KR102307107B1 - Dry-Processing Apparatus of Livestock Manure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 축산 분뇨를 가공하여 오염물질을 분리하고 분뇨 고형물을 추출 및 건조하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 0.1기압 이하로 감압 가능한 건조기를 통해 기화점을 낮추어 20~50℃ 범위의 저온하에서 축산 분뇨내 수분을 급속 기화시켜 재활용 원료로 가공하기 위한 건조된 분뇨 고형물을 추출하고, 수분 처리기의 냉각관을 통해 기화된 가스로부터 수분을 응축시켜 분리한 후, 추출된 가스를 가스 소각기로 연소시켜 제거하여 오염수를 정화하는 축산 분뇨 건조 가공 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for processing livestock manure to separate pollutants, extracting and drying manure solids, and more particularly, by lowering the vaporization point through a dryer capable of reducing the pressure to 0.1 atm or less under a low temperature in the range of 20 to 50 ℃ After rapidly vaporizing moisture in livestock manure to extract dried manure solids for processing into recycled raw materials, condensing and separating moisture from vaporized gas through a cooling pipe of a moisture treatment machine, the extracted gas is burned with a gas incinerator. It relates to a livestock manure drying processing device that purifies contaminated water by removing it.
일반적으로 음식물 쓰레기, 하수 슬러지 또는 축산 분뇨와 같은 유기 폐기물은 건조 후 재생연료로 가공하거나, 발효 후 비료로 활용하게 된다.In general, organic waste such as food waste, sewage sludge or livestock manure is dried and then processed into renewable fuel, or used as fertilizer after fermentation.
축산 분뇨 중 특히 돼지의 분뇨에는 구리·아연·망간을 포함한 금속과 나트륨·염소 등이 비료 사용 기준치보다 10배 이상 포함되어 있어, 비료 사용 기준치를 초과하는 금속 및 화학 물질을 제거하지 않은 상태에서 비료로 가공하는 경우 심각한 토양 오염을 유발한다.Among livestock manure, especially pig manure contains metals including copper, zinc, manganese, sodium, chlorine, etc. more than 10 times higher than the fertilizer use standards. It causes serious soil contamination when processed with
따라서 축산 분뇨를 재생연료나 비료로 가공하기 위해서는 축산 분뇨 중에 포함된 환경오염 물질을 처리하여야 하는데, 분뇨를 탈수하여 고형물을 형성하여 재생 연료로 가공하고, 발생한 출수는 미생물을 활용한 정화조나 집합공동처리시설의 자연 정화 방식에 따라 맑은 물로 정화하는 과정을 거치게 된다.Therefore, in order to process livestock manure into renewable fuel or fertilizer, environmental pollutants contained in livestock manure must be treated. According to the natural purification method of the treatment facility, it undergoes a process of purification with clear water.
축산 분뇨를 탈수하여 건조하기 위하여, 대한민국 등록특허공보 제10-0755012호(2007.08.28.등록)에서는 액츄에이터에 의해 승강되는 캡으로 개방 또는 폐쇄하는 교반조의 중앙에 분뇨를 교반하는 교반날개를 장착하고, 교반날개 주변에 히터를 장착하여 교반 중인 슬러지를 건조시키는 히터를 장착한 축산 분뇨 건조처리장치를 제안하고 있다.In order to dehydrate and dry livestock manure, in Korean Patent Publication No. 10-0755012 (registered on August 28, 2007), a stirring blade for stirring the manure is installed in the center of the stirring tank that is opened or closed with a cap lifted by an actuator. , proposes a livestock manure drying treatment device equipped with a heater for drying the sludge being stirred by installing a heater around the stirring blade.
다른 예로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1024527호(2011.03.17.등록)에서는 투입부와 배출부가 경사지게 설치되고 연소부에서 발생한 고온의 배기 가스가 내부로 공급되는 건조부재와, 건조부재 내부에 설치되는 교반부재 및, 건조부재 내부에 설치되어 배기 가스를 확산시키고 축산분뇨와 교반부재간 접촉시간을 늘리는 확산판으로 구성되는 축산분뇨 건조장치 및 이를 이용한 축산분뇨 고체 연료화 장치를 제안하고 있다.As another example, in Republic of Korea Patent Publication No. 10-1024527 (registered on March 17, 2011), a drying member in which the input part and the discharge part are installed inclinedly and high-temperature exhaust gas generated from the combustion part is supplied to the inside, and the inside of the drying member We propose a livestock manure drying device and a livestock manure solid fueling device using the installed stirring member and the diffusion plate installed inside the drying member to diffuse exhaust gas and increase the contact time between livestock manure and the stirring member.
또 다른 예로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1158906호(2012.06.15.등록)에서는 건조부재 내부에 수평방향으로 교반 스크류를 설치하고, 고온의 연소가스 및 외부공기를 건조부재 내부에 지그재그를 이루도록 통과시켜 축산 분뇨 등의 유기물을 건조시키는 유기물 건조장치를 제안하고 있다.As another example, in Korean Patent Publication No. 10-1158906 (registered on June 15, 2012), a stirring screw is installed in the horizontal direction inside the drying member, and high-temperature combustion gas and external air are zigzag inside the drying member. An organic matter drying device that dries organic matter such as livestock manure by passing it through is proposed.
그러나 위와 같은 건조 장치를 통해 건조된 축산 분뇨 고형물은 25%이상의 함수율을 가지게 되는데, 재생연료로 가공하기 위해서는 더 낮은 함수율을 요구하므로 추가 건조 과정을 수행해야 하므로, 추가 건조 과정에서 가열 장치를 구동하는데 발생하는 에너지 소비 증가에 따른 비용 손실이 발생하고, 컴버스트기를 활용한 악취 제거 및 건조 발효 과정의 처리 기간에 4~5일이 소요되는 등 건조 과정의 지연에 따른 가공 효율 저하도 함께 발생하게 되는 문제가 있었다.However, livestock manure solids dried through the above drying device have a moisture content of 25% or more, and since it requires a lower moisture content to be processed into renewable fuel, an additional drying process must be performed. There is a cost loss due to the increase in energy consumption, and a decrease in processing efficiency due to the delay in the drying process, such as the removal of odors using the combustor and the processing period of the dry fermentation process takes 4 to 5 days. There was a problem.
또한, 기존의 축산 분뇨의 건조 장치에는 교반기가 설치되며, 교반기는 축을 따라 회전하는 스크류바를 통해 축산 분뇨를 교반하면서 가열하여 건조하게 되는데, 웜기어와 유사한 거동을 보이는 스크류바의 특성상 교반기의 회전속도 대비 교반되는 축산 분뇨의 진행 속도가 매우 느려 건조하는데 많은 시간이 소요되고, 교반기의 길이 대비 축산 분뇨 투입구 및 배출구의 면적이 좁게 형성되어 건조 효율이 저하되며, 이에 따라 건조되는 축산 분뇨의 무게 대비 동력 에너지 소모량이 증가하여 건조 처리 비용이 크게 증가하는 문제가 있었다. In addition, an agitator is installed in the existing livestock manure drying device, and the agitator is heated and dried while stirring the livestock manure through a screw bar rotating along the shaft. The progress of the agitated livestock manure is very slow, and it takes a lot of time to dry, and the area of the livestock manure inlet and outlet is formed narrow compared to the length of the agitator, and the drying efficiency is lowered. There was a problem in that the consumption increased and the drying treatment cost greatly increased.
본 발명의 실시 예에서는 돼지의 분뇨를 건조시켜 재생연료나 비료로의 가공시, 건조된 분뇨 및 발생한 출수의 금속및 화학 물질 등의 함유량이 비료 사용 기준치를 만족할 수 있는 축산 분뇨 건조 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In an embodiment of the present invention, when the pig manure is dried and processed into renewable fuel or fertilizer, the dried manure and the content of metals and chemical substances in the generated effluent can satisfy the fertilizer use standard value. aim to do
본 발명의 실시 예에서는 축산 분뇨의 건조를 통해 재생연료나 비료로의 가공시, 1회 건조된 축산 분뇨의 함수율을 재생연료로의 가공이 곧바로 가능한 수준으로 낮춰 추가적인 건조 공정을 생략하고, 이에 따라 건조에 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있는 축산 분뇨 건조 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In an embodiment of the present invention, during processing into renewable fuel or fertilizer through drying of livestock manure, the moisture content of livestock manure dried once is lowered to a level that can be directly processed into renewable fuel, thereby omitting an additional drying process, and accordingly An object of the present invention is to provide an apparatus for drying livestock manure that can reduce the cost and time required for drying.
본 발명의 실시 예에서는 교반기의 교반 속도 및 효율을 향상시켜 축산 분뇨의 건조를 위한 동력 에너지 소모량 감소에 따른 건조 처리 비용 절감을 이루는 것을 목적으로 한다.In an embodiment of the present invention, by improving the agitation speed and efficiency of the agitator, an object of the present invention is to achieve a reduction in drying processing cost according to a reduction in power energy consumption for drying livestock manure.
