KR20110023445A - 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리시 35 내지 65℃에서 활동하는 호기성 미생물에 적용될 수 있고, 1) 교반시 교반조 중앙의 교반날이 붙어있는 부분을 개방시켜 섬유질쓰레기의 걸림으로 발생되는 과부하를 방지하며, 2) 시동시 모터를 간헐적으로 구동시켜 과부하를 방지하고, 3) 고장발생시 즉시 A/S를 유도하도록 알람기능을 부가하며, 4) 모터의 정·역회전 기능을 두어 걸림시 해소를 용이하게 하고, 5) BLDC모터 채용으로 소음을 획기적으로 감소시켜 정숙, 저속에서 구동시 등속 효율을 향상시켰으며, 6) 베어링케이스를 만들고 리데나를 삽입하여 교반조 외측에서 용접함으로 염분에 의한 베어링 마모를 방지하고, 7) 미생물 활동 및 배양을 위한 최적의 환경을 제공하는 공정으로 조기 처리를 위한 기능과 안정된 사용 및 사용자 편의를 제공함으로써 자연계의 자정작용을 극대화시켜 보다 짧은 시간 내에 음식물쓰레기를 무기물로 효과적으로 분해·소멸시켜 자연계로 환원시킬 수 있는 처리기술로 지금까지 음식물쓰레기 처리과정에서 보여준 경제적, 환경적 피해와 예산의 낭비를 줄일 수 있는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치 및 그 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은 교반조 내에서 음식물쓰레기를 투입후 교반날로 혼합 및 연질화하면서 미생물을 이용하여 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서, 상기 교반날(21)을 고정하며 일단이 감속기어(41) 및 구동모 터(40)와 연결되어 회전하는 교반축(20)은 상기 교반조(10)의 내측에 위치되고 그 양단에 교반축커플링(202)이 용접되며 상기 교반축커플링(202)은 구동축커플링(221) 또는 지지축커플링(231)과 나사결합되고 상기 구동축(22) 및 지지축(23)의 타단과 교반조(10)와의 결합부분에는, 염분에 의한 베어링 부식을 방지하기 위한 리데나플렌지(32)와 리데나(31)와 베어링플렌지(33)와 베어링(35)과 덮개(36)로 구성되는 베어링마모방지수단(30)을 더 포함하여 구성되고, 상기 교반날(21)은, 제1교반블레이드(211) 및 제2교반블레이드(212)가 교반축(20)의 중앙을 기준으로 소정간격 외측으로 이격되어 좌우 대칭되게 형성되며, 상기 교반날(21)을 회전시키기 위한 구동모터(40)는 BLDC모터를 채용하여 구성되고, 상기 교반날(21)이 구동 중 이상정지시에 사용자에게 고장상태를 알려주는 알람수단(50)을 구비하며, 상기 교반조(10) 내에 투입되는 목재칩은 참나무 목재칩이고, 상기 교반조(10)에 교반조(10) 내에 산소를 지속적으로 공급하는 산소공급수단(70)을 더 포함하여 미생물을 이용한 음식물쓰레기를 처리하는 장치 및 개선된 처리방법에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.
음식물쓰레기 처리장치, 음식물쓰레기 처리방법, BLDC모터, 리데나, 베어링케이스, 알람수단, 베어링마모방지수단
Description
본 발명은 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리시 35 내지 65℃에서 활동하는 호기성 미생물에 적용될 수 있고, 1) 교반시 교반조 중앙의 교반날이 붙어있는 부분을 개방시켜 섬유질쓰레기의 걸림으로 발생되는 과부하를 방지하며, 2) 시동시 모터를 간헐적으로 구동시켜 과부하를 방지하고, 3) 고장발생시 즉시 A/S를 유도하도록 알람기능을 부가하며, 4) 모터의 정·역회전 기능을 두어 걸림시 해소를 용이하게 하고, 5) BLDC모터 채용으로 소음을 획기적으로 감소시켜 정숙, 저속에서 구동시 등속 효율을 향상시켰으며, 6) 베어링케이스를 만들고 리데나를 삽입하여 교반조 외측에서 용접함으로 염분에 의한 베어링 마모를 방지하고, 7) 미생물 활동 및 배양을 위한 최적의 환경을 제공하는 공정으로 조기 처리를 위한 기능과 안정된 사용 및 사용자 편의를 제공함으로써 자연계의 자정작용을 극대화시켜 보다 짧은 시간 내에 음식물쓰레기를 무기물로 효과적으로 분해·소멸시켜 자연계로 환원시킬 수 있는 처리기술로 지금까지 음식물쓰레기 처리과정에서 보여준 경제적, 환경적 피해와 예산의 낭비를 줄일 수 있는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.
음식물을 대표로 하는 유기물 쓰레기인 음식물쓰레기(음식물류 폐기물, Food Waste)는 21세기 최대의 환경오염 문제로 대두되고 있다. 국내에서는 수십 년 간 매립방법을 사용하였으나, 단백질, 탄수화물, 지방, 섬유소와 함께 갖은 양념과 국물 및 협잡물들 그리고 4개절은 현재까지도 행정과 업계에 발목을 잡고, 국정과제로 문제시되는 표준화 기술이 전무한 상태이다.
이를 인식한 정부에서도 이미 2005년 1월 1일을 기하여 음식물쓰레기의 매립을 전면적으로 금지시켰으며, 가정에서는 분리배출이 의무화되고 125㎡ 이상 음식점이나 100인 이상 집단 급식소를 포함하는 관광숙박업소, 3000㎡ 이상의 대규모 점포 즉 농수산물센터 등에서는 자체적으로 음식물쓰레기를 감량토록 의무화하여 위반시 3년 이하의 징역 또는 2천만원 이하의 벌금을 부과하도록 법제화했다(폐기물 관리법 제15조 제3항, 동 시행규칙 제9조의 2).
매일 1000톤씩 발생하는 음식물쓰레기는 연간 14조원이라는 자원낭비를 초래하고 있는데, 이는 인천공항을 2개나 더 만들 수 있는 엄청난 비용의 낭비임으로, 정부에서는 음식물쓰레기의 자원화(資源化) 즉, 퇴비나 사료 등으로 재활용하기 위해 총력을 기울이고 있으나, 아직까지 국내에서는 처리기술 및 처리기기 등의 미숙으로 오히려 또 다른 폐기물을 양산해 낼 뿐 뚜렷한 해결방법을 찾지 못하고 있는 실정이어서 계속적으로 발생되는 음식물쓰레기를 처리할 방법이 없어 큰 문제점이 있었다.
