KR101855615B1

KR101855615B1 - 음식물 쓰레기 처리장치

Info

Publication number: KR101855615B1
Application number: KR1020170008729A
Authority: KR
Inventors: 권상동
Original assignee: 주식회사 대력; 권상동
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2018-05-10

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 특히 발효, 분해부 내에 투입되는 음식물 쓰레기가 발효, 분해되면서 일정 크기의 입자를 이루면 건조, 배출부로 분리(이동)되도록 함으로써, 발효, 분해부 내의 음식물 쓰레기 누적 양을 줄여 음식물 쓰레기 사이로 공기 유통이 원활토록 하여 처리 효율을 향상시키는 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다. 구성은 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 미생물을 통해 음식물 쓰레기를 발효, 분해처리하는 발효, 분해부와, 상기 발효, 분해부의 일 측 하부에 형성되어 분리되는 일정 크기의 음식물 쓰레기 입자를 수용하여 건조, 배출시켜 상기 발효, 분해부 내부의 음식물 쓰레기 누적 양을 줄여 공기 유통을 원활하게 하도록 내부 중앙으로 수평 상태를 이루며 분리된 입자형태의 음식물 쓰레기를 건조하여 지속적으로 배출시키는 스크루 컨베이어(screw conveyor)가 형성되는 건조, 배출부 및 상기 발효, 분해부와 건조, 배출부 사이에 형성되어 발효, 분해부에서 발효, 분해처리되어 일정 크기의 입자가 되면 통과시켜 건조, 배출부로 지속적으로 이동, 분리토록 하는 다수 개의 구멍을 갖는 스크린을 포함하여 이루어지는 발효, 건조기와; 상기 발효, 분해부의 일 측에 형성되어 발효, 분해부로부터 배출되는 폐열에 포함된 악취성분을 가열하여 제거하는 탈취수단과; 상기 탈취수단에 의해 가열, 이송되는 폐열과 외부로부터 주입되는 외부 공기를 열교환 하여 건조, 배출부에 공급하는 열교환수단과; 상기 발효, 분해부에서 발생하는 악취성분을 포함하는 폐열을 배출시키는 폐열배출수단; 을 포함하여 이루어지고, 상기 발효, 분해부와 건조, 배출부의 외주 면에는 제1 폐열활용부와 제2 폐열활용부로 이루어지고, 제1 폐열활용부와 제2 폐열활용부의 일 측에는 제1 폐열활용부에서 건조 열원으로 사용된 폐열이 제2 폐열활용부로 이동될 수 있도록 연결로가 연결되는 폐열활용부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

음식물 쓰레기 처리장치{apparatus for disposing organic waste}

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 특히 발효, 분해부 내에 투입되는 음식물 쓰레기가 발효, 분해되면서 일정 크기의 입자를 이루면 건조, 배출부로 분리(이동)되도록 함으로써, 발효, 분해부 내의 음식물 쓰레기 누적 양을 줄여 음식물 쓰레기 사이로 공기 유통이 원활토록 하여 처리 효율을 향상시키는 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 농수산 부산물과 같은 음식물 쓰레기를 처리하기 위해 음식물 쓰레기 처리장치가 사용된다.

이러한 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기를 소각하거나, 화학적 방식으로 처리하거나, 생물학적 방식 등으로 처리하고 있다.

이중, 생물학적 방식을 이용하는 음식물 쓰레기 처리장치는 미생물을 이용하여 발효, 분해하도록 구성된다.

즉, 음식물 쓰레기와 호기성 미생물을 접종한 바이오칩의 혼합물을 교반기에 투입하고 전기나 가스 등을 이용하는 가열수단으로 공기와 같은 유체를 가열하여 열기를 공급함과 동시에 지속적으로 교반(혼합) 함으로써 호기성 미생물들에 의해 음식물 쓰레기가 교반기 내부에서 분해되도록 구성된다.

