KR100216341B1

KR100216341B1 - 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법과 그 장치

Info

Publication number: KR100216341B1
Application number: KR1019960074772A
Authority: KR
Inventors: 박삼근; 이재건
Original assignee: 이재건
Priority date: 1996-12-28
Filing date: 1996-12-28
Publication date: 1999-08-16
Also published as: KR19980055544A

Abstract

본 발명은 대형 음식점, 단체 급식 식당, 아파트, 그리고 농수산물 및 축산물 시장처럼 집단으로 발생되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 1차로 기계적 압축으로 수분을 짜내고 난 다음, 2 차적으로 가정용 전자렌지와 원리가 같은 마이크로파를 조사(照射)시켜 가열함으로써 음식물 쓰레기 세포 내에까지 남아 있는 수분을 증발시켜 건조된 음식물 쓰레기를 절삭기나 파쇄기로 절단, 파쇄하여 포장 처리하는 방법 및 장치를 제공한다.

이에 따라, 기계적 압축으로 짜진 음식물 쓰레기의 오수는 저장하였다가 화장실정화조처럼 분리 수거를 함으로씨 음식물 쓰레기로 인한 환경오염을 획기적으로 해결할 수 있는 등의 효과가 있다.

또한, 이 장치의 규모는 작게는 사무용 책상보다 작고 제작 비용도 비교적 저렴하여 음식물 쓰레기가 발생되는 모든 곳에 설치가 가능하다는 장점이 있고, 크게는 능수산물의 쓰레기까지 대량으로 처리할 수 있는 플랜트 구조도 가능하다는 장점이 있다

또, 생선이나 고추 등의 농수산물의 건조를 위하여 상술한 건조단계가 적용될 수 있는 효과도 있다.

Description

압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법과 그 장치

본 발명은 물기를 함유한 음식물 쓰레기와 같은 유기물로 인한 환경오염을 해결하기 위하여 1차 기계적으로 압축하여 물기를 제거하고 소형화한 후, 2차로 음식물 세포 내에 잔존하는 수분을 마이크로파를 직접 조사(照射)하여 수분을 발열, 증발시키기위한 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법과 그 처리장치에 관한 것이다.

현재 이 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리는 기계적 압축이나 원심력을 이용한 방식이 사용되어지고 있으나, 이는 잔류 수분이 80% 정도까지 남아 있게 되므로 만족한 수준이 되지 못하며, 또다른 방식중 하나는 큰 저장 탱크 내에서 음식물 쓰레기를 고속 내지는 저속으로 발효시키는 방식으로 음식물 쓰레기를 처리하고 있으나, 이는 넓은 장소와 발효 시간이 수 십일이 요구되는 단점 외에도 수집과 운반에 매우 큰 어려움이 따른다.

근래 환경오염은 우리의 생활을 해치는 중요한 과제가 되었으며, 특히 지방 자치제 실시 이후, 쓰레기장 확보라는 또다른 문제를 야기시키고 있다. 그러나 우리의 식생활 문화는 외국과 달리 환경오염에 악영향을 미치는 국물이 많으며, 잔반 또한 많고 그 잔반에도 국물이 많다는 점이다.

따라서, 본 발명의 목적은 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 짧은 시간 내에 완벽하게 수분을 제거시킴으로써 이것으로 인한 환경오염 문제를 해결하기 위한 방법과 그장치를 제공하는 것이며, 또한, 소량이나 대량에 모두 적용될 수 있는 간단한 구조와 작동으로 효과적으로 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리할 수 있는, 압축과 마이크로파가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법과 그 장치를 제공하는 것이다. 또, 생선이나 고추 등의 농수산물의 건조를 위하여 상술한 방법이 적용될 수 있다.

