KR100701480B1

KR100701480B1 - 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치

Info

Publication number: KR100701480B1
Application number: KR1020060120298A
Authority: KR
Inventors: 박병열
Original assignee: 박병열
Priority date: 2006-12-01
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2007-03-29

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 분해 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 효율적으로 자연분해함과 동시에 그 분해과정에서 발생되는 악취가 외부로 배출되지 않도록 처리하고, 불필요한 전력소모를 최소화한 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.

본 발명의 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는 상부에 개폐도어가 구비도어 있는 하우징; 상기 하우징 내부에 장착되고, 투입되는 음식물을 분해시키는 미생물이 배양된 바이오칩이 일정높이로 채워지는 분해탱크; 상기 분해탱크 하부에 치우쳐 수평으로 설치되어 있고 구동모터에 의해 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 수직으로 장착되어 있고 회전축에 연동회전하여 상기 분해탱크에 투입된 음식물과 바이오칩을 혼합시키는 다수의 교반날개를 포함하여 이루어진 교반수단; 상기 분해탱크의 상부에 치우쳐 형성되어 있는 흡입구와 유입구를 연결하는 배관 상에 설치되어, 상기 흡입구를 통해 유입되는 악취가스를 정화시켜 상기 유입구를 통해 상기 분해탱크로 공급하는 탈취수단; 상기 하우징의 외측면에 구비되어 있는 디스플레이부 및 작동버튼과 연결되어 있으며, 상기 교반수단 및 탈취수단의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.

그리고 하부로 가면서 그 폭이 점차 좁아지면 하단에는 개폐모터에 의해 개폐되는 개폐문이 구비되어 있고, 상기 개폐도어와 상기 분해탱크 사이에 배치되어 분해탱크로 투입될 음식물을 임시로 저장하는 보조도어; 상기 개폐도어의 개방 및 폐쇄를 감지하는 도어개폐감지센서;를 더 포함하여 이루어지고, 상기 컨트롤러는 상기 도어개폐감지센서로부터 수신되는 신호에 의해 상기 개폐도어가 개방되었다가 폐쇄된 경우에 일정시간 상기 보조도어의 개폐문을 개방한 후에 다시 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.

음식물쓰레기, 미생물, 바이오칩, 분해, 교반, 개폐문

Description

미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치{DISPOSAL APPARATUS FOR FOOD WASTE}

도 1 은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 외관사시도.

도 2 는 본 발명에 따른 처리장치의 개략적인 내부 구성도.

도 3 은 교반수단의 사시도.

도 4 는 탈취수단의 블록구성도.

도 5 는 컨트롤러와 연결되는 구성요소의 블록구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 20 : 개폐도어

30 : 보조도어 31 : 개폐문

40 : 분해탱크 43 : 발열선

50 : 교반수단 52 : 교반날개

60 : 탈취수단 63 : 히터

64 : 탈취기 70 : 컨트롤러

80 : 음이온발생기

가정이나 음식점 등에서 배출되는 음식물 쓰레기는 극히 일부분만이 가축사료 또는 퇴비로 재활용되고 나머지는 매립 등에 의한 방식으로 처리되고 있다.

매립처리되는 음식물쓰레기는 침출수 등으로 인해 환경오염을 유발함은 물론 쓰레기가 분해되면서 악취가 심하게 발생하고 병원균이 자생하여 인간의 건강 및 위생에 직간접적인 악영향을 끼치고 있으며, 또한 상수원을 오염시키는 심각한 문제를 유발하고 있다.

또한, 늘어나는 음식물쓰레기로 인해 매립장의 신설이 요구되고 있고, 이는 비용이나 장소 등의 어려움으로 사회적으로 커다란 문제가 되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 음식물쓰레기를 탈수건조시켜 부피를 줄이는 처리장치가 개시되었으나, 이 장치는 부피가 크고 고가이며, 음식물쓰레기는 자체 염분 농도가 높아 일부만 재활용되고 나머지는 다시 종래와 같이 매립처리하므로 근본적인 문제 해결을 이루지 못한다.

