KR101929937B1 - 유기성폐기물 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업체에서 매일 다량으로 배출하는 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 호기성미생물로 24시간이내에 85%를 감량할 수 있는 유기성폐기물 처리장치로, 1차 교반장치와 2차 교반장치로 형성되어 있다 사전에 미생물바이오칩을 1차 교반장치에 투입하여 호기성미생물의 생육환경을 조성하여 호기성미생물을 바이오칩(톱밥)에 증식하고 유기성폐기물을 투입하여 호기성미생물로 함수율 38-40%로 분해하여 50%를 감량하고 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼, 2차 교반장치에 투입하되 유기성폐기물과 같이 혼합되어 있는 미생물바이오칩도 같이 투입하여 자체에 증식되어 있는 호기성미생물로 분해하여 감량하고 호기성미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하되 함수율 11-12 %로 건조하여 약 70%를 감량하고 1차와 2차 교반장치 전체에서 약 85%를 감량할 수 있는 유기성폐기물 처리장치이다
Description
본 발명은 산업체에서 매일 다량으로 배출하는 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 호기성미생물로 24시간 이내에 약 85%를 감량할 수 있는 유기성폐기물 처리장치로서, 사전에 미생물바이오칩을 1차 교반장치에 투입하여 호기성미생물의 생육환경을 조성하여 미생물을 증식하고 투입되는 유기성폐기물을 호기성미생물로 분해하되 함수율 38-40%로 분해하여 약 50%를 감량할 수 있으며, 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼, 2차 교반장치에 투입하되 유기성폐기물과 혼합되어 있는 미생물바이오칩도 같이 투입하여 미생물바이오칩과 유기성폐기물에 증식되어 있는 호기성미생물로 분해하여 감량하고 호기성미생물의 생육환경이 저하되면 건조하여 감량하되 함수율 11-12%로 건조하여 총 감량율은 약 85%를 감량할 수 있는 유기성폐기물 처리장치에 관한 것이다.
산업체에서 다량으로 배출하는 유기성폐기물은 함수율이 높고 악취가 나고 유해하다. 유기성폐기물은 2014년부터 해양 투기가 금지되어 있으며, 환경부와 산자부는 산업체에서 발생하는 유기성폐기물을 감량하고 재자원화하는 정책을 추진하고 있다.
산업체는 유기성폐기물을 바이오가스로 생산하여 자가 사용하거나 또는 건조하여 보조연료로 사용하고 있으며, 또는 유기질 비료로도 생산하고 있다. 바이오가스와 건조설비는 투자비가 많이 소요되는 문제가 있고 유기질비료는 과잉 생산되고 있다. 그러므로 대부분 산업체는 유기성폐기물을 폐기물 위탁처리업체에 위탁처리하고 있으므로 위탁처리 비용으로 인한 제품원가가 상승되는 문제점이 있다.
등록특허 10-1498606호의 유기성폐기물 감량화 장치는 발효조에 설치된 수직형상의 교반원통에 스크류컨베어가 설치되고 발효조의 여러 곳에 공기를 분사하는 노즐이 설치된 것으로, 스크류컨베어는 하부의 유기성폐기물 및 미생물을 교반하면서 상부로 이송하되 교반원통 하단부의 측면으로 투입되는 유기성폐기물(함수율 76-80%의 탈수케익)과 같이 교반하면서 상부로 이송시킨다. 상부로 이송된 유기성폐기물 및 미생물은 360도로 분배되고 상부로 올라온 유기성폐기물 및 미생물은 점점 하부로 내려가는 과정을 리사이클하고 상기 스크류컨베어에 의해서 하부로 점점 내려가는 유기성폐기물과 미생물은 발효조의 여러 곳에 설치된 노즐로 공기를 공급하여 미생물을 증식시켜 유기성폐기물을 발효 및 건조시켜 중량을 감소시키는 장치이다.
등록특허 10-1498606호의 유기성폐기물 감량화 장치는 발효조에 설치된 수직형상의 교반원통에 스크류컨베어가 설치되고 발효조의 여러 곳에 공기를 분사하는 노즐이 설치된 것으로, 스크류컨베어는 하부의 유기성폐기물 및 미생물을 교반하면서 상부로 이송하되 교반원통 하단부의 측면으로 투입되는 유기성폐기물(함수율 76-80%의 탈수케익)과 같이 교반하면서 상부로 이송시킨다. 상부로 이송된 유기성폐기물 및 미생물은 360도로 분배되고 상부로 올라온 유기성폐기물 및 미생물은 점점 하부로 내려가는 과정을 리사이클하고 상기 스크류컨베어에 의해서 하부로 점점 내려가는 유기성폐기물과 미생물은 발효조의 여러 곳에 설치된 노즐로 공기를 공급하여 미생물을 증식시켜 유기성폐기물을 발효 및 건조시켜 중량을 감소시키는 장치이다.
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상기 교반원통에 설치된 스크류컨베어는 높이가 높으면 하부의 유기성폐기물 및 미생물을 수직으로 이송하기가 어렵고 유기성폐기물과 미생물은 미끄러져서 잘 올라가지 않는다. 그러나 스크류컨베어의 높이가 낮고 회전속도를 빠르게 하면 올라갈 수 있으나 장치가 파손될 수 있다. 그러므로 다량의 유기성폐기물을 처리하는 장치로는 부적합하다. 지금까지 미생물로 다량의 유기성폐기물을 감량하는 장치는 문헌으로만 발표되고 검증된 장치는 적다.
현재 가정 및 식당의 음식물쓰레기를 감량 처리하는 소형기기는 많이 통용되고 있다. 미생물로 소량의 유기성폐기물을 감량처리 하는 기기는 개발되었으나 다량의 유기성폐기물을 감량하는 장치는 개발이 미흡한 상태이다. 특히 유기성폐기물을 감량 처리할 수 있다고 하더라도 당일 24시간 이내에 처리하여야 하며 감량율이 75% 이상은 되어야 경제성이 있다고 할 수 있다. 산업체에서는 매일 다량(10톤/1일 이상)으로 배출하는 유기성폐기물을 미생물처리 공법으로 24시간 이내에 80% 이상을 감량 처리할 수 있는 장치를 요구하고 있다.
종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 산업체에서 매일 다량으로 배출되는 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 호기성미생물로 함수율 38-40%로 분해하여 약 50%를 감량할 수 있는 1차 교반장치와, 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 2차 교반장치에 투입하되 유기성폐기물과 혼합되어 있는 미생물바이오칩도 같이 투입하여 미생물바이오칩과 유기성폐기물의 자체에 증식되어 있는 호기성미생물로 분해하여 감량하고, 호기성미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하되 함수율 11-12%로 건조하여 약 70%를 감량할 수 2차 교반장치를 제공하여 1차 교반장치와 2차 교반장치 전체에서 약 85%를 감량할 수 있는 유기성폐기물 처리장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 호기성미생물로 유기성폐기물을 분해하여 감량하는 유기성폐기물 처리장치로, 1차 교반장치는 투입되는 유기성폐기물을 호기성미생물로 분해하여 감량하는 장치이고, 2차 교반장치는 1차 교반장치에서 감량 후 남은 유기성폐기물을 투입하되 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 유기성폐기물과 미생물바이오칩이 혼합된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 투입하고, 자체에 증식된 호기성미생물로 분해하여 감량하되 호기성미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하는 장치이다. 1차 교반장치는 수직통의 상부를 원뿔형으로 하고 하부는 역 원뿔형으로 형성한 탱크에 유기성폐기물을 투입하는 투입장치와, 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 하부에서 상부로 올리고 상부에서 하부로 내리고 하는 과정을 반복하는 리사이클장치와, 리사이클장치에 의하여 상부에서 하부로 점점 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하면서 분사노즐로 공기 또는 열풍을 분사하는 중앙교반기를 구비한 상부 및 하부교반기와, 하부의 역 원뿔 바닥에 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 달라붙는 것을 방지하기 위하여 칼 형상의 날개가 회전하면서 분사노즐로 공기를 분사하는 청소날개와, 유기성폐기물이 분해하는 과정에서 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지를 배출하고 배수하는 배출장치 및 배수장치가 설치된다.
2차 교반장치는 수직통의 상부를 원뿔형으로 하고 하부는 역 원뿔형으로 형성한 탱크에 1차 교반장치에서 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 유기성폐기물과 같이 혼합되어 있는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 투입하는 투입장치와, 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 하부에서 상부로 올리고 상부에서 하부로 내리고 하는 과정을 반복하는 리사이클장치와, 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 하부 역 원뿔의 바닥에 달라붙는 것을 방지하지 하기 위하여 칼 형상의 날개가 회전하면서 분사노즐로 공기를 분사하는 청소날개와, 리사이클장치에 의하여 상부에서 하부로 점점 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하면서 분사노즐로 공기 또는 열풍을 분사하는 상부 및 하부교반기와, 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 분해하고 건조하는 과정에서 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지를 배출하는 배출장치가 설치된다.
상기 1차 교반장치의 투입장치는 수직형 압출기타입으로 실린더의 하단부 둘레에 배출구멍이 다수 형성되고 스크류 축은 중심으로 관통하는 구멍이 형성되어 원뿔형의 분배기가 연결된 회전축이 설치되고, 분배기에는 파쇄기가 수직으로 형성되고 상기 원뿔형의 분배기가 이송펌프 토출관의 말구 내주면에 일정한 간격으로 설치되되 이송펌프 토출관의 말구는 나팔형상으로 형성된다.
상기 1차 교반장치의 리사이클장치는 탱크 중앙의 공간부에 상하부가 밀폐된 중앙수직통이 설치되고, 탱크의 외부에는 이송펌프가 설치되되 이송펌프의 토출관은 탱크와 중앙수직통을 관통하여 중앙수직통의 밀폐된 상부로 돌출되며, 이송펌프의 흡입관은 탱크와 중앙수직통을 관통하여 중앙수직통의 밀폐된 하부로 돌출되어 있다.
상기 1차 교반장치의 다른 실시의 리사이클장치는 탱크 중앙의 공간부에 상하부가 밀폐된 중앙수직통이 설치되고 탱크의 둘레와 중앙수직통의 둘레에 일정한 간격으로 3개의 구멍을 각각 천공하여 통풍관으로 연결하여 설치하고, 상기 3개의 통풍관이 모아지는 중앙수직통 내에 이송펌프를 설치하되 이송펌프의 토출관은 중앙수직통의 밀폐된 상부로 돌출되고 이송펌프의 흡입관은 중앙수직통의 밀폐된 하부로 돌출되며, 상기 토출관의 말구는 나팔형상이고 토출관과 흡입관은 중앙수직통내에 직선으로 형성되거나 또는 나선으로 형성된다.
상기 1차 교반장치의 상부교반기는 스크류 타입으로 스크류가 탱크 수직통의 중상부와 중앙수직통의 상단부 사이의 축에 의하여 옆 사선으로 다수 설치되고, 스크류 날개의 둘레 부 배면을 따라서 분사노즐이 다수 형성된 분사관이 배관되고, 상기 분사관은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 상기 송풍기의 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결된다.
