KR20150019456A - 유기성 폐기물의 호기성 발효장치 - Google Patents

유기성 폐기물의 호기성 발효장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기성 폐기물의 호기성 발효 시 발생하는 열을 회수하여 발효조 내에 재공급함으로써, 유기성 폐기물의 발효 효율을 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 제공하는 것이다. 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치는, 외부로부터 유기성 폐기물이 투입되는 발효조와, 발효조 내에 발효조의 바닥벽과 평행하게 배치되는 한 쌍의 거더 빔과, 한 쌍의 거더 빔에 구비된 한 쌍의 메인 레일에 이동 가능하게 설치되는 교반장치와, 발효조에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열에 의해 가열된 공기를 흡입하기 위한 흡입구를 갖는 흡입관과, 흡입관을 통해 흡입된 발효조의 가열 공기를 발효조로 투입된 유기성 폐기물로 분사하기 위한 분사구를 갖는 분사관과, 흡입관을 통해 발효조 내부의 공기를 강제 흡입하여 분사관으로 송풍하기 위한 송풍장치를 포함한다.

Description

유기성 폐기물의 호기성 발효장치{Aerobic ferment apparatus for organic wastes}
본 발명은 유기성 폐기물의 호기성 발효장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물의 호기성 발효 시 발생하는 열을 회수하여 발효조 내에 재공급함으로써, 유기성 폐기물의 발효 효율을 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 제공하는 것이다.
최근 산업 발전과 인구 증가로 폐기물의 발생량이 날로 증가하고 있다. 폐기물은 환경오염을 유발하고 그 중에 함유된 유용자원이 폐기되는 일도 있어서 이를 효율적으로 처리하여 회수하는 일이 중요시되고 있다.
폐기물은 크게 생활 환경에서 발생하는 생활 폐기물과 산업 현장에서 발생되는 사업장 폐기물로 분류될 수 있다. 사업장 폐기물은 배출원에 따라 사업장 일반폐기물, 사업장 배출계 폐기물, 사업장 건설폐기물, 사업장 지정폐기물로 분류된다. 이들은 구성하고 있는 물질의 성상 면에서 유기성 폐기물과 무기성 폐기물로 구분이 가능하다. 유기성 폐기물은 생물에 유래한 동식물성의 폐기물로서 유기성 폐기물의 함량이 40%이상인 폐기물로 정의될 수 있다.
이러한 유기성 폐기물의 범주 내에 포함되는 폐기물은 그 종류 및 발생원이 다양하다. 일반적으로 음식물 쓰레기, 축산 분뇨, 인분, 농·수산물 가공공정에서 배출되는 폐기물, 식품가공 공정에서 배출되는 폐기물, 도축공장에서 배출되는 폐기물 등이 유기성 폐기물에 해당된다. 이러한 유기성 폐기물은 함수율이 높으면서 배출되는 오염 물질의 농도가 높아서 처리에 어려움이 있고, 현재 소각, 매립, 퇴비화, 사료화 등의 방법으로 처리되고 있다.
그런데 소각 처리의 경우 처리에 막대한 연료비용이 소요되고, 소각시 발생하는 분진이나 다이옥신 등의 소각 잔재물이 2차적인 환경오염을 야기시키는 문제점이 있다. 매립의 경우에는 매립 부지의 확보가 어려워지고 있고, 폐기물로부터 발생되는 침출수에 의하여 주변 토양 및 하천이 오염되는 문제점이 있다. 사료화의 경우 이물질의 선별이 어렵다는 점에서 한계성이 있고, 분리 배출 후에 사료화 공정에 투입되기까지 많은 시간이 소요되어 부패될 수 있다는 점에서 문제가 있다. 또한 병원성균의 사멸을 위한 멸균공정, 수분을 제거하기 위하여 열에너지를 사용하는 건조 공정이 필요하다는 점에서 어려움이 있다.
유기성 폐기물의 경우 수분조절제 등을 혼합하고 교반하여 발효시킴으로써 퇴비로 만들어 사용할 수 있다. 이러한 퇴비화는 버려지는 최종 폐기물이 거의 없고 2차적인 환경오염의 위험이 거의 없으며, 자원을 재활용할 수 있다는 점에서 다른 방법에 비해 많은 장점이 있다.
유기성 폐기물을 발효시켜 퇴비화하는 장치나 방법은 대한민국 공개특허공보 제1992-0019710호(1992. 11. 19 공개), 대한민국 공개특허공보 제2001-0099282호(2001. 11. 09 공개), 대한민국 공개특허공보 제2011-0055333호(2011. 05. 25 공개) 등에 개시되어 있다.
현재, 상술한 것과 같은 다양한 유기성 폐기물의 처리 기술이 개시되어 있지만, 유기성 폐기물의 퇴비화 처리는 유기성 폐기물의 호기성 발효 시간이 많이 소요되고, 대량으로 반입되는 유기성 폐기물을 정체 없이 지속적으로 처리해야 하는 어려움이 있으며, 유기성 폐기물을 효율적으로 호기성 발효시켜 퇴비화하기 위한 기술 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유기성 폐기물의 호기성 발효 시 발생하는 열을 회수하여 처리조 내에 재공급함으로써 유기성 폐기물의 발효 효율을 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 유기성 폐기물의 호기성 발효장치는, 외부로부터 유기성 폐기물이 투입되고 상호 이격된 한 쌍의 측벽 사이에 마련되는 발효조와, 상기 발효조 내에 상기 발효조의 바닥벽과 평행하게 배치되고 길이 방향으로 메인 레일이 구비된 한 쌍의 거더 빔과, 상기 발효조 내로 투입된 유기성 폐기물을 교반하여 이송시키기 위해 상기 한 쌍의 거더 빔에 구비된 한 쌍의 메인 레일에 이동 가능하게 설치되는 교반장치와, 상기 발효조 내에 설치되고 상기 발효조에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열에 의해 가열된 공기를 흡입하기 위한 흡입구를 갖는 흡입관과, 상기 발효조 내에 설치되고 상기 흡입관을 통해 흡입된 상기 발효조의 가열 공기를 상기 발효조로 투입된 유기성 폐기물로 분사하기 위한 분사구를 갖는 분사관과, 상기 흡입관을 통해 상기 발효조 내부의 공기를 강제 흡입하여 상기 분사관으로 송풍하기 위한 송풍장치를 포함한다.
상기 발효조는 복수가 상하 방향으로 배치되되, 상기 복수의 발효조 중 상호 이웃하는 것은 이들 사이의 연결 통로를 통해 유기성 폐기물이 유동할 수 있도록 연결되고, 상기 복수의 발효조 중 최상부에 배치되는 발효조로 유입되는 유기성 폐기물은 상기 복수의 발효조 중 최하부에 배치되는 발효조까지 이송되며, 상기 복수의 발효조 각각에 대해 상기 흡입관, 상기 분사관 및 상기 송풍장치가 배치될 수 있다.
