KR100317934B1 - device for fermenting raw-sweeping capable of using waste heat - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액체상태 쓰레기가 분리된 고체상태의 생쓰레기를 발효 처리하는 고체상태 생쓰레기 발효장치에 관한 것으로서, 특정 미생물 조성물과 생쓰레기가 혼합 투입되는 발효조의 외곽에 발효조내의 열을 흡수할 수 있도록 하는 폐열이용장치를 구비하는 특징이 있으며, 이러한 본 발명에 의하면 특정 미생물 조성물과 생쓰레기를 혼합하여 발효조내에 넣고 소정온도로 가열할 때 그 미생물 조성물에 의한 생쓰레기의 고온발효에 의해 발생되는 폐고열을 별도의 열에너지로 사용할 수 있게 되고, 발효조내에서 취출된 생쓰레기 고온 발효물을 가축사료의 첨가제, 활성탄, 토양개량제, 비료, 고온 미생물 조성물 등으로 다양하게 사용될 수 있게 되는 것이다.The present invention relates to a solid-state raw waste fermentation apparatus for fermenting solid raw waste in which liquid wastes are separated, and to absorb heat in the fermentation tank outside the fermentation tank into which specific microbial composition and raw waste are mixed. According to the present invention, waste high heat generated by high temperature fermentation of raw waste by the microbial composition when heated to a predetermined temperature is mixed with a specific microbial composition and raw waste and put into a fermentation tank according to the present invention. It can be used as a separate thermal energy, and the raw waste hot fermentation products taken out of the fermentation tank will be able to be used in various ways as additives, activated carbon, soil improver, fertilizer, high temperature microbial composition of livestock feed.
Description
본 발명은 액체상태 쓰레기가 분리된 고체상태의 생쓰레기를 발효 처리하는 고체상태 생쓰레기 발효장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발효조의 외곽에 발효조내의 열을 흡수할 수 있도록 하는 폐열이용장치를 설치해 둠으로써 특정 미생물 조성물과 생쓰레기를 혼합하여 발효조내에 넣고 소정온도로 가열할 때 그 미생물 조성물에 의한 생쓰레기의 고온발효에 의해 발생되는 폐고열을 별도의 에너지로 사용할 수 있도록 함은 물론, 생쓰레기 고온발효물을 가축사료의 첨가제, 활성탄, 토양개량제, 비료, 고온 미생물 조성물 등으로 다양하게 사용될 수 있도록 하는 폐열이용이 가능한 고체상태 생쓰레기 발효장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solid-state raw waste fermentation apparatus for fermenting the solid waste of the solid state in which the liquid waste is separated, and more specifically, to install a waste heat utilization apparatus to absorb heat in the fermentation tank outside the fermentation tank. By putting specific microbial composition and raw waste into the fermentation tank and heating it to a predetermined temperature, the waste high heat generated by the high temperature fermentation of raw waste by the microbial composition can be used as a separate energy. The present invention relates to a solid-state raw waste fermentation apparatus capable of using waste heat so that the high-temperature fermented product can be used as an additive of livestock feed, activated carbon, soil improver, fertilizer, and high temperature microbial composition.
우리민족은 전통적으로 쓰레기 재활용이 의식화되어 일상생활에서 발생되는 모든 쓰레기를 한집안 내에서 소화시켜 왔다. 이는 음식물 찌꺼기는 물론이고 밥을 짓기 위해 쌀을 씻어낸 구정물 한방울까지도 소, 돼지 등 가축에 먹이게 하는 철저한 쓰레기 관리를 해왔으나, 현대 무기농법으로 인하여 농민들의 퇴비사용이 불가능하게 되자 토양은 척박해지고 전 국토는 유해한 화학물질이 포함된 쓰레기로 뒤덮히게 하는 매립지 포화상태로 쓰레기와의 전쟁이 선포된 상황이다. 이에 당국에서는 우선 매립량을 줄이기 위한 감량화에 치중하는 정책으로 일관해 음식물 찌꺼기 수거 요령을 보면 물을 빼내기 위해 채발에 받쳐 액체는 하수구로 마구 흘려 보내 수질오염을 가중시키고 고체 쓰레기는 대부분 비닐봉지에 담아 일반쓰레기와 같이 버려지고 있는 실태로 악순환이 계속되고 있다.Koreans have traditionally become conscious of recycling waste and have digested all the garbage generated in their daily lives in the same house. This has been a thorough waste management that feeds not only food waste but also a drop of old Chinese water to cook livestock to cook rice. However, the soil becomes poor when modern farming methods make it impossible for farmers to use compost. The whole country is declared saturation of landfills that are covered with garbage containing hazardous chemicals, and the war on garbage is declared. As a result, the government focused on reducing the amount of landfills, and consistently looking at how to collect food waste, the mining is carried out to extract water. The vicious cycle continues due to the fact that it is thrown away like garbage.
이와 같은 음식쓰레기 처리가 외국에 비해 어렵게 된 요인은 세계에서도 독특한 우리의 식생활 문화로 인해 식단이 수많은 탕종류와 국물위주로 구성되어 생쓰레기의 수분함량이 83% 정도로 외국 생쓰레기의 수분함량 60%와는 상당한 차이가 있기 때문이다.The factor that makes food waste more difficult than in other countries is because of our unique dietary culture in the world, the diet consists of many types of hot springs and soups, and the moisture content of raw waste is 83%. Because there is a significant difference.
한편, 지금까지 개발된 유기성 폐기물 처리방법의 경우에 대부분 건조시키는 방법을 사용하는 것으로, 장시간에 걸쳐 가열을 하여야 하기 때문에 열손실이 많고 다량의 수분 조절제를 필요로 할뿐만 아니라 건조된 제품을 가축에게 먹이면 치명적인 염류중독이 유발될 수도 있으며, 토양에 시비하는 경우에는 염류축적이나 부패균에 의한 부패분해가 일어나 농작물에 병충해가 심화되는 문제점이 있다.On the other hand, most of the organic waste treatment methods developed so far use a drying method, which requires heating for a long time, so that it has a high heat loss, requires a large amount of moisture control agent, and provides dried products to livestock. Feeding may cause fatal salt poisoning, and when fertilized in soil, there is a problem in that pests are degraded due to salt accumulation or decayed bacteria, which intensify pests on crops.
