KR200176543Y1 - 음식물쓰레기 처리용 교반발효장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음식물쓰레기를 교반하면서, 미생물에 의하여 발효시키기 위한 음식물쓰레기용 교반발효장치에 관한 것이다.

본 고안은 내부에 발효실(2)이 구비된 발효통체(F)와, 발효실(2) 내부에 좌우길이 방향으로 길게 설치된 회동축(11)에 다수개의 교반날개(12)가 고정된 교반부재(M)로 구성된 공지의 장치에 있어서, 상기 교반날개(12)의 끝단부에 분쇄판(21)을 부착하고 발효실(2)의 내주면에 마찰판(22)을 부착하여서, 회전되는 분쇄판(21)과 고정된 마찰판(22) 사이의 틈새에서 음식물쓰레기의 덩어리가 분쇄되도록 장치하여서 구성된 것으로서 음식물쓰레기가 덩어리로 응집되는 것을 방지하여서 미생물에 의한 발효시간을 단축시킬 수 있을 뿐 아니라, 기계에 과부하가 걸리지 않도록 한 유익한 고안인 것이다.

Description

음식물쓰레기 처리용 교반발효장치{MIXING AND FERMENTATION SYSTEM FOR FOOD WASTE TREATMENT}

본 고안은 음식물쓰레기를 일정온도에서 교반하면서 미생물에 의하여 발효되도록 한 장치에 관한 것으로, 특히 상기 음식물쓰레기가 교반될때에 응집되어 덩어리로되는 것을 방지하여 처리효율을 상승시키고 기계에 과부하가 걸리지 않도록 한 음식물쓰레기의 교반발효장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정이나 식당등에서 발생되는 음식물쓰레기는 하수구를 통하여 방류될 경우에 하천오염의 주원인이 되며, 땅에 매립하여도 부패되어 악취와 함께 각종 병균의 발생원인이 되었다.

이와 같이, 음식물쓰레기의 처리가 심각한 사회문제로 대두되고 있는 실정으로서, 근래에는 음식물쓰레기를 미생물에 의하여 발효시키므로서 사료나 비료등으로 재활용하기 이한 방안이 널리 강구되고 있는 실정이다.

종래에 개발된 음식물쓰레기 처리장치로서, 음식물쓰레기를 분쇄기에 의하여 작은 입자로 분쇄하는 분쇄공정과, 상기 분쇄공정에서 분쇄된 음식물쓰레기를 탈수기에 투입하여 수분을 제거하는 탈수공정과, 상기 탈수공정에서 탈수된 음식물쓰레기를 교반기에 투입하고 미생물을 접종하여 발효시키는 교반공정을 순차적으로 실행하므로서 음식물쓰레기를 발효시켜 사료나 비료로 처리하는 것이다.

특히, 상기한 종래의 교반기는 상부에 투입구가 형성되고 측면하부에 배출구가 형성된 원통형의 통체 내부에 회동축을 좌우길이 방향으로 장치하고 회동축에 다수의 교반날개를 고정한 것으로서, 모타에 의하여 작동되는 회동축에 의하여 교반날개가 회동됨에 따라 통체 내부에 투입된 음식쓰레기가 골고루 혼합되면서 산소의 공급이 원활하게 이루어져 미생물의 활성화가 촉진되도록 하는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 교반장치는 음식물쓰레기가 고형화되기 때문에 혼합이 잘 이루어지지 않을 뿐 아니라, 기계에 과부하가 작용되는 등의 문제가 제기되었다.

즉, 통체 내부에 투입되는 음식물쓰레기는 초기에 일정량의 수분이 함유된 상태이므로 입자들이 덩어리체로 응집되며, 이러한 덩어리체는 산소의 공급이 원활하게 이루어지지 않아 발효가 지연되는 원인이 되었다.

또한, 상기 덩어리체는 시간이 경과됨에 따라 대형화 될 뿐 아니라, 통체 내에 가하여지는 열기에 의하여 건조되면서 경질의 고형체가 되므로 이러한 고형체에 의하여 교반날개가 회동될때에 부딪혀 과부하가 걸리거나 교반날개가 파손되는 등의 기계장치의 고장원인이 되었다.

본 고안은 상기한 문제를 해결하기 이하여 연구개발된 것으로서, 발효통체내에서 음식물쓰레기가 교반되는 과정중에 계속적으로 분쇄가 이루어지므로 음식물쓰레기의 응집이 방지되어 미생물의 활성화를 촉진시켜서 발효시간을 최소로 하는데 그 기술적 과제가 있다.

본 고안의 또다른 기술적 과제는 음식물쓰레기가 덩어리 형태로 고형화되어 기계에 과부하가 걸리는 것을 방지함은 물론 상기 음식물쓰레기의 파쇄시 기게에 무리한 힘이 가하여지지 않도록 하여 기계의 고장을 방지하도록 하는데 있다.

도 1 은 본 고안의 측단면도.

