KR102083014B1 - 유기성 슬러지 교반장치 및 이를 이용한 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 슬러지 교반장치 및 이를 이용한 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템을 개시한다. 구체적으로 유기성 슬러지가 내부로 투입되어 발효되는 교반발효조와, 상기 교반발효조의 내부에 수직으로 회전 가능하게 설치되는 교반축과, 상기 교반축에 형성되어 유기성 슬러지를 교반하는 교반임펠라와, 상기 교반발효조의 측면과 연통되도록 형성되어 고온의 공기를 공급하는 복수개의 핫에어공급관을 포함하여 이루어지는 유기성 슬러지 감량 및 소멸화장치에 있어서, 상기 핫에어공급관의 단부의 내부에는, 고압의 공기를 분사하여 상기 핫에어공급관의 내부로 유입된 슬러지 및 상기 교반발효조의 내부면에 고착된 슬러지를 비산시키는 이젝터가 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 교반장치가 개시되고, 이를 사용한 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템이 제시된다.
Description
본 발명은 유기성 슬러지 교반장치 및 유기성 슬러지 감량 및 소멸화시스템에 관한 것으로, 상세하게는 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 교반하면서 발효시켜 중량을 감소시키는 유기성 슬러지 교반장치와, 그 교반장치를 이용하여 자동으로 유기성 슬러지의 중량을 감소시켜 재활용하거나 소멸화할 수 있는 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템에 관한 것이다.
최근 산업 발전과 인구 증가로 폐기물의 발생량이 날로 증가하고 있다 폐기물은 환경오염을 유발하고 그 중에 함유된 유용자원이 폐기되는 일도 있어서 이를 효율적으로 처리하여 회수하는 일이 중요시되고 있다.
폐기물은 구성하고 있는 물질의 성상 면에서 유기성 폐기물과 무기성 폐기물로 구분이 가능하다.
유기성 폐기물은 생물에 유래한 동식물성의 폐기물로서 유기성 폐기물의 함량이 40% 이상인 폐기물로 정의될 수 있다.
이러한 유기성 폐기물의 범주 내에 포함되는 폐기물은 그 종류 및 발생원이 다양하다. 음식물쓰레기, 하·폐수처리장의 슬러지, 수산물 가공공장의 폐기물, 농·축산물 가공공장의 폐기물, 식품·제지 공장의 찌꺼기, 도축장의 도축 폐기물, 축산분뇨 등이 유기성 폐기물에 해당한다. 유기성 폐기물의 증가는 환경 및 수질오염의 가장 큰 원인으로 대두되고 있는 실정이다.
이러한 유기성 폐기물은 함수율이 높으면서 배출되는 오염물질의 농도가 높아가 처리에 어려움이 있고, 일반적으로 매립, 소각, 발효를 통한 소멸, 퇴비화, 사료화 등의 방법으로 처리되고 있다.
그런데 매립, 소각, 퇴비화는 많은 단점이 있는 반면에, 발효 소멸화 방법은 미생물을 이용하여 유기물을 완전 발효시킨 후 소멸시키는 방식으로서, 유기물을 이산화탄소와 물로 분해시키고 유기성 폐기물 내의 수분은 증발시키는 방식으로 대부분의 유기물 성분들이 분해되므로 잔여량도 매우 적어 사용자의 만족도가 높은 방법이라 할 수 있다.
아래 선행기술에는 다양한 형태의 유기성 슬러지 처리장치들이 개시되어 있다.
일반적으로 미생물에 의한 발효를 위해 핫에어를 연속적으로 공급하는 것이 아니라 주기적으로 공급되어 온도를 유지하도록 제어되는데, 개시된 종래 기술의 경우 핫에어가 공급되지 않는 상태에서는 슬러지가 핫에어 공급관으로 역류하여 관막힘 현상이 발생한다. 따라서, 이후 핫에어의 공급이 원활하지 못하게 되는 문제가 발생한다.
그리고 하우징 내벽에 교반되는 슬러지가 달라붙어 고착되는 문제도 발생한다. 고착된 슬러지는 혐기화되어 악취가 발생하게 되므로 처리가 안된다.
