KR100640545B1 - 음식물 쓰레기 감량처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 타공판을 통해 배출된 용액이 제1물받이통을 거쳐 제2물받이통으로 흘러 배수관으로 배출됨으로써 회전축 쪽으로 배출된 용액이 접근될 수 없는 구조가 되어 회전축 근처의 기계수명을 연장하게 되며, 회전하는 교반통 하부에 제1물받이통 및 제2물받이통이 지지대에 수직방향으로 고정되어 하중을 분산시킴으로써 교반통을 회전축만으로 구동하여 제작단가 절감 및 운전소음을 줄일 수 있으며, 급수관에서 분지한 주입구 환형노즐이 주입구 상부에 설치되어 주입구에 음식물 쓰레기가 붙지 않고 교반통으로 흘러내리게 하여 악취발생을 줄일 수 있으며, 교반통의 내부표면에는 먼저 여러 개의 나선형 교반날이 길이방향을 따라 장착되고 그 다음으로 보조 교반날이 나선형 교반날 사이로 길이방향을 따라 개별적으로 분리되어 장착되어 교반효율을 더욱 증대시키며, 교반통 상부의 오목한 단면과 주입구 돌기가 서로 끼워지는 구조가 되어 교반통 안에 투입된 음식물 쓰레기가 교반통 밖으로 토출되는 것을 방지하며, 동력이 전달되는 과정에 인버터를 연결하여 교반통의 회전 및 초기구동을 용이하게 하는 음식물 쓰레기 감량처리장치에 관한 것이다.

교반통, 모터, 지지대, 배수관, 회전축, 보조 교반날, 나선형 교반날, 주입구, 인버터

Description

음식물 쓰레기 감량처리장치{omitted}

도 1은 본 발명의 음식물 쓰레기 감량처리장치를 나타낸 개략도이다.

도 2은 도 1에 있어서, A-A선 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 교반통 2 : 모터

3 : 지지대 4 : 타공판

5 : 배수관 6 : 회전축

7 : 보조 교반날 8 : 나선형 교반날

9 : 커버 10 : 발판

11 : 고정점 12 : 힌지

13 : 링크 14 : 주입구

15 : 케이스 16 : 기어

17 : 주입구 돌기 18 : 급수관

19 : 살수노즐 20 : 주입구 환형노즐

21 : 제1물받이통 22 : 제2물받이통

23 : 인버터

본 발명은 미생물(주로 호기성 미생물)을 이용하여 음식물 쓰레기를 짧은 시간에 액상화시켜 배출하도록 하는 감량처리장치에 관한 것으로, 상세하게는 감량처리장치 내에 미생물을 넣고 적정시간 간격으로 교반통을 이용하여 교반시키고, 이때 교반통은 다량의 산소를 접촉할 수 있게 하여 호기성 미생물이 보다 쾌적하게 주거하면서 왕성한 분해작용을 할 수 있는 환경을 만들어 줌으로써 음식물 쓰레기를 액상화시켜 배출하여 음식물 쓰레기를 간편하면서도 친환경적으로 감량할 수 있도록 하는 미생물을 이용한 음식물 쓰레기 감량처리장치를 제공하는 것이다.

음식물쓰레기의 주요 문제점으로는 그 특성상 수분 함량이 약 80％ 이상으로 비교적 무거운데다 쉽게 부패되므로 자체 냄새와 부패에 따른 심한 악취와 오수까지 발생하므로 장시간 보관할 수 없고, 음식물 쓰레기를 수거하여 버리거나 감량하는 과정이 매우 번거롭고 불편할 뿐 아니라 무엇보다도 악취가 발생하고 벌레들이 모여들어 비위생적이다.

그리하여 상기 음식물 쓰레기를 지역 또는 가구별로 별도로 담을 수 있는 용기를 설치하여 개나 고양이 등이 달려들지 못하도록 하고 있으나, 이 또한 심한 악취를 없애지는 못하는 문제점이 있다.

