KR20190030847A - 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치 및 방법 - Google Patents
발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 발효 및 건조 공정이 수행되는 공간을 형성하는 수용챔버; 상기 수용챔버의 외부 둘레에 형성되고 온수 또는 스팀이 선택적으로 도입되어 간접 가열 방식으로 상기 수용챔버를 가열할 수 있도록 하는 자켓; 및 상기 수용챔버 내부의 유기성 폐기물을 교반하는 교반날개를 포함하는, 복수의 발효건조 통합처리조와, 상기 각 발효건조 통합처리조가 탈착가능하게 연결되고, 상기 각 발효건조 통합처리조에 온수 또는 스팀을 선택적으로 공급하는 스팀온수 통합제어부를 포함하되, 상기 각 발효건조 통합처리조에서는, 상기 스팀온수 통합제어부에 의해 상기 자켓에 공급되는 온수에 의한 발효 공정과, 상기 스팀온수 통합제어부에 의해 상기 자켓에 공급되는 스팀에 의한 건조 공정이 상기 수용챔버 내에서 순차적으로 진행 가능한 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치 및 이를 이용한 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 발효 공정 및 건조 공정을 복합하여 대량의 유기성 폐기물을 효과적으로 처리할 수 있는 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치에 관한 것이다.
산업화, 도시화가 고도화되면서 산업 폐기물과 생활 폐기물의 배출이 증가하여 환경오염이 날로 심각해짐에 따라, 보다 효율적인 정화시설 구축에 대한 필요성이 증가되고 있다. 특히 유기성 폐기물의 해양 투기가 금지됨에 따라 보다 효과적인 처리기술이 요구되고 있는 실정이다.
유기성 폐기물의 처리 방식으로 과거 매립 방식이 사용된 적이 있으나, 쓰레기 매립지에서의 침출수 발생, 인근하천의 수질 오염, 지하수 오염 등의 심각한 환경오염을 야기하는 원인이 되었다. 이에 따라 유기성 폐기물로 인한 수질 오염을 방지하고, 나아가 유기성 폐기물의 자원화를 통한 재활용에 대한 관심이 증가하였으며, 그 일환으로 유기성 폐기물을 처리하여 가축의 사료, 퇴비 또는 바이오 소재, 산업 소재 등으로 사용하는 방안이 제안되었다.
유기성 폐기물의 처리를 위해서는 일반적으로 발효 공정과 건조 공정이 수반된다. 유기성 폐기물 처리 시스템은 발효조와 건조기를 포함하고, 발효조에서 발효 공정을 거친 후 건조기로 이송하여 건조 공정이 수행된다. 그러나 이를 위해서는 발효조에서 처리된 유기성 폐기물을 건조기로 이송시키기 위한 이송설비가 추가되거나, 작업자에 의해 이송 작업이 수행되는 바, 설비 증가로 인한 시스템 장치의 대형화 또는 작업 인력의 증대 및 처리 시간의 증대라는 문제점을 수반한다.
한편, 유기성 폐기물의 증대에 따라, 유기성 폐기물의 대량으로 처리할 수 있는 시스템에 대한 요구가 상업적으로 증대하고 하다. 이러한 요구를 만족시키기 위하여, 발효조의 크기를 증대시켜 처리용량을 늘이는 방안이 시도되었으나, 발효조의 크기가 일정 이상으로 증대되는 경우 효율적인 처리가 되지 못하는 문제점이 있다. 이를 위해 다양한 기술적 시도들이 이루어지고 있으나, 관련 설비의 증대 및 비용 증가라는 새로운 문제점을 발생시키고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 유기성 폐기물을 발효 공정 및 건조공정을 복합하여 처리할 수 있고, 유기성 폐기물의 대량 처리가 가능한, 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 발효 공정 및 건조 공정의 복합 및 최적화를 통해 높은 에너지 효율을 갖는, 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치는, 발효 및 건조 공정이 