KR100261536B1 - 음식물을포함한협잡물쓰레기처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물을 포함한 협잡물 쓰레기 처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 물질로 혼합된 협잡물쓰레기를 몇 가지 종류별로 분리처리가 가능하고, 특히 음식물질은 비료화 또는 사료화로 분리처리가 가능하게 하는 등으로 대용량의 협잡물쓰레기를 효율적이고도 자동적으로 처리되도록 한 음식물을 포함한 협잡물 쓰레기 처리시스템에 관한 것이다.

본 발명의 음식물을 포함한 협잡물 쓰레기 처리시스템은, 수거된 음식물을 포함한 협잡물쓰레기가 차량 등으로 실려와 자동투입기 및 이송콘베이어에 의해 적정량씩 분쇄기(10)의 수용통(15)에 투입되고, 그 수용통에 신수가 공급되면서 하단에 설치된 커터회전체(18)에 의해 혼합 회전되며, 그 과정에서 비닐 등이 비닐수거기(20)를 통해 새끼줄처럼 꼬이는 상태로 연달아 끌어내어져 파쇄 및 탈수과정을 거쳐 폐기처리되며, 동시에 오물이 수용통(15)의 일측에 연통 설치된 오물배출구(14)를 통해 빠져나와 자동선별기(30)의 커터회전체(31)작용에 의해 비교적 큰 입자의 것은 드럼스크린(32)에서 탈수처리되고 나머지 거의 물을 포함한 입자의 것은 분쇄기의 수용통(15)으로 회수 재처리되며, 동시에 쇠붙이나 모래 등은 수용통(15)의 바닥에 형성된 쇠붙이배출구(11)를 통해 배출되어 외부에 구비된 저장박스(40)에 모아져 폐기처리되며, 동시에 분쇄기(10)의 수용통(15)에서 가라앉은 음식물은 커터회전체(18)의 커터(16)에 의해 분쇄되면서 상기 커터의 바닥면에 형성된 다수의 배출구멍(17) 및 음식물배출구(12)를 통해 펌프에 의해 이송되어져 고농도크리너(50)에서 순수 음식물과 이물질로 분리처리되며, 분리처리된 순수 음식물은 농축조(501), 스크린(502) 및 발효기(503)을 통해 사료화 또는 비료화되도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

음식물을 포함한 협잡물쓰레기 처리시스템 {DISPOSAL SYSTEM OF FOOD REFUSE}

본 발명은 음식물을 포함한 협잡물쓰레기 처리시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물을 비롯하여 다양한 물질로 혼합된 협잡물쓰레기를 몇 가지 종류별로 분리처리가 가능하고, 특히 음식물은 비료화 또는 사료화로 분리처리가 가능하게 하는 등으로 대용량의 협잡물쓰레기를 효율적이고도 자동적으로 처리되도록 한 음식물을 포함한 협잡물쓰레기 처리시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가정, 식당, 음식물가공공장 등지에서 발생된 음식물 쓰레기는 별도로 분리수거되지 않는 한 다른 생활쓰레기와 함께 수거되어 폐기되기 때문에 재처리과정을 통한 사료화 또는 비료화가 불가능하게 되고, 환경오염의 주범이 되는 등의 폐단이 있다.

따라서 음식물을 포함한 협잡물쓰레기를 그대로 폐기시키지 않고 협잡물쓰레기를 구성하는 음식물을 비롯하여 여러 협잡물을 종류별로 분리시켜야 하는 데, 이럴 경우에는 작업자가 일일이 손으로 분리하게 되어 많은 작업인원이 필요하게 되고, 분리된 구성물들은 하나의 시스템으로 연계시키지 못하고 별도의 장치들을 사용하여 후속처리가 수행됨으로써 많은 수고와 번거러움과 설비운영 및 관리가 곤란하게 되는 등으로 효율적인 처리작업이 되지 못하는 폐단이 있었다.

