KR100874160B1

KR100874160B1 - 유기성폐기물 처리장치

Info

Publication number: KR100874160B1
Application number: KR20080041246A
Authority: KR
Inventors: 김형종
Original assignee: 김형종
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2008-05-02
Publication date: 2008-12-15
Also published as: WO2009133982A1

Abstract

본 발명은 유기물의 분해 소멸능력을 가진 미생물 칩으로 각종 유기성폐기물을 분해 소멸하는 과정을 거쳐 감량 처리할 수 있도록 하는 장치에 관한 것으로서, 특히 미생물의 서식 환경을 최적으로 유지함으로써 유기성폐기물의 분해·소멸 처리 효율을 향상시키기 위한 것을 목적으로 한다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치는 중공의 원통형상체로서 그 일측면의 일부분은 개방되어 있고 그 타측면에 연결된 원통회전 동력장치에 의하여 회전할 수 있는 회전원통과, 상기 회전원통의 회전운동으로부터 기계적으로 분리되도록 상기 회전원통의 개방된 일측면으로 연결되고, 상기 회전원통과의 연결부 내측에는 스크류회전 동력장치에 의하여 회전되는 이송스크류 및 교반스크류가 배치되며, 상기 이송스크류의 상부에는 상기 유기성폐기물이 투입되는 입구인 호퍼가 구비되는 폐기물이송기구와, 상기 회전원통 내부의 습한 공기의 수분을 제거한 건조공기를 상기 회전원통으로 공급하는 공기순환 싸이클을 수행하는 제습공기 순환장치와, 상기 건조공기에 포함된 유성폐기물에서 생성된 냄새를 제거시키는 탈취장치와, 각종 센서와 가열장치 및 이를 제어하는 제어장치를 포함하여 이루어진다.

유기성폐기물, 미생물, 이송스크류, 교반스크류, 제습장치, 탈취장치

Description

유기성폐기물 처리장치{Organic wastes decomposer}

본 발명은 유기성폐기물의 처리장치에 관한 것으로서, 특히 가정 및 음식점 그리고 대량 급식시설에서 발생되는 음식물쓰레기, 농산·수산·축산시설 등이나 식품 가공공장 및 기타 산업시설에서 배출되는 각종 유기성폐기물을 유기물의 분해 소멸을 가진 미생물 칩으로 분해·소멸하여 감량 처리할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정 내지 집단 급식시설 등에서 발생되는 유기성폐기물이나 기타의 유기성폐기물은 수거차량에 의해 매립지로 이동되어 일반쓰레기와 함께 매립 처리되거나 해양에 투기되는 등, 처리비용이 높고 환경에 악영향을 주는 처리방법이 많이 사용되었다. 그러나, 이 방법은 침출수에 의한 주변 토양 오염과 해양 수질 오염에 대한 우려 때문에 법적으로 제한을 받기에 이르러 더 이상은 종전의 처리방법에 의존할 수 없게 되었다.

유기성 폐기물을 일부 식물의 성장에 도움이 되는 성분으로 발효시켜 유기성 비료나 성장촉진제로 사용하여 처리하는 경우도 있지만, 임업이나 농축산 분야에서 필요로 하는 양이 많지 않을 뿐 아니라, 염분이나 기타 특정 영양소가 과다하게 집중되는 경향 때문에 머지않은 장래에는 비료나 성장촉진제로서의 이용이 한계에 다다를 수도 있을 것이다.

유기성폐기물의 경우에는 건조 혹은 발효의 과정을 거쳐 가축의 사료로 이용하는 분량도 상당하지만, 위생상의 문제나 영양의 균형공급이 어렵다는 점과 취급상의 어려움 또는 냄새문제 때문에 배척되는 경향이 커지고 있어서, 이러한 방법은 더 이상 유기성폐기물의 적합한 처리대안으로 보기는 어렵다.

이에 따라 유기성폐기물을 그 부피와 무게의 측면에서 대폭 줄이는 기술과 장치가 필요하게 되었다. 가장 손쉬운 감량 방법은 소각법이겠으나, 소각하는 경우에는 많은 에너지가 필요할 뿐 아니라 지구 온난화의 주범인 이산화탄소와 기타 유해가스가 다량 배출된다는 문제가 있으며 대규모의 소각로까지 유기성폐기물들을 이동시켜야 한다는 문제점이 있다.

한편, 미생물을 이용하여 유기성폐기물을 퇴비화하는 퇴비화처리법은 버려지는 쓰레기를 재활용한다는 측면에서 많은 사람들의 주목을 받고는 있으나, 퇴비화 과정을 위해서는 대형 설비가 필요하고 유기성폐기물의 분해 효율이 낮아 많은 양의 미생물들이 소요됨으로써 비용이 증가된다는 문제점이 있다. 또한 실제 퇴비화할 수 있는 유기성폐기물의 발생량과 퇴비의 수요량 및 제조과정 및 유통과정을 감안한 전체적인 비용을 고려해 본다면, 생산량과 수요량의 균형을 맞추기가 어려워 서 경제성이 떨어지는 실정이다. 여기에 덧붙여 유기성폐기물에 포함된 염분을 효과적으로 제거하지 못하였을 경우 작물의 생육에 도움이 되기는커녕 도리어 작물의 생육에 악영향을 끼친다는 문제점이 있다.

여기에, 유기물의 분해 소멸과 소취능력을 가진 미생물 칩으로 유기성폐기물을 분해 소멸하여 감량 처리하는 기술이 주목을 받으면서 많은 고안과 장치의 개선이 이뤄지고 있다.

이 장치의 원리는, 여러 종류의 미생물과 각 미생물의 특성에 따라 미생물이 서식하기에 좋은 재료를 조합하고 이에 적당량의 수분을 함유시켜 미생물 칩을 만들고, 상기 미생물이 활발히 활동하는 상태에서 유기성폐기물을 넣어 혼합해 주면 미생물에 접촉된 폐기물들은 분해와 소멸의 과정을 거쳐 소멸 감량되는 것이다. 산소가 적당량 공급되는 조건에서 활동성이 좋아지는 미생물들이 주로 분해효과를 잘 발휘하므로 유기성폐기물과 미생물의 혼합물은 충분한 공기가 접촉되도록 적절한 시간에 잘 섞여야 한다.

도 1은 종래의 미생물 방식 유기성폐기물 처리장치(1)의 대표적인 구조를 보인 것으로 통 속에서 수 개의 회전날개(3)가 미생물 칩과 유기성폐기물을 서로 뒤섞이도록 하는 구조이어서 충분한 교반 및 혼합을 하지 못하고, 분해 소멸에 필요한 충분한 공기 공급이 되지 않아 분해 소멸 효과를 충분히 발휘하지 못하였다. 또한, 날개가 회전하는 위치가 언제나 일정하여 폐기물과 미생물 칩의 혼합물 전체를 교반하지 못하고 장기간 동안 뒤섞이지 않은 정체된 상태로 있는 부분이 있게 된다. 사용 시간이 경과할수록 이와 같이 정체된 부분의 일부분부터 수분이 증발하여 굳어지고 굳어진 부분이 갈수록 커져서 결국에는 회전날개가 통과하는 부분에까지 이르게 되거나, 일정치 이상의 크기를 가지고 있거나 길이가 긴 모양의 폐기물을 투입하는 경우에는 종국적으로 회전날개가 더 이상 회전할 수 없는 상태에 이르게 된다.

