KR102381139B1

KR102381139B1 - 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템

Info

Publication number: KR102381139B1
Application number: KR1020210069966A
Authority: KR
Inventors: 나민수
Original assignee: 나민수
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-03-30

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기에 포함되어 있는 비닐 등의 협잡물을 파쇄하여 선별 처리하는 협잡물 파쇄 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 음식물쓰레기를 전처리하는 공정에서 음식물쓰레기에 포함된 협잡물의 파쇄 및 선별 시 1차 파쇄 및 선별한 협잡물을 재공급용 컨베이어와 전용 파쇄기로 피드백시켜서 2차 파쇄 및 선별하는 두 차례의 과정을 통해 협잡물의 파쇄 및 선별 효율을 높일 수 있는 새로운 시스템을 구현함으로써, 음식물쓰레기 전처리 공정에서 배출되는 협잡물의 양을 줄일 수 있고, 궁극적으로 협잡물 위탁 처리비용을 대폭 절감할 수 있는 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템을 제공한다.

Description

음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템{Crusher system for aliensubstances of food waste}

본 발명은 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기에 포함되어 있는 비닐 등의 협잡물을 파쇄하여 선별 처리하는 협잡물 파쇄 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 가정이나 음식점 등에서 발생하는 음식물쓰레기 처리방법은 대부분 소각이나 매립에 의존하고 있기 때문에 매립지의 부족이나 부지 확보의 어려움 등이 사회 문제로 대두되고 있다.

특히, 음식물쓰레기를 소각 처리하는 경우에는 막대한 에너지 손실을 유발할 뿐만 아니라, 소각 시 발생되는 다이옥신 등과 같은 다량의 유해 물질로 인한 환경오염 등의 문제로 인해 음식물쓰레기의 감량화와 더불어 음식물쓰레기를 자원으로 활용하기 위한 기술 개발이 당면 과제가 되고 있다.

음식물쓰레기의 자원화는 음식물쓰레기를 퇴비 또는 사료로 이용하거나, 혹은 혐기성 소화를 통해 발효시키거나 분해시켜 소멸 처리하여 음식물쓰레기의 소각이나 매립시 파생되는 제반 문제를 해소하고 있다.

이러한 음식물쓰레기의 자원화는 음식물쓰레기를 분리 수거하고, 수거한 음식물쓰레기를 이용 목적에 맞게 전처리 과정을 거쳐 이용 목적대로 최종 생산물로 가공하는 공정으로 구성된다.

음식물쓰레기의 자원화를 위한 전처리 공정은 음식물에 포함된 이물질을 분리 제거하고, 덩치가 큰 고형물질을 이용목적에 맞는 크기로 파쇄하는 공정으로 이루어진다.

음식물쓰레기에는 통상적으로 육류의 뼈나, 비닐이나 섬유, 음료수 마개 등의 합성수지류, 수저 등과 같은 금속류, 또는 나무 젓가락이나 이쑤시개 등과 같은 목재류 등 다양한 종류의 이물질이 포함되어 있고,

이들 이물질들은 최종 생산품의 품질을 떨어트리거나 새로운 문제를 야기하기 때문에 음식물쓰레기를 파쇄하기 전에 선별하여 제거해야 하지만 이물질 파쇄 및 선별작업은 많은 어려움이 따른다.

현재 국내 음식물쓰레기 처리를 위한 파쇄 선별은 음식 폐기물과 협잡물(이물질)을 분리하는 공정으로, 이때 발생된 2차 폐기물, 즉 협잡물은 전량 외부 업체에 위탁 처리하고 있기 때문에 상당한 비용이 소요되는 단점이 있다.

따라서, 음식물쓰레기의 파쇄 선별 시에 발생하는 협잡물의 양을 최대한 줄여서 위탁 처리비용을 절감할 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

공개특허공보 제10-2021-0015351호 등록특허공보 제10-0763303호 등록특허공보 제10-2017478호 등록실용신안공보 제20-314639호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 음식물쓰레기를 전처리하는 공정에서 음식물쓰레기에 포함된 협잡물의 파쇄 및 선별 시 1차 파쇄 및 선별한 협잡물을 재공급용 컨베이어와 전용 파쇄기로 피드백시켜서 2차 파쇄 및 선별하는 두 차례의 과정을 통해 협잡물의 파쇄 및 선별 효율을 높일 수 있는 새로운 시스템을 구현함으로써, 음식물쓰레기 전처리 공정에서 배출되는 협잡물의 양을 줄일 수 있고, 궁극적으로 협잡물 위탁 처리비용을 대폭 절감할 수 있는 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 다음과 같은 특징이 있다.

