KR101535659B1 - 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비 - Google Patents

모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비 Download PDF

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KR101535659B1
KR101535659B1 KR1020140103636A KR20140103636A KR101535659B1 KR 101535659 B1 KR101535659 B1 KR 101535659B1 KR 1020140103636 A KR1020140103636 A KR 1020140103636A KR 20140103636 A KR20140103636 A KR 20140103636A KR 101535659 B1 KR101535659 B1 KR 101535659B1
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Abstract

본 발명은 음식물쓰레기를 자원화하는 설비를 본체 모듈과 부속 모듈로 구분 모듈화하여 용량 변동에 따른 능동적인 대처가 가능하며, 배출수의 발생을 방지하며, 악취제거능력을 극대화시켜 주변 환경에 악취에 의한 영향을 주지 않도록 할 수 있는 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 제공하는데 그 목적이 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 음식물쓰레기를 투입하고 발효 건조시키는 하나 이상의 본체 모듈; 및 상기 본체 모듈에서 처리되어 나온 배출공기의 수분과 분진을 제거하고 악취를 저감시키는 하나 이상의 부속 모듈을 포함하며, 상기 본체 모듈과 부속 모듈은 음식물쓰레기 처리량의 증분에 따라 서로 다른 개수 또는 같은 개수로 조합 연계되어 구성되는 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비가 제공된다.

Description

모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비{MODULE TYPE FOOD-WASTE RECYCLE EQUIPEMENT}
본 발명은 음식물쓰레기 자원화 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기를 자원화하는 설비를 본체 모듈과 부속 모듈로 구분 모듈화하여 용량 변동에 따른 능동적인 대처가 가능하고, 배출수의 발생을 방지하며, 악취제거능력을 극대화시켜 주변 환경에 악취에 의한 영향을 주지 않도록 할 수 있는 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비에 관한 것이다.
최근 생활수준의 향상과 문화수준의 향상으로 각 방면에서 발생되는 폐기물에 많은 변화를 보이고 있다. 그 중에서 1991년도부터 활성화되기 시작한 분리수거제도에 의하여 재활용품과 재활용이 불가능한 쓰레기를 분리하기 시작하였으며, 1995년도부터 실시된 종량제는 쓰레기가 경제적 부담으로 연계되면서 배출되는 쓰레기 속에서 유기물을 분리 수거하는 제도가 더욱 촉진되었다.
이러한 움직임에 의하여 쓰레기의 양을 줄임과 동시에 자원의 재활용이라는 측면에서 일석이조의 효과를 보고 있다.
유용한 자원인 음식물쓰레기가 발생단계에서 분리 수거되어 재활용되면서 음식물쓰레기의 퇴비, 사료 등으로 자원화되는 비중이 증가하고 있다.
사업자 및 일반 생활쓰레기를 포함하는 전체쓰레기 중에 차지하는 음식물쓰레기가 차지하는 양이 환경 부의 통계로는 약 20∼30% 수준으로 보고되고 있다. 음식물쓰레기는 평균적으로 약 80%의 수분을 함유하며, 이러한 높은 수분함유로 인하여 소각처리에 있어서 발열량을 저하시켜, 보조연료량을 증가시키고 있으며, 매립시에는 악취 및 침출수의 발생 등의 많은 문제점을 야기하고 있다.
최근에는 발생단계에서 수분함량을 75% 이하로 유지시키는 감량화 조치가 발효되어 규제되고 있는 실정이다. 실질적으로 수분함량을 75%로 유지하기 위해서는 탈수로는 불가능하고 건조 및 발효를 시켜야 가능하다. 최근에 건조 및 건조발효라는 명목으로 많은 감량화장치가 보급되어 있으나, 사회적으로 많은 논란의 대상이 되고 있다. 발효라는 용어를 사용하고 있으나, 대부분이 건조에 치중하고 있는 것이 현실이다. 이들은 적당한 열과 산소의 공급이 골고루 이루어지지 않아 그 발효처리기간이 길고 그 분해율이 떨어지며 전체적으로 균일한 발효가 이루어지지 않는 결점이 있다. 생성된 물질을 퇴비나 사료로 사용할 수 있다고는 하나, 실질적으로 어디에도 사용하지 못하는 저품질인 상태로 배출되고 있는 실정이다.
