KR20030023329A - 유기성 폐기물 처리방법 - Google Patents

Abstract

유기성 폐기물 처리방법이 개시된다. 그러한, 유기성 폐기물 처리방법은 탈취장치에 의하여 유기성 폐기물의 악취를 제거하는 전처리 단계와, 상기 전처리 단계를 거친 유기성 폐기물을 분해소멸장치에 의하여 분해/교반시키는 중간처리 단계와, 상기 중간처리 단계를 거친 유기성 폐기물을 고액분리장치에 의하여 액상분과 고형입자로 분리하고, 상기 액상분을 산소용해공급장치로 유입시켜 미생물과, 산소를 첨가하여 액체비료를 만들고, 아울러 부식토를 혼입 숙성시켜 퇴비 촉진제 및 토양 개량제를 얻는 부산물 습득단계와, 그리고 상기 고액분리장치로부터 분리된 고형입자를 침전조에서 회수하여 액비조로 재인입시키고 분리된 오수는 오수 고도처리장치를 통과시킴으로써 오폐수를 고효율로 정화처리하는 후처리 단계를 포함한다.

Description

유기성 폐기물 처리방법{METHOD FOR TREATMENT ORGANIC WASTE MATTERS}

본 발명은 유기성 폐기물 처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물을 탈취공정, 분해소멸공정, 그리고 오수의 고도처리공정들을 1 개의 시스템에서 행하여 질 수 있도록 하여 공정을 최소화 하면서 오수를 자연 생태계에 부하없이 환원시킬 수 있는 친환경적인 유기성 폐기물 처리방법에 관한 것이다.

일반적으로 가정, 식당 등에서는 음식물 쓰레기를 포함한 다량의 유기성 폐기물이 발생하고 있으며 유기성 폐기물은 전체 쓰레기의 50%를 넘고 있는 실정이다. 이러한 유기성 폐기물은 다량의 수분을 함유하고 있음으로 곰팡이 등에 의해 부패되어 악취를 발생시킬 뿐만 아니라 기타 병원균이 자생하게 되어 환경 및 인체에 악영향을 끼치게 된다.

따라서, 유기성 폐기물의 처리가 매우 심각한 문제로 대두되었으며, 유기성 폐기물을 효율적으로 처리하기 위한 방법들이 다수 제안되었다.

그러나, 많은 처리방법이 제안되었음에도 불구하고 현실적으로 매립에 의한 처리방법이 주로 사용되고 있다. 그런데, 매립에 의한 처리방법의 경우 다량의 침출수가 필연적으로 발생됨으로써 환경은 물론 지하수를 오염시키고 있으며 나아가 심한 악취와 각종 유해충의 서식처가 되어 전염병을 옮기게 되는 매우 비 위생적인 문제점이 있다.

또한, 소각방법에 있어서는 많은 양의 에너지를 필요로 하며 제경비가 많이 발생됨은 물론 유독가스가 발생되어 인체에 치명적인 영향을 준다. 그리고, 건조에 의한 처리방법은 인체에 유해한 폐가스 및 폐수의 배출 등에 따른 2차 오염의 문제가 있으며, 발효방법은 유기성 폐기물의 발효시 악취가 심하게 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탈취공정, 분해소멸공정, 그리고 오수의 고도처리공정으로 구성된 일관공정에 의하여 유기성 폐기물을 처리 함으로써, 완전탈취, 분해소멸, 오수정화처리의 효과를 얻을 수 있으며 환경부하를 최소화 할 수 있는 유기성 폐기물 처리방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 공정들로부터 고품질의 액체비료와 퇴비촉진제 및 토양 개량제를 부수적으로 습득 할 수 있는 유기성 폐기물 처리방법을 제공하는데 있다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리방법을 설명하기 위한 도면.

도2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물의 처리공정을 도시하는 순서도.

도3 은 도1 에 도시된 탈취장치의 내부구조를 도시하는 구성도.

도4 는 유기성 폐기물 분해소멸장치의 전면을 도시하는 구성도.

