KR102103297B1 - 이동식 ai·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치와 압착식 열처리 방법 - Google Patents
이동식 ai·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치와 압착식 열처리 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 유입되는 대상물이 투입되는 유입부가 형성되며, 유입부를 통해 투입된 대상물을 분쇄하는 분쇄부와, 상기 분쇄부에서 유입된 대상물을 가압하는 가압부 및 가열하는 열처리부를 포함하는 열숙부와, 상기 열숙부를 통과한 대상물을 건조시키는 건조부와, 상기 건조부를 통과한 대상물과 사료 조성물을 혼합하는 혼합부와, 상기 열숙부에서 발생하는 기체를 석션하는 기체 회수부를 포함하여 이루어져, 보다 효율적으로 바이오매스를 처리할 수 있는 밀폐형 열처리 기계장치와, 이를 이용한 압착식 열처리 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치와, 압착식 열처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조류인플루엔자(avian influenza), 구제역에 의해 병사 혹은 전염되거나, 폐사한 가축과, 폐기 농수산물 등을 포함하는 바이오매스(이하 '바이오매스'라 함)를 살균 및 가공하여 발생된 부산물을 퇴비 및 사료로 활용하는 기계장치 및 방법에 관한 것이다.
종래에는 전염 병이나 각종 질병에 감염된 동물, 닭 및 오리와 같은 가금류, 야생 동물(이하 '가축'이라함) 등을 포함하는 폐사된 가축은, 병원균이 확산되지 않도록 하기 위하여 매립 또는 소각 방식으로 사체를 처리하는 방식이 사용되었다.
그러나, 매립의 경우 침출수로 인해 토양이 오염되는 문제가 있을 뿐만 아니라 질병으로 폐사한 동물의 경우 병원균이 퍼져나가는 문제점이 있었고, 소각 방식으로 사체를 처리할 경우 소각 과정에서 유해 가스가 대기로 방출되어, 환경을 오염시키는 주 원인으로 작용하는 문제점이 있었다.
이후, 이러한 종래의 문제점을 해결하고자, 폐사된 가축을 폐쇄된 공간에서 일정한 온도로 가열하여 병원균을 박멸 후, 재사용 하는 멸균처리 시설이 개발되었다.
그러나, 이러한 종래의 멸균처리 시설은 투입된 처리대상물이 가열되어 익는 과정에서 수증기와 휘발성유기화합물(VOC's) 등의 오염물질 및 이를 원인으로 하는 악취가 발생하며, 이렇게 발생되는 수증기와 가스는 처리시설 내의 내부 압력을 상승시키므로, 수증기를 증발시키기 위한 일정 이상의 공간이 확보되어야 하는 문제점과, 처리시설 내부에서 수증기를 증발시키기 위한 공간을 확보하기 위하여 제한시간동안 처리 가능한 멸균처리 가축의 양이 소량으로 제한되는 문제점과, 폐사 가축을 통째로 파쇄하기 어려워 이를 보완하기 위하여 별도의 파쇄 공정이 필요하기 때문에 경제성, 효율성 및 작업성이 감소하는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 종래의 멸균처리 시설의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 처리방법과 시설(장치)와 이를 보다 효율적으로 활용할 수 있는 방법의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 고안된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 보다 안정적으로 폐사한 가축을 처리할 수 있는 새로운 밀폐형 바이오매스 열처리장치와 방법을 제공하는 것이다.
