KR20130141852A

KR20130141852A - 유기성 폐기물 처리장치

Info

Publication number: KR20130141852A
Application number: KR20120064890A
Authority: KR
Inventors: 류두현
Original assignee: 류두현
Priority date: 2012-06-18
Filing date: 2012-06-18
Publication date: 2013-12-27

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것으로서, 특히 축사 및 양계장에서 발생된 부산물인 폐사된 가축이나 병아리에 미생물, 호기성 미생물, 왕겨 및 톱밥이 혼합되어 반응탱크의 내부로 투입되어지고, 투입되어진 혼합물이 반응탱크의 내부에서 일정온도로 교반되어짐으로써, 양질의 유기질 퇴비가 얻어질 수 있도록 하는 가운데 자연환경이 오염되는 것을 방지할 수 있도록 한 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것이다.

Description

유기성 폐기물 처리장치{Supplies organic waste management machine}

일반적으로 축사, 양계장에 있어 유기성 폐기물의 처리는 주로 매립이나 소각으로 처리하였으나, 매립의 경우, 침출수로 인한 토양이 오염되는 원인이 있었고, 소각의 경우, 대기를 오염시키는 주요한 원인이 있었다.

이러한 원인을 해소하기 위한 방안으로 유기성 폐기물을 퇴비화에 시키는 연구가 다수 소개된 바 있다. 퇴비화란 고온성 미생물에 의해 발생된 고온의 환경조건에서 유기성 기질이 미생물에 의해 분해 안정화되어 부엽토와 같은 퇴비를 만드는 과정을 의미한다. 이는 유기성 폐기물을 안정시키고 병원균을 사멸시키며, 나아가 유기성 물질이 가지고 있는 악취와 오수 등도 함께 제거시킬 수 있으므로, 유기성 폐기물을 처리함에 있어서 반드시 거쳐야할 매우 유용한 처리과정이라 할 수 있다.

이러한 퇴비화 과정의 하나는 외부와 개방된 상태로 퇴비화과정을 진행하는 방식의 개방형이 있으며, 또 다른 하나는 외부와 단절 폐쇄 공간내에서 퇴비화 과정을 진행하는 폐쇄형이 있다.

그러나, 개방형은 넓은 부지면적을 필요로하고, 악취가 널리 확산됨에 따라 적용하기 어려워 폐쇄형에 대한 연구가 많이 행해지고 있다. 이러한 폐쇄형 퇴비화 장치는 혼합건조식 퇴비화 시스템과 감압건조식 퇴비화시스템이 알려져 있다.

혼합건조 시스템은 비교적 안정된 기술이나 하우스나 건축물 내부에 상부가 개방된 상태로 단순히 설치된 것이므로 상대적으로 넓은 부지 면적 및 고가의 초기 시설비 등으로 설치하기에는 경제적 부담이 클 뿐만 아니라 밀폐형이 아니어서 악취가 대기로 방출됨에 따른 대기 오염과 고가인 수분조절재를 대량으로 사용함에 따른 운영비 가중의 문제점이 있었다.

또한, 감압건조 퇴비화 시스템은 밀폐용기 내에 가축 부산불(분뇨)과 수분조절재를 일정한 비율로 혼합 교반함과 동시에 하단에서 열을 가하면서 그 내부를 진공상태로 하여 수분을 흡수 건조시키므로 제한된 공간내에 설치할 수 있는 반면에, 최종 생성물이 미생물에 의해 충분히 안정화되지 못한 상태로 생산되므로 퇴비로 이용되어 경지로 환원될 때 문제를 일으킬 소지가 큰 것이었다.

본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는, 유기성 폐기물을 교반하기 위한 반응탱크(10), 반응탱크(10) 내부에서 다수의 블레이드(22)로 형성된 믹싱부(20) 및 상기 믹싱부(20)의 블레이드(22)를 구동하기 위한 구동부(30)로 이루어진 유기성 폐기물 처리장치에 있어서, 반응탱크(10) 바닥 내부에서 공기공급을 원활하게 하기 위해 배열된 에어폭기파이프(43)와 연통되어 고압의 공기를 공급하는 컴프레셔(26)를 결합하여, 반응물의 발효능을 향상시킨다.

