KR19990048801A - 유기성 폐기물의 발효 처리장치 및 그 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물의 발효 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 발효기간의 단축을 꾀함과 동시에 연속처리가 가능한 유기성 폐기물의 발효 처리방법 및 그 발효 처리방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 위해 본 발명은 유기성 폐기물을 수분율 50∼65%, 온도 50∼90℃의 환경 하에서 고온성 세균에 의한 발효를 우월적으로 촉진한 뒤, 계속해서 상기 유기성 폐기물을 자연조건 하에서 호기성 세균, 효모 및 방선균에 의한 발효를 하는 것으로 해결하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 발효 처리장치는 제 1의 가열수단을 구비하여 투입된 유기성 폐기물을 소정의 온도 및 수분율 조건에 조정하기 위한 발효조정조와, 상기 발효조정조로부터 이송된 유기성 폐기물을 자연발효시키기 위한 자연발효조가 순차로 갖추어진 것이다.

Description

유기성 폐기물의 발효 처리장치 및 그 처리방법

본 발명은 유기성 폐기물의 발효 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물이 순차적으로 이동가능하도록 발효 처리장치를 구성하고, 여기에 호기성 발효에 의해 퇴비화(유기질 비료 또는 토양 개량재화) 또는 감용화하기 위한 발효처리 장치 및 그 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택이나 집단급식소 등으로부터 배출되는 음식물 쓰레기 및 야채류나 어패류 같은 생활 쓰레기로부터 발생된 동식물성의 유기성 폐기물은 소각처리하거나 또는 매립하여 처리하게 된다.

특히, 이 유기성 폐기물은 단백질의 질소를 대량으로 포함하기 때문에 이를 호기성 미생물에 의하여 발효처리하여, 유기질 비료 또는 토양개량재화하는 처리가 행하여지고 있다.

유기성 폐기물을 호기성 발효에 의해 감용화하거나 퇴비화하는 기존의 방법으로는 단시간에 처리하는 고속발효 처리와, 장시간에 걸쳐 천천히 발효처리하는 자연발효처리가 있다.

그러나, 상기 고속발효 처리의 경우 발효처리된 처리물이 미완숙의 상태로 존재하기 때문에 유기질 비료로 이용하기 위해서는 발효처리 후 최소 1개월 이상의 완숙 기간이 필요하게 되었다.

또한, 발효처리된 미완숙 상태의 처리물이 완전히 완숙시키기 위해 별도의 저장고를 필요로 하게 되어, 유기성 폐기물의 처리장치 자체가 대형화되는 문제가 발생하게 되었다.

한편, 자연발효 처리방법의 경우, 유기성 폐기물의 종류에 따라 발효되는 시간에 차이가 있지만 일반적으로 발효시작일로부터 1.5∼3개월 정도의 시간을 필요로 하게 되어 퇴비를 만드는데 걸리는 시간이 길고, 발효기간동안 이 유기성 폐기물을 저장하기 위한 저장탱크를 필요로 하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 발효기간의 단축을 꾀함과 동시에 연속처리가 가능한 유기성 폐기물의 발효 처리장치 및 그 처리방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 위해 본 발명은 유기성 폐기물을 수분율 50∼65%, 온도 50∼90℃의 환경 하에서 고온성 세균에 의한 발효를 우월적으로 촉진한 뒤, 계속해서 상기 유기성 폐기물을 자연조건 하에서 호기성 세균, 효모 및 방선균에 의한 발효를 하는 것으로 해결하게 된다.

또한, 본 발명에 따른 발효 처리장치는 제 1의 가열수단을 구비하여 투입된 유기성 폐기물을 소정의 온도 및 수분율 조건에 조정하기 위한 발효조정조와, 상기 발효조정조로부터 이송된 유기성 폐기물을 자연발효시키기 위한 자연발효조가 순차로 갖추어진 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 발효 처리장치를 나타내는 측면도,

도 2는 본 발명에 따른 발효 처리장치를 나타내는 종단면도,

도 3은 본 발명에 따른 발효 처리장치를 나타내는 정면도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 발효처리장치 2 : 발효조정조

