KR20180078622A - 유기성 폐기물 처리용 소멸기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음식물쓰레기와 하수슬러지의 혼합물인 유기성폐기물을 경제적이면서도 효율적으로 처리가 가능한 유기성 폐기물 대량 처리 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 유기성 폐기물 처리용 소멸기에 관한 것이다.
최근 음식물쓰레기, 하수슬러지 및 돈 분뇨 등을 포함한 유기성폐기물의 발생량이 증가하고 있으며, 그 처리방법에 대한 규제도 매년 달라지고 있다. 2005년 음식물쓰레기의 육상 직매립금지가 시행된 이후, 하수슬러지(2012년), 가축분뇨(2012), 음식물쓰레기(2013년), 음폐수(2013년), 폐수슬러지(2016년)가 연차적으로 해양 투기가 금지됨에 따라 유기성폐기물의 효율적 처리는 난제로 작용하고 있는 상태에서 음식물쓰레기 처리 방법은 매립, 소각, 해양투기, 자원화 등 종래에는 여러 가지가 있었으나, 음식물쓰레기의 직매립 금지(2005년)와 해양투기 금지됨(2013년)에 따라 이를 대체하기 위한 다양한 방법이 시도되었는데 그 중, 소각은 우리나라 음식문화 특성상 높은 수분함량으로 인한 불완전 연소, 각종 유해물질의 배출로 소각로 건설이 쉽지 않은 상태이고 자원화에는 사료화, 퇴비화, 에너지화 등이 있는데 사료화는 불규칙한 발생량, 다양한 이물질, 가축 질병의 발생으로 등으로 인해 사료화가 쉽지 않다. 퇴비화는 고염류의 토양집적, 다른 성분의 흡수장애, 작물의 영양분의 결핍 등으로 인하여 제조된 퇴비제품의 소비가 활발하지 않은 상태이다. 마지막으로 에너지화는 음식물쓰레기에 의한 바이오가스의 함량 및 질적 문제로 많은 애로상황과 직면하고 있다. 한편, 하수슬러지 처리의 종래기술로서는 건조, 고화, 소각, 용융, 탄화, 퇴비화, 연료화, 매립, 지렁이 사육토로서의 활용 등이 있으나, 탈수 후의 수분이 83% 수준의 고함수율로 인하여 수분을 제거하는데 에너지 비용과다, 공정악취가 극심하고 시설이 복잡하여 경제성이 있는 효율적인 함수율 저감기술이 절실한 상태이다. 따라서 음식물쓰레기 및 하수슬러지 등의 유기성폐기물을 처리함에 있어서 사회적 방향은 어떻게 친환경적으로 경제성을 담보하면서 처리할 것인가가 매우 중요한 사항이며, 기술적으로는 유기성폐기물의 탈수, 건조, 충분한 공기공급 및 소멸기술이 핵심 사항이다. 이와 관련하여 대한민국 공개특허 제2005-0024470호는 스크류 회전 교반기능을 가진 음식물 쓰레기 처리장치에 대해 개시하고 있다.
