KR20050040265A - 고율생물반응기와 이를 포함하는 도시고형폐기물처리방법및 장치 - Google Patents
고율생물반응기와 이를 포함하는 도시고형폐기물처리방법및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 고율생물반응기와 이를 포함하는 도시고형폐기물처리방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응기의 투입구를 개폐할 수 있도록 구성함으로써 악취와 반응기 내부의 온도를 용이하게 제어할 수 있고, 반응기 내부의 악취를 포집하여 탈취공정을 통해 탈취함으로써 악취관리의 완벽성을 기할 수 있으며, 또한 부숙장의 퇴비단을 일차 바이오필터로 활용함으로써 탈취시설의 규모를 축소할 수 있고, 비상시에는 직접 바이오필터로 연결함으로써 탈취의 효율성과 안정성을 동시에 확보할 수 있으며, 퇴비에 포함된 염분을 제거하기 위해 생활폐기물처리장치를 다양하게 구성할 수 있고 퇴비의 질을 높일 수 있는 고율생물반응기와 이를 포함하는 도시고형폐기물처리방법 및 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 투입부를 개폐할 수 있는 고율생물반응기로서, 보다 구체적으로는 회전되는 회전반응기와 상기 회전반응기에 연결되고 회전하지 않는 고정반응기로 이루어지고, 상기 고정반응기의 투입구가 개방되어 있는 반응기와, 상기 고정반응기의 투입구를 계폐하기 위한 개폐수단으로서, 상기 고정반응기의 투입구 좌우측에 배치된 거치대와, 상기 거치대를 상하로 오르내려 상기 개방되어 있는 고정반응기의 투입구를 개폐할 수 있는 철판과, 상기 철판을 상하로 구동할 수 있는 호이스트로 구성된 개폐수단을 포함하는 고율생물반응기인 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 고율생물반응기와 이를 포함하는 도시고형폐기물처리방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반응기의 투입구를 개폐할 수 있도록 구성함으로써 악취와 반응기 내부의 온도를 용이하게 제어할 수 있고, 반응기 내부의 악취를 포집하여 탈취공정을 통해 탈취함으로써 악취관리의 완벽성을 기할 수 있으며, 또한 부숙장의 퇴비단을 일차 바이오필터로 활용함으로써 탈취시설의 규모를 축소할 수 있고, 비상시에는 직접 바이오필터로 연결함으로써 탈취의 효율성과 안정성을 동시에 확보할 수 있으며, 퇴비에 포함된 염분을 제거하기 위해 생할폐기물처리장치를 다양하게 구성할 수 있는 고율생물반응기와 이를 포함하는 도시고형폐기물처리방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 특허출원 제2002-0015118호 및 이의 우선권 주장출원 제2003-0005576호의 개선 사항에 관한 것이다. 따라서, 본 명세서에 기재되어 있지 않은 내용은 상기 특허출원들의 내용을 참조한다. 이들은 분리되지 않은 상태의 도시고형폐기물을 처리하여 재활용하며 매립되는 최종폐기물의 매립량을 최소화할 수 있는 도시고형폐기물처리방법 및 장치에 관한 것이다.
종래에는 대부분의 생활폐기물을 매립하거나 소각하여 처리하였다. 그러나 유기성분이 다량 함유된 생활폐기물을 매립하는 경우에는 유기성분의 분해로 인해 매립지에서 메탄가스와 같은 악취가 발생되며, 침출수의 오염에 따라 수질이 악화되는 문제점과 폐비닐등 난분해성 물질의 매립으로 토양오염이 발생하는 문제점이 있었다. 또한 종래의 매립지는 이미 포화되어 있으므로 기존의 매립방법을 계속 유지하기 위해서는 새로운 매립부지를 확보해야 하는 문제점이 있었다.
또한 생활폐기물을 처리하는 방안으로 생활폐기물을 소각하는 경우가 있었다. 그러나 음식물과 같은 젖은 쓰레기를 상당량 포함하는 생활폐기물을 소각하는 경우에는 다이옥신, 퓨란 등 유해성분이 배출되어 2차 환경오염을 유발시키는 문제점이 있었고, 상기 유해성분 발생을 방지하기 위하여 오염 방지시설을 설치하는 대안이 제기되었으나 경제적, 실용적 측면에서 적합하지 못한 문제점이 있었다.
