KR20130113561A - 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축산폐기물ㆍ유기성폐기물ㆍ음식물쓰레기(이하 "폐기물쓰레기"라 함) 등을 이용하여 재생에너지를 생산하기 위한 시스템에 관한 기술로서, 폐기물쓰레기를 짧은 시간에 발효시켜 메탄가스를 생성하므로 처리효율을 높일 뿐만 아니라 환경오염 및 자원낭비를 방지하고, 메탄가스를 재생에너지로 활용함에 따라 자원화 효율을 높이는 한편 발효과정이 완료된 폐슬러지를 발효탱크에서 효과적으로 배출하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성은 폐기물쓰레기가 수용되는 내부공간이 구비된 발효탱크와; 상기 발효탱크의 상부에 밀폐가능케 설치되고, 상하로 유동가능케 설치되는 한편 상부에 메탄가스가 배출되는 배기관이 설치된 돔과; 상기 발효탱크의 내부공간에 폐기물쓰레기를 자동으로 투입하며, 투입호퍼와 이송스크류로 구현된 폐기물투입기와; 상기 발효탱크의 내부공간에 설치되고, 외부로부터 발효탱크의 내부공간으로 에어를 분사하는 한편 수용된 폐기물쓰레기를 교반하는 폭기장치와; 상기 발효탱크의 외부에서 내부공간의 바닥면으로 설치되고, 발효탱크에서 발효과정이 완료된 폐슬러지를 외부로 배출하는 슬러지배출기;를 포함하여 구현된다.

Description

폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템{Waste for energy production system}
본 발명은 축산폐기물ㆍ유기성폐기물ㆍ음식물쓰레기(이하 "폐기물쓰레기"라 함) 등을 이용하여 재생에너지를 생산하기 위한 시스템에 관한 기술로서, 보다 상세하게 설명하면 수거된 폐기물쓰레기를 선별하여 비닐류ㆍ플라스틱류ㆍ금속류 등을 분리한 다음, 발효탱크 안에 투입하고 외부에서 발효탱크 안으로 에어를 주입하면서 발효탱크의 상부와 하부에서 서서히 교반하여 폐기물쓰레기를 발효시켜 메탄가스를 생성하며, 발효과정이 완료된 슬러지는 발효탱크 외부로 배출하여 처리하는 한편 생성된 메탄가스는 발효탱크 외부로 배출하여 여과필터를 거친 다음, 작업현장에서 에너지로 직접 사용하거나 또는 액화장치를 거쳐 탱크에 저장되도록 구현됨으로써, 폐기물쓰레기를 짧은 시간에 발효시켜 메탄가스를 생성하므로 처리효율을 높일 뿐만 아니라 환경오염 및 자원낭비를 방지하고, 메탄가스를 재생에너지로 활용함에 따라 자원화 효율을 높이는 한편 발효과정이 완료된 폐슬러지를 발효탱크에서 효과적으로 배출하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기는 다량의 수분과 영양분을 함유하고 있으므로 부패가 쉽고, 이로 인해 악취와 해충이 발생하여 환경오염을 초래함으로써, 수거된 음식물 쓰레기를 대부분 매립에 의존하고 있으나, 음식물 쓰레기를 매립할 경우, 악취와 침출수가 발생하여 환경오염을 피할 수 없을 뿐만 아니라 자원을 낭비하는 실정이다.
또한 축산농가에서 발생하는 다량의 축산폐기물(분뇨)은 악취가 심하고, 병해충이 번식하는 한편 수분이 다량 함유되어 있으므로 퇴비로 사용할 수 없을 뿐만 아니라 하천으로 방류될 경우, 수질오염의 원인이 되고 더불어 식수 및 주변 환경을 오염시킴으로써, 심각한 사회적 문제점으로 야기되고 있다.
따라서, 종래에는 유기성폐기물을 효과적으로 처리하기 위한 방안으로서, 가정이나 식당 및 축산농가에서 발생하는 유기성폐기물을 수거하여 미생물에 의한 호기성 발효공정을 통해 유기질 비료로 생산함으로써, 농업용 퇴비로 재활용하여 자원낭비와 환경오염을 방지하는 한편 화학비료의 사용으로 산성화되고 있는 토양을 개선하고 있다.
