KR20030068273A - 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는가스, 응축수의 정화장치 및 그 방법 - Google Patents
음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는가스, 응축수의 정화장치 및 그 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 기체상태의 요오드공급부(1)와, 1차가스 수용부(2)와, 가스의 정화와 가스의 응축을 수행하는 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)와, 1차 가스, 응축수정화부(6)와, 2차 가스 수용부(7) 및 3차 가스수용부(8)와, 2차 가스,응축수정화부(9)와, 정화된 응축수수용부(10)와, 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(11)와, 4차 가스수용부(12)와, 3차 가스, 응축수정화부(13)와, 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15)와, 5차 가스수용부(16)와, 4차 가스, 응축수정화부(17)와, 고압집진 및 오존발생부(19)와, 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)와, 최종 정화된 가스수용부(21)와, 고온다습한 가스의 흡입 및 최종 정화된 가스의 배출수단인 펌프(24)로 이루어져 있다.
본 발명은 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스와 응축수를 정화시키고, 촉매반응이 연속적으로 일어나게 되므로 본 발명의 장치를 장기간 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 음식물쓰레기의 건조나 음식물제조과정 또는 음식물쓰레기처리장치(이하, 음식물쓰레기처리장치라고 함)에서 발생되는 고온다습한 가스중의 유해한 성분을 제거하여 정화된 가스를 공급할 수 있고,상기 가스중의 일부가 응축된 응축수를 정화할 수 있도록 구성된 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 청정공기나 물속에 타물질이 혼입되어 인간이나 동식물 그리고 다른 물질에 나쁜 영향이 나타날 정도가 된 것을 공기의 오염 또는 수질오염이라고 한다.
대기오염이란 대기중에 오염물질이 얼마동안 존재하여 인간의 건강, 보건 및 동물과 식물의 생활을 해치어 우리의 일상생활과 재산에 나쁜 영향을 주는 것을 말하며, 대기오염물은 그 물리적 상태로 먼지, 발연, 증기, 가스 등으로 구분할 수도 있고, 오염물이 생성되는 조건에 따라 자연적인 것과 인위적인 것으로 나눌 수도 있다.
지금까지 알려진 여러 가지 대기오염물 중에서 인체에 특히 해를 많이 일으키는 것은 질소산화물, 유황산화물, 일산화탄소, 탄화수소의 증기 그리고 유기성 용매의 증기이다.
한편, 수질오염이란 자연수역의 수질이 폐물질의 유입때문에 바람직하지 않게 변화되는 것을 말하는 것으로서, 수질을 오염시키는 액상폐기물의 성분을 좀더 세밀하게 분류하면, 그것은 무기물질, 미생물, 방사성물질, 유기물질 등으로 나누어지며 무기물질은 하천에 탁도를 나타내기도 하고, 일부의 금속류는 생태계와 인간에게 직접 또는 먹이연쇄를 통하여 간접적으로 해를 주기도 한다. 미생물은 병원균이 있을 수 있고, 인과 질소성분, 농약, 합성세제 등의 유기물질은 가장 중요한 오염물질이다.
종래에 이용되었던 공기정화장치는 내부에 활성탄을 충전하여서 악취가 나는 가스나 연기를 흡착하여 탈취하도록 하였으나 활성탄은 일정한 시간만 사용할 수 밖에 없었고, 인체에 유해한 미생물 등을 살균할 수 없는 문제점이 있었다.
다른 일례로서 유리섬유나 합성수지섬유로 된 여과포인 부직포를 통하여 공기를 정화하도록 하였으나 유해한 세균을 살균하거나 악취를 제거할 수 없는 문제점이 있었다.
또 다른 일례로서, 먼지를 대전(帶電)시킨 다음 고전압을 건 극판에 부착시켜서 세척하는 전기집진기도 유해한 세균을 살균하거나 악취를 제거하기가 곤란한 문제점이 있었다.
한편, 종래에 이용되었던 수질을 정화하는 장치는 주로 내부에 활성탄을 충전하여 오염된 수질을 정화하였으나 활성탄은 일정한 시간만 사용할 수 밖에 없어서 교체해 주어야 하고 활성탄만으로는 수질을 정화시키기에 미흡한 문제점이 있었다.
따라서, 상기한 종래에 이용되었던 공기 또는 수질정화장치로는 음식물쓰레기처리장치에서 발생되는 고온다습하면서 유해한 가스, 또는 가스가 응축되어서 발생되는 응축수를 효율적이고도 원활하게 정화시키기에는 곤란한 문제점이 있었고 활성탄을 자주 교체해 주어야 하는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 고온다습하고도 악취가 나면서 유해한 가스, 유해한 미생물이나 유기물을 제거하여 정화된 가스를 공급할 수 있으면서 상기 가스정화과정에서 발생되는 응축수를 정화할 수 있는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치 및 그 방법은 펌프에 의해서 상기 가스가 가스, 응축수의 정화장치에 유입되어서 정화된 후, 외부로 정화된 가스가 배출되게한 것으로서, 하측방향으로 기체상태의 요오드 공급부, 1차가스 수용부, 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부, 1차 가스, 응축수정화부, 2차 가스수용부, 3차 가스수용부, 2차 가스, 응축수정화부를 통과하면서 정화된 응축수는 정화된 응축수수용부로 떨어져서 수용되도록 구성되어 있고, 응축되지 않은 가스는 상기 2차 가스, 응축수정화부를 통과한 후, 상측방향으로 3차 가스수용부, 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부, 4차 가스수용부, 3차 가스, 응축수정화부, 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부, 5차 가스수용부, 4차 가스, 응축수 정화부, 고압집진 및 오존발생부, 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부, 최종 정화된 가스수용부를 통과한 후, 흡기관과 배기관을 통하여 외부로 정화된 가스가 배출되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생 되는 가스, 응축수의 정화장치의 개략 사시도,
도 2는 도 1의 A-A선 개략 단면도,
도 3은 도 1의 B-B선 개략 단면도,
도 4는 도 1의 C-C선 개략 단면도,
도 5는 본 발명의 음식물쓰레기처리장치에서 발생되는 가스가 정화되 어 외부로 배출되는 과정을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 가스, 응축수의 정화장치에서 요오드에 의하여 단백 질이 분해되는 반응을 나타낸 도면,
도 7은 가스, 응축수정화부에 직류전기가 인가됨에 의해서 연속적으로 유기물을 산화시키는 상태를 나타낸 도면이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기체상태의 요오드 공급부 2 : 1차 가스수용부
3 : 냉각장치 4 : 가스유입관
5 : 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부
6 : 1차 가스, 응축수정화부 7 : 2차 가스수용부
8 : 3차 가스수용부 9 : 2차 가스, 응축수정화부
10 : 정화된 응축수수용부 11 : 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부
12 : 4차 가스수용부 13 : 3차 가스, 응축수정화부
15 : 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부
16 : 5차 가스수용부 17 : 4차 가스, 응축수정화부
18 : 자외선램프 19 : 고압집진 및 오존발생부
20 : 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부
21 : 최종정화된 가스수용부 22 : 흡기관
23 : 배기관 24 : 펌프
25 : 망체 26, 27 : 구획판체
28 : 격벽 30 : 몸체
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 가스, 응축수정화용 촉매혼합물에 관한 구성에 관하여 설명하기로 한다.
본 발명의 가스, 응축수정화용 촉매혼합물은 이미 본 출원인이 선출원한 특허출원 제10-2001-72629호의 "공기, 수질정화용 촉매혼합물, 이 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화장치"에 기재되어 있는 내용과 동일한 내용으로서, 도1 내지 도4에 도시되어 있는 가스와 응축수의 정화장치에서 직류전기를 공급할 수 있도록 양극(6ba)(9ba)(14a)(19ba)과 음극(6bb)(9bb)(14b)(19bb)이 설치된 1차 가스, 응축수정화부(6), 2차 가스, 응축수정화부(9), 3차 가스, 응축수정화부(13), 4차 가스 응축수정화부(17), 고압집진 및 오존발생부(19)내에 내장하여 사용되는 탄소, 요오드, 마그네슘인 세가지 성분의 촉매를 혼합한 촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)에 직류전기를 공급하여 촉매반응이 연속적으로 일어나게 함으로써 상기 촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)을 장기간 사용하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.
상기 각 촉매의 배합비율은 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량%, 마그네슘 5∼10중량%인 것이 바람직하고, 상기한 탄소, 요오드 및 마그네슘을 각각 상기한 배합비율대로 혼합한 상태에서 직류전기를 가하면 촉매반응이 일어난다.
상기 촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)에서 탄소는 활성탄을 사용하고 있으며 탄소가 상기한 비율이상 많이 포함되어 있으면 전류가 많이 흐르게 되어 성능은 좋아지나 전원장치가 고장나게 된다. 그리고, 요오드가 상기한 비율이상 많이 포함되어 있으면 직류전기를 공급함에 의해서 발생되는 수분에 의해서 요오드가 수분과 함께 증발하면서 기체가 되어 냄새가 많이나게 되고, 마그네슘이 상기한 비율이상 많이 포함되어 있으면 비용이 많이 드는 문제점이 있으며, 반대로 상기 세가지 촉매성분들이 각각 상기한 비율 이하로 적을 경우에는 가스 또는 응축수의 정화기능이 저하된다.
이 촉매반응에 의해서 유해한 고분자 유기물이 분해되고 또한 오존을 포함한 여러종류의 공해물질을 제거하여 정화하며 종래의 활성탄이 일정한 시간만 사용할 수 있는 것에 비하여 상기 촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)에 직류전기를 공급하면 촉매반응이 연속적으로 일어나기 때문에 촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)을 장기간 사용할 수 있는 장점이 있다. 구체적인 촉매반응에 관해서는 후술하기로 한다.