도5 는 도4 에 도시된 유기성 폐기물 분해소멸장치의 측면도.

도6 은 산소용해투입장치의 평면을 도시하는 구성도.

도7 은 도6 에 도시된 산소용해투입장치의 측면을 도시하는 구성도.

상기 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리방법은 탈취장치에 의하여 유기성 폐기물의 악취를 제거하는 전처리 단계와; 상기 전처리 단계를 거친 유기성 폐기물을 분해소멸장치에 의하여 분해/교반시키는 중간처리 단계와; 상기 중간처리 단계를 거친 유기성 폐기물을 고액분리장치에 의하여 액상분과 고형입자로 분리하고, 상기 액상분을 산소용해공급장치로 유입시켜 미생물과, 산소를 첨가하여 액체비료를 만들고, 아울러 부식토를 혼입 숙성시켜 퇴비 촉진제 및 토양 개량제를 얻는 부산물 습득단계와, 그리고 상기 고액분리장치로부터 분리된 고형입자를 침전조에서 회수하여 액비조로 재인입시키고 분리된 오수는 오수 고도처리장치를 통과시킴으로써 오폐수를 고효율로 정화처리하는 후처리 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리방법을 상세하게 설명한다.

도1 및 도2 에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 유기성 폐기물 처리방법은 탈취장치(1)를 이용하여 악취를 제거하는 전처리 단계(S100)와, 악취가 제거된 유기성 폐기물을 분해소멸장치(3)에 의하여 분해 및 교반시키는 중간처리 단계와(S200), 상기 중간처리 단계(S200)를 거친 유기성 폐기물을 고액분리장치(5)에 의하여 고형입자와 액상분으로 분리하는 고액분리단계(S300)와, 상기 고액분리단계 (S300)로부터 발생한 오수를 고도처리장치(7)에 의하여 정화처리하는 후처리 단계(S400)를 포함한다.

또한, 상기 고액분리단계(S300)로부터 분리된 액상분을 산소용해투입장치(9)를 통과시킴으로써 액체비료를 얻고 부식토를 혼입, 숙성시켜 퇴비촉진제 및 토지개량제를 얻는 부산물 습득단계(S500)를 추가로 포함한다.

이러한 유기성 폐기물 처리방법에 있어서, 상기 전처리 단계(S100)에서는 저장조(10)에 적치된 유기성 폐기물을 선별하고 파쇄하는 과정에서 발생하는 악취를 탈취장치(1)를 이용하여 제거하게 된다.

상기 탈취장치(1)는 도3 에 도시된 바와 같이, 그 내부에 공간이 형성된 케이스(11)가 구비된다. 그리고, 이 케이스(11)의 하부에는 유입관(13)이 연결됨으로써 유기성 폐기물에서 발생한 악취가 흡입된다. 흡입된 악취는 상승하게 되며 케이스(11)의 중간부에 장착된 다공판(15)을 통과하게 된다. 이 다공판(15)에는 무수히 많은 홀들이 형성됨으로써 악취가 통과 가능하며, 이 다공판(15)의 상부공간에는 악취를 효율적으로 제거할 수 있는 탈취제(17)가 장입되어 있다. 따라서, 악취는 이러한 탈취제층을 통과하는 과정에서 분자구조가 끊어짐으로써 악취가 제거된다.

이때, 상기 탈취제(17)는 화석토, 구연산 및 고농도 미생물을 혼합하여 사용한다.

그리고, 악취가 제거된 가스는 케이스(11)의 상부에 돌출된 배출구(19)를 통하여 외부로 배출된다. 이때, 상기 배출구(19)에는 팬(21)이 장착되어 더욱 효율적으로 가스를 배출시키며, 가스는 무취상태로 대기중으로 배출된다.

상기 탈취장치(1)에 의하여 악취가 제거된 유기성 폐기물은 분해소멸장치(3)로 이송되어 미생물 및 교반수단에 의하여 분해, 소멸된다.

상기 분해소멸장치(3)는 도4 및 도5 에 도시한 바와 같이, 본 출원인이 출원하여 등록된 "실용신안등록 제169856호(미생물을 이용한 음식 폐기물 분해, 소멸기)"에 개시된 분해소멸장치가 사용될 수 있다.