그러나 종래의 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기를 분해할 때 발생하는 수증기 및 가스를 포함하는 고온의 폐열을 탈취 후 외부로 배출시켜 버리거나, 재사용을 제대로 하지 못하기 때문에 음식물 쓰레기의 분해에 반드시 필요한 열에너지(열기)를 생산 공급하는 가열수단(히터, 열적탈취수단 등)을 자주 가동시켜야 하므로 에너지 효율이 낮아 음식물 쓰레기 처리비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또, 다량의 수분이 함유된 음식물 쓰레기가 교반기 내부로 한꺼번에 투입될 경우 과수분 상태로 머무를 수밖에 없는 구조를 이루기 때문에 공기의 소통이 원활하지 못해 처리시간이 현저하게 지연되고 이에 따라 교반기 내부의 온도저하로 인해 열에너지의 사용 증가로 전기나 가스를 사용하는 가열수단의 가동비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 교반기 내부에서 음식물 쓰레기를 완전히 발효 건조 후 한꺼번에 배출시키기 때문에 교반기 내에 음식물 쓰레기 입자가 누적되어 공기 유통이 원활하게 이루어지지 않아 원활한 호기성 소화를 이룰 수 없기 때문에 음식물 쓰레기 처리 효율이 저하되는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-0639365호

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 발효, 분해부 내에 투입되는 음식물 쓰레기가 발효, 분해되면서 일정 크기의 입자를 이루면 건조, 배출부로 분리, 배출되도록 함으로써, 발효, 분해부 내에 음식물 쓰레기 누적 양을 줄여 호기성 소화를 원활하게 이루도록 하는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 발효, 분해에 사용된 폐열을 재활용하여 에너지 소비를 최소화하고 비용을 절감토록 하는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 미생물을 통해 음식물 쓰레기를 발효, 분해처리하는 발효, 분해부와, 상기 발효, 분해부의 일 측 하부에 형성되어 분리되는 일정 크기의 음식물 쓰레기 입자를 수용하여 건조, 배출시켜 상기 발효, 분해부 내부의 음식물 쓰레기 누적 양을 줄여 공기 유통을 원활하게 하도록 내부 중앙으로 수평 상태를 이루며 분리된 입자형태의 음식물 쓰레기를 건조하여 지속적으로 배출시키는 스크루 컨베이어(screw conveyor)가 형성되는 건조, 배출부 및 상기 발효, 분해부와 건조, 배출부 사이에 형성되어 발효, 분해부에서 발효, 분해처리되어 일정 크기의 입자가 되면 통과시켜 건조, 배출부로 지속적으로 이동, 분리토록 하는 다수 개의 구멍을 갖는 스크린을 포함하여 이루어지는 발효, 건조기와; 상기 발효, 분해부의 일 측에 형성되어 발효, 분해부로부터 배출되는 폐열에 포함된 악취성분을 가열하여 제거하는 탈취수단과; 상기 탈취수단에 의해 가열, 이송되는 폐열과 외부로부터 주입되는 외부 공기를 열교환 하여 건조, 배출부에 공급하는 열교환수단과; 상기 발효, 분해부에서 발생하는 악취성분을 포함하는 폐열을 배출시키는 폐열배출수단; 을 포함하여 이루어지고, 상기 발효, 분해부와 건조, 배출부의 외주 면에는 제1 폐열활용부와 제2 폐열활용부로 이루어지고, 제1 폐열활용부와 제2 폐열활용부의 일 측에는 제1 폐열활용부에서 건조 열원으로 사용된 폐열이 제2 폐열활용부로 이동될 수 있도록 연결로가 연결되는 폐열활용부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

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이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 음식물 쓰레기의 처리시 발생하는 수증기 및 가스를 포함하는 고온의 폐열을 재사용함으로써, 투입된 열에너지의 회수 효율을 극대화함과 동시에 열에너지 손실을 최소화하여 가열수단의 가동 최소화로 에너지 사용 비용을 현저하게 절감하는 효과가 있다.