상기 1차 교반장치의 하부교반기는 스크류 타입으로 스크류가 탱크의 수직통 하단부와 중앙수직통의 중 하부 사이의 축에 의하여 옆 사선으로 다수 설치되고, 스크류 날개의 둘레부 배면을 따라서 분사노즐이 다수 형성된 분사관이 배관되고, 상기 분사관은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 상기 송풍기와 연결된 공기관에는 콤프레샤와 연결된 공기관이 연결된다.
상기 1차 교반장치의 중앙교반기는 스크류 타입으로 스크류 축이 역 원뿔대의 중앙에 수직으로 설치되고, 스크류 날개의 둘레부 배면을 따라 다수의 분사노즐이 형성된 분사관이 배관되고, 상기 분사관에는 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 상기 송풍기와 연결된 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결된다.
상기 제 1차 교반장치의 청소날개는 중앙교반기의 축 하부에 칼 형상으로 형성된 4개의 날개가 하부 역 원뿔의 면(바닥)과 같은 곡률로 형성되어 설치되되 4개날개의 배면에는 다수의 분사노즐이 형성되고, 상기 분사노즐은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 상기 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결된다.
상기 1차 교반장치의 배출장치는 탱크 상부의 공간에 배기구멍이 다수 형성된 배기공이 배기관의 일측에 연결되어 배치되고, 배기관의 타측은 상부 원뿔형 위(지붕)에 설치된 포집공에 연결되고 포집공은 응축기와 연결되어 있다.
상기 1차 교반장치의 배수장치는 탱크 상부의 원뿔형 하단부 둘레에 U형의 배수받이가 나선으로 한 바퀴 설치된다.
상기 2차 교반장치의 투입장치는 이송펌프의 흡입관이 1차 교반장치의 탱크 하부에 형성된 배출구에 설치되고, 이송펌프의 토출관은 스크류컨베어의 축 둘레에 일정한 간격으로 설치된 투입통에 연결되고, 상기 투입통에 설치된 스크류컨베어의 축에는 역 스크류와 원뿔대형상의 분산기가 설치되되 분산기는 투입통 아래에 설치된다.
상기 2차 교반장치의 리사이클장치는 중앙의 공간부에 설치된 수직통에 스크류컨베어가 설치되고, 스크류컨베어의 양 축은 상부 원뿔형 꼭지부와 하부 역 원뿔형 꼭지부에 설치된 설치부에 설치되고, 회전하는 스크류컨베어의 스크류 날개에 맞추어 수직통의 상단부에 배출부가 한 바퀴의 나선으로 형성되고, 스크류컨베어의 스크류 날개의 면에는 미끄럼방지의 단턱이 일정 간격으로 형성된다.
상기 제 2차 교반장치의 청소날개는 스크류컨베어 축 하부에 칼 형상으로 형성된 4개의 날개가 하부 역 원뿔의 면과 같은 곡률로 형성되어 설치되되 4개 날개의 배면에는 다수의 분사노즐이 형성되고, 상기 분사노즐은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되고, 상기 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결된다.
상기 2차 교반장치의 상부교반기는 스크류 날개가 탱크 수직통의 중상부와 이송수직통의 상단부 사이의 축에 의하여 옆 사선으로 다수 설치되고, 스크류 날개의 배면에 분사노즐이 다수 형성된 분사관이 배관되고, 상기 분사관은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 송풍기와 연결된 공기관에는 콤프레샤가 연결된 공기관이 연결된다.
상기 2차 교반장치의 하부교반기는 스크류 날개가 탱크 수직통의 하단부와 이송수직통의 중 하부 사이의 축에 의하여 옆 사선으로 다수 설치되고, 스크류 날개의 배면에 분사노즐이 다수 형성된 분사관이 배관되고, 상기 분사관은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 송풍기와 연결된 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결된다.
상기 제 2차 교반장치의 배출장치는 탱크 상부의 공간에 배기구멍이 다수 형성된 배기공이 배기관의 일측에 연결되어 배치되고, 배기관의 타측은 상부 원뿔 위에 설치된 포집공에 연결되고 포집공은 응축기와 연결되어 있다.
본 발명은 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 1차 교반장치에서 호기성미생물로 분해하되 함수율 38-40%로 분해하여 약 50%을 감량하고, 2차 교반장치에서 미생물바이오칩 및 유기성폐기물의 자체에 증식되어 있는 호기성미생물로 분해하여 감량하고, 호기성미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하되 함수율11-12%로 건조하여 70%을 감량하고 1차와 2차 교반장치 전체에서 약 85%를 감량할 수 있다.
1차 교반장치와 2차 교반장치에서 유기성폐기물을 처리하므로 처리시간을 단축할 수 있는 효과와 1차 교반장치는 호기성미생물의 생육환경이 양호하여 호기성미생물을 반영구적으로 사용할 수 있는 효과와 생육과 증식이 왕성하여 유기성폐기물을 빠르게 분해할 수 있는 효과가 있다.
1차 교반장치에서 감량 후 남은 유기성폐기물의 양 만큼 2차 교반장치에 투입되는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 양이 적고 함수율이 38∼40%로 적어진 것으로 미생물바이오칩과 유기성페기물의 자체에 왕성하게 증식되어 있는 호기성미생물로 분해하므로 빠르게 분해할 수 있는 효과가 있으며, 함수율이 낮아지고 호기성미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하므로 번갈아 분사하는 높은 열풍과 공기는 함수율이 낮아진 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 빠르게 건조하여 감량하고 잡균을 살균할 수 있어 안정적으로 유기성폐기물을 처리하는 효과가 있다.
1차 교반장치의 투입장치는 분산기와 파쇄기를 빠르게 회전시켜 투입되는 유기성폐기물을 작게 파쇄하고 분배기는 리사이클장치에 의해서 상부로 토출되는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물과 작게 파쇄되어 투입되는 유기성폐기물을 같이 혼합하여 사방으로 분산시키는 효과가 있다.
1차 교반장치 리사이클장치의 이송펌프는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 하부에서 상부로 올리고 상부의 것은 하부로 내려가게 하는 과정을 빠르게 많은 양을 리사이클할 수 있으며, 이송펌프는 리사이클 속도를 조정할 수 있어 유기성폐기물의 분해시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
1차 교반장치에 3단계로 설치된 상부교반기와 하부교반기와 중앙교반기는 리사이클장치에 의해서 점점 하부로 내려오는 미생물바이오칩과 유기성폐기물을 옆 사선 또는 수직으로 올리면서 교반하므로 넓은 면적의 많은 양을 골고루 교반하면서 부하를 덜 받고 교반할 수 있고, 스크류 날개의 배면에 형성된 분사노즐은 저항을 덜 받으면서 골고루 많은 미생물바이오칩 및 유기성폐기물에 분사할 수 있으며, 분사노즐로 분사하는 공기와 열풍으로 호기성미생물의 생육환경을 양호하게 하여 증식을 왕성하게 하고, 분사노즐에 연결된 콤프레샤의 공기는 분사노즐의 막힘을 방지하는 효과가 있다.
1차 교반장치의 청소날개와 2차 교반장치의 청소날개는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 역 원뿔의 면에 달라붙는 것을 날개의 칼날이 떼어내고 날개의 배면의 분사노즐은 콤프레샤의 공기를 분사하여 역 원뿔 바닥을 청소하는 효과가 있다.
2차 교반장치의 투입장치는 1차 교반장치의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 이송펌프의 토출관이 투입통에 투입하면 역스크류에 의해서 아래 분산기로 원활하게 내려가고 분산기에 의해 사방으로 분산하는 효과가 있다.
2차 교반장치의 스크류컨베어는 스크류 날개 면에 형성된 미끄럼방지의 단턱은 미생물바이오칩과 유기성폐기물을 수직으로 이송하면서 미끄러지지 않게 하고, 이송수직통의 상단부에 한 바퀴의 나선으로 형성된 배출부는 상부로 이송되는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 사방 배출하여 분배하는 효과가 있다.
2차 교반장치의 상부교반기와 하부교반기는 리사이클에 의해서 점점 하부로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 옆 사선으로 올리면서 교반하되 스크류 날개에 형성된 분사노즐로 공기 또는 열풍을 분사하면서 교반하므로 넓은 면적의 많은 양의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 부하를 덜 받으면서 골고루 교반할 수 있으며, 호기성미생물의 생육환경을 양호하게 하여 증식을 왕성하게 하는 효과가 있다.
1차와 2차 교반장치의 배출장치와 배수장치는 유기성폐기물의 분해과정에서 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등을 빠르게 배출하여 분해와 건조시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 유기성폐기물 처리장치의 도면이다.
도 2는 1차 교반장치의 투입장치 단면도이다.
도 3은 1차 교반장치의 리사이클장치 도면이다.
도 4는 다른 실시의 리사이클장치의 도면이다.
도 5는 1차 교반장치의 상부교반기 단면도이다.
도 6은 1차 교반장치의 하부교반기 단면도이다.
도 7은 1차 교반장치의 중앙교반기 단면도이다.
도 8은 1차 교반장치의 배출장치 도면이다.
도 9는 1차 교반장치의 배수장치 도면이다.
도 10은 2차 교반장치의 투입장치 단면도이다.
도 11은 2차 교반장치의 리사이클장치 도면이다.
도 12는 2차 교잡장치의 청소날개 단면도이다.
도 13은 2차 교반장치의 상부교반기 단면도이다.
도 14는 2차 교반장치의 하부교반기 단면도이다.
도 15는 2차 교반장치의 배출장치 도면이다.
도 2는 1차 교반장치의 투입장치 단면도이다.
도 3은 1차 교반장치의 리사이클장치 도면이다.
도 4는 다른 실시의 리사이클장치의 도면이다.
도 5는 1차 교반장치의 상부교반기 단면도이다.
도 6은 1차 교반장치의 하부교반기 단면도이다.
도 7은 1차 교반장치의 중앙교반기 단면도이다.
도 8은 1차 교반장치의 배출장치 도면이다.
도 9는 1차 교반장치의 배수장치 도면이다.
도 10은 2차 교반장치의 투입장치 단면도이다.
도 11은 2차 교반장치의 리사이클장치 도면이다.
도 12는 2차 교잡장치의 청소날개 단면도이다.
도 13은 2차 교반장치의 상부교반기 단면도이다.
도 14는 2차 교반장치의 하부교반기 단면도이다.
도 15는 2차 교반장치의 배출장치 도면이다.
본 발명의 유기성폐기물 처리장치(700)는 1차 교반장치(100)와 2차 교반장치(300)로 이루어져 있으며, 1차 교반장치(100)는 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 투입하여 호기성미생물로 함수율 38-40%로 분해하여 약 50%를 감량할 수 있고, 2차 교반장치(300)는 1차 교반장치(100)에서 감량 후 남은 유기성폐기물의 양 만큼투입하되 유기성폐기물과 같이 혼합되어 있는 미생물바이오칩도 같이 투입하여 미생물바이오칩과 유기성폐기물의 자체에 증식되어 있는 호기성미생물로 분해하여 감량한다.