특히 비닐같은 고형물의 쓰레기는 그 분리가 용이하게 되지만, 이에 포함된 음식물쓰레기는 일정한 형태를 유지하지 못하고 모래나 각종 미세한 이물질과 함께 수분을 함유하여 섞어져 있는 까닭에 그 분리가 보다 어렵게 되는 문제점을 안게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 시스템에 의해 다양한 물질로 혼합된 협잡물쓰레기를 각각의 종류별로 분리하는 것이 가능하고, 분리된 쓰레기는 다음공정으로 연계시켜 자동으로 후속처리가 이루어지도록 하며, 특히 분리된 음식물쓰레기는 비료화 또는 사료화로 재활용될 수 있도록 하는 등으로 대용량의 쓰레기가 효율적으로 처리되도록 한 음식물을 포함한 협잡물쓰레기 처리시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물을 포함한 협잡물쓰레기 처리시스템은, 수거 및 이송된 쓰레기가 자동투입기에 의해 분쇄기에 투입되고, 분쇄기에서는 신수가 공급되어 혼합되는 과정에서 비닐수거기에 의해 비교적 긴 이물질이 연달아 꼬아지면서 수거, 파쇄, 탈수과정으로 분리처리되고, 그 외 오물이 자동선별기 및 드럼스크린을 거치면서 탈수처리되며, 쇠붙이 등이 별도로 저장박스에 분리처리되며, 음식물이 고농도크리너, 농축조, 스크린, 발효기 등을 통해 사료화 또는 비료화로 재처리되도록 한 시스템을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템에 의한 전체적인 처리계통도로서 음식물쓰레기의 사료화를 위한 처리계통도,

도 2는 본 발명에 따른 시스템의 전체적인 구성도로서 음식물쓰레기의 비료화를 위한 처리계통도,

도 3은 본 발명의 전체적인 구성도,

도 4는 본 발명을 구성하는 분쇄기의 상세적인 요부의 사시도,

도 5는 본 발명의 음식물 고농도크리너의 구성 단면도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10: 분쇄기 11: 쇠붙이배출구

12: 음식물배출구 13: 와류발생편

14: 오물배출구 15: 수용통

16: 커터 17: 배출구멍

18:커터회전체 19: 신수공급관

20: 비닐수거기 21: 인출기

22: 파쇄기 30: 자동선별기

31: 커터회전체 32: 드럼스크린

32a: 구멍 33: 스크류

34,41: 세정수공급관 40: 쇠붙이 저장박스

50: 고농도크리너 51: 인입구

52: 인출구 53: 몸체

54,56: 게이트 55: 수용통

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템에 의한 전체적인 처리계통도로서 음식물쓰레기의 사료화를 위한 처리계통도이고, 도 2는 본 발명에 따른 시스템의 전체적인 구성도로서 음식물쓰레기의 비료화를 위한 처리계통도이며, 도 3은 본 발명의 전체적인 구성도이며, 도 4는 본 발명을 구성하는 분쇄기의 상세적인 요부의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 분리된 음식물쓰레기를 분리처리하는 고농도크리너의 구성 단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 음식물을 포함한 협잡물쓰레기 처리시스템은, 수거 및 이송된 협잡물쓰레기가 적정량씩 투입되어 신수를 공급받아 회전혼합시키는 호퍼형태의 분쇄기(10)와, 상기 분쇄기에 수용된 협잡물중에서 비닐종류와 같은 협잡물을 외곽의 장치로서 분리처리시키는 비닐수거기(20)와, 상기 분쇄기(10)와 연결되어 비교적 적정한 크기를 유지하고 있는 오물을 분리처리되도록 드럼스크린을 포함한 오물의 자동선별기(30)와, 상기 분쇄기(10)와 연결되어 쇠붙이 등의 비교적 큰 중량을 지닌 협잡물을 분리시키는 쇠붙이의 저장박스(40)와, 상기 분쇄기(10)와 연결되어 순수음식물을 분리처리시키는 고농도크리너(50)로 대별된다.

