KR101968186B1 - 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 회전롤러가 장착된 베이스 프레임; 상기 회전롤러 상에 안착되어 회전되는 소각 모듈 조립체; 상기 소각 모듈체 내에 장착되어 상기 소각 모듈 조립체의 내부를 연소시키는 직접 분사 버너; 및 상기 소각 모듈 조립체에 연결되고 투입되는 가축사체를 분쇄하면서 발생된 오염 공기를 상기 소각 모듈 조립체의 내부로 공급하여 연소시키는 멸균 분쇄기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기{STERILIZING AND PULVERIZING MACHINE HAVING INCINERATION APPARATUS FOR DEAD LIVESTOCK}

본 발명은 폐가축 처리용 소각기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기에 관한 것이다.

일반적으로, 가축의 급성전염병인 구제역은 치사율이 5~55%에 달하고, 그 치료법이 특별히 제시되고 있지 않아 일단 발생하게 되면, 대량의 우제류가 폐사되어 매몰처리되고 있다.

한편 닭, 오리, 야생 조류와 같은 가금류의 급성전염병인 조류독감(AI, Avian influenza) 또한, 항바이러스제를 투여하는 치료법을 사람 이외에 일일이 적용하기 힘들어 양계장 등에 일단 발생하게 되면, 높은 치사율과 그 전염력으로 인해 대량의 가금류가 폐사되어 역시 매몰처리되고 있는 실정이다.

이렇게 폐사 가축을 매몰처리하는 방식은 병원균의 확산을 방지하기 위한 가장 손쉬운 방법이기는 하나 빈번하게 반복되는 대량의 매몰로 인한 환경오염 문제가 심각하게 대두되고 있어 이에 대한 효과적인 처리를 위한 방안이 다양하게 제시되고 있다.

그 중 가축 폐사체를 처리하기 위한 장치로 현재까지 여러 가지가 개발되고 있는데, 일 예로 폐사 발생지역으로 신속하게 이동시켜 소각처리하는 이동식 소각처리가 개시되어 있다.

그러나 종래의 이동식 소각기는 그의 소각율이 시간당 최대 600kg ~ 1,000kg 정도로 구제역 발생과 같은 비상 상황에서 처리용량이 부족하여 실질적인 대안이되지 못하고 있다.

또한 처리 용량을 높이기 위한 방안으로 회전식 소각기가 개시되어 있으나 대형의 소각로를 회전시키기 위해서는 큰 동력이 필요하므로 장치가 비대하고, 그로 인해 설치 장소에 고정식으로 밖에 설치할 수 없어 구제역 발생 지역으로 신속하게 투입하기 어려운 문제가 있다.

한편 종래의 폐가축 처리용 소각기는 비교적 값싸고 큰 동력을 얻을 수 있도록 일반적으로 경유 등을 사용하므로 전체적인 동력설비가 대형화되고 장기간 작동시 매연발생으로 인한 대기 오염의 문제가 발생되었다.

아울러 종래의 이동식 소각기는 폐가축의 사체를 분쇄하는 과정에서 사체의 병원균이 포함된 오염된 공기가 대기로 확산될 수 있는 잠재적인 위험이 있다.

<선행문헌 1> : 대한민국 등록특허 제1898152호(공고일자: 2018년 09월 12일)

본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 폐가축의 사체를 분쇄하는 과정에서 발생된 병원균이 포함된 오염된 공기가 대기로 확산되지 않도록 방지하는데 그 목적이 있다. 또한 분쇄공정에서 발생된 공기를 장치 내로 재순환시켜 멸균성능을 향상시키는데 또 다른 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 적어도 하나의 회전롤러가 장착된 베이스 프레임; 상기 회전롤러 상에 안착되어 회전되는 소각 모듈 조립체; 상기 소각 모듈체 내에 장착되어 상기 소각 모듈 조립체의 내부를 연소시키는 직접 분사 버너; 및 상기 소각 모듈 조립체의 일단에 연결되고 투입되는 가축사체를 분쇄하면서 발생된 오염 공기를 상기 소각 모듈 조립체의 내부로 공급하여 연소시키는 멸균 분쇄기를 포함하여 이루어진 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기가 제공된다.

