KR101235234B1

KR101235234B1 - 쓰레기 분류기 및 이를 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치

Info

Publication number: KR101235234B1
Application number: KR1020110147086A
Authority: KR
Inventors: 고천일
Original assignee: 고천일
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-02-20
Also published as: US8927266B2; US20130171725A1

Abstract

본원은 쓰레기를 음식물쓰레기와 상기 음식물쓰레기 외의 이물질쓰레기로 구분하여 배출하는 쓰레기 분류기를 포함하되, 상기 쓰레기 분류기는 상기 쓰레기가 투입되는 투입구를 포함하는 투입부; 상기 투입구를 통해 투입된 쓰레기를 분쇄하는 분쇄부; 상기 분쇄부에 의해 분쇄된 쓰레기가 분리되도록 복수의 홀이 형성된 천공부, 및 배출구를 포함하는 여과챔버; 상기 분쇄된 쓰레기 중 상기 천공부를 통과한 상기 음식물쓰레기를 수용하는 음식물쓰레기 수집챔버; 및 상기 분쇄된 쓰레기 중 상기 천공부 상에 잔여하는 상기 이물질쓰레기를 상기 배출구로 이송하는 스위퍼부를 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치를 제공한다.

Description

쓰레기 분류기 및 이를 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치{GARBAGE SEPARATING APPARATUS AND FOOD GARBAGE DISPOSAL EQUIPMENT INCLUDING THE SAME}

본 발명은 음식물쓰레기와 이물질쓰레기를 분류하는 쓰레기 분류기 및 이를 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 음식물쓰레기와 같은 유기폐기물은 동/식물성 섬유질을 비롯하여 단백질, 탄수화물 및 칼슘 등이 다량으로 함유되어 있다. 이에, 유기폐기물을 분해 및 소멸시키지 않고, 그대로 매립하면, 유기폐기물로부터 발생하는 추출물이 지중으로 유입되어 토지 및 지하수 등을 오염시키게 된다.

이를 방지하기 위하여, 음식물쓰레기와 같은 유기폐기물을 분해 및 소멸 처리하는 음식물쓰레기 소멸처리장치가 요구된다.

종래의 음식물쓰레기 소멸처리장치에 관한 일 예로서, 한국공개실용신안 공개번호 제20-1994-12627호(고안의 명칭: 고속분해발효비료제조기), 한국공개실용신안 공개번호 제20-1994-12628호(고안의 명칭: 유기물발효장치), 한국공개특허 공개번호 제10-1996-4300호(발명의 명칭: 음식물쓰레기의 사료 및 비료화방법 및 플랜트), 한국공고실용신안 공고번호 제20-1995-7395호(고안의 명칭: 음식물쓰레기의 고속퇴비화장치) 및 한국공개실용신안 공개번호 제20-1994-24804호(고안의 명칭: 음식물쓰레기발효통) 등과 같이, 미생물을 이용하여, 음식물쓰레기 또는 유기물을 비료 또는 사료화함으로써 처리하는 장치를 들 수 있다.

종래의 일 예에 따른 방법 또는 장치들은 유기폐기물을 감량시키는데 다소의 효과가 있을 수 있는 반면, 분해에 많은 시간이 소요되어 능률이 낮은 문제점, 및 처리능력이 낮아서 완전히 소멸처리되지 않은 유기폐기물을 배출시켜, 유해가스로 인한 악취가 극심하게 발생하는 문제점이 있다.

또는, 종래의 음식물쓰레기 소멸처리장치에 관한 다른 예로서, 한국등록실용신안 등록번호 제20-270982호(고안의 명칭: 유기 폐기물 분해 장치), 한국공개특허 공개번호 제10-2006-19663호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸화기기) 및 한국등록특허 등록번호 제10-535699호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸장치의 교반조 구조)를 들 수 있다.

이 중, 한국등록실용신안 등록번호 제20-270982호(고안의 명칭: 유기 폐기물 분해 장치)는 베이스 프레임에 설치되고 미생물이 담긴 원통 모양의 쉘 케이스, 쉘 케이스의 중앙에 회전 가능하게 설치된 샤프트, 샤프트에 결합되어 쉘 케이스에 투입된 유기 폐기물을 교반 및 분쇄하는 아암 블레이드, 샤프트에 회전력을 제공하는 구동 모터 및 쉘 케이스 내부로 공급되는 공기를 예열하는 프리 히터를 포함하여, 미생물 및 가열된 공기를 이용해 유기 폐기물을 고속 소멸할 수 있는 유기 폐기물 분해장치를 개시한다.

한국공개특허 공개번호 제10-2006-19663호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸화기기)는, 분쇄밀, 그 하부의 교반분쇄날개 및 분사시스템을 포함하여, 투입구를 통해 처리조로 투입된 음식물쓰레기를 분쇄밀에 의해 1차 처리한 후, 교반분쇄날개에 의해 2차 처리함으로써, 분해시간을 단축할 수 있고, 처리조의 내부에 설치된 분사시스템에 의해 처리조 내부를 청소할 수 있는 음식물 쓰레기 소멸기기를 개시한다.

