KR20010076581A - 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치 - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 음식물 쓰레기를 미생물에 의해 분해 소멸시킴에 있어 미생물에 의한 유기물 분해과정에서 발생되는 가스를 다단계 필터를 통과시켜 악취를 제거하며, 수분은 미생물의 유기물 분해과정에서 자연적으로 발생되는 열에 의해 증발시킴으로써 음식물 쓰레기 처리의 효율성을 향상시킴과 동시에 환경오염을 방지하기 위한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 소정용적을 가지며, 내측에 미생물을 포함한 우드칩이 구비되어 음식물 쓰레기가 투입되면 이 중 유기물이 미생물에 의해 분해되는 것에 의해 음식물 쓰레기가 소멸되도록 하는 처리조와, 처리조의 일측에 취부되고 모터에 연결되어 그 구동력에 의해 처리조내의 음식물 쓰레기를 교반시키는 교반장치와, 처리조의 외하부측에 위치하여 처리조내의 미생물 배양에 적정한 온도를 제공하는 가온장치와, 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 가스가 순차적으로 유입 여과되면서 가스내에 포함되어 있는 냄새성분이 탈취되도록 하는 여과탈취장치와, 미생물의 생존을 위해 처리조내에 외부공기를 강제 유입시키면서 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 가스성분과 증기를 외부로 배출하는 공기 강제순환장치를 포함한 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치를 제공하는 것이다.
Description
본 발명은 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 미생물에 의해 분해 소멸시킴에 있어 미생물에 의한 유기물 분해과정에서 발생되는 가스를 다단계 필터를 통과시켜 악취를 제거함과 동시에 미생물의 유기물 분해과정에서 자연적으로 발생되는 열에 의해 수분을 증발시킴으로써 음식물 쓰레기 처리의 효율성을 향상시킴과 동시에 환경오염을 방지하기 위한 것이다.
주지하다시피, 일반적인 가정에서 배출되는 음식물 쓰레기는 수분을 다량 함유하고 있어 곰팡이 등에 의해 발효되어 악취를 발생시킬 뿐만 아니라 여타 병원균이 자생하게 되어 환경 및 건강에 악영향을 끼치게 되었다.
따라서, 이러한 음식물 쓰레기의 처리가 매우 심각한 문제로 대두되었으며, 음식물 쓰레기를 효율적으로 처리하기 위한 방법들이 많이 제안되어 왔다.
그 대표적인 예로, 음식물 쓰레기를 땅속에 매립하는 방법, 소각로 등을 이용하여 소각하는 방법, 건조기를 이용하여 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 강제 건조시켜 음식물 쓰레기의 양을 감량시키는 방법, 발효기를 이용하여 비료 또는 사료로 재활용할 수 있도록 발효시키는 방법 등을 들 수 있다.
그런데, 음식물 쓰레기를 매립할 시에는 많은 양의 침출수가 필연적으로 발생되어 주위환경은 물론 지하수를 오염시키게 되었고, 음식물 쓰레기를 소각할 시에는 많은 양의 에너지를 필요로 하여 제경비가 많이 발생됨은 물론 유독가스가 발생되어 인체에 치명적인 영향을 주게 되었으며, 건조방법은 인체에 유해한 폐가스 및 폐수의 배출 등에 따른 2차 오염의 문제가 있었고, 발효방법은 음식물 쓰레기의 발효시 악취가 심하게 발생되는 문제가 있었다.
따라서, 최근에는 미생물을 이용한 소멸방식의 음식물 쓰레기 처리방법들이등장하고 있다.
이러한 소멸방식의 음식물 쓰레기 처리방법은, 기배양된 미생물이 들어있는 처리조에 음식물 쓰레기를 투입하여 미생물에 의한 유기물의 분해에 의해 음식물 쓰레기를 소멸시키는 방법으로, 투입되는 음식물 쓰레기가 미생물의 분해에 의해 소멸됨에 따라 여타 다른 방법에 비해 위생적이면서 환경친화적인 방법이라 할 수 있다.
