KR100311659B1

KR100311659B1 - 음식물쓰레기 처리장치

Info

Publication number: KR100311659B1
Application number: KR1019990014926A
Authority: KR
Inventors: 이문현; 김수동
Original assignee: 전성기; 대한씨앤지공업 주식회사
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2001-11-02
Also published as: KR19990064667A

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 본체(100)와; 쓰레기를 교반하며 전방으로 이송하는 이송스크류(121)가 내부에 구비된 쓰레기이송로(120)와; 이송로와 연결되어 이송된 음식물쓰레기를 분쇄하고 압송하는 음식물쓰레기 분쇄수단(130)과; 압송된 분쇄물을 박막상으로 형성시키는 상하가 개구된 다수개의 격자구조로 구성되어 회전하는 회전벨트(151)와; 상기 이송스크류(121)와 음식물쓰레기 분쇄수단(130) 그리고 회전벨트(151)에 동력을 전달하는 동력전달수단(140)과; 상기 회전벨트(151)의 격자상에 분배된 분쇄물의 수분 및 오염물질을 증발시키고 고형화 되도록 벨트면의 상,하에서 고온 열전달을 하는 고형건조수단(150); 그리고 상기 고형건조수단(150)에 의해 증발되는 수분 및 오염물질을 강제 흡입하여 냉각 및 탈취 시키는 정화수단(180);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치를 기술적 요지로 하고 있다. 따라서, 박막형의 고형물이 단시간내에 형성되어 음식물쓰레기도 처리하고, 상기 고형물은 유기비료 및 가축사료로 즉시 이용가능하며, 정화수단(180)을 이용하여 오염물질을 정화시켜 외부로 배출시킴으로써 환경오염문제도 해결하는 장점이 있다.

Description

음식물쓰레기 처리장치{device for disposing food garbage}

본 발명은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 처리되는 쓰레기를 박막형태로 형성함으로써 고온의 발열체를 이용하여 단시간내에 많은 양의 음식물쓰레기를 고형건조시키고, 고형물을 즉시 유기비료 또는 가축사료로 이용할 수 있도록 하는 고형건조식 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 배출되는 음식물쓰레기는 수거하여 종량제 봉투에 넣어서 일반쓰레기와 같이 버리는 것이 보통이다. 그리고, 보다 발전된 단계는 음식물쓰레기를 자연 건조시켜 물기를 제거하여 부피 및 중량을 줄인후, 종량제 봉투에넣어서 처리하는 것이다. 상기의 처리방법들은 쓰레기가 발효되면서 나는 악취 및 침출수 때문에 환경보호라는 측면에서는 비효율적인 방법이다.

상기한 문제점들을 해결하기 위하여 종래에는 가정에서 직접 음식물쓰레기를 처리할 수 있도록 고안된 다양한 헝태의 쓰레기 처리기가 일부 보급되어 있는 실정이다. 상기 쓰레기 처리기는 보통 두가지 형태로 나누어진다.

첫째, 건조기를 이용하여 음식물쓰레기를 건조,처리하고, 처리후 배출되는 배출물은 가축사료 및 유기비료로 이용하는 방법이다. 둘째, 발효 보조재를 이용하여 음식물쓰레기를 발효,처리하고, 배출물을 상기와 같이 가축사료 및 유기비료로 이용하는 방법이다.

한편, 대한민국 등록특허공보 등록번호 011341420에는 가정, 식당 및 음식물 가공공정에서 발생하는 각종의 음식물쓰레기를 수거하여 파쇄, 폭기, 압축 및 기존 시설과 연계시키는 방법으로 처리하여 최종처리물을 가축사료 또는 유기비료 등으로 이용하도록 한 음식물쓰레기 처리기에 관하여 기술하고 있다

이하에서는 이러한 음식물쓰레기 처리기를 도시한 도 1과 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이, 음식물쓰레기 처리장치는, 음식물쓰레기를 수집시키는 수집조(1)에 수집되고, 상기 수집조(1)내의 음식물쓰레기가 컨베이어(2)에 실려 투입 호퍼(3)로 이송되어 투입된다. 투입호퍼(3)에 투입된 음식물쓰레기는 일정량씩 하방의 1차파쇄기(4)로 유입되고 구동모터(M1)의 구동력에 의해, 쓰레기 봉투를 터트림과 동시에 일정 크기로 분쇄가 시작된다. 상기의 과정이 진행되는 동안에 물공급관(7)을 통하여 물이 공급되어 1차파쇄기(4)의 세척과 함께 자연유화방식으로 다음단계로의 이송을 용이하게 한다.

