KR101333082B1 - 음식물쓰레기 비료화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기를 유기질 비료로 자원화하는 과정에서 발생하는 잉여슬러지를 감량 및 오폐수를 정화하고 비료의 염분농도를 저감시킬 수 있는 음식물쓰레기 자원화 설비를 제공하기 위해 음식물쓰레기 및 첨가제를 공급받아 교반하는 반응조와, 반응조 내의 유해가스 및 먼지를 흡수하여 용해 및 제거하는 스크러버와, 스크러버에서 배출되는 유기성 가스 및 악취를 흡수 및 흡착하여 제거하는 흡착탑과, 스크러버 내에 침전된 잉여슬러지를 공급받아 저장하는 저류조와, 스크러버 내에 침전된 잉여슬러지를 뽑아내어 저류조로 이송하는 슬러지펌프와, 저류조 내로 오존을 발생시키는 오존발생기와, 저류조 내로 초음파를 발생시키는 초음파발생기와, 저류조에서 잉여슬러지로부터 분리 배출되는 오폐수를 정화하는 오폐수정화기와, 저류조에서 배출되는 오폐수를 여과하는 오폐수필터와, 반응조에서 배출되는 음식물쓰레기를 공급받아 이물질을 분류하는 1차 선별기와, 1차 선별기를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 파쇄 및 분쇄하는 분쇄기와, 분쇄기를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 이물질을 분류하는 2차 선별기와, 2차 선별기를 거친 음식물쓰레기의 염분농도를 조절하는 탈염기 및 탈염기를 거친 음식물쓰레기의 함수율을 조절하는 함수율조절기를 포함하는 음식물쓰레기 비료화 장치를 개시한다.

Description

음식물쓰레기 비료화 장치{Fertilizer manufacturing device from food waste}

본 발명은 잉여슬러지 감량화 및 오폐수 정화 장치를 구비하는 음식물쓰레기 비료화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기를 유기질 비료로 자원화하는 과정에서 발생하는 잉여슬러지를 감량 및 그로부터 분리되는 오폐수를 정화하여 배출할 수 있고, 아울러 음식물쓰레기 비료의 염분농도를 저감시킬 수 있는 음식물쓰레기 자원화 설비에 대한 것이다.

일반적으로 가정이나 식당 등에서 배출되는 음식물쓰레기는 함수율이 높아 소각의 경우 높은 연료비 등으로 비효율적일 뿐만 아니라 연소가스와 다이옥신 등의 공해물질을 배출하는 2차 환경오염을 유발하며, 매립의 경우 악취와 침출수가 다량 발생하여 토양 및 지하수를 오염시키는 데다 이른바 님비 현상(nimby)에 따른 매립부지 확보에 사회적인 어려움이 있다.

이에 따라 국가 정책적으로 음식물쓰레기를 단순 소각하거나 매립하기보다는 비료(퇴비)나 사료 등으로 자원화하고 있는 추세이다.

이러한 음식물쓰레기의 자원화방법은 대표적으로 비료화와 사료화로 나눌 수 있다. 특히 비료화는 크게 호기성 비료화와 혐기성 비료화로 나눠지며 이 중에서 호기성 비료화는 호기성 미생물을 이용하여 음식물쓰레기 내의 유기물질을 분해하고 안정된 부식토로 전환시키는 방법이 있지만, 이는 발효에 시간이 많이 소요되는 데다 탈수, 세척, 발효 처리 과정에서 오폐수가 발생하며, 혼합 및 발효시설, 숙성시설 등과 같은 시설투자가 요구되어 경제성이 떨어지는 한계가 있다.

한편, 음식물쓰레기 중의 수분 함량은 약 72.1~89.9% 정도로 높아 호기성 미생물이 증식할 수 없으므로 비료화가 곤란하기 때문에 이를 낮추기 위해서 선별, 파쇄 및 탈수한 후 주로 톱밥이나 왕겨, 버섯폐재, 밀기울, 야자박 및 두부비지 등의 수분조절제를 혼합하여 희석시키는 방법으로 그 함수율을 미생물의 성장에 적합한 50~60%로 조정하고 있다.

그러나 이와 같은 수분조절제를 첨가할 경우 음식물쓰레기의 함수율은 쉽게 조절 가능하지만 그 수분조절제의 첨가 후부터 7일간은 퇴비 발효 적정온도에 이르지 못하고 8일 이후부터 발효가 시작되기 때문에 70℃ 내외의 발효에 적정한 온도를 유지시키는 환경을 조성해야 할 뿐만 아니라 탈수 과정에서 폐수가 발생하므로 수처리장치를 별도로 설치해야 하며, 특히 음식물쓰레기에 함유된 염분 성분들은 제거되지 않아 식물성장용 비료로는 부적합한 한계가 있다.

최근에는 물과 반응하면 발열하는 특성의 생석회 등의 반응성 첨가제를 이용하여 음식물쓰레기 내의 수분 및 염분 성분의 함량을 조절함으로써 무기질비료로 제조하는 방법 및 장치가 다양하게 제안된 바 있다.

예컨대, 본 발명자들 중 일부가 연구 개발에 참여하여 완성한 '음식물쓰레기 비료화 시스템'이 대한민국 등록특허공보 제10-1129331호에 개시되어 있다.

그런데 종래의 다양한 음식물쓰레기 비료화 시스템에서 동일하게 발생하는 문제점은 다량의 오폐수 발생으로 인한 2차 환경오염을 초래하는 것이며, 아울러 비료화 처리 과정 중 반응조에서 발생하는 수증기나 유해가스 등에 함유된 생석회 등의 이물질이나 알칼리성 협잡물 등이 스크러버로 유입되어 침강 및 침전으로 생긴 잉여슬러지의 처리 문제이다.

즉, 이러한 잉여슬러지는 함수율이 80% 이상으로 매우 높고, 유기물질을 다량 함유하고 있어 부패하기 쉬운 특성이 있기 때문에 매립 시 침출수에 의한 지하수오염 등의 문제점을 고려하여 대부분이 해양에 투기하는 방식으로 처리함으로써 또 다른 환경오염의 주요 원인으로 지적되고 있다.

더욱이 '런던협약 96의정서'에 의해 2012년부터 음식물쓰레기 등 모든 유기성 폐기물의 해양투기가 전면적으로 금지됨에 따라 음식물쓰레기 오폐수 및 잉여슬러지의 처리와 처분비용이 전체 운용관리비의 절반 이상을 차지하여 경제적인 부담이 가중되고 있는 실정이다.

