KR101872595B1 - 발효탱크 교반장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성폐기물을 호기성미생물로 발효시켜 감량화 하는 장치에 관한 것으로, 장치의 발효탱크는 수직의 통으로 형성하되 상부를 원뿔대로 형성하고 하부는 역원뿔대로 형성하여 상부 원뿔대 중앙에 투입구를 형성하고 투입구에 유기성폐기물을 투입하는 투입기가 설치되고 투입기 스크류의 축에 절단 칼이 형성된 역원뿔 형상의 분배기가 짧은 축으로 연결되고, 원뿔대 내면의 둘레에 나선형으로 이어진 배수기가 설치되고 원뿔대의 일 측에 미풍노즐이 설치되고 미풍노즐이 설치된 반대 측에는 배기구가 설치되고 발효탱크의 외부에 이송펌프가 설치되고 발효탱크의 중앙부 공간에 수직 통을 설치하되 수직통의 상하부는 밀폐되고 밀폐된 수직통의 상부는 이송펌프의 토출관이 돌출되고 밀폐된 수직통의 하부는 이송펌프의 흡입관이 돌출되고 이송펌프는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 계속 흡입하여 상부로 계속 토출하고, 상부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 점점 하부로 계속 내려가고 하는 과정을 리사이클 하고, 리사이클에 의해서 점점 하부로 내려가는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하는 교반기를 3단계로 설치하되, 중간교반기는 스크류의 축 둘레에 노즐이 다수 설치되고, 하부교반기는 스크류의 축 둘레와 하단 스크류 날개에 노즐이 다수 설치되고, 중앙교반기는 스크류의 축 둘레에 노즐이 다수 설치되어 있으며 역원뿔대의 일 측에 배출구가 형성되고 배출구에는 배출펌프가 설치되어 발효탱크 교반장치 이다
Description
본 발명은 발효탱크에 미생물을 증식하고 활성화하는 환경을 조성하고 미생물과 유성폐기물을 빠르게 접촉시키고 골고루 혼합시키는 교반장치와 미생물과 유기성폐기물을 하부에서 상부로 이송하면 상부의 미생물과 유기성폐기물은 점점 하부로 내려가고 하는 과정을 리사이클하는 장치와 함수율이 75-82%의 탈수 케익 상태의 유기성폐기물을 투입하면서 발효 중에 있는 유기성폐기물과 혼합시켜 미생물을 빠르게 접촉시키고 또 함수율을 낮추게 하는 투입기와 발효과정에 발생되는 수증기를 배출하고 가스와 열기를 배기하는 설비와 감량 후 남은 고형 분을 배출하는 장치가 설치된 발효탱크 교반장치이다 본 발효탱크 교반장치는 호기성미생물이 배양된 일정량의 미생물바이오칩을 투입하고 투입된 미생물바이오칩의 양에 따라서 산업체에서 매일 다량(10톤이상)발생되는 유기성폐기물을 투입하고 일정시간 발효시켜 감량하기 위한 장치에 관한 것이다
산업체에서 배출하는 유기성폐기물은 함수율이 높고 악취가 나고 인체에 해로운 물질이 포함되어 있다 산업체는 해양투기가 금지된 이후 유기성폐기물을 이용하여 바이오가스를 생산하여 자가 사용하거나 또는 발전소와 시멘트공장의 보조연료로 공급하고 또는 비료로도 생산하고 있으며 그리하고도 남은 유기성폐기물(오니)은 많은 처리비를 지불하고 폐기물처리업체에 위탁처리 하므로 제품의 원가가 높아지고 있다
[특허문헌] 등록된 특허(10-1498606)"유기성폐기물의 감량화 장치"는 발효조 내에 설치된 수직형상의 교반원통에 스크류컨베어가 설치되고 스크류컨베어는 하부의 유기성폐기물과 미생물을 상부로 이송하여 360도로 분배하고 상부의 유기성폐기물과 미생물은 하부로 점점 내려가고 하는 과정을 리사이클하면서 유기성폐기물과 미생물을 교반하고 여러 곳에 설치된 노즐로 공기를 공급하여 미생물을 활성화시켜 유기성폐기물을 발효 및 건조시켜 중량을 감소시키는 특허이다그러나 함수율이 75-82%인 유기성폐기물은 탈수케익 상태로 발효조 하부로 투입되어 스크류컨베어로 교반하면서 상부로 이송하기는 어렵다 그리고 탈수케익(죽 덩이) 상태의 유기성폐기물과 미생물을 교반하기도 어렵고 미생물에 공기가 골고루 전달되는 시간도 오래 걸린 다 그러므로 발효시간이 오래 걸리는 문제가 있다 "국가정책"으로는 환경부는 산업체의 유기성폐기물을 감량화하는 정책이 있고 산자부는 산업체의 폐기물을 재자원화 정책으로 발생된 폐기물은 연료화하거나 또는 감량화하고 남은 고형 분을 연료로 가공하여 자가 사용하게 하여 폐기물의 무 배출을 원칙으로 하고 있으며 비료 법에는 유기성폐기물을 유기질 비료로 만들어 농가에 공급하게 되어 있으나 이에 대한 기술개발이 미흡한 실정이다 지금까지 미생물발효에 의한 유기성폐기물을 감량화하는 장치는 하루에 2-3톤 정도를 처리하는 장치가 고작이었다 미생물업체에서 판매하는 가정용 음식물쓰레기 처리기 하루에 2-3kg 음식물쓰레기를 90%이상 감량하는 것이고 비료업체는 음식물쓰레기 또는 가축의 배설물을 7-45일간 발효시켜 비료를 생산하고 있다
상기와 같이 유기성폐기물처리(감량)는 미생물발효공법으로 처리할 수 있음이 확인 되었으나 다량으로 처리할 수 있는 기술이 개발되지 않아 산업체에 적용할 수 없는 문제점이 있다
산업체는 매일 함수율 75-82%의 유기성폐기물을 10-50톤씩 다량(10톤이상)으로 배출하고 있으며 위탁처리 비용은 100,000원/톤으로 매우 높고 위탁처리비는 갈수록 인상될 전망이어서 제조원가가 높아지는 문제점과 위탁처리 업체는 능력이 부족하여 폐기물이 쌓이고 결국에는 불법투기 등의 문제점이 예상 된다
종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 발효탱크에 투입되는 유기성폐기물을 작게 절단하여 미생물바이오칩과 혼합하는 투입기와, 하부의 미생물바이오칩과 유기성폐기물을 상부로 이송하고 상부의 미생물바이오칩과 유기성폐기물은 점점 하부로 내려가고 하는 과정을 리사이클 하는 이송펌프및 발효탱크 중앙부에 설치되는 수직 통과 상기 리사이클 되는 미생물바이오칩과 유기성폐기물을 3단계로 교반하면서 동시에 노즐로는 열풍 또는 공기를 공급하는 중간교반기와, 하부교반기와, 중앙교반기와, 그리고 발효과정에 원뿔대 내면에 맺힌 수증기의 물방울을 배수하는 배수기와, 발효탱크 상부에 모인 가스와 열기를 배기하는 미풍노즐과, 감량 후 남은 고형 분을 배출하는 배출펌프가 설치되어 있는 발효탱크 교반장치를 제공하는 데 목적이 있다