상기 분쇄기(10)는 하단 일측에 쇠붙이배출구(11)와 음식물배출구(12)가 형성되고 내벽에 와류발생편(13)과 외벽 일측에 내부와 연통된 오물배출구(14) 및 전동밸브(14a)가 설치된 수용통(15)과, 다수의 커터(16)가 원주방향으로 설치되고 다수의 배출구멍(17)이 형성되어 상기 수용통(15)의 하부에서 내부 바닥면으로 관통설치되고 모터(M)에 의해 회전되는 커터회전체(18) 및 상기 수용통(15)에 신수를 공급하는 신수공급관(19)을 포함한다.

상기 비닐수거기(20)는 분쇄기(10)의 외부에 이격설치되는 것으로서 인출기(21)와 인출된 비닐 등을 파쇄시키는 파쇄기(22)를 포함한다.

상기 자동선별기(30)는 분쇄기(10)에 설치된 오물배출구(14)에 연결된 것으로서, 분쇄기에 설치된 커터회전체(18)의 구성과 동일한 또 다른 커터회전체(31)가 내부에 설치되고 이에 전동밸브(35a)를 구비한 신수공급관(35)이 설치된다.

또한 상기 자동선별기(30)에는 전동밸브(36a)를 구비한 연결관(36)을 통해 연결된 것으로서 다수의 구멍(32a)이 형성되어 회전하는 드럼스크린(32)과 스크류(33)와 세정수공급관(34)이 구성되고, 상기 자동선별기(30)의 후단으로는 전동밸브(37a)를 구비한 회수관(37)이 설치된다.

상기 쇠붙이의 저장박스(40)는 분쇄기(10)의 하단에 형성된 쇠붙이배출구(11)와 연결되고, 상기 저장박스(40)에는 전동밸브(42a)(42b)가 상하단으로 설치되며, 또한 전동밸브(41a)를 구비한 세정수공급관(41)이 연결된다.

상기 음식물의 고농도크리너(50)는 도 5에 도시된 바와 같이 분쇄기(10)의 하단에 형성된 음식물배출구(12)에 연결된 것으로서, 상단에 인입구(51)와 인출구(52)가 형성되고 하단에 전동밸브(56a)로 작동되는 게이트(56)가 설치된 몸체(53)와, 상기 몸체의 하방으로 연결되고 하단에 전동밸브(54a)로 작동되는 게이트(54)와 상부벽에 전동밸브(57a)로 작동되는 신수공급관(57)이 설치된 이물질수용통(55)과, 상기 음식물배출구(12)와 고농도크리너(50)를 연결하는 연결관에 설치되는 펌프(58)를 포함한다.

이 때 상기 인입구(51)의 방향은 몸체(53)의 중심을 벗어나 몸체의 내주벽으로 향하도록 설치된다.

한편, 상기 고농도크리너(50)에는 분리된 음식물의 사료화 또는 비료화가 가능하도록 그 인출구(52)를 통해 후속공정이 연계된다.

즉, 사료화를 위해서는 도 1에 도시한 바와 같이 인출구(52)에 농축조(501), 스크린(502), 탈수기(503), 발효기(504) 등이 연결되고, 비료화를 위해서는 도 2에 도시한 바와 같이 인출구(52)에 농축조(501), 소화조(505), 미세드럼스크린(506), 탈수기(507), 발효기(508) 등이 연결된다.

또한 상기 사료화과정에서는 농축조(501)에서의 상등수가 회수관(59)을 통해 다시 분쇄기의 수용통(15)으로 회수되고 침전수가 하수로 연계처리되며, 비료화과정에서는 농축조(501)에서의 상등수가 회수관(59)을 통해 다시 분쇄기의 수용통(15)으로 회수되고 소화조(505)에서의 상등수가 분뇨연계처리되도록 하였다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명한다.

먼저, 수거된 음식물을 포함한 협잡물쓰레기가 차량 등으로 실려와 저장호퍼(101)에 일단 모아지게 되고, 상기 저장호퍼(101)내의 음식물쓰레기는 자동투입기(102) 및 이송콘베이어(103)에 의해 적정량씩 분쇄기(10)의 수용통(15)에 투입되어진다.

