KR100776021B1 - 음식물쓰레기의 처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기의 염분 함량을 줄일 수 있도록 물과 함께 음식물쓰레기를 파이프라인을 통하여 배출하는 투입기, 상기 파이프라인의 출구측에 배치되어 상기 파이프라인에서 유출되는 음식물쓰레기를 절단, 파쇄 및 분쇄하면서 탈수하는 탈수파쇄기, 상기 탈수파쇄기에서 유출되는 음식물쓰레기를 미생물로 분해 처리하는 소멸기, 상기 파이프라인의 출구측에 설치되어 음식물쓰레기가 탈수파쇄기로 투입되는 것을 감지하는 감지기, 상기 감지기, 탈수파쇄기 및 소멸기와 연결되어 상기 감지기에서 출력되는 신호를 받아서 탈수파쇄기와 소멸기를 제어하는 제어기로 이루어진다.

따라서 본 발명은 아파트, 빌라, 식당가 등과 같은 다수 세대에 설치되어 각각의 주방에서 투입되는 음식물쓰레기를 자동으로 탈수, 파쇄 또는 분쇄하여 이를 소멸하기 때문에, 본 발명의 처리시스템을 관리하는 관리자가 불필요한 작업에 시달리지 않게 되어 매우 편리하며, 음식물쓰레기를 즉시 처리할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

음식물쓰레기, 음식물쓰레기 처리시스템

Description

음식물쓰레기의 처리시스템{PROCESSING SYSTEM OF FOOD WASTES}

도 1과 도 2는 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 처리시스템의 구성도,

도 3는 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 처리시스템에 적용되는 음식물투입장치의 일 예를 나타내는 구성도,

도 4는 종래에 관련하는 음식물쓰레기의 처리시스템을 나타내는 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 투입기

2 : 파이프라인

3 : 탈수파쇄기

4 : 소멸기

5 : 감지기

6 : 제어기

본 발명은 음식물쓰레기의 처리시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아파트, 빌라, 식당가 등과 같은 다수 세대에 설치되어 각각의 주방에서 투입되는 음 식물쓰레기를 자동으로 신속하게 처리하여 작업자를 편리하게 하고 음식물쓰레기를 용이하게 처리할 수 있도록 하는 음식물쓰레기의 처리시스템에 관한 것이다.

음식물쓰레기는 부패성, 염분함량, 불용협잡물 함량 등으로 인하여 일반 폐기물매립장에 매립하면 동식물 지방성 유기물이 지방산으로 변성함과 더불어 유기성 질소가 암모늄으로 변성되어 매립장의 침출수 처리시 미생물에 대한 독소로 작용되어 수처리하기가 힘들었다.

그래서 음식물쓰레기를 사료화, 퇴비화, 연소처리하기 위하여, 이를 분리 수거하게 되었으나, 높은 함수율과 부패성 등으로 인하여 음식물을 처리하기에 한계가 발생하였다.

이를 개선하기 위하여, 종래에는 음식물쓰레기를 파쇄, 탈수하는 장치 즉 발효소멸식 장치, 스크류 압착 탈수식 장치, 피스톤 압착 탈수식 장치, 탈수드럼 회전 원심 탈수식 장치, 가열 건조식 장치, 소각식 장치 등이 개발되었으나, 아파트나 식당가 등에서 발생되는 음식물을 쉽게 처리하지 못하였다.

그래서 종래에는 아파트, 빌라, 식당가 등에서 발생되는 음식물을 효율적으로 처리하기 위하여, 음식물쓰레기의 처리시스템이 개발되었다.

즉 종래의 음식물쓰레기의 처리시스템은 도 4에 도시한 바와 같이, 음식물쓰레기의 염분 함량을 줄일 수 있도록 물과 함께 음식물쓰레기를 파이프라인(101a)을 통하여 배출하는 수세식투입기(101), 상기 수세식투입기(101)와 파이프라인(101a)으로 연결되어 수세식투입기(101)에서 유출되는 음식물쓰레기를 내장하는 음식물내장탱크(102), 상기 음식물내장탱크(102)의 상부면에 씌워져서 월류되는 물을 통과 하면서 음식물쓰레기의 월류를 저지하는 여과덮개(103), 상기 음식물내장탱크(102)를 내장하여 상기 여과덮개(103)를 통과 월류하는 물을 모아서 배출하는 보조탱크(104), 상기 보조탱크(104)에서 배출되는 물에 함유된 일부의 음식물쓰레기를 다시 여과하는 여과체(105a)를 내장하여 상기 보조탱크(104)의 배출구 측에 연결되는 여과기(105), 상기 음식물내장탱크(102)의 하측에 연결된 파이프를 개폐하는 밸브(106), 상기 밸브(106)의 배출구 측에 배치되어 밸브(106)에서 유출되는 음식물쓰레기를 탈수, 파쇄, 압축하여 물과 음식물쓰레기를 분리 배출하는 음식물탈수파쇄기(107), 상기 음식물탈수파쇄기(107)에서 분리된 음식물쓰레기를 내장하는 음식물보관체(108), 상기 음식물보관체(108)의 다수개를 내장하여 이를 냉각 보관하는 냉동창고(109)로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 음식물쓰레기의 처리시스템은 사용자가 수세식투입기(101)에 음식물쓰레기를 투입한 뒤, 물을 흘러내리면 물과 함께 음식물쓰레기가 하강하게 된다.