그러나, 상기 선행기술의 경우, 첫째, 처리장치의 하부에 4군데서 공기를 공급하고 있으나, 대용량의 처리 시에는 원료 하중으로 인한 압밀현상으로 인하여 공극이 없어서 공기공급이 제대로 되지 못하는 문제점을 내포하고 있다. 둘째, 원료의 압밀현상과 돌덩어리 현상에 의하여 보조 교반 날개의 잦은 고장 등의 문제점을 내포하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 종래 방법보다 효율적이면서도 경제적인 유기성 폐기물 대량 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 상부, 중부 및 하부로 구성된 본체; 외부로부터 이송된 유기성 폐기물 원료를 상기 본체 내부로 공급하는 자동 원료공급부; 상기 본체 내부에 수직방향으로 설치되어 회전구동하는 중공의 관형 샤프트, 상기 샤프트에 표면에 형성되어 상기 샤프트와 연통되고 하면에 복수의 공기분사공이 형성되어 하방으로 공기를 공급하며 유기성 폐기물을 하방으로부터 상방으로 상승시키면서 교반하는 중공의 스크류 엽편, 및 상기 샤프트 일 말단에 연결되어 상기 샤프트를 회전구동시키는 구동모터를 포함하는 상기 샤프트의 내로 공기를 공급하기 위한 제1공기 공급부; 상기 본체의 측면에 형성된 공기분사구를 통해 상기 하부에 공기를 공급하기 위한 제2공기 공급부; 및 상기 본체 상부에 설치되고 본체 내부에서 발생한 수증기 및 가스를 흡인하는 펌프, 및 상기 수증기 및 가스를 외부로 배출하는 가스 배출구를 포함하는 배기부를 포함하는, 유기성 폐기물 처리용 소멸기가 제공된다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유기성 폐기물을 효율적이면서도 경제적으로 처리할 수 있는 유기성 폐기물 대량 처리효과를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리용 소멸기의 개략적인 형태를 도시하고 있는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일일 500kg의 원료를 처리하는 유기성 폐기물 처리용 소멸기의 전면 모습을 나타내는 있는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일일 500kg의 원료를 처리하는 유기성 폐기물 처리용 소멸기의 후면 모습을 나타내는 있는 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일일 500kg의 원료를 처리하는 유기성 폐기물 처리용 소멸기의 전면 모습을 나타내는 있는 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 일일 500kg의 원료를 처리하는 유기성 폐기물 처리용 소멸기의 후면 모습을 나타내는 있는 사진이다.
용어의 정의:
본 문서에서 사용되는 용어 "유기성폐기물(organic waste)"은 일반 및 산업폐기물 중에서도 주로 유기물을 주체로 하는 폐기물을 말한다. 볏짚 및 보리짚과 같은 농업 부산물, 가축분뇨, 인분뇨, 나무껍질, 산업폐수오니, 식품산업폐기물, 생활하수오니 등이 있다. 유기성폐기물을 그대로 작물생산에 이용하면 여러 가지 장해가 일어나는 경우가 있어 비료화, 퇴비화(composting), 발효 처리하여 사용한다.
본 문서에서 사용되는 용어 "하수슬러지(sewage sludge)"는 하수처리의 각 공정에서 발생하여 집수된 슬러지로 상수슬러지에 비하여 유기물질 농도가 높다. 활성슬러지공정과 같은 하수처리공정에서는 최초침전지의 생슬러지(raw sludge)와 최종침전지에서의 잉여슬러지(waste sludge)가 발생한다.
발명의 상세한 설명:
본 발명의 일 관점에 따르면, 상부, 중부 및 하부로 구성된 본체; 외부로부터 이송된 유기성 폐기물 원료를 상기 본체 내부로 공급하는 자동 원료공급부; 상기 본체 내부에 수직방향으로 설치되어 회전구동하는 중공의 관형 샤프트, 상기 샤프트에 표면에 형성되어 상기 샤프트와 연통되고 하면에 복수의 공기분사공이 형성되어 하방으로 공기를 공급하며 유기성 폐기물을 하방으로부터 상방으로 상승시키면서 교반하는 중공의 스크류 엽편, 및 상기 샤프트 일 말단에 연결되어 상기 샤프트를 회전구동시키는 구동모터를 포함하는 상기 샤프트의 내로 공기를 공급하기 위한 제1공기 공급부; 상기 본체의 측면에 형성된 공기분사구를 통해 상기 하부에 공기를 공급하기 위한 제2공기 공급부; 및 상기 본체 상부에 설치되고 본체 내부에서 발생한 수증기 및 가스를 흡인하는 펌프, 및 상기 수증기 및 가스를 외부로 배출하는 가스 배출구를 포함하는 배기부를 포함하는, 유기성 폐기물 처리용 소멸기가 제공된다.
상기 유기성 폐기물 처리용 소멸기에 있어서, 상기 상부는 원뿔형의 형상을 갖고, 상기 중부는 원통형의 형상을 가지며, 상기 하부는 역원뿔형의 형상을 갖고, 상기 하부의 최상단의 직경이 상기 중부의 최하단의 직경보다 더 크며, 상기 중부와 하부는 링 모양의 접합자에 의하여 연결되고, 상기 상부에는 미생물을 접종한 바이오칩 투입구가 형성되고 상기 하부에는 배출구가 형성될 수 있다.
