KR100305867B1 - 음식물쓰레기처리장치 - Google Patents

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Abstract

음식물 쓰레기를 분쇄하고 폐비닐을 선별한 다음 수분을 제거하는 과정을 연속으로 행하도록, 공급되는 음식물 쓰레기를 분쇄하는 조목파쇄장치와, 조목파쇄장치에서 분쇄된 음식물 쓰레기를 고르게 교반하고 희석시키는 희석교반장치와, 희석교반장치를 통과한 음식물 쓰레기로부터 폐비닐을 분리해내는 비닐선별장치와, 폐비닐이 제거된 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄하는 세목파쇄장치와, 세목파쇄장치에서 잘게 분쇄된 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 제거하는 탈수장치를 포함하는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공한다.
비닐선별장치는 베이스 프레임에 고정 설치되고 밑면에는 음식물 쓰레기를 배출하는 배출구가 형성되는 외통과, 외통에 회전 가능하게 설치되고 한쪽 끝면에는 음식물 쓰레기가 유입되는 유입구가 형성되고 반대쪽 끝면에는 폐비닐이 배출되는 비닐배출구가 형성되며 원주면에는 음식물 쓰레기가 배출되는 다수의 분리구멍이 형성되는 내통과, 베이스 프레임에 설치되고 내통을 소정의 속도로 회전시키는 회전수단을 포함한다.

Description

음식물 쓰레기 처리장치
본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수거한 음식물 쓰레기를 파쇄하고, 폐비닐을 선별한 다음 연속적인 분쇄 및 탈수를 행하는 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 각 가정이나 음식점 등에서 발생하는 음식물 쓰레기는 수거한 다음 매립하거나 퇴비화하는 처리를 행한다.
상기에서 음식물 쓰레기를 퇴비화하는 처리는 햇빛을 이용하여 수분을 증발시키면서 발효시키는 자연건조방식과, 교반장치를 이용하여 교반하면서 미생물의 활동이 활성화되는 소정의 온도로 가열하여 발효시키는 방식을 사용한다.
상기와 같이 발효되어 퇴비화된 음식물 쓰레기는 필요로 하는 농가로 공급되어 식물의 생장을 위하여 사용된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 음식물 쓰레기 처리방식을 사용하여 퇴비화처리를 행하면, 음식물 쓰레기에 수분이 다량으로 함유되어 중량과 부피가 크기 때문에 처리용량이 제한되고, 수분을 제거하는 데 시간이 오래 걸린다는 문제가 있다.
또 음식물 쓰레기를 담았던 폐비닐을 분리하는 것이 어려워 발효가 원활하게 이루어지지 않으며, 교반장치에 폐비닐이 걸려 작동을 방해하는 일이 자주 발생한다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 음식물 쓰레기를 분쇄하고 폐비닐을 선별한 다음 수분을 제거하는 과정을 연속으로 행하는 음식물 쓰레기 처리장치을 제공하는 것이다.
본 발명이 제안하는 음식물 쓰레기 처리장치는 공급되는 음식물 쓰레기를 분쇄하는 조목파쇄장치와, 상기한 조목파쇄장치에서 분쇄된 음식물 쓰레기를 고르게 교반하고 희석시키는 희석교반장치와, 상기한 희석교반장치를 통과한 음식물 쓰레기로부터 폐비닐을 분리해내는 비닐선별장치와, 폐비닐이 제거된 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄하는 세목파쇄장치와, 상기한 세목파쇄장치에서 잘게 분쇄된 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 제거하는 탈수장치를 포함하여 이루어진다.
상기한 비닐선별장치는 베이스 프레임에 고정 설치되고 밑면에는 음식물 쓰레기를 배출하는 배출구가 형성되는 외통과, 상기한 외통에 회전 가능하게 설치되고 한쪽 끝면에는 음식물 쓰레기가 유입되는 유입구가 형성되고 반대쪽 끝면에는 폐비닐이 배출되는 비닐배출구가 형성되며 원주면에는 음식물 쓰레기가 배출되는 다수의 분리구멍이 형성되는 내통과, 베이스 프레임에 설치되고 상기한 내통을 소정의 속도로 회전시키는 회전수단을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 일실시예를 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 일실시예를 나타내는 공정도.
도 3은 본 발명에 따른 비닐선별장치의 일실시예를 나타내는 정면도.
도 4는 도 3에 나타낸 비닐선별장치의 측면도.
도 5는 도 3에 나타낸 비닐선별장치에 있어서 내통의 일실시예를 나타내는 사시도.