이러한 문제점을 해결하고자 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치가 개시되었는데, 이는 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 분해 소멸시키므로 음식물쓰레기 처리량이 극감되어 거의 발생되지 아니하므로 앞으로 음식물쓰레기 처리장치의 대세를 이룰 것이다.

이와 같이 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치로는 등록실용신안 제420707호 '미생물을 이용한 음식물쓰레기 소멸처리장치', 등록실용신안 제384812호 '음식물쓰레기 처리기' 등 다양한 발명이 개시되었다.

상기 등록실용신안을 포함하여 종래의 음식물쓰레기 처리장치는 개폐도어를 열때 분해탱크에서 발생된 악취가 그대로 방출되는 문제를 갖고 있고,

음식물쓰레기가 장기간 처리장치에 투입되지 않을 때에도 음식물쓰레기 처리장치에는 전원공급이 계속이루어지는 등 불필요하게 전력소모가 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 개페도어와 분해탱크 사이에 보조도어를 배치하여 악취가 방출되는 것을 최소화하고, 각종감지센서와 기설정된 프로그램에 의해 음식물 분해를 위한 최적의 조건을 만들어 전력소모를 줄이고, 장기간 음식물이 투입되지 아니할 경우에 전원공급을 차단 하여 전력소모를 줄여 경제성을 높이 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치는,

상부에 개폐도어가 구비도어 있는 하우징;

상기 하우징 내부에 장착되고, 투입되는 음식물을 분해시키는 미생물이 배양된 바이오칩이 일정높이로 채워지는 분해탱크;

상기 분해탱크 하부에 치우쳐 수평으로 설치되어 있고 구동모터에 의해 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 수직으로 장착되어 있고 회전축에 연동회전하여 상기 분해탱크에 투입된 음식물과 바이오칩을 혼합시키는 다수의 교반날개를 포함하여 이루어진 교반수단;

상기 분해탱크의 상부에 치우쳐 형성되어 있는 흡입구와 유입구를 연결하는 배관 상에 설치되어, 상기 흡입구를 통해 유입되는 악취가스를 정화시켜 상기 유입구를 통해 상기 분해탱크로 공급하는 탈취수단;

상기 하우징의 외측면에 구비되어 있는 디스플레이부 및 작동버튼과 연결되어 있으며, 상기 교반수단 및 탈취수단의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어진다.

그리고 하부로 가면서 그 폭이 점차 좁아지면 하단에는 개폐모터에 의해 개폐되는 개폐문이 구비되어 있고, 상기 개폐도어와 상기 분해탱크 사이에 배치되어 분해탱크로 투입될 음식물을 임시로 저장하는 보조도어;

상기 개폐도어의 개방 및 폐쇄를 감지하는 도어개폐감지센서;를 더 포함하여 이루어지고,

상기 컨트롤러는 상기 도어개폐감지센서로부터 수신되는 신호에 의해 상기 개폐도어가 개방되었다가 폐쇄된 경우에 일정시간 상기 보조도어의 개폐문을 개방한 후에 다시 폐쇄하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도1은 본발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치의 외관 사시도이고, 도2는 개략적인 단면도이고, 도3은 교반수단의 사시도이고, 도4는 탈취수단의 블록구성도이고, 도5는 컨트롤러의 작동개요를 설명하기 위한 블록구성도이다.

도1에서 보는 바와 같이 하우징(10)의 상부에는 개폐도어(20)가 구비되어 있고, 정면에는 다수의 조작버튼(B)과 디스플레이부(D)가 구비되어 있고, 측면에는 운반을 위한 손잡이부(11)가 구비되어 있다.

개략적인 내부 단면도를 도시한 도2를 참조하면,

하우징(10)의 상부에는 개폐도어(20)의 일측이 힌지결합되어 있고, 상기 개 폐도어(20)의 내측 중앙부에는 상기 분해탱크(40)에서 발생되어 상기 보조도어(30)의 틈새로 배출된 악취가스의 악취를 제거하기 위한 음이온을 발생시키는 음이온발생기(80)가 장착되어 있다.