물과 함께 파이프라인(101a)을 타고 흐르는 음식물쓰레기는 음식물내장탱크(102)에 투입되며, 음식물내장탱크(102) 내에서 물과 혼합된 시간이 지체하면서 음식물쓰레기 내의 염분이 희석되는 것이다.

음식물쓰레기 자체의 부피는 작으나 물과 함께 음식물쓰레기가 음식물내장탱크(102)에 내장되기 때문에, 음식물내장탱크(102)의 용량에 따라 음식물쓰레기와 함께 투입된 물이 넘쳐흘러서 여과덮개(103)를 통과하여 보조탱크(104)로 넘쳐흐르게 된다.

그러면 상기 보조탱크(104)로 흘러내린 물은 외부로 배출되는 바, 이 때 여과기(105)에 의하여 이차적으로 여과되는 것이다.

한편 음식물내장탱크(102)에 내장된 음식물쓰레기를 24시간 이내로 처리하여야 부패를 방지하게 되므로, 음식물내장탱크(102)에 내장된 음식물쓰레기를 음식물탈수파쇄기(107)로 24시간 이내에 파쇄, 탈수, 분리하게 된다.

상기와 같이 음식물탈수파쇄기(107)에서 분리 배출되는 탈수 음식물쓰레기를 소형의 음식물보관체(108)에 내장한다.

그리고 음식물보관체(108) 보다 큰 내부 공간을 구비한 냉동창고(109)에 다수의 음식물보관체(108)를 내장 보관하게 된다.

이렇게 냉동창고(109)에 저장된 음식물보관체(108) 내의 음식물쓰레기는 쉽게 냉각되므로 부패가 진행되지 않게 되어 차후에 음식물쓰레기를 재활용하는 업체 즉 비료화공장, 연료공장 등에서 수거하여 비료화, 퇴비화, 연료화 될 수 있는 것이다.

그러나 상술한 바와 같은 종래 기술은 비록 짧은 시간동안 내장되지만 음식물쓰레기가 음식물내장탱크(102)에 내장되기 때문에 음식물쓰레기가 부패하거나 설치 장소에서 많은 악취가 발생되며, 작업자가 밸브(106)를 작동하고 음식물탈수파쇄기(107)를 작동시키고 음식물보관체(108)에 음식물쓰레기를 담아서 냉동창고(109)에 운반 보관하기 때문에 매우 불편하고, 음식물내장탱크(102)와 보조탱크(104)를 자주 세척하여야 하기 때문에 작업자가 더욱 불편하다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 아파트, 빌라, 식당가 등과 같은 다수 세대에 설치되어 각각의 주방에서 투입되는 음식물쓰레기를 자동으로 탈수, 파쇄 또는 분쇄하여 이를 미생물로 분해함으로써, 작업자를 편리하게 하고, 음식물쓰레기를 용이하게 처리할 수 있는 음식물쓰레기의 처리시스템을 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여, 본 발명은 음식물쓰레기의 염분 함량을 줄일 수 있도록 물과 함께 음식물쓰레기를 파이프라인을 통하여 배출하는 투입기, 상기 파이프라인의 출구측에 배치되어 상기 파이프라인에서 유출되는 음식물쓰레기를 절단, 파쇄 및 분쇄하면서 탈수하는 탈수파쇄기, 상기 탈수파쇄기에서 유출되는 음식물쓰레기를 미생물로 분해 처리하는 소멸기, 상기 파이프라인의 출구측에 설치되어 음식물쓰레기가 탈수파쇄기로 투입되는 것을 감지하는 감지기, 상기 감지기, 탈수파쇄기 및 소멸기와 연결되어 상기 감지기에서 출력되는 신호를 받아서 탈수파쇄기와 소멸기를 제어하는 제어기로 이루어지는 음식물쓰레기의 처리시스템을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2는 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 처리시스템을 나타내는 도면으로서, 상기 음식물쓰레기의 처리시스템은 아파트, 빌라, 다세대 주택 및 식당가 등에 설치되어 주방에서 발생되는 음식물쓰레기를 투입기(1)로 투입하면, 투입기(1)와 연결되는 파이프라인(2)에 의해 탈수파쇄기(3)으로 안내되고, 탈수파쇄 기(3)에 의하여 탈수 및 절단, 파쇄, 분쇄되는 음식물쓰레기가 소멸기(4)에서 미생물로 분해되며, 상기 파이프라인(2)의 출구측에 설치되는 감지기(5)의 신호에 의해 상기 탈수파쇄기(3)와 소멸기(4)를 제어하는 제어기(6)가 구비된다.