도 6은 도 3에 나타낸 비닐선별장치에 있어서 외통의 일실시예를 나타내는 정면도.
도 7은 도 6에 나타낸 외통의 측면도.
도 8은 도 6에 나타낸 외통의 저면도.
도 9는 본 발명에 따른 조목파쇄장치의 일실시예를 나타내는 평면단면도.
도 10은 본 발명에 따른 스크류 탈수기의 일실시예를 나타내는 정면단면도.
도 11은 도 10에 나타낸 스크류 탈수기의 평면단면도.
다음으로 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 도 1∼도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 일실시예는 공급되는 음식물 쓰레기를 분쇄하는 조목파쇄장치(10)와, 상기한 조목파쇄장치(10)에서 분쇄된 음식물 쓰레기를 고르게 교반하고 희석시키는 희석교반장치(20)와, 상기한 희석교반장치(20)를 통과한 음식물 쓰레기로부터 폐비닐을 분리해내는 비닐선별장치(30)와, 폐비닐이 제거된 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄하는 세목파쇄장치(11)와, 상기한 세목파쇄장치(11)에서 잘게 분쇄된 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 제거하는 탈수장치(60)를 포함하여 이루어진다.
상기한 비닐선별장치(30)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 베이스 프레임(31)에 고정 설치되고 밑면에는 음식물 쓰레기를 배출하는 음식물배출구(34)가 형성되는 외통(32)과, 상기한 외통(32)에 회전 가능하게 설치되고 한쪽 끝면에는 음식물 쓰레기가 유입되는 유입구(42)가 형성되고 반대쪽 끝면에는 폐비닐이 배출되는 비닐배출구(43)가 형성되며 원주면에는 음식물 쓰레기가 배출되는 다수의 분리구멍(44)이 형성되는 내통(40)과, 베이스 프레임(31)에 설치되고 상기한 내통(40)을 소정의 속도로 회전시키는 회전수단을 포함한다.
상기한 회전수단은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 베이스 프레임(31)에 설치되는 구동모터(52)와, 베이스 프레임(31)에 회전 가능하게 설치되고 상기한 구동모터(52)의 회전력을 전달받아 회전하고 상기한 내통(40)의 회전시키는 구동롤러(56)를 포함한다.
또 상기한 회전수단은 상기한 구동모터(52)의 회전력을 감속하여 상기한 구동롤러(56)에 전달하는 감속기(54)와, 상기한 감속기(54)와 구동모터(52) 및 상기한 감속기(54)와 구동롤러(56) 사이에 설치되고 회전력을 전달하는 커플링(53)을 더 포함한다.
상기한 회전수단은 베이스 프레임(31)에 회전 가능하게 설치되고 상기한 내통(40)의 회전이 원활하게 이루어지도록 지지하는 하나이상의 지지롤러(58)를 더 포함한다.
상기한 내통(40)의 양끝부분 외주면에는 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기한 회전수단의 구동롤러(56)와 지지롤러(58)의 원주면 일부가 삽입되는 회전안내부(46)를 형성한다.
상기한 회전안내부(46)는 내통(40)의 원주를 따라 오목한 홈을 형성하는 것으로 이루어진다.
상기한 내통(40)의 원주면에 형성하는 분리구멍(44)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 모두 같은 크기로 형성하는 것도 가능하고, 상기한 유입구(42)로부터 상기한 비닐배출구(43)로 갈수록 크기가 단계적으로 작아지거나 커지도록 형성하는 것도 가능하다.
상기한 외통(32)에는 도 3 및 도 5∼도 6에 나타낸 바와 같이, 내통(40)의 상태를 점검하고 정비하기 위한 점검문(36)을 하나이상 설치한다.
또 상기한 외통(32)은 상기한 내통(40)을 삽입하거나 분해할 수 있도록 상하로 분할하여 형성하고, 볼트 등을 이용하여 분리 가능하게 조립한다.
그리고 상기한 외통(32)의 아랫부분에는 베이스 프레임(31)에 고정하기 위한 브래킷(37)을 복수개 설치한다.
상기한 외통(32)에는 도 3에 나타낸 바와 같이, 내통(40) 및 외통(32)의 내면을 세척하기 위한 세척수를 공급하는 세척수파이프(38)를 하나이상 설치한다.
그리고 베이스 프레임(31)에는 상기한 내통(40)의 회전을 정지시키기 위한 정지롤러(59)를 설치한다.
