KR100372779B1 - 음식물 쓰레기 처리공정 - Google Patents

Abstract

음식물 처리장치가 개시된다. 음식물 처리장치는 음식물 쓰레기를 선별, 분쇄,탈수, 발효시키는 저장조, 상기 저장조와 일체로 연결되어 상기 저장조에서 처리된 음식물 쓰레기를 지렁이가 섭취하므로써 처리하는 지렁이 사육조, 상기 저장조와 서로 일체로 연결되어 상기 저장조로부터 발생한 오폐수를 미생물을 이용하여 정화하므로써, 정화된 오폐수를 상기 지렁이 사육조로 공급하여 습도 조절용으로 사용하며, 침전물은 지렁이 사료로 사용하는 오폐수 처리장치, 상기 저장조, 그리고 오폐수 처리장치와 일체로 연결되어 악취를 제거하는 악취 제거장치로 구성된다.

Description

음식물 쓰레기 처리공정{Apparatus For Processing garbages of Food}

본 발명은 음식물 쓰레기 처리공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 지렁이 및 미생물을 이용하여 연속적으로 처리할 수 있는 음식물 쓰레기 처리공정에 관한 것이다.

근래에는 산업의 발달로 인하여 환경오염이 큰 사회적인 문제가 되고 있다. 이러한, 환경오염은 오,폐수로 인한 수질오염, 스모그로 인한 대기오염, 각종 소음공해, 음식물 쓰레기 문제등 여러 종류의 오염으로 분류된다.

일반가정 및 음식점등에서 음식물 섭취후 발생하는 음식물 쓰레기등 유기질 쓰레기는 재활용이 거의 불가능하여, 쓰레기중에서도 처리방법이 가장 까다롭다. 따라서, 이러한 음식물 쓰레기의 경우 그 처리가 사회적으로 심각한 문제가 되고 있다.

"지렁이를 이용한 음식물 쓰레기를 포함한 유기성 슬러지"라는 명칭으로 출원된 특허출원 제 98-029447호에는 전술한 바와 같은 음식물 쓰레기 처리 기술이 개시된다.

상기 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기의 수분제거수단, 숙성수단, 먹이공급수단, 사육장내부환경조절수단, 분변토수거수단으로 구성된다. 이러한 처리장치는 지렁이를 이용하여 소정의 공정을 거쳐 음식물 쓰레기를 처리하게 된다. 그러나, 상기 기술의 경우, 음식물 쓰레기 처리공정에서 발생하는 오,폐수를 처리하는 수단이 기재되어 있지 않고, 또한 악취를 체거할 수 있는 수단이 없으므로로, 침출수 및 악취를 제거할 수 없는 문제점이 있다.

또한, "미생물을 이용한 음식물 쓰레기 소멸처리방법 및 그 장치"라는 명칭으로 출원된 특허출원 제97-037146호에도 음식물 쓰레기 처리장치가 개시된다. 이 장치는 음식물 쓰레기를 잘게 파쇄하는 공정, 이송 및 건조공정, 미생물 활성공정, 열교환 공정, 탈취공정을 통하여 음식물 쓰레기를 처리한다. 이러한 장치에서는 지렁이를 사용하여 음식물 쓰레기를 분해하는 공정과, 오,폐수를 처리하는 공정이 개시되어 있지 않으므로, 침출수를 처리할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 지렁이 및 미생물을 이용하여 음식물 쓰레기를 연속적으로 처리할 수 있는 음식물 쓰레기 처리공정을 제공하는데 있다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물 쓰레기의 처리공정을 보여주는 개략도.

도2 는 도1 에 도시된 오, 폐수 처리장치의 구조를 보여주는 개략도.

도3 은 도1 에 도시된 악취 제거장치의 구조를 보여주는 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

1: 음식물 쓰레기 처리공정 10: 저장조

20: 지렁이 사육조 30: 오폐수 처리장치

40: 악취 제거장치

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 음식물 쓰레기를 선별, 분쇄,탈수, 발효시키는 저장조, 상기 저장조와 일체로 연결되어 상기 저장조에서 처리된 음식물 쓰레기를 지렁이가 섭취하므로써 처리하는 지렁이 사육조, 상기 저장조와 서로 일체로 연결되어 상기 저장조로부터 발생한 오폐수를 미생물을 이용하여 정화하므로써, 정화된 오폐수를 상기 지렁이 사육조로 공급하여 습도 조절용으로 사용하며, 침전물은 지렁이 사료로 사용하는 오폐수 처리장치, 상기 저장조, 그리고 오폐수 처리장치와 일체로 연결되어 악취를 제거하는 악취 제거장치로 구성되는 음식물 쓰레기 처리 공정을 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오폐수 처리장치는 오폐수를 그 내부에 저장하여 미생물을 이용하여 처리하는 몸체, 상기 몸체의 상부에 장착되어 회전력을 발생하는 모터 조립체, 상기 모터 조립체의 하부에 하향으로 돌출 되어 상기 몸체의 내부에 설치되는 회전축, 상기 회전축에 일체로 형성되어 오폐수 및 미생물을 교반하므로써 서로 혼합시키는 회전날개로 구성된다.

