KR20040011872A - 음식물 쓰레기 발효기의 오염방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다량의 수분이 함유된 음식물쓰레기를 파쇄 및 탈수한 후 발효기 내부에서 일정시간 발효 건조 처리하여 사료(사료의 원료)나 퇴비를 생산하는 것에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기의 발효시 발생되는 오수 및 폐가스, 악취 등을 제거하여 공해, 환경오염을 미연에 방지할 수 있도록 한 음식물쓰레기 발효기의 오염방지장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 발효시 발산되는 수증기 및 유해가스, 악취를 전량 수거하여 응축기를 거치도록 하여 응축작용을 통해 수분을 제거한 후, 상기 응축과정을 거쳐 냉각된 상태의 공기를 탈취제층을 거치도록 하여 악취 및 유해가스를 1차적으로 제거하고, 상기 1차 탈취과정을 거친 냉각공기를 탈취히터로 공급하여 2차 탈취 및 고온의 공기로 생성하며, 상기 탈취히터에 의해 생성된 고온의 공기를 발효조의 바닥면으로 공급하여 발효조를 가열시키는 대체 열원으로 유용하게 사용할 수 있는 것이다.

Description

음식물 쓰레기 발효기의 오염방지장치{Pollution prevention device of garbage fermenter}

본 발명은 다량의 수분이 함유된 음식물쓰레기를 파쇄 및 탈수한 후 발효기 내부에서 일정시간 발효 건조 처리하여 사료(사료의 원료)나 퇴비를 생산하는 것에 관련된 것으로, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기의 발효시 발생되는 오수 및 폐가스, 악취 등을 제거하여 공해, 환경오염을 미연에 방지할 수 있도록 한 음식물쓰레기 발효기의 오염방지장치에 관한 것이다.

인구의 증가, 생활수준의 향상, 경제활동의 다양화 등으로 인하여 각종 쓰레기의 발생량은 지속적으로 증가하는 추세에 있고, 이러한 쓰레기의 처리는 각 개인의 차원에서 뿐만 아니라 지방자치단체 및 국가의 차원에서 처리비용의 문제, 환경오염의 문제 및 사회적 갈등의 문제 등 다양한 문제를 유발시키고 있는 것이었다.

이러한 쓰레기 중 대표적인 것 중의 하나가 음식물쓰레기로서, 특히 우리나라 사람들이 선호하는 음식물은 수분이 많이 포함된 탕, 국과 같은 음식물인 까닭에 수분함량이 60%정도인 외국의 음식물쓰레기에 비하여 우리나라의 음식물쓰레기의 수분함량은 85%정도에 달하므로 이를 압착, 탈수처리하더라도 10%이상은 감량처리가 곤란한 것이었다.

따라서 다량의 수분이 함유된 상태에서 발효조 내부로 투입된 후 일정시간 동안 발효처리하므로써 이 과정에서 오수가 발생되고, 호흡공해를 유발하는 참기어려운 심한 악취가 발생되며, 각종 유해가스(다이옥신 등)가 발산되는 실정이나 이러한 악취 및 유해가스는 그대로 대기중으로 방출되어 공해 및 환경오염의 주범이 되는 것이었다.

또한 상기 수분이 다량 함유된 음식물쓰레기를 발효처리하기 위해서는 반드시 발효조를 가열시키기 위한 별도의 열원(전기히터, 또는 가스히터) 등을 가동시켜야만 하므로 이에 따른 연료비용이 추가적으로 소요되는 문제점이 발생되는 것이었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 근래에 악취를 제거하기 위한 악취제거장치가 제시되고 있으나 무엇보다 매우 고가이며, 악취를 제거할 수 있느나 여기에서 발생되는 폐수는 제대로 정화되지 않아 그대로 방류할 수 없어 별도의 정화처리 공정을 거쳐야만 하는 불합리한 문제점이 야기되는 것이었다.

본 발명은 음식물쓰레기를 발효처리하는 과정에서 발산되는 수증기, 유해가스, 악취를 제거하여 공해 및 환경오염을 방지할 수 있게 함을 주된 목적으로 하는 것이다.

이러한 본 발명은 발효시 발산되는 수증기 및 유해가스, 악취를 전량 수거하여 응축기를 거치도록 하여 응축작용을 통해 수분을 제거한 후, 상기 응축과정을 거쳐 냉각된 상태의 공기를 활성탄층을 거치도록 하여 악취 및 유해가스를 1차적으로 제거하고, 상기 1차 탈취과정을 거친 냉각공기를 탈취히터로 공급하여 2차 탈취 및 고온의 공기로 생성하며, 상기 탈취히터에 의해 생성된 고온의 공기를 발효조의바닥면으로 공급하여 발효조를 가열시키는 열원으로 사용할 수 있도록 하는 것이다.

