KR101478024B1

KR101478024B1 - 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비

Info

Publication number: KR101478024B1
Application number: KR1020140080653A
Authority: KR
Inventors: 임승택
Original assignee: 임승택
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2015-01-02
Anticipated expiration: 2034-06-30

Abstract

본 발명은 음식물과 슬러지를 포함하는 폐기물이 저장되는 호퍼 유닛와; 상기 호퍼 유닛으로부터 상기 폐기물을 이송 받아 상기 폐기물을 설정된 크기로 1차 파쇄함과 아울러, 상기 폐기물에 포함되는 일정 크기 이상의 잔유물을 선별 배출하는 파쇄 선별 유닛과; 상기 파쇄 선별 유닛로부터 1차 파쇄된 상기 폐기물을 이송 받아, 상기 1차 파쇄시의 크기 보다 작은 크기로 2차 파쇄하는 미세 파쇄 유닛과; 상기 미세 파쇄 유닛으로부터 상기 2차 파쇄된 폐기물을 이송 받아, 교반하면서, 상기 2차 파쇄시의 크기 보다 작은 크기로 3차 파쇄하는 펄퍼 교반 유닛; 및 상기 폐기물을 이송하는 이송 유닛을 포함하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비를 제공한다.

Description

음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비{PREPROCESSING EQUIPMENT FOR ANAEROBIC DIGESTER EQUIPMENT}

본 발명은 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비에 관한 것으로서, 음식물 및 각종 슬러지를 포함하는 폐기물을 펄퍼화 및 미립화하여 혐기 소화가 용이하게 이루어지도록 할 수 있는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비에 관한 것이다.

일반적으로, 음식물류폐기물은 1일당 13,701톤 발생하고 있으며, 1일 1인당 발생량은 0.28kg로서 이는 1일당 전체 생활폐기물 50,906톤의 27.7%로 전체 생활폐기물의 상당 부분을 차지하고 있다.

또한, 음식물류폐기물의 물리적 성상을 살펴보면, 채소류, 과일류, 곡류, 어육류 등으로 구성되어 있으며, 통상 함수율은 80~85%를 차지하고 있으므로, 축산분뇨, 분뇨, 하수슬러지 등의 유기성 폐기물에 비해 고형물(TS:Total Solid)의 함량이 15% 이상으로 높고, 분해율도 80% 이상으로 높은 특징을 보유하고 있다.

이와 같은 음식물류폐기물은 대부분 사료화 또는 퇴비화를 통해 처리되고 있으나, 생산된 최종 부산물인 사료나 퇴비의 품질 저하 및 수요처 확보의 어려움 등의 문제발생으로 인해 최근에는 저탄소 녹색정책의 일환으로 음식물류 폐기물의 혐기소화를 통해 바이오가스를 생산하여 LNG(liquefied natural gas)의 대체 에너지원으로 활용하는 음식물류폐기물의 혐기소화 처리장치가 채택되고 있다.

또한, 환경기술 중 음식물 및 각종 슬러지를 포함하는 폐기물의 혐기소화를 통한 에너지화에 대한 기술이 본격화되고 있다.

그러나, 종래의 혐기 소화를 위한 전처리 기술은 호기성퇴비화에 적용한 전처리기술을 사용함으로써, 입자의 크기가 커서 혐기 소화가 잘 이루어지지 않는 문제가 있다.

본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 출원번호 제10-2006-0006032 호(출원일: 2006.01.19.)가 있다.

본 발명의 목적은, 음식물 및 각종 슬러지를 포함하는 폐기물을 펄퍼화 및 미립화하여 혐기 소화가 용이하게 이루어지도록 할 수 있는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비를 제공함에 있다.