제 1 도는 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법의 공정도,

제 2 도는 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리 방법을 실시하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 유기물처리장치의 개략적인 길이방향 단면도,

제 3 도는 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법을 실시하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 유기물처리장치의 개략적인 길이방향 단면도,

제 4 도는 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법을 실시하기 위한 본 발명의 다른 일면에 따른 유기물처리장치의 개략적인 길이방향 단면도,

제 5 도는 제 4도의 선 4-4의 단면도,

제 6 도는 제 4도의 선 5-5의 단면도,

제 7 도는 마이크로파 발생장치의 회로도.

* 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명

2 : 마그네트론 4 : 다이오드

5 : 과열방지 센서 7 : 고압 트랜스

8 : 노이즈 필터 9 : 고압 콘덴서

10 : 호퍼(투입조) 11 : 투입구

12 : 이송스크류 13, 14 : 가압판

15, 16 : 에어실린더 17, 18 : 방향절환밸브

19 : 에어탱크 20 : 컴프레샤

21 : 배수구 22 : 에어노즐

23 : 마이크로파 발생장치 24 : 배출구

25 : 수거조 30 : (음식물쓰레기)처리관

31 : 수축압축부 32 : 배수노즐

33 : 왕복판

40 : 이송컨베이어 41, 42, 43 : 제 1 내지 제 3 압축롤러

41', 42' : 압축홈 44 : 지지롤러

상기 목적의 달성을 위해 본 발명에 따른, 음식물 쓰레기와 같은 유기물 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법은, 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위한 유기물 처리방법에 있어서, 기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축단계, 및 그 압축단계 후에 마이크로파를 가하여 잔류 수분을 증발시킴으로서 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 건조단계를 포함하여 구성되는 것에 있어서, 상기 압축단계이전에 호퍼(10)를 통하여 투입구(11)로 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 투입하고 투입된 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 이송시키면서 수분을 제거하고 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 분쇄 내지는 압축시키는 예비단계와, 상기 건조단계후에 배출구(24)를 통하여 배출시키면서 건조, 배출되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 소각 내지는 포장하여 폐기하는 후처리단계를 추가로 포함하며, 상기 압축단계에서 압축이 이루어지는 동안에는 음식물 쓰레기와 같은 유기물의 이송이 정지되는 것이 바람직하다. 또한, 그 후처리단계에서 음식물 쓰레기와 같은 유기물은 절삭기 내지는 파쇄기에 넣어 잘게 절삭 내지는 파쇄하여 최종처리함으로써 더욱 완전하게 음식물 쓰레기를 처리할 수 있으며, 포장폐기하는 경우에는 자동으로 포장할 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위한 유기물 처리장치는, 기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축수단 ; 및 그 압축수단에 의해 수분이 제거되고 잔류하는 수분을 마이크로파를 가하여 증발시킴으로써 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 마이크로파 건조수단을 포함하여 구성되는 것에 있어서, 음식물 쓰레기와 같은 유기물은 이송관 내에 설치되는 스크류나, 컨베이어(벨트)에 의해 이송시키면서 압축수단과 마이크로파 건조수단으로 압축 및 건조시키는 것이 흐름라인형태로 되어, 계속적인 처리가 원활하고도 간편하게 이루어질 수 있으며, 그러한 압축수단으로는 에어실린더와 같은 왕복운동수단에 의해 작동하는 가압판을 이용하거나, 이송관에 수축부를 형성하여 이송력에 의해 압축되게 할 수 있으며, 또는 컨베이어에 의해 이송되는 경우에는 압축롤러에 의해 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 압축하여 다량의 수분을 제거하고 간편하게 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리할 수 있게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들의 구성과 작용을 상세히 설명 한다.

제 1 도는 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법의 공정도이며, 제 2 도 내지 제 6 도는 그 방법을 실현시키기 위한 장치의 실시예들이 도시된다.

제 1 도에서 본 발명에 따른 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법은, 적어도 기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축단계(S3)와, 그 압축단계 후에 마이크로파를 가해여 잔류 수분을 증발시킴으로서 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 건조단계(S4)를 포함하며, 또한, 상기 압축단계이전에 호퍼(10)를 통하여 투입구(11)로 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 투입하는 투입단계(S1)와, 투입된 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 이송시키면서 수분을 제거하고 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 분쇄 내지는 압축시키는 예비단계(S2)와, 상기 건조단계후에 배출구(24)를 통하여 배출시키면서 건조, 배출되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 소각 내지는 포장하여 폐기하는 후처리단계인 배출단계(S5)를 포함할 수 있다.

