WO2023211096A1 - 슬러지 자원화 장치 - Google Patents

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WO2023211096A1
WO2023211096A1 PCT/KR2023/005559 KR2023005559W WO2023211096A1 WO 2023211096 A1 WO2023211096 A1 WO 2023211096A1 KR 2023005559 W KR2023005559 W KR 2023005559W WO 2023211096 A1 WO2023211096 A1 WO 2023211096A1
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심영진
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주식회사 금강바이오
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Definitions

  • the present invention relates to a sludge recycling device for recycling sludge discharged from a food waste treatment device. More specifically, the present invention relates to a sludge recycling device for recycling sludge discharged from a food waste disposal device. More specifically, the rotational driving force of the motor is applied to a first sludge treatment unit, a first control unit for composition input, and a second sludge treatment unit. It relates to a sludge recycling device having a power transmission unit for transmitting the sludge to the sludge.
  • food waste reducers are being used as food waste disposal devices, and the reduction methods of these reducers include drying, fermentation, fermentation-drying, carbonization-drying, composting, microbial liquid fermentation (microbial fermentation), and dehydration.
  • the method is being applied.
  • the sludge discharged after treatment has a high salinity, so it may be difficult to use as livestock feed, and it may have an excessively high or low moisture absorption rate, making it difficult to use as compost.
  • the sludge (solid matter) discharged as a result of the treatment is still unable to be used as compost or feed due to high salinity and is discarded as waste.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to improve the structure of the sludge recycling device to reduce the salinity of the sludge discharged from the food waste treatment device and maintain the water absorption rate in an appropriate range to increase the usability as compost or feed. .
  • a sludge recycling device for recycling sludge discharged from a food waste disposal device includes a motor for generating a rotational driving force; a power transmission unit including a first gear, a second gear, and a third gear for transmitting the rotational driving force generated from the motor; A sludge inlet for receiving the sludge and the salt dilution water, a screw for generating a diluted mixture of the sludge and the salt diluted water by a rotational driving force transmitted through the first gear, and discharging the salt water from the diluted mixture -
  • a first sludge treatment unit including a perforated network desalted water structure and a desalted sludge outlet for discharging desalted sludge from which salts have been removed by discharging the brine; It includes an input hole spaced apart from the center of rotation, and is rotated by a rotational driving force transmitted through the second gear to
  • a first control unit for adding the composition and a plurality of stirring blades for stirring the demineralized sludge and the stirring composition by rotating by a rotational driving force transmitted through the third gear in the stirring chamber, a partition wall for partitioning the stirring chamber, and microbial fermentation.
  • a second sludge treatment unit including a stirred product outlet for discharging the stirred product; Includes.
  • the rotational drive of the first sludge treatment unit, the rotational drive of the first adjuster for composition injection, and the rotational drive of the second sludge treatment unit are all generated from the motor. It is characterized by being achieved by driving force.
  • the sludge recycling device there is a first sludge treatment section for discharging salt from the sludge discharged from the food waste treatment device and maintaining the water absorption rate in an appropriate range, and the sludge can be mixed with desalinated sludge and used as compost or feed.
  • a first control unit for inputting the composition to supply the stirring composition and a second sludge treatment unit to perform microbial fermentation and composting treatment by stirring the demineralized sludge and the stirring composition may be provided, and the components are rotated and driven. Since the power of the motor can be efficiently transmitted through the power transmission unit, the operation method of the sludge recycling device can be greatly improved.
  • Figure 1 is a diagram for explaining how a sludge recycling device according to the present invention treats sludge discharged from a food waste treatment device.
  • Figure 2 is a diagram for explaining the elements constituting the sludge recycling device according to the present invention.
  • Figure 3 is a diagram for explaining a cross-sectional view of the sludge recycling device according to the present invention seen from the front.
  • Figure 4 is a diagram for explaining a schematic perspective and side view of the sludge recycling device according to the present invention.
  • Figure 5 is a diagram for explaining the structure and operation method of the first sludge treatment unit according to the present invention.
  • Figure 6 is a diagram for explaining the structure and operation method of the first control unit and the second control unit for composition injection according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram for explaining the structure and operation method of the second sludge treatment unit according to the present invention.
  • Figure 8 is a diagram for explaining the specific structure of a plurality of stirring blades according to the present invention.
  • Figure 9 is a diagram for explaining the structure and operation method of the power transmission unit according to the present invention.
  • Figure 1 is a diagram for explaining how a sludge recycling device according to the present invention treats sludge discharged from a food waste treatment device.
  • the sludge recycling system 10 may include a food waste treatment device 200 and a sludge recycling device 100.
  • sludge discharged by the food waste disposal device 200 can be recycled so that it can be used as compost or feed through the sludge recycling device 100.
  • the sludge discharged from the food waste disposal device 200 has high salt content and an inadequate moisture absorption rate, so it is difficult to use as compost or feed.
  • desalination and moisture treatment are performed to produce sludge. Resourcing can be performed.
  • Figure 2 is a diagram for explaining the elements constituting the sludge recycling device according to the present invention.
  • the sludge recycling device 100 includes a motor 110, a power transmission unit 120, a first sludge treatment unit 130, a first control unit 140 for composition input, and a second sludge treatment unit 150.
  • a motor 110 a power transmission unit 120
  • a first sludge treatment unit 130 a first control unit 140 for composition input
  • a second sludge treatment unit 150 a second sludge treatment unit 150.
  • it may include a hopper 142, and in another configuration, it may further include a second control unit 141 for introducing the composition.
  • the second control unit 141 for inputting the composition may be provided at the bottom of the hopper 140.
  • rotational driving force to drive the first sludge treatment unit 130, the first control unit 140 for composition input, and the second sludge treatment unit 150 may be provided by the motor 110. As shown, the rotational driving force of the motor 110 may be transmitted through the power transmission unit 120.
  • the sludge recycling device 100 performs desalination and moisture control through the first sludge treatment unit 130, and then stirs the desalination sludge with the stirring composition through the second sludge treatment unit 150 to generate and discharge the stirring result.
  • the stirring composition may include rice husk and coffee grounds, and the stirring result may be used as compost or feed.
  • the stirred composition can be input into the stirring chamber of the second sludge treatment unit 150 through the hopper 142 and the first control unit 140 for composition input, and the second control unit for composition input ( If 141) is included, the stirred composition can be input into the stirring chamber of the second sludge treatment unit 150 through the hopper 142, the second control unit 141 for composition input, and the first control unit 140 for composition input. there is. Meanwhile, microorganisms for fermentation and decay of the stirred mixture may be additionally introduced into the stirring chamber.
  • the first sludge treatment unit 130, the first control unit 140 for composition input, and the second sludge treatment unit 150 may be rotationally driven only by the driving force of the motor 110. That is, the rotational drive of the first sludge treatment unit 130, the rotational drive of the first control unit 140 for composition input, and the rotational drive of the second sludge treatment unit 150 are all driven by the rotational driving force generated from the motor 110. It can be done by The driving force of the motor 110 may be transmitted by the power transmission unit 120, and gears or belts may be used as a power transmission means. Meanwhile, the power transmission unit 120 may include gears that are meshed with each other.
