KR102525241B1 - 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템 - Google Patents
동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동물성 또는 식물성의 폐기물을 처리하는 과정에서 처리 장치 내부에서 발생된 고온 다습의 가스를 필터를 이용하여 가열시킴으로써 악취를 제거하고 악취가 제거된 고온의 가스를 다시 처리 장치 내부로 순환시킴으로써 열을 회수하여 열효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 장치 외부로 배기되는 가스에 포함된 이산화탄소를 포집시켜 탄소 배출량을 저감시킴으로써 친환경성을 향상시킬 수 있는 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템 에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동물성 또는 식물성의 폐기물을 처리하는 과정에서 처리 장치 내부에서 발생된 고온 다습의 가스를 필터를 이용하여 가열시킴으로써 악취를 제거하고 악취가 제거된 고온의 가스를 다시 처리 장치 내부로 순환시킴으로써 열을 회수하여 열효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 장치 외부로 배기되는 가스에 포함된 이산화탄소를 포집시켜 탄소 배출량을 저감시킴으로써 친환경성을 향상시킬 수 있는 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템에 관한 것이다.
축산 농가에서 각종 동물의 전염병을 막기 위하여 예방접종을 시행하거나 축사의 환경을 개선하고 있으나, 해마다 가축의 동물에서 전염병이 계속 발생하고 있으며, 전염성 병균에 노출된 동물 또는 전염병에 전염된 동물 및 질병이나 전염병으로 폐사된 동물을 폐처분하기 위하여 매립하는 경우가 증가하고 있다.
전염성 병균에 노출된 동물 또는 전염병에 전염된 동물 및 질병이나 전염병으로 폐사한 동물을 매립하면서 발생 되는 여러 가지 문제점이 발생되고 환경오염 문제, 전염병의 재발 우려, 인근 지역의 지하수 오염, 사람으로의 감염에 따른 주민의 불안감이 발생 되고 있으며, 전염되거나 폐사된 동물을 이동하여 동물 화장장에서 화장하는 방법은 전염병이 확산 될 수 있다는 우려 때문에 시행하지 못하고 있다.
이를 개선하기 위해 직사각형의 박스체로 구성되는 본체(2) 상에 발효조를 장착하며 본체(2)의 하부에는 전열히터 가열장치(3)가 설치되고, 본체(2)의 상부 일측에는 투입부(4)가 형성되며, 본체(2) 내부의 상부 일측면에는 열풍을 공급하는 급기팬(미도시)과 증발된 수분을 배출하는 배기구(미도시)가 설치되고, 본체(2)의 발효조의 내부에 모터(5)의 구동에 의해 회전하는 구동축(미도시)이 설치된 동물 사체 열처리장치(1)가 공지되어 있다(도 1 참고).
그러나, 이러한 종래의 동물 사체 열처리장치(1)는 동물 폐사체 처리 과정에서 발생하는 수분을 골고루 완벽하게 제거하지 못함으로 인해 효과적인 멸균이 이루어지지 않는 문제점이 있고 동물 사체 처리과정에서 발생하는 악취를 충분히 제거하지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 음식물 쓰레기, 농수산부산물과 같은 식물성 폐기물의 경우에도 가열에 의한 소각 방법으로 처리하고 있으나, 연기에 의한 환경 오염 및 소각시 악취가 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 동물 폐사체 처리 과정에서 발생하는 가스를 그대로 대기에 방출하여 가스에 포함된 이산화탄소에 의해 환경 오염을 야기하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명은 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 처리 장치 내부에서 발생된 고온 다습의 가스를 필터를 이용하여 가열시킴으로써 악취를 제거할 뿐 아니라 악취가 제거된 고온의 가스를 다시 처리 장치 내부로 순환시킴으로써 열을 회수하여 열효율을 향상시킬 수 있는 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템을 제공한다.
또한, 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 악취의 외부 배출을 최소화시킴으로써 환경 오염 방지 및 작업자의 작업성을 향상시킬 수 있는 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템을 제공한다.
또한, 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 가스에 포함된 이산화탄소를 포집하여 대기로 배출되는 이산화탄소를 최소화함으로써, 탄소 저감 효과가 우수한 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 내부 공간이 구비되는 케이스; 상기 케이스를 가열하는 가열 자켓; 및 상기 케이스에 구비되어 상기 케이스에 투입되어 가열되는 동식물성 폐기물을 분쇄하는 분쇄 모듈;을 포함하는 동식물성 폐기물 처리 장치에 구비되어 사용되는 이산화탄소 저감 시스템으로서, 동식물성 폐기물 처리 과정에서 발생하여 상기 케이스 외부로 배출되는 가스를 유입하는 유입 라인; 상기 유입 라인과 연결되어 상기 유입 라인을 따라 유동하는 가스를 가열하여 필터링하는 필터 모듈; 상기 필터 모듈과 연결되어 가열된 가스를 유동시키는 중간 라인; 상기 중간 라인으로부터 분기되어 가열된 가스를 상기 케이스 내부로 순환시키는 순환 라인; 및 상기 중간 라인으로부터 분기되어 가열된 가스를 외부로 배출하는 배출 라인;을 포함하는 열회수 모듈; 및 상기 열회수 모듈의 상기 배출 라인으로부터 배출되는 가스를 유입하여 유입된 가스 중 이산화탄소를 포집하는 포집 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템을 제공한다.
