KR100199548B1 - 유기성 폐기물 발효건조장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물을 유용한 자원으로 재활용하기 위한 장치에 관한 것으로 특히 유기성 폐기물을 발효 및 건조시켜 가축사료와 원료 또는 유기성 퇴비의 원료로 만들기 위한 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명의 유기성 폐기물 발효건조장치는 종래의 혼합수단으로서의교반장치가 아닌 열의 전달 및 공기의치환을 극대화시켜 주기 위한 환적장치를 가지고 있으며 온수가열 및 순환장치, 자동배출장치, 공조 유니트, 자동제어부, 케이스 등으로 구성되어 있으며 기기를 가동하기 위하여 운전 스위치를 온 또는 리세트시켜 기기 스슬 모든 상황을 판다하여 운전되며 발효건조가 종료되면 폐기물을 자동 배출한 다음 모든 작동이 정지하는 전자동 시스템으로서 폐기물을 유용한 자원으로 전환시켜 주므로 환경적 폐해를 줄이고 자원 재활용을 할 수 있게 된다.

Description

유기성 폐기물 발효건조장치 및 그 방법

제1도는 종래의 유기성 폐기물 처리장치의 주요부 개략 단면도.

제2도는 제1도의 처리장치의 교반기를 개략적으로 도시하는 도면.

제3도는 제1도의 처리장치의 온수통을 개략적으로 도시하는 도면.

제4도는 종래의 유기성 폐기물 처리장치의 교반기를 개략적으로 도시하는 도면.

제5도는 제4도의 유기성 폐기물 처리장치의 발효조를 개략적으로 도시하는 도면.

제6도는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 발효건조장치의 사시도.

제7도는 제6도의 발효건조장치의 환적기 축을 도시하는 종단 정면도.

제8도는 제6도의 발효건조장치의 종단 측면도.

제9도는 제6도의 발효건조장치의 환적날개를 도시하는 도면으로,

(a)는 측면 환적날개의 사시도.

(b)는 중간 환적날개의 분해 사시도.

제10도는 제6도의 발효건조장치의 자동 배출기를 도시하는 종단정면도.

제11도는 제6도의 발효건조장치의 온수순환 계통도.

제12도는 제6도의 발효건조장치의 공조시스템을 도시하는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 폐기물 발효건조장치 3 : 외부 케이스

5 : 발효조 7 : 환적기

9 : 자동 배출기 11 : 온수가열기

13 : 공조 유니트 15 : 자동제어부

16 : 유기성 페기물

본 발명은 유기성 폐기물을 발효건조시켜 유용한 자원으로 재활용하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물 찌꺼기, 음식물 쓰레기, 축산분뇨등의 유기성 폐기물을 고속으로 발효건조시켜 가축사료의 원료 또는 유기성 퇴비로 사용하기 위한 처리 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

오늘날 전세계적으로 환경오염에 대한 관심이 고조되고 있으며 그 관심분야는 해양, 하천, 지하수등 수질오염과 대기오염 및 토양오염 등 광범위한 영역에 미치고 있다. 이러한 각종 환경오염은 다양한 오염원을 가지고있으며 이중 수질오염의 경우 그 대표적인 예로 공장 폐수와 같은 산업 폐기물을 들 수 있으며 대부분의 해양 및 하천 등의 오염이 이로 인해 야기되고 있다.

그러나, 최근 들어서는 공장 폐수 못지 않게 음식물 쓰레기, 오수, 가축분뇨, 생활 하수 등의 산업 외적인 요인으로 인한 수질오염의 비중이 점차 높아지고 있으며 이에 대한 대책 마련 또한 시급한 실정이었다. 특히, 가정에서 직접 배출되거나 다수의 사람들이 공동으로 생활하는 공공 장소에서 발생되는 음식물 찌꺼기 또는 대규모 목장등에서 발생되는 가축분뇨 등과 같은 유기성 폐기물은 그 활용가능성에도 불구하고 오히려 최근 들어서는 심각한 수질오염을 야기하는 주원인이 되어왔다.

이에 따라, 수질오염의 주범으로서의 유기성 폐기물의 처리 뿐만 아니라 더 나아가서는 이 폐기물의 유효화를 통한 재활용에 대한 관심이 점차 증폭되기 시작했다. 이러한 노력의 일환으로서 제안된 것이 유기성 폐기물의 퇴비화이며 이를 위한 장치 및 설비가 관련 업계에서 속속 개발되기에 이르렀다.

이와 같은 유기성 폐기물의 퇴비화 장치는 건조방식에 따라 완전건조 방식, 발효와 건조를 병행하는 방식 그리고 완전 발효에 의한 방식으로 나누어 볼 수 있으며, 전체의 85% 정도가 건조공정을 포함하고 있다. 따라서, 이 장치에 있어서는 수분의 처리가 성능을 좌우하는 관건이 된다. 왜냐하면 초기에 수분조절이 이루어지지 않으면 폐기물이 죽과 같은 상태로 되어 통기불량으로 인해 처리시간이 상당히 지연되거나 발표건조가 불가능해지기 때문이며, 따라서 톱밥, 왕겨 및 발효건조가 완료된 발효물의 일부와 같은 수분조절제를 이용하여 발효공정 초기에 수분을 적정량으로 조절해야 한다.

그러나, 종래의 제품의 경우 실제 쓰레기를 처리하는 용량이 설계용량에 현저히 미치지 못하고 있어 수분 조절용 톱밥들을 다량 혼합할 수밖에 없게 된다. 그리고 유기성 폐기물의 발효건조 과정에서 호기성 발효를 이용할 때는 질소계(암모니아 성) 악취가, 혐기성 발효를 이용할 때는 황화합물계와 저급지방산계의 악취가 발생하는 등 오히려 2차적인 환경문제가 야기되는 문제점을 낳게 되었다.

더욱이, 제1도에 도시된 바와 같은 종래의 유기성 폐기물 처리장치(201)의 경우에 있어서는 유기성 폐기물을 스크류 하우징(203) 상단에 설치된 호퍼(205)에 투입하고, 회전모터(미도시)를 동작시켜 스크류(207)가 회전함에 따라 스크류(207) 외주부에 부착되어 있는 분쇄용 칼날(209)에 의해 투입된 폐기물이 분쇄되도록 하고, 동시에 스크류(207) 회전력에 의해 분쇄된 폐기물을 이송시켜 발효조(211)로 공급하는 방법을 많이 사용하고 있는데, 폐기물의 분쇄시 발생하는 오수를 스크류 하우징(203) 바닥에 구비된 취출구멍(213)을 통해 배출하므로 오수발생의 문제점을 안고 있다. 발효조(211)내에 공급된 폐기물은 제2도에 개략적으로 도시된 교반기(215)에 의해 골고루 섞여지는데, 이때 교반기(215)는 기어드 모터(미도시)와 스프로킷(미도시)에 연결된 회전축(217)과 이 회전축(217)에 연결된 교반페달(219)로 이루어져 있다.

발효조로의 열공급원으로서는 마그네트론에 의해 발진된 초고주파와 고온의 열풍을 이용하거나, 고온의 열매체, 보일러를 이용한 증기, 제3도에 개략적으로 도시된 바와 같은 온수순환관(221)에 의해 온수통으로부터 공급되는 고온의 온수를 이용하도록 되어 있다.

