KR20220159861A - 내구성과 성능이 강화된 유기성폐기물 고속건조발효기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축산분뇨와 하/폐수슬러지와 남은 음식물과 같은 수분이 높은 유기성 폐기물을 드럼통 형상의 원통형 쉘(shell) 형상의 탱크 내부로 투입하고, 하부 구동부의 운전으로 수직으로 연결된 교반축과 교반날개를 회전으로 상기 유기성 폐기물을 교반시키면서 교반날개를 통해 외부공기(산소)를 발효조 탱크에 공급하고, 발효조 탱크 내부 온도를 조절하여 호기성 미생물 발효의 최적의 환경을 구축하여 운전함으로써, 최단시간 내에 유기성 폐기물을 건조발효시켜 발효된 유기물을 만드는데 있어서, 상기 원통형 쉘(shell) 형상의 탱크의 중앙에는 교반축(100)이 설치되고, 상기 교반날개는 상기 교반축(100)에 일단이 지지되며, 상기 교반날개는 최하단에 배치되는 하단교반날개(200)와, 상기 하단교반날개(200)의 위쪽에 배치되는 중단교반날개(300)와, 상기 중단교반날개(300)의 위쪽에 배치되는 상단교반날개(400)로 이루어지되, 상기 각각의 교반날개들의 설치위치와 처리기능에 따라 그 구조를 각기 달리하여 배치하는 것을 특징으로 하는 내구성과 성능이 강화된 유기성폐기물 고속건조발효기(1)가 제공된다.
Description
본 발명은 유기성폐기물 고속건조발효기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축산분뇨와 하/폐수슬러지와 남은 음식물과 같은 수분이 높은 유기성 폐기물을 드럼통 형상의 원통형 쉘(shell) 형상의 탱크 내부로 투입하고, 하부 구동부의 운전으로 수직으로 연결된 교반축과 교반날개를 회전으로 상기 유기성 폐기물을 교반시키면서 교반날개를 통해 외부공기(산소)를 발효조 탱크에 공급하고, 발효조 탱크 내부 온도를 조절하여 호기성 미생물 발효의 최적의 환경을 구축하여 운전함으로써, 최단시간 내에 유기성 폐기물을 건조발효시켜 발효된 유기물을 만드는 내구성과 성능이 강화된 유기성폐기물 고속건조발효기에 관한 것이다.
유기성폐기물, 특별히 농가에서 발생하는 축산분뇨의 처리는 종래에 퇴비시설에서 발효와 장기간의 부숙과정을 거쳐 퇴비로 만들거나 액비시설에서 액비화 하는 방법으로 자원화 하였다.
이러한 자원화 방법은 퇴비화를 위해 장기간의 소요기간 발생, 액비화의 경우 액비를 뿌릴 수 있는 농경지의 부족과 악취로 인한 민원발생 등의 여러 가지 문제를 야기하고 있는 실정이다.
이와 같이 유기성폐기물을 자원화하기 위한 자원화 공법을 선정하여 추진하는 과정에서, 자원화 기간의 장기화와 액비 포설을 위한 농경지 부족, 악취 민원발생의 문제의 대두로 지역갈등의 심화가 가속화되므로 축산분뇨의 신속한 자원화와 악취 등의 민원발생에 대응할 수 있는 설비의 필요성이 대두되고 있는 바, 이와 관련하여 환경 법적규제 조건이 강화되고 있으며, 축산분뇨의 자원화 효율의 저하로 축산분뇨를 자원화 하는 공법의 개선의 필요성이 요구되고 있으며, 이와 관련하여 축산농가에서 발생되는 축산분뇨 자원화 설비의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.
축산분뇨의 자원화 시설 규모도 대규모의 공동자원화시설, 축산농가 설치하는 중. 소규모 자원화설비로 분산되는 양상이다. 축산분뇨 발효/건조 장치에 관현 선행기술로서 대한민국 특허(등록번호 제10-1512374호, 이하 '종래기술')가 제안되었다.
종래기술에 따른 축분 발효기는 이중 중공축 축분 발효기에 관한 것으로 발효되는 유기질비료의 원료를 내부에 수납하고, 상면에 브로워를 포함한 종형의 발효조와, 발효조 안에 설치된 중공축 내부에 중공축을 하나 더 삽입한 내부 중공축은 중간에 위치한 교반날개에 공기를 공급하고, 그 내부 중공축을 내포한 중공축의 하부에 위치한 하부 교반날개에 공기를 공급하게 되어, 복수의 교반회전부에 공기의 유입이 가능하도록 하였다.
상기의 종래기술에서 이중 중공축의 내부 중공 측에서 외부중공축을 관통하여 교반날개에 중공축을 연결하는 구조로 인해 교반기 회전 시에 중공축과 날개를 연결하는 연결관이 중공축 회전에 대하여 부하의 원인으로 작용하여 회전 시 저항력으로 작용하여 교반축이 파손될 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 발효 조와 교반기의 장기간 운전 시 강재 피로강도와 외부의 연결과 지속적인 회전 시 저항력 발생 등의 이유로, 날개의 수평 변위와 수직 처짐에 따른 연결관의 파손이 발생할 경우, 외부의 공기의 유입량 저하가 발생하여 호기성 발효의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유기성 폐기물을 드럼통 형상의 원통형 쉘(shell) 형상의 탱크 내부로 투입하고, 하부 구동부의 운전으로 수직으로 연결된 교반축과 교반날개를 회전으로 상기 유기성 폐기물을 교반시키면서 교반날개를 통해 외부공기(산소)를 발효조 탱크에 공급하고, 발효조 탱크 내부 온도를 조절하여 호기성 미생물 발효의 최적의 환경을 구축하여 운전함으로써, 최단시간 내에 유기성 폐기물을 건조발효시켜 발효된 유기물을 만드는 유기성폐기물 고속건조발효기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기와 관련하여 원통형 쉘(shell) 형상의 탱크 내부로 투입된 유기성 폐기물에 의한 외력에 대응하여 교반축과 교반날개의 부러짐을 방지하기 위해 교반날개의 내구력을 증진시켜, 강한 회전력으로 유기성 폐기물을 교반시키면서 발효시켜 유기성폐기물을 만드는 유기성폐기물 고속건조발효기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기와 관련하여, 외부공기 유입 시 연결관 파손과 공기구멍의 막힘 현상을 방지하는 외부공기 유입시스템을 제공하여, 호기성 발효 성능저하의 원인을 제거하고 운전 효율을 향상시킴으로써 건조 발효된 유기물을 만드는 유기성폐기물 고속건조발효기 을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 축산분뇨와 하/폐수슬러지와 남은 음식물과 같은 수분이 높은 유기성 폐기물을 드럼통 형상의 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크(10) 내부로 투입하고 하부 구동부(900)의 운전으로 수직으로 연결된 교반축과 교반날개를 회전으로 상기 유기성 폐기물(1000)을 교반시키면서 발효시켜 건조발효된 유기물을 만드는 유기성폐기물 고속건조발효기(1)에 있어서, 상기 쉘(shell) 구조의 발효조 탱크(10)의 중앙에는 교반축(100)이 설치되고, 상기 교반날개는 상기 교반축(100)에 일단이 지지되며, 상기 교반날개는 최하단에 배치되는 하단교반날개(200)와, 상기 하단교반날개(200)의 위쪽에 배치되는 중단교반날개(300)와, 상기 중단교반날개(300)의 위쪽에 배치되는 상단교반날개(400)로 이루어지되, 상기 각각의 교반날개들의 설치위치와 처리기능에 따라 그 구조를 각기 달리하여 배치하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
