KR102297807B1 - 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템로서, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 연속적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 집하단계에서부터 음식물 쓰레기의 정량공급 단계 및 음식물 처리단계까지 전 공정을 자동 제어하고 효율적으로 통합 관리할 수 있는 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템로서, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 연속적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 집하단계에서부터 음식물 쓰레기의 정량공급 단계 및 음식물 처리단계까지 전 공정을 자동 제어하고 효율적으로 통합 관리할 수 있는 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가정이나 음식점에서는 먹고 남은 음식물 쓰레기가 매일 배출되며, 이러한 음식물 쓰레기는 수분이 많이 함유되어 있어 짧은 시간에 부패하여 악취가 발생하고, 세균이 빠르게 번식하게 되는 원인을 제공하게 된다.
특히, 음식물 쓰레기는 생활쓰레기 중 30% 이상을 차지할 정도로 배출되는 양이 매우 많으며, 그 처리가 매우 어렵다. 통상 음식물 쓰레기는 매립지에 매립 처리하거나 소각 처리하였으나, 매립지가 제한되고 매립 및 소각에 따른 2차적인 환경오염 문제가 발생함에 따라 음식물 쓰레기의 처리를 위한 연구가 다양한 형태로 진행되고 있다.
일례로 등록특허 제10-1683865호에는 음식물 쓰레기가 투입되어 교반 및 발효되면서 이동하는 쓰레기숙성발효기; 및 상기 쓰레기숙성발효기에 회전가능하게 설치되어 상기 쓰레기숙성발효기에서 발효되는 음식물 쓰레기를 교반하여 상기 쓰레기숙성발효기에서 투입되는 음식물 쓰레기를 수평으로 유지시키는 교반기;를 포함하며, 상기 쓰레기숙성발효기는, 음식물 쓰레기가 투입되어 숙성되며, 상기 교반기가 회전가능하게 설치되는 쓰레기숙성조; 및 상기 쓰레기숙성조의 가로방향으로 이격되게 복수개 연결되어 상기 쓰레기숙성조에서 배출되는 음식물 쓰레기가 동시에 공급되며, 상기 교반기가 회전가능하게 설치되는 쓰레기발효조;를 포함하는 음식물 쓰레기 처리설비가 개시되어 있다.
다른 일례로 등록특허 제10-1407540호에는 분쇄된 음식물쓰레기가 공급되는 분배수단; 상기 분배수단을 통하여 음식물쓰레기가 순차로 또는 동시에 공급토록 되는 복수의 미생물처리조를 포함하여 구성되며, 상기 분배수단은, 분배관과 분배관에 연결되면서 제1개폐밸브를 통하여 연결되는 분기관으로 이루어지는 음식물쓰레기 처리장치가 개시되어 있다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 대량의 음식물 쓰레기를 연속적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 집하단계에서부터 음식물 쓰레기의 정량공급 단계 및 음식물 처리단계까지 전 공정을 자동 제어하고 효율적으로 통합 관리할 수 있는 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템은 음식물 쓰레기가 집하되는 집하 시설에 설치되는 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템에 있어서,
