KR100947809B1 - 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치에 관한 것으로, 이물질이 포함된 음식물 쓰레기를 수납하는 호퍼, 호퍼의 하측에 상하로 순차 설치되고 각각 회전구동되는 파쇄칼날 및 칼날형 해머를 포함하는 파쇄조와; 상기 파쇄조로부터 수거된 음식물 쓰레기를 비중차로 분리하도록 채워진 물을 회전유동시키는 교반날개, 상하로 간격을 두고 각각 중심에서 내벽면을 향해 설치되며 비중차에 의해 분리된 이물질들을 걸러주는 제1,2걸림판, 제1,2걸림판 직하방과 바닥면에 구비되고 벽면을 관통하여 노출된 부위가 밀봉된 채 설치된 제1,2,3배출컨베이어, 제1,2,3배출컨베이어와 각각 밀봉된 상태로 연통되고 수직설치된 제1,2,3버켓엘리베이터를 포함하는 분리조와; 상기 분리조의 제2버켓엘리베이터로부터 수거된 순수 음식물 쓰레기만을 수납받아 상하방향으로 다단 이동시키는 건조용 이송컨베이어, 건조용 이송컨베이어들 사이에 설치된 히터를 포함하는 건조로로 구성된다.

본 발명에 따르면, 음식물 쓰레기에 혼입된 각종 이물질들을 비중차에 의해 동시 분리하면서 순수 음식물 쓰레기들만 모아 건조후 가축의 사료 등으로 재활용할 수 있어 처리기능이 우수하고, 대용량 처리 효율이 높으며, 구조가 간단하여 설비의 유치보수도 용이한 효과를 얻을 수 있다.

음식물 쓰레기, 파쇄조, 분리조, 건조로, 비중차

Description

음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치{A LARGE AMOUNT FOOD WASTE AUTOMATIC TREATMENT APPARATUS}

본 발명은 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물 쓰레기에 포함된 비닐, 철분 등의 이물질들을 자동 선별하면서 분리수거하여 재활용할 수 있도록 한 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 각 가정이나 음식점 등에서는 오랜된 음식물이나 혹은 먹고 남은 음식물, 요리중 버려지는 음식물 등의 음식물 쓰레기가 매일 배출되고 있는 실정이다.

특히, 대단위 주거지인 아파트의 등장과 인구집중화에 따른 음식물 쓰레기의 배출량은 매년 엄청나게 증가하고 있는 추세에 있다.

종래에는 이렇게 배출되는 음식물 쓰레기를 매립하거나 바다에 버리는 형태로 처리하였으나 매립지의 부족에 따른 한계성과, 환경 및 생태계 보호를 위해 규제가 강화됨으로 인해 소각, 분해하는 방법들이 강구되고 있다.

이에, 이러한 음식물 쓰레기 처리에 많은 관심들이 집중되었고, 그 결과로 음식물 쓰레기를 분리수거한 후 가축의 사료, 퇴비화시킬 수 있는 설비들이 개발되 기에 이르렀다.

예컨대, 등록실용 제0116765호(98.04.23) '음식물 찌꺼기 재활용 처리기계', 등록특허 제0219821호(99.06.16) '음식물 폐기물/폐가구의 재활용 처리장치 및 그 처리방법', 공개특허 제2002-62514호(02.07.26) '음식물 쓰레기의 처리와 재활용 방법 및 장치', 등록실용 제436218호(07.07.02) '음식물쓰레기 분해처리장치', 등록실용 제436943호(07.10.12) '음식물 찌꺼기의 분해 및 소멸 처리장치', 등록특허 제788600호(07.12.17) '물을 재활용하는 음식물처리기' 등을 포함한 다수의 재활용 설비들이 그것이다.

또한, 정부차원에서는 이에 발맞추어 1995년부터 쓰레기 종량제를 실시하여 음식물 쓰레기의 분리 수거를 의무화하였다.

