KR101918056B1

KR101918056B1 - 유기성 폐기물 처리장치

Info

Publication number: KR101918056B1
Application number: KR1020160051656A
Authority: KR
Inventors: 권상동; 정호순; 임상희
Original assignee: 주식회사 금호환경
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2018-11-14
Also published as: KR20170122901A; KR101918056B9

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것으로, 특히 교반기에서 유기성 폐기물 처리시 발생하는 폐열을 갖는 유체(fluid)와 외부로부터 유입되는 외부 유체(fluid)를 2곳에서 열교환 시킴으로써, 폐열 에너지의 회수 효율을 높임과 동시에 열에너지의 손실을 최소화하여 비용을 현저하게 절감토록 하는 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것이다. 구성은 유기성 폐기물 처리장치에 있어서, 일 측면에는 유기성 폐기물이 투입되는 투입구가 형성되며, 내부 중앙에는 수직으로 위치하여 투입되는 유기성 폐기물을 미생물이 접종된 바이오칩과 고르게 혼합(교반)하는 교반 날개를 갖는 교반축과, 미생물을 통해 유기성 폐기물을 분해처리하는 제1 교반부와, 상기 제1 교반부의 하측에 제1 교반부에서 분해처리된 유기성 폐기물의 잔사를 수용하여 건조시키는 제2 교반부와, 상기 제1 교반부와 제2 교반부 사이에 위치하여 상, 하 2개의 공간으로 분리하는 다수 개의 통공을 구비한 격판과, 상기 제2 교반부의 외주부분으로는 가열, 공급되는 폐열 유체를 내부로 유입시켜 제2 교반부의 외주를 따라 흐르도록 하여 제2 교반부 내에 흐르는 유체와 지속적으로 2차 열교환 시키는 열교환부를 구비하는 교반기와; 상기 교반기로부터 배출된 배기가스로부터 악취성분을 가열하여 제거하는 탈취수단과; 상기 탈취수단에 의해 가열, 이송되는 폐열 유체와 외부로부터 주입되는 외부 유체를 열교환하여 상기 교반기에 공급하도록 유체흡입관 및 유체공급관과 연결되는 유체공급송풍기와 폐열 유체와 외부 유체를 1차 열교환하는 열교환기로 이루어지는 열교환수단과; 상기 교반기에서 발생하는 악취성분을 포함하는 유체를 배출시키는 유체배출수단; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

유기성 폐기물 처리장치{apparatus for disposing organic waste}

본 발명은 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것으로, 특히 교반기에서 유기성 폐기물 처리시 발생하는 폐열을 갖는 유체(fluid)와 외부로부터 유입되는 외부 유체(fluid)를 2곳에서 열교환 시킴으로써, 폐열 에너지의 회수 효율을 높임과 동시에 열에너지의 손실을 최소화하여 비용을 현저하게 절감토록 하는 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 농산품 부산물이나 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 처리하기 위해 폐기물 처리장치가 사용된다.

이러한 유기성 폐기물 처리장치는 유기성 폐기물을 소각하거나, 화학적 방식으로 처리하거나, 생물학적 방식 등으로 처리하고 있다.

이중, 생물학적 방식을 이용하는 유기성 폐기물 처리장치는 미생물을 이용하여 유기성 폐기물을 발효, 분해하도록 구성된다.

즉, 유기성 폐기물과 호기성 미생물을 접종한 바이오칩의 혼합물을 교반기에 투입하고 전기나 가스 등을 이용하는 가열수단으로 공기와 같은 유체를 가열하여 열기를 공급함과 동시에 지속적으로 교반(혼합) 함으로써 호기성 미생물들에 의해 유기성 폐기물이 교반기 내부에서 분해되도록 구성된다.

