(57)【要約】  本発明の高速堆肥発酵機は、内部に発酵空間が設置され、上部側に投入口が設置され、下部側に発酵した堆肥を排出するための排出口が形成されたサイロと、ベース部材に設置され、サイロを支持するフレームに設置される複数の駆動部と、前記各駆動部により駆動され、前記サイロの内部に設置される第１駆動軸及び第２駆動軸と、前記第１駆動軸及び第２駆動軸それぞれの半径方向に設置されてサイロに貯蔵された有機物を攪拌させるための複数の攪拌翼を備えた攪拌ユニットと、前記ベースとフレームのサイロに貯蔵された有機物の重量を測定するための計量ユニットとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に発酵空間が設置され、上部側に投入口が設置され、下部側に発酵した堆肥を排出するための排出口が形成されたサイロと、ベース部材に設置され、前記サイロを支持するフレームに設置される駆動部と、前記駆動部により駆動され、前記サイロの内部に設置される少なくとも一つの駆動軸と、前記駆動軸の半径方向に設置され、前記駆動部の回転と連結される、前記サイロに貯蔵された前記サイロ内部の有機物を攪拌させるための複数の攪拌翼とを備え、
前記ベースとフレームのサイロに貯蔵された有機物の重量を測定するための計量ユニットを備えたことを特徴とする高速堆肥発酵機。
【請求項２】
前記計量ユニットは、前記ベース部材と前記駆動部の前記フレームとの間に設置されるロードセルからなったことを特徴とする請求項１に記載の高速堆肥発酵機。
【請求項３】
内部に発酵空間が設置され、上部側に投入口が設置され、下部側に発酵した堆肥を排出するための排出口が形成されたサイロと；ベース部材に設置され、前記サイロを支持するフレームに設置される駆動部と、前記各駆動部により駆動され、前記サイロの内部に設置される第１駆動軸及び第２駆動軸と、前記第１駆動軸及び前記第２駆動軸それぞれの半径方向に設置され、前記サイロに貯蔵された有機物を攪拌させるための複数の攪拌翼を備えた攪拌ユニットと；前記ベースとフレームのサイロに貯蔵された有機物の重量を測定するための計量ユニットとを備えたことを特徴とする高速堆肥発酵機。
【請求項４】
前記計量ユニットは、前記ベース部材と前記駆動部の前記フレームとの間に設置されるロードセルからなったことを特徴とする請求項３に記載の高速堆肥発酵機。
【請求項５】
前記空気及び微生物供給ユニットは、前記第１駆動軸の長手方向に第１供給管路が形成され、前記第１供給管路と連通されるように攪拌翼に第１分岐管路が形成され、前記第１供給管路と第１分岐管路の少なくとも一方側に複数の第１排出孔が形成され、
前記第２駆動軸の長手方向に第２供給管路が形成され、前記第２供給管路と連通されるように攪拌翼に第２分岐管路が形成され、前記第２供給管路と第２分岐管路の少なくとも一方側に複数の第２排出孔が形成され、
前記回転する第１駆動軸、第２駆動軸に連結される第１供給管及び第２供給管と、前記第１供給管及び前記第２供給管に連結され、前記第１駆動軸と前記第２駆動軸に選択的に高圧の空気または微生物を供給するための高圧供給部及び微生物供給部とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の高速堆肥発酵機。
【請求項６】
前記サイロの上部に設置され、前記サイロに貯蔵された有機物の発酵の際に発生する悪臭を除去する悪臭除去ユニットをさらに備え、
前記悪臭除去ユニットは、前記サイロの内部で発生する悪臭を排出する排出管と、前記排出管と連結されて悪臭を除去するための微生物担体が貯蔵された担体タンクとを備えたことを特徴とする請求項２に記載の高速堆肥発酵機。
【請求項７】
前記排出管または前記サイロの内部に設置される吸入管と、前記吸入管と連結されてガスを圧縮するための圧縮機と、前記圧縮機と連結されて圧縮されたガスを貯蔵する貯蔵タンクとを含むガス圧縮ユニットとをさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載の高速堆肥発酵機。