그럼에도 불구하고, 배출되는 음식물 쓰레기에는 비닐을 포함한 철, 뼈, 나무젖가락, 이쑤시개, 병두껑 등과 같은 이물질이 혼재된 상태로 배출되고 있는 것은 여전하며, 이에 각 지자체나 혹은 쓰레기 수거업체에서는 수거된 음식물 쓰레기를 컨베이어로 이송하면서 일일이 수작업을 통해 혼입된 이물질들을 제거하는 작업을 병행하여야 하는 불편이 따르고 있다.

뿐만 아니라, 상기 개시 기술들은 대부분 분리수거가 완벽하다는 가정하에 단순 파쇄를 통한 음식물 쓰레기의 미분화에 그치거나 혹은 미분화된 음식물 쓰레기를 발효시킨다거나 탈수하는 정도에 그쳤으며, 나아가 분리수거가 안된 상태일 경우로 가정하여 혼입된 이물질들을 분리하기 위한 수단들을 갖추고 있다고 하더라도 순차 분리하는 구조로 이루어져 있기 때문에 설비가 복잡하고 처리효율이 낮아 효용성이 지극히 떨어지는 단점을 가졌다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 구조가 간단하여 설치도 용이하고 순차 분리가 아닌 동시 분리 방식을 통해 처리효율도 향상시킬 수 있으면서 음식물 쓰레기의 자원 재활용과 대용량 처리가 가능한 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.

본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 이물질이 포함된 음식물 쓰레기를 수납하는 호퍼, 호퍼의 하측에 상하로 순차 설치되고 각각 회전구동되는 파쇄칼날 및 칼날형 해머를 포함하는 파쇄조와; 상기 파쇄조로부터 수거된 음식물 쓰레기를 비중차로 분리하도록 채워진 물을 회전유동시키는 교반날개, 상하로 간격을 두고 각각 중심에서 내벽면을 향해 설치되며 비중차에 의해 분리된 이물질들을 걸러주는 제1,2걸림판, 제1,2걸림판 직하방과 바닥면에 구비되고 벽면을 관통하여 노출된 부위가 밀봉된 채 설치된 제1,2,3배출컨베이어, 제1,2,3배출컨베이어와 각각 밀봉된 상태로 연통되고 수직설치된 제1,2,3버켓엘리베이터를 포함하는 분리조와; 상기 분리조의 제2버켓엘리베이터로부터 수거된 순수 음식물 쓰레기만을 수납받아 상하방향으로 다단 이동시키는 건조용 이송컨베이어, 건조용 이송컨베이어들 사이에 설치된 히터를 포함하는 건조로로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치를 제공한다.

이때, 상기 파쇄조의 호퍼에는 작동실린더에 의해 움직이면서 호퍼내 수납된 음식물 쓰레기를 평탄화시키는 밀대가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 파쇄조의 파쇄칼날은 호퍼 하측의 제1파쇄케이스 내에 설치된 파쇄축의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 다수 설치되며; 상기 칼날형 해머는 제1파쇄케이스 하측의 제2파쇄케이스 내에 설치된 해머축의 외표면에 반경방향으로 유동성을 갖도록 다수개가 링크되고, 링크된 다수개가 1세트를 이루어 해머축의 길이방향으로 일정간격을 두고 다수 세트가 설치되며; 상기 제2파쇄케이스의 하측에는 다수개의 구멍이 타공된 타공망이 구비된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 해머축의 일단에는 송풍팬이 고정되고, 상기 송풍팬 대향측 제2파쇄케이스 상단에는 외부로 연장된 1차 이물배출구가 설치되며, 상기 제2파쇄케이스의 내주면에는 상기 칼날형 해머와 미세간극을 둔 다수의 칼날형 돌기가 돌출형성된 것에도 그 특징이 있다.