수행되는 공간을 형성하는 수용챔버; 상기 수용챔버의 외부 둘레에 형성되고 온수 또는 스팀이 선택적으로 도입되어 간접 가열 방식으로 상기 수용챔버를 가열할 수 있도록 하는 자켓; 및 상기 수용챔버 내부의 유기성 폐기물을 교반하는 교반날개를 포함하는, 복수의 발효건조 통합처리조와, 상기 각 발효건조 통합처리조가 탈착가능하게 연결되고, 상기 각 발효건조 통합처리조에 온수 또는 스팀을 선택적으로 공급하는 스팀온수 통합제어부를 포함하되, 상기 각 발효건조 통합처리조에서는, 상기 스팀온수 통합제어부에 의해 상기 자켓에 공급되는 온수에 의한 발효 공정과, 상기 스팀온수 통합제어부에 의해 상기 자켓에 공급되는 스팀에 의한 건조 공정이 상기 수용챔버 내에서 순차적으로 진행 가능한 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 스팀온수 통합제어부는, 온수 생산을 위한 온수보일러; 스팀 생산을 위한 스팀보일러; 및 상기 온수보일러 및 상기 스팀보일러에 공급된 온수 또는 스팀을 상기 각 발효건조 통합처리조의 운전 공정에 맞추어 선택적으로 분배하여 공급하는 스팀온수 분배기를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 스팀온수 통합제어부는, 상기 온수보일러에 물을 공급하는 온수보일러용 탱크; 및 상기 스팀보일러에 물을 공급하는 스팀보일러용 탱크를 포함하고, 상기 각 발효건조 통합처리조의 자켓에 도입된 후 배출되는 온수 또는 스팀은 상기 스팀온수 분배기를 통해 상기 온수보일러용 탱크 또는 상기 스팀보일러용 탱크로 모아진다.
본 발명에 의하면, 상기 스팀온수 통합제어부는 상기 스팀온수 분배기를 포함하는 케이싱을 포함하고, 상기 케이싱에는 상기 스팀온수 분배기와 연결되는 복수의 연결 포트부를 구비하되, 상기 복수의 연결 포트부는 각 발효건토 통합처리조의 자켓 연결부에 대응되며, 상기 자켓 연결부 및 상기 연결 포트부를 탈착가능하게 결합시키는 커플링이 구비된다.
본 발명에 의하면, 상기 발효건조 통합처리조에는, 상기 수용챔버 내부로 외기를 도입하기 위한 외기유입구와, 상기 수용챔버 내부의 내기를 배출하기 위한 내기배출구와, 상기 수용챔버 내부의 건조 공정 수행 시의 습도를 모니터링하기 위한 습도센서가 구비된다.
본 발명에 의하면, 상기 각 발효건조 통합처리조의 내기 배출구는 단일의 콘덴서에 연결되어, 각 발효건토 통합처리조의 배출 내기가 함께 처리된다.
본 발명의 다른 측면에 의한 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 방법은, 온수 또는 스팀을 선택적으로 공급하는 스팀온수 통합제어부와, 발효 공정 및 건조 공정이 이루어지는 단일의 공간부인 수용챔버 및 상기 수용챔버 내부의 간접 가열 방식으로 가열하며 열매체가 순환하는 자켓을 포함하는 복수의 발효건조 통합처리조를 이용하여 수행되되, 상기 스팀온수 통합제어부에 유기성 폐기물이 수용된 복수의 발효건조 통합처리조를 각각 연결하는 단계; 상기 발효건조 통합처리조에 운전 공정에 맞추어 온수 및 스팀을 선택적으로 공급하여 발효 공정 및 건조 공정이 상기 수용챔버 내에서 순차적으로 수행되도록 하는 단계; 및 건조 공정의 수행 시에 습도센서를 통해 수용챔버의 내부의 습도를 모니터링하여 내기 배출과 외기 유입을 수행하여 건조 공정 중의 수용챔버 내부가 수증기 포화상태가 되지 않도록 제어하는 습도 모니터링 단계를 포함한다.
여기서, 건조 공정이 완료된 각 발효건조 통합처리조는 픽업장치를 이용하여 유기성 폐기물 배출 위치로 운반되어 처리된 유기성 폐기물을 배출하고, 처리될 유기성 폐기물이 투입되어 스팀온수 통합제어부와의 연결을 위해 다시 운반된다.
본 발명에 의하면, 스팀온수 통합제어부에 의해 복수의 발효건조 통합처리조에서의 유기성 폐기물의 발효 공정 및 건조공정이 복합하여 처리할 수 있다. 효과적인 열원 관리를 통해 에너지 비용의 절감이 가능하다.