상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 음식물쓰레기 투입을 위한 호퍼와, 상기 호퍼로부터 배출되는 음식물쓰레기를 이송하는 공급 컨베이어와, 상기 공급 컨베이어로부터 이송되는 음식물쓰레기 속의 협잡물을 파쇄 및 선별하는 다수 개의 일반 파쇄기 및 적어도 1개 이상의 전용 파쇄기와, 상기 일반 파쇄기 및 전용 파쇄기로부터 배출되는 음식물쓰레기와 협잡물을 각각 이송하는 음식물쓰레기 컨베이어 및 협잡물 컨베이어와, 상기 협잡물 컨베이어측과 전용 파쇄기로 이어지는 공급 컨베이어측 사이에 설치되어 협잡물 컨베이어를 따라 이송되는 협잡물을 전용 파쇄기로 피드백시켜주는 재공급용 컨베이어를 포함하는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 음식물쓰레기를 전처리하는 공정에서 음식물쓰레기에 포함된 협잡물의 파쇄 및 선별 시 1차 파쇄 및 선별한 협잡물을 재공급용 컨베이어와 전용 파쇄기로 피드백시켜서 2차 파쇄 및 선별하는 두 차례의 과정을 통해 협잡물의 파쇄 및 선별 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이 특징이다.

여기서, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 협잡물 컨베이어와 재공급용 컨베이어 간의 연결 부위에 설치되어 협잡물 컨베이어에서 재공급용 컨베이어로 넘어가는 협잡물의 양을 선택적으로 규제하는 댐퍼장치를 더 포함할 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 전용 파쇄기는 반원형의 단면을 가지는 타공망 형태로 이루어지는 파쇄기 망과, 상기 파쇄기 망의 상면 한쪽 측단부를 따라 나란하게 설치되는 고정형 파쇄기 커터와, 상기 파쇄기 망의 내측에 동축 구조로 나란하게 배치되면서 회전 가능한 구조로 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트의 외주면 상에 샤프트 길이 방향을 따라 이어지는 동시에 샤프트 반경 방향으로 돌출되는 구조로 설치되어 협잡물을 파쇄하는 다수 개의 회전형 파쇄기 커터를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 회전형 파쇄기 커터는 샤프트의 길이 방향을 따라 가면서 곡선형 궤적을 따라 나란하게 이어지는 형태로 배치되고, 이러한 회전형 파쇄기 커터는 서로 대칭을 이루는 2열로 설치될 수 있다.

그리고, 상기 회전형 파쇄기 커터는 사각 블록 형태로 이루어질 수 있으며, 이때의 회전형 파쇄기 커터의 전면에는 십자 모양으로 교차되는 가로 홈과 세로 홈이 형성될 수 있고, 이와 더불어 가로 홈의 경사면과 블록 단면이 만나면서 만들어내는 쐐기형 커터날이 형성될 수 있다.

이러한 전용 파쇄기는 파쇄기 망의 상부에 설치되어 파쇄기 망과 함께 원형을 이루면서 회전형 파쇄기 커터 및 샤프트를 마감하는 커버를 더 포함할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 음식물쓰레기의 전처리 공정 시 재공급용 컨베이어와 전용 파쇄기를 통해 협잡물을 적어도 두 차례 이상 파쇄 및 선별하여 처리 효율을 높일 수 있는 새로운 타입의 협잡물 파쇄 시스템을 적용함으로써, 음식물쓰레기 전처리 공정에서 배출되는 협잡물의 양을 줄일 수 있고, 따라서 협잡물 위탁 처리비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 전용 파쇄기에 설치되는 회전형 파쇄기 커터의 형상을 개선하고, 이와 함께 회전형 파쇄기 커터의 부착 각도를 개선한 새로운 형태의 전용 파쇄기를 적용함으로써, 비닐이나 섬유 등의 협잡물을 보다 잘게 분쇄할 수 있는 등 전용 파쇄기의 분쇄 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

셋째, 전용 파쇄기에 설치되는 고정형 파쇄기 커터를 간격조정용 볼트로 고정시켜서 간격을 조절할 수 있는 구조를 적용함으로써, 전용 파쇄기의 가동 소음을 줄일 수 있는 동시에 회전형 파쇄기 커터와의 간격을 적절히 조절할 수 있어 협잡물의 종류와 성분 등과 같이 처리 대상물이 바뀌는 조건에 적극적으로 대처할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템을 나타내는 개략도
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템에서 전용 파쇄기를 나타내는 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템에서 전용 파쇄기를 나타내는 단면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템을 나타내는 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 음식물쓰레기에 포함되어 있는 비닐 등의 협잡물을 1차 파쇄하여 선별한 후, 1차 파쇄 및 선별한 협잡물을 전량 적어도 1회 이상 2차 파쇄 및 선별하거나, 또는 1차 파쇄 및 선별한 협잡물을 2차 파쇄 및 선별하는 방식으로 운용됨으로써, 협잡물의 발생량을 최대한 줄여서 협잡물 위탁 처리비용을 절감할 수 있는 시스템이다.

