KR102195045B1 - 고효율 음식물쓰레기 처리장치 - Google Patents

고효율 음식물쓰레기 처리장치 Download PDF

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KR102195045B1
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최병조
최병철
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성진하이쿨(주)
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Abstract

본 발명은 고효율 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 상부에 투입구를 개폐하기 위한 덮개(11)가 설치되는 케이스(10)와; 케이스(10)에 내장되는 것으로서, 투입구를 통하여 투입되는 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)이 수용되는 "U" 형태의 교반탱크(20)와; 교반탱크(20) 내에 회전되면서 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반하는 교반기(30)와; 교반탱크(20)의 바닥 상부측 양측면에 형성된 것으로서, 음식물쓰레기(W)가 처리됨에 따라 발생되는 슬러지함출수가 배출되는 제1,2타공배출부(40)(50)와; 제1,2타공배출부(40)(50) 사이에서 교반탱크(20) 바닥 외주면에 설치되는 히터(60)와; 제1,2타공배출부(40)(50)를 감싸게 설치되어 배출되는 상기 슬러지함출수를 회수되는 함출수회수조(70);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고효율 음식물쓰레기 처리장치{Apparatus for reducing food waste}
본 발명은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미생물 처리 활동이 왕성하도록 환경을 조성하고, 처리과정에서 발생되는 슬러지를 회수하여 재처리함으로서, 완벽한 처리를 가능하게 할 수 있는 고효율 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로 식당에서 매일 많은 양의 음식물쓰레기가 발생되는데, 음식물쓰레기는 통상적으로 전용 수집함에 수집된 후 전용차량에 실려 음식물쓰레기 처리장으로 운반되어 처리되고 있다. 이때 음식물쓰레기의 처리는, 과거에는 땅에 매립하는 방식을 취하였으나 토양 환경을 오염시키는 원인이 되어, 최근에는 소각하는 방식을 취하고 있다.
그런데 음식물쓰레기에는 80% 이상의 수분이 함유되어 있어 소각시 많은 에너지가 소모되었고, 또한 음식물쓰레기는 쉽게 부패하기 때문에 처리과정에서 많은 악취가 발생되어 처리장 주위의 거주환경이 열악해짐으로써 많은 사람들로부터 민원의 대상이 되었다.
이에 최근에는 음식물쓰레기가 발생되는 장소에 설치하여, 음식물쓰레기를 직접 처리할 수 있는 음식물쓰레기 처리장치가 도입되고 있다. 음식물쓰레기 처리장치는, 교반탱크에 음식물쓰레기(W)와 미생물 여재인 바이오칩을 투입한 후 수 시간 동안 교반하여 음식물쓰레기를 미생물에 의하여 분해 처리시키고, 미생물 분해가 완료됨에 따라 발생된 처리수는 하수구로 배출시키는 방식이 선호되고 있다.
그런데 미생물에 의한 음식물쓰레기 처리과정에 있어, 음식물쓰레기에 함유되는 수분량이 적거나 많을 경우 미생물 활동을 위한 적합한 환경이 조성되지 않아 음식물쓰레기가 완벽하게 처리되지 않았다. 이 경우 배출되는 처리수에는 많은 슬러지가 함유되게 되고, 처리수와 함께 배출되는 슬러지는 점차로 배수관 내주면에 끼이게 되어 배수관을 막는 원인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 미생물 활동을 위한 적합한 환경을 조성함으로써 음식물쓰레기 처리 효율을 극대화시킬 수 있는, 고효율 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 음식물쓰레기를 처리할 때 최종 처리되는 처리수에 슬러지가 함유되지 않도록 함으로써 수질 오염을 방지할 수 있고, 처리수가 배수되는 배수관이 막히는 것을 방지함으로서 유지관리를 용이하게 할 수 있는. 