이와 같은 구성 및 작동 메카니즘을 가지고 있는 유기성 폐기물 처리장치(201)는 유기성 폐기물을 일련의 작업공정에 의해서 처리하도록되어 있으나, 투입구인 호퍼(205)가 너무 높은 곳에 위치하고 있기 때문에 폐기물을 투입하기 위한 별도의 수단을 필요로 하고, 호퍼(205)로 투입된 폐기물이 스크류(207) 숲으로 원활하게 장입될 수 있도록 하기 위해서는 봉과 같은 장비를 이용해 폐기물을 호퍼 아래쪽으로 밀어 넣어야 하며 폐기물이 다시마, 야채줄기 등과 같은 섬유질이 많은 쓰레기일 때는 스크류(207)에 엉기는 일이 빈번하게 발생하므로 투입 전에 잘게 썰어주어야 하는 번거로움이 있었으며, 스크류(207)에 단단한 이물질이 낄 경우 고장이 발생할 소지가 있고, 끝으로 스크류 하우징(203) 바닥에 고이는 수분을 취출구멍(213)을 통해 그대로 배출하므로 2차적인 오염의 문제를 야기시키는 등의 문제점이 있었다.

또한, 교반페달(219)을 통해 폐기물 더미를 섞어 주므로 교반효율이 떨어져 열전달, 수분처리, 환기량 조절 등이 원활하게 이루어지 않고 따라서 발효건조 시간이 지연될 뿐만 아니라, 열공급 수단으로서 마그네트론 및 고온의 열매체나 증기를 이용할 경우에는 미생물 생장 환경에 악영향을 미치게 되어 미생물의 활성화를 통한 발효효율의 증대를 기대할 수 없고 온수 순환관을 이용할 경우에는 열효율이 저하되며, 건조도를 측정하는 방법으로 육안식별, 시간설정 운전, 배기중 습도 측정 등의 수단을 사용하기 때문에 정확한 측정자료를 얻을 수 없는 등의 단점이 있었다.

따라서, 이러한 문제점들을 해소하기 위한 노력이 계속되었으며, 그 결과 또다른 종래의 폐기물 처리장치로서 제4도 및 제5도에 일부분이 개략적으로 도시되어 있는 보다 개량된 형태의 폐기물 처리장치가 개발되기에 이르렀다. 이 장치는 폐기물 자동투입기를 구비하고 있다. 이 자동투입기는 용량에 따라 대별할 수 있는데, 200이하 소형기종의 경우에는 상부의 투입구를 열고 폐기물을 직접 투입하며 500이상의 대형 기종의 경우에는 수직 승강장치를 이용하여 투입하도록 되어 있다.

이 자동투입기에 의해 발효조내에 공급된 폐기물은 제4도에 개략적으로 도시된 교반기(315)에 의해 혼합된다. 교반기(315)는 기어드 모터(미도시)와 스프로킷(미도시)에 연결된 회전축(317) 그리고 이 회전축(317)에 복합적으로 설치되어 있는 쟁기날 형태의 교반날개(319)와 측면날개(320)로 이루어져 있다. 이 폐기물 처리장치는 또한 열공급 수단으로서 제5도에 개략적으로 도시되어 있는 것처럼 온수 순환관(321)을 발효조(311) 벽면 내부에 설치하여 온수의 자연순환에 의한 열전달을 통해 필요 열량을 공급하도록 되어 있다.

따라서, 이 처리장치에 의하면, 중량의 폐기물 저장통을 기계적인 장치를 이용해 이송하여 저장된 폐기물을 투입하므로 큰 힘을 필요로 하지 않으며, 교반날개(319)가 쟁기날 모양으로 되어 있고 측면날개(320)가 분말 상태의 폐기물이 발효조(311)의 내측벽면에 부착되는 것을 방지해 주므로 교반성능의 향상을 기대할 수 있다.

그러나, 중량의 폐기물 저장통을 투입장치에 일일이 부착하고 해체해야하므로 작업이 번거로와질 뿐만 아니라 투입 시간이 많이 소요되고, 발효조로 열을 공급하기 위해 자연순환식 온수 순환관을 사용하므로 온수 부족시 발효성능이 현격히 저하되는 단점이 있다.

이에 본원인은 위에서 언급한 종래의 폐기물 처리장치의 성능을 향상보완하며 단점들을 해소하고자 본 발명을 안출하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 공조 시스템을 이용한 다풍량 환기구조로 호기성 미생물의 활동을 극대화시키도록 되어 있으며, 구조적으로 고속건조가 가능하고 냄새발생이 적으며 양질의 발효건조 물질을 얻을 수 있는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 별도의 수분조절제가 필요 없으며 발효건조가 완료되면 자동으로 전량이 배출되어 수분조절에 사용되는 가루가 남지 않으므로 전분 및 유지분의 농축 및 축적으로 인한 부작용이 없는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 발효조 내벽을 완전히 긁어주며 분말의 폐기물을 뒤엎는 구조의 환적기를 사용하여 열의 전달 및 공기의 치환을 극대화시킴으로써 고속으로 발효 및 건조를 할 수 있는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 증류수와 에틸렌 글리콜을 적정 비율로 혼합한 용액을 열매체로서 쟈켓구조의 발효조에 담아 온수 보일러와 순환펌프에 의해 열을 공급하여 폐기물의 발효에 적합한 온도를 용이하게 제어할 수 있도록 한 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 또한 폐기물의 투입 후 별도의 시간 설정이나 기기조작이 없이도 전자동으로 운전이 가능하며 발효건조가 종료되면 자동으로 폐기물을 이송하여 외부 수거함으로 배출하고 폐기물 투입시 물질이 과투입된 경우 경보장치를 작동시켜 과부하 운전을 미연에 방지할 수 있도록 되어 있는 유기성 폐기물 처리장치를 제공하는데 있다.

그러므로, 본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 외부 케이스의 내부에 설치되어 투입구를 통해 투입된 폐기물을 발효건조시키는 용기수단, 상기 용기수단의 중심부에 설치되어 상기 용기수단에 투입된 폐기물의 발효건조를 촉진하기 위해 폐기물을 연속적으로 뒤엎어 주는 환적수단, 상기 용기수단에 발효건조에 필요한 열을 공급하는 온수가열수단 및, 상기 용기 수단, 상기 환적수단, 상기 온수가열수단의 작동 상황 및 폐기물의 상태 등을 판단하여 장치의 전자동 운전 및 자기진단 기능을 제어하는 자동제어수단으로 구성되어 있는 유기성 폐기물 발효건조장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 유기성 폐기물의 발효건조장치는 외부 케이스, 호기성 미생물의 활동을 극대화시켜 주면서 고속건조를 하기 위한 다풍량 환기구조의 발효조, 이 발효조에 페기물의 투입이 용이하도록 케이스의 전면부에 경사진 상태로 설치되어 있는 투입구, 투입된 폐기물을 발효건조시키도록 발효조내부의 물질을 연속적으로 뒤엎을 수 있는 환적장치, 발효건조가 종료되면 자동으로 작동되는 자동 배출장치, 발효건조과정에 필요한 열을 공급하는 온수가열장치, 발효조에 신선한 공기를 공급하여 발효건조과정에서 발생하는 분진, 가스류, 악취 등을 탈취하여 배기시키는 공조장치, 폐기물 과투입센서 및 온도센서 등에 의해 발효조 내부상황 및 폐기물의 상태 등을 판단하여 장치의 전자동 운전 및 안전성 확보를 위한 자기진단 기능 제어하는 자동제어장치로 구성되어 있다.

여기에서, 환적장치는 종래의 폐기물 혼합수단으로서의 교반장치가 아닌 열전달 및 공기의 치환을 극대화시켜 주기 위한 장치로서, 기어드 모터와 스프로킷에 연결된 회전축에 그레이더 모양의 환적날개와 측면날개가 서로 교차하며 대향하는 구조로 복합부착되어 있다. 회전축의 정회전시 환적날개의 강력한 힘으로 발효조 내벽을 긁어 주며 폐기물을 뒤집어 주므로 발효건조에 필요한 열과 공기를 충분히 공급할 수 있다. 회전축이 역회전할 때 환적날개는 발효건조가 종료된 폐기물 가루를 자동 배출장치까지 퍼올리는 역할을 한다.

