KR101506341B1 - 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치 - Google Patents

음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폐기물 재활용 사료와 퇴비 산업생산 시스템에 관한 것으로, 쓰레기 투입수단(10)과; 수분조절탱크(20)와; 1차발효탱크(30)와; 2차발효탱크(40)와; 건조탱크(50)와; 탈취수단(60)과; 상기 수분조절탱크(20)와 1,2차발효탱크(30, 40) 및 건조탱크(50)의 내 하부 중앙에 일체로 설치되는 스크류로 이루어지는 교반수단(70)과; 폐기물 재활용 사료와 퇴비 산업생산 시스템의 작동을 제어하는 제어수단(80) 및; 상기 폐기물 재활용 사료와 퇴비 산업생산 시스템의 작동을 표시하는 표시수단(90)으로 구성되어 각종 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 신속하게 발효분해하고, 음식물쓰레기에 함유된 수분과 염기를 획기적으로 제거하여 영양가가 풍부한 가축사료나 양질의 유기질 비료로 사용할 수 있는 퇴비를 생산함으로써 폐기물 처리시 발생하는 악취발생이나 환경오염을 방지할 수 있고, 다이옥신과 같은 환경오염 물질이 전혀 발생하지 않으면서 음식물쓰레기 처리에 소요되는 에너지의 소모를 획기적으로 줄여 경제성이 탁월하며, 악취와 침출수 및 지하수오염이 전혀 없으면서도 음식물쓰레기를 사료와 퇴비로 재활용할 수 있고, 간단한 구조로 제작이 용이하면서도 설치 장소에 제한 없이 설치할 수 있어 사용하기에 편리할 뿐만 아니라 유지 관리가 간편하고, 장기간 안전하게 사용할 수 있어 수명이 긴 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.

Description

음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치 {Industrial production machine for producing feed and composit by recycling food waste}
본 발명은 음식물 폐기물을 재활용하여 사료 및 퇴비를 산업적으로 대량생산하기에 적합한 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공동주택, 아파트, 학교 구내식당, 관공서의 구내식당, 호텔레스토랑 등에서 발생하는 각종 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 신속하게 발효분해하고, 음식물쓰레기에 함유된 수분과 염기가 제거된 영양가치가 우수한 가축사료나 양질의 유기질 비료로 재활용할 수 있는 퇴비를 생산함으로써 폐기물 처리시 발생하는 악취발생이나 환경오염을 획기적으로 방지할 수 있는 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치에 관한 것이다.
음식물쓰레기는 현대산업사회에서 환경오염의 가장 심각한 역작용의 하나로 대두 되고 있다. 그리고 물자의 생산과정에서 발생하는 이른바 산업쓰레기는 발생원인을 분석하여 대처함으로써 상당히 큰 감량효과를 거두고 있다. 특히, 공동주택, 아파트, 학교 구내식당, 관공서의 구내식당, 호텔레스토랑 등에서 발생하는 음식물쓰레기는 대처방안 자체가 감량캠페인 정도의 소극적 형태를 벗어나지 못하고 있으며 절대량의 증가추세는 여전하다.
더욱이, 음식물쓰레기 처리기술은 전 세계적으로 지지부진하여 문제의 심각성을 가중시키고 있다.
음식물쓰레기를 처리하는 방법은 크게 분류해서 불태워 없애는 소각처치법, 지하에 묻어 자연분해시키는 매립처치법, 화학적. 물리적 분리에 의한 재생처리법으로 나뉜다.
소각처치법은 고온의 열원을 얻기 위한 비용이 지나치게 높고, 특히 소각되는 음식물쓰레기 자체의 발열량이 적어서 다량의 보조연료를 필요로 하는 음식물쓰레기 등과 같은 습성 폐유기물에는 처리방법을 도입하기에 적합하지 못할 뿐만 아니라 인체에 흡수되면 축적되어 기형아 출산과 암 발생의 원인이 되는 환경오염 물질 다이옥신이 발생하는 결점이 있었다.
또, 매립처치법은 매립지 주변의 악취와 침출수 및 지하수오염 등에 관련된 문제가 심각하였다.
따라서, 재생처리법이 음식물쓰레기처리문제의 가장 바람직한 해결책으로 인식되어 온 것은 당연하다. 그럼에도 불구하고, 복잡한 재생처리과정으로 인해 복잡한 처리시설과 고가의 처리비용이 요구되고, 재생된 제품의 품질이 열악하여 비용회수율이 낮고, 악취 및 오폐수의 발생으로 인한 처리시설수용에 대한 거부감이 큰 문제점이 있었다.
