KR101919595B1 - 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템 - Google Patents
가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐사된 가축, 구제역 및 신종플루에 감염된 가축과 같은 오염된 원료를 이용하되 무해처리하여 악취발생을 억제하면서 2차 환경오염도 일으키지 않은 채 바이오디젤이나 바이오중유 등으로 재활용할 수 있고, 그 과정에서 발생되는 폐수도 무해처리 후 안전한 상태에서 방류할 수 있으며, 최소량의 슬러지만 폐기토록 하여 재활용 효율을 높이고 폐기분의 발생량을 현저히 줄이도록 한 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐사된 가축, 구제역 및 신종플루에 감염된 가축과 같은 오염된 원료를 이용하되 무해처리하여 악취발생을 억제하면서 2차 환경오염도 일으키지 않은 채 바이오디젤이나 바이오중유 등으로 재활용할 수 있고, 그 과정에서 발생되는 폐수도 무해처리 후 안전한 상태에서 방류할 수 있으며, 최소량의 슬러지만 폐기토록 하여 재활용 효율을 높이고 폐기분의 발생량을 현저히 줄이도록 한 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템에 관한 것이다.
신종플루나 구제역 등의 가축 전염병 발생시 살처분 또는 폐사된 가축의 사체 처리는 현재까지 주로 매몰 처리의 방법에 의존하고 있다.
이러한 전염병으로 폐사된 닭, 오리, 소, 돼지들을 살처분해 파묻은 매몰지에서 썩은 침출수가 밖으로 새나와 2차 감염 및 환경오염이 우려되고 있는 실정이다.
신종플루나 구제역이 처음 발생한 이후 지금까지 농장 부근 여러 곳에 구덩이를 파 수천만 가축들을 묻었는데, 20여일 지나면서 일부 매몰지에서 침출수가 밖으로 새나오고 있다.
이러한 문제점을 해결하는 공법중의 하나로, 감염된 닭, 오리, 소, 돼지 등에 대해서는 보통 4~5ｍ 깊이의 구덩이를 파고, 구덩이의 바닥과 벽면에 비닐을 덮은 후, 폐사 또는 도살 처분한 동물 사체를 투입하고, 생석회를 뿌린 다음 흙을 덮어 매립하는 방법을 들 수 있다.
하지만, 살처분되거나 폐사된 사체 전체를 매몰할 경우 대규모의 매몰지가 필요하며 매몰 후 상당 기간 사후관리를 실시해야만 하는데, 매몰지 주변에 대한 환경오염의 문제가 지속적으로 제기되고 있으며, 특히 침출수로 인한 토양 및 주변 지하수의 오염, 악취 등을 호소하는 민원이 끊이지 않고 있는 실정이다.
다른 방법으로, 소각할 수 있는데 소각은 매몰에 따른 각종 환경문제를 제거하고 위생적이고 안전한 처리방법으로 800℃ 이상의 소각로에서 소각하여 부피와 중량을 감소시켜 매립 또는 퇴비로 재활용하는 방법이지만, 소각을 위하여 별도로 소각로를 설치하여야 하므로 비용부담이 가중되고, 주기적인 검사, 민원 등으로 인해 그 설치를 꺼리고 있으며, 연료비 때문에 실제 가동률이 극히 저조한 상황이다.