이러한 배경 하에서 음식물쓰레기를 건조 및 발효분해시켜 사료화 및 퇴비화하는 대형화 시설부터 간단한 소형 장치까지 각종 처리장치들이 많이 개발되고 있으나 종래 처리장치들은 모두 수분함량이 높은 음식물쓰레기의 특성상 배출수(또는 침출수)의 발생이 필연적이었고, 이에 따라 이 처리를 위한 별도의 설비나 장치가 시설되어야 하는 문제점이 있다.
또한, 종래 음식물처리설비나 처리장치는 사용처의 수요량에 따라 적절히 대처하지 못하고 획일적인 처리만을 실행하는 한계가 있는 문제점이 있다.
따라서, 음식물쓰레기를 도서 지역과 구역 단위에서 해당 구역 단위의 처리 규모나 용량변동에 따라 능동적인 대처가 가능하고, 소규모 지역의 특성상 설비를 최소화할 수 있도록 배출수의 발생을 방지할 수 있는 연구가 필요한 실정이다.
(문헌 1) 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0039469호(1999.06.05) (문헌 2) 대한민국 등록특허공보 제10-0966707호(2010.06.21)
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 음식물쓰레기를 자원화하는 설비를 본체 모듈과 부속 모듈로 구분 모듈화하여 용량 변동에 따른 능동적인 대처가 가능하고, 배출수의 발생을 방지하며, 악취제거능력을 극대화시켜 주변 환경에 악취에 의한 영향을 주지 않도록 할 수 있는 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적들 및 다른 특징들을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 따르면, 음식물쓰레기를 투입하고 발효 건조시키는 하나 이상의 본체 모듈; 및 상기 본체 모듈에서 처리되어 나온 배출공기의 수분과 분진을 제거하고 악취를 저감시키는 하나 이상의 부속 모듈을 포함하며, 상기 본체 모듈과 부속 모듈은 음식물쓰레기 처리량의 증분에 따라 서로 다른 개수 또는 같은 개수로 조합 연계되어 구성되는 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비가 제공된다.
본 발명에 있어서, 상기 본체 모듈은 일측에 투입부가 구비되는 본체 모듈 하우징; 상기 모듈 하우징 내로 열풍을 공급하기 위한 열풍공급장치; 상기 본체 모듈 하우징 하부에 구비되고, 투입되는 음식물쓰레기와 음식물쓰레기 자원화 혼합재료를 교반시키기 위한 교반 수단; 및 상기 본체 모듈 하우징의 일측에 형성되어 자원화 생성물을 배출하는 배출로를 포함하고, 상기 열풍공급장치는 열원을 제공하기 위한 열원공급수단과, 상기 열원공급수단에서 발생된 열풍을 상기 교반 수단 측으로 분사하기 위한 하나 이상의 열풍분사부재, 및 상기 열원공급수단에서 생성된 고온공기를 열풍분사부재로 이송시키기 위한 이송펌프를 포함하며, 상기 교반 수단은 외면에 나선형 블레이드를 갖는 이송 스크류로 구성되며, 상기 이송스크류는 나선형 블레이드가 중앙을 향해 대칭인 나선각도를 갖는 이송스크류로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 열풍분사부재는 일단이 상기 열원공급수단과 연통되고 타단은 폐색되며, 몸체 하부 또는 전체에 열풍 분사구가 형성된 덕트(관형 덕트)로 이루어지고, 상기 관형 덕트는 열풍이 공급되는 상류 측에서 하류 측으로 갈수록 관 단면적이 좁아지게 테이퍼(taper)지도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 혼합재료는 사탕수수 또는 쌀겨를 포함하는 조정제와, 생석회 및 토양미생물이며, 상기 조정제 및 생석회 각각의 투입량은 투입 음식물쓰레기의 1/3~1/2의 무게비로 하고, 상기 토양미생물의 투입량은 투입 음식물쓰레기의 0.02~0.1중량%로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 배출로에 구비되고, 생성되어 나오는 최종 생성물을 소정 형태로 성형하기 위한 성형 어댑터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 성형 어댑터는 상기 배출로에 탈착 가능하게 구비되고, 최종 생성물을 소정 형태로 성형시키는 성형구가 형성된 어댑터 본체; 및 상기 어댑터 본체의 전면에 구비되어 상기 성형구를 통해 압출되어 나오는 최종 생성물을 일정 크기로 절단하는 회전 커터를 포함하며, 상기 회전 커터는 상기 교반 수단을 구동시키는 구동원에 의해 구동되도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 이송스크류와 블레이드 및 수용체에 구비되는 열선, 및 상기 열선에 전력을 공급하기 위한 전원을 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 