KR102611495B1 - 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치 - Google Patents

발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치 Download PDF

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성진하이쿨(주)
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Abstract

본 발명은 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치에 관한 것으로서, 케이스(10)의 내부 일측에 설치되는 것으로서, 투입되는 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반시킴으로써 발효된 슬러지를 생성하는 발효처리부(20)와; 케이스(10)의 내부 타측에 설치되는 것으로서, 투입되는 슬러지를 가열하여 건조시키는 건조부(30)와; 케이스(10)의 전면에 설치된 것으로서 건조부(30)에서 건조된 슬러지를 케이스(H) 외측으로 선택적으로 배출시키기 위한 배출부(40)와; 발효처리부(20)로부터 생성된 슬러지를 압착한 후 배출하는 슬러지압착부(50)와; 슬러지압착부(50)에서 배출되는 슬러지를 상기 건조부(30)로 이송하는 슬러지이송부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치{Apparatus for reducing food waste}
본 발명은 음식물쓰레기를 감량 처리하는 음식물쓰레기 감량장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 발효처리한 후 고온의 에어를 이용하여 건조시킴으로써 처리결과물을 획기적으로 감량할 수 있는, 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치에 관한 것이다.
일반적으로 식당에서 매일 많은 양의 음식물쓰레기가 발생되는데, 이러한 음식물쓰레기는 통상적으로 전용수집함에 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 소모되었다. 또한 음식물쓰레기는 쉽게 부패되기 때문에 처리과정에서 많은 악취를 발생하였고, 이에 따라 처리장 주위의 거주환경이 열악해져 많은 사람들로부터 민원의 대상이 되었다.
이에 따라 최근에는 음식물쓰레기를 발생하는 주체가 음식물쓰레기를 자체 처리하도록 하는 법령이 강화되고 있으며, 이러한 추세에 의하여 음식물쓰레기를 처리하는 장치들이 개발되어 보급되고 있다.
음식물쓰레기 처리장치는, 기본적으로 음식물쓰레기 및 바이오칩이 투입되는 교반탱크와, 교반탱크 내에서 음식물쓰레기와 바이오칩을 교반시키는 교반날개와, 교반탱크로 히팅열을 제공하는 히터와, 교반탱크의 하부측에 설치되는 드레인관을 포함하는 구조를 가진다.
이러한 음식물쓰레기 처리장치에 의하여, 교반탱크에 투입한 음식물쓰레기는 교반날개에 의하여 교반되면서 미셍물 분해가 촉진되고, 이후 미생물 분해되고 남은 잔여 슬러지는 하수구로 배수시켰다.
그런데 배수구로 배수되는 슬러지에는 많은 유기물이 함유되어 있기 때문에, 여전히 하수구로 배수될 경우 수질 환경을 오염시키는 원인이 되었다.
또한 슬러지에는 미생물에 의하여 분해되지 않는 미세한 고형물이 다량 함유되어 있기 때문에 또 다른 수질 환경의 원인이 되었고, 심할 경우에는 배수구가 막히는 원인이 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 발효처리하는 발효처리부와, 발효처리된 슬러지를 고온의 에어를 이용하여 건조시킬 수 있는 건조부가 일체화됨으로써, 처리 결과적의 양을 획기적으로 감량할 수 있는, 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 음식물쓰레기를 미생물 발효한 건조시킴에 따라, 음식물쓰레기 처리시간을 현저히 줄일 수 있는, 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치는, 케이스(10)의 내부 일측에 설치되는 것으로서, 투입되는 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반시킴으로써 발효된 슬러지를 생성하는 발효처리부(20); 상기 케이스(10)의 내부 타측에 설치되는 것으로서, 투입되는 슬러지를 가열하여 건조시키는 건조부(30); 상기 케이스(10)의 전면에 설치된 것으로서 건조부(30)에서 건조된 슬러지를 케이스(H) 외측으로 선택적으로 배출시키기 위한 배출부(40); 상기 발효처리부(20)로부터 생성된 슬러지를 압착한 후 배출하는 슬러지압착부(50); 및 상기 슬러지압착부(50)에서 배출되는 슬러지를 상기 건조부(30)로 이송하는 