KR102198864B1 - Eco-friendly food waste disposal method using food waste extinction treatment device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음식물쓰레기 분해용 조성물 및 이를 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리 장치를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a food waste treatment method using a composition for decomposing food waste and a food waste extinction treatment apparatus comprising the same.
일반적으로 가정이나 식당에서는 매일매일 많은 양의 음식물쓰레기가 발생된다. 이러한 음식물쓰레기는 통상적으로 전용수집함에 수집된 후 전용차량에 실려 음식물쓰레기 처리장으로 운반되어 처리되고 있다. 이때 음식물쓰레기의 처리는, 과거에는 땅에 매립하는 방식을 취하였으나 토양 환경을 오염시키는 원인이 되어, 최근에는 소각하는 방식을 취하고 있다.In general, a large amount of food waste is generated every day in homes and restaurants. Such food waste is usually collected in a dedicated collection box and then carried on a dedicated vehicle and transported to a food waste treatment plant for treatment. At this time, the disposal of food waste has taken a method of landfilling in the past, but it is a cause of polluting the soil environment, and recently, incineration has been adopted.
그런데 음식물쓰레기에는 80% 이상의 수분이 함유되어 있어 소각시 많은 에너지가 소모되었다. 또한 음식물쓰레기는 쉽게 부패되기 때문에 처리과정에서 많은 악취를 발생하였고, 이에 따라 처리장 주위의 거주환경이 열악해져 많은 사람들로부터 민원의 대상이 되었다.However, since food waste contains more than 80% moisture, a lot of energy was consumed during incineration. In addition, since food waste is easily decayed, many odors were generated during the treatment process, and as a result, the living environment around the treatment plant became poor and became the subject of complaints from many people.
이에 정부에서는 음식물쓰레기의 양을 줄이기 위한 다양한 시도를 진행하고 있다. 그중 한 예가 버려지는 음식물쓰레기의 양에 따라 처리비용을 전담하는 음식물쓰레기 종량제이며, 쓰레기종량제는 2013년부터 시행되고 있다.Accordingly, the government is making various attempts to reduce the amount of food waste. One example is the volume-based food waste system, which is in charge of treatment costs according to the amount of food waste, and the volume-based waste rate system has been in effect since 2013.
이러한 상황 하에서, 향후 우리나라에서 음식물 쓰레기를 처리하는데 연간 수 십조원의 비용이 필요할 것이라는 예측이 나오고 있는 상황에서 가정용 음식물 쓰레기의 감량을 위한 방법들이 제안되어 왔는데, 현재 제안되어 사용되는 방법들은 건조 압축방식과 발효 소멸방식의 2종으로 구분될 수 있다. 건조 압축방식은 음식물 쓰레기의 75%를 차지하는 수분을 가열 등으로 건조시킨 후 물리적으로 압축하여 그 부피를 줄이는 방식인데 유기물들이 그대로 남아있기 때문에 매립 후에 다시 환경오염을 유발하는 문제점이 발생하고 있으며, 발효 소멸방식은 교반과 미생물의 분해 능력을 이용하여 쓰레기 내의 유기물질을 물과 이산화탄소로 분해하는 방식으로 최근에 관심이 증가하고 있는 방식으로, 다양한 미생물 제제를 이용하는 것이 제안되었는데, 예를 들어 대한민국 특허공개공보 제2002-0017873호에서는, "기탁번호 제 KFCC-11204호로 기탁되어 있고, 음식쓰레기 분해에 이용되는 바실러스 아밀로리퀴파시엔스, 바실러스 렌티모버스, 바실러스 서브틸리스, 사카로마이세스 세르비재를 각각 1:1:1:1로 혼합한 미생물 발효제 MDG200과 그들의 배양방법"을 개시하고 있으며, 대한민국 특허공개공보 제2012-0041377호에서는 "호기성 조건에서 음식물쓰레기를 소멸발효처리하기 위한 미생물제제로서, 류코노스톡 메센테로이데스 (Leuconostoc mesenteroides) 및 락토바실루스 델브루에키 서브스페시스 불가리쿠스(Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus)를 함유하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 호기적소멸발효처리용 미생물 제제"를 개시하고 있다.Under such circumstances, methods for reducing household food waste have been proposed in a situation where there is a prediction that it will cost tens of trillion won per year to treat food waste in Korea in the future. It can be classified into two types of fermentation and extinction methods. The dry compression method is a method of reducing the volume by physically compressing the moisture, which accounts for 75% of the food waste, by heating, etc., and then physically compressing the moisture, which causes environmental pollution again after landfilling. The extinction method is a method of decomposing organic substances in waste into water and carbon dioxide using the ability of agitation and the decomposition of microorganisms, and it is a method of increasing interest in recent years, and it has been proposed to use various microbial preparations. In Publication No. 2002-0017873, "Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus lentimobus, Bacillus subtilis, and Saccharomyces cervi material deposited under the accession number KFCC-11204 and used for decomposing food waste. It discloses a microbial fermentation agent MDG200 mixed in 1:1:1:1 and their cultivation method", and Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0041377 discloses "a microbial preparation for extinction and fermentation of food waste under aerobic conditions, Disclosed is a microbial preparation for aerobic fermentation treatment of food waste, characterized in that it contains Leuconostoc mesenteroides and Lactobacillus delbrueckii subspecies bulgaricus." .
