KR20030075557A

KR20030075557A - 발효 건조 장치

Info

Publication number: KR20030075557A
Application number: KR1020020014837A
Authority: KR
Inventors: 김범홍
Original assignee: 김범홍
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2003-09-26

Abstract

본 발명은 발효 건조 장치를 제공한다. 본 발명의 발효 건조 장치는 발효폐기물을 수용할 수 있는 발효건조실 및 발효건조실의 바닥면을 따라 형성되는 가열실을 갖춘 발효건조탱크와; 발효건조탱크의 발효건조실에 투입된 발효폐기물을 교반시키는 교반수단과; 교반되는 발효폐기물에 열을 가하도록 발효건조탱크의 가열실에 설치되는 제 1히팅수단과; 교반되는 발효폐기물에 열풍을 가하도록 상기 발효건조탱크의 발효건조실에 설치되는 제 2히팅수단과; 발효폐기물에서 발생되는 발효가스를 흡입할 수 있도록 발효건조탱크의 발효건조실과 연통되는 흡입관과; 발효건조실의 발효가스를 흡입하여 송풍할 수 있도록 흡입관에 설치되는 송풍팬과; 송풍된 발효가스를 도입하여 탈취 처리하는 탈취기를 포함한다. 이러한 본 발명에 의하면, 도입된 발효폐기물을 골고루 교반시켜줌으로써 발효폐기물을 효율좋게 발효 건조시킬 수 있는 장점을 갖는다. 특히, 교반되는 발효폐기물의 상부와 하부에서 동시에 열을 가해주면서 그 온도와 습도까지 측정하여 발효 및 건조하기에 알맞은 최적인 상태로 유지시켜 줌으로써, 발효폐기물의 발효 및 건조효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 발효폐기물을 발효 건조시키는 과정에서 발생되는 발효가스를 정화 처리함으로써, 발효가스에서 발생되는 심한 악취를 제거할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

발효 건조 장치{FERMENT DRYING SYSTEM}

본 발명은 발효 건조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물 쓰레기와 같은 발효폐기물을 효율좋게 발효 건조시킬 수 있으면서 발효 건조 처리하는 과정에서 발생되는 심한 악취를 제거 처리할 수 있는 발효 건조 장치에 관한 것이다.

음식물 쓰레기와 같은 발효폐기물은 처리되지 않은 상태로 자연계에 배출되면 심각한 환경오염을 유발한다. 따라서, 최근에는 음식물 쓰레기와 같은 발효폐기물(이하, "발효폐기물"이라 통칭함)을 쌀겨, 밀기울 등과 같은 첨가제와 섞어 발효, 건조 처리함으로써, 식물의 비료나 가축의 사료로 재활용하는 방법이 실용화되고 있다. 이같은 방법은 발효폐기물의 배출량을 극소화시켜 줌으로써 오염물질의 발생을 최소화시킨다.

한편, 발효 건조 처리방법은 발효 건조 장치에 의해 시행된다. 발효 건조 장치는 발효폐기물을 도입할 수 있는 발효 건조탱크와, 도입된 발효폐기물을 교반시키는 교반수단과, 교반되는 발효폐기물에 열을 가하는 히터를 갖춘 것으로, 도입된 발효폐기물에 적절한 열을 가하면서 이를 교반시키도록 구성된다.

한편, 발효폐기물을 발효 건조 처리하는 과정에서, 도입된 발효폐기물을 보다 효율좋게 발효 및 건조시키기 위해서는 무엇보다도 발효폐기물을 골고루 교반시켜주고, 교반되는 발효폐기물의 온도와 습도를 발효 및 건조하기에 알맞은 최적인 상태로 유지시키는 것이 중요하다.