상기 투입기(1)는 음식물쓰레기의 염분 함량을 줄일 수 있도록 물과 함께 음식물쓰레기를 파이프라인(2)으로 흘러내리는 것이다.

일 예로서 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 투입기(1)는 종래와 마찬가지로 수세식 변기 또는 양변기와 유사한 구조를 이루고 있으며, 본체(1a)에 물을 정량으로 투입하는 물정량투입구(1b)가 상기 본체(1a)와 연결되어 본체(1a)에 투입되는 음식물쓰레기를 물과 함께 파이프라인(2)으로 배출하게 된다.

다른 예로서 도 3에 도시한 바와 같이, 음식물을 투입하기 위한 투입용기(11) 및 개폐판(12), 상기 개폐판(12)의 닫힘을 감지하는 리드스위치(13), 상기 투입용기(11)에 투입된 음식물의 흐름을 원활하게 하기 위한 노즐(14)과 파쇄기(15), 상기 노즐(14)에 분사되는 물을 단속하기 위한 전자밸브(16), 상기 파쇄기(15)와 전자밸브(16)를 제어하기 위한 투입제어기(17)로 이루어진다.

즉 상기 투입기(1)는 상부에 투입된 음식물을 하측 출구로 흐르게 하는 투입용기(11), 상기 투입용기(11)의 상부면을 개폐하는 개폐판(12), 상기 투입용기(11)의 상부면에 설치되어 상기 개폐판(12)의 닫힘을 감지하는 리드스위치(13), 상기 투입용기(11)의 상부 둘레면 내측에 설치되어 물을 분사하는 다수의 노즐(14), 모터(15a)와 파쇄날(15b)로 구성되어 상기 투입용기(11)의 출구측에 설치되어 투입용기(11)에 투입된 음식물을 절단 및 파쇄하거나 분쇄하여 하측으로 떨어뜨리는 파쇄 기(15), 상기 노즐(14)과 연결되어 전기의 인가로 물의 흐름을 단속하는 전자밸브(16), 상기 리드스위치(13)의 신호를 받아서 상기 파쇄기(15)의 모터(15a)와 전자밸브(16)를 제어하는 투입제어기(17)로 이루어진다.

물론 투입기(1)는 아파트의 각 가구의 싱크대, 아파트의 각 동의 복도, 빌라 가구의 싱크대, 식당가의 주방 등과 같이 다수개가 파이프라인(2)으로 연결되어 다수의 투입기(1)에서 배출되는 음식물쓰레기가 아래쪽 즉 파이프라인(2)의 출구측에 배치되는 탈수파쇄기(3)로 하강하게 된다.

상기 탈수파쇄기(3)는 상기 파이프라인(2)의 출구측에 배치되어 상기 파이프라인(2)에서 유출되는 음식물쓰레기를 절단 및 파쇄하거나 분쇄하면서 탈수하게 된다.

예컨대 도 2에서 개략적으로 도시한 바와 같이, 모터(3a)의 동력으로 파쇄기(3b)와 탈수스크류(3c)가 회전하여 음식물쓰레기를 파쇄기(3b)로 파쇄한 뒤, 탈수스크류(3c)로 탈수하면서 짓누르게 된다.

물론 상기 탈수파쇄기(3)는 상기 파이프라인(2)의 출구측 아래에 연결 배치되어 파이프라인(2)에서 유출되는 음식물쓰레기를 탈수,파쇄, 압축하여 물과 음식물쓰레기를 분리하면서 절단 및 파쇄하거나 분쇄하는 구조로서, 이는 종래에 많이 개발되어 있는 바, 스크류 압착 탈수식, 피스톤 압착 탈수식, 탈수드럼 회전 원심 탈수식 등과 같은 방식의 장치이다.

