KR200342205Y1

KR200342205Y1 - 다공성 세라믹볼과 미생물을 이용한 생활쓰레기 처리장치

Info

Publication number: KR200342205Y1
Application number: KR20-2003-0036760U
Authority: KR
Inventors: 김상복; 김성국; 김성내
Original assignee: 김성국; 김상복; 김성내
Priority date: 2003-11-25
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2004-02-18

Abstract

본 고안은 음식물 등의 생활쓰레기 처리방법 및 장치에 관한 것으로, 내측하부에 롤러로 구성된 1차파쇄기와 물공급수단 및 철망이 설치된 집하조와; 집하조의 하단에 수평으로 연결된 수평이송스크류와; 수평이송스크류에 수직으로 설치되어 지상으로 돌출된 수직이송스크류와; 수직이송스크류의 상부에 연결되고 내부에 파쇄수단이 구비된 2차 파쇄기와; 상부에 투입구가 설치되고, 내부에는 다수의 회전식 교반날개가 설치되며, 다수의 다공성 세라믹볼이 충전되고, 하부 일측에는 배출구가 설치되고, 외측하부에 히터가 설치되고 대기오염방지기가 설치된 소멸조와; 상기 2차 파쇄기의 배출구와 소멸조의 투입구를 연결하여 쓰레기를 운반하는 컨베이어로 구성하되; 소멸조의 하측 배출구에는 상면에 진동기 및 망체가 경사상으로 설치된 저장함을 설치하고, 망체 및 진동기의 끝단에 볼통로를 경사상으로 연결하여 그 단부의 하측에 볼저장함을 설치하고, 소멸조의 상측에 볼투입구를 형성하여 볼저장함과 승강수단으로 연결하여 구성한 처리장치와 이를 이용한 쓰레기 처리방법을 제공하므로서, 다공성 세라믹볼을 미생물의 휴식공간으로 하여 미생물을 보다 활성화시키고, 세라믹에 미생물을 배합한 미생물 활동환경을 제공하므로서 음식물 및 생활쓰레기를 동시에 완전소멸할 수 있도록 한 것이다.

Description

다공성 세라믹볼과 미생물을 이용한 생활쓰레기 처리장치 {apparatus for processing household garbage using a porous ceramic ball and microganisms}

본 고안은 음식물 등의 생활쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미생물과 다공성 세라믹볼을 이용하여 생활쓰레기를 보다 효율적으로 분해시켜 쓰레기를 소멸 및 감량시킴은 물론, 쓰레기가 분해될 때 발생되는 악취를 제거하고, 뼈나 이쑤시개, 분해성 비닐 등 종래에 분해가 어려웠던 물질을 분해 및 소멸할 수 있도록 한 다공성 세라믹볼과 미생물을 이용한 생활쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

우리나라 인구중 48만명이 1일 1Kg의 생활쓰레기를 발생시킨다면 1일 쓰레기 발생량은 48만톤이 되는데 그 중에서 가연성 쓰레기가 28,664톤이고 그 중 음식물쓰레기가 11,297톤이 발생된다는 통계가 있다.

그 중 일부분만 사료 또는 비료로의 재활용 및 감량화 처리되고 있고 대부분의 쓰레기는 매립에 의존하고 있어 침출수 등으로 인한 환경 오염의 큰 원인이 되고 있다.

이렇게 버려지는 쓰레기는 분해되면서 악취가 심하게 발생하고 병원균이 자생하여 인간의 건강 및 위생에 직접 또는 간접적인 악영향을 끼치고 있으며, 또한 상수원을 오염시키는 문제가 되고 있다.

또한, 늘어나는 쓰레기로 인해 쓰레기 매립장의 신설이 요구되고 있는 실정이나, 이는 비용이나 장소 등의 어려움이 따라 사회적으로 커다란 이슈가 되고 있고,

쓰레기를 소각시키는 경우 넓은 면적의 소각장이 필요하고, 시설비와 에너지의 소모가 많으며, 악취가 많이 발생하고, 관리 및 운영에 많은 인원이 필요한 문제점이 있고,

쓰레기를 퇴비화하는 경우 발효기간이 길어 악취와 침출수가 발생하고, 넓은 장소가 필요하며, 배합하는 비용이 많이 소모되고, 퇴비의 생상단가가 너무 높아 수익률이 저하되는 문제점이 있으며,

쓰레기를 사료화하는 경우에는 잔밥속에 섞여있는 이쑤시개나 나무젖가락 등을 분리하는 작업에 큰 어려움이 있으며, 염분제거에 어려움이 많고, 악취 및 침출수가 발생하며, 생산비용이 상승되어 수익률이 저하되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

다공성 세라믹볼에 의해 미생물을 보다 활성화시켜 음식물 등의 생활쓰레기 처리시 발생되는 악취 및 휘발성 유기물질을 효율적으로 제거할 수 있도록 함은 물론, 이쑤시개나 나무젓가락, 분해성비닐, 뼈 등 기존에 분해가 어려웠던 물질을 처리할 수 있도록 한 다공성 세라믹볼과 미생물을 이용한 생활쓰레기 처리장치를 제공함에 본 고안의 목적이 있다.