또한, 상기 상단교반날개(400)는, 최상단에 배치되는 상1단 교반날개(401)와, 상기 상1단 교반날개(401)의 바로 아래에 설치되되, 상기 상1단 교반날개(401)와 동일한 형상을 갖도록 형성된 상2단 교반날개(402)로 이루어지며, 상기 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크(10)의 아래쪽에 배치되어 하중을 많이 받는 상기 하단교반날개(200)와 상기 중단교반날개(300)는 다수개의 판재가 조합된 프레임 형태로 형성되고, 상기 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크(10)의 위쪽에 위치하여 상기 하단교반날개(200)와 상기 중단교반날개(300)에 비해 하중을 상대적으로 적게 받는 상기 상1단 교반날개(401) 또는 상기 상2단 교반날개(402)는 하나의 판재 혹은 다수의 판재가 조합된 프레임 형태로 형성되어 하중의 크기에 따라 교반날개의 구조를 각기 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
또한, 상기 하단교반날개(200)와 상기 상1단 교반날개(401)에는 교반날개가 2개 이상 설치되되, 상기 교반축(100)의 중심선(A)에 대하여 원점대칭 되면서 동일높이에 설치되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
또한, 상기 중단교반날개(300)와 상기 상2단 교반날개(402)는 상기 교반축(100)에 하나의 교반날개만 부착되어 설치됨에 따라 동일 높이에 하나의 교반날개만 설치되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
한편, 상기 상1단 교반날개(401)와 상기 상2단 교반날개(402)는 진행방향에 위치한 상단앞판(431)과 상단뒷판(432)과 상단상판(421)과 상단하판(422)으로 구성되며, 상기 상단앞판(431)에는 회전저항을 감소시키는 상단돌출부(410)가 구비된 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
한편, 상기 하단교반날개(200)는 진행방향에 위치한 하단앞판(231)과 하단뒷판(232)과 하단상판(221)과 하단하판(222)으로 구성되며, 상기 하단앞판(231)에는 회전저항을 감소시키는 하단돌출부(210)가 구비되고, 상기 하단교반날개(200)의 하단뒷판(232)에는 다수의 하단공기홀(240) 구비되어 상기 하단교반날개(200)가 회전할 때 상기 유기성폐기물에 외부의 공기를 제공하여 발효를 촉진시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
또한, 상기 중단교반날개(300)에는 진행방향에 위치한 중단앞판(331)과 중단뒷판(332)과 중단상판(321)과 중단하판(322)으로 구성되며, 상기 중단앞판(331)에는 회전저항을 감소시키는 중단돌출부(310)가 구비되고, 상기 중단교반날개(300)의 중단뒷판(332)에는 다수의 중단공기홀(340)이 구비되어 상기 중단교반날개(300)가 회전할 때 상기 유기성폐기물에 외부의 공기를 중단교반날개(300) 내부에 설치된 공기공급관의 중단공기홀(340)을 통해 제공하여, 발효를 촉진시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
한편, 상기 교반축(100)에는 상기 교반날개들의 일단을 지지하는 지지브라켓이 구비되되, 상기 브라켓은 상기 교반축(100)에 결합되어 배치되고, 상기 지지브라켓은, 동일높이에 하나의 교반날개가 설치되는 상기 중단교반날개(300)와 상기 상2단 교반날개(402)를 지지하는 제1브라켓(110)과, 동일높이에 다수의 교반날개가 설치되는 상기 하단교반날개(200)와 상기 상1단 교반날개(401)를 지지하는 제2브라켓(120)으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
또한, 상기 제1브라켓(110)에는 상기 교반축(100)에 끼워지는 제1관통공(111)이 형성되고, 상기 제1관통공(111)의 일측에 상기 중단교반날개(300)와 상기 상2단 교반날개(402)를 지지하는 제1지지부(112)가 구비되며, 제2브라켓(120)에는 상기 교반축(100)에 끼워지는 제2관통공(121)이 형성되고, 상기 제2관통공(121)의 양측 또는 상측에는 하단교반날개(200)와 상기 상1단 교반날개(401)를 지지하는 제2지지부(122)가 구비된다.
또한, 상기 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크(10)의 아래쪽에 위치하여 하중을 많이 받는 상기 하단교반날개(200)에는 상기 하단교반날개(200)를 기준으로 위와 아래에 제2브라켓(120)이 각각 설치되어 지지되고, 상기 중단 교반날개(300)는 상기 중단교반날개(300)를 기준으로 위와 아래에 제1브라켓(110)이 각각 설치되어 지지되며, 상기 상2단 교반날개(402)에는 상기 상2단 교반날개(402)를 기준으로 아래에 제1브라켓(110)이 설치되어 지지되고, 상기 상1교반날개(401)는 상기 상1단 교반날개(401)를 기준으로 아래에 제2브라켓(120)이 설치되어 지지되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
한편, 상기 중단돌출부(310)는 상기 중단앞판(331)을 밑변으로 하고 제1판재(311)와 제2판재(312)를 측변으로 하여 2등변 삼각형 형상을 이룸에 따라 상기 제1판재(311)와 제2판재(312)가 만나는 꼭지점이 상기 중단앞판(331)의 중앙에 배치되어 중단교반날개(300)가 회전될 때 회전저항을 저감시키고, 상기 상단돌출부(410)는 상기 상단앞판(431)을 밑변으로 하고 제3판재(411)와 제4판재(412)를 측변으로 하여 2등변 삼각형 형상을 이룸에 따라 상기 제3판재(411)와 제4판재(412)가 만나는 꼭지점이 상기 상단앞판(431)의 중앙에 배치되어, 상기 상1단 교반날개(401)와 상기 상2단 교반날개(402)가 회전될 때 회전저항을 저감시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
한편, 상기 하단돌출부(210)는 상기 하단앞판(231)을 밑변으로 하고 제5판재(211)와 제6판재(212)를 측변으로 하되, 상기 제5판재(211)는 상기 하단하판(222)과 평행하게 배치되고, 상기 제6판재(212)는 경사지게 배치되어 직각 삼각형 형상을 이룸에 따라, 상기 하단교반날개(200)가 회전할 때 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크(10)의 하단에 쌓인 발효된 유기물로 인해 위쪽으로 밀리는 저항을 저감시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
한편, 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에는 외부의 공기를 공급하는 공기공급장치가 구비되되, 상기 공기공급장치는, 송풍기(60)와, 상기 송풍기(60)로부터 공급되는 공기를 이동시키는 제1공급관(70)과, 상기 고정된 제1공급관(70)에서 공급되는 공기를 회전하는 교반축(100)의 내부에 설치되어 회전하는 제2공급관(90)으로 공급하는 전환공급부(80)로 이루어지며, 상기 제2공급관(90)을 통해 공급된 공기를 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에 공급하기 위해 중단교반날개(300) 내부와 하단교반날개(200)의 내부에 설치된 제3공급관(91) 및 제3공급관(91)에서 분기되어 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에 공기를 공급하는 분기공급관(92)으로 형성된다.