상기한 외통(32)의 밑면에는 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기한 내통(40)의 분리구멍(44)을 통하여 배출되는 음식물 쓰레기를 외부로 배출시키기 위한 음식물배출구(34)가 내통(40)의 길이(분리구멍(44)이 형성되는 길이)에 대응하여 형성된다.
상기한 조목파쇄장치(10) 및 세목파쇄장치(11)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 위쪽에 유입구(13)가 형성되고 아래쪽에 배출구(14)가 형성되는 통형상의 몸체(12)와, 상기한 몸체(12)에 회전 가능하게 설치되고 원주면에 소정의 각도로 분할하여 뽀족하고 날카로운 칼날이 형성된 복수의 파쇄날개(16)가 소정의 패턴으로 형성된 한쌍의 파쇄로울러(15)와, 상기한 몸체(12) 바깥쪽에 설치되고 상기한 파쇄로울러(15)를 회전시키기 위한 파쇄모터(17)를 포함한다.
또 상기한 몸체(12)에는 분쇄되지 않은 음식물 쓰레기가 상기한 파쇄날개(16)와 몸체(12) 사이로 배출되지 않도록 몸체(12)에는 상기한 파쇄로울러(15)에 형성된 파쇄날개(16) 사이에 위치하는 복수의 고정날개(18)를 소정의 패턴으로 형성한다.
상기한 파쇄모터(17)의 회전력을 벨트 및 기어를 통하여 한쌍의 파쇄로울러(15)로 전달된다.
상기에서 조목파쇄장치(10)와 세목파쇄장치(11)는 동일한 구성으로 형성하고, 파쇄되는 음식물 쓰레기의 크기가 조목파쇄장치(10)보다 세목파쇄장치(11)에서 더 잘게 되도록 파쇄날개(16) 및 고정날개(18)의 크기를 세목파쇄장치(11)에서는 보다 작게 형성하고 파쇄날개(16) 및 고정날개(18) 사이의 간격 및 파쇄날개(16) 및 고정날개(18)와 몸체(12) 및 파쇄로울러(15) 사이의 간격을 좁게 형성한다.
상기한 희석교반장치(20)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기한 조목파쇄장치(10)에 연결되고, 분쇄되어 공급되는 음식물 쓰레기를 희석 교반시키는 교반날개(22)를 희석교반조(21) 안에 설치하며, 음식물 쓰레기를 희석시켜 염도를 낮추기 위한 희석용수를 공급하는 용수공급관(27)이 연결된다.
상기한 교반날개(22)는 비닐이나 끈 등의 이물질이 감기지 않는 구조로 형성하는 것이 바람직하다.
상기한 희석교반장치(20)의 밑면에는 침전되는 상기한 조목파쇄장치(10)에서 분쇄되어 유입되는 음식물 쓰레기에 포함된 돌이나 유리 또는 금속조각 등의 이물질을 배출하기 위한 이물질 배출구(24)를 설치한다.
상기한 이물질 배출구(24)에는 필요에 따라 열고 닫을 수 있도록 개폐밸브를 설치한다.
상기한 희석교반장치(20)에서 희석되고 교반된 음식물 쓰레기는 상기한 비닐선별장치(30)의 유입구(42)로 공급한다.
상기한 탈수장치(60)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 스크류를 이용하는 스크류 탈수기(61), (62) 및/또는 원심탈수기(70)를 하나이상 조합하여 이루어진다.
상기한 스크류 탈수기(61), (62)는 도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 하우징(63)에 회전 가능하게 설치되고 원주면에 나선형상의 압축날개가 형성되며 압축용 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 한쌍의 압축스크류(65)와, 상기한 압축스크류(65)의 압축날개를 감싸도록 하우징(63)에 설치되고 음식물 쓰레기로부터 쥐어짜지는 수분을 배출하기 위한 다수의 탈수구멍(67)이 형성되며 윗부분에는 음식물 쓰레기가 유입되는 유입구가 형성되는 탈수통(66)과, 상기한 탈수통(66)의 유입구 반대쪽 끝면에 설치되고 수분이 제거된 건조상태의 고형체가 배출되는 토출구멍이 형성된 압착판(68)과, 상기한 압착판(68)의 토출구멍에 삽입되고 고형체를 외부로 인출하며 원주면에 나선형상의 배출날개가 형성되고 배출용 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 배출스크류(69)를 포함한다.
상기한 원심탈수기(70)는 원심력을 이용하여 탈수를 행하도록 이루어진다.
본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 일실시예는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기한 탈수장치(60)를 2대의 스크류 탈수기(61), (62)와 1대의 원심탈수기(70)로 구성한다.
