KR100283592B1 - 음식쓰레기 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식 쓰레기의 분쇄와 탈수 및 열풍건조에 의한 부피최소화 및 이에 따른 수거폐기의 편의성, 완벽한 소취작용에 의한 음식쓰레기 처리장 주변의 악취공해를 해소하기 위한 음식쓰레기 처리장치를 제공하기 위한 것으로서, 투입 호퍼(33)가 딸리고 회전칼(5)이 내장된 분쇄기(1)에 이어 익차(7)가 내장된 탈수기(2)를 설치하고, 탈수기(2)에 이어서는 익차(71)가 내장된 건조기(3)를 설치하며, 상기 회전칼(5)과 익차(7)는 벨트나 체인으로 모터(9)에 동력적으로 연결하고, 건조기(3)에는 건조용 열풍을 도입하기 위한 열풍기(18)를 설치하며, 건조기(3)의 배기구에는 살수정화기(4a)와 탈취기(4b)로 조합된 소취장치(4)를 배기관(17)으로 연결하며, 건조기(3)의 익차(71)와 열풍기(18)의 송풍팬 그리고 살수정화기(4a)의 회전익차(43)는 체인 또는 벨트를 이용하여 모터(23)에 동력적으로 연결한 것이다.

Description

음식쓰레기 처리장치{Device for processing of food waste}

본 발명은 가정이나 음식점, 취사장 등에서 발생하는 잔반 등의 음식 쓰레기를 처리하는 장치에 관한 것이며, 특히 음식 쓰레기의 분쇄와 탈수 및 열풍건조에 의한 부피최소화와 이에 따른 수거폐기의 편의성, 완벽한 소취작용에 의한 음식쓰레기 처리장 주변의 악취공해 해소에 유효한 음식쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

가정, 음식점, 각종 사업장의 취사장등에서 조리 및 식사 후에 다듬고 남은 찌꺼기, 잔반 등의 음식쓰레기는 오수가 배어나와 주변을 더럽히고 악취는 고통스러우며, 파리와 모기 같은 해충이 들끓어 비위생적이다.

이러한 음식쓰레기는 매립방법이 이상적이지만 쓰레기 매립지난이 심각한 지경에 이른 오늘날에는 소각, 유기질 비료화, 축산사료화에 점차 관심을 갖게 되었다.

그러나 소각처리는 높은 에너지비용과 암을 유발하는 다이옥신, 매연, 분진이 다량 발생하여 2차 환경공해문제가 대두되었고, 이에 따라 이제까지와는 전혀 다른 새로운 음식쓰레기 처리방안에 대하여 다각도로 연구 검토가 되고 있다.

이런 분위기에 편승하여 최근에는 음식쓰레기를 압착처리하여 부피를 줄이고 오수는 하수관로로 흘러보내거나 별도의 정화과정을 경유한 후 배출하는 방법이 제안되고 있다. 이 방법에서는 압착한 음식쓰레기를 말려서 소각, 폐기, 유기질 비료화 등으로 다양하게 처리하는 방안을 제시한다.

주지하다시피, 음식쓰레기는 부피가 크고 물기가 많은데다 이내 부패되고 악취도 심하기 때문에 일반 가정이나 음식점에서 여러 날에 걸쳐 건조하는 것은 무리가 있다. 음식쓰레기가 다량 발생하는 음식점이나 대형 취사장의 경우에는 그 애로가 더하다. 음식쓰레기의 물기를 완벽하게 짜낼 수 없는데다가 굵은 음식쓰레기 덩어리는 어쩔 수 없이 그대로 짜서 버리는 수 밖에 없기 때문에 부피감소에는 한계가 있고, 악취대책도 미흡하였다.