한편, 상기 음식물 쓰레기의 처리방법에는 매립이나 소각, 분쇄, 퇴비 및 사료화, 메탄화 등의 방법이 있으며, 매립으로 감량하는 경우 부지확보의 어려움과 악취 및 유해가스가 발생되고 침출수가 흘러나와 지하수가 오염되는 등 2차 환경오 염을 유발시키며 침출수를 감량하는 대에도 많은 비용이 소요되는 등의 문제점이 있으며, 소각으로 감량하는 경우 폐기물 소각로에서 소각하여 처리된 잔재물을 매립장에 매립하는 방식으로 발열량이 낮고 수분이 많아 소각온도 저하되므로 보조연료를 추가로 사용해야 하는 문제점이 있다.

또한, 분쇄처리방식의 경우 음식물 찌꺼기를 미세한 크기로 파쇄시켜 하수도를 통하여 감량하는 방식으로 별도의 하수처리 시설을 하거나 또는 설치된 곳에서만 사용이 가능한 문제점이 있으며, 사료화 처리방식의 경우 음식물 쓰레기를 건조시켜 사료로 이용하는 방식으로 건조시킬 때 악취가 발생하고, 수거 운반에 많은 어려움이 따르며 이물질의 혼입 문제와 부패방지의 곤란 등으로 경제성이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 퇴비화 처리방식의 경우 고온의 열풍과 발효제를 첨가시켜 퇴비화시키는 방식으로 탈수시킨 폐액은 오수 정화시설 등에 유입시켜 감량하는 2차 공정을 거쳐야 하고, 발효된 퇴비화 비료는 탈취기 부착으로 악취가 거의 제거되나 탈취된 폐액은 악취를 완전히 제거하지 못하므로 보관할 때 2차 공해가 발생되며, 운반의 불편성으로 도시지역에서는 상당한 불편이 따를 뿐 아니라 염분의 농도가 높아서 염분농도를 크게 낮추지 않는 이상 퇴비로의 사용이 거의 불가능한 문제점이 있다.

그리고, 메탄화 처리방식의 경우 음식물 쓰레기를 고온으로 발효시켜 산화된 메탄가스를 연료원으로 이용하는 방식으로 설치공사비가 많이 들고 일정량의 음식물 쓰레기를 매일 투입해야 하며 폐수를 수시로 제거 처리해야 하는 등의 번거로움이 따르며 경제성이 낮은 편이다.

한편, 특정 종류의 목재를 미세한 크기의 톱밥으로 가공한 다음 물리적으로 감량한 바이오 칩(Bio chip)과 음식물 쓰레기를 적당한 비율로 혼합시킨 다음 적당한 온도와 수분 및 공기를 공급하여 다음 발효조건을 만들어 줌으로써 음식물 쓰레기에 자생하는 미생물이 음식물 쓰레기를 액상화시켜 감량 처리하도록 함으로써 위생적이면서 편하게 음식물 쓰레기를 감량 처리하도록 한 음식물 쓰레기 감량 처리 장치들이 개시되어 있다.

본 발명은 상술한 문제점들을 해소하기 위한 것으로, 음식물 쓰레기를 악취가 발생되지 않도록 미생물을 이용하여 액상으로 감량시키고, 상기 감량된 액상의 처리수를 하수종말감량장이나 별도의 처리장으로 보내 깨끗이 정화되도록 함으로서, 음식물 쓰레기에 의한 환경오염을 방지하고 효과적인 국토 이용 및 음식물 쓰레기 처리에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하는 미생물을 이용한 음식물 쓰레기 감량처리장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 음식물 쓰레기 감량처리장치인 바, 주로 아파트단지와 같은 공동주거단지와 대형 음식점 및 학교나 콘도시설 등의 음식물 쓰레기 다량배출업소에서 나오는 음식물쓰레기를 처리하는 목적으로 사용된다.

