KR200346843Y1 - 음식물쓰레기 처리장치 - Google Patents

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KR200346843Y1
KR200346843Y1 KR20-2004-0000868U KR20040000868U KR200346843Y1 KR 200346843 Y1 KR200346843 Y1 KR 200346843Y1 KR 20040000868 U KR20040000868 U KR 20040000868U KR 200346843 Y1 KR200346843 Y1 KR 200346843Y1
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Abstract

본 고안은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치는 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물을 수용하는 미생물 반응조의 하부면에 공기와 물의 출입이 자유로운 개방장치를 형성하여 자연발생적으로 미생물의 유기물분해에 최상의 상태를 제공함으로써, 종래의 음식물쓰레기 처리장치에 부대하여 설치되었던 미생물 반응조 가온히터, 수분센서 등의 인위적인 시설을 필요로 하지 아니하여 유지 및 관리가 용이하고 운전비용이 현저하게 절감될 뿐 아니라, 바람직하게는 교반기의 역할을 수행하면서 미생물 반응조 전체를 공간 이용이 효율적인 원형 또는 사각형의 형상으로 회전하면서 음식물을 교반해 주는 역할을 하는 회전망을 구비함으로서, 미생물 반응조 내부의 공간 이용률이 우수하고 음식물의 공극형성을 좋게 하여 더욱 효율적이고 손쉽게 음식물쓰레기를 처리할 수 있는 혁신적인 장치를 제공하고자 한다.

Description

음식물쓰레기 처리장치{An apparatus of food waste}
본 고안은 미생물에 의한 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 음식물쓰레기 등의 유기물질을 분해, 소멸시키는 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 미생물의 반복적인 투여 없이 음식물과 함께 자연발생적으로 조성되는 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 분해하고, 미생물 반응조의 하부를 개방시켜 이를 통하여 산소의 공급 및 수분의 배출이 이루어지게 함으로서, 가열장치, 수분센서 등의 미생물의 원활한 활성 환경을 조성해 주기 위한 인위적인 별도의 부대설비를 필요로 하지 아니하는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
음식물쓰레기의 주요 발생원은 음식점과 집단 급식소 및 가정 등으로 전체발생량의 약90% 이상을 차지하고 있는데, 특히 우리나라의 음식물쓰레기의 경우에는 국, 찌게 등을 주식으로 하는 오랜 식생활습관으로 인하여 다량의 수분을 함유하고 있어서 투기된 음식물쓰레기에서 수분을 분리하는데 어려움이 있으며 이로 인하여 동 음식물쓰레기의 부패방지와 발효시 수반되는 부대설비 등의 에너지코스트의 문제가 처리방법의 효율성을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다.
일반적으로 음식물쓰레기의 처리방법에는 매립, 소각, 자원화(사료화, 퇴비화)의 방법이 채택되고 있으나, 상기와 같은 음식물쓰레기의 특성 때문에 처리시 많은 문제점이 발생되고 있다. 즉, 매립으로 처리하는 경우(음식물 쓰레기의 약90%가 매립방식으로 처리되는 실정) 인근 주민들의 집단반발로 인하여 사회적인 문제로까지 대두되는 등 매립장 부지확보의 어려움과, 악취 및 유해가스가 발생되고 침출수가 흘러나와 지하수가 오염되는 등 2차 환경오염을 유발시키고 있기 때문에 동 침출수를 처리하기 위하여 많은 비용이 소요되는 등의 문제점이 있고, 소각의 경우 소각으로 인하여 발생되는 분진 가운데 환경호르몬인 다이옥신 등이 발생되는 문제점이 있으며 소각온도 유지를 위해 사용되는 보조연료의 지속적인 공급을 필요로 하는 등의 비용상의 문제로 인하여 비효율적인 처리방법이 되고 있다.
그러나 최근 들어 자연환경의 오염에 대한 우려와 쾌적한 생활환경에 대한 관심이 증대되어감에 따라 상기와 같은 문제점을 해결하고자 음식물 쓰레기를 직접 매립하는 대신 이를 분쇄한 후 미생물을 이용하여 발효시켜 음식물 쓰레기를 분해 처리하거나, 음식물 쓰레기를 건조시켜서 비료 또는 퇴비로 만드는 음식물쓰레기 처리장치 및 방법 등이 널리 알려져 있다.
음식물쓰레기는 유기화물체로서 온도, 습도, 산소 등 제반 여건만 맞추어 주면 거의 완전한 분해가 일어나 남은 찌꺼기는 거의 다 소멸되는 것이기 때문에 분해를 일으키는 강력한 미생물들과 조건을 맞춘 장치만 있다면 그 장치 내에서 주로 C, H, O 의 화합물인 음식물쓰레기들이 이산화탄소와 물로 전환되어 소멸되므로 매일 연속적인 음식물쓰레기를 투여한다 해도 상당기간동안 배출하는 작업 없이도 계속적으로 사용할 수 있게 된다.
미생물은 일정한 온도, 습도, 산소, 영양이 갖추어지면 성장하며, 계속적으로 분열되어 기하급수적으로 증식하게 된다. 따라서 종래의 음식물쓰레기 처리장치의 경우에는, 상기한 조건을 맞추어 주기 위한 노력들이 있어왔다. 즉, 미생물 반응조 내부의 적정온도 유지를 위해서 한여름에도 35도 이상을 잘 올라가지 않는 우리나라에서는 계절에 상관없이 별도의 미생물 반응조 가온히터의 가동이 필수적이었고, 미생물 반응조 내부의 과수분과 과건조 등의 문제를 해결하기 위해서 수분센서 등이 부착되어야했으며, 산소의 원활한 공급을 위한 강제적인 가압장치가 필요하였다. 그러나 이와 같이 종전의 음식물쓰레기 처리장치는 인위적인 설비들에 의하여 미생물 활성을 위한 환경을 조성시키고 있는바, 공식화되고 입력된 자료 및 상황이 아닌 경우에는 이에 대처하는 능력이 없어 여러 가지 문제점을 야기하였다. 즉, 음식물 쓰레기의 양이 적게 투입될 경우에는 일정한 온도로 맞춰진 히터의 가온은 오히려 미생물의 활동을 위한 적정 수분함량을 깨뜨리는 결과를 초래하여 음식물 쓰레기의 분해가 아닌 건조가 되기도 하였고, 산소의 공급을 위한 흡기장치를 운전시키는 결과 빼앗긴 미생물 반응조 내부의 온도는 다시 히터에 의해서 보충되어야 하는바 따라서 필요한 적정 수분의 농도가 깨지게 되는 등, 하나의 조건을 맞추려는 노력이 또다른 하나의 조건을 어긋나게 하고 이에 따라 연쇄적으로 다른 조건들도 어긋나는 결과를 초래하게 되는바 자연발생적인 상황에 대처하지 못하여 그 효율성이 낮아졌고, 장치의 잦은 고장이 발생하게 된 것이다. 보다 구체적으로 설명하면, 기존의 개방장치가 구비되어 있지 않은 하부 밀폐형 구조의 음식물쓰레기처리장치는 공기의 소통도 원활하지 못했을 뿐더러 이에 따른 장치내의 과수분 문제를 해결하기 위하여는 지속적으로 히터를 가동시켜야만 했다. 더욱이 호기분해의 필수적인 구성요소인 산소를 장치내로 충분히 공급하기 위해서 지속적으로 교반을 함에 따라 그 과정에서 히터에 의해 공급된 열을 다량으로 빼앗기게 되고 오히려 과건조의 상태로 이어짐으로써 미생물에 의한 분해효율을 떨어뜨렸다. 그리고, 히터가온에 의해 수분이 모두 수증기로 배출되므로 염분은 그대로 장치 내에 남아있게 되는 문제점이 있었다. 특히, 염분의 잔류는 미생물의 분해효율을 떨어뜨리는 문제 이외에도 분해 후 잔존물을 퇴비나 비료 등으로 사용하기 어렵게 만드는 문제가 있었다.