이와 같이 종래에는 각 가정에서 발생하는 음식물쓰레기를 발효방식 또는 기계방식의 처리장치에 의해 개별적으로 처리하였으며, 이와 같이 개별적으로 처리된 음식물쓰레기도 각 가정에서 개별적으로 처리하였으므로, 음식물쓰레기의 처리와 관리를 효율적으로 실시하지 못하였다.As described above, in the past, food waste generated in each household was individually treated by a fermentation method or a mechanical treatment device, and the food waste treated individually as described above was also treated individually in each household, so the treatment and management of food waste Was not carried out efficiently.
또한 음식물쓰레기를 수집하는 각 가정의 수집통과 공동수집통에서 악취가 발생하여 주변을 공기를 오염시키는 문제가 있고, 공동수집통을 운반할 때에도 도로변에 악취가 비산되면서 공기를 오염시키는 문제가 있으며, 특히 이와 방법은 공동수집통과 처리장소의 주변에 각종 세균과 파리 모기 등이 서식하게 되는 등 극히 비위생적인 문제가 있다.In addition, there is a problem that odors are generated in the collection bins and common collection bins of each household that collects food waste, polluting the surrounding air, and even when transporting the common collection bins, there is a problem of polluting the air by scattering odors on the roadside. In particular, this method has extremely unsanitary problems, such as various bacteria and flies mosquitoes inhabit around the joint collection passage and the treatment site.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 분쇄된 음식물쓰레기의 교반시 물을 기설정량 분사함으로써, 소멸처리조의 온도 유지를 통해 미생물의 생존을 높이고, 활발한 증식 환경을 마련하여 음식물쓰레기를 완전히 소멸시킬 수 있는 음식물쓰레기 소멸처리 장치를 이용한 음식물쓰레기 처리 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention was conceived to solve the conventional problems as described above, by spraying a predetermined amount of water when stirring the pulverized food waste, increasing the survival of microorganisms through maintaining the temperature of the extinction treatment tank, and providing an active growth environment. It is to provide a food waste treatment method using a food waste destruction treatment device capable of completely extinguishing food waste.
본 발명의 다른 목적으로는 상기 음식물쓰레기 소멸처리 장치에 탑재되는 음식물쓰레기 분해소멸용 조성물의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of preparing a composition for decomposing and extinguishing food waste mounted on the apparatus for disintegrating food waste.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, (a) 각 가정이나 음식점에서 분쇄기를 통해 분쇄된 음식물쓰레기를 연결된 이송배관을 통해 소멸처리조에 유입시키는 단계; (b) 상기 소멸처리조에 유입된 음식물쓰레기를 미생물과 같이 교반조에서 교반하는 단계; (c) 미생물과 교반된 음식물쓰레기를 교반조의 하부측에 설치된 폭기조로 이동시키는 단계; 및 (d) 폭기조에서 미생물과 교반된 음식물쓰레기에 산소를 지속적으로 공급하면서 물이 4cm가 넘지 않도록 계속해서 분사해주는 단계를 포함하는, 음식물쓰레기의 처리 방법을 제공한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem is, (a) introducing the crushed food waste through a grinder in each home or restaurant into an extinction treatment tank through a connected transfer pipe; (b) stirring the food waste introduced into the extinction treatment tank in a stirring tank with microorganisms; (c) moving the microorganisms and the stirred food waste to the aeration tank installed at the lower side of the stirring tank; And (d) continuously supplying oxygen to the food waste stirred with microorganisms in the aeration tank and continuously spraying the water so that the water does not exceed 4 cm, it provides a method for treating food waste.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 소멸처리조에는 상기 미생물의 증식을 돕도록 조명수단이 설치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a lighting means may be installed in the extinction treatment tank to help proliferate the microorganisms.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 교반조는 상기 소멸처리조의 1/2의 지점에 설치되되, 반구형의 그물망으로 형성되어 부피가 작은 음식물쓰레기가 통과할 수 있도록 한 것이다.According to an embodiment of the present invention, the stirring tank is installed at a point of 1/2 of the extinction treatment tank, and is formed as a hemispherical mesh so that food waste having a small volume can pass through.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 교반기는 수평하게 설치되는 교반봉과, 상기 교반봉을 중심으로 나선 길이 방향을 따라 다수개 설치되는 교반날개와, 상기 교반날개의 단부측에 설치되는 사각의 교반패들을 포함하며, 더욱이 13초에서 16초간만 주기적으로 반복 작동되며, 상기 교반기의 반복 작동시에만 상기 분사노즐에서 물이 분사될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the stirrer includes a horizontally installed stirring rod, a plurality of stirring blades installed along a spiral length direction around the stirring rod, and a square stirring plate installed at an end side of the stirring blade. Including, and moreover, it is repeatedly operated periodically for only 13 to 16 seconds, and water can be sprayed from the spray nozzle only when the agitator is repeatedly operated.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 폭기조에는 미생물에 산소를 공급하기 위한 에어공급관이 더 설치될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an air supply pipe for supplying oxygen to microorganisms may be further installed in the aeration tank.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 폭기조에는 상기 분사노즐을 통해 항시 물이 4cm를 넘지 않게 채워지도록 한 것이다.According to an embodiment of the present invention, the aeration tank is always filled with water not exceeding 4 cm through the spray nozzle.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 교반조와 폭기조에는 음식물쓰레기 분해 미생물 및 상기 미생물이 고분자 다공성 폼에 탑재되어 있는 음식물쓰레기 분해소멸용 조성물을 수용할 수 있고, 이를 통해 친환경적인 음식물쓰레기 분해가 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the agitation tank and the aeration tank may contain food waste decomposing microorganisms and a composition for decomposing food waste in which the microorganisms are mounted on a polymer porous foam, thereby enabling environmentally friendly food waste decomposition. Do.