앞쪽에 설치하는 스크류 탈수기(61)에서 탈수가 이루어진 음식물 쓰레기의 고형체는 컨베이어 시스템(72)을 통하여 이중으로 설치된 뒤쪽의 스크류 탈수기(62)로 보내지고, 앞쪽의 스크류 탈수기(61)에서 분리된 탈리액은 저류교반장치(76)로 보내진다.
또 뒤쪽의 스크류 탈수기(62)에서 탈수가 이루어진 음식물 쓰레기의 고형체는 퇴비화시설로 보내지고, 뒤쪽의 스크류 탈수기(62)에서 분리된 탈리액은 저류교반장치(76)로 보내진다.
상기한 저류교반장치(76)로 보내지는 앞쪽의 스크류 탈수기(61) 및 뒤쪽의 스크류 탈수기(62)의 탈리액은 고르게 교반되어 상기한 원심탈수기(70)로 보내진다.
상기한 원심탈수기(70)에서 탈수가 이루어진 음식물 쓰레기의 고형체는 상기한 뒤쪽의 스크류 탈수기(62)로부터 배출되는 음식물 쓰레기의 고형체와 함께 퇴비화시설로 보내지고, 상기한 원심탈수기(70)에서 분리된 탈리액은 오수저장조(78)로 보내진다.
상기한 오수저장조(78)로 보내진 탈리액은 하수처리장으로 보내어 처리한다.
상기한 뒤쪽의 스크류 탈수기(62)와 원심탈수기(70)로부터 배출되는 음식물 쓰레기의 고형체를 발효시켜 퇴비화하는 퇴비화시설은 본 출원인의 특허 제173092호(1998년 10월 27일)에 기재되어 있는 위생처리용 고형물 발효 및 건조시스템의 구성을 이용하여 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.
그리고 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 일실시예는 상기한 희석교반장치(20)로 공급되는 희석용수의 일부를 저장하고 상기한 비닐선별장치(30)로 공급하는 용수저장조(28)를 더 포함한다.
다음으로 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치의 처리공정을 설명한다.
먼저 각 가정이나 음식점 등에서 음식물 쓰레기를 수거한 수거차량으로부터 하역되는 음식물 쓰레기는 컨베이어 시스템(18)을 통하여 상기한 조목파쇄장치(10)로 공급된다.
상기한 조목파쇄장치(10)에서 소정의 크기로 파쇄된 음식물 쓰레기는 상기한 희석교반장치(20)로 보내지고, 상기한 희석교반장치(20)에서 희석용수와 혼합되어 염도가 낮아지면 상기한 비닐선별장치(30)로 보내진다.
이 때 비닐선별장치(30)에는 용수저장조(28)로부터 희석용수가 공급되기도 한다.
상기한 희석교반장치(20)에서 침전되어 분리되는 이물질은 이물질 배출구(24)로 배출되고 컨베이어 시스템(26)을 통하여 배출되어 폐기물 처리시설로 보내진다.
상기한 비닐선별장치(30)를 통과하면서 폐비닐(음식물 쓰레기를 담았던 봉투 등)은 비닐배출구(43)을 통하여 배출되고 폐기물 처리시설로 보내진다.
상기한 비닐선별장치(30)에서 폐비닐이 제거된 음식물 쓰레기는 세목파쇄장치(11)로 보내지고, 세목파쇄장치(11)에서 잘게 파쇄된 다음, 상기한 탈수장치(60)의 앞쪽 스크류 탈수기(61)로 보내진다.
상기한 앞쪽의 스크류 탈수기(61)로 보내진 음식물 쓰레기는 고형체와 탈리액으로 분리되고, 고형체는 뒤쪽 스크류 탈수기(62)로 보내지고, 탈리액은 저류교반장치(76)로 보내진다.
상기한 뒤쪽 스크류 탈수기(62)로 보내진 음식물 쓰레기의 고형체는 다시 보다 건조된 고형체와 탈리액으로 분리되고, 고형체는 퇴비화시설로 보내지고, 탈리액은 저류교반장치(76)로 보내진다.
상기한 저류교반장치(76)로 보내진 탈리액은 상기한 원심탈수기(70)로 보내지고, 상기한 원심탈수기(70)에서 고형체와 탈리액으로 분리되며, 고형체는 퇴비화시설로 보내지고, 탈리액은 오수저장조(78)로 보내져 저장된 다음 하수처리장으로 보내진다.
