KR102314555B1 - 도시 고형 폐기물의 유기물 부분의 처리 장치 및 처리 방법 - Google Patents
도시 고형 폐기물의 유기물 부분의 처리 장치 및 처리 방법 Download PDFInfo
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Abstract
상기 문제점들은 본 발명에 따른 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 처리 장치는, FORSU의 불균질 혼합물을 형성하는 제1 모듈(10) 및 상기 제1 모듈에 의해 생성된 FORSU의 불균질 혼합물을 균질화하는 제2 모듈(46)을 포함하며, 상기 제1 모듈(10)은 단부에 고정된 원통형 필터(20)내로 FORSU가 공급되게 이송하기 위한 오거(14)를 포함하는 종방향 용기(12)를 포함하고, 상기 원통형 필터(20)는 FORSU를 희석시키기 위하여 상기 고정된 원통형 필터(20)를 향해 액체를 분사하는 복수개의 노즐들(34)을 포함하는 케이싱(30)내에 수용되고, 상기 케이싱(30)내에는 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단에 구비된 개구(36)를 통하여 수직형 필터(20)내로 FORSU를 공급하는 튜브형 부품(18)이 구비되고, 상기 원통형 필터(20)의 상부 말단에 산재하는 굵은 입자의 비활성물의 배출을 위한 상기 개구(36)가 구비되고, 상기 제2 모듈(46)은 상기 제1 모듈(10)의 하면에 배치되며, 상기 원통형 필터(20) 아래에 배치되는 제1 챔버(47)를 구비하고, 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단을 통하여 배출되는 불균질 FORSU 혼합물이 자중에 의해 제1 챔버(47)로 이동하며, 상기 제1 챔버(47)에는 불균질 FORSU를 혼합 및 제거하는 제1오거(48)와 잔여 비활성물의 이송 및 제거를 위한 제2오거(51)가 구비되고, 상기 제1 챔버(47)의 일측에 배치되며 종방향 연장부를 가지는 제2 챔버(52)를 포함하며, 상기 종방향 연장부 내에는 미세한 비활성물을 외부 방향으로 이송 및 제거할 수 있도록 상기 제1 챔버(47)로부터 상기 제2오거(51)가 연장되게 구비되고, 비활성물을 균질화하며, 균질화된 액체 상태의 비활성물을 배출하는 배출 말단(58)을 포함하는 제3 챔버(54)가 구비되고, 상기 제2 챔버(52)와 상기 제3 챔버(54) 사이에 배치되는 오버플로 개구(50)를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 FORSU(Frazione Organica of Rifiuti Solidi Urbani, 즉 도시 고형 폐기물의 유기물 부분}의 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, "수분 함유" 폐기물로 통상 언급되는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)은 분리 수거 또는 (소형 생분해성 봉투로) 집집마다 문전 수거 또는 폐기물 용기를 통한 수거에 의해 다양한 지방자치단체들에서 수거된다.
도시 고형 폐기물로서 가정의 유기물 부분은 주로 고기 찌꺼기, 생선 찌꺼기, 파스타 찌꺼기, 빵 찌꺼기 및 식사 준비를 위해 사용되는 음식물 찌꺼기와 같은 음식 찌꺼기 뿐만 아니라 과일 및 채소 찌꺼기를 함유하고, 그것들은 소형 생분해성 플라스틱 봉투로 수거된다. 이에 반하여, 폐기물 수거 용기를 통한 수거로부터 오는 유기물 부분(FORSU)은 예컨대 기저기, 고양이 침구용 모래, 자갈, 돌, 금속 부분, 유리, 그리고 예컨대 뼈, 과일씨, 건과류 껍질, 갑각류 껍질 및 연체동물, 홍합, 조개의 껍질 등과 같이 바이오 가스 생산을 위한 혐기성 소화에 유용하지 않은 무거운 유기물에 적용되는 경우와 같이, "비활성"으로 언급되는 다양한 재료를 또한 함유할 수 있다.
도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)은 주로 유기 폐기물을 함유하는 것을 고려하면, 소화 장치내의 혐기 처리 공법 후의 생물량과 같은 것은 바이오가스를 제공할 수 있고, 이는 종래의 병합 발전기에서 열 및/또는 전기의 생산을 위한 대체 에너지원으로 또한 사용될 수 있다.
종래의 혐기성 소화 장치에 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 공급하기 위하여, 유기물 부분은 혼합액, 예컨대 물, 재순환된 물 또는 그와 유사한 것과 미리 혼합된 형태로 취해져야만 한다.
특허 문서 EP 2 006 034 A1은 재생에 적합한 유기 폐기물로부터, 전술한 플라스틱 봉투, 테트라팩 같은 용기, 다양한 종류의 곽 용기들 등과 같이 가장 조악한 비활성물을 분리하는 장치를 개시한다. 상기 개시된 장치는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 수용하기 위한 제1 용기를 구비하는데, 이는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 개방 단부를 가지며 수직으로 배치된 인접한 원통형 필터내로 도입하고 전진시키기 위한 종방향 오거를 가진다. 개방 단부에는 봉투 등을 승강 및 분쇄(lacerating)하기 위한 수직형 오거와 유사한 구조가 수용되는데, 이는 모터에 의해 작동될 수 있다. 원통형 필터 및 오거 구조에 의해 형성되는 상기 그룹은 외부면에 분포되고 수많은 물 분사의 케이싱내의 도입을 위한 노즐들을 가진 다수의 부품을 구비한 수직형 기둥 케이싱에 공차를 가지고 수용된다. 천공된 원통형 필터내로 들어가는 상기 물 분사는 중력에 의해 하방으로 떨어지는 불균질 혼합물 형태의 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 밑에 있는 수거 용기내로 나른다. 가장 조악하고 분쇄된 비활성물은 오거 구조체에 의해 상방으로 이송되고 장치 외측으로 배출된다. 여기서, 상술한 오거는 개재된 분쇄 블레이드를 가지며 간섭된 언와인딩(interrupted unwinding)을 가진다.
상술한 장치는 다양한 단점들을 드러낸다. 우선, 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 공급된 혼합물은 매우 불규질이며 거의 펌핑 가능하지 않는 생성물로 구성되고, 원통형 실린더의 하부 개방 단부를 통하여 형성된 혼합물과 함께 밑에 있는 수거 용기내로 쉽게 떨어지는 가장 무겁고 미세한(finest) 비활성물이 여전히 적어도 함유된다는 것이다. 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 공급된 혼합물이 불균질이고 따라서 신뢰할만한 배출 펌핑을 허용하지 않음을 고려하여, 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 공급된 혼합물의 이송 문제는 그 장치의 구매자 또는 사용자와 함께 달성된 다른 해결책에 의해 해결될 것이다.
특허문서 GB 2 354 720 A는 수직형 케이싱내의 사이 공간에 순차적으로 수용되며 원통형 필터내에 수용된 오거를 가진 수직형 오거 프레스를 개시한다. 상기 사이 공간에는 원통형 필터에 대항하여 가이딩하는 물 제트 노즐이 있어서 필터 구멍을 깨끗하게 유지한다. 상기 필터는 하부에 처리될 유기물을 가진 혼합물의 도입을 위한 개구를 가지며, 오거의 상부 말단에 배출구를 가진다. 오거는 고형물을 가진 현탁액의 분리를 위해 수직형 케이싱내에 원통형 필터를 수용하고 상기 오거로부터 고형 부분의 배출 및 중력에 의한 여과액의 배출을 위한 배치들은 특허문서 DE 102005002997 A1에서 개시된 필터-프레스에 또한 공지되어 있다.
