WO2021241857A1 - 고체 분뇨 처리 장치 및 이를 포함하는 개별 분뇨 처리 시스템 - Google Patents

고체 분뇨 처리 장치 및 이를 포함하는 개별 분뇨 처리 시스템 Download PDF

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WO2021241857A1
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drying
solid
drying chamber
manure
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김용권
김기남
김미종
신현석
장원석
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    • F26B2200/18—Sludges, e.g. sewage, waste, industrial processes, cooling towers

Definitions

  • the present disclosure relates to a solid manure treatment apparatus and an individual manure treatment system.
  • manure discharged from the household is treated at once in a large manure treatment plant.
  • manure may not be treated separately and may be dumped around settlements. This can lead to sanitation and environmental issues.
  • a domestic manure treatment device is required so that the manure can be directly treated at the home in these areas.
  • the household waste treatment device is installed in the toilet in the home, so it should have a small size.
  • the domestic manure treatment apparatus consumes as little energy as possible to process the manure.
  • the problem to be solved is to provide a compact solid manure treatment device and an individual manure treatment system.
  • the problem to be solved is to provide a solid manure treatment device and an individual manure treatment system that consumes less energy.
  • An object to be solved is to provide a solid manure treatment device and an individual manure treatment system that emit less harmful gas.
  • a dehydrator for generating a second solid manure by extracting a liquid component from the first solid manure; a dryer for evaporating the liquid component of the second solid manure to produce a third solid manure; And a combustor for burning the third solid manure; Including, wherein the solid content rate of the second solid manure is 25% to 30%, and the solid content rate of the third solid manure is 90% or more and less than 100% Solid manure treatment device can be provided.
  • the dehydrator includes a dewatering element, the dewatering element comprising: a plurality of alternately arranged fixed disks and a plurality of moving disks; and a dewatering screw passing through the plurality of fixed disks and the plurality of moving disks, wherein the plurality of moving disks has a center of each of the plurality of moving disks around a center line on which the centers of the plurality of fixed disks are placed. can be moved to rotate.
  • a distance between the fixed disk and the moving disk immediately adjacent to each other may be 0.1 mm or less.
  • the dewatering element includes a first dewatering area and a second dewatering area sequentially arranged along the conveying direction of the dewatering screw, and among the plurality of fixed disks and the plurality of moving disks, in the first dewatering area
  • the distance between the fixed disk and the moving disk immediately adjacent to each other may be 0.05 mm, and the distance between the fixed disk and the moving disk immediately adjacent to each other in the second dewatering area may be 0.03 mm.
  • the dehydrator comprises: a discharge element including a discharge hole for discharging the second solid manure produced from the dewatering element; And a cutting element for cutting the second solid manure discharged from the discharge hole; further comprising, the second solid manure cut by the cutting element may have a pellet shape.
  • An inner diameter of the plurality of moving disks may be smaller than an inner diameter of the plurality of fixed disks.
  • the dehydrator further includes: a pressing element for applying pressure to the second solid manure discharged from the dewatering element, wherein the second solid manure is discharged between the pressing element and the dewatering element, and may have a flake shape.
  • the dryer includes: a first drying chamber into which the second solid manure is input; a first drying screw provided in the first drying chamber; a second drying chamber for discharging the third solid manure; and a second drying screw provided in the second drying chamber, wherein the second drying screw may have higher heat resistance than the first drying screw.
  • the first drying screw may include aluminum, and the second drying screw may include stainless steel.
  • the first drying screw and the second drying screw may include a plurality of drying holes passing through the threads of the first drying screw and the second drying screw.
  • Each of the first drying screw and the second drying screw is provided as a pair, the pair of first drying screws are arranged to have their threads staggered from each other, and the pair of second drying screws have their threads staggered from each other. It can be arranged so as to
  • the dryer may include: a third drying chamber provided between the first drying chamber and the second drying chamber; a third drying screw provided in the third drying chamber; a fourth drying chamber provided between the second drying chamber and the third drying chamber; and a fourth drying screw provided in the fourth drying chamber, wherein the second solid manure may be sequentially dried in the first drying chamber, the third drying chamber, the fourth drying chamber, and the second drying chamber.
  • the dryer may further include a suction element connected to the first drying chamber, wherein the suction element may allow heat generated from the combustor to flow in the dryer.
  • a lower portion of the second drying chamber may have a higher thermal conductivity than that of the first drying chamber.
  • the combustor comprises: a combustion drum defining a combustion passage therein; a first grating plate provided under the combustion drum; and an ignition element for burning the third solid manure located on the first grating plate.
  • the combustion drum may further include a plurality of first air holes provided below the first grating plate.
  • the combustion passage may further include an air compression region for compressing air, wherein the combustion passage may have a relatively narrow width in the air compression region.
  • the combustion drum may further include a plurality of second air apertures provided adjacent the air compression region.
  • the dryer includes: a first drying chamber into which the second solid manure is input; a first drying screw provided in the first drying chamber; a second drying chamber for discharging the third solid manure; and a second drying screw provided in the second drying chamber, wherein the second drying screw has better heat resistance than the first drying screw, and the combustion passage may be connected to an internal space of the second drying chamber.
  • the drying chamber may further include a transfer element provided between the second drying chamber and the combustion drum, wherein the transfer element may transfer the third solid manure to the combustion passage.
  • the toilet a liquid manure treatment device for receiving and processing liquid manure from the toilet; a first solid manure treatment device for receiving solid manure from the toilet and water-treating the solid manure to produce a first solid manure having a sludge state; and a second solid manure treatment device for receiving the first solid manure from the first solid manure treatment device and processing the first solid manure; including, wherein the second solid manure treatment device includes a dehydrator, a dryer, and A combustor, wherein the dehydrator dehydrates the first solid manure to produce a second solid manure having a solid content of 25% to 30%, and the dryer dries the second solid manure to 90% to 100% To produce a third solid manure having a solid content of
  • the present disclosure may provide a compact solid manure treatment apparatus and an individual manure treatment system.
  • the present disclosure can provide a solid manure treatment device and an individual manure treatment system that consumes less energy.
  • the present disclosure may provide a solid manure treatment device and an individual manure treatment system that emit less harmful gas.
  • FIG. 1 is a perspective view of a solid manure treatment apparatus according to an exemplary embodiment.
  • Figure 2 is another perspective view of the solid manure treatment apparatus of Figure 1.
  • Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line II' of the solid manure treatment apparatus of Figure 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line III-III' of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is an enlarged view of area AA of FIG. 3 .
  • FIG. 7 is a view for explaining the dewatering element of FIG.
  • FIG. 8 is a view for explaining the ring assembly of FIG. 7 .
  • FIG. 9 is a view showing the fixing ring of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is a view showing the moving ring of FIG. 8 .
  • FIG. 11 is a view for explaining the discharge element and the cutting element in FIG. 6 .
  • FIG. 12 is an enlarged view of a region BB of FIG. 3 .
  • FIG. 13 is a perspective view illustrating the drying screw of FIG. 12 .
  • FIG. 14 is an enlarged view of a CC region of FIG. 3 .
  • FIG. 15 is an enlarged view of a DD region of FIG. 4 .
  • Figure 16 is a view corresponding to the area AA of Figure 3 for explaining the solid manure treatment process.
  • Figure 17 is a view corresponding to the BB region of Figure 3 for explaining the solid manure treatment process.
  • FIG. 18 is a view corresponding to the CC region of FIG. 3 for explaining the solid manure treatment process.
  • Figure 19 is a view corresponding to the DD area of Figure 4 for explaining the solid manure treatment process.
  • Figure 20 is a cross-sectional view corresponding to the line II-II' of Figure 1 of the solid manure treatment apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 21 is an enlarged view of a region FF of FIG. 20 .
  • 22 is a block diagram of an individual manure treatment system according to an exemplary embodiment.
  • Fig. 23 is a view corresponding to area AA of Fig. 3 for explaining a dehydrator according to an exemplary embodiment.
  • Figure 24 is a view corresponding to the area AA of Figure 3 for explaining the solid manure treatment process.
  • a dehydrator for generating a second solid manure by extracting a liquid component from the first solid manure; a dryer for evaporating the liquid component of the second solid manure to produce a third solid manure; And a combustor for burning the third solid manure; Including, wherein the solid content rate of the second solid manure is 25% to 30%, and the solid content rate of the third solid manure is 90% or more and less than 100% Solid manure treatment device can be provided.
  • the toilet a liquid manure treatment device for receiving and processing liquid manure from the toilet; a first solid manure treatment device for receiving solid manure from the toilet and water-treating the solid manure to produce a first solid manure having a sludge state; and a second solid manure treatment device for receiving the first solid manure from the first solid manure treatment device and processing the first solid manure; including, wherein the second solid manure treatment device includes a dehydrator, a dryer, and A combustor, wherein the dehydrator dehydrates the first solid manure to produce a second solid manure having a solid content of 25% to 30%, and the dryer dries the second solid manure to 90% to 100% To produce a third solid manure having a solid content of
  • FIG. 1 is a perspective view of a solid manure treatment apparatus according to an exemplary embodiment.
  • Figure 2 is another perspective view of the solid manure treatment apparatus of Figure 1.
  • Figure 3 is a cross-sectional view taken along the line II' of the solid manure treatment apparatus of Figure 1.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line II-II' of FIG. 1 .
  • 5 is a cross-sectional view taken along line III-III' of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is an enlarged view of area AA of FIG. 3 .
  • 7 is a view for explaining the dewatering element of FIG.
  • FIG. 8 is a view for explaining the ring assembly of FIG. 7 .
  • FIG. 9 is a view showing the fixing ring of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is a view showing the moving ring of FIG. 8 .
  • FIG. 11 is a view for explaining the discharge element and the cutting element in FIG. 6 .
  • 12 is an enlarged view of a region BB of FIG. 3 .
  • 13 is a perspective view illustrating the drying screw of FIG. 12 .
  • 14 is an enlarged view of a CC region of FIG. 3 .
  • 15 is an enlarged view of a DD region of FIG. 4 .
  • a solid manure treatment device 10 may be provided.
  • the solid manure treatment apparatus 10 may incinerate the solid manure after reducing or removing the liquid component from the solid manure.
  • the solid manure treatment device 10 may be installed and used for each home or simple toilet.
  • the solid manure treatment apparatus 10 may process the solid manure discharged from one toilet.
  • the solid manure treatment apparatus 10 may include a dehydrator 100 , a dryer 200 , a first pipe 510 , a combustor 300 , an ash container 400 , and a second pipe 520 .
  • the dehydrator 100 includes a first solid manure input element 110 , a dewatering element 120 , a liquid component discharge pipe 130 , a discharge element 140 , a cutting element 150 , and a second 2 may include a solid manure discharge element 160 .
  • the first solid manure input element 110 may receive the first solid manure from the outside of the dehydrator 100 .
  • the first solid manure may refer to sludge obtained by water treatment of manure.
  • the solids content of the first solid manure may be 2% to 3%.
  • the solid content rate may refer to the proportion occupied by the solid component.
  • the first solid manure input element 110 may have a first solid manure input port 110h into which the first solid manure is input.
  • the dewatering element 120 may include a ring assembly 122 and a dewatering screw 124 .
  • the dewatering element 120 may dewater the first solid manure to produce a second solid manure.
  • the second solid manure may have a higher solids content than the first solid manure.
  • the solid content of the second solid manure may be 25% to 30%.
  • the ring assembly 122 may include a plurality of stationary rings 122a and a plurality of movable rings 122b.
  • the plurality of fixing rings 122a may be arranged in the first direction DR1 .
  • the plurality of fixing rings 122a may have a fixed position.
  • the plurality of fixing rings 122a may be arranged such that center points cp1 of the plurality of fixing rings 122a lie on a center line CL extending in the first direction DR1 .
  • An inner diameter dm2 of the plurality of fixing rings 122a may be greater than a diameter dm1 of the dewatering screw 124 .
  • the plurality of moving rings 122b may be disposed between a pair of fixed rings 122a immediately adjacent to each other.
  • FIG. 8 shows an embodiment in which one moving ring 122b is disposed between a pair of fixed rings 122a immediately adjacent to each other, this is exemplary. In another example, two or three moving rings 122b may be provided between a pair of fixed rings 122a immediately adjacent to each other.
  • the inner diameter dm3 of the plurality of moving rings 122b may be smaller than the inner diameter dm2 of the plurality of fixed rings 122a and the diameter dm1 of the dewatering screw 124 .
  • One moving ring 122b may abut the thread of the dewatering screw 124 at one point at a time.
  • the contact point of the thread and one moving ring 122b may move along the inner circumference of the moving ring 122b. Since the inner diameter dm3 of the moving ring 122b is smaller than the diameter dm1 of the dewatering screw 124, the thread of the dewatering screw 124 may push the moving ring 122b at the contact point. The moving ring 122b is pushed by the thread of the dewatering screw 124 to move in an outward direction (ie, radial direction). When the dewatering screw 124 rotates, a point at which the moving ring 122b is pushed by the thread of the dewatering screw 124 may move along the inner circumference of the moving ring 122b. Accordingly, the plurality of moving rings 122b may move so that the center points cp2 of the plurality of moving rings 122b rotate around the center line CL.
