KR20150113497A - 유기성 폐기물의 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 단일의 시스템내에서 가축 분뇨(糞尿)나 남은 음식물로부터 발생되는 액상의 유기성 폐기물을 호기성(好氣性) 발효균을 이용하여 단계적으로 발효처리하여 발효퇴비와 발효액비를 생산하고, 처리과정에서 발생되는 악취가스를 순환시키면서 탈취할 수 있도록 하므로써 매우 효율적이면서도 환경 친화적으로 유기성 폐기물을 처리할 수 있도록 하고, 다수개의 처리조가 다단(多段)으로 적층·결합되도록 하여 시공작업성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 새로운 유기성 폐기물의 처리장치가 개시된다.
본 발명은 상단부와 하단부 가장자리에 플랜지(Flange)가 형성되어 설치면상에서 수직 상방으로 적층·결합되게 설치되며, 내부에는 여재층(濾材層)이 형성된 통(筒)형상의 다수개의 처리조와; 적층 결합된 다수개의 처리조중 최상단 처리조의 상부에 플랜지결합으로 덮여지게 설치되는 돔(Dome)형상의 덮개와; 상기 처리조의 설치위치로부터 일정 거리 만큼 떨어진 설치면상에 형성되어 외부로부터 수송된 액상의 유기성 폐기물을 저장하는 저류조와; 상기 처리조의 수직하방에 해당되는 설치면의 내부에 형성되는 기계실과; 상기 처리조 내부에 형성된 여재층의 아랫쪽에 설치된 상태에서 외부의 송풍기으로부터 공급되는 공기를 여재층에 공급하는 산기관과; 상기 처리조 내부의 여재층과 산기관의 중심부를 통하여 기계실 내부에 이르도록 세워져 설치된 상태에서 기계실내에 마련되는 스텝핑모터의 동력을 전달받아 정해진 각도범위에서 정·역회동되는 교반축과; 상기 처리조 내부의 여재층과 산기관의 중심부를 통하여 세워져 설치되어 교반축을 보호하는 교반축 보호관과; 상기 처리조 내부에 형성된 여재층을 통과하는 교반축으로부터 좌우방향으로 분기되게 설치되며, 하부에는 서로 반대방향으로 향하는 다수쌍의 교반날개가 설치되어 각 처리조내의 여재층을 교반하는 교반기와; 상기 저류조 내부에 설치되는 이송펌프와; 상기 이송펌프의 출력측상에 연결된 상태에서 상단부가 덮개의 내측에 해당되는 최상단 처리조의 윗쪽으로 노출되게 설치되며, 끝부분에는 최상단 처리조상의 여재층에 유기성 폐기물을 뿌려주는 분사노즐이 설치된 유기성 폐기물 공급관과; 상기 처리조의 외측에 설치되고, 별도의 파이프라인에 의해 덮개의 내측 상부와 연통되게 설치되며, 배기팬의 작용에 의하여 파이프라인을 통하여 공급되는 악취가스가 탈취된 후 배출되도록 하는 탈취조와; 상기 처리조상의 산기관의 아랫쪽에 설치되며, 바닥면상에는 여재층을 통과한 액상의 유기성폐기물이 배출되도록 하는 미세공이 형성되고, 저면부에는 호기성 발효균이 배양된 중공사(中空絲)가 조밀하게 배열되어 아랫쪽으로 늘어뜨려지게 설치된 다공성 트레이(Tray)와; 상기 다공성 트레이의 상부에 얹혀진 상태에서 아랫쪽으로 흐르는 액상 유기성 폐기물에 함유된 슬러지를 걸러주는 미세 걸름망과; 상기 미세 걸름망의 윗부분에 설치된 상태에서 상기 여재층 및 산기관을 받쳐주는 다공성 받침판과; 상기 처리조의 아랫쪽에 해당되는 설치면의 하부와 연통되게 설치되어 상기 처리조를 통과하면서 발효처리된 액비가 저장되는 저장탱크를 포함하여 구성된다.

Description

유기성 폐기물의 처리장치{TREATMENT SYSTEM OF ORGANIC WASTE}
본 발명은 유기성 폐기물의 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일의 시스템내에서 가축 분뇨(糞尿)나 남은 음식물로부터 발생되는 액상의 유기성 폐기물을 호기성(好氣性) 발효균을 이용하여 단계적으로 발효처리하여 발효퇴비와 발효액비를 생산하고, 처리과정에서 발생되는 악취가스를 순환시키면서 탈취할 수 있도록 하므로써 매우 효율적이면서도 환경 친화적으로 유기성 폐기물을 처리할 수 있도록 하는 한편, 다수개의 처리조가 다단(多段)으로 적층·결합되도록 하여 시공작업성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 유기성 폐기물의 처리장치에 관한 것이다.
