KR100245417B1 - 음식찌꺼기 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 작은 입자로 분쇄되어 탈수된 음식찌꺼기에 미생물을 접종하여 발효시키는 장치에 관한 것으로서, 종래, 공기의 공급이 원화하지 못하여 발효효율이 저하되고 발효과정중에 발생되는 가스의 정화가 미흡한 문제를 해결한 음식찌꺼기 처리장치에 관한 것이다.

본 발명은 외통체(1) 내부에 형성된 발표실(2)에 좌우길이 방향으로 교반부재(M)가 장치된 공지의 발효장치(F)에 있어서, 상기 발효실(2)의 외벽에 형성되어 발효실(2) 내부로 공기를 강제순환시키는 공기 공급부재(A)와 상기 발효실(2)에서 발생된 가스가 사이클론(22)에 의하여 1차 정화되고 연소기(17)에서 2차 정화되도록 장치된 정화장치(P)를 포함하는 것으로서, 공기 공급부재에 의하여 발효실에 공기의 공급이 원활하게 이루어지므로 미생물의 활성화가 추진되어 발효효율을 높일 수 있으며, 또한 상기 발효과정중에 발생되는 가스가 정화장치에 의하여 불순물이 제거되고 재차 연소장치에 의하여 불순물이 제거되므로 대기 오염을 방지 할 수 있는 효과가 있는 유익한 발명인 것이다.

Description

음식찌꺼기 처리장치

본 발명은 작은 입자로 분쇄되어 탈수된 음식찌꺼기에 미생물을 접종하여 발효소멸시키는 처리장치에 관한 것으로서, 특히 공기의 공급을 원활하게 하여 발효 효율을 증대시키고 발효과정 중에 발생되는 가스를 효율적으로 정화시키도록 한 음식찌꺼기 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정이나 식당등에서 발생되는 음식찌꺼기는 하수구를 통하여 하천으로 방류될 경우에 하천오염의 주원인이 되며, 쓰레기 봉투에 수집하여 땅에 매립한다 하여도 부패되면서 심한 악취와 함께 각종 병균이 발생되어 환경오염의 주원인이 되었다.

이와 같이, 음식찌꺼기의 처리가 심각한 사회문제로 대두되고 있는 실정으로서, 근래에는 작은 입자로 분쇄된 음식찌꺼기를 탈수시키고 미생물을 접종하여 적정한 온도에서 발효시키므로서 사료나 비료등으로 재활용하는 방법이 많이 개발되고 있다.

상기한 음식찌꺼기의 처리 방법중 하나로서, 본 출원인에 의하여 선출원된 ＆quot;음식찌꺼기 처리방법 및 장치＆quot;(특허출원 제96-760호)가 개발되어 있으며, 이러한 선 발명은 음식찌꺼기를 분쇄기에 의하여 미세한 입자로 분쇄하는 분쇄공정과, 상기 분쇄공정에서 분쇄된 음식찌꺼기를 탈수기에 퉁비하여 수분을 제거하는 탈수 공정과, 상기 탈수 공정에서 탈수된 음식찌꺼기를 교반기에 투입하고 미생물이 첨가된 톱밥과 혼합하는 발효공정을 순차적으로 실행하므로서 음식찌꺼기를 발효, 소멸 시켜주도록 한 것이다.

상기한 선 발명은 분쇄, 탈수, 발효 공정을 일률적으로 처리할 수 있는 효과는 있으나, 발효공정에 있어 산소 공급이 원활하지 못하고 배기 가스의 정화가 이루어지지 않는 문제가 제기 되었다. 즉, 교반 공정에 있어 미생물이 접종되며, 이러한 미생물은 산소공급이 원활하게 이루어질 때 활성화가 추진되는 것이나, 선발명은 음식찌꺼기가 회전되는 날개편에 의하여 뒤섞이는 과정중에 대기중의 산소가 공급되는 것이므로 충분한 산소의 공급이 이루어지지 않아, 미생물의 활성화가 지연되면서 결과적으로 발효시간이 지연되고 발효효율이 저하되는 원인이 되었다.

또한, 상기 발효공정에 있어서, 음식찌꺼기가 적정수준의 고온상태에서 혼합되는 과정중에 가스가 발생되며, 이러한 가스는 악취가 심하고 대기중에 그대로 방출될 경우에 각종 병균이 발생되는 등 환경오염의 원인이 되었음에 따라 히팅장치를 통해 소각공정을 거치도록 구성되어 있으나, 이는 많은 양의 가스가 일시에 통과될 때에 히타에 의한 완전한 연소가 이루어지지 못하므로 정화효율이 미흡하였다.