또한, 각각의 공정이 서로 유기적으로 이루어지지 못하여 효율성 및 작업성이 떨어지는 종래의 멸균처리 시설의 단점을 해소 할 수 있는 밀폐형 바이오매스 열처리장치와 방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치는, 유입되는 대상물이 분쇄되는 분쇄부(100); 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하는 가압부(210)와, 가열하는 열처리부(220)를 포함하는 열숙부(200); 상기 열숙부(200)를 통과한 대상물을 건조시키는 건조부(300); 상기 건조부(300)를 통과한 대상물과 사료 조성물을 혼합하는 혼합부(400); 및 상기 열숙부(200)에서 발생하는 기체를 석션하는 기체 회수부(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압부(210)는 상기 열숙부(200) 내부에 서로 대향 배치되고, 서로 역방향으로 회전하여 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하며 상기 건조부(300)로 이동 시키는 복수개의 가압식 이동롤러(211)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 가압식 이동롤러(211)는 외주면에 나선형으로 서로 맞물리는 가이드 돌기(211-1)가 형성되고, 서로 인접한 각각의 가압식 이동롤러(211)에 형성된 상기 가이드 돌기(211-1)는 서로 역방향 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열처리부(220)는 상기 열숙부(200)의 내주면에 결합되는 히팅코일(221)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열숙부(200)는 상기 히팅코일(221)의 온도를 조절하여 상기 열숙부(200)의 온도를 100도 내지 300도로 유지하는 온도유지부와, 표면을 감싸는 단열부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 건조부(300)는 상기 열숙부(200)에서 유입된 대상물이 상기 혼합부(400)로 이동하는 이동통로(301)를 형성하는 건조부 몸체(310)와, 상기 건조부 몸체(310)를 회전시키는 건조부 구동장치(320)와, 상기 건조부 몸체(310)의 내주면에 경사지게 돌출 형성되어 상기 건조부 구동장치(320)가 상기 건조부 몸체(310)를 회전시킬 시, 상기 이동통로(301)로 유입된 대상물을 상기 혼합부(400)로 이동시키는 복수개의 가이드 돌기(311)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 복수개의 상기 가이드 판(311)은 상기 건조부 몸체(310)와 2개 이상의 배치 각도를 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 건조부(300)는 상기 이동통로(301)로 열풍과 자외선 중 어느 하나 이상을 방출하는 건조유닛(330)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기체 회수부(500)는 상기 열숙부(200)의 기체를 석션하여 상기 열숙부(200)를 진공 상태로 유지하며, 석션된 기체를 중화시키는 회수기체 처리부(510)와, 중화되며 기체와 액체로 분리된 유체 중 기체를 외부로 방출하는 기체 방출부(530)와, 액체 상태로 분리된 기체가 저장되는 액체 저장부(520)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 열처리 방법은, 분쇄부(100)를 이용하여 대상물을 일정 이하의 크기로 분쇄하는 분쇄단계(S100); 분쇄된 대상물을 상기 열숙부(200)에서 압착 및 가열하는 압착 가열단계(S210)와, 대상물을 압착 및 가열 시 발생하는 기체를 석션하는 기체 석션단계(S220)와, 석션된 기체를 중화한 후 기체와 액체로 분리 처리하는 기체 처리단계(S230)를 포함하는 열숙단계(S200); 압착 및 가열된 대상물을 건조하여 분쇄물에 함유된 수분을 제거하는 건조단계(S300); 및 건조된 분쇄물에 사료조성물을 혼합하여 복합사료를 조성하는 사료 생성단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 유입되는 대상물이 분쇄되는 분쇄부(100); 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하는 가압부(210)와, 가열하는 열처리부(220)를 포함하는 열숙부(200); 상기 열숙부(200)를 통과한 대상물을 건조시키는 건조부(300); 상기 건조부(300)를 통과한 대상물과 사료 조성물을 혼합하는 혼합부(400); 및 상기 열숙부(200)에서 발생하는 기체를 석션하는 기체 회수부(500);를 포함하며, 상기 가압부(210)는 상기 열숙부(200) 내부에 서로 대향 배치되고, 서로 역방향으로 회전하여 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하며 상기 건조부(300)로 이동 시키는 복수개의 가압식 이동롤러(211)를 포함하고, 상기 열처리부(220)는 상기 열숙부(200)의 내주면에 결합되는 히팅코일(221)을 포함하고, 상기 건조부(300)는 상기 열숙부(200)에서 유입된 대상물이 상기 혼합부(400)로 이동하는 이동통로(301)를 형성하는 건조부 몸체(310)와, 상기 건조부 몸체(310)를 회전시키는 건조부 구동장치(320)와, 상기 건조부 몸체(310)의 내주면에 경사지게 돌출 형성되어 상기 건조부 구동장치(320)가 상기 건조부 몸체(310)를 회전시킬 시, 상기 이동통로(301)로 유입된 대상물을 상기 혼합부(400)로 이동시키는 복수개의 가이드 판(311)을 포함하고, 복수개의 상기 가이드 판(311)은 상기 건조부 몸체(310)와 2개 이상의 배치 각도를 가지며, 동력원이 되는 전기에너지를 보충하는 동력 보충부를 더 포함하며, 상기 동력 보충부는 길이방향 일측이 상기 열숙부(200) 내부에 위치되고, 길이방향 타측이 외부 대기에 노출되어 양측 온도 차를 통해 전기를 생산하는 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 유입되는 대상물이 분쇄되는 