한국등록특허 등록번호 제10-535699호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸장치의 교반조 구조)는 배수공을 갖는 상부바닥과 배수구를 갖는 하부바닥의 이중구조로 이루어진 교반조, 교반조의 상부바닥 위에 결합 설치되고 배수공을 갖는 분리형 바닥판 및 분리형 바닥판과 상부바닥 사이에 개입된 망체, 및 교반조 내에 투입된 음식물쓰레기를 교반시키는 교반날개를 포함하여, 음식물쓰레기에서 배출된 취출수를 망체, 하부바닥 및 배수구를 통해 외부로 배수할 수 있고, 분리형 바닥판의 교환으로 교반조의 바닥부위를 용이하게 교환할 수 있는 음식물쓰레기 소멸장치의 교반조 구조를 개시한다.

그러나, 종래의 다른 예에 따른 장치들은 아날로그 방식에 의한 수동 스위치장치들에 의해 작동되므로, 조작이 불편하고, 자동 또는 수동 모드에 의한 구동을 선택할 수 없는 문제점이 있다. 그리고, 쉘케이스(교반통)의 내부에는 온수를 분사 공급시킬 수 없으므로 음식물쓰레기의 소멸처리 능력이 떨어지는 문제점이 있을 뿐만 아니라 쉘케이스(교반통)의 내부를 깨끗하게 처리할 수 없어 악취가 격하게 발생하는 문제점이 있다.

본 출원인이 선출원하여 특허받은 등록특허 제10-0808132호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸처리장치), 제10-0832785호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸처리시스템장치) 및 제10-0831380호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 소멸처리장치)에 개시된 장치는 분해에 많은 시간이 소요되어 능률이 떨어지고, 완전히 처리되지 못하고 배출된 음식물쓰레기로 인한 유해가스 및 극심한 악취가 유발되는 문제점, 아날로그방식에 의해 작동되어 조작이 불편하고, 자동 또는 수동 모드를 선택할 수 없는 문제점, 쉘케이스(교반통)의 내부에 온수를 분사 공급할 수 없어 음식물쓰레기의 소멸처리 능력이 떨어지는 문제점, 및 쉘케이스(교반통)의 내부를 깨끗하게 처리할 수 없어 악취가 격하게 발생하는 문제점을 해소하였다.

그러나, 위의 본 출원인이 특허받은 음식물쓰레기 소멸처리장치(또는, 소멸처리시스템장치)는 미생물을 이용한 생물학적 분해과정 후에 생기는 잔존물을 하수로 배출하는 데 있어서, 각 국가별로 제시된 하수의 기준량을 맞추기 힘든 문제점이 있다. 이러한 문제점으로 인해, 몇몇 나라에서 사용이 불가한 경우가 발생할 수 있으므로, 하수의 수질을 개선시키기 위한 추가적인 장치가 요구된다.

또한, 분해된 음식물을 하수로 보내는 과정에 있어서, 상당한 양의 물이 소요된다. 음식물쓰레기의 분해를 효과적으로 하기 위한 환경을 만들기 위해, 교반통 내에 물을 공급하는 수분공급 기능, 분해된 음식물을 하수로 보내기 위해 세척하는 배수기능을 수행함에 있어, 1회 사이클 당 약 4리터의 물이 사용되며, 이를 하루의 사용량으로 환산하면 약 400리터의 물이 요구될 것으로 예상될 수 있다. 이와 같이 많은 양의 물을 사용하는 점은 음식물쓰레기 소멸장치의 친환경적인 특징에 저해가 되는 요소가 되므로, 효과적인 물 사용량 관리 대책이 요구된다.

한편, 음식물쓰레기 소멸처리장치는 대체로 대형 마켓에서 유통기한이 경과한 음식물을 처리하는 데에 이용된다. 이 경우, 음식물은 포장된 상태로 상품화되는 것이 일반적이다. 이때, 포장된 음식물쓰레기를 그대로 음식물쓰레기 소멸처리장치에 투입하면, 포장폐기물(packaging waste, 본 명세서에서, '포장폐기물'은 포장에 사용된 후 버려지는 물질을 의미하며, 포장용기, 포장재 및 완충재를 포함함.)에 의한 음식물쓰레기 소멸처리장치의 고장이 유발될 수 있다.

이러한 포장폐기물뿐만 아니라, 과일의 씨앗, 육류의 뼈와 같이, 단단한 물질들은 미생물에 의해 분해 및 소멸되지 않고 음식물쓰레기 소멸장치에 그대로 잔존하여, 음식물쓰레기 소멸장치의 효율 저하 및 고장을 유발하는 문제점이 있다.

이를 방지하기 위하여, 음식물쓰레기를 음식물쓰레기 소멸처리장치에 투입하기 전에, 작업자는 수동적으로 음식물을 포장한 포장재료를 제거하는 과정, 또는 음식물쓰레기에서 단단한 물질을 제거하는 과정을 반드시 실시해야 한다. 이러한 과정은 작업자를 번거롭게 함과 동시에, 쓰레기의 처리시간을 증가시키고, 장치의 쓰레기 처리능률을 저하시키는 요인이 된다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 투입된 쓰레기를 미생물에 의해 분해 및 소멸되는 음식물쓰레기와 음식물쓰레기 외의 이물질쓰레기로 분리할 수 있는 쓰레기 분류기, 및 이를 포함하여 이물질쓰레기에 의한 고장 또는 소멸처리 효율 저하를 방지할 수 있는 음식물쓰레기 소멸처리장치를 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본원에 의하면, 쓰레기가 투입되는 투입구를 포함하는 투입부; 상기 투입구를 통해 투입된 쓰레기를 분쇄하는 분쇄부; 상기 분쇄부에 의해 분쇄된 쓰레기가 분리되도록 복수의 홀이 형성된 천공부, 및 배출구를포함하는 여과챔버; 상기 분쇄된 쓰레기 중 상기 천공부를 통과한 음식물쓰레기를 수용하는 음식물쓰레기 수집챔버; 및 상기 분쇄된 쓰레기 중 상기 천공부 상에 잔여하는 이물질쓰레기를 상기 배출구로 이송하는 스위퍼부를 포함하는 쓰레기 분류기를 제공한다.