본 발명은 종래의 문제점들을 해결할 수 있도록 안출된 것으로서, 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 처리하는 장치 및 방법을 제안하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 문제점들은 본 발명에 따른 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 처리 장치는, FORSU의 불균질 혼합물을 형성하는 제1 모듈(10) 및 상기 제1 모듈에 의해 생성된 FORSU의 불균질 혼합물을 균질화하는 제2 모듈(46)을 포함하며, 상기 제1 모듈(10)은 단부에 고정된 원통형 필터(20)내로 FORSU가 공급되게 이송하기 위한 오거(14)를 포함하는 종방향 용기(12)를 포함하고, 상기 원통형 필터(20)는 FORSU를 희석시키기 위하여 상기 고정된 원통형 필터(20)를 향해 액체를 분사하는 복수개의 노즐들(34)을 포함하는 케이싱(30)내에 수용되고, 상기 케이싱(30)내에는 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단에 구비된 개구(36)를 통하여 수직형 필터(20)내로 FORSU를 공급하는 튜브형 부품(18)이 구비되고, 상기 원통형 필터(20)의 상부 말단에 산재하는 굵은 입자의 비활성물의 배출을 위한 상기 개구(36)가 구비되고, 상기 제2 모듈(46)은 상기 제1 모듈(10)의 하면에 배치되며, 상기 원통형 필터(20) 아래에 배치되는 제1 챔버(47)를 구비하고, 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단을 통하여 배출되는 불균질 FORSU 혼합물이 자중에 의해 제1 챔버(47)로 이동하며, 상기 제1 챔버(47)에는 불균질 FORSU를 혼합 및 제거하는 제1오거(48)와 잔여 비활성물의 이송 및 제거를 위한 제2오거(51)가 구비되고, 상기 제1 챔버(47)의 일측에 배치되며 종방향 연장부를 가지는 제2 챔버(52)를 포함하며, 상기 종방향 연장부 내에는 미세한 비활성물을 외부 방향으로 이송 및 제거할 수 있도록 상기 제1 챔버(47)로부터 상기 제2오거(51)가 연장되게 구비되고, 비활성물을 균질화하며, 균질화된 액체 상태의 비활성물을 배출하는 배출 말단(58)을 포함하는 제3 챔버(54)가 구비되고, 상기 제2 챔버(52)와 상기 제3 챔버(54) 사이에 배치되는 오버플로 개구(50)를 포함할 수 있다.
나아가, FORSU를 처리하는 방법에 있어서, 상기 제1오거(48)를 수용하고 있는 원통형 필터에 FORSU와 유체를 함께 공급하여 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 굵은 입자의 비활성물을 제거하여 불균질 FORSU를 제거하는 제1 단계, 상기 제1 단계에 의해 굵은 입자의 비활성물이 제거된 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 무겁고 미세한 입자의 비활성물을 제거하는 제2 단계 및 상기 제2 단계에 의해 균질화된 액체 상태의 비활성물을 펌핑에 의해 외부로 배출하는 제3 단계에 의해 FORSU를 처리하며, 상기 제1 단계는 상기 제1 챔버에서 수행되고, 상기 제2 단계는 상기 제2 챔버에서 수행되며, 상기 제3 단계는 상기 제3 챔버에서 순차적으로 수행되며 상기 제1 단계는 굵은 입자의 비활성물이 자중에 의해 바닥으로 낙하할 수 있도록 일정의 대기 시간을 가지며, 상기 제2 단계는 무겁고 미세한 입자의 비활성물의 혼합 및 제거를 수행하며, 종방향의 연장부를 가지며, 상기 제1 단계가 진행된 시간보다 긴 시간 수행될 수 있다.
나아가, FORSU를 처리하는 방법에 있어서, 상기 제1오거(48)를 수용하고 있는 원통형 필터에 FORSU와 유체를 함께 공급하여 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 굵은 입자의 비활성물을 제거하여 불균질 FORSU를 제거하는 제1 단계, 상기 제1 단계에 의해 굵은 입자의 비활성물이 제거된 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 무겁고 미세한 입자의 비활성물을 제거하는 제2 단계 및 상기 제2 단계에 의해 균질화된 액체 상태의 비활성물을 펌핑에 의해 외부로 배출하는 제3 단계에 의해 FORSU를 처리하며, 상기 제1 단계는 상기 제1 챔버에서 수행되고, 상기 제2 단계는 상기 제2 챔버에서 수행되며, 상기 제3 단계는 상기 제3 챔버에서 순차적으로 수행되며 상기 제1 단계는 굵은 입자의 비활성물이 자중에 의해 바닥으로 낙하할 수 있도록 일정의 대기 시간을 가지며, 상기 제2 단계는 무겁고 미세한 입자의 비활성물의 혼합 및 제거를 수행하며, 종방향의 연장부를 가지며, 상기 제1 단계가 진행된 시간보다 긴 시간 수행될 수 있다.
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본 발명에 따른 장치 및 방법에 의하면, 다양한 효과를 구비할 수 있다.
굵은 입자의 비활성물을 포함하는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물이 혐기성 소화 장치 또는 중간 저장 용기에 직접 공급하기 위해 펌핑에 의해 배출될 수 있는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)이 제공된다.
본 발명에 따른 장치에서, 종래 장치는 필터 및 수직형 오거 장치로부터 공급되는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)에 의해 장치의 손상 및 오작동이 유발되었으나, 본 발명에 의하면 제1 모듈이 중간 전달 없이 제1 모듈로부터 제2 모듈까지 직접 전달하도록 이루어지고, 제2 모듈에서 잔여 비활성물의 제거가 이루어져 액상에서 실질적으로 균질화된 유기물 부분(FORSU)이 생성되고 펌핑에 의해 외부로 안전하게 배출될 수 있다.
나아가 로드 셀들이 구비됨으로써 장치의 제2 모듈 위에 제2 모듈의 중첩된 배열이 형성되고 그 결과 로드된 FORSU의 무게를 측정할 수 있으며, 그에 대응되는 물의 공급량을 조절할 수 있고, FORSU의 처리량을 측정할 수 있다.
제2 모듈 내 제1 챔버, 제2 챔버 및 제3 챔버가 순차적으로 배치됨으로써의 FORSU 처리 장치의 부피가 감소한다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 중요한 이점은 제1 모듈 및 제2모듈이 패널화된 케이싱으로 형성되어, 고정형 패널과 도어와 같은 방식으로 쉽게 열릴 수 있어 유지 보수 관리가 수월하다.
또 다른 이점은 승강 및 분쇄 오거 구조의 간단한 구현에 있는데, 이는 축방향으로 간격을 가진 오거 세그먼트들의 연속적인 배열로 구현되고, 이는 전방 분쇄 측면 형태를 분쇄 모서리로 동시에 제공할 수 있음을 의미한다.
제안된 방치 및 방법의 또 다른 이점은 식료품 변형 산업으로부터 나오는 유기 모체와 함께 폐기물을 처리할 수 있고, 이는 과일, 채소, 고기, 우유, 생선, 유제품, 치즈 및 일반적인 식료품과 같은 생분해성 물품을 처리 및 변형하는 대규모 분배 또는 음식 공급 폐기물에 적용할 수 있다는 점에 있다.
