KR20220115455A - 음식물 쓰레기 처리기 - Google Patents

Abstract

미생물과 1종 이상의 우드칩의 조합물을 사용하여 음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해처리하면서, 처리기의 뚜껑을 열 때 쓰레기 분해로 인해 발생하는 가스가 올라오지 않도록 하고, 또한 음식물 쓰레기 가스에서 발생하는 악취를 처리하여 밖으로 배출할 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 처리기를 개시한다. 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기는 외형을 이루는 처리기 몸체; 음식물 쓰레기를 투입하는 뚜껑을 포함하는 투입부; 음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해하는 분쇄/분해부; 하나 이상의 구성요소에 동력을 제공하기 위한 모터; 그리고 상기 분쇄/분해부와 송풍관을 통해 연결되며, 수증기를 배출하는 수증기배출부를 포함하고, 상기 투입부와 분쇄/분해부 사이에는 공기를 분사시키기 위한 에어커튼부가 설치되도록 하는 특징이 있다.

Description

음식물 쓰레기 처리기{FOOD WASTE DISPOSER}

본 발명은 음식물 쓰레기 처리기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미생물과 1종 이상의 우드칩의 조합물을 사용하여 음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해처리하면서, 처리기의 뚜껑을 열 때 쓰레기 분해로 인해 발생하는 가스가 올라오지 않도록 하고, 또한 음식물 쓰레기 가스에서 발생하는 악취를 처리하여 밖으로 배출할 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 처리기에 관한 것이다.

최근 음식물쓰레기 종량제 전국시행과 런던협약 발효에 따른 해양투기 금지 등으로 전국 지자체는 음식물 쓰레기 처리에 년간 1조원 이상의 예산을 소요하고 있다. 하루에 국내에서 발생하는 음식물쓰레기는 2012년 기준으로 1만 4천여 톤으로 전체 쓰레기 발생량의 28.7 % 에 달하는 실정이다. 이를 해결하기 위해 다양한 음식물 쓰레기 처리방법이 개발되어 시행되어 있다. 본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0107524호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 음식물을 건조시키커나 냉동시키는 방법은 1차 처리 후 남은 쓰레기를 다시 배출하는 2차 처리가 있다는 점에서 본질적인 처리방법이 되지 못하고 있다.

디스포저(Disposer) 방식이라 불리는 음식물 분쇄방식은 미국 등에서 널리 사용되고 있지만 현재 우리 실정에는 맞지 않는 방식으로 하수구의 불법 개조가 필요하고 제품의 수명이 짧다는 문제점이 있다.

또한 고온 미생물방식은 미생물을 이용해 음식물을 퇴비로 만드는 방식이지만 악취가 발생하고, 음식물에는 염분이 있어 실질적으로 퇴비로 사용하기에는 적합하지 않다는 문제점이 있다.

그리고 가장 최근에 사용되는 방식인 액상 미생물방식은 모든 음식물이 미생물과의 교반에 의해 소멸되어 액체상태로 배출되는 방식이다. 하지만, 액상 미생물방식 음식물 쓰레기 처리장치는 음식물 또는 미생물액을 투입하거나 A/S를 위해 커버를 열 경우 교반기가 계속해서 작동상태이기 때문에 손을 집어 넣었을 경우 부상을 입거나, 사용을 위해 뚜껑을 열었을 시 교반기 내의 음식물 및 미생물액, 악취 가스 등이 외부로 나올 수 있다는 문제점도 있다.

그리고 상기한 액상 미생물방식, 특히 음식점 등에서 사용되는 대형 미생물 처리장치의 또 다른 단점은 음식물이 처리되는 부분의 가열 방식에 있다. 미생물과 분쇄된 음식물이 뒤섞여 처리되는 챔버는 미생물의 원활한 활동을 위해 일정 온도 수준을 유지해 주어야 하는데, 일반적인 대형 미생물 처리장치는 그 가열수단으로 전기선을 챔버 외면에 여러 겹으로 감은 뒤, 전기선을 전기로 가열하여 챔버를 직접 가열하는 방식을 사용하고 있다.