  • Figure 3 is a diagram for explaining a cross-sectional view of the sludge recycling device according to the present invention seen from the front.
  • the sludge recycling device 100 includes a motor 110, a power transmission unit 120, a first sludge treatment unit 130, a first control unit 140 for composition input, and a second control unit for composition input.
  • the specific structures of the unit 141 and the second sludge treatment unit 150 can be shown.
  • the driving force of the motor 110 may be transmitted by the power transmission unit 120 through a gear or belt, and the power transmission unit 120 includes a first gear 121 for transmitting the rotational driving force generated from the motor 110. ), it may include a second gear 122 and a third gear 123.
  • the first gear 121 operates the first sludge treatment unit 130
  • the second gear 122 operates the first control unit 140 for composition input
  • the third gear 123 operates the second sludge treatment unit 150. It can be driven in rotation.
  • the first sludge treatment unit 130 generates a diluted mixture of sludge and salt diluted water by rotating driving force transmitted through the sludge inlet 131 and the first gear 121 for receiving sludge and salt diluted water, thereby producing a diluted mixture. It may include a screw-perforated mesh desalinated water structure 132 for discharging brine from the desalinated sludge, and a desalted sludge outlet 133 for discharging desalinated sludge from which salt has been removed by discharging the brine.
  • the screw-perforated network desalination water structure 132 is a cylindrical perforated network with a number of dehydration holes formed on the side, and an impeller that rotates inside the perforated network and discharges salt water from a mixture of sludge and salt diluted water. It may include a screw that moves toward the desalinated sludge discharge port 133.
  • the first control unit 140 for inputting the composition may include an input hole 144 spaced apart from the center of rotation.
  • the first control unit 140 for composition input is rotated by the rotational driving force transmitted through the second gear 122, thereby agitating the hopper 142 for composition input or the second control unit 141 for composition input.
  • the composition can be introduced into the stirring chamber through periodic rotation opening and closing of the injection hole.
  • FIG. 6 For the specific structure of the first control unit 140 for composition injection, reference may be made to FIG. 6, which will be described later.
  • the second control unit 141 for inputting the composition is installed at the bottom of the hopper 142 (not shown) and may include one or more holes 145 with different diameters, and can control the amount of the stirred composition input. To adjust the diameter of the hole, one can be manually selected.
  • FIG. 6, which will be described later, may be referred to.
  • the second sludge treatment unit 150 includes a plurality of stirring blades 151 for stirring the desalinated sludge and the stirring composition by rotating by a rotational driving force transmitted through the third gear 123 in the stirring chamber, and dividing the stirring chamber. It may include a partition wall 152 for discharging the stirred product by microbial fermentation, and a stirred product outlet 153 for discharging the stirred product caused by microbial fermentation.
  • the demineralized sludge introduced by the first sludge treatment unit 130 and the agitated composition introduced through the first control unit 140 for composition injection are divided into a plurality of stirring blades 151 in the stirring chamber of the second sludge treatment unit 150. It can be stirred by and discharged to the outside of the sludge recycling device 100 through the partition wall 152 and the agitation result discharge port 153.
  • Figure 4 is a diagram for explaining a schematic perspective and side view of the sludge recycling device according to the present invention.
  • FIG. 4 a schematic perspective view 410 and a side view 420 of the sludge recycling device 100 may be shown.
  • the sludge recycling device 100 can be divided into a left part 411 and a right part 412 by a separation wall, and is stirred with the outside of the stirring chamber based on the composition inlet 413. It can be separated inside the room.
  • the left part 411 may be provided with a motor 110 and a first sludge treatment unit 130
  • the right part 412 may be provided with a first control unit 140 and a second sludge treatment unit 150 for inputting the composition.
  • a hopper 142 (not shown) may be provided above the composition inlet 413, and at the bottom of the hopper 142, a second control unit 141 for injecting the composition has one or more holes of different sizes. ) may be additionally provided.
  • a first control unit 140 and a second sludge treatment unit 150 for composition injection may be provided below the composition inlet 413.
  • the lower part of the stirring chamber of the second sludge treatment unit 150 may be formed in a circular shape to reflect the rotation of the stirring blade 151.
  • Figure 5 is a diagram for explaining the structure and operation method of the first sludge treatment unit according to the present invention.
  • FIG. 5 a front cross-sectional view 510 and a schematic side view 520 of the first sludge treatment unit 130 may be shown.
  • sludge and salt dilution water discharged from the food waste treatment device 200 can be input through the sludge inlet 131, and the sludge and salt dilution water are mixed in the screw-perforated network desalinated water structure 132. and can be moved to the desalinated sludge discharge port (133).
  • the screw-perforated network desalinated water structure 132 can be rotated by the driving force of the motor 110 transmitted through the first gear 121.
  • the brine can escape from the mixture of sludge and salt dilution water through a plurality of dewatering holes formed in the perforated network of the screw-perforated network desalination water structure 132, and the brine can be returned to the sludge recycling device 100 through the brine outlet 134. It may be discharged to the outside.
  • the desalted sludge from which the brine has been discharged may be discharged into the stirring chamber of the second sludge treatment unit 150 through the desalinated sludge discharge port 133.
  • Figure 6 is a diagram for explaining the structure and operation method of the first control unit and the second control unit for composition injection according to an embodiment of the present invention.
  • a front view 620 of the second adjustment unit 141 seen from the front may be shown.
  • the first control unit 140 for inputting the composition may include an input hole 144.
  • the input hole 144 may be formed at a position spaced apart from the center of rotation. Accordingly, when the first control unit 140 for inputting the composition rotates, the input hole 144 may be periodically opened and closed when viewed from the entrance of the hopper 142. Through such periodic rotation opening and closing, the stirred composition loaded in the composition input hopper 142 can be periodically fed into the stirring chamber.
  • the first control unit 140 for composition injection is rotated by transmitting the rotational driving force generated from the motor 110 by the second gear 122 of the power transmission unit.
  • the second gear may be composed of a left gear and a right gear divided by a dividing wall, and these two gears are in contact with the dividing wall and can be rotated by one rotation shaft.
  • the right gear of the second gear 122 and the first control unit 140 for composition injection are used so that the vertical rotational movement of the second gear 122 becomes the horizontal rotational movement of the first adjustment unit 140 for composition injection.
  • Each can be a gear in the form of a cogwheel.
  • a second control unit 141 for inputting the composition may be additionally provided at the bottom of the hopper (142, not shown).
  • the additionally provided second control unit 141 for inputting the composition may include one or more holes 145 with different diameters.
  • the holes (second control holes, 145) formed in the second control unit 141 for introducing the composition have different diameters, so that the amount of the stirred composition injected can be adjusted.
  • the diameter of the hole can be manually selected as one. there is.