도 1 은 본 고안의 생활쓰레기 처리장치를 도시한 전체도.

도 2 는 본 고안 생활쓰레기 처리장치의 소멸조를 도시한 개략도.

도 3 은 본 고안의 생활쓰레기 처리방법을 나타낸 공정도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 집하조 2 : 1차 파쇄기

3 : 수평이송스크류 4 : 수직이송스크류

5 : 2차 파쇄기 6 : 컨베이어

7 : 투입구 8 : 소멸조

9 : 교반날개 10 : 세라믹볼

11 : 히터 12 : 진동기

13 : 망체 14 : 저장함

15 : 볼통로 16 : 볼저장함

17 : 승강수단 18 : 볼투입구

19 : 배출구

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 은 본 고안의 생활쓰레기 처리장치를 도시한 전체도이고, 도 2 는 본 고안 생활쓰레기 처리장치의 소멸조를 도시한 개략도이다.

내측하부에 롤러로 구성된 1차파쇄기(2)와 물공급수단 및 철망이 설치된 집하조(1)와;

집하조(1)의 하단에 수평으로 연결된 수평이송스크류(3)와;

수평이송스크류(3)에 수직으로 설치되어 지상으로 돌출된 수직이송스크류(4)와;

수직이송스크류(4)의 상부에 연결되고 내부에 파쇄수단이 구비된 2차 파쇄기(5)와;

상부에 투입구(7)가 설치되고, 내부에는 다수의 회전식 교반날개(9)가 설치되며, 다수의 다공성 세라믹볼(10)이 충전되고, 하부 일측에는 배출구(19)가 설치되고, 외측하부에 히터(11)가 설치된 소멸조(8)와;

상기 2차 파쇄기(5)의 배출구와 소멸조(8)의 투입구(7)를 연결하여 쓰레기를 운반하는 컨베이어(6)로 구성하되;

소멸조(8)의 하측 배출구(19)에는 상면에 진동기(12) 및 망체(13)가 경사상으로 설치된 저장함(14)을 설치하고, 망체(13) 및 진동기(12)의 끝단에 볼통로(15)를 경사상으로 연결하여 그 단부의 하측에 볼저장함(16)을 설치하고, 소멸조(8)의 상측에 볼투입구(18)를 형성하여 볼저장함(16)과 승강수단(17)으로 연결한 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 쓰레기처리 장치에 의한 쓰레기 처리방법을 설명한다.

도 3 은 본 고안의 생활쓰레기 처리장치에 의한 처리방법을 나타낸 공정도로서,

쓰레기를 차량으로 운반하여 집하조(1)에 저장 후 집하조 앞하단의 물탱크에 부엽토라는 미생물이 서식하고 있으므로 악취가 방지되는 쓰레기 운반 및 저장 단계와;

집하조(1)에 저장된 쓰레기에 물을 공급하면서 1차 파쇄기(2)로 파쇄하는 1차 파쇄 단계과;

1차 파쇄물을 수평이송스크류(3) 및 수직이송스크류(4)로 2차 파쇄기(5)로 이송하는 이송 단계와;

1차 파쇄물을 2차 파쇄기로 다시 파쇄하는 2차 파쇄 단계와;

2차 파쇄물을 세라믹볼이 충전된 소멸조(8)로 이송하고 투입시키는 이송 및 투입 단계와;

2차 파쇄물의 수분을 15~60%로 유지시키고 30~95℃의 온도로 약 12시간동안 교반하는 교반 및 소멸 단계와;

필요시에 배출구(19)를 통해 내용물을 배출하는 배출 단계와;

배출된 내용물에 함유된 세라믹볼(10)을 진동기(12)가 설치된 망체(13)로 걸러내어 다시 소멸조(8)로 재투입시키고, 망체(13)를 통과한 미분은 별도의 저장함(14)에 저장하는 분리 및 재투입 단계로 이루어진 것이다.

이하, 본 고안의 작용을 설명한다.

