KR20190117323A - 축분연료 제조 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동성을 가지는 차량; 상기 차량과 연결되어 이동하며, 투입되는 축분을 파쇄 및 교반하는 교반부를 포함하는 건조장치; 상기 건조장치와 연결되며, 열풍을 공급하는 열풍공급장치; 및 상기 건조장치와 연결되며, 상기 건조장치의 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기장치를 포함하며, 상기 건조장치는, 상기 차량과 분리될 수 있거나, 또는 일체형으로 이루어질 수 있는 축분연료 제조 시스템을 제공한다.

Description

축분연료 제조 시스템{Manufacturing system for fuel using livestock excrements}
본 발명은 축분연료 제조 시스템에 관한 것이다.
축분은 농가에서 키우는 가축의 분뇨를 일컫는다. 농가에서 발생되는 축분은 오랫동안 해당 농가의 비료로 활용되어 왔다.
최근에 축산농가의 규모가 커지면서 축분의 양도 늘어나, 해당 농가에서 자체적으로 처리가 어려워지면서 잉여축분이 늘어나고 있다.
잉여축분은 저장 및 활용에 있어서 문제가 있을 뿐만 아니라 파리, 모기 등의 해충서식지가 되므로 환경 오염의 원인으로 여겨지고 있다.
이런 측면에서, 축분 처리를 위해 소각, 축분퇴비 가공, 축분연료 가공 등의 다양한 방법들이 모색되고 있다.
이 중에서, 축분연료 가공방법은 축분을 가공하여 고형연료를 생산하는 것으로, 친환경적인 방법으로 알려져 있다.
일반적인 축분연료 가공 방법은, 먼저 농가로부터 축분을 수거한 후, 처리 시설이 있는 장소로 운송한다. 이 후, 운송된 축분은 축분처리시설에서 탈수, 교반, 건조 등의 가공과정을 거치며 축분연료로 만들어진다.
그러나, 위와 같은 축분처리시설의 설치를 위해서는 방대한 부지와 막대한 설비 비용이 발생한다. 또한, 해당 시설물을 설치한다 하더라도, 설치 및 관리에 많은 비용이 든다는 문제점이 있다.
또한, 축분처리 시설물은 축분의 가공과정에서 발생하는 유해물질로 인해, 해당 주거지역 거주자들에 의해 이러한 시설물의 설치가 거부되는 등 부지를 확보하기가 어렵다는 문제점이 있다.
또한, 수거된 축분을 차량으로 운반하는 과정에서, 축분으로부터 발생되는 오염수가 거리에 낙수 또는 악취 문제로 환경오염을 야기하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 시설물은 수거된 축분을 장기간 보관 및 가공하는 과정에서 악취가 발생되므로, 시설물이 설치된 지역의 환경오염을 초래하는 문제가 있다.
한국특허등록 제 10-1285400호 (공고일자, 2013.07.11)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 장소의 구애를 받지 않고 축분을 가공할 수 있으며, 축분의 가공할 때에 환경 오염의 문제가 적으며, 축분의 가공으로 농가의 소득증대에 도움을 주는 축분연료 제조 시스템을 제공하고자 한다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템은 이동성을 가지는 차량; 상기 차량과 연결되어 이동하며, 투입되는 축분을 파쇄 및 교반하는 교반부를 포함하는 건조장치; 상기 건조장치와 연결되며, 열풍을 공급하는 열풍공급장치; 및 상기 건조장치와 연결되며, 상기 건조장치의 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기장치를 포함하며, 상기 건조장치는, 상기 차량과 분리될 수 있거나, 또는 일체형으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 건조장치는, 상기 차량의 동력 또는 연결되는 동력장치에 의해 작동될 수 있다.
또한, 상기 교반부는, 일정 주기로 회전방향이 역전되는 정역 교반기를 포함하고, 상기 정역 교반기는, 상기 정역 교반기의 축상에 소정의 간격으로 직각하여 형성되는 교반익을 포함하고, 상기 교반익은, 교반시 발생하는 비틀림 응력에 저항하는 중공형의 강관으로 형성되고, 상기 정역 교반기의 회전에 따라 난류를 형성하는 할 수 있다.