고효율 음식물쓰레기 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고효율 음식물쓰레기 처리장치는, 상부에 투입구를 개폐하기 위한 덮개(11)가 설치되는 케이스(10); 상기 케이스(10)에 내장되는 것으로서, 상기 투입구를 통하여 투입되는 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)이 수용되는 "U" 형태의 교반탱크(20); 상기 교반탱크(20) 내에 회전되면서 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반하는 교반기(30); 상기 교반탱크(20)의 양측면에서 상기 교반기(30)의 축부(31)에 대향되는 위치에 다수의 제1,2타공(41)(52)이 가로 및 세로 방향으로 일정하게 배열되어 형성된 것으로서, 상기 음식물쓰레기(W)가 처리됨에 따라 발생되는 슬러지함출수의 일부를 상기 교반탱크(20)의 양측면을 통하여 배출되게 하고, 배출되지 않은 슬러지함출수의 나머지를 상기 교반탱크(20) 내측 하부측에 고여지도록 폐쇄된 용기를 형성하는 제1,2타공배출부(40)(50); 상기 제1,2타공배출부(40)(50) 사이에서 폐쇄된 용기를 형성하는 상기 교반탱크(20) 바닥 외주면에 설치되는 히터(60); 상기 제1,2타공배출부(40)(50)를 감싸게 설치되어 배출되는 상기 슬러지함출수를 회수되는 함출수회수조(70); 상기 함출수회수조(70)에서 회수된 상기 슬러지함출수가 유입되는 것으로서, 상기 슬러지함출수를 슬러지와 처리수로 분리하는 슬러지분리조(80); 상기 슬러지분리조(80)에서 분리된 슬러지를 상기 교반탱크(20)로 반송시키는 슬러지반송펌프(90); 및 상기 함출수회수조(70) 내부를 세척하기 위한 고압수노즐(100)을 포함하고; 상기 함출수회수조(70)는, 상기 제1타공배출부(40)와 제2타공배출부(50)를 감싸는 제1,2커버탱크(71)(72)와, 상기 제1,2커버탱크(71)(72)의 하부측에 형성된 집수탱크(73)와, 상기 집수탱크(73) 내측 바닥에 일측으로 치우치게 형성되어 상기 슬러지분리조(80)로 진입된 배출구(74)와, 상기 배출구(74) 반대측에서 상기 배출구(74) 측으로 비스듬하게 형성되어 상기 제1,2타공배출부(40)(50)에서 배출되는 상기 슬러지함출수를 배출구(74)로 이송되도록 가이드하는 경사판(75)을 포함하고; 상기 고압수노즐(100)은 상기 배출구(74) 반대측 함출수회수조(70)에 설치되어 상기 배출구(74) 측으로 형성된 경사판(75)으로 고압수를 주기적 또는 비주기적으로 분사하고; 상기 제1,2타공(41)(51)은 상기 함출수회수조(70)를 향하는 출구 직경(d2)이 상기 교반탱크(20) 측을 향하는 입구 직경(d1)보다 큰 구조를 가지고; 상기 슬러지분리조(80)는, 상기 함출수회수조(70)의 하부측에 설치되어 상기 슬러지함출수가 유입되는 분리조몸체(81)와, 상기 분리조몸체(81)의 내측을 슬러지공간(S1)과 처리수공간(S2)으로 분리하는 타공망(82)과, 상기 슬러지공간(S1)에 대응되는 분리조몸체(81) 바닥에 형성된 호퍼경사판(83)과, 상기 호퍼경사판(83)의 하부측에 형성된 호퍼집수구(84)와, 상기 호퍼집수구(84)와 상기 슬러지반송펌프(90)를 연결되는 슬러지이송관(85)과, 상기 처리수공간(S2)에 대응되는 분리조몸체(81)와 연결된 처리수배수관(86)을 포함하는 것;을 특징으로 한다.
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본 발명에 있어서, 상기 함출수회수조(70)와 슬러지분리조(80) 사이를 실링함과 동시에 슬러지분리조(80)가 상하 방향으로 움직일 수 있도록 연결하는 패킹테두리(110)와; 상기 슬러지분리조(80)에 쌓이는 슬러지의 무게를 측정하여 대응되는 무게신호(S)를 발생하는 무게측정부(120)와; 상기 무게신호(S)에 연동되어 상기 슬러지분리조(80)의 무게가 설정된 무게 이상이 될 때 상기 슬러지반송펌프(90)를 작동시키기 위한 작동신호를 발생하는 무게연동제어부(130);를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 제1,2타공배출부(40)(50)를 감싸게 설치되는 함출수회수조(70)와, 함출수회수조(70)에서 회수된 슬러지함출수를 슬러지와 처리수로 분리하는 슬러지분리조(80)와, 슬러지분리조(80)에서 분리된 슬러지를 교반탱크(20)로 반송시키는 슬러지반송펌프(90)를 포함함으로써, 미생물에 의한 분해처리가 진행되는 동안에 음식물쓰레기가 충분한 수분을 함유할 수 있도록 하여 미생물 활동을 위한 적합한 환경을 조성할 수 있고, 이에 따라 음식물쓰레기의 처리 효율을 극대화할 수 있다.