이에 음식물쓰레기만을 분리수거 한 후에 처리하여 재활용하는 방안이 제안되었다. 그러나 상기 방안에서는 음식물쓰레기를 분리하여 수거하여야 하는 제약이 있다. 또한 음식물쓰레기를 분리하여 처리한 경우에도 나머지 쓰레기를 매립하거나 소각하는 등 별도로 처리하여야 하는 문제가 남게 되었다.
위와 바와 같은 문제점을 해결하고자 특허출원 제2003-0005576호를 제안하였다. 그러나, 일반적으로 생활폐기물을 투입하는 반응기의 투입구는 상시 개방된 상태로 운영되었기 때문에, 반응기 내부에서 생활폐기물을 반응시키는 동안 심한 악취가 발생하는 문제를 해결할 수 없었고, 이러한 악취를 처리하지 않음으로써 악취가 대기 중에 휘산되어 생활폐기물 처리장치 전체 시설에서 악취관리가 취약한 문제점을 가지고 있었다. 또한 반응기의 투입구를 상시 개방하여 운영하였기 때문에 반응기 내부가 외부의 대기와 접촉하여 반응기 내부의 온도를 일정하게 유지하는데 어려움이 있었다.
또한 종래에는 반응기 내부의 악취를 직접 탈취시설, 예를 들어 바이오필터로 이송함으로써 탈취시설의 용량부담이 존재하였고, 생활폐기물을 반응시켜 만들어진 최종물을 퇴비로 직접 사용할 수 있는 경우도 있었으나, 염분이 포함된 경우 염분을 제거하기 위해 세척, 건조 등의 탈염단계를 거쳐야 했다.
따라서 고율생물반응기 내부에서 발생하는 악취를 효율적으로 포집하여 악취관리에 완벽을 기할 수 있는 반응기 및 이를 포함하는 생활폐기물처리장치의 개발이 절실한 실정이었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점에 착안하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 고율생물반응기의 투입구를 개방 및 폐쇄할 수 있도록 함으로써, 악취의 확산을 방지하고, 외기와의 접촉을 통제하여 반응기 내부의 온도관리를 효율적으로 하기 위한 고율생물반응기를 제공하고자 하는 것이다.
또 본 발명의 다른 목적은 고율생물반응기에서 발생하는 악취를 윈드로의 부숙장으로 이송함으로써 탈취시설의 용량을 줄일 수 있는 생활폐기물처리장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 반응을 중간물의 염분을 제거할 수 있는 생활폐기물처리장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고율생물반응기는 투입구의 개폐가 가능한 것을 특징으로 하고, 구체적으로는 회전되는 회전반응기와 상기 회전반응기에 연결되고 회전하지 않는 고정반응기로 이루어지고, 상기 고정반응기의 투입구가 개방되어 있는 반응기와, 상기 고정반응기의 투입구를 계폐하기 위한 개폐수단으로서, 상기 고정반응기의 투입구 좌우측에 배치된 거치대와, 상기 거치대를 상하로 오르내려 상기 개방되어 있는 고정반응기의 투입구를 개폐할 수 있는 철판과, 상기 철판을 상하로 구동시킬 수 있는 호이스트로 구성된 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 고율생물반응기의 상부는, 상기 반응기를 폐쇄하여 운전하는 경우, 상기 반응기 내부의 악취를 배출하기 위한 악취배출구와, 상기 고정반응기의 상기 악취배출구 상부에 상기 반응기의 악취를 흡입할 수 있는 흡기팬을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 생활폐기물처리장치는 상기 고율생물반응기로서, 생활폐기물과 종균이 혼합된 혼합물이 투입되는 투입구와 상기 혼합물이 제1차로 반응하는 반응부와 상기 반응부에서 제1차 반응이 종료된 제1중간물이 배출되는 배출구를 포함하는 고율생물반응기; 상기 제1중간물에 포함된 이물질을 분리하도록 일정 체직경의 제1스크린이 형성되어 있는 제1차선별기(20); 상기 제1차선별기(20)를 통과한 제2중간물을 제2차로 반응시키도록 공기공급장치와 반응온도제어장치가 설치되어 있는 윈드로(30); 및 상기 윈드로(30)에서 제2차 반응된 제3중간물에 포함된 이물질을 분리하도록 일정 체직경의 제2스크린이 형성되어 있는 제2차선별기(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 생활폐기물처리장치는 탈취장치로서, 상기 흡기팬(106)의 일단에 구비되어, 상기 반응기에서 흡입된 악취의 통로 기능을 하는 송기관(107)과, 상기 송기관(107)의 소정부위에 구비된 밸브장치로서, 상기 송기관(107)에서 이송된 악취를 윈드로(30)의 부숙장 또는 상기 바이오필터로의 송기를 선택적으로 할 수 있는 밸브장치로 