또한, 소각 방법은 대상물의 종류와 그 수분의 함유상태에 따라서 완전 연소가 이루어지지 못하며, 연소과정에서 미연 물질과 분진, 병원균의 전파 및 심한 악취가 대기중으로 배출되어 제2환경 공해의 문제로 제시된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 폐사된 가축, 구제역 및 신종플루에 감염된 가축과 같은 오염된 원료를 이용하되 무해처리하여 악취발생을 억제하면서 2차 환경오염도 일으키지 않은 채 바이오디젤이나 바이오중유 등으로 재활용할 수 있고, 그 과정에서 발생되는 폐수도 무해처리 후 안전한 상태에서 방류할 수 있으며, 최소량의 슬러지만 폐기토록 하여 재활용 효율을 높이고 폐기분의 발생량을 현저히 줄이도록 한 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 전처리공정을 수행하는 전처리유닛(100)과, 후처리공정을 수행하는 후처리유닛(200)을 포함하는 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템에 있어서; 상기 전처리유닛(100)은 죽은 동물을 무해처리전에 임시저장하는 저장함(110)과; 상기 저장함(110)에 저장된 죽은 동물을 스크류컨베어로 밀폐 이송하여 파쇄하는 전신파쇄기(120)와; 전신 파쇄된 파쇄물을 스크류컨베어로 밀폐이송하여 가열, 약품, 자외선 방식을 병합처리하여 살균하는 화학촉매반응조(130)와; 상기 화학촉매반응조(130)에 연결되어 무해처리시 발생되는 악취를 흡입 분해 제거하는 탈취기(132)와; 상기 화학촉매반응조(130)에서 무해처리된 처리물을 스크류컨베어로 밀폐이송한 후 압착하여 그리스오일과 잔재물로 분리하는 그리스오일 프레스기(140)와; 상기 그리스오일 프레스기(140)를 통해 분리된 잔재물을 해머링 및 커팅하고 건조하여 분말형태의 유기질비료로 만드는 해머파쇄기(150);를 포함하고, 상기 후처리유닛(200)은 상기 전처리유닛(100)을 통해 전처리할 때 발생되는 폐수를 여과시키는 스크린(210)과; 여과액을 모아 농도를 조절하는 집수조(212)와; 집수조(212)로부터 배수된 배수액을 일정량씩 모아 Ph조절제를 이용하여 배수액의 Ph가 응집반응을 촉진시키기 위한 알카리를 유지하도록 조절하는 Ph조정조(214)와; Ph조정액을 다시 모아 응집제를 투입하여 응집반응시키는 응집반응조(216)와; 응집반응에 의해 층분리된 고액을 다시 분리하여 분리수와 슬러지로 나누는 고액분리조(218)와; 분리수를 모아 유량을 조절하는 유량조절조(220)와; 조절된 유량만큼씩 배출하여 무산소상태에서 혐기처리하는 무산소혐기처리조(222)와; 혐기처리수를 다시 호기성미생물의 투입하여 1,2차에 걸쳐 산소와 함께 폭기처리하는 호기성폭기조(224)와; 폭기 후 침전시키는 침전조(226)와; 침전물중 슬러지는 탈수조(240)로 보내 탈수 후 폐기하고 액상만 따로 모아 소독하는 소독조(228)와; 소독된 소독물을 다시 여과시켜 방류하고 걸러진 고형분은 폐기처리하는 여과조(230) 및 고액분리조(218)에서 분리된 슬러지를 탈수하여 건조 폐기하는 탈수조(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템을 제공한다.
이때, 상기 전신파쇄기(120)를 구성하는 칼날은 칼날 폭방향으로 10mm 폭을 갖도록 초경합금 팁(Tip)이 산소용접되어 형성되되, 산소용접은 칼날의 날 단면 중심에 돌기가 돌출되고, 상기 돌기의 양쪽에 초경합금 팁이 용접되어 형성되는 방식으로 구현되는 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 화학촉매반응조(130)의 내벽면에는 스팀파이프가 다수회 배관되고, 스팀파이프를 통해 공급된 고온에 의해 화학촉매반응조(130)의 내부열은 200℃를 초과하게 유지되는 간접가열 방식으로 가열살균하도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 폐사된 가축, 구제역 및 신종플루에 감염된 가축과 같은 오염된 원료를 이용하되 무해처리하여 악취발생을 억제하면서 2차 환경오염도 일으키지 않은 채 바이오디젤이나 바이오중유 등으로 재활용할 수 있고, 그 과정에서 발생되는 폐수도 무해처리 후 안전한 상태에서 방류할 수 있으며, 최소량의 슬러지만 폐기토록 하여 재활용 효율을 높이고 폐기분의 발생량을 현저히 줄이는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템의 모식적인 구성도이다.
이하에서는, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템은 도 1에 예시된 바와 같이, 전처리공정을 수행하는 전처리유닛(100)과, 후처리공정을 수행하는 후처리유닛(200)으로 이루어진다.
이때, 상기 전처리유닛(100)은 도 1의 (a)에서와 같이, 죽은 동물을 무해처리전에 임시저장하는 저장함(110)과; 상기 저장함(110)에 저장된 죽은 동물을 스크류컨베어로 밀폐 이송하여 파쇄하는 전신파쇄기(120)와; 전신 파쇄된 파쇄물을 스크류컨베어로 밀폐이송하여 가열, 약품, 자외선 방식을 병합처리하여 살균하는 화학촉매반응조(130)와; 상기 화학촉매반응조(130)에 연결되어 무해처리시 발생되는 악취를 흡입 분해 제거하는 탈취기(132)와; 상기 화학촉매반응조(130)에서 무해처리된 처리물을 스크류컨베어로 밀폐이송한 후 압착하여 그리스오일과 잔재물로 분리하는 그리스오일 프레스기(140)와; 상기 그리스오일 프레스기(140)를 통해 분리된 잔재물을 해머링 및 커팅하고 건조하여 분말형태의 유기질비료로 만드는 해머파쇄기(150);를 포함한다.