이때, 상기 포집 모듈은, 상기 열회수 모듈의 상기 배출 라인으로부터 유입되는 가스를 유입하기 위한 유입구; 상기 유입구와 연통되어, 내부에 유입되는 가스 중 이산화탄소를 포집하기 위한 포집 물질이 구비되는 본체; 상기 본체의 상부에 구비되어 물을 분사하기 위한 분사 노즐; 및 상기 본체와 연통되어, 이산화탄소가 제거된 가스를 외부로 배출하기 위한 배출구;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 포집 물질은 수산화칼슘일 수 있다.
이때, 상기 포집 물질을 통과하여 상기 본체의 하부에 저수된 물을 상기 분사 노즐로 순환시키기 위한 물 순환 펌프를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 중간 라인 상에는 상기 필터 모듈에 의해 가열된 가스를 흡입하여 유동시키기 위한 흡입팬이 구비될 수 있다.
또한, 상기 순환 라인에서 분기되며, 상기 케이스와 연통되어 상기 순환 라인을 통해 순환 공급되는 가열된 가스를 상기 케이스 내부로 유동시키기 위한 유출 라인을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 유출 라인상에는 가열된 가스를 상기 케이스의 내부로 송풍하기 위한 송풍팬이 구비될 수 있다.
또한, 상기 순환 라인에서 분기되고 상기 유출 라인과 연통되며, 상기 유출 라인으로 외부의 공기를 유입시키는 흡기 라인을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 순환 라인에는 상기 순환 라인을 유동하는 가열된 가스의 유동량을 조절하기 위한 제1 조절 밸브가 구비되고, 상기 배출 라인에는 상기 배출 라인을 유동하는 가열된 가스의 배출량을 조절하기 위한 제2 조절 밸브가 구비되며, 상기 흡기 라인에는 상기 흡기 라인을 유동하는 외부 공기의 유동량을 조절하기 위한 제3 조절 밸브가 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 처리 장치 내부에서 발생된 고온 다습의 가스를 필터를 이용하여 가열시킴으로써 악취를 제거할 뿐 아니라 악취가 제거된 고온의 가스를 다시 처리 장치 내부로 순환시킴으로써 열을 회수하여 열효율을 향상시킬 수 있으며, 동식물성 폐기물을 위생적이고 효율적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 악취의 외부 배출을 최소화시킴으로써 환경 오염 방지 및 작업자의 작업성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 가스 중 이산화탄소를 제거하여 대기로 배출되는 이산화탄소를 최소화함으로써, 탄소 저감에 따른 친환경성을 개선시키는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 동물 사체 열처리장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템의 개략도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치에 사용되는 이산화탄소 저감 시스템의 열회수 모듈을 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치에 사용되는 이산화탄소 저감 시스템의 포집 모듈을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1은 종래 기술에 따른 동물 사체 열처리장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템의 개략도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치에 사용되는 이산화탄소 저감 시스템의 열회수 모듈을 설명하기 위한 참고도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치에 사용되는 이산화탄소 저감 시스템의 포집 모듈을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수개의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부한 도면을 참조하여 설명함에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치(10)의 이산화탄소 저감 시스템의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치(10)에 사용되는 이산화탄소 저감 시스템의 열회수 모듈(100)의 개략도로서, 도 2 및 도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템의 열회수 모듈(100)은 동식물성 폐기물 처리 장치(10)에 구비되어 사용될 수 있다.
본 실시예에 사용되는 동식물성 폐기물 처리 장치(10)는 케이스(11), 투입부(미도시), 분쇄 모듈(미도시), 가열 자켓(미도시)을 포함할 수 있다.
케이스(11)는 대략 직육면체 형상으로 형성되며, 내부에 중공의 내부 공간이 형성되며, 내부 공간에 동식물성 폐기물을 분쇄하여 교반하기 위한 분쇄 모듈이 구비될 수 있다.
이때, 케이스(11)는 상면이 개구된 형상일 수 있으며, 이때, 개구된 상면을 밀폐시키기 위한 커버가 구비될 수 있다. 케이스(11)의 상측에는 동식물성 폐기물을 투입하기 위한 투입부(미도시)가 구비될 수 있다. 구체적으로, 투입부는 호퍼(hopper)일 수 있으며, 커버에 구비되어 케이스(11)의 내부 공간과 연통되도록 형성될 수 있다. 사용자는 호퍼를 통해 처리 대상이 되는 동식물성 폐기물을 케이스(11)의 내부 공간으로 투입할 수 있다.