  • the distance between the rings immediately adjacent to each other may be 0.1 millimeters (mm) or less. have.
  • the ring assembly 122 may have a first dewatering area SR1 and a second dewatering area SR2 arranged in the first direction DR1 .
  • a length ratio of the first dewatering area SR1 and the second dewatering area SR2 may be 2:1.
  • a distance between a pair of rings immediately adjacent to each other may be smaller in the second dewatering region SR2 than in the first dewatering region SR1 .
  • a distance between a pair of rings immediately adjacent to each other in the first dewatering region SR1 may be about 0.05 millimeters (mm), and between a pair of rings immediately adjacent to each other in the second dewatering region SR2 The distance of may be about 0.03 millimeters (mm).
  • the distance between the pair of rings immediately adjacent to each other is different in the first dewatering region SR1 and the second dewatering region SR2, the dewatering efficiency of the first solid manure can be improved.
  • the liquid component removed from the first solid manure in the first and second dewatering areas SR1 and SR2 may be discharged to the outside through the liquid component discharge pipe 130 .
  • the first solid manure passing through the first and second dewatering zones SR1, SR2 may be referred to as a second solid manure.
  • the dewatering screw 124 may extend in the first direction DR1 .
  • the dewatering screw 124 may transfer the first solid manure in the first direction DR1.
  • the dewatering screw 124 may pass through the ring assembly 122 .
  • the dewatering screw 124 may provide a second solid manure to the discharge element 140 .
  • the discharge element 140 may discharge the second solid manure transferred from the dewatering screw 124 to a required thickness. As shown in FIG. 11 , the discharge element 140 may discharge the second solid manure through the discharge hole 142 .
  • the size of the discharge hole 142 may be determined to have a thickness required for the second solid manure.
  • the discharge hole 142 is illustrated as being circular, this is exemplary. In another example, the discharge hole 142 may have a polygonal shape.
  • the cutting element 150 may cut the second solid manure so that the second solid manure discharged from the discharge hole 142 has a required length.
  • the cutting element 150 may include a blade 152 that rotates at a constant speed.
  • the blade 152 may be disposed adjacent to the discharge hole 142 . While the second solid manure is discharged from the discharge hole 142, the blade 152 may rotate to cut the second solid manure to a predetermined length.
  • the second solid manure may have a pellet shape by means of the discharging element 140 and the cutting element 150 .
  • a second solid manure discharge element 160 may be provided below the discharge element 140 and the cutting element 150 .
  • the second solid manure discharge element 160 may include a second solid manure discharge port 160h.
  • the second solid manure cut by the cutting element 150 can be inserted into the second solid manure outlet (160h).
  • the dryer 200 includes first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 , 218 , first to fourth drying screws 222 , 224 , 226 , 228 , and a drying screw. It may include a drive element 230 , a suction element 240 , and a transport element 250 . Dryer 200 may evaporate the liquid component of the second solid manure.
  • the first drying chamber 212 , the second drying chamber 214 , the third drying chamber 216 , and the fourth drying chamber 218 may be sequentially arranged along the second direction DR2 .
  • the first drying chamber 212 may be disposed closest to the dehydrator 100 .
  • the fourth drying chamber 218 may be disposed closest to the combustor 300 .
  • the fourth drying chamber 218 may include a material having higher thermal conductivity than the first to third drying chambers 212 , 214 , and 216 .
  • the fourth drying chamber 218 may include a copper alloy, and the first to third drying chambers 212 , 214 , and 216 may include stainless steel (eg, SUS). Accordingly, heat generated in the combustor 300 may be smoothly conducted along the fourth drying chamber 218 .
  • the internal spaces of the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 , and 218 may extend in a third direction DR3 intersecting the first and second directions DR1 and DR2 .
  • the inner spaces of the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 and 218 may be sequentially connected.
  • Each of the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 , and 218 may have an inlet and an outlet.
  • the inlets of the first to fourth drying chambers (212, 214, 216, 218) may be holes through which the second solid manure is introduced into the first fourth drying chambers (212, 214, 216, 218).
  • the outlets of the first to third drying chambers may be holes through which the second solid manure is discharged from the first to third drying chambers (212, 214, 216).
  • the outlet of the fourth drying chamber 218 may be a hole through which the third solid manure is discharged from the fourth drying chamber 218 .
  • the inlet of the first drying chamber 212 may be connected to the second solid manure outlet (160h).
  • the inner space of the fourth drying chamber 218 may be connected to the inner space of the transfer element 250 and the inner space of the combustion drum 310 to be described later.
  • the inlets of the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 , and 218 are to be spaced apart from the outlets of the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 and 218 in the third direction DR3 , respectively.
  • the outlets of the first to third drying chambers 212 , 214 , and 216 may be connected to inlets of the second to fourth drying chambers 214 , 216 and 218 , respectively. Accordingly, the inner spaces of the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 and 218 may be connected in a zigzag shape.
  • the first drying screw 222 , the second drying screw 224 , the third drying screw 226 , and the fourth drying screw 228 include the first to fourth drying chambers 212 . , 214, 216, and 218, respectively.
  • the first to fourth drying screws 222 , 224 , 226 , and 228 may be substantially identical to each other.
  • Each of the first to fourth drying screws 222 , 224 , 226 , and 228 may be provided as a pair.
  • a pair of first drying screws 222 are described, and descriptions of the second to fourth drying screws 224 , 226 , 228 are a pair of first drying screws 222 .
  • the pair of first drying screws 222 may be substantially identical to each other.
  • the pair of first drying screws 222 may be disposed such that their threads cross each other.
  • the pair of first drying screws 222 may extend in the third direction DR3 .
  • the first to fourth drying screws 222 , 224 , 226 , 228 may be actuated by a drying screw drive element 230 .
  • the dry screw drive element 230 may include a motor. The power of the drying screw driving element 230 is applied between the drying screw driving element 230 and the first to fourth drying screws 222, 224, 226, 228 to the first to fourth drying screws 222, 224, Chains and gears that transmit to 226 , 228 may be provided.
  • the second solid manure introduced into the first drying chamber 212 may be transferred in a zigzag path within the internal spaces of the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 and 218 .
  • the second solid manure may be transferred in the third direction (DR3) by the first and third drying screws (222, 226) in the first and third drying chambers (212, 216),
  • the second and fourth drying chambers 214 and 218 may be transported in a direction opposite to the third direction DR3 by the second and fourth drying screws 224 and 228 .
  • the first to fourth drying screws 222 , 224 , 226 , 228 may include a plurality of drying holes 220 passing through the screw threads.
  • the plurality of drying holes 220 are shown to be circular, this is exemplary. In another example, the plurality of drying holes 220 may be polygonal. The plurality of drying holes 220 may flow the hot air generated by the combustor 300 in the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 , and 218 , or may help the hot air flow.
  • the hot air After the hot air is introduced into the fourth drying chamber 218 , it sequentially passes through the third drying chamber 216 , the second drying chamber 214 , and the first drying chamber 212 , and the first to fourth drying chambers 212 and 214 . , 216, 218) in the second solid manure can be dried.
  • the suction element 240 may be connected to the first drying chamber 212 .
  • the suction port of the suction element 240 may be disposed adjacent to the area where the second solid manure enters the first drying chamber 212 .
  • the suction element 240 may suck in air in the first drying chamber 212 . Accordingly, the hot air generated in the combustor 300 may flow from the fourth drying chamber 218 to the first drying chamber 212 .
  • the outlet of the suction element 240 may be connected to the first pipe 510 .
  • the hot air introduced into the suction element 240 from the first drying chamber 212 may be discharged to the outside of the solid manure treatment apparatus 10 through the first pipe 510 .
  • the transfer element 250 may receive a third solid manure from the fourth drying chamber 218 .
  • the third solid manure passes through the first to fourth drying chambers (212, 214, 216, 218) and may refer to a second solid manure dried.
  • the conveying element 250 may convey the third solid manure to the combustor 300 using the conveying screw 252 .
  • the transfer element 250 may inject the third solid manure into the combustion passage 302 described below.
  • the combustor 300 includes a combustion drum 310, a first grating plate 322, a second grating plate 324, an igniter 330, an igniter case 340, and a second It may include a first combustion drum case 350 , and a second combustion drum case 360 .
  • Combustion passageway 302 may be defined by combustion drum 310 .
  • the combustion passage 302 may extend along the second direction DR2 .
  • the combustion passage 302 may be connected to the internal space of the fourth drying chamber 218 . Hot air generated by burning the third solid manure may be introduced into the fourth drying chamber 218 through the combustion passage 302 .
  • a first grating plate 322 may be provided below the combustion passage 302 .
  • the first grating plate 322 may move in the third direction DR3 or a direction opposite to the third direction DR3 to open and close the combustion passage 302 .
  • the third solid manure When the third solid manure is introduced into the combustion passageway 302 by the conveying element 250 , the first grating plate 322 may block the combustion passageway 302 .
  • the third solid manure provided by the conveying element 250 to the combustion passageway 302 may be conveyed onto the first grating plate 322 .
  • the third solid manure may fall onto the first grid plate 322 .
  • the first grating plate 322 may support the third solid manure while the third solid manure is incinerated.
  • the first grating plate 322 may open the combustion passage 302 . Ash produced by incineration of the third solid manure may be transferred to the ash container on the first grid plate 322 .
  • the first grid plate 322 may include a plurality of grid holes 320 extending in the second direction DR2 .
  • the plurality of grid holes 320 may be passages through which oxygen and combustion gas flow.
  • a second grating plate 324 may be provided on the first grating plate 322 .
  • the first grid plate 322 and the second grid plate 324 may be spaced apart from each other in the second direction DR2 .
  • the second grating plate 324 may move in the third direction DR3 or a direction opposite to the third direction DR3 to open and close the combustion passage 302 .
  • the second grating plate 324 can open the combustion passageway 302 while the third solid manure is provided from the conveying element 250 to the first grating plate 322 . While the third solid manure is incinerated, the second grating plate 324 may close the combustion passageway 302 .
  • the second grid plate 324 may include a plurality of grid holes 320 extending in the second direction DR2 .
  • the plurality of grid holes 320 may be passages through which oxygen and combustion gas flow.
  • the combustion drum 310 may include a plurality of first oxygen apertures 312 , a second plurality of oxygen apertures 314 , and a third air compression region 302R.
  • the plurality of first oxygen holes 312 and the plurality of second oxygen holes 314 may supply oxygen from the outside of the combustion drum 310 to the combustion passage 302 .
  • a plurality of first oxygen holes 312 may be provided adjacent to the first grating plate 322 .
  • a plurality of first oxygen holes 312 may be provided under the first grating plate 322 .
  • the plurality of first oxygen holes 312 may be arranged along the circumferential direction of the combustion drum 310 .
  • a second plurality of oxygen holes 314 may be disposed adjacent the transport element 250 .
  • the plurality of second oxygen holes 314 and the plurality of first oxygen holes 312 may be spaced apart from each other in the second direction DR2 .
  • the plurality of second oxygen holes 314 may be arranged along the circumferential direction of the combustion drum 310
  • the air compression region 302R may be a region of the combustion passage 302 defined by the inner surface of the convexly protruding combustion drum 310 .
  • An air compression region 302R may be provided between the plurality of second oxygen apertures 314 and the transfer element 250 .
  • the width of the compressed air region 302R may be smaller than the width of other regions of the combustion passageway 302 excluding the compressed air region 302R. Accordingly, the air passing through the air compression region 302R may be compressed and the temperature of the air may rise. Noxious gas generated when the third solid manure is burned may be removed by burning in the air compression region (302R).
  • nitrogen oxide (NO x ) is burned in the air compression region 302R to be decomposed into nitrogen (N 2 ), and carbon monoxide (CO) is burned in the air compression region 302R to be oxidized to carbon dioxide (CO 2 ) can be
  • the igniter 330 may be provided between the first grating plate 322 and the second grating plate 324 .
  • the igniter 330 may ignite the third solid manure placed on the first grating plate 322 .
  • the ignition method of the igniter 330 may be determined as necessary.
  • the igniter 330 may use an electric ignition method or a gas ignition method.
  • the first combustion drum case 350 may surround the combustion drum 310 .
  • the first combustion drum case 350 may be spaced apart from the combustion drum 310 .
  • the second combustion drum case 360 may surround the first combustion drum case 350 .
  • the second combustion drum case 360 may be spaced apart from the first combustion drum case 350 .
  • Oxygen is moved between the first combustion drum case 350 and the combustion drum 310 to be introduced into the combustion passage 302 through the plurality of first oxygen holes 312 and the plurality of second oxygen holes 314 .
  • the combustion drum 310, the first combustion drum case 350, and the second combustion drum case 360 each have a first window ( SH1 ), a second window SH2 , and a third window SH3 may be provided.