최근, 인구의 폭발적인 증가와 산업의 비약적인 발달로 인하여 인구의 도시 집중화 현상이 심화되고, 생활수준의 향상에 따른 소비활동의 증가로 인하여 유기성 폐기물의 배출량은 더욱 증대되는데 반하여, 이 같은 유기성 폐기물에 대한 자연 정화능력은 점점 저하되기 때문에 환경오염의 심각성이 커다란 사회문제로 대두되고 있다.
한편, 식생활이 날로 서구화되고, 고급화되면서 육류(肉類)의 소비량이 크게 늘어나고 그에 따라 양돈(養豚)이나 양계(養鷄) 등의 축산산업도 점점 대형화되고 있으며, 이러한 대형 축산시설 등에서는 유기성 폐기물인 가축 분뇨가 대량으로 발생되고 있고, 일반 가정은 물론 음식점 등에서 다량의 남은 음식물 등이 발생되고 있다.
이와 같이 남은 음식물이나 축산시설에서 발생되는 유기성 폐기물의 대부분을 차지하는 가축의 분뇨가 제대로 처리되지 못하고 그대로 적치된 상태로 방치되거나 적절한 처리과정을 거치지 않고 배출되는 경우에 유기성 폐기물이 부패될 때 발생되는 악취는 주변의 주거환경을 크게 오염시키게 되는 것은 물론, 침출수에 따른 하천과 지하수의 오염에 따라 주민의 건강을 위협한다는 문제가 있으며, 파리 및 모기의 서식환경을 제공하게 되어 전염병의 발생우려가 매우 높아진다는 문제가 있다.
한편, 최근에는 가축 분뇨나 남은 음식물 같은 유기성 폐기물의 경우 농작물의 퇴비로 활용될 수 있다는 이론이 제안됨에 따라 단순히 톱밥이나 왕겨 등과 혼합하는 방식으로 처리하고자 하는 시도가 있어 왔으나, 가축 분뇨(糞尿)로부터 분(糞)만 따로 분리하여 수거하는 것이 쉽지 않고, 그 처리규모 또한 소규모에 국한되기 때문에 효율적이지 못하다는 문제가 있다.
이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명자는 특허등록 제10-0361017호(명칭:폐유기물 발효시스템), 특허등록 제10-0361018호(명칭:폐유기물 발효시스템의 필터링장치), 특허등록 제10-0884667호(명칭:유기물 발효시스템의 급기 및 배수장치), 특허등록 제10-0875991호(명칭:유기성 폐기물의 자원화 처리장치)를 제안하였다.
그러나, 상기의 특허등록 제10-0875991호 등의 선행기술에서는 단일의 처리조내에 복수개의 여재층이 형성되도록 하였으나, 이 경우 시공성이 까다롭다는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일의 시스템내에서 가축 분뇨(糞尿)나 남은 음식물로부터 발생되는 액상의 유기성 폐기물을 호기성 발효균을 이용하여 단계적으로 발효처리하여 발효퇴비와 발효액비를 생산하고, 처리과정에서 발생되는 악취를 순환시키면서 탈취할 수 있도록 하므로써 매우 효율적이면서도 환경 친화적으로 유기성 폐기물을 처리할 수 있도록 한 새로운 유기성 폐기물의 처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다수개의 처리조가 다단(多段)으로 적층·결합되도록 구성함으로써 시공작업성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 새로운 유기성 폐기물의 처리장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상단부와 하단부 가장자리에 플랜지(Flange)가 형성되어 설치면상에서 수직 상방으로 적층·결합되게 설치되며, 내부에는 여재층(濾材層)이 형성된 통(筒)형상의 다수개의 처리조와; 적층 결합된 다수개의 처리조중 최상단 처리조의 상부에 플랜지결합으로 덮여지게 설치되는 돔(Dome)형상의 덮개와; 상기 처리조의 설치위치로부터 일정 거리 만큼 떨어진 설치면상에 형성되어 외부로부터 수송된 액상의 유기성 폐기물을 저장하는 저류조와; 상기 처리조의 수직하방에 해당되는 설치면의 내부에 형성되는 기계실과; 상기 처리조 내부에 형성된 여재층의 아랫쪽에 설치된 상태에서 외부의 송풍기으로부터 공급되는 공기를 여재층에 공급하는 산기관과; 상기 처리조 내부의 여재층과 산기관의 중심부를 통하여 기계실 내부에 이르도록 세워져 설치된 상태에서 기계실내에 마련되는 