또 교반된 슬러지는 적체되면서 증발이 지체되어 함수율이 쉽게 낮아지지 않는다. 또한, 하나의 발효조에서 지속적인 교반을 수행하면 점성이 높아져 교반이 어려운 단점이 있다.
뿐만 아니라, 교반 스크류 날개의 일반적 형상은 가운데가 오목한 형상이므로 교반시 슬러지가 스크류 날개에 적체되는 문제가 발생하였다.
이에 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 핫에어를 공급하는 관 막힘 현상을 해결할 수 있는 유기성 슬러지 교반장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 교반발효조 내에 슬러지가 적체되거나 고착되는 것을 방지할 수 있는 구조의 유기성 슬러지 교반장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 교반 중인 슬러지를 배출시켜 다시 재투입할 수 있는 유기성 슬러지 교반장치를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 또 다른 목적은 상술한 유기성 슬러지 교반장치를 이용하여 유기성 슬러지의 중량을 감소시키거나 소멸시키는 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기성 슬러지 교반장치는, 유기성 슬러지가 내부로 투입되어 발효되는 교반발효조와, 상기 교반발효조의 내부에 수직으로 회전 가능하게 설치되는 교반축과, 상기 교반축에 형성되어 유기성 슬러지를 교반하는 교반임펠라와, 상기 교반발효조의 측면과 연통되도록 형성되어 고온의 공기를 공급하는 복수개의 핫에어공급관을 포함하여 이루어지는 유기성 슬러지 감량 및 소멸화장치에 있어서, 상기 핫에어공급관의 단부의 내부에는, 고압의 공기를 분사하여 상기 핫에어공급관의 내부로 유입된 슬러지 및 상기 교반발효조의 내부면에 고착된 슬러지를 비산시키는 이젝터가 구비될 수 있다.
여기서, 상기 핫에어공급관의 각 단부는 동일한 방향으로 벤딩되어 상기 핫에어공급관 또는 상기 이젝터에서 분사되는 공기가 상기 교반발효조의 내부에서 상기 교반임펠라의 회전방향과 동일한 방향으로 기류를 형성시킬 수 있다.
그리고 상기 교반임펠라는 상측으로 볼록한 형상으로 이루어져, 교반 중인 슬러지가 상기 교반임펠라의 날개 상부면에 잔존하는 것을 방지할 수 있다.
또 상기 교반발효조의 하부에 연통되어 교반된 슬러지를 일측으로 이송하는 수평이송스크류와, 상기 수평이송스크류의 일측에 연통되어 상기 수평이송스크류에 의해 이송된 슬러지를 상측으로 이송하는 수직이송스크류와, 상기 수직이송스크류의 상부에 연통되어 이송된 슬러지를 상기 교반발효조의 내부로 재투입하는 재투입관을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예를 따른 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템은, 유기성 슬러지를 저장하는 슬러지탱크와, 미생물을 배양하여 공급하는 메디아사일로와, 상기 슬러지탱크로부터 슬러지가 투입되고 상기 메디아사일로로부터 미생물을 공급받아 슬러지를 교반 및 발효시키는 메인교반부와, 상기 메인교반부에서 교반되고 발효된 슬러지 중 일부를 전달받아 교반 및 발효시키는 서브교반부와, 상기 메인교반부와 서브교반부에 화학약품을 투입하여 발효시 발생되는 유해가스를 제거하는 유해가스제거부와, 상기 메인교반부에서 발생되는 오염공기를 정화하는 스크러버 및 상기 서브교반부에서 발생되는 분진을 제거하고 상기 스크러버로 전달하는 드라이사이클론;을 포함하여 구성되는 유기성 슬러지 처리시스템에 있어서, 상기 메인교반부는, 유기성 슬러지가 내부로 투입되어 발효되는 교반발효조와, 상기 교반발효조의 내부에 수직으로 회전 가능하게 설치되는 교반축과, 상기 교반축에 형성되어 유기성 슬러지를 교반하는 교반임펠라와, 상기 교반발효조의 측면과 연통되도록 형성되어 고온의 공기를 공급하는 복수개의 핫에어공급관 및 상기 핫에어공급관의 단부의 내부에 설치되고 고압의 공기를 분사하여 상기 핫에어공급관의 내부로 유입된 슬러지나 상기 교반발효조의 내부면에 고착된 슬러지를 비산시키는 이젝터를 포함할 수 있다.