이와 같이 유기성폐기물을 교반 혼합해 주는 교반날개가 더 이상 회전할 수 없는 상태가 되면, 투입된 유기성폐기물은 미생물이 서식하는 목질 칩에 의해 덮여지지 않거나 혼합물이 굳어버려 발효나 분해, 소멸과 같은 미생물에 의한 작용 효과가 발휘되지 않은 채 부패하거나 건조해지게 된다. 이 과정에서 강한 부패취가 발생하게 되고 더 이상 처리장치로서의 기능을 발휘할 수 없게 된다.

이에 본 출원인은 상기 도 1의 미생물 방식 유기성폐기물 처리장치(1)의 문제점을 인식하고 이를 해결한 새로운 개념의 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치를 특허출원 제2007-70609호로 출원한 바 있다.

특허출원 제2007-70609호로 출원한 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같으며, 이를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

특허출원 제2007-70609호의 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치는 일측면만을 막은 형태로 만든 회전원통(21A,21B) 두 개를 그 개방된 부분이 서로 마주보도록 중심축을 맞추어 배치하고 그 사이에 양측의 원통 부분이 모두 개방된 상 태로 형성된 고정원통(22)을 배치함으로써 세 개의 원통의 내부에 소정의 부피를 가지는 폐쇄된 원통을 형성하고, 상기 고정원통(22)의 상단부에는 개구된 투입구(51)가 구비되며, 상기 회전원통(21A,21B)은 동력장치(110)에 의하여 회전하되 상기 회전원통(21A,21B)의 폐단부의 내측 외주면에는 상기 두 개의 회전원통(21A,21B)을 서로 연결해 주는 복수 개의 교반혼합튜브(30)가 소정 간격으로 이격되어 있는 구성을 가지고 있다.

상기와 같은 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치는 회전원통 및 교반혼합튜브의 일체구조의 회전과 회전하지 않는 고정원통과의 상대운동에 의하여 미생물 칩과 유기성폐기물의 혼합물이 고정원통의 바닥면으로부터 일정거리 떨어진 높이에까지 들어올려진 후 혼합물의 자중에 의하여 낙하되는 과정을 반복함으로써 유기성폐기물과 미생물 칩이 서로 혼합되는 효과가 극대화된다. 특히 두 개의 회전원통을 연결해 주는 교반혼합튜브를 그 표면에 다수개의 구멍이 뚫린 관형(管形)으로 형성하고 상기 구멍을 통하여 공기를 주입함으로써 보다 향상된 산소공급효과를 얻을 수도 있다.

상기와 같은 구조를 가지는 본 출원인의 특허출원 제2007-70609호의 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치는, 종래의 미생물 방식 유기성폐기물 처리장치에 비하여, 유기성폐기물과 미생물 칩이 서로 혼합되는 효과를 획기적으로 향상시켰고 또한 교반혼합튜브를 통하여 공기를 주입시킴으로써 유기성폐기물을 분해·산화시키는 호기성 미생물에게 적절한 주위환경을 적극적으로 조성하였다는 점에서 매우 실용적이고 발전된 것이다.

그러나 본 출원인은 상기 특허출원 제2007-70609호의 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치가 다음과 같은 점에서 어느 정도의 개선의 여지가 있음을 발견하였다.

첫째, 상기 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치는 두 개의 회전원통을 양측에 그리고 그 가운데에 고정원통을 배치하고 상기 회전원통을 다수개의 교반혼합튜브로 연결하되 상기 회전원통을 회전시키는 구성을 취하고 있다. 즉 유기성폐기물을 그 내부에 저장하고 처리하는 원통구조체 중 일부는 회전(회전원통)하고 나머지 일부(고정원통)는 고정된 상태를 유지하고 있기 때문에 그 구조상 두 개의 회전원통과 고정원통 사이의 회전 부분에는 두 개의 회전가능한 실링구조가 구비되어야만 한다.

그러나 이러한 실링구조는 그 내구성에 일정한 한계가 있어 교체가 빈번할 수 있고, 두 군데의 실링구조에서 일어나는 고정원통과 회전원통 사이의 미끄럼 운동은 이를 회전시키는 동력장치가 높은 출력을 가질 것을 요구하기 때문에 동력장치 자체가 고가가 되는 동시에 과도한 전력소모는 장기간의 운전시 유지비용을 증가시킨다는 문제가 있다. 더불어 실링구조가 노후되는 경우 그 부분으로부터 유기성폐기물이 산화·분해되는 과정에서 발생하는 냄새가 유출될 수 있다는 문제도 있다.

따라서 회전하는 원통의 구조는 그대로 유지하여 유기성폐기물과 미생물 칩의 향상된 혼합 효과는 그대로 유지하되 그 구조를 보다 단순화할 필요가 있다.

둘째, 상기 특허출원 제2007-70609호의 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치는 회전원통과 일체로 회전하는 교반혼합튜브를 구비하고 있는데 상기 교반혼합튜브는 두 개의 회전원통을 연결하고 그 표면에 형성된 구멍을 통하여 산소를 공급하며 유기성폐기물의 교반을 보조하는 역할을 수행한다. 그러나 어느 정도의 점도를 가지는 유기성폐기물이 교반혼합튜브의 구멍을 막는 경우가 발생할 수 있고, 이를 방지하기 위하여 공기의 주입압력을 키우는 것은 압축공기를 생산하는 장치의 비용과 전력소모량을 상승시킨다는 점에서 문제가 될 수 있다.

또한 상기 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치는 외통의 회전만으로 유기성폐기물을 교반 및 분해하며, 이때 양측의 외통을 연결하면서 상기 외통과 함께 회전하도록 복수의 교반혼합튜브를 갖는다. 그런데 교반 및 분해를 위해 외통과 이들을 연결하는 복수의 교반혼합튜브가 회전하게 되면, 분해되어야 할 유기성폐기 물과 미생물 칩의 혼합물이 교반혼합튜브에 정체되어 계속 자라게 되고, 또한 복수의 교반혼합튜브가 회전하면서 일어나는 유기성폐기물과 미생물 칩의 혼합물 덩어리의 낙하는 외통의 회전운동을 저하시킴은 물론 장치의 내구성을 저하시키는 문제를 발생시킬 수 있다.

따라서 이와 같은 구조적인 문제점을 내포하고 있는 교반혼합튜브를 사용하지 않는 대신 유기성폐기물의 교반 작용을 보다 향상시킴으로써 유기성폐기물과 공기와의 혼합 작용을 증진시킬 수 있는 새로운 장치의 개발이 필요하다.

