KR20120105750A - 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치 - Google Patents
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Abstract
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치가 개시된다. 본 발명의 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치는 아파트를 포함하는 공동주택의 지상층 또는 지하층에 구비되어 각 가장에서 배출되는 젖은 음식물 쓰레기가 투입되는 제 1투입구와 건조된 음식물 쓰레기가 투입되는 제 2투입구로 이루어진 투입부;
상기 투입부로부터 각각 공급되는 음식물 쓰레기를 교반하면서 건조시키기 위한 건조/혼합기;
교반기를 구비하여 상기 건조/혼합기로부터 배출되는 건조된 음식물 쓰레기를 임시 보관하기 위한 임시저장탱크;
각 가정에서 배출되는 가연성 쓰레기를 가공하여 상기 임시저장탱크에 공급하기 위한 가연성 쓰레기 투입구; 및
상기 임시저장탱크로부터 혼합된 쓰레기를 공급받아 펠렛으로 가공하기 위한 펠렛 가공기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 투입부로부터 각각 공급되는 음식물 쓰레기를 교반하면서 건조시키기 위한 건조/혼합기;
교반기를 구비하여 상기 건조/혼합기로부터 배출되는 건조된 음식물 쓰레기를 임시 보관하기 위한 임시저장탱크;
각 가정에서 배출되는 가연성 쓰레기를 가공하여 상기 임시저장탱크에 공급하기 위한 가연성 쓰레기 투입구; 및
상기 임시저장탱크로부터 혼합된 쓰레기를 공급받아 펠렛으로 가공하기 위한 펠렛 가공기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 공동주택에서 발생되는 음식물 쓰레기를 건조시켜 효과적으로 처리할 수 있고, 건조된 음식물 쓰레기를 고체 연료화 시킬 수 있는 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치에 관한 것이다.
종래에는 아파트와 같은 공동주택에서 발생되는 음식물 쓰레기는 각각의 세대에서 휴대용 음식물 쓰레기통을 준비하여 하루나 이틀 동안 모아놓은 음식물 쓰레기를 밖에 준비된 수거 통에 버리고 있는 실정이다.
특히, 한국의 음식문화가 발효식품을 선호하는 형태여서 음식물 쓰레기도 또한 심한 악취 및 부패현상으로 혐오감이 심할 뿐 아니라, 수분함유량이 높은 젖은 상태의 음식물 쓰레기는 재활용이 곤란한 문제점도 있었다.
최근에는 싱크대에 설치된 분쇄장치를 이용하여 음식물 쓰레기를 분쇄한 후 오수관으로 배출하거나 수집탱크에서 탈수 및 건조나 미생물 처리하는 시스템 또는 아파트 내에 세탁기와 같은 컴포넌트 형태의 가정용 소형 음식물 쓰레기 처리장치를 도입하여 음식물 쓰레기를 수거하려는 시도가 있었다.
그러나, 음식물 쓰레기를 분쇄하여 오수관으로 배출시킬 경우에 2차 환경오염을 유발할 수도 있는 문제점이 있고, 또한 가정용 소형 음식물 쓰레기 처리장치의 경우에는 각 가정에서 고가의 소형 음식물 처리장치를 구비해야 하는 문제점이 있었다.
특히, 아파트와 같은 공동주택으로부터 배출되는 음식물 쓰레기를 발효처리하여 퇴비로 사용하는 기술이 제시되었으나, 음식물 쓰레기에 포함된 염분의 처리시에 발생하는 오수, 발효시 발생하는 악취 등으로 인하여 퇴비로의 재생이 곤란하였고, 농가에서도 음식물 쓰레기로 제조된 퇴비를 반기지 않는 문제점이 있었다.
본 발명의 기술적 과제는, 아파트를 포함하는 공동주택의 지상층 또는 지하층에 구비되어 각 가장에서 배출되는 젖은 음식물 쓰레기가 투입되는 제 1투입구와 건조된 음식물 쓰레기가 투입되는 제 2투입구로 이루어진 투입부;
상기 투입부로부터 각각 공급되는 음식물 쓰레기를 교반하면서 건조시키기 위한 건조/혼합기;
교반기를 구비하여 상기 건조/혼합기로부터 배출되는 건조된 음식물 쓰레기를 임시 보관하기 위한 임시저장탱크;
각 가정에서 배출되는 가연성 쓰레기를 가공하여 상기 임시저장탱크에 공급하기 위한 가연성 쓰레기 투입구; 및
상기 임시저장탱크로부터 혼합된 쓰레기를 공급받아 펠렛으로 가공하기 위한 펠렛 가공기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치를 제공한다.