도 2 는 본 고안의 일부를 절결한 정면도.

도 3 은 본 고안의 음식물쓰레기가 파쇄되는 상태를 보인 확대 단면도.

도 4 는 본 고안의 마찰판을 보인 평면도.

^*도면의주요부분에대한부호설명^*

F : 발효통체 M : 교반부재 2 : 발효실

11 : 회동축 12 : 교반날개 21 : 분쇄판

22 : 마찰판 22a : 돌출부 22b : 배출공간부

본 고안은 음식물쓰레기를 교반하면서 미생물에 의하여 발효시키기 위하여 내부에 음식물쓰레기가 투입되도록 발효실이 구비된 원통형의 발효통체와, 상기 발효실 내부에 좌우길이 방향으로 장치된 회동축에 다수개의 교반날개가 고정된 교반부재로 구성하여서된 공지의 장치에 있어서, 상기 발효실의 내주면에 다수의 마찰판을 부착하고 상기 교반날개의 끝단부에 분쇄판을 부착하여서 음식물쓰레기의 덩어리가 마찰판과 분쇄판에 의하여 작은 입자로 파쇄되는 것이다.

이하, 본 고안의 구성 및 이에 따른 작용효과를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안의 측단면도이며, 도 2 는 본 고안의 일부를 절결한 정면도이며, 도 3 은 본 고안의 음식물쓰레기가 분쇄되는 상태를 보인 확대단면도이며, 도 4 는 본 고안의 마찰판을 보인 평면도이다.

본 고안은 도 1 과 도 2 에 도시된 바와 같이, 발효통체(F)와 교반부재(M)와 분쇄수단(C)으로 구성한다.

상기 발효통체(F)는 상면에 투입구(1a)가 형성되고 정면하부에 배출구(1b)가 형성된 외통체(1) 내부에 발효실(2)이 구비되도록 하며, 발효실(2)의 외곽부에 열공급수단인 가열기(3)을 장치한다.

상기 교반부재(M)는 감속모타(도면에 도시되어 있지 않음)에 의하여 구동되는 회동축(11)을 상기 발효실(2)에 좌우길이방향으로 장치하고 다수개의 교반날개(12)를 회동축(11)에 고정설치하며, 회전축(11)의 좌우양측, 즉 발효실(2) 측벽(2a)의 근접된 위치에 유도날개(13)를 고정설치한다.

상기 분쇄수단(C)은 상기 교반날개(12)의 끝단부에 부착된 분쇄판(21)과 상기 발효실(2) 내주면에 형성된 마찰판(22)으로 구성한다.

상기 분쇄판(21)은 도 3 에 도시된 바와 같이, 회전방향측에 지지판(21d)을 형성하며, 끝단부의 양측에 절단부(21b)를 각각 형성하고 각각의 절단부(21a)(21b) 사이에 여유 공간부(21c)를 형성하여 끝단부의 형상을 ∧형으로 형성한다.

또한, 마찰판(22)을 도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 발효실(2)의 반원형으로된 바닥면(2a)에 원주방향으로 형성하며, 상기 각각의 교반날개(12)가 위치된 동일선상에 좌우길이방향으로 다수개 형성하여서, 분쇄판(21)의 절단부(21b)와 마찰판(22) 상면 사이에 약간의 틈새가 발생되도록 구성한다.

상기 마찰판(22)은 좌우방향으로 경사진 돌출부(22a)를 다수개 형성하고 각각의 돌출부(22a) 사이에 배출공간부(22b)를 형성한다.

또한, 마찰판(22)을 교반날개(12)의 개수와 동일한 개수로 각각 설치하며, 각각의 마찰판(22) 사이에 격판(23)을 돌출되게 형성한다.

상기 돌출부(22a)의 경사방향이나 각도는 처리할 음식물스레기의 용량이나 용도에 따라 임의로 설정할 수 있는 것이다.

이와 같이, 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 장치를 작동시키기 위하여는 먼저, 투입구(1a)를 통하여 발효실(2) 내부에 음식물쓰레기를 넣는 것으로서, 이때 투입되기 전에 음식물쓰레기에 함유된 수분을 일차 제거하거나, 톱밥등의 수분조절제를 혼합할 수 있다.

음식물쓰레기와 미생물이 투입된 상태에서 감속모타(도면에 도시되어 있지 않음)에 전원을 인가하여 회동축(11)을 구동시키면 교반날개(12)와 유도날개(13)가 일체로서 저속으로 회전되며, 가열기(3)의 작동에 의하여 발효실(2) 내부의 온도가 미생물의 활성화될 수 있는 조건인 60∼70℃로 가열되므로 교반날개(12)에 의하여 음식물쓰레기가 혼합되어 산소와의 접촉이 이루어짐과 동시에 적정온도가 유지되어 미생물에 의한 발효가 개시되는 것으로서, 상기한 작용은 공지의 구성에 의한 것이며, 본 고안의 구성적 특징에 의한 작용은 다음과 같다.