상기 흡입관은 상기 발효조의 측면에 복열로 배치되고, 상기 흡입구는 상기 흡입관의 길이 방향으로 복수가 마련되며, 상기 분사관은 복수의 상기 발효조의 하부에 상호 이격되어 배치되고, 상기 분사구는 상기 분사관의 길이 방향으로 복수가 마련될 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유기성 폐기물의 호기성 발효장치는, 외부로부터 유기성 폐기물이 투입되고 상호 이격된 한 쌍의 측벽 사이에 마련되는 발효조와, 상기 발효조 내에 상기 발효조의 바닥벽과 평행하게 배치되고 길이 방향으로 메인 레일이 구비된 한 쌍의 거더 빔과, 상기 발효조 내로 투입된 유기성 폐기물을 교반하여 이송시키기 위해 상기 한 쌍의 거더 빔에 구비된 한 쌍의 메인 레일에 이동 가능하게 설치되는 교반장치와, 상기 발효조의 상부에 배치되고 상기 발효조 내부의 공기를 흡입하기 위한 흡입구를 갖는 탈취덕트와, 상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기 중에 함유된 악취성분을 흡착하기 위한 톱밥이 저장되는 톱밥 저장공간을 갖는 톱밥 탈취기와, 상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기를 상기 톱밥 탈취기로 안내하기 위해 상기 탈취덕트와 상기 톱밥 탈취기를 연결하는 연결덕트와, 상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기를 상기 톱밥 탈취기로 강제 송풍시키기 위해 상기 탈취덕트와 상기 연결덕트 사이에 배치되는 송풍기와, 상기 톱밥 탈취기를 통과한 공기가 유입될 수 있도록 상기 톱밥 탈취기에 연결되는 탈취 공기 이송관과, 상기 탈취 공기 이송관을 따라 이송되는 탈취 공기를 상기 발효조에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열을 이용하여 가열하기 위해 상기 탈취 공기 이송관과 연결되도록 상기 발효조 내에 설치되는 가열관과, 상기 발효조에 설치되고 상기 가열관을 따라 유동하면서 가열되는 탈취 공기를 상기 발효조로 투입된 유기성 폐기물로 분사하기 위한 분사구를 갖는 분사관과, 상기 가열관으로 유입된 탈취 공기를 흡입하여 상기 분사관으로 송풍하기 위한 송풍장치를 포함한다.
상기 발효조는 복수가 상하 방향으로 배치되되, 상기 복수의 발효조 중 상호 이웃하는 것은 이들 사이의 연결 통로를 통해 유기성 폐기물이 유동할 수 있도록 연결되고, 상기 복수의 발효조 중 최상부에 배치되는 발효조로 유입되는 유기성 폐기물은 상기 복수의 발효조 중 최하부에 배치되는 발효조까지 이송되며, 상기 복수의 발효조 각각에 대해 상기 가열관, 상기 분사관 및 상기 송풍장치가 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 유기성 폐기물의 호기성 발효장치는 상기 톱밥 탈취기에서 배출되는 톱밥을 상기 발효조에 공급하기 위해 상기 발효조까지 연장되도록 설치된 톱밥 공급장치를 더 포함할 수 있다.
상기 톱밥 탈취기는, 상기 톱밥 저장공간과, 톱밥의 투입을 위해 상기 톱밥 저장공간과 연결되는 톱밥 투입구와, 톱밥의 배출을 위해 상기 톱밥 저장공간과 연결되는 톱밥 배출구와, 상기 탈취덕트를 따라 유동하는 악취공기를 상기 톱밥 저장공간으로 유입시킬 수 있도록 상기 톱밥 저장공간과 연결되는 통공을 갖는 톱밥 저장호퍼를 포함하고, 상기 연결덕트는 상기 톱밥 저장호퍼의 통공과 공기 유동이 가능하도록 연결될 수 있다.
상기 톱밥 탈취기는, 상기 톱밥 저장호퍼의 톱밥 저장공간에 저장된 톱밥에 수분을 공급하기 위해 상기 톱밥 저장공간 내에 배치되는 수분 공급관 및 상기 수분 공급관을 통한 수분의 공급 동작을 제어하는 수분 공급장치를 더 포함할 수 있다.
상기 수분 공급장치는 상기 상부 발효조와 상기 하부 발효조 중 하나 이상에서 발생하는 침출수를 상기 수분 공급관을 통해 상기 톱밥 저장공간으로 공급할수 있다.
상기 통공은 상기 톱밥 저장호퍼의 둘레를 따라 복수가 구비되며, 상기 톱밥 탈취기는, 상기 톱밥 저장호퍼에 구비된 복수의 통공을 둘러싸도록 상기 톱밥 저장호퍼에 결합되고 내부에 상기 복수의 통공과 연결되는 가이드 유로를 갖는 악취공기 가이드 덕트를 더 포함하며, 상기 연결덕트는 상기 악취공기 가이드 덕트를 통해 상기 톱밥 저장호퍼의 복수의 통공과 연결될 수 있다.
상기 톱밥 탈취기는, 상기 연결덕트와 연결되고 상기 톱밥 저장호퍼의 통공을 통해 상기 톱밥 저장공간으로 삽입되며, 상기 톱밥 저장공간으로 악취공기를 분사하기 위한 복수의 악취공기 분사노즐이 구비된 악취공기 분사관을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 유기성 폐기물의 호기성 발효장치는, 외부로부터 유기성 폐기물이 투입되고 상호 이격된 한 쌍의 측벽 사이에 마련되는 발효조와, 상기 발효조 내에 상기 발효조의 바닥벽과 평행하게 배치되고 길이 방향으로 메인 레일이 구비된 한 쌍의 거더 빔과, 상기 발효조 내로 투입된 유기성 폐기물을 교반하여 이송시키기 위해 상기 한 쌍의 거더 빔에 구비된 한 쌍의 메인 레일에 이동 가능하게 설치되는 교반장치와, 상기 발효조의 상부에 배치되고 상기 발효조 내부의 공기를 흡입하기 위한 흡입구를 갖는 탈취덕트와, 상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기 중에 함유된 악취성분을 흡착하기 위한 톱밥이 저장되는 톱밥 저장공간을 갖는 톱밥 탈취기와, 상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기를 상기 톱밥 탈취기로 안내하기 위해 상기 탈취덕트와 상기 톱밥 탈취기를 연결하는 연결덕트와, 상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기를 상기 톱밥 탈취기로 강제 송풍시키기 위해 상기 탈취덕트와 상기 연결덕트 사이에 배치되는 송풍기와, 상기 톱밥 탈취기를 통과한 공기가 유입될 수 있도록 상기 톱밥 탈취기에 연결되는 탈취 공기 이송관과, 상기 탈취 공기 이송관을 따라 이송되는 탈취 공기를 상기 발효조에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열을 이용하여 가열하기 위해 상기 탈취 공기 이송관과 연결되도록 상기 발효조 내에 설치되는 가열관과, 상기 발효조의 하부에 설치되고 내부에 공기 유동로가 마련된 회전축과 상기 발효조로 투입된 유기성 폐기물을 밀어낼 수 있도록 상기 회전축의 외주면에 구비되는 스크류 블레이드 및 상기 회전축을 회전시키기 위한 구동장치를 갖는 이송 컨베이어와, 상기 가열관 내에서 가열된 가열 공기를 흡입하여 상기 이송 컨베이어의 공기 유동로로 송풍하기 위한 송풍장치와, 상기 송풍장치에 의해 송풍되는 가열 공기를 상기 이송 컨베이어의 회전축으로 안내하기 위해 상기 송풍장치와 상기 이송 컨베이어의 회전축을 공기 유동이 가능하게 연결하는 공기안내기구를 포함하고, 상기 이송 컨베이어의 회전축에는 상기 공기 유동로와 연결되는 분사구가 구비되어, 상기 가열관에서 가열된 가열 공기는 상기 송풍장치와, 상기 공기안내기구와, 상기 공기 유동로 및 상기 분사구를 통해 상기 발효조로 투입된 유기성 폐기물로 분사된다.
