KR100803621B1 - 음식물 쓰레기 처리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식당이나 가정에서 발생하는 음식물 쓰레기를 수거하여 농사용 퇴비나 또는 가축의 사료로 재활용하기 위한 음식물 쓰레기 처리시스템에 관한 기술로서, 보다 구체적으로 설명하면 식당이나 가정에서 수거된 음식물 쓰레기를 분쇄공정과 탈수공정으로 수분을 어느정도 제거한 다음 이송형 간접가열식 건조챔버(drying chamber)가 다단계로 설치된 건조기를 통하여 음식물 쓰레기를 완전 건조시킴으로써, 부피를 대폭 축소시키는 한편 건조된 음식물 쓰레기를 농사용 퇴비나 또는 가축의 사료로 사용하여 환경 오염을 방지하고, 자원 낭비를 줄일 수 있는 음식물 쓰레기 처리시스템에 관한 것이다.
음식물 쓰레기, 건조, 퇴비, 열매체, 건조챔버(drying chamber)
Description
도 1은 본 발명의 실시예에서 전반적인 처리공정을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에서 음식물 쓰레기의 건조기를 나타낸 설치상태도.
도 3은 본 발명의 실시예에서 건조기의 설치상태를 나타낸 요부 단면도.
도 4는 본 발명에서 건조챔버의 설치상태를 나타낸 요부 측단면도.
도 5는 본 발명에서 건조챔버의 작동상태를 나타낸 요부 측단면도.
도 6은 본 발명에서 건조챔버의 작동상태를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명에서 건조챔버의 다른 실시예를 나타낸 작동상태 단면도.
도 8은 본 발명에서 건조챔버의 또다른 실시예를 나타낸 설치상태 측단면도.
{도면의 주요부분에 대한 부호의 설명}
10: 저장조 20: 분쇄기
30: 탈수기 40: 건조기
41: 프레임 42: 건조챔버(drying chamber)
42-1: 샤프트 42-1a: 이송날
42-2: 가열챔버 42-3: 커버
42-3a: 흡입구 43: 투입컨베이어
44: 투입구 45(45a): 배출구
46: 모터 47: 열풍기
50: 열원보일러 60: 응축기
본 발명은 식당이나 가정에서 발생하는 음식물 쓰레기를 수거하여 농사용 퇴비나 또는 가축의 사료로 재활용하기 위한 음식물 쓰레기 처리시스템에 관한 기술로서, 보다 구체적으로 설명하면 식당이나 가정에서 수거된 음식물 쓰레기를 분쇄공정과 탈수공정으로 수분을 어느정도 제거한 다음 이송형 간접가열식 건조챔버(drying chamber)가 다단계로 설치된 건조기를 통하여 음식물 쓰레기를 완전 건조시킴으로써, 부피를 대폭 축소시키는 한편 건조된 음식물 쓰레기를 농사용 퇴비나 또는 가축의 사료로 사용하여 환경 오염을 방지하고, 자원 낭비를 줄일 수 있는 음식물 쓰레기 처리시스템에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기는 그 양이 상당히 많고 다량의 수분을 함유하고 있으므로 기온이 높을 경우 쉽게 부패될 뿐만 아니라 이러한 음식물 쓰레기는 대부분 유기물로 구성되어 있기 때문에 그대로 땅속에 매립할 경우 심한 악취와 함께 침출수가 발생하여 토양이나 지하수를 오염시키는 심 각한 환경 문제를 야기하게 된다.
이와 같은 음식물 쓰레기는 자원 낭비를 초래함은 물론 폐기처리에 따른 환경 오염 즉, 음식물 쓰레기에서 발생하는 침출수로 인하여 토양오염과 수질오염을 초래하고, 음식물의 부패에 따른 악취와 병해충으로 인하여 각종 피부질환 및 전염성 질병을 유발하는 등 환경 오염의 주요 원인이 되고 있다.
따라서, 최근에는 환경 오염과 자원 낭비를 줄이고자 음식물 쓰레기를 일반 쓰레기와 분리 수거하여 가축용 사료나 또는 농작물에 시비되는 퇴비로 재활용하고 있는 추세이다.
최근 가정이나 식당에서 수거된 음식물 쓰레기를 가축용 사료나 또는 농사용 퇴비로 재활용하기 위해서는 수거된 음식물 쓰레기에 혼합되어 있는 각종 비닐류와 젓가락, 병마개 등 금속류를 제거하는 선별공정과, 상기 선별공정을 거친 음식물 쓰레기를 적당한 크기로 절단하는 분쇄공정과, 상기 분쇄공정을 거친 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 제거하는 탈수공정과, 수분이 어느정도 제거된 음식물 쓰레기를 살균 처리하는 한편 건조하는 건조공정을 거친 후 가축용 사료나 또는 농사용 퇴비로 사용되며, 탈수공정에서 제거된 탈수액은 미생물 발효공정을 거쳐서 농사용 액비로 사용된다.