소기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 발효조의 측면에 발효시 발산되는 유해가스 및 악취를 제거하여 환경오염을 방지하기 위한 오염방지장치가 일체로 설치되는 것으로, 상기 오염방지장치의 구성은 응축조와 탈취조가 일체로 양분되게 설치된 응축 및 탈취탑과,

상기 응축조 내부에 설치되고 발효조에 연결된 흡입라인을 통해 흡입한 수증기 및 유해가스, 악취를 응축하여 수분을 제거하는 응축기와,

상기 응축조와 탈취조 사이에 설치되고 응축과정을 거친 냉각상태의 공기를 탈취조로 공급하는 제1 터보휀과,

상기 탈취조 내부에 설치된 활성탄층을 거쳐 1차 탈취과정을 거친 공기를 탈취히터로 공급하는 제2 터보휀과,

상기 1차 탈취과정을 거친 공기에 함유된 유해가스 및 악취를 2차 탈취함과 동시에 고온의 공기로 생성하는 탈취히터와,

상기 탈취히터에 의해 생성된 고온의 공기를 발효조의 저면으로 공급하여 발효조의 가열 열원으로 사용하는 가열수단으로 이루어진다.

도 1은 본 발명이 적용된 발효기의 평면도

도 2는 본 발명 발효기의 정면도

도 3은 본 발명 발효기의 측면도

도 4는 본 발명 발효기에 적용된 응축 및 탈취탑의 정단면도

도 5는 본 발명 응축 및 탈취탑의 측단면도

도 6은 본 발명 제2 터보휀과 탈취히터의 결합상태 평면도

도 7은 본 발명 발효조 가열수단의 저면도

도 8은 본 발명 발효조의 측단면도

도 9는 본 발명 발효조와 발효조 가열관의 결합상태 확대단면도

도 9는 본 발명 교반날개를 구동시키는 동력발생수단의 측면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

2: 발효조 10: 응축 및 탈취탑 11: 응축조

13: 탈취조 14: 응축유니트 20: 흡입라인

30: 응축기 40: 제1 터보휀 50: 탈취제층

60: 제2 터보휀 70: 탈취히터 80: 발효조 가열수단

84: 발효조 가열관 85: 에어홀

이하, 상기 기술적과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부도면에 의거 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 동력발생수단에 의해 구동하는 교반날개(1)가 내부에 설치된 발효조(2)가 구비되고 이 발효조(2)를 별도의 열원으로 가열하면서 음식물쓰레기를 발효처리하는 공지의 음식물쓰레기 발효기에 있어서, 상기 발효과정에서 발산되는 오수 및 각종 유해가스, 악취를 대기중으로 배출하지 않고 자체적으로 제거함음 물론 제거과정에서 생성되는 고온의 공기를 외부로 버리지 않고 발효조(2)를 가열시키기 위한 대체 열원으로 유용하게 사용할 수 있는 오염방지장치를 음식물쓰레기 발효기에 일체로 부설하는 구성을 갖는다.

이를 위한 구성으로 발효조(2)의 일측에 응축 및 탈취탑(10)이 입설되므로써 발효시 발산되는 수증기 및 각종 유해가스, 악취를 응축하여 수분을 제거함과 동시에 1차 탈취과정에 의해 유해가스, 악취를 제거하게 된다.

응축 및 탈취탑(10)은 도 4와 같이 하부에 응축조(11)가 설치되고 이 응축조(11)의 상부에는 격벽(12)으로 분리되게 탈취조(13)가 일체로 양분되게 설치된다. 여기에서 응축조(11)와 탈취조(13)를 상,하 일체로 형성한 이유는 배치면적을 최대한 줄여 구조장치를 보다 콤팩트화 시키기 위함이다.

상기 발효조(2)는 응축조(11)와 흡입라인(20)으로 연결되어 발효시 발산되는 고온의 수증기 및 각종 유해가스, 악취가 흡입라인(20)을 통해 전량 응축조(11)로 공급되어 응축조(11) 내부에 설치된 응축기(30)에 의해 응축과정을 거치게 된다.

응축기(30)는 응축조(11) 내부에 설치되어 외부와의 공기가 차단되어 자체적으로 냉매의 냉각이 곤란하므로 외부에 설치된 별도의 응축유니트(14)에서 외부의 찬공기를 이용하여 냉매를 냉각한 후 응축조(11) 내부에 설치된 응축기(30)로 유입시킨다.