또한, 발효폐기물을 발효 건조하는 과정에서 많은 량의 발효가스가 생성되고, 생성된 발효가스에서 심한 악취가 발생되는 바, 발생된 악취를 제거하는 것이 중요한 과제로 되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 발효폐기물을 골고루 교반시켜주면서 그 온도와 습도를 발효 및 건조하기에 알맞은 최적인 상태로 유지시켜 줌으로써, 음식물 쓰레기와 같은 발효폐기물을 보다 효율좋게 발효 건조시킬 수 있는 발효 건조 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 발효폐기물을 발효 건조시키는 과정에서 발생되는 발효가스를 처리함으로써, 발효가스에서 발생되는 심한 악취를 제거할 수 있는 발효 건조 장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 발효 건조 장치의 구성을 나타내는 측단면도,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도,

도 3은 본 발명의 주요부인 교반수단의 구성을 나타내는 사시도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 발효건조부20: 발효건조탱크

22: 발효건조실24: 투입구

26: 배출구28: 가열실

30: 교반수단32: 회전축

34: 교반봉34a: 교반날개

36: 구동모터40: 제 1히팅수단

42: 히터44: 열매체

50: 제 2히팅수단52: 히터

54: 송풍팬 60: 온도감지센서

62: 습도감지센서70: 콘트롤부

80: 탈취부82: 흡입관

84: 송풍팬86: 탈취기

이러한, 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 발효폐기물을 발효 건조시키기 위한 발효 건조 장치에 있어서, 발효폐기물을 수용할 수 있는 발효건조실 및 상기 발효건조실의 바닥면을 따라 형성되는 가열실을 갖춘 발효건조탱크와; 상기 발효건조탱크의 발효건조실에 투입된 발효폐기물을 교반시키는 교반수단과; 교반되는 발효폐기물에 열을 가하도록 상기 발효건조탱크의 가열실에 설치되는 제 1히팅수단과; 교반되는 발효폐기물에 열풍을 가하도록 상기 발효건조탱크의 발효건조실에 설치되는 제 2히팅수단과; 발효폐기물에서 발생되는 발효가스를 흡입할 수 있도록 상기 발효건조탱크의 발효건조실과 연통되는 흡입관과; 상기 발효건조실의 발효가스를 흡입하여 송풍할 수 있도록 상기 흡입관에 설치되는 송풍팬과; 송풍된 발효가스를 도입하여 탈취 처리하는 탈취기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 발효 건조 장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 발효 건조 장치의 구성을 나타내는 측단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 3은 본 발명의 주요부인 교반수단의 구성을 나타내는 사시도이다. 먼저, 본 발명의 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 도입된 발효폐기물을 발효 건조시키는 발효건조부(10)와, 발효건조부(10)로부터 발생된 발효가스를 탈취시키는 탈취부(80)와, 발효건조부(10)와 탈취부(80)를 제어하는 콘트롤부 (70)로 구성됨을 알 수 있다.

이를 상세하게 살펴보면, 발효건조부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 발효건조탱크(20)를 갖추고 있다. 발효건조탱크(20)는 발효건조실(22)을 가지며, 상기 발효건조실(22)은 발효폐기물을 투입할 수 있는 상부의 투입구(24)와, 투입된 발효폐기물을 꺼내어 배출시킬 수 있는 하부의 배출구(26)를 갖추고 있다. 여기서, 투입구(24)와 배출구(26)에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 투입구(24)와 배출구(26)를 개방하거나 폐쇄하기 위한 도어(24a, 26a)가 설치된다. 아울러 발효건조탱크 (20)은 발효건조실(22)의 바닥면과 측벽을 따라 형성되는 가열실(28)을 갖추고 있다. 가열실(28)은 후술하는 히터(42)와, 히터(42)의 열을 발효건조실(22)의 바닥면과 측벽에 골고루 전달하기 위한 열매체(44), 예를 들어 가열공기, 물, 수증기 등이 수용될 수 있도록 구성된다. 여기서, 발효건조탱크(20)의 측벽에는 상기 열매체(44)를 가열실(28)로 공급하기 위한 열매체 공급구(29)가 형성되어 있으며, 이 열매체 공급구(29)는 캡(29a)에 의해 개방되거나 폐쇄되도록 구성된다.