바람직한 양태에 있어서, 본 발명은 음식물과 슬러지를 포함하는 폐기물이 저장되는 호퍼 유닛와; 상기 호퍼 유닛으로부터 상기 폐기물을 이송 받아 상기 폐기물을 설정된 크기로 1차 파쇄함과 아울러, 상기 폐기물에 포함되는 일정 크기 이상의 잔유물을 선별 배출하는 파쇄 선별 유닛과; 상기 파쇄 선별 유닛로부터 1차 파쇄된 상기 폐기물을 이송 받아, 상기 1차 파쇄시의 크기 보다 작은 크기로 2차 파쇄하는 미세 파쇄 유닛과; 상기 미세 파쇄 유닛으로부터 상기 2차 파쇄된 폐기물을 이송 받아, 교반하면서, 상기 2차 파쇄시의 크기 보다 작은 크기로 3차 파쇄하는 펄퍼 교반 유닛; 및 상기 폐기물을 이송하는 이송 유닛을 포함하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비를 제공한다.

상기 전처리 설비는, 상기 1차 파쇄된 폐기물을, 설정된 가열 온도를 이루어 발효시키는 발효 유닛을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 전처리 설비는, 상기 2차 파쇄된 폐기물에서 수분과 고형분을 물리적으로 분리하고, 상기 수분을 외부로 배출하는 고액 분리기를 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 펄퍼 교반 유닛은 내부에 파쇄 선별되는 폐기물이 수용되는 저장부와, 상기 저장부의 내부에 수용되는 상기 폐기물을 교반 및 설정된 크기로 추가 파쇄하여 펄퍼 및 미립 폐기물로 형성하는 교반부와; 상기 교반부에 설치되며, 상기 펄퍼 및 미립 폐기물을 외부로 배출하는 배출부; 및 상기 폐기물 중, 설정된 이상의 비중을 갖는 고비중 협잡물을 선별하여 외부로 배출하는 보조 배출부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 교반부는, 상기 저장부의 내부에 세워진 상태로 배치되는 회전축과, 상기 회전축의 외주에 스파이럴 형상을 이루도록 설치되며, 상기 수용된 폐기물을 교반하는 교반 날개와, 상기 교반 날개의 다수 위치에 돌출되도록 형성되며, 상기 교반되는 폐기물을 설정된 입자 크기로 추가 파쇄하는 다수의 파쇄날과, 상기 회전축을 외부로부터 설정되는 회전속도로 회전시키는 회전기를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 저장부는, 원통 형상의 저장부 몸체와, 상기 저장부 몸체의 하단에서 하방을 따라 원추 형상을 형성하는 경사 몸체를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 회전축은, 상기 저장부 몸체 및 상기 경사 몸체의 중앙에 세워지도록 배치된다.

상기 배출부는, 상기 펄퍼 및 미립 폐기물을 외부로 배출하도록 상기 경사 몸체와 연통되는 배출관을 포함한다.

상기 경사 몸체의 중앙 하단에는, 상기 고비중 협잡물이 수용되는 수용부가 형성될 수 있다.

상기 보조 배출부는, 상기 회전축의 회전과 연동되도록 상기 회전축의 하단으로부터 연장되며, 상기 수용부의 내부에 위치되는 보조 회전축과, 상기 보조 회전축의 다수 위치에서 상하를 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 돌출 형성되어, 상기 고비중 협잡물을 교반하는 보조 교반 날개와, 상기 수용부와 연통되며, 상기 교반되는 고비중 협잡물을 외부로 강제 배출하는 협잡물 배출부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 보조 배출부는, 상기 수용부의 하단과 연통되며, 상기 강제 배출되는 고비중 협잡물 중, 잔류 협잡물이 낙하하여 일시적으로 수용되는 보조 수용부와, 상기 보조 수용부와 연통되며, 상기 일시적으로 수용되는 잔류 협잡물을 외부로 배출하는 보조 협잡물 배출부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 보조 수용부는, 개폐 가능한 커버를 구비할 수 있다.

상기 저장부의 내부에는 지지 수단이 설치된다.

상기 지지 수단은, 상기 회전축의 외주에 끼워지는 링 지지 부재와, 일단이 상기 링 지지 부재에 힌지 연결되고, 타단이 상기 경사 몸체에 지지되는 다수의 지지 로드를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 지지 수단과 상기 교반 날개의 사이에서의 상기 회전축에는, 커터 나이프가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 저장부는 지지부와 연결된다.

