KR102261305B1 - 음식물쓰레기 감량 건조 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음식물쓰레기 감량 건조 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기가 발효처리용 미생물과 함께 투입되어 교반되는 교반탱크를 간접 가열방식으로 가열하고, 건조 과정에서 발생하는 악취가 포함된 증기를 고온의 연소처리부에 구비된 광촉매를 이용해서 연소시키며, 증기가 제거된 고온의 공기를 교반탱크로 재공급하면서 교반탱크의 하부를 감싸고 있는 가열챔버로도 공기가 재공급되도록 하여 폐열을 이용하여 교반탱크를 가열하도록 구성하므로서, 음식물 쓰레기를 빠른시간 내에 85% 이상 감량시킬 수 있고, 감량 처리시 발생하는 악취가 포함된 증기를 광촉매를 이용하여 연소 제거함에 따라 외부로 악취가 배출되지 않게되어 주변 환경을 오염시키지 않는 효과를 기대할 수 있으며, 교반탱크를 폐열을 이용하여 간접 가열방식으로 가열함에 따라 교반탱크의 바닥부에 음식물쓰레기가 눌어붙는 현상이 발생하지 않게되며, 이를통해 교반날개를 회전시키는 모터에 과부하가 걸리지 않게되어 파손의 위험을 줄여줄 수 있도록 한 음식물쓰레기 감량 건조 처리장치에 관한 것이다.

Description

음식물쓰레기 감량 건조 처리장치{Food waste reduction drying treatment device}
본 발명은 음식물쓰레기 감량 건조 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기가 발효처리용 미생물과 함께 투입되어 교반되는 교반탱크를 간접 가열방식으로 가열하고, 건조 과정에서 발생하는 악취가 포함된 증기를 고온의 연소처리부에 구비된 광촉매를 이용해서 연소시키며, 증기가 제거된 고온의 공기를 교반탱크로 재공급하면서 교반탱크의 하부를 감싸고 있는 가열챔버로도 공기가 재공급되도록 하여 폐열을 이용하여 교반탱크를 가열하도록 구성하므로서, 음식물 쓰레기를 빠른시간 내에 85% 이상 감량시킬 수 있고, 감량 처리시 발생하는 악취가 포함된 증기를 광촉매를 이용하여 연소 제거함에 따라 외부로 악취가 배출되지 않게되어 주변 환경을 오염시키지 않는 효과를 기대할 수 있으며, 교반탱크를 폐열을 이용하여 간접 가열방식으로 가열함에 따라 교반탱크의 바닥부에 음식물쓰레기가 눌어붙는 현상이 발생하지 않게되며, 이를통해 교반날개를 회전시키는 모터에 과부하가 걸리지 않게되어 파손의 위험을 줄여줄 수 있도록 한 음식물쓰레기 감량 건조 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 음식물 처리장치란 식생활에서 발생하는 음식물 쓰레기를 처리할 수 있는 장치를 말하는 것이다.
종래에는 식생활에서 발생되는 음식물 쓰레기를 매립 처리함에 따라 음식물 쓰레기를 매립하는 매립지 확보가 용이하지 못할 뿐만 아니라 음식물 쓰레기를 매립지에 매립하게되면 음식물 쓰레기가 썩는 과정에서 발생되는 수분 및 악취로 인해 매립지 주변이 심하게 오염되는 문제점이 발생하고 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 선등록된 특허 제 620078호와 같이 음식물 쓰레기와 미생물을 교반하여 미생물로 인해 음식물 쓰레기를 발효 및 분해 처리하는 음식물 쓰레기가 제공되기도 하였다.
그러나, 이러한 종래의 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기를 발효 처리하는 과정에서 발생하는 수분을 처리하지 못하여 여전히 악취가 발생하는 문제점이 발생하고 있었다.
