KR20210116580A - 처리 장치, 처리 방법 및 분말체 - Google Patents
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Abstract
함수 유기물을 보다 효율적으로 처리할 수 있는 처리 장치 및 처리 방법과, 이에 의해 제조한 분말체를 제공한다. 처리 장치(10)에서는, 처리조(12) 내에 수용한 함수 유기물을 교반부(14)로 교반함과 함께, 가열기(72)에 의해 처리조(12) 내를 가열한다. 또한, 이것과 동시에, 처리 장치(10)에서는, 배기부(61)에 의해, 처리조(12) 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하고, 이 배기에 수반하여, 이온 밀도가 200만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 이온 가스 공급부(15)로부터 처리조(12) 내에 공급하여, 함수 유기물을 처리한다.
Description
본 발명은, 처리 장치, 처리 방법 및 분말체에 관한 것이고, 예를 들어 야채 쓰레기 등의 함수 유기물을 처리할 때에 적용하기에 적합한 것이다.
종래부터 음식물 쓰레기 등의 함수 유기물은, 호기성균을 이용한 분해 처리에 의한 처리가 행해져 왔다. 일반적인 음식물 쓰레기 처리 장치는, 블레이드와 환기 장치를 마련한 처리조에 톱밥, 왕겨 등의 배양 기재를 수용하고, 여기에 파쇄기를 통하여 파쇄한 음식물 쓰레기를 교반하는 방식을 채용하고 있다.
또한, 대기에 배출되는 박테리아나 악취의 근원이 되는 분자를 오존에 의해 살균, 분해하여, 무해한 분자로 바꾸어 외기로 방출하는 것이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1).
상기 특허문헌 1에서는, 배양 기재의 상태가 나쁠 경우, 함수 유기물이 처리되지 않고 부패되어버린다는 문제가 있었다. 또한 배양 기재를 넣는 만큼, 처리조에 투입하는 함수 유기물의 용량을 저감시키지 않을 수 없고, 결과적으로 함수 유기물을 효율적으로 처리하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.
본 발명은, 함수 유기물을 보다 효율적으로 처리할 수 있는 처리 장치 및 처리 방법과, 이에 의해 제조한 분말체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 처리 장치는, 함수 유기물을 처리하는 처리 장치이며, 상기 함수 유기물을 수용하는 처리조와, 상기 처리조 내에 수용한 상기 함수 유기물을 교반하는 교반부와, 상기 처리조 내를 가열하는 가열기와, 상기 처리조 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하는 배기부와, 상기 처리조 내로부터의 상기 기체의 배기에 수반하여, 이온 밀도가 200만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 상기 처리조 내에 공급하는 이온 가스 공급부를 구비하고, 상기 교반부에 의해 상기 함수 유기물을 교반하면서, 상기 가열기에 의해 상기 처리조 내를 가열하고, 또한 상기 배기부에 의한 배기에 의해 상기 처리조 내에 상기 이온 가스를 공급함으로써, 상기 함수 유기물을 처리한다.
본 발명에 관한 처리 방법은, 함수 유기물을 처리하는 처리 방법이며, 상기 함수 유기물을 처리조에 수용하는 수용 공정과, 상기 처리조 내에 수용한 상기 함수 유기물을, 교반부에 의해 교반하는 교반 공정과, 가열기에 의해 상기 처리조 내를 가열하는 가열 공정과, 배기부에 의해 상기 처리조 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하는 배기 공정과, 상기 처리조 내로부터의 상기 기체의 배기에 수반하여, 이온 밀도가 200만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 상기 처리조 내에 공급하는 이온 가스 공급 공정을 갖고, 상기 교반부에 의해 상기 함수 유기물을 교반하면서, 상기 가열기에 의해 상기 처리조 내를 가열하고, 또한 상기 배기부에 의한 배기에 의해 상기 처리조 내에 상기 이온 가스를 공급함으로써, 상기 함수 유기물을 처리한다.
본 발명의 분말체는 함수 유기물로부터 얻어진 분말체이며, 상기 분말체는 수분율이 20% 이하이며, 또한 중온성 호기성균의 균수가 105/g 이하이고, 비료 또는 사료로서 사용한다.
본 발명에 따르면, 함수 유기물의 교반과, 처리조 내의 가열과, 처리조 내로부터의 기체의 배기와, 처리조 내로의 이온 가스의 공급을 사용하여 함수 유기물을 처리하도록 함으로써, 종래의 배양 기재를 사용하는 경우에 비해, 배양 기재를 사용하지 않는 분만큼 처리조의 용량을 유효하게 활용할 수 있어, 보다 효율적으로 처리할 수 있다. 또한, 함수 유기물을 효율적으로 처리하여 얻어진 분말체를 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 처리 장치를 측부측에서 보았을 때의 단면 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 처리 장치를 단부측에서 보았을 때의 단면 구성을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 처리 장치를 단부측에서 보았을 때의 단면 구성을 나타낸 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
(1) <처리 장치의 전체 구성>
도 1은 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)를 측부(24)측에서 보았을 때의 단면 구성을 나타낸 단면도이며, 도 2는 처리 장치(10)를 단부(22)측에서 보았을 때의 단면 구성을 나타낸 단면도이다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 처리 장치(10)는 처리조(12)와, 교반부(14)와, 이온 가스 공급부(15)와, 배기부(61)와, 가열기(72)를 구비하고 있고, 처리조(12) 내에 수용된 함수 유기물을 처리하는 것이다. 여기서, 함수 유기물로서는, 예를 들어 야채 쓰레기, 과실 쓰레기, 음료 추출 후의 유기물 잔사, 고기 쓰레기, 연어 등의 생선 쓰레기, 오물, 폐기 식품 등이 있다. 또한, 함수 유기물의 일종인, 음료 추출 후의 유기물 잔사로서는, 사과 찌꺼기, 밀감 찌꺼기, 포도 찌꺼기, 자몽 찌꺼기, 복숭아 찌꺼기, 당근 찌꺼기, 피망 찌꺼기, 술 찌꺼기, 녹차 찌꺼기, 보리차 찌꺼기, 커피 찌꺼기 등이 있다.
처리조(12)는 저부(20)와, 긴 쪽 방향에서 대향 배치된 한 쌍의 단부(22)(도 1)와, 짧은 쪽 방향에서 대향 배치된 한 쌍의 측부(24)(도 2)와, 상부(25)를 갖고, 내부에 밀폐 공간을 형성하고 있다. 처리조(12)는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber-Reinforced Plastics)으로 형성할 수 있다. 처리조(12)의 저부(20)에는, 로드셀(28)을 통해 기초대(26)가 마련되어 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 처리조(12)는, 한 쌍의 단부(22)가 대향하는 긴 쪽 방향에 있어서의 밀폐 공간의 길이가 약 4.5[m] 정도, 한 쌍의 측부(24)가 대향하는 짧은 쪽 방향에 있어서의 밀폐 공간의 폭이 약 2.3[m] 정도, 상부(25)로부터 저부(20)의 곡면(78, 80)의 최하부까지의 밀폐 공간의 높이가 약 1.6[m] 정도로 선정되어 있다.