상기 지지부는, 상기 저장부의 둘레 다수의 위치에 설치되는 다수의 브라켓과, 상기 다수의 브라켓과 지면을 지지하며, 상기 다수의 브라켓 각각에 연결되며, 신축 가능한 축을 갖는 다수의 실린더와, 상기 다수의 브라켓 각각과 상기 다수의 실린더 각각의 축 사이에 설치되며, 상기 저장부의 하중을 측정하는 다수의 로드셀과, 상기 다수의 로드셀로부터 측정되는 하중이 서로 동일해지도록 상기 다수의 실린더의 축을 신축시키는 제어기를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 파쇄 선별 유닛에서 1차적으로 파쇄되고, 미세 파쇄 유닛에서 2차 파쇄되는 폐기물을 교반하면서 5mm이하의 펄퍼 상태로 파쇄하여, 혐기 소화기 에서의 혐기 소화 효율을 극대화할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 음식물 및 각종 슬러지를 포함하는 폐기물을 교반하면서 2차 파쇄하고, 이와 동시에, 고비중 협작물을 분리하여 외부로 배출 및 제거하여, 설비 운전 중 고비중물의 청소가 가능한 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은, 추가 파쇄하는 동안 실시간으로 저장부의 둘레 다수 위치에서의 압력을 측정하여, 서로 동일 압력을 이루도록 저장부의 자세를 수정하여, 저장부 내부에서의 파쇄 및 교반이 효율적으로 이루어지도록 할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술 설비의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 혐기소화공정용 교반 장치를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따르는 교반부의 교반 날개 및 파쇄날을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따르는 수용부 및 보조 교반 날개를 보여주는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비를 설명한다.

도 1은 본 발명의 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술 설비의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이다.

도 1을 참조 하면, 본 발명의 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비는 크게 호퍼 유닛(1)과, 이송 유닛(미도시)과, 파쇄 선별 유닛(2)과, 미세 파쇄 유닛(3)과, 펄퍼 교반 유닛(4)으로 구성된다.

호퍼 유닛(1)

본 발명에 따르는 호퍼 유닛(1)에는 폐기물이 일정량 저장된다.

상기 폐기물은 고형분과 액상이 포함될 수 있다. 즉, 상기 폐기물은 수분을 갖는 음식물과, 각종 슬러지를 포함할 수 있다.

이송 유닛

상기 이송 유닛은 압송 스크루와 같은 장치로서, 상기 호퍼 유닛(1)에 저장되는 폐기물을 상기 파쇄 선별 유닛(2)으로 압송할 수 있다.

파쇄 선별 유닛(2)

본 발명에 따르는 파쇄 선별 유닛(2)은, 이송 유닛에 의해 압송 또는 이송되는 폐기물을 이송 받아 설정된 크기로 1차 파쇄함과 아울러, 상기 폐기물에 포함되는 일정 크기 이상의 잔유물을 선별 배출할 수 있다.

상기 파쇄 선별 유닛(2)은 폐기물에 포함되는 음식물을 제외한 비닐 또는 플라스틱과 같은 잔유물 또는 협잡물을 분리하여 외부로 배출할 수 있다.

이어, 상기와 같이 1차 파쇄되어, 잔유물 또는 협잡물이 분리된 폐기물을 상기 미세 파쇄 유닛(3)으로 이송시킬 수 있다.

미세 파쇄 유닛(3)

본 발명에 따르는 미세 파쇄 유닛(3)은 상기와 같이 1차 파쇄 선별된 폐기물을 2차 파쇄한다.

여기서, 상기 2차 파쇄시의 설정된 크기는 1차 파쇄시의 크기보다 작게 설정되는 것이 좋다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따르는 미세 파쇄 유닛(3)은 나이프의 고속회전으로 폐기물의 입자를 잘게 미세화할 수 있다.

또한, 미세화가 이루어지는 공간이 밀폐 형식으로 구성되어 악취 비산의 우려가 없다.

또한, 플라이휠이 장착되기 때문에, 불규칙한 물질의 유입에도 균일한 파쇄력을 제공할 수 있다.

또한, 상기 플라이휠은 2축으로 구성되어, 더욱 미세하게 분쇄할 수 있다.

