KR20110083139A

KR20110083139A - 음식물쓰레기 소멸 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110083139A
Application number: KR1020100003201A
Authority: KR
Inventors: 이강열; 김태규
Original assignee: 이강열; 김태규
Priority date: 2010-01-13
Filing date: 2010-01-13
Publication date: 2011-07-20
Also published as: KR101251555B1

Abstract

본 발명은 미생물의 활성화를 통한 음식물쓰레기 소멸 장치 및 방법에 관한 것으로, 음식물쓰레기를 수용하는 저장챔버; 상기 저장챔버를 가열하기 위해 챔버 표면에 구비되는 전열히터; 상기 저장챔버의 내부에 음식물쓰레기를 뒤집어주기 위해 축회전가능하게 구비되는 교반기; 상기 저장챔버에서 배출되는 악취를 제거하기 위해 상기 저장챔버 또는 그와 별도로 구비되는 탈취기; 및 상기 저장챔버의 둘레 표면을 감싸며 상기 탈취기에서 발생된 열을 이용하여 저장챔버를 가열하도록 구성된 보조가열로를 포함하는 것으로 이루어지고, 이러한 구성을 통해 저장챔버 내에 음식물쓰레기를 수용하고 교반기를 이용하여 음식물쓰레기를 뒤집으면서 전열히터를 이용하여 저장챔버를 가열하고, 이때 발생된 냄새를 제거하기 위한 탈취기의 발생열을 순환 재활용하여 챔버를 보조적으로 가열할 수 있도록 함으로써 에너지 소모를 최소화함과 동시에 음식물 분해를 위해 투입된 미생물의 안정적인 생장 및 활성화를 이루게 된다.

Description

음식물쓰레기 소멸 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF DISINTEGRATING AND REMOVING FOOD GARBAGE}

본 발명은 저장챔버에 수용된 음식물쓰레기를 전열히터를 이용하여 가열 건조시킴과 동시에 분해 미생물을 투입 활성화시켜 음식물쓰레기를 소멸시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저장챔버 내의 음식물쓰레기 분해과정에서 발생된 가스와 악취를 제거하는 탈취기의 고온 폐열을 활용하여 저장챔버를 재가열하도록 된 음식물쓰레기 소멸장치와 이를 이용한 음식물쓰레기 소멸방법에 관한 것이다.

일반적으로 음식물쓰레기 처리장치는 가정이나 음식점 등의 주방에서 발생되는 잔밥 및 잔반을 처리하여 퇴비하여 하는 기기로서, 근래에 들어서면서 쓰레기 매립지에서의 음식물 쓰레기 반입을 중지시키고 있는 실정임에 따라 그 수요가 날로 늘어나고 있는 추세에 있고 이에 발맞추어 음식물 쓰레기를 제조하는 업체 또한 기하급수적으로 증가되어 있는 추세에 있다.

종래의 공지된 음식물쓰레기 처리장치로서 한국특허출원 제1996-64159호를 도 1의 도면을 통해 소개하면 다음과 같다.

도 1에 따르면, 음식물쓰레기 처리장치는 외부케이스(101a)와 상부로 입구부가 형성된 내부케이스(101b)로 일체화된 본체(101) 상부에 뚜껑(102)을 설치하여 이 뚜껑이 내부케이스(101b)의 입구부를 선택적으로 개폐시켜 주도록 구성되어 있다. 본체(101)의 내부케이스(101b) 내에는 상단이 입구부와 연결되게 발효조(103)를 구비하여 상기 발효조 내부로 발효보조제와 음식물쓰레기를 투입하도록 하고, 발효조(103) 내의 하부 중심부에는 모터(104)의 구동력을 받아 종방향으로 회전되게 나선형 교반날개(105)를 설치하여 상기 나선형 교반날개가 회전하면서 발효보조제와 음식물 쓰레기를 수직이동시켜 섞어주도록 되어 있다. 상기 본체(101)를 이루는 내부케이스(101b)에는 히터(106)을 부착하여 상기 히터가 전원을 공급받아 발열하면서 내부케이스(101b)를 가열시켜 주도록 하며, 상기 본체(101)의 외부케이스(101a)에 흡기구(107)의 일단을 연결함과 함께 내부케이스(101b)의 입구부에는 흡기구(107)의 다른 일단을 연결하여 외부공기가 상기 흡기구를 통해 발효조(103) 내로 공급되도록 하고, 상기 본체(101)의 외부케이스(101a)에 배기구(108)의 일단은 연결함과 함께 내부케이스(101b)의 입구부에는 배기구(108)의 다른 일단을 연결하여 발효조(103) 내의 공기가 상기 배기구(108)를 통해 본체(101) 외부로 배출되도록 하며, 상기 배기구(108) 내에는 탈취기(109)를 설치하여 본체(101) 외부로 배출되는 공기중의 냄새가스가 상기 탈취기(109)에 의해 탈취 제거되도록 구성된다.