또한 최근에는 유기성 폐기물로부터 수소와 메탄가스를 생성하는 방법으로서, 국내 등록특허 제10-0985374호(유기성 폐기물로부터 수소와 메탄 가스를 생성하는 방법 및 장치)가 제시된 바 있으며, 상기의 선행기술은 유기성 폐기물로부터 생성된 유기산의 정도와 수소생성의 가능성을 나타내어 주는 지표인 pH를 이용하여 단계별로 진행하게 함으로써, 수소와 메탄가스를 동시에 효율적으로 생성할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
상기의 선행기술을 개략적으로 살펴보면, 유기성 폐기물로부터 유기산을 생성하기 위한 활성 슬러지가 담긴 유기산 생성조와; 상기 유기산 생성조에서 유기산의 생성을 확인한 후, 상기 유기산 생성조로부터 배출된 유체를 공급받기 위한 다수의 수소가스 생성조 구성 유니트가 연속적으로 연결된 형태로 이루어진 수소가스 생성조; 및 상기 다수의 수소가스 생성조 구성 유니트 중 마지막 수소가스 생성조 구성 유니트내 유체의 pH를 측정하여, 측정된 pH가 5.5를 초과하는 경우, 상기 마지막 수소가스 생성조 구성 유니트내의 유체를 공급받기 위한 메탄가스 생성조;를 포함하여 이루어져 있다.
그러나, 상기의 선행기술은 유기산 생성조와 메탄가스 생성조에서 혐기소화공정이 진행될 경우, 교반기를 이용하여 유기성 폐기물 및 활성 슬러지를 교반하고 있으나, 혐기소화과정에 필수적으로 필요한 산소의 공급이 원활치 못하고, 또한 유기산 생성조와 메탄가스 생성조에서 생성된 폐슬러지를 외부로 원활하게 배출시키지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 종래 선행기술에서 혐기소화과정이 진행될 경우, 외부에서 산소 공급이 원활치 못하여 처리시간이 길어지는 문제점과, 유기산 생성조 및 메탄가스 생성조에서 생성된 폐슬러지를 외부로 원활하게 배출시키지 못하여 전반적으로 처리효율이 저하되는 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 선별된 폐기물쓰레기를 발효탱크 안에 투입하고 외부에서 발효탱크 안으로 에어를 주입하면서 서서히 교반하여 짧은 시간에 폐기물쓰레기를 발효시켜 메탄가스를 생성하므로 발효 및 처리효율을 높이는 한편 발효탱크 안에서 발효과정이 완료된 폐슬러지는 이송라인을 따라 발효탱크 안에서 외부로 이송 순환되는 다수개의 디스크가 작동하여 효과적으로 배출함에 따라 전반적인 처리공정이 원활하게 수행되어 처리효율을 높이는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 발효탱크 안에서 폐기물쓰레기의 발효과정으로 생성된 메탄가스는 발효탱크 외부로 배출하여 여과필터와 액화장치를 거쳐 탱크에 저장되도록 구현됨에 따라 환경오염 및 자원낭비를 방지하고, 메탄가스를 재생에너지로 활용함으로써, 폐기물쓰레기의 자원화 효율을 높이는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
폐기물쓰레기가 수용되는 내부공간이 구비된 발효탱크와; 상기 발효탱크의 상부에 밀폐가능케 설치되고, 상하로 유동가능케 설치되는 한편 상부에 메탄가스가 배출되는 배기관이 설치된 돔과; 상기 발효탱크의 내부공간에 폐기물쓰레기를 자동으로 투입하며, 투입호퍼와 이송스크류로 구현된 폐기물투입기와; 상기 발효탱크의 내부공간에 설치되고, 외부로부터 발효탱크의 내부공간으로 에어를 분사하는 한편 수용된 폐기물쓰레기를 교반하는 폭기장치와; 상기 발효탱크의 외부에서 내부공간의 바닥면으로 설치되고, 발효탱크에서 발효과정이 완료된 폐슬러지를 외부로 배출하는 슬러지배출기;를 포함하여 구현된다.
본 발명의 실시예에 의하면, 폐기물쓰레기를 짧은 시간에 발효시켜 메탄가스를 생성하므로 처리효율을 높일 뿐만 아니라 환경오염 및 자원낭비를 방지하고, 메탄가스를 재생에너지로 활용함에 따라 폐기물쓰레기의 자원화 효율을 높이는 한편 발효과정이 완료된 폐슬러지를 발효탱크 안에서 원활하게 배출하는 효과를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 실시예는 선별된 폐기물쓰레기를 발효탱크 안에 투입하고 외부에서 발효탱크 안으로 에어를 주입하면서 서서히 교반함에 따라 폐기물쓰레기를 짧은 시간에 발효시켜 메탄가스를 생성하므로 처리효율을 높이고, 발효탱크 안에서 발효과정이 완료된 폐슬러지는 이송라인을 따라 발효탱크 안에서 외부로 이송 순환되는 다수개의 디스크가 작동하여 배출함에 따라 전반적인 처리공정이 원활하게 수행되어 처리효율을 높이는 효과를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 실시예는 발효탱크의 내부공간에서 폐기물쓰레기의 발효과정이 진행되어 메탄가스와 수증기가 생성됨에 따라 그 압력이 높아지면, 돔이 내부압력으로 어느 정도 상승하므로 내부압력을 상대적으로 낮추는 효과를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재생에너지 생산시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재생에너지 생산시스템의 설치상태 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재생에너지 생산시스템의 작동상태 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에서 돔과 폭기장치를 나타낸 설치상태 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에서 폭기장치의 설치상태를 나타낸 요부 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예에서 폭기장치의 설치상태를 나타낸 요부 평단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에서 슬러지배출기의 설치상태를 나타낸 평단면도.