부속 모듈은 부속 모듈 하우징; 상기 본체 모듈 하우징으로부터 배출되는 배출공기를 상기 부속 모듈 하우징으로 이송시키기 위한 하나 이상의 이송 라인; 상기 이송 라인을 통해 상기 본체 모듈 하우징으로부터의 배출공기를 펌핑하기 위한 펌핑 수단; 상기 이송 라인 상에 구비되고, 배출공기에 포함된 분진과 수분을 제거하기 위한 제진/수분제거 수단; 및 상기 제진/수분제거 수단을 거쳐 유입된 공기의 악취를 제거하고 외부로 배출하기 위한 악취 제거 장치를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 악취 제거 장치는 상부 일측과 타측에 각각 유입구와 토출구가 형성되며, 하부에 세정수가 채워진 세정 하우징; 상기 세정 하우징으로 유입된 공기가 지그재그(zigzag) 흐름으로 흘러 배출되도록 유로를 형성하는 복수의 구획 유로; 및 상기 세정 하우징 내에서 흐르는 공기에 세정수를 분사시키기 위한 세정수 분사 유닛을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 세정수 분사 유닛은 일단부는 상기 세정 하우징의 하단과 연결되고, 타단부는 일단부로부터 연장되어 세정 하우징 내측으로 연장되는 하나 이상의 세정 라인; 상기 세정 라인에 구비되어 세정수를 이송시키도록 펌핑하는 펌프; 및 상기 세정 하우징의 내부에 위치되는 세정 라인에 형성되어 펌핑된 세정수를 상방향 및 하방향 중 적어도 하나의 방향으로 분사시키는 분사 노즐을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 세정수 분사 유닛은 상기 세정 하우징의 하부 일측에 일단부가 연결되고, 상기 일단부로부터 외측으로 연장되어 다시 세정 하우징의 내측으로 연장되는 세정수 냉각 라인; 상기 세정수 냉각 라인에 구비되는 냉각 장치; 및 상기 세정 하우징의 세정수를 상기 냉각 장치로 펌핑하기 위한 펌프;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 악취 제거 장치는 세정 하우징이 복수로 구성되고, 그 복수로 구비되는 세정 하우징 내의 세정수는 각각 중성수, 산성수, 알칼리수를 각각의 세정수 분사 유닛을 통해 분사시키되, 상기 세정 하우징은 배출공기의 흐름에 따라 직렬로 연결되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 악취 제거 장치는 배출공기가 흐르는 라인 상에 활성탄이 구비된 활성탄 악취제거 유닛 및 배출공기가 흐르는 라인 상에 제올라이트가 구비된 제올라이트 악취제거 유닛 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 세정수 분사 유닛은 세정수가 각각 중성수, 산성수, 알칼리수인 복수의 세정수 분사 유닛으로 구성되고, 상기 악취 제거 장치는 배출공기가 흐르는 라인 상에 활성탄이 구비된 활성탄 악취제거 유닛 및 배출공기가 흐르는 라인 상에 제올라이트가 구비된 제올라이트 악취제거 유닛 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 복수의 세정수 분사 유닛, 상기 활성탄 악취제거 유닛 및 제올라이트 악취제거 유닛은 연속적으로 또는 선택적으로 조합되어 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 세정 하우징은 세정수가 중성수인 중성수 세정 하우징, 세정수가 산성수인 산성수 세정 하우징, 세정수가 알칼리수인 알칼리수 세정 하우징 중 적어도 하나로 구성되고, 상기 악취 제거 장치는 배출공기가 흐르는 라인 상에 활성탄이 구비된 활성탄 악취제거 유닛 및 배출공기가 흐르는 라인 상에 제올라이트가 구비된 제올라이트 악취제거 유닛 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비는, 음식물쓰레기를 자원화하는 설비를 본체 모듈과 부속 모듈로 구분 모듈화하여 처리구역 단위에서의 용량변동에 따른 능동적인 대처가 가능하여 효율적인 운용이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 배출수의 발생을 방지하고, 악취제거능력을 극대화하여 주변 환경에 대한 환경 공해를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비에서 본체 모듈의 구성을 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비에서 본체 모듈의 구성을 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 구성하는 관형 덕트에 대하여 실험을 통해 최적 속도분포를 갖는 모델을 갖는 것임을 확인한 모델링 도면이다.