그러나, 이와 같은 소멸방식의 음식물 쓰레기 처리방법을 적용할 경우에도 미생물에 의해 유기물을 분해하는 과정에서 필연적으로 심한 악취가 발생되며, 이러한 악취를 어떻게 탈취하느냐가 소멸방식의 음식물 쓰레기 처리의 관건이 되고 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 음식물 쓰레기를 호기성, 임의성 미생물에 의해 분해 소멸시킴에 있어 미생물에 의한 유기물 분해과정에서 발생되는 가스를 흡착식과 전기적 방식의 다단계 필터를 통과시켜 악취를 제거한 후에 외부로 배출되게 하며, 수분은 미생물의 유기물 분해과정에서 자연적으로 발생되는 열에 의해 증발시켜 외부로 배출되게 함으로써 음식물 쓰레기 처리의 효율성을 향상시킴과 동시에 환경오염을 방지하는 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기의 작동 흐름도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예시도.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
1 : 처리조 2 : 모터
3 : 교반기 4 : 히터
5 : 제 1필터 6 : 제 2필터
7 : 플라즈마 탈취기 8 : 흡기팬
9 : 제 1배기팬 10 : 제 2배기팬
11 : 투입구
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식처리장치는, 소정용적을 가지며, 내측에 미생물을 포함한 우드칩이 구비되어 음식물 쓰레기가 투입되면 이 중 유기물이 상기 미생물에 의해 분해되는 것에 의해 음식물 쓰레기가 소멸되도록 하는 처리조; 상기 처리조의 일측에 취부되고 모터에 연결되어 상기 모터의 구동력에 의해 상기 처리조 내의 음식물 쓰레기를 소정시간간격으로 교반시키는 교반장치; 상기 처리조의 외하부측에 위치하여 상기 처리조내의 미생물 배양에 적정한 온도를 제공하는 가온장치; 상기 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 가스가 순차적으로 유입 여과되면서 상기 가스내에 포함되어 있는 냄새성분이 탈취되도록 흡착식과 플라즈마 방전방식으로 다단계로 된 여과탈취장치; 및 상기 미생물의 생존을 위해 상기 처리조내에 외부공기를 흡입하고, 상기 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 가스성분과 증기를 외부로 배출하는 공기 강제순환장치를 포함하여서 된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기의 작동 흐름도로서, 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치는 내측에 미생물을 포함한 우드칩(Wood chip)이 구비되어 음식물 쓰레기가 투입되면 이 중 유기물이 미생물에 의해 분해되는 것에 의해 음식물 쓰레기가 소멸되도록 하는 처리조(1)와, 처리조(1)의 일측에 취부되고 모터(2)에 체인 연결되어 모터(2)의 구동력에 의해 처리조(1) 내의 음식물 쓰레기를 일정한 시간간격으로 교반시키는 교반기(3)와, 처리조(1)의 외하부측에 위치하여 처리조(1) 내의 미생물 배양에 적정한 온도를 제공해주는 히터(4)와, 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 가스가 순차적으로 유입 여과되면서 가스내에 포함되어 있는 냄새성분이 탈취되도록 하는 제 1,2필터(5)(6) 및 플라즈마 탈취기(7)와, 미생물의 생존을 위해 처리조(1)내에 외부공기를 강제 유입하는 흡기팬(8)과, 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 가스성분 및 증기를 외부로 배출하는 제 1,2배기팬(9)(10)으로 구성되어 있다.
이때, 제 1,2필터(5)(6)는 내측에 촉매부재가 구비되어 가스 중의 냄새성분을 흡착하는 원리로 탈취하게 되고, 플라즈마 탈취기(7)는 플라즈마 방전 방식에 의해 가스 중의 냄새성분을 산화시키는 원리로 탈취를 수행하게 되는데, 제 1,2 필터(5)(6)와 상기 플라즈마 탈취기(7)는 가스가 제 1필터(5), 플라즈마 탈취기(7), 제 2필터(6)의 순으로 유입될 수 있는 위치에 순차 위치하여 가스가 자연스럽게 유동하는 과정에서 탈취가 이루어질 수 있게 하였다.