상기 멸균 분쇄기는, 투입부가 마련된 분쇄기 본체, 상기 분쇄기 본체의 일측에 연결되어 투입된 가축사체를 분쇄시켜 상기 소각 모듈 조립체로 공급하는 분쇄부, 상기 분쇄기 본체에 일단이 연결되고 타단이 블로워가 연결되어 상기 분쇄기 본체에서 발생한 오염 공기를 흡입하는 오염공기 흡입관, 및 상기 블로워에 일단이 연결되고 타단이 상기 소각 모듈 조립체에 연통되어 상기 오염 공기를 상기 소각 모듈 조립체에 공급하는 오염공기 공급관을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 분쇄부는, 상기 분쇄기 본체 내에 설치되어 투입된 가축사체를 상기 분쇄부 측으로 이송시키는 이송 스크류를 더 포함하고, 상기 분쇄부의 선단에는 상기 소각 모듈 조립체 내에 연통된 투입관이 연결되고, 상기 투입관에는 상기 오염 공기 공급관이 연통된 것일 수 있다.

상기 직접 분사 버너는 액상의 LPG를 공급받아 외부로 분사하도록 선단에 노즐공이 형성된 분사노즐; 및 상기 분사노즐 내에서 전후진되는 것으로 상기 분사노즐의 상기 노즐공을 개폐하는 노즐봉을 포함하고, 상기 노즐봉의 선단이 상기 분사노즐의 상기 노즐공을 막고 있는 상태로부터 상기 노즐봉이 상기 분사노즐의 분사방향과 반대방향으로 후진함으로써 상기 노즐공의 개방이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면, 폐가축의 사체를 분쇄하는 과정에서 발생된 병원균이 포함된 오염된 공기를 소각 모듈 조립체 내로 공급하여 완전 연소시킴으로써 분쇄과정에서 발생된 오염공기가 대기로 확산되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기의 사시도,
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기의 개략적인 공정흐름도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 분쇄기의 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 분쇄기의 정면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 분쇄기의 구성도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기의 직접분사 버너의 설치 상태를 보여주는 사시도, 및
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기의 직접분사 버너의 작동상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 갖는다. 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 첨부된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1a를 참조하면, 본 발명의 폐가축 처리용 소각기는 베이스 프레임(50), 소각 모듈 조립체(10), 멸균 분쇄기(30), 및 집진기(70)를 포함한다. 이때 소각 모듈 조립체(10)는 베이스 프레임(50) 상에서 회전가능하게 장착된다. 즉 소각 모듈 조립체(10)에는 구동 톱니부(40)가 장착되어 구동모터(미도시)가 구동 톱니부(40)를 회전시키는 것으로 베이스 프레임(50) 상에서 소각 모듈 조립체(10)가 회전된다. 이때 베이스 프레임(50) 상에는 다수의 회전롤러(미도시)가 설치되어 소각 모듈 조립체(10)의 회전을 용이하게 한다. 또한 소각 모듈 조립체(10)의 다수의 소각 모듈(통형상의 모듈)이 연결라인(17)에 다수의 볼트를 통해 체결되어 직렬로 연결되어 이루어진다. 또한 이와 대응되는 베이스 프레임(50)도 다수의 프레임이 연결부(51)에 볼트(B)가 체결되어 직렬로 배치된다.

한편, 소각 모듈 조립체(10)의 전방에는 오염공기 공급관(32)이 연결된 멸균 분쇄기(30)가 장착된다. 멸균 분쇄기(30)는 폐가축의 사체를 분쇄하여 소각 모듈 조립체(10)로 공급하는 기능을 한다. 구체적으로 멸균 분쇄기(30)에는 블로워(30b)가 오염공기 흡입관(31)을 통해 연결되어 사체 분쇄시 발생하는 오염가스를 흡입하여 오염공기 토출관(32)을 통해 소각 모듈 조립체(10)로 공급하여 소각 모듈 조립체(10)의 내부에서 고온으로 연소시킬 수 있다.

