KR101831508B1 - 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템 - Google Patents

축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동물 사체 및 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축산 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있고, 이를 처리함에 있어 발생되는 폐열을 적극 활용하여 열교환 방식을 통해 실내 난방을 가능하도록 구성함으로써 난방비 절감은 물론이고 에너지 절감을 구현할 수 있도록 한 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 폐기물 처리장치를 통해 축산 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있고, 이를 처리함에 있어 발생되는 폐열을 적극 활용하여 열교환 방식을 통해 실내 난방을 가능하도록 구성함으로써 난방비 절감은 물론이고 에너지 절감을 구현할 수 있도록 한 효과를 나타낸다.

Description

축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템{Heating systems using waste heat}
본 발명은 동물 사체 및 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 축산 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있고, 이를 처리함에 있어 발생되는 폐열을 적극 활용하여 열교환 방식을 통해 실내 난방을 가능하도록 구성함으로써 난방비 절감은 물론이고 에너지 절감을 구현할 수 있도록 한 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 소각로는 산업화 과정에서 각종 폐기물을 효과적으로 처리하기 위한 수단으로 알려져 있는 바, 이러한 소각로는 소각 작동시 고온의 폐열이 발생되므로 이를 낭비하지 않고 난방으로 활용할 수 있는 방법들이 제안되어 있다.
예컨대, 대한민국공개특허번호 제10-1998-0010119호(1998. 04. 30, 공개)에서 제안하고 있는 소각로의 폐열을 이용한 난방시스템이다. 이 공보를 참조로 하면, 소각로에서 발생된 폐열을 이용하여 온수를 만들고, 이 온수를 순환시킴으로써 난방을 가능하게 제안하고 있다.
한편, 국내의 연간 돼지 폐사 두수는 약 300만 두, 가금류는 약 1000만 수에 이르는 등 다른 가축을 포함한 폐사 두수는 상당하며, 이들이 배설하는 축분을 포함한 각종 축산 폐기물 양 또한 상당하다. 이 폐기물 중 일부는 거름 형태로 재사용되기도 하지만 대부분은 해양이나 토양에 버려지게 되어 심각한 환경오염을 초래하고 있다. 물론, 이 폐기물을 충분히 건조시켜서 처리하거나 거름 형태로 사용되어지면 환경오염 문제를 줄일 수 있을 것이나 축분 같은 경우에는 함수율이 높아 건조시키데 상당한 시일이 소요되고, 건조 공간도 충분하지 못하는 이유로 인해 해양이나 토양에 투기되는 것이다.
그래서, 이 축산 폐기물을 처리할 수 있도록 한 종합 처리장치의 개발이 요구되고 있으며, 이때 발생되는 폐열을 효율적으로 사용할 수 있는 시스템의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 축산 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있고, 이를 처리함에 있어 발생되는 폐열을 적극 활용하여 열교환 방식을 통해 실내 난방을 가능하도록 구성함으로써 난방비 절감은 물론이고 에너지 절감을 구현할 수 있도록 한 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템을 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수거된 처리 대상물을 파쇄, 건조 및 연소시키는 작동을 통해 종합 처리하도록 구성된 폐기물 종합 처리장치; 상기 폐기물 종합 처리장치의 연소 과정에서 발생되는 고온의 폐열을 이송시켜 외부로 배출하되, 건물의 일측에 마련되는 히팅실을 경유하도록 설치되어 히팅실 내부 온도를 상승시키는 폐열 이송관; 및 상기 히팅실의 공기를 건물 내부로 공급하기 위한 이송덕트와, 송풍기를 포함한 공기 배출부재;를 포함하되, 상기 폐기물 종합 처리장치는 수거된 처리 대상물을 파쇄하여 저장하는 저장조; 상기 저장조로부터 저장된 처리 대상물을 공급받아 건조시키는 건조장치; 상기 건조장치에서 건조된 처리 대상물을 공급받아 연소시키되, 연소 과정에서 발생되는 폐열을 상기 건조장치로 공급함으로써 건조 열원으로 사용토록 구성된 연소장치;를 포함하고, 상기 건조장치는 프레임; 상기 프레임 상부에서 후측으로 갈수록 점차 높아지는 경사를 가지도록 설치되어서 동물 사체 및 축산 폐기물을 포함한 처리 대상물을 후측에서 공급받아 회전 작동에 의해 고르게 교반시키면서 전측으로 이송 배출하는 상부 건조유닛; 상기 프레임 하부에 상기 상부 건조유닛과 동일 경사를 가지도록 