수거된 음식물 쓰레기를 저장하는 음식물 쓰레기 저장조와;
상기 음식물 쓰레기 저장조에 연결되어 공급받은 음식물 쓰레기를 처리하되, 적어도 두 줄로 연속적으로 배치되는 복수의 음식물 쓰레기 처리기와;
상기 음식물 쓰레기 저장조에 저장된 음식물 쓰레기를 상기 음식물 쓰레기 처리기로 이송하는 이송수단과;
상기 음식물 쓰레기 처리기에서 처리되고 남은 부산물을 외부로 배출하는 배출수단과;
상기 음식물 쓰레기 처리기에서 발생하는 수분을 처리하는 탈습탑;을 포함하되,
상기 음식물 쓰레기 저장조는,
내부공간에 음식물 쓰레기를 수용하는 본체부와, 상기 본체부의 상부에 마련되며 수거한 음식물 쓰레기를 투입하도록 실린더로 구동되는 개폐도어가 설치된 투입구와, 상기 본체부의 하부에 마련되어 음식물 쓰레기를 외부로 배출하는 배출구가 형성되며,
수거차량에서 상기 투입구로 음식물 쓰레기를 직접 투하할 수 있도록 상기 본체부는 지하에 매립되고 상기 투입구는 지면에서 노출되는 구조로 이루어지고,
상기 개폐도어는 제어부에 의해 자동 개폐되도록 구성되며,
상기 제어부는 수거차량이 투입구 쪽으로 진입한 것을 인식하면 개폐도어를 개방하고, 수거차량이 투입구 쪽에서 빠져나가는 것을 인식하면 개폐도어를 폐쇄하도록 센서를 포함하여 구성되되,
상기 센서는 수거차량이 정차하는 정차구역에 설치되며 수거차량 진입 또는 진출을 인식하는 감지센서와, 정차구역의 입구측에 설치되어 수거차량을 식별할 수 있도록 번호판 인식장치와, 정차구역의 바닥에 설치되어 상기 본체부로 투입된 음식물 쓰레기의 중량을 측정하는 중량측정센서로 이루어지고,
각 음식물 쓰레기 처리기에는 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 중량을 측정하는 중량측정부가 설치되며, 상기 중량측정부는 상기 음식물 쓰레기 처리기를 지지하는 4개의 기둥과, 각 기둥 상에 설치된 4개의 로드셀과, 상기 음식물 쓰레기 처리기와 로드셀 사이에 설치되는 플렉시블 장치로 구성되고,
각 음식물 쓰레기 처리기의 상단에는 감량 처리 과정에서 발생하는 수증기를 흡입하여 배출하는 배기관이 설치되고 각 배기관은 수증기를 송풍설비를 통해 탈습탑으로 공급하며,
상기 탈습탑에서는 수증기를 냉각시켜 응축수로 전환시키고 기체 상태의 악취 성분은 악취 처리수를 스프레이 분사하는 방식으로 흡착시켜 제거하고, 자외선 등으로 소독한 후 배출되고,
상기 이송수단은, 상기 배출구를 통해 정량 공급된 음식물 쓰레기를 이송하는 이송스크류컨베이어와, 상기 이송스크류컨베이어로부터 이송된 음식물 쓰레기를 송출하는 이송펌프와, 상기 이송펌프에 연결되는 이송관과, 상기 이송관에서 분기하여 각 음식물 쓰레기 처리기에 연결되는 분배관과, 상기 분배관에 설치되는 슬라이드 게이트 밸브로 이루어지며,
상기 이송관은 각 줄에 배치된 음식물 쓰레기 처리기 위에 수평하게 설치되는 수평 이송관부와, 상기 수평 이송관부의 일단에서 연장되어 지하에 설치된 상기 투입구에 연결되는 경사 이송관부로 이루어지고,
상기 이송관에는 슬라이드 게이트 밸브가 설치되어 각 줄에 배치된 음식물 쓰레기 처리기 구간별로 공급되는 음식물 쓰레기 공급량을 제어하며,
상기 분배관은 상단은 상기 수평 이송관부에 연결되고 하단은 음식물 쓰레기 처리기에 연결되며 상기 슬라이드 게이트 밸브에 의해 개폐되고,
상기 배출수단은 두 줄의 음식물 쓰레기 처리기 사이의 공간에 배치되어 각 음식물 쓰레기 처리기에서 배출하는 부산물을 이송하는 집하용 컨베이어인 것을 특징으로 한다.