  • the first to third windows SH1 , SH2 , and SH3 may be arranged to overlap each other along the fourth direction DR4 .
  • the first to third windows SH1 , SH2 , and SH3 may have heat resistance and may be transparent.
  • the first to third windows SH1 , SH2 , and SH3 may include glass or plastic.
  • the igniter case 340 may be spaced apart from the igniter 330 to surround the igniter 330 .
  • the space between the igniter case 340 and the igniter 330 may be connected to the space between the first combustion drum case 350 and the combustion drum 310 .
  • the igniter case 340 may be connected to the second pipe 520 .
  • the second pipe 520 may be a pipe through which oxygen is introduced from the outside of the solid manure treatment device 10 . Oxygen introduced through the second pipe 520 may be introduced between the first combustion drum case 350 and the combustion drum 310 through the space between the igniter case 340 and the igniter 330 .
  • the ash bin 400 may be provided below the combustor. Ash produced by incineration of the third solid manure may be transferred to the ash container 400 when the first grid plate 322 is opened. For example, the ash may fall into the ash container 400 .
  • a detachable drawer (not shown) may be provided in the ash container 400 . Ash can be stacked in a removable drawer. The user of the solid manure treatment device 10 can empty the ash by removing the detachable drawer from the ash container 400 .
  • Figure 16 is a view corresponding to the area AA of Figure 3 for explaining the solid manure treatment process.
  • Figure 17 is a view corresponding to the BB region of Figure 3 for explaining the solid manure treatment process.
  • 18 is a view corresponding to the CC region of FIG. 3 for explaining the solid manure treatment process.
  • Figure 19 is a view corresponding to the DD area of Figure 4 for explaining the solid manure treatment process.
  • reference signs for components of the solid manure treatment apparatus 10 are omitted. Reference signs for the components of the solid manure treatment apparatus 10 are the same as those indicated in FIGS. 1 to 15 .
  • the first solid manure 1 may be provided in the dehydrator 100 through the first solid manure inlet 110h.
  • the first solid manure 1 may be sludge obtained by water treatment of manure.
  • the solid content rate of the first solid manure (1) may be 2 to 3 percent (%).
  • the first solid manure 1 may be conveyed by a dewatering screw 124 .
  • the liquid component 9 contained in the first solid manure 1 may be discharged between the plurality of stationary rings 122a and the plurality of moving rings 122b.
  • the liquid component 9 may be discharged to the outside of the dehydrator 100 through the liquid component discharge pipe 130 .
  • the gap between the rings (122a, 122b) disposed in the first dewatering region (SR1) close to the first solid manure inlet (110h) is disposed in the second dewatering region (SR2) close to the second solid manure outlet (160h)
  • the spacing between the rings (122a, 122b) is wider than the case where the spacing between the rings (122a, 122b) is constant, the dewatering efficiency of the first solid manure (1) may be higher.
  • the first solid manure 1 dewatered in the dewatering element 120 may be referred to as a second solid manure 2 .
  • the solid content of the second solid manure (2) may be 25 to 30 percent (%).
  • the second solid manure 2 may be provided to the discharge element 140 by means of a dewatering screw 124 .
  • the second solid manure (2) may be discharged to have a constant width through the discharge hole (142).
  • the cutting element 150 may cut the second solid manure 2 discharged from the discharge hole 142 using the blade 152 .
  • the second solid manure (2) may have a pellet shape having a constant width and a constant length.
  • the second solid manure 2 having a pellet shape may be transferred to the second solid manure outlet (160h).
  • the second solid manure (2) may fall to the second solid manure outlet (160h).
  • the second solid manure 2 may be introduced into the first drying chamber 212 through the inlet of the first drying chamber 212 .
  • the second solid manure (2) may be transferred in the first to fourth drying screws (222, 224, 226, 228) in the first to fourth drying chambers (212, 214, 216, 218).
  • the hot air generated in the combustor 300 may sequentially pass through the fourth drying chamber 218 , the third drying chamber 216 , the second drying chamber 214 , and the first drying chamber 212 .
  • a plurality of drying holes 220 may be formed in the first to fourth drying screws 222 , 224 , 226 , and 228 to help the hot air flow.
  • the second solid manure 2 passes through the first to fourth drying chambers 212, 214, 216, 218 and may be dried by hot air.
  • hot air is not provided in the first to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 , and 218 (eg, when a combustion process is not performed in the combustor 300 )
  • the second solid manure is the first It may be naturally dried in the to fourth drying chambers 212 , 214 , 216 , and 218 .
  • the first to fourth drying chambers (212, 214, 216, 218) passed through the dried second solid manure (2) may be referred to as a third solid manure (3).
  • the solid content of the third solid manure (3) may be 90 to 100 percent (%).
  • the third solid manure 3 can be transferred from the fourth drying chamber 218 to the transfer element 250 . For example, the third solid manure 3 can fall into the conveying element 250 .
  • the conveying screw 252 in the conveying element 250 may convey the third solid manure 3 to the combustor 300 .
  • the third solid manure 3 can be conveyed from the conveying element 250 onto the first grating plate 322 .
  • the third solid manure 3 may fall onto the first grid plate 322 .
  • the second grid plate 324 may have an open state.
  • the second grid plate 324 may be closed.
  • the igniter 330 may ignite the third solid manure 3 provided on the first grating plate 322 .
  • the burning of the third solid manure (3) may be referred to as primary combustion (F1).
  • Hot air 5 may be produced by primary combustion F1.
  • Hot air 5 may rise through combustion passage 302 .
  • the hot air 5 may further rise in temperature in the air compression region 302R.
  • the hot air 5 may contain harmful gases (eg, nitrogen oxides (NO x ) and carbon monoxide (CO)).
  • NO x nitrogen oxides
  • CO carbon monoxide
  • Noxious gases may be combusted in the air compression region 302R.
  • the combustion of harmful gases may be referred to as secondary combustion (F2).
  • Noxious gases may be removed by secondary combustion (F2).
  • nitrogen oxide (NO x ) may be decomposed into nitrogen (N 2 ), and carbon monoxide (CO) may be oxidized to carbon dioxide (CO 2 ).
  • the third solid manure 3 may be burned to produce ash. After the combustion process of the third solid manure 3 , the first grating plate 322 is opened to receive the ash in the ash container 400 .
  • Figure 20 is a cross-sectional view corresponding to the line II-II' of Figure 1 of the solid manure treatment apparatus according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 21 is an enlarged view of a region FF of FIG. 20 .
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 15 may not be described.
  • a solid manure treatment device 12 may be provided.
  • the solid manure treatment apparatus 12 may be substantially the same as the solid manure treatment apparatus 12 described with reference to FIGS. 1 to 15 , except for the combustor 300 .
  • the combustor 300 includes a combustion drum 310 , a first grating plate 322 , a second grating plate 324 , an igniter 330 , an igniter case 340 , a first combustion drum case 350 , and a second A combustion drum case 360 may be included.
  • the first grating plate 322 , the second grating plate 324 , the igniter 330 , the igniter case 340 , the first combustion drum case 350 , and the second combustion drum case 360 are shown in FIGS. 15 may be substantially the same as described with reference to FIG.
  • the combustion drum 310 may include a plurality of third air apertures 316 instead of a plurality of first air apertures and a plurality of second air apertures.
  • the plurality of third air holes 316 may be arranged along the circumferential direction and the longitudinal direction (ie, the second direction DR2 ) of the combustion drum 310 .
  • a plurality of third air holes 316 may be provided from an area adjacent the transfer element 250 to an area between the first grating plate 322 and the ash bin 400 .
  • the third plurality of air apertures 316 may provide a greater amount of oxygen to the combustion passageway 302 than the plurality of first air apertures and the plurality of second air apertures.
  • the combustion passage 302 includes the air compression region (302R in Fig. 14) described with reference to Figs. may not
  • the combustion passage 302 may have a constant width.
  • FIG. 22 is a block diagram of an individual manure treatment system according to an exemplary embodiment.
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 1 to 15 and those described with reference to FIGS. 20 and 21 may not be described.
  • a separate manure treatment system 1000 may be provided.
  • the individual manure treatment system 1000 may include a toilet 1100 , a liquid manure treatment apparatus 1200 , a first solid manure treatment apparatus 1300 , and a second solid manure treatment apparatus 1400 .
  • the toilet 1100 may collect manure from the user.
  • the toilet 1100 may separate and collect solid manure and liquid manure.
  • the toilet 1100 may have a solid-liquid separation structure that separates a solid and a liquid by using surface tension.
  • the separation and collection method of solid manure and liquid manure may be selected as needed, and is not limited to a specific method.
  • Solid manure may include feces and tissue, and liquid manure may include urine and washing water.
  • the toilet 1100 may provide liquid manure to the liquid manure treatment apparatus 1200 .
  • the liquid treatment apparatus 1300 may purify liquid manure to generate washing water used in the toilet.
  • the liquid processing apparatus 1300 may supply washing water to the toilet. Accordingly, the individual manure treatment system 1000 of the present disclosure can save water supplied from the outside of the individual manure treatment system 1000 .
  • the toilet 1100 may provide the solid manure to the first solid manure treatment device 1300 .
  • the first solid manure treatment device 1300 may water-treat solid manure.
  • solid manure may be subjected to a sedimentation process, a bioreaction process, and a disinfection process. Sludge can be produced by water treatment processes.
  • the first solid manure treatment apparatus 1300 may provide sludge to the second solid manure treatment apparatus 1400 .
  • the second solid manure treatment apparatus 1400 may be substantially the same as the solid manure treatment apparatus 10 described with reference to FIGS. 1 to 15 or the solid manure treatment apparatus 12 described with reference to FIGS. 20 and 21 .
  • the sludge may be the first solid manure.
  • the liquid component discharged from the dehydrator 100 may be provided to a liquid manure treatment device to be purified.
  • Individual manure treatment system 1000 of the present disclosure may process liquid manure and solid manure by itself. Accordingly, the individual manure treatment system 1000 of the present disclosure may be suitable for use in an environment that is not equipped with a facility for collecting and treating manure.
  • Fig. 23 is a view corresponding to area AA of Fig. 3 for explaining a dehydrator according to an exemplary embodiment.
  • contents substantially the same as those described with reference to FIGS. 6 to 11 may not be described.
  • a dehydrator 102 may be provided.
  • the dehydrator 102 may be applied to the solid manure treatment apparatus 10 described with reference to FIGS. 1 to 15 instead of the dehydrator 100 described with reference to FIGS. 6 to 11 .
  • the dehydrator 102 may include a first solid manure input element 110 , a dewatering element 120 , a liquid component discharge pipe 130 , a pressurization element 170 , and a second solid manure discharge element 160 .
  • the first solid manure input element 110 , the dewatering element 120 , the liquid component discharge pipe 130 , and the second solid manure discharge element 160 may be substantially the same as those described with reference to FIGS. 6 to 11 . have.
  • the pressing element 170 may apply pressure to the second solid manure to make the second solid manure into a plurality of flakes (ie, thin pieces).
  • the pressure element 170 may include a support plate 171 , a pressure plate 172 , alignment members 173 , and a spring 174 .
  • the support plate 171 may be coupled to the screw shaft 124A extending in the first direction DR1 from the dewatering screw 124 .
  • the position of the support plate 171 may be fixed.
  • the distance between the support plate 171 and the dewatering element 120 may be constant.
  • the support plate 171 may also rotate.
  • the support plate 171 may include a protruding region 171R that is inserted into the spring 174 .
  • the support plate 171 may include alignment holes through which the alignment members 173 pass.
  • a pressure plate 172 may be provided between the support plate 171 and the dewatering element 120 .
  • the pressure plate 172 and the support plate 171 may be sequentially arranged along the first direction DR1 .
  • the pressure plate 172 may not have a fixed position unlike the support plate 171 .
  • the pressure plate 172 may move in the first direction DR1 .
  • the pressure plate 172 may be disposed parallel to the support plate 171 .
  • the pressure plate 172 may apply pressure to the second solid manure exiting the dewatering element 120 .
  • the pressing plate 172 may include an alignment groove into which the alignment members 173 are inserted and an elastic groove into which the spring 174 is inserted.
  • the alignment members 173 may extend along the first direction DR1 and pass through the pressing plate 172 .
  • the alignment members 173 may be respectively inserted into the alignment holes of the support plate 171 .
  • the alignment members 173 may not be coupled to the support plate 171 .
  • the alignment members 173 may move in the first direction DR1 .
  • the pressure plate 172 is rotated, the alignment members 173 may rotate about the screw shaft 124A.
  • One end of the alignment members 173 may be inserted into the alignment groove of the pressing plate 172 .
  • a spring 174 may be provided between the pressure plate 172 and the support plate 171 .
  • the spring 174 moves the support plate 171 and the pressure plate 172 away from each other in the direction of the support plate 171 and the pressure plate 172.
  • the spring 174 is connected to the support plate 171 with a stronger force than when the pressure plate 172 and the support plate 171 are disposed the farthest from each other.
  • the pressure plate 172 can be pushed.
  • the protruding region 171R of the support plate 171 may be inserted into one end of the spring 174 .
