KR101873306B1 - 유기성 폐기물 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것으로 처리조 내로 공기 공급부가 외부 공기를 응축기와 증발기를 순차적으로 통과시켜 냉각된 외부 공기를 처리조 내로 유입시켜 처리조 내 발효가스의 건조 효율을 높임으로써 탈취효과와 유기성 폐기물의 처리 효율을 향상시킬 수 있고, 대류 현상으로 공기가 유기성 폐기물 내 미생물로 더 원활하게 공급될 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 처리 효율을 더 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것으로 더 상세하게는 유기성 폐기물을 미생물을 이용하여 발효시켜 처리하는 유기성 폐기물 처리장치에 관한 발명이다.
일반적으로 축산농가로부터 배출되는 축산폐기물이나 가축의 사체, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물들은 그 처리가 까다로와 땅속에 매립하거나 소각하여 처리하는 경우가 다반사였다.
그러나, 이러한 유기성 폐기물들을 매립하는 경우에는 토양이 심하게 오염되고, 오염물이 지하수로 유입됨에 따라 상수원의 심각한 오염을 초래하고 있다.
또한, 유기성 폐기물을 소각처리하는 경우에는 악취가 심하고 소각시 배출되는 유해성 가스들로 인하여 심각한 대기오염을 초래하는 문제가 있다.
유기성 폐기물을 매립하거나, 소각하는 경우 환경 오염이 발생되고, 주변 생활 환경을 나쁘게 하는 문제점 등이 유발되고 있어, 최근에는 유기성 폐기물을 건조하여 처리하거나, 미생물을 이용하여 발효시켜 처리하는 유기성 폐기물 처리 장치를 이용하고 있다.
유기성 폐기물 처리장치는 유기성 폐기물을 건조하여 처리하는 건조 처리 방식과, 미생물을 이용하여 발효 처리하는 방식으로 구분된다.
건조 처리 방식의 유기성 폐기물 처리장치는 건조 시간이 많이 소요되고, 유기성 폐기물을 건조시키는 데 많은 열량이 소모되므로 대용량의 처리 장치에 적용하기에 경제성에 문제가 있다.
이에 대용량의 유기성 폐기물 처리장치의 경우 통상적으로 미생물을 이용하여 발효처리 하는 방식으로 유기성 폐기물을 처리하고 있다.
미생물을 이용한 발효 처리 방식의 유기성 폐기물 처리장치는 처리조 내의 온도를 미생물이 활성화되기 위한 적합한 온도로 유지되어야 하고, 처리조 내에 산소 즉, 공기를 원활하게 공급해 주어야 한다.
종래의 유기성 폐기물 처리 장치는 미생물 발효를 위해 처리조의 외벽에 히터를 장착하여 처리조를 가열함과 동시에 처리조의 상부 측에서 공기를 내부로 유입시키고 있다.
유기성 폐기물 처리장치에서 미생물로 유기성 폐기물을 발효 처리 하는 경우 처리조 내에서 이산화탄소(CO2), 수증기(H2O) 등의 발효 가스가 발생된다.
유기성 폐기물 처리 장치는 처리조 내에서 발생된 발효 가스를 가열하여 건조시킨 후 탈취필터를 통해 외부로 배출하고 있다.
그러나, 종래의 유기성 폐기물 처리장치는 외부의 공기를 바로 처리조의 내로 공급하고 있어 공기 내 포함된 수분이 그대로 처리조 내로 유입되고 있다.
종래의 유기성 폐기물 처리장치는 처리조 내에 유입된 공기 내의 수분이 발효 가스 내 수증기와 더해져 발효 가스를 건조시키는 데 있어 더 많은 열량과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 유기성 폐기물 처리장치는 발효 가스의 건조가 제대로 이루어지지 않은 상태로 탈취 촉매 필터를 통과하게 되는 경우가 빈번하여 탈취효과가 급격히 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 처리조 내로 건조되고 냉각된 차가운 공기를 유입시켜 처리조 내 발효 가스의 건조 효율을 높임으로써 탈취효과와 유기성 폐기물의 처리 효율을 더 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는 본체 케이싱부재, 상기 본체 케이싱부재 내에 위치되며 내부에 유기성 폐기물이 저장되고, 저장된 유기성 폐기물을 미생물에 의해 분해시켜 처리하는 처리조, 상기 처리조 내 유기성 폐기물을 가열하는 처리조 가열부, 상기 처리조 내로 외부 공기를 공급하는 공기 공급부, 상기 처리조 내의 발효 가스를 배출하기 위한 가스 배출부를 포함하며, 상기 공기 공급부는 외부 공기를 응축기와 증발기를 순차적으로 통과시켜 처리조 내로 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 공기 공급부는 상기 처리조의 내부로 공기를 공급하는 공기 공급관부재, 상기 공기 공급관부재로 외부 공기를 공급하는 공기 공급용 송풍팬, 상기 공기 공급용 송풍팬의 입구 측에 위치되며, 상기 공기 공급관부재 내로 유입되는 외부 공기가 1차적으로 통과되는 제1응축기, 상기 제1응축기와 상기 공기 공급용 송풍팬의 사이에 위치되어 상기 제1응축기를 통과한 외부 공기가 2차적으로 통과되는 제1증발기를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 가스 배출부는 가스 배출용 송풍팬의 작동에 의해 가스 배출관부재를 통해 처리조 내 발효 가스를 외부로 배출하되, 증발기와 응축기를 순차적으로 통과하여 발효 가스를 배출할 수 있다.