로드셀(28)은 로드셀(28) 상에 설치된 처리조(12)로부터 가해지는 하중을 측정하고 있고, 조작 패널(도시하지 않음)로부터의 리셋 명령을 받으면, 리셋 명령을 받은 시점의 측정값을 기준값으로서 설정한다. 이에 의해, 로드셀(28)은 처리조(12) 내에 함수 유기물을 수용한 직후에 리셋 명령이 부여됨으로써, 처리 전의 함수 유기물의 중량을 기준값으로서 설치할 수 있고, 기준값을 기준으로, 처리 중의 함수 유기물의 중량 감소 경향이나, 처리 종료 후의 함수 유기물의 중량을 측정할 수 있다.
또한, 상부(25)에는, 소정 위치에 두께 방향으로 개구된 투입구(68)와, 당해 투입구(68)를 개폐하는 덮개(70)가 마련되어 있다. 덮개(70)는 일단부에 있어서 힌지를 통해 상부(25)에 회전 가능하게 고정되고, 투입구(68)를 개폐한다. 이에 의해, 함수 유기물은, 덮개(70)가 개방 상태로 됨으로써 노출된 투입구(68)로부터 처리조(12) 내에 투입되고, 덮개(70)가 폐쇄 상태로 됨으로써 밀폐된 처리조(12) 내에 수용된다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 측부(24)에는, 열선 히터, PTC 히터 등의 가열기(72)가 각각 마련되어 있다. 가열기(72)는 처리조(12) 내를 가열하여, 처리조(12) 내의 온도를 25℃ 이상 70℃ 이하의 범위에서 추이시킨다. 또한, 여기에서 처리조(12) 내의 온도란, 함수 유기물이 수용되는 처리조(12) 내의 밀폐 공간에 설치된 온도계에 의해 측정되는 값이다.
이와 같이, 처리조(12) 내의 온도가 25℃ 이상 70℃ 이하인 범위에서 추이하는 현상은, 함수 유기물의 처리 상태에 따라서 처리조(12) 내의 온도가 변화되기 때문이지만, 처리조(12) 내의 온도가 25℃ 이상 70℃ 이하의 범위에 있을 때의 처리조(12) 내의 평균 온도는, 30℃ 이상 50℃ 이하인 것이 바람직하다. 여기서, 처리조(12) 내의 평균 온도란, 가열기(72)에 의한 가열에 의해 처리조(12) 내의 온도가 25℃ 이상 70℃ 이하의 범위에 있을 때, 처리조(12) 내의 온도를 소정 간격 또는 임의의 타이밍에서 복수회 측정해가고, 최종적으로 함수 유기물의 처리를 종료하였을 때의 평균 온도이다.
처리조(12) 내의 평균 온도가 30℃ 미만이 되는 가열 처리로 함수 유기물을 처리하면, 함수 유기물이 건조시키기 어렵기 때문에, 처리조(12) 내의 평균 온도는 30℃ 이상인 것이 바람직하다. 또한, 처리조(12) 내의 평균 온도가 50℃ 초과가 되는 가열 처리로 함수 유기물을 처리하면, 함수 유기물이 너무 건조되어버릴 우려가 있고, 처리 종료 시, 함수 유기물이 분진이 되어 대기 중에 확산되기 쉬워지기 때문에, 처리조(12) 내의 평균 온도는 50℃ 이하인 것이 바람직하다.
처리조(12) 내에 마련되는 교반부(14)는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 처리조(12)의 짧은 쪽 방향의 일측에 배치된 제1 교반부(74)와, 타측에 배치된 제2 교반부(76)를 갖는다. 제1 교반부(74) 및 제2 교반부(76)는 동일한 구성을 갖고 있고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 단부(22) 사이에 배치된 회전축(30)과, 당해 회전축(30)에 마련된 블레이드(32)를 갖는다. 회전축(30)은 단부(22)에 각각 마련된 베어링(34)에 의해, 처리조(12)에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전축(30)의 일단부는 구동부(36)에 연결되어 있다.
본 실시 형태의 경우, 제1 교반부(74)는 반시계 방향, 제2 교반부(76)는 시계 방향으로 회전하고, 처리조(12) 내에 수용된 함수 유기물을, 처리조(12)의 저부(20)측으로부터, 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76) 사이를 향해 유도하도록 교반한다.
저부(20)는 이들 제1 교반부(74) 및 제2 교반부(76)에 따른 원호 형상의 곡면(78, 80)을 갖는다. 곡면(78, 80)은, 회전축(30)을 중심으로 회전하는 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76)의 각 블레이드(32)가 원 형상으로 회전하는 궤도를 따라서 형성되어 있다.
이러한 구성에 더하여, 본 실시 형태에 있어서의 처리조(12)의 상부(25)에는, 소정 위치에 두께 방향으로 관통된 배기구(57)가 마련되어 있다. 배기구(57)에는, 유로(60)를 통해 배기부(61)가 접속되어 있다. 배기부(61)는, 예를 들어 블로워이며, 처리조(12)에서 함수 유기물을 처리하고 있을 때, 처리조(12) 내의 기체를 흡인하고, 처리조(12) 내의 기체를 외부로 배기한다.
본 실시 형태에 있어서, 배기부(61)는 처리조(12) 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하, 보다 바람직하게는 50[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하는 것이 바람직하다. 또한, 처리조(12) 내로부터의 기체의 배기량은, 처리조(12) 내의 기체를 외기로 배출하는 배기부(61)로부터의 기체의 배기량이며, 예를 들어 배기부(61)를 블로어로 한 경우에는, 블로어의 설정값을 조정함으로써, 원하는 배기량으로 조정할 수 있다.
여기서, 처리조(12)에는, 처리조(12)로부터 기체가 배기된 분만큼, 후술하는 이온 가스 공급부(15)로부터 이온 가스(여기서는, 마이너스 이온을 포함하는 기체(예를 들어, 마이너스 이온을 포함하는 공기))가 공급된다. 이 경우, 처리조(12) 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상으로 배기함으로써, 후술하는 이온 가스 공급부(15)로부터 처리조(12) 내에 공급되는 이온 가스 공급량을 최적의 값으로 유지할 수 있고, 또한 처리조(12) 내에서 기체를 적절하게 순환시켜, 처리조(12) 내에 있어서의 결로의 발생을 방지하고, 함수 유기물의 수분 기화를 촉진시킬 수 있다. 50 [m3/min] 이상으로 함으로써, 이온 가스 공급부(15)로부터의 이온 가스 공급량을 증가시킬 수 있고, 또한 처리조(12) 내로 기체를 더 한층 순환시켜, 보다 확실하게 결로의 발생 방지 등의 효과를 얻을 수 있다.