하우징(10)의 내부에는 개구부가 상기 개폐도어(20)를 향하고 있으며, 음식물을 분해 처리하는 박테리아와 같은 미생물을 톱밥에 배양시킨 바이오칩(44)이 채워진 분해탱크(40)가 장착되어 있고, 상기 분해탱크(40)의 외주연에는 분해탱크(40) 내부의 온도를 일정하게 유지하기 위한 발열선(43)이 구비되어 있다.

그리고 분해탱크(40) 상부쪽에 치우쳐 흡입구(41)와 유입구(42)가 형성되어 있다. 상기 흡입구(41)는 음식물 분해로 발생되는 메탄가스 및 악취로 이루어진 공기를 흡입하고, 상기 유입구(42)는 상기 흡입구(41)로 유입되고 탈취수단(60)을 거쳐 정화된 공기를 상기 분해탱크(40)로 재공급한다.

그리고 분해탱크(40) 상부쪽에는 분해탱크(40) 내부로 물을 분사시켜 습도를 조절하는 급수펌프(P)가 구비되어 있다.

상기 분해탱크(40)의 개구부를 덮도록 분해탱크(40)와 개폐도어(20) 사이에 배치되는 상기 보조도어(30)는 투입되는 음식물쓰레기를 임시로 저장하였다가, 개폐도어(20)가 닫히면 임시 저장된 음식물쓰레기를 분해탱크(40)로 투입한다.

상기 보조도어(30)는 상부에서 하부로 가면서 그 폭이 점차 좁아지며, 하단에는 개폐문(31)이 구비된다. 상기 개폐문(31)은 개폐문구동모터(33)에 의해 개방 또는 폐쇄된다.

상기 개폐문(31)의 개폐는 컨트롤러(70)에 의해 제어되는데, 컨트롤러(70)는 도어개폐감지센서(S1)가 전송하는 신호에 의해 개폐도어(20)가 열렸다가 닫히면 상기 개폐문구동모터(33)를 구동시켜 상기 개폐문(31)을 개방시키고, 임시 저장된 음식물이 모두 분해탱크(40)로 투입될 시간이 경과하면 상기 개폐문구동모터(33)를 역방향으로 구동시켜 개폐문(31)을 폐쇄한다.

이와 같이 개폐문(31)을 구비한 보조도어(30)를 구비함으로서, 사용자가 음식물을 분해탱크(40)로 투입하기 위해 개폐도어(20)를 열더라도 분해탱크(40)에서 발생된 악취가스가 실내로 방출되는 것을 방지한다.

상기 분해탱크(40)의 하부쪽에는 음식물과 바이오칩(44)을 골고루 혼합시키는 교반수단(50)이 설치되어 있다. 상기 교반수단(50)은 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 구동모터(53)와 풀리(54)로 연결되어 회전하는 회전축(51)과, 상기 회전축(51)에 수직으로 연결되어 있고 회전축(51)의 회전에 연동되어 회전함으로서 투입된 음식물과 바이오칩(44)을 섞어주는 다수의 교반날개(52)로 구성된다.

상기 탈취수단(60)은 도4에 도시된 바와 같이 흡입구(41)와 유입구(42)를 연결하는 배관(61)상에 구비되고, 상기 흡입구(41)를 통해 악취가스를 흡입시키는 흡입팬(62)과, 상기 흡입팬(62)을 통과한 악취가스를 고열로 태우는 히터(63)와, 상기 히터(63)를 통과한 악취가스를 백금이나 망간과 같은 촉매제를 이용하여 탈취시 키는 탈취기(64)와, 상기 탈취기(64)를 통과한 정화된 공기를 상기 유입구(42)로 공급하는 송풍팬(65)을 포함하여 이루어진다. 상기 히터(63)는 250도~350도의 고열로 악취가스를 태워 악취를 제거하며, 상기 탈취기(64)는 백금이나 망간과 같은 촉매제를 이용하여 다시 한번 악취를 제거한다. 히터(63)와 탈취기(64)를 통과하면서 정화된 가스는 송풍기를 통과해 분해탱크(40)로 재공급되고 일부의 공기는 배기구(66)를 통해 외부로 방출된다.

