KR101997075B1 - 폐기물 처리를 위한 진공건조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐기물 처리를 위한 진공건조기에 관한 것으로, 보다 상세하게 내부에 빈 공간에 폐기물이 슬러지와 폐수로 분리될 수 있도록 하는 스크류 프레스가 마련되는 본체부와 상기 본체부의 상부 일측에 구비되어 폐기물이 상기 본체부 내부로 유입되도록 마련되는 유입관와 상기 본체부의 하부 일측에 구비되어 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지배출관과 상기 본체부의 상부 일측에 구비되어 수증기를 외부로 배출하는 수증기배출관과 상기 본체부 내부의 압력을 감소시키는 감압기와 폐수를 증발 건조시키기 위한 스팀을 공급하는 스팀공급기를 포함하고, 상기 본체부의 천장면이 상기 수증기배출관을 중심으로 외측으로 하향 경사지게 형성되어, 생성된 수증기가 상기 수증기배출관을 향하여 원활하게 유동하여 배출될 수 있도록 안내하고, 상기 스크류 프레스 및 스팀공급기는 동시에 작동하여, 상기 본체부에 투입된 폐기물을 슬러지와 폐수로 분리함과 동시에 상기 폐수가 증발 건조되어 수증기가 생성되는 것을 특징으로 한다.

Description

폐기물 처리를 위한 진공건조기{Vacuum dryer and waste treating system using the same}

본 발명은 폐기물 처리를 위한 진공건조기에 관한 것으로, 보다 구체적으로 진공건조기 내부의 압력을 감소시켜 열효율을 높임으로써 폐기물을 빠르고 효율적으로 건조 처리할 수 있는 폐기물 처리를 위한 진공건조기에 관한 것이다.

일반적으로 폐기물은 쓰레기, 연소재, 오니, 폐유, 폐산, 폐알칼리 및 동물의 사체 등으로서 사람의 생활이나 사업 활동에 필요하지 않게 된 물질을 말한다. 이러한 폐기물은 그 종류에 따라 처리하는 방법이 달라지는데, 그 중 대부분의 폐기물은 30%의 슬러지와 70%의 폐수로 이루어져 있다. 즉, 대부분의 폐기물은 다량의 수분을 함유하고 있어 기온이 높을 경우 쉽게 부패 될 뿐만 아니라 이러한 폐기물을 그대로 땅속에 매립할 경우 심한 악취 및 가스와 함께 침출수가 발생하여 토양과 지하수를 오염시키는 심각한 환경오염을 초래하게 된다.

다시 말해서, 이러한 폐기물을 매립할 경우 자원낭비를 초래함은 물론 폐기처리에 따른 비용과 환경오염, 즉, 폐기물에서 발생하는 침출수로 인하여 토양오염과 수질오염을 초래하고, 음식물의 부패에 따른 악취와 가스 및 병해출으로 인하여 각종 피부질환 및 전염성 질병을 야기하는 등 환경오염의 주요 원인이 되고 있다.

이를 해결하고자 일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-2015-0094161호를 살펴보면, 여과 막을 이용하여 오폐수를 정수 처리하여 환경오염을 방지하는 기술에 관해 개시되어 있다.

그러나, 여과 막 만을 이용하여 오폐수를 정수하는 과정은 오랜 시간이 필요하며, 맴브레인 막과 같은 기술을 사용하여 막대한 자금이 소요된다. 또한, 종래의 처리방법에서 건조처리방식은 80% 이상의 함수율을 가진 음식물 쓰레기 수분을 증발시키기 위한 증발 열원이 필요하므로 건조공정에 막대한 열에너지가 소요되어 비경제적이며, 퇴비화 방식은 폐기물에 포함된 각종 협잡물을 분리 처리하는 과정이 어렵고, 특히 탈수공정에서 발생한 탈리액을 오폐수로 처리하여야 하므로 하수처리설비 건설에 막대한 자금과 폐수처리에 과다한 운영비용이 소요되었다.

따라서, 전술한 문제점을 보완하기 위해 본 발명가들은 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 개발이 시급하다 인식하여, 본 발명을 완성하였다.

본 발명에 사용된 용어 “슬러지(sludge)”란, 정수 또는 하폐수처리에 있어서 수중의 부유물이 액체로부터 분리되어 발생되는 침전물을 의미한다. 본 발명의 목적상 상기 슬러지는, 폐기물을 탈수하여 발생한 불용해물을 의미한다.