또한 온도나 습도 환경등의 변화나 음식물쓰레기의 양이 변함에 따라 발생되는 음식물쓰레기 슬러지를 재처리할 수 있고, 이에 따라 최종 처리되어 하수구도 배수되는 처리수에 슬러지가 함유되지 않도록 함으로써 수질 오염을 방지할 수 있다.
그리고 슬러지분리조(80)를 통하여 완벽하게 처리된 처리수만이 배수관으로 배수되므로, 배수관에 슬러지가 끼거나 슬러지에 의하여 배수관이 막히는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 유지 관리가 용이하다라는 작용효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고효율 음식물쓰레기 처리장치의 구성을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 II-II' 선을 따른 단면도,
도 3은 도 2 의 교반탱크에 형성된 제1,2타공배출부를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3 의 제1,2타공배출부를 구성하는 제1,2타공의 형태를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 1의 슬러지분리조, 슬러지반송펌프, 고압수노즐을 발췌하여 확대한 도면,
도 6은 도 5의 무게측정부의 구성을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명에 따른 고효율 음식물쓰레기 처리장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고효율 음식물쓰레기 처리장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 II-II' 선을 따른 단면도이며, 도 3은 도 2 의 교반탱크에 형성된 제1,2타공배출부를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3 의 제1,2타공배출부를 구성하는 제1,2타공의 형태를 설명하기 위한 도면이다. 또, 도 5는 도 1의 슬러지분리조, 슬러지반송펌프, 고압수노즐을 발췌하여 확대한 도면이고, 도 6은 도 5의 무게측정부의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고효율 음식물쓰레기 처리장치는, 상부에 투입구를 개폐하기 위한 덮개(11)가 설치되는 케이스(10)와; 케이스(10)에 내장되는 것으로서, 투입구를 통하여 투입되는 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)이 수용되는 "U" 형태의 교반탱크(20)와; 교반탱크(20) 내에 회전되면서 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반하는 교반기(30)와; 교반탱크(20)의 바닥 상부측 양측면에 형성된 것으로서, 상기 음식물쓰레기(W)가 처리됨에 따라 발생되는 슬러지함출수가 배출되는 제1,2타공배출부(40)(50)와; 제1,2타공배출부(40)(50) 사이에서 교반탱크(20) 바닥 외주면에 설치되는 히터(60)와; 제1,2타공배출부(40)(50)를 감싸게 설치되어 배출되는 상기 슬러지함출수를 회수되는 함출수회수조(70)와; 함출수회수조(70)에서 회수된 상기 슬러지함출수가 유입되는 것으로서, 상기 슬러지함출수를 슬러지와 처리수로 분리하는 슬러지분리조(80)와; 슬러지분리조(80)에서 분리된 슬러지를 상기 교반탱크(20)로 반송시키는 슬러지반송펌프(90)와; 함출수회수조(70) 내부를 세척하기 위한 고압수를 분사하는 고압수노즐(100);을 포함한다.
케이스(10)는 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)이 투입되는 투입구를 개폐하기 위한 덮개(11)가 설치되어 있으며, 작동상황을 표시함과 동시에 동작을 제어하는 디스플레이(미도시)가 설치된다.
교반탱크(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 단면이 "U" 형태를 이루며, 주위면이 단열재로 단열되어 외부 기온 변화에 따른 영향을 받지 않는다.
참고적으로, 교반탱크(20)로 투입되는 바이오칩(B)은 미생물 여재로서, 바이오칩(B)에 기생하는 미생물은 음식물쓰레기의 주성분인 유기물, 탄수화물, 단백질, 지방, 전분, 섬유소를 분해소멸시키는 Aerobacter, Bacillus, Pseudomonas, Cellulomonas, Rhodopseudomonas, Nitrosomonas, Nitrobacter등의 군들중에서 선택된 하나 또는 혼합물을 이용한다. 이러한 바이오칩(B)은 교반기(20)에 투입되면 장기간 사용되며, 음식물쓰레기(W)와 1 : 2 비율로 교반탱크(20)에 투입된다.