3 : 제 1자연발효조 4 : 제 2자연발효조

5 : 건조조 6, 8 : 가열수단

7 : 이송수단 9 : 투입구

10 : 배출구 11 : 조작반

13 : 회전축 14 : 교반날개

15 : 추출구 16 : 격벽

20 : 프레임

본 발명의 발효 처리장치(1)는 제 1가열수단(6)과 투입구(9)가 갖추어져 있으며 프레임(20)의 안쪽 선단에 구비된 발효조정조(2)와, 상기 발효조정조(2)의 측방향에 설치되어 이 발효초정조(2)로부터 이송 스크류 또는 오버 플로우 방식에 의해 이송된 유기성 폐기물을 호기성 세균, 효모 및 방선균을 이용하여 발효시켜주는 제 1 발효조(3) 및 제 2자연발효조(4)와, 배출구(10) 및 제 2가열수단(8)이 갖추어져 있으면서 상기 제 2자연발효조(4)로부터 이송된 유기성 폐기물을 건조시켜주는 건조조(5)와, 각 조의 내부 온도 및 수분율을 조절해주는 조작반(11)과, 구동수단과 조합되어 상기 각 조를 관통하도록 설치된 교반축(13) 및 이 축에 장착된 교반날개(14)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 발효처리장치의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명에 따른 발효 처리장치를 나타내는 측면도이고, 첨부도면 2는 본 발명에 따른 발효 처리장치를 나타내는 종단면도이며, 첨부도면 3은 본 발명에 따른 발효 처리장치를 나타내는 정면도이다.

본 발명은 일정량의 유기성 폐기물을 공급받아 상부에 구비된 제 1가열수단(6)을 이용하여 호기성 세균이 최적의 발효조건을 유지시켜주기 위한 발효조정조(2)와, 이 발효조정조(2)의 측방향으로 장착되어 이송수단(7)을 매개로 이송된 유기성 폐기물을 자연발효시켜주는 제 1, 제 2자연발효조(3), (4)와, 자연발효된 유기성 폐기물을 공급받아 하부에 구비된 제 2가열수단(8)을 이용하여 일정 수분율 가지도록 건조시켜주는 건조조(5)로 이루어진 것이다.

특히, 본 발명에 따른 발효 처리장치(1)에는 상기 각 조(2 내지 5)를 가로지르는 교반축(13) 및 이 축에 일정 간격으로 교반날개(14)을 설치하여, 발효 처리장치 내부에서 유기성 폐기물이 교반작용과 파쇄작용에 의하여 발효처리가 보다 잘 이루어질 수 있게 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 발효 처리장치를 이용하여 유기성 폐기물의 처리방법을 살펴보면, 먼저 상기 투입구(9)를 통하여 발효조정조(2)에 일정량의 유기성 폐기물을 투입하고, 상기 조작반(11)을 조작하여 고온성 세균의 발효를 촉진할 수 있는 조건이 되도록 제 1가열수단(6)을 가동시킨 후 자연발효를 하게 된다.

특히, 호기성 미생물의 발효조건으로 수분율과 온도는 각각 50∼65%와 50∼90℃ 범위를 유지시켜주게 되며, 이때 수분율은 55∼65%에서 그리고 온도는 50∼60℃에서가 가장 바람직하다.

이때, 상기 발효처리장치(1)에 투입된 고온성 세균은 다른 균류와 달리 고온하에서 고급 알콜이나 포도당, 아미노산을 최적의 양분으로 하여 성장하게 되며, 비교적 생분해가 어려운 섬유질도 분해하게 되어, 고온성 세균에 의한 발효를 우월적으로 촉진시키게 되어 발효기간을 단축할 수 있게 된다.

이어, 상기 제 1자연발효조(3)와 제 2자연발효조(4)에서는 호기성 세균과 효모 및 방선균에 의한 자연발효가 진행되게 되는데, 상기 발효조정조(2)에서 최적의 발효조건에 도달한 상태의 유기성 폐기물의 발효 처리 속도는 빠르게 진행된다.

또한, 상기 교반축(13)과 교반날개(14)에 의해 파쇄작용 및 교반작용을 수반하게 되어, 호기성 미생물의 번식이 매우 쉽게 이루어지게 되어 발효 속도를 더욱 가속시켜주게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 실시예에 따라서 상술하면 다음과 같다. 여기서, 도면부호 15는 비상시에의 유기성 폐기물의 추출구이고, 11은 각 장치류를 제어하기 위한 조작반이다.

본 발명의 발효처리장치(1)는 연통가능한 발효조정조(2)와 2개의 자연발효조(3), (4)와 건조조(5)가 프레임(20) 내에 연통가능하도록 순차적으로 조합되어 있으며, 그 내부에는 미도시된 구동수단과 조합된 회전축(13) 및 교반날개(14)가 갖추어져 있다.

특히, 상기 조작반(11)은 발효처리장치(1)를 구성하는 각 장치류, 예를 들어 가열수단이나 구동수단 또는 후술하는 이송수단(7) 등이 일정 조건에 맞게 동작가능하도록 제어기능을 가지게 된다.