본 발명의 실시 예에 따르면 건조기를 통해 축산 분뇨에 포함된 수분을 기화시켜 재활용 원료로 가공하기 위한 건조된 분뇨 고형물을 추출하고, 수분 처리기를 통해 기화된 수분으로부터 추출된 가스를 가스 소각기로 연소시켜 제거하여 오염수를 정화하는 축산 분뇨 건조 가공 장치에 있어서, 건조기의 본체를 이루고, 원형 단면 형상의 탱크 구조물을 형성하는 건조 탱크, 건조 탱크의 상부에 형성되어 축산 분뇨가 투입되는 분뇨 투입구, 건조 탱크의 하부에 형성되어 건조된 축산 분뇨가 배출되는 고형물 배출구, 축산 분뇨에 포함된 수분 및 가스가 배출되는 제1 가스 배출구, 지면과 30~50° 범위 내의 각도에서 경사각을 형성하는 다수의 블레이드가 방사상으로 배치되어 터빈 형상을 이루며, 블레이드의 회전 구동에 의해 축산 분뇨의 교반이 이루어지는 교반기, 건조 탱크 하부에 연결되어 축산 분뇨를 가열하는 제1 가열기, 제1 가스 배출구에 연결되고, 건조 탱크 내부를 0.1기압 이하로 감압하여 축산 분뇨에 포함된 수분의 기화점을 낮추는 제1 감압기, 수분 처리기의 상부에 형성되고 제1 감압기와 연결되어, 축산 분뇨로부터 분리된 수분 및 가스가 공급되는 제1 가스 급기구, 수분 처리기의 하부에 형성되어 응축된 물이 배출되는 제1 배수구, 수분 처리기의 일측에 형성되어 수분이 제거된 가스가 배출되는 제2 가스 배출구, 외부에 다수의 제1 출수 핀이 형성되고, 내부를 통과하는 냉각제를 통해 수증기를 응축시키는 제1 냉각관, 제2 가스 배출구 및 제2 가스 급기구를 통해 가스 소각기 내로 공급된 가스의 1차 소각이 이루어지는 제1 연소실, 제1 연소실의 연소 가스를 포집하는 가스 포집기, 가스 포집기에 의해 포집된 연소 가스를 2차 소각하는 제2 연소실로 구성되어, 20~50℃ 범위의 저온하에서 건조 탱크에 투입된 축산 분뇨내 수분을 급속 기화시킨다.According to an embodiment of the present invention, moisture contained in livestock manure is vaporized through a dryer to extract dried manure solids for processing into recycled raw materials, and the gas extracted from the vaporized moisture through a moisture processor is burned with a gas incinerator. In the livestock manure drying processing apparatus for removing and purifying contaminated water, the drying tank forming the main body of the dryer and forming a tank structure with a circular cross-sectional shape, the manure inlet formed on the upper part of the drying tank and into which livestock manure is put, the drying tank A number of blades forming an inclination angle at an angle within the range of 30-50° with the ground are radially formed at the bottom of the It is arranged as a turbine shape and is connected to a stirrer that stirs livestock manure by rotating the blades, a first heater connected to the lower part of the drying tank to heat livestock manure, and a first gas outlet, and the inside of the drying tank is 0.1 A first pressure reducer that lowers the vaporization point of moisture contained in livestock manure by reducing the pressure below atmospheric pressure, is formed on the upper part of the water processor and connected to the first pressure reducer, the first gas class to which moisture and gas separated from livestock manure are supplied A device, a first drain hole formed at the lower part of the water treatment machine to discharge condensed water, a second gas outlet formed on one side of the water treatment machine to discharge gas from which moisture has been removed, and a plurality of first water outlet pins are formed on the outside, , a first combustion chamber in which the primary incineration of the gas supplied into the gas incinerator through the first cooling tube, the second gas outlet and the second gas inlet for condensing water vapor through the coolant passing through the inside, combustion of the first combustion chamber It is composed of a gas collector for collecting gas, and a second combustion chamber for secondary incineration of the combustion gas collected by the gas collector, and rapidly vaporizes the moisture in the livestock manure put into the drying tank under a low temperature in the range of 20 to 50 ° C.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 건조 탱크의 분뇨 투입구에는 원심력을 통해 축산 분뇨에 포함된 고형물과 오수를 분리하는 원심분리기의 분뇨 배출구가 연결되고, 원심분리기의 오수 배출구는 오수 처리기에 연결되되, 오수 처리기는, 오수 처리기의 본체를 이루는 분리 탱크, 분리 탱크의 상부에 형성되는 오수 공급구, 분리 탱크의 하부에 연결되어 오수를 가열하는 제2 가열기, 분리 탱크의 저면에 형성되어 오수로부터 분리되어 퇴적된 슬러지를 회수하는 슬러지 포집기, 분리 탱크의 일측에 형성되어 분리 탱크내 가스를 배출하는 제3 가스 배출구, 제3 가스 배출구에 연결되고, 분리 탱크 내부를 감압하여 오수의 기화점을 낮추는 제2 감압기, 제3 가스 급기구를 통해 제2 감압기와 연결되어, 제3 가스 배출구로부터 배출된 수증기가 공급되는 정화 탱크, 정화 탱크에서 형성된 응축수가 배출되는 제2 배수구, 외부에 다수의 제2 출수 핀이 형성되고, 내부를 통과하는 냉각제를 통해 정화 탱크내 수증기를 응축시키는 제2 냉각관으로 구성된다.According to an embodiment of the present invention, the manure outlet of the centrifuge for separating the solids and wastewater contained in livestock manure through centrifugal force is connected to the manure inlet of the drying tank, and the wastewater outlet of the centrifugal separator is connected to a wastewater treatment machine, The treatment device includes a separation tank constituting the main body of the sewage treatment machine, a sewage water supply port formed on the upper portion of the separation tank, a second heater connected to the lower portion of the separation tank to heat the sewage, and a second heater formed on the bottom surface of the separation tank to be separated from the sewage and deposited A sludge collector for recovering the sludge, a third gas outlet formed on one side of the separation tank to discharge gas in the separation tank, and connected to the third gas outlet, a second decompression that lowers the vaporization point of sewage by depressurizing the inside of the separation tank Air, a purification tank connected to the second pressure reducer through the third gas inlet to supply water vapor discharged from the third gas outlet, a second drain outlet through which condensed water formed in the purification tank is discharged, and a plurality of second water outlet pins on the outside is formed and consists of a second cooling tube for condensing the water vapor in the purification tank through the coolant passing therein.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 정화 탱크에는 응축수에 산소를 공급하여 용존산소량을 증가시키는 산소 기폭기가 부가되고, 제2 배수구는 정화 탱크의 저면으로부터 일정 높이로 이격되어, 제2 냉각관에서 응축된 낙수가 제2 배수구로 배출되기까지 산소 용해 시간을 확보한다.According to an embodiment of the present invention, an oxygen initiator for increasing the amount of dissolved oxygen by supplying oxygen to the condensed water is added to the purification tank, and the second drain port is spaced at a predetermined height from the bottom of the purification tank, Oxygen dissolution time is ensured until the dripping water is discharged to the second drain port.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 산소 기폭기는, 정화 탱크 내부에 연결되어 산소를 공급하는 산소 공급 노즐, 정화 탱크 내부에 공급된 산소가 배출되는 산소 배출 노즐, 산소 공급 노즐 및 산소 배출 노즐에 연결되어 정화 탱크내 산소의 순환을 발생시키는 산소 펌프, 정화 탱크내 1.5기압 이상의 압력 발생시 산소 배출 노즐을 통해 산소를 배출하는 밸브로 구성된다.According to an embodiment of the present invention, the oxygen initiator is connected to an oxygen supply nozzle for supplying oxygen connected to the inside of the purification tank, an oxygen discharge nozzle from which the oxygen supplied to the inside of the purification tank is discharged, an oxygen supply nozzle and an oxygen discharge nozzle. It consists of an oxygen pump that generates circulation of oxygen in the purification tank, and a valve that discharges oxygen through an oxygen discharge nozzle when a pressure of 1.5 atm or more is generated in the purification tank.
본 발명의 실시 예에 따르면 오수 공급구에는 오수 주입 펌프가 연결되어 분리 탱크로의 오수 공급을 제어하고, 제2 감압기에는 가스 배출 펌프가 연결되어 분리 탱크에서의 가스 배출을 제어하되, 오수 주입 펌프와 가스 배출 펌프는 설정된 간극 및 가동 시간동안 교차하여 작동되는 릴레이 방식으로 가동된다.According to an embodiment of the present invention, a sewage injection pump is connected to the sewage supply port to control the supply of sewage to the separation tank, and a gas discharge pump is connected to the second pressure reducer to control gas discharge from the separation tank, but the sewage injection The pump and the outgassing pump are operated in relay mode which is operated alternately for a set interval and operating time.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 건조기의 교반기는 지면과 5~10° 범위 내의 각도에서 경사각을 형성한다.According to an embodiment of the present invention, the stirrer of the dryer forms an inclination angle with the ground at an angle within the range of 5 to 10°.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 건조 탱크에는 제1 가열기의 일측과 타측에 각각 연결되는 폐열 급기구와 폐열 배기구가 각각 형성되고, 폐열 급기구는 폐열 급기관을 통해 가스 소각기와 연결되어, 가스 소각기의 연소열을 통해 건조 탱크내에 투입된 축산 분뇨를 가열한다.According to an embodiment of the present invention, a waste heat supply port and a waste heat exhaust port respectively connected to one side and the other side of the first heater are respectively formed in the drying tank, and the waste heat supply port is connected to a gas incinerator through a waste heat supply pipe, a gas incinerator The livestock manure injected into the drying tank is heated through the combustion heat of
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 건조 탱크의 고형물 배출구에는 건조된 분뇨 고형물을 재생연료로 가공하는 고형물 가공기가 부가되되, 고형물 가공기는, 고형물 가공기의 본체를 이루고, 원형 단면 형상의 탱크 구조물을 형성하는 탄화 탱크, 탄화 탱크의 상부에 형성되어 건조된 축산 분뇨 고형물이 투입되는 고형물 투입구, 탄화 탱크의 하부에 형성되어 탄화된 재생연료가 배출되는 재생연료 배출구, 건조된 축산 분뇨 고형물의 탄화 과정에서 기화된 수분 및 가스가 배출되는 제4 가스 배출구, 지면과 30~50° 범위 내의 각도에서 경사각을 형성하는 다수의 제2 블레이드가 방사상으로 배치되어 터빈 형상을 이루며, 제2 블레이드의 회전 구동에 의해 축산 분뇨의 탄화 건조가 이루어지는 탄화기, 탄화 탱크 하부에 연결되어 건조된 축산 분뇨 고형물을 가열하는 제3 가열기, 제4 가스 배출구에 연결되고, 탄화 탱크 내부를 진공 상태로 감압하는 제3 감압기로 구성되어, 건조된 축산 분뇨 고형물의 탄화 가공 과정에서 재생연료의 연소를 방지한다.According to an embodiment of the present invention, a solids processing machine for processing dried manure solids into renewable fuel is added to the solids outlet of the drying tank, and the solids processing machine forms the body of the solids processing machine and forms a tank structure of a circular cross-sectional shape Carbonization tank, solid material inlet formed on the upper part of the carbonization tank and dried livestock manure solids are put in, regeneration fuel outlet formed at the bottom of the carbonization tank and carbonized renewable fuel is discharged, and dried livestock manure solids vaporized in the carbonization process A fourth gas outlet through which moisture and gas are discharged, a plurality of second blades forming an inclination angle at an angle within the range of 30 to 50° with the ground are radially arranged to form a turbine, and livestock manure by rotational driving of the second blade A carbonizer for carbonization drying of the carbonization tank, a third heater connected to the lower part of the carbonization tank to heat the dried livestock manure solids, a third pressure reducer connected to the fourth gas outlet and pressure-reducing the carbonization tank in a vacuum state, It prevents the combustion of renewable fuels in the carbonization process of dried livestock manure solids.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 탄화 탱크에는 제3 가열기의 일측과 타측에 각각 연결되는 고열 급기구와 고열 배기구가 각각 형성되고, 고열 급기구는 폐열 급기관을 통해 가스 소각기와 연결되어, 고온의 가스 소각기의 연소열을 통해 탄화 탱크내에 투입된 건조 축산 분뇨 고형물을 가열한다.According to an embodiment of the present invention, a high heat supply port and a high heat exhaust port respectively connected to one side and the other side of the third heater are formed in the carbonization tank, and the high heat supply port is connected to a gas incinerator through a waste heat supply pipe, The dry livestock manure solids injected into the carbonization tank are heated through the combustion heat of the gas incinerator.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 고형물 가공기의 탄화기는 지면과 5~10° 범위 내의 각도에서 경사각을 형성한다.According to an embodiment of the present invention, the carbonizer of the solids processing machine forms an inclination angle at an angle within the range of 5 to 10° with the ground.