또한, 상기 교반익은, 상기 정역 교반기의 길이 방향으로, 상기 교반익의 일단에 판재 형상으로 형성되는 복수개의 교반보조익을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배기장치는, 배출되는 공기 중의 오염물질을 제거하는 집진기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 집진기는 제1 집진부를 포함하고, 상기 제1 집진부는, 상기 배기장치로 유입된 공기와 흡수액을 반응시켜, 공기에 함유된 유해물질을 제거하는 제1 반응부; 상기 반응부의 하단에 위치하며, 상기 흡수액이 수용되는 흡수액 저장부; 상기 반응부와 상기 흡수액 저장부를 분리하면서, 상기 반응부와 상기 흡수액 저장부를 서로 연통되게 하는 흡수액 배관과 관통공을 포함하는 격판부; 상기 관통공과 연결되어 상기 제1 반응부로 상기 배기장치로 유입된 공기를 분사하는 분사부; 및 상기 흡수액 저장부와 연결되며, 상기 제1 집진부로 공기를 유입하는 제1 유입부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 집진기는 제2 집진부를 포함하고, 상기 제2 집진부는, 상기 제2 집진부로 공기를 유입하는 제2 유입부; 상기 제2 유입부와 연결되며, 유입된 공기에 반응액을 분무하는 분무부가 설치된 제2 반응부; 상기 제2 반응부의 내부를 소정의 간격으로 구획하는 복수의 차단벽부; 및 상기 차단벽부에 유입된 공기가 통과하도록 형성되며, 서로 교번적으로 배치되는 통구부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 건조장치에 연결되며, 건조된 축분을 소정의 방향으로 이송하는 축분연료 이송장치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 축분연료 이송장치에서 이송받은 축분을 소정의 무게단위로 포장하는 포장장치를 더 포함할 수 있다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 이동성을 가지는 차량에 의해 이동하며 축분을 현장에서 즉시 처리하므로, 별도의 부지가 필요없고 가공된 축분연료를 필요로하는 구매자에게 바로 운송할 수 있어 물류비를 절약할 수 있다.
본 발명은 이동 중에 축분을 처리할 수 있으므로, 축분의 운송과 처리에 드는 시간을 단축할 수 있다.
본 발명은 배기장치에 2개의 서로 다른 집진기를 구비함하여, 배기되는 공기 중의 유해물질과 악취를 제거함으로써, 축분을 처리하는 과정에서 발생하는 대기 오염을 최소화 할 수 있다.
본 발명은 축분을 축분연료로 재생산함으로써, 해당 축분연료의 판매를 통한 농가의 소득증대에 도움을 줄 수 있다.
이 밖에도, 본 발명의 실시 예들을 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 새롭게 파악될 수도 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템을 개략적으로 도시한 우측면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템을 개략적으로 도시한 좌측면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템의 교반부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템의 제1 집진부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템의 제2 집진부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성 요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하는 것으로, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 상기 문제점을 해결하기 위해 고안된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하며, 관련된 공지기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템을 개략적으로 도시한 우측면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템을 개략적으로 도시한 좌측면 사시도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템(1)은 이동성을 가지는 차량(100), 프레임(900), 동력장치, 건조장치(300), 열풍공급장치(500), 방화장치(70), 배기장치(700), 축분연료 이송장치(10), 포장장치, 저장장치, 제어장치(50), 보행로(90)를 포함한다.
차량(100)은 축분연료 제조 시스템(1)을 이동시키는 것으로, 일반적으로 트랙터 또는 트레일러트럭으로 명명된다.
프레임(900)은 축분연료 제조 시스템(1)의 여러 시설들을 탑재할 수 있다.
보다 자세하게, 프레임(900)은 건조장치(300)를 탑재할 수 있으며, 프레임(900)은 차량(100)과 분리 또는 연결될 수 있다.
예를 들어, 프레임(900)은 앞부분은 차량(100)의 후미에 연결되며, 분리되는 경우에는 지지대를 세워서 넘어지지 않게 균형을 잡을 수 있다. 이 경우, 프레임(900)은 트레일러일 수 있으며, 탑재공간이 많이 확보되는 세미 트레일러가 바람직하다. 또한, 작업자의 축분 처리 작업이 용이하도록 높이가 낮은 저상고 트레일러일 수 있다.
동력장치는 측분 연료 제조 시스템의 각 장치로 동력을 제공하는 것으로, 차량(100)에 구비된 동력이거나 독립적으로 프레임(900)에 탑재된 동력장치일 수 있다.
이 경우, 차량(100)은 축분을 수거한 후, 수거된 축분을 자체적으로 처리할 수 있으므로, 종래에 수거된 축분의 처리를 위해 처리시설이 위치하는 별도의 장소로 이동할 때에 소요되던 운송비용을 절감할 수 있다.
또한, 차량(100)이 다음 농가로 이동하는 동안, 수거된 축분의 처리가 진행되기 때문에, 축분을 처리하기 위한 별도의 시간이 필요치 않아, 기존보다 더 많은 농가를 방문하여 축분을 처리할 수 있다.