이때부터 음식물쓰레기는 발효를 시작한다. 1차파쇄기(4)에서 1차분쇄되고, 다량의 수분을 함유한 음식물쓰레기는 상기 1차파쇄기(4)와 수직으로 연결된 2차파쇄기(5)내로 유입되고, 구동모터(M2)의 구동력에 의해 미세한 입자로 재분쇄된다. 이과정에도 물공급관(7)을 통하여 물이 공급되어 2차파쇄기(5)의 세척기능과 함께 자연유화방식으로 다음단계로의 이송을 용이하게하고 계속적인 발효를 유지시킨다.

1,2차 분쇄된 음식물쓰레기는 상기 2차파쇄기(5)의 하방에 연결 설치된 저장폭기조(6)에 유입되어 물공급관(7)을 통하여 유입된 희석수에 의해 더욱 희석되고, 에어공급관(8)을 통해 공급된 공기에 의해 폭기되는 단계를 거치게된다. 이때 금속성 물질과같은 비교적 비중이 큰 물질은 저장폭기조(6)의 바닥에 침전, 저장되어 정기점검때 수거하여 폐기 처분한다.

1,2차에 걸쳐 파쇄되고 폭기된 분쇄물은 상기 구동모터(M2)와 연결된 로타리 스크린(9)으로 유입되고, 구동모터(M2)의 구동력으로 회전하여 원심력에 의해 협잡물과 탈리액으로 분리된다. 즉 로타리스크린(9)의 원심력으로 분쇄물은 1차로 탈수되고, 이때 얻어진 협잡물은 다음단계인 압축기(10)로 이송되며, 탈리액은 탈리액저장조(14)로 유입된다. 압축기(10)로 이송된 협잡물은 구동모터(M2)의 구동력을 받는 압축스크류(11)의 회전에 의해 토출구(13)방향으로 압축 이송되고, 이 과정에서 협잡물은 2차 탈수되어져 토출구(13)로 배출되며, 압축과정에서 발생한 탈리액은 압축스크류의 카바체인 거름망(12)을 통해 빠져나와 탈리액저장조(14)로 유입된다. 탈리액저장조(14)로 유입된 탈리액은 농축조, 소화조, 및 미세협잡물 드럼스크린으로 연계시켜 재차 협잡물과 탈리액을 얻게되고, 이때 탈리액은 방류하거나 기존 오폐수 처리장치로 연계시켜 정화처리한다. 그리고 토출구(13)를 통하여 배출된 배출물은 성분 및 질을 고려하여 폐기, 유기비료, 또는 가축사료 등으로 이용한다.

그러나 상기한 음식물쓰레기 처리기는 아래와 같은 문제점을 내포하고 있다.

첫째, 상기의 과정을 거쳐 배출된 배출물은 상당한양의 수분을 포함할 뿐 아니라 발효도 완료되지 않은 상태이므로 유기비료나 가축사료로 이용하기에 적당하지 못하다.

둘째, 상기의 과정을 거쳐 배출되는 탈리액은 무단으로 방출할 경우 수질을 오염시키고, 따로이 오폐수 정화장치를 갖추는 경우 비경제적이 요소가 많이 포함된다.

셋째, 상기의 과정을 거치는 동안 일부분이나마 발효가 진행됨으로써 발효에 의해 부패되는 음식물에 의해 심한 악취 및 유해물질이 무단 배출되는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 다량으로 수집된 음식물쓰레기를 골고루 교반하여 잘게 부수고, 잘게 부숴진 분쇄물을 고온 발열체의 열전달을 이용하여 단기간에 고형건조시켜, 쓰레기도 처리하고, 배출되는고형물은 가축사료 및 유기비료로 사용 가능하게하는 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것이 목적이다.

본 발명의 다른 목적은 음식물쓰레기 처리과정에서 필수적으로 배출되는 오염물질과 악취 및 오수를 제거하여 환경오염을 일으키지 않는 음식물쓰레기 처리기를 제공하는 것이다.

제1도 - 종래의 음식물쓰레기 처리장치의 개략도.

제2도 - 종래의 음식물쓰레기 처리장치의 측면도.

제3도 - 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리장치의 사시도.

제4도 - 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리장치의 정면도.

제5도 - 헬리컬쌍기어의 상세도.

제6도 - 고형건조수단의 상세도.