교반기(30)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 교반탱크(20)를 가로지르게 축결합하는 축부(31)와, 축부(31)에 방사방향으로 설치되어 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반하는 교반날개(32)와, 교반날개(32)의 단부에 설치되어 음식물쓰레기(W)를 교반탱크(20) 바닥으로부터 분리시키는 패들(33)을 포함한다. 이러한 교반기(30)는, 축부(31)와 체인에 의하여 연결되는 구동모터(M)에 의하여 약 5~8 RPM 의 속도로 회전된다.
제1,2타공배출부(40)(50)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 교반탱크(20)의 바닥 상부측 양측면에 형성되어 음식물쓰레기(W)가 처리됨에 따라 발생되는 슬러지함출수를 배출하는 것으로서, 다수의 제1,2타공(41)(51)이 가로 및 세로 방향으로 일정하게 메트릭스 형태를 이루도록 배열되어 구현된다. 이러한 제1,2타공배출부(40)(50)가 교반탱크(20) 양측면에 형성됨으로서 제1,2타공배출부(40)(50) 하부측은 폐쇄된 용기가 된다. 음식물쓰레기(W)의 처리 과정에서 발생되는 슬러지함출수는 제1,2타공배출부(40)(50) 하부측에서 모여지고, 이에 따라 음식물쓰레기(W)의 수분 함유율이 일정하게 유지되므로 미생물 활동을 위한 적합한 환경을 구현할 수 있다.
만약, 타공배출부가 교반탱크(20) 바닥에 형성될 경우, 많은 슬러지함출수가 교반탱크(20)로부터 배출되어 음식물쓰레기의 수분 함유량이 저하되고, 미생물 활동이 제한되어 음식물쓰레기 처리 효율이 저하된다.
한편, 제1,2타공(41)(51)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 함출수회수조(70)를 향하는 출구 직경(d2)이 교반탱크(20) 측을 향하는 입구 직경(d1)보다 큰 구조를 가진다. 이에 따라, 교반탱크(20) 내측에서 발생되는 음식물쓰레기 조각, 예를 들면 처리되지 않은 뼈 조각이나 조직등이 제1,2타공(41)(51)을 막는 것을 방지한다.
만약, 교반탱크(20) 측 방향의 제1,2타공(41)(51) 입구가 함출수회수조(70) 측 방향의 타공 입구보다 크거나 같을 경우, 음식물쓰레기 조각이 제1,2타공(41)(51)의 내주면에 끼어져 제1,2타공(41)(51)을 막거나 타공 구멍을 좁아지게 하고, 이에 따라, 처리과정에서 발생되는 미세고형물이 제1,2타공(41)(51) 내주면이나 음식물쓰레기 조각에 적층되면서 결국 제1,2타공(41)(51)이 막힐 수 있다.
히터(60)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1,2타공배출부(40)(50) 사이에서 교반탱크(20) 바닥 외주면에 설치된다. 히터(60)는 교반탱크(20)를 가온시켜 미생물에 의한 음식물쓰레기 처리가 원활히 진행되도록 온도 환경을 제공한다. 이러한 히터(60)는 제1,2타공배출부(40)(50) 사이에서 교반탱크(20) 바닥 외주면에 설치되는 실리콘 러버히터나 면상발열히터이다.
함출수회수조(70)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1타공배출부(40)와 제2타공배출부(50)를 감싸는 제1,2커버탱크(71)(72)와, 제1,2커버탱크(71)(72)의 하부측에 형성된 집수탱크(73)와, 집수탱크(73) 내측 바닥에 일측으로 치우치게 형성된 배출구(74)와, 배출구(74) 반대측에서 배출구(74) 측으로 비스듬하게 형성되어 상기 제1,2타공배출부(40)(50)에서 배출되는 슬러지함출수를 배출구(74)로 이송되도록 가이드하는 경사판(75)을 포함한다.
배출구(74)는 슬러지분리조(80)의 상부측에 위치되어, 경사판(75)을 따라 이송되는 슬러지함출수를 슬러지분리조(80)로 배출시킨다.
이러한 구조에 의하여, 함출수회수조(70)는 제1,2타공배출부(40)(50)에서 배출되는 슬러지함출수를 집수한 후 집수탱크(73) 일측에 설치된 배출구(74)로 이송시킨다. 배출구(74)로 이송된 슬러지함출수는 슬러지분리조(80)로 배출된다.
