KR200177571Y1 - 가정용 음식물 쓰레기 처리용기 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 구조가 간단하고, 음식물 쓰레기의 소멸에 의한 감량 효과가 뛰어난 가정용 처리 용기를 제공하는 것이다.

처리용기는 본체와 덮개로 이루어진다. 본체 내에 음식물 쓰레기 처리제와 음식물 쓰레기를 넣고 혼합하여 음식물 쓰레기를 처리한다. 본체는 벽과 바닥으로 이루어진다. 본체는 바닥으로부터 이격된 하판을 갖으며, 하판에는 다수의 통기구멍이 형성된다. 벽에는 흡기 구멍이 형성되며, 바닥과 하판 사이의 공간은 흡기구멍을 통하여 외부와 연통된다. 용기는 배기구를 갖는다.

Description

가정용 음식물 쓰레기 처리 용기{Device for Processing Kitchen Refuse}

본 고안은 가정용 음식물 쓰레기 처리 용기에 관한 것이다. 특히, 본 고안은 음식물 쓰레기 처리제에 배양된 토양 미생물이 음식물 쓰레기를 쉽게 분해할 수 있는 구조를 갖는 음식물 쓰레기 처리 용기에 관한 것이다.

최근 도시 인구가 증가하여 많은 음식물 쓰레기가 도시에서 배출된다. 이 음식물 쓰레기를 매립하는 경우 넓은 매립장이 요구된다. 음식물 쓰레기는 어느 정도 자연적으로 분해되나 시간이 오래 걸린다. 이때 부패하여 악취가 발생하거나, 유해 미생물이 자라 번질 위험도 있다. 한편, 음식물 쓰레기를 다른 가연성 쓰레기와 함께 소각할 수도 있다. 그러나, 음식물 쓰레기는 수분이 많아 소각온도를 떨어뜨려, 별도의 연료 소비를 요구한다. 낮은 온도에서 소각하면, 다이옥신 등 유해물질이 발생한다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 가정용 음식물 쓰레기를 모아 플랜트로 이동시켜 음식물 쓰레기를 처리하는 방법이 제시되고 있다. 그러나, 이러한 방법은 음식물 쓰레기를 처리 플랜트까지 이동시켜야 한다. 이는 쓰레기 이동용 차량이 손쉽게 드나드는 대형 다세대 공동주택(아파트) 단지에서는 유리하나, 차량이 드나들기 어려운 단독주택 단지에서는 불리하다. 따라서, 가정에서 음식물 쓰레기를 처리하는 장치의 도입이 필요하다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 가정에서 음식물 쓰레기를 토양 미생물을 이용하여 처리하는 용기를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 구조가 간단하고, 음식물 쓰레기의 소멸에 의한 감량 효과가 뛰어나며, 가격이 저렴한 가정용 처리 용기를 제공하는 것이다.

도1은 본 고안의 한 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리 용기의 부분 절개 사시도

도2는 도1의 II-II 선을 따라 절단한 단면도

도3은 본 고안의 다른 실시예를 도시한 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12: 음식물 쓰레기 처리용기 14: 본체

15: 덮개 19: 음식물 쓰레기 처리제

23: 벽 26: 바닥

30: 내층 33: 하판

36: 통기구멍 40: 흡기구멍

47: 팬 45: 히터

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안 본체와 덮개로 이루어지며, 본체 내에 음식물 쓰레기 처리제와 음식물 쓰레기를 넣고 혼합하여 음식물 쓰레기를 처리하는 가정용 처리 용기에 있어서,

상기 본체는 벽과 바닥으로 이루어지며, 상기 바닥으로부터 이격된 하판을 갖으며, 상기 하판에는 다수의 통기구멍이 형성되고 상기 벽에는 흡기 구멍이 형성되며, 상기 바닥과 하판사이의 공간은 상기 흡기구멍을 통하여 외부와 연통되며,

상기 용기는 상부에 배기구를 갖는 것을 특징으로 하는 가정용 음식물 쓰레기 처리 용기를 제공한다.

처리제는 지표면 아래의 토양으로부터 토양미생물을 확보하고, 이 토양 미생물을 곡물로부터 추출되는 유기물과 황토와 제올라이트, 활성탄을 포함하는 혼합배지에서 배양하여 미생물 배양제를 제조하고, 상기 미생물 배양제를 수분 흡수제와 혼합하여 배양된다. 용기 내에서 발효가 잘 이루어지려면, 온도와 공기공급, 수분조건을 잘 맞추어 주어야 한다.