셋째, 미생물이 유기성폐기물을 분해하게 되면 유기성폐기물에 대한 상대적인 수분비율은 상승하게 되는데, 미생물이 유기성폐기물을 분해하는 작용이 활발히 일어나기 위해서는 적절한 범위의 수분을 유지하는 것이 필요하다. 따라서 유기성폐기물의 분해과정 중 발생되는 잉여수분은, 직접적으로는 미생물의 서식 조건의 개선이라는 측면에서 지속적으로 제거되어야 할 필요가 있다. 또한 미생물에게 적합한 온도를 유지하기 위해서 분위기 공기의 승온이 필요한 경우에, 공기 안의 과도한 수분의 존재는 그 증발과정에서 필요한 잠열만큼 공기 온도의 상승에는 아무런 영향을 주지 못하는 추가적인 에너지의 소모를 유발한다. 따라서 간접적으로는 에너지의 효율화라는 측면에서도 잉여수분의 제거가 요구된다.

이러한 이유로 미생물 주변의 분위기 공기에 존재하는 수분을 제거하고, 수분이 제거된 건조공기를 미생물의 서식공간으로 다시 공급하는 공기순환장치가 필요하게 된다.

넷째, 유기성폐기물 처리장치는 필연적으로 사람에게 불쾌감을 주는 냄새를 발생시키기 때문에, 특허출원 제2007-70609호의 유기성폐기물 처리장치의 경우와 같이, 이러한 냄새를 탈취하기 위한 산화촉매장치를 구비하게 된다. 이때 상기 탈취용 산화촉매장치에서 양호한 탈취작용이 일어나려면 산화촉매장치 내의 촉매를 가열해야 한다. 본 출원인은 이러한 탈취용 산화촉매장치의 특성으로부터, 산화촉매장치 내의 촉매를 가열한 후에 그대로 폐기되는 열을 미생물 서식에 필요한 온도로 주변공기를 가열시킴으로써 유기성폐기물 처리장치에 공급된 에너지를 보다 효율적으로 이용할 수 있음을 발견하였다.

따라서 산화촉매장치 내의 촉매를 가열할 때 발생되는 열을 포함하는 공기를 이용하여 미생물의 서식에 필요한 온도를 유지하는데 도움을 주는 보조적인 가열장치를 설치하는 것이 바람직하고, 이때 산화촉매장치의 구성은 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 효율 및 탈취 효율이 높아지도록 가열장치와 촉매의 배치가 이루어지도록 하여야 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치는 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명에서 제안하는 중공의 유기성폐기물 처리장치는, 원통형상체로서 그 내부의 공간에 미생물로 분해소멸될 유기성폐기물을 포함할 수 있고, 그 일측면의 적어도 일부분은 개방되어 있으며, 그 타측면에 연결된 원통회전 동력장치에 의하여 회전할 수 있는 회전원통 및 상기 회전원통의 회전운동으로부터 분리되도록 상기 회전원통의 개방된 일측면으로 연결되고, 상기 회전원통과의 연결부 내측에는 스크류회전 동력장치에 의하여 회전되는 이송스크류가 배치되며, 상기 이송스크류의 상부에는 상기 유기성폐기물이 투입되는 입구인 호퍼가 구비되는 폐기물이송기구를 포함하여 이루어진다.

또한 상기 회전원통과 상기 폐기물이송기구의 연결부에는 환형의 실링이 구비되며, 특히 상기 실링은 상기 폐기물이송기구 측에 고정되고, 상기 환형의 실링과 동심을 이루는 중공의 드럼샤프트가 상기 회전원통에 구비되며, 상기 회전원통의 회전중심을 유지시키도록 상기 드럼샤프트의 외면에 밀착되는 롤러를 그 축의 단부에 구비하는 팔로워가 상기 폐기물이송기구에 다수개 설치된다.

결국 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 유기성폐기물 처리장치는, 회전하는 원통의 구조를 그대로 유지하면서 회전원통과 폐기물이송기구의 연결부 한 곳에서 종전보다 작은 면적에 대해서만 실링이 구비되는 간단한 구조를 가진다.

따라서 이러한 구성에 의하여 본 발명의 첫 번째 목적이 달성된다.

그리고 본 발명의 유기성폐기물 처리장치는 유기성폐기물의 처리 효율을 한층 더 높이기 위하여 상기 회전원통 내부의 공간에 상기 이송스크류와 연결된 교반스크류를 더 구비할 수 있다. 특히 서로 독립된 회전 동력장치에 의하여 교반스크 류 및 회전원통이 각각 회전할 수 있도록 한 구조와 회전방향 및 지속시간을 조절할 수 있는 타이머를 구비함으로써 교반스크류와 회전원통의 회전방향 및 지속시간을 다양한 조합으로 구성할 수 있다.

결국 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 유기성폐기물 처리장치에 의하면, 회전원통의 회전으로 유기성폐기물이 회전원통의 내부에서 큰 궤적을 그리면서 움직일 때 교반스크류가 한차례 더 가격을 하기 때문에 유기성폐기물의 덩어리가 생기는 것을 방지하는 동시에 미생물과의 접촉면적을 높이고 수분 증발을 촉진하여 미생물의 서식 환경을 개선하게 된다. 또한 본 장치는 중공의 회전원통 중앙에 이송스크류의 회전반경보다 큰 교반스크류를 두어 회전운동시 발생하는 낙하물의 낙하거리를 줄임으로서 낙하물로 인한 회전운동의 저하를 개선하고 회전원통 내부표면에 아무런 장치나 굴곡을 주지 않기 때문에 유기성폐기물과 미생물 칩의 혼합물 등이 정체되어 자라남으로써 교반 및 분해 기능을 저하시킬 수 있는 요인을 현저히 줄였다.

따라서 이러한 구성에 의하여 유기성폐기물과 공기와의 혼합작용을 증진시키고, 회전원통의 회전운동을 저하시키고 장치의 내구성을 저하시키는 문제점을 해결한다는 본 발명의 두 번째 목적이 달성된다.

본 발명은 또한 중공의 원통형상체로서 그 내부의 공간에 미생물로 분해소멸될 유기성폐기물을 포함할 수 있고, 그 일측면의 적어도 일부분은 개방되어 있으며, 그 타측면에 연결된 원통회전 동력장치에 의하여 회전할 수 있는 회전원통과 상기 회전원통의 회전운동으로부터 분리되도록 상기 회전원통의 개방된 일측면으로 연결되고, 상기 회전원통과의 연결부 내측에는 스크류회전 동력장치에 의하여 회전되는 이송스크류 및 교반스크류가 배치되며, 상기 이송스크류의 상부에는 상기 유기성폐기물이 투입되는 입구인 호퍼가 구비되는 폐기물이송기구 및 상기 회전원통 내부의 공기로부터 수분을 제거한 후 수분이 제거된 건조공기를 상기 회전원통으로 공급하는 공기순환 싸이클을 수행하는 제습공기 순환장치를 포함하는 유기성폐기물 처리장치일 수 있다.

