KR102278764B1

KR102278764B1 - 유무기질 폐수슬러지 감량 및 사료화 장치

Info

Publication number: KR102278764B1
Application number: KR1020190148336A
Authority: KR
Inventors: 강신향
Original assignee: 주식회사 더그린모아
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2021-07-20
Also published as: KR20210060847A

Abstract

본 발명은 가정이나 음식업소에서 배출되는 대량의 음식물 쓰레기를 포함한 폐수슬러지를 톱밥과 유기미생물을 혼합하면서 파쇄하고 배출되는 과정에서 발효시켜 사료화 함과 동시에 발효과정에서 유무기질과 폐수슬러지의 악취를 집진시켜 탈취를 할 수 있게 한 유무기질 폐수슬러지 감량 및 사료화 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 점성을 가진 슬러지가 발효되는 과정에서 발생하는 열에 의해 혼합탱크 의 내면에 눌러 붙어 고착되지 않도록 진동과 함께 시소식으로 흔들어 미생물과 슬러지의 혼합효과를 높이고 미생물의 분해를 촉진시킴으로써 발효 효율을 높일 수 있도록 한 유무기질 폐수슬러지 감량 및 사료화 장치에 관한 것이다.

Description

유무기질 폐수슬러지 감량 및 사료화 장치{Organic and inorganic waste water sludge reduction and feeding system}

일반적으로 하·폐수 중의 오염물질을 고형분으로 분리 제거하는 과정에서 발생되는 각종 유무기질 폐수슬러지를 비롯하여 근래 소득의 증가로 풍요로워진 식생활과 외식산업의 발달로 식사를 하고 남은 음식물 잔여물은 대량의 음식물 쓰레기로서 발생되어 이의 처리에 많은 고심을 하고 있다.

특히 예전과 달리 위생문제로 인해 먹다 남은 음식물은 재활용하지 않고 모두 버리게 되므로 호텔 식당이나 뷔페 및 대형 음식점에서 배출되는 음식물 쓰레기는 그 양이 엄청나고 많은 수분이 함유되어 폐기시 침출수가 발생하게 되고 이 침출수는 주변 지하수는 물론 하천으로 흘러 들어가 수질을 오염시키므로서 생태계에 많은 영향을 끼치게 되고, 또 음식물 쓰레기를 소각하게 되면 소각시에 다이옥신 등과 같은 중금속이 발생되어 대기 중에 떠돌가가 인체로 호흡이나 피부를 통해 흡입됨으로써 질병을 발생시킬 뿐 아니라 대기 오염과 같은 환경오염이 발생되는 등 국가적인 차원이나 환경적인 측면에서 볼 때 많은 문제가 되고 있음은 주지의 사실이다.

따라서, 이러한 많은 문제점을 해소하는 일환으로 음식물과 일반쓰레기를 분리 수거하여 음식물에 일반 쓰레기가 포함되어 있지 않게 함으로써 음식물 쓰레기의 양을 줄이고 음식문화를 개선하는 등 음식물 쓰레기의 배출량을 줄이는 데 많은 노력을 하고 있다.

