KR200440699Y1 - 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유기물 쓰레기 또는 유기성 폐수를 처리함에 있어서, 교반조 막힘이 발생하지 않아 장시간 연속 가동이 가능하며, 처리장치에서 발생하는 수분을 저비용으로 제거할 수 있는 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 하단부에 길이방향으로 단면이 점차적으로 감소하는 단면감소부가 형성되어 있는 교반조와, 길이방향으로 연장하며 상기 교반조의 중앙부에 설치되어 유기물 쓰레기 또는 유기성 폐수를 포함한 물질을 하부에서 상부로 순환시키기는 스크류와 상기 스크류와 소정간격을 두고 그 외주부에 배치되는 튜브상 부재와 상기 교반조의 일측에 설치되어 상기 스크류를 구동하는 구동장치를 구비한 교반장치와, 토출구가 상기 단면감소부 또는 그 부근에 위치하며 기체를 가압하여 송풍하는 송풍장치와, 일측에는 상기 교반조에서 발생하는 기체를 유입시키기 위한 유입구가 형성된 하우징과 이 하우징에 배치되어 동력을 제공하는 모터와 상기 하우징 내에 위치하고 상기 모터와 연결되어 상기 모터의 동력에 의해 구동되며, 그 벽면에는 상기 기체에서 분리되는 수분의 배출을 위한 수분 배출구멍을 형성하고, 상기 벽면의 내측에는 상기 기체 중에 포함된 수분을 흡수하기 위한 흡습성 재료를 배치한 드럼과, 상기 드럼 내부에 위치하며 상기 드럼 내부로 유입된 기체를 회전시키기 위한 회전편이 형성된 회전자를 구비한 수분제거장치를 포함하는 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수처리장치를 제공한다.

유기물 쓰레기, 유기성 폐수

Description

유기물 쓰레기 및 유기성 폐수 처리장치 {APPARATUS FOR TREATING ORGANIC WASTE AND ORGANIC LIQUID WASTE}

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 처리장치에 대한 도면이다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 처리장치의 단면도이다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 처리장치의 수분제거장치에 대한 분해사시도이다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 처리장치의 수분제거장치에 대한 단면도이다.

도 5는 종래의 유기물 처리장치의 단면도이다.

도 6은 종래의 유기물 처리장치에서 교반조 하부에서 막힘 현상이 발생하는 것을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 처리장치 100: 교반조

101: 하우징 102: 하부커버

103: 상부커버 104: 지지대

110: 교반장치 111: 스크류

112: 원통 관 113: 모터

120: 송풍장치 121: 송풍모터

122: 송풍관 130: 배기장치

131: 배기모터 140: 수분제거장치

141: 하우징 142: 드럼

143: 수분 배출구멍 144: 수분 흡수성 재료

146: 회전자 147: 회전 편

148: 기체 이송기 150: 기체 배출관

152: 기체 유입관

본 고안은 음식물쓰레기나 축산폐기물과 같은 유기물 쓰레기와 유기물을 포함하고 있는 폐수를 처리하기 위한 처리장치로서, 보다 구체적으로는 사일로 형상으로 이루어진 교반조와 상기 교반조에 장입된 유기물 쓰레기 또는 유기성 폐수를 함유한 물질을 상하로 교반하면서 유기물 분해미생물을 통해 분해하여 처리하는 처리장치에서 상기 사일로의 하부에서 유기물 쓰레기나 유기성 폐수를 함유한 물질의 막힘 문제를 해결하고 동시에 유기물 분해미생물의 생육조건을 개선하여 유기물 분해효율을 높일 수 있는 처리장치에 관한 것이다.

전 세계적인 도시화의 확산과 인구의 증가로 인하여, 음식물 쓰레기, 축산폐기물 및 유기성 폐수의 발생이 급속도로 증가하고 있으며, 이로 인한 환경오염의 문제가 심각하게 대두되고 있다.

이러한 음식물 쓰레기 등의 유기물 쓰레기나 유기성 폐수를 대량으로 처리하기 위한 장치로서, 본 고안자는 도 5에 도시된 바와 같이, 사일로 형상의 교반조(201)와 이 교반조(201)의 중앙에 배치되는 스크류(202)와 이 스크류(202)와 소정간격을 두고 배치되는 튜브(203)와 상기 스크류(202)를 회전구동시키는 구동모터를 구비한 장치에, 음식물 쓰레기 또는 유기성 폐수와 우드칩의 혼합물을 장입하고 유기물 분해미생물을 통해 분해하는 장치(20)를 제안한 바가 있다.

