KR20060040996A - Desalination Device of Organic Waste - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 폐기물의 염분 제거장치에 관한 것으로, 유기성 폐기물을 진공상태하에서의 가열을 통해 유기물을 연화 및 팽연시킴으로써 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출되도록 하는 것을 통해 염분을 효과적으로 제거할 수 있도록 함에 그 목적이 있다. 이를 위해 구성되는 본 발명은 내화벽돌을 통해 일정 높이의 크기의 구조물로 형성되는 가열로; 가열로의 상부에 일정 크기로 설치되어 상부 일측에는 유기성 폐기물을 투입하는 폐기물 투입구와 그 내부에서 발생된 가스의 배출이 이루어지는 가스 배출구가 형성되어지되 일정량의 유기성 폐기물이 투입되어 염분의 제거반응이 이루어지는 진공탱크; 가열로의 일측에 설치되어 점화를 통해 진공탱크를 가열 가압하여 그 내부에 투입된 유기성 폐기물을 가열시키는 버너; 가스 배출구에 연결되어지되 진공탱크 내부의 공기를 흡입하여 진공탱크 내부를 진공상태화 하는 진공펌프; 및 진공탱크 내부의 유기성 폐기물의 염분 제거반응을 진행하는 가운데 유기성 폐기물을 교반시키는 수단을 포함하여 이루어진다.The present invention relates to an apparatus for removing salts of organic wastes, wherein salts (NaCl) are decomposed into sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Cl − ) by softening and swelling organic substances through heating the organic wastes under vacuum. The purpose is to effectively remove salts by allowing them to precipitate with (sodium hydroxide) and HCl (hydrogen chloride). The present invention configured for this purpose is a heating furnace formed of a structure of a predetermined height through the firebrick; A waste inlet for introducing organic waste and a gas outlet for discharging gas generated therein are formed at one side of the upper part of the furnace with a predetermined size, and a predetermined amount of organic waste is input to remove salts. Vacuum tank; A burner installed at one side of the furnace to heat and pressurize the vacuum tank through ignition to heat the organic waste introduced into the furnace; A vacuum pump which is connected to the gas outlet but sucks air in the vacuum tank and vacuums the inside of the vacuum tank; And means for stirring the organic wastes during the desalination reaction of the organic wastes in the vacuum tank.
음식물 쓰레기, 가축분뇨, 유기성 폐기물, 염분제거Food Waste, Livestock Manure, Organic Waste, Desalination
Description
도 1 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치를 개략적으로 보인 측면도.1 is a side view schematically showing a salt removal apparatus of an organic waste according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치를 개략적으로 보인 정면도.Figure 2 is a front view schematically showing a salt removal device of the organic waste according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거방법을 보인 흐름도.Figure 3 is a flow chart showing a method for removing salt of organic wastes according to the present invention.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
100. 염분 제거장치 110. 가열로100. Desalination Unit 110. Heating Furnace
120, 진공탱크 122. 폐기물 투입구120,
124. 가스 배출구 130. 버너124.
140. 진공펌프 150. 회전축140.
152. 교반날개 154. 구동모터152. Stirring
본 발명은 유기성 폐기물의 염분 제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진공탱크 내부에 투입된 유기성 폐기물(음식물 쓰레기, 돈분, 계분 등)을 진공상태하에서 가열을 통해 유기물을 연화 팽연시킴으로써 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출 제거될 수 있도록 한 유기성 폐기물의 염분 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to a salt removal device of organic waste, and more particularly, to salt (NaCl) by softening and expanding organic matter by heating the organic waste (food waste, pig meal, chicken meal, etc.) introduced into the vacuum tank under vacuum. The present invention relates to a desalination device for organic wastes that is decomposed into sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Cl − ) to be precipitated and removed with NaO (sodium hydroxide) and HCl (hydrogen chloride).
일반적으로 인구의 증가, 경제발전의 가속화 및 국민소득의 증가에 따라 인류의 생활수준은 향상된 반면에 자원에 대한 수요의 급증을 초래하게 되어 환경오염이 가속화되고 있다. 특히, 인구의 증가와 생활방식의 변화로 인한 축산물의 수요가 증가함에 따라 음식물 쓰레기 및 축산 분뇨(돈분이나 계분 등) 등의 고농도 유기성 폐기물은 환경 및 수질오염의 가장 큰 원인으로 대두되고 있는 실정이다.In general, with the increase of the population, the acceleration of economic development, and the increase of national income, the standard of living of mankind is improved, while the demand for resources is increasing, and environmental pollution is accelerating. In particular, as the demand for livestock products increases due to an increase in population and lifestyle changes, high concentrations of organic wastes such as food waste and livestock manure (eg, pig meal or poultry meal) are emerging as the biggest causes of environmental and water pollution. .