본 발명에서 상기 가스 배출부는 상기 처리조 내에서 배출되는 발효 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관부재. 상기 가스 배출관부재에 구비되어 발효 가스를 배출시키는 가스 배출용 송풍팬, 상기 처리조의 배출구와 상기 가스 배출용 송풍팬의 사이에 위치되는 제2증발기, 상기 제2증발기와 상기 가스 배출용 송풍팬 사이에 위치되는 제2응축기, 상기 가스 배출관부재에 구비되어 상기 제2응축기를 통과한 발효 가스를 가열하는 가스 가열부 및 상기 가스 가열부에서 가열된 발효 가스가 통과되는 탈취 촉매부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 처리조 가열부는 상기 처리조의 외측 둘레를 감싸는 폐열 회수용 덕트를 포함하고, 상기 가스 배출부는 상기 가스 배출관부재에서 분기되어 상기 폐열 회수용 덕트로 연결되는 폐열 회수관부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 공기 공급부와 상기 가스 배출부는 응축기와 증발기를 공유하며, 상기 공기 공급부는 외부 공기를 응축기와 증발기를 순차적으로 통과시킴으로써 건조시키고 냉각시킨 후 처리조 내로 공급하고, 상기 가스 배출부는 처리조 내 발효 가스를 증발기와 응축기를 순차적으로 통과시켜 발효 가스를 배출할 수 있다.
본 발명에서 상기 공기 공급부는 처리조 내로 공기를 공급하는 공기 공급관부를 포함하고, 상기 공기 공급부는 상기 공기 공급관부와 연결되어 외부 공기가 응축기와 증발기를 통과하지 않고 상기 처리조 내로 유입될 수 있게 하는 바이패스 관부재 및 상기 바이패스 관부재의 유로를 개폐하는 바이패스 유로 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 응축기와 증발기를 통과시켜 건조되고 냉각된 외부 공기를 처리조 내로 유입시켜 처리조 내 발효가스의 건조 효율을 높임으로써 탈취효과와 유기성 폐기물의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 처리조 내로 냉기를 유입시켜 대류 현상으로 공기가 유기성 폐기물 내로 더 원활하게 공급될 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 처리 효율을 더 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 처리조 내에서 배출되는 발효 가스를 증발기와 응축기를 순차적으로 통과시켜 1차 가열함으로써 탈취 효과를 향상시키고, 폐열 이용 시 효율을 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 일 실시예를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 일 실시예를 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 다른 실시예를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 일 실시예를 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 다른 실시예를 도시한 개략도.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 일 실시예를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 일 실시예를 도시한 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는 본체 케이싱부재(100)를 포함한다.
본체 케이싱부재(100)의 내부에는 처리조(200)가 설치된다. 처리조(200)는 내부에 유기성 폐기물이 저장되고, 내부에 저장된 유기성 폐기물을 미생물에 의해 분해 처리한다.
처리조(200)는 처리조 가열부(300)에 의해 가열되어 내부에 미생물이 활성화되는데 적합한 온도로 유지된다.
유기성 폐기물은 축산농가로부터 배출되는 축산폐기물이나 가축의 사체, 음식물 쓰레기 등의 공지된 유기성 폐기물로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
처리조 가열부(300)는 처리조(200)의 외측면 중 일부분을 감싸도록 위치되고, 전기 전원을 공급받아 발열되어 처리조(200)를 가열하는 히터부를 포함하는 것을 일 예로 한다.
처리조 가열부(300)는 처리조(200) 내의 온도를 감지하는 온도 센서를 포함하여 처리조(200) 내 온도를 온도 센서로 감지하고, 히터부의 작동을 제어하도록 한다.
처리조 가열부(300)는 히터부의 작동을 제어하여 처리조(200) 내 온도가 미생물이 활성화되는데 적합한 온도로 유지될 수 있도록 한다.
처리조(200)는 본체 케이싱부재(100) 내에 고정된 상태로 위치되고, 내부에 유기성 폐기물을 교반하기 위한 교반용 회전체(800)가 구비된다.
즉, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는 처리조(200) 내에 회전 가능하게 위치되어 유기성 폐기물을 교반하는 교반용 회전체(800)와 교반용 회전체(800)를 회전시키는 교반용 회전모터부(900)를 더 포함할 수 있다.
교반용 회전체(800)는 처리조(200)의 폭방향으로 배치되는 회전축부재(810), 회전축부재(810)에 이격되게 세워져 위치되는 복수의 교반축부재(820), 각 교반축부재(820)의 단부 측에 위치되는 교반 날개부재(830)를 포함할 수 있다.
교반축부재(820)는 회전축부재(810)의 길이방향으로 이격되게 세워져 위치되는 복수의 제1교반축부(821), 회전축부재(810)의 길이방향으로 제1교반축부(821)와 다른 방향으로 세워져 위치되고 제1교반축부(821)의 사이에 위치되는 제2교반축부(822)를 포함할 수 있다.
교반축부재(820)는 회전축부재(810)의 축방향에 대해 수직방향으로 돌출되게 위치되는 것을 일 예로 하고, 제1교반축부(821)와 제2교반축부(822)는 회전축부재(810)의 축방향을 기준으로 서로 대향되는 방향으로 세워져 위치되는 것을 일 예로 한다.