또한, 발효 방식을 채택한 발효장치는 대부분 기계 내부에 임펠러를 설치하여 내용물을 저어 주면서 열과 공기를 공급하여 자연 발효를 유도하도록 되어 있는데, 이 경우에는 발효 처리된 제품에 호기 호열성 미생물 중 부패 미생물 계열이 잔존하기 때문에 건조 처리시간이 길어지면 변질되어 악취를 발생시키거나 비위생적으로 되며 제품의 영양도 떨어지게 된다. 또한 이 제품을 시비하는 경우 토양속에서도 어느 정도의 유기물을 내포하고 있기 때문에 습도와 온도만 맞추어지면 산소를 선호하는 부패균이 토양에서 우위를 차지하게 되므로 작물에 큰 피해를 주며, 토양을 더욱 더 부패형으로 변화시켜 토지의 황폐화를 가져오는 문제점이 있었다.In addition, the fermentation system adopting the fermentation method is to install natural impeller inside the machine to stir the contents while supplying heat and air to induce natural fermentation.In this case, decayed microorganisms among aerobic thermophilic microorganisms Because of this remaining, the longer the drying treatment time, the more deteriorated the odor or unsanitary, and the less nutritious the product. In addition, when fertilizing this product, it contains some organic matter in the soil. Therefore, if the humidity and temperature are adjusted, decaying bacteria that prefer oxygen take the upper hand in the soil, which causes great damage to crops and further decays the soil. There was a problem that caused the desolation of the land by changing.
그러므로, 생쓰레기와 같이 많은 양의 수분을 함유하고 있는 유기성 페기물을 효과적으로 재생함으로써 쓰레기의 매각 또는 소각으로 인한 환경오염을 방지할 수 있고, 종래의 유기성 폐기물 처리방법의 문제점을 해결할 수 있는 유기성 폐기물 처리방법이 절실히 요구되었다.Therefore, by effectively regenerating organic waste containing a large amount of moisture such as raw waste, it is possible to prevent environmental pollution due to the sale or incineration of waste, and to solve the problems of the conventional organic waste disposal method. The method was desperately needed.
본 발명자는 이와 같은 종래 유기성 폐기물 처리방법이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위하여 집중 연구한 결과, 생쓰레기와 같이 많은 양의 수분을 함유하고 있는 유기성 쓰레기를 압착하여 고체와 액체로 분리시킨 후, 쓰레기 중 고체 성분과 액체 성분에 미생물 조성물 등 생균을 가하여 초기 호기 호열성 발효와 후기 혐기성 발효를 통해 각각 처리하도록 함으로써 생쓰레기의 고체와 액체를 모두 사료 또는 비료로 변환시키는 방법 및 플랜트, 미생물 조성물을 개발하였다.In order to solve the problems of the conventional method for treating organic wastes, the inventors of the present invention have found that organic wastes containing a large amount of water, such as raw waste, are compressed and separated into solids and liquids. By adding microorganisms such as microbial compositions to solid and liquid components, they were treated through early aerobic thermophilic fermentation and late anaerobic fermentation, respectively, to develop methods, plants, and microbial compositions for converting both solid and liquid from raw waste into feed or fertilizer. .
이에, 본 발명자는 그 방법 및 플랜트에 대해서는 이미 특허(대한민국 특허 제115425호)된 바 있고, 생쓰레기를 사료 또는 비료로 효율적으로 변환시키는 미생물 조성물에 대해서도 이미 특허출원(대한민국 특허출원 제97-2194호)된 바 있으며, 이에 더하여 본 발명에서는 고체상태의 생쓰레기와 미생물 조성물을 발효조내에 넣고 소정온도로 가열한 다음 가열을 정지한 상태에서도 그 미생물 조성물에 의한 생쓰레기의 고온발효에 의해 발생되는 고열을 이용할 수 있도록 하는 생쓰레기 발효장치를 제공하게 되었다.Therefore, the present inventors have already patented the method and the plant (Korean Patent No. 115425), and have already applied for the microbial composition for efficiently converting raw waste into feed or fertilizer (Korean Patent Application No. 97-2194). In addition, in the present invention, the high temperature generated by the high temperature fermentation of the raw waste by the microbial composition in the state in which the solid waste and microbial composition in a solid state is put into a fermentation tank and heated to a predetermined temperature and then the heating is stopped. It is to provide a raw waste fermentation apparatus that can be used.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 특정 미생물 조성물의 고온균에 의한 생쓰레기의 고온발효에 의해 발생되는 폐고열을 별도의 에너지로 사용할 수 있도록 하는 동시에, 생쓰레기 고온발효물을 가축사료의 첨가제, 활성탄, 토양개량제, 비료, 고온 미생물 조성물 등으로 다양하게 사용될 수 있도록 하는 고체상태 생쓰레기 발효장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to use waste high heat generated by the high temperature fermentation of raw waste by high temperature bacteria of a specific microbial composition as a separate energy, and at the same time, high temperature fermentation of raw waste It is an object of the present invention to provide a solid-state raw waste fermentation apparatus that can be used as a variety of water additives, activated carbon, soil improver, fertilizer, high temperature microbial composition.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고체상태 생쓰레기 발효장치가 적용되는 생쓰레기의 사료화 및 비료화 플랜트를 보인 구성도.1 is a block diagram showing a feed and fertilizer plant of raw waste to which the solid-state raw waste fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐열 이용이 가능한 고체상태 생쓰레기 발효장치의 내부구조를 보인 개략 구성도.Figure 2 is a schematic block diagram showing the internal structure of a solid-state raw waste fermentation apparatus capable of using waste heat according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 4는 도 2에 도시된 고체상태 생쓰레기 발효장치의 폐열이용구조 및 냉각순환구조를 보인 개략 구성도.Figure 4 is a schematic diagram showing the waste heat utilization structure and the cooling circulation structure of the solid state raw waste fermentation apparatus shown in FIG.