그런데, 상기 처리장치의 교반조(201)는 장입물을 하부에서 모아 스크류(202)를 통해 상부로 이송시킬 수 있도록 콘 형상으로 이루어져 있는데, 도 6에 도시된 바와 같이 콘 형상의 하부에서는 상부에 위치한 장입물의 자중으로 인해 장입물이 콘 형상부(204)의 경사진 내벽으로 가압되며 상부에 비해 높은 수분 함량으로 인해 점성이 높기 때문에, 교반조 하부에 막힘이 자주 발생하여 장치의 연속적인 가동이 어려운 문제점이 있다.

한편, 상기 처리장치에 장입되는 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수는 다량의 수분을 포함하고 있는데, 교반조 내부의 수분을 적절하게 유지하지 않으면 유기물 분해미생물의 분해효율이 떨어지기 때문에, 교반조 내부의 수분을 적절하게 조절할 필요가 있다.

특히, 액상인 유기성 폐수의 경우, 교반조에 함께 장입되는 톱밥, 왕겨, 우드 칩과 같은 수분조절제 만으로는 교반조 내의 수분 조절이 용이하지 않다.

따라서, 이 경우에는 강제적으로 교반조 내의 기체에 포함된 수분을 제거해 야 하는데, 종래의 수분제거장치는 기체를 냉각시킴으로써 기체 중에 포함된 수분을 제거하는 방식을 사용한다. 그런데 이 방식의 경우, 수분 제거는 용이하나 수분을 제거한 기체의 온도가 매우 낮아 이 기체를 그대로 교반조로 순환시킬 수 없기 때문에, 수분이 제거된 기체를 가열하는 공정이 필수적이어서 에너지 손실이 매우 큰 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유기물 쓰레기 또는 유기성 폐수를 처리함에 있어서, 교반조 막힘이 발생하지 않아 장시간 연속 가동이 가능하며, 처리장치에서 발생하는 기체의 수분을 저비용으로 제거할 수 있는 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 유기물 쓰레기 또는 유기성 폐수 처리장치는, 하단부에 길이방향으로 단면이 점차적으로 감소하는 단면감소부가 형성되어 있는 교반조와, 길이방향으로 연장하며 상기 교반조의 중앙부에 설치되어 유기물 쓰레기 또는 유기성 폐수를 포함한 물질을 하부에서 상부로 순환시키기는 스크류와 상기 스크류와 소정간격을 두고 그 외주부에 배치되는 튜브상 부재와 상기 교반조의 일측에 설치되어 상기 스크류를 구동하는 구동장치를 구비한 교반장치와, 토출구가 상기 단면감소부 또는 그 부근에 위치하며 기체를 가압하여 송풍하는 송풍장치와, 일측에는 상기 교반조에서 발생하는 기체를 유입시키기 위한 유입구가 형성된 하우징과 이 하우징에 배치되어 동력을 제공하는 모터와 상기 하우징 내에 위치하고 상기 모터와 연결되어 상기 모터의 동력에 의해 구동되며, 그 벽면에는 상기 기체에서 분리되는 수분의 배출을 위한 수분 배출구멍을 형성하고, 상기 벽면의 내측에는 상기 기체 중에 포함된 수분을 흡수하기 위한 흡습성 재료를 배치한 드럼과, 상기 드럼 내부에 위치하며 상기 드럼 내부로 유입된 기체를 회전시키기 위한 회전편이 형성된 회전자를 구비한 수분제거장치를 포함하는데 특징이 있다.

이와 같이, 토출구가 교반조의 단면감소부 또는 그 부근에 위치하도록 하고 기체를 가압하는 송풍장치를 구비함으로써, 본 고안에 따른 처리장치는 교반조 하부에 장입물의 막힘 현상이 발생하지 않게 된다.

또한 본 고안에 따른 수분제거장치의 경우 기체를 회전시키는 회전자의 회전운동을 통해 다량의 수분을 함유하고 있는 기체를 흡습성 재료에 충돌시킴으로써 수분을 제거하기 때문에 수분 제거 후에도 온도 저하가 발생하지 않아 저비용으로 수분을 제거할 수 있다.

또한, 상기 처리장치에 있어서, 수분이 제거된 기체는 다시 상기 교반조 내로 순환되도록 할 수 있다.