또한, 복수의 발효건조 통합처리조가 하나의 스팀온수 통합제어부에 의해 통합관리되므로, 대용량의 발효 및 건조 가능하여, 유기성 폐기물의 대량 처리에 유용하다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치의 전체 구성도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치의 발효건조 통합처리조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치에서 스팀온수 통합제어부와 발효건조 통합처리조의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 스팀온수 통합제어부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치의 발효건조 통합처리조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은 본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치에서 스팀온수 통합제어부와 발효건조 통합처리조의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 스팀온수 통합제어부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "구비한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치의 전체 구성도이다.
본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치는, 스팀온수 통합제어부(100)와, 스팀 및 온수 통합제어부(100)에 탈착가능하게 결합되는 복수의 발효건조 통합처리조(200)를 포함한다. 도 1 은 8 개의 발효건조 통합처리조(200)가 중앙으로 배치된 스팀온수 통합제어부(100)에 배치되는 것을 예시하고 있으나, 이것에 제한되지 않는다.
도 2 는 본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치의 발효건조 통합처리조(200)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발효건조 통합처리조(200)는 수용챔버(210)와, 자켓(220), 교반날개(230), 외기유입구(250), 내기배출구(260) 및 습도센서(270)를 포함한다.
수용챔버(210)는 내부에 유기성 폐기물을 수용하여 발효 및 건조 공정이 유기성 폐기물의 이동 없이 수행 가능한 단일의 공간부를 형성한다. 수용챔버(210)는 상부커버(212)에 의해 개폐가능하게 구성되며, 상부 커버(212)가 닫히면 내부는 밀폐된다.
수용챔버(210)의 외부 둘레에는 스팀 또는 온수가 내부로 유입되어 수용챔버(210) 내부를 간접 가열 방식으로 가열할 수 있도록 하는 자켓(220)이 구비된다. 자켓(220)은 스팀온수 분배기(120)로부터 온수 또는 스팀을 선택적으로 공급받는다. 자켓(220)은 수용챔버(210)의 가열을 위해 열매체 즉, 온수 또는 스팀을 모두 사용할 수 있으므로, 자켓(220)에 공급되는 열매체의 종류에 따라 운전 공정가 제어될 수 있다. 자켓(220)에는 스팀 또는 온수의 도입 및 배출 경로가 스팀온수 도입구(222)와 스팀온수 배출구(224)를 포함하는 자켓 연결부(221)가 구비된다. 자켓 연결부(221)의 스팀온수 도입구(222)와 스팀온수 배출구(224) 각각은 스팀온수 통합제어부(100)에 구비되며, 스팀온수 통합제어부(100)로부터의 스팀 또는 온수의 공급 또는 리턴 경로가 되는 공급 포트(112)와 리턴 포트(114)와 연결된다.
발효건조 통합처리조(200)에서 발효 공정이 수행되는 경우 스팀온수 통합제어부(100)는 스팀온수 분배기(120)를 통해 자켓(220)에 온수를 공급하고, 자켓(220)에 제공된 온수는 수용챔버(210)의 외벽을 가열하여 수용챔버(210) 내부가 발효 공정에 적합한 온도가 되도록 한다. 이로 인해 수용챔버(210) 내부에서는 유기성 폐기물의 발효 공정이 효율적으로 수행될 수 있다.
발효건조 통합처리조(200)에서 건조 공정이 수행되는 경우 스팀온수 통합제어부(100)는 스팀온수 분배기(120)를 통해 자켓(220)에 스팀을 공급하고, 자켓(220)에 공급된 스팀은 수용챔버(210)의 외벽을 가열하여 수용챔버(210)의 내부가 건조 공정에 적합한 온도가 되도록 고온으로 가열한다. 이로 인해 수용챔버(210) 내부에서는 유기성 폐기물의 건조 공정이 효율적으로 수행될 수 있다.
본 발명에 의하면, 유기성 폐기물이 수용챔버(210) 내에 수용된 상태에서 이동 없이, 자켓(220)에 공급되는 열매체(온수, 스팀)가 변경되면서 발효 공정 및 건조 공정이 연속적으로 이루어질 수 있다.
수용챔버(210)의 바닥면에서는 유기성 폐기물의 교반을 위한 교반날개(230)가 설치된다. 교반날개(230)에 구비된 회전축(232)는 수용챔버(210)의 하측의 설치된 구동모터(240)의 구동축(242)에 연결된다.