한편, 처리조(12) 내로부터 기체를 300[m3/min] 이하로 배기함으로써, 이온 가스 공급부(15)로부터 처리조(12) 내로 유도된 이온 가스를 처리조(12) 내에 머무르게 할 수 있고, 또한 처리조(12) 내에서 순환하는 기체에 의해 함수 유기물의 수분이 너무 기화되어버려, 함수 유기물이 분진이 되는 것을 억제할 수 있다.
이온 가스 공급부(15)는 마이너스 이온 발생기(38A)와, 상측 노즐(44)이 형성된 상측 공급관(40A)과, 마이너스 이온 발생기(38A) 및 상측 공급관(40A)을 연통하는 유로(42)를 갖는다. 이온 가스 공급부(15)는 예를 들어 코로나 방전이나 열 전리 등에 의해 마이너스 이온 발생기(38A)에서 마이너스 이온을 발생시키고, 마이너스 이온을 포함하는 이온 가스를, 유로(42)를 경유하여 상측 공급관(40A)까지 공급하고, 상측 공급관(40A)의 상측 노즐(44)로부터 처리조(12) 내로 배출한다.
본 실시 형태에서는, 처리조(12) 내로부터의 기체의 배기에 수반하여 마이너스 이온 발생기(38A)로부터 외기를 흡인하고, 마이너스 이온 발생기(38A)를 통과하는 기체 내에 마이너스 이온을 발생시킨다. 마이너스 이온 발생기(38A)는, 예를 들어 외기에 포함되는 산소나 질소 등의 기체 분자로부터 전자를 이탈시킴으로써, 기체 분자를 이온화한다.
여기서, 본 실시 형태에서는, 배기부(61)에 의한 처리조(12) 내로부터의 기체의 배기량을 조정함으로써, 이온 가스 공급부(15)로부터 처리조(12) 내에 공급되는 이온 가스 공급량이 조정되고 있다. 이 경우, 이온 가스 공급부(15)로부터 처리조(12) 내에 공급되는 이온 가스는, 이온 밀도가 200만[pcs/cc] 이상, 바람직하게는 2000만[pcs/cc] 초과, 더욱 바람직하게는 6000만[pcs/cc] 이상인 것이 바람직하다.
또한, 종래의 음식물 쓰레기 처리기에 사용되는 마이너스 이온은, 음식물 쓰레기 처리기 내를 탈취하기 위해 사용되고 있고, 음식물 쓰레기 등의 함수 유기물 자체에 직접 영향을 주어 처리하는 관점에서는 사용되고 있지 않다. 그 때문에, 음식물 쓰레기 처리기에서 생성되는 이온 가스는, 음식물 쓰레기 처리기 내의 악취(기체)에 확산되는 정도이며, 마이너스 이온을 음식물 쓰레기 중에까지 확산시키는 것까지는 고려되어 있지 않다.
이에 비해, 본 실시 형태에서는, 처리조(12) 내의 이온 밀도를 200만[pcs/cc] 이상, 바람직하게는 2000만[pcs/cc] 초과, 더욱 바람직하게는 6000만[pcs/cc] 이상으로 하여, 처리조(12) 내의 이온 밀도를, 종래의 탈취용으로 사용하는 음식물 쓰레기 처리기보다도 현저히 고밀도로 함으로써, 이온 가스 중의 마이너스 이온이 함수 유기물 중에도 확실하게 확산되어가며, 함수 유기물로부터의 물 분자의 분리를 촉진하고 있다. 여기서, 함수 유기물로부터 분리된 물 분자는, 처리조(12) 내를 상승해가고, 상기 물 분자의 일부는, 상승될 때에 물 분자가 복수(예를 들어, 5 내지 6개) 연결된 클러스터 구조가 깨져 증발하고, 배기부(61)에 의해 외부로 방출된다.
한편, 잔여 물 분자, 즉, 클러스터 구조를 유지한 물 분자는, 교반되고 있는 함수 유기물과, 처리조(12) 내의 기체로 채워진 공간과의 경계에 체류하지만, 이온 가스가 상기 경계에 분사되기 때문에, 이온 가스 중의 마이너스 이온이 물 분자의 클러스터 구조를 분해한다. 클러스터 구조가 분해된 물 분자는, 가열기(72)에 의해 가해진 열량에 의해 용이하게 증발하여, 배기부(61)에 의해 외부로 방출된다.
상기한 바와 같이 이온 가스의 이온 밀도를 고밀도로 함으로써, 이온 가스가 함수 유기물 중에 포함되는 수분을 함수 유기물로부터 분리하고, 또한 이온 가스가 물 분자의 클러스터 구조를 분해한다. 따라서, 처리 장치(10)는 함수 유기물에 포함되는 수분을 증발시켜 용이하게 감량시킬 수 있다.
여기서, 처리조(12) 내의 이온 밀도를 2000만[pcs/cc] 초과로 함으로써, 마이너스 이온이 함수 유기물 중에 더 한층 확산되기 쉬워지므로, 그만큼, 이온 가스에 의해, 함수 유기물 중에 포함되는 수분을 함수 유기물로부터 분리시킬 수 있고, 또한 물 분자의 클러스터 구조의 분해를 촉진시킬 수 있다. 또한, 처리조(12) 내의 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 이상으로 함으로써, 함수 유기물 중에 마이너스 이온을 더 한층 확실하게 확산시킬 수 있다.
마이너스 이온 발생기(38A)에 연통되는 상측 공급관(40A)은, 예를 들어 원 형상의 개구로 이루어지는 상측 노즐(44)이 소정 위치에 소정 간격으로 형성되어 있다. 또한, 상측 공급관(40A)은 회전축(30)에 평행하게 배치되어 있고, 회전축(30)보다도 상방의 위치에 마련되어 있다.
본 실시 형태의 경우, 상측 공급관(40A)은, 처리조(12) 내에 함수 유기물을 수용하였을 때에 당해 함수 유기물보다도 상방에 위치하도록 배치되어 있고, 처리조(12) 내에 함수 유기물을 수용하였을 때에 당해 함수 유기물에 매립되지 않고, 상측 노즐(44)을 통해 함수 유기물의 상방으로부터 이온 가스를 조사할 수 있다.