또한, 이와 같은 부대설비들로 인하여 음식물쓰레기 처리장치 자체의 전체적인 구성이 복잡하고, 유지 관리가 용이하지 아니하고, 운전비용도 많이 들어갔으며 또한 생산단가도 높았다.
한편 상술한 문제점을 해결하기 위하여 가열장치 등의 별도의 부대 장치가 필요하지 않고 운전비용을 절감 할 수 있는 노력이 시도되었다. 이러한 시도의 하나로서, 특허 제273846호 에서는 미생물 반응조에서 배출된 공기를 항온제습기를 거쳐 미생물 반응조로 순환시키는 송풍기 등을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치가 제안되기도 하였다. 하지만 이러한 경우 유기물 분해시 발생되는 수분과 음식물에 함유된 수분이 원활히 배출되지 못하고 다시 미생물 반응조 내부로 들어가게 되어 2~3개월 후에는 미생물 반응조 내부가 걸죽한 오니상태로 변하는 문제점이 있다.
따라서 상술한 바와 같은 기술적 문제를 극복하기 위하여, 본 고안은 음식물쓰레기 및 미생물이 수용되는 미생물 반응조의 하부를 개방하여 그러한 개방장치를 통해 미생물 반응조에서 미생물과 음식물의 반응결과 발생되는 H2O와 액화된 gas가 원활하게 배출되어 수분함량을 쉽게 조절할 수 있으며, 동시에 동 개방장치를 통하여 미생물 반응조 안으로 공기가 공급될 수 있게 하였다. 결과적으로 미생물 활성의 조건인 온도, 수분, 산소 의 조건을 인위적으로 조절하기 위한 별도의 가열장치, 수분센서 내지 흡기장치 등의 부가장치가 없이도, 자연의 순환 고리를 정상적으로 따르고, 자연발생적으로 미생물의 활성 조건을 만족하면서 음식물 쓰레기가 통속에서 신속하게 자연분해 되도록 하는 본 고안을 완성하게 되었다.
따라서 본 고안은 상기한 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안이 달성하고자 하는 목적으로는 분해 미생물 활성 조건을 만족시키기 위해 미생물 반응조 내부의 온도를 고온으로 유지하고, 유기물 분해시 발생되는 수분과 음식물에 함유된 수분으로 인한 과수분의 문제를 해결하기 위해 설치하는 가열장치, 수분센서 등의 부수적인 설비의 필요 없이 자연발생적으로 신속하게 쓰레기가 분해 되는 음식물쓰레기 처리장치를 제안하고자 하는 제1목적과, 상기와 같이 부수적 설비를 없앰으로서 전체적인 구성이 복잡하지 아니하고 장치의 운전비용이 절감되는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하고자 하는 제2목적과, 이를 통하여 궁극적으로는 주부들에게 편리함과 청결함을 제공하고, 음식물쓰레기 처리 등에 따른 환경오염을 봉쇄하며, 음식물쓰레기의 수거, 운반 및 최종처리에 따른 막대한 경비를 절약함으로서 국가경제에 이바지하고자 하는 제3목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 자연발생적인 환경을 제공함으로써, 외부의 가온 없이도 미생물에 의한 유기물 산화분해 과정에서 발생하는 발효열만으로 미생물 분해를 위한 적정 온도의 조건이 만족 되도록 하고, 유기물 분해시 발생되는 수분과 음식물에 함유된 수분으로 인한 과수분의 문제 역시 상기 미생물 반응조의 하부면에 형성된 개방장치를 통하여 수분을 배출시킴으로서, 미생물 반응조 내부의 고온 유지 및 과수분의 수증기화를 위한 가열 장치가 필요 없게 되어 운전비용이 혁신적으로 절감되는 음식물쓰레기 처리장치를 제공한다. 특히, 음식물쓰레기처리장치에 있어서 과수분의 문제는 공기소통(산소공급)의 저하, 그에 따른 혐기상태유발에 의한 분해성능의 저하, 그리고 분해가 일어나지 않게 됨으로써 다시 과수분의 상태가 악화되는 순환을 반복하게 되어 전체적인 시스템의 파괴로 이어지는 중요한 문제인바, 본 고안에서는 개방장치를 통하여 이러한 문제점을 근본적으로 해결하였다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위해서, 상기 개방된 미생물 반응조의 내부에 여재 등을 산포(散布)하여 공극(空隙)이 잘 형성되도록 하여서, 수분이 원활하고 적절하게 배출되도록 하고, 별도의 외부 가온(가열)장치를 없애서 인위적이지 아니하고 자연 발생적인 미생물의 산화조건을 형성시켜 줌으로서, 음식물쓰레기(유기물)의 양이 적게 투입되는 경우 음식물쓰레기를 건조시키는 결과를 초래하여 찌꺼기가 완전히 분해(소멸)되지 않는 기존 장치의 문제점이 극복된 음식물쓰레기 처리장치를 제공한다.
즉, 미생물 반응조의 하부면에 형성된 개방장치를 통해 유기물의 분해시 발생되어 미생물의 활동 시스템을 깨뜨리는 과수분이 자연스럽게 배출됨으로서, 이를 수증기화 하기위한 별도의 가열장치가 및 수분이나 온도센서가 불필요하게 되었으며, 외부로부터의 가온 없이도 자체 미생물의 발효열에 의해 미생물의 서식조건을 만족하게 되었다. 그리고, 상기의 개방장치를 통해 수분이 배출될 때 미생물 반응조 내의 염분도 함께 배출되도록 하였다. 따라서 본 고안에 의해, 전체적인 구성이 복잡하지 않고 운전비용도 현저하게 절감할 수 있는 음식물쓰레기 처리장치를 효과적으로 제공한다.
또한 상기의 목적을 달성하기 위하여 바람직하게는, 미생물 반응조 하부면을 완전개방하고, 동 미생물 반응조 전체를 둘러싸면서 회전하는 회전망을 더욱 설치할 수 있다. 이와 같은 구성은, 특히 공기가 위에서 아래로 가압되는 경우, 망의 회전력과 상기 가압되는 공기 및 중력의 상호작용으로 인하여 개방장치의 역할을 수행하는 회전망이 음식물 찌꺼기에 의해 막히거나 수막현상이 일어나는 등의 문제점을 효과적으로 극복할 수 있어서 반영구적으로 장치의 이용이 가능한 장점이 있다.
한편, 상기 회전망에 다수개의 교반봉을 더욱 설치하여 동력장치로부터의 회전력을 받아 별도의 교반장치의 설치를 하지 아니하고도 회전하는 회전망이 교반기의 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 미생물 반응조의 dead space를 없애서 공간 활용도를 증가시키는 한편 음식물 사이의 공극을 더욱 좋게 하여 산소투과율을 높임으로써 더욱 효과적으로 음식물을 분해할 수 있으며, 별도의 교반장치 없이도 편리하고 더욱 효율적으로 음식물을 분해할 수 있는 장치를 제공하여 본 고안의 목적을 더욱 효과적으로 달성할 수 있다.
그리고 본 고안의 또 다른 목적을 달성하기위하여, 본 고안에 의한 음식물쓰레기처리장치 및 방법에 있어서는, 교반기는 브러쉬가 달려있는 교반날개를 포함하여, 교반시 하부면에 형성된 개방장치를 연속적으로 쓸어주게 함으로써 개방장치에 음식물이 끼어 음식물쓰레기처리장치의 효율을 떨어뜨리는 문제점을 해결하고, 별도의 세척작업 없이도 반영구적으로 사용가능하게 하며, 보다 바람직하게는 개방장치가 형성되어 있는 하부면을 착탈 가능하도록 하여 사용 및 세척작업이 편리한 음식물쓰레기처리장치를 제공함으로서 주부들에게 보다 편리하고 손쉽게 음식물쓰레기를 처리할 수 있는 길을 열어주는 혁신적인 장치를 제공한다.
