KR20000059968A - 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템은 유기성폐기물을 밀폐식 숙성소화조에 투입하는 제 1 공정과; 상기 숙성소화조에 투입된 유기성폐기물에 산소를 공급하고 침출수와 악취가스를 제거하면서 발효시키는 제 2 공정과; 발효된 유기성폐기물(발효물질)을 숙성소화조의 외부로 배출시키는 제 3 공정과; 숙성소화조에서 배출되는 발효물질에서 협잡물을 선별하여 제거하는 제 4 공정과; 협잡물이 제거된 발효물질을 급이기로 이송하는 제 5 공정과; 급이기를 통해 발효물질을 지렁이사육장에 소정의 두께로 뿌려주는 제 6 공정과; 지렁이사육장의 발효물질에 수분을 공급하면서 지렁이를 증식하는 제 7 공정과; 그리고, 지렁이사육장에서 발생하는 분변토를 채취하여 수확하는 제 8 공정을 포함하여 이루어진 것으로, 모든 공정의 장치들이 밀폐시설 안에 설치된 것이다.

Description

지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템{Management system of organic waste articles used vermiculture}

본 발명은 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밀폐시설 안에서 유기성폐기물을 숙성 발효시킨 후 지렁이의 먹이로 공급하여 처리토록 함으로써 유기성폐기물로부터 지렁이분(분변토)을 얻음과 동시에 지렁이 증식이 함께 이루어질 수 있도록 하여 경제성을 확보토록 한 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템에 관한 것이다.

각종 산업현장, 대형음식점, 축사, 주택, 하수종말처리장 등에서 발생하는 유기성폐기물, 이를테면 각종 산업체 유기 슬러지, 음식물 쓰레기, 인분, 축분, 나무 부스러기, 섬유질 등은 그대로 자연환경에 배출되는 경우 토양, 하천 등의 오염을 야기한다.

그래서 예전에는 대부분은 매립 처리하였는데, 이 방법은 매립장의 부족과 지하수의 오염 등의 문제가 발생하여 현재에 이르러서는 새로운 처리방법이 연구 개발되고 있으며, 그 대표적인 것으로는 음식물 쓰레기의 사료화 방법이 있다.

대표적인 음식물 쓰레기의 사료화 방법으로는 건식멸균드럼건조방식, 증자건조방식, 진공건조방식 등이 제시된 바 있다.

이중에 상기 건식멸균드럼건조방식은 통상 음식물 쓰레기를 파쇄, 드럼건조, 발효, 선별, 분쇄, 펠렛화, 건조, 냉각 등의 공정을 거쳐 사료화 하는 방법으로, 여기서 만들어진 사료는 장기간 유통이 가능하다는 장점을 갖고 있다. 하지만, 스팀보일러, 건조드럼, 선별기, 분쇄기 등 부피가 큰 장치를 필요로 하고, 음식물 쓰레기의 처리시 악취가 과다하게 발생하는 문제점을 가지고 있다. 또한 여러 가지 기계장치를 사용하므로 관리인원이 많이 필요하고 설비 유지비용이 많이 소요되어 경제성이 떨어졌다.

또한 증자건조방식은 통상 음식물 쓰레기를 증자, 가수분해, 건조, 냉각, 선별, 분쇄 등의 과정을 거쳐 사료화 하는 방법으로, 스팀보일러, 가수분해시설은 물론 증류수 처리시설과 제거한 수분 처리를 위한 별도의 폐수처리 시설이 필요하므로 전체적인 설비투자비용이 많이 드는 단점이 있다.

기타 여러 가지 방법들이 또한 제시된 바 있으나, 위 방법들과 마찬가지로 유기성폐기물의 처리과정에서 심한 악취가 발생하고, 만든 사료의 영양분이 부족하여 별도로 영양제를 보충해야 하며, 협잡물을 제거하지 않고 처리하는 경우 기계 고장이 자주 발생하는 등 선결해야 할 문제들이 산재해 있다.

