KR100752279B1 - 쓰레기 처리 장치 - Google Patents

Abstract

쓰레기를 효율적으로 교반하면서, 미생물에 의해 분해하여 감량 소멸 처리할 수 있는 쓰레기 처리 장치를 제공한다.

쓰레기 처리 장치(10)는 미생물에 의해 쓰레기를 분해하여 소멸 처리하는 것이며, 미생물과 쓰레기가 함께 수용되는 처리조(14), 미생물과 쓰레기를 함께 교반하는 교반 수단(18)을 구비한다. 교반 수단(18)은 회전축(54)의 축 방향으로 간격을 두고 배열된 복수개의 교반 도구(66a, 66b)를 포함한다. 교반 도구(66a, 66b)는 회전축(54)의 직경 방향으로 대향 배치되는 패들 암(70a, 70b), 처리조(14)의 내벽면과 소정 간격을 두고 배치되며, 패들 암(70a, 70b)의 축선에 대하여 경사지는 블레이드(72a, 72b)를 가지며, 한쪽 블레이드(72a)는 패들 암(70a)의 회전 방향에 대하여 앞쪽이 회전축(54)에 접근하는 방향으로 앞으로 넘어지도록 되고, 다른 쪽 블레이드(72b)는 패들 암(70b)의 회전 방향에 대하여 뒤쪽이 회전축(54)에 접근하는 방향으로 뒤로 넘어지도록 되어 있다.

쓰레기 처리 장치, 쓰레기, 교반, 미생물, 분해, 축선.

Description

쓰레기 처리 장치 {REFUSE TREATMENT APPARATUS}

본원 발명은 쓰레기 처리 장치에 관한 것이며, 특히 예를 들면, 야채, 고기, 어류 등의 각종 음식물 쓰레기, 비닐 봉투, 발포 트레이 등의 각종 플라스틱 쓰레기, 및 종이 봉투, 종이 팩, 골판지, 신문지, 종이 기저귀 등의 각종 종이 제품 쓰레기 등을 미생물에 의해 분해하여 감량 소멸 처리하기 위한 쓰레기 처리 장치에 관한 것이다.

본원 발명의 배경이 되는 종래의 쓰레기 처리 장치에는, 미생물을 가한 음식물 쓰레기(잔반(殘飯), 면류(麵類), 물고기, 야채 찌꺼기, 고기, 과일, 계란 껍질, 물고기의 뼈 등) 등의 유기(有機) 폐기물을 본체 내에서 교반(攪拌)시키면서, 유기 폐기물을 본체 내에서 물과 탄산 가스로 분해시키는 유기 폐기물 처리 장치가 있다(예를 들면, 일본국 특개평 9(1997)-1112호 공보 참조). 이 유기 폐기물 처리 장치에서는, 본체 내의 대략 중앙으로부터 약간 위쪽에 회전축이 설치되어 있다. 회전축은 감속기가 부착된 모터, 스프로킷, 체인 등을 통해 회전하는 것이며, 회전축에는, 본체 내에 넣어진 음식물 쓰레기 등의 유기 폐기물을 교반하는 패들(paddle) 등의 교반 수단이 복수개 설치되어 있다(일본국 특개평 9(1997)-1112호 공보의 예를 들면, 도 2, 도 3 참조).

이 유기 폐기물 처리 장치에서는, 감속기가 부착된 모터를 작동시키면, 회전축이 회전하고, 패들 등의 교반 수단에 의해, 음식물 쓰레기 등의 유기 폐기물이 교반된다. 유기 폐기물이 교반되면, 유기 폐기물에 가해진 미생물에 의한 분해가 촉진되는 동시에 분해가 균일화되어, 유기 폐기물은 물, 탄산 가스, 미량의 고형분(固形分)으로 분해된다.

또, 이 유기 폐기물 처리 장치에서는, 본체의 상방부에, 본체 내의 공기를 순환시키는 순환 통로가 설치되어 있다. 또한, 순환 통로에는, 순환 통로 내의 공기 중 수분을 제거하는 증발기 등의 수분 제거 수단 및 수분 제거 수단에 의해 수분이 제거된 공기를 가열하는 응축기 또는 히터 등의 공기 가열 수단이 차례로 설치되어 있다. 공기 가열 수단에 의해 가열된 공기는 그 일부가 순환 통로를 통해 본체 내에 공급·재순환되고, 그 일부가 순환 통로로부터 분기된 배기 통로를 통해, 배기 통로의 중도에 설치된 냄새 제거기를 통해 본체의 외부로 배출된다(일본국 특개평 9(1997)-1112호 공보의 예를 들면, 도 2 참조). 이 경우, 본체 외부로의 악취의 배출이 방지된다.

그러나, 이와 같은 종래의 쓰레기 처리 장치에 사용되는 패들 등의 교반 수단(일본국 특개평 9(1997)-1112호 공보의 예를 들면, 도 2, 도 3 참조)에서는, 만일, 유기 폐기물을 파쇄기 등으로 파쇄하여 본체 내에 투입한 경우라도, 본체 내의 음식물 쓰레기 등의 교반 효율이 반드시 높지는 않았다. 예를 들면, 패들의 선단부가 음식물 쓰레기 등을 경단과 같은 덩어리 형상으로 여기저기 붙이고 다니는 브리지 현상이 발생하여, 음식물 쓰레기 등을 균등하게 효율적으로 교반할 수 없거나, 또는 음식물 쓰레기 등이 본체 내벽면에 따르는 부분에서 국소적으로 체류하거나 함으로써, 음식물 쓰레기 등의 교반 효율이 저하되어, 미생물에 의한 분해 처리(발효 처리)에 많은 시간을 요하는 등의 문제가 있었다.

또, 이와 같은 종래의 쓰레기 처리 장치에서는, 식료품의 찌꺼기나 먹다 남은 것 등의 이른바 음식물 쓰레기를 처리하는 것만으로도, 전술한 바와 같은 문제를 생기게 하는 것인데, 하물며, 이들 음식물 쓰레기와 함께, 비닐 봉투, 발포 스티롤제 트레이 등의 플라스틱제 포장 용기를 포함하는 플라스틱 쓰레기, 및/또는 신문지, 골판지, 종이 기저귀 등의 종이류 쓰레기 등을 함께, 본체 내에서 교반하는 경우에는 교반 효율이 한층 저하된다. 즉, 이와 같은 종래의 쓰레기 처리 장치에서는, 음식물 쓰레기와 플라스틱 쓰레기와 종이류 쓰레기를 함께 한 쓰레기를 미생물에 의해 동시에 분해 처리(발효 처리)하는 것에는, 적합하지 않은 것이었다. 따라서, 이와 같은 종래의 쓰레기 처리 장치에서는, 적어도, 플라스틱 쓰레기와, 음식물 쓰레기 및/또는 종이류 등의 쓰레기를 분별할 필요가 있어, 많은 수고를 요하였다.

그러므로, 본원 발명의 주된 목적은 플라스틱 쓰레기, 음식물 쓰레기, 종이류 쓰레기 등의 쓰레기를 함께 효율적으로 교반하면서, 미생물에 의해 분해하여 감량 소멸 처리할 수 있는 쓰레기 처리 장치를 제공하는 것이다.