구성된 탈취장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 탈취장치는, 상기 반응기 외부에 배치되고, 상기 고정반응기(101)의 투입구가 개방되어 운전되는 경우, 상기 반응기 외부로 유출되는 악취를 포집하는 포집장치로서, 상기 송기관(107)의 일단에 연결된 포집장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 생활폐기물처리장치는 상기 송기관(107)의 소정부분에 구비된 배수장치로서, 상기 송기관(107)을 통해 이송되는 악취와 더불어 이송되는 배기가스 중에 포함된 수분을 배출하는 배수밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 생활폐기물처리장치는 상기 제1차선별기 하부의 유기물퇴적부에 구비된 살수장치와, 상기 살수장치에 의해 살수되어 상기 제2중간물을 세척한 후 나오는 침출수를 이송하는 배수관과, 상기 배수관을 통해 이송된 침출수를 처리하는 침출수처리장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 생활폐기물처리장치의 상기 윈도로는, 소정의 공간에 상기 제2중간물을 세척하기 위한 살수장치(34)와, 상기 윈드로의 바닥에 있는 트렌치로서, 소정의 넓이와 깊이를 가진 트렌치와, 상기 트렌치 위에 부설된 그레이트로서, 통기 및 배수는 가능하지만 퇴비는 통과할 수 없는 그레이트를 포함하고, 상기 트렌치를 통해 배수된 침출수를 이송하는 배수관과, 상기 배수관을 통해 이송된 침출수를 처리하는 침출수처리장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 도시고형폐기물처리방법은 도시고형폐기물과 종균을 반응기로 투입하는 투입단계; 상기 투입단계에서 상기 반응기로 투입된 상기 도시고형폐기물과 상기 종균을 제1차로 반응시키는 제1반응단계; 상기 반응기에서 제1반응을 종료한 제1중간물을 제1차선별기로 이송하여 유기성물질(제1차 선별기의 스크린을 통과한 크기가 작은 비유기성물질을 포함한 유기성물질, "제2중간물"이라 한다)과 비유기성물질을 분리시키는 제1분리단계; 상기 제1차선별기를 통과한 상기 제2중간물을 공기가 잘 통하도록 형성된 부숙장으로 운반하여 제2차 반응시키는 제2반응단계; 상기 부숙장에서 제2차 반응을 종료한 제3중간물을 제2차선별기로 이송하여 이물질을 분리시키는 제2분리단계를 포함하는 도시고형폐기물처리방법으로서, 상기 제1반응단계의 반응기에서 발생하는 악취를 흡입하여 밸브장치를 통해 윈드로의 부숙장 또는 바이오필터로 송기하여 악취를 제거하는 탈취공정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 도시고형폐기물처리방법은 상기 제1차선별기의 하부에서 상기 제2중간물을 탈염하는 탈염단계를 더 포함하거나 상기 부숙장의 일부에서 상기 제2중간물을 탈염하는 탈염단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 등에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 출원인이 제출한 특허출원 제2003-0005576호의 생활폐기물처리방법의 공정도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 생활폐기물처리방법은 혼합단계(S10), 제1반응단계(S20), 제1분리단계(S30), 제2반응단계(S30), 제2분리단계(S50), 후처리단계(S60)로 구성된다. 또한, 생활폐기물처리방법에는 조절단계(S100), 재활용물질회수단계(S110), 탈염단계(S70), 조정단계(S80), 첨가단계(S90), 바이오필터링단계(S120)가 포함될 수 있다. 상기 혼합단계(S10)는 생활폐기물과 종균을 혼합시키는 단계이다.
혼합단계(S10)은 폐기물과 종균을 혼합하는 단계이고, 상기 종균은 돈분: 우분: 계분 = 1: 1: 1로 혼합하여 발효과정을 거쳐 생산한 것을 이용할 수 있으며, 상기 종균으로서 종균용퇴비를 사용할 수 있다.
상기 종균용퇴비란 미생물 증식을 목적으로 퇴비화 원료에 섞어주는 퇴비로서, 본 발명에 따른 생활폐기물처리공정 중 생성된 중간물들이 이에 해당될 수 있다.
상기 제1반응단계(S20)는 생활폐기물과 종균 또는 종균이 포함된 퇴비(이하 '종균용퇴비'라 한다)의 혼합물을 제1차적으로 반응시켜 제1중간물을 제공하는 단계이다. 본 발명은 이 과정에서 발생하는 악취를 효율적으로 처리하고자 하는데 그 특징을 이루고 있다.