또한, 교반 날개부재(830)는 각 교반축부재(820)의 단부 측에서 교반축부재(820)의 양 측으로 돌출되게 위치되는 것을 일 예로 한다.
교반 날개부재(830)는 도시되지 않았지만 각 교반축부재(820)의 단부 측 뿐만 아니라 교반축부재(820)의 길이방향으로 이격되게 위치될 수도 있음을 밝혀둔다.
즉, 교반 날개부재(830)는 각 제1교반축부(821)의 단부 측과 각 제2교반축부(822)의 단부 측에 구비되고, 제1교반축부(821)의 단부 측에서 제1교반축부(821)의 양 측으로 돌출되고, 제2교반축부(822)의 단부 측에서 제2교반축부(822)의 양 측으로 돌출되게 위치된다.
교반용 회전모터부(900)의 회전력은 벨트 구조로 교반용 회전체(800)에 전달되는 것을 일 예로 한다.
회전축부재(810)의 일단부 측에는 제1벨트풀리(811)가 구비되고, 교반용 회전모터부(900)의 모터 샤프트에는 제2벨트풀리(910)가 구비되며, 제1벨트풀리(811)와 제2벨트풀리(910)에는 벨트부재(920)의 양 단부 측이 각각 감겨지게 된다.
벨트부재(920)는 V벨트이고, 제1벨트풀리(811)와 제2벨트풀리(910)는 V벨트 풀리인 것을 일 예로 한다.
교반용 회전모터부(900)의 회전력을 회전축부재(810)로 전달하는 회전력 전달구조는 벨트 구조 이외에도 스프로킷과 체인 구조, 서로 맞물리는 복수의 기어를 이용하는 기어 구조 등과 같이 공지의 회전력 전달 구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
교반용 회전모터부(900)의 회전력은 벨트부재(920)에 의해 회전축부재(810)로 전달되고, 회전축부재(810)는 회전되어 교반축부재(820)와 교반축부재(820)의 단부 측에 위치하는 교반 날개부재(830)를 통해 처리조(200) 내 유기성 폐기물을 교반시킴으로써 처리조(200) 내에 저장되는 유기성 폐기물 내로 공기가 고르게 공급될 수 있도록 하고, 미생물이 유기성 폐기물을 고르게 분해시킬 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 분해 효율을 향상시킬 수 있다.
처리조(200)는 하부면이 반원형의 원호 형상으로 형성되고, 상부 측이 개방된 형상을 가지도록 형성되는 것을 일 예로 하고, 본체 케이싱부재(100)의 상부 측에는 처리조(200) 내로 유기성 폐기물을 넣을 수 있도록 개방된 유기성 폐기물 투입구(110)가 구비된다.
본체 케이싱부재(100)에는 유기성 폐기물 투입구(110)를 개폐하는 개폐도어부재(120)가 구비된다.
개폐도어부재(120)는 유압식 댐퍼(130)에 의해 지지되어 열린 상태로 유지될 수 있는 것을 일 예로 한다.
유압식 댐퍼(130)는 일단부가 본체 케이싱부재(100)에 회전 가능하게 연결되고, 타단부가 개폐도어부재(120)에 회전 가능하게 연결되어 개폐도어부재(120)가 열린 상태로 견고하게 유지될 수 있도록 하고, 다시 닫을 때 편의성을 확보할 수 있게 한다.
유압식 댐퍼(130)는 지지대로 사용되는 공지의 공압방식의 댐퍼 및 유압 방식의 댐퍼로 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바, 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
본체 케이싱부재(100)에는 처리조(200) 내부로 외부 공기를 유입시켜 공급하는 공기 공급부(400)가 구비된다.
공기 공급부(400)는 응축기(600)와 증발기(700)를 순차적으로 통과시켜 처리조(200) 내로 공급한다.
공기 공급부(400)는 본체 케이싱부재(100)의 내부에 위치되어 처리조(200)의 내부로 공기를 공급하는 공기 공급관부재(410), 공기 공급관부재(410)로 외부 공기를 공급하는 공기 공급용 송풍팬(420)을 포함한다.
또한, 공기 공급부(400)는 공기 공급용 송풍팬(420)의 입구 측에 위치되며, 공기 공급관부재(410) 내로 유입되는 외부 공기가 1차적으로 통과되는 제1응축기(600a), 제1응축기(600a)와 공기 공급용 송풍팬(420)의 사이에 위치되어 제1응축기(600a)를 통과한 외부 공기가 2차적으로 통과되는 제1증발기(700a)를 포함할 수 있다.
그리고, 본체 케이싱부재(100)에는 공기 공급용 송풍팬(420)과, 제1응축기(600a), 제1증발기(700a)가 위치될 수 있는 공기 공급용 공간(100a)이 처리조(200)와 구분되어 위치되고, 공기 공급용 공간(100a)이 구비된 측벽에는 내부로 외부 공기를 유입할 수 있는 복수의 공기 유입구가 위치된다.
공기 공급부(400)는 공기 공급용 송풍팬(420)으로 본체 케이싱부재(100)의 외측에서 외부 공기를 본체 케이싱부재(100)의 내부로 흡입시켜 제1응축기(600a)와 제1증발기(700a)를 순차적으로 통과시킨 후 공기 공급관부재(410)를 통해 처리조(200)의 내부로 유입시킨다.