본 발명의 실시 예에 따르면 건조기에 연결된 감압기를 통해 건조 탱크의 내부 압력을 낮추어 건조 중인 축산 분뇨에 포함된 수분의 기화점을 낮추어, 저온 상태에서 축산 분뇨내 수분의 급속한 증발을 발생시킴으로써, 건조기의 가동시 가열에 소비되는 에너지를 절감하고, 건조 속도를 향상시킴과 동시에 건조된 축산 분뇨의 함수율을 8~10% 수준으로 크게 낮출 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, by lowering the internal pressure of the drying tank through the pressure reducer connected to the dryer to lower the vaporization point of the moisture contained in the livestock manure being dried, and by generating the rapid evaporation of the moisture in the livestock manure at a low temperature, the dryer of It has the effect of reducing the energy consumed for heating during operation, improving the drying speed, and at the same time significantly lowering the moisture content of the dried livestock manure to the level of 8-10%.
본 발명의 실시 예에 따르면 건조기의 교반기를 다수의 제1 블레이드가 방사상으로 장착된 터빈 형태를 이루도록 하여, 기존의 건조기 대비 동시에 투입 및 교반 가능한 축산 분뇨의 량을 크게 증가시킴으로써, 건조 공정의 속도 및 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, the agitator of the dryer is formed in the form of a turbine in which a plurality of first blades are radially mounted, thereby significantly increasing the amount of livestock manure that can be simultaneously input and agitated compared to the existing dryer, thereby speeding and It has the effect of greatly improving productivity.
본 발명의 실시 예에 따르면 교반기가 지면과 경사를 형성하여, 교반기의 원심력과 중력의 작용에 의해 건조가 완료된 축산 분뇨의 배출이 보다 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the agitator forms an inclination with the ground, and there is an effect that the discharge of livestock manure that has been dried by the action of centrifugal force and gravity of the agitator can be made more easily.
본 발명의 실시 예에 따르면 건조된 축산 분뇨로부터 발생한 가스를 가스 소각기로 연소하여 제거할 때, 수분 처리기를 통해 가스내에 포함된 수증기를 응축시켜 미리 제거함으로써, 가스 소각 후 연통을 통해 배출되는 배기 가스로부터 수분이 급속하게 응축되면서 다량의 흰 연기 형태로 배출되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, when the gas generated from the dried livestock manure is removed by burning it with a gas incinerator, by condensing and removing the water vapor contained in the gas through a moisture processor in advance, the exhaust gas discharged through the flue after incineration of the gas There is an effect that can prevent the moisture from being discharged in the form of a large amount of white smoke as it is rapidly condensed.
본 발명의 실시 예에 따르면 가스 소각기의 연소열을 회수하여 건조기의 가열기 열원으로 활용함으로써, 건조기의 에너지 효율을 향상시키고, 이에 따라 축산 분뇨의 가열을 위한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, by recovering the combustion heat of the gas incinerator and utilizing it as a heat source for the heater of the dryer, there is an effect that can improve the energy efficiency of the dryer, thereby reducing the cost for heating livestock manure.
본 발명의 실시 예에 따르면 원심분리기를 통해 축산 분뇨에 포함된 고형물과 오수를 분리한 후, 오수가 분리된 함수율 70% 수준인 고형물 형태의 축산 분뇨로부터 건조를 수행함으로써, 건조 효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, after separating the solids and sewage contained in livestock manure through a centrifuge, drying is performed from the solids form of livestock manure having a moisture content of 70% in which the sewage is separated, thereby further improving drying efficiency. can have an effect.
본 발명의 실시 예에 따르면 원심분리기를 통해 축산 분뇨로부터 분리된 오수를 오수 처리기의 분리 탱크에 공급한 후, 감압기를 통해 분리 탱크 내부를 감압하여 오수의 기화점을 낮춤으로써, 저온상태에서 오수의 급속한 증발을 발생시켜 슬러지 회수를 용이하게 하고, 오수 처리기의 가동시 가열에 소비되는 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, after supplying the sewage separated from livestock manure through a centrifuge to the separation tank of the sewage treatment machine, the inside of the separation tank is decompressed through the pressure reducer to lower the vaporization point of the sewage, so that the There is an effect of facilitating the recovery of the sludge by generating rapid evaporation, and reducing the energy consumed for heating when the wastewater treatment machine is operated.
본 발명의 실시 예에 따르면 오수 처리기의 정화 탱크에 장착된 산소 기폭기를 통해 정화 탱크 내부에 응축되어 모인 맑은 물에 산소를 직접 공급하여 용존산소량을 증가시킴으로써, 배출되는 물을 생활용수나 농업 또는 산업용수로 곧바로 이용할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, oxygen is directly supplied to the clear water that is condensed and collected inside the purification tank through an oxygen initiator mounted on the purification tank of the sewage treatment machine to increase the dissolved oxygen amount, so that the discharged water is converted into household water, agricultural or industrial water. There is an effect that can be used immediately.
본 발명의 실시 예에 따르면 산소 기폭기에 밸브 및 산소 배출 노즐을 구비하고, 산소 배출 노즐을 산소 공급 노즐에 산소를 공급하는 산소 펌프에 연결함으로써, 고압 발생에 의한 폭발사고 발생이나 오수처리기의 손상 발생을 방지하며, 회수된 산소의 재사용에 의한 산소 기폭기의 운영 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, the oxygen initiator includes a valve and an oxygen discharge nozzle, and the oxygen discharge nozzle is connected to an oxygen pump that supplies oxygen to the oxygen supply nozzle. This has the effect of reducing the operating cost of the oxygen initiator by reusing the recovered oxygen.
본 발명의 실시 예에 따르면 진공 상태 하에서의 탄화 가공을 통해, 건조기를 통해 건조된 축산 분뇨 건조물을 재생연료로 가공 시, 고온 열처리에 의한 재생연료 탄화 가공이 가능하도록 함으로써, 최종 소비자가 가공된 재생연료를 사용할 때, 재생연료로부터 일산화탄소·미세먼지·메탄가스 등의 유해물질 발생을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, through carbonization under vacuum, when processing dried livestock manure dried through a dryer into renewable fuel, by enabling carbonization of renewable fuel by high-temperature heat treatment, the final consumer can process renewable fuel It has the effect of reducing the generation of harmful substances such as carbon monoxide, fine dust, and methane gas from renewable fuels.
본 발명의 실시 예에 따르면 가스 소각기의 연소열을 회수하여 탄화기의 고온 열원으로 활용함으로써, 탄화기의 에너지 효율을 향상시키고, 이에 따라 재생연료의 탄화 처리를 위한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention, by recovering the combustion heat of the gas incinerator and using it as a high-temperature heat source of the carbonizer, the energy efficiency of the carbonizer is improved, and thus the cost for carbonization treatment of renewable fuels can be reduced. .
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치의 구성 및 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치의 건조기에 장착되는 교반기의 형상 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치의 건조기 설치 경사각을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치에 부가 설치되는 오수 처리기의 구성 및 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치에 부가 설치되는 고형물 가공기의 구성과 연결 구조 및 탄화기의 형상을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치의 탄화기 설치 경사각을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치 가동시 건조기에의 분뇨로부터 분리되는 고형분과 배출가스 및 수분의 배출 경로를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치 가동시 오수 처리기에서의 슬러지와 배출가스의 배출 경로 및 산소 기폭기를 통한 오수의 정화 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치 가동시 고형물 가공기에서의 재생연료 탄화 과정에서 재생연료와 배출가스의 이동 경로를 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration and connection structure of the livestock manure drying processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing the shape structure of the agitator mounted on the dryer of the livestock manure drying processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a view showing the installation inclination angle of the dryer of the livestock manure drying processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing the configuration and connection structure of the sewage treatment machine additionally installed in the livestock manure drying processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the configuration and connection structure of the solid matter processing machine additionally installed in the livestock manure drying processing apparatus according to an embodiment of the present invention, and the shape of the carbonizer.
Figure 6 is a view showing the installation inclination angle of the carbonizer of the livestock manure drying processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a discharge path of solids, exhaust gas, and water separated from the manure in the dryer when the livestock manure drying processing apparatus is operated according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a purification process of sewage through an oxygen initiator and a discharge path of sludge and exhaust gas in the sewage treatment machine when the livestock manure drying processing apparatus is operated according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing the movement path of the renewable fuel and exhaust gas during the carbonization process of the renewable fuel in the solids processing machine when the livestock manure drying processing apparatus according to an embodiment of the present invention is operated.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는 데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. It will be described in detail focusing on the parts necessary to understand the operation and operation according to the present invention.
본 발명의 실시 예를 설명하면서, 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려졌고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. While describing the embodiments of the present invention, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention will be omitted.
이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.This is to more clearly convey the gist of the present invention without obscuring the gist of the present invention by omitting unnecessary description.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 동일한 명칭의 구성 요소에 대하여 도면에 따라 다른 참조부호를 부여할 수도 있으며, 서로 다른 도면임에도 동일한 참조부호를 부여할 수도 있다. In addition, in describing the components of the present invention, different reference numerals may be assigned to components of the same name according to the drawings, and the same reference numerals may be given even though they are different drawings.
