KR200325164Y1 - 밀폐형 호기성 발효조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수직형 발효 건조로에 관한 것으로, 상부에 자동 개폐형 투입구를 갖고 하부에 배출구를 갖는 밀폐형 발효조와, 상기 발효조의 내부에 구동장치에 의해 회전가능하게 설치되면서 내부에 공기가 유입되도록 중공부를 갖는 회전축과, 상기 회전축의 둘레 및 상하부에 회전축의 중공부와 연통되도록 설치된 다수의 교반날개와, 상기 회전축의 상부에 설치되어 중공부를 통해 각 날개를 통해 발효조의 내부로 열풍을 공급하는 송풍기를 갖는 발효 건조로에 있어서, 상기 발효조의 내벽에 공기 공급장치에 의해 공기를 내부로 공급하는 다수개의 공기공급노즐을 구비하고, 상기 회전축은 다수의 몸체로 구성하고 각 몸체는 분해조립이 용이하도록 플랜지결합되며, 상기 각 몸체의 둘레에 결합부를 형성하여 상기 교반날개가 탈착 가능하게 볼트 결합되도록 되고, 상기 교반날개의 하부에 경사각을 갖는 스크레이퍼를 형성함과 동시에 상기 경사각은 인접하는 교반날개의 스크레이퍼 경사각과 반대각을 갖도록 된 것이다.

이러한 본 고안은 발효조의 내측면에 형성된 다수개의 공기공급노즐을 통해 충분한 공기를 공급하므로 호기성 발효효과가 높아지고, 또 교반 날개의 하부에 스크레이퍼가 인접하는 교반날개에 장착된 것과 방향을 반대로 형성되고, 발효조 내부에 별도의 고정교반날개를 다수개 설치하여 유기물의 교반 방향을 다양화함에 따라 교반효율이 더욱더 향상되는 장점이 있다.

또한 회전축 및 교반날개가 분리가능하도록 구성하여 유지보수작업이 용이한장점이 있고, 발효물의 배출을 스크루 컨베이어에 의해 이루어지도록 함과 동시에 별도의 침출수 배출구가 설치되어 있어 악취 발생을 방지하고 또 침출수에 의한 오염이 방지되는 장점이 있다.

Description

밀폐형 호기성 발효조{Closeness style aerobic fermenter}

본 고안은 밀폐형 호기성 발효조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기의 공급 루트를 다양하게 하여 호기성 발효 효율을 향상시키고, 스크레이퍼의 방향을 달리함과 아울러 고정교반날개를 두어 내부의 발효물의 교반 효율을 향상시키고, 발효물의 배출시에도 침출수의 누출 및 악취의 발생을 방지 하며, 내부의 청소도 용이하도록 하는 밀폐형 호기성 발효조에 관한 것이다.

음식물이나 가축 분뇨와 같은 부폐성 폐기물을 처리하는 방법으로 발효 건조기를 통해 발효시켜 사료 또는 퇴비로 활용하는 방법을 주로 사용한다.

이러한 발효 건조기는 교반날개의 구조에 따라 수평형 구조를 갖는 것과 수직형 구조를 갖는 것이 있는데, 수직형 발효 건조기는 용량에 비해 설치면적이 적은 장점이 있다.

이러한 종래의 수직형 발효 건조기(공개실용신안공보 제1998-059591호)는 도 1에서와 같이 상부에 자동 개폐형 투입구(2)를 갖고 하부에 배출구(3)를 갖는 밀폐형 발효조(1)와, 상기 발효조(1)의 내부에 구동장치(5)에 의해 회전가능하게 설치되면서 내부에 공기가 유입되도록 중공부를 갖는 회전축(4)과, 상기 회전축(4)의 둘레 및 상하부에 회전축(4)의 중공부와 연통되도록 설치된 다수의 교반날개(6)와, 상기 회전축(4)의 상부에 설치되어 중공부를 통해 각 교반날개(6)를 통해 발효조(1)의 내부로 열풍을 공급하는 공기 공급장치(7)와, 상기 발효조의 내부에서 발생한 가스를 가스 배출기로 배출시키면서 악취를 제거하는 탈취조(8)로 구성되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 종래의 수직형 발효 건조기는 교반날개(6)를 통해열풍을 공급하여 호기성 발효를 촉진시켜 유기물 분해 조건을 조성하고, 호기성 발효에 의해 발생되는 악취는 탈취조(8)로 배출되어 제거됨에 따라 악취발생 없이 유기질 비료를 생산할 수 있기는 하지만 아직 만족할 정도는 아니며 그 개선의 여지는 많이 남아 있는 실정이다.