이를 위하여, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 음식물쓰레기 투입을 위한 호퍼(10)를 포함한다.

상기 호퍼(10)는 외부에서 처리장 내로 반입되는 음식물쓰레기가 투입되는 곳으로서, 이곳에서는 중력에 의한 자연 탈수를 통해 음식물쓰레기 속의 수분이 1차적으로 제거되는 과정이 진행된다.

이러한 호퍼(10)는 다수 개가 갖추어질 수 있으며, 각각의 호퍼(10)에서 배출되는 음식물쓰레기, 즉 1차 탈수 과정을 거친 음식물쓰레기는 공급 컨베이어(11)를 거쳐 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)로 보내지게 된다.

또한, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 호퍼(10)로부터 배출되는 음식물쓰레기를 이송하는 공급 컨베이어(11)를 포함한다.

상기 공급 컨베이어(11)는 호퍼(10)와 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13) 사이에 설치되며, 호퍼(10)측에서 배출되는 음식물쓰레기를 일반 파쇄기(12)측 및 전용 파쇄기(13)측으로 이송시켜주는 역할을 하게 된다.

이러한 공급 컨베이어(11)의 경우에도 호퍼(10)와 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)에 상응하는 다수 개가 갖추어질 수 있다.

그리고, 음식물쓰레기가 공급 컨베이어(11)를 따라 이송되는 과정에서도 음식물쓰레기에 대한 탈수 과정이 진행된다.

여기서, 상기 공급 컨베이어(11)의 경우 도면에서는 설명의 편의상 수직 상태로 도시하였으나, 실제로는 수평 상태 또는 경사진 상태로 설치될 수 있게 된다.

또한, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 실질적으로 음식물쓰레기 속에 포함되어 있는 비닐 등의 협잡물을 파쇄 및 선별하는 수단으로 일반 파쇄기(12)와 전용 파쇄기(13)를 포함한다.

상기 일반 파쇄기(12)와 전용 파쇄기(13)는 각각 파쇄기 망(18), 고정형 파쇄기 커터(19), 회전형 파쇄기 커터(21) 등을 포함한다.

상기 일반 파쇄기(12)와 전용 파쇄기(13)는 고정형 파쇄기 커터(19)와 회전형 파쇄기 커터(21) 간의 분쇄 및 절단 작용을 통해 협잡물을 파쇄하고, 계속해서 잘게 파쇄된 협잡물 및 음식물쓰레기와 부피가 큰 협잡물은 각각 파쇄기 망(18)으로 선별한 후에 분리 배출시키는 역할을 하게 된다.

도 1에서 볼 수 있듯이, 상기 일반 파쇄기(12)와 전용 파쇄기(13)는 각각의 공급 컨베이어(11)에 의해 호퍼(10)측에 각각 연결되면서 서로 나란하게 배치되어, 호퍼(10)에서 배출되는 음식물쓰레기를 각각 공급받아서 음식물쓰레기 속의 협잡물을 파쇄 및 선별할 수 있게 된다.
이러한 일반 파쇄기(12)와 전용 파쇄기(13)는 다수 개로 이루어질 수 있게 되는데, 예를 들면 4대의 파쇄기를 운용하는 경우, 3대는 공지의 기술로 이루어진 일반 파쇄기(12)로, 1대는 전용 파쇄기(13)로 운용할 수 있게 된다.

여기서, 상기 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)의 경우 도면에서는 설명의 편의상 수직 상태로 도시하였으나, 실제로는 수평 상태 또는 경사진 상태로 설치될 수 있게 된다.

또한, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 파쇄기측에서 배출되는 음식물쓰레기를 이송하는 음식물쓰레기 컨베이어(14) 및 협잡물 컨베이어(15)를 포함한다.

상기 음식물쓰레기 컨베이어(14)는 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)의 하부와 탈수기(미도시) 사이에 설치되며, 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)에서 선별된 음식물쓰레기, 예를 들면 파쇄기 망(18)을 통과한 오니, 크기가 상대적으로 작은 협잡물 등을 탈수기측으로 이송시켜주는 역할을 하게 된다.