즉. 상기 히타가 유출구의 외주면에 장치되어 있기 때문에 유출구의 외주면측으로 통과되는 가스는 연소효율이 높은 반면, 유출구의 중앙측으로 통과되는 가스는 히타의 열이 전달되지 못하여 연소가 이루어지지 못한 상태로 대기중에 방출되었다.

또한, 정화시키기 위한 수단으로서, 본 출원인에 의하여 선출원된 음식찌꺼기 처리용 배기가스 정화장치(특허출원 제96-33398호)가 있다.

상기한 선 발명은 음식찌꺼기를 발효시키는 교반기에서 발생되는 가스에 포함된 불순물을 제거하기 위하여, 상기 지그재그로 다수개의 관체가 연결되고 출구측에 배기관이 연결된 정화통로와, 상기 정화통로의 입구측과 상기 교반기의 출구측 사이에 연결된 습기제거부재와, 상기 정화통로의 관체 내부에 세척수를 분사시키기 위한 살수 장치와, 상기 정화 통로의 하방과 관통되게 설치된 저수조로 구성된 것으로서 교반기에서 발생되는 갸스에 포함된 불순물을 세척수에 의하여 제거할 수 있는 것이다.

그러나, 상기 선 발명은 지그재그로 형성된 각각의 관체 사이에 살수 장치가 상하 길이 방향으로 설치되어 있기 때문에 가스의 순환이 살수장치에 의하여 저항을 받게 되므로 원활한 순환이 이루어 지지 않는 문제가 제기 되었으며, 살수장치를 설치하는데 많은 인력과 시간이 소모되었다. 특히 가스의 순환은 상하에 형성된 연결통로를 따라 지그재그로 이루어지나 세척수는 좌우 방향으로 분사되므로 가스에 포함된 불순물이 세척수에 의하여 제거되지 못하고 그대로 통과되는 비율이 높았으며, 불순물의 완전한 제거를 위하여는 정화장치의 외형을 크게 하여서 보다 많은 관체가 확보되어야 하므로 선발명의 정화장치는 단위 면적당 정화효율이 저하되는 문제가 제기 되었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 연구개발된 것으로서, 작은 입자로 분쇄되어 탈수된 음식찌꺼기에 미생물을 접종하고 교반하면서 발효시키는 과정 중에 강제순환방식으로 산소를 공급시키므로서 미생물의 활성화를 촉진하여 발효효율을 증대시키도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 발효과정중에 발생되는 가스가 사이클론을 이용한 정화장치에서 나선형으로 순환되게 하므로서 정화효율이 상승되도록 하는데 있다.

제1도는 본 발명의 일부를 절결한 전체측면도.

제2도는 본 발명의 발효장치를 보인 단면도.

제3도는 본 발명의 정화장치를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

F : 발효장치 M : 교반부재

A : 공기공급부재 P : 정화장치

H : 연소장치 1 : 외통체

2 : 발효실 7 : 공기순환로

8 : 통기공 9 : 에어펌프

10 : 분기관 11 : 가스유입구

12 : 나선판 13 : 가스순환로

14 : 외통 15 : 폐수배출구

16 : 배기관 17 : 연소기

18 : 가열연소실 22 : 싸이클론

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 특징은, 작은 입자로 분쇄되어 탈수된 음식찌꺼기를 발효시키기 위하여, 내부에 형성된 발효실에 교반부재가 좌우길이 방향으로 설치된 발효장치와, 상기 발효수단의 외벽에 순환로가 형성되어 상기 발효실에 외부의 공기를 강제순환시키기 위한 공기 공급부재와, 상기 발효실과 연결관으로 관통되게 설치되어 발효실에서 발생된 가스에 포함된 불순물을 제거하기 위한 정화장치로 구성한 것이다.

상기 발효장치이 교반부재는 감속모타에 의하여 회동되는 회동구에 다수개의 교반날개를 부착하여서 음식찌꺼기가 교반날개에 의하여 뒤섞이도록 장치한 것이다. 상기 공기공급부재는, 통체의 외부 상측에 장치된 에어펌프에서 공급되는 공기가 발효실의 외벽에 형성된 공기 순환로를 통하여 배기공으로 유출되게 히므로서, 발효실에 공기가 강제 순환되도록 장치한 것이다.

또한, 상기 정화장치는, 상기 싸이클론 장치의 상부로 연결되는 비개용 배출관에 연소부재를 장치하여서 상기 가스순환로에서 미처 제거되지 못한 가스중의 불순물이 연소부재에 통과되는 동안 고온에 의하여 연소되도록 구성한 것이다.