즉, 종래의 발효장치는 공기를 공급하는 루트가 단순한 교반날개(6)를 통해서만 공기가 유입되도록 하는 단순한 구조이기 때문에 호기성 발효에 필요한 충분한 공기의 공급을 제공하지 못하는 단점이 있었다.

또한 발효물의 교반 작업시 교반의 방향이 일정하여 교반 사각지대가 발생함에 따라 일부의 유기물은 교반이 이루어지지 않거나 또는 교반이 지체되어 발효가 제대로 이루어지지 않는 단점이 있었다.

또한 회전축(4) 및 교반날개(6)가 일체로 형성되어 있기 때문에 유지 보수작업이 어렵고 청소작업시 사람이 직접 내부에 물을 분무하면서 작업해야 하기 때문에 청소작업이 매우 어려운 단점이 있었다.

또한 발효조(1)의 배출구, 즉 유압게이트가 개방되면 자연 낙하에 의해 배출되는 구조이기 때문에 유기물의 배출시 악취가 외부로 방출되는 단점이 있었고, 또 침출수가 외부로 유출되어 장비가 오염되거나 작업환경이 지저분해지게 되는 우려가 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로,

공기를 공급하는 루트를 발효조의 측면에서 공급시키도록 하여 호기성 발효에 필요한 충분한 공기의 공급을 제공하도록 하는 밀폐형 호기성 발효조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 교반 날개의 하부에 스크레이퍼를 장착하고 이 스크레이퍼의 방향을 반대로 형성하여 교반물의 유동을 다양화하도록 함에 따라 교반 사각지대를 제거하여 균일한 교반효율을 갖도록 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 발효조의 내부에 고정날개를 설치하여 교반효율을 더욱 향상시키도록 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 회전축 및 교반날개가 분리가능하도록 구성하여 유지보수작업이 용이하도록 함과 아울러 청소작업이 용이하도록 하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 발효물의 배출작동을 배출구의 하부에 설치된 스크루 컨베이어에 의해 이루어지도록 하고, 또 별도의 침출수 배출구를 설치하여 악취나 침출수에 의한 오염이 제거되도록 하는데 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 수직형 발효 건조로의 단면도.

도 2는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 수직형 발효 건조로의 단면도.

도 3은 도 2의 수직형 발효 건조로의 요부 평면도.

도 4는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 수직형 발효 건조로의 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 발효조 11 - 투입구

12 - 배출구 20 - 회전축

21 - 결합부 22 - 교반날개

23a,23b - 스크레이퍼 24 - 구동장치

25 - 프레임 26 - 공기공급노즐

27 - 공기 공급장치 28 - 물분사노즐

30 - 스크루 컨베이어 31 - 배수구

42 - 고정교반날개 43 - 공기 공급구멍

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은,

상부에 자동 개폐형 투입구를 갖고 하부에 배출구를 갖는 밀폐형 발효조와, 상기 발효조의 내부에 구동장치에 의해 회전가능하게 설치되면서 내부에 공기가 유입되도록 중공부를 갖는 회전축과, 상기 회전축의 둘레 및 상하부에 회전축의 중공부와 연통되도록 설치된 다수의 교반날개와, 상기 회전축의 상부에 설치되어 중공부를 통해 각 날개를 통해 발효조의 내부로 열풍을 공급하는 공기 공급장치를 갖는 발효 건조로에 있어서,

상기 발효조의 내벽에 공기 공급장치에 의해 공기를 내부로 공급하는 다수개의 공기공급노즐을 구비하고,

상기 회전축은 다수의 몸체로 구성하고 각 몸체는 분해조립이 용이하도록 플랜지결합되며, 상기 각 몸체의 둘레에 결합부를 형성하여 상기 교반날개가 탈착 가능하게 볼트 결합되며,

상기 교반날개의 하부에 경사각을 갖는 스크레이퍼를 형성함과 동시에 상기 경사각은 인접하는 교반날개의 스크레이퍼 경사각과 반대각을 갖도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 제 1 실시예에 따른 수직형 발효 건조로의 단면도이고, 도 3은 도 2의 수직형 발효 건조로의 요부 평면도이다.

도시된 바와 같이 발효 건조로는 상부에 자동 개폐형 투입구(11)를 갖고 하부에 배출구(12)를 갖는 원통형상의 밀폐형 발효조(10)의 내부에 교반장치가 설치된다. 이 교반장치는 관형상의 회전축(20)이 발효조(10)의 내부 중앙에 수직으로 설치되고, 그 하부에는 회전축(20)을 회전시키기 위한 유압 구동장치(24)가 프레임(25)에 견고하게 설치되며, 기어는 메뚜기식으로 실린더 1회에 2~3기어를 이동 회전시키도록 되어 있다.