수거된 음식물 쓰레기를 저장하는 음식물 쓰레기 저장조와;
상기 음식물 쓰레기 저장조에 연결되어 공급받은 음식물 쓰레기를 처리하되, 적어도 두 줄로 연속적으로 배치되는 복수의 음식물 쓰레기 처리기와;
상기 음식물 쓰레기 저장조에 저장된 음식물 쓰레기를 상기 음식물 쓰레기 처리기로 이송하는 이송수단과;
상기 음식물 쓰레기 처리기에서 처리되고 남은 부산물을 외부로 배출하는 배출수단과;
상기 음식물 쓰레기 처리기에서 발생하는 수분을 처리하는 탈습탑;을 포함하되,
상기 음식물 쓰레기 저장조는,
내부공간에 음식물 쓰레기를 수용하는 본체부와, 상기 본체부의 상부에 마련되며 수거한 음식물 쓰레기를 투입하도록 실린더로 구동되는 개폐도어가 설치된 투입구와, 상기 본체부의 하부에 마련되어 음식물 쓰레기를 외부로 배출하는 배출구가 형성되며,
수거차량에서 상기 투입구로 음식물 쓰레기를 직접 투하할 수 있도록 상기 본체부는 지하에 매립되고 상기 투입구는 지면에서 노출되는 구조로 이루어지고,
상기 개폐도어는 제어부에 의해 자동 개폐되도록 구성되며,
상기 제어부는 수거차량이 투입구 쪽으로 진입한 것을 인식하면 개폐도어를 개방하고, 수거차량이 투입구 쪽에서 빠져나가는 것을 인식하면 개폐도어를 폐쇄하도록 센서를 포함하여 구성되되,
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본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템에 의하면, 음식물 쓰레기를 연속적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 집하단계에서부터 음식물 쓰레기의 정량공급 단계 및 음식물 처리단계까지 전 공정을 자동 제어하고 효율적으로 통합 관리할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 각각 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템의 제1실시예를 도시하는 평면도, 측면도들이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템의 제2실시예를 도시하는 평면도 및 측면도이다.
도 6 내지 도 8은 제2실시예의 음식물 쓰레기 저장조 및 정량공급부의 구조를 나타내는 평면도, 측면도들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 정량공급부의 주요 구성을 나타내는 도면들이다.
도 11은 제2실시예에서 음식물 쓰레기 저장조에 집하된 음식물 쓰레기를 투입하고 정량공급되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기의 구조를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템의 제2실시예를 도시하는 평면도 및 측면도이다.
도 6 내지 도 8은 제2실시예의 음식물 쓰레기 저장조 및 정량공급부의 구조를 나타내는 평면도, 측면도들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 정량공급부의 주요 구성을 나타내는 도면들이다.
도 11은 제2실시예에서 음식물 쓰레기 저장조에 집하된 음식물 쓰레기를 투입하고 정량공급되는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기의 구조를 나타내는 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템(100)은 대량의 음식물 쓰레기를 연속적으로 소멸 처리 또는 감량 처리할 수 있도록 하는 것으로서, 복수의 음식물 쓰레기 처리기(140)를 병렬로 연결한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템(100)은 수거된 음식물 쓰레기를 저장하는 음식물 쓰레기 저장조(110)와, 상기 음식물 쓰레기 저장조(110)에 병렬로 연결되어 공급받은 음식물 쓰레기를 처리하는 복수의 음식물 쓰레기 처리기(140)와, 상기 음식물 쓰레기 저장조(110)에 저장된 음식물 쓰레기를 상기 음식물 쓰레기 처리기(140)로 이송하는 이송수단과, 상기 음식물 쓰레기 처리기(140)에서 처리되고 남은 부산물을 외부로 배출하는 배출수단과, 상기 음식물 쓰레기 처리기(140)에서 발생하는 수분을 처리하는 탈습탑(160)을 포함하여 구성할 수 있다.
상기 음식물 쓰레기 저장조(110)는 내부공간에 음식물 쓰레기를 수용하는 본체부(111)와, 상기 본체부(111)의 상부에 마련되며 수거한 음식물 쓰레기를 투입하는 투입구(112)와, 상기 본체부(111)의 하부에 마련되어 음식물 쓰레기를 외부로 배출하는 배출구(117)가 형성된다.
상기 본체부(111)는 도 2에 도시된 바와 같이 바닥이 아래로 갈수록 좁아지는 깔대기 구조로 이루어져 음식물 쓰레기의 자중에 의해 낙하하여 최하단에 마련된 배출구(117)를 통해 배출되고 지상에 설치되는 구조로 이루어질 수 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 바닥이 평평한 구조로 이루어져 지하에 매립될 수도 있으며 이 경우 정량공급부(120)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 정량공급부(120)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 음식물 쓰레기 저장조(110)에 수용된 음식물 쓰레기를 상기 배출구(117)를 통해 외부로 배출하는 역할을 한다.