장치의 구조에 따라서는 상기 압축단계에서 압축이 이루어지는 동안에 음식물 쓰레기와 같은 유기물의 이송이 정지될 수도 있다.

상술한 본 발명에 따른 방법에 의하면, 먼저, 상술한 바와 같이 투입단계(S1)에서 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 투입되고 예비단계(S2)에서 이송되면서 분쇄 및 압축된 후, 또는 투입된 대로 압축단계(S3)에서 1차적으로 수분을 제거되게 되는데, 이 처리후에도 음식물 쓰레기와 같은 유기물에는 약 80% 의 잔류수분이 남아 있게 된다.

그 다음은 마이크로파로 유전체(誘電體)인 쓰레기와 그 속에 남아 있는 수분을 가열, 증발시키는 건조단계(S4)이다.

마이크로파란 1기가 헤르쯔(GHz)에서 30 기가 헤르쯔 까지의 주파수로 진동하는 전자파를 말한다. 이 마이크로파의 특성은 금속에 이것이 도달하면 흡수되지 않고 완전히 반사되어 금속에 작용을 미치는 일은 없다. 이는 빛이 거울에 반사되는 것과 매우흡사하다. 그러나, 비금속체인 음식물 쓰레기와 같은 유전체에 마이크로파가 조사(照射)되면 그 내부에 전자파가 흡수되며 그 정도는 유전체 특성에 따라 달라진다.

이렇게 유전체 내부로 마이크로파가 흡수되면 그곳에 전계(電界)와 자계(磁界)가 발생되고 이것이 유전체 내부에 존재하는 쌍극자(雙極子)를 회전시키면서 쌍극자의 마찰열을 발생시키게 된다.

이 과정을 좀더 자세히 설명을 하여보면 유전체 내부에는 수많은 + 이온과 - 이온이 하나의 쌍을 이루고 있으며 이를 쌍극자라 부른다. 이 쌍극자는 대전(帶電)이 되지 않은 평상시는 매우 불규칙하게 나열되어 있으나, 만약 이 쌍극자 주위에 전계가 형성되면 그것에 따라 일정하게 + -, + - 로 정열되며, 교류와 같이 + -가 바뀌는 전계가 인가되면 그것에 따라 쌍극자가 회전하게 되고 이 회전시에 생기는 마찰열로 인하여 유 전체 내부가 직접 가열하게 된다.

그러므로 마이크로파와 같이 교번횟수가 매우 많은 고주파가 인가된다면 쌍극자의 회전은 그만큼 많아 가열 효율 또한 높아지게 되는데 이것이 가정용 전자렌지의 가열 원리이다.

유전체에는 그 종류에 따른 비유전율(比誘電率 ; εr)과 유전체 손실각(誘電體損矢角 ; tan ∂)값이 존재하며, 이 값이 큰 유전체일수록 마이크로파가 쉽게 흡수되어 가열효율이 높아지게 된다.

일반적으로 물은 비유전율이 100 정도이고 유전체 손실각은 0.1 정도로 매우 높은 유전체이다. 또한 음식물 쓰레기에는 3% 정도의 염분을 갖고 있는데 이는 염분이 없는 물보다 2 배 이상 더 잘 흡수되어 마이크로파 적용으로의 가열은 최적의 상태가 된다. 그리고 이처럼 염분이 포함된 음식물 쓰레기의 수분은 온도가 상승되면 될수록 유전체 특성이 변화되어 마이크로파 흡수율이 커져 더욱더 가열 속도가 증대된다.

따라서, 본 발명의 방법에 의하면, 일반적인 히터에 의해 건조시키는 것보다 훨씬 효율적이면서 간단한 구조로 완전하게 수분을 제거할 수 있다.