본 발명의 음식물 쓰레기 감량처리장치를 제시된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 음식물 쓰레기 감량처리장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1에 있어서, A-A선 단면도이다.

본 발명은 모터(2)는 교반통(1)을 구동하고, 상기 교반통(1)의 상부에는 주입구(14)가 있되, 상기 교반통(1)은 일정각도 기울어져 있고, 교반통의 하부에는 타공판(4)이 설치되어 물을 포함한 분해된 용액이 타공판(4)을 통해 배출되어 배수관(5)에 연결되며, 상기 교반통(1)과 모터(2)는 케이스(15) 내부에 설치되어 있고, 주입구(14)만이 케이스(15) 밖으로 나와 있되, 상기 주입구(14)는 커버(9)가 설치되되. 사용자가 음식물을 투입할 때 편리하도록 링크(13)나 로우프를 사용하여 발로 여닫을 수 있게 구성되며, 상기 사용자가 발판(10)을 누르면 연결된 링크(13)나 끈이 교반통(1)에 설치된 힌지(12)를 작동하고 상기 힌지(12)는 다시 위로 연결된 링크(13)나 끈을 작동하며 상기 링크(13)나 끈은 그 말단부에 연결된 커버(9)의 일단을 열게 되는 음식물 쓰레기 감량처리장치에 있어서, 상기 타공판(4)을 통해 배출된 용액이 제1물받이통(21)을 거쳐 제2물받이통(22)으로 흘러 배수관(18)으로 배출됨으로써 회전축(6)쪽으로 배출된 용액이 접근될 수 없는 구조로 되어 회전축 부근의 기계수명을 연장하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전하는 교반통(1) 하부에 제1물받이통() 및 제2물받이통()이 지지대(3)에 수직방향으로 고정되어 하중을 분산시킴으로써 교반통()을 회전축()만으로 구동하여 제작단가 절감 및 운전소음을 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 급수관(18)에서 분지한 주입구 환형노즐(20)이 주입구(14) 상부에 설치되어 주입구(14)에 음식물 쓰레기가 붙지 않고 교반통(1)으로 흘러내리게 하여 악취발생을 줄일 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 교반통(1)의 내부표면에는 먼저 여러 개의 나선형 교반날(8)이 길이방향을 따라 장착되고 그 다음으로 보조 교반날(7)이 나선형 교반날(8) 사이로 길이방향을 따라 개별적으로 분리되어 장착되는 것을 특징으로 한다.

작동 시 회전하는 교반통(1)은 주입구(14)에 접촉하는 교반통 단부의 중간부분이 오목하게 파여지며, 상기 교반통 단부의 오목한 중간부분에 주입구 돌기(17)가 볼록하게 구성되어, 서로 끼워지는 구조가 되어 교반통(1) 안에 투입된 음식물 쓰레기가 교반통 밖으로 토출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

상기 모터(2)와 교반통(1)은 기어(16)열로 연결이 되어 동력이 전달되는 과정에 인버터(23)를 연결하여 교반통(1)의 회전 및 초기구동을 용이하게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 교반통(1) 내부에는 항상 음식물분해감량 이전에 분해미생물을 주입하되, 상기 분해미생물이 생존할 수 있게 왕겨, 플라스틱칩 등을 넣어두는 것이 바람직하다.

교반통(1) 내에 투입된 음식물 찌꺼기 중에서 액체 성분은 경사면을 따라 흘러내려 타공판(4)에 형성된 구멍을 통과하여, 제1물받이통(21)을 거쳐 제2물받이통(22)으로 흘러 배수관(5)으로 배출됨으로써 배출된 용액이 회전축(6)쪽으로 접근될 수 없는 구조가 됨으로써 자연스럽게 배수관(5)으로 배출되고 나머지 음식물 찌꺼기는 미생물에 의하여 분해감량된다.