아울러, 상기 분리조의 바닥면 중앙부에는 물공급관과 물배출관이 간섭되지 않게 설치되며, 분리조의 외측면에는 상하방향으로 다수의 물분배관이 설치되고, 분리조의 최상단에는 오버플로우관이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

나아가, 상기 분리조에 설치된 교반날개는 상하로 간격을 두고 2개가 한쌍을 이루어 설치된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 건조로에 설치된 건조용 이송컨베이어중 최하단에 설치된 건조용 이송컨베이어의 일단 직하방에는 분쇄기가 더 구비된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 음식물 쓰레기에 혼입된 각종 이물질들을 비중차에 의해 동시 분리하면서 순수 음식물 쓰레기들만 모아 건조후 가축의 사료 등으로 재활용할 수 있어 처리기능이 우수하고, 대용량 처리 효율이 높으며, 구조가 간단하여 설비의 유치보수도 용이한 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 처리장치의 전체 구성을 예시적으로 보인 모식도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 처리장치를 구성하는 파쇄조의 예시도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 처리장치를 구성하는 분리조의 예시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 처리장치를 구성하는 건조로의 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 처리장치는 크게 음식물 쓰레기를 수거후 수납한 상태로 분쇄 및 파쇄하는 파쇄조(100)와, 상기 파쇄조(100)로부터 파쇄된 음식물 쓰레기를 반송받아 비중차에 의해 동시 분리하는 분리조(200)와, 상기 분리조(200)로부터 혼입된 이물질들이 분리된 순수 음식물 쓰레기만을 수거하여 건조하는 건조로(300)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 파쇄조(100)의 일측에는 파쇄시 발생되는 송풍압에 의해 부상 분리되는 비교적 가벼운 혼입물, 이를테면 비닐 등과 같은 이물질을 수거하는 비닐수거조(102)가 더 설치된다.

또한, 상기 파쇄조(100)로부터 파쇄된 음식물 쓰레기(혼입물이 있는 상태)는 제1컨베이어(C1)에 의해 분리조(200)로 반송됨이 바람직하다.

이를 위해, 상기 파쇄조(100)의 하단과 분리조(200)의 상단 사이에는 일정 경사를 갖고 제1컨베이어(C1)가 설치되는데, 음식물 쓰레기나 음식물 쓰레기로부터 발생되는 수분을 비산시키지 않으면서 용이하게 반송시키기 위해 버켓형 컨베이어를 사용함이 더욱 바람직하다.

그리고, 상기 분리조(200)와 건조로(300) 사이에도 상기 제1컨베이어(C1)와 동일한 구조를 갖는 제2컨베이어(C2)가 설치되어 상기 분리조(200)로부터 분리된 순수 음식물 쓰레기들을 상기 건조로(300)로 반송시키도록 구성된다.

아울러, 상기 분리조(200)의 하단에는 음식물 쓰레기에 혼입된 각종 이물질들이 비중차에 의해 분리된 후 배출되는 다수의 배출가이드(210,212,214)가 후술되는 제1,2,3버켓엘리베이터(270,272,274)의 상단에 인접설치되는 형태로 구비되고, 상기 배출가이드(210,212,214)들은 그들을 통해 배출안내되는 분리된 이물질들이 용도에 맞게 처리할 수 있도록 다수의 처리조(210',212',214')로 배출 안내하게 된다.

그러면, 각 구성에 대하여 나머지 도면들을 참고하여 그 구성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 처리장치를 구성하는 파쇄조를 예시한 일부 절개 정면도 및 측단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 파쇄조(100)는 호퍼(110)를 포함한다.

상기 호퍼(110)는 깔대기 모양을 갖는 일종의 투입구로서, 수거된 음식물 쓰레기를 집어 넣는 부분이다.

이때, 수거된 음식물 쓰레기는 선별 분리될 필요없이 무작정 투입되게 된다.

그리고, 상기 호퍼(110) 내부에는 투입된 음식물 쓰레기가 편중되지 않도록 평탄화시키기 위한 밀대(120)가 구비된다.

특히, 상기 밀대(120)는 실린더로드(122)에 연결되고, 실린더로드(122)는 작동실린더(124)에 연결되어 공압 혹은 유압에 의해 발생된 동력을 통해 상기 음식물 쓰레기를 밀거나 당겨 평탄화시킬 수 있도록 구성됨이 바람직하다.

이 경우, 상기 작동실린더(124)는 호퍼(110)의 외표면중 일부에 고정브라켓(126)을 통해 고정지지될 수 있다.