전술한 음식물 쓰레기나 축산분뇨(돈분, 계분 등)와 같은 유기성 폐기물의 발생으로 인하여 유독성 냄새의 발생, 해충의 이상 발생, 침출수 및 오·폐수 등으로 인한 상수원의 오염과 생활주변의 환경오염 등 인간생활에 직접적인 폐해들이 발생하고 있다.Due to the generation of organic wastes such as food waste and livestock manure (pig meal, poultry meal, etc.), humans may experience toxic odors, pest problems, pollution of water sources due to leachate and waste water, environmental pollution, etc. There are direct harms to life.
한편, 전술한 바와 같이 유기성 폐기물의 배출로 인하여 환경 및 수질오염이 사회적인 큰 문제로 대두되면서 쾌적한 환경에 대한 욕구는 날이 갈수록 증가되어 유기성 폐기물의 처리에 대한 노력이 다각적으로 연구되고 있다. 이러한 유기성 폐기물의 처리에 대한 노력의 일환으로 유기성 폐기물을 발효시켜 인공토양, 퇴비 및 동물사료 등으로 제품화 된 것들이 시중에 실제 판매 중에 있으며, 또한 더욱 진보된 기술의 연구가 진행되고 있다.On the other hand, as mentioned above, as the environmental and water pollution are a big social problem due to the discharge of organic waste, the desire for a pleasant environment increases day by day, and efforts to treat organic waste have been studied in various ways. As part of efforts to dispose of organic wastes, the organic wastes are fermented into organic soils, composts, and animal feeds, which are commercially available on the market, and more advanced research is being conducted.
전술한 유기성 폐기물을 이용한 인공토양의 일 예로서 암반녹화 및 절토 경사면의 조경시 사용하는 녹생토 조성물, 금비토, 식생토, 녹정토 조성물 등이 있는데, 이러한 인공토양 자재는 발효과정 상에서 유기성 폐기물에 함유된 수분의 조절 및 유기성 폐기물에 공기를 유통시키기 위하여 많은 양의 수분조절제(수피, 톱밥, 왕겨 및 제지연소재 등)를 투입하여 발효시키는 공정을 취하고 있다.Examples of artificial soils using the organic wastes described above include green soil compositions, geumbit soils, vegetated soils and nocturnal soil compositions used for rock landscaping and landscaping of cut slopes. Such artificial soil materials are contained in organic wastes during fermentation. In order to control the moisture and circulate air to organic wastes, a large amount of moisture control agents (bark, sawdust, rice hulls and paper burning materials, etc.) are added and fermented.
전술한 유기성 폐기물을 이용한 퇴비의 일 예로서 축산폐수 중의 고형물을 발효시켜 퇴비화하는 방법이 있는데, 이 축산폐수 고형물의 퇴비화 방법 또한 전술한 인공토양의 제조방법과 마찬가지로 수분조절제로 톱밥, 왕겨 및 석회 등을 첨가하여 발효시키는 과정을 취하고 있다.As an example of the compost using the organic waste, there is a method of fermenting the solids in the livestock wastewater, and the composting method of the livestock wastewater solids is similar to the manufacturing method of the artificial soil described above. It is taking the process of fermentation by adding.
한편, 전술한 바와 같은 유기성 폐기물을 퇴비화 또는 사료화 하는 경우에는 염분(NaCl)의 농도가 높기 때문에 삼투압 현상으로 인한 식물의 성장 장애와 Na가 토양중의 Ca, Mg와 치환되어 토양의 입단구조가 파괴되면서 단립구조로 되어 통기성 및 배수성의 불량으로 인하여 산소공급이 어렵게 되면서 농작물의 성장에 장애를 주기 때문에 염분을 제거하지 않은 상태의 유기성 폐기물은 그대로 퇴비화하는 것이 불가능하다.On the other hand, in the case of composting or feeding organic waste as described above, since the concentration of salinity (NaCl) is high, plant growth disorder due to osmotic pressure and Na are replaced with Ca and Mg in the soil, thereby destroying the grain structure of the soil. As it becomes a single structure, it is difficult to supply oxygen due to poor breathability and drainage and impedes the growth of crops. Therefore, it is impossible to compost organic waste without salt removal.