상기 제1분리단계(S30)는 상기 제1반응단계(S20)에서 제1반응을 종료한 제1중간물에서 이물질을 분리하여 제2중간물을 제공하는 단계이다.
상기 제2반응단계(S30)는 상기 제1분리단계(S30)에서 분리된 제2중간물을 제2차적으로 반응시켜 제3중간물을 제공하는 단계이다.
상기 제2분리단계(S50)는 상기 제2반응단계(S30)에서 제2차반응을 종료한 제3중간물에서 이물질을 분리하여 제4중간물을 제공하는 단계이다.
상기 후처리단계(S60)는 상기 제2분리단계(S50)에서 분리된 제4중간물을 후처리하여 최종물을 제공하는 단계이다.
상기 조절단계(S100)는 상기 혼합단계(S10)에서 혼합된 생활폐기물과 종균 혼합물에 생활폐기물의 함수율과 염분 및 유기물 함량을 조절하기 위하여 조절제를 첨가하는 단계이다.
상기 재활용물질회수단계(S110)는 상기 제1분리단계(S30)에서 분리된 이물질을 재활용하기 위하여 성상별로 회수하는 단계이다.
상기 탈염단계(S70)는 상기 후처리단계(S60)를 경유한 최종물이 퇴비로서 활용될 수 있도록 염분도를 조절하는 단계이다.
상기 조정단계(S80)는 상기 후처리단계(S60)를 경유한 최종물의 비산을 방지함과 동시에 퇴비로서 활용될 수 있도록 염분도를 조정하는 단계이다.
상기 첨가단계(S90)는 상기 후처리단계(S60)를 경유한 최종물에서 퇴비로서의 성능을 향상시키기 위하여 첨가제를 부가하는 단계이다.
상기 바이오필터링단계(S120)는 상기 생활폐기물 처리공정 중에 발생되는 악취를 제거하기 위하여 필터링하는 단계이다. 본 발명은 상기 바이오필터링 단계의 개선사항에 관한 것으로서, 부숙장의 퇴비단 내부의 미생물로 하여금 악취발생요인이 되는 유기물을 분해하는 과정에서 악취를 제거하도록 함으로써, 부숙장을 1차 탈취시설로 활용할 수 있어, 결국 바이오필터의 용량부담을 감소하는 것에 특징이 있다.
한편 도 2는 이러한 생활폐기물처리방법을 구현하기 위한 본 출원인이 제출한 특허출원 제2003-0005576호의 생활폐기물처리장치의 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 생활폐기물처리장치는 반응기(10), 제1차선별기(20), 윈드로(30), 제2차선별기(40) 및 바이오필터링장치(50)로 구성된다.
도 3은 도 2의 생활폐기물처리장치 중 반응기의 투시 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 반응기(10)는 생활폐기물과 종균용퇴비를 제1차적으로 반응시키는 장치로서, 투입구(12), 반응부(14), 배출구(18)로 구성된다.
상기 투입구(12)는 생활폐기물과 종균용퇴비의 혼합물이 투입되는 부분이며, 상기 배출구(18)는 상기 혼합물이 반응된 후에 배출되는 부분이다.