본 발명에 의한 음식물쓰레기 소멸처리 장치를 이용한 음식물쓰레기 분해 방법은, 미생물의 증식과 발효에 대한 최상의 환경이 조성되어 음식물쓰레기를 빠르면서도 완전히 소멸시킬 수 있는 효과가 있다.The food waste decomposition method using the food waste extinction treatment apparatus according to the present invention has the effect of quickly and completely extinguishing the food waste by creating the best environment for the growth and fermentation of microorganisms.
또한, 미생물을 이용한 음식물쓰레기의 처리 과정에서 악취가 최소화되고, 절전과 소음 발생이 거의 없는 효과가 있다. In addition, in the process of treating food waste using microorganisms, odors are minimized, and there is an effect of little power saving and generation of noise.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리 장치의 정면도이고,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리 장치의 측면도이다.1 is a front view of an apparatus for disinfecting food waste according to an embodiment of the present invention,
2 is a side view of an apparatus for disinfecting food waste according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
여기서 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리 장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리 장치의 측면도이다.Here, FIG. 1 is a front view of an apparatus for disinfecting food waste according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of an apparatus for disinfecting food waste according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 음식물쓰레기 처리 방법은, 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같은 음식물쓰레기 소멸장치를 이용하는 바, 상기 음식물쓰레기 소멸장치는 크게 분쇄된 음식물쓰레기가 유입되는 소멸처리조(100)와, 소멸처리조(100)에 설치되는 교반조(110) 그리고 소멸처리조(100)의 하측에서 음식물쓰레기를 재차 미생물을 통해 소멸처리하는 폭기조(140)를 포함할 수 있다.The food waste treatment method of the present invention uses a food waste disintegration device as shown in FIG. 1 or 2, and the food waste disinfection device includes a
먼저, 소멸처리조(100)는, 직사각형의 틀 형상으로 내부에 공간이 마련되고, 금속재로 제작되는 것이 바람직할 수 있다.First, it may be preferable that the
그리고 소멸처리조(100)에는 유지보수를 위하여 개폐 가능한 덮개(101)가 설치될 수 있으며, 더욱이 각 가정이나 음식점의 싱크대 하부측에 설치된 별도의 분쇄기(미도시)를 통해 음식물쓰레기가 분쇄된 후 이송배관(10)을 통해 유입되는 것이다. 따라서 이송배관(10)은 각 가정이나 음식점에서부터 연결되어 소멸처리조(100)의 상부측에 연결 설치되는 것이다.In addition, a
더 나아가 분쇄기를 통해 음식물쓰레기에 포함된 수분이 어느 정도 하수관을 통해 배출된 상태이기에 이송배관(10)측에는 미도시되었으나, 음식물쓰레기의 원활한 이송을 위하여 송풍기가 설치될 수도 있다.Furthermore, although not shown on the side of the
그리고 소멸처리조(100)에는 상부측으로 외부 수도관과 연결되어 물을 분사하기 위한 분사노즐(102)이 다수개 설치될 수 있으며, 분사노즐(102)을 통해 분사되는 물은 하기에서 자세히 설명하겠지만, 기설정량만큼 주기적으로 분사되어 미생물의 생존 및 증식을 도울 수 있다.In addition, a plurality of
따라서 분사노즐(102)은 다수개가 설치되되, 하부의 교반조(110)를 향하도록 설치되는 것이 바람직할 수 있다.Therefore, a plurality of
또한, 소멸처리조(100)에는 미생물의 증식을 돕도록 조명수단(104)이 설치될 수 있다.In addition, a lighting means 104 may be installed in the
조명수단(104)으로는 복수파장 및 단일 파장의 LED조명이 사용될 수 있으며, 구체적으로는, 복수파장으로 형광램프(fluorescent lamp)를 이용하였으며, 단일파장은 청색 LED(450 nm), 황색 LED(590 nm) 그리고 적색 LED(630 nm)를 이용하였다. 이때, 빛의 광도는 50 내지 600W/m2까지 자유롭게 조절 가능한 조명장치를 설치하였으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As the lighting means 104, LED lighting of multiple wavelengths and single wavelengths may be used, and specifically, a fluorescent lamp was used with multiple wavelengths, and the single wavelength is blue LED (450 nm), yellow LED ( 590 nm) and a red LED (630 nm) were used. At this time, a lighting device capable of freely adjusting the intensity of light from 50 to 600 W/m 2 is installed, but is not limited thereto.
그리고 조명수단(104)외에도 다른 실시예에 따라 미도시되었으나, 온도 및 습도 조절 가능한 미생물배양기와 온도센서가 더 설치될 수도 있다.In addition to the lighting means 104, although not shown according to other embodiments, a microbial incubator and a temperature sensor capable of controlling temperature and humidity may be further installed.