상술한 방법을 흐름라인 형태로 구성된 장치가 제 2 도 내지 제 6 도에 도시된다.

제 2 도 내지 제 6 도에 도시된 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리장치는 다같이 기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축수단과 그 압축수단에 의해 수분이 제거되고 잔류하는 수분을 마이크로파를 가하여 증발시킴으로써 추가로 거의 대부분의 수분을 제거히는 마이크로파 건조수단을 포함한다.

제 2 도에 도시된 실시예에서는, 투입조를 구성하는 호퍼(10), 이송관(30), 스크류(12), 가압판(13, 14) 및 마이크로파 발생장치(23)를 구비한다.

그 이송관(30)은 길이가 긴 관형상으로서, 그 일단의 외부에 설치되는 모터(M)에 연결, 회전되어 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위해 내부에서 이송하도록 길이 방향으로 스크류(12)가 설치된다.

상기 압축수단으로서 한쌍의 가압판(13, 14)은, 제 2 도에서 에어실린더(15, 16)에 의해 작동되도록 이송판(30)의 중앙 부분 내부에 설치되며, 에어실린더(15, 16)는 방향절환 밸브(18)를 개재하여 컴프레샤(20) 및 에어탱크(19)로부터의 압축공기(에어)에 의해 작동되도록 구성된다.

상기 마이크로파 건조수단으로서의 마이크로파 발생장치(23)는 이송관(30)의 후반부 상부에 설치되며, 압축공기를 내부로 분사하도록 상기 스크류(12)의 축에 형성되는 적어도 하나 이상의 에어노즐(22)를 포함하여 구성됨으로써 그 마이크로파 발생장치(23)에 의한 건조를 더욱 촉진시킬 수 있으며, 또, 수증기의 배기구가 마련되는 것이 바람직하다. 또한, 제 2 도에서, 상기 이송관(30)의 일단에는 투입구(11)가 형성되고 상기 중앙부분에 위치하는 가압판(13, 14)에 의해 크게 압축되어 발생하는 오수의 배출을 위해 하부의 배수구(21)가 형성된다. 또, 상기 이송관(30)의 타단에는 상기 마이크로파 발생장치(23)에 의해 거의 완전히 가열, 건조되어 이송된 때에 그 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 배출하도록 배출구(24)가 마련된다. 그 배출구(24)를 통해서 수증기가 함께 배출될 수도 있다. 또한, 그 배출구(24)에는 파쇄기를 구비할 수 있으며, 그 아래에는 폐기를 위한 수거조(25), 소각조 내지는 자동 포장장치가 설치될 수 있다.

상술한 본 발명의 일실시예에 따다 구성되는, 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리장치의 작용은 다음과 같다.

이송관(30)의 일단에서 투입구(11)를 통해 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 투입되면 스크류(12)를 작동시켜 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 이송하면서 그 이송관(30)의 전반부에서 예비적으로 분쇄 및 압축시킨다.

그 음식물 쓰레기와 같은 유기물가 상기 중앙부분에 이른 때에 에어실린더(15, 16)를 개재하여 가압판(13, 14)을 작동시킴으로써 음식물 쓰레기와 같은 유기물가 크게 압축되게 된다. 이때, 스크류(12)를 정지시키는 것이 바람직하며, 그 예비압축 및 압축으로 발생하는 수분은 하부에 설치되는 배수구(21)로 배출되게 되며, 계속 그 압축된음식물 쓰레기와 같은 유기물은 상기 이송관(30)의 후반부로 이송되면서 마이크로파 발생장치(23)에 의해 거의 완전히 가열, 건조되게 된다. 그 가열, 건조시키면서 스크류(12)의 축에 에어노즐(22)을 형성시킨 경우에는 그 에어노즐(22)을 통해 압축공기를 분출시키거나, 가열, 건조로 발생된 수증기를 배출하기 위한 배기구(도시는 생략됨)를 별도로 형성시킴으로써 음식물 쓰레기와 같은 유기물로부터 더욱 수분을 용이하게 제거할 수도 있을 것이다.

