KR101193052B1

KR101193052B1 - 음식쓰레기 처리시스템

Info

Publication number: KR101193052B1
Application number: KR1020120101321A
Authority: KR
Inventors: 한인태; 김현식
Original assignee: 한인태; 주식회사 오투
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2012-10-22

Abstract

본 발명은 미생물에 의해 음식쓰레기가 발효되는 과정에서 부족한 산소를 공급하여 음식쓰레기에서 발생되는 악취를 제거할 수 있는 음식쓰레기 처리시스템에 관한 것이다.
본 발명의 음식쓰레기 처리시스템의 특징은 미생물 처리장치를 포함하는 음식쓰레기 처리시스템에 있어서, 미생물 처리장치는 음식쓰레기가 적재되는 바닥(110)과, 바닥(110)에 형성되는 다수의 배수홈(130)으로 이루어진 미생물발효조(100); 혼합장치(200)에서 미생물발효조(100)로 공급된 음식쓰레기와 생석회를 교반하는 교반기(300); 미생물발효조(100)의 음식쓰레기에 공기를 공급하는 공기공급부(400); 미생물발효조(100)에 적재된 음식쓰레기의 산소농도를 측정하는 산소감지기(500); 미생물발효조(100)의 배수홈(130)에 배관되어서 음식쓰레기에 산소를 공급하는 산소공급부(600); 및 공기공급부(400)를 제어하는 상태에서 산소감지기(500)의 산소농도를 제공받아 산소농도가 기준값 이하이면 산소공급관(610)으로 산소를 공급하도록 산소공급부(600)를 제어하는 컨트롤러(800);를 포함한다.

Description

음식쓰레기 처리시스템{FOOD WASTE TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 미생물에 의해 음식쓰레기가 발효되는 과정에서 부족한 산소를 공급하여 음식쓰레기에서 발생되는 악취를 제거할 수 있는 음식쓰레기 처리시스템에 관한 것이다.

현대사회는 소득증대와 생활향상에 따라 풍요로운 물질생활을 영위하면서 더불어 이에 따른 생활쓰레기도 비례하여 대량 발생 배출되고 있는데 이러한 생활쓰레기는 환경오염에 심각한 영향을 주고 있다.

특히, 음식물쓰레기는 대부분 유기물질로서 부패성이 매우 강한데 우리의 식생활 문화의 특성상 많은 량의 음식물쓰레기가 물과 함께 섞여서 다량 발생하는 특성에 따라 환경오염, 특히 지하수오염의 주요인이 되고 있다.

이러한 가정이나 음식점 등에서 배출되는 음식물쓰레기는 다량의 물기를 포함하고 있어서 장시간 동안 방치할 경우에는 부패가 쉽게 진행될 뿐만 아니라, 쓰레기가 부패하는 과정에서 다량의 악취와 폐수가 발생되어 이를 그대로 배출하는 경우 수질환경을 훼손하며 소각하는 경우 다이옥신의 발생에 따른 대기오염의 문제가 심각하다.

이와 같이, 현대에는 생활환경의 변화로 다량의 물질을 소비하면서 이에 따른 쓰레기의 발생이 폭증하고 있으며, 농촌에서도 화학비료와 같은 무기농법으로 인하여 농민들의 퇴비사용이 감소되면서 토양은 점차 척박해지고, 점점 증가되고 있는 유해한 화학물질이 포함된 쓰레기가 범람하고 있다.

따라서, 음식물쓰레기처리를 각 가정이나 식당 등에서 처리가 사실상 불가능하므로 매립에 의하여 처리되고 있는 실정이다.

그런데 당국에서는 우선 매립량을 줄이기 위한 감량화에 치중하는 정책으로 일관해 오면서 음식물 찌꺼기 수거요령을 살펴보면 물을 빼내기 위해 채반을 받쳐 액체는 하수구로 마구 흘려보내도록 함으로써 하천의 수질오염을 가증시키는 우를 범하고 있으며, 건더기 고체쓰레기는 대부분 비닐봉지에 담아 일반 쓰레기와 같이 버리던 것을 근래 들어 별도의 분리수거가 행해지고 있는 실정이다.

이와 같은 우리의 음식쓰레기 처리가 외국에 비해 어렵게 된 요인은 세계에서도 독특한 우리의 식생활 문화로 인해 식단이 수많은 탕종류와 국물 위주로 구성되어 생쓰레기의 수분함량이 83% 정도로 외국 생쓰레기의 수분함량 60%와는 상당한 차이가 있기 때문이다.

즉, 우리의 실정에 적합한 분리방법 및 장치를 통해 액체와 고체를 동시에 완벽하게 처리하여 양질의 가축사료와 안전한 비료를 생산할 수 있도록 할 필요가 있었다.

따라서, 음식물쓰레기를 파쇄하고 파쇄된 음식물쓰레기를 탈수기를 통하여 탈수작업을 수행한 건더기는 염분을 절감시킬 수 있는 생석회나 톱밥 등을 혼합하여 일정기간동안 발효시켜서 퇴비를 생산할 수 있다.