이에 음식물쓰레기의 자원화 설비에서 발생하는 잉여슬러지를 압착파쇄, 마이크로파, 초음파, 가열, 알칼리 및 오존 처리와 같은 물리·화학적인 방법으로 처리하여 그 발생량을 원천적으로 줄임으로써 운전비용 절감 및 처리 공정의 효율을 향상시키는 방향으로 기술개발이 이루어지고 있다.

특히 오존에 의한 슬러지의 파괴는 플럭파괴, 입자성 물질의 용존성으로의 전환 그리고 무기화가 순차적으로 일어나 경제적으로 매우 유용한 것으로 보고되고 있다.

여기서 잉여슬러지 발생의 최소화는 오존 처리된 잉여슬러지를 생물반응조로 재순환시키거나 많은 양의 오존을 주입시킴으로써 이루어질 수 있다.

하지만 오직 오존의 양만을 너무 많이 주입하는 것은 운전비용의 증가와 함께 많은 양의 폐오존(미반응 오존)이 발생하고, 또 잔존하는 오존이 생물반응조의 활성슬러지에 악영향을 미쳐 시스템의 성능 저하를 초래할 수 있다.

즉, 잉여슬러지 감량화를 위한 처리 방법이 대부분 1가지만을 사용하는 단독처리 방법이므로 감량화 및 가용화에 한계가 있을 수밖에 없다.

게다가 잉여슬러지는 대부분이 탈수 과정을 통해 수분을 분리하고 제거하여 총용량을 감소시킬 수 있는데, 이때 발생하는 오폐수는 농축 상태의 잉여슬러지가 갖는 물리적 특성상 수질이 매우 나빠 처리에 많은 어려움이 있다.

한편, 음식물쓰레기를 비료화 하는데 있어서 가장 큰 문제가 되는 것은 염분으로서 이는 소금, 간장, 된장, 고추장 등과 같은 각종 장류 및 각종 젓갈류의 사용이 빈번한 한국인의 독특한 음식 문화 때문이다. 국내에서 발생하는 음식물쓰레기에 함유된 평균 염분농도는 건조 중량비로 약 3%에 이른다.

이러한 음식물쓰레기를 비료로 제조하여 사용할 경우 삼투압 현상으로 인한 식물의 성장 장애와 Na가 토양 중의 Ca, Mg와 치환되어 토양의 입단 구조가 파괴되면서 통기성 및 배수성의 불량으로 농작물의 성장에 영향을 주기 때문에 최종 비료의 염분 함량을 1％ 이하로 규제하고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1129331호(2012.03.27) 대한민국 등록특허공보 제10-0928972호(2009.11.26) 대한민국 등록특허공보 제10-0555628호(2006. 03. 03.) 대한민국 등록특허공보 제10-0594937호(2006. 06. 30.) 대한민국 등록특허공보 제10-0637017호(2006. 10. 23.) 대한민국 등록특허공보 제10-0731762호(2007. 06. 22.) 대한민국 등록특허공보 제10-0669920호(2007. 01. 16.) 대한민국 등록특허공보 제10-1042624호(2011. 06. 20.) 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0069569호(2011. 06. 23.) 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0075637호(2002.10.05) 대한민국 등록특허공보 제10-0413593호(2003.12.31)

잉여슬러지 가용화를 위한 마이크로버블 오존 이용에 관한 연구, 2010년 대한환경공학회지 pp,325~332, 이순화 외 3명. 오존을 이용한 하수슬러지 감량 및 탈수최적화에 관한 연구, 2006년 계명대학교 대학원, 황인화. 초음파 처리한 하수슬러지의 가용화와 탈수 특성 연구, 한국환경과학회지(2009.06) pp,675~682, 윤유식 외 3명.

이에 본 발명자들은 상술한 제반 사항을 감안 및 문제점의 해결에 역점을 두어 음식물쓰레기의 비료화 과정에서 발생하는 잉여슬러지를 감량화함과 동시에 그로부터 분리되는 오폐수를 정화하여 배출할 수 있고, 이와 더불어 음식물쓰레기 비료의 염분농도를 저감시킬 수 있는 음식물쓰레기 비료화 시스템을 개발하고자 부단한 노력을 기울여 예의 연구하던 중 본 발명을 창안하게 되었다.

따라서 본 발명의 기술적 해결 과제 및 목적은 음식물쓰레기의 비료화 과정에서 발생하는 잉여슬러지를 최소화하면서 오폐수를 정화하여 배출할 수 있도록 하는 음식물쓰레기 비료화 장치를 제공하는 데 있는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 해결 과제 및 목적은 음식물쓰레기로부터 생산되는 비료의 염분농도를 저감시킬 수 있도록 하는 음식물쓰레기 비료화 장치를 제공하는 데 있는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시 양태는, 쓰레기투입구로 음식물쓰레기를 공급받아 저장하는 저장탱크와, 반응성 첨가제를 저장하는 첨가제탱크와, 저장탱크와 첨가제탱크로부터 일정량의 음식물쓰레기 및 첨가제를 공급받아 교반하고 내부의 압력이 일정압력을 초과할 경우 감압하는 압력조정밸브가 구비된 반응조와, 이 반응조 내의 유해가스 및 먼지를 흡수하여 용해 및 제거하는 스크러버와, 이 스크러버에서 배출되는 유기성 가스 및 악취를 흡수 및 흡착하여 제거하는 흡착탑과, 스크러버 내에 침전된 잉여슬러지를 공급받아 저장하는 저류조와, 스크러버와 저류조 사이에 연결 설치되어 스크러버 내에 침전된 잉여슬러지를 뽑아내어 저류조로 이송하는 슬러지펌프와, 저류조 내로 오존을 발생시켜 잉여슬러지를 분해하고 산화시키는 오존발생기와, 저류조 내로 초음파를 발생시켜 잉여슬러지에 공동을 생성시켜 입자의 물리적인 변화를 촉진하는 초음파발생기와, 저류조에서 잉여슬러지로부터 분리 배출되는 오폐수를 정화하는 오폐수정화기와, 저류조와 오폐수정화기 사이에 연결 설치되어 저류조에서 배출되는 오폐수를 여과하는 오폐수필터와, 반응조에서 배출되는 음식물쓰레기를 공급받아 이물질을 분류하는 1차 선별기와, 이 1차 선별기를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 파쇄 및 분쇄하는 분쇄기와, 이 분쇄기를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 이물질을 분류하는 2차 선별기와, 이 2차 선별기를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 물을 첨가하여 희석한 후 탈수하여 음식물쓰레기의 염분농도를 조절하며, 전동기의 구동력에 의해 회전하면서 음식물쓰레기를 배출구 쪽으로 이송하는 스크류 컨베이어가 내장되고 하부에 배수공이 형성된 케이싱과, 케이싱 내에 장착되어 음식물쓰레기의 염분 함량을 측정하는 염분측정센서와, 이 염분측정센서의 측정값이 기준치를 초과할 경우 음식물쓰레기에 물을 분사하는 급수노즐 및 케이싱의 배수공을 통해 배출되는 음폐수를 집수하는 집수조로 이루어진 탈염기 및 이 탈염기를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 함수율을 조절하며, 음식물쓰레기의 함수율을 측정하는 함수율측정기와, 이 함수율측정기의 측정값에 따라 음식물쓰레기에 스팀을 분사하여 함수율을 높이는 스팀분사기 및 선택적으로 열풍을 발생시켜 함수율을 낮추는 열풍기로 이루어진 함수율조절기를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 비료화 장치를 제시한다.