* 선행기술문헌 *
등록특허 10-1178572호
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 음식물쓰레기가 발효처리용 미생물과 함께 투입되어 교반되는 교반탱크를 간접 가열방식으로 가열하고, 건조 과정에서 발생하는 악취가 포함된 증기를 고온의 연소처리부에 구비된 광촉매를 이용해서 연소시키며, 증기가 제거된 고온의 공기를 교반탱크로 재공급하면서 교반탱크의 하부를 감싸고 있는 가열챔버로도 공기가 재공급되도록 하여 폐열을 이용하여 교반탱크를 가열하도록 구성하므로서, 음식물 쓰레기를 빠른시간 내에 85% 이상 감량시킬 수 있고, 감량 처리시 발생하는 악취가 포함된 증기를 광촉매를 이용하여 연소 제거함에 따라 외부로 악취가 배출되지 않게되어 주변 환경을 오염시키지 않는 효과를 기대할 수 있으며, 교반탱크를 폐열을 이용하여 간접 가열방식으로 가열함에 따라 교반탱크의 바닥부에 음식물쓰레기가 눌어붙는 현상이 발생하지 않게되며, 이를통해 교반날개를 회전시키는 모터에 과부하가 걸리지 않게되어 파손의 위험을 줄여줄 수 있도록 한 음식물쓰레기 감량 건조 처리장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은
미생물과 함께 음식물쓰레기가 투입되며, 바닥부에는 요철부(104)가 형성되어 있는 교반탱크(100)와;
교반탱크(100) 내부에 수평상으로 설치된 회전축(101)에 방사상으로 설치되어 음식물쓰레기를 교반하는 다수의 교반날개(102)와;
교반탱크(100)의 간접 가열을 위해 교반탱크(100)의 하부 외측에 설치되는 가열챔버(110)와;
교반탱크(100)의 상부에 설치되고, 작동하여 교반탱크(100) 내에 발생하는 증기를 배출관(121)을 통해 배출시키는 증기배출팬(120)과;
배출관(121)으로 배출되는 증기를 고온의 광촉매(134)를 이용하여 연소시켜 악취가 포함된 증기를 제거하여 고온의 공기를 배출시키는 연소처리부(130)와;
연소처리부(130)에서 배출되는 공기를 재공급관(123)을 통해 빨아들여 교반탱크(100) 내부로 재공급하는 재공급팬(122)과;
재공급관(123)의 출구측으로 부터 분기되어 고온의 공기를 가열챔버(110)로 공급하는 폐열공급관(124); 으로 구성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 음식물 쓰레기를 빠른시간 내에 85% 이상 감량시킬 수 있고, 감량 처리시 발생하는 악취가 포함된 증기를 광촉매를 이용하여 연소 제거함에 따라 외부로 악취가 배출되지 않게되어 주변 환경을 오염시키지 않는 효과를 기대할 수 있으며, 교반탱크를 폐열을 이용하여 간접 가열방식으로 가열함에 따라 교반탱크의 바닥부에 음식물쓰레기가 눌어붙는 현상이 발생하지 않게되며, 이를통해 교반날개를 회전시키는 모터에 과부하가 걸리지 않게되어 파손의 위험을 줄여줄 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 감량 건조 처리장치를 보인 사시도.
도 2 는 본 발명의 감량 건조 처리장치를 보인 단면도.
도 3 은 본 발명의 감량 건조 처리장치를 보인 측면도.
도 4 는 본 발명의 감량 건조 처리장치를 보인 배면도.
