KR20110036388A - 음식쓰레기 발효장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이물질 선별, 파쇄, 탈수과정을 거친 대량의 음식쓰레기를 단시간에 저비용으로 효율 높게 발효시킬 수 있는 음식쓰레기 발효장치를 제공하려는 것으로서, 탈수된 음식쓰레기용 투입구와 음식쓰레기 발효물용 토출구가 딸린 발효조를 대용량형으로 설계변경하고, 발효조 내에서 투입된 음식쓰레기를 휘저어주는 스크류는 종래의 횡형에서 대각형으로 변경하는 동시에 개체수를 대폭 늘리고 자전과 동시에 회전대를 따라 공전하면서 발효조 내부를 선회하면서 스크류 앞쪽의 음식쓰레기를 휘저으면서 걷어올리는 기능을 강화함으로써 스크류에 가해지는 음식쓰레기의 하중 부담을 덜어 스크류의 변형을 방지하고 또한 음식쓰레기에 대한 스크류의 작업성을 높여 발효촉진에 기여토록 한 음식쓰레기 발효장치를 특징으로 한다.

음식쓰레기 발효장치, 발효조, 회전대, 자전/공전식 대각형 스크류.

Description

음식쓰레기 발효장치{Fermentation apparatus for food waste}

본 발명은 일반 가정이나 요식업소에서 수거해 온 음식쓰레기에서 쇠붙이, 플라스틱 따위의 이물질을 선별하고 잘게 분쇄한 후 압착하여 탈수한 후의 음식쓰레기를 유기질 비료화하기 위하여 발효시키는 장치에 관한 것이며, 특히 대량의 탈수 음식쓰레기를 단시간에 저비용으로 효율 높게 발효시킬 수 있는 음식쓰레기 발효장치에 관한 것이다.

동종 분야의 발효장치로는 본인에 의한 실용신안등록 제396641호와 제420719호, 제435036호 그리고 제435037호, 및 특허 제655423호가 있다.

이들 선행기술의 발효장치는 발효조의 하단으로 쏠리는 음식쓰레기를 횡형 스크류로 가운데 몰아서 퍼올리는 작용을 되풀이하여 경시적으로 발효시키는 공통점이 있다.

최근, 인건비와 유류비, 전력비의 상승으로 인한 유지관리비 부담이 가중되면서 대용량 처리형으로 설계변경이 시도되고 있지만, 발효조의 용량 확대뿐만 아 니라 한번 투입된 대량의 음식쓰레기를 효과적으로 휘저어 단시간에 골고루 발효시키는 방법 때문에 목하 고민 중이다.

발효조의 대형화 설계는 복수의 이송 및 휘젓기용 스크류가 필수이므로 스크류가 차지하는 제작원가부담이 너무 크고, 대용량의 음식쓰레기를 옆으로 이송하면서 휘젓는 횡형 스크류가 음식쓰레기의 하중을 견디지 못해 휘거나 뒤틀어지는 등의 변화가 일어나고, 그로 인한 기능 저하도 불을 보듯 뻔한 데다, 옆으로 긁어모아서 위로 퍼올리는 형식의 종래 스크류는 시간당 음식쓰레기 휘젓기 및 발효촉진에 한계가 있어 단시간에 많은 양의 음식쓰레기를 골고루 발효시키는 것이 불가능하기 때문이다.

대도시나 중소도시에서 하루에도 수없이 쏟아지는 그 많은 음식쓰레기를 전용처리장에서 처리한 후 제때 발효시키 못하면 야적장에 방치할 수 밖에 없는 데, 그 악취가 인근 주민의 민원대상이 되는 것은 물론, 강우나 이슬에 노출되어 함수율이 도리어 증가하면 재건조시켜 함수율을 낮춘 다음에 발효과정을 거쳐야 하므로 이 과정이 번거롭고 비용도 증가한다.

따라서, 본 발명의 목적은 이물질 선별, 파쇄, 탈수과정을 거친 대량의 음식쓰레기를 단시간에 저비용으로 효율 높게 발효시킬 수 있는 음식쓰레기 발효장치를 제공하는 것이다.