교반날개(230)는 발효 공정 및 건조 공정의 수행 시에 유기성 폐기물을 교반하여 발효 공정 및 건조 공정이 효율적으로 수행되도록 한다.
구동모터(240)는 수용챔버(210)의 하측에 구비될 수 있다.
발효건조 통합처리조(200)에는 수용챔버(210) 내부로 외기를 도입하기 위한 외기유입구(250)와, 수용챔버(210) 내부의 공기를 외부로 배출하기 위해 내기배출구(260)를 포함한다. 외기유입구(250)는 외기 도입을 조절할 수 있게 형성되며, 내기배출구(260)는 내기 배출을 조절할 수 있게 형성된다. 또한, 수용챔버(210) 내부의 습도를 센싱하기 위한 습도센서(270)를 포함한다.
습도센서(270)는 발효건조 통합처리조(200)에서 건조 공정이 수행될 때, 수용챔버(210) 내부를 모니터링하여 최적 건조가 이루어지도록 습도를 제어될 수 있도록 한다. 건조 공정의 수행에 따라 유기성 폐기물의 수분이 증발될 때, 제어기는 습도센서(270)를 통해 수용챔버(210) 내부를 모니터링하여 내기배출구(260)를 통해 내기를 배출하고 외기유입구(250)를 통해 외기를 유입되도록 하여 수용챔버(210) 내부의 습도가 대략 90% 이하의 상대습도를 유지하도록 함으로써, 수용챔버(210) 내부가 수증기 포화에 의해 건조 공정 효율이 저하되는 것을 방지한다.
본 발명에 의하면, 각 발효건조 통합처리조(200)의 내기배출구(260)는 스팀온수 통합제어부(100)에 구비되는 콘덴서(condenser)(190)에 연결되어, 각 발효건조 통합처리조(200)의 배출 내기의 응축을 통해 발생하는 응축수를 통합 처리될 수 있도록 함으로써 설비 부담을 경감할 수 있다.
발효건조 통합처리조(200)의 외측면에는 발효건조 통합처리조(200)를 크레인 또는 대차 등의 픽업 장치를 이용하여 운반하기 위한 픽업걸이(290)가 구비된다.
도 3 은 본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치에서 스팀온수 통합제어부와 발효건조 통합처리조의 결합관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 3을 참조하면, 스팀온수 통합제어부(100)는 복수의 연결 포트부(110)가 구비된다,
각 연결 포트부(110)는 스팀 또는 온수 공급을 자켓(220)으로 위한 공급 포트(112)와 자켓(220)으로부터의 스팀 또는 온수의 회수를 위한 리턴 포트(114)를 포함하며, 각 연결 포트부(110)가 각 발효건조 통합처리조(200)에 대응된다.
스팀온수 통합제어부(100)가 복수의 연결 포트부(110)를 구비함으로, 복수의 발효건조 통합처리조(200)가 스팀온수 통합제어부(100)에 동시에 연결될 수 있다. 이에 따라 스팀온수 통합제어부(100)에 의해 복수의 발효건조 챔버(200)에서의 발효 공정 및 건조 공정이 통합적으로 제어될 수 있다.
스팀온수 통합제어부(100)는 각 발효건조 통합처리조(200)의 운전 및 운전 공정(발효 공정/건조 공정)에 맞추어 선택적으로 온수 및 스팀을 공급 및 분배하기 위한 스팀온수 분배기(120)를 구비한다.
각 발효건조 통합처리조(20)는 유기성 폐기물 투입 위치에서 수용챔버(210) 내부에 유기성 폐기물을 수용한 후, 픽업 걸이(290)를 이용하여 크레인 또는 대차와 같은 픽업장치에 적치된 후 스팀온수 통합제어부(100)의 연결 포트부(110)에 대응되는 위치로 운반된다. 운반된 발효건조 통합처리조(200)는 베이스(10)에 놓여지고, 스팀온수 통합제어부(100)의 일 연결 포트부(110)와 연결된다. 즉, 발효건조 통합처리조(200)의 자켓 연결부(221)의 스팀온수 도입구(222)와 스팀온수 배출구(224) 각각이 연결 포트부(110)의 공급포트(112) 및 리턴포트(114)와 서로 연결된다. 각 연결 포트부(110)의 공급포트(112) 및 리턴포트(114)는 스팀 또는 온수의 공급 및 리턴을 위하여 복수개로 구비될 수 있으며, 이에 대응되는 자켓 연결부(221)의 스팀온수 도입구(222)와 스팀온수 배출구(224)도 복수개로 구비될 수 있다. 또한, 연결 포트부(110) 및 자켓 연결부(221)는 내부의 복수의 관로를 구비하는 단일 관 형태로 구비될 수 있다. 본 발명은 연결 포트부 및 자켓 연결부의 형태 및 구성에 의해 제한되지 않는다.