도 8은 본 발명의 실시예에서 슬러지배출기를 나타낸 평면도.
도 9는 본 발명의 실시예에서 슬러지배출기의 설치상태를 나타낸 단면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 슬러지배출기에서 이송라인과 디스크의 설치상태를 나타낸 요부 단면도.
도 11은 본 발명에서 에어하우징의 다른 실시예를 나타낸 설치상태 단면도.
도 12는 본 발명에서 분사관과 교반날개의 다른 실시예를 나타낸 설치상태 단면도.
도 13은 본 발명에서 분사관의 다른 실시예를 나타낸 설치상태 평단면도.
본 발명의 실시예에서 주된 요지는 폐기물쓰레기를 짧은 시간에 발효시켜 메탄가스를 생성함에 따라 처리효율을 높일 뿐만 아니라 환경오염 및 자원낭비를 방지하고, 메탄가스를 재생에너지로 활용하므로 폐기물쓰레기의 자원화 효율을 높이는 한편 발효과정이 완료된 폐슬러지를 발효탱크 안에서 원활하게 배출하고자 하는 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템의 주요 구성을 살펴보면, 폐기물쓰레기가 수용되는 내부공간이 구비된 발효탱크(10)와; 상기 발효탱크(10)의 상부에 밀폐가능케 설치되고, 상하로 유동가능케 설치되는 한편 상부에 메탄가스가 배출되는 배기관(21)이 설치된 돔(20)과; 상기 발효탱크(10)의 내부공간에 폐기물쓰레기를 자동으로 투입하며, 투입호퍼(31)와 이송스크류(32)로 구현된 폐기물투입기(30)와; 상기 발효탱크(10)의 내부공간에 설치되고, 외부로부터 발효탱크(10)의 내부공간으로 에어를 분사하는 한편 수용된 폐기물쓰레기를 교반하는 폭기장치(40)와; 상기 발효탱크(10)의 외부에서 내부공간의 바닥면으로 설치되고, 발효탱크(10)에서 발효과정이 완료된 폐슬러지를 외부로 배출하는 슬러지배출기(50);를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따른 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템은 도면에서 도 1과 같이, 수거된 폐기물쓰레기 중에서 비닐류ㆍ플라스틱류ㆍ금속류 등을 선별하여 분리한 다음, 이를 폐기물투입기(30)를 통해 발효탱크(10)에 투입하고, 발효탱크(10)에서 폐기물쓰레기의 발효과정으로 생성된 메탄가스와 수증기 등은 배기관을 통해 여과필터와 액화장치를 거쳐서 고순도의 메탄가스가 저장탱크에 저장되며, 발효탱크(10)에서 발효과정이 완료된 폐슬러지는 외부로 배출되어 농업용 퇴비로 사용된다.
한편 상기에서 폐기물쓰레기의 발효과정으로 생성된 메탄가스는 여과필터를 거친 다음, 작업현장에서 에너지로 직접 사용될 수 있으며, 또한 발효탱크(10)에서 폐기물쓰레기의 발효과정으로 생성된 액비(液肥)는 발효탱크(10)에 설치된 밸브(10a)를 이용하여 외부로 배출시켜 농업용 비료로 사용할 수 있다.
상기 실시예의 주요 구성에서 발효탱크(10)는 폐기물쓰레기가 수용되어 발효과정이 진행되는 기능으로서, 상기 발효탱크(10)는 도면에서 도 2 내지 도 3과 같이, 폐기물쓰레기의 처리용량에 따라 그 크기를 달리하여 제작되며, 가능한 원통형태로 내부공간이 구비되게 제작됨이 바람직하고, 하부 한쪽에 밸브(10a)를 설치하여 폐기물쓰레기의 발효과정으로 생성된 액비(液肥)를 외부로 배출한다.
상기에서 발효탱크(10)는 메탄가스나 수증기 등에 우수한 내식성과 내구성을 갖도록 스테인리스강 또는 섬유강화플라스틱(FRP:fiber reinforced plastics)으로 제작함이 보다 바람직하고, 상부는 개방된 형태로 구현된다.
또한 상기 실시예의 주요 구성에서 돔(20)은 발효탱크(10)의 개방된 상부를 밀폐하는 한편 메탄가스를 수집하는 기능으로서, 상기 돔(20)은 도면에서 도 2 내지 도 4와 같이, 반구형태로 제작되어 발효탱크(10)의 개방된 상부에 설치되며, 상부 중앙에 메탄가스와 수증기 등이 배출되는 배기관(21)이 설치된다.