한편, 본 발명에서 이용하고자 하는 지렁이는 환영동물로 축축한 토양에서 주로 살며, 토양을 부드럽게 만들기도 한다. 통상 지렁이는 자기체중 만큼의 먹이를 소화한 후, 먹는 양의 약 30%~40% 가량되는 지렁이분(분변토)을 배출한다. 이러한 분변토는 단립 형태로 가장 완벽한 상태의 영양제이며, 그대로 또는 2차 가공하여 퇴비, 사료, 기타 미생물제제 등으로 사용된다.

따라서, 최근에는 지렁이를 유기성폐기물의 생분해 처리에 이용하려는 연구가 계속되고 있으나, 아직까지는 단순히 수작업으로 지렁이에게 유기성폐기물을 공급하여 여기서 발생하는 분변토를 얻는 정도에 그치고 있다.

하지만 이러한 간단한 방법도 유기성폐기물이 쉽게 부패하여 심한 악취를 발생하므로 주위공기를 오염시키고, 또한 수작업에 의존하였기 때문에 폐기물의 처리에 인건비가 많이 드는 등 문제점이 있어 대단위로 실시하기에는 매우 곤란한 실정이다.

따라서 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 그 제 1 목적은 유기성폐기물의 투여에서 분변토의 수거에 이르는 일련의 순차적인 공정을 시스템화하여 처리함과 동시에 지렁이도 함께 증식시킬 수 있어 적은 비용으로 유기성폐기물의 처리가 가능한 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제 2 목적은 유기성폐기물을 처리하는 과정에서 발생하는 오염된 처리수와 오염 공기를 자체에서 처리하여 외부로 누출되는 오염원을 최소화 즉, 2차 오염을 없앤 지렁이를 이용한 유기성폐기물 처리시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제 3 목적은 지렁이의 생육환경, 이를테면 온도, 습도 등을 적절하게 조절함과 동시에 먹이의 공급과 분변토와 수거가 적기에 이루어지는 유기성폐기물의 처리시스템을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 제 4 목적은 장치 구성이 간단하여 유기성폐기물에 포함된 협잡물에 의한 기계고장이 적으므로 설비운영이 쉽고, 지렁이사육장의 확장에 의해 간단히 처리능력을 극대화 할 수 있는 유기성폐기물의 처리시스템을 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템을 구성을 보인 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 처리시스템의 개략적인 장치를 보인 평면도.

도 3은 분변토수거기의 작업상태도.

도 4는 먹이 급이기가 구동되는 상태의 요부 확대도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ＞

10, 52, 71 : 호퍼 11 : 이송스크류

12 : 벨트콘베이어 20 : 숙성소화조

21 : 배수배관 23, 30 : 블로워

24 : 배기덕트 40 : 침지탱크

50, 54, 62, 71a, 96a, 96b, 97a : 콘베이어

60 : 스크린 70 : 급이기

72 : 모터 80 : 옹벽

81 : 가이드레일 82 : 이동레일

90 : 지렁이사육장 95 : 분변토수거기

96 : 바스켓엘리베이터 97 : 바스켓콘베이어

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템은 밀폐시설 안에 설치되며, 또한 유기성폐기물의 투입에서 지렁이에의 먹이 급이, 분변토 수거에 이르기까지 거의 모든 시스템을 소정의 통제실에서 모니터링하여 제어할 수 있도록 구성된다.

지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템은 유기성폐기물을 밀폐식 숙성소화조에 투입하는 제 1 공정과; 상기 숙성소화조에 투입된 유기성폐기물에 공기(산소)를 공급하고 침출수와 악취가스를 제거하면서 발효시키는 제 2 공정과; 발효된 유기성폐기물(발효물질)을 숙성소화조의 외부로 배출시키는 제 3 공정과; 숙성소화조에서 배출되는 발효물질에서 협잡물을 선별하여 제거하는 제 4 공정과; 협잡물이 제거된 발효물질을 급이기로 이송하는 제 5 공정과; 급이기를 통해 발효물질을 지렁이사육장에 소정의 두께로 뿌려주는 제 6 공정과; 지렁이사육장의 발효물질에 수분을 공급하면서 지렁이를 증식하는 제 7 공정과; 지렁이사육장에서 발생하는 분변토를 채취하여 수확하는 제 8 공정을 포함하여 이루어진다.