그러나, 전술한 바와 같이 탈수된 음식물쓰레기에 생석회나 톱밥 등을 혼합하여 적재된 상태에서 미생물이 증식되어 발효되어 퇴비가 생산되는데, 발효되는 과정에서 산소량이 부족하여 음식물쓰레기에서 악취가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 미생물에 의해 음식쓰레기가 발효되는 과정에서 부족한 산소를 공급하여 음식쓰레기에서 발생되는 악취를 제거할 수 있는 음식쓰레기 처리시스템을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 음식쓰레기 처리시스템은, 미생물 처리장치를 포함하는 음식쓰레기 처리시스템에 있어서, 미생물 처리장치는 음식쓰레기가 적재되는 바닥(110)과, 바닥(110)의 외주면에 형성되는 외벽(120) 및 바닥(110)에 적재된 음식쓰레기의 침출수가 배수되도록 바닥(110)에 형성되는 다수의 배수홈(130)으로 이루어진 미생물발효조(100); 미생물발효조(100)에 적재된 음식쓰레기와 생석회를 교반하는 교반기(300); 미생물발효조(100)의 배수홈(130)에 배관되어서 음식쓰레기에 공기를 공급하도록, 외주면에 일정간격으로 이격되면서 관통되게 공기공급홀(411)이 형성된 다수의 공기공급관(410) 및 공기공급관(410)들에 공기를 분배하여서 공급하는 공기분배관(420) 및 분배관(420)에 공기를 공급하는 공기공급기(430)로 이루어진 공기공급부(400); 미생물발효조(100)에 적재된 음식쓰레기의 산소농도를 측정하는 산소감지기(500); 미생물발효조(100)의 배수홈(130)에 배관되어서 음식쓰레기에 산소를 공급하도록, 외주면에 일정간격으로 이격되면서 관통되게 산소공급홀(611)이 형성된 다수의 산소공급관(610)과, 산소공급관(610)들에 산소를 분배하여서 공급하는 산소분배관(620)과, 산소분배관(620)에 일정간격으로 이격되면서 산소공급관(610)들의 사이에 위치되어 산소를 공급하거나 중단하는 다수의 산소밸브(630) 및 산소분배관(620)에 연결되어 산소를 공급하는 산소탱크(640)로 이루어진 산소공급부(600); 및 공기공급부(400)를 제어하는 상태에서 산소감지기(500)의 산소농도를 제공받아 산소농도가 기준값 이하이면 산소공급관(610)으로 산소를 공급하도록 산소공급부(600)를 제어하는 컨트롤러(800);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 배수홈(130)에는 내부 양측면에 받침턱(131)이 각기 형성되고, 음식쓰레기에서 발생되는 침출수가 투과되도록 다수의 타공홀(141)이 형성되면서 판재형태로 형성되는 하부타공판(140)이 받침턱(131)에 걸려서 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 바람직하게, 산소공급관(610)과 공기공급관(410)을 상하로 이격시키는 장방형의 몸체(151)와, 몸체(151)의 상부 및 하부에 서로 대칭되게 형성되어 산소공급관(610)의 하부 외주면과 공기공급관(410)의 상부 외주면에 각기 지지되는 오목홈(152)으로 이루어진 받침목(150)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 바람직하게, 음식쓰레기가 걸려지면서 음식쓰레기의 침출수가 통과되도록 다수의 타공홀(161)이 형성되고, 배수홈(130)의 상부 테두리의 내측에 걸리도록 하부에서 양측에 걸림턱(162)이 형성된 상부타공판(160)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 바람직하게, 산소공급관(610)을 커버하도록 상부로 볼록한 원호형태로 형성되면서 중앙에 관통홀(171)이 형성된 커버부재(170)가 볼트(180)와 너트(190)에 의해 상부타공판(160)의 하부에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 바람직하게, 미생물발효조(100)에 음식쓰레기와 생석회를 혼합하여서 제공하는 혼합장치(200);를 더 포함하며, 혼합장치(200)는 상부 일측에 음식쓰레기가 투입되는 제1투입홀(211)이 형성되고, 제1투입홀(211)과 이격되면서 생석회가 투입되는 제2투입홀(212)이 형성되며, 음식쓰레기와 생석회가 혼합되는 혼합공간(213)이 형성되고, 혼합공간(213)에서 혼합된 음식쓰레기와 생석회가 배출되는 배출구(214)가 형성되는 원통형태의 혼합케이스(210)와, 케이스(210)의 양측에 스크류축(221)의 양단이 혼합공회전가능하게 설치되고, 투입된 음식쓰레기와 생석회를 이동시키도록 스크류축(221)의 외주면에 스크류날개(222)가 나선형으로 형성되는 스크류(220) 및 스크류(220)를 회전시키는 구동부재(230)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 스크류(220)는 제1투입홀(211)의 하부에 위치되는 스크류축(221)의 직경(D1)이 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류축(221)의 직경(D2)보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 스크류(220)는 제1투입홀(211)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)의 피치간격(L1)이 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)의 피치간격(L2)보다 좁게 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 스크류(220)는 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)가 일정간격으로 절개되고, 절개된 부분의 스크류축(221)에 교반봉(223)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 바람직하게, 미생물발효조(100)에 저장된 음식쓰레기에서 발생된 악취를 저감시키도록 음식쓰레기에 악취저감제를 공급하는 악취저감제공급부(700);를 더 포함하며, 악취저감제공급부(700)는 미생물발효조(100)에 저장된 음식쓰레기에 악취저감제를 분사하는 다수의 악취저감제분사노즐(710)과, 악취저감제분사노즐(710)들에 각기 연결되어 악취저감제를 분배하여 제공하는 악취저감제호스(720)와, 악취저감제호스(720)에 외부에서 제공되는 악취저감제를 공급하는 악취저감제펌프(730)로 이루어지고, 컨트롤러(800)는 산소감지기(500)의 산소농도를 제공받아 산소농도가 기준값 이하이면 악취저감제가 악취저감제분사노즐(710)을 통해 분사되도록 악취저감제펌프(730)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 컨트롤러(800)는 산소감지기(500)에서 측정된 산소농도에 대한 측정값을 인식하는 산소농도신호인식부(810)와, 산소농도신호인식부(810)에서 인식된 측정값과 비교되며 서로 다른 제1기준값과 제2기준값을 설정하는 기준값설정부(820)와, 기준값설정부(820)의 제1기준값과 제2기준값을 측정값과 각기 비교하는 비교부(830) 및 비교부(830)에서 비교되는 측정값이 제1기준값보다 낮으면 산소밸브(630)가 개방되도록 밸브개방신호를 발신하고, 비교부(830)에서 비교되는 측정값이 제1기준값과 제2기준값 모두보다 낮으면 밸브개방신호와 악취저감제펌프(730)를 작동시키는 펌프작동신호를 동시에 발신하는 산소/악취작동부(840)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 미생물에 의해 음식쓰레기가 발효되는 과정에서 부족한 산소를 공급하여 음식쓰레기에서 발생되는 악취를 제거할 수 있어서, 음식쓰레기에서 발생되는 악취를 저감하면서 음식쓰레기의 발효가 촉진됨에 따라 음식쓰레기의 퇴비화가 빠르게 진행될 수 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 혼합장치의 실시예들을 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 적용되는 미생물발효조를 보인 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 미생물발효조의 내부를 보인 단면도.
도 4는 도 1에 도시된 미생물발효조의 배수홈을 자세히 보인 부분 단면도.
도 5는 도 3의 사시도.
도 6은 본 발명에 적용되는 공기공급부를 개략적으로 보인 평면도.
도 7은 본 발명에 적용되는 산소공급부를 개략적으로 보인 평면도.
도 8은 본 발명의 미생물발효조에 공기공급부와 산소공급부가 설치되어 공기와 산소가 분사되는 상태를 보인 평면도.
도 9는 본 발명에 적용되는 컨트롤러가 공기공급부, 산소감지기, 산소공급부, 악취저감제공급부에 전기적으로 연결된 상태를 개략적으로 보인 블록도.
도 10은 도 9에 도시된 컨트롤러의 내부구성을 개략적으로 보인 블록도.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.