스텝핑모터의 동력을 전달받아 정해진 각도범위에서 정·역회동되는 교반축과; 상기 처리조 내부의 여재층과 산기관의 중심부를 통하여 세워져 설치되어 교반축을 보호하는 교반축 보호관과; 상기 처리조 내부에 형성된 여재층을 통과하는 교반축으로부터 좌우방향으로 분기되게 설치되며, 하부에는 서로 반대방향으로 향하는 다수쌍의 교반날개가 설치되어 각 처리조내의 여재층을 교반하는 교반기와; 상기 저류조 내부에 설치되는 이송펌프와; 상기 이송펌프의 출력측상에 연결된 상태에서 상단부가 덮개의 내측에 해당되는 최상단 처리조의 윗쪽으로 노출되게 설치되며, 끝부분에는 최상단 처리조상의 여재층에 유기성 폐기물을 뿌려주는 분사노즐이 설치된 유기성 폐기물 공급관과; 상기 처리조의 외측에 설치되고, 별도의 파이프라인에 의해 덮개의 내측 상부와 연통되게 설치되며, 배기팬의 작용에 의하여 파이프라인을 통하여 공급되는 악취가스가 탈취된 후 배출되도록 하는 탈취조와; 상기 처리조상의 산기관의 아랫쪽에 설치되며, 바닥면상에는 여재층을 통과한 액상의 유기성폐기물이 배출되도록 하는 미세공이 형성되고, 저면부에는 호기성 발효균이 배양된 중공사(中空絲)가 조밀하게 배열되어 아랫쪽으로 늘어뜨려지게 설치된 다공성 트레이(Tray)와; 상기 다공성 트레이의 상부에 얹혀진 상태에서 아랫쪽으로 흐르는 액상 유기성 폐기물에 함유된 슬러지를 걸러주는 미세 걸름망과; 상기 미세 걸름망의 윗부분에 설치된 상태에서 상기 여재층 및 산기관을 받쳐주는 다공성 받침판과; 상기 처리조의 아랫쪽에 해당되는 설치면의 하부와 연통되게 설치되어 상기 처리조를 통과하면서 발효처리된 액비가 저장되는 저장탱크를 포함하여 구성된다.
본 발명에서 상기 최상단 처리조의 여재층을 교반하는 교반기는 아랫쪽 여재층을 교반하는 교반기 보다 빠르게 회전되도록 구성되며, 이를 위하여, 최상단 처리조에 설치되는 교반기의 회전축과 아랫쪽의 교반축을 분리·구성하되, 상기 분리된 교반축의 상단부 내주면에 구동기어가 형성되고, 상기 최상단 처리조의 교반기의 회전축의 하단에는 상기 교반축상의 구동기어에 맞물려 회동되는 작은 크기의 전동기어가 고정되게 설치되도록 구성된다.
본 발명에서 상기 처리조의 여재층의 윗부분에 해당되는 내면상에는 교반기의 외측단에 설치된 롤러(Roller)의 회동을 안내하기 위한 원형의 롤러받침턱이 형성되고; 상기 다공성 트레이의 설치위치에 해당되는 처리조의 내면에는 상기 다공성 트레이와 미세 걸름망 및 다공성 받침판의 가장자리를 받쳐주는 지지턱이 형성되며; 상기 여재층과 일치하는 처리조의 벽면에는 유기성 폐기물과 혼합된 상태에서 발효처리된 여재의 배출 및 체를 위한 출입문이 형성되도록 구성된 특징을 갖는다.
본 발명을 적용하면, 양돈 시설이나 양계시설 등의 축산시설로부터 수송된 액상의 유기성 폐기물을 저류조에 수용한 상태에서 이송펌프를 이용 다단으로 설치된 처리조의 내부 상방으로 펌핑하여 공급하고, 공급된 액상의 유기성 폐기물은 각각의 처리조내에 형성되는 여재층을 통과하도록 함과 동시에 각각의 처리조의 하부로부터 상방으로 산기관을 통하여 공기를 충분히 공급하여 여재층을 통과하는 유기성 폐기물이 호기성 박테리아에 의하여 단계적으로 발효처리될 수 있도록 하는 한편, 유기성 폐기물의 발효처리과정에서 발생되는 악취가스는 외부의 탈취조를 경유하여 탈취된 후 외부로 배출되도록 함에 따라 유기성 폐기물을 친환경적으로 발효처리하여 자원화할 수 있게 된다.
또, 본 발명을 적용하면 다수개의 처리조가 수직 상방으로 적층·결합되도록 구성되기 때문에 시공작업이 매우 간단하다는 효과가 있으며, 유기성 폐기물의 처리규모에 따라 임의로 처리조의 적층 갯수를 조절할 수 있어 경제적으로 유리하다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 처리장치를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 처리장치에서 처리조를 나타내는 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 적용되는 산기관의 평면도이다.