종래 음식물 쓰레기를 건조하기 위하여 선행기술로 제안된 "음식물 건조장치(국내 등록실용신안 제20-0392073호)"를 개략적으로 살펴보면, 모터의 구동으로 회전하여 음식물 쓰레기를 한쪽 방향으로 이송하도록 이송스크류가 구비된 다수의 건조로가 단계적으로 설치되고, 상기 건조로 내부에 고온의 열풍을 공급하도록 히 터가 설치되는 한편 건조로 내부에서 발생한 수증기를 모아 응축하도록 습기 탈취기가 설치되어 이루어진다.
이와 같은 종래의 음식물 건조장치는 단계적으로 설치된 건조로 내부에서 이송스크류가 음식물 쓰레기를 파헤쳐 뒤섞어 주지 못하고 단지 한쪽 방향으로 이송하는 기능만을 수행하므로 사실상 건조효율이 떨어지는 한편 히터의 열풍만을 이용하여 건조공정이 수행되므로 건조로가 고온으로 가열되지 못함으로써, 음식물 쓰레기가 고온으로 건조되지 못하여 건조공정이 지연되는 한편 처리용량이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 음식물 쓰레기의 처리공정에 따른 문제점들을 해결하고자 안출된 기술로서, 음식물 쓰레기의 부피를 대폭 축소시키는 한편 농사용 퇴비나 가축용 사료로 사용하여 환경 오염을 방지하고 자원 낭비를 줄일 수 있도록 수거된 음식물 쓰레기를 분쇄공정과 탈수공정으로 어느정도 수분을 제거한 다음 이송형 간접가열식 건조챔버가 다단계로 설치된 건조기를 통하여 고온으로 완전 건조시킴으로써, 건조시간을 단축하는 한편 처리용량을 증대시킬 수 있는 음식물 쓰레기 처리시스템을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
상기와 같은 소기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 특징은;
수거차량을 통하여 운반된 음식물 쓰레기가 수용되는 저장조와, 상기 저장조에서 음식물 쓰레기가 이송되어 적당한 크기로 분쇄되는 분쇄기와, 상기 분쇄기에 서 분쇄된 음식물 쓰레기가 이송되어 함유된 수분을 제거하는 탈수기와, 상기 탈수기에서 수분이 어느정도 제거된 음식물 쓰레기가 공급되어 단계적으로 설치된 건조챔버를 통과하여 완전 건조되는 건조기와, 상기 건조기에 고온으로 가열된 열매체를 제공하는 열원보일러와, 상기 건조기의 건조챔버에서 발생한 수증기를 모아 수분을 응축하는 응축기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성을 도면에 도시한 도 1 내지 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선 본 발명의 실시예에서 주된 요지는 수거차량을 통하여 운반된 음식물 쓰레기가 분쇄공정과 탈수공정으로 어느정도 수분이 제거된 다음 열매체에 의해 고온으로 가열되는 이송형 간접가열식 건조챔버를 단계적으로 통과하여 완전 건조됨으로써, 건조공정에 소요되는 시간을 단축하고 음식물 쓰레기의 처리용량을 증대시키는 한편 건조된 음식물 쓰레기를 농사용 퇴비나 가축용 사료로 사용하여 환경 오염을 방지하고 자원 낭비를 줄이고자 하는 것이다.
다음으로 본 발명의 실시예에 따른 주요 구성을 살펴보면, 수거된 음식물 쓰레기가 수용되는 저장조(10)와, 음식물 쓰레기를 적당한 크기로 분쇄하는 분쇄기(20)와, 분쇄된 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 제거하는 탈수기(30)와, 수분이 어느정도 제거된 음식물 쓰레기가 단계적으로 설치된 건조챔버(42)를 통과하여 완 전 건조되는 건조기(40)와, 상기 건조기(40)에 고온의 열매체를 제공하는 열원보일러(50)와, 상기 건조기(40)에서 발생한 수증기를 모아 수분을 응축하는 응축기(60)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에서 가정이나 식당 등에서 수거된 음식물 쓰레기는 수거차량으로 운반되어 우선 대용량의 저장조(10)에 수용되고, 상기 저장조(10)에서 소정의 교반과정을 거친 다음 스크류컨베이어를 통해 분쇄기(20)로 이송 공급되며, 상기 분쇄기(20)에서 적당한 크기로 분쇄된 다음 다시 스크류컨베이어를 통하여 수분을 제거하는 탈수기(30)로 이송 공급된다.