청구항 1에 관한 본원 발명은 쓰레기를 교반하면서 미생물에 의해 쓰레기를 분해하여 감량 소멸 처리하는 쓰레기 처리 장치로서, 미생물 및 쓰레기가 수용되는 처리조와, 미생물 및 쓰레기를 교반하는 교반 수단을 구비하며, 교반 수단은 처리조 내에 설치된 회전축과, 회전축의 축 방향으로 소정 간격을 두고 배열된 복수개의 교반 도구를 포함하며, 교반 도구는 회전축의 직경 방향으로 대향 배치되는 한 쌍의 패들 암과, 패들 암의 선단부에, 패들 암의 축선에 대하여 경사지게 배치되는 동시에, 처리조의 내벽면과 소정 간격을 두고 배치된 블레이드를 가지며, 한쪽 블레이드는 패들 암의 회전 방향에 대하여 블레이드의 앞쪽이 회전축에 접근하는 방향으로 앞으로 넘어가도록 되는데 대하여, 다른 쪽 블레이드는 패들 암의 회전 방향에 대하여 블레이드의 뒤쪽이 회전축에 접근하는 방향으로 뒤로 넘어가도록 배치되어 있는 쓰레기 처리 장치이다.

청구항 1에 관한 본원 발명에서는, 회전축의 회전에 의해 교반 도구의 각 패들 암이 회전하고 있는 동안, 처리조 내에서는, 교반 도구의 교반 작용에 의해, 쓰레기끼리 부딪혀 충돌하고, 또, 쓰레기가 패들 암이나 블레이드에 부딪혀 충돌하고, 또한 쓰레기가 처리조 내벽면에 부딪혀 충돌함으로써, 분쇄·세분화되어 가므로, 미생물에 의한 쓰레기의 분해 작용을 촉진시키고 있다.

각 패들 암의 선단부에 설치된 각 블레이드와 처리조의 내벽면이 접근했을 때는, 각 블레이드와 처리조의 내벽면 사이로 쓰레기가 비집고 들어간다. 각 블레이드와 처리조의 내벽면 사이로 비집고 들어간 쓰레기는 패들 암의 회전력을 받은 블레이드에 의해 처리조의 내벽면 측으로 가압되어 부서진다.

그래서, 한 쌍의 패들 암 및 블레이드의 움직임을 보면, 한쪽 블레이드에서는, 상기 블레이드의 앞쪽이 회전축에 접근하는 방향으로 경사져 있을 때, 상기 블레이드의 뒤쪽은 처리조의 내벽면에 접근하는 방향으로 경사져 있다. 즉, 상기 블레이드의 뒤쪽과 처리조의 내벽면 사이에는, 간격이 좁아진 협폭부(狹幅部)가 형성되고, 상기 블레이드의 앞쪽과 처리조의 내벽면 사이에는, 간격이 넓어진 광폭부(廣幅部)가 형성된다.

이 경우, 상기 블레이드의 광폭부 측에서 처리조의 내벽면 측과의 사이에서 쓰레기가 효율적으로 갈아 으깨지고, 상기 블레이드의 협폭부 측에서 갈아 으깨진 쓰레기가 효율적으로 긁어 올려진다. 또한, 상세하게 보면, 한 쌍의 교반 도구에서, 한쪽 패들 암의 블레이드와 처리조의 내벽면 사이로 비집고 들어간 쓰레기는 패들 암의 회전력에 의해, 처리조의 내벽면 측으로 가압되어 부서진다. 한쪽 블레이드로 부서져 분쇄·세분화된 쓰레기는 처리조의 내벽면에 부착되어 어느 정도의 두께를 가지고 적층되어 가지만, 상기 내벽면에 부착·적층된 쓰레기는 동일 궤도 상을 회전하는 다른 쪽 패들 암의 블레이드 협폭부 측에 의해 퍼 올려지고, 긁어 올려져 간다.

청구항 2에 관한 본원 발명은 호기성(好氣性) 미생물 및 호기성 미생물이 부착되어 호기성 미생물의 거처가 되는 담지체(擔持體)와 함께, 플라스틱 쓰레기, 음식물 쓰레기, 종이 쓰레기 등의 쓰레기를 함께 교반하면서 호기성 미생물에 의해 쓰레기를 분해하여 감량 소멸 처리하는 쓰레기 처리 장치로서, 호기성 미생물, 담지체 및 쓰레기가 함께 수용되는 처리조와, 호기성 미생물, 담지체 및 쓰레기를 함께 교반하는 교반 수단과, 처리조 내에 공기를 공급하여 처리조 내를 소정의 온도로 가열함으로써, 호기성 미생물과 쓰레기와의 분해 작용을 활성화시키는 활성화 수단과, 처리조 내에 발생한 수증기 및 이산화탄소를 함유하는 배기 가스를 처리조 밖으로 배기시키는 배기 수단과, 배기 수단에 의해 배기된 배기 가스 중의 분진(粉塵)을 제거하고, 배기 가스 중의 수분을 증발시키는 제진(除塵) 수단과, 제진 수단에 의해 처리된 배기 가스 중의 악취를 고온으로 가열하여 탈취하는 탈취 수단을 구비하며, 교반 수단은 처리조 내에 설치된 회전축과, 상기 회전축의 축 방향으로 소정 간격을 두고 배열된 복수개의 교반 도구를 포함하며, 교반 도구는 회전축의 직경 방향으로 대향 배치되는 한 쌍의 패들 암과, 패들 암의 선단부에, 패들 암의 축선에 대하여 경사지게 배치되는 동시에, 처리조의 내벽면과 소정 간격을 두고 배치된 블레이드를 가지며, 한쪽 블레이드는 패들 암의 회전 방향에 대하여 블레이드의 앞쪽이 회전축에 접근하는 방향으로 앞으로 넘어가도록 되는데 대하여, 다른 쪽 블레이드는 패들 암의 회전 방향에 대하여 블레이드의 뒤쪽이 회전축에 접근하는 방향으로 뒤로 넘어가도록 배치되어 있는 쓰레기 처리 장치이다.

청구항 2에 관한 본원 발명에서는, 처리조 내에 수용된 호기성 미생물, 담지체 및 쓰레기가 교반 수단의 복수개의 교반 도구에 의해 함께 교반된다. 교반 도구는 청구항 1에 관한 쓰레기 처리 장치의 그것과 동일한 구성 및 작용·효과를 가지는 것이다. 활성화 수단은 처리조 내에 공기를 공급하여 처리조 내를 소정의 온도로 가열함으로써, 호기성 미생물과 쓰레기와의 분해 작용을 활성화시킨다. 호기성 미생물과 쓰레기와의 분해 작용에 의해 처리조 내에 발생한 수증기 및 이산화탄소를 함유하는 배기 가스는 배기 수단에 의해 처리조 밖으로 배기된다. 제진 수단은 배기 수단에 의해 배기된 배기 가스 중의 분진을 제거하고, 배기 가스 중의 수분을 증발시킨다. 탈취 수단은 제진 수단에 의해 처리된 배기 가스 중의 악취를 고온으로 가열하여 탈취한다.

청구항 3에 관한 본원 발명은 청구항 2에 관한 발명에 종속되는 발명으로서, 탈취 수단에 의해 탈취된 배열 가스의 열에 의해 처리조의 가열을 지원하는 지원 수단을 추가로 구비한 쓰레기 처리 장치이다.

청구항 3에 관한 본원 발명에서는, 탈취 수단에 의해 탈취된 배열 가스의 열이 지원 수단에 의해, 처리조를 가열하는 것을 원조하기 때문에, 처리조 전체가 효율적으로 가열된다.

청구항 4에 관한 본원 발명은 청구항 2 또는 청구항 3에 관한 발명에 종속되는 발명으로서, 호기성 미생물이 부착되어 호기성 미생물의 거처가 되는 담지체는 소결(燒結) 다공질체로 이루어지는 끝이 뾰족한 형상의 파쇄편(破碎片)을 포함하는 쓰레기 처리 장치이다.

청구항 4에 관한 본원 발명에서는, 소결 다공질체로 이루어지는 끝이 뾰족한 형상의 파쇄편을 포함하는 담지체가, 플라스틱 쓰레기, 음식물 쓰레기, 종이 쓰레기 등의 쓰레기와 다 함께 되어 교반된다. 이 경우, 담지체의 끝이 뾰족한 형상의 부위가 쓰레기와 충돌했을 때, 쓰레기를 절삭하여 분쇄·세분화한다.