도 4는 최상단 처리조에 설치되는 교반기의 회전축과 교반축이 분리된 상태에서 기어결합된 상태를 나타내는 부분확대 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치를 이용하여 유기성 폐기물을 처리하는 과정을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 부분 확대 단면도이다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명은 가축 분뇨(糞尿)나 남은 음식물로부터 발생되는 액상의 유기성 폐기물을 호기성 발효균으로써 단계적으로 발효처리하여 발효퇴비와 발효액비를 생산하고, 처리과정에서 발생되는 악취를 순환시키면서 탈취할 수 있도록 하므로써 매우 효율적이면서도 환경 친화적으로 유기성 폐기물을 처리할 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 처리장치(10)에서는 남은 음식물이나 양돈시설, 양계시설 등의 축산시설로부터 수송된 액상의 유기성 폐기물을 단계적으로 처리하기 위한 다수개의 처리조(20)가 설치면(12)으로부터 윗쪽으로 적층·결합되는 방식으로 세워져 설치되도록 구성된다.
상기 처리조(20)는 각각 사각통형상이나 원통형상으로 이루어지는데, 상단과 하단의 가장자리로부터 바깥쪽으로는 이웃하는 처리조와의 적층·결합을 위한 플랜지(22)가 형성되고, 적층된 다수개의 처리조중 최상단 처리조(20')의 상부에는 돔 형상의 덮개(24)가 플랜지 결합에 의하여 설치되도록 구성된다.
상기 각각의 처리조(20)(20')의 내부에는 여재층(濾材層:26)이 형성되도록 구성된다.
상기 여재층(26)을 형성하는 여재(濾材)로는 톱밥이나 왕겨 또는 우드 칩(Wood chip)이 단독 또는 혼합된 형태로 사용될 수 있다.
상기 처리조(20)의 설치위치로부터 일정 거리 만큼 떨어진 설치면(12)상에는 외부로부터 수송된 액상의 유기성 폐기물을 저장하는 저류조(28)가 형성되고, 상기 처리조(20)의 수직하방에 해당되는 설치면(12)의 내부에는 기계실(30)이 형성되도록 구성된다.
본 발명에서 상기 각각의 처리조(20)(20') 내부에 형성된 여재층(26)의 아랫쪽에는 외부의 송풍기(32)으로부터 공급되는 공기를 여재층(26)에 공급하는 산기관(34)이 설치되며, 상기 처리조(20)(20') 내부의 여재층(26)과 산기관(34)의 중심부를 통하여 기계실(30)의 내부로는 상기 기계실(30)내에 마련되는 스텝핑모터(M)의 동력을 전달받아 정해진 각도범위에서 정·역회동되는 교반축(36)이 세워져 설치되도록 구성된다.
상기 교반축(36)의 하단은 기계실(30) 내부에서 스텝핑모터(M)와 통상의 전동메카니즘에 의하여 기계적으로 연결되도록 구성된다.
본 발명의 실시예에서는 교반축(36)의 하단에 수평베벨기어(36a)를 설치하고, 스텝핑모터(M)의 축상에는 수직베벨기어(36b)를 설치하여 서로 맞물리도록 한 것을 예시하였다.
상기 교반축(36)은 정·역구동되는 스텝핑모터(M)의 동력을 전달받아 정해진 각도범위에서 정방향과 역방향으로 번갈아 회동되도록 구성될 수 있다.
상기 처리조(20)(20') 내부의 여재층(26)과 산기관(34)의 중심부에는 상기 교반축을 보호하기 위한 교반축 보호관(38)이 세워져 설치되며, 상기 각각의 처리조(20)(20') 내부에 형성된 여재층(26)을 통과하는 교반축(36)으로부터 좌우방향으로는 해당 처리조(20)(20')내의 여재층(26)을 교반하는 교반기(40)(40')가 분기되게 설치된다.
상기 교반기(40)의 설치위치에 해당되는 교반축 보호관(38)의 외주면에는 교반기(40)의 회동경로를 따라 정해진 각도범위에 걸쳐 가이드공(38a)이 형성된다.
상기 교반기(40)에서 교반날개(40a)는 다수쌍으로 이루어져 여재층(26)에 묻히도록 아랫쪽을 향하여 설치되며, 각 쌍의 교반날개(40a)는 운전조작시 각 처리조(20)(20')상의 여재층(26)에 채워진 유기성 폐기물과 여재가 보다 고르게 혼합되도록 하기 위하여 서로 반대방향으로 향하도록 형성된다.
본 발명에서 상기 저류조(28)의 내부에는 액상 유기성 폐기물을 공급하기 위한 이송펌프(P)가 설치되고, 상기 이송펌프(P)의 출력측상에는 유기성 폐기물 공급관(42)이 연결되도록 구성된다.