상기 회전날개는 서로 반대방향으로 장착되며, 복수개의 관통홀이 각각 형성되므로써 미생물과 오폐수를 교반한다.

또한, 상기 지렁이 사육조의 바닥에 파이프를 설치하여 가열수단에 의하여물을 가열하여 순환시키므로써 겨울에도 상기 지렁이 사육조의 온도가 15 내지 25 도의 온도범위를 유지하게 한다. 상기 가열수단은 태양열, 심야전기를 포함한다.

상기 악취 제거장치는 육면체 형상의 몸체, 상기 몸체의 내저부에 형성되는 자갈층, 상기 자갈층의 상부에 형성되어 악취를 1 차로 제거하는 제1 숯가루층, 상기 제1 숯가루층의 상부에 형성되어 악취를 2 차로 제거하는 분변토층, 상기 분변토층의 상부에 형성되어 악취를 3 차로 제거하는 제2 숯가루층, 그리고, 상기 과정을 통하여 정화된 공기를 외부로 배출하는 배출구로 구성된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세하게 설명한다.

도1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물 쓰레기의 처리공정을 보여주는 개략도이다.

도시된 바와 같이, 수거된 음식물 쓰레기는 트럭등의 차량에 의하여 운반되어 저장조(10)에 저장된다. 그리고, 저장조(10)에 저장된 음식물 쓰레기는 다량의 수분을 함유하고 있으므로, 기계적인 방법으로 선별, 분쇄, 탈수시킨다. 그리고, 소정 성분을 갖는 발효제를 배합하여 음식물 쓰레기를 충분히 발효시킨다.

이때, 발효제는 우리나라에 존재하는 토착미생물, 바람직하게는 글로에피루온속 1종, 칸디나속 2종, 바실러스속 3 종, 그리고 류코노스톡 메센트로이데스 1종으로 구성된 혼합균주이다.

발효제에 의하여 발효된 음식물 쓰레기는 그 중량이 약 45 내지 50％로 감소된다.

전술한 공정을 거친 음식물 쓰레기를 지렁이 사육조(20)로 공급한다. 지렁이 사육조(20)에는 수많은 지렁이가 사육되며, 이러한 지렁이는 발효된 음식물 쓰레기를 섭취하게 된다.

일반적으로 지렁이는 1 일 자신의 체중의 약 0.9 내지 2.1배의 먹이를 섭취하며 섭취한 양의 약 0.3 내지 0.8 배의 분변토를 배설하게 된다. 이러한 분변토는 세립자로 구성되어 있어 토양의 통기성, 수분의 흡수성을 증가시키며 생물학적으로 많은 미생물과 효소를 함유하고 있어 토양 개량제 및 비료로서의 효과가 크다.

전술한 바와 같이, 지렁이는 음식물 쓰레기를 섭취하게 되며, 분변토를 배설하므로써 음식물 쓰레기를 처리하게 되는 것이다.

또한, 지렁이 사육조(20)의 바닥부에는 엑셀 파이프(21) 혹은 동파이프가 설치된다. 이 파이프(21)의 내부에는 가열수단, 바람직하게는 태양열 혹은 심야전기를 이용하여 데워진 물이 흐르게 된다. 따라서, 지렁이 사육조(20)의 내부 온도가 겨울에도 15 내지 25 도를 유지하므로써 지렁이가 계절감각을 잊게하여 겨울철에도 음식물 쓰레기를 안정적으로 처리할 수 있다.

한편, 저장조(10)에서 음식물 쓰레기가 분쇄 및 탈수되는 과정에서 오폐수가 발생하게 된다. 이러한 오폐수는 오폐수 처리장치(30)로 공급된다.

오폐수 처리장치(30)는 도2 에 도시된다. 도시된 바와 같이, 오폐수 처리장치(30)는 미생물과 오폐수를 서로 교반하여 혼합하므로써 미생물에 의하여 오폐수를 정화시키는 장치이다.

이러한 오폐수 처리장치(30)는 오폐수를 그 내부에 저장하여 미생물을 이용하여 처리하는 몸체(31), 상기 몸체(31)의 상부에 장착되어 회전력을 발생하는 모터 조립체(32), 모터 조립체(32)의 하부에 하향으로 돌출 되어 몸체(31)의 내부에 설치되는 회전축(34), 회전축(34)에 일체로 형성되어 오폐수 및 미생물을 교반하므로써 서로 혼합시키는 회전날개(35)로 구성된다.