상기 유기성 폐기물 처리용 소멸기에 있어서, 상기 자동 원료공급부는 유기성 폐기물 원료가 유입되는 호퍼; 상기 원료를 상기 본체 하부에서 내부로 수평 이송시키는 이송 스크류; 및 상기 이송 스크류를 구동하는 제2구동모터를 포함할 수 있다.
상기 유기성 폐기물 처리용 소멸기에 있어서, 상기 자동 원료공급부를 통한 원료의 공급은 본체 내부에 추가적으로 구비된 온도센서 및 수분센서에 의해 측정된 본체 내부의 온도 및 수분함량에 따른 제어부에의해 자동으로 제어될 수 있고 상기 제1공기 공급부는 상기 스크류 엽편과 유기성 폐기물을 공간적으로 분리하기 위한 내통을 추가로 구비할 수 있다.
상기 유기성 폐기물 처리용 소멸기에 있어서, 상기 공기분사구는 상기 접합자에 형성되고, 상기 제2공기 공급부로부터 상기 공기분사구로 본체 내로 공급된 공기는 하향분사되고, 상기 제1공기 공급부를 통해 공급된 공기는 상기 샤프트를 통해 상향하다 상기 사프트에 연통된 상기 스크류 엽편의 하면에 형성된 공기분사공을 통해 하향분사되어 발효중인 유기성 폐기물 내에 공극을 형성시킴으로써 호기성 분해 세균의 발효를 촉진할 수 있다.
상기 유기성 폐기물 원료는 하수 슬러지, 분뇨, 음식물 쓰레기 또는 이들의 혼합물일 수 있고, 탈수 전처리된 것일 수 있다.
상기 유기성 폐기물 처리용 소멸기에 있어서, 상기 제1공기 공급부 및 상기 제2공기 공급부는 하나의 블로어를 통해 공기를 공급받을 수 있고, 선택적으로는 각각 별개의 블로어를 통해 공기를 공급받을 수 있다.
상기 유기성 폐기물 처리용 소멸기에 있어서, 상기 상부는 원뿔형의 형상을 갖고, 상기 중부는 원통형의 형상을 가지며, 상기 하부는 역원뿔형의 형상을 갖고, 상기 하부의 최상단의 직경이 상기 중부의 최하단의 직경보다 더 크며, 상기 중부와 하부는 링 모양의 접합자에 의하여 연결되고, 상기 상부에는 미생물을 접종한 바이오칩 투입구가 상기 하부에는 원료 배출구가 형성될 수 있다.
종래 하수슬러지(sewage sludge) 처리기술은 건조, 고화, 소각, 용융, 탄화, 퇴비화, 연료화, 매립, 지렁이 사육토로서의 활용 등이 있으나, 탈수 후의 수분이 83%인 고함수율로 인하여 수분을 제거하는데 있어 에너지의 비용과다, 공정악취가 극심하고 시설이 복잡하여 경제성이 있는 효율적인 함수율 저감기술이 절실한 상태이다. 또한, 해양투기 금지 전후하여 국내 유기성 폐기물의 처리 실태를 고려해볼 때 음식물쓰레기 및 하수슬러지 등의 유기성폐기물을 처리함에 있어서 사회적 방향은 어떻게 친환경적으로 경제성을 담보하면서 처리할 것이 매우 중요한 사항이며, 기술적으로는 음식물쓰레기 탈수 및 건조기술이 핵심 사항이다. 따라서, 본 발명자들은 우리나라 음식물쓰레기가 고탄수화물 함량, 고함수율, 염류함량이 높은 반면에 하수슬러지는 탄수화물 함량이 낮고 단백질 함량이 높은 것이 특징으로 각각의 원료들은 C/N비의 불균형, 고함수율, 높은 염분농도, 점도 및 밀도 문제, 불규칙한 발생량, 다양한 이물질로 인하여 매립, 소각뿐만 아니라, 사료화 및 퇴비화 등의 자원화가 쉽지 않은 문제점을 인식하고 예의 노력한 결과, 이송 스크류 펌프를 이용하여 기존의 방법보다 더 효율적으로 유기성폐기물을 외부에서 소멸기 하부로 직접 이송할 수 있을 뿐만 아니라, 공기공급 방법에서도 관형의 샤프트를 통과한 공기가 2중의 엽편의 공기분사공을 통해 하방의 공극으로 분사하고 소멸기 중부와 하부 구조의 폭이 달라짐으로서 생기는 공극으로 분사하는 공기공급 방법을 병용하여 소멸기 내의 호기성 상태를 증대 시켜서 보다 효율적으로 유기성 폐기물을 소멸 처리하는 유기성 폐기물 처리용 소멸기를 개발하였다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 균일한 부호는 균일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)의 개략적인 형태를 도시하고 있는 구성도이다. 종래에는 음식물 쓰레기와 하수슬러지가 적정 비율로 혼합된 유기성 폐기물이 호퍼에 유입되고 상기 호퍼와 연결된 스크류 펌프의 작동에 따라 유기성 폐기물을 소멸장치로 투입하므로 별도의 스크류 펌프를 장착해야 했으나 본 발명의 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)는 하부에 이송 스크류(22)가 구성되어 있어 이를 통해 유기성 폐기물을 외부에서 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10) 내부로 직접 이송할 수 있어 매우 효율적이라 할 수 있고 고함수율의 유기성 폐기물을 대량 소멸 처리하기 위해서는 원활한 공기의 공급이 필수적인데 본 발명의 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)는 종래 방식과는 달리 제1공기 공급부(30) 및 제2공기 공급부(40)로부터 공기를 공급하는 방식을 적용하여 유기성 폐기물의 소멸 효과를 향상시켰다.