슬러지이송부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 발효처리부(20)는, "U" 형태의 단면을 가지며 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)이 투입되는 것으로서 바닥 및 바닥양측에 다수의 타공으로 이루어지는 타공부(22)가 형성된 처리탱크(21)와, 상기 처리탱크(21)에 내장되어 상기 처리탱크(21)로 투입된 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)을 회전 교반시키기 위한 처리교반날개(23)와, 미생물 활동을 활성화시키기 위하여 상기 처리탱크(21)를 가온시키는 가온히터(24)와, 상기 처리탱크(21)의 하부측에서 타공부(22)를 감싸는 것으로서 타공부(22)를 통하여 배출되는 미생물 슬러지를 회수하는 슬러지회수조(25)와, 상기 슬러지회수조(25)의 바닥에 형성되어 슬러지압착부(50)로 슬러지를 드레인시키는 드레인단(26)을 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 건조부(30)는, "U" 형태의 단면을 가지며 슬러지가 투입되는 하부탱크(31)와, 상기 하부탱크(31)의 상부측 단차지게 형성된 것으로서 상기 슬러지이송부(60)를 통하여 이송되는 슬러지가 투입되는 상부탱크(32)와, 상기 하부탱크(31)에 내장되어 슬러지를 회전 교반시키기 위한 건조교반날개(33)와, 상기 슬러지를 건조시키기 위하여 상기 하부탱크(31)를 가열시키는 가열히터(34)를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 슬러지압착부(50)는, 상기 슬러지회수조(25) 하부에 위치되는 압착부하우징(51)과, 상기 압착부하우징(51)의 내측에 형성된 것으로서 상기 슬러지회수조(25)의 드레인단(26)과 연통되는 압착공간(52)과, 상기 압착부하우징(51)의 전방으로 연장되어 상기 압착공간(52)과 연통되는 토출관(53)과, 상기 압착공간(52)에 설치되어 상기 드레인단(26)으로 공급되는 슬러지를 압착하면서 상기 토출관(53)으로 압송하는 압착스크류(54)와, 상기 압착공간(52) 하부측에 형성되어 슬러지 압착과정에서 발생된 함출수를 배출시키는 타공바닥(55)과, 상기 타공바닥(55)을 감싸는 것으로서 배출되는 함출수가 회수되는 함출수회수조(56)와, 상기 함출수회수조(56)와 연결되어 회수된 함출수를 배수시키는 함출수배수관(57)과, 상기 압착부하우징(51)의 외측에 설치되어 압착스크류(54)를 회전시키는 기어드모터(58)를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 슬러지이송부(60)는, 상기 토출관(53)과 연결되어 상기 상부탱크(32)에 대응되는 위치까지 연장되는 컬럼(61)과, 상기 컬럼(61)에 내장되어 상기 토출관(53)을 통하여 유입되는 슬러지를 상부측으로 이송하기 위한 이송스크류(62)와, 상기 이송스크류(62)를 회전시키는 스크류모터(63)와, 상기 이송스크류(62)에 의하여 이송되는 슬러지를 상기 상부탱크(32)로 가이드하는 가이드관(64)을 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 슬러지이송부(60)는, 상기 컬럼(61) 하부측을 수용되는 것으로서 상기 이송스크류(62)가 슬러지를 이송하는 도중에 발생되어 상기 컬럼(61) 하부측을 통하여 배출되는 함출수를 임시 회수하는 서브함출수회수조(65)와, 상기 서브함출수회수조(65)에 회수된 함출수를 배출시키는 서브함출수배수관(66)을 포함한다.
본 발명에 따르면, 투입되는 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반시킴으로써 발효된 슬러지를 생성하는 발효처리부(20)와, 투입되는 슬러지를 가열하여 건조시키는 건조부(30)와, 발효처리부(20)로부터 생성된 슬러지를 압착한 후 배출하는 슬러지압착부(50)와, 슬러지압착부(50)에서 배출되는 슬러지를 건조부(30)로 이송하는 슬러지이송부(60)를 포함함으로써, 음식물쓰레기를 발효처리부(20)에서 미생물에 의하여 1차 감량하는 단계와, 슬러지압착부(50)에서 미생물 처리된 슬러지를 압착하여 2차 감량하는 단계와, 건조부(30)에서 압착처리된 슬러지를 고열로 건조하여 3차 감량하는 단계를 순차적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 대량의 음식물쓰레기를 효과적으로 감량 처리할 수 있고, 일련의 감량처리 단계에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
또한 음식물쓰레기가 발효처리부(20)에서 미생물에 의하여 발효처리되고, 건조부(30)에서 고온에 건조처리되므로, 최종적으로 발생하는 결과물에서 유해한 세균이 완벽하게 제거됨으로써 사료나 비료등으로 사용할 수 있다.