그 뒤, 이송관(30)의 타단에 형성된 배츨구(24)를 통해 가열, 건조된 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 배출되게 되는데, 이때에도 배출구(24)에 파쇄기를 설치하여 파쇄, 배출시킬 수도 있으며, 자동 포장장치 내지는 수거조(25)에 의해 수거, 폐기하거나, 소각조에 수거하여 소각시킬 수도 있다.

제 3 도에 도시된 실시예에서는 이송관(30)이 제 2 도와 유사하게 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위해 내무에서 이송하도록 길이 방향으로 스크류(12)를 지닌다.

또, 마이크로파 건조수단은 제 2 도와 유사하게 이송관(30)의 후반부 상부에 설치되는 적어도 하나이상의 마이크로파 발생장치(23)를 포함하여 구성되며, 그 가열, 건조를 위해 상기 스크류(12)의 축에 압축공기를 분사하는 에어노즐(22)를 형성시킬 수 있다.

이 실시예에서는 제 2 도의 실시예와 달리 압축수단으로서 상기 이송관(30)의 중앙부분에 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 수축, 압축하도록 경사압축부(31)가 형성되고, 배수수단으로서 다수의 배수노즐(32)이 이송관(30)의 측벽부에 형성된다. 그 배수노즐(32)은 에어실린더 등의 왕복운동수단(도시는 생략됨)에 의해 왕복이동가능한 노즐개폐부재(32)에 의해 개폐가능하게 구성된다. 또, 그 각 노즐개폐부재(32)는 분리되게 작동되도록 구성될 수도 있고, 왕복판(33)에 의해 군을 이루어 왕복운동할 수 있도록 도시된 바와 같이 구성도리 수도 있다.

이러한 구성의 작용 역시 경사압축부(31) 및 배수수단을 제외하고는 제 2 도와 관련하여 설명한 바와 유사하다. 그 경사압축부(31)에서는 이송관(30)의 직경이 점점 작게 되어 이송되어 오는 음식물 쓰레기와 같은 유기물가 압축되게 되고, 노즐개폐부재(32)를 후퇴시킴으로써 배수노즐(32)을 개방시켜 수분을 배출시킬 수 있게 된다. 또, 음식물 쓰레기와 같은 유기물를 이송하는 동안에는 경사압축부(31)에서 압축되어 고형물만 전진하도록 하고 수분이나 액체는 후방으로 모아지게 하며, 주기적으로 또는 수분 센서의 감지에 의해 자동으로 왕복운동수만을 작동시킴으로써 노즐개폐부재(32)를 후퇴시키고 배수노즐(32)을 개방시켜 수분을 배출시키고, 수분 배출후 이송, 압축시에는 다시 그 배수노즐(32)을 폐쇄시켜 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 빠져나가는 것을 방지하도록 작동시키는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 수분배출시에는 스크류(12)의 회전을 정지시켜 이송을 정지시킴으로써 그 배수노즐(32)을 통하여 수분이외에 음식물 쓰레기와 같은 유기물의 고형물이 빠져나가는 것을 방지할 수 있을 것이다. 그 후, 경사압축부(31)에 압축되고 수분이 짜여진 음식물 쓰레기와 같은 유기물은 제 2 도와 관련하여 설명한 바와 같이 마이크로파 발생장치(23)에 의해 완전히 수문이 가열, 제거되고 배출되게 된다.

제 4 도에 도시된 실시예에서는 제 2 도 및 제 3 도과 달리 이송수단으로 컨베이어(40)를 지니며, 상기 압축수단으로는 그 컨베이어(40)와의 사이 내지는 그 컨베이어(40)를 개재하여 지지롤러(44)와의 사이에서 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 압축하도록 적어도 하나 이상의 압축롤러(41, 42, 43)가 상기 컨베이어(40)의 전반 상부에 설치된다.

