KR102355028B1 - 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피처리 대상물을 분해 및 소멸시키는 과정에서 발생하는 악취 등을 효과적으로 줄일 수 있고, 구조적으로 피처리 대상물을 효과적으로 교반시킬 수 있는 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치는, 외부하우징; 내부하우징; 제어기를 포함하는 미생물을 이용한 분해소멸 장치에 있어서, 상기 외부하우징의 상면에는, 상기 내부하우징의 내측으로 피처리 대상물과 미생물이 접종 및 발효된 발효혼합물이 투입되는 투입도어가 구비되고, 상기 내부하우징은, 상면이 개방되면서 바닥이 소정 지름을 가지는 호 형상으로 형성되고, 하부 일측면에 소정 크기의 배출구가 형성되며, 바닥에는 길이를 따라 소정 폭을 가지는 개구부가 형성되는 하우징본체; 상기 하우징본체의 상기 배출구를 커버하도록 설치되어 선택적으로 개폐되는 배출도어; 상기 하우징본체의 저면에 설치되어 상기 개구부를 커버하는 소정 크기의 물받이; 상기 하우징본체의 저면에 설치되어 상기 개구부를 커버하는 소정 길이의 타공판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치 및 그 방법{Decomposition Device using Microorganisms for Food Waste, Livestock Manure, Animal and Plant Residues, Sewage Sludge and Method thereof}
본 발명은 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미생물을 이용하여 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물, 하수슬러지 등의 피처리 대상물을 분해 처리하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
근래에는 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물, 하수슬러지 등(이하 '피처리 대상물'로 통칭한다)에 의한 환경문제와 처리 공간의 문제가 부각되면서 이러한 피처리 대상물을 줄이기 위한 다양한 장치의 개발이 활발하게 이루어지고 있는데, 이러한 목적의 종래 기술로는 등록특허공보 제1877050호의 미생물을 이용한 음식물 처리장치(이하 '특허문헌'이라 한다)가 개시되어 있다.
상기 특허문헌에 개시된 음식물 처리기는 내부에 미생물과 함께 음식물쓰레기가 수용되는 공간을 가지며, 상부에는 입구가 형성되고, 하부에는 출구가 형성되는 본체; 상기 본체의 입구와 출구에 형성되어 상기 입구와 출구의 개폐를 결정하는 개폐덮개; 상기 본체 내부를 관통하여 위치되되, 상기 본체에 대하여 상대회전 가능하게 위치되는 회전축; 상기 회전축 상에 형성되어 상기 회전축과 함께 회전하면서 상기 본체 내부에 수용된 음식물을 교반하는 다수의 교반막대; 상기 회전축으로 회전력을 제공하여 상기 회전축을 회전시키는 구동모터; 상기 본체의 상부에 위치되어 상기 본체에 수용된 음식물이 미생물에 의해 분해되면서 발생되는 악취가스를 흡입 정화하여 배출하는 탈취수단; 및 상기 본체의 위치를 고정하며, 하부에는 다수의 바퀴가 형성되어 상기 본체의 용이한 이송을 유도하는 케이스를 포함하여 구성되며, 상기 본체에 수용되어 분해된 음식물 쓰레기의 용이한 배출을 위한 배출수단을 더 포함하여 구성되되, 상기 배출수단은 상기 본체의 하부가 외부로 노출되게 위치되며, 그 노출된 상기 본체의 하부에 수평으로 길게 개방되어 형성되되, 양 내측면에는 수평으로 길게 가이드 홈이 형성되는 배출구와, 양 측면에는 상기 가이드 홈에 내입되는 가이드 돌기가 형성되어 상기 배출구에 슬라이드 되면서 상기 배출구의 개폐를 결정하되, 일단은 외부로 노출되는 손잡이가 형성되는 배출덮개와, 상기 본체의 하부에 위치되어 상기 본체에서 배출되는 음식물쓰레기를 집진하는 집진부를 포함하여 구성된다.