상기 정량공급부(120)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 음식물 쓰레기 저장조(110)의 일측에 배치되는 실린더(121)와, 일단은 상기 실린더(121)에 설치되고 타단은 상기 음식물 쓰레기 저장조(110) 내로 관입되어 전후로 이동하는 로드(122)와, 상기 로드(122)의 타단에 연결된 연결바(123)와, 상기 연결바(123)의 좌우측 단부에서 전후방향으로 나란히 연결되며 상기 음식물 쓰레기 저장조(110) 바닥에 안착되는 한 쌍의 지지바(124)와, 상기 한 쌍의 지지바(124) 사이에 소정 간격으로 배치되는 복수의 푸셔 플레이트(pusher plate)(125)와, 상기 음식물 쓰레기 저장조(110) 바닥에 고정 설치되며 이웃하는 푸셔 플레이트(125) 사이에 배치되는 복수의 스탑 가이드 플레이트(stop guide plate)(125a)로 이루어질 수 있다.
각 푸셔 플레이트(125)는 상기 실린더(121)와, 로드(122)의 움직임에 따라 전후로 이동하면서 상기 음식물 쓰레기를 전방에 마련된 배출구(117) 쪽으로 밀어내는 역할을 하고, 스탑 가이드 플레이트(125a)는 각 푸셔 플레이트(125)의 전후방에 고정되어 이동 범위를 제한하는 역할을 한다.
상기 푸셔 플레이트(125) 및 스탑 가이드 플레이트(125a)는 전방에 배치되며 후방으로 갈수록 상향 경사지는 푸싱면(126)과, 상기 푸싱면(126)의 상단에서 후방으로 갈수록 하향 경사지게 절곡된 슬로핑면(127)으로 구성된다.
여기서, 푸싱면(126)은 가상의 수직면을 기준으로 5~15°로 기울어지고, 푸싱면(126)과 슬로핑면(127) 사이는 90±5°범위에서 절곡되는 것이 바람직한데, 푸셔 플레이트(125)의 푸싱면(126)은 음식물 쓰레기를 전방 밀어주는 역할을 하기 때문에 수직한 구조가 적합하지만 수직면으로 구성하면 맥동 현상이 커지기 때문에 연속적인 정량 공급이 어려워지므로 약간 기울어진 구조가 보다 적합하다. 다만, 5°미만으로 기울어진 경우에는 맥동 현상의 감소를 기대하기 어렵고 15°를 초과하여 기울어진 경우에는 밀어주는 힘이 약해지므로 상술한 범위로 제한하는 것이 바람직하다.
반면에, 상기 슬로핑면(127)은 푸셔 플레이트(125)가 전진할 때 푸싱면(126)을 타고 넘은 음식물 쓰레기가 타고 내려오도록 하고 푸셔 플레이트(125)가 후진할 때에는 음식물 쓰레기와의 저항을 최대한 줄이도록 푸싱면(126)과 대비할 때 완만한 하향 경사를 가지는 것이 바람직하다.
도 2의 본체부(111)는 투입구(112)가 깔대기 구조의 하단에 마련된다.
도 7의 본체부(111)는 지하에 매립된 상태에서 투입구(112)만 지면에서 노출되기 때문에 수거차량(10)에서 직접 투입구에 음식물 쓰레기를 투하할 수 있으며, 투입구(112)에는 유압 실린더(114)로 구동되는 개폐도어(113)가 설치되며 제어부(170)에 의해 자동 개폐되도록 구성할 수 있다. 도 11을 참조하면 상기 제어부(170)는 수거차량이 투입구 쪽으로 진입한 것을 인식하면 개폐도어(113)를 개방하고, 수거차량이 투입구 쪽에서 빠져나가는 것을 인식하면 개폐도어를 폐쇄하도록 센서(115)를 포함하여 구성된다. 한편, 제어부에서는 유선 또는 무선 통신을 센서, 개폐 도어 등을 통해 수신한 정보 및 음식물 쓰레기 처리기에서의 처리 현황 등을 수집하고 수집한 정보를 토대로 음식물 쓰레기 공급량/처리량 등을 제어할 수 있다.