다음에 본 발명의 음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생되는 고온다습한 가스와 응축수를 정화시키는 장치에 관한 구성에 관하여 설명하기로 한다.
도1 내지 도5에 도시되어 있는 바와같이, 기체상태의 요오드를 공급하여 보충하도록 상측에 다수개의 통기공(1aa)이 일정한 간격을 두고 형성된 격벽(1a)에 의해서 중공사각형상으로 형성되어 있고, 하측의 내측부에 다수의 통기공(26a)이 일정한 간격으로 형성된 구획판체(26)가 수평으로 설치되어져서 외측인 상기 중공사각형상의 중공부를 제외한 외측부위에 결정체인 요오드가 수장되는 요오드 수장실(1b)과, 상기 중공사각형상의 중공부인 내측에 승화된 기체상태의 요오드가 수용되는 기체상태의 요오드 수용실(1c)이 설치되어 있는 기체상태의 요오드공급부(1)와;
상기 기체상태의 요오드공급부(1)의 하측에 형성되어 있으면서 음식물 쓰레기처리장치에서 발생되는 가스의 온도를 낮추어 주기 위해서 냉각장치(3)를 통과시킨후, 가스유입관(4)을 통하여 유입되는 가스가 일시적으로 수용되는 1차 가스수용부(2)와;
상기 1차 가스수용부(2)의 하측에 설치되어 있으면서 기체상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편(5a)이 내장되어서 상기 1차 가스수용부(2)로부터 유입된 가스를 상기 스트로조각편(5a)에 충돌함에 의해서 물리적인 방법으로 분자진동을 하게 하여 유해한 성분의 가스를 1차로 정화하고, 단백질을 분해하며 다습한 가스를 응축시키는 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)와;
상기 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)의 밑에 설치되어 있으면서 상기 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스중에 잔존하고 있는 각종 유기물과 오존을 제거하고 상기 응축되어진 물방울(이하, 응축수라고 함)을 정화하며 살균할 수 있도록 촉매들인 활성탄, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(6a)이 내장되어 있고, 촉매혼합물(6a)이 전기분해 될 수 있도록 전극인 양극(6ba)과 음극(6bb)이 설치되어 있으며, 자외선을 발생할 수 있도록 자외선램프(32)가 설치되어서 가스와 응축수를 정화시키는 1차 가스, 응축수정화부(6)와;
상기 1차 가스, 응축수정화부(6)의 하측에 설치되어 있으면서 1차가스,응축수정화부(6)에서 유입되는 가스가 일시적으로 수용되는 2차 가스수용부(7)와;
상기 2차 가스수용부(7)의 하측에 설치되어 있으면서 2차 가스수용부(7)에서유입된 가스가 다시 일시적으로 수용되는 3차 가스수용부(8)와;
상기 3차 가스수용부(8)의 하측에 설치되어 있으면서 상기 3차 가스수용부(8)에서 유입된 가스중의 잔존하고 있는 각종 유기물과 오존을 제거하고 상기 응축되어진 응축수 중 정화가 안된 응축수를 정화할 수 있도록 촉매들인 활성탄, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(9a)이 내장되어 있고, 촉매혼합물(9a)이 전기분해될 수 있도록 전극인 양극(9ba)과 음극(9bb)이 설치되어 있으며, 자외선을 발생할 수 있도록 자외선램프(9c)가 설치되어 있고 이물질을 여과시킬 수 있도록 모래층(9d)이 형성되어서 가스와 응축수를 정화시키는 2차 가스, 응축수정화부(9)와;
상기 2차 가스, 응축수정화부(9)의 하측에 설치되어 있으면서 상기 2차 가스, 응축수정화부(9)를 통과하면서 정화된 응축수가 떨어져서 수용되는 정화된 응축수수용부(10)와;
상기 3차 가스수용부(8)의 우측부의 위에 설치되어 있으면서 기체상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편(11a)이 내장되어서 상기 3차 가스수용부(8)에서 직접 또는 2차 가스, 응축수정화부(9)를 통과한 후 3차 가스수용부(8)를 통하여 유입된 가스를 응축시키고 잔존하고 있는 응축되지 못한 유해한 가스가 상기 스트로조각편(11a)에 충돌함에 의해서 물리적인 방법으로 분자진동을 하게 하여 상기 응축되지 못한 가스를 정화하고 단백질을 분해시키는 2차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(11)와;
상기 2차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(11)의 위에 형성되어 있으면서 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(11)에서 유입된 가스가 일시적으로 수용되는 4차 가스수용부(12)와;
상기 4차 가스수용부(12)의 위에 설치되어 있으면서 상기 4차 가스수용부(12)로부터 유입된 가스중에 잔존하고 있는 유기물과 오존을 제거할 수 있도록 촉매들인 활성탄, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(13a)이 내장되어 있고, 상기 촉매혼합물(13a)이 전기분해될 수 있도록 전극인 양극(14a)과 음극(14b)이 설치되어 있으며, 자외선램프(18)가 설치되어서 가스와 응축수를 정화시키는 3차 가스, 응축수정화부(13)와;
상기 3차 가스, 응축수정화부(13)의 위에 설치되어 있으면서 기체상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편(15a)이 내장되어서 상기 3차 가스, 응축수정화부(13)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스를 응축시키고 잔존하고 있는 응축되지 못한 유해한 가스가 상기 스트로조각편(15a)에 충돌함에 의하여 물리적인 방법으로 분자진동을 하게 하여 상기 응축되지 못한 가스를 정화하고 단백질을 분해시키는 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(15)와;
상기 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(15)의 위에 설치되어 있으면서 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15)로부터 유입된 가스가 일시적으로 수용되는 5차 가스수용부(16)와;
상기 5차 가스수용부(16)의 위에 설치되어 있으면서 상기 5차 가스수용부(16)로부터 유입된 가스중에 잔존하고 있는 유기물과 오존을 제거할 수 있도록 촉매들인 활성탄, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(17a)이 내장되어 있고, 상기 촉매혼합물(17a)이 전기분해될 수 있도록 전극인 양극(14a)과 음극(14b)이 설치되어 있으며 자외선램프(18)가 설치되어서 가스와 응축수를 정화시키는 4차 가스, 응축수정화부(17)와;
상기 4차 가스, 응축수정화부(17)의 위에 설치되어 있으면서 상기 4차 가스, 응축수정화부(17)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스중에서 잔존하고 있는 유기물을 제거시키고, 고전압에 의해서 발생된 과량의 오존 중 불필요한 양의 오존을 제거하면서 남아 있는 오존에 의해서 유해물질을 제거시키며 가스속의 분진을 고압집진을 할 수 있도록 활성탄, 요오드 및 마그네슘이 혼합되어진 촉매혼합물(19aa)을 콜타르와 같은 성형결합제로 상호 결합시켜서 성형시킨 촉매혼합물 성형체(19a)가 각각 부착되어진 판체형상의 양극(19ba)과 음극(19bb)이 설치되어 있고, 자외선램프(18)가 설치되어 있는 고압집진 및 오존발생부(19)와;
상기 고압집진 및 오존발생부(19)의 위에 설치되어 있으면서 기체상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편(20a)이 내장되어서 상기 고압집진 및 오존발생부(19)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스를 응축시키고 잔존하고 있는 응축되지 못한 유해한 가스가 상기 스트로조각편(20a)에 충돌함에 의하여 물리적인 방법으로 분자진동을 하게 하여 상기 응축되지 못한 가스를 정화하고 단백질을 분해시키는 4차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(20)와;
상기 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)의 위에 형성되어 있으면서 상기 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)에서 최종적으로 정화된 가스가 유입되어서 일시적으로 수용되는 최종 정화된 가스수용부(21)와;
상기 최종 정화된 가스수용부(21)의 일측에 연결된 흡기관(22)과 배기관(23)을 통하여 상기 최종적으로 정화된 가스를 외부로 배출하는 흡입, 배출수단인 펌프(24)로 이루어져 있다.
상기 기체상태의 요오드 공급부(1), 1차 가스수용부(2), 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5), 1차 가스, 응축수정화부(6), 2차 가스수용부(7), 3차 가스수용부(8), 2차 가스, 응축수정화부(9), 정화된 응축수 수용부(10), 2차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(11), 4차 가스수용부(12), 3차 가스, 응축수정화부(13), 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(15), 5차 가스수용부(16), 4차 가스, 응축수정화부(17), 고압집진 및 오존발생부(19), 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20), 최종 정화된 가스수용부(21)는 망체(25) 또는 구획판체(26)(27) 또는 격벽(28)에 의해서 각 부분으로 구획되어 있으면서 망체(25) 또는 구획판체(26)(27)가 얹혀져서 고정되도록 지지돌부(29)가 각각 몸체(30)의 벽체의 내면과 격벽(28)에 형성되어 있으며, 상기 지지돌부(29)는 몸체(30)의 벽체나 격벽(28)의 면을 따라서 돌출되도록 형성하거나 상기 몸체(30)의 벽체나 격벽(28)의 몇 개의 부위에만 형성되어 있고, 2차 가스, 응축수정화부(9)의 하부에 모래가 밑으로 빠져나갈 수 없을 정도의 미세한 그물눈이 형성된 망체(25)의 위에 모래층(9d)이 형성되어 있다.