그러나 상기 특허문헌의 음식물 처리기는 음식물쓰레기가 분해되는 과정에서 발생하는 악취를 탈취장치를 통해 흡입하여 탈취수단을 통해 정화하여 배출하도록 구성되는 것이나, 많은 양의 공기가 탈취장치로 공급되어 완전히 탈취되기에는 기술적으로 많은 어려움이 있고, 따라서 완전히 탈취되지 않은 공기가 외부로 배출되게 되면서 악취로 인해 사용상의 많은 문제가 발생하게 된다.
또한, 상기 특허문헌의 음식물 처리기에는 복수 개의 교반막대가 회전축에 설치되어 회전축의 회전 동작에 의해 음식물쓰레기가 교반막대에 의해 교반되도록 구성되는 것이나, 이러한 교반막대는 초기 동작시 음식물쓰레기의 하중에 따른 부하가 각각의 교반막대에 그대로 작용하게 되면서 교반막대가 쉽게 파손되는 문제가 있다.
그리고 낱개로 소정 간격 이격되어 설치되는 교반막대의 구조로 인해 음식물 처리기의 내측 바닥에 위치된 음식물쓰레기가 위쪽으로 확실하게 이동되지 못하고, 그 결과 음식물쓰레기에 미생물이 균일하고 고르게 분포되지 못하여 발효 분해시키는 데에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.
따라서 미생물을 이용하여 피처리 대상물을 분해 및 소멸시키는 과정에서 발생하는 악취 등을 효과적으로 줄일 수 있고, 구조적으로 피처리 대상물을 효과적으로 교반시킬 수 있도록 구조가 개선된 장치 및 방법의 개발이 요구된다.
KR 10-1877050 B1 (2018. 07. 04.) KR 10-2018-0017781 A (2018. 02. 21.) KR 10-1272187 B1 (2013. 05. 31.) KR 10-2006-0091924 A (2006. 08. 22.) KR 20-0169856 Y1 (1999. 11. 23.)
본 발명은 상기와 같은 종래의 미생물을 이용한 분해소멸 장치가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 피처리 대상물을 분해 및 소멸시키는 과정에서 발생하는 악취 등을 효과적으로 줄일 수 있고, 구조적으로 피처리 대상물을 효과적으로 교반시킬 수 있는 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치는, 소정 크기를 가지는 외부하우징; 상기 외부하우징의 내부에 설치되어 피처리 대상물과 미생물이 수용되는 내부하우징; 상기 외부하우징의 일측에 설치되는 제어기를 포함하는 미생물을 이용한 분해소멸 장치에 있어서, 상기 외부하우징의 상면에는, 상기 내부하우징의 내측으로 피처리 대상물과 미생물이 접종 및 발효된 발효혼합물이 투입되는 투입도어가 구비되고, 상기 내부하우징은, 상면이 개방되면서 바닥이 소정 지름을 가지는 호 형상으로 형성되고, 하부 일측면에 소정 크기의 배출구가 형성되며, 바닥에는 길이를 따라 소정 폭을 가지는 개구부가 형성되는 하우징본체; 상기 하우징본체의 상기 배출구를 커버하도록 설치되어 선택적으로 개폐되는 배출도어; 상기 하우징본체의 저면에 설치되어 상기 개구부를 커버하는 소정 크기의 물받이; 상기 하우징본체의 저면에 설치되어 상기 개구부를 커버하는 소정 길이의 타공판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 내부하우징의 하부 일측에 열매체유가 저장되는 소정 크기의 챔버가 구비되고, 상기 챔버에는, 소정 길이를 가지는 복수 개의 전기히터가 설치되어 피처리 대상물과 미생물이 접종 및 발효된 왕겨가 소정 온도로 유지되도록 상기 내부하우징이 가열되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 내부하우징의 상부 일측에 고온 다습한 공기를 흡인하여 외부로 배출시키는 흡기팬이 더 구비되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
이에 더해 본 발명의 상기 내부하우징은 내부에 회전 동작에 의해 피처리 대상물을 소정 속도로 교반하는 교반유닛이 설치되고, 상기 외부하우징의 내부 일측에는, 상기 교반유닛을 회전 동작시키는 구동유닛이 설치되며, 상기 교반유닛은, 수평으로 소정 길이를 가지는 소정 지름의 회전축; 상기 회전축을 따라 소정 간격을 두고 설치되는 복수 개의 고정클램프; 상기 복수 개의 고정클램프에 각각 설치되는 소정 길이의 설치대; 및 상기 설치대의 선단에 설치되는 교반날개를 포함하고, 상기 설치대는, 인접하여 위치되는 또 다른 상기 설치대와 90°로 어긋나게 배치되고, 상기 교반날개는, 3개의 설치대의 선단을 연결하도록 호 형상의 길이를 가지도록 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