그리고, 본원에 의하면, 쓰레기를 음식물쓰레기와 상기 음식물쓰레기 외의 이물질쓰레기로 구분하여 배출하는 쓰레기 분류기; 상기 배출된 음식물쓰레기를, 미생물을 이용한 생물학적 방식으로 분해 및 소멸하는 음식물쓰레기 소멸처리기; 및 상기 음식물쓰레기 소멸처리기에서 배출된 오수를 발효 및 분해하여, 낮아진 BOD의 정수로 정화하는 BOD 저감기를 포함하는 쓰레기 소멸처리장치를 제공한다.

여기서, 상기 쓰레기 분류기는 쓰레기가 투입되는 투입구를 포함하는 투입부; 상기 투입구를 통해 투입된 쓰레기를 분쇄하는 분쇄부; 상기 분쇄부에 의해 분쇄된 쓰레기가 분리되도록 복수의 홀이 형성된 천공부, 및 배출구를포함하는 여과챔버; 상기 분쇄된 쓰레기 중 상기 천공부를 통과한 음식물쓰레기를 수용하는 음식물쓰레기 수집챔버; 및 상기 분쇄된 쓰레기 중 상기 천공부 상에 잔여하는 이물질쓰레기를 상기 배출구로 이송하는 스위퍼부를 포함한다.

본원에 따른 쓰레기 분류기는 쓰레기를 분쇄하고 분쇄된 쓰레기에 분류용 용수를 분사하여, 음식물쓰레기와, 음식물쓰레기 외의 이물질쓰레기로 구분한다. 이러한 쓰레기 분류기를 포함한 음식물쓰레기 소멸처리장치는 포장되거나, 단단한 물질을 포함하는 상태의 쓰레기가 그대로 투입하더라도, 쓰레기 분류기에 의해 포장폐기물, 과일의 씨앗 및 육류의 뼈 등과 같은 이물질쓰레기가 분리 배출되어, 음식물쓰레기 소멸처리기로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이에, 작업자는 쓰레기에서 이물질쓰레기를 제거하는 작업을 별도로 수행하지 않고, 쓰레기를 그대로 장치에 투입하면 되므로, 작업자의 번거로움을 줄일 수 있고, 쓰레기의 처리 시간을 줄일 수 있으며, 처리 능률을 향상시킬 수 있다. 이와 동시에, 쓰레기 분류기에 의해, 쓰레기에 포함된 이물질쓰레기가 별도로 배출됨에 따라, 이물질쓰레기에 의한 음식물쓰레기 소멸처리기의 고장 발생 또는 처리능률 저하를 방지할 수 있다.

또한, 음식물쓰레기 소멸처리장치는 BOD 저감기를 포함함에 따라, 오수 배출을 방지할 수 있고, 물사용량을 줄일 수 있어, 더욱 친환경적인 장치가 될 수 있다.

도 1은 본원의 일실시예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 BOD 저감기를 나타낸 개략도이다.
도 3은 도 1의 쓰레기 분류기, 음식물쓰레기 소멸처리기 및 BOD 저감기 간의 배관도이다.
도 4는 도 1의 쓰레기분류기를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도4의 투입부 및 파쇄부 내부를 나타낸 것이다.
도 6은 도 4의 여과챔버 내부를 나타낸 것이다.
도 7은 본원의 다른 실시예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리장치를 나타낸 사시도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본원의 일실시예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리장치를 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1의 BOD 저감기를 나타낸 개략도이다. 그리고, 도 3은 도 1의 쓰레기 분류기, 음식물쓰레기 소멸처리기 및 BOD 저감기 간의 배관도이다.

도 1 에 도시한 바와 같이, 음식물쓰레기 소멸처리장치(10)는 쓰레기 이송기(100), 쓰레기 분류기(200), 음식물쓰레기 소멸처리기(300) 및 BOD 저감기(400)를 포함한다.

쓰레기 이송기(100)는 쓰레기 수거함(101)에 쓰레기가 기 설정된 양 또는 부피로 채워지면, 쓰레기 수거함(101)을 승강시키고 기울여서, 쓰레기 수거함(101) 내의 쓰레기를 쓰레기 분류기(200)로 이송한다.

이러한 쓰레기 이송기(100)는 쓰레기 분류기(200)의 일측에 수직 방향으로 세워져 장착된 한 쌍의 직선레일(110), 직선레일(110)에 나란한 직선구간으로부터 쓰레기 분류기(200) 측으로 구부러진 곡선구간을 포함한 곡선레일(120), 직선레일(110) 내측에 장착되는 승강수단(130), 승강수단(130)의 승하강 구동을 위한 동력을 전달하는 구동수단(140), 한 쌍의 직선레일(110) 사이에 장착되고 승강수단(130)에 고정되며 쓰레기 수거함(101)과 결합되는 리프트(150), 및 사용자의 수동제어를 입력받고, 입력된 수동제어, 또는 쓰레기 수거함(101)의 부피 또는 무게에 기초하여, 리프트(150)의 승하강을 제어하는 제어수단(160)을 포함한다.