도 5는 본 발명의 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 구성하는 관형 덕트에 대하여 실험을 통해 최적 온도분포를 갖는 모델을 갖는 것임을 확인한 모델링 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비의 본체 모듈에 구비되는 성형 어댑터의 실시 형태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 교반 수단에 열선이 구비되는 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 구성하는 부속 모듈의 악취 제거 장치의 일 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 9는 세정수 냉각 유닛이 추가 구성되는 세정수 분사 유닛을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 구성하는 악취 제거 장치의 다른 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비에서 본체 모듈의 구성을 도시한 단면 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비에서 본체 모듈의 구성을 도시한 평면도이다.
본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비는 크게 음식물쓰레기를 투입하고 발효 건조시키는 하나 이상의 본체 모듈(100); 및 상기 본체 모듈(100)에서 처리되어 나온 배출공기의 수분 및 분진을 제거하고 악취를 저감시키는 하나 이상의 부속 모듈(200)을 포함하며, 상기 본체 모듈(100)과 부속 모듈(200)은 처리량의 증분에 따라 서로 다른 개수 또는 같은 개수로 조합 연계하도록 하여 구성된다.
구체적으로, 상기 본체 모듈(100)은 일측에 투입부(111)가 구비되는 본체 모듈 하우징(110); 상기 모듈 하우징(110) 내로 열풍을 공급하기 위한 열풍공급장치(120, 130); 상기 본체 모듈 하우징(110) 하부에 구비되고, 투입되는 음식물쓰레기와 음식물쓰레기 자원화 혼합재료를 교반시키기 위한 교반 수단(140); 및 상기 본체 모듈 하우징(110)의 일측에 형성되어 자원화 생성물을 배출하는 배출로(150)를 포함한다.
상기 본체 모듈 하우징(110)은 소정 크기의 함체로 형성되고, 상면에는 외기가 유입될 수 있는 외기 유입구(112)(도 2 및 도 3 참조)가 형성된다.
상기 본체 모듈 하우징(110)에 형성되는 투입부(111)는 음식물쓰레기가 투입되는 투입구(111a)와 음식물쓰레기 자원화 혼합재료가 투입되는 투입구(111b)로 구성될 수 있고, 음식물쓰레기와 음식물쓰레기 자원화 혼합재료를 일정 비율 혼합하여 함께 투입할 수 있는 단일 투입부로 구성될 수 있다. 미설명부호 111c는 투입부의 하단에서 일단을 축으로 회동하고 다시 복원되도록 구성되는 회동판이다. 도 1에서는 투입구가 2개의 투입구로 이루어지는 경우를 도시하고 있다.
상기 열풍공급장치(120, 130)는 열원을 제공하기 위한 전열기 또는 가스버너와 같은 열원공급수단(열풍기)(120)과, 상기 열원공급수단(120)에서 발생된 열풍을 본체 모듈 하우징(110) 내부로 공급(교반 수단 측으로 분사)하기 위한 하나 이상의 열풍분사부재(130), 및 상기 열원공급수단에서 생성된 고온공기를 열풍분사부재로 이송시키기 위한 이송펌프(미도시)를 포함한다.