설치되며, 상부 건조유닛에서 건조한 처리 대상물을 공급받아 회전 작동에 의해 고르게 교반시키면서 이송하여 외부로 배출하는 하부 건조유닛; 상기 하부 건조유닛 내부에 길이 방향으로 설치되어 상기 상부 건조유닛에서 일차적으로 건조된 처리 대상물을 공급받아 상기 하부 건조유닛의 후측으로 이송시켜 공급하는 이송스크류; 상기 상부 건조유닛 및 하부 건조유닛 내부로 상기 연소장치에서 발생된 고온의 열원을 수집 공급함으로써 이송되는 처리 대상물을 건조시키기 위한 열원공급유닛; 및 상기 상부 건조유닛 및 하부 건조유닛의 후측에 설치되어서 내부로 공급된 열원을 외부로 배출하기 위한 배출덕트;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 폐열 이송관의 끝부분에는 집진기가 설치되어서, 폐열이 대기 중으로 배출되기 전 집진 처리 된 후 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
삭제
바람직하게 상기 상부 건조유닛은 상기 프레임의 상부 전후측에 이격 설치되며 후측에는 처리 대상물을 공급하기 위한 공급부가 구비되고 전측에는 처리 대상물을 배출하기 위한 배출구가 형성된 상부 지지체부재; 상기 상부 지지체부재 사이에 회전 가능하게 설치되고, 내부에는 건조유로를 형성하여 상기 공급부로부터 처리 대상물을 공급받아 회전 작동에 의해 이송시켜 상기 배출구를 통해서 배출하되, 상기 건조유로 내벽에는 원활한 이송과 교반을 위해 다수의 날개가 형성된 상부 회전드럼; 및 상기 회전드럼을 회전시키기 위한 상부 회전수단;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 상부 회전드럼의 내부에는 건조유로를 일부 차단하여 처리 대상물의 이송속도를 줄이면서 공급되는 열원의 확산을 도모하고자 차단판이 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 폐기물 처리장치를 통해 축산 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있고, 이를 처리함에 있어 발생되는 폐열을 적극 활용하여 열교환 방식을 통해 실내 난방을 가능하도록 구성함으로써 난방비 절감은 물론이고 에너지 절감을 구현할 수 있도록 한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템 전체를 보인 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 동물 사체 및 축산 폐기물 종합 처리시스템의 전체적인 구성을 보인 개략적 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 건조장치를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 3의 A-A선 단면을 보인 개략적 단면도.
도 5의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상부 건조유닛을 보인 개략적 단면도이고, "나"를 상부 건조유닛을 일부를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 하부 건조유닛 및 이송스크류를 보인 개략적 단면도.
도 7 및 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 건조장치의 사용 상태를 보인 개략적 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템을 보다 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 일실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템 전체를 보인 개략도이다.
도면을 참조로 하면, 본 발명의 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템은 크게 폐기물 종합 처리장치(1), 폐열 이송관(2000) 및 공기 배출부재(3200)를 포함하여 구성된다.
상기 폐기물 종합 처리장치(1)는 수거된 처리 대상물을 파쇄, 건조 및 연소시키는 작동을 통해 종합 처리하도록 구성된 것으로, 이 폐기물 종합 처리장치(1)는 수거된 처리 대상물을 파쇄하여 저장하는 저장조(10), 상기 저장조(10)로부터 저장된 처리 대상물을 공급받아 건조시키는 건조장치(100) 및 상기 건조장치(100)에서 건조된 처리 대상물을 공급받아 연소시키되, 연소 과정에서 발생되는 폐열을 상기 건조장치(100)로 공급함으로써 건조 열원으로 사용토록 구성된 연소장치(1000)를 포함하여 구성되는데, 하기에서 더욱 상세히 살펴보기로 한다.
한편, 상기 처리 대상물은 동물 사체, 축산 폐기물, 축분 및 각종 산업 폐기물 중 어느 하나이거나 그 혼합물일 수 있으며, 처리 대상물을 한정하지 않음을 명백히 한다.
상기 폐열 이송관(2000)은 상기 폐기물 종합 처리장치(1)의 연소 과정에서 발생되는 고온의 폐열을 이송시켜 외부로 배출하되, 건물(3000)의 일측에 마련되는 히팅실(3100)을 경유하도록 설치되어 히팅실(3100) 내부 온도를 상승시키도록 구비된다.