따라서 응축기(30)는 발효조(2)에서 발산되는 고온의 수증기와 각종 유해가스, 악취를 응축하여 응축수를 발생시켜 고온의 수증기에 함유된 수분을 제거하게 된다. 이 과정에서 발생되는 응축수는 응축조(11)의 바닥면에 설치된 응축수배출구(11a)를 통해 외부로 배출되며 상기 응축수는 수증기에 함유된 수분이므로 별도의 정화처리 없이 그대로 외부로 배출하더라도 환경오염의 문제는 없게 된다.

상기 응축기(30)에 의해 수분이 제거됨과 동시에 고온의 수증기는 냉각상태의 공기로 변환되어 응축조(11)의 내부로 집진된 후 도 5와 같이 흡입관(41)이 응축조(11)에 연결되고 배출관(12)이 탈취조(13)에 연결된 제1 터보휀(40)의 작동에 의해 재차 탈취조(13)로 공급된다.

탈취조(13)로 공급되는 냉각공기는 수분이 제거된 상태이지만 각종 유해가스 및 악취가 포함된 상태이므로 탈취조(13)를 거치면서 1차적으로 탈취되는 것으로, 탈취조(13)의 내부에는 탈취제층(50)이 설치된다.

탈취제층(50)은 통상 흡착성이 강하고 악취를 제거하거나 약하게 하는 기능이 뛰어난 활성탄이 적용될 수 있으며, 냉각공기는 상기 탈취제층(50)을 통과하면서 각종 유해가스, 악취가 1차적으로 제거될 수 있게 된다.

한편 탈취조(13)의 상부는 미처 탈취되지 못한 채 1차 탈취된 냉각공기에 함유된 유해가스, 및 악취를 추가적으로 탈취하기 위해 탈취히터(70)로 냉각공기를 공급하는 제2 터보휀(60)과 이송관(61)으로 연결된다.

상기 제2 터보휀(60)의 작동에 의해 이송관(61)을 통해 공급된 냉각공기를고온으로 가열시키는 탈취히터(70)는 미처 탈취되지 못한 유해가스와 악취를 태워버림과 동시에 냉각공기를 고온으로 급가열시킨다.

따라서 상기 탈취히터(70)를 거치면서 2차적으로 각종 유해가스 및 악취는 완벽하게 제거되며 이 과정에서 생성된 고온의 공기는 발효조 가열수단(80)으로 공급되어 발효조(2)를 가열시키는 열원으로 유용하게 사용하여 발효조(2) 가열에 따른 별도의 연료비용이 소모되지 않는다.

탈취히터(70)에 의해 생성된 고온공기를 이용하여 발효조(2)를 가열시키는 발효조 가열수단(80)은 도 7과 같이 탈취히터(70)에 의해 생성된 고온의 공기가 공급관(81)을 통해 한쌍의 분배기(82)로 공급되고 분배기(82)에 일시 저장된 고온의 공기는 또 다시 분배관(83)을 통해 다수의 발효조 가열관(84)으로 공급된다.

발효조 가열관(84)은 일측이 분배관(83)과 연결되고 발효조(2)의 저면에 방사상의 일정간격으로 다수개 설치되어 발효조(2)의 바닥면을 골구로 가열시키게 되며, 상기 발효조 가열관(84)에 연통되게 길이방향으로 발효조(2)의 바닥면에는 다수의 에어홀(85)이 형성되어 에어홀(85)을 통해 고온의 공기가 공급되어 발효조(2) 내부의 음식물쓰레기를 가열시킬 수 있게 된다.

그리고 발효조 가열관(84)의 타측에는 드레인밸브(83)가 설치되어 발효과정에서 생긴 물이나 각종 이물질을 외부로 배출시켜 발효조 가열관(84)의 내부를 청소할 수 있게 된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 음식물쓰레기 발효시 발산되는 수증기 및 각종 유해가스, 악취의 제거과정에 대해 설명하기로 한다.

우선적으로 다량의 수분이 함유된 음식물쓰레기를 이송스크류(3)를 이용하여 발효조(2)의 내부에 투입하고 발효조(2) 내부의 교반날개(1)를 구동시킨다. 교반날개(1)는 회전축(4) 선단에 스프라켓(5)이 설치되고 스프라켓(5)은 감속모터(6)와 체인(7)으로 연결된 공지의 동력발생수단에 의해 구동됨과 동시에 탈취히터(70)에 의해 생성된 고온의 공기가 발효조 가열관(84)으로 공급되어 발효조(2) 내부에서 음식물쓰레기를 가열시키면서 효과적으로 교반 발효하게 된다.

이 과정에서 발효조(2)에서 발산되는 고온의 수증기와 유해가스, 악취는 제1 터보휀(40)에 의해 응축기(30)로 공급되어 응축과정을 통해 수증기에 함유된 수분을 제거하게 된다.