처리조(200) 내에 유입되는 외부 공기는 제1응축기(600a)와 제1증발기(700a)를 순차적으로 통과함으로써 건조되고, 냉각된 공기로써 처리조(200) 내로 공급되게 된다.
처리조(200) 내로 공급된 외부 공기는 건조된 차가운 공기로 대류 현상에 의해 아래로 이동하게 되어 처리조(200)의 하부 측에 위치되어 미생물에 의해 발효되고 있는 유기성 폐기물 내로 더 빠르고 신속하게 공급된다.
또한, 처리조(200) 내에는 유기성 폐기물이 이산화탄소(CO2), 수증기(H2O) 등의 발효 가스가 발생된다.
외부 공기는 처리조(200) 내로 건조되고 차가운 상태로 공급되어 처리조(200) 내 발효 가스 내에 포함된 발효 가스의 건조 효율을 높이고, 발효 가스 내 수증기가 증가되는 것을 방지한다.
발효 가스는 처리조 가열부(300)에 의해 가열되는 처리조(200) 내에서 미생물이 유기성 폐기물을 분해하는 과정에서 생기는 호흡에 의해 생성되는 가스로 고온 다습한 가스이고, 발효 가스 대비 건조하고 차가운 외부 공기가 처리조(200) 내로 유입됨으로써 고온 다습한 공기가 유입되는 경우와 비교하여 오히려 더 발효 가스의 건조 효율이 증대됨과 아울러 발효 가스 내 수증기가 증가되지 않으므로 추후 가스 배출부(500)에서 탈취를 위한 가열 시 가열 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 공기 공급관부재(410)는 공기 공급용 공간(100a) 내에 위치되며 내부에 제1응축기(600a)와 제1증발기(700a), 송풍팬이 위치되는 흡입덕트부(411), 처리조(200)의 상부 측에 위치되어 처리조(200) 내로 공기를 공급하는 공기 공급관부(412), 흡입덕트부(411)와 공기 공급관부(412)를 연결하는 공기 공급연결관부(413)를 포함할 수 있다.
공기 공급관부(412)는 공기 공급용 공간(100a)을 구분하는 제1구획벽체(101)를 관통하여 처리조(200)의 상부 측에 위치되는 것을 일 예로 한다.
공기 공급관부(412)는 처리조(200)의 개방된 상부 측에서 처리조(200)의 폭방향으로 배치되며, 처리조(200)를 향해 뚫린 복수의 제1공급구(414)가 길이 방향으로 이격되게 구비되어 복수의 제1공급구(414)를 통해 처리조(200) 내로 공기를 공급하게 된다.
공기 공급관부(412)의 내부에는 공기 공급관부(412)의 내주면에 밀착되어 길이방향으로 이동하여 제1공급구(414)를 막고, 제1공급구(414)와 겹쳐져 제1공급구(414)를 개방시키는 제2공급구(415a)가 길이 방향으로 이격되게 위치된 밸브판부재(415)가 구비된다.
제1공급구(414)와 제2공급구(415a)는 장홀 형태로 형성되어 외부 공기를 처리조(200) 내로 원활하게 공급할 수 있는 형상으로 형성되는 것을 일 예로 한다.
밸브판부재(415)는 밸브 개폐용 액추에이터(416)에 연결되어 밸브 개폐용 액추에이터(416)의 작동에 의해 공기 공급관부(412)의 길이 방향으로 직선 왕복이동하여 제1공급구(414)를 개폐하는 것을 일 예로 한다.
밸브 개폐용 액추에이터(416)는 회전모터에 의해 회전되는 볼 스크류를 이용한 리니어 액추에이터, 회전 모터에 의해 회전되는 피니언 기어와 피니언 기어에 맞물려 직선 왕복 이동하는 레크 기어를 구비한 구조, 유압 실린더 등 공지의 직선 왕복 이동 구조를 이용하여 다양하게 변형 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
밸브판부재(415)는 밸브 개폐용 액추에이터(416)에 의해 직선 이동되어 제2공급구(415a)가 제1공급구(414)와 적어도 일부분이 겹쳐지면서 제1공급구(414)를 열리게 하고, 밸브 개폐용 액추에이터(416)에 의해 반대편으로 직선 이동하여 제1공급구(414)를 막아 밀폐시킬 수 있다.
밸브판부재(415)에는 제1공급구(414) 내에 삽입되어 제2공급구(415a)가 제1공급구(414)가 겹쳐지도록 밸브판부재(415)가 이동할 때 제1공급구(414)를 따라 이동하는 청소용 돌기부(415b)가 구비될 수 있다.
청소용 돌기부(415b)는 밸브판부재(415)가 제1공급구(414)를 막고 있는 상태에서 제1공급구(414)의 일단부 측에 위치되고, 제2공급구(415a)가 제1공급구(414)와 겹쳐져 위치될 때 제1공급구(414)를 따라 이동하여 제1공급구(414)의 타단부 측에 위치된다.
제1공급구(414)가 밸브판부재(415)에 의해 막혀진 상태에서 교반용 회전체(800)의 회전에 의해 유기성 폐기물이 제1공급관부재로 튀어 제1공급구(414) 내에 유기성 폐기물이 채워지거나 삽입되어 건조될 수 있다.