그러나 이와 같은 경우라 하더라도 해당 구성 요소가 실시 예에 따라 서로 다른 기능을 갖는다는 것을 의미하거나, 서로 다른 실시 예에서 동일한 기능을 갖는다는 것을 의미하는 것은 아니며, 각각의 구성 요소의 기능은 해당 실시 예에서의 각각의 구성 요소에 대한 설명에 기초하여 판단하여야 할 것이다.However, even in this case, it does not mean that the corresponding components have different functions depending on the embodiment or that they have the same function in different embodiments, and the function of each component is the corresponding embodiment. It should be judged based on the description of each component in
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.In addition, the technical terms used in this specification should be interpreted in the meaning generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise specifically defined in this specification, and excessively comprehensive It should not be construed as meaning or in an excessively reduced meaning.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Also, as used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context dictates otherwise.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. In the present application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
본 발명의 실시 예에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치는 도 1에서 도시하는 바와 같이, 축산 분뇨에 포함된 수분을 기화시켜 재활용 원료로 가공하기 위한 건조된 분뇨 고형물을 추출하는 건조기(100)와, 건조기(100)에서 기화된 수분으로부터 가스를 추출하여 오염수를 정화하는 수분 처리기(200)와, 수분 처리기(200)에서 추출된 가스를 연소시켜 제거하는 가스 소각기(300)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the livestock manure drying and processing apparatus according to an embodiment of the present invention vaporizes the moisture contained in the livestock manure and extracts the dried manure solids for processing into recycled raw materials a
건조기(100)의 본체를 형성하는 건조 탱크(110)는 지름 5M 및 높이 1M의 원형 단면 형상의 탱크 구조물을 이루고, 건조 탱크(110)의 상부와 하부에는 각각 축산 분뇨가 투입되는 분뇨 투입구(111)와 건조된 축산 분뇨가 배출되는 고형물 배출구(112)가 형성되며, 축산 분뇨의 건조과정에서 생성되는 축산 분뇨내 수분 및 가스가 건조 탱크(110) 외부로 배출되는 제1 가스 배출구(113)가 형성된다.The
건조 탱크(110) 내부에는 바이오매스(biomass) 혼합재료와 함께 투입된 축산 분뇨를 고르게 섞는 교반기(120)가 장착되는데, 교반기(120)는 다수의 제1 블레이드(121)가 방사상으로 배치되어 터빈 형상을 이루고, 각 제1 블레이드(121) 사이의 공간에 축산 분뇨가 들어가게 된다.Inside the
교반기(120)의 구동축을 따라 제1 블레이드(121)가 회전하면, 각 제1 블레이드(121) 사이의 축산 분뇨가 제1 블레이드(121) 표면에 의해 밀려 올라가면서 후방 배치된 제1 블레이드(121)의 공간으로 이동하여 섞이면서 축산 분뇨와 바이오매스 혼합재료간 교반이 이루어진다.When the
도 2에서 도시하는 바와 같이 각 제1 블레이드(121)는 회전방향의 전방에서 후방으로 갈수록 제1 블레이드(121) 표면의 높이가 점차 증가하도록 교반기(120)의 회전축과 경사를 이루게 장착된다. As shown in FIG. 2 , each of the
제1 블레이드(121)가 형성하는 경사각은 교반기(120)의 작동에 의한 제1 블레이드(121) 회전시, 축산 분뇨와 바이오매스 혼합재료가 제1 블레이드(121) 표면을 따라 쉽게 밀려 올라갈 수 있도록 하여, 제1 블레이드(121)에 의한 교반이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 하며, 제1 블레이드(121)에 의한 교반 효율을 최적화 하기 위하여, 제1 블레이드(121)가 이루는 경사각은 제1 블레이드(121) 표면과 지면이 30~50° 범위 내의 각도를 이루도록 형성하는 것이 바람직하다. The inclination angle formed by the
건조 탱크(110) 하부에는 제1 가열기(130)가 연결되고, 제1 가스 배출구(113)에는 제1 가스 배기관(40)을 통해 건조 탱크(110) 내부를 0.1기압 이하로 감압하는 제1 감압기(140)가 연결된다. The
제1 감압기(140)의 가동에 의해 건조 탱크(110) 내부 압력이 감소하면 건조 탱크(110) 내부에 투입된 축산 분뇨에 포함된 수분의 기화점이 낮아지게 되는데, 건조 탱크(110) 내부 압력을 0.1기압 이하로 감압한 상태에서 제1 가열기(130)와 접촉하는 축산 분뇨의 가열이 이루어지면, 20~50℃의 저온 상태에서 축산 분뇨내 수분의 급속한 증발이 발생하면서 건조가 이루어진다.When the internal pressure of the
건조기(100)의 작동을 통해 축산 분뇨의 함수율이 8~10%에 도달하면, 고형물 배출구(112)를 개방하여 건조된 축산 분뇨 고형물을 배출하게 된다. When the moisture content of livestock manure reaches 8 to 10% through the operation of the
고형물 배출구(112) 개방시 교반기(120)의 원심력에 의해 축산 분뇨 고형물이 자동으로 배출되며, 도 3에서 도시하는 바와 같이 건조 탱크(110) 및 교반기(120)가 5~10° 범위 내의 각도에서 지면과 경사각을 형성하도록 하고, 고형물 배출구(112)를 경사면 하단부에 형성하여 건조 및 교반이 완료된 축산 분뇨 고형물을 보다 쉽게 배출하도록 구성할 수 있다.When the
또한, 분뇨 투입구(111)와 고형물 배출구(112)에는 밀폐식 커버가 장착되며, 분뇨 투입구(111)를 통해 건조 탱크(110) 내부에 축산 분뇨를 투입하거나, 고형물 배출구(112)를 통해 건조가 완료된 축산 분뇨를 배출할 때, 건조기(100) 외부의 공기가 건조 탱크(110) 내부로 유입되는 것을 방지하여, 축산 분뇨 건조를 위해 제1 감압기(140)의 작동시 건조 탱크(110)내 감압 상태를 유지할 수 있도록 한다.In addition, an airtight cover is mounted on the
제1 감압기(140)는 제1 가스 배기관(40)을 통해 수분 처리기(200)의 상부에 형성된 제1 가스 급기구(201)와 연결되며, 제1 감압기(140)는 축산 분뇨로부터 기화된 수분과 가스를 흡기하여 수분 처리기(200) 내부로 공급하게 된다.The
수분 처리기(200) 내측 상부에는 내부를 따라 냉각제가 통과하는 제1 냉각관(210)이 형성되며, 제1 가스 급기구(201)를 통해 수분 처리기(200) 내부로 유입된 가스 중의 수분이 냉각제에 의해 냉각되면서 응축수를 생성하게 된다.A
제1 냉각관(210)의 외부 표면에는 다수의 제1 출수 핀(211)이 형성되고, 제1 출수 핀(211)은 가스 중의 수분과 제1 냉각관(210) 사이의 응축이 발생하기 위한 접촉면적을 증가시켜 제1 냉각관(210)에 의한 응축 효율을 높이고, 생성된 응축수를 모아 수분 처리기(200) 하부로 낙하시킨다.A plurality of first
수분 처리기(200)의 하부에는 응축된 물이 배출되는 제1 배수구(202)가 형성되고, 제1 배수구(202)를 통해 배출된 물은 폐수처리시설을 통해 재정화시킨다.A
수분 처리기(200)에서 응축되어 분리되는 수분은 배출 가스와 함께 가스 소각기(300) 내에서 소각되어도 인체에 유해한 물질이나 대기 오염을 유발하는 물질을 발생시키지 않지만, 소각 완료 후 연통을 통해 배출시 실외 공기와의 온도 차이에 의해 응축되어 다량의 흰 연기 형태의 수증기로 배출되어 관련 관청에 주민의 민원이 접수될 수 있기 때문에, 수분 처리기(200)를 통해 수분을 제거하는 것이 바람직하다.Although the moisture condensed and separated in the
수분 처리기(200)의 일측에 수분이 제거된 가스가 배출되는 제2 가스 배출구(203)가 형성된다.A
제2 가스 배출구(203)는 제2 가스 배기관(50)을 통해 가스 소각기(300)에 형성된 제2 가스 급기구(301)와 연결되며, 가스 소각기(300)는 수분 처리기(200)로부터 배출된 가스의 1차 소각 이루어지는 제1 연소실(310)과, 제1 연소실(310)의 연소 가스를 포집하는 가스 포집기(311) 및, 가스 포집기(311)에 의해 포집된 연소 가스를 2차 소각하는 제2 연소실(320)로 이루어진다.The
제1 연소실(310)에서 불완전 연소된 1차 소각 가스를 포집하여 제2 연소실(320)에서 2차 소각을 수행하는 과정에서 축산 분뇨 가스의 악취를 완전히 제거하게 되고, 2차 소각이 완료된 배기연은 배기가스 필터에 의한 여과가 이루어진 후 대기로 배출된다.In the process of collecting incompletely burned primary incineration gas in the
이때, 가스 소각기(300)의 제1 연소실(310) 또는 제2 연소실(320)에는 폐열 급기관(30)이 연결되며, 건조 탱크(110)의 일측과 타측에 각각 폐열 급기구(131)와 폐열 배기구(132)가 형성되어, 폐열 급기관(30)은 폐열 급기구(131)를 통해 제1 가열기(130)로 연결되고, 폐열 배기구(132)는 폐열 배기관(31)과 연결되도록 구성할 수 있다. At this time, the waste
이를 통해 가스 소각기(300) 작동시 발생한 100~200℃의 연소 폐열을 회수하여 제1 가열기(130)의 열원으로 활용하여 건조 탱크(110)내에 투입된 축산 분뇨를 가열함으로써, 건조기(100) 작동을 위한 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.Through this, the combustion waste heat of 100 ~ 200 ℃ generated during the operation of the
또한, 건조기(100)의 건조 효율을 보다 향상시키기 위하여, 원심력을 통해 축산 분뇨에 포함된 고형물과 오수를 각각 분리하는 원심분리기(1)가 부가될 수 있으며, 원심분리기(1)에는 함수율 70% 수준인 고형물 형태의 축산 분뇨가 배출되는 분뇨 배출구(10)와, 오수 형태의 축산 분뇨가 배출되는 오수 배출구(20)가 각각 형성될 수 있다.In addition, in order to further improve the drying efficiency of the