한편, 미생물을 이용한 분해소멸 방법은, 피처리 대상물의 수분과 염분을 제거하는 세척단계; 왕겨를 물로 세척한 다음 가열하여 함수율 5중량% 미만이 되도록 건조시키는 건조단계; 상기 건조단계를 통해 건조된 왕겨에 고초균, 락토유산균, 광합성세균 중에서 선택된 하나 또는 복수 개의 유효미생물을 접종하는 미생물 접종단계; 상기 미생물 접종단계에서 미생물이 접종된 왕겨를 20~36℃의 온도조건하에 5~7일간 발효시키는 발효단계; 상기 발효단계를 통해 발효된 왕겨, 커피콩 찌꺼기 분말, 톱밥 및 물을 혼합하여 1~3㎝의 크기를 가지는 큐브 또는 펠릿 모양의 발효혼합물로 성형하는 성형단계; 피처리 대상물과 상기 성형단계를 통해 성형된 발효혼합물을 1 : 0.3의 중량비로 혼합하여 상기 분해소멸 장치의 내부하우징에 투입하는 투입단계; 및 상기 분해소멸 장치의 투입도어를 닫아 상기 내부하우징의 내부를 밀폐시킨 상태로 피처리 대상물이 소정 기간 분해되도록 하는 피처리 대상물 분해단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 미생물이 접종 및 발효된 왕겨를 주재로 하는 발효혼합물이 피처리 대상물과 함께 투입되어 미생물에 의해 분해 및 소멸되는 동안 발생하는 수분이 내부하우징의 타공판을 통해 물받이로 배출되면서 피처리 대상물이 빠르고 효과적으로 분해 및 소멸될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치의 예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치의 예를 보인 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 내부하우징의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 교반유닛의 예를 보인 도면.
도 5는 본 발명에 따른 교반유닛의 다른 실시예를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 방법의 예를 보인 공정순서도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 피처리 대상물을 분해 및 소멸시키는 과정에서 발생하는 악취 등을 효과적으로 줄일 수 있고, 구조적으로 피처리 대상물을 효과적으로 교반시킬 수 있는 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치 및 그 방법을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명의 장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 외부하우징(10), 내부하우징(200, 제어기(30)를 포함한다.
외부하우징(10)은 내부에 후술되는 내부하우징(20)이 설치되어 외부로 노출되지 않도록 하고, 내부하우징(20)에 담긴 피처리 대상물이 분해 및 소멸되는 동안 발생하는 악취가 공기 중에 그대로 배출되지 않도록 커버하는 구성이다.
이러한 외부하우징(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 사각 단면 모양의 프레임 또는 "ㄷ"자 단면 모양의 형강을 통해 소정 크기의 직사각형 프레임구조로 제작되고, 이러한 외부하우징(10)의 외측면을 커버하도록 소정 크기를 가지는 금속판이 설치되어 내부가 외부로 노출되지 않도록 커버된다.
그리고 외부하우징(10)의 저면에는 복수 개의 바퀴(11)가 설치되고, 이를 통해 분해소멸 장치를 필요에 따라 쉽게 이송시킬 수 있게 된다.
또한, 외부하우징(10)의 상면에는 도 4에 도시된 바와 같이 소정 크기의 투입도어(12)가 설치되고, 상기 투입도어(12)를 통해 내부하우징(20)의 내부로 피처리 대상물과 발효혼합물이 투입되게 된다.
이때 투입도어(12)는 둘레를 따라 고무 재질의 실링재가 설치되고, 이를 통해 투입도어(12)를 닫으면 내부하우징(20)이 자연스럽게 밀폐된 상태가 되어 내부하우징(20)의 내부에서 발생하는 악취가 외부로 배출되지 않게 된다.