또한, 상기 처리장치에 있어서, 송풍수단은 펌프와 일 단부가 상기 펌프와 연결되고 상기 교반조의 내부에 상부에서 하부로 길이방향으로 설치된 파이프로 이루어져 있으며, 상기 파이프는 균일하게 장입물을 가압할 수 있도록, 상기 교반조의 내측 둘레를 따라 복수 개 설치되도록 할 수 있다.

또한, 상기 흡습성 재료로는 수분을 흡수할 수 있는 재료라면 어느 것이나 사용될 수 있으나, 바람직하게는 목재펄프 섬유, 면 린터, 레이온 섬유, 부직포, 극세사 중 하나 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 사용한다.

이하, 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나, 하기 실시예는 단지 예시적인 것으로, 본 고안의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 고안을 한정하는 것이 아니다.

[실시예]

이하, 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나, 하기 실시예는 단지 예시적인 것으로, 본 고안의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 고안을 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 처리장치에 대한 도면이며, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 처리장치의 단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수 처리장치(10)는, 사일로 형상의 교반조(100)와, 이 교반조(100)의 내부에 설치되는 교반장치(110)와, 상기 교반조(100) 내부에 공기를 가압하여 공급하는 송풍장치(120)와, 상기 교반조(100)에서 발생하는 가스를 외부로 배출하기 위한 배기장치(130)와, 상기 교반조(100) 내의 가스에 포함된 수분을 제거하기 위한 수분제거장치(140)로 이루어진다.

상기 교반조(100)는, 상부는 원통 형상을 이루고 하부는 단부로 갈수록 단면이 줄어드는 절두원추형으로 이루어지며 강재로 이루어진 하우징(101)과, 상기 하 우징(101)의 하단부를 커버하는 하부커버(102)와 상단부를 커버하는 상부커버(103)으로 이루어져 있다. 상기 하부커버(102)는 개폐가 가능하게 상기 하우징(101)에 고정되어 있어, 장시간 처리 후 교반조(100) 내에 장입된 우드 칩을 배출할 수 있도록 되어 있다. 또한 상기 상부커버(103) 상에는 유기물 쓰레기, 유기성 폐수 및 유기물 분해 미생물이 생육할 수 있는 환경을 제공하고 수분을 조절할 수 있도록 하는 톱밥, 우드 칩 등이 장입될 수 있는 장입구(미도시)가 형성되어 있고, 교반조(100) 내에서 발생하는 분해가스를 배출할 수 있는 배출장치가 배치되고, 상기 교반장치(110)를 구동하는 모터와 상기 송풍장치(120)가 설치되어 있다.

상기 교반장치(110)는, 교반조(100)의 하단부에서 상부의 소정 높이까지 연장되는 스크류(111)와, 이 스크류(111)를 통해 상부로 이송되는 장입물이 주위의 장입물과 혼합되지 않도록 상기 스크류(111)와 소정 간격을 두고 외주부에 배치되며 하단부는 상기 스크류(111)보다 약간 높이 위치하여 장입물이 스크류(111)를 타고 용이하게 이송할 수 있도록 되어 있고, 상단부는 상기 스크류(111)와 동일한 높이에 위치하여 장입물이 하부로 낙하할 수 있도록 형성되어 있는 원통형 관(112)과, 상기 교반조의 상부커버(103) 상에 배치되며 상기 스크류(111)의 상단과 결합하여 스크류(111)를 회전 구동시키는 모터(113)로 이루어져 있다.

상기 송풍장치(120)는, 상기 교반조의 상부커버(103) 상에 배치되며 공기를 압축하여 송풍하는 송풍모터(121)와, 상기 송풍모터(121)의 토출구와 연결되고 상기 하우징(101) 내로 삽입되어 상기 하우징(101)의 단면이 감소하기 시작하는 위치까지 상기 원통 형상의 하우징(101)의 내측부를 따라 연장하도록 설치되는 송풍 관(122)로 이루어져 있다. 상기 송풍관(122)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원통 형상의 하우징(101)의 내주부를 따라 다수 개가 배치되어 있어, 교반조(100)의 하단부에 균일한 공기압이 가해질 수 있도록 되어 있다.

상기 배기장치(130)는, 상기 교반조(100) 내에서 미생물의 작용에 의해, 분해된 가스를 외부로 배출하기 위해 팬이 설치된 모터로 이루어져 있다.