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발효탱크 교반장치의 발효탱크는 수직의 통으로 형성하되 상부를 원뿔대로 형성하고 하부는 역원뿔대로 형성하여 상부 원뿔대 중앙에 투입구를 형성하고 투입구에 유기성폐기물을 투입하는 투입기가 설치되고 투입기 스크류의 축에 절단 칼이 형성된 역 원뿔형상의 분배기가 짧은 축으로 연결되고, 원뿔대내면의 둘레에 나선형으로 이어진 ㄴ형상의 배수기가 설치되고 원뿔대의 일 측에 미풍노즐이 설치되되, 미풍노즐이 설치된 반대 측 원뿔대에는 배기구가 설치되어 있고, 발효탱크의 외부에 이송펌프가 설치되고 발효탱크의 중앙부 공간에 수직 통을 설치하되 수직 통의 상하부는 밀폐되고 밀폐된 수직통의 상부는 이송펌프의 토출관이 돌출되고 밀폐된 수직통의 하부는 이송펌프의 흡입관이 돌출되어있고 이송펌프는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 계속 흡입하여 상부로 계속 토출하고, 상부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 발효탱크와 수직 통사이를 통해서 점점 하부로 계속 내려가고 하는 과정을 리사이클 하고, 리사이클에 의해서 점점 하부로 내려가는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하는 교반기를 3단계로 설치하되, 중간에 설치된 중간교반기는 스크류의 축 둘레에 노즐이 다수 설치되고, 하부에 설치된 하부교반기는 스크류의 축 둘레와 하단 스크류 날개에 노즐이 다수 설치되고, 하부 중앙에 설치된 중앙교반기는 스크류의 축 둘레에 노즐이 다수 설치되어 있으며 역원뿔대의 일 측에 배출구가 형성되고 배출구에는 배출펌프가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다
상기 투입기는 수직형 압출기 타입으로 실린더와 스크류의 단부가 나팔형상이고 실린더 단부의 둘레에 배출구멍이 다수 형성되고 스크류의 축에 절단 칼이 형성된 역 원뿔형상의 분배기가 짧은 축으로 연결되되 절단 칼은 분배기의 둘레에 일정한 간격으로 다수 설치되고 분배기와 절단 칼은 스크류의 축과 같이 회전되면서 분배기는 이송펌프의 상부 토출 관으로 토출되는 미생물바이오칩과 유기성폐기물을 상부 사방으로 흩어지게 하고 절단 칼은 투입기의 배출구멍에서 국수가닥처럼 또는 죽처럼 나오는 유기성폐기물을 작게 절단하거나 또는 작게 분리하되 상기 절단 칼에 의하여 작게 절단되거나 또는 작게 분리되는 유기성폐기물은 분배기에 의하여 상부 사방으로 흩어지는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물과 같이 혼합되어 상부 사방으로 흩어지게 되는 것을 특징으로 한다
상기 이송펌프는 발효탱크의 외부에 설치되고 발효탱크의 중앙부 공간에 수직 통을 설치하되 수직통의 상하부는 밀폐되고 이송펌프의 토출부에 연결된 토출관은 발효탱크와 수직 통을 관통하여 밀폐된 수직통의 상부로 돌출되고 이송펌프의 흡입부에 연결된 흡입관은 발효탱크와 수직 통을 관통하여 밀폐된 수직통의 하부로 돌출되고 수직통의 상부로 돌출된 토출관의 말구는 나팔형상이고, 토출관 말구의 내주 면과 일정한 간격을 두고 분배기의 일부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다
상기 이송펌프는 발효탱크의 중앙부에 설치된 수직 통에 설치되고 수직통의 둘레에 3개의 통을 일정한 간격으로 연결하되, 수직 통 둘레에 연결된 3개의 통은 발효탱크를 관통하여 밖으로 돌출되고 수직통의 상하부는 밀폐되되, 밀폐된 수직통의 상부로 이송펌프의 토출관이 돌출되고 밀폐된 수직통의 하부로는 이송펌프의 흡입관이 돌출되어 있고, 토출관과 흡입관은 직선으로 형성되거나 또는 나선으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다
상기 중간에 설치된 중간교반기는 스크류의 축이 발효탱크의 중간 측과 수직통 상단 부 측면을 옆 사선(방향)으로 연결하여 설치되되, 스크류의 축은 일정한 간격으로 다수 설치되고 이송펌프의 리사이클에 의하여 점점 하부(아래)로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 옆 사선으로 을리면서 교반하되 스크류의 축 둘레에 설치된 노즐로 열풍 또는 공기를 공급하면서 교반하는 것을 특징으로 한다
상기 하부에 설치된 하부교반기는 스크류의 축이 하부 역원뿔대와 수직통의 하 단부 측면을 사선(방향)으로 연결하여 설치되되, 스크류의 축은 일정한 간격으로 다수 설치되고 이송펌프의 리사이클에 의하여 점점 하부로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 사선으로 올리면서 교반하되 스크류의 축 둘레에 설치된 노즐과 하단 스크류 날개에 설치된 노즐로 센 공기를 공급하면서 교반하고 또 하단 스크류날개에 설치된 노즐로 공급되는 센 공기는 역원뿔대 내면에 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 달라붙는 것도 방지하면서 교반하게 되는 것을 특징으로 한다
상기 하부 중앙에 설치된 중앙교반기는 하부 역원뿔대 중앙에 수직으로 설치되되 스크류의 축이 이송펌프의 흡입관 아래로 설치되고 이송펌프의 리사이클에 의해서 점점 하부로 내려온 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 이송펌프의 흡입관 쪽으로 올리면서 교반하되 축 둘레에 설치된 노즐로 열풍 또는 공기를 공급하면서 교반하는 것을 특징으로 한다
상기 배수기는 ㄴ형상으로 물방울을 유도하는 돌기가 일정한 간격으로 다수 형성되고 원뿔대 내면의 둘레에 상부에서 하부까지 나선형으로 이어져 끝이 원뿔대 하부에 형성된 배수구와 연결되고 배수기는 원뿔대 내면에 맺힌 수증기의 물방울을 유도하여 배수구로 배수하게 되는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치
상기 미풍노즐은 원뿔대 내면과 같은 곡률로 형성된 공기 관에 다수의 미풍노즐이 형성되고 상기 공기 관을 원뿔대의 일 측에 설치되고 미풍노즐은 미세한 바람으로 발효탱크 상부의 가스와 열기를 반대쪽 원뿔대에 설치된 나팔형상의 배기구로 배기하게 되는 것을 특징으로 한다
투입기에 의해서 투입되는 유기성폐기물은 절단 칼에 의하여 작게 절단되고 이송펌프에 의해서 상부 토출관으로 토출되는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 분배기에 의해서 상부 사방으로 흩어지면서 상기 절단 칼에 의하여 작게 절단된 유기성폐기물과 같이 혼합되어 상부 사방으로 흩어져 혼합되므로, 투입된 유기성페기물의 함수율이 낮아지고, 미생물이 유기성폐기물에 빠르게 접촉되는 효과가 있고,