본 발명에서는 반응부(14)와 배출구(18)를 회전반응기(102)로 구성하고, 투입구(12)는 상기 회전반응기(102)에 연결된 회전하지 않는 고정반응기(101)에 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 반응부(14)는 상기 투입구(12)로 투입된 생활폐기물과 종균용퇴비 혼합물이 실질적으로 반응하는 부분으로서, 제1, 제2 격판(16,17)에 의해 제1, 제2 및 제3반응실(14c)로 구분되며, 상기 제1, 제2 격판(16,17)에는 각각 제1, 제2 개방부(16a, 17a)가 형성되어 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고율생물반응기의 사시도이고, 도 5는 도 4의 고율생물반응기의 정면도로서 고정반응기(101)의 투입구가 개방된 경우를 도시한 것이며, 도 6은 도 4의 고율생물반응기의 정면도로서 고정반응기(101)의 투입구가 폐쇄된 경우를 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 고율생물반응기는 상기 특허출원에 있는 반응기와는 다른 반응기로서, 반응기가 두 부분으로 되어 있다. 즉 본 발명에 따른 고율생물반응기는 회전하는 회전반응기(102)와 고정된 고정반응기(101)로 이루어져 있다. 상기 고정반응기(101)는 고정반응기(101) 투입구를 개방 및 폐쇄할 수 있도록 하고, 고정반응기(101) 상부에 반응기 내부의 악취를 배출하기 위한 악취배출구를 구비하기 위해 고정되는 것을 특징으로 하고, 상기 회전반응기(102)는 생활폐기물과 종균용퇴비를 실제적으로 반응시키는 부분이다. 상기 고정반응기(101)의 투입구는 생활폐기물과 종균용퇴비의 혼합물을 투입하는 부분으로서 종래에는 생활폐기물을 투입할 때 뿐만 아니라 반응진행 중에도 항시 개방하여 운전하였기 때문에 생활폐기물을 반응시킬 때 악취가 많이 발생하였다. 이에 본 출원인은 생할폐기물과 종균의 혼합물이 반응진행 중일 때는 반응기를 폐쇄하여 반응을 시킬 필요가 있다는 것을 인식하고, 생활폐기물과 종균용퇴비의 혼합물을 투입할 때를 제외하고는 상기 반응기 전체를 폐쇄할 수 있도록 하기 위해 투입구를 개폐할 수 있는 개폐수단을 착안한 것이며, 반응기를 폐쇄하여 반응시킬 때 발생하는 악취를 제거할 수 있도록 하기 위하여 반응기에서 악취를 배출시킬 수 있는 악취배출구를 구비한다. 또한 악취배출구가 회전되면 다른 구성요소(예, 흡기팬(106), 송기관(107) 등)도 회전되도록 구성하여야 하기 때문에, 종래의 반응기를 고정반응기(101)와 회전반응기(102)의 두 부분으로 구성하여 고정반응기(101) 상부에 악취배출구를 구성한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 고율생물반응기의 개폐수단은 고정반응기(101)의 투입구를 개폐할 수 있는 수단으로서, 철판(103)을 구비하고, 또한 이러한 철판(103)을 상하로 오르내리도록 하는 구성요소나 좌우로 여는 구성요소가 필요하다. 본 실시예에서는 상기 철판(103)을 상하로 구동할 수 있는 호이스트(104)를 사용하지만, 좌우로 개폐할 수 있는 구성요소도 가능함은 물론이다. 그리고 상기 호이스트(104)에 의해 상하로 오르내릴 수 있는 철판(103)의 요동을 방지하기 위해 철판(103)의 거치대(105)를 구성하고 상기 거치대(105)는 상기 고정반응기(101)의 투입구 좌우측에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 고율생물반응기는 상기 고정반응기(101) 상부에 상기 반응기의 악취를 흡입할 수 있는 흡기팬(106)을 구비하고, 상기 반응기에서 흡입된 악취의 통로 기능을 하는 송기관(107)을 상기 흡기팬(106)의 일단에 구비하고, 상기 송기관(107)의 타단에 연결되어, 상기 송기관(107)에서 이송된 악취를 제거하는 바이오필터로 연결되어 있다.
이러한 구성을 가짐으로써, 상기 고율생물반응기 중 고정반응기(101)의 투입구를 폐쇄한 상태에서 회전반응기(102)에서 생활폐기물을 반응시킬 수 있고, 이때 발생하는 악취는 고정반응기(101) 상부에 있는 악취배출구를 통해 흡기팬(106)이 악취를 흡입한다. 흡입된 악취는 송기관(107)을 통해 바이오필터로 이송된 후, 바이오필터에서 제거될 수 있는 것이다.
또한 본 발명에 따른 고율생물반응기는 상기 송기관(107)의 소정부위에 밸브장치(미도시됨)를 더 구비하게 되는데, 상기 밸브장치는 상기 송기관(107)에서 이송된 악취를 바이오필터(미도시됨) 또는 윈드로(30)의 부숙장으로 선택적으로 보낼 수 있도록 하기 위한 장치이다. 상기 송기관(107)에서 이송되는 악취를 상기 밸브장치를 통해 선택적으로 윈드로(30)의 부숙장으로 보내는 경우, 부숙장의 퇴비단 내부에 있는 미생물이 악취발생요인이 되는 유기물을 분해함으로써 악취를 제거할 수 있다. 이는 윈드로(30)의 부숙장을 1차 탈취시설로 사용함으로써 탈취시설의 용량부담을 감소시키기 위한 것이다. 즉 부숙장을 1차 탈취시설로 사용함으로써 바이오필터와 같은 탈취시설의 용량을 적게 할 수 있는 효과를 가질 수 있는 것이다. 그리고 퇴비단의 가동에 이상이 발생하는 경우에는 직접 바이오필터로 연결함으로써 탈취의 효율성과 안정성을 동시에 확보할 수 있는 효과를 가지게 되는 것이다.
