KR200259936Y1 - 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치에 관한 것으로서, 함수율이 높은 유기물을 투입 시에 유기물에 포함되어 있는 수분을 극히 용이하게 배출하고, 공간 점유율은 최소화하면서도 발효시간의 최소화로 처리능력이 우수하며, 유지관리비 등 제 경비절감에 일조할 수 있도록 한 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치를 제공코자 하는 것이다.

즉, 본 고안은 각종 유기물을 미생물에 의해 발효처리하여 퇴비화 할 수 있게 전체적으로 밀폐형으로 구성되는 대용량의 발효탱크(3) 일측으로는 투입호퍼(2)를 설치하여 발효탱크(3)의 상부로 유기물을 이송할 수 있는 기어드모터(7)와 연결된 체인컨베이어(6)를 설치하며, 체인컨베이어(6) 중도에는 발효탱크(3)상으로 유기물을 정량 공급하기 위한 실린더(8a)로 개폐되는 개폐기(8)가 각각 설치되며, 발효탱크(3) 상측으로는 발효탱크(3) 내부에서 발생하는 가스를 포집 농축하는 가스홀드(12)가 관체(13) 연결된 유기물 고속발효장치(1)에 있어서,

발효탱크(3)의 내부에는 유기물을 적정 온도로 가온할 수 있도록 가압펌프(15)가 중도에 설치되는 적층 배관되고 표면에 방열판(16a)이 마련된 온수관(16)을 배관하며, 하부에는 유기물에 포함되어 있는 액이 배출되도록 미생물이 서식할 수 있는 세라믹 볼(17)이 수납된 수개의 액배출호퍼(18)를 형성하고, 액배출호퍼(18) 하측에는 액처리장치와 연결되도록 배출공(20a)이 형성되고 스테인레스망(21)이 씌워져 있는 배출관(20)을 배관하며, 이웃하는 액배출호퍼(18) 사이에는배출호퍼(24)를 형성하되, 배출호퍼(24)상에는 샤프트(23a)상에 서로 대칭되게 스크류(23b)를 형성한 배출스크류우(23)를 설치하여 모터(25)로 구동하며, 배출호퍼(24) 상측으로는 개략 'ㅅ'형의 액유도판(26)을 설치하여 유기물에 포함되어 있는 액을 액배출호퍼(18)로 유도할 수 있도록 한 것이다.

Description

액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치{A fast fermenting device for organic matter having a function of separating liquid}

본 고안은 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 함수율이 높은 유기물을 투입 시에 유기물에 포함되어 있는 수분을 극히 용이하게 배출하고, 공간 점유율은 최소화하면서도 발효시간의 최소화로 처리능력이 우수하며, 유지관리비 등 제 경비절감에 일조할 수 있도록 한 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치를 제공코자 하는 것이다.

종래에도 유기물(예; 인분, 축산분뇨, 음식물찌꺼기 등)을 발효시켜 퇴비화 하는 장치는 다수 안출되어 사용된 바 있으며, 그 중에는 기계화된 처리기도 시중에 수입, 유통되고 있으나 이는 소량의 유기물 처리에만 사용이 가능하다.

일반적으로 유기물을 발효하기 위해서는 산소공급이 원활하고 온도가 약 40~60℃의 조건을 유지하면서 유기물이 지속적으로 공급되고 교반을 시키기 위하여 로터리 교반기 혹은 계단식 교반기 등을 사용하는 호기성 발효장치와, 밀폐된 공간내의 온도를 약 40~60℃로 유지하면서 자체적으로 발효되도록 하는 혐기성 발효장치가 사용되고 있다.

그러나 상기한 바와 같은 유기물 발효장치의 경우 함수율이 높은 유기물의 처리가 어려워 별도로 액 분리를 할 수 있는 액 분리장치를 설치하여야 함으로 공간 점유율이 높은 등의 문제점이 있었던 것이다.

이에 본 고안에서는 상기한 바와 같은 기존의 유기물 발효장치가 갖는 제반 문제점을 일소할 수 있는 신규한 구성의 액 분리기능을 갖는 유기물 발효장치를 제공코자 하는 것으로서, 본 고안은 특히 다음과 같은 기술적 과제를 주안점으로 하여 고안된 것이다.

즉, 본 고안에서는 함수율이 높은 유기물을 발효를 위한 적정한 함수율로 조정하기 위하여 발효과정을 거쳐 퇴비화된 비료를 사용토록 함과 동시에 발효조 내로 투입되는 유기물에 포함되어 있는 수분을 배출할 수 있게 하여 함수율이 높은유기물의 처리가 이루어지도록 하여 액 분리기 설치로 인한 공간 점유율을 최소화할 수 있는 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치를 제공코자 하는 것이다.

