KR100681507B1

KR100681507B1 - 개방식 음식물 쓰레기 처리장치 및 그 처리방법

Info

Publication number: KR100681507B1
Application number: KR1020050016007A
Authority: KR
Inventors: 김정환
Original assignee: 김정환
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2007-02-09
Also published as: KR20060095097A

Abstract

본 발명은 대량의 음식물 쓰레기를 소멸 및 퇴비화 시킬 수 있는 개방식 음식물 쓰레기 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 개방된 콘크리트 처리조의 바닥 내부에 보일러 배관과 산소 공급배관을 설치하고 산소 공급 배관은 일정간격으로 산기관을 천공시키고 처리조의 상부 양측에 렉크기어형 가이드레일을 설치하여 일측과 타측에 각각 피니언기어로 작동되는 교반기와 호퍼를 설치한 장치의 처리조 내부에 채워진 톱밥에서 미생물을 배양하여 음식물 쓰레기를 처리할 수 있게 한 것으로 처리조(T)의 바닥 내부에 보일러 배관(1)과 일정간격으로 산기관(3)(3')이 천공되는 산소 공급배관(2)이 설치되고 바닥 일측으로 배출용 스크류(4)를 설치하며 상부가 개방된 콘크리트 처리조(T)의 상부 양측에 렉크기어형 가이드레일(5)(5')을 설치하여 일측과 타측에 각각 피니언기어(11)(21)로 작동되는 교반기(10)와 호퍼(20)를 설치한 것을 특징으로 하는 개방식 음식물 쓰레기 처리장치.

음식물 쓰레기,교반기,호퍼,스크류,미생물.

Description

개방식 음식물 쓰레기 처리장치 및 그 처리방법{Treatment apparatus of food sweeping of open type and the treatement method}

도 1 은 본 발명 장치의 부분 절개된 구조를 도시한 분리사시도

도 2 는 본 발명 장치의 정단면 구조도

도 3 은 본 발명 장치의 부분 절개된 측면 구조도

도 4 는 본 발명 호퍼의 저면 구조도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) 보일러 배관 (2) 산소 공급배관

(3)(3') 산기관 (4) 스크류

(5)(5') 렉크기어형 가이드레일 (10) 교반기

(11)(21) 피니언기어 (12)(22) 구동축

(13)(14)(23)(24) 기어 (15) 교반용 롤러 기어

(16) 교반용 롤러 (20) 호퍼

(25) 분쇄용 스크류 기어 (26)(26') 스크류

(25a)(26a) 연결용 기어 (T) 처리조

(M)(M') 모터

본 발명은 대량의 음식물 쓰레기를 소멸 및 퇴비화 시킬 수 있는 개방식 음식물 쓰레기 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 개방된 콘크리트 처리조의 바닥 내부에 보일러 배관과 산소 공급배관을 설치하고 산소 공급 배관은 일정간격으로 산기관을 천공시키고 처리조의 상부 양측에 렉크기어형 가이드레일을 설치하여 일측과 타측에 각각 피니언기어로 작동되는 교반기와 호퍼를 설치한 장치의 처리조 내부에 채워진 톱밥에서 미생물을 배양하여 음식물 쓰레기를 처리할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 음식물 쓰레기는 가공공정을 통하여 퇴비나 사료로 재활용하거나 매립하는 방법에 의하여 음식물 쓰레기를 처리하고 있으며 재활용방법은 장치의 구조와 가공공정이 복잡할 뿐만 아니라 설비비용이 고가여서 경제적인 부담이 증대되고 매립방법은 매립 후 화학반응과 침출수에 의해 토양을 오염시키고 이로 인한 환경공해를 유발시키고 있는 실정이다.

종래의 음식물 쓰레기의 처리방법은 크게 가열식과 발효식으로 분류되며 가 열식은 처리장치의 내부에 열풍 또는 히터를 장착하여 80℃ 이상의 온도로 가열하여 음식물 쓰레기 내에 포함된 수분을 가열 증발시켜야 하므로 증발공정에서 연료로 전기나 경유 등을 사용하여 열원을 제공하므로 전력사용과 연료비에 따른 비용이 증대되고 건조되는 공정에서 악취가 발생하는 문제가 있었다.