이때, 상기 폐열 이송관(2000)이 경유하는 히팅실(3100)을 유지보수 하거나 이송관 자체의 유지 보수가 요구될 때를 대비하여 폐열이 히팅실(3100)을 경유하지 않고 배출되도록 하기 위한 보조관(2100)을 더 구비할 수 있다.
그리고, 상기 폐열 이송관(2000)의 끝부분에는 집진기(4000)가 구비되어서 폐열 이송관(2000)을 통해 배출되는 폐열에서 오염원을 제거토록 하여 대기로 방출시키는 것이 더 바람직하다.
상기 공기 배출부재(3200)는 상기 폐열 이송관(2000)으로 인해 가온된 히팅실의 공기를 건물 내부로 공급하기 위한 것으로, 이송덕트(d) 및 송풍기(s)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 시스템은 축산 폐기물을 처리하는 과정에서 발생되는 고온의 폐열을 재사용하여 난방을 가능하게 제안하고 있는 것으로, 특히 축산 농가에서 이러한 설비를 갖추게 되면 폐기물은 처리하면서도 그 과정에서 발생된 폐열을 매개로 축사 내부를 난방 시킬 수 있게 되므로 일석이조의 효과를 누릴 수 있게 되는 것이다.
이제, 하기에서는 본 발명의 폐기물 종합 처리장치에 대해서 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 동물 사체 및 축산 폐기물 종합 처리시스템의 전체적인 구성을 보인 개략적 사시도이다.
본 발명의 종합 처리장치는 도 2에서 도시하는 바와 같이, 크게 저장조(10), 건조장치(100) 및 연소장치(1000)를 포함하여 구성된다.
상기 저장조(10)는 각 축사농가 등에서 수거된 처리 대상물을 저장하는 공간을 제공하게 되며, 저장된 처리 대상물을 공급부(312)를 통해 후술할 건조장치(100)로 공급된다. 이때, 상기 저장조(10) 일측에는 동물 사체와 같이 파쇄가 요구되는 처리 대상물은 파쇄 후 저장조(10)로 저장하기 위해 구비되는 파쇄기(20)를 더 포함한다.
상기 건조장치(100)는 상기 저장조(10)에 저장된 처리 대상물을 공급부(312)를 매개로 공급받아 건조시킨 뒤 후술할 연소장치(1000)로 공급하기 위한 것으로, 상기 건조장치(100)는 새로운 건조 방식과 구성으로 인해 에너지를 절감하면서도 건조 효율은 우수한 효과를 구현하게 되는데, 이러한 본 발명의 건조장치(100)에 대해서는 하기에서 보다 상세히 살펴보기로 한다.
상기 연소장치(1000)는 상기 건조장치(100)에서 건조된 처리 대상물을 배출수단(412)으로부터 공급받아 연소시키게 된다. 이러한 연소장치(1000)는 종래 기술은 물론이고 널리 제안되어 있는 그 구성에 대해서는 별도의 언급은 하지 않는다. 다만, 본원에서는 연소과정에서 발생되는 폐열을 대기 중으로 직접 배출하지 않고 열원공급유닛(600)을 통해 건조장치(100)로 공급함으로써 처리 대상물을 건조시키는 열원으로 재활용할 수 있도록 구성하고 있다.
이제, 하기에서는 상기에서 간략하게 살펴본 건조장치에 대해서 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 건조장치를 보인 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 도 3의 A-A선 단면을 보인 개략적 단면도이다.
도 3 및 4를 참조로 하면, 본 발명의 동물 사체 및 축산 폐기물 건조장치(100)는 크게 프레임(200), 상부 건조유닛(300), 하부 건조유닛(400), 이송스크류(500), 열원공급유닛(600) 및 배출덕트(700)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 프레임(200)은 지면에 설치되어서 상기의 상/하부 건조유닛(300,400)을 설치하기 위해 구비되는 것으로, 그 형상은 다양하게 구현될 수 있으며 유지보수를 위해 작업자가 다닐 수 있는 사다리 및 발판(미부호 설명)을 더 구비하도록 구성되는 것도 좋으나, 이러한 형상을 한정하는 것은 아님을 분명히 한다.
상기 상부 건조유닛(300)은 도 4에서 도시하는 바와 같이 상기 프레임(200) 상부에 설치되어 있되, 후측으로 갈수록 점차 높아지는 경사를 가지도록 설치됨을 알 수 있다. 이는 처리 대상물을 후측에서 공급받아 회전 작동에 의해 고르게 교반시키면서 전측으로 이송 배출하기 위해 경사지게 설치되는 것이다. 처리 대상물을 이송 및 건조하기 위해 내부에 건조유로(322)를 형성함으로써 건조공간을 제공하게 된다. 이러한, 상기 상부 건조유닛(300)의 상세한 구성 및 작동관계는 하기에서 다시 살펴보기로 한다.