그러나 이와 같은 종래의 유기성 폐기물 처리장치는 유기성 폐기물을 분해시 발생하는 수증기 및 가스를 포함하는 고온의 유체를 탈취 후 외부로 배출시켜 버리거나, 재사용을 제대로 하지 못하기 때문에 유기성 폐기물의 분해에 반드시 필요한 열에너지(열기)를 생산 공급하는 가열수단(히터, 열적탈취수단 등)을 자주 가동시켜야 하므로 에너지 효율이 낮아 폐기물 처리비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또, 다량의 수분이 함유된 유기성 폐기물이 교반기 내부로 한꺼번에 투입시 과수분 상태로 머무를 수밖에 없는 구조를 이루기 때문에 공기의 소통이 원활하지 못해 처리시간이 현저하게 지연되고 이에 따라 교반기 내부의 온도저하로 인해 열에너지의 사용 증가로 전기나 가스를 사용하는 가열수단의 가동비용이 증가하는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-0639365호

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유기성 폐기물의 처리시 발생하는 폐열 유체와 외부로부터 유입되는 외부 유체를 2곳에서 열교환 시킴으로써, 히터나 열적탈취수단과 같은 가열수단의 동작을 최소화하여 폐열 에너지의 회수 효율을 높이고 열에너지의 손실을 최소화하여 비용절감을 이루도록 하는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유기성 폐기물 처리장치에 있어서, 일 측면에는 유기성 폐기물이 투입되는 투입구가 형성되며, 내부 중앙에는 수직으로 위치하여 투입되는 유기성 폐기물을 미생물이 접종된 바이오칩과 고르게 혼합(교반)하는 교반 날개를 갖는 교반축과, 미생물을 통해 유기성 폐기물을 분해처리하는 제1 교반부와, 상기 제1 교반부의 하측에 제1 교반부에서 분해처리된 유기성 폐기물의 잔사를 수용하여 건조시키는 제2 교반부와, 상기 제1 교반부와 제2 교반부 사이에 위치하여 상, 하 2개의 공간으로 분리하는 다수 개의 통공을 구비한 격판과, 상기 제2 교반부의 외주부분으로는 가열, 공급되는 폐열 유체를 내부로 유입시켜 제2 교반부의 외주를 따라 흐르도록 하여 제2 교반부 내에 흐르는 유체와 지속적으로 2차 열교환 시키는 열교환부를 구비하는 교반기와; 상기 교반기로부터 배출된 배기가스로부터 악취성분을 가열하여 제거하는 탈취수단과; 상기 탈취수단에 의해 가열, 이송되는 폐열 유체와 외부로부터 주입되는 외부 유체를 열교환하여 상기 교반기에 공급하도록 유체흡입관 및 유체공급관과 연결되는 유체공급송풍기와 폐열 유체와 외부 유체를 1차 열교환하는 열교환기로 이루어지는 열교환수단과; 상기 교반기에서 발생하는 악취성분을 포함하는 유체를 배출시키는 유체배출수단; 으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 탈취수단은 교반기로부터 배출된 유체(배기가스)의 악취성분을 생물학적으로 분해 제거하는 바이오탈취수단과, 상기 바이오탈취수단으로부터 탈취된 유체를 가열하여 살균과 탈취하는 열적탈취수단과 상기 열적탈취수단으로부터 배출된 유체에 포함된 중금속 성분을 촉매로 제거하는 촉매탈취수단을 포함하여 이루어진다.

삭제

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 유기성 폐기물의 처리시 발생하는 수증기 및 가스를 포함하는 고온의 폐열 유체를 대기로 바로 배출시키지 않고 열교환부와 열교환수단을 통해 2곳에서 열교환 시킴으로써, 투입된 열에너지의 회수 효율을 극대화함과 동시에 열에너지 손실을 최소화하여 가열수단의 가동 최소화로 에너지 사용 비용을 현저하게 절감하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 구동모터를 분리하여 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 구동모터를 조립한 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 단면 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 사용 상태로서 유체가 이동, 순환되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치(1000)는 교반기(100)와 탈취수단(200)과 열교환수단(300) 및 유체배출수단(400)으로 대별되어 이루어진다.

상기 교반기(100)는, 원활한 교반을 위해 원통형으로 이루어지는 것이 바람직하고, 일 측면에는 유기성 폐기물이 투입되는 투입구(111)가 형성되며, 내부 중앙에는 수직으로 위치하여 투입되는 유기성 폐기물을 미생물이 접종된 바이오칩과 고르게 혼합(교반)하는 교반 날개(141)를 갖는 교반축(140)이 형성된다.