청구항 5에 관한 본원 발명은 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나에 관한 발명에 종속되는 발명으로서, 패들 암에 대한 블레이드의 경사 각도는 1˚∼15˚의 범위로 설정되는 쓰레기 처리 장치이다.

청구항 5에 관한 본원 발명에서는, 발명자의 실험에 의하면, 패들 암에 대한 블레이드의 경사 각도가 1˚∼15˚의 범위로 설정되면, 보다 효율적으로 쓰레기를 교반할 수 있고, 또한 효과적으로 블레이드와 처리조의 내벽면 측 사이에서 쓰레기를 갈아 으깨 세분화한다.

본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에 의하면, 플라스틱 쓰레기, 음식물 쓰레기, 종이류 쓰레기 등의 쓰레기를 함께 효율적으로 교반하면서, 미생물에 의해 분해하여 감량 소멸 처리할 수 있다. 따라서, 예를 들면, 음식물 쓰레기 및/또는 종이류 등의 쓰레기와, 플라스틱 등의 쓰레기를 분별하지 않고도 함께 처리하는 것이 가능해진다. 그러므로, 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에 의하면, 종래의 쓰레기 처리 장치와 같이, 쓰레기의 분별에 수고를 들이지 않고, 그 효과는 한층 현저한 것으로 된다.

본원 발명의 전술한 목적, 그 밖의 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조하여 행하는 이하의 발명을 실시하기 위한 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 한층 명백해 질 것이다.

도 1은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 플로 차트이다.

도 2는 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 외관 도해도이다.

도 3은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 평면 도해도(圖解圖)이다.

도 4는 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 정면 도해도이다.

도 5는 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 우측면 도해도이다.

도 6은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 좌측면 도해도이다.

도 7은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 배면 도해도이다.

도 8은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에 적용된 처리조의 일례를 나타내며, 쓰레기 처리 장치의 배면측으로부터 본 도해도이다.

도 9는 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에 적용된 처리조의 일례를 나타내며, 도 8의 우측으로부터 본 도해도이다.

도 10은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에 적용된 처리조의 일례를 나타내며, 도 8의 위쪽으로부터 본 도해도이다.

도 11은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에 적용된 교반 수단(교반기)의 일례 및 그 주변을 나타낸 정면 도해도이다.

도 12는 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에 적용된 교반 수단(교반기)의 일례 및 그 주변을 나타낸 평면 도해도이다.

도 13은 도 12, 도 13에 나타낸 A의 교반 도구를 처리조의 좌측면 측으로부터 본 좌측면 도해도이다.

도 14는 도 12, 도 13에 나타낸 B의 교반 도구를 처리조의 좌측면 측으로부터 본 좌측면 도해도이다.

도 15는 도 12, 도 13에 나타낸 C의 교반 도구를 처리조의 좌측면 측으로부터 본 좌측면 도해도이다.

도 16은 도 12, 도 13에 나타낸 D의 교반 도구를 처리조의 좌측면 측으로부터 본 좌측면 도해도이다.

도 17은 도 12, 도 13에 나타낸 E의 교반 도구를 처리조의 좌측면 측으로부터 본 좌측면 도해도이다.

도 18은 도 12, 도 13에 나타낸 F의 교반 도구를 처리조의 좌측면 측으로부터 본 좌측면 도해도이다.

도 19는 도 12, 도 13에 나타낸 G의 교반 도구를 처리조의 좌측면 측으로부터 본 좌측면 도해도이다.

도 20은 도 12, 도 13에 나타낸 I의 교반 도구를 처리조의 좌측면 측으로부터 본 좌측면 도해도이다.

도 21은 도 12, 도 13에 나타낸 A∼F의 교반 도구를 나타낸 사시 도해도이다.

도 22 (a)는 도 12, 도 13에 나타낸 G 및 I의 교반 도구의 평면 도해도이며, (b)는 도 12, 도 13에 나타낸 I의 교반 도구의 좌측면 도해도이며, (c)는 도 12, 도 13에 나타낸 I의 교반 도구의 정면 도해도이다.

도 23은 도 12, 도 13의 A∼F에 나타낸 교반 도구에 의한 대표적인 교반 작 용을 나타내는 주요부 도해도이며, (a)는 한쪽의 패들 암 및 블레이드의 교반 작용을 나타내는 주요부 도해도이며, (b)는 다른 쪽의 패들 암 및 블레이드의 교반 작용을 나타내는 주요부 도해도이다.

도 24는 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에 적용된 제진기의 일례를 나타낸 정면 도해도이다.

도 25는 도 7의 선 A-A에 있어서의 화살 표시 도해도이다.

도 26은 도 7의 선 B-B에 있어서의 화살 표시 도해도이다.

도 27은 도 1∼도 7에 나타낸 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치를 사용하여, 쓰레기 처리를 행했을 때의 소멸 효과를 나타낸 그래프다.

도 28은 도 1∼도 7에 나타낸 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치를 사용하여, 음식물 쓰레기류를 처리했을 때의 처리조 내에 있어서의 발생 가스 농도의 측정 결과(경시 변화)를 나타낸 그래프다.

도 29는 도 1∼도 7에 나타낸 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치를 사용하여, 종이 쓰레기류를 처리했을 때의 처리조 내에 있어서의 발생 가스 농도의 측정 결과(경시 변화)를 나타낸 그래프다.

도 30은 도 1∼도 7에 나타낸 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치를 사용하여, 플라스틱 쓰레기류를 처리했을 때의 처리조 내에 있어서의 발생 가스 농도의 측정 결과(경시 변화)를 나타낸 그래프다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 쓰레기 처리 장치 14: 처리조

15a: 처리조의 측면 패널 15b: 처리조의 보디부 패널

16: 활성화 수단 18: 교반 수단

20: 배기 수단 22: 제진 수단

24: 탈취 수단 26: 지원 수단

28: 파쇄기 29: 파쇄기의 구동 모터

38: 재킷부 48: 송풍기

50, 96, 104: 히터 52: 교반기

54: 회전축 60: 기어 모터

66a, 66b, 68a, 68b: 교반 도구 70a, 70b, 78a, 78b: 패들 암

72a, 72b: 블레이드 84: 제진기

88: 제진부 94: 배액(排液) 탱크

100: 탈취기 102: 예열부

106: 촉매부 108: 순환 경로

110: 통로 112: 내열 전동 송풍기

120: 안전 장치 D1∼D4: 댐퍼

S1∼S9: 온도 센서 SW1, SW2: 리밋 스위치

Z: 균상(菌床)으로 되는 호기성 미생물 및 그 담지체의 집합체

본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치에서는, 플라스틱 쓰레기, 음식물 쓰레기, 종이류 쓰레기 등의 쓰레기를 함께 효율적으로 교반하면서, 미생물에 의해 분 해하여 감량 소멸 처리한다고 하는 목적을, 예를 들면, 종래와 같이, 음식물 쓰레기 및/또는 종이류 등의 쓰레기와, 플라스틱 등의 쓰레기를 분별하는 수고를 들이지도 않고, 실현할 수 있다.

도 1은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 플로 차트이며, 도 2는 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 외관 도해도이다. 또, 도 3은 본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치의 실시예의 일례를 나타낸 평면 도해도이며, 도 4는 그 정면 도해도이며, 도 5는 그 우측면 도해도이며, 도 6은 그 좌측면 도해도이며, 도 7은 그 배면 도해도이다.