가열 자켓(미도시)은 케이스(11) 외주의 적어도 일부와 접촉하도록 구비되며, 내부에 수용되는 열매체의 가열에 의해 케이스(11)를 가열할 수 있다. 열매체는 케이스(11) 내부 공간을 일정한 온도로 유지하기 위하여 가열하기 위해 사용되는 유체로서, 히터를 통해 가열되어 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 케이스(11)의 내부 공간을 고온으로 유지한다.
동식물성 폐기물을 처리하는 과정은 고온의 온도가 유지되고, 온도나 습도에 따라 분비물이나 혈액, 음식물 쓰레기의 유기물, 농수산부산물, 폐사체에 의한 유기물의 공급이 적정한 상태가 되어 부패하기 시작하므로 세균, 바이러스 등 각종 미생물이 증식되기 시작하여 악취의 발생과 위생을 저해하는 환경이 조성된다.
이러한 환경에 의해 생성되는 유해 가스가 그대로 외부로 배출되는 경우 환경을 오염시킬 뿐 아니라 작업자의 작업 환경을 열악하게 만들며, 고온의 가스가 그대로 배출되는 것은 동식물성 폐기물 처리 과정에서의 열효율 측면에서도 바람직하지 않다.
이에 본 발명은 동식물성 폐기물 처리 장치(10)에 열회수 모듈(100)을 구비하여 동식물성 폐기물 처리 장치(10)의 열효율을 향상시켜 처리 비용을 감소시킬 뿐 아니라, 악취의 외부 배출을 최소화시킴으로써 환경 오염 방지 및 작업자의 작업 환경을 개선시킬 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 열회수 모듈(100)에 관하여 도 4 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 열회수 모듈(100)은 유입 라인(110), 필터 모듈(120), 중간 라인(130), 순환 라인(140) 및 배출 라인(150)을 포함할 수 있다.
유입 라인(110)은 케이스(11)에 결합되며 동식물성 폐기물 처리 과정에서 발생하는 가스를 유입한다. 구체적으로, 동식물성 폐기물 처리 장치(10)를 이용하여 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 고온 다습의 악취 가스(이하, '가스')가 생성되는데, 케이스(11)의 내부 공간과 연통되는 유입 라인(110)을 통해 가스가 케이스(11) 외부로 배출된다.
이때, 유입 라인(110)은 일정한 길이를 가지는 중공의 파이프(pipe)일 수 있으며, 케이스(11)의 높이 방향을 따라 지면에 수직하도록 구비될 수 있다.
유입 라인(110)의 일단부는 케이스(11)의 내부 공간과 연통되고, 케이스(11)의 내부 공간에서 발생하는 가스가 유입 라인(110)을 통해 유동된다.
도 5를 참고하면, 유입 라인(110)을 통해 유동되는 가스는 유입 라인(110)과 연결되는 필터 모듈(120)을 통과하며, 필터 모듈(120)은 유입 라인(110)을 유동하는 가스를 가열하여 필터링한다. 이때, 필터 모듈(120)은 유입 라인(110)으로부터 분기되는 분기 라인(117)에 구비되어, 유입 라인(110)과 분기 라인(117)을 유동하는 가스를 가열하여 필터링 할 수도 있다.
이때, 필터 모듈(120)은 가스를 가열하여 악취를 제거하기 위한 백금 촉매 필터 모듈(120)일 수 있다. 백금 촉매 필터 모듈(120)은 담체에 백금(Pt)을 담지하고 가열함에 따라 유동하는 가스에 포함되어 있는 악취, 세균을 제거한다. 구체적으로, 백금 촉매가 가열되어 촉매가 활성화되고 촉매가 활성화됨에 따라 필터 모듈(120) 내부를 유동하는 가스가 촉매 반응을 일으켜 가스안에 포함된 악취, 세균 등의 유해물질을 제거하는 것이다. 또한, 필터 모듈(120)에 의해 가스가 가열되어 가스안에 포함된 수분이 제거되어 가스의 습도를 낮출수 있으며, 이에 따른 효과는 후술하기로 한다.
도 6을 참고하면, 유입 라인(110) 하단에는, 가스가 유입 라인(110)을 유동하면서 생성되는 응축수를 외부로 배수하기 위한 배수구(115)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 유입 라인(110)의 일단부가 케이스(11)의 내부 공간과 연통되고, 유입 라인(110)의 타단부에 배수구(115)가 형성되는 것이다. 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 고온 다습의 가스가 유입 라인(110)을 이동하면서 대기에 의해 냉각되고, 가스가 냉각됨에 따라 응축수가 발생할 수 있으며, 발생된 응축수가 중력 방향으로 낙하하여 유입 라인(110)의 타단에 형성되는 배수구(115)를 통해 외부로 배출되는 것이다. 가스의 냉각에 의해 생성되는 응축수는 동식물성 폐기물 처리 과정에서 발생한 파티클 등을 포함하여 이를 외부로 배수하여 처리할 필요가 있으므로, 유입 라인(110)의 타단에 배수구(115)를 구비하여 응축수를 외부로 배출하는 것이다. 이때, 배수구(115)에는 배수구(115)를 개폐하기 위한 도어가 구비될 수 있으며, 바닥면은 경사면으로 형성되어, 낙하한 응축수가 경사면을 따라 한 곳으로 모여 도어를 통해 한꺼번에 외부로 배출되는 것도 가능하다.