한편, 조명수단(104)이 위치하는 소멸처리조(100)에는 교반조(110)를 관찰 촬영하는 카메라 장치(106)가 설치되어 있을 수 있다. On the other hand, in the
여기서 조명수단(104)과 카메라 장치(106)는 미도시되었지만, 관리 서버 및/또는 사용자 단말과 소정의 통신 기술(예; IoT 통신 기술)에 기반하여 정보 및/또는 신호를 송수신할 수 있다.Here, although the lighting means 104 and the
카메라 장치(106)가 촬영하여 영상 및/또는 이미지 정보를 획득하는 대상을 나타낼 수 있으며, 촬영 대상은 관리 서버에 의해 설정/재설정되거나 및/또는 사용자가 사용자 단말을 통하여 조작함으로써 설정/재설정될 수 있다.The
여기서 관리 서버는 카메라 장치(106)를 통하여 촬영되는 교반조(110)에 대한 영상 및/또는 이미지 정보를 획득하고, 상기 영상 및/또는 이미지 정보로부터 사용자에 상응하는 객체를 인식할 수 있다. 이를 위해 관리 서버의 제어 모듈은 HOG(Histogram of Oriented Gradient), Haar-like feature, Co-occurrence HOG, LBP(local binary pattern), FAST(features from accelerated segment test) 등과 같은 객체 특징 추출을 위한 다양한 알고리즘을 통하여, 상기 영상 및/또는 이미지 정보에서 사용자에 상응하는 객체(음식물쓰레기)의 윤곽선을 획득할 수 있다.Here, the management server may acquire an image and/or image information about the stirring
그리고 소멸처리조(100)내에 설치되어 음식물쓰레기를 미생물과 같이 교반하는 교반기(120)와 교반조(110)를 포함할 수 있다.In addition, it may include a
교반조(110)는 소멸처리조(100)의 1/2의 지점 정도에 상방이 개구된 반구형태를 가지고서 설치되며, 금속재의 그물망으로 제작될 수 있다.The
따라서 그물망의 교반조(110)에서 교반시 작은 음식물쓰레기가 통과할 수 있도록 하였으며, 제작 과정에서 그물망의 크기는 조절이 가능할 수 있다.Therefore, when agitating in the stirring
상기 교반조(110)에는 음식물쓰레기와 같이 미생물이 존재되어 교반과 동시에 소멸도 진행될 수 있다.Microorganisms such as food waste are present in the
그리고 교반조(110)에 설치되는 교반기(120)는 반구의 교반조(110) 중심에 수평하게 교반봉(121)이 설치되며, 교반봉(121)을 따라 나선 길이 방향을 따라 교반날개(122)가 다수개 설치될 수 있고, 각 교반날개(122)의 단부측에는 사각의 교반패들(123)이 설치될 수 있다.And the
여기서 교반봉(121)는 기어축(130)과 기어축(130)에 연결된 체인벨트(132), 체인벨트(132)에 연결된 모터(134)에 의하여 회전이 가능하며, 모터(134)는 정, 역회전이 가능하고, 저속 회전으로 설정되는 것이 바람직할 수 있다.Here, the stirring
더욱이 제어모듈에 의하여 n분 정도 회전 작동을 멈추었다가 13초~16초정도 회전 작동되었다를 주기적으로 반복 작동하게 된다. Moreover, the rotation operation is stopped for n minutes by the control module, and then the rotation operation is performed for 13 to 16 seconds.
그리고 소멸처리조(100)의 하부측에 설치되어 그물망의 교반조를 통해 배출된 비교적 작은 음식물쓰레기를 재차 미생물을 통해 소멸처리하는 폭기조(140)를 포함한다.And it includes an
폭기조(140)는 소멸처리조(100)의 하부측에 바로 위치되어 일정 공간이 마련되고, 미생물이 생존하는 공간이며, 상기 미생물에 산소를 공급하기 위한 에어공급관(142)이 더 설치될 수 있다.The
또한, 폭기조(140)에는 분사노즐(102)을 통해 항시 물이 4cm를 넘지 않게 채워지는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the
한편, 교반조(110)와 폭기조(140)에 있는 미생물은, 발효효소를 다공성 고분자 폼 등에 전착시킨 균상담체를 유동시켜서 음식물쓰레기를 분해 및 소멸시키는 것으로서, 제취(除臭) 효과가 높다.On the other hand, the microorganisms in the
상기 미생물은, 너도밤나무의 부엽토 및 유산균 등 각종 인체에 무해하며 효과적으로 음식물쓰레기를 분해할 수 있는 미생물과 광합성 세균 및 미세조류 등을 혼합하여 제조하였다.The microorganisms were prepared by mixing microorganisms that are harmless to various human bodies such as beech humus and lactic acid bacteria and can effectively decompose food waste, photosynthetic bacteria, and microalgae.