또한, 유기성 폐기물을 가축사료화 하는 경우에 있어서도 유기성 폐기물 중에는 염분농도가 사료 중 염분의 적정치보다 월등히 높아 급여 가축의 염독현상이 야기될 수 있을 뿐만 아니라, 갈증으로 인하여 수분 섭취량이 많게 되어 소화 흡수 효율의 저하로 성장속도가 둔화되면서 뇨배설량이 많아 폐수 발생량이 증가되는 문제점이 있기 때문에 염분을 일정수준까지 제거한 다음 사료로 사용해야만 한다.In addition, even in the case of organic feed of organic wastes, the salt concentration in organic wastes is much higher than the appropriate amount of salinity in the feed, which may cause salt poisoning of feed animals, and the water intake is increased due to thirst, so that digestion and absorption efficiency is increased. As the growth rate slows down due to the decrease in the amount of urine, the amount of wastewater is increased.
그러나, 종래의 기술에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치는 유기성 폐기물을 퇴비 또는 사료화 하는데 있어 퇴비 또는 사료용으로 알맞도록 유기성 폐기물로부터 염분을 만족스럽게 제거할 수가 없는 문제가 있다. 따라서, 종래의 기술에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치를 통해서 제조된 유기성 폐기물의 퇴비 또는 사료는 농작물이나 사료로써 적합하지 않은 문제가 있다.However, the salt removal apparatus of the organic waste according to the prior art has a problem in that it is not able to satisfactorily remove the salt from the organic waste in order to compost or feed the organic waste to compost or feed. Therefore, the compost or feed of the organic waste produced through the salt removal device of the organic waste according to the prior art has a problem that is not suitable as a crop or feed.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 이물질이 선별된 상태의 음식물 쓰레기나 가축분뇨와 같은 유기성 폐기물을 진공상태하에서의 가열을 통해 유기물을 연화 및 팽연시킴으로써 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출되도록 하는 것을 통해 염분을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 유기성 폐기물의 염분 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the salt (NaCl) is reduced by sodium ions (softening and swelling the organic matter through vacuum heating of organic waste such as food waste or livestock manure in the state where foreign matter is selected). Na +) and chlorine ion (Cl - to provide a) a decomposition is NaO (sodium hydroxide) and HCl (hydrogen chloride), a salt of the organic waste to remove salt through to ensure precipitation effectively removes the device it is an object .
본 발명의 다른 목적은 이물질이 선별된 상태의 음식물 쓰레기나 가축분뇨와 같은 유기성 폐기물을 진공상태하에서의 가열을 통해 유기물을 연화 팽연시킴으로써 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출되도록 하는 것을 통해 염분이 제거될 수 있도록 하여 지력을 향상에 의한 농작물의 생육이나 가축의 영양공급에 알맞은 퇴비 또는 사료를 제조할 수 있도록 함에 있다.It is another object of the present invention to soften and expand organic matters by heating organic wastes such as food waste or livestock manure in a state where foreign substances are selected under vacuum, so that salts (NaCl) are sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Cl −). To be decomposed into NaO (sodium hydroxide) and HCl (hydrogen chloride) so that salts can be removed so that the fertility can be improved to produce compost or feed suitable for growing crops or feeding livestock. It is in a ship.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 이물질이 선별된 상태의 음식물 쓰레기나 가 축분뇨와 같은 유기성 폐기물을 진공상태하에서의 가열을 통해 유기물을 연화 팽연시킴으로써 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출되도록 하는 것을 통해 염분이 제거될 수 있도록 하여 짧은 시간에 유기성 폐기물로부터 염분을 효과적으로 제거할 수 있도록 함에 있다.In addition, the technique according to the present invention softens and expands organic matters by heating organic wastes such as food waste or livestock manure in the state where foreign substances are selected under vacuum, so that the salts (NaCl) are sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Na + ). Cl - is as) to decompose NaO (sodium hydroxide) and to remove the salt from the organic waste in a short time, so that the salt can be removed through that to precipitate with HCl (hydrogen chloride) effectively.