  • the input hole 144 formed in the first control unit 140 for inputting the composition may have the same or different shape as the second control hole 145, and when formed in the same shape, the input hole 144 may be the same size as the hole with the largest diameter among the second adjustment holes 145.
  • the stirred composition in relation to the method in which the stirred composition is introduced into the stirring chamber through the second control unit 141 for composition input and the first control unit 140, in order to control the amount of the stirred composition delivered from the hopper 142 for composition input
  • the diameter of the second control hole 145 can be manually selected as one of different diameters, and the first control unit 140 for composition injection is adjusted according to the manually selected diameter of the second control hole 145.
  • the stirred composition may be periodically introduced into the stirring chamber at different dosage rates.
  • the second control unit 141 for water input may have one or more holes 145 with different diameters.
  • it may have holes with four diameters as shown, and a hole with any one diameter may be selected for composition injection by manual operation of the user.
  • the amount of the stirred composition introduced can be adjusted by varying the diameter of the hole formed in the second control unit 141 for composition injection.
  • the stirred composition may be loaded into the composition input hopper 142 and moved toward the stirring chamber through the second control hole 145 having a selected diameter.
  • the stirred composition that has passed through the second adjuster hole 145 may be introduced into the stirring chamber by additionally passing through the input hole 144 formed in the first adjuster 140 for composition input.
  • the above can also be confirmed in the front view 620.
  • the stirred composition loaded in the composition input hopper 142 is supplied through the second control hole 145 having a selected diameter and the input hole 144 of the first control unit 140 for composition input that is periodically opened and closed by rotation. ) can be put into the stirring room.
  • Figure 7 is a diagram for explaining the structure and operation method of the second sludge treatment unit according to the present invention.
  • a plurality of stirring blades 151 may be formed on one shaft, and the shaft may receive the rotational driving force of the motor 110 through the third gear 123.
  • the shaft may pass through the partition wall 152, and a plurality of stirring blades 151 may be formed on both the left and right sides of the partition wall 152.
  • partition 152 may include a heating wire pattern.
  • the partition wall 152 may include a heating wire pattern for adjusting the temperature of the mixture of the desalinated sludge and the stirring composition being stirred, and the heating wire pattern is inside the aluminum tube in the space between the left and right sides of the partition wall 152. It can be provided by insertion method. Since the temperature of the mixture of desalinated sludge and the stirred composition can be maintained in a desired range through the heating wire pattern formed on the partition wall 152, microbial fermentation/composition can be performed more efficiently.
  • partition 152 may include a plurality of partition holes.
  • the partition 152 may include a plurality of partition holes for moving the mixture beyond the partition, and the plurality of partition holes may be located on a path along which the lower half of each stirring blade 151 passes, and the partition wall ( 152) may be formed at the same height as the maximum height through which the center of each stirring blade 151 passes.
  • the center positions of the plurality of partition holes can be located on the path along which the lower half of the stirring wing 151 passes, so that the mixture can more effectively pass through the plurality of partition holes by the stirring wing 151 to the other side. You can skip it.
  • the height of the partition wall 152 is formed to be the same as the maximum height through which the center of the stirring blade 151 passes, it may be possible to efficiently pass the mixture over the partition wall 152 while smoothly stirring the mixture.
  • the location where the stirring product outlet 153 is formed may also be determined by considering the path along which the stirring blade 151 passes. As shown, when the stirring product discharge port 153 is formed in a position corresponding to the upper half of the stirring blade 151, the efficiency of discharging the stirring product through the stirring product discharge port 153 can be improved.
  • Figure 8 is a diagram for explaining the specific structure of a plurality of stirring blades according to the present invention.
  • a structural diagram 800 may be shown to explain the specific structure of the plurality of stirring blades 151.
  • the plurality of stirring blades 151 may include first stirring blades 151a to sixth stirring blades 151f.
  • the first stirring blades 151a to 3rd stirring blades 151c may be located on the input side on the left side of the partition 152, and the fourth stirring wings 151d to 6th stirring wings 151f are positioned on the partition wall 152. It can be located on the discharge side on the right.
  • the third stirring wing (151c) and the sixth stirring wing (151f) are located adjacent to the partition wall 152 and the stirring product outlet 153, so the remaining stirring wings (151a, 151b, 151d, It may be formed in a different form from 151e).
  • the plurality of stirring wings 151 are divided by the first to third stirring wings 151a, 151b, 151c and the partition wall 152 formed on the input side of the stirring chamber partitioned by the partition wall 152. It may include fourth to sixth stirring blades (151d, 151e, 151f) formed on the discharge side of the stirring chamber, and a third stirring blade (151c) on the input side disposed adjacent to the partition wall 152, and The sixth stirring blade 151f on the discharge side disposed adjacent to the stirring product outlet 153 may have a greater curvature than the curvature of the remaining stirring blades 151a, 151b, 151d, and 151e.
  • the curvature of the third stirring wing (151c) and the sixth stirring wing (151f) is set larger to have a more concave and deeper structure, thereby moving the mixture of desalinated sludge and stirring composition beyond the partition wall (152).
  • the process of discharging the stirred product through the stirred product outlet 153 can be performed more smoothly.
  • Figure 9 is a diagram for explaining the structure and operation method of the power transmission unit according to the present invention.
  • an example diagram 900 may be shown to explain the structure and operation method of the power transmission unit.
  • the rotational driving force generated by the motor 110 is transmitted to the first gear 121, the second gear 122, and the third gear 123 of the power transmission unit 120 that are engaged with each other. It can be delivered.
  • the first gear 121, the second gear 122, and the third gear 123 may rotate at different speeds.
  • the rotational speed of the screw-perforated network desalinated water structure 132 by the first gear 121 may be greater than the rotational speed of the first control unit 140 for introducing the composition by the second gear 122
  • the rotational speed of the first control unit 140 for introducing the composition by the second gear 122 may be greater than the rotational speed of the plurality of stirring blades 151 by the third gear 123.
  • the first gear 121 for desalination/dewatering by the screw-perforated network desalination water structure 132 can rotate at a speed of 60 times per minute, and the agitated composition by the first control unit 140 for composition introduction.
  • the second gear 122 for periodic input may rotate at a speed of 30 times per minute, and the third gear 123 for agitation of the second sludge treatment unit 150 may rotate at a speed of 10 times per minute.
  • different rotational speeds may be applied as needed.
  • the first gear 121 and the second gear 122 are rotated at different rotation speeds by the same rotational driving force, so that the desalinated sludge and the composition can be mixed at the same mixing ratio.
  • the amount of mixing can be adjusted by selectively varying the size of the hole in the second control unit 141 for introducing the composition.