이로써 본 발명은 음식물쓰레기의 비료화 과정에서 발생하는 잉여슬러지를 감량화함과 동시에 그로부터 분리되는 오폐수를 정화하여 배출할 수 있을 뿐만 아니라 음식물쓰레기 비료의 염분농도를 조절하여 저감시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시 양태로, 저류조 내에 미세기포를 발생시키는 마이크로버블발생기를 더 구비함으로써 더욱 효과적으로 잉여슬러지를 감량화함은 물론 오폐수 정화효율을 높일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 양태로, 저류조 내의 잉여슬러지에 전자빔을 조사하여 잉여슬러지의 미생물 세포막을 파괴하는 전자빔가속기를 더 구비함으로써 잉여슬러지의 미생물 세포로부터 세포액을 분리할 수 있고, 이를 통해 더욱 효과적으로 잉여슬러지의 함수율을 최소화할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 양태로, 탈염기의 집수조와 오폐수정화기 사이에 연결 설치되어 집수조 내의 음폐수를 오폐수정화기로 이송하는 음폐수펌프 및 집수조와 음폐수펌프 사이에 연결 설치되어 집수조에서 배출되는 음폐수를 여과하는 음폐수필터를 더 포함하여 구성함으로써 음식물쓰레기를 저염화하는 과정에서 발생하는 음폐수도 효과적으로 정화하여 배출할 수 있다.

상기와 같은 과제의 해결 수단 및 구성을 갖춘 본 발명은 음식물쓰레기를 비료화하는 과정에서 발생하는 잉여슬러지를 오존 및 초음파발생기 등으로 분해 처리하여 함량을 최소화함과 동시에 그로부터 분리되는 오폐수를 오폐수정화기로 정화하여 배출하고, 아울러 탈염기로 음식물쓰레기 비료의 염분농도를 최적으로 조절함은 물론 함수율조절기로 펠릿 성형 및 비료화에 적합한 함수율로 조절할 수 있다.

따라서 음식물쓰레기 비료화의 일괄적인 처리가 가능함으로써 설비효율의 극대화는 물론 생산성 향상을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 잉여슬러지 및 오폐수의 처리 및 처분 비용을 대폭 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 비료화 장치를 개략적으로 나타낸 평면 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 비료화 장치 중 반응조를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 비료화 장치 중 오폐수정화기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 비료화 장치 중 탈염기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 비료화 장치 중 함수율조절기를 개략적으로 나타낸 구성도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.

이에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다.

또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로서, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝혀둔다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 비료화 장치는 저장탱크(10), 첨가제탱크(20), 반응조(30), 스크러버(40), 흡착탑(50), 저류조(60), 슬러지펌프(70), 오존발생기(80), 초음파발생기(90), 오폐수정화기(100), 오폐수필터(110), 1차 선별기(120), 분쇄기(130), 2차 선별기(140), 탈염기(150) 및 함수율조절기(160)로 대별 구성된다.

그리고 마이크로버블발생기(170), 전자빔가속기(180), 펠릿기(190), 포장기(200), 밀폐실(210), 분진집진기(220), 바이오필터(230), 음폐수펌프(240) 및 음폐수필터(250)를 더 포함하여 구성되어 있다.

저장탱크(10)는 가정이나 식당 등에서 수거된 음식물쓰레기를 밀폐실(210)의 외부에 배치되는 쓰레기투입구(11)를 통해 공급받아 임시로 저장하며, 버킷 컨베이어, 스크루 컨베이어 등의 이송수단을 통해 일정량의 음식물쓰레기를 반응조(30)에 공급한다.

여기서 저장탱크(10)의 하부에는 음식물쓰레기에서 자중에 의해 분리되어 나오는 음폐수가 고일 수 있고, 이러한 음폐수는 별도의 이송펌프 등을 이용하여 반응조(30)에 직접 공급할 수도 있다.

첨가제탱크(20)는 음식물쓰레기의 발열, 살균 및 알칼리와 반응을 위한 반응성 첨가제를 공급받아 저장하며, 이송관 및 펌프 또는 버킷 컨베이어, 스크루 컨베이어 등의 이송수단을 통해 반응조(30)와 연통되어 일정량의 첨가제를 반응조(30)에 공급한다.

그리고 첨가제탱크(20)와 반응조(30) 사이의 이송관에는 선택적으로 첨가제를 배출하거나 그 배출을 차단하는 배출밸브(21)가 구비된다.

여기서 배출밸브(21)는 도 2에 도시된 바와 같이, 반응조(30)에 투입되는 음식물쓰레기의 양을 감지하는 양감지센서(35)의 감지신호에 따라 그 개폐 작동이 이루어지게 된다.

이러한 첨가제탱크(20)에는 음식물쓰레기의 발열, 살균 및 알칼리화 반응을 위한 다양한 종류의 반응성 첨가제를 저장할 수 있다.

또한, 첨가제로는 생석회, 가성소다, 황산마그네슘, 클로르칼크 중 어느 하나이거나 적어도 둘 이상을 혼합한 혼합물로 이루어질 수 있으며, 첨가제의 투입량은 음식물쓰레기의 종류 및 상태에 따라 가감될 수 있으나, 생석회의 경우 음식물쓰레기 중량대비 약 1/5의 비율로 투입하는 것이 바람직하다.

반응조(30)는 저장탱크(10)로부터 일정량의 음식물쓰레기를 공급받고, 이와 동시에 첨가제탱크(20)로부터 일정량의 반응성 첨가제를 공급받아 혼합 교반하여 음식물쓰레기에서 발열 및 수화반응이 안정적으로 일어나도록 작동한다.

이러한 반응조(30)는 밀폐실(110)에 병렬로 적어도 하나 이상이 설치되며, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 그 각각은 내부에 일정량의 음식물쓰레기를 담을 수 있도록 소정의 저장공간을 갖는 교반탱크(31)와, 이 교반탱크(31)의 상부에 연결 설치된 투입호퍼(32)를 통해 공급되는 음식물쓰레기와 반응제를 혼합하는 교반스크루(33)와, 이 교반탱크(31) 내부의 압력이 일정압력을 초과할 경우 감압하는 압력조정밸브(34)를 포함하여 구성된다.