또, 상기 교반기(100)의 외주 부분에는 열교환을 위한 열교환부(130)가 구비되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 투입구(111)는 개폐 가능하도록 덮개(미도시)가 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 투입구(111) 일 측에는 유기성 폐기물을 공급하는 별도의 폐기물 공급장치(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

또, 상기 교반축(140)의 상단은 교반기(110)의 상면으로 설치되는 동력원인 구동모터(150)의 축과 연결되어 구동모터(150)의 동작에 연동하여 회전동작하게 된다.

또한, 상기 교반기(100)는 내부가 하나의 교반부로 형성되거나, 또는 내부가 상, 하 2개의 교반부로 형성될 수 있다.

예컨대, 상기 교반기(100)가 2개의 교반부로 형성되는 경우에는 상부에 위치하며 미생물을 통해 유기성 폐기물을 분해처리하는 제1 교반부(110)와, 상기 제1 교반부(110)의 하측에 위치하여 제1 교반부(110)에서 분해처리된 유기성 폐기물의 잔사를 수용하여 건조시키는 제2 교반부(120)와, 상기 제2 교반부(120)의 외주부에 형성되는 열교환부(130)를 구비하도록 구성된다.

이에 따라, 이하에서는 2개의 교반부로 이루어진 교반기(100)를 구체적인 실시 예로써 설명하기로 한다.

그리고 상기 교반기(110)와, 상기 탈취수단(200) 사이에는 유기성 폐기물의 분해처리시 발생하는 고온의 수증기와 가스, 공기를 포함하는 폐열 유체를 배출하는 폐열 배출관(170)이 설치된다.

또, 상기 제1 교반부(110)와 제2 교반부(120) 사이에는 다수 개의 통공(161)을 구비한 격판(160)이 형성되어 제1 교반부(110)와 제2 교반부(120)가 상, 하 2개의 공간으로 분리된다.

즉, 상기 다수 개의 통공(161)은 제1 교반부(110)에서 바이오칩에 포함된 미생물에 의해 완전히 분해되거나 교반 날개(141)에 의해 잘게 부서진 상태의 일부 잔사를 제2 교반부(120)로 원활하게 낙하, 분리해냄으로써, 제1 교반부(110)에 투입되는 유기성 폐기물의 밀도가 일정하게 유지되도록 한다.

뿐만 아니라, 상기 제1 교반부(110) 내에 공급되는 유체가 유기성 폐기물 내에 고르게 분포되도록 하여 호기성 미생물의 활동을 적절하게 유지시켜 분해효율이 향상되도록 하여 폐기물 처리장치(1000)의 동작부하를 줄일 수 있다.

또, 상기 격판(160)의 통공(161)은 격판(160)의 상면에서 하면으로 갈수록 그 단면적이 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성되는 것이 바람직한데, 이 경우 1차 분해처리된 유기성 폐기물이 통공(161)의 입구부분을 통과한 후에는 하측으로 갈수록 통공(161)의 단면적이 점점 증가하기 때문에 통공(161) 내주면과 유기성 폐기물 간에 작용하는 마찰력을 현저하게 줄일 수 있어, 유기성 폐기물의 점도가 높은 경우라도 유기성 폐기물이 통공(161)에 걸려 막혀버리는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

한편, 상기 통공(161)의 형상은 상면에서 하면으로 갈수록 그 단면적이 연속적으로 넓어지는 테이퍼 형상에 한정되지 않고 그 단면적이 2단 내지 3단 이상으로 단계적으로 넓어지는 형태로 형성될 수 있다.

그리고 상기 바이오칩은 유기성 폐기물을 원활하게 분해처리할 수 있도록 호기성 미생물이 접종된 것, 즉 유기성 폐기물을 분해하기 위한 미생물이 생육할 수 있는 환경을 제공하고 수분을 조절할 수 있는 톱밥 또는 우드 칩 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열교환부(130)는 제2 교반부(120)의 외주를 따라 감싸는 이중 관 이 S자 형태로 형성되어 추후 설명할 제2 유체이송관(250)을 통해 이송되는 고온의 폐열을 제2 교반부(120)의 상부 외주에서부터 하부 외주를 따라 S자 형태로 흐르면서 제2 교반부(120) 내에 존재하는 유체와 2차 열교환 시킴으로써 교반기(100) 내부의 온도 저하를 방지하도록 하는 것이다.