대한민국 등록특허공보 제10-2015-0094161호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 감압기에 의해 발효 건조기 내부를 진공 감압시켜 비등점을 낮춤으로써, 저온에서도 폐기물의 수분이 증발되면서 빠른 건조가 가능하게 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 폐기물을 건조하는데 필요한 에너지의 효율을 높이는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 폐기물로 인한 자원낭비를 최소화하고, 환경오염을 예방하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기에 있어서, 내부에 빈 공간에 폐기물이 슬러지와 폐수로 분리될 수 있도록 하는 스크류 프레스가 마련되는 본체부와 상기 본체부의 상부 일측에 구비되어 폐기물이 상기 본체부 내부로 유입되도록 마련되는 유입관과 상기 본체부의 하부 일측에 구비되어 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지배출관과 상기 본체부의 상부 일측에 구비되어 수증기를 외부로 배출하는 수증기배출관과 상기 본체부 내부의 압력을 감소시키는 감압기와 폐수를 증발 건조시키기 위한 스팀을 공급하는 스팀공급기를 포함하고, 상기 본체부의 천장면이 상기 수증기배출관을 중심으로 외측으로 하향 경사지게 형성되어, 생성된 수증기가 상기 수증기배출관을 향하여 원활하게 유동하여 배출될 수 있도록 안내하고, 상기 스크류 프레스 및 스팀공급기는 동시에 작동하여, 상기 본체부에 투입된 폐기물을 슬러지와 폐수로 분리함과 동시에 상기 폐수가 증발 건조되어 수증기가 생성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 스크류 프레스는, 중공축으로 형성되고 상기 중공이 상기 스팀공급기와 연통되어 상기 스팀공급기에서 공급된 스팀이 상기 중공 내부를 유동할 수 있도록 구비되는 스팀관과 중공으로 형성되고, 상기 스팀관과 연통되며, 상기 스팀관을 중심축으로 방사형으로 다수개로 형성되는 스크류 날개를 포함하고, 상기 스팀관을 축으로 상기 스크류 날개가 회전하여 상기 본체부에 투입된 폐기물을 슬러지와 폐수로 분리하는 과정에서 상기 스팀관과 스크류 날개 내부를 유동하는 스팀으로 상기 폐수가 가열되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 스크류 프레스는, 상기 스크류 날개의 단부에 상기 본체부의 내부 벽면과 인접하도록 연장되어 형성되는 스크래퍼를 더 포함하고, 상기 스크래퍼는, 상기 스팀관을 축으로 회전하여 상기 벽면에 점착된 폐기물을 상기 벽면에서부터 이탈시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 스크류 프레스는, 상기 스팀관 중앙의 횡단면을 기준으로 양측이 서로 반대방향의 나선형을 이루도록 형성되는 스프링 와이어를 더 포함하고, 상기 스프링 와이어는, 정회전 또는 역회전 함에 따라 상기 본체부에 투입된 폐기물이 상기 스팀관의 중앙부 또는 양단부로 집중되어 상기 스팀에 의한 가열 효과를 극대화시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 폐기물 처리를 위한 진공건조기은 감압기에 의해 발효 건조기 내부를 진공 감압시켜 비등점을 낮춤으로써, 저온에서도 폐기물의 수분이 증발되면서 빠른 건조가 가능하게 하는데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명은 폐기물을 건조하는데 필요한 에너지의 효율을 높이는데 그 효과가 있다.

또한, 본 발명은 폐기물로 인한 자원낭비를 최소화하고, 환경오염을 예방하는데 그 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기을 대략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 진공건조*의 정면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 진공건조*의 측면도를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 진공건조*의 평면도를 나타낸 것이다.
도 5의 (a)는 본 발명의 제2실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 스크류 프레스의 측면도를 나타낸 것이다.
도 5의 (b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 스크류 프레스의 평면도를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 원물투입호퍼를 대략적으로 나타낸 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 수처리장치를 대략적으로 나타낸 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 슬러지 처리장치를 대략적으로 나타낸 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 스크류 날개를 확대한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 단면도를 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기의 단면도를 나타낸 것이다.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기(1)은, 도 1 내지 도 4와 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 내부에 빈 공간에 폐기물이 슬러지와 폐수로 분리될 수 있도록 하는 스크류 프레스(200)가 마련되는 본체부(320)와 상기 본체부(320)의 상부 일측에 구비되어 폐기물이 상기 본체부(320) 내부로 유입되도록 마련되는 유입관(330)과 상기 본체부(320)의 하부 일측에 구비되어 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지배출관(340)과 상기 본체부(320)의 상부 일측에 구비되어 수증기를 외부로 배출하는 수증기배출관(310)과 상기 본체부(320) 내부의 압력을 감소시키는 감압기(도면 미도시)와 폐수를 증발 건조시키기 위한 스팀을 공급하는 스팀공급기(도면 미도시)를 포함한다.

또한, 상기 본체부(320)의 천장면(350)이 상기 수증기배출관(310)을 중심으로 외측으로 하향 경사지게 형성되어, 생성된 수증기가 상기 수증기배출관(310)을 향하여 원활하게 유동하여 배출될 수 있도록 안내한다.

또한, 상기 스크류 프레스(200) 및 스팀공급기는 동시에 작동하여, 상기 본체부(320)에 투입된 폐기물을 슬러지와 폐수로 분리함과 동시에 상기 폐수가 증발 건조되어 수증기가 생성되도록 한다.

보다 상세하게, 상기 본체부(320)는 ‘U’자 형상이며, 상기 천장면(350)이 상기 수증기배출관(310)을 중심으로 외측으로 하향 경사지게 형성된다. 또한, 상기 본체부(320)는 상기 스크류 프레스(200)가 설치되고 회전될 수 있도록 충분한 공간이 마련된다. 그리고, 상기 유입관(330)은 다수개로 구비되며, 상기 본체부(320)의 내부가 보이도록 한 면이 투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 스크류 프레스(200)는 중공축으로 형성되고 상기 중공이 상기 스팀공급기와 연통되어 상기 스팀공급기에서 공급된 스팀이 상기 중공 내부를 유동할 수 있도록 구비되는 스팀관(210)과 중공으로 형성되고, 상기 스팀관(210)과 연통되며, 상기 스팀관(210)을 중심축으로 방사형으로 다수개로 형성되는 스크류 날개(220)를 포함한다. 그리고, 상기 스팀관(210)을 축으로 상기 스크류 날개(220)가 회전하여 상기 본체부(320)에 투입된 폐기물을 슬러지와 폐수로 분리하는 과정에서 상기 스팀관(210)과 스크류 날개(220) 내부를 유동하는 스팀으로 상기 폐수가 가열된다. 또한, 상기 스크류 날개(220)가 회전함으로써 상기 폐기물이 상기 본체부(320)의 벽면에 늘러 붙는 것을 방지하는 효과가 있다.