상기 협잡물 컨베이어(15)는 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)의 후단 배출구와 협잡물 저장박스(미도시) 사이에 설치되며, 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)에서 선별된 협잡물, 예를 들면 파쇄기 망(18)를 빠져나가지 못한 크기가 상대적으로 큰 협잡물을 협잡물 저장박스측으로 이송시켜주는 역할을 하게 된다.

이러한 음식물쓰레기 컨베이어(14) 및 협잡물 컨베이어(15)는 각 파쇄기측에 한 세트씩 설치될 수 있게 된다.

즉, 1대의 파쇄기에 한 세트의 음식물쓰레기 컨베이어(14)와 협잡물 컨베이어(15)이 설치될 수 있게 된다.

여기서, 상기 음식물쓰레기 컨베이어(14) 및 협잡물 컨베이어(15)의 경우 도면에서는 설명의 편의상 수직 상태로 도시하였으나, 실제로는 수평 상태 또는 경사진 상태로 설치될 수 있게 된다.

또한, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 1차 파쇄 및 선별된 협잡물을 한두차례 더 2차 파쇄 및 선별하기 위해 파쇄기측으로 이송시켜주는 수단으로 재공급용 컨베이어(16)를 포함한다.

상기 재공급용 컨베이어(16)는 협잡물 컨베이어(15)측과 전용 파쇄기(13)로 이어지는 공급 컨베이어(11)측 사이에 설치되어 협잡물 컨베이어(15)를 따라 이송되는 협잡물을 전용 파쇄기(13)로 피드백시켜주는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 재공급용 컨베이어(16)는 협잡물 컨베이어(15)를 따라 이송되는 협잡물을 건네받아 전용 파쇄기(13)측으로 재차 보내주는 역할을 하게 된다.

이에 따라, 상기 전용 파쇄기(13)와 일반 파쇄기(12)에 의해 1차 파쇄 및 선별된 협잡물은 재공급용 컨베이어(16)에 의해 전용 파쇄기(13)로 다시 보내지게 되고, 결국 전용 파쇄기(13)에 의해 2차 파쇄 및 선별될 수 있게 된다.

여기서, 상기 재공급용 컨베이어(16)의 경우에도 도면에서는 설명의 편의상 수직 상태로 도시하였으나, 실제로는 수평 상태 또는 경사진 상태로 설치될 수 있게 된다.

또한, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 2차 파쇄 및 선별을 위해 피드백되는 협잡물을 선택적으로 규제하는 수단으로 댐퍼장치(17)를 포함한다.

상기 댐퍼장치(17)는 협잡물 컨베이어(15)와 재공급용 컨베이어(16) 간의 연결 부위에 설치되며, 이렇게 설치되는 댐퍼장치(17)는 협잡물 컨베이어(15)에서 재공급용 컨베이어(16)로 넘어가는 협잡물의 양을 규제할 수 있게 된다.

일 예로서, 상기 댐퍼장치(17)는 협잡물 컨베이어(15)의 하부에 형성되는 협잡물 배출구(미도시)를 개폐하는 구조로 설치될 수 있으며, 이에 따라 댐퍼장치(17)의 열림 및 닫힘 작동에 의해 협잡물 컨베이어(15)를 타고 진행되는 협잡물이 재공급용 컨베이어(16)측으로 보내질 수 있게 된다.

이러한 댐퍼장치(17)는 작업자의 수조작에 의해 개폐 작동되는 수동식 댐퍼장치 또는 제어반(미도시)에 의해 출력 제어되는 솔레노이드(미도시)에 의해 개폐 작동되는 자동식 댐퍼장치로 이루어질 수 있게 된다.

이때, 작업자는 1차 파쇄 및 선별되어 나온 협잡물의 상태(예컨대, 협잡물의 크기 등)를 육안으로 확인한 후, 댐퍼장치(17)를 수동식 또는 자동식으로 개폐 조작하여 2차 파쇄 및 선별을 위해 전용 파쇄기(13)로 보내지는 협잡물의 양, 협잡물을 보내는 횟수 등을 적절히 제어할 수 있게 된다.

따라서, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 음식물쓰레기의 전처리 공정 시 음식물쓰레기에 포함된 협잡물을 1차 파쇄 및 선별하고, 이렇게 1차 파쇄 및 선별한 협잡물을 재공급용 컨베이어(16)와 전용 파쇄기(13)로 피드백시켜서 2차 파쇄 및 선별하는 두 차례의 과정을 통해 협잡물의 발생량을 최소화할 수 있게 된다.

