KR102029615B1 - 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기에 관한 것으로, 미생물 발효통(10)과; 뚜껑부(10')와; 상기 미생물 발효통(10)의 중심부에 좌우 횡으로 설치되는 교반 회전축(20)과; 교반수단(23)과; 모터(30)와; 제어 하우징(40)과; 수분 공급수단(50)과; 배수구(12)와; 산소 공급수단 또는 배수홈 청소수단(60)과; 도시하지 않은 제어반과; 쓰레기 투입구(70)와; 조작버튼(80) 및; 미생물 배양 조성물을 별도 구비하여 음식물 쓰레기 발효 분해를 단시간에 효과적으로 완전 소멸함으로써 처리 효율이 높아 소멸처리되지 않은 유기폐기물이 발생하지 않고 CO2, NH3 등 유해가스의 악취 발생량을 획기적으로 저감하는 데 유효하며, 미생물 발효통 내에 분사 공급하는 물의 양을 최소화하면서도 음식물쓰레기의 소멸처리 효율을 극대화시켜 미생물 발효통의 내부에 소멸되지 않은 음식물쓰레기가 전혀 없고, 악취가 발생하지 않을 뿐만 아니라 미생물을 이용한 생물학적 분해과정 후에 생기는 잔존물이 정수처리 하수의 규정에 적합하여 추가적인 정수장치를 설치할 필요가 없으므로 그에 따른 장치의 제작 비용 및 관리 비용을 줄여 음식물 쓰레기 처리에 소요되는 경비가 최소화되어 경제성이 탁월하면서도 소형화로 가정에서 사용하기에 편리한 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기를 다양한 공서 균주의 미생물 종균으로 발효하여 완전히 소멸시키는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가정에서 편리하게 사용할 수 있는 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기에 관한 것이다.
음식물쓰레기 발효처리장치는 한국공개실용신안 공개번호 제20-1994-12627호 (고안의 명칭: 고속분해발효비료제조기), 한국공개실용신안 공개번호 제20-1994-12628호(고안의 명칭: 유기물발효장치), 한국공개특허 공개번호 제10-1996-4300호(발명의 명칭: 음식물쓰레기의 사료 및 비료화방법 및 플랜트), 한국공고실용신안 공고번호 제20-1995-7395호(고안의 명칭: 음식물쓰레기의 고속퇴비화장치) 및 한국공개실용신안 공개번호 제20-1994-24804호(고안의 명칭: 음식물쓰레기발효통) 등의 미생물을 이용한 음식물쓰레기 또는 유기물을 비료 또는 사료화하는 처리 장치가 다수 개발된 바 있다.
상기한 음식물 쓰레기 또는 유기물의 처리방법 및 장치들은 유기폐기물을 감량시키는데 그 목적이 있고, 따라서 다소의 효과가 있을 수 있는 반면, 분해에 많은 시간이 소요되어 능률이 낮은 문제점, 및 처리능력이 낮아서 완전히 소멸처리되지 않은 유기폐기물을 배출시켜, 유해가스로 인한 악취가 극심하게 발생하는 문제점들이 있다.
한편 본 발명과 유사한 기술분야로서, 종래의 음식물쓰레기 소멸장치에 관한 다른 예로서는 한국등록실용신안 등록번호 제20-270982호(고안의 명칭: 유기 폐기물 분해 장치), 한국공개특허 공개번호 제10-2006-19663호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸화기기), 한국등록특허 등록번호 제10-535699호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸장치의 교반조 구조) 및 특허 제0808132호(음식물 쓰레기 소멸장치) 등을 들 수 있다.
이 중, 상기 한국등록실용신안 등록번호 제20-270982호(고안의 명칭: 유기 폐기물 분해 장치)는 베이스 프레임에 설치되고 미생물이 담긴 원통 모양의 쉘 케이스, 쉘 케이스의 중앙에 회전 가능하게 설치된 샤프트, 샤프트에 결합되어 쉘 케이스에 투입된 유기 폐기물을 교반 및 분쇄하는 아암 블레이드, 샤프트에 회전력을 제공하는 구동모터 및 쉘 케이스 내부로 공급되는 공기를 예열하는 프리 히터를 포함하여, 미생물 및 가열된 공기를 이용해 유기 폐기물을 고속 소멸할 수 있는 유기 폐기물 분해장치를 개시한다.
또, 상기 한국공개특허 공개번호 제10-2006-19663호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸화기기)는, 분쇄밀, 그 하부의 교반분쇄날개 및 분사시스템을 포함하여, 투입구를 통해 처리조로 투입된 음식물쓰레기를 분쇄밀에 의해 1차 처리한 후, 교반분쇄날개에 의해 2차 처리함으로써, 분해시간을 단축할 수 있고, 처리조의 내부에 설치된 분사시스템에 의해 처리조 내부를 청소할 수 있는 음식물 쓰레기 소멸기기를 개시한다.
그리고, 상기 한국등록특허 등록번호 제10-535699호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸장치의 교반조 구조)는 배수공을 갖는 상부바닥과 배수구를 갖는 하부바닥의 이중구조로 이루어진 교반조, 교반조의 상부바닥 위에 결합 설치되고 배수공을 갖는 분리형 바닥판 및 분리형 바닥판과 상부바닥 사이에 개입된 망체, 및 교반조 내에 투입된 음식물쓰레기를 교반시키는 교반날개를 포함하여, 음식물쓰레기에서 배출된 취출수를 망체, 하부바닥 및 배수구를 통해 외부로 배수할 수 있고, 분리형 바닥판의 교환으로 교반조의 바닥부위를 용이하게 교환할 수 있는 음식물쓰레기 소멸장치의 교반조 구조를 개시한다.
그러나, 종래의 상기 다른 예에 따른 소멸 장치들은 아날로그 방식에 의한 수동 스위치장치들에 의해 작동되므로, 조작이 불편하고, 자동 또는 수동 모드에 의한 구동을 선택할 수 없는 문제점이 있다. 그리고, 쉘케이스(교반통)의 내부에는 온수를 분사 공급시킬 수 없으므로 음식물쓰레기의 소멸처리 능력이 떨어지는 문제점이 있을 뿐만 아니라 쉘케이스(교반통)의 내부를 깨끗하게 처리할 수 없어 악취가 격하게 발생하는 문제점이 있다.