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치는 음식물 쓰레기나 가축분뇨의 유기성 폐기물로부터 염분(NaCl)을 제거하는 유기성 폐기물의 염분 제거장치에 있어서, 내화벽돌을 통해 일정 높이의 크기의 구조물로 형성되는 가열로; 가열로의 상부에 일정 크기로 설치되어 상부 일측에는 유기성 폐기물을 투입하는 폐기물 투입구와 그 내부에서 발생된 가스의 배출이 이루어지는 가스 배출구가 형성되어지되 일정량의 유기성 폐기물이 투입되어 염분의 제거반응이 이루어지는 진공탱크; 가열로의 일측에 설치되어 점화를 통해 진공탱크를 가열 가압하여 그 내부에 투입된 유기성 폐기물을 가열시키는 버너; 가스 배출구에 연결되어지되 진공탱크 내부의 공기를 흡입하여 진공탱크 내부를 진공상태화 하는 진공펌프; 및 진공탱크 내부의 유기성 폐기물의 염분 제거반응을 진행하는 가운데 유기성 폐기물을 교반시키는 수단을 포함하여 이루어진다.The present invention configured to achieve the above object is as follows. That is, the salt removal apparatus of the organic waste according to the present invention is a salt removal apparatus of the organic waste to remove the salt (NaCl) from the organic waste of food waste or livestock manure, it is formed of a structure of a certain height through the refractory brick Heating furnace; A waste inlet for introducing organic waste and a gas outlet for discharging gas generated therein are formed at one side of the upper part of the furnace with a predetermined size, and a predetermined amount of organic waste is input to remove salts. Vacuum tank; A burner installed at one side of the furnace to heat and pressurize the vacuum tank through ignition to heat the organic waste introduced into the furnace; A vacuum pump which is connected to the gas outlet but sucks air in the vacuum tank and vacuums the inside of the vacuum tank; And means for stirring the organic wastes during the desalination reaction of the organic wastes in the vacuum tank.
전술한 바와 같은 구성을 통해 본 발명은 진공탱크의 진공상태하에서 250∼ 450℃의 온도와 700∼780mmHg의 압력으로 유기성 폐기물의 가열 가압을 통해 연화 및 팽연시켜 섬유소의 분해와 함께 유기성 폐기물에 함유된 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출될 수 있도록 하는 것을 통해 염분을 제거한다.Through the above-described configuration, the present invention softens and swells through heat and pressure of organic waste at a temperature of 250 to 450 ° C. and a pressure of 700 to 780 mmHg under vacuum in a vacuum tank, so that the organic waste contained in the organic waste together with decomposition of cellulose. The salt is removed by allowing the salt (NaCl) to be decomposed into sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Cl − ) to precipitate as NaO (sodium hydroxide) and HCl (hydrogen chloride).
전술한 진공탱크 내부에 투입된 유기성 폐기물을 교반시키는 수단은 진공탱크 내부의 횡방향 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축; 회전축의 외주면 상에 전후의 등간격으로 설치되어 회전하는 회전축에 의해 진공탱크 내부에 투입된 유기성 폐기물을 교반시키는 교반날개; 및 회전축을 일정속도로 회전시켜 진공탱크 내부에 투입된 유기성 폐기물의 교반이 이루어질 수 있도록 하는 구동모터의 구성으로 이루어질 수 있다.Means for stirring the organic waste introduced into the above-described vacuum tank may include a rotating shaft rotatably installed in the horizontal center of the vacuum tank; Stirring blades which are installed on the outer circumferential surface of the rotating shaft at equal intervals before and after and stirring the organic waste introduced into the vacuum tank by the rotating shaft rotating; And a drive motor configured to rotate the rotating shaft at a constant speed so that the agitation of the organic waste introduced into the vacuum tank can be performed.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 기술에서 진공탱크 내부에 투입된 유기성 폐기물에는 유기성 폐기물의 독성을 제거하기 위해 유기성 폐기물의 투입량에 대하여 3∼7%의 제오라이트가 투입될 수 있다.Meanwhile, in the technique according to the present invention configured as described above, 3 to 7% of zeolite may be added to the organic waste introduced into the vacuum tank in order to remove the toxicity of the organic waste.
전술한 바와 같은 구성에서 진공탱크 내부에 투입된 유기성 폐기물을 가열 가압하는 시간은 2∼3시간으로 함이 양호하다.In the above-described configuration, the time for heating and pressing the organic waste introduced into the vacuum tank is preferably 2-3 hours.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치 및 염분 제거방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a salt removal apparatus and a salt removal method of an organic waste according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치를 개략적으로 보인 측면도, 도 2 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치를 개략적으로 보 인 정면도, 도 3 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거방법을 보인 흐름도이다.1 is a side view schematically showing an apparatus for removing salts of organic wastes according to the present invention, FIG. 2 is a front view schematically showing an apparatus for removing salts of organic wastes according to the present invention, and FIG. 3 is a view of an organic waste according to the present invention. This is a flowchart showing how to remove salt.