상기 하부 건조유닛(400)은 상기 프레임(200) 하부에 상기 상부 건조유닛(300)과 동일 경사를 가지도록 설치되며, 상부 건조유닛(300)에서 건조한 처리 대상물을 공급받아 이송 및 건조하기 위해 내부에 건조유로를 형성함으로써 건조공간을 제공하게 되는데, 이 또한 하기에서 다시 살펴보기로 한다.
상기 이송스크류(500)는 상기 하부 건조유닛(400) 내부에 길이 방향으로 설치되어 상기 상부 건조유닛(300)에서 일차적으로 건조된 처리 대상물을 공급받아 상기 하부 건조유닛(400)의 후측으로 이송시켜 공급하기 위해 구비되는 것으로, 이 이송스크류(500)의 구성 및 작동관계 또한 하기에서 다시 살펴보기로 한다.
상기 열원공급유닛(600)은 상기 상부 건조유닛(300) 및 하부 건조유닛(400) 내부 즉, 건조유로(322,422) 고온의 열원을 공급하여 이송되는 처리 대상물을 건조시키기 위해 구비되는 것으로, 여기서는 미도시 하고 있으나 도 2에서 도시하고 있는 바와 같이 연소장치에서 발생되는 폐열을 수집하여 상기 건조유로(322,422)로 공급함으로써 처리 대상물을 건조시키는 열원으로 사용되도록 구성되는 것이다.
이때, 상기 상부 건조유닛(300)의 일측에는 보조버너(800)가 구비되어 있는데, 이는 상부 건조유닛(300) 내부 온도를 더 올리는 등의 보조적인 역할이 필요할 때 사용하기 위해 구비되는 것이다.
상기 배출덕트(700)는 상기 상부 및 하부 건조유닛(300,400)의 일측에서 내부와 연통되게 설치되어서 공급되는 열원을 여기서는 미도시 하고 있으나 폐열 이송관(2000)으로 이송시키기 위해 구비되는 것이다. 이렇게 연소장치에서 발생된 폐열은 처리 대상물을 건조시키는 열원과, 난방을 위한 열원으로 사용된 후 배출되도록 구성된 것이다.
도 5의 "가"는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상부 건조유닛을 보인 개략적 단면도이고, "나"를 상부 건조유닛을 일부를 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 하부 건조유닛 및 이송스크류를 보인 개략적 단면도이다.
본 발명의 상부 건조유닛(300)은 도 5의 "가" 및 "나"에 도시된 바와 같이, 상부 지지체부재(310), 상부 회전드럼(320) 및 상부 회전수단(350)을 포함하여 구성된다.
상기 상부 지지체부재(310)는 전후측으로 일정 간격을 두고 구비되되 여기서는 미도시 된 프레임(200) 상부에 설치되는 것이다. 이때, 후측에 설치된 상부 지지체부재(310)에는 처리 대상물을 공급하기 위한 공급부(312)가 구비되어 있으며, 전측에 설치된 상부 지지체부재(310)의 하면에는 처리 대상물을 배출하기 위한 배출구(314)가 형성된다. 이때, 상기 공급부(312)는 여기서는 미도시하고 있으나 저장조에서 처리 대상물을 공급하기 위해 설치되는 것이다.
상기 상부 회전드럼(320)은 상기 상부 지지체부재(310) 사이에서 전후측이 회전 가능하게 지지 설치되고, 내부에는 건조유로(322)를 형성하여 상기 공급부(312)로부터 처리 대상물을 공급받아 회전 작동에 의해 이송시켜 상기 배출구(314)를 통해서 배출하도록 구성되되, 상기 건조유로(322) 내벽에는 처리 대상물의 원활한 이송과 더불어 교반이 이루어지도록 하기 위한 다수의 날개(324)가 형성된다. 이때, 회전드럼(320) 자체가 회전 가능하게 구성됨에 따라 처리 대상물은 회전드럼(320)을 따라 회전되면서 상측에 위치될 때 자유낙하 되는 작동을 반복하면서 이송되기에 응고 및 고착 현상을 현저히 줄일 수 있게 될 것이다.