또한 본 발명 유기성 폐기물 처리장치에 따른, 반응탱크(10) 내측으로 길게 배열시키는 에어공급관(45)을 형성하고, 에어를 공급하는 브로어(41)를 연통시켜 반응탱크(10) 내측으로 배열된 에어공급관(45)의 공급공(46)을 통해 에어를 공급할 수 있도록 한 에어공급부(A)를 추가하고 : 반응탱크(10)는 일측의 제1반응탱크(13)와 타측의 제2반응탱크(14)가 격벽(15)에 의하여 구획되도록 하고; 상기 제1반응탱크(13)에는 습도계(27)를 설치하여 습도를 측정하며, 제1반응탱크(13)에 배열된 급수관(29)으로 연통된 펌프(28)를 통해서 물을 분사시켜 습도를 조절할 수 있도록 하며 : 반응탱크(10)에는 별도의 배기부(B)를 형성하고, 배기되는 반응탱크(10) 내부의 에어를 뺄 때, 음이온탈취기(63)를 통과시켜 정화시키도록 한다.

또한 본 발명 유기성 폐기물 처리장치에 따른, 배기부(B)는, 반응탱크(10)와 연통되어 외부로 배열되는 배기관(61)과; 배기관(61)에서 배출되는 반응탱크(10) 내의 내기를 통과시키며 탈취작용을 하는 음이온탈취기(63) 및, 음이온탈취기(63)에서 연장된 배기관(61)의 끝단에 형성되는 수조(60);를 포함하여, 내기의 분진을 제거하도록 하고 : 에어공급부(40)를 형성하는 에어공급관(45)의 공급공(46)이 반응탱크(10)의 측면에 형성되도록 에어공급관(45)을 배열하며 : 에어공급부(40)를 형성하는 에어공급관(45)의 공급공(46)이 반응탱크(10)의 바닥면에 형성되도록 에어공급관(45)을 배열한다.

본 발명은 미생물, 호기성 미생물, 왕겨 및 톱밥을 축사 및 양계장에서 발생된 부산물에 혼합하여 일정온도가 유지되어지는 반응탱크의 내부로 투입되어 교반되어진 후 배출되어지도록 함으로써, 양질의 유기질 퇴비를 얻을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 부산물을 매립이나 소각처리 하지 않음으로써, 토양 및 대기의 오염을 방지할 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

또한, 혼합물이 반응탱크의 내부에서 교반되어지는 과정에서 경사진 아암에 의하여 일측에 있는 제1반응탱크에서 타측에 있는 제2반응탱크로 용이하게 이송되어질 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

또한, 에어를 공급함에 있어서, 하나는 컴프레셔를 이용하여 고압의 압축공기를 반응탱크 저면으로 공급하는 방법과 브로어로 작동되는 에어공급부로 반응탱크 내부로 공급하는 방법을 통해서 발효능을 향상시켰다는 점에서 큰 장점이 있다.

도1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치를 도시한 구성도.
도2는 본 발명에 따른 에어공급부와 배기부를 도시한 도면,

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 따른 유기성 폐기물 처리장치는 축사, 양계장 등에서 발생되는 부산물인 폐사된 가축, 병아리 등을 매립 또는 소각으로 처리하지 않고 미생물과 호기성 미생물 및 왕겨, 톱밥을 혼합하여 퇴비가 제조되어지는 기능을 갖는 것으로 도 1에 도시된 바와 같이, 반응탱크(10), 믹싱부(20), 구동부(30), 에어공급부(A), 온수공급, 순환부(50) 및 배기부(B)로 구성되어 있다.