이러한 상기 전기선을 통한 직접가열 방식은 챔버가 고르게 가열되지도 않을 뿐 아니라 가열 및 전기선이 작동하지 않았을 때의 냉각이 너무 급하게 이루어지고, 전기선이 직접 챔버와 맞닿아 있다 보니 안전사고의 위험이 커서 이에 대한 개선이 필요한 실정이었다.

뿐만 아니라 액상 미생물방식 그 자체의 문제점으로서 처리된 부산물인 액체와 악취 가스를 처리하는 문제 또한 쉽지 않다. 하수시설이 잘 되어 있는 아파트 등의 소형 가정용 처리기는 상대적으로 액체의 처리가 용이하지만, 식당 등 음식물 쓰레기 생성량이 많은 곳의 경우 부산물인 액체 또한 지나치게 많이 나오는 데다가 처리 과정에서 악취가 크게 발생하여 지속적인 사용이 불가능한 지경에 이르렀기에, 이에 대한 개선 또한 필요한 실정이다.

KR등록특허 10-1703172 KR등록특허 10-0701877 KR등록특허 10-1211373 KR등록특허 10-1074349

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 챔버의 가열 방식에 있어서 안전사고 발생 가능성을 최소화하고, 사용 도중에 악취가 바깥으로 새어나가는 것을 방지하며, 또한 처리 후의 가스 부산물을 처리하여 바깥으로 배출 시 전혀 악취가 발생하지 않도록 하는 음식물 쓰레기 처리기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,

음식물 쓰레기 처리기로서, 외형을 이루는 처리기 몸체; 음식물 쓰레기를 투입하는 뚜껑을 포함하는 투입부; 음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해하는 분쇄/분해부; 하나 이상의 구성요소에 동력을 제공하기 위한 모터; 그리고 상기 분쇄/분해부와 송풍관을 통해 연결되며, 수증기를 배출하는 수증기배출부를 포함하고, 상기 투입부와 분쇄/분해부 사이에는 공기를 분사시키기 위한 에어커튼부가 설치되는 음식물 쓰레기 처리기를 제공한다.

상기에서, 분쇄/분해부는 음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해하는 공간인 챔버가 형성되고, 상기 챔버의 중심에는 하나 이상의 블레이드를 포함하여 회전하며 음식물 쓰레기를 분쇄 및 교반하는 분쇄기가 포함되며, 상기 챔버의 외주면으로는 외주면을 감싸는 형태의 별도의 폐쇄된 가열공간이 형성되고, 상기 가열공간의 일측면에 전기에너지를 공급받아 가열되는 히팅수단이 설치되며, 상기 가열공간의 내부는 부동액으로 채워지고, 상기 챔버에는 챔버 조합물이 적재된다.

상기에서, 챔버 조합물은 삼나무칩, 편백나무칩, 그리고 액상 미생물 균주가 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

상기에서, 에어커튼부는 공기를 분사시키는 하나 이상의 분사부와, 분사된 공기를 빨아들이는 하나 이상의 흡입부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기에서, 수증기배출부는 일측단에 배출단이 형성되고, 내부로 배출부 조합물이 적재되어 있는 것이 바람직하다.

상기에서, 배출부 조합물은 삼나무칩, 편백나무칩, 그리고 액상 미생물 균주가 포함되도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 식당이나 음식판매점 등에서 대용량으로 사용하기 적합한 음식물 분쇄 및 분해 처리기로서 계속적으로 사용하여도 바깥으로 음식물 분해로 인한 악취가 누출되는 것을 방지할 수 있고, 분해물 역시 가스를 모두 제거한 수증기만 배출되도록 하므로 청결하고 깨끗하면서도 효과적인 음식물 쓰레기 분해가 가능해진다.