이때, 상기 메인교반부의 하부에 연통되어 교반된 슬러지를 일측으로 이송하는 제1수평이송스크류 및 상기 제1수평이송스크류의 일측에 연통되어 상기 제1수평이송스크류에 의해 이송된 슬러지를 상측으로 이송하는 제1수직이송스크류가 구비되고, 상기 서브교반부의 하부에 연통되어 교반된 슬러지를 일측으로 이송하는 제2수평이송스크류 및 상기 제2수평이송스크류의 일측에 연통되어 상기 제2수평이송스크류에 의해 이송된 슬러지를 상측으로 이송하는 제2수직이송스크류가 구비되며, 상기 제1수직이송스크류의 상부에 연통되어 상기 제1수직이송스크류에 의해 이송된 슬러지를 상기 서브교반부로 전달 및 투입하는 전달이송스크류가 구비될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 핫에어를 공급하는 관이 슬러지의 역류로 막히더라도 주기적으로 이젝터에서 고압의 공기가 분사되므로 관막힘 현상이 해결되어 핫에어를 원활하게 공급할 수 있다.
둘째, 교반임펠라에 슬러지가 적체되지 않는다.
셋째, 교반 중인 슬러지의 일부를 지속적으로 피드백시키므로 증발 및 산소공급이 원활하게 이루어져 발효 및 분해 효율이 향상된다. 즉, 처리속도를 크게 줄일 수 있다.
넷째, 서브교반부를 추가함으로써 메인교반부에서 교반 중인 슬러지가 점성이 높아지기 전에 일부를 서브교반부로 전달하기 때문이 처리효과가 매우 우수한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 유기성 슬러지 교반장치의 구조를 나타내는 구성도
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 교반스크류를 나타내는 사시도
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 핫에어공급관 및 이젝터의 구조를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 유기성 슬러지 교반장치를 이용한 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템을 나타내는 구성도
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 교반스크류를 나타내는 사시도
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 핫에어공급관 및 이젝터의 구조를 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 유기성 슬러지 교반장치를 이용한 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템을 나타내는 구성도
이하, 본 발명에 따른 일 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
참고로, 도면을 참조한 설명은 본 발명을 더 쉽게 이해하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단될 경우, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선, 본 발명의 일 실시 예를 따른 유기성 슬러지 교반장치에 대해 설명하고자 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 유기성 슬러지 교반장치의 구조를 나타내는 구성도이다.
도시된 바를 참조하면, 본 발명에 따른 유기성 슬러지 교반장치는 크게 교반발효조(10), 교반축(20), 교반임펠라(30), 핫에어공급관(40) 및 이젝터(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 교반발효조(10)는 음식물을 포함하는 각종 유기성 슬러지 및 배양된 미생물이 함께 공급된 상태에서 교반 및 발효가 이루어지는 공간을 제공하는 것으로서, 내부가 비어있는 원통형 구조일 수 있다.
그리고 상기 교반발효조(10)의 하부는 중앙으로 고형물이 모이도록 역원추형으로 형성될 수 있다.
또 상기 교반발효조(10)의 상측에는 내부로 유기성 슬러지가 간헐적으로 공급되도록 슬러지 투입(미도시)관이 형성된다.
다음으로 상기 교반발효조(10)의 내부에는 교반축(20)이 설치된다.
상기 교반축(20)은 상기 교반발효조(10)의 중앙을 수직으로 관통하여 회전 가능하게 설치된다.
상기 교반축(20)의 상단에는 교반모터(21)가 구비되어 상기 교반축(20)을 회전 구동할 수 있다.
다음으로 도 2를 참조하여 상기 교반임펠라(30)에 대해 설명한다.
상기 교반임펠라(30)는 상기 교반축(20)에 스크류 형상으로 형성된 것으로서, 슬러지를 실제적으로 교반한다.