분뇨 배출구(10)는 분뇨 배출관(11)을 통해 건조 탱크(110)의 분뇨 투입구(111)와 연결되고, 오수 배출구(20)는 도 4에서 도시하는 바와 같이 오수 배출관(21)을 통해 오수 처리기(400)의 본체를 이루는 분리 탱크(410)의 상부에 형성된 오수 공급구(411)에 연결된다.The
분리 탱크(410)의 저면에는 슬러지 포집기(413)가 형성되며, 오수 공급구(411)를 통해 투입된 오수로부터 분리되어 분리 탱크(410)의 저면에 퇴적된 슬러지를 회수하고, 분리 탱크(410)의 하부에는 제2 가열기(412)가 연결되어 오수를 가열하게 된다.A
분리 탱크(410)의 일측에는 분리 탱크(410)내 가스를 배출하는 제3 가스 배출구(415)가 형성되고, 제3 가스 배출구(415)에는 분리 탱크(410) 내부를 감압하여 오수의 기화점을 낮추는 제2 감압기(420)가 연결된다.A
제2 감압기(420) 가동에 의해 분리 탱크(410) 내부의 압력을 낮추면 분리 탱크(410)내 오수의 기화점이 낮아지게 되며, 분리 탱크(410) 내부의 압력을 0.1기압 이하로 감압한 상태에서 제2 가열기(412)를 통한 오수의 가열이 이루어지면, 20~50℃의 저온 상태에서 오수의 급속한 증발이 발생하게 된다.When the pressure inside the
오수에 포함된 수분은 제2 가열기(412)와 제2 감압기(420)의 작동에 의해 기화되어 수증기 가스 형태로 분리되고, 수분과 분리된 구리·아연·망간을 포함한 금속 및 나트륨·염소 등의 화학 물질은 슬러지와 함께 슬러지 포집기(413)를 통해 배출된다.The water contained in the sewage is vaporized by the operation of the
제2 감압기(420)에는 정화 탱크(430) 상부에 형성된 제3 가스 급기구(431)가 연결되며, 제3 가스 배출구(415)와 제2 감압기(420) 및 제3 가스 급기구(431)는 제3 가스 배기관(60)을 통해 서로 연결된다.A
이때, 오수 공급구(411)에는 오수 주입 펌프(414)가 연결되어 분리 탱크(410)로의 오수 공급을 제어하고, 제2 감압기(420)에는 가스 배출 펌프(421)가 연결되어 분리 탱크(410)에서의 수증기 가스 배출을 제어하도록 구성할 수 있으며, 오수 주입 펌프(414)와 가스 배출 펌프(421)는 제어장치를 통해 미리 설정된 간극 및 가동 시간동안 교차하여 작동되는 릴레이 방식으로 가동하게 된다.At this time, a
오수 주입 펌프(414)와 가스 배출 펌프(421)의 릴레이 방식 가동에 의해 작동함으로써, 분리 탱크(410)로의 오수 투입 과정과 제2 가열기(412) 및 제2 감압기(420)의 가동에 따라 오수로부터 분리된 수증기 가스의 배출 과정이 시간적으로 분리되어 일어나도록 하여, 오수를 슬러지와 수증기로 분리하기 위한 충분한 시간을 확보할 수 있도록 한다. By operating by the relay operation of the
정화 탱크(430) 내측 상부에는 내부를 따라 냉각제가 통과하는 제2 냉각관(433)이 형성되며, 제2 감압기(420)의 작동에 의해 분리 탱크(410)내에서 증발된 오수의 수증기가 제2 가스 급기구(431)를 통해 정화 탱크(430)로 공급되면, 제2 냉각관(433)의 냉각제에 의해 급속하게 냉각되면서 응축수를 생성하게 된다.A
제2 냉각관(433)의 외부 표면에는 다수의 제2 출수 핀(434)이 형성되고, 제2 출수 핀(434)은 수증기와 제2 냉각관(433) 사이의 응축이 발생하기 위한 접촉면적을 증가시켜 제2 냉각관(433)에 의한 응축 효율을 높이고, 생성된 응축수를 모아 정화 탱크(430) 하부로 낙하시키면 정화 탱크(430) 하부에 형성된 제2 배수구(432)를 통해 응축수가 배출된다.A plurality of second
또한, 상기 정화 탱크(430)에는 산소 기폭기(440)가 부가될 수 있으며, 산소 기폭기(440)는 정화 탱크(430) 내부에 연결되는 산소 공급 노즐(441)과, 산소 공급 노즐(441)에 연결되어 정화 탱크(430)내 산소를 공급하는 산소 펌프(443)로 구성될 수 있다.In addition, an
산소 기폭기(440)는 오수처리기(400)에 의해 정화되어 정화 탱크(430) 내부에 모인 맑은 물에 산소를 직접 공급하여 용존산소량을 증가시키며, 이를 통해 제2 배수구(432)를 통해 배출되는 물을 생활용수나 농업 또는 산업용수로 곧바로 이용할 수 있도록 한다.The
제2 배수구(432)는 정화 탱크(430)의 저면으로부터 일정 높이로 이격되도록 형성할 수 있으며, 정화 탱크(430)의 상부에 장착된 제2 냉각관(433)에 의해 응축된 물은 제2 출수 핀(434)에 의해 흘러내려 정화 탱크(430) 하부로 낙하하게 되어, 응축수의 낙하하는 과정에서 정화 탱크(430)내 산소와 접촉하게 되고, 제2 출수 핀(434)을 통해 정화 탱크(430) 저면으로 낙하된 응축수가 누적되면서 제2 배수구(432)가 형성된 높이에 이르러 정화 탱크(430) 외부로 배출될 때가지 정화 탱크(430)내 산소 노출 시간을 증가시켜 충분한 산소 용해도를 확보할 시간을 제공하게 된다.The
이때, 정화 탱크(430)와 산소 펌프(443)는 산소 배출 노즐(442)을 통해 서로 연결되고, 산소 배출 노즐(442)에는 밸브(444)가 연결되어, 정화 탱크(430) 내부에 1.5기압 이상의 압력 발생시 밸브(444)를 개방하여 과압 산소를 정화 탱크(430)로부터 배출함으로써 정화 탱크(430) 내부 압력을 조절하게 된다.At this time, the
과압 발생에 따른 정화 탱크(430) 폭발사고 발생이나 오수처리기(400)의 손상 발생을 방지하며, 밸브(444)의 작동에 의해 정화 탱크(430)로부터 배출된 산소는 산소 배출 노즐(442)을 통해 산소 펌프(443)로 회수함으로써 재사용이 가능하여 산소 기폭기(400) 작동에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 한다.It prevents the occurrence of an explosion accident in the
또한, 고형물 배출구(112)를 통해 배출된 건조 분뇨 고형물은 비료로 가공되거나 또는 연료탄 등의 재생연료로 가공될 수 있는데, 건조 분뇨 고형물을 재생연료로 가공하는 경우, 도 5a에서 도시하는 바와 같이 건조 탱크(110)의 고형물 배출구(112)에는 건조된 분뇨 고형물을 재생연료로 가공하는 고형물 가공기(500)가 연결될 수 있다. In addition, the dried manure solids discharged through the
고형물 가공기(500)의 본체를 형성하는 탄화 탱크(510)는 지름 5M 및 높이 1M의 원형 단면 형상의 탱크 구조물을 이루고, 탄화 탱크(510)의 상부와 하부에는 각각 건조된 축산 분뇨 고형물이 투입되는 고형물 투입구(511)와, 탄화된 재생연료가 배출되는 재생연료 배출구(512)가 형성된다. The
건조된 축산 분뇨 고형물의 탄화과정에서 기화된 수분 및 가스가 탄화 탱크(510) 외부로 배출되는 제4 가스 배출구(513)가 형성되며, 제4 가스 배출구(513)는 수분 처리기(200)로 연결된다.A
탄화 탱크(510) 내부에는 건조 축산 분뇨 고형물을 뒤섞는 탄화기(520)가 장착되는데, 탄화기(520)는 다수의 제2 블레이드(521)가 방사상으로 배치되어 터빈 형상을 이루고, 각 제2 블레이드(521) 사이의 공간에 건조된 축산 분뇨 고형물이 들어가게 된다.A
탄화기(520)의 구동축을 따라 제2 블레이드(521)가 회전하면, 각 제2 블레이드(521) 사이의 건조 축산 분뇨 고형물이 제2 블레이드(521) 표면에 의해 밀려 올라가면서 후방 배치된 제2 블레이드(521)의 공간으로 이동하여 뒤섞이게 된다.When the
도 5b에서 도시하는 바와 같이 각 제2 블레이드(521)는 회전방향의 전방에서 후방으로 갈수록 제2 블레이드(521) 표면의 높이가 점차 증가하도록 탄화기(520)의 회전축과 경사를 이루게 장착된다. As shown in FIG. 5B , each
제2 블레이드(121)가 형성하는 경사각은 탄화기(520)의 작동에 의한 제2 블레이드(521) 회전시, 건조 축산 분뇨 고형물이 제2 블레이드(521) 표면을 따라 쉽게 밀려 올라갈 수 있도록 하여, 제2 블레이드(521)에 의한 건조 축산 분뇨 고형물을 뒤섞는 공정이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 하며, 제2 블레이드(521)가 이루는 경사각은 제2 블레이드(521) 표면과 지면이 30~50° 범위 내의 각도를 이루도록 형성하는 것이 바람직하다. The inclination angle formed by the
탄화 탱크(510) 하부에는 제3 가열기(530)가 연결되고, 제4 가스 배출구(513)에는 탄화 탱크(510) 내부를 진공 상태로 감압하는 제3 감압기(540)가 연결된다. A
제3 감압기(540)의 가동에 의해 탄화 탱크(510) 내부가 진공 상태가 되면, 탄화 탱크(510) 내부에 투입된 건조 축산 분뇨 고형물을 가열하는 과정에서 산소와의 접촉이 차단되어, 탄화 가공 진행 중 제3 가열기(530)의 고온 가열에 의해 재생연료가 연소되는 것을 방지하게 된다.When the inside of the
탄화기(520)에 의해 건조 축산 분뇨 고형물의 탄화 가공이 완료되면, 재생연료 배출구(512)를 개방하여 탄화된 재생연료를 배출하게 된다.When the carbonization processing of the dry livestock manure solids by the
재생연료 배출구(512) 개방시 탄화기(520)의 원심력에 의해 탄화된 재생연료가 자동으로 배출되며, 도 6에서 도시하는 바와 같이 탄화 탱크(510) 및 탄화기(520)가 5~10° 범위 내의 각도에서 지면과 경사각을 형성하도록 하고, 재생연료 배출구(512)를 경사면 하단부에 형성하여, 탄화된 재생연료를 보다 쉽게 배출하도록 구성할 수 있다.When the regenerated
고형물 투입구(511)와 재생연료 배출구(512)에는 밀폐식 커버가 장착되며, 고형물 투입구(511)를 통해 탄화 탱크(510) 내부에 건조 축산 분뇨 고형물을 투입하거나, 재생연료 배출구(512)를 통해 탄화 가공된 재생연료를 배출할 때, 고형물 가공기(500) 외부의 공기가 탄화 탱크(510) 내부로 유입되는 것을 방지한다.An airtight cover is mounted on the
이를 통해 제3 감압기(540)를 통한 탄화 탱크(510)내 진공 상태를 유지시킴으로써, 재생연료 연소 방지 및 이에 따른 재생연료 탄화 가공이 가능하도록 한다.Through this, by maintaining a vacuum state in the
이때, 가스 소각기(300)의 제1 연소실(310) 또는 제2 연소실(320)과 연결되는 폐열 급기관(30)이 탄화 탱크(510) 일측에 형성된 고열 급기구(531)를 통해 제3 가열기(530)로 연결되어, 가스 소각기(300)의 연소열을 회수하여 제3 가열기(530)의 열원으로 활용하고, 탄화 탱크(510) 타측으로 형성된 고열 배기구(132)를 통해 사용된 폐열을 배출하도록 구성할 수 있다.At this time, the waste
제3 가열기(530)는 가스 소각기(300)에서 발생한 500~700℃의 고온 연소 폐열을 회수하여, 건조 축산 분뇨 고형물을 가열하여 탄화시켜 재생연료로 가공하게 되며, 탄화 가공 중 에너지 소비량을 크게 감축할 수 있도록 한다.The
위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 축산 분뇨 건조 가공 장치의 작동 과정을 설명하면 다음과 같다.The operation process of the livestock manure drying processing apparatus according to the present invention configured as above will be described as follows.
