KR102014708B1 - 유기성 폐기물 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것으로, 내부에 상호 교차되어 회전가능하게 설치된 한 쌍의 교반날개와, 외부면 일부영역을 감싸도록 설치된 가열챔버와, 상측에 형성된 공기유입부 및 공기배출부를 가지는 반응조와, 반응조의 내부에 공기를 공급하도록 공기유입부에 결합되고, 소정 위치에 히터를 구비하는 공기공급관과, 공기공급관의 소정 위치에 가열챔버와 연결되는 연결관과, 공기공급관의 길이방향 소정 위치에 설치된 공급밸브를 가지는 공기공급부 및, 공기배출부와 가열챔버를 연결하는 공기배출관과, 공기배출관에 설치되어 반응조의 내부 공기를 흡입하는 블로워와, 블로워를 통해 흡입된 공기 중에 함유된 수분을 제거하는 수분제거부와, 수분제거부에 의해 수분이 제거된 공기를 가열하는 가열부와, 가열부에 의해 가열된 공기를 여과하는 탈취부를 가지는 공기순환부를 포함한다.

Description

유기성 폐기물 처리장치{Organic Waste Treatment Apparatus}

본 발명은 유기성 폐기물을 발효시켜 처리할 수 있는 유기성 폐기물 처리장치에 관한 것이다.

유기성 폐기물(음식물 쓰레기, 축분, 하수슬러지)은 필연적으로 발생되는 폐기물로써, 인구증가와 생활의 고급화와 함께 최근 그 발생량이 증가추세이다. 이러한 유기성 폐기물을 처리하기 위한 방법으로는 소각, 매립, 퇴비화, 사료화 등의 방법이 있다.

그러나, 상기한 방법 중에서 소각의 경우에는 처리에 막대한 연료비용이 소요되고, 소각잔재물인 분진이나 다이옥신 등이 발생되어 2차적인 환경오염을 야기시키고 있으며, 다이옥신 등이 인체에 유입될 경우 악영향을 미치는 문제점이 있다.

매립의 경우에는 쓰레기로부터 발생되는 침출수에 의해 주변 토양 및 하천이 오염되는 문제점이 있다.

퇴비화 및 사료화의 방법은 발생되는 음식물 쓰레기의 경우 대부분 가열건조하여 처리하고 있으나, 건조를 하기 위해 많은 연료의 소모가 발생되는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1637222(2016.07.01.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 반응조로부터 배출되는 공기 중의 습기와 악취를 효과적으로 제거하고, 반응조를 가열하기 위해 사용되는 연료를 절감할 수 있는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치는 내부에 상호 교차되어 회전가능하게 설치된 한 쌍의 교반날개와, 외부면 일부영역을 감싸도록 설치된 가열챔버와, 상측에 형성된 공기유입부 및 공기배출부를 가지는 반응조와, 반응조의 내부에 공기를 공급하도록 공기유입부에 결합되고, 소정 위치에 히터를 구비하는 공기공급관과, 공기공급관의 소정 위치에 가열챔버와 연결되는 연결관과, 공기공급관의 길이방향 소정 위치에 설치된 공급밸브를 가지는 공기공급부 및, 공기배출부와 가열챔버를 연결하는 공기배출관과, 공기배출관에 설치되어 반응조의 내부 공기를 흡입하는 블로워와, 블로워를 통해 흡입된 공기 중에 함유된 수분을 제거하는 수분제거부와, 수분제거부에 의해 수분이 제거된 공기를 가열하는 가열부와, 가열부에 의해 가열된 공기를 여과하는 탈취부를 가지는 공기순환부를 포함한다.

