KR100783083B1 - 유기 폐기물 처리용 교반 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내용물이 고르게 순환할 수 있도록 하는 교반장치에 관한 것으로, 특히 음식물 쓰레기의 발효처리를 통해 음식물 쓰레기를 소각하지 않고 분해하여 제거하는 음식물 쓰레기의 소멸화나 축산 쓰레기의 발효처리를 통한 퇴비화를 매우 짧은 시간 내에 수행할 수 있도록 하는 유기 폐기물 처리용 교반장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 회전운동을 통해 교반조 내의 내용물을 균일하게 혼합하는 교반장치로서, 일측이 구동부와 연결되는 회전축과 소정 길이를 갖고 일단이 상기 회전축의 길이를 따라 서로 다른 위치에 고정되는 복수개의 연결부재와 하방으로 경사지게 상기 복수개의 연결부재의 타단부에 고정되는 복수의 교반날개와 소정 각도로 굽어진 띠 형상을 이루며, 일단부가 상기 회전축 또는 연결부재에 고정되고, 타단부가 상기 복수의 교반날개 중 어느 하나의 하단부 부근에 소정간격을 두고 안쪽에 배치되어, 상기 교반조 중심부에서 바깥쪽으로 밀어낸 내용물이 상기 교반날개의 회전운동으로 발생된 공간부에 들어갈 수 있도록 하는 보조교반날개를 포함하는 교반장치를 제공한다.

교반장치

Description

유기 폐기물 처리용 교반 장치 {A AGITATOR FOR TREATING ORGANIC WASTE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교반장치의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교반장치에 있어서, 교반시 내용물의 움직임을 나타내는 개략도이다.

도 3a 및 3b는 각각 종래기술과 본 발명에 따른 교반날개의 회전시 음식물 쓰레기의 움직임을 설명하는 설명도이다.

도 4는 종래의 교반장치를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

50 : 회전축 51 : 축수용홈

삭제

60,61,62 : 제1,제2,제3 연결부재

70,71,72 : 제1,제2,제3 교반날개

73: 제3 교반날개 하단부 74 : 빈 공간부

80 : 보조교반날개 81 : 보조교반날개 하단부

82 : 보조교반날개 일단부 83 : 보조교반날개 타단부(자유단)

본 발명은 내용물이 교반조 내부를 고르게 순환할 수 있도록 하는 교반장치에 관한 것으로, 특히 음식물 쓰레기의 발효처리를 통해 음식물 쓰레기를 소각하지 않고 분해하여 제거하는 음식물 쓰레기의 소멸화나 축산 쓰레기의 발효처리를 통한 퇴비화를 매우 짧은 시간 내에 수행할 수 있도록 하는 유기 폐기물 처리용 교반장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

유기 폐기물, 특히 가정이나 음식점 등에서는 발생하는 음식물 쓰레기는 매립하거나, 별도의 음식물 쓰레기 처리장치를 이용하여 퇴비로 재활용하는 방안이 고려되고 있다. 음식물 쓰레기를 매립할 경우에는 장기간 매립에 따른 환경공해를 유발하게 되고, 악취의 발생으로 인해 추가로 악취방지시설 등을 설치해야할 뿐만 아니라, 매립지의 선정이 어려운 문제점이 있다.

또한, 음식물 쓰레기를 퇴비로 활용하는 방안의 경우, 우리나라에서 발생되는 음식물 쓰레기의 경우 염분을 많이 포함하고 있어 작물의 발육에 오히려 해가 되는 경우가 많고 토양을 오염시키기 때문에, 음식물 쓰레기로 만들어진 퇴비는 농가에서 기피대상이 되고 있다. 따라서 음식물 쓰레기의 경우 매립이나 퇴비화를 통한 처리보다는 음식물 쓰레기 자체를 완전히 소멸시킬 수 있는 방법이 요구된다.

또한, 가축의 분뇨와 같은 축산 쓰레기의 경우, 퇴비화에 적합하기 때문에 퇴비로 활용하는데, 제조원가를 낮추기 위해서는 빠른 퇴비화가 가능한 처리법이 요구된다.

한편, 음식물 쓰레기나 축산 쓰레기와 같은 유기물을 교반조 내에서 교반하 여 발효시키는 처리 방법에 있어서는, 유기물이 교반조 내에서 고르게 분산되어 순환되는 것이 가장 중요하다. 유기물이 고르게 순환되지 않으면, 발효 촉진을 위해 투여되는 미생물이 제대로 활동할 수 없는 환경이 만들어지기 때문에, 발효속도가 매우 느려지기 때문이다.