슬러지분리조(80)는 함출수회수조(70)의 배출구(74)를 통하여 배출되는 슬러지함출수를 회수하여 슬러지와 처리수로 분리한다. 이러한 슬러지분리조(80)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 함출수회수조(70)의 하부측에 설치되어 슬러지함출수가 유입되는 분리조몸체(81)와, 분리조몸체(81)의 내측을 슬러지공간(S1)과 처리수공간(S2)으로 분리하는 타공망(82)과, 슬러지공간(S1)에 대응되는 분리조몸체(81) 바닥에 형성된 호퍼경사판(83)과, 호퍼경사판(83)의 하부측에 형성된 호퍼집수구(84)와, 호퍼집수구(84)와 슬러지반송펌프(90)를 연결되는 슬러지이송관(85)과, 처리수공간(S2)에 대응되는 분리조몸체(81)에 연결된 처리수배수관(86)을 포함한다.
분리조몸체(81)는 함출수회수조(70)의 배출구(74)가 유입되는 부분을 제외하고 상부측이 폐쇄된 탱크 형태를 이룬다. 이에 따라, 배출구(74)로 배출되는 슬러지함출수가 외부로 튀어 나감으로써 비위생적인 환경이 조성되는 것을 방지한다.
타공망(82)은 분리조몸체(81)를 슬러지공간(S1)과 처리수공간(S2)으로 분리한다. 타공망(82)은 상기 배출구(74)를 통하여 유입되는 슬러지함출수를 슬러지공간(S1)에 위치되는 슬러지와, 처리수공간(S2)에 위치되는 처리수로 분리한다.
호퍼경사판(83)은 슬러지공간(S1)에 위치되는 슬러지를 호퍼집수구(84) 측으로 집수시키고, 슬러지이송관(85)은 호퍼집수구(84)에 집수된 슬러지를 슬러지반송펌프(90)로 이송시키고, 처리수배수관(86)은 처리수공간(S2)으로 유입된 처리수를 외부 하수구로 배수한다.
슬러지이송관(85) 및 처리수배수관(86)에는 연질 재질로 된 제1,2컨넥터(C1)(C2)가 연결되어 있다. 제1,2컨넥터(C1)(C2)는, 후술할 무게측정부(120)가 슬러지분리조(80)의 무게를 측정할 수 있도록, 슬러지이송관(85)과 연결된 호퍼집수구(84) 및 처리수배수관(86)과 연결되는 처리수공간(S2) 측의 분리조몸체(81)가 움직일 수 있도록 한다. 즉, 제1,2컨넥터(C1)(C2)는 슬러지이송관(85) 및 처리수배수관(86)과 연결되는 슬러지분리조(80)가 상하 방향으로 움직일 수 있도록 함으로서, 무게측정부(120)가 슬러지분리조(80)의 무게를 측정할 수 있는 것입니다.
슬러지반송펌프(90)는 슬러지이송관(85)을 통하여 유입되는 슬러지를 반송관(91)을 통하여 교반탱크(20)로 반송시킨다.
고압수노즐(100)은 배출구(74)의 반대측 집수탱크(73)에 설치되어 강한 고압수를 주기적 또는 비주기적으로 경사판(75)으로 분사한다. 고압수노즐(100)은 배출구(74) 반대측에서 고압수를 분사함으로써 경사판(73) 전체를 세척시킬 수 있고, 또한 슬러지함출수를 반송시키기 위하여 슬러지분리조(80)로 물을 공급하는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 고효율 음식물쓰레기 처리장치는, 함출수회수조(70)와 슬러지분리조(80) 사이를 실링함과 동시에 슬러지분리조(80)가 상하 방향으로 움직일 수 있도록 연결하는 패킹테두리(110)와; 슬러지분리조(80)에 쌓이는 슬러지의 무게를 측정하여 대응되는 무게신호(S)를 발생하는 무게측정부(120)와; 무게신호(S)에 연동되어 상기 슬러지분리조(80)의 무게가 설정된 무게 이상이 될 때 상기 슬러지반송펌프(90)를 작동시키기 위한 작동신호를 발생하는 무게연동제어부(130);를 더 포함한다.
패킹테두리(110)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 함출수회수조(70)의 하방으로 연장된 회수조테두리(76)에 결합되는 제1오링결합단(111)과, 분리조몸체(81)의 상단에 결합되는 제2오링결합단(112)과, 제1,2오링결합단(111)(112) 사이에 형성되는 오링벨로우즈(113)를 포함한다.
