KR101619148B1 - 유기폐기물 처리 시스템 - Google Patents

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KR101619148B1
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Abstract

본 발명은 유기폐기물 처리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 비교적 간단한 구성으로 발효가스의 악취를 감소시킬 수 있는 유기폐기물 처리 시스템을 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 유기폐기물 처리 시스템은 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되는 유기폐기물 처리장치와, 상기 유기폐기물 처리장치로부터 발생한 발효가스가 유입되는 유입부 및 상기 발효가스가 배출되는 배출부와 상기 유입부 측에 배치되어 상기 발효가스의 온도를 상승시키는 히팅부와 표면에 광촉매가 코팅되며 적어도 하나의 통풍구를 가지고 상기 유입부 측으로부터 상기 배출부 측으로 갈수록 직경이 작아지는 적어도 하나의 깔때기 형상의 광촉매부와 상기 배출부 측에 배치되어 상기 광촉매부를 통과한 발효가스를 냉각 응축하는 냉각부를 갖는 발효가스 변환부와, 상기 배출부와 연결되어 상기 응축된 액체를 수집하는 액체수집부를 포함

Description

유기폐기물 처리 시스템{SYSTEM OF TREATING ORGANIC WASTES}
본 발명은 유기폐기물 처리 시스템에 관한 것이다.
유기폐기물 처리장치는 케이싱과 케이싱 내부를 가열하는 가열부 및 내부 유기폐기물을 교반하는 교반부를 가지고 음식물쓰레기 또는 축분과 같은 유기폐기물들을 고온 상태에서 미생물을 이용하여 발효 처리한다. 그런데 유기폐기물이 미생물에 의해 발효되는 과정에서 발생하는 발효가스는 각종 휘발성 유기화합물을 포함하여 대기오염과 불쾌감을 유발시키고, 작업자의 집중력을 떨어뜨려 작업 효율을 저하시킨다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0025659호(발명의 명칭: 폐기 농산물의 악취처리장치)와 같이, 수분제거부, 광촉매, 활성탄, 고온연소부를 가지고 악취를 제거하고자 하는 선행기술이 공개된 바 있으나, 이러한 선행기술을 포함한 종래기술들은 악취를 제거하기 위해 비교적 많은 장치들을 포함하고 있어 설비가 복잡하고, 설치비용과 에너지 소요량이 높은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 비교적 간단한 구성으로 발효가스의 악취를 감소시킬 수 있는 유기폐기물 처리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 에너지 소모량이 비교적 낮은 유기폐기물 처리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 유기폐기물 처리 시스템은 하우징과, 상기 하우징 내부에 설치되는 유기폐기물 처리장치와, 상기 유기폐기물 처리장치로부터 발생한 발효가스가 유입되는 유입부 및 상기 발효가스가 배출되는 배출부와 상기 유입부 측에 배치되어 상기 발효가스의 온도를 상승시키는 히팅부와 표면에 광촉매가 코팅되며 적어도 하나의 통풍구를 가지고 상기 유입부 측으로부터 상기 배출부 측으로 갈수록 직경이 작아지는 적어도 하나의 깔때기 형상의 광촉매부와 상기 배출부 측에 배치되어 상기 광촉매부를 통과한 발효가스를 냉각 응축하는 냉각부를 갖는 발효가스 변환부와, 상기 배출부와 연결되어 상기 응축된 액체를 수집하는 액체수집부를 포함한다.
여기서, 상기 하우징은 상기 하우징 외부 기체를 상기 하우징 내부로 송풍하는 흡인송풍부와, 상기 유입부와 연결되며 상기 하우징 내부 기체를 상기 유입부로 주입하는 주입송풍부를 포함하는 것이 상기 하우징 내부 대기를 정화할 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 발효가스 변환부는 상기 광촉매부와 축선을 결합되어 상기 축선을 중심으로 회전가능한 회전축과, 상기 회전축을 회전 구동하는 회전구동부를 포함하는 것이 상기 발효가스 변환부를 통과하는 상기 발효가스가 상기 광촉매부에 대한 접촉면적 및 접촉시간을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
또한, 상기 광촉매부는 복수 개이며, 상기 유입부로부터 상기 배출부 측을 따라 동심적으로 상호 이격되는 것이 상기 발효가스 변환부를 통과하는 상기 발효가스가 상기 광촉매부에 대한 접촉면적 및 접촉시간을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
한편, 상기 하우징 외부에 설치되어 빛을 수집하는 집광부와, 상기 집광부의 빛을 상기 광촉매부로 전달하는 광전달부를 갖는 광공급부를 더 포함하는 것이 에너지 사용량을 절감할 수 있다.
그리고 상기 액체수집부와 상기 유기폐기물 처리장치를 상호 연결하는 재순환로를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 유기폐기물 처리 시스템은 비교적 간단한 구성으로 발효가스의 악취를 감소시킬 수 있고, 에너지 소모량이 비교적 낮다.
도 1은 본 발명에 따른 유기폐기물 처리 시스템의 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 발효가스 변환부의 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 유기폐기물 처리 시스템의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기폐기물 처리 시스템은 작업자가 출입 가능한 출입문을 갖는 하우징(100)을 갖는다. 작업자는 출입문을 통해 하우징(100) 내부로 유기폐기물을 반입할 수 있다. 여기서, 유기폐기물은 음식물쓰레기 또는 축분을 포함한다. 출입문은 기본적으로 폐쇄되며 작업자가 출입할 때만 개방된다.
하우징(100)은 그 내부로 외부 공기가 유입될 수 있는 흡인송풍부(110)와, 하우징(100) 내부 공기가 외부로 유출될 수 있는 자연통풍부(130)를 갖는다. 여기서, 자연통풍부(130)는 그 통풍구의 개폐 또는 그 크기를 조절할 수 있는 개방조절부를 갖는 것이 바람직하다.