이러한 본 발명에 있어서 처리 가능한 유기성폐기물은 산업체 유기 슬러지, 곡류, 목초류, 목재, 하수오니, 농수축산물, 인분, 축분, 섬유, 종이 마분 등을 포함한다. 즉, 시스템을 구성하는 기계장치가 매우 간단하고 폐기물을 발효시켜 지렁이의 먹이로 공급하므로 모든 유기물질을 처리할 수 있는 것이다.

본 발명은 제 1 공정에서 차량 등에 의해 수거 반입되는 유기성폐기물이 밀폐식 숙성소화조에 투입된다. 따라서 숙성소화조는 폐기물의 투입구가 구비되는데, 이 투입구는 자동 개폐되도록 구성되는 것이 바람직하다. 구체적인 예로서 유기성폐기물을 실은 차량이 반입되면 숙성소화조의 투입구가 열리고 유기성폐기물을 투입한 후 차량이 반출되면 자동으로 투입구가 폐쇄되는 것이 좋다. 이러한 구성은 차량 반입구에 센서를 설치하고 이 센서의 작동에 따라 투입구가 개폐되도록 하면 된다.

하지만 이러한 구성에 의하면, 각각의 숙성소화조가 위치한 차량의 반입구 마다 센서를 설치해야 하는바, 다르게 구성할 수도 있다. 예를 들면, 밀폐식 숙성소화조의 상부에 투입구를, 그리고 하부쪽에는 여기서 발효되는 물질(발효물질)의 반출구를 형성하되 차량 등에 의해 반입되는 유기성폐기물을 숙성소화조에 바로 투입하지 않고 별도의 장치에 받아 이송 투입되도록 구성할 수 있다. 이를 위해 각 숙성소화조의 투입구 위를 가로질러 구동되는 콘베이어를 설치하고, 유기성폐기물을 투여받은 후 이송스크류에 의해 콘베이어에 유기성폐기물을 적하하는 호퍼를 장치하여 구성한다. 물론 이러한 경우 상기 콘베이어 상부, 숙성소화조의 투입구가 위치하는 곳마다 차단막을 설치하여 콘베이어를 타고 이동하는 유기성폐기물이 투입구를 통해 각각의 숙성소화조에 선택적으로 투입되도록 한다.

제 2 공정에서는 유기성폐기물의 발효가 숙성소화조내에서 이루어진다. 발효공정을 진행하기 위해서는 상기 숙성소화조에는 저면에 유기성폐기물에서 발생하는 침출수를 수거하기 위한 배수배관을 구비되고, 상단에는 발효과정에서 발생하는 악취가스의 배기덕트가 구비되어야 한다. 또한 숙성소화조내에서 유기성폐기물의 호기성 발효가 왕성하게 일어나도록 산기관과 같은 것이 설치되고 블로워를 통해 공기(산소)를 불어넣도록 하는 것이 좋다.

이때 배수배관을 통해 집수되는 침출수는 별도 구성한 침지탱크에 모여지고, 여기에서 수분과 슬러지가 분리된다. 분리된 슬러지는 다시 숙성소화조로 환원시키고, 수분은 별도 처리한다. 수분의 바람직한 처리방법은 제 7 공정인 지렁이 사육공정에 수분 조절용으로 공급하는 것이다.

또한 배기덕트를 통해 포집되는 악취가스는 블로워를 통해 제 7 공정인 지렁이 사육공정에 공급하여 악취를 제거하는 것이 바람직하다. 이 과정에서 악취가스가 지렁이사육장에 깔려있는 분변토층을 통과하게 되므로 이에 의해 탈취가 이루어진다.