상측 공급관(40A)은, 처리조(12)의 짧은 쪽 방향의 중앙에 마련되어 있는 배기구(57)를 사이에 두고 양측에 배치된 제1 배관(64)과, 제2 배관(66)을 갖는다. 제1 배관(64)은 한쪽의 측부(24)(도 2중 좌측의 측부)를 따르도록, 제2 배관(66)은 다른 쪽의 측부(24)(도 2 중 우측의 측부)를 따르도록 배치되어 있다.
제1 배관(64)에는, 상측 노즐(44)로서 제1 상측 노즐(45)이 형성되어 있고, 제2 배관(66)에는, 상측 노즐(44)로서 제2 상측 노즐(47)이 형성되어 있다. 제1 상측 노즐(45) 및 제2 상측 노즐(47)은, 수평 방향의 처리조(12)의 중앙 방향으로부터 연직 방향의 하측 방향의 범위로 개구되어 있는 것이 바람직하다.
본 실시 형태에서는, 제1 배관(64)의 중심부와 제1 상측 노즐(45)을 연결하는 직선 a1과, 제2 배관(66)의 중심부와 제2 상측 노즐(47)을 연결하는 직선 a1이, 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76) 사이를 향해 연장되어 있다. 이에 의해, 제1 배관(64) 및 제2 배관(66)은, 처리조(12)의 저부(20)로부터 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76) 사이로 유도된 함수 유기물과, 처리조(12)의 기체로 채워진 공간과의 경계를 향해 이온 가스를 조사한다.
(2) <처리 장치를 사용한 함수 유기물의 처리 방법>
이어서, 처리 장치(10)를 사용한 함수 유기물의 처리 방법에 대하여 설명한다. 이 경우, 사용자는, 처리 대상으로 하는 함수 유기물을 처리조(12) 내에 투입하고, 처리조(12) 내의 밀폐 공간에 함수 유기물을 수용한다(수용 공정). 그리고, 사용자는, 처리 장치(10)의 조작 패널(도시하지 않음)을 통해 처리 개시 명령을 부여함으로써, 교반부(14), 배기부(61), 가열기(72) 및 마이너스 이온 발생기(38A)를 구동시켜, 처리 장치(10)에 있어서 함수 유기물의 처리를 개시시킨다.
이 경우, 처리 장치(10)는 처리 개시 명령이 부여되면, 교반부(14)를 구동하고, 처리조(12) 내의 함수 유기물을 교반한다(교반 공정). 또한, 이 때, 교반부(14)에 의한 함수 유기물의 교반은, 함수 유기물이 처리조(12) 내 전체를 순환할 정도로 교반시킨다.
또한, 처리 장치(10)는 처리 개시 명령이 부여되면, 배기부(61)를 구동하고, 처리조(12) 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하기 시작함과 함께(배기 공정), 마이너스 이온 발생기(38A)를 구동하여 기체 중에 마이너스 이온을 발생시킨다.
마이너스 이온 발생기(38A)는, 배기부(61)에 의해 처리조(12) 내로부터 기체가 배기된 분만큼 외기를 흡인하고, 외기에 포함되는 산소나 질소 등의 기체 분자로부터 전자를 이탈시켜, 기체 분자를 이온화한다. 이 때, 배기부(61)에 의한 배기량이 조정되고, 예를 들어 이온 밀도가 200만[pcs/cc] 이상, 바람직하게는 2000만[pcs/cc] 초과, 더욱 바람직하게는 6000만[pcs/cc] 이상인 이온 가스가, 이온 가스 공급부(15)로부터 처리조(12) 내에 공급되어, 처리조(12) 내가 이온 가스로 채워진다(이온 가스 공급 공정).
또한, 이 때, 처리 장치(10)는 가열기(72)를 구동하여, 처리조(12) 내를 가열하고, 처리조(12) 내의 온도를 25℃ 이상 70℃ 이하 사이에서 추이시킴과 함께, 이 온도 범위에서의 처리 종료 시에 있어서의 처리조(12) 내의 평균 온도가 30℃ 이상 50℃ 이하가 되도록 조정한다(가열 공정).
처리 장치(10)는 이와 같이, 함수 유기물의 교반과, 처리조(12) 내의 가열과, 처리조(12) 내로부터의 기체의 배기와, 이온 밀도가 소정 이상인 이온 가스의 처리조(12) 내로의 공급을 소정 시간 계속해서 행한다.
이에 의해, 처리 장치(10)는 함수 유기물의 교반이나 가열, 배기에 의한 처리조(12) 내에서의 기체의 순환, 처리조(12) 내에의 이온 가스의 공급을 행하고, 그 상승 효과에 의해, 함수 유기물 중에 포함되는 물 분자를 분리하기 쉽게 하여 함수 유기물을 분해함과 함께, 물 분자의 클러스터 구조를 분해해가며, 함수 유기물을 효율적으로 분해시켜 간다. 이에 의해, 처리 장치(10)에 의해 처리되는 함수 유기물은, 최종적으로 원하는 수분율이 되고, 또한 당초의 함수 유기물보다도 대폭 감량된 분말체가 될 수 있다.
여기서, 함수 유기물을 처리함으로써 얻어지는 분말체를 비료나 사료로서 사용하는 경우, 함수 유기물의 처리를 종료하는 시간은, 함수 유기물의 수분율을 기준으로 결정된다. 보다 구체적으로는, 분말체의 수분율이 2% 이상 20% 이하, 보다 바람직하게는 10% 이상 20% 이하가 되었을 때, 함수 유기물의 처리를 종료하는 것이 바람직하다. 또한, 수분율은 건조 감량법에 의해 측정한 값이다. 건조 감량법은, 먼저 수분을 포함한 처리 전의 함수 유기물의 중량을 계측하고, 그 후, 함수 유기물을 가열하여 수분을 증발시켜, 수분이 제로가 된 함수 유기물의 중량을 계측함으로써, 감량된 중량을 수분으로 가정하여, 수분율을 측정하는 것이다.
함수 유기물을 처리함으로써 얻어지는 분말체의 수분율이 2% 미만이 되면, 분말체가 너무 건조되어 분진이 되어버려, 처리조(12)를 개방하거나 할 때에 분말체가 대기 중으로 날아올라가거나 하여 버리기 때문에, 분말체의 수분율은 2% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 분말체의 수분율을 20% 이하로 함으로써, 중온성 호기성균의 균수를 105/g 이하로 할 수 있고, 분말체를 비료나 사료로서 사용할 수 있다. 분말체를 비료나 사료로서 사용하는 경우에는, 취급 용이성으로부터, 분말체의 수분율을 10% 이상 20% 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 함수 유기물의 처리 시간은, 함수 유기물의 투입량이나, 함수 유기물의 종류, 함수 유기물의 수분 상태, 처리조(12) 내의 가열 온도, 이온 가스의 공급량, 처리조(12) 내로부터의 기체의 배기량 등에 의해 다르지만, 수분율이 40% 이상 90% 이하로, 대략 30[kg] 이상 300[kg] 이하 정도의 일반적인 야채 쓰레기나, 음료 추출 후의 유기물 잔사라면, 예를 들어 상술한 처리 조건에 있어서 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 이상으로 하고, 2시간 이상 70시간 이하의 시간으로 연속적으로 함수 유기물을 처리함으로써, 수분율이 20% 이하인 분말체를 얻을 수 있다.
