KR20230153545A - 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기에 관한 것으로, 제1 교반조로 투입되는 음식물쓰레기의 유기물을 더 효율적으로 파쇄 및 분쇄할 수 있도록 교반구조를 개량하고, 이 교반구조를 통해 제공되는 표면적이 증가한 음식물쓰레기의 분쇄물에 호기성 미생물의 활착률을 증대시키고, 제2 교반조에서는 상기 제1 교반조로부터 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 수분 및 혐기성 미생물에 의한 추가 분해 발효를 통해 배출되는 음식물쓰레기의 감량 효율을 높일 수 있도록 한 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 일차적으로 음식물쓰레기의 유기물(섬유질)을 효율적으로 파쇄 및 분쇄가 이루어지도록 구성하여 호기성 미생물의 활착률이 증대할 수 있는 분쇄물의 표면적을 최대한 증가시키고, 다음으로 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 수분 및 혐기성 미생물에 의한 추가 분해 발효를 통해 음식물쓰레기의 감량 효율을 높일 수 있도록 한 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기에 관한 것이다.
일반적으로 음식물쓰레기의 감량처리방식에는 음식물쓰레기를 가열 건조하거나, 미생물에 의한 분해 발효로 감량처리하는 방식 등 크게 2가지로 구분할 수 있다.
그리고 유기성 음식물쓰레기는 교반조내에서 최소단위의 크기로 파쇄 또는 분쇄하는 것이 감량 효율을 높이고 에너지 사용을 줄일 수 있는 것이다.
특히, 미생물 발효방식은 교반조내 유기물질이 잘게 쪼개져서 노출되는 표면적이 최대한 높여질 때 미생물의 활착률이 커지고 그에 따른 분해 발효 속도도 높아지기 때문에 감량 효율을 극대화할 수 있다.
예컨대 국내 등록특허 제10-1102586호 ' 음식물 쓰레기 처리 장치'에서는 교반조내 음식물쓰레기의 파쇄 또는 분쇄의 중요성으로 교반조 투입 직전에 롤러형 파쇄장치를 장착 사용하기도 하지만 자칫 사용자가 부주의로 손이 끼어 절단되는 등 안전사고 우려가 크고 별도의 구동모터 및 커팅칼날 등 회전부재가 추가 소요되므로 제품 가격의 상승으로 이어져 경쟁력이 약화된다.
또한, 국내 등록특허 제10-1026463호 '음식물 쓰레기 처리기의 교반부 구조' 및 등록특허 제10-1675353호 '음식물 쓰레기 처리기용 교반날의 결합 구조'는 음식물 쓰레기의 처리 효율성을 향상시키기 위한 파쇄 및 분해를 위한 교반구조를 제안하였다.
그러나 상기 롤러형 파쇄장치를 장착하지 않고 바로 교반조내에서 음식물쓰레기를 파쇄 또는 분쇄할 수 있는 교반구조들은 교반은 원활하게 이루어지지만 유기물의 파쇄 및 분쇄에는 어려움이 발생하여 감량 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기는 제1 교반조로 투입되는 음식물쓰레기의 유기물을 더 효율적으로 파쇄 및 분쇄할 수 있도록 교반구조를 개량하고, 이 교반구조를 통해 제공되는 표면적이 증가한 음식물쓰레기의 분쇄물에 호기성 미생물의 활착률을 증대시키고, 제2 교반조에서는 상기 제1 교반조로부터 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 수분 및 혐기성 미생물에 의한 추가 분해 발효를 통해 배출되는 음식물쓰레기의 감량 효율을 높일 수 있도록 한 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기는 음식물쓰레기가 투입되는 투입구가 상부에 형성되고 하부에 음식물쓰레기의 분쇄물이 통과하여 낙하하도록 타공망을 장착한 배출구가 형성된 제1 교반조; 상기 제1 교반조 내에 장착되고 외측으로 일단이 노출되어 회전력을 전달받는 회전축과, 이 회전축에 장착된 블레이드에 의해 음식물쓰레기를 파쇄 및 분해하는 제1 교반부재; 상기 제1 교반조의 배출구 하부에 위치하면서 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 수용하면서 음식물쓰레기의 분쇄물을 분해 발효시키는 제2 교반조; 및 상기 제2 교반조 내에 장착되고 외측으로 일단이 노출되어 회전력을 전달받는 회전축과, 이 회전축에 장착되어 음식물쓰레기의 분쇄물을 교반시키는 제2 교반부재를 포함하여 이루어지는 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기에 있어서, 상기 제1 교반조의 상측에는 수분 및 호기성 미생물을 공급하는 투입구를 형성하고, 제2 교반조의 일측에는 수분 및 혐기성 미생물을 공급하는 투입구 및 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물을 재활용을 위해 분리 및 건조하는 차기 공정으로 이동시키는 배출구가 형성되어 이루어지고; 상기 타공망에 천공된 다수의 관통공은 퇴비화 및 사료화에 적합하면서 토양의 입자에 흡사한 분쇄물의 입자가 통과할 수 있는 구멍으로 