여기에서, 상기 열풍분사부재(130)는 일단이 상기 열원공급수단(120)과 연통되고 타단은 폐색되며, 몸체 하부 또는 전체에 열풍 분사구가 형성된 덕트로 이루어진다. 이때, 상기 열풍분사부재(130)인 덕트는 열풍이 공급되는 상류 측에서 하류 측으로 갈수록 관경이 좁아지게 테이퍼지도록 형성된다. 이는 열풍분사부재(130)로부터 분사되는 열풍의 배출공기 속도를 균일하게 유지하고, 이에 따라 교반 수단(140)에서 교반되는 음식물쓰레기(자원화 혼합재료와 혼합된) 전체에 걸쳐 균일한 열공급을 유지하여 음식물쓰레기를 골고루 열풍 건조시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 덕트는 관형 덕트로 형성될 수 있고, 관 단면적의 직경을 160mm에서 115mm로 선형적으로 축소시켜 구성하는 것이 바람직하다.
본 발명의 발명자는 실험을 통해 도 4 및 도 5와 같이 상기한 관형 덕트의 특징적 구성을 통해 최적의 속도분포를 가지며, 최적의 온도 분포를 갖는 것임을 확인하였다. 도 4는 본 발명의 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 구성하는 관형 덕트에 대하여 실험을 통해 최적 속도분포를 갖는 모델을 갖는 것임을 확인한 모델링 도면이고, 도 5는 본 발명의 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 구성하는 관형 덕트에 대하여 실험을 통해 최적 온도분포를 갖는 모델을 갖는 것임을 확인한 모델링 도면이다.
또한, 본 발명의 음식물쓰레기 자원화설비는 단위 모듈형으로 이루어지는 만큼, 최적의 생성물을 생산하기 위하여 투입부(111)를 통해 투입되는 음식물쓰레기 자원화 혼합재료와 그의 혼합비율은 다음과 같다.
본 발명에서 음식물쓰레기 투입 시 음식물쓰레기를 자원화하기 위해 투입되는 혼합재료는 조정제, 생석회 및 토양미생물(생균제)이 투입된다.
음식물쓰레기와 함께 투입되는 조정제(예를 들어, 사탕수수, 쌀겨 등)는 전체 투입량의 1/3~1/2을, 생석회는 조정제와 동일 비율로, 토양미생물은 0.02~0.1%인 것이 바람직하다.
계속해서, 상기 교반 수단(140)은 투입된 음식물쓰레기(자원화 혼합재료가 혼합된)를 교반하고 분쇄하며 이송시킬 수 있도록 구성하는 것으로, 외면에 나선형 블레이드를 갖는 이송 스크류(141)로 이루어지며, 여기에서 상기 이송 스크류를 수용하며 상측 절반부가 개방되게 형성되는 수용체(142)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 이송스크류(141)는 나선형 블레이드가 중앙을 향해 대칭인 나선각도를 갖는 이송스크류로 이루어지는 것이 바람직하다.
다시 말해서, 상기 교반 수단(140)의 이송 스크류는 두 개로 이루어질 수 있으며, 이송 방향이 서로 마주하는 방향으로 이송되면서 교반 이송될 수 있도록 구성될 수 있다. 따라서, 이 경우에는 두 이송 스크류가 마주하는 부위에서 최종 생성물이 배출되게 되고, 도 1에 도시된 배출로(150)는 두 이송 스크류가 마주하는 위치에 대응한 부위에 형성되게 된다.
또한, 본 발명은 상기 배출로(150)에 구비되고, 그 배출로(150)를 통해 배출되는 최종 생성물을 소정 형태로 성형하기 위한 성형 어댑터(160)(도 6 참조)를 더 포함한다. 도 6은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비의 본체 모듈에 구비되는 성형 어댑터의 실시 형태를 도시한 도면이다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 성형 어댑터(160)는 배출로(150)에 탈착 가능하게 구비되고, 배출로(150)를 통해 성형 어댑터(160)를 거쳐 압송되어 나올 때 소정 형태, 예를 들어 펠렛형(도 6의 (a))이나 톱밥형(도 6의 (b))으로 성형될 수 있는 어댑터 본체와, 상기 어댑터 본체의 전면에 구비되어 일정 크기로 절단할 수 있는 회전 커터(미도시)를 포함한다. 여기에서, 상기 회전 커터는 교반 수단인 이송스크류에 회전구동력을 전달하기 위한 구동원을 공유할 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 상기 교반 수단(140)은 교반 및 이송 기능뿐만 아니라 그에 의해 교반 이송되는 음식물쓰레기(혼합재료가 혼합된)를 직접 가열하기 위하여 이송스크류와 블레이드 및/또는 수용체에 열선(143)(도 7 참조)이 구비되고, 상기 열선(143)에 전력을 공급하기 위한 전원을 포함할 수 있다. 도 7은 본 발명에 따른 교반 수단에 열선이 구비되는 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
다음으로, 상기 부속 모듈(200)에 대하여 도 1 내지 도 3 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 구성하는 부속 모듈의 악취 제거 장치의 일 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다.