상기 제 1투입구는,
투입구 본체;
상기 투입구 본체의 상부를 개폐하도록 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 한 쌍의 미닫이 도어;
상기 미닫이 도어를 서로 반대방향으로 작동시켜 개구부를 개방시키고, 마주보는 방향으로 작동시켜 개구부를 폐쇄하도록 상기 미닫이 도어를 작동시키기 위한 작동수단; 및
상기 투입구 본체가 설치된 바닥에 설치되어 사용자의 발에 의해 작동되도록 상기 작동수단을 작동 제어하기 위한 풋 스위치를 포함하여 이루어지는 것이다.
상기 작동수단은,
상기 미닫이 도어의 일측에 구비된 랙기어;
상기 투입구 본체의 상부 일측에 구비되어 상기 랙기어와 맞물리는 피니언기어; 및
정.역회전 작동으로 상기 피니언기어를 구동시키기 위한 구동부재를 포함하여 이루어지는 것이다.
다른 실시 예에 따른 상기 작동수단은,
일단이 상기 미닫이 도어에 힌지 결합되고, 타단은 투입구 본체에 힌지 결합되어 전,후진 작동에 의해 상기 미닫이 도어를 진퇴 작동시키기 위한 에어 또는 유압 실린더로 이루어지는 것이다.
상기 제 1투입구는,
젖은 음식물 쓰레기로부터 수분을 제어하기 위한 수분 제거기;
상기 수분 제거기를 통과한 음식물 쓰레기로부터 금속성 이물질을 제거하기 위한 자석부재를 포함하는 것이다.
상기 수분 제거기는,
투입되는 음식물 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기;
상기 분쇄기를 통과하여 분쇄된 음식물 쓰레기를 이송시키기 위한 메쉬구조의 컨베이어 벨트를 구동시키고, 컨베이어 벨트가 상부 측을 이동할 때 이를 지지하기 위한 다수개의 지지 로울러를 포함하는 이송 컨베이어장치; 및
상기 컨베이어 벨트에 의해 이송되는 젖은 음식물 쓰레기를 상기 지지 로울러 상향 측에서 가압하여 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 짜서 제거하기 위한 다수개의 수분제거용 가압 로울러를 포함하여 이루어지는 것이다.
상기 컨베이어 장치의 하부에는 젖은 음식물 쓰레기로부터 추출되는 수분을 수집하여 오수관으로 배출하기 위한 수분 배출부가 구비되는 것이다.
상기 제 2투입구는,
건조된 상태로 투입되는 음식물 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기를 더 포함하는 것이다.
상기 가연성 쓰레기 투입구는,
하우징;
상기 하우징의 하부 내측에 설치되는 고정칼날; 및
상기 고정칼날과 어긋나도록 회전하는 드럼에 설치되는 회전칼날로 이루어져,
상기 하우징 내부로 투입되는 종이, 목재, 비닐, 고무 또는 플라스틱로 이루어진 가연성 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄하도록 된 것이다 .
상기 건조/혼합기는,
내벽에 다수개의 교반날개가 구비되고, 열풍 확산판이 구비되어 유입구 측에서 배출구 측으로 소정의 각도로 경사지게 설치되고, 구동모터에 의해 회전하도록 된 원통형의 건조/혼합용 드럼; 및
상기 배출구 측에서 상기 건조/혼합용 드럼의 내부로 열풍을 공급하도록 된 열풍 발생기를 포함하여,
상기 유입구로 투입된 혼합된 원료가 교반날개에 의해 교반되면서 상기 배출구 측으로 이동하고, 이동되는 원료가 열풍에 의해 건조되도록 된 것이다.
그리고, 상기 임시저장탱크는,
음식물 쓰레기 및 가연성 쓰레기가 혼합된 원료에 왕겨, 목분 또는 가연성 첨가제를 첨가하기 위한 첨가제 공급장치가 더 구비되는 것이다.
본 발명에 의하면, 아파트와 같은 공동주택에서 배출되는 음식물 쓰레기와 비닐과 같은 가연성 쓰레기를 2차 오염없이 처리할 수 있고, 뿐만 아니라 음식물 쓰레기를 이용하여 양질의 고체 연료를 제조할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치를 설명하기 위한 개략적 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 제 1투입부를 도시한 개략적 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 투입부를 다른 실시 예를 도시한 개략적 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 제 1투입부의 수분 제거기를 도시한 개략도.
도 5는 도 1에 도시된 가연성 쓰레기 투입구를 도시한 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 제 1투입부를 도시한 개략적 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 투입부를 다른 실시 예를 도시한 개략적 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 제 1투입부의 수분 제거기를 도시한 개략도.
도 5는 도 1에 도시된 가연성 쓰레기 투입구를 도시한 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치를 설명하기 위한 개략적 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 투입부를 도시한 개략적 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 투입부를 다른 실시 예를 도시한 개략적 평면도이다
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치는 아파트를 포함하는 공동주택의 지상층 또는 지하층에 젖은 음식물이 투입되도록 구성되는 제 1투입구(12)와 건조된 음식물이 투입되도록 구성되는 제 2투입구(14)로 이루어진 투입부(10)와, 젖은 음식물 쓰레기 및 건조된 음식물 쓰레기, 가연성 쓰레기 등을 혼합하고 건조하기 위한 건조/혼합기(30)와, 이 건조/혼합기(30)로부터 배출되는 혼합된 원료를 공급받아 펠렛으로 가공하기 위한 펠렛 가공기(40)로 이루어진다.