보다 상세하게, 상기 스팀관(210)의 단부에는 상기 스팀관(210)을 회전시킬 수 있도록 하는 모터(240)와 풀리(250)가 구비된다. 즉, 상기 모터(240)와 풀리(250)로 인하여 상기 스팀관(210)이 정회전 또는 역회전하고, 상기 스팀관(210)이 정회전 또는 역회전하면, 상기 스크류 날개(220)가 정회전 또는 역회전하게 되는 것이다.

다음으로, 상기 스크류 프레스(200)는, 상기 스크류 날개(220)의 단부에 상기 본체부(320)의 내부 벽면과 인접하도록 연장되어 형성되는 스크래퍼(271)를 더 포함한다. 상기 스크래퍼(271)는 상기 스팀관을 축으로 회전하여 상기 벽면에 점착된 폐기물을 상기 벽면에서부터 이탈시키는 역할을 한다. 보다 상세하게, 상기 모터(240)와 풀리(250)로 인하여 상기 스팀관(210)과 스크류 날개(220)가 정회전 또는 역회전하면, 상기 스크래퍼(271) 또한, 정회전 또는 역회전하게 되는 것이다. 따라서, 상기 스크래퍼(271)가 회전하여 상기 벽면에 늘러 붙어있는 폐기물을 상기 벽면에서부터 이탈시키는 것이다.

다음으로, 상기 스크류 프레스(200)는 상기 스팀관(210) 중앙의 횡단면을 기준으로 양측이 서로 반대방향의 나선형을 이루도록 형성되는 스프링 와이어(230)를 더 포함한다. 상기 스프링 와이어(230)는 정회전 또는 역회전 함에 따라 상기 본체부(320)에 투입된 폐기물을 상기 스팀관(210)의 중앙부 또는 양단부로 집중되어 상기 스팀에 의한 가열 효과를 극대화시킬 수 있도록 한다. 또한, 상기 스프링 와이어(230)는 상기 본체부(320)의 중앙에 구비되어, 상기 스크류 날개(220)와 같이 회전하여 상기 폐기물이 균일하게 교반될 수 있도록 한다.

또한, 상기 스프링 와이어(230)의 한 피치 사이에 해당되는 공간에 상기 스크류 날개(220)가 하나씩 구비된다. 즉, 상기 스크류 날개(220)가 상기 스프링 와이어(230)의 한 피치 사이에 해당되는 공간에 각각 간격이 일정하며, 인접한 스크류 날개(220)와 서로 교호되게 구비되는 것이다.

다음으로, 진공건조기를 포함하는 폐기물 처리 시스템(1)은 폐기물이 투입되고 일시적으로 저장되기 위한 공간이 형성되는 원물투입호퍼(100)와 상기 원물투입호퍼(100)를 통해 투입된 폐기물이 슬러지와 폐수로 분리되도록 하는 스크류 프레스(200)와 상기 스크류 프레스(200)에 의해 분리된 폐수를 증발 건조시켜 수증기를 생성하기 위해 마련되는 진공건조기(300)와 상기 진공건조*(300)에 의해 생성된 수증기를 응축하여 물로 회수하기 위해 마련되는 열교환기(400)와 상기 열교환기(400)에 의해 회수된 응축수를 여과하여 정수하기 위해 마련되는 수처리장치(500)와 상기 스크류 프레스(200)에 의해 분리된 슬러지를 처리하기 위해 마련되는 슬러지 처리장치(600)를 포함한다.

다음으로, 상기 진공건조기(300)는 상기 진공건조기(300)에 의해 생성된 수증기가 배출될 수 있도록 상부 일측에 구비되는 수증기배출관(310)을 포함한다. 또한, 상기 진공건조기(300)의 천장면(350)이 상기 수증기배출관(310)을 중심으로 외측으로 하향 경사지게 형성되어, 상기 진공건조기(300)에 의해 생성된 수증기가 상기 수증기배출관(310)을 향하여 원활하게 유동하여 배출될 수 있도록 안내한다. 보다 상세하게, 상기 천장면(350)은 지면과 이루는 각도가 13°내지 15°로 형성된다. 이때, 상기 천장면(350)이 지면과 이루는 각도가 13°미만인 경우, 상기 진공건조기(300)에 의해 생성된 수증기가 상기 천장면(350)과 충돌하여 응결액화현상이 발생할 수 있으며, 상기 수증기가 상기 수증기배출관(310)으로 유동할 때 와류현상이 발생할 수 있고, 비산물의 발생으로 상기 수증기의 탁도가 높아질 수 있는 문제점이 있다. 또한, 상기 천장면(350)이 지면과 이루는 각도가 15°를 초과하는 경우, 상기 진공건조기(300)의 높이가 증가하게 되어 상기 진공건조기(300)의 내부 열효율이 감소하게 되는 문제점이 있다. 또한, 상기 진공건조기(300) 내부는 고진공 상태이며, 이에 따라 상기 천장면(350)이 지면과 이루는 각도가 15°를 초과할 경우, 상기 진공건조기(300)의 내부 벽면에 변형이 일어날 수 있는 문제점이 있다. 따라서, 상기 천장면(350)은 지면과 이루는 각도가 13°내지 15°로 형성되는 것이 바람직한 것이다.

다음으로, 상기 수증기배출관(310)의 내부 일측에는 진공건조기(300)에 의해 생성된 수증기 내부에 함유된 이물질을 걸러내기 위한 타공판 필터(311)가 마련된다. 상기 타공판 필터(311)는 2Ø 내지 3 Ø로 제작되는 것이 바람직하다.