그리고 발효식은 음식물 쓰레기를 저온발효공정에서 호기성 미생물을 공급하고 교반시켜 발효시키고 이를 고온발효공정으로 이송시켜 재차 교반하면서 가온쟈켓으로 150-200℃의 증기를 공급하여 고온발효와 수분증발을 촉진시켜 처리하는 방식으로 적은 량의 음식물 쓰레기를 장시간에 걸쳐 처리하므로 비생산적이고 발효공정과 건조공정이 복잡하며 발효의 완숙정도가 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 처리장치의 구조가 간단하면서 사용의 편의성을 제공하고 장치의 설비비용을 최소화시킬 수 있게 한 장치와 톱밥에서 미생물을 배양하여 음식물 쓰레기를 처리하므로 소멸 및 퇴비화시키는 공정에서 악취의 발생을 제거하고 최종 잔류물에 염분을 완전히 분해시켜 퇴비의 질을 향상시킨 처리방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 음식물 쓰레기 처리장치와 방법을 제공하기 위하여 바닥 내부에 보일러 배관과 산기관이 천공시킨 산소 공급배관이 설치되고 상부가 개방된 콘크리트 처리조의 상부 양측에 렉크기어형 가이드레일을 설치하여 일측과 타측에 각각 피니언기어로 작동되는 교반기와 호퍼를 설치한 장치의 처리조 내부에 70%의 톱밥을 채우고 희석된 미생물을 투입하여 온도 조절과 산소를 공급하면서 교반시켜 배양하고 하단에 스크류가 설치된 호퍼로 음식물 쓰레기를 처리조에 투입하여 교반시켜서 음식물 쓰레기를 소멸 및 퇴비화 시킬 수 있게 하였다.

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명 장치의 부분 절개된 구조를 도시한 분리사시도로 처리조의 하단 일측에는 배출용 스크류를 설치하고 상단 가이드 레일 상에 피니언 기어로 작동하는 호퍼와 교반기를 설치하며 호퍼의 내측에는 분쇄용 스크류가 설치되는 구조를 도시하였고,도 2,3 는 본 발명 장치의 정,측단면 구조도로 처리조의 바닥 내부에 보일러 배관과 산기관이 천공시킨 산소 공급배관이 설치되는 구조와 상단 양측 렉크기어형 가이드 레일 상에 호퍼와 교반기가 성치된 구조를 도시하였으며,도 4 는 본 발명 호퍼의 저면 구조도로 호퍼의 내측 하단에 이중 스크류를 설치하여 음식물 쓰레기를 분쇄시키면서 처리조의 상부에 균등하게 투입시킬 수 있는 구성을 도시하였다.

음식물 쓰레기 처리장치를 구성함에 있어서,

처리조(T)의 바닥 내부에 보일러 배관(1)과 일정간격으로 산기관(3)(3')이 천공되는 산소 공급배관(2)이 설치되고 바닥 일측으로 배출용 스크류(4)를 설치하며 상부가 개방된 콘크리트 처리조(T)의 상부 양측에 렉크기어형 가이드레일(5)(5')을 설치하여 일측과 타측에 각각 피니언기어(11)(21)로 작동되는 교반기(10)와 호퍼(20)를 설치한 구조이다.

상기 교반기(10)는 교반기 하우징(H)의 일측 상단에 모터(M)를 장착시켜 구동축(12) 상에 2단으로 기어(13)(14)를 설치하여 교반용 롤러 기어(15)와 피니언 기어(11)를 체인으로 연결시켜 교반기(10)를 구동시키고 교반용 롤러(16)를 회전시킬 수 있게 하였다.

상기 호퍼(20)는 호퍼(20)의 일측에 모터(M')를 장착시켜 구동축(22) 상에 2단으로 기어(23)(24)를 설치하여 호퍼(20)의 내측으로 설치된 스크류(26)가 장착된분쇄용 스크류 기어(25)와 피니언 기어(21)를 체인으로 연결시키되 분쇄용 스크류 기어(25)의 타측단에는 연결용 기어(25a)로 타측 스크류(26')의 연결용 기어(26a)와 맞물려 회전하면서 호퍼(20)를 구동시키게 설치된다.

상기 교반기(10)와 호퍼(20)에 장착되는 모터(M)(M')는 구동과 회전을 분리시켜 2개의 모터를 장착시켜 개별 작동시킬 수 있다.

도면중 미설명 부호 (6)은 배출구이고,(11')는 교반기 아이들 피니언기어이며,(21')는 호퍼 아이들 피니언기어이다.

음식물 쓰레기 처리방법은,

처리조(T)의 내부에 70%의 톱밥을 채우고 물과 미생물의 비율을 200:1로 희석시켜 톱밥에 균등하게 투입시키고 교반기(10)를 작동시키는 혼합공정과;

처리조(T)의 바닥에 설치된 보일러 배관(1)의 온도를 최초 24시간은 55-65℃로 유지시키고 그 후에는 35-45℃로 유지시키며 산소 공급배관(2)을 통해 산기관(3)(3')으로 산소를 공급하여 약 48시간을 교반시켜 미생물을 배양하는 온도조절 및 산소공급공정과;

음식물 쓰레기를 호퍼(20)에 투입시켜 스크류(26)(26')에 의해 분쇄시키면서 공급하는 음식물 쓰레기 투입공정과;
투입된 음식물 쓰레기를 회전하는 교반기(10)로 가이드 레일(5)(5')을 따라 시간당 1황복 운동하면서 퇴비회시키는 처리공정;으로 이루어 진다.