이하 본 고안에 따른 가정용 음식물 쓰레기 처리용기에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도1을 참조하면 음식물 쓰레기 처리용기(12)는 본체(14)와 덮개(15)로 이루어진다. 본체(14) 내에는 음식물 쓰레기 처리제(19)가 수용된다.

본 고안에 따른 처리장치에서는 토양미생물이 공생관계를 유지하는 음식물 쓰레기 처리제를 이용한다. 토양 미생물은 오염되지 않는 토양의 한지점에 구덩이를 파고 그 곳에 배지를 두어 채취한다. 배지는 10중량% 이하의 콩삶은 물, 50 내지 70중량%의 쌀밥, 15 내지 25중량%의 설탕, 바람직하기로는 흑설탕, 10중량% 이하의 기타 미량의 영양소를 이하를 혼합하고 이를 끓여 살균한 것을 사용한다. 그러나, 다른 영양 배지를 사용할 수도 있다. 배지는 적절한 용기에 담아 한지로 덮고 구덩이 속에 3일간 둔다. 그 결과 지표로부터 일정한 깊이에 있는 토양 미생물의 배양체를 얻는다. 이 배양체의 수분을 조절하여 가루 형태로 만든다. 토양 미생물의 채취를 위한 배지 및 그 채취 방법은 이에 제한되지 않는다. 일반적으로 알려진 다른 영양 배지를 사용할 수도 있다. 또한 지표면으로부터 일정한 깊이의 토양을 채취하여 증류수에 희석시킨 후 영양 배지에서 배양하여 채취할 수도 있다.

앞에서 확보된 토양 미생물 배양체를 앞에서 설명한 영양배지를 500배의 물에 희석한 액체배지에 접종하여 24시간 동안 진탕 배양한 것을 토양 미생물 배양액으로 사용한다. 이 미생물 배양액을 혼합배지에 골고루 혼합 살포한다. 혼합 배지는 쌀겨, 깻묵의 영양 유기물, 조개껍질 분쇄물, 황토, 제오라이트, 활성탄, 인광석, 기타 무기물을 포함한다. 유기물과 무기물이 5:5의 무게비로 혼합된 것이 바람직하다. 미생물 배양액을 상기 혼합배지에 산포하고, 20 내지 50℃ 온도를 유지하면서 5일 내지 10일간 배양하여 미생물 배양제를 제조한다.

앞에서 제조된 미생물 배양제와 수분조절제를 혼합 배양하여 최종 음식물 쓰레기 처리제를 제조한다. 미생물 배양제와 수분조절제는 무게비로 4:6 내지 6:4의 비율로, 바람직하기로는 5:5의 비율로 혼합한다. 수분조절제는 공극개량제 또는 팽화제라고도 불린다. 수분조절제로는 톱밥, 왕겨 또는 이들을 혼합한 것을 사용하는데, 왕겨를 사용하는 것이 바람직하다. 톱밥은 수분 흡수 능력과 통기성이 우수한 수분 조절제로 알려져 있다. 왕겨는 톱밥에 비해 섬유질이 오래 유지되므로 수명이 길다. 또한, 왕겨는 입자가 커서, 공기의 소통이 잘되며, 함수율도 우수하다.

이러한 음식물 쓰레기 처리제의 제조 방법의 하나가 동일자로 출원하는 '토양 미생물을 이용한 음식물 쓰레기 처리제의 제조 방법'이라는 발명의 명칭에 관한 특허출원에 개시되어 있다. 상기 특허출원에 개시된 방법에 의해 제조된 음식물 쓰레기 처리제는 본 고안에서 사용하는 처리제의 하나일 수 있다.

그러나, 본 고안의 용기는 상기한 처리제를 사용하는 것에 제한되는 것은 아니다. 통성 호기성 토양 미생물과 통성 혐기성의 토양 미생물이 공생관계를 이루며, 적절한 양의 수분조절제가 포함된 것이면 본 고안의 처리장치에서 처리제로 사용할 수 있다.

도1 및 도2를 참조하면, 본체는 벽(23)과 바닥(26)으로 이루어진다. 벽(23)과 바닥(26)은 단열재료로 이루어진다. 단열재로는 예를 들면, 폴리우레탄 발포체나, 폴리스티렌 발포체인 스티로폼을 사용한다.