이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
투입부(10)는 젖은 음식물이 투입되는 제 1투입구(12)와 건조된 음식물이 투입되는 제 2투입구(14)로 이루어진 것으로, 아파트와 같은 공동주택의 지상층 또는 지하층에 구비된다. 도면에 도시되지 않았으나, 젖은 음식물 투입구(12)와 건조 음식물 투입구(14)는 각 가정의 싱크대에 설치될 수 있고, 이 경우에는 싱크대와 전술한 건조/혼합기(30)를 연결하는 것이 바람직하다.
제 1투입구(12)나 제 2투입구(14)는 사용자가 음식물을 신속하고 위생적으로 투입할 수 있고, 악취의 누출이 최소화되도록 자동 개폐구조를 갖는다.
즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제 1투입구(12)나 제 2투입구(14)는 투입구 본체(12A,14A)와, 투입구 본체(12A,14A)의 상부를 개폐하도록 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 한 쌍의 미닫이 도어(13)와, 미닫이 도어(13)를 서로 반대방향으로 개방시키고, 마주보는 방향으로 폐쇄하도록 미닫이 도어(13)를 작동시키기 위한 작동수단(15)과, 투입구 본체(12A,14A)가 설치된 바닥에 설치되어 사용자의 발에 의해 작동되도록 작동수단(15)을 작동 제어하기 위한 풋 스위치(17)로 이루어진다.
이때, 작동수단(15)은, 미닫이 도어(13)의 일측에 구비된 랙기어(15A)와, 투입구 본체(12A,14A)의 상부 일측에 구비되어 랙기어(15A)와 맞물리는 피니언기어(15B)와, 정.역회전 작동으로 피니언기어(15B)를 구동시키기 위한 구동부재(15C)를 포함하여 이루어지는 것이다. 따라서, 풋 스위치(17)의 조작에 의해 구동부재(15C)의 정.역회전 구동을 하게 되고, 이로 인하여 피니언기어(15B)가 랙기어(15A)를 직선운동시켜 미닫이 도어(13)가 투입구 본체(12A,14A)를 자동으로 개폐하게 되는 것이다.
이때, 작동수단(15)은 도 3에 도시된 바와 같이 일단이 미닫이 도어(13)에 힌지 결합되고, 타단은 투입구 본체(12A,14A)의 본체에 힌지 결합되어 전,후진 작동에 의해 미닫이 도어(13)를 진퇴 작동시키기 위한 에어 또는 유압 실린더로 이루어질 수 있다.
이와 같은 투입부(10)의 자동 개폐구조는 사용자가 음식물을 신속하고 편리하게 투입할 수 있도록 한다. 또한, 사용자가 두 손으로 음식물 쓰레기를 들고 있는 상태에서 발을 이용하여 투입부(10)를 개폐하게 되므로 사용자의 편리성이 증대된다.
한편, 젖은 음식물이 투입되는 제 1투입구(12)의 하부 일측에는 젖은 음식물로부터 발생된 국물 또는 젖은 음식물과 같이 투입된 국물을 모아서 오수관으로 배출하기 위한 국물 배출구조를 갖는다. 즉, 오수관과 젖은 음식물이 투입되는 제 1투입구(12) 사이에 다중 절곡된 악취방지트랩(16A)이 설치되는 것이다. 따라서 제 1투입구(12)에서 발생된 국물은 악취바지트랩(16A)을 통하여 오수관으로 배출되므로 음식물로부터 발생된 국물로 인한 2차 오염 및 국물까지 건조시키지 않아도 되므로 건조 단계에서 음식물의 건조가 신속하게 이루어질 수 있다.
그리고, 투입부(10)와 수분 제거수단(16) 사이에는 금속성 이물질을 선별하기 위한 자석부재가 구비된다. 이러한 금속성 물질의 유입은 각종 기기가 고장나는 원인이 되므로 제거되어야 한다.
한편, 제 1투입구(12)는 젖은 음식물 쓰레기로부터 수분을 제어하기 위한 수분 제거기(16)와, 수분 제거기(16)를 통과한 음식물 쓰레기로부터 금속성 이물질을 제거하기 위한 자석부재를 더 구비한다.