또한, 제 1배기팬(9)은 제 1필터(5)의 전방에 위치하여 처리조(1)내의 가스를 제 1필터(5)측으로 유입시키는 역할을 하며, 제 2배기팬(10)은 제 2필터(6)의 후위에 위치하여 제 1,2필터(5)(6) 및 플라즈마 탈취기(7)를 거쳐 완전 탈취된 가스를 외부로 배기시키는 역할을 하게 된다.
도면상의 미설명 부호 11은 음식물 쓰레기를 투입하기 위한 투입구이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치는 다음과 같은 동작을 한다.
먼저, 처리조(1)내에 기배양된 미생물을 포함하는 우드칩(Wood chip)을 넣은상태에서 음식물 쓰레기를 상부의 투입구(11)를 통해 투입하고, 미도시된 운전 버튼을 눌러 장치를 가동하면 모터(2)가 운전을 개시하여 교호로 정/역회전하면서 그와 체인을 통해 연결된 교반기(3)를 운전하게 된다.
이때, 처리조(1)내의 음식물 쓰레기를 교반기(3)와 같은 교반장치를 통해 교반시켜주는 이유는 음식물 쓰레기를 어느 정도 분쇄시킴과 아울러 음식물 쓰레기의 사이사이에 미생물이 들어가게 하여 미생물에 의한 유기물의 분해작용을 보다 원활하게 수행하기 위한 것으로, 이와 같이 교반기(3)에 의해 일정시간간격으로 음식물 쓰레기를 교반시키는 상태에서 미생물은 음식물 쓰레기 중의 유기물을 분해하여 소멸시키는 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치를 구현하기 위해서는 처리조(1)내에 있는 미생물을 잘 배양해야 하며, 이런 맥락에서 히터(4) 및 흡기팬(8)을 구비한 것으로, 히터(4)는 자동으로 처리조(1) 내의 온도를 조절해주어 미생물의 배양에 적정한 온도를 맞추어 주며, 흡기팬(8)은 미생물의 생존에 필요한 산소를 공급해주는 역할을 하게 된다.
여기서, 통상적인 음식물 쓰레기는 미생물에 의해 분해 가능한 유기물과, 분해가 되지 않는 무기물과, 나머지 수분으로 구성되어 있고, 이 중 수분은 약 85wt%를 차지하고 고형물은 15wt%로 이루어져 있으며, 고형물 중 유기물은 80∼90wt%를 차지하므로 수분 처리의 문제가 제기될 수 있으나 수분은 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 열에 의해 자연적으로 증발될 수 있으므로 투입되는 음식물 쓰레기 중의 97% 이상을 차지하는 수분 및 유기물이 미생물에 의한 유기물의 직접적인분해작용, 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 열에 의한 수분 증발에 의해 원활하게 소멸될 수 있는 것이다.
그런데, 유기물의 화학적 구성이 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 질소(N), 황(S) 등으로 이루어져 있으므로 미생물에 의한 유기물의 분해과정에서 각 원소들이 화합하여 이산화탄소(CO2), 물(H2O), 황화수소(H2S), 암모니아(NH3)와 같은 각종 가스가 필연적으로 발생되며, 이러한 가스가 악취의 원인이 됨은 주지하는 바와 같다. 따라서, 가스로 인한 악취를 제거하는 것이 소멸식 처리장치의 관건이 됨은 전술한 바 있으며, 본 발명에서는 이를 위해 흡착식, 플라즈마 방전방식의 다단계 필터를 구비한 것이다.