여기서, 수분제거부는 공기배출관을 통해 배출되는 공기 중에 함유된 수분을 응결시켜 공기와 분리하는 응축기와 응축기를 통과한 공기 중에 포함된 잔여 수분을 공기와 분리하는 수분분리기를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 가열부와 탈취부 사이에는 탈취부에 공급되는 공기량을 제어하는 조절밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 반응조의 내부 바닥면에는 상기 공기유입부와 연결되는 적어도 하나 이상의 공기분사부가 상기 한 쌍의 교반날개 사이에 위치되도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 사용자 입력부와, 연결관을 통해 가열챔버로부터 배출되는 공기의 온도를 검출하는 온도센서와, 사용자 입력부를 통해 작동명령이 입력되면, 공기공급부를 통해 반응조의 내부에 공기가 공급되게 하며, 온도센서로부터의 신호에 기초하여 가열챔버로부터 배출되는 공기의 온도가 미리 설정된 온도에 도달하였을 때 공급밸브를 차단하여 연결관을 통해 배출되는 공기만 반응조에 공급되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 공기공급관을 통해 상기 반응조로 공급되는 공기의 온도를 검출하는 공급온도센서를 더 포함하며, 제어부는 공급온도센서로부터 신호에 기초하여 반응조로 공급되는 공기의 온도가 미리 설정된 온도에 도달하였을 때 히터의 작동이 정지되도록 제어하는 것이 바람직하다.

전술한 구성을 갖는 본 발명의 유기성 폐기물 처리장치는 반응조로부터 배출되는 공기 중의 습기와 악취를 효과적으로 제거하고, 반응조를 가열하기 위해 사용되는 연료를 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리장치를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 작동 제어 관련 구성을 기능적으로 도시한 블록도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리장치를 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리장치를 개략적으로 도시하는 도면, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 작동 제어 관련 구성을 기능적으로 도시한 블록도이다.

이를 참조하면, 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리장치(100)는 반응조(110), 공기공공급부(120), 공기순환부(130)를 포함한다.

반응조(110)는 유기성 폐기물을 내부에 수용한 상태에서 호기성 또는 친수성 미생물과 반응시켜 처리하는 용기로서, 내부에는 유기성 폐기물을 호기성 또는 친수성 미생물과 교반시키는 한 쌍의 교반날개(112)가 상호 교차되어 회전가능하게 설치된다.

또한, 반응조(110)에는 가열챔버(114)가 반응조(110)의 외부면 일부영역을 감싸도록 설치된다. 가열챔버(114)는 후술하는 공기순환부(130)를 통과하면서 적정 온도로 가열된 공기를 공급받아 반응조(110)의 내부 온도가 유기성 폐기물의 발효 처리를 위한 적정 온도(약 40 ~ 60℃)를 유지하도록 반응조(110)를 가열한다.

그리고, 반응조(110)의 상측에는 공기공급부(120)로부터 공급되는 공기가 반응조(110)의 내부로 유입되도록 공기공급부(120)와 연결되는 공기유입부(110a)와, 반응조(110)에서 배출되는 공기가 공기순환부(130)로 공급되도록 공기순환부(130)와 연결되는 공기배출부(110b)가 형성된다.

또한, 반응조(110)의 내부 바닥면에는 공기유입부(110a)와 연결되는 적어도 하나 이상의 공기분사부(116)가 한 쌍의 교반날개(112)의 사이에 위치되도록 설치된다. 이때, 공기분사부(116)는 도면에 도시하진 않았지만 별도의 관을 통해 공기유입부(110a)와 연결된다.

이처럼 공기분사부(116)가 반응조(110)의 내부 바닥면에 설치되어 공기유입부(110a)를 통해 반응조(110)의 내부로 유입되는 공기가 한 쌍의 교반날개(112)의 사이로 공급되게 함으로써 호기성 또는 친수성 미생물의 활성화가 더욱더 향상되어 유기성 폐기물의 처리 효율이 향상된다.

