KR19990070918A - 음식물 쓰레기 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 수분의 증발 효율을 극대화시킴과 동시에 가공처리에 따른 탈취와 열회수능력의 현저한 향상을 기하여 궁극적으로 작업성 향상을 구현함으로 경제적 효용성을 도모하기 위한 개선된 기능의 음식물 쓰레기 처리장치인바, 각종의 음식물 쓰레기가 투입되어 교반과 발효 및 건조의 과정이 이루어지는 탱크와; 상기 탱크의 내 하면으로 교반용 전동기에 의해 회전 구동됨으로, 탱크내의 음식물 쓰레기를 저어주는 역할을 갖는 교반 및 분쇄익편과; 상기 교반 및 분쇄익편의 하단부에는 압입용 송풍기에 의해 소정 온도로 가열되어 있는 열풍이 공급되어 분사될 수 있도록 연설된 공급관과; 상기 열풍의 형성을 위해 외기의 유입을 받아 설치되는 제 1 응축기와; 상기 탱크 내부의 발생열이 유입되도록 마련되며 증발기와, 상기 증발기와 팽창밸브로 연결된 제 2 응축기 및 배기용 송풍기가 포함되도록, 응축수 드레인과 연결된 제 1 탈취기와; 제 2 응축기는 제 1 응축기와 연결시키고, 이 제 1 응축기는 압축기와 연결되며, 이러한 압축기는 다시 상기 응축수 드레인에 연결됨과; 제 1 탈취기와 연결되어 활성탄소를 포함하는 제 2 차 탈취기를 구비하여 수분의 증발 효율과 탈취 및 열회수능력의 향상이 가능함을 특징으로 한다.

Description

음식물 쓰레기 처리장치

본 발명은 개선된 기능을 갖는 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 특히 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 수분의 증발 효율을 극대화시킴과 동시에 가공처리에 따른 탈취와 열회수능력의 현저한 향상을 기하여 궁극적으로 작업성 향상을 구현함으로 경제적 효용성을 도모하기 위한 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 음식물 쓰레기는 유기성의 물질로서 미생물에 의해 쉽게 분해가 일어나는 반면에 보관 및 처리 과정 중에 과다한 악취의 발생과, 해충의 서식 및 침출수가 발생하여 2차적인 오염원이 되고 있음이 현실이다.

종래에는 이들 음식물 쓰레기를 수거하여 양돈농가 등에서 가축의 사료 등으로 활용하였으나, 양돈의 과학화와 교통량의 증가, 운반 경비 및 인건비 등의 2차적인 경비 문제로 양돈 농가에서 이를 회수하는 것은 점차 불가능해지고, 결국 음식물 찌꺼기는 단순 매립에 의존하는 지경에 이르고 있어 자원을 효율적으로 재활용해야 하는 측면을 고려할 때 매우 낭비적인 측면이 강하였다.

따라서, 이와 같이 버려지는 음식물 쓰레기를 자원화 하여 퇴비나 사료로써 적절히 활용할 수 있는 방안이 마련되어야 할 것이며, 이를 위하여 투입되는 음식물 쓰레기에 있어서, 악취제거와 동시에 발효 및 건조되면서 그 처리결과물이 유기질 비료나 동물의 사료로 기능할 수 있도록 함이 제안되었다.

그러나, 이와 같이 제안된 제품의 구조는 건조조(혹은 교반조, 반응조)의 하단부 표면에 히터를 부착, 건조조를 가열하여 내부에서 표면과 열전도에 의한 가열건조방식을 채택함으로 결과적으로 피가열체인 음식물 쓰레기와의 전열면적이 적어 건조속도(가열속도)가 매우 늦게 된다.

즉, 수분제거효율의 저하를 가져온다는 것이다.

또한, 건조조 내의 표면 온도가 고온으로 가열되어 음식물 쓰레기가 탄화됨으로 발효성능이 떨어지고 색상이 검게 변하게 되며, 건조조의 외부로 열 손실이 많다는 문제점을 포함한다.

예컨대, 발효를 위해 필요한 조건의 하나로 약 70℃ 이하의 온도가 적절할 것이나, 고온의 표면 온도에 따라 쓰레기의 깊은 내부는 그대로인 채 표면만이 탄화된다는 부작용을 발생한다.

또한, 상기의 처리 장치는 공랭식의 응축방법을 채택하여 배기되는 공기는 건조조의 상부에서 공급(흡입) 및 배출이 이뤄져 공급공기와 음식물 쓰레기의 접촉면적이 적어지므로 건조속도가 늦고, 습도의 포화도가 낮기 때문에 공랭식의 응축기에서는 응축이 거의 되지 않는다.