중간 라인(130)은 필터 모듈(120)과 연결되어 가열된 가스를 유동시키고, 순환 라인(140)은 중간 라인(130)으로부터 분기되어 가열된 가스를 케이스(11) 내부로 순환시키며, 배출 라인(150)은 중간 라인(130)으로부터 분기되어 가열된 가스를 대기중으로 배출시킨다.
도 4를 참고하면, 중간 라인(130)은 케이스(11)의 높이 방향을 따라 지면에 수직하도록 케이스(11) 외부에 구비되며, 일단이 필터 모듈(120)과 연결되고 타단이 배출 라인(150)과 연결된다. 이때, 중간 라인(130) 상에는 필터 모듈(120)에 의해 가열된 가스를 흡입하여 유동시키기 위한 흡입팬(135)이 구비될 수 있다. 필터 모듈(120)에 의해 필터링된 가스가 중간 라인(130)으로 유동하고, 중간 라인(130)을 유동하는 가스 중 일부가 중간 라인(130)과 연결되는 배출 라인(150)을 통해 케이스(11) 외부로 배출되며, 중간 라인(130)을 유동하는 가스의 다른 일부가 중간 라인(130)으로부터 연통되어 분기되는 순환 라인(140)을 통해 다시 케이스(11) 내부 공간으로 유입되는 것이다.
이때, 일단부가 순환 라인(140)에서 분기되며, 타단부가 케이스(11)와 연통되어 순환 라인(140)을 통해 순환 공급되는 가스를 케이스(11) 내부로 유동시키기 위한 유출 라인(160)을 더 포함할 수 있다. 유출 라인(160)은 순환 라인(140)과 케이스(11)의 내부 공간을 연결하여 필터 모듈(120)에 의해 필터링된 고온의 가스의 일부를 다시 케이스(11) 내부로 유동시켜 유해물질이 제거된 고온의 가스를 순환시킨다.
이때, 유출 라인(160)상에는 가열된 가스를 케이스(11)의 내부로 송풍하기 위한 송풍팬(165)이 구비될 수 있다.
이때, 순환 라인(140)에서 분기되고 유출 라인(160)과 연통되며, 유출 라인(160)으로 외부의 공기를 유입시키기 위한 흡기 라인(170)을 더 포함할 수 있다.
흡기 라인(170)은 일단부가 유출 라인(160)과 연통되고 타단부가 외부의 대기 환경과 연통되어, 외부의 공기를 유출 라인(160)으로 유입시키며, 유입된 외부 공기는 순환 라인(140)을 통해 유입된 고온의 가스와 혼합되어 케이스(11) 내부로 유입된다. 이는 순환 라인(140)을 통해 유출 라인(160)으로 유입된 고온의 가스와 외부의 공기를 혼합시켜 혼합 가스의 온도와 습도를 조절하여 최적의 상태로 케이스(11) 내부로 유입시켜 동식물성 폐기물 처리 장치(10)의 처리 효율을 향상시키기 위함이다.
이때, 순환 라인(140)에는 순환 라인(140)을 유동하는 가열된 가스의 유동량을 조절하기 위한 제1 조절 밸브(141)가 구비되고, 배출 라인(150)에는 배출 라인(150)을 유동하는 가열된 가스의 배출량을 조절하기 위한 제2 조절 밸브(151)가 구비되며, 흡기 라인(170)에는 흡기 라인(170)을 유동하는 외부 공기의 유동량을 조절하기 위한 제3 조절 밸브(171)가 구비될 수 있다. 이와 같이 제1 조절 밸브(141), 제2 조절 밸브(151) 및 제3 조절 밸브(171)를 이용하여 가스 유동량, 가스 배출량, 공기 유입량을 조절함으로써 사용자가 원하는 상태의 가스를 동식물성 폐기물 처리 장치(10) 내부로 유입시킬 수 있으며, 이에 따라 동식물성 폐기물 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 제1 조절 밸브(141)는 폐쇄하고 제2 조절 밸브(151)를 개방하여, 필터 모듈(120)을 거치면서 유해 물질이 제거되고 가열된 가스를 포집 모듈(200)로 유동시켜 가스에 포함되어 있는 이산화탄소를 포집하고, 제1 조절 밸브(141)는 개방하고 제2 조절 밸브(151)를 폐쇄하여, 필터 모듈(120)을 거치면서 유해 물질이 제거되고 가열된 가스를 순환 라인(140) 및 유출 라인(160)을 통해 케이스(11) 내부 공간으로 유동시켜 가열된 가스를 순환시키고, 가열된 가스의 순환시 제3 제어 밸브(171)를 개방하여 흡기 라인(170)을 통해 유입되는 외부 공기의 유동량을 조절하여, 가열된 가스와 외부 공기를 혼합하여 유출 라인(160)을 통해 케이스(11) 내부 공간으로 유입시킨다.