이 경우, 상기 저장함(110)은 죽은 동물을 이송하는 차량을 통해 곧바로 투입 저장하고, 밀폐할 수 있도록 지중에 매립 설치됨이 바람직하다.
또한, 상기 스크류컨베어는 원통형의 케이스에 둘러싸여 내부 이송물이 노출되지 않도록 된 밀폐형을 사용한다.
그리고, 상기 전신파쇄기(120)는 죽은 동물의 크기가 소, 말 등과 같은 큰 것으로부터 닭에 이르기까지 다양하므로 가축의 거의 최대 크기라고 할 수 있는 소를 기분으로 죽은 동물 전신을 파쇄할 수 있도록 구성된다.
때문에, 전신파쇄기(120)를 구성하는 칼날은 고강도, 고경도 특성을 지녀야 하므로 용접용 합금 강철로 구성함이 바람직하며, 특히 칼날의 날은 칼날 폭방향으로 10mm 정도 초경합금 팁(Tip), 이를 테면 텅스텐 등으로 산소 용접되게 함으로써 일반 칼날대비 50% 이상 향상된 내마모성을 갖도록 구성함이 바람직하다.
이를 위해, 칼날의 날 부분은 단면 중심에 돌기가 돌출되고, 이 돌기의 양쪽에 초경합금 팁이 용접되어 형성되는 방식으로 구현된다.
아울러, 상기 화학촉매반응조(130)는 스팀을 이용한 가열살균, 약품을 이용한 화학적 반응살균, 자외선에 의한 살균을 겸하고 있기 때문에 고온의 스팀을 직접 가해 가열해도 무방하지만, 스팀이 샐 경우 전염 또는 감염 우려 때문에 작업자가 작업을 기피하는 문제가 생길 수 있으므로 스팀 가열은 화학촉매반응조(130) 내부에 내벽면을 따라 다수회 스팀파이프를 배관하고, 이를 통해 스팀을 관류시키면서 열전도에 의한 간접가열 방식을 채택함이 바람직하다.
이 경우, 고온의 스팀이 공급되면서 0.4-0.6MPa의 압력을 유지한 채 1-2시간 정도 유지되게 하여 화학촉매반응조(130)의 내부열이 200℃를 초과하도록 하면 가열 살균을 충분히 수행할 수 있으며, 동시에 처리약품이 투입되고, 아울러 화학촉매반응조(130) 내부 둘레에서는 자외선램프로부터 185-254nm의 자외선이 방사되게 함으로써 살균 효과를 극대화시키도록 한다.
이와 같이 처리하게 되면, 대부분의 균들은 200℃ 이상으로 가열되는 열에 의해 살균되고, 특수한 균들은 처리약품에 의해 분해 살균되며, 그 외의 균들은 거의 대부분 자외선에 의해 완벽하게 살균처리되게 된다.
덧붙여, 상기 화학촉매반응조(130)의 일측에는 흡기팬을 구비한 탈취기(132)가 더 연결설치되어 살균 무해처리시 발생되는 악취를 흡입하여 분해 제거할 수 있도록 구성된다.
때문에, 죽은 동물을 살균하여 무해처리하는 동안 발생되는 악취는 현저히 감소되는데, 이를 위한 탈취기(132)의 내부 구성은 후술하는 바와 같다.
그리고, 상기 그리스오일 프레싱기(140)는 화학촉매반응조에서 살균된 살균물을 오일 프레스기로 프레싱하여 그리스오일과 잔재물로 분리하는 일종의 압축기이다.
이때, 압축을 통해 잔재물의 수분함유량이 일정범위로 조절되며, 압축을 통해 그리스오일이 분리되게 된다.
아울러, 상기 해머파쇄기(150)는 잔재물을 따로 모아 잘게 분쇄하여 분말 형태로 만드는 기계로서, 뼈까지 가루로 만들 수 있도록 강력한 해머링에너지를 이용하며, 해머와 칼날분쇄가 반복적으로 이루어지게 하여 뼈는 가루로 만들고, 잔재된 육류는 극소크기로 세절되게 하며, 동시에 열풍을 공급하여 건조시킴으로써 분말화를 촉진시키도록 구성된다.