보다 상세하게, 본 발명에 있어서, 상기 원물투입호퍼(100)는 폐기물을 투입되고 일시적으로 저장하기 위한 공간이 형성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 원물투입호퍼(100)는 2개의 저장탱크(120)가 일체형으로 형성되어 구성될 수 있으며, 상기 저장탱크(120)의 크기, 모양 등은 설비장소, 환경 등에 따라 적절히 변경할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 원물투입호퍼(100)는 파손 시 정비를 용이하게 하기 위해 하부면, 즉 상기 원물투입호퍼(100) 바닥면에 4조의 스크류 컨베이어가 설치될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 원물투입호퍼(100)는 상기 원물투입호퍼(100)에 투입된 폐기물을 2.0 내지 3.0 cm로 분쇄하여 이물질을 선별하기 위한 파쇄선별기(110)와 상기 파쇄선별기(110)에 의해 파쇄 된 원물 중 무기물질을 침전시켜 배출하기 위한 파쇄원물 저장탱크(120)를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 파쇄선별기(110)는 상기 원물투입호퍼(100)에 투입된 폐기물을 2.0 내지 3.0 cm로 분쇄하며, 음식물이 아닌 이물질을 제거하여 외부로 반출시킴으로 음식물만을 상기 스크류 프레스(200)에 전달시킬 수 있는 파쇄 및 이물질 선별용 장치이다.

본 발명에 있어서, 상기 파쇄선별기(110)의 내부는 음식물 내의 비닐, 무기물질 등의 부피가 큰 이물질을 제거하기 위해 와류풍을 일으키는 고속회전 날이 포함될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 파쇄선별기(110)의 파쇄 방법은 상기 이물질을 으깨어 갈아 버리는 방법이 아닌 상기 고속회전 날을 이용하여 절단 방식을 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 파쇄원물 저장탱크(120)는 상기 파쇄선별기(110)에 의해 파쇄 된 원물 중 무기물질을 침전시켜 배출시킬 수 있으며, 이로 인해 상기 무기물질이 슬러지 내에 포함되지 못하게 분리시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 파쇄원물 저장탱크(120)는 상기 파쇄선별기(110)에 의해 파쇄된 원물을 모아 슬러지와 폐수의 처리 속도에 따라 분리시키는 버퍼탱크의 역할을 수행할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 파쇄원물 저장탱크(120)는 하부면이 더블 콘 타입(Double Cone Type)이고 2중 저장탱크(120)의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 원물투입호퍼(100)에서 발생되는 침출수는 침출수 배출탱크에 저장되고 상기 파쇄원물 저장탱크(120)로 전달될 수 있고, 상기 파쇄선별기(110)에 의해 선별된 슬러지 및 폐수와 함께 상기 파쇄원물 저장탱크(120)에서 혼합될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 침출수 배출탱크는 플로트 수위 검출기(Float level switch)에 의해 작동될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 살균탱크(130)는 상기 파쇄원물 저장탱크(120)에 저장된 슬러지 및 폐수를 분리하여 건조효율을 높이기 위해 80 내지 100 ℃로 살균시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 살균탱크(130)는 스팀 가열 방법(Steam Heating method)으로 예열하여 상기 슬러지와 폐수를 건조시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 살균탱크(130)의 하부면은 콘 타입(Cone Type) 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 스크류 프레스(200)(screw press)는 상기 원물투입호퍼(100)를 통해 투입된 폐기물을 슬러지와 폐수로 분리시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 스크류 프레스(200)는 상기 슬러지를 후술할 박막 건조기(610), 패들 냉각기(620), 금속 검출기(630) 및 펠렛 성형기(640)로 전달되어 펠렛의 형태로 성형시키고, 상기 폐수는 상기 진공건조기(300), 열교환기(400) 및 수처리장치(500)로 전달되어 정수를 세정시키기 위해 상기 슬러지와 폐수를 분리시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 스크류 프레스(200)는 2 내지 5 Ø의 범위에서 타공튜브 속으로 스크류를 이용하여 상기 슬러지의 함수율을 75 % 이하로 탈수시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 스크류 프레스(200)는 스크류 날개와 축을 감싸고 있는 케이스에 타공구멍이 크기 별로 존재하며 출구 측은 슬러지가 빠져나갈 작은 출구가 마련되어 있어 압축이 발생하며 압축 시 상기 타공구멍으로 탈리액이 빠져 나갈수 있는 형식이다.

본 발명에 있어서, 상기 스크류 프레스(200)에 의해 분리된 폐수를 버퍼탱크에 저장하고, 상기 버퍼탱크에 저장된 폐수를 고속탈수기를 이용하여 상기 스크류 프레스(200)에 의해 분리되지 못한 슬러지를 추가적으로 분리하여 필터 시킬 수 있고, 상기 슬러지의 유분을 제거시킬 수 있다. 또한, 상기 고속탈수기는 2상 데칸타(decantar) 및 3상 데칸타(decantar)로 2중 구성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 진공건조기(300)는 상기 스크류 프레스(200)에 의해 분리된 폐수를 증발 건조시켜 수증기를 생성할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 진공건조기(300)는 내부 65 mmHg 및 55 ℃의 조건에서 상기 폐수를 증발 건조 시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 진공건조기(300)는 2중 장치의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 진공건조기(300)에서 회수된 응축수를 상기 수처리장치(500)에 전달하기 전 응축수탱크에 저장될 수 있다. 상기 응축수탱크의 하부면은 콘 타입(Cone Type) 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 열교환기(400)는 상기 진공건조기(300)에 의해 생성된 증발 수증기를 응축하여 물로 회수할 수 있으며, 상기 열교환기(400)는 상기 증발 수증기를 응축하기 위한 냉각수를 공급받는 냉각장치(410)와 연결될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 열교환기(400)는 무동력 공기압축 펌프를 이용하여 작동될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 냉각장치(410)는 상기 열교환기(400)에 냉각수를 공급하고, 상기 증발 수증기를 응축시킨 후 회수되는 냉각수를 재냉각 시킬 수 있다. 이로 인해, 상기 냉각장치(410)에 의해 공급되는 냉각수는 장시간 또는 영구적으로 재사용이 가능하다.