도 5는 도 4에 도시된 고체상태 생쓰레기 발효장치의 냉각순환구조를 보인 개략 구성도.Figure 5 is a schematic diagram showing a cooling circulation structure of the solid-state raw waste fermentation apparatus shown in FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 생쓰레기 발효장치 101 : 본체100: raw waste fermentation device 101: main body
103 : 단열재 104 : 투입구103: heat insulating material 104: inlet
105 : 배출구 106 : 맨홀105: outlet 106: manhole
108 : 배기관 110 : 발효부108: exhaust pipe 110: fermentation part
111 : 발효조 115 : 교반기111 fermentor 115 agitator
116 : 교반축 117 : 제1 임펠라116: stirring shaft 117: first impeller
118 : 제2 임펠라 119 : 기어드 모터118: second impeller 119: geared motor
130 : 가열부 131 : 버너130: heating unit 131: burner
133 : 직열방지판 137 : 온도센서133: heat prevention plate 137: temperature sensor
150 : 열흡수부 151 : 물재킷150: heat absorption unit 151: water jacket
153 : 순환펌프 154 : 급수관153: circulation pump 154: water supply pipe
155 : 온수용 공급관 156 : 온수 급공밸브155: hot water supply pipe 156: hot water supply valve
158 : 보충수 탱크 159 : 연결관158: replenishment water tank 159: connector
160 : 온수차단밸브 161 : 온수용 배출관160: hot water shutoff valve 161: hot water discharge pipe
162 : 온수 배출밸브 165 : 냉각수용 공급관162: hot water discharge valve 165: cooling water supply pipe
166 : 냉각수 공급밸브 167 : 냉각수용 배출관166: cooling water supply valve 167: cooling water discharge pipe
168 : 냉각수 배출밸브168: cooling water discharge valve
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수분이 분리된 생쓰레기와 소정 미생물 조성물을 발효조에 혼합 투입하고 소정온도로 가열하여 발효 처리하는 생쓰레기 발효장치에 있어서, 발효조내의 열을 흡수하여 열에너지로 사용할 수 있도록 하는 열흡수부를 포함하는 고체상태 생쓰레기 발효장치를 제공하고자 하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention is a raw waste fermentation apparatus for mixing fermented raw waste and predetermined microbial composition in which water is separated into a fermentation tank and heating to a predetermined temperature, absorbing heat in the fermentation tank to heat energy. It is to provide a solid-state raw waste fermentation apparatus including a heat absorption unit to be used.
또한, 상기한 열흡수부는 발효조 외곽에 씌워져 발효조사이의 내부에 물이 채워지는 물재킷과, 물재킷을 중심으로 열흡수용 물을 주입하여 온수로 공급받거나 냉각수로 순환시킬 수 있도록 하는 관로수단과, 관로수단의 물을 강제 순환시키는 순환펌프로 구성되어 온수를 공급받을 수 있는 온수 이용구조 및 냉각수를 순환시킬 수 있는 냉각수 순환구조를 형성하는 특징이 있다.In addition, the heat absorbing portion is covered with a fermentation tank outside the water jacket filled with water inside the fermentation probe, the pipe means for injecting the heat absorption water around the water jacket to be supplied with hot water or circulated with cooling water and It is composed of a circulation pump for forcibly circulating the water of the pipe means has a feature of forming a hot water utilization structure that can receive hot water and a cooling water circulation structure that can circulate the cooling water.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용되는 생쓰레기의 사료화 및 비료화 플랜트(1)를 보인 것으로서, 이 플랜트(1)는 수송차량(2)으로 생쓰레기가 투입되어 일시적으로 보관되는 저장탱크(3)와, 저장탱크(3)내 생쓰레기 이외의 잡쓰레기를 선별 분리하는 선별기(5)와, 선별된 생쓰레기를 파쇄시키는 파쇄기(7)와, 파쇄된 생쓰레기를 스크루 샤프트(8)로 압착하여 고체상태의 쓰레기와 액체상태의 쓰레기로 분리하는 압착기(9)와, 압착기(9)로부터 분리된 고체 상태의 쓰레기를 컨베어(11)를 통해 전달받아 저장하며 수분 조절제 저장탱크(17)로부터 수분 조절제를 공급받아 고체상태의 쓰레기와 혼합하는 고상 쓰레기 저장탱크(15)와, 압착기(9)로부터 분리된 액체상태의 쓰레기를 이송관(13)을 통해 전달받아 저장하는 액상 쓰레기저장탱크(41)와, 고상 쓰레기 저장탱크(15)에 저장된 고상 쓰레기를 고상 쓰레기 투입관(19)을 통해 전달받아 저장하는 혼합기(21)와, 혼합기(21)로부터 고체상태의 생쓰레기를 전달받아 발효 처리하는 고상 생쓰레기 발효장치(100)와, 합성통(23)과, 분쇄기(27)와, 포장기(29)와, 액상 쓰레기 저장탱크(41)로부터 공급된 액체상태의 쓰레기를 발효시키는 액상 쓰레기 발효기(43)와, 그 액상 쓰레기 발효기(43)에서 발효된 액상 쓰레기를 저장하는 액비 저장탱크(47)로 구성된다.1 shows a feed and fertilizer plant (1) of the raw waste to which the present invention is applied, the plant (1) is a storage tank (3) which is temporarily stored in the raw waste into the transport vehicle (2), In the storage tank 3, a sorter 5 for sorting and separating the wastes other than raw waste, a crusher 7 for crushing the sorted raw waste, and the crushed raw waste with a screw shaft 8 are pressed into a solid state. Compressor (9) for separating the garbage and liquid waste of the waste, and solid waste separated from the compactor (9) is received and stored through the conveyor (11) and supplies the moisture regulator from the moisture regulator storage tank (17). Solid waste storage tank 15 for receiving and mixing with