KR102357184B1 - 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치 - Google Patents

메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102357184B1
KR102357184B1 KR1020210108700A KR20210108700A KR102357184B1 KR 102357184 B1 KR102357184 B1 KR 102357184B1 KR 1020210108700 A KR1020210108700 A KR 1020210108700A KR 20210108700 A KR20210108700 A KR 20210108700A KR 102357184 B1 KR102357184 B1 KR 102357184B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
methane gas
heating
fertilizer
drying
fuel
Prior art date
Application number
KR1020210108700A
Other languages
English (en)
Inventor
이창희
김승주
Original Assignee
(주) 세화이앤씨
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 세화이앤씨 filed Critical (주) 세화이앤씨
Priority to KR1020210108700A priority Critical patent/KR102357184B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102357184B1 publication Critical patent/KR102357184B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F3/00Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
    • C05F3/06Apparatus for the manufacture
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/10Addition or removal of substances other than water or air to or from the material during the treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/60Heating or cooling during the treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/80Separation, elimination or disposal of harmful substances during the treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/90Apparatus therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B11/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
    • F26B11/12Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in stationary drums or other mainly-closed receptacles with moving stirring devices
    • F26B11/14Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive in stationary drums or other mainly-closed receptacles with moving stirring devices the stirring device moving in a horizontal or slightly-inclined plane
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B11/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive
    • F26B11/18Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive on or in moving dishes, trays, pans, or other mainly-open receptacles
    • F26B11/181Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive on or in moving dishes, trays, pans, or other mainly-open receptacles the receptacle being a foraminous, perforated or open-structured drum or drum-like container, e.g. rotating around a substantially horizontal or vertical axis; the receptacle being multiple perforated drums, e.g. in superimposed arrangement
    • F26B11/184Machines or apparatus for drying solid materials or objects with movement which is non-progressive on or in moving dishes, trays, pans, or other mainly-open receptacles the receptacle being a foraminous, perforated or open-structured drum or drum-like container, e.g. rotating around a substantially horizontal or vertical axis; the receptacle being multiple perforated drums, e.g. in superimposed arrangement provided with internal means for mixing, stirring or conveying the materials to be dried
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/004Nozzle assemblies; Air knives; Air distributors; Blow boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00Heating arrangements
    • F26B23/02Heating arrangements using combustion heating
    • F26B23/022Heating arrangements using combustion heating incinerating volatiles in the dryer exhaust gases, the produced hot gases being wholly, partly or not recycled into the drying enclosure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/005Treatment of dryer exhaust gases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/02Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
    • F26B3/06Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air the gas or vapour flowing through the materials or objects to be dried
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Abstract

본 발명은 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 최초 공급되는 축분상태에서 발효가 이루어지는 과정에서 발생하는 메탄가스를 포집하여, 비료제조공정에 재활용할 수 있도록 하여 메탄가스로 인한 대기오염도 줄이면서, 비료제조 공정에 따른 제조효율을 높일 수 있는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 분뇨저장조를 통해 공급된 분뇨와 부자재 저장조를 통해 공급된 부자재를 혼합하여 수분조절이 이루어지고 일정기간동안 발효가 이루어지는 발효조와, 상기 발효조에서 발효된 비료원료를 공급받아 고온에서 건조하는 급속건조기와, 상기 급속건조기를 거친 비료의 이물질을 선별하고 고형의 비료형태로 성형하는 성형기;로 이루어지는 비료제조장치에 있어서, 상기 분뇨저장조에서 발생되는 메탄가스를 회수하는 제1회수라인과, 발효조에서 발생되는 메탄가스를 회수하는 제2회수라인을 통해 메탄가스를 포집하는 메탄가스 저장조;를 더 포함하고, 상기 급속건조기는; 회전하면서 비료원료를 건조하는 회전건조장치와, 상기 회전건조장치 내부로 연료를 연소시켜 가열공기를 전달해주는 가열공급장치;로 이루어지되, 상기 가열공급장치는 제1연료라인을 통해 주연료가 공급되고, 제2연료라인을 통해 메탄가스 저장조의 메탄가스가 보조연료로 공급되어 함께 연소가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치{Methane gas removed Fertilizer production system using excretion}
본 발명은 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 최초 공급되는 축분상태에서 발효가 이루어지는 과정에서 발생하는 메탄가스를 포집하여, 비료제조공정에 재활용할 수 있도록 하여 메탄가스로 인한 대기오염도 줄이면서, 비료제조 공정에 따른 제조효율을 높일 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 축분[畜糞]과 인분[人糞]은 흔히 배출되는 유기성 폐기물에 해당하는 것으로, 이러한 축,인분은 토양오염 및 수질오염뿐만 아니라 악취로 인한 대기오염을 유발하는 주범이라 할 수 있다. 이러한 오염문제에 대한 적절한 해결책으로는 축,인분을 발효 처리하여 비료화함으로써 농작물의 양분으로 사용되는 방안이 제시되고 있다.