또한 , 본 발명에 따른 고율생물반응기는 반응기의 악취를 이송하는 상기 송기관(107)의 소정부분에 배수장치(미도시됨)를 구비할 수 있는데, 이는 상기 송기관(107)을 통해 이송되는 것에는 악취와 더불어 배기가스가 포함될 수 있고, 이러한 배기가스 중에 수분이 포함될 수 있는 바, 응축된 수분을 제거하기 위한 것이다. 이러한 배수장치는 배수밸브인 것이 바람직하다.
한편, 도면에 도시되지는 않았지만. 본 발명에 따른 고율생물반응기에서 반응이 진행동안 고정반응기(101)의 투입구를 개방할 필요가 있는 경우에는, 고율생물반응기의 외부에 상기 반응기 외부로 유출되는 악취를 포집하는 포집장치(미도시됨)를 더 구비하고, 상기 포집장치에서 포집된 악취를 상기 송기관(107)에 연결하여 고정반응기(101)를 폐쇄하여 운전하는 경우와 동일하게 악취를 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 생활폐기물처리장치는, 위와 같은 고율생물반응기를 사용하여 구성할 수 있는데, 고율생물반응기로서, 생활폐기물과 종균이 혼합된 혼합물이 투입되는 투입구와 상기 혼합물이 제1차로 반응하는 반응부와 상기 반응부에서 제1차 반응이 종료된 제1중간물이 배출되는 배출구를 포함하는 고율생물반응기와 상기 제1중간물에 포함된 이물질을 분리하도록 일정 체직경의 제1스크린이 형성되어 있는 제1차선별기(20)와, 상기 제1차선별기(20)를 통과한 제2중간물을 제2차로 반응시키도록 공기공급장치와 반응온도제어장치가 설치되어 있는 윈드로(30) 및 상기 윈드로(30)에서 제2차 반응된 제3중간물에 포함된 이물질을 분리하도록 일정 체직경의 제2스크린이 형성되어 있는 제2차선별기(40)를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활폐기물처리장치 중 제1차선별기(20)와 그 하부에 있는 살수장치(25), 배수관(26)을 보여주는 개념도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활폐기물처리장치 중 배수관(32)을 구비한 윈드로(30)의 개념도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 본 출원인이 제출한 특허출원 제2003-0005576호의 생활폐기물처리방법은 제2분리단계(S50) 후에 탈염단계(S70)를 거치나 본 발명에 따른 도시고형폐기물처리방법은 상기 제1차선별기의 하부에서 상기 제2중간물을 탈염하는 탈염단계를 더 포함하거나 상기 부숙장의 일부에서 상기 제2중간물을 탈염하는 탈염단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이는, 제 2분리단계 후에 탈염단계를 거치는 경우에는 유기물의 유실이 집중적으로 발생하여 퇴비의 질이 떨어질 수 있으나, 본 발명에서와 같이, 제1차선별기의 하부에서 제2중간물을 탈염하거나 부숙장의 일부에서 상기 제2중간물을 탈염하는 탈염단계를 거치는 경우에는 유기물의 유실이 적어지기 때문에 퇴비의 질이 우수한 효과가 있기 때문이다.
이러한 방법을 구현하기 위해, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 생활폐기물처리장치는 상기 제1차선별기(20) 하부의 선별된 제2중간물을 세척하기 위한 살수장치(25)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 살수장치(25)에 의해 살수되어 상기 제2중간물을 세척하면 침출수가 생기는데, 이러한 침출수는 배수관(26)을 통해 침출수처리장치(80)로 이송하여 최종적으로 침출수를 처리하게 된다. 이는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 후처리단계(S60)를 거친 최종물이 퇴비로서 활용될 수 있도록 염분도를 조절하는 탈염단계(S70), 즉 최종물의 염분의 제거 및 이에 따르는 탈수 건조 등의 공정이 필요하였으나, 본 발명에서는 제1차 선별기에서 분리된 제2중간물에 수분을 공급하여 세척한 후 제2반응단계의 부숙 공정에 투입함으로써 다양한 공정의 선택과 퇴비의 질을 높이기 위한 것이다.