구체적으로, 상기 미생물은 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 류테리(Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis); 비피도박테리움 브레비(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 인팬티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 락티스(Bifidobacterium lactis), 비피도박테리움 애니말리스(Bifidobacterium animalis), 비피도박테리움 애니말리스 락티스(Bifidobacterium animalis ssp. Lactis), 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum); 로도박터 스페로이드스(Rhodobacter sphaeroides), 로도박터 캡슐라타(Rhodobacter capsulata), 로도박터 러브럼(Rhodobacter rubrum); 류코노스톡 김치(Leuconostoc kimchi), 스트렙토코커스 써모필러스(Streprococcus thermophiles) 및 엔테로코커스 패시움(Enterococcus faecium)으로, 락토바실러스 속 11종, 비피도박테리움 속 7종, 광합성 세균인 로도박터 속 3종 및 기타 프로바이오틱스 3종으로 구성하였다.Specifically, the microorganisms are Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus acidophilus, and Lactobacillus acidophilus. Lactobacillus paracasei), Lactobacillus salivarius (Lactobacillus salivarius), Lactobacillus biasing Li (Lactobacillus gasseri), Lactobacillus helveticus carcass (Lactobacillus helveticus), Lactobacillus flow Terry (Lactobacillus reuteri), Lactobacillus Bulgaria kusu (Lactobacillus bulgaricus), Lactobacillus brevis ; Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium lactis , Bifidobacterium ani Malis ( Bifidobacterium animalis ), Bifidobacterium animalis ssp. Lactis , Bifidobacterium longum ; Rhodobacter sphaeroides , Rhodobacter capsulata , Rhodobacter rubrum ; Leuconostoc kimchi, Streprococcus thermophiles and Enterococcus faecium , 11 species of Lactobacillus, 7 species of Bifidobacterium, 3 of Rhodobacterium, a photosynthetic bacterium It consisted of three species and other probiotics.
상기 미세조류는, 규조류(Diatom)인 페오닥틸럼 트리코뉴튬(Phaeodactylum tricornutum), 스켈레토네마(골편돌말속, Skeletonema sp.), 저서성 규조류인 니트치아(Nitzschia sp.) 및 녹조류인 클로렐라 불가리스(Chlorella vulgaris)로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 것을 사용할 수 있으며, 더욱 구체적으로는 상기 미세조류를 전부 사용한 것일 수 있고, 가장 구체적으로는 페오닥틸럼 트리코뉴튬 : 스켈레토마 : 니트치아 : 클로렐라 불가리스가 3:4:2:5의 중량비로 혼합된 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. The microalgae are diatoms (Phaeodactylum tricornutum ), skeletonema ( Skeletonema sp.), benthic diatoms, Nitzschia sp., and green algae, Chlorella vulgaris ( Phaeodactylum tricornutum ). Chlorella vulgaris ) can be used one or more selected from the group consisting of, and more specifically, all of the microalgae may be used, and most specifically, Feodactylum Triconutium: Skeletoma: Nittia: Chlorella vulgaris 3 It may be mixed in a weight ratio of :4:2:5, but is not limited thereto.
상기 미세조류는 가장 활발한 활성을 보이는 빛의 파장대가 모두 다르기 때문에, 상기한 비율을 초과하거나 미달하는 경우에는 해당 미세조류의 적정한 생존조건이 갖추어지지 않은 상황에서 하나 이상의 균주가 전부 사멸하는 일이 발생할 수 있으며, 상기 비율을 유지하는 경우에만 상호적 공생관계를 통해 생존에 불리한 조건 하에서도 사멸하지 않고 계속해서 증식 및 활성을 유지할 수 있다.Since the microalgae have all different wavelength bands of light showing the most active activity, if the ratio exceeds or falls short of the above ratio, one or more strains may all die without proper survival conditions for the microalgae. Only when the above ratio is maintained, it is possible to continue proliferation and activity without dying even under conditions unfavorable to survival through mutual symbiotic relationship.
즉, 본 발명의 상기 미생물은 락토바실러스 속 11종, 비피도박테리움 속 7종, 로도박터 속 3종, 기타 프로바이오틱스 3종 및 미세조류 4종을 포함하여 총 28종의 다양한 미생물 군집을 형성함으로써, 조명수단(104)로부터 얻은 빛을 이용한 광합성 및 음식물쓰레기의 분해과정을 통해 필요한 영양분을 공급받아 지속적인 활성 및 증식이 가능하다. 또한, 동시에 분해과정에서 발생할 수 있는 유독물질을 다양한 종류의 미생물 군집에서 자체적으로 처리할 수 있도록 하는, 일종의 미세 생태계(biome)을 형성하는 것을 특징으로 하는 것이다.That is, the microorganisms of the present invention form a total of 28 various microbial communities, including 11 species of Lactobacillus, 7 species of Bifidobacterium, 3 species of Rhodobacterium, 3 other probiotics, and 4 microalgae. , By receiving necessary nutrients through photosynthesis using light obtained from the lighting means 104 and decomposition of food waste, continuous activation and proliferation are possible. In addition, it is characterized in that it forms a kind of micro-biome that allows toxic substances that may occur during the decomposition process to be treated by various types of microbial communities on its own.
구체적으로는 미세조류와 나머지 균류의 중량비가 2:7 내지 7:2, 더욱 구체적으로는 3:5 내지 5:3, 가장 구체적으로는 3:4의 비율로 혼합되도록 하는 경우 음식물쓰레기의 분해 효율 및 제취 효과가 우수하였다.Specifically, when the weight ratio of microalgae and the rest of the fungi is mixed in a ratio of 2:7 to 7:2, more specifically 3:5 to 5:3, most specifically 3:4, the efficiency of decomposition of food waste And the deodorizing effect was excellent.