한편, 탈수된 음식쓰레기를 증숙하고, 증숙과정에서의 수증기는 흡출팬으로 강제 흡출하여 배수호스로 방출하며, 증숙에 필요한 급기는 흡출팬의 흡출력에 의해 자동 급기되도록 하고, 증숙 후에는 망통을 들어내서 증숙 음식쓰레기를 쓰레기봉투에 담아 폐기하거나 수거하여 축산사료나 유기질 비료로 활용하는 것이다.

그러나 이 방법은 증숙에너지비용이 높고 처리시간이 길어서 음식쓰레기처리에 많은 시간을 할애하는 것이 현실적으로 무리이고 성가실 뿐만아니라 1회 처리할 쓰레기가 모일 때까지 악취에 시달려야 했으며, 이런 이유 때문에 결국 실용화에는 실패하고 말았다.

본 발명은 음식 쓰레기의 분쇄와 탈수 및 열풍건조에 의한 부피최소화와 이에 따른 수거폐기의 편의성, 완벽한 소취작용에 의한 음식쓰레기 처리장 주변의 악취공해문제를 해결하는데 도움이 될 수 있는 음식쓰레기 처리장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 호퍼로 세척수와 함께 투입되는 음식쓰레기를 분쇄기로 잘게 분쇄하여 탈수기로 이송하고, 탈수기에서는 분쇄 쓰레기의 물기를 가지껏 짜낸 후에 건조기로 보내며, 건조기에서는 탈수 쓰레기를 열풍으로 신속히 건조시켜 부피가 최소로 줄어 든 건조 쓰레기를 토출하여 폐기하며, 탈수과정에서 쏟아지는 오수는 별도의 관로로 유기하고, 열풍을 이용한 건조과정에서 발생하는 악취가 섞이고 고온다습한 배출가스는 살수에 의한 정화기와 탈취기로 조합된 소취장치로 악취를 제거토록 구성한 음식쓰레기 처리장치를 제공한다.

도 1은 본 발명의 전체구성도

도 2는 탈수통의 종단측면도

도 3은 분쇄기용 회전칼의 부분 사시도

도 4는 탈수기용 익차의 정면도

도 5는 동 측면도

도 6은 소취장치의 종단면도

도 7은 도 6의 I-I선에 준하는 단면확대도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 분쇄기 2 : 탈수기

3 : 건조기 4 : 소취장치

4a : 살수정화기 4b : 탈취기

5 : 회전칼 7,71 : 익차

7b : 원판 7d,d′: 날개

7c,c′: 현수재 9,23 : 모터

17 : 배기관 18 : 열풍기

31 : 순환펌프 32 : 흡출팬

41 : 살수관 42 : 여과통

43 : 회전익차

도 1에서, 본 발명의 음식쓰레기 처리장치는 함수율이 높은 음식쓰레기를 잘게 썰어서 탈수과정으로 보내는 분쇄기(1)와, 이 분쇄기(1)로부터 이송돼 온 분쇄 쓰레기를 회전식 탈수익차로 물기를 짜내는 탈수기(2)와, 상기 탈수기(2)에서 넘어 온 탈수 쓰레기를 열풍으로 건조하여 토출하는 건조기(3), 및 건조기(3)의 배출가스로부터 악취분자를 제거하는 소취장치(4)로 구성되어 있다.

분쇄기(1)용 회전칼의 축 일단에는 풀리(6)를 그리고 탈수기(2)용 탈수익차의 회전축에는 스프로켓(8)을 설치하고 모터(9)의 축에는 구동풀리(10)와 구동 스프로켓(11)을 축설치하며, 풀리(6)와 구동풀리(10)간에는 벨트(12)를 두러 걸치고 스프로켓(8)과 구동 스프로켓(11)간에는 체인(13)을 걸어서 단일 모터(9)로 분쇄기(1)와 탈수기(2)를 동시에 가동할 수 있도록 한다.

탈수기(2)의 저부에는 탈수된 오수를 받아서 유수관로로 유도하는 물받이(14)를 설치하여 오수가 아무렇게 쏟아져 내림으로 인하여 처리장치 주변이 오손되는 것을 방지한다.