아울러, 상기 호퍼(110)의 하단에는 제1파쇄케이스(130)가 연결되고, 상기 제1파쇄케이스(130)의 하단에는 제2파쇄케이스(140)가 연통되게 연결 설치된다.

이때, 상기 제1파쇄케이스(130) 내부에는 다수의 파쇄칼날(132)이 설치되는데, 상기 파쇄칼날(132)은 파쇄축(134)상에 일정간격을 두고 제1파쇄케이스(130)의 폭방향으로 다수개 설치된다.

또한, 상기 파쇄칼날(132)은 도면상에 상세히 도시되지 않았으나 상기 파쇄축(134)에 키(Key) 고정되는 형태로 분해조립가능하게 설치됨이 바람직하며, 상기 파쇄축(134)의 일단에는 제1스프라켓(136)이 고정되고, 상기 제1스프라켓(136)에는 체인(미도시)이 연결되며, 상기 체인은 구동모터(미도시)에 의해 구동될 수 있도록 설치됨이 바람직하다.

따라서, 상기 호퍼(110)로 투입된 음식물 쓰레기는 그 직하방으로 낙하되면서 상기 다수의 파쇄칼날(132)에 의해 찢어지거나 터지거나 잘리거나 갈리거나 하는 형태로 1차 파쇄되게 된다.

한편, 상기 제2파쇄케이스(140)의 내부에는 다수의 칼날형 해머(142)가 구비되는데, 상기 칼날형 해머(142)는 해머축(144)상에 링크핀(L)을 통해 유동성을 갖도록 다수 설치되며, 이는 칼날형 해머(142)에 부하가 순식간에 급증하더라도 칼날형 해머(142)가 링크핀(L)을 중심으로 회전유동되기 때문에 칼날형 해머(142)는 쉽게 파손되지 않게 되고, 이로 인해 그 수명을 연장할 수 있게 된다.

이때, 상기 칼날형 해머(142)는 끝단 일부를 날카롭게 하여 1차 파쇄된 음식물 쓰레기에 타격을 가하면서 재차 충돌 파쇄시킬 수 있도록 구성됨이 더욱 바람직하며, 해머축(144)의 반경방향으로 다수개가 링크결합되고, 또 해머축(144)의 길이방향으로 일정간격을 두고 다수개 설치된다.

다시 말해, 상기 해머축(144)의 반경방향으로 도시된 예와 같이 4개가 1세트를 이루어 설치되고, 이 4개 1세트로 된 다수의 세트가 해머축(144)의 길이방향으로 도 3의 도시와 같이 일정간격을 두고 설치되는 것이다.

그리고, 상기 해머축(144)의 일단에는 앞서 설명하였던 제1스프라켓(136)과 동일한 방식으로 제2스프라켓(146)이 고정되고, 상기 제2스프라켓(146)에는 체인(미도시)이 연결되며, 상기 체인은 구동모터(미도시)에 의해 구동될 수 있게 구성된다.

여기에서, 상기 제1,2스프라켓(146)을 동일 체인으로 묶어 하나의 구동모터 를 통해 구동시킴으로써 상기 파쇄칼날(132)과 상기 칼날형 해머(142)가 동기속도로 회전구동될 수 있도록 구성할 수도 있으며, 필요한 경우 각각의 구동모터를 구비하고 파쇄칼날(132)과 칼날형 해머(142)의 회전속도를 각기 별개로 제어할 수도 있을 것이다.

아울러, 상기 해머축(144)의 일단부, 즉 칼날형 해머(142)가 마지막으로 설치된 어느 일단부에는 상기 칼날형 해머(142)가 설치된 것과 동일한 간격을 두고 송풍팬(148)이 고정설치된다.

나아가, 상기 송풍팬(148)이 설치된 쪽 반대측 제2파쇄케이스(140)의 상단에는 1차 이물배출구(160)가 상기 제2파쇄케이스(140)와 연통되게 연결 설치된다.

그리하여, 비교적 가벼운 이물질들이 부상되면서 송풍팬(148)에 의해 날려 상기 1차 이물배출구(160)로 분리 수거될 수 있도록 구성되는데, 이때 분리수거되는 대부분의 이물질들은 비교적 가벼운 비닐 종류의 것들이 될 것이다.