이송펌프 및 수직 통의 리사이클 작용에 의해서 상부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 점점 하부로 계속 내려가면서 3단계로 설치된 중간교반기와 하부교반기와 중앙교반기는 노즐로 열풍과 공기를 공급하면서 교반하되 옆 사선 또는 사선으로 올리면서 교반하거나 또는 위로 올리면서 교반하여 많은 량을 세세하게 교반하고 열풍 또는 공기를 골고루 공급하므로 미생물의 증식과 활성화가 촉진되고 유기성폐기물의 발효가 빠르게 되는 효과가 있고,
하부교반기는 하단 스크류에 설치된 노즐로 공급되는 센 공기는 역원뿔대 내면에 미생물바이오칩과 유기성폐기물이 달라붙는 것을 방지하는 효과가 있고, 중앙교반기는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 흡입관 쪽으로 올리면서 교반하여 이송펌프의 흡입관이 용이하게 흡입할 수 있는 효과가 있고,
배수기는 발효과정에 원뿔대 내면에 맺힌 수증기의 물방울 밖으로 배수하는 효과와, 미풍노즐은 미세한 바람으로 발효탱크 상부의 가스와 열기를 배기구로 배기하게 하는 효과와 배출펌프는 감량 후 남은 고형 분을 먼 거리까지 이송하여 배출할 수 있는 효과가 있다
[도1]은 발효탱크 교반장치의 단면도 이다
[도2]는 투입기 단면도 이다
[도3]은 수직통과 이송펌프 단면도 이다
[도4]는 다른 실시예의 수직통과 이송펌프 단면도이다
[도5]는 중간교반기 형상의 평면도 이다
[도6]은 하부교반기 형사의 평면도 이다
[도7]은 중앙교반기 형상의 단면도 이다
[도8]은 배수기 형상도이다
[도9]는 미풍노즐 형상도이다
[도10]은 배출펌프 설치도이다
[도2]는 투입기 단면도 이다
[도3]은 수직통과 이송펌프 단면도 이다
[도4]는 다른 실시예의 수직통과 이송펌프 단면도이다
[도5]는 중간교반기 형상의 평면도 이다
[도6]은 하부교반기 형사의 평면도 이다
[도7]은 중앙교반기 형상의 단면도 이다
[도8]은 배수기 형상도이다
[도9]는 미풍노즐 형상도이다
[도10]은 배출펌프 설치도이다
본 발명은 호기성미생물로 유기성폐기물을 발효하여 감량하는 발효탱크 교반장치이다 도면에 의하여 상세하게 설명하기로 한다 호기성미생물과 유기성폐기물을 효과적으로 교반하기 위하여 톱밥에 미생물을 배양한 것을"미생물바이오칩"이라하고 상기 일정량의 "미생물바이오칩"을 발효탱크 교반장치에 투입하여 미생물을 활성화시킨 후 일정량의 유기성폐기물을 투입하여 미생물바이오칩과 유기성폐기물이 혼합하고 교반기로 교반하여 미생물바이오칩의 미생물이 활성화되고 활성화된 미생물이 유기성폐기물에 증식되어 있는 것을 "미생물바이오칩 및 유기성폐기물"이라 설명하고, 발효탱크 교반장치에는 상기 "미생물바이오칩 및 유기성폐기물"이 일정량 들어있다는 전제하에서 설명 한다 설명에서 미생물은 호기성미생물을 말하는 것이다 산업체에서 배출되는 유기성폐기물의 함수율은 75-82% 정도이고 유기성폐기물의 미생물에 발효에 의한 감량 율은 70%이상 되어야 하나 85%이상을 감량하는 것이 바람직하다
도1은 발효탱크 교반장치의 단면도이다
발효탱크 교반장치(100)는 발효탱크(101)에 유기성폐기물을 미생물로 빠르게 발효시켜 감량하기 위한 수단 즉, 교반장치와 설비가 설치되어 있는 것으로 발효탱크(101)를 수직의 통(102)으로 형성하되 상부를 원뿔대(103)로 형성하고 하부는 역원뿔대(104)로 형성 한다 상부 원뿔대(103) 중앙에 투입구(105)가 형성되고 투입구(105)에 수직형압출기 타입의 투입기(110)가 설치되고 투입기의 스크류의 축(111a)에 절단 칼(113)이 형성된 원뿔형상의 분배기(112)가 짧은 축(114)으로 연결되고 원뿔대(103) 내면의 둘레에 다수의 나선형(171)으로 이어진 ㄴ형상의 배수기(170)가 설치되고 원뿔대(103) 일 측에 미풍노즐(180)이 설치되고 반대쪽에는 나팔 형상의 배기구(175)가 다수 설치되어 있다 중앙부 공간에 수직통(120)이 설치되고 발효탱크(101) 밖(외부)에 이송펌프(130)가 설치되어 있다 상기 수직통(120)의 상하부는 밀폐되되 밀폐된 수직통(120)의 상부에는 이송펌프(130)의 토출부(131)에 연결된 토출관(133)이 돌출되고 밀폐된 수직통(120)의 하부는 이송펌프(130)의 흡입부(132)에 연결된 흡입관(134)이 돌출되어 있다
교반기를 3단계로 설치하되 중간에 설치된 중간교반기(140)는 발효탱크(101)의 중간 측과 수직통(120)의 상단부 측면을 스크류의 축(141)으로 연결하되 스크류 축(141)이 옆 사선(방향)(142)으로 연결되어 다수 설치되고 스크류의 축(141) 둘레에는 열풍 또는 공기를 공급하는 노즐(143)이 다수 설치되어 있다 하부에 설치된 하부교반기(150)는 하부 역원뿔대(104)와 수직통(120) 하단부를 스크류의 축(151)으로 연결하되 스크류 축(151)이 사선(152)으로 다수 설치되고 센 공기를 공급하기 위하여 스크류 축(151) 둘레에 노즐(153)을 설치하고 하단 스크류 날개(154)에 노즐(155)을 다수 설치하게 된다 중앙에 설치된 중앙교반기(160)는 하부 역원뿔대(104)의 중앙에 수직으로 설치되되 스크류의 축(161)이 이송펌프(130)의 흡입관(134) 아래에 설치되고 스크류 축(161) 둘레에는 열풍 또는 공기를 공급하는 노즐(162)이 다수 설치되어 있다 역원뿔대(104)의 일 측에 배출구(106)가 형성되고 배출구(106)에는 배출펌프(190)가 설치되어 있다 발효탱크(101) 내 여러 곳에 공기(산소)량을 측정하는 센서와 온도를 측정하는 센서와 함수율 또는 습도를 측정하는 센서와 발효탱크(101)의 압력을 측정하는 센서가 다수 설치되고 각 센서는 측정된 정보를 서버를 통하여 운전자의 컴퓨터에 보내게 되고 때로는 특정 가스나 유독성 냄새를 측정하는 센서가 설치될 수 있다 발효탱크(101)를 점검하는 맨홀(109)은 상부 원뿔대(103)와 수직통(102)의 하부에 형성되고 나팔형상의 배기구(186)는 원뿔대(103) 밖에 설치된 악취저감기(201)와 연결되어 있다
본 발명의 발효탱크 교반장치는 투입되는 유기성폐기물과 미생물에 따라서 가동조건이 달라질 수 있으므로 유기성폐기물의 투입속도와 이송펌프(130)의 리사이클 속도와 중간교반기(140)와 하부교반기(150)와 중앙교반기(160)의 교반속도를 조정할 수 있고 또 열풍과 공기를 조정하여 공급할 수 있는 매우 유익한 발명이다