상기에서 돔(20)은 발효탱크(10)의 개방된 상부를 밀폐하고, 상하로 유동가능한 구조를 갖도록 도면에서 도 4와 같이, 발효탱크(10)와 별도의 체결방식이나 결합방식이 없고, 반구형태의 하단부에 원형상의 링이 감겨져 고정된 상태로 발효탱크(10)의 상단부 아래 내측면에 밀착되며, 발효탱크(10)의 상단부 위에서 외측방향으로 빗물가이드(22)가 연장되어 설치된다.
따라서, 돔(20)은 반구형태의 하단부가 발효탱크(10)의 상단부 안쪽에 밀착되어 위치하고, 발효탱크(10)의 상단부 위에서 외측방향으로 돔(20)에 빗물가이드(22)가 구현됨에 따라 발효탱크(10)의 개방된 상부를 밀폐하는 한편 발효탱크(10)의 상단부에서 상하 어느 정도 유동가능케 설치된다.
상기에서 돔(20)을 상하 유동가능케 설치하는 이유는, 발효탱크(10)의 내부공간에서 폐기물쓰레기의 발효과정이 진행될 경우, 메탄가스와 수증기가 생성되므로 그 압력이 높아지면, 돔(20)이 내부압력으로 상승함에 따라 내부압력을 상대적으로 낮추기 위함이다.
반구형태로 구현되는 돔(20)은 내식성과 내구성이 우수한 합성섬유나 비닐류 또는 필름으로 제작할 수 있으며, 빗물가이드(22)가 발효탱크(10)의 상단부 위에서 외측방향으로 설치됨에 따라 발효탱크(10)의 개방된 상부를 밀폐하고, 발효탱크(10)의 내부공간으로 빗물이 들어가는 것을 방지하게 된다.
또한 상기 실시예의 주요 구성에서 폐기물투입기(30)는 수거된 폐기물쓰레기 중에서 비닐류ㆍ플라스틱류ㆍ금속류 등이 선별 분리된 폐기물쓰레기를 발효탱크(10) 안에 자동으로 투입하는 기능으로서, 상기 폐기물투입기(30)는 도면에서 도 2 내지 도 3과 같이, 발효탱크(10)의 한쪽 측면에 감속모터의 구동으로 작동하는 이송스크류(32)가 설치되고, 상기 이송스크류(32)의 외측 상부에 투입호퍼(31)가 설치된다.
상기에서 이송스크류(32)는 발효탱크(10)의 외측 방향으로 경사지게 기울어져 설치되며, 외측 상부의 높이가 발효탱크(10)의 상단부 높이와 일치하거나 또는 발효탱크(10)의 상단부 보다 높게 설치됨이 바람직하다.
상기에서 이송스크류(32)의 높이를 발효탱크(10)의 상단부 보다 가능한 높게 설치하는 이유는, 발효탱크(10)의 내부공간에서 폐기물쓰레기의 발효과정이 진행될 경우, 액상으로 발효된 유기물이 이송스크류(32)와 투입호퍼(31)를 통해 외부로 흘러 넘치지 않도록 하기 위함이다.
선별공정에서 비닐류ㆍ플라스틱류ㆍ금속류 등이 선별 분리된 폐기물쓰레기가 별도의 이송스크류를 통해 투입호퍼(31)로 공급되고, 상기 투입호퍼(31)로 공급된 폐기물쓰레기는 발효탱크(10)의 내부공간에서 폐기물쓰레기의 처리량에 따라 감속모터의 구동으로 이송스크류(32)가 작동하여 발효탱크(10)에 자동으로 투입된다.
한편 발효탱크(10)에서 생성된 메탄가스와 수증기 및 악취가 이송스크류(32)와 투입호퍼(31)를 통해 외부로 배출되지 않도록 투입호퍼(31)의 내부에 댐퍼(33)가 설치됨이 바람직하며, 여기서 댐퍼(33)는 폐기물쓰레기가 공급될 경우, 그 하중으로 회동하여 열리고, 폐기물쓰레기가 공급되지 않을 경우, 스프링의 탄성력으로 닫혀서 메탄가스와 수증기 및 악취가 외부로 배출되지 않도록 한다.