한편, 본 출원인의 선출원 특허 등록특허 제10-0808132호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸처리장치), 제10-0832785호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸처리시스템장치) 및 제10-0831380호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸처리장치)에 개시된 장치는 음식물 쓰레기 발효분해에 많은 시간이 소요되어 능률이 떨어지고, 완전히 처리되지 못하여 배출된 음식물쓰레기로 인한 유해가스 및 극심한 악취가 유발되는 문제점, 아날로그방식에 의해 작동되어 조작이 불편하고, 자동 또는 수동 모드를 선택할 수 없는 문제점, 쉘케이스(교반통)의 내부에 온수를 분사 공급할 수 없어 음식물쓰레기의 소멸처리 능력이 떨어지는 문제점, 및 쉘케이스(교반통)의 내부를 깨끗하게 처리할 수 없어 악취가 격하게 발생하는 문제점을 어느 정도 해소하였다.
그러나, 상기 원인이 선출원 등록특허받은 음식물쓰레기 소멸처리장치 또는 소멸처리시스템장치 들은 미생물을 이용한 생물학적 분해과정 후에 생기는 잔존물을 하수로 배출하는 데 있어서, 각 국가별로 제시된 하수의 기준량을 맞추기 힘든 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인해, 몇몇 나라에서 사용이 불가한 경우가 발생할 수 있으므로, 하수의 수질을 개선시키기 위한 추가적인 장치가 요구되어 왔다.
또한, 분해된 음식물을 하수로 보내는 과정에 있어서, 상당한 양의 물이 소요된다. 음식물쓰레기의 분해를 효과적으로 하기 위한 환경을 만들기 위해, 교반통 내에 물을 공급하는 수분공급 기능, 분해된 음식물을 하수로 보내기 위해 세척하는 배수기능을 수행함에 있어, 1회 사이클당 약 4리터의 물이 사용되며, 이를 하루의 사용량으로 환산하면 약 400리터의 물이 요구될 것으로 예상될 수 있다. 이와 같이 많은 양의 물을 사용하는 점은 음식물쓰레기 소멸장치의 친환경적인 특징에 저해가 되는 요소가 되므로, 효과적인 물 사용량 관리 대책이 요구된다.
한편, 음식물쓰레기 소멸처리장치는 대체로 대형 마켓에서 유통기한이 경과한 음식물을 처리하는 데에 이용된다. 이 경우, 음식물은 포장된 상태로 상품화되는 것이 일반적이다. 이때, 포장된 음식물쓰레기를 그대로 음식물쓰레기 소멸처리장치에 투입하면, 포장폐기물(packaging waste, 본 명세서에서, '포장폐기물'은 포장에 사용된 후 버려지는 물질을 의미하며, 포장용기, 포장재 및 완충재를 포함함.)에 의한 음식물쓰레기 소멸처리장치의 고장이 유발될 수 있다.
그뿐 아니라, 상기한 포장폐기물 외에도 수박 참외 등 과일의 씨앗, 육류 및 생선류의 단단한 뼈와 같은 음식물 폐기물들은 미생물에 의해 단시간 분해되거나 소멸되지 않고 음식물쓰레기 소멸장치에 그대로 잔존하여, 음식물쓰레기 소멸기의 효율 저하 및 고장을 유발하는 문제점들이 대두 되어 왔다.
이를 방지하기 위하여, 음식물쓰레기를 음식물쓰레기 소멸처리장치에 투입하기 전에, 작업자는 수동적으로 음식물을 포장한 포장재료를 제거하는 과정, 또는 음식물쓰레기에서 단단한 물질을 제거하는 과정을 반드시 실시해야 한다. 이러한 과정은 작업자를 번거롭게 함과 동시에, 쓰레기의 처리시간을 증가시키고, 장치의 쓰레기 처리능률을 저하시키는 요인이 된다.
상기한 실정을 고려하여 개발된 종래의 기술로서, 특허 제1235234호의 "쓰레기 분류기 및 이를 포함하는 음식물 쓰레기 소멸처리장치"가 등록특허공보에 개시되어 있으나 상기 특허 제1235234호의 "쓰레기 분류기 및 이를 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치(10)"는 도 1에 도시한 바와 같이, 쓰레기 수거함(101)을 직선레일(110)과 곡선레일(120), 승강수단(130), 구동수단(140), 리프트(150) 및 제어수단(160)을 구비하는 이송기(100)로 이송시켜 쓰레기를 음식물쓰레기와 상기 음식물쓰레기 외의 이물질 쓰레기로 구분하여 배출하는 쓰레기 분류기(200); 상기 배출된 음식물쓰레기를, 미생물을 이용한 생물학적 방식으로 분해 및 소멸하는 음식물쓰레기 소멸처리기(300); 및 상기 음식물쓰레기 소멸처리기에서 배출된 오수를 발효 및 분해하여, 낮아진 BOD의 정수로 정화하는 BOD 저감기(400)를 포함한 구성으로 이루어져 쓰레기 중 음식물 쓰레기를 분류해내 이를 미생물로 소멸시키는 것으로는 바람직하나, 이는 음식물쓰레기 소멸처리기(300)에서 나오는 가스를 정화시키기 위해 BOD 저감기(400)를 설치하여야 하기 때문에 그에 따른 장치의 제작 비용 및 관리 비용을 소요하게 되어 음식물 쓰레기 처리에 경비가 과다히 소요되어 경제성이 낮다고 하는 문제점이 있었다.
한편, 과일의 단단한 씨앗이나 육류 및 생선류의 단단한 뼈가 음식물 쓰레기 소멸기 내에서 분해되지 않고 잔존하여 소멸효과가 저하되거나 교반팔이 파손되는 등의 결점을 보이는 특허문헌들은 발효통 내에 교반날개(130, 131)가 가이드돌기(111)에 계합되어 그를 따라 회전하게 한 소멸장치(10-2009-124749) 그리고 일직선으로 연설된 구조의 교반날개(4)를 갖는 음식물 쓰레기 발효장치(10-2001-27617호)와 본 발명자 들의 선출원 10-2014-17619호와 같은 구성의 교반팔의 최후단부에 중간블레이드보다 높이가 낮은 사각형상의 브라켓(30b)의 구조를 가진 장치가 대부분이었다. 더우기 투여되는 미생물의 균주의 구성에 따라서 음식물 폐기물의 소멸효과는 현저한 차이가 있을뿐더러 발효통 내 교반기의 동일한 회전속도에도 불구하고 발효통 내의 산소 농도와 온도 조건에 따라서 음식물 폐기물의 소멸효과는 현저한 차이를 나타낸다는 사실을 확인하고 본 발명을 개량하여 완성하기에 이르렀다.