도시된 바와 같이, 상기 분해소멸장치(3)는 케이싱(23)의 상부측에 유기성 폐기물 투입구(25)가 형성되고, 전면에는 이물질 배출구(27)를 설치한다. 그리고, 케이싱(23)의 내부에는 공기가 공급되는 밀폐형의 드럼(29)을 설치하며, 이 드럼(29)에는 유기성 폐기물과, 미생물(31)과 바이오칩(Bio Chip;33)을 저장하게 된다. 그리고, 드럼(29)의 바닥부에는 미세 타공망(35)을 장착하여 배수가 이루어 질 수 있도록 한다.

또한, 케이싱(23)의 내상부에는 살수를 위한 배수 파이프(37)가 횡으로 설치되며, 이 배수 파이프(37)를 통하여 물이 살수되어 드럼(29)의 내부에 저장된 유기성 폐기물에 공급된다.

그리고, 상기 케이싱(23)의 중앙 내부에는 샤프트(39)가 횡으로 설치되며, 이 샤프트(39)는 외측에 설치되는 스프로킷 휠(41)과 체인(43)으로서 정, 역모터(45)와 연동하도록 설치된다. 상기 샤프트(39)상에는 방사상으로 상호 교차되게 아암(47)들을 설치하고, 이들 아암(47)의 상부에는 익편(49)이 설치된다.

따라서, 상기 정,역모터(45)가 구동하게 되면, 상기 샤프트(39)가 회전하게 되며, 샤프트(39)의 회전에 의하여 상기 익편(49)이 드럼 내부의 유기성 폐기물을 교반시켜 서로 섞이게 한다.

또한, 상기 케이싱(23)의 내저부에는 공간부로 된 배수실(51)을 형성하여 유기성 폐기물을 통과한 물을 저장하며, 일측에 설치되는 배수구(52)를 통하여 배수 시킬 수 있다.

이러한 구조를 갖는 분해소멸장치(3)는 유기성 폐기물과 바이오 칩(BIO Chip;33), 그리고 미생물(31)을 다수의 익편(49)으로 뒤섞고 혼합함으로써 분해되도록 하고, 분해과정의 유기성 폐기물을 계속하여 다수의 익편(49)을 이용하여 뒤섞고, 뒤섞인 유기성 폐기물을 배수 파이프(37)로부터 간헐적으로 배출되는 물에 의하여 샤워하며 반복적으로 분해함으로써 유기성 폐기물의 절대량을 물과 탄산가스화 하는 방식이다.

상기한 바와 같이 분해소멸장치(3)에서 분해된 오수는 도1 및 도2 에 도시된 바와 같이, 고액분리장치(5)로 유입된다.

상기 고액분리장치(5)에 의하여 유기성 폐기물을 고형입자와 액상분으로 분리하게 된다. 즉, 고액분리장치(5)의 내부로 유기성 폐기물을 유입시키고 내부에 장착된 회전통체를 회전시킴으로써 상대적으로 비중이 큰 고형입자와 액상분을 서로 분리하게 된다.

상기한 고액분리장치(5)는 원심분리방식 뿐만 아니라 중력에 의한 침강법, 탈수기에 의한 탈수 분리법, 분리막에 의한 여과 분리법을 선택적으로 이용할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 고액분리장치(5)에 의하여 분리된 고형입자와 액상분에 있어서, 상기 고형입자는 침전조(79)로 이송되어 산소용해투입장치(9)로 유입된다.