분쇄부(100); 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하는 가압부(210)와, 가열하는 열처리부(220)를 포함하는 열숙부(200); 상기 열숙부(200)를 통과한 대상물을 건조시키는 건조부(300); 상기 건조부(300)를 통과한 대상물과 사료 조성물을 혼합하는 혼합부(400); 및 상기 열숙부(200)에서 발생하는 기체를 석션하는 기체 회수부(500);를 포함하며, 상기 가압부(210)는 상기 열숙부(200) 내부에 서로 대향 배치되고, 서로 역방향으로 회전하여 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하며 상기 건조부(300)로 이동 시키는 복수개의 가압식 이동롤러(211)를 포함하고, 상기 열처리부(220)는 상기 열숙부(200)의 내주면에 결합되는 히팅코일(221)을 포함하고, 상기 건조부(300)는 상기 열숙부(200)에서 유입된 대상물이 상기 혼합부(400)로 이동하는 이동통로(301)를 형성하는 건조부 몸체(310)와, 상기 건조부 몸체(310)를 회전시키는 건조부 구동장치(320)와, 상기 건조부 몸체(310)의 내주면에 경사지게 돌출 형성되어 상기 건조부 구동장치(320)가 상기 건조부 몸체(310)를 회전시킬 시, 상기 이동통로(301)로 유입된 대상물을 상기 혼합부(400)로 이동시키는 복수개의 가이드 판(311)을 포함하고, 복수개의 상기 가이드 판(311)은 상기 건조부 몸체(310)와 2개 이상의 배치 각도를 가지며, 동력원이 되는 전기에너지를 보충하는 동력 보충부를 더 포함하며, 상기 동력 보충부는 길이방향 일측이 상기 열숙부(200) 내부에 위치되고, 길이방향 타측이 외부 대기에 노출되어 양측 온도 차를 통해 전기를 생산하는 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 바이오매스를 처리하기 위한 분쇄, 가압, 열처리, 건조, 혼합, 기체회수 공정이 하나의 장치에 모두 구비되어 있으므로, 바이오매스 처리 효율이 극대화 가능한 장점이 있다.
즉, 서로 다른 공정 설비가 결합되어 하나의 장치를 이루면서 각각의 과정이 별도의 장치로 있을 경우 발생하는 이동 및 보관에 소요되던 시간이 최소화 되어 장치의 효율성이 극대화 된 것이다.
또한, 대상물의 가압과 가열이 동시에 이루어지므로 대상인 바이오매스의 처리 과정을 보다 간소화 시킬 수 있는 장점이 있다.
그리고, 건조부에서 벽면을 따라 대상물을 상승시킨 후 낙하하는 방식을 사용하여 건조물을 이동시키므로, 대상물을 보다 빠르고 고르게 건조 가능한 장점이 있다.
또한, 석션 방식으로 대상물을 가열 및 가압하는 열숙부에 위치한 대상물에서 발생한 기체를 빨아들여 열숙부를 진공 상태로 유지하므로, 열숙부에서 발생하는 액상의 물질이 갖는 비점이 낮아져 열숙부에서 발생하는 액상의 이물질을 보다 빨리 기화시켜 제거 가능한 장점이 있다.
아울러, 흡입된 기체를 중화 처리 후 방출하므로 오염물질이 기체상의 상태로 외부에 방출되며 발생하는 화경 파괴를 방지 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치를 나타낸 공정 개념도.
도 2는 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치의 열숙부 상에 가압부가 형성된 것을 나타낸 내부 구조 개념도.
도 3은 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치의 열숙부 상에 가압부 및 열처리부가 형성된 것을 나타낸 내부 구조 개념도.
도 4는 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치의 건조부를 나타낸 내부 구조 개념도.
도 5는 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치의 건조부에 건조유닛이 구비된 것을 나타낸 내부 구조 개념도.
도 6은 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치를 이용한 열처리 방법을 나타낸 순서도.
도 2는 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치의 열숙부 상에 가압부가 형성된 것을 나타낸 내부 구조 개념도.
도 3은 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치의 열숙부 상에 가압부 및 열처리부가 형성된 것을 나타낸 내부 구조 개념도.
도 4는 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치의 건조부를 나타낸 내부 구조 개념도.
도 5는 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치의 건조부에 건조유닛이 구비된 것을 나타낸 내부 구조 개념도.
도 6은 본 발명인 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치를 이용한 열처리 방법을 나타낸 순서도.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 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. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동식 AI·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치에 관하여 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면 본 발명인 밀폐형 열처리 기계장치(1000)는, 유입되는 대상물이 분쇄되는 분쇄부(100)와, 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하는 가압부(210) 및 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가열하는 열처리부(220)를 포함하는 열숙부(200)와, 상기 열숙부(200)를 통과한 대상물을 건조시키는 건조부(300)와, 상기 건조부(300)를 통과한 대상물과 사료 조성물을 혼합하는 혼합부(400)와, 상기 열숙부(200)에서 발생하는 기체를 석션하는 기체 회수부(500)를 포함하여 이루어진다.