solid waste, Liquid waste storage tank 41 for receiving and storing the liquid waste separated from the compactor 9 through the transfer pipe 13, Solid state Storage in the waste storage tank (15) Mixer 21 for receiving and storing the solid waste through the solid waste inlet tube 19, solid solid waste fermentation apparatus 100 for receiving the solid waste from the mixer 21 and fermenting the synthetic waste; (23), the crusher 27, the packaging machine 29, the liquid waste fermenter 43 for fermenting the liquid waste supplied from the liquid waste storage tank 41, and the liquid waste fermenter 43 It consists of a liquid rain storage tank 47 for storing the fermented liquid waste.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 고체상태 생쓰레기 발효장치는 도 2 내지 도 5에 도시되는 바와 같이, 혼합기(21)로부터 공급된 고상 생쓰레기를 저장 발효시키는 발효부(110)와, 그 발효부(110)내를 가열하여 발효온도를 조절하는 가열부(130)와, 발효부(110)내의 열을 흡수하여 별도의 열에너지로 활용할 수 있도록 함은 물론 고열상태의 발효부(110)를 신속하게 냉각시킬 수 있도록 하는 열흡수부(150)로 구성된다.Here, the solid-state raw waste fermentation apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2 to 5, the fermentation unit 110 for storing and fermenting the solid raw waste supplied from the mixer 21, and its fermentation The heating unit 130 to heat the inside of the unit 110 to adjust the fermentation temperature, and to absorb the heat in the fermentation 110 to utilize as a separate thermal energy, as well as the high temperature fermentation unit 110 quickly It consists of a heat absorption unit 150 to be cooled.
발효부(110)는 단열재(103)로 단열벽을 형성하는 본체(101)내에 2개의 발효조(111)가 설치되고, 그 발효조(111)내에 투입된 고체상태의 생쓰레기를 교반시키는 교반기(115)가 설치되는 구조로 이루어진다. 발효조(111)는 하단부에 반원호 형상을 가지며 상부로 개방된 '∪'형으로 형성되어 양측단이 본체(101)의 내벽에 접촉되게 길이방향으로 나란히 설치된다.The fermentation part 110 is provided with two fermentation tanks 111 in the main body 101 forming a heat insulation wall with a heat insulator 103, and agitator 115 for stirring the raw waste of solid state introduced into the fermentation tank 111. It is made of a structure that is installed. Fermentation tank 111 has a semi-circular arc shape at the lower end and is formed in a '∪' shape opened upwardly so that both ends are installed side by side in the longitudinal direction to contact the inner wall of the main body 101.
본체(101)의 일측 상단에는 고상 생쓰레기가 발효조(111)내로 투입되기 위한 투입구(104)가 형성되고, 타측 하단부에는 발효조(111)내의 발효 처리된 내용물을 배출하기 위한 배출구(105)가 형성된다.An inlet 104 for introducing solid waste into the fermentation tank 111 is formed at the upper end of the main body 101, and an outlet 105 for discharging the fermented contents in the fermentation tank 111 is formed at the lower end of the main body 101. do.
교반기(115)는 두 발효조(111)의 하단부에 길이방향을 중심으로 회전 가능하게 각각 설치되는 교반축(116)과, 교반축(116)의 회전방향 외곽에 발효조(111) 하단부와 인접되게 나선형으로 설치되어 발효조(111)내의 내용물을 고르게 교반시키는 제1 임펠라(117)와, 교반축(116)의 회전방향을 중심으로 T형상으로 교반축(116)에 직각되게 다수개 설치되어 발효조(111)내의 내용물이 한쪽으로 쌓이는 것을 방지하는 제2 임펠라(118)와, 각 교반축(116)을 각각 회전시키는 기어드 모터(119)로 이루어진다. 교반축(116)의 양측단은 본체(101)의 양측벽에 베어링(125)을 통해 설치된다. 기어드 모터(119)는 저속의 회전력을 출력할 수 있도록 130 : 1의 감속비를 갖도록 이루어지고, 브라켓(120)을 통해 본체(101)의 일측벽에 설치되며, 회전력은 체인(121) 및 스프로킷(122)(123)을 통해 교반축(116)에 각각 전달된다.The stirrer 115 spirals to the lower end portions of the two fermentation tanks 111, respectively, which are rotatably installed in the longitudinal direction, and adjacent to the lower end of the fermentation tank 111 in the rotational direction of the stirring shaft 116. First impeller 117 to uniformly stir the contents in the fermentation tank 111 and a plurality of fermentation tanks 111 are installed at right angles to the stirring shaft 116 around the rotation direction of the stirring shaft 116. The second impeller 118 which prevents the contents of the inside from accumulating to one side, and the geared motor 119 which rotates each stirring shaft 116, respectively. Both ends of the stirring shaft 116 are installed through the bearings 125 on both side walls of the main body 101. Geared motor 119 is made to have a reduction ratio of 130: 1 to output a low-speed rotational force, is installed on one side wall of the main body 101 through the bracket 120, the rotational force is the chain 121 and the sprocket ( 122 and 123 are respectively transmitted to the stirring shaft 116.