예를 들면, 상기 호퍼(10)에 투입된 음식물쓰레기는 공급 컨베이어(11)→일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)→파쇄기 망(18)→음식물쓰레기 컨베이어(14)를 거쳐서 파쇄 및 선별된 후에 탈수기측으로 보내지는 한편, 호퍼(10)에 투입된 음식물쓰레기 속의 협잡물은 공급 컨베이어(11)→일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)→협잡물 컨베이어(15)를 거쳐서 파쇄 및 선별된 후에 협잡물 저장박스로 보내지게 된다.

이러한 과정 중에서, 상기 댐퍼장치(17)의 개폐 여부에 따라 협잡물 컨베이어(15)를 따라 배출되던 협잡물은 재공급용 컨베이어(16)→공급 컨베이어(11)→일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)→협잡물 컨베이어(15)→재공급용 컨베이어(16)로 이어지는 순환 과정을 통해서 2차 또는 3차 파쇄 및 선별된 후에 협잡물 저장박스로 보내지게 되므로서, 협잡물의 발생량을 최대한 줄일 수 있게 된다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템에서 전용 파쇄기를 나타내는 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템에서 전용 파쇄기를 나타내는 단면도이다.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 전용 파쇄기(13)는 음식물쓰레기와 협잡물을 선별하기 위한 파쇄기 망(18)과, 음식물쓰레기는 물론 주로 비닐, 폐합성수지류 등을 파쇄하기 위한 고정형 파쇄기 커터(19) 및 회전형 파쇄기 커터(21)와, 회전형 파쇄기 커터(21)의 회전을 위한 샤프트(20)를 포함한다.

상기 파쇄기 망(18)은 반원형의 단면을 가지는 일정 길이의 타공망 형태로 이루어지게 되며, 이때의 파쇄기 망(18)은 오목한 부위를 위로 하여 파쇄기 프레임(26)을 따라 나란하게 설치된다.

이러한 파쇄기 망(18)은 약 42.2% 정도의 개공률과 Ø40(홀 간 거리 20) 정도의 직경을 가지는 타공망을 적용하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 전용 파쇄기의 내부로 투입된 음식물쓰레기(협잡물 포함)는 고정형 파쇄기 커터(19)와 회전형 파쇄기 커터(21)에 의해 잘게 절단되거나 부숴지면서 파쇄되고, 이렇게 파쇄된 음식물쓰레기와 협잡물 중에서 부피가 작은 음식물쓰레기와 협잡물은 파쇄기 망(18)의 아래쪽으로 빠져서 배출될 수 있게 되는 동시에 파쇄기 망(18)을 통과하지 못한 부피가 큰 협잡물은 파쇄기 망(18)의 후단부를 통해 배출될 수 있게 된다.

상기 고정형 파쇄기 커터(19)는 직사각형의 블록 형태로서, 파쇄기 망(18)의 상면 한쪽 측단부를 따라 나란하게 배치되면서 파쇄기 프레임(26)의 폭 방향 한쪽 측단부에 볼트 체결구조로 설치된다.

여기서, 상기 고정형 파쇄기 커터(19)는 다수 개가 구비되어 동일한 높이에서 일렬로 나란하게 배치되는 형태로 설치될 수 있게 된다.

이렇게 설치되는 고정형 파쇄기 커터(19)의 한쪽 측단부, 즉 폭 방향의 한쪽 측단부는 파쇄기 망(18)의 한쪽 상단부를 지나서 파쇄기 망(18)의 내측으로 위치될 수 있게 되고, 이때의 내측으로 위치되는 고정형 파쇄기 커터(19)의 한쪽 측단부가 회전형 파쇄기 커터(21)의 쐐기형 커터날(24)과 약간의 간격(바람직하게는 약 5mm 정도의 간격)을 두고 교차함에 따라 그 사이에서 협잡물이 파쇄될 수 있게 된다.

특히, 상기 고정형 파쇄기 커터(19)는 간격조절용 볼트(27)와 장공(28)을 이용하여 위치를 폭 방향으로 조절할 있는 구조로 설치된다.

이에 따라, 상기 고정용 파쇄기 커터(19)의 위치를 조절하여 회전형 파쇄기 커터(21)와의 간격을 조절할 수 있게 되므로서, 협잡물의 크기나 종류, 성분 등에 맞춰서 파쇄작업을 할 수 있는 등 파쇄 효율을 높일 수 있는 동시에 협잡물의 종류와 성분 등과 같이 처리 대상물이 바뀌는 조건에 적극적으로 대처할 수 있게 된다.