본 발명에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치는 발효조 내에서 유기성 폐기물의 퇴비화 과정에서 발생하는 열에 의해 가열된 공기를 흡입관으로 흡입하고, 이를 분사관을 통해 발효조 내의 공기 공급이 원활하지 않은 부분(dead zone)에 공급함으로써 발효조 내의 유기성 폐기물 전체를 공기와 원활하게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 발효조 내로 투입된 유기성 폐기물의 발효 효율을 높일 수 있다. 더욱이, 유기성 폐기물의 퇴비화 과정에서 발생하는 열을 회수하여 재활용함으로써, 호기성 발효를 위한 미생물의 활성화에 유리한 온도를 유지시킬 수 있고, 유기성 폐기물의 발효 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치는 유기성 폐기물이 교반되고 호기성 발효될 수 있는 발효조가 다층 구조로 배치됨으로써, 설치 부지가 작더라도 유기성 폐기물의 이송 경로를 길게 할 수 있어 유기성 폐기물을 충분히 교반하면서 호기성 발효시킬 수 있고, 대량으로 반입되는 유기성 폐기물을 정체 없이 지속적으로 처리할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치는 유기성 폐기물의 호기성 발효시 발생하는 악취를 톱밥을 이용하여 탈취할 수 있는 톱밥 탈취기를 구비함으로써, 유기성 폐기물에서 발생하는 악취를 저비용으로 효과적으로 처리할 수 있고, 탈취에 이용된 후 유기물이 흡착된 톱밥을 유기성 폐기물의 호기성 발효 과정에 첨가물로 공급함으로써, 유지 비용을 절감하고 양질의 퇴비를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 톱밥 탈취기 및 그 주변 구성을 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 톱밥 탈취기를 및 그 주변 구성을 나타낸 평단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 톱밥 탈취기의 다른 실시예를 나타낸 측면도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 정면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
일반적으로 유기성 폐기물의 호기성 퇴비화 과정에서는 별도의 가온 설비 없이 유기물과 미생물과의 반응으로 인하여 자체 발열량으로도 퇴비 더미 내의 온도를 약 80℃까지 상승시킬 수가 있다고 알려져 있다. 이 온도 이상에서는 미생물의 불활성을 초래하여 충분한 유기물의 감량과 수분증발이 어렵게 된다.
한편, 유기성 폐기물의 퇴비화 과정 중 공기 공급이 잘 조절된다고 하더라도 퇴비 내에서는 혐기성 상태의 공간이 존재하게 된다. 그리고 이러한 공기 공급이 원활하지 않은 부분에서는 혐기성 분해가 나타나므로, 유기물과 미생물의 분해 작용의 효율을 위한 적절한 공기 공급이 필요하다.
본 발명은 각종 유기성 폐기물의 처리를 위한 호기성 퇴비화 과정에서 발생하는 열에 의해 가열된 공기나, 호기성 퇴비화 과정에서 발생하는 열을 이용하여 가열한 공기를 발효조 내의 공기 공급이 원활하지 않은 부분(dead zone)에 공급함으로써, 발효조 내의 유기성 폐기물에 공기 공급을 원활하게 하고, 호기성 발효를 위한 미생물의 활성화에 유리한 온도를 유지시킴으로써, 유기성 폐기물의 발효 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(10)는, 복수의 바닥벽(12) 및 측벽(13)에 의해 상하좌우로 구획되는 복수의 발효조(11)와, 발효조(11) 내로 투입된 유기성 폐기물을 교반하기 위해 발효조(11) 내에 이동 가능하게 설치되는 교반장치(23)와, 발효조(11) 내의 공기를 흡입하기 위한 흡입관(30)과, 발효조(11)로 투입된 유기성 폐기물에 공기를 분사하기 위한 분사관(38)과, 흡입관(30)과 분사관(38)을 연결하는 송풍장치(34)를 포함한다. 교반장치(23)와, 흡입관(30)과, 분사관(38) 및 송풍장치(34)는 복수의 발효조(11) 각각에 대응하도록 복수로 구비된다. 발효조(11)의 하부를 구획하는 바닥벽(12)에는 연결 통로(14)가 마련되며, 각각의 발효조(11)로 투입된 유기성 폐기물은 이 연결 통로(14)를 통해 발효조(11)의 하부로 이동한다.
상하로 서로 이웃하는 두 발효조(11) 각각의 하부에 배치되는 연결 통로(14)는 가능한 서로 멀리 배치되는 것이 좋다. 즉, 도 1에 도시된 것과 같이, 위쪽의 발효조(11)의 하부에 마련되는 연결 통로(14)는 좌측 끝에 배치되고, 그 아래 쪽에 배치되는 아래 쪽의 발효조(11)의 하부에 마련되는 연결 통로(14)는 우측 끝단에 배치된다. 이렇게 발효조들(11)을 연결하는 연결 통로들(14)을 가능한 멀리 배치하면, 유기성 폐기물의 이송 경로를 길게 하는데 유리하다.
유기성 폐기물은 유기성 폐기물 공급장치(16)에 의해 최상부에 배치되는 발효조(11)로 투입된 후, 복수의 발효조(11)를 차례로 통과하여 최하부에 배치되는 발효조(11)를 거쳐, 유기성 폐기물 반출장치(19)를 통해 외부로 반출된다. 호기성 처리를 위해 외부에서 들어오는 유기성 폐기물은 유기성 폐기물 저장호퍼(17)에 저장되며, 유기성 폐기물 저장호퍼(17)에 저장된 유기성 폐기물은 유기성 폐기물 저장호퍼(17) 하부에 설치된 유기성 폐기물 배출 컨베이어(18)에 의해 일정량씩 유기성 폐기물 공급장치(16)로 배출된다.
유기성 폐기물이 최상부에 배치된 발효조(11)에서 최하부에 배치된 발효조(11)까지 이송되는 동안, 각 발효조(11) 내에서 유기성 폐기물은 이에 설치된 교반장치(23)에 의해 충분히 교반되고 충분한 시간 동안 호기성 발효되면서 그 하부에 배치된 연결 통로(14)로 이송된다.