이루어지며; 상기 음식물쓰레기를 교반, 파쇄 및 분쇄하는 제1 교반부재는 회전축 중앙부분으로부터 양측으로 이격되면서 방사 형태로 회전축에 일단이 고정되는 제1 고정봉이 다수 배치되고, 상기 제1 고정봉의 길이부분에 절삭을 위한 톱니가 선단 및 양측단에 형성된 절삭용 블레이드가 장착되며, 상기 회전축의 중앙에는 직교 상태로 일단이 고정되는 제2 고정봉이 배치되고, 상기 제2 고정봉의 자유단 끝에는 판 형태의 배출용 블레이드가 장착되어 이루어지고; 상기 제2 교반부재는 제1 교반조로부터 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 분해 발효하도록 혼합시키면서 일측으로 배출할 수 있도록 다수 회전축에 터빈형 임펠러가 고정되어 이루어지되 혼합 및 분해 발효를 증대시키기 위하여 2열로 배열되어 이루어지며; 상기 제1 교반조에 배치된 제1 교반부재는 수분 및 호기성 미생물과 혼합되는 표면적이 최대한 많아지도록 소정의 입자로 음식물쓰레기를 파쇄 및 분쇄하여 1차 분해 발효된 분쇄물을 형성하고, 상기 제2 교반조에 배치된 제2 교반부재는 제1 교반조의 타공망을 통과하여 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물이 수분 및 혐기성 미생물과 함께 원활하게 활착되어 2차 분해 발효를 통해 배출하도록 이루어지며, 상기 과정을 통해 중량 감량과 함께 퇴비화 및 사료화에 가능한 유기성 분쇄물이 배출되도록 이루어진 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 제1 교반조는 음식물쓰레기의 하중을 집중시키고 제1 교반부재의 절삭용 블레이드와 음식물쓰레기의 접촉 면적을 증가시키기 위해 음식물쓰레기의 유입구 쪽은 좁게 하면서 교반이 이루어지는 곡면공간을 증대시킬 수 있도록 호리병 형상으로 형성하며; 상기 제1 교반조의 곡면공간의 양측 벽면에는 음식물쓰레기가 파쇄 및 분쇄되도록 돕는 빗살홈이 등간격으로 다수 천공된 채칼판이 장착되며; 상기 제1 교반조에 장착된 채칼판의 상하측 곡면공간 벽면에는 제1 교반부재의 절삭용 블레이드의 선단부분이 회전할 때 음식물쓰레기의 섬유질이 걸려 절단될 수 있도록 반달형상의 돌출날이 장착되어 이루어지는 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 제1 고정봉의 일단에는 고정편이 결합 고정되고 이 고정편에 볼트 및 너트에 의해 체결되는 결합편으로 분리 형성되어 회전축에 제1 고정봉이 탈부착되도록 이루어지고; 상기 제1 고정봉에 결합 고정되는 제1 교반부재의 절삭용 블레이드는 회전시 음식물쓰레기가 곡면공간의 벽면에 장착된 채칼판 및 돌출날과 접촉되면서 교반, 파쇄 및 분쇄가 이루어지도록 접촉면적을 크게 하고 회전축 쪽으로는 음식물쓰레기의 이동 및 낙하가 용이하고 양측 모서리부분에 형성된 톱니에 의해 절삭 가능한 공간을 제공할 수 있도록 삼각형태의 판형상으로 이루어지며; 상기 삼각형태의 판으로 이루어진 절삭용 블레이드는 제1 고정봉에 사선으로 결합 고정되어 음식물쓰레기를 중앙에 위치한 배출용 블레이드 쪽으로 이동시키는 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 절삭용 블레이드를 내측편과 외측편으로 분할 형성하되 내구성 증대를 위해 제1 고정봉에 접하는 부분을 절곡한 걸림편을 형성하고; 상기 내측편 및 외측편은 교반, 파쇄 및 분쇄를 도우면서 배출용 블레이드 쪽으로 음식물쓰레기를 이동시키는 역할을 하도록 배치되고, 상기 외측편은 제1 고정봉의 두께에 해당하는 홈부를 통해 음식물쓰레기를 받아 이동시키는 주걱 역할을 하도록 이루어진 한 것을 기술적 구성의 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 회전축의 가장 외측에 장착되는 절삭용 블레이드의 외측편은 내측편의 크기보다 1.5~2배 큰 면적으로 형성되어 음식물쓰레기를 배출용 블레이드 쪽으로 이동시키는 역할이 증대되도록 한 것을 특징으로
상기한 구성을 통한 본 발명에 따르면, 제1 교반조 내에서 개량된 제1 교반부재와 빗살홈을 갖는 채칼편 및 반달형상의 돌출날에 의해 표면적을 최대한 높일 수 있는 입자로 파쇄 및 분쇄하면서 수분 및 호기성 미생물의 활착률이 커지도록 교반을 통해 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물의 생성이 이루어지고, 이어서 배출용 블레이드에 의해 관통망을 통과하여 낙하한 음식물쓰레기의 분쇄물을 제2 교반조 내로 투입한 후 수분 및 혐기성 미생물의 활착률이 증가하도록 터빈형 임펠러의 교반을 통해 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물의 생성이 이루어지며, 상기 과정을 거친 후 배출되는 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물은 후처리 공정을 통해 감량과 함께 퇴비화 및 사료화에 가능한 유기성 분쇄물로 활용 가능하여 경제성이 있는 것이다.