더우기 본 발명자들의 상기 선출원 발명은 복합 미생물 배양 조성물을 2차에 걸쳐 2시간 간격으로 투입하던 방식을 개선하여 단 1회 투입한 후 음식물 쓰레기를 투입하고 4시간 동안 교반함으로써 완전 발효분해 소멸시킨다는 특징이 있었다.
본 발명자는 상기 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 소형화 경량화하여 가정 주방용으로 사용하기에 적합한 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 제공하고자 연구개발을 착수하여 완성하는 데 성공하였다.
따라서, 본 발명은 가정의 음식물 쓰레기를 단시간에 완전 소멸화시킴으로써 소멸처리되지 않은 유기폐기물이 전혀 발생하지 않고 CO2, NH3 등 유해한 악취가스 발생량을 획기적으로 저감화하며 가정에서 사용하기에 편리한 주방 설치용 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 디지털 방식에 의해 조작이 간편하면서도 자동으로 작동되고, 미생물 발효통 내에 분사 공급하는 물의 양을 최소화하면서도 음식물쓰레기의 소멸처리 효율을 극대화시켜 미생물 발효통의 내부에 소멸되지 음식물쓰레기가 전혀 없을 뿐만아니라 악취가 발생하지 않아 가정에서 사용하기에 편리한 소형의 경량화된 가정 주방 설치용 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 미생물을 이용한 생물학적 분해과정 후에 생기는 잔존물이 정수처리 하수의 규정에 적합하여 추가적인 정수장치를 별도로 설치할 필요가 없으므로 그에 따른 장치의 제작 비용 및 관리 비용을 줄여 음식물 쓰레기 처리에 소요되는 경비가 최소화되어 경제성이 탁월하면서도 소형화되어 가정에서 사용하기에 편리한 가정 주방 설치용 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기는 미생물 발효통(10)과; 상기 미생물 발효통(10)과 연장 연결되고 음식물 쓰레기 투입구를 갖춘 뚜껑부(10')와; 상기 미생물 발효통(10)의 중심부에 좌우 횡으로 설치되는 교반 회전축(20)과; 상기 회전축(20)에 설치되어 상기 미생물 발효통(10)에 투입된 음식물 쓰레기를 교반하는 교반수단(23)과; 상기 교반 회전축(20)을 회전 구동하는 모터(30)와; 상기 모터(30)와 제어반이 내장되는 제어 하우징(40)과; 상기 제어 하우징(40) 내부의 물공급 호스(51)에 연결되고 상기 미생물 발효통(10)의 덮개(11d)에 설치되어 미생물 발효통(10) 내에 수분을 공급하는 수분 공급수단(50)과; 상기 미생물 발효통(10)의 바닥 중앙에 좌우 횡으로 설치되는 배수홈에 연결된 배수구(12)와; 산소 공급수단 또는 배수홈 청소수단(60)과; 상기 미생물 발효통(10)의 교반 회전축(20)을 회전 구동하는 모터(30)와 수분 공급수단(50) 및 산소공급 수단 또는 배수홈 청소수단(60)의 동작 및 미생물 발효통(10) 내부의 분위기를 제어하는 제어 하우징(40) 내에 장착된 도시하지 않은 제어반과; 음식물 쓰레기가 투입되는 쓰레기 투입구(70)와; 상기 제어 하우징(40)의 일측 외벽에 설치되는 조작버튼(80) 및; 미생물 배양 조성물을 별도 구비하는 음식물 쓰레기 발효 소멸기에 있어서;
상기 미생물 발효통(10)의 양 측면판(11)에는 히트판(11a)이 삽입되고;
상기 교반수단(23)은 상기 회전축(20)에 체결되는 체결너트(22)와 볼트(21)로 교반팔(20a)을 체결하되 전후 일측단 음식물 투입구로부터 서로 180도 대향지게 끝단에 교반날개(20b)가 연설된 교반팔(20a)을 적어도 두쌍 이상 90도 각도로 체결하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 미생물 발효통(10)의 양 측면판(11)에는 히트판(11a)이 삽입되고;
상기 교반수단(23)은 상기 회전축(20)에 체결되는 체결너트(22)와 볼트(21)로 교반팔(20a)을 체결하되 전후 일측단 음식물 투입구로부터 서로 180도 대향지게 끝단에 교반날개(20b)가 연설된 교반팔(20a)을 적어도 두쌍 이상 90도 각도로 체결하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 음식물 쓰레기 발효 분해를 단시간에 효과적으로 완전 소멸함으로써 처리 효율이 높아 소멸처리되지 않은 유기폐기물이 발생하지 않고 CO2, NH3 등 유해가스의 악취 발생량을 획기적으로 저감하는 데 유효하며, 디지털 방식에 의해 조작이 간편하면서도 자동으로 작동되고, 미생물 발효통 내에 분사 공급하는 물의 양을 최소화하면서도 음식물쓰레기의 소멸처리 효율을 극대화시켜 미생물 발효통의 내부에 소멸되지 음식물쓰레기가 전혀 없을 뿐만아니라 악취가 발생하지 않을 뿐만 아니라 미생물을 이용한 생물학적 분해과정 후에 생기는 잔존물이 정수처리 하수의 규정에 적합하여 추가적인 정수장치를 설치할 필요가 없으므로 그에 따른 장치의 제작 비용 및 관리 비용을 줄여 음식물 쓰레기 처리에 소요되는 경비가 최소화되어 경제성이 탁월하면서도 소형화로 가정에서 사용하기에 편리한 각별한 장점이 있다.
도 1은 종래 음식물쓰레기 소멸장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 사시도,
도 3은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입구의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 발효통 뚜껑부의 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 교반팔 브라켓 구조의 분해 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 교반팔 브라켓 구조의 설치 상태도,
도 8은 본 발명에 따른 조작판넬을 보여주는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 발효통의 횡단면도,
도 10은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 횡단면도,
도 11은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 동작을 보여주는 횡단면도,
도 12는 본 발명에 따른 발효통 덮개의 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 미생물 배양 혼합 조성물의 사진,
도 14는 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 동작 순서도 이다.