가열부(130)는 두 발효조(111)사이의 하부 중심에 버너(131)가 설치되는 구조로 이루어진다. 버너(131)는 직열방지판(133)을 사이에 두고 발효조(111)를 열대류를 이용하여 간접적으로 가열하게 되며, 배전 제어박스(170)에 입력된 온도값에 따라 동작이 제어된다. 즉, 본체(101)내부에 설치된 온도센서(137)로부터의 온도값이 사용자로부터 입력된 설정값에 도달되면 버너(131)는 정지되도록 이루어진다.The heating unit 130 has a structure in which a burner 131 is installed at a lower center between two fermentation tanks 111. The burner 131 indirectly heats the fermentation tank 111 using tropical flow with the heat preventing plate 133 interposed therebetween, and the operation is controlled according to the temperature value input to the distribution control box 170. That is, when the temperature value from the temperature sensor 137 installed inside the main body 101 reaches the set value input from the user, the burner 131 is made to stop.
열흡수부(150)는 하부로부터 발효조(111)의 외곽에 씌워져 발효조(111)사이의 내부에 물이 채워지는 물재킷(151)과, 그 물재킷(151)을 중심으로 열흡수용 물을 공급하여 냉각수로 순환시키거나 온수를 공급받을 수 있도록 하는 다수개의 관(155)(159)(161)(165)(167)과, 그 관(155)(159)(161)(165)(167)에 설치되어 물의 흐름방향을 단속하는 다수개의 밸브(156)(157)(160)(166)(168) 및, 순환펌프(153)등으로 이루어진다.The heat absorbing part 150 is covered with the outer portion of the fermentation tank 111 from the bottom to fill the water between the fermentation tank 111, water jacket 151 and the water absorbing water around the water jacket 151 A plurality of pipes 155, 159, 161, 165, 167, and the pipes 155, 159, 161, 165, 167 to supply and circulate the cooling water or receive hot water. And a plurality of valves 156, 157, 160, 166, 168, and a circulation pump 153 installed to control the flow direction of water.
물재킷(151)은 냉각수가 채워지기 위한 냉각수용과 온수가 채워지기 위한 온수용으로 공동 사용되며, 다수개 관(155)(159)(161)(165)(167) 및 밸브(156)(157)(160)(166)(168)에 의해 냉각수용과 온수용으로 선택되어 온수 이용구조와 냉각수 순환구조를 형성하게 된다.The water jacket 151 is jointly used for the cooling water to be filled with the cooling water and for the hot water to be filled with hot water, and a plurality of pipes 155, 159, 161, 165, 167, and valves 156 and 157 are provided. 160, 166, and 168 are selected for cooling water and hot water to form a hot water utilization structure and a cooling water circulation structure.
즉, 온수 이용구조는 급수관(154)과 연결되어 순환펌프(153)로부터 공급되는 물을 물재킷(151)으로 공급하는 온수용 공급관(155)이 보충수 탱크(158)와 연결관(159)을 통해 물재킷(151)의 상단에 연통되게 설치되고, 물재킷(151)의 하단부에는 발효조(111)에 의해 가열된 온수를 열에너지 이용장소나 열에너지 이용장치로 공급하는 온수용 배출관(161)이 설치된다. 온수용 공급관(155)의 유로상에는 온수용 물을 단속하는 온수 공급밸브(156)가 설치되고, 연결관(159)의 유로상에는 보충수 탱크(158)에서 물재킷(151)으로 공급되는 온수용 물을 차단하는 온수공급 차단밸브(160)가 설치되며, 보충수 탱크(158)쪽으로 향하는 온수용 공급관(155)의 하류측단에는 보충수 탱크(158)내의 수위를 조절하는 수위 조절밸브(157)가 설치된 다. 이 수위 조절밸브(157)는 구형의 플로트를 이용하는 플로트 밸브로 이루어진다.That is, the hot water utilization structure is connected to the water supply pipe 154 and the hot water supply pipe 155 for supplying the water supplied from the circulation pump 153 to the water jacket 151 is the supplemental water tank 158 and the connection pipe 159. Is installed in communication with the upper end of the water jacket 151 through, the lower end of the water jacket 151 is a hot water discharge pipe 161 for supplying hot water heated by the fermentation tank 111 to a heat energy use place or a heat energy using device Is installed. The hot water supply valve 156 is provided on the flow path of the hot water supply pipe 155 to control the hot water, and on the flow path of the connection pipe 159 for the hot water supplied from the supplemental water tank 158 to the water jacket 151. A hot water supply shutoff valve 160 for blocking water is installed, and a water level control valve 157 for adjusting the water level in the supplemental water tank 158 at a downstream side end of the hot water supply pipe 155 facing the supplementary water tank 158. Is installed. This water level control valve 157 consists of a float valve using a spherical float.
그리고, 냉각수 순환구조는 급수관(154)과 연결되는 냉각수용 공급관(165)이 냉각용 물을 물재킷(151)으로 공급할 수 있도록 물재킷(151)의 하부에 연통되게 설치되고, 온수공급 차단밸브(160)와 물재킷(151) 사이의 연결관(159)에는 물재킷(151)으로 유입된 냉각수를 배출하기 위한 냉각수용 배출관(167)이 연통되게되며, 냉각수용 공급관(165)의 유로상에는 냉각수 공급밸브(166)가 설치되고, 냉각수용 배출관(167)의 유로상에는 냉각수 배출밸브(168)가 설치되는 구조로 이루어진다.And, the cooling water circulation structure is installed in communication with the lower portion of the water jacket 151 so that the cooling water supply pipe 165 connected to the water supply pipe 154 can supply the cooling water to the water jacket 151, hot water supply shutoff valve The connection pipe 159 between the 160 and the water jacket 151 is connected to the discharge pipe for cooling water 167 for discharging the cooling water introduced into the water jacket 151, and on the flow path of the cooling water supply pipe 165 The cooling water supply valve 166 is installed, and the cooling water discharge valve 168 is provided on the flow path of the cooling water discharge pipe 167.