또한 상기 실시예의 주요 구성에서 폭기장치(40)는 외부로부터 발효탱크(10)의 내부공간으로 에어를 분사하는 한편 발효탱크(10) 안에 수용된 폐기물쓰레기를 교반하는 기능으로서, 상기 폭기장치(40)는 도면에서 도 2 내지 도 7과 같이, 발효탱크(10)의 내부공간 상부에 지지대(44)로 고정 설치된 기어하우징(41)과; 상기 기어하우징(41)과 발효탱크(10)의 바닥면에 회전가능케 설치되고, 하부에 방사상으로 분사관(43)이 구현된 샤프트(42)와; 상기 기어하우징(41)에 부착 설치되고, 스프라켓(45)과 체인(45a)으로 구동력을 전달하여 샤프트(42)를 회전시키는 구동모터(46)와; 상기 기어하우징(41)과 샤프트(42)의 상단부 위에 설치되고, 돔(20)의 외부에서 블로워에 연결된 에어공급관(48)이 설치되는 에어하우징(47);을 포함하여 구현된다.
상기 폭기장치(40)에서 기어하우징(41)은 발효탱크(10)의 내부공간 상부에서 내주면에 방사상으로 설치된 지지대(44)에 놓여 고정 설치되고, 상기 기어하우징(41)의 한쪽 상부에 구동모터(46)가 설치되는 한편 기어하우징(41) 위로 상단부가 돌출되게 샤프트(42)가 설치된다.
상기에서 샤프트(42)는 상단부가 기어하우징(41) 위로 돌출되고, 상하로 배치된 베어링(42b)에 끼워져 기어하우징(41)에 회전가능케 설치되며, 발효탱크(10)의 바닥면과 근접한 하부에 방사상으로 분사관(43)이 설치되는 한편 샤프트(42)의 상단부에서 분사관(43)으로 관통되게 유입공(42a)이 형성되고, 분사관(43)의 하부에 다수개의 분사공이 형성된다.
한편 기어하우징(41)의 내부에서 샤프트(42)와 구동모터(46)의 구동축에 각각 스프라켓(45)이 설치되고, 여기에 체인(45a)이 감겨져 설치됨에 따라 구동모터(46)이 구동력이 스프라켓(45)과 체인(45a)을 통하여 샤프트(42)로 전달되므로 샤프트(42)가 회전하게 된다.
또한 기어하우징(41)과 샤프트(42)의 상단부 위에 에어하우징(47)이 부착 설치되고, 상기 에어하우징(47)에는 돔(20)과 발효탱크(10)의 외부에 별도로 설치되어 있는 블로워에 연결된 에어공급관(48)이 설치되므로 블로워에서 에어공급관(48)을 통하여 에어하우징(47) 안으로 에어가 공급된다.
상기에서 에어공급관(48)은 돔(20)의 내부에서 외측으로 관통하여 설치되고, 돔(20)이 상하로 어느 정도 유동함에 따라 에어공급관(48)은 신축성이 있는 주름관이나 또는 호스를 적용함이 바람직하다.
따라서, 폭기장치(40)는 발효탱크(10)의 내부공간에 설치된 샤프트(42)가 구동모터(46)의 작동으로 서서히 회전하여 분사관(43)이 발효탱크(10)의 내부공간에 수용된 폐기물쓰레기를 교반하는 한편 블로워의 작동으로 에어공급관(48)을 통해 에어하우징(47) 안으로 에어가 공급됨에 따라 샤프트(42)에 형성된 유입공(42a)을 통하여 분사관(43)으로 에어가 주입되므로 분사관(43)에 형성된 분사공을 통해 발효탱크(10)의 바닥면으로 에어가 분사된다.
이러한 구성의 폭기장치(40)는 샤프트(42)와 분사관(43)이 회전하여 발효탱크(10) 안에 수용된 폐기물쓰레기를 교반하는 동시에 분사관(43)을 통하여 에어가 분사됨에 따라 폐기물쓰레기의 발효과정에 필요한 산소를 공급하며, 또한 분사관(43)에서 발효탱크(10)의 바닥면으로 에어가 분사되므로 슬러지의 침전을 방지할 뿐만 아니라 슬러지가 고형화 되는 것을 방지한다.
또한 상기 실시예의 주요 구성에서 슬러지배출기(50)는 발효탱크(10)에서 발효과정이 완료된 폐슬러지를 외부로 배출하는 기능으로서, 상기 슬러지배출기(50)는 도면에서 도 2 내지 도 3 및 도 7 내지 도 10과 같이, 발효탱크(10)의 외부에서 내부공간의 바닥면으로 연결 설치되고, 발효탱크(10)의 내부공간에 위치한 내주연에 배출홈(52)이 형성된 이송라인(51)과; 상기 발효탱크(10)의 외부에 위치한 이송라인(51)의 한쪽 하부에 형성되는 배출구(53)와; 상기 발효탱크(10)의 외부에 위치한 이송라인(51)의 한쪽에 설치되는 구동모터(54)와; 상기 이송라인(51)의 내부에 이송가능케 설치되고, 와이어(56)에 결속되어 일정한 간격으로 설치되는 한편 구동모터(54)의 작동으로 이송라인(51)을 따라 이송 순환되는 디스크(55);를 포함하여 구현된다.