여기에서, 상기 반응탱크(10)는 내, 외부가 차단되도록 밀폐됨과 동시에 단열되어지도록 한 것으로 상부 일측에 투입구(11)가 구비되고, 하부 양측에 즉, 후술하는 제1반응탱크(13)와 제2반응탱크(14)의 하부에 각각 배출구(12)가 구비되어 있다.

상기 반응탱크(10)는 일측의 제1반응탱크(13)와 타측의 제2반응탱크(14)가 격벽(15)에 의하여 구획되어 후술하는 믹싱부(20)의 블레이드(22)에 의하여 일측에서 타측으로 혼합물이 이송되어질 수 있게 된다.

상기 제1반응탱크(13)와 제2반응탱크(14)의 하부에는 단열벽(16)에 의하여 감싸진 온수자켓(17)이 구비되어 국부적인 온도의 불균일을 방지하는 가운데 항상 일정한 온도가 유지되도록 함으로써, 발효율을 높일 수 있게 구성되어 있다.

상기 격벽(15)에는 소정의 직경 또는 면적을 갖는 관통유로홀(151)이 형성되어 제1반응탱크(13)에 있는 믹싱된 혼합물이 제2반응탱크(14)로 이동 또는 이송될 수 있게 구성되어 있다.

상기 관통유로홀(151)에 개폐도어부(18)가 결합되어짐으로써, 제1반응탱크(13)에서 제2반응탱크(14)로 이송되어지는 혼합물량을 조절할 수 있게 된다.

이러한 상기 개폐도어부(18)는 반원형태를 갖는 하부가 개방된 도어패널(181) 상부에 나사축(182)이 회전가능하게 직립되게 결합되어지고, 상기 나사축(182)의 상부에 핸들(183)이 결합되어 있다.

상기 나사축(182)은 격벽(15)에 구비된 나사축가이드(184)에 나사결합되어짐으로써, 핸들(183)의 회전에 따른 나사축(182)에 의하여 도어패널(181)이 상부에서 하부 또는 하부에서 상부로 이동하여 격벽(15)에 형성된 관통유로홀(151)의 단면적이 조절되어지게 된다.

상기 믹싱부(20)는 반응탱크(10)의 내부로 투입된 혼합물이 용이하게 발효되어지도록 하기 위해 블레이드(22)를 구성시켜 혼합물이 혼합되도록 하는 기능을 갖는 것으로 상기 반응탱크(10) 내부의 회전가능하게 구비된 수평회전축(21)에 다수개의 블레이드(22)가 결합되어지게 구성되어 있다.

상기 블레이드(22)는 수평회전축(21)에 보스(221)가 결합되어지며, 상기 보스(221)의 외주면에 믹싱편(222)을 갖는 아암(223)이 다수개 결합되어지게 구성되어 있다. 상기 아암(223)은 보스(221)의 외주면에 방사형태를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 아암(223)은 좌측에서 우측으로 경사지게 형성되어 혼합물이 믹싱되어지는 과정에서 혼합율을 높임과 동시에 일측에서 타측으로 이동되어질 수 있게 구성되어 있다.

구동부(30)는 믹싱부(20)가 일정한 속도로 회전되어지도록 하는 기능을 갖는 것으로 감속모터(31)의 구동스프라켓휘일(32)에 체인(33)의 일측이 맞물려지고, 상기 체인(33)의 타측이 수평회전축(21)에 결합된 종동스프라켓휘일(34)에 맞물려지게 구성되어 있다.

한편 본 발명의 큰 특징을 가진 부분은 다음과 같다. 즉, 본 발명은 유기성 폐기물을 교반하기 위한 반응탱크(10), 반응탱크(10) 내부에서 다수의 블레이드(22)로 형성된 믹싱부(20) 및 상기 믹싱부(20)의 블레이드(22)를 구동하기 위한 구동부(30)로 이루어진 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것으로, 반응탱크(10) 바닥 내부에서 공기공급을 원활하게 하기 위해 배열된 에어폭기파이프(43)와 연통되어 고압의 공기를 공급하는 컴프레셔(26)를 결합하여, 반응물의 발효능을 향상시킨다는 것이다.