또, 그 압축롤러(41, 42, 43)는 반드시 다수일 필요는 없으나, 단계적으로 수분을 제거하고 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 압축시키도록 다수를 구비할 수 있으며, 또, 대수를 설치하는 경우 제 5 도 및 제 6 도에 도시된 바와 같이 압축홈을 그 압축롤러(41, 42, 43)에 형성시키고 그 압축홈의 깊이를 갈수록 작게 함으로써 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 측방향으로 넘쳐 흐르지 아니하면서 압축과 수분 제거를 효율적으로 할 수 있을 것이다. 물론, 도시는 안되지만, 측방향에 배수구를 형성시킨 넘침방지판을 설치할 수도 있다.

이 경우에도 마이크로파 건조수단으로서 상기 컨베이어(40)의 후반 상부에 적어도 하나이상의 마이크로파 발생장치(23)가 설치된다.

이 실시예에서도, 상기 컨베이어(40)의 일단에 호퍼(10)를 개재하여 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 투입되면, 자동 또는 수동으로 상기 컨베이어(40)를 작동시켜 이승시키면서 그 상기 압축롤러(41, 42, 43)를 도시가 생략된 모터와 같은 회전구동수단에 의해 회전시켜 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 가압, 분쇄 및 압축시키고, 상기 컨베이어(40)의 후반부에 설치되는 상기 마이크로파 발생장치(23)에 의해 거의 완전히 가열, 건조되어 그 컨베이어(40)의 타단으로 배출되게 된다.

또한, 본 발명에 적용되는 마이크로파 발생장치는 수셋트의 소형 마이크로파(0.5∼1kw 규모)발생장치로 구성될 수 있으며, 도시가 생략된 마그네트론에서 발진된 마이크로파를 웨이브 가이드 통로를 통하여 상술한 이송관(30)의 내부로 내지는 컨베이어(40)상으로 유도시킬 수 있다.

이러한 마이크로파는 유전체인 유기물에 도달하면 흡수되고 금속에 닿으면 반사되므로 직접 쓰레기에 흡수되지 않고 관통된 마이크로파는 이송관(30) 내지는 컨베이어(40)에 반사되어 결국 음식물 쓰레기에 흡수되게 되므로 마그네트론에서 발사되는 마이크로파는 대부분 발열 작용에 사용되어지게 된다. 제 4 도의 경우 컨베이어(40)만이 도시되나, 이러한 목적으로 그 켄베이어(40)가 관 내에 설치될 수 있으며, 적어도 상부에는 반사판이 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성됨으로써 대략 수십 킬로그램 이하의 음식물 쓰레기는 수 킬로와트 출력의 마이크로파 발생장치에 의해 수 십분 이내에 만족할 만큼의 건조를 얻을 수 있게 된다.

그리고, 마이크로파 발진에 관하여 간단히 설명하면, 다음과 같다.

마이크로파 발진에 쓰이는 진공관으로는 마그네트론(Magnetron)이 흔히 사용되어진다. 그 구조는 2 극관으로 음극과 양극 사이에 영구 자석이나 전자석으로 강력한 자력을 인가시켜 놓은 것이다. 또한, 양극은 공동(空胴)으로 되어 있어서 음극을 출발한 전자가 양극으로 끌려가다가 출력으로 변환되면서 이것이 마그네트론 안테나를 통하여 공간에 마이크로파로 발사하게 된다.

제 7 도에 도시된 마이크로파 발생을 위한 회로도에서 입력(양극)전원은 다음과 같이 만들어진다.

처음 고압 트랜스(7)에서 소정의 교류 고전압을 다이오드(4)로 맥류로 변환시킨 다음, 고압 콘덴서(9)에서 직류로 평활화된 전압이 마그네트론(2) 음극에 인가되고 마그네트론 양극을 어스시킴으로써 입력 전원이 구성된다. 그리고 전자방출을 위한 음극을 제 7 도과 같이 연결하면 마그네트론(2)은 발진을 하게 된다.