뿐만 아니라, 상기 제2파쇄케이스(140)의 하단부에는 대략 15~30Φ(=mm)의 구멍이 다수 타공된 타공망(150)이 설치되어 1차 및 2차에 걸쳐 파쇄, 분쇄, 찢김, 갈림, 터진 음식물 쓰레기중 비닐과 같은 비교적 가벼운 이물질이 1차 분리된 상태로 낙하된 것들을 다시 한번 걸러내게 된다.

그런 후, 걸러진 음식물 쓰레기(최대 30mm 이하의 크기를 갖는 입자들)는 도 1에서 설명하였던 제1컨베이어(C1)를 타고 분리조(200)로 반송되게 된다.

또한, 상기 제2파쇄케이스(140)의 내주면중 상기 칼날형 해머(142)와 대응되는 위치에는 다수의 칼날형 돌기(K)가 돌출형성된다.

그리하여, 상기 칼날형 해머(142)와 칼날형 돌기(K)가 미세 간극을 유지함으로써 타격에 의한 2차 파쇄 혹은 분쇄작업을 더욱 용이하게 하여 준다.

아울러, 상기 제2파쇄케이스(140)는 고정베이스(170)에 의해 견고히 지지된다.

다른 한편, 분리조(200)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 원통상으로 형성되며, 그 상단에는 십자형으로 교차되는 브라켓(220)이 설치되고, 상기 브라켓(220)이 교차되는 중앙지점에는 이를 관통하여 분리조(200)의 하단까지 연장되는 회전축(230)이 구비되어 회전가능하게 베어링고정되며, 상기 회전축(230)의 상단에는 교반모터(232)가 설치되고, 상기 교반모터(232)는 지지프레임(234)에 의해 브라켓(220)상에 고정된다.

그리고, 상기 회전축(230)상에는 간격을 두고 상하에 교반날개(236)가 고정된다.

또한, 상기 분리조(200)의 상부에는 분쇄음식물투입구(240)가 설치된다.

아울러, 상기 분리조(200)의 내부 일측에는 상,하로 간격을 두고 제1,2걸림판(250,252)이 설치된다.

상기 제1,2걸림판(250,252)은 다수의 구멍들이 타공형성된 일종의 스크린(필터)로서, 일정크기 이상의 부유물들을 걸러주기 위한 것이다.

아울러, 상기 제1,2걸림판(250,252)의 직하방 및 분리조(200)의 바닥면에는 상부로부터 순차로 제1,2,3배출컨베이어(260,262,264)가 설치되되, 상기 제1,2,3배출컨베이어(260,262,264)는 각각 분리조(200)를 관통하여 외부로 노출되고, 노출된 부위는 각각 제1,2,3버켓엘리베이터(270,272,274)와 연통되게 연결된다.

이때, 상기 제1,2,3배출컨베이어(260,262,264)의 노출 부위(분리조 내부에 있는 부분은 밀폐될 필요없음)는 박스형 케이스(도면번호 생략)에 의해 밀폐된 상태로 제1,2,3버켓엘리베이터(270,272,274)와 각각 연결되며, 상기 제1,2,3버켓엘리베이터(270,272,274)도 상부를 제외한 나머지 면이 모두 밀폐된 상태로 유지되고, 그들의 상단은 적어도 상기 분리조(200)의 높이보다 높게 위치되어야 한다.

이는 상기 제1,2,3배출컨베이어(260,262,264)가 분리조(200)를 관통하여 설치되기 때문에 상기 분리조(200)에 충만된 물이 빠져나오게 되며, 빠져나온 물은 상기 제1,2,3버켓엘리베이터(270,272,274) 각각에도 가득 채워지기 때문이다.

덧붙여, 상기 제1,2,3버켓엘리베이터(270,272,274)의 상단에는 앞서 설명한 각 배출가이드(210,212,214)가 설치되어 퍼 올린 분리물을 버켓엘리베이터 외부로 배출시킬 수 있도록 안내하게 된다.