상기 소멸기(4)는 상기 탈수파쇄기(3)에서 유출되는 음식물쓰레기를 가열하면서 미생물로 분해 처리하게 되는 바, 예컨대 도 2에서 개략적으로 도시한 바와 같이 모터(4a)에 의하여 회전되는 교반날(4b)이 음식물쓰레기를 교반하게 되고, 히터(4c)에 의하여 음식물쓰레기를 가열하게 되고, 내부에 내장된 미생물서식체(4d)의 유출을 방지하는 타공판(4e)이 설치되어 미생물에 의하여 분해되어 액상으로 가변된 음식물쓰레기가 타공판(4e)을 통하여 외부로 배출되며, 상기 미생물서식체(4d)에 수분을 공급하는 다수의 노즐(4f)이 전자밸브(4g)와 연결되는 구조이다.

상기 미생물서식체(4d)는 미생물이 서식할 수 있는 공간을 구비하고 있는 것으로서, 왕겨, 참나무칩, 합성수지 재질의 칩, 다공성 광물 등이며, 이들을 혼합 사용할 수 있는 것이다.

물론 소멸기(4)는 도시하지 않았지만 열풍을 이용할 수 있으며, 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출하는 구조가 더 구비되어 있다.

한편 상기 감지기(5)는 상기 파이프라인(2)의 출구측 즉 탈수파쇄기(3)의 입구측에 설치되어 음식물쓰레기가 탈수파쇄기(3)로 투입되는 것을 감지하게 된다.

예컨대 상기 감지기(5)는 적외선송신부와 적외선수신부로 구성한 적외선센서, 물체가 근접하는 것을 감지하는 근접센서, 자석과 자기력수신부로 구성되는 자석센서 등과 같이 공지의 센서를 이용하게 된다.

상기 제어기(6)는 상기 감지기(5), 탈수파쇄기(3) 및 소멸기(4)와 연결되어 상기 감지기(5)에서 출력되는 신호를 받아서 상기 탈수파쇄기(3)와 소멸기(4)를 제어하게 된다.

즉 상기 제어기(6)는 음식물쓰레기가 파이프라인(2)을 통하여 출구로 배출되면 상기 감지기(5)가 감지하여 신호를 출력하게 되고, 이 신호를 입력한 제어기(6) 가 탈수파쇄기(3)의 모터(3a)와 소멸기(4)의 모터(4a) 및 히터(4c), 소멸기(4)의 전자밸브(4g)에 전기를 인가시키는 것이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 처리시스템은 다음과 같이 작용한다.

우선 상기 투입기(1)는 상술한 바와 같이 파이프라인(2)에 의하여 다수개가 연결되어 있고, 각각의 투입기(1)에 의하여 배출되는 음식물쓰레기는 파이프라인(2)을 따라 하강하게 된다.

즉 사용자가 도 2와 같이 투입기(1)의 본체(1a)에 음식물쓰레기를 투입한 뒤, 물정량투입구(1b)를 작동하면 물정량투입구(1b)를 통과한 물이 본체(1a)로 흐르면서 물과 함께 음식물쓰레기를 흘러내리게 된다.

물론 본 발명에서는 음식물쓰레기를 원활하게 투입 하강시키기 위하여 도 3과 같은 투입기(1)를 이용할 수 있는 바, 사용자가 개폐판(12)을 개방한 뒤, 음식물쓰레기를 투입용기(11)의 내부에 투입하고, 상기 개폐판(12)을 닫으면, 리드스위치(13)가 온(ON)되어 투입제어기(17)에 신호를 출력하게 되고, 상기 리드스위치(13)의 온 신호에 따라 상기 투입제어기(17)가 파쇄기(15)의 모터(15a)에 전기를 흐르게 하여 파쇄기(15)를 작동시키며, 상기 파쇄기(15)의 파쇄날(15b) 상부에 있는 음식물쓰레기가 파쇄기(15)의 파쇄날(15b)에 의하여 절단되거나 파쇄 또는 분쇄되어 하강하게 된다.

그리고 상기 투입제어기(17)는 일정한 시간동안 파쇄기(15)를 작동시킨 뒤, 파쇄기(15)를 작동시킨 상태에서 전자밸브(16)에 전기를 인가하여 물을 흐르게 하 며, 이 때 상기 전자밸브(16)를 통과한 물은 다수의 노즐(14)에서 분사되어 투입용기(11)의 내부를 세척하게 되며, 미처 배출되지 않은 음식물쓰레기가 파쇄기(15)에 의하여 파쇄 하강하게 되고, 파쇄기(15)의 파쇄날(15b)도 노즐(14)에서 분사되는 물에 의하여 세척되며, 상기 투입제어기(17)에 의해 상기 파쇄기(15)와 전자밸브(16)를 일정한 시간동안 작동시킨 뒤, 파쇄기(15)와 전자밸브(16)의 작동을 멈추게 된다.