상기 연소부재는 관체 내부에 다수개의 세라믹 조각을 충진시키고 관체 외부에 연결된 히타선을 이용하여 가열시키는 것으로서, 가스가 세라믹 조각 사이를 통과하는 동안 지체됨과 동시에 연소 작용이 원활히 이루어지도록 하므로서 대기중으로 불순물이 방출되는 것을 방지되도록 한 것이다.

이하, 본 발명의 구성 및 이에 따른 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 전체를 보인 일부를 절결한 측면도이며, 제2도는 제1도의 A-A선 단면도이며, 제3도는 본 발명의 정화장치를 보인 일부를 절결한 분해사시도이며, 제4도는 본 발명의 정화장치를 보인 일부를 절결한 측면도이다.

제1도에 도시된 바와 같이, 외통체(1) 내부에 발효실(2)이 형성되고 좌우길이 방향으로 교반부재(M)가 장치된 발효장치(F)를 구성하며, 외부의 공기를 발효실(2) 내부로 강제순환시키는 공기공급부재(A)를 상기 발효실(2)의 외벽에 형성하며, 상기 외통체의 측방에 정화장치(P)를 설치한다.

상기 교반부재(M)는 발효실(2)에 좌우길이 방향으로 설치된 회동축(3)에 다수의 지지봉(4)을 고정하여 지지봉(4)의 끝단부에 판체형의 교반날개(5)를 각각 부착하며, 회동축(3)의 일단부를 감속모타(6)의 구동축(6a)에 연결하여서 감속모타(6)의 작동에 의하여 회동축(3)의 회동되며, 이에 따라 교반날개(5)가 발효실(2) 내의 음식찌꺼기를 골고루 섞을 수 있도록 장치한다.

공기 공급부재(A)는, 제2도에 도시된 바와 같이, 상기 외통체(1)의 벽체, 즉 상기 발효실(2)의 외벽을 이중으로 형성하여서 발효실(2)의 전우좌우 및 하부에 공기 순환로(7)를 형성하고 공기 순환로(7)의 내측벽(7a)에 다수의 통기공(8)을 형성하여서 발효실(2)과 공기순환로(7)가 통기공(8)에 의하여 관통되도록 구성한다.

또한, 상기 외통체(1)의 외측 상부에 에어펌프(9)를 설치하고 상기 발효실(2)의 상부에 분기관(10)을 설치하여, 분기관(10)의 입구를 에어펌프(9)의 출구측에 연결하고 배기관(10)의 출구를 상기 공기순환로(7)에 연결하므로서, 에어펌프(9)에서 발생된 공기가 분기관(10)을 통하여 공기순환로(7)에 공급되도록 장치한다.

정화장치(P)는, 제3도에 도시된 바와 같이, 가스유입구(11)를 상부일측에 형성하고 내측에는 나선판(12)을 통해 하향식 가스순환로(13)를 마련하며, 역추형의 외통(14) 최하단에는 굴곡형의 폐수배출구(15)를 연결설치하고 상기 폐수배출구(15)의 내측 직상방에는 외통(14)의 상부까지 관통하는 배기관(16)의 최하단유입구(16')를 위치시켜 가스의 상승유출작용이 실현되도록 함과 함과 동시에 나선판(12)을 통해 가스에 포함된 수분제거 작용이 동시에 실행되도록 한 싸이클론(22)으로 구성한다. 또한 상기 배기관(15)을 외부로 길게 연장하여서된 가스배기구(15A)에는 히팅수단이 구비된 연소기(17)와, 백금산화 촉매 수단이 구비된 정화기(18)를 하부와 상부에 각각 연통되게 설치한다.

상기 연소기(17)는 중앙의 연소통로 내에 다수의 세라믹조각(17a)을 충진시켜 가열연소실(17b)이 구비되도록 구성하며, 상기 정화기(18)는 내부의 연소통로내에 금속재의 망체로 된 1차 여과체(18a)와 백금의 망체로 된 2차 여과체(18b)를 하부와 상부에 각각 적층되게 설치한다.