일반적으로 축인분을 이용한 비료제조공정은 분뇨 상태의 축인분과 부자재(볏짚, 톱밥, 왕겨, 패각, 연탄재, 나뭇가지 등)를 혼합하여 수분조절이 이루어진 다음, 발효조에서 장시간의 발효과정을 거치고 건조기에서 고온의 열로 수분을 충분히 제거를 하게 된다. 수분이 제거된 비료원료는 최종적으로 성형기를 통해 고형의 비료 형태로 성형되어 배출이 이루어진다.
지금까지의 축인분을 이용한 비료제조공정은 최초 공급된 축인분 상태에서 발효공정을 거치는 과정에서 발생하는 다량의 메탄가스에 대한 처리가 원활하지 않았다. 일반적으로 메탄가스는 지구의 온난화 현상의 주범으로서, 이산화탄소와 마찬가지로 지구환경을 위해 관리되어야할 기체에 해당한다.
따라서, 축인분을 이용한 비료제조공정에서 축인분에서 발생되는 메탄가스를 효과적으로 처리하기 위해서는 포집된 메탄가스를 발효가 완료된 비료원료를 건조시키는데 사용하도록 하는 것이 가장 바람직한 처리방법이라 할 수 있다.
일반적으로 비료제조장치에 사용되는 건조기의 경우, 스팀을 이용하거나 전기히터와 같은 열원을 이용하여 비료원료에 포함된 수분을 제거하였다. 스팀 방식의 경우 스팀이 제대로 밀폐되지 않을 경우, 오히려 비료원료에 수분이 전달되는 문제점이 있고, 열손실이 크기 때문에 열효율면에서 좋지 못한 단점을 가지고 있다. 그리고 전기히터 방식의 경우, 가열온도가 높지 않기 때문에 빠른 건조가 어렵고, 열이 고르게 전달되지 않아 건조가 균일하지 이루어지지 않는 문제점이 있다.
그러나 이를 감안하여 지나치게 높은 열로 비료원료를 건조하게 될 경우, 비료원료의 미생물 발효의 특성이 사라지게 되어, 고품질의 비료를 생산할 수 없는 문제점이 발생하기 때문에, 적절한 열로 건조가 이루어지면서 열전달이 고르게 이루어질 수 있도록 하여 균일하게 건조되는 것이 최상의 건조방법이라 할 수 있다.
등록특허 제10-1977012호 등록특허 제10-1885051호 등록특허 제10-1276399호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 최초 축인분을 공급하는 공정에서부터 발효가 이루어지는 공정에서 발생하는 메탄가스를 외부로 배출시키지 않고, 포집한 다음 연료를 연소하는 방식의 급속건조기의 열원으로 재활용할 수 있도록 하여, 메탄가스로 인한 대기오염을 최소화하면서, 비료제조 효율을 향상시킬 수 있는 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치를 제공함에 목적을 두고 있다.
또한 본 발명은 발효가 완료된 비료원료를 급속건조기를 통해 건조가 이루어지되, 급속건조기의 건조방식을 버너를 통해 발생되는 열원을 이용하여 열풍 및 간접가열을 통해 빠르고 균일하게 건조가 이루어질 수 있도록 하고, 가열원이 비료원료에 직접적으로 접촉되지 않도록 하여 발효특성은 그대로 유지할 수 있도록 함으로써, 비료제조의 생산성을 높이고 양질을 비료를 생산하고자 함에 또 다른 목적을 두고 있다.