또한, 본 발명은 단일 또는 분할된 절삭용 블레이드는 제1 고정봉에 사선으로 장착되어 미생물의 활착을 위한 표면적을 최대한 높일 수 있는 입자로 음식물쓰레기를 파쇄 및 분쇄 그리고 미생물 분해 발효 효율을 증대시킴은 물론 중앙에 위치한 배출용 블레이드 쪽으로 음식물쓰레기의 분쇄물을 안내하여 타공망으로 배출할 수 있도록 도와 퇴비화 및 사료화에 적합하면서 토양의 입자에 흡사한 유기성 분쇄물의 입자를 제공하는 경제성이 있는 것이다.
또한, 본 발명은 분할 형성된 절삭용 블레이드의 외측편은 제1 고정봉의 두께에 해당하는 홈부를 통해 음식물쓰레기를 받아 이동시키는 주걱 역할을 하여 음식물쓰레기를 파쇄 및 분쇄 효율이 증대되고, 내측편의 크기보다 1.5~2배 큰 면적으로 형성할 경우 음식물쓰레기를 배출용 블레이드 쪽으로 이동시키는 역할이 증대되므로 작업의 효율 증대로 비용의 절감 효과가 있는 것이다.
또한, 본 발명은 저속으로 회전하는 터빈형 임펠러를 갖는 제2 교반부재를 2열로 배열함으로써 혐기성 미생물의 활착률을 증가하는 교반 효율의 증대로 이어지는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기를 나타낸 분해 사시도.
도 2는 도 1의 제1 교반조를 나타낸 평면도.
도 3은 도 2의 'A' 부분의 확대도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기의 일부를 절개하여 나타낸 분해 사시도.
도 5는 도 4의 제1 교반조를 나타낸 평면도.
도 6은 도 5의 'B' 부분의 확대 사시도.
도 7은 도 4의 제1 교반부재를 나타낸 사시도.
도 8은 도 4의 배출용 블레이드를 나타낸 분해 사시도.
도 9는 도 4의 배출용 블레이드를 나타낸 정면도.
도 10은 제1 교반조의 다른 형태를 나타낸 종단면도.
도 11은 제2 교반부재를 나타낸 사시도.
도 12는 제2 교반부재를 나타낸 평면도이다.
도 2는 도 1의 제1 교반조를 나타낸 평면도.
도 3은 도 2의 'A' 부분의 확대도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기의 일부를 절개하여 나타낸 분해 사시도.
도 5는 도 4의 제1 교반조를 나타낸 평면도.
도 6은 도 5의 'B' 부분의 확대 사시도.
도 7은 도 4의 제1 교반부재를 나타낸 사시도.
도 8은 도 4의 배출용 블레이드를 나타낸 분해 사시도.
도 9는 도 4의 배출용 블레이드를 나타낸 정면도.
도 10은 제1 교반조의 다른 형태를 나타낸 종단면도.
도 11은 제2 교반부재를 나타낸 사시도.
도 12는 제2 교반부재를 나타낸 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시 예를 나타낸 것이므로, 이들 도면에 의해서 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. 그리고 본 발명을 실시하는데 꼭 필요한 구성이라 하더라도 공지기술에 속하거나, 통상의 기술자가 공지기술로부터 용이하게 실시할 수 있는 구성에 대해서는 그 구체적인 설명을 생략한다.
먼저, 기존의 음식물쓰레기를 감량처리장치는 도 1 및 도 2를 참고하면, 음식물쓰레기가 투입되는 투입구(11)가 상부에 형성되고 하부에 음식물쓰레기의 분쇄물이 통과하여 낙하하도록 타공망(13)을 장착한 배출구(12)가 형성된 제1 교반조(1)와, 상기 제1 교반조(1) 내에 장착되고 외측으로 일단이 노출되어 회전력을 전달받는 회전축(21)과, 이 회전축(21)에 장착된 블레이드에 의해 음식물쓰레기를 파쇄 및 분해하는 제1 교반부재(2)와, 상기 제1 교반조(1)의 배출구(12) 하부에 위치하여 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 수용하면서 음식물쓰레기의 분쇄물을 교반시키는 제2 교반조(3) 및 상기 제2 교반조(3) 내에 장착되고 외측으로 일단이 노출되어 회전력을 전달받는 회전축(41)과 이 회전축(41)에 장착되어 음식물쓰레기의 분쇄물을 교반시키는 제2 교반부재(4)를 포함하여 이루어지는 것으로서, 본 발명은 상기 기본 구성 요소들을 이용하게 된다.