본 발명은 연결 포트부(110)와 자켓 연결부(221)를 서로 탈착가능하게 결합시키는 커플링(115)을 포함한다. 연결 포트부(110)의 공급포트(112)가 자켓 연결부(221)의 스팀온수 도입구(222)와 커플링(115)을 통해 탈착가능하게 결합되며, 연결 포트부(110)의 리터포트(114)가 자켓 연결부(221)의 스팀온수 배출구(224)와 커플링(115)을 통해 탈착가능하게 결합된다, 이에 의해 각 발효건조 통합처리조(200)는 스팀온수 통합제어부(100)에 탈착가능하게 결합되는 것이 가능하다.
한편, 베이스(10)에는 전원을 공급하기 위한 전극을 구비할 수 있으며, 발효건조 통합처리조(200)에도 베이스(10)의 전극에 대응되는 전극을 구비하여, 발효건조 통합처리조(200)의 내부 전원 이용 부품으로 전원이 공급될 수 있다.
스팀온수 통합제어부(100)는 케이싱(105)을 포함하고, 케이싱(105) 내부에 온수보일러(130), 온수보일러용 탱크(135), 스팀보일러(140), 스팀보일러용 탱크(145)가 일체화될 수 있다. 그러나, 스팀온수 통합제어부(100)는 이에 제한되지 않고 다양하게 형성될 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 스팀온수 통합제어부의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 스팀온수 통합제어부(100)는 복수의 발효건조 통합처리조를 통합 제어를 통해 최적 열원 관리가 가능하도록 구성된 것으로서, 온수보일러(130) 및 스팀보일러(140)를 포함한다.
온수보일러(130)는 온수보일러용 탱크(135)로부터 공급되는 물을 가열하여 온수를 생산하며, 스팀온수 분배기(120)에 의해 각 발효건조 통합처리조(200)의 운전 공정에 맞게 발효 공정이 수행되는 발효건조 통합처리조(200)로 공급할 수 있다.
발효 공정이 수행되는 발효건조 통합처리조(200)의 자켓(220)으로 공급된 온수는 발효건조 통합처리조(200)의 수용챔버(210)의 가열한 후 스팀온수 통합 분배기(120)를 통해 모아져 온수보일러용 탱크(135)로 리턴되고, 리턴된 온수가 온수보일러(130)에 다시 공급되어 가열된다.
예컨대 온수보일러(130)는 약 70℃의 온수를 생산하여 발효건조 통합처리조(200)의 자켓(220)으로 공급할 수 있다. 복수의 발효건조 통합처리조(200)에서 발효 공정의 진행 중 어느 하나의 발효건조 통합처리조에서 발효 공정이 완료될 때, 발효 공정이 완료된 발효건조 통합처리조로부터 리턴되는 온수(예컨대, 약 40℃)는 온수보일러에서 추가 가열된 후 발효공정이 진행 중인 다른 발효건조 통합처리조로 제공되는 것이 가능하므로 에너지 효율이 향상된다.
온수보일러(130)에서 공급되는 온수의 온도는 발효건조 통합처리조 내의 수용챔버에 발효 공정을 위한 최적 온도를 형성하기 위한 온도로서 미생물의 종류 등에 의해 조절될 수 있다.
스팀보일러(140)는 스팀보일러용 탱크로(145)부터 공급되는 물 또는 스팀을 가열하여 스팀을 생산하며, 스팀온수 분배기(120)를 경유하여 각 발효건조 통합처리조(200)의 자켓(220)에 스팀을 공급한다. 예컨대 스팀보일러(140)는 약 250℃의 스팀을 생산하여 각 발효건조 통합처리조(200)의 자켓(220)으로 공급할 수 있다. 스팀보일러(140)에서 공급되는 스팀의 온도는 발효건조 통합처리조(200) 내의 수용챔버에 건조 공정을 위한 최적 온도를 형성하기 위한 온도로서 변경될 수 있다.