이 때, 호기성미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 함수율 11-12%로 감량하고 투입된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물의 약 70%를 감량할 수 있다. 1차와 2차 교반장치(100,300)의 전체에서 약 85%를 감량할 수 있다.
이 때, 호기성미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 함수율 11-12%로 감량하고 투입된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물의 약 70%를 감량할 수 있다. 1차와 2차 교반장치(100,300)의 전체에서 약 85%를 감량할 수 있다.
본 발명 유기성폐기물 처리장치를 도면에 의하여 상세하게 설명하기로 한다. 유기성폐기물의 감량율과 함수율은 ±7%의 오차범위에서 설명한 것이다. 이 설명에서 호기성미생물을 "미생물"이라 설명하고, 호기성미생물이 목재톱밥에 배양되어 있는 것을 "미생물바이오칩"이라 한다.
삭제
초기에 일정량의 "미생물바이오칩"을 1차 교반장치(100)에 투입하고, 장치를 가동하여 미생물의 생육환경을 조성하여 바이오칩(목재톱밥)에 미생물을 활발하게 증식한 후 유기성폐기물을 연속적으로 투입하고 가동하여 미생물바이오칩과 유기성폐기물을 교반하면서 공기 또는 열풍을 분사하여 미생물을 유기성폐기물에 생육하고 증식하여 유기성폐기물을 분해하는 것이다.
미생물이 유기성폐기물을 분해하면서 미생물바이오칩의 톱밥도 같이 분해하게 되고, 미생물은 미생물바이오칩과 유기성폐기물에 의해 생육하고 증식된다. 이것을 "미생물바이오칩 및 유기성폐기물"이라 하고 산업체의 유기성폐기물은 일반적으로 탄수화물, 단백질, 지방산 등으로 함수율 76-80%의 탈수케익 상태로 배출하게 된다.
미생물이 유기성폐기물을 분해하면서 미생물바이오칩의 톱밥도 같이 분해하게 되고, 미생물은 미생물바이오칩과 유기성폐기물에 의해 생육하고 증식된다. 이것을 "미생물바이오칩 및 유기성폐기물"이라 하고 산업체의 유기성폐기물은 일반적으로 탄수화물, 단백질, 지방산 등으로 함수율 76-80%의 탈수케익 상태로 배출하게 된다.
도 1은 유기성폐기물 처리장치 도면이다. 유기성폐기물 처리장치(700)는 1차 교반장치(100)와 2차 교반장치(300)가 탱크로 이루어지고, 1차 교반장치(100)은 탱크(110)에 미생물이 생육하고 증식할 수 있는 환경을 조성하여 유기성폐기물을 분해할 수 있는 장치가 설치된다. 2차 교반장치(300)는 탱크(310)에 미생물바이오칩과 유기성폐기물의 자체에 증식되어 있는 미생물로 분해할 수 있는 환경을 조성하는 장치 및 미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량할 수 있는 장치가 설치된다. 이 때 건조 장치를 별도로 설치하지 않고 미생물로 유기성폐기물을 분해하기 위하여 기 설치된 장치로 건조할 수 있다.
삭제
1차 교반장치의 탱크(110)는 수직통(111)으로 형성하되 상부는 원뿔형(112)으로 하부는 역 원뿔형(113)으로 형성하고, 투입장치(120)와 리사이클장치(130)와 교반장치(200)와 청소날개(240)와 배출장치(170)와 배수장치(180)가 설치된다.
상기 투입장치(120)에는 수직형 압출기(121) 타입으로 상부 원뿔형 꼭지부에 형성된 투입구에 수직형 압출기(121)가 설치되며, 이 수직형 압출기(121)에 파쇄기(128)가 형성된 분배기(127)가 설치된다. 상기 리사이클장치(130)에는 탱크(110) 중앙의 공간부에 상하부가 밀폐된 중앙수직통(136)이 설치되고, 탱크(110)의 외측에 이송펌프(131)를 설치하되 이송펌프(131)의 토출관(132)은 중앙수직통(136)의 밀폐된 상부로 돌출되고, 이송펌프(131)의 흡입관(133)은 중앙수직통(136)의 밀폐된 하부로 돌출된다.
상기 교반장치(200)는 스크류타입으로 스크류 날개에 분사노즐이 형성된 상부교반기(210)와 하부교반기(220)와 중앙교반기(230)가 3단계로 탱크와 중앙수직통 사이에 설치되고 중앙교반기의 하부 축에는 청소날개가 설치된다. 상기 배출장치(170)는 수증기와 CO₂, 에너지(열) 등을 밖으로 배출하는 배기공(171)이 배기관(172)의 일측에 연결되어 탱크 상부 공간에 배치되고, 상기 배수장치는 수증기의 일부가 상부 원뿔형 내주면에 물방울로 맺히게 되므로 물방울을 배수하는 배수장치가 원뿔형 하단부에 나선으로 설치된다. 탱크(110)의 상부와 하부에 뚜껑이 구비된 맨홀(도시하지 않음) 설치되고 탱크의 외면은 단열재(도시하지 않음)로 보온된다.
1차 교반장치(100)에 사전에 투입되는 미생물바이오칩의 양은 부피로 환산하여 하루에 투입되는 유기성폐기물의 약 2-3배 정도를 투입한다.
상기 2차 교반장치(300)는 1차 교반장치(100)에 비해 작고 수직통(311)으로 형성하되 상부는 원뿔형(312)으로 하부는 역 원뿔형(313)으로 형성되며, 투입장치(320)와 리사이클장치(330)와 청소날개(360)와 교반장치(400)와 배출장치(370)가 구비된다.
상기 투입장치(320)에는 이송펌프(321)가 2차 교반장치(300)의 탱크의 외부에 설치되되 이송펌프(321)의 흡입관(322)은 1차 교반장치(100)의 배출구(119)에 설치되고, 토출관(323)은 2차 교반장치 스크류컨베어(340)의 축(341) 둘레에 설치된 투입통(324)에 설치된다. 상기 리사이클장치(330)는 중앙 공간부에 이송수직통(350)이 수직으로 설치되고, 이송 수직통(350)에는 스크류컨베어(340)가 설치되어 있다. 상기 청소날개는 칼 형상의 날개에 다수의 분사노즐이 형성되어 스크류컨베어의 하부 축에 설치되어 있다. 상기 교반장치(400)는 스크류 타입으로 스크류 날개에 다수의 분사 노즐이 형성된 상부교반기(410)와 하부교반기(420)가 탱크와 이송수직통(350) 사이에 설치되어 있다. 상기 배출장치(370)는 수증기와 CO₂, 에너지(열) 등을 배출하는 배기공(371)이 탱크 상부 공간에 배기관(372)의 일측에 연결되어 배치된다.
1차 교반장치 탱크(110)와 2차 교반장치 탱크(110a)의 여러 곳에 함수율 또는 수분과 산소와 온도를 측정하는 센서가 다수 설치되고 필요에 경우에 따라서 PH 또는 탄소를 측정하는 센서가 설치될 수 있다. 센서는 정보를 측정하여 서버에 보내고 서버는 운전자의 컴퓨터에 보내어 운전자는 측정된 정보에 의하여 자동, 반자동으로 가동하게 된다(센서와 측정 장비는 일반적인 것으로 도시하지 않음). 탱크의 하단부와 상부에 뚜껑이 구비된 맨홀(도시하지 않음)이 형성되고, 탱크 외주 면은 단열재(도시하지 않음)로 보온하게 된다.
일반적으로 미생물이 생육하고 증식할 수 있는 환경은 대기의 공기를 충분하게 공급하여 산소가 충분하고, 온도 40-60도를 유지하고, 함수율은 40%이상이고, C/N비는 20-30%가 좋고 PH는 6-8로 유지하는 것이 바람직하나 선종된 미생물 종류에 따라서 다를 수 있다. 미생물은 생육환경이 맞지 않으면 증식하는 속도가 늦어지고 활동을 중지할 수 있다.
일반적으로 미생물이 생육하고 증식할 수 있는 환경은 대기의 공기를 충분하게 공급하여 산소가 충분하고, 온도 40-60도를 유지하고, 함수율은 40%이상이고, C/N비는 20-30%가 좋고 PH는 6-8로 유지하는 것이 바람직하나 선종된 미생물 종류에 따라서 다를 수 있다. 미생물은 생육환경이 맞지 않으면 증식하는 속도가 늦어지고 활동을 중지할 수 있다.
1차 교반장치(100)와 2차 교반장치(300)는 미생물이 생육할 수 있는 환경을 조성하여 미생물을 활발하게 증식하여 유기성폐기물을 빠르게 분해할 수 있는 장치이다. 산업체의 유기성폐기물은 함수율이 76-80%로 미생물은 생육하고 증식하는 탄소원이나 에너지원으로 유기성폐기물을 사용하는 과정에서 유기성폐기물이 분해되면서 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등으로 변환되어 유기성폐기물이 감량되는 것이다.
1차 교반장치(100)는 투입되는 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 미생물로 분해하고 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등은 배출장치와 배수장치로 배출하여 함수율을 38-40%로 분해하여 50%로 감량하는 것으로 미생물의 생육과 증식이 활발하여 유기성폐기물을 빠르게 분해할 수 있으며, 투입되는 함수율 76-80%의 유기성폐기물과 교반되어 빠르게 분해할 수 있는 것이다.
1차 교반장치(100)는 투입되는 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 미생물로 분해하고 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등은 배출장치와 배수장치로 배출하여 함수율을 38-40%로 분해하여 50%로 감량하는 것으로 미생물의 생육과 증식이 활발하여 유기성폐기물을 빠르게 분해할 수 있으며, 투입되는 함수율 76-80%의 유기성폐기물과 교반되어 빠르게 분해할 수 있는 것이다.
2차 교반장치(300)는 1차 교반장치에서 감량 후 남은 함수율 38-40%의 유기성폐기물을 투입하되 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 유기성폐기물과 같이 혼합된 미생물바이오칩도 같이 투입하여 자체에 증식된 미생물로 분해하여 감량하되 미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하되 함수율11-12%로 건조하여 70%을 감량하는 것으로, 1차 교반장치(100)와 2차 교반장치(300)에서 전체적으로 85%을 감량할 수 있다.
2차 교반장치(300)에서 건조하는 과정은 미생물로 분해하는 것과 같이 가동하여 하되 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 건조하는 것으로 리사이클장치에 의해 하부로 점점 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 상부와 하부교반기로 교반하되 스크류 날개에 형성된 분사노즐로는 열풍과 공기를 번갈아 공급하면서 건조하고 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등은 배출장치로 배출하여 함수율 11-12%로 건조하여 약 70%를 감량할 수 있다. 건조하는 과정에서 분사노즐로 분사하는 열풍의 높은 온도는 잡균을 살균하므로 유기성폐기물을 안정적으로 처리할 수 있다.
1차 교반장치의 중앙교반기의 축과 2차 교반장치의 스크류컨베어의 축에 설치된 청소날개는 탱크의 역 원뿔형 바닥(면)에 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 달라붙는 것을 방지한다.