또한, 상기 제1공급관(70)의 소정의 부위에는 외부 공기를 공급하기 위한 송풍기(60)와 별도로 공기압축기(50)가 구비되어, 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340) 중 일부가 막히는 경우, 고압의 공기를 제공하여 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)중에 막힌 홀을 뚫는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기가 제공된다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 교반날개들의 설치위치와 처리기능에 따라 그 구조를 각기 달리하여 배치함으로써 교반축과 교반날개의 부러짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 교반날개들에 적용되는 하중의 크기에 따라 교반날개의 단면구조를 외력에 대응하는 공학적 검토를 통해 각기 다르게 형성함으로써 교반날개의 부러짐을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 중단교반날개(300)에 형성되어 있는 중단공기홀(340)와 하단교반날개(200)에 형성되어 있는 하단공기홀(240)은 회전할 때 유기성폐기물(1000)에 외부유입공기(1100)를 중단없이 제공하므로 발효를 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 공기 압축기(50)를 구비함으로써 하단공기홀과 중단공기홀 중 일부가 막히는 경우, 고압의 공기를 통해 막힌 중단공기홀(340)과 하단공기홀(240)을 즉각적으로 뚫을 수 있는 효과가 있다.
이러한 구조변경을 통해 수직형 고속발효기의 내구성 저하의 원인이 되었던 교반축(210)의 파손과 교반날개(220)의 부러짐, 발효조 탱크 벽체의 터짐과 파손, 구동장치(300)와 교반축(210)의 연결부위의 파손 등을 방지하는 효과가 있으며, 특히 고속발효기의 건조발효 효율의 저하의 원인으로 작용할 수 있는 외부공기 유입시 연결관 파손과 공기구멍의 막힘현상으로 인한 호기성 발효의 성능 저하의 문제점을 해결하였다.
또한 본 발명의 수직형 고속발효기를 통해 축산분뇨 외의 하.폐수슬러지, 음식물 등의 다양한 유기성폐기물에 적용되는 장치로 고내구성과 고성능 호기성 발효를 구현하였다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 건조발효기의 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크 내부 및 지지부 프레임과 구동부, 유기성폐기물 투입구와 악취배출구를 개략적으로 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 교반축과 교반날개들을 개략적으로 도시한 정면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기공급장치의 설치 상태를 외부의 공기공급부의 시작인 송풍기와 압축기, 압축기의 상승압력으로 공기공급관에 외부공기를 공급할 경우 송풍기 방향으로 고압의 역류를 방지하기 위한 역류차단밸브, 압축기에서 부터 교반축 내부의 공기공급관을 거쳐 교반날개의 공기공급관에서 공기홀 까지를 개략적으로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기공급장치의 교반축과 교반날개의 연결부위, 정전과 같은 예기치 못한 경우에 전력공급의 중단으로 교반날개 공기홀 안으로 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크 내부의 유기성폐기물이 유입될 경우, 이를 차단하는 하단교반날개 역류방지밸브와 중단교반날개 역류방지밸브의 설치 위치, 교반날개 내부 공기공급관과 연결된 공기홀의 설치 상태를 개략적으로 도시한 평면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 (a)상단교반날개, (b)중단교반날개, (c)하단교반날개를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 (a)제1 브라켓의 평면도, (b)제2브라켓의 평면도, (c)다른 일실시예에 따른 제2 브라켓의 평면도,
도 7은 하나의 벽체모듈(700)의 오른쪽에 다른하나의 벽체모듈(700)이 결합되어 도시된 예시도,
도 8은 다수의 상기 벽체모듈(700)이 상하로 결합되어 외벽을 이루었을 때의 수직방향의 일부 단면도,
도 9은 다수의 상기 벽체모듈(700)이 좌우로 결합되어 외벽을 이루었을 때의 수평방향의 일부 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 교반축과 교반날개들을 개략적으로 도시한 정면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기공급장치의 설치 상태를 외부의 공기공급부의 시작인 송풍기와 압축기, 압축기의 상승압력으로 공기공급관에 외부공기를 공급할 경우 송풍기 방향으로 고압의 역류를 방지하기 위한 역류차단밸브, 압축기에서 부터 교반축 내부의 공기공급관을 거쳐 교반날개의 공기공급관에서 공기홀 까지를 개략적으로 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기공급장치의 교반축과 교반날개의 연결부위, 정전과 같은 예기치 못한 경우에 전력공급의 중단으로 교반날개 공기홀 안으로 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크 내부의 유기성폐기물이 유입될 경우, 이를 차단하는 하단교반날개 역류방지밸브와 중단교반날개 역류방지밸브의 설치 위치, 교반날개 내부 공기공급관과 연결된 공기홀의 설치 상태를 개략적으로 도시한 평면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 (a)상단교반날개, (b)중단교반날개, (c)하단교반날개를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도,
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 (a)제1 브라켓의 평면도, (b)제2브라켓의 평면도, (c)다른 일실시예에 따른 제2 브라켓의 평면도,
도 7은 하나의 벽체모듈(700)의 오른쪽에 다른하나의 벽체모듈(700)이 결합되어 도시된 예시도,
도 8은 다수의 상기 벽체모듈(700)이 상하로 결합되어 외벽을 이루었을 때의 수직방향의 일부 단면도,
도 9은 다수의 상기 벽체모듈(700)이 좌우로 결합되어 외벽을 이루었을 때의 수평방향의 일부 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시 예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 건조발효기의 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크 내부를 개략적으로 도시한 단면도, 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 교반축과 교반날개들을 개략적으로 도시한 정면도, 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기공급장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 정면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기공급장치의 설치 상태를 개략적으로 도시한 평면도, 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 (a)상단교반날개, (b)중단교반날개, (c)하단교반날개를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도, 도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 (a)제1 브라켓의 평면도, (b)제2브라켓의 평면도, (c)다른 일실시예에 따른 제2 브라켓의 평면도, 도 7은 하나의 벽체모듈(700)의 오른쪽에 다른하나의 벽체모듈(700)이 결합되어 도시된 예시도, 도 8은 다수의 상기 벽체모듈(700)이 상하로 결합되어 외벽을 이루었을 때의 수직방향의 일부 단면도, 도 9은 다수의 상기 벽체모듈(700)이 좌우로 결합되어 외벽을 이루었을 때의 수평방향의 일부 단면도이다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유기성폐기물 발효기는 축산분뇨와 하/폐수슬러지와 남은 음식물과 같은 수분이 높은 유기성 폐기물을 드럼통 형상의 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크(10) 내부로 투입하고 하부 구동부의 회전으로 구동부와 수직으로 연결된 교반축(100)과 교반축에 직각방향으로 결합된 교반날개(200,300,400)를 회전시켜 상기 유기성 폐기물(1000)을 교반시키면서 발효시켜 건조발효된 유기물을 만든다.