상기 부속 모듈(200)은 부속 모듈 하우징(210); 상기 본체 모듈 하우징(110) 내부에서 발생된 수분 및 분진을 포함한 공기를 상기 부속 모듈 하우징(210)으로 이송시키기 위한 하나 이상의 이송 라인(220); 상기 이송 라인(220)을 통해 본체 모듈 하우징(110)의 내부의 공기를 펌핑하기 위한 펌핑 수단(230); 상기 이송 라인(220) 상에 구비되고, 이송되는 공기에 포함된 분진 및 수분을 제거하기 위한 제진/수분제거 수단(241, 242); 및 상기 제진/수분제거 수단(241, 242)을 거쳐 유입된 공기의 악취를 제거하고 외부로 배출하기 위한 악취 제거 장치(250)를 포함한다.
도 8에서 제진/수분 제거 수단(241, 242)이 이송 라인(220) 상에서 별도로 이루어진 경우를 도시하고 있으나, 일체로 구성될 수 있다.
상기 악취 제거 장치(250)는 상부 일측과 타측에 각각 유입구(261)와 토출구(262)가 형성되며, 하부에 세정수(263)가 채워진 세정 하우징(260); 상기 세정 하우징(260)으로 유입된 공기가 지그재그(zigzag) 흐름으로 흘러 배출되도록 유로를 형성하는 복수의 구획 유로(270); 및 상기 세정 하우징(260) 내에서 흐르는 공기에 세정수(263)를 분사시키기 위한 세정수 분사 유닛을 포함한다.
상기 세정수 분사 유닛은 일단부는 상기 세정 하우징(260)의 하단과 연결되고, 타단부는 일단부로부터 연장되어 세정 하우징(260) 내측으로 연장되는 하나 이상의 세정 라인(281); 상기 세정 라인(281) 상에 구비되어 세정수(263)를 타단부 측으로 이송시키도록 펌핑하는 펌프(282); 상기 세정 하우징(260)의 내부에 위치되는 세정 라인(281)에 형성되어 펌핑된 세정수를 분사시키는 분사 노즐(283)을 포함한다.
여기에서, 상기 분사 노즐(283)은 상방향 및/또는 하방향 중 적어도 하나의 방향으로 세정수를 분사하도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 세정 라인(281)에서 펌프(282)와 세정 라인(281)의 일단부 사이에는 유량 제어 밸브(284)가 구비되는 것이 바람직하다.
한편, 도 11은 세정수 냉각 유닛이 추가 구성되는 세정수 분사 유닛을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 세정수 냉각 유닛은 세정 하우징(260)의 하부 일측에 일단부가 연결되고 일단부로부터 외측으로 연장되어 다시 세정 하우징(260)의 내측으로 연장되는 세정수 냉각 라인(291); 상기 세정수 냉각 라인(291)에 구비되는 냉각 장치(292); 및 상기 세정 하우징(260)의 세정수를 상기 냉각 장치(292)로 펌핑하기 위한 펌프(293)를 포함한다. 여기에서, 상기 펌프(293)와 세정수 냉각 라인(291)의 일단부 사이에는 유량 제어 밸브(294)가 구비되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 10을 참조하여 악취 제거 장치(250)의 다른 실시 형태를 설명한다. 도 10은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비를 구성하는 악취 제거 장치의 다른 실시 형태를 개략적으로 도시한 구성도이다. 아래에서 설명되는 다른 실시 형태의 악취 제거 장치에서 세정수를 포함하는 구조는 상기한 악취 제거 장치와 그 기본 구성이 동일 또는 유사하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
다른 실시 형태에 따른 악취 제거 장치는 도 10에 도시된 바와 같이, 세정 하우징(260)이 복수로 구성되고, 그 복수로 구비되는 세정 하우징(260) 내의 세정수는 각각 중성수, 산성수, 알칼리수를 각각의 세정수 분사 유닛(310, 320, 330)을 통해 분사시킬 수 있다. 또한, 세정 하우징(260)은 배출공기의 흐름에 따라 직렬로 연결될 수 있다.