공기공급부(120)는 반응조(110)의 내부에 수용된 유기성 폐기물이 호기성 또는 친수성 미생물과 반응하여 처리될 수 있도록 반응조(110)의 내부에 공기를 공급하는 것으로서, 일단이 반응조(110)의 상측에 형성된 공기유입부(110a)와 결합되고, 소정 위치에 설치되어 반응조(110)로 공급되는 공기를 가열하는 히터(122a)를 구비하는 공기공급관(122)과, 공기공급관(122)의 소정 위치에 가열챔버(114)와 연결되도록 설치된 연결관(124)과, 공기공급관(122)의 길이방향 소정 위치에 설치되어 반응조(110)에 공급되는 공기의 공급을 개폐하는 공급밸브(126)를 가진다.

또한, 공기공급관(122)에는 히터(122a)에 의해 가열되어 반응조(110)로 공급되는 공기의 온도를 측정하는 공급온도센서(122b)가 설치되고, 연결관(124)에는 연결관(124)을 통해 공기공급관(122)으로 공급되는 공기의 온도를 측정하는 순환온도센서(124a)가 설치된다.

공기순환부(130)는 반응조(110)에서 배출되는 공기가 가열챔버(114)로 공급되도록 하여 반응조(110)를 적정 온도로 가열시킬 수 있도록 한다. 여기서, 가열챔버(114)로 공급되어 반응조(110)를 가열시킨 공기는 공기공급관(122)에 연결되도록 설치된 연결관(124)을 통해 재차 반응조(110)의 내부로 공급된다.

이러한, 공기순환부(130)는 반응조(110)와 가열챔버(114)를 연결는 공기배출관(132)과, 공기배출관(132)에 설치되어 반응조(110)의 내부 공기를 흡입하는 블로워(134)와, 블로워(134)를 통해 흡입된 공기 중에 함유된 수분을 제거하는 수분제거부(136)와, 수분제거부(136)에 의해 수분이 제거된 공기를 가열하는 가열부(138)와, 가열부(138)에 의해 가열된 공기를 여과하는 탈취부(139)를 가진다.

또한, 블로워(134)에 대신에 에어컴프레셔가 공기배출관(132)에 설치되는 것도 가능하다.

수분제거부(136)는 공기배출관(132)을 통해 배출되는 공기 중에 함유된 수분을 응결시켜 공기와 분리하는 응축기(136a)와, 응축기(136a)를 통과한 공기 중에 포함된 잔여 수분을 공기와 분리하는 수분분리기(136b)로 구성된다.

가열부(138)는 수분제거부(136)를 통해 수분이 제거되면서 온도가 낮아진 공기의 온도를 승온시켜 후술하는 탈취부(139)에 의해 공기 중에 포함된 냄새분자를 효과적으로 제거되게 함과 동시에 가열된 공기가 가열챔버(114)로 공급되어 반응조(110)를 가열할 수 있게 한다.

이때, 가열부(138)에 의해 가열되는 공기의 온도는 250℃ 이상으로 가열되는데, 이는 후술하는 탈취부(139)에 사용되는 백금촉매가 활성화되는 온도가 250℃ 이상이기 때문이다.

탈취부(139)는 공기 중의 냄새분자를 효과적으로 흡착하거나 미세분자로 쪼개서 악취가 제거될 수 있도록 백금촉매가 사용되는 것이 바람직하다. 그러나 이에 한정되지 않고 공기 중의 냄새분자를 효과적으로 흡착하거나 미세분자로 쪼개서 악취가 제거될 수 있도록 하는 것이라면 어느 것을 사용하여도 무방하다.

그리고, 가열부(138)와 탈취부(139) 사이에는 탈취부(139)에 공급되는 공기량을 제어하는 조절밸브(133)가 설치된다. 조절밸브(133)는 탈취부(139)의 처리 용량에 따라 탈취부(139)로 공급되는 공기량을 미리 설정된 량으로 공급되도록 후술하는 제어부(140)에 의해 제어된다.

아울러, 본 발명은 공기공급부(120), 공급밸브(126), 블로워(134), 수분제거부(136), 가열부(138)를 제어하는 제어부(140)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

제어부(140)는 사용자 입력부와, 연결관(124)을 통해 가열챔버(114)로부터 배출되는 공기의 온도를 검출하는 순환온도센서(124a)로부터 정보를 수신한다.