수분 제거기(16)는 투입되는 음식물 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기(16B)와, 분쇄기(16B)를 통과하여 분쇄된 음식물 쓰레기를 이송시키기 위한 메쉬구조의 컨베이어 벨트(16C)를 구동시키고, 컨베이어 벨트(16C)가 상부 측을 이동할 때 이를 지지하기 위한 다수개의 지지 로울러(16D)를 포함하는 이송 컨베이어장치(16E)와, 컨베이어 벨트(16C)에 의해 이송되는 젖은 음식물 쓰레기를 지지 로울러(16D) 상향 측에서 가압하여 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 짜서 제거하기 위한 다수개의 수분제거용 가압 로울러(16F)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 컨베이어 장치(16E)의 하부에는 젖은 음식물 쓰레기로부터 추출되는 수분을 수집하여 오수관으로 배출하기 위한 수분 배출부(16G)가 더 구비된다.
분쇄기(16B)는 덩어리진 음식물 쓰레기나 큰 음식물 쓰레기를 소정의 크기, 대략 2mm - 10mm 정도의 크기로 분쇄하도록 구성된다. 이러한 분쇄기(16B)는 일반적으로 시중에서 사용되는 음식물 분쇄기로 이루어질 수 있다.
한편, 수분 배출부(16G)는 제 1투입구(12)로 젖은 음식물이 투입되면 젖은 음식물에 포함된 수분을 제거하기 위한 것으로, 다양한 건조장치(수분 제거장치)가 사용될 수 있다. 예를 들면, 원심력을 이용한 탈수기 방식의 건조장치가 사용될 수도 있으나, 이 경우에, 탈수된 음식물 쓰레기를 탈수기로부터 다시 다른 용기로 옮기는 작업이 불편하다.
따라서, 본 실시 예에서는 투입되는 음식물 쓰레기를 분쇄한 후 곧바로 이동시키면서 수분을 제거하도록 구성함으로써 음식물 쓰레기의 수분제거작업이 단순한 과정으로 이루어질 수 있게 된다.
이를 위해서, 수분 배출부(16G)는 분쇄기(16B)를 통과하여 분쇄된 음식물 쓰레기를 이송시키기 위한 메쉬구조의 컨베이어 벨트(16C)를 구동시키고, 컨베이어 벨트(16C)가 상부 측을 이동할 때 이를 지지하기 위한 다수개의 지지 로울러(16D)를 포함하는 이송 컨베이어장치(16E)와, 컨베이어 벨트(16C)에 의해 이송되는 젖은 음식물 쓰레기를 지지 로울러(16D) 상향 측에서 가압하여 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 짜서 제거하기 위한 다수개의 수분제거용 가압 로울러(16F)를 포함하여 이루어진다.
즉, 수분 배출부(16G)는 음식물 쓰레기를 금속 메쉬구조로 형성된 컨베이어 벨트(16C)로 이동시키는 과정에서 가압 로울러(16F)로 음식물 쓰레기를 가압하여 수분을 배출하도록 된 것이다.
이때, 컨베이어 장치(16E)의 하부에는 젖은 음식물 쓰레기로부터 추출되는 수분을 수집하여 오수관으로 배출하기 위한 수분 배출부(16G)가 설치된다.
제 2투입구(14)는 각 가정에 자체적으로 구비된 음식물 쓰레기 건조장치에 의해 건조된 음식물 쓰레기가 투입되어 분쇄된 후 건조/혼합기(30)로 투입되도록 구성된다. 이러한 제 2투입구(14)의 본체(14A)에는 전술한 바와 같이 미닫이 도어(13)가 작동수단(15)에 의해 자동으로 개폐되도록 구성되고, 건조된 상태로 투입되는 음식물 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기를 더 포함한다. 제 2투입구(14)에 사용되는 분쇄기는 시중에서 사용되는 다양한 형태의 분쇄기가 적용될 수 있다. 이와 같이 건조된 음식물을 분쇄기로 분쇄하는 것은 음식물 쓰레기를 펠렛 가공기(40)로 가공할 때, 펠렛 가공이 용이하도록 하기 위한 것이고, 추후 연료로서 연소시 연소가 용이하게 이루어지도록 하기 위한 것이다.
젖은 음식물 쓰레기와 건조된 음식물 쓰레기 및 가연성 쓰레기가 각 투입구(12,14,11)로 투입되어 소정의 크기로 분쇄되거나 파쇄된 원료를 건조하고 혼합하기 위한 건조/혼합기(30)는 내벽에 다수개의 교반날개(32)가 구비되고, 열풍 확산판(34)이 구비되어 유입구(31) 측에서 배출구(33) 측으로 소정의 각도로 경사지게 설치되고, 구동모터(35)에 의해 회전하도록 된 원통형의 건조/혼합용 드럼(36)과, 배출구(33) 측에서 건조/혼합용 드럼(36)의 내부로 열풍을 공급하도록 된 열풍 발생기(38)를 포함하여 구성된다.