건조기(3)의 토출구(15)에는 통전시에만 토출구를 개방하여 건조 쓰레기를 토출하는 전동개폐식 댐퍼(16)를 설치하여 토출편의를 돕는다. 댐퍼(16)의 전동기구는 솔레노이드를 말한다.

건조기(3)와 소취장치(4)는 배기관(17)으로 연결하며, 또한 건조기(3)에는 열풍기(18)를 장착한다. 이 열풍기(18)는 송풍팬으로 전기히터(18a)의 열기를 건조기(3) 속으로 불어넣는 형태로 도시되어 있으나 유류버너, 가스 버너와 같은 연소장치로 대체할 수도 있다.

건조기(3)의 익차 축에는 스프로켓(20)을 설치하고 소취장치(4)용 익차의 축과 송풍팬의 축에는 풀리(21,22)를 설치하며, 스프로켓(20)과 모터(23)의 구동 스프로켓(24)에는 체인(25)을 그리고 구동풀리(26)과 풀리(21,22)간에는 별도의 벨트(27,28)를 둘러서 동기시킬 수 있게 한다.

그리고 분쇄기(1)와 탈수기(2), 탈수기(2)와 건조기(3)는 슈트(S)로 연결하여 분쇄 쓰레기의 이월과 탈수 쓰레기의 이월을 돕는다.

도 2에서, 탈수기(2)용 통체(2a)는 저부에 잔 배수공(2b)을 다수 천공하여 분쇄 쓰레기의 탈수과정에서 발생하는 오수만이 빠져나가게 한다.

도 3에서, 분쇄기(1)내에 장착되는 회전칼(5)은 축(5a)에 회전방향으로 날이 선 칼(5b)을 피치간격을 두고 다수 설치한 것으로서, 길고 질긴 것, 생선뼈, 덩어리, 구근이나 괴근, 뿌리 같은 음식 쓰레기를 잘게 부숴서 탈수기(2)로 순탄하게 넘길 수 있도록 한다.

도 4에서, 탈수기(2)용 익차(7)는 축(7a)의 양단 부근에는 원판(7b)을 끼워 붙이고, 각 원판(7b)에는 짧은 길이의 와이어 로우프제 현수재(7c)를 축방향과 평행하게 심고 모든 현수재(7c)의 자유단에는 판상의 날개(7d)를 부착하며, 원판(7b)의 안팎 축부분에는 방사상으로 상기와 같은 재질의 긴 현수재(7c′)를 방사상으로 심고 각 현수재(7c′)의 자유단에 판상의 날개(7d′)를 부착한 것이다. 상기 날개(7d,d′)가 달린 현수재(7c,c′)는 축을 기준으로 평각형(도 4), 크로스형(도 5)등으로 구성할 수가 있다. 건조기(3)용 익차(71)도 이와 같은 구조의 것이다.

도 6에서, 소취장치(4)는 살수정화기(4a)와 탈취기(4b)로 구성한다. 살수정화기(4a)는 천장의 일측에서 솟은 돔 내에 살수관(41)을 설치하고 동시에 배기관(17)의 말단도 돔 내에 연결하며, 순환펌프(31)로 정화수를 순환 살수시켜 배기관(17)을 타고 유입되는 배기가스를 급냉시킴과 아울러 원통형 2중 금망(42a)사이에 여과재(42b)를 가득 넣은 여과통(42)을 도 7과 같이 주위에 환상 공간(46)이 남도록 동심원상으로 배치하여 배기가스중의 미립자를 걸러내도록 한다.

여과재(42b)는 스펀지, 부직포, 망직 등을 망라하는데, 이들은 수중에서 형태유지가 어렵다. 이점을 고려하여 2중 금망(42a)안에 여과재(42b)를 집어 넣어 안정시킨다.

