KR102323490B1 - 유기성 폐기물 순환분해처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 순환분해처리장치에 관한 것으로서, 구체적으로 유기성 폐기물을 발효처리함에 있어서 혐기성 미생물과 호기성 미생물이 최적의 환경에 의해서 발효작용을 할 수 있도록 하는 순환분해처리장치에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 다각형 폐 이동경로를 형성하도록 배치되는 복수개의 경사이송부(100)를 구비하는 유기성 폐기물 분해처리장치로서, 상기 각 경사이송부(100)의 하단에 후단이 연결되는 연결이송부(200); 상기 이송연결부의 선단에 하단이 연결되어 연결이송부(200)로부터 이송되는 유기성 폐기물을 인접한 경사이송관(110) 상단의 순환호퍼(120)로 전달하도록 구비된 상승이송부(300);를 포함하되, 상기 상승이송부(300)의 상단은 유기성 폐기물을 인접한 경사이송부(100) 상단의 순환호퍼(120)로 낙하시켜 투입시키는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 유기성 폐기물 순환분해처리장치이다.

Description

유기성 폐기물 순환분해처리장치{AN APPARATUS FOR CYCLING OGANIC WASTE DECOMPOSTING PROCESS}

본 발명은 유기성 폐기물 순환분해처리장치에 관한 것으로서, 구체적으로 유기성 폐기물을 발효처리함에 있어서 혐기성 미생물과 호기성 미생물이 최적의 환경에 의해서 발효작용을 할 수 있도록 하는 순환분해처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 대용량의 음식물쓰레기와 같은 유기성 폐기물들을 처리하기 위해서 미생물에 의한 소멸처리 방식을 취하고 있다. 유기성 폐기물에는 음식물 쓰레기 뿐만 아니라 축분 또는 농수산 폐기물을 포함한다. 여기에서서 유기성 폐기물이라 함은 이와 같은 종류를 모두 포함하는 의미로 해석된다.

가정이나 음식점, 축산 농가, 농수산 원자재를 가공하는 식료품 가공 공장 등에서는 막대한 양의 유기성 폐기물이 배출된다. 특히 유기성 폐기물은 많은 수분을 함유하고 있는 경우가 많아서 수분을 건조해야 하므로 이들 유기성 폐기물을 처리하는데는 많은 에너지와 시간을 필요로 한다. 이에 미생물의 발효 분해능력을 이용하여 유기성 폐기물을 분해하게 되면 사용되는 에너지를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 잔여물을 최소화하는 것이 가능하다.

이와 같이 미생물을 이용하는 음식물쓰레기 발효처리장치가 많이 개발되고 또한 활용되고 있다. 한 예로서, 선행문헌의 종래기술은 음식물쓰레기처리규모가 큰 대용량의 음식물쓰레기 발효처리장치에 관한 것으로 발효조를 사방 네개 기둥위에 세워서 입식으로 하여 적은 면적의 공간에도 설치 이용하게 하고 발효조 하부를 점차 좁혀진 경사부를 이룬 중앙 공간부에 원반형용기를 고정하고 상부 유출공을 가진 도입원통간에 이송안내관을 수직 설치하여 상단에 배출날개편을 하단에 도입날개편을 가진 이송스크류를 이송안내관내에 위치되게 상하의 베어링으로 설치하여 하부에서 상부로 음식물쓰레기 이송과 발효조에 미리 투입한 미생물의 혼합이 원활히 이루어지게 하고 발효조내의 상,중,하부에 공기주입을 위한 공기공급파이프를 각각 설치하여 발효에 적당량의 공기주입하도록 한 것이다.

그러나, 입식으로 구비된 처리조 내부에 유기성 폐기물이 적층되므로 공기를 적절하게 공급하는 것이 곤란하여 발효분해처리 효율이 현저하게 떨어지는 단점이 있다.

이에 본 발명의 발명자는 혐기성 미생물과 호기성 미생물이 상호 보완작용을 통해서 분해처리의 효율성을 극대화하여 잔류 폐기물량의 최소화 더 나아가 완전 분해를 가능하게 하는 순환분해 처리장치를 착안하게 되었다.