상기 슬러지배출기(50)의 구성에서 이송라인(51)은 발효탱크(10)의 외부에서 내부공간의 바닥면 내주면에 밀착되도록 원형상으로 연결되어 배치되며, 발효탱크(10)의 내부공간에 위치한 이송라인(51)의 내주연에 원형상으로 절개되어 배출홈(52)이 형성된다.
여기서, 이송라인(51)은 도면에서 도 2와 같이, 발효탱크(10)의 외부에 위치하는 외측부분이 발효탱크(10)의 상단부 보다 높게 설치되며, 발효탱크(10)의 외부에 위치한 한쪽 하부에 폐슬러지가 외부로 배출되는 배출구(53)가 형성된다.
상기에서 발효탱크(10)의 외부에 위치하는 이송라인(51)의 외측부분을 발효탱크(10)의 상단부 보다 높게 설치하는 이유는, 발효탱크(10)의 내부공간에서 폐기물쓰레기의 발효과정이 진행될 경우, 액상으로 발효된 유기물이 이송라인(51)을 타고 배출구(53)로 흘러 넘치는 것을 방지하기 위함이다.
한편 발효탱크(10)의 외부에 위치한 이송라인(51)의 외측부분 한쪽에 구동모터(54)가 설치되고, 상기 구동모터(54)의 기어하우징 안에서 구동축에 임펠러(54a)가 장착되며, 이송라인(51)의 내부에서 이송 순환되도록 디스크(55)가 설치된다.
상기에서 디스크(55)는 이송라인(51)의 내부에서 일정한 간격으로 배치되도록 와이어(56)에 결속되어 연결 설치되며, 도면에서 도 9와 같이, 구동모터(54)의 구동축에 장착된 임펠러(54a)의 구동날개가 디스크(55)의 사이사이에 배치됨에 따라 구동모터(54)가 작동할 경우, 임펠러(54a)가 디스크(55)를 밀어서 이송시키므로 디스크(55)가 이송라인(51)을 따라 이송 순환된다.
따라서, 슬러지배출기(50)는 구동모터(54)가 작동할 경우, 이송라인(51)을 따라 디스크(55)가 이송 순환됨으로써, 발효탱크(10)의 바닥면에서 이송라인(51)의 배출홈(52)을 통해 유입되는 폐슬러지를 발효탱크(10)의 외부로 이송시켜 배출구(53)를 통해 외부에 배출한다.
또한 본 발명에서 에어하우징(47)의 다른 실시예로서, 에어하우징(47)은 도면에서 도 11과 같이, 샤프트(42)의 상단부와 구동모터(46)를 감싸 밀폐하도록 기어하우징(41) 위에 부착 설치되고, 돔(20)의 외부에서 블로워에 연결된 에어공급관(48)이 결합 설치된다.
이러한 경우 에어하우징(47)이 샤프트(42)의 상단부와 구동모터(46)를 감싸 밀폐하므로 발효탱크(10) 내부에서 메탄가스와 수증기로부터 구동모터(46)의 부식을 방지하는 한편 전기적인 화재나 폭발사고를 방지하고, 아울러 구동모터(46)에서 발생하는 열기를 식혀서 발효탱크(10) 안의 폐기물쓰레기에 폭기하므로 발효과정을 촉진하게 된다.
또한 본 발명에서 폭기장치(40)의 다른 실시예로서, 폭기장치(40)는 도면에서 도 12 내지 도 13과 같이, 분사관(43)이 슬러지배출기(50)에서 이송라인(51)의 배출홈(52)에 인접하도록 하부에 "Ｓ"자 형태로 설치되며, 이러한 경우 분사관(43)이 회전하면서 발효탱크(10)의 바닥면에 침전된 슬러지를 이송라인(51)의 배출홈(52) 쪽으로 밀어내서 발효탱크(10)의 바닥면에 침전된 슬러지를 용이하게 배출할 수 있다.
한편 본 발명에서 폭기장치(40)는 유기성 액비의 상부에 부양된 폐기물쓰레기를 교반하기 위한 목적으로 도면에서 도 12와 같이, 샤프트(42)의 상부에 스플라인축(42c)이 설치되고, 상기 스플라인축(42c)에 부표(43b)가 장착된 교반날개(43a)가 끼워져 유기성 액비의 수위에 따라 상하로 부양되도록 설치된다.
상기에서 스플라인축(42c)은 샤프트(42)의 상부에 유기성 액비의 수위에 따라 일정한 높낮이로 설치되고, 상기 스플라인축(42c)에 스플라인보스(43c)가 끼워져 상하로 이동가능케 설치되며, 스플라인보스(43c)에 부표(43b)가 장착된 교반날개(43a)가 방사상으로 설치된다.