굵은 입자의 비활성물을 포함하는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물이 혐기성 소화 장치 또는 중간 저장 용기에 직접 공급하기 위해 펌핑에 의해 배출될 수 있는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)이 제공된다.
본 발명에 따른 장치에서, 종래 장치는 필터 및 수직형 오거 장치로부터 공급되는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)에 의해 장치의 손상 및 오작동이 유발되었으나, 본 발명에 의하면 제1 모듈이 중간 전달 없이 제1 모듈로부터 제2 모듈까지 직접 전달하도록 이루어지고, 제2 모듈에서 잔여 비활성물의 제거가 이루어져 액상에서 실질적으로 균질화된 유기물 부분(FORSU)이 생성되고 펌핑에 의해 외부로 안전하게 배출될 수 있다.
나아가 로드 셀들이 구비됨으로써 장치의 제2 모듈 위에 제2 모듈의 중첩된 배열이 형성되고 그 결과 로드된 FORSU의 무게를 측정할 수 있으며, 그에 대응되는 물의 공급량을 조절할 수 있고, FORSU의 처리량을 측정할 수 있다.
제2 모듈 내 제1 챔버, 제2 챔버 및 제3 챔버가 순차적으로 배치됨으로써의 FORSU 처리 장치의 부피가 감소한다.
본 발명에 따른 장치의 또 다른 중요한 이점은 제1 모듈 및 제2모듈이 패널화된 케이싱으로 형성되어, 고정형 패널과 도어와 같은 방식으로 쉽게 열릴 수 있어 유지 보수 관리가 수월하다.
또 다른 이점은 승강 및 분쇄 오거 구조의 간단한 구현에 있는데, 이는 축방향으로 간격을 가진 오거 세그먼트들의 연속적인 배열로 구현되고, 이는 전방 분쇄 측면 형태를 분쇄 모서리로 동시에 제공할 수 있음을 의미한다.
제안된 방치 및 방법의 또 다른 이점은 식료품 변형 산업으로부터 나오는 유기 모체와 함께 폐기물을 처리할 수 있고, 이는 과일, 채소, 고기, 우유, 생선, 유제품, 치즈 및 일반적인 식료품과 같은 생분해성 물품을 처리 및 변형하는 대규모 분배 또는 음식 공급 폐기물에 적용할 수 있다는 점에 있다.
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도 1 내지 도 5는 예컨대 특허문서 EP 2 006 034 A1에 개시된 바와 같이, 종래 기술에서 불균질한 유기물 부분(FORSU) 혼합물을 형성하기 위한 제1 모듈 또는 혼합 모듈을 도시한다.
도 1은 수직형 선택 장치, 즉 플라스틱 비활성물, 곽형 비활성물 및 유사한 굵은 입자의 비활성물의 제거와 관련하여, 처리될 재료의 수거를 위한 용기의 측면을 도시하는 도면이다.
도 2는 재료를 수거 또는 로드하기 위한 용기의 정면을 도시하는 도면이다.
도 3은 수거 용기 및 수직형 선택 장치의 평면을 도시하는 도면이다.
도 4는 장치의 내부 부품을 도시하기 위하여 정면 패널 없이 선택 부분을 도시하는 사시도이다.
도 5는 분리 장치의 측면 사시도이다.
한편, 도 4A는 필터와 같이 천공된 수직형 실린더내에 승강 및 분쇄 오거가 수용된 구조의 바람직한 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 6은 제1 상부 혼합 모듈과 제2 하부 균질화 모듈을 포함하고, 서로의 상단에 배치된, 본 발명에 따른 장치의 상측 사시도이다.
도 6A는 도 1의 장치의 측면에서 바라본 정면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 발명에 따른 장치의 상부 모듈에 대한 정면도이다.
도 8은 하부 모듈에 대하여 위쪽에서 바라본 사시도이다.
도 9는 하부 모듈에 대한 평면도이다.
도 10, 도 11 및 도 12는 각각 도 9의 A-A 선, B-B 선 및 C-C 선에 따른 종방향 단면을 도시하는 도면이다.
도 13은 하부 모듈의 측면에서 바라본 정면도이다.
도 14는 도 13의 D-D 선에 따른 횡단면도이다.
도 15는 하부 모듈에 대하여 위쪽에서 바라본 사시도이다.
도 1은 수직형 선택 장치, 즉 플라스틱 비활성물, 곽형 비활성물 및 유사한 굵은 입자의 비활성물의 제거와 관련하여, 처리될 재료의 수거를 위한 용기의 측면을 도시하는 도면이다.
도 2는 재료를 수거 또는 로드하기 위한 용기의 정면을 도시하는 도면이다.
도 3은 수거 용기 및 수직형 선택 장치의 평면을 도시하는 도면이다.
도 4는 장치의 내부 부품을 도시하기 위하여 정면 패널 없이 선택 부분을 도시하는 사시도이다.
도 5는 분리 장치의 측면 사시도이다.
한편, 도 4A는 필터와 같이 천공된 수직형 실린더내에 승강 및 분쇄 오거가 수용된 구조의 바람직한 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 6은 제1 상부 혼합 모듈과 제2 하부 균질화 모듈을 포함하고, 서로의 상단에 배치된, 본 발명에 따른 장치의 상측 사시도이다.
도 6A는 도 1의 장치의 측면에서 바라본 정면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 발명에 따른 장치의 상부 모듈에 대한 정면도이다.
도 8은 하부 모듈에 대하여 위쪽에서 바라본 사시도이다.
도 9는 하부 모듈에 대한 평면도이다.
도 10, 도 11 및 도 12는 각각 도 9의 A-A 선, B-B 선 및 C-C 선에 따른 종방향 단면을 도시하는 도면이다.
도 13은 하부 모듈의 측면에서 바라본 정면도이다.
도 14는 도 13의 D-D 선에 따른 횡단면도이다.
도 15는 하부 모듈에 대하여 위쪽에서 바라본 사시도이다.
제1 모듈, 상부 모듈 또는 혼합 모듈의 설명을 위하여, 종래의 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물은 편의를 위하여 관련 부재 번호와 함께 특허문서 EP 2 006 034 A2의 도면 1 내지 5를 참조한다. 여기서, 도시된 장치는 전체적으로 10으로 표시되고, 모터(16)에 의해 작동가능하며 이송/전진을 위한 오거(14)와 함께 처리될 재료 또는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 수용하기 위한 용기(12)를 포함한다. 이는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을, 로딩 부품(18)을 관통하는 개방 단부를 가진, 필터와 같이 천공된 고정식 수직형 원통형 구성부품으로 전달한다. 상기 로딩 부품은 상기 천공된 실린더(7)에서 끝나고, 천공된 실린더는 기둥 케이싱(30)의 높이로 실질적으로 공차 또는 사이 공간을 가지고 연장된다. 이는 작동 모터(24)와 관련된 생크(26)와 함께 그 내부에 오거(22)를 수용한다. 나선형 오거(22)는 블레이드(22')로 간섭되는 구조를 가지므로, 오거는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 승강하는 이외에도, 플라스틱 봉투 및 테트라팩 타입의 곽 용기 등을 분쇄 및 파쇄한 다음, 다른 굵은 입자의 비활성물과 함께 상부 개구(36)를 통하여 배출되도록 구성된다. 부재번호 34는 혼합액, 예컨대 물, 재활용 물 또는 그와 유사한 것을 도입하기 위한 튜브형 부품을 지시하기 위해 사용된다. 제트 수류는 간격 또는 사이공간을 횡단하고 물이 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)과 혼합되는 원통형 필터(20)내로 관통한다. 종래 기술에 따라 중력에 의해 배출 개구(40)를 가진 하측의 수거 용기(38)내로 떨어지는 혼합물을 형성한다. 여기서, 상기 불균질 혼합물은 아래에서 언급되는 바와 같이, 그와 함께 가장 미세하고 무거운 비활성물 뿐만 아니라 모든 중간 비활성 성분들을 밀어낸다.