펄퍼 교반 유닛(4)

도 2는 본 발명의 혐기소화공정용 교반 장치를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명에 따르는 교반부의 교반 날개 및 파쇄날을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따르는 수용부 및 보조 교반 날개를 보여주는 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조 하면, 본 발명에 따르는 펄퍼 교반 유닛(4)은 상기 미세 파쇄 유닛(3)으로부터 상기 2차 파쇄된 폐기물을 이송 받아, 교반하면서, 상기 2차 파쇄시의 크기 보다 작은 크기로 3차 파쇄할 수 있다.

상기 펄퍼 교반 유닛(4)은 크게 저장부(100)와, 교반부(200)와, 배출부(300)와, 보조 배출부(400)로 구성된다.

저장부(100)

상기 저장부(100)는 내부에 공간이 형성되며, 상단에 입구부(101)가 형성되는 저장부 몸체(110)와, 상기 저장부 몸체(110)의 하단에 형성되며, 원추 형상으로 형성되는 경사 몸체(120)로 구성된다.

상기 저장부(100)의 내부에는 전 공정에서 파쇄되어 선별된 폐기물이 입구부(101)를 통해 유입되어 저장된다.

상기 저장부(100)는 이중 격벽으로 형성되어, 강도 증가를 이룸과 아울러, 내부에서 파쇄 및 교반시에 발생되는 충격을 흡수할 수도 있다.

또한, 상기 경사 몸체(120)의 중앙 하단에는 수용부(140)가 형성된다.

상기 수용부(140)는 경사 몸체의 내부 공간과 연결되는 공간이 형성된다.

이에 더하여, 본 발명에 따르는 저장부(100)의 내부에는 지지 수단(130)이 설치된다.

상기 지지 수단(130)은 회전축(210)의 외주에 끼워지는 링 지지 부재(131)와, 일단이 상기 링 지지 부재(131)에 힌지 연결되고, 타단이 상기 경사 몸체(120)에 지지되는 다수의 지지 로드(132)로 구성된다.

상기 지지 수단(130)이 설치됨으로써, 회전되는 회전축(210)을 안정적으로 지지하여, 교반시 회전축(210)에 발생되는 충격을 최소화하여 안정적으로 교반 및 3차 파쇄하도록 할 수 있는 잇점이 있다.

또한, 상기 지지 수단(130)과 교반 날개(220)의 사이에서의 상기 회전축(210)에는 커터 나이프(250)가 설치된다.

상기 커터 나이프(250)는 교반 날개(220)의 하부에 위치되어, 교반 및 3차 파쇄되는 폐기물을 재차 파쇄하는 효과를 갖는다.

교반부(200)

도 1을 참조 하면, 본 발명에 따르는 교반부(200)는 회전축(210)과, 교반 날개(220)와, 다수의 파쇄날(230)과, 회전기(240)로 구성된다.

상기 회전축(210)은 저장부(100)의 내부에 위치되며, 세워져 설치된다.

바람직하게, 상기 회전축(210)은 저장부(100)의 중앙을 기준으로 세워져 설치되는 것이 좋다.

상기 교반 날개(220)는 상기 회전축(210)의 둘레에 설치되며, 상하를 따라 스파이럴 형상으로 형성된다.

상기 교반 날개(200)는 저장부(100)의 내부에 저장된 파쇄 선별된 폐기물을 균일하게 교반하는 역할을 한다.

상기 다수의 파쇄날(230)은, 교반 날개(220)의 다수 위치에서 외측으로 돌출되도록 형성된다.

바람직하게, 상기 다수의 파쇄날(230)은 회전축(210)을 기준으로 수직을 이루는 방향을 따라(수평 방향을 따라) 형성된다.

상기 다수의 파쇄날(230)은 서로 동일한 각도를 유지할 수 있다.

또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 다수의 파쇄날(230)은 교반 날개(220)의 다수 위치에서 상하 또는 좌우로 서로 다른 경사각을 이루도록 설치될 수도 있다.

또한, 상기 다수의 파쇄날(230)의 단부는 교반 날개(220)의 다수 위치에 힌지단을 이루어 연결되어 경사각 조절이 가능하고, 상기 힌지단은 조임 너트와 같은 조임 수단을 통해 조여짐으로써, 경사각이 고정되도록 할 수 있다.