본 발명의 음식쓰레기 처리시스템은 혼합장치(200) 및 미생물발효장치를 포함한다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 혼합장치(200)는 음식쓰레기와 생석회를 혼합하여서 미생물발효장치에 공급하기 위한 것으로, 상부 일측에 음식쓰레기가 투입되는 제1투입홀(211)이 형성되고, 제1투입홀(211)과 이격되면서 생석회가 투입되는 제2투입홀(212)이 형성되며, 음식쓰레기와 생석회가 혼합되는 혼합공간(213)이 형성되고, 혼합공간(213)에서 혼합된 음식쓰레기와 생석회가 배출되는 배출구(214)이 형성되는 원통형태의 혼합케이스(210)와, 케이스(210)의 양측에 스크류축(221)의 양단이 혼합공회전가능하게 설치되고, 투입된 음식쓰레기와 생석회를 이동시키도록 스크류축(221)의 외주면에 스크류날개(222)가 나선형으로 형성되는 스크류(220) 및 스크류(220)를 회전시키는 구동부재(230)로 이루어진다. 따라서, 제1투입홀(211)로 투입되는 음식쓰레기와 제2투입홀(212)로 투입되는 생석회가 구동부재(230)에 의해 회전되는 스크류(220)에 의해 혼합되어서 배출구(214)을 통해 외부로 배출된다. 이때, 생석회는 톱밥과 함께 투입될 수도 있다. 그리고, 배출구(214)에는 음식쓰레기와 생석회를 미생물발효조(100)까지 안내하기 위한 이송컨베이어가 마련될 수 있다.

여기서, 스크류(220)는 제1투입홀(211)의 하부에 위치되는 스크류축(221)의 직경(D1)이 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류축(221)의 직경(D2)보다 큰 것이 바람직하다. 즉, 스크류축(221)의 직경(D1)에 의해 제1투입홀(211)의 하부에 위치되는 혼합공간(213)은 스크류축(221)의 직경(D2)에 의해 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 혼합공간(213)보다 작은 부피로 된다.

따라서, 제1투입홀(211)로 투입되는 음식쓰레기가 혼합케이스(210)의 혼합공간(213)에 가득 채워진 상태로 회전되는 스크류(220)에 의해 이동되면서 제2투입홀(212)의 하부를 이동하면, 상대적으로 확장된 혼합공간(213)으로 이동되므로 제2투입홀(212)로 생석회가 추가로 투입되어 전체적인 양과 부피가 증가되어도 음식쓰레기는 생석회와 함께 용이하게 이동될 수 있다.