또, 본 발명은 발효, 분해부 내에 투입되는 음식물 쓰레기가 발효, 분해되면서 일정 크기의 입자를 이루면 건조, 배출부로 분리되도록 함으로써, 발효, 분해부 내의 음식물 쓰레기 누적 양을 줄여 공기 유통을 원활히 하여 처리 효율 향상을 이루는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 요부 분리상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 조립상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 요부 단면 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 사용 상태로서 유체가 이동, 순환되는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치(1000)는 발효, 건조기(100)와 탈취수단(200)과 열교환수단(300) 및 폐열배출수단(400)으로 대별되어 이루어진다.

상기 발효, 건조기(100)는, 단면이 U자 형태로 형성되고 미생물을 통해 음식물 쓰레기를 발효, 분해처리하는 발효, 분해부(110)와, 상기 발효, 분해부(110)의 일 측 하부에 형성되어 발효, 분해부(110)에서 발효, 분해처리되어 분리(이동)되는 일정 크기의 음식물 쓰레기 입자를 수용하여 지속적으로 건조, 배출시켜 상기 발효, 분해부(110) 내부의 음식물 쓰레기 누적 양을 줄이고, 수분 누적을 최소화하며, 공기 유통을 원활하게 하는 건조, 배출부(120)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 발효, 분해부(110)의 상면에는 음식물 쓰레기의 투입을 위한 투입구(111)가 형성되고, 내부 중앙으로는 수평을 이루며 투입되는 음식물 쓰레기를 바이오칩과 고르게 혼합(교반)하는 교반 날개(112a)를 갖는 교반축(112)이 형성된다.

또, 상기 교반 날개(112a) 면에는 하나 또는 복수 개의 관통 구멍을 형성하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 교반 날개(112a)가 음식물 쓰리기를 혼합 동작시 밀어내는 동작 부하를 줄여 혼합 효율을 향상시키고 교반축(112)과 교반 날개(112a)의 내구성 향상을 이룰 수 있다.

그리고 상기 교반축(112)의 일단은 발효, 분해부(110)의 측면으로 설치되는 동력원인 모터(113)의 축과 연결되어 모터(113)의 동작에 연동하여 회전동작하면서 상기 발효, 분해부(110) 내로 투입되는 음식물 쓰레기를 고르게 교반하여 원활한 발효, 분해를 이루게 한다.

또, 상기 발효, 분해부(110)는 건조, 배출부(120)에 비해 크게 형성되고, 상기 발효, 분해부(110)와 건조, 배출부(120) 사이에는 발효, 분해부(110)에서 발효, 분해처리되어 일정 크기의 입자가 되면 통과시켜 건조, 배출부(120)로 지속적으로 이동, 분리토록 하는 다수 개의 구멍(131)을 갖는 스크린(130)이 형성된다.

상기 스크린(130)은 각 구멍(131)의 지름을 필요에 따라 크게 하거나 작게 형성할 수 있다.

여기서, 상기 스크린(130)의 각 구멍(131)은 발효, 분해부(110) 쪽에서 건조, 배출부(120) 쪽으로 갈수록 그 단면적이 넓어지는 테이퍼 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 스크린(130)의 각 구멍(131)이 테이퍼 지도록 형성됨에 따라 발효, 분해부(110)에서 발효, 분해처리된 음식물 쓰레기는 각 구멍(131)의 입구부분을 통과한 후에는 반대 측으로 갈수록 각 구멍(131)의 단면적이 점점 증가하기 때문에 각 구멍(131)의 내면과 음식물 쓰레기 간에 작용하는 마찰력을 현저하게 줄일 수 있어 음식물 쓰레기의 점도가 높은 경우라도 음식물 쓰레기가 각 구멍(131)에 걸려 막히는 가능성을 효율적으로 차단할 수 있다.