하우징(100) 내부에는 유기폐기물을 발효 처리하는 유기폐기물 처리장치(200)가 설치된다. 이러한 유기폐기물 처리장치(200)는 내부 온도를 상승시키는 가열부와, 유기폐기물을 교반하는 교반기를 포함한다. 이러한 유기폐기물 처리장치(200)는 유기폐기물을 미생물 발효시켜 퇴비화한다. 유기폐기물은 미생물에 의해 발효되면서 탄소화합물, 질소화합물, 황화합물 등과 같은 다양한 발효가스를 생성한다.
하우징(100)에는 유기폐기물 처리장치(200)와 연결되는 발효가스 변환부(300)가 설치된다. 유기폐기물 처리장치(200)에서 발생한 발효가스는 발효가스 변환부(300)로 이동된다. 여기서 유기폐기물 처리장치(200)는 내부 가스를 발효가스 변환부(300)로 전달하기 위한 송풍기를 갖는 것이 바람직하다.
하우징(100)은 하우징(100) 내부 기체를 흡인하여 발효가스 변환부(300)로 주입하는 주입송풍부(120)를 갖는다. 주입송풍부(120)에 의한 하우징(100) 내부 기체는 유기폐기물 처리장치(200)의 발효가스와 함께 혼합되어 발효가스 변환부(300)로 전달된다.
도 2는 본 발명에 따른 발효가스 변환부(300)를 나타낸 단면도이다. 도 2를 도 1과 함께 참조하여 살펴보면, 본 발명에 따른 발효가스 변환부(300)는 상단부에서 유기폐기물 처리장치(200)로부터 발생한 발효가스가 유입되는 유입부(301)와 하단부에서 발효가스가 배출되는 배출부(302)를 가지고 축선방향으로 기립 설치되는 케이싱(305)을 갖는다.
케이싱(305)의 상부에는 유기폐기물 처리장치(200)로부터 이송되어 오는 발효가스를 가열하기 위한 가열부(310)가 설치된다. 가열부(310)는 발효가스를 65 내지 75℃로 예열하여 후단의 광촉매부(320)와의 반응을 최적화한다. 여기서, 가열부(310)는 탄소섬유발열체로 마련되는 것이 바람직하다. 가열부(310)의 하부에는 표면에 광촉매가 코팅된 복수의 광촉매부(320)가 설치된다. 복수의 광촉매부(320)는 유입부(301)로부터 배출부(302) 측을 따라 동심적으로 상호 이격 배치된다.
광촉매부(320)는 축선방향을 따라 관통된 적어도 하나의 통풍구(321)를 가지며, 유입부(301) 측으로부터 배출부(302) 측으로 갈수록 직경이 작아지는 깔때기 형상을 갖는다. 이러한 광촉매부(320)는 축선방향을 따라 연장된 회전축(330)과 일체로 결합되어 회전축(330)의 회전을 따라 회전된다. 광촉매부(320)의 반경방향 외측부는 케이싱(305)의 내경에 설치된 베어링(325)에 지지되어 회전 가능하다. 회전축(330)의 상단부는 회전구동부(335)인 모터와 결합되며, 회전축(330)의 하단부는 케이싱(305)에 대해 회전가능하게 지지하는 아이들링부(336)와 결합된다. 이에 따라, 회전축(330)은 회전구동부(335)의 구동에 의해 축선을 중심으로 회전될 수 있다. 광촉매부(320)는 발효가스에 포함된 휘발성 유기화합물(VOC), 질소화합물(NOx), 황화합물(SOx)과 같이 악취가스, 온실가스로 취급되는 기체물질들을 물(H2O) 및 이산화탄소(CO2) 등으로 분해할 수 있다.
한편, 케이싱(305)의 내경면에는 복수의 광촉매부(320)에 대해 빛을 발하는 복수의 광전달부(530)가 설치된다. 여기서 광전달부(530)는 다수의 광섬유 다발로써, 하우징(100) 상부에 설치된 광수집부(510)와 연결되어 광수집부(510)에 의해 수집되는 빛을 케이싱(305) 내부로 전달한다. 광전달부(530)는 LED 소자로 마련될 수 있으며, 이들과 혼용될 수도 있다.
발효가스 변환부(300)는 광촉매부(320)의 하부에 배치되는 냉각부(340)를 갖는다. 냉각부(340)는 발효가스 변환부(300)의 내경면으로부터 반경방향 내측으로 돌출된 복수의 냉각핀(341)과, 냉각핀(341)과 연결되어 냉각핀(341)으로부터 전달되어 오는 열을 외부로 방출하는 방열부(343)를 갖는다. 이러한 냉각부(340)는 증발냉각방식을 채택하며, 복수의 광촉매부(320)를 통과한 기체를 냉각 응축한다. 여기서 냉각부(340)는 발효가스 변환부(300)로부터 흡수한 열을 가열부(310) 또는 유기폐기물 처리장치(200)로 전달할 수 있다.
발효가스 변환부(300)의 하부에는 액체수집부(400)가 배치되며, 액체수집부(400)는 배출부(302)에 의해 발효가스 변환부(300)와 상호 연결된다. 여기서, 수집부(400)는 그 내부가 일정 온도 이하로 유지되도록 냉각시키는 냉각장치를 포함한다. 액체수집부(400)는 배출부(302)를 통해 발효가스 변환부(300)로부터 응축된 액체 및 응축되지 않은 기체를 수령한다. 응축된 액체는 수집부(400)에 저장 보관되고, 기체는 재순환로(450)를 통해 유기폐기물 처리장치(200)로 재 이송된다.
이러한 구조에 의해, 본 발명에 따른 유기폐기물 처리 시스템은 유기폐기물 처리장치(200)에서 발생하는 발효가스들을 광촉매부(320)로써 1차적으로 분해하고, 이렇게 분해된 기체를 냉각 응축할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 유기폐기물 처리 시스템은 악취가스 및/또는 온실가스에 해당하는 발효가스를 물 또는 이산화탄소와 같이 비교적 환경과 인체에 안전한 기체 또는 액체로 변환하여 처리할 수 있고 하우징(100) 내부 환경을 비교적 쾌적하게 마련할 수 있다.
한편, 유기폐기물 처리장치(200)로 계속해서 재순환되는 발효가스의 농도를 낮추기 위해, 유기폐기물 처리장치(200) 내부의 유기폐기물이 퇴비화된 후 이를 인출하고, 추가적인 유기폐기물의 투입 없이 발효가스만 재순환되도록 하여 발효가스의 농도를 낮출 수 있다.
100: 하우징 110: 흡인송풍부
120: 주입송풍부 130: 자연통풍구
200: 유기폐기물 처리장치 300: 발효가스 변환부
301: 유입부 302: 배출부
305: 케이싱 310: 히팅부
320: 광촉매부 321: 통풍구
325: 베어링 330: 회전축
335: 회전구동부 336: 아이들링부
340: 냉각부 341: 냉각핀
343: 방열부 400: 액체수집부
450: 재순환로 500: 광공급부
510: 광수집부 530: 광전달부