도1은 본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 부분절개사시도
도2는 도1의 종단면도
도3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 사시도
도4는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 사시도
도5 역시 또 다른 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 사시도
도6은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 사시도
도7은 도6의 내부구조를 나타내기 위한 일부절개 사시도
도8은 도7의 미생물 반응조를 나타내는 사시도
도9는 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에서, 또 다른 개방장치의 1실시예 로서 착탈 가능한 망을 나타내는 분리사시도
도10은 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에서, 교반기의 1실시 상태를 도 시한 구성도
도11은 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 교반기의 또 다른 상 태를 도시한 구성도
도12a 는 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 삼각뿔 형태의 스파이럴 교반날개를 갖고, 회전축 상부끝단에 보조날개가 있는 1실시의 상태에 대한 정면도
도12b 는 도12a 의 평면도
도13은 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 주회전축과 부회전축이 있고 여기에 스파이럴 모양의 교반날개가 부착된 1실시의 상태에 대한 요부 사시도
도14a 는 도13의 교반 날개가 부착된 음식물쓰레기 처리장치의 정면도
도14b 는 도13의 교반 날개가 부착된 음식물쓰레기 처리장치의 평면도
도15는 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서 주 교반기와 2개의 부 교반기가 있는 1실시의 상태에 대한 구성도
도16은 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 교반기의 또 다른 상태를 도시한 구성도
도17은 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서 개방장치의 또 다른 실시 예를 도시한 사시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11 : 본체 12 : 미생물 반응조
13 : 회전축 14 : 교반날개
15 : 교반기 16 : 배기부
18 : 개방장치
18-1 : 개방장치 19 : 흡기부
19-1 : 흡기구 19-2 : 공기 흡입부
20 : 흡기팬 21 : 투입구
21-1 : 덮개 22 : 작동 스위치
23 : 집수장치 24 : 배수관
31 : 배관 41 : 안내관
42 : 수조 43 : 배출구
44 : 공급관
61 : 투입구62 : 흡기부
63 : 배기부64: 작동 스위치
81 : 회전망82 : 교반봉
83 : 로울러91 : 착탈식 망
92 : guide bar110 : 회전축
120-1, 120-2 : 교반봉130-1, 130-2 : 교반날개
140-1, 140-2 : 브러쉬
145 : 주 교반기146 : 교반기 1
147 : 교반기 2
150 : 주 회전축151 : 부 회전축
152 : 보조날개153 : 회전축
154,155 : 교반날개
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치는, 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물을 수용하는 미생물 반응조와 상기 미생물 반응조의 하부면에 형성된 개방장치와, 상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 개구부와 연통된 상태로 연결되는 배기부와, 상기 미생물 반응조를 포함하고 있는 본체의 외부에 위치하여 고정 설치된 동력전달수단 및 상기 동력전달수단에 의해 상기 미생물 반응조 내부에 설치되는 교반기와 상기 미생물 반응조 하부에 설치되어 상기 유기물의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치 및 흡기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치는, 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물을 수용하는 미생물 반응조와, 상기 미생물 반응조의 하부면에 형성된 개방장치와, 상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 흡기부와, 상기 미생물 반응조를 포함하고 있는 본체의 외부에 위치하여 고정 설치된 동력전달수단 및 상기 동력전달수단에 의해 상기 미생물 반응조 내부에 설치되는 교반기와, 상기 미생물 반응조 하부에 설치되어 상기 유기물의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치 및 배기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치를 제공한다.
그리고 본 고안에 따른 다른 음식물쓰레기 처리장치는 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물을 수용하는 미생물 반응조와, 상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 개구부와 연통된 상태로 연결되는 배기부와, 상기 미생물 반응조를 포함하고 있는 본체의 외부에 위치하여 고정 설치된 동력전달수단 및 상기 동력수단으로부터 회전력에 의해 미생물 반응조 본체를 회전하는 사각형 또는 원형의 회전망과, 상기 미생물 반응조 하부에 설치되어 상기 유기물의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치 및 흡기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치를 제공한다.
또한 본 고안에 따른 또 다른 음식물쓰레기 처리장치는, 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물을 수용하는 미생물 반응조와, 상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 흡기부와, 상기 미생물 반응조를 포함하고 있는 본체의 외부에 위치하여 고정 설치된 동력전달수단 및 상기 동력수단으로부터 회전력에 의해 미생물 반응조 본체를 회전하는 사각형 또는 원형의 회전망과, 상기 미생물 반응조 하부에 설치되어 상기 유기물의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치 및 배기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치를 제공한다.
이때, 회전망 이라고 하는 것은 회전을 하면서도 그 자체가 망의 특성상 개방장치의 역할을 하는 것으로서, 별개의 개방장치가 필요 없이 gas 및 수분의 소통이 가능하게 되는 것이다.
한편, 상기 개방장치는 미생물 반응조 하부면 전체가 완전히 개방되어 있고, 미생물 반응조 본체의 외부에 위치하는 또 다른 동력수단으로부터 회전력에 의해 상기 완전 개방된 미생물 반응조의 하부면을 포함하는 미생물 반응조 본체를 회전하는 회전망을 더욱 포함하는 것이 바람직하다.
뿐만 아니라. 상기 미생물 반응조는 개방장치를 포함하고 있는 하부면이 착탈이 가능하도록 하거나, 하부면이 활주하여 착탈 되도록 하기 위해 미생물 반응조 본체 내부면의 가장자리에 gide bar를 포함하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
그리고, 바람직하게는, 상기 개방장치는 미생물 반응조 하부면 전체가 완전히 개방되어 있고, 상기 회전망은 미생물 반응조 본체의 내부 방향으로 직립하여 위치하는 다수개의 교반봉을 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡기부는 상기 집수장치의 측부에 형성된 공기흡입부로 이루어지도록 하거나, 상기 집수장치의 일측면에 형성된 흡기구로 이루어지고 상기 흡기구에는 외부공기가 강제적으로 흡입될 수 있도록 흡기팬이 더 포함되어 있는 것을 특징으로 할 수 있으며 본 고안에 따른 또 다른 실시예에 있어서는 미생물 반응조 상부에 흡기부를 형성하고 외부 공기를 강제로 순환시키는 에어펌프를 포함하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
상기 배기부는 상기 배기부의 내부적소에 위치하고, 상기 미생물 반응조 내부의 공기를 강제로 순환시키는 팬 또는 에어펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
특히, 상기 미생물 반응조의 내부에는 여재를 더 포함할 수 있는데, 바람직하게는 상기 여과제를 말굽모양 등을 포함하여 표면적이 넓은 모양의 스티로폼 등을 사용할 수 있다.
그리고 본 고안에 따른 장치에 있어서, 상기 미생물 반응조는 본체의 내부적소에 열촉매장치를 더욱 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 배기부와 안내관에 의해 연결되어 위치하는 물이 수장된 수조와, 상기 수조에 채워진 물의 수면정도에 위치하여 형성된 배출구와 상기 수조에 물을 공급하는 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치에서, 상기 교반기는 상기 동력전달수단으로부터 동력을 전달받아 미생물 반응조 내부를 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 길이방향을 따라 결합되어 있는 교반봉과, 상기 교반봉 회전방향의 끝부분을 연결한 교반날개로 이루어져있고, 상기 교반날개는 상기 미생물 반응조 하부면의 개방장치를 세척할 수 있는 길이의 브러쉬를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하며, 이 경우 상기 교반봉은 회전축의 길이방향을 따라 90도의 각도로 교호적으로 배치되어 있고, 상기 교반날개는 스파이럴을 갖도록 구성하거나, 또는 일군의 회전방향을 갖는 복수개의 교반봉으로서 각 군의 교반봉들은 회전축의 길이방향을 따라 120도의 각도로 배치되어 있고, 상기 교반날개는 일군의 교반봉 끝부분을 연결한 것을 특징으로 할 수 있다. 또한, 상기 교반날개는 도16과 같이 회전축 자체를 구부러뜨림으로써 동일한 효과를 얻을 수 있기도 한데, 회전축의 전체 길이를 일정한 비율로 나누어 인접한 영역이 서로 대칭이 되게 일정한 각도를 가지고 회전축 양 측면에 번갈아 꺾여 있는 구성을 가지도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이하, 본 고안을 보다 구체적으로 설명한다.