그러므로 응축기에 설치된 송풍 모우터는 에너지 낭비의 원인이 되며, 응축후 상대 습도를 낮추기 위하여 재가열용 히터로 공기를 가열하여 탈취기에서 활성탄층을 통과시키지만 제거되지 않은 절대 습도량 때문에 활성탄의 흡착 성능과 능력이 현저하게 저하되어 활성탄의 교환주기는 매우 짧아진다는 등의 제반 문제점을 수반하고 있다.

따라서, 상기한 제반 문제점의 해결을 통해 음식물 쓰레기의 처리에 따른 유용성이 향상될 수 있도록 각별히 배려되어야 한다.

이를 위하여 본 발명은 음식물 쓰레기의 열풍 공급방식을 교반 및 분쇄날개의 하단부에서 공급하여 음식물 층을 통과하게 하였고, 열회수와 탈취 및 2차 가열을 위해 열펌프방식의 채택이 가능함에 착안되어 음식물 쓰레기 속의 수분증발효율을 극대화함은 물론 탈취와 열 회수 능력이 향상될 수 있는 쓰레기 처리장치가 제공될 수 있도록 함에 안출된 목적이 있다.

도 1 - 본 발명에 따라 제공되는 음식물 쓰레기 처리장치의 개념을 도시해 보인 개략적인 구성도.

도 2 - 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 작동 플로우를 도시해 보 인 예시도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 탱크 11 : 배출구

12 : 교반 및 분쇄익편 13 : 전동기

14 : 공급관 15 : 보조히터

16 : 압입용 송풍기 17 : 제 1 응축기

18 : 제 1 탈취기 18a : 응축수 드레인

19 : 증발기 20 : 팽창밸브

21 : 제 2 응축기 22 : 배기용 송풍기

23 : 압축기 24 : 제 2 탈취기

24a : 활성탄소

상기의 목적달성을 위해 본 발명은 투여되는 음식물 쓰레기가 교반부에 충입되어 교반 및 분쇄됨에 있어 열풍이 상기 교반 및 분쇄익편의 하단부를 통해 충입된 쓰레기의 내부를 향하여 상측으로 분사될 수 있게 하고, 압축기에서 발생된 기계적 열과 압축가스의 압축열을 2개로 분리된 응축기를 이용하여 60 ∼ 90℃의 고온의 1차 열을 제 1 응축기를 통해 외부공기(대기)를 10 ∼ 42℃로 열 교환시켜 열을 회수하고, 압입 송풍기에서 흡입한 후 보조 히터를 이용하여 42 ∼ 70℃로 가열하여 건조한 공기를 음식물 쓰레기와 접촉시킨 후 포화상태에 이른 습공기는 수분과 악취를 함유한 상태에서 수분은 증발기를 통해 15 ∼ 18℃로 응축되어 제거되고, 활성탄 흡착기(탈취기)의 흡착성능을 유지하기 위하여 제 2 응축기에서 32 ∼ 35℃로 재 가열함을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 상술한다.

도 1 은 본 발명에 따라 제공되는 음식물 쓰레기 처리장치의 개념을 도시해 보인 개략적인 구성도이며, 도 2 - 본 발명에 의한 음식물 쓰레기 처리장치의 작동 플로우를 도시해 보인 예시도이다.

본 발명의 처리장치는 각종의 음식물 쓰레기가 수거된 후 투입되어 교반과 발효 및 건조의 과정이 모두 포함되는 탱크(10)가 마련되는데, 상기 탱크(10)하면의 일 측으로는 내부에 고여지는 침출수는 물론 처리된 쓰레기가 외부로 배출될 수 있도록 배출구(11)가 형성되며, 상기 탱크(10)의 내 하면으로는 외부의 동력발생수단인 교반용 전동기(13)에 의하여 적정의 속도를 유지한 채 회전 구동됨으로, 탱크(10)내에 충입되는 쓰레기를 고르게 저어주는 역할의 교반 및 분쇄익편(12)이 마련되는 것이다.

교반 및 분쇄익편(12)은 약 15°의 각도를 유지한 채로 상부쪽을 향해 유동되면서 작동하는 것이며, 교반용 전동기(13)의 속도 제어를 위해 별도의 교반용 감속기가 추가로 부설되어진다 함은 물론일 것이다.

이때, 상기 탱크(10)의 저면부 일 측부인 교반 및 분쇄익편(12)의 하단부에는 압입용 송풍기(16)에 의해 소정 온도로 가열되어 있는 열풍이 공급되어 분사될 수 있도록 공급관(14)이 연설되어지는바, 상기 공급관(14)의 일단으로는 보조히터(15)가 부설되어 있고, 이러한 열풍은 외기의 유입이 가능하게 설치되는 제 1 응축기(17)를 통해 약 50 ∼ 60℃로 형성된다.