상기 교반임펠라(30)의 날개는 상기 교반축(20)을 따라 나선을 그리며 형성된다.
일반적으로 교반임펠라(30)의 날개는 평평하거나 중앙부가 아래로 볼록한 형상으로 이루어져 슬러지 교반시 중앙부에 슬러지가 적체되는 문제가 있었다.
그래서 본 발명에서 상기 교반임펠라(30)의 날개는 도시된 바와 같이 중앙부가 위로 볼록한 형상이 되도록 개선하였다.
즉, 상기 교반임펠라(30)의 날개가 가장자리로 갈수록 하향 경사지게 형성되어 교반시 슬러지가 가장자리로 흘러내리게 되므로 상부면에 적체되지 않는다.
따라서, 골고루 교반이 이루어질 수 있다.
다음으로 도 3을 함께 참조하여 핫에어공급관(40)을 설명한다. 도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 핫에어공급관 및 이젝터의 구조를 나타내는 구성도이다.
상기 핫에어공급관(40)은 상기 교반발효조(10)의 내부에 고온의 공기를 공급하는 수단이다.
상기 핫에어공급관(40)은 상기 교반발효조(10)의 측면에 연통되도록 연결되고, 복수개가 일정 간격으로 배열될 수 있다.
상기 핫에어공급관(40)을 통해 고온의 공기를 불어넣기 위해 블로워(41)가 설치되고, 상기 블로워(41)에서 공급된 공기는 별도의 히터(미도시)를 거치면서 고온의 공기가 되어 상기 핫에어공급관(40)으로 분출된다.
이때, 상기 핫에어공급관(40)의 단부는 상기 교반발효조(10)의 내부로 연장, 돌출되고, 도시된 바와 같이 일측으로 벤딩되는 것이 바람직하다.
그리고 복수개의 상기 핫에어공급관(40)의 각 단부는 일정한 방향, 다시 말해서 상기 교반임펠라(30)의 회전 방향과 동일한 방향으로 벤딩된다. 따라서, 상기 핫에어공급관(40)을 통해 분출되는 고온의 공기는 동일한 방향으로 원형의 기류가 형성되고, 이로 인해 교반중인 슬러지의 온도를 균일하게 유지할 수 있게 된다.
한편, 상기 핫에어공급관(40)은 계속적으로 고온의 공기를 공급하는 것이 아니라 온도가 하락하면 일정 온도가 될 때까지 공급하도록 제어된다.
그래서 공기가 공급되지 않을 때 슬러지가 상기 핫에어공급관(40)의 출구로 역류하여 일부가 유입될 수 있다. 그런데 유입된 슬러지는 핫에어공급관(40)을 막히게 할 수 있어 공기를 다시 분출하는데 방해가 될 수 있다.
이를 방지하기 위해 본 발명에서 상기 핫에어공급관(40)의 출구 측 내부에 이젝터(50)가 더 포함될 수 있다.
상기 이젝터(50)는 고압의 공기를 주기적으로 분사하는 구성으로서 노즐(51), 펄스밸브(52) 및 컴프레서(53)로 구성될 수 있다.
상기 노즐(51)은 상기 핫에어공급관(40)의 일측에서 내부로 인입된 상태로 고정된다.
그리고 상기 노즐(51)은 상기 핫에어공급관(40)의 유로와 일치되도록 배치될 수 있다.
상기 노즐(51)은 별도의 컴프레서(53)에서 압축된 고압의 공기를 공급받아 분사한다.
이때, 상기 노즐(51)과 컴프레서(53) 사이에는 펄스밸브(52)가 설치된다. 상기 펄스밸브(52)는 상기 컴프레서(53)에서 공급되는 고압의 공기를 주기적으로 개방하여 상기 노즐(51)에서 고압공기가 주기적으로 분사되도록 제어한다.
따라서, 상기 핫에어공급관(40)의 출구 측에 유입된 슬러지는 상기 노즐(51)에서 분사되는 공기압에 의해 제거된다. 그리고 상기 핫에어공급관(40)의 단부 측에 고착된 슬러지는 상기 노즐(51)에서 분사되는 공기압에 의해 상기 교반발효조(10)의 내벽으로부터 쉽게 분리되어 비산된다.