여과통(42)에 있어서 살수관(41)의 수직선과 만나는 부위에는 통공(42c)을 천공하여 정화수와 배출가스가 살수정화기(4a) 내부 곳곳으로 원활히 퍼지게 하므로서 정화수에 의한 1차 여과작용이 차질없이 이뤄지도록 한다. 살수정화기(4a)의 여과통(42)내에는 회전익차(43)를 설치하여 정화수와 배기가스를 휘저어 여과작용을 돕는다. 도면부호(44)는 정화수 순환관, (45)는 보충수관을 표시한다.

살수정화기(4a)의 배출단에 설치된 탈취기(4b)는 아래에서부터 내식성이 우수한 스테인레스 강판제 타공판, 구리 타공판, 철강석분말, 필터, 숯가루, 활성탄소, 필터, 야자수 필터, 구리 타공판 등의 탈취요소를 내장하여 1차로 여과된 후의 배기가스로부터 냄새분자를 말끔히 제거하도록 구성한 것이다. 탈취기(4b)의 배출단에는 전동식 흡출팬(32)을 설치하여 그 흡출력으로 배기가스를 강제로 배기토록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서, 모터(9,20)와 순환펌프(31) 및 흡출팬(32)을 가동시킨 상태에서 호퍼(33)에 잔반, 주방쓰레기 등의 음식쓰레기를 투입하면 분쇄기(1)에서 회전칼(5)에 의해 잘게 썰어져서 탈수기(2)로 이송된다.

탈수기(2)는 분쇄 쓰레기를 익차(7)가 회전하면서 물기를 짜낸다. 탈수기(2)를 복수로 설치하면 탈수효과를 높일 수 있다. 여기서 탈수된 탈수 쓰레기는 건조기(3)로 보내진다.

탈수과정에서 울어나오는 오수는 배수공(5b)으로 빠져 나와 물받이(14)를 타고 오수처리장으로 배수된다.

건조기(3)는 익차(71)가 회전하면서 휘젓는 동안에 열풍기(18)로부터 보급되는 열기로 탈수 쓰레기를 건조하게 된다. 열풍건조과정에서 발생하는 배기가스는 흡출팬(32)에 의하여 배기관(17)을 타고 살수정화기(4a)로 유입된다.

탈수와 건조가 진행되는 동안 익차(7,71)는 그 회전에 저항하는 쓰레기로부터의 저항이 크면 익차(7,71)의 현수재(7c,c′)와 날개(7d,d′)에 무리가 생길 우려가 있다. 날개(7d,d′)에 대하여 날개축의 역할을 하는 현수재(7c,c′)가 유연성과 복원력이 우수한 와이어 로우프이므로 그 저항에 유연하게 대처할 수 있고, 따라서 탈수 및 건조과정에서 쓰레기로부터 받는 저항 때문에 현수재(7c,c′)와 날개(7d,d′)가 파손되는 것이 효과적으로 방지된다.

뿐만 아니라 현수재(7c,c′)는 쓰레기의 저항을 헤치고 나가기 쉽고 뭉친 쓰레기를 헤쳐주는 역할을 하므로 탈수 및 건조를 촉진하는데는 더없이 훌륭하고, 날개축의 제조 또한 아주 손쉬워 제작성을 높여 주기도 한다.

살수정화기(4a)에서는 순환펌프(31)에 의하여 강제로 순환되는 정화수가 살수관(41)으로 살수되어 배기가스를 신속히 냉각시킴과 동시에 냄새분자와 배기가스중의 미립자를 침강시킨다. 냄새분자와 미립자는 여과재통(42)에 의해 걸러진다. 정화과정에서 부족한 정화수는 보충수관(45)을 이용하여 보충한다.

이 과정에서 환상 공간(46)은 정화수의 통수성을 고려한 것이다. 특히 환상 공간(46)의 하반부에 정화수가 고이게 되므로해서 순환펌프(31)로 퍼올리기가 쉽다.