이러한 건조/혼합기(30)는 유입구(31) 측에서 배출구(33) 측으로 경사지게 설치되어 있어서, 유입구(31)로 투입된 혼합된 원료가 교반날개(32)에 의해 교반되면서 상기 배출구 측으로 이동할 수 있고, 이와 같이 교반되면서 이동되는 원료가 열풍에 의해 건조되도록 된 것이다.
열풍 발생기(38)는 전기 열풍기, 가스 열풍기가 사용될 수 있으며, 고온의 배기가스를 배출하는 연소기가 적용될 수도 있다.
한편, 건조/혼합기(30)와 펠렛 가공기(40) 사이에는 배출구(33)로 배출되는 건조된 원료를 임시 보관한 후 펠렛 가공기(40)로 공급하기 위한 임시저장탱크(70)와, 임시저장탱크(70)에 저장되는 원료를 교반하기 위한 교반기(72)가 설치된다.
임시저장탱크(70)는 각 가정에서 배출되는 가연성 쓰레기, 예를 들면, 종이, 목재, 합성수재, 플라스틱, 고무재, 직물 등으로 이루어진 다양한 가연성 쓰레기가 투입되도록 구성된 가연성 쓰레기 투입구(11)가 더 구비된다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 가연성 쓰레기 투입구(11)는 각 가정에서 배출되는 가연성 쓰레기, 예를 들면, 종이, 목재, 플라스틱, 합성수지재, 고무재, 의류, 각종 비닐 등을 소정의 크기로 분쇄하여 임시저장탱크(70)에서 건조된 음식물 쓰레기와 혼합되도록 함으로써 최종적으로 얻어지는 펠렛 형태의 연료가 충분한 화력을 갖도록 하기 위한 것이다. 즉, 음식물 쓰레기에 가연성 쓰레기를 혼합하여 연료로서의 기능을 향상시키기 위한 것이고, 각 가정에서 배출되는 가연성 쓰레기를 자원화하기 위한 것이다.
이러한 가연성 쓰레기 투입구(11)는 각 가정으로부터 배출되어 투입되는 가연성 쓰레기를 분쇄하여 임시저장탱크(70)로 공급하도록 구성되는 것으로, 그 입구에 미닫이 도어(13)가 설치된다. 이 미닫이 도어(13)는 전술한 제 1,2투입구(12,14)에 적용된 작동수단(15)에 의해 개폐 작동된다.
한편, 가연성 쓰레기 투입구(11)는 하우징(11A)과, 이 하우징(11A)의 하부 내측에 설치되는 다수개의 고정칼날(11B)과, 고정칼날(11B)과 어긋나도록 회전하는 드럼(11C)에 설치되는 다수개의 회전칼날(11D)로 이루어진 것이다.
이러한 가연성 쓰레기 투입구(11)는 각 가정으로부터 배출되는 종이, 목재, 비닐, 고무 또는 플라스틱, 합성수지재, 직물 등을 대략 0.5 - 2cm의 크기로 분쇄하거나 파쇄하게 된다. 이때, 가연성 쓰레기의 입자가 2cm 보다 클 경우에는 분쇄되어 건조된 음식물 쓰레기와 원활한 혼합이 곤란하며, 펠렛 가공도 곤란하게 된다.
그리고, 임시저장탱크(70)에는 음식물 쓰레기 및 가연성 쓰레기가 혼합된 원료에 볏짚, 왕겨, 목분 또는 가연성 첨가제(석탄 등)를 첨가하기 위한 첨가제 공급장치(80)가 필요에 따라 구비된다. 이 첨가제 공급장치(80)는 펠렛화된 연료의 가연성을 더욱 높이고, 충분히 건조되지 않은 음식물 쓰레기와 혼합되어 수분을 흡수하여 혼합된 원료가 적절한 수분을 갖도록 하는 역할도 하게 된다.
한편, 첨가제 공급장치(80)에서 공급되는 가연성 첨가제 또는 가연성 쓰레기 투입구(11)에서 첨가되는 가연성 쓰레기와, 건조된 음식물 쓰레기의 혼합 비율은 대략, 60 - 90 : 40 - 10의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다. 만약, 첨가물이나 가연성 쓰레기가 40% 이상 첨가될 경우에 펠렛의 화력은 양호하게 되나 음식물의 소비가 이루이지 않게 되고, 첨가물이나 가연성 쓰레기가 10% 미만으로 첨가될 경우에는 음식물의 소비는 늘어나게 되나 화력이 불량할 수 있다. 따라서, 바람직하게는 70 - 80 : 30 - 20의 비율로 혼합한다.
펠렛 가공기(40)는 건조/혼합기(30)에서 건조된 음식물 쓰레기와 첨가물 또는 가연성 쓰레기가 혼합된 혼합물을 공급받아 펠렛으로 성형 가공하기 위한 것으로, 다양한 구조의 장치가 적용될 수 있는 것이다. 즉, 이미 공지된 기술의 펠렛 성형장치가 사용될 수 있다.