내부하우징(20)은 외부하우징(10)의 내부에 설치되면서 피처리 대상물이 내부에 수용되어 분해 및 소멸되는 소정 크기의 수용공간을 가지는 구성이다.
이러한 내부하우징(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 상면이 개방되면서 바닥이 소정 지름을 가지는 호 형상으로 형성되고 하부 일측면에 소정 크기의 배출구(21A)가 형성되며 바닥에는 길이를 따라 소정 폭을 가지는 개구부(21B)가 형성되는 하우징본체(21)와, 상기 하우징본체(21)의 배출구(21A)를 커버하도록 설치되어 선택적으로 개폐되는 배출도어(22)와, 상기 하우징본체(21)의 저면에 설치되어 상기 개구부(21B)를 커버하는 소정 크기의 물받이(23)와, 상기 하우징본체(21)의 저면에 설치되어 상기 개구부(21B)를 커버하는 소정 길이의 타공판(24)을 포함한다.
이때 타공판(24)은 소정 지름을 가지는 무수한 구멍(도면부호 없음)이 형성된 것으로, 이러한 구멍을 통해 피처리 대상물 중에 포함된 수분 등이 자연스럽게 물받이(23) 쪽으로 유입되어 외부로 배출되게 된다.
그리고 물받이(23)의 일측에는 소정 지름의 배출공(도면부호 없음)이 형성되고, 상기 배출공에 정수배관이 연결되어 물받이(23)를 통해 배출되는 피처리 대상물의 수분이 별도의 정수장치(도시하지 않음)를 거쳐 정수된 다음 방류되게 된다.
또한, 배출도어(22)에는 투입도어(12)와 같이 둘레를 따라 고무 재질의 실링재가 설치되고, 이러한 실링재를 통해 배출도어(22)를 닫으면 배출구(21A)의 둘레에 실링재가 밀착되게 되면서 피처리 대상물과 수분 및 악취 등이 외부로 배출되지 않게 된다.
이에 더해 내부하우징(20)의 하부 일측에는 내부에 열매체유가 저장되는 소정 크기의 챔버(25)가 구비되고, 상기 챔버(25)에 소정 길이를 가지는 복수 개의 전기히터(26)가 설치되어 피처리 대상물과 미생물이 접종된 발효혼합물이 소정 온도로 유지되도록 가열될 수 있다.
제어기(30)는 외부하우징(10)의 일측에 설치되어 내부하우징(20)의 온도와 습도를 검출하고, 이를 통해 필요에 따라 전기히터(26)와 흡기팬(40)의 동작을 제어하여 내부하우징(20)의 온도 등을 조절하는 구성이다.
이때 내부하우징(20)에는 피처리 대상물이 발효 및 소멸되는 동안 발생하는 공기(악취)를 흡인하여 제거하는 흡기팬(40)이 더 설치될 수 있고, 이러한 흡기팬(40)은 제어기(30)를 통해 제어되도록 구성될 수 있다.
여기서 외부로 배출되는 공기 중에는 피처리 대상물이 미생물에 의해 분해 및 소멸되는 과정에서 악취가 발생하게 되는데, 따라서 흡기팬(40)을 통해 배출되는 공기는 별도의 탈취장치(도시하지 않음)를 거쳐 외부로 배출되도록 구성된다.
또한, 내부하우징(20)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이 회전 동작에 의해 피처리 대상물을 교반하는 교반유닛(50)이 설치되고, 외부하우징(10)의 내부 일측에는 상기 교반유닛(50)을 회전 동작시키도록 모터(61)와 감속기(62)를 포함하는 구동유닛(60)이 설치될 수 있으며, 이러한 구동유닛(60)은 제어기(30)를 통해 제어되도록 구성될 수 있다.
그리고 교반유닛(50)은 도 4에 도시된 바와 같이 내부하우징(20)의 양측면을 수평으로 관통하도록 설치되는 소정 지름의 회전축(51)과, 상기 회전축(51)에 소정 간격을 두고 설치되는 복수 개의 고정클램프(52)와, 상기 복수 개의 고정클램프(52)에 설치되는 소정 길이의 설치대(53)와, 상기 설치대(53)에 설치되는 교반날개(34)를 포함하는 것으로 이루어질 수 있다.