또한 발진된 출력의 일부가 입력 전원으로 되돌아가는 것을 방지하기 위하여 노이즈 필터(8)를 사용하며 마그네트론 발진 효율이 50% 정도로 낮기 때문에 발생되는 열을 냉각하기 위하여 냉각 팬(6)을 사용한다.

마이크로파 발생장치 가동시 만약 이상이 발생하면 회로를 보호하도록 과열방지센서(5)를 추가시킬 수 있다. 마이크로파 가열은 균일 가열을 이루기 어렵다는 문제가 있다.

이를 해결하기 위한 최선의 방책은 가열물을 스크류(12)에 의해 회전시키는 것이다. 또, 제 4 도에서 상기 목적을 위해 컨베이어(40)를 중간까지만 설치하고 제 2 도 및 제 3 도와 같이 스크류(12) 및 이송관(30)을 후방에만 설치할 수도 있다.

그리고, 최종 단계로 채용가능한, 건조된 쓰레기의 분쇄 내지는 절단은 기술적으로 매우 일반적인 내용이므로 여기서는 생략된다.

이상 설명한 바와 같이, 음식물 쓰레기 처리의 최대 문제인 환경오염과 물기가 있는 상태로의 수집 운반의 어려움이 있으나, 본 발명에 따른, 압축과 마이크로파 가열건조에 의한 음식믈 쓰레기와 같은 유기물 처리방법과 그 장치의 구성과 작용에 의하면, 간단한 방법과 구조이면서도 효율적으로 완전히 수분을 제거할 수 있고 음식물 쓰레기를 컴팩트화하여 처리할 수 있으며, 본 발명의 장치는 흐름라인 형태로 하여 소형이면서도 대용량을 처리할 수 있고, 나아가 제작비용이 비교적 저렴하고 처리 시간 또한 짧다는 장점도 있다. 또, 생선이나 고추 등의 농수산물의 건조를 위하여 상술한 건조단계가 적용될 수 있는 효과도 있다.