또한, 상기 미생물은 조명의 빛 파장에 따라 미생물의 활성 및 증식 수준이 다르기 때문에, 소멸처리조 내부의 환경 조건을 감지하여 조명 및 온도 조건을 조절함으로써 음식물쓰레기의 종류에 따라 효과적이고 신속한 음식물쓰레기 분해소멸이 가능해질 수 있다.In addition, since the microorganisms have different levels of activity and proliferation of microorganisms according to the light wavelength of the light, effective and rapid decomposition of food waste according to the type of food waste by controlling the lighting and temperature conditions by sensing the environmental conditions inside the extinction treatment tank Extinction may become possible.
한편, 상기 미생물은 미생물 혼합체가 고분자 다공성 폼에 탑재되어 있는 형태의 식물쓰레기 분해소멸용 조성물로 존재할 수 있다.Meanwhile, the microorganism may exist as a composition for decomposing and extinguishing plant waste in a form in which a microbial mixture is mounted on a polymer porous foam.
상기 고분자 다공성 폼은 생분해성 발포 고분자를 이용한 것으로, 중량평균 분자량이 40,000 내지 200,000일 수 있으며, 50,000 내지 100,000 사이인 것이 바람직하다. 중량평균 분자량이 50,000 미만일 경우, 다공성 폼의 기계적 물성 예컨대 내충격성이 충분하지 못하여 쉽사리 파괴가 가능하여, 내부에 탑재된 미생물을 효과적으로 보호하지 못할 수 있다. 반대로, 중량평균 분자량 100,000을 초과할 경우, 전단 점도의 증가에 따라 프로필렌 고분자로부터 형성된 발포체의 미세기공이 지나치게 조밀하여 발포체로서의 기능 향유에 제한이 발생하거나, 발포 프로필렌 고분자의 제조공정상 발포체의 효율적인 형성이 제한되어 생산단가의 증가가 초래될 수 있다.The polymeric porous foam is a biodegradable foamed polymer, and may have a weight average molecular weight of 40,000 to 200,000, and preferably between 50,000 and 100,000. If the weight average molecular weight is less than 50,000, the mechanical properties of the porous foam, such as impact resistance, are not sufficient and can be easily destroyed, so that microorganisms mounted therein may not be effectively protected. On the contrary, when the weight average molecular weight exceeds 100,000, the micropores of the foam formed from the propylene polymer are too dense due to the increase in shear viscosity, thereby limiting the enjoyment of the function as a foam, or the efficient formation of the foam during the manufacturing process of the expanded propylene polymer. It is limited, which can lead to an increase in production cost.
또한, 상기 생분해성 고분자는 피엘에이(polylactic acid, PLA), 피지에이(polyglycolic acid, PGA), 피씨엘(polycaprolactone, PCL), 피비에스(polybutylene succinate, PBS), 피비에이티(poly(butylenes adipate-co-terephthalate), PBAT) 또는 이들의 공중합체 중 선택되는 어느 1종 단독 또는 2종의 혼합물일 수 있다. 특히, 생분해 기능과 아울러 가수분해되어 단량체의 유기산으로 분해된다는 점에서 생분해제로서 지방산 에스테르 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 분해된 유기산은 산화제로 작용하여 다공성 폼의 추가적인 화학적 분해를 가속화시키는 역할을 수행할 수 있다. 이로서, 상기 미생물이 탑재된 고분자 다공성 폼이 부서지거나, 파괴되어 배출되더라도 자연스럽게 분해되도록 하여 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. In addition, the biodegradable polymers include polylactic acid (PLA), polyglycolic acid (PGA), PCL (polycaprolactone, PCL), polybutylene succinate (PBS), and poly(butylenes adipate). -co-terephthalate), PBAT) or a copolymer thereof may be any one selected from alone or a mixture of two. In particular, it is preferable to use a fatty acid ester compound as a biodegradant in that it is hydrolyzed and decomposed into an organic acid of a monomer in addition to its biodegradation function. Meanwhile, the decomposed organic acid may act as an oxidizing agent to accelerate additional chemical decomposition of the porous foam. As a result, even if the polymer porous foam on which the microorganisms are mounted is broken or destroyed and discharged, it is naturally decomposed, thereby minimizing the impact on the environment.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 음식물쓰레기 소멸처리 장치에 의한 방법으로는, 다시 도 1 또는 도 2를 참고하여 설명한다.A method using the apparatus for disinfecting food waste according to the present invention having the above configuration will be described with reference to FIG. 1 or FIG. 2 again.
(a) 각 가정이나 음식점에서 분쇄기를 통해 분쇄된 음식물쓰레기를 연결된 이송배관을 통해 소멸처리조에 유입시키는 단계와, (b) 상기 소멸처리조에 유입된 음식물쓰레기를 미생물과 같이 교반조에서 교반하는 단계와, (c) 미생물과 교반된 음식물쓰레기를 교반조의 하부측에 설치된 폭기조로 이동시키는 단계 및 (d) 폭기조에서 미생물과 교반된 음식물쓰레기에 산소를 지속적으로 공급하면서 물이 4cm가 넘지 않도록 계속해서 분사해주는 단계를 포함하는 것이다.(a) introducing the crushed food waste through a grinder in each home or restaurant into an extinction treatment tank through a connected transfer pipe, and (b) stirring the food waste flowing into the annihilation treatment tank with microorganisms in a stirring tank Wow, (c) moving the microorganisms and the stirred food waste to the aeration tank installed at the lower side of the stirring tank, and (d) continuously supplying oxygen to the microorganisms and stirred food waste in the aeration tank so that the water does not exceed 4 cm. It includes the step of spraying.