청소용 돌기부(415b)는 제1공급구(414)를 열기 위해 밸브판부재(415)의 이동시 제1공급구(414)를 따라 이동하면서 제1공급구(414) 내에 채워지거나 삽입된 유기성 폐기물을 긁어 제거하게 되어 제1공급구(414)가 완전히 뚫려져 처리조(200) 내로 공기를 원활하게 공급할 수 있도록 한다.
또한, 공기 공급관부(412)는 교반용 회전체(800)의 회전방향을 기준으로한 양 측에 각각 위치되는 제1공기 공급관부(412a)와 제2공기 공급관부(412b)를 포함할 수 있다.
제1공기 공급관부(412a)와 제2공기 공급관부(412b)는 교반용 회전체(800)의 회전 방향을 기준으로 한 처리조(200)의 양 측면에서 처리조(200)의 폭방향으로 각각 위치되고, 하부 즉, 처리조(200)를 향해 뚫린 제1공급구(414)가 길이방향으로 각각 이격되게 구비된다.
또한, 제1공기 공급관부(412a)와 제2공기 공급관부(412b)는 각각 밸브판부재(415)에 의해 개폐된다.
제1공기 공급관부(412a)와 제2공기 공급관부(412b)는 교반용 회전체(800)의 회전 방향에 따라 개폐된다.
제1공기 공급관부(412a)와 제2공기 공급관부(412b)는 서로 마주보고 위치되며 교반용 회전체(800)가 제1공기 공급관부(412a)를 향한 방향으로 회전되는 경우 제1공기 공급관부(412a)의 제1공급구(414)가 닫히고, 제2공기 공급관부(412b)의 제1공급구(414)가 열리게 되어 제2공기 공급관부(412b)를 통해 처리조(200) 내로 외부 공기가 유입될 수 있도록 한다.
또한, 교반용 회전체(800)가 제2공기 공급관부(412b)를 향한 방향으로 회전되는 경우 제2공기 공급관부(412b)의 제1공급구(414)가 닫히고, 제1공기 공급관부(412a)의 제1공급구(414)가 열리게 되어 제1공기 공급관부(412a)를 통해 처리조(200) 내로 외부 공기가 유입될 수 있도록 한다.
교반용 회전체(800)가 회전되는 방향에서 교반 시 유기성 폐기물이 마주보고 있는 공급관부 즉, 제1공기 공급관부(412a) 또는 제2공기 공급관부(412b)에는 유기성 폐기물이 튀어 제1공급구(414)를 막게 될 수 있고, 내부 유로로 유입되어 제1공기 공급관부(412a) 또는 제2공기 공급관부(412b)의 유로에서 공기의 흐름을 방해하게 되고 더 쌓이게 되면 최종적으로 제1공기 공급관부(412a) 또는 제2공기 공급관부(412b)의 유로를 막아 유지 보수에 대한 비용과 시간이 발생될 수 있다.
이에 교반용 회전체(800)가 회전되는 방향에서 교반 시 유기성 폐기물이 마주보고 있는 공급관부 즉, 제1공기 공급관부(412a) 또는 제2공기 공급관부(412b)를 막고, 교반용 회전체(800)가 회전되는 방향과 반대편에 위치된 제2공기 공급관부(412b) 또는 제1공기 공급관부(412a)를 열어 외부 공기를 교반용 회전체(800)가 회전되는 방향과 반대 방향 쪽에서 공급될 수 있도록 한다.
교반용 회전체(800)가 회전되는 반대 방향 쪽은 교반용 회전체(800)의 회전에 의해 유기성 폐기물이 튀는 양이 적고 유기성 폐기물이 튀는 높이가 낮게 되므로 교반용 회전체(800)가 회전되는 방향과 반대 방향 측에 위치된 제1공기 공급관부(412a) 또는 제2공기 공급관부(412b)를 열어 공기를 처리조(200) 내로 공급한다.
이에 제1공기 공급관부(412a) 또는 제2공기 공급관부(412b)를 최대한 처리조(200)의 하부 측, 즉, 유기성 폐기물의 최대 수위에 최대한 근접한 위치에서 위치될 수 있어 외부 공기를 더 원활하게 유기성 폐기물 내 미생물 측으로 공급할 수 있고, 외부 공기가 처리조(200) 내 발효 가스와 섞여 중화되지 않는 상태로 최대한 공급되어 유기성 폐기물 내 미생물과 많은 양의 산소가 접촉될 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 분해 효율을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.
한편, 처리조(200) 내에서 미생물이 유기성 폐기물을 분해하면서 발생하는 발효 가스는 가스 배출부(500)로 외부로 배출된다.
본체 케이싱부재(100)의 내부에서 후방 측에는 가스 배출부(500)가 위치될 수 있는 공기 배출용 공간(100b)이 위치될 수 있다.
본체 케이싱부재(100)의 내부에는 공기 배출용 공간(100b)을 구분하는 제2구획벽체(102)가 위치되고, 제2구획벽체(102)에는 가스 배출부(500)와 연결되는 가스 배출구가 구비된다.
제1구획벽체(101)의 일측에는 처리조(200)가 위치될 수 있는 폐기물 처리공간(100c)이 구비되고, 처리조(200)는 폐기물 처리공간(100c) 내에 위치되어 내부에 저장되는 유기성 폐기물을 미생물로 분해시켜 처리하게 된다.