또한, 빌딩이나 아파트 등의 고층건물에 거주하는 사람들은 엘리베이터를 이용하여 음식물쓰레기가 담긴 쓰레기봉투를 지정된 장소에 들고 와 악취가 심한 음식물쓰레기봉투를 비우고 손을 씻는 등 필요 이상으로 시간낭비와 번거로운 문제점이 있었다.
상기한 실정을 고려하여 종래 개발된 것으로서 특허 제1277073호의 "음식물 쓰레기 처리장치 및 방법이" 등록특허공보에 개시되어 있다.
상기 특허 제1277073호의 "음식물 쓰레기 처리장치 및 방법"은 도 1에 도시한 바와 같이 일정량의 음식물 쓰레기를 공급받으면 자동 폐쇄되는 전자 밸브(1)가 구비된 이송 파이프(2); 상기 이송파이프(2)로부터 이송된 일정량의 음식물 쓰레기를 수용하여 하부에 다수의 배출공(6')이 형성되어 음식물 쓰레기에 포함되는 오수가 걸러지도록 하는 탈수통(C); 모터(3)에 의해 동작하는 피니언(5)과 래크(4)를 구비하고, 제1정화조(E)와 제2정화조(F) 사이에 설치되는 여과망(6"); 래크(4)의 일측 단부에 압착판(6)을 형성하고 상기 모터(3)의 구동에 따라 상기 압착판(6)으로 탈수통(C)에 담긴 음식물 쓰레기를 압착시켜 상기 탈수통(C) 하단에 형성된 다수의 배출공(6')으로 오수를 탈수하여 건조실(D)로 이동시키는 압착부; 상기 건조실(D)로 이동된 음식물 쓰레기를 건조시키는 마그네트론(8'), 건조통(7')를 구비하는 건조부; 상기 탈수통(C)의 측면을 이루는 개폐도어(7)와 봉(8), 스프링(9'), 가이드 부재(9)로 구성된 개폐부; 상기 전자밸브(1), 상기 모터(3) 및 상기 마그네트론(8')의 동작 타이밍을 상기 전자밸브(1), 상기 모터(3), 상기 마그네트론(8')의 구동 순서로 순차적이며 반복적으로 자동제어하는 자동제어부 및; 격벽(3')을 통해 참숯필터층(4')을 통과한 정화된 물이 배출구(19)로 배출되는 구성으로 이루어져 물과 함께 버려지는 음식물 쓰레기를 이송받아 쓰레기와 오수를 분리하고, 분리된 오수를 정화시켜 배수하며, 분리된 쓰레기는 압축하여 물기를 짜내고 열기를 가해 건조시켜 음식물 쓰레기를 비료 또는 사료 등으로 재활용할 수 있도록 하는 것이다.
그러나 상기 "음식물 쓰레기 처리장치 및 방법"은 쓰레기와 분리한 오수를 정화하는 정화장치를 필요로 하여 정화장치의 설치에 많은 비용이 소요되는 단점이 있을 뿐만 아니라 쓰레기 또한 단순히 물기를 제거하여 건조시킨 것이기 때문에 그대로 비료 또는 사료로 사용할 수 없어 비료 또는 사료로 재활용하기 위해서는 추가적인 처리장치에 의한 추가 공정이 반드시 필요함에 따라서 경제성이 대단히 낮다고하는 문제점이 있었다.