상기 제습공기 순환장치는 순차적으로 연결되어 일련의 싸이클을 이루는 증발기와 압축기와 응축기 및 팽창밸브를 포함하는 제습장치와, 상기 회전원통 내의 공기를 상기 증발기로 송풍하는 블로워팬 및 상기 공기의 유로를 형성하는 덕트로 이루어지고, 상기 증발기를 통과하는 과정에서 이슬점 이하로 냉각됨으로써 수분이 제거된 건조공기가 회전원통 내로 주입되는 공기의 순환에 의하여 회전원통 내의 수분은 적절한 수준으로 유지된다.

또한 상기 증발기를 거치면서 저온(실온)으로 냉각된 공기를 상기 응축기와 접촉하도록 하여 그 온도를 상승시키는 것이 보다 바람직하다. 이는 응축기와 접촉함으로써 만들어진 고온이면서도 습도가 낮은 공기가 회전원통으로 공급되면, 회전원통 내의 습도를 보다 효율적으로 제거할 수 있는 동시에 미생물의 활동에 중요한 영향을 주는 적정온도의 유지에 필요한 열에너지를 별도의 발열장치 없이도 공급할 수 있게 됨으로써 궁극적으로 미생물의 수분·온도 환경을 최적으로 조절할 수 있게 된다.

따라서 이러한 구성에 의하여 회전원통 내의 잉여수분을 지속적으로 제거해야 한다는 본 발명의 세 번째 목적이 달성된다.

그리고 상기 제습공기 순환장치를 구비하는 유기성폐기물 처리장치의 덕트에 바이패스관을 형성하고, 상기 바이패스관에 다공성 세라믹 재질의 촉매와 가열장치를 포함하는 탈취장치를 구비하되 상기 탈취장치를 상기 회전원통의 측면에 배치하고, 상기 가열장치를 통과한 가열된 건조공기를 상기 회전원통을 향하여 분사하는 배출구를 구비하는 구성을 가질 수 있다.

이러한 구성에 의하면 산화촉매장치 내의 촉매를 가열한 후에 그대로 폐기었던 가열공기를 회전원통의 외면에 분사시킴으로써, 보다 에너지 효율적으로 회전원통의 온도가 미생물이 활동에 적절한 수준으로 유지 또는 그 수준까지 상승될 수 있도록 도와주게 된다.

또한 상기 산화촉매장치는 그 내부공간을 둘 또는 그 이상으로 나누고 각각의 공간에 가열장치와 촉매를 가지도록 구성하고, 상기 바이패스관과 탈취장치 사이에 공기의 유량을 조절할 수 있는 기구를 추가하였다. 이는 공기가 탈취장치로 유입되어 첫 번째 공간에서부터 최종의 공간을 거치는 과정에서 점차로 가열온도가 올라가도록 함으로써, 동일한 체적을 기준으로 할 때 단일의 가열장치를 고온으로 가열하는 경우에 비하여 그 가열효과가 극대화되도록 하는 것이다.

따라서 산화촉매장치 내의 촉매를 가열할 때 발생되는 열을 효율적으로 이용하여 미생물의 서식에 필요한 온도를 유지한다는 본 발명의 네 번째 목적이 달성된 다.

본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치는 종래의 처리장치에 비하여 다음과 같은 향상된 효과를 가진다. 물론 다음의 효과는 그 구성을 적절히 조합함으로써 복합적인 효과를 가져올 수 있는 것들이다.

첫째, 본 발명의 유기성폐기물 처리장치는 회전하는 원통의 구조를 채택하면서 회전원통과 폐기물이송기구의 연결부 한 곳에만 실링이 구비되는 간단한 구조를 가지기 때문에, 회전원통의 회전시 발생되는 마찰력을 줄일 수 있고 또한 회전부에 구비되는 실링 구조의 노후에 따른 유기성폐기물 또는 불쾌한 냄새 성분의 유출을 근본적으로 억제할 수 있다.

둘째, 본 발명의 유기성폐기물 처리장치는 회전원통의 회전으로 유기성폐기물이 회전원통의 내부에서 큰 궤적을 그리면서 움직일 때 교반스크류가 이를 한차례 더 가격하기 때문에 유기성폐기물의 덩어리가 생기는 것을 방지하면서도 회전원통의 회전운동을 저하시키거나 장치의 내구성을 저하시키지 않으며, 향상된 교반작용을 통하여 공기와 미생물과의 접촉면적을 높이고 수분 증발을 촉진하여 미생물의 서식 환경을 개선하게 되는 효과를 가진다.

셋째, 본 발명은 일련의 싸이클을 이루도록 순차적으로 연결된 증발기와 압축기와 응축기 및 팽창밸브를 포함하는 제습장치와, 상기 회전원통 내의 공기를 상기 증발기로 송풍하는 블로워팬 및 상기 공기의 유로를 형성하는 덕트로 이루어진 제습공기 순환장치를 구비하고 있어, 상기 증발기를 통과하는 과정에서 이슬점 이하로 냉각됨으로써 수분이 제거된 건조공기가 회전원통 내로 주입되는 공기의 순환에 의하여 회전원통 내의 잉여수분을 지속적으로 제거하여 회전원통 내의 수분을 적절한 수준으로 유지시킬 수 있기 때문에, 미생물의 수분 환경을 최적으로 조절할 수 있다는 효과를 가지게 된다.

넷째, 상기 제습공기 순환장치를 구비하는 유기성폐기물 처리장치의 덕트에 바이패스관을 형성하고, 상기 바이패스관에 다공성 세라믹 재질의 촉매와 가열장치를 포함하는 탈취장치를 구비하되 상기 가열장치를 통과한 가열된 건조공기를 상기 회전원통을 향하여 분사하는 구성을 통하여, 종래 산화촉매장치 내의 촉매를 가열한 후에 그대로 폐기되었던 열에너지를 미생물의 온도 환경의 개선에 재활용함으로써 처리장치의 에너지 효율성을 제고하였다.

이하 첨부된 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치(10)의 구체적인 실시예를 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치(10)의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.

상기 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 유기성폐기물 처리장치(10)에 구비되는 회전원통(100)은 중공의 원통형상체로서 그 내부의 공간에 미생물, 보다 정확하게는 미생물 칩이 분해·소멸시켜야 할 유기성폐기물과 함께 포함되는데, 상기 원통형상체 일측면의 일부분에는 개구부(110)가 형성되어 있다. 그리고 상기 개구부(110)가 형성된 일측면에 대향하는 타측면의 외부에는 원통회전 동력장치(112)가 배치되고, 상기 원통회전 동력장치(112)는 회전원통(100)의 중심부에 축(114)으로 연결되어 있다. 상기 원통회전 동력장치(112)는 정역회전을 반복할 수 있으며, 상기 원통회전 동력장치(112)는 회전원통(100)을 회전시키는 동력원으로서 작용한다.