또한, 동력장치는 외부로부터 제공될 수 있다. 일 실시예로 축분연료 제조 시스템(1)은 축분이 수거되는 농가로부터 동력장치를 제공받아 축분을 처리할 수 있다.
즉, 축분이 발생하는 장소로 축분연료 제조 시스템(1)을 이동시켜 해당 위치에서 즉시 작업을 진행할 수 있다.
예를 들어, 발생된 축분의 양이 많아 처리에 수 일이 소요되는 농가의 경우, 축분연료 제조 시스템(1)을 해당 농가에 이동시킨 후 차량(100)과 분리 설치하여, 농가로부터 동력을 제공받아 요구되는 기간동안 축분 처리를 진행할 수 있다.
건조장치(300)는 수거되어 투입된 축분을 파쇄 및 교반하는 교반부(310)를 포함할 수 있다.
농가에서 발생되는 축분은 저장환경 및 저장기간에 따라 뭉치거나, 뭉친 상태에서 수분의 함유량이 낮아져 경직화될 수 있는데, 교반부(310)는 이를 파쇄하는 작업을 수행할 수 있다.
또한, 축분은 유입되는 열풍에 의해 가공되어 축분연료로 만들어지는데, 이 때 열풍의 효율성을 높이기 위해 축분을 파쇄 또는 열풍과 교반할 수 있다.
또한, 축분연료로 만드는데 있어, 축분에 함유된 수분량을 낮추거나 축분의 냄새를 제거하기 위해 투입되는 목재 분쇄물, 커피박, 굼벵이 배설물 등과 교반될 수 있다.
건조장치(300)는 챔버부(350), 투입구(370), 및 배출구를 포함할 수 있다.
챔버부(350)는 건조장치(300)에 투입된 축분의 처리가 이루어지는 공간을 제공할 수 있다.
투입구(370)는 챔버부(350)의 일측에 형성되고, 투입구(370)를 통해 축분이 챔버부(350)로 유입된다. 이 때, 포크레인 등으로 일괄 투입되는 축분이 원할하게 유입되도록 투입구(370)에는 가이드베인을 포함할 수 있다.
배출구는 축분의 가공에 의해 제조된 축분연료를 챔버부(350)의 외부로 배출한다. 배출구는 복수로 형성되는 것이 바람직하며, 액추에이터에 의해 여닫이방식 또는 미닫이방식으로 구동될 수 있다.
또한, 배출구의 하단에는 배출되는 축분연료를 원하는 위치로 이송할 수 있는 축분연료 이송장치(10)가 형성될 수 있다.
축분연료 제조 시스템(1)은 축분연료를 저장하는 저장장치를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 저장장치는 건조장치(300)와 바로 연결되어 축분이 저장되거나 축분연료 이송장치(10)와 연결되어 축분이 저장될 수 있다.
이 경우, 저장장치는 프레임(900)에 설치되거나 별도의 트레일러에 설치될 수 있다.
건조장치(300)는 챔버부(350) 내부에 약진공을 조절하는 배기 매니폴드를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템(1)의 교반부(310)를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도 3을 참조하면, 교반부(310)는 정역 교반기(330)를 포함한다.
정역 교반기(330)는 챔버부(350)의 내부에 회전이 자유롭게 설치된다.
정역 교반기(330)는 축분을 교반할 때 발생하는 비틀림 응력에 저항할 수 있도록 중공형의 강관 형태로 형성될 수 있다.
정역 교반기(330)는 그 회전 방향으로 소정의 시간간격으로 역전시켜, 챔버부(350)에 유입된 축분이 한쪽으로 치우치거나 다져지는 것을 방지하거나, 축분과 교반되는 다른 재료와의 회전저항을 줄어들게 만드는 것이 바람직하다.
예를 들어, 정역 교반기(330)를 5분간격으로 정방향과 역방향으로 회전을 역전시키면 챔버부(350)에 유입된 축분이 한쪽으로 다져지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 정역 교반기(330)는 일측의 말단에 형성된 스프로킷(335)이 체인으로 연결된 구동스프로킷 및 동력원에 의해 구동될 수 있다.
정역 교반기(330)는 정역 교반기(330)의 길이방향을 따라 외면에 일정한 간격으로 형성되는 교반익(331)을 포함할 수 있다.
이 경우, 복수의 교반익(331)의 상호작용에 의해 내부의 축분이 고루 배포되어, 축분의 쏠림 현상 및 응집 현상을 해소할 수 있다.