제 3 공정은 숙성소화조에서 원하는 발효가 이루어진 경우 스키로더 또는 콘베이어에 의해 발효물질의 배출을 진행한다.

발효 정도는 숙성소화조에 온도 및 습도를 감지하는 센서를 설치하고, 이 센서들에서 감지된 신호를 디지털 변환하여 소정 프로그램에 의해 그래프도나 수치로서 컴퓨터의 모니터에 표시되도록 하여 이를 소정의 통제실에서 모니터링하고, 원하는 발효 상태에서 제 3 공정을 진행한다.

배출공정에 스키로더를 이용하는 경우, 숙성소화조의 발효물질 반출구는 수문막 형식인 것이 좋다. 구체적으로 수문막 형식의 반출구를 개방한 후 스키로더를 구동하여 발효물질을 숙성소화조의 외부로 배출시킨다. 즉 스키로더를 이용하여 숙성소화조내 발효물질을 꺼내어 소정의 호퍼에 저장하게 된다.

배출공정에 콘베이어를 이용하는 경우, 숙성소화조의 발효물질 반출구는 어떠한 형태이든 관계가 없다. 그러나 이때에는 숙성소화조의 저면에 콘베이어가 구비되고 이 콘베이어에는 구멍이 뚫려 있어 그 위에 위치하는 유기성폐기물이 발효과정에서 발생하게 되는 침출수가 배수되도록 해야 한다. 구체적으로 반출구가 개방되면 숙성소화조내의 콘베이어 구동에 의해 내부의 발효물질이 외부로 배출되며, 숙성소화조의 외부 반출구 하단에 설치되는 또 다른 콘베이어에 의해 다음 공정 진행을 위해 소정의 호퍼에 저장하게 된다.

제 4 공정은 콘베이어에 의해 호퍼내에 저장된 발효물질이 스크린 장치, 예로서 원통형 스크린 등에 이송되어 발효가 이루어지지 않은 비닐, 노끈, 각종 금속류 등의 협잡물이 선별된다. 여기서 선별된 협잡물은 별도로 라인으로 수거하여 처리한다.

제 5 공정은 콘베이어에 의해 이루어지는데, 구체적으로 스크린에서 협잡물이 제거된 순수 발효물질은 콘베이어에 의해 지렁이사육장의 먹이를 공급하기 위한 호퍼에 이송, 저장된다.

이때에 상기 제 3 공정과 제 4 공정 또는 제 4 공정과 제 5 공정 사이에 발효물질을 일시 저장하여 완숙시킨 후 다음 공정으로 이송시키는 저장사일로를 더 구성할 수 있다. 이 경우 숙성소화조에서 배출되는 발효물질의 양과 지렁이사육장에서 소화시키는 양의 조절이 용이하고, 또한 발효물질이 저장사일로에 일시 저장 되는 기간동안에 완전히 숙성되므로 지렁이 사육에 더 효과적이다.

제 6 공정에서는 호퍼에 저장된 발효물질이 콘베이어를 통해 급이기의 상부로 공급되고 이 급이기가 좌,우 방향으로 이동하면서 발효물질을 지렁이사육장 바닥에 일정한 두께로 뿌려주게 된다. 이때 지렁이사육장은 종방향 양측에 옹벽이 설치되고 그 위에 가이드레일이 깔려 있으며, 또한 상기 가이드레일 위에는 이 레일을 따라 이동하며 그 위에 장치된 상기 급이기가 이동하는 이동레일이 횡방향으로 설치된다. 따라서, 급이기는 종,횡방향으로 이동하면서 지렁이사육장에 일정한 두께로 발효물질을 도포할 수 있게 되는 것이다.