또한, 음식물 쓰레기를 처리하는 종래의 장치로 특허 제1318008호의 "음식물 쓰레기 처리장치"가 등록특허공보에 개시되어 있다. 상기 특허 제1318008호의 "음식물 쓰레기 처리장치"는 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이 바닥(1a)이 반원형의 곡면으로 되어 외면에 전기히터(H1)가 배치되고 바닥 외면에서 바깥쪽으로 일정 간격(S)을 두고 외피(1b)를 형성하여 주벽을 이중벽으로 구성하고, 이중벽을 구성하는 간격 내에 일정간격으로 구획벽(1c)을 배치하여 열풍입구(1d)와 열풍출구(1e)를 서로 반대되는 위치에 형성시켜 열풍통로가 지그재그형이 되게 한 열풍가열부를 구비하며, 상면에 음식물쓰레기 투입구(1f)가 형성되고, 주벽 일측에 잔류물배출구(1g)가 형성되어 개폐문이 장치되는 통체 양측면에 축공을 형성한 처리조(1)와, 처리조(1)의 내부에 장치되어 양단이 처리조의 양측벽에 형성된 축공을 통해 외부로 돌출되어 받침대의 축잡이에 지지되고 일단에 체인풀리가 부착되어 전동모터(M)의 구동축에 부착된 체인풀리와 체인벨트로 연결되어 구동되는 패들암 회전축(3)과, 패들암 회전축외면에서 일정간격을 두고 방사형으로 돌출되며 끝에 일정각도로 경사지게 블레이드(4a)가 부착되어 블레이드 외면이 처리조 내면과 일정각도를 이루게 대면하는 패들암(4)과, 처리조(1)의 바닥 내면에 직경 4∼6mm 되는 환봉을 회전축(3)방향과 나란하게 일정간격으로 부착하여 환봉 표면이 패들암(4)의 블레이드(4a)와 근접 대면하게 한 미끄럼방지 마찰부와, 처리조의 상면에 장치되어 처리조의 내부와 연통하고 외측단이 송풍기(5)의 흡입구에 연통되는 배기관(6)과, 배기관로에 장치되어 배출되는 가스와 가스에 혼합된 분진과 수분을 여과하고 수분은 수처리관을 통해 처리조로 되돌려 보내는 수분필터(F)와, 처리조의 천정 내면을 일측이 낮게 경사면으로 형성하여 그 내면에 일정간격으로 돌출봉(1m)을 배치하여 돌출봉 사이에 형성된 배수홈이 낮은 쪽으로 향하고 응결수가 흘러내리는 배수홈 끝에 집수홈을 만들어 집수홈 바닥에서 처리조로 향해 낙수공을 형성한 응결수 집수장치와, 외통과 내통이 일정간격을 두고 이중관체로 되어 양단이 측벽으로 폐쇄되고 내통부가 구획되어 일측에는 일측 외측벽에서 내부로 향해 전기히터(H)가 장치되어 내부에 온도센서(H,S)가 있는 가열부(8d)를 형성하고, 가열부와 연통되는 공간에서 열기가 배출되는 쪽공간에 백금촉매 필터를 장치한 소취여과부를 형성하며, 소취여과부에서 열기가 배출되는 쪽공간에 소취여과부와 구획되게 격벽을 설치하여 격벽사이에 소취여과부와 연통되도록 다수의 배출관을 설치하여 배출관의 출구측 격벽과 마주하는 외벽 사이에 배출부(8h)를 형성하고, 외통에서 내통 벽을 뚫고 배출관이 형성된 공간으로 연통하게 유입관(8k)을 설치하여 유입관으로 내통에 유입된 가스가 가열부를 통해 소취여과부를 거쳐 배출부(8h)로 순환되는 열교환부(8)를 구성하여 처리조에서 배출되는 가스를 열교환기의 가열부와 소취여과부를 거쳐 가열하고 소취여과하여 배출부(8h)의 배출관(8L)을 통해 처리조의 주벽에 형성된 열풍가열부로 공급할 수 있도록 구성되어 음식물 쓰레기 처리조 내에 호기성 미생물과 음식물 쓰레기를 같이 투입하고, 65∼75℃ 에서 교반하여 혼합과 파쇄가 신속하면서 미세한 파쇄가 이루어져 최대한 빨리 분해되어 감량 소멸이 이루어질 수 있게 처리조를 구성하고 처리조내에서 수분고갈이 발생하지 않도록 급기와 배기가 이루어지며 분해단계에서 발생하는 악취가 심하지 않게 탈취여과부를 구성하고 에너지 절약이 이루어질 수 있게 열교환기를 장치함으로써, 종래보다 빨리 감량 소멸이 이루어지게 처리장치를 구성한 것이다.