선행문헌 : 한국등록실용신안공보 제20-0383013호 (2005. 04. 20. 등록)

본 발명의 목적은 미생물에 의한 유기성 폐기물의 발효분해처리 효율을 극대화할 수 있는 순환분해처리장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유기성 폐기물의 처리를 위한 에너지 소비를 최소화할 수 있는 궁극적인 순환분해처리장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여,

본 발명은 복수개의 단위처리장치를 연속적으로 연결하여 순환 이동경로를 형성하는 유기성 폐기물 순환분해처리장치로 구성하되,

상기 단위처리장치는,

유기성 폐기물이 천천히 하향 이송되면서 발효분해되도록 경사되어 설치되는 경사이송부(100);

상기 경사이송부(100)의 하단에 연결되되, 유기성 폐기물을 인접한 경사이송관(110) 상단의 순환호퍼(120)로 전달하도록 구비된 상승이송부(300);

상기 상승이송부(300)의 상단은 인접한 경사이송부(100) 상단의 순환호퍼(120) 상부에 위치하여 유기성 폐기물을 상기 순환호퍼(120)로 낙하시켜 투입시키도록 구성된다.

바람직하게, 본 발명은 상기 경사이송부(100)와 상기 상승이송부(300) 사이에 구비되어 상기 유기성 폐기물을 상기 경사이송부로부터 상기 상승이송부로 전달하도록 후단이 상기 경사이송부의 하단에 연결되고, 선단이 상기 상승이송부(300)의 유입단에 연결되는 연결이송부(200);를 더 구비하되,

상기 연결이송부(200)는,

상부에 유기성 폐기물 투입되는 투입호퍼(210);

상기 투입호퍼(210)에서 투입되는 유기성 폐기물과 상기 경사이송부(100)의 하단에서 유입되는 유기성 폐기물을 상기 상승이송부(300) 하단의 유입단으로 토출하는 토출날개(230);를 더 구비한 것이다.

본 발명은 혐기성 미생물과 호기성 미생물의 상호작용에 의해서 유기성 폐기물을 분해시킬 수 있도록 혐기성 미생물에 의한 발효분해과정과 호기성미생물에 의한 발효분해과정이 교대로 이루어지도록 하여 유기성 폐기물이 신속하고 효과적으로 발효분해 처리된다.

본 발명은 경사이송부(100) 상단에서 푸셔에 의해서 유기성 폐기물을 하방으로 밀어주게 되므로 유기성 폐기물은 매우 천천히 대략 6시간동안 하강하게 되며, 유기성 폐기물은 경사이송부(100) 내부에서 혐기성 미생물에 의해서 발효분해된다.

본 발명은 경사이송부(100) 하단에서 상승이송부(300)로 유기성 폐기물을 옮기는 중간에 구비되는 연결이송부(200)를 구비하되, 연결이송부(200)는 회전하는 토출날개(230)에 의해서 유기성 폐기물을 상승이송부(300) 입구로 던져 넣음으로써 유기성 폐기물 내부에 공기를 충분히 공급하여 호기성 미생물이 활발히 발효분해하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 단위처리장치의 일 실시예 측단면도
도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 단위처리장치의 다른 실시예 측단면도
도 3은 도 2에 따른 유기성 폐기물 단위처리장치의 작동흐름도
도 4는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 단위처리장치를 순환구조로 구성한 순환분해장치의 일실시예 구성도
도 5는 본 발명에 따른 경사이송부의 횡단면도 및 작동도

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되고, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.

본 발명에 따른 유기성 폐기물 순환분해처리장치는 도 1에 도시된 바와 같은 단위처리장치가 복수개 연속적으로 연결되어 유기성 폐기물이 순환되면서 분해처리되도록 한 것이다. 도 1 또는 도 2와 같은 단위처리장치는 복수개가 하나의 세트를 이루며 유기 폐기물이 순환되도록 하는 구조를 이루게 배치되어 설치된다. 도 4은 복수개의 단위처리장치가 서로 순환되도록 배치된 일 실시예를 도시한 것으로 순환되는 배치구조는 다양한 형태로 설치될 수 있으며, 도 4의 실시예와 같이 사각형으로 한정되는 것은 아니다.

도 1에 도시된 본 발명의 일시예는 복수개의 단위처리장치를 연속적으로 연결하여 폐 이동경로를 형성하는 유기성 폐기물 분해처리장치로서,

상기 단위처리장치는,

유기성 폐기물이 천천히 하향 이송되면서 발효분해되도록 경사되어 설치되는 경사이송부(100);

상기 경사이송부(100)의 하단에 연결되되, 유기성 폐기물을 인접한 경사이송관(110) 상단의 순환호퍼(120)로 전달하도록 구비된 상승이송부(300);

상기 상승이송부(300)의 상단은 인접한 경사이송부(100) 상단의 순환호퍼(120) 상부에 위치하여 유기성 폐기물을 상기 순환호퍼(120)로 낙하시켜 투입시키는 것으로, 미생물을 이용한 유기성 폐기물 순환분해처리장치이다.