지금까지의 음식물쓰레기 처리방법은 크게 '자원화방법(資源化方法)'과 '배출자 자가처리방법(排出者 自家處理方法)'으로 나눌 수 있는데, 자원이 부족한 국내사정으로 보면 재활용하는 자원화 방법이 가장 바람직한 방법이다. 그러나, 음식물쓰레기의 자원화 방법은 거대한 시설과 비용이 요구되는 바 일반가정이나 요식업소 등에 설치할 수 없어 수거후 기기가 설치된 처리장으로 운반하여 처리하게 되며, 80 ~ 85%의 수분함량을 갖는 음식물쓰레기는 쉽게 부패되어 운반 중 악취 및 오수 그리고 염분으로 인해 퇴비화의 한계가 드러났고, 사료화는 기술부족으로 소비처인 축산농가들의 철저한 외면에 의해 정부에서도 많은 자금을 들여 개선하려 노력하고 있으나 뚜렷한 해결방법이 없는 실정이며,
더욱이 처리시설에서의 필연적으로 발생되는 대략 100,000ppm이 넘는 폐수처리는 종말처리장유입 불가, 시설에서의 자체처리 경우 엄청난 부지, 시설투자, 처리비용발생, 환경오염 등으로 인해 지금까지는 해양투기를 허용하여 왔으나 OECD회원국 악영향 및 감시에 의한 금지법 제정, 점진적 강화에 의한 처리시설들의 처리한계를 드러내고 있어 쓰레기 대란의 위기가 코앞이다.
이런 관계로 정부에서는 음식물쓰레기 처리방법 중 '배출자 자가처리방법'을 법제화하게 되었다. 음식물쓰레기 자가처리방법 중에 1)분쇄/일명 디스포자(사용불가 법제화), 2)건조(에너지비용, 환경공해유발, 2차처리불편, 건조물 일반쓰레기 혼합배출로 유실우려), 3)분쇄탈수(에너지비용, 환경공해유발, 2차처리불편, 건조 물 일반쓰레기 혼합배출로 유실우려, 탈리물 변질에 의한 환경오염, 고농도 폐수배출에 의한 하수 악영향), 4)분쇄압축(에너지비용, 환경공해유발, 2차처리불편, 건조물 일반쓰레기 혼합배출로 유실우려, 탈리물 변질에 의한 환경오염, 고농도 폐수배출에 의한 하수 악영향), 5)발효소멸(환경공해유발, 처리시간 한계에 의한 장치의 대형화, 건조물 일반쓰레기 혼합배출로 유실우려) 6)액상소멸(처리시간 단축으로 부패방지, 미생물의 유기물 분해시 발열에 의한 에너지비용 감소, 배출 수중의 미생물 역할에 의한 하수 유익현상)등이 있으며 특히 '자가 액상 소멸처리방법(自家 額像消滅處理方法)'이 신기술로 연구기관과 시장에서의 비상한 관심을 모으고 있으며, 전문가들에 의해 연간 1000억 원 이상의 시장 가능성과 모든 가정 내 필수품으로 자리잡게 될 것이라는 핑크빛 예측에 따라, 확실한 기술적 해법없이 우후죽순처럼 창업한 기업주들에 의해 불량처리기기를 양산해 냄으로 소비자를 우롱하고 업계의 신뢰를 실추시켜 관련업계 전체의 존폐 위기를 불러오고, 행정의 방향을 혼란시키는 상황이다.
이러한 종래의 음식물쓰레기 소멸처리장치는 음식물쓰레기 처리의 원천기술 개발에 앞서 기계적 단순개념 및 일반적 이론에 의존한 개발, 시장에서의 충분한 검증을 거치지 않고 유통시키는 우를 범하여 왔다. 특히 교반날이 별다른 기능이 없이 단순한 주걱과 같은 모양으로 형성되어 조리전 쓰레기 즉, 파, 무, 배추잎 등 원형이 있는 유기물은 거의 처리가 되지 않을 뿐만아니라 감겨서 돌며, 투입때마다 감기는 량이 쌓여서 장치의 과부하, 부패로 인한 악취유발 문제점이 있었고, 미생물의 생존환경을 배려치 않아 투입된 미생물의 사멸 및 휴면으로 인해 음식물쓰레 기의 처리시간 및 처리능력의 한계를 드러내었으며, 교반날과 교반조 사이에 음식물쓰레기가 걸려 과부하로 인해 멈춰버리는 등의 불량이 많이 발생되어 원활한 사용이 불가능한 문제점과, 또한 미생물을 사용하여 음식물쓰레기를 분해하는 경우 미생물의 특성 및 적정환경을 제대로 파악하지 못한 채 제작된 장치들로 인해 미생물의 활동이 미비하여 효과적으로 분해가 되지 않으며, 미생물의 분해작용으로 파생되는 당, 펩틴 등으로 구성된 점액질에 의하여 막이 형성됨으로 산소의 유입의 차단되어 단기간에 미생물이 사멸하는 등의 문제점과, 종래의 음식물쓰레기 소멸처리장치는 돼지기름(28~48℃) 및 우지(소기름, 36~50℃)와 같은 지방성분이 응고되는 온도보다 낮은 온도에서 작동됨에 따라, 교반조 및 배출구 내에서 응고되어 다른 음식물쓰레기의 분해를 막고 미생물을 사멸시키며 원활한 배출을 저해하고, 기온이 떨어지는 동절기에는 더욱 악화되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하고자, 근래에 국내특허등록 제722714호와 국내특허등록 제835168호에서 많은 부분을 개선한 획기적인 장치 및 방법을 개시하고 있다.
그러나, 상기 근래 개시된 발명들에서도 여러 가지 개선해야 할 문제점들이 발견되었다.