도 2는 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 사시도,
도 3은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입구의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 발효통 뚜껑부의 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 교반팔 브라켓 구조의 분해 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 교반팔 브라켓 구조의 설치 상태도,
도 8은 본 발명에 따른 조작판넬을 보여주는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 발효통의 횡단면도,
도 10은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 횡단면도,
도 11은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 동작을 보여주는 횡단면도,
도 12는 본 발명에 따른 발효통 덮개의 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 미생물 배양 혼합 조성물의 사진,
도 14는 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 동작 순서도 이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 사시도, 도 3은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 분해 사시도, 도 4는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 투입구의 평면도, 도 5는 본 발명에 따른 발효통 뚜껑부의 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 교반팔 브라켓 구조의 분해 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 교반팔 브라켓 구조의 설치 상태도, 도 8은 본 발명에 따른 조작판넬을 보여주는 도면, 도 9는 본 발명에 따른 발효통의 횡단면도, 도 10은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 횡단면도, 도 11은 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 동작을 보여주는 횡단면도, 도 12는 본 발명에 따른 발효통 덮개의 사시도, 도 13은 본 발명에 따른 미생물 배양 혼합 조성물의 사진, 도 14는 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 동작 순서도로서, 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기는 미생물 발효통(10)과; 상기 미생물 발효통(10)과 연장 연결되고 음식물 쓰레기 투입구를 갖춘 뚜껑부(10')와; 상기 미생물 발효통(10)의 중심부에 좌우 횡으로 설치되는 교반 회전축(20)과; 상기 회전축(20)에 설치되어 상기 미생물 발효통(10)에 투입된 음식물 쓰레기를 교반하는 교반수단(23)과; 상기 교반 회전축(20)을 회전 구동하는 모터(30)와; 상기 모터(30)와 제어반이 내장되는 제어 하우징(40)과; 상기 제어 하우징(40) 내부의 물공급 호스(51)에 연결되고 상기 미생물 발효통(10)의 덮개(11d)에 설치되어 미생물 발효통(10) 내에 수분을 공급하는 수분 공급수단(50)과; 상기 미생물 발효통(10)의 바닥 중앙에 좌우 횡으로 설치되는 배수홈에 연결된 배수구(12)와; 산소 공급수단 또는 배수홈 청소수단(60)과; 상기 미생물 발효통(10)의 교반 회전축(20)을 회전 구동하는 모터(30)와 수분 공급수단(50) 및 산소공급 수단 또는 배수홈 청소수단(60)의 동작 및 미생물 발효통(10) 내부의 분위기를 제어하는 제어 하우징(40) 내에 장착된 도시하지 않은 제어반과; 음식물 쓰레기가 투입되는 쓰레기 투입구(70)와; 상기 제어 하우징(40)의 일측 외벽에 설치되는 조작버튼(80) 및; 미생물 배양 조성물을 별도 구비하는 음식물 쓰레기 발효 소멸기에 있어서;
상기 미생물 발효통(10)의 양 측면판(11)에는 히트판(11a)이 삽입되고;
상기 교반수단(23)은 상기 회전축(20)에 체결되는 체결너트(22)와 볼트(21)로 교반팔(20a)을 체결하되 전후 일측단 음식물 투입구로부터 서로 180도 대향지게 끝단에 교반날개(20b)가 연설된 교반팔(20a)을 적어도 두쌍 이상 90도 각도로 체결하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 미생물 발효통(10)의 양 측면판(11)에는 히트판(11a)이 삽입되고;
상기 교반수단(23)은 상기 회전축(20)에 체결되는 체결너트(22)와 볼트(21)로 교반팔(20a)을 체결하되 전후 일측단 음식물 투입구로부터 서로 180도 대향지게 끝단에 교반날개(20b)가 연설된 교반팔(20a)을 적어도 두쌍 이상 90도 각도로 체결하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 반 원판상 바닥판(11')에는 다수의 구멍(11")이 형성되어 이 구멍(11")으로 음식물 쓰레기의 발효시에 생성되는 물이 배출되어 모여서 배수구(12)를 통해 배출된다.
상기 다수의 구멍(11")으로는 산소 공급구(13)를 통해 공급되는 O2가 통과하여 미생물 발효통(10) 내 음식물 쓰레기로 공급되어 음식물 쓰레기에 기생하는 미생물로 공급된다.
또한 뚜껑부(10') 측면 외주연은 미생물 발효통(10)의 덮개(11d)의 구멍 측면에 회정 가능하게 결합되어 덮개(11d)에서 뚜껑부(10')가 자유롭게 회전됨으로써 쓰레기 투입구(70)의 위치를 필요로 하는 위치로 변경할 수 있다.
상기 교반수단(23)은 상기 회전축(20)에 체결되는 체결너트(22)와 볼트(21)로 교반팔(20a)을 체결하되 전후 일측단 음식물 투입구로부터 서로 180도 대향지게 끝단에 교반날개(20b)가 연설된 교반팔(20a)을 최소한 두쌍 이상 체결한 구성으로 이루어져 있다.
상기 제어 하우징(40)의 일측부에는 본 발명 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기의 동작을 조작하는 조작버튼(80)이 온(ON)/오프(OFF) 스위치(40a), 외출 스위치(40b), 모터작동 스위치(40c) 및 램프(40d)로 구성되어 있다.
또한, 상기 수분 공급수단(50)은 덮개(11d)의 아랫면에 원형으로 물 분사호스가 설치된 것으로서, 음식물 쓰레기가 그곳에 기생하는 발효미생물의 성장에 적합한 수분을 갖도록 하기 위한 것이다.
그리고, 상기 산소 공급수단 또는 배수홈 청소수단(60)은 미생물 발효통(10) 내에 투입되는 발효용 미생물에 산소를 공급하고, 필요시 반 원판상 바닥판(11') 아래 배수구(12)와 연결되는 배수홈 내를 청소하기 위해 세정수 또는 에어를 공급할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 교반 회전축(20)에는 일정한 길이 마다 동일구조의 교반팔(20a)이 서로 대향지게 가장 바람직하기는 전후 일측단 쓰레기 투입구(70)로부터 180도로 2쌍의 교반팔(20a)이 각각 수평으로 설치되고, 상기 각 교반팔(20a)의 단부에는 교반날개(20b)가 형성되어 각 교반날개(20b)들이 회전하여 미생물 발효통(10) 내 음식물 쓰레기를 신속하고도 균일한 발효 분해를 촉진하게 한다. 만일 상기 교반팔(20a)과 다른 교반팔(20a)이 90도 각도로 각각 2쌍이 설치되는 경우에는 음식물 쓰레기의 교반 효율이 떨어져 음식물 쓰레기의 발효 분해 속도가 통상 2시간에서 4시간 이상 2배 이상 지연된다.
본 발명에 따르면 교반기의 회전축(20)에 체착되는 교반팔(20a)은 각각 180도씩 대향지게 4개 이상 구비되는 것이 바람직하다. 실험결과에 따르면 상기와 같이 180도의 각도로 서로 대향지게 설치된 4개의 교반팔(20a) 들에 의하여 미생물 발효통(10) 내에 투입된 음식물 쓰레기와 유동성 복합 미생물 균주 혼합 조성물 간에 신속하고 균일하게 혼합되어 발효 초기의 음식물 분해 소멸 속도를 가장 증진시키는 장점이 있다.