이러한 패킹테두리(110)에 의하여, 함출수회수조(70)와 슬러지분리조(80)는 상호 실링되게 연결됨과 동시에 슬러지분리조(80)가 상하 방향으로 움직일 수 있고, 이에 따라 무게측정부(120)는 슬러지분리조(80)의 무게변화를 측정할 수 있다.
무게측정부(120)는 슬러지분리조(80)에 쌓이는 슬러지의 무게변화를 측정하여 대응되는 무게신호(S)를 발생한다. 이러한 무게측정부(120)는, 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 케이스 바닥에 지지되는 것으로서 상방으로 가이드홈(121a)이 형성된 베이스블럭(121)과. 호퍼집수구(84)를 지지하는 것으로서 가이드홈(121a)으로 일부 진입하는 가압돌부(122a)를 가지는 지지블럭(122)과, 가이드홈(121a) 바닥과 가압돌부(1222a) 사이를 지지하는 메인스프링(123)과, 메인스프링(123) 내측에서 가이드홈(121a) 바닥에 고정되는 것으로서 내측에 제1안착홈(124a)이 형성된 제1브라켓(124)과, 메인스프링(123) 내측에서 가압돌부(122a) 상부면에 고정되는 것으로서 내측에 제2안착홈(125a)이 형성된 제2브라켓(125)과, 제1안착홈(124a)에 안착되는 로드셀(126)과, 제1,2안착홈(124a)(125a) 내측에서 로드셀(126)과 제2안착홈(125a) 사이에 설치되는 서브스프링(127)과, 지지블럭(122)이 베이스블럭(121)에 대하여 수직 방향으로 움직이도록 가이드하는 가이드부(128)를 포함한다.
메인스프링(123)은 가이드홈(121a) 내측에서 가압돌부(122a)를 지지함으로써, 슬러지분리조(80) 내부에 슬러지가 쌓이지 않은 상태에서 지지블럭(122)을 베이스블럭(121)으로부터 이격시킨 상태로 유지하고, 또한 슬러지분리조(80)에 수용될 수 있는 양의 슬러지가 쌓였을 때 그 슬러지의 무게에도 지지블럭(122)이 베이스블럭(121)으로부터 이격될 수 있을 정도의 탄성계수를 가진다. 즉, 메인스프링(123)은 지지블럭(122)을 베이스블럭(121)의 바닥에서 이격시킨 상태를 유지하게 함으로써, 슬러지분리조(80)로 투입되는 슬러지의 무게를 측정할 수 있게 하는 것이다.
제1브라켓(124)과 제2브라켓(125)은, 메인스프링(123) 내측에서 가이드홈(121a)과 가압돌부(122a) 사이에 설치되어, 로드셀(126) 및 서브스프링(127)이 위치되는 공간을 제공한다.
서브스프링(127)은 제1,2브라켓(124)(125) 사이에서 설치되어 로드셀(126)을 가압하는 것으로서, 메인스프링(123)에 비하여 탄성계수가 작다. 이러한 서브스프링(127)은, 슬러지분리조(80)에 쌓이는 슬러지의 무게에 의하여 지지블럭(122)이 눌리어질 때 로드셀(126)에 압력을 인가하고, 로드셀(126)에서 발생된 압력신호는 베이스블럭(121)에 인가되는 무게를 직간접적으로 측정하는 정보가 된다.
한편, 상기 메인스프링(123) 및 서브스프링(127)은, 지지블럭(122)에 지지되는 슬러지반송펌프(90)에 의하여 인가되는 진동을 흡수한다. 슬러지반송펌프(90)는 슬러지를 교반탱크(20)로 반송시키는 과정에서 큰 진동을 발생하고, 이러한 진동은 메인스프링(123) 및 서브스프링(127)에 의하여 흡수됨으로써 로드셀(126)은 슬러지분리조(80)의 무게를 정확히 측정할 수 있다.
가이드부(128)는 베이스블럭(121)에 상부측으로 개구되도록 형성된 다수의 가이드홈(128a)과, 지지블럭(122)의 하부측에 설치되어 가이드홈(128a)에 끼어지는 가이드돌기(128b)를 포함한다. 이러한 가이드돌기(128b)는 가이드홈(128a)에 끼어져 움직임으로써, 지지블럭(122)은 베이스블럭(121)에 대하여 수직 방향으로 움직이도록 가이드된다.