이와 같은 전처리유닛(100)을 이용하여 전처리하는 전처리공정은 죽은 동물을 폐쇄된 저장함에 임시저장하는 원료보관단계, 보관된 원료를 밀폐된 스크류컨베어로 이송한 후 파쇄하는 전신파쇄단계, 전신 파쇄된 파쇄물을 밀폐된 스크류컨베어로 이송한 후 탈수 및 고온처리와 함께 화학촉매 반응시켜 무해처리하는 화학촉매반응처리단계, 처리된 처리물을 프레싱하여 그리스오일과 잔재물로 분리하는 그리스오일 프레싱단계, 분리된 오일은 바이오디젤 생산에 활용하고 잔재물은 따로 모아 해머파쇄하여 유기질 비료로 활용할 수 있도록 고기 및 뼈가루로 만드는 해머파쇄단계를 포함한다.
여기에서, 상기 원료보관단계는 죽은 동물을 밀폐이송할 수 있는 특수차량을 통해 공장으로 이송하며, 공장내에 마련된 저장함에 밀폐된 상태로 임시보관하는 단계이다.
그리고, 상기 전신파쇄단계는 죽은 동물의 크기(예. 소, 말, 돼지, 닭 등의 가축)와 상관없이 전신을 완전히 파쇄할 수 있도록 전신을 파쇄하는 단계로서, 전염성을 고려하여 전염이 생기지 않도록 밀폐된 스크류컨베어로 파쇄장치로 이송하며, 밀폐된 공간내에서 전신 파쇄하게 된다.
아울러, 상기 화학촉매반응처리단계는 본 발명의 가장 중요한 특징부로서 전염성이 있는 죽은 동물을 완전히 살균처리하면서 탈수하는 단계이다.
이러한 화학촉매반응처리단계는 전신파쇄된 파쇄물을 밀폐된 스크류컨베어를 통해 밀폐된 반응조로 이송하고, 밀폐된 반응조 안에서 고온 스팀 살균과 함께 화학촉매반응 통한 살균처리하게 된다.
다시 말해, 스팀을 통한 가열살균, 처리약품을 통한 화학촉매반응에 의한 약품살균, 그리고 자외선에 의한 소독살균이 동시에 이루어진다.
이에 더하여, 보다 완벽한 살균을 구현하기 위해 주기적으로 오존을 공급하여 오존살균을 동시 수행할 수 있다.
이와 같이 오존을 통한 라디칼 반응에 의한 살균 기능을 추가적으로 더 포함시키게 되면 살균효과는 최상이 된다.
이때, 상기 처리약품은 원료 1kg을 기준으로 리신 100g, 피라진카복사미드 유도체 250mg, 테트라사이클린계 항생물질 150mg, 피로인산염 100g, 반코마이신 150mg, 이산화티탄 100g, 글루타릴콘센트레이스 300mg, 과망간산칼륨 100mg, Ν-아세칠글코사민산 350mg 및 유황 150g으로 이루어진다.
여기에서, 상기 리신(Lysin)은 박테리아 숙주의 세포벽을 소화시키고, 저장성 용해(hypotonic lysis)를 통해 바이러스를 사멸시키는 것으로, 특히 그람-양성 박테리아에 효과적인 것으로 보고되어 있다.
이 경우, 그람-양성 박테리아로는 액티노마이세스, 바실러스, 리스테리아, 락토코커스, 스태필로코커스, 스트렙토코커스, 엔테로코커스, 마이코박테리움, 코리네박테리움 및 클로스트리디움 등을 예시할 수 있다.
그리고, 상기 피라진카복사미드 유도체는 구제역에 대한 항균작용 효과가 매우 높은 뉴클레오시드 항바이러스 약물로서 일본 토야마 화학에서 개발한 약물(약품명: T-1105)이다.
이것은 RNA Polymerase 저해활성을 통해 살균하는 것으로 보고되어 있다.
또한, 상기 테트라사이클린계 항생물질은 방선균에 의해 생성되는 4고리성 항생물질로서 단백질의 합성을 억제하여 세균의 성장을 차단하고 사멸시키는 것으로 보고되어 있으며, 본 발명에서는 특히 작용기간이 긴 독시사이클린(Doxycyclines)을 사용한다.
뿐만 아니라, 상기 반코마이신(Vancomycin)은 세균의 세포벽 합성을 저해하여 세균의 형질막을 손상시키고 이를 통해 살균하는 특성이 있는 것으로 보고되어 있다.
아울러, 상기 이산화티탄은 자외선 광촉매반응을 일으켜 살균은 물론 유해물질 분해에 따른 탈취효과를 갖도록 하기 위해 사용된다.