그리고, 배전 제어박스(170)는 교반기(115)의 기어드 모터(119)의 구동을 제어하고, 가열부(130)의 버너(131) 및 열흡수부(150)의 순환펌프(153)의 동작을 제어하게 된다. 또한, 배전 제어박스(170)는 열흡수부(150)의 각 밸브(156)(157) (160)(166)(168)들이 솔레노이드 밸브 등의 전자밸브로 이루어질 경우 동작시간과 온도에 따라 이들의 개폐 동작을 제어하도록 이루어질 수도 있게 된다.In addition, the distribution control box 170 controls the driving of the geared motor 119 of the stirrer 115 and operates the burner 131 of the heating unit 130 and the circulation pump 153 of the heat absorbing unit 150. To control. In addition, the distribution control box 170 is a valve according to the operation time and temperature when each valve 156, 157, 160, 166, 168 of the heat absorption unit 150 is made of an solenoid valve such as a solenoid valve. It may be made to control the opening and closing operation of the.
한편, 본체(101)의 상단 중심부에는 작업자가 출입할 수 있도록 밀봉뚜껑(107)을 갖는 맨홀(106)이 내부와 연통되게 형성된다. 본체(101)의 상단 일측부에는 본체(101)내에서 발생되는 수증기나 각종 가스를 외부로 배출하는 배기관(108)이 설치되고, 그 배기관(108)에는 배출되는 가스 등을 조절하는 열조정부(109)가 설치된다. 이때, 배기관(108)으로부터 배출되는 가스는 상당히 높은 열을 가지고 있으므로, 별도의 열에너지로 사용된 다음 세정탑구조를 통해 악취 등의 유해가스가 제거된 상태에서 외부로 배출된다.On the other hand, the manhole 106 having a sealing lid 107 is formed in communication with the inside in the upper center of the upper body of the main body 101. The upper end side of the main body 101 is provided with an exhaust pipe 108 for discharging water vapor and various gases generated in the main body 101 to the outside, and the exhaust pipe 108 has a heat adjusting unit for adjusting the discharged gas ( 109 is installed. At this time, since the gas discharged from the exhaust pipe 108 has a considerably high heat, it is discharged to the outside in a state in which noxious gases such as odors are removed through a washing tower structure after being used as a separate thermal energy.
이와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 수송차량(2)으로 운반되어 저장탱크(3)에 보관되어 있던 생쓰레기는 선별기(5)에 의해 생쓰레기 이외의 잡쓰레기가 분리된 다음 파쇄기(36)로 투입되어 어느 정도의 크기를 갖는 조각으로 파쇄된다. 그리고 나서, 파쇄된 생쓰레기 조각은 압착기(9)에 투입되어 스크루 샤프트(8)로 압착되면서 컨베이어(11) 쪽으로 이송된다. 이때, 압착기(9)내의 생쓰레기는 압착에 의해 고체 상태의 쓰레기와 액체상태의 쓰레기로 분리된다. 고상 쓰레기는 컨베이어(11)에 의해 고상 생쓰레기 저장탱크(15)로 이송되며, 액상 쓰레기는 이송관(87)을 통하여 액상 생쓰레기 발효기(43)로 각각 이송되어 수집관(45)을 통해 액비 저장탱크(47)에 모아지고, 이 저장탱크(47)에 모아진 내용물은 돈사 파이프 라인(51)이나 탱크 롤리(53)를 이용해 소요장소로 수송된다.First, the raw wastes transported by the transport vehicle 2 and stored in the storage tank 3 are separated by the sorting machine 5, and other wastes other than the raw wastes are separated into the crusher 36, and then to some extent. It is crushed into pieces. Thereafter, the crushed piece of raw waste is fed into the compactor 9 and pressed into the screw shaft 8 and transferred to the conveyor 11. At this time, the raw waste in the compactor 9 is separated into solid waste and liquid waste by pressing. The solid waste is conveyed to the solid raw waste storage tank 15 by the conveyor 11, and the liquid waste is respectively transferred to the liquid raw waste fermenter 43 through the transfer pipe 87, and the liquid waste is collected through the collection pipe 45. Collected in the storage tank 47, the contents collected in the storage tank 47 is transported to the required place using the pig yarn pipeline 51 or the tank roller (53).
그리고, 본 발명에서 처리되는 고상 생쓰레기 저장탱크(15)에 저장된 고상 생쓰레기는 고상 생쓰레기 투입관(19)을 통해 연결된 혼합기(21)로 전달되고, 이와 동시에 투입관(19)에 연결되어 있는 수분 조절제 저장탱크(17)로부터 톱밥 등과 같은 수분 조절제가 혼합기(21)에 투입되면, 혼합기(21) 중심부분에 장착되어 있는 나선형 임펠러(20)에 의하여 고상 생쓰레기와 수분 조절제가 골고루 혼합된다.And, the solid waste is stored in the solid waste storage tank 15 treated in the present invention is delivered to the mixer 21 connected through the solid waste input pipe 19, and at the same time connected to the input pipe (19) When a moisture regulator such as sawdust or the like is introduced into the mixer 21 from the moisture regulator storage tank 17, the solid raw waste and the moisture regulator are evenly mixed by the spiral impeller 20 mounted at the center portion of the mixer 21. .