이렇게 외부에서 투입되는 유기성 폐기물을 복수의 발효조(11)를 차례로 통과시키면 유기성 폐기물을 충분히 교반하고 충분한 시간 동안 호기성 발효시킬 수 있다. 경우에 따라 각 발효조(11)에 투입되는 첨가물을 달리하고, 각 발효조(11)에서 유기성 폐기물의 교반 속도나 이송 속도를 달리하면 각 발효조(11)가 다른 기능을 수행하게 할 수 있다. 예컨대, 최상부에 배치되는 발효조(11)는 발효조로, 중간에 배치되는 발효조(11)는 후숙조로, 최하부에 배치되는 발효조(11)는 부숙조로 이용될 수 있다. 물론, 각 발효조(11)에 동일한 첨가물을 첨가하고, 유기성 폐기물의 교반 속도나 이송 속도를 같게 하더라도 각 발효조(11)에서 유기성 폐기물의 발효된 시간은 다르므로, 각 발효조(11)에서 유기성 폐기물의 발효 상태는 다르게 나타난다. 따라서, 마지막 발효조(11)에서는 퇴비로 사용할 수 있을 정도로 충분히 호기성 발효된 유기성 폐기물이 만들어질 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 발효조(11)를 구획하는 복수의 측벽(13) 내면에는 바닥벽(12)과 평행한 거더 빔(20)이 구비되고, 각각의 거더 빔(20)에는 바닥벽(12)과 평행한 메인 레일(21)이 구비된다. 교반장치(23)는 발효조(11)를 구획하는 두 개의 측벽(13) 각각에 구비된 한 쌍의 메인 레일(21)에 이동 가능하게 설치된다.
교반장치(23)는 서로 평행하게 배치되는 두 개의 메인 레일(21)에 왕복 이동 가능하게 설치되는 제 1 이송장치(24)와, 제 1 이송장치(24)에 메인 레일(21)의 수직 방향으로 마련되는 서브 레일(25)에 왕복 이동 가능하게 설치되는 제 2 이송장치(26)와, 제 2 이송장치(26)에 하부 방향으로 경사지게 배치되는 교반 컨베이어(27)와, 교반 컨베이어(27)의 배치 각도를 조절하기 위한 각도조절장치(28)를 포함한다. 제 1 이송장치(24)는 도시된 것과 같이 메인 레일(21) 위에서 이동할 수 있는 바퀴를 갖는 구조 또는 그 이외에 메인 레일(21)을 따라 직선 이동할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 그리고 제 2 이송장치(26)는 도시된 것과 같이 서브 레일(25) 위에서 이동할 수 있는 바퀴를 갖는 구조 또는 그 이외에 서브 레일(25)을 따라 직선 이동할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
교반장치(23)의 교반 컨베이어(27)는 폐루프 경로를 따라 궤도 운동하는 복수의 교반 블레이드(29)를 갖고, 제 2 이송장치(26)에 그 배치 각도가 가변될 수 있도록 피봇 결합된다. 복수의 교반 블레이드(29)는 궤도 운동하면서 발효조(11) 내의 유기성 폐기물을 위쪽으로 퍼올림으로써 유기성 폐기물을 고르게 교반한다. 교반 컨베이어(27)는 각도조절장치(28)에 의해 그 기울기가 변하게 된다. 교반장치(23)가 유기성 폐기물 공급장치(16)에서 연결 통로(14) 쪽으로 움직일 때 각도조절장치(28)는 교반 컨베이어(27)를 밀어 교반 컨베이어(27)의 끝단이 최대한 바닥벽(12) 쪽에 근접하도록 함으로써 발효조(11) 내의 유기성 폐기물이 원활하게 교반되면서 연결 통로(14) 쪽으로 이송될 수 있도록 할 수 있다. 반면, 교반장치(23)가 연결 통로(14) 쪽에서 유기성 폐기물 공급장치(16) 쪽으로 원위치할 때 각도조절장치(28)는 교반 컨베이어(27)를 당겨 교반 컨베이어(27)의 끝단을 발효조(11)의 유기성 폐기물 위쪽으로 들어올릴 수 있다.
본 발명에 있어서, 교반장치(23)의 구체적인 구성은 도시된 것으로 한정되지 않는다. 즉, 교반장치(23)는 발효조(11) 내의 유기성 폐기물을 교반할 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다.
흡입관(30)은 발효조(11)의 측벽(13)에 인접하여 복수로 설치되고, 공기를 흡입하기 위한 흡입구(31)를 갖는다. 흡입구(31)는 흡입관(30)의 길이 방향으로 따라 복수로 구비된다. 복수의 흡입구(31)를 통해 발효조(11)에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열에 의해 가열된 공기가 흡입된다. 흡입관(30)의 흡입구(31)에는 발효조(11) 내의 유기성 폐기물 등의 이물질이 흡입구(31)를 통해 흡입관(30) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 거름망(31a)이 설치된다. 복수의 흡입관(30)은 취합관(32)과 연결되며, 복수의 흡입관(30) 내부로 흡입된 공기는 취합관(32)을 통해 송풍장치(34)로 유입된다.
송풍장치(34)는 복수의 흡입관(30)과 복수의 분사관(38) 사이에 설치되어 복수의 흡입관(30)을 통해 발효조(11)의 가열 공기를 강제 흡입시키고, 복수의 흡입관(30)을 통해 흡입된 가열 공기를 해당 발효조(11)에 설치된 복수의 분사관(38)으로 송풍시킨다. 송풍장치(34)의 흡입부(35)에는 복수의 흡입관(30)과 연결된 취합관(32)이 연결되고, 송풍장치(34)의 송출부(36)에는 복수의 분사관(38)과 연결된 공급관(37)이 연결된다. 복수의 흡입관(30)으로 흡입되는 발효조(11) 내의 공기는 취합관(32)을 통해 모여 송풍장치(34)로 유입된 후, 공급관(37)을 통해 복수의 분사관(38)으로 분기되어 공급된다. 송풍장치(34)에 의한 발효조(11) 내로의 공기 분사 동작은 미리 설정된 프로그램에 따라 자동으로 제어될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 분사관(38)은 발효조(11) 하부의 바닥벽(12)에 복수가 상호 이격되도록 설치된다. 각 분사관(38)에는 길이 방향으로 복수의 분사구(39)가 마련된다. 송풍장치(34)에서 압송되는 공기는 공급관(37)을 통해 복수의 분사관(38)으로 분기되어 각 분사관(38)에 마련된 분사구(39)를 통해 발효조(11)로 투입된 유기성 폐기물로 분사된다. 이렇게 분사관(38)을 통해 분사되는 가열 공기로 인해 상대적으로 교반장치(23)에 의해 교반되기 어려운 발효조(11) 하부의 유기성 폐기물에 산소가 원활하게 공급될 수 있고, 이를 통해 발효조(11)로 투입된 유기성 폐기물 중 공기와 접촉되지 못하는 부분이 없이 발효조(11) 내의 유기성 폐기물 전체에 산소가 원활하게 공급되어 발효조(11) 내에서 유기성 폐기물이 원활하게 발효될 수 있다. 분사관(38)의 분사구(39)에는 유기성 폐기물 등 발효조(11) 내의 이물질이 분사구(39)를 통해 분사관(38) 내부로 유입되는 것을 막기 위한 거름망(39a)이 설치된다.