본 발명에 따르는 음식물 쓰레기 발효 분해 소멸의 신속하고 완전한 효과는 전술한 바와 같은 180도 각도로 교차하여 1쌍씩 교반 회전축(20)에 설치되는 총 4개의 교반팔(20a)과 후술하는바 6종의 미생물 균주들의 조합의 선택의 종합적인 결과에 의하여 나타난다.
상기 수분 공급수단(50)은 미생물 발효통(10) 내로 수분을 공급하는 것으로서, 일측 단부에 물탱크의 공급 파이프가 연결되는 커플링(51a)과 호스(51)와 호스(51)의 단부측에 다수 설치되는 분사노즐(52)로 이루어져 있다.
또한, 발효통 내 물의 배수수단은 미생물 발효통(10) 바닥을 이루는 배수홈과 상기 배수홈의 단부에 형성된 배수구(12)로 이루어지되 상기 배수홈은 배수구(12) 쪽이 그 반대쪽 보다 낮아 배수가 자동으로 이루어지도록 한 것이 특징이다.
상기 산소 공급수단 또는 배수홈 청소수단(60)은 상기 배수홈 내부를 에어로 불어주는 에어 공급펌프를 사용하거나, 배수홈 내부에 세정수를 공급하여 배수홈 내부를 청소할 수 있도록 구성할 수 있다.
그리고 상기 미생물 발효통(10)에 공급되는 미생물 균주들은 단백질과 섬유소를 소화되기 쉬운 유기물로 분해하는 고초균과, 유해세균을 억제하는 진균과, 유기물질을 발효시켜 유기산을 생산해 미생물의 증식을 억제하는 유산균 및 초산균 그리고 유기물을 분해하면서 다른 유용 미생물을 증식시키는 영양분을 만드는 효모균 중에서 선택하여 가장 바람직하게는 총 5종의 미생물 종균의 균주를 사용하는 것이 특징이다.
본 발명에 따르면, 미생물의 가장 바람직한 조합은 고초균, 효모균, 곰팡이, 유산균 및 초산균 총5종의 미생물 균주가 동량의 중량비 1:1:1:1;1(w/w)로 배합된 액상 또는 분말상 조성물이라야 한다. 상기 미생물의 바람직한 균주들의 속명은 본 발명에 따른 하기 표 1에 기재해 두었다.
| 미생물 종명 | 산소요구도 | 미생물속 |
| 고초균 |
비병원성 호기성 간균 그램양성 |
Bacillus subtilis, Bacillus thermophilus |
| 효모균 |
비병원성 호기성 |
Candida 속, Phichia 속, Saccharomyces cerevisiae(맥주 효모균), Zygosaccharomyces rouxii(맥주 효모균) |
| 곰팡이 (진균) |
비병원성 호기성 진균 호열성(40 ~ 70℃) |
Trichoderma reesei(진균류 목재부후균) Porodisculus pendulus(섬유소 분해균) Fomitopsis pinicola(소나무잔나비 버섯 KMJ812) |
| 유산균 |
비병원성 호기성 간균 그램양성 |
Lactobacillus 속, Lactococcus 속, Enterococcus 속, Pediococcus 속 |
| 초산균 |
동형발효균주 비병원성 호기성 그램음성 단간형 |
Acetobacter aceti Acetobacter liquefaciens |
유기물이 미생물에 의해 분해될 때 악취가 나는 것은 주로 산소 요구도가 작은 혐기성 세균에 의해 단백질이 불완전 분해되어 생산되는 amine류, H2S, NH3의 가스로 인한 것이다.
상기 통상 혐기성 부패성 세균은 Clostridium 속, Psudomonas 속, Escherichia 속 및 Ergenes 속에 속한다.
따라서, 부패가 생겨 악취가 나기 쉬운 발효 조건은 20 ∼ 40℃의 중온 범위를 넘어 40 ∼ 60℃에서 발효시킬 것과 산소 농도를 21% 이상 고농도로 유지시킬 조건이 요구된다.
이에 적합한 미생물들이 공존하도록 조합하여 음식물 쓰레기를 발효 분해시키는 것이 본 발명의 요지가 된다. 상기 언급한 속(genus) 세균들은 모두 20 ∼ 40℃의 중온범위의 산소가 결핍된 무산소 조건하에서 번식 속도가 빠른 혐기성 세균들이므로 음식물 쓰레기 발효기 내의 환경을 40℃ 이상의 고온 및 21% 이상의 통상보다 고농도 산소농도 조건을 유지하는 것이 중요 과제가 된다.
본 발명에 따르면, 가장 바람직한 세균으로는 Bacillus subtilis 또는 Bacillus thermophilus 균주가 사용된다.
본 발명에 따르면, 효모균으로서 Candida 속, Phichia 속, Saccharomyces 속, Zygosaccharomyces 속 중에서 선택되는 2종 이상이 바람직하고, 특히 본 발명 쓰레기 중 단백질의 발효 분해 초기에는 메주 유래의 Candida 속, Phichia 속 중에서 선택되는 1종 이상과 산소가 부족한 발효 분해 후기에는 Saccharomyces cerevisiae와 Zygosaccharomyces rouxii 중에서 선택되는 1종 이상이 바람직하였는데 이는 음식물 쓰레기 중 김치, 된장찌게, 고추장 유래의 단백질 및 NaCl이 7% 이상이 함유된 조건에서도 발효가 왕성하고 산소 농도가 증가할 경우에는 발효 속도가 증대되었다.
상기 진균류들은 40 ∼ 70℃에서 음식물을 구성하는 셀룰로오스와 헤미셀룰로오스를 신속히 발효분해시킨다. 또 상기 호기성이며 호열성의 효모들은 당을 알코올과 탄산가스로 신속히 발효분해시킨다.
한편 유산균은 당을 포함하여 알콜을 신속히 젖산으로 발효분해시키며 상기 고초 균주들은 상기 고온 범위에서 젖산을 신속히 분해 자화시키는 특징이 있다.
특히 상기 초산균 등은 고농도의 산소 조건과 40 ∼ 60℃의 고온 범위의 발효통 내 분위기에서 알코올을 신속히 산화하여 초산을 만드는 Acetobacter 속이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 당을 산화하여 글루콘산이나 케토산 같은 악취 냄새를 만드는 Gluconobacter 속의 초산균은 사용할 수 없었다.