그 구조를 살펴보면, 도시한 바와 같이, 원통형 모양의 본체가 형성되어 있고 상기 본체는 본체 상부(11), 본체 중부(12) 및 본체 하부(13)로 분류되는데 이중 본체 상부(11) 및 본체 하부(13)는 본체 내부에서 발생하는 수증기의 제거와 신속한 가스의 배출을 위해 깔때기 형상으로 구성되어 있다. 또한, 본체 하부(13)는 본체 중부(12) 보다 폭이 다소 큰 형상을 갖추고 있는데 이는 본체 하부(13) 및 본체 중부(12) 사이에 접합자(14) 형성에 따른 본체 하부(13)의 하방으로 공극을 형성하기 위함이다. 이는 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)내의 교반 및 발효공정 간에 호기성 상태를 증대시키기 위함으로 하기 제2공기 공급부(40)를 설명할 때 자세히 설명하기로 한다. 상기 본체의 내벽은 우리나라 음식물쓰레기에 많이 함유되어 있는 염분과 유기성 폐기물의 혼합 원료부터 발생되는 각종 부식가스에 잘 견딜 수 있는 스테인리스강(stainless steel) 재질로 구성되어 있다.
유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)의 본체 상부(11)는 집진 효과 향상과 수증기(51)를 효율적으로 제거하기 위하여 깔때기 형상을 갖추고 있다. 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)의 상부에는 발효공정을 위한 샤프트(36)의 일 말단에 연결되어 상기 샤프트(36)를 회전구동시키는 제1구동모터(37) 및 상기 본체 상부(11)에 장착되며 고함수율의 유기성폐기물이 소멸하는 과정에서 산화열에 의해 발생하는 다량의 수증기(51)를 흡인력이 강력한 터보 펌프(52)의 작동에 따라 탈취 후 효율적으로 배출하는 가스 배출구(53)가 구비된 배기부(50)가 구성되어 있다. 이때 상기 탈취는 상용 탈취방법 즉 약품처리를 통한 화학적 탈취방법 또는 미생물을 이용한 생물학적 탈취방법을 사용할 수 있다. 또한, 본체 상부(11) 우측에는 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10) 작동 시에 다량의 미생물을 접종한 바이오칩을 넣을 때 사용하는 바이오칩 투입구(15)가 구성되어 있고 일반적으로 바이오칩과 원료 혼합비는 1:1로 혼합되어 투입된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 본체 하부(13)의 좌측에는 종래의 원료 공급부와 비교하여 유기성 폐기물의 원료를 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10) 본체 내부로 원활하게 공급하고 소요면적을 작게 차지하는 자동 원료공급부(20)가 구성되어 있다. 자동 원료공급부(20)의 구성을 더 상세하게 설명하면 이송된 유기성 폐기물 원료가 유입되는 호퍼(21)의 하부에 제2구동모터(23)의 작동에 따라 상기 공급된 원료를 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10) 본체 내부로 자동 이송시키는 수평 형태의 이송 스크류(22)가 구성되어 있고 이송 스크류(22) 말단에는 상기 원료를 상기 본체 내부에 낙하시키는 스크류 종단(24)이 구성되어 있는데 스크류 종단(24)의 형태가 하방으로 45도 각도로 경사지게 절단되어 있으며, 이송 스크류(22)에 의해 이송된 고함수율의 원료는 본체 내부에 낙하하면서 기존의 저함수율 원료와 혼합 후 상승하게 된다. 한편, 자동 원료공급부(20)에 공급되는 유기성 폐기물 원료의 공급량은 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10) 내부의 온도센서(미도시)와 수분센서(미도시)에 의하여 제어되어 자동 공급된다.