상기 컨트롤러(70)는 전원을 공급하고 작동을 위한 명령을 입력하고 작동방식을 셋팅하기 위한 다수의 조작버튼(B)과, 작동상황과 조작버튼(B)의 조작상태 등을 사용자에게 알려주는 디스플레이부(D)와 전기적으로 연결되어 있으며, 도5에 도시된 바와 같이 각종 감지센서(S1,S2,S3,S4), 모터(33, 53), 팬(62, 65) 등과 연결되어 이들을 제어하게 된다. 이하 이를 보다 구체적으로 설명한다.

전술한 바와 같이 컨트롤러(70)는 도어개폐감지센서(S1)로부터 개폐도어(20)가 개방되었다가 폐쇄된 신호(즉, 사용자가 개폐도어(20)를 열고 음식물을 보조도어(30)에 투입한 후에 개폐도어(20)를 닫음)가 수신되면 개폐문구동모터(33)를 작동시켜 개폐문(31)을 개방시키고, 음식물이 분해탱크(40)로 투척되면 개폐문구동모터(33)를 역으로 작동시켜 개폐문(31)을 폐쇄한다.

그리고 컨트롤러(70)는 분해탱크(40)에 음식물이 투입되면 교반수단구동모터(53)를 작동시켜 교반수단(50)의 회전축(51)과 교반날개(52)를 회전시켜 투입된 음식물과 바이오칩을 골고루 섞어준다. 이때 컨트롤러(70)는 음식물이 투입된 후 2분 내지 4분 동안만 교반수단구동모터(53)를 작동시킨다. 실험결과 2분 내지 4분 동안만 교반수단(50)을 작동시켜도 음식물과 바이오침은 골고루 섞이게 되므로 더 이상 회전시키는 것은 전력소모를 유발할 뿐이며, 수시간 경과할 때마다 추가로 수분동안 교반수단(50)을 회전시키는 것 역시 음식물 분해효율 향상이 미약하여 이 또한 전력소모 대비하여 별 효과가 없다.

그리고 컨트롤러(70)는 부피감지센서(S2), 온도감지센서(S4) 및 습도감지센서(S3)로부터 투입된 음식물의 양, 분해탱크(40) 내부의 습도 및 온도에 대한 신호를 수신하여, 기설정된 프로그램에 의해 상기 발열선(43)의 작동 및 상기 분해탱크(40) 내부로 물을 공급하는 급수펌프(P)의 작동을 제어하여 분해탱크(40) 내부의 온도 및 습도를 미생물의 활동성과 증식이 극대화 되도록 조절한다. 즉, 투입된 음식물의 양이 많아질수록, 분해탱크(40) 내부의 온도는 높이고 습도는 낮춘다. 음식물의 양이 많아짐에 따라 온도는 30도에서 60도 사이에서 조절되고, 습도는 90%에서 60% 사이에서 조절된다.

그리고 컨트롤러(70)는 음식물이 분해되어 메탄, 악취가스가 발생되면 탈취수단(60)의 히터(63), 탈취기(64), 흡입팬(62) 및 송풍팬(65)을 작동시키고, 음이온발생기(80)를 작동시켜 악취를 제거한다.