또 음식물을 파쇄하여 탈수하고 건조하거나 미생물을 투입하는 방식의 다양한 음식물 쓰레기 감량장치가 안출되어 나오고 있으나 이들 구조는 미생물의 투입량이 일정하지 않고 발효과정에서 많은 악취가 발생되며 비교적 복잡한 구조로 이루어져 실용화가 용이하지 않는 문제점이 있을 뿐 아니라 슬러지를 혼합하고 발효시키는 혼합탱크가 정지상태에서 교반기가 회전하여 미생물과 슬러지를 혼합하게 되므로 혼합탱크에 가해지는 열과 발효과정에서 발생하는 열로 인해 슬러지가 혼합탱크의 내부에 들어 붙어 고착되므로서 발효효율을 저하시키는 폐단이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미생물과 함께 혼합되는 슬러지를 교반장치에 의해 교반 발효시키는 혼합탱크를 진동과 함께 상하로 승강 유동시켜 슬러지와 미생물이 골고루 혼합되어 미생물의 분해를 촉진하고, 또한, 슬러지가 혼합탱크의 내면에 눌러 붙어 고착되지 않도록 함으로써 발효 효율을 높여 미생물에 의한 분해효과를 높이므로서 효율적인 감량화와 함께 유무기물이 풍부한 퇴비를 생산할 수 있도록 한 유무기질 폐수슬러지 감량 및 사료화 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 이와같은 목적을 달성하기 위한 수단으로, 폐슬러지가 투입되는 호퍼와, 미생물 저장조와 집진기 및 히터가 외면에 설치된 혼합탱크의 내부에 미생물 저장조와 연결된 배관을 통해 미생물을 분사하는 다수개의 분사노즐과, 감속기모터에 의해 회전되는 회전축에 다수개의 교반익편을 일정간격으로 설치한 한 쌍의 교반장치와 혼합탱크의 저부에 발효된 슬러지를 외부로 배출하는 배출스크류를 포함하고, 상기 혼합탱크는 베이스에 설치된 고정브라켓과 혼합탱크의 저면 중간 위치에 설치된 무빙브라켓을 축봉으로 축설하여 혼합탱크가 베이스와 이격되게 설치한 상태에서 축봉을 중심으로 좌우 회동가능하게 구성한 것에 있어서, 상기 베이스의 일측에 설치된 유압회전모터의 캠축에 편심 설치된 크랭크로드를 혼합탱크의 일측 저면에 연결 설치하여 캠축의 회전에 따른 크랭크로드의 크랭크 작동으로 혼합탱크가 축봉을 중심으로 시소식 승강되도록 구성하여 미생물과 슬러지의 혼합율을 높일 수 있게 함을 특징으로 하는 유무기질 폐수슬러지 감량 및 사료화 장치가 제공된다.

삭제

이와 같은 본 발명에 따르면, 액체 미생물과 슬러지가 혼합된 혼합탱크를 캠축과 크랭크로드의 크랭크 작동으로 시소식 승강됨으로써 혼합탱크가 좌우로 흔들리게 되므로 미생물과 슬러지의 혼합이 효율적으로 이루어져 발효 효율이 높아지고, 슬러지가 열에 의해 혼합탱크의 내면에 눌러 붙어 고착되지 아니하여 슬러지의 감량화를 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 정면 내부 구조도
도 2는 혼합탱크의 일부 확대 종단면도
도 3은 혼합탱크의 크랭크 작동 설명도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 유무기질 폐수슬러지 감량 및 사료화 장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 폐슬러지가 투입되는 호퍼(1)와, 미생물 저장조(2)와 집진기(3) 및 히터(4)가 외면에 설치된 혼합탱크(100)의 내부에 미생물 저장조(2)와 연결된 배관(5)을 통해 미생물을 분사하는 다수개의 분사노즐(6)(6')과, 감속기모터(7)에 의해 회전되는 회전축(8)에 다수개의 교반익편(9)(9')을 일정간격으로 설치한 한 쌍의 교반장치(10)와 혼합탱크(100)의 저부에 발효된 슬러지를 외부로 배출하는 배출스크류(11)를 포함하고, 상기 혼합탱크(100)는 베이스(12)에 설치된 고정브라켓(13)과 혼합탱크(100)의 저면 중간 위치에 설치된 무빙브라켓(14)을 축봉(15)으로 축설하여 혼합탱크(100)가 베이스(12)와 이격되게 설치한 상태에서 축봉(15)을 중심으로 좌우 회동가능하게 구성한 것에 있어서, 상기 베이스(12)의 일측에 설치된 유압회전모터(16)의 캠축(17)에 편심 설치된 크랭크로드(18)를 혼합탱크(100)의 일측 저면에 연결 설치하여 캠축(17)의 회전에 따른 크랭크로드(18)의 크랭크작동으로 혼합탱크(100)가 축봉(15)을 중심으로 시소식 승강되도록 구성하여 미생물과 슬러지의 혼합율을 높일 수 있게 함을 특징으로 한다.