그리고 활성탄 악취제거 유닛(340) 및 제올라이트 악취제거 유닛(350)은 공기가 흐르는 라인 상에서 악취가 제거될 수 있도록 활성탄 함유 필터 그리고 제올라이트 함유 필터가 구비되는 형태의 악취 제거 유닛이다.
삭제
이러한 다른 실시 형태의 악취 제거 장치는 앞서 설명한 일 실시 형태의 악취 제거 장치와 연계시키거나 선택적으로 조합되어 구성될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비에 따르면, 음식물쓰레기를 자원화하는 설비를 본체 모듈과 부속 모듈로 구분 모듈화하여 처리구역 단위에서의 용량변동에 따른 능동적인 대처가 가능하여 효율적인 운용이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명은 배출수의 발생을 방지하고, 악취제거능력을 극대화하여 주변 환경에 대한 환경 공해를 방지할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 본체 모듈 110: 본체 모듈 하우징
111: 투입부 111a: 음식물쓰레기 투입구
111b: 혼합재료 투입구 111c: 회동판
112: 외기 유입구 120: 열원공급수단
130: 열풍분사부재 140: 교반 수단
141: 이송 스크류 142: 수용체
143: 열선 150: 배출로
200: 부속 모듈 210: 부속 모듈 하우징
220: 이송 라인 230: 펌핑 수단(펌프)
241, 242: 제진/수분제거 수단 250: 악취 제거 장치
260: 세정 하우징 263: 세정수
270: 구획 유로 281: 세정 라인
282, 293: 펌프 283: 분사 노즐
284, 294: 유량 제어 밸브 291: 세정수 냉각 라인
292: 냉각 장치 310: 중성수 분사 유닛
320: 산성수 분사 유닛 330: 알칼리수 분사유닛
340: 활성탄 악취제거 유닛 350: 제올라이트 악취제거 유닛

Claims (14)

  1. 음식물쓰레기를 투입하고 발효 건조시키는 하나 이상의 본체 모듈; 및
    상기 본체 모듈에서 처리되어 나온 배출공기의 수분과 분진을 제거하고 악취를 저감시키는 하나 이상의 부속 모듈을 포함하고,
    상기 본체 모듈과 부속 모듈은 음식물쓰레기 처리량의 증분에 따라 서로 다른 개수 또는 같은 개수로 조합 연계되어 구성되고,
    상기 본체 모듈은 일측에 투입부가 구비되는 본체 모듈 하우징; 상기 모듈 하우징 내로 열풍을 공급하기 위한 열풍공급장치; 상기 본체 모듈 하우징 하부에 구비되고, 투입되는 음식물쓰레기와 음식물쓰레기 자원화 혼합재료를 교반시키기 위한 교반 수단; 및 상기 본체 모듈 하우징의 일측에 형성되어 자원화 생성물을 배출하는 배출로를 포함하고,
    상기 열풍공급장치는 열원을 제공하기 위한 열원공급수단과, 상기 열원공급수단에서 발생된 열풍을 상기 교반 수단 측으로 분사하기 위한 하나 이상의 열풍분사부재, 및 상기 열원공급수단에서 생성된 고온공기를 열풍분사부재로 이송시키기 위한 이송펌프를 포함하며,
    상기 교반 수단은 외면에 나선형 블레이드를 갖는 이송 스크류와, 상기 이송 스크류를 수용하며 상측 절반부가 개방되게 형성되는 수용체로 구성되며,
    상기 이송스크류는 나선형 블레이드가 중앙을 향해 대칭인 나선각도를 갖는 이송스크류로 이루어지는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열풍분사부재는 일단이 상기 열원공급수단과 연통되고 타단은 폐색되며, 몸체 하부 또는 전체에 열풍 분사구가 형성된 관형 덕트로 이루어지는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 혼합재료는 사탕수수 또는 쌀겨를 포함하는 조정제와, 생석회 및 토양미생물이며,
    상기 조정제 및 생석회 각각의 투입량은 투입 음식물쓰레기의 1/3~1/2의 무게비로 하고, 상기 토양미생물의 투입량은 투입 음식물쓰레기의 0.02~0.1중량%로 하는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배출로에 구비되고, 생성되어 나오는 최종 생성물을 소정 형태로 성형하기 위한 성형 어댑터를 더 포함하는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 성형 어댑터는
