KR100823523B1 - 음식물 쓰레기 탄화처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 탄화처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물 쓰레기를 밀폐된 연소실에서 간접열로써 건조와 동시에 탄화시킴으로써, 유해가스 등 환경 오염물질의 배출이 없고, 탄화물은 대체 에너지원이나 토지 개량제 또는 비료의 혼합물로 재활용될 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 탄화처리 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 하부에 버너가 설치된 상자 형상의 본체케이스와, 본체케이스의 내부에 상하 일정한 간격으로 수평설치된 다수 개의 스크류케이스와, 상기 각각의 스크류케이스에 삽입되어 회전되게 설치된 스크류를 포함하여 구성되고, 최상부 스크류케이스의 일단부에 투입구가 형성되며, 최하부 스크류케이스의 일단부에 배출구가 형성되고, 상하로 인접된 스크류케이스의 같은 쪽의 단부끼리는 서로 연결되게 설치된 제1연소실; 상기 본체케이스 상부와 연통되게 설치된 가스배기실; 상기 가스배기실과 연결관으로 연결되고, 본체케이스의 하부와 순환관으로 연결되게 설치되며, 하부에 버너가 설치되고, 대기와 연통된 배기관이 설치된 제2연소실;을 포함하여 구성된 음식물 쓰레기 탄화처리 장치가 제공된다.

음식물 쓰레기, 소각, 탄화

Description

음식물 쓰레기 탄화처리 장치{A carbonizing apparatus for food waste}

도 1은 본 발명의 전체 구성도

도 2는 1차연소실의 내부 구조도

도 3은 스크류케이스의 단면도

도 4는 가스배기실의 단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 버너 2 : 본체케이스

3 : 스크류케이스 4 : 스크류

5 : 투입구 6 : 배출구

7 : 제1연소실 8 : 가스배기실

9 : 연결관 10 : 순환관

11 : 배기관 12 : 제2연소실

13 : 개방부 14 : 통공

15 : 안전관 16 : 안전밸브

17 : 호퍼 18 : 스크류이송장치

19 : 송풍기

본 발명은 음식물 쓰레기 탄화처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물 쓰레기를 밀폐된 연소실에서 간접열로써 건조와 동시에 탄화시킴으로써, 유해가스 등 환경 오염물질의 배출이 없고, 탄화물은 대체 에너지원이나 토지 개량제 또는 비료의 혼합물로 재활용될 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 탄화처리 장치에 관한 것이다.

음식물 쓰레기는 재활용, 매립, 소각의 방법으로 처리된다. 재활용 처리는 사료 및 퇴비로 이용하는 것으로, 80％ 정도의 수분을 포함하고 있어 변질이나 악취 및 질병 감염의 우려와 이물질 분리가 어려워 그 효과가 낮다. 그리고 연료로 재활용하는 경우는 보조 연료가 필요하고, 온도가 낮을 경우 다이옥신이 발생되며, 공정에서의 체류기간이 길어 설비가 커지고 시설비가 과다하게 소요되는 문제점이 있다.

그리고 매립의 경우는 침출수로 인한 지하수 및 토양의 오염 문제와 발생 가스의 대기방출로 인한 대기오염으로 이 역시 많은 문제점을 가지고 있다.

또한 소각의 경우는 다이옥신 발생, 소각 잔재의 매립으로 인한 지하수 토양 오염, 이산화탄소 다량 발생으로 지구온난화 우려, 고가의 소각장치 및 그 유지비 등의 과다 소요로 많은 문제점이 있다.

따라서 음식물 쓰레기를 환경 오염 없이 처리하는 방법이나 장치가 절실히 요구되고, 이러한 처리에 의해 발생된 처리물을 다양한 용도로 활용할 수 있도록 함이 절실히 요구된다.