또한, 상기 분리조(200)의 하단면 중앙에는 물공급관(280)이 배관되고, 상기 물공급관(280) 주변의 분리조(200) 하단면에는 마찬가지로 물배출관(282)이 설치되어 음식물 쓰레기 분리시에는 물공급관(280)을 통해 물을 가득 채운 상태로 가동토록 하고, 분리조(200)를 가동하지 않을 때에는 물배출관(282)을 통해 채워졌던 물을 외부로 완전히 배출시킨 상태로 유지함이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 분리조(200)의 상단부에는 과공급된 물을 드레인시킬 수 있도록 오버플로우관(284)이 구비되며, 또한 교반의 효율화와 물공급의 원활화를 위해 분리조(200)의 상하길이에 걸쳐 일정간격으로 다수의 물분배관(286)이 설치될 수 있다.

그리하여, 물 공급시에는 물공급관(280) 뿐만 아니라 물분배관(286)을 통해서도 동시에 공급하도록 함이 바람직하다.

마지막으로, 건조로(300)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상하방향으로 일정간격을 두고 다수의 건조용 이송컨베이어(310)가 설치된다.

이때, 이들 건조용 이송컨베이어(310)들은 건조 대상물이 투입되면 반드시 최상단으로부터 최하단까지 연속적으로 거치면서 이동되도록 그들 양단에는 하나 건너 하나씩 다수의 가이드(320)가 설치되며, 또한 인접하는 건조용 이송컨베이어(310) 끼리는 서로 반대방향으로 회전구동되도록 설계된다.

이렇게 하여, 완전히 분리된 순수 음식물 쓰레기(밥알 등)만 배출되는 제2버컷엘리베이터(272)로부터 배출된 순수 음식물 쓰레기가 제2컨베이어(C2)를 통해 건조로(300)로 이송된 후 상기 건조용 이송컨베이어(310)를 타고 최상단으로부터 최하단까지 이동되게 되면 완전히 건조되게 되고, 이어 분쇄기(330)로 낙하된 후 가축의 사료 등에 직접 사용되거나 혹은 그것을 위한 배합용으로 사용되는 등 다양한 형태로 재활용되게 된다.

이와 같은 건조를 위해, 상기 건조로(300)는 열풍을 이용하여 건조로(300) 내부를 일정온도로 유지될 수도 있고, 도시된 예와 같이 히터(340)를 이용하여 건조로(300) 내부를 건조에 필요한 온도로 유지시킬 수도 있을 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

먼저, 수거된 음식물 쓰레기는 각종 이물질들이 포함된 상태 그대로 파쇄 조(100)의 호퍼(110) 속으로 투입된다.

이렇게 투입된 음식물 쓰레기는 회전구동되는 파쇄칼날(132)에 의해 제1파쇄케이스(130) 내부에서 1차 파쇄, 분쇄, 찢김, 뜯김, 절단, 찢이겨짐 등과 같은 다양한 형태로 부서지게 된다.

이와 같이 1차 파쇄처리된 음식물 쓰레기는 그 직하방으로 낙하되면서 동시에 칼날형 해머(142)에 의해 2차 파쇄되게 된다.

이때, 상기 2차 파쇄시에는 칼날형 해머(142)에 의해 가해지는 해머링에너지, 즉 충격에너지가 더 가해지므로 더욱 더 미세하게 파쇄 혹은 분쇄 등의 방식으로 부서지게 된다.

동시에, 상기 칼날형 해머(142)의 회전과 동시에 송풍팬(148)이 함께 회전되고 있으므로 칼날형 해머(142)의 회전시 발생하는 바람과, 음식물 쓰레기가 돌면서 발생하는 원심력에 의해 비교적 가벼운 이물질들, 특히 비닐 종류는 대부분 제2파쇄케이스(140)의 상부로 부상(떠오름)되게 되며, 그 순간 송풍팬(148)의 송풍에 의해 그 반대방향에 설치된 1차 이물배출구(160)로 날아가 배출처리되게 된다.