본 고안의 쓰레기 처리장치를 사용시에는 우선, 차량으로 생활쓰레기를 운반하여 지면에 매립된 집하조(1)에 투입한다.

집하조(1)에 일정량의 쓰레기가 투입되면 이에 적당량의 부엽토를 투입하고, 전원을 인가시켜 1차 파쇄기(2)의 롤러와 연결된 모터(도면에는 도시하지 않음)를 작동시킴과 동시에 물공급수단(도면에는 도시하지 않음)으로 적당량의 물을 공급한다.

이때. 집하조(1)내부에는 파쇄롤러의 측부에 망체가 설치되어 있어 쓰레기에 함유된 물이 걸러져 부엽토가 충전된 별도의 저장공간으로 저장되어 악취와 유해가스가 제거되고, 물공급수단에 의해 쓰레기에 적당량의 수분이 공급됨과 동시에 공급되는 물 역시 미생물에 의해 영향을 받은 것이므로 쓰레기로부터 발생되는 가스와 악취를 제거할 수 있는 것이다.

이와 같이 집하조(1)내에 저장된 쓰레기는 파쇄롤러의 회전에 의해 1차적으로 파쇄된 후 수평이송스크류(3)에 의해 수직이송스크류(4)까지 이송되고, 수직이송스크류(4)까지 이송된 1차 분쇄물은 다시 지상에 설치된 2차 파쇄기(5)로 이송되는 것이다.

2차 파쇄기(5)로 이송된 1차 분쇄물은 2차 파쇄기(5)의 파쇄수단으로 2차 파쇄 후 컨베이어(6)를 통해 소멸조(8)의 투입구(7)로 이송되어 소멸조(8)내로 투입되는 것이다.

소멸조(8)내로 투입된 2차 파쇄물(5)은 15~60%의 수분을 유지하면서 다수의 다공성 세라믹볼(10)과 혼합되어 교반날개(9)의 회전에 의해 교반되는 것인데, 이때, 소멸조(8)에 설치된 히터(11)가 작동되어 소멸조(8)내부의 온도를 30~95℃로 유지시켜 약 12시간 동안 교반하므로서, 세라믹볼의 작용에 의해 발효미생물과 함께 서식할 수 있는 유해성 병원균 및 벌레의 서식을 막아주므로써 상기 미생물의 활동이 왕성해져 음식물 쓰레기의 처리가 더욱 신속히 이루어짐은 물론, 뼈나 나무젓가락, 이쑤시개, 분해성비닐 등의 물질도 분해 소멸이 가능한 것이다.

교반작용에 의해 미생물의 활동 및 이동을 활성화시키므로서 분해 및 소멸된 내용물은 다수의 다공성 세라믹볼과 섞여 배출구(19)를 통해 소멸조(8)의 외부로 배출되고, 이는 진동기(12)가 설치된 망체(13) 위로 낙하되어 세라믹볼은 볼통로(15)를 따라 볼저장함(16)에 저장되고, 이 세라믹볼은 스크류나 스크래퍼 등으로 구성된 승강수단(17)에 의해 소멸조(8)의 볼투입구(18)로 이송되어 소멸조내로 재투입되므로서 다음 처리될 쓰레기 내용물과 다시 혼합되도록 하는 것이다.

한편 세라믹볼의 표면에 흙이 묻게 되면 그 기능이 현저히 저하되므로 한달에 한번정도 교체해주는 것이 바람직하다.

본 고안의 작용 및 효과를 다시 한번 상세히 설명하면,

본 고안의 생활쓰레기 처리장치 및 방법은 각종 미생물을 세라믹볼과 퇴적분(먼지)와 30~40%의 수분을 유지하도록 혼합하여 배양하고, 이를 생활쓰레기와 함께 처리장치의 소멸조에 투입하여 음식물쓰레기는 물론 쓰레기에 섞여있는 뼈나 이쑤시개, 나무젓가락, 분해성비닐 등도 모두 소멸시키는 것이다.

이와 같은 작용을 하기 위해서는 본 고안의 장치를 조작하여 미생물이 가장 활발하게 활동할 수 있는 환경을 제공하는 것이 매우 중요하다.

따라서 본 고안의 처리장치의 온도설정장치를 조작하여 12시간동안 30~95℃까지 온도가 자동으로 조절되도록 하므로서, 고온 미생물의 활동에 적합한 온도인 60~95℃로 5시간 가량 유지시키고, 저온 미생물의 활동에 적합한 온도인 30~70℃로 7시간 가량 유지시킬 수 있도록 설정하므로서, 고온활동 미생물과 저온활동 미생물을 한공간내에서 공생공존할 수 있도록 환경을 제공하고, 미생물의 소생 및 장생을 유도하므로서 반영구적으로 재투입없이 미생물에 의한 쓰레기의 처리효과를 극대화 할 수 있는 것이다.