즉, 상기 열교환부(130)는 추후 설명할 상기 탈취수단(200)으로부터 가열, 공급되는 고온의 폐열 유체가 제2 유체이송관(250)을 통해 내부로 유입되면 제2 교반부(120)의 외주를 따라 상부에서부터 하부로 S자 형태로 흐르면서 제2 교반부(120) 내에 존재하는 유체와 2차 열교환을 이루도록 함으로써, 교반기(100) 내부의 온도 저하를 방지하게 된다.

상기 열교환부(130)는 투입구(111)를 제외한 제2 교반부(120)의 외주 부분으로 형성되는 것이 바람직하고, 구조는 통상적인 관형 열교환기를 포함할 수 있는 것으로서 구체적인 설명은 생략한다.

그리고 상기 열교환부(130)로 유입되어 열교환이 이루어진 유체는 추후 설명할 유체배출수단(400)의 유체배출관(430)을 통해 대기로 배출된다.

이와 같은 구성의 상기 열교환부(130)는, 상기 탈취수단(200)으로부터 가열, 공급되는 폐열 유체를 내부로 유입시켜 교반기(100) 예컨대, 제2 교반부(120)의 외주를 따라 흐르도록 함으로써, 교반기(100)의 제2 교반부(120) 내에 흐르는 유체와 지속적으로 2차 열교환 시킴으로써, 상기 교반기(100)의 제2 교반부(120) 내부의 온도저하를 최소화하여 상기 교반기(100)의 제1 교반부(110)에서 분해 처리된 유기성 폐기물의 잔사가 격판(140)의 각 통공(141)을 통해 낙하하는 것을 원활하게 건조처리함과 동시에 교반기(100)의 제1 교반부(110)로 유체(열기)가 상승되도록 함으로써 상기 탈취수단(200)를 구성하는 열적탈취수단(220)의 잦은 가열을 예방하고 열효율을 향상시켜 에너지 절감을 이룰 수 있다.

상기 탈취수단(200)은 상기 교반기(100)의 제1 교반부(110)로부터 배출된 유체(배기가스)로부터 악취성분을 가열하여 제거하는 역할을 한다.

상기 탈취수단(200)은 제1 교반부(110)로부터 배출되어 배출관(170)을 통해 유입되는 폐열 유체의 악취성분을 생물학적으로 분해 제거하는 바이오탈취수단(210)과, 상기 바이오탈취수단(210)으로부터 탈취된 유체를 가열하여 살균과 탈취하는 열적탈취수단(220)과 상기 열적탈취수단(220)으로부터 배출된 유체에 포함된 중금속 성분을 촉매로 제거하는 촉매탈취수단(230)으로 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 바이오탈취수단(210)은, 담체에 부착된 미생물을 사용하여 악취물질을 이산화탄소, 물 그리고 광물염으로 전환시키는 것으로서, 고농도 탄화수소 증기의 배출 시와 같은 경우는 증기를 냉각, 응축하여 회수함과 동시에 배출가스 중의 탄화수소 농도를 저감시키는 응축법을 이용할 수 있다.

상기 열적탈취수단(220)은 구리 또는 강관제의 공기가열 코일이나 전기히터 등으로 이루어지는 것이 바람직하나, 전열선이나 가스 등을 사용하여 공기를 가열할 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않고 다양한 구성을 채용할 수 있다.

상기 촉매탈취수단(230)은 백금합금에 활성 알루미나를 코팅한 것이나 니크롬선에 백금합금을 코팅한 것 등이 사용될 수 있다.

또, 상기 바이오탈취수단(210)과 열적탈취수단(220) 사이에는 상기 바이오탈취수단(210)으로부터 탈취, 이송되는 유체를 이송하는 제1 유체이송관(240)이 설치된다.