이와 같은 쓰레기 이송기(100)의 일 예로는 본 출원인이 특허받은 한국등록특허 제10-0511614호(공고일: 2005.08.31)에 개시된 유기 폐기물 자동투입장치를 들 수 있다.

쓰레기 분류기(200)는 쓰레기 이송기(100)에 의해 이송된 쓰레기를 음식물쓰레기와, 음식물쓰레기 외의 이물질쓰레기로 구분하여 배출한다.

참고로, 쓰레기라 함은 미생물에 의해 분해될 수 있는 유기폐기물인 음식물쓰레기와, 이와 달리, 미생물에 의해 분해될 수 없거나 음식물쓰레기보다 단단한 물질인 이물질쓰레기로 분류될 수 있다.

즉, 쓰레기 분류기(200)는 쓰레기 이송기(100)에 의해 이송된 쓰레기를 분쇄하고, 분쇄한 쓰레기에 분류용 용수를 분사하여, 분류용 용수가 분사되는 세기를 이용하여, 비교적 무른 굳기를 갖는 물질인 음식물쓰레기를 여과시킨 후, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)로 배출한다. 반면, 음식물쓰레기보다 단단한 굳기를 갖는 물질인 이물질쓰레기는 분류용 용수의 분사에도 여과되지 않을 것이므로, 여과되지 않은 이물질쓰레기를, 음식물쓰레기와 별개로, 쓰레기 분류기(200) 외부로 배출한다.

이러한 쓰레기 분류기(200)에 대해서는 추후 더욱 상세히 설명하기로 한다.

음식물쓰레기 소멸처리기(300)는 쓰레기 분류기(200)에서 배출된 음식물쓰레기를, 미생물을 이용한 생물학적 방식으로 분해 및 소멸한다.

즉, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)는, 쓰레기 분류기(200)로부터 투입된 음식물쓰레기에 음식물쓰레기의 분해 및 건조를 위한 수분, 약품 또는 미생물 및 열을 공급하면서, 음식물쓰레기를 교반시킨다. 음식물쓰레기는 교반되면서, 작은 입자로 분쇄되어, 분해 및 건조되기가 유리해진다. 그리고, 음식물쓰레기가 약품 또는 미생물과 함께 교반 및 건조되는 동안, 음식물쓰레기의 단백질, 지질, 당, 지방산, 셀룰로오스 등의 물질은 미생물에 의해 분해되고, 암모니아 및 이산화탄소 등은 생분해성 물질에 의해 분해되며, 인 및 칼슘 등의 무기염 등은 난분해성 물질에 의해 분해된다.

이와 같은 음식물쓰레기 소멸처리기(300)의 일 예로는, 본 출원인이 특허받은 한국등록특허 등록특허 제10-0808132호, 제10-0832785호 및 제10-0831380호에 개시된 장치를 들 수 있다.

한편, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)는 음식물쓰레기에 포함되어 있는 수분, 또는 음식물쓰레기에 약품 또는 미생물과 함께 공급된 수분으로 인한 오수를 발생시킨다. 이에, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)는 오수를 BOD 저감장치(400)로 배출한다.

BOD 저감기(400)는 음식물쓰레기 소멸처리기(300)에서 배출된 오수를 발효 및 분해하여, 낮아진 BOD(Biochemical Oxygen Demand: 생화학적 산소요구량)의 정수로 정화한다.

도 2에 도시한 바와 같이, BOD 저감기(400)는 음식물쓰레기 소멸처리기(300)와 연결되도록 설치된 오수유입파이프(410)를 통해, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)로부터 유입된 오수를 일정 기간(예를 들면, 수일) 동안 저장하는 농축 산화조(420), 농축 산화조(420)로부터 유입된 오수를 활성오니와 혼합하고, 오수에 대해 유기물의 흡착과 산화분해를 진행하여 정화하는 폭기조(430), 농축 산화조(420)와 폭기조(430) 각각에 연결된 에어관(440)을 통해, 산소를 공급하는 에어펌프(441), 및 폭기조(430)에 의해 일부 정화된 오수를, 모래, 잔자갈, 자갈, 목탄 및 그래스울 등으로 이루어진 다수의 여과층에 통과시켜서 여과하는 여과필터(450)를 포함한다. 이때, 여과필터(450)는, 농축 산화조(420), 폭기조(430) 및 다수의 여과층을 거쳐 정화된 정수를 임시저장한다.

이때, BOD 저감기(400)에 의해, 오수의 BOD 레벨은 약 1000 BOD 레벨만큼 감소될 수 있다.

이와 같은 BOD 저감기(400)의 예로는 본 출원인이 이전에 출원한 한국특허출원번호 제10-2011-0119269호에 개시된 BOD 저감장치를 들 수 있다.

한편, BOD 저감기(400)에서 정화된 정수는, 쓰레기 분류기(200) 및 음식물쓰레기 소멸처리기(300) 각각과 BOD 저감기(400) 사이에 설치된 배관(미도시)을 통해, 쓰레기 분류기(200) 및 음식물쓰레기 소멸처리기(300) 각각에 공급될 수 있다.

즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)는 유입된 음식물쓰레기를 교반하는 교반통(301), 교반통(301) 내에 설치되어, 음식물쓰레기를 분해 및 소멸처리하기 위한 수분을 공급하는 수분공급용 분사노즐(310), 수분공급용 분사노즐에 공급되는 수분공급용 용수의 수압을 높이는 수분공급용 펌프(311), 상수도와 수분공급용 펌프(311) 사이에 설치되어, 수분공급용 펌프(311)를 통해 수분공급용 분사노즐(310)에 연결되고, 상수도를 이용한 수분공급용 용수의 공급을 개폐하는 상수도공급밸브(312), 미생물 또는 약품을 저장하는 미생물/약품 탱크(320)와 수분공급용 펌프(311) 사이에 설치되어 미생물/약품의 공급을 개폐하는 미생물공급밸브(321), 및 BOD 저감기(400)와 수분공급용 펌프(311) 사이에 설치되어, BOD 저감기(400)의 정수를 이용한 수분공급용 용수의 공급을 개폐하는 재사용 수분공급용 펌프(330)를 포함한다.

그리고, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)는, BOD 저감기(400)의 여과필터(450)에 저장된 정수의 양에 따라, 상수도공급밸브(312)와 재사용 수분공급용 펌프(330) 각각의 개폐를 조절하는 PLC 제어부(340)를 더 포함한다.

이로써, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)는 상수도와 BOD 저감기(400) 중 어느 하나로부터 수분공급용 용수를 공급받고, 음식물쓰레기 소멸 처리 중에 발생한 오수를 BOD 저감기(400)로 배출한다.

앞서 언급한 바와 같이, BOD 저감기(400)는 음식물쓰레기 소멸처리기(300)의 배수구(350)로부터 오수가 유입되는 농축 산화조(420), 오수를 일부 정화하는 폭기조(430), 및 일부 정화된 오수를 여과하고, 정수를 저장하는 여과필터(450)를 포함한다.

그리고, BOD 저감기(400)는 여과필터(450)의 상측과 하측에 각각 설치되는 고수위 감지센서(451)와 저수위 감지 센서(452), 여과필터(450)에 저장된 정수를 재사용하지 않고 외부로 배출하기 위한 최종배수밸브(453), 및 최종배수밸브(453)를 통해 외부로 배출되는 정수의 산/염기도를 측정하는 pH센서(454)를 더 포함할 수 있다.

이에, PLC 제어부(340)는 고수위 감지센서(451)와 저수위 감지 센서(452), 및 pH센서(454) 각각의 측정 결과에 기초하여, 여과필터(450)에 적정 범위에 해당하는 양의 정수가 저장되도록 최종배수밸브(453)의 개폐 및 재사용 수분공급용 펌프(330)의 개폐를 제어한다.

뿐만 아니라, 쓰레기 분류기(200)는 쓰레기 이송기(100)에 의해 이송되어 한 차례 분쇄된 쓰레기를 여과하는 여과챔버(201), 여과챔버(201) 내의 쓰레기에 분류용 용수를 분사하는 용수공급부(202), 및 용수공급부(202)에 공급되는 분류용 용수의 수압을 높이는 분류용 펌프(203)를 포함한다. 이때, 분류용 펌프(203)는 상수도공급밸브(312) 및 재사용 수분공급용 펌프(330) 각각과 용수공급부(202) 사이에 설치된다.

이로써, 쓰레기 분류기(200)는 상수도와 BOD 저감기(400) 중 어느 하나로부터 분류용 용수를 공급받는다.

이와 같이 하면, 오수가 아닌, BOD 저감기(400)로 정화된 물을 외부로 배출함에 따라, 각 국가에서 요구하는 하수의 수질기준에 맞출 수 있고, 음식물쓰레기 소멸처리장치(10)에서 소모되는 물의 양을 줄일 수 있어, 장치의 친환경성을 향상시킬 수 있다.

다음, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 도 1의 쓰레기 분류기에 대해 더욱 상세히 설명한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 쓰레기 분류기(200)는 하우징(210), 투입부(211, 212, 213), 분쇄부(220), 여과챔버(201), 음식물쓰레기 수집챔버(230), 음식물쓰레기 배출관(240) 및 이물질배출관(250)을 포함한다.

투입부(211, 212, 213)는 쓰레기가 투입되는 구멍인 투입구(211), 투입구(211)를 개폐 가능하도록, 투입구(211) 상에 장착되는 투입구 커버(212), 및 투입구 커버의 개폐 동작을 구동시키는 개폐실린더(213)를 포함한다.

이에, 쓰레기 이송기(100)에 의해 이송된 쓰레기는 투입구(211)를 통해 하우징(210) 내부로 투입된다.

분쇄부(220), 여과챔버(201) 및 음식물쓰레기 수집챔버(230)는 투입구(211) 하부에 순차적으로 설치된다.

즉, 분쇄부(220)는 투입구(211) 아래에 설치되어, 투입구(211)를 통해 투입된 쓰레기를 분쇄한다.

여과챔버(201)는 분쇄부(220) 아래에 설치된다. 이에 분쇄부(220)에 의해 분쇄된 쓰레기는 여과챔버(201)로 유입된다. 그리고, 도 4에 도시되지 않았으나, 여과챔버(201)는 분쇄부(220)에 의해 분쇄된 쓰레기가 분리되도록 복수의 홀이 형성된 천공부(260)와, 배출구(252)로 이루어진 바닥면을 포함한다. 이러한 구성에 의해, 여과챔버(201)는 분쇄된 쓰레기를 여과한다.

즉, 음식물쓰레기는 여과챔버(201)의 천공부(260)를 통과하여, 여과챔버(201) 아래의 음식물쓰레기 수집챔버(230)로 배출된다. 그리고, 이물질쓰레기는 여과챔버(201)의 천공부(260)를 통과하지 못하고, 천공부(260) 상에 잔존하게 된다. 이로써, 여과챔버(201)에 의해, 분쇄된 쓰레기가 음식물쓰레기와 이물질쓰레기로 분리된다.