본 발명에 있어서, 상기 수처리장치(500)는 상기 열교환기(400)에 의해 회수된 응축수를 여과하여 최종적으로 정수시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수처리장치(500)는 상기 열교환기(400)에 의해 회수된 응축수에 미생물을 첨가하여 상기 응축수 내의 유기물질을 산화시키고 폭기시키기 위한 바이오 반응기(510)와 상기 바이오 반응기(510)에서 배양된 미생물 중 활성 미생물 또는 유기성 고형물질을 제거하기 위한 PCF 필터부(520)와 상기 PCF 필터부(520)에 의해 필터 된 처리수를 역삼투압을 통해 여과하기 위한 R/O여과장치(530)와 상기 R/O여과장치(530)에 의해 처리된 정수를 최종적으로 세정하기 위한 CIP 장치(540)를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 바이오 반응기(510)는 4각의 탱크 구조로 미생물이 첨가된 제1 바이오 반응기(511) 및 제2 바이오 반응기(512)로 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 열교환기(400)에 의해 회수된 응축수는 상기 제1 바이오 반응기(511)는 유입되어 폭기(aeration)되고, 상기 제2 바이오 반응기(512)에 전달되어 재폭기(re-aeration)될 수 있다. 이때, 상기 응축수 내에 잔존하는 유기물질과 이온물질은 상기 미생물에 의해 산화되고 플록(floc)으로 뭉치게 될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 바이오 반응기(510)는 미생물이 첨가될 수 있으며, 상기 미생물은 Bacillus 속 미생물인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 Bacillus 속 미생물은 막대 모양의 그람 양성균 세균의 총칭으로, 후벽균류의 한 종류이다. 상기 Bacillus 속 미생물은 완전 호기성이거나 통성혐기성이다.

본 발명에 있어서, 상기 바이오 반응기(510)는 담체가 추가적으로 포함될 수 있다. 상기 담체는 30 내지 50%로 충진 될 수 있으며, 바람직하게는 35 내지 45%로 충진될 수 있고, 보다 바람직하게는 37 내지 42%로 충진 될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 상기 담체는 상기 바이오 반응기(510) 내에 38% 충진 될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 바이오 반응기(510)는 상기 바이오 반응기(510) 내의 미생물에 산소를 공급하기 위한 링 브와로(ring blower); 및 상기 바이오 반응기(510) 내의 용존산소량을 높이기 위한 나노버블 발생기가 추가적으로 포함될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 링 브와로는 상기 제1 바이오 반응기(511)에 산소를 공급하기 위한 제1 링 브와로 및 제2 바이오 반응기(512)에 산소를 공급하기 위한 제2 링 브와로로 구성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 링 브와로는 상기 바이오 반응기(510) 내의 미생물에게 산소를 공급하여 용존산소(Dissolved Oxygen, DO)를 높여주고, 상기 미생물이 생존하기 위해 20 내지 30 ℃로 상기 응축수를 유지시킬 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 링브와로는 상기 바이오 반응기(510) 내의 0.5 내지 3.0 m3/min(호기조 단위 부피당 공급량)으로 산소를 공급할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 나노버블 발생기는 상기 바이오 반응기(510) 내의 필요 산소량을 상기 링 브와로만으로 충당하기 어려워 산소를 나노단위로 공급하여 용존산소량을 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 나노버블 발생기는 SUS 다단펌프로 작동될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 PCF 필터부(520)는 상기 바이오 반응기(510)에서 배양된 미생물 중 활성 미생물 또는 유기성 고형물질을 제거하여 맑은 처리수를 생산할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 R/O여과장치(530)는 상기 PCF 필터부(520)에 의해 필터 된 처리수를 역삼투압을 통해 여과시켜 정수를 생산할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 R/O여과장치(530)는 상기 PCF 필터부(520)에서 전달된 처리수를 역삼투막을 통해 여과시키는 제1 R/O여과장치(531); 및 상기 제1 R/O여과장치(531)에서 전달된 처리수를 재여과시키는 제2 R/O여과장치(532);를 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 역삼투막은 Cellulose Acetate(CA), Polyamide(PA), Polypropylen 또는 Polysulfonate의 역삼투압막 필터일 수 있며, 바람직하게는 Polypropylen의 역삼투압막 필터일수 있으나, 상기 처리수를 여과시킬 수 있는 역삼투막이라면 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서, 상기 R/O여과장치(530)를 장시간 이용할 경우 상기 R/O여과장치(530)에 유기성 또는 무기성 물질이 부착될 수 있어 상기 물질을 세정하기 위해 상기 CIP 장치(540)를 이용하여 상기 R/O여과장치(530)를 주기적으로 세정 작업을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 스크류 프레스(200)에 의해 분리된 슬러지를 처리하기 위한 슬러지 처리장치(600)를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 슬러지 처리장치(600)는 상기 스크류 프레스(200)에 의해 분리된 슬러지를 스팀과 열풍으로 건조시키기 위한 박막 건조기(610)와 상기 박막 건조기(610)에 의해 건조된 슬러지를 냉각시키기 위한 패들 냉각기(620)와 상기 패들 냉각기(620)에 의해 냉각된 슬러지에 금속류를 자력으로 검출하여 배출시키기 위한 금속 검출기(630)와 상기 금속 검출기(630)에 의해 금속류가 배출된 슬러지를 펠렛으로 성형하기 위한 펠렛 성형기(640)를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 스크류 프레스(200)에 의해 분리된 슬러지는 플레이트 컨베이어에 일시적으로 저장되고, 상기 플레이트 켄베이어에 저장된 슬러지는 스팀과 열풍으로 건조시켜 건조 슬러지를 생산하기 위해 상기 박막 건조기(610)로 유입될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 박막 건조기(610)는 상기 슬러지를 빠른 시간 내에 건조시키기 위해 원통형 4단 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 박막 건조기(610)는 상기 슬러지 내에 존재하는 미량의 비산물을 필터 시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 패들 냉각기(620)는 상기 박막 건조기(610)에서 생산된 건조 슬러지가 약 50 ℃로 유지시킬 경우 고체로 굳어 질수 있어 이를 방지하기 위하여 상온으로 냉각 시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 금속검출기는 상기 패들 냉각기(620)로 상기 슬러지를 냉각 시킨 후 상기 슬러지 내에 존재하는 금속류를 자력으로 검출하여 배출시킬 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 펠렛 성형기(640)는 상기 금속 검출기(630)에 의해 금속류가 제거된 슬러지를 펠렛 형태로 성형시킬 수 있다. 상기 펠렛 형태로 성형된 슬러지는 연료 열원으로 용이하게 이용 가능하다.

