KR100189697B1 - 음식물 쓰레기 처리장치 및 이 장치를 이용한 음식물 쓰레기의 건조/발효/소멸방법 - Google Patents
음식물 쓰레기 처리장치 및 이 장치를 이용한 음식물 쓰레기의 건조/발효/소멸방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치 및 이 장치를 이용한 음식물 쓰레기의 건조/발효/소멸방법에 관한 것으로, 음식물 쓰레기와 미생물이 투입되는 발효조(200), 발효조(200)내부에 설치되는 교반기(300), 흡기부(500), 배기부(600)를 포함하여 이루어지되, 발효조(200)의 상부 내측에는 발효조(200)내부로 원적외선을 방사함과 동시에 고온의 열을 발생하는 세라믹 히터(400)를 설치하고, 교반기(300)는 음식물 쓰레기를 회전시킴과 동시에 좌,우방향으로도 이송시키면서 교반이 이루어지도록 구성하며, 발효조(200)의 둘레에는 흡기부(500)로부터 공급된 공기가 도입되어 발효조(200)내부가 미생물이 증식하기 적합한 조건인 온도를 유지시켜줄 수 있고 음식물 쓰레기중의 수분을 신속히 제거하며 미생물이 생장하는데 필수적인 산소를 공급할 수 있도록 공기챔버(550)를 형성하고, 발효조(200)에서 발효되면서 발생된 악취와 배기가스는 배기부(600)의 배기관(640)을 통과하기전 연소실(630)에서 세라믹히터(400)의 고열에 의하여 탈취 및 연소되어 무해한 배기가스만 배출되도록 구성하여 음식물 쓰레기의 건조, 발효 및 소멸처리를 미생물의 투입여부/교반기의 구동조건/세라믹 히터의 가동조건의 적절한 조절에 의하여 필요에 따라 음식물 쓰레기의 처리를 선택할 수 있도록 한 것이다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치 및 이 장치를 이용한 의한 음식물 쓰레기의 건조/발효/소멸방법에 관한 것으로, 원적외선을 방사하는 세라믹 히터를 발효조의 내측상부에 설치하여 이로부터 방사되는 원적외선으로 급속발효를 도모하고, 폐열은 흡입공기를 예열시켜 발효조의 둘레에 마련된 공기챔버를 거쳐 발효조내로 공급하므로써 발효조내를 정온으로 유지하기 용이하도록 함과 동시에 음식물 쓰레기 중의 수분을 효과적으로 제거하고 음식물 쓰레기의 발효시 발생되는 악취는 세라믹 히터의 고온과 원적외선으로 제거함과 동시애 연소시키고, 배기가스는 최종적으로 물필터를 거친 후 외부로 배출되도록 하므로써 배기가스중의 미세한 분진 및 잔여의 악취까지도 완전하게 제거할 수 있도록 한 것이며, 하나의 음식물 쓰레기 처리장치에서 음식물 쓰레기의 건조, 발효 및 소멸을 미생물의 투입여부/교반기의 구동조건/세라믹 히터의 가동조건과 가동시간을 적절히 조절하여 주므로써 사용자의 필요에 따라 선택하여 처리할 수 있도록 한 것이다.
음식물 쓰레기의 처리문제에 대한 해결책으로 선보였던 기존의 처리장치는 단순히 음식물 쓰레기중의 수분을 제거하고 압축시켜 이의 부피를 축소시키거나 아예 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄시켜 하수구로 직접 배출하는 압축장치 또는 디스포져로부터음식물 쓰레기에 미생물을 투입하여 미생물의 분해작용에 의하여 음식물 쓰레기를 퇴비화시키는 퇴비화 장치까지 무수히 많은 종류가 개발되어 있다.
이러한 예는 그만큼 음식물 쓰레기에 대한 처리문제가 점차 심각해지고 사회 및 환경문제로 심각하게 대두되고 있는 것을 잘 반영하고 있는 것이다.
한편, 음식물 쓰레기의 처리방법 중 가장 바람직안 것은 음식물 쓰레기를 미생물로 완전히 발효시켜 이를 완전 퇴비화 하므로써 이를 유익한 자원으로 재활용하는 것으로, 근래에는 이와 같은 음식물 쓰레기 등의 유기물을 발효 퇴비화 하는 장치가 속출되고 있다.
본 발명의 출원인은 특허출원 제96-27994호로, 유기물 퇴비화장치를 출원한 바 있는데, 이는 도16에 도시한 바와 같이, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물과 호기성 세균이 적정한 비율로 투입되고 교반기(20)가 수평방향으로 설치되어 구동모터(40)에 의하여 정, 역방향으로 회전하는 발효조(10)와, 이 발효조(10)의 상부 일측에 설치되어 외기를 강제 흡입하고 호기성 세균이 생장하기 적당한 온도로 가열하여 발효조(10)로 공급하는 흡기부(60)와, 발효조(10)의 상부 타측에 설치되어 발효조(10)에서 발생한 가스 및 악취 등을 탈취시킬 수 있도록 원통형의 세라믹 히터(80)가 설치된 배기부(70)와, 발효조(10)에서 발효완료된 퇴비상태의 유기성 쓰레기를 배출구(14)로 압축 배출시킬 수 있도록 구동모터(40)에 의하여 작동되는 스크류(30)가 설치된 수렴부(12)와, 구동모터(40)와 흡기부(60)의 블로워(62)및 배기부(70)의 세라믹 히터(80)의 작동을 제어하도록 구성된 제어부(100)를 포함하여 이루어진 것이다.
이와 같이 구성된 본 출원인의 유기물 퇴비화 장치는 음식물 쓰레기와 미생물을 발효조(10)내에 적당 혼합비율로 투입하고 흡기부(60)에서 예열된 공기를 발효조(10)내로 공급하여 발효조(10)내에서 발효가 이루어지도록 한 후, 발효시 발생된 배기가스는 배기부(70)를 통하여 외부로 배출되도록 하고, 발효완료된 음식물 쓰레기는 수렴부(12)에서 스크류(30)에 의하여 압축되어 배출되도록 한 것으로, 이는 음식물쓰레기 등의 유기성 폐기물을 호기성 세균이 분해하기 최적의 조건을 발효조(10)에 조성하여 주므로써 유기성 폐기물의 발효와 동시에 탈수 및 탈취가 이루어지도록한 후, 이를 스크류(30)로 압축 배출시켜 유기성 퇴비로 사용할 수 있도록 하므로써 유기성 폐기물을 공해의 발생없이 효과적으로 처리하여 환경오염문제를 해소할수 있고, 이러한 유기성 페기물을 사용하여 양질의 유기질 퇴비를 생산해 낼 수 있는 것이다.
한펀, 상술한 본출원인의 유기물 퇴비화장치에 있어서는 몇가지 단점이 있었는데 이를 열거하면, 첫째, 발효조(10)내부에 설치된 교반기(20)가 정.역방향으로 회전하면서 음식물 쓰레기를 교반시킬 수 있도록 하였으나, 실제 사용과정에서 교반기(20)의 교반봉(24) 형상이 음식물 쓰레기의 효과적인 교반에 부적합한 단점이 있었다.