먼저, 본 발명에 따른 기술은 앞서의 목적에서 기술한 바와 같이 음식물 쓰레기나 가축분뇨와 같은 유기성 폐기물을 퇴비 또는 사료화하는 과정에서 유기성 폐기물에 함유된 염분(NaCl)을 효과적으로 제거하여 양질의 퇴비 또는 사료를 제조할 수 있도록 하는 기술이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 구성되는 유기성 폐기물의 염분 제거장치는 다음과 같다.First, the technology according to the present invention effectively removes salt (NaCl) contained in the organic waste in the process of composting or feed the organic waste, such as food waste or livestock manure as described in the above object to provide a high quality compost or feed It is a technology that allows to manufacture. Desalination apparatus of the organic waste is configured to achieve this purpose is as follows.
즉, 도 1 내지 도 2 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치(100)는 내화벽돌을 통해 일정 크기의 구조물로 형성된 가열로(110), 가열로(110)의 상부에 설치되어 유기성 폐기물의 염분 제거반응이 이루어지는 진공탱크(120), 가열로(110)의 일측에 설치되어 진공탱크(120)를 일정 온도로 가열하는 버너(130), 진공탱크(120) 내부의 공기를 흡입하여 진공탱크(120) 내부를 진공상태화하는 진공펌프(140) 및 진공탱크(120) 내부에서 염분 제거반응이 이루어지는 유기성 폐기물을 교반시키는 유기성 폐기물 교반수단의 구성으로 이루어진다.That is, as shown in Figures 1 to 2
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 유기성 폐기물의 염분 제거장치(100)는 진공탱크(120) 내부에 일정량의 유기성 폐기물을 투입한 상태에서 진공탱크(120) 내부의 공기를 진공펌프(140)를 통해 흡입하여 진공탱크(120) 내부를 진공상태로 만든 후, 버너(130)를 통해 진공탱크(120)를 가열하여 진공탱크(120) 내부에 투입된 유기성 폐기물을 가열하게 된다. 이때, 진공상태하에서 가열되는 유기성 폐기물은 유기성 폐기물 교반수단에 의해 교반이 이루어진다.
전술한 바와 같이 진공탱크(120) 내부에 일정량 투입된 유기성 폐기물은 진공상태하에서 일정 시간동안 가열이 이루어져 진공탱크(120) 내부가 250∼450℃의 온도조건과 700∼780mmHg의 압력에 이르면 유기성 폐기물의 연화와 팽연이 이루어진다. 이처럼 250∼450℃의 온도조건과 700∼780mmHg의 가압 상태에서 유기성 폐기물의 연화와 팽연이 이루어지면 유기성 폐기물이 함유된 염분(NaCl)이 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 분해되어 제거된다.As described above, the organic waste introduced into the
즉, 250∼450℃의 온도와 700∼780mmHg의 가열 가압 상태에서 유기성 폐기물의 연화와 팽연이 이루어져 유기성 폐기물의 섬유소가 분해되면 염분(NaCl)은 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 나트륨 이온(Na+)은 산소 이온(O-)과의 결합을 통해 산화나트륨(NaO)으로 석출되고, 염소 이온(Cl-)은 수소 이온(H+)과의 결합을 통해 염화수소(HCl)로 석출된다. 이때, 250∼450℃의 온도와 700∼780mmHg의 가열 가압 상태는 2∼3시간동안 이루어지도록 함이 양호하다.That is, when the organic waste is softened and swelled at a temperature of 250 to 450 ° C. and 700 to 780 mmHg under heat and pressure, and the fiber of the organic waste is decomposed, the salt (NaCl) is sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Cl − ). with the sodium ions (Na +) decomposition is oxygen ion is precipitated with sodium (NaO) oxide via the binding of the chloride ion (Cl -) (O) is the hydrogen chloride through a combination of the hydrogen ions (H +) ( HCl). At this time, the temperature of 250 ~ 450 ℃ and the heat and pressurized state of 700 ~ 780mmHg is preferably made for 2 to 3 hours.