  • the inner diameter of the spring 174 may be substantially equal to the diameter of the protruding region 171R.
  • Figure 24 is a view corresponding to the area AA of Figure 3 for explaining the solid manure treatment process.
  • contents substantially the same as those described with reference to FIG. 16 may not be described.
  • reference numerals for components of the dehydrator 102 are omitted.
  • Reference numerals for the components of the dehydrator 102 are the same as those indicated in FIG. 23 .
  • the pressing plate 172 may have a state in contact with the dewatering element 120 .
  • the spring 174 may push the pressure plate 172 towards the dewatering element 120 .
  • the dewatering element 120 may receive the first solid manure 1 and produce a second solid manure 2 .
  • the second solid manure (2) reaches the pressing plate (172), it can push the pressing plate (172).
  • the force of the second solid manure 2 pushing the pressure plate 172 is greater than the force of the spring 174 pushing the pressure plate 172 , the pressure plate 172 may be spaced apart from the dewatering element 120 .
  • the second solid manure 2 may enter the area between the pressing plate 172 and the dewatering element 120 .
  • the spring 174 When the pressure plate 172 is spaced from the dewatering element 120 , the spring 174 is compressed so that the spring 174 exerts a greater force on the pressure plate 172 than when the pressure plate 172 abuts the dewatering element 120 . ) can be pushed.
  • the pressure plate 172 applies pressure to the second solid manure 2 introduced between the pressure plate 172 and the dewatering element 120 and can rotate. Accordingly, the second solid manure 2 may not be discharged continuously from the pressing element 170, but may be discharged in several pieces.
  • the pieces of the second solid manure 2 discharged from the pressing element 170 may have a flake shape (ie a flake shape).

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Abstract

고체 분뇨 처리 장치는 제1 고체 분뇨로부터 액체 성분을 추출하여 제2 고체 분뇨를 생성하는 탈수기, 제2 고체 분뇨의 액체 성분을 증발시켜 제3 고체 분뇨를 생성하는 건조기, 및 제3 고체 분뇨를 태우는 연소기를 포함하되, 제2 고체 분뇨의 고체 함유율은 25 % 내지 30 %이고, 제3 고체 분뇨의 고체 함유율은 90 % 이상 100 % 미만이다.

Description

고체 분뇨 처리 장치 및 이를 포함하는 개별 분뇨 처리 시스템
본 개시는 고체 분뇨 처리 장치 및 개별 분뇨 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가정에서 배출되는 분뇨는 대규모의 분뇨 처리 시설에서 한꺼번에 처리된다. 대규모의 분뇨 처리 시설이 갖춰지지 않거나 부족한 지역의 경우, 분뇨는 별도로 처리되지 못하고 거주지 주변에 버려질 수 있다. 이로 인해 위생 문제 및 환경 문제가 발생할 수 있다.
이러한 지역의 가정에서 분뇨를 직접 처리할 수 있도록 가정용 분뇨 처리 장치가 요구된다. 가정용 분뇨 처리 장치는 가정 내의 화장실에 설치되므로 작은 크기를 가져야 한다. 또한 사용할 수 있는 에너지가 부족할 것을 고려하여, 가정용 분뇨 처리 장치는 가능한 적은 에너지를 소비하여 분뇨를 처리하는 것이 바람직하다.
해결하고자 하는 과제는 소형 고체 분뇨 처리 장치 및 개별 분뇨 처리 시스템을 제공하는 것에 있다.
해결하고자 하는 과제는 적은 에너지를 소비하는 고체 분뇨 처리 장치 및 개별 분뇨 처리 시스템을 제공하는 것에 있다.
해결하고자 하는 과제는 유해 가스를 적게 방출하는 고체 분뇨 처리 장치 및 개별 분뇨 처리 시스템을 제공하는 것에 있다.
다만, 해결하고자 하는 과제는 상기 개시에 한정되지 않는다.
일 측면에 있어서, 제1 고체 분뇨로부터 액체 성분을 추출하여 제2 고체 분뇨를 생성하는 탈수기; 상기 제2 고체 분뇨의 액체 성분을 증발시켜 제3 고체 분뇨를 생성하는 건조기; 및 상기 제3 고체 분뇨를 태우는 연소기;를 포함하되, 상기 제2 고체 분뇨의 고체 함유율은 25 % 내지 30 %이고, 상기 제3 고체 분뇨의 고체 함유율은 90 % 이상 100 % 미만인 고체 분뇨 처리 장치가 제공될 수 있다.
상기 탈수기는 탈수 요소를 포함하고, 상기 탈수 요소는: 교대로 배열되는 복수의 고정 디스크들 및 복수의 이동 디스크들; 및 상기 복수의 고정 디스크들 및 상기 복수의 이동 디스크들을 관통하는 탈수 스크류를 포함하고, 상기 복수의 이동 디스크들은 상기 복수의 이동 디스크들 각각의 중심이 상기 복수의 고정 디스크들의 중심들이 놓인 중심선 주위를 회전하도록 움직일 수 있다.
상기 복수의 고정 디스크들 및 상기 복수의 이동 디스크들 중, 서로 바로 인접하는 고정 디스크 및 이동 디스크 사이의 거리는 0.1 mm 이하일 수 있다.
상기 탈수 요소는 상기 탈수 스크류의 이송 방향을 따라 차례로 배열되는 제1 탈수 영역 및 제2 탈수 영역을 포함하고, 상기 복수의 고정 디스크들 및 상기 복수의 이동 디스크들 중, 상기 제1 탈수 영역 내에서 서로 바로 인접하는 고정 디스크 및 이동 디스크 사이의 거리는 0.05 mm이고, 상기 제2 탈수 영역 내에서 서로 바로 인접하는 고정 디스크 및 이동 디스크 사이의 거리는 0.03 mm일 수 있다.
상기 탈수기는: 상기 탈수 요소로부터 생성된 제2 고체 분뇨를 배출하는 토출 구멍을 포함하는 토출 요소; 및 상기 토출 구멍으로부터 배출되는 상기 제2 고체 분뇨를 자르는 절단 요소;를 더 포함하되, 상기 절단 요소에 의해 잘린 상기 제2 고체 분뇨는 펠릿 형상을 가질 수 있다.
상기 복수의 이동 디스크들의 내직경은 상기 복수의 고정 디스크들이 내직경보다 작을 수 있다.
상기 탈수기는: 상기 탈수 요소로부터 배출되는 제2 고체 분뇨에 압력을 가하는 가압 요소;를 더 포함하되, 상기 제2 고체 분뇨는 상기 가압 요소와 상기 탈수 요소 사이로 배출되며, 플레이크 형상을 가질 수 있다.
상기 건조기는: 상기 제2 고체 분뇨가 투입되는 제1 건조실; 상기 제1 건조실 내에 제공되는 제1 건조 스크류; 상기 제3 고체 분뇨를 배출하는 제2 건조실; 및 상기 제2 건조실 내에 제공되는 제2 건조 스크류;를 포함하되, 상기 제2 건조 스크류는 상기 제1 건조 스크류보다 내열성이 높을 수 있다.
상기 제1 건조 스크류는 알루미늄을 포함하고, 상기 제2 건조 스크류는 스테인리스강을 포함할 수 있다.
상기 제1 건조 스크류 및 상기 제2 건조 스크류는, 상기 제1 건조 스크류 및 상기 제2 건조 스크류의 나사산을 관통하는 복수의 건조 구멍들을 포함할 수 있다.
상기 제1 건조 스크류 및 상기 제2 건조 스크류의 각각은 한 쌍으로 제공되고, 상기 한 쌍의 제1 건조 스크류들은 나사산들이 서로 엇갈리도록 배치되고, 상기 한 쌍의 제2 건조 스크류들은 나사산들이 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다.
상기 건조기는: 상기 제1 건조실과 상기 제2 건조실 사이에 제공되는 제3 건조실; 상기 제3 건조실 내에 제공되는 제3 건조 스크류; 상기 제2 건조실과 상기 제3 건조실 사이에 제공되는 제4 건조실; 및 상기 제4 건조실 내에 제공되는 제4 건조 스크류;를 더 포함하되, 상기 제2 고체 분뇨는 상기 제1 건조실, 상기 제3 건조실, 상기 제4 건조실, 및 상기 제2 건조실에서 차례로 건조될 수 있다.
상기 건조기는, 상기 제1 건조실에 연결되는 흡입 요소를 더 포함하되, 상기 흡입 요소는 상기 연소기로부터 발생된 열을 상기 건조기 내에서 유동시킬 수 있다.
상기 제2 건조실의 하부는 상기 제1 건조실보다 높은 열 전도율을 가질 수 있다.
상기 연소기는: 그 내부에 연소 통로를 정의하는 연소 드럼; 상기 연소 드럼의 하부에 제공되는 제1 격자 판; 및 상기 제1 격자 판 상에 위치하는 상기 제3 고체 분뇨를 연소시키는 점화 요소;를 포함할 수 있다.
상기 연소 드럼은, 상기 제1 격자 판에 아래에 제공되는 복수의 제1 공기 구멍들;을 더 포함할 수 있다.
상기 연소 통로는 공기를 압축하는 공기 압축 영역;을 더 포함하되, 상기 연소 통로는 상기 공기 압축 영역에서 상대적으로 좁은 폭을 가질 수 있다.
상기 연소 드럼은 상기 공기 압축 영역에 인접하게 제공되는 복수의 제2 공기 구멍들을 더 포함할 수 있다.
상기 건조기는: 상기 제2 고체 분뇨가 투입되는 제1 건조실; 상기 제1 건조실 내에 제공되는 제1 건조 스크류; 상기 제3 고체 분뇨를 배출하는 제2 건조실; 및 상기 제2 건조실 내에 제공되는 제2 건조 스크류;를 포함하되, 상기 제2 건조 스크류는 상기 제1 건조 스크류보다 내열성이 우수하고, 상기 연소 통로는 상기 제2 건조실의 내부 공간과 연결될 수 있다.
상기 건조실은, 상기 제2 건조실과 상기 연소 드럼 사이에 제공되는 이송 요소;를 더 포함하되, 상기 이송 요소는 상기 제3 고체 분뇨를 상기 연소 통로로 이송할 수 있다.
일 측면에 있어서, 변기; 상기 변기로부터 액체 분뇨를 수용하여 처리하는 액체 분뇨 처리 장치; 상기 변기로부터 고체 분뇨를 수용하고, 상기 고체 분뇨를 수처리하여 슬러지 상태를 갖는 제1 고체 분뇨를 생성하는 제1 고체 분뇨 처리 장치; 및 상기 제1 고체 분뇨 처리 장치로부터 상기 제1 고체 분뇨를 수용하고, 상기 제1 고체 분뇨를 처리하는 제2 고체 분뇨 처리 장치;를 포함하되, 상기 제2 고체 분뇨 처리 장치는 탈수기, 건조기, 및 연소기를 포함하고, 상기 탈수기는 상기 제1 고체 분뇨를 탈수하여 25 % 내지 30 %의 고체 함유율을 갖는 제2 고체 분뇨를 생성하고, 상기 건조기는 상기 제2 고체 분뇨를 건조하여 90 % 내지 100 %의 고체 함유율을 갖는 제3 고체 분뇨를 생성하며, 상기 연소기는 제3 고체 분뇨를 소각하는 개별 분뇨 처리 시스템이 제공될 수 있다.
본 개시는 소형 고체 분뇨 처리 장치 및 개별 분뇨 처리 시스템을 제공할 수 있다.
본 개시는 적은 에너지를 소비하는 고체 분뇨 처리 장치 및 개별 분뇨 처리 시스템을 제공할 수 있다.
본 개시는 유해 가스를 적게 방출하는 고체 분뇨 처리 장치 및 개별 분뇨 처리 시스템을 제공할 수 있다.
다만, 발명의 효과는 상기 개시에 한정되지 않는다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 고체 분뇨 처리 장치의 일 사시도이다.
도 2는 도 1의 고체 분뇨 처리 장치의 다른 사시도이다.
도 3은 도 1의 고체 분뇨 처리 장치의 I-I'선을 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면도이다.
도 5는 도 1의 III-III'선을 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 AA 영역의 확대도이다.
도 7은 도 6의 탈수 요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 링 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8의 고정 링을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8의 이동 링을 나타내는 도면이다.
도 11은 도 6는 토출 요소 및 절단 요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 3의 BB 영역의 확대도이다.
도 13은 도 12의 건조 스크류를 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 3의 CC 영역의 확대도이다.
도 15는 도 4의 DD 영역의 확대도이다.
도 16은 고체 분뇨 처리 과정을 설명하기 위한 도 3의 AA 영역에 대응하는 도면이다.
도 17은 고체 분뇨 처리 과정을 설명하기 위한 도 3의 BB 영역에 대응하는 도면이다.
도 18은 고체 분뇨 처리 과정을 설명하기 위한 도 3의 CC 영역에 대응하는 도면이다.
도 19는 고체 분뇨 처리 과정을 설명하기 위한 도 4의 DD 영역에 대응하는 도면이다.