이와 같은 구성의 발효건조탱크(20)는 내구성과 내화학성과 보온성이 우수한 세라믹 섬유(ceramic fiber) 재질로 구성된다.

한편, 발효건조탱크(20)에는 도 1에 도시된 바와 같이 투입된 발효폐기물을 교반시켜주는 교반수단(30)이 설치된다. 교반수단(30)은 발효건조실(22)의 길이방향을 따라 설치되면서 그 양단이 발효건조탱크(20)의 측벽에 회전가능하게 지지되는 회전축(32)과, 회전축(32)의 둘레에 뻗어있는 복수의 교반봉(34)들과, 상기 회전축(32)을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 구동모터(36)로 구성된다. 특히, 교반봉(34)은 도 3에 도시된 바와 같이 4개가 한 조(組)를 이루면서 회전축(32)을 따라 여러 조(組)를 이루며 설치되는데, 이들 각 조는, 4개의 교반봉(34)들이 회전축(32)에 대해 직각을 이루는 임의의 평면상(Aa)에 배치되는 중앙교반조(C)와, 중앙교반조(C)의 한쪽으로 간격을 두고 배치되어 있되, 4개의 교반봉(34)들이 회전축 (32)에 대해 소정각도(α)를 이루는 임의의 평면상(Aa)에 배치되는 제 1사이드교반조(S1)들과, 중앙교반조(C)의 다른 한쪽으로 간격을 두고 배치되어 있되, 4개의 교반봉(34)들이 회전축(32)에 대해 소정각도(α)를 이루는 임의의 평면상(Ac)에 배치되는 제 2사이드교반조(S2)들로 구성된다. 특히, 제 1사이드교반조(S1)들과 제 2사이드교반조(S2)들은 도 1에서와 같이 중앙교반조(C)를 중심으로 서로 대칭되도록 구성되어 서로에 대해 대략, "∧" 형상을 이루도록 구성된다. 이는 회전축(32)이 정방향 또는 역방향 회전됨에 따라 발효건조실(22)의 발효폐기물을 중앙으로 모아주거나 또는 양쪽으로 분산시켜주면서 골고루 교반시키고자 하기 위함이다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 발효폐기물을 중앙으로 모아줌으로써, 배출구(26)를 통하여 발효폐기물을 용이하게 배출시킬 수 있게 하기 위함이다.

한편, 각 교반봉(34)들의 단부에는 교반날개(34a)가 고정 설치된다. 교반날개(34a)는 발효폐기물의 교반 효율을 높여주기 위한 것으로, 고정볼트와 같은 고정수단을 통해 상기 교반봉(34)에 고정된다. 여기서, 교반날개(34a)는 도 1과 도 3에 도시된 바와 같이 교반봉(34)에 소정각도로 틀어진 상태로 고정되는데, 이는 발효폐기물의 교반효율을 더욱 높여주고자 하기 위함이다. 또한, 교반날개(34a)는 도 2에 도시된 바와 같이 발효건조실(22)의 내벽면, 특히 발효건조실(22)의 내면과 충분한 간격을 이루도록 구성되는데, 이는 발효폐기물을 중앙으로 모아 배출시키는 과정에서 발효건조실(22)의 바닥면에 소정의 발효폐기물을 남겨놓기 위함이다. 여기서, 발효건조실(22)의 바닥면에 남겨진 발효폐기물은 이후에 투입되는 발효폐기물의 발효 건조효율을 증진시켜주는 역할을 하게 된다.