구체적으로, 제1 조절 밸브(141)는 폐쇄하고 제2 조절 밸브(151)를 개방하여, 필터 모듈(120)을 거치면서 유해 물질이 제거되고 가열된 가스를 포집 모듈(200)로 유동시켜 가스에 포함되어 있는 이산화탄소를 포집하고, 제1 조절 밸브(141)는 개방하고 제2 조절 밸브(151)를 폐쇄하여, 필터 모듈(120)을 거치면서 유해 물질이 제거되고 가열된 가스를 순환 라인(140) 및 유출 라인(160)을 통해 케이스(11) 내부 공간으로 유동시켜 가열된 가스를 순환시키고, 가열된 가스의 순환시 제3 제어 밸브(171)를 개방하여 흡기 라인(170)을 통해 유입되는 외부 공기의 유동량을 조절하여, 가열된 가스와 외부 공기를 혼합하여 유출 라인(160)을 통해 케이스(11) 내부 공간으로 유입시킨다.
한편, 도 7을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템의 열회수 모듈(100)은 오일 탱크(180)를 더 포함할 수 있다. 오일 탱크(180)는 케이스(11) 외부에 구비되며, 동식물성 폐기물 처리 과정에서 사용되는 오일을 회수하여 동식물성 폐기물 처리 장치(10)로 오일을 순환시킨다. 구체적으로, 오일 탱크(180)와 케이스(11)를 연결하는 오일 배출 라인(181) 및 오일 순환 라인(183)이 구비되며, 오일 배출 라인(181)을 통해 동식물성 폐기물 처리 장치(10)에서 나오는 오일을 오일 탱크(180)로 배출시키며, 배출된 오일이 오일 탱크(180) 내부에 보관되어 있닥가 필요시 오일 순환 라인(183)을 통해 다시 동식물성 폐기물 처리 장치(10) 내부로 오일의 순환 공급이 이루어진다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치(10)에 사용되는 이산화탄소 저감 시스템의 포집 모듈을(200) 설명하기 위한 참고도로서, 도 8을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템(10)의 포집 모듈(200)은 열회수 모듈(100)의 배출 라인(150)으로부터 배출되는 가스를 유입하여 유입된 가스 중 이산화탄소를 포집한 후 이산화탄소가 제거된 가스를 외부로 배출한다.
이때, 포집 모듈(200)은, 유입구(211), 본체(210), 분사 노즐(221) 및 배출구(217)를 포함할 수 있다.
유입구(211)는 후술할 본체(210)의 일측에 구비되며, 열회수 모듈(100)의 배출 라인(150)과 연통되어 배출 라인(150)으로부터 유입되는 가스를 본체(210) 내부로 유입시킨다. 이때, 유입구(211)에는 필터(미도시)가 구비되어 배출 라인(150)으로부터 본체(210) 내부로 유입되는 가스에 포함된 이물질을 필터링하여 제거할 수 있다. 또한, 유입구(211)에 인접하여 송풍팬(미도시)이 구비될 수 있으며, 송풍팬(미도시)을 통해 배출 라인(150)을 유동하는 가스가 본체(210) 내부로 원활하게 유입되도록 유도할 수 있다.
본체(210)는 내부에 중공의 공간을 형성하며, 내부의 공간에 포집 물질(225)을 구비한다. 구체적으로, 포집 물질(225)은 본체(210)의 하부에 구비되며, 포집 물질(225)은 가스에 포함된 이산화탄소를 포집하여 제거한다. 이때, 포집 물질(225)은 수산화칼슘일 수 있으며, 포집 물질(225)은 본체(210) 하부의 저장 공간에 구비될 수 있다.
분사 노즐(221)은 본체(210)의 상부에 구비되어 물을 본체(210) 하부로 분사할 수 있다. 구체적으로 분사 노즐(221)은 본체(210) 내부의 공간의 상측에 복수로 구비되어 본체(210) 하부 방향으로 물을 분사하며, 분사되는 물과 함께 유입구(211)를 통해 본체(210) 내부로 유입되는 가스가 본체(210) 하부로 유동한다. 본체(210) 하부로 유동하는 가스는 본체(210) 하부의 포집 물질(225)과 접촉하며, 가스에 포함된 이산화탄소가 포집 물질(225)과 화학 반응하여 이산화탄소가 제거된다.
구체적으로, 이산화탄소가 수산화칼슘과 반응하여 물과 탄산칼슘이 생성되며, 화학 반응식은 다음과 같다.
Ca(OH)2 + CO2 -> CaCO3 + H2O
화학 반응을 통해 가스에 포함된 이산화탄소가 제거되고 물과 불용성의 탄산칼슘입자가 생성된다.
이산화탄소가 제거된 가스는 본체(210) 내부를 유동하며 본체(210)의 상부에 형성된 배출구(217)를 통해 외부로 배기된다.