먼저, 좌우대칭으로 형성되는 교반날의 중앙에서 섬유질쓰레기가 걸림으로 인하여 교반시 구동모터에 과부하가 발생되는 문제점과, 또한 많은 양의 음식물쓰레기와 수분을 함유한 무거운 목재칩을 교반시키고자 시동시 구동모터에 과부하가 걸리는 문제점과, 또한 고장발생시에도 사용자는 전혀 고장을 인지하지 못하는 문제점과, 또한 고장발생시 현장에서 바로 수리가 용이하지 못한 문제점과, 또한 모 구동모터의 작동시 소음이 발생되는 문제점과, 또한 교반축과 양끝단 교반조를 관통하는 부분을 통하여 염분의 유출로 베어링이 쉽게 마모되는 문제점과, 종래 발명의 장치를 장기간 사용시 미생물의 배양이 원활하지 못하여 기간이 연장되기는 하였으나 결국 사멸됨으로 미생물을 주기적으로 재투입해야 되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 교반조 내에서 미생물의 음식물쓰레기 분해활동시에 많은 량의 산소가 소모되는데, 음식물쓰레기 냄새로 인하여 밀폐상태에 가까운 교반조 내에 산소의 공급이 부족함으로 인해 미생물이 사멸되거나 배양이 잘 안되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 교반조 내에 산소뿐만 아니라, 미생물이 서식하는 목재칩의 경우에도 삼나무와 소나무 등 여러 가지 목재칩을 사용하여 배양하여 보았으나, 기간의 차이가 있을 뿐 모두 사멸하고 말았다. 이러한 이유로 미생물 서식에 적합한 목재를 선별하여야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리시 35 내지 65℃에서 활동하는 호기성 미생물에 적용될 수 있고, 1) 교반시 교반조 중앙의 교반날이 붙어있는 부분을 개방시켜 섬유질쓰레기의 걸림으로 발생되는 과부하를 방지하며, 2) 시동시 모터를 간헐적으로 구동시켜 과부하를 방지하고, 3) 고장발생시 즉시 A/S를 유도하도록 알람기능을 부 가하며, 4) 모터의 정·역회전 기능을 두어 걸림시 해소를 용이하게 하고, 5) BLDC모터 채용으로 소음을 획기적으로 감소시켜 정숙, 저속에서 구동시 등속 효율을 향상시켰으며, 6) 베어링케이스를 만들고 리데나를 삽입하여 교반조 외측에서 용접함으로 염분에 의한 베어링 마모를 방지하고, 7) 미생물 활동 및 배양을 위한 최적의 환경을 제공하는 공정으로 조기 처리를 위한 기능과 안정된 사용 및 사용자 편의를 제공함으로써 자연계의 자정작용을 극대화시켜 보다 짧은 시간 내에 음식물쓰레기를 무기물로 효과적으로 분해·소멸시켜 자연계로 환원시킬 수 있는 처리기술로 지금까지 음식물쓰레기 처리과정에서 보여준 경제적, 환경적 피해와 예산의 낭비를 줄일 수 있는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교반조 내에서 음식물쓰레기를 투입후 교반날로 혼합 및 연질화하면서 미생물을 이용하여 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서, 상기 교반날(21)을 고정하며 일단이 감속기어(41) 및 구동모터(40)와 연결되어 회전하는 교반축(20)은 상기 교반조(10)의 내측에 위치되고 그 양단에 교반축커플링(202)이 용접되며; 상기 교반축커플링(202)의 외측면 중앙에는 안착돌기(202a)가 형성되어 이와 대응되는 일측은 감속기어(41)로부터 연장된 구동축(22)의 구동축커플링(221)의 중앙에 형성되는 안착홈(221a)에 삽입되어 결합되고 타측은 지지축(23)의 지지축커플링(231)의 중앙에 형성되는 안착홈(231a)에 삽입되 어 함께 회전되도록 나사 결합되되; 상기 구동축(22) 및 지지축(23)의 타단과 교반조(10)와의 결합부분에는, 상기 교반조(10)의 외측면에 밀착되어 용접되되 중앙에 리데나안착공(321)이 형성되어 교반축공(11)에 동심이 되도록 설치되는 소정두께의 리데나플렌지(32)와; 상기 리데나플렌지(32)의 리데나안착공(321)에 안착되되 중앙에 형성되는 통공(311)이 구동축(22) 또는 지지축(23)에 밀착되도록 형성된 소정두께의 링형 리데나(31)와; 상기 리데나플렌지(32)의 소정위치로부터 외측으로 교반축 방향과 나란하게 돌출되어 형성되는 다수의 숫나사부(322)에 삽입되도록 통공이 형성되고 중앙에는 베어링안착공(331)이 형성되어 교반축공(11)에 동심이 되도록 리데나플렌지(32)에 밀착 설치되는 소정두께의 베어링플렌지(33)와; 상기 베어링플렌지(33)의 베어링안착공(331)에 안착되되 중앙에 리데나(31)의 통공(311)보다 지름이 작은 내경을 갖는 베어링(35)과; 상기 베어링플렌지(33)의 외측면을 밀폐하도록 베어링플렌지(33)와 동일한 외경을 갖고 상기 리데나플렌지(32)로부터 돌출 신장되어 베어링플렌지(33)를 관통하는 숫나사부(322)가 관통되는 통공이 형성되어 외측에서 너트(37)로 체결되며 구동축측인 경우에는 중앙에 구동축(22)이 관통하는 통공도 형성되는 소정두께의 덮개(36);로 이루어지는 베어링마모방지수단(30)을 더 포함하여 구성되는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교반조 내에서 음식물쓰레기를 투입후 교반날로 혼합 및 연질화하면서 미생물을 이용하여 무기화시키는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서, 상기 교반날(21)은, 교반축(20)을 중심으로 나선형상으 로 신장되어 교반축(20)과 함께 회전되면서 목재칩(2) 및 음식물쓰레기(3)의 혼합물을 일방향으로 이동시키는 제1교반블레이드(211)와 교반축(20)을 중심으로 상기 제1교반블레이드(211)에 대하여 역방향의 나선형상으로 신장되어 교반축(20)과 함께 회전되면서 목재칩(2) 및 음식물쓰레기(3)의 혼합물을 역방향으로 이동시키는 제2교반블레이드(212)로 이루어져 상기 제1교반블레이드(211) 및 제2교반블레이드(212)가 교반축(20)의 중앙을 기준으로 소정간격 외측으로 이격되어 좌우 대칭되게 형성되는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치를 제공함에 그 목적이 달성된다.
또한, 상기 음식물쓰레기를 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서, 상기 교반날(21)을 회전시키기 위한 구동모터(40)는 소음을 감소시키고 걸림시 정·역회전이 가능하며 과부하 방지를 위한 간헐적 구동이 가능한 BLDC모터를 채용하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 음식물쓰레기를 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서, 상기 교반날(21)이 구동 중 이상정지시에 사용자에게 고장상태를 알려주는 알람수단(50)을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 음식물쓰레기를 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서, 상기 교반조(10) 내에 음식물쓰레기 투입전에 미생물과 함께 투입되는 목재칩은 입도가 4 ~ 8 ㎜의 참나무 목재칩인 것이 바람직하다.