그리고, 상기 상부 회전드럼(320)의 내부에는 건조유로(322)를 일부 차단하여 처리 대상물의 이송속도를 줄이면서 공급되는 열원의 확산을 도모하고자 차단판(330)이 구비되어 있는데, 상기 차단판(330)은 도 5의 "나"에서 도시하는 바와 같이, 원판 형태를 가지면서 상기 상부 회전드럼(320)의 내벽에 부착되어 있되, 가장자리에는 처리 대상물과 열원이 통과되는 이송로(332)가 방사형 형상으로 형성되고, 가운데 부분에는 열원이 통과되는 별도의 관통공(334)이 형성되어 있다. 이렇듯, 상기 건조유로(322)는 상기 차단판(330)에 의해서 구획되는 형상이되, 상기 차단판(330)에 형성된 이송로(332) 및 관통공(334)만을 매개로 연통됨에 따라 이송되는 처리 대상물은 상기 차단판(330)의 가장자리에 형성된 이송로(332)를 통해서 이송될 것이므로 이송량 및 속도를 줄일 수 있어 건조 효율을 높일 수 있는 것이다. 또한 건조유로(322) 내부로 공급된 열원은 차단판(330)에 의해 일시에 배출되지 않고 확산되면서 처리 대상물을 건조시키게 되어 건조 효율이 더 우수할 것이다.
또한, 상기 건조유로(322)의 내벽에는 돌출부(340)가 방사형 형태로 배치되어 처리 대상물이 차단판(330)의 이송로(332)로 유입되기 전 한 번 더 분산시킴으로써 덩어리 형태의 처리 대상물에 의해 이송로(332)가 막히는 현상을 방지하도록 하는 것도 좋다.
이러한, 상기 상부 지지체부재(310)를 포함한 상부 회전유닛(300)은 도 3에서 도시하는 바와 같이 후측 즉, 배출구(314) 쪽에서 공급부(312) 쪽으로 갈수록 점차 높아지는 경사를 가지도록 설치됨을 인지해야 된다.
상기 상부 회전수단(350)은 상기 상부 회전드럼(320)을 일정 방향으로 회전시키기 위해 구비되는 것으로, 도 3에서도 도시하고 있는 바와 같이 상기 상부 회전드럼(320)의 외면에 형성되는 링기어(352), 상기 링기어(352)와 맞물리는 피니언(354) 및 상기 피니언(354)을 회전시키는 모터(356)를 포함하여 구성되며, 상기 상부 회전드럼(320)의 원활한 회전을 위해 상기 상부 회전드럼(320)의 전후측에 구비되는 상부 가이드수단(360)을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 가이드수단(360)은 상기 상부 회전드럼(320)의 외면에 구비되는 가이드링(362) 및 상기 가이드링(362)을 지지하는 가이드롤러(364)를 포함하여 구성되어 원활한 회전을 가능하게 한다.
계속해서, 본 발명의 하부 건조유닛(400)은 도 6에서 도시하는 바와 같이, 전술한 상부 건조유닛(300)과 같은 구성을 가짐을 알 수 있다. 즉, 하부 지지체부재(410), 하부 회전드럼(420) 및 하부 회전수단(450)을 포함하여 구성된다.
상기 하부 지지체부재(410)는 전후측으로 일정 간격을 두고 여기서는 미도시 된 프레임(200) 하부에 설치되는 것이다. 이때, 전측에 설치된 하부 지지체부재(410) 하면에는 처리 대상물을 외부로 배출하기 위한 배출수단(412)이 구비된다. 상기 배출수단(412)은 스크류의 회전에 의해 건조 처리된 대상물을 외부로 배출하도록 구성된 것으로, 여기서는 미도시하고 있으나 상기 배출수단(412)은 연소장치(1000)로 건조된 처리 대상물을 공급하기 위해 설치된다.
상기 하부 회전드럼(420)은 상기 하부 지지체부재(410) 사이에서 전후측이 회전 가능하게 지지 설치되고, 내부에는 건조유로(422)를 형성하여 처리 대상물을 공급받아 회전 작동에 의해 이송시켜 상기 배출수단(412)을 통해서 배출하도록 구성되되, 상기 건조유로(422) 내벽에는 처리 대상물의 원활한 이송과 더불어 교반이 이루어지도록 하기 위한 다수의 날개(424)가 형성된다. 이때, 하부 회전드럼(420) 자체가 회전 가능하게 구성됨에 따라 처리 대상물은 하부 회전드럼(420)의 내벽을 따라 회전되면서 상측에 위치될 때 자유낙하 되는 작동을 반복하면서 이송되기에 응고 및 고착 현상을 현저히 줄일 수 있게 될 것이다.
