KR20010025960A

KR20010025960A - 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010025960A
Application number: KR1019990037062A
Authority: KR
Inventors: 황병범
Original assignee: 황병범
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-04-06

Abstract

개시된 내용은 음식물 찌꺼기, 축분 또는 폐수 슬러지 등과 같은 유기성의 쓰레기를 일괄 처리하여 퇴비로 재활용하도록 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치에 관한 것이다.

개시된 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치는, 수분이 포함된 유기성 원료를 스크류의 회전으로 압축하여 공급하는 수렴수단; 유기성 원료의 건조를 위해 고온의 열풍을 공급하는 열풍발생수단; 수렴수단에서 공급된 유기성 원료를 미세한 입자상태로 비산시키면서 소정의 수분함량을 갖도록 열풍발생수단에서 공급되는 고온의 열풍으로 건조시키는 건조분쇄수단; 건조분쇄수단에서 유입된 입자상태의 원료와 악취가스를 회오리바람을 이용하여 분리·배출하는 퇴비분리수단; 흡입력을 발생하여 건조분쇄수단과 퇴비분리수단에서 악취가스를 흡입하여 이송시키는 흡입력발생수단; 이 흡입력에 의해 유입된 악취가스를 자연물에 분사시켜 제거하는 악취제거수단을 포함하며;

이에 따라 음식물 쓰레기, 축분 또는 폐수 슬러지 등의 유기성 쓰레기를 매립하거나 또는 소각하지 않고 양질의 퇴비 또는 가축의 사료로 재활용할 수 있는 이점이 있다.

Description

유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법 및 장치{Method and Apparatus for convert the organic garbage into compost}

본 발명은 폐기되는 유기성 쓰레기를 퇴비(堆肥)화로 처리하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성인 음식물 찌꺼기 또는 축분(畜糞) 또는 폐수 슬러지 등과 같은 일반 쓰레기를 일괄 수거하여 수분을 적정한 열풍으로 건조시키면서 미세한 입자상태로 분쇄 처리하여 퇴비(堆肥)로 재활용하고 또 건조 및 분쇄과정에서 발생되는 미세한 분진과 악취가스를 포집하여 자연물로 완전하게 필터링(filtering)하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법 및 장치에 관한 것이다.

문명의 발달 및 산업화의 영향으로 인한 환경오염 및 공해문제가 사회적인 문제로 대두되고 있는 것이 현실이다. 그 대표적으로 대기오염, 수질오염, 토양의 오염, 생활 쓰레기 및 산업폐기물 등으로 크게 분류되는데. 그 중에서도 수질오염과 토양오염을 가장 심하게 일으키는 것은 유기성의 축분(돈분)과 하수처리 부산물 및 음식물 쓰레기를 들을 수가 있다.

상기와 같이 수질과 토양을 오염시키는 축분은 육류의 소비증가로 축산업의 규모가 대형화 되어가면서 발생된 문제로서, 소량일 경우에는 자체적으로 처리하여 양질의 비료로 이용 되였으나 발생 량의 증가로 인하여 처리가 문제시되었다.

즉 다시 말해서, 축분의 경우에 있어서는 축협에서 운영중인 퇴비화 공장이 가동되고 있으나 그 방식이 발효제를 첨가한 톱밥과 축분을 혼합하여 자연상태로 발효 건조시켜 퇴비로 생산하는 설비로, 자연조건에 주로 의존하기 때문에 처리 량에 제한을 받아 효율적이지 못하다.

그리고 폐수 슬러지는 하천오염 등의 수질오염 방지를 위해 폐수발생 공장을 비롯해 각 하천하류에 설치된 폐수처리장에서 일괄적으로 수거되어 매립되고 있는데, 매립자체에 있어서 상당한 비용이 들뿐 아니라 토양오염의 문제로 인해 완전한 처리방법이 절실히 요구되는 실정이다.

특히, 수질과 토양을 가장 심하게 오염시키는 음식물 쓰레기에 있어서는 가정 또는 음식점 등에서 하루에 버려지는 양이 너무 막대하다.

이러한 음식물 찌꺼기는 수분을 함유하고 있기 때문에 쉽게 부패되어 심한 악취를 발생시키므로 장기간 보관할 수 없으며, 이를 매립할 경우 침출수 발생으로 인한 토양 및 수질의 오염을 유발하는 등 환경파괴의 원인과 또한 수거 및 운반의 어려움 및 비용이 많이 들어 그 일부를 연소장치에 의존하여 소각(消却)하는 경우가 있는데, 소각 시에 매연가스가 많이 발생하여 또다른 환경오염을 유발시키게 된다.