이때, 자동 배출장치는 회전축에 나선홈이 각설되어 있어 정회전시에는 폐기물 더미를 발효조 안쪽으로 당겨주며, 역회전시에는 반대로 폐기물 더미를 바깥쪽으로 밀어주는 구조로 되어 있다. 따라서 배출장치는 폐기물의 발효건조 종료가 함수율 감지센서에 의해 감지되면 자동 제어장치의 명령에 따라 작업모드가 자동 배출모드로 전환되면서 환적장치 구동축의 역회전과 동시에 역회전에게 된다. 이에 따라, 환적날개에 의해 배출장치의 회전축까지 퍼올려진 폐기물 가루는 나선홈의 나선운동에 의해 외부로 배출된다.

자동배출장치는 동력원으로 전용 모터를 사용하는 것 이외에 회전축을 스프로킷 및 체인에 의해 환적장치의 회전축과 평행하게 연결함으로써 환적장치의 구동모터를 사용할 수도 있다. 또한 회전축은 나선형 이외에 판스프링 타입을 사용할 수 있으므로 폐기물의 종류 및 양에 따라 응요할 수 있다.

온수가열장치는 발효조의 외벽을 쟈켓 타입의 수실 케이스 구조로 형성하며, 상단 양쪽에 온수 공급관, 하단 중앙에 온수 환수관이 연결되어 있으며, 히터 및 순환펌프와 온수 순환관에 의해 폐기물의 발효건조에 필요한 열을 공급할 수 있도록 되어 있다.

공조장치는 발효건조과정에서 신선한 급기의 부족으로 인해 종래의 발효기에서와 같이 혐기성 미생물에 의한 발효가 일어나지 않도록 충분한 공기르 공급하여 호기성 미생물의 활동을 극대화하는 고속건조를 위한 다풍량 환기구조를 가지며, 급기팬에 의해 발효조 내부로 신선한 공기를 공급함과 동시에 급기를 예열하여 발효조 내부 온도가 저하되는 것을 방지한다. 또한, 발효건조과정에서 발생한 분진, 가스류, 수증기, 악취 등을 탈취과정을 거쳐 배기팬에 의해 외부로 배출한다.

자동제어장치는 센서부로서 발효조 내부 하단의 폐기물 상태를 직접 감지하는 함수율 감지센서, 상단에는 폐기물의 과투입을 감지하는 과투입 센서, 발효조 내부의 온도, 발효조 쟈켓 내의 수온, 급기의 온도를 감지하는 온도 센서등을 구비하고 있으며, 각종 센서로 부터의 정보를 처리하는 제어부는 모터, 히터, 펌프, 팬, 제습 탈취장치 등 동력부를 동작시키며, 완전장치 및 자기 진단장치로서 과부차 차단기, 과전류계전기, 과열 방지기, 과투입 정보장치 등의 인터록 회로로 구성되어 있다. 조작부는 원터치 전자동 운전 시스템으로 자동 또는 수동 운전의전환이 가능하며, 장치의 동작 진행상태와 안전장치와 자기진단장치의 동작상태 등을 표시할 수 있도록 되어 있다.

따라서, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 발효건조장치는 다음과 같은 순서로 작동된다.

먼저, 조작부의 운전 스위치를 온시키거나 리세트시키면 환적장치가 작동하고 히터 및 순환펌프의 작동으로 발효조 수실 쟈켓의 온도가 높아지기 시작한다. 만일 이 상태로 폐기물을 투입하지 않고 방치하면 장치는 일정시간 공운전한 후 자동으로 정지되어 종료 상태가 된다.

투입구를 통해 폐기물을 투입하면 함수율 감지 센서가 이를 감지하여 정상운전 상태로 돌입하며 발효조 내부의 온도와 폐기물의 온도가 일정 수준 이상으로 상승하면 공조장치가 작동한다.

공조장치는 발효조에 신선하고 적정 온도로 예열된 공기를 지속적으로 공급하며 발효건조과정에서 발생한 분전, 가스류, 수증기, 악취 등을 포함한 습공기를 제습 탈취한 후 배기시킨다.

자동제어장치에서는 폐기물이 발효건조되는데 필요한 최적의 환경을 충족시키기 위하여 환적장치의 작동, 열량의 공급, 공조장치의 운전 등 장치의 제반 운전 상태를 적절하게 유지한다.

발효건조가 종료되면 온수가열장치 및 공조장치의 운전이 정지되고 자동배출장치가 작동하여 폐기물 가루를 외부로 이송하며 배출이 완료되면 장치의 모든 작동이 정지하게 된다. 이때, 장치를 재가동하고자 할 때에는 운전 스위치를 오프한 후 다시 온시키거나 리세트 버튼을 눌러 위와 같은 작동을 반복적으로 수행하면 된다.

이하 첨부 도면을 참조로 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 유기성 폐기물 처리장치(1)는 크게 제6도에 도시된 외부 케이스(3)와 이 케이스(3) 내부에 설치되어 있는 발효조(5), 환적기(7), 자동배출기(9), 온수가열 시스템(11), 공조 유니트(13) 그리고 자동제어부(15)로 이루어져 있다.

사각통 모양의 외부 케이스(3)에는 정면 상단 중앙의 경사면(14)에 폐기물 투입구(17)가 개구되어 있는데, 이때 경사면(14)의 각도는 폐기물 투입의 편의를 위해 약 30정도 기울어져 있는 것이 바람직하며 투입구(17)는 여닫이식으로 개폐되는 덮개(19)로 덮여있다. 케이스(3)의 바닥면에는 이송용 캐스터(31)와 고정용 수평조절자(33)가 각각 부착되어 있다.

제7도에는 본 발명의 유기성 폐기물 처리장치(1)를 환적기(7)를 따라 절단한 정단면도가 도시되어 있으며, 제8도에는 케이스(3) 중심선을 따라 절단한 측단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 케이스 내부 하단 중앙에 발효 분해시킬 투입 폐기물(16)을 일차 수용하기 위한 발효조(5)가 설치되어 있다.

발효조(5)는 제8도에서 알 수 있듯이, 외벽 전체가 물쟈켓 형태의 온수 쟈켓(35)으로 둘러싸여져 있다. 온수 쟈켓(35)의 후방벽 중간 부분과 전방벽 상단 측면에는 온수 쟈켓(35) 안으로 온수를 유출입시키기 위한 온수출구(37)와 온수 입구(39)가 각각 구비되어 있다. 온수 쟈켓(35)의 외주부는 발포 우레탄 재질의 단열재(41)에 의해 둘러싸여져 있다. 온수 쟈켓(35) 즉, 발효조(5)의 전방벽 최상단 자동배출기 바로 안쪽에는 발효조(5) 측면으로부터 과투입 감지 센서(43)가 관통삽입되어 있으며, 온수탸켓(35) 후방벽 온수출구(37) 아래쪽에는 폐기물의 함수율을 감지하기 위한 센서(45)가 관통삽입되어 있다. 또한, 온수 쟈켓(35)의 후방벽 중앙에는 수온 검출을 위한 온도센서(46)와 과열방지 센서(47)가 나란히 관통 장착되어 있고 이 센서 (45,46)의 중간부분 위쪽에는 투입된 폐기물(16)의 온도를 측정하기 위한 폐김루 온도센서(48)가 발효조를 관통하여 삽입 설치되어 있다. 끝으로, 발효조(5) 하단 중앙에는 발효과정에서 발생하는 수분을 배수하기 위한 드레인 파이프(29)가 설치되어 있다.

내부에 잔류하는 유효 공기량을 충분히 확보할 수 있도록 여유있는 내부공간을 가지고 있는 발효조(5)는 중앙에 폐기물을 혼합하는데 사용하는 환적기(7)가 수평하게 설치되어 있다.