제1 모듈 또는 혼합 모듈(10)의 필터 성분(20)으로부터 중력에 의해 떨어지는 불균질 유기물 부분(FORSU) 혼합물은 제1 모듈 또는 상부 모듈(10)로부터 하측의 제2 모듈 또는 균질화 모듈(45)내로 직접 떨어지게 된다.
첫째, 본 발명에 의하면, 승강 및 분쇄 오거의 구조는 샤프트(22)에 축방향 및 원주 방향으로 간격을 가지고 분포된 헬리컬 섹터(22A)의 배열로서 제공됨이 관찰된다. 상부 및 하부 단부의 말단 디스크는 22B 및 22C로 표시되고, 그 상부 단부는 22D로 표시되는 작동 모터와 연결될 수 있다. 부재 번호(22E)는 승강을 시작하기 위한 헬리컬 섹터를 나타내기 위해 사용되고 22F는 비활성물 두께를 나타내기 위해 사용된다. 반면에, 22G와 22H는 가장 굵은 입자의 비활성물을 배출하기 위한 상부 세그먼트를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 장치는 전체적으로 부재번호 45로 표시되고, 그것은 수거 용기(38) 없으면서 종래 기술, 예컨대 특허문서 EP 2 006 034 A1에 도시된 것과 유사하게 수행되는 제1 모듈 또는 상부 모듈(10)과, 제2 모듈, 하부 모듈 또는 균질화 모듈(46)을 포함한다. 도 7에서 오거(20)와 함께 필터를 수용하는 수직형 기둥(30)의 위치뿐만 아니라 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 전달하기 위한 오거(14)가 관찰될 수 있다. 이는 유익하게는 축방향으로 간격을 두고 있는 연속적인 오거 세그먼트들로서 단순한 방식으로 실시되어, 플라스틱 봉투, 테트라팩 같은 용기, 곽 용기 등의 분쇄를 위한 날카로운 코너와 같은 전방 측면들을 형성한다.
본 발명에 의하면, 상기 필터-오거 수직형 그룹(20, 22)로부터 중력에 의해 배출되는 불균질로 혼합된 유기물 부분(FORSU) 혼합물은 수거 용기에 더 이상 수거되지 않고, 제2 모듈 또는 하부 균질화 모듈(46)의 제1 용기 또는 챔버(47)로 직접 배출된다(도 8의 화살표 F).
이러한 챔버(47)에서, 불균질 혼합물은 전동 오거(48)로 혼합되고, 그 뒤에 혼합물내에 여전히 존재하는 가장 굵은 입자의 비활성물의 제1 제거 공정이 화살표 F1에 따라 다소 짧은 접촉 시간 내에 수행되고, 여전히 존재하는 비활성물을 가진 혼합물은 추가적인 이송 오거(51)를 통하여 보다 작고 미세하고 무거운 비활성물의 제거를 수행하기 위하여 혼합물의 스무스한 혼합, 즉 보다 느린 혼합이 일어나는 제2 챔버 또는 용기(52)로 공급되어 배출된다. 제1 및 제2 챔버(47, 52) 양쪽에서 수거된 모든 비활성물은 단일 시스템, 즉 관통하는 방식으로 돌아가는 이송 오거(51)에 의하여 제2 모듈(46) 외측으로 배출될 수 있다.
사실, 도 10-13에서 알 수 있는 바와 같이, 상승된 위치에서 비활성물의 배출, 예컨대 지면을 맞대고 배치된 대용량 하측의 용기(도시되지 않음)내에서 수거를 가능하게 하도록 하기 위해서는, 상기 비활성물은 내부의 전동 53A에 의해 경사진 배출 파이프(53)를 통하여 그 배출 개구(27)를 향하여 이송된다.
따라서, 보다 작고 무거운 비활성물이 제거된 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물이 도8의 오버플로 개구(50)를 통하여 적당한 용량을 가진 제3 챔버(54)로 전달되고, 여기서 실질적으로 액상이면서 펌핑에 의해 예컨대 후속 혐기성 소화 용기(도시되지 않음)에서 직접적으로 배출/전달될 수 있는 사실상 균질 재료를 구성하는 모체(matrix)를 균질화하기 위한 최종적인 혼합이 일어난다. 여기서, 상기 실질적으로 균질화된 혼합물은 바이오가스를 생산하기 위한 후속 혐기성 소화 처리를 위한 이상적인 재료를 대표한다.
도 9 및 10의 제2 챔버 또는 용기(52)로부터 알 수 있는 바와 같이, 보다 가벼운 비활성물이 층상의 표면 응집을 형성하는 것을 방지하고 그것들이 다시 정확히 배출될 수 있도록 하기 위하여 상기 챔버(52)내의 혼합물의 레벨(57) 위로 에어 또는 워터 인서플레이션 장치(56)가 구비된다. 펌핑가능한 균질화된 혼합물의 배출 개구는 부재번호 58로 표시된다.
본 발명에 따른 처리 장치(45)에 구비된 3개의 배출구(36, 27 및 58)는 보다 적은 설치 표면을 필요로 하기 위한 목적으로서 장치(45)의 동일한 전면에 배치된다.
3개의 제공된 처리 용기(47, 52 및 54)의 구조에 관하여, 제1 챔버(47)는 제1 모듈(10)로부터 직접 배출되는 불균질의 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물과 최소 접촉 시간을 가지도록 하는 치수를 가지며, 제2 챔버 또는 용기(52) 및 이송 오거(51)의 회전은 유동성의 유기물 부분(FORSU) 혼합물의 느린 속도를 가지며 미세한 비활성물의 안정적인 침전을 가능하게 하는 용기의 길이를 가지도록 하는 치수를 가지며, 제3 챔버(54)는 모체를 균질화하여 실질적으로 액상이며 비활성물이 없게 하고, 그 결과 실질적으로 액상, 즉 협기성 소화에 또한 최적인 상태로 유기물 부분(FORSU) 혼합물을 펌핑할 수 있도록 하기 위한 최종적인 혼합을 수행하기에 적합한 적절한 용량을 가진다.
본 발명의 추가적인 교시사항에 의하면, 두개의 모듈들(10 및 46)은 다양한 도면들에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 로드 셀들(59)의 삽입을 통하여 중첩되게 배치된다. 장치(45)의 지지 다리는 61로 표시된다.
로드 셀들(34)의 사용은 제1 모듈(10)내로 공급되는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 양을 계량하는 것을 가능하게 하고, 또한 수동 조작의 가능성을 가지고 오퍼레이터의 경험과 모터의 출력 흡수에 따라 장치(45)에 의해 처리되는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 고려하여, 용이하게 달성될 수 있는 제어 로직에 의해 혼합되는 물의 양을 조절하는데 적용될 수 있다. 만약 제안된 계량 가능성을 무시한다면, 상부 모듈(10)로부터 하부 모듈(46)로의 유기물 부분(FORSU) 혼합물의 직접적인 공급을 보장하기 위하여, 제1 혼합 모듈(10)을 제2 균질화 모듈(46) 위에 간단히 제공하는 것이 가능할 것이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 두 개의 모듈들(10 및 46)의 쉘들은 정비 시행을 필요로 하는 부품들에서 도어와 같은 방식으로 열릴 수 있는 패널들(62)과, 제안된 장치(45)의 모든 지점에서 외부 물질이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 탈착가능한 보호 패널(63)을 포함하는 패널화된 시행부를 가진다.