  • Sludge recycling system 100 Sludge recycling device
  • Second sludge treatment unit 151 A plurality of stirring blades

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Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지를 자원화하기 위한 슬러지 자원화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 모터의 회전 구동력을 제1 슬러지 처리부, 조성물 투입용 제1 조절부, 및 제2 슬러지 처리부에 전달하기 위한 동력 전달부를 구비하는 슬러지 자원화 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치에 의하면, 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지로부터 염분을 배출함과 동시에 수분 흡수율을 적정 범위로 유지하기 위한 제1 슬러지 처리부, 탈염 슬러지와 교반되어 퇴비나 사료로 사용될 수 있도록 하는 교반 조성물을 공급하기 위한 조성물 투입용 제1 조절부, 및 탈염 슬러지와 교반 조성물을 교반하여 미생물 발효 및 부숙 처리를 수행하기 위한 제2 슬러지 처리부가 구비될 수 있으며, 해당 구성들을 회전 구동시키기 위한 모터의 동력이 동력 전달부를 통해 효율적으로 전달될 수 있으므로, 슬러지 자원화 장치의 동작 방식이 크게 개선될 수 있다.

Description

슬러지 자원화 장치
본 발명은 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지를 자원화하기 위한 슬러지 자원화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 모터의 회전 구동력을 제1 슬러지 처리부, 조성물 투입용 제1 조절부, 및 제2 슬러지 처리부에 전달하기 위한 동력 전달부를 구비하는 슬러지 자원화 장치에 관한 것이다.
환경 오염 물질의 저감에 대한 관심이 점차 증가하면서, 음식물 쓰레기 등의 폐기물을 처리하는 방법이 개선되고 있다. 음식물 쓰레기의 처리 방법의 하나로 퇴비화에 관한 연구가 이루어지고 있다. 국내에서 발생하는 음식물 쓰레기의 극히 일부만이 가축 사료나 퇴비 등으로 재활용되고 있을 뿐, 대부분의 음식물 쓰레기는 매립 등의 방식으로 처리되고 있다. 이와 같은 매립 처리는 침출수 등의 문제로 환경 오염을 유발함은 물론 악취나 병원균 등으로 인간 건강에 악영향을 주고 있으며 상수원을 오염시키는 심각한 문제를 유발할 수도 있다.
위와 같은 문제점들을 해소하기 위해 음식물 쓰레기 처리 장치로서 음식물류폐기물 감량기가 활용되고 있으며, 이들 감량기의 감량방식으로서 건조, 발효, 발효건조, 탄화건조, 부숙, 미생물액상발효(미생물 발효), 탈수 등의 여러 방식이 적용되고 있다. 그러나 이러한 처리 장치를 거친다 하더라도 처리 후 배출되는 슬러지는 높은 염분을 가지므로 가축 사료로 활용되기 어려울 수 있다는 점과, 지나치게 높거나 낮은 수분 흡수율을 가져 퇴비로 사용되기 어려울 수 있다는 점이 문제될 수 있다. 예컨대, 음식물 쓰레기를 미생물액상발효 방식으로 처리한다 하더라도, 그 처리 결과물로 배출되는 슬러지(고형물)은 여전히 높은 염분 등으로 인해 퇴비나 사료로 활용되지 못하고 폐기물로 버려지고 있는 상황이다.
본 발명에 의해 해결하고자 하는 기술적 과제는, 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지의 염분을 낮추고 수분 흡수율을 적정 범위로 유지하여 퇴비나 사료로의 활용성을 높이기 위한 슬러지 자원화 장치의 구조를 개선하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일부 실시예에 따른 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지를 자원화하기 위한 슬러지 자원화 장치는, 회전 구동력을 생성하기 위한 모터; 상기 모터로부터 생성되는 회전 구동력을 전달하기 위한 제1 기어, 제2 기어 및 제3 기어를 포함하는 동력 전달부; 상기 슬러지 및 염분 희석수를 공급받기 위한 슬러지 투입구, 상기 제1 기어를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 상기 슬러지 및 상기 염분 희석수의 희석 혼합물을 생성하여 상기 희석 혼합물로부터 염수를 배출하기 위한 위한 스크류-타공망 탈염수 구조, 및 상기 염수의 배출에 의해 염분이 제거된 탈염 슬러지를 배출하기 위한 탈염 슬러지 배출구를 포함하는 제1 슬러지 처리부; 회전 중심으로부터 이격되는 투입공을 포함하고, 상기 제2 기어를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 회전함으로써 조성물 투입용 호퍼로부터 전달되는 교반 조성물을 상기 투입공의 주기적 회전 개폐를 통해 교반실에 투입하기 위한 조성물 투입용 제1 조절부; 및 상기 교반실에서 상기 제3 기어를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 회전함으로써 상기 탈염 슬러지 및 상기 교반 조성물을 교반하기 위한 복수의 교반 날개들, 상기 교반실을 구획하기 위한 격벽, 및 미생물 발효에 의한 교반 결과물을 배출하기 위한 교반 결과물 배출구를 포함하는 제2 슬러지 처리부; 를 포함한다. 또한 본 발명의 일부 실시예에 따른 슬러지 자원화 장치는, 상기 제1 슬러지 처리부의 회전 구동, 상기 조성물 투입용 제1 조절부의 회전 구동 및 상기 제2 슬러지 처리부의 회전 구동이 모두 상기 모터로부터 생성되는 회전 구동력에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치에 의하면, 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지로부터 염분을 배출함과 동시에 수분 흡수율을 적정 범위로 유지하기 위한 제1 슬러지 처리부, 탈염 슬러지와 교반되어 퇴비나 사료로 사용될 수 있도록 하는 교반 조성물을 공급하기 위한 조성물 투입용 제1 조절부, 및 탈염 슬러지와 교반 조성물을 교반하여 미생물 발효 및 부숙 처리를 수행하기 위한 제2 슬러지 처리부가 구비될 수 있으며, 해당 구성들을 회전 구동시키기 위한 모터의 동력이 동력 전달부를 통해 효율적으로 전달될 수 있으므로, 슬러지 자원화 장치의 동작 방식이 크게 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치가 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지를 처리하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치를 구성하는 요소들을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치를 정면에서 본 단면도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치의 개략적인 사시도 및 측면도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 제1 슬러지 처리부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 조성물 투입용 제1 조절부와 제2 조절부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제2 슬러지 처리부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 복수의 교반 날개들이 갖는 구체적인 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 동력 전달부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명될 것이다. 이하에서의 설명은 실시예들을 구체화하기 위한 것일 뿐, 본 발명에 따른 권리범위를 제한하거나 한정하기 위한 것은 아니다. 본 발명에 관한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명에 따른 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에 관한 기술 분야에서 널리 사용되는 일반적인 용어로 기재되었으나, 본 발명에서 사용되는 용어의 의미는 해당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 새로운 기술의 출현, 심사기준 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 일부 용어는 출원인에 의해 임의로 선정될 수 있고, 이 경우 임의로 선정되는 용어의 의미가 상세하게 설명될 것이다. 본 발명에서 사용되는 용어는 단지 사전적 의미만이 아닌, 명세서의 전반적인 맥락을 반영하는 의미로 해석되어야 한다.