전술한 종래의 유기물 처리방법의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명자는 음식물 쓰레기를 매립이나 소각하지 않고 단시간 내에 발효시켜 소멸할 수 있는 장치로, 도 4에 도시된 바와 같이, 회전축(121)과, 이 회전축에 연결된 연결부재(120)와, 이 연결부재(120)의 단부에 고정되며 원호를 이루는 3개의 판상의 교반날개(123,124,125)와, 상기 회전축(121)에 일단부가 고정되며 굽어진 띠형상의 부재로 이루어지는 보조교반날개(122)로 이루어진 교반장치를 제시하였다.

이 교반 장치는 중앙부에 위치하는 음식물 쓰레기를 보조교반날개(122)가 교반조의 외곽부로 밀어내고, 밀어낸 음식물 쓰레기는 하측에 위치한 교반날개(125)가 상층부로 퍼 올려지도록 함으로써, 음식물이 교반조의 중앙부에서 외곽부로, 외곽부에서 외곽상부로, 외곽상부에서는 중앙부로 떨어져 교반조 내에서 음식물 쓰레기가 고르게 순환하도록 되어 있다.

이러한 구성을 통해 음식물 쓰레기가 고르게 산소와 접촉하게 되며, 음식물 쓰레기의 발효를 촉진하기 위한 호기성 미생물로 활발하게 활동할 수 있도록 하여 음식물 쓰레기의 소멸화 처리가 가능하게 되었다.

그러나, 이 교반 장치에서는 도 3a에 도시된 바와 같이, 교반날개가 회전함에 따라 상층부로 퍼 올려진 음식물 쓰레기가 교반날개의 회전시에 하측에 형성되 는 빈 공간으로 낙하하기 때문에, 퍼 올려진 음식물 쓰레기의 상당 양이 제자리로 돌아오게 되는 현상이 발생하였다. 이에 따라 교반조 하부에 위치하는 음식물 쓰레기가 원활하게 상층부로 이동하지 못하게 됨으로써, 음식물 쓰레기의 소멸 속도가 느려지는 문제점이 있었다.

또한, 음식물 쓰레기가 교반조 상측으로 원활하게 반송되지 않고, 하측에 산적하게 되므로, 최하측 교반날개에 무리한 힘이 가해지는 문제점도 있었다.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 교반조에 투입된 유기물이 고르게 순환될 수 있어, 음식물 쓰레기의 발효를 통한 소멸화 처리 내지는 축산 쓰레기의 퇴비화 처리를 단시간 내에 수행할 수 있도록 하는 유기 폐기물 처리용 교반장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 회전운동을 통해 교반조 내의 내용물을 균일하게 혼합하는 교반장치로서, 일측이 구동부와 연결되는 회전축과 소정 길이를 갖고 일단이 상기 회전축의 길이를 따라 서로 다른 위치에 고정되는 복수개의 연결부재와 하방으로 경사지게 상기 복수개의 연결부재의 타단부에 고정되는 복수의 교반날개와 소정 각도로 굽어진 띠 형상을 이루며, 일단부가 상기 회전축 또는 연결부재에 고정되고, 타단부가 상기 복수의 교반날개 중 어느 하나의 하단부 부근에 소정간격을 두고 안쪽에 배치되어, 상기 교반조 중심부에서 바깥쪽으로 밀어낸 내용물이 상기 교반날개의 회전운동으로 발생된 공간부에 들어갈 수 있도록 하는 보조교반날개를 포함하는 교반장치를 제공한다.

전술한 바와 같이, 종래의 교반장치에서는 교반날개의 회전에 의해 발생한 빈 공간에 교반날개의 회전시 퍼 올려진 음식물 쓰레기가 그대로 낙하하기 때문에, 음식물 쓰레기의 순환이 원활하게 이루어지지 않았다.

이에 반해, 본 발명에 따른 교반장치에서는, 보조교반날개가 소정 각도로 굽어진 띠 형상을 이루며 타단부(자유단)가 교반날개의 하단부 부근에 소정간격을 두고 안쪽에 배치되기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 보조교반날개에 의해 중심부에서 바깥쪽으로 밀려난 내용물의 일부가 교반날개의 회전시 형성되는 빈 공간을 곧바로 채워주게 된다.

이에 따라, 도 3b에 도시된 바와 같이, 교반날개에 의해 퍼 올려진 내용물은 아래로 낙하하지 않고 상층부에 유지될 수 있게 된다. 따라서 교반조 내의 내용물이, 중앙하부 → 외곽하부 → 외곽상부 → 중앙하부로의 순환이 원활하게 이루어지며, 이에 따라 미생물이 산소와 원활하게 접촉하게 되고 발효속도가 촉진되어, 매우 짧은 시간 내에 음식물 쓰레기가 소멸시킬 수 있게 되며, 또한 축산 쓰레기의 퇴비화가 가능하게 된다.