제7도 - 본 발명에 의한 여과기의 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 본체 110 : 수집조

120 : 쓰레기이송로 121 : 이송스크류

131 : 헬리컬쌍기어 131a : 일측헬리컬기어

131b : 타측헬리컬기어 132 : 압송쌍스크류

132a : 일측압송스크류 132b : 타측압송스크류

133 : 분쇄물분배변 134 : 요입홈

140 : 감속기 141 : 제1종동축

142 : 제2종동축 143 : 제3종동축

151 : 회전벨트 152 : 상부가열판

153 : 하부가열판 154 : 고형물형성공

155 : 회전벨트지지부재 156 : 발열체

157 : 제1구동롤러 158 : 제2구동롤러

161 : 제1원통형브러쉬 162 : 제2원통형브러쉬

163 : 칼날제거부 170 : 수집탱크

180 : 여과기 181 : 수집조결합통공

182 : 안내유로 183 : 냉각기

184 : 수분배출관 185 : 활성탄관

186 : 공기배출구

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 본체와; 상기 본체 상부에 위치하고 쓰레기가 수집되는 수집조와; 상기 수집조 하부에 위치하고 쓰레기를 교반하며 전방으로 이송하는 이송스크류가 내부에 구비된 쓰레기 이송로와; 상기 이송로 하부에 위치하고 이송로와 연결되어 이송된 음식물쓰레기를 분쇄하고 압송하는 음식물쓰레기 분쇄수단과; 상기 분쇄수단 하부에 위치하고, 압송된 분쇄물을 박막상으로 형성시키는 상하가 개구된 다수개의 격자구조로 구성되어 회전하는 회전벨트와; 상기 이송스크류와 음식물쓰레기 분쇄수단 그리고 회전벨트에 동력을 전달하는 동력전달수단과; 상기 회전벨트의 격자상에 분배된 분쇄물의 수분 및 오염물질을 증발시키고 고형화 되도록 벨트면의 상,하에서 고온 열전달을 하는 고형건조수단과; 상기 고형건조수단에 의해 증발되는 수분 및 오염물질을 강제 흡입하여 냉각 및 탈취 시키는 정화수단과; 상기 고형건조수단에 의해 고형화된 고형물을 회전벨트에서 털어내는 고헝물제거수단; 그리고, 상기 고형물제거수단 하부에 위치하고, 제거된 박막상의 고형물을 수집하는 수집탱크;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 음식물쓰레기 분쇄수단은, 일측헬리컬기어의 나사산에 요입홈이 구비되고 타측헬리컬기어와 맞물려서 회전하며 음식물쓰레기를 분쇄하는 헬리컬쌍기어와, 헬리컬쌍기어 선단에 접촉되어 음식물쓰레기를 압송하는 압송쌍스크류로 구성된다. 상기 동력전달수단은 이송스크류와 음식물쓰레기 분쇄수단에 동력을 전달하는 제1모터와 상기 회전벨트를 구동하는 제2모터로 구성된다. 상기 고형건조 수단은, 상기 회전벨트의 상부면에 위치하는 상부가열판과 회전벨트의 하부면에 위치하는 하부가열판으로 구성되고, 각 격자상에 분쇄물을 함유한 회전벨트가 상기 상부가열판과 하부가열판 사이를 통과하여 격자상 분쇄물의 상면과 하면에 열전달이 이루어지도록 구성된다.

한편, 상기 정화수단은, 본체내부에서 발생하는 수분 및 오염물질이 안내되는 안내유로와, 상기 안내유로의 하단부에 설치되는 흡기팬과, 상기 흡기팬에 의해 흡입된 흡입물을 냉각시키기위해 외주면에 냉각수가 강제 순환되는 냉각관과, 냉각된수분을 수집하는 수분수집통과, 수집된 수분을 외부로 배출하는 수분배출관과, 냉각관을 통과한 흡입물을 탈취, 정화시키는 활성탄관 그리고, 상기 활성탄관에서 정화된 공기를 외부로 배출하는 공기배출구로 구성된다. 그리고, 바람직하기로는 상기 안내유로는 상기 쓰레기이송로의 외부에 형성되어서, 증발되는 고온의 수증기의 열이 이송로 외주면을 통하여 열전달이 이루어지도록 구성되는 것이 좋다.

그리고, 상기 고형물제거수단은, 상기 회전벨트의 하단부 상하면에 밀착설치되어 회전이동하는 회전벨트의 각 격자에 담긴 고형물을 털어내는 제1원통형브러쉬와, 상기 제1원통형브러쉬와 소정 간격 이격되어 잔여 고형물을 재차 털어내도록회전벨트의 하단부 상면에서 근접되어 위치하는 칼날제거부와, 상기 칼날제거부와 소정 간격 이격되어 상기 제1원통형브러쉬와 동일한 형태로 상기 제1원통형브러쉬의 맞은편에 설치되어 고형물을 재차 털어내는 제2원통형브러쉬로 구성되도록 한다.

따라서 상기 고온건조수단에 의해 박막형의 쓰레기가 단시간내에 고형물로 처리되고, 또한 상기 정화수단에 의해 오염물질과 악취가 제거되는 잇점이 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 도면을 참고로 하여 본 발명에 의한 쓰레기 처리기의 구성을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 의한 쓰레기 처리기의 구성을 보인 사시도이고, 도 4는 쓰레기 처리기의 내부 모습을 보인 정면도이다.