이 때, 각각의 교반익(331)은 소정의 간격을 두고 형성되는 것이 바람직하다. 일 실시예로, 정역 교반기(330)의 축 지름의 3개 길이에 해당되는 간격마다 서로 엇각으로 배열할 수 있다.
또한, 교반익(331)의 일단에 판재 형상으로 형성되는 복수 개의 교반보조익(333)을 더 포함할 수 있다.
이 경우, 판재 형상의 교반보조익(333)이 교반되는 축분에 나선운동이 원할하게 일어나도록 하여, 교반의 효율성을 높일 수 있다.
교반보조익(333)은, 축분에 포함된 이물질에 걸리지 않도록 적정한 크기로 형성할 수 있다.
또한, 교반익(331)의 단면을 유선형 모양으로 형성하고, 서로 인접한 교반익(331)이 서로 다른 방향을 향하도록 할 수 있다.
보다 구체적으로, 정역 교반기(330)를 기준으로 스프로킷(335)과 최인접한 교반익(331)이 스프로킷(335)을 기준으로 315도의 각도 방향으로 향한다면, 이와 최인접한 교반익(331)은 45도의 각도 방향으로 향할 수 있다.
이 경우, 정역 교반기(330)가 구동하면서, 최인접한 교반익(331)과 상기 교반익과 인접한 다른 교반익(331)이 서로 다른 방향으로 유입된 축분이 원할하게 흐르도록 유도할 수 있다.
이와 같이, 여러 방향으로 축분이 유도되어 축분의 쏠림 현상이 예방되고, 또한, 교반익(331)을 유선형 모양으로 형성하여, 교반이 이루어지는 동안 축분의 저항력을 최소화 할 수 있어, 적은 동력으로도 효율적인 교반이 가능하다.
열풍공급장치(500)는 건조장치(300)의 챔버부(350)에 일측에 연결되어, 챔버부(350)의 내부로 열풍을 공급한다.
보다 자세하게, 열풍공급장치(500)는 버너(510), 열풍챔버(530), 부스터블로워(550)를 포함할 수 있다.
버너(510)는 열풍챔버(530)로 유입되는 외부의 공기를 연소시켜 열풍을 만든다.
열풍챔버(530)는 만들어진 열풍을 외기와 혼합하며 열풍을 최적의 온도로 유지할 수 있다.
부스터블로워(550)는 만들어진 열풍에 적정의 압력을 가하여, 건조장치(300)의 내부로 유입시킨다.
또한, 열풍공급장치(500)는 배기 재순환부를 더 포함할 수 있다.
배기 재순환부는 건조장치(300)의 챔버부(350)로 유입된 열풍을 열풍챔버(530)로 다시 유입되도록 할 수 있다.
보다 구체적으로, 배기 재순환부는 재순환관, 유량조절 밸브, 및 유입팬을 포함할 수 있다.
재순환관은 일측이 챔버부(350)에 연통되며, 타측은 열풍챔버(530)에 연통되어 형성되는 중공관이다.
유량 조절 밸브는 재순환관의 내부에 형성되며, 유입팬은 재순환관의 내부에서 유량조절 밸브와 열풍챔버(530) 사이에 위치한다.
이 때, 유량조절 밸브와 유입팬을 조절하여 재순환관으로 유입되는 유량을 조절할 수 있다.
보다 상세하게, 배기 재순환부를 통해 이루어지는 열풍 재순환시스템에 대해 설명한다.
먼저, 버너(510)는 외기를 약 섭씨 1850도로 연소시키며, 열풍챔버(530)로 섭씨 900도의 열풍을 유출한다.
열풍챔버(530)는 버너(510)를 통해 들어온 열풍과 자체적으로 유입한 외기를 혼합하여 섭씨 150도로 온도를 낮춘 후, 부스터블로워(550)를 통해 챔버부(350)로 유출한다.
챔버부(350)에서 처리되는 축분을 건조시키며, 섭씨 50도로 온도가 낮아진 열풍은 배기장치를 통해 20%의 외부로 배출된다.
나머지 80%의 열풍은 재순환관을 통해, 열풍챔버(530)로 유입된다.
이 후, 열풍챔버(530) 내에서 버너(510)로부터 유입된 섭씨 900도의 열풍과 재순환관을 통해 유입된 섭씨 50도의 열풍과 외기가 교반되고, 섭씨 150도의 열풍으로 재조정되어 챔버부(350)로 유입되는 싸이클을 반복 수행한다.
이와 같이, 배기 재순환부를 통해 열풍을 재사용함으로써, 배기되는 공기양을 절대적으로 줄일 수 있고, 폐열을 재활용하여 에너지 효율을 높일 수 있다.