【請求項８】
前記サイロの外周面に太陽光を利用して発電することができる太陽光発電モジュールが設置されたことを特徴とする請求項２に記載の高速堆肥発酵機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速発酵機に関し、さらに詳しくは、生ゴミ、各種の副産物、干し草、オガクズ、籾殻などを攪拌及び発酵させて堆肥化することができる高速堆肥発酵機に関する。
【背景技術】
【０００２】
急速な産業の発達と人口の増加により、家庭や飲食店、畜舎などで大量の生ゴミと糞尿、家畜の糞尿が排出されており、特に、食品加工工場などが密集した産業地域などにおいては、食品加工後の残渣、例えば、各種の動・植物性の残渣が発生している。
【０００３】
前述のような各種の有機性廃棄物及び動・植物性の残渣は、処理に伴う多くの費用がかかり、特に、生ゴミの場合、海洋投棄が禁止されているため、処理に関心が集中されており、一つの方案としてリサイクルが可能なように堆肥化が模索されている。
【０００４】
韓国特許登録第１０‐１０４７３８６号には堆肥発酵機が開示されており、韓国特許登録第１０‐０４５３２８４号には多軸を有する高速堆肥発酵機が開示されている。
【０００５】
開示された発酵機は、サイロ胴体と、前記サイロ胴体の上部に設置されて投入された有機物をサイロ胴体に均等に分配して積載させる分配装置と、サイロ胴体の内部に設置され、回転軸とブレードからなる有機物攪拌装置と、前記攪拌装置を駆動させるための油圧駆動装置と、外部空気を供給する空気供給管からなり、前記サイロ胴体は、２つ以上のサイロを８字状または三角形あるいはクローバ形の中の何れか一つの形態で結合させて構成し、各々のサイロに回転軸を含み、前記ブレードは、ブレードの上下面に複数の溝が形成され、水平面に対して上向きの傾斜角を有したまま、１２０度の位相差をもって回転軸に設置された構成を有する。
【０００６】
しかし、このような従来の高速堆肥発酵機は、サイロ胴体に貯蔵される有機物の重量を測定することができないため、投入量と排出量を正確に計量することができないという問題点があり、特に、発酵のための微生物の供給がサイロ胴体の内部に発酵量によって均一に供給されなくなるという問題点がある。また、発酵する過程で悪臭が発生するが、この悪臭が外部へ排出されて、周りの空気を汚染させるという問題点がある。
【０００７】
韓国公開特許公報第２００２-６２６５号には発酵装置が開示されており、韓国公開特許公報第１９９７-６８８６３号には攪拌装置を利用して有機物を発酵させて堆肥化する方法が開示されている。そして、韓国公開特許公報第２００９-０１１６４４４号には高速発酵機及びその制御方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の解決しようとする技術的課題は、発酵中の堆肥の重量を計量して投入量と排出量を制御することができ、発酵中の堆肥に空気と微生物を均一に供給することができ、発酵の際に発生する悪臭が外部へ放出されることを防止することができる高速堆肥発酵機を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、可燃性アンモニアガスを捕集することができ、サイロの外周面を太陽光発電装置の設置面積として利用することができる高速堆肥発酵機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記技術的課題を解決するための本発明の高速堆肥発酵機は、内部に発酵空間が設置され、上部側に投入口が設置され、下部側に発酵した堆肥を排出するための排出口が形成されたサイロと、ベース部材に設置され、サイロを支持するフレームに設置される駆動部と、前記駆動部により駆動され、前記サイロの内部に設置される少なくとも一つの駆動軸と、前記駆動軸の半径方向に設置され、サイロに貯蔵された内部の有機物を攪拌させるための複数の攪拌翼とを備え、