환적기(7)는 중심축(27)이 지지베어링(28)에 의해 발효조(5) 측벽면에 회전가능하게 장착되어 있으며, 중간 환적날개(51)와 측면 환적날개(53)가 이 중심 회전축(27) 둘레에 고정되어 있다. 중심축(27)의 한쪽 끝에는 케이스(3) 바닥에 설치되어 있는 기어드 모터(49)로 부터의 회전 구동력을 중심축(27)에 전달해 주는 스프로킷(52)가 삽입 장착되어 있다.

측면 환적날개(53)와 중간 환적날개(51)는 제9도 (a), (b)에 보다 상세하게 도시되어 있다. 제9도 (a)에 도시된 측면 환적날개(53)는 고정용 홀더(55)와 일체로 되어 있는 중간 스템(57)과 볼트(59)에 의해 결합되어 있으며, 고정용 홀더(55)를 통해 환적기 축(27)과 결합된다. 중간 환적날개(51)는 제9도 (b)에 도시된 것처럼 한쌍의 고정용 홀더(61)와 일체로 되어 있는 한쌍의 중간 스템(63)에 볼트(65)로 결합되어 있으며, 고정용 홀더(61)를 통해 환적기 축(27)과 결합되어 있다. 이때, 각각의 홀더(55, 61)는 내주부에 가공되어 있는 키홈(67,69)를 통해 환적기 축(27)과 키(62) 결합되므로 환적기 축(27)에 대해 홀더(55,61), 더 나아가서는 각 환적 날개(51,53)가 상대회전하지 않도록 되어있다.

측면 환적날개(53)는 따라서 중심 회전축(27)의 회전시 발효조(5) 측면(70)과 평행하게 마주보는 상태를 유지하면서 회전축(27)을 중심으로 회전할 수 있도록 되어 있다. 이때, 발효조(5) 측면(70)에 점착되어 있는 유기성 폐기물 덩어리등을 보다 확실하게 떼어낼 수 있도록 날개 양 측단(71)이 완만하게 만곡된 상태로 경사져 있으며, 따라서 회전축과 수직하게 배열된 양끝 에지(73)는 벽면돠 근접하여 위치하게 된다.

이와는 달리, 중간 환적날개(51)는 일반적인 그레이더(grader)의 씨레날과 같이 형광등 갓 모양으로 되어 환적기 회전축(27)의 회전에 따라 발효조(5)의 원통형 내주면(72)과 일정 간격을 유지하면서 케이스(3)의 전후방으로 정회전 또는 역회전할 수 있도록 되어 있다. 이 환적 날개(51)도 마찬가지로 날개 양 측단(73)이 완만하게 만곡된 상태로 경사져 있어 양끝 에지(77)가 내주면(72)과 근접하게 된다. 중간 환적날개(51)는 또한 발효조(5)내주면(72)을 향한 쪽만이 개방되어 날개(51) 자체가 소정의 용적을 갖는 버킷(79)을 형성하도록 되어 있다.

이들 환적날개(51,53)는 그 각각의 역할에 따라 회전 중심축(27)상에서의 위치가 정해지므로 한쌍의 측면 환적날개(53,53)는 발효조(5)의 양 측면(70)과 가장 인접한 위치에서 180의 회전 위상차를 가지고 회정축(27)에 고정되며, 한쌍의 중간 환적날개(51,51)는 한쌍의 측면 환적 날개(53,53)안쪽에 마찬가지로 180의 회전 위상차를 가지고 고정되는데, 각 환적날개(51,51)의 각각의 스템(63)은 교대로 회전축(27)에 고정되어 배열되어 있다.

발효조(5)의 전방 끝단에는 제8도에서 알 수 있듯이 케이스(3)의 정면쪽 벽면과의 사이에 자동배출기(9)가 장착되어있다. 자동배출기(9)는 제10도에 도시된 바와 같이 케이스(3)의 횡방향으로 뻗어 있는 스크류하우징(81), 이 하우징(81) 내주면과 일정 간격 유지된 상태에서 양단의지지 베어링(83)에 의해 회전가능하게 장착되어 있는 배출 스크류(85) 및 전동휠(87)과 벨트(88)를 통해 배출 스크류(85)에 회전력을 전달하도록 되어 있는 기어드 모터(89)로 구성되어 있다.

배출 스크류(85)는 외주부에 나선형의 홈(91)이 각설되어 회전시 분말상태의 폐기물을 케이스(3) 외부로 노출된 스크류 하우징(81)의 분말 취출구(93)까지 이송하도록 되어 있다. 분말 취출구(93)의 외주부 끝단에는 보관용 포대를 끼우도록 제6도에 도시된 바와 같이 링체(97)가 부착되어 있다.

제11도에는 온수쟈켓(35)에 공급되는 온수를 가열하기 위한 시스템(11)의 계통도가 도시되어 있다. 발효조(5)내의 온도 조건을 적정 수준으로 유지하기 위해서는 온수쟈켓(35) 내부에서 유동하는 온수를 온수쟈켓(35)후방벽 하단에 장착된 메인 히터(101)를 이용해 가열하게 된다. 이때, 열매체로 사용되는 온수로는 수온 조절이 용이하며 열용량이 크고 스케일이 발생하지 않도록 증류수와 에틸렌 글리콜을 적정 비율로 혼합한 용액을 사용쟈켓(35)에는 팽창탱크(42)가 연결되어 있다.

시스템(11) 전체를 통해 온수를 순환시키도록 발효조(5) 외부에는 온수튜브(103)가 설치되어 있다. 온수튜브(103)는 히트(101) 바로 위에 관통되어 있는 온수 출구(37)와 연결되어 발효조(5) 상부에 설치되어 있는 공조 유니트(13)의 온수 가열코일(119)를 거쳐 온수쟈켓(35) 전방벽 상단에 관통 구비된 온수 입구(39)와 연결되어 있다. 온수 출구(37) 바로 하류측에는 온수튜브(103) 전체에 걸쳐 온수를 순환시키기 위한 온수 순환펌프(109)가 장착되어 있다.

처리장치(1)의 상부에 설치되어 있는 공조 유니트(13)는 제12도에 도시된 바와 같은 구성을 가지고 있다.

공조 유니트(13)는 외부 케이싱(111)에 의해서 전체가 둘러쌍여져 있으며, 발효조(5) 상면에 개방된 발효조(5)에서 발생한 가스들을 배기하기 위한 발효조 배기공(113)과, 외부로부터 유입되는 흡기를 발효조(5)로 공급하기 위한 발효조 흡기공(115)을 통해 배기와 흡기가 유출입된다. 공조 유니트(13)의 발효조 흡배기공(113,115) 안쪽에는 발효조(5)로부터 유입되는 배기를 일차적으로 걸려주는 일차필터(117)와, 온수쟈켓(35)으로부터 온수튜브(103)를 통해 유입되는 온수를 급기를 예열하기 위한 온수 가열 코일(119)이 나란히 설치되어 있다.

이차필터(117)와 온수 가열코일(119)의 흡배기공(113, 115)대향측에는 흡기가 배기의 폐열을 흡수할 수 있도록 해주는 판형 열교환기(121)의 한쪽끝이 연걸되어 있다. 연료환기(121)는 알루미늄과 안이 열전도 효율이 높은 박판 형태의 금속판(123)이 일정 간격을 두고 병렬고 복수개 중첩되어 형성된다. 열교환기(121)의 내부에는 복수의 금속판(123)에 의해 다중 유로(124,124')가 형서되어 있는데, 이들 중 절반을 급기용 유로(124)로, 나머지 절반은 배기용 유로(124')로 사용되며, 급기용과 배기용이 교대로 배치되어 있다. 열교환기(121)의 다른쪽 끝은 외기를 필요에 따라 냉각하기 위한 냉각코일(126)과, 배기를 최종적으로 탈취하기 위한 필터(125)가 병렬로 배치되어 있다. 냉가코일(123)과 탈취필터(125)의 열교환기(121) 대향측에는 흡기를 강제로 불어넣기 위한 급기펜(127)과, 배기를 강제적으로 빼내기 위한 백기팬(129)기 각각 장착되어 있다.