또한, 상기 음식물쓰레기를 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서, 상기 교반조(10)의 일측에 산소유입공(71)을 형성하고 그 타측에 공기배출공(72)을 형성하되 산소유입공(71)에는 산소발생기(73)를 연결하여 교반조(10) 내 에 산소를 지속적으로 공급하는 산소공급수단(70)을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 35 내지 65℃ 범위로 가열되는 히터가 둘러싸고 있는 교반조(10) 내에 입도가 4 내지 8 ㎜ 범위의 목재칩(2)을 교반조(10)에 대해 35 내지 45 부피% 범위가 되도록 투입하고, 액상의 미생물을 교반조(10)의 용량에 비례하여 투입하는 목재칩 및 미생물 투입공정(S10)과, 50 내지 60℃ 범위의 온수(121)를 상부에서 노즐(12)을 이용하여 주기적으로 분사하면서 교반조(10) 중앙에 설치된 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화와 휴지가 8 내지 12시간 동안 반복되는 미생물 배양공정(S20)과, 교반조(10)의 덮개(13)를 통해 교반조(10)에 대해 45 부피% 이하 범위가 되도록 음식물쓰레기(3)를 투입하는 음식물쓰레기 투입공정(S30)과, 50 내지 60℃ 범위의 온수(121)를 상부에서 노즐(12)을 이용하여 주기적으로 분사하여 미생물이 생성한 점액질을 세척하면서 교반조(10) 중앙에 설치된 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화와 휴지가 10 내지 14시간 동안 반복되면서 음식물쓰레기(3)를 무기물화시키는 음식물쓰레기 분해공정(S40)을 포함하고, 상기 음식물쓰레기 분해공정(S40)은 5시간 이후부터 음식물쓰레기 투입공정(S30)으로 순환될 수 있는 음식물쓰레기 액상 소멸처리방법에 있어서, 상기 미생물 배양공정(S20)과 음식물쓰레기 분해공정(S40)은, 40초 내지 4분 범위 내에서 상부에서 노즐(12)을 이용하여 온수(121)를 분사하면서 교반날(30)에 의해 혼합 및 연질화하는 살수 및 교반 공정(S60)과; 5분 내지 10분 범위 내에서 온수(121) 분사없이 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화하는 교반 공정(S70)과; 10분 내지 20분 범위 내에서 교반 및 세척 등의 작동을 정지하고 호기성 미생물이 활발하게 배양 및 분해 활동을 할 수 있도록 대기하는 제1 휴지 및 분해 공정(S80)과; 20초 내지 40초 범위 내에서 상기 교반조(10) 하부로 낙하되는 무기질이 포함된 액체를 배출가이드(14)를 따라 배출시키면서 동시에 교반조(10)의 하측 타공부(141)를 제1 및 제2 세척노즐(15a,15b)을 이용하여 세척하는 세척 공정(S90)과; 20분 내지 30분 범위 내에서 교반 및 세척 등의 작동을 정지하고 호기성 미생물이 활발하게 배양 및 분해 활동을 할 수 있도록 대기하는 제2 휴지 및 분해 공정(S100);으로 구성되는 음식물쓰레기 액상 소멸처리방법을 제공함에 그 목적이 달성된다.
상기 음식물쓰레기 액상 소멸처리방법에 있어서,상기 살수 및 교반 공정(S60)과 교반 공정(S70) 사이에, 교반 중 교반축의 정지상태를 확인하고 이상정지시 사용자에게 고장상태를 알려주는 알람 공정(S110)을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 음식물쓰레기 액상 소멸처리방법에 있어서, 상기 목재칩 및 미생물 투입공정(S10) 내지 음식물쓰레기 투입공정(S50)을 포함하는 전공정에서, 상기 교반조(10) 일측에 산소유입공(71)을 그 타측에는 공기배출공(72)을 형성하되 산소유입공(71)에는 산소발생기(73)를 연결하여 교반조(10) 내에 산소를 지속적으로 공급하도록 하는 산소공급 공정(S200)이 병행되는 것이 바람직하다.
본 발명의 효과는 다음과 같다.
미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리시 35 내지 65℃에서 활동하는 호기성 미 생물에 적용될 수 있고, 1) 교반시 교반조 중앙의 교반날이 붙어있는 부분을 개방시켜 섬유질쓰레기의 걸림으로 발생되는 과부하를 방지하며, 2) 시동시 모터를 간헐적으로 구동시켜 과부하를 방지하고, 3) 고장발생시 즉시 A/S를 유도하도록 알람기능을 부가하며, 4) 모터의 정·역회전 기능을 두어 걸림시 해소를 용이하게 하고, 5) BLDC모터 채용으로 소음을 획기적으로 감소시켜 정숙, 저속에서 구동시 등속 효율을 향상시켰으며, 6) 베어링케이스를 만들고 리데나를 삽입하여 교반조 외측에서 용접함으로 염분에 의한 베어링 마모를 방지하고, 7) 미생물 활동 및 배양을 위한 최적의 환경을 제공하는 공정으로 조기 처리를 위한 기능과 안정된 사용 및 사용자 편의를 제공함으로써 자연계의 자정작용을 극대화시켜 보다 짧은 시간 내에 음식물쓰레기를 무기물로 효과적으로 분해·소멸시켜 자연계로 환원시킬 수 있는 처리기술로 지금까지 음식물쓰레기 처리과정에서 보여준 경제적, 환경적 피해와 예산의 낭비를 줄일 수 있는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치 및 그 방법을 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 도 2 는 본 발명을 적용한 음식물쓰레기 처리장치의 내부구성을 보이는 정면도이고, 도 3 은 본 발명을 적용한 음식물쓰레기 처리장치의 교반날을 보이는 사시도이며, 도 4 및 도 5 는 본 발명을 적용한 음식물쓰레기 처리장치의 베어링마모방지수단을 보이는 부분확대도이고, 도 6 은 본 발명을 적용한 음식물쓰레기 처리방법을 보이는 블록도이다.
본 발명은 도 2에서 보는 바와 같이, 개선된 음식물쓰레기 처리장치(1)를 제공하고자 하는 것이다.
본원발명의 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리장치(1)는,
1) 교반시 교반조 중앙의 교반날이 붙어있는 부분을 개방시켜 섬유질쓰레기의 걸림으로 발생되는 과부하를 방지하며,
2) 시동시 모터를 간헐적으로 구동시켜 과부하를 방지하고,
3) 고장발생시 즉시 A/S를 유도하도록 알람기능을 부가하며,
4) 모터의 정·역회전 기능을 두어 걸림시 해소를 용이하게 하고,
5) BLDC모터 채용으로 소음을 획기적으로 감소하며,
6) 베어링케이스를 만들고 리데나를 삽입하며 교반조 외측에서 용접함으로 염분에 의한 베어링 마모를 방지하고,
7) 개선된 공정으로 미생물 활동 및 배양을 위한 최적의 환경(산소공급 및 미생물서식에 적합한 목재 선별 포함)을 제공함으로써 자연계의 자정작용을 극대화시켜 보다 짧은 시간 내에 음식물쓰레기를 무기물로 효과적으로 분해·소멸시켜 자연계로 환원시킴으로 음식물쓰레기로 인한 환경오염을 줄일 수 있는 액상 소멸방법 및 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
먼저, 종래 교반날(21)은 교반축(20)을 중심으로 바깥측에서 음식물쓰레 기(3) 및 목재칩(2)을 외측으로 밀어내고 교반축(20)을 중심으로 내측에서는 음식물쓰레기(3) 및 목재칩(2)을 중앙측으로 밀어내도록 설계되고 있다. 이는 교반축(20)의 양단에는 교반조(10)와 베어링(35)이 설치되어 있어 음식물쓰레기(3)와 목재칩(2)이 양단으로 몰리는 경우에 매우 큰 과부하가 발생되므로 교반이 어렵게 되기 때문이다.