상기 유기성 폐기물 공급관(42)은 상단부가 상기 덮개(24)의 내측에 해당되는 최상단 처리조(20')의 윗쪽으로 노출되게 설치되며, 끝부분에는 최상단 처리조(20')상의 여재층(26)에 유기성 폐기물을 뿌려주는 분사노즐(42a)이 설치된다.
상기 처리조(20)의 외측에는 별도의 파이프라인(44a)에 의해 덮개(24)의 내측 상부와 연통되는 단일 또는 다수개의 탈취조(44)가 설치되며, 상기 덮개(24)의 내측 상부에는 유기성 폐기물의 처리과정에서 발생되는 악취를 상기 탈취조(44)쪽으로 배출시키기 위한 배기팬(46)이 설치된다.
또, 상기 각 처리조(20)(20')의 일측 상부의 측면 외측으로 악취를 배출하기 위한 파이프라인(44a)과 배기팬(46)이 설치될 수 있다.
상기의 탈취작용은 운전조작이 이루어지는 동안 반복되도록 구성된다.
본 발명에서 상기 처리조(20)(20')상의 산기관(34)의 아랫쪽에는 별도의 다공성 트레이(48)가 설치되는데, 상기 다공성 트레이(48)의 바닥면상에는 여재층(26)을 통과한 액상의 유기성 폐기물이 배출되도록 하는 미세공(48a)이 형성되고, 저면부에는 호기성 발효균이 배양된 중공사(中空絲:48b)가 조밀하게 배열되어 아랫쪽으로 늘어뜨려지게 설치된다.
또, 상기 다공성 트레이(48)의 상부에는 아랫쪽으로 흐르는 액상 유기성 폐기물에 함유된 슬러지를 걸러주는 미세 걸름망(50)이 얹혀지도록 구성되며, 상기 미세 걸름망(50)의 윗면에는 상기한 여재층(26) 및 산기관(34)을 받쳐주는 다공성 받침판(60)이 놓여지도록 구성된다.
한편, 본 발명에서 상기 최상단 처리조(20')의 여재층(26)을 교반하는 교반기(40')는 그 아랫쪽 처리조(20)상의 여재층(26)을 교반하는 교반기(40) 보다 빠르게 회전되도록 구성될 수 있다.
이를 위하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 최상단 처리조(20')에 설치되는 교반기(40')의 회전축(40b)과 아랫쪽의 교반축(36)은 서로 분리·구성되고, 상기 분리된 교반축(36)의 상단부 내주면에 구동기어(52)가 형성되는 한편, 상기 최상단 처리조(20')의 교반기(40')의 회전축(40b)의 하단에는 상기 교반축(36)상의 구동기어(52)에 맞물려 회동되는 작은 크기의 전동기어(54)가 고정되게 설치되도록 구성된다.
본 발명에서 상기 각각의 처리조(20)(20')의 여재층(26)의 윗부분에 해당되는 내면상에는 교반기(40)(40')의 외측단에 설치된 롤러(Roller:56)의 회동을 안내하기 위한 원형의 롤러받침턱(58)이 형성되도록 구성된다.
또, 상기 여재층(26) 아랫쪽의 다공성 트레이(48)의 설치위치에 해당되는 처리조(20)(20')의 내면에는 상기 다공성 트레이(48)와 미세 걸름망(50) 및 다공성 받침판(60)의 가장자리를 받쳐주는 지지턱(62)이 형성되도록 구성된다.
본 발명에서 상기 설치면(12)의 하부 일측에는 각각의 처리조(20)(20')를 통과하면서 발효 및 정화처리된 액상의 유기성 폐기물이 저장되는 저장탱크(64)가 연통되게 형성되고, 상기 저장탱크(64)의 바닥면에는 외부의 송풍기(32)의 작용에 의하여 공급되는 공기를 저장탱크(64)내에서 폭기(暴氣)시키는 폭기용 산기관(34')이 설치될 수 있다.
상기 저장탱크(64)에는 탈취조(44)의 하단부로부터 인출되는 배수관(44b)이 연결되도록 구성된다.
또, 본 발명에서 상기 각각의 여재층(26)의 형성 위치에 해당되는 처리조(20)(20')의 일측면에는 해당 여재층(26)내에 채워진 여재를 교체 또는 배출할 수 있도록 하기 위한 출입문(66)이 설치되도록 구성된다.