    상기 배출로에 탈착 가능하게 구비되고, 최종 생성물을 소정 형태로 성형시키는 성형구가 형성된 어댑터 본체; 및
    상기 어댑터 본체의 전면에 구비되어 상기 성형구를 통해 압출되어 나오는 최종 생성물을 일정 크기로 절단하는 회전 커터를 포함하며,
    상기 회전 커터는 상기 교반 수단을 구동시키는 구동원에 의해 구동되도록 구성되는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 부속 모듈은
    부속 모듈 하우징;
    상기 본체 모듈 하우징으로부터 배출되는 배출공기를 상기 부속 모듈 하우징으로 이송시키기 위한 하나 이상의 이송 라인;
    상기 이송 라인을 통해 상기 본체 모듈 하우징으로부터의 배출공기를 펌핑하기 위한 펌핑 수단;
    상기 이송 라인 상에 구비되고, 배출공기에 포함된 분진과 수분을 제거하기 위한 제진/수분제거 수단; 및
    상기 제진/수분제거 수단을 거쳐 유입된 공기의 악취를 제거하고 외부로 배출하기 위한 악취 제거 장치를 포함하는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 악취 제거 장치는
    상부 일측과 타측에 각각 유입구와 토출구가 형성되며, 하부에 세정수가 채워진 세정 하우징;
    상기 세정 하우징으로 유입된 공기가 지그재그(zigzag) 흐름으로 흘러 배출되도록 유로를 형성하는 복수의 구획 유로; 및
    상기 세정 하우징 내에서 흐르는 공기에 세정수를 분사시키기 위한 세정수 분사 유닛을 포함하는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세정수 분사 유닛은
    일단부는 상기 세정 하우징의 하단과 연결되고, 타단부는 일단부로부터 연장되어 세정 하우징 내측으로 연장되는 하나 이상의 세정 라인;
    상기 세정 라인에 구비되어 세정수를 이송시키도록 펌핑하는 펌프; 및
    상기 세정 하우징의 내부에 위치되는 세정 라인에 형성되어 펌핑된 세정수를 상방향 및 하방향 중 적어도 하나의 방향으로 분사시키는 분사 노즐을 포함하는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 세정수 분사 유닛은
    상기 세정 하우징의 하부 일측에 일단부가 연결되고, 상기 일단부로부터 외측으로 연장되어 다시 세정 하우징의 내측으로 연장되는 세정수 냉각 라인;
    상기 세정수 냉각 라인에 구비되는 냉각 장치; 및
    상기 세정 하우징의 세정수를 상기 냉각 장치로 펌핑하기 위한 펌프;를 포함하는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 악취 제거 장치는 세정 하우징이 복수로 구성되고,
    그 복수로 구비되는 세정 하우징 내의 세정수는 각각 중성수, 산성수, 알칼리수를 각각의 세정수 분사 유닛을 통해 분사시키되,
    상기 세정 하우징은 배출공기의 흐름에 따라 직렬로 연결되는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 악취 제거 장치는
    배출공기가 흐르는 라인 상에 활성탄이 구비된 활성탄 악취제거 유닛 및 배출공기가 흐르는 라인 상에 제올라이트가 구비된 제올라이트 악취제거 유닛 중 적어도 하나를 포함하는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
  13. 삭제
  14. 제8항에 있어서,
    세정 하우징은 세정수가 중성수인 중성수 세정 하우징, 세정수가 산성수인 산성수 세정 하우징, 세정수가 알칼리수인 알칼리수 세정 하우징 중 적어도 하나로 구성되고,
    상기 악취 제거 장치는 배출공기가 흐르는 라인 상에 활성탄이 구비된 활성탄 악취제거 유닛 및 배출공기가 흐르는 라인 상에 제올라이트가 구비된 제올라이트 악취제거 유닛 중 적어도 하나를 포함하는
    모듈형 음식물쓰레기 자원화 설비.
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