따라서, 상기 교반날(21)도 좌우대칭으로 형성되며 이렇게 형성된 교반날(21)은 중앙부에서 만나게 되어 있었다.
도 1에서 보는 바와 같이, 양측에서 만나는 중앙의 교반날(21)에는 틈새가 있어 섬유질쓰레기가 걸리게 되면 교반조(10)와 매우 큰 마찰을 발생시키게 되고 구동모터에 과부하가 발생하게 된다. 이로 인한 고장사례가 빈번하게 되어, 이를 개선하고자 교반날(21)이 대칭이면서도 틈새가 발생되지 않도록 연구하던 차에 양측 교반날(21)의 사이가 이격시키도록 설계를 함으로 이를 해결하였다.
또한, 상기 구동모터(40)를 BLDC(Brushless Direct Current) 모터를 채용함으로써 개선된 효과를 얻을 수 있었다.
상기 BLDC 모터는 자동차 산업, 우주산업, 의료기기, 공장자동화, 실험 실습설비뿐만 아니라 일반 사무용품, 가정용기기 등에 폭넓게 적용되고 있으며, 그 이름에서 알 수 있듯이 BLDC 모터는 전류(轉流; commutation)를 위해 Brush를 사용하지 않고 제어회로에 의해 전자적으로 정류된다. BLDC 모터는 Brushed DC 모터와 인덕션 모터에 비하여 아래와 같은 많은 장점을 가지고 있다.
더 좋은 속도 대 토크 특성, 높은 동적응답, 고효율, 긴 동작수명, 저소음, 더 높은 속도영역, 동일한 모터 크기에 대하여 보다 큰 토르크를 냄으로서 공간과 무게에 제약이 있는 응용제품에 대하여 유용하게 사용된다.
상기와 같은 장점을 갖는 BLDC 모터를 채용함으로써, 시동시 모터를 0.5초 간격으로 간헐적으로 구동시켜 시동시 발생되는 큰 마찰력을 감소시켜 과부하를 방지하고, 섬유질쓰레기 등의 걸림으로 인한 고장발생시 정회전과 역회전을 반복함으로써 사용자가 직접 또는 A/S직원이 현장에서 바로 걸림의 해결이 용이하며, 구동모터의 소음이 감소되어 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있는 특징을 갖는다.
또한, 음식물쓰레기의 특성상 염분에 의한 교반축(20) 양단에 구비된 베어링(35)의 마모 및 부식의 발생으로 고장이 발생되는 문제점을 해결하고자, 교반조(10)의 교반축공(11) 외측에 리데나(31)를 밀착시키되 상기 리데나(31)를 수용하는 리데나플렌지(32)를 교반조(10)의 외면에 용접하고 그 타측에는 베어링(35)을 수용하는 베어링플렌지(33)를 리데나플렌지(32)와 밀착시킨 뒤 베어링플렌지(33)의 외측면을 밀폐하는 덮개(36)와 함께 나사결합시켜 염분이 새어나가지 못하도록 하는 구조가 기술적 특징이다.
또한, 이 때 교반축(20)과 구동축(22) 및 지지축(23)은 각각 커플링을 용접하고 나사결합하는 방법으로 축이음하여 교반축(20)의 분리가 용이하도록 하였다.
또한, 종래의 음식물쓰레기 처리방법은 음식물 처리시 미생물이 단기적 또는 장기적으로 사멸하는 문제점이 있어, 장기간 음식물쓰레기 처리방법을 연구한 끝에 처리방법을 변경함으로써 미생물이 사멸되지 않고 스스로 배양하게 되는 환경을 조성할 수 있게 되었다.
이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.
먼저, 본 발명의 음식물쓰레기 처리장치(1)는 도 2 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 중간에 교반날(21)이 좌우측으로 이격되어 분리되도록 제조한다. 이렇게 구조를 변경함으로써 중앙에서 섬유질쓰레기의 걸림을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 구동모터(40)는 BLDC(Brushless Direct Current) 모터를 채용한다. BLDC 모터는 크기가 작으면서도 토르크가 커서 시동시 모터를 0.5초 간격으로 간헐적으로 구동시키게 되면 시동시 발생되는 큰 마찰력을 감소시켜 과부하를 방지할 수 있고, 정·역회전의 변환이 용이하여 섬유질쓰레기 등의 걸림으로 인한 고장발생시 정회전과 역회전을 반복함으로써 사용자가 직접 해결하거나 A/S직원이 현장에서 바로 걸림문제를 해결할 수 있으며, 구동모터의 소음이 감소되어 쾌적한 작업환경을 제공할 수 있게 된다.
또한, 도 4 내지 도 5에서 보는 바와 같이 구동축(22) 및 지지축(23)이 교반조(10)와 결합되는 부분에, 음식물쓰레기의 염분으로 인한 베어링의 부식 및 마모를 방지하기 위한 베어링마모방지수단(30)을 설치한다.
상기 베어링마모방지수단(30)은 리데나(31)를 수용하는 리데나플렌지(32)와 베어링(35)을 수용하는 베어링플렌지(33)와 베어링플렌지(33)의 타측을 밀폐하는 덮개(36)로 구성된다.
상기 리데나플렌지(32)는 교반조(10)의 외측면에 밀착되어 용접되되 중앙에 리데나안착공(321)이 형성되어 교반축공(11)에 동심이 되도록 설치되는 소정두께의 원판형으로 형성한다.
또한, 상기 리데나(31)는 리데나플렌지(32)의 리데나안착공(321)에 안착되되 중앙에 형성되는 통공(311)이 구동축(22) 또는 지지축(23)에 밀착되도록 형성된 소정두께의 링형으로 형성한다.
또한, 상기 베어링플렌지(33)는 리데나플렌지(32)의 소정위치로부터 외측으로 교반축 방향과 나란하게 돌출되어 형성되는 다수의 숫나사부(322)에 삽입되도록 통공이 형성되고 중앙에는 베어링안착공(331)이 형성되어 교반축공(11)에 동심이 되도록 리데나플렌지(32)에 밀착 설치되는 소정두께의 판형으로 형성한다.
또한, 상기 베어링(35)은 베어링플렌지(33)의 베어링안착공(331)에 안착되되 중앙에 리데나(31)의 통공(311)보다 지름이 작은 내경을 갖도록 형성한다. 상기 베어링(35)은 통상의 베어링(35)이므로 상세한 구조적 설명은 생략한다.
또한, 상기 덮개(36)는 베어링플렌지(33)의 외측면을 밀폐하도록 베어링플렌지(33)와 동일한 외경을 갖고 상기 리데나플렌지(32)로부터 돌출 신장되어 베어링플렌지(33)를 관통하는 숫나사부(322)가 관통되는 통공이 형성되어 외측에서 너트(37)로 체결되며 구동축측인 경우에는 중앙에 구동축(22)이 관통하는 통공도 형성되는 소정두께의 판형으로 형성한다.