음식물쓰레기 수집챔버(230)는 여과챔버(201) 아래에 설치되어, 여과챔버(201)를 통과하여 유입된 음식물쓰레기를 수용한다.

음식물쓰레기 배출관(240)은 음식물쓰레기 수집챔버(230)에 연결된 관으로 설치되어, 음식물쓰레기 수집챔버(230)에 수용된 음식물쓰레기를 음식물쓰레기 수집챔버(230) 외부로 배출한다. 특히, 음식물쓰레기 배출관(240)은 음식물쓰레기 수집챔버(230)와 음식물쓰레기 소멸처리기(도 1의 300) 사이에 설치되어, 음식물쓰레기 소멸처리기(300)의 교반통(도 3의 301)에 음식물쓰레기를 전달한다.

그리고, 음식물쓰레기 수집챔버(230)의 저면은 음식물쓰레기 배출관(240) 측으로 기울어지게 형성된다. 즉, 음식물쓰레기 수집챔버(230)의 기울어진 저면에 의해, 음식물쓰레기 수집챔버(230) 중 음식물쓰레기 배출관(240)에 인접한 영역은 그 외 다른 영역보다 낮게 배치된다.

이와 같이 하면, 음식물쓰레기 수집챔버(230) 저면의 경사로 인해, 음식물쓰레기 수집챔버(230)에 저장된 음식물쓰레기가 음식물쓰레기 배출관(240)으로 유도될 수 있어, 음식물쓰레기 수집챔버(230) 내부에 잔존하는 음식물쓰레기의 양을 줄일 수 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 분쇄부(220)는 서로 나란하게 배치되는 한 쌍의 회전축(221), 한 쌍의 회전축의 외주에 각각 구비되는 한 쌍의 톱니부(222), 및 한 쌍의 톱니부(222)를 회전시키는 구동모터(223)를 포함한다.

여기서, 한 쌍의 톱니부(222)는 서로 맞물린 상태로 회전함으로써, 투입된 쓰레기를 분쇄한다.

이때, 분쇄부(220)가 쓰레기를 분쇄하는 세기는, 예컨대 음식물과 이를 포장한 포장폐기물을 분리할 수 있을 정도, 또는 과실에서 씨앗을 분리할 수 있을 정도, 또는 육류에서 뼈를 분리할 수 있을 정도일 수 있다.

그리고, 분쇄부(220)는, 여과챔버(201)의 천공부에 형성된 복수의 홀 크기보다 큰 입자크기로 쓰레기를 분쇄한다. 즉 분쇄된 쓰레기의 평균적인 입자 크기는 복수의 홀 크기보다 크다. 이와 같이 하면, 분쇄된 쓰레기에 포함된 음식물쓰레기와 이물질쓰레기가 모두 여과챔버(201)를 통과하여 음식물쓰레기 수집챔버(230)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 여과챔버(201)는 그 저면에 천공부(260) 및 배출구(252)를 포함한다.

천공부(260)에는 분쇄된 쓰레기를 통과시키지 않을 정도로 작은 크기인 복수의 홀이 형성된다. 이러한 천공부(260)에 의해 분쇄된 쓰레기가 분리될 수 있다.

그리고, 배출구(252)는 이물질쓰레기를 배출하도록, 개구되어 형성된다. 이러한 배출구(252)는 이물질배출관(250)에 연결된다.

그리고, 쓰레기 분류기(200)는 여과챔버(201) 내부에 설치되는 용수공급부(202), 및 스위퍼부(270)를 더 포함한다.

용수공급부(202)는 천공부(260)의 상측에 설치되어, 천공부(260) 상에 올려진 쓰레기에 분류용 용수를 분사한다.

이러한 용수공급부(202)는 분류용 용수를 공급 받는 용수공급관(202a), 및 용수공급관(202a)에 설치되는 복수의 분사노즐(202b)를 포함한다.

앞서 언급한 바와 같이, 용수공급관(202a)은 상수도공급밸브(도 3의 312) 및 재사용 수분공급용 펌프(도 3의 330)에 연결되어, 상수도와 BOD 저감기(도 3의 400) 중 어느 하나로부터 분류용 용수를 공급받는다.

복수의 분사노즐(202b)은 용수공급관(202a) 중 천공부(260) 에 대응하는 일부에 설치된다. 이러한 복수의 분사노즐(202b)은 천공부(260) 상에 올려져 있는 분쇄된 쓰레기에 분류용 용수를 분사한다.

이러한 복수의 분사노즐(202b)로부터 분사된 분류용 용수의 수압으로 인해, 천공부(260) 상의 분쇄된 쓰레기 중에서 비교적 무른 굳기를 갖는 음식물쓰레기는 천공부(260)를 용이하게 통과하게 된다. 반면, 천공부(260) 상의 분쇄된 쓰레기 중에서 음식물쓰레기보다 단단한 굳기를 갖는 이물질쓰레기는 분류용 용수의 수압에 의해 물러지거나 작은 입자로 분쇄되지 않으므로, 천공부(260)에 의해 걸러져서, 천공부(260) 상에 잔존하게 된다.

스위퍼부(270)는 천공부(270) 상에 설치되어, 천공부(270) 상에 잔존하는 이물질쓰레기를 쓸어, 배출구(252)로 이송한다.