또한, 폐열풍이 열풍챔버(530)에서 교반될 때, 페열풍에 포함되어 있던 유해물질이 연소됨으로써, 배기공기의 오염도를 현저히 낮출 수 있으므로, 대기 오염을 최소화 할 수 있다.
열원탱크(30)는 열풍을 만드는데 사용할 열원이 수용되며, 경유, 등유, LPG 등 석유류 연료를 사용할 수 있다.
열원탱크(30)는 화재위험을 줄이기 위해, 프레임(900)에 있어서 길이방향으로 열풍공급장치(500) 위치의 반대가 되는 말단에 위치하는 것이 바람직하다.
방화장치(70)는 건조장치(300)에서 축분을 처리할 때에 고온의 열풍에 의해 화재가 발생할 경우, 이를 방화하는 장치이다.
배기장치(700)는 축분을 건조하는 과정에서 생기는 공기를 외부로 배출한다.
보다 자세하게, 축분을 건조하는 과정에서 암모니아, 화화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 트리메틸아민, 아세트알데히드, 스티렌 등의 오염물질 및 악취가 발생하며, 유해 가스가 포함된 채 외부로 배출되면 대기 오염을 일으킬 수 있다.
그러므로, 배기장치(700)에 배출되는 공기 중의 오염물질을 제거하는 집진기(710)를 포하는 것이 바람직하며, 집진기(710)는 여러가지 방법을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템의 제1 집진부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 집진기(710)는 제1 집진부(730)를 포함할 수 있다.
제1 집진부(730)는 유입되는 공기와 흡수액 간에 접촉횟수 및 접촉 가능성을 향상시켜 공기 중의 유해물질 흡수율을 증대시키도록 구성된다.
제1 집진부(730)는 제1 유입부(731), 제1 반응부(733), 흡수액 배관(737)과 관통공(739)을 포함하는 격판부(735), 분사부(741), 흡수액 저장부(743), 제1 펌핑부재(745), 노즐(747), 다공성 반응판(749), 제1 배출부(751)를 포함할 수 있다.
보다 자세하게, 배기장치(700)로 유입된 공기와 흡수액을 반응시켜, 공기에 함유된 유해물질을 제거하는 제1 반응부(733) 및 제1 반응부(733)와 제1 유입부(731) 간에 연결되며, 제1 반응부(733)로 유입된 공기를 분사하는 분사부(741)를 포함할 수 있다.
흡수액은 유해물질을 제거할 수 있으며, 분사가능한 액체이면 그 종류에는 제한이 없다.
바람직하게 흡수액은 물이나 오존용해수일 수 있다. 이 경우, 유해물질의 제거 후, 농가에서 농수로 재활용이 가능하므로 수질 오염을 최소화 할 수 있다.
제1 반응부(733)의 내부에 일정한 공간이 형성되고, 노즐(747)은 해당 공간에 일정 높이로 배치될 수 있다.
다공성 반응판(749)은 제1 반응부(733)의 내부에서 노즐(747)의 하부에 배치될 수 있으며, 제1 반응부(733)의 하부에서 상부로 이동하는 공기와 노즐(747)에서 분사되어 상부에서 하부로 낙하하는 흡수액 간의 접촉률을 높여 유해물질의 흡수율을 향상하도록 복수개의 통공을 포함할 수 있다.
제1 반응부(733)의 상단에는 흡수액과 반응하고 유해물질이 제거된 공기가 배출되는 제1 배출부(751)가 형성될 수 있다.
제1 반응부(733)의 하부에는 흡수액 저장부(743)가 위치하며, 제1 반응부(733)와 흡수액 저장부(743)는 격판부(735)에 의해 분리됨과 동시에, 흡수액 배관(737)과 관통공(739)에 의해 서로 연통되도록 할 수 있다.
즉 제1 반응부(733)의 하부에는 흡수액 저장부(743)가 위치하게 되는데, 흡수액 저장부(743)에는 공기에 포함된 유해물질을 제거하는 흡수액이 머무르게 되며, 흡수액 저장부(743)와 노즐(747)은 제1 펌핑부재(745)에 의해 서로 연결된다.
이 경우, 작업자가 제1 펌핑부재(745)를 구동하면 흡수액 저장부(743)의 흡수액이 노즐(747)로 공급되어 제1 반응부(733)의 내부에서 분사될 수 있다.