도1은 본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 부분절개사시도이고, 도2는 도 1의 종단면도이며, 도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 사시도이고, 도 4는 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 사시도이며 도5 역시 또 다른 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 사시도이고 도6은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 사시도이며, 도7은 도6의 내부구조를 나타내기 위한 일부절개 사시도이고 도8은 도7의 미생물 반응조를 나타내는 사시도이다.
한편, 도9는 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에서, 또 다른 개방장치의 1실시예로서 착탈가능한 망을 나타내는 분리사시도이며, 도10 및 도11은 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에서, 교반기의 실시 상태를 도시한 구성도이다.
도12a 는 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 삼각뿔 형태의 스파이럴 교반날개를 갖고, 회전축 상부끝단에 보조날개가 있는 1실시의 상태에 대한 정면도이고 도12b 는 도12a 의 평면도이다.
그리고, 도13은 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 주회전축과 부회전축이 있고 여기에 스파이럴 모양의 교반날개가 부착된 1실시의 상태에 대한 요부 사시도이며, 도14a 는 도13의 정면도이고 도14b 는 도13의 평면도이다.
도15는 본 고안의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서 주 교반기와 2개의 부 교반기가 있는 1실시의 상태에 대한 구성도이고, 도16은 교반기의 또 다른 상태를 도시한 구성도, 그리고 도17은 개방장치의 또 다른 실시 예를 도시한 사시도이다.
이들 도면에서 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치는, 외관을 형성하는 본체(11)와, 본체(11)내부에 음식물쓰레기와 미생물의 번식 및 활동하는, 하부면이 개방형으로 설계된 미생물 반응조(12)가 설치되고, 상기 미생물 반응조(12)의 내측 중앙부에는 상기 본체(11)의 외부에 고정 설치된 모터로부터 체인에 의해 동력이 전달되어 회전되면서 미생물 반응조(12)의 음식물쓰레기와 미생물을 교반시키는 교반기(15)가 설치되며, 상기 미생물 반응조의 상단에는 미생물 반응조에서 생성된 가스를 배출시키는 배기부(16)이 설치된다.
여기서 미생물 반응조 내에는 상기 미생물 반응조의 하부면에 형성된 개방장치(18)를 통하여 음식물쓰레기가 빠져나가는 것을 방지하고, 공기 및 수분의 소통도 원활하게 진행되어 처리 효율을 높이기 위해서, 미생물 반응조 하부에 먼저 굵은 여재를 부가하고 그 위에 가는 여재 등을 부가할 수 있으며, 이 경우 하부 개방의 형태는 미세한 망이나, 개방구 또는 슬리트 등의 형태로 구성할 수 있으며 지면과 평행하게 평평한 형태로 하거나 미생물 반응조 내부의 교반기가 작동하는 궤적에 따라 그에 적합하게 둥근 형태 등으로 할 수 있고, 상기 굵은 여재로는 입자의 크기가 3mm 이상의 스트로폼을 그리고 상기 가는 여재로는 우드칩, 왕겨, 입자의 크기가 2mm 미만의 스티로폼을 사용할 수 있다. 특히 스트로폼의 형상을 말굽모양이나 도우넛 모양 등의 모양으로 구성하여 스티로폼이 음식물과 접촉하는 표면적을 넓혀서 보다 효율적인 여재역할을 수행하도록 할 수 있다.
본체(11)는 사각통 형상을 가지며 상층부에는 미생물 반응조(12)내로 음식물쓰레기를 투입하는 투입구(21)가 마련되어 있다. 상기 본체의 상부에 덮개(21-1)를 열어 투입구(21)에 각종 음식물 쓰레기를 투입한 후, 작동스위치(22)를 켜게 되면, 본체의 하부에 설치된 구동 모터가 작동하게 된다. 이와 같은 음식물 교반단계는 음식물 쓰레기가 통상 고형물로 되어 있기 때문에 이를 혼합시킴으로서 호기성 미생물이 음식물 쓰레기를 분해할 수 있는 표면적을 최대한 확보하기 위한 것이다. 만약 음식물 쓰레기의 입자가 큰 경우에는 표면은 호기발효를 하지만 내부는 혐기발효를 하게 되므로 결국, 전체적인 처리 효율을 떨어뜨릴 수 있는 것이다.
이때 구동 모터의 회전에 의하여, 회전축(13)과, 회전축의 외주면에 배치된 교반날개(14)가 돌아가면서 음식물쓰레기와 미생물 및 여재가 함께 섞이게 된다. 이때 집수장치 외측부에 위치하여 흡기부(19)로서 형성된 공기흡입부(19-2)를 통해 자연대류에 의한 산소가 공급되거나 또는 흡기부(19)로서 형성된 흡기구(19-1)에 설치된 흡기팬(20)을 통하여 강제적으로 공기가 유입되어 미생물에 의한 유기물의 분해가 시작된다.
미생물 반응조 안에서 미생물에 의해 유기물이 분해 되면서, 물과 이산화탄소와 암모니아 등이 생성되며, 교반기에 의하여 여재의 표면에 발려진 음식물쓰레기의 수분은 유기물 산화분해 과정에서 발생한 발효열에 의해 증발하게 되어 발생하는 물의 양이 과수분 상태까지 이르지 않으며, 설령 물이 많이 생성되어도 이는 하부에 부가된 여재들을 거쳐 가면서 상기 미생물 반응조의 하부에 개방형으로 형성된 개방장치(18)를 통과하여 배출된다. 하부의 개방장치(18)를 통하여 배출된 물은 집수장치(23)에 수집되고 수집된 물은 배수관(24)을 통하여 배출된다. 한편 상기 설명한 여재들은 급격한 물의 배수를 방지하는 역할도 하는바 이상에서 살펴본 바와 같이 미생물 반응조 안은 적정한 정도의 수분이 유지되기 때문에 별도로 히터 등의 가열장치를 장착할 필요가 없어지게 되는 것이다. 또한 이러한 가온 없이도 미생물에 의한 유기물 산화분해 과정에서 발생하는 발효열만으로도 온도가 상승, 유지되므로, 외부로부터의 가온으로 인한 비용낭비를 막을 수 있다. 즉, 개방형 미생물 반응조에 의해서 미생물이 반응하기 위한 조건인 적정수분, 적정온도 등의 문제가 일거에 해결되어 가열장치 등의 부수적인 설비가 필요 없는 혁신적인 음식물쓰레기 처리장치를 제공하고자 한다.
상기에서 미생물 반응조에서 호기분해가 일어나기 위한 조건중 하나인 공기의 유입은, 상기 집수장치의 측부에 흡기부(19)로서 형성된 공기흡입부(19-2)를 통하여 자연대류에 의해 공기가 공급될 수 있는데, 이는 도면에는 도시되지 않았으나 상기 미생물 반응조의 상부 형성된 배기부(16)의 내부적소에 위치하는 에어펌프나 팬 등을 통한 내부 공기의 강제적인 배출에 따라 빠져나간 미생물 반응조 내부의 공기와 유기물의 분해시 필요로 하는 공기만큼 외부의 공기가 자연대류에 의해 유입되는 것이다.
또한 바람직하게는 상기 미생물 반응조로의 공기의 유입은, 상기 집수장치의 일측면에 위치한 흡기구(19-1)에 설치되어 있는 흡기팬(20) 등에 의해 외부공기를 강제로 집수장치 내부로 유입하고 이 공기가 상기 미생물 반응조의 하부에 형성된 개방장치(18)를 통하여 미생물 반응조 내부로 유입되며, 미생물 반응조 내부에서는 이와 같이 공급된 공기와 함께 호기분해 단계가 진행되고, 상기 분해의 부산물인 가스 및 상기 흡기팬 등에 의해 강제적으로 밀려들어온 외부공기는 미생물 반응조 내에서 유기물 분해에 필요로 하는 양 만큼의 공기가 소비된 후에, 상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 개구부와 연통된 상태로 연결되는 배기부(16)를 통하여 자연발생적으로 외부로 배출될 수 있다.