도 1은 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기의 구조도.
도 2는 본 발명의 처리기의 분쇄/분해부 단면 구조도.
도 3은 본 발명의 처리기의 에어커튼부의 구조도.
도 4는 본 발명의 수증기배출부의 구조도.
도 5는 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기의 사진.
도 6 내지 7은 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기를 시험가동한 결과 사진.

이하에서는 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 이해와 실시를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형이나 수정 또는 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기(10)의 구조도이다. 이하에서는 도 1을 통하여 본 발명의 음식물 쓰레기 처리기(10)의 구성요소 및 간략한 동작에 대하여 설명한다.

설명에 앞서, 도 1에서 점선으로 연결된 것은 기계적 연결 뿐 아니라 전기적으로 연결되어, 전기에너지 및 동력을 제공할 수 있는 것을 표현한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 처리기(10)는 외형을 이루는 처리기 몸체(100)와, 음식물 쓰레기를 처리하는 뚜껑을 포함하는 투입부(110)를 포함한다.

그리고 상기 투입부(110)를 통해 투입되는 음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해하는 분쇄/분해부(200)를 포함하는데, 이때 상기 투입부(110)와 분쇄/분해부(200) 사이에는 에어커튼부(120)가 설치된다.

그리고 상기 분쇄/분해부(200)에서 발생한 가스는 송풍관(410)을 통해서 이동되어 수증기배출부(400)를 거치면서 완전 분해되어 수증기 상태로 배출된다.

이때 상기 송풍관(410)의 이송압력 제공 및 상기 에어커튼부(120)의 동작을 위하여, 하나 이상의 모터(300)가 본 발명에 포함되어 설치된다.

여게서 상기 모터(300)의 구성 및 동작, 압력 제공 방식 등은 통상의 방식을 그대로 사용하면 되므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 분쇄/분해부(200)의 단면 구조도이다. 이하에서는 도 2를 통하여 본 발명의 처리기(10)에서 실질적으로 음식물 쓰레기를 분쇄 및 처리하는 분쇄/분해부(200)의 구체적인 구성 및 동작 방식에 대하여 설명한다.

상기한 바와 같이, 상기 분쇄/분해부(200)는 상기 투입부(110)를 통해 유입되는 음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해하는 역할을 하는데, 이를 위하여 음식물 쓰레기를 수용하고 또한 분쇄 및 분해하는 공간인 챔버(210) 공간이 형성되며, 상기 챔버(210)의 중심에는 회전하며 음식물 쓰레기를 분쇄 및 교반하는 분쇄기(220)를 포함한다.

여기서 상기 분쇄기(220)는 하나 이상의 블레이드(221)를 포함하여 회전하면서 음식물을 분쇄 및 교반하는 장치로서, 종래의 음식물 쓰레기 분쇄기와 그 구성 및 동작을 동일하게 하면 되므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하며, 또한 그 동력 제공 방식 또한 상기 모터(300)가 제공하는 회전 동력을 이용하거나, 또는 종래의 회전수단을 이용하면 되므로 이에 대한 설명은 생략한다.

또한 상술한 바와 같이, 상기 챔버(210)는 미생물의 원활한 작용을 위하여 일정 온도 이상을 유지해야 할 필요가 있는데, 따라서 본 발명에서는 상기 챔버(210) 외주면으로 감싸는 형태의 별도의 폐쇄된 가열공간(230)이 형성되고, 상기 가열공간(230)의 일측에 히팅수단(240)이 설치되며, 내부는 부동액으로 채워진다.