도 5 는 본 발명에 적용된 연소처리부를 보인 도면.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명의 음식물쓰레기 감량 건조 처리장치는
미생물과 함께 음식물쓰레기가 투입되며, 바닥부에는 요철부(104)가 형성되어 있는 교반탱크(100)와;
교반탱크(100) 내부에 수평상으로 설치된 회전축(101)에 방사상으로 설치되어 음식물쓰레기를 교반하는 다수의 교반날개(102)와;
교반탱크(100)의 간접 가열을 위해 교반탱크(100)의 하부 외측에 설치되는 가열챔버(110)와;
교반탱크(100)의 상부에 설치되고, 작동하여 교반탱크(100) 내에 발생하는 증기를 배출관(121)을 통해 배출시키는 증기배출팬(120)과;
배출관(121)으로 배출되는 증기를 고온의 광촉매(134)를 이용하여 연소시켜 악취가 포함된 증기를 제거하여 고온의 공기를 배출시키는 연소처리부(130)와;
연소처리부(130)에서 배출되는 공기를 재공급관(123)을 통해 빨아들여 교반탱크(100) 내부로 재공급하는 재공급팬(122)과;
재공급관(123)의 출구측으로 부터 분기되어 고온의 공기를 가열챔버(110)로 공급하는 폐열공급관(124); 으로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연소처리부(130)는
열매유가 내장되는 열매유탱크(131)와;
열매유탱크(131)의 일측에 설치되어 열매유를 가열하는 히터(132)와;
열매유탱크(131)의 내부에 지그재그 방식으로 배치되고, 그 일측이 배출관(121)과 연결되고 그 타측은 재공급관(123)과 연결되어 있는 증기이동관(133)과;
증기이동관(133)의 도중에 복수개소에 설치되며, 가열된 열매유에 의해 고온상태를 유지하면서 증기이동관(133)을 통과하는 증기를 연소시켜 제거하는 광촉매(134)와;
열매유탱크(131)로 부터 이격되게 교반탱크(100)의 상부에 설치되며, 복수의 연결관(136)에 의해 열매유탱크(131)와 연결되는 보조탱크(135)와;
열매유탱크(131)의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위해 보조탱크(135)의 상부에 설치되는 체크밸브(137); 로 구성한 것을 특징으로 한다.
교반탱크(100)는 음식물쓰레기가 발효용 미생물과 함께 투입되어 교반 감량 처리되는 것으로서, 교반탱크(100)의 상부에는 음식쓰레기를 투입하기 위한 투입구(105)가 형성되어 있고, 교반탱크(100)의 하단 일측에는 감량 처리된 음식물쓰레기를 꺼내기 위한 배출창(106)이 형성되어 있다.
투입구(105)와 배출창(106)에는 개폐수단이 설치된다.
교반탱크(100)의 내부에는 수평상으로 회전축(101)이 설치되어 있으며, 이 회전축(101)은 외부에 설치되어 있는 교반모터(103)에서 제공되는 동력으로 회전하도록 구성된다.
회전축(101)에는 도면에 도시된 바와같이 다수의 교반날개(102)가 방사상으로 설치되어 있어서 교반탱크(100)의 내부에 투입된 음식물 쓰레기를 지속적으로 교반시킬 수 있다.
그리고, 교반탱크(100)의 바닥부에는 요철부(104)가 형성되어 있어서 교반날개(102)에 의해 음식물이 교반될때 음식물에 포함되어 있는 뼈,채소와 같은 음식물이 요철부(104)에 의해 갈리면서 파쇄되는 효과를 기대할 수 있다.
한편, 교반탱크(100)의 바닥부 외측에는 교반탱크(100) 내부를 간접가열하기 위한 가열챔버(110)가 설치되며, 이 가열챔버(110) 내부로는 후설하는 연소처리부(130)에 의해 악취가 포함된 증기가 제거된 고온의 공기가 공급되어 교반탱크(100) 내부를 가열하게 된다.
교반탱크(100)의 상부에는 증기배출팬(120)이 설치되는데, 이 증기배출팬(120)은 교반탱크(100) 내에서 발생하는 증기를 배출관(121)을 통해 연소처리부(130)로 배출시킨다.
또한, 교반탱크(100)의 상부에는 연소처리부(130)를 통과하면서 증기가 제거된 상태의 고온 공기를 재공급관(123)을 통해 교반탱크(100) 내부로 재공급하는 재공급팬(122)이 설치되며, 재공급관(123)의 끝단에는 폐열공급관(124)이 분기되어 가열챔버(110)에 연결되도록 설치되므로써, 재공급팬(122)에 의해 재공급관(123)을 이동한 고온의 공기가 일부는 교반탱크(100) 내부로 공급되고 나머지 일부는 폐열공급관(124)으로 분기되어 가열챔버(110)로 공급되는 것이다.