그러나 상기 쓰레기 처리장치는 하나의 처리조(1) 내에서 쓰레기가 교반 혼합과 파쇄가 동시적으로 수행되고 호기성 미생물에 의해 분해되기 때문에 처리조(1) 내의 쓰레기가 완전히 처리되기 전에는 쓰레기를 처리조(1) 내로 연속적으로 투입하여 처리할 수 없기 때문에 음식물 쓰레기 처리에 엄청난 시간이 소요되는 결점이 있을 뿐만 아니라 처리된 후의 잔사를 사료나 퇴비로 재활용할 수 없어 폐기하는 경우 또 다른 환경오염이 발생한다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 음식물 쓰레기 처리장치에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점 들을 해결하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 각종 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 신속하게 발효분해하고, 음식물쓰레기에 함유된 수분과 염기를 획기적으로 제거하여 영양가가 풍부한 가축사료와 양질의 유기질 비료로 사용할 수 있는 퇴비를 생산함으로써 폐기물 처리시 발생하는 악취발생이나 환경오염을 방지할 수 있는 음식폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 각종 음식물쓰레기를 소각처리하지 않고 미생물을 이용하여 신속하게 발효분해 처리함으로써 다이옥신과 같은 환경오염 물질이 전혀 발생하지 않으면서 음식물쓰레기 처리에 소요되는 에너지의 소모를 획기적으로 줄여 경제성이 탁월한 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 각종 음식물쓰레기를 매립처리하지 않고 미생물을 이용하여 오수가 전혀 발생하지 않도록 신속하게 발효분해 처리함으로써 악취와 침출수 및 지하수오염이 전혀 없으면서도 음식물쓰레기를 사료와 퇴비로 재활용할 수 있는 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 간단한 구조로 제작이 용이하면서도 설치 장소에 제한 없이 설치할 수 있어 사용하기에 편리할 뿐만 아니라 유지 관리가 간편하고, 장기간 안전하게 사용할 수 있어 수명이 긴 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치는 음식물 쓰레기통(11)에 담긴 음식물 쓰레기(P)를 투입구(12)로 투입하는 쓰레기 투입수단(10)과; 일측면에 온도ㆍ습도센서(21)가 설치되고 바닥면에 히터(22)가 설치되어 상기 쓰레기 투입수단(10)에 의해 투입되는 음식물 쓰레기(P)를 교반하면서 수분을 조절하는 수분조절탱크(20)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(31)가 설치되고 바닥면에 히터(32)가 설치되어 상기 수분조절탱크(20)에서 수분이 조절된 음식물 쓰레기(P)를 미생물로 발효시키는 1차발효탱크(30)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(41)가 설치되고 바닥면에 히터(42)가 설치되어 상기 1차발효탱크(30)에서 발효된 음식물 쓰레기(P')을 2차로 발효시키는 2차발효탱크(40)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(51)가 설치되고 바닥면에 히터(52)가 설치되며, 일측면 하부에 사료와 퇴비 배출구(53)가 설치되어 상기 2차발효탱크(40)에서 발효된 음식물 쓰레기(P")를 건조시키는 건조탱크(50)와; 상기 수분조절탱크(20)와 1,2차발효탱크(30, 40) 및 건조탱크(50)의 상부와 연통되는 배관에 연결되어 냄새를 제거하는 탈취수단(60)과; 상기 수분조절탱크(20)와 1,2차발효탱크(30, 40) 및 건조탱크(50)의 내 하부 중앙에 일체로 설치되는 스크루로 이루어지는 교반수단(70)과; 폐기물 재활용 사료와 퇴비 산업생산 시스템의 작동을 제어하는 제어수단(80) 및; 상기 폐기물 재활용 사료와 퇴비 산업생산 시스템의 작동을 표시하는 표시수단(90)으로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 각종 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 신속하게 발효분해하고, 음식물쓰레기에 함유된 수분과 염기를 획기적으로 제거하여 영양가가 풍부한 가축사료나 양질의 유기질 비료로 사용할 수 있는 퇴비를 생산함으로써 폐기물 처리시 발생하는 악취발생이나 환경오염을 방지할 수 있고, 다이옥신과 같은 환경오염 물질이 전혀 발생하지 않으면서 음식물쓰레기 처리에 소요되는 에너지의 소모를 획기적으로 줄여 경제성이 탁월하며, 악취와 침출수 및 지하수오염이 전혀 없으면서도 음식물쓰레기를 사료와 퇴비로 재활용할 수 있고, 간단한 구조로 제작이 용이하면서도 설치 장소에 제한 없이 설치할 수 있어 사용하기에 편리할 뿐만 아니라 유지 관리가 간편하고, 장기간 안전하게 사용할 수 있어 수명이 긴 각별한 장점이 있다.