둘째, 발효조(10)내부에 교반기(20)와 스크류(30)를 설치하므로써 발효조(10)의 용적이 음식물 쓰레기의 투입량에 비하여 상대적으로 크게 되어 결과적으로 전체적인 부피가 대형화되는 문제점이 있었다.
셋째, 흡기부(60)로부터 공급되는 공기가 발효조(10)내부의 음식물 쓰레기와 혼합되는 효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었는데, 이는 공기와 음식물 쓰레기와의 접촉이 주로 발효조(10)의 상부에서만 이루어지도록 구성한 이유 때문이었다.
넷째, 흡기부(60)의 열풍배출관(68)과 배기부(70)의 악취배출관(68)이 서로 같은 높이에 설치되어 흡입된 공기가 바로 배기부(70)로 배출되어 흡기효율이 떨어지게 되므로써 음식물 쓰레기에 공급되는 산소가 부족하게 되어 미생물의 생장에 효과적이지 못한 단점이 있었다.
다섯째, 세라믹 히터(80)는 배기부(70)에 밀폐식으로 설치되어 있어 세라믹 히터(80)에서 발생된 원적외선이 발효조(10)내로 방사되지 못하고 단지 배기가스중의 악취제거 또는 유해한 가스를 연소시키는 단순한 역할만을 했었고, 흡기부(60)에도 별도의 발열히터(52)를 설치하여야 하는 문제점도 있었다.
여섯째, 상기한 유기물 퇴비화 장치에 있어서는 음식물 쓰레기 등의 처리방식이 단순히 퇴비화시키는 것에 지나지 않았었으므로 음식물 쓰레기의 종류나 기타 장소나 여건에 따라 음식물 쓰레기의 처리방식을 달리할 필요가 있을 경우, 그에 유연하게 대처하지 못하게 되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 첫째, 발효조내에 투입된 음식물 쓰레기의 급속발효를 도모할 수 있도록 미생물의 생장조건인 온도, 습도 및 기타의 조건을 최적으로 유지가능토록 하는 데 있다.
둘째, 발효조내에 별도의 수분조정제를 투입하지 않고도 음식물 쓰레기중의 수분을 적정하게 탈수시키므로씨 최소한의 발효조용적내에서 최대의 음식물 쓰레기 처리능력을 발휘할 수 있도록 하는 데 있다.
셋째, 배기가스중에 합유된 암모니아를 비롯한 각종 악취를 효과적으로 제거한 후 배출시킬 수 있도록 하므로써 음식물 쓰레기 처리장치를 실내에도 설치할 수 있도록 함과 동시에 주변에 환경공해의 유발을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.
넷째, 교반기의 구조를 개선하여 음식물 쓰레기와 공기 및 미생물의 교반효율을 높이므로써 음식물 쓰레기의 발효와 건조를 촉진시킬 수 있도록 하는 데 있다.
다섯째, 흡기부로부터 공급되는 공기가 발효조내부의 음식물 쓰레기와 혼합되는 효율을 극대화시켜 미생물의 활동을 왕성하게 하여 음식물 쓰레기의 발효를 더욱 촉진시키고 급속건조가 가능토록 하는 데 있다.
여섯째, 한 조의 히터만을 가지고도 흡기부에서 공기를 예열함과 동시에 배기가스중의 악취를 제거할 수 있도록 하고, 이와 더불어 히터에서 발생된 원적외선에 의하여 발효조내의 미생물 생장촉진을 조장할 수 있도록 하는 데 있으며, 흡기부에서 상기 히터의 폐열을 효과적으로 회수하여 발효조내의 음식물 쓰레기에 고온의 공기를 공급하므로써 최저의 에너지 소비만으로도 음식물 쓰레기의 건조 및 발효시간을 최대한 단축할 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공하는 데 있다.
이와 더불어 본 발명은 상기한 음식물 쓰레기 처리장치를 음식물 쓰레기중의 수분만을 탈수시키는 건조기능, 음식물 쓰레기에 미생물을 투입 이를 발효시켜서 가축의 사료 또는 퇴비로 사용할 수 있도록 하는 발효기능 및 음식물 쓰레기의 부피와 중량을 최소로 하므로써 거의 소멸시키는 소멸기능을 갖도록 교반기의 구동조건, 세라믹 히터의 발열조건, 미생물의 투입여부를 조절하므로써 음식물 쓰레기의 다각적인 처리가 가능하도록 하는 방법을 제공하는 데 있는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 음식물 쓰레기와 미생물이 투입되는 발효조, 이 발효조 내부에 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반기, 외기를 도입하는 흡기부, 발효조내에서 발효 및 건조시 발생하는 악취와 배기가스를 외부로 배출하는 배기부를 포함하여 이루어지되, 상기 발효조의 상부 내측에는 발효조 내부로 직접 원적외선을 방사함과 동시에 고온의 열을 발생하는 세라믹 히터를 설치하고, 상기 교반기는 음식물 쓰레기를 회전시키면서 교반시킴과 동시에 음식물 쓰레기를 좌, 우방향으로도 이송시키면서 교반이 이루어지도록 구성하며, 상기 발효조의 둘레에는 흡기부로부터 예열된 상태로 공급된 공기가 도입되어 발효조 내부가 미생물이 증식하기 적합한 조건인 온도를 유지시켜줄 수 있고 음식물 쓰레기중의 수분을 신속히 제거하며 미생물이 생장하는데 필수적인 산소를 공급할 수 있도록 공기챔버를 형성하고, 상기 발효조에서 발효되면서 발생된 악취와 배기가스는 배기부의 배기관을 통과하기전 세라믹 히터에 의하여 탈취되고 연소되어 무해한 배기가스만 배출되도록 한 음식물 쓰레기 처리장치를 제공한 것이다.
상기 세라믹 히터에서 발생하는 원적외선열은 발효조내의 정온유지 및 미생물의 생장을 촉진함과 동시에 음식물 쓰레기중에 함유된 수분을 신속히 제거하게 되므로써음식물 쓰레기의 급속발효를 도모하고, 세라믹 히터에서 발생한 고온의 열은 발효시 발생하는 배기가스 중의 유해가스를 연소시키며, 악취는 세라믹 히터의 탈취작용에 의하여 제거되도록 한 것이다.
또, 상기 배기부에는 배기가스중에 포함된 미세한 분진과 잔여의 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 물필터를 설치하여 배기가스가 물필터를 거친 후 배출되도록 한것이다.