또한 소각 모듈 조립체(10)의 후방에는 열교환 파이프(60)가 장착되어 소각 모듈 조립체(10)에서 발생한 폐열을 회수시켜 폐열회수관(80)을 통해 다시 소각 모듈 조립체(80)의 내부로 순환시킨다. 이때 열교환 파이프(60)의 말단에는 집진기(70)가 장착되어 열교환 파이프(60)를 통해 유입된 공기 중의 이물질이나 오염물질을 걸러내어 일부를 외기로 배출한다.

도 1b를 참조하면, 본 발명의 폐가축 처리용 소각기는 가축 사체를 멸균 분쇄기(30)에 투입하여 사체를 분쇄한다. 다음으로 분쇄된 사체는 소각 모듈 조립체(10) 내로 공급된다. 이때 분쇄 과정에서 발생된 병원균이 포함된 오염된 공기는 블로워(30b)를 통해 소각 모듈 조립체(10)로 재공급되어 연소시킴으로 멸균이 이루어진다. 또한 투입된 사체 분쇄물은 소각 모듈 조립체(10)의 전방에 설치된 직접 분사 버너(20)를 통해 연소됨으로써 소각된다. 이때 소각 모듈 조립체(10)는 회전되면서 사체 분쇄물에 대한 소각이 이루어지고, 소각 이후 생성된 소각재는 소각 모듈 조립체(10) 내에서 이동하여 배출구(미도시)를 통해 외부로 배출됨으로써 폐기처리된다.

한편 소각 과정에서 발생된 고열의 가스는 열교환 파이프(60)를 따라 회수되어 일부는 집진기(70)로 이물질과 오염물질이 걸러진 상태로 외기로 배출되고, 나머지 가스는 폐열 회수관(80)을 통해 직접 분사 버너(20)로 재공급되어 소각시 연소 공기(고온 공기)로서 활용된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 멸균 분쇄기(30)는 분쇄기 본체(30a)의 일측면에 분쇄부(33)가 설치된다. 또한 분쇄기 본체(30a)의 전방으로는 가축 사체를 투입할 수 있도록 개방된 형태의 투입부(35)가 형성된다. 이 투입부(35)는 가축 사체의 분쇄시 이물질이 외부로 유출되지 않도록 커튼부재(35a)가 설치된다. 한편 분쇄부(33)는 투입관(34)을 통해 소각모듈 조립체(10)의 장착공(14; 도 6 참조)에 연결된다. 또한 투입관(34)에는 오염공기 공급관(32)이 연결되고 분쇄기 본체(30a)의 측면에는 여과망(31a)이 설치된 흡입구가 형성되고, 이 흡입구에 오염공기 흡입관(31)이 연결된다.

이때 오염공기 공급관(32)과 오염공기 흡입관(31)은 블로워(30b)를 통해 연결된다. 따라서 블로워(30b)의 작동에 의해 분쇄기 본체(30a) 내부의 오염 공기는 오염 공기 흡입관(31)을 통해 흡입된다. 이때 여과망(31a)은 분쇄시 발생되는 가축 사체의 파편이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 한편 오염 공기 흡입관(31)으로 유입된 오염공기는 블로워(30b)를 통해 오염 공기 공급관(32)으로 이송되고, 오염 공기 공급관(32)에서부터 공급되는 오염 공기는 투입관(34)으로 제공되어 소각 모듈 조립체(10)의 내부로 공급된다. 따라서 분쇄기 본체(30a)에서 발생되는 오염공기는 상술한 공기 흐름에 따라 소각 모듈 조립체(10)의 내부에서 직접 분사 버너(20)의 연소작용에 의해 완전 멸균처리된다.