먼저, 이 쓰레기 처리 장치(10)를 구성하는 기기의 구성 및 상기 쓰레기 처리 장치를 사용한 쓰레기 처리 시스템의 흐름에 대하여 개략적 개략을 간단하게 설명하고, 그 다음에, 상기 쓰레기 처리 장치(10)를 구성하는 각 기기에 대하여 설명해 간다

이 쓰레기 처리 장치(10)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 하우징(12)을 포함하며, 하우징(12) 내에는, 쓰레기 처리 장치(10)를 구성하는 각 기기가 수납된다. 하우징(12) 내에는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 쓰레기를 호기성(好氣性) 미생물에 의해 분해하여 감량 소멸 처리가 행해지는 처리조(14), 처리조(14) 내에 공기를 공급하고, 처리조 내를 소정의 온도로 가열함으로써, 호기성 미생물에 의한 쓰레기의 분해 작용을 활성화하는 활성화 수단(16), 처리조(14) 내에 넣어진 쓰레기, 호기성 미생물 및 호기성 미생물의 거처가 되는 담지체(擔持體)를 교반 처리하는 교반 수단(18), 호기성 미생물에 의한 쓰레기의 분해 작용에 의해 처리 조(14) 내에 발생한 이산화탄소(탄산 가스) 및 수증기 등의 배기 가스를 처리조(14)로부터 배출시키는 배기 수단(20), 처리조(14)로부터 배출된 배기 가스 중의 분진 등을 제거하고, 그 중에 함유되는 수분을 증발시키는 제진(除塵) 수단(22), 제진 수단(22)으로 처리된 배기 가스 중의 악취를 고온으로 가열하여 탈취 처리하는 탈취 수단(24), 및 탈취 수단(24)으로 탈취된 배열 가스의 열을 이용하여, 처리조(14)의 가열·가온을 지원하는 지원 수단(26)이 설치되고, 그 밖에, 각 온도 센서(S1∼S9), 각 스위치(SW1∼SW2), 각 댐퍼(D1∼D4), 쓰레기를 파쇄하여 처리조(14) 내에 넣기 위한 파쇄기(28), 및 쓰레기 처리 장치의 운전 표시 시그널(30) 등이 설치되어 있다.

다음에, 처리조(14)에 대하여, 도 3∼도 7 및 도 8∼도 10 등을 참조하면서 설명한다. 처리조(14)는, 예를 들면, 도 4∼도 6에 나타낸 바와 같이, 하우징(12)의 앞쪽에 배치되고, 베이스(32) 상에 설치된 가대(架臺)(34)에 의해 지지되어 있다. 처리조(14)는 도 8∼도 10에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 정면으로 보아 가로로 긴 직사각형이며, 또한 측면으로 보아 대략 U 자형의 처리조 본체(36)를 포함한다. 처리조 본체(36)는, 적당히, 앵글 강철 및 스테인레스제의 플레이트 등을 조합함으로써 U 자형 홈통형으로 형성된다. 처리조 본체(36)는, 예를 들면, 도 5, 도 6 및 도 9에서 보아, 그 높이 방향의 중앙으로부터 아래쪽에 걸쳐 대략 반원형의 재킷부(38)를 구비한다. 재킷부(38)는, 예를 들면, 스테인레스제의 중공(中空) 플레이트로 형성되고, 그 안에 통로(38a)가 구성된다. 재킷부(38)에는, 도 8 및 도 10에서 보아, 그 길이 방향의 우측에 통로 입구부(40)가 형성되고, 그 길이 방 향의 좌측에 통로 출구부(42)가 형성된다. 통로 입구부(40) 및 통로 출구부(42)에는, 각각 예를 들면, 스테인레스제의 입구관(40a) 및 출구관(42a)이 장착된다.

하우징(12)의 앞쪽 상면에는, 예를 들면, 도 2 및 도 3∼도 6에 나타낸 바와 같이, 처리조(14) 내로 통하는 투입구(44)가 형성되고, 투입구(44)에는 개폐 가능한 덮개(44a)가 장착되어 있다. 또한, 투입구(44)의 근방에는, 파쇄기(28)의 투입구(46)가 형성되고, 투입구(46)도 처리조(14)로 통하는 것이며, 투입구(46)에는, 개폐 가능한 덮개(46a)가 장착되어 있다. 투입구(44)에는, 야채, 고기, 어류 등의 각종 음식물 쓰레기가 직접 투입된다. 파쇄기(28)의 투입구(46)에는, 비닐 봉투, 발포 트레이 등의 각종 플라스틱 쓰레기, 종이 봉투, 종이 팩, 골판지, 신문지, 종이 기저귀 등의 각종 종이 제품 쓰레기가 투입되어, 파쇄기(28)에 의해 정밀하게 분쇄된다. 파쇄기(28)로 쓰레기를 세분화할 필요가 없는 경우에는, 각종 음식물 쓰레기, 각종 플라스틱 쓰레기 및 각종 종이 제품 쓰레기를 다 함께 하여 투입구(44)로부터 투입하도록 해도 된다.

어느 것으로 해도, 이 처리조(14)의 안에는, 각종 음식물 쓰레기, 각종 플라스틱 쓰레기 및 각종 종이 제품 쓰레기를 다 함께 투입하는 것이 가능해진다.

또, 처리조(14) 내에는, 미리, 쓰레기를 분해하는 호기성 미생물 및 호기성 미생물의 거처가 되는 담지체의 집합체(Z)가 수용되어 있지만, 이 집합체(Z)는 균상(菌床)으로 되는 것으로서, 적당히, 투입구(44)로부터 처리조(14) 내에 보충하는 것이 가능해진다. 그리고, 호기성 미생물로서는, 토양균, 낫또균 등을 혼합한 특수한 복합균이 사용되며, 소정의 적절한 온도로 상기 복합균을 활성화하여 쓰레기 의 분해 효율을 높이고 있다. 또, 호기성 미생물의 거처가 되는 담지체에는, 예를 들면, 기와, 벽돌, 세라믹스 등의 소결(燒結) 다공질체로 이루어지는 끝이 뾰족한 형상의 파쇄편이 포함되어 있다.

처리조(14) 상에는, 활성화 수단(16)이 배치된다. 활성화 수단(16)은 처리조(14) 내에 공기를 공급하는 시로코 팬(siroco fan) 등의 송풍기(48)를 포함하며, 송풍기(48)로 공급되는 공기는 히터(50)에 의해 소정의 온도(예를 들면, 40℃∼60℃)로 가열되어, 열풍으로서 처리조(14) 내에 공급된다. 이 열풍에 의해, 처리조(14) 내의 호기성 미생물에 의한 쓰레기의 분해 작용이 활성화된다. 또한, 이 쓰레기의 분해 작용은 후술하는 교반 수단(18)에 의한 쓰레기의 갈아 으깨기 작용, 절삭 작용 및 쓰레기를 균일하게 교반하는 교반 작용 등에 의해서도, 보다 한층 활성화시킬 수 있다.

즉, 교반 수단(18)은, 예를 들면, 도 11, 도 12에 나타낸 바와 같이, 교반기(52)를 포함하며, 교반기(52)는 처리조(14)의 길이 방향의 대략 중앙에 배치되는 회전축(54)을 포함한다. 회전축(54)의 축 방향 양단부에는, 각각 연결 샤프트(55)가 형성되고, 이 연결 샤프트(55)는 각각 처리조(14)의 길이 방향의 양측에 위치하는 측면 패널(15a)의 외벽면 측에 배치된 베어링부(56)에 의해 회동 가능하게 지지되어 있다. 또, 연결 샤프트(55)의 선단부에는, 도 6, 도 7, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 스프로킷(58)이 장착된다. 또한, 처리조(14)의 배면측에는, 예를 들면, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 회전축(54)을 구동시키기 위한 구동 수단으로서, 예를 들면, 기어 모터(60)가 설치되어 있다. 기어 모터(60)의 구동축에 는, 스프로킷(62)이 장착되고, 스프로킷(58) 및 스프로킷(62) 사이에는, 롤러 체인(64)이 설치된다.