상기 센서(115)는 수거차량이 음식물 쓰레기 투하를 위해 정차하는 정차구역에 설치되는 감지센서(115a)와, 정차구역의 바닥에 설치되는 중량측정센서(115b) 등을 예시할 수 있다. 상기 감지센서(115a)는 차량이 정차구역으로 진입하고 진출하는 것을 인식하는 것으로서, 예를 들어 적외선 센서, 초음파 센서, 가속도 센서(accelerometer sensor)와 같은 동작인식 센서 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 중량측정센서(115b)는 수거차량의 중량을 측정하는 로드셀인 것을 예시할 수 있으며, 제어부(170)에서는 수거차량이 정차구역에 진입했을 때의 중량에서 수거차량이 진출했을 때의 중량을 빼서 본체부(111)로 투입된 음식물 쓰레기의 중량을 계산할 수 있다. 이때 정차구역의 입구측에 수거차량을 식별할 수 있도록 번호판 인식장치를 설치함으로써, 각 수거차량에서 수거한 음식물 쓰레기의 양, 일간/주간/월간 수거량 통계를 산출할 수 있으며, 미리 수거차량의 소속, 차종, 차량번호 등의 차량정보를 입력한 경우에는 여러 지역에서 수거차량이 들어오더라도 번호판 인식장치에서 인식한 차량정보와 미리 입력된 차량정보를 대비해 각 지역별 수거량 통계도 자동으로 산출할 수 있다.
상기 이송수단은 배출구(117)를 통해 배출된 음식물 쓰레기를 각 음식물 쓰레기 처리기(140)로 공급하는 역할을 하는 것으로서, 크게 이송스크류컨베이어(151)와, 이송펌프(155)와, 이송관(156)과, 분배관(157)과, 밸브(158)로 구성될 수 있다.
상기 이송스크류컨베이어(151)는 배출구(117)를 통해 정량 공급된 음식물 쓰레기를 이송펌프(155)로 이송, 공급하는 역할을 한다.
상기 이송스크류컨베이어(151)는 본체부(111)가 도 1에 도시된 바와 같이 지상에 설치된 경우에는 배출구(117)의 직하방에 설치되며, 음식물 쓰레기를 일방향으로만 이송하고, 하나의 이송펌프(155)가 설치된다.
그에 반해, 본체부(111)가 도 7에 도시된 바와 같이 지하에 매립된 경우에는 이송스크류컨베이어(151)가 본체부(111) 하부 일측에 설치되며, 음식물 쓰레기를 양방향으로 이송하는 복수의 스크류(154a,154b)가 설치되며, 복수의 이송펌프(155)가 설치된다. 보다 구체적으로 상기 이송스크류컨베이어(151)는 상부가 개방되어 음식물 쓰레기를 일시적으로 수용하는 케이싱(152)과, 상기 케이싱(152) 내에 설치된 회전샤프트(153)와, 상기 회전샤프트(153)의 외주면을 따라 형성되는 스크류()로 구성된다. 그리고 상기 스크류(154a,154b)는 음식물 쓰레기를 상기 회전샤프트(153)의 일단에서 타단 쪽으로 이송하는 제1스크류(154a)와, 타단에서 일단 쪽으로 이송하는 제2스크류(154b)가 교대로 형성되며, 상기 이송펌프(155)가 도 6 내지 8에 도시된 바와 같이 두개인 경우 스크류는 제1스크류(154a), 제2스크류(154b), 제1스크류(154a) 및 제2스크류(154b)가 순차적으로 배치되며 제1스크류(154a)와, 제2스크류(154b)가 접하는 경계영역에 각각 이송펌프(155)가 설치된다.
본 발명과 같이 다수의 음식물 쓰레기 처리기(140)가 설치될 때에는 처리 용량은 물론 설치대상 부지의 레이아웃, 면적 및 구조(예를 들어 단층 구조, 복층 구조 등)에 따라 음식물 쓰레기 처리기(140)가 다양하게 배치될 수 있기 때문에 하나의 이송펌프를 통해 음식물 쓰레기를 공급하도록 하는 것이 설계상 유리할 수도 있고, 복수의 이송펌프를 통해 공급하는 것이 유리할 수도 있기 때문에 필요에 따라 이송스크류컨베이어의 구조나 종류를 선택할 수 있다.
특히, 음식물 쓰레기 처리기(140)가 복층 구조에 설치되는 경우에는 도 6 내지 8에 도시된 바와 같은 이송스크류컨베이어를 채택하는 것이 통합적인 운용이 가능하다는 점과, 효율 및 비용 절감 면에서 바람직하다.
상기 이송펌프는 상술한 바와 같이 압력차가 큰 경우에도 안정적인 작동이 가능한 것이 바람직하며, 피스톤 펌프, 진공 펌프, 모노 펌프, 원심 펌프, 기어펌프 등을 예시할 수 있다.