본 발명에 따르면, 상기 표 1에 선택 기재된 미생물 속 균주들은 하나 이상 선택하여 동량비로 조합하고 상온에서 액상이며 발효중 거품 억제 가능한 폴리에틸렌 에테르, 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 중에서 선택되는 비이온 계면 활성제 유기화합물, 히드록시스테아린산, 콜로이달 실리카 중에서 선택되는 증점제 등 담체를 첨가한다. 본 발명의 바람직한 예에 따르면, 상기 유기물질 외에도 미생물 활성제로서 biotin 및 수크로스(sucrose)를 전체 조성물 중 각 0.5% 이하 범위로 더 추가할 수 있다.
상기 재료들의 배합비율은 중량비로 전체무게 대비 미생물 조합 혼합물, 계면활성제 및 점증제를 10 : 10 : 2가 바람직하다. 상기 액상 조성물은 젤타입 또는 페이스트타입의 반유동성 조성물이 튜브와 같은 플렉시블한 용기 또는 카트리지 용기에 충전 밀봉된다. 음식물 쓰레기 소멸기에 장착된 미생물 공급통에 투입되어 발효통 내부로 제어수단에 의하여 자동투입된다.
본 발명 가정 주방용 음식물 쓰레기 발효 소멸기에 따르면, 상기 미생물 균주가 조합된 혼합 조성물은 톱밥, 참나무셀 및 규조토가 바람직하나 규조토가 가장 바람직 하고, 상기 고체 담체에 혼합한 후 분말화 하여 고상으로 음식물 쓰레기 전발효에 사용될 수 있다. 이때의 배합비는 1 : 1이 바람직하다(도 13).
본 발명에 따르면, 유산균은 주로 효모균이 발효 자화시켜 놓은 6탄당을 젖산으로 신속히 발효분해시키는 데 유용하여 활성화된다. 당류는 C값에 따라 분해속도를 달리하며 특히 유산균의 종류에 따라 고농도의 산소 조건에서 신속히 당을 젖산으로 분해시킨다. 이때 통상의 저온범위에서 활성이 있는 유산균은 고온에서 CO2의 생성이 활발하나 상기 고온발효 유산균은 본 발명에 적합한 고농도의 산소 존재하에 발효 소멸기의 발효통 내의 온도가 40℃ 이상인 경우 CO2의 발생량을 현저히 감소시킨다.
본 발명에 따른 가장 바람직한 40℃ 이상의 호열성 유산균이 바람직하다. 상기 유산균주 들은 본 발명의 쓰레기 발효분해 소멸단계의 최종단계에서 가장 많이 번식하여 활성화된 다음 소량의 CO2와 다량의 H2O를 활발하게 생성한다. 본 발명에 따르면, 바람직한 상기 유산균들은 호기적 조건에서도 포도당 등 6개의 탄소(C)를 가진 6탄당의 기질을 신속히 유산(C3H5O3)으로 전환시키고 에너지를 얻는 즉 Lactobacillus 속, Lactococcus 속, Enterococcus 속, Pediococcus 속 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 균주가 바람직하고 Leuconostoc 속, Weissella 속, Bifidobacterium 속 등 이형 발효 균주는 젖산 외에도 저분자의 에탄올이나 CO2 등을 생성시켜 바람직하지 않았다.
본 발명의 마지막 단계에서는 초산균이 활성화된다. 일부 젖산은 초산균에 의하여 산화되어 초산으로 전환되면서 40℃ 이상의 고온과 고농도의 산소 조건 분위기에서 생성된 젖산이 신속하게 초산으로 전환된다.
본 발명에 사용되는 반유동성 액상조성물 또는 분말상 고상조성물에 포함되는 전생균수는 통상 109 ∼ 1010cfu/g 가 바람직하다.
본 발명의 구체적인 구성은 하기 실시예와 실험예 들로 분명해질 것이다.
실험예
1. 교반기 구조가 음식물 쓰레기 소멸속도에 미치는 효과
본 발명 가정 주방용 음식물 쓰레기 소멸기 투입 용량 5kg 기준 규모의 소멸기(도 2, 도 3)를 사용하여 발효통의 내부에 설치한 교반팔(20a)의 설치각도와 설치갯수를 다양하게 변경하여 음식물 쓰레기 발효분해 소멸 속도를 측정하기 위하여 실험하고 그 결과를 확인하였다.
먼저 고정변수로 미생물 조합은 전술한 표 1과 명세서의 상세한 설명에 따라 고체담체로 규조토를 배합한 미생물 분말(도 13)에 음식물 쓰레기 3kg을 투입하되 음식물 쓰레기 총중량의 1 ∼ 3중량% 가장 바람직하게는 2중량%의 미생물 분말을 투입하고, 도 14에 도시한 소멸 방법에 따라 발효통 내부온도 36℃에서 수분 함량을 상대습도 80%, 산소농도 21%를 유지하면서 총 6시간 동안 음식물 쓰레기 발효분해를 수행하였다(표 2).
| 구분 | 교반팔과 교반날개의 갯수 |
교반축에 삽입된 교반팔의 설치각도 |
| 실험구1 | 3개 | 2개 일직선(180도), 1개 90도 |
| 실험구2 | 4개 | 2개 일직선(180도), 2개 90도 각도로 일직선(180도) |
| 실험구3 | 6개 | 2개 일직선(180도), 2개 90도 각도로 일직선(180도)의 반복 |
상기 표 2에 따라 다양한 조합(combination)으로 실험을 수행한 결과 본 발명 미생물 조성물에 의한 음식물 쓰레기 소멸속도는 교반팔의 각도와 설치갯수가 180도 각도로 각 2쌍으로 총 4개를 설치할 경우(도 3, 도 6 및 도 9 참조)의 실험구2가 음식물 쓰레기의 소멸 속도가 가장 빨라 교반날개 갯수를 6개 설치한 실험구3과 별 차이가 없었다.
실험예
2. 미생물 조합에 따른 음식물 쓰레기 소멸속도
본 발명 음식물 쓰레기 투입 용량 5kg 기준 규모의 소멸기를 사용하여 교반날개가 4개 형성된 발효통의 내부 구조와 교반 회전축의 교반팔의 체결 각도를 180도 각도로 각 2쌍 총 4개(쌍과 쌍 사이의 교반팔은 90도)가 설치된 가장 바람직한 발효통 구조에 음식물 쓰레기 3kg을 투입하여 도 13의 사진에 나타낸바 미생물 균주 배양 발효물을 600g을 투입하여 상기 실험예에 기재된 조건과 동일하게 음식물 쓰레기를 발효 분해시켰다. 미생물 조합은 하기 표 3과 같았다.
| 구분 | 미생물조합 | 발효분해 소멸시간 |
| 실험구1 | B. subtilis + S. cerevisiae + T. reesei | 11시간(미발효) |
| 실험구2 | B. subtilis + S. cerevisiae + T. reesei + L.acidophilus |
8시간(완전발효) |
| 실험구3 |
B. subtilis + S. cerevisiae + T. reesei + L.acidophilus + A. aceti |
4시간(완전발효) |
실험결과, 초산균의 첨가가 반드시 필요한 것과 5종의 미생물이 동량비로 혼합된 실험구3의 조성물이 음식물 쓰레기 소멸에 가장 유리하였다.