한편 오염 공기 공급관(32)의 말단에는 차단밸브(32a)가 설치되어 선택적으로 오염공기의 공급을 차단할 수 있다. 또한 도 5를 참조하면 분쇄기 본체(30a)의 내부에는 이송 스크류(36)가 설치되어 투입부(35)를 통해 투입되는 가축 사체를 자동으로 분쇄부(33)로 이송시키면서 분쇄부(33)를 통해 분쇄시키고 투입관(34)을 통해 소각 모듈 조립체(10)로 공급한다. 이때 투입관(34)은 분쇄물뿐만 아니라 오염 공기 공급관(32)을 통해 오염공기도 함께 제공된다. 한편 제공된 가축 사체의 분쇄물 및 오염공기는 소각 모듈 조립체(10)의 내부에서 직접분사 버너(20)의 연소작용에 의해 소각된다. 이때 분쇄부(33)는 다수의 칼날이 회전하여 가축 사체를 분쇄시키는 통상의 분쇄장치가 채용될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 발명의 멸균 분쇄기(30)는 가축 사체의 분쇄시 오염 이물질(분쇄 파편) 및 오염공기(병원균을 포함한 공기)가 외부로 유출되는 것을 방지한다. 또한 오염 공기는 소각 모듈 조립체(10)의 내부로 공급하여 완전 연소시킬 수 있어 이 오염 공기가 외부로 유출되어 2차로 병원균이 확산되는 것을 방지할 수 있다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 직접 분사 버너(20)는 분사노즐(21c)과 노즐봉(22)을 포함한다. 분사 노즐(21)은 액상의 LPG를 공급받아 외부로 분사하도록 선단에 노즐공(21ca)이 형성된다. 노즐봉(22)은 분사노즐(21c) 내에서 전후진되는 것으로 분사노즐(21c)의 노즐공(21ca)을 개폐한다. 이러한 구성을 통해 직접 분사 버너(20)는 노즐봉(22)의 선단이 분사노즐(21c)의 노즐공(21ca)을 막고 있는 상태로부터 노즐봉(21ca)이 분사노즐(21c)의 분사방향과 반대방향으로 후진함으로써 노즐공(21ca)의 개방이 이루어진다.

구체적으로 직접분사 버너(20)는, LPG공급관(21), 노즐봉(22), 노즐 냉각용 공기공급관(23), 연소용 공기공급관(24)을 포함한다.

LPG 공급관(21)은 연결배관(11)에 연결되어 액상의 LPG가 공급되는 통로로서의 역할을 한다. 이때 LPG 공급관(21)의 단부에 노즐공(21ca)이 형성된 분사노즐(21c)이 연결될 수 있다.

연료조절장치 중심축(21a)은 유량 조절대(21b)의 말단에 연결되고, 상부에는 LPG액이 공급되는 공급공(21aa)이 형성되고, 측면으로는 공급공(21aa)에서 공급된 유체가 배출되는 배출공(21ab)이 형성된다.

또한 연료조절장치 중심축(21a)에 형성된 배출공(21ab)의 반대측으로는 LPG 누출방지커버(25)가 설치되는데, LPG 누출방지커버(25)의 중앙에는 노즐봉(22)이 결합된다. 이때 유량조절대(21b)는 연료조절장치 중심축(21a)의 배출공(21ab)에 연결된다. 또한 분사노즐(21c)은 유량조절대(21b)에 연결되고, 그 단부에 노즐공(21ca)이 형성된다.

이와 같이 구성을 갖는 직접분사 버너(20)는 원추형의 노즐봉(22)이 제공되어, 이 원추형 노즐봉(22)이 분사노즐(21c)의 내측에서 전진하면서 노즐공(21ca)을 막아서 폐쇄할 수 있다(도 7a의 상태).

또한 원추형의 노즐봉(22)은 분사노즐(21c)의 내측으로 후진(구체적으로 분사노즐의 분사방향과 반대방향으로 이동)하면서 노즐공(21ca)을 개방시킬 수 있다(도 7b의 상태).

구체적으로 노즐봉(22)은 분사노즐(21c)의 내측으로 후진할 때(즉 노즐공을 개방하고자 할 때), 노즐봉(22)의 원추형 단부가 분사노즐(21c)의 내측으로 인입됨으로써 분사노즐(21c)의 외부로 노즐봉(22)의 선단이 노출되지 않는다(도 7b 참조).