회전축(54)의 축 방향 중간부에는, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 그 축 방향으로 소정 간격을 두고, 한 쌍의 교반 도구(66a, 66b)가 복수개 세트(도 11, 도 12에서는, 예를 들면, A, B, C, D, E, F, A의 7 세트의 교반 도구(66a, 66b)를 도시하고 있음) 배열·고착된다. 또한, 회전축(54)의 축 방향 양측에는, 각각 처리조(14)의 측면 패널(15a)의 내벽면 측에, 다른 한 쌍의 교반 도구(68a, 68b)(도 11, 도 12에서는, 예를 들면, G, I의 2 세트의 교반 도구(68a, 68b)가 도시되어 있음)가 배열·고착된다.

이 경우, 7 세트의 한 쌍의 교반 도구(66a, 66b)는 각각 회전축(54)의 회전 방향으로, 예를 들면, 30˚씩의 위상차를 가지고 배열되고, 2 세트의 다른 교반 도구(68a, 68b)는 회전축(54)의 회전 방향으로, 예를 들면, 90˚의 위상차를 가지고 배열되어 있다.

그래서, 먼저, 한 쌍의 교반 도구(66a, 66b)에 대하여 설명한다. 한 쌍의 교반 도구(66a 및 66b)는 각각 회전축(54)의 직경 방향으로 대향 배치되는 한 쌍의 패들 암(70a 및 70b)을 포함한다. 즉, 한쪽의 교반 도구(66a)와 다른 쪽의 교반 도구(66b)는 회전축(54)의 중심축을 중심으로 하여, 180˚반대 측에 배치되어 있다. 따라서, 한 쌍의 교반 도구(66a, 66b)에서 보면, 한쪽의 교반 도구(66a)의 회전 궤도 상을 다른 쪽의 교반 도구(66b)가 회전하게 된다.

한 쌍의 패들 암(70a 및 70b)은 각각 도 21에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 대략 직사각형 판형으로 형성된다. 한 쌍의 패들 암(70a, 70b)은, 예를 들면, 도 13∼도 18 및 도 23 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 각각 처리조(14)의 보디부 패널(15b)의 내벽면과 소정 간격을 두고 배치된다.

또, 한 쌍의 패들 암(70a, 70b)의 길이 방향의 선단부에는, 도 23 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 각각 패들 암(70a 및 70b)의 축선 X에 대하여, 소정 각도 θ로 경사지도록, 예를 들면, 직사각형 판형의 블레이드(72a 및 72b)가 배치된다. 또한, 패들 암(70a 및 70b)과, 블레이드(72a 및 72b) 사이에는, 도 21에 나타낸 바와 같이, 그들을 연결하는 연결 플레이트(74a 및 74b)가 배치된다. 패들 암(70a 및 70b)과 연결 플레이트(74a 및 74b)는 용접 등의 고착 수단에 의해 일체적으로 접속된다. 또한, 블레이드(72a 및 72b)와 연결 플레이트(74a 및 74b)는 각각 볼트 등의 체결 수단(76a 및 76b)으로 체결·고착된다.

또한, 한 쌍의 교반 도구(66a, 66b)에서, 한쪽 블레이드(72a)는 도 13∼도 18 및 도 23 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 패들 암(70a, 70b)의 회전 방향에 대하여 한쪽 블레이드(72a)의 앞쪽이 회전축(54)에 접근하는 방향으로 앞으로 넘어가도록 되는데 대하여, 다른 쪽 블레이드(72b)는 한 쌍의 패들 암(70a, 70b)의 회전 방향에 대하여 다른 쪽 블레이드(72b)의 뒤쪽이 회전축(54)에 접근하는 방향으로 뒤로 넘어가도록 배치되어 있다. 이 경우, 한쪽 블레이드(72a)의 후단부와, 처리조(14)의 보디부 패널(15b)의 내벽면 사이에는, 예를 들면, 30mm의 간격 G1이 생기고, 다른 쪽 블레이드(72b)의 전단부와, 처리조(14)의 보디부 패널(15b)의 내벽면 사이에는, 예를 들면, 25mm의 간격 G2가 생기도록, 한 쌍의 패들 암(70a, 70b)의 브레이드(72a, 72b)가 설치된다.

발명자의 실험에 의하면, 처리조(14)의 내벽면에 부착·적층되는 담지체(이하, 균상이라고 함)의 두께가 30mm인 경우, G1이 30mm, G2가 25mm로 설정되는 것이 바람직하지만, 균상의 두께에 따라서는, G1을 예를 들면 30∼45mm의 범위로 설정하고, 그에 따라 G2를 예를 들면 25∼45mm의 범위로 설정하도록 해도 되는 것을 알았다. 단, G1이 50mm를 넘으면, 즉 균상의 두께가 50mm를 넘으면, 균상 측으로 가압하여 갈아 으깨는 기능이 효과적으로 발휘되지 않게 된다.

한 쌍의 교반 도구(66a, 66b)가 회전하면, 한쪽의 패들 암(70a)의 블레이드(72a)에 의해, 예를 들면, 도 23 (a)에 나타낸 바와 같이, 쓰레기(처리물)가 소정의 두께(예를 들면, 30mm의 두께)를 가지는 균상 측으로, 가압되면서 갈아 으깨진다. 이 경우, 균상은 기와, 벽돌, 세라믹스 등의 소결 다공질체의 끝이 뾰족한 형상의 파쇄편(분쇄편)을 포함하기 때문에, 상기 소결 다공질체 파쇄편의 끝이 뾰족한 형상 부분이 쓰레기의 파쇄날로서 작용하여, 효율적이며 또한 효과적으로 쓰레기(처리물)를 파쇄하여 갈아 으깰 수 있다.

또한, 한쪽의 패들 암(70a)의 회전에 계속해서 회전하여 오는 다른 쪽의 패들 암(70b)의 블레이드(72b) 전단부에 의해, 예를 들면, 도 23 (b)에 나타낸 바와 같이, 균상 및 쓰레기(처리물)의 층이 소정 두께(예를 들면, 5mm)만큼 절삭되어 간다. 그리고, 균상 및 쓰레기(처리물)의 층은, 예를 들면, 수분이 60% 이하 정도로, 어느 정도 건조한 상태로 되어 있기 때문에, 절삭도 용이해진다.

따라서, 이 쓰레기 처리 장치(10)에서는, 계속해서 회전하여 오는 패들 암(7Oa)의 블레이드(72a)에 관한 부하가 경감되어, 저항 없이 다음의 갈아 으깨기 작용을 효율적으로 발휘시킬 수 있다. 또한, 복수개 세트의 각 교반 도구(66a, 66b)는 각각 갈아 으깨기 기능과 절삭하여 벗겨내 간다고 하는 기능을 가지기 때문에, 각 블레이드(72a, 72b) 및 각 패들 암(70a), 블레이드(72a)에 걸리는 부하가 저감된다. 그러므로, 각 패들 암(70a), 블레이드(72a)가 부하에 의해 꺽여진다고 할 우려도 없다.

그리고, 절삭된 쓰레기 및 균상층의 조각은 처리조(14)의 바닥면 측으로 낙하되어 가고, 재차, 교반 도구(66a, 66b)에 의해 교반되어, 호기성 미생물의 분해 작용에 의해 감량 소멸되어 간다. 또, 균상 및 쓰레기(처리물)는 수분이 많을 때는 처리조(14)의 내벽면에 찰싹 달라붙어 부착되어 있지만, 처리조(14) 내가 가열되어 건조해지면, 균상 및 쓰레기(처리물)가 떨어지고, 재차, 각 교반 도구(66a, 66b)에 의해 교반되는 동시에 미생물에 의해 분해 처리된다.