그리고 발효처리부(20), 건조부(30), 슬러지압착부(50) 및 슬러지이송부(60)가 케이스(10)에 한몸체를 이룸으로써 콤팩트하게 구현할 수 있고, 이에 따라 좁은 식당 공간에도 용이한 설치가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치의 정면도,
도 2는 도 1의 음식물쓰레기 감량장치의 II-II 선을 따른 단면도,
도 3은 도 2의 발효처리부의 III-III 선을 따른 단면도.
도 4는 도 4의 타공부를 구성하는 타공이 장공 형태인 것을 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 2의 건조부의 V-V 선을 따른 단면도,
도 6은 도 5의 라디에이터를 발췌하여 구성을 설명하기 위한 단면도,
도 7은 도 2의 슬러지압착부를 발췌하여 구성을 설명하기 위한 단면도,
도 8은 도 2의 슬러지이송부를 발췌하여 구성을 설명하기 위한 단면도,
도 9는 도 8의 슬러지이송부의 하부 구성을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명에 따른 미생물 감량 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정 되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 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. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명에 따른 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 음식물쓰레기 감량장치의 II-II 선을 따른 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 미생물 감량 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치는, 케이스(10)의 내부 일측에 설치되는 것으로서, 투입되는 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반시킴으로써 발효된 슬러지를 생성하는 발효처리부(20)와; 케이스(10)의 내부 타측에 설치되는 것으로서, 투입되는 슬러지를 가열하여 건조시키는 건조부(30)와; 케이스(10)의 전면에 설치된 것으로서 건조부(30)에서 건조된 슬러지를 케이스(H) 외측으로 선택적으로 배출시키기 위한 배출부(40)와; 발효처리부(20)로부터 생성된 슬러지를 압착한 후 배출하는 슬러지압착부(50)와; 슬러지압착부(50)에서 배출되는 슬러지를 건조부(30)로 이송하는 슬러지이송부(60);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
케이스(10)는 작동상황을 표시함과 동시에 동작을 제어하는 디스플레이(11)와, 케이스(10)의 상부 일측에 설치되어 발효처리부(20)로 음식물쓰레기 및 바이오칩(B)을 투입하기 위한 제1도어(12)와, 케이스(10)의 상부 타측에 설치되어 건조부(30)의 유지관리를 위하여 출입하기 위한 제2도어(13)를 포함한다.
도 3은 도 2의 발효처리부의 III-III 선을 따른 단면도이고, 도 4는 도 4의 타공부를 구성하는 타공이 장공 형태인 것을 설명하기 위한 도면이다.
발효처리부(20)는, "U" 형태의 단면을 가지며 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)이 투입되는 것으로서 바닥 및 바닥양측에 다수의 타공으로 이루어지는 타공부(22)가 형성된 처리탱크(21)와, 처리탱크(21)에 내장되어 처리탱크(21)로 투입된 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)을 회전 교반시키기 위한 처리교반날개(23)와, 미생물 활동을 활성화시키기 위하여 처리탱크(21)를 가온시키는 가온히터(24)와, 처리탱크(21)의 하부측에서 타공부(22)를 감싸는 것으로서 타공부(22)를 통하여 배출되는 미생물 슬러지를 회수하는 슬러지회수조(25)와, 슬러지회수조(25)의 바닥에 형성되어 슬러지압착부(50)로 슬러지를 드레인시키는 드레인단(26)을 포함한다.
처리탱크(21)는, 단면이 "U" 형태를 이루는 것으로서, 주위가 단열재로 단열되어 외부기온 변화에 따른 영향을 최소화시킨다. 이에 따라 음식물쓰레기 처리를 위한 미생물에게 최적의 환경을 제공한다.
참고적으로, 처리탱크(21)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 처리탱크(21)에 투입된 후 장기간 사용되며, 음식물쓰레기(W)와 1 : 1 비율로 처리탱크(21)에 투입된다.