도 2는 1차 교반장치의 투입장치 단면도이다. 투입장치(120)는 수직형 압출기(121)와 실린더(122) 하단부에 형성된 배출구멍(123)과 원뿔형의 분배기(127)와 파쇄기(128)로 이루어진 것으로, 실린더(122)의 하단부에 형성된 배출구멍(123)으로 배출되는 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 회전하는 파쇄기(128)가 작게 파쇄하여 투입하되 작게 파쇄되어 투입되는 유기성폐기물은 회전하는 분배기(127)에 의해서 리사이클장치 이송펌프(131)의 토출관(132)으로 토출되는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물과 같이 사방으로 분산되게 투입하는 장치이다.
삭제
투입장치(120)에는 수직형 압출기(121) 타입으로 실린더(122)는 하단부 둘레에 배출구멍(123)이 다수 형성되고 단부는 밀폐된다. 이 때 밀폐된 단부에는 스크류 축(124)이 돌출되고 스크류 축(124)은 중심으로 관통된 구멍(125)이 형성되어 분배기(127)가 연결된 분배기 축(129)이 설치되고, 분배기(127)에는 파쇄기(128)가 수직으로 형성된다. 상기 원뿔형 분배기(127)는 이송펌프(131) 토출관(132)의 말구(132a) 내주면에 일정한 간격으로 설치된다.
삭제
스크류 축(124)과 분배기의 축(129)은 하나의 모터 축에 벨트(be)로 각각 연결되고 분배기의 축이 스크류 축보다 빠르게 회전하도록 형성된다. 산업체에서 배출하는 유기성폐기물은 저울이 설치된 계량탱크(600)로 이송되고, 계량탱크(600)와 수직형 압출기(121)를 투입관(601)으로 연결하되 투입관(601)에 자동밸브(602)가 설치되어 투입량을 조정한다.
도 3은 1차 교반장치의 리사이클장치 도면이다. 리사이클장치(130)는 이송펌프(131)와 중앙수직통(136)으로 이루어진 것으로, 이송펌프(131)로 탱크(110) 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 흡입하여 중앙수직통(136) 상부로 토출하고, 상부로 토출된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 투입장치의 분배기(127)에 의해 상부 사방으로 분산되면서 투입장치의 파쇄기(128)로 작게 파쇄되어 투입되는 유기성폐기물과 같이 사방으로 분산되어 중앙수직통(136)을 가운데 두고 상부에서 하부로 점점 내려가고 탱크(110)의 하부로 내려온 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 이송펌프(131)로 흡입하여 상부로 토출하고 하는 과정을 반복하는 장치이다.
탱크(110)의 중앙부 공간에 상하부가 밀폐된 중앙수직통(136)이 수직으로 설치되고, 탱크(110)의 외측에 이송펌프(131)가 설치되고, 이송펌프(131)의 토출부(132')에 연결된 토출관(132)은 천공된 탱크의 일측과 천공된 중앙수직통의 일측을 통과하여 중앙수직통의 밀폐된 상부로 돌출시키되 밀폐된 상부를 천공하여 돌출시킨다. 이송펌프의 흡입부(133')에 연결된 흡입관(133)은 천공된 탱크의 일측과 천공된 중앙수직통의 일측을 통과하고 중앙수직통의 밀폐된 하부로 돌출시키되 밀폐된 하부를 천공하여 돌출시킨다. 상기 토출관(132)의 말구(132a)의 내주면에 투입장치의 원뿔형 분배기(127)가 일정 간격으로 설치되어 있다.
탱크(110)의 중앙부 공간에 상하부가 밀폐된 중앙수직통(136)이 수직으로 설치되고, 탱크(110)의 외측에 이송펌프(131)가 설치되고, 이송펌프(131)의 토출부(132')에 연결된 토출관(132)은 천공된 탱크의 일측과 천공된 중앙수직통의 일측을 통과하여 중앙수직통의 밀폐된 상부로 돌출시키되 밀폐된 상부를 천공하여 돌출시킨다. 이송펌프의 흡입부(133')에 연결된 흡입관(133)은 천공된 탱크의 일측과 천공된 중앙수직통의 일측을 통과하고 중앙수직통의 밀폐된 하부로 돌출시키되 밀폐된 하부를 천공하여 돌출시킨다. 상기 토출관(132)의 말구(132a)의 내주면에 투입장치의 원뿔형 분배기(127)가 일정 간격으로 설치되어 있다.
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이송펌프(131)에는 인버터가 설치되어 많은 양의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 높이 올릴 수 있고 빠르게 리사이클할 수 있다. 이송펌프(131)는 슬러지, 톱밥, 모래 등을 이송하는 일반적인 이송펌프이거나 수정된 이송펌프일 수 있다.
도 4는 다른 실시의 1차 교반장치의 리사이클장치 도면이다. 다른 실시예의 리사이클장치(130')는 탱크(110)의 중앙부 공간에 상하부가 밀폐된 중앙수직통(136)이 설치되고, 중앙수직통(136)의 외주면과 탱크의 외주면을 각각 3곳씩 천공하고, 탱크의 천공부와 중앙수직통의 천공부에 3개의 통풍관(139)을 설치하고, 상기 3개의 통풍관(139)이 모아지는 중앙수직통에 이송펌프를 설치하고, 이송펌프(131')의 토출부에 연결된 토출관은 중앙수직통(136)의 밀폐된 상부로 돌출되고, 이송펌프의 흡입부에 연결된 흡입관은 중앙수직통(136)의 밀폐된 하부로 돌출되되, 토출관과 흡입관은 직선으로 형성되거나 또는 나선으로 형성한다. 이송펌프(131)의 가동 열을 통풍관의 바람으로 냉각시킨다.
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도 5는 1차 교반장치의 상부교반기 단면도이다. 상부교반기(210)는 스크류타입으로 스크류 날개(212)에 다수의 분사노즐(123)이 형성된 장치로, 리사이클장치(130)에 의하여 점점 하부로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 옆 사선으로 올리면서 교반하되 스크류 날개(212)에 형성된 분사노즐(123)은 공기 또는 열풍 또는 온수를 분사하면서 교반하는 장치이다.
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스크류 날개(212)는 탱크 수직통(111)의 중상부와 중앙수직통(136)의 상단부에 축(211)에 의하여 옆 사선으로 다수 설치되되, 옆 사선의 기울기는 30도 이상이고, 분사노즐(123)은 스크류 날개(212)의 둘레 부 배면을 따라서 분사노즐(213)이 다수 형성된 분사관(214)이 배관되고, 상기 분사노즐(213)은 분사관(214)을 일정한 간격으로 천공하고 천공부(ph)에 노즐을 설치하여 형성한다.
분사관(214)은 스크류 축(211)의 둘레에 천공된 구멍(sc)과 연결되고, 상기 천공된 구멍(sc)은 돌출된 스크류 축(211) 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결되고, 상기 돌출된 축(211) 중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하고, 로타리조인트(R)에 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)이 연결된다. 상기 공기관(ap)에는 콤프레샤(com)의 공기관(cp)을 연결하여 분사노즐(213)의 막힘을 대비하고, 타측에는 열풍기(hb)와 연결된 열풍관(hp)이 연결되되 열풍관(hp)에는 온수기(wh)와 연결된 온수관(wp)이 연결되되 온수관(wp)은 특수한 미생물일 경우에만 사용한다.
상기 돌출된 스크류 축(211)은 벨트(be)에 의해 모터(m)의 축과 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다. 스크류의 양 축(211)의 설치 부(210s,210s')는 탱크 외주면의 중상부와 중앙수직통의 외주면 상단부에 설치되어 있다.
분사관(214)은 스크류 축(211)의 둘레에 천공된 구멍(sc)과 연결되고, 상기 천공된 구멍(sc)은 돌출된 스크류 축(211) 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결되고, 상기 돌출된 축(211) 중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하고, 로타리조인트(R)에 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)이 연결된다. 상기 공기관(ap)에는 콤프레샤(com)의 공기관(cp)을 연결하여 분사노즐(213)의 막힘을 대비하고, 타측에는 열풍기(hb)와 연결된 열풍관(hp)이 연결되되 열풍관(hp)에는 온수기(wh)와 연결된 온수관(wp)이 연결되되 온수관(wp)은 특수한 미생물일 경우에만 사용한다.
상기 돌출된 스크류 축(211)은 벨트(be)에 의해 모터(m)의 축과 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다. 스크류의 양 축(211)의 설치 부(210s,210s')는 탱크 외주면의 중상부와 중앙수직통의 외주면 상단부에 설치되어 있다.
도 6은 1차 교반장치의 하부교반기 단면도이다. 하부교반기(220)는 스크류 타입으로 스크류 날개(222)에 다수의 분사노즐(223)이 형성된 것으로, 리사이클장치(130)에 의하여 점점 하부로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 옆 사선으로 올리면서 교반하되 스크류 날개(222)에 형성된 분사노즐(223)로 공기 또는 열풍을 공급하면서 교반하는 장치이다,
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스크류 날개(222)는 탱크 수직통(111)의 하단부와 중앙수직통(136)의 중 하부 사이에 축(221)에 의하여 옆 사선으로 다수 설치되되 옆 사선의 기울기는 45도 이상이고, 분사노즐(223)은 스크류 날개(222)의 둘레부 배면을 따라 다수의 분사노즐(223)이 형성된 분사관(224)이 배관되고, 분사노즐(223)은 분사관(224)을 일정한 간격으로 천공하고 천공부(ph)에 노즐을 설치하여 형성한다. 분사관(224)은 스크류 축(221) 둘레에 천공된 구멍(sc)에 연결되고 상기 천공된 구멍(sc)은 돌출된 스크류 축(221)을 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결된다.
상기 돌출된 스크류 축(221)중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하여 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)과 연결되되 공기관(ap)에는 콤프레샤(com)의 공기관(cp)이 연결되어 분사노즐(223)의 막힘을 대비하고 타측에는 열풍기(hb)가 연결된 열풍관(hp)이 연결되어 있다. 돌출된 스크류 축(221)은 벨트(be)에 의해 모터(m)의 축과 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다, 스크류 양 축의 설치 부(220s,220s')는 탱크 수직통(111)의 외주면 하단부와 중앙수직통(136)의 외주면 중하부에 설치된다. 옆 사선으로 설치된 상부교반기(210)와 하부교반기(220)는 많은 양을 옆 사선으로 올리면서 교반하고 부하도 적게 걸리는 장점이 있다.
상기 돌출된 스크류 축(221)중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하여 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)과 연결되되 공기관(ap)에는 콤프레샤(com)의 공기관(cp)이 연결되어 분사노즐(223)의 막힘을 대비하고 타측에는 열풍기(hb)가 연결된 열풍관(hp)이 연결되어 있다. 돌출된 스크류 축(221)은 벨트(be)에 의해 모터(m)의 축과 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다, 스크류 양 축의 설치 부(220s,220s')는 탱크 수직통(111)의 외주면 하단부와 중앙수직통(136)의 외주면 중하부에 설치된다. 옆 사선으로 설치된 상부교반기(210)와 하부교반기(220)는 많은 양을 옆 사선으로 올리면서 교반하고 부하도 적게 걸리는 장점이 있다.