그리고 제1 반응부(733) 내부에서 분사된 흡수액은 공기와 반응한 후, 제1 반응부(733)의 하부에 축적될 수 있다. 이 때, 제1 반응부(733)와 흡수액 저장부(743)를 분리하는 격판부(735)에는 복수개의 흡수액 배관(737)이 형성되므로, 제1 반응부(733)의 하부에 존재하는 흡수액은 흡수액 배관(737)을 따라 다시 흡수액 저장부(743)를 이동할 수 있다.
제1 유입부(731)는 흡수액 저장부(743)와 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 유입부(731)로부터 유입되는 유해물질을 함유한 공기는 흡수액 저장부(743)의 상부를 타고 흐르게 된다.
제1 반응부(733)와 흡수액 저장부(743)는 격판부(735)로 분리되어 있고, 제1 반응부(733)에서는 공기가 배출되며, 흡수액 저장부(743)의 상부로는 공기가 유입됨에 따라 제1 반응부(733)와 흡수액 저장부(743) 간에는 일정한 압력차가 발생할 수 있다.
분사부(741)는 격판부(735)의 관통공(739) 상에 형성되게 되며, 흡수액 저장부(743)의 상부로 유입된 공기는 분사부(741)를 지나 제1 반응부(733)로 분사되게 된다.
이 때, 분사부(741)는 제1 반응부(733) 내부에서 공기의 편유동을 방지하도록 격판부(735) 상에 상호간 소정의 간격을 두고 복수개로 배치될 수 있다. 즉, 제1 반응부(733) 하부에서 균일하게 공기를 분사하게 되므로, 제1 반응부(733) 내부에서 공기의 유동은 고르게 된다. 이는 제1 반응부(733) 내부에서 분사되는 흡수액과의 접촉 가능성을 향상시켜 유해물질의 흡수율을 높일 수 있다.
또한, 분사부(741)는 제1 반응부(733)의 하부에 축적된 흡수액에 침적되도록 격판부(735)에 배치될 수 있다. 이는 분사부(741)에서 분사되는 공기가 우선적으로 제1 반응부(733)의 하부에 축적된 흡수액과 반응되도록 하기 위함이다.
이 경우, 유해물질을 포함한 공기는 1차적으로는 제1 반응부(733)의 하부에 축적된 흡수액과 반응하게 되고, 2차적으로는 제1 반응부(733)의 상부에서 분사되는 흡수액과 반응하여, 흡수액과의 접촉횟수를 늘려 유해물질 제거율을 향상 시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템의 제2 집진부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 집진기(710)는 제2 집진부(770)를 포함할 수 있다.
제2 집진부(770)는 제2 유입부(771), 제2 반응부(773), 차단벽부(775), 통구부(777), 분무부(779), 다공판(781), 제2 펌핑부재(783), 제2 배출구 및 반응액 저장부(787)를 포함할 수 있다.
제2 반응부(773)는 유해물질을 포함한 공기와 반응액이 반응하여, 공기에 함유된 유해물질을 제거하는 공간을 내부에 포함할 수 있으며, 횡방향의 길이를 갖도록 형성될 수 있다.
반응액으로는 유해물질을 제거할 수 있으며, 분사가능한 액체이면 그 종류에는 제한이 없다.
바람직하게 반응액은 물이나 오존용해수일 수 있다. 이 경우, 유해물질의 효과적으로 제거가 가능하며, 사용 후 농가에서 농수로 사용가능하므로 수질환경을 오염시키지 않을 수 있다.
제2 반응부(773)는 일측에 유해물질을 포함한 공기가 유입되는 제2 유입부(771)와 연결되며, 타측에 유해물질이 제거된 공기가 배출되는 제2 배출부(785)와 연결된다.
제2 반응부(773)의 내부는 복수개의 차단벽부(775)에 의해 다단계로 구획될 수 있다.
이 경우, 차단벽부(775)는 공기가 유동되는 방향을 따라, 제2 반응부(773)의 내부공간을 제2 유입부(771)로부터 제2 배출부(785)를 향해 다단계로 구획할 수 있다.
각 차단벽부(775)는 공기가 통과하는 각각의 통구부(777)를 포함할 수 있다. 바람직하게는 각 차단벽부(775)의 통구부(777)는 인접하는 통구부(777) 간에 상하 위치에 교번적으로 형성되어, 공기는 상하로 굴곡지게 흐를 수 있다.
분무부(779)는 차단벽부(775)에 의해 구획되는 제2 반응부(773)의 각 구획공간을 통과하는 공기에 대하여 반응액을 분사할 수 있다.
분무부(779)는 복수개로 형성될 수 있다. 바람직하게는 제2 반응부(773)의 각 구획공간 설치되어 반응액을 분사할 수 있다. 이 경우, 공기 중의 유해물질과 직접적인 접촉에 의해 유해물질을 제거하며, 이들은 액적이 되어 차단벽부(775)에 접촉되어 아래로 흐를 수 있다.