교반통(1) 내의 음식물 찌꺼기를 미생물에 의하여 분해감량하기 위하여 수분유지를 위한 물을 공급해주어야 하는 데, 급수 타이머를 사용하여 주기적으로 급수 하는 것이 바람직하며, 또한, 주입구(14)를 개폐할 때 주입구로 확산되어 나오는 냄새를 제거하기 위하여 주입구가 열릴 때마다 교반통은 안전상의 문제로 무조건 정지하며, 일정량의 물이 주입구 환형노즐(20)과 살수노즐(19)을 통해 공급되어 수분유지 및 냄새 제거에 기여를 하게된다. 물론, 물은 수돗물을 주로 사용하나 오염되지 않은 지하수 등도 가능하다.

가장 적합한 제어는 교반통(1)을 5분 정도 회전시키고 2분 정도 정지시키되 교반통을 회전시킴과 동시에 30초 ∼ 1분 정도 수분유지와 미생물 분해작용을 돕기 위하여 물을 공급해주면서 교반하는 것을 반복한다. 물론 계절과 기온에 따라 급수시간 및 교반통의 작동시간(교반통을 회전시키는 시간 및 정지시키는 시간)을 조정할 수 있으며, 상기의 내용과 더불어 주입구(14)가 열릴 때마다 교반통은 안전상의 문제로 무조건 정지하며, 일정량의 물이 주입구 환형노즐(20)과 살수노즐(19)을 통해 공급되어 수분유지 및 냄새 제거에 기여를 하게된다

상기 교반통(1)은 원통 형상으로서 회전축(6)이 연결된 밑면과 주입구(14)측은 스텐레스로 제작하고 원통면은 철재 또는 스탠레스로 제작하여 재료의 단가절감을 도모할 수 있다.

상기 교반통(1)의 내부표면에는 여러 개의 나선형 교반날(8)이 길이방향을 따라 장착되어 교반효율을 높이게 되며, 보조 교반날(7)이 나선형 교반날(8) 사이로 길이방향을 따라 개별적으로 분리되어 장착됨으로써 더욱 교반효율을 증대시킬 수 있다.

상기 교반통(1)의 회전속도는 5 내지 10 rpm이 적당하다. 이보다 느리면 교 반이 잘되지 않고 빠르면 기계에 무리가 올 수 있다. 그리고 교반통은 일정각도로 경사져 있는데 수평축으로부터 10 내지 45도 정도 경사져 있다. 이 각도 보다 크면 음식물과 교반통내부가 닿는 면이 적어 교반효율과 음식물분해효율이 떨어지며 이 각도보다 작으면 (곧 수평상태) 음식물을 많이 주입하지 못하여 전체적인 효율이 떨어진다.

도 2에 나타나는 바와 같이, 작동 시 회전하는 상기 교반통은 주입구에 접촉하는 교반통 단부의 중간부분이 오목하게 파여지며, 상기 교반통 단부의 오목한 중간부분에 주입구 돌기(17)가 볼록하게 구성되어, 서로 끼워지는 구조가 되는데 교반통 안에 투입된 음식물 쓰레기가 교반통 밖으로 토출되는 것을 방지하는 역할이 있다.

특히 일정시간동안 음식물 쓰레기가 교반통 안에 과다한 량이 집적되면 교반조의 회전운동과 나선형 교반날과 보조 교반날에 음식물 쓰레기가 교반날에 얹혀지면서 자체의 점성 및 관성에 영향으로 교반조 상방으로 딸려 올라갔다가 낙하운동을 하게 되는데 이 때 교반통 상부과 주입구 쪽으로 토출될려고 하는 현상(overflow)이 발생하게 된다. 이 때 교반통과 주입구가 긴밀하게 연결되어 있지 않으면, 상기의 토출현상으로 음식물 처리를 위생적으로 할 수 없게된다.