이 과제는, 탈수된 음식쓰레기용 투입구와 음식쓰레기 발효물용 토출구가 딸린 발효조를 대용량형으로 설계변경하고, 발효조 내에서 투입된 음식쓰레기를 휘저어주는 스크류는 종래의 횡형에서 대각형으로 변경하는 동시에 개체수를 대폭 늘리고 자전과 동시에 회전대를 따라 공전하면서 발효조 내부를 선회하면서 스크류 앞쪽의 음식쓰레기를 휘저으면서 걷어올리는 기능을 강화함으로써 스크류에 가해지는 음식쓰레기의 하중 부담을 덜어 스크류의 변형을 방지하고 또한 음식쓰레기에 대한 스크류의 작업성을 높여 발효촉진에 기여토록 한 음식쓰레기 발효장치로 달성할 수 있다.

발효조의 내부 중앙에 직립한 축에 의지하여 매우 느린 속도로 회전하는 회전대에 가설된 복수의 스크류는 1회전당 음식쓰레기를 휘저으면서 걷어올렸다가 떨구는 용량이 전에 비할 수 없을 정도로 처리량이 많으므로 대용량 발효조의 음식쓰 레기를 단시간에 발효시킬 수 있다.

대용량 음식쓰레기의 발효시간단축은 결과적으로 운영비 절감으로 이어지며, 음식쓰레기 처리장으로 반입되는 그 많은 양의 음식쓰레기를 신속히 발효시킬 수 있고, 그럼으로써 발효대기 음식쓰레기의 야적 누적량을 줄일 수 있으므로 그로 인한 폐해방지에도 도움이 된다.

도 1에서, 발효조(10)는 원통형이며, 상부 일측에는 탈수처리된 음식쓰레기를 투입할 때 이용하는 투입구(11)가 있고, 바닥 부근의 일점에는 발효물을 빼낼 때 이용하는 토출구(12)가 형성되어 있다. 토출구(12)는 댐퍼(15)에 의해 개폐된다.

발효조(10)는 여느 음식쓰레기 발효조와 마찬가지로 적당히 열을 가해 음식쓰레기를 발효시키기 위한 온풍공급수단이 포함된다. 온풍공급수단이란, 이 분야에서 주지이다시피, 발효조(10)의 바닥에 위치한 급기실(13)을 통하여 발효조(10) 밖에 설치된 보일러로부터 열기를 도입해 급기공(14)으로 확산되는 온기로 발효조(10) 내의 발효온도를 유지토록 하는 장치를 말한다.

발효조(10)의 내부 중심에는 원기둥(16) 하나가 서 있다. 이 기둥(16)은 회전대가 중심을 유지하면서 회전하도록 돕는 축 역할을 하는 것으로, 회전대의 회전에 방해가 되지 않는 원형관제 기둥이다.

상기 기둥(16)에서 발효조(10)의 바닥으로부터 상당히 올라간 곳에 회전 대(20)가 설치되어 있다. 회전대(20)는 원기둥(16)을 중심으로 회전하면서 거기에 예속된 복수의 스크류(21)를 공전시켜 발효조(10) 내의 음식쓰레기를 휘저으면서 걷어올리는 작업을 되풀이하며 음식쓰레기를 흐트러뜨림으로써 온기가 통하는 공간을 확보, 발효를 촉진하게 된다.

스크류(21)는 각관형 회전대(20)에 공전하는 방향으로 비스듬히 기운 자세로 매달린 대각형이며, 자체적으로 회전하는 자전식이다.

도 2에서, 모든 스크류(21)는 회전대(20) 상에서의 배치간격이 동일하다. 그러는 한편으로 한쪽 무리의 스크류(21a)는 다른 무리측 스크류 (21b)의 사이사이에 위치시켜 음식쓰레기 휘젓기 및 걷어올리기에 빈틈이 남지 않도록 한다.