그리고 상기 반응탱크(10) 내측으로 길게 배열시키는 에어공급관(45)을 형성하고, 에어를 공급하는 브로어(41)를 연통시켜 반응탱크(10) 내측으로 배열된 에어공급관(45)의 공급공(46)을 통해 에어를 공급할 수 있도록 한 에어공급부(A)를 추가한 것이 바람직하다.

즉, 컴프레셔(26)를 통해서 본 발명은 고압의 공기를 반응탱크(10) 내부로 공급하게 되는데, 반응탱크(10) 바닥에 배열된 에어폭기파이프(43)에 컴프레셔(26)의 고압의 공기를 공급한다. 고압의 공기가 에어폭기파이프(43)의 노즐을 통해서 반응탱크(10) 내부로 공급되면, 발효를 향상시키고 혼합물의 발효를 촉진한다. 이와 유사한 작용을 위해서 본 발명에서는 반응탱크(10) 내부에 별도의 에어공급부(A)를 형성한다. 도시된 도 1, 2에서는 반응탱크(10) 상단에 에어공급관(45)을 설치하고, 이 에어공급관(45)에 브로어(41)를 통해서 에어를 공급하는 실시예를 도시하고 있다. 브로어(41)에서 에어가 공급되면 관을 타고 에어공급관(45)의 내측으로 들어가 에어공급관(A)에 다수 개로 형성된 노즐을 통해서 반응탱크(10) 내부로 에어는 주입된다. 적절한 압력과 공기의 량을 조절하기 위한 것이다.

한편 이와는 달리 본 발명에서는 도 1과 도 2에서처럼, 공기 배기부(B)도 별도로 가지고 있다. 즉, 반응탱크(10)에는 별도의 배기부(B)를 형성하고, 배기되는 반응탱크(10) 내부의 에어를 뺄 때, 음이온탈취기(63)를 통과시켜 정화시키도록 한다.

배기부(B)는 반응탱크(10) 내부의 내기들을 적당한 시간에 빼주도록 하는 것인데, 간혹 발효가 활발하게 진행됨으로 인하여 반응탱크(10) 내부의 압력이 증가되어 문제가 발생되기도 한다. 바로 이 배기부(B)는 이러한 문제점을 해결하면서, 계속적인 발효가 진행되어 양질의 퇴비를 생산할 수 있도록 하기 위함이다. 특히 본 발명의 배기부(B)는 가축의 사체가 발효가 진행되면서 발생되는 악취를 제거하기 위해서 음이온탈취기(63)를 적용하여 주변환경을 해치는 것을 예방하였다.

보다 상세히 본 발명에서 실시한 배기부(B)의 실시예를 설명하자면, 배기부(B)는, 반응탱크(10)와 연통되어 외부로 배열되는 배기관(61)이 있고, 배기관(61)에서 배출되는 반응탱크(10) 내의 내기를 통과시키며 탈취작용을 하는 음이온탈취기(63) 및, 음이온탈취기(63)에서 연장된 배기관(61)의 끝단에 형성되는 수조(60)를 포함하여 실시된다.