상세히 설명하면, 상기 분쇄부(100)에 형성된 유입부에 AI, 구제역에 의해 살처분된 가축, 조류 및 폐사가축과 폐채소류 등을 포함하는 바이오매스(1)를 투입하고, 분쇄부(100)에서 유입부를 통해 투입된 바이오매스(1)를 일정 이하의 크기를 가지도록 분쇄하고, 상기 분쇄부(100)에서 분쇄된 바이오매스 조각(2)을 상기 열숙부(200)로 이동시켜 열숙부(200) 상에서 상기 가압부(210)로 바이오매스 조각(2)을 압착하여 바이오매스 조각(2)을 압착 바이오매스 조각(3)으로 만들어 바이오매스 조각(2)에 함유된 액체(4)를 짜내고, 상기 열처리부(220)로 바이오매스 조각(2)을 압착하여 압착 바이오매스 조각(3) 형태로 만들며 발생한 액체(4)를 가열하여 증발시킴과 동시에 압착 바이오매스 조각(3)을 가열하여 살균처리 하고, 익혀진 압착 바이오매스 조각(3)을 상기 건조부(300)로 이동시켜 바이오매스 분말(5)로 만든 후, 상기 바이오매스 분말(5)을 혼합부(400)에서 곡물을 포함하는 사료조성물(6)과 혼합하여 복합사료(7)를 제조하는 것이다.
이때, 상기 가압부(210)는 상기 바이오매스 조각(2)을 압착하는 다양한 장치가 될 수 있으며, 일 실시예로는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 열숙부(200) 내부에 서로 대향 배치되고, 서로 역방향으로 회전하여 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하며 상기 건조부(300)로 이동 시키는 복수개의 가압식 이동롤러(211)와, 상기 가압식 이동롤러(211)를 구동하는 복수개의 동력장치(212)를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 열숙부(200)로 유입된 상기 바이오매스 조각(2)은 압착과정과 상기 건조부(300)로 이동하는 과정을 동시에 거쳐야 하므로, 상기 열숙부(200) 내부에 상기 이동롤러(211)를 설치하여, 상기 분쇄부(100)에서 유입된 바이오매스 조각(3)이 가압식 이동롤러(211)에 의해 압착되며 이동 가능하게 함으로써, 바이오매스 처리 공정을 최소화 한 것이다.
그리고, 복수개의 상기 가압식 이동롤러(211)는 외주면에 나선형으로 서로 맞물리는 가이드 돌기(211-1)가 형성되고, 서로 인접한 각각의 가압식 이동롤러(211)에 형성된 상기 가이드 돌기(211-1)는 서로 역방향 배치되는 것을 권장한다.
상세히 설명하면, 이동롤러(211)의 외주면이 단순히 평평한 형상을 가질 경우 이동롤러(211)로 바이오매스 조각(3)을 압착하는 것은 가능하지만, 압착되는 바이오매스 조각(3)을 지정된 방향으로 이동시킬 수 없으므로, 도 2에 도시된 바와 같이 이동롤러(211)의 외주면에 상기 가이드 돌기(211-1)을 형성하여, 제1 이동롤러(211A)가 정방향으로 회전하고 제2 이동롤러(211B)가 역방향으로 회전 시, 각각의 이동롤러(211)의 표면에 서로 반대 방향으로 회전하되 맞물리는 구조를 가도록 형성된 나선 형상의 상기 가이드 돌기(211-1)를 따라 바이오매스 조각(3)과, 바이오매스 조각(3)이 압착되며 생성된 압착 바이오매스 조각(4)이 이동 가능하게 한 것이다.
또한, 상기 열처리부(220)는 상기 열숙부(200)의 내주면에 결합되는 히팅코일(221)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명에서 상기 열숙부(200)를 통과하는 바이오매스 조각(3)은 가압 및 가열이 동시에 이루어져야 하므로, 상기 열숙부(200)의 내주면에 상기 이동롤러(211)와 마주보도록 상기 히팅코일(221)을 설치하여, 바이오매스 조각(3)이 이동롤러(211)에 의해 압착 이동되는 과정에서 히팅코일(221)에 의해 가열될 수 있게 한 것이다.
이때, 도면상에는 상기 히팅코일(221)이 열숙부(200)의 내벽에 밀착 배치된 것을 도시하였지만, 이는 일 실시예일 뿐이며 히팅코일(221)은 이동롤러(211)를 감싸며 이동롤러(211)의 길이 방향으로 배치되는 나선형 구조일 수 있음은 물론이다.