이와 같은 음식물 쓰레기의 처리문제에 대한 해결책으로 선보였던 기존의 처리장치는 단순히 음식물 쓰레기에 포함되어 있는 수분을 제거하고 압축시켜 이의 부피를 축소시키거나 아예 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄시켜 하수구로 직접 배출하는 압축장치 또는 디스포져로부터 음식물 쓰레기에 발효제를 투입하여 발효제의 분해작용에 의해 음식물 쓰레기를 퇴비화시키는 퇴비화 장치까지 무수히 많은 종류가 개발되고 제품화되어 거래되고 있는 실정이다.

이러한 예는 그 만큼 음식물 쓰레기에 대한 처리문제가 점차 심각해지고 사회 및 환경오염(토양오염, 수질오염)문제로 심각하게 대두되고 있는 것을 잘 반증하고 있는 것이다. 한편, 음식물 쓰레기의 처리방법 중에서 그래도 바람직한 것은 음식물 쓰레기를 탈취기에 넣어 탈취한 다음 발효탱크에서 발효제로 발효시켜 퇴비화 하는 것으로, 근래에는 이와 같은 음식물 쓰레기를 발효시켜 퇴비화 하는 장치가 무수히 개발되어 안출되고 있다.

그러나, 상기와 같은 대부분의 퇴비화 장치는 음식물 쓰레기 등의 처리방식이 단순히 퇴비화시키는 것에 국한되므로 유기물의 종류, 즉 축분, 폐수 슬러지나 기타 장소 및 여건에 따라 유기물 처리방식을 달리할 필요가 있을 경우 그에 유연하게 대처하지 못함은 물론 필연적으로 발효제를 사용하여야 하는 문제점과 또 탈취과정 및 발효과정에서 각각 발생되는 분진과 악취가스를 완전하게 제거하지 못하여 주변의 공기를 더욱더 오염시키게 되는 문제점을 내재하고 있다.

또한, 상기 악취가스를 제거하기 위한 퇴비화 장치도 있지만 이들 대부분은 정화장치 내에 화학약품을 투입하여 제거하는 것으로, 이 또한 화학약품으로 인하여 수질오염과 토양오염 및 대기오염이 더욱 가중되고 인체에 치명적인 해를 끼치는 또다른 문제점을 내재하고 있다.

또한, 탈취기 및 발효탱크의 구조 자체가 너무 복잡하고 음식물 찌꺼기의 투입량에 비해 상대적으로 크게되어 결과적으로 전체적인 부피가 대형화되며, 이것에 의해 설치면적의 확보와 유지 관리비가 과다하다는 단점을 지니고 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 치유하면서도 비용 면에서는 저가의 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치를, 그리고 신뢰성 면에서는 보다 효율적이고 구조가 간단하면서도 양질의 퇴비화 생산이 가능하고 악취제거가 가능한 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치를 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 음식물 찌꺼기, 축분 및 폐수 슬러지 등을 일괄 수거하여 건조탱크에서 원하는 수분함량으로 급속 건조시키고 입자상태로 고르게 분쇄하여 양질의 가축사료 및 퇴비를 생산하도록 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법 및 장치를 제공하는 것이며, 이 퇴비화 처리방법 및 장치는 수렴부에서 압축되어 건조분쇄탱크로 유입되는 유기성 쓰레기를 고온의 열풍으로 소정시간 동안 건조시키고 분쇄칼날을 통해 미세한 입자상태로 분쇄한 후에 상기 입자상태의 퇴비가 최적의 수분함량을 가질 때 배출하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 건조분쇄과정에서 발생되는 폐열과 악취가스 및 미세한 입자상태의 퇴비를 효과적으로 분리하도록 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법 및 장치를 제공하는 것이며, 이 퇴비화 처리방법 및 장치는 입자분리부에서 회오리바람을 이용하여 분리하도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은 건조분쇄과정에서 발생되는 분진과 악취가스를 효과적으로 제거하여 환경공해의 유발을 방지하도록 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법 및 장치를 제공하는 것이며, 이 퇴비화 처리방법 및 장치는 입자분리부에서 분리되어 유입되는 가스중 미세한 분진과 악취를 자연의 물질로 포집 제거하여 주변의 대기를 맑게 하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 구조의 단순화와 설치면적 및 유지 관리비를 최소화하면서도 건조분쇄조 용적 내에서 음식물 찌꺼기, 축분 및 폐수 슬러지 등의 최대의 유기성 쓰레기 처리능력을 발휘할 수 있도록 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치를 제공하는데 있다.