본 발명에서 사용되는 '구성된다' 또는 '포함한다'와 같은 용어는 명세서에 기재되는 구성 요소들 또는 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 일부 구성 요소들 또는 단계들은 포함되지 않는 경우, 및 추가적인 구성 요소들 또는 단계들이 더 포함되는 경우 또한 해당 용어로부터 의도되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2'와 같은 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들 또는 단계들을 설명하기 위해 사용될 수 있으나, 해당 구성 요소들 또는 단계들은 서수에 의해 한정되지 않아야 한다. 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성 요소 또는 단계를 다른 구성 요소들 또는 단계들로부터 구별하기 위한 용도로만 해석되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명될 것이다. 본 발명에 관한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 대해서는 자세한 설명이 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치가 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지를 처리하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 슬러지 자원화 시스템(10)은 음식물 쓰레기 처리 장치(200) 및 슬러지 자원화 장치(100)를 포함할 수 있다.
슬러지 자원화 시스템(10)에서는 음식물 쓰레기 처리 장치(200)에 의해 배출되는 슬러지가 슬러지 자원화 장치(100)를 통해 퇴비나 사료로 사용 가능하도록 재활용될 수 있다. 음식물 쓰레기 처리 장치(200)가 배출하는 슬러지는 높은 염분과 적정치 않은 수분 흡수율을 가지므로 퇴비나 사료로 활용되기 어렵지만, 슬러지가 슬러지 자원화 장치(100)를 거치면 탈염분 및 수분 처리가 수행되어 슬러지의 자원화가 수행될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치를 구성하는 요소들을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 슬러지 자원화 장치(100)는 모터(110), 동력 전달부(120), 제1 슬러지 처리부(130), 조성물 투입용 제1 조절부(140) 및 제2 슬러지 처리부(150)를 포함할 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 다른 범용적인 구성들이 슬러지 자원화 장치(100)에 더 포함될 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 호퍼(142)를 포함할 수 있으며, 또 다른 구성에 있어서는 조성물 투입용 제2 조절부(141)를 추가로 포함할 수 있다. 이때 조성물 투입용 제2 조절부(141)는 호퍼(140) 하단에 구비될 수 있다.
슬러지 자원화 장치(100)에서 제1 슬러지 처리부(130), 조성물 투입용 제1 조절부(140) 및 제2 슬러지 처리부(150)를 구동시킬 회전 구동력은 모터(110)에 의해 제공될 수 있다. 도시된 바와 같이, 모터(110)의 회전 구동력은 동력 전달부(120)를 통해 전달될 수 있다.
슬러지 자원화 장치(100)는 제1 슬러지 처리부(130)를 통해 탈염분 및 수분 조절을 수행한 이후, 제2 슬러지 처리부(150)를 통해 탈염 슬러지를 교반 조성물과 교반하여 교반 결과물을 생성 및 배출할 수 있다. 이 때, 교반 조성물은 왕겨(쌀겨, rice husk) 및 커피 찌꺼기를 포함할 수 있고, 교반 결과물은 퇴비 또는 사료로 사용될 수 있다.
슬러지 자원화 장치(100)에서 교반 조성물은 호퍼(142) 및 조성물 투입용 제1 조절부(140)를 통해 제2 슬러지 처리부(150)의 교반실로 투입될 수 있으며, 조성물 투입용 제2 조절부(141)가 포함된 경우 교반 조성물은 호퍼(142), 조성물 투입용 제2 조절부(141) 및 조성물 투입용 제1 조절부(140)를 통해 제2 슬러지 처리부(150)의 교반실로 투입될 수 있다. 한편, 교반실에는 교반 혼합물의 발효 및 부숙을 위한 미생물이 추가로 투입될 수도 있다.
슬러지 자원화 장치(100)에서는 모터(110)의 구동력만으로 제1 슬러지 처리부(130), 조성물 투입용 제1 조절부(140) 및 제2 슬러지 처리부(150)가 회전 구동될 수 있다. 즉, 제1 슬러지 처리부(130)의 회전 구동, 조성물 투입용 제1 조절부(140)의 회전 구동 및 상기 제2 슬러지 처리부(150)의 회전 구동이 모두 모터(110)로부터 생성되는 회전 구동력에 의해 이루어질 수 있다. 모터(110)의 구동력은 동력 전달부(120)에 의해 전달될 수 있으며, 동력 전달 수단으로 기어나 벨트가 이용될 수 있다. 한편, 동력 전달부(120)는 서로 맞물려 있는 기어들을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치를 정면에서 본 단면도를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 슬러지 자원화 장치(100)에서 모터(110), 동력 전달부(120), 제1 슬러지 처리부(130), 조성물 투입용 제1 조절부(140), 조성물 투입용 제2 조절부(141) 및 제2 슬러지 처리부(150)가 갖는 구체적인 구조가 도시될 수 있다.
모터(110)의 구동력은 기어나 벨트에 의해 동력 전달부(120)에 의해 전달될 수 있으며, 동력 전달부(120)는 모터(110)로부터 생성되는 회전 구동력을 전달하기 위한 제1 기어(121), 제2 기어(122) 및 제3 기어(123)를 포함할 수 있다. 제1 기어(121)는 제1 슬러지 처리부(130)를, 제2 기어(122)는 조성물 투입용 제1 조절부(140)를, 제3 기어(123)는 제2 슬러지 처리부(150)를 회전 구동시킬 수 있다.
제1 슬러지 처리부(130)는 슬러지 및 염분 희석수를 공급받기 위한 슬러지 투입구(131), 제1 기어(121)를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 슬러지 및 염분 희석수의 희석 혼합물을 생성하여 희석 혼합물로부터 염수를 배출하기 위한 위한 스크류-타공망 탈염수 구조(132), 및 염수의 배출에 의해 염분이 제거된 탈염 슬러지를 배출하기 위한 탈염 슬러지 배출구(133)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 스크류-타공망 탈염수 구조(132)는 옆면에 다수의 탈수공들이 형성되어 있는 원통 형태의 타공망, 및 임펠러 형태로 타공망 내부에서 회전하며 슬러지와 염분 희석수의 혼합물로부터 염수를 배출시키며 혼합물을 탈염 슬러지 배출구(133) 측으로 이동시키는 스크류를 포함할 수 있다.
조성물 투입용 제1 조절부(140)는 회전 중심으로부터 이격되는 투입공(input hole, 144)을 포함할 수 있다. 조성물 투입용 제1 조절부(140)는 제2 기어(122)를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 회전함으로써 조성물 투입용 호퍼(142) 또는 조성물 투입용 제2 조절부(141)를 통해 전달되는 교반 조성물을 투입공의 주기적 회전 개폐를 통해 교반실에 투입할 수 있다. 조성물 투입용 제1 조절부(140)의 구체적인 구조에 대해서는 후술할 도 6이 참조될 수 있다.