회전원통(100)의 상세한 구성은 도 7에 도시되어 있는데, 상기 회전원통(100)은 미생물과 유기성폐기물을 교반하기 위하여 지속적으로 회전해야 하기 때문에 보강재를 사용하여 강성을 증가시킬 필요가 있고, 따라서 회전원통(100)의 길이방향에는 다수개의 가로대(116)가 용접 등의 방법으로 결합된다.

특히 원통회전 동력장치(112)의 축(114)과 결합되는 측면에는 보다 특별한 보강이 필요하다. 왜냐하면 원통회전 동력장치(112)에 의하여 회전원통(100)이 정역회전을 반복하게 되면 그 연결면 상에 강한 비틀림이 작용하게 되기 때문이다. 따라서 상기 원통회전 동력장치(112)의 축(114)과 결합되는 측면에는, 결합부위를 중심으로 방사상으로 결합되는 비틀림방지용 보강살(118)이 접합된다. 아울러 회전 원통(100) 내부의 유기성폐기물의 교반과정에서 발생되는 충격에 의하여 그 측면이 외측으로 팽창되는 것을 막기 위하여 팽창방지용 보강살(120)도 방사상으로 결합되는 것이 바람직하다.

이때 상기 두 종류의 보강살은 그 폭을 서로 다르게 할 수 있는데, 예를 들면 팽창방지용 보강살(120) 보다 비틀림방지용 보강살(118)의 폭을 상대적으로 더 크게 하는 것이다. 이는 상기 비틀림방지용 보강살(118)은 비틀림 모멘트에 보다 효과적으로 견딜 수 있는 강성을 가지도록 충분한 폭을 갖도록 하는 동시에, 경량화를 고려하여 팽창방지용 보강살(120)의 폭은 상대적으로 좁게 하는 것이다. 이와 같이 보강살을 두 종류로 하는 경우에는 다수개의 팽창방지용 보강살(120)과 비틀림방지용 보강살(118)을 방사상으로 교번 설치하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 회전원통(100) 외면에는 적어도 하나 이상의 환형 지지림(rim)(122)이 부착될 수 있으며, 상기 지지림(122)의 외면이 베이스에 고정된 지지휠(124)에 가이드되어 지지될 수 있다. 상기 지지림(122)과 지지휠(124)은 회전원통(100)의 하중을 지탱하되 지지휠(124)이 회전되도록 함으로써 지지림(122)과의 마찰력을 저감시키도록 구성되어 있다(도 4 참조).

상기 회전원통(100)에는 유기성폐기물이 투입되는 입구인 호퍼(210) 및 투입된 유기성폐기물을 상기 회전원통(100)의 개구부(110)를 통하여 이송시키는 이송스크류(212)를 구비하는 폐기물이송기구(200)가 연결된다. 도 7에서 보여주는 바와 같이, 상기 회전원통(100)과 폐기물이송기구(200)의 연결은 상기 회전원통(100)의 개구부(110)를 통하여 이루어지고, 상기 이송스크류(212)는 상기 개구부(110)를 통하여 그 단부가 회전원통(100)의 내부로 들어가 있다. 특히 상기 폐기물이송기구(200)는 회전원통(100)의 회전운동으로부터 기계적으로 분리되어 있으며, 회전원통(100)과의 연결부를 통하여 회전원통(100)의 일측을 지지할 수 있도록 베이스(410)에 견고히 고정된다. 상기 이송스크류(212)는 스크류회전 동력장치(214)에 의하여 회전하게 되고, 상기 스크류회전 동력장치(214) 역시 원통회전 동력장치(112)와 마찬가지로 정역회전이 가능하다. 이송스크류(212) 자체의 구성은 축의 길이방향을 따라 나선상의 스크류가 결합되어 있는 것으로서, 그 상세한 구성은 이미 당업계에 널리 알려진 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 회전원통(100) 내부의 공간, 특히 회전원통(100)의 회전축심 영역에는 상기 이송스크류(212)와 연결된 교반스크류(216)가 더 구비된다. 상기 교반스크류(216)는 이송스크류(212)와 함께 회전하며, 회전원통(100)의 회전으로 유기성폐기물이 회전원통(100)의 내부에서 큰 궤적을 그리면서 움직일 때 이를 한차례 더 가격하여 유기성폐기물의 덩어리가 생기는 것을 방지하는 동시에 미생물과의 접촉면적을 높이고 수분 증발을 촉진하여 미생물의 서식 환경을 개선하는 역할을 한다.

상기 이송스크류(212)와 상기 교반스크류(216)는 일체로 형성되는 것도 가능하나, 이를 별개로 제작한 후 분리가능하도록, 예를 들면 스플라인 축결합으로 연결하는 것이 보다 바람직하다. 이는 이송스크류(212)와 교반스크류(216)를 분리가능하게 형성하는 것이 회전원통(100) 및/또는 폐기물이송기구(200)의 유지보수의 측면에서 유리하기 때문이다. 이때 상기 교반스크류(216)의 교반작용을 극대화할 수 있도록 상기 이송스크류(212)의 회전반경, 즉 스크류의 반경을 이송스크류(212)의 회전반경에 비하여 충분히 크게 하는 것이 좋다.

상기 교반스크류(216)는 상기 이송스크류(212)와의 연결부위 반대편의 회전원통(100) 측면, 즉 회전원통(100)과 원통회전 동력장치(112)가 연결된 측면에 구비된 베어링(218)에 의하여 축지지될 수 있으며, 이때 상기 베어링(218)에 의하여 상기 교반스크류(216)는 상기 회전원통(100)의 회전으로부터 기계적으로 분리된다. 그리고 회전원통(100) 내의 교반을 극대화할 수 있도록 상기 교반스크류(216)와 상기 회전원통(100)의 회전방향을 서로 반대로 하는 때와 같은 방향으로 하는 때를 적절히 조합하는 것이 바람직하며, 상기 교반스크류(216) 및 상기 회전원통(100)의 회전방향은 타이머(미도시)에 의하여 설정된 시간간격에 따라 역전되는 정역회전을 각각 반복할 수도 있다.

상기 회전원통(100)이 회전가능하도록 상기 폐기물이송기구(200)과 결합되는 부위에는 회전원통(100) 내부의 유기성폐기물과 이로부터 발생되는 냄새성분 등을 최대한 밀봉할 수 있는 실링(224)이 구비된다.