도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 설명에 제공되는 구성도로서,

도 1은 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치를 나타내는 사시도이고,

도 2는 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 내부구성을 보다 상세하게 보인 정단면도이고,

도 3은 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 수렴부와 건조분쇄부 구성을 나타내는 정단면도이고,

도 4는 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 수렴부와 건조분쇄부의 구성을 나타내는 사시도이고,

도 5는 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 퇴비분리부를 보다 상세하게 나타내는 사시도이고,

도 6은 도 5의 Ⅰ-Ⅰ선을 따라 본 단면도이고,

도 7은 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 악취제거부를 나타내는 제1 실시 예의 단면도이고,

도 8은 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 악취제거부를 나타내는 제2 실시 예의 단면도이고,

도 9는 도 4의 건조분쇄부에서 분쇄칼날을 보다 상세하게 나타내는 정면도이다.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

100 : 수렴부 110 : 수렴조

140 : 스크류 200 : 건조분쇄부

210 : 건조탱크 220 : 열풍발생부

261 : 분쇄칼날부 300 : 퇴비분리부

310 : 분리탱크 320 : 에어록부

400 : 악취제거부 450 : 나무껍질

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법은, (1) 수분이 포함된 유기성의 원료를 정량으로 압축하여 투입하는 원료투입과정; (2) 상기 투입된 유기성 원료를 미세한 입자상태로 비산시키면서 고속 분쇄하는 분쇄과정; (3) 상기 분쇄된 미세한 입자를 소정 온도의 열풍으로 급속 건조시키며 상기 건조된 입자가 퇴비로 활용되도록 소정의 수분함량을 가질 때 악취가스와 함께 배출하는 건조과정; (4) 상기 배출된 퇴비의 입자와 악취가스를 회오리바람을 이용하여 분리·배출하는 퇴비분리과정; 및 (5) 상기 분리한 악취가스를 나무껍질로 포집하여 제거하는 정화과정을 포함한다.

바람직하기로, 상기 유기성 원료의 수분함량이 80%라 할 때, 상기 입자의 수분함량을 대략 15% 내지 20%가 되도록 건조시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치에 의하면, (1) 수분이 포함된 유기성 원료를 스크류의 회전으로 압축하여 공급하는 수렴수단; (2) 상기 유기성 원료의 건조를 위해 고온의 열풍을 공급하는 열풍발생수단; (3) 상기 수렴수단에서 공급된 유기성 원료를 미세한 입자상태로 고속 분쇄시키며 상기 분쇄된 입자가 소정의 수분함량을 갖도록 상기 열풍발생수단에서 공급되는 고온의 열풍으로 건조시켜 악취가스와 함께 배출하는 건조분쇄수단; (4) 상기 건조분쇄수단에서 유입된 입자상태의 원료와 악취가스를 회오리바람을 이용하여 분리·배출하는 퇴비분리수단; (5) 흡입력을 발생하여 상기 건조분쇄수단과 퇴비분리수단에서 악취가스를 흡입하여 이송시키는 흡입력발생수단; (6) 상기 흡입력발생수단으로부터 유입된 악취가스를 자연물로 포집하여 제거하는 악취제거수단을 포함한 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 건조분쇄수단은 상기 수렴수단으로부터 원료가 투입되는 건조탱크; 상기 건조탱크의 중앙에 수평으로 관통되어 결합되며 고속으로 회전하는 분쇄샤프트; 서로들간에 소정의 각도와 간격을 유지하면서 상기 분쇄샤프트에 배열·결합되어 상기 투입된 유기성 원료를 비산시키면서 분쇄하는 다수의 분쇄칼날부; 상기 건조탱크의 상부 일 측에 수직상향으로 형성되어 상기 분쇄된 입자의 원료 및 악취가스를 배출하는 입자배출관; 상기 입자배출관의 하부에 결합되며 상기 건조탱크 내에 설치되는 다수의 분쇄칼날부 사이로 수직 이동하여 입자 원료의 건조율을 조정하는 댐퍼로 이루어짐을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 분쇄칼날부는 양 끝단이 소정 각을 가지고 서로 상반된 방향으로 절곡된 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 퇴비분리수단은 상기 흡입력발생수단에 의해 건조분쇄수단에서 입자의 원료와 악취가스를 유입 받고 배기시키는 분리탱크; 상기 유입된 입자의 원료와 악취가스가 회오리를 일으켜 분리되도록 상기 분리탱크의 내부 중앙까지 수직으로 관통되어 악취가스를 배기시키는 가스배기관; 상기 분리탱크의 하부에 설치되어 상기 분리된 입자의 원료를 퇴비로 활용하도록 배출하는 에어록부로 이루어짐을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 악취를 포집하여 제거하는 자연물은 일정한 크기로 절단된 나무껍질인 것을 특징으로 한다.