이때 고정클램프(52)는 회전축(31)을 감싸는 소정 지름을 가지는 반원 구조의 클램프로 이루어지거나 또는 소정 지름을 가지는 원통 모양의 관체로 이루어지고, 볼트와 너트 등의 체결부재를 통해 회전축(51)에 강건하게 고정된다.
그리고 설치대(53)는 "ㄱ"자 또는 "T"자 단면 모양을 가지는 프레임으로 이루어지면서 인접하는 또 다른 설치대(53)와 90° 간격을 두도록 배치된다.
또한, 교반날개(54)는 인접하는 3개의 설치대(53)의 선단을 호 형상으로 연결하도록 설치되고, 이를 통해 자연스럽게 1개의 교반날개(54)가 180° 각도 범위를 커버하게 되며, 그 결과 2개의 교반날개(54)를 서로 엇갈리게 설치하는 것으로 360° 각도 범위가 커버되게 되므로 2개 이상의 교반날개(54)가 설치되면 회전축(51)이 기존에 비해 상대적으로 적게 회전되더라도 내부하우징(20)에 수용된 피처리 대상물이 전체적으로 쉽고 빠르게 교반될 수 있고, 이와 동시에 고하중의 피처리 대상물을 교반하더라도 교반날개(54)가 쉽게 파손되지 않게 된다.
이에 더해 교반날개(54)는 설치대(53)의 선단에 볼트와 너트 등의 체결부재를 통해 탈착 가능하게 설치되고, 이를 통해 필요에 따라 교반날개(54)의 넓이가 다른 또 다른 교반날개(54)로 적절하게 교체되어 사용되거나 또는 파손된 교반날개(54)만을 쉽게 교체하여 사용될 수 있다.
이러한 교반날개(54)는 내부하우징(20)의 내측면에 근접되어 피처리 대상물을 교반하게 되므로 회전축(51)과 교반날개(54) 사이의 피처리 대상물은 상대적으로 쉽게 교반되지 못하고 정체된 상태로 유지될 수 있다.
따라서 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 고정클램프(52)에 설치대(53)와 90° 간격을 이루는 보조교반날개(55)가 더 설치되는데, 이러한 보조교반날개(55)는 전체적으로 "T"자 모양으로 형성되면서 선단이 회전축(51)과 교반날개(54) 사이에 위치되게 된다.
상기와 같은 교반유닛(50)의 구성을 통해 회전축(51)이 1회전되는 것만으로도 내부하우징(20)의 내부에 수용된 피처리 대상물이 교반날개(54)와 보조교반날개(55)를 통해 전체적으로 확실하게 교반되게 된다.
한편, 내부하우징(20)의 내부에는 소정 간격을 두고 복수 개의 노즐이 설치되고, 상기 노즐을 통해 공기를 공급하는 블로워 또는 컴프레서가 설치되며, 제어기(30)는 블로워 또는 컴프레서의 동작을 제어하여 내부하우징(20)의 내부로 소정량의 공기가 공급되도록 제어될 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 미생물을 이용한 분해소멸 장치는, 소정량의 피처리 대상물과 함께 미리 제조된 발효혼합물이 투입도어(12)를 통해 내부하우징(20)의 내부로 투입되고, 소정 기간 피처리 대상물이 미생물에 의해 분해 소멸되도록 하는 데에 이용되는 것으로, 이러한 미생물을 이용한 분해 처리방법은 도 6에 도시된 바와 같이 세척단계(S10), 건조단계(S20), 미생물 접종단계(S30), 발효단계(S40), 성형단계(S50), 투입단계(S60) 및 분해단계(S70)로 이루어지고, 이하에서는 이러한 피처리 대상물 분해 처리방법에 대하여 설명한다.
(1) 세척단계(S10)
이 단계는 피처리 대상물에 포함된 염분을 제거하기 위해 세척하고, 음식물에 포함된 수분을 적절한 함수율이 되도록 수분을 제거하는 단계이다.
이러한 세척단계(S10)에서는 교반기(도시하지 않음)에 소정량의 피처리 대상물을 물과 함께 넣어 30~60분 동안 교반되도록 하고, 이후 교반에 사용된 물을 외부로 배출시킨 다음 재차 물을 교반기에 채워 넣고 교반하는 것을 3~5회 반복하여 염분을 제거하게 된다.