본 발명에 따라 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 처리하는 방법은 종래 공지된 혼합 단계에 추가적으로 다수의 처리 단계들이 연속적으로 제공되고, 결국에는 액상이면서 사실 어떤 형태의 비활성물이 없는 실질적 균질화된 유기물 부분(FORSU) 혼합물을 제공하고, 그 결과 신뢰할 정도로 펌핑 가능하고 혼합 또는 예비적 처리 단계로부터 추가적인 혼합 단계 및 균질화 단계로 가는 흐름에서 어떠한 이송을 필요로 하지 않는다는 사실 때문에, 불균질 유기물 부분(FORSU) 혼합물의 생산을 위한 종래의 방법과 상이하다.
상술한 바와 같이, 실질적으로 제1 모듈(10)에 의해 제공되는 불균질의 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물은 제1 용기(47)내에서 짧은 시간 동안 오거(48)에 의해 교반되며, 이는 여전히 존재하는 굵은 입자의 비활성물이 중력에 의해 용이하게 배출(화살표 F1)되어 예컨대 V-형태의 단면을 가진 챔버(47)의 바닥을 향해서 이동하게 되고, 여전히 존재하는 비활성물은 이송 오거(51)에 의해 배출되도록 하기 위해 이동되고, 또한 이어서 혼합물은 미세한 비활성물의 안정적인 수거를 실현하기 위하여 보다 느린 전달(translation) 단계를 거치게 되고, 가장 무거운 비활성물은 아래 방향으로 이동하고, 보다 가벼운 비활성물은 부유하고, 양자는 이송 오거(51)에 의해 배출구 쪽을 향하여 전달된다. 여기서, 미세한 비활성물이 없는 유기물 부분(FORSU)은 또한 모체의 균질화를 위한 후속 혼합 단계를 거치게 되고, 결과적으로 액상으로 되어 펌핑 전달에 적합하도록 되고, 중간 도관(도시되지 않음) 및 배출 개구(58)를 통하여 혐기성 소화 용기(도시되지 않음) 또는 협기성 소화 용기내로의 후속 공급을 위한 일시적 저장 용기 또는 사일로(도시되지 않음)내로 직접 배출되게 한다.
전체적으로 장치의 다양한 전기 회로 및 유압 회로들은 도면의 보다 명확한 도시를 위하여 도시되지 않았다.
다양한 작동 태양 및 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 처리를 위한 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 유사한 혼합물뿐만 아니라, 구조적 및 기능적 기재사항은 상기 제안된 장치 및 방법으로 상기 제시된 작업들을 효과적으로 달성할 수 있고, 나아가 상기 제시된 이점들을 달성할 수 있음을 보여준다.
종래 기술의 당업자라면 다양한 수정 및/또는 변경, 예컨대 배치 및/또는 형태 및/또는 챔버 개수 또는 후속 처리 용기를 달리하여 구성할 수 있을 것이고, 또한 두개의 모듈들의 용기 쉘들을 도시된 패널과 상이하게 구성할 수 있고, 또한 연속적인 제어 또는 처리된 FORSU의 양을 계량하기 위한 상이한 시스템 등을 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 수정 및/또는 변경할 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 처리 장치는, FORSU의 불균질 혼합물을 형성하는 제1 모듈(10) 및 상기 제1 모듈에 의해 생성된 FORSU의 불균질 혼합물을 균질화하는 제2 모듈(46)을 포함하며, 상기 제1 모듈(10)은 단부에 고정된 원통형 필터(20)내로 FORSU가 공급되게 이송하기 위한 오거(14)를 포함하는 종방향 용기(12)를 포함하고, 상기 원통형 필터(20)는 FORSU를 희석시키기 위하여 상기 고정된 원통형 필터(20)를 향해 액체를 분사하는 복수개의 노즐들(34)을 포함하는 케이싱(30)내에 수용되고, 상기 케이싱(30)내에는 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단에 구비된 개구(36)를 통하여 수직형 필터(20)내로 FORSU를 공급하는 튜브형 부품(18)이 구비되고, 상기 원통형 필터(20)의 상부 말단에 산재하는 굵은 입자의 비활성물의 배출을 위한 상기 개구(36)가 구비되고, 상기 제2 모듈(46)은 상기 제1 모듈(10)의 하면에 배치되며, 상기 원통형 필터(20) 아래에 배치되는 제1 챔버(47)를 구비하고, 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단을 통하여 배출되는 불균질 FORSU 혼합물이 자중에 의해 제1 챔버(47)로 이동하며, 상기 제1 챔버(47)에는 불균질 FORSU를 혼합 및 제거하는 제1오거(48)와 잔여 비활성물의 이송 및 제거를 위한 제2오거(51)가 구비되고, 상기 제1 챔버(47)의 일측에 배치되며 종방향 연장부를 가지는 제2 챔버(52)를 포함하며, 상기 종방향 연장부 내에는 미세한 비활성물을 외부 방향으로 이송 및 제거할 수 있도록 상기 제1 챔버(47)로부터 상기 제2오거(51)가 연장되게 구비되고, 비활성물을 균질화하며, 균질화된 액체 상태의 비활성물을 배출하는 배출 말단(58)을 포함하는 제3 챔버(54)가 구비되고, 상기 제2 챔버(52)와 상기 제3 챔버(54) 사이에 배치되는 오버플로 개구(50)를 포함할 수 있다.
나아가, FORSU를 처리하는 방법에 있어서, 상기 제1오거(48)를 수용하고 있는 원통형 필터에 FORSU와 유체를 함께 공급하여 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 굵은 입자의 비활성물을 제거하여 불균질 FORSU를 제거하는 제1 단계, 상기 제1 단계에 의해 굵은 입자의 비활성물이 제거된 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 무겁고 미세한 입자의 비활성물을 제거하는 제2 단계 및 상기 제2 단계에 의해 균질화된 액체 상태의 비활성물을 펌핑에 의해 외부로 배출하는 제3 단계에 의해 FORSU를 처리하며, 상기 제1 단계는 상기 제1 챔버에서 수행되고, 상기 제2 단계는 상기 제2 챔버에서 수행되며, 상기 제3 단계는 상기 제3 챔버에서 순차적으로 수행되며 상기 제1 단계는 굵은 입자의 비활성물이 자중에 의해 바닥으로 낙하할 수 있도록 일정의 대기 시간을 가지며, 상기 제2 단계는 무겁고 미세한 입자의 비활성물의 혼합 및 제거를 수행하며, 종방향의 연장부를 가지며, 상기 제1 단계가 진행된 시간보다 긴 시간 수행될 수 있다.
상기 제1 모듈(10)은 로드 셀들(59)의 삽입을 통해 상기 제2 모듈(46)위에 설치될 수 있다.
상기 제2 모듈은 제2 챔버(52)내에 미세한 비활성물의 부유 표면(57)을 향하여 유체를 공급할 수 있는 공급 수단을 구비할 수 있다.
상기 제1 모듈(10) 및 상기 제2 모듈(46)은 탈착 가능한 패널(63) 또는 개폐 가능한 패널(62) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 챔버로부터 상기 제2 챔버 및 외부로 비활성물을 이송 및 처리하는 과정이 일체로 된 관통 오거에 의해 수행될 수 있다.