종래 일반적인 버티칼형 교반 소멸기에서는 교반기의 높이가 높아짐에 따라 원료의 자체 중량에 의한 압밀현상과 공기막힘 현상으로 인하여 소멸기 내부로 효율적으로 공기를 공급하는 방법이 선제적 해결과제였다. 그러나 본 발명의 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)는 발효 및 교반공정 간에 충분한 공기를 공급하여 효율적으로 소멸처리가 가능한데 이는 본체에 구성된 제1공기 공급부(30) 및 제2공기 공급부(40)의 구성으로 가능하다. 먼저, 제1공기 공급부(30)는 본체 상부(11)에 설치된 제1구동모터(37)와 연결되고 관의 형태로 본체의 내부에 수직방향으로 설치되어 회전구동하는 중공의 관형 샤프트(36)가 구성되어 있고 샤프트(36) 외부에 나선형으로 형성되어 투입된 혼합원료를 상기 본체의 하방으로부터 상방으로 상승시키면서 교반하는 스크류 엽편(32)이 구성되어 있는데, 스크류 엽편(32)은 중공으로서 샤프트(36) 표면에 연장되어 샤프트(36)와 연통되어 있다. 아울러, 스크류 엽편(32) 외부를 둘러싸며 상기 투입된 원료와 상기 스크류 엽편(32)을 분리시키기 위한 수직방향의 내통(35)이 형성되어 있다. 또한, 스크류 엽편(32)에는 본체 하부(13)로부터 설치된 블로어(31)로부터 공급되어 샤프트(36) 내부를 통과한 상향공기(34)를 본체의 하방으로 분사하기 위한 복수의 공기분사공(33)이 형성되어 있어 투입된 원료는 자체 하중으로 인하여 하방으로 쏠리고 있기 때문에 이 때 생기는 공극으로 공기를 분사함으로써 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10) 내의 호기성 분해 세균의 발육을 증대시킬 수 있다.
한편, 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)의 본체 하부(13) 우측에는 제1공기 공급부(30)에 더하여 추가적으로 공기를 공급하는 제2공기 공급부(40)가 형성되어 있다. 이를 상세히 설명하면, 본체 중부(12)와 본체 하부(13) 사이에 접합자(14)를 연결함에 따라 크기가 다른 부위가 접함함으로 본체 내부에는 공극(44)이 형성된다. 본체 하부(13)에 설치된 블로어(31)에서 공급된 공기는 측면 공기주입구(41)를 통과하여 공기분사구(42)에 주입되고 하향 분사공기(43)를 형성하여 본체 하부(13)에 존재하는 유기성 폐기물 내에 공극(44)을 형성함으로써 호기성 발효를 촉진한다.
상술한 바와 같이, 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)의 본체 하부(13)로부터 공기를 공급하는 제1공기 공급기(30) 및 본체 측면으로부터 공기를 공급하는 제2공기 공급기(40)의 구성으로 대량의 함수율이 높은 유기성 폐기물을 효율적으로 산화 소멸 처리할 수 있고 소멸화 하고 난 뒤 소량의 잔사는 배출구(16)를 통해 배출된다. 도 2 및 3은 본 발명의 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)의 모습를 나타내고 있는 사진으로 유기성 폐기물 일일 처리용량 500 kg의 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)의 구조를 나타내고 있다.