또한, 상기 촉매탈취수단(230)과 열교환부(130) 사이에는 상기 촉매탈취수단(210)으로부터 탈취, 이송되는 유체를 이송하는 제2 유체이송관(250)이 설치된다.

이와 같은 구성의 상기 탈취수단(200)은 유기성 폐기물의 분해에 사용된 폐열 유체에 포함된 악취성분을 완전히 제거함으로써, 유기성 폐기물 처리시 쾌적한 환경을 도모할 수 있다.

상기 열교환수단(300)은 탈취수단(200)에 의해 가열, 이송되는 폐열 유체와 외부로부터 주입되는 외부 유체를 1차 열교환 하여 상기 교반기(100)의 제2 교반부(120)에 공급하는 역할을 한다.

즉, 상기 열교환수단(300)은 외부로부터 외부 유체(공기)를 흡입하여 공급하도록 유체흡입관(330) 및 유체공급관(340)과 연결되는 유체공급송풍기(310)와, 상기 촉매탈취수단(230)과 열교환부(130) 사이에 설치되는 제2 유체이송관(250)의 일부분을 통해 설치되어 탈취수단(200)에 의해 가열, 이송되는 폐열 유체와 외부 유체를 1차 열교환하는 열교환기(320)로 이루어진다.

여기서, 상기 유체공급관(340)은 상기 유체공급송풍기(310)의 배기구(미도시) 연결되고 타 일단은 상기 열교환기(320)의 입구(미도시)와 연결되는 제1 유체공급관(341)과, 상기 열교환기(320)의 출구(미도시)와 일단이 연결되고 타 일단은 상기 제2 교반부(120)와 연결되는 제2 유체공급관(342)으로 구성된다.

또, 상기 열교환기(320)는 상기 제2 유체이송관(250)의 일부 구간 외 측을 감싸도록 형성되는 관형 가열기(tubular heater : 원통(shell) 중에 설치된 여러 개의 전열관 내부를 흐르는 액체를 관 외부에서 가열하는 형식을 다관형 교환기 또는 원통다관식 열교환기(shell and tube heat exchanger 라고 부른다)로 이루어지는 것이 바람직하나, 폐열의 회수 효율을 용이하게 높일 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않고 다양하게 형성될 수 있다.

이러한 구성의 상기 열교환기(320)는 상기 제2 유체이송관(250)을 통해 교반기(110)의 내부로 송출되는 폐열 유체와 상기 유체공급송풍기(310)의 흡기구(미도시)와 연결된 유체흡입관(330)을 통해 외부로부터 유입되는 신선한 외부 유체를 1차 열교환 시켜 상기 제2 유체공급관(000)을 통해 제2 교반부(120) 내로 공급함으로써, 교반기(100) 내부의 온도저하 없이 유기성 폐기물과 바이오칩 혼합물의 분해에 필요한 공기와 열을 제공할 수 있기 때문에 종래에 비해 현저한 에너지 절감을 이룰 수 있다.

상기 유체배출수단(400)은 상기 교반기(100)에서 발생하는 악취성분을 포함하는 폐열 유체를 배출시키는 역할을 한다.

즉, 상기 유체배출수단(400)은 교반기(100)에서 발생하는 악취성분을 외부로 배출하도록 흡입구와 배기구(미도시)를 갖는 유체배출송풍기(410)와, 일단이 상기 교반기(100) 즉, 상기 제2 교반부(120)의 일 측과 연결되고 타 일단은 상기 유체배출송풍기(410)의 흡기구와 연결되는 유체흡입관(420)과 상기 유체배출송풍기(410)의 배기구와 연결되는 유체배출관(430)을 포함하여 구성된다.

이러한 구성의 상기 유체배출수단(400)은 유체배출송풍기(410)가 동작하게 되면 상기 유체흡입관(420)을 통해 폐열 유체가 빨려들어 상기 유체배출관(430)을 통해 대기로 배출된다.