조성물 투입용 제2 조절부(141)는 호퍼(142, 미도시)의 하단에 설치되는 것으로 서로 다른 직경을 가진 하나 이상의 홀(hole, 145)을 포함할 수 있으며, 교반 조성물이 투입되는 양을 조절하기 위해 홀의 직경은 어느 하나로 수동 선택될 수 있다. 조성물 투입용 제2 조절부(141)의 구체적인 구조에 대해서는 후술할 도 6이 참조될 수 있다.
제2 슬러지 처리부(150)는 교반실에서 제3 기어(123)를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 회전함으로써 탈염 슬러지 및 교반 조성물을 교반하기 위한 복수의 교반 날개들(151), 교반실을 구획하기 위한 격벽(152), 및 미생물 발효에 의한 교반 결과물을 배출하기 위한 교반 결과물 배출구(153)를 포함할 수 있다.
제1 슬러지 처리부(130)에 의해 투입되는 탈염 슬러지 및 조성물 투입용 제1 조절부(140)를 통해 투입되는 교반 조성물은 제2 슬러지 처리부(150)의 교반실에서 복수의 교반 날개들(151)에 의해 교반될 수 있으며, 격벽(152) 및 교반 결과물 배출구(153)를 거쳐 슬러지 자원화 장치(100) 외부로 배출될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 자원화 장치의 개략적인 사시도 및 측면도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 슬러지 자원화 장치(100)의 개략적인 사시도(410) 및 측면도(420)가 도시될 수 있다.
사시도(410)에 도시된 바와 같이, 슬러지 자원화 장치(100)는 분리벽에 의해 좌측부(411) 및 우측부(412)로 분리될 수 있으며, 조성물 투입구(413)를 기준으로 교반실 외부와 교반실 내부로 분리될 수 있다. 좌측부(411)는 모터(110) 및 제1 슬러지 처리부(130)를 구비할 수 있으며, 우측부(412)는 조성물 투입용 제1 조절부(140) 및 제2 슬러지 처리부(150)을 구비할 수 있다. 또한 조성물투입구(413)를 기준으로 그 위로는 호퍼(142, 미도시)가 구비될 수 있으며, 호퍼(142) 하단에는 서로 다른 크기를 가진 하나 이상의 홀을 가진 조성물 투입용 제2 조절부(141)가 추가적으로 구비될 수 있다. 또한 조성물투입구(413)를 기준으로 그 아래로는 조성물 투입용 제1 조절부(140) 및 제2 슬러지 처리부(150)가 구비될 수 있다.
측면도(420)에 도시된 바와 같이, 제2 슬러지 처리부(150)의 교반실의 하부는 교반 날개(151)의 회전을 반영하여 원형으로 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 제1 슬러지 처리부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 슬러지 처리부(130)의 정면 단면도(510) 및 개략적인 측면도(520)가 도시될 수 있다.
정면 단면도(510)에서, 슬러지 투입구(131)를 통해 음식물 쓰레기 처리 장치(200)로부터 배출되는 슬러지 및 염분 희석수가 투입될 수 있고, 슬러지 및 염분 희석수는 스크류-타공망 탈염수 구조(132)에서 혼합되며 탈염 슬러지 배출구(133) 측으로 이동될 수 있다. 스크류-타공망 탈염수 구조(132)는 제1 기어(121)를 통해 전달되는 모터(110)의 구동력에 의해 회전 구동할 수 있다.
스크류-타공망 탈염수 구조(132)의 타공망에 형성된 다수의 탈수공들을 통해 슬러지 및 염분 희석수의 혼합물로부터 염수가 빠져나올 수 있고, 염수는 다시 염수 배출구(134)를 통해 슬러지 자원화 장치(100)의 외부로 배출될 수 있다. 염수가 배출된 탈염 슬러지는 탈염 슬러지 배출구(133)를 통해 제2 슬러지 처리부(150)의 교반실로 배출될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 조성물 투입용 제1 조절부 및 제2 조절부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 조성물 투입용 제1 조절부(140) 및 조성물 투입용 제2 조절부(141)를 위에서 내려다 본 평면도(610), 그리고 조성물 투입용 제1 조절부(140) 및 조성물 투입용 제2 조절부(141)를 정면에서 본 정면도(620)가 도시될 수 있다.
조성물 투입용 제1 조절부(140)는 투입공(144)을 포함할 수 있다. 조성물 투입용 제1 조절부(140)에서, 투입공(144)은 회전 중심으로부터 이격된 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 조성물 투입용 제1 조절부(140)가 회전하게 되면 호퍼(142)의 입구 쪽에서 보았을 때 투입공(144)은 주기적으로 개폐될 수 있다. 이와 같은 주기적 회전 개폐를 통해 조성물 투입용 호퍼(142)에 적재되어 있는 교반 조성물이 교반실 측으로 주기적으로 투입될 수 있다.
조성물 투입용 제1 조절부(140)는 모터(110)로부터 생성되는 회전 구동력이 동력전달부의 제2 기어(122)에 의해 전달되어 회전된다. 이때 제2 기어는 분리벽에 의해 나눠진 좌측 기어와 우측 기어로 구성될 수 있는데, 이 두개의 기어는 분리벽에 접하며 하나의 회전축에 의해서 회전될 수 있다. 제2 기어(122)의 수직 회전운동이 조성물 투입용 제1 조절부(140)의 수평 회전운동이 될 수 있도록 제2기어(122)의 우측 기어와 조성물 투입용 제1 조절부(140)는 각각 톱니바퀴 형태의 기어가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시례로 조성물 투입용 제2 조절부(141)가 호퍼(142, 미도시)의 하단에 추가적으로 구비될 수 있다. 추가적으로 구비되는 조성물 투입용 제2 조절부(141)는 서로 다른 직경을 가진 하나 이상의 홀(hole, 145)을 포함할 수 있다. 이 조성물 투입용 제2 조절부(141)에 형성된 홀(제2 조절부 홀, 145)들은 서로 다른 직경을 가짐으로써 교반 조성물의 투입되는 양을 조절할 수 있는데, 홀의 직경은 어느 하나로 수동 선택될 수 있다.
한편, 조성물 투입용 제1 조절부(140)에 형성된 투입공(144)은 제2 조절부 홀(145)과 동일 또는 다른 모양을 형성할 수 있으며, 동일 모양을 형성하는 경우 투입공(144)은 제2 조절부 홀(145) 중 직경이 가장 큰 홀과 동일한 크기일 수 있다.
조성물 투입용 제2 조절부(141) 및 제1 조절부(140)를 통해 교반 조성물이 교반실로 투입되는 방식과 관련하여, 조성물 투입용 호퍼(142)로부터 교반 조성물이 전달되는 양을 조절하기 위해 제2 조절부 홀(145)의 직경은 서로 다른 직경들 중 어느 하나로 수동 선택될 수 있고, 조성물 투입용 제1 조절부(140)는 수동 선택되는 제2 조절부 홀(145)의 직경에 따라 서로 다른 투입 속도로 교반 조성물을 교반실에 주기적으로 투입할 수 있다.