본 발명의 목적은 수분 함량이 매우 많은 음식물 쓰레기를 보다 효과적으로 재활용하거나 처리를 할 수 있도록 하는 장치를 제공함에 있다. 즉, 음식물 쓰레기를 간접열로 건조와 동시에 탄화처리함으로써 다이옥신 등의 유해물질의 배출 없이 재활용과 처리에 용이한 탄화믈을 생성할 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 탄화처리 장치에 관한 것이다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 음식물 쓰레기 탄화처리 장치는, 하부에 버너(1)가 설치된 상자 형상의 본체케이스(2)와, 본체케이스(2)의 내부에 상하 일정한 간격으로 수평설치된 다수 개의 스크류케이스(3)와, 상기 각각의 스크류케이스(3)에 삽입되어 회전되게 설치된 스크류(4)를 포함하여 구성되고, 최상부 스크류케이스(3)의 일단부에 투입구(5)가 형성되며, 최하부 스크류케이스(3)의 일단부에 배출구(6)가 형성되고, 상하로 인접된 스크류케이스(3)의 같은 쪽의 단부끼리는 서로 연결되게 설치된 제1연소실(7); 상기 본체케이스(2) 상부와 연통되게 설치된 가스배기실(8); 상기 가스배기실(8)과 연결관(9)으로 연결되고, 본체케이스(2)의 하부와 순환관(10)으로 연결되게 설치되며, 하부에 버너(1)가 설치되고, 대기와 연통된 배기관(11)이 설치된 제2연소실(12);을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 스크류케이스(3)는 다수 개가 일정 간격으로 적층된 것이고, 적층된 스크류케이스(3) 중에서 최상부에 설치된 것부터 순차적으로 아래로 설치된 몇 개의 스크류케이스(3)의 각각의 상부면에는 개방부(13)가 형성된다. 그리고 적층된 것 중에서 최하부에 설치된 것부터 순차적으로 상부로 설치된 몇 개의 스크류케이스(3)의 각각의 상부면에 작은 통공(14)이 다수개 형성된다. 또한 상기의 제2연소실(12)에는 안전관(15)이 대기와 연통되게 설치되고, 상기 안전관(15)에는 이상고압시에만 개구되는 안전밸브(16)가 설치된 구조이다. 또한 상기의 가스배기실(8)은 제1연소실(7)과 관으로 연결되거나 상부에 형성될 수도 있다.

그리고 상기 투입구(5)에 음식물 쓰레기를 투입하는 호퍼(17)가 설치될 수도 있고, 호퍼(17)의 설치 위치에 따라서 호퍼(17)와 투입구(5)를 연결하는 스크류이송장치(18)을 설치할 수도 있다.

이와 같은 구성을 가진 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 호퍼(17) 또는 투입구(5)로 음식물 쓰레기를 투입하여, 제1연소실(7)과 같은 산소가 차단된 밀폐공간에서 간접열로써 구워 탄화시키는 것을 특징으로 한다.

따라서 제1연소실(7)에서는 음식물 쓰레기가 건조됨과 동시에 구워져 탄화되는데, 상부에서 건조된 후 하부로 이동되면서 탄화된다. 이 때 발생되는 수분과 가스는 가스배기실(8)에 저장되어 재순환되는 구조이다.

우선, 최상단의 스크류케이스(3)로 유입된 음식물 쓰레기는 스크류(4)에 의해 이송되면서 건조된다. 다수개가 상하로 적층된 스크류케이스(3)의 구조를 보면, 상부층의 몇개는 상부에 개방부(13)가 형성된 구조이고, 하부층의 몇개는 상부에 통공(14)이 형성된 구조이다. 따라서 개방부(13)가 형성된 스크류케이스(3)를 지나는 동안은 건조가 일어나고, 통공(14)이 형성된 스크류케이스(3)를 지나는 동안은 탄화가 일어난다.

그리고 다수개의 스크류케이스(3)는 도 2에 도시된 바와 같이 서로 연결되어 있어 순차적으로 하부로 이송되면서 건조와 탄화가 일어나는 구조이다.

건조시에는 많은 수분이 배출되고, 이러한 수분의 배출을 원활하게 하기 위하여, 일정간격으로 적층되게 설치된 다수 개의 스크류케이스(3) 중에서 최상부층의 것부터 아래로 위치된 몇 개에는 그 각각의 스크류케이스(3) 상부면에 개방부(13)가 형성되어 있다.

그리고 일정간격으로 적층되게 설치된 다수 개의 스크류케이스(3) 중에서 최하부층의 것부터 상부로 위치된 몇 개에서는 탄화가 일어나고, 탄화가 일어나는 스크류케이스(3)의 각각의 상부면에는 작은 통공(14)만이 형성되어 있는데, 이의 통공(14)은 탄화가 일어날 때 발생되는 적은 양의 수분과 이산화탄소 등의 가스가 배출되는 정도의 크기이면 된다.

물론 건조와 탄화를 위한 열원은 본체케이스(2)의 하부에 설치된 버너(1)이다. 버너(1)에 의한 화염은 직접 음식물 쓰레기에 접촉되지 않고, 제1연소실(7)의 전체 공간을 가열하게 되고, 스크류케이스(3)가 음식물 쓰레기를 감싸고 있어 화염과의 접촉을 피하게 된다.

따라서 본 발명에서는 직접 화염의 접촉에서 오는 소각작용이 일어나지 않고, 밀폐된 공간에서 산소가 차단된 탄화 작용만이 일어나게 되어 다이옥신 등 음식물 소각에서 오는 환경적인 문제를 해소하게 된다.

그리고, 건조 및 탄화시에 발생되는 수분과 가스는 제1연소실(7)의 상부에 설치된 가스배기실(8)에 의해 배출되거나 재순환되는 구조를 가진다. 즉, 가스배기실(8)은 돔 형상의 구조를 가지고, 제1연소실(7)의 본체케이스(2) 상단부와 연결되 어 있어 이를 통해 수분과 가스가 들어오고, 연결관(9)을 통하여 제2연소실(12)로 보내게 된다.