도 7에서 도시하는 바와 같이 축산 분뇨를 원심분리기(1)에 투입하면, 원심력에 의해 함수율 70% 수준인 고형물 형태의 축산 분뇨와 오수 형태의 축산 분뇨가 서로 분리되며, 고형물 형태의 축산 분뇨와 오수 형태의 축산 분뇨는 각각 분뇨 배출구(10)와 오수 배출구(20)를 통해 배출된다.As shown in FIG. 7, when livestock manure is put into the
분뇨 배출구(10)에서 배출된 축산 분뇨는 잘게 부숴진 상태에서 분뇨 배출관(11)을 따라 이동하여 분뇨 투입구(111)를 통해 건조 탱크(110) 내부로 투입되며, 건조 탱크(110)의 분뇨 투입구(111)와 고형물 배출구(112) 및 제1 가스 배출구(113)가 폐쇄되어 밀폐된 상태에서 바이오매스 혼합재료를 부가한 후 교반기(120)를 작동시키게 된다.Livestock manure discharged from the
교반기(120)의 작동시 축산 분뇨와 바이오매스 혼합재료의 혼합물은 회전하는 제1 블레이드(121)의 경사면에 의해 밀리면서 후방에 배치된 다른 제1 블레이드(121) 사이의 공간으로 타고 넘어가 이동하여 골고루 뒤섞이게 된다.When the
기존 방식에 따른 수평 이동 방식의 스크류바가 적용된 축산 분뇨 교반기의 경우 스크류바 입구 면적이 좁게 형성되기 때문에, 교반을 위해 동시 투입 가능한 축산 분뇨의 양이 한정되는데 비하여, 본 발명에 따른 방사상으로 배치된 제1 블레이드(121)가 적용된 교반기(120)는 제1 블레이드(121) 상부방향 전체를 통해 축산 분뇨가 투입될 수 있어, 축산 분뇨의 교반 속도 및 건조량을 크게 증가시킬 수 있도록 한다.In the case of the livestock manure agitator to which the screw bar of the horizontal movement method according to the conventional method is applied, since the screw bar inlet area is formed narrowly, the amount of livestock manure that can be simultaneously injected for agitation is limited, whereas the radially arranged agent according to the present invention is limited. One
그리고 방사상으로 배치된 제1 블레이드(121)가 적용된 교반기(120)의 작동시 소모되는 동력 에너지는 수평 이동 방식의 스크류바가 적용된 축산 분뇨 교반기의 동력 에너지 소모량의 1/3 수준에 불과하여 교반기(120) 가동 비용을 절감할 수 있다.And the power energy consumed during the operation of the
축산 분뇨의 교반이 완료되면 제1 감압기(140)의 작동에 의해 건조 탱크(110)의 내부 압력을 0.1기압 이하로 감압함과 동시에 제1 가열기(130)를 가동하여 축산 분뇨를 가열하게 되고, 감압에 따른 기화점 감소 효과에 의해 20~50℃의 온도에서 축산 분뇨에 포함된 수분의 급속한 증발이 발생하게 된다.When the agitation of the livestock manure is completed, the internal pressure of the
이때, 특히 가스 소각기(300)의 폐열을 회수하여 제1 가열기(130)의 열원으로 재활용함으로써, 축산 분뇨 건조를 위한 제1 가열기(130) 가동 비용을 보다 절감시킬 수 있다.At this time, in particular, by recovering the waste heat of the
건조가 완료된 축산 분뇨 고형물은 고형물 배출구(112)를 통해 배출되어 고형물 가공기(150)로 공급되며, 건조 축산 분뇨는 고형물 가공기(150)에서 퇴비 또는 연료탄 원료로 가공된다. The dried livestock manure solids are discharged through the
기존의 건조 방식에 따라 건조된 축산 분뇨 고형물은 25% 이상의 함수율을 가지고 있어 컴버스트기를 활용한 악취제거 및 고속건조발효 가공시 4~5일의 처리 기간이 소요되고, 연료탄으로 가공시 함수율을 낮추기 위하여 추가 건조 과정을 거쳐야 하는데 비하여, 본 발명에 따른 건조기(100)를 통해 건조된 축산 분뇨 고형물은 함수율이 10% 이하로 형성됨으로써, 추가 건조 과정 등을 생략할 수 있도록 할 수 있다.Livestock manure solids dried according to the existing drying method have a moisture content of 25% or more, so it takes 4 to 5 days to remove odors using a combustor and high-speed dry fermentation processing. In contrast to the need to go through an additional drying process, the livestock manure solids dried through the
이를 통해 퇴비 또는 연료탄 원료로 가공시 소요되는 비용을 1/10 수준으로 단축하고, 가공 소요 시간을 1/300 수준으로 단축시켜, 축산 분뇨 1ton당 소요되는 시설비 및 시설 면적을 1/10 수준으로 절감할 수 있도록 한다.Through this, the cost required for processing into compost or fuel coal raw material is reduced to 1/10 level, and the processing time is shortened to 1/300 level, thereby reducing the facility cost and facility area required per 1 ton of livestock manure to 1/10 level. make it possible
건조기(100)에서 고형물 형태의 축산 분뇨 건조되는 과정에서 발생한 수증기 상태의 수분과 가스는 제1 감압기(140)의 작동에 의해 제1 가스 배출구(113)로 배출되어, 제1 가스 배기관(40)을 따라 수분 처리기(200)의 제1 가스 급기구(201) 내부로 공급된다. Water and gas in a water vapor state generated in the process of drying livestock manure in solid form in the
수증기는 제1 냉각관(210) 내부에 흐르는 냉각제에 의해 응축되어 제1 출수 핀(211)을 따라 수분 처리기(200) 하부로 흘러내려 제1 배수구(202)를 통해 배출된 후, 폐수처리시설을 통해 재정화되고, 가스는 제2 가스 배출구(203)로 배출되어 제2 가스 배기관(50) 및 제2 가스 급기구(301)를 통해 가스 소각기(300)의 제1 연소실(310) 내부로 공급된다.The water vapor is condensed by the coolant flowing inside the
제1 연소실(310)에서는 가스를 1차 연소하게 되고, 1차 연소된 가스의 배기연은 가스 포집기(311)에 의해 포집되어 제2 연소실(320)로 공급된 후 2차 연소를 수행하게 되며, 1차 및 2차 연소 과정 및 배기가스 필터에 의한 여과를 거쳐 대기 오염물질과 악취를 제거하게 된다.In the
이때, 제1 연소실(310) 또는 제2 연소실(320)의 연소열 폐열을 회수하여 건조기(100)의 제1 가열기(100)용 열원으로 사용할 수 있음은 상술한 바와 같다.At this time, the combustion heat waste heat of the
도 8에서 도시하는 바와 같이 오수 배출구(20)에서 배출된 오수 형태의 축산 분뇨는 오수 주입 펌프(414)에 의해 오수 배출관(21)을 따라 이동하여 오수 공급구(411)를 통해 분리 탱크(410) 내부로 공급되며, 공급되는 오수의 양은 분리 탱크(410)의 1/3 수준으로 설정된다.As shown in FIG. 8, the livestock manure in the form of sewage discharged from the
제2 감압기(420)의 작동에 의해 분리 탱크(410)의 내부 압력을 0.1기압 이하로 감압함과 동시에 제2 가열기(412)를 가동하여 오수를 가열하게 되고, 감압에 따른 기화점 감소 효과에 의해 20~50℃의 온도에서 오수의 급속한 증발이 발생하게 된다.By the operation of the
증발 과정에서 오수에 포함된 이물질은 슬러지 형태로 변화되어 비중차에 의해 분리 탱크(410) 저면으로 퇴적되고, 슬러지가 일정량 이상 퇴적되면 슬러지 포집기(413)를 통해 분리 탱크(410) 외부로 수거하여 처리하게 되며, 분리 탱크(410)에는 슬러지의 퇴적량을 확인하기 위한 센서를 부가하거나, 슬러지의 퇴적량을 육안으로 확인할 수 있는 창을 형성할 수 있다.During the evaporation process, foreign substances contained in the sewage are changed to the form of sludge and are deposited on the bottom surface of the
증발되어 수증기 형태로 전환된 오수는 가스 배출 펌프(421)의 작동에 의해 제3 가스 배출구(415)로 배출되어, 제3 가스 배기관(60)을 따라 정화 탱크(430)의 제3 가스 급기구(431) 내부로 공급된다.The evaporated sewage water converted into water vapor is discharged to the
이때, 오수 주입 펌프(414)에 의한 오수의 분리 탱크(410)내 공급 과정과, 가스 배출 펌프(421)에 의한 분리 탱크(410) 내부에 발생한 가스 배출은 제어장치를 통해 미리 설정된 간극 및 가동 시간동안 교차하여 작동되는 릴레이 방식으로 가동하게 된다.At this time, the process of supplying sewage water into the
정화 탱크(430)로 유입된 수증기는 제2 냉각관(433) 내부에 흐르는 냉각제에 의해 응축되어 제2 출수 핀(434)을 따라 정화 탱크(430) 하부로 흘러내려 낙하하게 되며, 낙수 과정 및 제2 배수구(432)를 통한 배출시까지 임시 저장시 산소 기폭기(440)로부터 정화 탱크(430) 내부에 공급된 산소가 응축수에 용해되어 용존 산소량을 높이게 된다.The water vapor flowing into the
산소 기폭기(440)에 의해 공급된 산소의 압력에 의해 정화 탱크(430) 내부 압력이 1.5기압 이상 올라가게 되면, 밸브(444)가 열리면서 산소 배출 노즐(442)을 통해 정화 탱크(430)내의 산소가 배출되어 산소 펌프(443)로 회수되고, 회수된 산소는 산소 펌프(443)에 연결된 산소 공급 노즐(441)을 통해 정화 탱크(430) 내부로 재공급하게 된다.When the internal pressure of the
산소 기폭기(440)에 의해 용존 산소량을 높인 맑은 물은 제2 배수구(432)를 통해 배출되어 생활용수나 농업 또는 산업용수로 공급된다.The clear water whose dissolved oxygen amount is increased by the
또한, 건조기(100)에서 건조된 축산 분뇨 고형물을 연료탄 등의 재생연료로 가공하는 경우, 최종 소비자가 보일러나 난로 등에 재생연료를 사용시 재생연료의 연소가스에서 다량의 이산화탄소·미세먼지·메탄가스 등의 유해물질이 발생할 수 있으므로, 축산 분뇨로부터 가공된 재생연료 사용 중 유해물질 발생량을 줄이기 위하여 재생연료를 탄화 가공하는 공정을 수행해야 한다. In addition, in the case of processing livestock manure solids dried in the
도 9에서 도시하는 바와 같이 건조기(100)에서 건조되어 고형물 배출구(112)를 통해 배출된 건조 분뇨 고형물은 고형물 투입구(511)를 통해 고형물 가공기(500)의 탄화 탱크(510)내로 투입하게 되며, 탄화 탱크(510)의 고형물 투입구(511)와 재생연료 배출구(512)가 폐쇄되어 밀폐된 상태에서 제3 감압기(540)를 가동시키게 된다.As shown in FIG. 9, the dried manure solids dried in the
제3 감압기(540)의 작동에 의해 탄화 탱크(510) 내부가 진공 상태로 되면 제3 가열기(530)를 가동하여 건조 분뇨 고형물을 가열하게 되며, 가스 소각기(300)에서 발생한 500~700℃의 고온 연소열 폐열을 제3 가열기(530)의 열원으로 재활용하여 제3 가열기(530)의 가동 비용을 절감시키게 된다.When the inside of the
이때, 제3 가열기(530)를 통한 건조 축산 분뇨 고형물의 가열 시, 제3 감압기(540)에 의해 탄화 탱크(510) 내부가 진공 상태를 유지하게 되므로, 산소와의 접촉이 차단되어 500~700℃의 고온에서도 건조 축산 분뇨 고형물의 연소가 발생하지 않게 된다. At this time, when the dry livestock manure solids are heated through the
제3 가열기(530)에 의해 건조 축산 분뇨 고형물이 가열되면, 탄화기(520) 작동을 통해 건조 축산 분뇨 고형물을 탄화시켜 재생연료로 가공하게 되며, 탄화기(520)의 작동시 가열된 건조 축산 분뇨 고형물이 회전하는 제2 블레이드(521)의 경사면에 의해 밀리면서 후방에 배치된 다른 제2 블레이드(521)의 사이 공간으로 타고 넘어가 이동하여 골고루 뒤섞이게 된다.When the dry livestock manure solids are heated by the