스팀보일러용 탱크(145)는 스팀보일러(140)에 물 또는 스팀을 공급하는데, 건조 공정 중의 각 발효건조 통합처리조(200)의 자켓(220)으로 공급된 스팀은 스팀온수 분배기(120)를 통해 모아져 스팀보일러용 탱크(145)에 모이고, 다시 스팀보일러(140)에 공급된다. 복수의 발효건조 통합처리조(200)에서 건조 공정의 진행 중 어느 하나의 발효건조 통합처리조(200)에서 건조 공정이 완료될 때, 건조 공정이 완료된 발효건조 통합처리조(200)로부터 리턴되는 스팀 또는 스팀이 액화된 온수는 스팀보일러(140)에서 추가 가열된 후 건조 공정이 진행 중인 다른 발효건조 통합처리조로 제공되는 것이 가능하므로 에너지 효율이 향상된다.
스팀온수 분배기(120)는 밸브 장치들을 포함하여, 각 발효건조 통합처리조(200)로의 온수 또는 스팀의 공급 및 회수를 제어하는 기능을 한다. 스팀온수 분배기(120)는 제어기(102)에 의해 제어된다.
제어기(102)는 온수보일러(130), 스팀보일러(140), 스팀온수 분배기(120), 각 발효건조 통합처리기(200)의 동작을 제어한다.
제어기(102)는, 각 발효건조 통합처리기(200)의 습도센서(270)와 연결되어 건조 공정 수행시의 발효건조 통합처리조(200)의 수용챔버(210) 내부의 습도를 모니터링 하여, 각 발효건조 통합처리조(200)의 외기유입구(250) 및 내기배출구(160)를 제어하여 내기 배출 및 외기 유입을 제어함으로써, 최적 건조가 수행되도록 한다.
각 발효건조 통합처리기(200)의 내기배출구(260)는 콘덴서(190)에 연결됨으로써, 응축수의 통합 처리가 가능한 장점이 있다.
유기성 폐기물의 발효 및 건조 처리가 완료된 후 발효건조 통합처리조(200)는 크레인 또는 대차 등의 픽업 장치에 의해 배출 장소로 이동된 후 유기성 폐기물을 배출한다.
이하, 본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치에 의한 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 방법에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 방법은 온수 또는 스팀을 선택적으로 공급하는 스팀온수 통합제어부와, 발효 공정 및 건조 공정이 이루어지는 단일의 공간부인 수용챔버 및 상기 수용챔버 내부의 가열을 위해 열매체가 순환하는 자켓을 포함하는 복수의 발효건조 통합처리조에서 수행된다.
본 발명에 따른 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 방법은, 먼저, 스팀온수 통합제어부에 유기성 폐기물이 수용된 복수의 발효건조 통합처리조를 연결하는 단계를 포함한다.
각 발효건조 통합처리조는 크레인 또는 대차 등과 같은 픽업장치를 이용하여 유기성 폐기물 투입 위치로 운반된다. 여기서 유기성 폐기물이 투입된 발효건조 통합처리조는 상부커버부가 닫혀 밀폐된 상태로 스팀온수 통합제어부가 연결가능한 위치로 픽업 장치를 이용하여 운반된다. 운반된 발효건토 통합처리조는 스팀온수 통합제어부에 스팀 또는 온수가 공급될 수 있도록 연결된다.
이후, 스팀온수 통합제어부가 발효건조 통합처리조의 운전 공정(발효 또는 건조)에 맞추어 온수 또는 스팀을 각 발효건토 통합처리조의 자켓에 선택적으로 공급하는 단계가 수행된다.
발효 공정을 위해 각 발효건조 통합처리조의 자켓에는 온수가 공급된다. 각 발효건토 통합처리조의 자켓에 공급된 온수는 온수 생산을 위한 온수보일러에 연결된 온수보일러용 탱크에 모아져 온수보일러에 다시 공급된다.
발효 공정이 완료된 발효건조 통합처리조의 자켓에는 스팀이 공급된다. 각 발효건토 통합처리조의 자켓에 공급된 스팀은 스팀 생산을 위한 스팀보일러에 연결된 스팀보일러용 탱크에 모아져 스팀보일러에 다시 공급된다.