본 발명에 있어서, 흡입관(30)이나 분사관(38) 각각의 구체적인 구조, 설치 개수 및 설치 위치 등은 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 송풍장치(34)의 설치 개수나, 송풍장치(34)와 흡입관(30)의 연결 구조나, 송풍장치(34)와 분사관(38)의 연결 구조도 다양하게 변경될 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(10)는 발효조(11) 내에서 유기성 폐기물의 퇴비화 과정에서 발생하는 열에 의해 가열된 공기를 흡입관(30)으로 흡입하고, 이를 분사관(38)을 통해 발효조(11) 내의 공기 공급이 원활하지 않은 부분(dead zone)에 공급함으로써 발효조(11) 내의 유기성 폐기물 전체를 공기와 원활하게 접촉시킬 수 있다. 따라서, 발효조(11) 내로 투입된 유기성 폐기물의 발효 효율을 높일 수 있다. 더욱이, 유기성 폐기물의 퇴비화 과정에서 발생하는 열을 회수하여 이를 활용함으로써, 호기성 발효를 위한 미생물의 활성화에 유리한 온도를 유지시킬 수 있고, 유기성 폐기물의 발효 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.
또한 본 발명에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(10)는 유기성 폐기물이 교반되고 호기성 발효될 수 있는 발효조(11)가 다층 구조로 배치됨으로써, 설치 부지가 작더라도 유기성 폐기물의 이송 경로를 길게 할 수 있어 유기성 폐기물을 충분히 교반하면서 호기성 발효시킬 수 있고, 대량으로 반입되는 유기성 폐기물을 정체 없이 지속적으로 처리할 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 4에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(40)는 상술한 본 발명의 제 1 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(10)와 대부분의 구성이 같은 것으로, 다만 흡입관(41)의 구조가 다소 변경된 것이다. 흡입관(41)은 발효조(11)의 측면에 복수회 굽은 형태로 배치되고, 발효조(11) 내에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열에 의해 가열된 공기를 흡입하기 위한 흡입구(42)는 흡입관(41)의 끝단에 하나가 마련된다. 흡입구(42)를 통해 흡입된 발효조(11) 내의 가열 공기는 흡입관(41)을 따라 유동하면서 유기성 폐기물의 발효 과정에서 발생하는 열에 의해 더욱 가열된 후, 송풍장치(34)와 분사관(38)을 통해 발효조(11) 내의 유기성 폐기물로 재투입된다.
한편, 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치를 개략적으로 나타낸 측면도이고, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 정면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(45)는, 복수의 바닥벽(12) 및 측벽(13)에 의해 상하좌우로 구획되는 복수의 발효조(11)와, 발효조(11) 내로 투입된 유기성 폐기물을 교반하기 위해 발효조(11) 내에 이동 가능하게 설치되는 교반장치(23)와, 발효조(11)에서 발생하는 악취공기를 흡입하기 위한 탈취덕트(46)와, 탈취덕트(46)를 통해 흡입된 악취공기 중의 악취성분을 흡착하여 제거하기 위한 톱밥 탈취기(52)와, 톱밥 탈취기(52)를 통과한 탈취 공기를 가열하기 위해 발효조(11) 내에 설치되는 가열관(69)과, 가열관(69)을 통과하면서 가열된 가열 공기를 발효조(11)로 투입된 유기성 폐기물로 분사하기 위한 분사관(38)과, 가열관(69)의 가열 공기를 분사관(38)으로 송풍하기 위한 송풍장치(34)를 포함한다. 여기에서, 발효조(11)와 교반장치(23)는 상술한 것과 같다.
발효조(11)에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 악취공기는 탈취덕트(46)로 흡입되어 톱밥 탈취기(52)에서 탈취 처리된 후, 탈취 공기 이송관(68)과, 가열관(69)과, 가열관(69)과 연결되는 회수관(70) 및 분사관(38)을 통해 발효조(11)로 재투입된다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 탈취덕트(46)는 복수의 발효조(11)에 배치되는 복수의 흡입덕트(47)와 연결되고, 흡입덕트(47)에는 공기를 흡입하기 위한 흡입구(미도시)가 마련된 복수의 흡기후드(48)가 구비된다. 탈취덕트(46)의 끝단은 흡입력을 발생하는 송풍기(49)에 연결되고, 송풍기(49)는 연결덕트(50)를 통해 톱밥 탈취기(52)와 연결된다.
도 5, 도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이, 톱밥 탈취기(52)는 톱밥이 저장되는 톱밥 저장공간(54)을 갖는 톱밥 저장호퍼(53)와, 연결덕트(50)와 톱밥 저장호퍼(53) 사이에 배치되어 연결덕트(50)를 통해 유동하는 악취공기를 톱밥 저장호퍼(53)에 마련된 통기부(56)로 안내하는 악취공기 가이드덕트(60)와, 톱밥 저장호퍼(53)의 톱밥을 일정량씩 외부로 배출시키는 톱밥 배출 컨베이어(62)와, 톱밥 저장호퍼(53)에 저장된 톱밥에 수분을 공급하기 위한 수분 공급관(63)을 포함한다. 톱밥 저장호퍼(53)의 하부에는 폭이 점진적으로 감소하는 축소부(55)가 구비되고 축소부(55) 중간 둘레에 통기부(56)가 구비된다. 통기부(56)에는 톱밥 저장호퍼(53)의 내외부를 연결하는 복수의 통공(57)이 마련되고, 이들 복수의 통공(57)을 통해 악취공기 가이드덕트(60)를 따라 유동한 악취공기가 톱밥 저장호퍼(53) 내부로 유입될 수 있다. 연결덕트(50)와 악취공기 가이드덕트(60) 사이에는 악취공기의 유동을 단속하기 위한 댐퍼(51)가 설치된다.
톱밥 저장호퍼(53)의 상단부에는 톱밥을 톱밥 저장공간(54)으로 투입하기 위한 톱밥 투입구(58)가 구비되고, 톱밥 저장호퍼(53)의 하단부에는 톱밥 저장공간(54)의 톱밥을 외부로 배출하기 위한 톱밥 배출구(59)가 구비된다. 톱밥 투입구(58)를 통해 톱밥 저장공간(54)으로 투입된 톱밥은 톱밥 배출구(59) 쪽으로 조금씩 이동하여 톱밥 배출구(59)를 통해 외부로 배출된다.