이하 본 고안에 의한 또 다른 실시예를 살펴보겠다.
이 경우에 있어서는, 미생물 반응조 하부면을 완전개방하고, 동 미생물 반응조 전체를 둘러쌓면서 회전하는 회전망(81)이나 또는 상기 완전 개방된 미생물 반응조 하부면에 착탈 가능한 망(91)을 더욱 설치할 수 있다. 이때 상기 망(91)의 착탈방식은 미생물 반응조 본체 내부면의 가장자리에 gide bar(92)를 설치하여 개방장치가 형성된 하부면이 활주하여 착탈 되는 방법으로 할 수 있으며, 상기 회전망(81)은 그 내부에 직립하여 교반봉(82)을 더욱 구비할 수 있는데, 이 경우 상기 회전망(81)은 교반기의 역할을, 교반봉(82)은 교반날개 역할을 수행할 수 있다. 또한 미생물이 분해하는데 있어서의 공기의 유입은 배기부(63)를 집수장치의 하측부에 형성하고, 흡기부(62)를 미생물 반응조의 상부에 위치하도록 하여, 외부의 공기를 상부에서부터 강제 투입하고 미생물 반응조 안에서 미생물의 분해결과 형성된 가스가 상기 배기부(63)로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 도6에 도시된 바와 같이, 투입구(61)를 통하여 음식물쓰레기를 투입하고 작동스위치(64)를 켜면, 도시되어 있지는 않지만 본체의 외부에 형성된 동력전달장치로부터 구동력을 받아 상기 회전망(81)이 회전하고, 이때 미생물 반응조 내부로 투입된 음식물 쓰레기는 회전망에 의하여 회전하는데, 특히 회전망에 직립하여 형성된 교반봉은 음식물쓰레기와 내부에 도포되어 있는 스티로폼 등의 여재를 잘 섞이도록 한다. 이 경우 회전망은 원형이 아닌 미생물 반응조의 외주면을 따르는 사각형의 형상으로 회전하여 미생물 반응조의 dead space를 없앰으로서, 내부 공간 활용도를 증가시키는 한편 음식물 사이의 공극을 더욱 좋게 하여 산소투과율을 높일 수 있는 장점이 있다.
회전망 등에 의하여 음식물 쓰레기가 교반되면서 상기 흡기부(62)에서 바람직하게는 에어펌프 등의 강제적인 공기유입에 의하여 미생물 반응조 내부로 공기가 유입되면, 미생물의 분해조건인 유기물(음식물쓰레기), 공기, 미생물에 의해 분해가 시작되는데, 그 분해의 산물로 물과 이산화탄소, 암모니아 등이 형성되고 상기 분해의 산물들이 개방장치의 역할을 하는 회전망의 구멍을 통하여 빠져나가고, 반응열, 과수분 등의 각종 조절이 자연발생적으로 일어남은 상기 언급한 바와 같다. 특히, 공기가 상부의 흡기부(62)에서 하부의 배기부(63)로 가압되는 경우, 망의 회전력과 상기 가압되는 공기 및 중력의 상호작용으로 인하여 개방장치의 역할을 수행하는 회전망이 막히거나 수막현상이 생기는 등의 문제점이 발생하지 아니하고 상기 회전망의 구멍을 통하여 수분이 원활히 소통됨으로서 반영구적인 장치의 이용이 가능하게 된다.
또한 바람직하게는 본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치에 있어서의 교반기는 브러쉬(140)가 달려있는 교반날개(130)를 포함하여, 교반시 하부면에 형성된 개방장치를 연속적으로 쓸어주게 함으로써 개방장치에 음식물이 끼어 음식물쓰레기처리장치의 효율을 떨어뜨리는 문제점을 해결하고, 별도의 세척작업 없이도 반영구적으로 사용가능하게 할 수 있는데, 이 경우 교반기는 동력전달장치로부터 동력을 받아 회전하는 회전축(110)의 길이방향을 따라 배치된 다수개의 교반봉과 이를 연결하는 교반날개를 이용하여 보다 효율적으로 음식물쓰레기를 교반하는데 바람직하게는 다수개의 교반봉(120-1)을 90도의 각도로 교호적으로 배치하고 그 교반봉의 끝부분을 따라 교반날개(130-1)를 스파이럴을 갖도록 구성하거나, 120도의 각도배치하고 같은 방향의 교반봉(12-2)을 따라 직선형태의 교반날개(130-2)를 구성할 수 있다.
특히 교반기가 있는 형태에서 본 고안에 따른 음식물쓰레기의 처리능을 결정짓는 가장 중요한 요소는 미생물 반응조 내부의 음식물이 교반될 때에 내부에 교반기의 궤적을 따라서 여재와 내용물이 다져지며 적채되는 층을 없애는 것이 관건이다. 이에는 상기 언급한 바와 같이 본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치에서 미생물 반응조 개방장치를 회전하도록 하거나, 교반날개에 브러쉬를 다는 등 개방장치의 소통능력을 원활히 하여 분해효율을 높이는 등의 제안 이외에 별개의 수단이 더 필요한 바 더욱 진일보하여 이중망을 설치하거나, 교반방법의 설계변경 등을 통하여 상기 목적의 달성이 가능하므로, 이하에서 보다 상세히 설명하고자 한다.
본 고안에 따른 음식물쓰레기 처리장치에서, 미생물 반응조의 교반기와 개방장치 또는 교반기와 회전망 사이에 이중망을 더욱 설치한다. 이때 상기 이중망은 교반하는 방식에 따라 U자형이나 평판형 등으로 자유롭게 변경 가능하며, 바람직하게는 교반기의 회전 궤도에 따라 둥글게 회전을 두어 설치할 수 있다. 상기 이중망은 교반기의 회전 궤도에 가깝게 설치하여 그 부분에 여재 및 내용물이 적채되는 것을 방지할 수 있도록 할 수 있다. 즉, 교반기 와 회전망 또는 교반기와 개방장치 사이에 더욱 설치된 이중망에 의해, 교반되면서 분해되고 다져지는 여재 및 내용물의 비중을 일차적으로 완충해 주어서 상기 교반기의 회전궤도면을 따라 분해 된 음식물찌꺼기 등이 적채되는 것을 막고, 비중이 작은 미세 분해물들 및 여타 음식물 찌꺼기들은 1차로 이중망을 통과하여 하부 공간에 투입되면서 그 속에서 여재 및 미생물에 의해 분해되고 이중망 상부에서는 계속해서 주된 교반 및 미생물 반응이 일어나서 결과적으로는 상기 이중망은 쿠션 역할을 하면서 여재 및 내용물의 적채현상을 막아줄 뿐만 아니라 미생물 반응조 내부의 공간을 두 부분으로 나누어 효과적인 음식물쓰레기의 분해를 도울 수 있는 것이다. 따라서, 상기의 효과를 더욱더 얻기 위하여 삼중망 이상의 구성을 하는 것도 가능하며, 이때, 상기의 이중망 구조에서 이중망은 고정되어 있고 하부의 망은 하부의 망을 포함하는 서랍형태로 하여 하부면이 활주하여 착탈이 가능하도록 구성할 수 있다. 바람직하게는 개방장치와 평행하게 회전축이 구성된 교반기의 형태에서는 교반기가 회전하는 궤적에 맞추어 개방장치를 둥글게 하여 그에 가깝게 설치함으로써 여재 및 내용물의 적채를 막고, 개방장치에 수직인 스파이럴 형태의 교반기의 경우에는 최 하부의 교반날개가 개방장치에 접하게 하여 여재 및 내용물을 훑어낼 수 있게 하여 적채를 막는 것이 효과적이다. 여기서, U자형의 곡면을 이루는 이중망의 경우 평평한 형태와 달리 미생물 반응조 내부에서 배출되는 수분이 이중망의 전 표면에 걸쳐 골고루 아래로 빠지기 보다는 오목한 최하단의 정점으로 좌우의 높은 면의 물이 흘러내려 이중망의 가운데 부분에서 제한적으로 수분이 배출되어 개방장치 사이의 여재를 전체적으로 활용할 수 없고 따라서 분해의 효율이 떨어지는 문제점이 있는 바, 이는 도17과 같이 개방장치(18-1)로 사용되는 슬리트 등에 구멍을 내는 경우 'ㄷ'자 형태로 절개한 후 절개된 부분을 아래로 늘어뜨림으로써 이중망의 전 표면에 걸쳐 골고루 수분이 아래로 빠지도록 유도할 수 있다.