교반날개(12)의 회전에 의하여 음식물쓰레기가 교반되는 과정에 있어서 초기에는 함유된 수분에 의하여 음식물쓰레기 입자가 덩어리 형태로 응집되며, 이러한 덩어리를 분쇄수단(C)에 의하여 계속적으로 파쇄되는 것이다.

즉, 응집된 덩어리는 자중에 의하여 교반되는 동안 발효실(20의 하방측에 이동되어 마찰판(22)에 도달되면, 회전되는 분쇄판(21)의 절단부(21a)(21b)에 의하여 도 3 에 도시된 바와 같이 파쇄되는 것이며, 이때 좌우측에 각각의 절단부(21a)(21b)가 형성되어 있기 때문에, 일측 절단부(21a)에서 파쇄가 이루어진후, 여유공간부(21)에 지체되어 있던 음식물쓰레기 덩어리가 타측절단부(21b)에서 재차파쇄가 이루어지므로 분쇄효율을 배가 시킬 수 있으며, 또한 각각의 절단부(21a)(21b) 사이에 여유공간부(21C)가 형성되어 있기 때문에 파쇄할때에 무리한 저항이 걸리는 것이 방지된다.

또한, 상기 마찰판(22)은 절단부(21a)(21b)에 의하여 분쇄작업이 실행될 때 각각의 돌출부(22a)에 의하여 덩어리체의 유동을 억제하는 역할을 하며, 각각의 배출공간부(22b)를 통하여 파쇄된 입자가 배출되며, 돌출부(22a)가 분쇄판(21)에 대하여 경사진 각도로 형성되어 있기 때문에 절단부(21a)(21b)와 돌출부(22a) 사이에 덩어리체에 의하여 과부하가 걸릴 경우 경사진 방향을 따라 덩어리체가 쉽게 배출되는 것이다.

또한, 각각의 마찰판(22) 사이에 격판(23)이 돌출되어 있기 때문에 미처 파쇄되지 못한 덩어리체는 외부로 이탈하지 못하고, ∨회전되는 분쇄판(21)에 의하여 파쇄되는 것이며, 또한 발효실(2)의 양측에서 회전되는 유도날개(13)에 의하여 발효실(2) 양측에 위치된 음식물쓰레기가 중앙측의 분쇄수단(C)이 장치된 위치로 이동되며, 입자가 큰 덩어리체는 자중에 의하여 하방으로 이동되므로 교반부재(M)가 작동되는 동안 계속적인 분쇄작업이 실행되어 입자가 덩어리로 응집되는 것이 방지된다.

때문에, 음식물쓰레기는 교반과정중에 응집되는 것이 방지되어 산소와의 접촉이 전체적으로 균등하게 이루어지므로 미생물의 활성화가 촉진되는 것이다.

상기한 바와 같이, 본 고안은 음식물쓰레기를 교반하면서 미생물에 인한 발효처리를 실행할때에 분쇄수단에 의하여 음식물쓰레기가 응집되어 덩어리체로 되는 것이 방지되므로 산소와의 접촉이 원활하게 이루어져 미생물에 의한 활성화가 촉진되므로 결국, 단위 체적당 발효시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

또한, 음식물쓰레기를 분쇄하여 입자화시키므로 종래와 같이 경질의 덩어리체로 인하여 기계에 과부하가 걸리는 것이 방지될 뿐 아니라, 덩어리체의 분쇄가 이루어질 때 마찰판이 경사지게 형성되어 있기 때문에 기계에 무리한 힘이 가하여지는 것이 방지되는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 고안의 장치에 의하여 처리된 음식물쓰레기는 완전발효가 이루어져 사료 및 비료로 재활용 할 수 있으며, 음식물쓰레기 처리 뿐 아니라, 각종 교반장치에 적용하여 실용화할 수 있는 유익한 고안인 것이다.

Claims (3)

1. 음식물쓰레기를 교반하면서 미생물에 의하여 발효처리하기 위하여 내부에 발효실(2)이 구비된 발효통체(F)와, 발효실(2) 내부에 좌우길이 방향으로 길게 설치된 회동축(11)에 다수개의 교반날개(12)가 고정된 교반부재(M)로 구성된 공지의 장치에 있어서, 상기 교반날개(12)의 끝단부에 분쇄판(21)을 부착하고 발효실(2)의 내주면에 마찰판(22)을 부착하여서, 회전되는 분쇄판(21)과 고정된 마찰판(22) 사이의 틈새에서 음식물쓰레기의 덩어리가 분쇄되도록 장치하여서 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리용 교반발효장치.
2. 상기 분쇄판(21)은 끝단부의 형상이 ∧형으로 형성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리용 교반발효장치.
3. 상기 마찰판(22)은 각각의 돌출부(22a) 사이에 배출공간부(22b)를 형성하고 돌출부(22a)를 경사지도록 형성하여서 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기처리용 교반발효기.