상기 좌측부에 구성되어 있는 기체상태의 요오드공급부(1), 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5), 1차 가스, 응축수정화부(6) 및 2차 가스수용부(7)와 우측부에 구성되어 있는 2차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(11), 4차가스수용부(12), 3차 가스, 응축수정화부(13), 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(15), 5차 가스수용부(16), 4차 가스, 응축수정화부(17), 고압집진 및 오존발생부(19), 4차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(20) 및 최종 정화된 가스수용부(21)는 몸체(30)의 내부의 중심부에 수직으로 설치된 격벽(28)에 의해서 양측으로 구획되어져 있으면서 3차 가스수용부(8)의 위에 각각 설치되어 있고, 전극인 양극(14a)과 음극(14b)이 3차 가스, 응축수정화부(13), 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15), 5차 가스수용부(16), 4차 가스, 응축수정화부(17)를 관통하면서 상기 각부를 구획시켜주는 각 망체(25)의 통공(25b)들을 각각 관통하여서 상기 양극(14a)과 음극(14b)의 각 두부(14aa)(14ba)가 상기 4차 가스, 응축수 정화부(17)의 상측의 망체(25)에 걸려서 고정되도록 구성되어 있다.
상기 격벽(28)은 다수의 통공(27a)이 일정하게 형성된 구획판체(27)의 상면의 중심부와 몸체(30)의 상판의 저면의 중심부에 접하여서 고정, 설치되어 있고, 수평방향 또는 수직방향으로 설치된 자외선램프(9c)(18)(32)는 일측이 각각 몸체(30)의 상판과 측벽부에 형성된 고정공(30a)(30b)(30c)에 각각 삽입되어서 각각 너트(31)에 의해서 몸체(30)에 고정되어 있는 것으로서, 자외선램프(18)는 3차, 4차 가스, 응축수정화부(13)(17), 3차, 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15)(20), 5차 가스수용부(16), 고압집진 및 오존발생부(19), 최종정화된 가스수용부(21)와 각 망체(25)의 중심부의 통공(25a), 양극(19ba)과 음극(19bb)의 통공(19ba")(19bb")을 관통하여 설치되어 있고, 자외선램프(32)는 기체상태의 요오드공급부(1), 1차 가스수용부(2), 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5), 1차 가스, 응축수정화부(6)와 각 망체(25)의 중심부의 통공(25a) 및 구획판체(26)의 통공(26b)을 관통하여서 설치되어 있다.
전극인 양극(6ba)과 음극(6bb)은 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)와 1차 가스, 응축수정화부(6)를 관통하면서 상기 각부를 구획시켜주는 각 망체(25)의 통공(25b)들을 각각 관통하여서 상기 양극(6ba)과 음극(6bb)의 각 두부(6ba')(6bb')가 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)의 상측 망체(25)에 걸려서 고정되도록 구성되어 있다.
1차, 2차, 3차, 4차 가스, 응축수정화부(6)(9)(13)(17)와 고압집진 및 오존발생부(19)의 전극인 양극(6ba)(9ba)(14a)(19ba)과 음극(6bb)(9bb)(14b) (19bb) 및 자외선램프(9c)(18)(32)에 연결되는 각 전선(33)은 별개의 전원장치(미도시함)에 각각 연결되어 있고, 상기 기체상태의 요오드 공급부(1)의 결정체인 요오드수장실(1b)을 구성하고 있는 몸체(30)의 상판부에는 결정체인 요오드(1ba)를 보충할 수 있도록 요오드 주입부(1d)가 형성되어 있고, 상기 요오드주입부(1d)에 뚜껑(1e)이 나사결합 되어서 밀폐 또는 개폐가 가능하도록 구성되어 있으며, 정화된 응축수 수용부(10)의 일측에 배수시킬 수 있도록 콕크(10a)가 연결되어 있다.
본 발명에서 몸체(30)는 밀폐된 구조로 형성되어 있으므로 가스를 흡입, 배출하는 수단인 펌프(24)에 의해서 가스가 유입되어서 완전히 정화되어 외부로 배출되기까지의 과정이 원활하게 이루어지게 되고, 1차, 2차, 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)(11)(15)에서 응축된 응축수는 하측으로 이동하여 1차, 2차, 3차 가스, 응축수정화부(6)(9)(13)에서 정화된 후 정화된 응축수수용부(10)로 떨어져서수용된다.
상기 고압집진 및 오존을 발생하는 양극(19ba)과 음극(19bb)에는 일정한 간격으로 다수의 통기공(19ba')(19bb')이 형성되어 있고, 상기 양극(19ba)의 저면과 음극(19bb)의 상면의 각 통기공(19ba')(19bb')의 사이마다 다수의 촉매혼합물성형체(19a)가 일정한 간격으로 각각 설치되어 있으며, 상기 양극(19ba)과 음극(19bb)의 중심부에 형성된 통공(19ba")(19bb")에 자외선램프(18)가 삽입되어서 설치되어 있는 것으로서, 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량%, 마그네슘 5∼10중량%가 혼합된 촉매혼합물(19aa)에 콜타르를 혼합시킨 후, 상기 촉매혼합물(19aa)과 콜타르의 혼합물의 중심부에 리드선(19ab)이 삽입되어 있는 상태로 성형틀에 주입하여 고온으로 가열하여서 촉매혼합물성형체(19a)로 성형시키고, 다수의 상기 촉매혼합물성형체(19a)의 각 리드선(19ab)의 일측이 상기 양극(19ba)의 리드고정공(19ba''')과 음극(19bb)의 리드고정공(19bb''')에 관통된 상태로 각각 용접하고 나서 방수절연시켜서 촉매혼합물성형체(19a)들이 각각 설치된 것이며, 상기 양극(19ba)과 음극(19bb)의 각 통기공(19ba')(19bb')들을 통하여 정화된 가스가 통과하도록 되어 있다.
특히, 상기 촉매혼합물성형체(19a)는 고압전류에 의해서 전기분해되는 것으로서, 상기 1차, 2차, 3차, 4차 가스, 응축수정화부(6)(9)(13)(17)에서와 같은 유기물 분해효과를 얻을 수 있으며, 고전압에 의해서 발생된 오존 중 약90%의 불필요한 오존을 제거한 후 잔존하고 있는 10%정도의 오존에 의해서도 유기물을 분해시키고, 고전압에 의한 집진효과를 동시에 얻을 수 있게 되며, 상기 양극(19ba)과음극(19bb)은 사각형상으로 형성되어서 지지돌부(29)의 위에 얹혀져서 고정되어 있으며, 상기 양극(19ba)과 음극(19bb)의 형상은 사각형 이외에 원형이나 다른 형상으로 형성하여도 무방하다.
상기 촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)의 각 촉매의 배합비율은 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량%, 마그네슘 5∼10중량%인 것이 바람직하고, 상기 양극(19ba)의 촉매혼합물(19aa)과 콜타르의 배합비율, 그리고 음극(19bb)의 촉매혼합물(19aa)과 콜타르의 배합비율은 각각 촉매혼합물(19aa) 70중량%와 콜타르 30중량%를 혼합시킨 후, 성형틀에 주입하여 70℃ 내지 90℃로 가열하여서 성형시키는 것이 바람직하다.
기체상태의 요오드공급부(1)의 요오드수장부(1b)에서 발생되는 가스상태의 요오드는 통기공(1aa)을 통하여 기체상태의 요오드수용실(1c)로 유입된 후 계속해서 통기공(26a)을 통하여 1차 가스수용부(2)로 유입된 후 계속해서 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)로 유입되면서부터 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)까지 통과하면서 스트로조각편(5a)(11a)(15a)(20a) 또는 촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)의 반응에 의한 요오드의 감소분량을 보충해주게 된다.
상기 2차 가스, 응축수정화부(9)의 양극(9ba)과 음극(9bb)은 자외선램프(9c)를 중심으로 하여 전, 후, 좌, 우측부의 네부위에 양극(9ba)과 음극(9bb)이 상, 하측 망체(25)의 각 통공(25b)과 모래층(9d)을 관통하면서 두부(9ba')(9bb')가 상측망체(25)에 걸려서 고정되도록 구성되어 있다.
가스의 응축과 상기 응축수의 정화는 가스유입관(4)을 통하여 유입된 후 1차, 2차, 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)(11)(15)에서 응축이 이루어지고 1차, 2차, 3차 가스, 응축수정화부(6)(9)(13)에서 상기 응축수의 정화가 이루어지면서 정화된 응축수가 밑으로 떨어져서 정화된 응축수수용부(10)에 수용되는 데 1차, 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)(11)와 1차 및 2차 가스, 응축수정화부(6)(9)에서 거의 가스의 응축과 응축수의 정화가 이루어지게 되기 때문에 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15)와 3차 가스, 응축수정화부(13)에서는 잔존하고 있는 미량의 습한 가스의 응축 및 상기 응축수의 정화가 이루어지게 되면서 미량의 습한 가스 마저 제거되므로 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)와 4차 가스, 응축수정화부(17)에서는 가스의 응축 및 상기 응축수의 정화가 거의 이루어지지 않게 되고 가스의 정화만 이루어지게 된다.
음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생된 가스를 흡입하여 정화된 가스를 배출해주는 흡입, 배출수단은 상기 펌프(24) 이외에도 블로워나 휀을 사용하여도 되고, 1차, 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)(15)에서는 양극(6ba)(14a)과 음극(6bb)(14b)이 아무런 작용을 하지 않는다.
정화된 응축수수용부(10)에는 공지의 수면계(미도시함)가 설치되어 있어서 상기 수면계의 수면을 확인한 후, 필요시 콕크(10a)를 돌려서 상기 정화된 응축수수용부(10)내에 있는 정화된 응축수를 배수시키면 되고 상기 1차 가스, 응축수정화부(6), 2차 가스, 응축수정화부(9), 3차 가스, 응축수정화부(13), 4차 가스, 응축수정화부(17), 고압집진 및 오존발생부(19)에 각각 유입된 가스중에 함유되어 있는오존 중에서 약 90%정도의 오존이 제거되며 나머지 잔존하고 있는 약 10%정도의 오존은 유해물질을 제거시키기 위하여 사용된다.