상기와 같은 이중망의 설치 없이도 음식물 쓰레기의 적채를 방지하는 방법이 가능하다. 그 일실시예로서는 우선 주교반기(145)를 설치한 후 상기 주교반기의 하부에 작은 크기의 교반기1(146), 교반기2(147)를 설치하는 것이다. 이 때 하부에 설치되는 상기 교반기 들은 그 회전 속도와 교반 날개의 방향 등을 조절할 수 있으며 이를 통하여 주교반기의 회전 궤도에 따라 적채될 수 있는 음식물 찌꺼기를 상기 하부 교반기가 다시 회전시킴으로써 효과적인 교반에 의한 음식물 쓰레기의 분해가 가능하게 된다.
또 다른 실시예로는 상기 스파이럴 모양의 교반기를 설치함에 있어서 회전축(153)이 미생물 반응조의 하부면에 수직으로 되도록 하고, 교반날개(154)는 미생물 반응조의 하부면 쪽으로부터 상부쪽으로 감에 따라 점차로 짧게 구성하여 상기 교반날개(154)를 연결한 전체적인 스파이럴이 마치 삼각뿔 형태가 되도록 하는 것이다. 교반기를 이와 같이 구성함으로써 하부의 넓은 스파이럴을 타고 음식물이 상부로 끌어올려져 상부의 좁은 스파이럴에서 다시 하부로 떨어지도록 함으로써 하부에 분쇄되는 음식물이 적채되는 것을 막는다. 이때, 회전축의 상부끝단에 회전축의 방향과 같은 방향으로 회전하는 하부방향의 보조날개(152)를 부가하여 설치하면, 스파이럴을 타고 올라온 음식물을 분쇄하며 하부로 떨어뜨리기 때문에 음식물 적채를 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 미생물 반응조에 두개의 수직 회전축(150,151)을 설치할 수 있다. 상기 두개의 회전축은 스파이럴 모양의 교반날개(155)를 갖는 교반기로 하되 한쪽은 미생물 반응조 하부에 가깝게 짧게 설치하고, 다른 한쪽은 미생물 반응조의 전체 높이에 맞게 설치한다. 짧은 교반기는 상기 긴 교반기의 교반날개(155)와 엇갈리며 겹쳐지도록 회전방향 및 회전위치를 잡는다. 즉, 회전축의 회전방향을 같이 할 경우에는 교반날개의 방향을 서로 반대로 하고, 회전방향을 달리 할 경우에는 교반날개의 방향을 같게 함으로써 효과적인 교반을 돕는 것이다. 이때 상기 짧은 교반기는 미생물 반응조의 하부에서 적채되어 다져지는 층을 깨뜨리며 음식물찌꺼기를 끌어올려 바로 옆의 긴 교반기로 옮겨주게 되고 긴 교반기로 옮겨진 음식물쓰레기는 적절히 교반되면서 미생물에 의해 분해 된다. 여기에 주 회전축의 상부끝단에 보조날개를 부착하여 구성할 수 있다.
한편 단일망의 구성에 있어서도 교반기와 개방장치가 거의 간격 없이 설치되어 있는 경우가 아니면 교반기와 개방장치 사이에 여재 및 내용물이 적채되어 다져지는 문제점이 있으므로 그러한 경우에는 교반봉의 끝 또는 스파이럴 형태의 교반날개의 경우에는 교반기의 최하단의 교반날개 밑에 적재층을 긁어 다져짐을 방지할 수 있는 못 또는 침 모양의 긁개를 하부를 향하여 부착하는 구성을 하면 그러한 문제점을 해소할 수 있다.
필요한 경우 상기 음식물쓰레기의 본체 내부의 적절한 곳에 벌레 등을 쫓는 초음파 장치를 설치하여 파리 등의 벌레가 음식물쓰레기에 꼬이는 것을 방지함으로써 보다 깨끗하고 사용이 편리한 음식물쓰레기 처리장치를 제공할 수 있다.
이들 실시예는 단지 본 고안을 예시하기 위한 것이며, 본 고안의 보호범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
한편 상기 미생물 반응조에서의 반응결과 발생한 가스등은 미생물 반응조 상부의 배기부를 통하여 배출된다. 이때 배기부에는 길게 배관(31)을 설치하여 사람이 그 악취를 느낄 수 없는 범위의 높이까지 자연대류를 통하여 뽑아 낼 수 있다. 보통 아파트 등의 공동 주거공간에서 길게 공동 배관을 설치하여 건물의 옥상으로 연결해서 발생하는 가스를 배출하는 방법이 있다.
또한 상기 음식물쓰레기 처리장치의 내부 적소에 에어펌프나 팬을 설치하여 강제적으로 미생물 반응조 내부에서 발생하는 가스를 뽑아내어 물속을 통과시켜서 냄새를 없앤 후에 물과 함께 배출해 내는 방법이 있다. 즉, 도면에는 표시되지 아니하였으나 음식물쓰레기 처리장치로부터 에어펌프 등으로 뽑아낸 가스는 안내관(41)을 통하여 물이 수집된 수조(42)의 내부 저면에 연결되고 수조로 안내된 가스는 물에 용해되면서 물과 함께 수면정도에 위치한 배출구(43)을 통하여 흘러 넘쳐 밖으로 배출된다. 이때 공급관(44)을 통하여 지속적으로 찬물을 공급하여 배출되는 물을 보충함은 물론이다. 상기의 방법은 발생하는 가스 중 악취의 원인이 되는 암모니아 가스가 찬물에 녹는 성질을 이용한 것으로, 도면에는 표시되지 않았으나 수조안에 여재 등을 쌓아 물에 녹은 기포가 올라오는 속도를 늦출 수 있고, 뚜껑위에 활성탄 등을 부가하여 일부 남은 미량의 가스를 흡착시켜 완벽한 탈취를 도울 수 있다. 이와 같이 물을 이용하여 탈취함으로서 매우 경제적인 이익이 있으며, 미생물 반응조에서 호기분해가 아닌 일부 혐기분해에 의해 발생하는 가스의 탈취도 가능한 장점을 가지고 있다.
한편, 본 고안에 있어서의 음식물쓰레기 처리장치에서는 그 탈취를 목적으로 열촉매를 이용할 수 있는데, 이는 동시에 히터의 역할을 할 수 있다. 즉, 본 고안의 장치에 있어서 200℃~400℃의 고온 열촉매를 이용, 미생물의 분해의 결과 발생하는 악취를 산화시켜 탈취의 기능을 수행할 수 있는데, 이러한 열촉매를 본 고안에 있어서의 장치의 내부 적소에 위치하게 설치하여 장치 내부의 온도를 기본적으로 높게 함으로서, 히터의 기능을 동시에 수행할 수 있는 것이다. 따라서 분해 산물인 악취뿐만 아니라 과수분의 발생을 조절하는 기능을 동시에 수행하여 보다 간편하고 경제적인 장치의 제공이 가능하게 되었다.
이하에서는 본 고안의 실시예를 참조하여 구체적으로 설명한다.
상기에서 미생물 반응조의 하부에 형성된 개방장치를 통한 공기의 유입은, 상기 미생물 반응조의 하부에 위치하면서 상기 음식물쓰레기의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치의 측부에 흡기부(19)로서 형성된 공기흡입부(19-2)를 통하여 자연대류에 의해 공기가 공급될 수 있는데, 이는 상기 미생물 반응조의 상부 형성된 배기부(16)의 내부적소에 위치하는 에어펌프나 팬 등을 통한 내부 공기의 강제적인 배출에 따라 빠져나간 미생물 반응조 내부의 공기와 유기물의 분해시 필요로 하는 공기만큼 외부의 공기가 자연대류에 의해 유입되는 것이다.