또한, 도면에는 도시되지 않았지만 상기 열숙부(200)는 상기 히팅코일(221)의 온도를 조절하여 상기 열숙부(200)의 온도를 100도 내지 300도로 유지하는 온도유지부와, 열숙부(200)의 외표면을 감싸 열숙부(200)가 외부로 열에너지를 빼앗기는 것을 최소화 하는 단열부를 더 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 온도유지부가 상기 히팅코일(221)의 온도를 조절하여 열숙부(200)의 내부 온도가 바이오매스 조각(3)을 익히기에 최적화된 온도를 유지하게 하고, 상기 단열부가 열숙부(200)를 감싸 열숙부(200) 내부 온도를 지정된 일정한 온도로 유지하기 위하여 사용되는 에너지를 최소화 한 것이다.
아울러, 도 4를 참조하면 본 발명인 밀폐형 바이오매스 열처리장치(1000)에서 상기 건조부(300)는 상기 열숙부(200)에서 유입된 상기 압착 바이오매스 조각(4)이 상기 혼합부(400)로 이동하는 이동통로(301)를 형성하는 원통형상의 건조부 몸체(310)와, 상기 건조부 몸체(310)를 회전시키는 건조부 구동장치(320)와, 상기 건조부 몸체(310)의 내주면에 경사지게 돌출 형성되어 상기 건조부 구동장치(320)가 상기 건조부 몸체(310)를 회전시킬 시, 상기 이동통로(301)로 유입된 후 건조된 바이오매스 분말(5)을 상기 혼합부(400)로 이동시키는 복수개의 가이드 판(311)을 포함할 수 있다.
도 1과, 도 4 및 도 5에 도시된 단면도를 참조하여 상세히 설명하면, 상기 건조부(300)는 유입된 상기 압착 바이오매스 조각(4)을 건조시켜 바이오매스 분말(5)화 함과 동시에, 생성한 바이오매스 분말(5)을 상기 혼합부(6)로 이동시킨다.
이때, 건조부(300)는 압착 바이오매스 조각(4)의 건조 및 이송을 동시에 진행하기 위하여 컨베이어 방식으로 압착 바이오매스 조각(4)을 이동시키고, 컨베이어로 이송되는 압착 바이오매스 조각(4)에 열을 가하는 방식으로 압착 바이오매스 조각(4)을 건조하여 바이오매스 분말(5)을 생성할 수 있지만, 이러한 컨베이어 방식의 경우 상측에 위치되는 바이오매스 조각(4)의 경우 인가되는 열에너지에 의해 잘 건조되지만, 하측에 위치되는 바이오매스 조각(4)의 경우 건조가 잘 이루어지지 않는 문제점이 있으므로, 본 발명에서는 원통형의 건조부 몸체(310) 내부에 길이방향으로 압착 바이오매스 조각(4)이 이동하는 이동통로(301)를 형성하고, 상기 건조부 구동장치(320) 내주면에 상기 가이드 판(311)을 형성하여 건조부 구동장치(320)가 건조부 몸체(310)를 회전시킬 시 도 4에 도시된 바와 같이 가이드 판(311)에 의해 압착 바이오매스 조각(4)이 건조부 몸체(310)의 회전 방향으로 들어올려진 후, 가이드 판(311)의 경사를 따라 미끄러져 낙하하며 상측에 위치되는 압착 바이오매스 조각(4)과 하측에 위치되는 압착 바이오매스 조각(4)이 서로 교반되며, 열숙부(200)와 연결된 건조부 몸체(310)의 길이방향 일측에서 혼합부(400)와 연결된 건조부 몸체(310)의 길이방향 타측으로 이동 가능하게 한 것이다.
그리고, 각각의 상기 가이드 판(311)은 압착 바이오매스 조각(4)을 건조부 몸체(310)의 길이방향 일측에서 길이방향 타측으로 이동시키기 위하여, 건조부 몸체(310) 회전 시 압착 바이오매스 조각(4)을 지지하여 압착 바이오매스 조각(4)이 건조부 몸체(310)의 내벽을 타고 상승하게 하는 상면이 경사지게 형성되는 것을 권장한다.
상세히 설명하면, 복수개의 상기 가이드 판(311)이 건조부 몸체(310) 회전 시 압착 바이오매스 조각(4)을 지정된 방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 건조부 몸체(310)와 일정한 배치 각도를 가지게 하여, 압착 바이오매스 조각(4)의 교반 및 이동이 동시에 이루어지게 한 것이다.
그리고, 서로 이격 배치되는 복수개의 상기 가이드 판(311)은 2개 이상의 이격거리 및 2개 이상의 배치 각도를 가지는 것을 권장한다.