악취공기 가이드덕트(60)는 톱밥 저장호퍼(53)에 결합되어 톱밥 저장호퍼(53)의 통기부(56)를 전체적으로 감싼다. 악취공기 가이드덕트(60)의 내부에는 연결덕트(50)로부터 유입되는 악취공기를 통기부(56)에 마련된 복수의 통공(57) 전체로 가이드하기 위한 가이드 유로(61)가 구비된다. 따라서, 연결덕트(50)에서 악취공기 가이드덕트(60)로 유입되는 악취공기는 악취공기 가이드덕트(60) 내부의 가이드 유로(61)를 따라 유동하여 복수의 통공(57) 전체로 고르게 분산되며, 복수의 통공(57)을 통해 고르게 톱밥 저장호퍼(53) 내부로 유입된다. 탈취덕트(46)로 유입된 악취공기는 송풍기(49)에 의해 악취공기 가이드덕트(60) 내부로 압송되므로, 악취공기 가이드덕트(60)의 가이드 유로(61) 내의 공기압은 톱밥 저장호퍼(53) 내부의 공기압보다 높다. 따라서, 복수의 통공(57)을 통해 톱밥 저장호퍼(53) 내부로 유입된 악취공기는 톱밥 저장호퍼(53) 내부에 저장된 톱밥 사이의 공극을 통과하여 톱밥 저장호퍼(53)의 톱밥 투입구(58) 또는 톱밥 배출구(59) 쪽으로 유동한다.
이렇게 악취공기가 톱밥 저장호퍼(53) 내부에 저장된 톱밥 사이의 공극을 통과하여 유동할 때 악취공기에 함유된 악취성분은 톱밥에 흡착되고, 톱밥 저장호퍼(53)의 외부로는 악취성분이 제거되어 탈취된 공기가 배출된다. 이렇게 톱밥은 탈취 기능을 발휘하고, 악취성분이 흡착된 톱밥은 유기물을 함유하므로 퇴비 또는 퇴비의 첨가물 등으로 재활용될 수 있다.
유기물을 함유한 톱밥은 톱밥 저장호퍼(53)의 톱밥 배출구(59)로 하강하여 톱밥 배출구(59)에 연결된 톱밥 배출 컨베이어(62)를 통해 일정량씩 외부로 배출된다. 도면에는 톱밥 배출 컨베이어(62)로 스크류 컨베이어가 사용된 것으로 나타났으나, 톱밥 배출 컨베이어(62)는 도시된 구조 이외에 다른 구조로 변경될 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 톱밥 저장호퍼(53)에서 톱밥 배출 컨베이어(62)를 따라 이송되는 톱밥은 톱밥 공급장치(66)로 배출된다. 톱밥 공급장치(66)는 발효조(11)의 유기성 폐기물 공급부까지 연장되어 있어 톱밥 배출 컨베이어(62)를 통해 배출되는 톱밥은 톱밥 공급장치(66)를 통해 발효조(11)로 유입됨으로써, 유기성 폐기물에 섞여 유기성 폐기물의 퇴비화를 돕는다. 물론, 톱밥 공급장치(66)는 발효조(11) 이외에 발효조(11) 또는 발효조(11)로 연장될 수 있다. 그리고 톱밥 배출 컨베이어(62)를 통해 배출되는 톱밥은 발효조(11)로 투입되지 않고 외부로 바로 반출될 수도 있다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 톱밥 저장호퍼(53)의 상부에는 톱밥 저장호퍼(53) 내부에 저장된 톱밥에 수분을 공급하기 위한 수분 공급관(63)이 배치된다. 수분 공급관(63)은 톱밥 저장호퍼(53)의 내부로 연장되며, 수분 공급을 위한 복수의 수분 공급구(64)를 갖는다. 수분 공급관(63)은 수분 공급장치(65)과 연결되며, 수분 공급장치(65)는 수분 공급관(63)을 통해 침출수 등의 수분을 수분 공급관(63)을 통해 톱밥 저장호퍼(53)에 저장된 톱밥에 공급한다.
수분 공급장치(65)와 수분 공급관(63)을 통해 톱밥 저장호퍼(53)에 저장된 톱밥에 수분을 공급하면 톱밥의 탈취 효율을 높일 수 있고, 톱밥의 유기물 함량을 높일 수 있다. 톱밥 공급용 수분은 발효조(11)에서 배출되는 침출수나, 유기성 폐기물 저장호퍼(17)에서 배출되는 침출수, 또는 외부에서 발생하는 폐수를 이용할 수 있다. 발효조(11)에서 배출되는 침출수나, 유기성 폐기물 저장호퍼(17)에서 배출되는 침출수를 톱밥 저장호퍼(53)에 저장된 톱밥에 공급하면 침출수에 대한 처리 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 톱밥 탈취기(62)를 통과한 탈취 공기는 탈취 공기 이송관(68)을 통해 발효조(11) 내에 설치되는 가열관(69)으로 이송된다. 가열관(69)은 발효조(11)의 측벽(13) 쪽에 복수회 굽은 형태로 배치된다. 가열관(69)은 송풍장치(34)의 흡입부(35)에 연결되는 회수관(70)과 연결되어 회수관(70)을 통해 송풍장치(34)와 연결되며, 송풍장치(34)의 송출부(36)에는 복수의 분사관(38)과 연결되는 공급관(37)이 연결된다. 여기에서, 송풍장치(34)와 분사관(38)은 상술한 것과 같은 것으로, 분사관(38)에는 복수의 분사구(39)가 구비된다.
이러한 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(45)는 톱밥 탈취기(52)를 통해 탈취한 탈취 공기 중 일부를 탈취 공기 이송관(68)을 통해 가열관(69)으로 유동시켜 발효조(11) 내의 유기성 폐기물이 발효되면서 발생하는 열로 가열한 후, 가열된 탈취 공기를 분사관(38)을 통해 발효조(11) 내의 유기성 폐기물에 분사한다. 따라서, 발효조(11) 내의 유기성 폐기물 전체가 공기와 원활하게 접촉되도록 하여 유기성 폐기물의 발효 효율을 높인다.
또한 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(45)는 유기성 폐기물의 발효 과정에서 발생하는 열에 의해 가열되어 외기보다는 높은 발효조(11) 내의 공기를 탈취 처리한 후, 탈취 공기의 일부를 가열관(69)을 통해 가열한 후 발효조(11)로 공급하므로, 외기를 흡입하여 가열관(69)을 통해 가열하고 이를 발효조(11)로 공급하는 것에 비해 높은 온도의 공기를 발효조(11)에 공급할 수 있다. 따라서, 호기성 발효를 위한 미생물의 활성화에 유리한 온도를 유지시키는데 유리하다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(45)는 유기성 폐기물의 호기성 발효시 발생하는 악취를 톱밥을 이용하여 탈취할 수 있는 톱밥 탈취기(52)를 구비함으로써, 유기성 폐기물에서 발생하는 악취를 저비용으로 효과적으로 처리할 수 있고, 탈취에 이용된 후 유기물이 흡착된 톱밥을 유기성 폐기물의 호기성 발효 과정에 첨가물로 공급함으로써, 유지 비용을 절감하고 양질의 퇴비를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 톱밥 탈취기의 구조는 다양하게 변경될 수 있으며, 도 9는 톱밥 탈취기의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 9에 도시된 톱밥 탈취기(74)는 상술한 톱밥 탈취기(62)와 대부분의 구성이 같은 것으로, 이하에서 본 실시예에 의한 톱밥 탈취기(74)를 설명함에 있어서, 상술한 톱밥 탈취기(62)와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 9에 도시된 톱밥 탈취기(74)는 톱밥이 저장되는 톱밥 저장공간(54)을 갖는 톱밥 저장호퍼(53)와, 연결덕트(50)에 연결되어 연결덕트(50)를 따라 유동하는 악취공기를 톱밥 저장호퍼(53) 내부로 안내하는 악취공기 분사관(75)과, 톱밥 저장호퍼(53)의 톱밥을 일정량씩 외부로 배출시키는 톱밥 배출 컨베이어(62)와, 톱밥 저장호퍼(53)에 저장된 톱밥에 수분을 공급하기 위한 수분 공급관(63)을 포함한다. 톱밥 저장호퍼(53)의 하부에는 폭이 점진적으로 감소하는 축소부(55)가 구비되고 축소부(55) 중간에 통공(77)이 마련된다. 악취공기 분사관(75)은 이 통공(77)을 통해 톱밥 저장호퍼(53) 내부로 삽입된다. 통공(77)에는 실링부재(미도시)가 배치되어 톱밥 저장호퍼(53)와 악취공기 분사관(75) 사이의 틈새를 실링할 수 있다.