처리조(200)에서 유기성 폐기물의 분해 시 발생되는 발효 가스는 가스 배출부(500)를 통해 외부로 배출되고, 가스 배출부(500)는 가스 배출구에 연결되어 처리조(200) 내에서 배출되는 발효 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관부재(510), 가스 배출관부재(510)에 구비되어 가스 배출관을 통해 발효 가스를 배출시키는 가스 배출용 송풍팬(520), 가스 배출관부재(510)에 구비되어 외부로 배출되는 발효 가스를 가열하는 가스 가열부(530), 가스 가열부(530)에서 가열된 발효 가스가 통과되는 탈취 촉매부(540)를 포함할 수 있다.
가스 배출부(500)는 처리조(200)의 출구 측에서 처리조(200)에서 배출되는 발효 가스를 1차적으로 필터링하는 필터부(550), 가스 배출용 송풍팬(520)과 가스 가열부(530) 사이에 위치되어 배출되는 발효 가스가 통과되면서 발효 가스를 탈취하는 탈취제(560)를 더 포함하여 탈취 효과를 더 향상시킬 수 있다.
필터부(550)는 발효 가스 내 포함된 먼지 등의 이물질을 필터링하여 제거한다.
가스 배출부(500)는 탈취 촉매부(540)에서 발효 가스의 탈취 효과를 향상시키기 위해 가스 가열부(530)로 발효 가스를 가열하여 내부에 포함된 수증기를 제거한 후 탈취 촉매부(540)를 통과시킨다.
공기 공급부(400)에서 건조되고 차가운 공기가 유입되면서 처리조(200) 내에서 발효 가스가 1차 건조되는 효과가 발생하여 가스 가열부(530)로 발효 가스 가열 시 필요한 열량을 최소화할 수 있고, 탈취 촉매부(540)에 의한 탈취 효과도 함께 향상될 수 있게 된다.
또한, 가스 배출부(500)는 처리조(200) 내에서 배출되는 발효 가스를 제2증발기(700b)와 제2응축기(600b)를 순차적으로 통과시켜 제습 후 1차 가열한 후 가스 가열부(530)로 가열될 수 있게 함으로써 발효 가스 가열 시 필요한 열량을 최소화할 수 있고, 탈취 촉매부(540)에 의한 탈취 효과도 함께 향상될 수 있도록 한다.
가스 가열부(530)는 처리조(200) 내에서 배출되는 발효 가스를 가열하여 탈취 촉매부(540)에서 발효 가스의 탈취 효율을 향상시키는 것으로 전기 전원을 공급받아 작동되는 공지의 전열 히터로 다양하게 변형되어 실시될 수 있고, 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
가스 배출부(500)는 필터부(550)와 가스 배출용 송풍팬(520) 사이에 위치되는 제2증발기(700b), 제2응축기(600b)를 더 포함할 수 있다.
즉, 처리조(200) 내의 발효 가스는 가스 배출용 송풍팬(520)의 작동에 의해 가스 배출관부재(510)를 통해 외부로 배출되되, 필터부(550), 제2증발기(700b)와 제2응축기(600b), 가스 배출용 송풍팬(520), 탈취제(560), 가스 가열부(530), 탈취 촉매(540)를 순차적으로 통과하여 외부로 배출되고, 제2증발기(700b)와 제2응축기(600b)를 거치면서 제습 후 1차 가열된 후 가스 가열부(530)로 2차 가열되고 탈취촉매부(540)를 통과하여 외부로 배출된다.
제2증발기(700b)는 발효 가스를 제습하고, 제2응축기(600b)는 제습된 발효 가스를 가열하여 가스 가열부(530)로 발효 가스를 가열시키는 데 소모되는 에너지를 크게 줄일 수 있게 된다.
한편, 도 3은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 다른 실시예를 도시한 측단면도이고, 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는 가스 배출부(500)를 통해 배출되는 발효 가스를 처리조(200)의 하부 측으로 공급하여 처리조(200)를 가열하는 데 사용하는 폐열 회수 구조가 적용될 수 있다.
폐열 회수 구조에서 처리조 가열부(300)는 처리조(200)의 외측 둘레를 감싸는 폐열 회수용 덕트(210)를 포함할 수 있고, 가스 배출부(500)는 가스 배출관부재(510)에서 분기되어 폐열 회수용 덕트(210)로 연결되는 폐열 회수관부재(570)를 더 포함할 수 있다.
폐열 회수관부재(570)는 탈취 촉매부(540)를 통과한 발효 가스를 폐열 회수용 덕트(210) 내로 유입될 수 있도록 가스 배출관부재(510)와 연결되는 것을 일 예로 한다.
즉, 폐열 회수 구조에서 폐열 회수용 덕트(210)로 유입되는 발효 가스는 제2증발기(700b)와 제2응축기(600b)를 통과하여 1차 가열된 후 가스 가열부(530)로 2차 가열되므로 처리조(200)를 폐열로 가열함에 있어 폐열 회수 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 다른 실시예를 도시한 개략도로서, 공기 공급부(400)와 가스 배출부(500)는 응축기(600)와 증발기(700)를 공유하여 외부 공기를 응축기(600)와 증발기(700)를 순차적으로 통과시킴으로써 건조시키고 냉각시킨 후 처리조(200) 내로 공급할 수 있고, 이와 동시에 처리조(200) 내에서 배출되는 발효 가스를 증발기(700)와 응축기(600)를 순차적으로 통과시킴으로써 발효 가스가 처리조(200) 내에서 배출되어 건조되고 1차 가열된 후 가스 가열부(530)를 통과할 수 있도록 할 수도 있다.