한편, 화학 반응에 의해 생성된 물과 포집 물질(225)을 통과하여 본체(210)의 하부에 저수된 물은 물 순환 펌프(250)를 통해 분사 노즐(221)로 순환될 수 있다.
구체적으로, 본체(210)의 하부에는 물 순환 라인(270)이 연결될 수 있으며, 물 순환 라인(270)은 분사 노즐(221)과 연결되어 본체(210)의 하부에 저수된 물을 분사 노즐(221)로 공급할 수 있다. 이때, 물 순환 라인(270) 상에는 물 순환 펌프(250)가 구비되어 본체(210)의 하부에 저수된 물을 분사 노즐(221)로 순환시킬 수 있다.
이때, 물 순환 라인(270)과 본체(210)의 경계면에는 필터(미도시)가 구비될 수 있으며, 필터(미도시)는 본체(210) 하부에 저수된 물을 포집 물질 및 화학 반응에 의해 생성된 탄산칼슘 (CaCO3)과 분리하여, 필터링된 물만이 물 순환 라인(270)으로 유입되도록 한다.
한편, 물 순환 라인(270) 상에는 부족한 물을 보충하기 위한 물 보충 라인(미도시)이 구비되어, 물이 순환되는 과정에서 감소된 물이 물 보충 라인(미도시)을 통하여 물 순환 라인(270)으로 다시 공급될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따르면, 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 가스 중 이산화탄소를 제거하여 이산화탄소 발생량을 최소화함으로써, 탄소 저감에 따른 친환경성을 개선시키는 효과가 있다.
이하에서는, 도 9를 참고하여 동식물성 폐기물 처리 과정에서 발생하는 고온 다습의 가스를 처리하여 순환시키는 열회수 과정 및 이산화탄소를 제거하여 외부로 배출하는 과정을 설명하기로 한다.
먼저, 동식물성 폐기물 처리 과정에서 발생하는 유해 가스는 유입 라인(110)을 통해 케이스(11) 외부로 배출되어 열회수 모듈 내부로 유입된다. 유입 라인(110)으로 유입된 고온의 가스는 유입 라인(110)을 따라 유동하며 유입 라인(110)으로부터 분기되어 형성되는 분기 라인(117)을 통해 필터 모듈(120) 내부로 유입된다.
필터 모듈(120) 내부로 유입되는 가스는 백금 촉매 필터를 거치면서 악취, 세균 등의 유해물질이 제거되어 필터링되며, 필터링 과정에서 가열된 고온의 가스는 중간 라인(130)으로 유동한다. 이때 흡입팬(135)에 의해 필터링된 고온의 가스의 유동량을 조절할 수 있다.
이때, 중간 라인(130)의 단부는 배출 라인(150)과 연결되며, 중간 라인(130)을 유동하는 가스 중 일부가 배출 라인(150)을 통해 케이스(11) 외부로 배출될 수 있다. 이때, 배출 라인(150)에는 제2 조절 밸브(151)가 구비될 수 있으며, 제2 조절 밸브(151)의 제어에 의해 배출 라인(150)을 통해 외부로 배출되는 가스의 배출량을 조절할 수 있다.
한편, 중간 라인(130)을 유동하는 가스 중 다른 일부가 케이스(11) 내부 공간으로 유입되도록, 중간 라인(130)에서 분기되는 순환 라인(140)을 통해 가스가 유동한다. 이때, 중간 라인(130)에는 제1 조절 밸브(141)가 구비될 수 있으며, 제1 조절 밸브(141)의 제어에 의해 순환 라인(140)을 유동하는 가열된 가스의 유동량을 제어할 수 있다.
유출 라인(160)은 순환 라인(140)으로부터 분기되어 순환 라인(140)을 통해 순환 공급되는 가스를 케이스(11) 내부로 유동시키며, 유출 라인(160)은 순환 라인(140)과 케이스(11)의 내부 공간을 연결하여 필터 모듈(120)에 의해 필터링된 고온의 가스 중 일부를 다시 케이스(11) 내부로 유동시켜, 유해물질이 제거된 고온의 가스를 순환시킨다.
흡기 라인(170)은 순환 라인(140)에서 분기되고 유출 라인(160)과 연통되며, 외부로부터 공기를 유입시켜 유출 라인(160)으로 외부의 공기를 공급한다. 흡기 라인(170)을 통해 유입된 외부 공기는 순환 라인(140)을 통해 유입된 고온의 가스와 혼합되어 케이스(11) 내부로 유입된다.
이때, 유출 라인(160)에는 가열된 가스를 케이스(11)의 내부로 송풍하기 위한 송풍팬(165)이 구비될 수 있다.
한편, 흡기 라인(170)에 제3 조절 밸브(171)가 구비될 수 있으며, 제3 조절 밸브(171)는 흡기 라인(170)을 유동하는 외부 공기의 유동량을 조절한다.
한편, 동식물성 폐기물 처리 장치의 케이스(11) 외부로 배출되는 가스는 배출 라인(150) 및 유입구(211)를 통해 포집 모듈(200)의 본체(210)로 유입된다.