이와 달리, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 스크류(220)는 제1투입홀(211)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)의 피치간격(L1)이 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)의 피치간격(L2)보다 좁게 형성될 수 있다. 따라서, 제1투입홀(211)로 투입되는 음식쓰레기는 상대적으로 좁은 피치간격(L1)으로 형성된 스크류날개(222)의 사이에 가득 채워져서 이동면서, 상대적으로 넓은 피치간격(L2)으로 형성된 스크류날개(222)의 사이에 위치되는 경우, 혼합공간(213)에서 여유공간이 발생되므로, 제2투입홀(212)로 추가 투입되는 생석회와 함께 이동될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 스크류(220)는 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)가 일정간격으로 절개되고, 절개된 부분의 스크류축(221)에 교반봉(223)이 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 스크류(220)는 스크류날개(222)가 제2투입홀(212)의 폭만큼 또는 1피치~3피치만큼 절개되어 제거되어 제거된 만큼의 일정공간이 형성되고, 스크류축(221)에 형성된 일정공간에 교반봉(223)이 형성된다. 이때, 교반봉(223)은 일단이 스크류축(221)에 고정된 상태에서 타단이 혼합케이스(210)의 내주면에 근접되는 길이로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 교반봉(223)은 다수개로 구성되어 스크류축(221)의 외주면에 일정간격으로 이격되면서 형성될 수 있다.

따라서, 제1투입홀(211)로 투입되어서 스크류(220)에 의해 이동되는 음식쓰레기와 제2투입홀(212)로 투입되는 생석회는 회전되는 교반봉(223)에 의해 교반되어서 고르게 혼합될 수 있다. 특히, 다수의 교반봉(223)은 스크류축(221)이 1회전되는 동안 음식쓰레기와 생석회를 다수번 교반하므로 음식쓰레기와 생석회가 더욱 용이하게 혼합될 수 있다.

또한, 구동부재(230)는 회전력을 발생시키는 모터(231)와, 모터(231)에 축결합되는 구동피니언(232)과, 구동피니언(232)과 대응되도록 스크류축(221)의 일단에 고정되는 피동피니언(233) 및 구동피니언(232)과 피동피니언(233)에 개재되는 체인(234)으로 구성될 수 있다. 즉, 모터(231)의 회전력에 의해 체인(234)이 회전됨에 따라 구동피니언(232)과 피동피니언(233)이 회전되므로 스크류축(221)이 회전될 수 있다. 여기서, 체인(234)을 길게 하는 경우 모터(231)와 스크류축(221)에서 이격시켜서 혼합케이스(210)에 설치할 수 있다. 이와 달리, 구동피니언(232)과 피동피니언(233)은 체인(234)을 배제한 상태로 서로 직접 교합될 수도 있다. 즉, 구동피니언(232)이 회전되는 경우 교합된 피동피니언(233)이 회전되므로 스크류축(221)이 회전될 수 있다. 이와 또 달리, 모터(231)가 스크류축(221)의 일단에 직접 연결될 수도 있다. 즉, 모터(231)의 회전력에 의해 스크류축(221)가 회전될 수 있다.

미생물발효장치는 미생물발효조(100), 교반기(300), 공기공급부(400), 산소감지기(500), 산소공급부(600) 및 컨트롤러(800)를 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 미생물발효조(100)는 음식쓰레기가 적재되는 바닥(110)과, 바닥(110)의 외주면에 형성되는 외벽(120) 및 바닥(110)에 적재된 음식쓰레기의 침출수가 배수되도록 바닥(110)에 형성되는 다수의 배수홈(130)으로 이루어진다.

또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 여기서, 배수홈(130)에는 내부 양측면에 받침턱(131)이 각기 형성된다. 이러한, 받침턱(131)에는 음식쓰레가 걸러지면서 음식쓰레기에서 발생되는 침출수가 투과되도록 판재형태로 형성되면서 다수의 타공홀(141)이 형성된 하부타공판(140)이 걸려서 고정된다. 따라서, 침출수가 하부타공판(140)에 투과되어서 배수홈(130)을 따라 미생물발효조(100)의 외부로 배수될 수 있다. 그리고, 하부타공판(140)에는 후술되는 공기공급관(410)이 안착되어서 배관된다. 따라서, 하부타공판(140)은 받침턱(131)에 걸린 상태로 배수홈(130)의 하부로 흐르는 침출수와 공기공급관(410)을 이격시켜서, 침출수가 흐르는 공간을 확보하면서 공기공급관(410)이 침출수에 잠기는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 공기공급관(410)의 상부에는 산소공급관(610)이 안착되어서 공기공급관(410)과 나란히 배수홈(130)에 배관될 수 있다. 따라서, 산소공급관(610)은 공기공급관(410)과 동시에 음식쓰레기에 산소를 공급할 수 있다. 또한, 산소공급관(610)은 받침목(150)을 통해 공기공급관(410)의 상부에 안착될 수 있다. 이러한, 받침목(150)은 배수홈(130)의 내측면에 양단이 지지되면서 산소공급관(610)과 공기공급관(410)을 상하로 이격시키는 장방형의 몸체(151)와, 몸체(151)의 상부 및 하부에 서로 대칭되게 형성되어 산소공급관(610)의 하부 외주면과 공기공급관(410)의 상부 외주면에 각기 지지되는 오목홈(152)으로 이루어진다. 따라서, 공기공급관(410)과 산소공급관(610)이 받침목(150)에 의해 이격되므로, 후술되는 공기공급관(410)의 공기공급홀(411)과 산소공급관(610)의 산소공급홀(611)에서 각각의 공기와 산소가 분사되어 음식쓰레기에 용이하게 공급될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 전술한 공기공급관(410)과 산소공급관(610)이 배수홈(130)에 상하로 적층된 상태로 배관되어서 미생물발효조(10)의 음식쓰레기에 공기와 산소를 고르게 공급할 수 있다.