다음으로 교반효율을 높이기 위해 교반 중인 슬러지 중 일부를 배출하여 다시 상기 교반발효조(10)로 재투입하는 수단이 더 구비될 수 있다.
이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 상기 교반발효조(10)의 하부에 수평이송스크류(60)가 구비되고, 상기 수평이송스크류(60)의 일측에 수직이송스크류(70)가 구비되며, 상기 수직이송스크류(70)의 상부에는 상기 교반발효조(10)와 연통시키는 슬러지 재투입관(80)이 구비될 수 있다.
상기 수평이송스크류(60)의 일단은 상기 교반발효조(10)와 연통되어 교반되는 슬러지가 유입되고 유입된 슬러지를 타단으로 이송시킨다.
그리고 상기 수직이송스크류(70)의 하단은 상기 수평이송스크류(60)의 타단과 연통되어 이송된 슬러지를 상단으로 이송시킨다.
또 상기 수직이송스크류(70)의 상단으로 이송된 슬러지는 상기 슬러지 재투입관(80)을 통해 상기 교반발효조(10)의 내부로 투하된다.
이때, 투하되는 슬러지는 상기 교반발효조(10)의 내부에서 비산되면서 공기와의 접촉면적이 늘어나게 되므로 증발이 확산되고 산소공급이 원활해져 발효가 더 촉진된다.
즉, 반복적인 슬러지의 피드백 및 재투입으로 인해 교반 및 발효 시간이 매우 단축될 수 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예를 설명하고자 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 유기성 슬러지 교반장치를 이용한 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템을 나타내는 구성도이다.
본 발명의 다른 실시 예는 상술한 유기성 슬러지 교반장치를 포함하는 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템에 관한 것으로서, 크게 슬러지탱크(100), 메디아사일로(200), 메인교반부(300), 서브교반부(400), 유해가스제거부(500), 스크러버(600), 드라이사이클론(700)을 포함하여 구성되는 시스템이다.
먼저, 상기 슬러지탱크(100)는 유기성 슬러지를 저장한다.
유기성 슬러지는 분쇄되고, 이물질을 제거한 다음 상기 슬러지 탱크에 저장되며, 펌프를 제어하여 일정 주기로 일정량을 상기 메인교반부(300)로 보낼 수 있다.
상기 메디아사일로(200)는 미생물을 배양하는 곳으로서, 톱밥이나 등겨 등과 미생물을 추가하여 배양된다. 일정 시간이 지나 미생물이 증식하게 되면 일정량을 상기 메인교반부(300)로 보낼 수 있다.
상기 메인교반부(300)는 상기 슬러지탱크(100)에서 공급된 일정량의 유기성 슬러지와 상기 메디아사일로(200)에서 공급된 일정량의 미생물을 교반하고 발효시키는 곳으로 크게, 교반발효조(310), 교반축(320), 교반임펠라(330), 핫에어공급관(340) 및 이젝터(350)를 포함하여 구성될 수 있다.
다만, 각 구성들은 상술한 내용과 대동소이하므로 상세한 설명은 생략한다.
다음으로 상기 서브교반부(400)에 대해 설명한다.
상기 서브교반부(400)는 본 발명의 다른 실시 예의 특징으로서, 기존에 하나의 메인교반부(300)만으로 교반 및 발효를 수행할 때 생기는 문제를 해결하고자 한다.
즉, 상기 메인교반부(300)에서 일정 시간 슬러지와 미생물을 교반하면 감량화가 일어나는데, 동시에 점성이 높아져 교반 및 발효가 원활하게 일어나지 않는다.
예를 들어, 테스트 결과, 10톤의 슬러지를 열흘정도 작동하면 함수율이 50%에서 30%까지 낮아지지만 점성이 높아져 교반이 힘들어진다.
이를 방지하고 원활한 교반, 발효를 통한 감량화를 촉진하기 위해 상기 서브교반부(400)를 더 설치하는 것이 바람직하다.