산소용해투입장치(9)로 유입된 고형물 및 액상분은, 산소용해투입장치(9)를 통과하면서 미생물과 산소가 첨가되어 숙성시키므로 액체비료, 퇴비촉진제 및 토지 개량제를 얻을 수 있다. 이러한 산소용해투입장치(9)는 도6 및 도7 에 도시된 바와 같이, 일측에 형성된 유입구(53)를 통하여 액상분이 유입되며, 유체관(55)을 통하여 요철부(57)로 이송된다. 이때, 상기 유체관(55)의 소정 위치에는 미생물 유입관(59)이 연결되며, 이 미생물 유입관(59)을 통하여 미생물이 유입되어 액상분과 섞이게 된다. 미생물이 함유된 액상분은 요철부(57)로 유입되며, 상기 요철부(57)는 일측에 장착된 모터 조립체(61)와 유니버셜 조인트(63)에 의하여 연결됨으로써 회전하게 된다. 따라서, 액상분은 요철부(57)의 내부에서 효율적으로 서로 섞이게 되며 가압되어 전방으로 이동하게 된다.

상기한 바와 같이, 그리고, 요철부(57)를 통과한 액상분은 연결관(61)을 통하여 가압부(65)로 유입되며, 가압부(65)로 유입되기전 압축기(67)로부터 공급된 산소 혹은 공기가 섞이게 된다.

상기 가압부(65)는 본 발명자에 의해 발명되어 2001년 1월 16일자로 등록된 실용신안 등록 제218480호(파이프 방식에 의한 산소 및 공기용해장치)에 개시된 것과 동일하거나 유사한 구조의 것이 사용될 수 있다.

즉, 상기 가압부(65)에 유입된 액상분은 노즐형상의 입구(69)를 통과하면서 가늘고 빠르게 흡입되며, 차폐판(71)에 충돌함으로써 효과적으로 분산되어 경사부 (73)로 유입된다. 상기 경사부(73)는 내경이 점차 좁아지는 형상이므로 유입된 액상분은 경사부(73)를 통과하면서 가압 된다. 그리고, 경사부(73)를 통과한 액상분은 스크류 장치(75)로 유입되어 전방으로 이동하면서 선회하여 출구(77)를 통하여 배출된다. 따라서, 액상분은 스크류 장치(75)에 의하여 가압되며 또한 체류시간이 연장됨으로써 산소 또는 공기와 충분히 섞이게 된다.

상기한 바와 같이 산소 용해투입장치(9)를 통과한 액상분은 미생물과 산소, 공기가 함유됨으로써 품질 좋은 액체비료로 사용할 수 있다.

한편, 침전조(79)로 이송된 상기 고형입자는 도1 에 도시된 바와 같이, 침전조(79)에 소정 시간 저장됨으로써 침전되며, 침전조(79)로부터 펌프(P)에 의해 펌핑된 오폐수는 오수 처리장(81)으로 이송되어 정화처리된다. 반면에 침전조(79)에서 침전된 침전물은 다시 고액분리장치(5)로 이송되어 고형입자와 액상분으로 분리된다.

상기 오수 처리장(81)으로 이송된 오폐수는 고도처리장치(7)와, 산소용해투입장치(9)와, 탈취장치(1)에 의하여 정화처리된다.

즉, 오수 처리장(81)에서 오폐수는 혐기조와, 무산소조와, 포기조로 구성되는 일반적인 고도처리장치(7)에 의하여 탈질, 탈인과정을 거치게 된다.

이러한 고도처리장치(7)는 혐기조에서 유기물질을 분해하고 인을 방출하며,무산소조에서 질소를 제거하며, 포기조에서 질산화 및 인 섭취 등이 일어나게 된다.

그리고, 고도처리장치(7)의 근간은 오폐수를 상기한 산소용해투입장치(9)와 동일한 구조를 갖는 산소용해투입장치(9)의 도입으로 미생물과, 적정산소를 유지시키게 된다. 아울러, 상기한 탈취장치(1)에 의하여 오수처리장(81)의 악취를 제거함으로써 기존의 오폐수를 경제적이고 고효율적으로 처리하게 된다.

상기와 같이 오수 처리장(81)에서 정화처리된 정화수는 일부는 분해소멸장치 (3)로 공급됨으로써 미생물과 섞여진 유기성 폐기물에 공급되고, 나머지 오폐수는 충분히 정화처리되었음으로 공장용수 등으로 환원되어 재사용 된다(S600).