이와 같이하면, 수분이 포함된 음식물 쓰레기, 축분, 폐수 슬러지 등이 건조분쇄수단에서 퇴비에 가장 적합한 수분함량을 가지고 미세한 입자상태로 분쇄되어 배출되고 또 퇴비분리수단에서 상기 건조과정에서 발생된 악취가스와 미세한 입자상태의 원료를 회오리바람을 이용하여 분리한 후 악취가스는 정화탱크에서 자연 물질인 나무껍질로 포집하여 냄새까지 완전하게 제거시키게 됨은 알 수 있다.

그 결과, 음식물 쓰레기, 축분 또는 폐수 슬러지 등의 유기성 쓰레기를 매립하거나 또는 소각하지 않고 양질의 퇴비 또는 가축의 사료로 재활용할 수 있으며, 또 비용 상승 없이도 최대의 쓰레기 처리능력이 발휘되는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시 예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법 및 장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 설명에 사용되는 각 도면에 있어서, 같은 구성성분에 관해서는 동일한 번호를 부여하여 표시하고 그 중복되는 설명을 생략하는 것도 있다.

또한, 이하의 설명에서는 쓰레기 처리장치로서, 유기성인 음식물 찌꺼기 또는 축분 또는 폐수 슬러지 등을 처리하는 예를 고려한다.

도 1은 본 발명에 따른 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 내부구성을 보다 상세하게 보인 정단면도이며, 도 3은 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 수렴부와 건조분쇄부 구성을 나타내는 정단면도이고, 도 4는 상기 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치의 수렴부와 건조분쇄부의 구성을 나타내는 사시도이다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기의 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치는, 도면에 도시하지 않은 수거통으로부터의 수분이 포함된 유기성의 원료(축분 또는 음식물 찌꺼기 또는 폐수 슬러지)를 공급받아 적정 량으로 압축하여 배출하는 수렴부(100)와, 흡기구(230)를 통해 유입되는 외부의 공기를 가열하여 고온의 열풍을 열풍배기관(270)을 통해 공급하는 내부에 가열히터를 갖는 열풍발생부(220)와, 회전동력을 발생하여 전달하는 동력발생부(250)와, 수렴부(100)에서 압축·배출되어 공급된 유기성의 원료를 동력발생부(250)에서 발생된 회전동력에 의해 미세한 입자상태로 고속 분쇄시키며 그 분쇄된 입자가 소정의 수분함량을 갖도록 열풍발생부(220)에서 공급되는 고온의 열풍을 가지고 건조시켜 악취가스와 함께 배출하는 건조분쇄부(200)와, 건조분쇄부(200)에서 배출되어 공급된 입자상태의 원료와 악취가스 및 열풍을 회오리바람을 이용하여 분리·배출하는 퇴비분리부(300)와, 지지대(365)에 설치되며 건조분쇄부(200)와 퇴비분리부(300)로부터 악취가스를 흡입하여 이송시키는 흡입력발생부(360)와, 이 흡입력발생부(360)의 흡입력에 의해 유입된 악취가스를 소정의 자연 물질로 포집하여 냄새를 제거하는 악취제거부(400)로 구성된다.

상기에서, 수렴부(100)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 일단부가 건조분쇄부(200)에 연결되며 다른 단부에는 원료투입구(150)가 형성되어 상기 수거통으로부터 유기성의 원료를 투입받는 수렴조(110)와, 수렴조(110)의 일 측에 설치되어 회전동력을 발생하는 제1 구동모터(120)와, 수렴조(110) 내에 길이방향으로 설치되며 제1 구동모터(120)의 구동에 의해서 스크류(140)를 회전시켜 상기 유기성의 원료를 건조분쇄부(200)로 압축·공급하는 회전샤프트(130)로 구성된다.