벽(23) 안쪽에는 내층(30)이 부착된다. 내층(30)은 통상 플라스틱 재료로 만든다. 이 내층은 음식물 쓰레기, 처리제, 또는 이들을 섞어주는 수단으로부터 발포체로 이루어진 벽(23)을 보호한다. 내층(30)은 벽(23)의 상부(32)를 감싸면서 외부로 연장된다. 본 고안의 다른 실시예에서는 벽(23)의 외부도 내층과 동일한 재료의 보호층(도시하지 않음)으로 덮을 수도 있다.

바닥(26)으로부터 일정한 간격을 두고 떨어지도록 하판(33)이 설치된다. 본체의 바닥(26)에는 하판(33)을 받쳐주기 위한 돌기(62)가 설치된다. 돌기(62)는 하판을 받쳐주기에 적절한 수만큼 바닥(26)에 형성된다. 하판(33)에는 다수의 통기구멍(36)이 형성된다.

본 고안의 바람직한 실시예에서는, 하판(33)은 벽의 내층(30)과 일체로 형성된다. 하판과 벽의 내층은 진공성형의 방법으로 일체로 제조될 수 있다. 하판(33)과 내층(30)을 본체로부터 분리할 수 있는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 내부에 처리제를 수용한 채로 일체로 된 하판과 내층을 본체로부터 분리하여 내부에 수명이 다한 처리제를 한꺼번에 배출할 수 있기 때문이다.

벽(23)의 하부에는 흡기구멍(40)이 형성되어 있다. 흡기구멍(40)은 하판(33)과 바닥(26)이 이루는 공간(37)과 연통된다. 흡기구멍(40)은 원형 또는 타원형이다. 흡기구멍(40)은 하나로 제한하는 것이 바람직하다. 두 개 이상일 경우에는 흡기구멍 사이에 공기의 유동이 없도록 하여야 한다. 그들 구멍사이에만 공기의 유동이 이루어지면, 추운 날씨에는 하판(33)과 접하는 부분은 그 공기의 유동에 의해 온도가 낮아져 하판(33) 부근에서는 발효가 제대로 이루어지지 않을 수도 있기 때문이다.

덮개(15)는 하부 둘레 근처의 위치로부터 아래로 연장되는 돌기(42)를 갖는다. 돌기는 돌기(42)의 외측이 본체(14)의 내측과 맞도록 형성된다. 덮개는 중앙부에 배기구멍(43)을 갖는다.

도1 및 도2를 참조하여 본 고안의 작용을 설명한다.

먼저 처리제(19)를 용기(12) 내에 일정한 두께, 예를 들면 30 내지 40cm가 되도록 넣는다. 매일 나오는 가정의 음식물 쓰레기(22)는 처리제에 구덩이를 파고 넣는다. 음식물 쓰레기를 투입한 뒤에 적절한 수단, 예를 들면 부삽으로 음식물 쓰레기와 처리제를 섞고 덮어둔다. 음식물 쓰레기와 처리제를 섞어주면, 발효에 적절한 양의 공기가 공급되며, 발효가 이루어진다. 발효가 이루어지는 용기 내의 온도는 7 내지 47℃, 바람직하기로는 30 내지 40℃를 유지하는 것이 바람직하다.

처리제(19)와 혼합된 음식물 쓰레기(22)는 처리제 내에 포함된 토양 미생물에 의해 발효된다. 이 때, 미생물에 의해 음식물 쓰레기가 분해되어 쓰레기의 양이 감소된다. 발효에 의해 온도가 상승하면 음식물의 수분은 수증기가 되어 배기구멍(43)을 통하여 배출된다. 또한, 유기물은 미생물에 의해 분해되어 대사물질, 예를 들면 부식산, 유기산, 아미노산, 효소 등이 되며, 기체가 되어 배기구멍(43)을 통하여 방출된다. 결국, 음식물 쓰레기는 빠르게 감량된다. 또한 남아 있는 염류는 킬레이트 구조의 이온치환 작용에 의해 처리된다. 기타 중금속 물질 또는 기타 오염물질은 미생물의 흡착 및 이온 치환작용에 의해 제거된다. 음식물 쓰레기는 통상 하루에 한번씩 투입된다.

음식물 쓰레기와 처리제를 섞어줄 때, 하판으로부터 일정 높이 위에 있는 처리제만을 음식물과 섞어주고, 그 아래에 있는 처리제는 그대로 두는 것이 바람직하다. 음식물 쓰레기와 섞이지 않은 처리제는 위의 음식물 쓰레기로부터 내려오는 수분을 흡수하여, 미생물의 발효가 진행된다. 이 처리제에는 통성 혐기성 미생물과 통성 호기성 미생물의 공생조건을 잘 유지되므로, 처리 환경의 급격한 변화에 따라, 용기 상부의 미생물의 조건이 변하여도 이를 회복시키는 기능을 한다. 또한, 흡기구멍(40)과 통기구멍(36)을 통하여 유입되는 공기가 이 부분을 지나면서, 상부의 음식물 쓰레기가 발효되기에 적절한 온도가 된다.