또, 상기 건조, 배출부(120)의 일 측 하부에는 건조된 음식물 쓰레기의 배출을 위한 배출구(121)가 형성되고, 내부 중앙으로는 수평 상태를 이루며 분리된 입자형태의 음식물 쓰레기를 신속하고 원활하게 건조하여 지속적으로 배출시키는 스크루 컨베이어(screw conveyor)(122)가 형성된다.

상기 스크루 컨베이어(122)의 일단은 건조, 배출부(120)의 측면으로 설치되는 동력원인 모터(123)의 축과 연결되어 모터(123)의 동작에 연동하여 회전동작하면서 건조, 배출부(120)로 유입된 입자형태의 음식물 쓰레기를 신속하고 원활하게 건조하도록 고르게 뒤집으면서 축 방향의 추진력을 주어 상기 배출구(121)로 배출시키게 된다.

즉, 상기 발효, 분해부(110)로 투입된 음식물 쓰레기는 모터(113)의 회전동작에 연동하는 교반 날개(112a)를 갖는 교반축(112)에 의해 고르게 교반(혼합) 되면서 발효, 분해처리된다.

상기 발효, 분해부(110)에서 발효, 분해처리된 음식물 쓰레기는 일정 크기의 입자 예컨대, 상기 스크린(130)의 각 구멍(131)보다 작은 입자를 이루게 되면 스크린(130)의 각 구멍(131)을 관통하여 분리되면서 건조, 배출부(120)로 유입된다.

이때, 상기 발효, 분해부(110) 내의 발효, 분해처리된 음식물 쓰레기가 스크린(130)의 각 구멍(131)을 통해 건조, 배출부(120)로 분리되면서 상기 발효, 분해부(110) 내의 음식물 쓰레기는 밀도가 낮아져 공기의 유통을 방해하지 않으므로 음식물 쓰레기 사이로 공기가 원활하게 공급됨과 동시에 수분의 누적량도 줄어들게 된다.

또, 상기 스크린(130)에 의해 분리되어 건조, 배출부(120)로 유입된 음식물 쓰레기 입자는 모터(123)의 동작에 연동하는 스크루 컨베이어(122)에 의해 지속적으로 이송되면서 건조 및 배출된다.

이때, 상기 발효, 분해부(110) 내부로 투입된 음식물 쓰레기는 발효, 분해처리됨과 동시에 건조, 배출부(120)로 분리되어 실시간으로 건조, 배출되기 때문에 상기 발효, 분해부(110) 내에 음식물 쓰레기의 누적량이 점차 감소 되므로 공기가 음식물 쓰레기 사이로 원활하게 유통된다.

이에 따라, 상기 발효, 분해부(110)로 투입된 호기성 미생물의 활동을 적절하게 유지시켜 분해효율이 향상되어 폐기물 처리장치(1000)의 동작부하를 줄일 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 상기 바이오칩은 음식물 쓰레기를 원활하게 발효, 분해처리할 수 있도록 호기성 미생물이 접종된 것, 즉 음식물 쓰레기를 발효, 분해하기 위한 미생물이 생육할 수 있는 환경을 제공하고 수분을 조절할 수 있는 톱밥 또는 우드 칩 등으로 이루어 지는 것이 바람직하다.

또, 상기 발효, 분해부(110)와 건조, 배출부(120)의 외주 면에는 폐열활용부(140)가 형성된다.

여기서, 상기 폐열활용부(140)는 건조, 배출부(120)의 외주를 감싸도록 형성되는 제1 폐열활용부(141)와, 발효, 분해부(110)의 외주를 감싸도록 형성되는 제2 폐열활용부(142)로 이루어진다.

또, 상기 제1 폐열활용부(141)와 제2 폐열활용부(142)는 발효, 분해부(110)와 건조, 배출부(120)의 외주를 따라 감싸는 이중 관 이 S자 형태로 형성되거나, 또는 복수 개의 격벽(w)이 지그재그 형태로 형성되어 유입되는 폐열이 S자 형태로 흐르도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 폐열활용부(141)와 제2 폐열활용부(142)의 일 측에는 제1 폐열활용부(141)에서 건조 열원으로 사용된 폐열이 제2 폐열활용부(142)로 이동될 수 있도록 연결로(143)가 연결된다.