상기 모터(2)와 교반통(1)은 기어(16)열로 연결이 되어 동력이 전달되는 과정에 인버터(23)를 연결하여 교반통(1)의 회전 및 초기구동을 용이하게 하는데, 인버터를 설치함으로써 전력소비량이 획기적으로 절감이 될 뿐만 아니라 초기구동 시나 과도한 음식물 쓰레기가 교반통에 저류할 시에 과도한 부하가 기계에 발생하는 데, 인버터를 연결하여 구동을 하면 기계에 무리가 가지 않으면서도 소음이 유발되지 않는 효과가 있다.

상기 회전하는 교반통(1) 하부에 제1물받이통(21) 및 제2물받이통(22)이 지지대(3)에 수직방향으로 고정되어 하중을 분산시킴으로써 교반통(1)을 회전축(6)만으로 구동하여 교반통과 상대되는 다른 접점이 존재하지 않아도 됨으로써 제작단가 절감 및 이로인한 운전소음을 줄일 수 있다.

교반통(1) 내부에는 항상 음식물분해감량 이전에 호기성 분해미생물을 주입하되, 상기 분해미생물이 생존할 수 있게 왕겨, 플라스틱칩 등을 넣어둔다. 그 후에 음식물을 주입하고 일정주기마다 상기 분해미생물을 보충해 주면 된다. 왕겨는 분해미생물의 양식이 되고 플라스틱칩은 주거공간이 된다.

그리고 주입구(14)는 항상 커버(9)가 닫혀 있되, 사용자가 음식물을 투입할 때 편리하도록 링크(13)나 로우프를 사용하여 발로 여닫을 수 있게 구성된다. 사용자가 발판(10)을 누르면 연결된 링크(13)나 끈이 교반통 저면에 설치된 힌지(12)를 작동하고 상기 힌지(12)는 다시 위로 연결된 링크(13)나 끈을 작동하며 상기 링크나 끈은 그 말단부에 연결된 커버(9)의 일단을 열게 된다. 닫을 때는 사용자가 발을 떼면 반대의 동작으로 커버가 닫기게 된다.

상기 타공판의 하부에는 제1물받이통(21) 및 제2물받이통(22)이 결합 설치되어 물을 포함한 분해된 용액을 집수한 후 배수관(5)으로 흘러내려 보내게 된다.

또한, 교반통 내에 물을 공급하기 위한 급수관(18)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 음식물 찌꺼기가 주입되는 주입구 쪽에 교반통의 회전운동을 방해하지 않도 록 설치되며, 급수관(18)의 끝에는 물을 흩뿌리는 살수노즐(19)이 설치된다.

상기 급수관(1)에서 분지한 주입구 환형노즐(20)이 주입구(14) 상부를 둘러싸게 설치되어 주입구에 음식물 쓰레기가 붙지 않고 교반통으로 흘러내리게 함으로써 주입구에 음식물 쓰레기가 붙어서 말라가면서 발생하는 악취를 줄일 수 있으며, 사용자가 주입구를 열 때 느낄수 있는 혐오감을 예방할 수 있다.