상세히 설명하면, 상기 건조부 몸체(310)로 유입된 상기 압착 바이오매스 조각(4)은 이동통로(301) 상에서 건조되어 바이오매스 분말(5) 형태로 변화된다. 이때, 압착 바이오매스 조각(4)과 비교하여 바이오매스 분말(5)의 경우 경사진 배치 각도를 가지는 상기 가이드 판(311)의 경사면을 타고 쉽게 낙하되어 가이드 판(311)에 의한 이동 거리가 짧으므로, 압착 바이오매스 조각(4)이 많이 위치되는 이동통로(301)의 길이방향 일측에 위치하는 상기 가이드 판(311)의 경우 건조부 몸체(310)와 형성하는 배치 각도(r1) 및 배치 간격(L1)을 크게 하고, 바이오매스 분말(5)이 압착 바이오매스 조각(4)보다 많이 위치되는 이동통로(301)의 길이방향 타측에는 상기 가이드 판(311)이 건조부 몸체(310)와 형성하는 배치 각도(r2) 및 배치 간격(L2)을 작게 하여, 이동통로(301) 상의 특정 위치에 바이오매스 조각(4) 또는 바이오매스 분말(5)이 이동하지 못하고 쌓이는 것을 방지 한 것이다. (L1 > L2, r1 > r2)
또한, 도 5를 참조하면 상기 건조부(300)는 상기 이동통로(301)로 열풍과 자외선 중 어느 하나 이상을 방출하는 건조유닛(330)을 더 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 건조부 몸체(310)에 형성된 상기 이동통로(301)를 통과하는 상기 압착 바이오매스 조각(4)에 상기 건조유닛(330)으로 자외선과 열풍 중 어느 하나 이상을 조사하여, 압착 바이오매스 조각(4)이 이동통로(301)를 통과하는 과정에서 바이오매스 분말(5) 형태로 변할 수 있게 한 것이다.
그리고, 도 1을 참조하면 상기 기체 회수부(500)는 상기 열숙부(200)의 기체를 석션하여 상기 열숙부(200)를 진공상태로 유지하는 진공 회수부(510)를 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 열숙부(200)는 바이오매스 조각(3)이 분쇄되며 발생하는 액체를 기화시켜 제거한다.
이때, 액체가 끓는 비점은 열숙부(200)의 압력에 반비례 하므로, 상기 기체 회수부(500)에서 열숙부(200) 상의 기체를 석션하여 열숙부(200)가 진공 상태를 유지하게 함으로서, 액체가 끓는 비점이 낮아지게 한 것이다.
그리고, 상기 진공 회수부(510)로 회수된 기체는 기체와 액체 상태로 분리되어 액체 저장부(520)와 기체 방출부(530)를 통해 저장 또는 방출될 수 있으며, 이때 유해 물질의 경우 중화 과정을 통하여 중화된 형태로 보관 또는 방출되는 것을 권장한다.
도 6을 참조하면, 본 발명인 바이오매스 열처리 방법은 상기 분쇄부(100)를 이용하여 대상물을 일정 이하의 크기로 분쇄하는 분쇄단계(S100)와, 분쇄된 대상물을 상기 열숙부(200)에서 압착 및 가열하는 압착 가열단계(S210)와, 대상물을 압착 및 가열 시 발생하는 기체를 석션하는 기체 석션단계(S220)와, 석션된 기체를 중화한 후 기체와 액체로 분리 처리하는 기체 처리단계(S230)를 포함하는 열숙단계(S200)와, 압착 및 가열된 대상물을 건조하여 대상물에 함유된 수분을 제거하는 건조단계(S300)와, 건조된 분쇄물에 사료조성물을 혼합하여 복합사료를 조성하는 사료 생성단계(S400)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 분쇄단계(S100)에서 대상물을 분쇄하여 일정 이하의 조각으로 만들고, 상기 압착 가열단계(S200)에서 일정 이하의 조각으로 분쇄된 대상물을 압착 및 가열하되, 상기 압착 가열단계(S210)에서 대상물을 압착하며 발생하는 액체가 가열되어 나타나는 기체를 상기 기체 석션단계(S220)에서 빨아들여, 상기 기체 처리단계(S230)에서 기액분리 후 처리하고, 상기 건조단계(S300)에서 압착 및 가열된 대상물을 건조시켜 대상물을 분말형태로 만든 후, 상기 사료 생성단계(S400)에서 분말 형태의 대상물에 사료조성물을 혼합하여 복합사료를 만드는 것이다.
아울러, 도면에는 도시되지 않았지만 본 발명인 밀폐형 바이오매스 열처리장치(1000)는 장치의 동력원이 되는 전기에너지를 생산하는 동력 보충부를 더 포함할 수 있고, 상기 동력 보충부는 에너지를 수집하는 에너지 수집부와, 수집된 에너지를 전기 에너지로 변환하는 하베스팅 유닛을 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 장치가 구동하며 발생하는 에너지를 전기 에너지로 변환하여 장치 구동에 소모되는 에너지를 보충 가능하게 한 것이다.