또한 중간물을 세척하는 공정을 부숙장의 일부에서 행할 수 있도록 구성할 수 있다. 즉 소정의 공간에 상기 제2중간물을 세척하기 위한 살수장치(34)와, 윈드로(30)의 바닥에 소정의 넓이와 깊이를 가긴 트렌치(31)를 구비하고, 상기 트렌치(31) 위에는 통기 및 배수는 가능하지만 퇴비는 통과할 수 없는 그레이트(33)를 설치함으로써 살수에 의해 퇴비에 포함된 염분을 세척할 수 있다. 살수로 염분을 세척하고 나오는 침출수를 이송하는 배수관(32)을 구비하고, 상기 배수관(32)을 통해 이송된 침출수를 최종적으로 처리하는 침출수처리장치(80)를 더 포함할 수 있다.
상기의 실시예는 본 발명을 구체적으로 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 권리범위를 제한하는 것이 아니다. 또한 본 발명의 단순한 설계상의 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 고율생물반응기 및 이를 포함하는 생활폐기물처리장치는 반응기의 투입구를 개폐할 수 있도록 함으로써 악취의 관리를 용이하게 하고 악취와 외기의 접촉을 통제하여 반응기 내부의 온도관리를 적절하게 할 수 있으며, 반응기 내부에서 발생하는 악취를 포집하여 탈취공정을 통해 탈취함으로써 악취관리의 완벽성을 기할 수 있는 등의 효과가 있다.
또한 본 발명은 반응기 내부의 공기를 부숙장의 퇴비단으로 공급함으로써 퇴비단을 일차 바이오필터로 활용하여, 이를 통해 탈취시설의 규모를 축소할 수 있고, 비상시에는 직접 바이오필터로 연결함으로써 탈취의 효율성과 안정성을 동시에 확보할 수 있는 등의 효과가 있으며, 퇴비에 포함된 염분을 제거하기 위한 생할폐기물처리장치를 다양하게 구성할 수 있고 유기물의 유실을 최소화함으로써 퇴비의 질을 높일 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1은 종래의 생활폐기물처리방법의 공정도.
도 2는 종래의 생활폐기물처리장치의 개략도.
도 3은 도 2의 생활폐기물처리장치 중 회전반응기의 투시사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고율생물반응기의 사시도.
도 5는 도 4의 고율생물반응기의 정면도(개방된 경우).
도 6은 도 4의 고율생물반응기의 정면도(폐쇄된 경우).
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활폐기물처리장치 중 제1차선별기와 그 하부에 있는 살수장치 , 배수장치를 보여주는 개념도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 생활폐기물처리장치 중 배수장치를 구비한 윈드로의 개념도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 반응기 12: 투입구
14: 반응부 14a: 제1반응실
14b: 제2반응실 14c: 제3반응실
16: 제1격판 16a: 제1개방부
17: 제2격판 17a: 제2개방부
18: 배출구 20: 제1차선별기
22: 제1스크린 24: 제1커버
25, 34: 살수장치 26, 32: 배수관
30: 윈드로 31: 트렌치
33: 그레이트 38: 온도센서
40: 제2차선별기 50: 바이오필터링장치
80: 침출수처리장치 60: 제1이송수단
70: 제2이송수단 101: 고정반응기
102: 회전반응기 103: 철판
104: 호이스트 105; 거치대
106: 흡기팬 107: 송기관
Claims (12)
- 고율생물반응기로서, 투입구의 개폐가 가능한 것을 특징으로 하는, 고율생물반응기
- 제 1항에 있어서,상기 고율생물반응기는, 회전하는 회전반응기(102)와 상기 회전반응기(102)에 연결되고 회전하지 않는 고정반응기(101)로 이루어지고, 상기 고정반응기(101)의 투입구가 개방되어 있는 반응기와,상기 고정반응기(101)의 투입구를 계폐하기 위한 개폐수단으로서, 상기 고정반응기(101)의 투입구 좌우측에 배치된 거치대(105)와, 상기 거치대(105)를 상하로 오르내려 상기 개방되어 있는 고정반응기(101)의 투입구를 개폐할 수 있는 철판(103)과, 상기 철판(103)을 상하로 구동시킬 수 있는 호이스트(104)로 구성된 개폐수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고율생물반응기.
- 제 2항에 있어서,상기 고정반응기(101)의 상부는 상기 반응기 내부의 악취를 배출하기 위한 악취배출구와,상기 고정반응기(101)의 상기 악취배출구 상부에 상기 반응기의 악취를 흡입할 수 있는 흡기팬(106)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 고율생물반응기.