상기와 같이 퇴비화시설로 보내진 교형체는 소정의 기간동안 발효되어 퇴비화하고, 필요한 장소로 공급된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치에 의하면, 연속하여 공급되는 음식물 쓰레기를 계속하여 처리하는 것이 가능하여 처리용량이 크게 증대되고, 탈수수단에 의하여 다량으로 포함된 수분을 제거한 다음 발효를 행하므로 퇴비화가 효율적으로 이루어진다.
또 비닐선별장치에서 음식물 쓰레기를 포장했던 폐비닐을 완전하게 분리하여 제거하므로 탈수과정 및 발효과정에서 폐비닐에 의하여 작동이 중단되거나 장치가 손상 또는 파손되는 일이 발생하지 않는다.

Claims (6)

  1. 공급되는 음식물 쓰레기를 분쇄하는 조목파쇄장치와, 상기한 조목파쇄장치에서 분쇄된 음식물 쓰레기를 고르게 교반하고 희석시키는 희석교반장치와, 상기한 희석교반장치를 통과한 음식물 쓰레기로부터 폐비닐을 분리해내는 비닐선별장치와, 폐비닐이 제거된 음식물 쓰레기를 잘게 분쇄하는 세목파쇄장치와, 상기한 세목파쇄장치에서 잘게 분쇄된 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 제거하는 탈수장치를 포함하며,
    상기 비닐선별장치는, 베이스 프레임에 고정되며 밑면에는 음식물 쓰레기를 배출하는 음식물 배출구가 형성되는 외통과, 이 외통에 회전 가능하게 설치되고 한쪽 끝면에는 음식물 쓰레기가 유입되는 유입구가 형성되고 반대쪽에는 폐비닐이 배출되는 비닐배출구가 형성되며 원주면에는 음식물 쓰레기가 배출되는 다수의 분리 구멍이 형성되는 내통과, 베이스 프레임에 설치되고 상기 내통을 소정의 속도로 회전시키는 회전수단을 갖으며,
    상기 회전수단은, 구동모토와, 상기 베이스 프레임에 설치되어 구동모터에 의해 회전하면서 상기 내통을 회전시키는 구동롤러와, 상기 베이스 프레임에 설치되어 상기 내통의 회전을 지지하는 하나 이상의 지지롤러를 갖는 음식물 쓰레기 처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 내통의 양끝부분 외주면에는 상기 회전수단의 구동롤러와 지지롤러의 원주면 일부가 삽입되는 회전안내부를 형성하고, 상기한 외통에는 내통 및 외통의 내면을 세척하기 위한 세척수를 공급하는 세척수 파이프를 하나 이상 설치하는 음식물 쓰레기 처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 베이스 프레임에는 상기한 내통의 회전을 정지시키기 위한 정지롤러를 설치하는 음식물 쓰레기 처리장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기한 조목파쇄장치 및 세목파쇄장치는 유입구 및 배출구를 갖는 몸체와, 이 몸체에 회전가능하게 설치되고 원주면에 소정의 각도로 분할되어 뽀족하고 날카로운 칼날이 형성된 복수의 파쇄날개가 소정의 패턴으로 형성된 한쌍의 파쇄로울러와, 상기 몸체 바깥쪽에 설치되고 상기 파쇄로울러를 회전시키기 위한 파쇄모터를 포함하고, 상기 몸체에는 파쇄로울러에 형성된 파쇄날개 사이에 위치하는 복수의 고정날개를 소정의 패턴으로 형성하는 음식물 쓰레기 처리장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기한 탈수장치는 스크류를 이용하는 하나 이상의 스크류 탈수기와 원심탈수기를 조합하여 이루어지는 음식물 쓰레기 처리장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기한 스크류 탈수기는 하우징에 회전 가능하게 설치되고 원주면에 나선형상의 압축날개가 형성되며 압축용 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 한쌍의 압축스크류와, 상기한 압축스크류의 압축날개를 감싸도록 하우징에 설치되고 음식물 쓰레기로부터 쥐어 짜지는 수분을 배출하기 위한 다수의 탈수구멍이 형성되며 윗 부분에는 유입구가 형성되는 탈수통과, 상기한 탈수통의 유입구 반대측에 설치되어 수분이 제거된 건조상태의 고형체를 배출하는 토출구멍이 형성된 압착판과, 상기 압착판의 토출구멍에 삽입되고 고형체를 외부로 인출하며 원주면에 나선형상의 배출날개가 형성되고 배출용 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 배출 스크류를 포함하는 음식물 쓰레기 처리장치.
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