도1의 발효탱크 교반장치(100)의 작용을 설명하면 하부의 역원뿔대(104)에 있는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 이송펌프(130)는 흡입관(134)으로 계속 흡입하여 상부 토출관(133)으로 계속 토출하면 토출된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 분배기에(112)의하여 상부 사방으로 흩어지면서 절단 칼(113)에 의하여 작게 절단되거나 작게 분리되어 투입되는 유기성폐기물과 같이 혼합되어 상부 사방으로 흩어지고 상부 사방으로 흩어진 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 발효탱크(101)와 수직통(120) 사이를 통해서 점점 하부로 계속 내려가면서 3단계로 설치된 교반기로 교반하되 중간교반기(140)는 옆 사선(142)으로 올리면서 교반하되 스크류 축(141) 둘레의 노즐(143)로는 열풍과 공기를 공급하면서 교반하고 하부교반기(150)는 사선(152)으로 올리면서 교반하되 스크류 축(151) 둘레의 노즐(153)과 하단 스크류 날개(154)의 노즐(155)로 센 공기를 공급하면서 교반하고 또 하단 스크류 날개(154)의 노즐(155)로 공급되는 센 공기는 역원뿔대 내면에 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 달라붙는 것도 방지하면서 교반하고 중앙교반기(160)는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 이송펌프의 흡입관(134) 쪽으로 올리면서 교반하되 축 둘레의 노즐(162)로는 열풍과 공기를 공급하면서 교반 하고 이송펌프(130)는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 흡입관(134)으로 계속 흡입하여 상부 토출관(133)으로 계속 토출하는 과정을 리사이클 하므로 투입기(110)에서 작게 절단 또는 작게 분리되어 투입되는 유기성폐기물과 같이 혼합되어 상부 사방으로 흩어져 점점 하부로 내려가면서 3단계로 설치된 교반기로 교반하게 된다 발효과정에 원뿔대(103) 내면에 맺힌 수증기의 물방울은 배수기(170)로 배수하고 발효탱크 상부에 모인 가스와 열기는 미풍노즐(180)의 미세한 바람을 이용하여 배기구(186)로 배기 한다 감량 후 남은 고형 분은 배출펌프(190)로 배출하여 배출탱크(고형 분)(202)에 저장하게 된다
발효탱크(101)의 외부 면은 단열재로 보온하게 된다
도2는 투입기 단면도 이다
투입기(110)는 수직형 압출기타입으로 실린더(115)와 스크류(111)의 단부가 나팔형상이고 나팔형상의 실린더(115) 단부 둘레에 작은 배출구멍(117)이 일정한 간격으로 다수 형성되고 스크류의 축(111a)에 역 원뿔형상의 분배기(112)가 짧은 축(114)으로 연결되고 분배기(112) 둘레에 일정한 간격으로 절단 칼(113)이 다수 형성되어 있다 분배기(112)의 일부는 이송펌프(130) 토출관(133) 말구의 내주 면과 일정한 간격을 두고 설치되어 있다
유기성폐기물은 함수율에 따라 투입기(110)의 배출구멍(117)으로 국수가닥처럼 나오거나 또는 죽처럼 나온 다
스크류의 축(111a)과 분배기(112)를 연결하는 짧은 축(114)은 나팔형상의 실린더(115)의 단면 중앙을 천공하고 천공부에 실링을 설치하고 짧은 축(114)을 끼워서 연결 한다 분배기(112)와 절단칼(113)은 스크류의 축(111a)과 같이 회전하면서 분배기(112)는 이송펌프(130)의 토출관(133)으로 토출되는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 사방으로 흩어지게 하고 절단 칼(114)은 투입기의 배출구멍(117)에서 국수가닥 또는 죽처럼 나오는 유기성폐기물을 작게 절단하거나 작게 분리 한다 분배기(112)에 의하여 토출 관(133)으로 토출되는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 상부 사방으로 흩어지면서 절단 칼(113)에 의하여 작게 절단되거나 작게 분리되어 투입되는 유기성폐기물과 같이 혼합되어 상부 사방으로 흩어진다 그러므로 투입되는 유기성폐기물(함수율75-82%)은 함수율이 낮아지고 미생물바이오칩의 미생물이 유기성폐기물에 빠르게 접촉되어 증식되고 교반기가 원활한 교반하게 된다
투입기(110)의 스크류 축(111a)과 모터의 축은 벨트로 연결되고 모터에 인버터 또는 감속기가 설치된다 투입기(110)는 일반적인 수직형 압출기를 개조한 것으로 산업체의 유기성폐기물(산업체의 저장탱크)의 이송장치(스크류컨베이어 또는 펌프)는 투입기의 호퍼(107)에 연결되어 있다
도 3은 수직통과 이송펌프의 단면도 이다
발효탱크(101) 중앙부 공간에 수직 통(120)이 설치되고 발효탱크(101)의 외부에 이송펌프(130)가 설치되어 있다 수직통(120)의 상하부는 밀폐되고 이송펌프(130)의 토출부(131)에 연결된 토출관(133)은 발효탱크(101)의 측면과 수직통(120)의 측면을 관통하여 밀폐된 수직통(120)의 상부로 돌출되고 이송펌프(130)의 흡입부(132)에 연결된 흡입관(134)은 발효탱크(101) 측면과 수직통(120)의 측면을 관통하여 밀폐된 수직통(120)의 하부로 돌출되고 상기 토출관(133)의 말구(133')는 나팔형상으로 형성되고 토출관말구(133')의 내주 면과 일정한 간격을 두고 역 원뿔형상의 분배기(112)의 일부가 삽입되어 있다 토출관(133)과 흡입관(134)이 관통되는 발효탱크(101) 측면과 수직통(120)의 측면을 천공하고 천공부로 토출관(133)과 흡입관(134)이 관통하게 된다
상기 토출관(133)과 흡입관(134)은 곡선과 직선으로 형성되어 이송펌프의 부하가 감소 된다 이송펌프(130)는 하부(역원뿔대)의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 흡입관(134)으로 계속 흡입하여 상부 토출 관(133)으로 계속 토출하면 토출된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 분배기(112)에 의해서 상부 사방으로 흩어지면서 절단 칼(113)에 의하여 작게 절단되어 투입되는 유기성폐기물과 같이 혼합되어 상부 사방으로 흩어지고 상부 사방으로 흩어진 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 발효탱크(101)와 수직 통(120) 사이를 통해서 점점 하부로 계속 내려가면서 3단계로 설치된 중간교반기(140)와 하부교반기(150)와 중앙교반기(160)로 교반하되 각 교반기에 설치된 노즐로는 열풍 또는 공기를 공급하면서 교반하고 하부(역원뿔대)로 내려온 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 이송펌프(130)는 흡입관(134)으로 계속 흡입하여 상부 토출 관(133)으로 계속 토출하고 하는 과정을 리사이클 하게 된다