도 20은 예시적인 실시예에 따른 고체 분뇨 처리 장치의 도 1의 II-II'선에 대응하는 단면도이다.
도 21은 도 20의 FF 영역의 확대도이다.
도 22는 예시적인 실시예에 따른 개별 분뇨 처리 시스템의 블록도이다.
도 23은 예시적인 실시예에 따른 탈수기를 설명하기 위한 도 3의 AA 영역에 대응하는 도면이다.
도 24는 고체 분뇨 처리 공정을 설명하기 위한 도 3의 AA 영역에 대응하는 도면이다.
일 측면에 있어서, 제1 고체 분뇨로부터 액체 성분을 추출하여 제2 고체 분뇨를 생성하는 탈수기; 상기 제2 고체 분뇨의 액체 성분을 증발시켜 제3 고체 분뇨를 생성하는 건조기; 및 상기 제3 고체 분뇨를 태우는 연소기;를 포함하되, 상기 제2 고체 분뇨의 고체 함유율은 25 % 내지 30 %이고, 상기 제3 고체 분뇨의 고체 함유율은 90 % 이상 100 % 미만인 고체 분뇨 처리 장치가 제공될 수 있다.
일 측면에 있어서, 변기; 상기 변기로부터 액체 분뇨를 수용하여 처리하는 액체 분뇨 처리 장치; 상기 변기로부터 고체 분뇨를 수용하고, 상기 고체 분뇨를 수처리하여 슬러지 상태를 갖는 제1 고체 분뇨를 생성하는 제1 고체 분뇨 처리 장치; 및 상기 제1 고체 분뇨 처리 장치로부터 상기 제1 고체 분뇨를 수용하고, 상기 제1 고체 분뇨를 처리하는 제2 고체 분뇨 처리 장치;를 포함하되, 상기 제2 고체 분뇨 처리 장치는 탈수기, 건조기, 및 연소기를 포함하고, 상기 탈수기는 상기 제1 고체 분뇨를 탈수하여 25 % 내지 30 %의 고체 함유율을 갖는 제2 고체 분뇨를 생성하고, 상기 건조기는 상기 제2 고체 분뇨를 건조하여 90 % 내지 100 %의 고체 함유율을 갖는 제3 고체 분뇨를 생성하며, 상기 연소기는 제3 고체 분뇨를 소각하는 개별 분뇨 처리 시스템이 제공될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.
이하에서, "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서에 기재된 “...부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 고체 분뇨 처리 장치의 일 사시도이다. 도 2는 도 1의 고체 분뇨 처리 장치의 다른 사시도이다. 도 3은 도 1의 고체 분뇨 처리 장치의 I-I'선을 따른 단면도이다. 도 4는 도 1의 II-II'선을 따른 단면도이다. 도 5는 도 1의 III-III'선을 따른 단면도이다. 도 6은 도 3의 AA 영역의 확대도이다. 도 7은 도 6의 탈수 요소를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 도 7의 링 어셈블리를 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 도 8의 고정 링을 나타내는 도면이다. 도 10은 도 8의 이동 링을 나타내는 도면이다. 도 11은 도 6는 토출 요소 및 절단 요소를 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 도 3의 BB 영역의 확대도이다. 도 13은 도 12의 건조 스크류를 나타내는 사시도이다. 도 14는 도 3의 CC 영역의 확대도이다. 도 15는 도 4의 DD 영역의 확대도이다.
도 1 내지 도 15를 참조하면, 고체 분뇨 처리 장치(10)가 제공될 수 있다. 고체 분뇨 처리 장치(10)는 고체 분뇨에서 액체 성분을 줄이거나 제거한 후, 이 고체 분뇨를 소각할 수 있다. 고체 분뇨 처리 장치(10)는 가정마다 또는 간이 화장실 마다 설치되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 고체 분뇨 처리 장치(10)는 변기 하나에서 배출되는 고체 분뇨를 처리할 수 있다. 고체 분뇨 처리 장치(10)는 탈수기(100), 건조기(200), 제1 파이프(510), 연소기(300), 재 수거통(400), 및 제2 파이프(520)를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 것과 같이, 탈수기(100)는 제1 고체 분뇨 투입 요소(110), 탈수 요소(120), 액체 성분 배출관(130), 토출 요소(140), 절단 요소(150), 및 제2 고체 분뇨 배출 요소(160)를 포함할 수 있다. 제1 고체 분뇨 투입 요소(110)는 탈수기(100) 외부로부터 제1 고체 분뇨를 수용할 수 있다. 제1 고체 분뇨는 분뇨를 수처리하여 획득된 슬러지를 지칭할 수 있다. 제1 고체 분뇨의 고체 함유율은 2 % 내지 3 %일 수 있다. 고체 함유율은 고체 성분이 차지하는 비율을 지칭할 수 있다. 제1 고체 분뇨 투입 요소(110)는 제1 고체 분뇨가 투입되는 제1 고체 분뇨 투입구(110h)를 가질 수 있다.
탈수 요소(120)는 링 어셈블리(122) 및 탈수 스크류(124)를 포함할 수 있다. 탈수 요소(120)는 제1 고체 분뇨를 탈수하여 제2 고체 분뇨를 생성할 수 있다. 제2 고체 분뇨는 고체 함유율이 제1 고체 분뇨보다 높을 수 있다. 예를 들어, 제2 고체 분뇨의 고체 함유율은 25 % 내지 30 %일 수 있다.
도 7 내지 도 10에 도시된 것과 같이, 링 어셈블리(122)는 복수의 고정 링들(122a) 및 복수의 이동 링들(122b)을 포함할 수 있다. 설명의 간결함을 위해, 두 개의 고정 링들(122a) 및 하나의 이동 링(122b)이 도시되었다. 복수의 고정 링들(122a)은 제1 방향(DR1)을 따라 배열될 수 있다. 복수의 고정 링들(122a)은 고정된 위치를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 고정 링들(122a)은 복수의 고정 링들(122a)의 중심점들(cp1)이 제1 방향(DR1)을 따라 연장하는 중심선(CL) 상에 놓이도록 배열될 수 있다. 복수의 고정 링들(122a)의 내직경(dm2)은 탈수 스크류(124)의 직경(dm1)보다 클 수 있다.
복수의 이동 링들(122b)은 서로 바로 인접하는 한 쌍의 고정 링들(122a) 사이에 배치될 수 있다. 도 8에 서로 바로 인접하는 한 쌍의 고정 링들(122a) 사이에 하나의 이동 링(122b)이 배치된 실시예가 도시되었지만, 이는 예시적인 것이다. 다른 예에서, 서로 바로 인접하는 한 쌍의 고정 링들(122a) 사이에 둘 또는 셋의 이동 링들(122b)이 제공될 수 있다. 복수의 이동 링들(122b)의 내직경(dm3)은 복수의 고정 링들(122a)의 내직경(dm2) 및 탈수 스크류(124)의 직경(dm1)보다 작을 수 있다. 하나의 이동 링(122b)은 탈수 스크류(124)의 나사산과 한 번에 한 지점에서 접할 수 있다. 탈수 스크류(124)가 회전하면 나사산과 하나의 이동 링(122b)의 접촉 지점은 이동 링(122b)의 내측 둘레를 따라 이동할 수 있다. 이동 링(122b)의 내직경(dm3)은 탈수 스크류(124)의 직경(dm1)보다 작으므로, 탈수 스크류(124)의 나사산은 접촉 지점에서 이동 링(122b)을 밀 수 있다. 이동 링(122b)은 탈수 스크류(124)의 나사산에 의해 밀려서 바깥 방향(즉, 반지름 방향)으로 움직일 수 있다. 탈수 스크류(124)가 회전하면, 이동 링(122b)이 탈수 스크류(124)의 나사산에 의해 밀리는 지점은 이동 링(122b)의 내측 둘레를 따라서 이동할 수 있다. 이에 따라, 복수의 이동 링들(122b)은 복수의 이동 링들(122b)의 중심점들(cp2)이 중심선(CL) 주위를 회전하도록 움직일 수 있다.
서로 바로 인접하는 링들(예를 들어, 서로 바로 인접하는 고정 링(122a)과 이동 링(122b) 또는 서로 바로 인접하는 한 쌍의 이동 링들(122b)) 사이의 간격은 0.1 밀리미터(mm) 이하일 수 있다. 링 어셈블리(122)는 제1 방향(DR1)을 따라 배열되는 제1 탈수 영역(SR1) 및 제2 탈수 영역(SR2)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 탈수 영역(SR1)과 제2 탈수 영역(SR2)의 길이 비는 2:1일 수 있다. 서로 바로 인접하는 한 쌍의 링들 사이의 거리는 제1 탈수 영역(SR1)보다 제2 탈수 영역(SR2)에서 작을 수 있다. 예를 들어, 제1 탈수 영역(SR1)에서 서로 바로 인접하는 한 쌍의 링들 사이의 거리는 약 0.05 밀리미터(mm)일 수 있고, 제2 탈수 영역(SR2) 에서 서로 바로 인접하는 한 쌍의 링들 사이의 거리는 약 0.03 밀리미터(mm) 일 수 있다. 서로 바로 인접하는 한 쌍의 링들 사이의 거리를 제1 탈수 영역(SR1)과 제2 탈수 영역(SR2)에서 다르게 함에 따라 제1 고체 분뇨의 탈수 효율이 개선될 수 있다. 제1 및 제2 탈수 영역들(SR1, SR2)에서 제1 고체 분뇨로부터 제거된 액체 성분은 액체 성분 배출관(130)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 제1 및 제2 탈수 영역들(SR1, SR2)을 지난 제1 고체 분뇨는 제2 고체 분뇨로 지칭될 수 있다.
탈수 스크류(124)는 제1 방향(DR1)을 따라 연장할 수 있다. 탈수 스크류(124)는 제1 고체 분뇨를 제1 방향(DR1)으로 이송할 수 있다. 탈수 스크류(124)는 링 어셈블리(122)를 관통할 수 있다. 탈수 스크류(124)는 제2 고체 분뇨를 토출 요소(140)에 제공할 수 있다.
토출 요소(140)는 탈수 스크류(124)로부터 이송된 제2 고체 분뇨를 요구되는 두께로 토출할 수 있다. 도 11에 도시된 것과 같이, 토출 요소(140)는 토출 홀(142)을 통해 제2 고체 분뇨를 토출할 수 있다. 토출 홀(142)의 크기는 제2 고체 분뇨가 요구되는 두께를 갖도록 결정될 수 있다. 토출 홀(142)이 원형인 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이다. 다른 예에서, 토출 홀(142)은 다각형일 수 있다.
절단 요소(150)는 토출 홀(142)로부터 토출되는 제2 고체 분뇨가 요구되는 길이를 갖도록 제2 고체 분뇨를 자를 수 있다. 절단 요소(150)는 일정한 속도로 회전하는 블레이드(152)를 포함할 수 있다. 블레이드(152)는 토출 홀(142)에 인접하게 배치될 수 있다. 제2 고체 분뇨가 토출 홀(142)로부터 배출되는 동안, 블레이드(152)가 회전하여 제2 고체 분뇨를 일정한 길이로 자를 수 있다. 제2 고체 분뇨는 토출 요소(140) 및 절단 요소(150)에 의해 펠릿 형상을 가질 수 있다.
제2 고체 분뇨 배출 요소(160)는 토출 요소(140) 및 절단 요소(150) 아래에 제공될 수 있다. 제2 고체 분뇨 배출 요소(160)는 제2 고체 분뇨 배출구(160h)를 포함할 수 있다. 절단 요소(150)에 의해 잘린 제2 고체 분뇨는 제2 고체 분뇨 배출구(160h)로 삽입될 수 있다.
도 12에 도시된 것과 같이, 건조기(200)는 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218), 제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228), 건조 스크류 구동 요소(230), 흡입 요소(240), 및 이송 요소(250)를 포함할 수 있다. 건조기(200)는 제2 고체 분뇨의 액체 성분을 증발시킬 수 있다. 제1 건조실(212), 제2 건조실(214), 제3 건조실(216), 및 제4 건조실(218)은 제2 방향(DR2)을 따라 차례로 배열될 수 있다. 제1 건조실(212)은 탈수기(100)에 가장 인접하게 배치될 수 있다. 제4 건조실(218)은 연소기(300)에 가장 인접하게 배치될 수 있다. 제4 건조실(218)은 제1 내지 제3 건조실들(212, 214, 216)보다 열 전도율이 높은 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4 건조실(218)은 구리 합금을 포함하고, 제1 내지 제3 건조실들(212, 214, 216)은 스테인리스강(예를 들어, SUS)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 연소기(300)에서 발생하는 열이 제4 건조실(218)을 따라 원활히 전도될 수 있다.
