KR100722788B1 - 음식물 쓰레기 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 처리 챔버의 일측에는 복수의 경사이송수단(104, 108, 112)과 복수의 수평이송수단(106, 110, 114)이 교호되게 배치되고, 그 반대측에는 복수의 경사이송수단(118, 122, 126)과 복수의 수평이송수단(120, 124, 128)이 교호되게 배치되어 각각 일군의 이송조를 형성하게 형성하여, 그 중 하나의 이송조(복수의 경사이송수단(104, 108, 112)과 복수의 수평이송수단(106, 110, 114))에서 음식물 쓰레기를 경사, 수평, 경사, 수평을 교호하면서 처리챔버 일끝단에서 타 끝단으로 이송시키고 타 이송조(복수의 경사이송수단(118, 122, 126)과 복수의 수평이송수단(120, 124, 128))에서는 반대 방향으로 음식물 쓰레기를 처리챔버 끝단에서 끝단으로 이송시키게 하되, 처리 챔버의 양 끝단에는 각각 수평이송수단(116)과 수평이송수단(130)이 음식물 쓰레기의 이송방향을 직각으로 바꾸어주게 형성되게 하여 음식물 쓰레기가 반복적으로 순환 이송되게 함으로써, 경사이송수단의 중간 높이에 형성되는 복수의 수평이송수단에 의하여 중간 높이 공간을 효율적으로 이용하되 최대한의 낙하 횟수를 형성하여 주어진 공간을 최대한 효율적으로 이용가능하게 하여, 동일 크기의 처리장치로서 최대한의 처리능률을 확보하게 한 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
음식물 쓰레기, 처리, 해쇄
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예의 사시개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 내부 투시 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 음식물 쓰레기 이송경로를 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 음식물 쓰레기 이송경로를 설명하기 위한 도 3과 반대편에서 본 측면도이다.
도 5는 본 발명의 해쇄 스크류를 설명하기 위한 부분 상세도이다.
<도면의 주요 부호에 관한 설명>
100 : 하우징 102 : 투입구, 106 : 하우징 바닥
104 : 제 1 경사이송수단 106 : 제 1 수평이송수단
108 : 제 2 경사이송수단 110 : 제 2 수평이송수단
112 : 제 3 경사이송수단 114 : 제 3 수평이송수단
116 : 제 4 수평이송수단 118 : 제 4 경사이송수단
120 : 제 5 수평이송수단 122 : 제 5 경사이송수단
124 : 제 6 수평이송수단 126 : 제 6 수평이송수단
128 : 제 7 수평이송수단 130 : 제 8 수평이송수단
154 : 구동 모터 156 : 구동 풀리
158 : 연동풀리 160 : 체인
204 : 제 1 경사이송축 206 : 제 1 수평이송축
208 : 제 2 경사이송축 210 : 제 2 수평이송축
212 : 제 3 경사이송축 214 : 제 3 수평이송축
216 : 제 4 수평이송축 218 : 제 4 경사이송축
220 : 제 5 수평이송축 222 : 제 5 경사이송축
224 : 제 6 수평이송축 226 : 제 6 수평이송축
228 : 제 7 수평이송축 230 : 제 8 수평이송축
205 : 이송스크류 250 : 해쇄 스크류
본 고안은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 처리 챔버 내에서 음식물 쓰레기가 스크류가 형성된 복수의 경사이송축 및 복수의 수평이송축을 통해 끊임없이 이동되면서 교반 분쇄 건조되어 처리되는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
종래 음식물 쓰레기 처리방법으로는 탈수방식, 건조방식, 발효방식 등을 사용하고 있다.
탈수방식은 음식물쓰레기를 압축, 분쇄, 고속회전 등을 이용하여 물기를 제거하는 방식으로 소량 배출되는 가정에서는 이용이 가능하나 비교적 다량으로 배출되는 음식점이나 급식소에서 이용하기에는 용량이 적다. 또한 탈수된 폐액의 악취 및 처리문제가 있고, 대부분 하수도로 무단 방류되어 또 다른 오염원으로 작용한다.
건조방식은 음식물쓰레기를 탈수하여 물기를 제거한 후, 열을 가하여 건조시키는 방식으로, 음식물쓰레기의 부피를 80∼90%정도 줄일 수 있다. 여기에 전처리, 탈수(분쇄, 압축, 고속회전), 건조, 악취제거, 분진제거 등이 필요하다. 분쇄, 압축, 고속회전 등 기계적인 처리에 앞서서, 이물질을 제거할 필요가 있고, 탈수, 건조시 발생하는 악취와 분진을 제어할 수 있는 장치가 필요하다. 음식물쓰레기를 분쇄하는 것은 균질화하여 비표면적을 넓혀 열전달을 높이려는 것이다. 건조방식은 직화, 스팀, 열교환기 등의 기존 건조기술이 적용된다. 건조 방식에 있어서, 건조조 내에 열풍이나 히터를 이용하여 건조조 내부온도를 약 70℃이상의 온도로 가열하여 음식물쓰레기 중에 포함된 수분만을 증발시키는 일반 건조 방식, 건조조 내에 음식물쓰레기를 투입한 후 회전시키면서 건조조 외곽에 스팀을 공급하여 100℃이상의 온도에서 간접 열에 의하여 음식물쓰레기를 건조·파쇄 시키는 건조 파쇄방식, 발효조에 열풍 혹은 히터를 장착하여 발효 온도보다 높은 60℃이상의 온도를 설정하여 발효와 건조를 동시에 일어나게 하는 방식인 발효건조방식 등이 있다.
한편, 유기물질을 다양한 미생물에 의해 생물학적으로 분해, 안정화시켜 퇴비 등으로 이용될 수 있는 최종 부산물을 생성하는 발효방식, 소멸방식 등이 사용된다. 발효방식의 기본원리는 유기물질을 다양한 미생물에 의해 생물학적으로 분해, 안정화시켜 퇴비 등으로 이용될 수 있는 최종 부산물을 생성하는 과정으로 구성된다. 음식물쓰레기는 발효기 내에 투입된 미생물 발효제에 의하여 유기물질이 안정된 상태의 부식토(humus)로 전환되며, 병원균은 지속적인 발효열(60-70℃)에 의하여 사멸되고 최종적으로 짙은 갈색의 흙냄새를 풍기는 퇴비가 생성된다. 음식물쓰레기 퇴비화 장치는 발효조, 공기공급 및 유기(공기량) 조절장치와 온도 측정장치가 포함되어 있으며, 초기의 온도상승을 원활히 하기 위한 가열장치 및 충분한 균질 혼합을 위한 교반 장치 등으로 구성된다. 소멸방식은 기본적으로 발효방식의 원리와 같이 미생물 발효제에 의해 호기성 상태에서 유기물질이 분해되는 원리이다. 다만 장기간 발효시켜 감량을 90%이상 높이는 소멸화 개념을 도입한 것이 특징이다. 소멸화란 일정한 퇴비화 설비내에서 수분을 조절할 수 있는 통기 개량제와 미생물 발효제를 넣어 두고 음식물쓰레기를 매일 일정량씩 넣어 부피의 증가 없이 음식물쓰레기가 분해되는 것을 기본적인 원리로 한다
한편 음식물쓰레기의 재활용 기술로서 미생물 발효에 의한 퇴비화 기술은 다 음과 같다. 음식물쓰레기 퇴비화시설의 주요 공정은 선별시설, 혼합 및 발효시설, 불순물제거시설, 숙성시설, 악취 제거시설로 구성된다. 퇴비 발효장에서는 28∼30일간 체류시키면서 공기 송풍과 온도를 55∼60℃로 유지시키며, 퇴비 이송로더로 1일 20회 정도 교반을 실시한다. 퇴비 숙성장에서는 공기투입과 교반을 실시하여 함수율 45%이하의 퇴비를 생산한다. 퇴비화시설 가동시 발생되는 악취를 제거하기 위하여 혼합·이송·스크린·숙성공정에서 발생하는 악취물질은 포집하여 주퇴비화시설로 이송하고, 주 퇴비화시설에 이송된 악취물질은 압출 방식으로 퇴비층을 통과시킨후 악취 제거시설인 바이오필터(미생물 탈취상)를 통과시켜 제거한다.
건조에 의한 퇴비화는 음식물쓰레기를 탈수·건조시킨 후, 발효를 위한 수분살수와 미생물발효제를 첨가하는 후숙 발효 과정을 거치는 공정으로 구성된다. 건조공정은 1차적으로 기계식 압착으로 음식물쓰레기의 수분을 탈수(75%제거)한 후 열풍식 건조실로 이송하여 180∼250℃ 열풍을 송풍하여 수분을 80%이상 건조시키며, 2차적으로 건조된 쓰레기는 분쇄기로 이송하여 잘게 파쇄한 후 교반기에서 후숙에 필요한 수분 살수 및 발효제를 첨가하여 보관장소에 저장 후 퇴비로 이용한다. 건조과정에서 발생되는 악취는 밀폐구조를 통하여 악취처리기로 흡입되어 제거하게 된다.
음식물쓰레기를 습식 분쇄하여 사료화할 수도 있다. 음식물쓰레기의 이물질을 선별 제거한 후 수분이 있는 상태에서 파쇄하여 가온 멸균하거나, 유기산 등 을 첨가하여 부패균 등을 사멸시킨 후 기존 배합사료와 혼합하여 가축먹이로 바로 공급하는 기술로서 축산농가(오리, 돼지)에서 직접 실용화하고 있는 기술이다. 습식사료 제조방식은 건조방식에 비해 생산원가가 매우 저렴한 장점이 있으나 이물질 선별과 부패된 음식물의 투입금지가 반드시 선행되어야 한다.
건조에 의한 사료화 기술은 부패되지 않은 음식물쓰레기를 선별·건조·파쇄하는 공정으로 구성되며 경제적으로 저렴한 건조기술이 요구되고 있다. 분쇄된 혼합물은 건조탑 내부에서 유동상 건조방식에 의하여 390℃정도의 뜨거운 공기와 교반되면서 순간 건조되며 햄머밀을 이용한 2차 분쇄 과정과 최종 선별(진동체) 과정을 거친 후 포장되어 배합사료 원료로 공급된다. 이 방식은 390℃의 순간적 고온직열 건조방식으로 타지 않으면서 영양소 파괴가 거의 없고, 고온살균 처리로 위생적이며 또한 함수율이 낮아 장기보관이 가능하다.
증자(Cooking)에 의한 사료화기술은 음식물쓰레기를 고온에서 증자(Cooking)한 후 이를 건조·분쇄·선별하여 단미사료를 제도하는 공정으로 기존 도축부산물을 사료화하는 방법과 동일한 기술이다. 이 기술은 1차적으로 세척·탈수공정을 거친 후 증자시설에서 90∼110℃ 온도로 30분간 증자하여 가공에 따른 영양소 파괴를 최소화하고, 2차적으로 90℃에서 1시간 동안 건조시켜 수분함량을 10%이하로 낮춘 후 로타리 방식으로 냉각시켜 수분함량을 6% 정도로 조정한다. 마지막으로 햄머밀을 이용하여 분쇄한 후 진동체로 이물질을 제거하여 배합사료 원료로 이 용하거나, 축산농가에 공급하여 기존배합사료와 혼합 사용한다.
이러한 음식물쓰레기 처리장치는 처리량에 따라서 대형화되게 된다. 가정용의 경우는 작은 쓰레기통 정도의 부피를 차지하게 작게 형성되기도 하나, 여러 곳에서 수거한 많은 양의 음식물 쓰레기를 처리하기 위해서는 하나의 플랜트 규모에 이르게 될 수도 있다. 이러한 경우에 정해진 공간을 가장 효율적으로 사용하여 음식물 쓰레기를 처리할 수 있게 하는 공간 사용의 최적화가 장비 설계 등에 있어 매우 중요한 요소로 대두되게 된다. 종래 주어진 공간을 최대한 효과적으로 이용할 수 있도록 음식물 쓰레기를 이송시키는 장치가 개발되지 못하여 공간 사용의 최적화가 이루어지지 못하여 장비의 부피가 실제 처리량에 비하여 커지게 되어 장비 설계의 제약요인이 되었다.
한편, 음식물 쓰레기를 이송하면서 처리하는 종래의 장치에 있어서는, 음식물 쓰레기가 이송되면서 서로 뭉쳐서 단단해지는 현상이 발생하였으며, 이렇게 뭉쳐서 단단해진 음식물 쓰레기는 처리 능률을 떨어뜨리게 된다는 문제가 있었다.
본 발명은 음식물 쓰레기를 끊임없이 이송시키면서 챔버 내에서 처리하는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 복수의 경사이송축과 그 사이에 배치되는 수평이송축의 이송 경로 구조를 최적화함으로써 주어진 공간을 최대한 이용하여 최대한의 음식물 쓰레기가 이송되면서 처리될 수 있게 하는 능률적인 음식물 쓰레기 처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
한편, 본 발명은 음식물 쓰레기가 이송되면서 혼합, 분해, 건조, 발효되는 도중, 일정한 온도와 시간의 흐름에 따라 수분 함유량이 감소되며 이 감소된 피건조물(음식물 쓰레기)는 이 때부터 서로 뭉쳐져서 이송되기 때문에 처리시간이 장시간 소요되므로 이 현상을 방지할 수 있는 수평이송축에 해쇄스크류를 설치하여 처리시간이 짧고 또한 피건조물(음식물 쓰레기)의 품질 상태도 우수하여 능률적이고 생산적인 음식물 쓰레기 처리 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 하우징(100)에 의하여 둘러싸인 처리 챔버 내로 투입되는 음식물쓰레기를 복수의 경사이송수단 및 복수의 수평이송수단을 통하여 상기 처리 챔버 내에서 순환 이송시킴으로써 처리하는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 하우징(100)에 의하여 둘러싸인 처리 챔버와, 상기 처리 챔버 내로 음식물쓰레기를 투입하기 위한 음식물쓰레기 투입구(102)와, 상기 투입구의 직하측에 위치하며 투입되는 음식물쓰레기를 경사 이송하기 위한 제 1 경사이송수단(104)과, 상기 제 1 경사이송수단의 끝단의 직하측에 일측 끝단이 위치하며 상기 제 1 경사이송수단의 끝단에서 아래로 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 1 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하기 위한 제 1 수평이송수단(106)과, 상기 제 1 수평이송수단의 타측 끝단의 직하측에 하측 끝단이 위치하며 상기 제 1 수평이송수단의 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하기 위한 제 2 경사이송수단(108)과, 상기 제 2 경사이송수단의 상측 끝단의 직하측에 일측 끝단이 위치하며 상기 제 2 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 2 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하기 위한 제 2 수평이송수단(110)과, 상기 제 2 수평이송수단의 타측 끝단의 직하측에 하측 끝단이 위치하며 상기 제 2 수평이송수단의 끝단에서 하측으로 낙하되는 음식물 쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하기 위한 제 3 경사이송수단(112)과, 상기 제 3 경사이송수단의 상측 끝단의 직하측에 일측 끝단이 위치하며 상기 제 3 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 3 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하기 위한 제 3 수평이송수단(114)과, 상기 제 3 수평이송수단의 타측 끝단의 직하측에 일측 끝단이 위치하며 상기 제 3 수평이송수단의 이송방향과 직각으로 음식물쓰레기를 수평 이송하기 위한 제 4 수평이송수단(116)과, 상기 제 4 수평이송수단(116)의 타측 끝단의 직하측에 하측 끝단이 위치하며 상기 제 4 수평이송수단의 끝단에서 하측으로 낙하되는 음식물 쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하되 이송방향의 수평 성분이 상기 제 1 수평이송수단 내지 제 3 수평이송수단(114)의 이송방향과 반대인 제 4 경사이송수단(118)과, 상기 제 4 경사이송수단(118)의 상측 끝단의 직하측에 일측 끝단이 위치하며 상기 제 4 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 4 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하기 위한 제 5 수평이송수단 (120)과, 상기 제 5 수평이송수단(120)의 타측 끝단의 직하측에 하측 끝단이 위치하며 상기 제 5 수평이송수단의 끝단에서 하측으로 낙하되는 음식물 쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하기 위한 제 5 경사이송수단(122)과, 상기 제 5 경사이송수단(122)의 상측 끝단의 직하측에 일측 끝단이 위치하며 상기 제 5 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 5 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하기 위한 제 6 수평이송수단(124)과, 상기 제 6 수평이송수단(124)의 타측 끝단의 직하측에 하측 끝단이 위치하며 상기 제 6 수평이송수단의 끝단에서 하측으로 낙하되는 음식물 쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하기 위한 제 6 경사이송수단(126)과, 상기 제 6 경사이송수단(126)의 상측 끝단의 직하측에 일측 끝단이 위치하며 상기 제 6 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 6 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하기 위한 제 7 수평이송수단(128)과, 상기 제 7 수평이송수단(128)의 타측 끝단의 직하측에 일측 끝단이 위치하고 상기 제 1 경사이송수단(104)의 하측 끝단의 직상측에 타측 끝단이 위치하며, 상기 제 7 수평이송수단의 이송방향과 직각으로 음식물쓰레기를 수평 이송하기 위한 제 8 수평이송수단(130)을 포함하며, 상기 제 1 경사이송수단 내지 제 6 경사이송수단 및 상기 제 1 수평이송수단 및 제 8 수평이송수단은 외주면에 이송용 스크류가 형성되어 있는 이송축으로 형성되고, 상기 이송용 스크류의 하측으로는 근접되게 하우징 바닥이 형성되어 상기 이송용 스크류 하측의 하우징 바닥에 의하여 음식물 쓰레기가 지지되는 상태에서 상기 이송용 스크류에 의해 음식물 쓰레기가 이송되게 형성되고, 상기 경사이송수단의 이송 축의 상측 끝단이나 상기 수평이송수단의 이송되는 방향측 끝단에는 스크류가 형성되지 아니한 부분이 존재하여 음식물쓰레기가 이 부분에서 하측으로 낙하되게 형성되어, 상기 투입구(102)로 투입되는 음식물쓰레기가 제 1 경사이송수단, 제 1 수평이송수단, 제 2 경사이송수단, 제 2 수평이송수단, 제 3 경사이송수단, 제 3 수평이송수단, 제 4 수평이송수단, 제 4 경사이송수단, 제 5수평이송수단, 제 5 경사이송수단, 제 6 수평이송수단, 제 6 경사이송수단, 제 7 수평이송수단, 제 8 수평이송수단의 순으로 순환하면서 반복 이송되면서 상호 혼합되고 공기와 접촉되어 처리되는 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
여기서, 상기 제 1 수평이송수단 내지 제 8 수평이송수단 중의 적어도 일부에는 이송축의 일부에 해쇄 스크류가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
한편 본 발명은, 하우징(100)에 의하여 둘러싸인 처리 챔버 내로 투입되는 음식물쓰레기를 복수의 경사이송수단 및 복수의 수평이송수단을 통하여 상기 처리 챔버 내에서 순환 이송시킴으로써 처리하는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 처리 챔버의 일측에는 복수의 경사이송수단(104, 108, 112)과 복수의 수평이송수단(106, 110, 114)이 교호되게 배치되되, 각각의 경사이송수단의 상측 끝단의 직하측에 수평이송수단의 일측 끝단이 배치되게 형성되어, 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기가 수평이송수단에 의하여 각각의 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송되게 형성되고, 상기 처리 챔버의 타 일측에는 상기 복수의 경사이송수단(104, 108, 112)과 복수의 수평이송수단(106, 110, 114)으로 이루어진 일련의 이송조와 반대방향으로 음식물 쓰레기를 이송하도록 복수의 경사이송수단(118, 122, 126)과 복수의 수평이송수단(120, 124, 128)이 교호되게 배치되되, 각각의 경사이송수단의 상측 끝단의 직하측에 수평이송수단의 일측 끝단이 배치되게 형성되어, 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기가 수평이송수단에 의하여 각각의 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송되게 형성되고, 상기 처리 챔버의 양 끝단에는 각각 수평이송수단(116)과 수평이송수단(130)이 음식물 쓰레기의 이송방향을 직각으로 바꾸어주게 형성되어 있고, 상기 이송용 스크류의 하측으로는 근접되게 상기 하우징이 형성되어 상기 이송용 스크류 하측의 하우징에 의하여 음식물 쓰레기가 지지되는 상태에서 상기 이송용 스크류에 의해 음식물 쓰레기가 이송되게 형성되고, 상기 경사이송수단의 이송축의 상측 끝단이나 상기 수평이송수단의 이송되는 방향측 끝단에는 스크류가 형성되지 아니한 부분이 존재하여 음식물쓰레기가 이 부분에서 하측으로 낙하되게 형성되고, 상기 복수의 수평이송수단(106, 110, 114, 116, 120, 124, 128, 130) 중의 적어도 일부에는 이송축의 일부에 해쇄 스크류가 형성되어 있는 것을 그 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리장치에 관한 것이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 있어서 음식물 쓰레기는 챔버 일측에 형 성된 투입구(102)로 투입된다. 투입되는 음식물 쓰레기는 챔버 내에서 순환 이송되면서 발효, 건조되어 처리된다. 이를 위해 챔버 내에는 음식물 쓰레기를 정해진 경로를 따라 반복 이송하기 위한 구조가 형성되어 있다. 우선 도 2에 도시된 바와 같이 여덟 개의 수평이송수단과 여섯 개의 경사이송수단이 형성됨으로써 음식물 쓰레기를 이러한 이송수단에 의하여 이송시킬 수 있게 형성된다.
투입구(102)의 직하부에는 제 8 수평이송수단(130) 및 제 1 경사이송수단(104)이 형성되어 있어서 투입되는 음식물 쓰레기는 우선 제 1 경사이송수단(104)에 의해 이송되게 된다. 제 1 경사 이송수단은 이송축 외주면에 이송스크류가 형성되어 이러한 이송축을 외부의 구동 모터에 의하여 구동하여 회전시킴으로써 스크류에 의하여 음식물 쓰레기를 이송시키는 것이다. 즉, 투입구를 통해 투입되는 음식물은 제 1 경사이송수단(104)의 하측 끝단으로 낙하되는데 제 1 경사이송수단을 구성하는 이송축의 하부는 도시된 바와 같이 근접 설치된 하우징 바닥(105)에 의하여 둘러싸여 있기 때문에 음식물 쓰레기가 외부로 누출되지 아니하고 이송축 주위에 쌓여 있게 된다. 이송축(204)을 외부 모터에 의하여 회전시키면 이송 스크류(205)가 회전하게 되어 음식물 쓰레기는 일방향으로 이송되는데 이송축(204)의 끝단부는 하우징이 근접하여 받쳐주지 않는 부분이 존재하여 이 부분에서 음식물 쓰레기가 아래로 낙하되는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 제 1 경사이송수단을 구동하기 위한 구동모터(154) 의 모터축에 축결합된 구동풀리(156)와 이송축(204)에 축결합된 연동풀리(158)은 체인(160) 등에 의하여 연결됨으로써 이송축은 구동모터(154)로부터 동력을 전달받아 회전하게 되는 것이다.
제 1 경사이송수단(104)의 상측 끝단의 직하부에는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 수평이송수단의 일측 끝단이 위치하게 되며, 따라서 제 1 경사이송수단(104)의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물 쓰레기는 제 1 수평이송수단(106)의 일측 끝단으로 낙하되게 된다. 제 1 수평이송수단은 제 1 경사이송수단으로부터 이송되는 음식물 쓰레기를 받아서 제 1 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 음식물 쓰레기를 수평 이송한다. 제 1 수평이송수단은 이송축 외주면에 이송스크류가 형성되어 이러한 이송축을 외부의 구동 모터에 의하여 구동하여 회전시킴으로써 스크류에 의하여 음식물 쓰레기를 이송시킨다.
제 1 수평이송수단의 반대편 끝단에는 스크류가 형성되지 않은 부분이 존재하는 것이 바람직하며, 이 부분의 하측은 하우징이 근접하여 설치되어 있지 아니하여 이 부분까지 이송된 음식물 쓰레기는 아래로 낙하된다. 즉, 제 1 수평이송수단의 반대편 끝단의 직하부에는 제 2 경사이송수단(108)의 하측 끝단이 위치하며 제 2 경사이송수단에 의하여 음식물 쓰레기는 경사지게 상측으로 이송되게 된다.
제 2 경사이송수단(108)의 상측 끝단의 직하측에는 제 2 수평이송수단(110) 의 일측 끝단이 위치하며 제 2 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 제 2 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하게 된다.
제 2 수평이송수단의 타측 끝단의 직하측에는 제 3 경사이송수단(112)의 하측 끝단이 위치하며 제 2 수평이송수단(110)의 끝단에서 하측으로 낙하되는 음식물 쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하게 된다.
제 3 경사이송수단(112)의 상측 끝단의 직하측에는 제 3 수평이송수단(114)의 일측 끝단이 위치하며 제 3 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 3 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하게 된다.
제 3 수평이송수단의 타측 끝단의 직하측에는 제 4 수평이송수단의 일측 끝단이 위치하며 상기 제 3 수평이송수단의 이송방향과 직각으로 음식물쓰레기를 수평 이송하게 된다.
제 4 수평이송수단(116)의 타측 끝단의 직하측에는 제 4 경사이송수단의 하측 끝단이 위치하며 상기 제 4 수평이송수단의 끝단에서 하측으로 낙하되는 음식물 쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하게 된다. 도 2에 도시된 바와 같이 제 4 경사이 송수단은 그 이송방향의 수평 성분이 제 1 수평이송수단(106) 내지 제 3 수평이송수단(114)의 이송방향과 반대가 된다. 즉, 하우징 내의 일측 끝단에서 타측 끝단측으로 제 1 경사이송수단, 제 1 수평이송수단, 제 2 경사이송수단, 제 2 수평이송수단, 제 3 경사이송수단, 제 3 수평이송수단을 차례로 거치면서, 음식물 쓰레기가 이송되고, 이송된 음식물 쓰레기는 제 4 수평이송수단에 의하여 제 4 경사이송수단으로 전달되게 되며, 제 4 경사이송수단부터는 다시 반대측으로 이송되게 되는 것이다.
제 4 경사이송수단(118)의 상측 끝단의 직하측에는 제 5 수평이송수단(120)의 일측 끝단이 위치하며 제 4 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 제 4 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하게 된다.
제 5 수평이송수단(120)의 타측 끝단의 직하측에는 제 5 경사이송수단(122)의 하측 끝단이 위치하며 제 5 수평이송수단의 끝단에서 하측으로 낙하되는 음식물 쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하게 된다.
제 5 경사이송수단(122)의 상측 끝단의 직하측에는 제 6 수평이송수단(124)의 일측 끝단이 위치하며 제 5 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 5 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송 하게 된다.
제 6 수평이송수단(124)의 타측 끝단의 직하측에는 제 6 경사이송수단(126)의 하측 끝단이 위치하며 제 6 수평이송수단의 끝단에서 하측으로 낙하되는 음식물 쓰레기를 상측으로 경사지게 이송하게 된다.
제 6 경사이송수단(126)의 상측 끝단의 직하측에는 제 7 수평이송수단(128)의 일측 끝단이 위치하며 상기 제 6 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기를 상기 제 6 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송하게 된다.
제 7 수평이송수단(128)의 타측 끝단의 직하측에는 제 8 수평이송수단(130)의 일측 끝단이 위치한다. 제 8 수평이송수단의 타측 끝단은 제 1 경사이송수단(104)의 하측 끝단의 직상측에 위치한다. 제 8 수평이송수단은 제 7 수평이송수단에서 낙하되어 전달되는 음식물 쓰레기를 제 1 경사이송수단의 하측 끝단으로 전달하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 투입구(102)를 통해 투입되는 음식물 쓰레기는 제 1 경사이송수단, 제 1 수평이송수단, 제 2 경사이송수단, 제 2 수평이송수단, 제 3 경사이송수단, 제 3 수평이송수단, 제 4 수평이송수단, 제 4 경사이송수단, 제 5 수평이송수단, 제 5 경사이송수단, 제 6 수평이송수단, 제 6 경사이송수단, 제 7 수평이송수단, 제 8 수평이송수단의 순으로 이송되어 반복 순환하게 되는 것이다. 따라서 최소한의 공간 내에서 음식물쓰레기를 끊임없이 이송시키면서 한 번의 사이클 내에 열네 번의 낙하를 거치게 하여 음식물 쓰레기가 교반 혼합되면서 빠른 시간 내에 처리되게 되는 것이다.
바람직하게는 본 발명의 각 이송수단은 외주연에 이송스크류가 형성된 이송축으로 구성되고 각 이송축은 구동모터에 의하여 구동되어 회전하게 됨으로써 이송스크류에 의하여 음식물 쓰레기를 일 방향으로 이송시키게 된다. 각각의 이송축을 회전시키는 구동 메커니즘에 관해서는, 앞에서 제 1 경사이송수단을 구동모터(154)에 의하여 구동하는 방식을 이미 설명하였고 타 이송수단의 경우의 구동 방식도 동일하므로 추가적인 설명은 생략한다.
각각의 이송수단을 구성하는 이송축의 하부는 도 2에 도시된 바와 같이 근접 설치된 하우징 바닥(105)에 의하여 둘러싸여 있기 때문에 음식물 쓰레기가 외부로 누출되지 아니하고 이송축 주위에 쌓여 있게 되며, 이송축을 외부 모터에 의하여 회전시키면 각각의 이송축의 외주면에 형성된 이송 스크류가 회전하게 되어 음식물 쓰레기는 일방향으로 이송되는데 이송축의 배출측 즉 이송방향측 끝단부에는 하우징이 근접하여 받쳐주지 않는 부분이 존재하여 이 부분에서 음식물 쓰레기가 아래로 낙하되는 것이다. 한편, 각각의 이송수단의 배출측 끝단에는 이송 스크류가 형 성되지 않은 부분이 존재하여 음식물 쓰레기가 이송스크류에 끼여 있는 현상 없이 용이하게 낙하되게 형성된 것이 바람직하다.
나아가 각각의 경사이송수단 또는 수평이송수단은 각각 하나의 이송축으로 구성될 수도 있지만 나란히 배치된 두 개 또는 세 개의 이송축으로 구성될 수도 있을 것이며 본 발명은 이러한 구성을 배제하지 아니한다. 도 2의 실시예에서는 제 4 수평이송수단이나 제 8 수평이송수단이 한 쌍의 나란한 이송축으로 형성된 것을 예로 들었다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 장치에서 음식물 쓰레기가 이동되는 경로를 설명하기 위한 보충도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 투입구(102)에 음식물이 투입되고(s0), 투입된 음식물 쓰레기는 제 1 경사 이송수단(104)에 의하여 경사이송된 후(s1), 제 1 경사이송수단의 끝단에서 낙하되고(s2), 제 1 수평이송수단(106)에 의하여 수평 이송되고(s3), 제 1 수평이송수단의 끝단에서 낙하되고(s4), 제 2 경사 이송수단(108)에 의하여 경사이송된 후(s5), 제 2 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되고(s6), 제 2 수평이송수단(110)에 의하여 수평 이송되고(s7), 제 2 수평이송수단의 끝단에서 낙하되고(s8), 제 3 경사 이송수단(112)에 의하여 경사이송된 후(s9), 제 3 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되고(s10), 제 3 수평이송수단(114)에 의하여 수평 이송되고(s11), 제 3 수평이송수단의 끝단에서 낙하되고(s12), 제 4 수평이송수단(116)에 의하여 직각으로 방향이 꺾여 수평 이송되고 (s13, 도시되지 않음), 제 4 수평이송수단의 끝단에서 낙하되고(s14), 도 4에 도시된 바와 같이, 제 4 경사이송수단(118)에 의하여 상측으로 이송되고(s15), 제 4 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되고(s16), 제 5 수평이송수단(120)에 의하여 수평 이송되고(s17), 제 5 수평이송수단의 끝단에서 낙하되고(s18), 제 5 경사 이송수단(122)에 의하여 경사이송된 후(s19), 제 5 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되고(s20), 제 6 수평이송수단(124)에 의하여 수평 이송되고(s21), 제 6 수평이송수단의 끝단에서 낙하되고(s22), 제 6 경사 이송수단(126)에 의하여 경사이송된 후(s23), 제 6 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되고(s24), 제 7 수평이송수단(128)에 의하여 수평 이송되고(s25), 제 7 수평이송수단의 끝단에서 낙하되고(s26), 제 8 수평이송수단(116)에 의하여 직각으로 방향이 꺾여 수평 이송되고(s27, 도시되지 않음), 제 8 수평이송수단의 끝단에서 낙하되고(s28), 다시 s1 프로세스로 돌아가게 되어 이송 사이클을 반복하게 되는 것이다.
즉, 본 발명은 처리 챔버의 일측에는 복수의 경사이송수단(104, 108, 112)과 복수의 수평이송수단(106, 110, 114)이 교호되게 배치되고, 그 반대측에는 복수의 경사이송수단(118, 122, 126)과 복수의 수평이송수단(120, 124, 128)이 교호되게 배치되어 각각 일군의 이송조를 형성하게 형성하여, 그 중 하나의 이송조(복수의 경사이송수단(104, 108, 112)과 복수의 수평이송수단(106, 110, 114))에서 음식물 쓰레기를 경사, 수평, 경사, 수평을 교호하면서 처리챔버 일끝단에서 타 끝단으로 이송시키고 타 이송조(복수의 경사이송수단(118, 122, 126)과 복수의 수평이송수단 (120, 124, 128))에서는 반대 방향으로 음식물 쓰레기를 처리챔버 끝단에서 끝단으로 이송시키게 하되, 처리 챔버의 양 끝단에는 각각 수평이송수단(116)과 수평이송수단(130)이 음식물 쓰레기의 이송방향을 직각으로 바꾸어주게 형성되게 하여 음식물 쓰레기가 반복적으로 순환 이송되게 함으로써, 경사이송수단의 중간 높이에 형성되는 복수의 수평이송수단에 의하여 중간 높이 공간을 효율적으로 이용하되 최대한의 낙하 횟수를 형성하여 주어진 공간을 최대한 효율적으로 이용가능하게 하여, 동일 크기의 처리장치로서 최대한의 처리능률을 확보하게 하는 것이다.
한편, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 수평이송수단의 이송축의 일부에는 일반적인 이송스크류가 아닌 해쇄 스크류(250)이 형성되어 있어서, 이송 도중에 단단하게 음식물 쓰레기가 뭉치지 못하도록 해쇄하여 주게 된다. 해쇄 스크류는 복수의 수평이송수단을 구성하는 모든 이송축(206, 210, 214, 216, 220, 224, 228, 230)에 형성되어 있을 수도 있으나 그 중 일부에 형성됨으로써 충분하며, 본 발명은 수평 이송축의 일부에만 해쇄스크류가 형성된 경우를 배제하지 아니한다.
본 발명은 음식물 쓰레기를 끊임없이 이송시키면서 챔버 내에서 처리하는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서, 복수의 경사이송축과 그 사이에 배치되는 수평이송축의 이송 경로 구조를 최적화함으로써 주어진 공간을 최대한 이용하여 최대한의 음식물 쓰레기가 이송되면서 처리될 수 있게 하여 주어진 크기의 장치 대비 최대한 의 능률적인 음식물 쓰레기 처리가 가능하게 한다.
한편, 본 발명은 음식물 쓰레기가 이송되면서 혼합, 분해, 건조, 발효되는 도중, 일정한 온도와 시간의 흐름에 따라 수분 함유량이 감소되며 이 감소된 피건조물(음식물 쓰레기)는 이 때부터 서로 뭉쳐져서 이송되기 때문에 처리시간이 장시간 소요되므로 이 현상을 방지할 수 있는 수평이송축에 해쇄스크류를 설치하여 음식물 쓰레기가 뭉쳐져서 단단해지는 현상을 예방함으로써 처리시간이 짧고 또한 피건조물(음식물 쓰레기)의 품질 상태도 우수하게 되는 효과를 갖는다.
Claims (3)
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- 하우징(100)에 의하여 둘러싸인 처리 챔버 내로 투입되는 음식물쓰레기를 복수의 경사이송수단 및 복수의 수평이송수단을 통하여 상기 처리 챔버 내에서 순환 이송시킴으로써 처리하는 음식물 쓰레기 처리장치에 있어서,처리 챔버의 일측에는 복수의 경사이송수단(104, 108, 112)과 복수의 수평이송수단(106, 110, 114)이 교호되게 배치되되, 각각의 경사이송수단의 상측 끝단의 직하측에 수평이송수단의 일측 끝단이 배치되게 형성되어, 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기가 수평이송수단에 의하여 각각의 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송되게 형성되고,상기 처리 챔버의 타 일측에는 상기 복수의 경사이송수단(104, 108, 112)과 복수의 수평이송수단(106, 110, 114)으로 이루어진 일련의 이송조와 반대방향으로 음식물 쓰레기를 이송하도록 복수의 경사이송수단(118, 122, 126)과 복수의 수평이송수단(120, 124, 128)이 교호되게 배치되되, 각각의 경사이송수단의 상측 끝단의 직하측에 수평이송수단의 일측 끝단이 배치되게 형성되어, 경사이송수단의 상측 끝단에서 낙하되는 음식물쓰레기가 수평이송수단에 의하여 각각의 경사이송수단의 이송방향의 수평성분과 동일한 방향으로 수평 이송되게 형성되고,상기 처리 챔버의 양 끝단에는 각각 수평이송수단(116)과 수평이송수단(130)이 음식물 쓰레기의 이송방향을 직각으로 바꾸어주게 형성되어 있고,상기 이송용 스크류의 하측으로는 근접되게 하우징 바닥이 형성되어 상기 이송용 스크류 하측의 하우징 바닥에 의하여 음식물 쓰레기가 지지되는 상태에서 상기 이송용 스크류에 의해 음식물 쓰레기가 이송되게 형성되고,상기 경사이송수단의 이송축의 상측 끝단이나 상기 수평이송수단의 이송되는 방향측 끝단에는 스크류가 형성되지 아니한 부분이 존재하여 음식물쓰레기가 이 부분에서 하측으로 낙하되게 형성되고,상기 복수의 수평이송수단(106, 110, 114, 116, 120, 124, 128, 130)의 이송축의 일부에는 이송스크류가 형성되어 있고 이송 방향측 끝단측 일부에는 해쇄 스크류가 형성되어 있어서, 상기 이송 스크류에 의하여 이송되면서 서로 뭉쳐진 음식물 쓰레기가 상기 해쇄 스크류에 의하여 해쇄되어 나누어지면서 상기 해쇄 스크류가 형성되어 있는 부분에서 하측으로 낙하되게 형성되어 있는 것을 그 특징으로 하는음식물 쓰레기 처리장치.
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