각 음식물 쓰레기 처리기(140)에는 도 5에 도시된 바와 같이 분배관(157)이 연결되며, 각 분배관은 이송관에 연결되기 때문에 이송펌프에서 공급되는 음식물 쓰레기는 이송관 및 분배관을 통해 각 음식물 쓰레기 처리기(140)로 공급된다.
각 분배관(157)에는 밸브(158)가 설치되는데, 상기 밸브는 슬라이드 게이트 밸브인 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 이송관(156)은 음식물 쓰레기 처리기(140)의 상부에 수평하게 배치되기 때문에 이송관을 따라 이송되는 음식물 쓰레기는 병렬로 설치된 음식물 쓰레기 처리기(140)에 순차적으로 공급된다. 앞에 위치한 음식물 쓰레기 처리기(140)가 미리 설정된 기준 중량만큼 채워지면 다음에 위치한 음식물 쓰레기 처리기(140)가 채워지도록 제어하는 것이 바람직하다. 음식물 쓰레기 처리기(140)는 회분식 반응기 방식으로 작동되기 때문에 처리가 완료되면 부산물을 배출한 다음, 다시 음식물 쓰레기를 공급받아 다시 처리하게 된다. 따라서, 음식물 쓰레기 처리기(140)에 1회 처리량인 기준 중량이 채워지면 밸브를 닫고 작동하게 되며, 다음 음식물 쓰레기 처리기(140)에 음식물 쓰레기가 공급된다.
이송관에도 분배관과 마찬가지로 슬라이드 게이트 밸브를 구간(예를 들어 도 1의 경우에는 각 열)마다 설치하면, 각 음식물 쓰레기 처리기별 및 각 구간별로 공급되는 음식물 쓰레기 공급량을 제어할 수 있다.
각 음식물 쓰레기 처리기(140)에는 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 중량을 측정하는 중량측정부(141)가 설치된다. 그리고 제어부(170)에서는 각 음식물 쓰레기 처리기(140)에 설치된 중량측정부(141)를 통해 측정된 중량이 미리 설정된 기준 중량이 되면 상기 밸브(158)가 자동으로 폐쇄되도록 제어한다.
상기 중량측정부(141)는 도 11에 도시된 바와 같이 음식물 쓰레기 처리기(140)를 지지하는 4개의 기둥(142)에 각각 설치된 4개의 로드셀(143)로 구성될 수 있으며, 음식물 쓰레기 처리기(140)와 기둥 사이에 로드셀(143)에서의 무게 측정에 가해지는 외란을 방지하는 압력 흡수 기능을 가지는 플렉시블 장치(144)를 설치할 수도 있다. 이러한 플렉시블 장치는 등록특허 제10-1572924호에 개시된 구성을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 압력 흡수 기능을 가진 것이라면 특별한 제한은 없다.
본 발명의 음식물 쓰레기 처리기(140)는 미생물 발효 또는 건조를 통해 감량 처리하는 방식으로 작동하는 것을 예시할 수 있으며, 세부적인 구성은 공개특허 제10-2018-0097819호에서 개시하고 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 그리고, 음식물 쓰레기 처리기(140)의 상단에는 감량 처리 과정에서 발생하는 수증기를 흡입하여 배출하는 배기관(162)이 설치되고 각 배기관(162)은 수증기를 송풍설비(161)를 통해 탈습탑(160)으로 공급한다. 상기 탈습탑(160)에서는 수증기를 냉각시켜 응축수로 전환시키고 기체 상태의 악취 성분은 악취 처리수를 스프레이 분사하는 방식으로 흡착시켜 제거하고, 자외선 등으로 소독한 후 최종 배출한다.
특히 본 발명은 음식물 쓰레기 처리기(140)가 이송관을 매개로 하여 병렬 연결되기 때문에 음식물 쓰레기를 연속적으로 처리할 수 있는 장점이 있다.