또한, 상기의 동력발생부(250)는 도 1 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 고속으로 회전하는 제1 풀리(251)를 갖는 제2 구동모터(240)와, 제1 풀리(251)와 브이벨트(252)로 결합되어 회전하는 제2 풀리(253)와, 제2 풀리(253)를 지지하면서 상기 회전력을 건조분쇄부(200)에 전달하는 내부에 베어링을 갖는 베어링하우징(254)으로 구성된다.

또한, 상기 건조분쇄부(200)는 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 수렴부(100)의 스크류(140)의 회전 구동에 기인하여 수렴조(110)로부터 유기성의 원료를 공급받는 건조탱크(210)와, 건조탱크(210)의 중앙을 따라 수평으로 관통하며 베어링하우징(267) 및 고정볼트(268)에 의해 양측이 그 건조탱크(210)에 회전 가능케 결합되어 동력발생부(250)의 베어링하우징(254)에서 전달되는 동력으로 고속 회전하는 대략 사각형상을 갖는 분쇄샤프트(260)과, 분쇄샤프트(260)의 축방향을 따라 서로들간에 일정한 각도와 간격조절링(262)에 의해 일정한 간격을 유지하면서 그 분쇄샤프트(260)에 배열·결합되어 상기 투입된 유기성 원료를 비산시키면서 분쇄하는 다수개의 분쇄칼날부(261)와, 건조탱크(210)의 상부 일 측에 수직상향으로 형성되어 상기 분쇄된 입자의 원료 및 악취가스를 배출하는 입자배출관(280)과, 상부의 중앙에 길이방향으로 형성된 수직가이드홀(269)을 통해 입자배출관(280)의 하부에 수직이동 가능하도록 댐퍼조절보트(269)로 결합되며 하부에는 대략 U자형상의 가이드구(266)가 형성되어 건조탱크(210) 내부에 설치되는 다수의 분쇄칼날부(261) 사이로 수직 이동하여 입자 원료의 건조율을 조정하는 댐퍼(264)로 구성된다.

상기에서 다수의 분쇄칼날부(261)는 도 9에 나타내는 바와 같이, 분쇄샤프트(260)에 결합이 용이하도록 중앙에 사각결합구(261c)를 갖는 환원체(261a)와, 그 환원체(261a)의 원주면에 상호 대향되게 형성되며 끝단은 서로 상반된 방향으로 소정의 각도로 절곡된 분쇄칼날(261b)로 구성된다.

또한, 퇴비분리부(300)는 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 흡입력발생부(360)에서 발생된 흡입력에 의해 건조탱크(210)의 입자배출관(280)으로부터 유입된 입자상태의 원료와 악취가스 및 열풍을 분리시켜 배출하는 분리탱크(310)와, 상기 유입된 입자상태의 원료와 악취가스가 회오리를 일으켜 분리되도록 분리탱크(310)의 내부 중앙까지 수직으로 관통된 가스배기관(330)과, 분리탱크(310)의 하부에 설치되어 상기 분리된 입자상태의 원료를 퇴비로 활용하도록 배출하는 회전날개(321)를 갖는 에어록부(320)로 구성된다.

또한, 상기의 흡입력발생부(360)는 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 지지대(365)에 설치되어 회전하는 제3 풀리(361)를 갖는 제3 구동모터(350)와, 제3 풀리(361)와 브이벨트(362)로 결합되어 회전하는 제4 풀리(363)와, 제4 풀리(363)를 지지하고 동력을 전달하는 베어링하우징(364)과, 그 베어링하우징(364)에서 전달되는 동력에 의해 분리탱크(310)의 가스배기관(330)에서 악취가스를 흡입하여 가스유입관(370)을 통해 악취제거부(400)로 송풍시키는 송풍팬(340)으로 구성된다.