이와 같이 구성되는 다수의 파쇄날(230)은 교반되는 폐기물을 설정된 입자 크기를 이루도록 3차 파쇄하여 펄퍼화 및 미립화하는 기능을 한다.

그리고, 상기 회전기(240)는 상기 회전축(210)을 설정된 회전 속도로 회전시킬 수 있다.

상기 회전기(240)는 제어기(540)와 연결된다.

상기 제어기(540)에는 펄퍼화 및 미립화하고자 하는 입자 크기에 따라 회전축(210)의 회전 속도가 미리 설정될 수 있다.

따라서, 상기 제어기(540)는 입자 크기가 선택 또는 결정되면, 해당 회전 속도를 이루도록 회전기(240)를 사용하여 회전축(210)을 회전시킬 수 있다.

회전축(210)의 회전에 따라, 교반 날개(220) 및 다수의 패쇄날(230)은 회전되고, 저장부(100)의 내부에 저장된 파쇄 선별된 폐기물은 교반되면서, 설정된 입자 크기로 3차 파쇄되어 펄퍼 및 미립 폐기물로 형성될 수 있다.

배출부(300)

본 발명에 따르는 배출부(300)는 상기 펄퍼 및 미립 폐기물을 외부로 배출하도록 상기 경사 몸체와 연통되는 배출관(310)을 포함한다.

상기 배출관(310)에는 배출 펌프(미도시)가 더 설치된다.

상기 배출 펌프는 제어기(540)로부터 제어 신호를 받아 구동되며, 설정된 시간동안 회전기 구동을 통해 교반 및 3차 파쇄가 이루어지면, 제어기(540)는 배출 펌프를 구동시켜 배출관(310)을 통해 펄퍼 및 미립 폐기물을 외부로 배출한다.

이와 같이 배출되는 펄퍼 및 미립 폐기물은 실시간으로 혐기 소화기(미도시)로 전달되어, 혐기 소화 공정을 거치도록 할 수 있다.

보조 배출부(400)

도 1을 참조 하면, 본 발명에 따르는 보조 배출부(400)는 회전축(210)의 회전과 연동되도록 상기 회전축(210)의 하단으로부터 연장되며, 상기 수용부(140)의 내부에 위치되는 보조 회전축(410)과, 상기 보조 회전축(410)의 다수 위치에서 상하를 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 돌출 형성되어, 상기 고비중 협잡물을 교반하는 보조 교반 날개(420)와, 상기 수용부(140)와 연통되며, 상기 교반되는 고비중 협잡물을 외부로 강제 배출하는 협잡물 배출부(430)로 구성된다.

상기 보조 회전축(410)은 회전축(210)의 하단에 연결되되, 탈착 가능하게 연결될 수 있다.

또한, 상술한 수용부(140)는 경사 몸체(120)의 하단 중앙에서 공간을 형성하면서 하방으로 연장 형성된다.

그리고, 보조 회전축(410)은 상기 수용부(140)의 내부 공간에 위치되고, 보조 회전축(410)에 형성되는 보조 교반 날개(420)는 상기 수용부(140)의 내부 공간에 위치된다.

따라서, 저장부(100)의 내부에서 교반 및 3차 파쇄되는 폐기물에서 고비중의 협잡물이 잔류되어 수용부(140)의 공간으로 위치되는 경우, 고비중 협잡물은 회전되는 보조 회전축(410) 및 보조 교반 날개(420)에 의해 굳어지지 않도록 교반될 수 있다.

이와 같이, 수용부에서 굳어지지 않게 교반되는 고비중 협잡물은 협잡물 배출부(430)에 의해 외부로 배출될 수 있다.

따라서, 설비 운전 중 고비중물의 청소가 가능하다.

이에 더하여, 본 발명에서, 수용부(140)의 하단에는 보조 수용부(150)가 더 형성된다.

상기 보조 수용부(150)에는 협잡물 배출부(430)에 의해 배출되지 않은 잔류 협잡물을 일시적으로 수용될 수 있다.

그리고, 상기 보조 수용부(150)는 보조 협잡물 배출부(440)와 연결된다.