또한, 일반적으로는 50℃ 이하의 낮은 온도의 처리조에서는, 함수 유기물 내의 중온성 호기성균의 균수를 105/g 이하로 하기가 어렵다. 그러나, 처리 장치(10)에서는, 함수 유기물을 처리할 때에 함수 유기물의 교반이나, 처리조(12) 내에서의 기체의 순환, 함수 유기물에의 이온 가스의 공급을 행함으로써, 처리조(12) 내의 평균 온도를 50℃ 이하로 낮추어, 이들 상승 효과에 의해, 단시간에 분말체의 중온성 호기성균의 균수를 105/g 이하로 할 수 있다.
또한, 상술한 것 외에도, 함수 유기물을 처리하여 함수 유기물의 총량을 감소시키는 것을 목적으로 한 경우에는, 로드셀(28)에 의해 얻어지는 함수 유기물의 중량 측정의 결과를 기준으로, 함수 유기물의 처리 시간을 정할 수도 있다. 처리 장치(10)에서는, 상술한 처리 조건에 있어서, 함수 유기물을 2시간 이상 70시간 이하의 시간으로 연속적으로 처리함으로써, 처리조(12) 내의 처리 전의 함수 유기물을, 8분의 1 이상 3분의 1 이하까지 감소시킬 수 있다.
이 경우, 처리 장치(10)는 로드셀(28)에 의해, 처리조(12) 내에 있어서의 처리 전의 함수 유기물의 중량으로부터 8분의 1 이상 3분의 1 이하로 된 것을 검지하고, 소리나 빛 등에 의해 사용자에게 통지함으로써, 함수 유기물의 처리 종료 시를 사용자에게 알릴 수 있다.
(3) <비료 또는 사료에 대하여>
이어서, 처리 장치(10)에 의해 함수 유기물을 처리하고, 얻어진 분말체에 대하여는, 수분율을 20% 이하로 할 수 있고, 또한 영양가도 높은 점에서 비료 또는 사료로서 사용할 수 있다. 비료 또는 사료가 되는 함수 유기물로서는, 상술한 바와 같이, 예를 들어 야채 쓰레기, 과실 쓰레기, 음료 추출 후의 유기물 잔사, 고기 쓰레기, 연어 등의 생선 쓰레기, 오물, 폐기 식품 등이 있고, 또한 음료 추출 후의 유기물 잔사로서는, 사과 찌꺼기, 밀감 찌꺼기, 포도 찌꺼기, 자몽 찌꺼기, 복숭아 찌꺼기, 당근 찌꺼기, 피망 찌꺼기, 술 찌꺼기, 녹차 찌꺼기, 보리차 찌꺼기, 커피 찌꺼기 등이 있다.
또한, 이들 함수 유기물로부터 비료 또는 사료를 제조하는 경우, 각 함수 유기물의 종류마다 처리 시간이 약간 다른 경우도 있기 때문에, 복수 종류의 함수 유기물을 혼합하지 않고, 각 함수 유기물마다 각각 처리 장치(10)에서 처리하여 비료 또는 사료를 제조하는 것이 바람직하다.
여기서, 종래, 음식물 쓰레기 등의 함수 유기물을 분쇄하면서 가열하거나 하여 처리하는 음식물 쓰레기 처리기에 의해 제조된 분말체는, 제조 직후, 수분율을 20% 이하로 해도, 시간 경과와 함께 수분율이 상승해가고, 수분율이 20% 초과로 되어버린다. 그 결과, 분말체의 중온성 호기성균의 균수가 108/g 이상으로 되어 부패가 시작되고, 장기 보존이 곤란하였다.
한편, 처리 장치(10)를 사용하여, 예를 들어 커피 찌꺼기나 사과 찌꺼기를 처리하여 얻어진 분말체는, 제조 후에 약 1년간 동안, 상온(20℃±15℃(5 내지 35℃))에서 방치하였지만, 제조로부터 약 1년 후에 수분율을 측정한 결과, 수분율이 여전히 20% 이하인 것을 확인할 수 있었다. 이로부터, 수분율이 20% 이하인 분말체로 하면서도, 종래와 달리, 분말체의 많은 세포벽이 파괴되지 않았기 때문에, 수분율이 20% 이하인 채로 장시간 유지할 수 있었다고 추측할 수 있다. 따라서, 장기간, 수분율을 20% 이하로 유지할 수 있는, 장기적으로 보존 가능한 비료 또는 사료를 제공할 수 있다. 또한, 처리 장치(10)에 의해 제조한 분말체의 장기 보존 후의 수분율의 검증 시험에 대하여는, 후술하는 「(6) <본 실시 형태에 관한 처리 장치에서 제조한 분말체에 관한 검증 시험>」에서 상세하게 설명한다.
여기서, 음료 추출 후에 수분율이 78.9%인 사과 찌꺼기를 200[kg] 준비하고, 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)에서 상술한 처리 조건으로 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 정도로 하고, 42시간 계속해서 처리한 바, 수분율이 3.2%가 되고, 중량이 45[kg]인 분말체가 되는 것을 확인하였다. 처리 전의 중량으로부터 대략 5분의 1로 감소시킬 수 있었다.
또한, 음료 추출 후에 수분율이 71.0%인 복숭아 찌꺼기를 40[kg] 준비하고, 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)에서 상술한 처리 조건으로 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 정도로 하고, 18시간 계속해서 처리한 바, 수분율이 6.2%가 되고, 중량이 12[kg]인 분말체가 되는 것을 확인하였다. 처리 전의 중량으로부터 대략 4분의 1로 감소시킬 수 있었다.
또한, 음료 추출 후에 수분율이 87.1%인 당근 찌꺼기를 231[kg] 준비하고, 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)에서 상술한 처리 조건으로 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 정도로 하고, 48시간 계속해서 처리한 바, 수분율이 2.8%가 되고, 중량이 24[kg]인 분말체가 되는 것을 확인하였다. 처리 전의 중량으로부터 대략 10분의 1로 감소시킬 수 있었다.
또한, 음료 추출 후에 수분율이 84.4%인 피망 찌꺼기를 200[kg] 준비하고, 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)에서 상술한 처리 조건으로 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 정도로 하고, 48시간 계속해서 처리한 바, 수분율이 12.1%가 되고, 중량이 68[kg]인 분말체가 되는 것을 확인하였다. 처리 전의 중량으로부터 대략 3분의 1로 감소시킬 수 있었다.