발명자의 실험에 의하면, 패들 암(70a 및 70b)에 대한 블레이드(72a 및 72b)의 경사 각도 θ는 θ=1˚∼15˚의 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 또한 θ=4°∼6˚의 범위로 설정되는 것이 보다 바람직한 것이다. 단, 블레이드(72a, 72b)의 경사 각도 θ가 15˚를 넘으면, 블레이드(72a, 72b)로 쓰레기 및 균상을 단지 누를 뿐이 되어, 갈아 으깨기 기능을 효과적으로 발휘시킬 수 없다. 이 경우, 처리조(14)의 바닥면(보디부 패널(15b)의 내벽면)에 부착 적층된 쓰레기 및 균상의 층 전체를 블레이드(72b)에 의해 절삭하여 버려, 처리조(14)의 바닥면(보디부 패널(15b)의 내벽면)이 노출되기 때문에, 다음의 패들 암(70b)의 회전에 의한 블레이 드(72a)의 갈아 으깨기가 그다지 효과가 없는 것이 된다.

다음에, 처리조(14)의 측면 패널(15a)의 내벽면 측에 설치되는 다른 2 세트의 한 쌍의 교반 도구(68a, 68b)에 대하여, 도 11, 도 12, 도 19, 도 20 및 도 22 등을 참조하면서 설명한다. 한 쌍의 교반 도구(68a 및 68b)는, 예를 들면, 도 19, 도 20에 나타낸 바와 같이, 상기한 1 대의 교반 도구(66a, 66b)와 마찬가지로, 회전축(54)의 직경 방향으로 대향 배치되는 한 쌍의 패들 암(78a 및 78b)을 포함한다. 한 쌍의 패들 암(78a 및 78b)은 각각 도 22 (a), (b), (c)에 나타낸 바와 같이, 예를 들면, 대략 직사각형 판형의 암 본체(80a 및 80b)를 포함한다. 암 본체(80a 및 80b)는 각각 그 한쪽 주면(主面) 측에, 예를 들면, 단면 V 자형의 홈부(82a 및 82b)를 가진다. 한 쌍의 패들 암(78a, 78b)의 길이 방향의 선단부는, 예를 들면, 도 11, 도 12 및 도 19, 도 20에 나타낸 바와 같이, 각각 처리조(14)의 보디부 패널(15b)의 내벽면과 소정 간격을 두고 배치된다.

이 2 세트의 교반 도구(68a, 68b)는 각각 처리조(14)의 길이 방향 양쪽의 측면 패널(15a) 내벽면에 쓰레기 및 균상이 달라붙지 않도록 하기 위한 것이다.

처리조(14) 내의 호기성 미생물에 의한 쓰레기의 분해 작용은 전술한 활성화 수단(16) 및 교반 수단(18)의 협동 작용에 의해, 보다 한층 활성화된다. 그리고, 처리조(14) 내에 발생한 이산화탄소(탄산 가스) 및 수증기 등의 배기 가스는 배기 수단(20)에 의해 처리조(14)로부터 배출된다. 배기 수단(20)으로서는, 예를 들면, 링 블로(Ring Blow)(상품명) 등의 송풍기가 사용된다.

다음에, 배기 수단(20)에 의해 처리조(14)로부터 배출된 배기 가스 중의 분 진 등을 제거하고, 그 안에 함유되는 수분을 증발시키는 제진 수단(22)에 대하여, 도 1, 도 5, 도 7, 도 24, 및 도 25 등을 참조하면서 설명한다. 제진 수단(22)은 제진기(84)를 포함하며, 제진기(84)는, 예를 들면, 스테인레스제의 복수개의 차폐판(86)을 가지는 제진부(88)를 포함한다. 복수개의 차폐판(86)은 도 24에 나타낸 바와 같이, 지그재그형으로 배치되어 있다.

제진부(88)의 아래에는, 필터부(90, 92)가 형성되고, 또한 필터부(90, 92)의 아래에는, 제진부(88) 및 필터부(90, 92)에서 배기 가스 중의 분진이 제거된 후의 배기 가스 중의 수분(이하, 배액(排液)이라고 함)을 저장하는 배액 탱크(94)가 설치된다. 이 배액 탱크(94) 내의 배액은 히터(96)에 의해 가열됨으로써 증발되며, 그 증기가 배기 수단(20)에 의해 후술하는 탈취 수단(24)으로 배출된다.

그리고, 배액 탱크(94)에는, 플로트식 레벨 센서 등의 액위(液位) 검지 수단(98)이 배치된다. 액위 검지 수단(98)은 배액 탱크(94) 중의 배액이 소정의 액위보다 낮아져, 배액 탱크(94) 내를 히터(96)로 불을 때지 않도록 하기 위한 것이다.

다음에, 제진기(84)에서 처리된 배기 가스 중의 악취를 고온(예를 들면, 250℃ 정도)으로 가열하여 탈취 처리하는 탈취 수단(24)에 대하여, 도 5, 도 7 및 도 26 등을 참조하면서 설명한다. 탈취 수단(24)은, 예를 들면, 촉매 연소법에 의해 악취를 탈취하는 탈취기(100)를 포함한다. 탈취기(100)는, 예를 들면, 도 26에 나타낸 바와 같이, 열교환기(도시하지 않음) 등을 가지는 예열부(102)와, 히터를 가지는 가열부(104)와, 메탈 허니컴 촉매 등을 가지는 촉매부(106)를 구비한다. 이 경우, 제진기(84)에서 처리된 배기 가스는 예열부(102), 가열부(104) 및 촉매부(106)를 접속하는 순환 경로(108)에 의해 순환되고 있다.

제진기(84)로부터 배출된 배액의 증기를 함유하는 배기 가스는 예열부(102)에서 예열되고, 또한 가열부(104)에서 고온으로 가열된 후, 촉매부(106)를 통과한다. 이 때, 배기 가스 중의 악취 성분은 촉매부(106)의 고온으로 가열된 메탈 허니컴 촉매에 의해 흡착되어 탈취된다. 탈취된 공기(배기 가스)는 재차 예열부(102)를 통과하여, 처리조(14)의 재킷부(38)의 통로 입구부(40)에 장착된 입구관(40a)으로 보내진다. 그리고, 이 탈취기(100)에서는, 상기 탈취기(100)에 보내져 온 배기 가스가 예열부(102)에서 예열된다. 이 경우, 탈취기(100) 출구 부근의 배기 가스 온도는, 예를 들면 140℃ 정도이다. 그러므로, 예열한 분만큼 가열부(104)의 히터를 가동시키지 않아도 된다. 그러므로, 가열부(104)의 히터에 의한 소비 전력량을 저하시켜, 히터 가동 시의 전력 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 본 실시예에 관한 쓰레기 처리 장치(10)는 탈취기(100)에서 가열되어 탈취된 공기(배열 가스)의 열을 이용하여, 처리조(14)의 가열·가온을 지원하는 지원 수단(26)을 가진다. 지원 수단(26)은 탈취기(100) 및 처리조(14)의 재킷부(38) 사이를 접속하는 통로(110)를 포함한다. 즉, 탈취기(100)와 처리조(14)의 재킷부(38) 사이에는, 예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 통로(110)가 적당한 배관 등에 의해 배치된다. 통로(110)의 경로에는, 예를 들면, 내열 전동 송풍기(112)가 설치되고, 탈취기(100)에서 처리된 배열 가스는 내열 전동 송풍기(112)에 의해, 재킷부(38)의 입구관(40a)에 공급된다.