상기 보조 협잡물 배출부(440)는 보조 수용부(150)에 일시적으로 수용되는 잔류 협잡물을 외부로 배출 및 제거할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았지만, 협잡물 배출부(430) 및 보조 협잡물 배출부(440)는 상술한 저장부(100)에 형성되는 입구부(101)와 연결될 수 있다.

따라서, 고비중 협잡물 및 잔류 협잡물을 저장부(100)의 내부로 재투입하여, 재차 고반 및 파쇄를 이루도록 할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따르는 저장부(100)는 지지부(500)와 연결된다.

상기 지지부(500)는 상기 저장부(100)의 둘레 다수의 위치에 설치되는 다수의 브라켓(510)과, 상기 다수의 브라켓(510)과 지면을 지지하며, 상기 다수의 브라켓(510) 각각에 연결되며, 신축 가능한 축(531)을 갖는 다수의 실린더(530)와, 상기 다수의 브라켓(510) 각각과 상기 다수의 실린더(530) 각각의 축(531) 사이에 설치되며, 상기 저장부(100)의 하중을 측정하는 다수의 로드셀(520)과, 상기 다수의 로드셀(520)로부터 측정되는 하중이 서로 동일해지도록 상기 다수의 실린더(530)의 축(531)을 신축시키는 상술한 제어기(540)로 구성될 수 있다.

이의 구성에 의하면, 저장부(100)의 내부에 파쇄 선별된 폐기물이 저장되는 상태에서, 다수의 로드셀(520)은 각각의 설치 위치에서의 압력을 측정하고, 이 측정된 압력을 제어기(540)로 전송한다.

상기 제어기(540)는 각각의 로드셀(520)로부터 전송되는 압력이 서로 동일해지도록 다수의 실린더(530)의 축(531)을 상하를 따라 승강 위치를 개별적으로 조절한다.

따라서, 저장부(100)의 내부에 저장되는 폐기물이 일측으로 몰리는 등의 현상을 방지하여 저장부(100)의 내부 공간에 균일하게 위치되도록 할 수 있다.

더하여, 제어기(540)에 의해 회전기(240)가 구동되면, 저장부(100)의 내부에 저장된 파쇄 선별된 폐기물은, 3차 파쇄 및 교반된다.

이와 동시에, 제어기(540)는 각각의 르드셀들(520)로부터 측정되는 압력들이 서로 동일하도록 실린더(530)의 축(531) 신축 동작을 제어하여, 저장부(100)의 자세를 실시간으로 모니터링 및 교정한다.

이에 따라, 저장부(100)의 내부에서의 폐기물에 대한 고반 및 3차 파쇄가 균일하게 이루어지도록 할 수 있다.

또 한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명에 따르는 교반 날개(220)는 회전축(210)으로부터 탈착 가능하게 구성될 수 있다.

또한, 회전축(210)은 다단으로 신축 가능한 파이프 또는 다수로 직선 체결되는 다수의 파이프로 구성될 수 있다.

이에 따라, 회전축(210)의 길이가 조절될 수 있다.

그리고, 길이가 조절된 회전축(210)에 해당되는 다른 교반 날개를 대 설치하여 사용하도록 할 수도 있다.

이는, 회전축(210)을 다른 사이즈를 갖는 저장부에 설치할 수도 있고, 교반 및 3차 파쇄 대상인 폐기물의 양에 대비하여 조절하도록 할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따르는 회전축(210)은 승강기(미도시)와 더 연결될 수도 있다.

상기 승강기는 제어기(540)에 의해 구동이 제어되며, 상기 제어기(540)는 승강기를 사용하여 회전축을 설정된 승강 범위 내에서 반복적으로 승강 시킬 수도 있다.

이에 따라, 저장부(100)의 내부에 저장되는 폐기물은 반복적으로 승강되는 회전축 및 교반 날개, 파쇄날에 의해 더욱 균일하게 교반됨과 아울러, 3차 파쇄가 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명에 따르는 교반 날개(220)의 다수 위치에는 다수의 파쇄날(230)이 끼워져 고정되는 고정홈들(미도시)이 형성될 수 있다.