한편, 투입부(10)와 제 1투입구(11)은 사용자가 음식물 쓰레기나 가연성 쓰레기를 용이하게 배출할 수 있도록 지상층에 배치하고, 이하 모든 장치는 지하로 배치하는 것이 바람직하며, 건조/혼합기(30)와 펠렛 가공기(40) 등이 설치된 공간의 환풍구에 미세먼지 제거장치 및 악취제거장치를 설치하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 사용자(주민)이 젖은 음식물 쓰레기를 젖은 음식물 투입구(12)로 투입하기 위해서 풋 스위치(17)를 밟는다. 풋 스위치(17)의 조작에 의해 미닫이 도어(13)가 투입구 본체(12)를 개방하게 된다. 따라서 입주민은 개방된 젖은 음식물 투입구(12)에 음식물을 투입하고, 다시 풋 스위치(17)를 밟게 되면, 미닫이 도어(13)는 투입구 본체(12)의 입구를 폐쇄하게 된다.
이와 같이, 입주민이 풋 스위치(17) 만을 조작하게 되므로 굳이 투입구 본체(12)에 구비된 뚜껑을 손으로 열고 음식물을 투입해야 하는 번거로움이 방지되고, 신속하게 개폐되므로 악취의 누출이 최소화된다.
한편, 젖은 음식물이 투입되는 제 1투입구(12)로 투입된 음식물에서는 국물이 발생되나, 이 국물은 오수관과 연결된 악취방지트랩(16A)을 통하여 오수관으로 배출되므로 음식물 쓰레기로부터 발생된 국물로 인한 악취 및 2차 오염이 최소화되거나 방지될 수 있다.
그리고, 제 1투입구(12)로 투입된 젖은 음식물에 포함된 금속성 물질은 자석부재에 의해 의해 선별되어 제거된다.
이어서, 젖은 음식물 투입구(12)로 투입된 젖은 음식물은 수분 제거기(16)의 메쉬 타입 켄베이어 벨트(16C)로 공급되어 이송되고, 이 과정에서 가압 로울러(16F)가 이송되는 음식물 쓰레기를 가압하게 된다. 이때, 메쉬 타입의 컨베이어 벨트(16C)는 다수개의 지지 로울러(16D)에 의해 지지되므로, 가압 로울러(16F)가 음식물 쓰레기를 가압하게 되면 음식물 쓰레기에 포함된 수분이 메취 타입의 컨베이어 벨트(16C)의 저면으로 배출된다.
이때, 컨베이어 장치(16E)의 하부에 수분 배출부(16G)가 설치되므로 음식물 쓰레기에서 배출된 오수(수분)은 수분 배출부(16G)를 통하여 오수관으로 배출된다.
한편, 전술한 과정으로 수분 제거기(16)를 통과하면서 수분이 제거된 젖은 음식물 쓰레기는 별도의 공급수단에 의해 건조/혼합기(30)로 공급된다.
이때, 건조/혼합기(30)로는 제 2투입구(14)를 통하여 각 가정에서 건조장치에 의해 건조된 음식물 쓰레기도 투입된다.
이와 같이 건조/혼합기(30)로 투입된 음식물 쓰레기는 건조/혼합용 드럼(36)의 내부가 회전함에 따라 건조/혼합용 드럼(36)의 내벽에 설치된 각 교반날개(32)에 의해 상부로 들어 올려진 후 낙하하면서 섞이게 된다. 그리고, 음식물 쓰레기가 교반나개(32)에 의해 교반됨과 동시에 배출구(33) 측으로부터 열풍 발생기(38)에 의해 공급되는 고온의 열풍에 의해 건조된다. 열풍 발생기(38)로부터 공급되는 열풍은 열풍 확산판(34)에 의해 건조/혼합용 드럼(36)의 내부로 퍼지면서 낙하되는 음식물 쓰레기를 건조시킨 후 유입구(31) 측으로 배출된다.
이러한 과정으로 혼합되면서 건조된 음식물 쓰레기는 건조/혼합용 드럼(36)이 배출구(33) 측으로 경사지게 설치된 관계로 배출구(33) 측으로 이동하여 배출된다.
배출된 음식물 쓰레기는 이송 스크류나 컨베이어 등에 의해 임시저장탱크(70)로 공급된다. 임시저장탱크(70)로 공급된 음식물 쓰레기는 교반기(72)에 의해 교반된다.
한편, 각 가정에서 배출되는 가연성 쓰레기는 가연성 쓰레기 투입구(11)의 하우징(11A) 내부로 투입되어 소정의 크기로 분쇄되거나 파쇄된다.
즉, 하우징(11A) 내부로 투입된 가연성 쓰레기는 고정칼날(11B)과 회전칼날(11D) 사이로 유입되어 드럼(11C)에 의해 회전하는 회전칼날(11D)이 가연성 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄되거나 파쇄된다. 이때, 비닐이나 종이, 직물 등은 회전칼날(11D)에 의해 잘게 찢기게 된다.