본 발명은 분뇨저장조를 통해 공급된 분뇨와 부자재 저장조를 통해 공급된 부자재를 혼합하여 수분조절이 이루어지고 일정기간동안 발효가 이루어지는 발효조와, 상기 발효조에서 발효된 비료원료를 공급받아 고온에서 건조하는 급속건조기와, 상기 급속건조기를 거친 비료의 이물질을 선별하고 고형의 비료형태로 성형하는 성형기;로 이루어지는 비료제조장치에 있어서, 상기 분뇨저장조에서 발생되는 메탄가스를 회수하는 제1회수라인과, 발효조에서 발생되는 메탄가스를 회수하는 제2회수라인을 통해 메탄가스를 포집하는 메탄가스 저장조;를 더 포함하고, 상기 급속건조기는; 회전하면서 비료원료를 건조하는 회전건조장치와, 상기 회전건조장치 내부로 연료를 연소시켜 가열공기를 전달해주는 가열공급장치;로 이루어지되, 상기 가열공급장치는 제1연료라인을 통해 주연료가 공급되고, 제2연료라인을 통해 메탄가스 저장조의 메탄가스가 보조연료로 공급되어 함께 연소가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 회전건조장치는; 원통형의 형상으로 이루어지고 수평설치되되, 상부에는 비료원료 공급부가 형성되고, 일측에는 열풍유입부가 개방형성되고, 지지대에 의해 회전가능하게 설치되는 건조본체와, 상기 건조본체의 열풍유입부 반대편에 고정 설치되어 건조본체를 회전시키는 회전모터와, 상기 건조본체의 내주면에는 건조본체가 회전함에 따라 하부의 비료원료가 이동하면서 상부에서 낙하되도록 돌출형성되는 다수의 버킷판;으로 구성되고, 상기 가열공급장치는; 일측에 열풍공급부가 개방형성되어 열풍유입부와 근접하게 설치되는 가열본체와, 상기 가열본체의 내부에는 주입된 연료를 연소시켜 고온의 열을 발생시키는 버너;로 구성되어 버너에 의해 가열된 열이 열풍공급부와 열풍유입부를 거쳐 건조본체 내부로 전달되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 건조본체의 열풍유입부 반대편에는 스팀배출구멍이 형성되어 있어서, 건조과정에서 증발된 수분이 외부로 배출되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가열본체의 중앙에는 수평으로 가열축봉이 고정설치되되, 상기 가열축봉은 건조본체의 내부까지 삽입되도록 한 길이로 연장되어, 버너에 의해 가열된 가열축봉의 열이 건조본체로 전달되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한 상기 가열공급장치는 가열본체의 하부에 이동형 지지부가 설치되어, 가열공급장치를 이동시켜 회전건조장치가 서로 분리 또는 결합될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 분뇨저장조와 발효조에서 발생되는 메탄가스를 외부로 배출하지 않고 메탄가스 저장조에서 포집한 다음 급속건조기의 보조연료로 사용함으로써, 메탄가스로 인한 대기오염을 최소화하면서, 비료제조 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 발효가 완료된 비료원료를 급속건조기를 통해 건조가 이루어지되, 급속건조기의 건조방식을 버너를 통해 발생되는 열원을 이용하여 열풍 및 간접가열을 통해 빠르고 균일하게 건조가 이루어질 수 있도록 하고, 가열원이 비료원료에 직접적으로 접촉되지 않도록 하여 발효특성은 그대로 유지할 수 있도록 함으로써, 비료제조의 생산성을 높이고 양질을 비료를 생산할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치의 전체 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 비료제조장치에서 급속건조기를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 급속건조기를 구성하는 회전건조장치를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 급속건조기를 구성하는 가열공급장치를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 급속건조기의 내부에서 비료원료의 건조과정을 나타낸 측단면도
도 6은 본 발명에 따른 가열공급장치의 가열축봉 구조를 나타낸 사시도
도 7은 본 발명에 따른 가열공급장치의 이동을 통해 회전건조장치와 분리 또는 결합의 예시를 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치의 또 다른 실시예를 나타낸 도면
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 도 1에 도시한 바와 같이 분뇨저장조(100)를 통해 공급된 분뇨와 부자재 저장조(200)를 통해 공급된 부자재를 혼합하여 수분조절이 이루어지고 일정기간동안 발효가 이루어지는 발효조(300)와, 상기 발효조(300)에서 발효된 비료원료를 공급받아 고온에서 건조하는 급속건조기(400)와, 상기 급속건조기(400)를 거친 비료의 이물질을 선별하고 고형의 비료형태로 성형하는 성형기(500);로 이루어지는 비료제조장치에 있어서, 상기 분뇨저장조(100)에서 발생되는 메탄가스를 회수하는 제1회수라인(610)과, 발효조(300)에서 발생되는 메탄가스를 회수하는 제2회수라인(620)을 통해 메탄가스를 포집하는 메탄가스 저장조(600);를 더 포함하는 기술이다.