동시에 신수공급관(19)을 통해 수용통(15)에는 이미 투입되어진 음식물쓰레기와 함께 물이 공급된다.

다음으로 모터(M)를 가동시키게 되면 커터회전체(18)의 회전에 의해 수용통(15)내의 음식물쓰레기는 공급된 신수와 혼합되면서 회전하게 되고, 음식물쓰레기와 회전하는 물은 수용통(15)의 내벽에 형성된 와류발생편(13)과 커터회전체(18)의 상면에 설치된 커터(16)들의 작용으로 회류를 일으키며 회전하게 된다.

이 과정에서 스치로폴이나 비닐 등의 가벼운 협잡물은 물위로 떠오르게 되고, 음식물이나 쇠붙이 및 모래 등의 비교적 무거운 협잡물은 물아래로 가라앉게 된다.

또한 가라앉은 협잡물은 회전하는 커터회전체(18)의 커터(16)들에 의해 분쇄되어진다.

이하, 상기 분쇄기(10)의 작용에 의한 협잡물의 세밀한 분리처리과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 물위로 떠오르면서 회전하고 있는 비닐 등의 협잡물 수거방법을 설명한다.

비닐수거기(20)를 가동시키게 되면 톱니형태의 양 롤러가 맞물러 이루어진 인출기(21)가 회전하게 된다.

이러한 상태에서 수용통(15)내의 비닐이나 끈 등의 끝단을 상기 인출기(21)에 물리게 되면 수용통내의 비닐은 물의 회전작용에 의해 새끼줄처럼 꼬이는 상태로 이끌러 나오게 된다.

즉, 인출기(21)의 회전작용에 의해 당겨지게 되고, 물의 회전에 의해 꼬이면서 주위의 다른 비닐을 계속적으로 연결시키게 되어 단절되지 않는 제거작업이 자동적으로 수행되어진다.

인출된 비닐은 후속공정의 파쇄기(22)에 의해 분쇄되고, 탈수기(201)에 의해 탈수되며, 콘테이너(202)에 담아져 최종폐기되는 과정을 거치게 된다.

다음으로 오물의 분리 및 후처리방법을 설명한다.

여기서 오물이라 함은 비교적 부력이 크고 소정의 형태를 유지하고 있는 것으로서 상기 비닐수거기(20)로 제거되지 않은 것들이 주종을 이루고 있는 협잡물이다.

오물의 분리처리는 상기 비닐분리처리와 동시에 이루어지는 것으로서, 수용통(15)내에서 회전하면서 떠오르는 오물은 수용통(15)의 일측에 연통설치된 오물배출구(14)를 통해 자동선별기(30)에 들어오게 된다.

즉, 전동밸브(14a) 및 전동밸브(37a)의 오픈작동이 이루어진 상태에서 자동선별기(30)에 인입되어진다.

상기 커터회전체(31)는 분쇄기(10)에 설치된 커터회전체(18)의 구조와 거의 유사한 것으로서, 수용된 오물을 분쇄시키면서 물을 포함한 비교적 미세한 입자의 것은 커터회전체(31)의 후부로 압송되어져 전동밸브(37a) 및 회수관(37)을 통해 분쇄기의 수용통(15)으로 회수 재처리과정을 밟게 되고, 비교적 큰 입자의 것은 상기 회수관(37)의 전동밸브(37a) 및 오물배출구(14)의 전동밸브(14a)가 막히고 신수공급관(35)의 전동밸브(35a) 및 이송관(36)의 전동밸브(36a)가 열린 상태에서 드럼스크린(32)에 들여 보내지게 된다.

상기 전동밸브(14a)(36a)(37a)(35a)는 미도시된 콘트롤부에 의해 일정한 시간의 주기를 가지고 반복적인 개폐작동이 이루어지게 된다.