또한 회전축(20)은 두 개 또는 다수의 몸체로 구성되며, 각 몸체는 분해조립이 용이하도록 플랜지 결합된다. 또한 각 몸체의 둘레에는 공기의 이동이 가능한구조의 결합부(21)가 형성되어 이에 후술될 교반날개(22)가 탈착 가능하게 볼트 결합된다. 이 구조에 의해 고장수리시 회전축(20) 및 교반날개(22)를 분리하여 수리 및 교체가 용이한 장점이 있으며, 청소작업시에도 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.

또한 회전축(20)에는 상부에 음식물 투입시 음식물을 고르는 기능을 하는 4개의 날개가 구비되고, 중앙부에는 음식물 퇴비 믹싱을 위한 5개의 날개가 구비되며, 하부에는 음식물 퇴비 배출 및 믹싱을 위한 3개의 날개가 설치되어 있다. 이러한 날개들을 통칭하여 이하에는 교반날개(22)라 명한다.

회전축 하부에 설치된 배출 및 믹싱을 위한 3개의 교반날개(22)의 하부에는 경사각을 갖는 스크레이퍼(23a)(23b)가 형성되고, 특히 스크레이퍼(23a)(23b)의 경사각은 인접하는 교반날개(22)의 스크레이퍼(23a)(23b) 경사각과 반대각을 갖도록 형성된다.

또 발효조(10)의 내벽에도 공기를 공급하는 다수개의 공기공급노즐(26)이 구비되며, 발효조(10)의 상부에는 회전축(20)의 상부와 연결되고 또 각 공기 공급노즐과 연결되어 발효조(10) 내부로 공기를 공급하는 공기 공급장치(27)가 설치된다. 이때 공기 공급장치에는 공기여과기가 부착된다.

또한 발효조(10) 내측 상부에 복수개의 물분사노즐(28)이 장착되며 각 부분에 구석구석으로 물을 분사할 수 있도록 대각선 방향으로 설치된다. 이 물분사노즐(28)은 도시되지 않은 별도의 물 공급장치, 즉 펌프와 연결된다.

또한 발효조(10)의 배출구(12) 하부에는 스크루 컨베이어(30)가 설치되어 발효물을 배출하도록 되어 있으며, 또 스크루 컨베이어(30)에 침출수 배수구(31)가 별도로 장착된다.

이러한 구성에 의해 발효조(10)의 투입구(11)를 통해 55~60%의 수분함량을 가진 유기물이 투입되면 구동장치(24)의 작동에 의해 회전축(20)이 회전하면서 교반날개(22)가 회전하여 투입된 유기물을 교반하고, 이와 동시에 공기 공급장치(27)에 의해 가지면서 55℃~60℃의 열풍과 신선한 외부의 공기를 회전축(20)과 교반날개(22)의 내부를 통해 공급하여 교반되는 유기물에 공급한다. 이와 아울러 발효조(10)의 내벽에 설치된 다수개의 공기공급노즐(26)에서도 공기, 즉 열풍이 공급되어 유기물의 호기성 발효에 필요한 충분한 산소공급이 이루어지게 함과 동시에 호기성 발효에 적당한 25℃~60℃의 온도를 유지시켜 미생물에 의해 사료 및 퇴비화되도록 발효시키게 된다.

또한 하부에 설치된 교반날개(22)의 스크레이퍼(23a)의 방향이 인접한 교반 날개의 스크레이퍼(23b)와 반대방향을 이루기 때문에 교반되는 유기물은 외부에서 내부로 또 내부에서 외부로 활발하게 유동되기 때문에 교반효율이 향상되게 된다.

발효가 완료되면 이를 배출하게 되는데, 배출구(12)를 개방시키게 되면, 교반 날개의 회전에 의해 발효물은 배출구(12)로 배출되며 그 하부에 설치된 스크루 컨베이어(30)는 배출되는 발효물을 외부로 배출시킨다. 발생된 침출수는 별도의 배수구(31)로 배출되므로 악취가 발생되지 않으며, 침출수에 의해 장치가 오염되는 현상을 방지할 수 있다.

이와 같은 작용에 의해 유기물이 발효되기 시작하면 가스가 발생하게 되는데, 이 가스는 도면에 도시되지 않은 가스 배기구 및 배출기에 의해 탈취장치로 강재배출되며 이 탈취장치를 통과한 가스는 악취가 완전히 제거된 후 대기중으로 방출된다.