상기 제2 챔버는 미세한 부유 비활성물의 층상 발생할 수 있는 비활성물의 응집을 방지하기 위하여 그 내부에 유체를 분사함으로써 FORSU 혼합물의 표면에서 미세한 비활성물을 제거할 수 있다.
로드 셀들을 사용함으로써 처리되어야 할 FORSU의 중량을 측정할 수 있도록 하고, 상기 장치에 가해지는 하중 또는 상기 장치의 모터 에너지 흡수에 대한 제어 로직의 결과에 따라, 공급되는 물의 양을 조절하고, 처리 장치에 의해 처리되는 FORSU의 양을 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시례를 따르는 처리 장치는 식료품 찌꺼기 및 음식 공급 분배 산업뿐만 아니라, 고기, 생선, 유제품, 과일 및 채소 등과 같은 식료품을 처리 및 변형시키기 위한 산업에서 유기 모체를 함유하는 산업 폐기물을 처리하는 용도로 사용될 수 있다.
제1 모듈 또는 혼합 모듈(10)의 필터 성분(20)으로부터 중력에 의해 떨어지는 불균질 유기물 부분(FORSU) 혼합물은 제1 모듈 또는 상부 모듈(10)로부터 하측의 제2 모듈 또는 균질화 모듈(45)내로 직접 떨어지게 된다.
첫째, 본 발명에 의하면, 승강 및 분쇄 오거의 구조는 샤프트(22)에 축방향 및 원주 방향으로 간격을 가지고 분포된 헬리컬 섹터(22A)의 배열로서 제공됨이 관찰된다. 상부 및 하부 단부의 말단 디스크는 22B 및 22C로 표시되고, 그 상부 단부는 22D로 표시되는 작동 모터와 연결될 수 있다. 부재 번호(22E)는 승강을 시작하기 위한 헬리컬 섹터를 나타내기 위해 사용되고 22F는 비활성물 두께를 나타내기 위해 사용된다. 반면에, 22G와 22H는 가장 굵은 입자의 비활성물을 배출하기 위한 상부 세그먼트를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 장치는 전체적으로 부재번호 45로 표시되고, 그것은 수거 용기(38) 없으면서 종래 기술, 예컨대 특허문서 EP 2 006 034 A1에 도시된 것과 유사하게 수행되는 제1 모듈 또는 상부 모듈(10)과, 제2 모듈, 하부 모듈 또는 균질화 모듈(46)을 포함한다. 도 7에서 오거(20)와 함께 필터를 수용하는 수직형 기둥(30)의 위치뿐만 아니라 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 전달하기 위한 오거(14)가 관찰될 수 있다. 이는 유익하게는 축방향으로 간격을 두고 있는 연속적인 오거 세그먼트들로서 단순한 방식으로 실시되어, 플라스틱 봉투, 테트라팩 같은 용기, 곽 용기 등의 분쇄를 위한 날카로운 코너와 같은 전방 측면들을 형성한다.
본 발명에 의하면, 상기 필터-오거 수직형 그룹(20, 22)로부터 중력에 의해 배출되는 불균질로 혼합된 유기물 부분(FORSU) 혼합물은 수거 용기에 더 이상 수거되지 않고, 제2 모듈 또는 하부 균질화 모듈(46)의 제1 용기 또는 챔버(47)로 직접 배출된다(도 8의 화살표 F).
이러한 챔버(47)에서, 불균질 혼합물은 전동 오거(48)로 혼합되고, 그 뒤에 혼합물내에 여전히 존재하는 가장 굵은 입자의 비활성물의 제1 제거 공정이 화살표 F1에 따라 다소 짧은 접촉 시간 내에 수행되고, 여전히 존재하는 비활성물을 가진 혼합물은 추가적인 이송 오거(51)를 통하여 보다 작고 미세하고 무거운 비활성물의 제거를 수행하기 위하여 혼합물의 스무스한 혼합, 즉 보다 느린 혼합이 일어나는 제2 챔버 또는 용기(52)로 공급되어 배출된다. 제1 및 제2 챔버(47, 52) 양쪽에서 수거된 모든 비활성물은 단일 시스템, 즉 관통하는 방식으로 돌아가는 이송 오거(51)에 의하여 제2 모듈(46) 외측으로 배출될 수 있다.
사실, 도 10-13에서 알 수 있는 바와 같이, 상승된 위치에서 비활성물의 배출, 예컨대 지면을 맞대고 배치된 대용량 하측의 용기(도시되지 않음)내에서 수거를 가능하게 하도록 하기 위해서는, 상기 비활성물은 내부의 전동 53A에 의해 경사진 배출 파이프(53)를 통하여 그 배출 개구(27)를 향하여 이송된다.
따라서, 보다 작고 무거운 비활성물이 제거된 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물이 도8의 오버플로 개구(50)를 통하여 적당한 용량을 가진 제3 챔버(54)로 전달되고, 여기서 실질적으로 액상이면서 펌핑에 의해 예컨대 후속 혐기성 소화 용기(도시되지 않음)에서 직접적으로 배출/전달될 수 있는 사실상 균질 재료를 구성하는 모체(matrix)를 균질화하기 위한 최종적인 혼합이 일어난다. 여기서, 상기 실질적으로 균질화된 혼합물은 바이오가스를 생산하기 위한 후속 혐기성 소화 처리를 위한 이상적인 재료를 대표한다.
도 9 및 10의 제2 챔버 또는 용기(52)로부터 알 수 있는 바와 같이, 보다 가벼운 비활성물이 층상의 표면 응집을 형성하는 것을 방지하고 그것들이 다시 정확히 배출될 수 있도록 하기 위하여 상기 챔버(52)내의 혼합물의 레벨(57) 위로 에어 또는 워터 인서플레이션 장치(56)가 구비된다. 펌핑가능한 균질화된 혼합물의 배출 개구는 부재번호 58로 표시된다.
본 발명에 따른 처리 장치(45)에 구비된 3개의 배출구(36, 27 및 58)는 보다 적은 설치 표면을 필요로 하기 위한 목적으로서 장치(45)의 동일한 전면에 배치된다.
3개의 제공된 처리 용기(47, 52 및 54)의 구조에 관하여, 제1 챔버(47)는 제1 모듈(10)로부터 직접 배출되는 불균질의 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물과 최소 접촉 시간을 가지도록 하는 치수를 가지며, 제2 챔버 또는 용기(52) 및 이송 오거(51)의 회전은 유동성의 유기물 부분(FORSU) 혼합물의 느린 속도를 가지며 미세한 비활성물의 안정적인 침전을 가능하게 하는 용기의 길이를 가지도록 하는 치수를 가지며, 제3 챔버(54)는 모체를 균질화하여 실질적으로 액상이며 비활성물이 없게 하고, 그 결과 실질적으로 액상, 즉 협기성 소화에 또한 최적인 상태로 유기물 부분(FORSU) 혼합물을 펌핑할 수 있도록 하기 위한 최종적인 혼합을 수행하기에 적합한 적절한 용량을 가진다.
본 발명의 추가적인 교시사항에 의하면, 두개의 모듈들(10 및 46)은 다양한 도면들에서 관찰될 수 있는 바와 같이, 로드 셀들(59)의 삽입을 통하여 중첩되게 배치된다. 장치(45)의 지지 다리는 61로 표시된다.