도 1은 본 고안의 유기물 고속발효장치의 개략적인 전체 정면도

도 2는 본 고안의 평면도

도 3은 본 고안의 유기물 고속발효장치의 발효탱크의 구성을 보인 측단면도

도 4는 본 고안의 요부 발췌 단면도

도 5는 본 고안의 배출호퍼 발췌 정 단면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■

1 : 유기물 고속발효장치 2 : 투입호퍼

3 : 발효탱크 4 : 배출조

5 : 벨트컨베이어 6 : 체인컨베이어

7 : 기어드모터 8 : 개폐기

8a : 실린더 9 : H-비임

10 : 벽체 11 : 가스배출공

12 : 가스홀드 13 : 관체

14 : 보일러 15 : 가압펌프

16 : 온수관 16a : 방열판

17 : 세라믹 볼 18 : 액배출호퍼

19 : 액처리장치 20 : 배출관

20a : 배출공 21 : 스테인레스망

22 : 기어드모터 23 : 배출스크류우

23a : 샤프트 23b : 스크류우

24 : 배출호퍼 25 : 모터

26 : 액유도판

도 1은 본 고안의 유기물 고속발효장치의 개략적인 전체 정면도이고, 도 2는 본 고안의 평면도를 도시한 것이며, 도 3은 본 고안의 유기물 고속발효장치의 발효탱크의 구성을 보인 측단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 4는 본 고안의 요부 발췌 단면도를 도시한 것이며, 도 5는 본 고안의 배출호퍼 발췌 정 단면도를 도시한 것으로, 이하에서 본 고안의 구성을 설명하기로 한다.

본 고안의 유기물 고속발효장치(1)는 일측에 각종 유기물(예; 인분, 축산분뇨, 음식물찌꺼기 등)을 투입하는 투입호퍼(2)가 설치되고, 상기 투입호퍼(2)에 투입된 유기물을 미생물과 함께 발효시킬 수 있는 밀폐 구성의 발효탱크(3)와, 상기 발효탱크(3)를 거쳐 발효된 유기물, 즉 비료를 배출조(4) 상으로 배출할 시, 그리고 선택적으로 투입호퍼(2)로 투입할 시에 이송을 담당하는 벨트컨베이어(5)로 대분 구성된다.

상기 투입호퍼(2)에 투입된 유기물을 발효탱크(3)로 이송하기 위하여 통상의 체인컨베이어(6)가 발효탱크(3) 일측으로 기어드모터(7)와 연결 설치되어 투입호퍼(2)상의 유기물을 발효탱크(3)의 상부로 이송하게 되며, 발효탱크(3)는 도시한 바와 같이 그 폭을 넓게 하고, 유기물을 전체적으로 균일하게 투입할 수 있도록 체인컨베이어에는 발효탱크(3)의 해당위치로 유기물의 투입량을 정량씩 분산시켜 공급할 수 있는 실린더(8a)로 개폐되는 개폐기(8)가 각각 설치된다.

상기 발효탱크(3)는 도 3내지 도 4에서 상세히 도시한 바와 같이 통상의 H-비임(9)을 소정 간격(개략 1~3m 정도)을 두고 전후로 박스체를 구성하도록 입설하여 상기 H-비임(9) 상간에 각목과 같이 목재로 이루어진 벽체(10)를 다단으로 끼움식으로 조립시켜 하나의 대용량의 밀폐된 발효탱크(3)를 구성한다.

상기 벽체(10)를 각목과 같은 목재를 사용하는 이유는 발효탱크(3)내의 보온과 더불어 미생물이 서식할 수 있는 공간을 추가로 제공하여 미생물의 증식을 보다 높이기 위한 것이다.

발효탱크(3)의 내부 상측에는 가스배출공(11)을 형성하여 내부에서 발생하는 다량의 가스(메탄가스)를 가스홀드(12)로 배출할 수 있도록 관체(13)연결하고, 가스홀드(12)에는 보일러(14)와 관체(13) 연결하여 보일러(14) 연료로 사용토록 하고, 보일러(14)에는 발효탱크(3) 내부에 공급되는 유기물을 적정 온도로 가온할 수 있도록 가압펌프(15)가 중도에 설치되는 적층 배관된 온수관(16)을 배관한다. 이때 온수관(16)에는 수개의 방열판(16a)을 형성하여 온수관(16)으로 공급되는 온수에 포함되어 있는 열에너지의 전이가 신속하게 이루어 질 수 있도록 한다. 그리고 발효탱크(3) 하부에는 발효된 유기물에 포함되어 있는 액이 배출되도록 미생물이 서식할 수 있는 담체 기능을 수행하는 세라믹 볼(17)이 수납된 수개의 액배출호퍼(18)가 형성되며, 액배출호퍼(18) 하측에는 액처리장치(19)와 연결되는 배출관(20)이 배관되어 있으며 배출관(20)에는 액이 배출될 수 있게 배출공(20a)이 형성되어 있고, 배출공(20a) 상측에는 세라믹 볼(17)이 배출관(20)으로 배출되는것을 방지할 수 있도록 부식성이 우수한 스테인레스망(21)을 고정한다.