도시된 바와 같이, 본체(100) 상부에 음식물쓰레기 수집조(110)가 위치하고, 수집조(110)의 하측에는 쓰레기이송로(120)가 위치된다. 상기 쓰레기이송로(120) 내부에는 이송스크류(121)가 설치된다. 따라서 수집조(110)에 의해 전달된 쓰레기는 이송로 내부에서 이송스크류(121)에 의해 교반되고 전방으로 이송되게 된다.

그리고, 상기 쓰레기이송로(120)의 전단은 쓰레기 분쇄수단(130)과 연결된다. 상기 쓰레기 분쇄수단(130)은, 전달된 음식물을 분쇄할 수 있도록 헬리컬쌍기어(131)와 압송쌍스크류(132)로 이루어진다.

한편, 상기 쓰레기이송로(120)와 음식물쓰레기 분쇄수단(130)은 동력전달수단(140)을 이루는 제1구동모터(M1)에 의해 전달되는 동력에 의해 구동된다. 이하에서는 이러한 제1구동모터(M1)와 음식물쓰레기 분쇄수단(130) 및쓰레기이송로(121)와의 연결관계를 좀 더 상세히 설명하기로 한다.

본체 내부의 일측에 설치된 제1구동모터(M1)의 회전동력은 체인으로 축연결되어 제1종동축(141)인 감속기(140)에 회전력을 전달한다. 상기 제1종동축(141)은 이송스크류(121) 하단부에 장치된 일측헬리컬기어(131a) 및 일측압송스크류(132a)와 동일축으로 연결되어 상기 일측헬리컬기어(131a) 및 일측압송스크류(132a)를 구동시킨다.

상기 제1종동축(141)은 다시 기어로 축결합된 두개의 종동축에 구동력을 전달시킨다. 제2종동축(142)은 제1종동축(141)과 기어로 축결합되어 상기 일측헬리컬기어(131a) 및 일측압송스크류(132a) 상부의 쓰레기이송로(120)내에 제2종동축(142)과 동일축으로 연결된 이송스크류(121)를 회전시킴으로써 투입된 음식물쓰레기를 전면부위로 이송시키며 교반시킨다. 제3종동축(143)은 제1종동축(141)과 근접하여 평행하게 위치하며, 상기 제1종동축(141)과 기어로 축결합되어 상기 제3종동축(143)과 동일축으로 연결된 타측헬리컬기어(131b) 및 타측압송스크류(132b)에 동력을 전달한다.

상기한 일측헬리컬기어(131a)와 타측헬리컬기어(131b)는 헬리컬쌍기어(131,이하 헬리컬쌍기어라 명함)를 구성하고, 서로 맞물려 내측으로 회전함으로써 음식물쓰레기를 잘게 부수며 전면부로 이송시킨다. 상기 일측헬리컬기어(131a) 전단부에 일측압송스크류(132a)가 접촉하여 장착되고, 상기 타측헬리컬기어(131b) 전단부에는 타측압송스크류(132b)가 접촉되어 장착되었다. 그리고 상기 일측압송스크류(132a)와 타측압송스크류(132b)가 압송쌍스크류(132, 이하 압송쌍스크류라 명함)를 구성하고, 서로 접촉하여 회전함으로써 상기 헬리컬쌍기어(131)에서 이송된 분쇄물을 재차 교반시키며 회전력에 의해 전면부로 이송시키고 일정한 압력을 제공한다.

상기 압송쌍스크류(132)에서 일정한 압력을 제공받은 분쇄물은 분쇄물 이송로 내의 압송쌍스크류(132) 전면에 구비된 노즐(미도시)을 통하여 노즐 전면에 노즐과 접촉하여 구성된 분쇄물분배변(133)으로 분사된다. 상기 분쇄물분배변(133)은 상하가 개구된 형태로 구성되었다.

한편, 본 발명에 의한 헬리컬쌍기어(131)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 헬리컬쌍기어(131)의 일측헬리컬기어(131a)에 요입홈(134)이 구비되고, 일측헬리컬기어(131a)와 타측헬리컬기어(131b)가 내측방향으로 맞물려 회전함으로써, 음식물쓰레기가 요입홈(134) 크기 또는 그 이하의 크기로 잘게 분쇄되고, 쉽게 탈수되도록 구성된다. 그리고 상기 헬리컬쌍기어(131)의 헬리컬 각도에 따라 일정량의 이송압이 주어지므로 상기 헬리컬쌍기어(131) 전단부에 결합된 압송쌍스크류(132)을 제거하여 구성할 수도 있다.

다음, 상기 압송쌍스크류(132)에 의해 전달되는 분쇄물을 고형화시키는 고형건조수단(150)을 설명하기로 한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 고형건조수단(150)은, 회전벨트(151)의 하부면에 상기 회전벨트(151)와 밀착되어 하부가열판(153)이 설치되고, 회전벨트(151)의 상부면에 회전벨트(151)와 밀착하여 상부가열판(152)이 설치된다. 상기 상하부가열판(152)(153)은 본체와 분리결합 가능하고, 하부가열판(153) 상부에상부가열판(152)이 접촉되어 결합하는 구조로 형성되었다.