급기팬(127)과 배기캔(129)에 인접한 케이싱(111)의 후방벽에는 흡배기의유출입을 위한 흡배기구(131)가 형성되어 있다. 흡배기구(131)의 바로 안쪽 공간에는 배기에 함유된 수분을 응축시키기 위한 공냉식 응축기 (133)가 성치되어 있으며, 응축기(133)의 흡배기구(131)에 인접한 벽면에는 응축기(133)를 냉각하기 위한 응축기팬(135)이 장착되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유기성 폐기물 처리장치(1)에 의하면, 유기성 폐기물의 처리 단계를 폐기물 투입단계, 폐기물 발효건조단계 및 분말화 된 폐기물 배출단계와 같이 구분해 볼 수 있다.

먼저 폐기물 투입단계에 있어서, 운전자는 제7도에서 알 수 있듯이 처리장치(1)의 외부 케이스(3) 한쪽 측면에 구비되어 있는 자동제어부(15)의 전원램프가 점등되어 있는지 확인한 다음 조작 스위치를 '운전'에 맞춘다. 그러면 온수 히터(101)가 작동하여 온수쟈켓(35)내의 온수 수온을 높이게 되며, 따라서 발효조(5)의 온도가 상승한다. 그리고 환적기(7)의 기어드모터(49)가 기동하여 제안(50)을 통해 스프로킷(52)를 회전 구동시킴으로써 환정기축(27)이 회전하여, 환적기(73)가 제7도의 좌측 즉, 제8도에서 볼 때 시계방향으로 회전하기 시작한다.

아직 폐기물을 투입하기 전이므로 자동제어부(15)의 표시램프는 '전원', '운전', '종료'상태로 점등되어 있으며, 투입구(17)를 통해 폐기물을 투입함에 따라 '종료'램프가 점멸하다가 소등된다. 이후 처리장치(1)스스로 모든 상황을 감지 판단하여 전자동으로 운전이 이루어진다. 이때, 폐기물이 처리용량을 초과하여 과투입되면 과투입 센서(43)가 이를 감지하여 경보를 방생하므로 과부하 운전이 미연에 방지한다.

이렇게 해서 폐기물 투입단계가 종료되며, 이어서 폐기물 발효건조단계가 시작된다.

호기성 미생물 덩어리를 발효조(5)내에 소정량 투여한 상태에서 발효와 동시에 신속한 건조가 가능한 환경을 발효조(5)내에 조성하게 된다. 이를 위해서는 발효조(5) 내부의 온도조건과 통기량을 적정 수준으로 유지해 주어야 하는데, 온도조건을 만조가기 위해서는 폐기물이 발효와 동시에 신속히 건조되어야 하는 점을 고려하여 55 5의 범위로 온도가 유지되는 고온발효가 이루어져야 한다. 따라서, 사용되는 미생물은 위의 온도범위에서 가장 왕성하게 활동할 수 있는 것이 선태되어야 한다. 또한, 발효과정이 호기성 발효인 점을 고려하여 발효조(5)내부의 통기량이 충분히 유지되어야 하며 아울러, 미세한 틈새에 따라 공기가 침투할 수 있도록 폐김루 더미를 뒤엎어 섞어 주어야 한다.

또한, 온수 쟈켓(35)으로부터 폐기물로의 열 공급방식을 쟈켓(35) 표면과 폐기물과의 접촉면에서의 온도차에 의한 전도열과 비접촉변에서의 복사열에 의해 전달되는 방식을 이용하여 말효조 내부 폐기물의 최적온도인 55 5를 유지하기 위해서는 온수쟈켓(35)의 온도는 약 70가 적당하므로, 온수쟈켓(35)의 후방벽에 장착된 온도센서(46)로 측정한 수은이 목표값인 70로 유지되도록 자동제어부(15)에 의해 온수히터(101)가 스텝제어되어 염 발효조(5) 내부의 온도가 작동제어된다. 특히, 폐기물 투입 초기에 폐기물 온도센서(48)에 의해 상대적으로 저온인 폐기물의 온도가 감지되면 히터(101)의 발열량을 급속히 증대시켜 온수튜브(103)에 의해 온수쟈켓(35)과 연결되어 있는 온수가열코일(119)로 급기를 예열함으로써 단시간 내에 발효조(5)내부의 온도를 적정수준으로 끌어올릴 수 있게 된다. 이때, 온도센서(46)가 고장 등으로 인해 정상적인 기능을 수행하지 못하게 되면 발효조(5)가 과열될 수 있으므로 과열방지센서(47)가 작동하여 메인 히터(101)를 자동적으로 오프시키고, 아울러 자동제어부(15)의 과열 표시램프를 점등시키게 된다. 이렇게 해서 발효조(5)내의 온도가 적정 온도에 도달하게 되면 공조 유니트(13)가 비로소 가동된다.

제12도에 도시된 공조 유니트(13)내의 급기팬(127)이 회전하여 흡재기구(131)를 통해 유입된 외기를 냉각코일(126)을 거쳐 급배기 열교환기(121)로 송풍한다. 열교환기(121)의 급기용 유로(124)를 통과한 외기 즉 급기는 온수가열코일(119)을 거쳐 발효조 흡기공(115)을 통해 발효조(5)로 공급된다.

이후, 환적기(7)가 작동하여 투입된 폐기물(16)을 교반 환적하게 된다. 환적기(7)는 기어드 모터(49)의 회전력이 체인(50)과 스프로킷(52)을 통해 환적기축(27)에 전달됨으로써 기동한다. 환적기축(27)의 회전운동함에 따라 환적기축(27)에 고정 장착되어 있는 중간 및 측면 환적날개(51,53)가 폐기물더미를 환적하게 된다. 이때, 환적기 회전축(27)은 제8도에서 볼 때 시계방향으로 회전하므로 중간 환적날개(51)에 의해 환적되는 폐기물(16) 더미는 도시된 것처럼 경사진 상태로 쌓인다.

제9도에서 알 수 있듯이 중간 환적날개(51)는 전후 날개 측단(75)이 그레이더날과 같은 형태로 되어 있어 일반적인 교반날 보다 강력하게 폐기물 더미를 뒤엎어 섞을 수 있다. 또한, 측면 환적날개(53)는 발효조(5) 측벽에 점착되거나 비스듬하게 쌓이는 폐기물 더미를 날개 측단(71)에 의해 긁어 내듯이 섞어준다. 이렇게 되면 유기성 폐기물은 적정 온도로 유지된 상태에서 투여된 미생물과 골고루 섞이면서 공급된 공기와 활발하게 반응하여 발효가 일어나게 된다.

발효 건조가 진행되면서 유기성 폐기물은 미생물에 의해 생물학적으로 산화되어 수증기, 냄새, 가스 등이 발생하는데, 이들을 포함하는 배기는 상부의 공주 유니트(13)를 통해 배출된다. 즉, 배기팬(129)의 흡인력에 의하여 발효조(5) 상단에 개구된 발효조 배기공(113)을 통해 일차 필터(117)를 거쳐 급배기 열교환기(121)로 유입된다. 유입된 배기는 배기용 유로(124')를 지나 이차 탈취필터(125)를 통과하여 흡배기구(131)를 통해 외부로 최종 배출된다.