그리고 상기 제1 교반부재(2)의 회전축(21) 및 제2 교반조(3)의 회전축(41)은 도 1에서와 같이 하나의 구동모터(7)로부터 발생하는 회전 동력을 체인 및 스프라켓에 의한 상호 연결을 통해 회전 동력을 전달받아 작동하는 것으로서, 그 결합 구성 및 작동은 통상적인 기술이므로 더 상세한 설명은 생략한다.
한편, 본 발명의 목적은 음식물쓰레기를 교반, 파쇄 및 분해하면서 수분 및 호기성 미생물을 투입하여 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물을 낙하시키는 1차 과정과, 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물에 수분 및 혐기성 미생물을 투입하고 교반시킨 후 배출시키는 2차 과정을 통해 음식물쓰레기를 감량시키면서 퇴비화 및 사료화에 가능한 유기성 분쇄물을 제공할 수 있도록 개량하는 것으로서, 그 구조의 간결함으로 제작이 용이하여 경제적이면서 결합 및 교체 작업의 편리성을 제공함은 물론 음식물쓰레기를 감량 및 재활용할 수 있는 유기성 분쇄물을 제공할 수 있도록 한 것이다.
이를 해결하기 위한 본 발명은 수분 및 호기성 미생물을 투입하여 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물을 생성하는 제1 교반조(1) 및 제1 교반부재(2)와, 수분 및 혐기성 미생물을 투입하고 교반시킨 후 분해 발효된 유기성 분쇄물을 배출시키는 제2 교반조(3) 및 제2 교반부재(4)의 구조 개량이 이루어짐은 물론 음식물쓰레기의 유기물의 분쇄 및 분해를 위해 채칼편(5) 및 돌출날(6)을 부가하면서 토양의 입자에 흡사한 유기성 음식물쓰레기의 분쇄물 입자가 통과될 수 있도록 타공망(13)을 개량하는 것이다.
먼저, 본 발명의 제1 교반조(1)는 수분 및 호기성 미생물을 공급하는 투입구(14)가 상부 외측에 다수 형성되며, 상기 투입구(14)에는 미 도시된 수동 공급을 위한 깔때기가 장착되거나 자동 공급을 위한 정량투입장치에 연결되어 분사하는 노즐이 장착될 수 있다.
그리고 상기 제1 교반조(1)의 곡면공간의 양측 벽면에는 음식물쓰레기가 파쇄 및 분쇄의 효율성을 높이기 위해 도 2 내지 도 4에서와 같이 빗살홈(51)이 등간격으로 다수 천공된 채칼판(5)이 용접에 의해 장착되어 이루어진다.
또한, 상기 채칼판(5)의 빗살홈(51)은 음식물쓰레기가 끌러가면서 이동할 때 접촉되어 분쇄하는 역할을 주로 수행하게 되고, 분쇄 효율을 더 높이기 위하여 상기 채칼판(5)은 소정 간격을 이루면서 상하 2열로 배치되어 음식물쓰레기의 많은 접촉 면적을 제공하도록 이루어진다.
한편 돌출날(6)은 상기 제1 교반조(1)에 장착된 채칼판(5)의 상하측 곡면공간의 벽면에 용접에 의해 장착되어 제1 교반부재(2)의 절삭용 블레이드(23)의 선단부분에 접하여 회전 이동되는 음식물쓰레기 중에서 섬유질이 걸려 절단(파쇄)시키게 된다.
그리고 상기 돌출날(8)은 도 6의 확대부분에서와 같이 반달형상의 핀 형태로 형성되어 용접에 의해 장착되면서 일 예로서 돌출 높이 5-8mm, 길이 15-20mm, 두께 3~7mm로 이루어져 절삭용 블레이드(23)의 선단에 접하여 회전할 때 끌려가는 음식물쓰레기 중에서 해초류, 감자, 양파, 뼈 등에 포함된 섬유질을 절단 파쇄하는 역할을 수행하도록 이루어진다.
또한, 상기 타공망(13)에 천공된 다수의 관통공(13')은 도 3의 확대도면에서와 같이 퇴비화 및 사료화에 적합하면서 토양의 입자에 흡사한 유기성 분쇄물의 입자가 통과될 수 있도록 1.5mm ~ 2mm 크기의 구멍으로 형성되어 이루어진다.
상기 제1 교반부재(2)는 회전축(21)에 일단이 고정되고 음식물쓰레기를 교반, 파쇄 및 분쇄하도록 회전하는 것으로서, 상기 회전축(21) 중앙부분으로부터 양측으로 이격되면서 방사 형태로 회전축(21)에 일단이 고정되는 다수의 제1 고정봉(22)과, 이 제1 고정봉(22) 길이방향으로 결합 고정되면서 절삭을 위한 톱니(231)가 선단 및 양측단에 형성된 절삭용 블레이드(23)와, 상기 회전축(21)의 중앙에는 직교 상태로 일단이 고정되는 제2 고정봉(24) 및 이 제2 고정봉(24)의 자유단 끝에는 결합 고정되는 판 형태의 배출용 블레이드(25)로 이루어진다.