즉, 본 발명에 따를 경우 가스는 3단계의 필터링과정을 거치게 되는데, 가스가 1차적으로 수분 및 냄새를 흡착하는 촉매부재가 구비된 제 1필터(5)를 통과하면서 대부분의 수분 및 냄새가 제거된 상태가 되고, 2차적으로 전기적 방전방식에 의한 플라즈마 현상을 이용한 플라즈마 탈취기(7)를 통과하면서 냄새성분이 산화됨에 따라 냄새가 거의 제거된 상태에서 다시 수분 및 냄새를 흡착하는 촉매부재가 구비된 제 2필터(6)를 통과하면서 최종적으로 잔류냄새가 제거된 후 외부로 배기되는 것이다.
이때, 이러한 가스의 배기는 제 1,2배기팬(9)(10)과 같은 공기 강제순환장치의 강제 송풍방식에 의해 이루어지고, 처리조(1)에서 증발된 증기도 제 1,2배기팬(9)(10)에 의한 강제 송풍에 의해 외부로 배기될 수 있으며, 이와 같은작용은 시스템이 운전되는 동안 반복되면서 진행되는 것이다.
여기서, 도면상에 도시하지는 않았지만 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치는 외부에 구비되는 콘트롤박스의 원터치식 버튼을 누름으로써 마이크로 프로세서에 의해 모터(2)의 운전, 플라즈마 탈취기(7)의 운전, 히터(4)의 운전 등을 자동으로 제어할 수 있게 구성되어야 함은 자명하며, 히터(4)의 경우 센서를 구비하여 미생물 배양에 적정한 온도로 조절할 수 있게 해야 한다.
아래에는 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치의 실시예를 나타낸 것이다.
[실시예]
30ℓ의 처리조(1)에 15ℓ의 우드칩(미생물 포함)을 넣고 모터(2)를 가동하여 정회전 1분, 정지 5초, 역회전 1분을 3회 반복한 후 1시간에 정회전 1분, 정지 5초, 역회전 1분의 순으로 자동 운전하고, 흡기팬(8)은 외부공기를 공급하여 호기성 미생물을 활발하게 생존시킴으로써 활발한 분해작용에 조력한다.
또한, 히터(4)는 센싱에 의해 온도를 40℃±5℃의 범위에서 계속적으로 가온하여 미생물 배양에 적정한 온도를 제공하며, 제 1,2배기팬(9)(10)은 투입구(11)의 개폐와 상관없이 연속적으로 가동되어 가스를 제 1,2필터(5)(6) 및 플라즈마 탈취기(7)측으로 강제 송풍한다.
따라서, 가스는 제 1필터(5)를 통과하면서 대부분의 수분 및 냄새성분이 제거된 상태가 되고, 플라즈마 탈취기(7)측으로 이송되어 고전압 플라즈마 방전에 의해 냄새 성분이 산화된 후 다시 제 2필터(6)에서 잔류 냄새를 완전 흡착제거한 후제 2배기팬(10)의 계속된 송풍에 의해 외부로 배기되는 것이다.
한편, 안정성을 기하여 투입구(11)를 열면 모터(2) 및 흡기팬(8)의 가동이 중단되도록 하여 사용상 안전성을 도모해야 하고, 다시 투입구(11)를 닫으면 초기조건으로 재운전을 하게 하며, 플라즈마 탈취기(7)는 운전 개시후 8시간 동안은 "강"으로 운전하고, 그 후 완료시까지는 "약"으로 자동 전환, 운전되어 탈취작용을 계속적으로 수행하며, 운전 개시후 48시간 이상 투입구(11)를 열지 않았을 경우에는 플라즈마 탈취기(7) 및 히터(4)가 절전모드로 자동 절환되어 운전되도록 한다.
상기에는 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치의 일반적인 운전방식을 개략적으로 설명한 것으로, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고 다양하게 변형하여 실시가 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예로서, 상기에 설명한 것이 가스의 직접적 탈취작용을 갖는 것이면 도 3의 실시예는 가스의 간접적 탈취작용을 갖는 것으로, 다른 구성요소는 동일하며, 가스의 여과탈취장치의 구조에서 차이가 있다.