또한, 혼합탱크(100)에는 진동자(19)가 설치되어 혼합탱크(100)를 주기적으로 진동시키도록 구성되어 있다.

도면 중 미설명 부호 20은 혼합탱크(100)의 외면을 감싼 단열재이고 21은 커버이다.

이와같이 된 본 발명은 혼합탱크(100)를 진동시키면서 크랭크장치에 의해 좌우 승강작동시키므로서 혼합탱크(100)를 흔들어 슬러지와 미생물의 혼합이 잘 이루어져 발효효율이 촉진되고 발효되는 슬러지가 혼합탱크(100)의 내면에 눌러 붙거나 고착되는 것을 방지하는 데 특징이 있는 것으로, 혼합탱크(100)는 저면 중간 위치에 설치된 무빙브라켓(14)이 베이스(12)에 설치된 고정브라켓(13)과 축봉(15)으로 연결되어 베이스(12)와 간격을 두고 이격되게 설치되어 있으므로 혼합탱크(100)는 허공에 떠있는 상태에서 축봉(15)을 중심으로 좌우 회동 가능해지고 이 상태에서 베이스(12)의 일측에 설치된 유압회전모터(16)의 구동으로 캠축(17)이 회전되면서 이에 편심 설치된 크랭크로드(18)가 크랭크 작동을 하게 되면 혼합탱크(100)는 축봉(15)을 중심으로 좌우가 시소식으로 상하 승강을 하게 된다.

즉, 본 발명은 혼합탱크(100)를 지면에 고정 설치하지 않고 고정브라켓(13)과 무빙브라켓(14)을 이용하여 베이스(12)와 이격되게 축설하고 캠축(17)의 편심회전에 의한 크랭크작동으로 좌우로 상하 승강을 가능하게 함으로써 혼합탱크(100)를 흔들어 미생물과 슬러지의 혼합을 촉진하고 발효과정에서 슬러지가 열에 의해 내면에 눌러 붙는 것을 방지하게 된다.

본 발명에 의한 작동과정을 설명하면, 음식쓰레기나 유무기질 폐수슬러지(이하 '슬러지'라 칭함)를 호퍼(1)를 통해 혼합탱크(100)의 내부에 투입하고, 미생물 저장조(2)에 저장된 미생물을 분사노즐(6)(6')을 통해 혼합탱크(100)에 고루게 분사하는 상태에서 감속기모터(7)를 작동시켜 한 쌍의 교반장치(10)를 서서히 회전시키면 회전축(8)에 일정 간격으로 설치된 다수개의 교반익편(9)(9')이 회전되면서 미생물과 슬러지를 고르게 교반시키게 되는 데, 이 과정에서 혼합탱크(100)의 외면에 설치된 히터(4)가 작동하여 혼합탱크(100)를 일정한 온도로 가열하게 되므로 혼합탱크(100)의 내부에 투입된 미생물과 슬러지는 혼합 교반되면서 서서히 발효가 이루어지면서 유해성분이 미생물에 의해 분해되어 감량화가 이루어지게 된다.

보통 슬러지는 혼합탱크(100)에 투입시 수분함유량이 70% 이상으로서 혼합탱크(100)의 히터(4)에 의한 가열과 교반장치(10)에 의한 교반과정에서 발열되어 서서히 수분이 증발하여 수분함량이 낮아지게 되는 데 수분함량이 어느 정도 낮아지면 유압회전모터(16)를 구동시켜 캠축(17)의 편심회전에 의한 크랭크로드(18)의 승강작동으로 혼합탱크(100)의 좌우를 상하 승강시키게 되면 혼합탱크(100)는 축봉(15)을 중심으로 시소식 작동하여 혼합탱크(100)를 흔들어줌에 따라 내부에서 발효가 이루어지는 슬러지와 미생물은 잘 혼합되어 미생물의 분해가 효율적으로 이루어지게 되고 특히 슬러지가 열에 의해 혼합탱크(100)의 내면에 눌러 고착되는 것을 방지하게 되므로 슬러지의 감량화가 효율적으로 이루어진다.