다음에 본 발명의 음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화방법에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화방법은 펌프(24)에 의해서 상기 가스를 흡입하여 최종적으로 정화된 가스를 배출하도록 구성된 것으로서, 결정체인 요오드수장실(1b)과 기체상태의 요오드수용실(1c)로 구성된 기체상태의 요오드공급부(1)에서 기체상태의 요오드를 공급하여 보충시키는 단계와;
상기 음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생되는 고온다습한 가스를 냉각장치(3)를 통과시켜서 가스의 온도를 낮추어준 후, 본 발명의 가스, 응축수의 정화장치의 가스유입관(4)을 통하여 상기 가스를 유입시키고, 유입된 가스가 1차 가스수용부(2)를 통과한 후, 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)의 기체상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편(5a)의 중공부인 소형통로를 상기 가스가 통과하면서 압축과 팽창을 계속 반복하여 다습한 가스를 응축시키고, 응축되지 못한 가스가 스트로조각편(5a)에 충돌함에 의한 물리적인 방법으로 분자진동을 하게 하여 가스를 정화하고 기체상태의 요오드에 의해서 단백질을 분해하는 단계와;
상기 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스가 1차 가스, 응축수정화부(6)를 통과하면서 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량% 및 마그네슘 5∼10중량%인 상기 세가지 성분의 각 촉매가 혼합된 촉매혼합물(6a)에 전기를 인가함에 의해서 연속적으로 촉매반응이 일어나서 상기 가스중의 유해성분을 분해하여 제거하고, 응축수중의 유해성분인 유기물을 분해하여 제거하며 자외선램프(32)의 작용에 의해서 상기 촉매혼합물(6a)의 반응속도를 증가시키며 살균작용을 하는 가스와 응축수를 정화하는 단계와;
상기 1차 가스, 응축수정화부(6)를 통과하면서 정화된 가스와 응축수가2차, 3차 가스수용부(7)(8)에서 일시적으로 수용되는 단계와;
상기 3차 가스수용부(8)로부터 유입된 가스가 2차 가스, 응축수정화부(9)를 통과하면서 상기 비율로 촉매가 혼합된 촉매혼합물(9a)에 전기를 인가함에 의해서 연속적으로 촉매반응이 일어나서 상기 가스중의 유해성분을 분해하여 제거하고, 응축수중의 유해성분인 유기물을 분해하여 제거하며 모래층(9d)에 의해서 이물질을 여과함과 동시에 자외선 램프(9c)의 작용에 의해서 상기 촉매혼합물(9a)의 반응속도를 증가시키며 살균작용을 하는 가스와 응축수를 정화하는 단계와;
상기 2차 가스, 응축수정화부(9)를 응축수가 통과하면서 정화된 후 상기 정화된 응축수가 하측에 구성되어 있는 정화된 응축수 수용부(10)로 떨어지도록 하여 떨어지는 정화된 응축수를 수용하는 정화된 응축수 수용단계와;
상기 2차 가스, 응축수정화부(9)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스가 3차 가스수용부(8)에서 일시적으로 수용된 후, 다시 2차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(11)를 통과하면서 상기 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)에서와 같은 과정에 의하여 가스를 정화하고 기체상태의 요오드에 의하여 단백질을 분해하는 단계와;
상기 2차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(11)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스가 4차 가스수용부(12)에서 일시적으로 수용된 후, 3차 가스, 응축수정화부(13)를 통과하면서 상기 1차 가스, 응축수정화부(6)에서와 같은 과정에 의하여 상기 가스중의 유해한 성분을 분해하여 제거하고 응축수 중의 유해성분인 유기물을 분해하여 정화하는 단계와;
상기 3차 가스, 응축수정화부(13)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스가 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(15)를 통과하면서 상기 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)에서와 같은 과정에 의하여 가스를 정화하고, 기체상태의 요오드에 의하여 단백질을 분해하는 단계와;
상기 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(15)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스가 5차 가스수용부(16)에서 일시적으로 수용된 후, 4차 가스, 응축수정화부(17)를 통과하면서 상기 1차 가스, 응축수정화부(6)에서와 같은 과정에 의하여 상기 가스중의 유해한 성분을 분해하여 제거하고 응축수 중의 유해성분인 유기물을 분해하여 정화하는 단계와;
고전압이 인가된 양극(19ba)과 음극(19bb)에 설치되어 있는 촉매혼합물성형체(19a)의 촉매혼합물(19aa)에 의해서 10% 정도의 오존을 남기고 나머지 불필요한 90% 정도의 오존을 제거시키며, 상기 촉매혼합물성형체(19a)의 촉매혼합물(19aa)이 전기분해 되면서 높은 유기물분해 및 집진을 수행하는 고압집진 및 오존발생부(19)에서 상기 4차 가스, 응축수정화부(17)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스 중 분해가 되지 않은 유기물을 분해하여 제거하고 미세한 분진들을 집진하며, 자외선램프(18)에 의해서 상기 촉매혼합물(19aa)의 반응속도를 증가시키며 살균작용을 하여 가스를 정화하는 단계와;
상기 고압집진 및 오존발생부(19)를 통과하면서 정화되어 유입된 가스가 4차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(20)를 통과하면서 상기 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)에서와 같은 과정에 의해서 최종적으로 가스를 정화하는 단계와;
상기 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)를 통과하면서 최종적으로 정화된 가스가 최종 정화된 가스수용부(21)를 거친 후, 펌프(24)에 의해서 흡기관(22)과 배기관(23)을 통하여 외부로 배출하는 단계로 구성되어 있고, 상기 각 단계를 통과하는 과정이 계속 이루어짐에 의해서 계속 가스와 응축수의 정화가 이루어지게 된다.
상기 촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)의 각 촉매의 배합비율은 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량%, 마그네슘 5∼10중량%인 것이 바람직하고, 상기 양극(19ba)의 촉매혼합물(19aa)과 콜타르의 배합비율, 음극(19bb)의 촉매혼합물(19aa)과 콜타르의 배합비율은 각각 상기 촉매혼합물(19aa) 70중량%와 콜타르 30중량%를 혼합시키는 것이 바람직하다.
상기한 바와같이 구성된 본 발명의 음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생되는 고온다습한 가스와 응축수의 정화장치를 촉매혼합물의 반응과 함께 상기 가스 및 응축수가 정화되기까지의 과정 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
별도로 설치된 전원장치(미도시 함)의 전원스위치를 온(on)시킴에 의해서 상기 1차 가스, 응축수정화부(6), 2차 가스, 응축수정화부(9), 3차 가스, 응축수정화부(13), 4차 가스, 응축수정화부(17)의 양극(6ba)(9ba)(14a)과 음극(6bb)(9bb)(14b), 고압집진 및 오존발생부(19)의 촉매혼합물성형체(19a)가 설치된 양극(19ba)과 음극(19bb)으로 구성된 전극과 자외선램프(9c)(18)(32) 및 펌프(24)가 작동하게 되면 1차 가스수용부(2), 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5), 1차 가스, 응축수정화부(6), 2차 가스수용부(7), 3차 가스수용부(8), 2차 가스, 응축수수용부(9), 2차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(11), 4차 가스수용부(12), 3차 가스, 응축수정화부(13), 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(15). 5차 가스수용부(16), 4차 가스, 응축수정화부(17), 고압집진 및 오존발생부(19), 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20), 최종 정화된 가스수용부(21)의 순서로 상기 가스가 통과하면서 최종적으로 정화된 가스가 펌프(24)에 의하여 흡기관(22)과 배기관(23)을 통해 외부로 배출되고, 상기 각 1차 내지 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)(11)(15)를 가스가 통과하면서 응축된 응축수는 상기 1차 내지 3차 가스, 응축수 정화부(6)(9)(13)에서 각각 정화되어서 하측의 정화된 응축수수용부(10)로 떨어져서 수용된다.
상기 1차, 2차, 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)(11)(15)에서 가스의 응축이 거의 이루어지므로 4차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(20)에서의 가스의 응축은 거의 발생되지 않으므로 상기 응축수는 1차, 2차, 3차 가스, 응축수정화부(6)(9)(13)에서 상기 1차, 2차, 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)(11)(15)에서 발생된 응축수의 정화가 거의 이루어지게 되며, 4차 가스응축수 정화부(17)에서는 응축수의 정화작용이 이루어질 필요가 없게 된다.
다음에 음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생되는 고온다습한 가스와 상기 가스중의 일부가 응축되어진 응축수가 정화되는 과정을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생되는 고온다습한 가스는 냉각장치(3)를 통과하면서 상기 고온다습한 가스의 온도를 낮추어 준 후, 본 발명의 가스, 응축수의 정화장치의 가스유입관(4)을 통하여 1차 가스수용부(2)에서 유입된 가스가 일시적으로 수용된 후, 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)로 유입되는 데, 다음에 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)에서의 반응에 대해서 설명하기로 한다.