상기 실링(224)을 포함하는 회전원통(100)과 폐기물이송기구(200)의 결합 구조는, 도 7의 "A" 부분에 대한 확대도에 상세히 나타나 있는데, 환형의 실링(224)이 상기 폐기물이송기구(200) 측에 고정되어 있으며, 상기 실링(224)의 외측으로는 롤러를 그 축의 자유단측에 구비한 캠 팔로워(226)가 원주방향을 따라 다수개 구비 된다. 그리고 상기 회전원통(100)에는 중공 형상의 드럼샤프트(126)가 돌출 형성되어 있다. 상기 드럼샤프트(126)는 상기 환형의 실링(224)과 동심을 이루면서 상기 실링(224)에 접촉되도록 상기 캠 팔로워(226)의 내측으로 삽입되는데, 이때 상기 캠 팔로워(226)의 롤러는 상기 드럼샤프트(126)의 외면을 가이드하게 된다. 따라서 상기 캠 팔로워(226)의 롤러에 의해 그 회전중심이 유지되도록 가이드되면서 회전하는 회전원통(100)은 상기 실링(224)과의 동심을 계속 유지할 수 있어 상기 실링(224)에 가하는 압력을 균일하게 하고, 이는 회전원통(100)과 폐기물이송기구(200) 사이의 밀봉성을 향상시키는 바람직한 결과를 가져온다.

이때 상기 다수개의 캠 팔로워(226)는 다섯 개의 캠 팔로워(226), 보다 상세히 설명하면 회전원통(100)의 하중을 분산하면서 이를 지탱하도록 원주와 연직선의 하부 교차점의 좌우로 각각 일정 각도 오프셋된 지점(예컨대, 5시 지점과 7시 지점)에 설치되는 두 개의 캠팔로워(226')와, 원주와 연직선의 상부 교차점 및 이로부터 좌우로 90°각도로 벌어진 지점(예컨대, 3시 지점과 9시 지점 및 12시 지점)에 설치되는 세 개의 캠 팔로워(226")로 이루어질 수 있다.

상기 유기성폐기물 처리장치(10)는 회전원통(100)과 폐기물이송기구(200)의 구성 외에, 폐기물이송기구(200) 내부의 공기로부터 수분을 제거한 후 수분이 제거된 건조공기를 상기 회전원통(100)으로 공급하는 일련의 공기순환 싸이클을 수행하는 제습공기 순환장치(300)를 더 포함할 수 있다(도 4 참조).

회전원통(100) 내의 미생물이 유기성폐기물을 분해하게 되면 유기성폐기물에 대한 상대적인 수분비율은 상승하게 되기 때문에 이러한 잉여수분을 지속적으로 감소시켜야만 미생물의 분해활동에 적합한 수분을 유지시킬 수 있고, 또한 미생물에게 적합한 온도를 유지하기 위해서는 미생물 주변의 분위기 공기의 온도를 올려야 할 경우도 있는데 이때 공기 안에 과도한 수분이 존재한다면 수분이 증발하는 과정에서 소모되는 잠열만큼 추가적인 에너지를 더 공급해야만 한다. 따라서 폐기물이송기구(200) 내부의 공기에서 수분을 제거시킨 건조공기를 상기 회전원통(100)으로 공급하는 장치가 필요하다.

공기에서 수분을 제거하는 방법으로는 열역학적 방법 또는 화학적 방법 등 여러 가지 방법을 활용할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 연속적인 순환 싸이클을 구성하기 용이한 열역학적 방법을 채택하였다. 즉 고온다습한 내부 공기를 이슬점 이하로 냉각시킴으로써 공기 중에 포함된 수분을 응축시키는 방법을 사용하였다. 이를 위하여 상기 제습공기 순환장치(300)는 일련의 싸이클을 이루도록 순차적으로 연결된 증발기(312), 압축기(314), 제1 응축기(316) 및 팽창밸브(318)를 포함하는 제습장치(310)와, 상기 폐기물이송기구(200) 내의 공기를 상기 증발기(312)로 송풍하는 블로워팬(320) 및 상기 폐기물이송기구(200)로부터 상기 제습장치(310)를 거친 후 다시 회전원통(100)으로 들어가는 공기의 유로를 형성하는 덕트(323)를 구비한다(도 4 참조).

또한 상기 증발기(312)를 거치면서 저온(실온)으로 냉각된 공기가 상기 제1 응축기(316)와 접촉되도록 하여 그 온도를 상승시키는 것이 보다 바람직하다. 이는 제1 응축기(316)와 접촉함으로써 만들어진 고온이면서도 습도가 낮은 공기가 회전 원통(100)으로 공급되면, 회전원통(100) 내의 습도를 보다 효율적으로 제거할 수 있는 동시에 미생물의 활동에 중요한 영향을 주는 적정온도의 유지에 필요한 열에너지를 별도의 발열장치 없이도 공급하게 됨으로써 궁극적으로 미생물의 수분·온도 환경을 최적으로 조절할 수 있게 된다.

또한 상기 제1 응축기(316) 외에 추가로 제2 응축기(317)를 설치할 수 있다. 이는 상기 증발기(312)를 거치면서 저온(실온)으로 냉각된 공기가 제1 응축기(316)를 냉각시키기는 하나, 제습장치(310)의 제습효율을 높이기 위해서는 이와는 별도로 제2 응축기(317) 및 이를 냉각시키는 팬(322)을 설치하는 것이 바람직하다. 이때 상기 제2 응축기(317)와 상기 팬(322) 및 팬모터(321), 그리고 상기 압축기(314)를 별도의 분리된 유니트로 구성하여 실외 또는 별도의 장소에 두는 경우, 사용자가 상기 팬모터(321)와 압축기(314)로부터 발생되는 소음과 상기 제2 응축기(317)의 작동에 의한 열풍으로부터 영향을 받지 않게 된다는 점에서 보다 더 유리하다.

다만 본 발명에서는 열역학적 방법을 이용하여 제습하였으나, 이것이 본 발명에 그 밖의 제습방법이 사용되는 것을 배제한다는 의미가 아니라는 것은 당연하다 할 것이다.

상기 제습공기 순환장치(300)의 덕트(323)에는 바이패스관(324)이 형성되어 또 하나의 공기 흐름을 형성할 수 있다. 상기 바이패스관(324)을 거치는 공기 흐름은 회전원통(100)의 내부 공기로부터 기원하는 냄새 성분이 제거된 건조공기를 유 기성폐기물 처리장치(10) 주변의 분위기 공기로 배출함으로써 유기성폐기물 처리장치(10) 주위의 냄새를 희석시키기 위한 것이다.

이러한 바이패스관(324)을 거치는 공기 흐름을 형성하기 위한 구성은 도 7에 자세히 나타나 있는데, 상기 제습공기 순환장치(300)의 덕트(323) 중 제습장치(310)의 하류 부분, 즉 건조공기가 흐르는 부분에 바이패스관(324)을 형성하고, 상기 바이패스관(324)의 개방된 단부에 탈취장치(326)를 설치하는 것이다.