이러한 무게측정부(120)에 의하여, 슬러지분리조(80)에 많은 양의 슬러지가 쌓이고, 또한 슬러지반송펌프(90)의 작동에 따라 많은 진동이 발생되더라도, 서브스프링(127)에 의하여 로드셀(126)로 인가되는 무게가 현저히 작아짐과 동시에 슬러지반송펌프(90)로부터 인가되는 진동이 흡수되고, 이에 따라 세라믹 재질로 된 로드셀(126)이 파손되는 것을 근본적으로 방지할 수 있다.
무게연동제어부(130)는 무게측정부(120)에서 측정된 무게신호(S)에 연동되어 상기 슬러지분리조(80)의 무게가 설정된 무게 이상이 될 때 고압수노즐(100) 및 슬러지반송펌프(90)를 작동시키기 위한 작동신호를 발생한다.
상기한 구조의 고효율 음식물쓰레기 처리장치에 의하여, 교반탱크(20)로 투입된 음식물쓰레기는 교반기(30)에 의하여 바이오칩(B)과 함께 교반되면서 미생물 분해가 이루어지고, 미생물분해에 의하여 처리된 음식물쓰레기는 액상 상태의 처리수와 끈덕끈덕한 슬러지가 함께 함유된 슬러지함출수의 형태로 제1,2타공배출부(40)(50)로 배출되어 함출수회수조(70)에서 회수된다.
이후 슬러지함출수는 함출수회수조(70)를 통하여 슬러지분리조(80)로 이송되고, 슬러지분리조(80)에서 분리된 슬러지는 슬러지반송펌프(90)를 통하여 교반탱크(20)로 반송된 후 미생물 재처리된다. 그리고 슬러지분리조(80)에서 분리된 처리수는 처리수배수관(76)을 통하여 하수도로 배수된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 제1,2타공배출부(40)(50)를 감싸게 설치되는 함출수회수조(70)와, 함출수회수조(70)에서 회수된 슬러지함출수를 슬러지와 처리수로 분리하는 슬러지분리조(80)와, 슬러지분리조(80)에서 분리된 슬러지를 교반탱크(20)로 반송시키는 슬러지반송펌프(90)를 포함함으로써, 미생물에 의한 분해처리가 진행되는 동안에 음식물쓰레기가 충분한 수분을 함유할 수 있도록 하여 미생물 활동을 위한 적합한 환경을 조성할 수 있고, 이에 따라 음식물쓰레기의 처리 효율을 극대화할 수 있다.
또한 온도나 습도 환경등의 변화나 음식물쓰레기의 양이 변함에 따라 발생되는 음식물쓰레기 슬러지를 재처리할 수 있고, 이에 따라 최종 처리되어 하수구도 배수되는 처리수에 슬러지가 함유되지 않도록 함으로써 수질 오염을 방지할 수 있다.
그리고 슬러지분리조(80)를 통하여 완벽하게 처리된 처리수만이 배수관으로 배수되므로, 배수관에 슬러지가 끼거나 슬러지에 의하여 배수관이 막히는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 유지 관리가 용이하다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 케이스 11 ... 덮개
20 ... 교반탱크 30 ... 교반기
31 ... 축부 32 ... 교반날개
33 ... 패들 40, 50 ... 제1,2타공배출부
41, 51... 제1,2타공 60 ... 히터
70 ... 함출수회수조 71, 72 ... 제1,2커버탱크
73 ... 집수탱크 74 ... 배출구
75 ... 경사판 80 ... 슬러지분리조
81 ... 분리조몸체 82 ... 타공망
83 ... 호퍼경사판 84 ... 호퍼집수구
85 ... 슬러지이송관 86 ... 처리수배수관
90 ... 슬러지반송펌프 100 ... 고압수노즐
110 ... 패킹테두리 111 ... 제1오링결합단
112 ... 제2오링결합단 113 ... 오링벨로우즈
120 ... 무게측정부 121 ... 베이스블럭
121a ... 가이드홈 122 ... 지지블럭
122a ... 가압돌부 123 ... 메인스프링
124 ... 제1브라켓 125 ... 제2브라켓
126 ... 로드셀 127 ... 서브스프링
128 ... 가이드부 128a ... 가이드홈
128b ... 가이드돌기 130 ... 무게연동제어부

Claims (7)

  1. 상부에 투입구를 개폐하기 위한 덮개(11)가 설치되는 케이스(10);