또한, 상기에서 악취제거부(400)는 흡입력발생부(360)의 가스유입관(370)으로부터 악취가스를 공급받는 정화탱크(410)와, 그 정화탱크(410)의 내부에 설치되고 가스유입관(370)에 연결되어 유입되는 악취가스를 노즐(430)을 통해 분사하는 분사기(420)와, 분사기(420)의 상부에 설치된 그물망(440)에 놓여져 분사기(420)에서 분사되는 악취가스의 냄새를 제거하는 소정 크기의 나무껍질(450)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 9를 참조하여 이하를 통해 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 수거통에 수거된 각종의 쓰레기, 예컨대 음식물 찌꺼기 또는 축분 또는 폐수 슬러지 등과 같이 수분이 포함된 유기성의 쓰레기를 퇴비화로 재활용하기 위해서 본 발명의 퇴비화 처리장치를 기동시킨 후에 상기 유기성의 쓰레기(이하, "원료" 라 칭함)를 적정량으로 하여 수렴부(100)의 원료투입구(150)를 통해 수렴조(110)에 투입하는 원료투입과정을 수행한다.

이와 같이 정량의 유기성의 원료가 수렴조(110) 내로 투입되면 수렴부(100)의 제1 구동모터(120)가 구동하여 수렴조(110) 내부의 회전샤프트(130)를 회전시키며, 이것에 의해 스크류(140)가 회전을 하면서 상기 투입된 정량의 유기성의 원료를 건조분쇄부(200)쪽으로 압축·이송시켜 건조탱크(210)로 공급한다.

건조분쇄부(200)의 건조탱크(210)에 투입된 유기성의 원료는 동력발생부(250)에서 발생된 회전동력에 기인하여 고속으로 회전하는 분쇄칼날부(261)를 통해 분쇄되고 미세한 입자상태로 비산되면서 열풍발생부(220)에서 발생되는 고온의 열풍에 의해 원하는 수분함량으로 건조되는 건조분쇄과정을 동시에 거치게 된다.

즉 다시 말해서, 건조분쇄과정은 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 먼저 퇴비화 처리장치의 개시와 동시에 동력발생부(250)의 제2 구동모터(240)가 구동하면 그의 회전력이 제1 풀리(251), 브이벨트(252), 제2 풀리(253) 및 두 베어링하우징(254)(267)과 고정볼트(268)에 의해 건조탱크(210) 내에 회전 가능케 결합되어 있는 사각형상의 분쇄샤프트(260)에 순차적으로 전달되며, 이것에 의해 분쇄샤프트(260)의 축방향을 따라 서로들간에 일정한 각도를 유지하고 또 간격조절링(262)에 의해 서로간에 일정한 간격을 유지하고 있는 다수의 분쇄칼날부(261)가 상기 전달된 회전동력에 의해서 분당 2000 내지 2500RPM으로 고속 회전하면서 수렴부(100)의 수렴조(110)에서 공급되는 유기성의 원료를 분쇄하게 된다. 즉 다수의 분쇄칼날부(261)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 환원체(261a)의 중앙에 형성된 사각결합구(261c)에 의해서 분쇄샤프트(260)에 안정되게 결합이 되고, 또 환원체(261a)의 원주면에 양단이 소정각(예컨대 158도)을 가지고 서로 상반된 방향으로 절곡되어 있는 분쇄칼날(261b)을 가지므로써, 상기한 유기성의 원료가 양단이 절곡된 분쇄칼날(261b)의 고속 회전에 의해 미세한 입자상태로 비산되면서 빠르게 분쇄가 이루어지게 된다.

이와 같이, 건조탱크(210)에서 유기성의 원료를 미세한 입자상태로 비산시키면서 흡기구(230)를 통해 유입되는 외부의 공기를 열풍발생부(220)에서 고온의 열풍(300^oC 이상)으로 가열한 후에 열풍배기관(270)을 통해 건조탱크(210)로 공급하여 그 건조탱크(210) 내에서 상기 수분이 포함된 미세한 입자상태의 원료를 양질의 퇴비로 재활용하기 위해서 원하는 수분함량, 예컨대 수분함량이 15% 내지 20% 정도가 되도록 급속하게 건조시킨다.

상기에서 건조율 조정은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 입자배출관(280)의 출구쪽에 댐퍼조절볼트(269)로 결합된 댐퍼(264)를 수직가이드홀(269) 및 U자형상의 가이드구(266)을 통해 수직하향 또는 수직상향으로 이동시켜 조절할 수 있다. 즉 수분을 많이 제거하기 위해서는 댐퍼(264)를 최대한 하향시켜 입자배출관(280)의 출구를 가능한 닫아주고 수분을 적게 제거하기 위해서는 댐퍼(264)를 상향 이동시켜 입자배출관(280)의 출구를 많이 열어줌으로써, 가능하다.