그런 다음, 교반기에 피처리 대상물을 꺼내어 1~2일간 자연 건조되도록 한 후, 후술되는 투입단계(S60)를 통해 미생물을 이용한 분해소멸 장치의 내부하우징(20)에 발효혼합물과 함께 투입하게 된다.
(2) 건조단계(S20)
이 단계는 피처리 대상물과 함께 투입되는 발효혼합물을 제조하기 위해 왕겨를 물로 세척한 다음 가열하여 함수율 5중량% 미만이 되도록 건조시키는 단계이다.
왕겨는 수분 흡수력이 우수하고, 암모니아 성분을 흡착하는 흡착력이 뛰어나 악취를 제거하는 효과를 기대할 수 있으면서도 미생물을 배양하는 배지 역할에 적합한 장점이 있다.
이때 왕겨는 물로 세척되어 가열되는 대신 탄화된 왕겨가 사용될 수 있다.
(3) 미생물 접종단계(S30)
이 단계는 위 건조단계(S20)를 통해 건조된 왕겨에 고초균, 락토유산균, 광합성세균 중에서 선택된 하나 또는 복수 개의 유효미생물을 접종하는 단계이다.
여기서, 고초균은 호기성균으로 바실러스 버스틸리스(bacillus subtilis), 바실러스 메가테리움(bacillus megaterium), 바실러스 리체니포르미스(bacillus licheniformis) 및 바실러스 풀미스(bacillus pumilus)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 균주로 이루어질 수 있다.
또한, 락토유산균은 지방 및 단백질의 부패발효가 없어 피처리 대상물을 악취 없이 효과적으로 분해할 수 있는 장점이 있고, 이러한 락토유산균은 락토바실러스 플란타튬(lactobacillus plantarum), 락토바실러스 카세이(lactobacillus casei), 락토바실러스 파라카세이(lactobacillus paracasei)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 균조로 이루어질 수 있다.
그리고 광합성세균은 자연계의 식물 순환 사이클에서 1군을 이루는 미생물로, 엽록소를 포함하여 스스로 동화작용을 할 수 있는 미생물로서, 생물의 생육환경에서 발생하는 황화수소(H2S), 아질산, 질산, 저급 지방산 및 유기산 등을 균체의 영양분으로 흡수하여 증식하게 되고, 따라서 피처리 대상물의 처리 과정에서 발생하는 악취가 저감됨과 동시에 피처리 대상물의 분해 속도를 증가시키는 효과가 있다.
상기와 같은 고초균, 락토유산균, 광합성세균 중에서 선택된 하나 또는 복수 개의 유효미생물을 왕겨에 접종할 때에는 왕겨에 설탕, 당밀, 쌀뜨물 중에서 선택된 어느 하나 또는 복수가 소정 비율로 혼합되고, 이 상태에서 유효미생물이 접종되는 것으로 이루어질 수 있다.
(4) 발효단계(S40)
이 단계는 위 미생물 접종단계(S30)에서 미생물이 접종된 왕겨를 20~36℃의 온도조건하에 5~7일간 발효(배양)시키는 단계이다.
이를 통해 왕겨에 미생물이 균일하게 충분히 배양되게 되면서 후술되는 성형단계(S50)를 통해 얻어지는 발효혼합물에 적정량의 미생물이 확실하게 포함될 수 있게 된다.
(5) 성형단계(S50)
이 단계는 위 발효단계(S40)를 통해 미생물에 의해 발효(배양)된 왕겨를 소정 크기의 발효혼합물로 성형하여 배양된 미생물을 보호하고, 아울러 피처리 대상물과 함께 쉽게 계량되어 투입될 수 있도록 성형하는 단계이다.
이때 왕겨를 소정 크기의 발효혼합물로 쉽게 성형할 수 있도록 함과 동시에 미생물의 생존력을 소정기간 담보하기 위해 왕겨, 커피콩 찌꺼기 분말, 톱밥 및 물을 혼합하여 1~3㎝의 크기를 가지는 큐브 또는 펠릿 모양으로 성형하게 된다.