구체적으로, 스위퍼부(270)는 스위퍼 이동 슬라이드 바(271), 스위퍼 이동모터(272) 및 스위퍼유닛(273, 274, 275)을 포함한다.

스위퍼 이동 슬라이드 바(271)는 여과챔버(201) 내의 천공부(260)와 배출구(252)를 가로지르도록 설치된다. 즉, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)는 여과챔버(201) 내부를 일 방향으로 가로지르는 바(bar) 형상이다. 이때, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)는 용수공급관(202a)과 평행한 방향일 수 있다.

스위퍼 이동모터(272)는 상기 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)의 일단에 연결되어, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)를 회전 구동시킨다.

그리고, 스위퍼유닛(273, 274, 275)은 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)의 회전에 의해, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)를 따라 이동한다. 이러한 스위퍼유닛(273, 274, 275)은 스위퍼 이동 훅(273), 연결바(274) 및 적어도 하나의 밀대(275)를 포함한다.

스위퍼 이동 훅(273)은 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)에 끼워져 장착된다. 이러한 스위퍼 이동 훅(273)은, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)가 회전하면, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)를 따라 이동한다. 예시적으로, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)가 시계방향으로 회전하면, 스위퍼 이동 훅(273)은 스위퍼 이동모터(272)에 가까워지도록 이동하고, 반대로, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)가 반시계방향으로 회전하면, 스위퍼 이동 훅(273)은 스위퍼 이동모터(272)에서 멀어지도록 이동하는 것일 수 있다.

연결바(274)는 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)와 직교하도록, 스위퍼 이동 훅(273)에 고정 설치된다. 즉, 연결바(274)는 여과챔버(201) 내부를, 스위퍼 이동 슬라이드 바(271)에 수직한 방향으로 가로지르는 바(bar) 형상이다.

적어도 하나의 밀대(275)는 연결바(274)에 고정 설치되고, 연결바(274)를 따라 상호 나란하게 배열된다.

그리고, 적어도 하나의 밀대(275)는 천공부(260)로부터 미리 설정된 간격만큼 이격되도록 설치된다. 이때, 천공부(260)와 밀대(275) 사이의 미리 설정된 간격은 분쇄된 쓰레기의 입자크기보다 작다. 이와 같이 하면, 천공부(260) 상에 잔존하는 이물질쓰레기가 밀대(275)에 의해 쓸려, 배출구(252)로 이송될 수 있다. 이와 같이 배출구(252)로 이송된 이물질쓰레기는 이물질배출관(250)으로 유입되어, 최종배출구(251)를 통해, 여과챔버(201) 외부로 배출된다.

더불어, 밀대(275)는 갈퀴 형상일 수 있다.

그리고, 적어도 하나의 밀대(275)는 천공부(260)에 대응하도록 형성되어, 이동하는 적어도 하나의 밀대(275)의 이동에 의해, 천공부(260) 상의 전면에 쌓인 이물질쓰레기가 이송될 수 있도록 한다.

한편, 도 1의 음식물쓰레기 소멸처리장치(10)는 일렬로 나란하게 배열된 쓰레기 이송기(100), 쓰레기 분류기(200), 음식물쓰레기 소멸처리기(300) 및 BOD 저감기(400)를 포함한다.

그러나, 도 7에 도시한 바와 같이, 본원의 다른 실시예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리장치(20)는 매트릭스 형태로, 각각 사방에 배치되는 쓰레기 이송기(100), 쓰레기 분류기(200), 음식물쓰레기 소멸처리기(300) 및 BOD 저감기(400)를 포함할 수도 있다. 이와 같이 하면, 쓰레기 이송기(100), 쓰레기 분류기(200), 음식물쓰레기 소멸처리기(300) 및 BOD 저감기(400) 간 밀집도가 높아져서, 공간 효율성이 높아지므로, 장치(20)를 설치할 때의 공간 제약을 줄일 수 있다.

이상과 같이, 본원의 일실시예 및 다른 실시예에 따른 음식물쓰레기 소멸처리장치(10, 20)는 쓰레기 분류기(200)를 포함함에 따라, 쓰레기 중에서 생물학적으로 분해 가능한 음식물쓰레기와, 음식물쓰레기 외의 이물질쓰레기로 분리하고, 분리한 음식물쓰레기를 음식물쓰레기 소멸처리기(300)로 공급할 수 있다. 즉, 포장된 상태의 쓰레기 또는 단단한 물질을 포함하는 상태의 쓰레기를 그대로 투입하더라도, 포장폐기물, 과실의 씨앗 및 육류의 뼈와 같은 이물질쓰레기가 음식물쓰레기 소멸처리기(300)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이로써, 쓰레기에서 이물질쓰레기를 제거하는 과정을 생략하더라도, 이물질쓰레기에 의한 음식물쓰레기 소멸처리기(300)의 고장 또는 처리 능률 저하를 방지할 수 있다. 그러므로, 작업자의 번거로움을 줄일 수 있고, 쓰레기의 처리 시간을 줄일 수 있으며, 처리 능률을 향상시킬 수 있다.