상기 회전벨트(151)는 상기 상하부가열판(152(153))사이의 회전벨트이송로를통과하여 회전한다. 상기 회전벨트(151)는 박막상의 구조를 가지고 상하가 개구된 다수개의 격자상의 고형물형성공(154)이 구비되어 있으며. 상기 고형물형성공(154)으로 분쇄물이 분배되어 박막상의 고형물이 형성된다. 상기 상하부가열판(152)(153)내부에는 외부에서 전원을 공급받아 발열하는 발열체(156)가 내부에 내장되어 상하부가열판(152)(153)에 열을 전달 시킨다.

그리고, 동력전달수단을 이루는 또 다른 제2구동모터(M2)가 본체(100)의 하부면 일측에 구비된다. 상기 제2구동모터는 본 발명에 의한 박막형태의 분배물이 분배된 회전벨트에 동력을 전달하여 회전되게 함으로써 상기 상하부가열판에 의해 전달되는 열에 의해 박막형 고화쓰레기가 형성되도록 한다. 이하 자세히 설명하기로 한다.

본체(100) 상하중간부위에 상당한 이격거리를 두고 축연결된 평행한 두개의 구동롤러가 장착되었다. 상기 구동롤러는 상기 제2구동모터(M2)와 체인으로 축연결되어 구동력을 전달받는 제1구동롤러(157), 상기 제1구동롤러(157)와 체인으로 축연결되어 구동력을 전달받아 상기 제1구동롤러(157)와 동일한 방향으로 회전하는 제2구동롤러(158)로 구성된다. 상기 제1구동롤러(157)와 제2구동롤러(158)는 상하가 개구된 다수개의 고형물형성공(154)을 가지는 회전벨트(151)로 축연결되었다.

상기 회전벨트(151)는 상기 분쇄물분배변(133)의 하단부와 밀착 설치되어 구동롤러의 회전방향과 동일한 방향으로 회전하고, 상기 분쇄물분배변(133)에서 이송된 분쇄물이 회전벨트(151)의 고형물형성공(154)에 분배된다.

상기 회전벨트(151)의 상부면에는 상부가열판(152)이 구비되고 하부면에는 하부가열판(153)이 구비되었다. 상기 회전벨트(151)는 상부가열판(152)과 하부가 열판(153)사이를 통과하여 고형물형성공(154)상의 분쇄물에 상면과 하면에서 열전달이 이루어 지도록 한다. 상기 상부가열판(152)과 하부가열판(153)의 내부에는 전원을 공급받아 발열할 수 있는 발열체(미도시)가 내장되며, 상부가열판(152)의 크기가 하부가열판(153)의 크기보다 다소 짧은 구조로 구성되었다. 상기 상하부가 열판(152)(153)의 발열온도는 대략 100 내지 400℃이며 필요에 따라 다양한 발열체를 교환할 수 있도록 구성하여 온도조절이 가능하게 하였다.

그리고 상기 상하부가열판(152)(153)이 음식물쓰레기 이송로 하부면에 소정 간격 이격되어 장착됨으로써 상기 음식물쓰레기 이송로 외주면에 잔여열 전달이 가능한 구조이다.

또한 회전벨트지지부재(155)가 상기 회전벨트(151)의 상단부 제1구동롤러(157)와 소정 간격 이격되어 회전벨트(151)와 밀착하여 회전벨트의 상하에 한쌍이 설치되고, 제2구동롤러(158)에서 소정 간격 이격되어 상기와 같은 방법으로 한쌍이 설치되었다. 상기 회전벨트지지부재(155)는 롤러형상을 가지며 양측의 상하에서 회전벨트(151)를 지지하고 평평하게 회전하도록 보조한다.

한편, 상기 회전벨트(151)의 하단부에는 고형화된 쓰레기를 제거하는 고형물 제거수단이 설치된다. 상기 고형물제거수단은, 상하면에 한쌍의 제1원통형브러쉬(161)가 제1구동롤러(157)의 인접부위에 회전벨트(151)와 밀착되어설치되어서, 상기 상하부가열판 (152)(153)을 통과하여 고형물형성공(154)에 형성된 고형물을 털어낸다. 그리고, 상기 제1원통형부러쉬(161)와 소정간격 이격되고, 회전벨트(151)의 하단부 상면에 근접되어 위치하는 칼날제거부(163)가 상기 제1원통형부러쉬(161)가 제거하지 못한 점성이 강한 지방성분 등이 다량 함유된 고형물을 재차 제거한다. 그리고 상기 칼날제거부(163)와 소정간격 이격되고, 제2구동롤러(158) 근접부위의 회전벨트 (151) 하단부 상하면에 설치된 제2원통형브러쉬(162)가 잔여 고형물을 털어낸다.