따라서, 교반날개(43a)가 스플라인축(42c)과 스플라인보스(43c) 및 부표(43b)에 의해 유기성 액비의 수위에 따라 상하로 부양됨에 따라 샤프트(42)가 회전할 경우, 유기성 액비의 상부에 부양된 폐기물쓰레기를 교반하여 발효과정을 촉진하게 된다.
상기에서 교반날개(43a)와 스플라인보스(43c)를 비중이 가벼운 플라스틱 등으로 제작할 경우, 교반날개(43a)가 유기성 액비의 상부에 부양되므로 부표(43b)가 필요없다.
이러한 본 발명의 실시예는 선별된 폐기물쓰레기를 폐기물투입기가 발효탱크 안에 자동으로 투입하고, 폭기장치가 외부에서 발효탱크 안으로 에어를 분사하면서 서서히 교반함에 따라 폐기물쓰레기를 짧은 시간에 발효시켜 메탄가스를 생성하므로 처리효율을 높이고, 발효탱크 안에서 발효과정이 완료된 폐슬러지는 슬러지배출기에서 이송라인을 따라 발효탱크 안에서 외부로 이송 순환되는 다수개의 디스크가 작동하여 외부로 배출함에 따라 전반적인 처리공정이 원활하게 수행되어 처리효율을 높이게 된다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
10: 발효탱크 20: 돔
21: 배기관 22: 빗물가이드
30: 폐기물투입기 31: 투입호퍼
32: 이송스크류 40: 폭기장치
41: 기어하우징 42: 샤프트
43: 분사관 43a: 교반날개
43b: 부표 44: 지지대
46: 구동모터 47: 에어하우징
48: 에어공급관 50: 슬러지배출기
51: 이송라인 52: 배출홈
53: 배출구 54: 구동모터
55: 디스크 56: 와이어

Claims (11)

  1. 폐기물쓰레기가 수용되는 내부공간이 구비된 발효탱크(10)와;
    상기 발효탱크(10)의 상부에 밀폐가능케 설치되고, 상하로 유동가능케 설치되는 한편 상부에 메탄가스가 배출되는 배기관(21)이 설치된 돔(20)과;
    상기 발효탱크(10)의 내부공간에 폐기물쓰레기를 자동으로 투입하며, 투입호퍼(31)와 이송스크류(32)로 구현된 폐기물투입기(30)와;
    상기 발효탱크(10)의 내부공간에 설치되고, 외부로부터 발효탱크(10)의 내부공간으로 에어를 분사하는 한편 수용된 폐기물쓰레기를 교반하는 폭기장치(40)와;
    상기 발효탱크(10)의 외부에서 내부공간의 바닥면으로 설치되고, 발효탱크(10)에서 발효과정이 완료된 폐슬러지를 외부로 배출하는 슬러지배출기(50);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  2. 제1항에 있어서;
    돔(20)은,
    반구형태의 하단부에 원형상의 링이 감겨져 고정된 상태로 발효탱크(10)의 상단부 아래 내측면에 밀착되며, 발효탱크(10)의 상단부 위에서 외측방향으로 빗물가이드(22)가 연장되어 설치된 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  3. 제1항에 있어서;
    폭기장치(40)는,
    발효탱크(10)의 내부공간 상부에 지지대(44)로 고정 설치된 기어하우징(41)과; 상기 기어하우징(41)과 발효탱크(10)의 바닥면에 회전가능케 설치되고, 하부에 방사상으로 분사관(43)이 구현된 샤프트(42)와; 상기 기어하우징(41)에 부착 설치되고, 스프라켓(45)과 체인(45a)으로 구동력을 전달하여 샤프트(42)를 회전시키는 구동모터(46)와; 상기 기어하우징(41)과 샤프트(42)의 상단부 위에 설치되고, 돔(20)의 외부에서 블로워에 연결된 에어공급관(48)이 설치되는 에어하우징(47);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  4. 제3항에 있어서;
    샤프트(42)의 상단부에서 분사관(43)으로 관통되게 유입공(42a)이 형성되고, 분사관(43)의 하부에 다수개의 분사공이 형성된 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  5. 제3항에 있어서;
    에어하우징(47)은,
    샤프트(42)의 상단부와 구동모터(46)를 감싸 밀폐하도록 기어하우징(41) 위에 부착 설치되고, 돔(20)의 외부에서 블로워에 연결된 에어공급관(48)이 결합 설치되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  6. 제3항에 있어서;
    분사관(43)은,
    슬러지배출기(50)에서 이송라인(51)의 배출홈(52)에 인접하도록 하부에 "Ｓ"자 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  7. 제3항에 있어서;
    샤프트(42)의 상부에 스플라인축(42c)이 설치되고, 상기 스플라인축(42c)에 부표(43b)가 장착된 교반날개(43a)가 끼워져 유기성 액비의 수위에 따라 상하로 부양되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  8. 제1항에 있어서;
    슬러지배출기(50)는,