제 7 공정은 지렁이 사육공정으로, 급이된 먹이(발효물질)에 수분과 공기를 공급하여 적절한 환경하에서 지렁이를 사육 내지는 증식하는 공정이다. 지렁이사육장에는 수분공급을 위한 스프링클러가 설치되고, 사육장의 바닥에는 공기를 공급하기 위한 배관을 포함하는 장치가 설치된다. 바람직한 것은 이미 위에서 설명한 바 있듯이, 제 2 공정에서 발생하는 침출수의 수분을 물과 선택적으로 혼합하여, 그리고 악취가스는 밀페시설내의 공기와 선택적으로 혼합한 후 공급하게 된다.

제 8 공정에서는 지렁이 사육공정에서 지렁이가 먹고 배출하는 분변토를 소정의 분변토수거기로 채취하여 출하한다.

이러한 각 공정의 장치들은 위에서 이미 언급한 바 있는 바와 같이, 밀폐시설 안에 설치되는데, 밀폐시설에는 외부 공기를 유입할 수 있는 수단을 구비하고 또한 내부의 공기를 지붕 등에 환기구를 설치하여 뽑아낸 후 이것을 지렁이 사육공정에 공급하여 탈취시키도록 구성하는 것이 좋다.

이하, 본 발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템을 바람직한 실시예를 보인 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다. 도면 설명에서는 유기성폐기물 중에서 음식물 쓰레기를 처리하는 것으로 하였다.

도 1에 도시된 음식물 쓰레기의 처리시스템을 도 2 내지 도 4에 도시한 각 장치를 참조하여 설명한다.

도 1를 참조하면, 차량으로 수거한 음식물 쓰레기를 바로 숙성소화조에 투입한다. 이때에 차량의 반입 및 반출시간을 줄이기 위해서 전체 시설의 입구(반입구)에 자동으로 개폐되는 전동셔터가 설치될 수 있는데, 이러한 구성은 도면에 도시하지 않았다.

반면 도 2에는, 다른 예로서 차량에서 음식물 쓰레기를 제 1 호퍼(10)로 투입되고 이 호퍼(10)에 구비된 이송스크류(11)에 의해 숙성소화조(20)의 상부에까지 길게 연결 설치된 이송콘베이어(12)에 옮겨져서 숙성소화조(20)의 상부로 이동하게 된다. 여기서 복수개 설치된 숙성소화조(20)의 어느 하나에 음식물 쓰레기가 투입된다.

이렇게 숙성소화조(20)에 투입된 음식물 쓰레기는 밀폐된 상태에서 지렁이가 먹기 좋은 상태로 호기성 발효가 진행된다. 왕성한 호기성 발효를 위해서 숙성소화조(20)에 호기성 미생물을 투여할 수 있으며, 산소공급을 위한 라인을 설치하여 블로워(30)로서 숙성소화조(20)에에 계속 산소 또는 공기를 공급하는 것이 좋다.

또한 숙성소화조(20)에는 바닥에 침출수 수거를 위한 배수배관(21)이 구비되고, 상부에는 발효공정에서 발생하는 악취가스를 포집하여 배출시키는 배기덕트(24)가 구비되어 있다. 그 외에도 온도 및 습도를 감지하는 센서를 설치하고 온도와 습도를 통제실에서 모니터링하여 발효조건을 적절하게 가져갈 수 있을 뿐 아니라 음식물 쓰레기의 발효 정도를 파악할 수도 있다.

즉, 숙성소화조(20)를 밀폐한 상태에서 적정량의 호기성 미생물을 투입한 후 풍부한 산소공급을 하여 최적 상태를 유지하면 유해병원균의 활동은 저하되고 동시에 유익한 균이 활동은 활성화되어 발효가 양호하게 진행된다.

이러한 조건하에서 호기성 미생물들이 음식물 쓰레기를 분해하므로 점도가 떨어지면서 발효되는바, 지렁이가 먹기 좋은 상태가 된다.

상기 숙성소화조(20)에서 발생하는 침출수는 배수배관(21)을 통해 침지탱크(40)에 모여진다. 침지탱크(40)에서는 침출수가 수분과 슬러지로 분리되며, 분리된 슬러지는 다시 숙성소화조(20)로 보내고 수분은 펌프를 통해 지렁이사육장의 수분 조절용으로 이송되어 스프링클러를 통해 공급되게 한다.