또한, 본 발명은 폐수를 저온증발진공건조법과 역삼투압법을 이용하여 BOD, COD, TDS 등의 함량을 현저히 낮추어 생태독성에 안전한 중수, 조경수 등에 재이용 가능하고, 이때 발생하는 슬러지는 펠렛화하여 다양한 분야의 연료 열원으로 이용 가능하고, 가축 또는 어류의 사료로 사용 가능하다.

또한, 본 발명은 시스템 설치 비용이 적게 들어 경제성이 우수하며, 화학 약품을 일체 사용하지 않아 친환경적인 저에너지 고효율로 폐기물을 처리할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

실험 1. 생화학적 산소요구량(Biochemical Oxygen Demand, BOD) 확인

본 발명의 진공건조기를 포함하는 폐기물 처리 시스템을 이용하여 폐기물에서 생성되는 슬러지 및 폐수에 대한 생화학적 산소요구량을 확인하기 위한 정화 실험을 수행하였다.

보다 구체적으로, 원물투입호퍼에 음식물 쓰레기 20Lt을 넣고 2.0 내지 3.0 cm로 분쇄하여 90 ℃로 살균시킨 후, 스크류 프레스로 슬러지와 폐수를 분리하였다. 상기 분리된 폐수를 55 ℃ 및 70 mmHg 환경의 진공건조기 내에 투입하여 응측수를 생산한 후, Bacillus 속 미생물로 처리된 수처리장치에 투입하여 상기 응축수 내의 유기물질을 산화, 폭기 및 필터 과정을 수행하였으며, 그 결과를 하기 [표 1]에 나타내었다.

시간	BOD (ppm)
최초 음식물 쓰레기 폐수	200,000
진공건조기 유입 전	180,000
진공건조기에서 나온 응축수	1,700
최종 수처리 된 정수	25

상기 [표 1]에 나타낸 바와 같이, 최초 음식물 쓰레기 폐수의 BOD 값은 290,000 ppm, 진공건조기 유입 전의 BOD 값은 180,000 ppm, 진공건조기에서 나온 응축수의 BOD는 1,700 ppm이며, 최종 수처리 된 정수의 BOD는 30 ppm로 나타나는 것을 확인하였다. 보다 구체적으로, 진공건조기에서 나온 응축수 및 최종 수처리 된 정수는 최초 음식물 쓰레기 폐수의 BOD와 비교하여우 99.99% 이상의 BOD 제거율을 나타내었으며, 진공건조기 유입 전의 BOD와 비교하여도 99.99% 이상의 BOD 제거율을 나타내었다.

실험 2. 화학적 산소요구량(Chemical Oxygen Demand, COD) 확인

본 발명의 진공건조기를 포함하는 폐기물 처리 시스템을 이용하여 폐기물에서 생성되는 슬러지 및 폐수에 대한 화학적 산소요구량을 확인하기 위한 정화 실험을 수행하였다.

화학적 산소요구량(COD) 실험은, 상기 실시예 1과 동일한 조건에서 수행되었으며, 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.

시간	COD (ppm)
최초 음식물 쓰레기 폐수	220,000
진공건조기 유입 전	190,000
진공건조기에서 나온 응축수	2,200
최종 수처리 된 정수	30

상기 [표 2]에 나타낸 바와 같이, 최초 음식물 쓰레기 폐수의 COD 값은 220,000 ppm, 진공건조기 유입 전의 COD 값은 190,000 ppm, 진공건조기에서 나온 응축수의 COD는 2,200 ppm이며, 최종 수처리 된 정수의 COD는 30 ppm로 나타나는 것을 확인하였다. 보다 구체적으로, 진공건조기에서 나온 응축수 및 최종 수처리 된 정수는 최초 음식물 쓰레기 폐수의 COD와 비교하여우 99.99% 이상의 COD 제거율을 나타내었으며, 진공건조기 유입 전의 COD와 비교하여도 99.99% 이상의 COD 제거율을 나타내었다.

상기 결과로부터, 본 발명의 진공건조기를 포함하는 폐기물 처리 시스템은 음식물 쓰레기 폐수 내의 BOD 및 COD 함량을 현저히 낮추어 생태 독성에 안전한 중수, 조경수 등에 재이용 가능함을 확인한 것이다.

이하에서는, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 상기 스크류 프레스(200)와 진공건조기(300)의 작용을 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 파쇄선별기(110)에서 분쇄된 폐기물이 상기 유입관(330)을 통해 상기 본체부(320)로 유입된다. 이때, 상기 본체부(320)의 내부 일측에는 상기 유입된 폐기물의 양을 측정할 수 있는 측정부(도면 미도시)가 마련되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 측정부는 상기 본체부(320) 내부의 폐기물의 양을 측정하고, 상기 폐기물의 양이 기준량의 범위를 초과하는 경우 경고신호를 발송시킨다.