이상과 같이 형성된 베어링마모방지수단(30)을 교반축(20)과 결합하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 교반조(10)의 양측 교반축공(11)의 외측면에 리데나플렌지(32)를 용접하여 고정시킨다.
다음, 상기 리데나플렌지(32)에 리데나(31)를 삽입하여 안착시킨다.
다음, 상기 리데나플렌지(32)의 외측면에 베어링플렌지(33)를 밀착시키되 리데나플렌지(32)로부터 외측으로 신장되는 숫나사부(322)에 삽입하여 밀착시키고 베어링(35)을 삽입한다.
다음, 상기 베어링플렌지(33)의 외측면에 덮개(36)를 밀착시키되 리데나플렌지(32)로부터 신장된 숫나사부(322)에 베어링플렌지(33)와 함께 삽입하여 너트(37)로 체결하여 고정한다.
다음, 상기 교반조(10)의 양측 교반축공(11)에 지지축(23)과 구동축(22)을 내측으로부터 외측으로 삽입한다.
다음, 상기 교반조(10)의 내측에 교반날(21)과 일체화된 교반축(20)을 삽입하고 양측단에 용접된 교반축커플링(202)과 지지축커플링(231) 및 구동축커플링(221)을 나사결합함으로써, 리데나(31)가 교반축(20) 및 교반조(10)에 밀착되어 내측의 염분을 가진 수분이 외부로 유출되지 않아 베어링(35)의 마모를 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 교반조(10)의 일측에 산소유입공(71)을 형성하고, 그 타측에는 공기배출공(72)을 형성하되 상기 산소유입공(71)에는 산소발생기(73)를 연통하고 전공정에서 산소를 공급함으로써 지속적으로 산소가 공급될 수 있도록 산소공급수단(70)을 더 포함한다.
이로써, 미생물의 분해작용에서 소모되는 다량의 산소를 보충해주어 산소부족으로 인한 미생물의 사멸 내지 배양 중단을 막을 수 있게 된다.
또한, 상기 구동모터(40)와 연결되는 제어수단(60)은 구동모터(40)의 구동중 과부하 발생이나 이상 정지시 이를 스피커(51) 및 표시부(52)를 통하여 이상상태를 알리는 알람수단(50)을 구비한다.
본원발명의 특징이 아닌 종래의 구성은 그대로 사용하였으며 본원발명의 기술적 특징이 아니므로 상세한 설명은 생략한다.
이로써, 본원발명의 음식물쓰레기 처리장치(1)를 완성하였다.
상기와 같이 제조된 본원발명의 음식물쓰레기 처리장치(1)를 이용하여 본원발명의 개선된 음식물쓰레기 처리방법은 다음과 같다.
본원발명의 미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리방법은, 도 6에서 보는 바와 같이 크게 목재칩 및 미생물 투입공정(S10)과, 미생물 배양공정(S20)과, 음식물쓰레기 투입공정(S30)과, 음식물쓰레기 분해공정(S40)으로 구성된다.
먼저, 상기 목재칩 및 미생물 투입공정(S10)은, 미생물이 분해활동하기 좋은 온도인 25 내지 55℃ 범위의 온도로 가열되는 히터가 둘러싸고 있는 교반조(10) 내에 입도가 4 내지 8 ㎜ 범위의 참나무 목재칩(2)을 교반조(10)에 대해 35 내지 45 부피% 범위가 되도록 투입하고, 액상의 미생물을 교반조(10)의 용량에 비례하여 투 입하는 초기공정이며, 본 발명이 제공하는 미생물의 생존 및 활동에 최적의 환경으로 인해 월 1~2회 정도 주기적으로 계속 투입되던 미생물을 초기 1회만 투입해주면 자체적으로 배양되도록 대폭 개선하였다.
상기 참나무 칩은 본인이 다양한 목재칩을 가지고 수년간 연구한 끝에 미생물의 사멸을 막고 배양이 잘 이뤄지는 목재로 선별해 낸 것으로, 삼나무 및 소나무 외 다른 나무칩에서는 기간의 차이가 있을 뿐 사멸되거나 배양이 원활히 이루어지지 않았다.
다음, 미생물 배양공정(S20)은, 50 내지 60℃ 범위의 온수(121)를 상부에서 노즐(12)을 이용하여 여러 방향으로 주기적으로 분사하면서 교반조(10) 중앙에 설치된 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화와 휴지가 8 내지 12시간 동안 반복되는 공정이다.
다음, 음식물쓰레기 투입공정(S30)은, 교반조(10)의 프레임의 상부 전방측에 부착된 덮개(13)를 통해 교반조(10)에 대해 45 부피% 이하 범위가 되도록 음식물쓰레기(3)를 투입하는 공정이다.
다음, 음식물쓰레기 분해공정(S40)은, 50 내지 60℃ 범위의 온수(121)를 상부에서 노즐(12)을 이용하여 여러 방향으로 주기적으로 분사하여 미생물이 생성한 점액질을 세척하면서 교반조(10) 중앙에 설치된 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화와 휴지가 10 내지 14시간 동안 반복되면서 음식물쓰레기(3)를 처리하는 공정이다.
또한, 상부에 설치되는 덮개(13) 내측에는 고무패킹(16)을 설치하고 교반 조(10) 내부는 밀폐형으로 형성함으로써 특유의 음식물 냄새가 외부로 유출되지 않도록 하여 사용환경을 개선시킨다.
상기 음식물쓰레기 분해공정(S40)은 5시간 이후부터는 유기물인 음식물쓰레기 대부분이 분해·소멸되고 석회성분을 포함한 음식물만 소량 남게 되므로, 다른 음식물쓰레기를 재차 투입할 수 있어 음식물쓰레기 투입공정(S30)으로 순환될 수 있다.
또한, 상기 미생물 배양공정(S20)과 음식물쓰레기 분해공정(S40)은, 살수 및 교반 공정(S60)과 교반 공정(S70)과 제1 휴지 및 분해 공정(S80)과 세척 공정(S90)과 제2 휴지 및 분해 공정(S100)으로 이루어진다.
상기 살수 및 교반 공정(S60)은 40초 내지 4분 범위 내에서 상부에서 노즐(12)을 이용하여 온수(121)를 분사하면서 교반날(30)에 의해 혼합 및 연질화하는 공정이고, 상기 교반 공정(S70)은 5분 내지 10분 범위 내에서 온수(121) 분사없이 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화하는 공정이며, 상기 제1 휴지 및 분해 공정(S80)은 10분 내지 20분 범위 내에서 교반 및 세척 등의 작동을 정지하고 호기성 미생물이 활발하게 배양 및 분해 활동을 하도록 대기하는 공정이고, 상기 세척 공정(S90)은 20초 내지 40초 범위 내에서 상기 교반조(10) 하부로 낙하되는 무기질이 포함된 액체를 배출가이드(14)를 따라 배출시키면서 동시에 교반조(10)의 하측 타공부(141)를 제1 및 제2 세척노즐(15a,15b)을 이용하여 세척하는 공정이며, 상기 제2 휴지 및 분해 공정(S100)은 20분 내지 30분 범위 내에서 교반 및 세척 등의 작동을 정지하고 호기성 미생물이 활발하게 배양 및 분해 활동을 할 수 있도록 대기 하는 공정이다.