로드 셀들(34)의 사용은 제1 모듈(10)내로 공급되는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 양을 계량하는 것을 가능하게 하고, 또한 수동 조작의 가능성을 가지고 오퍼레이터의 경험과 모터의 출력 흡수에 따라 장치(45)에 의해 처리되는 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 고려하여, 용이하게 달성될 수 있는 제어 로직에 의해 혼합되는 물의 양을 조절하는데 적용될 수 있다. 만약 제안된 계량 가능성을 무시한다면, 상부 모듈(10)로부터 하부 모듈(46)로의 유기물 부분(FORSU) 혼합물의 직접적인 공급을 보장하기 위하여, 제1 혼합 모듈(10)을 제2 균질화 모듈(46) 위에 간단히 제공하는 것이 가능할 것이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 두 개의 모듈들(10 및 46)의 쉘들은 정비 시행을 필요로 하는 부품들에서 도어와 같은 방식으로 열릴 수 있는 패널들(62)과, 제안된 장치(45)의 모든 지점에서 외부 물질이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 탈착가능한 보호 패널(63)을 포함하는 패널화된 시행부를 가진다.
본 발명에 따라 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)을 처리하는 방법은 종래 공지된 혼합 단계에 추가적으로 다수의 처리 단계들이 연속적으로 제공되고, 결국에는 액상이면서 사실 어떤 형태의 비활성물이 없는 실질적 균질화된 유기물 부분(FORSU) 혼합물을 제공하고, 그 결과 신뢰할 정도로 펌핑 가능하고 혼합 또는 예비적 처리 단계로부터 추가적인 혼합 단계 및 균질화 단계로 가는 흐름에서 어떠한 이송을 필요로 하지 않는다는 사실 때문에, 불균질 유기물 부분(FORSU) 혼합물의 생산을 위한 종래의 방법과 상이하다.
상술한 바와 같이, 실질적으로 제1 모듈(10)에 의해 제공되는 불균질의 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 혼합물은 제1 용기(47)내에서 짧은 시간 동안 오거(48)에 의해 교반되며, 이는 여전히 존재하는 굵은 입자의 비활성물이 중력에 의해 용이하게 배출(화살표 F1)되어 예컨대 V-형태의 단면을 가진 챔버(47)의 바닥을 향해서 이동하게 되고, 여전히 존재하는 비활성물은 이송 오거(51)에 의해 배출되도록 하기 위해 이동되고, 또한 이어서 혼합물은 미세한 비활성물의 안정적인 수거를 실현하기 위하여 보다 느린 전달(translation) 단계를 거치게 되고, 가장 무거운 비활성물은 아래 방향으로 이동하고, 보다 가벼운 비활성물은 부유하고, 양자는 이송 오거(51)에 의해 배출구 쪽을 향하여 전달된다. 여기서, 미세한 비활성물이 없는 유기물 부분(FORSU)은 또한 모체의 균질화를 위한 후속 혼합 단계를 거치게 되고, 결과적으로 액상으로 되어 펌핑 전달에 적합하도록 되고, 중간 도관(도시되지 않음) 및 배출 개구(58)를 통하여 혐기성 소화 용기(도시되지 않음) 또는 협기성 소화 용기내로의 후속 공급을 위한 일시적 저장 용기 또는 사일로(도시되지 않음)내로 직접 배출되게 한다.
전체적으로 장치의 다양한 전기 회로 및 유압 회로들은 도면의 보다 명확한 도시를 위하여 도시되지 않았다.
다양한 작동 태양 및 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 처리를 위한 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 유사한 혼합물뿐만 아니라, 구조적 및 기능적 기재사항은 상기 제안된 장치 및 방법으로 상기 제시된 작업들을 효과적으로 달성할 수 있고, 나아가 상기 제시된 이점들을 달성할 수 있음을 보여준다.
종래 기술의 당업자라면 다양한 수정 및/또는 변경, 예컨대 배치 및/또는 형태 및/또는 챔버 개수 또는 후속 처리 용기를 달리하여 구성할 수 있을 것이고, 또한 두개의 모듈들의 용기 쉘들을 도시된 패널과 상이하게 구성할 수 있고, 또한 연속적인 제어 또는 처리된 FORSU의 양을 계량하기 위한 상이한 시스템 등을 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 수정 및/또는 변경할 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU)의 처리 장치는, FORSU의 불균질 혼합물을 형성하는 제1 모듈(10) 및 상기 제1 모듈에 의해 생성된 FORSU의 불균질 혼합물을 균질화하는 제2 모듈(46)을 포함하며, 상기 제1 모듈(10)은 단부에 고정된 원통형 필터(20)내로 FORSU가 공급되게 이송하기 위한 오거(14)를 포함하는 종방향 용기(12)를 포함하고, 상기 원통형 필터(20)는 FORSU를 희석시키기 위하여 상기 고정된 원통형 필터(20)를 향해 액체를 분사하는 복수개의 노즐들(34)을 포함하는 케이싱(30)내에 수용되고, 상기 케이싱(30)내에는 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단에 구비된 개구(36)를 통하여 수직형 필터(20)내로 FORSU를 공급하는 튜브형 부품(18)이 구비되고, 상기 원통형 필터(20)의 상부 말단에 산재하는 굵은 입자의 비활성물의 배출을 위한 상기 개구(36)가 구비되고, 상기 제2 모듈(46)은 상기 제1 모듈(10)의 하면에 배치되며, 상기 원통형 필터(20) 아래에 배치되는 제1 챔버(47)를 구비하고, 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단을 통하여 배출되는 불균질 FORSU 혼합물이 자중에 의해 제1 챔버(47)로 이동하며, 상기 제1 챔버(47)에는 불균질 FORSU를 혼합 및 제거하는 제1오거(48)와 잔여 비활성물의 이송 및 제거를 위한 제2오거(51)가 구비되고, 상기 제1 챔버(47)의 일측에 배치되며 종방향 연장부를 가지는 제2 챔버(52)를 포함하며, 상기 종방향 연장부 내에는 미세한 비활성물을 외부 방향으로 이송 및 제거할 수 있도록 상기 제1 챔버(47)로부터 상기 제2오거(51)가 연장되게 구비되고, 비활성물을 균질화하며, 균질화된 액체 상태의 비활성물을 배출하는 배출 말단(58)을 포함하는 제3 챔버(54)가 구비되고, 상기 제2 챔버(52)와 상기 제3 챔버(54) 사이에 배치되는 오버플로 개구(50)를 포함할 수 있다.
나아가, FORSU를 처리하는 방법에 있어서, 상기 제1오거(48)를 수용하고 있는 원통형 필터에 FORSU와 유체를 함께 공급하여 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 굵은 입자의 비활성물을 제거하여 불균질 FORSU를 제거하는 제1 단계, 상기 제1 단계에 의해 굵은 입자의 비활성물이 제거된 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 무겁고 미세한 입자의 비활성물을 제거하는 제2 단계 및 상기 제2 단계에 의해 균질화된 액체 상태의 비활성물을 펌핑에 의해 외부로 배출하는 제3 단계에 의해 FORSU를 처리하며, 상기 제1 단계는 상기 제1 챔버에서 수행되고, 상기 제2 단계는 상기 제2 챔버에서 수행되며, 상기 제3 단계는 상기 제3 챔버에서 순차적으로 수행되며 상기 제1 단계는 굵은 입자의 비활성물이 자중에 의해 바닥으로 낙하할 수 있도록 일정의 대기 시간을 가지며, 상기 제2 단계는 무겁고 미세한 입자의 비활성물의 혼합 및 제거를 수행하며, 종방향의 연장부를 가지며, 상기 제1 단계가 진행된 시간보다 긴 시간 수행될 수 있다.