그리고 상기 제1 교반부재(2)의 절삭용 블레이드(23)는 음식물쓰레기를 교반, 파쇄 및 분쇄하도록 회전하면서 음식물쓰레기를 중앙에 위치한 배출용 블레이드(25) 쪽으로 이동시키는 역할을 하고, 상기 배출용 블레이드(25)는 절삭용 블레이드(23)에 의해 파쇄 및 분쇄 그리고 수분 및 호기성 미생물과 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물을 타공망(13)으로 낙하하도록 배출시키는 밀대 역할을 수행하도록 이루어진다.
한편, 일 실시 예로서 제1 고정봉(22)의 중앙에 끼워진 후 용접에 의해 결합 고정되는 제1 교반부재(2)의 절삭용 블레이드(23)는 도 1 내지 도 3에서와 같이 회전할 때 음식물쓰레기가 곡면공간의 벽면에 장착된 채칼판(5) 및 돌출날(6)에 접촉되면서 교반, 파쇄 및 분쇄가 이루어지는 접촉부분의 면적을 크고 하고, 회전축(21) 중심 쪽으로는 음식물쓰레기의 이동 및 낙하가 용이하고 양측 모서리부분에 형성된 톱니(231)에 의해 절삭이 이루어지는 공간이 제공될 수 있도록 면적이 작은 삼각형태의 판형상으로 이루어진다.
그리고 상기 삼각형태의 판형상으로 이루어진 절삭용 블레이드(23)는 도 3에서와 같이 제1 고정봉(24)의 중앙에 끼워진 후 용접에 의해 결합 고정하되 사선으로 결합 고정되어 음식물쓰레기를 중앙에 위치한 배출용 블레이드(25) 쪽으로 이동시키는 역할과 함께 교반, 파쇄 및 분쇄가 이루어지도록 회전하게 된다.
또한, 다른 실시 예로서 제1 고정봉(22)의 용접에 의해 결합 고정되는 제1 교반부재(2)는 도 4 및 도 5 그리고 도 7 내지 9 도에서와 같이 상기 절삭용 블레이드(23)를 내측편(23a)과 외측편(23b)으로 분할 형성하되 내구성 증대를 위해 제1 고정봉(22)에 접하여 걸림이 이루어지도록 절곡한 걸림편(232)을 형성되어 이루어진다.
그리고 도 9의 (A)에서와 같이 내측편(23a)과 외측편(23b)의 크기를 동일하게 형성하여 교반, 파쇄 및 분쇄를 우선하여 수행하면서 도 7의 화살표 방향과 같이 중앙에 위치한 배출용 블레이드(25) 쪽으로 음식물쓰레기를 이동시키는 역할을 하도록 서로 대칭 상태로 배치되어 이루어지고, 상기 외측편(23b)은 제1 고정봉(22)의 두께에 해당하는 홈부(233)를 통해 음식물쓰레기를 받아 이동시키는 주걱 역할을 통해 교반보다는 파쇄 및 분쇄를 우선하는 수행이 이루어진다.
또한, 도 9의 (B)에서와 같이 상기 회전축(21)의 가장 외측에 장착되는 절삭용 블레이드(23)의 외측편(23b)을 내측편(23a)의 크기보다 1.5~2배 큰 면적으로 형성하여 음식물쓰레기를 배출용 블레이드(25) 쪽으로 이동시키는 역할을 더 증대시키도록 형성할 수도 있다.
그리고 제1 교반조(1)는 도 1에서와 같이 단면 형상이 'U' 형태이지만 음식물쓰레기의 하중을 집중시키고 제1 교반부재(2)의 절삭용 블레이드(23)와 음식물쓰레기의 접촉 면적을 증가시키기 위해 음식물쓰레기의 유입구 쪽은 좁게 하면서 교반이 이루어지는 호형 곡면공간을 증대시킬 수 있도록 도 10에서와 같이 호리병 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 1 및 도 4에서와 같이 제2 교반조(3)의 일측에는 수분 및 혐기성 미생물을 공급하는 투입구(31) 및 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물을 재활용을 위해 분리 및 건조하는 차기 공정으로 이동시키는 배출구(32)가 형성되어 이루어진다.
그리고 상기 제2 교반부재(4)는 도 11에서와 같이 제1 교반조(1)로부터 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 분해 발효하도록 혼합시키면서 일측으로 배출할 수 있도록 회전축(41)에 다수의 터빈형 임펠러(42)가 고정되어 이루어지되 혼합 및 분해 발효를 증대시키기 위하여 도 12에서와 같이 2열로 배열시키는 것이 바람직하며, 제1 교반조(1)의 타공망(13)을 통과하여 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물이 수분 및 혐기성 미생물과 함께 원활하게 활착되어 2차 분해 발효를 통해 중량 감량과 함께 퇴비화 및 사료화에 가능한 유기성 분쇄물(액상슬러지)이 배출되도록 이루어진다.