상기 탈취장치(326)는 다공성 세라믹 재질의 촉매(330)를 포함하고 있으며, 건조공기에 포함된 냄새 성분을 일차적으로 연소시키고 상기 촉매(330)의 활성상태를 향상시킬 수 있는 온도까지 건조공기를 가열하기 위한 가열장치(328)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

특히 상기 탈취장치(326)는 탈취해야할 공기의 유량과 적정온도의 유지 및 전기에너지의 효율적인 사용이 중요하므로, 그 공간을 둘 또는 그 이상으로 나누어 각각 가열장치(328)와 촉매(330)를 배열하는 구성을 갖도록 하고, 상기 탈취장치(326)의 상류측에는 풍량조절 밸브(334)를 추가하여 탈취장치(326)로 공급되는 공기의 양을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이때 상기 탈취장치(326)가 다수개의 분할된 공간을 가지는 경우에는, 각 공간에 배치된 가열장치(328)가 하류방향을 따라, 즉 공기가 유입되는 첫 번째 공간에서 최종 공간으로 향하는 방향을 따라 점차적으로 그 가열온도가 상승되도록 차등 가열하는 것이 바람직하다. 이는 동일한 공간을 기준으로 할 때, 하나의 가열장치를 고온으로 가열하는 것보다는 직렬적으로 연결된 다수개의 공간을 통과시키면서 그 가열온도를 점차적으로 상승시 키는 것이 전체적인 에너지 효율면에서 유리하기 때문이다. 또한 유기성폐기물이 분해되면서 발생되는 각 냄새성분의 산화온도를 초과하여 가열함으로써 불필요한 전기에너지를 낭비하는 것을 방지하기 위하여 열전대(미도시)를 각각의 공간에 장착하여 그 온도를 측정하고, 측정된 온도의 추이에 따라 적정한 시간동안만 가열장치를 가동하도록 하는 이른바 PID 제어를 수행하는 것이 보다 바람직하다.

그리고 본 발명의 유기성폐기물 처리장치(10)는 상기 탈취장치(326)를 회전원통(100)의 측면에 배치하고, 상기 가열장치(328) 및 촉매(330)를 통과한 가열된 건조공기를 상기 회전원통(100)을 향하여 분사하는 배출구(332)를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 한다. 상기 배출구(332)를 통하여 분사된 가열 건조공기는 회전원통(100)의 온도를 올림으로써 미생물에 적합한 서식 온도를 유지시키는데 보조적인 도움을 준다. 상기 배출구(332)는 여러 가지 형태, 예를 들면 노즐의 형태를 가질 수도 있으며, 본 실시예에서는 가느다란 슬릿(slit) 형태로 형성하였다.

또한 상기 회전원통(100)의 외측에는 상기 회전원통(100)의 표면온도를 상승시키기 위한 보조 가열장치(338)가 설치될 수 있다. 상기 보조 가열장치(338)는 후술할 회전원통(100) 내의 온도센서(128)로부터 측정된 온도가 미생물의 활동에 적합한 온도보다 낮을 경우 그 온도를 높일 때 사용된다.

본 발명과 같이 미생물을 이용하여 유기성폐기물을 발효·소멸시키는 기술은 미생물의 생육환경, 특히 온도와 수분을 적절히 유지시킬 수 있는지 여부에 많은 영향을 받는다. 유기성폐기물을 발효·소멸시키는 미생물에게 적합한 환경조건은 일반적으로 35∼60% 범위의 수분과 35∼60℃ 범위의 온도이며, 이러한 조건이 유지되어야 미생물의 지속적인 서식을 기대할 수 있다.

이에 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치(10)는 상기 회전원통(100)의 하면에 온도센서(128) 및/또는 수분센서(130)를 구비함으로써어 유기성폐기물의 온도 및/또는 수분 데이터를 모니터링할 수 있도록 하며, 더 나아가 상기 온도센서(128) 및/또는 수분센서(130)로부터 측정된 온도 및/또는 수분 데이터를 입력받고, 상기 온도 및/또는 수분이 사전에 설정된 범위, 예를 들면 35∼60% 범위의 수분과 35∼60℃ 범위의 온도를 유지하도록 제어하는 제어장치(132)를 포함할 수 있다. 상기 회전원통(100) 내의 온도는 상기 탈취장치(326)에 구비된 가열장치(328) 및/또는 상기 보조 가열장치(338)를 제어함으로써 조절되고, 상기 회전원통(100) 내의 수분은 상기 제습공기 순환장치(300)에 구비된 제습장치(310)를 제어함으로써 조절할 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 유기성폐기물 처리장치(10)는 개방된 상태로 운전될 수도 있으나, 유기성폐기물로부터 발생되는 불쾌한 냄새가 주변으로 퍼지는 것을 되도록 억제하기 위하여, 상기 회전원통(100)과 상기 폐기물이송기구(200) 또는 이에 부가된 제습공기 순환장치(300) 모두를 밀폐된 케이싱(400) 내에 배치시키는 것이 바람직하다. 이러한 케이싱(400)의 전체적인 형태는 도 5에 나타나 있다.

상기 밀폐된 구조의 케이싱(400)에는 유기성폐기물의 투입을 위하여 상기 폐기물이송기구(200)의 호퍼(210) 상부에 개폐 가능한 도어(미도시)가 마련된다.

그리고 상기 호퍼(210)에는 외부공기흡입 자바라(340)가 더 포함될 수 있는데, 외부공기흡입 자바라(340)는 상기 유기성폐기물 처리장치(10)가 밀폐된 구조의 케이싱(400) 안에 배치될 경우 미생물의 활동에 필요한 공기가 부족할 수 있으므로 이러한 경우를 대비하여 외부로부터 추가적으로 공기를 흡입하기 위한 용도로 사용되는 것이다(도 4 및 도 7 참조).

또한 상기 케이싱(400)은 기본적으로 밀폐성을 유지하여야 하기 때문에 그 내부의 분위기 공기의 온도를 조절하거나 또는 산소 농도가 너무 떨어지는 것을 방지하기 위한 흡배기 장치가 필요하다. 따라서 본 실시예에서는 상기 케이싱(400) 내부의 하부 일측에 흡기팬(414)을 설치하고, 그 타측에는 배기팬(416)을 설치하였다.

삭제

그리고 유기성폐기물 처리장치(10)의 이동성을 위하여 상기 케이싱(400)의 하면에는 이동용 바퀴(418)가 다수개 구비되며, 또한 유기성폐기물 처리장치(10)가 설치위치로 이동한 후에는 처리장치 내의 각종 구동기구로부터 발생되는 진동으로부터 흔들림이 없이 견고히 지지할 수 있도록 상기 케이싱(400)의 하면에는 신축가능한 레벨링 다리(leveling foot)(420)가 다수개 구비된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치를 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이나 변형 또는 개조가 가능하다는 것은 자명한 것이고, 따라서 본 발명의 권리범위는 첨부된 도면에 의하여 예시된 실시예의 범위로 한정되지 않는다고 할 것이다.

도 1은 통 속에서 회전하는 수 개의 날개로 미생물 칩과 유기성폐기물을 교반하는 구조를 가지는 종래의 미생물 방식 유기성폐기물 처리장치의 구성도.