【００１１】
前記ベースとフレームのサイロに貯蔵された有機物の重量を測定するための計量ユニットを備えたことを特徴としている。
【００１２】
前記技術的課題を解決するための本発明の高速堆肥発酵機は、内部に発酵空間が設置され、上部側に投入口が設置され、下部側に発酵した堆肥を排出するための排出口が形成されたサイロと；ベース部材に設置され、サイロを支持するフレームに設置される複数の駆動部と、前記各駆動部により駆動され、前記サイロの内部に設置される第１駆動軸及び第２駆動軸と、前記第１駆動軸及び第２駆動軸にそれぞれ半径方向に設置されてサイロに貯蔵された有機物を攪拌させるための複数の攪拌翼とを備えた攪拌ユニットと；
【００１３】
前記ベースとフレームのサイロに貯蔵された有機物の重量を測定するための計量ユニットとを備えたことを特徴としている。
【００１４】
本発明において、前記計量ユニットは、ベース部材と駆動部のフレームとの間に設置されるロードセルからなり、前記空気及び微生物供給ユニットは、第１駆動軸の長手方向に第１供給管路が形成され、前記第１供給管路と連通されるように攪拌翼に第１分岐管路が形成され、前記第１供給管路と第１分岐管路の少なくとも一方側に複数の第１排出孔が形成され、
【００１５】
第２駆動軸の長手方向に第２供給管路が形成され、前記第２供給管路と連通されるように攪拌翼に第２分岐管路が形成され、前記第２供給管路と第２分岐管路の少なくとも一方側に複数の第２排出孔が形成され、
【００１６】
前記回転する第１駆動軸、第２駆動軸に連結される第１供給管及び第２供給管と、前記第１供給管及び第２供給管に連結されて第１駆動軸と第２駆動軸に選択的に高圧の空気又は微生物を供給するための高圧供給部及び微生物供給部を備える。
【００１７】
そして、前記サイロの上部に設置される、サイロに貯蔵された有機物の発酵の際に発生する悪臭を除去する悪臭除去ユニットをさらに備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の高速堆肥発酵機は、サイロの内部に貯蔵された有機物の投入量と排出量を正確に測定することができ、有機物を堆肥化させるための管理を円滑に行えることができ、発酵の際に発生するガスが外部へ放出されて大気を汚染させることを防止することができる。
【００１９】
また、本発明の高速堆肥発酵機は、回転軸を通じて有機物の発酵のための空気（酸素）と微生物を供給することができるので、微生物を有機物に均一に混合することができ、ひいては発酵効率を向上させることができる。そして、サイロの外周面に太陽光により発電することができる太陽光発電モジュールを設置することで有効電力を生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による高速堆肥発酵機の断面図である。
【図２】図１に図示された第１駆動軸及び第２駆動軸を通じて空気及び微生物を供給する空気及び微生物供給ユニットを抜粋して図示した側断面図である。
【図３】本発明による空気及び微生物供給ユニットの他の実施例を図示した側面図である。
【図４】悪臭除去装置の一実施例を示した断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の高速堆肥発酵機は、生ゴミ、畜産糞尿、動・植物の副産物、有機性産業廃棄物などを発酵させて堆肥化させることができるものであって、その一実施例を図１乃至図４に示した。 
【００２２】
図面によれば、本発明による堆肥高速発酵機１０は、内部に発酵空間が設置され、上部側に投入口１１が設置され、下部側に発酵した堆肥を排出するための排出口１２が形成されたサイロ１３を備える。そして、前記サイロ１３の外周面には、前記投入口１１に発酵のための有機物３００を投入するためのエレベータ５５が設置される。そして前記サイロ１３の下部には、前記サイロ１３を支持するためのフレーム１６がベース部材１７に設置される。