다음으로, 상기 본체부(320)에 상기 폐기물의 유입이 완료되면 상기 스크류 프레스(200)와 스팀공급기가 작동한다. 일례로, 상기 스팀공급기는 상기 본체부(320)의 내벽면을 가열하여 상기 본체부(320) 내부의 온도를 상승시켜 상기 폐기물을 가열하도록 한다. 또한, 상기 스팀공급기는 상기 스팀관(210)에 스팀을 공급한다. 그와 동시에 상기 스팀관(210)이 회전한다. 즉, 상기 스크류 프레스(200)가 상기 폐기물을 교반함과 동시에 상기 폐기물을 가열함으로써, 상기 폐기물이 균일하게 가열되게 된다. 따라서, 상기 스크류 프레스(200)와 스팀공급기가 동시에 작동함으로써, 상기 폐기물이 상기 본체부(320)의 내벽에 늘러붙지 않고, 균일하게 가열될 수 있는 것이다. 또한, 상기 스크류 날개(220)와 스프링 와이어(230)는 일정한 시간차를 두어 정회전과 역회전을 반복하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 상기 스크류 날개(220)가 정회전(시계방향)하여, 상기 폐기물이 좌측으로 집중되도록 하는 상태를 5분간 유지한다. 이후, 상기 스크류 날개(220)가 역회전(반시계방향)하여, 상기 폐기물이 좌측으로 집중되도록 하는 상태를 5분간 유지하는 것이다. 따라서, 상기 폐기물이 상기 본체부(320)의 내벽에 균일하게 접촉되어 전체적으로 가열될 수 있는 것이다. 또한, 상기 스프링 와이어(230)는 일정한 시간을 기준으로 정회전 또는 역회전 함에 따라 상기 본체부(320)에 투입된 폐기물을 상기 스팀관(210)의 중앙부 또는 양단부로 집중되도록 하여 상기 스팀에 의한 가열 효과를 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

다음으로, 상기 폐기물에서부터 발생된 수증기는 상기 수증기배출관(310)을 통해 상기 열교환기(400)로 유동하게 된다. 이후, 남은 슬러지는 상기 슬러지배출관(340)을 통하여 상기 슬러지 처리장치(600)로 이동되는 것이다.

더불어, 상기 스크류 프레스(200)와 스팀공급기가 작동할 때, 상기 감압기 또한 작동한다. 즉, 상기 감압기는 상기 본체부(320) 내부의 압력을 측정하고, 측정된 압력이 기준압력의 범위를 벗어나는 경우 상기 본체부(320) 내부의 압력을 조절하는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 스팀을 이용하여 상기 폐기물을 가열하는 방식에는, 상기 스팀이 직접적으로 상기 폐기물과 접촉하는 것과 상기 스팀이 상기 본체부(320)의 벽면 및 상기 스크류 프레스(200)를 가열시켜 상기 폐기물이 상기 본체부(320)의 벽면과 상기 스크류 프레스(200)에 접촉하는 것이 있다. 상기 스팀을 직접적으로 상기 폐기물과 접촉시키면, 상기 스팀의 재사용이 불가능하고 가열이 완료된 후 상기 스팀을 제거해야하는 번거로움이 있다. 따라서, 상기 스팀이 상기 본체부(320)의 벽면 및 상기 스크류 프레스(200)를 가열시켜 상기 폐기물이 상기 본체부(320)의 벽면과 상기 스크류 프레스(200)에 접촉함으로써, 상기 폐기물이 가열되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 스크류 프레스(200)가 정회전 및 역회전을 일정한 시간간격으로 반복한다. 이때, 상기 스크류 프레스(200)가 정회전하여 상기 폐기물이 상기 본체부(320)의 일측 벽면으로 집중되면 상기 본체부(320)의 일측 벽면의 열이 상기 폐기물로 전달된다. 이 후, 상기 스크류 프레스(200)가 역회전하여 상기 폐기물이 상기 본체부(320)의 타측 벽면으로 집중되도록 하여 상기 폐기물이 상기 본체부(320)의 타측 벽면의 열에 의해 가열되는 동시에, 상기 본체부(320)의 일측 벽면은 다시 스팀에 의해 가열되어 상기 스팀공급기의 열효율을 높일 수 있는 것이다.

이하에서는, 본 발명의 제2실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제1실시예와 비교하여 스크류 날개(270)가 원판형으로 형성된다는 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 제1실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제1실시예의 설명을 원용한다.

도 5를 참조하면, 상기 스크류 날개(270)는 상기 스팀관(210)을 축으로 원판형으로 형성된다. 따라서, 폐기물을 교반할 시, 폐기물이 상기 스크류 날개(270)에 접촉하는 면적이 증가함으로써, 상기 스크류 날개(270)를 유동하는 스팀에 의한 열효율이 증가하게 되는 것이다.

또한, 상기 스크류 날개(270)는 상기 스크류 날개(270)의 내부에 다수개로 방사형으로 형성되는 환봉(272)을 포함한다. 도 9를 참조하면, 상기 스크류 날개(270)는 내부에 형성되는 중공에 스팀이 유동하게 된다. 즉, 상기 환봉(272)은 상기 스팀의 유동으로 인하여 상기 스크류 날개(270)가 휘어지는 것을 방지하는 역할을 하는 것이다.