여기서 압력조정밸브(34)는 정전 시 등에 전원 공급이 차단될 경우 수동조작으로 전환이 가능한 구조를 채용함으로써 자동 컨트롤이 이루어지지 않을 때 발생할 수 있는 폭발의 위험성을 줄일 수 있다.

그리고 교반탱크(31)의 내부에는 투입호퍼(32)를 통해 투입되는 음식물쓰레기의 양을 감지하여 첨가제탱크(20) 배출밸브(21)의 개폐작동을 스위칭 작용으로 제어하는 양감지센서(35)가 장착되어 있다.

또한, 교반탱크(31)의 상부와 투입호퍼(32)의 하부 사이에는 액추에이터의 작동에 따라 저장탱크(10)에서 공급되는 음식물쓰레기를 교반탱크(31)로 투입하거나 투입을 차단함은 물론 교반탱크(31)를 밀폐하여 교반 과정에서 음식물쓰레기로부터 발생하는 악취 및 유해가스가 누출되는 것을 방지하는 제1개폐기(36)가 설치되어 있고, 교반탱크(31)의 하부에는 액추에이터의 작동에 따라 교반탱크(31) 내의 음식물쓰레기를 외부로 배출하거나 배출을 차단함은 물론 교반탱크(31)를 밀폐하여 교반 과정에서 음식물쓰레기로부터 발생하는 악취 및 유해가스가 누출되는 것을 방지하는 제2개폐기(37)가 설치되어 있다.

여기서 양감지센서(35)는 대상물에 투사된 적외선이 부딪혀 반사되어 오는 것을 토대로 대상물의 양에 대한 정보를 얻을 수 있는 광센서 혹은 음식물쓰레기의 하중을 측정하여 정밀하게 검출할 수 있는 로드셀(load cell)로 이루어질 수 있고, 이를 통해 음식물쓰레기의 투입량을 감지하여 제어부(미도시)로 감지신호를 출력하고, 이에 따라 제어부는 교반스크루(33)에 구동력을 제공하는 전동기(M)의 회전속도 및 작동은 물론 첨가제탱크(20)의 배출구에 구비된 배출밸브(21)의 개폐를 자동으로 제어하여 정확한 양의 첨가제를 교반탱크(31)로 투입하게 된다.

아울러 양감지센서(35)가 교반탱크(31)에 투입된 음식물쓰레기의 양을 감지하여 제어부(미도시)로 해당 감지신호를 전달하고, 이에 따라 제어부는 저장탱크(10)의 음식물쓰레기를 반응조의 교반탱크(31)로 이송하는 이송유닛의 회전속도 및 작동을 제어하여 서로 유기적으로 연동함으로써 음식물쓰레기의 이송 적체를 최소화하며 음식물쓰레기의 연속적인 투입 및 과투입으로 인한 오작동을 방지하게 된다.

그리고 교반스크루(33)는 교반탱크(31)의 외부에 장착되어 있는 전동기(M)에 의해 구동하며, 그 전동기(M)의 회전속도는 감속기 등을 통해서 혹은 입력전압이나 전류의 특성을 변경하여 조절할 수 있음은 물론이다.

또한, 교반스크루(33)는 그 회전축에 서로 다른 지름을 갖는 하나 이상의 교반날개가 설치되어 투입된 음식물쓰레기와 첨가제의 교반이 더욱 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.

여기서 교반스크루(33)의 작동을 위한 동력을 제공하는 구동부는 하나 이상의 동력전달부를 통해 교반스크루(33)의 회전축으로 동력을 전달하도록 구성할 수도 있다. 이 경우 동력전달부는 전동기(M) 및 교반스크루(33)의 회전축에 각각 구비되는 풀리 또는 스프로킷과, 풀리들 또는 스프로킷들을 연결하는 벨트 또는 체인 등으로 구성될 수 있다.

그리고 압력조정밸브(34)는 반응조(30) 내의 압력이 기설정된 기준치보다 높을 경우 자동으로 개방되어 교반탱크(31) 내부를 감압시킨다.

이러한 반응조(30)에 일정량의 음식물쓰레기를 투입한 후 첨가제탱크(20)에 저장된 반응성 첨가제(예를 들어 0.5~5cm 입자크기의 생석회)를 투입하고 교반스크루(33)를 저속으로 약 20~30분 동안 가동하여 음식물쓰레기와 첨가제를 교반시키면 음식물쓰레기에 함유된 수분과 첨가제가 수화 및 중화반응을 일으키게 된다.

이때, 반응열로 수증기가 발생하며 온도가 약 120~180℃ 정도로 상승하여 그 범위에서 약 1~3시간 동안 반응이 유지되다가 음식물쓰레기 내부에 잔존하는 유해균을 사멸시키고, 수증기와 메탄가스 및 염화암모늄을 제거한 후 서서히 온도가 하강하게 된다. 이러한 과정을 통해 반응조에서 배출되는 음식물쓰레기의 함수율은 약 40~60% 정도이며, 염분의 함량은 평균적으로 1%~2% 정도의 범위를 나타내게 된다.

한편, 반응조(30)의 교반탱크(31) 외측에는 음식물쓰레기와 첨가제의 반응이 촉진될 수 있도록 하는 가열기(미도시)가 더 구비될 수도 있다. 이러한 가열기는 음식물쓰레기와 첨가제를 교반하기 전에 가열 작동할 수 있고, 또는 교반 도중이나 교반 후에 부가적인 반응의 촉진을 위해 가열 작동할 수도 있다.

또한, 반응조(30)의 교반탱크(31)에는 음식물쓰레기와 첨가제의 반응이 원활하게 이루어지고 있는지 여부를 보다 용이하게 확인할 수 있도록 온도계(미도시)가 구비될 수 있다.

스크러버(40)는 반응조(30) 내에서 음식물쓰레기와 첨가제의 반응에 의해 발생하는 휘발성유기화합물 등과 같은 유해가스나 먼지, 액적을 흡수하여 용해, 중화 및 제거한다.

여기서 스크러버(40)로는 배출가스 등의 기체를 물, 수용액 등의 액체에 접촉 흡수시켜 기체 중 가용성 성분을 액상 중에 용해시키는 방식을 채용하는 것이 바람직하다.