타공부(22)는 처리탱크(21)의 바닥 및 바닥양측에 다수의 타공(22a)이 형성됨으로써 이루어진다. 이때 타공(22a)은 처리교반날개(23)의 회전 방향에 대응되게 장공형태로 이루어진다. 이에 따라, 미생물 처리도중에 완벽하게 분해되지 않은 고형물을 배출시킬 수 있다.
처리교반날개(23)는, 처리탱크(21) 내를 가로지르게 설치되어 회전되면서 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반하여 미생물이 음식물쓰레기(W)와 균일하게 전이되도록 함과 동시에 미생물 발효를 촉진시킨다.
가온히터(24)는, 처리탱크(21)를 가온시켜 미생물에 의한 음식물쓰레기 처리가 원활히 진행되도록 온도 환경을 형성한다. 이러한 가온히터(24)는 처리탱크(21)의 외주면에 타공부(22)에서 빗겨나게 설치되는 실리콘 러버히터나 면상발열히터이다.
슬러지회수조(25)는 타공부(22)를 통하여 배출되는 발효된 슬러지를 회수한다.
슬러지회수조(25)에서 회수된 발효 슬러지는 슬러지압착부(50)와 연통된 드레인단(26)으로 드레인된다.
슬러지회수조(25)에는 회수된 슬러지가 드레인단(26)으로 집중될 수 있도록 가로경사판(25a) 및 세로경사판(25b)이 형성된다.
가로경사판(25a)은 도 2에 도시된 바와 같이, 슬러지회수조(25)의 내측 가로 방향에서 드레인단(26)으로 경사지게 형성되고, 세로경사판(25b)은 도 3에 도시된 바와 같이 내측 세로 방향에서 드레인단(26)으로 경사지게 형성된다. 이에 따라, 타공부(22)를 전체면을 통하여 배출되는 슬러지는 가로경사판(25a) 및 세로경사판(25b)에 의하여 드레인단(26)으로 집중되어 슬러지압착부(50)로 효과적으로 드레인될 수 있다.
도 5는 도 2의 건조부의 V-V 선을 따른 단면도이고, 도 6은 도 5의 라디에이터를 발췌하여 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
건조부(30)는, "U" 형태의 단면을 가지며 슬러지가 투입되는 하부탱크(31)와, 하부탱크(31)의 상부측 단차지게 형성된 것으로서 슬러지이송부(60)를 통하여 이송되는 슬러지가 투입되는 상부탱크(32)와, 하부탱크(31)에 내장되어 슬러지를 회전 교반시키기 위한 건조교반날개(33)와, 슬러지를 건조시키기 위하여 하부탱크(31)를 가열시키는 가열히터(34)와, 상부탱크(32)와 연결된 제1순환관(P1) 및 하부탱크(31)와 연결된 제2순환관(P2) 사이에 설치된 것으로서 제1순환관(P1)과 제2순환관(P2) 사이를 순환하는 수분함유 공기로부터 수분을 회수하는 라디에이터(35)와. 상부탱크(32)로부터 수분함유 공기를 상기 제1순환관(P1), 라디에이터(50) 및 제2순환관(P2)을 통하여 순환시키는 펌프(36)와, 라디에이터(35)를 냉각시키기 위한 공기를 송풍하는 송풍팬(37)을 포함한다.
하부탱크(31)는, 단면이 "U" 형태를 이루는 것으로서, 주위가 단열재로 단열되어 외부기온 변화에 따른 영향을 최소화시킨다.
상부탱크(32)는 하부탱크(31)의 상부측에 단차지게 형성되며, 상기 제1.2순환관(P1)(P2)이 설치되기 위한 공간을 제공한다. 즉, 제1순환관(P1)은 상부탱크(32)와 라이데이터(35) 사이를 연결하고, 제2순환관(P2)은 단차진 하부탱크(31)와 라디에이터(35) 사이를 연결한다.
건조교반날개(33)는, 하부탱크(31) 내를 가로지르게 설치되어 회전되면서 슬러지(S)를 교반하여 슬러지에 잔류하는 습기를 건조 제거한다.
가열히터(34)는, 하부탱크(31)를 가열시키는 것으로서 하부텡크(31)의 하부를 감싸게 설치되어 열매체(K)가 수용되는 열매체탱크(34a)와, 열매체탱크(34a)에 내장되어 수용된 열매체를 가열하기 위한 가열선(34b)을 포함한다.