즉, 상기 메인교반부(300)에서 교반되는 슬러지 중 일부를 상기 서브교반부(400)로 전달하여 교반을 수행한다.
여기서, 상기 서브교반부(400)의 구조도 상기 메인교반부(300)의 구조와 동일하다.
다만, 상기 서브교반부(400)의 크기, 다시 말해서, 용량이 메인교반부(300)에 비해 더 작은 구조를 가진다.
예를 들어, 상기 메인교반부(300)가 10ton 용량의 슬러지를 처리한다면, 상기 서브교반부(400)는 5ton 용량의 크기를 가지도록 할 수 있다.
상기 메인교반부(300)에 고온의 공기를 공급하는 블로워는 상기 서브교반부(400)에도 동일하게 공급하고, 고압의 공기를 공급하는 컴프레서는 상기 서브교반부(400)에도 공급한다.
그러나 상기 서브교반부(400)에는 상기 메디아사일로(200)로부터 미생물은 공급하지 않는다.
이때, 상기 메인교반부(300)으로부터 서브교반부(400)로 일정량(10 ~ 15% 정도)의 슬러지를 전달하기 위해서, 상기 메인교반부(300)의 교반발효조(10)의 하부에 제1수평이송스크류(360)의 일단이 연통되도록 설치되고, 상기 제1수평이송스크류(360)의 타단에 제1수직이송스크류(370)가 수직으로 설치되어 상기 제1수평이송스크류(360)에 의해 수평으로 이송된 슬러지를 상측으로 이송한다.
상측으로 이송된 슬러지는 일단이 상기 제1수직이송스크류(370)에 연통되고 수평으로 구비되는 전달이송스크류(380)를 통해 타측으로 이송되어 상기 서브교반부(400)의 교반발효조에 투입된다.
상기 서브교반부(400)의 교반발효조의 하부에는 제2수평이송스크류(460)의 일단이 연통되도록 설치되고, 상기 제2수평이송스크류(460)의 타단에 제2수직이송스크류(470)가 수직으로 설치되어 상기 제2수평이송스크류(460)에 의해 슬러지를 상측으로 이송한다.
상측으로 이송된 슬러지는 함수율이 10% 이하로 낮아져 감량 및 소멸화가 완료된 슬러지로서 상기 수거탱크(800)로 배출된다. 수거된 슬러지는 펠릿 형상으로 성형되어 재활용될 수 있다.
참고로 상기 서브교반부(400)에서는 함수율이 완전히 낮아져 건조 분말과 같이 되어 최초 10ton 정도의 슬러지가 1.5ton 정도로 감량된다.
다음으로 유해가스제거부(500)는 상기 메인교반부(300)와 서브교반부(400)에서 발생하는 유해가스, 특히 암모니아와 황화수소를 제거하기 위해 약품을 투입하는 수단이다.
상기 메인교반부(300)에 암모니아제거제와 황화수소제거제를 투여하기 위한 암모니아제거제 탱크(511)와 황화수소제거제 탱크(512) 및 미생물을 활성화시키는 영양제를 투여하기 위한 바이오 탱크(513)로 구성되는 제1유해가스제거부(510)가 구비된다.
그리고 상기 서브교반부(400)에 암모니아제거제와 황화수소제거제를 투여하기 위한 암모니아제거제 탱크(521)와 황화수소제거제 탱크(522) 및 미생물을 활성화시키는 영양제를 투여하기 위한 바이오 탱크(523)로 구성되는 제2유해가스제거부(520)가 구비된다.
이러한 제거제 및 영양제는 일정시간 마다 투여되도록 제어될 수 있다.
다음으로 스크러버(600)는 상기 메인교반부(300)에서 발생되는 오염공기, 악취를 처리한다.
상기 스크러버(600)의 하부에 상기 메인교반부(300)에서 배출되는 가스가 유입되고, 상부에 정화된 공기가 배출된다.
참고로 상기 스크러버(600)의 내부에는 충진층이 하나 이상 구비되어 오염물질이나 악취를 걸러내고, 수분을 제거한 후 정화된 공기를 내보낸다.