이때 커피콩 찌꺼기는 왕겨에 더해 악취를 제거하는 효과를 기대할 수 있으면서도 왕겨를 소정 크기를 가지는 큐브 또는 펠릿 모양으로 형성하기 쉽게 하는 역할을 하고, 톱밥은 왕겨에 포함된 미생물을 통해 분해되면서 소정 기간 동안 미생물을 유지시키는 역할을 한다.
(6) 투입단계(S60)
이 단계는 위 세척단계(S10)를 거친 피처리 대상물과 상기 성형단계(S50)를 통해 성형된 발효혼합물을 1 : 0.3의 중량비로 혼합하여 미생물을 이용한 분해소멸 장치의 내부하우징(20)에 투입하는 단계이다.
이러한 투입단계(S60)에서는 피처리 대상물과 발효혼합물을 소정 비율로 나누어 교대로 투입하거나, 또는 외부 교반기를 이용하여 1차로 교반시킨 다음 내부하우징(20)의 내부로 투입시킬 수 있다.
이때 피처리 대상물과 발효혼합물에 더하여 미생물을 이용한 분해소멸 장치의 내부하우징(20)에 악취제거제가 소정 비율로 함께 투입될 수 있다.
여기서 악취제거제는 황산구리, 사과산, 알긴산 나트륨 및 비자 나뭇잎 추출물이 소정 비율로 혼합된 혼합물로 이루어질 수 있다.
(7) 분해단계(S70)
이 단계는 위 투입단계(S60)를 통해 미생물을 이용한 분해소멸 장치의 내부하우징(20)에 피처리 대상물과 발효혼합물이 소정 비율로 투입되고 나면, 투입도어(12)를 닫아 내부하우징(20)의 내부를 밀폐시키고, 이 상태로 피처리 대상물이 소정 기간 분해되도록 하는 단계이다.
이렇게 피처리 대상물이 미생물을 이용한 분해소멸 장치 내측에서 소정 기간 동안 유지될 때, 필요에 따라 제어기(30)를 통해 전기히터(26), 흡기팬(40), 구동유닛(60)의 동작이 제어되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 미생물이 접종 및 발효된 왕겨를 주재로 하는 발효혼합물이 피처리 대상물과 함께 투입되어 미생물에 의해 분해 및 소멸되는 동안 발생하는 수분이 내부하우징의 타공판을 통해 물받이로 배출되면서 피처리 대상물이 빠르고 효과적으로 분해 및 소멸되게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
10: 외부하우징 11: 바퀴
12: 투입도어 20: 내부하우징
21: 하우징본체 21A: 배출구
21B: 개구부 22: 배출도어
23: 물받이 24: 타공판
25: 챔버 26: 전기히터
30: 제어기 40: 흡기팬
50: 교반유닛 51: 회전축
52: 고정클램프 53: 설치대
54: 교반날개 55: 보조교반날개
60: 구동유닛 61: 모터
62: 감속기

Claims (5)

  1. 소정 크기를 가지는 외부하우징(10);
    상기 외부하우징(10)의 내부에 설치되어 피처리 대상물과 미생물이 수용되는 내부하우징(20);
    상기 외부하우징(10)의 일측에 설치되는 제어기(30);
    를 포함하는 미생물을 이용한 분해소멸 장치에 있어서,
    상기 외부하우징(10)의 상면에는,
    상기 내부하우징(20)의 내측으로 피처리 대상물과 미생물이 접종 및 발효된 발효혼합물이 투입되는 투입도어(12)가 구비되고,
    상기 내부하우징(20)은,
    상면이 개방되면서 바닥이 소정 지름을 가지는 호 형상으로 형성되고, 하부 일측면에 소정 크기의 배출구(21A)가 형성되며, 바닥에는 길이를 따라 소정 폭을 가지는 개구부(21B)가 형성되는 하우징본체(21);
    상기 하우징본체(21)의 상기 배출구(21A)를 커버하도록 설치되어 선택적으로 개폐되는 배출도어(22);
    상기 하우징본체(21)의 저면에 설치되어 상기 개구부(21B)를 커버하는 소정 크기의 물받이(23);
    상기 하우징본체(21)의 저면에 설치되어 상기 개구부(21B)를 커버하는 소정 길이의 타공판(24);
    을 포함하고,
    상기 내부하우징(20)의 내부에는,