이러한 이산화티탄은 자외선을 받아 O2 + e- → O2 -, H2O + h+ → -OH + H와 같이 광촉매반응하면서 살균하게 된다.
그리고, 상기 글루타릴콘센트레이스(Glutaral Concentrate)는 소독성을 강화시키기 위해 첨가되는 일종의 소독제이다.
또한, 상기 과망간산칼륨은 2KM3O4 → K2MnO4 + MnO2 + O2로 환원되면서 강력한 산화력에 의해 살균하기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 상기 Ν-아세칠글코사민산은 상호 직쇄상로 결합한 산성고분자 다당체로서 점액성 윤활작용과 함께 세균의 활성을 억제하기 위해 첨가되며, 상기 유황은 대표적인 항균제이다.
덧붙여, 상기 화학촉매반응처리단계에서는 탈취과정이 동시에 수행될 수 있다.
상기 탈취과정은 흡기팬을 화학촉매반응조에 연결하여 살균처리시 발생되는 악취를 제거하기 위한 것으로, 흡기된 악취는 탈취기를 통해 분해제거되는데, 탈취기는 내부에 탈취약제층이 충전되어 있으며, 탈취약제층은 1mm 크기의 입도를 갖는 황토분말 15중량%; 1mm 크기의 입도를 갖는 숯분말 15중량%; 1mm 크기의 입도를 갖는 청맥반석 분말 7.5중량%; PE폼과 폴리옥시에틸렌을 5:1의 중량비로 혼합하여 펠릿가공한 1mm 입도의 제1펠릿 4.5중량%; 수용성 제올라이트에 파라톨루엔술폰산과 폴리락트산을 2:1:2의 중량비로 혼합하여 펠릿가공한 1mm 입도의 제2펠릿 10중량%; 티오바실러스 페로옥시단스(Thiobacillus ferrooxidans) 2.5중량%; 포타슘실리케이트 5중량% 및 나머지 귀양석 분말과 폴리에틸렌수지를 1:1의 중량비로 혼합하여 폼형태로 발포한 것을 1mm 크기로 세절한 제3펠릿으로 이루어진다.
이때, 상기 황토분말은 너무 미분이면 공극 형성이 어려워 흡착력이 떨어지고, 입도가 너무 크면 통기성이 커져 흡착효율이 떨어지므로 1mm의 입도를 가져야 함이 바람직하며, 이러한 황토분말은 익히 잘 알려져 있듯이 원적외선 방사는 물론 음이온 방출 기능이 뛰어나 공기청정 또는 공기정화를 위해 많이 사용되는 물질이다.
또한, 상기 숯분말은 항균기능도 있지만, 무엇보다도 제습, 탈취효과가 우수한데, 이는 숯 사이의 많은 기공 때문에 이를 통해 흡착하기 때문이다.
아울러, 상기 청맥반석 분말은 원적외선 방사율 94%, 유해물질 흡착분해 및 미네랄 용출 작용을 하는 물질로서, 흡착성이 강해 유기물, 잡균 등의 흡착 분해를 위해 많이 사용된다.
뿐만 아니라, 상기 제1펠릿은 표면 공극을 최대화시켜 미세물질들이 황토분말, 숯분말, 청맥반석 분말들 사이의 공극으로 끌려오면서 흡착될 때 통로역할을 하며, 부착력, 즉 흡착력을 증대시키기 위해 첨가된다.
이 경우, 폴리옥시에틸렌은 일종의 음이온 계면활성제로서, 물에 녹아 유화, 기포화, 분산화가 뛰어나 상기 분말들과 함께 PE폼의 공극에 침투해 있다가 이물질 중 기름성분들의 흡착에 효능을 나타낸다.
또한, 상기 제2펠릿은 표면 흡착성을 높이기 위한 것으로, 수용성 제올라이트는 방사능 물질, 중금속 등의 흡착특성이 뛰어나 인체에 해로운 독소성분을 흡착하며, 파라톨루엔술폰산은 펠릿의 기계적 강도를 증대시키기 위해 첨가된다.
아울러, 상기 티오바실러스 페로옥시단스(Thiobacillus ferrooxidans)는 대표적인 황화수소 제거제로서 악취의 대부분은 황화수소에서 기인하므로 이를 효과적으로 분해 제거하여 악취 발생을 극소화시키는데 기여하기 위해 첨가된다.
그리고, 상기 포타슘실리케이트(Potassium Silicate)는 무기질로서 특히, 곰팡이 번식 억제력을 강화시키고 흡착력을 증대시켜 악취 및 유해물질 제거에 기여하기 위해 첨가된다.