도 1은 종래 음식물 쓰레기 처리장치의 일실시예를 나타낸 사시도,
도 2는 종래 음식물 쓰레기 처리장치의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 3은 도 2의 일부파절 사시도,
도 4는 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치의 사시도,
도 5는 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치의 종단면도,
도 6은 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치의 이면도,
도 7은 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치의 투입구로 쓰레기를 투입하는 상태를 나타낸 사용상태 정면도,
도 8은 본 발명 산업생산 제조장치에 의해 음식물폐기물이 재활용되어 생산 제조된 사료 및 퇴비의 사진도,
도 9는 본 발명 산업생산 제조장치에 의해 음식물폐기물이 재활용되어 생산 제조된 사료의 성분을 분석한 결과를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명 산업생산 제조장치에 의해 음식물폐기물이 재활용되어 생산 제조된 퇴비의 성분을 분석한 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치를 바람직한 실시예로서 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치의 사시도, 도 5는 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치의 종단면도, 도 6은 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치의 이면도, 도 7은 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치의 투입구로 쓰레기를 투입하는 상태를 나타낸 사용상태 정면도, 도 8은 본 발명 산업생산 제조장치에 의해 음식물폐기물이 재활용되어 생산 제조된 사료 및 퇴비의 사진도, 도 9는 본 발명 산업생산 제조장치에 의해 음식물폐기물이 재활용되어 생산 제조된 사료의 성분을 분석한 결과를 나타낸 도면, 도 10은 본 발명 산업생산 제조장치에 의해 음식물폐기물이 재활용되어 생산 제조된 퇴비의 성분을 분석한 결과를 나타낸 도면으로서, 본 발명 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 산업생산 제조장치는 음식물 쓰레기통(11)에 담긴 음식물 쓰레기(P)를 투입구(12)로 투입하는 쓰레기 투입수단(10)과; 일측면에 온도ㆍ습도센서(21)가 설치되고 바닥면에 히터(22)가 설치되어 상기 쓰레기 투입수단(10)에 의해 투입되는 음식물 쓰레기(P)를 교반하면서 수분을 조절하는 수분조절탱크(20)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(31)가 설치되고 바닥면에 히터(32)가 설치되어 상기 수분조절탱크(20)에서 수분이 조절된 음식물 쓰레기(P)를 미생물로 발효시키는 1차발효탱크(30)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(41)가 설치되고 바닥면에 히터(42)가 설치되어 상기 1차발효탱크(30)에서 발효된 음식물 쓰레기(P')을 2차로 발효시키는 2차발효탱크(40)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(51)가 설치되고 바닥면에 히터(52)가 설치되며, 일측면 하부에 사료와 퇴비 배출구(53)가 설치되어 상기 2차발효탱크(40)에서 발효된 음식물 쓰레기(P")를 건조시키는 건조탱크(50)와; 상기 수분조절탱크(20)와 1,2차발효탱크(30, 40) 및 건조탱크(50)의 상부와 연통되는 배관에 연결되어 냄새를 제거하는 탈취수단(60)과; 상기 수분조절탱크(20)와 1,2차발효탱크(30, 40) 및 건조탱크(50)의 내 하부 중앙에 일체로 설치되는 스크루로 이루어지는 교반수단(70)과; 폐기물 재활용 사료와 퇴비 산업생산 시스템의 작동을 제어하는 제어수단(80) 및; 상기 폐기물 재활용 사료와 퇴비 산업생산 시스템의 작동을 표시하는 표시수단(90)으로 구성되어 있다.
상기 쓰레기 투입수단(10)은 일정한 간격을 두고 수직으로 세워지고 상부가 곡선부를 이루는 승강레일(10a, 10a')과; 상기 승강레일(10a, 10a')의 홈에 삽입되어 승강레일(10a, 10a')을 타고 승하강하는 롤러에 고정되어 음식물 쓰레기통(11)이 재치되는 재치대(10b)와; 상기 수분조절탱크(20)의 일측면 상단부 프레임에 고정되어 세워진 수직프레임(10c, 10c')과; 상기 수분조절탱크(20)의 일측면 중앙 아래에 설치되는 모터(10d)와; 상기 모터(10d)에 의해 회전 가능하게 설치된 휠(10e, 10e')과; 상기 수직프레임(10c, 10c')의 상단부에 설치된 활차(10f, 10f')와; 상기 재치대(10b)의 중앙 좌우 단부에 연결되어 상기 활차(10f, 10f')를 통해 휠(10e, 10e')에 고정된 와이어(10g, 10g')로 구성되어 있다.
상기 투입구(12)에는 투입구 덮개(12a)가 설치되어 있고, 상기 투입구 덮개(12a)의 가장자리에 고정된 바(12b)를 통해 투입구 덮개(12a)를 개폐할 수 있도록 투입구(12) 상단부 양측에는 쇽압쇼바(12b, 12c')가 설치되어 있다.
상기 1차발효탱크(30)에 투입되는 미생물은 소금기와 함수량이 큰 염기다증 조건에서 발열발효에 적성이 우수한 특성이 있는 바실러스속(Bacillus屬) 또는 더모필러스속(Thermophillus屬)의 퇴비발효용 세균군에서 선택하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 탈취수단(60)은 3영역으로 분할되어 각 영역의 측벽에는 자외선 살균램프가 설치되고, 탈취필터가 설치되어 있다.
상기 제어수단(80)은 원칩 마이크로프로세서를 내장된 구성으로 쓰레기 투입수단(10)의 상하강과 정지를 제어하고, 상기 온도ㆍ습도센서(21 ∼ 51)의 감지신호에 따라 히터(22 ∼ 52)의 작동을 제어하여 상기 수분조절탱크(20)와 1,2차발효탱크(30, 40) 및 건조탱크(50) 각각의 내부 분위기를 조절하며, 상기 탈취수단(60)의 자외선 살균램프 및 탈취히터와 도시하지 않은 별도의 파쇄기의 작동을 제어한다.