제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)의 내부 공간들은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)과 교차하는 제3 방향(DR3)을 따라 연장할 수 있다. 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)의 내부 공간들은 차례로 연결될 수 있다. 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)의 각각은 입구와 출구를 가질 수 있다. 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)의 입구들은 제2 고체 분뇨가 제1 제4 건조실들(212, 214, 216, 218) 내로 투입되는 구멍들일 수 있다. 제1 내지 제3 건조실들(212, 214, 216)의 출구들은 제2 고체 분뇨가 제1 내지 제3 건조실들(212, 214, 216)로부터 배출되는 구멍들일 수 있다. 제4 건조실(218)의 출구는 제3 고체 분뇨가 제4 건조실(218)로부터 배출되는 구멍일 수 있다. 제1 건조실(212)의 입구는 제2 고체 분뇨 배출구(160h)와 연결될 수 있다. 제4 건조실(218)의 내부 공간은 이송 요소(250)의 내부 공간 및 후술되는 연소 드럼(310)의 내부 공간과 연결될 수 있다. 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)의 입구들은 각각 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)의 출구들과 제3 방향(DR3)을 따라 이격될 수 있다. 제1 내지 제3 건조실들(212, 214, 216)의 출구들은 제2 내지 제4 건조실들(214, 216, 218)의 입구들과 각각 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)의 내부 공간들은 지그재그 형상으로 연결될 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 제1 건조 스크류(222), 제2 건조 스크류(224), 제3 건조 스크류(226), 및 제4 건조 스크류(228)는 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218) 내에 각각 제공될 수 있다. 제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228)은 실질적으로 서로 동일할 수 있다. 제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228)의 각각은 한 쌍으로 제공될 수 있다. 설명의 간결함을 위해, 한 쌍의 제1 건조 스크류들(222)이 설명되고, 제2 내지 제4 건조 스크류들(224, 226, 228)에 대한 설명은 한 쌍의 제1 건조 스크류들(222)에 대한 설명으로 대체된다. 한 쌍의 제1 건조 스크류들(222)은 실질적으로 서로 동일할 수 있다. 한 쌍의 제1 건조 스크류들(222)은 나사산이 서로 교차하도록 배치될 수 있다. 한 쌍의 제1 건조 스크류들(222)은 제3 방향(DR3)을 따라 연장될 수 있다.
제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228)은 건조 스크류 구동 요소(230)에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어, 건조 스크류 구동 요소(230)는 모터를 포함할 수 있다. 건조 스크류 구동 요소(230)와 제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228) 사이에 건조 스크류 구동 요소(230)의 동력을 제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228)에 전달하는 체인들 및 기어들이 제공될 수 있다.
제1 건조실(212) 내로 유입된 제2 고체 분뇨는 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)의 내부 공간들 내에서 지그재그 경로로 이송될 수 있다. 구체적으로, 제2 고체 분뇨는 제1 및 제3 건조실들(212, 216) 내에서 제1 및 제3 건조 스크류들(222, 226)에 의해 제3 방향(DR3)으로 이송될 수 있고, 제2 및 제4 건조실들(214, 218) 내에서 제2 및 제4 건조 스크류들(224, 228)에 의해 제3 방향(DR3)의 반대 방향으로 이송될 수 있다.
도 13에 도시된 것과 같이, 제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228)은 나사산을 관통하는 복수의 건조 구멍들(220)을 포함할 수 있다. 복수의 건조 구멍들(220)이 원형인 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것이다. 다른 예에서, 복수의 건조 구멍들(220)은 다각형일 수 있다. 복수의 건조 구멍들(220)은 연소기(300)에서 생성된 뜨거운 공기를 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218) 내에서 유동시키거나, 뜨거운 공기의 유동을 도울 수 있다. 뜨거운 공기는 제4 건조실(218) 내로 유입된 후, 제3 건조실(216), 제2 건조실(214), 및 제1 건조실(212)을 차례로 지나며, 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218) 내의 제2 고체 분뇨를 건조시킬 수 있다.
흡입 요소(240)는 제1 건조실(212)에 연결될 수 있다. 흡입 요소(240)의 흡입구는 제2 고체 분뇨가 제1 건조실(212)에 유입되는 영역에 인접하게 배치될 수 있다. 흡입 요소(240)는 제1 건조실(212) 내의 공기를 빨아들일 수 있다. 이에 따라, 연소기(300)에서 생성된 뜨거운 공기가 제4 건조실(218)부터 제1 건조실(212)까지 유동될 수 있다. 흡입 요소(240)의 배출구는 제1 파이프(510)에 연결될 수 있다. 제1 건조실(212)에서 흡입 요소(240)로 유입된 뜨거운 공기는 제1 파이프(510)를 통해 고체 분뇨 처리 장치(10) 외부로 배출될 수 있다.
이송 요소(250)는 제4 건조실(218)로부터 제3 고체 분뇨를 수용할 수 있다. 제3 고체 분뇨는 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)을 지나며 건조된 제2 고체 분뇨를 지칭할 수 있다. 이송 요소(250)는 이송 스크류(252)를 이용하여 제3 고체 분뇨를 연소기(300)로 이송할 수 있다. 예를 들어, 이송 요소(250)는 후술되는 연소 통로(302)로 제3 고체 분뇨를 투입할 수 있다.
도 14 및 도 15에 도시된 것과 같이, 연소기(300)는 연소 드럼(310), 제1 격자 판(322), 제2 격자 판(324), 점화기(330), 점화기 케이스(340), 제1 연소 드럼 케이스(350), 및 제2 연소 드럼 케이스(360)를 포함할 수 있다. 연소 통로(302)는 연소 드럼(310)에 의해 정의될 수 있다. 연소 통로(302)는 제2 방향(DR2)을 따라 연장할 수 있다. 연소 통로(302)는 제4 건조실(218)의 내부 공간과 연결될 수 있다. 제3 고체 분뇨가 연소되어 생성되는 뜨거운 공기는 연소 통로(302)를 지나 제4 건조실(218) 내로 유입될 수 있다.
제1 격자 판(322)은 연소 통로(302) 하부에 제공될 수 있다. 제1 격자 판(322)은 제3 방향(DR3) 또는 제3 방향(DR3)의 반대 방향으로 이동하여, 연소 통로(302)를 개폐할 수 있다. 이송 요소(250)에 의해 제3 고체 분뇨가 연소 통로(302)로 투입될 때, 제1 격자 판(322)은 연소 통로(302)를 막을 수 있다. 이송 요소(250)에 의해 연소 통로(302)로 제공된 제3 고체 분뇨는 제1 격자 판(322) 상으로 이송될 수 있다. 예를 들어, 제3 고체 분뇨는 제1 격자 판(322) 상으로 떨어질 수 있다. 제1 격자 판(322)은 제3 고체 분뇨가 소각되는 동안 제3 고체 분뇨를 지지할 수 있다. 제3 고체 분뇨의 소각이 완료된 후, 제1 격자 판(322)은 연소 통로(302)를 개방할 수 있다. 제3 고체 분뇨가 소각되어 생성된 재는 제1 격자 판(322) 상에서 재 수거통으로 이송될 수 있다. 제1 격자 판(322)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장하는 복수의 격자 구멍들(320)을 포함할 수 있다. 복수의 격자 구멍들(320)은 산소 및 연소 가스가 유동하는 통로일 수 있다.
제1 격자 판(322) 상에 제2 격자 판(324)이 제공될 수 있다. 제1 격자 판(322)과 제2 격자 판(324)은 제2 방향(DR2)을 따라 서로 이격될 수 있다. 제2 격자 판(324)은 제3 방향(DR3) 또는 제3 방향(DR3)의 반대 방향으로 이동하여 연소 통로(302)를 개폐할 수 있다. 제3 고체 분뇨가 이송 요소(250)로부터 제1 격자 판(322)로 제공되는 동안, 제2 격자 판(324)은 연소 통로(302)를 개방할 수 있다. 제3 고체 분뇨가 소각되는 동안, 제2 격자 판(324)은 연소 통로(302)를 닫을 수 있다. 제2 격자 판(324)은 제2 방향(DR2)을 따라 연장하는 복수의 격자 구멍들(320)을 포함할 수 있다. 복수의 격자 구멍들(320)은 산소 및 연소 가스가 유동하는 통로일 수 있다.
연소 드럼(310)은 복수의 제1 산소 구멍들(312), 복수의 제2 산소 구멍들(314), 및 제3 공기 압축 영역(302R)을 포함할 수 있다. 복수의 제1 산소 구멍들(312) 및 복수의 제2 산소 구멍들(314)은 연소 드럼(310) 외부에서 연소 통로(302)로 산소를 공급할 수 있다. 복수의 제1 산소 구멍들(312)은 제1 격자 판(322)에 인접하게 제공될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 산소 구멍들(312)은 제1 격자 판(322) 아래에 제공될 수 있다. 복수의 제1 산소 구멍들(312)은 연소 드럼(310)의 둘레 방향을 따라 배열될 수 있다. 복수의 제2 산소 구멍들(314)은 이송 요소(250)에 인접하게 배치될 수 있다. 복수의 제2 산소 구멍들(314)과 복수의 제1 산소 구멍들(312)은 제2 방향(DR2)을 따라 서로 이격될 수 있다. 복수의 제2 산소 구멍들(314)은 연소 드럼(310)의 둘레 방향을 따라 배열될 수 있다.
공기 압축 영역(302R)은 볼록하게 돌출된 연소 드럼(310)의 내측면에 의해 정의되는 연소 통로(302)의 일 영역일 수 있다. 공기 압축 영역(302R)은 복수의 제2 산소 구멍들(314)과 이송 요소(250) 사이에 제공될 수 있다. 공기 압축 영역(302R)의 폭은 공기 압축 영역(302R)을 제외한 연소 통로(302)의 다른 영역의 폭보다 작을 수 있다. 이에 따라, 공기 압축 영역(302R)을 지나는 공기는 압축되고 공기의 온도는 상승할 수 있다. 제3 고체 분뇨가 연소될 때 발생되는 유해 가스는 공기 압축 영역(302R)에서 연소되어 제거될 수 있다. 예를 들어, 질소산화물(NO x)은 공기 압축 영역(302R)에서 연소되어 질소(N 2)로 분해되고, 일산화탄소(CO)는 공기 압축 영역(302R)에서 연소되어 이산화탄소(CO 2)로 산화될 수 있다.
점화기(330)는 제1 격자 판(322)과 제2 격자 판(324) 사이에 제공될 수 있다. 점화기(330)는 제1 격자 판(322) 상에 놓인 제3 고체 분뇨에 불을 붙일 수 있다. 점화기(330)의 점화 방식은 필요에 따라 정해질 수 있다. 예를 들어, 점화기(330)는 전기 점화 방식 또는 가스 점화 방식을 이용할 수 있다.
제1 연소 드럼 케이스(350)는 연소 드럼(310)을 둘러쌀 수 있다. 제1 연소 드럼 케이스(350)는 연소 드럼(310)으로부터 이격될 수 있다.
제2 연소 드럼 케이스(360)는 제1 연소 드럼 케이스(350)를 둘러쌀 수 있다. 제2 연소 드럼 케이스(360)는 제1 연소 드럼 케이스(350)으로부터 이격될 수 있다. 제1 연소 드럼 케이스(350)와 연소 드럼(310) 사이로 산소가 이동하여 복수의 제1 산소 구멍들(312) 및 복수의 제2 산소 구멍들(314)을 통해 연소 통로(302)로 유입될 수 있다.
제2 연소 드럼 케이스(360) 외부에서 연소 통로(302)를 볼 수 있도록, 연소 드럼(310), 제1 연소 드럼 케이스(350), 및 제2 연소 드럼 케이스(360)에 각각 제1 윈도우(SH1), 제2 윈도우(SH2), 및 제3 윈도우(SH3)가 제공될 수 있다. 제1 내지 제3 윈도우들(SH1, SH2, SH3)은 제4 방향(DR4)을 따라 서로 중첩하도록 배열될 수 있다. 제1 내지 제3 윈도우들(SH1, SH2, SH3)는 내열성을 가지고, 투명할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 윈도우들(SH1, SH2, SH3)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다.
점화기 케이스(340)는 점화기(330)로부터 이격되어 점화기(330)를 둘러쌀 수 있다. 점화기 케이스(340)와 점화기(330) 사이의 공간은 제1 연소 드럼 케이스(350)와 연소 드럼(310) 사이의 공간과 이어질 수 있다. 점화기 케이스(340)는 제2 파이프(520)와 연결될 수 있다. 제2 파이프(520)는 고체 분뇨 처리 장치(10) 외부로부터 산소가 유입되는 파이프일 수 있다. 제2 파이프(520)를 통해 유입된 산소는 점화기 케이스(340)와 점화기(330) 사이의 공간을 지나 제1 연소 드럼 케이스(350)와 연소 드럼(310) 사이로 유입될 수 있다.
재 수거통(400)은 연소기 아래에 제공될 수 있다. 제3 고체 분뇨가 소각되어 생성된 재는 제1 격자 판(322)이 열리면 재 수거통(400)으로 이송될 수 있다. 예를 들어, 재는 재 수거통(400)으로 떨어질 수 있다. 재 수거통(400) 내에 분리형 서랍(미도시)이 제공될 수 있다. 재는 분리형 서랍 내에 쌓일 수 있다. 고체 분뇨 처리 장치(10)의 사용자는 분리형 서랍을 재 수거통(400)으로부터 분리하여 재를 비울 수 있다.