이렇게 고상 생쓰레기 저장탱크(15)의 생쓰레기와 수분 조절제를 적정량으로 섞어 습도가 약 60% 정도로 유지되도록 함과 동시에 특정 미생물 조성물을 투입하여 혼합한다. 이때, 미생물 조성물은 싸레기 가루, 미가(쌀겨), 황토, 식초, 막걸리, 당미, 광합성균, 유황가루 및 지장수를 혼합, 발효시켜 1차 발효액을 얻고, 이 발효액에 유박, 어분, 육분, 게가루, 골분, 산야초화 한약재, 해초, 부엽토, 황토, 톱밥, 숫가루, 질석을 혼합하여 회전드럼 발효기에서 40 ℃가 될 때까지 서서히 가열하면서 분말화한 후, 단열화된 합성통에서 4 ~ 5일간 혐기 발효처리한 다음에, 이것을 지장수와 함께 액체 발효기에서 급기하면서 저온 발효 또는 고온 발효함으로써 얻어낸 것이다.The raw waste and the moisture control agent of the solid waste storage tank 15 is mixed in an appropriate amount so that the humidity is maintained at about 60% and a specific microbial composition is added and mixed. At this time, the microbial composition is mixed with fermented crumb powder, rice bran (rice bran), ocher, vinegar, rice wine, sweet rice, photosynthetic bacteria, sulfur powder and Jijangsu and fermented to obtain a primary fermentation broth, oil, fishmeal, meat meal, crab Powder, bone meal, wild medicinal herbs, seaweed, leafy soil, loess, sawdust, flour and vermiculite were mixed and powdered by slowly heating until the temperature reached 40 ℃ in a rotary drum fermenter, and then in the insulated synthetic bucket 4-5 After daily anaerobic fermentation treatment, the resultant was obtained by low temperature fermentation or high temperature fermentation while being fed in a liquid fermenter together with jijangsu.
상술한 바와 같이 생쓰레기, 수분조절제, 미생물 조성물이 서로 혼합된 내용물은 본 발명의 실시예에 따른 고상 생쓰레기 발효장치(100)로 전달된다. 즉, 내용물은 본체(101)의 일측에 형성된 투입구(104)를 통해 발효조(111)내에 투입되며, 이때 내용물이 발효조(111)용적의 약 70% 정도를 차지하도록 한다.As described above, the contents mixed with the raw waste, the moisture control agent, and the microbial composition are delivered to the solid waste raw fermentation apparatus 100 according to the embodiment of the present invention. That is, the contents are introduced into the fermentation tank 111 through the inlet 104 formed on one side of the main body 101, wherein the contents occupy about 70% of the volume of the fermentation tank 111.
그리고 나서, 버너(131)를 가동시키고, 교반기(115)의 기어드 모터(119)를 동작시켜 발효조(111)내의 교반축(116)을 회전시키게 된다. 버너(131)는 직열방지판(133)에 의한 열대류를 통해 발효조(111)내의 내용물을 가열하게 되고, 교반축(116)은 제1 임펠라(117)와 제2 임펠라(118)를 회전시켜 내용물을 고르게 교반시킴과 동시에 내용물이 한쪽으로 쌓이는 것을 방지하게 된다.Then, the burner 131 is operated and the geared motor 119 of the stirrer 115 is operated to rotate the stirring shaft 116 in the fermentation tank 111. The burner 131 heats the contents in the fermentation tank 111 through tropical flow by the heat preventing plate 133, and the stirring shaft 116 rotates the first impeller 117 and the second impeller 118. While stirring the contents evenly to prevent the contents from accumulating on one side.
또한, 온수를 이용하기 위해 순환펌프(153)를 구동시킴과 동시에 냉각수 공급밸브(166), 냉각수 배출밸브(168), 온수 배출밸브(162)를 폐쇄시키고, 온수 공급밸브(156), 온수 차단밸브(160)를 개방시키게 된다. 이때, 급수관(154)의 물은 온수용 공급관(155), 보충수 탱크(158), 연결관(159)을 통해 발효조(111)의 물재킷(151)으로 유입되며, 물재킷(151)내의 물이 완전히 채워져 보충수 탱크(158)의 수위가 만수가 되면 수위 조절밸브(157)에 의해 물공급이 차단된다.In addition, while driving the circulation pump 153 to use hot water, the cooling water supply valve 166, the cooling water discharge valve 168, and the hot water discharge valve 162 are closed, and the hot water supply valve 156 and hot water shut off. The valve 160 is opened. At this time, the water of the water supply pipe 154 is introduced into the water jacket 151 of the fermentation tank 111 through the supply pipe 155 for the hot water, the supplemental water tank 158, the connection pipe 159, the water jacket 151 When the water is completely filled and the water level of the replenishment water tank 158 becomes full, the water supply is blocked by the water level control valve 157.
이러한 과정에서, 생쓰레기 중의 저온균과 중온균이 활동을 함으로써 약 1시간 동안에 걸쳐 1차 발효인 저온 발효가 일어나게 되고, 이에 따라 내용물의 온도가 50℃이상이 되면 효소균에 충격을 주게 되어 2차 발효가 일어나게 된다.In this process, low-temperature fermentation, which is the primary fermentation, occurs for about 1 hour by the activity of low-temperature bacteria and mesophilic bacteria in raw waste, and when the temperature of the contents reaches 50 ° C or higher, the enzyme bacteria are shocked. Tea fermentation will occur.
그리고, 약 70~80℃ 이상이 되면 고온 효소균이 기하급수적으로 증식되어감에 따라 내용물의 온도도 서서히 상승하여 버너(131)를 정지한 후 약 3 내지 4 시간이 경과된 상태에서도 고온 미생물의 고온 발효가 계속되어 버너(131)의 가열온도보다 높은 온도를 유지하게 된다. 예를 들어, 70~80℃로 가열된 경우에는 고온 미생물의 고온 발효에 의해 약 100℃를 유지하게 되고, 약 100℃로 가열된 경우에는 약 130℃를 유지하게 되며, 약 130℃로 가열된 경우에는 약 150℃를 유지하게 된다.When the temperature is about 70 to 80 ° C. or higher, the temperature of the high temperature microorganism grows exponentially, so that the temperature of the contents gradually increases to stop the burner 131, and then even after about 3 to 4 hours have elapsed. The high temperature fermentation is continued to maintain a temperature higher than the heating temperature of the burner 131. For example, when heated to 70 ~ 80 ℃ to maintain about 100 ℃ by high temperature fermentation of high temperature microorganisms, when heated to about 100 ℃ to maintain about 130 ℃, heated to about 130 ℃ In this case, it is maintained at about 150 ℃.