공기 공급관부부(400)와 가스 배출관부(500)는 하나의 응축기와 증발기를 통과할 수 있도록 위치될 수 있고, 하나의 응축기와 증발기를 통과하는 부분이 각각 나란하게 배치되는 것을 일 예로 한다.
공기 공급관부(400)를 통해 공기를 처리조(200) 내로 공급할 때 응축기(600)를 먼저 통과하고 증발기(700)를 통화시키는 이유는 첫번째 사계절에 사용할 수 있도록 응축기(600)를 거친 더운 공기가 증발기(700)를 통과할 때 얼지 않도록 하기 위함이며, 두번째로 증발기(700)를 통과하면 공기를 건조시킬 수 있으며 세번째로 냉각된 공기는 포화 수증기의 양이 더운 공기에 비해 작기 때문에 유기성 폐기물를 분해하는 과정에서 생기는 H2O의 증기를 공기 중 포화할 수 있는 양이 적기에 빨리 증기를 배출할 수 있어 미생물이 분해하는 과정을 수월하게 진행시킬 수 있다.
도 4에서 도시된 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 다른 실시예는 하나의 응축기(600)와 증발기(700)를 공기 공급부(400)와 가스 배출부(500)에서 공유함으로써 제조 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 설계 시 전체 크기를 콤팩트하게 설계할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 다른 실시예는 공기 공급관부재(410)와 연결되어 외부 공기가 응축기(600)와 증발기(700)를 통과하지 않고 처리조(200) 내로 유입될 수 있게 하는 바이패스 관부재(1000), 바이패스 관부재(1000)의 유로를 개폐하는 바이패스 유로 개폐밸브(1100)를 더 포함할 수 있다.
바이패스 관부재(1000)는 공기 공급관부(412)와 연결되고, 입구가 본체 케이싱부재(100)의 외부로 노출된 구조를 가질 수도 있고, 본체 케이싱부재(100) 내에 위치되는 구조를 가질 수도 있다. 또한, 바이패스 관부재(1000)는 바이패스 유로 개폐밸브(1100)에 의해 유로가 개폐되고, 바이패스 유로 개폐밸브(1100)는 바이패스 관부재(1000)와 공기 공급관부(412)의 연결부분에 장착되는 삼방향 밸브로 바이패스 관부재(1000)의 유로가 열릴 때 응축기(600)와 증발기(700)와 연결된 공기 공급관부(412)의 유로를 닫아 외부 공기가 응축기(600)와 증발기(700)를 통과하지 않고 바이패스 관부재(1000)를 통해 공기 공급관부(412)로 공급될 수 있도록 한다.
공기 공급관부(412)에는 바이패스 관부재(1000)가 연결된 부분에서 응축기(600)와 증발기(700)로 유로를 개폐하는 별도의 밸브를 더 포함할 수도 있음을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는 바이패스 관부재(1000)를 이용하여 동절기에는 건조하고, 저온의 외부 공기가 존재하므로 외부 공기를 그대로 처리조(200) 내로 유입하여 사용할 수 있다.
따라서, 동절기에는 바이패스 관부재(1000)의 유로를 열고, 응축기(600)와 증발기(700)의 작동을 정지하여 건조하고, 저온의 외부 공기를 그대로 공기 공급용 송풍팬(420)으로 흡입하고, 공기 공급관부재(410)를 통해 처리조(200) 내로 공급함으로써 응축기(600), 증발기(700)를 작동시키는 데 필요한 에너지 소모를 줄일 수 있다.
본 발명은 응축기(600)와 증발기(700)를 통과시켜 건조되고 냉각된 외부 공기를 처리조(200) 내로 유입시켜 처리조(200) 내 발효가스의 건조 효율을 높임으로써 탈취효과와 유기성 폐기물의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 처리조(200) 내로 냉기를 유입시켜 대류 현상으로 공기가 유기성 폐기물 내로 더 원활하게 공급될 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 처리 효율을 더 향상시킨다.
