KR100201058B1

KR100201058B1 - 원적외선 세라믹을 이용한 음식물쓰레기의 속성발효장치

Info

Publication number: KR100201058B1
Application number: KR1019960057070A
Authority: KR
Inventors: 박명옥; 임용원
Original assignee: 임용원
Priority date: 1996-11-25
Filing date: 1996-11-25
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980038195A

Abstract

본 발명은 원적외선 세라믹을 이용한 음식물쓰레기의 속성발효장치에 관한 것으로 종전의 음식물쓰레기는 저장탱크 및 발효도가 분쇄와 분리되어 있고 또 발효조에 가열히타의 설치로 미발효물 음식물쓰레기는 발효토록 하였으므로 미생물의 원활한 생육활동을 기할수 없고 발효기간이 장기간 소요되고 또 악성세균이 잔존케되어 양질의 유기질비료를 얻지 못하였다.

본 발명은 분쇄장치와 살균장치를 발효졸 같은 장치로 연결설치함과 동시에 특히 스텐레스스틸제 발효조의 내벽면에 일정두께의 원적외선 세라믹층을 도층 형성시키거나 원적외선 세라믹판 부착형성함으로서 전기히타가열봉으로 발효조를 가열케 된 4그 열을 주입시킨 미발효물내부 중심부까지 침투시켜주어 40℃-46℃의 균일도 유지로 미생물발육활동을 원활히하도록 함으로 발효촉진과 조기숙성으로 발효시간이 단축케되고 또 악성세균을 멸균시킨 미생물만을 성숙시키므로 양질의 유기질 비료를 얻을 수 있ㄷ록 한 발명이다..

Description

원적외선 세라믹을 이용한 음식물쓰레기의 속성발효장치

제1도는 본 발명 실시예에 따른 전체단면도.

제2도는 본 발명 실시예에 따른 발효조의 단면도.

제3도는 제1도의 A-A선 확대단면도.

제4도는 본 발명에서 사용되는 절단칼의 확대도.

제5도는 본 발명에서 사용되는 분쇄칼의 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 발효조 4 : 원적외선세라믹층

6, 6' : 전기히타가열봉 13 : 실린더

14 : 회전스크류 10 : 분쇄장치

16 : 회전축 17 : 절단칼

17' : 분쇄도 18 : 분쇄기어

19 : 소기어 20 : 통로

21 : 전기살균장치

본 발명은 원적외선세라믹을 이용한 음식물쓰레기의 속성발효장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 스텐레스스틸재 발효조내의 내벽면에 세라믹용접기를 사용하여 세라믹입자를 분사발열온도 15000℃의 고열분사시켜서 일정두께의 원적외선세라믹층을 형성한 다음 냉각시키고 그위에 실리콘 씰링재로 표면을 고르게 코팅처리하므로서 음식물쓰레기의 발효촉진과 조기숙성케되어 단시간에 많은량의 우수유기질비료를 얻을 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 음식물쓰레기는 섬유질, 육질등 발효물질로 되어 있기 때문에 저장탱크 및 발효조에서 미생물과 함께 40℃ - 46℃의 온도를 유지시켰을 경우 미생물활동이 원할하여 조기발효숙성시킬수가 있다.

그런데 종래에는 여러단계의 저장탱크 및 발효조에서 자연발효시키므로 발효숙성기간이 3개월 내지 6개월의 장기간이 소요되었다. 그래서 그 발효숙성시간을 단축시키며 발효촉진을 위해 근래에는 히타등의 가열장치를 발효조에 부설하여서 발효온도를 높이고 있으나 저장탱크 및 발효조내의 많은량의 음식물 쓰레기의 주입량으로 인하여 내부중심부까지의 균일온도를 분포유지시켜 주는것은 매우 어려운 문제로 되어왔다.

즉 미생물의 조기숙성을 위해 내부중심부까지 열전달시키려면 외부의 가열온도를 높여주어야 하는데 미생물활동온도인 40℃ - 46℃ 이상이 높은 온도일경우는 미생물이 죽고 또 온도를 낮게할 경우는 미생물의 활동이 원활하지 못해 효과적 발효촉진을 기대할 수 없었고 음식물쓰레기의 발효숙성시간이 장기간(60일간 이상) 소요되므로 음식물쓰레기 처리의 비용이 고가로 될뿐 아니라 미발효물은 퇴비로도 못쓰게되어 처리에 큰 문제점이 있었다.