열매체탱크(34a)에는 하부탱크(31)의 하부면이 잠겨질 수 있도록 열매체가 수용되고, 열매체는 인가되는 전원에 의하여 가열되는 가열선(34b)에 의하여 가열된다. 즉, 가열선(34b)의 열은 열매체를 통하여 하부탱크(31)로 전도되는 것이며, 이에 따라 하부탱크(31)로 전도되는 열분포를 일정하게 할 수 있다. 따라서 슬러지를 고르게 건조시킬 수 있으며, 완전히 건조된 상태에서도 슬러지가 탄화되는 등의 현상을 방지할 수 있다.
만약, 열매체를 사용하지 않고 전열선을 하부탱크(31) 바닥에 밀착시키는 방식을 취할 경우, 하부챔버에 있어 전열선이 밀착된 부분과 그렇지 않는 부분 사이에서는 열분포 차이에 의하여 큰 온도 편차기 발생될 수 있다. 이 경우, 슬러지가 어느 정도 건조되면, 전열선이 밀착된 부분에서 건조된 슬러지가 탄화되면서 불쾌한 탄내가 발생된다.
라디에이터(35)는, 제1순환관(P1)과 제2순환관(P2) 사이를 순환하는 수분함유 공기로부터 수분을 회수하는 것으로서, 제1순환관(P1)과 연통되는 유입조(35a)와, 제2순환관(P2)과 연통되는 유출조(35b)와, 유입조(35a) 및 유출조(35b) 하부측에 배치되는 배수조(35c)와, 배수조(35c)와 연결되는 배수관(35d)과, 유입조(35a)와 배수조(35c) 사이에 연통되게 연결되는 다수의 제1방열튜브(35e)와, 유출조(35b)와 배수조(35c) 사이에 연통되게 연결되는 다수의 제2방열튜브(35f)와, 제1,2방열튜브(35e)(35f)에 설치되는 다수의 방열핀(미도시)을 포함한다.
이러한 구조에 의하여, 제1순환관(P1)을 통하여 상부탱크(32)로부터 유입조(35a)로 유입된 고온다습한 공기는 제1방열튜브(35e)를 통하여 이동한 후 배수조(35c)에서 선회된 후 제2방열튜브(35f)를 통하여 유출조(35b)로 이송되고, 이후 유출조(35b)와 연결된 제2순환관(P2)을 통하여 하부탱크(31)로 유입된다. 이 과정에서, 고온다습 공기는 방열핀과 연결된 제1,2방열튜브(35e)(35f)를 경유하면서 냉각되고, 이에 따라 공기중의 습기는 수분으로 응결된 후 배수조(35c)로 흘러 회수되고, 이후 배수조(35c)로 회수된 수분은 배수관(35d)을 통하여 외부 하수구로 배수된다.
배출부(40)는 케이스(10)의 전면에 설치된 것으로서, 하부탱크(31)의 측벽과 연통되게 설치되어 덕트(41)와, 케이스(10)의 전면에 회동 가능하게 설치되어 덕트(41)의 출구를 개폐하기 위한 배출도어(42)와, 덕트도어(42) 하부측에 설치되어 케이스(10) 전방측으로 비스듬하게 형성되는 가이드날개(43)를 포함한다.
배출도어(42)는, 슬러지가 완전히 건조되었을 때 덕트(41)의 출구를 개방하여 건조 슬러지를 배출할 수 있도록 통로를 형성한다.
가이드날개(43)는 배출도어(42)를 개방한 후 덕트(41)를 통하여 배출되는 건조 슬러지를 건조슬러지 회수통(미도시)으로 가이드되게 한다.
도 7은 도 2의 슬러지압착부를 발췌하여 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
슬러지압착부(50)는, 발효처리조(20)의 슬러지회수조(25) 하부측에서 드레인단(26)에 연결되어 유입되는 슬러지를 압착한 후 슬러지이송부(60)로 토출시킨다. 이러한 슬러지압착부(50)는, 슬러지회수조(25) 하부에 위치되는 압착부하우징(51)과, 압착부하우징(51)의 내측에 형성된 것으로서 슬러지회수조(25)의 드레인단(26)과 연통되는 압착공간(52)과, 압착부하우징(51)의 전방으로 연장되어 압착공간(52)과 연통되는 토출관(53)과, 압착공간(52)에 설치되어 드레인단(26)으로 공급되는 슬러지를 압착하면서 토출관(53)으로 압송하는 압착스크류(54)와, 압착공간(52) 하부측에 형성되어 슬러지 압착과정에서 발생된 함출수를 배출시키는 타공바닥(55)과, 타공바닥(55)을 감싸는 것으로서 배출되는 함출수가 회수되는 함출수회수조(56)와, 함출수회수조(56)와 연결되어 회수된 함출수를 배수시키는 함출수배수관(57)과, 압착부하우징(51)의 외측에 설치되어 압착스크류(54)를 회전시키는 기어드모터(58)를 포함한다.