한편, 전술한 바와 같은 염분 제거과정에서 진공탱크(120) 내부에 투입된 유기성 폐기물에는 유기성 폐기물의 독성을 제거하기 위해 유기성 폐기물의 투입량에 대하여 3∼7%의 제오라이트가 투입된다. 이처럼 유기성 폐기물의 투입량에 대하여 3∼7%의 제오라이트를 투입함으로써 유기성 폐기물의 독성을 제거하여 양질의 퇴비 또는 사료를 제조할 수 있다.On the other hand, 3 to 7% zeolite is added to the organic waste introduced into the
본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치(100)를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 가열로(110)는 진공탱크(120)를 그 상부에 설치하여 일 정한 온도조건하에서 진공탱크(120)의 가열이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이 가열로(110)는 내화벽돌을 통해 일정 크기의 구조물로 이루어진다.Referring to the
전술한 바와 같이 가열로(110)의 형성을 내화벽돌을 통해 형성하는 이유는 버너(130)에 의해 발생된 열이 외부로 방출되는 것을 충분히 방지하여 일정한 온도 조건하에서 진공탱크(120)의 가열이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.The reason for forming the
진공탱크(120)는 진공상태하에서 유기성 폐기물을 가열 가압하여 유기성 폐기물의 연화와 팽연을 통해 염분의 제거반응이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로, 이 진공탱크(120)는 가열로(110)의 상부에 일정 크기로 설치된다. 이때. 진공탱크(120)에는 유기성 폐기물을 투입하는 폐기물 투입구(122), 진공탱크(120) 내부에서 발생된 가스의 배출이 이루어지는 가스 배출구(124) 및 염분 제거반응이 완전히 이루어진 상태의 유기성 폐기물을 진공탱크(120) 내부로부터 취출시키는 도어식 개폐문(126)이 형성된다.The
전술한 바와 같이 구성된 진공탱크(120)는 그 내부로 진공탱크(120)의 처리용량에 알맞은 량의 유기성 폐기물이 투입된 상태에서 진공펌프(140)에 의해 진공상태로 이루어진 후 버너(130)의 가열이 이루어진다. 이처럼 버너(130)에 의해 일정시간의 가열이 이루어지면 진공탱크(120) 내부는 진공상태하에서 팽창이 이루어져 자연스럽게 가열 가압된 상태가 이루어진다.The
버너(130)는 진공탱크(120)를 가열하여 진공탱크(120)의 내부에 투입된 유기성 폐기물을 가열 가압하기 위한 것으로, 이 버너(130)는 가열로(110)의 일측에 설치되어 진공탱크(120)의 하부 외측을 가열함으로써 진공탱크(120) 내부에 투입된 유기성 폐기물의 가열이 이루어지도록 한다.
전술한 바와 같이 구성되는 버너(130)를 통해 진공탱크(120)의 하부 외측을 가열하여 진공탱크(120) 내부에 투입된 유기성 폐기물의 가열이 이루어지도록 하면 진공탱크(120) 내부는 진공상태하에서 가열되므로 내부가 팽창되면서 압력이 발생하게 된다. 따라서, 진공탱크(120) 내부의 유기성 폐기물은 진공상태하에서 250∼450℃의 온도와 700∼780mmHg의 가열 가압이 이루어지면 진공탱크(120) 내부에 투입된 유기성 폐기물의 연화와 팽연이 이루어져 유기성 폐기물의 섬유소가 분해된다. 이처럼 유기성 폐기물의 연화와 팽연에 따른 섬유소가 분해됨으로써 유기성 폐기물의 섬유소에 함유된 염분(NaCl)은 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해된다.When the bottom of the
한편, 전술한 바와 같이 유기성 폐기물의 섬유소에 함유된 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해됨에 따라 나트륨 이온(Na+)은 산소 이온(O-)과의 결합을 통해 산화나트륨(NaO)으로 석출되고, 염소 이온(Cl-)은 수소 이온(H+)과의 결합을 통해 염화수소(HCl)로 석출된다. 이처럼 석출된 산화나트륨(NaO)과 염화수소(HCl)는 전문 폐수처리업체로 보내 처리하면 된다.On the other hand, as described above, as the salt (NaCl) contained in the fiber of the organic waste is decomposed into sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Cl − ), sodium ions (Na + ) are separated from oxygen ions (O − ). The bond precipitates as sodium oxide (NaO), and the chlorine ions (Cl − ) are precipitated as hydrogen chloride (HCl) through bonding with hydrogen ions (H + ). The precipitated sodium oxide (NaO) and hydrogen chloride (HCl) can be sent to a specialized wastewater treatment company for disposal.