또한, 분무부(779)는 반응액이 미세하게 분무되도록 초음파 진동판을 포함할 수 있다. 이 경우, 미세한 분무액은 미세한 유해물질을 제거할 수 있다.
제2 반응부(773)의 하부에는 액체 배출이 가능한 다공판(781)이 형성될 수 있다. 이 경우, 각각의 차단벽부(775)는 다공판(781)과 제2 반응부(773)의 상부 사이에 형성될 수 있다.
다공판(781)은 분무부(779)로부터 분사되어 유해물질을 포집한 반응액이 아래로 통과되어, 반응액 저장부(787)에 모이게 할 수 있다.
반응액 저장부(787)에 모인 반응액은 제2 펌핑부재(783)에 의해 분사부(741)로 보내질 수 있다. 즉 소량의 반응액을 가지고도 효율적으로 공기 중의 유해물질을 제거할 수 있다.
이와 같이, 유해물질을 포함한 공기는 단계적으로 반응액과 반응하고, 반응액과의 접촉횟수를 늘려 유해물질 제거율을 향상 시킬 수 있다. 또한, 오존용해수의 살균작용에 의해 공기 중에 포함된 유해물질이 효과적을 제거될 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 집진기(710)는 제1 집진부(730)와 제2 집진부(770)를 모두 포함할 수 있다.
이 경우, 배출되는 공기 중의 유해물질의 제거율이 상승하여, 축분을 가공할 때 발생하는 대기 오염문제를 최소화할 수 있다.
축분연료 이송장치(10)는 건조장치(300)에서 만들어진 축분연료를 운송할 수 있으며, 건조장치(300)의 하측에 형성되는 배출구의 하단에 벨트 컨베이어를 포함하여 형성되는 것이 바람직하다.
축분연료 이송장치(10)를 통해 운송된 축분연료는 저장장치에 저장되거나, 포장장치에 운송되어 포장될 수 있다.
축분연료가 포장장치를 거치면 포장이 완료되어, 축분연료를 필요로 하는 곳에 즉시 축분연료를 제공할 수 있다. 이 경우, 농가 또는 축분연료를 사용하는 공장에 바로 납품할 수 있어, 물류비, 보관비 등 비용을 절감할 수 있다.
제어장치(50)는 축분연료 제조 시스템(1)을 전체적으로 제어할 수 있으며, 별도의 컨트롤러부를 설치하여 작업자가 관리할 수 있다.
보행로(90)는 축분연료 제조 시스템(1)은 운용하는 작업자 작업을 관리하는데 있어서 공간을 제공할 수 있으며, 이로 인해 작업자의 안전성을 높일 수 있다.
다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 축분연료 제조 시스템(1)을 이용하여 축분연료를 제조하는 과정을 설명한다.
먼저, 축분연료 제조 시스템(1)은 축분의 처리를 필요로하는 농가로 이동한다.
다음으로, 축분이 건조장치(300)의 투입구(370)를 통해 챔버부(350)로 유입된다.
다음으로, 축분연료 제조 시스템(1)은 다음번 축분의 처리를 요하는 농가로 이동하거나, 축분연료를 납품할 공장으로 이동을 시작한다.
이 때 축분연료 제조 시스템(1)은 정차 또는 이동하며, 축분연료를 제조하게 된다.
보다 상세하게, 열풍공급장치(500)의 부스터블로워(550)를 통해 유입되는 열풍과, 차량(100)의 동력 또는 연결되는 동력장치에 의해 구동되는 교반부(310)의 정역 교반기(330)는 투입되는 축분을 파쇄 및 열풍 또는 기타투입물과 교반되며 건조 가공되어 축분연료를 제조한다.
이 후, 제조된 축분연료는 챔버부(350)의 배출구를 통해, 축분연료 이송장치(10)로 배출되어 벨트 컨베이어에 의해 저장장치 또는 포장장치로 운송된다.
이 때, 챔버부(350) 내에서 교반부(310)를 거치며 오염된 공기는 배기장치(700)로 유입된다.
유입된 공기는 제1 집진부(730)를 통과하며 공기에 포함된 유해물질이 제거된 후, 제2 집진부(770)를 통과하며 유해물질이 한번 더 제거된 후 배기구(790)를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 축분을 축분연료로 제조하는데 있어서, 축분 처리를 하는 시설물을 위해 방대한 부지가 필요없으며, 설비 및 관리 비용을 절감할 수 있다.