또 다른 실험결과에 따르면, 호기성이면서 동시에 호열성 고초균, 효모균, 곰팡이, 유산균 및 초산균 등 5종의 미생물 1 균주씩을 선택하여 동량비로 혼합한 미생물 조성물을 사용한 실험구3이 음식물 쓰레기 소멸속도가 4시간으로 가장 빨랐다.
실험예
3. 산소공급 유무와
발효통
내부온도 등 발효분해 조건에 따른 음식물 쓰레기 소멸속도
본 실험예서는 상기 실험예 1 및 2에 따라 확인된 결과에 의거 도 2 및 도 8 ∼ 도 12에 도시한 바와 같은 본 발명 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 사용하여 본 발명 5종의 미생물 균주 조합으로 제조된 공서 미생물 조성물의 생육조건 중에서 특히 산소(O2) 공급 유무와 발효통 내부의 온도 조건을 하기 표 4와 같이 변경하여 음식물 쓰레기 발효분해 소멸속도를 검증하였다.
제어반의 설정온도 20 ∼ 45℃ 범위와 설정 산소농도 15 ∼ 21%에서 각각 음식물 쓰레기의 소멸실험을 하기 표 4와 같이 수행하였다.
| 구분 | 조건의 선정 | 2)최종 미생물 총균수(cfu/g) | 1)소멸속도(%) | |
| 제어반의 설정산소 농도(O2) |
15% | 15%/45℃ | 1.04 × 1010 | 33.2 |
| 17% | 17%/40℃ | 1.02 × 1010 | 27.9 | |
| 19% | 19%/30℃ | 1.07 × 1011 | 2.4 | |
| 21% | 21%/25℃ | 1.09 × 1010 | 26.2 | |
| 21% | 21%/20℃ | 1.05 × 1010 | 27.3 | |
| 설정온도 |
20℃ | 15%/20℃ | 1.04 × 1010 | 30.8 |
| 25℃ | 17%/25℃ | 1.1 × 1010 | 4.3 | |
| 30℃ | 19%/30℃ | 1.07 × 1011 | 2.3 | |
| 40℃ | 21%/40℃ | 1.14 × 1012 | 0(완전소멸) | |
| 45℃ | 21%/45℃ | 1.20 × 1012 | 0(완전소멸) | |
[주] 1) 소멸속도(%)는 발효분해 개시 후 음식물 쓰레기 총투입량 대 분해발효 잔 존량(kg/kg) × 100
2) 미생물 총균수는 발효분해 개시 후 2시간 간격으로 측정하여 후 발효분해 개시 4시간 후 미생물 총균수를 계산함.
실험결과, 설정온도 40 ∼ 45℃와 설정 산소농도 21%에서 음식물 쓰레기 소멸속도가 가장 크고, 음식물 쓰레기가 완전분해 소멸되었음이 확인되었다.
실시예
1
본 발명 가정 주방용 음식물 쓰레기 발효 소멸방법 및 소멸기로 음식물 쓰레기를 처리해 보고 그 성능을 검토해 보았다.
먼저 쓰레기 처리 준비단계(S1단계)에서 미생물 발효통(10)의 바닥에 6㎣인 직육면체 플라스틱 셀을 50㎜ 두께로 깔아주고, 미생물 전발효단계(S2단계)에서 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 작동시켜 미생물 발효통(10)에 미생물 배양균 조성물을 상기 플라스틱 셀로 투입한 후 4시간 정도 발효시켰다.
이후 음식물 쓰레기 투입단계(S3단계)에서 제어반의 설정온도를 40℃로 유지시켜 미생물 발효통(10)의 내부 온도를 36℃로 유지시키면서 음식물 쓰레기를 투입하고, 미생물 투입단계(S4단계)에서 단 1회 미생물 배양 조성물 10㎖ 를 미생물 발효통(10)의 내부로 투입시킨 후 4시간 발효 후 이어서 온도 제어단계(S5단계)에서 상기 미생물 발효통(10)의 내부 온도센서(11b)가 검출한 온도가 설정온도보다 높으면, 제어반이 히트판(11a)의 작동을 자동으로 정지시키고, 온도센서(11b)가 검출한 온도가 설정온도보다 낮으면, 제어반이 자동으로 히트판(11a)을 작동시켜 내부 온도를 36℃로 일정하게 유지시키고, 습도 제어단계(S6단계)에서 미생물 발효통(10) 내부의 습도가 설정 습도보다 낮으면, 수분 공급수단(50)에 의해 호스(51)로 물을 공급하여 분사노즐(52)을 통해 미생물 발효통(10) 내부의 음식물 쓰레기에 물을 분사해 주고, 미생물 발효통(10) 내부의 습도가 설정 습도보다 높으면, 수분 공급수단(50)에 의해 호스(51)로 공급하던 물의 공급을 차단시켜 분사노즐(52)을 통한 물의 분사를 정지시켜 습도를 제어했다. 수분의 공급은 5종의 미생물이 분비하는 체외 효소들이 기질로서 음식물 쓰레기에 접하면서 가수분해를 촉진하기 위하여 요구된다.
그 다음 교반단계(S7단계)에서 모터(30)에 의한 교반 회전축(20)이 회전하면서 투입된 음식물 쓰레기를 균일하고 신속하게 교반하면 투입된 미생물이 신속하게 기질에 접촉하여 에너지를 얻어 번식하면서 음식물 쓰레기를 발효 분해시킨다(S8단계). 이어서 산소공급단계(S9단계)에서는 상기 미생물 발효통(10)의 내부 산소농도(O2)가 저하되어 제어반에 설정된 산소농도 21% 이하로 저하되면 자동센서(11c)가 이를 신속히 감지하여 상기 미생물 발효통(10) 하부에 매설된 산소 공급수단(60)을 통하여 도시하지 않은 별도의 산소탱크에 저장된 산소가 신속히 공급되어 미생물 발효 분해를 촉진시킨다(도 9).