한편, 본 발명에서 각각의 처리조(20)(20')에서 여재층(26)의 하부에 설치되어 해당 여재층(26)에 공기를 공급하는 산기관(34)은 처리조(20)(20')의 형상에 맞추어 원형이나 사각형의 형상으로 설계되는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서는 처리조(20)(20')가 사각통 형상으로 이루어짐에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 산기관(34) 또한 다수의 공기토출공(34a)이 형성된 사각형의 파이프형상으로 구성하되, 중심부에는 교반축(36)이 통과될 수 있도록 함과 동시에 교반축 보호관(38)이 연결될 수 있도록 하기 위한 관공통(34b)이 형성되도록 구성된다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 작용은 다음과 같다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 먼저 내부에 여재층(26), 다공성 받침판(60), 산기관(34), 미세 걸름망(50) 및 다공성 트레이(48)가 순차적으로 형성된 다수개의 다수개의 처리조(20)(20')를 설치면(12)상의 수직상방으로 적층시키되, 상기 각각의 처리조(20)(20')상에 형성된 플랜지(22)가 패킹(68)를 매개로 서로 밀착되도록 한 상태에서 체결부재를 이용하여 결합시킨다.
그런 다음, 상기 각 처리조(20)(20')의 중심부를 통하여 교반축 보호관(38) 및 교반축(36)을 끼운 상태에서 기계실(30)에서 교반축(36)의 하단에 형성된 수평베벨기어(36a)가 스텝핑모터(M)축상의 수직베벨기어(36b)에 맞물리도록 하고, 각각의 처리조(20)(20')상의 여재층(26)쪽으로 형성된 교반기(40)(40')를 교반축(36)에 연결한다.
그런 다음, 상기 최상단의 처리조(20')의 플랜지상에 덮개(24)를 플랜지 결합하고, 파이프라인(44a)을 매개로 탈취조(44)가 덮개(24)의 상부 내측과 연결되도록 하는 한편, 외부의 송풍기(32)를 상기 각 처리조(20)(20') 및 저장탱크(64)상의 산기관(34)(34')과 연결하면, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치(10)의 설치가 완료된다.
이 상태에서 남은 음식물이나 양돈시설이나 양계시설 등의 축산시설의 가축 분뇨로부터 발생되어 수송된 액상의 유기성 폐기물은 저류조(28)에 수용되도록 한다.
상기 저류조(28)에 수용된 액상의 유기성 폐기물을 처리하고자 하는 경우, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 저류조(28)내부에 설치된 이송펌프(P)를 작동시키면, 이송펌프(P)에 의하여 펌핑된 저류조(28) 내의 유기성 폐기물은 유기성 폐기물 공급관(42)에 의하여 최상단 처리조(20')의 여재층(26)의 상방으로 공급된 후 분사노즐(42a)을 통하여 뿌려지면서 최상단 여재층(26)으로 분산·공급된다.
이 같은 방식에 의하여 최상단 처리조(20') 내부의 여재층(26)에 공급된 액상의 유기성 폐기물은 톱밥이나 왕겨 같은 여재를 통과한 후 다공성 받침판(60), 미세 걸름망(50) 및 다공성 트레이(48)를 통하여 아랫쪽의 처리조(20)로 순차적으로 흘러내리면서 호기성 발효균에 의하여 단계적으로 발효처리된다.
한편, 윗쪽에 위치한 처리조(20)상의 여재층(26)으로부터 아랫쪽에 위치한 처리조(20)상의 여재층(26)을 통하여 순차적으로 흘러내리는 액상의 유기성 폐기물은 상기 각각의 여재층(26) 아랫쪽에 설치된 다공성 트레이(48)의 아랫쪽으로 조밀하게 늘여뜨려진 상태로 설치된 중공사(48b)를 따라 흘러내리게 되는데, 상기 중공사(48b)에는 호기성 발효균이 배양되어 있어 아랫쪽으로 흘러내리는 과정에서도 발효처리가 이루어지는 것이다.
이와 같은 처리조(20)(20') 내에서의 유기성 폐기물에 대한 발효처리는 호기성 발효균에 의하여 이루어지는데, 호기성 발효균이 왕성하게 활동할 수 있는 여건을 부여하기 위하여 시스템의 운전조작이 이루어지는 동안 외부의 송풍기(32)으로부터 공급되는 신선한 공기가 상기 각각의 처리조(20)(20')의 여재층(26) 아랫쪽에 설치되는 산기관(34)을 통하여 해당 여재층(26)내로 지속적으로 공급된다.
또, 상기 각각의 처리조(20)(20')상에서 유기성 폐기물이 유입되는 여재층(26)은 액상의 유기성 폐기물이 골고루 혼합되도록 하기 위하여 교반이 요구되는데, 이를 위하여 기계실(30) 내의 스텝핑모터(M)를 구동시키면 스텝핑모터(M)와 통상의 전동메카니즘에 의하여 기구적으로 연결된 교반축(36)이 정방향 및 역방향으로 번갈아 회동되고, 그에 따라 각 여재층(26)내로 설치된 교반기(40)(40') 또한 정방향 및 역방향으로 번갈아 회동되면서 그 하부의 교반날개(40a)에 의하여 여재층(26)을 형성하는 여재와 유기성 폐기물의 혼합이 골고루 이루어진다.