이송펌프(130)는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 흡입하여 상부로 토출한 양에 따라서 상부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 점점 하부로 내려가게 되는 것 이다 이송펌프(130)는 슬러지의 이송펌프이거나 또는 슬러지 이송펌프를 일부를 개조한 것으로 인버터가 설치되어 있다 이송펌프(130)는 하부교반기(150)와 중앙교반기(160)의 노즐로 공급된 열풍 또는 공기(센 공기포함)와 미생물바이오칩 및 유기성폐기물과 같이 흡입하여 수직통(120)의 상부로 토출하게 된다
도 4는 다른 실시예의 수직통과 이송펌프의 단면도이다
발효탱크(101)의 중앙부 공간에 수직 통(120a)이 설치되고 상기 수직통(120a)에 이송펌프(130a)가 설치되어 있다 이송펌프(130a)의 가동 열을 냉각시키기 위하여 수직 통 둘레에 일정한 간격으로 3개의 통(122a,122b,122c)을 연결하여 설치하되 3개통의 일 측은 수직 통(120a)에 연결되고 타 측은 발효탱크(101)를 관통하여 발효탱크 밖으로 돌출되어 있다 수직 통과 연결된 3개의 통에 받침대를 설치하고 받침대에 이송펌프(130a)를 설치한다 이송펌프(130a)의 가동 열은 3개의 통(122a,122b,122c)으로 유통되는 바람으로 냉각하거나 또는 1개의 통(122a)에 송풍기를 연결하여 송풍기 바람으로 냉각 시킨다 수직통(120a)의 상하부는 밀폐되고 밀폐된 수직통(120a) 상부에 이송펌프(130a)의 토출관(133a)이 돌출되고 밀폐된 수직통(120a) 하부에는 이송펌프(130a)의 흡입관(134)이 돌출되어 있다 이송펌프의 토출관(133a)과 흡입관(134a)은 직선으로 형성하거나 또는 나선으로 형성되어 있다
[도4]의 이송펌프(130a)와 수직통(120a)의 기능과 작용은 [도3]과 같으므로 설명을 생략 한다
도5는 중간교반기 형상의 평면도 이다
중간에 설치된 중간교반기(140)는 스크류 타입으로 스크류의 축(141) 둘레에 열풍 또는 공기를 공급하는 노즐(143)이 다수 설치되고 스크류의 축(141)은 발효탱크(101)의 중간 측과 수직통(120)의 상단부 측면을 옆 사선(방향)(142)으로 연결하여 설치되고 일정한 간격으로 스크류의 축(141)이 다수 설치되어 있다
발효탱크(101) 중간 측 둘레(스크류 시작)와 수직통(120)의 상단부 측면(스크류 단부) 둘레에 일정한 간격으로 스크류의 축(141)이 설치되는 설치부(146, 146')가 형성되고 스크류의 축(141)은 양측에 베어링이 체결 된다 중간교반기(140)는 이송펌프(130)의 리사이클에 의하여 점점 하부로 계속 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 옆 사선(방향)(142)으로 올리면서 교반하되 스크류의 축(141) 둘레에 설치된 노즐(143)로는 열풍 또는 공기를 공급하면서 교반 한다
다른 예로; 중간교반기(140a) 스크류의 축(143a)은 발효탱크(101)의 위 측과 수직통(120)의 중간 측(스크류 끝)을 옆 사선(방향)(142a)으로 연결하여 설치되되 스크류 축(141a)은 일정한 간격으로 다수 설치되어 있다 스크류의 축(141)는 위에서 아래로 설치되고 스크류의 축(141)을 역으로 회전시켜 수직통(120) 중간 측(스크류 끝)에서 옆 사선(방향)(142)으로 발효탱크(101) 위 측으로 올리면서 교반하게 된다
옆 사선(142)의 기울기는 45도 정도로 하는 것이 바람직하나 경우에 따라서는 45도 이상이나 이하로도 할 수 있다 옆 사선(142)으로 설치된 중간교반기(140)는 많은 양의 미생물바이오칩과 유기성폐기물의 부하를 감소시키며 교반하고 축의 둘레에 설치된 노즐(143)은 미생물바이오칩 및 유기성폐기물 사이사이를 열풍 또는 공기를 골고루 공급하면서 교반하므로 미생물의 중식과 활성화가 촉진되고 유기성폐기물의 발효가 빠르게 된다 상세도로 설명하면 발효탱크 중간 측에 옆 사선으로 돌출(바깥)된 스크류의 축은 벨트에 의해 모터의 축과 연결되고 모터에 인버터 또는 감속기가 설치된다 노즐(143)은 밖으로 돌출된 스크류축(141)의 중심을 길이방향으로 구멍(h)을 길게 형성하고 상기 구멍과 연결하여 축 둘레의 스크류 날개 (144) 사이사이를 다수 천공하고 천공부에 노즐(143)을 설치하고 돌출된 스크류의 축(141) 중심의 입구구멍(h')에 로타리조인트(R)를 설치하고 로타리조인트(R)에 Y형관(148)을 연결하고 Y형관(148)의 일 측에 열풍기(hb)와 연결된 열풍공급 관(143")이 연결되고 타 측에는 송풍기(b)와 연결된 공기공급 관(143')이 연결되되 공기공급 관에는 콤프레샤(c)를 같이 연결하여 노즐 막힘을 대비하여 일정시간 마다 공기와 열풍 공급을 중단하고 센 공기를 공급 한다 열풍과 공기는 같은 노즐로 공급되므로 열풍을 공급할 때에는 공기공급을 중단하고, 공기를 공급할 때에는 열풍공급을 중단한 다
도 6는 하부교반기 형상의 평면도이다
하부에 설치된 하부교반기(150)는 스크류 타입으로 스크류 축(151) 둘레에 노즐(153)을 다수 설치하고 하단 스크류 날개(154)에 노즐(155)을 다수 설치하여 센 공기를 공급 한다