도면 중 미설명된 부호 8은 제1 교반조(1)의 투입구(11)에 장착되는 덮개이고. 부호 9는 제2 교반조(3)의 배출구(32)에 연결되어 분해 발효된 유기성 분쇄물을 이송 분리 및 건조시키는 장치부이다.
따라서, 상기 실시 예의 본 발명은 음식물쓰레기가 제1 교반조(1)의 투입구로 소정량 공급된 후 구동모터(7)의 동력이 회전축(41)에 전달되면 회전축(41)에 장착된 제1 교반부재(2)가 회전하게 된다.
이때 상기 제1 교반부재(2)의 절삭용 블레이드(23) 및 중앙에 위치한 배출용 블레이드(25)의 회전으로 이어지고, 상기 절삭용 블레이드(23)는 배출용 블레이드(25)의 양측에 대칭으로 사선으로 다수 결합 고정되어 이루어져 교반, 파쇄 및 분쇄를 우선하여 수행하면서 음식물쓰레기를 중앙에 위치한 배출용 블레이드(25) 쪽으로 이동시키면서 다수의 투입구(14)로부터 공급되는 수분 및 호기성 미생물과 함께 교반을 통해 분해 발효시키게 된다.
그리고 상기 회전하는 절삭용 블레이드(23)의 선단부분은 음식물쓰레기를 채칼편(5)의 빗살홈(51) 및 호형의 돌출날(6)에 접촉시켜 섬유질이 걸려 절단되어 파쇄 및 분쇄하고, 측면부분의 톱니(231)는 음식물쓰레기를 파쇄 및 교반하는 역할을 원활하게 수행하게 된다.
한편, 삼각형태의 판형상으로 이루어진 절삭용 블레이드(23)는 회전할 때 음식물쓰레기가 곡면공간의 벽면에 장착된 채칼판(5) 및 돌출날(6)에 접촉되면서 교반, 파쇄 및 분쇄가 이루어지는 접촉부분의 면적이 크고, 회전축(21) 중심 쪽으로는 음식물쓰레기의 이동 및 낙하가 용이하고 양측 모서리부분에 형성된 톱니(231)에 의해 절삭이 이루어지는 공간이 제공되므로 될 수 있도록 면적이 작으므로 음식물쓰레기를 효과적으로 수분 및 호기성 미생물의 교반, 파쇄 및 분쇄를 수행할 수 있다.
또한, 절삭용 블레이드(23)는 단일판으로 형성되어 제1 고정봉(24)의 중앙에 용접을 통해 결합 고정되거나, 내측편(23a)과 외측편(23b)으로 분리형성한 후 제1 고정봉(24)의 외측을 감싸는 걸림편(232)을 통해 내구성을 증대시키도록 용접을 통해 결합 고정되며, 이 절삭용 블레이드(23)는 음식물쓰레기를 효과적으로 수분 및 호기성 미생물의 교반, 파쇄 및 분쇄를 수행할 수 있다.
또한, 절삭용 블레이드(23)의 내측편(23a)과 외측편(23b) 크기를 동일하게 형성하여 교반, 파쇄 및 분쇄를 우선하여 수행하면서 중앙에 위치한 배출용 블레이드(25) 쪽으로 음식물쓰레기를 이동시키는 역할을 수행할 수 있는 것이다.
또한, 상기 회전축(21)의 가장 외측에 장착되는 절삭용 블레이드(23)의 외측편(23b)은 내측편(23a)의 크기보다 1.5~2배 큰 면적으로 형성할 경우 음식물쓰레기를 배출용 블레이드(25) 쪽으로 이동시키는 역할을 증대할 수 있으므로 수분 및 호기성 미생물의 교반, 파쇄 및 분쇄 작업이 더 효율적으로 이루어지는 것이다.
그리고 제1 고정봉(22)의 일단에 결합 고정된 고정편(22a)과 이 고정편(22a)에 볼트 및 너트에 의해 체결되는 결합편(22b)을 분리 형성함으로써 회전축(21)에 제1 고정봉(22)이 용이하게 탈부착될 수 있으므로 교체 작업이 매우 편리한 것이다.
그러므로 제1 교반조(1)에 배치된 제1 교반부재(2)는 수분 및 호기성 미생물과 혼합되는 표면적이 최대한 많아지도록 1.5mm ~ 2mm의 입자로 음식물쓰레기를 파쇄 및 분쇄하여 타공망(13)으로 밀어내어 하측의 제2 교반조(3)로 낙하할 수 있는 1차 분해 발효된 음식물쓰레기 분쇄물을 효과적으로 생성하게 된다.