또한, 상기한 음식물 쓰레기 처리장치에서 음식물 쓰레기를 건조처리할 경우에는 투입된 량에 따라 교반기를 정해진 시간동안 연속적으로 구동시키면서 발효조내부를 약 80℃∼120℃가 유지되도록 하므로써 음식물 쓰레기중의 수분을 최단시간내에 제거할 수 있도록 하고, 음식물 쓰레기를 발효시킬 경우에는 음식물 쓰레기의 투입량에 따라 적량의 발효용 미생물을 투입한 후 교반기를 약 5분회전/5분정지의 상태가 되도록 간헐적으로 정해진 시간동안 구동시키면서 발효조 내부를 약 60℃∼80℃가 유지되도록 하므로써 음식물 쓰레기를 발효시켜 퇴비나 사료로 이용할 수 있도록 하며, 음식물 쓰레기를 완전히 소멸시킬 경우에는 투입된 량에 따라 적량의 발효용 미생물을 투입한 후 교반기를 약 5분회전/25분정지상태가 되도록 간헐적으로 정해진 시간동안 구동시키면서 발효조 내부를 약 40℃∼60℃가 유지되도록 하므로써 음식물 쓰레기의 부피와 중량을 최대한 감소시킬 수 있도록 하므로써 하나의 음식물 쓰레기 처리장치에서 운전조건을 변화시키므로써 음식물 쓰레기의 건조, 발효 및 소멸 등 다각적인 처리방법을 제공할 수 있도록 한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한
다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 사시도,
도2는 본 발명의 제1실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 내부구성을 도시한 정단면도,
도3은 본 발명의 제1실시예에 의한 음식물 쓰레기 처러장치의 측단면도,
도4는 본 발명의 제1실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 평단면도,
도5는 본 발명의 제1실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 발효조구성을 도시한 단면도,
도6은 본 발명의 제1실시예에 따른 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 교반기구성도,
도7은 도6에 도시된 교반기의 날개형상을 도시한 것으로,
도7a는 회전축의 중앙에 설치된 날개의 힝상을 도시한 것이고,
도7b는 회전축의 중앙 양측에 설치된 날개의 형상을 도시한 것이며,
도7c는 회전축의 좌우 양 외측에 설치된 날개의 형상을 도시한 것이고,
도8은 본 발명의 처리장치의 조작패널 구성도,
도9는 발명의 제2실시예를 도시한 정단면도,
도10은 발명의 제2실시예를 도시한 측단면도,
도11은 본 발명의 제2실시예를 도시한 펑단면도,
도12는 본 발명의 제3실시예를 도시한 측단면도,
도13은 본 발명의 제4실시예를 도시한 측단면도,
도14는 본 발명의 제1실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 흡, 배기상태도,
도15a,15b,15c는 본 발명에 제2실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 흡, 배기상태도,
도16은 종래 본 출원인의 유기물 퇴비화 장치를 도시한 것이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 몸체 200 : 발효조
210 : 투입구 220 : 도어
230 : 배출구 240 : 배출가이드
250 : 배출도어 300 : 교반기
310 : 회전축 320,330,340,350,360 : 날개
320a,330a,340a,350a,360a : 날개판
370 : 풀리 380 : 구동모터
390 : 동력전달수단 400 : 세라믹 히터
410 : 히터장착부 420 : 동판
500 : 흡기부 510 : 제1흡기관
520 : 송풍기 525 : 댐퍼
530 : 제2흡기관 540 : 가열챔버
545 : 보조히터 550 : 공기챔버
560 : 단열판 570 : 구멍
580 : 가이드 판 600 : 배기부
610 : 배기구 620 : 배기통로
630 : 연소실 640 : 배기관
650 : 물필더 652 : 물탱크
654 : 급수관 656 : 급수밸브
658 : 배수관 660 : 배수밸브
700 : 제어부 710 : 조작패널
도1 내지 도4는 본 발명의 일 실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 전체구성을 도시한 것이고, 도5는 발효조의 구성을 도시한 것이며, 도6 및 도7은 교반기의 구조를 도시한 것으로, 본 실시예는 처리장치의 몸체(100)하부에 설치되는 발효조(200), 이 발효조(200)내부에 설치되는 교반기(300), 발효조(200)의 상부에 설치되는 세라믹히터(400), 상기 몸체(100)의 상부에 설치되어 발효조(200)내부로 공기를 공급하는 흡기부(500), 상기 몸체(100)의 상부에 설치되어 발효조(200)내에서 발생한 배기가스를 외부로 배출하는 배기부(600)를 포함하여 이루어진다.
상기 도면중 미설명 부호 '110'은 몸체(100)의 전방에 개폐가능하게 설치되는 전방도어이고, '120'는 측부도어이며, '130'은 몸체(100)의 상측부에 설치된 상부도어로서, 전방도어(110)는 발효조(200)에서 발효완료된 음식물 쓰레기를 배출하기 위하여 설치되고, 측부도어(120)는 교반기(300)의 구동계통을 정비하기 용이하도록 형성한 것이며, 상부도어(130)는 그 내부에 설치되는 제어부(700)를 정비하기 위하여 사용된다.
상기 발효조(200)는 상부의 일측에 전방으로 음식물 쓰레기를 발효조(200)내로 투입하기 위한 투입구(210)가 구비되고, 이 투입구(210)에는 투입구(210)를 개폐시키기 위한 도어(220)가 부착된다.
상기 발효조(200)는 후방 상부를 수직으로 형성하고, 전방 상부는 전방으로 기울어지도록 형성하여 발효조(200)의 전방 내측에 대략 역삼각형상의 공간부(201)가 형성되도록 한다.
상기 투입구(210)는 음식물 쓰레기의 투입을 용이하게 하기 위하여 몸체(100)의 전방 하부로 경사지도록 형성하므로써 도어(220)의 개방동작과 음식물 쓰레기의 투입을 용이하게 한다.
또, 발효조(200)의 전방에는 발효조(200)내애서 발효완료된 음식물 쓰레기를 외부로 배출시키기 위한 배출구(230)가 형성된 것으로, 이 배출구(230)는 발효조(200)의 전방 중앙에 형성하여 발효조(200)의 중앙부에서 음식물 쓰레기를 배출시킬 수있도록 한다.
상기 배출구(230)는 발효조(200)내에 설치되는 교반기(300)의 회전축(310)과 동일한 높이로 형성하여 음식물 쓰레기가 교반기(300)에 의하여 회전되면서 자연적으로 배출가능하도록 한 것이다.
상기 배출구(230)의 외측으로는 전방 하부로 기울어진 배출가이드(240)가 형성되어 음식물 쓰레기의 용이한 배출이 가능하도록 하고, 배출구(230)의 일측에는 측방향 개폐가 가능한 배출도어(250)를 부착한다.
상기 발효조(200)의 내부에 설치되는 교반기(300)는 축방향을 따라 일정간격으로 복수개의 날개(320,330,340,350,360)가 부착되어 발효조(200)의 중앙에 좌.우 수평방향으로 설치되는 회전축(310)과, 이 회전축(310)의 일측에 부착된 풀리(370)와, 이 풀리(370)를 회전시키기 위한 구동모터(380)로 구성되며, 상기 풀리(370)와 구동모터(380)사이에는 벨트 또는 체인 등의 동력전달수단(390)이 설치된다.
상기 회전축(310)의 양측은 각각 베어링하우징(310a,310b)에 의하여 몸체(100)의 양 측면 내측에 고정되어 회전가능하게 되는 것이며, 발효조(200)의 양 측면에도 각각 베어링(310c,310d)으로 밀봉 지지된 상태를 유지하게 된다.
상기 회전축(310)은 구동모터(380)에 의하여 음식물 쓰레기를 교반시킬 경우에는 일방향으로(도3에서는 반시계방향으로)회전하고 처리완료된 음식물 쓰레기를 배출시킬 경우에는 상기와는 반대방향으로 회전하도록 구성한 것으로, 회전축(310)의 회전조건은 발효조(200)내에서 음식물 쓰레기의 건조과정, 발효과정 및 소멸과정
등 각 과정에서 그에 적합한 회전 및 정지주기에 맞추어 연속동작과 간헐동작이 반복되도록 한다.