이와 같이 건조탱크(210)에서 원하는 건조율로 건조된 미세한 입자상태의 원료는 건조과정에서 발생되는 악취가스 및 열풍과 함께 이후에 설명될 흡입력발생부(360)의 흡입력에 의해 입자배출관(280)으로 배출되어 퇴비분리부(300)의 분리탱크(310)로 공급된다. 분리탱크(310)로 공급된 입자상태의 원료와 악취가스 및 열풍은 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 분리탱크(310) 내의 중앙에 위치한 가스배기관(330)에 의해 회오리를 일으키게 되는데, 이때 유기성의 미세한 입자상태의 원료는 그의 하중에 의해 자연낙하여 분리탱크(310)의 밑바닥에 쌓이게 된다. 분리탱크(310)에 쌓인 원료(퇴비)는 다시 에어록부(320)의 회전날개(321)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 분리탱크(310)에서 분리된 악취가스와 열풍은 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 지지대(365)에 설치된 흡입력발생부(360)의 제3 구동모터(350)가 구동하여 그 구동력을 제3 풀리(361), 브이벨트(362), 제4 풀리(363) 및 베어링하우징(364)에 순차 전달함으로써, 이것에 의해 송풍팬(340)이 고속 회전하면서 상기한 악취가스와 열풍을 가스배기관(330)을 통해 분리탱크(310)로부터 흡입하여 가스유입관(370)을 통해 악취제거부(400)의 정화탱크(410)로 송풍시키게 된다.

악취제거부(400)의 정화탱크(410)로 전달된 악취가스는 도 7에 나타내는 바와 같이, 분사기(420)의 노즐(430)을 통해 그물망(440)에 올려진 자연물, 즉 소정의 크기를 갖는 나무껍질(450)에 분사되어 포집된 후에 냄새가 제거된다.

그리고, 본 발명의 악취제거부(400)의 다른 실시 예로서는 도 8에 나타내는 바와 같이, 분사기(420)를 사용하지 않고 가스유입관(370)으로부터 유입되는 악취가스를 직접 나무껍질(450)에 직접 포집시켜 냄새를 제거하는 것이다. 이와 같이 사용되고 난 나무껍질(450)들은 다시 가축장 및 논바닥의 밑거름으로 재활용할 수 있는 이점이 있다. 특히 본 발명의 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치에 따르면 원료 투입에서부터 입자 배출까지의 시간(대략 2분 내지 3분)이 신속하게 이루어져 많은 양의 쓰레기를 처리할 수 있는 능력을 발휘할 수 있다.

한편, 비교 예로서 종래의 기술, 즉 다시 말해서, 음식물 쓰레기 등의 처리방식이 단순히 퇴비화시키는 것에 국한된 것과는 달리, 본 발명은 수분이 포함된 음식물 쓰레기, 축분, 폐수 슬러지 등과 같은 유기성의 쓰레기를 건조분쇄수단에서 퇴비에 가장 적합한 수분함량으로 건조 분쇄하고 또 퇴비분리수단에서 건조과정에서 발생된 악취가스와 미세한 입자상태의 원료를 회오리 바람을 이용하여 분리한 후 악취가스를 자연물인 나무껍질을 이용하여 제거시키게 됨은 알 수 있다.

이 결과에서 본 발명에 의하면, 음식물 쓰레기, 축분 또는 폐수 슬러지 등의 유기성 쓰레기를 매립하거나 또는 소각하지 않고도 양질의 퇴비 또는 가축의 사료로 재활용할 수 있어 매립지 확보 및 불필요한 기계적인 요소들이 배제됨을 알 수 있다.

이상에서와 같이, 본 실시 예에서는 유기성 쓰레기 처리 때, 양질의 퇴비화를 위해 적정한 수분함량으로 건조 및 분쇄시켜 양질의 퇴비를 얻을 수 있고, 또한 건조과정에서 발생되는 악취를 화학약품을 사용치 않고도 제거할 수 있음으로써, 토양오염, 수질오염 및 대기오염이 발생되지 않는 것이다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 음식물 쓰레기, 축분, 폐수 슬러지 등의 유기성 쓰레기를 건조분쇄수단에서 퇴비에 가장 적합한 수분함량으로 건조 및 분쇄하여 양질의 퇴비 또는 가축사료로 재활용할 수 있고, 또 악취제거수단에서 건조 때 발생하는 악취를 자연 물질인 나무껍질로 포집하여 제거시키게 됨으로써, 토양오염, 수질오염 및 대기오염을 미연에 예방할 수 있음은 물론 원료 투입에서부터 퇴비 배출까지의 시간이 신속하게 이루어져 비용상승 없이도 많은 양의 쓰레기를 처리할 수가 있는 효과가 있다.