한편, 드럼스크린(32)에 들어 온 오물은 세정수공급관(34)을 통해 물이 공급되는 상태에서 스크류(33) 및 드럼스크린(32) 자체의 회전동작에 의해 회전혼합되고, 이 과정을 통해 물기는 드럼스크린(32)에 형성된 다수의 구멍(32a)을 통해 빠져나와 회수관(38)을 통해 분쇄기의 수용통(15)으로 회수 재처리과정을 밟게 되고, 나머지 고형의 오물은 이송배출되어 다음 공정인 탈수기(302)에서 탈수되며, 콘테이너(302)에 담아져 최종 폐기처리된다.

다음으로 쇠붙이나 모래 등의 협잡물 제거방법을 설명한다.

쇠붙이나 모래 등의 분리처리 역시 상기 비닐이나 오물의 처리와 동시에 이루어지는 것으로서, 쇠붙이나 모래 등은 분쇄기(10)의 수용통(15)내에서 회전하면서 그 중량에 의해 아래로 가라앉게 되고, 가라앉은 쇠붙이는 회전하는 원심력에 의해 바닥의 일측에 형성된 쇠붙이배출구(11)를 통해 배출되어 저장박스(40)에 모아지게 된다.

이러한 동작은 전동밸브(42a)가 열리고 전동밸브(42b)가 닫힌 상태에서 행해진다.

저장박스(40)에 모아진 쇠붙이 등의 협잡물은 세정수공급관(41)을 통해 공급되는 세정수에 의해 세척되고, 세척이 완료된 쇠붙이는 전동밸브(42a)가 닫히고 전동밸브(42b)가 열리게 되어 하방의 콘테이너(401)에 모아져 최종폐기처리된다.

마지막으로 본 발명의 주된 목적인 음식물의 분리처리방법을 설명한다.

음식물의 분리처리 역시 상기 비닐, 오물, 쇠붙이 등의 분리처리와 동시에 이루어지는 것으로서, 분쇄기(10)의 수용통(15)에서 회전하면서 가라앉은 음식물은 커터회전체(18)의 커터(16)에 의해 분쇄되면서 상기 커터의 바닥면에 형성된 다수의 배출구멍(17)을 통과하게 되고, 통과된 음식물은 다시 음식물배출구(12)를 통해 고농도크리너(50)에 수용된다.

이러한 음식물의 이송은 펌프(58)에 의해 용이하게 수행되어진다.

도 5에 도시한 바와 같이 인입구(51)을 통해 몸체(53)의 내벽으로 부딪쳐지는 상태로 들어온 음식물은 몸체(53)내에서 회류를 일으키며 회전하게 되고, 이 때 음식물에 포함된 무거운 물체는 몸체 내벽을 타고 회전하면서 내려와 하방의 수용통(55)에 쌓이게 되고, 비교적 가벼운 물과 음식물은 회전하면서 떠 올라 인출구(52)를 통해 빠져나가게 된다.

또한 이 때에는 세정수공급관(57) 및 전동밸브(57a)를 통해 물이 공급되어져 수용통에 쌓인 쇠붙이를 세척시키게 된다.

상기 인출구(52)를 통해 빠져나가는 음식물에는 거의 이물질이 섞이지 않은 순수 음식물로 되어진 것이다.

한편, 쇠붙이나 모래 등의 이물질이 수용통(55)에 소정량 쌓이게 되면, 전동밸브(56a)에 의해 상단의 게이트(56)가 잠기고 전동밸브(57a)에 의해 하단의 게이트(54)가 열리게 되어 상기 하단 게이트(54)를 통해 배출 및 콘테이너(401)에 담아져 최종폐기된다.

한편, 인출구(52)를 통해 빠져나간 순수 음식물은 다음 공정인 농축조(501)에 수용되어 농축되고, 농축조에서 발생된 상등수는 다시 회수관(59)을 통해 분쇄기의 수용통(15)으로 회수되어 재처리과정을 밟게 된다.