이때, 상기 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크(10) (이하에서는 약칭인 '발효조 탱크'를 혼용하여 기재함)의 중앙에는 교반축(100)이 설치되고, 상기 교반날개는 상기 교반축(100)에 일단이 지지된다.
그리고 상기 교반날개는 최하단에 배치되는 하단교반날개(200)와, 상기 하단교반날개(200)의 위쪽에 배치되는 중단교반날개(300)와, 상기 중단교반날개(300)의 위쪽에 배치되는 상단교반날개(400)로 이루어진다.
또한, 본 발명에 따른 유기성폐기물 발효기는 상기 각각의 교반날개들(200,300,400)의 설치위치와 처리기능에 따라 그 구조를 각기 달리하여 배치함으로써 교반축과 교반날개들의 부러짐을 방지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상단교반날개(400)는, 최상단에 배치되는 상1단 교반날개(401)와, 상기 상1단 교반날개(401)의 바로 아래에 설치되되, 상기 상1단 교반날개(401)와 동일한 형상을 갖도록 형성된 상2단 교반날개(402)로 이루어진다.
또한, 상기 상1단 교반날개(401)와 상기 상2단 교반날개(402)는 진행방향에 위치한 상단앞판(431)과 상단뒷판(432)과 상단상판(421)과 상단하판(422)으로 구성되며, 상기 상단앞판(431)에는 회전저항을 감소시키는 상단돌출부(410)가 구비된다.
또한, 상기 발효조 탱크(10)의 아래쪽에 배치되어 하중을 많이 받는 상기 하단교반날개(200)와 상기 중단교반날개(300)는 다수개의 판재가 조합된 프레임 형태로 형성된다.
또한, 상기 발효조 탱크의 위쪽에 위치하여 상기 하단교반날개(200)와 상기 중단교반날개(300)에 비해 하중을 상대적으로 적게 받는 상기 상1단 교반날개(401) 또는 상기 상2단 교반날개(402)는 하나의 판재 혹은 다수의 판재가 조합된 프레임 형태로 형성되어 하중의 크기에 따라 교반날개의 구조를 각기 다르게 형성한다.
또한, 상기 하단교반날개(200)와 상기 상1단 교반날개(401)에는 교반날개가 2개 이상 설치되되, 상기 교반축(100)의 중심선(A)에 대하여 원점대칭 되면서 동일높이에 설치된다.
또한, 상기 중단교반날개(300)와 상기 상2단 교반날개(402)는 상기 교반축(100)에 하나의 교반날개만 부착되어 설치됨에 따라 동일 높이에 하나의 교반날개만 설치될 수 있다.
한편, 상기 하단교반날개(200)는 진행방향에 위치한 하단앞판(231)과 하단뒷판(232)과 하단상판(221)과 하단하판(222)으로 구성되며, 상기 하단앞판(231)에는 회전저항을 감소시키는 하단돌출부(210)가 구비된다.
또한, 상기 하단돌출부(210)는 상기 하단앞판(231)을 밑변으로 하고 제5판재(211)와 제6판재(212)를 측변으로 하되, 상기 제5판재(211)는 상기 하단하판(222)과 평행하게 배치되고, 상기 제6판재(212)는 경사지게 배치되어 직각 삼각형 형상을 이룸에 따라, 상기 하단교반날개(200)가 회전할 때 발효조 탱크의 하단에 쌓인 건조발효된 유기물로 인해 위쪽으로 들려 밀리는 저항을 저감시킨다.
또한, 상기 하단교반날개(200)의 하단뒷판(232)에는 다수의 하단공기홀(240) 구비되어 상기 하단교반날개(200)가 회전할 때 상기 유기성폐기물에 외부의 공기를 제공하여 발효를 촉진시킨다.
또한, 상기 중단교반날개(300)에는 진행방향에 위치한 중단앞판(331)과 중단뒷판(332)과 중단상판(321)과 중단하판(322)으로 구성되며, 상기 중단앞판(331)에는 회전저항을 감소시키는 중단돌출부(310)가 구비된다.
또한, 상기 중단교반날개(300)의 중단뒷판(332)에는 다수의 중단공기홀(340)이 구비되어 상기 중단교반날개가 회전할 때 상기 유기성폐기물(1000)에 외부의 공기를 공급하여 발효를 촉진시킨다.
또한, 상기 중단돌출부(310)는 상기 중단앞판(331)을 밑변으로 하고 제1판재(311)와 제2판재(312)를 측변으로 하여 2등변 삼각형 형상을 이룸에 따라 상기 제1판재(311)와 제2판재(312)가 만나는 꼭지점이 상기 중단앞판(331)의 중앙에 배치되어 중단교반날개(300)가 회전될 때 회전저항을 저감시킨다.
그리고 상기 상단돌출부(410)는 상기 상단앞판(431)을 밑변으로 하고 제3판재(411)와 제4판재(412)를 측변으로 하여 2등변 삼각형 형상을 이룸에 따라 상기 제3판재(411)와 제4판재(412)가 만나는 꼭지점이 상기 상단앞판(431)의 중앙에 배치되어, 상기 상1단 교반날개(401)와 상기 상2단 교반날개(402)가 회전될 때 회전저항을 저감시킨다.
또한, 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에는 외부의 공기를 공급하는 공기공급장치가 구비된다.
상기 공기공급장치는, 송풍기(60)와 압축기, 압축기 가동시 고압의 역류를 방지하기 위하여 송풍기 앞단 관로에 설치되는 역류방지댐퍼(61), 상기 송풍기(60)로부터 공급되는 공기를 이동시키는 제1공급관(70)과, 상기 고정된 제1공급관(70)에서 공급되는 공기를 회전하는 교반축(100)의 내부에 설치되어 회전하는 제2공급관(90)으로 공급하는 전환공급부(80)로 이루어진다.
또한, 상기 제2공급관(90)을 통해 공급된 공기를 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에 공급하기 위해 중단교반날개(300) 내부와 하단교반날개(200)의 내부에 설치된 제3공급관(91) 및 제3공급관(91)에서 분기되어 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에 공기를 공급하는 분기공급관(92)으로 형성된다.