각 단계별로 좀 더 자세히 설명하면, 각 가정이나 음식점의 싱크대 하부측에 설치된 별도의 분쇄기(미도시)를 통해 음식물쓰레기가 잘게 분쇄된 후, 수분이 어느 정도 빠져나간 음식물쓰레기가 이송배관(10)을 통해 이송되어 이송배관(10)과 연결된 소멸처리조(100)로 유입 되어진다.단계(a)In more detail for each step, after the food waste is finely crushed through a separate grinder (not shown) installed at the bottom of the sink of each home or restaurant, the food waste from which moisture has escaped is transferred to the pipe (10). It is transferred through the
소멸처리조(100)로 유입된 음식물쓰레기는 교반조(110)에 낙하되고, 교반조(110)에 있는 미생물과 같이 교반기(120)를 통해 골고루 썩으면서 미생물에 의해 소멸이 시작되게 된다.Food waste introduced into the
이때, 교반기(120)는 모터(134)의 전원 인가에 따라 체인벨트(132)와 기어축(130)을 구동시켜서 교반봉(121)을 회전시키고, 이에 따라 교반날개(122)와 교반패들(123)이 미생물과 같이 음식물쓰레기를 섞게 된다.At this time, the
여기서 모터(134)의 구동은 제어모듈에서 설정된 n분 만큼 쉬었다가 13초~16초 동안 저속으로 회전하게 되며, 교반기(120)의 회전시 제어모듈에 의해 분사노즐(102)에서 물이 분사되어 미생물이 증식할 수 있는 최적의 상태를 만들어 주게 된다.Here, the driving of the
더욱이, 소멸처리조(100)의 내부 온도가 36℃ 이상으로 올라가면 악취가 발생할 수 있기에 온도센서에서 측정된 내부 온도값이 36℃이상이면, 분사노즐(102)을 통해 물을 일시적으로 분사하여 온도를 낮추게 된다.단계(b)Moreover, if the internal temperature of the
또한, 교반조(110)를 통해서 비교적 작은 크기의 음식물쓰레기는 먼저, 빠져나가 폭기조(140)로 유입되고, 교반조(110)에서 소멸과정에서 크기가 작아진 음식물쓰레기도 차례로 그물망의 교반조(110)를 통해 빠져나가게 된다.단계(c)In addition, the food waste of a relatively small size through the stirring
그리고 폭기조(140)로 유입된 음식물쓰레기는 에어공급관(142)로부터 유입되는 산소와 같이 미생물과 반응하여 소멸되며, 더 나아가 미생물의 증식과 원활한 소멸 처리를 위하여 폭기조(140)에는 대략 4cm정도의 물이 채워지게 된다.단계(d)In addition, food waste introduced into the
그리고 교반조(110)에서 교반되고 있는 상태는 온도센서에서 내부 온도를 체크하게 되고, 카메라 장치(106)에서는 교반기(120)의 작동 상태나 음식물쓰레기가 적정량 투입되었는지 또는 소멸 속도 등을 체크할 수 있다.And when the agitating
전술한 바와 같은 기능들로 인해, 미생물의 증식과 발효에 대한 최상의 환경이 조성되어 음식물쓰레기를 빠르면서도 완전히 소멸시킬 수 있다.Due to the above-described functions, the best environment for the growth and fermentation of microorganisms is created, and food waste can be quickly and completely destroyed.
또한, 미생물을 이용한 음식물쓰레기의 처리 과정에서 악취가 최소화되고, 절전과 소음 발생이 거의 없다. In addition, odors are minimized in the process of treating food waste using microorganisms, and there is little power saving and noise generation.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is limited to the described embodiments and should not be determined, and should be determined by the scope of the claims and equivalents as well as the scope of the claims to be described later.