평면도(610)에서와 같이, 물 투입용 제2 조절부(141)는 서로 다른 직경들을 가진 하나 이상의 홀(145)을 가질 수 있다. 예를 들면 도시된 4개의 직경들을 가진 홀을 가질 수 있으며, 사용자의 수동 작동에 의하여 어느 하나의 직경을 가진 홀이 조성물 투입용으로 선택되어 질 수 있다. 조성물 투입용 제2 조절부(141)에 형성된 홀의 직경을 달리 함으로써 투입되는 교반 조성물의 양을 조절 할 수 있다. 교반 조성물은 조성물 투입용 호퍼(142)에 적재될 수 있고, 선택된 어느 하나의 직경을 갖는 제2 조절부 홀(145)을 통해 교반실 측으로 이동될 수 있다. 제2 조절부 홀(145)을 통과한 교반 조성물은 조성물 투입용 제1 조절부(140)에 형성되어 있는 투입공(144)을 추가로 통과하여 교반실 측으로 투입될 수 있다.
정면도(620)에서도 위 내용이 확인될 수 있다. 조성물 투입용 호퍼(142)에 적재되어 있는 교반 조성물은 선택된 어느 하나의 직경을 갖는 제2 조절부 홀(145) 및 주기적으로 회전 개폐되는 조성물 투입용 제1 조절부(140)의 투입공(144)을 거쳐 교반실로 투입될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 제2 슬러지 처리부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 제2 슬러지 처리부(150)을 구성하는 복수의 교반 날개들(151), 격벽(152) 및 교반 결과물 배출구(153)가 형성되는 구체적인 구조들(710, 720, 730)이 예시적으로 도시될 수 있다.
구조(710)에서와 같이, 복수의 교반 날개들(151)은 하나의 샤프트 상에 형성될 수 있으며, 샤프트는 제3 기어(123)를 통해 모터(110)의 회전 구동력을 전달받을 수 있다. 샤프트는 격벽(152)을 통과할 수 있고, 격벽(152)의 좌측 및 우측에 모두 복수의 교반 날개들(151)이 형성될 수 있다.
구조(720)에서와 같이, 격벽(152)은 열선 패턴을 포함할 수 있다. 구체적으로, 격벽(152)은 교반중인 탈염 슬러지 및 교반 조성물의 혼합물의 온도를 조정하기 위한 열선 패턴을 포함할 수 있고, 열선 패턴은 격벽(152)의 좌측면 및 우측면 사이의 공간에 알루미늄 관 내부 삽입 방식으로 구비될 수 있다. 격벽(152)에 형성되는 열선 패턴을 통해 탈염 슬러지 및 교반 조성물의 혼합물의 온도가 원하는 범위로 유지될 수 있으므로, 미생물 발효/부숙이 보다 효율적으로 이루어질 수 있다.
또한, 구조(720)에서와 같이, 격벽(152)은 복수의 격벽 홀들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 격벽(152)은 혼합물을 격벽 너머로 이동시키기 위한 복수의 격벽 홀들을 포함할 수 있고, 복수의 격벽 홀들은 각 교반 날개(151)의 하반부가 지나가는 경로 상에 위치할 수 있고, 격벽(152)은 각 교반 날개(151)의 중심부가 지나는 최대 높이와 동일한 높이로 형성될 수 있다.
도시된 바와 같이, 복수의 격벽 홀들의 중심 위치들이 교반 날개(151)의 하반부가 지나가는 경로 상에 위치할 수 있으므로, 교반 날개(151)에 의해 혼합물이 보다 효과적으로 복수의 격벽 홀들을 통과하여 반대편으로 넘어갈 수 있다. 또한, 격벽(152)의 높이가 교반 날개(151)의 중심부가 지나는 최대 높이와 동일하게 형성되는 경우, 혼합물을 원활하게 교반하면서도 격벽(152) 너머로 효율적으로 넘기는 것이 가능해질 수 있다.
한편, 구조(730)에서와 같이, 교반 결과물 배출구(153)가 형성되는 위치 또한 교반 날개(151)가 지나가는 경로를 고려하여 결정될 수 있다. 도시된 바와 같이 교반 결과물 배출구(153)가 교반 날개(151)의 상반부에 대응하는 위치에 형성되는 경우, 교반 결과물 배출구(153)를 통해 교반 결과물을 배출하는 효율이 향상될 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 복수의 교반 날개들이 갖는 구체적인 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 복수의 교반 날개들(151)이 갖는 구체적인 구조를 설명하기 위한 구조도(800)가 도시될 수 있다.
구조도(800)에 도시된 예시에서와 같이, 복수의 교반 날개들(151)은 제1 교반 날개(151a) 내지 제6 교반 날개(151f)를 포함할 수 있다. 제1 교반 날개(151a) 내지 제3 교반 날개(151c)는 격벽(152) 좌측의 투입측에 위치할 수 있고, 제4 교반 날개(151d) 내지 제6 교반 날개(151f)는 격벽(152) 우측의 배출측에 위치할 수 있다.
도시된 바와 같이, 제3 교반 날개(151c) 및 제6 교반 날개(151f)는 격벽(152) 및 교반 결과물 배출구(153)에 인접하게 위치하기 때문에, 나머지 교반 날개들(151a, 151b, 151d, 151e)과는 상이한 형태로 형성될 수 있다.
즉, 복수의 교반 날개들(151)은 격벽(152)에 의해 구획되는 교반실의 투입측에 형성되는 제1 내지 제3 교반 날개들(151a, 151b, 151c) 및 격벽(152)에 의해 구획되는 교반실의 배출측에 형성되는 제4 내지 제6 교반 날개들(151d, 151e, 151f)을 포함할 수 있고, 격벽(152)에 인접하게 배치되는 투입측의 제3 교반 날개(151c) 및 교반 결과물 배출구(153)에 인접하게 배치되는 배출측의 제6 교반 날개(151f)는 나머지 교반 날개들(151a, 151b, 151d, 151e)의 곡률보다 더 큰 곡률을 가질 수 있다.
위와 같이 제3 교반 날개(151c) 및 제6 교반 날개(151f)의 곡률을 보다 크게 설정하여 보다 오목하고 깊게 파이는 구조를 갖게 됨에 따라, 탈염 슬러지 및 교반 조성물의 혼합물을 격벽(152) 너머로 이동시키고 교반 결과물을 교반 결과물 배출구(153)를 통해 배출시키는 과정이 보다 원활하게 수행될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 동력 전달부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 동력 전달부의 구조 및 동작 방식을 설명하기 위한 예시도(900)가 도시될 수 있다.
예시도(900)에서와 같이, 모터(110)에서 발생하는 회전 구동력은 서로 맞물려 있는 동력 전달부(120)의 제1 기어(121), 제2 기어(122) 및 제3 기어(123)로 전달될 수 있다.