도시된 도 1과 도 2에서처럼, 배기관(61)은 반응탱크(10)와 연통하고 있고, 반응탱크(10) 외측으로 배열되어 일측에 음이온탈취기(63)와 연결된 상태이다. 배기관(61)을 타고 반응탱크(10) 내부의 악취를 포함한 내기가 분출되면 음이온탈취기(63)를 통과하면서 탈취작용이 일어난다. 탈취된 반응탱크(10) 내부의 내기는 배기관(61)의 끝단에 형성된 수조(60)로 진입을 하게 된다. 배기관(61)의 끝단은 도시된 것처럼 수조(60)가 형성되고, 그 수조(60)에 배기관(61)이 삽입된다. 수조(60)의 내부에 존재하는 물(64)의 량에 따라 배기관(61) 내측의 내기는 수압을 이용하여 배출이 조절된다. 물에 담겨진 배기관(61)의 끝단에 비하여 수조(60)에 담긴 물의 수위가 어느 정도인가에 따라서 높이 차에 따른 수압이 배기관(61)을 막아 배기관(61)에서 분출되는 내기를 차단할 것이다. 반응탱크(10) 내부의 내기 압력이 증가하면 수압을 이기는 만큼만 내기가 외부로 분출된다. 이 분출되는 과정에서 내기에 존재하는 많은 분진이나 냄새가 음이온탈취기(63)와 수조(60)의 물(64)을 통해서 걸러지고, 외부로 배출되는 내기는 정화된 상태로 분출된다.

결국 본 발명의 에어공급부(A)는 에어를 공급하여 발효과정을 촉진시키며, 발효의 과정에서 발생되는 반응탱크(10) 내부의 압력의 조절은 배기부(B)의 작용에 따라서 제어된다. 자연스러운 수압을 이용하여 본 발명의 반응탱크(10) 내부의 압력은 제어되고 조절되는 것이다.

상기 온수공급, 순환부(50)는 상기 반응탱크(10)의 하부를 일정한 온도가 유지되도록 하는 기능을 갖는 것으로 상기 반응탱크(10)의 하부를 감싸도록 온수가 계속적으로 공급 및 순환되게 구성되어 있다.

이를 위해, 상기 온수공급, 순환부(50)는 직수가 공급되는 온수보일러(51)의 내부에 히터(52)가 구비되어 있다. 상기 온수보일러(51)에 연결된 순환펌프(53)에 의하여 가열된 온수가 반응탱크(10)의 하부로 구비된 온수자켓(17)을 순환되도록 구성되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 유기성 폐기물 처리장치는 먼저, 축사, 양계장 등에서 발생되는 부산물인 폐사된 가축, 병아리에 미생물과 호기성 미생물 및 왕겨, 톱밥을 혼합한 혼합물이 반응탱크(10)의 투입구(11)를 통해 약 2/3정도가 채워지도록 한다.

한편 본 발명의 상기 온수보일러(51)의 히터(52)에서 가열된 온수가 순환펌프(53)에 의하여 반응탱크(10)의 하부로 구비된 온수자켓(17)을 순환하는 과정에서 반응탱크(10)의 내부가 가열되어지게 된다. 즉, 반응탱크(10)의 내부로 적정온도가 유지되어지는 가운데 산소가 공급되어 발효가 용이하게 이루어지게 된다.

다음, 구동부(30)의 감속모터(31)가 회전됨에 따라 구동스프라켓휘일(32)에 연결된 체인(33)이 구동되어지게 되고, 체인(33)의 구동에 따라 종동스프라켓휘일(34)에 의하여 수평회전축(21)에 회전되어지게 된다.

다음, 수평회전축(21)의 회전에 따라 믹싱편(222)을 갖는 아암(223)이 회전되어 반응탱크(10)의 내부에 있는 부산물이 혼합되어지게 되면서 아암(223)에 형성된 경사에 의하여 제1반응탱크(10)에서 제2반응탱크(10)로 이송되어지게 된다. 이때, 개폐도어부(18)의 핸들(183)을 회전시킴과 동시에 나사축가이드(184)를 따라 나사축(182)이 상부 또는 하부로 이동되어짐에 따라 나사축(182)의 하부에 결합된 도어패널(181)에 의하여 격벽(15)에 형성된 관통유로홀(151)의 단면적이 조절됨으로써, 분산물의 이동량이 조절되어지게 된다.

다음, 이러한 과정에서 발생된 가스는 반응탱크(10)의 제1반응탱크(13)와 제2반응탱크(14)의 상부에 결합된 배기관(61) 배기되어지는 과정에서 음이온탈취기(63)를 통과하게 됨에 따라 냄새가 제거된 상태로 배출되게 된다.