그리고, 상기 표시수단(90)은 상기 히터(22 ∼ 52)의 작동상태와 상기 탈취수단(60)의 자외선 살균램프 및 탈취히터의 작동상태 및 도시하지 않은 별도의 파쇄기의 작동 상태를 램프의 점등으로 나타낸다.
다음에는 상기한 바와 같이 구성된 본 발명 폐기물 재활용 사료와 퇴비 산업생산 시스템의 작용을 상세하게 설명한다.
먼저 음식물 쓰레기통(11)을 쓰레기 투입수단(10)의 재치대(10b)에 올려놓고, 음식물 쓰레기통(11)의 상부 뚜껑을 연 다음 제어수단(80)에 있는 리프트 상승스위치를 온(ON) 한다. 그렇게 하면, 모터(10d)가 정회전 작동하여 휠(10e, 10e')이 정회전하게 되어 와이어(10g, 10g')가 휠(10e, 10e')에 감기게 됨으로써 재치대(10b)의 롤러가 승강레일(10a, 10a')의 홈을 타고 상승하게 되고, 쇽압쇼바(12c, 12c')가 작동하여 투입구(12)의 투입구 덮개(12a)가 열리게 된다.
그에 따라 음식물 쓰레기통(11)은 재치대(10b)에 재치된 상태로 승강레일(10a, 10a')을 따라 상승하여 최대로 상승하면, 도 7에 도시한 바와 같이 투입구(12) 측으로 기울어져 음식물 쓰레기통(11)의 음식물 쓰레기(P)는 투입구(12)를 통해 수분조절탱크(20)로 투입된다.
투입이 완료되면, 제어수단(80)에 있는 리프트 하강스위치를 온(ON) 한다. 그렇게 하면, 모터(10d)가 역회전 작동하여 휠(10e, 10e')이 역회전하게 되어 휠(10e, 10e')에 감긴 와이어가 풀어지게 되어 재치대(10b)의 롤러가 승강레일(10a, 10a')의 홈을 타고 하강하게 되어 빈 음식물 쓰레기통(11)과 함께 재치대(10b)는 하강하고, 쇽압쇼바(12c, 12c')가 작동하여 투입구(12)의 투입구 덮개(12a)가 닫히게 된다. 이후 빈 음식물 쓰레기통(11)과 함께 재치대(10b)가 완전히 하강하면, 모터(10d)의 작동이 정지되어 재치대(10b)의 하강도 정지하게 된다.
상기 수분조절탱크(20)로 투입된 음식물 쓰레기(P)는 교반수단(70)의 작동(6분간 정회전, 6분간 정지, 6분간 역회전을 반복함)에 의해 교반되면서 온도ㆍ습도센서(21)가 수분조절탱크(20) 내의 온도와 습도를 검출하여 그 검출된 온도ㆍ습도 신호가 제어수단(80)으로 전송된다. 그에 따라 제어수단(80)에서 설정된 온도ㆍ습도와 온도ㆍ습도센서(21)로 검출한 온도ㆍ습도를 비교하여 설정된 온도ㆍ습도보다 검출한 온도ㆍ습도가 낮으면, 제어수단(80)의 원칩마이크로 프로세서에 저장된 프로그램에 따라 제어수단(80)은 히터(22)를 작동시키고, 설정된 온도ㆍ습도보다 검출한 온도ㆍ습도가 높으면, 원칩마이크로 프로세서에 저장된 프로그램에 따라 제어수단(80)이 히터(22)의 작동을 정지시켜 수분조절탱크(20) 내의 온도를 45℃ ∼ 55℃로 조절하고, 습도를 50% ∼ 60%로 조절하게 된다.
계속해서 수분조절탱크(20) 내에서 온도와 수분이 조절된 음식물 쓰레기(P)는 계속되는 교반수단(70)의 작동에 의해 수분조절탱크(20) 의 상부벽에 형성된 이동통로를 거쳐 1차발효탱크(30)로 자동으로 투입된다.
여기서 1차발효탱크(30)로 넘어가는 음식물 쓰레기(P)의 량 만큼 언제든지 투입구(12)로 음식물 쓰레기통(11)의 쓰레기를 투입할 수 있다.
상기 1차발효탱크(30)로 투입된 온도와 수분이 미생물 발효에 적합하게 된 음식물 쓰레기(P)는 1차발효탱크(30)에 투입하는 미생물에 의해 발효되면서 분해되어 음식물 쓰레기(P)의 용적이 투입구(12)로 투입된 투입량의 55% ∼ 65%로 감소하게 된다.