이때, 상기 에너지 수집부는 상기 분쇄부(100) 또는 상기 열숙부(200)에서 발생하는 진동 에너지, 열에너지, 외부에서 인가되는 광 에너지 등을 수집할 수 있으며, 상기 하베스팅 유닛은 입력되는 에너지를 전기 에너지로 변환하는 압전소자, 열전소자, 태양광 모듈 등일 수 있다.
일 실시예로는, 상기 열숙부(200)는 내부가 일정 이상의 온도로 유지되므로 열전소자의 길이방향 일측을 열숙부(200) 내부에 위치시키고, 열전소자의 길이방향 타측을 외부 대기로 노출시킬 시, 열전소자의 양 측 온도 차이에 의해 열전소자가 전기를 생산하게 되고, 저장된 에너지는 배터리에 저장되어 장치를 가동시키는데 필요한 에너지를 최소화 한 것이다.
또 다른 실시예로는, 상기 열숙부(200)는 외부 표면에 격자 형상으로 슬라이딩 레일이 형성되고, 복수개의 태양광 모듈이 상기 슬라이딩 레일에 결합될 수 있으며, 복수개의 상기 태양광 모듈 사이에 압전소자가 위치되어 서로 이격 배치된 태양광 모듈을 연결하는 구조일 수 있으며, 각각의 압전소자는 배터리에 연결되어 열숙부(200) 진동시 태양광 모듈이 상기 슬라이딩 레일을 따라 진동하는 힘이 압전소자에 가해져 압전소자가 전기를 생산하고, 생산된 전기에너가 배터리를 충전시켜, 배터리에 저장된 에너지가 분쇄부(100)와 열숙부(200) 등의 장치를 작동시키는 에너지로 활용될 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
100 : 분쇄부
200 : 열숙부 210 : 가압부
211 : 이동롤러 211-1 : 가이드 돌기
220 : 열처리부 221 : 히팅코일
300 : 건조부 301 : 이동통로
310 : 건조부 몸체 311 : 가이드 판
320 : 건조부 구동장치 330 : 건조유닛
400 : 혼합부
500 : 기체 회수부 510 : 회수기체 처리부
520 : 액체 저장부 530 : 기체 방출부
S100 : 분쇄단계 S200 : 열숙단계
S210 : 압착 가열단계 S220 : 기체 석션단계
S230 : 기체 처리단계
S300 : 건조단계
S400 : 사료 생성단계
200 : 열숙부 210 : 가압부
211 : 이동롤러 211-1 : 가이드 돌기
220 : 열처리부 221 : 히팅코일
300 : 건조부 301 : 이동통로
310 : 건조부 몸체 311 : 가이드 판
320 : 건조부 구동장치 330 : 건조유닛
400 : 혼합부
500 : 기체 회수부 510 : 회수기체 처리부
520 : 액체 저장부 530 : 기체 방출부
S100 : 분쇄단계 S200 : 열숙단계
S210 : 압착 가열단계 S220 : 기체 석션단계
S230 : 기체 처리단계
S300 : 건조단계
S400 : 사료 생성단계
Claims (10)
- 유입되는 대상물이 분쇄되는 분쇄부(100);
상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하는 가압부(210)와, 가열하는 열처리부(220)를 포함하는 열숙부(200);
상기 열숙부(200)를 통과한 대상물을 건조시키는 건조부(300);
상기 건조부(300)를 통과한 대상물과 사료 조성물을 혼합하는 혼합부(400); 및
상기 열숙부(200)에서 발생하는 기체를 석션하는 기체 회수부(500);를 포함하며,
상기 가압부(210)는 상기 열숙부(200) 내부에 서로 대향 배치되고, 서로 역방향으로 회전하여 상기 분쇄부(100)에서 유입된 대상물을 가압하며 상기 건조부(300)로 이동 시키는 복수개의 가압식 이동롤러(211)를 포함하고,
상기 열처리부(220)는 상기 열숙부(200)의 내주면에 결합되는 히팅코일(221)을 포함하고,
상기 건조부(300)는 상기 열숙부(200)에서 유입된 대상물이 상기 혼합부(400)로 이동하는 이동통로(301)를 형성하는 건조부 몸체(310)와, 상기 건조부 몸체(310)를 회전시키는 건조부 구동장치(320)와, 상기 건조부 몸체(310)의 내주면에 경사지게 돌출 형성되어 상기 건조부 구동장치(320)가 상기 건조부 몸체(310)를 회전시킬 시, 상기 이동통로(301)로 유입된 대상물을 상기 혼합부(400)로 이동시키는 복수개의 가이드 판(311)을 포함하고,
복수개의 상기 가이드 판(311)은 상기 건조부 몸체(310)와 2개 이상의 배치 각도를 가지며,
동력원이 되는 전기에너지를 보충하는 동력 보충부를 더 포함하며, 상기 동력 보충부는 길이방향 일측이 상기 열숙부(200) 내부에 위치되고, 길이방향 타측이 외부 대기에 노출되어 양측 온도 차를 통해 전기를 생산하는 열전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀폐형 열처리 기계장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
복수개의 상기 가압식 이동롤러(211)는 외주면에 나선형으로 서로 맞물리는 가이드 돌기(211-1)가 형성되고, 서로 인접한 각각의 가압식 이동롤러(211)에 형성된 상기 가이드 돌기(211-1)는 서로 역방향 배치되는 것을 특징으로 하는, 밀폐형 열처리 기계장치.