또한 숙성소화조(20)에서 발생하는 악취가스는 배기덕트(24)를 통해 포집된 후 블로워(23)에 의해 지렁이사육장에 공급되게 한다.

한편, 상기 숙성소화조(20)에서 발효공정을 거친 음식물 쓰레기(발효물질)는 숙성소화조의 내부에 장치된 콘베이어에 의해 외부로 배출된다. 이 경우 숙성소화조(20)에는 수문막 형식의 발효물질 배출구가 구비되고 조의 저면에는 별도의 콘베이어가 설치되어야 하는데, 도면에는 도시되지 않았다. 즉, 배출구가 열리면 조 내부의 콘베이어가 구동되어 내부의 발효물질이 외부로 배출된다. 배출된 발효물질은 상기 제 1 콘베이어(50)에 옮겨진 후 일단의 제 2 호퍼(52)에 이송 저장된다.

상기 제 2 호퍼(52)내의 발효물질은 제 2 콘베이어(54)를 통해 선별장치인 원통형 스크린(60)에 공급되고, 스크린 회전에 의해 순수 발효물질은 외부로 배출되고 비닐, 노끈, 금속류 등의 협잡물은 내부에 남게된다. 이렇게 선별된 협잡물은 별도의 라인에 의해 매립 또는 소각 처리되고, 순수 발효물질은 제 3 콘베이어(62)에 의해 먹이 급이공정의 제 2 호퍼(71)에 이송 저장된다.

제 3 호퍼(71)에 옮겨진 발효물질은 제 4 콘베이어(71a)를 통해 급이기(70)에 공급되고, 급이기(70) 내부에 발효물질이 가득 채워지면 모터(72)의 구동에 의해 급이기가 지렁이사육장(90)으로 이동하여 먹이를 급이하게 된다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 지렁이사육장(90)의 종방향 양측에 옹벽(80)이 설치되고, 옹벽(80) 위에는 가이드레일(81)이 구비되어 있다. 또한 상기 가이드레일(81) 위에서 레일을 따라 이동하는 이동레일(82)이 횡방향으로 설치되고, 그 이동레일(82) 위에는 레일(82)을 타고 이동하는 급이기(70)가 장치되어 있다. 따라서 급이기(70)가 상기 이동레일(82)를 타고 횡방향으로 이동하고, 이동레일(82)는 가이드레일(81)을 따라 종방향으로 이동하므로 결국 급이기(70)가 좌,우 이동하게 되어 지렁이사육장(90)의 전체에 발효물질을 소정 두께로 뿌려줄 수 있는 것이다.

여기서 급이기(70)는 설정된 값에 따라 지렁이사육장(90)에 발효물질을 일정 두께로 뿌려준다. 통상 1라인에 8회 왕복하여 급이하고, 1개의 지렁이사육장(90) 작업이 종료되면, 옆 사육장으로 이동하여 동일한 방법으로 발효물질을 뿌려주게 된다.

이상에서 숙성소화조(20)에서 배출되는 발효물질에서 스크린(60)를 통해 협잡물을 제거한 후 바로 지렁이사육장(90)에 공급하는 것으로 설명하였지만, 이 과정에서 발효물질을 적당한 기간동안 저장하여 완전 숙성시킨다면 지렁이의 먹이로서 더욱 유효하다. 따라서 저장사일로를 중간에 구성할 수 있다.

지렁이사육장(90)에 공급된 발효물질은 지렁이의 먹이가 되는데, 지렁이 사육환경을 적절히 조절하기 위해서 지렁이사육장(90)에는 다수개의 스프링클러가 설치되고, 바닥에는 공기(산소) 공급을 위한 배관 및 장치가 설치된다.