이중 상기 제1 및 제2 휴지 및 분해 공정(S80)(S100)은 모든 공정 중에서 제일 중요하다고 해도 과언이 아닐 정도로 중요하다. 미생물도 살아있는 생물이라 계속적으로 교반 및 연질화하는 동안에는 활동을 정지하며 극히 제한적인 소화·분해 작용을 하다가 휴지 및 분해 공정에 이르러서 본격적인 소화·분해 작용을 통하여 음식물쓰레기를 처리하게 되는 것이다.
그런데, 이러한 미생물의 소화·분해작용에 의한 음식물쓰레기 처리시, 교반조(10)내에는 분사된 온수(121) 및 미생물의 소화·분해과정에서 발생되는 점액질 및 열기로 인한 수증기가 차게 되면서 응축되고 결국 음식물쓰레기(3)와 목재칩(2)의 혼합물 위에 떨어져 점액질층 및 수막을 형성하게 된다. 이러한 점액질층과 수막은 미생물에게 공급되는 산소를 차단하여 미생물을 사멸시키는 원인이 된다.
따라서, 뒤이은 세척 공정(S90)을 통하여 수막형성을 억제하고 제2 휴지 및 분해 공정(S100)을 통하여 재차 미생물의 소화·분해 작용으로 음식물쓰레기를 처리하게 되어 일련의 공정이 매우 효과적으로 일어나게 된다.
상기 모든 전 공정에 걸쳐 교반조(10)의 일측에 형성된 산소유입공(71)과 타측에 형성된 공기배출공(72)을 통하여 상기 산소유입공(71)과 연결된 산소발생기(73)로부터 제공되는 산소를 지속적으로 공급받아 미생물의 분해 및 배양시 필요한 산소의 부족을 막아, 미생물의 사멸과 배양 중단을 막을 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통 상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
미생물을 이용한 음식물쓰레기 처리시 35 내지 65℃에서 활동하는 호기성 미생물에 적용될 수 있고, 1) 교반시 교반조 중앙의 교반날이 붙어있는 부분을 개방시켜 섬유질쓰레기의 걸림으로 발생되는 과부하를 방지하며, 2) 시동시 모터를 간헐적으로 구동시켜 과부하를 방지하고, 3) 고장발생시 즉시 A/S를 유도하도록 알람기능을 부가하며, 4) 모터의 정·역회전 기능을 두어 걸림시 해소를 용이하게 하고, 5) BLDC모터 채용으로 소음을 획기적으로 감소시켜 정숙, 저속에서 구동시 등속 효율을 향상시켰으며, 6) 베어링케이스를 만들고 리데나를 삽입하여 교반조 외측에서 용접함으로 염분에 의한 베어링 마모를 방지하고, 7) 미생물 활동 및 배양을 위한 최적의 환경을 제공하는 공정으로 조기 처리를 위한 기능과 안정된 사용 및 사용자 편의를 제공함으로써 자연계의 자정작용을 극대화시켜 보다 짧은 시간 내에 음식물쓰레기를 무기물로 효과적으로 분해·소멸시켜 자연계로 환원시킬 수 있는 처리기술로 지금까지 음식물쓰레기 처리과정에서 보여준 경제적, 환경적 피해와 예산의 낭비를 줄일 수 있는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치 및 그 방법을 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1 은 종래 음식물쓰레기 처리장치의 교반날을 보이는 사시도
도 2 는 본 발명을 적용한 음식물쓰레기 처리장치의 내부구성을 보이는 정면도
도 3 은 본 발명을 적용한 음식물쓰레기 처리장치의 교반날을 보이는 사시도
도 4 및 도 5 는 본 발명을 적용한 음식물쓰레기 처리장치의 베어링마모방지수단을 보이는 부분확대도
도 6 은 본 발명을 적용한 음식물쓰레기 처리방법을 보이는 블록도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 음식물쓰레기 처리장치 2: 목재칩
3: 음식물쓰레기 10: 교반조
11: 교반축공 12: 노즐
121: 온수 13: 덮개
14: 배출가이드 141: 하측 타공부
15a,b: 제1 및 제2 세척노즐 16: 고무패킹
20: 교반축 201: 결합공
202: 교반축커플링 202a: 안착돌기
21: 교반날 211: 제1 교반블레이드
212: 제2 교반블레이드 22: 구동축
221: 구동축커플링 221a: 구동축커플링 안착홈
221b: 숫나사부 23: 지지축
231: 지지축커플링 231a: 지지축커플링 안착홈
231b: 숫나사부 30: 베어링마모방지수단
31: 리데나 311: 통공
32: 리데나플렌지 321: 리데나안착공
322: 숫나사부 33: 베어링플렌지
331: 베어링안착공 35: 베어링
36: 덮개 37: 너트
40: 구동모터 41: 감속기어
50: 알람수단 51: 스피커
52: 표시부 60: 제어수단
70: 산소공급수단 71: 산소유입공
72: 공기배출공 73: 산소발생기
S10: 목재칩 및 미생물 투입공정 S20: 미생물 배양공정
S30: 음식물쓰레기 투입공정 S40: 음식물쓰레기 분해공정
S50: 음식물쓰레기 투입공정 S60: 살수 및 교반 공정
S70; 교반 공정 S80: 제1 휴지 및 분해 공정
S90: 세척 공정 S100: 제2 휴지 및 분해 공정
S110:알람 공정 S200: 산소공급 공정
Claims (9)
- 교반조 내에서 음식물쓰레기를 투입후 교반날로 혼합 및 연질화하면서 미생물을 이용하여 처리하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서,상기 교반날(21)을 고정하며 일단이 감속기어(41) 및 구동모터(40)와 연결되어 회전하는 교반축(20)은 상기 교반조(10)의 내측에 위치되고 그 양단에 교반축커플링(202)이 용접되며;상기 교반축커플링(202)의 외측면 중앙에는 안착돌기(202a)가 형성되어 이와 대응되는 일측은 감속기어(41)로부터 연장된 구동축(22)의 구동축커플링(221)의 중앙에 형성되는 안착홈(221a)에 삽입되어 결합되고 타측은 지지축(23)의 지지축커플링(231)의 중앙에 형성되는 안착홈(231a)에 삽입되어 함께 회전되도록 나사 결합되되;상기 구동축(22) 및 지지축(23)의 타단과 교반조(10)와의 결합부분에는,상기 교반조(10)의 외측면에 밀착되어 용접되되 중앙에 리데나안착공(321)이 형성되어 교반축공(11)에 동심이 되도록 설치되는 소정두께의 리데나플렌지(32)와;상기 리데나플렌지(32)의 리데나안착공(321)에 안착되되 중앙에 형성되는 통공(311)이 구동축(22) 또는 지지축(23)에 밀착되도록 형성된 소정두께의 링형 리데나(31)와;상기 리데나플렌지(32)의 소정위치로부터 외측으로 교반축 방향과 나란하게 돌출되어 형성되는 다수의 숫나사부(322)에 삽입되도록 통공이 형성되고 중앙에는 베어링안착공(331)이 형성되어 교반축공(11)에 동심이 되도록 리데나플렌지(32)에 밀착 설치되는 소정두께의 베어링플렌지(33)와;상기 베어링플렌지(33)의 베어링안착공(331)에 안착되되 중앙에 리데나(31)의 통공(311)보다 지름이 작은 내경을 갖는 베어링(35)과;상기 베어링플렌지(33)의 외측면을 밀폐하도록 베어링플렌지(33)와 동일한 외경을 갖고 상기 리데나플렌지(32)로부터 돌출 신장되어 베어링플렌지(33)를 관통하는 숫나사부(322)가 관통되는 통공이 형성되어 외측에서 너트(37)로 체결되며 구동축측인 경우에는 중앙에 구동축(22)이 관통하는 통공도 형성되는 소정두께의 덮개(36);로 이루어지는 베어링마모방지수단(30)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치.