상기 냉각장치(3)를 통과하면서 온도가 낮추어진 가스가 가스유입관(4)을 통하여 유입되어지고 상기 유입되어진 가스가 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)를 통과하면서 기체상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편(5a)의 중공부인 소형통로를 상기 가스가 통과하면서 압축과 팽창을 계속 반복하여 다습한 가스를 응축시키고, 응축되지 못한 가스가 스트로조각편(5a)에 충돌함에 의해서 물리적인 방법으로 분자진동을 하면서 가스가 분해하여 정화됨과 동시에 스트로조각편(5a)에 침투되어 있는 기체상태인 요오드에 의해서 단백질이 분해되는 데, 도6에 도시되어 있는 바와같이, 먼저 특정위치에 알릴글리신을 도입시키고 이를 기체상태의 요오드와 반응시키면 상기 요오드에 의한 고리중간체가 형성되고 이는 물과 반응하여 락톤과 아민을 갖는 두개의 펩타이드로 나누어진다.
이 분해반응은 도입되는 알릴글리신의 위치에 따라 크게 달라지는 데 이는 다습한 가스중의 수분이 얼마나 잘 접근할 수 있는지에 의해 효율성이 결정된다. 이 반응에 의해서 선구단백질인 트립시노젠이 활성단백질인 트립신으로 바꾸어진다.
상기 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)를 통과한 가스는 1차 가스, 응축수정화부(6)를 통과하게 되며, 다음에 상기 1차 가스, 응축수정화부(6)에서의 반응에 대해서 설명하기로 한다.
어떠한 용매 등 액체성분도 구성함이 없이 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량% 및 마그네슘 5∼10중량%인 상기 세가지 성분의 각 촉매가 혼합된 촉매혼합물(6a)에 전기를 인가하면 촉매반응이 연속적으로 일어나게 되므로 상기 촉매혼합물(6a) 및 가스, 응축수의 정화장치는 장기간 사용될 수 있게 되는 것으로서,
탄소와 요오드와 마그네슘이 혼합되어 있는 촉매혼합물(6a)이 들어있는 1차 가스, 응축수정화부(6) 내에 직류전기의 양극(6ba)과 음극(6bb)으로 구성된 전기를 인가하여 발생되는 반응은 매개산화공정(MEO, Mediated Electrochemical Oxidation)과 반도체이론으로 설명될 수 있는 것으로서. 전해용액 대신에 상기한 고체촉매인 활성탄(탄소) 또는 마그네슘과 직류전기의 전극을 인가한 변형된 MEO 공정법으로 볼 수 있다.
활성탄과 활성탄에 점착된 요오드를 촉매로하여 양극과 음극이 상기 촉매 각 입자에 형성하여 분포되어진다.
각 입자의 양극에서 생성된 산화제가 다공성인 활성탄 자체에 있는 수많은 미세구멍에 흡착되어 있는 유기물과 반응하여 상기 유기물을 산화분해 시킴과 동시에 자신은 다시 환원되고, 또다시 양극에서 산화됨으로써 연속적으로 유기물을 산화시키는 원리를 이용하는 수용성공정으로써, 이를 통해 유기물은 거의 완전히 파괴되고, 유기물중의 탄소와 수소가 이산화탄소와 물로 전환되어 거의 대부분 무기물화 된다. 또한 이 공정은 화학적으로 유해하면서 방사성물질을 포함하고 있는 혼성 폐기물 내의 방사성 물질을 용해시키는 능력도 있다.
상기 설치된 양극(6ba)과 음극(6bb)에 전기가 인가되면 촉매반응이 일어나게 되며 촉매반응에 의해서 유입된 공기중의 고분자 유기물을 분해하고 여러종류의 공해물질을 제거하여 정화하게 된다.
다음에 상기 1차 가스, 응축수정화부(6) 내에 내장되어 있는 촉매혼합물(6a)의 각 성분에 대한 촉매반응에 대하여 설명하기로 한다.
물이 생성되는 반응에서 물을 제거하면 반응이 촉진되어 공기중에 함유되어 있는 수분이 쉽게 제거되므로 산소가 부족한 금속인 마그네슘에 의해서 반응이 촉진된다.
Mgx-1+ H2O → MgxO + H2
따라서 마그네슘에 의한 공기중의 수분의 제거로 반응속도가 빨라지는 증진제의 효과가 나타나게 된다.
오존이 곰팡이 냄새나 흙냄새 생선냄새 슬러지냄새를 쉽게 감소시키지만 처리 후에 과일냄새(알데히드, 케톤)을 생성하며 플라스틱냄새, 약품냄새, 떫은맛 등은오존으로 감소시키기가 어려운 냄새들이다.
또한 자극성 기체인 오존은 200nm미만의 파장의 빛이 공기중에 방사될 때 건강에 해를 끼치게 된다.
이러한 냄새나 오존과 같은 자극성기체를 제거하기 위해서 상온 상압하에서의 1차 가스, 응축수정화부(6)에서 촉매혼합물(6a)을 이용하면 오존의 분해가 이루어진다.
활성탄 80∼90중량%, 마그네슘 5∼10중량%, 요오드5∼10중량%가 혼합된 촉매혼합물(6a)과 전기분해를 이용하여 오존을 분해한다.
2O3+ 금속산화물 → 촉매 + 3O2
마그네슘의 표면에 존재하는 산소는 양성자를 끌어당길 수 있으므로 산소는 염기점으로 작용할 수 있고 양이온으로부터의 전자의 제거가 중성원자의 이온화 보다 더 어렵기 때문에 제이 이온화 포텐셜은 그의 제일 이온화 포텐셜 보다 크다.
Mg+(g) → Mg+2+ e-
그래서 고분자유기물들과 오존을 제거하기 위해서 마그네슘과 같은 금속산화물 촉매가 사용된다.
단백질을 요오드와 반응시키면 요오드와 공기중에 함유된 수분에 의해서 단백질을 분해하게 된다. 최근 분해될 위치에 알릴글리신(allyglycine)을 억제 t-RNA를 이용하여 특정위치에 도입시키고 이를 요오드를 이용하여 단백질을 분해한 연구결과가 보고 되었다.(J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7402)
즉, 도5에서와 같이, 먼저 특정위치에 알릴글리신을 도입시키고 이를 기체상태의 요오드와 반응시키면 상기 요오드에 의한 고리중간체가 형성되고 이는 물과 반응하여 락톤과 아민을 갖는 두개의 펩타이드로 나누어진다.
이 분해반응은 도입되는 알릴글리신의 위치에 따라 크게 달라지는 데 이는 공기중의 수분이 얼마나 잘 접근할 수 있는지에 의해 효율성이 결정된다. 이 반응에 의하여 선구단백질인 트립시노젠이 활성단백질인 트립신으로 바꾸어지게 된다.
다음에 활성탄의 작용과 관련하여 설명하기로 한다.
탈착반응은 산성가스중의 산소가 활성탄의 탄소와 결합하여 산화반응을 일으키고 활성탄의 모세관내에서 탈착반응이 진행되는 데 이 반응은 활성탄의 탄소성분의 손실을 가져오면 모세관의 비표면적을 증가시켜 흡착과 탈착을 반복하면서 그 흡착성능이 향상된다. 흡착된 산성가스 중의 산소와 활성탄의 탄소가 반응하여 이산화탄소(CO2)를 생성함으로써 생기는 흡착제의 손실이 보충된다.
활성탄이란 대부분이 흡착성이 강한 탄소질의 숯이며 또한 흡착이란 계면현상의 일종으로 활성탄이라든지 실리카겔(silica 겔) 등과 같은 분말성물질이 오염물질을 그 표면에서 흡수하는 것이다. 표면에서 이러한 현상이 일어나기 위해서는 분말성 물질의 표면적이 크지 않으면 안된다. 활성탄에는 대단히 많은 가는 구멍이 있고 그 가는 구멍벽의 총면적 즉 표면적은 1g당 보통 500∼150㎡에 달한다. 활성탄이 냉장고의 탈취제로 사용할만큼 수많은 화학물질을 흡착한다. 그 흡착특성은 단지 미세한 구멍의 구조뿐만 아니라, 활성탄 표면의 화학성질에도 크게 영향을 받는다. 폐수에 활성탄을 가하여 교반시키면 수질중의 유기물농도는 현저히 감소하게 되고 이러한 현상은 활성탄이 이들을 흡착하였기 때문이며, 활성탄은 목재라든지 석탄 등을 원료로 하여 만들어지고 있기 때문에 그 본래의 주성분은 유기질이다.
다음에 1차 가스, 응축수정화부(6)에서의 전기분해와 관련하여 설명하기로 한다.
양극(6ba)의 표면에서 생성된 산화제가 유기물과 반응하여 유기물을 산화 분해시킴과 동시에 자신은 다시 환원되고 또 다시 양극(6ba)의 표면에서 산화됨으로써 재생되어 연속적으로 유기물을 산화시키는 원리(도7)를 이용하는 공정으로서 이를 통해 유기물은 거의 완전히 파괴되고 궁극적으로는 유기물 중의 탄소와 수소가 이산화탄소와 물로 전환되어 거의 대부분 무기물화 된다.
양극(6ba)의 반응에서는 H2O → H++ OH-의 반응식에서 OH-이온의 감소와 H+이온의 증가로 pH 저하가 되며, 전자(Electron : e-)를 잃어버려서 산화력이 증가된다.
음극(6bb)의 반응에서는 H2O → H++ OH-의 반응식에서 H+이온의 감소와 OH-이온의 증가로 pH가 상승되며, 전자의 증가로 환원력이 증가된다.
설치된 양극(6ba)과 음극(6bb)에 전기가 인가되면 주울열이 발생되어 주울열에 의하여 건조, 재생을 하는 데, 주울열은 전류가 흐르면 도체의 온도가 높아지게 되고 온도를 일정하게 유지할 때는 열이 도체밖으로 흘러나오는 데 이 열량을 주울열이라고 하며 주울의 법칙이 성립되어 도체안에 흐르는 정상전류에 의해 일정한 온도로 유지된 도선에서 일정시간 안에 유출하는 주울열의 양은 전류강도의 제곱 및 도선저항에 비례한다는 주울의 법칙이 성립되며 {Q=I2R(I : 전류의 강도, R : 저항, Q : 열량)} 열이 도체 밖으로 흘러나오게 되어 건조, 재생을 하며, 이때 활성탄은 양극(6ba) 및 음극(6bb)과 촉매의 역할을 동시에 수행하게 된다.