Claims (6)

  1. 유기폐기물의 처리 시스템에 있어서,
    하우징과;
    상기 하우징 내부에 설치되는 유기폐기물 처리장치와;
    상기 유기폐기물 처리장치로부터 발생한 발효가스가 유입되는 유입부 및 상기 발효가스가 배출되는 배출부를 갖는 케이싱과, 상기 유입부 측에 배치되어 상기 발효가스의 온도를 상승시키는 히팅부와, 표면에 광촉매가 코팅되며 적어도 하나의 통풍구를 가지고 상기 유입부 측으로부터 상기 배출부 측으로 갈수록 직경이 작아지며 외경이 상기 케이싱의 내경면에 회전 가능하게 지지되는 복수의 깔때기 형상의 광촉매부와, 상기 배출부 측에 배치되어 상기 광촉매부를 통과한 발효가스를 냉각 응축하는 냉각부를 갖는 발효가스 변환부와;
    상기 배출부와 연결되어 상기 응축된 액체를 수집하는 액체수집부와;
    상기 하우징 외부에 설치되어 빛을 수집하는 집광부와, 상기 집광부의 빛을 상기 광촉매부로 전달하는 광전달부를 갖는 광공급부와;
    상기 액체수집부와 상기 유기폐기물 처리장치를 상호 연결하는 재순환로를 포함하며,
    상기 발효가스 변환부는 상기 광촉매부와 축선 결합되는 회전축과, 상기 회전축을 회전 구동하는 회전구동부를 포함하고,
    상기 복수의 광촉매부는 상기 유입부로부터 상기 배출부 측을 따라 동심적으로 상호 이격되는 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 하우징 외부 기체를 상기 하우징 내부로 송풍하는 흡인송풍부와, 상기 유입부와 연결되며 상기 하우징 내부 기체를 상기 유입부로 주입하는 주입송풍부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 처리 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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JP2006061259A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Fujikura Ltd 再生機能付き脱臭装置、脱臭材再生方法、悪臭原因物質の除去方法、空調装置、自動車及び空気清浄機
JP2007216188A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Soliton Corp 光触媒反応装置
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