도 2은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리장치의 한 단위를 구성하는 다른 실시예를 도시한 것으로서, 경사이송부(100)와 상승이송부(300) 사이에 연결이송부(200)가 부가된 것이다. 본 발명에 따른 단위처리장치는 길이가 길게 배치되되, 소정의 각도로 경사지도록 배치되는 경사이송부(100), 후단이 상기 경사이송부(100) 하단에 배치되는 연결이송부(200), 그리고 하단이 연결이송부(200)의 선단에 연결되는 상승이송부(300)로 구성되어 하나의 단위 세트를 이룬다.

이와 같은 한 세트의 단위처리장치는 앞에서 언급한 바와 같이 복수개가 연속적으로 연결되어 유기 폐기물이 순환하면서 분해처리되도록 배치된다.

도 3에 의해서 도 2에 도시된 실시예의 단위처리장치 작동방식에 대해서 구체적으로 설명한다. 상기 경사이송부(100)는 그 일단이 높은 위치로 배치되고 타단은 낮은 위치에 배치되어 경사를 형성하도록 설치된다. 상기 높은 위치에 배치된 일단을 경사이송부(100)의 상단이라고 칭하고, 낮은 위치에 배치된 타단을 경사이송부(100)의 하단이라고 칭한다. 유기성 폐기물은 경사이송부의 상단에서 하단으로 느린 속도로 이송되면서 발효되고 분해된다. 이 과정에서는 주로 혐기성 미생물의 발효작용에 의해서 분해처리된다. 상기 유기성 폐기물은 경사이송부(100)를 따라서 하방으로 이송되는 동안 교반되지 않고 유기성 폐기물 더미 상태로 이동된다. 따라서 공기가 유기성 폐기물 더미의 내부로 침투되지 못하므로 혐기성 미생물이 내부에서 활성화되어서 발효 분해한다. 하나의 단위처리장치에서 경사이송부(100)를 이동하는 유기성 폐기물은 약 6시간 정도 천천히 이송되면서 발효분해된다.

상기 경사이송부(100)는 높은 경사도를 가지는 것이 아니고 약 10~30°정도의 낮은 경사도를 가지게 설계되므로 유기성 폐기물이 중력에 의해서 이송되지 못하고 외부 동력에 의해서 이송된다. 다만 경사가 형성되어 있어서 작은 외부동력만으로도 쉽게 하강되면서 이송될 수 있다. 상기 경사이송부의 이송수단은 유압실린더(130)에 의해서 가능하고 또는 다른 대체수단에 의해서도 가능하다. 경사이송부(100)는 도 5와 같이 상부가 개방된 형태의 관상(管狀)일 수 있다. 이러한 구조의 관상 구조가 됨으로써 유기성 폐기물이 발효분해되는 과정은 발열반응으로서 많은 김이 많이 발생하게 되는데 이를 공기중으로 배출하기 위한 것이며, 나아가 유압실린더(130)를 구동하기 위한 구동력을 줄여줄 수 있다.

경사이송부(100)의 상단에는 투입호퍼(210)가 구비되고, 또한 경사이송관(110)을 따라서 발효분해처리되는 유기성 폐기물을 하방으로 밀어주는 구동수단인 푸셔(131)가 구비된다. 푸셔는 다양한 형태로 구비될 수 있으나, 앞에서 언급한 바와 같이 일 예로 유압실린더(130)의 하단에 구비되는 실린더로드의 왕복운동에 의해서 유기성폐기물을 하방으로 밀어주게 된다. 경사이송부(100)의 길이는 그 규모에 따라서 상이하지만 일 실시예로서 30m 가량이 될 수 있다.

이때, 경사이송부(100)의 하단으로부터 배출되는 유기성 폐기물은 연결이송부(200)와 상승이송부(300)를 거쳐서 인접한 타 경사이송부(100)의 상단 순환호퍼(120)로 낙하되어야 한다. 이 과정에서 연결이송부(200)는 경사이송부(100)의 하단으로부터 배출되는 상승이송부(300)로 전달하기 위해서 이송롤러(220)와 토출날개(230)가 순차적으로 구비될 수 있다. 이송롤러는 경사이송부(100)로부터 배출되는 유기성 폐기물을 토출날개(230)로 전달하고 회전하는 토출날개(230)는 유기성 폐기물을 상기 상승이송부(300) 하단부로 토출하게 된다. 이 과정에서 유기성 폐기물에는 골고루 공기가 유입되어 호기성 미생물이 발효작용을 원활하게 수행할 수 있도록 한다. 또한 상기 연결이송부(200)의 상부에는 새로운 유기성 폐기물을 투입하기 위한 투입호퍼(210)가 구비될 수 있다.