그리고, 상기 회전벨트(151)하부면의 제1구동롤러(157)와 제2구동롤러(158)사이에 설치된 수집탱크(170)에 의해 상기 제1,2원통형부러쉬(161)(162) 및 칼날제거부 (163)에 의해 털려진 고형물이 수집되는 수집탱크(170)가 위치된다.

다음, 도시한 도 7을 참조하여 음식물쓰레기가 고형건조되는 동안 발생되는 오염물질 및 악취를 제거하는 정화수단을 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 정화수단(180)은, 상기 본체상부에 덮개 형태로 설치된다. 상기 본체내부에서 발생하는 수분 및 오염물질이 흡수되어 안내되는 안내유로(182)가 본체 상부를 통하여 연결되고, 상기 안내유로(182)의 하단부에 수증기 및 오염물질을 강제흡입하는 흡기팬(미도시)이 부착되었다. 상기 흡기팬은 수증기흡입 및 오염물질 흡입이 주목적이므로 상기 상하부가열관의 상부에 소정거리 이격되어 설치됨이 바람직하다.

그리고, 상기 고형건조수단에 의해 증발되는 수증기 및 오염물질은 어느 정도의 고온을 유지하고 있고, 흡기팬에 의해 강제 흡입된다. 상기 강제 흡입되는고온 수증기 및 고온 오염물질의 일부는 흡기팬에 의해 흡입되는 동안 본체 내부에서 쓰레기이송로의 외주면과 분쇄물분배변의 외주면에 열전달이 이루어지게 된다. 따라서 쓰레기이송로 내부에서 교반되는 음식물쓰레기는 전달되는 열에 의해 보다 교반이 원할히 이루어질 수 있게 된다. 마찬가지로 분쇄물분배면 내부에 위치된 쓰레기 역시 보다 유연해져 헬리컬쌍기어측으로 원할한 전달이 이루어진다.

한편, 상기 흡기팬에 흡입된 흡입물은 안내유로(182)를 따라 냉각기(183)로 안내된다. 상기 냉각기(183)는 외주면에 냉각수가 강제 순환되어 흡입물을 냉각시켜 수분화 시킨다. 이때, 상기 전달되는 수증기 및 오염물질은 쓰레기이송로 외주면과 분쇄물분배면 외주면에 의해 어느 정도 열이 빼앗긴 상태이므로 쉽게 냉각되어 수증기는 액체상태로 변할 수 있게 된다.

그리고, 상기 냉각기(183)의 하부에 수분수집통(미도시)이 설치되었고 수분 수집통 일측에 수분배출관(184)이 장착되어 집수된 수분을 외부로 배출시킨다. 상기 냉각기(183)를 통과한 흡입물 즉, 기체 오염물질들은 공기 정화수단인 활성탄관(185)으로 유입되어 정화되고, 정화된 공기만이 활성탄관의 끝단에 구비된 공기배출구(186)를 통하여 외부로 배출한다. 상기한 활성탄은 식물성 원료물질인 톱밥 및 야자각 또는 잣껍질을 선별하여 400 내지 700℃에서 소회(charcoal)상태로 만들고, 고온 및 수증기 처리를 하여 제조된 흡착성능이 뛰어난 무색무취의 흑색 분말 또는 입상분말이다. 활성탄은 탄소가 주성분으로 산, 알카리 유기용매 등에 녹지 않으며 수 옹고스트롱(Å)단위의 아주작은 세공이 존재하여 1g당 900 내지1500 m²의 비표면적을 갖는것이 흡착력을 나타내는 원인이며, 기체나 액체 상태의 불순물이 혼합되어 있을때에도 분자크게에 따른 특정성분만을 흡수하는 선택성을 가지므로 오염물 및 악취를 제거하게 된다.

그리고, 본 실시예에서는 상기 공기정화수단(180)을 활성탄관(185)으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니라 오존 등 다른 여러가지의 공기 정화수단으로도 구성할 수 있으며, 이러한 활성탄, 오존 등을 이용한 정화시설은 널리 알려진 공지 사실이므로 더이상의 설명은 생략하기로 한다.

다음, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명 의한 쓰레기 처리기의 작동과정을 설명하기로 한다.

음식물쓰레기 수집조(110)에 투입된 음식물쓰레기는 쓰레기이송로(120)를 따라 장착된 이송스크류(121)에 의해 전면으로 이송되고 골고루 교반되어 상기 이송스크류(121) 하부에 설치된 헬리컬쌍기어(131)로 유입된다.