또한 바람직하게는 상기 미생물 반응조의 하부에 형성된 개방장치를 통한 공기의 유입은, 상기 집수장치의 일측면에 위치한 흡기구(19-1)에 설치되어 있는 흡기팬(20) 등에 의해 외부공기를 강제로 집수장치 내부로 유입하고 이 공기가 상기 미생물 반응조의 하부에 형성된 공기흡입구(18)를 통하여 미생물 반응조(12) 내부로 유입되며, 미생물 반응조 내부에서는 이와 같이 공급된 공기와 함께 호기분해 단계가 진행되고, 상기 분해의 부산물인 가스 및 상기 흡기팬 등에 의해 강제적으로 밀려들어온 외부공기는 미생물 반응조 내에서 유기물 분해에 필요로 하는 양 만큼의 공기가 소비된 후에, 상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 개구부와 연통된 상태로 연결되는 배기부(16)를 통하여 자연발생적으로 외부로 배출될 수 있다.
이들 실시예는 단지 본 고안을 예시하기 위한 것이며, 본 고안의 보호범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
위에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의한 음식물 쓰레기처리 장치는 미생물 반응조의 하부에 개방장치를 형성하여, 상기 개방장치를 통하여 공기가 유입되고, 유기물 분해의 산물인 수분이 빠져나가며 유기물의 산화 시 발생하는 발효열에 의해 적정온도를 만족하는 등의 자연의 순환 고리를 따르게 함으로써, 인위적인 가열장치 수분센서 등의 별도의 부대 장치가 필요하지 아니하여 전체적인 장치구성비용이 획기적으로 절감됨은 물론 ,유지 관리가 용이하며 운전비용을 절감하는 현저한 효과를 제공한다.
기존의 음식물쓰레기 처리장치의 경우 미생물을 일일이 투여해서 사용 하여야 하는 번거로움이 있었다. 또한 투여하는 미생물의 종류에 있어서도 고온에서 활동하는 미생물, 저·상온에서 활동하는 미생물 등을 구분하여 투여하는 복잡한 면이 있었으나 본 고안의 경우에는 특수 미생물을 사용하지 않고 음식물의 투입 과 함께 또는 대기 중에서 자연발생적으로 존재하는 미생물을 이용하는 편리함이 있다. 즉, 특정 미생물이나 바이오칩의 투여 없이도 음식물쓰레기가 통속에서 신속하게 자연분해 될 수 있는 것이다. 이를 통하여 주부들에게 편리함을, 각 가정에는 청결함을 제공하며, 음식물물쓰레기의 수거, 운반 및 최종처리에 따른 막대한 경비를 절약하게 함으로서 국가경제 및 자치단체 경제의 큰 이익에 기여하는 장점을 가지고 있다.
그리고 음식물 쓰레기의 단순한 건조가 아닌 분해이므로, 음식물쓰레기 처리시 잔존물이 남지 않고 완전 분해 되어, 소멸되기 때문에 수거, 매립, 또는 소각 등의 2차 처리에 따르는 불편함과 경제적인 비용의 불필요한 낭비를 줄일 수 있다.
또한 음식물 쓰레기가 발생할 때마다 미생물 반응조에 집어넣기만 하면 되고, 가열장치, 수분센서 등의 부대장치가 필요 없게 되어 종래의 불필요한 부대시설의 잦은 고장으로 인한 유지보수문제가 해소되어 언제든지 수시로(지속적인 사용이 아니라 할지라도 별도의 기기점검보수가 필요 없음)사용 가능하여 동 설비의 사용 및 유지 관리 면에서 비교할 수 없을 만큼 효율성이 높아지게 된 것이 특징이다. 그리고 부대시설의 고장 및 노후교체 등으로 인한 유지보수비용이 발생하지 아니하여 지속적이고 안정적인 고효율처리가 가능하므로 일일 1kg 처리를 기준으로 월 전기사용량 4.7킬로와트, 약 400원의 경제적인 사용료가 소비되는 음식물쓰레기 처리장치를 제공한다. 이는 종전평균 1만원 내지 3만원의 사용료가 소비되었던 것과 비교해 보았을 때 혁신적인 절감이라 할 것이다.
또한, 미생물 반응조 하부면을 완전개방하고, 동 미생물 반응조 전체를 둘러싸면서 회전하는 회전망이나 또는 상기 완전 개방된 미생물 반응조 하부면에 착탈 가능한 망을 더욱 설치하여 미생물 반응조 하부의 개방장치를 보다 손쉽게 처리·세척할 수 있는 편리함을 제공하는 한편, 망의 회전력과 상기 가압되는 공기 및 중력의 상호작용으로 인하여 개방장치의 역할을 수행하는 회전망이 막히거나 수막현상이 생기는 등의 문제점이 발생하지 아니하고 상기 회전망의 구멍을 통하여 수분이 원활히 소통됨으로서 반영구적인 장치의 이용이 가능하게 된다.
특히, 상기 회전망은 사각형상의 미생물 반응조를 따라 회전하기 때문에 미생물 반응조의 dead space를 없애서 공간 활용도를 증가시킬 수 있고, 음식물 사이의 공극을 더욱 좋게 하여 산소투과율을 높임으로써 더욱 효과적으로 음식물을 분해할 수 있으며, 별도의 교반장치 없이도 편리하고 더욱 효율적으로 음식물을 분해할 수 있는 장치를 제공하여 본 고안의 목적을 더욱 효과적으로 달성할 수 있다.
뿐만 아니라 본 고안에 의한 음식물쓰레기처리장치는 미생물 반응조 내부에, 브러쉬가 달려있고 바람직하게는 스파이럴 구조를 한 교반날개를 포함하고 있어서 미생물 반응조 내부에서 음식물쓰레기 등이 원활하게 교반·이동하도록 하는 동시에 상기 브러쉬가 미생물 반응조 하부면의 개방장치를 연속적으로 쓸어주어서 교반하는 동안 음식물쓰레기나 내부여재가 개방장치의 구멍 등에 잔존하여 부식되는 것을 방지함으로써, 장치의 잦은 세척을 불요하게 되고 보다 편리하고 위생적인 장치를 제공하여서 보다 쾌적하고 위생적인 주거공간을 조성할 수 있게 하였다.
특히 미생물 반응조의 내부면을 착탈식으로 하고, 필요한 경우 이를 분리해 내어 물 세척만으로 장치의 세척을 끝냄으로서 혁신적으로 개선된 음식물쓰레기처리장치를 제공한다. 동시에 상기 브러쉬의 작용으로 개방장치가 초기상태와 같이 이물질이 끼지 않은 상태로 유지되어 본 고안에 의한 장치의 고장 등을 막음으로써 더욱 향상된 효율을 갖을 수 있게 되었다.
그리고, 종래의 음식물쓰레기 처리장치에 있어서의 문제점 중 하나였던 미생물 반응조 내부의 음식물찌꺼기 적채현상을 막을 수 있어서 처리장치의 실질적인 효율을 높일 수 있고, 장치의 고장이나 사후처리 문제 등에 있어서도 보다 편리한 효과를 거둘 수 있게 되었다.
한편, 악취의 처리 문제에 있어서도 공동 배관이나, 수조에서의 용해를 통한 경제적인 처리 방식에 의하여 기존의 방식을 개선할 수 있으며 이를 통해 지역 경제의 쾌적한 환경조성 및 음식물쓰레기의 악취 등으로 인하여 야기되는 지역적인 집단민원문제의 해결에 이바지 할 수 있다.