스프링클러에서는 지렁이사육장(90)에 수분을 공급하는데, 이때 발효공정 즉 숙성소화조(20)에서 발생하는 침출수에서 분리한 수분을 그대로 또는 물과 혼합하여 공급한다. 이렇게 발효공정의 침출수를 지렁이사육장(90)의 수분 조절용으로 사용하면 이의 처리를 위한 별도의 시설과 비용을 절약할 수 있다. 하지만 침출수에서 나온 수분을 스프링클러 함으로써 밀폐시설 내부 공기가 어느 정도 악취로 오염될 수 있다. 따라서 밀폐시설 내부의 공기를 포집하여 숙성소화조(20)에서 발생하는 악취가스와 함께 지렁이사육장(90)으로 공급, 탈취시키는 것이 바람직하다.

또한 산소공급장치를 통해 지렁이사육장에 산소 내지는 공기를 공급하는데, 이때 발효공정에서 발생하는 악취가스, 밀폐시설내의 공기를 혼합하여 공급할 수 있다.

이러한 공정을 의해 지렁이 생육환경이 적절하게 조절되며, 지렁이는 발효물질을 섭취하고 분변토를 배설하면서 증식된다.

상기와 같은 지렁이 사육공정을 통해 지렁이가 먹고 배출하는 분변토는 지렁이 알과 함께 도 3에 도시된 분변토수거기(95)로 수확한다. 즉, 분변토수거기(95)는 전방의 바스켓엘리베이터(96)로 지렁이사육장(90) 표면을 소정깊이(약 20㎝ 정도)로 퍼올리고 연이어 있는 콘베이어들(96a)(96b)을 통해 수거기의 후방으로 뿌려주면서, 한편 바스켓콘베이어(97)에 의해 상기 바스켓엘리베이터(96)가 파낸 부분을 다시 일정깊이만큼 퍼올려 수거기의 횡방향으로 가로질어 회전하는 일단의 콘베이어(97a)를 통해 분변토를 수확한다. 이러한 분변토의 수확공정은 통상 2개월~3개월에 1회씩 진행된다.

이렇게 지렁이사육장(90)의 표면을 다시 지렁이 사육장에 뿌려주는 것은 지렁이가 통상 표면으로부터 20㎝ 깊이 이내에서 생존하기 때문이며, 이렇게 다시 지렁이 사육장에 뿌려진 지렁이 및 분변토 위에 발효물질을 다시 뿌려주는 공정을 진행하게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템은 전체 설비의 한 쪽에 별도의 모니터링 및 설비조작을 위한 시설을 마련하고 각 장치 조작을 위한 전기적 배선을 한다면, 유기성폐기물의 투입에서부터 지렁이에게 먹이를 급이하고 분변토를 수거하는 모든 공정을 자동화 공정으로 진행할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템은 기계장치가 간단하여 협잡물에 의한 설비 고장의 염려가 없고, 지렁이에 의해 생분해하는 시스템으로서 투입되는 유기성폐기물에 대한 완충능력이 우수하므로 음식물 쓰레기 뿐 아니라 산업현장에서 발생하는 각종 유기 슬러지, 인분, 축분 등의 모든 유기성 폐기물을 함께 처리할 수 있다. 또한 일련의 자동화 공정에 의해 처리하므로 시설운영비 및 인건비가 적게 들뿐 아니라 생산되는 분변토를 퇴비, 사료첨가제, 각종 미생물제제 등에 사용하고 사육 및 증식되는 지렁이를 함께 상품화 할 수 있으므로 경제성이 매우 우수하다. 아울러 지렁이 사육시설을 확장함으로써 처리능력을 극대화 할 수 있으며, 환경친화적인 시스템으로 2차 오염물질을 자체 공정에서 흡수 처리하므로 환경에 대한 2차 오염의 우려가 없는 등 그 효과가 매우 우수하다.