미설명부호 19는 전열선 20은 세라믹재의 전연체이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

분쇄 및 탈수장치(도면에 도시되어 있지 않음)에서 작은 입자로 절단되고 물기가 제거된 음식찌꺼기를 발효실(2) 내부에 일정량 담고 미생물을 접종시킨 후에, 교반부재(M)를 작동시켜 일정시간 동안 발효시키는 것이다. 즉, 감속모타(6)를 작동시켜 회동축(3)이 회동됨에 따라 교반날개(5)가 일정속도로 원운동되면서 음식찌꺼기를 골고루 혼합하게 되며, 이때, 에어펌프(9)의 작동에 의하여 외부의 공기가 분기관(10)을 통하여 공기 순환로(7)에 공급된 후 통기공(8)을 통하여 발효실(2) 내로 분사되므로 음식쓰레기에 접종된 미생물의 활성화가 촉진되므로 단위시간당 발효효율을 증진시킬 수 있는 것이다.

상기의 발효과정중에는 가스가 발생되며, 이러한 가스는 발효실(2)의 상부로 상승되어 가스유입구(11)를 통하여 정화장치(P)로 이동되게 된다.

정화장치(P)로 이동된 가스는 싸이클론(22)의 외통(14) 상부일측에 연결된 가스유입구(11)를 통해 외통(14) 내측상부로 유입되면서 나선판(12)을 통해 형성된 가스순환로(13)로 회돌이 상태로서 하향 이동되게 됨과 동시에 외통 최하측 중심부에 위치된 백기관(16)의 유입구(16')를 통해 연소기(17) 측을 상승 이동하게 된다. 이때 가스에 포함되어 있는 비교적 굵은 입자의 오염물질이나 수분은 나선판(12)에 의해 형성된 하향회돌이형 가스 순환로(13)를 거쳐 연소기(17) 측으로 유입되는 과정에서 나선판(12)에 부착 분리되면서 수분과 함께 섞여 액상화되어 최하방의 폐수배출구(15)측으로 낙하되게 되며 낙하된 액상물은 상기 폐수배출구(15)의 배출공(15')을 통해 외부로 유출되게 됨에 따라 연소기(17) 측으로 최종 유입되는 가스는 어느정도 정화된 상태를 유지하게 되는 것이다.

한편, 상기 과정을 거치면서 수분등의 오염물질이 1차 정화된 상태로서 연소기(17) 측으로 유입되는 가스는 전열선(20)의 히팅작용에 의해 가열된(이때의 가열 온도는 약 800℃ 정도를 유지토록 하는 것이 바람직함) 가열연소실(18)을 통과하는 과정에서 충진상태의 세라믹조각(18')에 의해 지체됨과 동시에 거의 동일온도로 가열되어 있는 상태의 세라믹 조각에 의한 연소작용이 원활하게 실행되게 됨에 따라 가스에 잔류하던 오염물질등의 불순물 완전연소작용이 이루어지게 된다. 또한, 연소기(18)에 통과된 가스는 재차 정화기(18)에 유입되어 잔유되어 있는 휘발성유기 화합물 및 악취가 제거되는 것으로서, 1차 여과체(18a)에 의하여 가스에 함유된 미세입자가 걸러짐과 동시에 가스의 진행속도를 지연시켜 2차 여과체에서의 산화작용 효과를 증대시키며, 2차 여과체(18b)에 통과되는 동안 백금의 촉매에 의하여 산화탈취작용이 이루어지는 것이다. 따라서, 대기 중으로 방출되는 최종가스는 완전히 정화 되는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 음식찌꺼기를 교반하면서 발효시키는 발효실이 전후좌우 및 하부에 형성된 공기순환시에서 공기가 강제공급되므로 미새물을 활성시켜, 결과적으로 단위시간당 처리시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 상기 발효과정중에 발생되는 가스가 정화장치의 싸이클론을 통해 수분이나 기타 오염물질이 1차 정화된 후, 연소기에서 고온에 의한 연소작용과 촉매 산화작용이 2차적으로 이루어지므로 대기중으로 불순물이 유출되는 것이 방지되는 것이다.

또한, 본 발명은 그 외형을 최소로 하면서 발효 및 정화 효율을 극대화시킬 수 있어 산업에 유용하게 적용시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 음식찌꺼기를 처리하기 위하여, 외통체(1) 내부에 교반부재(M)가 장치된 발효실(2)과, 상기 발효실()2) 내부로 공기를 강제 공급시키기 위한 공기공급부재(A)와, 상기 발효실(2)에서 발생된 가스를 정화하기 위한 싸이클론(22)으로 구성된 공지의 장치에 있어서, 나선판(12)에 의하여 하향회돌이형으로된 가스순환로(13)를 상기 싸이클론(22)의 내부에 형성하며, 히팅작용을 하는 연소기(17)와 촉매산화작용을 하는 정화기(18)를 싸이클론(22)의 배기관(16)에 장치하여서 구성된 것을 특징으로 하는 음식찌꺼기 처리장치.

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