    회전 동작에 의해 피처리 대상물을 소정 속도로 교반하는 교반유닛(50)이 설치되며,
    상기 외부하우징(10)의 내부 일측에는,
    상기 교반유닛(50)을 회전 동작시키는 구동유닛(60)이 설치되고,
    상기 교반유닛(50)은,
    수평으로 소정 길이를 가지는 소정 지름의 회전축(51);
    상기 회전축(51)을 따라 소정 간격을 두고 설치되는 복수 개의 고정클램프(52);
    상기 복수 개의 고정클램프(52)에 각각 설치되는 소정 길이의 설치대(53); 및
    상기 설치대(53)의 선단에 설치되는 교반날개(54);
    를 포함하며,
    상기 설치대(53)는,
    인접하여 위치되는 또 다른 상기 설치대(53)와 90°로 어긋나게 배치되고,
    상기 교반날개(54)는,
    3개의 설치대(53)의 선단을 연결하도록 호 형상의 길이를 가지도록 형성되고, 이를 통해 1개의 상기 교반날개(54)가 180°각도 범위를 커버하게 되어, 서로 엇갈리도록 2개의 상기 교반날개(54)가 설치되는 것만으로 360°각도 범위가 커버되도록 구성되며,
    상기 교반날개(54)는,
    상기 설치대(53)의 선단에 체결부재를 통해 탈착 가능하게 설치되어 필요에 따라 상기 교반날개(54)의 넓이가 다른 또 다른 교반날개(54)로 교체되어 사용되거나 또는 파손된 상기 교반날개(54)를 교체 가능하도록 구성되고,
    상기 고정클램프(52)에는,
    상기 회전축(51)과 상기 교반날개(54) 사이의 피처리 대상물이 교반되도록 상기 설치대(53)와 90°간격을 이루는 보조교반날개(55)가 설치되며,
    상기 보조교반날개(55)는,
    전체적으로 "T"자 모양으로 형성되면서 선단이 회전축(51)과 교반날개(54) 사이에 위치되고,
    상기 투입도어(12)의 둘레에는,
    고무 재질의 실링재가 설치되어, 상기 투입도어(12)를 닫으면 상기 내부하우징(20)이 밀폐된 상태가 되어 상기 내부하우징(20)의 내부에서 발생하는 악취가 외부로 배출되지 않고 차단되며,
    상기 내부하우징(20)의 상부 일측에는,
    내부의 고온 다습한 공기를 흡인하여 외부로 배출시키는 흡기팬(40)이 구비되고,
    상기 내부하우징(20)의 내부에는,
    소정 간격을 두고 복수 개의 노즐이 설치되고, 상기 노즐을 통해 공기를 공급하는 블로워 또는 컴프레서가 설치되며, 상기 제어기(30)는 상기 블로워 또는 상기 컴프레서의 동작을 제어하여 상기 내부하우징(20)의 내부로 소정량의 공기가 공급되도록 제어하며,
    상기 내부하우징(20)의 하부 일측에는,
    내부에 열매체유가 저장되는 소정 크기의 챔버(25)가 구비되고, 상기 챔버(25)에 소정 길이를 가지는 복수 개의 전기히터(26)가 설치되어, 피처리 대상물과 미생물이 접촉된 발효혼합물이 소정 온도로 유지되도록 가열되고,
    상기 제어기(30)는,
    상기 내부하우징(20)의 온도와 습도를 검출하여 상기 전기히터(26)와 흡기팬(40)의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부하우징(20)의 하부 일측에는,
    내부에 열매체유가 저장되는 소정 크기의 챔버(25)가 구비되고,
    상기 챔버(25)에는,
    소정 길이를 가지는 복수 개의 전기히터(26)가 설치되어 피처리 대상물과 미생물이 접종 및 발효된 왕겨가 소정 온도로 유지되도록 상기 내부하우징(20)이 가열되는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기, 가축분뇨, 동식물 잔존물 또는 하수슬러지 분해소멸 장치.
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