도 3과 도 4는 회전대(20)와 스크류(21)의 회전수단의 일례를 나타낸 것이다. 이들 그림에서, 회전대(20)의 일단에는 감속기 장착형 모터(22)가 탑재되어 있고, 그 구동기어(23)는 회전대(20)의 내부를 길이방향으로 가로지르게 설치된 웜(24)의 외측단에 설치된 종동기어(25)에 맞물려 있다.

그리고 종동기어(25)는 발효조(10)의 내벽에서 회전대(20)와 대등한 높이에 가설한 랙(27)에 맞물려 있다. 모터(22)를 가동하면 회전대(20)는 도 2의 화살표방향으로 회전하면서 모든 스크류(21)를 공전시키게 된다.

회전대(2) 속으로 숨은 각 스크류(21)의 축상단에는 웜휠(28)이 장착되어 웜(24)에 물려 있다. 그래서 모든 스크류(21)는 회전대(20)가 회전할 때 그 방향으로 아주 느리게 공전하면서 동시에 자전하여 발효조(10) 내의 음식쓰레기를 휘저어 걷어올렸다간 떨구고 하는 작업을 되풀이하면서 음식쓰레기의 입자 사이로 온풍 이 스며들어 발효를 촉진시키게 한다.

스크류(21)는 발효조(10)의 내부 가장자리 쪽 음식쓰레기를 발효조(10)의 가운데로 걷어 모으는 방향으로 자전한다.

회전대(20)와 스크류(21)의 회전수단에 관한 설명은 예시에 불과하며, 회전대(20)의 회전과 스크류(21)의 자전 및 공전이 가능한 다른 회전기구로 대체할 수도 있다.

대각형 자전식 스크류(21)가 공전하면서 발효조(10) 내의 음식쓰레기를 휘저을 때 종래의 횡형 스크류나 종형 스크류에 비해 스크류에 걸리는 음식쓰레기의 하중이 훨씬 작게 미친다. 그래서 대용량 발효조(10)용으로 설계되는 스크류(21)는 음식쓰레기의 저항(부하)으로 인한 뒤틀림, 휨 등의 변형이 일어나지 않고 시종 일관되게 제기능을 발휘하여 음식쓰레기의 발효를 촉진하게 되는 것이다.

또, 스크류(21)가 회전대(20) 상에 복수로 설치됨에 따라 스크류(21)의 1회 공전당 음식쓰레기 휘젓기량이 월등한 데다 발효조(20) 내의 음식쓰레기를 골고루 휘저을 수 있기 때문에 공급되는 온풍으로 하여금 음식쓰레기에 속속들이 퍼져서 조기 발효되도록 촉진도 한다.

도 1은 발효조의 상부가 제거된 상태로 가상하여 작성한 개략적 사시 도

도 2는 동 평면도

도 3은 회전대와 스크류의 회전수단 예시도

도 4는 도 3의 A-A선 단면도

10: 발효조

16: 기둥

20: 회전대

21: 스크류

22: 모터

23: 구동기어

24: 웜

25: 랙

26: 종동기어

28: 웜휠

Claims (2)

1. 탈수된 음식쓰레기용 투입구와 음식쓰레기 발효물용 토출구 및 발효촉진용 온풍공급수단이 딸린 대용량 발효조와;

   발효조의 바닥 중앙에 세운 원형 기둥에 의지하여 회전하는 회전대와;

   상기 회전대 상에 대각방향으로 설치된 복수의 자전/공전형 스크류와;

   상기 회전대의 회전과 히전대 상에서 스크류를 자전시키는 회전수단:으로 이뤄진 것을 특징으로 하는 음식쓰레기 발효장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전대와 스크류의 회전수단은 회전대의 일단에 탑재된 감속기 장착형 모터와 그 모터축에 장착된 구동기어, 이 회전대의 내부를 길이방향으로 가로지르게 설치된 웜, 이 웜의 외측단에 설치된 종동기어, 그리고 회전대 속으로 숨은 스크류의 축상단에 장착된 웜휠, 및 발효조의 내벽에서 회전대와 대등한 높이에 가설된 종동기어용 랙으로 된 음식쓰레기 발효장치.

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