1차 가스, 응축수정화부(6)로 유입되는 가스와 응축된 응축수중 응축수는 상기 1차 가스, 응축수정화부(6)를 통과하면서 정화되는 것으로서, 기존 흡·탈착공정이 압력(혹은 농도)과 온도변화에 의해 유발되는데 반해서, 전기 흡·탈착은 새로운 제어인자로 용액중 높은 표면적의 전극에 전기전위를 적용하여 전극표면에 생성된 전기이온층의 충전 혹은 방전되는 원리를 이용하는 새로운 분리공정기술이다. 계면에서의 전기 전위나 전기적 성질이 용액으로부터 이온종 혹은 비이온성 화학종의 흡착에 영향을 주므로 전기전도성 탄소체를 분극하여 계면전위 즉, 결과적으로 표면 흡착용량을 조절하는 것이 가능하다. 이온종이 함유된 폐액의 정화처리에 전기 흡·탈착공정을 적용할 경우, 전기전도체에 전기를 통하면 응축수 중의 이온종은 상변화없이 전극의 전기이중층에 정전기적으로 흡착되어질 수 있다.
관능기들의 양쪽성을 근거로 양이온교환의 가능성을 예측할 수 있으며, 이온교환 용량은 용액 pH의 함수이다. 한편, 가용된 전위는 희석 수용액으로부터 탈염화를 유발할 수 있다. 이 공정은 가역적이고 산성관능기를 갖는 전극에 큰 영향을 미친다.
양쪽성 산화관능기가 함유된 표면상에서 표면전하 발달을 설명하는 데 일반적으로 사용되는 양성자화와 탈양성자화의 평형식은 다음과 같다.
MOH+ 2 MOH +H+(1)
MOHMO-+H+(2)
여기서 MOH는 탄소체 표면에 산화된 표면기를 나타내는 것이다. 탄소체 표면의 성질이 MOH기에 의존한다면 수용액의 주어진 pH에서 탄소체의 총괄 전하는 양성, 중성, 또는 음성일 것이다.
전기흡착시 수소이온은 음으로 하전된 탄소표면에서 선택적으로 흡착된다.
2H2O + 2e → 2H + 2OH-(3)
벌크용액내의 양성자 농도의 감소로 산성기를 이온화 시킬 수 있다. 그러므로
2M OH + 2OH-→ 2M+O-+ 2H2O (4)
여기서 M OH는 중성기를 나타낸다.
반응식(4)에서 M OH는 정화되지 않은 응축수로부터 오존이온을 제거하며 반응식은 다음과 같다.
2M O + O3 (MO)2+ O2(5)
한편, 상대전극에서의 반응식은 다음과 같이 예상할 수 있다.
H2OH++ 1/2 O2+e-
보통 미가용전위에서의 일반흡착의 경우, 32시간동안 용액접촉 결과 29.5ppm의 초기농도로부터 10ppm까지 감소시킬 수 있었으며, 흡착평형시간은 6시간이었다. -0.05, -0.1, 그리고 -0.2V의 세가지 음의 전위를 가용한 경우 세 조건 모두 용액이 O3이온을 완전히 제거할 수 있었으나 흡착속도는 음의 전위가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.
표 1은 6시간 흡착후에 여러 가용전위에서 얻은 O3흡착량을 비교한 것이다. 이 표로부터 -0.05V와 -0.2V에서 흡착된 O3흡착량은 미가용전위시에 비해 각각 33%, 72% 증가하였다.
OCP와 -0.2V조건에서의 흡착량차는 1.19mg/g으로서 비교적 높았다.
음의 전위일 때 양이온 흡착용량의 증가는 정전기 효과라고 생각된다. 전위가용하에 탄소체상에서 흡착량의 증가는 다른 연구들에서도 보고된 바 있다.
표 1.
| 적용된잠재적 포텐셜(vs. SCE) | OCP | -0.05V | -0.1V | -0.2V |
| 흡착된 양 (mg/g) | 1.68 | 2.23 | 2.52 | 2.87 |
다음에 1차 가스, 응축수정화부(6)에서의 자외선램프(32)의 작용에 관련하여 설명하기로 한다.
물질이 빛을 흡수했을 때에는 그 빛의 에너지에 의해 화학반응이 일어나는 데, 양자이론에 따르면 광자 E의 에너지는 그것의 진동수(V)와 관련이 되며 E = hv가 되고 h는 플랑크 상수(6.6239×10-27erg)이다.
또한 진동수(v)는 파장(i)과 i=의 관계가 있으며 이때 C는 빛의 속도로 2.279 × {10 }^{10 } cm /sec이다.
100∼400mm파장을 갖는 자외선(uv 선)의 E는 상기식에서 쉽게 계산되며 이것은 촉매혼합물(6a)의 반응속도를 증가시키는 역할을 한다.
상기 자외선램프(32)로부터 발생된 자외선은 오존과 반응해 산화력이 매우 강한 하이드록시 라디칼(·OH)을 생성하고, 주로 이 라디칼이 C=C의 이중결합을 절단하며 광화학반응에 의해 다음과 같은 반응으로 발생한다.
CHCO + hv -> H2+ CO -> H + HCO
HCHO + OH -> HCO + H2O
HCO + O2-> HO2+ CO
CH3COOH + hv -> CH3O + OH
CH4+ OH -> CH3+ H2O
자외선은 상기 화학작용 외에도 살균작용이 있으며, 살균력을 가지고 있어서, 1cm2당 100 mu W의 강도를 가진 자외선을 1분간 쪼이면 대장균, 디프테리아균, 이질균 등은 99%가 죽게되며 물은 비교적 자외선을 잘 투과시키므로 물의 살균, 소독에는 자외선 조사가 효과가 있다.
2차, 3차, 4차 가스, 응축수정화부(9)(13)(17)와 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(11)(15)(20)에서의 반응과정과 작용관계는 상기한 1차 가스, 응축수정화부(6)와 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)의 기술내용과 같으므로 생략하기로 한다.
상기 4차 가스, 응축수정화부(17)를 통과한 가스는 고압집진 및 오존발생부(19)로 유입되는 데 다음에 고압집진 및 오존발생부(19)에서의 반응에 대해서 설명하기로 한다.
상기 4차 가스, 응축수정화부(17)를 통과한 가스는 고압집진 및 오존발생부(19)를 통과하면서 고전압에 의해서 발생된 오존과 양극(19ba)과 음극(19bb)에 부착된 촉매혼합물성형체(19a)의 촉매혼합물(19aa)에 의해서 4차 가스, 응축수정화부(17)에서 분해가 안된 상태로 유입된 유해가스가 분해하여 제거되고 가스중의 미세한 분진들이 집진되어 제거되는 데, 고압집진 및 오존발생부(19)에서의 주역할은 가스중의 분진을 집진하는 것이며, 집진을 많이 할려면 전압을 높일수록 많이 집진할 수 있게 된다. 그런데 전압을 높이면 높일수록 비례하여 오존이 필요이상으로 많이 나오게 되어서 오히려 역 효과가 되므로 이러한 불필요한 오존을 촉매혼합물성형체(19a)의 촉매혼합물(19aa)에 의해서 약 90%정도를 제거시키고 남아 있는 약 10%정도의 오존으로 유해가스를 분해하게 된다.
다음에 발생된 오존과 가스중의 유해가스와의 반응관계를 먼저 설명한 후에양극(19ba)과 음극(19bb)에서의 촉매혼합물(19aa)과 가스중의 유해가스와의 반응관계를 설명하고 나서 가스중의 각종 먼지나 분진 등 고체상 입자들을 집진하여 제거하는 것과 관련된 설명을 하기로 한다.
오존은 고전압에 의하여 발생되는 것으로서, 오존을 사용한 시안화물의 제거는 잘 알려진 화학반응이며 시안화물의 오존 처방은 다음과 같은 이유로 가장 적합한 방법으로 알려지고 있는 것으로서, 아주 빠른 속도의 산화처리가 가능하고 다른 오염물질이 혼재하는 상황에서도 잘 이루어지며 첫번째의 화학반응은 시안화물을 시안화염으로 바꾸어 주고 시안산염의 특성은 시안화물의 1/1000에 불과하다.
CN-+ O3→ CNO-+ O2
다음은 일반적인 생물학적 분해를 통하여 암모니아와 이산화탄소가 발생하며, 암모니아는 오존과 다시 반응한다.
2NH3+ O3→ N2+ 3H2O + 3O2
2개의 암모니아 분자는 3개의 오존분자와 결합하여 하나의 질소분자와 3개의 물분자, 그리고 3개의 산소분자로 바뀌고, 이 세가지 모든 결과물들은 일반적으로 자연상태의 물질들이며 외기에 포함된 오염원이 아닌 물질들이다.
즉, 유기산, 알콜, 알데히드 및 케톤(아세톤종류)은 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 산소를 발생하고, 벤젠, 장뇌(좀약)등의 방향성 화합물은 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 산소를 발생하며, 부탄, 광물, 알콜 등과 같은 지방족화합물은 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 산소를 발생하고, 염화메틸과 같은 염화물은 오존과 반응하여 중간과정인 차아염소산이 된 후 이산화탄소, 수증기 그리고 산소를 발생하며 수소와 사이나이드와 같은 질소화합물은 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 질소와 산소를 발생하고, 트라이 글리콜레이트 암모늄과 같은 황화물은 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 삼산화황과 산소를 발생하며 다른 알킬화 규산염과 이온제 세제는 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 산소를 발생한다.