즉, 상술한 바와 같이 각각의 음식물 쓰레기 처리기(140)는 비연속적인 회분식 처리 방식이지만, 다수의 음식물 쓰레기 처리기(140)가 병렬 연결되기 때문에 시스템 전체에서는 연속 공정이 이루어지게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이 1일 처리 용량이 1톤인 음식물 쓰레기 처리기(140)를 20개 설치한 경우, 10톤 용량의 음식물 저장조에서 음식물 쓰레기를 분배하는 경우 1~10번의 음식물 쓰레기 처리기(140)에 각 1톤씩 순차적으로 공급되고 나머지 음식물 쓰레기 처리기(140)는 작동하지 않는 준비 상태에 있게 된다. 이 경우 추가적으로 음식물 저장조에 수거된 음식물 쓰레기 5톤이 투입되면, 준비 상태에 있는 11~15번의 음식물 쓰레기 처리기(140)에 순차로 공급하여 처리가 이루어진다. 전체 음식물 처리기가 작동하고 있는 경우에는 먼저 처리가 완료되는 순서로 음식물 쓰레기가 처리하기 때문에 대량의 음식물 쓰레기를 연속적으로 처리할 수 있게 된다. 따라서, 수거차량이 특정 시간대에 집중적으로 음식물 저장조에 투입하거나, 또는 수시로 투입하는 경우에도 준비 상태에 있는 음식물 쓰레기에 선택적으로 공급하여 신속하게 처리할 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 음식물 쓰레기 처리기(140)는 복수의 가로줄 또는 세로줄 형태로 배치될 수 있다.
상기 배출수단은 상기 가로줄 또는 세로줄 형태로 배치된 음식물 쓰레기 처리기(140) 사이의 공간에 일렬로 배치되어 각 음식물 쓰레기 처리기(140)에서 배출하는 부산물을 이송하는 집하용 컨베이어(159)인 것을 예시할 수 있다. 부산물은 비료 등으로 활용하게 된다.
결론적으로, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템은 대량의 음식물 쓰레기가 집하되는 시설에 설치되어 연속적으로 처리할 수 있을 뿐만 아니라, 집하단계에서부터 음식물 처리단계까지 제어부에서 자동 제어하기 때문에 효율적으로 통합 관리할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템
110 : 음식물 쓰레기 저장조 111 : 본체부
112 : 투입구 113 : 개폐도어
114 : 유압 실린더 115 : 센서
115a : 감지센서 115b : 중량측정센서
117 : 배출구 120 : 정량공급부
121 : 실린더 122 : 로드
123 : 연결바 124 : 지지바
125 : 푸셔 플레이트 125a : 스탑 가이드 플레이트
126 : 푸싱면 127 : 슬로핑면
140 : 음식물 쓰레기 처리기 141 : 중량측정부
142 : 기둥 143 : 로드셀
144 : 플렉시블 장치 151 : 이송스크류컨베이어
152 : 케이싱 153 : 회전샤프트
154 : 스크류 154a : 제1스크류
154b : 제2스크류 155 : 이송펌프
156 : 이송관 156a : 수평 이송관부
156b : 경사 이송관부 157 : 분배관
158 : 밸브 159 : 집하용 컨베이어
160 : 탈습탑 161 : 송풍설비
162 : 배기관 170 : 제어부
10 : 수거차량
110 : 음식물 쓰레기 저장조 111 : 본체부
112 : 투입구 113 : 개폐도어
114 : 유압 실린더 115 : 센서
115a : 감지센서 115b : 중량측정센서
117 : 배출구 120 : 정량공급부
121 : 실린더 122 : 로드
123 : 연결바 124 : 지지바
125 : 푸셔 플레이트 125a : 스탑 가이드 플레이트
126 : 푸싱면 127 : 슬로핑면
140 : 음식물 쓰레기 처리기 141 : 중량측정부
142 : 기둥 143 : 로드셀
144 : 플렉시블 장치 151 : 이송스크류컨베이어
152 : 케이싱 153 : 회전샤프트
154 : 스크류 154a : 제1스크류
154b : 제2스크류 155 : 이송펌프
156 : 이송관 156a : 수평 이송관부
156b : 경사 이송관부 157 : 분배관