또한, 혼합탱크(100)에는 진동자가 설치되어 상기와 같이 좌우로 상하 승강하는 과정에서 진동이 가중되므로 혼합탱크(100)는 진동되면서 상하 승강하여 전체가 유동됨에 따라 슬러지와 미생물의 혼합율이 높아지고 슬러지가 혼합탱크(100)의 내면에 눌러 붙는 것이 방지된다.

이와같이 슬러지가 EM균과 같은 미생물과 혼합되어 교반되는 과정에서 히터열과 자체 열에 의해 분해가 이루어지면서 유해성분이 제거되고 수분이 감소하여 감량이 되는 데 수분 함유량이 약 30% 이하가 되면 유압회전모터(16)와 진동자의 가동을 중지하고 배출스크류(11)를 회전시켜 혼합탱크(100)의 외부로 배출시켜 사료 또는 퇴비로 사용하게 된다.

또한, 발효과정에서 발생되는 가스와 수분 및 분진은 혼합탱크(100)의 상부에 설치된 집진기(3)로 흡인되어 집진됨으로써 악취가 탈취되고 정화된 상태로 배기되므로 대기오염을 발생시키지 않게 된다.

이와같이 본 발명은 혼합탱크(100)를 베이스(12)로 부터 이격시켜 축봉(15)을 중심으로 캠축(17)의 편심회전에 의한 크랭크작동으로 시소식 승강시키게 되므로서 미생물과 슬러지의 혼합율을 높여 분해와 발효가 촉진되고 슬러지가 혼합탱크(100)의 내면에 눌러 붙는 것이 방지되어 슬러지의 감량화를 효율적으로 할 수 있는 효과가 있다.

1 : 호퍼 2 : 미생물 저장조 3 : 집진기 4 : 히터 5 : 배관 6,6' : 분사노즐 7 : 감속기모터 8 : 회전축 9,9' : 교반익편 10 : 교반장치 11 : 배출스크류 12 : 베이스 13 : 고정브라켓 14 : 무빙브라켓 15 : 축봉 16 : 유압회전모터 17 : 캠축 18 : 크랭크로드 100 : 혼합탱크

Claims

폐슬러지가 투입되는 호퍼(1)와, 미생물 저장조(2)와 집진기(3) 및 히터(4)가 외면에 설치된 혼합탱크(100)의 내부에 미생물 저장조(2)와 연결된 배관(5)을 통해 미생물을 분사하는 다수개의 분사노즐(6)(6')과, 감속기모터(7)에 의해 회전되는 회전축(8)에 다수개의 교반익편(9)(9')을 일정간격으로 설치한 한 쌍의 교반장치(10)와 혼합탱크(100)의 저부에 발효된 슬러지를 외부로 배출하는 배출스크류(11)를 포함하고, 상기 혼합탱크(100)는 베이스(12)에 설치된 고정브라켓(13)과 혼합탱크(100)의 저면 중간 위치에 설치된 무빙브라켓(14)을 축봉(15)으로 축설하여 혼합탱크(100)가 베이스(12)와 이격되게 설치한 상태에서 축봉(15)을 중심으로 좌우 회동가능하게 구성한 것에 있어서, 상기 베이스(12)의 일측에 설치된 유압회전모터(16)의 캠축(17)에 편심 설치된 크랭크로드(18)를 혼합탱크(100)의 일측 저면에 연결 설치하여 캠축(17)의 회전에 따른 크랭크로드(18)의 크랭크작동으로 혼합탱크(100)가 축봉(15)을 중심으로 시소식 승강되도록 구성하여 미생물과 슬러지의 혼합율을 높일 수 있게 함을 특징으로 하는 유무기질 폐수슬러지 감량 및 사료화 장치.
삭제