악취공기 분사관(75)에는 상부 방향으로 연장된 복수의 악취공기 분사노즐(76)이 구비된다. 악취공기 분사노즐(76)에는 악취공기를 분사하기 위한 분사구(미도시)가 마련되어 악취공기 분사관(75)을 따라 유동하는 악취공기는 복수의 악취공기 분사노즐(76)을 통해 톱밥 저장호퍼(53)의 상부 쪽으로 분사된다. 악취공기 분사관(75)에 구비되는 악취공기 분사노즐(76)의 개수나 배치 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 측면도이고, 도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치의 일부 구성을 나타낸 정면도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 본 발명의 제 4 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(80)는 도 5 및 도 6에 도시된 제 3 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(45)와 비교하여, 분사관(38) 대신 이송 컨베이어(81)를 포함하는 점에서 차이가 있다.
이송 컨베이어(81)는 발효조(11)의 하부에 설치되고 내부에 공기 유동로(83)가 마련된 회전축(82)과, 회전축(82)의 외주면에 구비되는 스크류 블레이드(84)와, 회전축(82)을 회전시키기 위한 구동장치(85)를 갖는다. 회전축(82)에는 공기 유동로(83)와 연결되는 복수의 분사구(86)가 구비된다. 송풍장치(34)에 의해 송풍되는 가열 공기는 송풍장치(34)에 연결된 공급관(37) 및 공기안내기구(88)를 통해 회전축(82)의 공기 유동로(83)로 유동한다. 공기안내기구(88)는 공급관(37)과 회전축(82)을 공기 유동이 가능하게 연결하는 것으로, 회전축(82)은 공기안내기구(88)에 회전 가능하게 결합된다. 공기안내기구(88)로는 로터리 조인트 등 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다.
이러한 본 발명의 제 4 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(80)는 톱밥 탈취기(52;도 5 참조)를 통과한 탈취 공기 중 일부를 발효조(11) 내에 설치된 가열관(69)를 통과시켜 가열한 후, 가열된 탈취 공기를 발효조(11) 하부의 바닥벽(12)에 설치된 복수의 이송 컨베이어(81)를 통해 발효조(11) 내의 유기성 폐기물에 공급함으로써, 발효조(11) 내의 유기성 폐기물을 전체적으로 공기와 원활하게 접촉시킬 수 있다. 더욱이, 본 발명의 제 4 실시예에 의한 유기성 폐기물의 호기성 발효장치(80)는 가열 공기를 분사하기 위한 분사구(86)가 이송 컨베이어(81)의 회전축(82)에 설치됨으로써, 이송 컨베이어(81)에 의해 교반 및 이송되는 유기성 폐기물에 가열 공기를 분사할 수 있다. 따라서, 유기성 폐기물로의 공기 공급을 더욱 원활하게 수행할 수 있다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10, 40, 45, 80 : 유기성 폐기물의 호기성 발효장치
11 : 발효조 12 : 바닥벽
13 : 측벽 14 : 연결 통로
16 : 유기성 폐기물 공급장치 20 : 거더 빔
21 : 메인 레일 23 : 교반장치
24, 26 : 제 1, 2 이송장치 30, 41 : 흡입관
32 : 취합관 34 : 송풍장치
37 : 공급관 38 : 분사관
46 : 탈취덕트 47 : 흡입덕트
49 : 송풍기 50 : 연결덕트
52, 74 : 톱밥 탈취기 53 : 톱밥 저장호퍼
60 : 악취공기 가이드덕트 63 : 수분 공급관
65 : 수분 공급장치 69 : 가열관
70 : 회수관 81 : 이송 컨베이어
82 : 회전축 83 : 공기 유동로
84 : 스크류 블레이드 85 : 구동장치
88 : 공기안내기구

Claims (12)

  1. 외부로부터 유기성 폐기물이 투입되고, 상호 이격된 한 쌍의 측벽 사이에 마련되는 발효조;
    상기 발효조 내에 상기 발효조의 바닥벽과 평행하게 배치되고, 길이 방향으로 메인 레일이 구비된 한 쌍의 거더 빔;
    상기 발효조 내로 투입된 유기성 폐기물을 교반하여 이송시키기 위해 상기 한 쌍의 거더 빔에 구비된 한 쌍의 메인 레일에 이동 가능하게 설치되는 교반장치;
    상기 발효조 내에 설치되고, 상기 발효조에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열에 의해 가열된 공기를 흡입하기 위한 흡입구를 갖는 흡입관;
    상기 발효조 내에 설치되고, 상기 흡입관을 통해 흡입된 상기 발효조의 가열 공기를 상기 발효조로 투입된 유기성 폐기물로 분사하기 위한 분사구를 갖는 분사관; 및
    상기 흡입관을 통해 상기 발효조 내부의 공기를 강제 흡입하여 상기 분사관으로 송풍하기 위한 송풍장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발효조는 복수가 상하 방향으로 배치되되, 상기 복수의 발효조 중 상호 이웃하는 것은 이들 사이의 연결 통로를 통해 유기성 폐기물이 유동할 수 있도록 연결되고, 상기 복수의 발효조 중 최상부에 배치되는 발효조로 유입되는 유기성 폐기물은 상기 복수의 발효조 중 최하부에 배치되는 발효조까지 이송되며,
    상기 복수의 발효조 각각에 대해 상기 흡입관, 상기 분사관 및 상기 송풍장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입관은 상기 발효조의 측면에 복열로 배치되고, 상기 흡입구는 상기 흡입관의 길이 방향으로 복수가 마련되며,
    상기 분사관은 복수의 상기 발효조의 하부에 상호 이격되어 배치되고, 상기 분사구는 상기 분사관의 길이 방향으로 복수가 마련되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  4. 외부로부터 유기성 폐기물이 투입되고, 상호 이격된 한 쌍의 측벽 사이에 마련되는 발효조;
    상기 발효조 내에 상기 발효조의 바닥벽과 평행하게 배치되고, 길이 방향으로 메인 레일이 구비된 한 쌍의 거더 빔;
    상기 발효조 내로 투입된 유기성 폐기물을 교반하여 이송시키기 위해 상기 한 쌍의 거더 빔에 구비된 한 쌍의 메인 레일에 이동 가능하게 설치되는 교반장치;
    상기 발효조의 상부에 배치되고, 상기 발효조 내부의 공기를 흡입하기 위한 흡입구를 갖는 탈취덕트;
    상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기 중에 함유된 악취성분을 흡착하기 위한 톱밥이 저장되는 톱밥 저장공간을 갖는 톱밥 탈취기;