다음으로, 제1 교반조(1)로부터 낙하된 1차 분해 발효된 음식물쓰레기 분쇄물이 제2 교반조(3)로 유입되고 수분 및 혐기성 미생물을 공급하면서 2열로 배열된 제2 교반부재(4)의 터빈형 임펠러(42)의 저속 회전을 통해 효율적으로 표면에 혐기성 미생물을 활착시키는 2차 분해 발효로 이어져 중량 감량과 함께 퇴비화 및 사료화에 가능한 유기성 분쇄물이 배출되도록 이루어지게 되고, 상기 과정을 통해 분해 발효된 음식물쓰레기 분쇄물(액상슬러지)은 도 1에서와 같이 이송 분리 및 건조하는 장치부(9)의 차기 공정을 거치면 음식물쓰레기 투입량 대비 감량률은 15%~17% 증가하고, 24시간 처리기준과 비교시 약 2-3시간 단축되어 에너지 절약효과를 얻을 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기를 실시하기 위한 실시 예에 불과한 것으로써, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다
1: 제1 교반조 11: 투입구
12: 배출구 13: 타공망
13': 관통공 2: 제1 교반부재
21: 회전축 22: 제1 고정봉
23: 절삭용 블레이드 24: 제2 고정봉
25: 배출용 블레이드 22a: 고정편
22b: 결합편 23a: 내측편
23b: 외측편 231: 톱니
232: 걸림편 233: 홈부
3: 제1 교반조 31: 투입구
32: 배출구 4: 제2 교반부재
41: 회전축 42: 터빈형 임펠러
5: 채칼편 51: 빗살홈
6: 돌출날 7: 구동모터
12: 배출구 13: 타공망
13': 관통공 2: 제1 교반부재
21: 회전축 22: 제1 고정봉
23: 절삭용 블레이드 24: 제2 고정봉
25: 배출용 블레이드 22a: 고정편
22b: 결합편 23a: 내측편
23b: 외측편 231: 톱니
232: 걸림편 233: 홈부
3: 제1 교반조 31: 투입구
32: 배출구 4: 제2 교반부재
41: 회전축 42: 터빈형 임펠러
5: 채칼편 51: 빗살홈
6: 돌출날 7: 구동모터
Claims (5)
- 음식물쓰레기가 투입되는 투입구(11)가 상부에 형성되고 하부에 음식물쓰레기의 분쇄물이 통과하여 낙하하도록 타공망(13)을 장착한 배출구(12)가 형성된 제1 교반조(1);
상기 제1 교반조(1) 내에 장착되고 외측으로 일단이 노출되어 회전력을 전달받는 회전축(21)과, 이 회전축(21)에 장착된 블레이드에 의해 음식물쓰레기를 파쇄 및 분해시키는 제1 교반부재(2);
상기 제1 교반조(1)의 배출구(12) 하부에 위치하여 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 수용하면서 음식물쓰레기의 분쇄물을 분해 발효시키는 제2 교반조(3); 및
상기 제2 교반조(3) 내에 장착되고 외측으로 일단이 노출되어 회전력을 전달받는 회전축(41)과, 이 회전축(41)에 장착되어 음식물쓰레기의 분쇄물을 교반시키는 제2 교반부재(4)를 포함하여 이루어지는 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기에 있어서,
상기 제1 교반조(1)의 상측에는 수분 및 호기성 미생물을 공급하는 다수의 투입구(14)를 형성하고, 제2 교반조(3)의 일측에는 수분 및 혐기성 미생물을 공급하는 다수의 투입구(31) 및 분해 발효된 음식물쓰레기의 분쇄물을 재활용을 위해 분리 및 건조하는 차기 공정으로 이동시키는 배출구(32)가 형성되어 이루어지고;
상기 타공망(13)에 천공된 다수의 관통공(13')은 퇴비화 및 사료화에 적합하면서 토양의 입자에 흡사한 분쇄물의 입자가 통과될 수 있도록 1.5mm ~ 2mm 크기의 구멍으로 형성되어 이루어지며;
상기 음식물쓰레기를 교반, 파쇄 및 분쇄하는 제1 교반부재(2)는 회전축(21) 중앙부분으로부터 양측으로 이격되면서 방사 형태로 회전축(21)에 일단이 고정되는 다수의 제1 고정봉(22)과, 이 제1 고정봉(22) 길이방향으로 결합 고정되면서 절삭을 위한 톱니(231)가 선단 및 양측단에 형성된 절삭용 블레이드(23)와, 상기 회전축(21)의 중앙에는 직교 상태로 일단이 고정되는 제2 고정봉(24) 및 이 제2 고정봉(24)의 선단 끝에는 결합 고정되는 판 형태의 배출용 블레이드(25)로 이루어지고;
상기 제2 교반부재(4)는 제1 교반조(1)로부터 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물을 분해 발효하도록 혼합시키면서 일측으로 배출할 수 있도록 회전축(41)에 다수의 터빈형 임펠러(42)가 고정되어 이루어지되 혼합 및 분해 발효를 증대시키기 위하여 2열로 배열되어 이루어지며;
상기 제1 교반조(1)에 배치된 제1 교반부재(2)는 수분 및 호기성 미생물과 혼합되는 표면적이 최대한 많아지도록 1.5mm ~ 2mm의 입자로 음식물쓰레기를 파쇄 및 분쇄하여 1차 분해 발효된 분쇄물을 형성하고, 상기 제2 교반조(3)에 배치된 제2 교반부재(4)는 제1 교반조(1)의 타공망(13)을 통과하여 낙하된 음식물쓰레기의 분쇄물이 수분 및 혐기성 미생물과 함께 원활하게 활착되어 2차 분해 발효를 통해 중량 감량과 함께 퇴비화 및 사료화에 가능한 유기성 분쇄물이 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 교반조(1)는 음식물쓰레기의 하중을 집중시키고 제1 교반부재(2)의 절삭용 블레이드(23)와 음식물쓰레기의 접촉 면적을 증가시키기 위해 음식물쓰레기의 유입구 쪽은 좁게 하면서 교반이 이루어지는 호형 곡면공간을 증대시킬 수 있도록 호리병 형상으로 형성하며;