다시, 도 1을 살펴보면, 본 발명의 발효 건조 장치는 발효폐기물에 열을 가하기 위한 제 1히팅수단(40)과 제 2히팅수단(50)을 갖는다. 제 1히팅수단(40)은 발효건조탱크(20)의 가열실(28)에 설치되는 히터(42)와, 히터(42)의 열을 주변으로 전달하기 위한 열매체(44)이며, 가열실(28)을 가열하는 역할을 한다. 특히, 열매체 (44)는 히터(42)의 열을 발효건조실(22)의 바닥면과 측벽에 골고루 전달함으로써, 투입된 발효폐기물에 열을 균일하게 가하는 역할을 하게 된다.

그리고 제 2히팅수단(50)은 발효건조실(22)의 상부에 설치되는 히터(52)와,히터(52)에 발생된 열을 송풍하는 송풍팬(54)으로 구성된다. 특히, 송풍팬(54)은 발효건조실(22)의 공기를 순환시키는 역할도 수행한다. 한편, 송풍팬(54)과 히터 (52)의 둘레에는 도 2에 도시된 바와 같이 차단판(56)이 배치되는데, 이 차단판 (56)은 발효폐기물을 교반하는 과정에서 상기 발효폐기물이 송풍팬(54)으로 튀어 비산하는 것을 차단하고, 아울러 송풍팬(54)에서 발생된 고열의 열풍을 발효폐기물로 안내하는 역할을 한다.

다시, 도 1을 살펴보면, 본 발명의 발효 건조 장치는 발효폐기물의 온도와 습도를 감지하는 온도감지센서(60)와 습도감지센서(62)를 갖는다. 온도감지센서 (60)와 습도감지센서(62)는 발효건조실(22)의 측벽에 설치되며, 발효폐기물의 온도와 습도를 감지하여 콘트롤부(70)로 입력시키는 역할을 한다.

한편, 콘트롤부(70)는 마이크로 프로세서와 타이머 등을 갖춘 콘트롤 보드 (72)와, 콘트롤 보드(72)를 조절할 수 있도록 복수의 작동버튼(74)들을 구비하는 것으로, 상술한 바와 같이 온도감지센서(60)와 습도감지센서(62)로부터 입력되는 신호에 따라 제 1히팅수단(40)과 제 2히팅수단(50)을 제어함으로써 발효폐기물의 온도 및 습도를 최적의 상태로 유지시킨다. 특히, 콘트롤부(70)는 발효건조실(22)의 온도를 항상 60℃ 내지 100℃ 범위로 유지시킴으로써, 발효폐기물의 발효 및 건조효율을 높여준다. 또한, 콘트롤부(70)는 발효폐기물이 완전히 건조되었을 경우, 습도감지센서(62)로부터 입력되는 신호에 따라 발효폐기물이 완전히 건조되었음을 사용자에게 불빛 또는 소리로서 알려준다. 물론, 콘트롤부(70)에는 불빛 또는 소리를 내기위한 알림램프(도시하지 않음) 또는 알림부저(도시하지 않음)등이 설치된다.

또한, 콘트롤부(70)는 상술한 교반수단(30)의 구동모터(36)를 주기적으로 정방향 또는 역방향으로 구동시킴으로써, 발효폐기물의 교반효율을 높여준다. 여기서, 발효폐기물을 배출시키고자 할 경우에는, 콘트롤부(70)의 작동버튼(74)을 이용하여 구동모터(36)를 수동으로 제어함으로써, 발효폐기물의 위치를 배출시키기에 알맞은 위치, 즉 발효건조실(22)의 중앙으로 모으면 된다.