압착공간(52)은 토출관(53)과 연통되게 압착부하우징(51)의 내측에 형성되며, 토출관(53) 측으로 갈수록 폭이 점차로 좁아진다. 이에 따라 슬러지는 토출관(53) 측으로 압송되는 과정에서 점차로 압착된다.
타공바닥(55)에는 1mm 내외의 타공이 형성됨으로서, 압착되는 슬러지로부터 발생되는 함출수만 배출시키고 압착물은 배출되지 않도록 한다.
함출수회수조(56)는 슬러지의 압착과정에서 발생된 후 타공바닥(55)을 통하여 배출되는 함출수를 회수한다.
함출수배수관(57)은 함출수회수조(56)의 바닥과 연결되어 케이스(10)의 외측으로 연장되며, 함출수회수조(56)에서 회수된 함출수를 케이스(10) 외측의 위치된 하수관(미도시)으로 배수시킨다.
이러한 슬러지압착부(50)가 케이스(10)에 내측에 설치됨으로써, 회수조의 드레인단(26)을 통하여 공급되는 슬러지를 압착하여 미생물에 의하여 분해되지 않는 뼈조각, 식이섬유, 각종 이물질등의 고형물만을 남게 하여 전체 부피를 줄일 수 있으며, 이 과정에서 발생되는 함출수를 함출수배수관(57)을 통하여 케이스(10) 외부로 배수시킬 수 있다.
도 8은 도 2의 슬러지이송부를 발췌하여 구성을 설명하기 위한 단면도이고, 도 9는 도 8의 슬러지이송부의 하부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
슬러지이송부(60)는, 발효처리부(20)와 건조부(30) 사이의 좁은 공간에 배치되어 슬러지압착부(50)에서 배출되는 슬러지를 건조부(30)로 이송한다. 이러한 슬러지이송부(60)는, 슬러지압착부(50)의 토출관(53)과 연결되어 상부탱크(32)에 대응되는 위치까지 연장되는 컬럼(61)과, 컬럼(61)에 내장되어 토출관(53)을 통하여 유입되는 슬러지를 상부측으로 이송하기 위한 이송스크류(62)와, 이송스크류(62)를 회전시키는 스크류모터(63)와, 이송스크류(62)에 의하여 이송되는 슬러지를 상부탱크(32)로 가이드하는 가이드관(64)과, 컬럼(61) 하부측을 수용되는 것으로서 이송스크류(62)가 슬러지를 이송하는 도중에 발생되어 컬럼(61) 하부측을 통하여 배출되는 함출수를 임시 회수하는 서브함출수회수조(65)와, 서브함출수회수조(65)에 회수된 함출수를 배출시키는 서브함출수배수관(66)을 포함한다.
컬럼(61)은 내측에 이송스크류(62)를 내장하며, 하부측에는 이송스크류(62)에 의하여 이송되는 슬러지에서 발생될 수 있는 함출수를 배출할 수 있도록 컬럼배수구(61a)가 형성되어 있다.
스크류모터(63)는 컬럼(61)의 상부측에 위치되어 이송스크류(62)를 회전시킨다.
가이드관(64)은 컬럼(61) 상부측과 상부탱크(32) 사이를 연결하며, 이송스크류(62)에 의하여 컬럼(61) 상부측으로 이송된 슬러지를 상부탱크(32)로 가이드한다.
서브함출수회수조(65)는 이송스크류(62)에 의하여 이송되는 슬러지로부터 발생된 후 컬럼배수구(61a)를 통하여 배출되는 함출수를 회수한다. 이를 위하여, 서브함출수회수조(65)는 슬러지압착부(50)에서 연장된 토출관(53)의 상부측까지 컬럼(61)을 완전히 감싸는 형태를 가지며, 컬럼배수구(61a)는 토출관(53)과 서브함출수회수조(65) 바닥면 사이에 위치된다. 이러한 구조에 의하여, 슬러지가 이송스크류(62)에 의하여 상부탱크(32) 측으로 이송되는 도중에 발생될 수 있는 함출수는 컬럼배수구(61a)를 통하여 배수된 후 서브함출수회수조(65)에서 회수되는 것이다.