그러나, 위와 같은 종래의 장치는 탈취기를 통한 냄새제거 과정에서 발생되는 폐열을 그냥 버려지도록 구성되어 있어 에너지 낭비 요소와 대기 온도를 상승시키는 문제점이 있다.

본 발명은 종래기술을 보다 개선하기 위해 발명된 것으로, 탈취기의 냄새제거 과정에서 발생되는 고온의 폐열을 활용하여 저장챔버의 가열을 보조하는 구성을 통하여 에너지 소비와 낭비 요소를 최소화함과 동시에 미생물의 안정적인 생장 및 활성화를 도와 음식물쓰레기의 분해가 원활히 이루어지도록 한 음식물쓰레기 소멸장치와 이를 이용한 음식물쓰레기 소멸방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

위와 같은 본 발명의 목적은 음식물쓰레기를 수용하는 저장챔버, 상기 저장챔버를 가열하기 위해 챔버 표면에 구비되는 전열히터, 상기 저장챔버의 내부에 음식물쓰레기를 뒤집어주기 위해 축회전가능하게 구비되는 교반기, 상기 저장챔버에서 배출되는 악취를 제거하기 위해 별도로 구비되는 탈취기, 상기 저장챔버의 둘레 표면을 감싸며 상기 탈취기에서 발생된 열을 이용하여 저장챔버를 가열하도록 구성된 보조가열로를 포함하는 구성의 음식물쓰레기 소멸장치를 제공함으로써 달성된다.

본 발명에 따르면, 저장챔버는 음식물쓰레기를 투입하기 위해 챔버 상부에 개폐구를 갖는 밀폐된 케이싱 형태의 챔버로 이루어지고, 상기 저장챔버의 내부 상단에는 음식물쓰레기에서 발생된 악취를 배출하기 위해 그 표면에 다수의 통기공이 형성된 배기덕트가 구비된다.

또한, 배기덕트는 배출관에 의해 저장챔버의 외부로 연장되어 탈취기에 연결되고 상기 탈취기는 송열관에 의해 보조가열로에 연결되며, 상기 보조가열로는 송열관을 통해 공급되는 고온의 열풍을 유입하기 위해 하단 일측에 흡기공이 구비되고, 하단 타측에 상기 보조가열로에서 사용된 폐열을 배출하기 위한 배출공이 구비된다.

본 발명에서 보조가열로는 유입된 열기가 유동할 수 있도록 내부를 통기로의 형태로 구성하고, 상기 저장챔버의 상단부 또는 투입구를 제외한 전체면을 감싸도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 저장챔버에 내장된 배기덕트의 출구측과 상기 보조가열로의 출구측의 적어도 일측에 활성탄필터가 구비될 수 있다. 또한, 상기 배기덕트의 출구와 상기 탈취기의 일측을 연결하는 배출관 및, 상기 탈취기의 타측과 상기 보조가열로를 연결하는 송열관의 적어도 일측에 송풍기를 설치할 수 있다.

또한, 본 발명의 목적은 전술한 음식물쓰레기 소멸장치에 의하여 이루어지는 저장챔버의 내부로 음식물쓰레기와 그의 분해를 위한 미생물이 투입되는 단계; 전열히터의 작동에 의해 저장챔버의 내부가 가열되고 음식물쓰레기가 발효되면서 미생물의 생장 환경이 형성되는 단계; 저장챔버의 내부에 구비된 교반기의 작동으로 음식물쓰레기와 미생물이 고루 배합되어 미생물이 활성화되는 단계; 저장챔버의 내부에서 음식물쓰레기의 발효에 의해 발생된 가스와 악취가 배기덕트를 통해 상기 저장챔버의 외부로 배출되는 단계; 배기덕트를 통해 유출된 가스와 악취가 배출관을 따라 탈취기로 송풍되어 상기 가스 속에 포함된 악취를 제거하게 되는 단계; 상기 탈취과정에서 발생된 탈취기에 의한 고온의 열이 상기 유출 가스를 가열하는 단계; 상기 고온 가열된 가스가 송열관을 따라 보조가열로 안으로 송풍되어 보조가열로의 내부 전체를 유동하면서 저장챔버를 가열하게 되는 단계; 및 상기 저장챔버를 가열하고 식은 폐가스가 상기 보조가열로의 하단 타측에 마련된 배기구를 통해 장치 외부로 배출되는 단계를 포함하는 음식물쓰레기 소멸방법을 제공함으로써 달성된다.