아무튼 상기 투입기(1)에 투입된 음식물쓰레기는 파이프라인(2)을 따라 하강하여 탈수파쇄기(3)에 도달한다.

이 때 감지기(5)에 의하여 음식물쓰레기가 파이프라인(2)의 출구로 유출되는 지가 감지되고, 이를 감지한 감지기(5)가 제어기(6)로 신호를 보내며, 이 신호를 받은 제어기(6)는 즉시 탈수파쇄기(3)를 정해진 시간동안 작동하게 된다.

이와 더불어 탈수파쇄기(3)에서 유출되는 음식물쓰레기가 소멸기(4)로 이송되므로, 상기 제어기(6)는 소멸기(4)를 작동하게 된다.

물론 상기 소멸기(4)로 음식물쓰레기의 미생물을 분해 처리하는 데에 많은 시간이 소요되므로, 상기 소멸기(4)의 작동 시간과 작동 상태는 이러한 점을 감안하여 제어기(6)가 소멸기(4)를 제어하게 된다.

상기 소멸기(4)에 유입된 음식물쓰레기의 처리 과정을 살펴보면, 미생물이 서식하고 있는 미생물서식체(4d)에 음식물쓰레기를 투입하여 모터(4a)를 작동시켜 교반날(4b)로 미생물서식체(4d)와 음식물쓰레기를 교반하면서 히터(4c)로 가열하면 미생물이 음식물쓰레기를 분해하게 된다.

상기와 같이 미생물에 의하여 음식물쓰레기가 분해되면서 가스가 발생하게 되는 바, 이 때 전자밸브(4g)를 작동시키며, 상기 전자밸브(4g)의 작동으로 노즐(4f)을 통하여 물이 분사되어 물에 의해 가스가 액화됨과 더불어 음식물쓰레기의 분해 과정에서 발생되는 열을 조정하게 된다.

이러한 과정이 반복되면서 음식물쓰레기는 미생물에 의하여 완전히 분해되어 액체 상태가 되어 타공판(4e)을 통하여 하강하여 외부로 배출되는 것이다.

이렇게 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 처리시스템은 음식물쓰레기를 관리하는 작업자를 편리하게 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 음식물쓰레기의 처리시스템은 아파트, 빌라, 식당가 등과 같은 다수 세대에 설치되어 각각의 주방에서 투입되는 음식물쓰레기를 자동으로 탈수, 파쇄 또는 분쇄하여 이를 소멸하기 때문에, 본 발명의 처리시스템을 관리하는 관리자가 불필요한 작업에 시달리지 않게 되어 매우 편리하며, 음식물쓰레기를 즉시 처리할 수 있다는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 음식물쓰레기의 염분 함량을 줄일 수 있도록 물과 함께 음식물쓰레기를 파이프라인을 통하여 배출하는 투입기,

   상기 파이프라인의 출구측에 배치되어 상기 파이프라인에서 유출되는 음식물쓰레기를 절단, 파쇄 및 분쇄하면서 탈수하는 탈수파쇄기,

   상기 탈수파쇄기의 출구측에 배치되어 탈수파쇄기에서 유출되는 음식물쓰레기를 미생물로 분해 처리하는 소멸기,

   상기 파이프라인의 출구측에 설치되어 음식물쓰레기가 탈수파쇄기로 투입되는 것을 감지하는 감지기,

   상기 감지기, 탈수파쇄기 및 소멸기와 연결되어 상기 감지기에서 출력되는 신호를 받아서 탈수파쇄기와 소멸기를 제어하는 제어기로 이루어지는 음식물쓰레기의 처리시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 투입기는 상부에 투입된 음식물을 하측 출구로 흐르게 하는 투입용기,

   상기 투입용기의 상부면을 개폐하는 개폐판,

   상기 투입용기의 상부면에 설치되어 상기 개폐판의 닫힘을 감지하는 리드스위치,

   상기 투입용기의 상부 둘레면 내측에 설치되어 물을 분사하는 다수의 노즐,

   모터와 파쇄날로 구성되어 상기 투입용기의 출구측에 설치되어 투입용기에 투입된 음식물을 절단 및 파쇄하거나 분쇄하여 하측으로 떨어뜨리는 파쇄기,

   상기 노즐과 연결되어 전기의 인가로 물의 흐름을 단속하는 전자밸브,

   상기 리드스위치의 신호를 받아서 상기 파쇄기의 모터와 전자밸브를 제어하는 투입제어기로 이루어지는 음식물쓰레기의 처리시스템.

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