즉, 스크러버(40)는 액적(mist), 가스 상태 및 미세 분진 등의 오염물질이 송풍기를 통하여 충전층(유해가스와 흡수액이 접촉하는 부분)에 의한 액적, 액막, 기포 등에 의해 세정되며, 스프레이 노즐에 의해 공급된 흡수액이 오염물질의 입자에 부착, 입자 상호간의 응집을 촉진시키며, 이는 다시 데미스터(demister)에 의해 입자를 분리시켜 청정 공기는 배출구를 통하여 배출시키는 방식을 적용할 수 있다.

이러한 스크러버(40)와 반응조(30)는 유해가스 등이 원활하고 안정적으로 이동 가능하도록 덕트나 이송관 등의 유로를 통하여 연결된다.

흡착탑(50)은 스크러버(40)에서 배출되는 유기성 가스나 악취, 먼지를 물리·화학적 방법으로 흡수 및 흡착하여 제거한다.

여기서 흡착탑(50)은 활성탄과 같은 흡착제를 내장하여 유입가스를 연속적으로 처리할 수 있는 방식을 채용하는 것이 바람직하다.

이러한 흡착탑(50)과 스크러버(40)는 가스 등이 원활하고 안정적으로 이동 가능하도록 덕트나 이송관 등의 유로를 통하여 연결된다.

저류조(60)는 스크러버(40) 내에 침전된 잉여슬러지를 슬러지펌프(70)의 작동을 통해 공급받아 저장한다.

즉, 슬러지펌프(70)는 스크러버(40)와 저류조(60) 사이에 이송관 등의 유로를 통하여 연결 설치되어 스크러버(40)의 하부에 침전된 잉여슬러지를 일정량씩 뽑아내어 저류조(60)로 이송한다.

여기서 저류조(60)의 내부 바닥과 벽면 둘레에는 플라즈마를 이용한 무성방전 방식의 오존발생기(80)가 설치되어 있고, 이 오존발생기(80)에 의해 오존이 생성되어 저류조(60) 내의 잉여슬러지를 분해하고 산화시키게 된다.

즉, 오존의 산화작용에 의해 잉여슬러지의 미생물 세포벽을 구성하는 점성물질이 해체되고 다당성분을 분해하거나 저분자화하여 결과적으로 세포벽을 파괴하게 되고, 이로 인해 잉여슬러지의 생분해성이 높아지면서 이산화탄소와 물로 분해되어 최종적으로 발생량이 감소하게 된다.

또한, 초음파발생기(90)에 의해 초음파가 발생되어 잉여슬러지에 공동을 생성시켜 그 입자의 물리·화학적인 변화를 촉진하게 된다.

여기서 저류조(60) 내에 장방형의 튜브공명기를 설치하고 유압펌프를 사용하여 잉여슬러지를 하부에서 상향류로 이동시키면서 초음파에너지를 작용시켜 잉여슬러지를 분해하고 균질화하여 가용화시킬 수도 있다.

이때, 오존과 초음파를 동시에 처리할 수 있고, 순차적으로 처리할 수도 있음은 물론이다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 저류조(60) 내에 미세기포를 발생시키는 마이크로버블발생기(170)를 더 구비하여 병용할 수도 있다.

여기서 마이크로버블발생기(170)는 오존과 혼합하여 공급하면 대류 과정에서 잉여슬러지의 유기화합물 입자를 압괴시켜 강력히 산화처리 및 분해하고, 아울러 오존의 접촉효율 및 산화효율을 높여 오존용해율이 증가되고 폐오존의 발생량은 감소하게 된다.

또한, 저류조(60) 내의 잉여슬러지에 전자빔을 조사하여 잉여슬러지의 미생물 세포막을 파괴하는 전자빔가속기(180)를 더 구비하여 병용할 수도 있다.

여기서 전자빔가속기(180)는 전자총으로부터 방출되는 전자를 진공상태에서 고전압을 이용하여 빛의 속도에 가깝게 가속시켜 높은 에너지의 전자빔을 만들어내는 장치로 전자빔이 잉여슬러지에 조사되면 그 내부에서 물리·화학적인 변화를 일으키게 된다.

즉, 수분을 함유한 잉여슬러지 속에 조사된 전자빔은 방사분해과정을 거치면서 전자빔의 높은 에너지가 물에 전달되어 각종 라디칼을 형성하게 되고, 이를 통해 잉여슬러지의 미생물 세포막을 파괴하여 잉여슬러지 내에 포함하고 있는 병원성 세균의 사멸효과와 함께 농축성 및 탈수성을 향상시키게 된다.

오폐수정화기(100)는 저류조(60)에서 오폐수필터(110)를 거쳐 잉여슬러지로부터 분리 배출되는 오폐수를 정화한다.

즉, 오폐수필터(110)는 저류조(60)와 오폐수정화기(100) 사이에 이송관 등의 유로를 통하여 연결 설치되어 저류조(60)에서 배출되는 오폐수를 여과시킨 상태로 오폐수정화기(100)로 전달하게 되고, 이러한 오폐수필터(110)를 통과한 오폐수는 오폐수정화기(100)를 경유하면서 불순물이 거의 존재하지 않는 방류수와 최종 슬러지로 분리되게 된다.

여기서 오폐수필터(110)로는 부직포형 필터나 금속망형 여과기가 내장되어 유체 속에 포함된 각종 고형물을 제거하여 오폐수정화기(100)로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 일명 스트레이너(strainer)를 채용할 수 있다.

또한, 오폐수정화기(100)는 도 4에 도시된 바와 같이, 오폐수필터(110)를 거친 오폐수를 공급받아 저장하는 집수탱크(101)와, 이 집수탱크(101)의 둘레에 설치되어 집수탱크(101) 내의 오폐수를 가열하여 기화시키는 전기발열체(101a)와, 집수탱크(101)에서 발생하는 수증기 중 오염 물질을 걸려 내어 순수 수중기만 통과시키는 여과기(102)와, 이 여과기(102)에 연결 설치되어 여과기(102)를 거친 수증기를 냉각시켜 액화하는 복수기(103)와, 집수탱크(101)와 복수기(103) 사이에 연결 설치되어 집수탱크(101) 내의 수증기를 여과기(102)를 거쳐 복수기(103)로 강제 이동시키는 제1송풍기(103a)와, 복수기(103)에 연결 설치되어 복수기(103)로 냉각수를 순환 공급하는 냉동기(104)와, 복수기(103)에 연결 설치되어 복수기(103) 내의 액화된 물을 공급받아 안정화시키는 안정화기(105)와, 이 안정화기(105)와 연결 설치되어 안정화기(105) 내의 악취를 활성탄 등을 통해 제거함으로써 물속에 남아 있는 이질적인 냄새를 제거하는 스프레이탑(106)과, 안정화기(105)에 연결 설치되어 안정화기(105) 내의 악취를 스프레이탑(106)으로 강제 이동시키는 제2송풍기(105a)와, 안정화기(105)의 하부에 연결 설치되어 안정화기(105) 내의 부유물은 제외하고 물만 분리하여 배출하는 수분리기(107)와, 이 수분리기(107)에서 물을 공급받아 전기적으로 이온화 작용으로 물속에 함유된 잔존 이물질을 분리하고 세균을 사멸하는 이온기(108) 및 이 이온기(108)에서 물을 공급받아 다수의 필터층(숯, 모래, 자갈)을 통과시켜 정화하고 수중의 현탁 물질을 침강시켜 분리하는 침적조(109)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서 전기발열체(101a)는 세라믹 발열체일 수 있고, 약 1700℃~1900℃로 가열되어 집수탱크(101) 내의 오폐수를 약 600℃~800℃로 가열 및 고온을 유지하도록 한다.