여기에서, 상기 비닐 등의 가벼운 종류의 이물질들만 부상 분리되도록 하기 위해 상기 해머축(144)의 회전속도와 송풍팬(148)의 송풍량 등을 고려하여 수차례 실험을 반복한 후 적정 rpm을 찾아 회전제어토록 할 수 있다.

이렇게 하여 1차 분리되어 배출처리된 비닐 등은 비닐수거조(102)에 모인 후 압축방식으로 압축되어 소각로 등으로 이송된 다음 폐기 소각되게 된다.

한편, 상기 제2파쇄케이스(140)에서 2차 파쇄된 음식물 쓰레기는 하방으로 낙하된 다음 타공망(150)을 통해 걸러지게 된다.

이때, 상기 타공망(150)은 대략 밥알 크기의 것들은 모두 통과되고, 그 이상의 것들중 철, 나무가지 등과 같이 일정크기 이하로 파쇄되지 못하는 것들이 걸러지게 되며, 이들이 일정량 이상 모였을 때 스크래핑하여 제거하거나 혹은 타공망(150) 자체를 분리하여 걸러진 이물질들을 외부로 배출처리할 수 있을 것이다.

이와 같은 파쇄조(100)의 파쇄과정을 거친 음식물 쓰레기는 제1컨베이어(C1)를 통해 분리조(200)로 반송된다.

즉, 파쇄처리된 음식물 쓰레기는 제1컨베이어(C1)를 타고 분리조(200)의 상부로 반송된 후 분리조(200) 내부로 낙하 투입되는 방식으로 분리조(200)에 제공된다.

이때, 상기 분리조(200)의 내부에는 물이 충만된 상태이고, 교반모터(232)에 의해 회전되는 교반날개(236)가 저수된 물을 회전교반시키고 있는 상태이므로 낙하 투입되던 음식물 쓰레기들은 물과 함께 회전 교반되게 된다.

상기와 같이 음식물 쓰레기가 물과 함께 회전교반되는 도중에 비중차에 의해 음식물 쓰레기에 포함된 광물질, 철류, 패각류, 돌 등과 같이 비중이 무거운 이물질들은 서서히 가라않게 되고; 나무, 비닐, 플라스틱, 종이 등과 같은 비중이 가벼운 물질들은 수면 가까이로 부상하게 되며; 밥알, 고기류, 반찬 등과 같은 순수 음식물 쓰레기는 분리조(200)의 중간부위에 체류되면서 회전되게 된다.

이러한 분리작업도 앞서 파쇄조(100)에서 설명하였던 바와 같이, 교반모터(232)의 회전속도를 조절(다수회 실험을 통해)함으로써 이물질들을 비중차에 의 해 3층 분리할 수 있게 된다.

또한, 이들 음식물 쓰레기는 회전도중 직경방향으로 설치된 제1,2걸림판(250,252)에 의해 걸러지게 되는데, 직경이 작은 것들은 통과되고 직경이 큰 것들은 걸러진 후 그 직하방에 구비된 제1,2배출컨베이어(260,262)에 수납되고, 이를 통해 제1,2버켓엘리베이터(270,272)로 배출되게 된다.

그리고, 분리조(200)의 바닥면까지 낙하된 이물질들은 제3배출컨베이어(264)를 통해 제3버켓얼리베이터(274)로 배출되게 된다.

이렇게 하여, 제1버켓엘리베이터(270)로 배출된 가벼운 비중의 이물질들은 처리조(210')로 수거된 후 소각 처리되게 되고, 제2버켓엘리베이터(272)로 배출된 순수 음식물 쓰레기들은 처리조(212')로 수거된 후 건조로(300)로 이송되며, 제3버켓엘리베이터(274)로 배출된 무거운 비중의 이물질들은 처리조(214')로 수거된 후 자력선별되어 자원재활용이 가능한 철 등은 회수하여 재활용하고 그 외의 것들은 폐기처분하게 된다.

한편, 상기 건조로(300)로 이송된 순수 음식물 쓰레기들은 건조용 이송컨베이어(310)를 타고 이동되면서 건조된 후 분쇄기(330)로 최종 분쇄되어 퇴비화, 사료화 등의 방식으로 재활용되게 된다.