이하에서, 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명되는 고체 분뇨 처리 장치(10)를 이용하여 고체 분뇨를 처리되는 과정이 설명된다.
도 16은 고체 분뇨 처리 과정을 설명하기 위한 도 3의 AA 영역에 대응하는 도면이다. 도 17은 고체 분뇨 처리 과정을 설명하기 위한 도 3의 BB 영역에 대응하는 도면이다. 도 18은 고체 분뇨 처리 과정을 설명하기 위한 도 3의 CC 영역에 대응하는 도면이다. 도 19는 고체 분뇨 처리 과정을 설명하기 위한 도 4의 DD 영역에 대응하는 도면이다. 설명의 간결함을 위해, 고체 분뇨 처리 장치(10)의 구성 요소들에 대한 참조 부호는 생략된다. 고체 분뇨 처리 장치(10)의 구성 요소들에 대한 참조 부호는 도 1 내지 도 15에 표시된 것과 동일하다.
도 16을 참조하면, 제1 고체 분뇨(1)가 제1 고체 분뇨 투입구(110h)를 통해 탈수기(100) 내에 제공될 수 있다. 제1 고체 분뇨(1)는 분뇨를 수처리하여 획득된 슬러지일 수 있다. 예를 들어, 제1 고체 분뇨(1)의 고체 함유율은 2 내지 3 퍼센트(%)일 수 있다.
제1 고체 분뇨(1)는 탈수 스크류(124)에 의해 이송될 수 있다. 제1 고체 분뇨(1)에 함유된 액체 성분(9)은 복수의 고정 링들(122a)과 복수의 이동 링들(122b) 사이로 배출될 수 있다. 액체 성분(9)은 액체 성분 배출관(130)을 통해 탈수기(100) 외부로 배출될 수 있다. 제1 고체 분뇨 투입구(110h)에 가까운 제1 탈수 영역(SR1)에 배치되는 링들(122a, 122b) 사이의 간격이 제2 고체 분뇨 배출구(160h)에 가까운 제2 탈수 영역(SR2)에 배치되는 링들(122a, 122b) 사이의 간격보다 넓은 경우, 링들(122a, 122b) 사이의 간격이 일정한 경우보다 제1 고체 분뇨(1)의 탈수 효율이 높을 수 있다.
탈수 요소(120)에서 탈수된 제1 고체 분뇨(1)는 제2 고체 분뇨(2)로 지칭될 수 있다. 제2 고체 분뇨(2)의 고체 함유율은 25 내지 30 퍼센트(%)일 수 있다. 제2 고체 분뇨(2)는 탈수 스크류(124)에 의해 토출 요소(140)에 제공될 수 있다. 제2 고체 분뇨(2)는 토출 홀(142)을 통해 일정한 폭을 갖도록 배출될 수 있다.
절단 요소(150)는 블레이드(152)를 이용하여 토출 홀(142)로부터 배출되는 제2 고체 분뇨(2)를 절단할 수 있다. 이에 따라, 제2 고체 분뇨(2)는 일정한 폭과 일정한 길이를 갖는 펠릿 형상을 가질 수 있다. 펠릿 형상을 갖는 제2 고체 분뇨(2)는 제2 고체 분뇨 배출구(160h)로 이송될 수 있다. 예를 들어, 제2 고체 분뇨(2)는 제2 고체 분뇨 배출구(160h)로 떨어질 수 있다.
도 17을 참조하면, 제2 고체 분뇨(2)는 제1 건조실(212)의 입구를 통해 제1 건조실(212)에 투입될 수 있다. 제2 고체 분뇨(2)는 제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228)에 의해 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218) 내에서 이송될 수 있다. 연소기(300)에서 생성된 뜨거운 공기는 제4 건조실(218), 제3 건조실(216), 제2 건조실(214), 및 제1 건조실(212)을 차례로 지날 수 있다. 제1 내지 제4 건조 스크류들(222, 224, 226, 228)에 복수의 건조 구멍들(220)이 형성되어, 뜨거운 공기의 유동을 도울 수 있다. 제2 고체 분뇨(2)는 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)을 지나며 뜨거운 공기에 의해 건조될 수 있다. 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218) 내에 뜨거운 공기가 제공되지 않는 경우(예를 들어, 연소기(300)에서 연소 공정이 수행되지 않는 경우)에 제2 고체 분뇨는 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)에서 자연 건조될 수 있다. 제1 내지 제4 건조실들(212, 214, 216, 218)을 지나며 건조된 제2 고체 분뇨(2)는 제3 고체 분뇨(3)로 지칭될 수 있다. 제3 고체 분뇨(3)의 고체 함유율은 90 내지 100 퍼센트(%)일 수 있다. 제3 고체 분뇨(3)는 제4 건조실(218)에서 이송 요소(250)로 이송될 수 있다. 예를 들어, 제3 고체 분뇨(3)는 이송 요소(250) 내로 떨어질 수 있다.
도 18을 참조하면, 이송 요소(250) 내의 이송 스크류(252)는 제3 고체 분뇨(3)를 연소기(300)로 이송할 수 있다. 제3 고체 분뇨(3)는 이송 요소(250)로부터 제1 격자 판(322) 상으로 이송될 수 있다. 예를 들어, 제3 고체 분뇨(3)는 제1 격자 판(322) 상으로 떨어질 수 있다. 제3 고체 분뇨(3)가 제1 격자 판(322) 상에 제공될 때, 제2 격자 판(324)은 개방된 상태를 가질 수 있다.
도 19를 참조하면, 제3 고체 분뇨(3)가 제1 격자 판(322) 상에 놓인 후, 제2 격자 판(324)은 닫힐 수 있다. 점화기(330)는 제1 격자 판(322) 상에 제공된 제3 고체 분뇨(3)에 불을 붙일 수 있다. 제3 고체 분뇨(3)가 연소되는 것은 1차 연소(F1)로 지칭될 수 있다. 1차 연소(F1)에 의해 뜨거운 공기(5)가 생성될 수 있다. 뜨거운 공기(5)는 연소 통로(302)를 통해 상승할 수 있다. 뜨거운 공기(5)는 공기 압축 영역(302R)에서 온도가 더 상승할 수 있다. 일 예에서, 뜨거운 공기(5)에 유해 가스(예를 들어, 질소산화물(NO x) 및 일산화탄소(CO))가 포함될 수 있다. 유해 가스는 공기 압축 영역(302R)에서 연소될 수 있다. 유해 가스가 연소되는 것은 2차 연소(F2)로 지칭될 수 있다. 유해 가스는 2차 연소(F2)에 의해 제거될 수 있다. 예를 들어, 질소산화물(NO x)은 질소(N 2)로 분해되고, 일산화탄소(CO)는 이산화탄소(CO 2)로 산화될 수 있다.
제3 고체 분뇨(3)가 연소되어, 재가 생성될 수 있다. 제3 고체 분뇨(3)의 연소 공정 후, 제1 격자 판(322)이 개방되어 재를 재 수거통(400)에 수용할 수 있다.
도 20은 예시적인 실시예에 따른 고체 분뇨 처리 장치의 도 1의 II-II'선에 대응하는 단면도이다. 도 21은 도 20의 FF 영역의 확대도이다. 설명의 간결함을 위해 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 고체 분뇨 처리 장치(12)가 제공될 수 있다. 고체 분뇨 처리 장치(12)는 연소기(300)를 제외하면, 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 고체 분뇨 처리 장치(12)와 실질적으로 동일할 수 있다.
연소기(300)는 연소 드럼(310), 제1 격자 판(322), 제2 격자 판(324), 점화기(330), 점화기 케이스(340), 제1 연소 드럼 케이스(350), 및 제2 연소 드럼 케이스(360)를 포함할 수 있다. 제1 격자 판(322), 제2 격자 판(324), 점화기(330), 점화기 케이스(340), 제1 연소 드럼 케이스(350), 및 제2 연소 드럼 케이스(360)는 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 것과 달리, 연소 드럼(310)은 복수의 제1 공기 구멍들 및 복수의 제2 공기 구멍들 대신 복수의 제3 공기 구멍들(316)을 포함할 수 있다. 복수의 제3 공기 구멍들(316)은 연소 드럼(310)의 둘레 방향 및 길이 방향(즉, 제2 방향(DR2))을 따라 배열될 수 있다. 복수의 제3 공기 구멍들(316)은 이송 요소(250)에 인접한 영역부터 제1 격자 판(322)과 재 수거통(400) 사이의 영역까지 제공될 수 있다. 복수의 제3 공기 구멍들(316)은 복수의 제1 공기 구멍들 및 복수의 제2 공기 구멍들보다 많은 양의 산소를 연소 통로(302)에 제공할 수 있다. 이에 따라 제1 격자 판(322) 상에 놓인 제3 고체 분뇨는 완전 연소될 수 있다. 이에 따라, 유해 가스를 제거하는 제2 연소 공정(도 18의 F2)은 요구되지 않으므로, 연소 통로(302)는 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 공기 압축 영역(도 14의 302R)을 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 연소 통로(302)는 일정한 폭을 가질 수 있다.
도 22는 예시적인 실시예에 따른 개별 분뇨 처리 시스템의 블록도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 것 및 도 20 및 도 21을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 22를 참조하면, 개별 분뇨 처리 시스템(1000)이 제공될 수 있다. 개별 분뇨 처리 시스템(1000)은 변기(1100), 액체 분뇨 처리 장치(1200), 제1 고체 분뇨 처리 장치(1300), 및 제2 고체 분뇨 처리 장치(1400)를 포함할 수 있다.
변기(1100)는 사용자로부터 분뇨를 수집할 수 있다. 변기(1100)는 고체 분뇨와 액체 분뇨를 분리하여 수집할 수 있다. 예를 들어, 변기(1100)는 표면 장력을 이용하여 고체와 액체를 분리하는 고액 분리 구조를 가질 수 있다. 다만, 고체 분뇨와 액체 분뇨의 분리 수집 방법은 필요에 따라 선택될 수 있으며, 특정한 하나의 방법에 한정되는 것은 아니다. 고체 분뇨는 대변 및 휴지를 포함할 수 있고, 액체 분뇨는 소변 및 세정수를 포함할 수 있다.
변기(1100)는 액체 분뇨를 액체 분뇨 처리 장치(1200)에 제공할 수 있다. 액체 처리 장치(1300)는 액체 분뇨를 정화하여 변기에서 사용되는 세정수를 생성할 수 있다. 액체 처리 장치(1300)는 세정수를 변기에 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 개별 분뇨 처리 시스템(1000)은 개별 분뇨 처리 시스템(1000) 외부로부터 공급받는 물을 절약할 수 있다.
변기(1100)는 고체 분뇨를 제1 고체 분뇨 처리 장치(1300)에 제공할 수 있다. 제1 고체 분뇨 처리 장치(1300)는 고체 분뇨를 수처리할 수 있다. 예를 들어, 고체 분뇨는 침전 공정, 생물 반응 공정, 및 소독 공정을 거칠 수 있다. 수처리 공정에 의해 슬러지가 생성될 수 있다. 제1 고체 분뇨 처리 장치(1300)는 슬러지를 제2 고체 분뇨 처리 장치(1400)에 제공할 수 있다.
제2 고체 분뇨 처리 장치(1400)는 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 고체 분뇨 처리 장치(10) 또는 도 20 및 도 21을 참조하여 설명된 고체 분뇨 처리 장치(12)와 실질적으로 동일할 수 있다. 슬러지는 제1 고체 분뇨일 수 있다. 탈수기(100)로부터 배출된 액체 성분은 액체 분뇨 처리 장치에 제공되어 정화될 수 있다.
본 개시의 개별 분뇨 처리 시스템(1000)은 자체적으로 액체 분뇨 및 고체 분뇨를 처리할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 개별 분뇨 처리 시스템(1000)은 분뇨를 모아서 처리하는 시설이 갖추어지지 않은 환경에서 사용되기 적합할 수 있다.
도 23은 예시적인 실시예에 따른 탈수기를 설명하기 위한 도 3의 AA 영역에 대응하는 도면이다. 설명의 간결함을 위해, 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다.
도 23을 참조하면, 탈수기(102)가 제공될 수 있다. 탈수기(102)는 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명되는 탈수기(100) 대신 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명된 고체 분뇨 처리 장치(10)에 적용될 수 있다. 탈수기(102)는 제1 고체 분뇨 투입 요소(110), 탈수 요소(120), 액체 성분 배출관(130), 가압 요소(170), 및 제2 고체 분뇨 배출 요소(160)를 포함할 수 있다. 제1 고체 분뇨 투입 요소(110), 탈수 요소(120), 액체 성분 배출관(130), 및 제2 고체 분뇨 배출 요소(160)는 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일할 수 있다.