한편, 청소시에는 발효조(10)의 내측 상부에 설치된 물분사노즐(28)로 물을 고압으로 분사시켜 발효조(10)의 내부 및 교반장치의 외부에 부착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있어 작업이 용이해진다. 특히 회전축(20)과 교반날개(22)가 분리되기 때문에 이를 분리하게 되면 더욱더 청소작업을 용이하게 할 수 있다.

도면에 도시 되지는 않았지만 발효조의 최상부에 250~300mm의 배출관을 설치하여 별도의 악취를 제거하는 기기를 설치 및 연결하여 내부에서 발생한 메탄가스 및 악취를 배출시키면서 제거하는 장치가 기본적으로 설치되어 있다.

도 4는 본 고안의 제 2 실시예에 따른 수직형 발효 건조로의 단면도로서, 도시된 바와 같이 교반날개(22)의 이동궤도를 벗어난 위치의 발효조(10) 내벽부에 일정한 간격의 고정교반날개(42)가 설치된다. 특히 고정교반날개(42)는 공기 공급구멍(43)이 형성되어 공기공급장치, 즉 공기 공급장치(27)와 연결되어 발효조(10)의 내부에 공기를 공급할 수 있도록 되어 있다.

이 장치에 의해 회전축(20)에 장착된 교반날개(22)가 회전하게 되면 실제적으로는 정지해 있지만 상대적으로 교반날개(22)와 반대방향으로 회전하는 효과가 발생되기 때문에 교반효과가 대폭 상승되게 된다. 특히 고정교반날개(42)에도 공기가 공급되기 때문에 호기성 발효효율을 상승시킨다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 발효조의 내측면에 형성된 다수개의 공기공급노즐을 통해 충분한 공기를 공급하므로 호기성 발효효과가 높아지고, 또 교반 날개의 하부에 스크레이퍼가 인접하는 교반날개에 장착된 것과 방향을 반대로 형성되고, 발효조 내부에 별도의 고정교반날개를 다수개 설치하여 유기물의 교반 방향을 다양화함에 따라 교반효율이 더욱더 향상되는 장점이 있다.

또한 회전축 및 교반날개가 분리가능하도록 구성하여 유지보수작업이 용이한 장점이 있고, 또 물분사노즐이 설치되어 청소작업이 용이한 장점이 있다. 그리고 발효물의 배출을 스크루 컨베이어에 의해 이루어지도록 함과 동시에 별도의 침출수 배출구가 설치되어 있어 악취 발생을 방지하고 또 침출수에 의한 오염이 방지되는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 상부에 자동 개폐형 투입구 하부에 배출구를 갖는 밀폐형 발효조와, 상기 발효조의 내부에 구동장치에 의해 회전가능하게 설치되면서 내부에 공기가 유입되도록 중공부를 갖는 회전축과, 상기 회전축의 둘레 및 상하부에 회전축의 중공부와 연통되도록 설치된 다수의 교반날개와, 상기 회전축의 상부에 설치되어 중공부를 통해 각 날개를 통해 발효조의 내부로 열풍을 공급하는 공기 공급장치를 갖는 발효 건조로에 있어서,

   상기 발효조의 내벽에 공기 공급장치에 의해 공기를 내부로 공급하는 다수개의 공기공급노즐을 구비하고,

   상기 회전축은 다수의 몸체로 구성하고 각 몸체는 분해조립이 용이하도록 플랜지결합되며, 상기 각 몸체의 둘레에 결합부를 형성하여 상기 교반날개가 탈착 가능하게 볼트 결합되도록 되고,

   상기 교반날개의 하부에 경사각을 갖는 스크레이퍼를 형성함과 동시에 상기 경사각은 인접하는 교반날개의 스크레이퍼 경사각과 반대각을 갖도록 된 것을 특징으로 하는 밀폐형 호기성 발효조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 발효조 내부에 물공급장치와 연결된 물분사노즐이 장착된 것을 특징으로 하는 밀폐형 호기성 발효조.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 배출구에 스크루 컨베이어가 설치되고, 이 스크루 컨베이어에 침출수 배수구가 별도로 장착된 것을 특징으로 하는 밀폐형 호기성 발효조.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 교반날개의 이동궤도를 벗어난 위치의 발효조 내벽부에 일정한 간격의 고정교반날개를 설치한 것을 특징으로 하는 밀폐형 호기성 발효조.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 고정날개에 공기 공급장치와 연결되는 공기 공급구멍을 형성하여 발효조의 내부에 공기를 공급하도록 구성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 호기성 발효조.