이와 같이, 기존처럼 미리 이물질이 분리되어 있어야만 자원재활용이 가능했던 여타의 음식물 쓰레기 처리장치와 달리 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 처리장치는 이물질이 혼입된 상태 그대로 투입하여도 자동적으로 이물질들을 분리하면서 자원재활용이 가능한 것들만 분리 처리할 수 있게 되어 그 효용성이 극대화된다.

도 1은 본 발명에 따른 처리장치의 전체 구성을 예시적으로 보인 모식도,

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 처리장치를 구성하는 파쇄조의 예시도,

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 처리장치를 구성하는 분리조의 예시도,

도 6은 본 발명에 따른 처리장치를 구성하는 건조로의 예시도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....파쇄조 200....분리조

250....제1걸림판 252....제2걸림판

260....제1배출컨베이어 262....제2배출컨베이어

264....제3배출컨베이어 270....제1버켓엘리베이터

272....제2버켓엘리베이터 274....제3버켓엘리베이터

300....건조로

Claims (7)

1. 이물질이 포함된 음식물 쓰레기를 수납하는 호퍼, 호퍼의 하측에 상하로 순차 설치되고 각각 회전구동되는 파쇄칼날 및 칼날형 해머를 포함하는 파쇄조와;

   상기 파쇄조로부터 수거된 음식물 쓰레기를 비중차로 분리하도록 채워진 물을 회전유동시키는 교반날개, 상하로 간격을 두고 각각 중심에서 내벽면을 향해 설치되며 비중차에 의해 분리된 이물질들을 걸러주는 제1,2걸림판, 제1,2걸림판 직하방과 바닥면에 구비되고 벽면을 관통하여 노출된 부위가 밀봉된 채 설치된 제1,2,3배출컨베이어, 제1,2,3배출컨베이어와 각각 밀봉된 상태로 연통되고 수직설치된 제1,2,3버켓엘리베이터를 포함하는 분리조와;

   상기 분리조의 제2버켓엘리베이터로부터 수거된 순수 음식물 쓰레기만을 수납받아 상하방향으로 다단 이동시키는 건조용 이송컨베이어, 건조용 이송컨베이어들 사이에 설치된 히터를 포함하는 건조로로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 파쇄조의 호퍼에는 작동실린더에 의해 움직이면서 호퍼내 수납된 음식물 쓰레기를 평탄화시키는 밀대가 더 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치.
3. 청구항 1에 있어서;

   상기 파쇄조의 파쇄칼날은 호퍼 하측의 제1파쇄케이스 내에 설치된 파쇄축의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 다수 설치되며;

   상기 칼날형 해머는 제1파쇄케이스 하측의 제2파쇄케이스 내에 설치된 해머축의 외표면에 반경방향으로 유동성을 갖도록 다수개가 링크되고, 링크된 다수개가 1세트를 이루어 해머축의 길이방향으로 일정간격을 두고 다수 세트가 설치되며;

   상기 제2파쇄케이스의 하측에는 다수개의 구멍이 타공된 타공망이 구비된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치.
4. 청구항 3에 있어서;

   상기 해머축의 일단에는 송풍팬이 고정되고, 상기 송풍팬 대향측 제2파쇄케이스 상단에는 외부로 연장된 1차 이물배출구가 설치되며, 상기 제2파쇄케이스의 내주면에는 상기 칼날형 해머와 미세간극을 둔 다수의 칼날형 돌기가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치.
5. 청구항 1에 있어서;

   상기 분리조의 바닥면 중앙부에는 물공급관과 물배출관이 간섭되지 않게 설치되며, 분리조의 외측면에는 상하방향으로 다수의 물분배관이 설치되고, 분리조의 최상단에는 오버플로우관이 더 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치.
6. 청구항 1에 있어서;

   상기 분리조에 설치된 교반날개는 상하로 간격을 두고 2개가 한쌍을 이루어 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치.
7. 청구항 1에 있어서;

   상기 건조로에 설치된 건조용 이송컨베이어중 최하단에 설치된 건조용 이송컨베이어의 일단 직하방에는 분쇄기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 대량 자동 처리장치.

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