상기 회전축(310)에 부착되는 복수개의 날개(320,330,340,350,360)는 상호 일정한 간격으로 회전축(310)에 부착되는 것이며, 각 날개(320,330,340,350,360)는 상호 직각으로 배치된다.
상기 회전축(310)의 중앙에 설치되는 날개(320)는 도7a에 도시한 바와 같이, 선단의 날개판(320a)이 완만한 ∨자형으로 절곡형성되는 것이며, 회전축(310)의 중앙양측에 설치되는 날개(330,340)의 날개판(330a,340a)은 도7b에 도시한 바와 같이상호 대칭되게 사선방향으로 경사지게 절곡형성되며, 양 외측에 설치된 날개(350,360)의 날개판(350a,360a)은 도7c에 도시한 바와 같이, 사선방향으로 경사지게 절곡형성되어지되 그 외측을 짧게 형성한 특징을 갖는다.
상기 회전축(310)에 부착된 날개(320,330,340,350,360)는 발효조(200)내부로 투입된 음식물 쓰레기를 회전축(310)을 증심으로 회전시키는 작용을 함과 동시에 그 날개만(320a,330a,340a,350a,360a)의 형상과 배치상태 및 절곡각도에 의하여 음식물 쓰레기를 회전축(310)의 축방향 즉, 좌,우방향으로도 내측에서 외측으로 또 외측에서 내측으로 교번이송시키게 되므로 음식물 쓰레기의 교반효율을 향상시키게 된다.
이를 상세히 설명하면, 교반시에는 회전축(310)이 시계반대방향으로 회전하게 되므로 음식물 쓰레기가 날개판(320a,330a,340a,350a,360a)에 의하여 발효조(200)의 중앙으로 수렴되고 다시 발효조(200)의 양측으로 이송되므로 교반기(300)의 회전축(310)을 따라 회전됨과 동시에 좌,우측 방향으로도 번갈아 이송되므로 스크류에 의한 이송교반원리가 적용되므로 전체적인 교반효율이 향상되는 것이고, 배출시에는 회전축(310)이 시계반대방향으로 회전하게 되므로 음식물 쓰레기는 상기의 교반시와는 반대의 양태로 좌,우이송과 회전이 이루어져 발효조(200)의 중앙으로 모이게되므로 자연스러운 배출이 가능하게 되는 것이다.
이에 따라 건조시에는 흡입된 공기와의 접촉면적이 넓어져 급속한 건조가 가능하고, 발효시에는 미생물과의 교반효율이 향상되어 발효속도도 빨라지게 되므로써 건조시 및 발효시 별도의 수분조정제를 투입하지 않아도 되는 것이며, 이에 의하여 발효조 용적을 최소화 할 수 있는 것이다.
한편, 세라믹 히터(400)는 원적외선을 방사하는 재질인 세라믹으로 둘러싸인 히터로서, 이는 발효조(200)의 상부 내측에 형성된 히터장착부(410)에 수평방향으로 설치되어 발효조(200)의 내부로 원적외선을 방출하게 된다.
이를 상세히 설명하면, 상기 발효조(200)의 상부 후방에는 히터장착부(410)가 형성되고, 이 히터장착부(410)에 복수개의 세라믹 히터(400)를 수평으로 평행하게 설치하여 세라믹 히터(400)에서 방사하는 원적외선이 하부의 발효조(200)전체에 복사되도록 한 것이다.
상기 흡기부(500)는 제1흡기관(510)과, 이 제1흡기관(510)의 일측에 흡입구가 연결되는 송풍기(520)와, 이 송풍기(520)의 배출구가 일측에 연결되는 제2흡기관(530)과, 상기 세라믹 히터(400)의 상부에 설치되고, 상기 제2흡기관(530)에 연통된 가열챔버(540)와, 상기 가열챔버(540)에서 가열된 공기가 공급되는 공기챔버(550)로 구성된다.
상기 흡기부(500)의 제1흡기관(510)은 그 타측 상부에 흡입구(510a)가 형성되고, 내부에는 흡입된 공기가 배기관(640)둘레를 돌면서 예열되도록 복수개의 가이드판(510b)이 배기관의 양측에 대칭되게 설치된 것으로, 송풍기(520)가 작동을 하게 되면 몸체(100)의 하부로부터 유입된 공기가 이 흡입구(510a)로 유입되어 제1흡기관(510)을 통과하게 되는 것이며, 이 제1흡기관(510)내를 통과하는 공기는 배기관(640)을 통하여 배출되는 열기와 하부의 세라믹 히터(400)에서 외부로 낭비되는 열을 받아 1차적으로 예열되는 것이며, 여기서 1차적으로 예열된 공기는 송풍기(520)를 통과하여 제2흡기관(530)으로 공급되고 여기서 2차로 다시 한번 예열된 후 가열챔버(540)로 공급된다.
상기 송풍기(520)의 배출구와 제2흡기관(530)사이에는 흡입되는 공기의 양을 조절할 수 있도록 댐퍼(525)가 설치되고 이 댐퍼(525)는 제어부(700)에 의하여 적절히 제어되도록 구성하여 발효조(200)로 공급되는 공기의 양을 필요에 따라 적절히 조절해 줄 수 있도록 한다.
상기 가열챔버(540)는 몸체(100)에 설치된 발효조(200)상부의 세라믹 히터(400)상부에 설치되어 세라믹 히터(400)에서 발생한 고온의 열에 의하여 내부로 공급된 공기가 3차로 가열되는 것이다.
상기 가열챔버(540)의 내부에는 보조히터(545)를 설치하되, 이 보조히터(545)는 외기의 온도가 낮은 동절기 또는 과다한 양의 음식물 쓰레기를 투입한 경우나 건조과정에만 작동되도록 구성한다.
상기 가열챔버(540)와 연결된 공기챔버(550)는 발효조(200)의 외측 둘레와 소정의 간격을 갖고 설치된 단열판(560)에 의하여 형성되는 것으로, 이 공기챔버(550)는 발효조(200)의 둘레를 감싸도록 구성되어 있으므로 가열챔버(540)로부터 고온의 공기가 공급되어 발효조(200)를 가열시키게 되는 것이다.
상기 발효조(200)의 둘레에 형성된 공기챔버(550)의 전방 상부에는 발효조(200)로 통하는 구멍(570)이 형성되어 있으며, 이는 공기챔버(550)를 지나온 공기가 발효조(200)내로 공급되어 발효조(200)내의 음식물 쓰레기에 혼입되도록 한 것이다.
상기 구멍(570)의 내측 상부에는 구멍(570)을 통하여 도입된 공기가 발효조(200)의 하부로 향하도록 안내하는 가이드판(580)을 부착하여 공기와 음식물 쓰레기와의 혼합효율이 향상되도록 한다.