발효 공정은 수일 내지 수 주 동안 수행될 수 있으며, 건조 공정은 발효 공정에 비해 짧은 시간 동안 수행된다. 예컨대, 수일의 발효공정 후수 시간의 건조 공정이 수행될 수 있으며, 수 주 동안의 발효 공정 후 1~2일 동안 수행될 수 있다.
건조 공정이 수행 중인 각 발효건조 통합처리조에는 습도센서를 통해 수용챔버의 내부의 습도를 모니터링하는 단계가 수행된다. 습도를 모니터링하는 단계에서는 내기 배출과 외기 유입을 수행하여 건조 공정 중의 수용챔버 내부가 수증기 포화상태가 되지 않도록 한다.
이때, 각 발효건조 통합처리조에서 배출되는 내기를 모아 단일의 콘덴서로 처리한다.
건조 공정이 완료된 각 발효건조 통합처리조는 크레인 또는 대차 등과 같은 픽업장치를 이용하여 처리된 유기성 폐기물 배출 위치로 운반되어 처리된 유기성 폐기물이 배출된다. 이후, 유기성 폐기물이 재 투입되어 스팀온수 통합제어부와의 연결을 위해 다시 운반된다.
본 발명에 의하면, 대량으로 발생하는 유기성 폐기물을 발효 공정 및 건조 공정을 복합하여 효과적으로 처리할 수 있는데, 공정의 복합 및 최적화를 통해 높은 에너지 효율을 확보할 수 있다.
발효 공정 및 건조 공정이 유기성 폐기물의 이송 없이 간접 가열 방식으로 순차적으로 진행되는 바, 온수, 스팀이 선택적으로 활용된다.
복수의 발효건조 통합처리조가 스팀온수 통합제어부에 의해 통합적으로 제어되는 것이 가능하므로 설비의 최소화가 가능하고, 에너지 효율성을 높이는 것이 가능하다.
스팀온수 통합제어부는 복수의 발효건조 통합처리조 내부의 습도 모니터링 및 외기 유입, 내기 배출을 통합하여 자동 제어방식으로 제어가능하므로 복수의 발효건조 통합처리조 내부를 건조 조건 최적화로 운전하는 것이 가능하다. 또한, 복수의 발효건조 통합처리조에서 발생하는 습배기가 단일의 콘덴서에 의해 처리가능하다.
100: 스팀온수 통합제어부
102: 제어기
105: 케이싱 110: 연결 포트부
120: 스팀온수 분배기 130: 온수보일러
135: 온수보일러용 탱크 140: 스팀보일러
145: 스팀보일러용 탱크 190: 콘덴서
200: 발효건조 통합처리조
210: 수용챔버 220: 자켓
230: 교반날개 250: 외기배출구
260: 내기배출구 270: 습도센서
290: 픽업걸이
105: 케이싱 110: 연결 포트부
120: 스팀온수 분배기 130: 온수보일러
135: 온수보일러용 탱크 140: 스팀보일러
145: 스팀보일러용 탱크 190: 콘덴서
200: 발효건조 통합처리조
210: 수용챔버 220: 자켓
230: 교반날개 250: 외기배출구
260: 내기배출구 270: 습도센서
290: 픽업걸이
Claims (8)
- 유기성 폐기물을 수용하여 발효 및 건조 공정이 수행되는 공간을 형성하는 수용챔버; 상기 수용챔버의 외부 둘레에 형성되고 온수 또는 스팀이 선택적으로 도입되어 간접 가열 방식으로 상기 수용챔버를 가열할 수 있도록 하는 자켓; 및 상기 수용챔버 내부의 유기성 폐기물을 교반하는 교반날개를 포함하는, 복수의 발효건조 통합처리조와,
상기 각 발효건조 통합처리조가 탈착가능하게 연결되고, 상기 각 발효건조 통합처리조에 온수 또는 스팀을 선택적으로 공급하는 스팀온수 통합제어부를 포함하되,
상기 각 발효건조 통합처리조에서는, 상기 스팀온수 통합제어부에 의해 상기 자켓에 공급되는 온수에 의한 발효 공정과, 상기 스팀온수 통합제어부에 의해 상기 자켓에 공급되는 스팀에 의한 건조 공정이 상기 수용챔버 내에서 순차적으로 진행 가능한 것을 특징으로 하는 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 스팀온수 통합제어부는,
온수 생산을 위한 온수보일러;
스팀 생산을 위한 스팀보일러; 및
상기 온수보일러 및 상기 스팀보일러에 공급된 온수 또는 스팀을 상기 각 발효건조 통합처리조의 운전 공정에 맞추어 선택적으로 분배하여 공급하는 스팀온수 분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 스팀온수 통합제어부는, 상기 온수보일러에 물을 공급하는 온수보일러용 탱크; 및 상기 스팀보일러에 물을 공급하는 스팀보일러용 탱크를 포함하고,
상기 각 발효건조 통합처리조의 자켓에 도입된 후 배출되는 온수 또는 스팀은 상기 스팀온수 분배기를 통해 모아져 상기 온수보일러용 탱크 또는 상기 스팀보일러용 탱크로 리턴되는 것을 특징으로 하는 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 스팀온수 통합제어부는 상기 스팀온수 분배기를 포함하는 케이싱을 포함하고,