상기의 송풍기에서 교반축(100)과 연결된 교반날개(200, 300)로 연결된 공기공급관으로 외부 공기를 공급하는 동안, 정전과 같은 예기치 못한 경우에 전력공급의 중단 등으로 인하여 교반날개 하단공기홀(240)과 중단공기홀(340) 안으로 발효조 탱크(10) 내부의 유기성폐기물(1000)이 유입되어 역류될 경우, 제3공급관(91)을 차단하는 하단교반날개용 역류방지밸브(250)와 중단교반날개용 역류방지밸브(350)를 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1공급관(70)의 소정의 부위에는 공기압축기(50)가 구비되어 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340) 중 일부가 막히는 경우, 고압의 공기를 제공하여 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)중에 막힌 홀을 뚫는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 교반축(100)에는 상기 교반날개들의 일단을 지지하는 지지브라켓이 구비되되, 상기 브라켓은 상기 교반축(100)에 결합되어 배치된다.
또한, 상기 지지브라켓은, 동일높이에 하나의 교반날개가 설치되는 상기 중단교반날개(300)와 상기 상2단 교반날개(402)를 지지하는 제1브라켓(110)과, 동일높이에 다수의 교반날개가 설치되는 상기 하단교반날개(200)와 상기 상1단 교반날개(401)를 지지하는 제2브라켓(120)으로 형성된다.
또한, 상기 제1브라켓(110)에는 상기 교반축(100)에 끼워지는 제1관통공(111)이 형성되고, 상기 제1관통공(111)의 일측에 상기 중단교반날개(300)와 상기 상2단 교반날개(402)를 지지하는 제1지지부(112)가 구비된다.
그리고 상기 제2브라켓(120)에는 상기 교반축(100)에 끼워지는 제2관통공(121)이 형성되고, 상기 제2관통공(121)의 양측 또는 상측에는 하단교반날개(200)와 상기 상1단 교반날개(401)를 지지하는 제2지지부(122)가 구비된다.
또한, 상기 발효조 탱크(10)의 아래쪽에 위치하여 하중을 많이 받는 상기 하단교반날개(200)에는 상기 하단교반날개(200)를 기준으로 위와 아래에 제2브라켓(120)이 각각 설치되어 지지된다.
그리고 상기 중단 교반날개(300)는 상기 중단교반날개(300)를 기준으로 위와 아래에 제1브라켓(110)이 각각 설치되어 지지되며, 상기 상2단 교반날개(402)에는 상기 상2단 교반날개(402)를 기준으로 아래에 제1브라켓(110)이 설치되어 지지된다.
또한, 상기 상1교반날개(401)는 상기 상1단 교반날개(401)를 기준으로 아래에 제2브라켓(120)이 설치되어 지지된다.
한편, 상기 발효조 탱크(10)은 다수의 벽체모듈(700)이 상하 및 좌우로 결합되어 형성된다.
도 7을 보면, 하나의 벽체모듈(700)의 오른쪽에 다른하나의 벽체모듈(700)이 도시되어 있으며, 다수개의 벽체모듈(700)이 상하 및 좌우로 결합되어 원통형 쉘(shell) 형상의 발효조 탱크(10) 벽체를 이루게 된다.
도 8은 다수의 상기 벽체모듈(700)이 상하 및 좌우로 결합되어 외벽을 이루어었을 때 도8은 수직의 일부단면 형상을 보여주고 있으며 도9는 수평의 일부단면 형상을 보여주고 있다.
도8인 수직의 일부단면과 도9인 수평의 일부단면에서 동일한 부품에 대해서는 동일도번을 사용하여 도시하였다.
먼저 도8을 통해 수직의 일부단면에 대해 설명하면, 하나의 벽체모듈(700)은, 내부벽체(710)와 외부벽체(720) 및 상기 외부벽체와 상기 내부벽체 사이에는 내부벽체의 하중을 외부벽체에 전달하는 채움재(750)를 주입하여 내부벽체(710)에 걸리는 하중을 외부벽체(720)에 전달하는 구조를 통해 쉘의 내부에서 생기는 하중을 내부벽체(710)와 채움재(750)와 외부벽체(720)가 함께 대응하는 복합단면 구조를 통해 대응하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부벽체(710)는 스테인레스(stainless)이고 상기 외부벽체(720)는 강판(steel)으로 배치하며, 상기 내부벽체(710)의 높이를 h1, 상기 외부벽체(720)의 높이를 h2 라고 할 때 h1>h2 로 형성된다.
또한 상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)를 일체로 형성시키기 위해 하부벽판(740)과 상부벽판(730)이 구비된다.
도8의 (a)는 하나의 결합방식을 보여주는데 상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)를 일체로 형성시키기 위해 상기 하부벽판(740)의 상면은 상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)의 하단부가 연결되고, 상기 상부벽판(730)의 하면의 소정부위에는 상기 외부벽체(720)의 상단부가 결합되며 상기 상부벽판(730)의 일단부은 상기 내부벽체(710)의 일면의 소정부위에 결합된다.
도8의 (b)는 또 다른 결합방식을 보여주는데 상부벽판(730)과 상기 내부벽체(710) 및 외부벽체(720)의 결합방식은 도8의 (a)와 동일하지만, 상기 하부벽판(740)의 상면은 상기 외부벽체(720)의 하단부가 결합되고 상기 하부벽판(740)의 일단부은 내부벽체(710)의 일면의 하부에 결합되는 차이가 있으며 이 경우 내부벽체의 측면들이 서로 결합됨에 따라 내부벽체의 가로 및 세로 사이즈가 발효조 탱크(10) 벽체의 크기를 결정하는데 유리한 측면이 있다.
즉 도8의 (b)는 내부벽체만으로 연결됨에 따라 내부면이 모두 스테인레스로 이루어지는 반면, 도8의 (a)는 내부벽체의 사이사이에 하부벽판(740)의 단부가 연결됨에 따라 내부면이 스트인레스와 하부벽판의 단부로 형성되어 차이는 있으나, 현장상황에 맞추어 설계시공할 수 있음은 당연하다.
도9를 통해 수평의 일부단면에 대해 설명하면, 좌우로 또한 상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)를 일체로 형성시키기 위해 우측벽판(745)과 좌측벽판(735)이 구비된다.
여기서는 도 8에서 설명한 방향을 일치시키기 위해 도 9의 좌측을 상측으로 우측을 하측으로 설정(즉 도 9를 시계방향으로 90도 회전한 상태)하여 설명한다.
도9의 (a)는 하나의 결합방식을 보여주는데 상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)를 일체로 형성시키기 위해 상기 우측벽판(745)의 상면(도9에서 볼때 좌측면)은 상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)의 하단부가 연결되고, 상기 좌측벽판(735)의 하면의 소정부위에는 상기 외부벽체(720)의 상단부가 결합되며 상기 죄측벽판(735)의 일단부은 상기 내부벽체(710)의 일면의 소정부위에 결합된다.