그리고, 상기 하부 회전드럼(420)의 내부에는 건조유로(422)를 일부 차단하여 처리 대상물의 이송속도를 줄이면서 공급되는 열원의 확산을 도모하고자 차단판(430)이 구비되어 있는데, 이는 개략적으로 도시하고 있으나 상부 회전드럼(320)에 구비된 것과 동일한 구성이므로 별도의 상술은 생략하기로 한다.
이러한, 하부 지지체부재(410) 및 하부 회전드럼(420) 또한 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이 상부 회전드럼(320)과 같은 경사를 가지도록 설치됨을 인지해야 된다.
상기 하부 회전수단(450)은 상기 하부 회전드럼(420)을 일정 방향으로 회전시키기 위해 구비되는 것으로, 도 3에서도 도시하고 있는 바와 같이 상기 하부 회전드럼(420)의 외면에 형성되는 링기어(452), 상기 링기어(452)와 맞물리는 피니언(454) 및 상기 피니언(454)을 회전시키는 모터(456)를 포함하여 구성되며, 상기 하부 회전드럼(420)의 원활한 회전을 위해 상기 하부 회전드럼(420)의 전후측에 구비되는 하부 가이드수단(460)을 더 포함할 수 있다. 상기 하부 가이드수단(460)은 상기 상부 가이드수단(360)과 동일한 구성을 가지므로 별도의 상술은 생략하기로 한다.
한편, 상기 하부 회전드럼(420)의 내부에는 그 길이 방향으로 이송스크류(500)가 구비되어 있다. 상기 이송스크류(500)는 상기 하부 회전드럼(420) 내부에서 상기 상부 회전드럼(320) 측에서 배출되는 처리 대상물을 이송 받아 반대쪽 즉, 하부 회전드럼(420)의 후측으로 이송시켜 배출하기 위해 구비되는 것으로, 상기 이송스크류(500)는 이송관(510), 회전축(520) 및 회전모터(530)를 포함하여 구성된다.
상기 이송관(510)은 상기 하부 회전드럼(420) 내부에 길이 방향으로 설치되며, 전측에는 상기 상부 회전드럼(320)에서 배출하는 처리 대상물을 공급받기 위한 유입부(512)가 형성되고, 후측 하면에는 처리 대상물을 상기 하부 회전드럼(420) 내부로 배출하기 위한 배출공(514)이 형성된다.
상기 회전축(520)은 상기 이송관(510) 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 유입부(512)에서 공급된 처리 대상물을 상기 배출공(514) 쪽으로 이송하기 위한 스크류 날개가 형성된다.
상기 회전모터(530)는 상기 하부 건조유닛(400) 일측에 구비되어서 상기 회전축(520)을 회전 작동시키게 된다.
여기서, 상기 회전축(520)의 내부는 중공의 형태를 가지면서 표면에 다수의 토출공(522)이 형성되어 있는데, 이는 여기서는 미도시 하고 있으나 도 4에서 도시하는 바와 같이 열원공급유닛과 관로를 매개로 연결되도록 하여 상기 회전축(520) 내부로 열원을 공급하도록 구성할 수 있다. 상기 회전축(520) 내부로 열원이 공급되면 토출공(522)을 통해 배출되어 이송중인 처리 대상물을 건조시키면서 이송시킬 수 있도록 구성한 것이다. 열원을 외부로 배출하는 상기 토출공은 내부에서 외부로 갈수록 그 직경이 좁아지는 형상으로 구현하여 회전축 내부로 공급되는 열원은 배출이 용이한 반면 외부에서 이송되는 처리 대상물이 내부로 유입되는 것을 최소화하는 것이 바람직하다.
도 7 및 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 건조장치의 사용 상태를 보인 개략적 단면도이다.
도면을 참조로 하기에 앞서, 본 발명의 건조장치(100)는 연속적인 건조를 수행하나 본 발명에서는 이해를 돕기 위해 상부 건조유닛(300)과 하부 건조유닛(400)의 작동을 구분하여 설명하도록 한다.