그리고 상기 급속건조기(400)는; 회전하면서 비료원료를 건조하는 회전건조장치(700)와, 상기 회전건조장치(700) 내부로 연료를 연소시켜 가열공기를 전달해주는 가열공급장치(800);로 이루어지되, 상기 가열공급장치(800)는 제1연료라인(410)을 통해 주연료가 공급되고, 제2연료라인(420)을 통해 메탄가스 저장조(600)의 메탄가스가 보조연료로 공급되어 함께 연소가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 메탄가스 저장조(600)는 분뇨저장조(100)에서 발생되는 메탄가스를 제1회수라인(610)을 통해 회수하고, 발효조(300)에서 발생되는 메탄가스는 제2회수라인(620)을 통해 회수하게 된다. 이러한 메탄가스의 회수는 단순히 유체가 흐를 수 있는 관로에 유체를 강제로 이동시킬 수 있는 장치를 설치하여 메탄가스를 회수할 수 있지만, 가스를 상시 회수할 경우, 메탄가스의 농도가 낮기 때문에, 분뇨저장조(100)와 발효조(300) 내부에 메탄가스의 농도를 측정할 수 있는 센서를 설치하여, 메탄가스의 농도가 일정값을 초과할 경우 회수가 이루어지도록 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 급속건조기(400)는 기존의 비료제조공정에 적용되었던 건조방식과 다르게 연료를 연소시켜서 발생하는 열을 이용하여 비료원료를 건조하는 방식으로 되어 있다. 따라서, 본 발명의 급속건조기(400)는 발효된 비료원료를 빠르고 효율적으로 건조시킬 수 있으며, 그 구성은 도 2에 도시한 바와 같이 크게 회전건조장치(700)와 가열공급장치(800)로 이루어진다. 즉, 상기 회전건조장치(700)는 회전하면서 실질적으로 비료원료의 건조가 이루어지는 구성이고, 가열공급장치(800)는 회전건조장치(700) 내부로 고온의 가열공기를 전달해주는 구성에 해당된다.
상기 가열공급장치(800)에 공급되는 연료는 2종류의 연료가 공급된다. 즉, 제1연료라인(410)을 통해 공급되는 주연료와, 제2연료라인(420)을 통해 공급되는 보조연료로 구성되는데, 여기서 주연료는 실질적인 열원에 해당되는 것으로서, 가스형태 또는 액체형태로 적용될 수 있다. 그리고 보조연료는 메탄가스 저장조(600)의 메탄가스가 해당되는 것이다.
상기 메탄가스를 보조연료로 이용하는 이유는, 분뇨저장조(100)와 발효조(300)에서 회수한 메탄가스만으로 급속건조기(400)를 상시 가동할 수 있는 에너지원으로 사용되기에는 부족하고, 주연료로 사용되기 위해서는 메탄가스를 고농도 고농도로 변환하여야 하기 때문에, 효율적이지 못하다. 따라서, 주연료의 화력을 높이는 용도로 보조해주는 것이다.
아래에는 본 발명에 적용되는 급속건조기(400)의 회전건조장치(700)와 가열공급장치(800)의 구성을 좀 더 설명하고자 한다.
상기 회전건조장치(700)는; 원통형의 형상으로 이루어지고 수평설치되되, 상부에는 비료원료 공급부(711)가 형성되고, 일측에는 열풍유입부(712)가 개방형성되고, 지지대(713)에 의해 회전가능하게 설치되는 건조본체(710)와, 상기 건조본체(710)의 열풍유입부(712) 반대편에 고정 설치되어 건조본체(710)를 회전시키는 회전모터(720)와, 상기 건조본체(710)의 내주면에는 건조본체(710)가 회전함에 따라 하부의 비료원료가 이동하면서 상부에서 낙하되도록 돌출형성되는 다수의 버킷판(730);으로 구성된다.