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도 7은 1차 교반장치의 중앙교반기 단면도이다. 중앙교반기(230)는 스크류 타입의 다수의 분사노즐(233)이 형성된 스크류 날개(232)와 다수의 분사노즐(243)이 형성된 청소날개(240)가 형성된 것으로, 리사이클장치(130)에 의하여 점점 하부의 역 원뿔(113)로 내려온 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 위로 올리면서 교반하되 분사노즐(233)로 공기 또는 열풍을 공급 하면서 교반하고, 축(231) 하부에 설치된 청소날개(240)는 하부 역 원뿔의 면(바닥)에 미생물바이오칩 및 유기성페기물이 달라붙는 것을 방지하는 장치이다,
상기 스크류 축(231)은 하부 중앙 역 원뿔꼭지부에 설치된 설치부(230s)에 수직으로 설치되고, 분사노즐(233)은 스크류 날개(232)의 둘레부 배면을 따라 다수의 분사노즐(233)이 형성된 분사관(234)이 배관되고, 분사노즐(233)은 분사관(234)에 일정한 간격으로 형성된 천공부(ph)에 설치한다. 분사관(234)은 스크류 축(231) 둘레에 천공된 구멍(sc)과 연결되어 스크류 축(231)을 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결된다.
상기 돌출된 스크류 축(231)을 중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하고, 로타리조인트(R)에 Y형관(yp)을 연결한다. Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)이 연결되되 공기관(ap)에는 콤프레샤(com)의 공기관(cp)이 연결되어 분사노즐(233)의 막힘을 대비하고 타측에는 열풍기(hb)가 연결된 열풍관(hp)이 연결되어 있다. 청소날개(240)는 스크류 축(231) 하부에 청소날개의 원통(241)이 설치되되 원통(241)에는 사방으로 4개의 칼 형상의 날개(242)가 형성되고, 원통(241)에 형성된 4개의 날개(242)는 하부역 원뿔(113)의 바닥면과 같은 곡률로 형성되고, 날개(242)의 배면에 다수의 분사노즐(243)이 형성되어 있다. "A"는 청소날개 단면 형상이다. 분사노즐(243)은 날개(242) 칼등의 내부에 길이로 구멍(bh)을 형성하고, 상기 구멍(bh)에 맞추어 날개(242)의 배면을 다수 천공하고 천공 부(bbh)에 분사노즐(243)을 설치한다.
상기 스크류 축(231)은 하부 중앙 역 원뿔꼭지부에 설치된 설치부(230s)에 수직으로 설치되고, 분사노즐(233)은 스크류 날개(232)의 둘레부 배면을 따라 다수의 분사노즐(233)이 형성된 분사관(234)이 배관되고, 분사노즐(233)은 분사관(234)에 일정한 간격으로 형성된 천공부(ph)에 설치한다. 분사관(234)은 스크류 축(231) 둘레에 천공된 구멍(sc)과 연결되어 스크류 축(231)을 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결된다.
상기 돌출된 스크류 축(231)을 중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하고, 로타리조인트(R)에 Y형관(yp)을 연결한다. Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)이 연결되되 공기관(ap)에는 콤프레샤(com)의 공기관(cp)이 연결되어 분사노즐(233)의 막힘을 대비하고 타측에는 열풍기(hb)가 연결된 열풍관(hp)이 연결되어 있다. 청소날개(240)는 스크류 축(231) 하부에 청소날개의 원통(241)이 설치되되 원통(241)에는 사방으로 4개의 칼 형상의 날개(242)가 형성되고, 원통(241)에 형성된 4개의 날개(242)는 하부역 원뿔(113)의 바닥면과 같은 곡률로 형성되고, 날개(242)의 배면에 다수의 분사노즐(243)이 형성되어 있다. "A"는 청소날개 단면 형상이다. 분사노즐(243)은 날개(242) 칼등의 내부에 길이로 구멍(bh)을 형성하고, 상기 구멍(bh)에 맞추어 날개(242)의 배면을 다수 천공하고 천공 부(bbh)에 분사노즐(243)을 설치한다.
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날개(242)의 칼등 내부에 길이로 형성된 구멍(bh)은 원통(241)까지 연결되고, 상기 원통(241)에 형성된 4개의 날개 구멍(bh)에 맞추어 스크류 축(231)의 둘레에 4개의 구멍(sc)을 형성하여 서로 연결한다. 스크류 축(231) 둘레에 형성된 4개의 구멍(sc)은 돌출된 스크류 축(231) 중심으로 분사관(234)과 연결하기 위하여 형성된 구멍(sce)과 연결한다.
돌출된 스크류 축(231)과 모터(m)의 축은 벨트(be)로 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다. 교반장치(상부교반기, 하부교반기, 중앙교반기)의 분사노즐은 공기, 열풍 중 한가지씩만 공급하게 되는 것으로 예를 들면 공기를 공급할 때는 열풍은 공급하지 않는다. 상기 로타리조인트(R)는 회전하는 것과 회전하지 않는 것을 연결하여 공기나 물 같은 것을 새지 않게 공급하는 조인트로 돌출된 축 중심으로 형성된 구멍(회전체)과 Y형관(고정관)을 연결하는 것이다.
미생물의 생육환경을 위하여 송풍기(공기)와 열풍기(열풍)가 설치되고 콤프레샤는 분사노즐의 막힘 방지를 위한 것이다. 송풍기의 공기는 계절에 의하여 온도가 낮아지면 미생물의 생육과 증식에 지장이 되므로 열풍을 같이 공급할 수 있고 또 탱크의 온도가 너무 높으면 송풍기로 공기를 공급하여 온도를 낮출 수 있다. 상기 상부교반기와 하부교반기와 중앙교반기의 스크류 날개의 배면에 배관된 분사관(234)은 내면이 원형이고 외면은 삼각관이거나 또는 일반 원형관일 수 있다.
도 8은 1차 교반장치의 배출장치 도면이다. 배출장치(170)는 탱크(110)의 상부 공간에 배치된 배기공(171)과 배기공(171)에 연결된 포집공(173)과 포집공(173)에 연결된 응축기(174)가 형성된 것으로, 유기성폐기물이 분해하는 과정에서 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등을 밖으로 배출하는 장치이다.
배기관(172)의 일측에 연결되어 탱크 상부의 공중에 배치된 배기공(171)은 둘레에 다수의 배기구멍(171')이 형성되고, 배기관(172)의 타측은 상부 원뿔 위에 설치된 포집공(173)에 연결되되 포집공은 배기공(171)에 따라 여러 개가 설치될 수 있다. 포집공(173)은 응축기(174)와 연결되어 있다. 포집공(173)는 에어벤트(173a)가 설치되어 탱크에 가스 등으로 인한 일정한 압력이 초과되면 배출하게 된다. 악취가 심할 경우에는 포집공(173)에 악취저감기를 연결하여 악취를 저감하게 된다.
배기관(172)의 일측에 연결되어 탱크 상부의 공중에 배치된 배기공(171)은 둘레에 다수의 배기구멍(171')이 형성되고, 배기관(172)의 타측은 상부 원뿔 위에 설치된 포집공(173)에 연결되되 포집공은 배기공(171)에 따라 여러 개가 설치될 수 있다. 포집공(173)은 응축기(174)와 연결되어 있다. 포집공(173)는 에어벤트(173a)가 설치되어 탱크에 가스 등으로 인한 일정한 압력이 초과되면 배출하게 된다. 악취가 심할 경우에는 포집공(173)에 악취저감기를 연결하여 악취를 저감하게 된다.
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유기성폐기물을 분해하는 과정에서 탱크에 발생되는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등은 배기공(171)으로 배기되어 포집공(173)을 통하여 응축기(174)에서 응축하고, 응축수는 폐수처리장 또는 지정된 곳으로 배수한다. 응축기는 일반적인 것으로 설명을 생략한다.
도 9는 1차 교반장치의 배수장치 도면이다. 배수장치(180)는 상부 원뿔형(112)의 하단부 둘레에 배수받이(181)가 설치된 것으로, 유기성폐기물이 미생물에 의해 분해되면서 발생하는 수증기는 도 8의 배출장치로 배출하고 일부는 상부 원뿔형의 내주면에 물방울로 맺히므로 상기 물방울을 배수받이(181)로 받아서 밖으로 배출하는 장치이다.
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상부 원뿔형(112)의 하단부 둘레에 U형의 배수받이(181)가 한 바퀴의 나선으로 설치되고 배수받이(181)의 끝은 원뿔형(112) 하부의 외면에 설치된 배수관과 연결되어 하수관 또는 폐수관으로 흘려 보낸다. 상기 배수관에 자동밸브를 설치하여 배수받이에 일정량의 물이 차면 밸브가 열려 배수하게 된다.
도 10은 2차 교반장치의 투입장치 단면도이다. 투입장치(320)는 이송펌프(321)와 투입통(324)과 역 스크류(325)와 분산기(326)로 이루어진 것으로, 1차 교반장치(100)에서 감량 후 남은 유기성폐기물의 양 만큼 2차 교반장치(300)에 투입하되 유기성폐기물과 같이 혼합되어 있는 미생물바이오칩도 같이 투입하는 장치이다.
투입장치(320)는 이송펌프(321)의 흡입관(322)이 1차 교반장치(100)의 배출구(191)에 설치되고, 이송펌프(321)의 토출관(323)은 스크류컨베어(340)의 상부 축(341) 둘레에 설치된 투입통(324)과 연결되고 투입통(324)은 축(341)과 일정한 간격으로 설치되고, 상기 축(341)에는 역 스크류(325)와 원뿔대형상의 분산기가 설치되되 분산기(326)는 투입통(324)이 아래에 설치되어 축(341)과 같이 역 스크류(325)와 분산기(326)가 회전하면서 투입통(324)에 투입되는 함수율 38-40%의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 역 스크류(325)가 아래로 내려 보내면 아래에 있는 분산기(326)에 의해 사방으로 분산시킨다.
투입장치(320)는 이송펌프(321)의 흡입관(322)이 1차 교반장치(100)의 배출구(191)에 설치되고, 이송펌프(321)의 토출관(323)은 스크류컨베어(340)의 상부 축(341) 둘레에 설치된 투입통(324)과 연결되고 투입통(324)은 축(341)과 일정한 간격으로 설치되고, 상기 축(341)에는 역 스크류(325)와 원뿔대형상의 분산기가 설치되되 분산기(326)는 투입통(324)이 아래에 설치되어 축(341)과 같이 역 스크류(325)와 분산기(326)가 회전하면서 투입통(324)에 투입되는 함수율 38-40%의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 역 스크류(325)가 아래로 내려 보내면 아래에 있는 분산기(326)에 의해 사방으로 분산시킨다.