한편, 배기부(600)는 흡기부(500)에 설치된 송풍기(520)의 송풍압에 의하여 발효조(200)내에서 발생한 배기가스가 외부로 자연배출가능하도록 한 것으로, 이는 발효조(200)의 상부 양측에 형성된 배기구(610)에서 시작하여 몸체(100)의 후방 상부에 설치된 배기관(640)까지를 말하며, 이는 배기구(610)로 배출된 배기가스가 통과하는 배기통로(620)와, 이 배기통로(620)와 배기관(640)사이에 설치되는 연소실(630)을 포함하여 이루어진 것이며, 상기 연소실(630)은 세라믹 히터(400)의 상부에 곧바로 설치되어 세라믹 히터(400)의 가동시 발생하는 열에 의하여 배기가스중의 악취 및 각종 유해한 성분을 제거하게 된다.
상기 연소실(630)과 세라믹 히터(400)사이에는 열전도성이 높은 동판(420)을 설치하여 세라믹 히터(400)에서 발생한 고온의 열이 연소실(630)로도 충분히 공급가능 하도록 한다.
상기 배기관(640)의 상부 둘레에는 물필터(650)를 설치한 것으로, 이는 물탱크(652)내예서 소정의 수위를 유지하기 위한 급수관(654)과 물탱크(652)내에 담긴 물이 소정의 수위이하인 경우 개방되는 급수밸브(656)및 오염된 물과 쓰래기를 배출하기 위한 배수관(658)과 배수밸브(660)를 포함하여 이루어진다.
상기 배기관(640)의 상부에는 배기관(640)을 통하여 배출되는 배기가스가 물탱크(652)에 담긴 물의 표면과 접촉되도록 반구형의 캡(642)을 씌운다.
상기 제어부(700)는 교반기(300)를 작동시키는 구동모터(380), 세라믹 히터(400), 보조히터(545)및 흡기부(500)의 송풍기(520)와 댐퍼(525)의 작동을 음식물 쓰레기의 처리단계에 맞추어 적정하게 제어하도록 구성된 것으로, 어 제어부(700)는 도8에 도시된 바와 같은 조작패널(710)의 조작에 의하여 가동되는 것으로, 이 조작패널(710)은 처리장치의 전원을 온/오프시키는 운전스위치(720)와 별도의 기능을 추가적으로 발휘할 수 있도록 선택하는 기능스위치(730)및 음식물 쓰레기를 배출시키는 배출스위치(740)가 설치되고, 음식물 쓰레기의 처리방식을 선택하는 3개의 선택 스위치인 건조,발효 및 소멸스위치(750)(760)(770)가 설치된다.
또, 상기 조작패널(710)에는 음식물의 투입량에 따른 각 처리과정에서의 소요시간을 조절해주는 복수개의 투입량스위치(780)가 설치된다.
상기 기능스위치(730)는 교반기(300)와 송풍기(520)및 세라믹 히터(400)의 구동 및 발효조(200)내의 온도를 소정의 범위내에서 가감할 수 있는 것이며, 이는 조작자가 디스플레이부(790)에 표시된 항목(교반, 송풍, 히팅, 온도, 타임 등)의 점등상태를 육안으로 확인하면서 조절할 수 있는 것이다.
도9 내지 도11은 본 발명의 제2실시예에 의한 음식물 쓰레기 처리장치를 도시한 정단면도, 측단면도 및 평면도로써, 본 실시예에서는 교반기(300)의 회전축(310)을 발효조(200)의 가상중심(C)으로부터 약간 하방으로 핀심되게 설치하여 교반기(300)의 날개(320,330,340,350,360)가 회전하면서 형성하는 궤적이 발효조(200)의 전,후 방벽으로부터 하방으로 갈 수록 근접되도록 형성하고, 발효조(200)의 배기구(610)를 발효조(200)의 후방 중앙에 위치하도록 한 것이다.
또, 상기 실시예에서는 흡, 배기부(500,600)의 구조가 제1실시예에서와는 약간 다르게 형성된 것을 알 수 있는데, 이를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제2실시예에 의한 흡기부(500)는 2개의 송풍기(520,520')와, 각 송풍기(520,520' )의 흡입구측에 상부로부터 공기가 도입되도록 형성된 공기실(522,522' )과, 이 공기실(522,522')내에 설치되어 세라믹 히터(400)의 양단에서 발생하는 폐열을 보다 적극적으로 활용할 수 있도록 세라믹 히터(400)의 양측에 형성된 공기유도통로(524,524')에 연통된 공기유도관(526,526')으로 구성된 특징을 갖고 있으며, 송풍기(520,520')의 배출구가 일측에 연결되는 제2흡기관(530), 상기 세라믹 히터(400)의 상부에 설치되고 상기 제2흡기판(530)에 연통된 가열챔버(540), 상기 가열챔버(540)에서 가열된 공기가 공급되는 공기챔버(550)는 상기 제1실시예에서와 동일한 구성을 갖는다.
또, 본 발명의 제2실시예에서 배기부(600)는 상기 제1실시예에서와는 달리 배기구(610)가 발효조(200)의 후방 중앙에 형성되고, 배기구(610)로 배출된 배기가스가
통과하는 배기통로(620), 이 배기통로(620)와 배기관(640)사이에 설치되는 연소실(630)은 상기 제1실시예에서와 위치만 다를 뿐 유사한 구성을 갖고 있으므로 이의 설명은 생략한다.
상기 제2실시예에서 교반기(300)의 회전축(310)을 발효조(200)의 가상중심(C)으로부터 하방으로 편심설치한 이유는 음식물 쓰레기의 양이 적을 경우에도 교반이 잘이루어질 수 있도록 하기 위함임과 아울러 음식물 쓰레기중에 딱딱한 뼈나 기타 이물질이 포함되어 있을 경우에도 이들이 교반날개(320a,330a,340a,350a,360a)와 발효조(200)사이에 끼이게 되는 것을 방지하여 교반기(300)의 원활한 회전이 가능하도록 배려한 것이며, 건조시 음식물 쓰레기가 반고체상태가 되었을 경우에도 음식물 쓰레기가 회전축(310)에 달라붙어 함께 회전하므로써 교반효율이 저하되는 사태를 방지할 수 있도록 한 것이다.
도12 및 도13은 본 발명의 제3 및 제4실시예를 도시한 것으로, 제3실시예에서는 처리장치의 용량이 큰 경우 또는 전기를 사용하기 부적합한 장소에서는 전열식 세라믹 히터(400)와 함께 중기히터(400a)를 병설하여 증기히터(400a)에 의하여 발효조(200)를 가열시키고, 세라믹 히터(400)는 원적외선의 방사에 의하여 살균 및 탈취기능을 발휘하도록 한 것이며, 제4실시예에서는 원적외선이 방사되는 특수하게 제작된 가스버너(400b)를 설치하여 발효조(200)의 가열 및 원적외선에 의한 살균과 탈취작용을 가능하도록 한 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명 음식물 쓰레기 처리장치의 작동상태 및 음식물 쓰레기의 건조, 발효 및 소멸과정을 차례대로 설명하기로 한다.
음식물 쓰레기의 건조시에는 조작패널(710)상의 운전스위치(720)를 미리 눌러 발효조(200)를 소정의 온도로 예열시킨 상태에서 건조스위치(750)를 누르고, 몸체(100)의 전방 상부에 형성된 투입도어(120)를 열고 투입구(110)를 통하여 발효조(200)내로 음식물 쓰레기를 투입하는데, 이때 음식물 쓰레기의 투입량에 따라 투입량 스위치(780)중의 하나를 선택하여 누르면 되는 것으로, 투입량이 발효조(200)용량에 대하여 약 20%∼40%, 40%∼60%, 60%∼80%, 80%∼100%, 100%∼120%의 범위일 경우 그에 해당하는 번호를 누르면 되는 것이며, 이 투입량 스위치(780)를 누르게 되면 건조과정일 경우 운전시간이 약 4시간∼10시간의 범위내에서 적절하게 세팅되는 것이다.