물론 이들 화합물질은 가정과 직장 등에 존재하는 모든 종류를 완전히 분류 포함하지는 못한다. 오염 정도가 낮게 유지되는 한, 조금의 오존만으로도 그들을 신체의 물질에 대한 노출 정도를 큰 폭으로 줄일 만큼의 양으로 분해하기에 충분하다.
추가로 다른 일반적인 가정에 있는 박테리아에 대한 결과도 다음과 같이 나왔다.
곰팡이, 포자, 그리고 진균류는 일반 가정환경에서 약 50ppb의 오존을 공급해 줌으로써 큰 폭으로 줄일 수 있다.
상기 촉매혼합물성형체(19a)가 부착된 양극(19ba)과 음극(19bb)에서의 촉매혼합물(19aa)과 4차 가스, 응축수정화부(17)에서 분해가 안된 상태로 유입된 유해가스의 반응에 의해서 상기 유해가스가 제거되는 반응과정은 이미 1차 가스, 응축수정화부(6)에서의 촉매혼합물(6a)에 의해서 유해가스가 제거되는 반응과정과 동일하므로 생략하기로 한다.
고압집진은 유입된 가스중에 부유하고 있는 분진에 전기장을 작용시켜서 전기를 띠게 하여 입자를 정전적인 힘으로 모아 기체를 깨끗하게 하는 것으로서 전기로 집진하기 위해서는 높은 직류전압이 필요하다.
고압집진 및 오존발생부(19)를 통과하여 최종적으로 정화된 가스는 펌프(24)에 의해서 흡기관(22)과 배기관(23)을 통하여 외부로 배출하게 된다.
전술한 바와같이, 본 발명은 요오드기체가 침투된 상태의 스트로조각편(5a)이 내장되어 있는 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)에서 가스의 응축 및 응축되지 못한 가스의 정화가 이루어지고, 1차 가스, 응축수정화부(6)에서 정화되어 유입된 가스와 응축수를 정화하도록 구성되어 있으며, 계속해서 상기 1차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(5)와 같은 구성의 2차, 3차, 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(11)(15)(20)에서 정화되어 유입된 가스의 응축 및 응축이 되지 못한 가스가 정화되도록 구성되어 있고, 상기 1차 가스, 응축수정화부(6)와 같은 구성의 상기 2차, 3차, 4차 가스, 응축수정화부(9)(13)(17)에 가스 또는 응축수가 유입되어 통과하면서 가스 또는 응축수를 정화하도록 구성되어 있으며, 촉매혼합물성형체(19a)가 부착된 양극(19ba)과 음극(19bb)이 설치되어 있는 고압집진 및 오존발생부(19)로 유입된 가스가 정화되어 최종적으로 정화된 가스를 펌프(24)에 의해서 외부로 배출하도록 구성되어 있기 때문에 음식물쓰레기처리장치 또는 음식물제조과정에서 발생되는 고온다습하고도 악취가 나면서 유해한 가스, 유해한 미생물이나 유기물을 제거하여 정화된 가스를 공급할 수 있으면서 상기 가스정화과정에서 발생되는 응축수를 원활하고도 효율적으로 정화할 수 있고, 상기촉매혼합물(6a)(9a)(13a)(17a)(19aa)을 반영구적으로 사용할 수 있기 때문에 상기 본 발명의 가스, 응축수의 정화장치를 장기간 사용할 수 있는 효과가 있다.
Claims (10)
- 기체상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편이 내장되어서 냉각장치를 통과한 가스의 정화, 단백질분해 및 응축부와, 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10 중량%, 마그네슘 5∼10 중량%가 혼합된 촉매혼합물, 양극, 음극 및 자외선램프가 설치되어 있는 가스, 응축수정화부와, 상기한 배합비율의 촉매혼합물 70 중량%와 성형결합제인 콜타르 30 중량%를 혼합시킨 후 성형틀에 주입하여 70℃ 내지 90℃로 가열하여서 성형시킨 촉매혼합물성형체가 각각 부착된 양극과 음극이 설치되어 있는 고압집진 및 오존발생부와, 일측에 콕크가 설치되어 있는 정화된 응축수 수용부와, 흡입, 배출수단인 펌프가 구성되어 있는 것에 있어서,기체상태의 요오드를 공급하여 보충하도록 구성되어 있는 기체상태의 요오드공급부(1)와;상기 기체상태의 요오드공급부(1)의 밑에 설치되어 있으면서 냉각장치(3)와 상측에 연결된 가스유입관(4)을 통과하여 유입되는 가스를 일시적으로 수용하는 1차 가스수용부(2)와;상기 1차 가스수용부(2)의 밑에 설치되어 있으면서 가스유입관(4)을 통하여 유입된 가스가 응축되고, 응축되지 못한 가스가 정화되도록 스트로조각편(5a)이 내장되어 있는 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)와;상기 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)의 밑에 설치되어 있으면서 유입된 가스와 응축수를 정화하도록 촉매혼합물(6a)이 내장되어 있고 양극(6ba)과음극(6bb)이 설치되어 있으며 자외선램프(32)가 설치된 1차 가스, 응축수정화부(6)와;상기 1차가스, 응축수정화부(6)의 밑에 설치되어 있으면서 유입되는 가스를 일시적으로 수용하는 2차 가스수용부(7)와;상기 2차 가스수용부(7)의 밑에 설치되어 있는 3차 가스수용부(8)와; 상기 3차 가스수용부(8)의 밑에 설치되어 있으면서 유입된 가스와 응축수를 정화하도록 촉매혼합물(9a)이 내장되어 있고 양극(9ba)과 음극(9bb)이 설치되어 있으며 자외선램프(9c)가 설치된 2차 가스, 응축수 정화부(9)와;상기 2차 가스, 웅축수정화부(9)의 밑에 설치되어 있고 콕크(10a)가 설치되어 있으면서 상기 정화된 응축수를 수용하는 정화된 응축수수용부(10)와;상기 3차 가스수용부(8)의 우측부의 위에 설치되어서 유입된 가스가 응축되고 응축되지 못한 가스가 정화되도록 스트로조각편(11a)이 내장되어 있는 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(11)와:상기 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(11)의 위에 설치되어 있는 4차 가스수용부(12)와;상기 4차 가스수용부(12)의 위에 설치되어 있으면서 유입된 가스와 응축수가 정화되도록 촉매혼합물(13a)이 내장되어 있고, 양극(14a)과 음극(14b)이 설치되어 있으며 자외선램프(18)가 설치된 3차 가스, 응축수정화부(13)와;상기 3차 가스, 응축수정화부(13)의 위에 설치되어서 유입된 가스가 응축되고 응축되지 못한 가스가 정화되도록 스트로조각편(15a)이 내장되어 있는 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15)와;상기 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15)의 위에 설치되어 있는 5차 가스수용부(16)와;상기 5차 가스수용부(16)의 위에 설치되어 있으면서 유입된 가스를 정화하도록 촉매혼합물(17a)이 내장되어 있고 양극(14a)과 음극(14b)이 설치되어 있으며 자외선램프(18)가 설치되어 있는 4차 가스, 응축수정화부(17)와;상기 4차 가스, 응축수정화부(17)의 위에 설치되어서 유입된 가스를 정화하도록 양극(19ba)과 음극(19bb)이 설치되어 있고, 자외선램프(18)가 설치되어 있는 고압집진 및 오존발생부(19)와;상기 고압집진 및 오존발생부(19)의 위에 설치되어 있으면서 유입된 가스가 정화되도록 스트로조각편(20a)이 내장되어 있는 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)와;상기 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)의 위에 형성되어 있는 최종 정화된 가스수용부(21)와;상기 최종 정화된 가스수용부(21)로부터 유입되는 최종적으로 정화된 가스를 최종 정화된 가스수용부(21)의 일측에 연결된 흡기관(22)과 배기관(23)을 통하여 외부로 배출하도록 설치된 펌프(24)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생하는 가스, 응축수의 정화장치.
- 제1항에 있어서, 몸체(30)는 사각형상의 망체(25), 구획판체(26), 다수의 통기공(27a)이 형성된 구획판체(27)와 격벽(28)에 의해서 기체상태의 요오드공급부(1), 1차 가스수용부(2), 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5), 1차 가스, 응축수정화부(6), 2차가스수용부(7), 3차 가스수용부(8), 2차 가스, 응축수정화부(9), 정화된 응축수 수용부(10), 2차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(11), 4차 가스수용부(12), 3차 가스, 응축수정화부(13), 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15), 5차 가스수용부(16), 4차 가스, 응축수정화부(17), 고압집진 및 오존발생부(19), 4차가스정화, 단백질분해 및 응축부(20), 최종 정화된 가스수용부(21)로 구획되어 있으며, 상기 각 망체(25), 구획판체(26)(27)와 고압집진 및 오존발생부(19)의 양극(19ba)과 음극(19bb)이 얹어져서 고정되게 지지돌부(29)가 몸체(30)의 벽체의 내면과 격벽(28)에 각각 형성되어 있으며, 자외선램프(18)(32)가 각각 삽입되어서 두부가 너트(31)로 고정되도록 몸체(30)의 상판에 고정공(30a)(30b)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치.