상기 수분제거장치(140)는, 동력을 제공하는 모터(145)를 장착한 하우징(141)과, 이 하우징(141)의 내측에 배치되어 상기 모터(145)와 연동하며 그 벽면으로 수분을 배출하기 위한 수분 배출구멍(143)이 다수 개 형성되어 있는 드럼(142)과, 상기 드럼(142)의 내측 벽면에 배치되며 기체 중에 포함된 수분을 용이하게 흡수하기 위한 수분 흡수성 재료(144)와, 상기 드럼(142)의 내부 중앙에 배치되며 그 몸체에 기체를 회전시키기 위한 회전 편(147)이 형성되고 상기 하우징(141)의 일측에 별도로 설치되는 또 다른 모터(149)와 연결되어 연동하는 회전자(146)와, 상기 회전자(146)의 몸체 일단 측에 배치되어 외부로부터 기체를 용이하게 이송(유입)시키기 위한 송풍 휀으로 이루어지는 기체 이송기(148)와, 복수의 날개로 이루어진 휀으로서 상기 하우징(141)의 상부에 배치되어 모터를 이용하여 제거된 기체를 다시 교반조 내부로 공급하는 기체순환장치(151)를 포함한다.

상기 수분 흡수성 재료(144)는, 목재펄프 섬유, 면린터(linter), 레이온 섬유, 부직포, 극세사 중 어느 하나로 이루어지거나, 또는 이의 혼합물로 이루어진 흡수제품이 주로 사용되나, 이러한 재료 외에도 수분을 용이하게 흡수할 수 있는 것은 모두 이용될 수 있다.

또한, 상기 기체 이송기(148)는, 휀(fan)의 각도를 높이거나, 낮추게 함으로써, 기체의 이송 속도를 빠르게 하거나, 늦추게 조절할 수 있으며, 기체가 너무 빠르게 드럼(142) 내부로 유입되면 기체 중에 포함된 수분을 완전하게 제거하지 못하게 되고, 너무 느리게 유입되면 오히려 전력 낭비와 효율의 저하를 가져오므로, 이러한 점을 고려하여 적절하게 각도를 설정한다. 상기 기체 이송기(148)는, 상기 회전자(146)에 일체로 부가 형성될 수도 있고, 또 상기 드럼(142)의 일측으로 결합 형성될 수도 있지만, 본 실시 예에서는 상기 회전자(146)에 일체로 부가 형성한 것만을 도시하였다.

또한, 상기 회전자(146)에 형성된 회전 편(147)은 기체의 용이한 회전을 위해 송풍 휀과 같이 비틀림을 갖게 할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수 처리장치(10)는 다음과 같은 과정을 통해 유기물을 처리한다.

먼저, 교반조(100)에 수분을 조절할 수 있는 재료, 예를 들면 우드 칩을 상기 스크류(111)가 잠기지 않을 정도로 장입하고, 이 우드 칩에 유기물을 분해할 수 있는 공지의 미생물, 예를 들면 호기성 균주를 투여한다.

이어서, 상기 우드 칩에 처리하고자 하는 유기성 폐수 또는 유기물 쓰레기를 장입하고, 상기 모터(113)를 작동하여 스크류(111)를 회전하게 한다. 스크류(111)가 회전하게 되면, 교반조(100) 하단부에 모인 장입물은 스크류(111)에 의해 상단부로 이동하여 낙하함으로써, 교반조(100)의 내의 장입물이 고르게 혼합된다. 이와 같은 혼합과정에서 장입물에 포함된 유기물은 호기성 균주에 의해 분해된다.

이때, 교반조(100)의 내측벽을 다수개 설치된 송풍관(122)을 통해 공기가 가압되어 공급되기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 가압공기가 교반조(100) 하단부에 위치한 장입물에 교반조(100) 하단부의 콘 형상의 내측벽을 따라 아래로 힘을 가하여 장입물이 막히는 것을 막을 뿐 아니라, 상부의 장입물에 의해 하부의 장입물이 다져지는 것을 막는다. 또한, 송풍관(122)을 통해 공급된 공기는 교반조(100) 내에 비해 수분 함량이 낮기 때문에, 교반조(100) 하부의 수분을 일부 흡수하여 스크류를 타고 상부로 배출시키므로, 교반조(100) 하부의 장입물에 지나치게 수분 함량이 높아져 미생물의 활동을 저해하는 것을 막을 수도 있다.