    상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기를 상기 톱밥 탈취기로 안내하기 위해 상기 탈취덕트와 상기 톱밥 탈취기를 연결하는 연결덕트;
    상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기를 상기 톱밥 탈취기로 강제 송풍시키기 위해 상기 탈취덕트와 상기 연결덕트 사이에 배치되는 송풍기;
    상기 톱밥 탈취기를 통과한 공기가 유입될 수 있도록 상기 톱밥 탈취기에 연결되는 탈취 공기 이송관;
    상기 탈취 공기 이송관을 따라 이송되는 탈취 공기를 상기 발효조에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열을 이용하여 가열하기 위해 상기 탈취 공기 이송관과 연결되도록 상기 발효조 내에 설치되는 가열관;
    상기 발효조에 설치되고, 상기 가열관을 따라 유동하면서 가열되는 탈취 공기를 상기 발효조로 투입된 유기성 폐기물로 분사하기 위한 분사구를 갖는 분사관; 및
    상기 가열관으로 유입된 탈취 공기를 흡입하여 상기 분사관으로 송풍하기 위한 송풍장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 발효조는 복수가 상하 방향으로 배치되되, 상기 복수의 발효조 중 상호 이웃하는 것은 이들 사이의 연결 통로를 통해 유기성 폐기물이 유동할 수 있도록 연결되고, 상기 복수의 발효조 중 최상부에 배치되는 발효조로 유입되는 유기성 폐기물은 상기 복수의 발효조 중 최하부에 배치되는 발효조까지 이송되며,
    상기 복수의 발효조 각각에 대해 상기 가열관, 상기 분사관 및 상기 송풍장치가 배치되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 톱밥 탈취기에서 배출되는 톱밥을 상기 발효조에 공급하기 위해 상기 발효조까지 연장되도록 설치된 톱밥 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 톱밥 탈취기는,
    상기 톱밥 저장공간과, 톱밥의 투입을 위해 상기 톱밥 저장공간과 연결되는 톱밥 투입구와, 톱밥의 배출을 위해 상기 톱밥 저장공간과 연결되는 톱밥 배출구와, 상기 탈취덕트를 따라 유동하는 악취공기를 상기 톱밥 저장공간으로 유입시킬 수 있도록 상기 톱밥 저장공간과 연결되는 통공을 갖는 톱밥 저장호퍼를 포함하고,
    상기 연결덕트는 상기 톱밥 저장호퍼의 통공과 공기 유동이 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 톱밥 탈취기는,
    상기 톱밥 저장호퍼의 톱밥 저장공간에 저장된 톱밥에 수분을 공급하기 위해 상기 톱밥 저장공간 내에 배치되는 수분 공급관 및 상기 수분 공급관을 통한 수분의 공급 동작을 제어하는 수분 공급장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수분 공급장치는 상기 상부 발효조와 상기 하부 발효조 중 하나 이상에서 발생하는 침출수를 상기 수분 공급관을 통해 상기 톱밥 저장공간으로 공급하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 통공은 상기 톱밥 저장호퍼의 둘레를 따라 복수가 구비되며,
    상기 톱밥 탈취기는, 상기 톱밥 저장호퍼에 구비된 복수의 통공을 둘러싸도록 상기 톱밥 저장호퍼에 결합되고 내부에 상기 복수의 통공과 연결되는 가이드 유로를 갖는 악취공기 가이드 덕트를 더 포함하며,
    상기 연결덕트는 상기 악취공기 가이드 덕트를 통해 상기 톱밥 저장호퍼의 복수의 통공과 연결되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 톱밥 탈취기는,
    상기 연결덕트와 연결되고 상기 톱밥 저장호퍼의 통공을 통해 상기 톱밥 저장공간으로 삽입되며, 상기 톱밥 저장공간으로 악취공기를 분사하기 위한 복수의 악취공기 분사노즐이 구비된 악취공기 분사관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
  12. 외부로부터 유기성 폐기물이 투입되고, 상호 이격된 한 쌍의 측벽 사이에 마련되는 발효조;
    상기 발효조 내에 상기 발효조의 바닥벽과 평행하게 배치되고, 길이 방향으로 메인 레일이 구비된 한 쌍의 거더 빔;
    상기 발효조 내로 투입된 유기성 폐기물을 교반하여 이송시키기 위해 상기 한 쌍의 거더 빔에 구비된 한 쌍의 메인 레일에 이동 가능하게 설치되는 교반장치;
    상기 발효조의 상부에 배치되고, 상기 발효조 내부의 공기를 흡입하기 위한 흡입구를 갖는 탈취덕트;
    상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기 중에 함유된 악취성분을 흡착하기 위한 톱밥이 저장되는 톱밥 저장공간을 갖는 톱밥 탈취기;
    상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기를 상기 톱밥 탈취기로 안내하기 위해 상기 탈취덕트와 상기 톱밥 탈취기를 연결하는 연결덕트;
    상기 탈취덕트를 통해 흡입된 공기를 상기 톱밥 탈취기로 강제 송풍시키기 위해 상기 탈취덕트와 상기 연결덕트 사이에 배치되는 송풍기;
    상기 톱밥 탈취기를 통과한 공기가 유입될 수 있도록 상기 톱밥 탈취기에 연결되는 탈취 공기 이송관;
    상기 탈취 공기 이송관을 따라 이송되는 탈취 공기를 상기 발효조에서 유기성 폐기물이 호기성 발효되면서 발생하는 열을 이용하여 가열하기 위해 상기 탈취 공기 이송관과 연결되도록 상기 발효조 내에 설치되는 가열관;
    상기 발효조의 하부에 설치되고, 내부에 공기 유동로가 마련된 회전축과, 상기 발효조로 투입된 유기성 폐기물을 밀어낼 수 있도록 상기 회전축의 외주면에 구비되는 스크류 블레이드와, 상기 회전축을 회전시키기 위한 구동장치를 갖는 이송 컨베이어;
    상기 가열관 내에서 가열된 가열 공기를 흡입하여 상기 이송 컨베이어의 공기 유동로로 송풍하기 위한 송풍장치; 및
    상기 송풍장치에 의해 송풍되는 가열 공기를 상기 이송 컨베이어의 회전축으로 안내하기 위해 상기 송풍장치와 상기 이송 컨베이어의 회전축을 공기 유동이 가능하게 연결하는 공기안내기구;를 포함하고,
    상기 이송 컨베이어의 회전축에는 상기 공기 유동로와 연결되는 분사구가 구비되어, 상기 가열관에서 가열된 가열 공기는 상기 송풍장치와, 상기 공기안내기구와, 상기 공기 유동로 및 상기 분사구를 통해 상기 발효조로 투입된 유기성 폐기물로 분사되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 호기성 발효장치.
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