음식물의 분해는 분해탱크(40) 내에서 하루면 거의 완전하게 이루어진다. 따라서 컨트롤러(70)는 불필요한 전력소모를 방지하기 위해 상기 도어개폐감지센서(S1)로부터 2일 이상 신호가 없을 경우 상기 도어개폐감지센서(S1)를 제외한 구 성요소에 대한 전원공급을 차단하고, 이후에 상기 도어개폐감지센서(S1)로부터 개폐도어의 개방 신호가 수신되면 전원공급을 재개한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 개폐문을 구비한 보조도어를 더 구비함으로서 사용자가 음식물쓰레기를 처리장치에 투입하기 위해 개폐도어를 열어도 악취가 방출되지 아니하고,

컨트롤러에 의해 불필요한 작동이 이루어지지 않도록 제어됨으로서 전력소모를 최소화한 경제적인 음식물쓰레기 처리장치이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

삭제
상부에 개폐도어가 구비도어 있는 하우징;

상기 하우징 내부에 장착되고, 투입되는 음식물을 분해시키는 미생물이 배양된 바이오칩이 일정높이로 채워지는 분해탱크;

상기 분해탱크 하부에 치우쳐 수평으로 설치되어 있고 구동모터에 의해 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 수직으로 장착되어 있고 회전축에 연동회전하여 상기 분해탱크에 투입된 음식물과 바이오칩을 혼합시키는 다수의 교반날개를 포함하여 이루어진 교반수단;

상기 분해탱크의 상부에 치우쳐 형성되어 있는 흡입구와 유입구를 연결하는 배관 상에 설치되어, 상기 흡입구를 통해 유입되는 악취가스를 정화시켜 상기 유입구를 통해 상기 분해탱크로 공급하는 탈취수단;

상기 하우징의 외측면에 구비되어 있는 디스플레이부 및 작동버튼과 연결되어 있으며, 상기 교반수단 및 탈취수단의 작동을 제어하는 컨트롤러;

하부로 가면서 그 폭이 점차 좁아지면 하단에는 개폐모터에 의해 개폐되는 개폐문이 구비되어 있고, 상기 개폐도어와 상기 분해탱크 사이에 배치되어 분해탱크로 투입될 음식물을 임시로 저장하는 보조도어;

상기 개폐도어의 개방 및 폐쇄를 감지하는 도어개폐감지센서;를 포함하여 이루어지고,

상기 컨트롤러는 상기 도어개폐감지센서로부터 수신되는 신호에 의해 상기 개폐도어가 개방되었다가 폐쇄된 경우에 일정시간 상기 보조도어의 개폐문을 개방한 후에 다시 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치.
제 2 항에 있어서,

상기 개폐도어의 내측 중앙부에는 상기 분해탱크에서 발생되어 상기 보조도어의 틈새로 배출된 악취가스의 악취를 제거하기 위한 음이온발생기가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치.
제 3 항에 있어서,

상기 탈취수단은 상기 흡입구를 통해 악취가스를 흡입시키는 흡입팬과, 상기 흡입팬을 통과한 악취가스를 고열로 태우는 히터와, 상기 히터를 통과한 악취가스를 백금이나 망간과 같은 촉매제를 이용하여 탈취시키는 탈취기와, 상기 탈취기를 통과한 정화된 공기를 상기 유입구로 공급하는 송풍팬을 포함하여 이루어지고,

상기 분해탱크의 외주연에는 분해탱크의 내부온도를 일정하게 유지하기 위한 발열선이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치.
제 4 항에 있어서,

상기 분해탱크 내부에는 투입된 음식물의 부피를 감지하는 부피감지센서와, 온도를 감지하는 온도감지센서, 습도를 감지하는 습도감지센서가 장착되어 있고,

상기 컨트롤러는 상기 부피감지센서, 온도감지센서 및 습도감지센서의 신호를 수신하여, 기설정된 프로그램에 의해 상기 발열선의 작동여부 및 상기 분해탱크 내부로 물을 공급하는 급수펌프의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치.
제 5 항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 분해탱크로 음식물이 투입된 경우, 상기 교반수단의 회전축을 회전시키는 구동모터를 2분 내지 4분 동안 구동시키는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치.
제 6 항에 있어서,

상기 컨트롤러는 상기 도어개폐감지센서로부터 2일 이상 신호가 없을 경우 상기 도어개폐감지센서를 제외한 구성요소에 대한 전원공급을 차단하고, 이후에 상기 도어개폐감지센서로부터 개폐도어의 개방 신호가 수신되면 전원공급을 재개시키는 것을 특징으로 하는 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치.