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도 11은 2차 교반장치의 리사이클장치 도면이다. 리사이클장치(330)는 스크류컨베어(340)와 이송수직통(350)과 배출부로 이루어진 것으로, 이송수직통(350)에 설치된 스크류컨베어(340)는 회전하면서 탱크(310) 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 상부로 올라가게 하고, 스크류컨베어(340)에 의해 상부로 올라오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 이송수직통(350)의 상단부에 형성된 나선형 배출부(351)를 통해 사방으로 배출되고 사방으로 배출된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 투입장치의 분산기(326)에 의해서 사방으로 분산되어 투입되는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물과 같이 점점 하부로 내려가고 하부로 내려온 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 다시 상부로 올라가게 하는 과정을 반복하는 장치이다.
탱크 중앙부 공간에 수직으로 설치된 이송수직통(350)은 상하부에 공간부를 형성하되 상부는 분해과정에서 발생되는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등이 모이는 공간부가 형성되고, 하부는 상부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 내려와 정체하고 상기 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하여 상부로 올리는 공간부가 형성된다. 이송수직통(350)에 설치된 스크류컨베어(340)가 회전하면 스크류 날개(342)가 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 상부로 올리게 된다.
탱크 중앙부 공간에 수직으로 설치된 이송수직통(350)은 상하부에 공간부를 형성하되 상부는 분해과정에서 발생되는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등이 모이는 공간부가 형성되고, 하부는 상부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 내려와 정체하고 상기 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하여 상부로 올리는 공간부가 형성된다. 이송수직통(350)에 설치된 스크류컨베어(340)가 회전하면 스크류 날개(342)가 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 상부로 올리게 된다.
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스크류컨베어(340)의 양 축은 상부 원뿔꼭지부와 하부의 역 원뿔꼭지부에 설치된 설치부(330s,330s')에 설치되고, 스크류 날개(342) 면에는 미끄럼방지의 단턱(343)이 일정한 간격으로 완만하게 형성되어 스크류 날개(342) 면을 타고 올라가는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 올라가면서 미끄러지지 않도록 단턱(343)이 받치고 있는 것이다. 상기 배출부(351)는 이송수직통(350)상단부에 회전하는 스크류 날개(342)에 맞추어 나선으로 형성되되 배출부(351)은 공간부가 한 바퀴의 나선으로 형성되고 스크류컨베어(340)에 의해 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 상부로 올라오되 이송수직통(350)의 상단부에 형성된 배출부(351)를 통과하면서 배출부(351)로 배출되어 사방으로 분배되고 상부교반기(410)에 의해 빠르게 분산 된다.
돌출된 스크류컨베어의 축(341)은 벨트(be)로 모터(m)와 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정할 수 있다. 스크류컨베어(340)는 스크류 날개(342)가 이송수직통(350)을 통과하여 하부 역 원뿔(313)의 바닥 근처까지 형성되어 이송수직통 아래에 형성된 스크류 날개(342)는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하면서 이송수직통(350)으로 올리게 된다. 스크류컨베어(340)의 축(341) 상부에는 투입장치의 역 스크류(325)와 분산기(326)가 형성되고 하부에는 청소날개(360)가 형성되어 있다.
돌출된 스크류컨베어의 축(341)은 벨트(be)로 모터(m)와 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정할 수 있다. 스크류컨베어(340)는 스크류 날개(342)가 이송수직통(350)을 통과하여 하부 역 원뿔(313)의 바닥 근처까지 형성되어 이송수직통 아래에 형성된 스크류 날개(342)는 하부의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하면서 이송수직통(350)으로 올리게 된다. 스크류컨베어(340)의 축(341) 상부에는 투입장치의 역 스크류(325)와 분산기(326)가 형성되고 하부에는 청소날개(360)가 형성되어 있다.
도 12는 2차 교반장치의 청소날개 단면도이다. 청소날개(360)는 스크류컨베어의 축(341) 하부에 4개의 칼 형상의 날개(361)가 형성된 것으로, 하부 역 원뿔의 바닥에 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 달라붙은 것을 방지한다. 청소날개는 회전하면서 날개(361) 전면의 칼날로 역 원뿔의 바닥에 붙은 것을 떼어내고 분사노즐로 공기를 분사하여 역 원뿔 바닥을 청소하는 장치이다.
청소날개(360)는 스크류컨베어의 축(341) 하부에 칼 형상의 날개 4개가 형성된 원통(363)이 설치된 것으로 원통(363)에 사방으로 형성된 4개의 날개(361)는 칼 형상으로 전면은 칼날이고 후면은 칼등으로 두껍고 역 원뿔(313)의 바닥면과 같은 곡률로 형성된다. 날개(361)는 내부에 길이로 구멍(bh)이 형성되되 상기 구멍(bh)은 원통(363)까지 형성되고 날개(361)의 배면에는 다수의 분사노즐(362)을 형성하되 분사노즐(362)은 날개(361)의 내부에 길이로 형성된 구멍(bh)과 연결되게 상기 구멍(ph)과 맞추어 날개(361)의 배면을 일정한 간격으로 다수 천공하고 상기 천공 부(bbh)에 분사노즐(362)이 설치된다. 돌출된 스크류컨베어의 축(341)을 중심으로 구멍(sce)을 형성하고, 이 구멍(sce)이 형성된 축(341)둘레에 4개의 구멍(sc)을 형성하여 날개의 원통(363)에 형성된 4개 구멍(bh)과 연결한다. "A"는 날개의 단면 형상이다.
청소날개(360)는 스크류컨베어의 축(341) 하부에 칼 형상의 날개 4개가 형성된 원통(363)이 설치된 것으로 원통(363)에 사방으로 형성된 4개의 날개(361)는 칼 형상으로 전면은 칼날이고 후면은 칼등으로 두껍고 역 원뿔(313)의 바닥면과 같은 곡률로 형성된다. 날개(361)는 내부에 길이로 구멍(bh)이 형성되되 상기 구멍(bh)은 원통(363)까지 형성되고 날개(361)의 배면에는 다수의 분사노즐(362)을 형성하되 분사노즐(362)은 날개(361)의 내부에 길이로 형성된 구멍(bh)과 연결되게 상기 구멍(ph)과 맞추어 날개(361)의 배면을 일정한 간격으로 다수 천공하고 상기 천공 부(bbh)에 분사노즐(362)이 설치된다. 돌출된 스크류컨베어의 축(341)을 중심으로 구멍(sce)을 형성하고, 이 구멍(sce)이 형성된 축(341)둘레에 4개의 구멍(sc)을 형성하여 날개의 원통(363)에 형성된 4개 구멍(bh)과 연결한다. "A"는 날개의 단면 형상이다.
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스크류컨베어의 축(341) 중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하여 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관은 일측에 송풍기(b)와 연결된 공기관(ap)이 연결되되 공기관(ap)에는 콤프레사(com)의 공기관(cp)도 연결되고, 타측은 열풍기(hb)와 연결된 열풍관(hp)이 연결된다. 콤프레샤(com)의 공기는 분사노즐(362)의 막힘을 대비할 뿐만 아니라 역 원뿔(313)의 바닥을 청소한다.
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도 13은 2차 교반장치의 상부 교반기 단면도이다. 상부 교반기(410)는 스크류 날개(412)에 분사노즐(413)이 형성된 것으로, 리사이클장치(330)에 의하여 점점 하부로 내려오는 유기성폐기물 및 미생물바이오칩을 옆 사선으로 올리면서 교반하되 스크류 날개(412)에 형성된 분사노즐(413)로 공기 또는 열풍을 분사하면서 교반하는 장치이다.
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상부교반기(410)는 스크류 날개(412)가 탱크 수직통(311)의 중상부와 이송수직통(350)의 상단부에 축(411)에 의하여 옆 사선으로 다수 설치하되 옆 사선의 기울기는 30도 이상으로 하고, 스크류 날개(412)에 다수의 분사노즐(413)을 형성하되 분사노즐(413)은 스크류 날개(412)의 둘레 부 배면을 따라 다수의 분사노즐(413)이 형성된 분사관(414)이 배관되고, 상기 분사노즐(413)은 분사관(414)에 일정 간격으로 형성된 천공부(ph)에 설치하여 구성된다.
분사관(414)은 스크류 축(411) 둘레에 천공된 구멍(sc)과 연결되고, 상기 천공된 구멍(sc)은 돌출된 스크류 축(411) 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결되고, 상기 돌출된 축 중심에 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하여 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)이 연결되되 상기 공기관(ap)에 콤프레샤(com)의 공기관(cp)도 연결되어 분사노즐(414)의 막힘을 대비하고, 타측에는 열풍기(hb)가 연결된 열풍관(hp)이 연결되어 있다.
스크류의 양 축의 설치부(410s,410s')는 탱크 수직통(311)의 중상부 외주면과 수직통(350)의 상단부 외주면에 설치되어 있다. 돌출된 스크류 축(411)은 벨트에 의해 모터(m)의 축과 연결되고 모터는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다.
분사관(414)은 스크류 축(411) 둘레에 천공된 구멍(sc)과 연결되고, 상기 천공된 구멍(sc)은 돌출된 스크류 축(411) 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결되고, 상기 돌출된 축 중심에 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하여 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)이 연결되되 상기 공기관(ap)에 콤프레샤(com)의 공기관(cp)도 연결되어 분사노즐(414)의 막힘을 대비하고, 타측에는 열풍기(hb)가 연결된 열풍관(hp)이 연결되어 있다.
스크류의 양 축의 설치부(410s,410s')는 탱크 수직통(311)의 중상부 외주면과 수직통(350)의 상단부 외주면에 설치되어 있다. 돌출된 스크류 축(411)은 벨트에 의해 모터(m)의 축과 연결되고 모터는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다.
도 14는 2차 교반장치의 하부교반기 단면도이다. 하부 교반기(420)는 스크류 날개(422)에 분사노즐(423)이 형성되어 있는 것으로, 리사이클장치(330)에 의하여 점점 하부로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 옆 사선으로 올리면서 교반하되 스크류 날개(422)에 형성된 분사노즐(423)로 공기 또는 열풍을 분사하면서 교반하는 장치이다.
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하부교반기(420)는 스크류 날개(422)는 탱크의 수직통(311) 하단부와 이송수직통(350)의 중 하부에 축(421)에 의하여 옆 사선으로 다수 설치되고, 옆 사선의 기울기를 45도 이상으로 하여 스크류 날개(422)에 다수의 분사노즐(423)이 형성된다. 이 분사노즐은 스크류 날개(422)의 둘레부 배면을 따라 분사노즐(423)이 다수 형성된 분사관(424)이 배관되고, 분사노즐(423)은 분사관(424)에 일정 간격으로 형성된 천공부(ph)에 설치된다.