교반기(120)와 마찬가지로 터빈 형태를 이루는 탄화기(520)의 제2 블레이드(521) 배치 구조에 의해, 고형물 가공기(500) 1회 가동시 탄화 탱크(510) 내부로 투입되어 탄화 가공되는 건조 축산 분뇨 고형물의 양을 크게 증가시킴으로써, 재생연료 탄화 가공 속도 및 가공량을 크게 증가시킬 수 있다.Like the
탄화 가공이 완료되면 탄화기(520)와 제3 가열기(530) 및 제3 감압기(540)의 가동이 정지되고, 탄화 가공 과정에서 발생한 가스를 제4 가스 배출구(513)를 통해 수분 처리기(200)로 배출시키며, 수분 처리기(200)를 통한 배출가스 처리 과정은 상술한 바와 같다. When the carbonization process is completed, the operation of the
탄화된 재생연료는 탄화기(520)의 원심력과 탄화 탱크(510)의 경사면에 의해 재생연료 배출구(512)를 개방하면 자동으로 배출되며, 추가 가공을 통해 연료탄으로 제조된다.The carbonized renewable fuel is automatically discharged when the
상기 내용을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention described in the above detailed description is indicated by the following claims, meaning and All changes or modifications derived from the scope and its equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
1: 원심분리기 10: 분뇨 배출구
11: 분뇨 배출관 20: 오수 배출구
21: 오수 배출관 30: 폐열 급기관
31: 폐열 배기관 40: 제1 가스 배기관
50: 제2 가스 배기관 60: 제3 가스 배기관
100: 건조기 110: 건조 탱크
111: 분뇨 투입구 112: 고형물 배출구
113: 제1 가스 배출구 120: 교반기
121: 제1 블레이드 130: 제1 가열기
131: 폐열 급기구 132: 폐열 배기구
140: 제1 감압기 200: 수분 처리기
201: 제1 가스 급기구 202: 제1 배구수
203: 제2 가스 배출구 210: 제1 냉각관
211: 제1 출수 핀 300: 가스 소각기
301: 제2 가스 급기구 310: 제1 연소실
311: 가스 포집기 320: 제2 연소실
400: 오수 처리기 410: 분리 탱크
411: 오수 공급구 412: 제2 가열기
413: 슬러지 포집기 414: 오수 주입 펌프
415: 제3 가스 배출구 420: 제2 감압기
421: 가스 배출 펌프 430: 정화 탱크
431: 제3 가스 급기구 432: 제2 배수구
433: 제2 냉각관 434: 제2 출수 핀
440: 산소 기폭기 441: 산소 공급 노즐
442: 산소 배출 노즐 443: 산소 펌프
444: 밸브 500: 고형물 가공기
510: 탄화 탱크 511: 고형물 투입구
512: 재생연료 배출구 513: 제4 가스 배출구
520: 탄화기 521: 제2 블레이드
530: 제3 가열기 531: 고열 급기구
532: 고열 배기구 540: 제3 감압기1: centrifuge 10: manure outlet
11: Manure discharge pipe 20: Sewage outlet
21: sewage discharge pipe 30: waste heat supply pipe
31: waste heat exhaust pipe 40: first gas exhaust pipe
50: second gas exhaust pipe 60: third gas exhaust pipe
100: dryer 110: drying tank
111: manure inlet 112: solids outlet
113: first gas outlet 120: agitator
121: first blade 130: first heater
131: waste heat inlet 132: waste heat exhaust
140: first pressure reducer 200: moisture processor
201: first gas inlet 202: first volleyball number
203: second gas outlet 210: first cooling pipe
211: first water outlet pin 300: gas incinerator
301: second gas inlet 310: first combustion chamber
311: gas collector 320: second combustion chamber
400: sewage treatment machine 410: separation tank
411: sewage supply port 412: second heater
413: sludge collector 414: sewage injection pump
415: third gas outlet 420: second pressure reducer
421: gas discharge pump 430: purification tank
431: third gas supply port 432: second drain port
433: second cooling tube 434: second water outlet fin
440: oxygen initiator 441: oxygen supply nozzle
442: oxygen exhaust nozzle 443: oxygen pump
444: valve 500: solids processor
510: carbonization tank 511: solids inlet
512: renewable fuel outlet 513: fourth gas outlet
520: carbonizer 521: second blade
530: third heater 531: high temperature inlet
532: high temperature exhaust port 540: third pressure reducer
Claims (10)
건조기(100)의 본체를 이루고, 원형 단면 형상의 탱크 구조물을 형성하는 건조 탱크(110);
건조 탱크(110)의 상부에 형성되어 축산 분뇨가 투입되는 분뇨 투입구(111);
건조 탱크(110)의 하부에 형성되어 건조된 축산 분뇨가 배출되는 고형물 배출구(112);
축산 분뇨에 포함된 수분 및 가스가 배출되는 제1 가스 배출구(113);
지면과 30~50° 범위 내의 각도에서 경사각을 형성하는 다수의 제1 블레이드(121)가 방사상으로 배치되어 터빈 형상을 이루며, 제1 블레이드(121)의 회전 구동에 의해 축산 분뇨의 교반이 이루어지는 교반기(120);
건조 탱크(110) 하부에 연결되어 축산 분뇨를 가열하는 제1 가열기(130);
제1 가스 배출구(113)에 연결되고, 건조 탱크(110) 내부를 0.1기압 이하로 감압하여 축산 분뇨에 포함된 수분의 기화점을 낮추는 제1 감압기(140);
수분 처리기(200)의 상부에 형성되고 제1 감압기(140)와 연결되어, 축산 분뇨로부터 분리된 수분 및 가스가 공급되는 제1 가스 급기구(201);
수분 처리기(200)의 하부에 형성되어 응축된 물이 배출되는 제1 배수구(202);
수분 처리기(200)의 일측에 형성되어 수분이 제거된 가스가 배출되는 제2 가스 배출구(203);
외부에 다수의 제1 출수 핀(211)이 형성되고, 내부를 통과하는 냉각제를 통해 수증기를 응축시키는 제1 냉각관(210);
제2 가스 배출구(203) 및 제2 가스 급기구(301)를 통해 가스 소각기(300) 내로 공급된 가스의 1차 소각이 이루어지는 제1 연소실(310);
제1 연소실(310)의 연소 가스를 포집하는 가스 포집기(311);
가스 포집기(311)에 의해 포집된 연소 가스를 2차 소각하는 제2 연소실(320);
로 구성되어, 20~50℃ 범위의 저온하에서 건조 탱크(110)에 투입된 축산 분뇨내 수분을 급속 기화시키는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.The moisture contained in the livestock manure is vaporized through the dryer 100 to extract the dried manure solids for processing into recycled raw materials, and the gas extracted from the vaporized moisture through the moisture processor 200 is converted to a gas incinerator 300 . In the livestock manure drying processing apparatus for purifying contaminated water by burning,
a drying tank 110 constituting the main body of the dryer 100 and forming a tank structure having a circular cross-sectional shape;
The manure inlet 111 is formed in the upper part of the drying tank 110 and into which livestock manure is put;
Solids outlet 112 formed in the lower part of the drying tank 110 to discharge the dried livestock manure;
A first gas outlet 113 through which moisture and gas contained in livestock manure are discharged;
A plurality of first blades 121 forming an inclination angle at an angle within the range of 30 to 50° with the ground are radially arranged to form a turbine, and agitator in which the agitation of livestock manure is made by rotational driving of the first blade 121 (120);
A first heater 130 connected to the lower part of the drying tank 110 to heat livestock manure;
a first pressure reducer 140 connected to the first gas outlet 113 and reducing the vaporization point of moisture contained in livestock manure by decompressing the inside of the drying tank 110 to 0.1 atmosphere or less;
a first gas supply port 201 formed on the water processor 200 and connected to the first pressure reducer 140 to supply moisture and gas separated from livestock manure;
a first drain hole 202 formed in the lower portion of the moisture processor 200 to discharge condensed water;
a second gas outlet 203 formed on one side of the moisture processor 200 through which a gas from which moisture has been removed is discharged;
a first cooling pipe 210 having a plurality of first water outlet fins 211 formed on the outside and condensing water vapor through a coolant passing through the inside;
a first combustion chamber 310 in which primary incineration of the gas supplied into the gas incinerator 300 through the second gas outlet 203 and the second gas inlet 301 is performed;
a gas collector 311 for collecting combustion gas of the first combustion chamber 310;
a second combustion chamber 320 for secondary incineration of the combustion gas collected by the gas collector 311;
Consisting of, livestock manure drying processing apparatus, characterized in that for rapidly vaporizing the moisture in the livestock manure put into the drying tank 110 under a low temperature in the range of 20 ~ 50 ℃.