도9의 (b)는 또 다른 결합방식을 보여는데 좌측벽판(735)과 상기 내부벽체(710) 및 외부벽체(720)의 결합방식은 도9의 (a)와 동일하지만, 상기 우측벽판(745)의 상면은 상기 내부벽체(710)의 하단부가 결합되고 상기 우측벽판(745)의 일단부은 외부벽체(720)의 일면의 하부에 결합되는 차이가 있으며 이 경우 내부벽체의 측면들이 서로 결합됨에 따라 내부벽체의 가로 및 세로 사이즈가 발효조 탱크(10) 벽체의 크기를 결정하는데 유리한 측면이 있다.
즉 도9의 (b)는 내부벽체만으로 연결됨에 따라 내부면이 모두 스테인레스로 이루어지는 반면, 도9의 (a)는 내부벽체의 사이사이에 우측벽판(745)의 단부가 연결됨에 따라 내부면이 스트인레스와 하부벽판의 단부로 형성되어 차이는 있으나, 현장상황에 맞추어 설계시공할 수 있음은 당연하다.
따라서 상기 벽체모듈(700)의 외각을 이루는 단면은 내부벽체(710)의 제1단면(711)과, 외부벽체(720)의 제2단면(721)과, 상부벽판(730)의 제3단면(731)과, 하부벽판(740)의 제4단면(741)과, 좌측벽판(735)의 제5단면(736)과, 우측벽판(746)의 제6단면(746)으로 구성되어 형성됨에 따라 견고한 구조를 갖추고 있고, 상기 내부벽체와 외부벽체 사이에는 상기 채움재(750)가 위치하여 외부 온도에 대응하는 단열기능과 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크 내부의 유기성폐기물의 하중의 내력(HOOF TENSION)을 선행으로 받는 내부벽체의 내력을 받아 외부벽체에 전달하는 하중전달 기능을 동시에 진행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부벽체(720)는 강판(steel)로 구비되며, 상기 내부벽체(710)는 스테인리스(stainless)로 구비되며, 상기 외부벽체(720)와 내부벽체(710) 사이에는 채움재(750)가 구비된다.
따라서 상기 내부벽체(710)는 스테인리스로 구성하여 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10) 내부로 유입되는 유기성폐기물의 내부식성에 대응하고, 상기 외부벽체(720) 내부벽체(710) 사이는 내부의 하중을 외부에 전달하는 기능을 갖춘 채움재(750)를 구성하여, 내부와 외부벽체(720)가 복합단면으로 내부 유기성폐기물의 투입용량에 따른 내력에 대응하도록 설계하여, 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 내구성 강화로 내구력 수명이 증대하고, 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 용량 증량의 경우 복합단면으로 내구력과 내부식성, 경제성을 동시에 확보할 수 있는 구조를 포함한다.
즉, 유기성폐기물(1000)의 접촉부위에 따라 내부벽체(710)와 외부벽체(720)의 재질을 이중화하고, 외부의 온도에 대응하는 단열기능과 내부의 하중을 외부에 전달하는 구조기능의 채움재를 구비하여 내구성과 내부식성이 증대되어 상기 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 사용수명을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 다수의 벽체모듈(700)은 아래에 위치한 하나의 벽체모듈을 제1벽체모듈이라 하고, 상기 제1벽체모듈의 바로위에 설치되는 벽체모듈을 제2벽체모듈이라 할 때, 상기 제1벽체모듈의 상부벽판과 제2벽체모듈의 하부벽판은 마주보도록 배치되되, 서로 이격공간을 갖도록 배치된다.
그리고 상기 제1벽체모듈과 제2벽체모듈의 결합의 상기 제1벽체모듈의 내부벽체(710)와 상기 제2벽체모듈의 내부벽체는 서로 일직선을 이루도록 배치된다.
또한, 상기 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 내부에서의 결합은 용접(780)에 의해 결합되며, 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크의 외부에서의 결합은 상기 이격공간에 스페이서(760)가 끼워진 상태에서 상기 제1벽체모듈의 상부벽판(730)과 상기 제2벽체모듈의 하부벽판(740)을 볼트(770)로 결합하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다수의 벽체모듈(700)의 벽체수평모듈(600)의 경우 수평방향으로 좌측에 위치한 하나의 벽체모듈을 제3벽체모듈이라 하고, 상기 제3벽체모듈의 바로우측에 설치되는 벽체모듈을 제4벽체모듈이라 할 때, 상기 제3벽체모듈의 우측벽판과 제4벽체모듈의 좌측벽판은 마주보도록 배치하되, 서로 이격공간을 갖도록 배치된다.
그리고 상기 제3벽체모듈과 제4벽체모듈의 결합의 상기 제3벽체모듈의 내부벽체(610)와 상기 제4벽체모듈의 내부벽체는 서로 일직선을 이루도록 배치된다.