    상기 케이스(10)에 내장되는 것으로서, 상기 투입구를 통하여 투입되는 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)이 수용되는 "U" 형태의 교반탱크(20);
    상기 교반탱크(20) 내에 회전되면서 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반하는 교반기(30);
    상기 교반탱크(20)의 양측면에서 상기 교반기(30)의 축부(31)에 대향되는 위치에 다수의 제1,2타공(41)(51)이 가로 및 세로 방향으로 일정하게 배열되어 형성된 것으로서, 상기 음식물쓰레기(W)가 처리됨에 따라 발생되는 슬러지함출수의 일부를 상기 교반탱크(20)의 양측면을 통하여 배출되게 하고, 배출되지 않은 슬러지함출수의 나머지를 상기 교반탱크(20) 내측 하부측에 고여지도록 폐쇄된 용기를 형성하는 제1,2타공배출부(40)(50);
    상기 제1,2타공배출부(40)(50) 사이에서 폐쇄된 용기를 형성하는 상기 교반탱크(20) 바닥 외주면에 설치되는 히터(60);
    상기 제1,2타공배출부(40)(50)를 감싸게 설치되어 배출되는 상기 슬러지함출수를 회수되는 함출수회수조(70);
    상기 함출수회수조(70)에서 회수된 상기 슬러지함출수가 유입되는 것으로서, 상기 슬러지함출수를 슬러지와 처리수로 분리하는 슬러지분리조(80);
    상기 슬러지분리조(80)에서 분리된 슬러지를 상기 교반탱크(20)로 반송시키는 슬러지반송펌프(90); 및
    상기 함출수회수조(70) 내부를 세척하기 위한 고압수노즐(100)을 포함하고;
    상기 함출수회수조(70)는, 상기 제1타공배출부(40)와 제2타공배출부(50)를 감싸는 제1,2커버탱크(71)(72)와, 상기 제1,2커버탱크(71)(72)의 하부측에 형성된 집수탱크(73)와, 상기 집수탱크(73) 내측 바닥에 일측으로 치우치게 형성되어 상기 슬러지분리조(80)로 진입된 배출구(74)와, 상기 배출구(74) 반대측에서 상기 배출구(74) 측으로 비스듬하게 형성되어 상기 제1,2타공배출부(40)(50)에서 배출되는 상기 슬러지함출수를 배출구(74)로 이송되도록 가이드하는 경사판(75)을 포함하고;
    상기 고압수노즐(100)은 상기 배출구(74) 반대측 함출수회수조(70)에 설치되어 상기 배출구(74) 측으로 형성된 경사판(75)으로 고압수를 주기적 또는 비주기적으로 분사하고;
    상기 제1,2타공(41)(51)은 상기 함출수회수조(70)를 향하는 출구 직경(d2)이 상기 교반탱크(20) 측을 향하는 입구 직경(d1)보다 큰 구조를 가지고;
    상기 슬러지분리조(80)는, 상기 함출수회수조(70)의 하부측에 설치되어 상기 슬러지함출수가 유입되는 분리조몸체(81)와, 상기 분리조몸체(81)의 내측을 슬러지공간(S1)과 처리수공간(S2)으로 분리하는 타공망(82)과, 상기 슬러지공간(S1)에 대응되는 분리조몸체(81) 바닥에 형성된 호퍼경사판(83)과, 상기 호퍼경사판(83)의 하부측에 형성된 호퍼집수구(84)와, 상기 호퍼집수구(84)와 상기 슬러지반송펌프(90)를 연결되는 슬러지이송관(85)과, 상기 처리수공간(S2)에 대응되는 분리조몸체(81)와 연결된 처리수배수관(86)을 포함하는 것;을 특징으로 하는 고효율 음식물쓰레기 처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 함출수회수조(70)와 슬러지분리조(80) 사이를 실링함과 동시에 슬러지분리조(80)가 상하 방향으로 움직일 수 있도록 연결하는 패킹테두리(110)와;
    상기 슬러지분리조(80)에 쌓이는 슬러지의 무게를 측정하여 대응되는 무게신호(S)를 발생하는 무게측정부(120)와;
    상기 무게신호(S)에 연동되어 상기 슬러지분리조(80)의 무게가 설정된 무게 이상이 될 때 상기 슬러지반송펌프(90)를 작동시키기 위한 작동신호를 발생하는 무게연동제어부(130);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 음식물쓰레기 처리장치.
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