가압 요소(170)는 제2 고체 분뇨에 압력을 가하여, 제2 고체 분뇨를 복수의 플레이크들(즉, 얇은 조각들)로 만들 수 있다. 가압 요소(170)는 지지 판(171), 가압 판(172), 정렬 부재들(173), 및 스프링(174)을 포함할 수 있다. 지지 판(171)은 탈수 스크류(124)로부터 제1 방향(DR1)으로 연장되는 스크류 축(124A)에 결합될 수 있다. 지지 판(171)의 위치는 고정될 수 있다. 지지 판(171)과 탈수 요소(120) 사이의 거리는 일정할 수 있다. 스크류 축(124A)의 회전 시, 지지 판(171)도 함께 회전할 수 있다. 지지 판(171)은 스프링(174)에 삽입되는 돌출 영역(171R)을 포함할 수 있다. 지지 판(171)은 정렬 부재들(173)이 관통하는 정렬 홀들을 포함할 수 있다.
가압 판(172)은 지지 판(171)과 탈수 요소(120) 사이에 제공될 수 있다. 가압 판(172)과 지지 판(171)은 제1 방향(DR1)을 따라 차례로 배열될 수 있다. 가압 판(172)은 지지 판(171)과 달리 고정된 위치를 가지지 않을 수 있다. 가압 판(172)은 제1 방향(DR1)을 따라 이동할 수 있다. 일 예에서, 가압 판(172)은 지지 판(171)과 평행하게 배치될 수 있다. 가압 판(172)은 탈수 요소(120)로부터 배출되는 제2 고체 분뇨에 압력을 가할 수 있다. 가압 판(172)은 정렬 부재들(173)이 삽입되는 정렬 홈 및 스프링(174)이 삽입되는 탄성 홈을 포함할 수 있다.
정렬 부재들(173)은 제1 방향(DR1)을 따라 연장되어, 가압 판(172)을 관통할 수 있다. 정렬 부재들(173)은 지지 판(171)의 정렬 홀들에 각각 삽입될 수 있다. 정렬 부재들(173)은 지지 판(171)과 결합되지 않을 수 있다. 정렬 부재들(173)은 제1 방향(DR1)을 따라 이동할 수 있다. 가압 판(172)이 회전될 때, 정렬 부재들(173)은 스크류 축(124A)을 중심으로 회전할 수 있다. 정렬 부재들(173)의 일 단부는 가압 판(172)의 정렬 홈에 삽입될 수 있다.
스프링(174)은 가압 판(172)과 지지 판(171) 사이에 제공될 수 있다. 가압 판(172)과 지지 판(171)이 서로 가장 멀리 배치되었을 때, 스프링(174)은 지지 판(171)과 가압 판(172)이 서로 멀어지는 방향으로 지지 판(171)과 가압 판(172)에 힘을 가할 수 있다. 가압 판(172)이 지지 판(171) 쪽으로 이동한 경우, 스프링(174)은 가압 판(172)과 지지 판(171)이 서로 가장 멀리 배치되었을 때보다 더 강한 힘으로 지지 판(171)과 가압 판(172)을 밀 수 있다. 스프링(174)의 일 단부에 지지 판(171)의 돌출 영역(171R)이 삽입될 수 있다. 예를 들어, 스프링(174)의 내직경은 돌출 영역(171R)의 직경과 실질적으로 동일할 수 있다.
이하에서, 가압 요소(170)가 플레이크 형상의 제2 고체 분뇨를 생성하는 과정이 설명된다.
도 24는 고체 분뇨 처리 공정을 설명하기 위한 도 3의 AA 영역에 대응하는 도면이다. 설명의 간결함을 위해, 도 16을 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 내용은 설명되지 않을 수 있다. 설명의 간결함을 위해, 탈수기(102)의 구성 요소들에 대한 참조 부호는 생략된다. 탈수기(102)의 구성 요소들에 대한 참조 부호는 도 23에 표시된 것과 동일하다.
도 24를 참조하면, 제2 고체 분뇨(2)가 제공되기 전, 가압 판(172)은 탈수 요소(120)에 접한 상태를 가질 수 있다. 스프링(174)은 가압 판(172)을 탈수 요소(120) 쪽으로 밀 수 있다.
탈수 요소(120)는 제1 고체 분뇨(1)를 수용하여 제2 고체 분뇨(2)를 생성할 수 있다. 제2 고체 분뇨(2)는 가압 판(172)에 도달한 후, 가압 판(172)을 밀 수 있다. 제2 고체 분뇨(2)가 가압 판(172)을 미는 힘이 스프링(174)이 가압 판(172)을 미는 힘보다 커지면 가압 판(172)은 탈수 요소(120)로부터 이격될 수 있다. 제2 고체 분뇨(2)는 가압 판(172)과 탈수 요소(120) 사이의 영역으로 유입될 수 있다.
가압 판(172)이 탈수 요소(120)로부터 이격되면, 스프링(174)이 압축되므로 스프링(174)은 가압 판(172)이 탈수 요소(120)에 접할 때보다 더 강한 힘으로 가압 판(172)을 밀 수 있다. 가압 판(172)은 가압 판(172)과 탈수 요소(120) 사이로 유입되는 제2 고체 분뇨(2)에 압력을 가하고, 회전할 수 있다. 이에 따라, 제2 고체 분뇨(2)는 가압 요소(170)로부터 연속적으로 배출되지 않고, 여러 조각들로 배출될 수 있다. 가압 요소(170)로부터 배출되는 제2 고체 분뇨(2)의 조각들은 플레이크 형상(즉, 얇은 조각 형상)을 가질 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 개시의 기술적 사상의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 개시의 기술적 사상은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 개시의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.

Claims (20)

  1. 제1 고체 분뇨로부터 액체 성분을 추출하여 제2 고체 분뇨를 생성하는 탈수기;
    상기 제2 고체 분뇨의 액체 성분을 증발시켜 제3 고체 분뇨를 생성하는 건조기; 및
    상기 제3 고체 분뇨를 태우는 연소기;를 포함하되,
    상기 제2 고체 분뇨의 고체 함유율은 25 % 내지 30 %이고,
    상기 제3 고체 분뇨의 고체 함유율은 90 % 이상 100 % 미만인 고체 분뇨 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈수기는 탈수 요소를 포함하고,
    상기 탈수 요소는:
    교대로 배열되는 복수의 고정 디스크들 및 복수의 이동 디스크들; 및
    상기 복수의 고정 디스크들 및 상기 복수의 이동 디스크들을 관통하는 탈수 스크류를 포함하고,
    상기 복수의 이동 디스크들은 상기 복수의 이동 디스크들 각각의 중심이 상기 복수의 고정 디스크들의 중심들이 놓인 중심선 주위를 회전하도록 움직이는 고체 분뇨 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 고정 디스크들 및 상기 복수의 이동 디스크들 중, 서로 바로 인접하는 고정 디스크 및 이동 디스크 사이의 거리는 0.1 mm 이하인 고체 분뇨 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탈수 요소는 상기 탈수 스크류의 이송 방향을 따라 차례로 배열되는 제1 탈수 영역 및 제2 탈수 영역을 포함하고,
    상기 복수의 고정 디스크들 및 상기 복수의 이동 디스크들 중, 상기 제1 탈수 영역 내에서 서로 바로 인접하는 고정 디스크 및 이동 디스크 사이의 거리는 0.05 mm이고, 상기 제2 탈수 영역 내에서 서로 바로 인접하는 고정 디스크 및 이동 디스크 사이의 거리는 0.03 mm인 고체 분뇨 처리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 탈수기는:
    상기 탈수 요소로부터 생성된 제2 고체 분뇨를 배출하는 토출 구멍을 포함하는 토출 요소; 및
    상기 토출 구멍으로부터 배출되는 상기 제2 고체 분뇨를 자르는 절단 요소;를 더 포함하되,
    상기 절단 요소에 의해 잘린 상기 제2 고체 분뇨는 펠릿 형상을 갖는 고체 분뇨 처리 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 이동 디스크들의 내직경은 상기 복수의 고정 디스크들이 내직경보다 작은 고체 분뇨 처리 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 탈수기는:
    상기 탈수 요소로부터 배출되는 제2 고체 분뇨에 압력을 가하는 가압 요소;를 더 포함하되,
    상기 제2 고체 분뇨는 상기 가압 요소와 상기 탈수 요소 사이로 배출되며, 플레이크 형상을 갖는 고체 분뇨 처리 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조기는:
    상기 제2 고체 분뇨가 투입되는 제1 건조실;
    상기 제1 건조실 내에 제공되는 제1 건조 스크류;
    상기 제3 고체 분뇨를 배출하는 제2 건조실; 및
    상기 제2 건조실 내에 제공되는 제2 건조 스크류;를 포함하되,
    상기 제2 건조 스크류는 상기 제1 건조 스크류보다 내열성이 높은 고체 분뇨 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 건조 스크류는 알루미늄을 포함하고,
    상기 제2 건조 스크류는 스테인리스강을 포함하는 고체 분뇨 처리 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 건조 스크류 및 상기 제2 건조 스크류는, 상기 제1 건조 스크류 및 상기 제2 건조 스크류의 나사산을 관통하는 복수의 건조 구멍들을 포함하는 고체 분뇨 처리 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 건조 스크류 및 상기 제2 건조 스크류의 각각은 한 쌍으로 제공되고,
    상기 한 쌍의 제1 건조 스크류들은 나사산들이 서로 엇갈리도록 배치되고,
    상기 한 쌍의 제2 건조 스크류들은 나사산들이 서로 엇갈리도록 배치되는 고체 분뇨 처리 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 건조기는:
    상기 제1 건조실과 상기 제2 건조실 사이에 제공되는 제3 건조실;
    상기 제3 건조실 내에 제공되는 제3 건조 스크류;
    상기 제2 건조실과 상기 제3 건조실 사이에 제공되는 제4 건조실; 및
    상기 제4 건조실 내에 제공되는 제4 건조 스크류;를 더 포함하되,
    상기 제2 고체 분뇨는 상기 제1 건조실, 상기 제3 건조실, 상기 제4 건조실, 및 상기 제2 건조실에서 차례로 건조되는 고체 분뇨 처리 장치.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 건조기는, 상기 제1 건조실에 연결되는 흡입 요소를 더 포함하되,
    상기 흡입 요소는 상기 연소기로부터 발생된 열을 상기 건조기 내에서 유동시키는 고체 분뇨 처리 장치.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 건조실의 하부는 상기 제1 건조실보다 높은 열 전도율을 갖는 고체 분뇨 처리 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 연소기는:
    그 내부에 연소 통로를 정의하는 연소 드럼;
    상기 연소 드럼의 하부에 제공되는 제1 격자 판; 및
    상기 제1 격자 판 상에 위치하는 상기 제3 고체 분뇨를 연소시키는 점화 요소;를 포함하는 고체 분뇨 처리 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 연소 드럼은, 상기 제1 격자 판에 아래에 제공되는 복수의 제1 공기 구멍들;을 더 포함하는 고체 분뇨 처리 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 연소 통로는 공기를 압축하는 공기 압축 영역;을 더 포함하되,
    상기 연소 통로는 상기 공기 압축 영역에서 상대적으로 좁은 폭을 갖는 고체 분뇨 처리 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 연소 드럼은 상기 공기 압축 영역에 인접하게 제공되는 복수의 제2 공기 구멍들을 더 포함하는 고체 분뇨 처리 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 건조기는:
    상기 제2 고체 분뇨가 투입되는 제1 건조실;
    상기 제1 건조실 내에 제공되는 제1 건조 스크류;
    상기 제3 고체 분뇨를 배출하는 제2 건조실; 및
    상기 제2 건조실 내에 제공되는 제2 건조 스크류;를 포함하되,
    상기 제2 건조 스크류는 상기 제1 건조 스크류보다 내열성이 우수하고,
    상기 연소 통로는 상기 제2 건조실의 내부 공간과 연결되는 고체 분뇨 처리 장치.
  20. 변기;
    상기 변기로부터 액체 분뇨를 수용하여 처리하는 액체 분뇨 처리 장치;
    상기 변기로부터 고체 분뇨를 수용하고, 상기 고체 분뇨를 수처리하여 슬러지 상태를 갖는 제1 고체 분뇨를 생성하는 제1 고체 분뇨 처리 장치; 및
    상기 제1 고체 분뇨 처리 장치로부터 상기 제1 고체 분뇨를 수용하고, 상기 제1 고체 분뇨를 처리하는 제2 고체 분뇨 처리 장치;를 포함하되,
    상기 제2 고체 분뇨 처리 장치는 탈수기, 건조기, 및 연소기를 포함하고,
    상기 탈수기는 상기 제1 고체 분뇨를 탈수하여 25 % 내지 30 %의 고체 함유율을 갖는 제2 고체 분뇨를 생성하고,
    상기 건조기는 상기 제2 고체 분뇨를 건조하여 90 % 내지 100 %의 고체 함유율을 갖는 제3 고체 분뇨를 생성하며,
    상기 연소기는 제3 고체 분뇨를 소각하는 개별 분뇨 처리 시스템.
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