그리고 상기 이웃하는 액배출호퍼(18) 사이에는 유기물, 즉 비료를 정량씩 하부의 기어드모터(22)로 구동되는 벨트컨베이어(5)로 낙하배출시킬 수 있는 배출수단으로 배출스크류우(23)가 배출호퍼(24)상에 설치되어 모터(25)의 기동에 의하여 구동할 수 있도록 설치되며, 배출호퍼(24) 상측으로는 발효탱크(3)내의 유기물에 포함되어 있는 액이 배출호퍼(24)로 낙화하지 않도록 개략 'ㅅ'형의 액유도판(26)이 설치된다.

상기 배출스크류우(23)는 도 5에서 보는 바와 같이 샤프트(23a)상에 서로 대칭되게 스크류우(23b)를 형성한 것이며 스크류우(23b)의 접점부 하측의 배출호퍼(24)에는 비료가 배출되도록 배출공(24a)을 형성한 구성이다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 고안의 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치(1)는 각종 유기물을 매우 효율적으로 발효시켜 짧은 시일내에 발효된 비료를 얻을 수 있는 것으로서, 본 고안을 이용하여 비료를 제조하는 과정 및 작용을 이하에 보다 상세히 설명키로 한다.

액배출호퍼(18)상에 미생물을 서식할 수 있는 세라믹 볼(17)을 적량 내입한 상태에서 각종 유기물(예: 축산분뇨, 음식물찌꺼기 등)을 투입호퍼(2)에 투입하면 체인컨베이어(6)가 기어드모터(7)의 구동에 의해 구동하게 되어 유기물을 발효탱크(3)의 상부로 이송을 하게 되고, 체인컨베이어(6)상에 설치된 실린더(8a)로 개폐되는 개폐기(8)의 작동에 의해 유기물은 발효탱크(3)에 균일하게 공급이 이루어진다.

발효탱크(3)에 투입된 유기물은 액유도판(26)의 유도에 의해 액배출호퍼(18) 상측으로 유도되어 유기물에 포함되어 있는 다량의 수분이 액배출호퍼(18)상에 내입되어 있는 세라믹 볼(17) 하측의 배출관(20)을 통하여 배출되고, 유기물은 세라믹 볼(17)에 기식하는 미생물에 의해 발효작업이 진행되며, 이때 발효탱크(3)의 내부에는 다량의 가스가 발생하게 되고 가스는 배관(13)을 따라 가스홀드(12)에 포집되어 농축된 상태로 보일러(14)에 공급되어 보일러(14)를 가동시키게 되고 보일러(14)에 의해 가열된 온수는 가압펌프(15)에 의해 온수관(16)으로 공급되어 방열판(16a)을 통하여 유기에로 열 전이되어 발효탱크(3) 내부 온도를 약 40~60℃ 정도로 상승시켜 미생물의 활동을 촉진시키게되므로 발효가 원활하게 이루어지고, 발효에 따른 소요시간을 대폭 단축시키게 되는 것이다.

상기 미생물은 발효탱크(3)를 구성하는 각목으로 이루어진 벽체(10)상에서도 서식을 하게 되어 미생물의 활동은 더욱 더 활발하게 증식이 이루어져 발효를 더욱 효율적으로 수행하게 되는 것이다.

본 고안의 발효탱크(3) 내부에서 발효를 행한 다음 유기물은 퇴비화되어 하부의 배출호퍼(24)상에 설치된 배출스크류우(23)의 구동에 의하여 배출호퍼(24)의 배출공(24a)을 통하여 벨트컨베이어(5) 상으로 낙하 배출되는바, 상기 배출스크류우(23)는 모터(25)에 의해 정속 회전 구동하는 샤프트(23a) 상에 서로 대칭되게 스크류(23b)가 형성함으로서 발효탱크(3)에 상부로부터 누적되어 있던 비료가 상기 스크류(23b)로 인입되어 배출호퍼(24) 중앙에 형성되어 있는 배출공(24a)을 통하여벨트컨베이어(5)로 배출되어 배출조(4)로 이송된다.