그리고 본 발명의 장치는 보호를 위하여 케이스(15)를 씌워서 관리하고, 커버(9)를 씌운 주입구(14)와 발판(10) 그리고 배수관(5) 등이 외부에 노출되어 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량처리장치는 타공판을 통해 배출된 용액이 제1물받이통을 거쳐 제2물받이통으로 흘러 배수관으로 배출됨으로써 회전축 쪽으로 배출된 용액이 접근될 수 없는 구조가 되어 하여 회전축 근처의 기계수명을 연장하게 되며, 회전하는 교반통 하부에 제1물받이통 및 제2물받이통이 지지대에 수직방향으로 고정되어 하중을 분산시킴으로써 교반통을 회전축만으로 구동하여 제작단가 절감 및 운전소음을 줄일 수 있으며, 급수관에서 분지한 주입구 환형노즐이 주입구 상부에 설치되어 주입구에 음식물 쓰레기가 붙지 않고 교반통으로 흘러내리게 하여 악취발생을 줄일 수 있으며, 교반통의 내부표면에는 먼저 여러 개의 나선형 교반날이 길이방향을 따라 장착되고 그 다음으로 보조 교반날이 나선형 교반날 사이로 길이방향을 따라 개별적으로 분리되어 장착되어 교반효율을 더욱 증대시키며, 교반통 상부의 오목한 단면과 주입구 돌기가 서로 끼워지는 구조가 되어 교반통 안에 투입된 음식물 쓰레기가 교반통 밖으로 토출되는 것을 방지하며, 동력이 전달되는 과정에 인버터를 연결하여 교반통의 회전 및 초기구동을 용이하게 하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 모터(2)는 교반통(1)을 구동하고, 상기 교반통(1)의 상부에는 주입구(14)가 있되, 상기 교반통(1)은 일정각도 기울어져 있고, 교반통의 하부에는 타공판(4)이 설치되어 물을 포함한 분해된 용액이 타공판(4)을 통해 배출되어 배수관(5)에 연결되여, 상기 교반통(1)과 모터(2)는 케이스(15) 내부에 설치되어 있고, 주입구(14)만이 케이스(15) 밖으로 나와 있되, 상기 주입구(14)는 커버(9)가 설치되되. 사용자가 음식물을 투입할 때 편리하도록 링크(13)나 로우프를 사용하여 발로 여닫을 수 있게 구성되며, 상기 사용자가 발판(10)을 누르면 연결된 링크(13)나 끈이 교반통(1)에 설치된 힌지(12)를 작동하고 상기 힌지(12)는 다시 위로 연결된 링크(13)나 끈을 작동하며 상기 링크(13)나 끈은 그 말단부에 연결된 커버(9)의 일단을 열게 되는 음식물 쓰레기 감량처리장치에 있어서, 상기 타공판(4)을 통해 배출된 용액이 제1물받이통(21)을 거쳐 제2물받이통(22)으로 흘러 배수관(5)으로 배출됨으로써, 배출된 용액이 회전축(6)쪽으로 접근될 수 없는 구조로 되어 회전축(6) 근처의 기계수명을 연장하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 감량처리장치.
2. 제1항에 있어서, 회전하는 교반통(1) 하부에 제1물받이통(21) 및 제2물받이통(22)이 지지대(3)에 수직방향으로 고정되어 하중을 분산시킴으로써 교반통(1)을 회전축(6)만으로 구동하여 제작단가 절감 및 운전소음을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 감량처리장치.
3. 제1항에 있어서, 급수관(18)에서 분지한 주입구 환형 노즐(20)이 주입구(14) 상부에 설치되어 주입구(14)에 음식물 쓰레기가 붙지 않고 교반통(1)으로 흘러내리게 하여 악취발생을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 감량처리장치.
4. 제1항에 있어서, 교반통(1)의 내부표면에는 먼저 여러 개의 나선형 교반날(8)이 길이방향을 따라 장착되고 그 다음으로 보조 교반날(7)이 나선형 교반날(8) 사이로 길이방향을 따라 개별적으로 분리되어 장착되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 감량처리장치.
5. 제1항에 있어서, 작동 시 회전하는 교반통(1)은 주입구(14)에 접촉하는 교반통 단부의 중간부분이 오목하게 파여지며, 상기 교반통 단부의 오목한 중간부분에 주입구 돌기(17)가 볼록하게 구성되어, 서로 끼워지는 구조가 되어 교반통 안에 투입된 음식물 쓰레기가 교반통 밖으로 토출되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 감량처리장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 모터(2)와 교반통(1)은 기어(16)열로 연결이 되어 동력이 전달되는 과정에 인버터(23)를 연결하여 교반통(1)의 회전 및 초기구동을 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 감량처리장치.

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