상기 제1 모듈(10)은 로드 셀들(59)의 삽입을 통해 상기 제2 모듈(46)위에 설치될 수 있다.
상기 제2 모듈은 제2 챔버(52)내에 미세한 비활성물의 부유 표면(57)을 향하여 유체를 공급할 수 있는 공급 수단을 구비할 수 있다.
상기 제1 모듈(10) 및 상기 제2 모듈(46)은 탈착 가능한 패널(63) 또는 개폐 가능한 패널(62) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 챔버로부터 상기 제2 챔버 및 외부로 비활성물을 이송 및 처리하는 과정이 일체로 된 관통 오거에 의해 수행될 수 있다.
상기 제2 챔버는 미세한 부유 비활성물의 층상 발생할 수 있는 비활성물의 응집을 방지하기 위하여 그 내부에 유체를 분사함으로써 FORSU 혼합물의 표면에서 미세한 비활성물을 제거할 수 있다.
로드 셀들을 사용함으로써 처리되어야 할 FORSU의 중량을 측정할 수 있도록 하고, 상기 장치에 가해지는 하중 또는 상기 장치의 모터 에너지 흡수에 대한 제어 로직의 결과에 따라, 공급되는 물의 양을 조절하고, 처리 장치에 의해 처리되는 FORSU의 양을 측정할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시례를 따르는 처리 장치는 식료품 찌꺼기 및 음식 공급 분배 산업뿐만 아니라, 고기, 생선, 유제품, 과일 및 채소 등과 같은 식료품을 처리 및 변형시키기 위한 산업에서 유기 모체를 함유하는 산업 폐기물을 처리하는 용도로 사용될 수 있다.
Claims (10)
- 도시 고형 폐기물의 유기물 부분(FORSU) 처리를 위한 장치(45)에 있어서,
FORSU의 불균질 혼합물을 형성하는 제1 모듈(10); 및
상기 제1 모듈에 의해 생성된 FORSU의 불균질 혼합물을 균질화하는 제2 모듈(46)
을 포함하며,
상기 제1 모듈(10)은,
단부에 고정된 원통형 필터(20)내로 FORSU가 공급되게 이송하기 위한 오거(14)를 포함하는 종방향 용기(12)를 포함하고,
상기 원통형 필터(20)는 FORSU를 희석시키기 위하여 상기 고정된 원통형 필터(20)를 향해 액체를 분사하는 복수개의 노즐들(34)을 포함하는 케이싱(30)내에 수용되고,
상기 케이싱(30)내에는 상기 원통형 필터(20)의 하부 말단에 구비된 개구(36)를 통하여 수직형 필터(20)내로 FORSU를 공급하는 튜브형 부품(18)이 구비되고,
상기 원통형 필터(20)의 상부 말단에 산재하는 굵은 입자의 비활성물의 배출을 위한 상기 개구(36)가 구비되고,
상기 제2 모듈(46)은,
상기 제1 모듈(10)의 하면에 배치되며,
상기 원통형 필터(20) 아래에 배치되는 제1 챔버(47)를 구비하고,
상기 원통형 필터(20)의 하부 말단을 통하여 배출되는 불균질 FORSU 혼합물이 자중에 의해 제1 챔버(47)로 이동하며,
상기 제1 챔버(47)에는 불균질 FORSU를 혼합 및 제거하는 제1오거(48)와 잔여 비활성물의 이송 및 제거를 위한 제2오거(51)가 구비되고,
상기 제1 챔버(47)의 일측에 배치되며 종방향 연장부를 가지는 제2 챔버(52)를 포함하며,
상기 종방향 연장부 내에는 미세한 비활성물을 외부 방향으로 이송 및 제거할 수 있도록 상기 제1 챔버(47)로부터 상기 제2오거(51)가 연장되게 구비되고,
비활성물을 균질화하며, 균질화된 액체 상태의 비활성물을 배출하는 배출 말단(58)을 포함하는 제3 챔버(54)가 구비되고,
상기 제2 챔버(52)와 상기 제3 챔버(54) 사이에 배치되는 오버플로 개구(50)를 포함하며,
FORSU를 처리하는 방법에 있어서,
상기 제1오거(48)를 수용하고 있는 원통형 필터에 FORSU와 유체를 함께 공급하여 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 굵은 입자의 비활성물을 제거하여 불균질 FORSU를 제거하는 제1 단계;
상기 제1 단계에 의해 굵은 입자의 비활성물이 제거된 FORSU의 불균질 혼합물 내 존재하는 무겁고 미세한 입자의 비활성물을 제거하는 제2 단계; 및
상기 제2 단계에 의해 균질화된 액체 상태의 비활성물을 펌핑에 의해 외부로 배출하는 제3 단계
에 의해 FORSU를 처리하며,
상기 제1 단계는 상기 제1 챔버에서 수행되고, 상기 제2 단계는 상기 제2 챔버에서 수행되며, 상기 제3 단계는 상기 제3 챔버에서 순차적으로 수행되며
상기 제1 단계는 굵은 입자의 비활성물이 자중에 의해 바닥으로 낙하할 수 있도록 일정의 대기 시간을 가지며,
상기 제2 단계는 무겁고 미세한 입자의 비활성물의 혼합 및 제거를 수행하며, 종방향의 연장부를 가지며, 상기 제1 단계가 진행된 시간보다 긴 시간 수행되는 것을 특징으로 하는 FORSU를 처리하는 장치(45).
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 모듈(10)은
로드 셀들(59)의 삽입을 통해 상기 제2 모듈(46)위에 설치되는 것을 특징으로 하는 장치(45).
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2 챔버(52)내에 미세한 비활성물의 부유 표면(57)을 향하여 유체를 공급할 수 있는 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 장치(45).
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 모듈(10) 및 상기 제2 모듈(46)은,
탈착 가능한 패널(63) 또는 개폐 가능한 패널(62) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치(45).
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 제1 챔버로부터 상기 제2 챔버 및 외부로 비활성물을 이송 및 처리하는 과정이 일체로 된 관통 오거를 통하여 일어나는 것을 특징으로 하는 FORSU를 처리하는 장치(45).
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2 챔버는
미세한 부유 비활성물의 층상 발생할 수 있는 비활성물의 응집을 방지하기 위하여 그 내부에 유체를 분사함으로써 FORSU 혼합물의 표면에서 미세한 비활성물을 제거하는 것을 특징으로 하는 FORSU를 처리하는 장치(45).
- 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
로드 셀들을 사용함으로써 처리되어야 할 FORSU의 중량을 측정할 수 있도록 하고, 상기 장치에 가해지는 하중 또는 상기 장치의 모터 에너지 흡수에 대한 제어 로직의 결과에 따라, 공급되는 물의 양을 조절하고, 처리 장치에 의해 처리되는 FORSU의 양을 측정하는 것을 특징으로 하는 FORSU를 처리하는 장치(45).
- 제1항에 있어서,
식료품 찌꺼기 및 음식 공급 분배 산업뿐만 아니라, 고기, 생선, 유제품, 과일 및 채소 등과 같은 식료품을 처리 및 변형시키기 위한 산업에서 유기 모체를 함유하는 산업 폐기물을 처리하는 것을 특징으로 하는 장치(45).
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