제2연소실(12)의 하부에도 버너(1)가 설치되어 있으므로, 제1연소실(7)에서 불완전연소된 수분 및 가스가 재차 연소되어, 수분의 연소에 의해 발생된 산소는 제1연소실(7)로 공급되어, 밀폐된 공간에서도 가열이 일어나게 한다.

또한 제2연소실(12)에서 생성된 가스는 다시 순환관(10)을 통하여 제1연소실(7)의 하부로 다시 송급되어, 고온의 가스가 음식물 쓰레기의 건조와 탄화를 위한 열원의 일부로 다시 작용하게 된다.

물론 일부의 가스는 대기로 배출되는데, 제2연소실(12)에서 완전연소된 가스가 배출되고, 이를 위해 제2연소실(12)에 배기관(11)이 설치되어 있다.

그리고 가스의 순환을 용이하게 하기 위하여 순환관(10)과 배기관(11)에 송풍기(19)를 설치할 수도 있다.

뿐만 아니라, 밀폐된 공간에서의 가열로 인하여 내부 압력이 증대될 수도 있는데, 이 경우 위험 수위의 압력인 이상 고압을 측정하고, 이에 도달했을 경우에만 개구되는 안전밸브(16)를 제2연소실(12)에 설치된 안전관(15)에 설치할 수 있다. 물론 안전밸브(16)는 보통의 경우 폐구되어 있어, 내부에서 가스가 순환되게 된다.

스크류(4)에 의하여 최상부의 스크류케이스(3)로부터 최하부의 스크류케이스(3)를 통과한 음식물 쓰레기는 완전히 탄화되고, 최하층의 스크류케이스(3)의 일단에 형성된 배출구(6)로 탄화물이 배출된다.

이와 같이 본 발명은 밀폐된 공간에서 자체 생성된 수분으로부터 산소를 얻어 음식물 쓰레기를 건조 및 탄화처리함으로써, 가열된 배출가스가 가스배기실(8)에서 저장되어 연결관(9)을 통하여 제2연소실(12)로 유입되어 다시 완전연소되는 구조를 가짐으로써, 소각시 발생되는 수은, 염분, 당분, 다이옥신 등의 일체의 공해 물질이 없게 된다.

그리고 간접열에 의해 건조와 탄화가 이루어지므로, 종래 소각과는 다른 탄화물이 생성되므로, 탄화물의 처리시 악취가 없고, 매립을 하더라도 폐수가 발생하지 않게 되어 토양오염이나 해양투기시의 해양 오염이 방지된다.

또한 탄화물을 다양하게 재활용할 수 있는데, 재활용시 염분, 당분, 유해물질 함유가 없어 친환경 토양이 형성되어 토양 개선제, 비료의 첨가제 등으로 활용 가능하게 된다.

뿐만 아니라, 탄화된 활성탄, 카본이므로, 대체 에너지로의 활용도 가능한 장점이 있다.

Claims (3)

1. 하부에 버너(1)가 설치된 상자 형상의 본체케이스(2)와, 본체케이스(2)의 내부에 상하 일정한 간격으로 수평설치된 다수 개의 스크류케이스(3)와, 상기 각각의 스크류케이스(3)에 삽입되어 회전되게 설치된 스크류(4)를 포함하여 구성되고, 최상부 스크류케이스(3)의 일단부에 투입구(5)가 형성되며, 최하부 스크류케이스(3)의 일단부에 배출구(6)가 형성되고, 상하로 인접된 스크류케이스(3)의 같은 쪽의 단부끼리는 서로 연결되게 설치된 제1연소실(7); 상기 본체케이스(2) 상부와 연통되게 설치된 가스배기실(8); 상기 가스배기실(8)과 연결관(9)으로 연결되고, 본체케이스(2)의 하부와 순환관(10)으로 연결되게 설치되며, 하부에 버너(1)가 설치되고, 대기와 연통된 배기관(11)이 설치된 제2연소실(12);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 탄화처리 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상하 일정한 간격으로 수평설치된 다수 개의 스크류케이스(3) 중에서 최상부에 설치된 것부터 순차적으로 아래로 설치된 몇 개의 스크류케이스(3)의 각각의 상부면에는 개방부(13)가 형성되고, 최하부에 설치된 것부터 순차적으로 상부로 설치된 몇 개의 스크류케이스(3)의 각각의 상부면에 작은 통공(14)이 다수개 형성된 음식물 쓰레기 탄화처리 장치.
3. 제 1항에 있어서, 제2연소실(12)에는 안전관(15)이 대기와 연통되게 설치되고, 상기 안전관(15)에는 이상 고압시에만 개구되는 안전밸브(16)가 설치된 음식물 쓰레기 탄화처리 장치.

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