이에 따라, 다수의 파쇄날(230)의 설치 또는 고정 위치를 가변적으로 조절함과 아울러, 파쇄날(230)의 개수를 조절함으로써, 3차 파쇄되는 폐기물의 입자 크기를 조절하도록 할 수도 있다.

이에 더하여, 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명에 따르는 보조 수용부는 개폐 가능한 커버를 구비할 수 있다.

상기 커버를 개폐함으로써 보조 수용부의 내부를 개방할 수 있고, 이에 따라, 혹시 보조 협잡물 배출부로 배출되지 않은 잔류물이 잔존하는 경우, 작업자가 이를 제거할 수 있도록 할 수도 있다.

이상, 상기와 같은 구성 및 작용을 통해, 본 발명에 따르는 실시예는 파쇄 선별 유닛에서 1차적으로 파쇄되고, 미세 파쇄 유닛에서 2차 파쇄되는 폐기물을 교반하면서 5mm이하의 펄퍼 상태로 파쇄하여, 혐기 소화기 에서의 혐기 소화 효율을 극대화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 음식물 및 각종 슬러지를 포함하는 폐기물을 교반하면서 2차 파쇄하고, 이와 동시에, 고비중 협작물을 분리하여 외부로 배출 및 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 실시예는 추가 파쇄하는 동안 실시간으로 저장부의 둘레 다수 위치에서의 압력을 측정하여, 서로 동일 압력을 이루도록 저장부의 자세를 수정하여, 저장부 내부에서의 파쇄 및 교반이 효율적으로 이루어지도록 할 수 있다.

이상, 본 발명의 혐기소화설비용 전처리설비에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 호퍼 유닛 2 : 파쇄 선별 유닛
2 : 미세 파쇄 유닛 4 : 펄퍼 교반 유닛
100 : 저장부 110 : 저장부 몸체
120 : 경사 몸체 130 : 지지 수단
131 : 링 지지 부재 132 : 지지 로드
140 : 수용부 150 : 보조 수용부
200 : 교반부 210 : 회전축
220 : 교반 날개 230 : 파쇄날
240 : 회전기 250 : 커터 나이프
300 : 배출부 310 : 배출관
400 : 보조 배출부 410 : 보조 회전축
420 : 보조 교반 날개 430 : 협잡물 배출부
440 : 보조 협잡물 배출부 500 : 지지부
510 ; 브라켓 520 : 로드셀
530 : 실린더 540 : 제어기