서브함출수배수관(66)은 서브함출수회수조(65)에 회수된 함출수를 케이스(10) 외측으로 배수시킨다. 이를 위하여 서브함출수배수관(66)은 컬럼배수구(61a)의 하부측에서 서브함출수회수조(65)의 바닥과 연결되어 슬러지압착부(50)의 함출수배수관(57)과 연결된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 투입되는 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반시킴으로써 발효된 슬러지를 생성하는 발효처리부(20)와, 투입되는 슬러지를 가열하여 건조시키는 건조부(30)와, 발효처리부(20)로부터 생성된 슬러지를 압착한 후 배출하는 슬러지압착부(50)와, 슬러지압착부(50)에서 배출되는 슬러지를 건조부(30)로 이송하는 슬러지이송부(60)를 포함함으로써, 음식물쓰레기를 발효처리부(20)에서 미생물에 의하여 1차 감량하는 단계와, 슬러지압착부(50)에서 미생물 처리된 슬러지를 압착하여 2차 감량하는 단계와, 건조부(30)에서 압착처리된 슬러지를 고열로 건조하여 3차 감량하는 단계를 순차적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 대량의 음식물쓰레기를 효과적으로 감량 처리할 수 있고, 일련의 감량처리 단계에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
또한 음식물쓰레기가 발효처리부(20)에서 미생물에 의하여 발효처리되고, 건조부(30)에서 고온에 건조처리되므로, 최종적으로 발생하는 결과물에서 유해한 세균이 완벽하게 제거됨으로써 사료나 비료등으로 사용할 수 있다.
그리고 발효처리부(20), 건조부(30), 슬러지압착부(50) 및 슬러지이송부(60)가 케이스(10)에 한몸체를 이룸으로써 콤팩트하게 구현할 수 있고, 이에 따라 좁은 식당 공간에도 용이한 설치가 가능하다.
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 ... 디스플레이
12 ... 제1도어 13 ... 제2도어
20 ... 발효처리부 21 ... 처리탱크
22 ... 타공부 23 ... 처리교반날개
24 ... 가온히터 25 ... 슬러지회수조
26 ... 드레인단 30 ... 건조부
31 ... 하부탱크 32 ... 상부탱크
33 ... 건조교반날개 34 ... 가열히터
35 ... 라디에이터 35a ... 유입조
35b ... 유출조 35c .... 배수조
35d ... 배수관 35e ... 제1방열튜브
35f ... 제2방열튜브 36 ... 펌프
37 ... 송풍팬 40 ... 배출부
41 ... 덕트 42 .... 배출도어
43 ... 가이드날개 50 ... 슬러지압착부
51 ... 압착부하우징 52 ... 압착공간
53 ... 토출관 54 ... 압착스크류
55 ... 타공바닥 56 ... 함출수회수조
57 ... 함출수배수관 58 ... 기어드모터
60 ... 슬러지이송부 61 ... 컬럼
61a ... 컬럼배수구 62 ... 이송스크류
63 ... 스크류모터 64 ... 가이드관
65 ... 서브함출수회수조 66 ... 서브배수관

Claims (6)

  1. 케이스(10)의 내부 일측에 설치되는 것으로서, 투입되는 음식물쓰레기(W)와 바이오칩(B)을 교반시킴으로써 발효된 슬러지를 생성하는 발효처리부(20);
    상기 발효처리부(20)의 하부측에 설치된 것으로서 상기 발효처리부(20)로부터 생성된 슬러지를 압착한 후 배출하는 슬러지압착부(50);
    상기 슬러지압착부(50)로부터 배출되는 슬러지를 건조부(30)로 이송하는 슬러지이송부(60);
    상기 케이스(10)의 내부 타측에 설치되는 것으로서, 상기 슬러지이송부(60)로부터 이송되어 투입되는 슬러지를 가열하여 건조시키는 건조부(30);
    상기 케이스(10)의 전면에 설치된 것으로서 건조부(30)에서 건조된 슬러지를 케이스(H) 외측으로 선택적으로 배출시키기 위한 배출부(40);를 포함하고,