또한, 상기 교반조(100)의 일측으로 장착된 본 고안에 따른 기체 중 수분제거장치(140)에 전원을 부여함과 동시에 모터(145),(149) 등의 각 구성품의 스위치를 on 동작시키면, 상기 모터(145),(149) 등이 동작하게 되면서 이 모터(145),(149)와 연동하도록 연결된 드럼(142)과, 상기 드럼(142)의 중앙에 위치하는 회전자(146)도 회전동작하게 된다. 즉, 상기 모터(145)의 회전 동작에 연동하여 상기 드럼(142)이 회전하고, 상기 모터(149)의 회전동작에 연동하여서는 상기 회전자(146)가 회전하게 된다.

이때, 상기 드럼(142)의 내부로는 상기 회전자(146)에 일체로 부가 형성된 송풍 휀으로 이루어지는 기체 이송기(148)에 의해, 상기 교반조(100)와 연결된 기체 유입관(152)을 통해 기체가 유입되게 된다. 상기 드럼(142) 내부로 유입된 기체는, 상기 회전자(146)의 회전 편(147)이 동작하면서 원심력이 발생 되어, 상기 드럼(142)의 벽면으로 밀쳐지게 된다. 그리고, 상기 드럼(142)의 벽면으로 밀쳐진 기체는, 그 속에 포함된 수분 이 상기 드럼(142)의 내측 벽면에 형성된 수분 흡수성 재료에 흡수되면서 계속 회전하는 상기 드럼(142)의 벽면에 형성된 수분 배출구멍(143)을 통해 배출된다.

이러한 과정을 통해, 기체의 온도는 저하되지 않으면서 수분만 제거된 기체는 상기 드럼(142)의 일측과, 상기 교반조(100)의 일측으로 연결 형성된 기체배출관(150)의 어느 일측 또는 내부에 형성된 기체 순환 장치(151)에 의해, 상기 교반조(100)에 공급된다.

본 고안에 따른 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수 처리장치는, 토출구가 교반조의 단면감소부나 그 부근에 위치하도록 하고 기체를 가압하는 송풍장치를 구비하고 있기 때문에, 교반조 하부에 장입물의 막힘 현상이 발생하지 않아, 장시간 연속처리가 가능하다.

또한, 본 고안에 따른 처리장치는, 기체를 회전시키는 회전자의 회전운동을 통해 다량의 수분을 함유하고 있는 기체를 흡습성 재료에 충돌시킴으로써 수분을 제거하기 때문에 수분 제거 후에도 온도 저하가 발생하지 않아, 경제적으로 수분을 제거할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 하단부에 길이방향으로 단면이 점차적으로 감소하는 단면감소부가 형성되어 있는 교반조와,

   길이방향으로 연장하며 상기 교반조의 중앙부에 설치되어 유기물 쓰레기 또는 유기성 폐수를 포함한 물질을 하부에서 상부로 순환시키기는 스크류와 상기 스크류와 소정간격을 두고 그 외주부에 배치되는 튜브상 부재와 상기 교반조의 일측에 설치되어 상기 스크류를 구동하는 구동장치를 구비한 교반장치와,

   토출구가 상기 단면감소부 또는 그 부근에 위치하며 기체를 가압하여 송풍하는 송풍장치와,

   일측에는 상기 교반조에서 발생하는 기체를 유입시키기 위한 유입구가 형성된 하우징과 이 하우징에 배치되어 동력을 제공하는 모터와 상기 하우징 내에 위치하고 상기 모터와 연결되어 상기 모터의 동력에 의해 구동되며, 그 벽면에는 상기 기체에서 분리되는 수분의 배출을 위한 수분 배출구멍을 형성하고, 상기 벽면의 내측에는 상기 기체 중에 포함된 수분을 흡수하기 위한 흡습성 재료를 배치한 드럼과, 상기 드럼 내부에 위치하며 상기 드럼 내부로 유입된 기체를 회전시키기 위한 회전편이 형성된 회전자를 구비한 수분제거장치를 포함하는 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수분제거장치를 통해 수분이 제거된 기체는 다시 상 기 교반조 내로 순환되는 것을 특징으로 하는 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수처리장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 송풍수단은 펌프와 일 단부가 상기 펌프와 연결되고 상기 교반조의 내부에 상부에서 하부로 길이방향으로 설치된 송풍관으로 이루어져 있으며, 상기 송풍관은 상기 교반조의 내측 둘레를 따라 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수처리장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 흡습성 재료는, 목재펄프 섬유, 면린터, 레이온 섬유, 부직포, 극세사 중 하나 또는 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 유기물 쓰레기 및 유기성 폐수처리장치.

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