상기 드라이사이클론(700)은 상기 서브교반부(400)에서 발생되는 분진을 제거한다.
상기 메인교반부(300)에서 발생된 오염물질은 함수율이 일정값 이상이므로 상기 스크러버(600)로 보내지만, 상기 서브교반부(400)에서 발생되는 오염물질은 함수율이 매우 낮은 분진이 대부분이다. 따라서, 상기 드라이사이클론(700)으로 보내어 분진이나 먼지를 걸러낸다.
상기 드라이사이클론(700)에서 정화된 가스는 상기 스크러버(600)로 보내어 최종적으로 정화한 후 배출될 수 있다.
이상에서 도면을 참조하여 본 발명의 대표적인 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10 : 교반발효조
20 : 교반축 21 : 교반모터
30 : 교반임펠라
40 : 핫에어공급관 41 : 블로워
50 : 이젝터 51 : 노즐
52 : 펄스밸브 53 : 컴프레서
60 : 수평이송스크류
70 : 수직이송스크류
80 : 슬러지 재투입관
100 : 슬러지탱크
200 : 메디아사일로
300 : 메인교반부
310 : 교반발효조 320 : 교반축
330 : 교반임펠라 340 : 핫에어공급관
350 : 이젝터 360 : 제1수평이송스크류
370 : 제1수직이송스크류 380 : 전달이송스크류
400 : 서브교반부 460 : 제2수평이송스크류
470 : 제2수직이송스크류 480 : 배출이송스크류
500 : 유해가스제거부
510 : 제1유해가스제거부 511 : 암모니아제거제 탱크
512 : 황화수소제거제 탱크 513 : 바이오 탱크
520 : 제2유해가스제거부 521 : 암모니아제거제 탱크
522 : 황화수소제거제 탱크 523 : 바이오 탱크
600 : 스크러버
700 : 드라이사이클론
800 : 수거탱크
20 : 교반축 21 : 교반모터
30 : 교반임펠라
40 : 핫에어공급관 41 : 블로워
50 : 이젝터 51 : 노즐
52 : 펄스밸브 53 : 컴프레서
60 : 수평이송스크류
70 : 수직이송스크류
80 : 슬러지 재투입관
100 : 슬러지탱크
200 : 메디아사일로
300 : 메인교반부
310 : 교반발효조 320 : 교반축
330 : 교반임펠라 340 : 핫에어공급관
350 : 이젝터 360 : 제1수평이송스크류
370 : 제1수직이송스크류 380 : 전달이송스크류
400 : 서브교반부 460 : 제2수평이송스크류
470 : 제2수직이송스크류 480 : 배출이송스크류
500 : 유해가스제거부
510 : 제1유해가스제거부 511 : 암모니아제거제 탱크
512 : 황화수소제거제 탱크 513 : 바이오 탱크
520 : 제2유해가스제거부 521 : 암모니아제거제 탱크
522 : 황화수소제거제 탱크 523 : 바이오 탱크
600 : 스크러버
700 : 드라이사이클론
800 : 수거탱크
Claims (6)
- 유기성 슬러지가 내부로 투입되어 발효되는 교반발효조와, 상기 교반발효조의 내부에 수직으로 회전 가능하게 설치되는 교반축과, 상기 교반축에 형성되어 유기성 슬러지를 교반하는 교반임펠라와, 상기 교반발효조의 측면과 연통되도록 형성되어 고온의 공기를 공급하는 복수개의 핫에어공급관을 포함하여 이루어지는 유기성 슬러지 교반장치에 있어서,
상기 핫에어공급관의 단부의 내부에는 고압공기를 분사하는 노즐과 상기 노즐에 고압공기를 공급하는 컴프레서와 상기 노즐이 고압공기를 주기적으로 분사하게 제어하는 펄스밸브로 구성되어 상기 핫에어공급관의 내부로 유입된 슬러지 및 상기 교반발효조의 내부면에 고착된 슬러지를 비산시키는 이젝터가 구비되는데,
상기 핫에어공급관의 각 단부는 동일한 방향으로 벤딩되어 상기 핫에어공급관 또는 상기 이젝터에서 분사되는 공기가 상기 교반발효조의 내부에서 상기 교반임펠라의 회전방향과 동일한 방향으로 기류를 형성시키고,