또, 탈취기(10O)로부터 흡인·배출된 배열 가스의 일부는 통로(11O)로부터 분기된 분기 통로(114 및 116)를 통해, 대기에 배출된다. 또한, 통로(110)로부터 분기된 분기 통로(118)로부터는 적당히 대기가 도입 가능해진다. 그리고, 통로(110)의 경로 중에는, 댐퍼(D1)가 배치되고, 또, 분기 통로(114 및 116)의 경로 중에는, 각각 댐퍼(D2) 및 댐퍼(D3)가 배치되고, 또한 분기 통로(118)의 경로 중에는, 댐퍼(D4)가 배치되어 있다.

댐퍼(D1) 및 댐퍼(D4)에 의해 통로(110)에 도입되는 공기량이 조절되고, 댐퍼(D2) 및 댐퍼(D3)에 의해 통로(110)로부터 배출되는 공기량이 조절됨으로써, 통로(110) 중을 이송되는 배열 가스의 온도가 조절되는 동시에, 신선한 외기(공기)도 통로(110) 중에 도입된다. 그러므로, 탈취기(100)로부터 처리조(14)의 재킷부(38)에는, 적당히, 소정의 온도(예를 들면, 60℃ 정도)로 조정된 배열 가스가 공급된다.

재킷부(38)의 입구관(40a)에 공급된 공기(배열 가스)는 재킷부(38)의 통로(38a) 내를 순환함으로써, 처리조(14)의 대략 전체를 균일하게 가온·보온하여, 처리조(14) 내를 적당한 온도로 유지하는 것을 지원한다. 그리고, 공기(배열 가스)는 재킷부(38)의 출구관(42a)으로부터 처리조(14) 밖의 대기 중으로 배출된다.

즉, 이 쓰레기 처리 장치(10)에서는, 지원 수단(26)에 의해, 배열 가스의 열이 처리조(14)를 가열·가온하는 것에 이용되고 있다. 그러므로, 처리조(14)를 가열하기 위해 소비되는 전력 비용도 삭감할 수 있다.

다음에, 이 쓰레기 처리 장치(10)에 배치되는 안전 장치(120), 온도 센서(S1 ∼S9) 및 스위치(SW1, SW2)에 대하여, 특히, 도 1을 참조하면서 설명한다.

안전 장치(120)는, 예를 들면, 저압용 대유량(大流量) 2 방향 전자(電磁) 밸브로 구성되며, 처리조(12) 내에 메탄 가스 등이 대량으로 발생한 경우의 폭발 사고를 방지하기 위한 것이다. 즉, 쓰레기 처리 장치(10)를 운전 중에, 처리조(14) 내에 메탄 가스 등이 충만하여 처리조(14) 내의 압력이 상승한 경우에, 설정한 압력을 넘으면, 자동적으로 저압용 대유량 2 방향 전자 밸브가 개방됨으로써 상기 압력을 낮추어 폭발을 방지하는 것이다.

또, 온도 센서(S1∼S9)는 각각, 예를 들면, 금속 보호관붙이 열전대(熱電對)로 구성되어 있다. 온도 센서(S1)는 처리조(14) 내의 온도를 검지하고, 송풍기(48) 및 안전 장치(120)를 제어하여, 처리조(14) 내의 온도를 소정의 설정 온도로 유지하기 위한 것이다. 온도 센서(S2)는 제진기(84)의 배액 탱크(94)에 저장되는 배액 온도를 조정하기 위한 온도 센서이다. 온도 센서(S3)는 탈취기(100)의 입구 온도를 검지하기 위한 것이며, 모니터링용이다. 온도 센서(S4)는 탈취기(100)의 히터(104) 입구 온도를 검지하기 위한 것이며, 예열부(102)에서의 예열 후의 모니터링용이다. 온도 센서(S5)는 탈취기(100)의 히터(104) 온도를 검지하여, 히터(104)의 온도가 너무 높아지지 않도록 하기 위한 것이다. 온도 센서(S6)는 탈취기(100)의 히터(104) 출구 온도를 검지하여, 조정하기 위한 것이다. 온도 센서(S7)는 촉매부(106)의 촉매 반응 후의 온도를 검지하기 위한 것의 모니터링용의 것이다. 온도 센서(S8)는 탈취기(100)의 출구 온도를 검지하기 위한 것이며, 배열 가스의 모니터링용 온도 센서이다. 온도 센서(S9)는 처리조(14)의 재킷부(38)에 공급되는 배열 가스의 온도를 검지하기 위한 모니터링용의 것이다.

또한, 스위치(SW1 및 SW2)는 각각 예를 들면, 리밋 스위치로 구성되어 있다. 스위치(SW1)는 투입구(44)의 근방에 설치되고, 스위치(SW2)는 파쇄기(28)의 투입구(46) 근방에 설치되어 있다. 스위치(SW1 및 SW2)는 각각 작업자의 손이 각 투입구(44, 46)를 통해, 교반기(52) 및 파쇄기(28)에 말려 들어가지 않도록 하기 위한 사고 방지용 안전 스위치로서의 기능을 가진다. 이 경우, 투입구(44)의 덮개(44a) 및 투입구(46)의 덮개(46a)를 열면, 각각 스위치(SW1 및 SW2)가 작동하여, 교반기(52)를 구동시키는 기어 모터(60) 및 파쇄기(28)의 구동 모터(29)를 정지시키는 것이다.

다음에, 본 실시예에 관한 쓰레기 처리 장치(10)를 사용하여 쓰레기 처리를 행했을 때의 쓰레기의 소멸 효과를 나타내는 시험 결과에 대하여 설명한다. 쓰레기 처리 장치(10)에 투입되는 쓰레기는 플라스틱 포장된 야채, 육류, 물고기 등을 포함하는 부식물, 그 밖에, 골판지 등 종이류의 파편을 포함하는 것이며, 상기 쓰레기는 1 일 1 회, 50 일 간에 걸쳐 투입되었다. 1 회의 쓰레기 투입량 및 쓰레기의 적산 투입량 등을 이하의 [표 1]에 나타내고, 쓰레기의 소멸량 및 잔사율(殘渣率) 등을 도 27에 나타낸다.

[표 1]

이 시험 결과에 의하면, 50 일 간에 투입된 쓰레기의 총 투입량(적산 투입량)은 5880리터이며, 50 일 후의 쓰레기의 잔사량은 112리터였다. 즉, 이 쓰레기 처리 장치(10)를 사용했을 때의 쓰레기의 소멸률은 [(5880-112)÷5880]×100=98.09(%)로 되어, 대략 98.1(%)로 높은 소멸률을 나타내고 있다. 이 경우, 잔사율은 1.9(%)로 극히 낮은 것으로 된다.

또한, 본 실시예에 관한 쓰레기 처리 장치(10)를 사용하여 쓰레기 처리를 행했을 때의 쓰레기 처리 중에 발생하는 발생 가스 농도를 측정한 시험 결과에 대하여 설명한다. 이 시험에서는, 쓰레기 처리 장치에 야채, 물고기, 도시락의 먹다 남은 찌꺼기 등의 음식물 쓰레기류를 70리터 투입한 경우, 쓰레기 처리 장치에 신문지, 골판지 등의 종이 쓰레기류를 100리터 투입한 경우, 및 쓰레기 처리 장치에 비닐 봉투, 종이 기저귀, 발포 식품 트레이 등의 플라스틱 쓰레기류를 70리터 투입한 경우의 각각에 대하여, 쓰레기 처리 중의 시간 경과와 함께 발생하는 이산화탄소, 암모니아 및 아민류의 각 발생 가스의 가스 농도를 측정하였다.

음식물 쓰레기류의 시험 결과를 [표 2] 및 도 28에 나타내고, 종이 쓰레기류의 시험 결과를 [표 3] 및 도 29에 나타내고, 플라스틱 쓰레기류의 시험 결과를 [표 4] 및 도 30에 나타냈다.