헬리컬쌍기어(131)로 이송된 음식물쓰레기는 서로 맞물려 내측으로 회전하는 헬리컬쌍기어(131)에 의해 잘게 분쇄되어 헬리컬쌍기어(131) 선단부에 접촉결합된 압송쌍스크류(132)로 유입된다. 압송쌍스크류(132)로 유입된 분쇄물은 회전하는 압송쌍스크류(132)에 의해 일정한 분사압력을 제공받는다.

분사압력을 제공받은 분쇄물은 압송쌍스크류(132) 전면부에 구비된 노즐(미도시)을 통하여 상기 노즐과 연결된 분쇄물분배변(133)으로 분사된다. 분쇄물분배변(133)으로 분사된 분쇄물은 하부가열판(153) 상부에 장착된 회전벨트(151)에 있는 격자상의 고형물형성공(154)으로 골고루 분배된다.

고형물형성공(154)에 놓여진 분쇄물는 박막형태를 이루게 되고, 분쇄물을 함유한 회전벨트(151)는 상하부가열판(152)(153)을 통과하면서 상하에서 고온 열전달을 받게 된다. 이때, 회전벨트의 고형물형성공(154)에 분배된 분쇄물은 얇은 박막상이므로 전달되는 열이 각 쓰레기 내부로 쉽게 침투되고 이에 따라 단시간내에 탈수 건조되어 박막상으로 고형화된다. 그리고, 상기 전달되는 열에 의해 음식물 내부에 함유된 각종 악취물질 등도 증발이 이루어지게 된다.

한편, 상기 상부가열판 (152)은 하부가열판(153)보다 길이가 짧으므로 회전벨트(151)가 상부가열판(152)과 하부가열판(153)이 결합된 부분을 통과하는 동안 대부분의 수분이 건조되지만 일부 미증발된 잔여 수분은 연속되는 하부가열판(153)의 가열에 의해 보다 완벽하게 제거된다.

그리고 상하부가열판(152)(153)의 잔여열은 상기 음식물쓰레기이송로(120) 및 상하가 개구된 분쇄물분배변(133)에 전달되어 건조를 촉진시킨다. 즉, 상기 증발되는 수증기 및 오염물질은 고온을 유지하며, 흡기팬에 의해 안내유로로 전달되는 동안 쓰레기이송로와 분쇄물분배변의 외주면에 열전달이 이루어질 수 있게 된다. 따라서 상기 열전달에 의해 쓰레기이송로 내부의 음식물쓰레기의 교반이 보다 원할히 이루어 질 수 있고, 분쇄물분배변에 전달되는 쓰레기 역시 보다 유연해져 원할하게 헬리컬쌍기어측으로 전달이 이루어 질 수 있게 된다.

또한 상하부가열판(152)(153)의 순간적인 가열에 의한 액체팽창으로 상하부가열판(152)(153)사이에 내압이 발생하고, 이때 발생한 내압은 다시 급강하 함으로써 수분이 쉽게 기화되고, 함께 섞여있던 고체와 액체가 쉽게 분리되고, 고체를 단시간내에 건조시켜 딱딱하지 않은 고형물을 형성시킨다.

상기과정을 거친 고형물은 회전벨트(151)의 회전에따라 하단부로 이송된다. 이송된 고형물은 회전벨트(151) 하단부에 회전벨트의 상하에 밀착 설치된 제1원통형브러쉬(161)에 의해 제거되고 지방성분 등 점성이 강하여 상기 제1원통형브러쉬(161)에 의해 제거되지 않은 고형물은 인접하여 설치된 칼날제거부(163)에 의해 탈락되고 다시 인접한 제2원통형브러쉬(162)를 통과하면서 깨끗하게 털려진다. 상기 과정에 의해 털려진 고형물은 회전벨트 하단부에 소정 간격 이격되어 설치된 수집탱크(170)에 모여진다.

상기 고온 건조과정에서 빌생한 수증기 및 유해물질은 여과기(180)의 안내유로(181) 하부면에 설치된 흡기팬을 통하여 강제 흡입된다. 흡입된 수증기 및 유해물질은 안내유로(182)를 따라 외부에 냉각수가 강제 순환되는 냉각기(183)로 유입되어 냉각과정을 거쳐 수분으로 형성되어 여과기 하단부에 설치된 수분수집통(미도시)에 집수되어 수분배출관(184)을 통하여 외부로 유출된다. 상기 냉각기(183)를 통과한 유해물질은 공기정화기인 활성탄관(185)으로 유입되어 탈취 및 정화되고 정화된 공기는 공기배출구(186)를 통하여 외부로 배출된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 가정 및 음식물 취급업소 에서 배출되는 대량의 음식물 스레기를 개별적으로 처리하는 번거로움을 제거하고, 한꺼번에 수집하여 처리함으로써 쾌적하게 음식물쓰레기를 처리할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 처리되는 음식물쓰레기가 단시간내에 고형되고 박막형으로 형성됨에 따라 유해물질은 제거되고 단백질 탄수화물 지방 등 내부 영양소를 이루는 고분자 물질이 파괴되지 않으므로 유기비료 및 가축사료로 사용하기에 적합한 효과가 있다. 그리고 음식물쓰레기 처리시간이 단시간이므로 가축사료 및 유기비료의 요구에 즉각적으로 응할 수 있으며, 평상시에는 구동할 필요가 없고 필요시 구동함으로써 경제적이라는 장점이있다.