또한, 음료 추출 후에 수분율이 45.0%인 술 찌꺼기(밀기울 함유)를 189[kg] 준비하고, 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)에서 상술한 처리 조건으로 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 정도로 하고, 48시간 계속해서 처리한 바, 수분율이 3.5%가 되고, 중량이 96[kg]인 분말체가 되는 것을 확인하였다. 처리 전의 중량으로부터 대략 2분의 1로 감소시킬 수 있었다.
또한, 음료 추출 후에 수분율이 86.4%인 녹차 찌꺼기를 106[kg] 준비하고, 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)에서 상술한 처리 조건으로 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 정도로 하고, 24시간 계속해서 처리한 바, 수분율이 2.3%가 되고, 중량이 17[kg]인 분말체가 되는 것을 확인하였다. 처리 전의 중량으로부터 대략 6분의 1로 감소시킬 수 있었다.
또한, 음료 추출 후에 수분율이 80.2%인 보리차 찌꺼기를 130[kg] 준비하고, 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)에서 상술한 처리 조건으로 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 정도로 하고, 18시간 계속해서 처리한 바, 수분율이 20% 이하가 되고, 중량이 69[kg]인 분말체가 되는 것을 확인하였다. 처리 전의 중량으로부터 대략 2분의 1로 감소시킬 수 있었다.
또한, 음료 추출 후에 수분율이 47.0%인 커피 찌꺼기를 303[kg] 준비하고, 본 실시 형태에 있어서의 처리 장치(10)에서 상술한 처리 조건으로 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 정도로 하고, 68시간 계속해서 처리한 바, 수분율이 19.8% 이하가 되고, 중량이 109[kg]인 분말체가 되는 것을 확인하였다. 처리 전의 중량으로부터 대략 3분의 1로 감소시킬 수 있었다.
(4) <동작 및 효과>
이상의 구성에 있어서, 처리 장치(10)에서는, 처리조(12) 내에 수용한 함수 유기물을 교반부(14)로 교반함과 함께, 가열기(72)에 의해 처리조(12) 내를 가열한다. 또한, 이것과 동시에, 처리 장치(10)에서는, 배기부(61)에 의해 처리조(12) 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하고, 이 배기에 수반하여, 이온 밀도가 200만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 이온 가스 공급부(15)로부터 처리조(12) 내에 공급하여, 함수 유기물을 처리한다.
이와 같이, 처리 장치(10)에서는, 함수 유기물의 교반과, 처리조(12) 내의 가열과, 처리조(12) 내로부터의 기체의 배기와, 함수 유기물에의 이온 가스의 공급을 사용하여 함수 유기물을 처리하도록 함으로써, 종래의 배양 기재를 사용하는 경우에 비해, 배양 기재를 사용하지 않는 분만큼 처리조(12)의 용량을 유효하게 활용할 수 있어, 보다 효율적으로 처리할 수 있다.
또한, 처리 장치(10)에서는, 함수 유기물의 처리 중, 가열기(72)에 의해 처리조(12) 내의 온도를 25℃ 이상 70℃ 이하의 범위에서 추이시키고, 바람직하게는 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 이상으로 하고, 처리조(12) 내에 있어서 함수 유기물의 처리를, 2시간 이상 70시간 이하의 시간, 연속해서 행한다. 이에 의해, 처리 장치(10)는 함수 유기물로부터, 수분율이 20% 이하인 분말체를 생성할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 반시계 방향으로 회전하는 제1 교반부(74)와, 시계 방향으로 회전하는 제2 교반부(76)에 의해, 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76) 사이에 처리조(12)의 저부(20)로부터 함수 유기물을 유도하고, 제1 교반부(74) 및 제2 교반부(76) 사이의 함수 유기물과, 처리조(12)의 기체로 채워진 공간의 경계를 향해 이온 가스를 조사하도록 하였다.
이에 의해, 처리 장치(10)에서는, 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76) 사이에 쓸어올려진 함수 유기물 전체에 이온 가스를 균일하게 조사할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76) 사이의 상방에, 처리조(12) 내의 기체를 배기하는 배기구(57)를 마련한 점에서, 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76) 사이에 함수 유기물이 쓸어올려짐으로써, 함수 유기물로부터 상승하는 여분의 증기를, 그대로 배기구(57)로부터 외부로 배출시킬 수 있다.
또한, 처리 장치(10)에 있어서, 처리조(12) 내에서 함수 유기물을 교반하면서 가열하고, 또한 처리조(12) 내로부터 기체를 배기하고, 함수 유기물에 이온 가스를 조사하는 처리 공정에 의해 얻어지는 분말체는, 수분율이 20% 이하가 되고, 또한 영양가도 높은 점에서, 비료 또는 사료로서 사용할 수 있다.
(5) <다른 실시 형태>
본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지 범위 내에서 적절히 변경하는 것이 가능하고, 처리조로서, 각종 크기의 처리조를 적용해도 된다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 이온 가스 공급부로서, 마이너스 이온 발생기(38A)를 마련하고, 마이너스 이온의 이온 밀도가 200만 [pcs/cc] 이상, 바람직하게는 2000만[pcs/cc] 초과, 더욱 바람직하게는 6000만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 처리조(12) 내에 공급하는 이온 가스 공급부(15)를 적용하였지만, 본 발명은 이에 한정되지는 않고, 플러스 이온 발생기를 마련하고, 플러스 이온의 이온 밀도가 200만 [pcs/cc] 이상, 바람직하게는 2000만[pcs/cc] 초과, 더욱 바람직하게는 6000만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 처리조(12) 내에 공급하는 이온 가스 공급부를 적용해도 된다.
또한, 기타 이온 가스 공급부로서는, 플러스 이온 및 마이너스 이온의 양쪽을 발생시키는 이온 발생기를 마련하고, 플러스 이온 및 마이너스 이온을 합한 이온 밀도가, 200만 [pcs/cc] 이상, 바람직하게는 2000만[pcs/cc] 초과, 더욱 바람직하게는 6000만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 처리조(12) 내에 공급하는 이온 가스 공급부를 적용해도 된다.
또한, 제1 교반부(74)와 제2 교반부(76)의 회전 방향은 임의의 방향이어도 되고, 또한 처리조(12) 내에 하나의 회전축을 마련하고, 당해 회전축에 블레이드를 마련한 교반부를 적용해도 된다. 또한, 처리조(12) 내에 이온 가스를 공급하는 상측 공급관으로서, 배기구(57)를 사이에 두고 양측에 제1 배관(64) 및 제2 배관(66)을 마련한 구성으로 하였지만, 어느 한쪽만을 마련하여, 처리조(12) 내에 이온 가스를 공급하도록 해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 배기부(61)로서, 블로워를 마련하여, 처리조(12) 내로부터 기체를 강제적으로 배기시키도록 한 경우에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 않는다. 예를 들어, 흡인측이 되는 마이너스 이온 발생기(38A)에, 흡기부가 되는 블로워를 마련하고, 배기부를 단순한 필터 등으로 하여, 흡기부에서의 흡인에 의해, 배기부로부터 처리조(12) 내의 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하도록 해도 된다.