Claims

기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축단계, 및 그 압축단계 후에 마이크로파를 가하여 잔류 수분을 증발시킴으로서 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 건조단계를 포함하여 구성되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위한 유기물 처리방법에 있어서, 상기 압축단계이전에 호퍼(10)를 통하여 투입구(11)로 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 투입하고 투입된 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 이송시키면서 수분을 제거하고 음식물 쓰레기와 같은 유기물를 분쇄 내지는 압축시키는 예비단계와, 상기 건조단계후에 배출구(24)를 통하여 배출시키면서 건조, 배출되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 소각 내지는 포장하여 폐기하는 후처리단계를 추가로 포함하며, 상기 압축단계에서 압축이 이루어지는 동안에는 음식물 쓰레기와 같은 유기물의 이송이 정지되는 것을 특징으로 하는, 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리방법.
기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축단계, 및 그 압축단계 후에 마이크로파를 가하여 잔류 수분을 증발시킴으로서 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 건조단계를 포함하여 구성되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위한 유기물 처리방법에 있어서, 기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축수단, 및 그 압축수단에 의해 수분이 제거되고 잔류하는 수분을 마이크로파를 가하여 증발시킴으로써 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 마이크로파 건조수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리장치.
기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축수단, 및 그 압축수단에 의해 수분이 제거되고 잔류하는 수분을 마이크로파를 가하여 증발시킴으로써 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 마이크로파 건조수단을 포함하여 구성되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위한 유기물 처리장치에 있어서, 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위해 내부에서 이송하도록 길이 방향으로 스크류(12)를 지니는, 길이가 긴 관형상의 이송관(30)을 추가로 구비하며, 상기 압축수단이 에어실린더(15, 16)에 의해 작동되도록 이송관(30)의 중앙 부분 내부에 설치되는 한쌍의 가압판(13, 14)으로 구성되고, 상기 마이크로파 건조수단은 이송관(30)의 후반부 상부에 설치되는 적어도 하나이상의 마이크로파 발생장치(23)와 상기 스크류(12)의 축에 형성되어 압축공기를 분사하는 적어도 하나 이상의 에어노즐(22)를 포함하여 구성되며, 상기 이송관(30)의 일단에 형성되는 투입구(11)를 통해 음식물 쓰레기기와 같은 유기물이 투입되어 상기 스크류(12)에 의해 이송되면서 그 이송관(30)의 전반부에서 예비적으로 분쇄 및 압축되고 상기 중앙부분에 위치하는 가압판(13, 14)에 의해 크게 압축되어 하부에 설치되는 배수구(21)로 대부분의 수분이 제거되며, 상기 이송관(30)의 후반부에 설치되는 상기 마이크로파 발생장치(23)에 의해 거의 완전히 가열, 건조되어 이송관(30)의 타단에 형성되는 배출구(24)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는, 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리장치.
기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축수단, 및 그 압축수단에 의해 수분이 제거되고 잔류하는 수분을 마이크로파를 가하여 증발시킴으로써 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 마이크로파 건조수단을 포함하여 구성되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위한 유기물 처리장치에 있어서, 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위해 내부에서 이송하도록 길이 방향으로 스크류(12)를 지니며, 상기 압축수단이 상기 이송관의 중앙부분에서 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 수축, 압축하도록 경사져 형성되는 경사압축부(31)가 형성된, 길이가 긴 관형상의 이송관(30)을 추가로 구비하며, 상기 마이크로파 건조수단은 이송관(30)의 후반부 상부에 설치되는 적어도 하나 이상의 마이크로파 발생장치(23)와 상기 스크류(12)의 축에 형성되어 압축공기를 분사하는 적어도 하나 이상의 에어노즐(22)를 포함하여 구성되며, 상기 이송관(30)의 일단에 형성되는 투입구(11)를 통해 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 투입되어 상기 스크류(12)에 의해 이송되면서 그 이송관(30)의 전반부에서 예비적으로 분쇄 및 압축되고, 그 스크류(12)의 이송력에 의해 상기 중앙부분에 위치하는 경사압축부(31)에서 크게 압축되면서 측벽부에 개폐가능하게 설치되는 다수의 배수노즐(21)로 대부분의 수분이 배출되며, 상기 이송관(30)의 후반부에 설치되는 상기 마이크로파 발생장치(23)에 의해 거의 완전히 가열, 건조되어 이송관(30)의 타단에 형성되는 배출구(24)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는, 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리장치.
기계적 압력을 가하여 다량의 수분을 제거하는 압축수단, 및 그 압축수단에 의해 수분이 제거되고 잔류하는 수분을 마이크로파를 가하여 증발시킴으로써 추가로 거의 대부분의 수분을 제거하는 마이크로파 건조수단을 포함하여 구성되는 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위한 유기물 처리장치에 있어서, 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 처리하기 위해 이송하기 위한 컨베이어(40)를 지니며, 상기 압축수단이 그 컨베이어(40)와의 사이 내지는 그 컨베이어(40)를 개재하여 지지롤러(44)와의 사이에서 음식물 쓰레기와 같은 유기물을 압축하도록 상기 컨베이어(40)의 전반 상부에 설치되는 적어도 하나 이상의 압축롤러(41, 42, 43)를 포함하여 구성되며, 상기 마이크로파 건조수단은 상기 컨베이어(40)의 후반 상부에 설치되는 적어도 하나이상의 마이크로파 발생장치(23)를 포함하여 구성되어, 상기 컨베이어(40)의 일단에 호퍼(10)를 개재하여 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 투입되며 그 투입된 음식물 쓰레기와 같은 유기물이 상기 컨베이어(40)에 의해 이송되면서 그 상기 압축롤러(41, 42, 43)에 의해 가압, 분쇄 및 압축되고, 상기 컨베이어(40)의 후반부에 설치되는 상기 마이크로파 발생장치(23)에 의해 거의 완전히 가열, 건조되어 그 컨베이어(40)의 타단에서 배출되는 것을 특징으로 하는, 압축과 마이크로파 가열 건조에 의한 음식물 쓰레기와 같은 유기물 처리장치.