상승이송부(300)는 별도의 구동모터에 의해서 회전되는 벨트컨베이어(330)가 구비될 수 있다. 벨트컨베이어(330)는 유입단(310)에서 유기성 폐기물을 받아 상승시켜서 배출단(320)에서 배출되도록 한다. 상승이송부(300)의 이송관 상단을 통해서 배출되는 유기성 폐기물은 인접한 다른 세트의 경사이송부(100) 상단에 구비된 순환호퍼(120)로 유입된다.

앞에서 살핀 바와 같이, 상기 연결이송부(200)는 상기 경사이송부(100)와 상승이송부(300) 사이에 배치되되, 도 1의 실시예와 같이 연결이송부는 생략이 가능하고, 경사이송부의 하단이 상승이송부의 유입단에 직접적으로 연결되는 것이 가능하다.

한편 도 4에서와 같이, 각 단위처리장치는 폐 순환 이동경로를 가지도록 배치될 수 있다. 바람직하게는 사각형이지만 오각형으로 배치될 수 있다. 하나의 단위 세트를 통과하는 유기성 폐기물은 약 6시간 정도의 발효분해를 거치게 되므로 한바퀴를 순환하는데 전체적으로 총 24시간 정도의 발효분해를 거치게 된다. 투입되는 미생물의 종류에 따라서 발효분해의 효과가 달라지는 것이나, 바람직하게는 유기성 폐기물의 완전 발효분해를 가능하도록 하는 혐기성 미생물과 호기성 미생물을 혼합하여 투입하도록 한다.

따라서 본 발명에서는 유기성 폐기물의 투입호퍼(210)를 구비하지만, 발효분해된 폐기물의 배출구는 선택적으로 적용할 수 있다. 즉, 완전 발효분해를 통해서 배출구가 없는 발효분해장치를 구성할 수 있으며 또는 불완전 발효분해를 달성하면서 배출구를 구비하도록 할 수 있다. 이는 통상의 기술자가 선택적으로 적용할 수 있는 것에 해당한다.

100 : 경사이송부
110 : 경사이송관, 120 : 순환호퍼, 130 : 유압실린더
131 : 푸셔
200 : 연결이송부,
210 : 투입호퍼, 220 : 이송롤러, 230 : 토출날개
300 : 상승이송부
310 : 유입단, 320 : 배출단, 330 : 벨트컨베이어

Claims (4)

1. 복수개의 단위처리장치를 연속적으로 연결하여 폐 이동경로를 형성하는 유기성 폐기물 순환분해처리장치로서,
   상기 단위처리장치는,
   유기성 폐기물이 천천히 하향 이송되면서 발효분해되도록 경사되어 설치되는 경사이송부(100);와
   상기 경사이송부(100)의 하단에 연결되되, 유기성 폐기물을 인접한 경사이송관(110) 상단의 순환호퍼(120)로 전달하도록 구비된 상승이송부(300);를 구비하되,
   
   상기 상승이송부(300)의 상단은 인접한 경사이송부(100) 상단의 순환호퍼(120) 상부에 위치하여 유기성 폐기물을 상기 순환호퍼(120)로 낙하시켜 투입시키고,
   
   상기 경사이송부(100)는 상단부에는 푸셔(131)가 구비된 유압실린더(130)가 설치되고,
   상기 푸셔(131)는 상기 순환호퍼(120)의 하부에 배치되어 상기 상승이송부(300)의 상단으로부터 배출낙하되어 상기 순환호퍼(120)로 공급되는 유기성 폐기물을 경사이송부(100)의 하방으로 밀어내며,
   상기 경사이송부(100)는 길이방향을 따라서 상부가 개방된 이송관인 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 유기성 폐기물 순환분해처리장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 경사이송부(100)와 상기 상승이송부(300) 사이에 구비되어 상기 유기성 폐기물을 상기 경사이송부로부터 상기 상승이송부(300)로 전달하도록 후단이 상기 경사이송부(100)의 하단에 연결되고, 선단이 상기 상승이송부(300)의 유입단에 연결되는 연결이송부(200);를 더 구비하되,
   상기 연결이송부(200)는,
   상부에 유기성 폐기물 투입되는 투입호퍼(210);
   상기 투입호퍼(210)에서 투입되는 유기성 폐기물과 상기 경사이송부(100)의 하단에서 유입되는 유기성 폐기물을 상기 상승이송부(300) 하단의 유입단으로 토출하는 토출날개(230);를 더 구비한 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 유기성 폐기물 순환분해처리장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 연결이송부(200)는,
   상기 투입호퍼(210)와 상기 경사이송부(100)로부터 유입되는 유기성 폐기물을 상기 토출날개(230)로 전달하는 복수개의 이송롤러(220)가 설치 구비된 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 유기성 폐기물 순환분해처리장치.

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