음식물 투입과 혼합 공정을 반복하면, 음식물 쓰레기 처리제에 포함된 수분조절제도 분해가 진행된다. 수분조절제가 분해되면, 수분조절제의 입자가 작아지고, 함수율이 높아져 수분의 흡수 능력이 떨어지며, 통기성도 떨어진다. 따라서, 이러한 부산물은 발효조로부터 배출하여 별도로 수집한다. 이렇게 수집된 부산물은 가정에서 퇴비로 사용할 수 있다. 이러한 부산물은 통상 5 내지 6개월에 한번 씩 발생하므로 그때 수거해갈 수도 있다. 수거한 부산물은 양질의 토양 미생물이 배양되어 있다. 이를 수조에 넣고 액비 배양하여 생활하수구에 투입하면 정화조의 액체나 생활 오폐수를 정화할 수 있다. 남은 오니에는 신선한 유기물을 재투입하여 미생물 배양제로 재활용할 수 있다.

이상, 본 고안의 바람직한 실시예를 통하여 본 고안을 설명하였으나, 본 고안은 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면 히터는 본체에 설치될 수도 있다.

한편 도3을 참조하면, 별도의 본체(14)의 측면에 별도의 배기통로(49)를 설치할 수도 있다. 이 배기통로(49) 내에는 환풍기에서 사용하는 것과 같은 팬(fan, 47)이 설치된다. 이러한 배기통로(49)는 직접 집밖으로 연장되도록 설치할 수 있다. 겨울철 날씨가 추워지면, 발효조를 실내로 들여 놓는 것으로 온도 유지가 가능하나, 기온이 더 떨어질 경우 발효의 적절한 온도를 벗어날 수 있다. 이러한 경우에 덮개(15) 내측에 온도계(도시하지 않음)와 히터(45)를 설치하고 온도를 조절할 수도 있다.

본 고안의 음식물 쓰레기 처리용기를 이용하면 가정에서 음식물 쓰레기를 빠르게 감량 처리할 수 있으므로 가정의 음식 쓰레기를 다른 곳으로 이동할 필요가 없다. 부산물을 가정에서 퇴비로 이용할 수 있으므로 효율적이고, 생태적으로 안전하다. 음식물 쓰레기의 수분을 미리 제거하지 않아도 되므로 별도의 수분 감량장치나 처리가 불필요하다. 따라서, 처리용기의 구조도 간단하고 가격도 저렴하다. 또한, 용기 내의 발효가 일어나는 부분에 공급되는 공기의 온도도 조절된다.

쓰레기 감량 시 용기 내에서는 통성 혐기성 미생물과 통성 호기성 미생물이 상호 대사 사이클을 이루면서 공생하면서 킬레이트 구조를 발달시켜 악취물질 및 중금속 물질 또는 기타 오염 물질을 흡착하고 이온 치환시켜 악취 및 공해물질을 제거 해소하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 덮개로 덮을 수 있는 본체를 구비하며, 본체 내에 음식물 쓰레기 처리제와 음식물 쓰레기를 넣고 혼합하고 발효시켜 음식물 쓰레기를 처리하는 가정용 처리 용기로서,

   상기 본체는 단열재로 이루어진 벽과 바닥으로 구성되며, 상기 바닥으로부터 이격된 하판을 구비하며, 상기 하판에는 다수의 통기구멍이 형성되고 상기 벽에는 흡기 구멍이 형성되며, 상기 바닥과 하판 사이의 공간은 상기 흡기구멍을 통하여 외부와 연통되며,

   상기 본체에는 단열재로 이루어진 벽을 보호하기 위하여 벽의 안쪽면을 덮는 내층이 구비된 것을 특징으로 하는 가정용 음식물 쓰레기의 처리 용기.
2. 제1항에 있어서, 덮개를 더 구비하며, 상기 본체 또는 상기 덮개 중 어느 하나에는 실외로 통하는 배기통로가 연결 구비되며, 상기 배기통로 내에는 실외쪽으로 송풍하기 위한 송풍 장치가 구비된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리용기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 온도를 조절하기 위한 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리용기.