상기 몸체(31)의 상부에는 저장조(10)와 연결되는 오수 유입관(37)이 설치되고, 또한 미생물을 몸체(31)의 내부로 공급가능한 미생물 공급관(38), 그리고 몸체(31)의 내부에서 발생한 악취를 외부로 배출할 수 있는 악취 배출관(39)이 설치된다.

그리고, 몸체(31)의 저부 일측부에는 침전물을 지렁이 사료로 이용하기 위하여 지렁이 사육조(20)와 연결되는 제1 배출관(31b)이 장착되며, 타측부에는 정화된 오폐수를 지렁이 사육조(20)로 공급하기 위한 제2 배출관(31a)이 장착된다.

모터 조립체(32)는 그 일측에 감속기(33)가 일체로 연결되며, 감속기(33)에 회전축(34)이 연결된다. 이러한 모터 조립체(32)는 분당 12 회전의 회전수로 회전하게 된다. 또한, 회전축(34)의 내부에는 중공이 형성되므로써 흡입관(34a)이 장착된다. 상기 흡입관(34a)을 통하여 공기를 소정온도, 바람직하게는 50 내지 60℃로 가열하여 몸체(31)의 내부로 공급하게된다. 따라서, 몸체(31)의 내부는 미생물이 효과적으로 활동할 수 있는 환경이 조성된다.

회전날개(35)는 선풍기 날개형상을 갖는 두개의 날개로 구성되며, 두개의 회전날개(35)는 서로 반대방향으로 장착된다. 따라서, 두개의 회전날개(35)가 회전하는 경우, 효과적으로 미생물과 오폐수를 서로 혼합할 수 있다.

또한, 회전날개(35)의 소정위치에는 복수개의 관통홀(36)이 형성될 수 있다. 회전날개(35)가 회전하는 경우 회전날개(35)에는 오폐수 와 미생물 혼합물이 접촉하게 되므로 마찰력이 발생하므로써 회전날개(35)의 회전에 부하가 걸리게 된다. 따라서, 오폐수 및 미생물 혼합물이 상기 관통홀(36)을 통하여 빠져나가므로써 회전날개(35)가 원활하게 회전하게 되는 것이다.

전술한 구성을 갖는 오폐수 처리장치(30)가 구동하게 되면, 오폐수와 미생물이 교반되므로써 서로 혼합된다. 그리고, 미생물이 생화학작용에 의하여 오폐수를 정화하게 된다. 따라서, 전술한 바와 같이 정화된 오폐수는 제2 배출관(31a)을 통하여 지렁이 사육조(20)로 공급되므로써 지렁이 사육조(20) 내부의 습도를 일정하게 유지하게 된다.

한편, 저장조(10) 및 오폐수 처리장치(30)에서는 악취가 발생하게 된다. 이러한 악취는 배관을 통하여 환풍기(2)에 의하여 흡입되어 악취 제거장치(40)에 공급되며, 악취 제거장치(40)에 의하여 정화되어 대기중으로 배출되는 것이다.

이러한 악취 제거장치(40)는 도3 에 도시된다. 도시된 바와 같이, 악취 제거장치(40)는 육면체 형상의 몸체(41), 상기 몸체(41)의 내저부에 형성되는 자갈층(44), 상기 자갈층(44)의 상부에 형성되어 악취를 1 차로 제거하는 제1 숯가루층(45), 상기 제1 숯가루층(45)의 상부에 형성되어 악취를 2 차로 제거하는 분변토층(46), 상기 분변토층(46)의 상부에 형성되어 악취를 3 차로 제거하는 제2 숯가루층(47), 그리고, 상기 과정을 통하여 정화된 공기를 외부로 배출하는 배출구(43)로 구성된다.

상기 제1 및 제2 숯가루층(45,47)은 바람직하게는 참나무숯을 사용하며, 소정 직경, 바람직하게는 5㎜이하의 숯입자를 두께 15 ㎝로 구성된다. 이러한 제1 및 제2 숯가루층(45,47)은 공기정화능력이 탁월한 성질이 있으며, 특히 휘발성 유기물 독성, 이산화탄소, 가축의 배설물 악취, 공장에서 발생하는 각종 악취의 정화능력이 월등하다.

따라서, 상기의 유입구 및 자갈층(44)을 통하여 제1 숯가루층(45)에 유입된 악취는 숯의 상기한 공기정화능력에 의하여 악취가 제거되는 것이다.

따라서, 제1 숯가루층(45)에서 1 차적으로 악취가 제거된 공기가 분변토층(46)에 다시 유입되므로써 전술한 분변토의 성질에 의하여 악취가 2 차적으로 제거되는 것이다. 그리고, 분변토층(46)을 통과한 악취는 다시 제2 숯가루층(47)에 유입되어 악취가 최종적으로 제거된다.