[표 2]

[표 3]

[표 4]

상기한 시험 결과에 의하면, 음식물 쓰레기류를 처리한 경우, [표 2] 및 도 28에 나타낸 바와 같이, 음식물 쓰레기류를 투입하여 30분 후에는, 이산화탄소의 농도가 2000ppm로 높은 수치를 나타내, 미생물에 의한 음식물 쓰레기류의 분해가 가장 활성화되고 있는 것을 알 수 있다. 이 경우, 투입 30분 후부터 2시간 후까지 분해 처리가 현저하게 진행되고 있는 것을 알 수 있다.

또, 종이 쓰레기류를 처리한 경우, [표 3] 및 도 29에 나타낸 바와 같이, 종이 쓰레기류를 투입하여 1시간 후에는, 이산화탄소의 농도가 11OOppm으로 높은 수치를 나타내, 미생물에 의한 음식물 쓰레기류의 분해가 가장 활성화되고 있는 것을 알 수 있다.

또한, 플라스틱 쓰레기류를 처리한 경우, [표 4] 및 도 30에 나타낸 바와 같이, 종이 쓰레기류를 투입하여 5시간 후에는, 이산화탄소의 농도가 1750ppm으로 높은 수치를 나타내, 미생물에 의한 음식물 쓰레기류의 분해가 가장 활성화되고 있는 것을 알 수 있다.

즉, 이 쓰레기 처리 장치(10)에 의하면, 음식물 쓰레기류, 종이 쓰레기류 및 플라스틱 쓰레기류를 단시간에 분해 처리하는 것을 알 수 있다.

본 실시예에 관한 쓰레기 처리 장치(10)에서는, 특히, 교반 도구(66a, 66b)에 의해, 균상 및 쓰레기(처리물)를 갈아 으깨기와 절삭이 행해지도록 하고 있는 것, 또, 균상이 소결 다공질체의 파쇄편(분쇄편)을 포함하여, 쓰레기(처리물)의 갈아 으깨기를 보다 효과적으로 행하도록 하고 있는 것, 또한 탈취기(100)로부터 공급되는 배열 가스의 열을 처리조(14)의 재킷부(38)에 부여함으로써, 미생물에 의한 쓰레기 분해 작용의 활성화를 지원하도록 하고 있는 것 등이, 종합적으로 행해지는 것에 의해, 보다 한층 처리조(14) 내에서의 교반 효율 및 분해 효율을 향상시키고 있다.

이에 따라 음식물 쓰레기류뿐만 아니라, 비닐 봉투, 종이 기저귀, 식품 트레이 등의 플라스틱 쓰레기류도 다 함께 분해하여 감량 소멸 처리를 행할 수 있다. 이 쓰레기 처리 장치(10)에서는, 쓰레기를 소각하지 않기 때문에, 다이옥신의 발생도 없고, 종래의 콤포스트(compost) 타입과 같이 퇴비도 내지 않는다.

본원 발명에 관한 쓰레기 처리 장치는 식품 쓰레기 등의 음식물 쓰레기, 플라스틱 제품 등의 플라스틱 쓰레기 및 골판지, 신문지 등의 종이 쓰레기를 다 함께 효율적으로 교반하여 분쇄·세분화하고, 또한 미생물의 분해 작용에 의해 감량 소멸시킬 수 있어, 쓰레기의 분별에 걸리는 노력을 생략하는 것이 가능해지기 때문에, 특히, 예를 들면, 외식점, 슈퍼마켓, 학교, 회사 등으로부터 나오는 이들 쓰레기 처리에 적용하기에 바람직한 것이다.

Claims (5)

1. 쓰레기를 교반(攪拌)하면서 미생물에 의해 상기 쓰레기를 분해하여 감량 소멸 처리하는 쓰레기 처리 장치로서,

   상기 미생물 및 상기 쓰레기가 수용되는 처리조(處理槽), 및

   상기 미생물 및 상기 쓰레기를 교반하는 교반 수단

   을 구비하고,

   상기 교반 수단은 상기 처리조 내에 설치된 회전축과, 상기 회전축의 축 방향으로 소정 간격을 두고 배열된 복수개의 교반 도구를 포함하며,

   상기 교반 도구는 상기 회전축의 직경 방향으로 대향 배치되는 한 쌍의 패들 암(paddle arm)과, 상기 패들 암의 선단부에, 상기 패들 암의 축선에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 처리조의 내벽면과 소정 간격을 두고 배치된 블레이드(blade)를 가지며,

   한쪽의 상기 블레이드는 상기 패들 암의 회전 방향에 대하여 상기 블레이드의 앞쪽이 상기 회전축에 접근하는 방향으로 앞으로 넘어가도록 되는데 대하여, 다른 쪽의 상기 블레이드는 상기 패들 암의 회전 방향에 대하여 상기 블레이드의 뒤쪽이 상기 회전축에 접근하는 방향으로 뒤로 넘어가도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 쓰레기 처리 장치.
2. 호기성(好氣性) 미생물 및 상기 호기성 미생물이 부착되어 상기 호기성 미생 물의 거처가 되는 담지체(擔持體)와 함께, 플라스틱 쓰레기, 음식물 쓰레기, 종이 쓰레기 등의 쓰레기를 함께 교반하면서 상기 호기성 미생물에 의해 상기 쓰레기를 분해하여 감량 소멸 처리하는 쓰레기 처리 장치로서,

   상기 호기성 미생물, 상기 담지체 및 상기 쓰레기가 함께 수용되는 처리조,

   상기 호기성 미생물, 상기 담지체 및 상기 쓰레기를 함께 교반하는 교반 수단,

   상기 처리조 내에 공기를 공급하여 상기 처리조 내를 소정의 온도로 가열함으로써, 상기 호기성 미생물과 상기 쓰레기의 분해 작용을 활성화시키는 활성화 수단,

   상기 처리조 내에서 발생한 수증기 및 이산화탄소를 함유하는 배기 가스를 상기 처리조 밖으로 배기시키는 배기 수단,

   상기 배기 수단에 의해 배기된 배기 가스 중의 분진(粉塵)을 제거하고, 배기 가스 중의 수분을 증발시키는 제진(除塵) 수단, 및

   상기 제진 수단에 의해 처리된 배기 가스 중의 악취를 고온으로 가열하여 탈취(脫臭)하는 탈취 수단

   을 구비하고,

   상기 교반 수단은 상기 처리조 내에 설치된 회전축과, 상기 회전축의 축 방향으로 소정 간격을 두고 배열된 복수개의 교반 도구를 포함하며,

   상기 교반 도구는 상기 회전축의 직경 방향으로 대향 배치되는 한 쌍의 패들 암과, 상기 패들 암의 선단부에 상기 패들 암의 축선에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 처리조의 내벽면과 소정 간격을 두고 배치된 블레이드를 가지며, 한쪽의 상기 블레이드는 상기 패들 암의 회전 방향에 대하여 상기 블레이드의 앞쪽이 상기 회전축에 접근하는 방향으로 앞으로 넘어가도록 되는데 대하여, 다른 쪽의 상기 블레이드는 상기 패들 암의 회전 방향에 대하여 상기 블레이드의 뒤쪽이 상기 회전축에 접근하는 방향으로 뒤로 넘어가도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 쓰레기 처리 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 탈취 수단에 의해 탈취된 배열(排熱) 가스의 열에 의해 상기 처리조의 가열을 지원하는 지원 수단을 추가로 구비한 것을 특징으로 하는 쓰레기 처리 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 호기성 미생물이 부착되어 상기 호기성 미생물의 거처가 되는 담지체는 소결(燒結) 다공질체로 이루어지는 끝이 뾰족한 형상의 파쇄편(破碎片)을 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰레기 처리 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 패들 암에 대한 상기 블레이드의 경사 각도는 1˚∼15˚의 범위로 설정되는 것을 특징으로 하는 쓰레기 처리 장치.

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