(6) <본 실시 형태에 관한 처리 장치에서 제조한 분말체에 관한 검증 시험>
이어서, 사과 주스를 제조하였을 때에 남은 사과 주스 착즙 찌꺼기를, 본 실시 형태의 처리 장치(10)를 사용하여 처리하여 분말체를 제조하였다. 또한, 커피 착즙 찌꺼기에 대해서도, 본 실시 형태의 처리 장치(10)를 사용하여 처리하여 분말체를 제조하였다.
여기에서는, 처리조(12) 내로부터 기체를 50[m3/min]로 배기하고, 처리조(12) 내에 공급하는 이온 가스의 이온 밀도를 6000만[pcs/cc] 이상으로 유지하며, 함수 유기물의 처리 중 처리조(12) 내의 온도를 20℃ 내지 70℃에서 추이시키고, 이러한 처리를 약 20시간 정도 연속해서 행하여, 사과 주스 착즙 찌꺼기 및 커피 착즙 찌꺼기로부터 각각 분말체를 제조하였다. 또한, 이 검증 시험에서는, 상술한 「(3) <비료 또는 사료에 대하여>」에서 설명한 실시예의 사과 주스 착즙 찌꺼기 및 커피 착즙 찌꺼기와는 다른, 사과 주스 착즙 찌꺼기 및 커피 착즙 찌꺼기를 사용하였다.
그리고, 본 실시 형태의 처리 장치(10)를 사용하여 사과 주스 착즙 찌꺼기를 처리하여 제작된 분말체(이하, 사과 찌꺼기 처리 분말체라고 칭함)와, 본 실시 형태의 처리 장치(10)를 사용하여 커피 착즙 찌꺼기를 처리하여 제작된 분말체(이하, 커피 찌꺼기 처리 분말체라고 칭함)에 대하여, 특별히 엄밀한 밀봉 등의 처리를 행하지 않고 장기간 보존하였을 때의 수분 재흡습에 대하여 관찰하였다.
구체적으로는, 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 등의 강고한 화학 섬유로 짜여진 시트로 형성된, 용량 1000kg의 플렉서블 컨테이너백(가부시키가이샤 아츠타 시자이사제, 상품명 AS-002F(원웨이 컨테이너백))을 준비하였다.
2019년 6월 20일에, 일본의 아오모리현 히로사키시 내에 있는 공장에서, 상술한 사과 찌꺼기 처리 분말체를 제작하고, 당해 플렉서블 컨테이너백 내에 사과 찌꺼기 처리 분말체를 투입해 가고, 플렉서블 컨테이너백 전체를 사과 찌꺼기 처리 분말체로 채웠다. 그리고, 사과 찌꺼기 처리 분말체를 가득 채운 플렉서블 컨테이너백의 개구부를 연결하여 밀봉 상태로 하였다.
이러한 사과 찌꺼기 처리 분말체를 가득 채운 플렉서블 컨테이너백을, 상기 공장(일본의 아오모리현 히로사키시 내) 부지 내에 있는 창고 내에, 쌓아 올리지 않고 단순히 늘어놓고, 그대로 방치하였다. 또한, 플렉서블 컨테이너백을 방치한 창고는, 콘크리트 블록으로 측벽이 형성되고, 지붕이 토탄으로 형성되어 있으며, 특별히 단열재 등을 사용하지 않은, 비나 바람을 견딜 수 있는 창고였다.
또한, 커피 찌꺼기 처리 분말체에 대해서도, 마찬가지로 하여, 플렉서블 컨테이너백에 가득 채워가며 개구부를 연결하여 밀봉하고, 사과 찌꺼기 처리 분말체를 가득 채운 플렉서블 컨테이너백을 방치한 동일한 창고 내에 마찬가지로 방치하였다.
여기에서는, 플렉서블 컨테이너백에 가득 채워서 검증 시험을 시작할 때의 사과 찌꺼기 처리 분말체 및 커피 찌꺼기 처리 분말체의 각각의 수분율을 측정하였다. 이 검증 시험에서의 수분율은 건조 감량법에 의해 측정한 값이다. 건조 감량법은, 먼저 수분을 포함한 처리 전의 함수 유기물의 중량을 계측하고, 그 후, 함수 유기물을 가열하여 수분을 증발시켜, 수분이 제로가 된 함수 유기물의 중량을 계측함으로써, 감량된 중량을 수분으로 가정하여, 수분율을 측정하는 것이다.
사과 찌꺼기 처리 분말체는, 2019년 6월 20일부터 검증 시험을 개시하고, 검증 시험 개시 시의 수분율은 11.8%였다. 그리고, 사과 찌꺼기 처리 분말체를 가득 채운 플렉서블 컨테이너백을, 상술한 일본의 아오모리현 히로사키시 내에 있는 창고에 상온에서 계속해서 방치하고, 2020년 1월 7일에, 플렉서블 컨테이너백 내의 사과 찌꺼기 처리 분말체에 대하여, 다시 수분율을 측정하였다.
또한, 검증 시험을 행하는 시기로서는, 계절 변화나 기온 변동에 의한 영향 등에 대해서도 확인하기 위해서, 여름(30℃)과 겨울(-10℃)의 환경에 노출되는 시기(2019년 6월 내지 2020년 1월)를 선택하였다.
2019년 6월 20일부터 2020년 1월 7일까지 창고 내에 방치한, 플렉서블 컨테이너백 내의 사과 찌꺼기 처리 분말체의 수분율은, 12.2%였다. 또한, 사과 찌꺼기 처리 분말체에 대하여는, 검증 시험 중, 균수 검사 등도 행하였고, 약 1개월마다 플렉서블 컨테이너백의 개봉을 행하였다. 이상, 검증 시험의 결과로부터, 본 실시 형태의 처리 장치(10)에서 제조한 사과 찌꺼기 처리 분말체는, 제조 시에 수분율을 20% 이하로 할 수 있음과 함께, 제조 시의 수분율을 20% 이하인 채로 장기간 유지할 수 있음을 확인할 수 있었다.