전술한 바와 같이 진공탱크(120)의 진공상태하에서 가열에 의해 250∼450℃의 온도와 700∼780mmHg의 가열 가압 상태가 2∼3시간 이루어지는 동안 유기성 폐기물의 염분 제거반응이 계속적으로 이루어져 유기성 폐기물의 잔류 염류농도가 2 ∼3% 정도로 제거되어 양질의 퇴비로 생산된다.As described above, the desalination reaction of the organic waste is continuously performed during the heating of the
진공펌프(140)는 진공탱크(120) 내부를 진공상태화 하기 위한 것으로, 이 진공펌프(140)는 진공탱크(120)의 가스 배출구(114) 상에 연결되어 진공탱크(120) 내부의 공기를 흡입함으로써 진공탱크(120) 내부를 진공상태화 한다. 이러한 진공펌프(140)는 유기성 폐기물의 염분 제거반응이 이루어지는 가운데 발생하는 진공탱크(120) 내부의 가스를 염분 제거반응이 이루어지는 과정에서 배출시켜 진공탱크 내부를 염분 제거반응이 이루어지는 동안 진공상태가 계속적으로 이루어질 수 있도록 한다.The
유기성 폐기물 교반수단은 진공상태하에서 가열 가압에 의해 염분 제거반응이 이루어지는 유기성 폐기물을 교반시키기 위한 것으로, 이 유기성 폐기물 교반수단은 진공탱크(120) 내부의 횡방향 중심에 회전 가능하게 설치되는 회전축(150), 회전축(150)의 외주면 상에 전후의 등간격으로 설치되어 회전하는 회전축(150)에 의해 진공탱크(120) 내부에 투입된 유기성 폐기물을 교반시키는 교반날개(152) 및 회전축(150)을 일정속도로 회전시켜 진공탱크(120) 내부에 투입된 유기성 폐기물의 교반이 이루어질 수 있도록 하는 구동모터(154)의 구성으로 이루어진다. 이때, 회전축(150)은 구동모터(154)와 구동벨트(156)에 의해 연결되는 구동모터(154)의 구동력이 구동벨트(156)를 통해 회전축(150)에 전달된다,The organic waste agitating means is for agitating organic wastes in which desalination reaction is performed by heating and pressing under vacuum, and the organic waste agitating means is rotatably installed at a horizontal center in the
전술한 바와 같이 구성된 유기성 폐기물 교반수단은 버너(130)에 의해 진공상태하에서 가열 가압되는 유기성 폐기물의 염분 제거반응이 이루어지는 가운데 유기성 폐기물의 가열과 가압이 균일하게 이루어질 수 있도록 유기성 폐기물을 교반 시키게 된다. 이러한 유기성 폐기물 교반수단은 유기성 폐기물의 염분 제거반응이 이루어지는 동안 계속적으로 유기성 폐기물을 교반시킨다.The organic waste stirring means configured as described above stirs the organic waste so that the heating and pressurization of the organic waste can be uniformly performed while the salt removal reaction of the organic waste heated and pressurized under vacuum by the
따라서, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치(100)를 통해 진공탱크(120) 내부에 투입된 유기성 폐기물의 염분을 제거하는 과정에서 버너(130)에 의한 가열 가압과 진공탱크(120) 내부의 진공상태 및 유기성 폐기물의 교반은 유기성 폐기물의 염분 제거반응이 이루어지는 동안 계속적으로 이루어진다.Therefore, in the process of removing the salinity of the organic waste introduced into the
한편, 본 발명에서는 진공탱크(120) 내부에 유기성 폐기물을 투입한 후에는 유기성 폐기물의 독성을 제거하여 양질의 퇴비 또는 사료를 제조할 수 있도록 유기성 폐기물의 투입량에 대하여 3∼7%의 제오라이트를 더 투입하여 염분 제거반응을 진행시킨다.On the other hand, in the present invention, after the organic waste is put into the
본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치(100)에 의한 유기성 폐기물의 염분 제거과정을 정리하면 도 3 에 도시된 바와 같이 (가) 이물질이 선별된 유기성 폐기물을 진공탱크(120) 내부에 일정량 투입하는 단계(S100), (나) 투입된 유기성 폐기물의 투입량에 대하여 3∼7%의 제오라이트를 투입하는 단계(S110), (다) 유기성 폐기물을 진공탱크 내부에 일정량 투입한 후 진공탱크(120) 내부를 진공펌프(140)를 통해 진공상태화 하는 단계(S120), (라) 진공탱크(120) 내부를 진공상태화 한 후 교반수단을 통해 투입된 유기성 폐기물을 교반시키는 단계(S130), (마)진공탱크(120) 내부의 유기성 폐기물을 교반하는 가운데 250∼450℃의 온도와 700∼780mmHg의 압력 조건으로 2∼3시간동안의 가열 가압하는 단계(S140)로 진행된다.When the salt removal process of the organic waste by the
전술한 바와 같은 과정 중 유기성 폐기물을 가열 가압하는 단계(S140)에서 250∼450℃의 온도와 700∼780mmHg의 압력 조건으로 2∼3시간동안 유기성 폐기물을 가열 가압하게 되면 유기성 폐기물은 연화와 팽연이 이루어져 유기성 폐기물의 섬유소가 분해된다. 이처럼 유기성 폐기물의 연화와 팽연에 따른 섬유소가 분해됨으로써 유기성 폐기물의 섬유소에 함유된 염분(NaCl)은 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 각각 산소 이온(O-)과 수소 이온(H+)과의 결합을 통해 산화나트륨(NaO)과 염화수소(HCl)로 석출된다.If the organic waste is heated and pressurized for 2 to 3 hours at a temperature of 250 to 450 ° C. and a pressure of 700 to 780 mmHg in the step of heating and pressing the organic waste during the process as described above, the organic waste is softened and expanded. To break down the fiber of organic waste. Such organic wastes in fiber according to the softening and paengyeon decomposition of by being salt (NaCl) contained in the fiber of the organic waste is sodium ion (Na +) and chlorine ion (Cl -) are decomposed into each of the oxygen ions (O -) and hydrogen Precipitates as sodium oxide (NaO) and hydrogen chloride (HCl) through bonding with ions (H + ).