상기 혼합공정은 약 6개월 단위로 교체시킨다.

삭제

상기 호퍼(20)는 음식물 쓰레기를 분쇄시키면서 처리조(T)의 가이드 레일(5)(5')을 따라 이동 공급하고 공급완료 후 대기구간에서 대기한다.

상기 음식물 쓰레기 투입공정은 처리조(T) 용량의 25%를 초과하지 않는 범위에서 음식물 쓰레기를 투입한다.

이와 같이 된 본 발명은 처리조(T)의 용량에 70%를 톱밥으로 채우고 여기에 물과 함께 200:1로 희석시킨 미생물을 투입시키고 처리조(T)의 일측에 설치된 교반기(10)의 모터(M)를 작동시켜 구동축(12)이 회전하면 구동축(12)에 장착된 기어(13)(14)가 각각의 체인에 의해 교반용 롤러 기어(15)와 피니언 기어(11)를 회전시 켜 교반용 롤러(16)를 회전시키면서 교반기 하우징(H)을 피니언 기어(11)와 교반기 아이들 피니언 기어(11')에 의해 처리조(T)의 상단 양측에 설치된 렉크기어형 가이드 레일(5)(5')을 따라 이동한다.

상기의 교반용 하우징(H)은 처리조(T)를 시간당 1회 왕복 작동하면서 톱밥과 미생물을 혼합시킨다.

이때 보일러(도시없음)와 온풍기 모터(도시없음)를 작동시켜 처리조(T)의 바닥에 설치된 보일러 배관(1)을 통하여 온도를 최초 24시간은 55-65℃로 유지시키고 그 후에는 35-45℃로 유지시키며 산소 공급배관(2)을 통해 산기관(3)(3')으로 산소를 공급하여 약 48시간을 교반시켜 미생물을 배양한다.

상기와 같이 미생물 배양이 완료되면 처리조(T)에 음식물 쓰레기를 투입시킨다.

처음에는 소량의 음식물 쓰레기를 투입하고 교반시키면서 음식물 쓰레기가 소멸되는 량에 따라 점차 투입량을 증가시킨다.

음식물 쓰레기의 투입은 처리조(T)의 타측에 설치된 호퍼(20)를 통하여 투입하며 호퍼(20)에 음식물 쓰레기를 공급하면 호퍼(20)의 일측에 장착된 모터(M')가 작동하고 구동축(22)이 회전하여 기어(23)(24)가 각각의 체인에 의해 분쇄용 스크류 기어(25)와 피니언 기어(21)를 회전시킨다.

상기 스크류(26)가 장착된 분쇄용 스크류 기어(25)의 타측에는 연결용 기어(25a)를 설치하여 스크류(26')가 설치된 연결용 기어(26a)와 맞물리게 구성되어 호퍼(20)로 공급된 음식물 쓰레기를 분쇄시키면서 호퍼(20)를 피니언 기어(21)와 호 퍼 아이들 피니언 기어(21')에 의해 처리조(T)의 상단 양측에 설치된 렉크기어형 가이드 레일(5)(5')을 따라 이동하면서 처리조(T)에 음식물 쓰레기를 골고루 투입시키고 다음 투입시 까지 호퍼(20)를 처리조(T)의 타측 선단에 설치된 대기구간에서 대기시킨다.

상기와 같이 음식물 쓰레기를 처리조(T)에 투입시 처리조(T) 용량의 25%를 초과하지 않게 투입시키면서 음식물 쓰레기를 처리한다.
상기 음식물 쓰레기가 투입되면 교반기(10)의 모터(M)을 작동시켜 교반용롤러(16)을 회전시키면서 교반기(16)가 가이드 레일(5)(5')을 따라 시간당 1왕복 운동하면서 음식물 쓰레기를 톱밥 및 미생물 혼합물과 교반시켜서 퇴비화시키는 것이다.

상기의 처리방법으로 음식물 쓰레기를 소멸 및 퇴비화 시키면서 음식물 쓰레기의 소멸효율이 저하되면 미생물을 추가적으로 공급하고 약 6개월이 지나면 처리조(T)의 잔류하는 퇴비(톱밥,미생물,미생물의 배설물이 혼합된 상태)를 처리조(T)의 바닥 일측 하단에 설치된 스크류(4)를 회전시켜 배출구(6)로 배출시키고 상기의 처리방법과 동일한 방법으로 음식물 쓰레기를 처리한다.