또한, 오폐수정화기(100)의 집수탱크(101), 여과기(102), 복수기(103), 안정화기(105), 스프레이탑(106) 및 수분리기(107) 하부에는 내부 청소 시 등에 내용물을 신속하고 원활하게 빼낼 수 있도록 배수밸브(미부호)가 각각 구비될 수 있고, 각각은 이송관 등의 유로를 통하여 연결될 수 있다.

1차 선별기(120)는 반응조(20)에서 벨트 컨베이어 등의 이송수단을 통해 이송 공급되는 일정량의 음식물쓰레기 중 예를 들면 동물의 뼈, 비닐, 금속, 목재 등과 같이 분쇄 및 비료화가 곤란한 이물질 또는 협잡물을 선별 분류하여 제거한다.

여기서 1차 선별기(120)로는 구멍의 크기가 다른 다수의 단위 스크린보드가 회전과 함께 각각 전후, 좌우, 상하로 진동운동을 하면서 음식물쓰레기에 포함된 이물질을 효율적으로 선별하는 일명 트롬멜을 채용할 수 있다.

또한, 반응조(20)에서 음식물쓰레기를 1차 선별기(120)로 이송 공급하는 이송수단의 상부에는 금속탐지기 혹은 전자석이 구비될 수도 있다. 즉, 금속탐지기와 이송수단 그리고 전자석은 전기적으로 서로 연결되어 금속탐지기가 이송수단을 통해 이송되는 음식물쓰레기에서 금속물을 감지하면 그 이송수단의 작동을 정지시키도록 구성하거나 전자석에 전류를 공급하여 자화되도록 구성함으로써 음식물쓰레기에 섞여 있는 금속물을 제거할 수 있다.

분쇄기(130)는 1차 선별기(120)에서 벨트 컨베이어 등의 이송수단을 통해 이송 공급되는 일정량의 음식물쓰레기를 1~3cm 정도의 크기로 잘게 파쇄 및 분쇄한 후 2차 선별기로 공급한다.

2차 선별기(140)는 분쇄기(130)를 거쳐 벨트 컨베이어 등의 이송수단을 통해 이송 공급되는 일정량의 음식물쓰레기에 포함된 이물질 또는 협잡물을 다시 한번 선별 및 분류하여 제거한다.

탈염기(150)는 2차 선별기(140)를 거친 음식물쓰레기를 컨베이어 등의 이송수단을 통하여 일정량씩 공급받아 물을 첨가하여 희석한 후 탈수하여 음식물쓰레기의 염분농도를 조절한 상태로 배출한다.

여기서 탈염기(50)는 도 5에 도시된 바와 같이, 모터 등의 구동원의 회전력에 의해 회전하면서 음식물쓰레기를 투입구(157)에서 배출구(151) 쪽으로 이송하는 스크류 컨베이어(152)가 내장되고, 하부에 배수공(153)이 형성된 케이싱(154)과, 이 케이싱(154) 내에 장착되어 음식물쓰레기의 염분 함량을 측정하는 염분측정센서(155)와, 이 염분측정센서(155)의 측정값이 기준치를 초과할 경우 음식물쓰레기에 물을 분사하는 급수노즐(156) 및 케이싱(154)의 배수공(153)을 통해 배출되는 음폐수를 집수하는 집수조(159)를 포함하여 구성되어 있다.

그리고 탈염기(50)는 염분측정센서(155)에 의해 측정된 음식물쓰레기의 염분농도와 미리 설정된 기준치(1%) 간의 차이를 비교 연산한 후, 그 값이 기준치보다 크면 급수노즐(156)의 작동시간을 제어하는 제어부(158)를 포함한다.

여기서 제어부(158)는 급수노즐(156)을 일정시간 동안 작동시킨 후 염분측정센서(155)에 의해 재측정된 음식물쓰레기의 염분농도가 기준치 이하이면 급수노즐(156)의 작동을 중지시킨다.

또한, 탈염기(50)는 지면에 대하여 약간 비스듬하게 기울어진 형태로 설치되어 즉, 투입구(157) 쪽이 배출구(151) 쪽보다 약간 낮게 위치하도록 설치되어 급수노즐(156)에서 물이 공급되면 음식물쓰레기와 희석된 후 일부는 자중에 의해 자연스럽게 흘러내려 배수공(153)을 통해 배출되고, 이렇게 배출되는 음폐수는 집수조(159)에 저장된다.

도 5에서는 도시되지 않았지만 급수노즐(156)은 제어부(158)의 제어 신호에 따라 개폐되면서 물을 공급 및 차단하는 솔레노이드 밸브를 포함하여 구성된다.

또한, 염분측정센서(155)로는 한 쌍의 평형한 전극에 전압을 가할 때 흐르는 전류의 크기, 즉 용액의 저항을 측정하여 전해질의 전도도를 계산하는 방식의 전기전도도 셀(cell) 구조를 채용할 수 있다.

한편, 탈염기(150)의 집수조(159)와 오폐수정화기(100) 사이에 음폐수펌프(240)를 연결 설치하여 집수조(159) 내의 음폐수를 오폐수정화기(100)로 이송할 수 있다.

그리고 탈염기(150)의 집수조(159)와 음폐수펌프(240) 사이에 음폐수필터(250)를 연결 설치함으로써 집수조(159)에서 배출되는 음폐수를 1차적으로 여과시킨 상태로 오폐수정화기(100)로 이송할 수 있다.

함수율조절기(160)는 탈염기(150)를 거친 음식물쓰레기를 컨베이어 등의 이송수단을 통하여 일정량씩 공급받아 그 함수율을 조절한 상태로 배출한다.