본 발명은 저장챔버 내에 음식물쓰레기를 수용하고 교반기를 이용하여 음식물쓰레기를 뒤집으면서 히터를 이용하여 저장챔버를 가열하고, 이때 발생된 냄새를 제거하기 위한 탈취기의 발생열을 재활용 순환시켜 챔버를 보조적으로 가열할 수 있도록 구성되므로 전기소모를 최소화하여 에너지절감을 실현하게 됨과 동시에 음식물 분해를 위해 투입된 미생물의 안정적인 생장 및 활성화를 이루게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 음식물쓰레기 소멸장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 음식물쓰레기 소멸장치의 구성을 도시한 정면도,
도 3은 본 발명의 음식물쓰레기 소멸장치의 구성을 도시한 측면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 음식물쓰레기 소멸장치의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 음식물쓰레기 소멸장치의 구성을 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명의 음식물쓰레기 소멸장치의 구성을 도시한 측면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 음식물쓰레기 소멸장치는 호기성 또는 통성 혐기성 미생물로 구성된 발효제를 투입하여 음식물쓰레기를 완전분해 소멸시키는 장치임을 기본으로 한다. 이를 위해 본 발명의 장치는 음식물을 수용하는 저장챔버(100)와, 이 저장챔버(100)를 가열하여 음식물쓰레기의 발효 분해를 위한 적정 온도를 유지시키기 위한 전열히터(110)를 포함한다. 이를 위해 저장챔버(100)에는 온도감지센서(미도시)를 둘 수 있다.

전열히터(110)는 저장챔버(100)를 직접적으로 가열하도록 구성함이 바람직한데, 이를 위해 챔버 표면에 다수의 전열히터(110)를 설치하여 가열작용이 이루어지도록 한다. 한편, 전열히터(110)의 가열작용에 의해 저장챔버(100)의 내부에서는 투입된 음식물쓰레기 분해를 위한 미생물들이 생장하고 활성화될 수 있는 환경이 만들어진다.

저장챔버(100)의 내부에는 수용된 음식물쓰레기를 반복적으로 뒤집어주며 미생물이 섞이도록 하는 교반기(120)가 적어도 하나 이상 설치된다. 이러한 교반기(120)는 저장챔버(100)의 일측으로부터 제공되는 구동력에 의하여 축회전하도록 구성될 수 있으며, 교반기(120) 상호간에는 체인이나 벨트(미도시) 등으로 연결하여 구동력이 전달되도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은 저장챔버(100)에서 미생물에 의한 음식물쓰레기의 분해과정이 진행되는 동안 저장챔버(100) 내부로부터의 악취를 제거하기 위해 탈취기(200)를 더 포함할 수 있다. 이러한 탈취기(200)는 저장챔버(100)의 내,외부에 설치가능하나, 본 발명에서는 저장챔버(100)의 외부에 별도로 구비된 형태를 일 예로 제공한다.

한편, 본 발명에서 저장챔버(100)는 케이싱 형태의 밀폐된 챔버로 이루어짐이 바람직한데, 저장챔버(100)의 챔버실(101) 상부에는 음식물쓰레기와 미생물들을 투입할 수 있도록 개폐가능하게 형성된 투입구(102)가 위치된다. 또한, 저장챔버(100)의 내측 상부에는 음식물쓰레기에서 발생된 가스와 악취를 배출하기 위한 배기덕트(130)가 구비되며, 배기덕트(130)는 표면에 다수의 통기공(131)이 형성되어 그 끝단인 출구측에 연결된 배출관(140)에 의해 저장챔버(100)의 외부로 연장된다.

본 발명에서 배기덕트(130)는 배출관(140)에 의해 탈취기(200)와 연결됨이 바람직하다. 또한, 배기덕트(130)와 탈취기(200)를 연결하는 배출관(140)에는 송풍기(150)가 구비될 수 있으며, 이를 통해 저장챔버(100) 내부에서 발생된 음식물쓰레기의 악취는 탈취기(200)로 원활히 전달되어 완전히 제거될 수 있는 것이다. 아울러, 본 발명은 배기덕트(130)의 출구측 끝단부에 흡수성이 뛰어난 활성탄 필터(132)를 더 구비할 수 있으며, 이를 통해 탈취기(200)로 배출 전에 유해한 가스와 악취의 일부를 걸러낼 수 있게 된다.