분사관(424)은 스크류 축(421) 둘레에 천공된 구멍(sc)과 연결되고, 상기 천공된 구멍(sc)은 돌출된 스크류 축(421) 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결되며, 상기 돌출된 축 중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하여 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)이 연결되되 상기 공기관(ap)에는 콤프레샤(com)의 공기관(cp)이 연결되어 분사노즐(423)의 막힘을 대비하고 타측에는 열풍기(hb)가 연결된 열풍관(hp)이 연결되어 있다,
스크류의 양 축의 설치부(420s,420s')는 탱크 수직통(311)의 하부 외면과 이송수직통(350)의 중 하부 외면에 설치되어 있다. 돌출된 스크류 축(421)은 벨트에 의해 모터(m)의 축과 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다. 상기 상부교반기와 하부교반기의 스크류 날개 배면에 배관된 분사관은 내면은 원형이고 외면은 삼각형 관이거나 일반 원형관일 수 있다. 옆 사선으로 설치된 상부교반기와 하부교반기는 많은 양을 교반할 수 있고 부하도 적게 걸리는 장점이 있다.
분사관(424)은 스크류 축(421) 둘레에 천공된 구멍(sc)과 연결되고, 상기 천공된 구멍(sc)은 돌출된 스크류 축(421) 중심으로 형성된 구멍(sce)과 연결되며, 상기 돌출된 축 중심으로 형성된 구멍(sce)에 로타리조인트(R)를 장착하여 Y형관(yp)을 연결하고, Y형관(yp)은 일측에 송풍기(b)가 연결된 공기관(ap)이 연결되되 상기 공기관(ap)에는 콤프레샤(com)의 공기관(cp)이 연결되어 분사노즐(423)의 막힘을 대비하고 타측에는 열풍기(hb)가 연결된 열풍관(hp)이 연결되어 있다,
스크류의 양 축의 설치부(420s,420s')는 탱크 수직통(311)의 하부 외면과 이송수직통(350)의 중 하부 외면에 설치되어 있다. 돌출된 스크류 축(421)은 벨트에 의해 모터(m)의 축과 연결되고 모터(m)는 인버터 또는 감속기가 설치되어 속도를 조정하게 된다. 상기 상부교반기와 하부교반기의 스크류 날개 배면에 배관된 분사관은 내면은 원형이고 외면은 삼각형 관이거나 일반 원형관일 수 있다. 옆 사선으로 설치된 상부교반기와 하부교반기는 많은 양을 교반할 수 있고 부하도 적게 걸리는 장점이 있다.
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도 15는 2차 교반장치의 배출장치 도면이다. 배출장치(370)는 상부 공간에 배치된 배기공(371)과 배기공(371)에 연결된 포집공(373)과 포집공(373)에 연결된 응축기(375)로 이루어진 것으로, 유기성폐기물이 분해 및 건조과정에서 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등을 밖으로 배출하는 장치이다.
배출장치(370)는 탱크(310)의 상부 공중에 배기구멍(371')이 다수 형성된 배기공(371)이 배치되어 배기관(372)의 일측에 연결되고, 배기관(372)의 타측은 원뿔형(312)위에 설치된 다수의 포집공(373)에 연결된다. 이 포집공(373)은 응축기와 연결되고 에어벤트(373a)가 형성되어 탱크에 가스 등으로 인한 일정한 압력을 초과하면 배출하게 된다.
배출장치(370)는 탱크(310)의 상부 공중에 배기구멍(371')이 다수 형성된 배기공(371)이 배치되어 배기관(372)의 일측에 연결되고, 배기관(372)의 타측은 원뿔형(312)위에 설치된 다수의 포집공(373)에 연결된다. 이 포집공(373)은 응축기와 연결되고 에어벤트(373a)가 형성되어 탱크에 가스 등으로 인한 일정한 압력을 초과하면 배출하게 된다.
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악취가 심할 경우에는 포집공(373)에 악취저감기를 연결하여 악취를 저감하게 된다. 분해 및 건조과정에 발생되는 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등을 배기공(371)으로 배기하고 포집공(373)을 통하여 응축기(375)에서 응축하고 응축수는 폐수처리장 또는 지정된 곳으로 배수한다. 2차 교반장치에서 감량 후 남은 잔존물은 하부역 원뿔의 일측에 형성된 배출구(381)로 배출하고 배출된 잔존물은 펠렛성형기에 의하여 연료용 또는 비료용의 펠렛으로 성형하게 된다.
본 발명은 매일 함수율 76-80%의 유기성폐기물을 10톤씩 배출하는 산업체에 처리장치(10톤/1일) 1대를 설치하여 24시간 이내에 약 85%를 감량처리 할 수 있는 장치이다. 1차 교반장치에 유기성폐기물을 투입한 후 미생물로 분해하여 함수율 38-40%로 낮추면 유기성폐기물은 약 50%가 감량되어 약 5톤이 남게 되고, 미생물바이오칩의 톱밥도 미생물에 의해 분해되어 감량되는 것이나 본 발명은 유기성폐기물의 감량이 목적이므로 미생물바이오칩의 톱밥이 감량되는 것은 설명을 생략한다,
1차 교반장치에서 감량 후 남은 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 서로 혼합되어 미생물이 많이 증식되어 있는 것으로 유기성폐기물만을 분류하여 2차 교반장치에 투입할 수 없다, 그러므로 1차 교반장치에서 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 2차 교반장치에 투입하고 자체에 증식되어 있는 미생물로 더 분해하여 감량하되 미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 건조하여 감량하고 함수율 11-12%로 건조하여 약 70%를 감량한다, 1차 교반장치와 2차 교반장치에서 전체적으로 85%를 감량하고 잔존물은 약 1.5톤이 남게 되는 것이다. 2차 교반장치의 미생물바이오칩 및 유기성폐기물은 자체의 증식되어 있는 미생물에 의해 분해되되 점점 수분과 탄소 원과 에너지원이 부족하여 미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되므로 건조과정을 통하여 더 감량할 수 있다.
건조과정은 좀 더 설명하면 리사이클장치에 의해 하부로 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 상부교반기와 하부교반기로 위로 옆 사선으로 올리면서 교반하되 분사노즐로 열풍과 공기를 번갈아 분사하면서 교반하여 건조하고 발생된 수증기와 CO₂와 에너지(열) 등은 배출장치로 배출하여 빠르게 건조한다.
2차 교반장치(100a)에서 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 건조할 때에는 리사이클 속도와 상부와 하부교반기의 회전속도를 빠르게 하고 열풍의 온도도 높여서 분사하고 따라서 청소날개도 빠르게 회전하고 배출장치를 통해 빠르게 배출된다. 건조과정에서 열풍의 높은 온도는 잡균을 살균할 수 있어 유기성폐기물을 더욱 안정적으로 처리할 수 있는 이점이 있다. 남은 잔존물은 펠렛성형기로 연료용 또는 비료용 펠렛으로 성형하여 사용하게 된다. 하루에 10톤씩 유기성폐기물을 처리하는 장치의 탱크 용량은 1차 교반장치에서 50m3 이상, 2차 교반장치에서 15m3 이상으로 하는 것이 바람직하나 꼭 그렇지는 않다. 이해를 돕기 위하여 참고로 유기성폐기물 처리장치를 가동방법 중 한 가지 예를 들어 설명한다.
2차 교반장치(100a)에서 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 건조할 때에는 리사이클 속도와 상부와 하부교반기의 회전속도를 빠르게 하고 열풍의 온도도 높여서 분사하고 따라서 청소날개도 빠르게 회전하고 배출장치를 통해 빠르게 배출된다. 건조과정에서 열풍의 높은 온도는 잡균을 살균할 수 있어 유기성폐기물을 더욱 안정적으로 처리할 수 있는 이점이 있다. 남은 잔존물은 펠렛성형기로 연료용 또는 비료용 펠렛으로 성형하여 사용하게 된다. 하루에 10톤씩 유기성폐기물을 처리하는 장치의 탱크 용량은 1차 교반장치에서 50m3 이상, 2차 교반장치에서 15m3 이상으로 하는 것이 바람직하나 꼭 그렇지는 않다. 이해를 돕기 위하여 참고로 유기성폐기물 처리장치를 가동방법 중 한 가지 예를 들어 설명한다.
첫 번째는 1차 교반장치에 함수율76-80%의 유기성폐기물 10톤을 연속적으로 투입하되 14시간 동안에 걸쳐서 투입하면서 장치를 가동하면서 매 시간마다 일정한 양을 40분 동안 투입한 후 20분간은 숙성시키는 과정을 반복하면서 투입하고, 5시간 동안은 숙성시키면서 장치를 종종 가동하여 함수율을 38-40%로 분해하여 50%를 감량하고 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 유기성폐기물과 같이 혼합된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 2차 교반장치에 2시간 동안 장치를 가동하면서 연속으로 투입한 후 3시간 동안 장치를 가동하여 분해하고 건조하되 먼저 미생물바이오칩 및 유기성폐기물의 자체에 증식되어 있는 미생물로 분해하여 감량하고 미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하되 함수율 11-12%로 건조하여 약 70%를 감량한다. 1차와 2차 교반장치의 감량율은 약 85%이고 24시간이 소요된다.
두 번째는 1차 교반장치에 함수율 76-80%의 유기성폐기물 10톤을 15시간 동안 연속적으로 투입하면서 장치를 가동하고, 매시간 마다 40분간 투입하고 20분간 숙성시키는 과정을 반복하여 5시간 동안 숙성시키면서 장치를 가동하여 함수율 38-40%로 분해하여 유기성폐기물의 약 50%를 감량하고 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 유기성폐기물과 같이 혼합된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 2차 교반장치에 2시간 동안 장치를 가동하면서 연속으로 투입하고 4시간 동안 장치를 가동하여 분해하고 건조하되 미생물바이오칩 및 유기성폐기물의 자체에 증식된 미생물로 분해하여 감량하고, 미생물의 생육한경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하되 함수율 11-12%로 건조하여 약 70%를 감량하고 1차와 2차 교반장치의 감량율은 약 85%가 되고 가동시간은 총 26시간이 걸리게 된다.
두 번째 방법은 2시간이 초과되나 1차 교반장치는 20시간 이후에는 다시 유기성폐기물을 투입할 수 있으므로 매일 배출하는 유기성폐기물을 처리하는 데는 지장이 없고, 감량 후 장치에서 잔존물을 매일 같은 시간에 배출할 수 있으므로 잔존물 배출시간으로 보면 24시간 이내에 처리할 수 있어 시간을 단축할 수 있다.
이는 유기성폐기물을 1차 교반장치와 2차 교반장치에서 처리하는 것이 효과적이라는 것을 설명하고자 하는 것이다. 산업체는 매일 100톤의 유기성폐기물을 배출하면 본 발명의 유기성폐기물 처리장치(10톤/1일) 10대를 설치하여 처리할 수 있는 것이다.