먼저, 도 7에서 도시하고 있는 바와 같이, 일측에 설치된 열원공급유닛(600)에서 상기 상부 건조유닛(300)의 상부 회전드럼(320) 내부로 열원을 공급하게 된다. 이와 함께 상기 하부 건조유닛(400)의 하부 회전드럼(420)의 건조유로(422) 내부는 물론이고 이송스크류(500)의 회전축(520) 내부로도 고온의 열원이 공급되기 시작함은 당연하고, 상부 회전수단(350) 및 하부 회전수단(450)이 상/하부 회전드럼(320,420)을 각각 회전시키기 시작한다. 열원이 공급되면 상부 회전드럼(320)의 건조유로(322)에 구비된 차단판(330)에 의해서 열원은 건조유로(322) 내부 전체로 확산되면서 내부 전체 공간을 가온시키면서 반대쪽으로 이송될 것이고, 곧 후측에 구비된 배출덕트(700)를 통해서 배출된다. 여기서는 미도시 하였으나 상기 폐열은 배출덕트(700)와 연결된 폐열 이송관(2000)을 통해 배출되면서 히팅실(3100)을 경유하여 실내 온도를 상승시켜 난방을 가능하게 하는 것이다.
이 상태에서 상부 회전드럼(320)의 후측에 구비된 공급부(312)로부터 처리 대상물이 공급된다. 상기 처리 대상물은 앞서 설명한 바와 같이 동물 사체, 축산 폐기물, 축분 및 각종 산업 폐기물 중 어느 하나이거나 그 혼합물일 수 있다.
공급된 처리 대상물은 상부 회전드럼(320)의 건조유로(322)로 공급되며, 이와 동시에 회전 작동되는 상부 회전드럼(320)을 따라 도면 상 우측 즉, 배출구(314) 쪽으로 서서히 이송을 시작하면 공급된 열원에 의해 건조가 시작된다. 이때 상기 상부 회전드럼(320)은 배출구(314) 쪽으로 갈수록 점차 낮아지는 경사를 가지도록 설치되어 있으므로 자연스럽게 이송이 이루어질 것이고, 이송과정에서 상부 회전드럼(320)의 회전에 의해 처리 대상물은 상부 회전드럼(320)을 따라 회전되면서 상측에 위치될 때 자유낙하 되는 작동을 반복하고, 이와 동시에 내벽에 형성된 다수의 날개(324)에 의해 교반되면서 이송되기에 응고 및 고착 현상을 현저히 줄일 수 있게 될 것이다. 이송되는 처리 대상물은 차단판(330)에 의해서 이송 속도가 줄어들게 되고, 소량이 이송되기에 건조 효율이 좋을 것이다. 이렇게 하여 1차적으로 건조된 처리 대상물은 점차 이송되어 상부 지지체부재(310) 하면에 형성된 배출구(314)를 통해서 하향 배출된다.
계속해서 도 8에 도시된 바와 같이, 상부 건조유닛(300)에서 1차적으로 건조된 처리 대상물은 하향 배출되어져 이송스크류(500)로 공급된다. 이송스크류(500)를 통해 처리 대상물은 반대쪽으로 이송된 후 하부 건조유닛(400)의 하부 회전드럼(420) 내부로 배출되는데, 이송스크류(500)를 통한 이송과정에서 회전축(520) 내부로 공급된 열원이 이송관(510) 내부로 분사되어져 처리 대상물을 2차적으로 건조시키면서 이송시키게 된다.
그리고, 상기 이송스크류(500)를 통해서 배출된 처리 대상물은 하부 회전드럼(420)의 건조유로(422) 내부로 배출된 후 하부 회전드럼(420)의 회전 작동과 더불어 하부 회전드럼(420)이 가지는 경사를 따라 배출수단(412) 쪽으로 이송되면서 내부로 공급된 열원에 의해서 3차적으로 건조가 이루어진다. 하부 회전드럼(420)에 의한 이송 및 건조는 앞서 살펴본 상부 회전드럼(320)과 동일한 작동이므로 별도의 상술은 생략하기로 한다. 이렇게 하여 다단 건조방식에 의해 건조된 처리 대상물은 하부 지지체부재(410)에 구비된 배출수단(412)을 통해 배출되는데, 배출된 처리 대상물은 연소장치(1000)로 공급된다. 이렇듯 처리 대상물을 연소시킬 때 발생되는 폐열은 처리 대상물을 건조시키고, 다시 난방을 가능하게 재사용되면서 배출되는 것이다.
전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 보다 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 본 발명의 특허청구범위를 구성하는 부가적인 특징과 장점들이 이하에서 상술될 것이다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.