- 삭제
- 제 3항에 있어서,
상기 열숙부(200)는 상기 히팅코일(221)의 온도를 조절하여 상기 열숙부(200)의 온도를 100도 내지 300도로 유지하는 온도유지부와, 표면을 감싸는 단열부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀폐형 열처리 기계장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
건조부(300)는 상기 이동통로(301)로 열풍과 자외선 중 어느 하나 이상을 방출하는 건조유닛(330)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀폐형 열처리 기계장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 열숙부(200)는 외부 표면에 격자 형상으로 슬라이딩 레일이 형성되고, 배터리와 전기적으로 연결된 복수개의 태양광 모듈이 상기 슬라이딩 레일에 결합되고, 복수개의 상기 태양광 모듈 사이에 상기 배터리와 전기적으로 연결된 압전소자가 위치되어 서로 이격 배치된 태양광 모듈을 연결하는 것을 특징으로 하는, 밀폐형 열처리 기계장치.
- 제 9항의 밀폐형 열처리 기계장치를 이용한 바이오매스 열처리방법에 있어서,
분쇄부(100)를 이용하여 대상물을 일정 이하의 크기로 분쇄하는 분쇄단계(S100);
분쇄된 대상물을 상기 열숙부(200)에서 압착 및 가열하는 압착 가열단계(S210)와, 대상물을 압착 및 가열 시 발생하는 기체를 석션하는 기체 석션단계(S220)와, 석션된 기체를 중화한 후 기체와 액체로 분리 처리하는 기체 처리단계(S230)를 포함하는 열숙단계(S200);
압착 및 가열된 대상물을 건조하여 대상물에 함유된 수분을 제거하는 건조단계(S300); 및
건조된 분쇄물에 사료조성물을 혼합하여 복합사료를 조성하는 사료 생성단계(S400);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 밀폐형 열처리 기계장치를 이용한 바이오매스 열처리방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180133408A KR102103297B1 (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 이동식 ai·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치와 압착식 열처리 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180133408A KR102103297B1 (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 이동식 ai·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치와 압착식 열처리 방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102103297B1 true KR102103297B1 (ko) | 2020-04-23 |
Family
ID=70472523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020180133408A KR102103297B1 (ko) | 2018-11-02 | 2018-11-02 | 이동식 ai·구제역 살처분 및 폐사가축, 잉여·폐기 농수산물 등 바이오매스 처리를 위한 밀폐형 열처리 기계장치와 압착식 열처리 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102103297B1 (ko) |
Citations (7)
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| KR20020084342A (ko) * | 2001-04-30 | 2002-11-07 | 주식회사 대인기계공업 | 음식물쓰레기 처리장치 |
| KR100844291B1 (ko) | 2007-04-02 | 2008-07-08 | 주식회사 환경21 | 감염 동물의 자동처리장치 |
| KR20080079407A (ko) * | 2007-02-27 | 2008-09-01 | 삼산토건 주식회사 | 음식물쓰레기 진공 건조장치 및 그 제어방법 |
| KR20100104701A (ko) * | 2009-03-18 | 2010-09-29 | (주)에코트루젠 | 다중 가압 탈수 장치를 이용한 유기 폐기물 파쇄 탈수 처리장치 |
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| KR101800006B1 (ko) * | 2017-05-23 | 2017-11-21 | (주)구츠 | Iot 기술에 기반한 음식물쓰레기 처리장치 |
| KR101898152B1 (ko) * | 2017-04-20 | 2018-09-12 | (주) 에코베네 | 폐가축 처리장치 |
-
2018
- 2018-11-02 KR KR1020180133408A patent/KR102103297B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
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