마지막으로, 상기 제3펠릿은 3차원 망목구조를 갖는 귀양석 분말의 포집능력을 높이도록 폴리에틸렌수지와 혼합시켜 발포한 것을 사용한다.
한편, 상기 그리스오일 프레싱단계는 화학촉매반응조에서 살균된 살균물을 오일 프레스기로 프레싱하여 그리스오일과 잔재물로 분리하는 단계이다.
이때, 프레싱을 통해 잔재물의 수분함유량이 11% 이하가 되도록 조절해야 하는데, 잔재물의 수분함유량이 11%를 초과하게 되면 후속공정에서 해머파쇄시 진득거리면서 파쇄가 잘 안되고, 파쇄효율이 현격히 떨어지기 때문이다.
특히, 수분함유량 조절을 용이하게 하면서 잔재물을 냉각할 수 있도록 프레싱할 때 응축된 냉각공기를 함께 공급하면서 프레싱하는 것이 더욱 바람직하다.
아울러, 분리된 그리스오일은 재처리하여 바이오디젤이나 바이오중유로 재생산하여 잉크용제나 건축박리제 등으로 활용할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 해머파쇄단계는 분리된 잔재물은 따로 모아 해머파쇄하여 유기질 비료로 활용할 수 있도록 고기 및 뼈가루로 만드는 단계이다.
상기 해머파쇄단계는 뼈까지 가루로 만들 수 있도록 강력한 해머링에너지를 이용하는 것으로, 해머와 칼날분쇄가 반복적으로 이루어지게 하여 뼈는 가루로 만들고, 잔재된 육류는 극소크기로 세절되게 하는 것이다.
이와 함께, 열풍을 공급하여 동시에 건조시킨다.
그러면, 밀폐된 공간내에서 이루어지는 해머링과 커팅 및 열풍건조가 동시에 이루어져 잔재물은 거의 분말화된다.
이렇게 분말화된 잔재물은 이미 무해처리된 것이므로 유기질 비료 등으로 재활용될 수 있다.
다른 한편, 상기 후처리유닛(200)은 도 1의 (b)에서와 같이, 상기 전처리유닛(100)을 통해 전처리할 때 발생되는 폐수를 여과시키는 스크린(210)과; 여과액을 모아 농도를 조절하는 집수조(212)와; 집수조(212)로부터 배수된 배수액을 일정량씩 모아 Ph조절제를 이용하여 배수액의 Ph가 응집반응을 촉진시키기 위한 알카리를 유지하도록 조절하는 Ph조정조(214)와; Ph조정액을 다시 모아 응집제를 투입하여 응집반응시키는 응집반응조(216)와; 응집반응에 의해 층분리된 고액을 다시 분리하여 분리수와 슬러지로 나누는 고액분리기(218)와; 분리수를 모아 유량을 조절하는 유량조절조(220)와; 조절된 유량만큼씩 배출하여 무산소상태에서 혐기처리하는 무산소혐기처리조(222)와; 혐기처리수를 다시 호기성미생물의 투입하여 1,2차에 걸쳐 산소와 함께 폭기처리하는 호기성폭기조(224)와; 폭기 후 침전시키는 침전조(226)와; 침전물중 슬러지는 탈수조(240)로 보내 탈수 후 폐기하고 액상만 따로 모아 소독하는 소독조(228)와; 소독된 소독물을 다시 여과시켜 방류하고 걸러진 고형분은 폐기처리하는 여과조(230) 및 고액분리조(218)에서 분리된 슬러지를 탈수하여 건조 폐기하는 탈수조(240)를 포함한다.
이때, 상기 스크린(210)은 스크린컨베어 타입으로서 필터망이 갖추어진 컨베어를 이용하여 이송과 함께 탈수, 여과시키도록 구성됨이 바람직하다.
또한, 상기 집수조(212)는 오버플로우 배수 형태를 갖도는 수조로서, 일정시간 체류하면서 농도가 조절되고, 오버플로우된 물만 배수되게 하거나 혹은 정량펌프를 이용하여 정량배출시키도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 Ph조정조(214)는 정량 배수된 배수액에 맞춰 정량비로 Ph조절제를 투입하여 알카리수로 유지하도록 한다.
아울러, 상기 고액분리기(218)는 응집반응조(216)의 상부로 부상된 일종의 스컴을 스크래핑하는 스크래퍼이다.