또한, 커피 찌꺼기 처리 분말체는, 2019년 7월 6일부터 검증 시험을 개시하고, 검증 시험 개시 시의 수분율은 9.4%였다. 그리고, 커피 찌꺼기 처리 분말체를 가득 채운 플렉서블 컨테이너백을, 상술한 일본의 아오모리현 히로사키시 내에 있는 창고에 상온에서 계속 방치하고, 2020년 1월 7일에, 플렉서블 컨테이너백 내의 커피 찌꺼기 처리 분말체에 대해서도, 다시 수분율을 측정하였다.
2019년 7월 6일부터 2020년 1월 7일까지 창고 내에 방치한, 플렉서블 컨테이너백 내의 커피 찌꺼기 처리 분말체의 수분율은, 9.4%였다. 이로부터, 제조 시에 수분율을 20% 이하로 한 커피 찌꺼기 처리 분말체에 대하여, 제조 시의 수분율을 20% 이하인 채로 장기간 유지할 수 있음을 확인할 수 있었다.
10: 처리 장치
12: 처리조
14: 교반부
15: 이온 가스 공급부
38A: 이온 발생기
61: 배기부
72: 가열기
12: 처리조
14: 교반부
15: 이온 가스 공급부
38A: 이온 발생기
61: 배기부
72: 가열기
Claims (11)
- 함수 유기물을 처리하는 처리 장치이며,
상기 함수 유기물을 수용하는 처리조와,
상기 처리조 내에 수용한 상기 함수 유기물을 교반하는 교반부와,
상기 처리조 내를 가열하는 가열기와,
상기 처리조 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하는 배기부와,
상기 처리조 내로부터의 상기 기체의 배기에 수반하여, 이온 밀도가 200만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 상기 처리조 내에 공급하는 이온 가스 공급부를
구비하고,
상기 교반부에 의해 상기 함수 유기물을 교반하면서, 상기 가열기에 의해 상기 처리조 내를 가열하고, 또한 상기 배기부에 의한 배기에 의해 상기 처리조 내에 상기 이온 가스를 공급함으로써, 상기 함수 유기물을 처리하는, 처리 장치. - 제1항에 있어서, 상기 가열기는 상기 함수 유기물의 처리 중, 상기 처리조 내의 온도를 25℃ 이상 70℃ 이하의 범위에서 추이시키고,
상기 교반부에 의한 상기 함수 유기물의 교반과, 상기 가열기에 의한 상기 처리조 내의 가열과, 상기 배기부에 의한 상기 처리조 내로부터의 배기와, 상기 이온 가스 공급부에 의한 상기 처리조 내로의 상기 이온 가스의 공급을, 2시간 이상 70시간 이하의 시간, 연속해서 행함으로써, 상기 함수 유기물로부터, 수분율이 20% 이하인 분말체를 생성하는, 처리 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 교반부는,
상기 처리조의 짧은 쪽 방향의 일측에 배치된 제1 교반부와, 타측에 배치된 제2 교반부를 구비하고, 상기 제1 교반부는 반시계 방향으로 회전하고, 상기 제2 교반부는 시계 방향으로 회전하고,
상기 이온 가스 공급부는,
반시계 방향으로 회전하는 상기 제1 교반부와, 시계 방향으로 회전하는 상기 제2 교반부에 의해 뒤섞임으로써, 상기 제1 교반부와 상기 제2 교반부 사이에 상기 처리조의 저부로부터 유도된 상기 함수 유기물과, 상기 처리조의 기체로 채워진 공간의 경계를 향해 상기 이온 가스를 조사하는, 처리 장치. - 함수 유기물을 처리하는 처리 방법이며,
상기 함수 유기물을 처리조에 수용하는 수용 공정과,
상기 처리조 내에 수용한 상기 함수 유기물을, 교반부에 의해 교반하는 교반 공정과,
가열기에 의해 상기 처리조 내를 가열하는 가열 공정과,
배기부에 의해 상기 처리조 내로부터 기체를 1[m3/min] 이상 300[m3/min] 이하로 배기하는 배기 공정과,
상기 처리조 내로부터의 상기 기체의 배기에 수반하여, 이온 밀도가 200만[pcs/cc] 이상인 이온 가스를 상기 처리조 내에 공급하는 이온 가스 공급 공정을
갖고,
상기 교반부에 의해 상기 함수 유기물을 교반하면서, 상기 가열기에 의해 상기 처리조 내를 가열하고, 또한 상기 배기부에 의한 배기에 의해 상기 처리조 내에 상기 이온 가스를 공급함으로써, 상기 함수 유기물을 처리하는, 처리 방법. - 제4항에 있어서, 상기 가열 공정은, 상기 가열기에 의해 상기 처리조 내의 온도를 25℃ 이상 70℃ 이하의 온도 범위에서 추이시킴과 함께, 상기 온도 범위에서의, 처리 종료 시에 있어서의 상기 처리조 내의 평균 온도를 30℃ 이상 50℃ 이하로 조정하고,
수분율이 20% 이하이며, 또한 중온성 호기성균의 균수가 105/g 이하를 포함하고, 비료 또는 사료로서 사용하는 분말체를 제조하는, 처리 방법. - 제5항에 있어서, 상기 수용 공정에서는, 수분율이 40% 이상 90% 이하인 상기 함수 유기물을 상기 처리조에 수용하고,
상기 함수 유기물을 2시간 이상 70시간 이하의 시간으로 연속적으로 처리함으로써, 상기 분말체를 제조하는, 처리 방법. - 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 함수 유기물이 음료 추출 후의 유기물 잔사인 사과 찌꺼기 또는 커피 찌꺼기이며, 상기 사과 찌꺼기 또는 상기 커피 찌꺼기를 포함하는 분말체를 제조하는, 처리 방법.
- 함수 유기물로부터 얻어진 분말체이며, 상기 분말체는 수분율이 20% 이하이며, 또한 중온성 호기성균의 균수가 105/g 이하이고, 비료 또는 사료로서 사용하는, 분말체.
- 제8항에 있어서, 상기 함수 유기물이 야채 쓰레기, 과실 쓰레기, 음료 추출 후의 유기물 잔사, 고기 쓰레기, 생선 쓰레기, 오물 및 폐기 식품 중 어느 것인, 분말체.
- 제9항에 있어서, 상기 음료 추출 후의 유기물 잔사는 사과 찌꺼기, 밀감 찌꺼기, 포도 찌꺼기, 자몽 찌꺼기, 복숭아 찌꺼기, 당근 찌꺼기, 피망 찌꺼기, 술 찌꺼기, 녹차 찌꺼기, 보리차 찌꺼기 및 커피 찌꺼기 중 어느 것인, 분말체.
- 제8항에 있어서, 상기 함수 유기물이 음료 추출 후의 유기물 잔사인 사과 찌꺼기 또는 커피 찌꺼기이며,
상기 수분율이 제조로부터 1년간 상온에서 방치하였을 때의 수분율인, 분말체.
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