또한 음식물쓰레기중에 각종 박테리아세균 및 악성세균들이 생성케되므로 비닐하우스의 각종야채, 실과 꽃재배등에 유효하게 사용될 수 있는 양질의 유기질비료가 되지 못한 문제점도 있었다.

본 발명은 그러한 문제점을 해소하고 음식물쓰레기를 조기발효처리함과 동시에 양질의 유기질비료를 얻고자 한 것이다.

본 발명의 첫째 목적은 발효조내에 형성시킨 원적외선세라믹층에 의하여 그의 파장작용으로 외부에서 전기히타가열봉으로 가열하는 그 열을 미발효물의 중심부안에까지 고루 침투시켜주어서 균일온도(40℃-46℃)를 유지시켜 미생물활동을 원활히 할수있게함으로 발효촉진효과와 조기숙성으로 발효시간을 단축시킴에 있다.

본 발명의 둘째 목적은 음식물쓰레기를 강제 공급시켜주는 실린더내 회전스크류의 회전축후단부에 절단칼과 분쇄칼을 설치하고 그 중간에는 분쇄기어와 치합기어를 치합자전과 함꼐 분쇄기어를 따라 공전하도록 실린더 후단에 분쇄장치를 연결설치로서 발효촉진에 좋은 분쇄물로 만들어주어 속성발효할수 있도록함에 그 목적이다.

본 발명의 셋째 목적은 발효조에 주입되는 미발효물통로에 전기살균장치를 설치하여 분쇄된 미발효물 음식물쓰레기에 혼합되어 있는 각종 악성세균을 전기적 파장으로 연속 살균시키도록함으로 순수한 미발효물이 주입발효케되어 우수한 유기질비료를 얻어 야채, 과일, 꽃등 재배용의 우수 유기질비료로 이용되게함에 그 목적이 있다.

이러한 본 발명을 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 통형의 스텐레스스틸재로 된 발효조(1)중심부에 회전축(2)에 의하여 느린속도로 미발효물을 저어주는 교반대(3)(3')를 회전축(2)에 다수 축설하여서 위에서 분쇄시킨 음식물쓰레기를 서서히 저어주어서 고른 온도가 유지될 수 있도록 하였고 또 그 발효조(1)의 내벽에는 원적외선 세라믹층(4)을 형성하였다.

세라믹층(4) 형성방법은 발효조(1)내벽의 불순물을 쎈딩처리기로 제거한 다음 세라믹용접기를 사용하여서 세라믹입자를 분사발열온도 15000℃ 의 고열분사시켜 일정두께의 세라믹용접층을 형성시키고 냉각시킨다음 그 위에 실리콘 씰링재를 고르게 표면코팅하여 일정두께의 원적외선 세라믹층(4)을 형성시킨다.

이렇게 형성된 세라믹층(4)은 원적외선 파장작용에 의해 미발효물중심부로부터 외부에가지 복사가열을 원할히 하게 되어 고른 온도유지로 인해 미생물의 숙성활동을 원할히 하여 주고 또 발효촉진 작용을 함으로 조기숙성하게 된다.

또한 발효조(1)의 외벽하부에는 발효조(1)에 미생물활동에 알맞는 일정한 온도(40℃-46℃)를 유지시켜 주기위한 전기히타가열봉(6)(6')을 횡열로 다수 설치하였다.

전기히타가열봉(6)(6')은 발효조(1)의 밑면에 균일간격으로 설치되어 있어 균일한 가열로서 일정온도를 유지시킬수가 있다.

또한 발효조(1)상부에는 실린더(13)후단에 분쇄장치(10)가 설치되어 있다.

이 분쇄장치(10)는 홉퍼(11)로 주입된 음식물쓰레기(12)가 실린더(13)내의 회전축(16)에 형성시킨 회전스크류(14)에 의하여 강제로 이송공급되어지도록 하고 또 원통형 분쇄실(15)양측의 회전축(16)에 제4도 및 제5도의 절단칼(17)과 분쇄도(17')를 설치한 중간사이에 분쇄기어(18)를 회전축(16)에 고정시켜서 회전하게 하고 그 분쇄기어(18)외부에는 4개의 소기어(19)를 사방에 설치하여서 회전스크류(14)에 의하여 압송된 음식물쓰레기(12)가 절단칼(17)의 회전절단작용으로 1차 절단분쇄케 되어지고 또 회전하는 분쇄기어(18)의 회전작용과 이에 기어의 톱니가 서로 물려서 자전과 동시에 공전하는 소기어(19)에 의하여 음식물쓰레기가 접촉분쇄되어지며 또 분쇄도(17')의 회전분쇄작용에 의해 음식물쓰레기는 미분상태로 발효 촉진에 알맞게 분쇄되도록 구성하였다. 또한 위에서 분쇄되어진 음식물쓰레기인 미발효물은 발효조(1)에 들어가는 통로(20)에 설치시킨 전기살균장치(21)를 설치하여서 악성세균을 살균시키도록 하고 일반세균은 멸균된 순수 미발효물만 발효조(1)에 주입되어지도록 하였다.