상기 교반임펠라는 상측으로 볼록한 형상으로 이루어져, 교반 중인 슬러지가 상기 교반임펠라의 날개 상부면에 잔존하는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 교반장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 교반발효조의 하부에 연통되어 교반된 슬러지를 일측으로 이송하는 수평이송스크류와, 상기 수평이송스크류의 일측에 연통되어 상기 수평이송스크류에 의해 이송된 슬러지를 상측으로 이송하는 수직이송스크류와, 상기 수직이송스크류의 상부에 연통되어 이송된 슬러지를 상기 교반발효조의 내부로 재투입하는 재투입관을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 교반장치. - 유기성 슬러지를 저장하는 슬러지탱크와, 미생물을 배양하여 공급하는 메디아사일로와, 상기 슬러지탱크로부터 슬러지가 투입되고 상기 메디아사일로로부터 미생물을 공급받아 슬러지를 교반 및 발효시키는 메인교반부와, 상기 메인교반부에서 교반되고 발효된 슬러지 중 일부를 전달받아 교반 및 발효시키는 서브교반부와, 상기 메인교반부와 서브교반부에 화학약품을 투입하여 발효시 발생되는 유해가스를 제거하는 유해가스제거부와, 상기 메인교반부에서 발생되는 오염공기를 정화하는 스크러버 및 상기 서브교반부에서 발생되는 분진을 제거하고 상기 스크러버로 전달하는 드라이사이클론;을 포함하여 구성되는 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템에 있어서,
상기 메인교반부는,
유기성 슬러지가 내부로 투입되어 발효되는 교반발효조와, 상기 교반발효조의 내부에 수직으로 회전 가능하게 설치되는 교반축과, 상기 교반축에 형성되어 유기성 슬러지를 교반하는 교반임펠라와, 상기 교반발효조의 측면과 연통되도록 형성되어 고온의 공기를 공급하는 복수개의 핫에어공급관 및 상기 핫에어공급관의 단부의 내부에 설치되고 고압공기를 분사하는 노즐과 상기 노즐에 고압공기를 공급하는 컴프레서와 상기 노즐이 고압공기를 주기적으로 분사하게 제어하는 펄스밸브로 구성되어 상기 핫에어공급관의 내부로 유입된 슬러지 및 상기 교반발효조의 내부면에 고착된 슬러지를 비산시키는 이젝터를 포함하여 이루어지되,
상기 핫에어공급관의 각 단부는 동일한 방향으로 벤딩되어 상기 핫에어공급관 또는 상기 이젝터에서 분사되는 공기가 상기 교반발효조의 내부에서 상기 교반임펠라의 회전방향과 동일한 방향으로 기류를 형성시키고,
상기 교반임펠라는 상측으로 볼록한 형상으로 이루어져, 교반 중인 슬러지가 상기 교반임펠라의 날개 상부면에 잔존하는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템. - 제 5 항에 있어서,
상기 메인교반부의 하부에 연통되어 교반된 슬러지를 일측으로 이송하는 제1수평이송스크류 및 상기 제1수평이송스크류의 일측에 연통되어 상기 제1수평이송스크류에 의해 이송된 슬러지를 상측으로 이송하는 제1수직이송스크류가 구비되고,
상기 서브교반부의 하부에 연통되어 교반된 슬러지를 일측으로 이송하는 제2수평이송스크류 및 상기 제2수평이송스크류의 일측에 연통되어 상기 제2수평이송스크류에 의해 이송된 슬러지를 상측으로 이송하는 제2수직이송스크류가 구비되며,
상기 제1수직이송스크류의 상부에 연통되어 상기 제1수직이송스크류에 의해 이송된 슬러지를 상기 서브교반부로 전달 및 투입하는 전달이송스크류가 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템.
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| KR1020190100574A KR102083014B1 (ko) | 2019-08-16 | 2019-08-16 | 유기성 슬러지 교반장치 및 이를 이용한 유기성 슬러지 감량 및 소멸화 시스템 |
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