이와 더불어, 상기 고정용 파쇄기 커터(19)와 회전형 파쇄기 커터(20) 간의 적절한 간격 조절을 통해 협잡물을 타격하는 강도를 제어할 수 있는 등 소음발생을 최대한 줄일 수 있게 된다.

상기 샤프트(20)는 파쇄기 망(18)의 내측 중심부를 따라 동축 구조로 나란하게 수평 배치됨과 더불어 파쇄기 프레임(26)측에 베어링(미도시)에 의해 양단 지지되면서 회전 가능한 구조로 설치된다.

이러한 샤프트(20)는 모터 등의 구동원(미도시)측과 연결되어 구동원 작동 시 회전되고, 결국 샤프트(20)측에 설치되는 회전형 파쇄기 커터(21) 또한 회전될 수 있게 된다.

상기 회전형 파쇄기 커터(21)는 사각 블록 형태로 이루어지게 되며, 이러한 회전형 파쇄기 커터(21)는 다수 개가 구비되어 각각의 회전형 파쇄기 커터(21)는 샤프트(20)의 외주면 상에 샤프트 길이 방향을 따라 이어지는 동시에 샤프트 반경 방향으로 돌출되는 구조로 설치된다.

이를 위하여, 상기 샤프트(21)의 외주면에는 샤프트 외주면에서 반경 방향으로 돌출되어 원주 방향으로 단차를 이루는 평면 형태의 커터 장착면(29)이 형성되고, 이렇게 형성되는 커터 장착면(29)에 회전형 파쇄기 커터(21)가 그 후면을 통해 밀착되면서 볼트 체결구조에 의해 고정되는 구조로 설치된다.

이때, 각각의 회전형 파쇄기 커터(21)가 설치되는 각각의 커터 장착면(29)의 경우 샤프트 길이 방향을 따라 단차진 구조, 예를 들면 샤프트 길이 방향을 따라 가면서 높이를 달리하는 구조로 이루어지게 되고, 이에 따라 샤프트 길이 방향을 따라 이어지는 회전형 파쇄기 커터(21)들도 서로 이웃하는 것끼리 단차를 이룰 수 있게 되며, 결국 이러한 회전형 파쇄기 커터(21) 간의 단차 구조에 의해 비닐 등의 협잡물이 커터 사이에서 파쇄될 때 어긋나게 당겨지거나 타격되면서 좀더 효과적으로 파쇄될 수 있게 된다.

그리고, 상기 회전형 파쇄기 커터(21)는 샤프트(20)의 길이 방향을 따라 가면서 곡선형 궤적을 따라 나란하게 이어져 열을 이루는 형태로 배치되고, 이렇게 배치되는 회전형 파쇄기 커터(21)의 열은 서로 대칭을 이루는 2열을 이룰 수 있게 된다.

예를 들면, 회전형 파쇄기 커터(21)의 1열의 시작점 및 끝점과 다른 1열의 시작점 및 끝점이 각각 180°의 위상차를 두고 배치됨과 더불어 각 열 간에는 샤프트 전체 길이에 걸쳐 일정 폭을 유지하게 되는 대칭 형태의 2열로 이루어질 수 있게 된다.

이와 더불어, 상기 회전형 파쇄기 커터(21)의 부착 각도는 샤프트 단면 기준 샤프트(20)의 중심을 지나는 수직선에 대해 약 30°정도 기울어진 자세로 설치될 수 있으며, 이에 따라 회전형 파쇄기 커터(21)의 부착 각도를 수직선에 가깝게 유지하여 파쇄 효율을 높이면서도 협잡물의 끼임 등과 같은 회전형 파쇄기 커터(21)의 회전에 간섭을 주는 인자를 줄여서 회전형 파쇄기 커터(21)의 원활한 회전 작동성을 확보할 수 있게 된다.

특히, 상기 회전형 파쇄기 커터(21)의 전면에는 십자 모양으로 교차되는 가로 홈(22)과 세로 홈(23)이 형성되고, 이렇게 형성되는 가로 홈(22)에 의해 가로 홈 경사면과 블록 단면이 만나는 지점에는 쐐기형 커터날(24)이 자연스럽게 형성될 수 있게 된다.

이렇게 회전형 파쇄기 커터(21)의 한쪽 모서리 부분이 쐐기형 커터날(24)를 형성함으로써, 비닐 등의 협잡물이 날카로운 쐐기형 커터날(24)에 의해 좀더 강력하게 절단 및 파쇄될 수 있고, 무엇보다도 쐐기형 커터날(24)에 의해 파쇄된 협잡물이 가로 홈(22)과 세로 홈(23)을 따라 유도되면서 원활하게 배출될 수 있게 되므로서, 회전형 파쇄기 커터(21)는 협잡물에 의해 간섭이나 영향을 받지 않으면서 자유롭게 회전될 수 있게 되는 등 결국 전용 파쇄기(13)의 우수한 가동 효율 및 파쇄 효율을 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템은 파쇄 작업 시 협잡물을 파쇄기 내부에 가두어두는 수단으로 커버(25)를 포함한다.