- 제1항에 있어서, 3차 가스, 응축수정화부(13), 3차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(15), 5차 가스수용부(16), 4차 가스, 응축수정화부(17)의 구획을 지어주는 각 망체(25)는 양극(14a)과 음극(14b)이 관통하여서 설치되도록 통공(25a)이 형성되어 있고, 자외선램프(18)가 관통하여서 설치되도록 통공(25b)이 형성되어 있으며, 고압집진 및 오존발생부(19)의 저부의 망체(25)에 상기 양극(14a)과 음극(14b)의 두부(14aa)(14ba)가 걸려서 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치.
- 제1항에 있어서, 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5), 1차 가스, 응축수정화부(6)의 구획을 지어주는 각 망체(25)는 양극(6ba)과 음극(6bb)이 관통하여서 설치되도록 통공(25a)이 형성되어 있고, 상측의 두 부위의 망체(25)는 중심부에 자외선램프(32)가 관통하여서 설치되도록 통공(25b)이 형성되어 있으며, 상단의 망체(25)에 상기 양극(6ba)과 음극(6bb)의 두부(6ba')(6bb')가 걸려서 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 2차 가스, 응축수정화부(9)는 자외선램프(9c)가 횡방향으로 설치되어 있으면서 두부가 몸체(30)의 벽체의 고정공(30c)에 관통된 상태에서 너트(31)로 고정되어 있고, 상기 자외선램프(9c)를 중심으로 하여 전, 후, 좌, 우측부의 네 부위에 양극(9ba)과 음극(9bb)이 상,하측 망체(25)와 모래층(9d)을 관통하여 두부(9ba')(9bb')가 상측 망체(25)에 걸려서 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 기체상태의 요오드 공급부(1)는 사각형상의 격벽(1a)에 의해서 구획되어진 외측에 결정체인 요오드 수장부(1b)와, 격벽(1a)의내측에 승화된 기체상태의 요오드수용실(1c)이 설치되어 있고, 격벽(1a)의 상측에 다수개의 통기공(1aa)이 일정한 간격을 두고 형성되어 있고, 기체상태의 요오드수용실(1c)의 하측의 구획판체(26)에 다수의 통기공(26a)이 일정한 간격을 두고 형성되어 있으며 요오드수장부(1b)의 상측 상판체에 뚜껑(1e)이 나사결합 되어지는 요오드주입부(1d)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 고압집진 및 오존발생부(19)의 양극(19ba)과 음극(19bb)은 각각 중심부에 자외선램프(18)가 삽입될 수 있도록 통공(19ba")(19bb")이 형성되어 있고, 다수의 통기공(19ba')(19bb')이 일정한 간 격으로 형성되어 있으며 양극(19ba)의 저면과 음극(19bb)의 상면의 통기공(19ba')(19bb')의 사이마다 촉매혼합물성형체(19a)가 부착되어 있고, 상기 각 촉매혼합물성형체(19a)의 중심부에 삽입되어서 고정되어 있는 각 리드선(19ab)이 상기 양극(19ba)의 리드고정공(19ba''')과 음극(19bb)의 리드고정공(19bb''')에 관통된 상태로 각각 용접되고 방수, 절연되어 있는 것을 특징으로하는 음식물쓰레기 처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화장치.
- 제1항에 있어서, 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)의 상, 하측 망체(25)는 자외선램프(18)가 관통하여서 설치되도록 통공(25b)이 형성되어 있는 것을 특징으로하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생하는 가스,응축수의 정화장치.
- 냉각장치를 통과한 음식물쓰레기처리장치나 음식물제조과정에서 발생되는 가스가 흡입, 배출수단인 펌프에 의해서 유입된 후, 기체상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편이 내장된 가스정화, 단백질분해 및 응축부를 통과하면서 가스의 정화, 단백질의 분해, 가스의 응축이 이루어지고, 탄소 80∼90 중량%, 요오드 5∼10 중량%, 마그네슘 5∼10 중량%가 혼합된 촉매혼합물, 양극, 음극과 자외선램프가 설치되어 있는 가스, 응축수정화부에 의해서 유입된 가스와 응축수를 정화시키며, 상기 배합비율의 촉매혼합물 70중량%와 성형결합제인 콜타르 30중량%를 혼합시킨 후 70℃ 내지 90℃로 가열하여서 성형시킨 촉매혼합물성형체가 각각 부착된 양극과 음극이 설치되어 있는 고압집진 및 오존발생부에 의해서 유입된 가스, 응축수를 정화하고, 정화된 응축수 수용부에 정화된 물이 수용되도록 하며, 상기 펌프에 의해서 최종정화된 가스를 흡입하여 배출하는 방법에 있어서,기체상태의 요오드공급부(1)에서 기체상태의 요오드를 공급하여 보충시키는 단계와;펌프(24)에 의해서 냉각장치(3)를 통과한 후, 가스유입관(4)을 통하여 유입된 가스가 1차 가스수용부(2)에서 일시적으로 가스를 수용시키는 단계와;상기 1차 가스수용부(2)를 통과한 가스가 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)를 통과하면서 스트로조각편(5a)에 의하여 다습한 가스를 응축시키고 응축하지 못한 가스를 정화하며, 기체상태의 요오드에 의해서 단백질을 분해하는 단계와;상기 단계를 통과하여 유입된 가스가 1차 가스, 응축수정화부(6)를 통과하면서 촉매혼합물(6a)에 전기를 인가함에 의해 연속적으로 촉매반응이 일어나서 상기 가스중의 유해성분을 분해하여 제거하고, 응축수중의 유해성분인 유기물을 분해하여 제거하며, 자외선램프(32)의 작용에 의해서 촉매의 반응속도를 증가시키고 살균작용을 하여 가스와 응축수를 정화하는 단계와;상기 단계를 통과하면서 정화된 가스와 응축수를 2차, 3차 가스수용부(7)(8)에서 일시적으로 수용시키는 단계와;상기 단계를 통과하여 유입된 가스가 2차 가스, 응축수정화부(9)를 통과하면서 상기 1차 가스, 응축수정화부(6)에서와 같은 과정이 이루어지고 모래층(9d)에 의해서 이 물질을 여과하여 가스와 응축수를 정화하는 단계와;상기 단계를 통과하면서 정화된 응축수가 정화된 응축수수용부(10)에 수용되는 정화된 응축수 수용단계와;상기 2차 가스, 응축수정화부(9)와 3차 가스수용부(8)를 통과하여 유입된 가스가 2차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(11)를 통과하면서 상기 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)에서와 같은 과정에 의해서 가스를 정화시키고 가스를 응축시키는 단계와;상기 단계를 통과하면서 정화된 가스를 4차 가스수용부(12)에서 일시적으로 수용하는 단계와;상기 단계를 통과하여 유입된 가스가 3차 가스, 응축수정화부(13)를 통과하면서 상기 1차 가스, 응축수정화부(6)에서와 같은 과정에 의해서 가스가 정화되는 단계와;상기 단계를 통과하면서 정화되어 유입된 가스가 3차 가스정화, 단백질 분해 및 응축부(15)를 통과하면서 가스가 상기 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)에서와 같은 과정에 의해서 가스를 정화시키고 응축시키는 단계와;상기 단계를 통과하면서 정화된 가스를 5차 가스수용부(16)에서 일시적으로 수용하는 단계와;상기 단계를 통과하여 유입된 가스가 4차 가스, 응축수정화부(17)를 통과하면서 상기 1차 가스, 응축수정화부(6)에서와 같은 과정에 의해서 가스가 정화되는 단계와;상기 단계를 통과하면서 정화되어 유입된 가스가 고압집진 및 오존발생부(19)를 통과하면서 고전압이 인가된 양극(19ba)과 음극(19bb)에 설치되어 있는 촉매혼합물성형체(19a)의 촉매혼합물(19aa)에 의해서 필요한 만큼의 오존을 남기고 나머지 불필요한 오존을 제거시키며 촉매혼합물(19aa)이 전기분해되면서 높은 유기물분해 및 집진능력으로 상기 유입된 가스중 분해가 되지 않은 유기물을 분해하여 제거하고 미세한 분진들을 집진하며 자외선램프의 작용에 의해서 촉매의 반응속도를 증가시키고 살균작용을 하여 가스를 정화하는 단계와;상기 단계를 통과하여 유입된 가스가 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)를 통과하면서 상기 1차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(5)에서와 같은 과정에 의해서 최종적으로 가스를 정화하는 단계와;상기 4차 가스정화, 단백질분해 및 응축부(20)를 통과하면서 최종적으로 정화된 가스가 최종 정화된 가스수용부(21)를 통과되게 한 후, 펌프(24)에 의해서 흡기관(22)과 배기관(23)을 통하여 외부로 배출하는 단계로 구성되어 있는 것을 특징으로하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화방법.
- 제9항에 있어서, 고압집진 및 오존발생부(19)의 양극(19ba)과 음극(19bb)은 일정한 간격으로 다수의 각 통기공(19ba')(19bb')에 형성되어 있고, 중심부에 자외선램프(18)가 삽입될 수 있도록 통공(19ba")(19bb")이 형성되어 있으며 상기 양극(19ba)의 저면과 음극(19bb)의 상면의 각 통기공(19ba')(19bb')의 사이마다 촉매혼합물성형체(19a)가 각각 부착되어 있으며, 상기 각 촉매혼합물성형체(19a)의 중심부에 삽입되어서 고정되어 있는 각 리드선(19ab)이 상기 양극(19ba)의 리드고정공(19ba''')과 음극(19bb)의 리드고정공(19bb''')에 관통된 상태로 각각 용접되고 방수, 절연되어 있는 것을 특징으로하는 음식물쓰레기처리장치 및 음식물제조과정에서 발생되는 가스, 응축수의 정화방법.
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