상기한 세팅에 의하여 교반기(300)는 연속적으로 5회전/분 정도의 속도로 회전하게되는 것이며, 세라믹 히터(400)는 발효조(200)내의 온도가 약 80℃∼120℃정도를 유지하도록 가동되는 것이다.
상기 건조과정에서는 별도의 수분조절제와 미생물을 투입하지 않으며, 발효조(200)
내의 온도가 80℃∼120℃정도를 유지하고 있는 상태에서 소정의 시간동안 교반기(300)가 연속적으로 회전하면서 흡기부(500)로부터 예열된 공기가 발효조내의 음식물 쓰레기에 공급되므로써 음식물 쓰레기의 건조가 신속하게 이루이지게 되는 것이다.
실험에 의하여 통상 발효조(200)의 용적에 대하여 100%부피의 음식물 쓰레기가 투입될 경우, 음식물 쓰레기에 포함된 수분의 약 85%가 탈수되기 까지는 약 8시간 정도가 소요되는 것으로 밝혀졌다.
한편, 음식물 쓰레기를 발효시키는 과정은 상기 건조과정과 마찬가지로 발효조(200)를 적당하게 예열시킨 상태에서 발효스위치(760)를 누르고, 음식물 쓰레기의 투입량에 따라 적당량의 미생물을 함께 투입시킨 후 투입량 스위치(780)를 선택하여 누르면 되는 것으로, 투입량이 발효조(200)용량에 대하여 약 20%∼40%, 40%∼60%, 60%∼80%, 80%∼100%, 100%∼120%의 범위일 경우 그에 해당하는 번호를 누르면 되는 것이며, 이 투입량 스위치(780)를 누르게 되면 발효과정일 경우 운전시간이 약 10∼20시간까지의 범위내에서 적절하게 세팅되는 것이다.
상기한 세팅에 의하여 교반기(300)는 5회전/분 정도의 속도로 5분회전 5분정지의 간헐적인 동작이 계속 반복되는 것이며, 세라믹 히터(400)는 발효조(200)내의 온도가 약 60℃∼80℃정도를 유지하도록 가동되는 것이다.
상기 건조과정에서는 별도의 수분조절제는 필요로 하지 않지만 소량의 미생물을 투입하여야 하며, 발효조(200)내의 온도가 60℃∼80℃정도를 유지하고 있는 상태에서 소정의 시간동안 교반기(300)가 5분회전 5분정지의 간헐인 작동율 유지하면서 흡기부(500)로부터 예열된 공기가 발효조(200)내의 음식물 쓰레기에 공급되므로써 음식물 쓰레기의 건조와 발효가 신속하게 이루어지게 되는 것이다.
실험에 의하여 통상 발효조(200)의 용적에 대하여 100%부피의 음식물 쓰레기가 투입될 경우 수분의 약 85%가 탈수되고 발효가 완료되기 까지는 약 18∼20시간 정도가 소요되는 것으로 밝혀졌다.
또, 음식물 쓰레기를 소멸화시키는 과정은 상기 발효과정과 마찬가지로 발효조(200)를 적당하게 예열시킨 상태에서 소멸스위치(770)를 누르고, 음식물 쓰레기의 투입량에 따라 적당량의 미생물을 함께 투입시킨 후 투입량 스위치(780)중의 하나를 선택하여 누르면 되는 것이다.
상기한 세팅에 의하여 교반기(300)는 5회전/분정도의 속도로 5분회전 25분정지의 간헐적인 동작이 계속 반복되는 것이며, 세라믹 히터(400)는 발효조(200)내의 온도가 약 40℃∼60℃정도를 유지하도록 가동되는 것이다.
상기 소멸과정에서는 발효조(200)내의 온도가 40℃∼60℃정도를 유지하고 있는 상태에서 소정의 시간동안 교반기(300)가 5분회전 25분정지의 간헐적인 작동을 유지하면서 흡기부(500)로부터 예열된 공기가 발효조(200)내의 음식물 쓰레기에 공급되므로써 음식물 쓰레기의 건조와 발효가 동시에 이루어지면서 음식물 쓰레기의 중량과 부피가 최소화 되는 것이다.
실험에 의하여 통상 발효조(200)의 용적에 대하여 100%부피의 음식물 쓰레기가 투입될 경우 전체 부피의 약 95%가 제거되기 까지는 약 24시간 정도가 소요되는 것으로 밝혀졌다.
상기 음식물 쓰레기의 건조, 발효 및 소멸화 과정에서 공기의 흡입과 배출상태를 설명하면 첨부된 도14 및 도15에서와 같이, 발효조(200)내에서는 교반기(300)에 의하여 음식물 쓰레기와 미생물이 알맞게 혼합되면서 음식물 처리장치의 하부로부터 찬 외부공기가 흡입되어 구동모터(380)를 냉각시킴과 동시에 제어부(700)도 냉각시키면서 흡기부(500)로 유입되어 흡기부에서 다단계를 거쳐 점차적으로 예열된 공기가 세라믹 히터(400)상부의 가열챔버(540)로 공급되어 발효조(200)의 둘레에 형성된 공기챔버(550)를 통해 공급되면서 발효조(200)를 적당한 온도로 가열시키므로써 발효조(200)내를 미생물이 생장하기 최적의 온도상태로 유기시켜주게 된다.
이에 의하여 세라믹 히터(400)에서 발생한 폐열을 흡입공기가 대부분 흡수하여 예열되므로 폐열의 회수율이 높아지게 되는 것이고 그동안 악취의 발생원인중의 하나로 알려져 왔던 찬공기와 음식물 쓰레기와의 직접접촉을 방지해주므로써 악취의 발생을 최소화 할 수 있는 것이다.
또, 공기챔버(550)의 외부를 형성하는 단열판(560)은 예열된 상태로 공급된 공기가 외부와 열교환을 이루지 않도록 하므로써 예열된 공기가 발효조(200)를 효과적으로 가열시키게 되는 것이며, 이러한 발효조(200)의 간접가열방식은 발효조(200)내의 음식물 쓰레기가 과열에 의하여 타거나 국부적으로만 가열되는 것을 방지하게 되므로써 에너지 절약과 음식물 쓰레기 처리장치의 각종 고장원인을 사전에 배제할 수 있는 것이다.
또한, 공기챔버(550)를 거친 가열된 공기는 공기챔버(550)전방의 구멍(570)을 통하여 발효조(200)내부로 공급되는데, 이때 발효조(200)내로 공급되는 공기는 가이드판(580)에 의하여 발효조(200)내부의 하방으로 향하게 되고, 교반기(300)는 반시계 방향으로 회전하고 있는 상태이므로 음식물 쓰레기와 공기와의 혼합이 이상적으로 이루어지게 되는 것이며, 이에 의하여 음식물 쓰레기의 발효 및 소멸과정에서는 음식물 쓰레기중의 미생물이 산소를 충분히 공급받아 활발하게 활동하게 되어 발효가 촉진되는 것임과 동시에 건조과정에서는 음식물 쓰레기중의 수분이 신속하게 건조되는 것이다.