위와 같이 오수처리장(81)에서 정화된 정화수의 일부를 분해소멸장치(3)로 공급하게 되면 유기성 폐기물의 염도가 낮아지게 됨으로 음식물 쓰레기를 액체비료화 하여 자연적으로 유기성 폐기물, 특히 음식물 쓰레기의 염분을 세척하여 액체비료를 얻게된다.

이와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리방법은 탈취공정과, 분해소멸공정과, 오폐수의 고도처리공정을 일련공정으로 구성하여 유기성 폐기물을 처리함으로써 환경부하가 극소화되며 친환경적으로 처리할 수 있다.

그리고, 부산물습득공정에 의하여 부수적으로 고품질의 액체비료, 퇴비촉진제, 토양 개량제를 확보할 수 있으며, 미생물 액비에 첨가된 다량의 염분을 희석-세척함으로써 과다염분 퇴비화의 문제가 해결된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 특허청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

Claims (8)

1. 탈취장치에 의하여 유기성 폐기물의 악취를 제거하는 전처리 단계와;

   상기 전처리 단계를 거친 유기성 폐기물을 분해소멸장치에 의하여 분해/교반시키는 중간처리 단계와;

   상기 중간처리 단계를 거친 유기성 폐기물을 고액분리장치에 의하여 액상분과 고형입자로 분리하고, 상기 액상분을 산소용해공급장치로 유입시켜 미생물과, 산소를 첨가하여 액체비료를 만들고 부식토를 혼입숙성시켜 퇴비촉진제 및 토양 개량제를 만드는 부산물습득단계와; 그리고

   상기 고액분리장치로부터 분리된 고형입자를 침전조를 거쳐 오수 고도처리장치를 통과시킴으로써 오폐수를 탈질, 탈인하여 정화처리하는 후처리 단계를 포함하는 유기성 폐기물 처리방법.
2. 제1 항에 있어서, 상기 전처리 단계는 케이스의 내부 중간에 장착되고 다수의 홀들이 형성된 다공판과, 상기 다공판의 상부공간에 장입된 탈취제를 통과시켜 악취를 제거하는 유기성 폐기물 처리방법.
3. 제1 항에 있어서, 유기성 폐기물을 분해, 교반시키는 중간처리 단계는 미생물에 의해 유기성 폐기물이 분해되도록 하는 유기성 폐기물 처리방법.
4. 제3 항에 있어서, 상기 중간처리단계는 바이오칩을 더 투입하여 분해를 촉진하는 유기성 폐기물 처리방법.
5. 제1 항에 있어서, 상기 부산물습득단계는 일측에 형성된 유입구를 통하여 액상분이 유입되며 중간부에 연결된 미생물 유입구를 통하여 미생물이 유입되는 유체관과, 상기 유체관을 통과한 액상분이 유입되며 모터 조립체에 연결되어 회전함으로써 액상분과 미생물을 균일하게 섞는 요철부와, 상기 요철부를 통과한 액상분이 유입되어 압축기에 의하여 공급된 산소/공기와 섞이는 가압부와, 상기 가압부를 통과한 액상분을 선회시킴으로써 가압과 체류시간을 연장시키는 스크류 장치를 포함하며, 분해된 유기성 폐기물을 원심분리법, 침강법, 탈수 분리법, 여과 분리법 중 어느 하나의 방법에 의하여 얻어내는 유기성 폐기물 처리방법.
6. 제1 항에 있어서, 상기 오수 고도처리장치는 인 방출을 위한 혐기조와, 탈질화를 위한 무산소조와, 질산화 및 인 섭취를 위한 반응조를 포함하는 유기성 폐기물 처리방법.
7. 제1 항에 있어서, 상기 후처리 단계를 거친 오수의 일부를 중간처리 단계로 보내서 유기성 폐기물의 염도를 낮추는 유기성 폐기물 처리방법.
8. 제1 항에 있어서, 상기 전처리 단계에 사용되는 탈취장치는 탈취제로써 화석토, 구연산 및 고농도 미생물을 혼합하여 사용하는 유기성 폐기물 처리방법.