1차교반장치 100 탱크 110
수직통 111 상부 원뿔형 112
하부 역원불형 113 투입장치 120
수직형압출기 121 실린더 122
배출구멍 123 스크류 축 124
구멍 125 분쇄기 127
파쇄기 128 분배기 축 129
리사이클장치 130 이송펌프 131
토출관 132 흡입관 133
중앙수직통 136 통풍관 139
배출장치 170 배기공 171
배기관 172 포집공 173
응축기 174 배수장치 180
배수받이 181 배출구 191
교반장치 200 상부교반기 210
스크류 축 211 스크류 날개 212
분사노즐 213 분사관 214
하부교반기 220 스크류 축 221
스크류 날개 222 분사노즐 223
분사관 224 중앙교반기 230
스크류 축 231 스크류 날개 232
분사노즐 233 청소날개 240
원통 241 날개 242
분사노즐 243 2차교반장치 100a
탱크 310 수직통 311
상부 원뿔 312 하부 역원뿔 313
투입장치 320 이송펌프 321
흡입관 322 토출관 323
투입통 324 역스크류 325
분산기 326 리사이클장치 330
스크류컨베어 340 스크류컨베어 축 341
스크류 날개 342 이송수직통 350
배출부 351 청소날개 360
날개 361 분사노즐 362
원통 363 배출장치 370
배기공 371 배기관 372
포집공 373 응축기 375
배출구 381 교반장치 400
상부교반기 410 스크류 축 411
스크류 날개 412 분사노즐 413
분사관 414 하부교반기 420
스크류 축 421 스크류 날개 422
분사노즐 423 분사관 424
유기성폐기물 처리장치 700
수직통 111 상부 원뿔형 112
하부 역원불형 113 투입장치 120
수직형압출기 121 실린더 122
배출구멍 123 스크류 축 124
구멍 125 분쇄기 127
파쇄기 128 분배기 축 129
리사이클장치 130 이송펌프 131
토출관 132 흡입관 133
중앙수직통 136 통풍관 139
배출장치 170 배기공 171
배기관 172 포집공 173
응축기 174 배수장치 180
배수받이 181 배출구 191
교반장치 200 상부교반기 210
스크류 축 211 스크류 날개 212
분사노즐 213 분사관 214
하부교반기 220 스크류 축 221
스크류 날개 222 분사노즐 223
분사관 224 중앙교반기 230
스크류 축 231 스크류 날개 232
분사노즐 233 청소날개 240
원통 241 날개 242
분사노즐 243 2차교반장치 100a
탱크 310 수직통 311
상부 원뿔 312 하부 역원뿔 313
투입장치 320 이송펌프 321
흡입관 322 토출관 323
투입통 324 역스크류 325
분산기 326 리사이클장치 330
스크류컨베어 340 스크류컨베어 축 341
스크류 날개 342 이송수직통 350
배출부 351 청소날개 360
날개 361 분사노즐 362
원통 363 배출장치 370
배기공 371 배기관 372
포집공 373 응축기 375
배출구 381 교반장치 400
상부교반기 410 스크류 축 411
스크류 날개 412 분사노즐 413
분사관 414 하부교반기 420
스크류 축 421 스크류 날개 422
분사노즐 423 분사관 424
유기성폐기물 처리장치 700
Claims (15)
- 투입되는 유기성폐기물을 호기성미생물로 분해하여 감량하는 1차 교반장치와, 1차 교반장치에서 감량 후 남은 유기성폐기물을 투입하되 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 유기성폐기물과 미생물바이오칩이 혼합된 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 투입하고 자체에 증식된 호기성미생물로 분해하여 감량하되 호기성미생물의 생육환경이 나빠져 증식이 저하되면 건조하여 감량하는 2차 교반장치로 이루어지며,
상기 1차 교반장치는 수직통의 상부를 원뿔형으로 하고 하부는 역 원뿔형으로 형성한 탱크에 유기성폐기물을 투입하는 투입장치와, 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 하부에서 상부로 올리고 상부에서는 하부로 점점 내리고 하는 과정을 반복하는 리사이클장치와, 리사이클장치에 의하여 상부에서 하부로 점점 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하면서 분사노즐로 공기 또는 열풍을 분사하는 중앙교반기를 포함한 상부 및 하부교반기와, 하부의 역 원뿔 바닥에 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 달라붙는 것을 방지하기 위하여 칼 형상의 날개가 회전하면서 분사노즐로 공기를 분사하는 청소날개와, 유기성폐기물이 분해하는 과정에서 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지를 배출하고 배수하는 배출장치 및 배수장치를 구비하며,
상기 2차 교반장치는 수직통의 상부를 원뿔형으로 하고 하부는 역 원뿔형으로 형성한 탱크에 1차 교반장치에서 감량 후 남은 유기성폐기물의 양만큼 유기성폐기물과 같이 혼합되어 있는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 투입하는 투입장치와, 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 하부에서 상부로 올리고 상부에서는 하부로 점점 내리고 하는 과정을 반복하는 리사이클장치와, 미생물바이오칩 및 유기성폐기물이 하부 역 원뿔의 바닥에 달라붙는 것을 방지하지 하기 위하여 칼 형상의 날개가 회전하면서 분사노즐로 공기를 분사하는 청소날개와, 리사이클장치에 의하여 상부에서 하부로 점점 내려오는 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 교반하면서 분사노즐로 공기 또는 열풍을 분사하는 상부 및 하부교반기와, 미생물바이오칩 및 유기성폐기물을 분해하고 건조하는 과정에서 발생하는 수증기와 CO₂와 에너지를 배출하는 배출장치를 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치. - 제1항에 있어서, 상기 1차 교반장치의 투입장치는 수직형 압출기 타입으로 실린더의 하단부 둘레에 배출구멍이 다수 형성되고, 스크류 축의 중심으로 관통하는 구멍이 형성되고, 상기 관통된 구멍에 원뿔형의 분배기가 연결된 회전축이 설치되고, 분배기에는 파쇄기가 수직으로 형성되고, 상기 원뿔형의 분배기가 이송펌프 토출관의 말구 내주면에 일정한 간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 1차 교반장치의 리사이클장치는, 탱크 중앙의 공간부에 상하부가 밀폐된 중앙수직통이 설치되고, 탱크 외부에는 이송펌프가 설치되되 이송펌프의 토출관은 탱크와 중앙수직통을 관통하여 중앙수직통의 밀폐된 상부로 돌출되고, 이송펌프의 흡입관은 탱크와 중앙수직통을 관통하여 중앙수직통의 밀폐된 하부로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 1차 교반장치의 리사이클장치는, 탱크 중앙의 공간부에 상하부가 밀폐된 중앙수직통이 설치되고, 탱크의 둘레와 중앙수직통의 둘레에 일정한 간격으로 3개의 구멍을 각각 천공하여 통풍관에 연결하고, 3개의 통풍관이 모아지는 중앙수직통 내에 이송펌프를 설치하되 이송펌프의 토출관은 중앙수직통의 밀폐된 상부로 돌출되고, 이송펌프의 흡입관은 중앙수직통의 밀폐된 하부로 돌출되고, 상기 토출관과 흡입관은 중앙수직통 내에 직선으로 형성되거나 또는 나선으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 1차 교반장치의 상부교반기는, 스크류가 탱크 수직통의 중상부와 중앙수직통의 상단부 사이의 축에 의하여 옆 사선으로 설치되고, 스크류 날개의 둘레부 배면을 따라 분사노즐이 형성된 분사관이 배관되고, 이 분사관은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 상기 송풍기의 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 1차 교반장치의 하부교반기는, 스크류가 탱크의 수직통 하단부와 중앙수직통의 중 하부 사이의 축에 의하여 옆 사선으로 설치되고, 스크류 날개의 둘레부 배면을 따라 분사노즐이 형성된 분사관이 배관되고, 이 분사관은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 상기 송풍기와 연결된 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 1차 교반장치의 중앙교반기는, 스크류 축이 역 원뿔대의 중앙에 수직으로 설치되고, 스크류 날개의 둘레부 배면을 따라 다수의 분사노즐이 형성된 분사관이 배관되고, 이 분사관에는 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 상기 송풍기와 연결된 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서. 상기 1차 교반장치의 청소날개는, 중앙교반기의 축 하부에 칼 형상으로 형성된 4개의 날개가 하부 역 원뿔의 면과 같은 곡률로 형성되어 설치되되 날개의 배면에는 다수의 분사노즐이 형성되고, 이 분사노즐은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 상기 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 1차 교반장치의 배수장치는, 탱크 상부의 원뿔형 하단부 둘레에 U형의 배수받이가 나선으로 한 바퀴 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 교반장치의 투입장치는, 이송펌프의 흡입관이 1차 교반장치의 탱크 하부에 형성된 배출구에 설치되고, 이송펌프의 토출관은 스크류컨베어의 축 둘레에 일정한 간격으로 설치된 투입통에 연결되고, 이 투입통에 설치된 스크류컨베어의 축에는 역 스크류와 원뿔대형상의 분산기가 설치되되 분산기는 투입통 아래에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 교반장치의 리사이클장치는, 중앙의 공간부에 설치된 수직통에 스크류컨베어가 설치되고, 스크류컨베어의 양 축은 상부 원뿔형 꼭지부와 하부 역 원뿔형 꼭지부에 설치된 설치부에 설치되고, 회전하는 스크류컨베어의 스크류 날개에 맞추어 수직통의 상단부에 배출부가 한 바퀴의 나선으로 형성되고, 스크류컨베어의 스크류 날개의 면에는 미끄럼방지의 단턱이 일정한 간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 교반장치의 청소날개는, 스크류컨베어의 축 하부에 칼 형상으로 형성된 4개의 날개가 하부 역 원뿔의 면과 같은 곡률로 형성되어 설치되되 날개의 배면에는 다수의 분사노즐이 형성되고, 이 분사노즐은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되고, 상기 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 교반장치의 상부교반기는, 스크류 날개가 탱크 수직통의 중상부와 이송수직통의 상단부 사이의 축에 의하여 옆 사선으로 설치되고, 스크류 날개의 배면에 분사노즐이 형성된 분사관이 배관되고, 이 분사관은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 송풍기와 연결된 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 2차 교반장치의 하부교반기는, 스크류 날개가 탱크 수직통의 하단부와 이송수직통의 중 하부 사이의 축에 의하여 옆 사선으로 설치되고, 스크류 날개의 배면에 분사노즐이 형성된 분사관이 배관되고, 이 분사관은 송풍기와 연결된 공기관과 열풍기와 연결된 열풍관이 연결되되 송풍기와 연결된 공기관에는 콤프레샤의 공기관이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치,
- 제1항에 있어서, 상기 2차 교반장치의 배출장치는, 탱크 상부의 공간에 배기구멍이 다수 형성된 배기공이 배기관의 일측에 연결되어 배치되고, 배기관의 타측은 상부 원뿔 위에 설치된 포집공에 연결되고, 포집공은 응축기와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020160179231A KR101929937B1 (ko) | 2016-12-23 | 2016-12-23 | 유기성폐기물 처리장치 |
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|---|---|
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ID=62918388
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20210036509A (ko) * | 2019-09-26 | 2021-04-05 | 장아람 | 복수의 교반기와 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치 |
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| KR100850033B1 (ko) * | 2006-08-21 | 2008-08-05 | 변강익 | 유기물 처리 장치 |
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| KR100850033B1 (ko) * | 2006-08-21 | 2008-08-05 | 변강익 | 유기물 처리 장치 |
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