Claims

음식물과 슬러지를 포함하는 폐기물이 저장되는 호퍼 유닛;
상기 호퍼 유닛으로부터 상기 폐기물을 이송 받아 상기 폐기물을 설정된 크기로 1차 파쇄함과 아울러, 상기 폐기물에 포함되는 일정 크기 이상의 잔유물을 선별 배출하는 파쇄 선별 유닛;
상기 파쇄 선별 유닛로부터 1차 파쇄된 상기 폐기물을 이송 받아, 상기 1차 파쇄시의 크기 보다 작은 크기로 2차 파쇄하는 미세 파쇄 유닛;
상기 미세 파쇄 유닛으로부터 상기 2차 파쇄된 폐기물을 이송 받아, 교반하면서, 상기 2차 파쇄시의 크기 보다 작은 크기로 3차 파쇄하는 펄퍼 교반 유닛; 및
상기 폐기물을 이송하는 이송 유닛을 포함하되,
상기 이송 유닛은, 상기 호퍼 유닛에 저장되는 폐기물을 상기 파쇄 선별 유닛으로 압송하는 압송 스크루이고,
상기 펄퍼 교반 유닛은,
내부에 1차 파쇄 선별되는 폐기물이 수용되는 저장부;
상기 저장부의 내부에 수용되는 상기 폐기물을 교반 및 설정된 크기로 3차 파쇄하여 펄퍼 및 미립 폐기물로 형성하는 교반부;
상기 저장부에 연결되며, 상기 펄퍼 및 미립 폐기물을 외부로 배출하는 배출부; 및
상기 저장부의 하단 중앙에 형성되며, 상기 폐기물 중, 상기 저장부의 내부에서 상기 저장부 하단 중앙에 모이도록 유동되는 고비중 협잡물을 외부로 배출하는 보조 배출부를 포함하되,
상기 저장부는, 원통 형상의 저장부 몸체와, 상기 저장부 몸체의 하단에서 하방을 따라 원추 형상을 형성하는 경사 몸체를 구비하고,
상기 교반부는, 상기 저장부의 내부에 세워진 상태로 배치되는 회전축과, 상기 회전축의 외주에 스파이럴 형상을 이루도록 설치되며, 상기 수용된 폐기물을 교반하는 교반 날개와, 상기 교반 날개의 다수 위치에 돌출되도록 형성되며, 상기 교반되는 폐기물을 설정된 입자 크기로 3차 파쇄하는 다수의 파쇄날과, 상기 회전축을 외부로부터 설정되는 회전속도로 회전시키는 회전기를 구비하고,
상기 회전축은, 상기 저장부 몸체 및 상기 경사 몸체의 중앙에 세워지도록 배치되고,
상기 배출부는, 상기 펄퍼 및 미립 폐기물을 외부로 배출하도록 상기 경사 몸체에 일단이 연결되어 하방을 따르도록 연장되는 배출관을 포함하고,
상기 경사 몸체의 중앙 하단에는, 상기 고비중 협잡물이 수용되는 수용부가 형성되어, 상기 고비중 협잡물은 상기 경사 몸체를 따라, 상기 수용부에 수용되도록 유동되고,
상기 보조 배출부는, 상기 회전축의 회전과 연동되도록 상기 회전축의 하단으로부터 연장되며, 상기 수용부의 내부에 위치되는 보조 회전축과, 상기 보조 회전축의 다수 위치에서 상하를 따라 서로 엇갈리는 방향을 따라 돌출 형성되어, 상기 고비중 협잡물을 교반하는 보조 교반 날개와, 상기 수용부와 연통되며, 상기 수용부에 수용되어 교반되는 상기 고비중 협잡물을 외부로 강제 배출하는 협잡물 배출부를 구비하고,
상기 저장부는 지지부와 연결되며,
상기 지지부는,
상기 저장부의 둘레 다수의 위치에 설치되는 다수의 브라켓과,
상기 다수의 브라켓과 지면을 지지하며, 상기 다수의 브라켓 각각에 연결되며, 신축 가능한 축을 갖는 다수의 실린더와,
상기 다수의 브라켓 각각과 상기 다수의 실린더 각각의 축 사이에 설치되며, 상기 저장부의 하중을 측정하는 다수의 로드셀과,
상기 다수의 로드셀로부터 측정되는 하중이 서로 동일해지도록 상기 다수의 실린더의 축을 신축시키는 제어기를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비.
제 1항에 있어서,
상기 전처리 펄퍼화 공정기술설비는,
상기 1차 파쇄된 폐기물을, 설정된 가열 온도를 이루어 발효시키는 발효 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비.
제 1항에 있어서,
상기 전처리 펄퍼화 공정기술설비는,
상기 2차 파쇄된 폐기물에서 수분과 고형분을 물리적으로 분리하고, 상기 수분을 외부로 배출하는 고액 분리기를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비.
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제 1항에 있어서,
상기 보조 배출부는,
상기 수용부의 하단과 연통되며, 상기 강제 배출되는 고비중 협잡물 중, 잔류 협잡물이 낙하하여 일시적으로 수용되는 보조 수용부와,
상기 보조 수용부와 연통되며, 상기 일시적으로 수용되는 잔류 협잡물을 외부로 배출하는 보조 협잡물 배출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비.
제 8항에 있어서,
상기 보조 수용부는,
개폐 가능한 커버를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비.
제 1항에 있어서,
상기 저장부의 내부에는 지지 수단이 설치되되,
상기 지지 수단은,
상기 회전축의 외주에 끼워지는 링 지지 부재와,
일단이 상기 링 지지 부재에 힌지 연결되고, 타단이 상기 경사 몸체에 지지되는 다수의 지지 로드를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비.
제 10항에 있어서,
상기 지지 수단과 상기 교반 날개의 사이에서의 상기 회전축에는,
커터 나이프가 설치되는 것을 특징으로 하는 음식물류 폐기물 혐기소화를 위한 전처리 펄퍼화 공정기술설비.
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