또한, 상기 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 내부에서의 결합은 용접(780)에 의해 결합되며, 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크의 외부에서의 결합은 상기 이격공간에 스페이서(760)가 끼워진 상태에서 상기 제3벽체모듈의 좌측벽판(735)과 상기 제4벽체모듈의 우측벽판(745)을 볼트(770)로 결합하는 것이 바람직하다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
1 : 유기성폐기물 고속발효기 10 : 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크
20 : 내구성 강화 벽체 30 : 유기성폐기물 투입구
40 : 악취배출구 50 : 압축기
60 : 송풍기 61 : 역류방지댐퍼
70 : 제1공급관 80 : 전환공급부
90 : 제2공급관 91 : 제3공급관
92 : 분기공급관 100 : 교반축
110 : 제1브라켓 111 : 제1관통공
112 : 제1지지부 120 : 제2브라켓
122 : 제2지지부 200 : 하단교반날개
210 : 하단돌출부 211 : 제5판재
212 : 제6판재 221 : 하단상판
222 : 하단하판 231 : 하단앞판
232 : 하단뒷판 240 : 하단공기홀
250 : 하단교반날개 역류방지밸브 300 : 중단교반날개
310 : 중단돌출부 311 : 제1판재
312 : 제2판재 321 : 중단상판
322 : 중단하판 331 : 중단앞판
332 : 중단뒷판 340 : 중단공기홀
350 : 중단교반날개 역류방지밸브 400 : 상단교반날개
401 : 상1단 교반날개 402 : 상2단 교반날개
410 : 상단돌출부 411 : 제3판재
412 : 제4판재 421 : 상단상판
422 : 상단하판 431 : 상단앞판
432 : 상단뒷판 700 : 벽체수직모듈
710 : 내부벽체 711 : 제1단면
720 : 외부벽체 721 : 제2단면
730 : 상부벽판 731 : 제3단면
740 : 하부벽판 741 : 제4단면
750 : 채움재 760 : 스페이서
770 : 볼트 780 : 용접부
800 : 지지부 프레임 900 : 구동부
1000 : 유기성폐기물 1100 : 외부유입공기
20 : 내구성 강화 벽체 30 : 유기성폐기물 투입구
40 : 악취배출구 50 : 압축기
60 : 송풍기 61 : 역류방지댐퍼
70 : 제1공급관 80 : 전환공급부
90 : 제2공급관 91 : 제3공급관
92 : 분기공급관 100 : 교반축
110 : 제1브라켓 111 : 제1관통공
112 : 제1지지부 120 : 제2브라켓
122 : 제2지지부 200 : 하단교반날개
210 : 하단돌출부 211 : 제5판재
212 : 제6판재 221 : 하단상판
222 : 하단하판 231 : 하단앞판
232 : 하단뒷판 240 : 하단공기홀
250 : 하단교반날개 역류방지밸브 300 : 중단교반날개
310 : 중단돌출부 311 : 제1판재
312 : 제2판재 321 : 중단상판
322 : 중단하판 331 : 중단앞판
332 : 중단뒷판 340 : 중단공기홀
350 : 중단교반날개 역류방지밸브 400 : 상단교반날개
401 : 상1단 교반날개 402 : 상2단 교반날개
410 : 상단돌출부 411 : 제3판재
412 : 제4판재 421 : 상단상판
422 : 상단하판 431 : 상단앞판
432 : 상단뒷판 700 : 벽체수직모듈
710 : 내부벽체 711 : 제1단면
720 : 외부벽체 721 : 제2단면
730 : 상부벽판 731 : 제3단면
740 : 하부벽판 741 : 제4단면
750 : 채움재 760 : 스페이서
770 : 볼트 780 : 용접부
800 : 지지부 프레임 900 : 구동부
1000 : 유기성폐기물 1100 : 외부유입공기
Claims (16)
- 축산분뇨와 하/폐수슬러지와 남은 음식물과 같은 수분이 높은 유기성 폐기물(1000)을 드럼통 형상의 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크 내부로 투입하고 하부 구동부의 회전으로 구동부와 수직으로 연결된 교반축(100)과 교반축에 직각 방향으로 결합된 교반날개를 회전시켜, 상기 유기성 폐기물(1000)을 교반시키면서 발효시켜 건조발효된 유기물을 만드는 유기성폐기물 고속건조발효기(1)에 있어서,
상기 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 중앙에는 교반축(100)이 설치되고, 상기 교반날개는 상기 교반축(100)에 일단이 지지되며,
상기 교반날개는 최하단에 배치되는 하단교반날개(200)와,
상기 하단교반날개(200)의 위쪽에 배치되는 중단교반날개(300)와,
상기 중단교반날개(300)의 위쪽에 배치되는 상단교반날개(400)로 이루어지되,
상기 각각의 교반날개들의 설치위치와 처리기능에 따라 그 구조를 각기 달리하여 배치하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제1항에 있어서,
상기 상단교반날개(400)는, 최상단에 배치되는 상1단 교반날개(401)와, 상기 상1단 교반날개(401)의 바로 아래에 설치되되, 상기 상1단 교반날개(401)와 동일한 형상을 갖도록 형성된 상2단 교반날개(402)로 이루어지며
상기 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 아래쪽에 배치되어 하중을 많이 받는 상기 하단교반날개(200)와 상기 중단교반날개(300)는 다수개의 판재가 조합된 프레임 형태로 형성되고,
상기 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 위쪽에 위치하여 상기 하단교반날개(200)와 상기 중단교반날개(300)에 비해 하중을 상대적으로 적게 받는 상기 상1단 교반날개(401) 또는 상기 상2단 교반날개(402)는 하나의 판재 혹은 다수의 판재가 조합된 프레임 형태로 형성되어 하중의 크기에 따라 교반날개의 구조를 각기 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제2항에 있어서,
상기 상1단 교반날개(401)와 상기 상2단 교반날개(402)는 진행방향에 위치한 상단앞판(431)과 상단뒷판(432)과 상단상판(421)과 상단하판(422)으로 구성되며,
상기 상단앞판(431)에는 회전저항을 감소시키는 상단돌출부(410)가 구비된 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제1항에 있어서,
상기 하단교반날개(200)는 진행방향에 위치한 하단앞판(231)과 하단뒷판(232)과 하단상판(221)과 하단하판(222)으로 구성되며,
상기 하단앞판(231)에는 회전저항을 감소시키는 하단돌출부(210)가 구비된 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제4항에 있어서,
상기 하단교반날개(200)의 하단뒷판(232)에는 다수의 하단공기홀(240) 구비되어 상기 하단교반날개(200)가 회전할 때 상기 유기성폐기물에 외부의 공기를 제공하여 발효를 촉진시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제3항에 있어서,
상기 중단교반날개(300)에는 진행방향에 위치한 중단앞판(331)과 중단뒷판(332)과 중단상판(321)과 중단하판(322)으로 구성되며, 상기 중단앞판(331)에는 회전저항을 감소시키는 중단돌출부(310)가 구비되고,
상기 중단교반날개(300)의 중단뒷판(332)에는 다수의 중단공기홀(340)이 구비되어 상기 중단교반날개가 회전할 때 상기 유기성폐기물에 외부의 공기를 제공하여 발효를 촉진시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제6항에 있어서,
상기 중단돌출부(310)는 상기 중단앞판(331)을 밑변으로 하고 제1판재(311)와 제2판재(312)를 측변으로 하여 2등변 삼각형 형상을 이룸에 따라 상기 제1판재(311)와 제2판재(312)가 만나는 꼭지점이 상기 중단앞판(331)의 중앙에 배치되어 중단교반날개(300)가 회전될 때 회전저항을 저감시키고,
상기 상단돌출부(410)는 상기 상단앞판(431)을 밑변으로 하고 제3판재(411)와 제4판재(412)를 측변으로 하여 2등변 삼각형 형상을 이룸에 따라 상기 제3판재(411)와 제4판재(412)가 만나는 꼭지점이 상기 상단앞판(431)의 중앙에 배치되어,