이때, 열교환기(121)는 배기용 유로(124')를 지나는 고온의 배출 가스가 급기용 유로(124)를 통해 유입되는 외기를 가열하도록 되어 있는 구조를 가지고 있어, 배기의 폐열을 대부분 회수하게 된다.

또한, 배기에 포함되어 있는 분진, 냄새, 가스 등의 대기 오염물질 들은 일차 필터(117) 및 이차 필터(125)를 거치면서 대부분 제거되며, 열교환되는 과정에서 흡배기 온도차에 의해서 응축결로되어 응축된 수분에 잔류하는 유해 성분 마저 거의 전부 용해되어 배출된다.

이와 같이 발효 건조가 일정 이상 진행되며, 함수율 감지센서(45)에 의해 폐기물(16)의 발효건조 정도가 감지되어 자동 제어부(15)의 '종료' 램프가 단속적으로 깜빡이기 시작하며 발효건조도가 높아질수록 '종료' 램프의 점등시간이 길어지며, 대략 24시간 경과 후 폐기물이 완전히 분말화되어 건조가 완료되면 '전원''종료' 램프가 점등됨 상태에서 '운전'램프가 소등됨과 동시에 온수가열기(11)와 공조 유니트(13)의 운전이 정지하면서 발효건조단계가 종료하게 된다.

이어서, 최종 단계로 분말화된 폐기물을 배출하는 단계가 계속된다. 이 단계에서는 먼저, 기어드 모터(49)의 역회전에 의해 환적기(7)가 제8도에서 볼 때 반시계방향으로 역회전한다. 이에 따라, 중간 환적날개(51)에 의해 분말화된 폐기물 더미가 배출 스크류(85) 하우징(81)의 입구(82)까지 거꾸로 퍼올려지게 되는데, 이때 중간 환적날개(51)는 날개 측단(75)에 의해 버킷(79)을 형성하고 있으므로 퍼올리는 작업을 보다 효과적으로 할 수 있게 된다.

하우징(81)으로 폐기물 가루가 퍼올려지면 기어드 모터(89)가 기동을 하여 전동휠(87)과 벨트(88)를 통해 배출 스크류(85)에 회전력을 전달한다. 배출 스크류(85)의 외주부에 형성된 나선형 홈(91)은 배출 스크류(85)가 도면8에서 보아 시계방향으로 역회전함에 따라 나선운동을 하므로 하우징(81)내의 폐기물 가루를 이동시켜 분말 취출구(93)를 통해 되부로 배출하게 된다. 그러나, 반대로 발효건조 단계에서는 배출 스크류(85)가 정회전하여 폐기물을 발효조(5) 안쪽으로 끌어 당기므로 미처 발효건조가 완료되지 않은 폐기물이 외부로 배출되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 폐기물을 섞어주는 교반날개의 역할도 하게 된다. 이때, 링체(97)에 일체로 용접되어 있거나 별도로 준비한 집게(미도시)등을 이용해 포대 주둥이가 링체(97)에 포개진 상태로 파지되도록 하여 배출되는 폐기물 가루를 담아 보관, 운반 들을 하게 된다.

이렇게 해서 폐기물 배출 단계가 종료되면 장치(1)의 모든 작동이 정지되면서 전체 발효건조 작업이 완료되고 자동 제어부(15)의 표시 램프는 '전원''종료' 상태로 점등된다.

이 상태에서 폐기물 발효건조장치(1)는 자동 제어부(15)의 '리세트'버튼을 재차 눌러주는 것만으로 다른 조작없이 간단하게 전자동으로 재가동 될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 발효건조장치(1)에 의하면, 다음과 같은 효과를 가져오게 된다.

첫째, 외부 케이스(3)에 있어서 폐기물 투입구(17)가 제8도에 도시된 바와 같이 예컨대, 30정도 경사져 있으므로 투입구(17)의 높이가 낮아져 중량의 폐기물을 신속하고 간편하게 투입할 수 있게 된다.

둘째, 발효조(5)를 가열하기 위해 사용되는 온수 쟈켓(35)내의 온수로 증류수와 에틸렌 글리콜을 혼합한 용액이 사용되므로 히터(101)에 의한 수온의 제어가 매우 용이할 뿐만 아니라, 온수 순환펌프(109)에 의해 온수를 강제 순환시키므로 온수의 일부가 기화되어 팽창탱크(42)를 통해 빠져나가더라도 순환에 필요한 온수 부족 현상이 일어나지 않아 온수 순환량을 일정하게 유지할 수 있으므로 전열 성능을 향상시킬 수 있다.

셋째, 교반장치로 사용되는 환적기(7)는 종래의 교반기와는 달리 폐기물더미를 환적하는 중간 환적날개(51)가 내부에 버킷(79)이 형성된 입체 구조를 가지고 있고 날개 양 측단(73)이 완만하게 만곡되면서 경사지는 그레이더날의 형태를 취하고 있으며, 측면 환적날개(53)도 마찬가지로 입체적인 구조를 가지면서 인접한 중간 환적날개(51)와 180의 위상차를 갖고 발효조(5)의 측벽면과 마주보도록 설치되어 있다. 따라서, 보다 강력한 힘으로 발효조(5)내벽 전체를 완전히 긁어 주면서 폐기물 더미를 뒤엎어 섞어줄 수 있게 되므로, 열전달 공기의 치환을 극대화시켜 고속으로 유기성 폐기물을 발효건조시킬 수 있게 된다. 아울러, 폐기물의 발효건조가 완료되면 환적기 축(27)을 역회전시킴으로써 중간 환적날개(51)의 버킷(79)에 의해 발효건조된 폐기물 가루를 신속하게 퍼올릴 수 있게 된다.

넷째, 자동 배출기(9)의 배출 스크류(85)가 발효조(5)의 전방벽 선단에 장착되어 있으므로 처리된 폐기물을 배출하기 위한 호퍼나 맨홀 등이 불필요하게 됨으로써 전열 면적을 증대시킬 수 있어 전열 성능의 향상을 가져오게 된다. 또한, 배출 스크류(85)를 폐기물 발효건조 단계에서는 나선방향으로 정회전시켜 폐기물이 완전히 발효건조되지 않은 채 외부로 배출되지 않도록 함은 물론 폐기물의 교반작업에 도움이 되도록 하며, 배출 단계에서는 역회전시킴으로써 퍼올려진 폐기물 가루를 신속하게 이송할 수 있게 된다.

다섯째, 공조 유니트(13)의 열교환기(121)는 배기용 유로(124')를 지나는 고온의 배출 가스가 급기용 유로(124)를 통해 유입되는 외기를 가열하는 구조를 가지고 있어, 배기의 폐열을 대부분 회수할 수 있으므로 발효조(5)의 환기로 인한 열손실을 대폭적으로 감소시킬 수 있게 된다. 따라서, 발효조(5)의 온도를 미생물 증식에 알맞은 범위로 유지하면서도 다풍량의 환기가 가능하므로 고속으로 폐기물을 건조시킬 수 있을 뿐만 아니라 호기성 미생물이 완성하게 활동할 수 있는 환경을 조성하여 양호한 발효건조 물질을 얻을 수 있게 된다.

여섯째, 공조 유니트(13)에는 발효조 흡기공(115)과 열교환기(121)사이에 온수가열코일(119)이 장착되어 있으므로, 발효건조 장치(1)의 가동 초기에 저온의 배기로부터 회수되는 열량이 적어 배기의 예열이 곤란하더라도 온수가열코일(119)을 통해 메인 히터(101)로부터 전달되는 열량으로 급기의 온도를 적정 수준까지 신속하게 상승시킬 수 있으므로 발효건조 작업의 효율성을 높일 수 있다.