포집 모듈(200)의 본체(210)로 유입된 가스는 분사 노즐(221)로부터 분사되는 물로 인해 본체(210) 하부로 유동하고, 유동하는 가스는 본체(210)에 구비된 포집 물질(225, 수산화칼슘)과 접촉하며, 가스에 포함된 이산화탄소가 포집 물질(225)과 화학 반응하여 가스 내부의 이산화탄소가 제거되고 물과 불용성의 탄산칼슘입자가 생성된다.
이산화탄소가 제거된 가스는 본체(210) 내부를 유동하며 본체(210)의 상부에 형성된 배출구(217)를 통해 외부로 배기되며, 이와 같이 가스에 포함된 이산화탄소를 제거하여 장치 외부로 배출되는 이산화탄소를 최소화함으로써, 탄소 저감에 따른 친환경성을 개선하는 것이다.
한편, 화학 반응에 의해 생성된 물과 포집 물질(225)을 통과하여 본체(210)의 하부에 저수된 물은 물 순환 펌프(250) 및 물 순환 라인(270)를 통해 분사 노즐(221)로 순환되어 재사용될 수 있다.
이와 같은 과정을 통해 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 고온 다습의 악취 가스를 필터링하여 유해물질을 제거할 뿐 아니라 필터링 과정에서 가열된 고온의 가스를 다시 동식물성 폐기물 처리 장치(10) 내부로 순환시킴으로써 케이스(11) 내부를 가열하기 위한 에너지의 낭비를 최소화하여 열효율을 향상시켜 동식물성 폐기물 처리 장치(10)의 효율적인 운영이 가능한 효과가 있다.
또한, 필터 모듈(120)을 이용하여 가스의 유해물질을 위생적으로 제거할 수 있을 뿐 아니라, 악취를 포함하는 유해물질의 외부 배출을 최소화시킴으로써 환경 오염 방지 및 작업자의 작업 환경을 개선시킬 수 있느 효과가 있다.
또한, 동식물성 폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 가스 중 이산화탄소를 제거하여 대기로 배출되는 이산화탄소를 최소화함으로써, 탄소 저감에 따른 친환경성을 개선시키는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 동식물성 폐기물 처리 장치 11: 케이스
100: 열회수 모듈
110: 유입 라인 115: 배수구
117: 분기 라인 120: 필터 모듈
130: 중간 라인 135: 흡입팬
140: 순환 라인 141: 제1 조절 밸브
150: 배출 라인 151: 제2 조절 밸브
160: 유출 라인 165: 송풍팬
170: 흡기 라인 171: 제3 조절 밸브
180: 오일 탱크 181: 오일 배출 라인
183: 오일 순환 라인
200: 이산화탄소 포집 모듈 211: 유입구
210: 본체 217: 배출구
221: 분사 노즐 223: 필터
225: 포집 물질 250: 물 순환 펌프
270: 물 순환 라인
100: 열회수 모듈
110: 유입 라인 115: 배수구
117: 분기 라인 120: 필터 모듈
130: 중간 라인 135: 흡입팬
140: 순환 라인 141: 제1 조절 밸브
150: 배출 라인 151: 제2 조절 밸브
160: 유출 라인 165: 송풍팬
170: 흡기 라인 171: 제3 조절 밸브
180: 오일 탱크 181: 오일 배출 라인
183: 오일 순환 라인
200: 이산화탄소 포집 모듈 211: 유입구
210: 본체 217: 배출구
221: 분사 노즐 223: 필터
225: 포집 물질 250: 물 순환 펌프
270: 물 순환 라인
Claims (9)
- 내부 공간이 구비되는 케이스; 상기 케이스를 가열하는 가열 자켓; 및 상기 케이스에 구비되어 상기 케이스에 투입되어 가열되는 동식물성 폐기물을 분쇄하는 분쇄 모듈;을 포함하는 동식물성 폐기물 처리 장치에 구비되어 사용되는 이산화탄소 저감 시스템으로서,
동식물성 폐기물 처리 과정에서 발생하여 상기 케이스 외부로 배출되는 가스를 유입하는 유입 라인; 상기 유입 라인과 연결되어 상기 유입 라인을 따라 유동하는 가스를 가열하여 유해 물질을 필터링하는 필터 모듈; 상기 필터 모듈과 연결되어 가열된 가스를 유동시키는 중간 라인; 상기 중간 라인으로부터 분기되어 가열된 가스를 상기 케이스 내부로 순환시키는 순환 라인; 및 상기 중간 라인으로부터 분기되어 가열된 가스를 외부로 배출하는 배출 라인;을 포함하는 열회수 모듈; 및
상기 열회수 모듈의 상기 배출 라인으로부터 배출되는 가스를 유입하여 유입된 가스 중 이산화탄소를 포집하는 포집 모듈;을 포함하고,
상기 포집 모듈은,
상기 열회수 모듈의 상기 배출 라인으로부터 유입되는 가스를 유입하기 위한 유입구;
상기 유입구와 연통되어, 내부에 유입되는 가스 중 이산화탄소를 포집하기 위한 포집 물질이 구비되는 본체;
상기 본체의 상부에 구비되어 물을 분사하기 위한 분사 노즐; 및
상기 본체와 연통되어, 이산화탄소가 제거된 가스를 외부로 배출하기 위한 배출구;를 포함하고,
상기 순환 라인에서 분기되며, 상기 케이스와 연통되어 상기 순환 라인을 통해 순환 공급되는 가열된 가스를 상기 케이스 내부로 유동시키기 위한 유출 라인을 더 포함하고,
상기 순환 라인에서 분기되고 상기 유출 라인과 연통되며, 상기 유출 라인으로 외부의 공기를 유입시키는 흡기 라인을 더 포함하고,