결과적으로, 음식물 악취 제거장치(40)에 유입된 악취는 상기의 제1 숯가루층(45), 분변토층(46), 그리고 제2 숯가루층(47)의 다단계를 거치면서 음식물 악취가 제거되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 음식물 처리공정의 작용을 더욱 상세하게 설명한다.

도1 내지 도3 을 참조하면, 먼저 음식물 쓰레기를 수거하여 저장조(10)에 저장하게 된다. 그리고, 저장조(10)의 음식물 쓰레기를 선별, 분쇄, 및 탈수하여 건조시킨다. 건조된 음식물 쓰레기에 발효제를 첨가하여 음식물 쓰레기를 발효시킨다.

발효된 음식물 쓰레기는 지렁이 사육조(20)로 공급된다. 그리고, 지렁이 사육조(20)의 지렁이가 공급된 음식물 쓰레기를 섭취하므로써 음식물 쓰레기를 처리하게 되는 것이다.

그리고, 저장조(10)의 탈수과정에서 발생한 오폐수는 오폐수 처리장치(30)로 공급되어 처리된다.

즉, 오폐수 처리장치(30)로 공급된 오폐수는 미생물과 혼합되며, 회전날개(35)에 의하여 교반된다. 따라서, 미생물이 오폐수를 정화하게 되며, 정화된 오폐수는 지렁이 사육조(20)로 공급되거나 사료로 이용된다.

한편, 저장조(10) 및 오폐수 처리장치(30)에서는 악취가 발생하게 된다. 이러한 악취는 악취 제거장치(40)에 유입되어 정화된다.

즉, 악취 제거장치(40)에 유입된 악취는 자갈층(44) 및 제1 숯가루층(45)에 흡수되어 참나무 숯의 정화작용에 의하여 악취가 제거된다. 제1 숯가루을 통과한 악취는 분변토층(46) 및 제2 숯가루층(47)을 통과하면서 악취가 완전히 제거된다. 그리고, 제1 및 제2 숯가루층(47), 분변토층(46)을 통과한 악취는 악취 제거장치(40)의 배출구(43)를 통하여 대기로 배출되는 것이다. 전술한 바와 같은 공정을 거쳐 음식물 쓰레기가 처리되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기를 연속적인 공정을 통하여 신속하게 처리하므로써 음식물 쓰레기를 효율적으로 처리할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고도 당해의 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변경실시될 수 있으므로, 본 발명의 기술보호범위는 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (6)

1. 음식물 쓰레기를 선별, 분쇄,탈수, 발효시키는 저장조;

   상기 저장조와 일체로 연결되어 상기 저장조에서 처리된 음식물 쓰레기를 지렁이가 섭취하므로써 처리하는 지렁이 사육조;

   상기 저장조와 서로 일체로 연결되어 상기 저장조로부터 발생한 오폐수를 미생물을 이용하여 정화하므로써, 정화된 오폐수를 상기 지렁이 사육조로 공급하여 습도 조절용으로 사용하며, 침전물은 지렁이 사료로 사용하는 오폐수 처리장치; 그리고

   상기 저장조, 그리고 오폐수 처리장치와 일체로 연결되어 악취를 제거하는 악취 제거장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 오폐수 처리장치는 오폐수를 그 내부에 저장하여 미생물을 이용하여 처리하는 몸체, 상기 몸체의 상부에 장착되어 회전력을 발생하는 모터 조립체, 상기 모터 조립체의 하부에 하향으로 돌출 되어 상기 몸체의 내부에 설치되는 회전축, 상기 회전축에 일체로 형성되어 오폐수 및 미생물을 교반하므로써 서로 혼합시키는 회전날개로 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 회전날개는 서로 반대방향으로 장착되며, 복수개의관통홀이 각각 형성되므로써 미생물과 오폐수를 교반하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
4. 제1 항에 있어서, 상기 지렁이 사육조의 바닥에 파이프를 설치하여 가열수단에 의하여 물을 가열하여 순환시키므로써 겨울에도 상기 지렁이 사육조의 온도가 15 내지 25 도의 온도범위를 유지하게 하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
5. 제4 항에 있어서, 상기 가열수단은 태양열, 심야전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.
6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 악취 제거장치는 육면체 형상의 몸체, 상기 몸체의 내저부에 형성되는 자갈층, 상기 자갈층의 상부에 형성되어 악취를 1 차로 제거하는 제1 숯가루층, 상기 제1 숯가루층의 상부에 형성되어 악취를 2 차로 제거하는 분변토층, 상기 분변토층의 상부에 형성되어 악취를 3 차로 제거하는 제2 숯가루층, 그리고, 상기 과정을 통하여 정화된 공기를 외부로 배출하는 배출구로 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치.