여기서 상기 가열공간(230) 내부를 물 등의 다른 액체가 아닌 부동액으로 채우는 이유는, 본 발명의 처리장치(10)가 주로 사용되는 곳이 식당 등의 주방 외곽 등 후미진 곳이므로, 겨울과 같이 주변 온도가 영하로 떨어지게 될 때 상기 가열공간(230) 내부의 액체가 얼어서 장치가 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

상기와 같이 함으로서, 상기 히팅수단(240)이 상기 모터(300) 또는 별도의 전원공급장치에 의해 전력을 공급받아 가열되면, 상기 가열공간(230)에 충진된 부동액이 가열되고, 가열된 부동액이 상기 챔버(210)를 간접적으로 가열함으로서 상기 챔버(210)가 안전하게 가열되도록 할 수 있으며, 또한 가열 및 냉각이 급속도로 이루어져 오작동의 위험 내지는 미생물의 사멸 등의 부작용을 최소화할 수 있게 된다.

또한 상기 챔버(210)의 내부로는 챔버 조합물(212)이 일정량 이상 적재되는데, 상기 챔버 조합물(212)은 투입되는 음식물 쓰레기를 분해하기 위한 것으로, 미생물이 포함된 하나 이상의 우드칩을 포함한다.

여기서 상기 챔버 조합물(212)에 사용된 우드칩은, 삼나무칩과 편백칩을 1:1비율로 섞어 제조한 우드칩 조합물을 사용하는 것이 가장 효과적이었다.

그리고 상기 미생물은 (주)일양에서 판매하는 BIO-ZYME MD-157 액상 미생물균주를 사용하였고 효과적으로 음식물을 완전분해하는 것으로 확인되었다.

따라서 상기 챔버 조합물(212)은, 삼나무칩과 편백칩, 그리고 액상 미생물균주를 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 챔버 조합물(212)이 적재되어 있는 챔버(210) 내로 음식물 쓰레기를 투입하고 상기 분쇄기(220)를 동작시켜 음식물 쓰레기의 분해능력을 시험하여 보았을 때, 약 2시간 후 음식물 쓰레기의 형체가 사라졌고, 약 12시간이 지났을 때 완전분해되어 가스만 남기는 것으로 확인되었다.

또한 상기 챔버 조합물(212)의 적재량은, 상기 챔버(210)의 전체 용량 대비 25% 이상 적재되었을 때 효과가 명확하게 나타나는 것으로 파악되었다.

그리고 상기 가스는 상기 송풍관(410)을 통해 챔버(210)밖으로 이송되어 처리된다.

도 3은 상기 에어커튼부(120)의 구조도이다. 이하에서는 도 3을 통하여 상기 에어커튼부(120)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다.

상술한 바와 같이 상기 에어커튼부(120)는 투입부(110)와 분쇄/분해부(200) 사이에 위치하며, 일측단에 강하게 공기(A)를 분사시키는 하나 이상의 분사부(121)와, 분사된 공기(A)를 다시 빨아들이는 하나 이상의 흡입부(122)를 포함한다.

그리고 상기 흡입부(122)와 상기 분사부(121)를 원형으로 연결하여, 상기 흡입부(122)로 빨아들인 공기(A)를 다시 상기 분사부(121)를 통해서 분사시킬 수 있다.

또는 단순히 상기 흡입부(122)와 분사부(121)를 분리해서 구성할 수도 있으며, 이는 제작자의 필요에 따라 정하면 된다.

그리고 상기 분사부(121)가 공기(A)를 배출시키는 압력은 연결된 상기 모터(300)로부터 제공받으면 되며, 상기 분사부(121)가 공기(A)를 배출시키는 수단 및 동작, 그리고 상기 흡입부(122)의 구성 등은 종래의 방법을 사용하면 되므로 이에 대한 설명은 생략한다.

그리고 상기 에어커튼부(120)가 동작하는 시간은 본 발명의 처리기(10)가 동작 중일때는 계속 동작할 수 있도록 할 수도 있지만, 상기 투입부(110)의 뚜껑이 열릴 때만 동작하도록 하는 것이 바람직하며, 이럴 때는 상기 투입부(110)는 뚜껑이 열릴 때를 감지할 수 있는 하나 이상의 센서 및 스위치를 포함하여, 상기 투입부(110)의 뚜껑이 열리 때 상기 에어커튼부(120)가 동작하여 상기 분사부(121)가 공기(A)를 배출시키도록 한다.