이때, 상기 유체배출송풍기(410)의 동작에 연동하여 교반기(100) 내부의 유체는 배출관(170)을 통해 바이오 탈취수단(210)과 제1 유체이송관(240) 및 열적탈취수단(220), 촉매탈취수단(230)과 제2 유체이송관(250)을 거쳐 상기 열교환부(130)로 원활한 이송이 이루어지게 된다.

또, 상기 유체배출관(430)에는 탈취기(미도시)를 설치하여 외부로 배출되는 유체에 포함된 악취성분을 제거하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치(100)는 교반기(110)의 투입구(111)를 통해 유기성 폐기물이 유입되면 구동모터(150)로 교반 날개(141)가 형성된 교반축(140)을 회전동작시켜 호기성 미생물을 접종한 바이오칩과 고르게 혼합한다.

그리고 상기 탈취수단(200)의 열적탈취수단(220)이 동작하면서 유체를 가열하여 악취성분이 제거되도록 한 후, 제2 유체이송관(250)으로 이송되도록 한다.

계속해서, 상기 제2 유체이송관(250)을 통해 이송되는 유체는, 상기 열교환수단(300)의 유체공급송풍기(310)와 유체흡입관(330)에 의해 유입되는 외부 유체와 열교환기(320)를 통과하면서 1차 열교환이 이루어진다.

이때, 상기 열교환기(320)에 의해 열교환 된 신선한 외부 유체는 상기 유체공급송풍기(310)의 배기구(미도시)와 연결된 유체공급관(340)을 통해 제2 교반부(120) 내로 공급된다.

그리고 상기 제2 유체이송관(250)을 통해 이송되는 유체는 상기 제2 교반부(120)의 외주에 형성된 열교환부(130)로 유입된 후, 상부에서부터 하부로 S자 형태로 흐르면서 제2 교반부(120) 내에 존재하는 유체와 2차 열교환이 이루어진다.

이와 같이, 상기 열교환기(320)에 의해 1차 열교환이 이루어져 제2 교반부(120)로 공급된 외부 유체는 상기 격판(160)에 형성된 다수 개의 통공(161)을 통해 상측에 위치하는 제1 교반부(110)로 상승하여 바이오칩과 혼합된 유기성 폐기물과 활발하고 고르게 접촉하면서 유기성 폐기물을 분해처리 한다.

이때, 상기 제1 교반부(110)에서 유기성 폐기물이 소정의 수준으로 1차 분해가 이루어짐에 따라 입자의 크기가 작아지면 상기 격판(160)의 통공(161)을 통해 낙하하여 제2 교반부(120)로 유입된다.

그리고 상기 격판(160)의 통공(161)은 격판(160)의 상면에서 하면으로 갈수록 그 단면적이 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성됨에 따라 1차 분해처리된 유기성 폐기물이 통공(161)의 입구부분을 통과한 후에는 통공(161) 내주면과 유기성 폐기물 간에 작용하는 마찰력을 현저하게 줄일 수 있어, 유기성 폐기물의 점도가 높은 경우라도 유기성 폐기물이 통공(161)에 걸려 막혀버리는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

계속해서, 상기 열교환부(130)에 의해 2차 열교환이 이루어진 유체는 상기 제2 교반부(120)의 내부 온도저하를 최소화하여 상기 제1 교반부(110)에서 분해 처리된 유기성 폐기물의 잔사가 격판(140)의 각 통공(141)을 통해 낙하하는 것을 원활하게 건조처리함과 동시에 제1 교반부(110)로 열기를 지속적으로 공급하게 된다.

이때, 상기 제2 교반부(120)로 유입된 유기성 폐기물의 잔사는 추가적으로 분해, 건조된 후 별도의 배출장치(미도시)에 의해 배출되어 퇴비로 사용되거나 폐기물로 수거되어 매립처리된다.

그리고 상기 열교환부(130)로 유입되어 제2 교반부(120)의 유체와 열교환된 폐열 유체는 상기 유체배출수단(400)의 유체배출송풍기(410)와 유체배출관(430)을 통해 대기로 배출된다.