이와 더불어 발효조(200)의 상부에 설치된 세라믹 히터(400)에서는 원적외선을 발효조(200)내부로 직접 방사하게 되므로 원적외선에 의한 미생물의 생장과 활동의 촉진이 조장되는 것이며, 음식물 쓰레기로부터 방출되는 일산화탄소, 암모니아 등을 비롯한 각종 악취의 요소를 200℃∼500℃의 복사열로 연소시켜므로써 이를 무해한 이산화탄소와 수증기로 배출시키게 되는 것이다.
상기 교반기(200)내에서는 음식물 쓰레기를 건조시키는 과정, 발효와 건조를 동시에 수행하는 과정, 발효완료된 음식물 쓰레기를 소멸시키는 과정에 따라 교반기(300)의 회전과 정지시간을 변화시키므로써 미생물이 음식물 쓰레기와 이상적으로 혼합된 상태에서 음식물 쓰레기를 완전 발효시킬 수 있도록 하고, 음식물 쓰레기중에 포함된 수분을 신속하게 제거할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 발효조(200)내에서 음식물 쓰레기의 건조 및 발효에 의하여 발생된 다량의 수분을 포함한 배기가스 및 각종 악취는 제1실시예에서는 발효조(200)전방 상부 양측의 배기구(610), 제2실시예에서는 발효조(200)후방 상부 중앙의 배기구(610)를 통하여 배기통로(620)로 배출되어 연소실(630)로 공급되는 것이며, 연소실(630)내로 공급된 배기가스는 연소실(630)의 하부에 설치된 세라믹 히터(400)의 고열에 의하여 연소된 후 배기관(640)을 통하여 외부로 배출되는데, 이때 배기가스중에 포함된 잔여의 암모니아가스 및 기타 해로운 성분과 악취는 세라믹 히터(400)의 고온에 의하여 연소 및 탈취되면서 배출되므로 환경공해의 유발을 방지한다.
최종적으로 배기관(640)을 통하여 배출되는 배기가스는 배기판(640)의 상부 둘레에 설치된 물필터(650)를 거치게 되는 것이며, 이 물필터(650)에서는 배기가스중에 잔류하고 있는 분진과 악취 및 습기를 물이 흡수하게 되므로써 배기가스중에는 공해를 유발하게 되는 물질이 포함되지 않게 되는 것이다.
상기 세라믹 히터(400)는 발효조(200)내부가 최대 설정치 이상의 온도가 되었을 경우 작동이 중단되고, 최소 설정치 이하의 온도가 되었을 경우 다시 가동되도록 제어부(700)에서 제어하여 발효조(200)내부가 건조시에는 약 80℃∼120℃, 발효시에는 약 60℃∼80℃, 소멸시에는 40℃∼60℃정도의 온도를 유지할 수 있도록 하므로써 각 상태에 따라 음식물 쓰레기의 신속한 건조 및 미생물이 생장하기 최적의 온도상태로 조절해 줄 수 있다.
한편, 가열챔버(540)내에서 설치된 보조히터(545)는 외기의 온도가 낮은 동절기 및음식물 쓰레기의 과다투입이나 수분이 다량 함유된 음식물 쓰레기의 건조 및 발효과정에만 기능스위치(730)를 조작하여 선택적으로 가동시킨다.
이처럼 본 발명은 발효조(200)내의 온도를 음식물 쓰레기의 처리상태에 따라 최적의 조건, 즉, 발효조(200)의 둘레에 공기챔버(550)를 형성시켜 예열된 공기를 순환시킴과 동시에 이 공기를 발효조(200)내로 공급하므로써 외부온도에 영향없이 발효조(200)내의 온도를 적당하게 유지할 수 있음과 아울러 세라믹 히터(400)에서 발생된 열기와 원적외선을 교반중인 음식물 쓰레기에 직접 조사시키는 방식을 겸하도록 하므로써 미생물의 활발한 생장에 의한 단시간내의 발효완료 및 소멸이 이루어지도록 한 것으로, 처리완료된 음식물 쓰레기를 배출시키기 위하여는 교반기(200)를 상기와는 반대의 방향인 시계방향으로 회전시키면서 발효조(200)전방의 배출구(230)를 열고 발효윈료된 음식물 쓰레기를 적당량 또는 전량 외부로 배출시킬 수 있는 것이다.
또, 처리완료된 음식물 쓰레기는 그 처리상태에 따라 완전 탈수, 탈취 및 발효완료되어 부피가 작고 무게가 가벼워 이의 처리가 간편하고, 건조처리를 거신 음식물쓰레기는 그대로 폐기할 수 있으며, 건조 및 발효완료된 음식물 쓰레기는 각종 가축의 사료 또는 퇴비로 이용가능한 것이다.
또, 소멸처리방식이 사용되는 곳은 음식물쓰레기의 폐기나 사료나 퇴비로 재활용하기 곤란한 경우에 사용할 수 있는 것이다.
본 발명은 세라믹 히터에서 방사되는 원적외선이 발효조내부에 직접 복사되어 음식물 쓰레기에 투입된 미생물의 생장촉진을 도모할 수 있으며, 이와 동시에 배기관의 폐열을 재활용하여 예열된 공기를 공기챔버로 도입하여 발효조 둘레로 순환시키므로 발효조를 최적의 온도상태로 유지시키기가 용이하고 전력소모량도 낮게 되는 것이며, 음식물 쓰레기중의 수분을 보다 신속하게 제거해주므로 미생물의 번식이 활발하여 단시간내에 음식물 쓰레기의 발효를 완료시킬 수 있는 장점이 있다.
또, 발효조에서 발생한 배기가스는 세라믹 히터에서 발생한 고온에 의하여 연소됨과 동시에 세라믹 히터에서 방사하는 원적외선에 의하여 악취가 탈취되고 다시한번 물필터를 거쳐 배기가스중에 포함된 잔여의 분진과 악취 및 습기까지도 제거하게 되므로 배기가스에 의한 환경공해의 유발을 방지할 수 있고, 처리장치를 실내에 설치하여도 아무런 문제가 발생하지 않게 되는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 교반기의 날개가 상호 직각으로 설치되고 날개판이 형상과 배치각도가 음식물 쓰레기를 회전시킴과 동시에 음식물 쓰레기를 좌,우방향으로도 교번되게 이송시킬수 있도록 되어 있으므로 음식물 쓰레기의 교반효율이 높아지게 되어 상기 첫번째의 효과에 대한 상승작용을 일으키게 된다.
더구나, 본 발명의 발효조 가열방식과 가열된 공기의 음식물 쓰레기와의 혼합방식은 어느 것보다도 이상적이고 안정성이 있으므로 운전성이 향상되고 고장이 발생할 우려가 없으며, 발효조내에 투입된 미생물이 고열에 의하여 죽거나 과도한 수분에 의하여 몰사하게 되는 것을 방지할 수 있으므로 음식물 쓰레기중의 수분을 신속하게 제거할 수 있게 되어 별도의 수분조정제를 발효조내에 투입하지 않아도 되므로 발효조의 용적을 최소화 하면서도 그 처리능력을 배가시킬 수 있는 것이며, 이에 따라 전체적인 크기가 축소되어 이의 설치 및 관리가 용이한 장점이 있다.