다시, 도 1을 살펴보면, 본 발명은 발효폐기물에 발생하는 발효가스를 처리하기 위한 탈취부(80)를 갖는다. 탈취부(80)는 발효건조실(22)의 발효가스를 흡입할 수 있도록 발효건조탱크(20)의 발효건조실(22)과 연통되는 흡입관(82)과, 발효건조실(22)의 발효가스를 흡입하여 송풍할 수 있도록 흡입관(82)에 설치되는 송풍팬(84)과, 송풍된 발효가스를 도입하여 탈취 처리하는 탈취기(86)로 구성된다. 특히, 탈취기(86)는 흡입관(82)과 연결되는 케이싱(86a)과, 케이싱(86a) 내에 배치되어 악취를 제거하는 탈취요소(86b)로 구성되며, 흡입관(82)으로부터 도입되는 발효가스를 탈취요소(86b)로서 탈취한 다음, 탈취된 발효가스를 배출구(86c)로 배출시키도록 구성된다. 여기서, 탈취요소(86b)는 백금과 같은 광물질을 이용한 촉매제 필터 또는 활성탄 등과 같은 흡착제를 이용한 흡착제 필터 또는 미생물을 이용한 바이오 필터 등으로 구성된다. 촉매제 필터와 흡착제 필터와 바이오 필터 등은 이미 널리 알려져 있으므로 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 탈취부(80)의 흡입관(82)에는 흡입되는 발효가스 속의 분진을 사전에 걸러줄 수 있도록 걸름망(82a)이 배치된다. 이 걸름망(82a)은 흡입관(82)에 착탈이가능하게 구성됨으로써, 오염이 되었을 경우, 흡입관(82)으로부터 분리하여 청소할 수 있다.

다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동을 도 1을 참고로하여 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 투입구(24)를 통하여 발효폐기물을 발효건조탱크(20)의 발효건조실(22)에 투입시킨 다음, 콘트롤부(70)를 이용하여 본 발명을 작동시킨다. 그러면, 교반수단(30)의 구동모터(36)가 작동하고, 구동모터(36)가 작동함에 따라 회전축(32)과 교반봉(34)들이 회전하면서 발효폐기물을 교반하기 시작한다. 이때, 교반수단(30)의 구동모터(36)는 콘트롤부(70)의 제어에 따라 정방향회전과 역방향회전을 주기적으로 반복하면서 발효폐기물을 중앙으로 모아주거나 또는 양쪽으로 분산시켜주면서 골고루 교반시켜준다.

한편, 교반수단(30)이 작동됨에 따라 제 1히팅수단(40)과 제 2히팅수단(50)도 동시에 작동되는데, 이에 따라 발효건조실(22)의 발효폐기물은 서서히 가열되면서 발효 및 건조되기 시작한다. 여기서, 상부와 하부에서 제 1히팅수단(40)과 제 2히팅수단(50)이 동시에 작동됨에 따라 발효폐기물의 발효 건조 효율은 더욱 높아지게 된다.

그리고 교반수단(30)이 작동됨에 따라 탈취부(80)의 송풍팬(84)도 작동되는데, 이에 따라 발효건조실(22)의 발효가스는 흡입관(82)으로 빨려들면서 탈취기 (86)로 유입되고, 탈취기(86)로 유입된 발효가스는 탈취요소(86b)를 통과하면서 정화된다.

한편, 발효폐기물의 교반이 진행되는 과정에서, 발효건조실(22)의 습도감지센서(62)와 온도감지센서(60)는 발효폐기물의 온도와 습도를 콘트롤부(70)로 지속적으로 입력시키게 되는데, 이에 따라 콘트롤부(70)는 제 1히팅수단(40)과 제 2히팅수단(50)을 제어하여 발효건조실(22)의 온도 및 습도를 최적의 상태로 유지시킨다.

특히, 콘트롤부(70)는 발효건조실(22)의 발효폐기물이 완전히 건조되었을 경우, 습도감지센서(62)로부터 입력되는 신호에 따라 발효폐기물이 완전히 건조되었음을 사용자에게 불빛 또는 소리로서 알려주게 되며, 이에 따라 작업자는 본 발명의 작동을 중지시키고, 배출구(26)를 통하여 발효건조실(22)의 발효폐기물을 꺼내게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 발효 건조 장치는, 발효폐기물을 골고루 교반시켜줌으로써 발효폐기물을 효율좋게 발효 건조시킬 수 있는 장점을 갖는다. 특히, 교반되는 발효폐기물의 상부와 하부에서 동시에 열을 가해주면서 그 온도와 습도까지 측정하여 발효 및 건조하기에 알맞은 최적인 상태로 유지시켜 줌으로써, 발효폐기물의 발효 및 건조효율을 극대화시킬 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 발효폐기물을 발효 건조시키는 과정에서 발생되는 발효가스를 정화 처리함으로써, 발효가스에서 발생되는 심한 악취를 제거할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