즉, 상기 제1 폐열활용부(141)로 유입되어 S자 형태로 흐르면서 건조, 배출부(120) 내로 분리 이동된 음식물 쓰레기 입자의 건조에 사용된 폐열은 상기 연결로(143)를 통해 제2 폐열활용부(142)로 유입되어 발효, 분해부(110) 내의 음식물 쓰레기 발효, 분해를 위한 열원으로 사용된다.

그리고 상기 제1 폐열활용부(141)와 제2 폐열활용부(142)로 유입되어 건조 및 발효, 분해에 사용된 폐열은 추후 설명할 폐열배출수단(400)의 폐열 배출관(430)을 통해 대기로 배출된다.

이와 같이, 폐열을 폐열활용부(140)로 유입시켜 음식물 쓰레기의 건조와 발효, 분해에 재사용함으로써, 상기 탈취수단(200)을 구성하는 열적탈취수단(220)의 잦은 가열을 예방하고 열효율을 향상시켜 에너지 절감을 이룰 수 있다.

한편, 상기 발효, 분해부(110)와, 상기 탈취수단(200) 사이에는 음식물 쓰레기의 발효, 분해처리시 발생하는 고온의 수증기와 가스, 공기를 포함하는 폐열을 배출하는 폐열 배출관(150)이 형성된다.

상기 탈취수단(200)은 상기 발효, 분해부(110)의 일 측에 형성되어 발효, 분해부(110)로부터 배출되는 폐열(배기가스)에 포함된 악취성분을 가열하여 제거하는 역할을 한다.

상기 탈취수단(200)은 발효, 분해부(110)로부터 배출되어 폐열 배출관(150)을 통해 유입되는 폐열에 포함된 악취성분을 생물학적으로 분해 제거하는 바이오탈취수단(210)과, 상기 바이오탈취수단(210)으로부터 탈취된 폐열을 가열하여 살균, 탈취하는 열적탈취수단(220)과 상기 열적탈취수단(220)으로부터 배출된 폐열에 포함된 중금속 성분을 촉매로 제거하는 촉매탈취수단(230)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 바이오탈취수단(210)은, 담체에 부착된 미생물을 사용하여 악취물질을 이산화탄소, 물 그리고 광물염으로 전환시키는 것으로서, 고농도 탄화수소 증기의 배출하는 경우는 증기를 냉각, 응축하여 회수함과 동시에 배출가스 중의 탄화수소 농도를 저감시키는 응축법을 이용할 수 있다.

상기 열적탈취수단(220)은 구리 또는 강관제의 공기가열 코일이나 전기히터 등으로 이루어지는 것이 바람직하나, 전열선이나 가스 등을 사용하여 공기를 가열할 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않고 다양한 구성을 채용할 수 있다.

상기 촉매탈취수단(230)은 백금합금에 활성 알루미나를 코팅한 것이나 니크롬선에 백금합금을 코팅한 것 등이 사용될 수 있다.

또, 상기 바이오탈취수단(210)과 열적탈취수단(220) 사이에는 상기 바이오탈취수단(210)으로부터 탈취, 이송되는 폐열을 이송하는 제1 폐열 이송관(240)이 설치된다.

또한, 상기 촉매탈취수단(230)과 폐열활용부(140) 사이에는 상기 촉매탈취수단(210)으로부터 탈취, 이송되는 폐열을 이송하는 제2 폐열 이송관(250)이 설치된다.

이와 같은 구성의 상기 탈취수단(200)은 음식물 쓰레기의 발효, 분해에 사용된 폐열에 포함된 악취성분을 완전히 제거함으로써, 음식물 쓰레기 처리시 쾌적한 환경을 도모할 수 있다.