Claims (20)
- 음식물 쓰레기가 투입되는 발효조(200)와, 발효조(200)내부에 설치되어 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반기(300)와, 발효조(200)내부로 원적외선을 방사함과 동시에 고온을 내는 세라믹 히터(400)와, 상기 발효조(200)내부가 미생물이 증식하기 적합한 조건으로 가열 및 산소를 공급하는 흡기부(500)와, 상기 발효조(200)에서 발효되면서 발생된 악취와 유해가스 등을 연소시켜 배출시키는 배기부(600)와, 상기 교반기(300), 세라믹 히터(400)및 흡기부(500)를 제어하는 제어부(700)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 발효조내의 온도를 음식물 쓰레기의 건조/발효/소멸에 따라 각각 80℃∼120℃/60℃∼80℃/40℃∼60℃로 유지시키고, 교반기는 건조/발효/소멸에 따라 각각 4∼10시간/10∼20시간/20∼24시간의 범위내에서 음식물 쓰레기의 투입량에 따라 가감시키되, 미생물은 발효 및 소멸시에만 적당량을 투입하며, 건조시에는 분당 5회전정도의 속도로 연속회전시키고, 발효시에는 상기의 속도로 5분회전과 5분정지의 간헐적인 구동이 되게 하며, 소멸시에는 같은 속도로 5분회전과 25분 정지의 간헐적인 구동이 되도록하게 하면서 예열된 공기를 발효조내의 음식물 쓰레기에 공급시켜서 된 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치를 이용한 음식물 쓰레기의 건조/발효/소멸방법.
- 제1항에 있어서, 상기 발효조(200)는 후방 상부를 수직으로 형성하고, 전방 상부는 전방으로 기울어지도록 형성하여 발효조(200)의 전방 내측에 역삼각형상의 공간부(201)가 형성되도록 한 것을 특징으로하는 음식물 찌꺼기 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 세라믹히터(400)는 발효조(200)의 상부 내측에 형성된 히터장착부(410)에 설치되어 발효조 내부로 직접 원적외선을 방사할 수 있도록 한 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 교반기(300)는 축방향을 따라 일정간격으로 복수개의 날개(320,330,340,350,360)가 부착되어 발효조(200)의 중앙에 좌.우 수평방향으로 설치되는 회전축(310)과, 이 회전축(310)의 일측에 부착된 풀리(370)와, 이 풀리(370)를 회전시키기 위한 구동모터(380)로 구성되는 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기처리장치.
- 제5항에 있어서, 상기 회전축(310)은 발효조(200)의 가상중심(C)으로부터 약간 하방으로 편심되게 설치하여 교반기(300)의 날개(320,330,340,350,360)가 회전하면서 형성하는 궤적이 발효조(200)의 전,후방벽으로부터 하방으로 갈수록 근접되도록 형성한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 회전축(310)에 부착되는 복수개의 날개(320,330,340, 350, 360)중 중앙에 설치되는 날개(320)는 선단의 날개판(320a)이 완만한 ∨자형으로 절곡형성되고, 회전축(310)의 중앙 양측에 설치되는 날개(330,340)의 날개판(330a, 340a)은 상호 대칭되계 사선방향으로 경사지게 절곡 형성되며, 양 외측에 설치된 날개(350,360)의 날개판(350a,360a)은 사선방향으로 경사지게 절곡형성되어지되 그 외측은 짧게 형성된 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 흡기부(500)는 타측에 흡입구(510a)가 형성되는 제1흡기관(510)과, 이 제1흡기관(510)의 일측에 흡입구가 연결되는 송풍기(520)와, 이 송풍기(520)의 배출구가 일측에 연결되는 제2흡기관(530)과, 상기 세라믹 히터(400)의 상부에 설치되고, 상기 제2흡기관(530)에 연통된 가열챔버(540)와, 상기 가열챔버(540)에서 가열된 공기가 공급되는 공기챔버(550)로 구성되는 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 흡기부(500)는 2개의 송풍기(520,520')와, 각 송풍기(520,520')의 흡입구측에 상부로부터 공기가 도입되도록 형성된 공기실(522,522')과, 이 공기실(522,522')내에 설치되어 세라믹 히터(400)의 양측에 형성된 공기유도통로(524,524')에 연통된 공기유도관(526,526')을 포함하는 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제8항에 있어서, 상기 공기챔버(550)는 발효조(200)의 둘레에 소정의 간격을 갖고설치된 단열판(560)에 의하여 형성되어 가열챔버(540)로부터 고온의 공기가 공급되어 발효조(200)를 가열시킬 수 있도록 한 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제10항에 있어서, 상기 공기챔버(550)의 전방 상부에는 발효조(200)로 통하는 구멍(570)이 형성되어 공기챔버(550)를 지나온 공기가 발효조(200)내로 공급되어 발효조(200)내의 음식물 쓰레기에 혼입되도록 한 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제 11항에 있어서, 상기 구멍(570)의 내측 상부에는 공기와 음식물 쓰레기와의 혼합효율이 향상되도록 구멍(570)을 통하여 도입된 공기가 발효조(200)의 하부로 향하도록 안내하는 가이드판(580)을 부착한 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제8항에 있어서, 상기 가열챔버(540)내에는 보조히터(545)를 설치한 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 배기부(600)는 발효조(200)의 상부 양측에 형성된 배기구(610)와, 이 배기구(610)로 배출된 배기가스가 통과하는 배기통로(620)와, 상기 세라믹 히터(400)의 상부에 곧바로 설치되어 세라믹 히터(400)의 가동시 발생하는 열에 의하여 배기통로(620)를 통과한 배기가스중의 악취 및 각종 유해한 성분을 제거하는 연소실(630)과, 연소된 배기가스를 배출하는 배기관(640)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제14항에 있어서, 상기 연소실(630)과 세라믹 히터(400)사이에는 세라믹 히터(400)에서 발생한 고온의 열이 연소실(630)로도 층분히 공급가능하도록 열전도성이 높은 동판(420)을 설치한 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제14항에 있어서, 상기 배기부(600)의 배기관(640)상부에는 배기가스중의 분진, 악취 및 습기를 흡수하는 물필터(650)를 설치한 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제16항에 있어서, 상기 물필터(650)는 물탱크(652)내에서 소정의 수위를 유지하기 위한 급수관(654)과 물탱크(652)내에 담긴 물이 소정의 수위이하인 경우 개방되는 급수밸브(656)및 오염된 물과 쓰레기를 배출하기 위한 배수관(658)과 배수밸브(660)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제16항 또는 17항에 있어서, 상기 배기판(640)의 상부에는 배기관(640)을 통하여배출되는 배기가스가 물탱크(652)에 담긴 물의 표면과 접촉되도록 반구형의 캡(642)이 부착되는 것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 세라믹 히터(400)는 가스버너로 된것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
- 제1항에 있어서, 상기 세라믹 히터(400)는 증기히터인것을 특징으로하는 음식물 쓰레기 처리장치.
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