제1 기어(121), 제2 기어(122) 및 제3 기어(123)는 서로 다른 속도로 회전할 수 있다. 예를 들면, 제1 기어(121)에 의한 스크류-타공망 탈염수 구조(132)의 회전 속도는 제2 기어(122)에 의한 조성물 투입용 제1 조절부(140)의 회전 속도보다 클 수 있고, 제2 기어(122)에 의한 조성물 투입용 제1 조절부(140)의 회전 속도는 제3 기어(123)에 의한 복수의 교반 날개들(151)의 회전 속도보다 클 수 있다.
구체적으로, 스크류-타공망 탈염수 구조(132)에 의한 탈염/탈수를 위한 제1 기어(121)는 분당 60회의 속도로 회전할 수 있고, 조성물 투입용 제1 조절부(140)에 의한 교반 조성물의 주기적 투입을 위한 제2 기어(122)는 분당 30회의 속도로 회전할 수 있고, 제2 슬러지 처리부(150)의 교반을 위한 제3 기어(123)는 분당 10회의 속도로 회전할 수 있다. 이와 같은 예시적인 수치들 외에, 필요에 따라 상이한 회전 속도가 적용될 수 있다.
위와 같이 동일한 회전 구동력에 의해 제1 기어(121)와 제2 기어(122)가 회전 속도를 달리하면서 회전됨으로써 탈염 슬러지와 조성물이 동일한 혼합 비율로 혼합될 수 있다. 또한 조성물 투입용 제2 조절부(141)의 홀의 크기를 선택적으로 달리 적용함으로써 혼합되는 양을 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명되었으나 본 발명에 따른 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에 기재되어 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명에 따른 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
[부호의 설명]
10: 슬러지 자원화 시스템 100: 슬러지 자원화 장치
200: 음식물 쓰레기 처리 장치 110: 모터
120: 동력 전달부 121: 제1 기어
122: 제2 기어 123: 제3 기어
130: 제1 슬러지 처리부 131: 슬러지 투입구
132: 스크류-타공망 탈염수 구조 133: 탈염 슬러지 배출구
140: 조성물 투입용 제1 조절부 141: 조성물 투입용 제2 조절부
142: 호퍼 144: 투입공
145: 제2 조절부 홀
150: 제2 슬러지 처리부 151: 복수의 교반 날개들
152: 격벽 153: 교반 결과물 배출구

Claims (8)

  1. 음식물 쓰레기 처리 장치로부터 배출되는 슬러지를 자원화하기 위한 슬러지 자원화 장치에 있어서,
    회전 구동력을 생성하기 위한 모터;
    상기 모터로부터 생성되는 회전 구동력을 전달하기 위한 제1 기어, 제2 기어 및 제3 기어를 포함하는 동력 전달부;
    상기 슬러지 및 염분 희석수를 공급받기 위한 슬러지 투입구, 상기 제1 기어를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 상기 슬러지 및 상기 염분 희석수의 희석 혼합물을 생성하여 상기 희석 혼합물로부터 염수를 배출하기 위한 위한 스크류-타공망 탈염수 구조, 및 상기 염수의 배출에 의해 염분이 제거된 탈염 슬러지를 배출하기 위한 탈염 슬러지 배출구를 포함하는 제1 슬러지 처리부;
    회전 중심으로부터 이격되는 투입공을 포함하고, 상기 제2 기어를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 회전함으로써 조성물 투입용 호퍼로부터 전달되는 교반 조성물을 상기 투입공의 주기적 회전 개폐를 통해 교반실에 투입하기 위한 조성물 투입용 제1 조절부;
    상기 교반 조성물을 상기 조성물 투입용 제1 조절부로 전달하고 전달되는 상기 교반 조성물의 양을 조절하기 위해 서로 다른 직경을 가진 하나 이상의 홀을 가진 조성물 투입용 제2 조절부; 및
    상기 교반실에서 상기 제3 기어를 통해 전달되는 회전 구동력에 의해 회전함으로써 상기 탈염 슬러지 및 상기 교반 조성물을 교반하기 위한 복수의 교반 날개들, 상기 교반실을 구획하기 위한 격벽, 및 미생물 발효에 의한 교반 결과물을 배출하기 위한 교반 결과물 배출구를 포함하는 제2 슬러지 처리부; 를 포함하는, 슬러지 자원화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 슬러지 처리부의 회전 구동, 상기 조성물 투입용 제1 조절부의 회전 구동 및 상기 제2 슬러지 처리부의 회전 구동이 모두 상기 모터로부터 생성되는 회전 구동력에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는, 슬러지 자원화 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 기어에 의한 상기 스크류-타공망 탈염수 구조의 회전 속도는 상기 제2 기어에 의한 상기 조성물 투입용 제1 조절부의 회전 속도보다 크고, 상기 제2 기어에 의한 상기 조성물 투입용 제1 조절부의 회전 속도는 상기 제3 기어에 의한 상기 복수의 교반 날개들의 회전 속도보다 큰, 슬러지 자원화 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 교반 조성물이 전달되는 양을 조절하기 위해 상기 제2 조절부 홀의 직경은 서로 다른 직경들 중 어느 하나로 수동 선택되고, 상기 조성물 투입용 제1 조절부는 상기 제2 조절부 홀의 수동 선택되는 직경에 따라 서로 다른 투입 속도로 상기 교반 조성물을 상기 교반실에 주기적으로 투입하는, 슬러지 자원화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 교반중인 상기 탈염 슬러지 및 상기 교반 조성물의 혼합물의 온도를 조정하기 위한 열선 패턴을 포함하고, 상기 열선 패턴은 상기 격벽의 좌측면 및 우측면 사이의 공간에 알루미늄 관 내부 삽입 방식으로 구비되는, 슬러지 자원화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 혼합물을 격벽 너머로 이동시키기 위한 복수의 격벽 홀들을 포함하고, 상기 복수의 격벽 홀들은 각 교반 날개의 하반부가 지나가는 경로 상에 위치하고, 상기 격벽은 각 교반 날개의 중심부가 지나는 최대 높이와 동일한 높이로 형성되고, 상기 교반 결과물 배출구는 각 교반 날개의 상반부가 지나가는 경로에 대응하는 위치에 형성되는, 슬러지 자원화 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 교반 날개들은 상기 격벽에 의해 구획되는 상기 교반실의 투입측에 형성되는 제1 내지 제3 교반 날개들 및 상기 격벽에 의해 구획되는 상기 교반실의 배출측에 형성되는 제4 내지 제6 교반 날개들을 포함하고,
    상기 격벽에 인접하게 배치되는 상기 투입측의 상기 제3 교반 날개 및 상기 교반 결과물 배출구에 인접하게 배치되는 상기 배출측의 상기 제6 교반 날개는 나머지 교반 날개들의 곡률보다 더 큰 곡률을 갖는, 슬러지 자원화 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 교반 조성물은 왕겨 및 커피 찌꺼기를 포함하고, 상기 교반 결과물은 퇴비 또는 사료로 사용되는, 슬러지 자원화 장치.
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