한편, 본 고안의 유기물 고속발효장치(1)는 전체적으로 밀폐형으로 구성되기 때문에 유기물 발효 시에 발생하는 강한 악취 등이 공기 중으로 비산하는 것을 미연에 차단할 수 있으며, 발효 시에 유기물 포함되어 있는 다량의 수분은 액배출호퍼(18) 하측의 배출관(20)을 통하여 수집되어 양질의 액비(液肥)로 수거되는 것이다.

이상에서 상세히 살펴 본 바와 같이 본 고안에서 제공하는 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치(1)는 각목 등과 같은 목재를 사용한 벽체(10)로 이루어진 대용량의 발효탱크(3)를 밀폐형으로 구성하고, 세라믹 볼(17)을 액배출호퍼(18)상에 내입한 상태에서 각종 유기물을 발효탱크(3) 상으로 투입하여 단기에 발효시켜 퇴비화한 후 하부에서 배출스크류우(23)로 정량씩 배출시켜 벨트컨베이어(5)를 통하여 배출조(4) 상으로 수거할 수 있도록 한 것으로서, 본 고안은 다음과 같은 다수의 효과를 제공받을 수 있는 것이다.

즉, 본 고안은 유기물에 포함되어 있는 수분이 액분리판(26)의 안내로 액배출호퍼(18)로 배출되도록 구성함으로서 종래 톱밥이나 왕겨를 사용하여 함수율을 조정하는 것에 비하여 상당한 원가절감 효과를 득할 수 있으며,

발효탱크(3)를 H-비임(9)과 목재를 사용한 벽체(10)를 사용하여 H-비임(9)과 이웃하는 H-비임(9) 상간의 폭이 개략 1~3m 정도, 높이가 개략 5~6m 정도로 축조하여 상부에서 연속적으로 유기물이 투입되면서 하부 액배출호퍼(18)와 배출호퍼(24) 상으로 자중에 의하여 하강하면서 액이 분리되고, 동시에 발효가 진행되도록 하여 비료를 연속적으로 제조하여 배출토록 함으로서 장치의 콤팩트화가 가능하고, 그로 인한 공간 점유율은 최소화 할 수 있는 것이며,

또한 발효탱크(3) 전체를 밀폐형으로 구성하여 발효 시에 발생하는 가스(메탄가스)를 이용하여 보일러(14)를 가동하여 발효탱크(3)내에 배관된 온수관(16)으로 온수를 공급토록 함으로서, 발효탱크(3) 내의 온도를 상승시키기 위한 난방비도 절감할 수 있는 등 유지관리비가 염가로 행해질 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 고안이다.

Claims (1)

1. 각종 유기물을 미생물에 의해 발효처리하여 퇴비화 할 수 있게 전체적으로 밀폐형으로 구성되는 대용량의 발효탱크(3) 일측으로는 투입호퍼(2)를 설치하여 발효탱크(3)의 상부로 유기물을 이송할 수 있는 기어드모터(7)와 연결된 체인컨베이어(6)를 설치하며, 체인컨베이어(6) 중도에는 발효탱크(3)상으로 유기물을 정량 공급하기 위한 실린더(8a)로 개폐되는 개폐기(8)가 각각 설치되며, 발효탱크(3) 상측으로는 발효탱크(3) 내부에서 발생하는 가스를 집진 농축하는 가스홀드(12)가 관체(13) 연결되며 하측으로는 배출호퍼(24)가 마련되어 발효된 비료를 벨트컨베이어(5)로 배출토록 한 유기물 고속발효장치(1)에 있어서,

   상기 발효탱크(3)의 내부에는 유기물을 적정 온도로 가온할 수 있도록 가압펌프(15)가 중도에 설치되는 적층 배관되고, 표면에 방열판(16a)이 마련된 온수관(16)을 연결하며, 하부에는 액이 배출되도록 미생물이 서식할 수 있는 세라믹 볼(17)이 수납된 수개의 액배출호퍼(18)를 형성하고, 액배출호퍼(18) 하측에는 액처리장치와 연결되도록 배출공(20a)이 형성되고 스테인레스망(21)이 씌워져 있는 배출관(20)을 배관하며, 이웃하는 액배출호퍼(18) 사이에는 배출호퍼(24)를 형성하되,

   상기 배출호퍼(24)상에는 샤프트(23a)상에 서로 대칭되게 스크류(23b)를 형성한 배출스크류우(23)를 설치하여 모터(25)로 구동하며,

   상기 배출호퍼(24) 상측으로는 개략 'ㅅ'형의 액유도판(26)을 설치하여 유기물에 포함되어 있는 액을 액배출호퍼(18)로 유도하도록 한 것을 특징으로 하는 액 분리기능을 갖는 유기물 고속발효장치.