상기 커버(25)는 반원형의 단면을 가지는 일정 길이의 터널 형태로 이루어지게 되며, 이때의 커버(25)는 오목한 부위를 아래로 하여 파쇄기 망(18)과 함께 원형을 이루면서 파쇄기 프레임(26)을 따라 나란하게 설치된다.

이에 따라, 상기 회전형 파쇄기 커터(21) 및 샤프트(20)는 물론 고정형 파쇄기 커터(21)의 내측 날 부분은 커버(25)의 내측에 수용되고, 결국 파쇄 작업 시에 주변으로 튀는 협잡물을 커버(25)로 차단할 수 있게 되므로서, 쾌적하고 깨끗한 작업 환경을 조성할 수 있게 된다.

따라서, 상기 호퍼(10)측에서 배출되는 음식물쓰레기가 공급 컨베이어(11)를 통해 전용 파쇄기(13)로 투입되고, 이렇게 투입된 음식물쓰레기는 회전하고 있는 회전형 파쇄기 커터(21)와 고정되어 있는 고정형 파쇄기 커터(19) 사이에 파쇄되며, 계속해서 크기가 작은 협잡물과 음식물쓰레기는 파쇄기 망(18)을 빠져나와 음식물쓰레기 컨베이어(14)를 통해 후속 공정으로 보내지게 되는 동시에 크기가 큰 협잡물은 파쇄기 망(18)의 후단 배출구를 빠져나와 협잡물 컨베이어(15)를 통해 협잡물 저장박스로 보내지게 된다.

한편, 상기 댐퍼장치(17)가 열리게 되면, 협잡물 컨베이어(15)를 타고 이송되는 협잡물은 재공급용 컨베이어(16)를 타고 공급 컨베이어(11)로 보내지게 되고, 계속해서 이때의 협잡물은 전용 파쇄기(13)의 내부로 투입되어 한번 더 파쇄 및 선별된다.

이렇게 1차 파쇄 및 선별된 협잡물을 2차 파쇄 및 선별하거나, 필요하다면 3차, 4차, ..., n차 반복해서 파쇄 및 선별하여, 파쇄기 망(18)을 통과한 후에 음식물쓰레기 컨베이어(14)측을 거쳐 후속 공정으로 보내지는 음식물쓰레기의 양을 늘릴 수 있고, 상대적으로 협잡물 컨베이어(15)를 거쳐 협잡물 저장박스로 보내지는 협잡물의 양을 줄일 수 있으므로, 협잡물 발생량을 줄여서 협잡물을 위탁 처리하는 비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.

물론, 협잡물의 반복적인 파쇄 및 선별 작업을 실시하는 과정에서, 협잡물 컨베이어(15)를 따라 배출되는 협잡물의 상태(크기, 배출량 등)를 확인한 후, 작업자의 판단에 따라 댐퍼장치(17)를 닫게 되면, 협잡물 컨베이어(15)를 따라 배출되는 협잡물은 협잡물 저장박스로 보내지게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 음식물쓰레기의 전처리 공정 시 음식물쓰레기에 포함된 협잡물을 1차 파쇄 및 선별한 후에 한두차례 더 2차 파쇄 및 선별하는 새로운 협잡물 파쇄 시스템을 제공함으로써, 음식물쓰레기 전처리 공정에서 배출되는 협잡물의 양을 줄일 수 있고, 따라서 협잡물 위탁 처리비용을 대폭 절감할 수 있으며, 이렇게 전처리 공정에서 넘어오는 협잡물의 양이 줄기 때문에 후처리 공정의 건조기에서 배출되는 협잡물을 선별할 때 발생되는 협잡물의 양 또한 줄일 수 있어 협잡물 위탁 처리비용을 한층 더 절감할 수 있다.