【００２３】
そして、前記サイロ１３の内部と前記フレーム１６には、前記サイロ１３の内部に投入された有機物を攪拌させるための攪拌ユニット２０が設置され、前記ベース部材１７とフレーム１６との間には、前記サイロ１３に貯蔵された有機物３００の重量を計量することができる計量ユニット３０が設置される。また、前記サイロ１３の上部側には、後述する攪拌ユニット２０の第１駆動軸及び第２駆動軸を通じて空気（酸素）と微生物を供給するための空気及び微生物供給ユニット４０が設置され、前記サイロ１３には、前記サイロ１３の内部に貯蔵された有機物３００が発酵しながら発生する悪臭を除去する悪臭除去ユニット１００が設置される。
【００２４】
前述のように構成された本発明による高速堆肥発酵機を構成要素別により詳しく説明すれば次の通りである。
【００２５】
前記サイロ１３は、断面が円形または非円形に形成されることができ、サイロの内部へ投入された有機物が十分に発酵し得る内部空間を有する。前記サイロ１３の断面は、円形の一部が重なったピーナッツ型の形状をなすこともできる。
【００２６】
前記攪拌ユニット２０は、前記サイロ１３の内部に設置され、その内部に貯蔵された有機物３００を貯蔵するためのものであって、相互に所定間隔離隔される第１駆動軸２１及び第２駆動軸２２が備えられ、前記第１駆動軸２１及び第２駆動軸２２の外周面には、サイロ１３の内部に貯蔵された有機物の発酵の際にこれを攪拌させるための第１攪拌翼２３及び第２攪拌翼２４がそれぞれ設置される。前記第１駆動軸２１に設置される第１攪拌翼２３と前記第２駆動軸２２の外周面に設置される第２攪拌翼２３は、第１駆動軸２１の外周面と第２駆動軸２２の外周面に所定の角度間隔に配列されるが、回転の際に相互干渉が発生しないように配列される。前記第１攪拌翼２３及び第２攪拌翼２４は、所定の幅と厚さを有するように形成されることができ、有機物の攪拌が円滑に行われると共に、任意方向に流動させることができるように上面と下面とが互いに異なる曲面を有するように形成されるか、互いに異なる傾斜角を有するように形成されることができる。しかし、これに限定されず、有機物の攪拌条件によって様々な形態に形成されることができる。
【００２７】
そして、前記第１駆動軸２１及び第２駆動軸２２は、それぞれが第１駆動部２５及び第２駆動部２６により駆動されるが、前記第１駆動軸２１及び第２駆動軸２２の回転負荷が非常に大きいので、油圧駆動装置を採択した。前記油圧駆動装置は、油圧の供給を制御するバルブ（図示）から油圧シリンダに圧力が供給されると、油圧シリンダのピストンロッドが外に押し出されながら、前記ピストンロッドの端部に付着されたラチェットが、前記攪拌装置の駆動軸の下部に設置されたラチェットホイールの歯を一度に２〜３個ずつ押して駆動軸を回転させることとなる。また、前記ラチェットホイールは、逆回転を防止するための手段が備えられることができる。前記第１駆動部及び第２駆動部は、前述の実施例によって限定されず、前記第１駆動軸及び第２駆動軸を１５乃至３０分に１回転させることができる構造であれば可能である。
【００２８】
前記攪拌ユニット２０において、前記サイロの内部に設置される駆動軸は一つからなるか、回転の際に攪拌が行われない領域を減らすために複数が設置されることができるが、前記サイロの内部に設置される駆動軸の個数はサイロの断面形状に応じて変わることができる。
【００２９】
前記計量ユニット３０は、ベース部材１７とフレーム１６との間に設置されてサイロ１３に投入された有機物、即ち、発酵しているか、発酵のために投入口１１を通じて投入される有機物を計量するためのものであって、複数のロードセル３１からなることができる（図３参照）。前記ロードセル３１による有機物の計量は、初期設定の際、サイロ１３とフレーム１６及び攪拌ユニットなどの装備の基本重量を除外した有機物の重量を測定することができるようにセットされるべきであることは当然である。前記計量ユニットは、前記フレーム１６とサイロ１３との間に設置されることもできるが、この場合、サイロに設置される第１駆動軸及び第２駆動軸の支持部にジャーナルベアリングを使用してサイロの荷重が駆動軸に作用しないようにすることが好ましい。