또한 농축조(501)에 침전된 음식물을 사료화할 경우에는 도 1에서와 같이 스크린(502), 탈수기(503), 발효기(504) 등을 통해 사료로의 이용을 가능하게 하며, 농축조(501)에 침전된 음식물을 비료화할 경우에는 도 2에서와 같이 소화조(505), 미세드럼스크린(506), 탈수기(507), 발효기(508) 등을 통해 비료로의 이용을 가능하게 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 음식물을 포함한 협잡물쓰레기 처리시스템은, 수거 및 이송된 쓰레기가 자동투입기에 의해 분쇄장치에 투입되어 신수가 공급되어 혼합되는 과정을 통해 비닐수거기에 의해 비교적 긴 이물질이 연달아 꼬아지면서 수거, 파쇄, 탈수과정으로 분리처리되고, 그 외 오물이 자동선별기 및 드럼스크린을 거치면서 탈수처리되며, 쇠붙이가 저장박스에 별도로 수거처리되며, 음식물이 고농도크리너, 농축조, 스크린, 탈수기, 발효기 등을 통해 사료화 또는 비료화로 재처리되도록 한 하나의 시스템에 의해, 다양한 물질로 혼합된 협잡물쓰레기를 각각의 종류별로 분리처리하는 것이 가능하고, 종류별로 분리된 협잡물은 다시 다음공정으로 연계되어져 자동으로 최종처리가 이루어지며, 특히 분리된 음식물은 비료화 또는 사료화로 재처리되는 등으로 대용량의 쓰레기를 효율적으로 처리시키게 됨과 아울러 그 중 음식물이 사료화 비료화가 가능하게 되어 경제적인 잇점을 가져다 주게 되는 등의 효과를 발휘한다.

본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

Claims (3)

1. 수거된 음식물 쓰레기가 투입되어 파쇄되는 단계와, 파쇄된 음식물 쓰레기에 포함된 이물질과 잔반을 선별분리하는 단계와, 분리된 이물질 및 잔반을 각각 탈수처리하고 건조하는 단계를 포함하는 음식물 쓰레기 처리방법에 있어서,

   분쇄기의 수용통에 투입된 음실물 쓰레기가 커터회전체에 의해 혼합 회전되면서 비닐 등은 비닐수거기를 통해 새끼줄처럼 꼬이는 상태로 연달아 끌어내어져 파쇄 및 탈수과정을 거쳐 폐기처리되고;

   오물은 오물배출구를 통해 빠져나와 자동선별기의 커터회전체의 작용에 의해 비교적 큰 입자의 것은 드럼스크린에서 탈수처리되고 나머지 거의 물을 포함한 입자의 것은 분쇄기의 수용통으로 회수 재처리되며;

   쇠붙이나 모래 등은 쇠붙이 배출구를 통해 배출되어 폐기처리되며,가라앉은 음식물 쓰레기는 커터회전체에 의해 분쇄되면서 빠져나와 고농도크리너에서 순수 음식물 쓰레기와 이물질로 분리처리되며;

   분리처리된 순수 음식물 쓰레기는 농축조를 통해 사료 및 비료화되도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물을 포함한 협잡물쓰레기의 처리시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 분쇄기(10)는 하단에 쇠붙이 배출구(11)와 음식물 배출구(12)가 형성되고, 내벽에 와류발생편(13)과 외벽에 내부와 연통되도록 오물배출구(14)가 설치된 수용통(15)과;

   다수의 커터(16)가 원주 방향으로 설치되고 다수의 배출구멍(17)이 형성되며, 상기 수용통(15)의 하부에서 내부 바닥면으로 관통설치되어 모터(M)에 의해 회전되는 커터회전체(18);를 포함하는 구성을 특징으로 하는 음식물을 포함한 협잡물쓰레기의 처리시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 고농도크리너(50)는 상단에 인입구(51)와 인출구(52)가 형성된 몸체(53)와, 상단 및 하단에 게이트(56)(54)가 설치되어 상기 몸체(53)의 하단에 일체로 연결설치되는 수용통(55)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물을 포함한 협잡물쓰레기의 처리시스템.