Claims

(1) 수분이 포함된 유기성 원료를 정량 압축하여 투입하는 원료투입과정;

(3) 상기 투입된 유기성 원료를 미세한 입자상태로 비산시키면서 고속 분쇄하는 분쇄과정;

(3) 상기 분쇄된 미세한 입자를 소정 온도의 열풍으로 급속 건조시키며 상기 건조된 입자가 퇴비로 활용되도록 소정의 수분함량을 가질 때 악취가스와 함께 배출하는 건조과정;

(4) 상기 배출된 퇴비의 입자와 악취가스를 회오리바람을 이용하여 분리·배출하는 퇴비분리과정; 및

(5) 상기 분리한 악취가스를 나무껍질로 포집하여 제거하는 악취제거과정을 포함한 것을 특징으로 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법.
제 1 항에 있어서,

상기 유기성 쓰레기의 수분함량이 80%라 할 때, 상기 분쇄된 입자의 수분함량을 대략 15% 내지 20%가 되도록 건조시키는 것을 특징으로 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리방법.
(1) 수분이 포함된 유기성 원료를 압축하여 공급하는 수렴수단;

(2) 상기 유기성 원료의 건조를 위해 고온의 열풍을 공급하는 열풍발생수단;

(3) 상기 수렴수단에서 공급된 유기성 원료를 미세한 입자상태로 고속 분쇄시키며 상기 분쇄된 입자가 소정의 수분함량을 갖도록 상기 열풍발생수단에서 얻어진 열풍으로 건조시켜 악취가스와 함께 배출하는 건조분쇄수단;

(4) 상기 건조분쇄수단에서 유입된 입자상태의 원료와 악취가스를 회오리 바람을 이용하여 분리·배출하는 퇴비분리수단;

(5) 흡입력을 발생하여 상기 건조분쇄수단과 퇴비분리수단에서 악취가스를 흡입하여 이송시키는 흡입력발생수단; 및

(6) 상기 흡입력발생수단에서 유입된 악취가스를 자연물로 포집하여 제거하는 악취제거수단을 포함한 것을 특징으로 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치.
제 3 항에 있어서,

상기 건조분쇄수단은 상기 수렴수단에서 원료가 투입되는 건조탱크; 상기 건조탱크의 중앙에 수평으로 관통되어 결합되며 고속으로 회전하는 분쇄샤프트; 서로들간에 소정의 각도와 간격을 유지하면서 상기 분쇄샤프트에 배열·결합되어 상기 투입된 유기성 원료를 비산시키면서 분쇄하는 다수의 분쇄칼날부; 상기 건조탱크의 상부 일측에 수직상향으로 형성되어 상기 분쇄된 입자의 원료 및 악취가스를 배출하는 입자배출관; 상기 입자배출관의 하부에 결합되며 상기 건조탱크 내부에 설치되는 다수의 분쇄칼날부 사이로 수직 이동하여 입자 원료의 건조율을 조정하는 댐퍼로 구성됨을 특징으로 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치.
제 4 항에 있어서,

상기 분쇄칼날부는 양 끝단이 소정 각을 가지고 서로 상반된 방향으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치.
제 3 항에 있어서,

상기 퇴비분리수단은 상기 흡입력발생수단에 의해 건조분쇄수단에서 입자의 원료와 악취가스를 유입 받고 배기시키는 분리탱크; 상기 유입된 입자의 원료와 악취가스가 회오리를 일으켜 분리되도록 상기 분리탱크의 내부 중앙까지 수직으로 관통되어 악취가스를 배기시키는 가스배기관; 상기 분리탱크의 하부에 설치되어 상기 분리된 입자의 원료를 퇴비로 활용하도록 배출하는 에어록부로 구성됨을 특징으로 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치.
제 3 항에 있어서, 상기 악취를 포집하여 제거하는 자연물은 일정한 크기로 절단된 나무껍질인 것을 특징으로 하는 유기성 쓰레기 퇴비화 처리장치.