    발효탱크(10)의 외부에서 내부공간의 바닥면으로 연결 설치되고, 발효탱크(10)의 내부공간에 위치한 내주연에 배출홈(52)이 형성된 이송라인(51)과; 상기 발효탱크(10)의 외부에 위치한 이송라인(51)의 한쪽 하부에 형성되는 배출구(53)와; 상기 발효탱크(10)의 외부에 위치한 이송라인(51)의 한쪽에 설치되는 구동모터(54)와; 상기 이송라인(51)의 내부에 이송가능케 설치되고, 와이어(56)에 결속되어 일정한 간격으로 설치되는 한편 구동모터(54)의 작동으로 이송라인(51)을 따라 이송 순환되는 디스크(55);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  9. 제8항에 있어서;
    이송라인(51)은,
    발효탱크(10)의 외부에 위치하는 외측부분이 발효탱크(10)의 상단부 보다 높게 설치되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  10. 제1항에 있어서;
    폐기물투입기(30)는,
    투입호퍼(31)의 내부에 댐퍼(33)가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
  11. 제1항에 있어서;
    돔(20)의 배기관(21)으로 배출된 메탄가스는 여과필터와 액화장치를 거쳐서 고순도의 메탄가스가 저장탱크에 저장되는 것을 특징으로 하는 폐기물쓰레기를 이용한 재생에너지 생산시스템.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105036505A (zh) * 2015-09-06 2015-11-11 中国农业大学 一种处理脱水污泥的干发酵装置
CN108411229A (zh) * 2018-03-27 2018-08-17 福建省闽发铝业股份有限公司 一种铝型材挤压在线淬火工艺的快速冷却方法
CN108865666A (zh) * 2018-07-26 2018-11-23 江苏丰泽生物工程设备制造有限公司 发酵罐搅拌轴中心排气装置
CN109055189A (zh) * 2018-08-27 2018-12-21 河南楚汉实业集团有限公司 秸秆粪便垃圾连续干发酵一罐式高效能沼气生产器及工艺
CN110963656A (zh) * 2019-12-19 2020-04-07 韶关市欧姆机电设备有限公司 一种带有螺旋结构的污泥发酵装置
CN111170584A (zh) * 2020-02-18 2020-05-19 河南农业大学 一种畜牧养殖用废水处理装置
CN113088429A (zh) * 2021-05-11 2021-07-09 吴泽熙 一种带空气分配器提高容氧量的微生物发酵罐

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105234149A (zh) * 2015-10-29 2016-01-13 苏州美生环保科技有限公司 一种垃圾发酵箱
KR102491244B1 (ko) 2021-03-03 2023-01-26 이명선 쓰레기 자원화 및 에너지화 대용량 아임계수 처리 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0167034B1 (ko) * 1996-04-01 1999-01-15 정충혁 하수 및 오,폐수의 생물학적 질소, 인 동시 제거 처리 방법 및 그 장치
KR100674671B1 (ko) * 2004-08-27 2007-01-25 박정재 분뇨 처리시스템 및 이를 이용한 분뇨 처리방법
KR100670081B1 (ko) 2006-05-29 2007-01-17 한국과학기술연구원 음식품 쓰레기 처리 장치 및 방법
KR20090085918A (ko) * 2008-02-05 2009-08-10 주식회사 이시엘 하수처리장의 반려수 및 슬러지를 저감시키는 방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105036505A (zh) * 2015-09-06 2015-11-11 中国农业大学 一种处理脱水污泥的干发酵装置
CN108411229A (zh) * 2018-03-27 2018-08-17 福建省闽发铝业股份有限公司 一种铝型材挤压在线淬火工艺的快速冷却方法
CN108865666A (zh) * 2018-07-26 2018-11-23 江苏丰泽生物工程设备制造有限公司 发酵罐搅拌轴中心排气装置
CN109055189A (zh) * 2018-08-27 2018-12-21 河南楚汉实业集团有限公司 秸秆粪便垃圾连续干发酵一罐式高效能沼气生产器及工艺
CN109055189B (zh) * 2018-08-27 2024-02-20 河南楚汉实业集团有限公司 秸秆粪便垃圾连续干发酵一罐式高效能沼气生产器及工艺
CN110963656A (zh) * 2019-12-19 2020-04-07 韶关市欧姆机电设备有限公司 一种带有螺旋结构的污泥发酵装置
CN111170584A (zh) * 2020-02-18 2020-05-19 河南农业大学 一种畜牧养殖用废水处理装置
CN113088429A (zh) * 2021-05-11 2021-07-09 吴泽熙 一种带空气分配器提高容氧量的微生物发酵罐

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