또한, 상기 보조교반날개를 하나 배치하는 경우, 보조교반날개는 상기 교반조의 최하측에 위치하는 교반날개 부근에 위치하도록 하며, 보조교반날개와 교반날개의 수를 동수(同數)로 할 수도 있다.

상기 교반날개는 다양한 형상으로 이루질 수 있으며, 바람직하게는 원호형상을 이루는 판상 부재로 한다.

상기 보조교반날개의 타단부와 교반날개와의 간격은, 상기 교반날개가 퍼 올리는 내용물의 양에 비례하여 조절된다. 즉 교반날개의 폭이 넓어서 많은 공간이 발생되는 경우에는 간격을 넓게 유지하고, 교반날개의 폭이 좁아 좁은 공간이 발생되는 경우에는 간격을 좁게 유지한다. 바람직하게는 교반날개의 폭과 동일 또는 유사한 정도의 간격을 유지한다.

본 발명에 따른 교반장치는 다양한 용도에 적용할 수 있으며, 특히 음식물 쓰레기를 발효시켜 제거하는 음식물 쓰레기 처리장치 또는 축산 쓰레기 퇴비화 처리장치에 적합하다.

이하, 본 발명의 실시예를 기초로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 기술적 사상 내에서 다양한 변형이 가능하며, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교반장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교반장치에 있어서, 교반시 내용물의 움직임을 나타내는 개략도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 교반장치는 음식물 쓰레기 처리용으로, 회전축(50)과, 연결부재(60,61,62)와, 교반날개(70,71,72) 및 보조교반날개(80)로 이루어져 있다.

상기 회전축(50)은 길이 방향으로 연장하는 스테인리스강으로 이루어진 봉상 의 부재이며, 그 하단부에는 구동모터의 축과 결합할 수 있도록 축수용홈(51)이 형성되어 있다.

상기 연결부재(60,61,62)는 단면이 대략 삼각형인 막대모양으로 3개가 형성되어 있으며, 그 일단부가 상기 회전축(50)의 길이방향을 따라 삼등분하여 제1 연결부재(60)가 상측에, 제2 연결부재(61)가 중간에, 제3 연결부재(62)가 하측에 위치하고 동시에 이들 상호간에 120°간격을 이루도록 회전축(50)에 고정되어 있어, 회전축(50)의 회전운동에 연동하여 회전하도록 되어 있다. 이와 같이 형성된 연결부재(60,61,62)에 의해 교반조 내에 투입되는 음식물 쓰레기가 폭 방향으로 고르게 분배되고, 상기 연결부재(60,61,62)의 모서리 부분을 회전방향으로 향하도록 배치하면 커터와 같은 기능을 하여, 음식물의 분쇄가 보다 용이해지고 회전운동시도 저항을 감소시킬 수도 있다.

상기 교반날개(70,71,72)는 판상의 스테인리스강으로 이루어지고, 제1 교반날개(70), 제2 교반날개(71) 및 제3 교반날개(72)는 각각 그 중간부가 대응하는 상기 제1, 제2, 제3 연결부재(60,61,62)에 고정되며, 회전축의 중심에 대하여 소정의 각도 범위에 해당되는 원호형상을 이룬다. 또한 상기 교반날개(70,71,72)는 상하방향으로 소정각도로 경사지게 형성되어 있기 때문에, 회전시 교반조 내의 내용물을 아래에서 위로 퍼 올릴 수 있는 구조로 되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 보조교반날개(80)는 회전방향으로 볼록하게 소정 각도로 굽어진 띠 형상으로 이루어지며 회전방향에서 볼 때, 일단부(82)가 상기 제3 연결부재(62) 보다 상기 회전축(50) 외주부의 앞쪽에 고정되고 타단부(자유단부)(83)가 제3 교반날개(72)의 하단부(73)의 부근에 소정간격을 두도록 위치된다. 또한, 보조교반날개(80)의 하단부(81)는 교반조의 바닥부와 닿을 듯이 고정되어 있어, 회전축(50)의 회전시 교반조 중심부의 음식물 쓰레기를 제3 교반날개 (72) 의 회전시 형성되는 하측의 빈 공간으로 밀어넣도록 형성되어 있다.

다음으로, 전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 교반장치의 작용을 설명한다.

먼저, 교반조에 음식물 쓰레기와 미생물 발효재가 함유된 톱밥을 소정량 투입한다. 투입되는 음식물 쓰레기는 상기 제1, 제2, 제3 연결부재(60,61,62)에 의해 고르게 분산되면서 하측으로 떨어지게 된다.