즉, 제 1필터(5)와 제 2필터(6)는 가스의 유동경로상에 순차 위치하며, 플라즈마 탈취기(7)는 플라즈마 상태의 공기를 제 2필터(6)측으로 유입되게 할 수 있는 위치에 위치하여 가스 중의 냄새성분을 간접적으로 탈취할 수 있게 한 것으로, 이 또한 본 발명에 따른 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치와 동일한 원리를 갖는 것이며, 본 발명의 실시예와 동일한 효과를 창출할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 미생물에 의해 음식물 쓰레기 중의유기물을 분해하고, 수분은 미생물의 유기물 분해시 발생되는 열에 의해 자연적으로 증발하여 투입되는 음식물 쓰레기의 97% 이상을 소멸시킬 수 있으므로 음식물 쓰레기 처리의 효율성을 향상시킬 수 있는데, 미생물에 의한 유기물의 분해과정에서 필연적으로 발생되는 가스를 흡착식과 전기식의 다단계 필터를 통과시켜 악취를 제거함으로써 환경오염도 예방할 수 있는 유용한 효과가 있는 것이다.
Claims (5)
- 소정용적을 가지며, 내측에 미생물을 포함한 우드칩이 구비되어 음식물 쓰레기가 투입되면 이 중 유기물이 상기 미생물에 의해 분해되는 것에 의해 음식물 쓰레기가 소멸되도록 하는 처리조(1);상기 처리조(1)의 일측에 취부되고 모터(2)에 연결되어 상기 모터(2)의 구동력에 의해 상기 처리조(1) 내의 음식물 쓰레기를 소정시간간격으로 교반시키는 교반장치;상기 처리조(1)의 외하부측에 위치하여 상기 처리조(1)내의 미생물 배양에 적정한 온도를 제공하는 가온장치;상기 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 가스가 순차적으로 유입 여과되면서 상기 가스내에 포함되어 있는 냄새성분이 탈취되도록 흡착식과 플라즈마 방전방식으로 다단계로 된 여과탈취장치; 및상기 미생물의 생존을 위해 상기 처리조(1)내에 외부공기를 강제 유입시키고, 상기 미생물의 유기물 분해과정에서 발생되는 가스성분과 증기를 외부로 배출하는 공기 강제순환장치를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 여과탈취장치는,촉매부재가 구비되어 상기 유입되는 가스 중의 냄새성분을 흡착하여 탈취하는 제 1, 2필터(5)(6); 및상기 가스를 유입하여 플라즈마 방전 방식에 의해 상기 가스 중의 냄새성분을 산화시키는 플라즈마 탈취기(7)를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1,2 필터(5)(6)와 상기 플라즈마 탈취기(7)는 상기 가스가 상기 제 1필터(5), 상기 플라즈마 탈취기(7), 상기 제 2필터(6)의 순으로 유입될 수 있는 위치에 순차 위치되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1필터(5)와 상기 2필터(6)는 상기 가스의 유동경로상에 순차 위치하며, 상기 플라즈마 탈취기(7)는 플라즈마 상태의 공기를 상기 제 2필터(6)측으로 유입시킬 수 있는 위치에 위치하여 상기 가스 중의 냄새성분을 간접적으로 탈취할수 있게 한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 공기 강제순환장치는,상기 미생물의 생존을 위해 상기 처리조(1)내로 외부공기를 강제 유입하는 흡기팬(8);상기 처리조(1)내의 가스를 상기 여과탈취장치측으로 유입시키는 제 1배기팬(9); 및상기 여과탈취장치로부터 완전 탈취된 가스를 외부로 배기시키는 제 2배기팬(10)을 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 가정용 음식물 쓰레기 소멸식 처리장치.
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