상기 케이싱에는 상기 스팀온수 분배기와 연결되는 복수의 연결 포트부를 구비하되, 상기 복수의 연결 포트부는 각 발효건토 통합처리조의 자켓 연결부에 대응되며,
상기 자켓 연결부 및 상기 연결 포트부를 탈착가능하게 결합시키는 커플링이 구비되는 것을 특징으로 하는 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 발효건조 통합처리조에는,
상기 수용챔버 내부로 외기를 도입하기 위한 외기유입구와,
상기 수용챔버 내부의 내기를 배출하기 위한 내기배출구와,
상기 수용챔버 내부의 건조 공정 수행 시의 습도를 모니터링하기 위한 습도센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 각 발효건조 통합처리조의 내기 배출구는 단일의 콘덴서에 연결되는 것을 특징으로 하는 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치.
- 온수 또는 스팀을 선택적으로 공급하는 스팀온수 통합제어부와, 발효 공정 및 건조 공정이 이루어지는 단일의 공간부인 수용챔버 및 상기 수용챔버 내부의 간접 가열 방식으로 가열하며 열매체가 순환하는 자켓을 포함하는 복수의 발효건조 통합처리조를 이용하는, 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 방법으로서,
상기 스팀온수 통합제어부에 유기성 폐기물이 수용된 복수의 발효건조 통합처리조를 각각 연결하는 단계;
상기 발효건조 통합처리조에 운전 공정에 맞추어 온수 및 스팀을 선택적으로 공급하여 발효 공정 및 건조 공정이 상기 수용챔버 내에서 순차적으로 수행되도록 하는 단계; 및
건조 공정의 수행 시에 습도센서를 통해 수용챔버의 내부의 습도를 모니터링하여 내기 배출과 외기 유입을 수행하여 건조 공정 중의 수용챔버 내부가 수증기 포화상태가 되지 않도록 제어하는 습도 모니터링 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 방법.
- 제7항에 있어서,
건조 공정이 완료된 각 발효건조 통합처리조는 픽업장치를 이용하여 유기성 폐기물 배출 위치로 운반되어 처리된 유기성 폐기물을 배출하고, 처리될 유기성 폐기물이 투입되어 스팀온수 통합제어부와의 연결을 위해 다시 운반되는 것을 특징으로 하는 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020170118368A KR101984882B1 (ko) | 2017-09-15 | 2017-09-15 | 발효 및 건조 복합 공정을 통한 유기성 폐기물 처리 장치 및 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112828019A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-05-25 | 中国天楹股份有限公司 | 一种用于餐厨垃圾的湿热处理系统 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980019515A (ko) * | 1998-03-25 | 1998-06-05 | 정재덕 | 음식물 쓰레기 발효/건조장치의 제어방법(method for controlling fermentation/dry apparatus of waste foods) |
| KR100205918B1 (ko) * | 1997-02-22 | 1999-07-01 | 김동주 | 음식물쓰레기 고속 발효 건조 장치 |
| KR200425486Y1 (ko) * | 2006-06-02 | 2006-09-19 | 주식회사 하이드 | 암롤 트럭에 적재하여 수거운반이 가능한 음식물쓰레기발효숙성 건조장치 |
-
2017
- 2017-09-15 KR KR1020170118368A patent/KR101984882B1/ko active IP Right Grant
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| CN112828019A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-05-25 | 中国天楹股份有限公司 | 一种用于餐厨垃圾的湿热处理系统 |
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