상기 제1 교반조(1)의 곡면공간의 양측 벽면에는 음식물쓰레기가 파쇄 및 분쇄되도록 돕는 빗살홈(51)이 등간격으로 다수 천공된 채칼판(5)이 상하측에 2열로장착되며;
상기 제1 교반조(1)에 장착된 채칼판(5)의 사이 및 상측 곡면공간의 벽면에는 제1 교반부재(2)의 절삭용 블레이드(23)의 선단부분에 접하여 회전 이동되는 음식물쓰레기의 섬유질이 걸려 절단될 수 있도록 반달형상의 돌출날(6)이 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 고정봉(22)의 일단에는 고정편(22a)이 결합 고정되고 이 고정편(22a)에 볼트 및 너트에 의해 체결되는 결합편(22b)으로 분리 형성되어 회전축(21)에 제1 고정봉(22)이 탈부착되도록 이루어지고;
상기 제1 고정봉(22)에 결합 고정되는 제1 교반부재(2)의 절삭용 블레이드(23)는 회전시 음식물쓰레기가 곡면공간의 벽면에 장착된 채칼판(5) 및 돌출날(6)과 접촉되면서 교반, 파쇄 및 분쇄가 이루어지도록 접촉면적이 크고 회전축(21) 쪽으로는 음식물쓰레기의 이동 및 낙하가 용이하고 양측 모서리부분에 형성된 톱니(231)에 의해 절삭이 이루어지는 공간이 제공될 수 있도록 삼각형태의 판형상으로 이루어지며;
상기 삼각형태의 판형상으로 이루어진 절삭용 블레이드(23)는 제1 고정봉(24)에 사선으로 결합 고정되어 음식물쓰레기를 중앙에 위치한 배출용 블레이드(25) 쪽으로 이동시키는 역할과 함께 교반, 파쇄 및 분쇄가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기.
- 제3항에 있어서,
상기 절삭용 블레이드(23)를 내측편(23a)과 외측편(23b)으로 분할 형성하되 내구성 증대를 위해 제1 고정봉(22)에 접하여 걸림이 이루어지도록 절곡한 걸림편(232)을 형성하고;
상기 내측편(23a)과 외측편(23b)의 크기를 동일하게 형성하여 교반, 파쇄 및 분쇄를 우선하여 수행하면서 중앙에 위치한 배출용 블레이드(25) 쪽으로 음식물쓰레기를 이동시키는 역할을 하도록 이루어지며;
상기 외측편(23b)은 제1 고정봉(22)의 두께에 해당하는 홈부(233)를 통해 음식물쓰레기를 받아 이동시키는 주걱 역할을 하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기.
- 제4항에 있어서,
상기 회전축(21)의 가장 외측에 장착되는 절삭용 블레이드(23)의 외측편(23b)은 내측편(23a)의 크기보다 1.5~2배 큰 면적으로 형성되어 음식물쓰레기를 배출용 블레이드(25) 쪽으로 이동시키는 역할이 증대되도록 한 것을 특징으로 하는 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220052647A KR20230153545A (ko) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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| KR20230153545A true KR20230153545A (ko) | 2023-11-07 |
Family
ID=88747098
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| KR1020220052647A KR20230153545A (ko) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 이중 교반구조에 의한 미생물 분해 발효방식의 음식물쓰레기 감량처리기 |
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| KR (1) | KR20230153545A (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101026463B1 (ko) | 2010-10-29 | 2011-04-01 | 주식회사 코리아환경스마트 | 음식물 쓰레기 처리기의 교반부 구조 |
| KR101102586B1 (ko) | 2009-03-16 | 2012-01-04 | 이현주 | 음식물 쓰레기 처리 장치 |
| KR101675353B1 (ko) | 2015-02-13 | 2016-11-11 | 주식회사 퍼휴먼 | 음식물 쓰레기 처리기용 교반날의 결합 구조 |
-
2022
- 2022-04-28 KR KR1020220052647A patent/KR20230153545A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
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| KR101675353B1 (ko) | 2015-02-13 | 2016-11-11 | 주식회사 퍼휴먼 | 음식물 쓰레기 처리기용 교반날의 결합 구조 |
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