- 교반조 내에서 음식물쓰레기를 투입후 교반날로 혼합 및 연질화하면서 미생물을 이용하여 무기화시키는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치에 있어서,상기 교반날(21)은,교반축(20)을 중심으로 나선형상으로 신장되어 교반축(20)과 함께 회전되면서 목재칩(2) 및 음식물쓰레기(3)의 혼합물을 일방향으로 이동시키는 제1교반블레이드(211)와 교반축(20)을 중심으로 상기 제1교반블레이드(211)에 대하여 역방향의 나선형상으로 신장되어 교반축(20)과 함께 회전되면서 목재칩(2) 및 음식물쓰레기(3)의 혼합물을 역방향으로 이동시키는 제2교반블레이드(212)로 이루어져 상기 제1교반블레이드(211) 및 제2교반블레이드(212)가 교반축(20)의 중앙을 기준으로 소정간격 외측으로 이격되어 좌우 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 교반날(21)을 회전시키기 위한 구동모터(40)는 소음을 감소시키고 걸림시 정·역회전이 가능하며 과부하 방지를 위한 간헐적 구동이 가능한 BLDC모터를 채용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 교반날(21)이 구동 중 이상정지시에 사용자에게 고장상태를 알려주는 알람수단(50)을 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 교반조(10) 내에 음식물쓰레기 투입전에 미생물과 함께 투입되는 목재칩은 입도가 4 ~ 8 ㎜의 참나무 목재칩인 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 교반조(10)의 일측에 산소유입공(71)을 형성하고 그 타측에 공기배출공(72)을 형성하되 산소유입공(71)에는 산소발생기(73)를 연결하여 교반조(10) 내 에 산소를 지속적으로 공급하는 산소공급수단(70)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리장치.
- 35 내지 65℃ 범위로 가열되는 히터가 둘러싸고 있는 교반조(10) 내에 입도가 4 내지 8 ㎜ 범위의 목재칩(2)을 교반조(10)에 대해 35 내지 45 부피% 범위가 되도록 투입하고, 액상의 미생물을 교반조(10)의 용량에 비례하여 투입하는 목재칩 및 미생물 투입공정(S10)과, 50 내지 60℃ 범위의 온수(121)를 상부에서 노즐(12)을 이용하여 주기적으로 분사하면서 교반조(10) 중앙에 설치된 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화와 휴지가 8 내지 12시간 동안 반복되는 미생물 배양공정(S20)과, 교반조(10)의 덮개(13)를 통해 교반조(10)에 대해 45 부피% 이하 범위가 되도록 음식물쓰레기(3)를 투입하는 음식물쓰레기 투입공정(S30)과, 50 내지 60℃ 범위의 온수(121)를 상부에서 노즐(12)을 이용하여 주기적으로 분사하여 미생물이 생성한 점액질을 세척하면서 교반조(10) 중앙에 설치된 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화와 휴지가 10 내지 14시간 동안 반복되면서 음식물쓰레기(3)를 무기물화시키는 음식물쓰레기 분해공정(S40)을 포함하고, 상기 음식물쓰레기 분해공정(S40)은 5시간 이후부터 음식물쓰레기 투입공정(S30)으로 순환될 수 있는 음식물쓰레기 액상 소멸처리방법에 있어서,상기 미생물 배양공정(S20)과 음식물쓰레기 분해공정(S40)은,40초 내지 4분 범위 내에서 상부에서 노즐(12)을 이용하여 온수(121)를 분사하면서 교반날(30)에 의해 혼합 및 연질화하는 살수 및 교반 공정(S60)과;5분 내지 10분 범위 내에서 온수(121) 분사없이 교반날(21)에 의해 혼합 및 연질화하는 교반 공정(S70)과;10분 내지 20분 범위 내에서 교반 및 세척 등의 작동을 정지하고 호기성 미생물이 활발하게 배양 및 분해 활동을 할 수 있도록 대기하는 제1 휴지 및 분해 공정(S80)과;20초 내지 40초 범위 내에서 상기 교반조(10) 하부로 낙하되는 무기질이 포함된 액체를 배출가이드(14)를 따라 배출시키면서 동시에 교반조(10)의 하측 타공부(141)를 제1 및 제2 세척노즐(15a,15b)을 이용하여 세척하는 세척 공정(S90)과;20분 내지 30분 범위 내에서 교반 및 세척 등의 작동을 정지하고 호기성 미생물이 활발하게 배양 및 분해 활동을 할 수 있도록 대기하는 제2 휴지 및 분해 공정(S100);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 목재칩 및 미생물 투입공정(S10) 내지 음식물쓰레기 투입공정(S50)을 포함하는 전공정에서,상기 교반조(10) 일측에 산소유입공(71)을 그 타측에는 공기배출공(72)을 형성하되 산소유입공(71)에는 산소발생기(73)를 연결하여 교반조(10) 내에 산소를 지속적으로 공급하도록 하는 산소공급 공정(S200)이 병행되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리방법.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,상기 살수 및 교반 공정(S60)과 교반 공정(S70) 사이에,교반 중 교반축의 정지상태를 확인하고 이상정지시 사용자에게 고장상태를 알려주는 알람 공정(S110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 액상 소멸처리방법.
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