이 과정에서 상기 교반기(40)의 하부에 설치된 각 쌍의 교반날개(40a)가 서로 반대방향으로 형성되어 있기 때문에 교반기(40)가 정방향 및 역방향으로 회전되는 경우에 여재층(26)내의 유기성 폐기물과 여재의 혼합물이 한쪽으로 쏠리는 현상이 방지되는 것이다.
한편, 본 발명에서는 유기성 폐기물이 보다 신속하게 처리되도록 하기 위하여 상기 최상단 처리조(20')의 여재층(26)을 교반하는 교반기(40')를 그 아랫쪽 처리조(20)상의 여재층(26)을 교반하는 교반기(40) 보다 빠르게 회전되도록 할 필요가 있다.
이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 최상단 처리조(20')에 설치되는 교반기(40')의 회전축(40b)과 아랫쪽의 교반축(36)은 서로 분리·구성되고, 상기 분리된 교반축(36)의 상단부 내주면에 구동기어(52)가 형성되는 한편, 상기 최상단 처리조(20')의 교반기(40')의 회전축(40b)의 하단에는 상기 교반축(36)상의 구동기어(52)에 맞물려 회동되는 작은 크기의 전동기어(54)가 고정되게 설치되도록 하면, 교반축(36)이 한번 회전될 때 상기 회전축(40b)이 다수회 회전되기 때문에 최상단 처리조(20')에 설치되는 교반기(40)의 교반속도가 빨라진다.
한편, 가축 분뇨 같은 유기성 폐기물의 처리과정에서 발생되는 악취가스는 처리조(20)(20') 내부의 상방으로 상승되는데, 이 같이 처리조(20)(20') 내부의 상방으로 포집된 악취가스는 배기팬(46)의 작동에 따라 파이프라인(44a)을 통하여 단일 또는 다수개의 탈취조(44)로 유입되어 살수(撒水)를 통과하면서 탈취된 후 외부로 배출된다.
한편, 최하단의 처리조(20)상의 여재층(26)을 통하여 흘러내리면서 발효처리된 유기성 폐기물의 발효액비와 탈취조(44)상의 배수관(44b)을 통하여 배출되는 액상분은 설치면(12)상에 형성된 별도의 통로를 통하여 배출된 후 폭기용 산기관(34')에 의하여 폭기되는 저장탱크(64)에 수용된다.
상기의 각각의 처리조(20)(20')상의 여재층(26)에서 발효처리되는 유기성 폐기물과 톱밥이나 왕겨 같은 여재의 혼합물로 이루어진 발효퇴비는 각각의 처리조(20)(20')상의 여재층(26)에 해당되는 높이에 형성된 출입문(66)을 통하여 배출된다.
또, 상기 각각의 처리조(20)(20')상의 여재층(26)에 채워진 여재를 교체하거나 처리조 내부를 세척하고자 하는 경우 또한 상기 출입문(66)을 통하여 출입하면서 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치(10)에 의하여 생산·배출되는 발효퇴비와 발효액비는 각종 농작물의 재배에 이용된다.
20,20' : 처리조 22 : 플랜지(Flange)
24 : 덮개 26 : 여재층(濾材層)
28 : 저류조 30 : 기계실
32 : 송풍기 34,34' : 산기관
36 : 교반축 38 : 교반축 보호관
40 : 교반기 40a : 교반날개
40a : 교반날개 40b : 회전축
42 : 유기성 폐기물 공급관 44 : 탈취조
46 : 배기팬 48 : 다공성 트레이(Tray)
48a : 미세공 48b : 중공사(中空絲)
50 : 미세 걸름망 52 : 구동기어
54 : 전동기어 56 : 롤러(Roller)
58 : 롤러받침턱 60 : 다공성 받침판
62 : 지지턱 64 : 저장탱크
66 : 출입문 68 : 패킹(Packing).