158 : 밸브 159 : 집하용 컨베이어
160 : 탈습탑 161 : 송풍설비
162 : 배기관 170 : 제어부
10 : 수거차량
Claims (5)
- 음식물 쓰레기가 집하되는 집하 시설에 설치되는 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템에 있어서,
수거된 음식물 쓰레기를 저장하는 음식물 쓰레기 저장조와;
상기 음식물 쓰레기 저장조에 연결되어 공급받은 음식물 쓰레기를 처리하되, 적어도 두 줄로 연속적으로 배치되는 복수의 음식물 쓰레기 처리기와;
상기 음식물 쓰레기 저장조에 저장된 음식물 쓰레기를 상기 음식물 쓰레기 처리기로 이송하는 이송수단과;
상기 음식물 쓰레기 처리기에서 처리되고 남은 부산물을 외부로 배출하는 배출수단과;
상기 음식물 쓰레기 처리기에서 발생하는 수분을 처리하는 탈습탑;을 포함하되,
상기 음식물 쓰레기 저장조는,
내부공간에 음식물 쓰레기를 수용하는 본체부와, 상기 본체부의 상부에 마련되며 수거한 음식물 쓰레기를 투입하도록 실린더로 구동되는 개폐도어가 설치된 투입구와, 상기 본체부의 하부에 마련되어 음식물 쓰레기를 외부로 배출하는 배출구가 형성되며,
수거차량에서 상기 투입구로 음식물 쓰레기를 직접 투하할 수 있도록 상기 본체부는 지하에 매립되고 상기 투입구는 지면에서 노출되는 구조로 이루어지고,
상기 개폐도어는 제어부에 의해 자동 개폐되도록 구성되며,
상기 제어부는 수거차량이 투입구 쪽으로 진입한 것을 인식하면 개폐도어를 개방하고, 수거차량이 투입구 쪽에서 빠져나가는 것을 인식하면 개폐도어를 폐쇄하도록 센서를 포함하여 구성되되,
상기 센서는 수거차량이 정차하는 정차구역에 설치되며 수거차량 진입 또는 진출을 인식하는 감지센서와, 정차구역의 입구측에 설치되어 수거차량을 식별할 수 있도록 번호판 인식장치와, 정차구역의 바닥에 설치되어 상기 본체부로 투입된 음식물 쓰레기의 중량을 측정하는 중량측정센서로 이루어지고,
각 음식물 쓰레기 처리기에는 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 중량을 측정하는 중량측정부가 설치되며, 상기 중량측정부는 상기 음식물 쓰레기 처리기를 지지하는 4개의 기둥과, 각 기둥 상에 설치된 4개의 로드셀과, 상기 음식물 쓰레기 처리기와 로드셀 사이에 설치되는 플렉시블 장치로 구성되고,
각 음식물 쓰레기 처리기의 상단에는 감량 처리 과정에서 발생하는 수증기를 흡입하여 배출하는 배기관이 설치되고 각 배기관은 수증기를 송풍설비를 통해 탈습탑으로 공급하며,
상기 탈습탑에서는 수증기를 냉각시켜 응축수로 전환시키고 기체 상태의 악취 성분은 악취 처리수를 스프레이 분사하는 방식으로 흡착시켜 제거하고, 자외선 등으로 소독한 후 배출되고,
상기 이송수단은, 상기 배출구를 통해 정량 공급된 음식물 쓰레기를 이송하는 이송스크류컨베이어와, 상기 이송스크류컨베이어로부터 이송된 음식물 쓰레기를 송출하는 이송펌프와, 상기 이송펌프에 연결되는 이송관과, 상기 이송관에서 분기하여 각 음식물 쓰레기 처리기에 연결되는 분배관과, 상기 분배관에 설치되는 슬라이드 게이트 밸브로 이루어지며,
상기 이송관은 각 줄에 배치된 음식물 쓰레기 처리기 위에 수평하게 설치되는 수평 이송관부와, 상기 수평 이송관부의 일단에서 연장되어 지하에 설치된 상기 투입구에 연결되는 경사 이송관부로 이루어지고,
상기 이송관에는 슬라이드 게이트 밸브가 설치되어 각 줄에 배치된 음식물 쓰레기 처리기 구간별로 공급되는 음식물 쓰레기 공급량을 제어하며,
상기 분배관은 상단은 상기 수평 이송관부에 연결되고 하단은 음식물 쓰레기 처리기에 연결되며 상기 슬라이드 게이트 밸브에 의해 개폐되고,
상기 배출수단은 두 줄의 음식물 쓰레기 처리기 사이의 공간에 배치되어 각 음식물 쓰레기 처리기에서 배출하는 부산물을 이송하는 집하용 컨베이어인 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 감량 처리 시스템.
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