상기 구성된 연소처리부(130)는 열매유가 내장되는 열매유탱크(131)를 구비하고, 이 열매유탱크(131)의 일측에 열매유를 가열하는 히터(132)를 설치하여 구성한다.
히터(132)는 전기로 작동하는 히터봉 또는 화염을 발생하는 버너를 사용할 수 있다.
열매유탱크(131)의 내부에는 지그재그 방식으로 증기이동관(133)을 배치하는데, 이 증기이동관(133)의 입구측은 배출관(121)과 연결되고 증기이동관(133)의 출구측은 재공급관(123)과 연결하여 배출관(121)을 통해 이송된 증기가 증기이동관(133)을 통과한 후 재공급관(123)을 통해 교반탱크(100) 내부로 재공급될 수 있도록 하였다.
그리고, 상기한 증기이동관(133)의 내부에는 복수개의 광촉매(134)를 설치하는데, 상기 광촉매(134)는 히터(132)에 의해 약 350℃~400℃ 온도로 가열되는 열매유에 의해 높은 온도를 유지하면서 증기이동관(133)을 통과하는 증기와 악취를 연소시켜 제거한다.
한편, 열매유탱크(131)로 부터 이격되게 교반탱크(100)의 상부에 보조탱크(135)를 설치하는데, 이 보조탱크(135)는 복수의 연결관(136)에 의해 열매유탱크(131)와 연결되도록 하여 가열된 상태의 열매유가 대류현상에 의해 보조탱크(135)로 순환하도록 하였으며, 보조탱크(135)의 상부에는 체크밸브(137)를 설치하여 가열되는 열매유에 의해 열매유탱크(131) 내부의 압력이 과도하게 상승하였을 경우 체크밸브(137)가 개방되면서 압력이 해소될 수 있도록 하였다.
이와같이 구성되는 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
교반탱크(100)에 음식물 쓰레기를 발요용 미생물과 함께 투입한 후 교반탱크(100)를 작동시키면 미도시된 제어장치에 의해 교반모터(103)와 히터(132)가 동작하게되어 교반날개(102)가 음식물쓰레기를 교반시키고, 히터(132)는 열매유탱크(131) 내의 열매유를 가열한다.
그리고, 증기배출팬(120)과 재공급팬(122) 또한 작동함에 따라 교반탱크(100) 내의 공기가 증기이동관(133)을 통과하면서 가열된 후 재공급관(123)을 통해 교반탱크(100) 내부로 재공급되고, 재공급관(123)의 출구측에서 분기된 공기는 폐열공급관(124)을 통해 가열챔버(110)로 공급됨에 따라 가열챔버(110)에 모아진 공기에 의해 간접 가열방식으로 교반탱크(100) 내부 온도가 상승하게된다.
작동초기에 제어장치는 약 4시간 동안 교반탱크(100)의 내부 온도가 60℃ 를 유지하도록 제어하게 되는데, 이러한 이유는 60℃ 온도를 유지할 경우 교반탱크(100)에 투입된 미생물의 발효효율이 높아지기 때문이다.
약 4시간 동안의 미생물 발효시간이 경과하면 제어장치는 히터(132)의 가열온도를 상승시켜 교반탱크(100) 내의 온도가 100℃ 로 높아지도록 하며, 이러한 상태를 약 13 ~ 15시간 유지한다.