이어서, 회전축(50)을 회전시키면, 상기 제1, 제2, 제3 교반날개(70,71,72)는 상하로 경사지게 형성되어 있기 때문에, 음식물 쓰레기를 하측으로부터 상측으로 퍼올리듯이 밀어올리게 된다.

이때, 교반조의 바닥부와 가깝게 하단부가 회전방향으로 경사져 있는 제3 교반날개(72)는 회전에 의해 교반조 하부에 있는 음식물 쓰레기를 그 날개의 높이만큼 상측으로 퍼올리듯이 밀어올리고, 이 음식물 쓰레기는 동일한 각도로 형성되며 제3 교반날개(72)의 상단부와 대략 동일하거나 약간 상측에 위치한 제2 교반날개(71)의 하단부로 반송되고, 동일하게 제2 교반날개(71)는 이를 다시 밀어올려 제 2 교반날개(71)의 상단부 보다 약간 상측에 위치하는 제1 교반날개(70)의 하단부로 반송되며, 제1 교반날개(70)의 상단부를 거친 음식물 쓰레기는 교반조의 중심부로 낙하하게 된다.

한편, 회전축(50)의 하부에 고정된 보조교반날개(80)는 회전방향으로 볼록하게 굽어져 있으며, 보조교반날개의 자유단(83)이 제3 교반날개(72)의 하단부(73)의 부근에 대략 제3 교반날개(72)의 폭 만큼의 간격을 두게 배치되어 있다. 따라서, 회전축(50)이 회전하게 되면, 중심부에 위치한 음식물 쓰레기는 보조교반날개(80)를 따라 도 2의 화살표 방향으로 이동하여, 제3 교반날개(72)의 회전시 생성되는 하부 빈 공간(74)에 밀어 넣어지게 된다.

이에 따라, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제3 교반날개(72)가 회전하더라도 그 하부에 빈 공간이 연속적으로 채워지기 때문에, 제3 교반날개(72)에 의해 퍼 올려진 음식물 쓰레기 다시 하부로 떨어지는 문제점을 해결할 수 있게 되며, 상하 방향의 음식물 쓰레기의 순환이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 교반장치를 채용한 음식물 쓰레기 처리장치를 통해, 교반조에 최대 용량으로 투입된 음식물 쓰레기의 95% 이상을 24시간 이내에 소멸화시킬 수 있었다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 교반날개와 보조교반날개의 위치 및 그 형상을 적절하게 배치함으로써, 교반조 내에 투입되는 유기물을 고르게 순환시킬 수 있고, 이에 따라 미생물의 활동력을 극대화할 수 있어, 단시간 내에 음식물 쓰레기의 발효화 제거처리 또는 축산 쓰레기의 퇴비화 처리가 가능하게 된다.

본 발명에 따른 교반장치는 음식물 쓰레기를 단시간 내에 기체화하여 소멸화 시킬 수 있기 때문에, 가정, 음식점, 대규모 식당 등과 같은 곳에서 음식물 쓰레기를 획기적으로 줄일 수 있는 장치로 사용할 수 있다.

Claims (7)

1. 회전운동을 통해 교반조 내의 내용물을 균일하게 혼합하는 교반장치로서,

   일측이 구동부와 연결되는 회전축과;

   소정 길이를 갖고 일단이 상기 회전축의 길이를 따라 서로 다른 위치에 고정되는 복수개의 연결부재와;

   하방으로 경사지게 상기 복수개의 연결부재의 타단부에 고정되는 복수의 교반날개와;

   소정 각도로 굽어진 띠 형상을 이루며, 일단부가 상기 회전축 또는 연결부재에 고정되고, 타단부가 상기 복수의 교반날개 중 어느 하나의 하단부 부근에 소정간격을 두고 안쪽에 배치되어, 상기 교반조 중심부에서 바깥쪽으로 밀어낸 내용물이 상기 교반날개의 회전운동으로 발생된 공간부에 들어갈 수 있도록 하는 보조교반날개를 포함하는 교반장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 보조교반날개는 상기 교반조의 최하측에 위치하는 교반날개 부근에 위치하는 것을 특징으로 하는 교반장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 교반날개는 원호형상을 이루는 판상 부재인 것을 특징으로 하는 교반장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보조교반날개는 상기 교반날개와 동수(同數)인 것을 특징으로 하는 교반장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 보조교반날개의 타단부와 교반날개와의 간격은 상기 교반날개가 퍼 올리는 내용물의 양에 비례하여 조절되는 것을 특징으로 하는 교반장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결부재는 단면이 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 교반장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 교반장치는 음식물 쓰레기 처리용인 것을 특징으로 하는 교반장치.

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