또한, BOD 저감기(400)를 포함함으로써, 쓰레기 분류기(200) 및 음식물쓰레기 소멸처리기(300)에서 사용된 용수를 재활용할 수 있으므로, 높은 BOD 레벨의 오수를 배출하지 않고 물 사용량을 줄일 수 있어, 더욱 친환경적인 장치가 될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 음식물쓰레기 소멸처리장치
100: 쓰레기 이송기 200: 쓰레기 분류기
300: 음식물쓰레기 소멸처리기 400: BOD 저감기
201: 여과챔버 202: 용수공급부
203: 분류용 펌프 210: 하우징
211: 투입구 212: 투입구 커버
213: 개폐실린더 220: 분쇄부
221: 한 쌍의 회전축 222: 한 쌍의 톱니부
223: 구동모터 230: 음식물쓰레기 수집챔버
240: 음식물쓰레기 배출관 250: 이물질배출관
251: 최종배출구 252: 배출구
260: 천공부 270: 스위퍼부
271: 스위퍼 이동 슬라이드 바 272: 스위퍼 이동모터
273: 스위퍼 이동 훅 274: 연결바
275: 적어도 하나의 밀대

Claims

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쓰레기를 음식물쓰레기와 상기 음식물쓰레기 외의 이물질쓰레기로 구분하여 배출하는 쓰레기 분류기(200);
상기 배출된 음식물쓰레기를, 미생물을 이용한 생물학적 방식으로 분해 및 소멸하는 음식물쓰레기 소멸처리기(300); 및
상기 음식물쓰레기 소멸처리기에서 배출된 오수를 발효 및 분해하여, 낮아진 BOD의 정수로 정화하는 BOD 저감기(400)를 포함하되,
상기 쓰레기 분류기는
쓰레기가 투입되는 투입구(211)를 포함하는 투입부;
상기 투입구를 통해 투입된 쓰레기를 분쇄하는 분쇄부(220);
상기 분쇄부에 의해 분쇄된 쓰레기가 분리되도록 복수의 홀이 형성된 천공부(260), 및 배출구(252)를 포함하는 여과챔버(201);
상기 분쇄된 쓰레기 중 상기 천공부를 통과한 음식물쓰레기를 수용하는 음식물쓰레기 수집챔버(230);
상기 분쇄된 쓰레기 중 상기 천공부 상에 잔여하는 이물질쓰레기를 상기 배출구로 이송하는 스위퍼부(270); 및
상기 천공부의 상측에 설치되어, 상기 천공부 상의 상기 분쇄된 쓰레기에 분류용 용수를 분사하여 수압을 가하는 용수공급부(202)를 포함하되,
상기 분류용 용수는 상기 BOD 저감기에서 정화된 정수를 재사용하며,
상기 복수의 홀은 상기 분쇄된 쓰레기의 크기보다 작은 크기로 형성되는 음식물쓰레기 소멸처리장치.
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제 10 항에 있어서,
상기 용수공급부(202)는
상기 분류용 용수를 공급 받는 용수공급관(202a); 및
상기 용수공급관에 설치되고, 상기 천공부 상의 상기 분쇄된 쓰레기에 상기 분류용 용수를 분사하는 분사노즐(202b)을 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치.
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제 10 항에 있어서,
상기 분쇄부(220)는
서로 나란하게 배치되는 한 쌍의 회전축(221);
상기 한 쌍의 회전축의 외주에 각각 구비되고, 상기 쓰레기를 분쇄하도록, 서로 맞물리는 한 쌍의 톱니부(222); 및
상기 한 쌍의 톱니부를 회전시키는 구동모터(223)를 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치.
제 10 항에 있어서,
상기 스위퍼부(270)는
상기 여과챔버 내의 상기 천공부 및 상기 배출구를 가로지르도록 설치되는 스위퍼 이동 슬라이드 바(271);
상기 스위퍼 이동 슬라이드 바를 회전 구동시키는 스위퍼 이동모터(272); 및
상기 스위퍼 이동 슬라이드 바의 회전에 의해, 상기 스위퍼 이동 슬라이드 바를 따라 이동하는 스위퍼유닛을 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치.
제 16 항에 있어서,
상기 스위퍼유닛은
상기 스위퍼 이동 슬라이드 바에 장착되는 스위퍼 이동 훅(273);
상기 스위퍼 이동 슬라이드 바와 직교하도록, 상기 스위퍼 이동 훅에 고정 설치되는 연결바(274); 및
상기 연결바에 고정 설치되고, 상기 연결바를 따라 상호 나란하게 배열되는 적어도 하나의 밀대(275)를 포함하되,
상기 적어도 하나의 밀대는 상기 천공부로부터 미리 설정된 간격만큼 이격되고,
상기 미리 설정된 간격은 상기 분쇄된 쓰레기의 크기보다 작은 음식물쓰레기 소멸처리장치.
제 10 항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 수집챔버(230)와 연결되어, 상기 수용된 음식물쓰레기를 배출하는 음식물쓰레기 배출관(240)을 더 포함하되,
상기 음식물쓰레기 수집챔버의 저면은 상기 음식물쓰레기 배출관 측으로 기울어지게 형성되는 음식물쓰레기 소멸처리장치.
제 10 항에 있어서,
상기 투입부는
상기 투입구(211)를 개폐 가능하도록, 상기 투입구 상에 장착되는 투입구 커버(212); 및
상기 투입구 커버의 개폐 동작을 구동시키는 개폐실린더(213)를 더 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치.
제 10 항에 있어서,
상기 쓰레기를 수납하는 쓰레기 수거함을 승하강시켜서, 상기 쓰레기를 상기 쓰레기 분류기(200)의 상기 투입구(211)로 이송하는 쓰레기 이송기(100)를 더 포함하는 음식물쓰레기 소멸처리장치.