10 : 저장조 20 : 파쇄기
100 : 본 발명의 건조장치 200 : 프레임
300 : 상부 건조유닛 310 : 상부 지지체부재
312 : 공급부 320 : 상부 회전드럼
322 : 건조유로 324 : 날개
330 : 차단판 332 : 이송로
334 : 관통공 340 : 돌출부
350 : 상부 회전수단 352 : 링기어
354 : 피니언 356 : 모터
360 : 상부 가이드수단 362 : 가이드링
364 : 가이드롤러 400 : 하부 건조유닛
410 : 하부 지지체부재 412 : 배출수단
420 : 하부 회전드럼 422 : 건조유로
424 : 날개 430 : 차단판
450 : 하부 회전수단 452 : 링기어
454 : 피니언 456 : 모터
460 : 하부 가이드수단 500 : 이송스크류
510 : 이송관 520 : 회전축
522 : 토출공 530 : 회전모터
600 : 열원공급유닛 700 : 배출덕트
800 : 보조버너 1000 : 연소장치
2000 : 폐열 이송관 2100 : 보조관
3000 : 건물 3100 : 히팅실
3200 : 공기 배출부재 4000 : 집진기

Claims (5)

  1. 수거된 처리 대상물을 파쇄, 건조 및 연소시키는 작동을 통해 종합 처리하도록 구성된 폐기물 종합 처리장치;
    상기 폐기물 종합 처리장치의 연소 과정에서 발생되는 고온의 폐열을 이송시켜 외부로 배출하되, 건물의 일측에 마련되는 히팅실을 경유하도록 설치되어 히팅실 내부 온도를 상승시키는 폐열 이송관; 및
    상기 히팅실의 공기를 건물 내부로 공급하기 위한 이송덕트와, 송풍기를 포함한 공기 배출부재;를 포함하되,
    상기 폐기물 종합 처리장치는
    수거된 처리 대상물을 파쇄하여 저장하는 저장조;
    상기 저장조로부터 저장된 처리 대상물을 공급받아 건조시키는 건조장치;
    상기 건조장치에서 건조된 처리 대상물을 공급받아 연소시키되, 연소 과정에서 발생되는 폐열을 상기 건조장치로 공급함으로써 건조 열원으로 사용토록 구성된 연소장치;를 포함하고,
    상기 건조장치는
    프레임;
    상기 프레임 상부에서 후측으로 갈수록 점차 높아지는 경사를 가지도록 설치되어서 동물 사체 및 축산 폐기물을 포함한 처리 대상물을 후측에서 공급받아 회전 작동에 의해 고르게 교반시키면서 전측으로 이송 배출하는 상부 건조유닛;
    상기 프레임 하부에 상기 상부 건조유닛과 동일 경사를 가지도록 설치되며, 상부 건조유닛에서 건조한 처리 대상물을 공급받아 회전 작동에 의해 고르게 교반시키면서 이송하여 외부로 배출하는 하부 건조유닛;
    상기 하부 건조유닛 내부에 길이 방향으로 설치되어 상기 상부 건조유닛에서 일차적으로 건조된 처리 대상물을 공급받아 상기 하부 건조유닛의 후측으로 이송시켜 공급하는 이송스크류;
    상기 상부 건조유닛 및 하부 건조유닛 내부로 상기 연소장치에서 발생된 고온의 열원을 수집 공급함으로써 이송되는 처리 대상물을 건조시키기 위한 열원공급유닛; 및
    상기 상부 건조유닛 및 하부 건조유닛의 후측에 설치되어서 내부로 공급된 열원을 외부로 배출하기 위한 배출덕트;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폐열 이송관의 끝부분에는 집진기가 설치되어서, 폐열이 대기 중으로 배출되기 전 집진 처리 된 후 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 건조유닛은
    상기 프레임의 상부 전후측에 이격 설치되며 후측에는 처리 대상물을 공급하기 위한 공급부가 구비되고 전측에는 처리 대상물을 배출하기 위한 배출구가 형성된 상부 지지체부재;
    상기 상부 지지체부재 사이에 회전 가능하게 설치되고, 내부에는 건조유로를 형성하여 상기 공급부로부터 처리 대상물을 공급받아 회전 작동에 의해 이송시켜 상기 배출구를 통해서 배출하되, 상기 건조유로 내벽에는 원활한 이송과 교반을 위해 다수의 날개가 형성된 상부 회전드럼; 및
    상기 회전드럼을 회전시키기 위한 상부 회전수단;
    을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상부 회전드럼의 내부에는 건조유로를 일부 차단하여 처리 대상물의 이송속도를 줄이면서 공급되는 열원의 확산을 도모하고자 차단판이 구비되는 것을 특징으로 하는 축산 폐기물 종합 처리장치의 폐열을 이용한 난방시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101252289B1 (ko) * 2011-12-29 2013-04-05 한국에너지기술연구원 가축 폐수 고형물 처리장치

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