- 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 따른 고율생물반응기로서, 생활폐기물과 종균이 혼합된 혼합물이 투입되는 투입구와 상기 혼합물이 제1차로 반응하는 반응부와 상기 반응부에서 제1차 반응이 종료된 제1중간물이 배출되는 배출구를 포함하는 고율생물반응기;상기 제1중간물에 포함된 이물질을 분리하도록 일정 체직경의 제1스크린이 형성되어 있는 제1차선별기(20);상기 제1차선별기(20)를 통과한 제2중간물을 제2차로 반응시키도록 공기공급장치와 반응온도제어장치가 설치되어 있는 윈드로(30); 및상기 윈드로(30)에서 제2차 반응된 제3중간물에 포함된 이물질을 분리하도록 일정 체직경의 제2스크린이 형성되어 있는 제2차선별기(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물처리장치.
- 제 4항에 있어서,탈취장치로서,상기 흡기팬(106)의 일단에 구비되어, 상기 반응기에서 흡입된 악취의 통로 기능을 하는 송기관(107)과,상기 송기관(107)의 소정부위에 구비된 밸브장치로서, 상기 송기관(107)에서 이송된 악취를 윈드로(30)의 부숙장 또는 상기 바이오필터로의 송기를 선택적으로 할 수 있는 밸브장치로 구성된 탈취장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물처리장치.
- 제 5항에 있어서,상기 탈취장치는, 상기 반응기 외부에 배치되고, 상기 고정반응기(101)의 투입구가 개방되어 운전되는 경우, 상기 반응기 외부로 유출되는 악취를 포집하는 포집장치로서, 상기 송기관(107)의 일단에 연결된 포집장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물처리장치.
- 제 5항에 있어서,상기 송기관(107)의 소정부분에 구비된 배수장치로서, 상기 송기관(107)을 통해 이송되는 악취와 더불어 이송되는 배기가스 중에 포함된 수분을 배출하는 배수밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물처리장치.
- 제 4항에 있어서,상기 제1차선별기(20) 하부의 유기물퇴적부에 구비된 살수장치(25)와,상기 살수장치(25)에 의해 살수되어 상기 제2중간물을 세척한 후 나오는 침출수를 이송하는 배수관(26)을 포함하고,상기 배수관(26)을 통해 이송된 침출수를 처리하는 처리는 침출수처리장치(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물처리장치.
- 제 4항에 있어서,상기 윈도로(30)는,소정의 공간에 상기 제2중간물을 세척하기 위한 살수장치(34)와,상기 윈드로(30)의 바닥에 있는 트렌치(31)로서, 소정의 넓이와 깊이를 가진 트렌치(31)와,상기 트렌치(31)위에 부설된 그레이트(33)로서, 통기 및 배수는 가능하지만 퇴비는 통과할 수 없는 그레이트(33)를 포함하고,상기 트렌치(31)를 통해 배수된 침출수를 이송하는 배수관(32)과,상기 배수관(32)을 통해 이송된 침출수를 처리하는 침출수처리장치(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생활폐기물처리장치.
- 도시고형폐기물과 종균을 반응기로 투입하는 투입단계;상기 투입단계에서 상기 반응기로 투입된 상기 도시고형폐기물과 상기 종균을 제1차로 반응시키는 제1반응단계;.상기 반응기에서 제1반응을 종료한 제1중간물을 제1차선별기로 이송하여 유기성물질(제1차 선별기의 스크린을 통과한 크기가 작은 비유기성물질을 포함한 유기성물질, "제2중간물"이라 한다)과 비유기성물질을 분리시키는 제1분리단계;상기 제1차선별기를 통과한 상기 제2중간물을 공기가 잘 통하도록 형성된 부숙장로 운반하여 제2차 반응시키는 제2반응단계;상기 부숙장에서 제2차 반응을 종료한 제3중간물을 제2차선별기로 이송하여 이물질을 분리시키는 제2분리단계를 포함하는 도시고형폐기물처리방법으로서,상기 제1반응단계의 반응기에서 발생하는 악취를 흡입하여 밸브장치를 통해 윈드로의 부숙장 또는 바이오필터로 송기하여 악취를 제거하는 탈취공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시고형폐기물처리방법.
- 제 10항에 있어서,상기 제1차선별기의 하부에서 상기 제2중간물을 탈염하는 탈염단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시고형폐기물처리방법.
- 제 10항에 있어서,상기 부숙장의 일부에서 상기 제2중간물을 탈염하는 탈염단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도시고형폐기물처리방법.
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