10 : 호퍼
11 : 공급 컨베이어
12 : 일반 파쇄기
13 : 전용 파쇄기
14 : 음식물쓰레기 컨베이어
15 : 협잡물 컨베이어
16 : 재공급용 컨베이어
17 : 댐퍼장치
18 : 파쇄기 망
19 : 고정형 파쇄기 커터
20 : 샤프트
21 : 회전형 파쇄기 커터
22 : 가로 홈
23 : 세로 홈
24 : 쐐기형 커터날
25 : 커버
26 : 파쇄기 프레임
27 : 간격조절용 볼트
28 : 장공
29 : 커터 장착면

Claims

음식물쓰레기 투입을 위한 호퍼(10)와, 상기 호퍼(10)로부터 배출되는 음식물쓰레기를 이송하는 공급 컨베이어(11)와,
상기 공급 컨베이어(11)로부터 이송되는 음식물쓰레기 속의 협잡물을 파쇄 및 선별하는 다수 개의 일반 파쇄기(12) 및 적어도 1개 이상의 전용 파쇄기(13)와, 상기 일반 파쇄기(12) 및 전용 파쇄기(13)로부터 배출되는 음식물쓰레기와 협잡물을 각각 이송하는 음식물쓰레기 컨베이어(14) 및 협잡물 컨베이어(15)와, 상기 협잡물 컨베이어(15)측과 전용 파쇄기(13)로 이어지는 공급 컨베이어(11)측 사이에 설치되어 협잡물 컨베이어(15)를 따라 이송되는 협잡물을 전용 파쇄기(13)로 피드백시켜주는 재공급용 컨베이어(16)를 포함하며,
상기 일반 파쇄기(12)와 전용 파쇄기(13)는 각각의 공급 컨베이어(11)에 의해 호퍼(10)측에 각각 연결되면서 서로 나란하게 배치되어, 호퍼(10)에서 배출되는 음식물쓰레기를 각각 공급받아서 음식물쓰레기 속의 협잡물을 파쇄 및 선별할 수 있게 되고,
음식물쓰레기를 전처리하는 공정에서 음식물쓰레기에 포함된 협잡물의 파쇄 및 선별 시 1차 파쇄 및 선별한 협잡물을 재공급용 컨베이어와 전용 파쇄기로 피드백시켜서 2차 파쇄 및 선별하는 두 차례의 과정을 통해 협잡물의 파쇄 및 선별 효율을 향상시킬 수 있고,
상기 전용 파쇄기(13)는 반원형의 단면을 가지는 타공망 형태로 이루어지는 파쇄기 망(18)과, 상기 파쇄기 망(18)의 상면 한쪽 측단부를 따라 나란하게 설치되는 고정형 파쇄기 커터(19)와, 상기 파쇄기 망(18)의 내측에 동축 구조로 나란하게 배치되면서 회전 가능한 구조로 설치되는 샤프트(20)와, 상기 샤프트(20)의 외주면 상에 샤프트 길이 방향을 따라 이어지는 동시에 샤프트 반경 방향으로 돌출되는 구조로 설치되어 협잡물을 파쇄하는 다수 개의 회전형 파쇄기 커터(21)를 포함하고,
상기 회전형 파쇄기 커터(21)는 사각 블록 형태로서, 전면에는 십자 모양으로 교차되는 가로 홈(22)과 세로 홈(23)이 형성되는 동시에 상기 가로 홈(22)의 경사면과 블록 단면이 만나면서 만들어내는 쐐기형 커터날(24)이 형성되고,
상기 회전형 파쇄기 커터(21)의 한쪽 모서리 부분에 쐐기형 커터날(24)을 형성함으로써, 협잡물이 날카로운 쐐기형 커터날(24)에 의해 좀더 강력하게 절단 및 파쇄될 수 있고, 상기 쐐기형 커터날(24)에 의해 파쇄된 협잡물이 가로 홈(22)과 세로 홈(23)을 따라 유도되면서 원활하게 배출될 수 있게 되므로서, 회전형 파쇄기 커터(21)는 협잡물에 의해 간섭이나 영향을 받지 않으면서 자유롭게 회전될 수 있게 되어 전용 파쇄기(13)의 우수한 가동 효율 및 파쇄 효율을 확보할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 협잡물 컨베이어(15)와 재공급용 컨베이어(16) 간의 연결 부위에 설치되어 협잡물 컨베이어(15)에서 재공급용 컨베이어(16)로 넘어가는 협잡물의 양을 선택적으로 규제하는 댐퍼장치(17)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 회전형 파쇄기 커터(21)는 샤프트(20)의 길이 방향을 따라 가면서 곡선형 궤적을 따라 나란하게 이어지는 형태로 배치되고, 이러한 회전형 파쇄기 커터(21)는 서로 대칭을 이루는 2열로 설치되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 전용 파쇄기(13)는 파쇄기 망(18)의 상부에 설치되어 파쇄기 망(18)과 함께 원형을 이루면서 회전형 파쇄기 커터(21) 및 샤프트(20)를 마감하는 커버(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 협잡물 파쇄 시스템.