또한, 배수홈(130)의 상부에는 음식쓰레기가 걸려지면서 음식쓰레기의 침출수만 통과되는 상부타공판(160)이 설치된다. 이러한, 상부타공판(160)은 다수의 타공홀(161)이 형성되면서 판재형태로 형성되고, 배수홈(130) 테두리의 내측에 걸리도록 하부에서 양측에 걸림턱(162)이 형성된다. 따라서, 바닥(110)에 적재된 음식쓰레기의 침출수가 상부타공판(160)을 통과하여서 배수홈(130)으로 배수될 수 있다.

전술한 상부타공판(160)의 하부에는 볼트(180)와 너트(190)에 의해 산소공급관(610)을 커버하는 커버부재(170)가 고정된다. 이러한, 커버부재(170)는 단면이 상부로 볼록한 원호형태로 형성되면서 중앙에 관통홀(171)이 형성된다. 따라서, 볼트(180)가 상부타공판(160)의 타공홀(161)에 상부에서 하부로 삽입되면서 커버부재(170)의 관통홀(171)에 삽입된 상태에서, 너트(190)가 커버부재(170)의 중앙하부에 위치되어서 볼트(180)에 나사결합 되면, 커버부재(170)가 상부타공판(160)의 하부에 고정될 수 있다. 즉, 상부타공판(160)을 통과하는 음식쓰레기의 침출수가 커버부재(170)의 상부면을 타고 흘러서 산소공급관(610)의 외측으로 낙하되므로, 커버부재(170)는 음식쓰레기의 침출수를 산소공급관(610)의 외측으로 안내하여 음식쓰레기의 침출수가 산소공급관(610)의 산소공급홀(611)으로 침투되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 산소공급관(610)은 음식쓰레기의 침출수가 낙하되는 중에도 산소를 원활하게 공급할 수 있다. 여기서, 볼트(180)에 나사결합 되는 너트(190)의 조임정도를 조절하여 커버부재(170)가 상부타공판(160)의 저면에서 이격되면서 산소공급관(610)의 상면에서 이격되도록 할 수 있다. 따라서, 커버부재(170)가 상부타공판(160)에서 이격되므로 음식쓰레기의 침출수가 상부타공판(160)을 용이하게 통과할 수 있고, 커버부재(170)가 산소공급관(610)과 이격되므로 산소공급홀(611)에서 분사되는 산소가 커버부재(170)와 산소공급관(610)의 사이로 공급되어서 음식쓰레기에 제공될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 교반기(300)는 서로 마주되는 외벽(120)의 내주면에 수평으로 설치되는 전후가이드레일(310)과, 전후가이드레일(310)을 따라 각기 전후방향으로 이동되는 전후가이드부재(320)와, 전후가이드부재(320)들에 양단이 고정되는 좌우가이드레일(330)과, 좌우가이드레일(330)을 따라 이동되는 좌우방향으로 이동되는 좌우가이드부재(340)과, 좌우가이드부재(340)에 고정되어 회전력을 제공하는 모터(350)와, 모터(350)의 회전력을 증가하거나 감소시켜서 전달하는 기어박스(360) 및 모터(350)의 회전력에 의해 회전되어서 미생물발효조(100)에 적재된 음식쓰레기를 교반하는 교반날개(370)으로 이루어진다. 여기서, 전후가이드레일(310)과 전후가이드부재(320) 및 좌우가이드레일(330)과 좌우가이드부재(340)는 리니어모터로 구성될 수 있다.

따라서, 전후가이드부재(320)는 전후가이드레일(310)을 따라 미생물발효조(100)에서 전후방향으로 왕복이동하고, 좌우가이드부재(340)는 좌우가이드레일(330)을 따라 미생물발효조(100)에서 좌우방향으로 왕복이동 할 수 있다. 즉, 교반날개(370)는 기어박스(360)에 연결된 상태로 미생물발효조(100)에서 전후좌우방향으로 왕복이동하면서 모터(350)의 회전력에 의해 회전되어서 미생물발효조(100)에 적재된 음식쓰레기를 고르게 교반할 수 있다. 이에 의해, 교반되는 음식쓰레기는 신선한 외부공기와 자주 접촉되어서 미생물의 증식이 용이하게 이루어지게 되어 퇴비화가 촉진될 수 있다.

도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 공기공급부(400)는 미생물발효조(100)의 배수홈(130)에 배관되어서 음식쓰레기에 공기를 공급하는 다수의 공기공급관(410)과, 공기공급관(410)들에 공기를 분배하여서 공급하는 공기분배관(420) 및 분배관(420)에 공기를 공급하는 공기공급기(430)로 이루어진다. 여기서, 공기공급관(410)은 도 6에 확대 도시된 바와 같이 외주면에 일정간격으로 이격되면서 관통되게 공기공급홀(411)이 형성된다.

도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이 산소감지기(500)는 미생물발효조(100)에 적재된 음식쓰레기의 산소농도를 측정한다. 즉, 산소감지기(500)는 음식쓰레기의 산소농도를 측정하여 측정된 산소농도에 대한 산소농도신호를 컨트롤러(800)에 발신한다.