한편, 본 고안의 처리장치의 소멸조(8)내에 설치된 교반날개(9)를 회전시키는 모터(도면에는 도시하지 않음)는 200~300초 간격으로 정,역회전하도록 되어 있고, 교반날개가 정회전시에는 내부의 내용물이 동측에서 서측으로, 역회전시에는 서측에서 동측으로 이동시키도록 회전축에 배열설치되어 있으며, 교반날개가 회전축을 중심으로 회전시 1회전을 45초 동안으로 감속하는 것이다.

또한, 습도가 60℃이상에서 기체로 발효되어 배출되므로 소멸조내의 습도는 15~60℃를 유지시키는 것이 바람직하다.

특히, 본 고안에서는 쓰레기의 처리시 발생되는 악취와 암모니아 가스를 미생물의 먹이로 처리함은 물론, 암모니아 가스가 소멸되지 않은 상태로 배출되는 것을 막기위해 고온필터 장치로 분해한 후 필터구를 통해 배출시키기 때문에 90%이상 소멸되므로 유해가스로 유출되는 것은 10%도 되지 않음을 아래의 표1과 같이 공정상 발생가능성이 있는 유해가스 및 악취물질의 실험결과표에서 알 수 있다.

측정항목	특징	측정분석 농도	측정방법
CH₄(methane)	미생물발효GAS	불검출	자동 GAS 측정기(Model : GA 2000)
CO₂(이산화탄소)	미생물발효GAS	0.1%
H₂S(황화수소)	주요 악취물질	불검출
CO(일산화탄소)	불완전연소GAS	불검출
NH₃(암모니아)	주요 악취물질	1.5 ppm	검지관법
CH₃SH(Methyl mercaptan)	주요 악취물질	불검출	검지관법

분석기관 : 국립진주산업대학교 환경공학과 대기오염실험실

한편, 본 고안의 처리장치의 가스배출통로에 고열장치를 설치하므로서, 쓰레기의 소멸시 발생되어 배출되는 미생물과 악취, 암모니아 가스를 완전소멸시키는 것이다.

이와 같이 100여종의 미생물이 하나의 공간내에서 공생공존토록 하므로서, 생활쓰레기의 처리효과를 극대화 할 수 있는 것이다.

상기와 같이 본 고안은 다공성 세라믹볼을 미생물의 휴식공간으로 활용하므로 미생물을 보다 활성화시켜 음식물 등의 생활쓰레기 처리시 발생되는 악취 및 휘발성 유기물질을 효율적으로 제거할 수 있도록 함은 물론, 이쑤시개나 나무젓가락, 분해성비닐, 뼈 등 기존에 분해가 어려웠던 물질을 처리할 수 있도록 한 것이다.

Claims

내측하부에 롤러로 구성된 1차파쇄기(2)와 물공급수단 및 철망이 설치된 집하조(1)와;

집하조(1)의 하단에 수평으로 연결된 수평이송스크류(3)와;

수평이송스크류(3)에 수직으로 설치되어 지상으로 돌출된 수직이송스크류(4)와;

수직이송스크류(4)의 상부에 연결되고 내부에 파쇄수단이 구비된 2차 파쇄기(5)와;

상부에 투입구(7)가 설치되고, 내부에는 다수의 회전식 교반날개(9)가 설치되며, 다수의 다공성 세라믹볼(10)이 충전되고, 하부 일측에는 배출구(19)가 설치되고, 외측하부에 히터(11)가 설치된 소멸조(8)와;

상기 2차 파쇄기(5)의 배출구와 소멸조(8)의 투입구(7)를 연결하여 쓰레기를 운반하는 컨베이어(6)로 구성하되;

소멸조(8)의 하측 배출구(19)에는 상면에 진동기(12) 및 망체(13)가 경사상으로 설치된 저장함(14)을 설치하고, 망체(13) 및 진동기(12)의 끝단에 볼통로(15)를 경사상으로 연결하여 그 단부의 하측에 볼저장함(16)을 설치하고, 소멸조(8)의 상측에 볼투입구(18)를 형성하여 볼저장함(16)과 승강수단(17)으로 연결함을 특징으로 하는 다공성 세라믹볼과 미생물을 이용한 생활쓰레기 처리장치.