그리고 상기 가열공급장치(800)는; 일측에 열풍공급부(811)가 개방형성되어 열풍유입부(712)와 근접하게 설치되는 가열본체(810)와, 상기 가열본체(810)의 내부에는 주입된 연료를 연소시켜 고온의 열을 발생시키는 버너(820);로 구성되어 버너(820)에 의해 가열된 열이 열풍공급부(811)와 열풍유입부(712)를 거쳐 건조본체(710) 내부로 전달되도록 한다.
본 발명의 급속건조기(400)는 연료를 연소하는 과정에서 발생되는 고온의 열이 빠르게 전달되어 기존의 스팀공급 방식이나 전기열선을 이용한 방법에 비해 건조속도를 높이려는 목적을 지니면서, 연소과정에서 발생되는 화력이 비료원료에는 직접적으로 전달되지 않도록 하여, 발효특성은 그대로 유지할 수 있도록 한 목적을 지키고자 한 구성이다.
상기 회전건조장치(700)에 대해 좀 더 설명하자면, 도 3에 도시한 바와 같이 건조본체(710)는 수평으로 설치된 원통형의 형상으로 이루어지고 회전모터(720)에 의해 회전되는 구성이다. 상기 건조본체(710)의 상부에는 비료원료 공급부(711)가 형성되어 발효과정을 거친 비료원료가 투입되어 건조본체(710) 내부에 채워진다. 상기 비료원료 공급부(711)는 개폐가능하게 설치되어 비료원료 투입시에는 개방되어 있는 상태로 투입되고, 건조시에는 닫을 수 있도록 하여 외부로 배출되지 않도록 해야 한다.
그리고 상기 건조본체(710)의 일측에는 완전히 개방된 형태의 열풍유입부(712)가 형성되어 있어서, 가열공급장치(800)의 열이 건조본체(710) 내부로 유입되도록 한다. 또한 상기 건조본체(710)의 열풍유입부(712) 반대편에는 스팀배출구멍(714)이 형성되어 있어서, 건조과정에서 증발된 수분이 외부로 배출되도록 한다.
상기 스팀배출구멍(714)에는 송풍팬(미도시)이 더 설치될 경우, 스팀 배출이 좀 더 효율적으로 이루어질 수 있다.
그리고 상기 건조본체(710)의 내주면에는 도 5에 도시한 바와 같이 둘레를 따라 일정간격을 두고 버킷판(730)이 다수 돌출형성되어 있어서, 건조본체(710) 회전시 버킷판(730)도 함께 회전하면서 아래에 있는 비료원료를 퍼올려서 상부에서 낙하되는 형태로 작동하여, 건조가 고르게 이루어질 수 있도록 한다.
아울러, 상기 가열공급장치(800)에 대해 좀 더 설명하자면, 도 4에 도시한 바와 같이 가열공급장치(800)를 구성하는 가열본체(810)는 일측에 열풍공급부(811)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 열풍공급부(811)와 건조본체(710)의 열풍유입부(712)는 서로 마주보는 형태로 근접되게 설치되어 가열공급장치(800)에서 발생하는 열이 외부로 손실되는 것을 최소화하는 것이 좋다.
그리고, 상기 가열본체(810)의 중앙에는 수평으로 가열축봉(830)이 고정설치되되, 상기 가열축봉(830)은 건조본체(710)의 내부까지 삽입되도록 한 길이로 연장되어, 버너(820)에 의해 가열된 가열축봉(830)의 열이 건조본체(710)로 전달되도록 한 것을 특징이 있다.
상기 가열축봉(830)은 가열본체(810)에 설치되는 것으로서, 길게 연장되어 건조본체(710)의 내부 끝까지 삽입되어 가열축봉(830)을 통해 전달되는 열이 건조본체(710) 전체에 적용되는 것이 바람직하다.
상기 가열축봉(830)의 한쪽 부분은 버너(820)와 근접되게 설치되어 버너(820)의 화력이 직접적으로 전달되는 것으로서, 가열축봉(830)에 의해 가열본체(810) 내부로 간접적인 열전달을 통해 열에너지 전달효과를 극대화할 수 있는 것이다.
그리고 상기 가열축봉(830)의 끝 부분이 끼워질 수 있도록 건조본체(710)의 내부에 홀더(740)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 홀더(740)는 건조본체(710)에 공회전되게 설치되어 건조본체(710)가 회전하더라도 가열축봉(830)에 회전력이 전달되지 않도록 한다.