도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이 산소공급부(600)는 미생물발효조(100)의 배수홈(130)에 배관되어서 음식쓰레기에 산소를 공급하는 다수의 산소공급관(610)과, 산소공급관(610)들에 산소를 분배하여서 공급하는 산소분배관(620)과, 산소분배관(620)에 일정간격으로 이격되면서 산소공급관(610)들의 사이에 위치되어 산소를 공급하거나 중단하는 다수의 산소밸브(630) 및 산소분배관(620)에 연결되어 산소를 공급하는 산소탱크(640)로 이루어진다. 여기서, 산소공급관(610)은 도 7에 확대 도시된 바와 같이 외주면에 일정간격으로 이격되면서 관통되게 산소공급홀(611)이 형성된다. 그리고, 산소공급관(610)은 공기공급관(410)에 근접된 상태로 배수홈(130)에 배관된다. 또한, 다수의 산소밸브(630)는 전자식밸브로 구성되어 컨트롤러(800)에 의해 각기 제어되어서 산소공급관(610)을 개방하거나 폐쇄할 수 있다. 따라서, 미생물발효조(100)에서 발효되는 음식쓰레기의 양이 적어서 미생물발효조(100)의 전체면적을 사용하지 못하는 경우, 산소밸브(630)들이 컨트롤러(800)에 의해 선택적으로 제어되어서 선택된 산소공급관(610)들에서만 산소가 공급될 수 있다. 즉, 적은 양의 음식쓰레기가 미생물발효조(100)의 한정된 공간에서만 발효될 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이 컨트롤러(800)는 공기공급부(400)를 제어하는 상태에서 산소감지기(500)의 산소농도를 제공받아 산소농도가 기준값 이하이면 산소공급관(610)으로 산소를 공급하도록 산소공급부(600)를 제어한다.

따라서, 미생물발효조(100)에 저장된 음식쓰레기에 공기공급부(400)에 의해 공기가 공급되므로 미생물이 음식쓰레기를 발효시킬 수 있다. 이때, 미생물에 의해 발효되는 음식쓰레기에서 산소가 부족하게 되는 경우, 컨트롤러(800)가 산소감지기(500)를 통해 측정된 산소농도가 기준값 이하라고 판단하면, 산소공급부(600)를 제어하여 음식쓰레기에 산소가 공급되게 한다. 즉, 부족한 산소가 미생물에 제공되므로 음식쓰레기의 퇴비화가 촉진될 수 있다.

또한, 본 발명은 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이, 미생물발효조(100)에 저장된 음식쓰레기에서 발생된 악취를 저감시키도록 음식쓰레기에 악취저감제를 공급하는 악취저감제공급부(700)를 더 포함한다. 이러한, 악취저감제공급부(700)는 미생물발효조(100)에 저장된 음식쓰레기에 악취저감제를 분사하는 다수의 악취저감제분사노즐(710)과, 악취저감제분사노즐(710)들에 각기 연결되어 악취저감제를 분배하여 제공하는 악취저감제호스(720)와, 악취저감제호스(720)에 외부에서 제공되는 악취저감제를 공급하는 악취저감제펌프(730)로 이루어진다. 여기서, 악취저감제는 암모니아 및 암모니아이온을 저감시킬 수 있는 이산화염소로 구성될 수 있다. 그리고, 악취저감제분사노즐(710)들은 악취저감제를 음식쓰레기에 고르게 분사하도록 천정에 등간격으로 이격되게 설치될 수 있다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 컨트롤러(800)는 공기공급부(400)의 공기공급기(430)를 제어하는 상태에서 산소감지기(500)의 산소농도신호의 감지에 따라, 산소공급부(600)의 산소밸브(630)를 제어하거나 산소밸브(630)를 제어함과 동시에 악취저감제공급부(700)의 악취저감제펌프(730)를 제어한다. 여기서, 컨트롤러(800)는 프로그래밍 가능한 IC칩과 주변 전자부품이 실장되는 PCB를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한, 컨트롤러(800)는 산소감지기(500)에서 측정된 산소농도에 대한 측정값을 인식하는 산소농도신호인식부(810)와, 산소농도신호인식부(810)에서 인식된 측정값과 비교되며 서로 다른 제1기준값과 제2기준값을 설정하는 기준값설정부(820)와, 기준값설정부(820)의 제1기준값과 제2기준값을 측정값과 각기 비교하는 비교부(830) 및 비교부(830)에서 비교되는 측정값이 제1기준값보다 낮으면 산소밸브(630)가 개방되도록 밸브개방신호를 발신하고, 비교부(830)에서 비교되는 측정값이 제1기준값과 제2기준값 모두보다 낮으면 밸브개방신호와 악취저감제펌프(730)를 작동시키는 펌프작동신호를 동시에 발신하는 산소/악취작동부(840)로 이루어진다. 여기서, 제1기준값은 제2기준값보다 높은 기준값으로 설정되는 것이 바람직하다.