여기서 함수율조절기(160)는 도 6에 도시된 바와 같이, 벨트 컨베이어 등의 이송수단을 통해 이송 공급되는 음식물쓰레기의 함수율을 측정하는 함수율측정기(161)와, 이 함수율측정기(161)의 측정값에 따라 선택적으로 음식물쓰레기를 향해 일정량의 스팀을 소정의 시간 동안 분사하여 함수율을 높이는 스팀분사기(162)와, 선택적으로 음식물쓰레기를 향해 소정의 시간 동안 열풍을 발생시켜 음식물쓰레기의 함수율을 낮추는 열풍기(163)를 포함하여 구성되어 있다.

그리고 함수율조절기(160)는 함수율측정기(161)에 의해 측정된 음식물쓰레기의 함수율과 미리 설정된 기준치 간의 차이를 비교 연산한 후, 그 값이 기준치보다 낮으면 스팀분사기(162)의 작동시간을 제어하여 음식물쓰레기의 함수율을 조정하고, 기준치보다 높으면 열풍기(163)의 작동시간을 제어하는 제어부(165)를 포함한다.

여기서 함수율측정기(161)로는 측정 대상물의 유전특성을 이용하여 측정 대상물을 분쇄하지 않고도 많은 양과 넓은 범위를 단시간에 측정할 수 있는 비파괴 함수율 측정센서를 이용함이 바람직하다.

또한, 스팀분사기(162)로는 히터 등의 열원에 의해 물을 스팀으로 변화시켜 펌프의 작동에 따라 노즐을 통해 스팀을 분사하는 방식을 채용할 수 있으며, 열풍기(163)로는 히터 등의 열원으로 공기를 가열하여 팬의 작동에 따라 가열된 공기를 배출하는 방식을 채용할 수 있다.

펠릿기(190)는 함수율조절기(160)를 거친 음식물쓰레기를 일정한 크기와 형태로 압착 성형한다.

여기서 음식물쓰레기는 접착성이 있는 밀가루풀 등과 혼합된 상태로 펠릿기(190)에서 가해지는 압력에 의해 일정크기의 펠릿 입자로 압착 성형될 수도 있다.

이러한 펠릿기(190)로는 함수율조절기(160)에 의해 수분의 함량이 적절히 조절된 일정량의 음식물쓰레기를 벨트 컨베이어 등의 이송수단을 통해 이송 공급받아 압출을 위한 금형으로 이송시키는 회전스크루(미도시)와, 이 회전스크루의 회전력에 의해 금형을 통해 배출되는 음식물쓰레기를 펠릿 형태로 절단하는 커터(미도시)로 이루어진 통상의 펠릿기를 채용할 수 있다.

포장기(200)는 펠릿기(190)에 의해 알갱이 형태로 성형된 음식물쓰레기를 일정 단위로 포장한다.

이러한 포장기(200)로는 통상의 음식물부산물 등을 포대에 포장하는 비료 자동포장기를 채용할 수 있다.

밀폐실(210)은 반응조(30), 스크러버(40), 흡착탑(50), 1차 및 2차 선별기(120)(140), 분쇄기(130)가 설치된 공간을 폐쇄하여 음식물쓰레기의 비료화 처리 과정에서 발생하는 배기가스나 분진 등이 분진집진기(220)로 한층 수월하게 이동되도록 한다.

그리고 밀폐실(210)에는 밀폐실 내부의 대기 중에 부유하는 배기가스나 분진을 분진집진기(220)로 강제 배출시키는 송풍팬(121)이 구비되어 있다.

분진집진기(220)는 밀폐실(210)에서 방출되는 배기가스로부터 분진을 분리 및 여과한다.

여기서 분진집진기(220)로는 먼지 및 악취가 함유된 배출가스를 나란히 설치된 여러 개의 여과재에 통과시켜 여과 처리할 수 있는 방식이나 목초액 등이 희석된 세정수에 의해 흡착되는 방식을 채용하는 것이 바람직하다.

이러한 분진집진기(220)와 밀폐실(210)은 배기가스나 분진 등이 원활하게 이동 가능하도록 덕트 등의 유로에 의해 연결된다.

바이오필터(230)는 분진집진기(220) 및 저장탱크(10)에서 배출되는 잔여 악취 및 유해가스를 분해 제거한다.

그리고 바이오필터(230)의 가스 배출구는 저장탱크의 쓰레기투입구(11)와 연결 접속함으로써 바이오필터(230)에서 깨끗이 정화된 상태로 배출되는 공기도 외부로 방출시킴 없이 시스템 내로 재순환시켜 다시 한번 더 정화킬 수 있다.

여기서 바이오필터(230)로는 미생물을 이용한 생물학적 탈취 공정을 거쳐 무해한 물질로 산화 분해 및 제거하는 방식을 채용하는 것이 바람직하다.

즉, 바이오필터(230)는 악취 가스의 온도와 수분을 조절하는 장치와 미생물이 고정화된 MEDIA층, 순환수 저장탱크, 순환 펌프, 스프레이 노즐 등으로 구성될 수 있다.

이러한 바이오필터(230)는 분진집진기(220) 및 저장탱크(10)와 각각 가스나 분진 등이 원활하게 이동 가능하도록 덕트나 이송관 등의 유로를 통하여 연결된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 비료화 장치는 음식물쓰레기를 비료화하는 과정에서 발생하는 잉여슬러지를 오존발생기(80) 및 초음파발생기(90) 그리고 마이크로버블발생기(170) 및 전자빔가속기(180) 등을 병용하여 분해 처리함으로써 최종 배출 함량을 최소화할 수 있고, 그로부터 분리되는 오폐수는 오폐수정화기(100)를 경유시켜 정화함으로써 2차적인 환경오염을 최소화할 수 있다.

아울러 탈염기(150)로 음식물쓰레기 비료의 염분농도를 최적으로 조절할 수 있음은 물론이고, 함수율조절기(160)에 의해 함수율이 펠릿 성형 및 비료화에 적합하게 자동으로 조정되기 때문에 음식물쓰레기에 함유되어 있는 수분 및 염분의 함량이 많거나 적을 경우 발생하는 각종 폐단을 방지할 수 있다.

그뿐만 아니라 분진집진기(220) 및 바이오필터(230)가 음식물쓰레기의 비료화를 위한 처리과정에서 발생하는 배기가스나 분진 등의 유해물질을 안전하고 원활하게 제거하므로 기계설비의 성능이나 환경에 미치는 부작용이나 영향을 최소화할 수 있다.

한편, 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지 변형과 응용이 가능함은 물론 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백하다.

그러므로 본 발명의 특징에 대한 변형과 응용에 관계된 내용은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.