본 발명은 탈취기(200)에 의한 냄새제거 과정에서 발생되는 고온의 열을 활용하여 저장챔버(100)를 재가열하는 보조가열로(300)를 더 포함할 수 있다. 이러한 보조가열로(300)는 탈취기(200)의 발생열이 저장챔버(100)를 가열할 수 있도록 저장챔버(100)의 표면을 둘러싸는 형태로 제작될 수 있다. 이를 위해 보조가열로(300)의 내부는 열기가 유동할 수 있는 통기로의 형태로 구성하고, 저장챔버의 상단부 또는 투입구(102)를 제외한 전체면을 감싸도록 구성함이 바람직하다. 또한, 보조가열로(300)는 탈취기(200)의 발생열을 운반하기 위한 송열관(210)을 매개로 탈취기(200)와 연결되도록 구성하며, 송열관(210) 상에는 탈취기(200)에서의 발생열의 원활한 전달을 위해 송풍기(160)를 설치할 수 있다.

보조가열로(300)에는 송열관(210)을 통해 운반된 고온의 열풍을 유입하기 위해 그 하단 일측에 흡기구(310)를 설치하고, 타측 하단에는 보조가열로(300)에서 사용된 폐열을 배출하기 위한 배기구(320)가 구비된다. 바람직하게는, 보조가열로(300)의 출구측 끝단, 즉 배출구(320)의 내부에는 흡수성이 뛰어난 활성탄 필터(321)를 설치하여 열풍에 의해 혹시라도 포함되어 배출될 수 있는 악취를 완전히 제거할 수 있게 된다.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 음식물쓰레기 소멸장치의 사용 및 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 저장챔버(100)의 상부에 구비된 투입구(102)를 열고 음식물쓰레기와 이의 분해를 위한 미생물들을 투입한다. 저장챔버(100)에 투입되는 분해 미생물은 액체나 분말 형태로 제공될 수 있다. 저장챔버(100)는 장치 전원을 인가함으로써 작동되는 전열히터(110)에 의해 가열되며, 그에 따라 저장챔버(100) 내부의 음식물쓰레기의 발효가 진행되고 그 속에서 미생물들이 생장하고 활성화될 수 있는 환경이 형성된다. 이때 저장챔버(100)의 내부에 축회전가능하게 구비된 교반기(120)가 작동하여 음식물쓰레기를 뒤집어주면서 미생물들과 잘 혼합되도록 한다. 그에 따라, 저장챔버(100)의 내부에서 미생물들은 음식물쓰레기 속에 골고루 뒤섞여 더욱 활성화된다.

한편, 이 과정에서 저장챔버(100) 내부의 음식물쓰레기가 발효되어 발생되는 가스와 악취는 통기공(131)을 통해 상부의 배기덕트(130)로 유입된 후 배출관(140)을 통해 저장챔버(100)의 외부로 배출된다. 이 과정에서 가스의 유해한 성분과 악취는 배기덕트(130)의 출구측에 마련된 활성탄 필터(132)에 의해 일부 걸러지게 된다. 저장챔버(100)의 외부로 유출된 가스와 악취는 배출관(140) 상에 설치된 송풍기(150)에 의해 탈취기(200)로 이송되어 가스 속에 포함된 악취를 완전히 제거하는 과정을 거치게 된다.

냄새를 제거하는 과정에서 탈취기(200)에서는 고온의 열이 발생하게 되는데, 이 열은 상기 저장챔버(100)로부터 악취와 함께 배출된 가스를 가열하게 된다. 탈취기(200)를 통과하면서 고온 가열된 가스는 송열관(201)에 설치된 송풍기(160)에 의해 보조가열로(300) 안으로 유입되고, 고온의 열풍가스는 보조가열로(300)의 내부 전체를 유동하면서 저장챔버(100)를 가열하게 된다. 보조가열로(300)를 따라 저장챔버(100)를 가열하고 식어진 폐가스는 보조가열로(300)의 하단 타측에 마련된 배기구(320)를 통해 장치 외부로 배출되는데, 이때 배기구(320)에 내장된 활성탄 필터(321)가 폐가스 속에 혹시라도 포함되어 있을 악취를 완전히 걸러주어 청정상태의 가스가 배출되도록 한다.