【００３０】
図２に図示されたように、空気及び微生物供給ユニット４０は、前記第１駆動軸２１及び第２駆動軸２２と攪拌翼２３、２４を通じて空気と発酵のための微生物を供給するためのものであって、第１駆動軸２１の長手方向に第１供給管路４１が形成され、前記第１供給管路４１と連通されるように第１攪拌翼２３に第１分岐管路４２が形成され、前記第１供給管路４１と第１分岐管路４２の少なくとも一方側に複数の第１排出孔４３が形成される。そして、前記第２駆動軸２２の長手方向に第２供給管路４５が形成され、前記第２供給管路４５と連通されるように第２攪拌翼２４に第２分岐管路４６が形成され、前記第２供給管路４５と第２分岐管路４６の少なくとも一方側に複数の第２排出孔４７が形成される。
【００３１】
そして、前記回転する第１駆動軸２１、第２駆動軸２２に連結される第１供給管及び第２供給管５１、５２と、前記第１供給管５１及び第２供給管５２に連結されて第１駆動軸５１と第２駆動軸５２に選択的に高圧の空気または微生物を供給するための高圧供給部６０及び微生物供給部７０を備える。 
【００３２】
一方、図３には、空気及び微生物供給ユニットの他の実施例を示した。
【００３３】
図面を参照すると、前記第１駆動軸２１及び第２駆動軸２２の長手方向に第１中空部８１及び第２中空部８２がそれぞれ形成され、第１中空部８１及び第２中空部８２には、それぞれ第１エア供給管８３及び第２エア供給管８４が設置される。そして第１中空部８１に設置される第１エア供給管８３の端部は、第１排出孔４３が形成された少なくとも一つの第１攪拌翼２３と連結され、第２中空部８２に設置される第２エア供給管８４の端部は、第２排出孔４７が形成された少なくとも一つの第２攪拌翼２４と連結される。そして前記第１駆動軸の上端部側には、それぞれ第１エア供給管８３と前記第１中空部８１を連結する第１連結管９１及び第２連結管９２が備えられた第１ロータリジョイント９３により連結され、前記第２駆動軸２３の上端部側には、それぞれ第２エア供給管８４と前記第１中空部８１を連結する第３連結管９４及び第４連結管９５が備えられた第２ロータリジョイント９６により連結される。前記第１中空部と第２中空部は、図面に図示されていないが、微生物を供給することができるようにサイロの内部と連通されるか、排出孔が形成された攪拌翼と連通されることができる。
【００３４】
そして前記第１連結管９１及び第２連結管９２は、空圧供給部６０と供給管により連結され、前記第３連結管９４及び第４連結管９５は、微生物供給部７０と供給管により連結される。
【００３５】
前記空圧給電部６０は、送風機または空気圧縮機からなることができ、前記微生物供給部７０は、液状の微生物貯蔵タンクと、前記微生物貯蔵タンク内の微生物を前記供給管にポンピングするためのポンプからなることができる。微生物供給部は、これに限定されず、微生物が粉末状からなった場合、高圧の空気に微生物を便乗させて供給することができるように通常的な粉体移送ユニットとして含むことができる。
【００３６】
前記悪臭除去ユニット１００は、前記サイロ１３の上部に設置される、サイロ１３に貯蔵された有機物の発酵の際に発生する悪臭を除去するためのものであって、前記サイロ１３の内部で発生する悪臭を排出するための排出管１０１と、前記排出管１０１と連結されて悪臭を除去するための微生物担体が貯蔵された担体タンク１０２とを備える。
【００３７】