상기와 같은 구성을 통하여 상기 에어커튼부(120)의 동작에 대해 설명하면, 우산 본 발명의 처리기(10)에서 음식물 쓰레기를 처리함에 따라 필연적으로 수증기와 함께 악취가 나는 가스(G)가 발생하며, 이러한 가스(G)는 가벼워 위로 뜨려 하는 성질을 가진다.

따라서 상기 에어커튼부(120)가 없는 상태에서 음식물 쓰레기를 추가적으로 투입(T)하기 위해 상기 투입부(110)의 뚜껑을 열게 되면, 상기 가스(G)가 상기 투입부(110)의 뚜껑 바깥으로 흘러나오게 되고, 음식물 쓰레기 분해로 인한 악취를 바깥으로 퍼트리게 된다. 특히 이러한 악취는 본 발명의 처리기(10)가 주로 사용되는 곳이 식당 등 식품을 판매 및 섭취하는 곳이라는 점에서 치명적인 단점이 될 수 있는데, 음식물 쓰레기 악취가 흘러나오는 식당이나 식품판매처를 주 고객들은 기피할 것이기 때문이다.

따라서 상기한 에어커튼부(120)가 필요한데, 상기 투입부(110)의 뚜껑이 열리게 되면, 자동으로 상기 에어커튼부(120)가 동작하여 상기 분사부(121)에서 흡입부(122) 방향으로 빠르게 공기(A)를 흐르게 하고, 상기 흐르는 공기(A)에 의하여 위로 상승하던 가스(G)가 위로 더 이상 상승하지 못하고 도 3에 표현된 것과 같이 분쇄/분해부(200) 내부에 머물게 되는 것이다.

물론 상기 흐르는 공기(A)는 음식물 쓰레기(T)의 투하는 전혀 방해하지 않으므로, 바깥에서 사용자는 가스(G)로 인하여 발생하는 악취의 걱정 없이 상기 음식물 쓰레기(T)를 분쇄/분해부(200)로 투입할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기와 같은 에어커튼부(120)의 동작에서, 상기 공기(A)와 가스(G)가 섞이는 것은 바람직하지 않으므로, 상기 에어커튼부(120)와 분쇄/분해부(200) 사이에는 하나 이상의 분리턱(123, 123′)이 형성되어 공기(A)와 가스(G)가 서로 뒤섞이는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 송풍관(410) 및 수증기배출부(400)의 구조도이다. 이하에서는 도 4를 통하여 상기 가스(G)가 수증기배출부(400)를 통해 처리되는 구성 및 동작에 대하여 설명한다.

상기 수증기배출부(400)는 내부로 배출부 조합물(430)이 쌓여 있는 통 형태를 가지고 있으며, 일측단에 수증기가 배출될 수 있는 배출단(420)이 형성되어 있다. 상기 배출단(420)은 배출부(400)의 일측에 구멍을 뚫고, 금속재나 합성수지재 망체를 설치하여 형성하는 등의 종래의 방식을 사용하여 구성 및 설치하면 된다.

그리고 상기 배출부 조합물(430)는 미생물이 포함된 하나 이상의 우드칩을 포함하는데, 바람직하게는 삼나무와 편백나무 칩을 포함하여 사용한다.

그리고 상기 미생물은 액상 미생물 균주로서, 본 발명의 출원인은 상기한 (주)일양에서 판매하는 BIO-ZYME MD-157 액상 미생물균주를 사용하였고 효과적으로 상기 가스(G)를 제거하는 것이 확인되었다.

또한 상기 배출부 조합물(430)의 적재량은, 상기 수증기배출부(400)의 전체 용량 대비 40% 이상 적재하였을 때 유효한 것으로 나타났다.