상기 홀더(740)에 가열축봉(830)의 끝 부분이 지지되기 때문에, 회전건조장치(700)와 가열공급장치(800)의 안정적인 결합이 이루어질 수 있도록 하면서, 하중에 의해 가열축봉(830)이 아래로 쳐지는 것을 방지해줄 수 있는 것이다.
아울러, 상기 가열축봉(830)에는 도 5 내지 6에 도시한 바와 같이 외측으로 가열판(831)이 더 돌출형성되어, 건조본체(710) 회전시 버킷판(730)에서 낙하되는 비료원료가 가열판(831)에 접촉되면서 건조가 이루어지도록 한 구조로 되어 있다.
상기 가열축봉(830)은 앞서 설명한 바와 같이 버너(820)의 열을 간접적으로 전달해주는 구성이기 때문에, 가열축봉(830)에 가열판(831)을 더 형성하여 도 5에 도시한 바와 같이 버킷판(730)에서 낙하되는 비료원료가 고온으로 달궈진 가열판(831)에 접촉되면서 건조효과를 높이게 되는 것이다. 상기 가열판(831)은 열전달 효과를 높이는 것뿐만 아니라 낙하되는 비료원료를 넓게 퍼트리는 작용과, 낙하시간을 늘려서 건조가 균일하고 효율적으로 이루어지도록 하는 구성이다.
상기 가열판(831)은 구체적으로 가열축봉(830)으로부터 상부방향으로 경사지게 돌출된 상향돌출판(831a)과, 하부방향으로 경사지게 돌출된 하향돌출판(831b)으로 구성될 수 있다. 그리고 상향돌출판(831a)의 안쪽에는 낙하슬릿(831a')이 형성되어 있어서, 도 5에 도시한 바와 같이 상향돌출판(831a)에 낙하된 비료원료는 경사면을 타고 내려오다가 낙하슬릿(831a')에서 수직으로 낙하하게 되고, 낙하된 비료원료는 다시 하향돌출판(831b)의 경사면을 따라 낙하하게 된다.
아울러, 상기 상향돌출판(831a)은 한곳에 설치되는 것보다 도면에 도시한 바와 같이 비료원료가 낙하되는 위치에 따라 다른 각도로 복수 형성되어, 비료원료가 낙하되는 지점이 달라도 상향돌출판(831a) 위에 안정적으로 떨어지도록 한다. 그리고 상향돌출판(831a)이 복수로 설치될 경우 낙하되는 비료원료가 각각 분배될 수 있기 때문에, 건조효율을 높일 수 있다.
그리고 본 발명의 가열공급장치(800)는 도 7에 도시한 바와 같이 가열본체(810)의 하부에 이동형 지지부(840)가 설치되어, 가열공급장치(800)를 이동시켜 회전건조장치(700)가 서로 분리 또는 결합될 수 있도록 한다. 상기 가열공급장치(800)를 회전건조장치(700)로부터 분리함으로써, 회전건조장치(700) 내부에서 건조가 완료된 비료를 용이하게 꺼내어 배출시킬 수 있고, 회전건조장치(700)와 가열공급장치(800)의 정비 편의성을 높일 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 제2연료라인(420)상에 메탄가스 농도를 측정하는 농도센서(910)와, 상기 농도센서(910)의 측정값이 일정값 이하일 경우에는 가스 형태의 보충연료를 제2연료라인(420)상에 공급되도록 한 연료보충부(900);를 더 포함하는 구성이다. 즉, 제2연료라인(420)을 통해 공급되는 메탄가스의 농도를 측정하여 연소가 이루어질 수 없는 수준일 경우, 이를 감지하여 연소가 이루어질 수 있도록 한 수준이 되도록 연료보충부(900)에서 연료를 더 보충하여 함께 공급되게 하는 것이다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
100 : 분뇨저장조 200 : 부자재 저장조
300 : 발효조 400 : 급속건조기
410 : 제1연료라인 420 : 제2연료라인
500 : 성형기 600 : 메탄가스 저장조
610 : 제1회수라인 620 : 제2회수라인
700 : 회전건조장치 710 : 건조본체
711 : 비료원료 공급부 712 : 열풍유입부
713 : 지지대 714 : 스팀배출구멍
720 : 회전모터 730 : 버킷판
740 : 홀더 800 : 가열공급장치
810 : 가열본체 811 : 열풍공급부
820 : 버너 830 : 가열축봉
831 : 가열판 831a : 상향돌출판
831a' : 낙하슬릿 831b : 하향돌출판
840 : 이동형 지지부 900 : 연료보충부
910 : 농도센서

Claims (5)

  1. 분뇨저장조(100)를 통해 공급된 분뇨와 부자재 저장조(200)를 통해 공급된 부자재를 혼합하여 수분조절이 이루어지고 일정기간동안 발효가 이루어지는 발효조(300)와, 상기 발효조(300)에서 발효된 비료원료를 공급받아 고온에서 건조하는 급속건조기(400)와, 상기 급속건조기(400)를 거친 비료의 이물질을 선별하고 고형의 비료형태로 성형하는 성형기(500);로 이루어지는 비료제조장치에 있어서,