이하에서는, 본 발명의 제3실시예에 따른 폐기물 처리를 위한 진공건조기에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 실시예는, 제1실시예와 비교하여 스크류 날개(290)가 원판형으로 형성된다는 점과 상기 스크류 날개(290)가 날개부재(291)를 포함한다는 점에서 차이가 있다. 본 실시예에서 제1실시예와 중첩되는 구성에 대해서는 제1실시예의 설명을 원용한다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 스크류 날개(290)는 상기 스팀관(210)을 축으로 원판형으로 형성된다. 따라서, 폐기물을 교반할 시, 폐기물이 상기 스크류 날개(290)에 접촉하는 면적이 증가함으로써, 상기 스크류 날개(290)를 유동하는 스팀에 의한 열효율이 증가하게 되는 것이다. 또한, 상기 스크류 날개(290)는 상기 날개부재(291)를 포함한다. 보다 상세하게, 상기 날개부재(291)는 상기 스크류 날개(290)의 일측에 다수개로 구비된다. 또한, 상기 날개부재(291)는 ‘U’자 블레이드 형상으로 제작된다. 따라서, 상기 날개부재(291)는 상기 스크류 날개(290)에 의해 회전할 때, 폐기물을 한 측면으로 집중시키는 역할을 하는 것이다. 즉, 도 10의 (c)와 같이 상기 스팀관(210)이 정회전하는 경우, 상기 폐기물을 상기 본체부(320)의 좌측벽면에 집중되도록 한다. 또한, 도 11의 (a)와 같이 상기 스팀관(210)아 역회전하는 경우, 상기 폐기물을 상기 본체부(320)의 우측벽면에 집중되도록 한다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 폐기물 처리 시스템
100 : 원물투입호퍼
110 : 파쇄선별기
120 : 파쇄원물 저장탱크
130 : 살균탱크
200 : 스크류 프레스
210 : 스팀관
220 : 스크류 날개
221 : 스크래퍼
230 : 스프링 와이어
240 : 모터
250 : 풀리
270 : 스크류 날개
271 : 스크래퍼
272 : 환봉
290 : 스크류 날개
291 : 날개부재
300 : 진공건조기
310 : 수증기배출관
311 : 다공판필터
320 : 본체부
330 : 유입관
340 : 슬러지배출관
350 : 천장면
400 : 열교환기
410 : 냉각장치
500 : 수처리장치
510 : 바이오 반응기
520 : PCF 필터부
530 : R/O 여과장치(Reverse Osmosys membrane Filltration system)
540 : CIP 장치
600 : 슬러지 처리장치
610 : 박막 건조기
620 : 패들 냉각기
630 : 금속 검출기
640 : 펠렛 성형기

Claims (5)

1. 폐기물 처리를 위한 진공건조기에 있어서,
   내부의 빈 공간에 상기 폐기물이 슬러지와 폐수로 분리될 수 있도록 하는 스크류 프레스가 마련되는 본체부;
   상기 본체부의 상부 일측에 구비되어 폐기물이 상기 본체부 내부로 유입되도록 마련되는 유입관;
   상기 본체부의 하부 일측에 구비되어 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지배출관;
   상기 본체부의 상부 일측에 구비되어 수증기를 외부로 배출하는 수증기배출관;
   상기 본체부 내부의 압력을 감소시키는 감압기; 및
   폐수를 증발 건조시키기 위한 스팀을 공급하는 스팀공급기;를 포함하고,
   상기 본체부의 천장면이 상기 수증기배출관을 중심으로 외측으로 하향 경사지게 형성되고, 상기 천장면이 지면과 이루는 각도가 13°내지 15°로 형성되어 생성된 수증기가 상기 수증기배출관을 향하여 원활하게 유동하여 배출될 수 있도록 안내하고,
   상기 스크류 프레스 및 스팀공급기는 동시에 작동하여, 상기 본체부에 투입된 폐기물을 슬러지와 폐수로 분리함과 동시에 상기 폐수가 증발 건조되어 수증기가 생성되며,
   상기 스크류 프레스는,
   중공축으로 형성되고 상기 중공축이 상기 스팀공급기와 연통되어 상기 스팀공급기에서 공급된 스팀이 상기 중공축 내부를 유동할 수 있도록 구비되는 스팀관;
   중공으로 형성되고, 상기 스팀관과 연통되며, 상기 스팀관을 중심축으로 방사형으로 다수개로 형성되는 원형판 형상의 스크류 날개;
   상기 스크류 날개의 단부에 상기 본체부의 내부 벽면과 인접하도록 연장되어 형성되는 스크래퍼; 및
   상기 스팀관 중앙의 횡단면을 기준으로 양측이 서로 반대방향의 나선형을 이루도록 형성되는 스프링 와이어;를 포함하고,
   상기 스팀관을 축으로 상기 스크류 날개가 회전하여 상기 본체부에 투입된 폐기물을 슬러지와 폐수로 분리하는 과정에서 상기 스팀관과 스크류 날개 내부를 유동하는 스팀으로 상기 폐수가 가열될 수 있도록 하고
   상기 스크래퍼는, 상기 스팀관을 축으로 회전하여 상기 벽면에 점착된 폐기물을 상기 벽면에서부터 이탈시키며,
   상기 스프링 와이어는, 정회전 또는 역회전 함에 따라 상기 본체부에 투입된 폐기물이 상기 스팀관의 중앙부 또는 양단부로 집중되어 상기 스팀에 의한 가열 효과를 극대화시킬 수 있고,
   상기 스크류 날개는,
   상기 스크류 날개의 일측에 다수개로 ‘U’자 블레이드 형상으로 구비되는 날개부재;를 포함하고,
   상기 날개부재는, 상기 스크류 날개에 의해 회전하게 되어 상기 폐기물을 일 측면으로 집중시킬 수 있도록 하고,
   음식물 쓰레기 처리 시,
   최초 음식물 쓰레기 폐수의 BOD 값과 비교하여 상기 진공건조기에서 나온 응축수의 BOD 값이 99.15% 감소하고,
   최초 음식물 쓰레기 폐수의 COD 값과 비교하여 상기 진공건조기에서 나온 응축수의 COD 값이 99% 감소하는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리를 위한 진공건조기.
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