일곱째, 공조 유니트(13) 내부의 흡배기 유로 중간에 일차 필터(117)와 이차 필터(125)가 장착되어 있으므로 비교적 입자 큰 분진 또는 가스등이 대부분 걸러진다. 나머지 미세한 입자와 냄새 등은 일차적으로 열교환기(121)에서의 흡배기 온도차로 인해 응축된 배기 중의 수분에 거의 전부 용해되어 외부로 배출된다. 따라서, 분진이나 가스등으로 인한 대기오염의 문제가 발생하지 않을 뿐만 아니라 완벽한 탈취 효과를 달성할 수 있게 된다. 아울러, 여름철과같이 외기의 온도가 매우 높을 때에는 흡기의 온도가 상대적으로 고온이기 때문에 열교환기(121)에서의 흡배기 온도차를 이용한 배기 중의 수분 응축 효율이 떨어지므로, 이를 방지하기 위해 흡배기구(131)를 통해 유입된 외기를 냉각코일(124)로 냉각시킴으로써 외부의 온도 변화에 영향을 받지 않고 탈취성능을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

끝으로, 자동 제어부(15)에 연결되어 있는 각각의 센서에 의해서 폐기물의 투입 후 별도의 시간 설정이나 기기조작이 필요 없이 운전 스위치를 온 오프하거나 리세트 버튼을 조작하는 것만으로 장치(1) 스스로 발효조(5) 내부의 모든 상황을 감지하여 전자동으로 운전되므로 보다 간편하고 신속하게 폐기물 처리 작업을 수행할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 유기성 폐기물 발효건조 장치는 유기성 폐기물을 처리함에 있어 발효와 건조를 동시에 수행하기 위해 발효에 필요한 호기성 미생물의 증식 환경 즉, 발효조 내부의 온도와 통기성을 동시에 최적의 조건으로 유지하면서 고속건조가 이루어지도록 다풍량 환기구조를 가지면서 온수 가열기와 공조 유니트를 가지고 있으며, 이러한 발효건조작업이 보다 신속하게 이루어지도록 폐기물 더미를 뒤엎어 섞어 주는 환적기와 퇴비화된 폐기물을 외부로 자동 배출하는 자동 배출기를 구비하고 있고, 아울러 발효건조 과정에서 발생하는 분진 등의 대기오염 물질들을 제거하도록 필터 및 탈취장치가 공조 유니트에 설치되어 있을 뿐만 아니라, 각종 센서에 의해 장치 전체의 작동 상황 및 폐기물의 상태를 파악하여 장치를 전자동으로 운전할 수 있도록 해주는 자동 제어부가 구비되어 있다.

그러므로 본 발명의 유기성 폐기물 발효건조장치는 다수의 사람들에게 급식이 제공되는 공공장소 예컨대 관공서, 학교, 공장, 군부대 또는 대형음식점 등의 장소에서 다량으로 배출되는 음식물 찌꺼기 또는 대단위 목장이나 사육장 등에서 발생되는 가축의 분뇨 등과 같은 유기성 폐기물을 발효 건조시켜 가축의 사료나 퇴비 등의 원료로 사용함으로써, 최근 들어 심각한 사회문제로 대두되고 있는 쓰레기 매립장 부족 현상을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 폐기 처분되던 쓰레기를 유용한 자원으로 재활용할 수 있게 되어 경제적으로도 그 활용 가치가 높다 하겠다.

상술한 바와 같은 본 발명은 첨부 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 발명의 상세한 설명 및 도면을 통하여 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 수정 및 변경이 가능하다 할 것이다.

Claims (25)