상기 건조 탱크(110)의 분뇨 투입구(111)에는 원심력을 통해 축산 분뇨에 포함된 고형물과 오수를 분리하는 원심분리기(1)의 분뇨 배출구(10)가 연결되고, 원심분리기(1)의 오수 배출구(20)는 오수 처리기(400)에 연결되되,
오수 처리기(400)는,
오수 처리기(400)의 본체를 이루는 분리 탱크(410);
분리 탱크(410)의 상부에 형성되는 오수 공급구(411);
분리 탱크(410)의 하부에 연결되어 오수를 가열하는 제2 가열기(412);
분리 탱크(410)의 저면에 형성되어 오수로부터 분리되어 퇴적된 슬러지를 회수하는 슬러지 포집기(413);
분리 탱크(410)의 일측에 형성되어 분리 탱크(410)내 가스를 배출하는 제3 가스 배출구(415);
제3 가스 배출구(415)에 연결되고, 분리 탱크(410) 내부를 감압하여 오수의 기화점을 낮추는 제2 감압기(420);
제3 가스 급기구(431)를 통해 제2 감압기(420)와 연결되어, 제3 가스 배출구(415)로부터 배출된 수증기가 공급되는 정화 탱크(430);
정화 탱크(430)에서 형성된 응축수가 배출되는 제2 배수구(432);
외부에 다수의 제2 출수 핀(434)이 형성되고, 내부를 통과하는 냉각제를 통해 정화 탱크(430)내 수증기를 응축시키는 제2 냉각관(433);
으로 구성되는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.According to claim 1,
The manure outlet 10 of the centrifuge 1 that separates the solids and waste water contained in livestock manure through centrifugal force is connected to the manure inlet 111 of the drying tank 110, and the waste water outlet of the centrifuge 1 (20) is connected to the sewage treatment machine 400,
The sewage treatment machine 400,
Separation tank 410 constituting the main body of the sewage treatment machine (400);
Sewage water supply port 411 formed in the upper portion of the separation tank 410;
a second heater 412 connected to the lower part of the separation tank 410 to heat the sewage;
a sludge collector 413 formed on the bottom of the separation tank 410 to recover the sludge separated from the sewage and deposited;
a third gas outlet 415 formed on one side of the separation tank 410 to discharge gas in the separation tank 410;
a second pressure reducer 420 connected to the third gas outlet 415 and depressurizing the inside of the separation tank 410 to lower the vaporization point of the sewage;
a purification tank 430 connected to the second pressure reducer 420 through the third gas inlet 431 and supplied with water vapor discharged from the third gas outlet 415;
a second drain port 432 through which the condensed water formed in the purification tank 430 is discharged;
a second cooling pipe 433 having a plurality of second water outlet fins 434 formed on the outside and condensing water vapor in the purification tank 430 through the coolant passing therein;
Livestock manure drying processing apparatus, characterized in that consisting of.
상기 정화 탱크(430)에는 응축수에 산소를 공급하여 용존산소량을 증가시키는 산소 기폭기(440)가 부가되고, 제2 배수구(432)는 정화 탱크(430)의 저면으로부터 일정 높이로 이격되어, 제2 냉각관(433)에서 응축된 낙수가 제2 배수구(432)로 배출되기까지 산소 용해 시간을 확보하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.3. The method of claim 2,
An oxygen initiator 440 for increasing the amount of dissolved oxygen by supplying oxygen to the condensed water is added to the purification tank 430, and the second drain port 432 is spaced apart from the bottom surface of the purification tank 430 by a predetermined height. 2 Livestock manure drying processing apparatus, characterized in that the oxygen dissolution time is ensured until the dripping water condensed in the cooling pipe (433) is discharged to the second drain (432).
상기 산소 기폭기(440)는,
정화 탱크(430) 내부에 연결되어 산소를 공급하는 산소 공급 노즐(441);
정화 탱크(430) 내부에 공급된 산소가 배출되는 산소 배출 노즐(442);
산소 공급 노즐(441) 및 산소 배출 노즐(442)에 연결되어 정화 탱크(430)내 산소의 순환을 발생시키는 산소 펌프(443);
정화 탱크(430)내 1.5기압 이상의 압력 발생시 산소 배출 노즐(442)을 통해 산소를 배출하는 밸브(444);
로 구성되는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.4. The method of claim 3,
The oxygen initiator 440 is
an oxygen supply nozzle 441 connected to the inside of the purification tank 430 to supply oxygen;
an oxygen discharge nozzle 442 through which the oxygen supplied to the inside of the purification tank 430 is discharged;
an oxygen pump 443 connected to the oxygen supply nozzle 441 and the oxygen discharge nozzle 442 to generate circulation of oxygen in the purification tank 430;
a valve 444 for discharging oxygen through an oxygen discharge nozzle 442 when a pressure of 1.5 atm or more is generated in the purification tank 430;
Livestock manure drying processing apparatus, characterized in that consisting of.
오수 공급구(411)에는 오수 주입 펌프(414)가 연결되어 분리 탱크(410)로의 오수 공급을 제어하고, 제2 감압기(420)에는 가스 배출 펌프(421)가 연결되어 분리 탱크(410)에서의 가스 배출을 제어하되,
오수 주입 펌프(414)와 가스 배출 펌프(421)는 설정된 간극 및 가동 시간동안 교차하여 작동되는 릴레이 방식으로 가동되는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.3. The method of claim 2,
A sewage injection pump 414 is connected to the sewage water supply port 411 to control the supply of sewage water to the separation tank 410 , and a gas discharge pump 421 is connected to the second pressure reducer 420 to separate the tank 410 . control gas emissions from
Livestock manure drying processing apparatus, characterized in that the sewage injection pump 414 and the gas discharge pump 421 are operated in a relay method that is operated alternately for a set gap and operating time.
상기 건조기(100)의 교반기(120)는 지면과 5~10° 범위 내의 각도에서 경사각을 형성하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.According to claim 1,
The agitator 120 of the dryer 100 is livestock manure drying processing apparatus, characterized in that to form an inclination angle at an angle within the range of 5 to 10 ° with the ground.
상기 건조 탱크(110)에는 제1 가열기(130)의 일측과 타측에 각각 연결되는 폐열 급기구(131)와 폐열 배기구(132)가 각각 형성되고, 폐열 급기구(131)는 폐열 급기관(30)을 통해 가스 소각기(300)와 연결되어, 가스 소각기(300)의 연소열을 통해 건조 탱크(110)내에 투입된 축산 분뇨를 가열하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.According to claim 1,
A waste heat supply port 131 and a waste heat exhaust port 132 respectively connected to one side and the other side of the first heater 130 are respectively formed in the drying tank 110 , and the waste heat supply port 131 is a waste heat supply pipe 30 ) is connected to the gas incinerator 300 through, the livestock manure drying processing apparatus, characterized in that for heating the livestock manure input into the drying tank 110 through the combustion heat of the gas incinerator 300.
상기 건조 탱크(110)의 고형물 배출구(112)에는 건조된 분뇨 고형물을 재생연료로 가공하는 고형물 가공기(500)가 부가되되,
고형물 가공기(500)는,
고형물 가공기(500)의 본체를 이루고, 원형 단면 형상의 탱크 구조물을 형성하는 탄화 탱크(510);
탄화 탱크(510)의 상부에 형성되어 건조된 축산 분뇨 고형물이 투입되는 고형물 투입구(511);
탄화 탱크(510)의 하부에 형성되어 탄화된 재생연료가 배출되는 재생연료 배출구(512);
건조된 축산 분뇨 고형물의 탄화 과정에서 기화된 수분 및 가스가 배출되는 제4 가스 배출구(513);
지면과 30~50° 범위 내의 각도에서 경사각을 형성하는 다수의 제2 블레이드(521)가 방사상으로 배치되어 터빈 형상을 이루며, 제2 블레이드(521)의 회전 구동에 의해 축산 분뇨의 탄화 건조가 이루어지는 탄화기(520);
탄화 탱크(510) 하부에 연결되어 건조된 축산 분뇨 고형물을 가열하는 제3 가열기(530);
제4 가스 배출구(513)에 연결되고, 탄화 탱크(510) 내부를 진공 상태로 감압하는 제3 감압기(540);
로 구성되어, 건조된 축산 분뇨 고형물의 탄화 가공 과정에서 재생연료의 연소를 방지하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.According to claim 1,
A solids processing machine 500 for processing dried manure solids into renewable fuel is added to the solids outlet 112 of the drying tank 110,
The solids processing machine 500,
a carbonization tank 510 constituting the body of the solids processing machine 500 and forming a tank structure having a circular cross-sectional shape;
Formed on the upper portion of the carbonization tank 510, the dried livestock manure solids are inputted solids inlet (511);
Renewable fuel outlet 512 formed in the lower portion of the carbonization tank 510 through which the carbonized renewable fuel is discharged;
A fourth gas outlet 513 through which water and gas vaporized in the carbonization process of the dried livestock manure solids are discharged;
A plurality of second blades 521 forming an inclination angle at an angle within the range of 30 to 50 ° with the ground are radially arranged to form a turbine shape, and carbonization and drying of livestock manure by rotational driving of the second blade 521 is made carbonizer 520;
A third heater 530 for heating the dried livestock manure solids connected to the carbonization tank 510 lower;
a third pressure reducer 540 connected to the fourth gas outlet 513 and pressure-reducing the inside of the carbonization tank 510 to a vacuum state;
Consisting of, livestock manure drying processing apparatus, characterized in that to prevent the combustion of renewable fuel in the carbonization process of the dried livestock manure solids.
상기 탄화 탱크(510)에는 제3 가열기(530)의 일측과 타측에 각각 연결되는 고열 급기구(531)와 고열 배기구(532)가 각각 형성되고, 고열 급기구(531)는 폐열 급기관(30)을 통해 가스 소각기(300)와 연결되어, 고온의 가스 소각기(300)의 연소열을 통해 탄화 탱크(510)내에 투입된 건조 축산 분뇨 고형물을 가열하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.9. The method of claim 8,
A high heat supply port 531 and a high heat exhaust port 532 respectively connected to one side and the other side of the third heater 530 are formed in the carbonization tank 510, respectively, and the high heat supply port 531 is a waste heat supply pipe 30 ) is connected to the gas incinerator 300 through, and through the heat of combustion of the high-temperature gas incinerator 300, livestock manure dry processing apparatus, characterized in that for heating the dry livestock manure solids put into the carbonization tank 510.
상기 고형물 가공기(500)의 탄화기(520)는 지면과 5~10° 범위 내의 각도에서 경사각을 형성하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨 건조 가공 장치.9. The method of claim 8,
The carbonizer 520 of the solids processing machine 500 is livestock manure drying processing apparatus, characterized in that to form an inclination angle at an angle within the range of 5 to 10 ° with the ground.
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|---|---|---|---|
| KR1020210064608A KR102307107B1 (en) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | Dry-Processing Apparatus of Livestock Manure |
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| KR1020210064608A KR102307107B1 (en) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | Dry-Processing Apparatus of Livestock Manure |
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| KR1020210064608A KR102307107B1 (en) | 2021-05-20 | 2021-05-20 | Dry-Processing Apparatus of Livestock Manure |
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- 2021-05-20 KR KR1020210064608A patent/KR102307107B1/en active IP Right Grant
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