이후, 반응탱크(10)의 제1반응탱크(13)와 제2반응탱크(14)에 구비된 각각의 배기구(62)을 오픈시켜 부산물이 퇴비화된 것을 꺼내면 된다.

그럼 본 발명의 보다 구체적인 각각의 세부적인 실시형태를 설명한다.

본 발명에 따른 상기 반응탱크(10)는 일측의 제1반응탱크(13)와 타측의 제2반응탱크(14)가 격벽(15)에 의하여 구획되도록 하고, 상기 제1반응탱크(13)에는 습도계(27)를 설치하여 습도를 측정하며, 제1반응탱크(13)에 배열된 급수관(29)으로 연통된 펌프(28)를 통해서 물을 분사시켜 습도를 조절할 수 있도록 한다.

앞에서는 에어공급부(A)를 통해서 에어를 반응탱크(10) 내에 투입하는 방식을 설명했지만, 본 발명은 물을 공급하는 또 다른 수단을 비치하고 있다. 반응탱크(10) 내의 혼합물이 활발한 발효를 위해서 온도, 습도 및 압력이 적정해야만 한다. 본 발명에서는 이 습도 조절을 위해서 도시된 도 1에서처럼, 반응탱크(10) 내에 반응탱크(10) 내부의 습도를 측정할 수 있는 습도계(27)를 장착한다. 습도계(27)는 제1반응탱크(13) 내측의 습도를 측정하는데, 측정된 습도의 정도에 따라 급수관(29)을 통해서 물이 공급된다. 끝단에 형성된 펌프(28)가 급수관(29)의 내측으로 물을 공급하고, 공급된 물은 제1반응탱크(13) 내측으로 투입되어 습도를 맞춘다.

10; 반응탱크 20; 믹싱부
22; 블레이드 30; 구동부
41; 브로어 45; 에어공급관

Claims

유기성 폐기물을 교반하기 위한 반응탱크(10), 반응탱크(10) 내부에서 다수의 블레이드(22)로 형성된 믹싱부(20) 및 상기 믹싱부(20)의 블레이드(22)를 구동하기 위한 구동부(30)로 이루어진 유기성 폐기물 처리장치에 있어서,
반응탱크(10) 바닥 내부에서 공기공급을 원활하게 하기 위해 배열된 에어폭기파이프(43)와 연통되어 고압의 공기를 공급하는 컴프레셔(26)를 결합하여, 반응물의 발효능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
제1항에 있어서,
반응탱크(10) 내측으로 길게 배열시키는 에어공급관(45)을 형성하고, 에어를 공급하는 브로어(41)를 연통시켜 반응탱크(10) 내측으로 배열된 에어공급관(45)의 공급공(46)을 통해 에어를 공급할 수 있도록 한 에어공급부(A)를 추가한 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
제1항에 있어서,
반응탱크(10)는 일측의 제1반응탱크(13)와 타측의 제2반응탱크(14)가 격벽(15)에 의하여 구획되도록 하고;
상기 제1반응탱크(13)에는 습도계(27)를 설치하여 습도를 측정하며, 제1반응탱크(13)에 배열된 급수관(29)으로 연통된 펌프(28)를 통해서 물을 분사시켜 습도를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
제2항에 있어서,
반응탱크(10)에는 별도의 배기부(B)를 형성하고, 배기되는 반응탱크(10) 내부의 에어를 뺄 때, 음이온탈취기(63)를 통과시켜 정화시키도록 하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
제4항에 있어서,
배기부(B)는, 반응탱크(10)와 연통되어 외부로 배열되는 배기관(61)과;
배기관(61)에서 배출되는 반응탱크(10) 내의 내기를 통과시키며 탈취작용을 하는 음이온탈취기(63) 및,
음이온탈취기(63)에서 연장된 배기관(61)의 끝단에 형성되는 수조(60);를 포함하여, 내기의 분진을 제거하도록 한 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.