발효폐기물을 발효 건조시키기 위한 발효 건조 장치에 있어서,

발효폐기물을 수용할 수 있는 발효건조실(22) 및 상기 발효건조실(22)의 바닥면을 따라 형성되는 가열실(28)을 갖춘 발효건조탱크(20)와;

상기 발효건조탱크(20)의 발효건조실(22)에 투입된 발효폐기물을 교반시키는 교반수단(30)과;

교반되는 발효폐기물에 열을 가하도록 상기 발효건조탱크(20)의 가열실(28)에 설치되는 제 1히팅수단(40)과;

교반되는 발효폐기물에 열풍을 가하도록 상기 발효건조탱크(20)의 발효건조실(22)에 설치되는 제 2히팅수단(50)과;

발효폐기물에서 발생되는 발효가스를 흡입할 수 있도록 상기 발효건조탱크 (20)의 발효건조실(22)과 연통되는 흡입관(82)과;

상기 발효건조실(22)의 발효가스를 흡입하여 송풍할 수 있도록 상기 흡입관 (82)에 설치되는 송풍팬(84)과;

송풍된 발효가스를 도입하여 탈취 처리하는 탈취기(86)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효 건조 장치.
제 1항에 있어서, 상기 교반수단(30)은, 상기 발효건조실(22)에 회전가능하게 설치되는 회전축(32)과, 상기 회전축(32)의 둘레를 따라 고정되는 복수의 교반봉(34)과, 상기 교반봉(34)의 단부에 고정되는 교반날개(34a)와, 회전축(32)을 정,역회전시키는 구동모터(36)로 구성되며,

상기 교반봉(34)은 4개가 한 조를 이루면서 상기 회전축에 설치되어 있되, 4개의 교반봉(34)들이 회전축(32)에 대해 직각을 이루는 임의의 평면상에 배치되는 중앙교반조(C)와, 중앙교반조(C)의 한쪽으로 간격을 두고 배치되되, 4개의 교반봉 (34)들이 회전축(32)에 대해 소정각도(α)를 이루는 임의의 평면상에 배치되는 제 1사이드교반조(S1)들과, 중앙교반조(C)의 다른 한쪽으로 간격을 두고 배치되되, 4개의 교반봉(34)들이 회전축(32)에 대해 소정각도(α)를 이루는 임의의 평면상에 배치되는 제 2사이드교반조(S2)들로 구성되며, 상기 제 1사이드교반조(S1)들과 제 2사이드교반조(S2)들은 중앙교반조(C)를 중심으로 서로 대칭되게 배치되는 것으로 특징으로 하는 발효 건조 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 1히팅수단(40)은 히터(42)와, 히터(42)의 열을 전달하도록 상기 가열실(28)에 충전되는 열매체(44)인 것을 특징으로 하는 발효 건조 장치.
제 1항에 있어서, 상기 제 2히팅수단(50)은 히터(52)와, 상기 히터(52)의 열을 상기 발효건조실(22)로 송풍하는 송풍팬(54)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 발효 건조 장치.
제 1항에 있어서, 상기 발효폐기물의 온도와 습도를 감지하는 온도감지센서 (60) 및 습도감지센서(62)와, 상기 온도감지센서(60)와 습도감지센서(62)로부터 입력된 신호에 따라 상기 제 1히팅수단(40)과 제 2히팅수단(50)을 제어하는 콘트롤부 (70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발효 건조 장치.