도 2는 본 출원인이 특허출원 제2007-70609호로 출원한 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치의 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 원통형 분해소멸식 유기성폐기물 처리장치의 교반혼합튜브를 보여주는 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치의 전체적인 구성을 개략적으로 보여주는 도면.

도 5는 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치의 실시예를 전체적으로 보여주는 사시도.

도 6은 도 5의 유기성폐기물 처리장치에서 케이싱과 폐기물이송기구의 일부를 제거한 상태를 도시한 사시도.

도 7은 본 발명에 따른 유기성폐기물 처리장치의 실시예의 주요구성을 상세히 보여주는 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 도면부호의 설명 **

10: 유기성폐기물 처리장치 100: 회전원통

110: 개구부 112: 원통회전 동력장치

114: 축 116: 가로대

118: 비틀림방지용 보강살 120: 팽창방지용 보강살

122: 지지림(rim) 124: 지지휠(wheel)

126: 드럼샤프트 128: 온도센서

130: 수분센서 132: 제어장치

200: 폐기물이송기구 210: 호퍼

212: 이송스크류 214: 스크류회전 동력장치

216: 교반스크류 218: 베어링

224: 실링 226,226',226": 캠 팔로워

300: 제습공기 순환장치 310: 제습장치

312: 증발기 314: 압축기

316: 제1 응축기 317: 제2 응축기

318: 팽창밸브 320: 블로워팬

321: 팬모터 322: 팬

323: 덕트 324: 바이패스관

326: 탈취장치 328: 가열장치

330: 촉매 332: 배출구

334: 풍량조절 밸브 338: 보조 가열장치

340: 외부공기흡입 자바라 400: 케이싱

410: 베이스 414: 흡기팬

416: 배기팬 418: 이동용 바퀴

420: 레벨링 다리

Claims

중공의 원통형상체로서 그 내부의 공간에 미생물로 분해소멸될 유기성폐기물을 포함할 수 있고, 그 일측면의 적어도 일부분은 개방되어 있으며, 그 타측면에 연결된 원통회전 동력장치에 의하여 회전할 수 있는 회전원통;

상기 회전원통의 회전운동으로부터 기계적으로 분리된 상태로 상기 회전원통의 개방된 일측면으로 연결되고, 상기 회전원통과의 연결부 내측에는 스크류회전 동력장치에 의하여 회전되는 이송스크류 및 교반스크류가 동일축상에 배치되되 상기 교반스크류는 상기 회전원통의 공간부 안으로 돌출되고, 상기 이송스크류의 상부에는 상기 유기성폐기물이 투입되는 입구인 호퍼가 구비되는 폐기물이송기구; 및

상기 폐기물이송기구 내부의 공기로부터 수분을 제거하고, 상기 수분이 제거된 건조공기를 상기 회전원통으로 공급하는 공기순환 싸이클을 수행하는 제습공기 순환장치;

를 포함하는 유기성폐기물 처리장치.
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청구항 1에 있어서,

상기 제습공기 순환장치는 순차적으로 연결되어 일련의 싸이클을 이루는 증발기와 압축기와 제1 응축기 및 팽창밸브를 포함하는 제습장치와, 상기 폐기물이송기구 내의 공기를 상기 증발기로 송풍하는 블로워팬 및 상기 공기의 유로를 형성하는 덕트로 이루어지되 상기 공기는 상기 증발기와 상기 응축기를 순차적으로 거쳐서 통과하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 3에 있어서,

상기 제습장치는 상기 제1 응축기와 상기 팽창밸브 사이에 연결된 제2 응축기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제2 응축기와 상기 제2 응축기를 냉각시키는 팬 및 상기 팬을 구동하는 팬모터와 상기 압축기를 별도의 유니트로 통합시키고 이를 상기 제습장치로부터 분리 설치한 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 회전원통과 상기 폐기물이송기구의 연결부에는 환형의 실링이 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 6에 있어서,

상기 실링은 상기 폐기물이송기구 측에 고정되고, 상기 환형의 실링과 동심을 이루는 중공의 드럼샤프트가 상기 회전원통에 구비되며, 상기 회전원통의 회전중심을 유지시키도록 상기 드럼샤프트의 외면에 밀착되는 롤러를 그 축의 일단에 구비하는 캠 팔로워가 상기 폐기물이송기구에 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 7에 있어서,

상기 다수개의 캠 팔로워는 상기 회전원통의 하중을 분산하면서 이를 지탱하도록 원주와 연직선의 하부 교차점의 좌우로 각각 일정 각도 오프셋된 지점에 설치되는 두 개의 캠팔로워 및 원주와 연직선의 상부 교차점 및 이로부터 좌우로 90°각도로 벌어진 지점에 각각 설치되는 세 개의 캠 팔로워로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 교반스크류는 상기 이송스크류와의 연결부위 반대편의 회전원통 측면에 구비된 베어링에 의하여 축지지되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 교반스크류의 회전반경이 상기 이송스크류의 회전반경 보다 큰 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 원통회전 동력장치와 연결된 상기 회전원통의 측면에는 다수개의 팽창방지용 보강살과 비틀림방지용 보강살이 방사상으로 교번 설치되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제습공기 순환장치의 덕트 중 건조공기가 흐르는 부분에 바이패스관이 형성되고, 상기 바이패스관에 탈취장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 12에 있어서,

상기 바이패스관과 상기 탈취장치 사이에 건조공기의 유량을 조절하는 풍량조절 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 12에 있어서,

상기 탈취장치는 다공성 세라믹 재질의 촉매 및 상기 바이패스관으로부터 공급되는 건조공기의 온도를 상승시키는 가열장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 14에 있어서,

상기 탈취장치는 상기 촉매 및 가열장치가 각각 구비된 적어도 두 개 이상의 공간으로 분할되고, 상기 다수개의 가열장치는 건조공기의 하류측 방향을 따라 그 가열온도가 점차로 증가하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 14에 있어서,

상기 탈취장치는 상기 회전원통의 측면에 배치되고, 상기 가열장치를 통과한 가열된 건조공기를 상기 회전원통을 향하여 분사하는 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 14에 있어서,

상기 회전원통의 외측에는 상기 회전원통의 표면온도를 상승시키기 위한 별도의 보조 가열장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 교반스크류 및 상기 회전원통은 타이머에 의하여 설정된 시간간격에 따라 정역회전을 각각 반복하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 회전원통의 하면에는 온도센서 또는 수분센서가 구비되어 유기성폐기물의 온도 또는 수분 데이터를 모니터링할 수 있는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 14에 있어서,

상기 회전원통의 하면에는 온도센서 또는 수분센서가 구비되고, 상기 온도센서 또는 수분센서로부터 측정된 온도 또는 수분 데이터가 사전에 설정된 범위를 유지하도록 상기 가열장치 또는 제습공기 순환장치를 제어하는 제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 호퍼에 연결된 외부공기흡입 자바라를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 처리장치.