도면중 미설명부호 22는 가스배출구, 23은 발효물배출구, 24는 공기입구이다.

이와 같은 본 발명은 통형 스텐레스스틸재 발효조(1)상부에 설치되어 있는 실린더(13)일측의 홉퍼(11) 정선된 음식물쓰레기(12)를 주입시킨 다음 동력회전축(16)을 회전시켜주면 음식물쓰레기는 회전축(16)에 설치된 회전스크류(14)에 의하여 분쇄장치(10)쪽으로 강제압송 되어진다.

이때 압송되어진 음식물쓰레기는 회전축(16)에 설치되어 있는 절단칼(17)과 분쇄칼(17')이 회전작용을 하고 또 분쇄기어(18)와 그 외주변 4개의 소기어(19)들이 분쇄기어(18)에 기어톱니가 서로 물려서 자전과 함께 분쇄기어(18)와 같이 공전작용을 하게 되므로 이들 근접회전작용에 따라 음식물쓰레기는 발효에 알맞는 좋은 상태로 분쇄케된다. 또한 분쇄된 미발효물은 통로(20)를 통해 하부의 발효조(1)에 주입되기전 전기살균장치(21)에 의거하여 일반악성세균은 살균처리케되므로 순수 미발효물만 주입케되어 미생물만 성숙시킬수가 있고 완전한 유기질비료를 얻을 수가 있다.

또한 발효조(1)에 주입된 미발효물은 모터와 감속기에 의하여 회전축(2)이 서서히 회전을 하고 또 일정량의 미생물을 주입하여 발효숙성시키게 된다.

이때는 발효조(1)하부 외면에 설치되어 있는 전기히타 가열봉(6)(6')을 통해 가열시켜주고 또 회전축(2)의 느린속도의 회전으로 교반대(3)(3')가 미발효물을 저어주어서 내부와 외부물을 교반시켜주게 되는데 본 발명은 발효조(1) 내면벽에 형성시킨 원적외선세라믹층(4)의 파장작용에 따라 전기히타가열봉(6)(6')으로부터 외부에서 가열된 그열을 안쪽 중심부까지 고루 침투시켜주는 역할을 하므로 미생물활동에 알맞는 균일온도 40℃-46℃를 발효조(1)내에 골고루 유지시켜 주게 될뿐더러 전기히타가열봉(6)(6')으로부터 발효조(1)밑면에 가열시킨 열에너지를 효율적으로 음식물쓰레기에서 열흡수할수있게 하는 매개체역할과 음식물속 깊숙히 열흡수하도록 하므로 미생물의 번식활동이 왕성하여지고 조기숙성으로 발효촉진이 이루어지는 효과가 있으며, 본 발명의 실시예로서, 15㎏의 음식물쓰레기를 발효조(1)에서 발효숙성한바 18시간이 소요되었음을 실험으로 알게 되었다.

이상과 같이 본 발명은 발효조(1)내에서 일반악성세균은 발효전에 죽이고 미생물만 성숙시키는 장치이며 발효조(1)내벽의 원적외선세라믹층(4)으로 인하여 전기히타가열봉(6)(6')의 열을 음식물쓰레기의 음식물속에 열흡수를 촉진시켜 미생물발육 활동을 원활히 하도록 하므로서 발효촉진과 조기숙성으로 단시간에 많은량의 우수 유기질비료를 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims

발효조(1) 상부의 실린더(13)에 분쇄장치(10)를 통로(20)에 전기살균장치(21)를, 내부에 교반대(3)를 축설한 것에 있어서, 전기히타가열봉(6)(6')을 저면에 설치한 스텐레스스틸재 발효조(1)의 하반부 내벽면에 세라믹입자를 고열로 분사용접한 위에 실리콘 씰링재로 코팅하여 원적외선 세라믹층(4)을 형성한 것을 특징으로 하는 원적외선 세라믹을 이용한 음식물쓰레기의 속성발효장치.