이때, 목재나 플라스틱과 같은 가연성 쓰레기를 파쇄 또는 분쇄하기 위한 수단으로 별도 구조의 분쇄기가 적용될 수도 있다. 고형의 가연성 쓰레기를 분쇄하거나 파쇄하기 위해서 일반적인 파쇄기가 사용될 수도 있는 것이다.
이러한 과정으로 분쇄되거나 파쇄된 가연성 쓰레기는 임시저장탱크(70)로 투입되어 교반기(72)에 의해 건조된 음식물 쓰레기와 혼합된다.
한편, 첨가제 공급장치(80)로부터 임시저장탱크(70)에서 혼합되는 음식물 쓰레기 및 가연성 쓰레기의 수분을 조절하고, 연소성을 향상시키기 위한 첨가제를 첨가한다. 이 첨가제는 필요에 따라 첨가한다.
이때, 임시저장탱크(70) 내부에 설치되는 수분감지센서를 통하여 혼합되는 쓰레기의 수분을 감지하고, 이 감지신호를 근거로 첨가제의 첨가량을 조절할 수 있다. 따라서, 펠렛 가공될 음식물 쓰레기 및 가연성 쓰레기의 수분을 조절할 수 있는 것이다.
임시저장탱크(70)로 공급된 음식물 쓰레기, 가연성 쓰레기, 첨가물 등은 교반기(72)에 의해 혼합된다.
이어서, 임시저장탱크(70)의 하부에 설치된 로터리밸브를 통하여 혼합된 음식물 쓰레기와 가연성 쓰레기를 펠렛 가공기(40)로 공급한다. 이를 위해서, 이송용 컨베이어 벨트 또는 이송용 스크류가 사용될 수 있다.
이러한 과정으로 펠렛 가공기(40)로 공급된 음식물 쓰레기 및 가연성 쓰레기의 혼합물은 펠렛 가공기(40)에 의해 소정의 크기로 펠렛화 된다. 즉, 이송 스크류와 같은 이송수단에 의해 펠렛 가공기(40)로 공급된 혼합물은 압축되면서 펠렛으로 성형되어 배출된다.
이와 같은 과정으로 젖은 음식물 쓰레기 및 건조 음식물 쓰레기, 그리고 가정에서 배출되는 비닐이나 고무, 플라스틱, 목재, 직물과 같은 가연성 쓰레기가 소정의 크기로 분쇄되거나 파쇄되어 혼합된 후 고체 연료인 펠렛으로 성형됨으로써 아파트와 같은 공동주택에서 발생되는 음식물 쓰레기 처리 문제, 음식물 쓰레기로 인한 2차 오염, 비닐과 같은 가연성 쓰레기의 처리 등이 해소될 수 있고, 음식물을 친환경적으로 처리하여 질 좋은 고체 연료를 생산할 수 있게 된다.
한편, 제조된 음식물 펠렛은 공동주택에 포함된 관리사무소, 노인정, 문화센터 등의 난방용으로 사용할 수 있다. 즉, 관리사무소나 노인정, 문화센터와 같이 독립된 건물에 펠렛 보일러나 펠렛 난로를 설치함으로써, 공동주택에서 배출되는 음식물 쓰레기로 제조된 펠렛을 연료로 하여 난방을 실시할 수 있고, 따라서 공동주택에서 음식물 쓰레기 및 비닐과 같은 가연성 쓰레기의 반출이 이루어지지 않게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 투입부 11 : 가연성 쓰레기 투입구
11A : 하우징 11B : 고정칼날
11C : 드럼 11D : 회전칼날
12 : 제 1투입구 13 : 미닫이 도어
14 : 제 2투입구 15 : 작동수단
16 : 수분 제거수단 16A : 악취방지트랩
16B : 분쇄기 16C : 컨베이어 벨트
16D : 지지 로울러 16E : 컨베이어 장치
16F : 가압 로울러 16G : 수분 배출부
17 : 풋 스위치 30 : 건조/혼합기
31 : 유입구 32 : 교반날개
33 : 배출구 34 : 열풍 확산판
36 : 건조/혼합용 드럼 38 : 열풍 발생기
40 : 펠렛 가공기 70 : 임시저장탱크
72 : 교반기 80 : 첨가물 공급장치
11A : 하우징 11B : 고정칼날
11C : 드럼 11D : 회전칼날
12 : 제 1투입구 13 : 미닫이 도어
14 : 제 2투입구 15 : 작동수단
16 : 수분 제거수단 16A : 악취방지트랩
16B : 분쇄기 16C : 컨베이어 벨트
16D : 지지 로울러 16E : 컨베이어 장치
16F : 가압 로울러 16G : 수분 배출부
17 : 풋 스위치 30 : 건조/혼합기
31 : 유입구 32 : 교반날개
33 : 배출구 34 : 열풍 확산판
36 : 건조/혼합용 드럼 38 : 열풍 발생기
40 : 펠렛 가공기 70 : 임시저장탱크
72 : 교반기 80 : 첨가물 공급장치
Claims (11)
- 아파트를 포함하는 공동주택의 지상층 또는 지하층에 구비되어 각 가장에서 배출되는 젖은 음식물 쓰레기가 투입되는 제 1투입구와 건조된 음식물 쓰레기가 투입되는 제 2투입구로 이루어진 투입부;
상기 투입부로부터 각각 공급되는 음식물 쓰레기를 교반하면서 건조시키기 위한 건조/혼합기;
교반기를 구비하여 상기 건조/혼합기로부터 배출되는 건조된 음식물 쓰레기를 임시 보관하기 위한 임시저장탱크;