요약하면, 개방형 구조로 인해 상 · 하부로 연결되는 흡기와 배기과정을 통해 공기의 소통이 자유롭고 과수분이 망을 통해 배출되므로 과수분 상태가 방지되며, 음식물쓰레기가 분해되는 과정에서 발생하는 산화열만으로도 가스 배출과 미생물 활동에 적정한 온도가 유지되므로 가온히터가 불필요하고, 산소공급을 위해 지속적인 교반을 필요로 하지 않으며 실제로 음식물쓰레기 투입시에만 교반을 시켜도 충분하고 따라서 시스템 유지를 위한 에너지 소비가 적고, 히터를 사용하지 않아 과건조를 막고 적정 수분함량을 유지하므로 시스템이 안정적이며, 발생된 염분은 개방장치를 통하여 수분과 함께 배출되므로 염분의 농축이 일어나지 않아 염분이 없는 우수한 품질의 퇴비를 구성할 수 있게 된다. 그리고 호기분해의 적정조건을 모두 갖추고 있기 때문에 시간이 지남에 따라 반응조 안에 잔존물이 거의 쌓이지 않고, 생기더라도 소량의 무기물로서 미세화 되어 배수장치를 통해 물과 함께 배출된다.

Claims (27)

  1. 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물 및 여재를 수용하는 미생물 반응조:
    상기 미생물 반응조의 하부면에 형성된 개방장치;
    상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 개구부와 연통된 상태로 연결되는 배기부;
    상기 미생물 반응조를 포함하고 있는 본체의 외부에 위치하여 고정 설치된 동력전달수단; 및
    상기 동력전달수단에 의해 상기 미생물 반응조 내부에 설치되는 교반기;
    상기 미생물 반응조 하부에 설치되어 상기 유기물의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치 및 흡기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  2. 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물 및 여재를 수용하는 미생물 반응조;
    상기 미생물 반응조의 하부면에 형성된 개방장치;
    상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 흡기부;
    상기 미생물 반응조를 포함하고 있는 본체의 외부에 위치하여 고정 설치된 동력전달수단; 및
    상기 동력전달수단에 의해 상기 미생물 반응조 내부에 설치되는 교반기;
    상기 미생물 반응조 하부에 설치되어 상기 유기물의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치 및 배기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  3. 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물 및 여재를 수용하는 미생물 반응조;
    상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 개구부와 연통된 상태로 연결되는 배기부;
    상기 미생물 반응조를 포함하고 있는 본체의 외부에 위치하여 고정 설치된 동력전달수단; 및
    상기 동력수단으로부터 회전력에 의해 미생물 반응조 본체를 회전하고 미생물 반응조 본체의 내부방향으로 직립하여 위치하는 다수개의 교반봉을 가지는 회전망;
    상기 미생물 반응조 하부에 설치되어 상기 유기물의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치 및 흡기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  4. 음식물쓰레기 및 상기 음식물쓰레기를 분해하는 미생물 및 여재를 수용하는 미생물 반응조;
    상기 미생물 반응조의 상부에 형성된 흡기부;
    상기 미생물 반응조를 포함하고 있는 본체의 외부에 위치하여 고정 설치된 동력전달수단; 및
    상기 동력수단으로부터 회전력에 의해 미생물 반응조 본체를 회전하고 미생물 반응조 본체의 내부방향으로 직립하여 위치하는 다수개의 교반봉을 가지는 회전망;
    상기 미생물 반응조 하부에 설치되어 상기 유기물의 분해결과 발생되는 물을 받아 모으는 집수장치 및 배기부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 개방장치는 미생물 반응조 본체의 외부에 위치하는 또 다른 동력수단으로부터 회전력에 의해 상기 미생물 반응조의 본체 내부를 회전하는 회전망으로 하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 미생물 반응조는 개방장치를 포함하고 있는 하부면이 착탈이 가능한 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미생물 반응조는 하부면이 활주하여 착탈 되도록 하기 위해 미생물 반응조 본체 내부면의 가장자리에 gide bar를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 흡기부는 상기 집수장치의 일측면에 형성된 흡기구로 이루어지고, 상기 흡기구에는 외부공기가 강제적으로 흡입될 수 있도록 팬 또는 에어펌프가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 배기부는, 상기 배기부의 내부적소에 위치하고 상기 미생물 반응조 내부의 공기를 강제로 순환시키는 팬 또는 에어펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  10. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 흡기부는, 상기 흡기부의 내부적소에 위치하고 상기 미생물 반응조 외부 공기를 강제로 순환시키는 팬 또는 에어펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  11. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 배기부는, 상기 배기부의 내부적소에 위치하고 상기 미생물 반응조 내부의 공기를 강제로 순환시키는 팬 또는 에어펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  12. 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 여재는 말굽모양 등을 포함하여 표면적이 넓은 모양의 스티로폼인 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치
  13. 제 1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 미생물 반응조는 그 본체의 내부적소에 열촉매장치를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치
  14. 제 1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기부와 안내관에 의해 연결되어 위치하는 물이 수장된 수조와, 상기 수조에 채워진 물의 수면정도에 위치하여 형성된 배출구와 상기 수조에 물을 공급하는 공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 동력전달수단으로부터 동력을 전달받아 미생물 반응조 내부를 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 길이방향을 따라 결합되어 있는 교반봉과, 상기 교반봉 회전방향의 끝부분을 연결한 교반날개로 이루어져있고, 상기 교반날개는 상기 미생물 반응조 하부면의 개방장치를 세척할 수 있는 길이의 브러쉬를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 동력전달수단으로부터 동력을 전달받아 미생물 반응조 내부를 회전하는 회전축과, 회전축의 전체 길이를 일정한 비율로 나누어 인접한 영역이 서로 대칭이 되게 일정한 각도를 가지고 회전축 양 측면에 회전축 자체가 번갈아 꺾여 있는 교반날개의 구성을 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    교반기와 개방장치 사이에 이중망이 더욱 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  18. 제5항에 있어서,
    교반기와 회전망 사이에 이중망이 더욱 부가되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 이중망은 'ㄷ'자 형태로 구멍을 절개한 후 절개된 부분을 아래로 늘어뜨리는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 이중망은 'ㄷ'자 형태로 구멍을 절개한 후 절개된 부분을 아래로 늘어뜨리는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 이중망은 고정되어 있고 하부의 망은 하부의 망을 포함하는 서랍형태로 하여 하부면이 활주하여 착탈이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  22. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 동력전달수단으로부터 동력을 전달받아 미생물 반응조 내부를 수직으로 회전하는 스파이럴 모양의 교반날개를 갖고 미생물 반응조의 전체높이에 맞게 설치되는 주 회전축과, 미생물 반응조 내부를 수직으로 회전하는 스파이럴 모양의 교반날개를 갖고 미생물 반응조의 하부에 가깝게 짧게 설치되는 부 회전축을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 주 회전축의 상부 끝단에 설치되고 상기 주 회전축의 방향과 같은 방향으로 회전하는 하부방향의 보조날개를 갖는 교반기를 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  24. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 동력전달수단으로부터 동력을 전달받아 미생물 반응조 내부를 수직으로 회전하는 스파이럴 모양의 교반날개를 갖고 상기 교반날개는 미생물 반응조의 하부면 쪽으로부터 상부쪽으로 감에 따라 점차로 짧게 구성하여 삼각뿔형태가 되도록 하는 회전축을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 회전축의 상부 끝단에 설치되고 상기 회전축의 방향과 같은 방향으로 회전하는 하부방향의 보조날개를 갖는 교반기를 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  26. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 개방장치와 평행한 회전축을 가지는 교반기의 경우에는 교반봉의 끝에, 또는 상기 개방장치와 수직한 회전축을 가지는 스파이럴 형태의 교반기의 경우에는 교반기의 최하단의 교반날개 밑에 적재층을 긁어 다져짐을 방지할 수 있는 못 또는 침 모양의 한개 이상의 긁개를 하부를 향하여 부착하는 구성을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
  27. 제5항에 있어서,
    상기 교반기는 상기 개방장치와 평행한 회전축을 가지는 교반기의 경우에는 교반봉의 끝에 또는 상기 개방장치와 수직한 회전축을 가지는 스파이럴 형태의 교반기의 경우에는 교반기의 최하단의 교반날개 밑에 적재층을 긁어 다져짐을 방지할 수 있는 못 또는 침 모양의 한개 이상의 긁개를 하부를 향하여 부착하는 구성을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치.
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