상기한 구성을 토대로 상기 수증기배출부(400)에 대해 설명하면, 상기한 분쇄/분해부(200)의 동작 결과로, 음식물 쓰레기는 수증기와 가스(G) 형태로 상기 송풍관(410)을 통해 상기 수증기배출부(400)로 이송된다.

상기 수증기배출부(400)로 이송된 수증기와 가스(G)는 상기 배출부 조합물(430)을 통과하면서, 상기 가스(G)가 제거되고 악취가 나지 않는 수증기만이 상기 배출단(420)을 통해 바깥으로 배출되며, 상기 가스(G)는 제거되므로 악취가 전혀 나지 않아 본 발명의 분쇄기를 적합하게 사용할 수 있는 것이 확인되었다.

도 5는 본 발명을 출원인이 시험제작한 제작물의 사진이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 상기 시험제작을 통하여 시험가동한 결과 사진이다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 출원인은 본 발명의 처리기(10)를 시험제작하였고, 우선적으로 생배추와 생돼지고기, 음식물 잔반을 섞은 음식물 쓰레기를 투입하고 동작시켰는데 2시간 후 상기 음식물 쓰레기가 소멸된 것을 확인할 수 있었다.

그리고 도 7에서와 같이 뼈가 있는 생닭을 투입하였는데, 2시간 후 뼈만 남은 채 모두 소멸된 것이 확인되었다.

10 : 처리기. 110 : 투입부.
120 : 에어커튼부. 121 : 분사부.
122 : 흡입부. 200 : 분쇄/분해부.
210 : 챔버. 220 : 분쇄기.
221 : 블레이드. 212 : 챔버 조합물.
230 : 가열공간. 240 : 히팅수단.
300 : 모터. 400 : 수증기배출부.
410 : 송풍관.

Claims (6)

1. 음식물 쓰레기 처리기로서,
   외형을 이루는 처리기 몸체;
   음식물 쓰레기를 투입하는 뚜껑을 포함하는 투입부;
   음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해하는 분쇄/분해부;
   하나 이상의 구성요소에 동력을 제공하기 위한 모터;
   그리고 상기 분쇄/분해부와 송풍관을 통해 연결되며, 수증기를 배출하는 수증기배출부를 포함하고,
   상기 투입부와 분쇄/분해부 사이에는 공기를 분사시키기 위한 에어커튼부가 설치되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리기.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 분쇄/분해부는 음식물 쓰레기를 분쇄 및 분해하는 공간인 챔버가 형성되고,
   상기 챔버의 중심에는 하나 이상의 블레이드를 포함하여 회전하며 음식물 쓰레기를 분쇄 및 교반하는 분쇄기가 포함되며,
   상기 챔버의 외주면으로는 외주면을 감싸는 형태의 별도의 폐쇄된 가열공간이 형성되고,
   상기 가열공간의 일측면에 전기에너지를 공급받아 가열되는 히팅수단이 설치되며,
   상기 가열공간의 내부는 부동액으로 채워지고,
   상기 챔버에는 챔버 조합물이 적재되는 것을 특징으로 하는, 음식물 쓰레기 처리기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 챔버 조합물은 삼나무칩, 편백칩, 그리고 액상 미생물 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는, 음식물 쓰레기 처리기.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 에어커튼부는 공기를 분사시키는 하나 이상의 분사부와, 분사된 공기를 빨아들이는 하나 이상의 흡입부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 음식물 쓰레기 처리기.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 수증기배출부는 일측단에 배출단이 형성되고, 내부로 배출부 조합물이 적재되어 있는 것을 특징으로 하는, 음식물 쓰레기 처리기.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 배출부 조합물은 삼나무칩, 편백칩, 그리고 액상 미생물 균주를 포함하는 것을 특징으로 하는, 음식물 쓰레기 처리기.

Images