따라서, 컨트롤러(800)는 측정값이 제1기준값보다 낮으면 음식쓰레기 중에 산소가 약간 필요한 것으로 판단하여 산소밸브(630)가 개방되도록 밸브개방신호만 발신하여 음식쓰레기에 산소만 공급되게 하고, 측정값이 제1기준값보다 낮으면서 제2기준값보다 낮아지면 밸브개방신호와 함께 펌프작동신호를 발신하여 음식쓰레기에 산소와 함께 악취저감제가 공급되도록 할 수 있다. 즉, 음식쓰레기에 산소가 공급되면 미생물의 증식이 활발하여 음식쓰레기가 용이하게 발효되어서 퇴비화 될 수 있고, 음식쓰레기에 악취저감제가 공급되면 음식쓰레기에서 발생되는 암모니아가 저감될 수 있다. 이때, 전술한 교반기(300)가 작동되는 경우 음식쓰레기가 교반되므로 음식쓰레기에 악취저감제가 고르게 공급될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

먼저, 혼합장치(200)에 의해 음식쓰레기와 생석회가 혼합되면서 배출된다. 이어서, 혼합장치(200)에서 생석회가 혼합된 상태로 배출된 음식쓰레기는 미생물발효조(100)에 저장 될 수 있다. 이때, 컨트롤러(800)는 공기공급부(400)를 제어하여 저장된 음식쓰레기에 공기를 공급한다. 즉, 음식쓰레기에 포함된 미생물에 공기를 공급하므로, 미생물이 음식쓰레기를 발효시켜서 퇴비화 할 수 있다. 이때, 미생물의 활동에 의해 음식쓰레기가 퇴비화 되면서 음식쓰레기에 포함된 산소가 감소하게 되는 것을 산소감지기(500)가 감지하게 된다. 따라서, 산소감지기(500)가 음식쓰레기에 포함된 산소농도를 측정하면 컨트롤러(800)가 이를 감지하여 측정된 산소농도가 제1기준값보다 낮은 경우, 음식쓰레기에 산소를 공급되도록 산소공급부(600)를 제어한다. 즉, 음식쓰레기에 산소를 공급하게 되면 미생물에 부족한 산소가 공급되므로 미생물이 다시 활발하게 활동하게 된다. 또한, 측정된 산소농도가 제1기준값보다 낮은 상태에서 제2기준값보다 낮은 경우, 컨트롤러(800)가 산소의 부족에 따라 미생물의 활동이 저하되어 음식쓰레기의 악취가 발생되는 것으로 판단한다. 따라서, 컨트롤러(800)는 미생물의 활동을 증대시키기 위해 산소를 계속적으로 공급함과 동시에, 음식쓰레기의 악취를 저감시키기 위해 악취저감제가 분사되도록 악취저감제공급부(700)를 제어한다.

이와 같이, 본 발명은 음식쓰레기에 산소를 공급하고 악취저감제를 공급하여 미생물의 활동을 증대시키면서 악취를 저감시켜서 음식쓰레기의 퇴비화가 용이하게 이루어질 수 있으므로, 음식쓰레기를 처리하는 작업장 등에 적용되어 널리 사용될 수 있는 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고,바닥면(110) 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 미생물발효조 110 : 바닥 120 : 외벽
130 : 배수홈 131 : 받침턱 140 : 하부타공판
141 : 타공홀 150 : 받침목 151 : 몸체
152 : 오목홈 160 : 상부타공판 161 : 타공홀
162 : 걸림턱 170 : 커버부재 171 : 관통홀
180 : 볼트 190 : 너트 200 : 혼합장치
210 : 혼합케이스 211 : 제1투입홀 212 : 제1투입홀
213 : 혼합공간 214 : 배출구 220 : 스크류
221 : 스크류축 222 : 스크류날개 223 : 교반봉
230 : 구동부재 231 : 모터 232 : 구동피니언
233 : 피동피니언 234 : 체인 250 : 안내수단
300 : 교반기 310 : 전후가이드레일
320 : 전후가이드부재 330 : 좌우가이드레일
340 : 좌우가이드부재 350 : 모터
360 : 기어박스 370 : 교반날개
400 : 공기공급부 410 : 공기공급관 411 : 공기공급홀
500 : 산소감지기 600 : 산소공급부 610 : 산소공급관
611 : 산소공급홀 620 : 산소분배관 630 : 산소밸브
700 : 악취저감제공급부 710 : 악취저감제분사노즐
720 : 악취저감제호스 730 : 악취저감제펌프
800 : 컨트롤러 810 : 산소농도신호인식부
820 : 기준값설정부 830 : 비교부
840 : 산소/악취작동부