각 가정에서 배출되는 가연성 쓰레기를 가공하여 상기 임시저장탱크에 공급하기 위한 가연성 쓰레기 투입구; 및
상기 임시저장탱크로부터 혼합된 쓰레기를 공급받아 펠렛으로 가공하기 위한 펠렛 가공기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제 1투입구는,
투입구 본체;
상기 투입구 본체의 상부를 개폐하도록 수평방향으로 슬라이딩 가능하게 설치되는 한 쌍의 미닫이 도어;
상기 미닫이 도어를 서로 반대방향으로 작동시켜 개구부를 개방시키고, 마주보는 방향으로 작동시켜 개구부를 폐쇄하도록 상기 미닫이 도어를 작동시키기 위한 작동수단; 및
상기 투입구 본체가 설치된 바닥에 설치되어 사용자의 발에 의해 작동되도록 상기 작동수단을 작동 제어하기 위한 풋 스위치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제2항에 있어서,
상기 작동수단은,
상기 미닫이 도어의 일측에 구비된 랙기어;
상기 투입구 본체의 상부 일측에 구비되어 상기 랙기어와 맞물리는 피니언기어; 및
정.역회전 작동으로 상기 피니언기어를 구동시키기 위한 구동부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제2항에 있어서,
상기 작동수단은,
일단이 상기 미닫이 도어에 힌지 결합되고, 타단은 투입구 본체에 힌지 결합되어 전,후진 작동에 의해 상기 미닫이 도어를 진퇴 작동시키기 위한 에어 또는 유압 실린더로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제 1투입구는,
젖은 음식물 쓰레기로부터 수분을 제어하기 위한 수분 제거기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제5항에 있어서,
상기 수분 제거기는,
투입되는 음식물 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기;
상기 분쇄기를 통과하여 분쇄된 음식물 쓰레기를 이송시키기 위한 메쉬구조의 컨베이어 벨트를 구동시키고, 컨베이어 벨트가 상부 측을 이동할 때 이를 지지하기 위한 다수개의 지지 로울러를 포함하는 이송 컨베이어장치; 및
상기 컨베이어 벨트에 의해 이송되는 젖은 음식물 쓰레기를 상기 지지 로울러 상향 측에서 가압하여 음식물 쓰레기에 포함된 수분을 짜서 제거하기 위한 다수개의 수분제거용 가압 로울러를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제6항에 있어서,
상기 컨베이어 장치의 하부에는 젖은 음식물 쓰레기로부터 추출되는 수분을 수집하여 오수관으로 배출하기 위한 수분 배출부가 구비되는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제 2투입구는,
건조된 상태로 투입되는 음식물 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄하기 위한 분쇄기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 가연성 쓰레기 투입구는,
하우징;
상기 하우징의 하부 내측에 설치되는 고정칼날; 및
상기 고정칼날과 어긋나도록 회전하는 드럼에 설치되는 회전칼날로 이루어져,
상기 하우징 내부로 투입되는 종이, 목재, 비닐, 고무 또는 플라스틱로 이루어진 가연성 쓰레기를 소정의 크기로 분쇄하도록 된 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 건조/혼합기는,
내벽에 다수개의 교반날개가 구비되고, 열풍 확산판이 구비되어 유입구 측에서 배출구 측으로 소정의 각도로 경사지게 설치되고, 구동모터에 의해 회전하도록 된 원통형의 건조/혼합용 드럼; 및
상기 배출구 측에서 상기 건조/혼합용 드럼의 내부로 열풍을 공급하도록 된 열풍 발생기를 포함하여,
상기 유입구로 투입된 혼합된 원료가 교반날개에 의해 교반되면서 상기 배출구 측으로 이동하고, 이동되는 원료가 열풍에 의해 건조되도록 된 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 임시저장탱크는,
음식물 쓰레기 및 가연성 쓰레기가 혼합된 원료에 왕겨, 목분 또는 가연성 첨가제를 첨가하기 위한 첨가제 공급장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는,
공동주택의 음식물 쓰레기 연료화 장치.
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