상기 1차발효탱크(30) 내의 온도와 습도는 상기 수분조절탱크(20) 내에서의 온도와 습도 조절과 마찬가지로 조절되어 미생물의 발효에 최적인 45℃ ∼ 55℃의 온도와 50% ∼ 60%의 습도를 유지시키게 된다.
이어서, 상기 1차발효탱크(30)에서 발효되어 분해된 음식물 쓰레기(P')는 2차발효탱크(40)로 넘어가 2차발효탱크(40)에서 또 발효 분해되어 음식물 쓰레기(P)의 용적이 투입구(12)로 투입된 투입량의 25% ∼ 35%로 감소하게 된다.
상기 2차발효탱크(40) 내의 온도와 습도는 상기 1차발효탱크(30) 내에서의 온도와 습도 조절과 마찬가지로 조절되어 미생물의 발효에 최적인 55℃ ∼ 65℃의 온도와 20% ∼ 30%의 습도를 유지시키게 된다.
다음으로 상기 2차발효탱크(40)에서 발효되어 분해된 음식물 쓰레기(P")는 건조탱크(50)로 넘어가 수분을 증발시켜 음식물 쓰레기(P)의 용적이 투입구(12)로 투입된 투입량의 15% ∼ 25%로 감소하게 된다.
상기 건조탱크(50) 내의 온도와 습도는 상기 2차발효탱크(40) 내에서의 온도와 습도 조절과 마찬가지로 조절되어 미생물의 발효에 최적인 55℃ ∼ 65℃의 온도와 10% ∼ 20%의 습도를 유지시키게 된다.
마지막으로 건조탱크(50)에서 건조 처리되어 사료와 퇴비가 된 음식물 쓰레기(P")는 사료와 퇴비 배출구(53)로 배출되면, 도 8에 사진으로 나타낸 바와 같이 재활용 할 수 있는 사료와 퇴비(P"; 이하 "카리스사료"라 한다.)로 된다.
상기 사료와 퇴비(P")는 사료로서 적합성 여부를 검정하기 위해 농협중앙회 축산연구원에서 사료로서의 성분을 분석한 결과 다음의 표 1과 도 9에 나타낸 바와 같이 수분 3.82%, 조단백질 24.12%, 조지방 22.69%, 조섬유 8.59%, 조회분 9.70%, 염분 3.34%를 나타내 사료로 사용할 수 있음이 확인되었다.
카리스사료의 성분 분석결과
분석성분명
 시료명
카리스사료
수분(%) 3.82
조단백질(%) 24.12
조지방(%) 22.69
조섬유(%) 8.59
조회분(%) 9.70
염분(%) 3.34
또한 상기 사료와 퇴비(P"; 이하, "카리스유기질비료"라 함)는 퇴비로서 적합성 여부를 검정하기 위해 농협중앙회 축산연구원에서 퇴비로서의 성분을 분석한 결과 다음의 표 2과 도 10에 나타낸 바와 같이 유기물 75.94%, 유기물대 질소비 23.29, 비소(As) 0.04mg/kg, 카드늄(Cd) 0.04mg/kg, 수은(Hg) 0.05mg/kg, 납(Pb) 0.12mg/kg, 크롬(Cr) 3.21mg/kg, 구리(Cu) 4.48mg/kg, 니켈(Ni) 3.16mg/kg, 아연(Zn) 28.38mg/kg, 염분 3.48%, 수분 15.49%, 부숙도 : 부숙완료, 대장규 O157 불검출, 살모넬라 불검출, 염산불용해물 0.25% 를 나타내 퇴비로 사용할 수 있음이 확인되었다.
카리스유기질비료 시료의 검정결과
검정항목 단위 공정규격기준 검정결과
유기질 % 30 이상 75.94
유기물대 질소비 - 45 이하 23.29
비 소(As) mg/kg

건물중에
대하여



 45 이하 0.04
카드늄(Cd) mg/kg 5 이하 0.04
수 은(Hg) mg/kg 2 이하 0.05
납 (Pb) mg/kg 130 이하 0.12
크 롬(Cr) mg/kg 200 이하 3.21
구 리(Cu) mg/kg 360 이하 4.48
니 켈(Ni) mg/kg 45 이하 3.16
아 연(Zn) mg/kg 900 이하 28.38
염 분 % 1.8 이하 3.48
수 분 % 55 이하 15.49
부숙도 - 부숙완료 또는 70 이상 부숙완료
대장균O157 - 불검출 불검출
살모넬라 - 불검출 불검출
염산불용해물 % 25 이하 0.25
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.