이와 같이 쓰레기 소멸단계(S8단계)에서 자동 투입된 미생물이 신속하게 번식하면서 초산균들이 음식물 쓰레기를 최종 발효 분해시켜 소멸시켰으며, 그 결과 결국 정수할 필요가 없는 깨끗한 물(H2O)만이 이 배수홈과 배수관을 통해 배출구(12)로 배출시켰다. 배출된 물에는 E.coli, Psudomonus 등 병원성 미생물 균주는 전혀 검출되지 않았다.
또한, 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 장기간 사용한 후에는 음식물 쓰레기의 처리를 중지하고, 미생물 발효통(10)의 내부의 청소 및 배수홈을 청소하게 되는데 배수홈을 청소할 때에는 배수홈의 호스(13)에 배수홈 청소수단(60) 즉, 도시하지 않은 별도의 에어펌프를 연결하여 에어를 불어 넣어 반대편으로 배수홈 내의 이물질을 배출시키게 된다.
청소 후에는 다시 발효통(20)의 바닥에 미생물 담체(carrier)로서 체적 5 ∼ 7mm3 인 원통체 플라스틱 셀을 50mm 두께로 깔아준 다음, 상기 설명한 바와 같이 음식물 쓰레기 발효 소멸기를 재작동시켜 미생물 공급통에 저장된 미생물을 제어반의 조작을 통해 상기 플라스틱 셀에 자동 공급되게 한다. 이렇게 하여 그후 4시간 정도 발효 분해하여 음식물 쓰레기를 완전 소멸시킨다.
즉, 제어반의 설정온도를 40℃ ∼ 45℃로 유지시켜 미생물 발효통(10)의 내부 온도를 35℃ ∼ 37℃로 유지시키면서 음식물 쓰레기를 투입하고, 대략 미생물 공급통에 저장된 미생물 배양 조성물 10㎖를 미생물 발효통(10)의 내부로 단 1회 자동 투입시켜 음식물 쓰레기를 발효후 분해시켜 소멸시키게 되고, 정수할 필요가 없는 거의 순수한 물(H2O)만을 이 배수홈을 통해 배출구(12)로 배출하게 된다. 배출된 물에는 카드늄(Cd), 납(Pb) 등 중금속이 전혀 검출되지 않았으며, 따라서 토양 환경오염의 문제가 해결되었다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한 정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 단순히 변형하여 실시할 수 있음은 물론이며 그러한 실시는 본 발명의 권리범위에 속한다.
10 : 미생물 발효통 10' : 뚜껑부
11 : 측면판 11' : 반 원판상 바닥판
11" : 구멍 11a : 히트판
11b : 온도센서 11c : O2농도센서
11d : 덮개 12 : 배수구
13 : 산소 공급구 20 : 교반 회전축
20a : 교반팔 20b : 교반날개
21 : 볼트 22 : 체결너트
23 : 교반수단 30 : 모터
40 : 제어 하우징 40a : 온(ON)/오프(OFF) 스위치
40b : 외출 스위치 40c : 모터작동 스위치
40d : 램프 50 : 수분 공급수단
51 : 물공급 호스 51a : 커플링
52 : 분사노즐
60 : 산소 공급수단 또는 배수홈 청소수단 70 : 쓰레기 투입구
80 : 조작버튼
11 : 측면판 11' : 반 원판상 바닥판
11" : 구멍 11a : 히트판
11b : 온도센서 11c : O2농도센서
11d : 덮개 12 : 배수구
13 : 산소 공급구 20 : 교반 회전축
20a : 교반팔 20b : 교반날개
21 : 볼트 22 : 체결너트
23 : 교반수단 30 : 모터
40 : 제어 하우징 40a : 온(ON)/오프(OFF) 스위치
40b : 외출 스위치 40c : 모터작동 스위치
40d : 램프 50 : 수분 공급수단
51 : 물공급 호스 51a : 커플링
52 : 분사노즐
60 : 산소 공급수단 또는 배수홈 청소수단 70 : 쓰레기 투입구
80 : 조작버튼
Claims (13)
- 미생물 발효통(10)과; 상기 미생물 발효통(10)과 연장 연결되고 음식물 쓰레기 투입구를 갖춘 뚜껑부(10')와; 상기 미생물 발효통(10)의 중심부에 좌우 횡으로 설치되는 교반 회전축(20)과; 상기 회전축(20)에 설치되어 상기 미생물 발효통(10)에 투입된 음식물 쓰레기를 교반하는 교반수단(23)과; 상기 교반 회전축(20)을 회전 구동하는 모터(30)와; 상기 모터(30)와 제어반이 내장되는 제어 하우징(40)과; 상기 제어 하우징(40) 내부의 물공급 호스(51)에 연결되고 상기 미생물 발효통(10)의 덮개(11d)에 설치되어 미생물 발효통(10) 내에 수분을 공급하는 수분 공급수단(50)과; 상기 미생물 발효통(10)의 바닥 중앙에 좌우 횡으로 설치되는 배수홈에 연결된 배수구(12)와; 산소 공급수단 또는 배수홈 청소수단(60)과; 상기 미생물 발효통(10)의 교반 회전축(20)을 회전 구동하는 모터(30)와 수분 공급수단(50) 및 산소공급 수단 또는 배수홈 청소수단(60)의 동작 및 미생물 발효통(10) 내부의 분위기를 제어하는 제어 하우징(40) 내에 장착된 도시하지 않은 제어반과; 음식물 쓰레기가 투입되는 쓰레기 투입구(70)와; 상기 제어 하우징(40)의 일측 외벽에 설치되는 조작버튼(80) 및; 미생물 배양 조성물을 별도 구비하는 음식물 쓰레기 발효 소멸기에 있어서;
상기 미생물 발효통(10)의 양 측면판(11)에는 히트판(11a)이 삽입되고;
상기 교반수단(23)은 상기 회전축(20)에 체결되는 체결너트(22)와 볼트(21)로 교반팔(20a)을 체결하되 전후 일측단 음식물 투입구로부터 서로 180도 대향지게 끝단에 교반날개(20b)가 연설된 교반팔(20a)을 적어도 두쌍 이상 90도 각도로 체결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기. - 삭제
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- 제 1항에 있어서, 상기 미생물 배양 조성물은 고초균, 효모균, 곰팡이, 유산균 및 초산균 총5종의 미생물 균주가 동량의 중량비 1:1:1:1;1(w/w)로 배합된 액상 또는 분말상 조성물인 것을 특징으로 하는 가정용 음식물 쓰레기 발효 소멸기.
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