또한, 수거된 축분을 바로 가공할 수 있는 장치를 수거차량에 구비하여, 종래의 시설물이 설치되는 장소에서 발생하던 민원을 줄일 수 있다.
또한, 배기장치는 2개의 다른 집진부를 포함함으로써, 차량이 이동하는 경우에도 대기 오염의 문제를 최소화하며 축분연료를 가공할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명이 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
1: 축분연료 제조 시스템 100: 차량
300: 건조장치 310: 교반부
330: 정역 교반기 331: 교반익
333: 교반보조익 335: 스프로킷
350: 챔버부 370: 투입구
500: 열풍공급장치 510: 버너
530: 열풍챔버 550: 부스터블로워
700: 배기장치 710: 집진기
730: 제1 집진부 731: 제1 유입부
733: 제1 반응부 735: 격판부
737: 흡수액 배관 739: 관통공
741: 분사부 743: 흡수액 저장부
745: 제1 펌핑부재 747: 노즐
749: 다공성 반응판 751: 제1 배출부
770: 제2 집진부 771: 제2 유입부
773: 제2 반응부 775: 차단벽부
777: 통구부 779: 분무부
781: 다공판 783: 제2 펌핑부재
785: 제2 배출부 787: 반응액 저장부
790: 배기구 10: 축분연료 이송장치
30: 열원탱크 50: 제어장치
70: 방화장치 90: 보행로
900: 프레임

Claims (9)

  1. 이동성을 가지는 차량;
    상기 차량과 연결되어 이동하며, 투입되는 축분을 파쇄 및 교반하는 교반부를 포함하는 건조장치;
    상기 건조장치와 연결되며, 열풍을 공급하는 열풍공급장치; 및
    상기 건조장치와 연결되며, 상기 건조장치의 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기장치를 포함하며,
    상기 건조장치는,
    상기 차량과 분리될 수 있거나, 또는 일체형으로 이루어질 수 있는 축분연료 제조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건조장치는,
    상기 차량의 동력 또는 연결되는 동력장치에 의해 작동되는 축분연료 제조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교반부는,
    일정 주기로 회전방향이 역전되는 정역 교반기를 포함하고,
    상기 정역 교반기는,
    상기 정역 교반기의 축 상에 소정의 간격으로 직각하여 형성되는 교반익을 포함하고,
    상기 교반익은,
    교반시 발생하는 비틀림 응력에 저항하는 중공형의 강관으로 형성되고,
    상기 정역 교반기의 회전에 따라 난류를 형성하는 하는 축분연료 제조 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 교반익은,
    상기 정역 교반기의 길이 방향으로,
    상기 교반익의 일단에 판재 형상으로 형성되는 복수개의 교반보조익을 포함하는 축분연료 제조 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 배기장치는,
    배출되는 공기 중의 오염물질을 제거하는 집진기를 포함하는 축분연료 제조 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 집진기는 제1 집진부를 포함하고,
    상기 제1 집진부는,
    상기 배기장치로 유입된 공기와 흡수액을 반응시켜, 공기에 함유된 유해물질을 제거하는 제1 반응부;
    상기 반응부의 하단에 위치하며, 상기 흡수액이 수용되는 흡수액 저장부;
    상기 반응부와 상기 흡수액 저장부를 분리하면서, 상기 반응부와 상기 흡수액 저장부를 서로 연통되게 하는 흡수액 배관과 관통공을 포함하는 격판부;
    상기 관통공과 연결되어 상기 제1 반응부로 상기 배기장치로 유입된 공기를 분사하는 분사부; 및
    상기 흡수액 저장부와 연결되며, 상기 제1 집진부로 공기를 유입하는 제1 유입부를 포함하는 축분연료 제조 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 집진기는 제2 집진부를 포함하고,
    상기 제2 집진부는,
    상기 제2 집진부로 공기를 유입하는 제2 유입부;
    상기 제2 유입부와 연결되며, 유입된 공기에 반응액을 분무하는 분무부가 설치된 제2 반응부;
    상기 제2 반응부의 내부를 소정의 간격으로 구획하는 복수의 차단벽부; 및
    상기 차단벽부에 유입된 공기가 통과하도록 형성되며, 서로 교번적으로 배치되는 통구부를 포함하는 축분연료 제조 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 건조장치에 연결되며, 건조된 축분을 소정의 방향으로 이송하는 축분연료 이송장치를 더 포함하는 축분연료 제조 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 축분연료 이송장치에서 이송받은 축분을 소정의 무게단위로 포장하는 포장장치를 더 포함하는 축분연료 제조 시스템.
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