상기 열교환수단(300)은 탈취수단(200)에 의해 가열, 이송되는 폐열과 외부로부터 주입되는 외부 공기를 열교환 하여 상기 건조, 배출부(120)에 공급하는 역할을 한다.

즉, 상기 열교환수단(300)은 외부로부터 공기를 흡입하여 공급하도록 공기흡입관(330) 및 공기공급 관(340)과 연결되는 공기공급송풍기(310)와, 상기 제2 폐열 이송관(250)의 일부분을 통해 설치되어 탈취수단(200)에 의해 가열, 이송되는 폐열과 외부 공기를 열교환하는 열교환기(320)로 이루어진다.

여기서, 상기 공기공급 관(340)은 상기 공기공급송풍기(310)의 배기구(미도시)와 연결되고, 타 일단은 상기 열교환기(320)를 거쳐 상기 건조, 배출부(120)와 연결되도록 구성된다.

그리고 상기 열교환수단(300)은 외부로부터 유입되는 공기의 공급량을 가감하거나 상기 공기공급 관(340) 등에 설치되는 별도의 밸브(미도시)의 개폐 동작을 조절함에 따라 공기온도를 조절하여 발효, 분해 또는 건조 효율을 높이도록 할 수 있다.

예컨대, 발효, 분해에 필요한 온도보다 높은 경우 외부로부터 유입되는 공기의 량을 늘이거나 상기 밸브의 개방 상태를 늘여 공기온도를 낮추고, 발효, 분해에 필요한 온도보다 낮은 경우 외부로부터 유입되는 공기의 량을 줄이거나 상기 밸브의 개방 상태를 줄여 공기온도를 높일 수 있다.

또, 상기 열교환기(320)는 상기 제2 폐열 이송관(250)의 일부 구간 외 측을 감싸도록 형성되는 관형 가열기(tubular heater : 원통(shell) 중에 설치된 여러 개의 전열관 내부를 흐르는 액체를 관 외부에서 가열하는 형식을 다관형 교환기 또는 원통다관식 열교환기(shell and tube heat exchanger 라고 부른다)로 이루어지는 것이 바람직하나, 폐열의 회수 효율을 용이하게 높일 수 있는 것이라면 이에 한정되지 않고 다양하게 형성될 수 있다.

이러한 구성의 상기 열교환기(320)는 상기 제2 폐열 이송관(250)을 통해 건조, 배출부(120)의 내부로 송출되는 폐열과 상기 공기공급송풍기(310)의 흡기구(미도시)와 연결된 공기흡입관(330)을 통해 외부로부터 유입되는 신선한 외부 공기를 열교환시켜 상기 제2 공기공급관(342)을 통해 폐열활용부(140) 내로 공급함으로써, 발효, 건조기(100) 내부의 온도저하 없이 음식물 쓰레기와 바이오칩 혼합물의 발효, 분해 및 건조에 필요한 공기와 열을 제공할 수 있기 때문에 종래에 비해 현저한 에너지 절감을 이룰 수 있다.

상기 폐열배출수단(400)은 상기 발효, 분해부(110)에서 발생하는 악취성분을 포함하는 폐열을 배출시키는 역할을 한다.

즉, 상기 폐열배출수단(400)은 발효, 분해부(110)에서 발생하는 악취성분을 외부로 배출하도록 흡입구와 배기구(미도시)를 갖는 폐열배출송풍기(410)와, 일단이 상기 발효, 분해부(110)의 일 측과 연결되고 타 일단은 상기 폐열배출송풍기(410)의 흡기구와 연결되는 폐열흡입관(420)과 상기 폐열배출송풍기(410)의 배기구와 연결되는 폐열배출관(430)을 포함하여 구성된다.

이러한 구성의 상기 폐열배출수단(400)은 폐열배출송풍기(410)가 동작하게 되면 상기 폐열흡입관(420)을 통해 폐열이 빨려들어 상기 폐열배출관(430)을 통해 대기로 배출된다.