    상기 분뇨저장조(100)에서 발생되는 메탄가스를 회수하는 제1회수라인(610)과, 발효조(300)에서 발생되는 메탄가스를 회수하는 제2회수라인(620)을 통해 메탄가스를 포집하는 메탄가스 저장조(600);를 더 포함하고,
    상기 급속건조기(400)는; 회전하면서 비료원료를 건조하는 회전건조장치(700)와, 상기 회전건조장치(700) 내부로 연료를 연소시켜 가열공기를 전달해주는 가열공급장치(800);로 이루어지고,
    상기 회전건조장치(700)는;
    원통형의 형상으로 이루어지고 수평설치되되, 상부에는 비료원료 공급부(711)가 형성되고, 일측에는 열풍유입부(712)가 개방형성되고, 지지대(713)에 의해 회전가능하게 설치되는 건조본체(710)와, 상기 건조본체(710)의 열풍유입부(712) 반대편에 고정 설치되어 건조본체(710)를 회전시키는 회전모터(720)와, 상기 건조본체(710)의 내주면에는 건조본체(710)가 회전함에 따라 하부의 비료원료가 이동하면서 상부에서 낙하되도록 돌출형성되는 다수의 버킷판(730);으로 구성되고,
    상기 가열공급장치(800)는;
    일측에 열풍공급부(811)가 개방형성되어 열풍유입부(712)와 근접하게 설치되는 가열본체(810)와, 상기 가열본체(810)의 내부에는 주입된 연료를 연소시켜 고온의 열을 발생시키는 버너(820);로 구성되어 버너(820)에 의해 가열된 열이 열풍공급부(811)와 열풍유입부(712)를 거쳐 건조본체(710) 내부로 전달되도록 하고,
    상기 가열본체(810)의 중앙에는 수평으로 가열축봉(830)이 고정설치되되, 상기 가열축봉(830)은 건조본체(710)의 내부까지 삽입되도록 한 길이로 연장되어, 버너(820)에 의해 가열된 가열축봉(830)의 열이 건조본체(710)로 전달되도록 하며,
    상기 가열축봉(830)에는 외측으로 가열판(831)이 더 돌출형성되어, 건조본체(710) 회전시 버킷판(730)에서 낙하되는 비료원료가 가열판(831)에 접촉되면서 건조가 이루어지도록 하되,
    상기 가열판(831)은 가열축봉(830)으로부터 상부방향으로 경사지게 돌출된 상향돌출판(831a)과, 하부방향으로 경사지게 돌출된 하향돌출판(831b)으로 구성되고, 상기 상향돌출판(831a)의 안쪽에는 낙하슬릿(831a')이 형성되며,
    상기 가열공급장치(800)는 제1연료라인(410)을 통해 주연료가 공급되고, 제2연료라인(420)을 통해 메탄가스 저장조(600)의 메탄가스가 보조연료로 공급되어 함께 연소가 이루어지는 것을 특징으로 하는 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 건조본체(710)의 열풍유입부(712) 반대편에는 스팀배출구멍(714)이 형성되어 있어서, 건조과정에서 증발된 수분이 외부로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가열공급장치(800)는 가열본체(810)의 하부에 이동형 지지부(840)가 설치되어, 가열공급장치(800)를 이동시켜 회전건조장치(700)가 서로 분리 또는 결합될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치



KR1020210108700A 2021-08-18 2021-08-18 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치 KR102357184B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210108700A KR102357184B1 (ko) 2021-08-18 2021-08-18 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210108700A KR102357184B1 (ko) 2021-08-18 2021-08-18 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102357184B1 true KR102357184B1 (ko) 2022-02-09

Family

ID=80266055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210108700A KR102357184B1 (ko) 2021-08-18 2021-08-18 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102357184B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115265133A (zh) * 2022-09-21 2022-11-01 江苏辰安泰生物医药研究院有限公司 一种高效环保型生物基材料干燥设备及其干燥方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761752B1 (ko) * 2006-09-11 2007-10-04 박청동 열병합 분뇨 발효처리장치 및 방법