이상에서와 같이 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치(100)는 2∼3시간동안 진공상태하의 250∼450℃의 온도와 700∼780mmHg의 압력 조건으로 진공탱크(120) 내부의 유기성 폐기물을 가열 가압함으로써 유기성 폐기물의 연화와 팽연에 따른 섬유소가 분해되도록 하는 한편, 유기성 폐기물의 섬유소에 함유된 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해된 후, 각각 산소 이온(O-
)과 수소 이온(H+)과의 결합을 통해 산화나트륨(NaO)과 염화수소(HCl)로 석출되도록 하여 유기성 폐기물에 함유된 염분을 제거한다.As described above, the
따라서, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 염분 제거장치(100)에서 염분 제거반응을 거친 유기성 폐기물의 잔류 염류농도는 0.1∼0.74% 정도로 양질의 퇴비를 생산할 수 있는 상태가 된다. Therefore, the residual salt concentration of the organic waste which has undergone the salt removal reaction in the
본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 이물질이 선별된 상태의 음식물 쓰레기나 가축분뇨와 같은 유기성 폐기물을 진공상태하에서의 가열을 통해 유기물을 연화 및 팽연시킴으로써 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출되도록 하는 것을 통해 염분을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 발현된다.As described above, according to the present invention, salts (NaCl) and sodium ions (Na + ) and chlorine ions are obtained by softening and swelling organic matters by heating organic wastes such as food waste or livestock manure in a state where foreign substances are selected under vacuum. (Cl -) are decomposed to be expressed is an effect that it is possible to ensure that the through precipitation with NaO (sodium hydroxide) and HCl (hydrogen chloride) to remove the salt efficiently.
또한, 본 발명에 따른 기술은 이물질이 선별된 상태의 음식물 쓰레기나 가축분뇨와 같은 유기성 폐기물을 진공상태하에서의 가열을 통해 유기물을 연화 팽연시킴으로써 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출되도록 하는 것을 통해 염분이 제거될 수 있도록 하여 지력을 향상에 의한 농작물의 생육이나 가축의 영양공급에 알맞은 퇴비 또는 사료를 제조할 수 있는 효과가 있다.In addition, the technique according to the present invention is to soften and expand the organic matter by heating the organic waste, such as food waste or livestock manure in the state where the foreign matter is selected under vacuum, so that the salt (NaCl) is sodium ions (Na + ) and chlorine ions ( Cl -) to decompose the manufacture of NaO (sodium hydroxide) and a suitable manure or feed in the feeding of the growth or livestock crops by improving the strength by allowing the salt can be removed through that to precipitate with HCl (hydrogen chloride) to It can be effective.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 이물질이 선별된 상태의 음식물 쓰레기나 가축분뇨와 같은 유기성 폐기물을 진공상태하에서의 가열을 통해 유기물을 연화 팽연시킴으로써 염분(NaCl)이 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-)으로 분해되어 NaO(수산화나트륨)과 HCl(염화수소)로 석출되도록 하는 것을 통해 염분이 제거될 수 있도록 하여 짧은 시간에 유기성 폐기물로부터 염분을 효과적으로 제거할 수 있다.In addition, the technique according to the present invention softens and expands organic matters by heating organic wastes such as food waste or livestock manure in a state where foreign matters are selected under vacuum, so that salts (NaCl) are sodium ions (Na + ) and chlorine ions (Na + ). By decomposing into Cl − ), it is possible to remove the salt from organic wastes in a short time by allowing the salt to be removed by allowing it to be precipitated with NaO (sodium hydroxide) and HCl (hydrogen chloride).
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| KR100818738B1 (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-01 | 조찬기 | Organic waste salt removal device with high speed stirring structure |
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2004
- 2004-11-08 KR KR1020040090299A patent/KR20060040996A/en not_active Ceased
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