Claims (3)

  1. 상단부와 하단부 가장자리에 플랜지(Flange:22)가 형성되어 설치면(12)상에서 수직 상방으로 적층·결합되게 설치되며, 내부에는 여재층(濾材層:26)이 형성된 통(筒)형상의 다수개의 처리조(20)와;
    적층 결합된 다수개의 처리조중 최상단 처리조(20')의 상부에 플랜지결합으로 덮여지게 설치되는 돔(Dome)형상의 덮개(24)와;
    상기 처리조(20)의 설치위치로부터 일정 거리 만큼 떨어진 설치면(12)상에 형성되어 외부로부터 수송된 액상의 유기성 폐기물을 저장하는 저류조(28)와;
    상기 처리조(20)의 수직하방에 해당되는 설치면(12)의 내부에 형성되는 기계실(30)과;
    상기 처리조(20) 내부에 형성된 여재층(26)의 아랫쪽에 설치된 상태에서 외부의 송풍기(32)로부터 공급되는 공기를 여재층(26)에 공급하는 산기관(34)과;
    상기 처리조(20) 내부의 여재층(26)과 산기관(34)의 중심부를 통하여 기계실(30) 내부에 이르도록 세워져 설치된 상태에서 기계실(30)내에 마련되는 스텝핑모터(M)의 동력을 전달받아 정해진 각도범위에서 정·역회동되는 교반축(36)과;
    상기 처리조(20) 내부의 여재층(26)과 산기관(34)의 중심부를 통하여 세워져 설치되어 교반축(36)을 보호하는 교반축 보호관(38)과;
    상기 처리조(20) 내부에 형성된 여재층(26)을 통과하는 교반축(36)으로부터 좌우방향으로 분기되게 설치되며, 하부에는 서로 반대방향으로 향하는 다수쌍의 교반날개(40a)가 설치되어 각 처리조(20)내의 여재층(26)을 교반하는 교반기(40)와;
    상기 저류조(28) 내부에 설치되는 이송펌프(P)와;
    상기 이송펌프(P)의 출력측상에 연결된 상태에서 상단부가 덮개(24)의 내측에 해당되는 최상단 처리조(20')의 윗쪽으로 노출되게 설치되며, 끝부분에는 최상단 처리조(20')상의 여재층(26)에 유기성 폐기물을 뿌려주는 분사노즐(42a)이 설치된 유기성 폐기물 공급관(42)과;
    상기 처리조(20)의 외측에 설치되고, 별도의 파이프라인(44a)에 의해 덮개(24)의 내측 상부와 연통되게 설치되며, 배기팬(46)의 작용에 의하여 파이프라인(44a)을 통하여 공급되는 악취가스가 탈취된 후 배출되도록 하는 탈취조(44)와;
    상기 처리조(20)상의 산기관(34)의 아랫쪽에 설치되며, 바닥면상에는 여재층(26)을 통과한 액상의 유기성폐기물이 배출되도록 하는 미세공(48a)이 형성되고, 저면부에는 호기성 발효균이 배양된 중공사(中空絲:48b)가 조밀하게 배열되어 아랫쪽으로 늘어뜨려지게 설치된 다공성 트레이(Tray:48)와;
    상기 다공성 트레이(48)의 상부에 얹혀진 상태에서 아랫쪽으로 흐르는 액상 유기성 폐기물에 함유된 슬러지를 걸러주는 미세 걸름망(50)과;
    상기 미세 걸름망(50)의 윗부분에 설치된 상태에서 상기 여재층(26) 및 산기관(34)을 받쳐주는 다공성 받침판(60)과;
    상기 처리조(20)의 아랫쪽에 해당되는 설치면(12)의 하부와 연통되게 설치되어 상기 처리조(20)를 통과하면서 발효처리된 액비가 저장되는 저장탱크(64)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 최상단 처리조(20')의 여재층(26)을 교반하는 교반기(40')는 아랫쪽 여재층(26)을 교반하는 교반기(40) 보다 빠르게 회전되도록 구성되며;
    이를 위하여, 최상단 처리조(20')에 설치되는 교반기(40')의 회전축(40b)과 아랫쪽의 교반축(36)을 분리·구성하되;
    상기 분리된 교반축(36)의 상단부 내주면에 구동기어(52)가 형성되고;
    상기 최상단 처리조(20')의 교반기(40')의 회전축(40b)의 하단에는 상기 교반축(36)상의 구동기어(52)에 맞물려 회동되는 작은 크기의 전동기어(54)가 고정되게 설치된 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 처리조(20)의 여재층(26)의 윗부분에 해당되는 내면상에는 교반기(40)(40')의 외측단에 설치된 롤러(Roller:56)의 회동을 안내하기 위한 원형의 롤러받침턱(58)이 형성되고;
    상기 다공성 트레이(48)의 설치위치에 해당되는 처리조(20)(20')의 내면에는 상기 다공성 트레이(48)와 미세 걸름망(50) 및 다공성 받침판(60)의 가장자리를 받쳐주는 지지턱(62)이 형성되며;
    상기 여재층(26)과 일치하는 처리조(20)(20')의 벽면에는 유기성 폐기물과 혼합된 상태에서 발효처리된 여재의 배출 및 교체를 위한 출입문(66)이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 처리장치.
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