스크류의 축(151)은 하부 역원뿔대(104)와 수직통(120)의 하단부 측면을 사선(152)(방향)으로 연결하여 설치되되 일정한 간격으로 다수 설치되어 있다 역원뿔대(104) 중간 측 둘레와 수직통(120) 하단부 측면 둘레에 일정한 간격으로 스크류의 축(151)이 설치되는 설치부(156,156')가 형성되고 스크류의 축(151) 양측에 베어링이 체결되어 있다 하부교반기(150)는 이송펌프(130)의 리사이클 작용에 의하여 하부 역원뿔대(104)로 점점 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 사선(방향)(152)으로 올리면서 교반하되 스크류 축(151) 둘레에 설치된 노즐(153)과 하단 스크류 날개(154)에 설치된 노즐(155)로 센 공기를 공급하면서 교반하고 또 하단 스크류 날개의 노즐(155)로 공급되는 센 공기는 역원뿔대(104) 내면에 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 달라붙는 것도 방지하면서 교반 한다 하부교반기(150)는 다량의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물의 부하를 감소시키고 노즐(153,155)로 공급되는 센 공기는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물의 사이사이에 골고루 공급하므로 미생물의 중식과 활성화가 촉진되고 유기성폐기물의 발효를 빠르게 한다 사선(152)의 기울기는 약 45도로 하는 것이 바람직하나 경우에 따라서는 45도 이상이나 이하로도 할 수 있다 노즐(153)은 역원뿔대에 사선으로 돌출된 스크류 축(151) 중심에 길이방향으로 구멍(h)을 길게 형성하고 상기 구멍(h)과 연결하여 축(151) 둘레의 스크류 날개(154) 사이사이를 천공하고 천공부에 노즐을 설치하고 또 하단 스크류 날개(154)의 노즐(155)은 하단 스크류 날개(154) 끝 부분의 배면을 따라 일정구간에 공기공급 관(155')을 설치하고 상기 공기공급 관(155')을 다수 천공하고 천공부에 다수의 노즐(155)을 설치하되 노즐(155)은 역원뿔대(104) 내면을 향하도록 설치하고 하단 스크류의 날개(154) 배면에 설치된 공기공급 관(155')은 상기 축 중심에 길게 형성된 구멍(h)과 연결되어 있다
사선으로 돌출된 스크류 축(151) 중심의 입구 구멍(h')에 로타리조인트(R)를 연결하고 로타리조인트(R)에 Y관(158)을 연결하고 Y관(158)의 일 측은 콤퓨레샤(c)와 연결된 공기공급 관(153')이 연결되고 다른 일 측은 열풍기(hb)와 연결된 공급관(153")이 연결되어 있다 사선으로 돌출된 스크류 축(151)은 모터의 축과 벨트로 연결하고 모터에는 인버터 또는 감속기를 설치 한다
도7은 중앙교반기 형상의 단면도 이다
하부에 설치된 중앙교반기(160)는 스크류 타입으로 스크류의 축(161) 둘레에 열풍 또는 공기를 공급하는 노즐(163)이 다수 설치되고 하부 역원뿔대(104)의 중앙에 수직으로 설치되되 스크류의 축(161)이 이송펌프(130)의 흡입관(134) 아래에 설치되어 있다 하부 역원뿔대 중앙에 스크류의 축(161)을 설치하는 설치부(166)를 형성하고 스크류의 축(161)에는 베어링을 체결하게 된다
역원뿔대(104) 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 이송펌프(130)의 흡입관(134) 쪽으로 올리면서 교반하되 스크류 축(161)의 노즐(163)로 열풍과 공기를 공급하면서 교반하므로 이송펌프의 흡입관(134)이 용이하게 흡입하게 하고(이송펌프의 흡입관은 중앙교반기로 올려준 것만 흡입하는 것은 아니다) 노즐(163)로 공급되는 열풍 또는 공기는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물 사이사이를 골고루 공급하여 미생물의 중식과 활성화를 촉진시켜 유기성폐기물의 발효를 빠르게 한다 역원뿔대 밖으로 돌출된 스크류 축(161)은 모터의 축과 벨트로 연결되고 모터는 인버터 또는 감속기가 설치된다 노즐(163)은 스크류 축(161) 중심에 길이 방향으로 구멍(h)을 길게 형성하고 상기 구멍과 연결하여 스크류의 축(161) 둘레의 스크류 날개(164) 사이사이를 다수 천공하고 천공부에 노즐(163)을 설치한다 돌출된 스크류 축(161)의 중심 구멍(h')에 로타리조인트(R)를 연결하고 로타리조인트(R)에는 Y형관(168)을 연결하되 Y형관(168)의 일 측은 열풍기(hb)와 연결된 열풍공급 관(163")과 연결되고 타 측은 송풍기(b)와 콤프레샤(c)가 연결된 공기공급 관(163')이 연결되되 콤프레샤(c)는 노즐 막힘을 대비하는 것으로 공기 공급을 중단하고 일정시간 마다 센 공기를 공급 한다 열풍과 공기는 같은 노즐로 공급하므로 열풍을 공급할 때에는 공기공급을 중단하고 공기를 공급할 때에는 열풍공급을 중단 한다
도5 중간교반기와 도6 하부교반기와 도7 중앙교반기는 일반적인 스크류 타입으로 상세하게 도시하지 않았고 설치되는 위치와 형상의 평면도 또는 단면도를 도시 하였다 발효탱크의 밖으로 돌출된 스크류 축 중심의 구멍에 설치된 로타리조인트(R)는 회전하는 축의 구멍(h)에 열풍 또는 공기를 새지 않게 공급하는 일반적인 조인트(R)로 도면은 생략되고 위치만 도시하였으며 노즐에 연결된 열풍기(hb)와 송풍기(b)와 콤프레샤(c)는 공급량(세기)을 조정하는 장치가 있다
도 8은 배수기 형상도 이다
유기성폐기물은 미생물에 의해 발효되면서 수증기가 발생하여 원뿔대(103)의 내면에 물방울로 맺히게 된다 원뿔대(103) 내면에 맺힌 수증기의 물방울을 유도하여 밖으로 배수하는 배수기(170)는 ㄴ형상으로 수증기의 물방울을 유도하는 돌기(172)가 일정한 간격으로 다수 형성되고 배수기(170)는 원뿔대 내면의 상부에서 하부까지 나선형(171)으로 이어져 원뿔대(103) 하부에 형성된 배수구(175)와 연결되고 배수구(175)는 원뿔대 밖에 설치된 배수관(176)과 연결되어 폐수처리장 또는 하수처리관로로 배수 한다
도 9는 미풍노즐 형상도 이다
미풍노즐(180)은 원뿔대(103) 내면 둘레와 같은 곡률로 형성된 일정길이의 공기 관(181)을 다수 천공하고 천공부에 미풍노즐(180')이 다수 설치되어 있다 나팔형상의 다수의 배기구(175)가 설치된 반대 측의 원뿔대(103)에 미풍노즐(180)이 설치된 공기 관(181)을 설치하고 공기관(181)은 송풍기(b)(바람세기 조정장치유)가 연결되었다 미풍노즐(180')의 미세한 바람에 의해서 발효탱크(101) 상부의 가스와 열기를 배기구(185)로 배기하게 된다
상기 다수의 배기구(185)는 원뿔대(103)외부에 설치된 악취저감기(211)와 연결되고 미풍노즐의 미세한 바람과 악취저감기(211)의 흡입기에 의해서 발효탱크 상부의 가스와 열기를 효과적으로 배기한다 유기성폐기물은 발효과정에 높은 열과 여러 종류의 가스가 발생될 수 있고 또 수증기가 발생 된다 발효탱크(101) 상부의 온도가 높아지거나 불필요한 가스가 차면 미풍노즐(180)의 송풍기 바람세기를 강하게 하고 악취차단기(211)의 흡입기를 흡입력을 높여서 빠른 시간에 열기와 가스를 배기구(175)로 배기하기도 한다
도 10은 배출펌프 설치도 이다