이에 따라, 발효조(111) 외곽에 설치된 물재킷(151)의 물은 버너(131)를 정지시킨 상태에서도 내용물의 상당한 고온발효에 의해 고온으로 가열되고, 온수 배출밸브(162)를 개방시키게 되면 물재킷(151)내의 가열된 온수는 온수용 배출관(161)을 통해 열에너지 이용장소나 열에너지 이용수단으로 약 3 ~ 4시간동안 공급된다. 이때, 열에너지는 아파트 시공시 보일러, 대중목용탕, 비닐하우스나 각종 건조장치 등에 사용될 수 있게 되고, 온수이용을 위한 물흐름은 실선화살표와 같다.Accordingly, the water of the water jacket 151 provided outside the fermentation tank 111 is heated to a high temperature by considerable high temperature fermentation of the contents even when the burner 131 is stopped, and when the hot water discharge valve 162 is opened, the water The heated hot water in the jacket 151 is supplied to the heat energy use place or the heat energy use means through the discharge pipe 161 for hot water for about 3 to 4 hours. At this time, the thermal energy can be used in boilers, public baths, plastic houses or various drying devices during the construction of apartments, and the water flow for using hot water is like a solid arrow.
이와 같이 발효조(111)내의 내용물이 시간동안 발효과정을 경과되면, 온수이용을 중단하고 내용물의 냉각을 위해 냉각수를 순환시키게 된다. 즉, 온수 공급밸브(156)와 온수 배출밸브(162) 및 온수 차단밸브(160)를 폐쇄시키고, 냉각수 공급밸브(166)와 냉각수 배출밸브(168)를 개방시킨 상태에서 순환펌프(153)를 계속하여 작동시키게 된다. 이때, 급수관(154)의 물은 냉각수용 공급관(165)을 통해 물재킷(151)으로 공급되어 발효조(111)를 냉각시키면서 연결관(159) 및 냉각수용 배출관(167)을 통해 외부로 신속하게 순환 배출되며, 냉각수의 물흐름은 점선화살표와 같다. 이렇게 냉각되는 발효조(111)내의 내용물이 발화점보다 낮은 약 120℃로 되면, 냉각수의 흐름을 정지시킨 다음, 배출구(105)를 통해 배출한다.In this way, when the contents in the fermentation tank 111 passes the fermentation process for a time, the use of hot water is stopped and the cooling water is circulated to cool the contents. That is, the circulation pump 153 is closed while the hot water supply valve 156, the hot water discharge valve 162, and the hot water shutoff valve 160 are closed and the coolant supply valve 166 and the coolant discharge valve 168 are opened. It will continue to work. At this time, the water in the water supply pipe 154 is supplied to the water jacket 151 through the cooling water supply pipe 165 to cool the fermentation tank 111 and quickly to the outside through the connection pipe 159 and the cooling water discharge pipe 167. It is circulated and discharged, and the water flow of the coolant is like a dotted arrow. When the contents in the fermentation tank 111 cooled in this way becomes about 120 ° C. lower than the ignition point, the flow of the cooling water is stopped and then discharged through the discharge port 105.
그리고 나서 합성통(23)으로 옮겨 저장한 후 밀폐시킨 상태로 4 내지 5일 동안 혐기 발효시킨 다음 컨베이어(25)를 거쳐 분쇄기(27)로 옮긴 뒤 분쇄하여 포장기(29)로 포장한 다음 외부로 반출하게 된다.Then, stored in a synthetic container (23), and then anaerobic fermentation for 4 to 5 days in a sealed state, then transferred to the grinder (27) via a conveyor (25), crushed and packed with a packing machine (29) and then to the outside Will be taken out.
이렇게 하여 얻어지는 결과물은 양질의 특수 생성물질을 함유하고 있으므로, 비료나 토양개량제, 가축사료의 첨가제로 사용될 수 있다. 특히, 고온으로 발효된 내용물은 활성탄으로 사용할 수 있게 됨은 물론 저온, 중온, 고온의 미생물을 포자형태 등으로 함유하고 있으므로 생쓰레기 처리를 위한 미생물 조성물의 원료로 사용될 수도 있다.The resulting product contains high quality special products and can be used as fertilizer, soil improver, or additive for livestock feed. In particular, the contents fermented at a high temperature can be used as activated carbon as well as containing microorganisms of low temperature, medium temperature, and high temperature in the form of a spore, and thus may be used as raw materials of microbial composition for raw waste treatment.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 특정 미생물 조성물과 고체상태 생쓰레기를 혼합하여 발효조내에 넣고 소정온도로 가열한 후 가열을 정지한 상태에서도 그 미생물 조성물에 의한 생쓰레기의 고온발효에 의해 발생되는 폐고열을 별도의 에너지로 사용할 수 있게 됨으로써, 각종 보일러나 각종 건조장치 등의 열에너지 사용으로 인해 제품의 가치를 높일 수 있게 되는 효과가 있다.As described above, the present invention mixes a specific microbial composition and solid state raw waste into a fermentation tank and heats it to a predetermined temperature, and then wastes generated by high temperature fermentation of raw waste by the microorganism composition even after the heating is stopped. By being able to use high heat as a separate energy, there is an effect that can increase the value of the product due to the use of heat energy, such as various boilers and various drying apparatus.
또한, 본 발명은 특정 미생물 조성물과 고체상태 생쓰레기가 발효 처리된 내용물을 가축사료의 첨가제, 활성탄, 토양개량제, 비료, 고온 미생물 조성물 등으로 다양하게 사용될 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the contents of the specific microbial composition and the solid state raw wastes can be used in various ways as additives, activated carbon, soil improver, fertilizer, high temperature microbial composition of livestock feed.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described with respect to particular embodiments, those skilled in the art will recognize that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the appended claims. Anyone can easily know.
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