이때, 상기 폐열배출송풍기(410)의 동작에 연동하여 발효, 분해부(110) 내부의 폐열은 폐열 배출관(170)을 통해 바이오 탈취수단(210)과 제1 폐열이송 관(240) 및 열적탈취수단(220), 촉매탈취수단(230)과 제2 폐열이송 관(250)을 거쳐 상기 폐열활용부(140)로 원활한 이송이 이루어지게 된다.

또, 상기 폐열배출관(430)에는 탈취기(미도시)를 설치하여 외부로 배출되는 폐열에 포함된 악취성분을 제거하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치(100)는 발효, 분해부(110)의 투입구(111)를 통해 음식물 쓰레기가 투입되면 모터(113)로 교반 날개(112a)가 형성된 교반축(112)을 회전동작시켜 호기성 미생물을 접종한 바이오칩과 고르게 혼합한다.

그리고 상기 탈취수단(200)의 열적탈취수단(220)이 동작하면서 공기, 폐열을 가열하여 악취성분이 제거되도록 한 후, 제2 폐열이송관(250)으로 이송되도록 한다.

계속해서, 상기 제2 폐열이송관(250)을 통해 이송되는 폐열은, 상기 열교환수단(300)의 공기공급송풍기(310)와 공기흡입관(330)에 의해 유입되는 외부 공기와 열교환기(320)를 통과하면서 열교환이 이루어진다.

이때, 상기 열교환기(320)에 의해 열교환된 신선한 외부 공기는 상기 공기공급송풍기(310)의 배기구(미도시)와 연결된 공기공급관(340)을 통해 건조, 배출부(120) 내로 공급된다.

그리고 상기 제2 폐열이송관(250)을 통해 이송되는 폐열은 상기 건조, 배출부(120)의 외주에 형성된 폐열활용부(140)로 유입된 후, S자 형태로 흐르면서 건조, 배출부(120) 내로 분리 이동된 음식물 쓰레기 입자를 건조하게 된다.

즉, 상기 열교환기(320)에 의해 열교환이 이루어져 건조, 배출부(120)로 공급된 외부 공기는 상기 스크린(130)에 형성된 다수 개의 구멍(131)을 통해 일 측에 위치하는 발효, 분해부(110)로 유입되어 바이오칩과 혼합된 음식물 쓰레기와 활발하고 고르게 접촉하면서 음식물 쓰레기를 발효, 분해처리 한다.

이때, 상기 발효, 분해부(110)에서 음식물 쓰레기가 소정의 수준으로 발효, 분해가 이루어짐에 따라 입자의 크기가 작아지면 상기 스크린(130)의 각 구멍(131)을 통해 분리, 이동되어 건조, 배출부(120)로 유입된다.

그리고 상기 폐열활용부(140)의 제1 폐열활용부(141)로 유입된 폐열은 상기 건조, 배출부(120)로 분리 이동된 음식물 쓰레기 입자를 건조처리한 후, 상기 제2 폐열활용부(142)로 유입되어 발효, 분해부(110)에 필요한 열기를 지속적으로 공급하게 된다.

그리고 상기 폐열활용부(140)로 유입되어 건조 및 발효, 분해에 사용된 폐열은 상기 폐열배출수단(400)의 폐열배출송풍기(410)와 폐열배출관(430)을 통해 대기로 배출된다.

한편, 상기 발효, 건조기(100)에서 바이오칩과 혼합된 음식물 쓰레기의 발효, 분해가 이루어짐에 따라 발생하는 고온의 수증기와 가스, 공기를 포함하는 폐열은 상기 배출관(150)에 의해 다시 탈취수단(200)과 열교환수단(300) 및 폐열배출수단(400)으로 순환 배출되는 과정이 지속적으로 반복된다.