응축기(30)를 거쳐 수분이 제거된 냉각공기는 응축조(11)에 집진된 후 탈취조(13)로 재공급되어 탈취제층(50)을 통과하면서 냉각공기에 함유된 유해가스와 악취가 1차적으로 제거된다.

상기 탈취조(13)를 거치면서 1차 탈취된 냉각상태의 공기는 제2 터보휀(60) 작동에 의해 탈취히터(70)로 공급되며 탈취히터(70)에 의해 고온으로 가열되면서 미처 제거되지 못한 유해가스와 악취를 태워서 완전히 제거함과 동시에 냉각 공기는 고온의 공기로 가열시킨다.

따라서 탈취조(13)와 탈취히터(70)를 거치면서 반복적인 탈취작업에 의해 발효시 발산되는 유해가스와 악취는 대기로 배출됨 없이 자체적으로 완전하게 제거할 수 있으며, 특히 탈취히터(70)에 의해 생성된 고온의 공기는 발효조(2)의 바닥면에 형성된 발효조 가열관(84)으로 공급되어 발효조(2)를 가열시키는 열원으로 사용할수 있게 된다.

본 발명은 음식물쓰레기를 발효처리함에 있어 발산되는 고온의 수증기, 각종유해가스, 악취가 응축 및 탈취탑을 거치면서 응축과정을 통해 수분이 배출됨과 동시에 냉각공기로 변환된 후 1차 탈취가 이루어지며, 1차 탈취를 거친 냉각공기는 탈취히터에 의해 2차 탈취가 이루어져 완전하게 유해가스, 악취를 제거할 수 있는 한편, 탈취히터에 의해 생성된 고온의 공기는 발효조를 가열시키는 대체 열원으로사용할 수 있는 효과가 있게 된다.

이로 인해 음식물쓰레기 처리에 따른 하수의 오염이 발생하지 않음은 물론 악취발산이 없어 처리장 인근 주민의 호흡공해에 지장이 없고, 공해 및 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 동력발생수단에 의해 구동하는 교반날개(1)가 내부에 설치된 발효조(2)가 구비되고 이 발효조(2)를 별도의 열원으로 가열하면서 음식물쓰레기를 발효처리하는 음식물쓰레기 발효기에 있어서,

   상기 발효조(2) 일측에 입설되고 응축조(11)와 탈취조(13)가 일체로 양분되게 설치된 응축 및 탈취탑(10)과,

   상기 발효조(2)에서 발산되는 수증기 및 유해가스, 악취를 응축조(11)로 공급하는 흡입라인(20)과,

   상기 응축조(11) 내부에 설치되고 흡입라인(20)을 통해 흡입된 수증기를 응축하여 수분을 제거하는 응축기(30)와,

   상기 응축기(30)에 의해 냉각된 공기를 응축조(11)로 집진한 후 탈취조(13)로 공급하는 제1 터보휀(40)과,

   상기 탈취조(13) 내부에 설치되고 제1 터보휀(40)에 의해 공급된 냉각공기에 함유된 유해가스, 악취를 1차 제거하는 탈취제층(50)과,

   상기 탈취제층(50)을 거쳐 1차 탈취된 냉각공기를 이송관(61)을 통해 전달 받아 탈취히터(70)로 공급하는 제2 터보휀(60)과,

   상기 제2 터보휀(60)에 의해 공급된 냉각공기를 고온으로 가열하여 유해가스 및 악취를 2차 제거함과 동시에 고온의 공기로 생성하는 탈취히터(70)와,

   상기 탈취히터(70)에 의해 생성된 고온의 공기를 발효조(2)의 저면으로 공급하여 발효조(2)를 가열시키는 발효조 가열수단(80)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 발효기의 오염방지장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   응축기(30)는 응축 및 탈취탑(10) 외부에 설치된 별도의 응축유니트(14)에 의해 냉각된 냉매가 공급되는 한편, 탈취제층(50)은 활성탄으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 발효기의 오염방지장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   발효조 가열수단(80)은 탈취히터(70)에 의해 생성된 고온의 공기를 일시 저장한 후 분배관(83)을 통해 발효조 가열관(84)으로 공급하는 한쌍의 분배기(82)와,

   상기 분배관(83)과 연결되고 발효조(2)의 저면에 방사상의 일정간격으로 설치된 다수의 발효조 가열관(84)과,

   상기 발효조 가열관(84)에 연통되게 발효조(2)의 바닥면에 형성된 다수의 에어홀(85)과,

   상기 발효조 가열관(84)의 타측 저면에 형성된 드레인밸브(83)로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 발효기의 오염방지장치.