이와 같이 본 발명의 직접분사 버너(20)는 노즐봉(22)의 단부가 노즐공(21ca) 개방시 분사노즐의 내측으로 완전히 인입됨으로써, 특히 LPG 분사시(연소시)에 노즐봉(22)의 단부가 LPG액 내에 위치(즉 액상의 LPG가 공급되는 분사노즐(21c)의 내부에 위치)된다. 따라서 분사영역 내에 노즐봉(22)의 일부가 위치하는 것을 방지함으로써 아이싱 현상(노즐봉 선단에 얼음이 생성되는 현상)을 방지할 수 있다. 또한 연료로서 LPG와 같은 액화가스를 사용함으로써 매연 등에 의한 대기오염을 방지할 수 있고, 별도의 기화기를 배제시킨 간소화된 구성으로서 높은 열효율을 보장할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 폐가축의 사체를 분쇄하는 과정에서 발생된 병원균이 포함된 오염된 공기를 소각 모듈 조립체(10) 내로 공급하여 완전 연소시킴으로써 분쇄과정에서 발생된 오염공기가 대기로 확산되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

10: 소각 모듈 조립체
14: 장착공
20: 직접 분사 버너
30: 멸균 분쇄기
30a: 분쇄기 본체
31: 오염 공기 흡입관
31a: 여과망
32: 오염 공기 공급관
32a: 차단 밸브
33: 분쇄부
34: 투입관
35: 투입부
35a: 커튼 부재
40: 구동 톱니부
50: 베이스 프레임
60: 열교환 파이프
70: 집진기
80: 폐열 회수관
90: 액화가스 공급탱크

Claims (4)

1. 적어도 하나의 회전롤러가 장착된 베이스 프레임;
   상기 회전롤러 상에 안착되어 회전되는 소각 모듈 조립체;
   상기 소각 모듈 조립체 내에 장착된 직접 분사 버너; 및
   상기 소각 모듈 조립체의 일단에 연결되고 투입되는 가축사체를 분쇄하면서 발생된 오염 공기를 상기 소각 모듈 조립체의 내부로 공급하는 멸균 분쇄기를 포함하고,
   상기 멸균 분쇄기는, 투입부가 마련된 분쇄기 본체,
   상기 분쇄기 본체의 일측에 연결되어 투입된 가축사체를 분쇄시켜 상기 소각 모듈 조립체로 공급하는 분쇄부,
   상기 분쇄기 본체에 일단이 연결되고 타단이 블로워에 연결되어 상기 분쇄기 본체에서 발생한 오염 공기를 흡입하는 오염공기 흡입관, 및
   상기 블로워에 일단이 연결되고 타단에 상기 소각 모듈 조립체이 연통되어 상기 오염 공기를 상기 소각 모듈 조립체에 공급하는 오염공기 공급관을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 분쇄부는 상기 분쇄기 본체 내에 설치되어 투입된 가축사체를 상기 분쇄부 측으로 이송시키는 이송 스크류를 더 포함하고,
   상기 분쇄부의 선단에는 상기 소각 모듈 조립체 내에 연통된 투입관이 연결되고, 상기 투입관에는 상기 오염 공기 공급관이 연통된 것을 특징으로 하는 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 직접 분사 버너는,
   액상의 LPG를 공급받아 외부로 분사하도록 선단에 노즐공이 형성된 분사노즐; 및
   상기 분사노즐 내에서 전후진되는 것으로 상기 분사노즐의 상기 노즐공을 개폐하는 노즐봉을 포함하고,
   상기 노즐봉의 선단이 상기 분사노즐의 상기 노즐공을 막고 있는 상태로부터 상기 노즐봉이 상기 분사노즐의 분사방향과 반대방향으로 후진함으로써 상기 노즐공의 개방이 이루어지는 것을 특징으로 하는 멸균 분쇄기를 구비한 폐가축 처리용 소각기.

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