Claims

미생물 처리장치를 포함하는 음식쓰레기 처리시스템에 있어서,
미생물 처리장치는
음식쓰레기가 적재되는 바닥(110)과, 바닥(110)의 외주면에 형성되는 외벽(120) 및 바닥(110)에 적재된 음식쓰레기의 침출수가 배수되도록 바닥(110)에 형성되는 다수의 배수홈(130)으로 이루어진 미생물발효조(100);
미생물발효조(100)에 적재된 음식쓰레기와 생석회를 교반하는 교반기(300);
미생물발효조(100)의 배수홈(130)에 배관되어서 음식쓰레기에 공기를 공급하도록, 외주면에 일정간격으로 이격되면서 관통되게 공기공급홀(411)이 형성된 다수의 공기공급관(410) 및 공기공급관(410)들에 공기를 분배하여서 공급하는 공기분배관(420) 및 분배관(420)에 공기를 공급하는 공기공급기(430)로 이루어진 공기공급부(400);
미생물발효조(100)에 적재된 음식쓰레기의 산소농도를 측정하는 산소감지기(500);
미생물발효조(100)의 배수홈(130)에 배관되어서 음식쓰레기에 산소를 공급하도록, 외주면에 일정간격으로 이격되면서 관통되게 산소공급홀(611)이 형성된 다수의 산소공급관(610)과, 산소공급관(610)들에 산소를 분배하여서 공급하는 산소분배관(620)과, 산소분배관(620)에 일정간격으로 이격되면서 산소공급관(610)들의 사이에 위치되어 산소를 공급하거나 중단하는 다수의 산소밸브(630) 및 산소분배관(620)에 연결되어 산소를 공급하는 산소탱크(640)로 이루어진 산소공급부(600); 및
공기공급부(400)를 제어하는 상태에서 산소감지기(500)의 산소농도를 제공받아 산소농도가 기준값 이하이면 산소공급관(610)으로 산소를 공급하도록 산소공급부(600)를 제어하는 컨트롤러(800);를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 1에 있어서,
배수홈(130)에는 내부 양측면에 받침턱(131)이 각기 형성되고,
음식쓰레기에서 발생되는 침출수가 투과되도록 다수의 타공홀(141)이 형성되면서 판재형태로 형성되는 하부타공판(140)이 받침턱(131)에 걸려서 고정되는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 1에 있어서,
산소공급관(610)과 공기공급관(410)을 상하로 이격시키는 장방형의 몸체(151)와, 몸체(151)의 상부 및 하부에 서로 대칭되게 형성되어 산소공급관(610)의 하부 외주면과 공기공급관(410)의 상부 외주면에 각기 지지되는 오목홈(152)으로 이루어진 받침목(150)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 1에 있어서,
음식쓰레기가 걸려지면서 음식쓰레기의 침출수가 통과되도록 다수의 타공홀(161)이 형성되고, 배수홈(130)의 상부 테두리의 내측에 걸리도록 하부에서 양측에 걸림턱(162)이 형성된 상부타공판(160)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 4에 있어서,
산소공급관(610)을 커버하도록 상부로 볼록한 원호형태로 형성되면서 중앙에 관통홀(171)이 형성된 커버부재(170)가 볼트(180)와 너트(190)에 의해 상부타공판(160)의 하부에 고정되는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 1에 있어서, 미생물발효조(100)에 음식쓰레기와 생석회를 혼합하여서 제공하는 혼합장치(200);를 더 포함하며,
혼합장치(200)는 상부 일측에 음식쓰레기가 투입되는 제1투입홀(211)이 형성되고, 제1투입홀(211)과 이격되면서 생석회가 투입되는 제2투입홀(212)이 형성되며, 음식쓰레기와 생석회가 혼합되는 혼합공간(213)이 형성되고, 혼합공간(213)에서 혼합된 음식쓰레기와 생석회가 배출되는 배출구(214)가 형성되는 원통형태의 혼합케이스(210)와,
케이스(210)의 양측에 스크류축(221)의 양단이 혼합공회전가능하게 설치되고, 투입된 음식쓰레기와 생석회를 이동시키도록 스크류축(221)의 외주면에 스크류날개(222)가 나선형으로 형성되는 스크류(220) 및
스크류(220)를 회전시키는 구동부재(230)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 6에 있어서, 스크류(220)는 제1투입홀(211)의 하부에 위치되는 스크류축(221)의 직경(D1)이 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류축(221)의 직경(D2)보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 6에 있어서, 스크류(220)는 제1투입홀(211)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)의 피치간격(L1)이 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)의 피치간격(L2)보다 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 6 또는 청구항 8에 있어서, 스크류(220)는 제2투입홀(212)의 하부에 위치되는 스크류날개(222)가 일정간격으로 절개되고, 절개된 부분의 스크류축(221)에 교반봉(223)이 형성되는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 1에 있어서, 미생물발효조(100)에 저장된 음식쓰레기에서 발생된 악취를 저감시키도록 음식쓰레기에 악취저감제를 공급하는 악취저감제공급부(700);를 더 포함하며,
악취저감제공급부(700)는 미생물발효조(100)에 저장된 음식쓰레기에 악취저감제를 분사하는 다수의 악취저감제분사노즐(710)과,
악취저감제분사노즐(710)들에 각기 연결되어 악취저감제를 분배하여 제공하는 악취저감제호스(720)와,
악취저감제호스(720)에 외부에서 제공되는 악취저감제를 공급하는 악취저감제펌프(730)로 이루어지고,
컨트롤러(800)는 산소감지기(500)의 산소농도를 제공받아 산소농도가 기준값 이하이면 악취저감제가 악취저감제분사노즐(710)을 통해 분사되도록 악취저감제펌프(730)를 제어하는 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.
청구항 10에 있어서,
컨트롤러(800)는 산소감지기(500)에서 측정된 산소농도에 대한 측정값을 인식하는 산소농도신호인식부(810)와,
산소농도신호인식부(810)에서 인식된 측정값과 비교되며 서로 다른 제1기준값과 제2기준값을 설정하는 기준값설정부(820)와,
기준값설정부(820)의 제1기준값과 제2기준값을 측정값과 각기 비교하는 비교부(830) 및
비교부(830)에서 비교되는 측정값이 제1기준값보다 낮으면 산소밸브(630)가 개방되도록 밸브개방신호를 발신하고, 비교부(830)에서 비교되는 측정값이 제1기준값과 제2기준값 모두보다 낮으면 밸브개방신호와 악취저감제펌프(730)를 작동시키는 펌프작동신호를 동시에 발신하는 산소/악취작동부(840)로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 처리시스템.