본 발명은 처리조(200) 내에서 배출되는 발효 가스를 증발기(700)와 응축기(600)를 순차적으로 통과시켜 1차 가열함으로써 탈취 효과를 향상시키고, 폐열 이용 시 효율을 더 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : 본체 케이싱부재 100a : 공기 공급용 공간
00b : 공기 배출용 공간 100c : 폐기물 처리공간
101 : 제1구획벽체 102 : 제2구획벽체
110 : 유기성 폐기물 투입구 120 : 개폐도어부재
130 : 유압식 댐퍼 200 : 처리조
210 : 폐열 회수용 덕트 300 : 처리조 가열부
400 : 공기 공급부 410 : 공기 공급관부재
411 : 흡입덕트부 412 : 공기 공급관부
412a : 제1공기 공급관부 412b : 제2공기 공급관부
413 : 공기 공급연결관부 414 : 제1공급구
415 : 밸브판부재 415a : 제2공급구
415b : 청소용 돌기부 416 : 밸브 개폐용 액추에이터
420 : 공기 공급용 송풍팬 500 : 가스 배출부
510 : 가스 배출관부재 520 : 가스 배출용 송풍팬
530 : 가스 가열부 540 : 탈취 촉매부
550 : 필터부 560 : 탈취제
570 : 폐열 회수관부재 600 : 응축기
600a : 제1응축기 600b : 제2응축기
700 : 증발기 700a : 제1증발기
700b : 제2증발기 800 : 교반용 회전체
810 : 회전축부재 811 : 제1벨트풀리
820 : 교반축부재 821 : 제1교반축부
822 : 제2교반축부 830 : 교반 날개부재
900 : 교반용 회전모터부 910 : 제2벨트풀리
920 : 벨트부재 1000 : 바이패스 관부재
1100 : 바이패스 유로 개폐밸브
00b : 공기 배출용 공간 100c : 폐기물 처리공간
101 : 제1구획벽체 102 : 제2구획벽체
110 : 유기성 폐기물 투입구 120 : 개폐도어부재
130 : 유압식 댐퍼 200 : 처리조
210 : 폐열 회수용 덕트 300 : 처리조 가열부
400 : 공기 공급부 410 : 공기 공급관부재
411 : 흡입덕트부 412 : 공기 공급관부
412a : 제1공기 공급관부 412b : 제2공기 공급관부
413 : 공기 공급연결관부 414 : 제1공급구
415 : 밸브판부재 415a : 제2공급구
415b : 청소용 돌기부 416 : 밸브 개폐용 액추에이터
420 : 공기 공급용 송풍팬 500 : 가스 배출부
510 : 가스 배출관부재 520 : 가스 배출용 송풍팬
530 : 가스 가열부 540 : 탈취 촉매부
550 : 필터부 560 : 탈취제
570 : 폐열 회수관부재 600 : 응축기
600a : 제1응축기 600b : 제2응축기
700 : 증발기 700a : 제1증발기
700b : 제2증발기 800 : 교반용 회전체
810 : 회전축부재 811 : 제1벨트풀리
820 : 교반축부재 821 : 제1교반축부
822 : 제2교반축부 830 : 교반 날개부재
900 : 교반용 회전모터부 910 : 제2벨트풀리
920 : 벨트부재 1000 : 바이패스 관부재
1100 : 바이패스 유로 개폐밸브
Claims (7)
- 본체 케이싱부재;
상기 본체 케이싱부재 내에 위치되며 내부에 유기성 폐기물이 저장되고, 저장된 유기성 폐기물을 미생물에 의해 분해시켜 처리하는 처리조;
상기 처리조 내 유기성 폐기물을 가열하는 처리조 가열부;
상기 처리조 내로 외부 공기를 공급하는 공기 공급부; 및
상기 처리조 내의 발효 가스를 배출하기 위한 가스 배출부를 포함하며,
상기 공기 공급부는 외부 공기를 응축기와 증발기를 순차적으로 통과시켜 건조되고 냉각된 공기를 상기 처리조 내로 공급하고,
상기 가스 배출부는 증발기, 응축기, 가스 가열부와 탈취 촉매부를 순차적으로 통과시켜 발효 가스를 배출하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 공기 공급부는,
상기 처리조의 내부로 공기를 공급하는 공기 공급관부재;
상기 공기 공급관부재로 외부 공기를 공급하는 공기 공급용 송풍팬;
상기 공기 공급용 송풍팬의 입구 측에 위치되며, 상기 공기 공급관부재 내로 유입되는 외부 공기가 1차적으로 통과되는 제1응축기; 및
상기 제1응축기와 상기 공기 공급용 송풍팬의 사이에 위치되어 상기 제1응축기를 통과한 외부 공기가 2차적으로 통과되는 제1증발기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치. - 삭제
- 청구항 2에 있어서,
상기 가스 배출부는,
상기 처리조 내에서 배출되는 발효 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관부재;
상기 가스 배출관부재에 구비되어 발효 가스를 배출시키는 가스 배출용 송풍팬;
상기 처리조의 배출구와 상기 가스 배출용 송풍팬의 사이에 위치되는 제2증발기;
상기 제2증발기와 상기 가스 배출용 송풍팬 사이에 위치되는 제2응축기를 더 포함하고,
상기 가스 가열부는 상기 가스 배출관부재에 구비되어 상기 제2응축기를 통과한 발효 가스를 가열하고,
상기 탈취 촉매부는 상기 가스 가열부에서 가열된 발효 가스가 통과되어 탈취되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
- 청구항 4에 있어서,
상기 처리조 가열부는 상기 처리조의 외측 둘레를 감싸는 폐열 회수용 덕트를 포함하고,
상기 가스 배출부는 상기 가스 배출관부재에서 분기되어 상기 폐열 회수용 덕트로 연결되는 폐열 회수관부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 공기 공급부와 상기 가스 배출부는 응축기와 증발기를 공유하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 공기 공급부는 상기 처리조 내로 공기를 공급하는 공기 공급관부를 포함하고,
상기 공기 공급부는 상기 공기 공급관부와 연결되어 외부 공기가 응축기와 증발기를 통과하지 않고 상기 처리조 내로 유입될 수 있게 하는 바이패스 관부재; 및
상기 바이패스 관부재의 유로를 개폐하는 바이패스 유로 개폐밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020170159617A KR101873306B1 (ko) | 2017-11-27 | 2017-11-27 | 유기성 폐기물 처리장치 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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- 2017-11-27 KR KR1020170159617A patent/KR101873306B1/ko active IP Right Grant
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| KR101873306B9 (ko) | 2021-09-14 |
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