이와 같은 제어부(140)는 사용자 입력부를 통해 작동명령이 입력되면, 공기공급부(120)를 통해 반응조(110)의 내부에 공기가 공급되게 하며, 순환온도센서(124a)로부터의 신호에 기초하여 가열챔버(114)로부터 배출되는 공기의 온도가 미리 설정된 온도에 도달하였을 때 공급밸브(126)를 차단하여 연결관(124)을 통해 배출되는 공기만 반응조(110)에 공급되도록 제어한다.

또한, 제어부(140)는 공급온도센서(122b)로부터 신호에 기초하여 반응조(110)로 공급되는 공기의 온도가 미리 설정된 온도에 도달하였을 때 히터(122a)의 작동이 정지되도록 제어한다.

이상 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110; 반응조
112; 교반날개
114; 가열챔버
116; 공기분사부
120; 공기공급부
122; 공기공급관
124; 연결관
126; 공급밸브
128; 응축기
130; 공기순환부
132; 공기배출관
133; 조절밸브
134; 블로워
136; 수분제거부
138; 가열부
139; 탈취부
140; 제어부

Claims (6)

1. 내부에 상호 교차되어 회전가능하게 설치된 한 쌍의 교반날개와, 외부면 일부영역을 감싸도록 설치된 가열챔버와, 상측에 형성된 공기유입부 및 공기배출부를 가지는 반응조;
   상기 반응조의 내부에 공기를 공급하도록 상기 공기유입부에 결합되고, 소정 위치에 히터를 구비하는 공기공급관과, 상기 공기공급관의 소정 위치에 상기 가열챔버와 연결되는 연결관과, 상기 공기공급관의 길이방향 소정 위치에 설치된 공급밸브를 가지는 공기공급부; 및,
   상기 공기배출부와 상기 가열챔버를 연결하는 공기배출관과, 상기 공기배출관에 설치되어 상기 반응조의 내부 공기를 흡입하는 블로워와, 상기 블로워를 통해 흡입된 공기 중에 함유된 수분을 제거하는 수분제거부와, 상기 수분제거부에 의해 수분이 제거된 공기를 가열하는 가열부와, 상기 가열부에 의해 가열된 공기를 여과하는 탈취부를 가지는 공기순환부;를 포함하고,
   상기 가열부와 상기 탈취부 사이에는 상기 탈취부에 공급되는 공기량을 제어하는 조절밸브가 설치되며,
   사용자 입력부와,
   상기 연결관을 통해 상기 가열챔버로부터 배출되는 공기의 온도를 검출하는 순환온도센서와,
   상기 사용자 입력부를 통해 작동명령이 입력되면, 상기 공기공급부를 통해 상기 반응조의 내부에 공기가 공급되게 하면, 상기 순환온도센서로부터의 신호에 기초하여 상기 가열챔버로부터 배출되는 공기의 온도가 미리 설정된 온도에 도달하였을 때 상기 공급밸브를 차단하여 상기 연결관을 통해 배출되는 공기만 상기 반응조에 공급되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 유기성 폐기물 처리장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 수분제거부는 상기 공기배출관을 통해 배출되는 공기 중에 함유된 수분을 응결시켜 공기와 분리하는 응축기와, 상기 응축기를 통과한 공기 중에 포함된 잔여 수분을 공기와 분리하는 수분분리기를 포함하는 유기성 폐기물 처리장치.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 반응조의 내부 바닥면에는 상기 공기유입부와 연결되는 적어도 하나 이상의 공기분사부가 상기 한 쌍의 교반날개 사이에 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
   
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 공기공급관을 통해 상기 반응조로 공급되는 공기의 온도를 검출하는 공급온도센서를 더 포함하며,
   상기 제어부는 상기 공급온도센서로부터 신호에 기초하여 상기 반응조로 공급되는 공기의 온도가 미리 설정된 온도에 도달하였을 때 상기 히터의 작동이 정지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.

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