    상기 건조부(30)는, "U" 형태의 단면을 가지며 슬러지가 투입되는 하부탱크(31)와, 상기 하부탱크(31)의 상부측 단차지게 형성된 것으로서 상기 슬러지이송부(60)를 통하여 이송되는 슬러지가 투입되는 상부탱크(32)와, 상기 하부탱크(31)에 내장되어 슬러지를 회전 교반시키기 위한 건조교반날개(33)와, 상기 슬러지를 건조시키기 위하여 상기 하부탱크(31)를 가열시키는 가열히터(34)와, 상기 상부탱크(32)와 연결된 제1순환관(P1) 및 하부탱크(31)와 연결된 제2순환관(P2) 사이에 설치된 것으로서 제1순환관(P1)과 제2순환관(P2) 사이를 순환하는 수분함유 공기로부터 수분을 회수하는 라디에이터(35)와, 상부탱크(32)로부터 수분함유 공기를 상기 제1순환관(P1), 라디에이터(50) 및 제2순환관(P2)을 통하여 순환시키는 펌프(36)와, 라디에이터(35)를 냉각시키기 위한 공기를 송풍하는 송풍팬(37)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 발효처리부(20)는,
    "U" 형태의 단면을 가지며 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)이 투입되는 것으로서 바닥 및 바닥양측에 다수의 타공으로 이루어지는 타공부(22)가 형성된 처리탱크(21)와,
    상기 처리탱크(21)에 내장되어 상기 처리탱크(21)로 투입된 음식물쓰레기(W) 및 바이오칩(B)을 회전 교반시키기 위한 처리교반날개(23)와,
    미생물 활동을 활성화시키기 위하여 상기 처리탱크(21)를 가온시키는 가온히터(24)와,
    상기 처리탱크(21)의 하부측에서 타공부(22)를 감싸는 것으로서 타공부(22)를 통하여 배출되는 미생물 슬러지를 회수하는 슬러지회수조(25)와,
    상기 슬러지회수조(25)의 바닥에 형성되어 슬러지압착부(50)로 슬러지를 드레인시키는 드레인단(26)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬러지압착부(50)는,
    상기 발효처리부(20)의 슬러지회수조(25) 하부에 위치되는 압착부하우징(51)과,
    상기 압착부하우징(51)의 내측에 형성된 것으로서 상기 슬러지회수조(25)의 드레인단(26)과 연통되는 압착공간(52)과,
    상기 압착부하우징(51)의 전방으로 연장되어 상기 압착공간(52)과 연통되는 토출관(53)과,
    상기 압착공간(52)에 설치되어 상기 드레인단(26)으로 공급되는 슬러지를 압착하면서 상기 토출관(53)으로 압송하는 압착스크류(54)와,
    상기 압착공간(52) 하부측에 형성되어 슬러지 압착과정에서 발생된 함출수를 배출시키는 타공바닥(55)과,
    상기 타공바닥(55)을 감싸는 것으로서 배출되는 함출수가 회수되는 함출수회수조(56)와,
    상기 함출수회수조(56)와 연결되어 회수된 함출수를 배수시키는 함출수배수관(57)과,
    상기 압착부하우징(51)의 외측에 설치되어 압착스크류(54)를 회전시키는 기어드모터(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 슬러지이송부(60)는,
    상기 토출관(53)과 연결되어 상기 상부탱크(32)에 대응되는 위치까지 연장되는 컬럼(61)과,
    상기 컬럼(61)에 내장되어 상기 토출관(53)을 통하여 유입되는 슬러지를 상부측으로 이송하기 위한 이송스크류(62)와,
    상기 이송스크류(62)를 회전시키는 스크류모터(63)와,
    상기 이송스크류(62)에 의하여 이송되는 슬러지를 상기 상부탱크(32)로 가이드하는 가이드관(64)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 슬러지이송부(60)는,
    상기 컬럼(61) 하부측을 수용되는 것으로서 상기 이송스크류(62)가 슬러지를 이송하는 도중에 발생되어 상기 컬럼(61) 하부측을 통하여 배출되는 함출수를 임시 회수하는 서브함출수회수조(65)와,
    상기 서브함출수회수조(65)에 회수된 함출수를 배출시키는 서브함출수배수관(66)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발효처리부 및 건조부 일체형 음식물쓰레기 감량장치.
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