또한, 상기 무산소혐기처리조(222)는 산소를 완전히 차단한 상태로 유량조절된 배출수를 교반하되, 사이클로프로필과 팜유를 배출수 1리터당 각각 25mg씩 투입하여 교반처리하게 된다.
이를 통해, 후속처리되는 호기성미생물에 의한 발효 분해효율을 현격히 향상시킬 수 있게 되면, 부패를 억제하게 된다.
이러한 상기 후처리유닛(200)을 이용한 후처리공정은 전처리공정중 발생되는 폐수를 응집처리하는 응집단계, 응집물이 분리된 잔수를 무산소조건인 혐기상태에서 질산성 질소를 통해 생물학적으로 처리하는 혐기처리단계; 혐기처리 후 산소를 공급한 호기상태에서 호기성미생물을 투입한 다음 1차와 2차에 걸쳐 폭기처리하는 폭기단계, 폭기된 처리수를 침전 여과시켜 배수하는 여과단계, 여과된 배출수의 Ph 조절 및 소독하고 다시 활성탄으로 여과처리하여 방류하는 마무리처리단계;를 포함한다.
이때, 상기 응집단계는 폐수를 스크린처리, 집수처리, Ph조절한 상태에서 진행된다. 이 경우, 스크린처리는 완전 폐기될 폐기물을 1차 걸러내기 위함이고, 집수처리는 농도조절을 위해 일정량씩 공급하기 위한 것이며, Ph 조절은 최적의 화학반응을 유도하기 위한 것이다.
아울러, 상기 응집단계에서는 응집제가 사용되는데, 상기 응집제는 응집반응을 촉진하여 단시간내 응집되게 하면서 응집력을 높이도록 1mm 크기의 티모시 5중량%와, 1mm 크기의 에뉴얼 5중량%와, 케일분말 10중량%와, 신선초즙 5중량%와, 애타풀자이트 25중량%와, 그래뉼 형태의 셀루로오스 섬유 15중량% 및 나머지 소석회(수산화칼슘)로 이루어진다.
이때, 티모시는 다년생의 대표적인 벼과 목초로서, 섬유질 함량이 높아 응집력을 높이는데 활용되며, 에뉴얼은 건초의 일종인 라이그라스로서 섬유질을 공급하여 응집반응을 촉진시키기 위해 첨가된다.
또한, 케일분말은 양귀비목 배추과의 여러해살이 풀인 케일의 잎과 뿌리를 증숙한 후 말려 분쇄한 것으로서, 풍부한 섬유질에 의한 흡착력 강화 및 유해물질분해 기능이 뛰어나고 악취를 제거하기 위해 첨가된다.
그리고, 신선초즙은 미나리과의 식물로 여러해살이 초본인 신선초로부터 추출된 액으로서, 플라보노이드 및 게르마늄이 다량 함유되어 있어 독성물질 제거와 악취를 줄이는데 유용하기 때문에 첨가된다.
또한, 애타풀자이트는 보통 증점 및 벌킹을 위해 첨가하는 재료지만, 본 발명에서는 유해물질 배출을 차단한 상태에서 섬유상 구조의 특성을 이용하여 흡착능력을 증대시키기 위해 첨가된다.
뿐만 아니라, 그래뉼 형태의 셀루로오스 섬유는 천연 흡착제로서, 독소 흡수 및 유분 흡수력이 뛰어나고, 친환경적인 재료로서 악취제거에도 기여하기 위해 첨가된다.
아울러, 소석회는 대표적인 응집제로서, 베이스 재료이다.
덧붙여, 상기 응집단계 후 혐기처리단계 전에 침전처리단계를 거쳐 침전물을 분리하여 슬러지농축, 슬러지탈수 후 건조 폐기하는 과정을 더 거칠 수 있다.
그리고, 상기 혐기처리단계는 산소를 전혀 공급하지 않은 상태에서 처리하도록 해 유해성분의 활성을 최대한 억제하여야 한다.
또한, 상기 폭기단계는 호기성미생물을 투입한 상태에서 폭기함으로써 발효시켜 유해성분을 분리 제거하는 단계이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 죽은 동물을 완전하게 살균처리하여 무해화시킴으로써 이들로부터 얻을 수 있는 오일과 분말을 효율적으로 재활용할 수 있게 된다.
특히, 기존처럼 살처분한 상태에서 매립하지 않기 때문에 침출수가 발생할 염려가 없어 2차 환경문제를 일으키지 않고, 처리과정에서 악취 발생도 억제되므로 친환경적이다.