즉, 상기 폐열배출수단(400)에 의해 상기 발효, 분해부(110) 및 건조, 배출부(120) 내의 폐열은 상기 탈취수단(200)으로 배기(배출) 되고 상기 탈취수단(200)에 의해 탈취, 가열되어 상기 열교환수단(300)에 의해 열교환 되고, 상기 폐열활용부(140)를 통해 건조 및 발효, 분해에 사용된 후 외부로 배출된다.

따라서, 본 발명은 발효, 분해부 내에 투입되는 음식물 쓰레기가 발효, 분해되면서 일정 크기의 입자를 이루면 건조, 배출부로 분리시켜 발효, 분해부 내의 음식물 쓰레기 누적 양을 줄여 공기 유통을 원활히 하여 처리 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명은 음식물 쓰레기의 발효, 분해 처리에 사용되고 배출되는 폐열을 바로 외부로 배출하여 버리지 않고 열교환 시키고, 열교환된 공기를 건조, 배출부 내, 외부로 순환, 공급함으로써, 발효, 건조기 내부의 온도저하를 최소화하여 가열 공기를 제공하기 위한 가열수단(예컨대, 열적탈취수단)의 잦은 가동을 예방하고 열효율을 향상시켜 현저한 에너지 절감을 이룰 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

1000 : 음식물 쓰레기 처리장치 100 : 발효, 건조기
110 : 발효, 분해부 111 : 투입구
112 : 교반축 112a : 교반 날개
113 : 모터 120 : 건조, 배출부
121 : 배출구 122 : 스크루 컨베이어
123 : 모터 130 : 스크린
131 : 구멍 140 : 폐열활용부
141 : 제1 폐열활용부 142 : 제2 폐열활용부
200 : 탈취수단 210 : 바이오탈취수단
220 : 열적탈취수단 230 : 촉매탈취수단
240 : 제1 폐열이송관 250 : 제2 폐열이송관
300 : 열교환수단 310 : 공기공급송풍기
320 : 열교환기 330 : 공기흡입관
340 : 공기공급관 400 : 폐열배출수단
410 : 폐열배출송풍기 420 : 폐열흡입관
430 : 폐열배출관

Claims

음식물 쓰레기 처리장치에 있어서,
미생물을 통해 음식물 쓰레기를 발효, 분해처리하는 발효, 분해부와, 상기 발효, 분해부의 일 측 하부에 형성되어 분리되는 일정 크기의 음식물 쓰레기 입자를 수용하여 건조, 배출시켜 상기 발효, 분해부 내부의 음식물 쓰레기 누적 양을 줄여 공기 유통을 원활하게 하도록 내부 중앙으로 수평 상태를 이루며 분리된 입자형태의 음식물 쓰레기를 건조하여 지속적으로 배출시키는 스크루 컨베이어(screw conveyor)가 형성되는 건조, 배출부 및 상기 발효, 분해부와 건조, 배출부 사이에 형성되어 발효, 분해부에서 발효, 분해처리되어 일정 크기의 입자가 되면 통과시켜 건조, 배출부로 지속적으로 이동, 분리토록 하는 다수 개의 구멍을 갖는 스크린을 포함하여 이루어지는 발효, 건조기와;
상기 발효, 분해부의 일 측에 형성되어 발효, 분해부로부터 배출되는 폐열에 포함된 악취성분을 가열하여 제거하는 탈취수단과;
상기 탈취수단에 의해 가열, 이송되는 폐열과 외부로부터 주입되는 외부 공기를 열교환 하여 건조, 배출부에 공급하는 열교환수단과;
상기 발효, 분해부에서 발생하는 악취성분을 포함하는 폐열을 배출시키는 폐열배출수단; 을 포함하여 이루어지고,
상기 발효, 분해부와 건조, 배출부의 외주 면에는 제1 폐열활용부와 제2 폐열활용부로 이루어지고, 제1 폐열활용부와 제2 폐열활용부의 일 측에는 제1 폐열활용부에서 건조 열원으로 사용된 폐열이 제2 폐열활용부로 이동될 수 있도록 연결로가 연결되는 폐열활용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
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