1. 투입된 폐기물(16)을 발효건조시키는 용기수단(5), 상기 용기수단(5)의 중심부에 설치되어 상기 용기수단(5)에 투입된 폐기물(16)의 발효건조를 촉진하기 위해 폐기물(16)을 연속적으로 뒤엎어 주는 환적수단(7), 상기 용기수단(5)에 발효건조에 필요한 열을 공급하는 온수가열 수단(11) 및, 상기 용기수단(5), 상기 환적수단(7), 상기 온수가열수단(11)의 작동 상황 및 폐기물(16)의상태 등을 판단하여 장치의 전자동 운전 및 자기진단 기능을 제어하는 자동제어수단(15)으로 구성되어 있는 유기성 폐기물 발효건조장치에 있어서, 상기 용기수단(5)은 상부에 유효 공기량을 충분히 확보하기 위한 통기 공간을 형성하도록 전방벽이 후방벽보다 짧은 U자형 도관의 형태로 되어 있으며 ; 상기 온수가열수단(11)은 온수쟈켓(35)의 내부에서 유동하는 온수를 가열하도록 상기 온수쟈켓(35) 벽면에 장착되어 있는 메인 히터(101), 상기 온수 쟈켓(35)의 후방벽에 형성된 온수 출구(37)로부터 전방벽에 형성된 온수 입구(39)까지 연결되어 있는 온수 순환튜브(103) 및, 상기 온수 출구(37) 하류측에 장착되어 상기 온수튜브(103) 내부에서 온수를 순환시키도록 되어 있는 온수 순환펌프(109)로 이루어져 있으며, 상기 교반수단(7)은 중심 회전축(27)의 둘레에 고정되어 있는 중간 환적날개(51)와 측면 환적날개(53)를 가지고 있고; 상기 자동제어수단(15)은 상기 자동배출기(9) 바로 안쪽에서 상기 발효조(5) 측면으로부터 상기 발효조(5)를 관통하여 삽입되어 있는 과투입 감지 센서(43) 및, 상기 온수 쟈켓(35)의 후방벽 중앙에 상기 온수 쟈켓(35)을 관통하여 장착되어 있는 과열방지 센서(47)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
2. 제1항에 있어서, 외부 케이스(3)의 횡방향으로 뻗어 있는 스크류 하우징(81), 상기 스크류 하우징(81) 내부에 양단의지지 베어링(83)에 의해 회전가능하게 장착되어 있으며 외주부에 나선형의 홈(91)이 각설되어 있는 배출 스크류(85) 및, 상기 배출 스크류(85)에 전동휠(87)과 벨트(88)를 통해 정역방향의 회전력을 전달하는 기어드 모터(89)로 구성된 자동 배출기(9)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 스크류 하우징(81)은 상기 외부 케이스(3) 밖으로 노출된 분말 취출구(93)에 보관용 포대를 끼우기 위한 링체(97)가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 온수가열기(11)의 순환용 열매체로 사용되는 온수는 수온 조절이 용이하고, 열용량이 커지며, 스케일이 발생하지 않도록 증류수와 에틸렌 글리콘 혼합 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 온수 순환튜브(103)는 열교환기(121)의 급기 출구측에서 온수가열코일(119)을 형성하여 저온의 급기를 가열하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
6. 제1항에 있어서, 외부 케이싱(111)의 상기 발효조(5)측에 형성된 발효조 배기공(113)과 흡기공(115)을 통해 유출입되는 배기와 흡기가 상호 열교환을 하면서 통과하도록 되어 있는 열교환기(121), 상기 발효조 배기공(113)과 상기 열교환기(121)의 배기 입구측 사이에 설치되어 있는 일차 필터(117), 상기 온수쟈켓(35)으로부터 유입되는 온수로 급기를 예열하도록 상기 발효조 흡기공(115)과 상기 열교환기(121) 급기 출구측 사이에 설치되어 있는 상기 온수 가열코일(119), 상기 열교환기(121)의 배기 출구측에 설치되어 있는 이차 필터(125), 상기 외부 케이싱(111)의 흡배기구(131)를 통해 유입된 외기를 송풍하도록 상기 열교환기(121) 급기 입구측에 설치되어 있는 급기팬(127) 및 , 상기 발효조(5)에서 발생한 배기를 취출하도록 상기 이차 필터(125)의 출구측에 설치되어 있는 배기팬(129)으로 구성된 공조 유니트(13)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 열교환기(121)는 열전도성이 큰 복수개의 판형 급속판(123)이 일정간격을 두고 병렬로 중첩되어 상기 금속판(123) 사이에 급기용 유로(124)와 배기용 유로(124')를 교대로 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 공조 유니트(13)는 상기 흡배기구(131)를 통해서 유입되는 고온의 외기를 냉각시키도록 상기 급기팬(127)과 상기 열교환기(121)의 급기 입구측 사이에 설치되어 있는 냉각코일(126)을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
9. 제6항에 또는 제9항에 있어서, 상기 공조 유니트(13)는 상기 흡배기구(131)의 바로 안쪽 공간에 고온의 배기중에 포함된 수분을 응축시키기 위해 설치된 공냉식 응축기(133)를 더 포함하고 있으며, 상기 응축기(133)의 상기 흡배기구(131) 쪽 벽면에는 응축기팬(135)이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조장치.
10. 투입된 폐기물을 담는 용기수단, 상기 용기 수단에 투입된 폐기물을 섞어주는 교반수단 및, 처리가 종료된 폐기물을 배출하는 배출수단으로 구성되어 있는 유기성 폐기물 처리장치에 있어서, 상기 교반수단(7)은 지지베어링(28)에 의해 상기 용기수단(5)의 측벽면에 회전가능하게 장착되어 있는 중심 회전축(27), 상기 외부 케이스(3) 바닥에 설치되어 상기 중심 회전축(27)을 정역방향으로 회전 구동시키는 구동 모터(49), 상기 중심 회정축(27)의 둘레에 고정되어 있는 중간 환적날개(51)와 측면 환적날개(53) 및, 상기 구동 모터(49)의 회전 구동력을 상기 중심 회전축(27)에 전달하도록 이 회전축(27) 한쪽 끝에 삽입 장착되어 있는 스프로킷(52)으로 구성된 환적기(7)인 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 중간 환적날개(51,51)는 그레이더날과 같이 날개 양 측단(73)이 완만하게 만곡된 상태로 경사진 형광등 갓 모양의 입체적인 형태를 가지고 있으며, 한쌍의 고정용 홀더(61)와 한쌍의 중간 스템(63)에 의해 상기 중심 회전축(27)에 상대회전하지 않도록 고정 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 중간 환적날개(51)는 상기 발효조(5)의 내주면(72)을 향한 쪽만이 개방되어 전체적으로 소정의 용적을 갖는 버킷(79)을 형성하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
13. 제10항에 있어서, 상기 측면 환적날개(53)는 날개 양 측단(71)이 완만하게 만곡된 상태로 경사진 입체적인 형태를 가지고 있으며, 고정용 홀더(55)와 중간 스템(57)에 의해 상기 중심 회전축(27)에 상대회전하지 않도록 고정 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
14. 제10항 내지 제13항에 있어서, 상기 측면 환적날개(53,53)는 발효조(5)의 양측면(70)과 가장 인접하게 마주보는 위치에서 서로 180의 회전 위상차를 가지고 회전축(27)에 고정위치하며, 상기 중간 환적날개(51,51)는 발효조의 용량에 따라 복수의 세트로 상기 측면 환적날개(53,53)의 안쪽에 회전 위상차를 가지고 엇갈린 상태로 고정되어 위치하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리장치.
15. 외부 케이스(3)의 내부에 설치되어 투입구(17)를 통해 폐기물(16)을 투입하는 투입단계 ; 상기 용기수단(5)의 중심부에 설치된 환적수단(7)에 의해 상기 용기수단(5)에 투입된 폐기물(16)의 발효건조를 촉진하기 위해 폐기물(16)을 연속적으로 뒤엎어 주는 발효건조단계 ; 온수가열수단(11)에 의해 상기 용기수단(5)에 폐기물 발효건조에 필요한 열을 공급하는 발효건조단계 ; 로 이루어진 유기성 폐기물 발효건조방법에 있어서, 공조수단(13)에 의해 상기 용기수단(5)으로부터 내부 열손실을 최소화하여 흡배기를 하며 발효건조과정에서 발생하는 분진, 가스류, 악취등을 제거하는 발효건조단계 ; 및 상기 환적수단(7)에 의해 퍼올려진 발효건조가 종료된 폐기물 가루를 자동으로 배출하는 자동배출단계 ;를 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 폐기물 발효건조단계에서는 상기 용기수단(5) 내부의 통기량이 충분히 유지되도록 상기 공조수단(13)을 통해 상기 용기수단(5) 내부의 열손실을 최대한 방지하면서 급기와 배기를 흡배기시키고, 상기 폐기물 더미의 미세한 틈새에 까지 공기가 침투할 수 있게 상기 환적수단(7)에 의해 폐기물 더미를 뒤엎어 섞어주도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
17. 제15항에 있어서, 상기 폐기물 배출단계에서는 상기 환적수단(7)을 역회전시켜 발효건조가 종료된 분말 폐기물을 퍼올려 상기 자동 배출수단(9)을 통해 외부로 배출하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
18. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 폐기물 발효건조 단계에서는 그레이더날과 같이 날개 양 측단(73)이 완만하게 만곡된 상태로 경사진 형광등 갓 모양의 입체적인 형태를 가지고 있는 중간 환적날개(51,51)와 날개 양 측단(71)이 완만하게 만곡된 상태로 경사진 입체적인 형태를 가지고 있는 측면 환적날개(53)를 가지고 있는 환적기(7)를 환적수단으로 사용하여 폐기물 더미를 뒤엎어 섞어 주며, 상기 중간 환적날개(51)에 형성된 버킷(79)에 의해 발효건조가 끝난 폐기물 가루를 퍼올리는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
19. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 폐기물 발효건조 단계에서는 상기 온수 쟈켓(35)의 후방벽 중간 부분에 형성된 온수 출구(37)로부터 전방벽 상단 측면에 형성된 온수 입구(39)까지 연결되어 있는 온수 순환튜브(103)를 통해 온수 순환펌프(109)로 온수를 순환시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
20. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 공조수단(1)에 형성된 상기 온수 순환튜브(103)의 온수가열코일(119)에 의해서 작동 초기에 저온의 급기를 가열하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
21. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 폐기물 발효건조 단계에서는 일정 간격으로 병렬 중첩시킨 판형금속판(123) 사이에 형성된 급기용 유로(124)와 배기용 유로(124')로 급기와 배기를 통과시킴으로써 급배기의 열교환이 이루어지도록 하여 배기의 폐열을 회수하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
22. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 폐기물 발효건조 단계에서 상기 공조수단(13)에 설치된 냉각코일(126)에 의해서 흡배기구(131)를 통해 유입되는 고온의 외기를 냉각시키도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
23. 제21항에 있어서, 상기 폐기물 발효건조 단계에서 발생되는 수증기, 가스류, 악취 등은 상기 공조수단(13)의 일차필터(117)와 이차필터(125)를 통과시킨 다음, 상기 공조수단(13)의 열교환기(121)에서 흡배기 온도차에 의해 응축결로된 수분에 용해시켜 배수 처리함으로써 제거하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
24. 제15항 또는 제17항에 있어서, 상기 폐기물 배출단계에서는 외주부에 나선형의 홈(91)이 각설되어 있는 상기 자동 배출수단(9)의 배출 스크류(85)가 역회전하여 상기 환적기(7)에 의해 퍼올려진 분말화된 폐기물을 배출하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.
25. 제15항에 있어서, 상기 자동제어수단(15)의 과투입 감지 센서(43)에 의해 처리용량을 초과하여 과투입된 폐기물을 감지하여 경보를 발생하고, 과열방지 센서(47)에 의해서 상기 온도센서(46)가 고장을 일으켰을 때 상기 메인 히터(101)의 과열을 방지하여 운전 안전성을 확보하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 발효건조방법.