10 : 쓰레기 투입수단 10a, 10a' : 승강레일
10b : 재치대 10c, 10c' : 수직프레임
10d : 모터 10e, 10e' : 휠
10f, 10f' : 활차 10g, 10g' : 와이어
11 : 음식물 쓰레기통 12 : 투입구
12a : 투입구 덮개 12b : 바
12b, 12c' : 쇽압쇼바 20 : 수분조절탱크
21 : 온도ㆍ습도센서 22 : 히터
30 : 1차발효탱크 31 : 온도ㆍ습도센서
32 : 히터 40 : 2차발효탱크
41 : 온도ㆍ습도센서 42 : 히터
50 : 건조탱크 51 : 온도ㆍ습도센서
52 : 히터 53 : 사료와 퇴비 배출구
60 : 탈취수단 70 : 교반수단
80 : 제어수단 90 : 표시수단
P, P' : 음식물 쓰레기 P" : 사료와 퇴비(처리된 음식물 쓰레기)

Claims (11)

  1. 탈취수단(60)과, 교반수단(70)과, 제어수단(80) 및, 표시수단(90)을 구비하여 음식물 쓰레기통(11)에 담긴 음식물 쓰레기(P)를 투입구(12)로 투입하여 발효 처치하여 사료 및 퇴비를 제조하는 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 제조장치에 있어서;
    음식물 쓰레기통(11)에 담긴 음식물 쓰레기(P)를 투입구(12)로 투입하는 쓰레기 투입수단(10)과; 일측면에 온도ㆍ습도센서(21)가 설치되고 바닥면에 히터(22)가 설치되어 상기 쓰레기 투입수단(10)에 의해 투입되는 음식물 쓰레기(P)를 교반하면서 수분을 조절하는 수분조절탱크(20)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(31)가 설치되고 바닥면에 히터(32)가 설치되어 상기 수분조절탱크(20)에서 수분이 조절된 음식물 쓰레기(P)를 미생물로 발효시키는 1차발효탱크(30)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(41)가 설치되고 바닥면에 히터(42)가 설치되어 상기 1차발효탱크(30)에서 발효된 음식물 쓰레기(P')을 2차로 발효시키는 2차발효탱크(40)와; 일측면에 온도ㆍ습도센서(51)가 설치되고 바닥면에 히터(52)가 설치되며, 일측면 하부에 사료와 퇴비 배출구(53)가 설치되어 상기 2차발효탱크(40)에서 발효된 음식물 쓰레기(P")를 건조시키는 건조탱크(50)로 구성되고;
    상기 쓰레기 투입수단(10)은 일정한 간격을 두고 수직으로 세워지고 상부가 곡선부를 이루는 승강레일(10a, 10b)과; 상기 승강레일(10a, 10b)의 홈에 삽입되어 승강레일(10a, 10a')을 타고 승하강하는 롤러에 고정되어 음식물 쓰레기통(11)이 재치되는 재치대(10b)와; 상기 수분조절탱크(20)의 일측면 상단부 프레임에 고정되어 세워진 수직프레임(10c, 10c')과; 상기 수분조절탱크(20)의 일측면 중앙 아래에 설치되는 모터(10d)와; 상기 모터(10d)에 의해 회전 가능하게 설치된 휠(10e, 10e')과; 상기 수직프레임(10c, 10c')의 상단부에 설치된 활차(10f, 10f')와; 상기 재치대(10b)의 중앙 좌우 단부에 연결되어 상기 활차(10f, 10f')를 통해 휠(10e, 10e')에 고정된 와이어(10g, 10g')로 구성되며;
    상기 투입구(12)에는 투입구 덮개(12a)가 설치되어 있고, 상기 투입구 덮개(12a)의 가장자리에 고정된 바(12b)를 통해 투입구 덮개(12a)를 개폐할 수 있도록 투입구(12) 상단부 양측에는 쇽압쇼바(12b, 12c')가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 수분조절탱크(20)와 상기 1차발효탱크(30) 내의 온도가 45℃ ∼ 55℃로 유지되고, 습도가 50% ∼ 60%로 유지되는 것을 특징으로 하는 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 제조장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 2차발효탱크(40) 내의 온도가 55℃ ∼ 65℃로 유지되고, 습도가 20% ∼ 30%로 유지되는 것을 특징으로 하는 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 제조장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 건조탱크(50) 내의 온도가 55℃ ∼ 65℃로 유지되고, 습도가 10% ∼ 20%로 유지되는 것을 특징으로 하는 음식물폐기물 재활용 사료 및 퇴비의 제조장치.
  7. 삭제
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  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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