한편, 본 발명은 보조가열로(300)를 통해 저장챔버(100)를 가열하는 동안에는 전열히터(110)의 작동을 정지시키거나 상대적으로 낮은 전열강도가 공급되도록 설정할 수도 있으며, 이를 통해 음식물쓰레기 소멸과정에서의 전기 소모량을 최소화할 수 있게 됨은 물론 일부 버려지는 열에너지를 재활용할 수 있게 되어 에너지 절감 효과와 공해 방지 효과를 동시에 누릴 수 있게 된다.

100 : 저장챔버 101 : 챔버실
102 : 투입구 110 : 전열히터
120 : 교반기 130 : 배기덕트
131 : 통기공 140 : 배출관
150,160 : 송풍기 132,321 : 활성탄 필터
200 : 탈취기 210 : 송열관
300 : 보조가열로 310 : 흡기구
320 : 배기구

Claims

챔버 상부에 음식물 투입구를 가지는 음식물쓰레기 저장챔버;
상기 저장챔버를 가열하기 위해 챔버 표면에 구비되는 전열히터;
상기 저장챔버의 내부에 음식물쓰레기를 뒤집어주기 위해 축회전가능하게 구비되는 교반기;
상기 저장챔버에서 배출되는 악취를 제거하기 위해 상기 저장챔버 또는 그와 별도로 구비되는 탈취기; 및
상기 저장챔버의 둘레 표면을 감싸며 상기 탈취기에서 발생된 열을 이용하여 저장챔버를 가열하도록 구성된 보조가열로를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 소멸장치.
제 1항에 있어서,
상기 저장챔버는 내부 상단에 음식물쓰레기에서 발생된 악취를 배출하기 위해 표면에 다수의 통기공이 형성된 배기덕트가 구비되며, 상기 배기덕트는 배출관에 의해 저장챔버의 외부로 연장되어 탈취기에 연결되고, 상기 탈취기는 송열관에 의해 보조가열로에 연결된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 소멸장치.
제 2항에 있어서,
상기 보조가열로는 유입된 열기가 유동할 수 있도록 내부를 통기로의 형태로 구성하되, 상기 저장챔버의 상단부 또는 투입구를 제외한 전체면을 감싸도록 구성한 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 소멸장치.
제 2항에 있어서,
상기 저장챔버에 내장된 상기 배기덕트의 출구측 및, 상기 보조가열로의 출구측의 적어도 일측에 활성탄필터가 구비된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 소멸장치.
제 2항에 있어서,
상기 배기덕트의 출구와 상기 탈취기의 일측을 연결하는 상기 배출관 및, 상기 탈취기의 타측과 상기 보조가열로를 연결하는 상기 송열관의 적어도 일측에 송풍기를 설치한 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 소멸장치.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 따른 장치를 이용하여 음식물쓰레기를 소멸시키는 방법으로서,
저장챔버의 내부로 음식물쓰레기와 그의 분해를 위한 미생물이 투입되는 단계;
전열히터의 작동에 의해 저장챔버의 내부가 가열되고 음식물쓰레기가 발효되면서 미생물의 생장 환경이 형성되는 단계;
저장챔버의 내부에 구비된 교반기의 작동으로 음식물쓰레기와 미생물이 고루 배합되어 미생물이 활성화되는 단계;
저장챔버의 내부에서 음식물쓰레기의 발효에 의해 발생된 가스와 악취가 배기덕트를 통해 상기 저장챔버의 외부로 배출되는 단계;
배기덕트를 통해 유출된 가스와 악취가 배출관을 따라 탈취기로 송풍되어 상기 가스 속에 포함된 악취를 제거하게 되는 단계;
상기 탈취과정에서 발생된 탈취기에 의한 고온의 열이 상기 유출 가스를 가열하는 단계;
상기 고온 가열된 가스가 송열관을 따라 보조가열로 안으로 송풍되어 보조가열로의 내부 전체를 유동하면서 저장챔버를 가열하게 되는 단계; 및
상기 저장챔버를 가열하고 식은 폐가스가 상기 보조가열로의 하단 타측에 마련된 배기구를 통해 장치 외부로 배출되는 단계를 포함하여 이루어진 음식물쓰레기 소멸방법.
제 6항에 있어서,
상기 전열히터는 보조가열로의 내부에 공급된 고온의 열풍가스가 저장챔버를 가열하는 동안 작동이 정지되거나 상대적으로 낮은 전열강도로 작동되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 소멸방법.