Claims (13)

1. 유기성폐기물을 밀폐식 숙성소화조에 투입하는 제 1 공정과; 상기 숙성소화조에 투입된 유기성폐기물에 공기를 공급하고 침출수와 악취가스를 제거하면서 발효시키는 제 2 공정과; 발효된 유기성폐기물을 숙성소화조의 외부로 배출시키는 제 3 공정과; 숙성소화조에서 배출되는 발효물질에서 협잡물을 선별하여 제거하는 제 4 공정과; 협잡물이 제거된 발효물질을 급이기로 이송하는 제 5 공정과; 급이기가 발효물질을 지렁이사육장에 뿌려주는 제 6 공정과; 지렁이사육장의 발효물질에 수분을 공급하면서 지렁이를 증식하는 제 7 공정과; 그리고, 지렁이사육장에서 발생하는 분변토를 채취하여 수확하는 제 8 공정이 연속공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 숙성소화조의 상부에 투입구가 설치되고, 이 투입구는 유기성폐기물을 실은 차량의 반입과 반출을 감지하는 센서의 신호에 의해 자동으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 이송스크류가 장치된 호퍼와 상기 숙성소화조의 투입구 위를 가로질러 연결하는 콘베이어가 설치되어, 수거된 유기성폐기물이 상기 호퍼에 투여된 후 이송스크류에 의해 콘베이어에 적하 이동되어 숙성소화조로 투입되는 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 공정에서 발생하는 침출수는 수분과 슬러지로 분리되어 수분은 제 7 공정의 지렁이 사육공정에 선택적으로 물과 혼합된 후 공급되고 슬러지는 다시 숙성소화조에 공급되는 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 공정의 악취가스는 단독으로 또는 공기와 혼합된 후 제 7 공정의 지렁이사육장 하부로 공급되어 분변토에 의해 탈취되는 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 숙성소화조의 저면에 콘베이어가 설치되어 내부의 발효물질이 배출구가 열린 후 상기 콘베이어 구동에 의해 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 숙성소화조의 배출구는 수문막 형식으로 구성되어 상기 배출구가 열린 후 스키로더에 의해 발효물질이 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 숙성소화조의 내부에 습도와 온도를 감지하는 센서가 구비되어 이들 센서에서 감지된 신호에 의해 발효물질의 외부 배출 여부를 결정하도록 한 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 공정과 제 4 공정 또는 제 4 공정과 제 5 공정 사이에 발효물질을 일시 저장하여 완숙시킨 후 다음 공정으로 이송시키는 사일로를 더 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
10. 제 1 항에 있어서, 지렁이사육장에는 종방향 양측에 설치된 옹벽과 그 위에 가이드레일이 구비되고, 이 가이드레일 위에 이 레일을 타고 이동하는 이동레일이 횡방향으로 설치되며, 이동레일 위에는 이 레일을 따라 이동하는 급이기가 장치되어 급이기가 상기 가이드레일 및 이동레일을 타고 이동하면서 지렁이사육장에 발효물질을 도포 하도록 한 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 제 8 공정은 분변토수거기로 진행하되, 상기 분변토수거기는 전방에 지렁이사육장의 표면을 소정 깊이로 파내어 올리는 바스켓엘리베이터와, 상기 바스켓엘리베이터에서 퍼올린 물질을 수거기의 후방으로 보내 뿌려주는 콘베이어들과, 상기 바스켓엘리베이터의 바로 후방에 위치하여 지렁이사육장 표면의 하부층을 소정 깊이로 파내어 올리는 바스켓콘베이어와, 상기 바스켓콘베이어에서 퍼올린 물질을 횡방향으로 이송하여 수확하는 콘베이어가 구비된 것임을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
12. 제 1 항에 있어서, 유기성폐기물 처리시스템의 모든 장치가 지붕에 환기구가 구비된 밀폐시설 안에 설치되고, 상기 환기구를 통해 빠져나가는 밀폐시설내의 공기를 지렁이사육장에 공급하여 탈취되도록 한 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.
13. 제 1 항에 있어서, 모든 공정의 기계장치를 소정의 통제실에서 모니터링하여 조작하도록 된 것을 특징으로 하는 지렁이를 이용한 유기성폐기물의 처리시스템.