상기 순환 라인에는 상기 순환 라인을 유동하는 가열된 가스의 유동량을 조절하기 위한 제1 조절 밸브가 구비되고, 상기 배출 라인에는 상기 배출 라인을 유동하는 가열된 가스의 배출량을 조절하기 위한 제2 조절 밸브가 구비되며, 상기 흡기 라인에는 상기 흡기 라인을 유동하는 외부 공기의 유동량을 조절하기 위한 제3 조절 밸브가 구비되며,
상기 제1 조절 밸브는 폐쇄하고 상기 제2 조절 밸브를 개방하여, 상기 필터 모듈을 거치면서 유해 물질이 제거되고 가열된 가스를 상기 포집 모듈로 유동시켜 가스에 포함되어 있는 이산화탄소를 포집하고,
상기 제1 조절 밸브는 개방하고 상기 제2 조절 밸브를 폐쇄하여, 상기 필터 모듈을 거치면서 유해 물질이 제거되고 가열된 가스를 상기 순환 라인 및 상기 유출 라인을 통해 상기 케이스 내부 공간으로 유동시켜 가열된 가스를 순환시키고,
가열된 가스의 순환시 제3 제어 밸브를 개방하여 상기 흡기 라인을 통해 유입되는 외부 공기의 유동량을 조절하여, 가열된 가스와 외부 공기를 혼합하여 상기 유출 라인을 통해 상기 케이스 내부 공간으로 유입시키며,
지면에 수직으로 배치되는 상기 유입 라인 하단에는, 가스가 상기 유입 라인을 유동하면서 대기에 의해 냉각됨에 따라 생성되어 중력 방향으로 낙하되는 응축수를 외부로 배수하기 위한 배수구가 형성되며,
상기 배수구의 바닥면은 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는, 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 포집 물질은 수산화칼슘인 것을 특징으로 하는, 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 포집 물질을 통과하여 상기 본체의 하부에 저수된 물을 상기 분사 노즐로 순환시키기 위한 물 순환 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 중간 라인 상에는 상기 필터 모듈에 의해 가열된 가스를 흡입하여 유동시키기 위한 흡입팬이 구비되는 것을 특징으로 하는, 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 유출 라인상에는 가열된 가스를 상기 케이스의 내부로 송풍하기 위한 송풍팬이 구비되는 것을 특징으로 하는, 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템. - 삭제
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220105545A KR102525241B1 (ko) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220105545A KR102525241B1 (ko) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102525241B1 true KR102525241B1 (ko) | 2023-04-25 |
Family
ID=86101709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220105545A KR102525241B1 (ko) | 2022-08-23 | 2022-08-23 | 동식물성 폐기물 처리 장치의 이산화탄소 저감 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102525241B1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH091112A (ja) * | 1995-06-16 | 1997-01-07 | Aikawa Iron Works Co Ltd | 有機廃棄物処理装置及び有機廃棄物の処理方法 |
| JP2001025744A (ja) * | 1999-07-13 | 2001-01-30 | Eibun Amamiya | 生ゴミ処理装置 |
| KR20100058336A (ko) | 2008-11-24 | 2010-06-03 | 박찬춘 | 분뇨와 동/식물성 폐기물을 이용한 메탄가스 발생장치 |
| KR101096180B1 (ko) * | 2011-10-06 | 2011-12-22 | (주)대우건설 | 배출가스 재순환 이산화탄소 포집장치 및 방법 |
| KR101904331B1 (ko) | 2018-04-05 | 2018-10-04 | 신호철 | 동물사체 처리장치 |
-
2022
- 2022-08-23 KR KR1020220105545A patent/KR102525241B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH091112A (ja) * | 1995-06-16 | 1997-01-07 | Aikawa Iron Works Co Ltd | 有機廃棄物処理装置及び有機廃棄物の処理方法 |
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| KR101096180B1 (ko) * | 2011-10-06 | 2011-12-22 | (주)대우건설 | 배출가스 재순환 이산화탄소 포집장치 및 방법 |
| KR101904331B1 (ko) | 2018-04-05 | 2018-10-04 | 신호철 | 동물사체 처리장치 |
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