또한, 상기 회전축(13)에는 교반날개(14)를 대신하여 스크류 방식의 다른 교반수단을 구비하여 이용할 수도 있다.

한편, 본 발명의 발효처리장치의 각 조(2 내지 5)에 대하여 살펴보면, 먼저 상기 발효조정조(2)는 상부에 투입구(9)가 구비되어 있으며, 상기 조작반(11)의 제어에 의하여 일정량만큼씩 유기성 폐기물을 제공받을 수 있게 된다.

또한, 상기 발효처리조(2)의 바깥쪽 하부에는 히터와 같은 제 1가열수단을 구비하여, 유기성 폐기물이 투입된 상태에서 고온성 세균이 가장 증식하기 쉬운 발효조건을 조성해주게 된다.

이때의 발효조건으로, 호기성 세균류의 종류에 따라 달라질 수 있으나 수분율은 50∼65%를 온도는 50∼90℃를 유지하게 되는데, 바람직하기로는 수분율과 온도가 각각 55∼65%와 50∼60℃ 범위에 있게 하는 것이 좋다.

이와 같이 이루어진 발효조정조(2)는 안쪽 하부에 이송수단(7)이 구비되어 있으며, 이 이송수단(70은 상기 발효조정조(2)의 측방향으로 인접하게 설치된 제 1자연발효조(3)로 1차 발효가 이루어진 유기성 폐기물을 이송시켜주게 된다.

상기 제 1자연발효조(3)와 제 2자연발효조(4)는 발효조정조(2)에서 최적의 발효조건에 도달된 유기성 폐기물이 호기성 세균이나 방선균에 의해 자연적으로 발효가 진행되게 유도하는 조이다.

이때, 상기 제 1자연발효조(3)와 제 2자연발효조(4)에 있는 유기성 폐기물의 함입된 수분은 발효에 의하여 발생되는 발효열에 의하여 서서히 증발하게 되는데, 상기 제 2자연발효조(4)를 통과하는 때는 수분율이 20% 전후가 되어 발효처리가 어느 정도 완료된 상태가 된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제 1자연발효조(3)와 제 2자연발효조(4) 및 건조조(5) 사이에는 경계를 위한 격벽(16)을 구비하여 발효처리장치의 각 조(3 내지 5)의 교반날개(14)의 회전에 의한 오버 플로워 방식에 의해서 제 1자연발효조(3)로부터 제2자연발효조(4) 및 건조조(5)로 유기성 폐기물이 이동할 수 있게 하고 있다.

발효처리장치의 각 조(3 내지 5)에서의 유기성 폐기물의 이동량은 유기성 폐기물의 처리량이나 처리시간 및 최종 수분함량 등을 고려하여, 제 1자연발효조(3)와 제 2자연발효조(4) 및 건조조(5)의 크기를 조절함으로서 조정가능하게 된다.

상기 건조조(5)는 조의 외면 아랫쪽에 히터와 같은 제 2가열수단(8)이 구비되어 있으며, 제 1자연발효조(3) 및 제 2자연발효조(4)에 의해서 자연발효가 이루어진 유기성 폐기물을 보존성에 알맞은 수분율, 구체적으로는 10% 전후의 수분율까지 건조시켜 배출구(10)로 배출하게 된다. 또, 상기 건조조(5)는 장치의 구성상 생략하는 것도 가능하다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 발효기간의 단축을 꾀할수 있음과 동시에, 유기성 폐기물을 연속처리하기 때문에, 발효처리를 효율적으로 할 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 유기성 폐기물을 수분율 50∼65%, 온도 50∼90℃의 환경 하에서 고온성 세균이 발효를 촉진한 다음, 계속해서 상기 유기성 폐기물이 자연건조 환경하에서 호기성 세균과 효모 및 방선균에 의하여 발효가 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 발효 처리방법.
2. 제 1가열수단(6)가 구비되어 있으며 투입된 유기성 폐기물을 소정의 온도 및 수분율을 유지시켜주기 위한 발효조정조(2)와, 이 발효조정조(2)의 측방향에 연통가능하도록 조합되어 상기 유기성 폐기물을 자연발효시키기 위한 제 1자연발효조(3) 및 제 2자연발효조(4)와, 상부에 제 2가열수단(8)를 구비하고 상기 자연발효조로부터 이송된 유기성 폐기물을 건조시켜 배출하기 위한 건조조(5)를 차례로 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 발효 처리장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 발효 처리장치(1)는 적어도 발효조정조(2), 자연발효조(3), (4)를 가로지르는 교반수단이 구비된 것을 특징으로 하는 발효 처리장치.