결론적으로 본 발명의 유기성 폐기물 처리용 소멸기(10)는 종래 함수율이 높은 유기성폐기물을 버티칼형 소멸기로 산화 소멸시키는데 있어서 공기공급은 필수적이나 원료의 자체 중량에 의한 압밀현상과 막힘현상으로 인하여 문제점으로 인식되어왔으나 소멸기 본체의 상부 및 하부의 형태를 달리하고, 본체 하부 및 측면에서 충분한 공기를 공급해주며 원료의 투입 방법도 이송 스크류를 이용하여 본체 하부에 직접 공급하므로 대량의 유기성 폐기물을 효율적인 소멸처리하는데 활용가능하다.
본 발명은 상술한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 유기성 폐기물 처리용 소멸기
20: 자동 원료공급부
30: 제1공기 공급부
40: 제2공기 공급부
50: 배기부
20: 자동 원료공급부
30: 제1공기 공급부
40: 제2공기 공급부
50: 배기부
Claims (6)
- 상부, 중부 및 하부로 구성된 본체;
외부로부터 이송된 유기성 폐기물 원료를 상기 본체 내부로 공급하는 자동 원료공급부;
상기 본체 내부에 수직방향으로 설치되어 회전구동하는 중공의 관형 샤프트, 상기 샤프트에 표면에 형성되어 상기 샤프트와 연통되고 하면에 복수의 공기분사공이 형성되어 하방으로 공기를 공급하며 유기성 폐기물을 하방으로부터 상방으로 상승시키면서 교반하는 중공의 스크류 엽편, 및 상기 샤프트 일 말단에 연결되어 상기 샤프트를 회전구동시키는 구동모터를 포함하는 상기 샤프트의 내로 공기를 공급하기 위한 제1공기 공급부;
상기 본체의 측면에 형성된 공기분사구를 통해 상기 하부에 공기를 공급하기 위한 제2공기 공급부; 및
상기 본체 상부에 설치되고 본체 내부에서 발생한 수증기 및 가스를 흡인하는 펌프, 및 상기 수증기 및 가스를 외부로 배출하는 가스 배출구를 포함하는 배기부를 포함하는, 유기성 폐기물 처리용 소멸기. - 제1항에 있어서,
상기 상부는 원뿔형의 형상을 갖고, 상기 중부는 원통형의 형상을 가지며, 상기 하부는 역원뿔형의 형상을 갖고, 상기 하부의 최상단의 직경이 상기 중부의 최하단의 직경보다 더 크며, 상기 중부와 하부는 링 모양의 접합자에 의하여 연결되고, 상기 상부에는 미생물을 접종한 바이오칩 투입구가 형성되고 상기 하부에는 배출구가 형성된, 유기성 폐기물 처리용 소멸기. - 제1항에 있어서,
상기 자동 원료공급부는 유기성 폐기물 원료가 유입되는 호퍼;
상기 원료를 상기 본체 하부에서 내부로 수평 이송시키는 이송 스크류; 및
상기 이송 스크류를 구동하는 제2구동모터를 포함하는, 유기성 폐기물 처리용 소멸기. - 제1항에 있어서
상기 자동 원료공급부를 통한 원료의 공급은 본체 내부에 추가적으로 구비된 온도센서 및 수분센서에 의해 측정된 본체 내부의 온도 및 수분함량에 따른 제어부에의해 자동으로 제어되는, 유기성 폐기물 처리용 소멸기. - 제1항에 있어서,
상기 제1공기 공급부는 상기 스크류 엽편과 유기성 폐기물을 공간적으로 분리하기 위한 내통을 추가로 구비하고 있는, 유기성 폐기물 처리용 소멸기. - 제1항에 있어서,
상기 공기분사구는 상기 접합자에 형성되고, 상기 제2공기 공급부로부터 상기 공기분사구로 본체 내로 공급된 공기는 하향분사되고, 상기 제1공기 공급부를 통해 공급된 공기는 상기 샤프트를 통해 상향하다 상기 사프트에 연통된 상기 스크류 엽편의 하면에 형성된 공기분사공을 통해 하향분사되어 발효중인 유기성 폐기물 내에 공극을 형성시킴으로써 호기성 분해 세균의 발효를 촉진하는, 유기성 폐기물 처리용 소멸기.
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| KR101892975B1 (ko) | 2018-08-30 |
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