살수정화기(4a)를 통과하면서 1차적으로 맑아진 배기가스에는 그래도 냄새분자가 남아 있을 수 있다. 잔존 냄새분자는 탈취기(4b)속을 통과하는 동안에 흡수, 흡착, 이온교환작용 등에 의하여 말끔히 제거된다.

한편, 만족한 수준으로 건조된 후에는 전동식 댐퍼(16)로 토출구(15)를 개방하여 건조 쓰레기를 토출시킨다. 이렇게 토출된 건조 쓰레기는 용기(A)에 받았다가 편리한 시간에 수거, 폐기한다.

건조 쓰레기가 다 토출된 다음에 전동식 댐퍼(16)로 토출구(15)를 닫고 음식쓰레기의 투입을 재개하여 상기와 같은 순서로 처리한다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 음식쓰레기 처리장치는 분쇄, 완벽한 탈수, 및 열풍에 의한 강제건조과정을 거쳐 음식쓰레기의 부피를 최소화할 수 있고, 따라서 수거 및 운반폐기가 한결 수월하고, 폐기비용절감효과도 크다.

또한 세척수로 수세하여 탈수하므로서 가축사료, 유기질비료로 재활용하기에 적합하다.

또, 살수정화기와 탈취기로 완벽한 소취효과를 거둘 수 있으므로 음식쓰레기 처리장 주변의 악취공해로부터 안심할 수 있는가하면 민원도 크게 줄어 든다. 본 발명의 음식쓰레기 처리장치는 무엇보다도 음식쓰레기의 탈수 건조시간이 짧아 처리효율면에서 대단히 우수하다.

Claims (7)

1. 투입 호퍼(33)가 딸리고 회전칼(5)이 내장된 분쇄기(1)에 이어 익차(7)가 내장된 탈수기(2)를 설치하고, 탈수기(2)에 이어서는 익차(71)가 내장된 건조기(3)를 설치하며, 상기 회전칼(5)과 익차(7)는 벨트 또는 체인을 이용하여 모터(9)에 동력적으로 연결하고, 건조기(3)에는 건조용 열풍을 도입하기 위한 열풍기(18)를 설치하며, 건조기(3)의 배기구에는 살수정화기(4a)와 탈취기(4b)로 조합된 소취장치(4)를 배기관(17)으로 연결하며, 건조기(3)의 익차(71)와 열풍기(18)의 송풍팬 및 살수정화기(4a)의 회전익차(43)는 체인 또는 벨트를 이용하여 모터(23)에 동력적으로 연결한 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 건조기(3)는 토출구(15)에 전동식 댐퍼(16)을 설치한 음식쓰레기 처리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 익차(7,71)는 축(7a)의 양단 부근에 원판(7b)을 끼워 붙이고, 각 원판(7b)에는 자유단에 판상의 날개(7b)가 부착된 짧은 길이의 현수재(7c)를 축방향과 평행하게 심으며, 원판(7b)의 안팎 축부분에는 자유단에 판상 날개(7d′)가 부착된 긴 현수재(7c′)를 방사상으로 심은 음식쓰레기 처리장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 현수재(7c,c′)는 와이어 로우프로 하는 음식쓰레기 처리장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 살수정화기(4a)는 천장의 일측에서 솟은 돔 내에 살수관(41)을 설치하여 순환펌프(31)로 정화수를 강제순환시키도록 하며, 원통형 2중 금망(42a) 사이에 여과재(42b)를 넣은 여과통(42)를 동심원상으로 내장하고, 여과통(42)내에 회전익차(43)를 설치한 음식쓰레기 처리장치
6. 제1항에 있어서, 상기 탈취기(4b)는 아래에서부터 내식성이 우수한 스테인레스 강판제 타공판, 구리 타공판, 철강석분말, 필터, 숯가루, 활성탄소, 필터, 야자수 필터, 구리 타공판 등의 탈취요소를 내장한 음식쓰레기 처리장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 탈취기(4b)는 배기구측에 전동식 흡출팬(32)를 부착한 음식쓰레기 처리장치.