또한 본 발명의 장치에서 교반기(10)와 호퍼(20)를 작동시키는 모터(M)(M')는 교반용 롤러(16)와 스크류(26)(26')를 회전시키는 모터와 피니언 기어(11)(21)를 회전 구동시키는 모터로 분리시켜 개별적으로도 작동시킬 수 있다.

본 발명을 이용하여 음식물 쓰레기를 처리하는 과정에서 처리조(T)의 상부 양측에 설치되는 렉크기어형 가이드레일(5)(5')은 교반기(10)와 호퍼(20)를 왕복 구동시키면서 부하가 발생하여 가이드레일(5)(5')을 탈선하여 이탈될 가능성이 있는 경우에는 처리조(T)의 상단에 "H"빔(도시없음)을 탑재시키고 "H" 빔 사이에 가이드레일(5)(5')을 설치하여 교반기(10)와 호퍼(20)를 작동시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

그러므로 본 발명은 음식물 쓰레기를 소멸 및 퇴비화 시키는 처리조를 개방시키고 교반기와 호퍼의 구조 및 온도조절과 산소공급 등의 구조를 간단하게 하면서 사용의 편의성을 제공하고 장치의 설비비용을 최소화시킬 수 있게 한 장치와 톱밥에서 미생물을 배양하여 음식물 쓰레기를 처리하므로 소멸 및 퇴비화시키는 공정에서 악취의 발생을 제거하고 최종 잔류물에 염분을 완전히 분해시켜 품질을 향상시킨 퇴비를 제공할 수 있는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims

처리조(T)의 바닥 내부에 보일러 배관(1)과 일정간격으로 산기관(3)(3')이 천공되는 산소 공급배관(2)이 설치되고 바닥 일측으로 배출용 스크류(4)를 설치하며 상부가 개방된 콘크리트 처리조(T)의 상부 양측에 렉크기어형 가이드레일(5)(5')을 설치하여 일측과 타측에 각각 피니언기어(11)(21)로 작동되는 교반기(10)와 호퍼(20)를 설치한 것을 특징으로 하는 개방식 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서,

교반기(10)는 교반기 하우징(H)의 일측 상단에 모터(M)를 장착시켜 구동축(12) 상에 2단으로 기어(13)(14)를 설치하여 교반용 롤러 기어(15)와 피니언 기어(11)를 체인으로 연결시켜 교반기(10)를 구동시키고 교반용 롤러(16)를 회전시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 개방식 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항에 있어서,

호퍼(20)는 호퍼(20)의 일측에 모터(M')를 장착시켜 구동축(22) 상에 2단으로 기어(23)(24)를 설치하여 호퍼(20)의 내측으로 설치된 스크류(26)가 장착된 분쇄용 스크류 기어(25)와 피니언 기어(21)를 체인으로 연결시키되 분쇄용 스크류 기어(25)의 타측단에는 연결용 기어(25a)로 타측 스크류(26')의 연결용 기어(26a)와 맞물려 회전하면서 호퍼(20)를 구동시키게 한 것을 특징으로 하는 개방식 음식물 쓰레기 처리장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

교반기(10)와 호퍼(20)에 장착되는 모터(M)(M')는 구동과 회전을 분리시켜 2개의 모터를 장착시켜 개별 작동시킬 수 있게 한 것을 특징으로 하는 개방식 음식물 쓰레기 처리장치.
처리조(T)의 내부에 70%의 톱밥을 채우고 물과 미생물의 비율을 200:1로 희석시켜 균등하게 투입시키고 교반기를 작동시키는 혼합공정과;

처리조(T)의 바닥에 설치된 보일러 배관(1)의 온도를 최초 24시간은 55-65℃로 유지시키고 그 후에는 35-45℃로 유지시키며 산소 공급배관(2)을 통해 산기관(3)(3')으로 산소를 공급하여 약 48시간을 교반시켜 미생물을 배양하는 온도조절 및 산소공급공정과;

음식물 쓰레기를 호퍼(20)에 투입시켜 스크류(26)(26')에 의해 분쇄시키면서 공급하는 음식물 쓰레기 투입공정과;

투입된 음식물 쓰레기를 회전하는 교반기(10)로 가이드레일(5)(5')을 따라 시간당 1왕복 운동하면서 퇴비화시키는 처리공정;

으로 이루어진 것을 특징으로 하는 개방식 음식물 쓰레기 처리방법.
제 5 항에 있어서,

회전하는 교반기(10)는 가이드 레일(5)(5')을 따라 시간당 1왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 개방식 음식물 쓰레기 처리방법.
제 5 항에 있어서,

음식물 쓰레기 투입공정은 처리조(T)의 25%를 초과하지 않는 범위에서 음식물 쓰레기를 투입하는 것을 특징으로 하는 개방식 음식물 쓰레기 처리방법.