하부의 역원뿔대(104)의 일 측에 배출구(106)가 형성되고 배출구의 외부로 배출펌프(190)의 호퍼(191)가 설치되고 호퍼(191)에는 배출펌프(190)의 흡입관(192)이 연결되고 배출펌프(190)의 토출관(193)은 저장탱크(고형분)(210)에 연결되어 있다
배출펌프(190)는 먼 거리에 있는 저장탱크에 감량 후 남은 고형분을 이송할 수 있는 장점이 있다 배출펌프(190)는 슬러지 이송펌프 이거나 슬러지 이송펌프를 개조 한 것이다
호기성미생물은 유기성폐기물을 발효시켜 감량내지 소멸할 수 있으므로 가정의 음식물쓰레기(소량)를 미생물로 처리하는 장치가 널리 보급되어 사용하고 있다 그러나 다량(10톤/1일)으로 발생하는 유기성폐기물을 미생물로 발효시켜 처리(감량)하는 기술은 아직 미흡한 상태이다 산업체의 유기성폐기물은 함수율이 75-82%이고 탈수 케익상태로 배출되고 있으며 큰 기업은 하루에 50-100톤씩 배출되고 있다 다량의 유기성폐기물을 처리(감량)하는 장치는 미생물의 증식과 활성화시킬 수 있는 환경이 필요하고 미생물과 유기성폐기물이 빠르게 그리고 골고루 접촉시키는 장치가 필요하다
본 발명은 산업체에서 다량(10톤/1일 이상)으로 발생하는 유기성폐기물을 미생물로 발효시켜 24시간 이내에 70%이상 또는 85%이상으로도 감량할 수 있는 발효탱크 교반장치로 미생물의 증식과 활성화 할 수 있는 열풍(온도)과 공기(산소)을 공급할 수 있는 장치와 미생물과 유기성폐기물을 세세하게 혼합할 수 있는 교반장치가 설치되어 있다 감량 후 남은 고형 분은 펠렛으로 가공하여 연료 또는 비료로 생산하므로 폐자원을 재자원화 할 수 있다 미생물에 따라서 다르기는 하나 호기성미생물은 온도 50- 80도가 바람직하고 공기는 충분하게 공급하여 산소를 풍족하게 하고 습도와 함수율(40%이상)을 유지하여야 한다 하루에 10톤의 유기성폐기물을 미생물로 처리(감량)하는 발효탱크 교반장치는 발효탱크의 용적을 45-50루베 정도로 하는 것이 바람직하나 유기성폐기물의 투입방식에 따라 적게 할 수도 있다 산업체는 매일 50톤의 유기성폐기물이 발생하면 발효탱크 교반장치 10톤/1일짜리 5대를 설치하게 된다
한 가지 발효탱크 교반장치의 가동하는 예를 들면 유기성폐기물을 연속 투입방식으로 하고 하루 24시간에서 18시간 정도는 유기성폐기물을 투입과 가동을 동시에 하되 매시간 마다 일정시간은 투입하고 일정시간은 숙성(발효)시키는 것을 18시간 동안 반복하고 남은 시간은 숙성(발효)시키되, 상기 남은 시간에도 온도와 공기(산소) 그리고 습도, 함수율을 점검하고 점감상태에 따라서 가동하게 된다 항상 유기성폐기물과 미생물에 따라서 운전방식은 다를 수 있다
발효탱크 교반장치 100 발효탱크 101
수직 통 102 원뿔대 103
역원뿔대 104 투입구105
배출구 106 투입구 110
스크류 111 스크류 축 111a
분배기 112 절단 칼 113
짧은 축 114 실린더 115
스크류 116 배출구멍 117
수직통 120 이송펌프 130
토출부 131 흡입부 132
토출관 133 흡입관 134
중간교반기 140 스크류의 축141(중간교반기)
노즐 143(중간교반기) 스크류 날개 144
설치부 146(중앙교반기) 하부교반기 150
스크류의축151(하부교반기) 노즐 153(하부교반기)
하단 스크류 날개 154 노즐 155(스크류날개)
설치부 156(하부교반기) 중앙교반기 160
스크류의축161(중앙교반기) 노즐 163
설치부 166(중앙교반기) 배수기 170
돌기 172 미풍노즐 180
공기관 181 배기구 186
배출펌프 190 호퍼 191
흡입관 192(배출펌프) 토출관 193(배출펌프)
수직 통 102 원뿔대 103
역원뿔대 104 투입구105
배출구 106 투입구 110
스크류 111 스크류 축 111a
분배기 112 절단 칼 113
짧은 축 114 실린더 115
스크류 116 배출구멍 117
수직통 120 이송펌프 130
토출부 131 흡입부 132
토출관 133 흡입관 134
중간교반기 140 스크류의 축141(중간교반기)
노즐 143(중간교반기) 스크류 날개 144
설치부 146(중앙교반기) 하부교반기 150
스크류의축151(하부교반기) 노즐 153(하부교반기)
하단 스크류 날개 154 노즐 155(스크류날개)
설치부 156(하부교반기) 중앙교반기 160
스크류의축161(중앙교반기) 노즐 163
설치부 166(중앙교반기) 배수기 170
돌기 172 미풍노즐 180
공기관 181 배기구 186
배출펌프 190 호퍼 191
흡입관 192(배출펌프) 토출관 193(배출펌프)
Claims (9)
- 유기성폐기물을 호기성미생물로 발효시켜 감량화 하는 장치에 관한 것으로, 장치의 발효탱크(100)는 수직의 통(102)으로 형성하되 상부를 원뿔대(103)로 형성하고 하부는 역원뿔대(104)로 형성하여 상부 원뿔대(103) 중앙에 투입구(105)를 형성하고 투입구(105)에 유기성폐기물을 투입하는 투입기(110)가 설치되고 투입기(100) 스크류의 축(111a)에 절단 칼(113)이 형성된 역 원뿔형상의 분배기(112)가 짧은 축(114)으로 연결되고, 원뿔대(103)내면의 둘레에 나선형으로 이어진 ㄴ형상의 배수기(170)가 설치되고 원뿔대(103)의 일 측에 미풍노즐(180)이 설치되되, 미풍노즐이 설치된 반대 측 원뿔대에는 배기구(186)가 설치되어 있고, 발효탱크(101)의 외부에 이송펌프(130)가 설치되고 발효탱크(101)의 중앙부 공간에 수직 통(120)을 설치하되 수직 통(120)의 상하부는 밀폐되고 밀폐된 수직통(120)의 상부는 이송펌프(130)의 토출관(133)이 돌출되고 밀폐된 수직통(120)의 하부는 이송펌프(130)의 흡입관(134)이 돌출되어있고 이송펌프(130)는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 계속 흡입하여 상부로 계속 토출하고, 상부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 발효탱크(101)와 수직 통(120)사이를 통해서 점점 하부로 계속 내려가고 하는 과정을 리사이클 하고, 리사이클에 의해서 점점 하부로 내려가는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하는 교반기를 3단계로 설치하되, 중간에 설치된 중간교반기(140)는 스크류의 축(141) 둘레에 노즐(143)이 다수 설치되고, 하부에 설치된 하부교반기(150)는 스크류의 축(151) 둘레와 하단 스크류 날개(154)에 노즐(153)이 다수 설치되고, 하부 중앙에 설치된 중앙교반기(160)는 스크류의 축(161) 둘레에 노즐(163)이 다수 설치되어 있으며 역원뿔대(104)의 일 측에 배출구(106)가 형성되고 배출구(106)에는 배출펌프(190)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치