前記悪臭除去ユニットは、内部に反応空間を有する反応塔と、前記反応塔とサイロの排出管により連結されて反応空間に処理ガスを供給した処理ガス供給ユニットと、前記反応塔の下部に設置され、反応空間と連通される薬液貯蔵タンクと、前記薬液貯蔵タンク内の薬液を前記反応塔の反応空間内に設置されるノズルに供給することができるように前記貯蔵タンクとノズルを連結する薬液供給管と、前記薬液供給管に設置されている供給ポンプを備えた薬液供給ユニットを含む通常的なスクラバからなることができる。前記処理ガスのための薬液は、汚染物質（ガス）の種類によって異なり得る。例えば、アンモニア（ＮＨ３）、トリメチルアミン［（ＣＨ３）３Ｎ］、硫化メチル、二硫化ジメチル、アセトアルデヒドの場合、薬液はＨ２ＳＯ４、ＨＣＬ、ＮａＯＣｌが利用されることができ、硫化水素、メチルメルカプタンの場合、薬液はＮａＯＨ、ＮａＯＣｌが利用されることができる。
【００３８】
前記悪臭除去ユニットの他の実施例としては、図面に図示されていないが、前記サイロ１３内部の上部側に設置されて悪臭除去のための、前述のような薬液を噴射する噴射管に設置される噴射ノズルと薬液タンクの薬液を前記噴射ノズルに供給することができる供給ポンプとからなることができる。
【００３９】
一方、サイロ１３の内部で発生するガスが可燃性ガスである場合、これを圧縮して貯蔵するガス圧縮ユニット１１０をさらに備えることができる。前記ガス圧縮ユニット１１０は、排出管を通じて排出されるガスを圧縮するガス圧縮機１１１と、前記圧縮されたガスを貯蔵する貯蔵タンク１１２をさらに備えることができる。
【００４０】
そして前記サイロの外周面には、太陽光を利用して発電することができる太陽光発電モジュールが設置されて発電することができる。
【００４１】
前述のように構成された本発明による高速堆肥発酵機は、前記サイロ１３の投入口１１を通じてサイロ１３の内部へ有機物が投入されると、前記第１駆動部及び第２駆動部が駆動されて第１駆動軸２１及び第２駆動軸２２を回転させることとなる。したがって、第１駆動軸２１及び第２駆動軸２２に設置される攪拌翼により、サイロ１３の内部に投入された有機物３００が攪拌されると共に、前記第１駆動軸及び第２駆動軸に設置された空気及び微生物供給ユニット４０を通じて微生物と空気（酸素）が供給される。このような過程を通じて発酵処理された有機物は、サイロ１３の下部に設置された排出部１２を通じて排出される。 
【００４２】
このような過程で、前記フレーム１６とベース部材１７との間には、計量のためのロードセル３１が設置されているので、投入量及びサイロの内部で発酵する有機物の量及び発酵して堆肥化した有機物の排出量を正確に計量することができる。堆肥の生産量の算出が可能であり、ひいては効率的な生産量の管理が容易である。
【００４３】
そして、前記発酵が行われる過程で発生する悪臭は、悪臭除去ユニット１００の担体が貯蔵されたタンクまたはスクラバを通過しながら除去されることができるので、悪臭により周りの大気が汚染されることを防止することができる。
【００４４】
そして、前記サイロの外周面には、太陽光発電モジュールが設置されているので、サイロの照明及び駆動のための一部の電気を発電することができる。
【００４５】
本発明は、図面に図示された実施例を参考として説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、これにより様々な変形及び均等な他実施例が可能であるという点を理解することができる。したがって、本発明の真正な技術的保護範囲は、添付の特許請求の範囲の技術的思想により定められるべきものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の高速堆肥発酵機は、各種の堆肥製造施設及び各種の発酵装置等に広く適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2018508458.tif 000009
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