10: 저장탱크 11: 쓰레기투입구
20: 첨가제탱크 21: 배출밸브
30: 반응조 31: 교반탱크
32: 투입호퍼 33: 교반스크루
34: 압력조정밸브 35: 양감지센서
36: 제1개폐기 37: 제2개폐기
40: 스크러버 50: 흡착탑
60: 저류조 70: 슬러지펌프
80: 오존발생기 90: 초음파발생기
100: 오폐수정화기 110: 오폐수필터
120: 1차 선별기 130: 분쇄기
140: 2차 선별기 150: 탈염기
151: 배출구 152: 스크류 컨베이어
153: 배수공 154: 케이싱
155: 염분측정센서 156: 급수노즐
160: 함수율조절기 161: 함수율측정기
162: 스팀분사기 163: 열풍기
165: 제어부 170: 마이크로버블발생기
180: 전자빔가속기 190: 펠릿기
200: 포장기 210: 밀폐실
211: 송풍팬 220: 분진집진기
230: 바이오필터 240: 음폐수펌프
250: 음폐수필터

Claims (5)

1. 음식물쓰레기를 공급받아 저장하는 저장탱크(10);
   반응성 첨가제를 저장하는 첨가제탱크(20);
   상기 저장탱크(10)와 첨가제탱크(20)로부터 일정량의 음식물쓰레기와 반응성 첨가제를 공급받아 교반하는 반응조(30);
   상기 반응조(30) 내의 유해가스 및 먼지를 흡수하여 용해 및 제거하는 스크러버(40);
   상기 스크러버(40)에서 배출되는 유기성 가스 및 악취를 흡수 및 흡착하여 제거하는 흡착탑(50);
   상기 스크러버(40) 내에 침전된 잉여슬러지를 공급받아 저장하는 저류조(60);
   상기 스크러버(40)와 상기 저류조(60) 사이에 연결 설치되어 상기 스크러버(40) 내에 침전된 잉여슬러지를 뽑아내어 상기 저류조(60)로 이송하는 슬러지펌프(70);
   상기 저류조(60) 내로 오존을 발생시켜 잉여슬러지를 분해하고 산화시키는 오존발생기(80);
   상기 저류조(60) 내로 초음파를 발생시켜 잉여슬러지에 공동을 생성시키는 초음파발생기(90);
   상기 저류조(60)에서 잉여슬러지로부터 분리 배출되는 오폐수를 정화하는 오폐수정화기(100);
   상기 저류조(60)와 상기 오폐수정화기(100) 사이에 연결 설치되어 상기 저류조(60)에서 배출되는 오폐수를 여과하는 오폐수필터(110);
   상기 반응조(30)에서 배출되는 음식물쓰레기를 공급받아 이물질을 분류하는 1차 선별기(120);
   상기 1차 선별기(120)를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 파쇄 및 분쇄하는 분쇄기(130);
   상기 분쇄기(130)를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 이물질을 분류하는 2차 선별기(140);
   상기 2차 선별기(140)를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 물을 첨가하여 희석한 후 탈수하여 음식물쓰레기의 염분농도를 조절하며, 전동기의 구동력에 의해 회전하면서 음식물쓰레기를 배출구(151) 쪽으로 이송하는 스크류 컨베이어(152)가 내장되고 하부에 배수공(153)이 형성된 케이싱(154)과, 상기 케이싱(154) 내에 장착되어 음식물쓰레기의 염분 함량을 측정하는 염분측정센서(155)와, 상기 염분측정센서(155)의 측정값이 기준치를 초과할 경우 음식물쓰레기에 물을 분사하는 급수노즐(156) 및 상기 케이싱(154)의 배수공(153)을 통해 배출되는 음폐수를 집수하는 집수조(159)로 이루어진 탈염기(150); 및
   상기 탈염기(150)를 거친 음식물쓰레기를 공급받아 함수율을 조절하며, 음식물쓰레기의 함수율을 측정하는 함수율측정기(161)와, 상기 함수율측정기(161)의 측정값에 따라 음식물쓰레기에 스팀을 분사하여 함수율을 높이는 스팀분사기(162) 및 선택적으로 열풍을 발생시켜 함수율을 낮추는 열풍기(163)로 이루어진 함수율조절기(160);
   를 포함하는 음식물쓰레기 비료화 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 저류조(60) 내에 미세기포를 발생시키는 마이크로버블발생기(170);
   를 더 포함하는 음식물쓰레기 비료화 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 저류조(60) 내의 잉여슬러지에 전자빔을 조사하여 잉여슬러지의 미생물 세포막을 파괴하는 전자빔가속기(180);
   를 더 포함하는 음식물쓰레기 비료화 장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 오폐수정화기(100)는,
   상기 오폐수필터(110)를 거친 오폐수를 공급받아 저장하는 집수탱크(101);
   상기 집수탱크(101)를 가열하여 오폐수를 기화시키는 전기발열체(101a);
   상기 집수탱크(101)에서 발생하는 수증기 중 오염 물질을 걸려 내어 통과시키는 여과기(102);
   상기 여과기(102)에 연결 설치되어 상기 여과기(102)를 거친 수증기를 냉각시켜 액화하는 복수기(103);
   상기 집수탱크(101) 내의 수증기를 상기 여과기(102)를 거쳐 상기 복수기(103)로 강제 이동시키는 제1송풍기(103a);
   상기 복수기(103)에 연결 설치되어 상기 복수기(103)로 냉각수를 순환 공급하는 냉동기(104);
   상기 복수기(103)에 연결 설치되어 상기 복수기(103) 내의 액화된 물을 공급받아 안정화시키는 안정화기(105);
   상기 안정화기(105)와 연결 설치되어 상기 안정화기(105) 내의 악취를 제거하는 스프레이탑(106);
   상기 안정화기(105)에 연결 설치되어 상기 안정화기(105) 내의 악취를 상기 스프레이탑(106)으로 강제 이동시키는 제2송풍기(105a);
   상기 안정화기(105)의 하부에 연결 설치되어 상기 안정화기(105) 내의 물만 분리하여 배출하는 수분리기(107);
   상기 수분리기(107)에서 물을 공급받아 물속에 함유된 잔존 이물질을 분리하는 이온기(108); 및
   상기 이온기(108)에서 물을 공급받아 다수의 필터층을 통과시켜 정화하고 수중의 현탁 물질을 침강시켜 분리하는 침적조(109);
   를 포함하는 음식물쓰레기 비료화 장치.
   
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탈염기(150)의 집수조(159)와 상기 오폐수정화기(100) 사이에 연결 설치되어 상기 집수조(159) 내의 음폐수를 상기 오폐수정화기(100)로 이송하는 음폐수펌프(240); 및
   상기 탈염기(150)의 집수조(159)와 상기 음폐수펌프(240) 사이에 연결 설치되어 상기 집수조(159)에서 배출되는 음폐수를 여과하는 음폐수필터(250);
   를 더 포함하는 음식물쓰레기 비료화 장치.
   

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