한편, 상기 교반기(100)에서 바이오칩과 혼합된 유기성 폐기물이 발효, 분해가 이루어짐에 따라 발생하는 고온의 수증기와 가스, 공기를 포함하는 유체는 상기 배출관(170)에 의해 다시 탈취수단(200)과 열교환수단(300) 및 유체배출수단(400)으로 순환 배출되는 과정이 지속적으로 반복된다.

즉, 상기 유체배출수단(400)에 의해 상기 제1 교반부(110) 및 제2 교반부(120) 내의 유체는 상기 탈취수단(200)으로 배기(배출) 되고 상기 탈취수단(200)에 의해 탈취, 가열되어 상기 열교환수단(300)에 의해 1차 열교환 되고, 상기 제2 교반부(120)에 형성된 열교환부(130)를 통해 2차 열교환된 후 외부로 배출된다.

따라서, 본 발명은 유기성 폐기물의 발효, 분해 처리에 사용되고 배출되는 폐열을 바로 외부로 배출하여 버리지 않고 1,2차로 열교환 시키고, 열교환 된 유체를 교반기 내, 외부로 순환, 공급함으로써, 교반기 내부의 온도저하를 최소화하여 가열 유체를 제공하기 위한 가열수단(예컨대, 열적탈취수단)의 잦은 가동을 예방하고 열효율을 향상시켜 현저한 에너지 절감을 이룰 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

1000 : 유기성 폐기물 처리장치 100 : 교반기
110 : 제1 교반부 111 : 투입구
120 : 제2 교반부 130 : 열교환부
140 : 교반축 141 : 교반 날개
150 : 구동모터 160 : 격판
161 : 통공 170 : 배출관
200 : 탈취수단 210 : 바이오탈취수단
220 : 열적탈취수단 230 : 촉매탈취수단
240 : 제1 유체이송관 250 : 제2 유체이송관
300 : 열교환수단 310 : 유체공급송풍기
320 : 열교환기 330 : 유체흡입관
340 : 유체공급관 400 : 유체배출수단
410 : 유체배출송풍기 420 : 유체흡입관
430 : 유체배출관

Claims

유기성 폐기물 처리장치에 있어서,
일 측면에는 유기성 폐기물이 투입되는 투입구가 형성되며, 내부 중앙에는 수직으로 위치하여 투입되는 유기성 폐기물을 미생물이 접종된 바이오칩과 고르게 혼합(교반)하는 교반 날개를 갖는 교반축과, 미생물을 통해 유기성 폐기물을 분해처리하는 제1 교반부와, 상기 제1 교반부의 하측에 제1 교반부에서 분해처리된 유기성 폐기물의 잔사를 수용하여 건조시키는 제2 교반부와, 상기 제1 교반부와 제2 교반부 사이에 위치하여 상, 하 2개의 공간으로 분리하는 다수 개의 통공을 구비한 격판과, 상기 제2 교반부의 외주부분으로는 가열, 공급되는 폐열 유체를 내부로 유입시켜 제2 교반부의 외주를 따라 흐르도록 하여 제2 교반부 내에 흐르는 유체와 지속적으로 2차 열교환 시키는 열교환부를 구비하는 교반기와;
상기 교반기로부터 배출된 배기가스로부터 악취성분을 가열하여 제거하는 탈취수단과;
상기 탈취수단에 의해 가열, 이송되는 폐열 유체와 외부로부터 주입되는 외부 유체를 열교환하여 상기 교반기에 공급하도록 유체흡입관 및 유체공급관과 연결되는 유체공급송풍기와 폐열 유체와 외부 유체를 1차 열교환하는 열교환기로 이루어지는 열교환수단과;
상기 교반기에서 발생하는 악취성분을 포함하는 유체를 배출시키는 유체배출수단; 으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치..
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제1항에 있어서,
상기 탈취수단은 교반기로부터 배출된 유체(배기가스)의 악취성분을 생물학적으로 분해 제거하는 바이오탈취수단과, 상기 바이오탈취수단으로부터 탈취된 유체를 가열하여 살균과 탈취하는 열적탈취수단과 상기 열적탈취수단으로부터 배출된 유체에 포함된 중금속 성분을 촉매로 제거하는 촉매탈취수단을 포함하여 이루어지는 유기성 폐기물 처리장치.
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