KR100935446B1 (ko) * 2009-08-13 2010-01-06 주식회사 아이디알시스템 고 함수율 유기폐기물의 건조 및 탄화 방법과 그 장치
KR101276399B1 (ko) 2012-12-17 2013-06-19 (주)동보 축인분을 이용한 유기질 비료의 제조장치
KR101885051B1 (ko) 2018-04-13 2018-08-02 이영주 축,인분을 이용한 비료제조장치 및 제조방법
KR101977012B1 (ko) 2019-03-26 2019-05-09 이상규 축인분을 이용한 유기질 복합 비료제조장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100761752B1 (ko) * 2006-09-11 2007-10-04 박청동 열병합 분뇨 발효처리장치 및 방법
KR100935446B1 (ko) * 2009-08-13 2010-01-06 주식회사 아이디알시스템 고 함수율 유기폐기물의 건조 및 탄화 방법과 그 장치
KR101276399B1 (ko) 2012-12-17 2013-06-19 (주)동보 축인분을 이용한 유기질 비료의 제조장치
KR101885051B1 (ko) 2018-04-13 2018-08-02 이영주 축,인분을 이용한 비료제조장치 및 제조방법
KR101977012B1 (ko) 2019-03-26 2019-05-09 이상규 축인분을 이용한 유기질 복합 비료제조장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115265133A (zh) * 2022-09-21 2022-11-01 江苏辰安泰生物医药研究院有限公司 一种高效环保型生物基材料干燥设备及其干燥方法
CN115265133B (zh) * 2022-09-21 2023-05-26 江苏辰安泰生物医药研究院有限公司 一种高效环保型生物基材料干燥设备及其干燥方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10676407B2 (en) Inclined reactor of bottom gas-inlet type for aerobic fermentation and method for aerobic fermentation
CA2671108C (en) Method and apparatus for drying organic material
CN204454911U (zh) 斜置底部进气式好氧发酵反应器
CN108101600A (zh) 一种村镇混合有机固体废弃物好氧堆肥装置
KR101916958B1 (ko) 슬러지용 열분해 탄화장치 및 방법
KR102225455B1 (ko) 축산분뇨 건조장치
KR102050769B1 (ko) 식품폐기물 처리장치 및 방법
KR102614257B1 (ko) 폐기물을 활용한 환경에너지 선순환 시스템
KR102357184B1 (ko) 메탄가스의 배출저감을 위한 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치
CN113280576A (zh) 沼渣干燥器及牧场沼渣的综合利用系统
KR101178449B1 (ko) 습식 폐기물 탄화장치 및 이를 이용한 습식 폐기물 재생설비
KR101959212B1 (ko) 수평 회전 이동방식의 연속 왕겨 탄화 장치
KR102357182B1 (ko) 축인분을 이용한 친환경 비료제조장치
KR102487763B1 (ko) 저압 가열 증발식 분뇨 처리 장치 및 방법
KR200214056Y1 (ko) 음식물쓰레기의고속진공발효건조기
KR200171942Y1 (ko) 열매체와 공압을 이용한 발효 건조 처리장치
KR102462972B1 (ko) 축분을 이용한 친환경 비료제조 방법
CN205893248U (zh) 一种自转式多功能酶解发酵机
KR102462970B1 (ko) 축분을 이용한 친환경 비료제조 장치
CN203728835U (zh) 垃圾处理装置
CN112899003B (zh) 一种多功能全自动式的生物质炭化系统及生物质炭化方法
KR100278374B1 (ko) 폐기물 소각열을 이용한 음식쓰레기 처리장치
KR200368277Y1 (ko) 음식물 쓰레기의 고속진공 발효건조기
KR102562661B1 (ko) 퇴비 발효 장치
KR20040089185A (ko) 음식쓰레기의 발효건조 방법 및 그 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant