KR100684689B1 - 음식 쓰레기 계량조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식 쓰레기에 부식되지 않는 철제 부품으로 된 기계적 구성으로 계량조의 저류량을 측정하여, 이 계량조의 입 출력을 자동 제어할 수 있도록 하려는 것으로서, 음식 쓰레기에 부식되지 않는 철제 부품으로 된 기계적 구성으로 계량조의 저류량을 측정하여, 이 계량조의 입 출력을 자동 제어할 수 있도록 하려는 것으로서, 내부에 교반 스크루가 구비된 탱크의 하측 중심에서 양방으로 관체가 연장 부착되고, 이 관체의 양 종단은 각각 공급 측과 배출 측으로 되며, 상기 관체의 내측으로 스크루 컨베이어가 배치된 구성을 포함하고, 상기 탱크의 내부에서 하측과 상측의 소정 위치로 저류량 측정수단이 배치됨과 아울러, 이 저류량 측정수단에서의 부하 변동에 따른 전류치 변화를 전류 측정기가 검출하여 PLC로 입력하면, 이 PLC는 입력된 데이터를 연산 처리하고, 그 결과에 따라 상기 탱크의 공급 측으로 접속되어 음식 쓰레기를 공급하는 음식 쓰레기를 공급하는 이전 단계의 쓰레기 공급 설비를 완급 제어함으로써 상기 탱크에 저류되는 음식 쓰레기의 양을 항상 일정 수준으로 유지하는 것이다.

음식 쓰레기 계량조, 폐기물 계량조, 음식 쓰레기 분쇄, 교반

Description

음식 쓰레기 계량조{measuring pool of food refuse}

도 1은 본 발명에 관련된 계량조의 전체 구성을 나타내는 개략 사시도.

도 2는 본 발명의 계량조에 구비되는 저류량 측정수단의 구성을 나타내는 도면.

도 3은 도 1의 정단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2: 탱크 4: 스크루 컨베이어

6: 관체 8: 공급 측

10: 배출 측 12: 교반 날개

14: 교반 스크루 16a, 16b: 저류량 측정수단

17; 감속기 달린 모터 18: 축

19; 피부하체 20: 전류 측정기

22: PLC 24: 이전단계 설비

본 발명은 계량조에 관한 것으로서, 특히 음식 쓰레기 처리 설비에서 수거된 음식 쓰레기를 분쇄 믹싱하고 적정량 씩 분배하는 용도에 알맞은 음식 쓰레기 처리용 계량조에 관한 것이다.

인간 생활의 결과로 파생되는 쓰레기 중에서 음식 쓰레기는 최근에 이를 재활용 가능케 하는 기술의 개발로 말미암아 전용 차량으로 수거되어 일정 장소로 모여지고, 그곳에서 생화학적 처리를 거쳐 사료, 비료 등으로 재활용되고 있다.

수거된 음식 쓰레기는 일단 저장조에 투입되고, 여기에서 컨베이어 수단을 통해 몇 단계의 처리시설, 예를 들면 스크루 프레스, 파쇄 선별기, 이송 컨베이어 등을 경유하여 파쇄 혼합된 다음 최종적으로 생화학 처리된다.

일반적으로 음식 쓰레기의 처리는 미생물에 의한 발효처리, 수분을 제거한 괴상으로 압축 성형하는 매립처리 등으로 행해지고 있고, 발효처리는 즉시 축산용 사료나, 농업용 비료 등으로 재활용되는 이점이 있어서 범용화 되고 있는 추세에 있다.

공지되어 있는 음식 쓰레기의 처리 방법에 따르면, 수거된 음식 쓰레기는 저장조에 일시 저장된 다음, 컨베이어에 실려 이송되어 분쇄 및 교반, 그리고 어느 정도 수분이 제거되게 한 다음에, 발효조 또는 압축기로 보내져 발효되거나 혹은 괴상으로 압축 성형 되는 플로우로 행해진다.

이와 같은 음식 쓰레기 처리 방식에 있어서, 미생물에 의한 발효 처리는 1회 투입되는 음식 쓰레기 분량과 미생물의 양에 밀접한 관계가 있다.

따라서 저장조에 일차 수용되는 음식 쓰레기는 분쇄 교반 되고나서 이후 공정으로 보내질 때에 정량 관리되어야 할 필요가 있다.

일반적으로 계량조는 내부에 교반용 스크루와 이송용 스크루 컨베이어를 구비하고 있고, 이들은 정속 구동되어 항상 일정량의 분쇄 교반 된 음식 쓰레기를 배출하게 되어 있다.
더 상세하게, 음식 쓰레기는 저장조에서 파쇄 선별기를 경유하여 골편, 음식 덩어리 등이 없도록 가공되고, 다음에 스크루 프레스를 거치면서 함유된 수분을 제거하게 되며, 이렇게 처리된 음식 쓰레기는 계량조로 보내어져서 일정량씩 배출되고, 여기에는 정량의 미생물이 첨가됨으로써 효율적인 생화학 처리를 도모하고 있다.

상술한 음식 쓰레기 처리과정에서, 음식 쓰레기 계량조의 공급 측과 배출 측을 경유하는 음식 쓰레기의 양이 동일하게 유지되어야만 설비 가동에 문제가 발생하지 않는다.

즉, 공급 측에서의 음식 쓰레기 공급량이 배출량보다 많으면 탱크 내의 저장량이 증대하여 과부하를 받게 되고, 그 반대의 경우는 저장량이 저하되어 저부하 상태로 가동되기 때문에 설비는 심한 스트레스를 받아 쉽게 고장을 일으키게 된다.

이러한 문제점 때문에 종래에는 관리자가 관측 창을 통해 계량조의 탱크 내 저류량을 눈 대중하고, 공급 측의 설비 라인을 컨트롤하여 상기 탱크 내의 저류량이 일정하게 유지되도록 조절하는 관리자 상주 방식으로 운영되고 있다.

상기와 같은 관리자 상주 방식의 운영은, 인력이 요구되는 문제점 외에 관리 태만 시는 동일하게 계량조에 과부하가 발생하게 되는 것이므로 바람직하다 할 수 없는 것이다.

또, 계량조의 탱크 내부에 저장량을 측정할 수 있는 수단, 예를 들면 플로우트 접점과 같이 수위에 따라 전자신호를 발생하는 계측수단을 설치하여 공급 측으로의 공급량을 조절할 수 있으나, 현실적으로 음식 쓰레기는 염분과 수분이 많아 쉽게 부식을 일으키기 때문에 플로우트 접점은 적용할 수 없는 곤란성이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같이 음식 쓰레기 계량조에 관리자가 상주해야 하는 번거로움을 해소하기 위하여, 음식 쓰레기에 부식되지 않는 철제 부품으로 된 기계적 구성으로 계량조의 저류량을 측정하고, 그 측정치를 기초로 음식 쓰레기의 저장량을 일정하게 유지할 수 있는 음식 쓰레기 계량조를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

상기와 같은 목적은, 내부에 교반 스크루가 구비된 탱크의 하측 중심에서 양방으로 관체가 연장 부착되고, 이 관체의 양 종단이 각각 공급 측과 배출 측으로 되며, 상기 관체의 내측에는 스크루 컨베이어가 배치된 구성의 음식 쓰레기 계량조에 있어서, 상기 탱크의 내부로 공급되어 저류되는 음식 쓰레기에 부식되지 않는 재질로 만들어진 저류량 측정수단을 배치하고, 이 저류량 측정수단에서의 부하 변동에 따른 전류치 변화를 현재의 탱크 내부에 저류된 음식 쓰레기 량으로 간주하여 PLC로 입력하면, 이 PLC는 입력된 데이터를 연산 처리하고, 그 결과에 따라 상기 탱크의 공급 측으로 공급되는 음식 쓰레기의 양을 제어하는 것으로 달성될 수 있다.

본 발명은 상술한 목적을 구현하기 위하여, 내부에 교반 스크루가 구비된 탱크의 하측 중심에서 양방으로 관체가 연장 부착되고, 이 관체의 양 종단이 각각 공급 측과 배출 측을 형성하며, 상기 관체의 내측에는 스크루 컨베이어가 배치된 구성으로 되어 있는 음식 쓰레기 계량조에 있어서, 상기 탱크의 내부에서 하측과 상측의 소정 위치로 감속기 달린 모터와, 그 축의 끝에 교차 접합 되는 피부하체로 이루어진 저류량 측정수단을 각각 배치하고, 상기 감속기 달린 모터의 입력단은 전류 측정기에 결선하여, 모터의 부하 변동에 따른 전류 변화를 검출할 수 있게 하고, 상기 전류 측정기는 검출된 전류치 변화를 데이터로서 PLC에 입력시키며, 또 PLC는 저장조, 파쇄선별기, 스크루 프레스 및 이들 사이로 음식 쓰레기를 이송하여 주는 컨베이어 계통을 일괄 제어하여, 상기 탱크의 공급 측으로 공급되는 음식 쓰레기의 양을 제어하는 구성으로 된다.

또한, 본 발명에 있어서, 전류 측정기의 출력신호는 상기 탱크의 내부로 배치되는 상측 저류량 측정수단에 배속된 모터가 음식 쓰레기 밖에서 정속 회전하여 측정될 때의 소모 전류치를 상위 레벨 정상 기준으로, 또한 하측 저류량 측정수단에 배속된 모터가 음식 쓰레기 속에서 정속 회전하여 측정될 때의 소모 전류치를 하위 정상 기준으로 각각 설정하고 있어야 한다.

이하 본 발명을 첨부 도면에 따른 바람직한 실시 예로서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 구성을 나타내는 사시도로서, 음식 쓰레기가 저류되는 탱크(2)는 하부가 좁게 연장된 형태로 되고, 그 중심을 관통하여 스크루 컨베이어(4)가 내장되어서 양측방으로 연장 배치된 구성으로 되어 있고, 상기 양측방으로 연장된 부분은 그 외주가 관체(6)로 피복되어서 한쪽은 공급 측(8), 다른 쪽은 배출 측(10)으로 설정되어 있다.

또, 탱크(2)의 내부에는 교반 날개(12)를 외주에 갖춘 교반 스크루(14)가 회전 가능하게 배치되어서 저류된 음식 쓰레기를 분쇄 및 교반 하게 되어 있음과 아울러, 하측과 상측의 소정 위치에는 저류량 측정수단(16a, 16b)이 배치되어 있다.

저류량 측정수단(16a, 16b)은 도 2로 나타낸 바와 같이, 감속기 달린 모터(17)와, 이 모터(17)의 축(18) 끝에 교차 접합 된 피부하체(18)로 구성된다.

실제에 있어서, 감속기 달린 모터(17)는 탱크(2)의 외측방으로 노출되게 배치되고, 피부하체(18)만이 탱크(2)의 내부로 위치하게 설치된다.

또, 저류량 측정수단(16a, 16b)을 구성하는 모터(17)의 입력단으로 인가되는 전류는 전류 측정기(20)를 경유하여 인가되도록 결선 되고, 이 전류 측정기(24)는 상기 인가되는 전류의 변화에 상응하는 데이터를 PLC(프로그램 가능 로직 제어기; 22)로 입력하게 되어 있다.

PLC(22)에는 모터(17)로 가해지는 부하에 따른 소모 전류치의 데이터가 입력되어 있고, 또한 이를 기준으로 전류 측정기(20)의 입력신호를 연산하여, 현재의 모터(17) 회전이 정상인가의 여부를 판별하는 프로그램 로직이 저장되어 있다.

저장된 프로그램 로직의 플로우 결과는 각각 상 하측에 배치된 저류량 측정수단(16a, 16b)에 기초하는 것이되, 상반되는 값으로 출력되어 계량조의 바로 전에 배치되는 이전단계 설비(24)를 제어하게 된다.

본 발명에서 이전단계 설비(24)라 함은, 음식 쓰레기 처리설비로 갖추어야 하는 저장조, 파쇄 선별기, 스크루 프레스 및 이들 사이를 연결하는 컨베이어 계통 등의 공지된 설비 전체를 의미한다.

상기 감속기 달린 모터(17)는 방수 처리된 비교적 소형의 모터를 채용할 수 있다.

저류량 측정수단(16a, 16b)은 축(18)의 끝에 부착된 피부하체(22)가 음식 쓰레기 속에서 회전하는 경우와, 그 밖에서 회전 경우에 따라 소모 전류치에 변화를 초래하게 된다.

그러나 도 3에 상세히 묘사되어 있는 바와 같이, 저류량 측정수단(16a, 16b)은 탱크(2)의 내부에서 하측부와 상측부로 구분하여 배치되기 때문에 이들의 변화는 상반되는 탱크(2)의 내부 환경을 나타내게 된다.

그러므로 상측 저류량 측정수단(16a)은 음식 쓰레기 밖에서 모터(17)가 정속 회전하는 때의 소모 전류치를 정상 데이터로 설정해야 하는 반면에, 하측 저류량 측정수단(16b)은 음식 쓰레기에 파묻힌 상태에서 모터(17)가 정속 회전하는 때의 소모 전류치를 정상 데이터로 설정해야 하는 것이다.

이렇게 설정해 놓으면, 탱크(2) 내부의 음식 쓰레기 저류량은 항상 상측 저류량 측정수단(16a)에 미치지 못하고, 동시에 하측 저류량 측정수단(16b)을 초월한 수준으로 유지된다.

더 구체적으로, 상측 저류량 측정수단(16a)에서 모터(17)의 피부하체(19)가 음식 쓰레기에 파묻혀 회전하게 되면, 부하를 받아 그 속도가 느려지게 되고, 이에 따라 소모 전류치는 높아지게 된다. 따라서 상측 저류량 검출수단(16a)에 전속된 전류 측정기(20)의 출력신호는 PLC(22)에서 저류량 오버 상태로 인식하여 이전단계 설비(24)를 일시 정지되도록 제어하여 상기 탱크(2) 내부의 음식 쓰레기 양이 더 이상 증가 되지 않게 한다.

반대로, 하측 저류량 검출수단(16b)에서 피부하체(19)가 음식 쓰레기 밖에 놓여져 회전하게 되면 무 부하 회전이므로 그 속도가 빨라지고, 이에 따라 소모 전류치는 낮아지게 되며, 그 결과로 하측 저류량 측정수단(16b)에 전속된 전류 측정기(20)의 출력신호 변화는 PLC(22)에서 저류량 언더로 판정되어, 이전단계 설비(24)의 가동을 빨라지게 제어하여 음식 쓰레기의 공급량이 증대되도록 한다.
이와 같이 본 발명에서 PLC(22)가 이전단계 설비(24) 전체를 제어하게 한 이유는, 탱크(2)로 음식 쓰레기를 공급하는 이전단계 설비(24) 전체가 음식 쓰레기의 양에 영향을 주기 때문이고, 어느 한 부분만 제어하게 되면 음식 쓰레기 이송에 병목 현상이 발생하여 좋지 않은 결과를 낳기 때문이다.

상기와 같은 PLC(22)의 제어 작용으로, 탱크(2)의 내부 하측 스크루 컨베이어(4)와 교반 스크루(14)가 과부하 또는 무 부하 상태로 가동되는 일이 없게 됨은 물론, 항상 일정한 양의 음식 쓰레기가 저류되고 있어서 배출 측을 통해 이후 공정으로 공급되는 음식 쓰레기의 양도 더욱 세밀한 정량으로 공급된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 탱크의 내측 상 하측부에 음식 쓰레기의 저류 여부에 따라 변화되는 부하상태를 회전 부하로 감지하는 저류량 검출수단을 배치하고, 그 부하 변화를 PLC에서 연산하여 공급 측의 이전단계 설비를 제어하여 계량조로 공급되는 음식 쓰레기의 양을 증감시키는 것이므로, 관리자가 상주하지 않아도 설비가 자동으로 가동되게 할 수 있는 이점이 있다.

또 본 발명은 음식 쓰레기의 저류량 측정을, 모터의 회전속도 변화에 따른 소모 전류치의 변화로 측정하는 구성이기 때문에 피부하체를 잘 부식되지 않는 스테인리스 강과 같은 재질로 제조하는 것에 의해, 녹이 슬거나 쉽게 고장 나는 일이 없이 설비를 가동할 수 있는 장점도 아울러 가지고 있다.

Claims (2)

1. 내부에 교반 스크루가 구비된 탱크의 하측 중심에서 양방으로 연장 부착되는 관체의 양 종단이, 각각 공급 측과 배출 측으로 되고, 상기 관체의 내부에는 스크루 컨베이어가 배치되어서 저류되는 음식 쓰레기를 일정 량씩 배출하게 되어 있는 음식 쓰레기 계량조에 있어서,

   감속기 달린 모터와, 이 모터의 축 끝에 교차 접합 된 피부하체로 이루어지고, 상기 탱크의 외부 상 하측 소정개소에서 상기 피부하체를 탱크의 내부로 위치시키도록 부착 설치된 저류량 측정수단;

   상기 감속기 달린 모터의 입력단에 개재되어서 그 부하 변동에 따른 전류 변화를 검출하여 데이터로 출력하는 전류 측정기;

   상기 전류측정기에서 입력되는 데이터를 연산한 값에 따라 상기 탱크의 공급 측과 접속되는 이전단계 설비를 제어하여, 상기 탱크에 저류되는 음식 쓰레기의 양이 항상 일정 수준으로 유지되게 하는 PLC를 갖춘 구성으로 된 음식 쓰레기 계량조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 탱크의 내부에 배치된 상측 저류량 측정수단의 감속기 달린 모터와, 하측 저류량 측정수단의 감속기 달린 모터의 정상 데이터 조건이 상반되게 설정되어 있음을 특징으로 하는 음식 쓰레기 계량조.

Images