한편, 상기 탱크(10) 내부의 발생열(공기)은 포화된 상태로 음식물 쓰레기의 상부 일 측을 통해 제 1 탈취기(18)로 유입되어 배출되는데, 상기 제 1 탈취기(18)에는 응축수 드레인(18a)이 설치되며, 상기 발생열의 온도를 노점 이하로 떨어뜨리기 위한 증발기(19)가 설치되고, 상기 증발기(19)와 별도로 마련되는 팽창밸브(20)로 연결되며, 상대 습도를 거의 100％로 높여주기 위한 제 2 응축기(21) 및 배기용 송풍기(22)를 포함한다.

제 2 응축기(21)는 제 1 응축기(17)와 연결되어 있고, 이 제 1 응축기(17)는 또한 압축기(23)와 연결되는데, 상기 압축기(23)를 통하여 프레온 가스로 압축하게 되면 고온, 고압의 열이 생성하는 것이고, 이러한 압축기(23)는 또한 전술한 응축수 드레인(18a)에 연결되어 이루어지는 것이다.

물론, 상기 제 1 탈취기(18)는 제 2 차 탈취기(24)와 연결되어 최종적으로 외부로 배출케 함으로 보다 완벽한 탈취를 수행하게 되는데, 이는 내부에 설치되는 활성탄소(24a)를 통하여 달성될 수 있다는 것이다.

주지하다시피, 활성탄소(24a)는 상대습도가 50％이하일 경우에 입자의 표면에는 수막이 형성되어 화학적, 혹은 물리적 결합력이 약해져 소정의 목적을 기대할 수 없는 것이나, 제 2 응축기(21)로 인하여 상대습도가 높아진 본 발명에서는 흡착성능이 급격히 높아질 수 있다는 것이다.

상기의 구성을 갖는 본 발명의 작용에 따르면, 압축기(23)에서 발생되는 기계적 열과 압축가스의 압축열은 2개로 분리되어 마련되는 응축기(17), (21)를 통하여 60 ∼ 90℃의 고온의 1차 열을 제 1 응축기(17)를 통해 외부공기(외기)를 10 ∼ 42℃로 열 교환시켜 열을 회수하는 것이고, 압입용 송풍기(16)에서 흡입한 후 보조 히터(15)를 이용하여 42 ∼ 70℃로 가열하여 건조된 공기를 음식물 쓰레기와 충분하게 접촉될 수 있도록 공급관(14)을 거쳐 탱크(10)내로 유입되고, 이후 탱크(10)내에서 포화상태에 이른 습공기는 수분과 악취를 함유한 상태에서 수분은 증발기(19)를 통해 15 ∼ 18℃로 응축되어 제거되고, 활성탄소(24a)의 흡착성능을 유지하기 위하여 제 2 응축기(21)에서 32 ∼ 35℃로 재 가열됨으로 음식물 쓰레기의 처리가 가능해 진다.

이와 같은 구성 및 작용의 본 발명에 따르면, 탱크내에 충입되어 처리되는 음식물 쓰레기에 있어서, 그 수분의 증발효율향상은 물론 탈취와 열회수능력을 극대화할 수 있다는 제반 유용성을 갖는다.

한편, 본 발명은 그에 관한 최선의 실시예를 예거하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구 범위에 국한되어 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 지금까지 설명된 실시예의 변경을 고려해 볼 수도 있음은 물론이다.

Claims (3)

1. 각종의 음식물 쓰레기가 투입되어 교반과 발효 및 건조의 과정이 이루어지는 탱크와; 상기 탱크의 내 하면으로 교반용 전동기에 의해 회전 구동됨으로, 탱크내의 음식물 쓰레기를 저어주는 역할을 갖는 교반 및 분쇄익편과; 상기 교반 및 분쇄익편의 하단부에는 압입용 송풍기에 의해 소정 온도로 가열되어 있는 열풍이 공급되어 분사될 수 있도록 연설된 공급관과; 상기 열풍의 형성을 위해 외기의 유입을 받아 설치되는 제 1 응축기와; 상기 탱크 내부의 발생열이 유입되도록 마련되며 증발기와, 상기 증발기와 팽창밸브로 연결된 제 2 응축기 및 배기용 송풍기가 포함되도록, 응축수 드레인과 연결된 제 1 탈취기와; 제 2 응축기는 제 1 응축기와 연결시키고, 이 제 1 응축기는 압축기와 연결되며, 이러한 압축기는 다시 상기 응축수 드레인에 연결됨과; 제 1 탈취기와 연결되어 활성탄소를 포함하는 제 2 차 탈취기를 구비하여 수분의 증발 효율과 탈취 및 열회수능력의 향상이 가능함을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 교반 및 분쇄익편은 약 15°의 각도를 유지한 채 상부쪽을 향해 유동되면서 작동됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 공급관의 일단에 설치되어 보조 가열의 역할을 갖도록 보조히터가 더 구비됨을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.