또한 음식물쓰레기 처리시 발생하는 악취 및 유해물질을 여과기를 통하여 정화시킨 다음 외부로 배출함으로써 음식물쓰레기 처리시 발샐할 수 있는 환경오염 문제를 해결할 수 있는 잇점이 있다.

Claims

본체와;

상기 본체 상부에 위치하고 쓰레기가 수집되는 수집조와;

상기 수집조 하부에 위치하고 쓰레기를 교반하며 전방으로 이송하는 이송스크류가 내부에 구비된 쓰레기 이송로와;

상기 이송로 하부에 위치하고 이송로와 연결되어 이송된 음식물쓰레기를 분쇄하고 압송하는 음식물쓰레기 분쇄수단과;

상기 분쇄수단 하부에 위치하고, 압송된 분쇄물을 박막상으로 형성시키는 상하가 개구된 다수개의 격자구조로 구성되어 회전하는 회전벨트와;

상기 이송스크류와 음식물쓰레기 분쇄수단 그리고 회전벨트에 동력을 전달하는 동력전달수단과;

상기 회전벨트의 격자상에 분배된 분쇄물의 수분 및 오염물질을 증발시키고 고형화 되도록 벨트면의 상,하에서 고온 열전달을 하는 고형건조수단과;

상기 고형건조수단에 의해 증발되는 수분 및 오염물질을 강제 흡입하여 냉각 및 탈취 시키는 정화수단과;

상기 고형건조수단에 의해 고형화된 고형물을 회전벨트에서 털어내는 고형물 제거수단; 그리고

상기 고형물제거수단 하부에 위치하고, 제거된 박막상의 고형물을 수집하는 수집탱크; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 음식물쓰레기 분쇄수단은, 일측 헬리컬기어의 나사산에 요입홈이 구비되고 타측 헬리컬기어와 맞물려서 회전하며 음식물쓰레기를 분쇄하는 헬리컬쌍기어와, 헬리컬쌍기어 선단에 접촉되어 음식물쓰레기를 압송하는 압송쌍스크류로 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 동력전달수단은 이송스크류와 음식물쓰레기 분쇄수단에 동력을 전달하는 제1모터와 상기 회전벨트를 구동하는 제2모터로 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 1항 내지 3항의 어느 하나의 항에 있어서, 상기 고형건조수단은 상기 회전벨트의 상부면에 위치하는 상부가열판과 회전벨트의 하부면에 위치하는 하부가열판으로 구성되고, 각 격자상에 분쇄물을 함유한 회전벨트가 상기 상부가열판과 하부가열판 사이를 통과하여 격자상 분쇄물의 상면과 하면에 열전달이 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 4항에 있어서, 상기 정화수단은, 본체내부에서 발생하는 수분 및 오염물질이 안내되는 안내유로와, 상기 안내유로의 하단부에 설치되는 흡기팬과, 상기 흡기팬에 의해 흡입된 흡입물을 냉각시키기위해 외주면에 냉각수가 강제 순환되는 냉각기와, 냉각된수분을 수집하는 수분수집통과, 수집된 수분을 외부로 배출하는 수분배출관과, 냉각기를 통과한 흡입물을 탈취, 정화시키는 활성탄관 그리고, 상기 활성탄관에서 정화된 공기를 외부로 배출하는 공기배출구로 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 5항에있어서, 상기 안내유로는 상기 쓰레기이송로의 외부에 형성되어서, 증발되는 고온의 수증기의 열이 이송로 외주면을 통하여 열전달이 이루어지도록 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
제 4항에 있어서, 고형물제거수단은, 상기 회전벨트의 하단부 상하면에 밀착 설치되어 회전이동하는 회전벨트의 각 격자에 담긴 고형물을 털어내는 제1원통형브러쉬와, 상기 제1원통형브러쉬와 소정 간격 이격되어 잔여 고형물을 재차 털어내도록 회전벨트의 하단부 상면에서 근접되어 위치하는 칼날제거부와, 상기 칼날제거부와 소정 간격 이격되어 상기 제1원통형브러쉬와 동일한 형태로 상기 제1원통형브러쉬의 맞은편에 설치되어 고형물을 재차 털어내는 제2원통형브러쉬로 구성됨을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.