상기 상1단 교반날개(401)와 상기 상2단 교반날개(402)가 회전될 때 회전저항을 저감시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제7항에 있어서,
상기 하단돌출부(210)는 상기 하단앞판(231)을 밑변으로 하고 제5판재(211)와 제6판재(212)를 측변으로 하되,
상기 제5판재(211)는 상기 하단하판(222)과 평행하게 배치되고, 상기 제6판재(212)는 경사지게 배치되어 직각 삼각형 형상을 이룸에 따라,
상기 하단교반날개(200)가 회전할 때 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 하단에 쌓인 건조발효된 유기물로 인해 위쪽으로 밀리는 저항을 저감시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제8항에 있어서,
상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에는 외부의 공기를 공급하는 공기공급장치가 구비되되, 상기 공기공급장치는,
송풍기(60)와, 상기 송풍기(60)로부터 공급되는 공기를 이동시키는 제1공급관(70)과,
상기 고정된 제1공급관(70)에서 공급되는 공기를 회전하는 교반축(100)의 내부에 설치되어 회전하는 제2공급관(90)으로 공급하는 전환공급부(80)로 이루어지며,
상기 제2공급관(90)을 통해 공급된 공기를 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에 공급하기 위해 중단교반날개(300) 내부와 하단교반날개(200)의 내부에 설치된 제3공급관(91) 및 제3공급관(91)에서 분기되어 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)에 공기를 공급하는 분기공급관(92)으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제9항에 있어서,
상기 제1공급관(70)의 소정의 부위에는 공기압축기(50)가 구비되어 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340) 중 일부가 막히는 경우, 고압의 공기를 제공하여 상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)중에 막힌 홀을 뚫는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제10항에 있어서,
상기 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)는 다수의 벽체모듈(700)이 상하 및 좌우로 결합되어 형성되며, 이때 상기 벽체모듈(700)은, 내부벽체(710)와 외부벽체(720) 및 상기 외부벽체(720)와 상기 내부벽체(710) 사이에는 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 유기성폐기물의 하중으로 발생된 내력(HOOF TENSION)의 내부벽체가 받는 하중을 외부벽체에 전달하는 하중전달 기능과 외부의 온도에 단열의 기능을 하는 채움재(750)를 주입하여 내부벽체(710)에 걸리는 하중을 외부벽체(720)에 전달하는 구조를 통해 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 내부에서 생기는 하중을 내부벽체(710)와 채움재(750)와 외부벽체(720)가 함께 대응하는 복합단면 구조를 통해 대응하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기. - 제11항에 있어서,
상기 내부벽체(710)는 스테인리스(stainless)이고 상기 외부벽체(720)는 강판(steel)으로 배치하며, 상기 내부벽체(710)의 높이를 h1, 상기 외부벽체(720)의 높이를 h2 라고 할 때 h1>h2 로 형성되고,
상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)를 일체로 형성시키기 위해 상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)의 하단부를 연결하는 하부벽판(740)과,
상기 외부벽체(720)의 상단부와 상기 내부벽체(710)의 일면의 소정부위를 연결하는 상부벽판(730)이 구비됨에 따라,
상기 벽체모듈(700)의 외각을 이루는 단면은 내부벽체(710)의 제1단면(711)과, 외부벽체(720)의 제2단면(721)과, 상부벽판(730)의 제3단면(731)과, 하부벽판(740)의 제4단면(741)으로 폐쇄되어 형성됨에 따라 견고한 구조를 갖추고 상기 폐쇄된 내부에는 상기 채움재(750)가 위치하여 단열기능과 내부벽체가 받은 하중을 외부벽체에 전달하는 하중전달을 동시에 진행하는 것을 특징으로 하는 고속 유기성폐기물 건조발효기. - 제11항에 있어서,
상기 내부벽체(710)는 스테인리스(stainless)이고 상기 외부벽체(720)는 강판(steel)으로 배치하며, 상기 내부벽체(710)의 높이를 h1, 상기 외부벽체(720)의 높이를 h2 라고 할 때 h1>h2 로 형성되고,
상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)를 일체로 형성시키기 위해 하부벽판(740)을 구비하되 상기 하부벽판(740)의 상면은 상기 외부벽체(720)의 하단부가 결합되고 상기 하부벽판(740)의 일단부은 내부벽체(710)의 일면의 하부에 결합되며,
상기 외부벽체(720)의 상단부와 상기 내부벽체(710)의 일면의 소정부위를 연결하는 상부벽판(730)이 구비됨에 따라,
상기 벽체모듈(700)의 외각을 이루는 단면은 내부벽체(710)의 제1단면(711)과, 외부벽체(720)의 제2단면(721)과, 상부벽판(730)의 제3단면(731)과, 하부벽판(740)의 제4단면(741)으로 폐쇄되어 형성됨에 따라 견고한 구조를 갖추고 상기 폐쇄된 내부에는 상기 채움재(750)가 위치하여 단열기능과 내부벽체가 받은 하중을 외부벽체에 전달하는 기능을 동시에 진행하는 것을 특징으로 하는 고속 유기성폐기물 건조발효기. - 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 다수의 벽체모듈(700)은 아래에 위치한 하나의 벽체모듈을 제1벽체모듈이라 하고, 상기 제1벽체모듈의 바로위에 설치되는 벽체모듈을 제2벽체모듈이라 할 때,
상기 제1벽체모듈의 상부벽판과 제2벽체모듈의 하부벽판은 마주보도록 배치되되, 서로 이격공간을 갖도록 배치되고,
상기 제1벽체모듈과 제2벽체모듈의 결합시에 상기 제1벽체모듈의 내부벽체(710)와 상기 제2벽체모듈의 내부벽체는 서로 일직선을 이루도록 배치되되,
원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 내부에서의 결합은 결합부위를 용접하여 결합되며, 원통형 쉘(shell) 발효조 탱크(10)의 외부의 결합은 상기 이격공간에 스페이서(760)가 끼워진 상태에서 상기 제1벽체모듈의 상부벽판(730)과 상기 제2벽체모듈의 하부벽판(740)을 볼트(770)로 결합하는 것을 특징으로 하는 고속 유기성폐기물 건조발효기. - 제14항에 있어서,
상기 내부벽체(710)와 외부벽체(720)를 일체로 형성시키기 위해 우측벽판(745)을 구비하되 상기 우측벽판(745)의 상면은 상기 외부벽체(720)의 하단부가 결합되고 상기 우측벽판(745)의 일단부는 내부벽체(710)의 일면의 하부에 결합되며,
상기 외부벽체(720)의 상단부와 상기 내부벽체(710)의 일면의 소정부위를 연결하는 좌측벽판(735)이 구비됨에 따라,
상기 벽체모듈(700)의 외각을 이루는 단면은 내부벽체(710)의 제1단면(711)과, 외부벽체(720)의 제2단면(721)과, 좌측벽판(735)의 제5단면(736)과, 우측벽판(745)의 제6단면(746)으로 폐쇄되도록 형성되어 견고한 구조를 갖추고, 상기 폐쇄된 내부에는 상기 채움재(750)가 위치하여 단열기능과 내부벽체가 받은 하중을 외부벽체에 전달하는 기능을 동시에 진행하는 것을 특징으로 하는 고속 유기성폐기물 건조발효기. - 제10항에 있어서,
상기 하단공기홀(240)과 상기 중단공기홀(340)의 내부로 유기성폐기물(1000)이 유입되어 역류될 경우, 제3공급관(91)을 차단하는 하단교반날개용 역류방지밸브(250)와 중단교반날개용 역류방지밸브(350)를 설치하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 고속건조발효기.
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