물을 폐기물 발효 및 살균부로 이송하는 스크루 컨베이어;를 포함하고,
스크루 컨베이어는, 다수 개의 패들이 아암(arm)에 의해 연결되며, 폐기물의 이송방향과 나란하게 배치된 구동축; 및 댐퍼;를 포함하여, 폐기물을 교반시키면서 폐기물 발효 및 살균부로 이송하고,
댐퍼에 의해 폐기물 발효 및 살균부로 이송되는 폐기물의 이송 여부가 제어되며,
폐기물 발효 및 살균부는,
폐기물을 저장하는 발효 및 살균 탱크;
인접하는 교반봉과 리본 스크루로 연결되고, 끝단에 삼각 형상의 교반 날개를 구비하는 다수 개의 교반봉이 구비된 샤프트;를 포함하여 발효 및 살균 탱크 내부에 저장된 폐기물을 교반하는 교반기; 및
교반기와 연결되어 교반기를 구동하는 구동모터;를 포함하고,
프로테아제를 공급 받아 55~65℃에서 폐기물을 발효한 후, 85~90℃에서 발효된 폐기물을 살균 및 건조하여 2단계로 폐기물을 처리하며,
증기 냉각부는,
냉각수를 저장하는 냉각수 탱크; 냉각수 탱크의 온도를 조절하는 냉동기; 및 코일 형태로 감겨진 냉각수 파이프를 구비하고, 상하로 배치된 2개의 냉각 코일;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기물 처리장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 열매체유 공급부는,
열매체유를 저장 및 가열하는 열매체유 가열탱크;
열매체유를 순환시키는 열매체유 순환펌프; 및
열매체유가 이동하는 자켓 파이프;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기물 처리장치. - 제6항에 있어서, 열매체유 가열탱크는,
열매체유를 가열하기 위한 히터봉;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기물 처리장치. - 삭제
- 제1항에 있어서, 냉각 코일은,
냉각수 파이프로 둘러싸인 증기 배출관을 포함하고,
폐기물 발효 및 살균부에서 배출되는 증기는 증기 배출관을 통해 이동하면서 응축되어 응축수로 배출되는 것을 특징으로 하는, 폐기물 처리장치. - 제1항의 폐기물 처리장치를 이용한 폐기물 처리방법에 있어서,
폐기물을 저장하는 폐기물 저장단계;
폐기물을 발효 및 살균시키는 폐기물 발효 및 살균단계; 및
폐기물 발효 및 살균단계에 의해 배출되는 증기를 응축시키는 응축단계;를 포함하되,
폐기물 저장단계는,
폐기물을 저장하는 저장탱크 내부를 진공 상태로 형성하는 진공 형성 단계; 폐기물이 저장탱크 내부로 투입되는 단계; 저장탱크 내부에 구비된 교반봉을 이용하여 저장된 폐기물을 교반하는 단계; 및 저장탱크 내부의 진공 상태를 해제하면서 다수 개의 패들이 아암(arm)에 의해 구비된 구동축 및 댐퍼를 포함하는 스크루 컨베이어를 이용하여 저장된 폐기물을 발효 및 살균부로 이송하는 폐기물 이송단계;를 포함하고,
폐기물 발효 및 살균단계는,
55~65℃에서 단백질 분해제를 투입하여 폐기물을 교반하면서 발효시키는 폐기물 발효단계; 및 85~90℃에서 폐기물을 교반하면서 살균 및 건조시키는 폐기물 살균단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 폐기물 처리방법.
- 삭제
- 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160152887A KR101816044B1 (ko) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | 부화장 폐기물 처리장치 및 처리방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160152887A KR101816044B1 (ko) | 2016-11-16 | 2016-11-16 | 부화장 폐기물 처리장치 및 처리방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101816044B1 true KR101816044B1 (ko) | 2018-01-09 |
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ID=61000514
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| KR (1) | KR101816044B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116851416A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 具有自动收集功能的实验室鸟类孵化废弃物环保处理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100209019B1 (ko) * | 1996-04-29 | 1999-07-15 | 박종일 | 부패성 유기폐기물을 이용한 발효건조방법 및 장치 |
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2016
- 2016-11-16 KR KR1020160152887A patent/KR101816044B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100209019B1 (ko) * | 1996-04-29 | 1999-07-15 | 박종일 | 부패성 유기폐기물을 이용한 발효건조방법 및 장치 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116851416A (zh) * | 2023-06-26 | 2023-10-10 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 具有自动收集功能的实验室鸟类孵化废弃物环保处理装置 |
| CN116851416B (zh) * | 2023-06-26 | 2024-06-07 | 生态环境部南京环境科学研究所 | 具有自动收集功能的实验室鸟类孵化废弃物环保处理装置 |
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