- 제1항에 있어서
상기 투입기(110)는 수직형 압출기 타입으로 실린더(115)와 스크류(111)의 단부가 나팔형상이고 실린더(115) 단부의 둘레에 배출구멍(117)이 다수 형성되고 스크류의 축(111a)에 절단 칼(113)이 형성된 역 원뿔형상의 분배기(112)가 짧은 축(114)으로 연결되되 절단 칼(113)은 분배기(112)의 둘레에 일정한 간격으로 다수 설치되고 분배기(112)와 절단 칼(113)은 스크류의 축(111a)과 같이 회전되면서 분배기(112)는 이송펌프(130)의 상부 토출 관(133)으로 토출되는 미생물바이오칩과 유기성폐기물을 상부 사방으로 흩어지게 하고 절단 칼(113)은 투입기의 배출구멍(117)에서 국수가닥처럼 또는 죽처럼 나오는 유기성폐기물을 작게 절단하거나 또는 작게 분리하되 상기 절단 칼(113)에 의하여 작게 절단되거나 또는 작게 분리되는 유기성폐기물은 분배기(120)에 의하여 상부 사방으로 흩어지는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물과 같이 혼합되어 상부 사방으로 흩어지게 되는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치 - 제1항에 있어서
상기 이송펌프(130)는 발효탱크(101)의 외부에 설치되고 발효탱크(101)의 중앙부 공간에 수직 통(120)을 설치하되 수직통(120)의 상하부는 밀폐되고 이송펌프(130)의 토출부(131)에 연결된 토출관(133)은 발효탱크(101)와 수직 통(120)을 관통하여 밀폐된 수직통(120)의 상부로 돌출되고 이송펌프(130)의 흡입부(132)에 연결된 흡입관(134)은 발효탱크(101)와 수직 통(120)을 관통하여 밀폐된 수직통(120)의 하부로 돌출되고 수직통(120)의 상부로 돌출된 토출관(133)의 말구는 나팔형상이고, 토출 관(133) 말구의 내주 면과 일정한 간격을 두고 분배기(120)의 일부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치 - 제1항에 있어서
상기 이송펌프(130)는 발효탱크(101)의 중앙부에 설치된 수직통(120a)에 설치되고 수직통(120a)의 둘레에 3개의 통(122a,122b,122c)을 일정한 간격으로 연결하되, 수직 통(120a) 둘레에 연결된 3개의 통(122a,122b,122c)은 발효탱크(101)를 관통하여 밖으로 돌출되고 수직통(120a)의 상하부는 밀폐되되, 밀폐된 수직통(120a)의 상부로 이송펌프(130a)의 토출관(133a)이 돌출되고 밀폐된 수직통(120a)의 하부로는 이송펌프(130a)의 흡입관(134a)이 돌출되어 있고, 토출관(133a)과 흡입관(134a)은 직선으로 형성되거나 또는 나선으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치 - 제 1항에 있어서
상기 중간에 설치된 중간교반기(140)는 스크류의 축(111)이 발효탱크(101)의 중간 측과 수직통(120) 상단 부 측면을 옆 사선(방향)으로 연결하여 설치되되, 스크류의 축(111)은 일정한 간격으로 다수 설치되고 이송펌프(130)의 리사이클에 의하여 점점 하부(아래)로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 옆 사선으로 올리면서 교반하되 스크류의 축(111) 둘레에 설치된 노즐(143)로 열풍 또는 공기를 공급하면서 교반하는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치 - 제 1항에 있어서
상기 하부에 설치된 하부교반기(150)는 스크류의 축(151)이 하부 역원뿔대(104)와 수직통(120)의 하 단부 측면을 사선(방향)으로 연결하여 설치되되, 스크류의 축(151)은 일정한 간격으로 다수 설치되고 이송펌프(130)의 리사이클에 의하여 점점 하부로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 사선으로 올리면서 교반하되 스크류 의 축(151)둘레에 설치된 노즐(153)과 하단 스크류 날개(154)에 설치된 노즐(155)로 센 공기를 공급하면서 교반하고 또 하단 스크류날개(154)에 설치된 노즐(155)로 공급되는 센 공기는 역원뿔대 (104)내면에 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 달라붙는 것도 방지하면서 교반하게 되는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치 - 제 1항에 있어서
상기 하부 중앙에 설치된 중앙교반기(160)는 하부 역원뿔대(104) 중앙에 수직으로 설치되되 스크류의 축(161)이 이송펌프(130)의 흡입관(134) 아래로 설치되고 이송펌프(130)의 리사이클에 의해서 점점 하부로 내려온 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 이송펌프(130)의 흡입관(134) 쪽으로 올리면서 교반하되 축 둘레에 설치된 노즐로 열풍 또는 공기를 공급하면서 교반하는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치 - 제 1항에 있어서
상기 배수기(170)는 ㄴ형상으로 물방울을 유도하는 돌기(172)가 일정한 간격으로 다수 형성되고 원뿔대(103) 내면의 둘레에 상부에서 하부까지 나선형으로 이어져 끝이 원뿔대(103) 하부에 형성된 배수구(175)와 연결되고 배수기(170)는 원뿔대(103) 내면에 맺힌 수증기의 물방울을 유도하여 배수구(175)로 배수하게 되는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치 - 제 1항에 있어서
상기 미풍노즐(180)은 원뿔대(103) 내면과 같은 곡률로 형성된 공기 관(181)에 다수의 미풍노즐(180)이 형성되고 상기 공기 관(181)을 원뿔대(103)의 일 측에 설치되고 미풍노즐(108)은 미세한 바람으로 발효탱크(101) 상부의 가스와 열기를 반대쪽 원뿔대(103)에 설치된 나팔형상의 배기구(186)로 배기하게 되는 것을 특징으로 하는 발효탱크 교반장치
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