100: 전처리유닛 200: 후처리유닛
Claims (3)
- 전처리공정을 수행하는 전처리유닛(100)과, 후처리공정을 수행하는 후처리유닛(200)을 포함하는 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템에 있어서;
상기 전처리유닛(100)은 죽은 동물을 무해처리전에 임시저장하는 저장함(110)과; 상기 저장함(110)에 저장된 죽은 동물을 스크류컨베어로 밀폐 이송하여 파쇄하는 전신파쇄기(120)와; 전신 파쇄된 파쇄물을 스크류컨베어로 밀폐이송하여 가열, 약품, 자외선 방식을 병합처리하여 살균하는 화학촉매반응조(130)와; 상기 화학촉매반응조(130)에 연결되어 무해처리시 발생되는 악취를 흡입 분해 제거하는 탈취기(132)와; 상기 화학촉매반응조(130)에서 무해처리된 처리물을 스크류컨베어로 밀폐이송한 후 압착하여 그리스오일과 잔재물로 분리하는 그리스오일 프레스기(140)와; 상기 그리스오일 프레스기(140)를 통해 분리된 잔재물을 해머링 및 커팅하고 건조하여 분말형태의 유기질비료로 만드는 해머파쇄기(150);를 포함하고,
상기 후처리유닛(200)은 상기 전처리유닛(100)을 통해 전처리할 때 발생되는 폐수를 여과시키는 스크린(210)과; 여과액을 모아 농도를 조절하는 집수조(212)와; 집수조(212)로부터 배수된 배수액을 일정량씩 모아 Ph조절제를 이용하여 배수액의 Ph가 응집반응을 촉진시키기 위한 알카리를 유지하도록 조절하는 Ph조정조(214)와; Ph조정액을 다시 모아 응집제를 투입하여 응집반응시키는 응집반응조(216)와; 응집반응에 의해 층분리된 고액을 다시 분리하여 분리수와 슬러지로 나누는 고액분리조(218)와; 분리수를 모아 유량을 조절하는 유량조절조(220)와; 조절된 유량만큼씩 배출하여 무산소상태에서 혐기처리하는 무산소혐기처리조(222)와; 혐기처리수를 다시 호기성미생물의 투입하여 1,2차에 걸쳐 산소와 함께 폭기처리하는 호기성폭기조(224)와; 폭기 후 침전시키는 침전조(226)와; 침전물중 슬러지는 탈수조(240)로 보내 탈수 후 폐기하고 액상만 따로 모아 소독하는 소독조(228)와; 소독된 소독물을 다시 여과시켜 방류하고 걸러진 고형분은 폐기처리하는 여과조(230) 및 고액분리조(218)에서 분리된 슬러지를 탈수하여 건조 폐기하는 탈수조(240);를 포함하는 것을 특징으로 하는 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 전신파쇄기(120)를 구성하는 칼날은 칼날 폭방향으로 10mm 폭을 갖도록 초경합금 팁(Tip)이 산소용접되어 형성되되, 산소용접은 칼날의 날 단면 중심에 돌기가 돌출되고, 상기 돌기의 양쪽에 초경합금 팁이 용접되어 형성되는 방식으로 구현되는 것을 특징으로 하는 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 화학촉매반응조(130)의 내벽면에는 스팀파이프가 다수회 배관되고, 스팀파이프를 통해 공급된 고온에 의해 화학촉매반응조(130)의 내부열은 200℃를 초과하게 유지되는 간접가열 방식으로 가열살균하도록 구성된 것을 특징으로 하는 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180085032A KR101919595B1 (ko) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180085032A KR101919595B1 (ko) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101919595B1 true KR101919595B1 (ko) | 2018-11-16 |
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ID=64565055
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180085032A KR101919595B1 (ko) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | 가축 및 동물의 살처분된 원료를 이용한 자원 재활용시스템 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR101919595B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102120470B1 (ko) * | 2019-05-27 | 2020-06-09 | 주식회사 이프랜트 | 폐기물 재활용을 위한 전처리 시스템 |
| KR102178329B1 (ko) * | 2019-11-01 | 2020-11-13 | (주)우리비앤비 | 도축 부산물의 처리 방법 |
-
2018
- 2018-07-20 KR KR1020180085032A patent/KR101919595B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102120470B1 (ko) * | 2019-05-27 | 2020-06-09 | 주식회사 이프랜트 | 폐기물 재활용을 위한 전처리 시스템 |
| KR102178329B1 (ko) * | 2019-11-01 | 2020-11-13 | (주)우리비앤비 | 도축 부산물의 처리 방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| GRNT | Written decision to grant |