10 : 이송배관 100 : 소멸처리조
102 : 분사노즐 104 : 조명수단
106 : 카메라 장치 110 : 교반조
120 : 교반기 121 : 교반봉
122 : 교반날개 123 : 교반패들
130 : 기어축 132 : 체인벨트
134 : 모터 140 : 폭기조
142 : 에어공급관10: transfer pipe 100: annihilation treatment tank
102: injection nozzle 104: lighting means
106: camera device 110: stirring tank
120: stirrer 121: stirring rod
122: stirring blade 123: stirring paddle
130: gear shaft 132: chain belt
134: motor 140: aeration tank
142: air supply pipe
Claims (6)
(b) 상기 소멸처리조에 유입된 음식물쓰레기를 미생물과 같이 교반조에서 교반하는 단계;
(c) 미생물과 교반된 음식물쓰레기를 교반조의 하부측에 설치된 폭기조로 이동시키는 단계; 및
(d) 폭기조에서 미생물과 교반된 음식물쓰레기에 산소를 지속적으로 공급하면서 물이 4cm가 넘지 않도록 계속해서 분사해주는 단계를 포함하며,
상기 미생물은, 음식물쓰레기를 분해하기 위한 미생물, 광합성 세균 및 미세조류가 혼합된 것이고,
상기 음식물쓰레기를 분해하기 위한 미생물은, 락토바실러스 플랜타룸(Lactobacillus plantarum), 락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus), 락토바실러스 카제이(Lactobacillus casei), 락토바실러스 애시도필러스(Lactobacillus acidophilus), 락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei), 락토바실러스 살리바리우스(Lactobacillus salivarius), 락토바실러스 가세리(Lactobacillus gasseri), 락토바실러스 헬베티커스(Lactobacillus helveticus), 락토바실러스 류테리(Lactobacillus reuteri), 락토바실러스 불가리쿠스(Lactobacillus bulgaricus), 락토바실러스 브레비스(Lactobacillus brevis); 비피도박테리움 브레비(Bifidobacterium breve), 비피도박테리움 비피덤(Bifidobacterium bifidum), 비피도박테리움 인팬티스(Bifidobacterium infantis), 비피도박테리움 락티스(Bifidobacterium lactis), 비피도박테리움 애니말리스(Bifidobacterium animalis), 비피도박테리움 애니말리스 락티스(Bifidobacterium animalis ssp. Lactis) 및 비피도박테리움 롱검(Bifidobacterium longum)으로 이루어지며,
상기 광합성 세균은, 로도박터 스페로이드스(Rhodobacter sphaeroides), 로도박터 캡슐라타(Rhodobacter capsulata), 로도박터 러브럼(Rhodobacter rubrum)으로 이루어지고,
상기 미세조류는, 페오닥틸럼 트리코뉴튬(Phaeodactylum tricornutum), 스켈레토네마(Skeletonema sp.), 니트치아(Nitzschia sp.) 및 클로렐라 불가리스(Chlorella vulgaris)가 3:4:2:5의 중량비로 혼합된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리 방법.
(a) introducing the crushed food waste through a grinder in each home or restaurant into an extinction treatment tank through a connected transfer pipe;
(b) stirring the food waste introduced into the extinction treatment tank in a stirring tank with microorganisms;
(c) moving the microorganisms and the stirred food waste to the aeration tank installed at the lower side of the stirring tank; And
(d) continuously supplying oxygen to the food waste stirred with microorganisms in the aeration tank and continuously spraying the water so that it does not exceed 4 cm,
The microorganism is a mixture of microorganisms, photosynthetic bacteria and microalgae for decomposing food waste,
Microorganisms for decomposing the food waste are Lactobacillus plantarum, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus casei, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus acidophilus Paracasei ( Lactobacillus paracasei), Lactobacillus salivarius ( Lactobacillus salivarius), Lactobacillus gasseri, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus reuteri ( Lactobacillus reuteri) Lactobacillus bulgaricus), Lactobacillus brevis ; Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium lactis , Bifidobacterium ani Malis ( Bifidobacterium animalis ), Bifidobacterium animalis lactis ( Bifidobacterium animalis ssp.Lactis ) and Bifidobacterium longum ( Bifidobacterium longum ),
The photosynthetic bacterium is, also made of a bakteo spheroid's (Rhodobacter sphaeroides), also bakteo capsule rata (Rhodobacter capsulata), bakteo Love column (Rhodobacter rubrum) also,
The microalgae, Phaeodactylum tricornutum ( Phaeodactylum tricornutum ), Skeletonema ( Skeletonema sp.), nitchia ( Nitzschia sp.) and Chlorella vulgaris ( Chlorella vulgaris ) are mixed in a weight ratio of 3:4:2:5 Food waste disposal method, characterized in that.
각 가정이나 음식점에서 분쇄기를 통해 분쇄된 음식물쓰레기를 연결된 이송배관을 통해 유입시키는 상기 소멸처리조에는,
상기 소멸처리조를 관찰 촬영하기 위한 카메라 장치가 설치되어 소멸처리조 내부의 환경 조건을 감지함으로써 조명 및 온도 조건을 조절하는 것을 특징으로 하는, 음식물쓰레기의 처리 방법.
The method of claim 1,
In the annihilation treatment tank in which food waste crushed through a grinder in each home or restaurant is introduced through a connected transfer pipe,
A method for treating food waste, characterized in that a camera device for observing and photographing the extinguishing treatment tank is installed to detect environmental conditions inside the extinguishing treatment tank to adjust lighting and temperature conditions.
상기 교반조는,
13초에서 16초간만 주기적으로 반복 작동되며, 교반기의 반복 작동시에만 분사노즐에서 물이 분사되는 것을 특징으로 하는, 음식물쓰레기의 처리 방법.
The method of claim 1,
The stirring tank,
A method of treating food waste, characterized in that the operation is periodically repeated only for 13 to 16 seconds, and water is sprayed from the spray nozzle only when the agitator is repeatedly operated.
상기 교반기는,
수평하게 설치되는 교반봉과,
상기 교반봉을 중심으로 나선 길이 방향을 따라 다수개 설치되는 교반날개와,
상기 교반날개의 단부측에 설치되는 사각의 교반패들을 포함하는 것을 특징으로 하는, 음식물쓰레기의 처리 방법.
The method of claim 3,
The stirrer,
A horizontally installed stirring rod,
A plurality of stirring blades installed along the spiral length direction around the stirring rod,
Characterized in that it comprises a square stirring paddle installed on the end side of the stirring blade, food waste treatment method.
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