작동 초기부터 교반탱크(100) 내의 온도가 100℃ 로 유지되는 동안 교반탱크(100) 내에서는 음식물이 가열되면서 악취를 포함한 증기가 발생하게되고, 이 발생된 증기는 배출관(121)을 통해 증기이동관(133)으로 공급되어 증기이동관(133)의 내부를 이동하면서 복수의 광촉매(134)를 통과하면서 증기에 포함된 악취와 증기가 연소되면서 제거되며, 악취와 증기가 제거된 공기(폐열)는 다시 재공급관(123)을 통해 교반탱크(100) 내부로 재공급됨과 동시에 그 일부는 폐열공급관(124)을 통해 가열챔버(110)로 공급되어 교반탱크(100) 내부를 간접가열하게되는 것이다.
이러한 동작이 13 ~ 15 시간 지속되면서 음식물 쓰레기는 발효 및 건조되어 빠르게 감량이 이루어지게되는 것이다.
상기한 13~15시간의 건조동작이 완료된 후에는 제어장치에 의해 히터(132)가 오프되고, 히터(132)를 오프시킨 상태에서 약 2~3 시간 동안 교반동작을 추가적으로 실시한 후 교반동작을 종료하여 음식물 쓰레기의 건조 감량 처리동작을 완료하게 된다.
일련의 건조 감량 처리동작이 완료된 후 교반탱크(100)에 남아있는 음식물 쓰레기의 무게는 초기에 비해 최대 85% 감량될 수 있다.
100: 교반탱크, 101: 회전축,
102: 교반날개, 103: 교반모터,
104: 요철부, 105: 투입구,
106: 배출창, 110: 가열챔버,
120: 증기배출팬, 121: 배출관,
122: 재공급팬, 123: 재공급관,
124: 폐열공급관, 130: 연소처리부,
131: 열매유탱크, 132: 히터,
133: 증기이동관, 134: 광촉매,
135: 보조탱크, 136: 연결관,
137: 체크밸브,

Claims (2)

  1. 미생물과 함께 음식물쓰레기가 투입되며, 바닥부에는 요철부(104)가 형성되어 있는 교반탱크(100)와;
    교반탱크(100) 내부에 수평상으로 설치된 회전축(101)에 방사상으로 설치되어 음식물쓰레기를 교반하는 다수의 교반날개(102)와;
    교반탱크(100)의 간접 가열을 위해 교반탱크(100)의 하부 외측에 설치되는 가열챔버(110)와;
    교반탱크(100)의 상부에 설치되고, 작동하여 교반탱크(100) 내에 발생하는 증기를 배출관(121)을 통해 배출시키는 증기배출팬(120)과;
    배출관(121)으로 배출되는 증기를 고온의 광촉매(134)를 이용하여 연소시켜 악취가 포함된 증기를 제거하여 고온의 공기를 배출시키는 연소처리부(130)와;
    연소처리부(130)에서 배출되는 공기를 재공급관(123)을 통해 빨아들여 교반탱크(100) 내부로 재공급하는 재공급팬(122)과;
    재공급관(123)의 출구측으로 부터 분기되어 고온의 공기를 가열챔버(110)로 공급하는 폐열공급관(124); 으로 구성하고,
    상기 연소처리부(130)는,
    열매유가 내장되는 열매유탱크(131)와;
    열매유탱크(131)의 일측에 설치되어 열매유를 가열하는 히터(132)와;
    열매유탱크(131)의 내부에 지그재그 방식으로 배치되고, 그 일측이 배출관(121)과 연결되고 그 타측은 재공급관(123)과 연결되어 있는 증기이동관(133)과;
    증기이동관(133)의 도중에 복수개소에 설치되며, 가열된 열매유에 의해 고온상태를 유지하면서 증기이동관(133)을 통과하는 증기를 연소시켜 제거하는 광촉매(134)와;
    열매유탱크(131)로 부터 이격되게 교반탱크(100)의 상부에 설치되며, 복수의 연결관(136)에 의해 열매유탱크(131)와 연결되는 보조탱크(135)와;
    열매유탱크(131)의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위해 보조탱크(135)의 상부에 설치되는 체크밸브(137); 로 구성한 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 감량 건조 처리장치.
  2. 삭제
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