상기에서 분쇄기(20)는 모터의 구동으로 다수의 분쇄날이 회전하여 공급되는 음식물 쓰레기를 사용목적에 따라 적당한 입자로 분쇄하고, 또한 탈수기(30)는 모터의 구동으로 회전하는 스크류가 공급되는 음식물 쓰레기를 가압하여 함유된 수분을 짜서 제거하게 된다.
한편 탈수기(30)를 통하여 음식물 쓰레기에서 제거된 수분(탈수액)은 별도의 저장탱크에 수용되어 미생물 발효과정을 거쳐서 숙성된 다음 농사용 액비로 사용하게 된다.
본 발명의 실시예에서 탈수기(30)를 거쳐 수분이 어느정도 제거된 음식물 쓰레기를 완전 건조시키는 기능의 건조기(40)는 도면에서 도 2 내지 도 4와 같이, 장방형으로 짜여진 프레임(41)상에 상하 다단계로 건조챔버(42)가 고정 설치되어 탈수기(30)에서 투입컨베이어(43)를 통하여 공급되는 음식물 쓰레기가 건조챔버(42)를 단계적으로 지그재그 통과하면서 건조공정이 수행되도록 구성된다.
상기 탈수기(30)에서 투입컨베이어(43)와 투입구(44)를 통하여 공급되는 음식물 쓰레기는 최상부에 위치하는 건조챔버(42)의 한쪽으로 투입되고, 상기 건조챔버(42)의 내부에서 모터(46)의 구동으로 회전하는 샤프트(42-1)와 다수의 이송날(42-1a)에 의해 음식물 쓰레기가 투입구(44)의 반대쪽으로 파헤쳐져 이송되면서 건조과정이 수행되고, 상기 투입구(44)의 반대쪽 하부에 형성된 배출구(45)(45a)를 통하여 하부에 위치하는 건조챔버(42)로 음식물 쓰레기가 투입되어 단계적으로 건조과정이 수행되는 것이다.
프레임(41)에 상하 다단계로 설치되는 건조챔버(42)는 소정길이를 갖는 원통형 관으로 형성함이 바람직하고, 내부에 회전가능케 샤프트(42-1)가 가로길러 설치되는 한편 상기 샤프트(42-1)에 일정 간격으로 이격되어 방사상으로 다수의 이송날(42-1a)이 부착 설치되며, 샤프트(42-1)는 모터(46)의 구동으로 회전하도록 설치된다.
상기에서 샤프트(42-1)를 구동시키는 모터(46)는 저속 회전하는 감속모터를 적용할 수 있고, 프레임(41)에 설치된 다수의 브라켓에 복수개의 모터(46)가 고정 설치되는 한편 상기 모터(46)의 구동축과 샤프트(42-1)의 일측 단부에 각각 스프라켓이 장착되어 체인(46a)으로 모터(46)의 동력을 전달하도록 설치된다.
한편 모터(46)의 동력이 체인(46a)으로 전달되는 샤프트(42-1)의 반대쪽 단부에 스프라켓을 장착하고, 하부에 위치하는 건조챔버(42)의 샤프트(42-1)에 스프라켓과 체인을 설치하여 모터(46)의 동력으로 상하로 위치하는 건조챔버(42)의 샤프트(42-1)를 회전시킬 수 있는 것이다.
또한 건조챔버(42)는 양측 단부의 안쪽에서 상부가 개방된 구조로 형성되고, 상기 개방된 상부에 커버(42-3)가 밀폐되게 부착 설치되는 한편 상기 커버(42-3)의 상부에 소정 간격으로 이격되어 복수개의 흡입구(42-3a)와 흡입관(42-3b)이 설치되며, 상기 흡입관(42-3b)은 수증기를 응축하는 응축기(60)에 연결 설치되고, 흡입관(42-3b)상에 건조챔버(42)의 내부에서 수증기를 흡입할 수 있도록 흡입팬이 설치됨이 바람직하다.
본 발명의 실시예에서 음식물 쓰레기를 고온으로 건조하는 방식은 건조챔버(42)를 간접 가열하는 방식으로서, 도면에서 도 5와 같이 건조챔버(42)의 저면부와 양쪽 측면부를 감싸도록 공간이 주어지게 가열챔버(42-2)를 구성하고, 상기 가열챔버(42-2)의 내부 공간에 고온으로 가열된 열매체를 공급하도록 양측부에 입수관(42-2a)과 배수관(42-2b)을 연결 설치한다.
상기에서 열매체는 별도로 설치된 열원보일러(50)에서 고온(130~150℃)으로 가열되어 입수관(42-2a)을 통하여 가열챔버(42-2)의 내부 공간으로 공급됨으로써, 음식물 쓰레기가 다수의 이송날(42-1a)에 의해 파헤쳐지면서 이송되는 건조챔버(42)를 고온으로 간접 가열하고, 배수관(42-2b)을 통해 다시 열원보일러(50)로 순환되어 열매체가 고온으로 가열된다.
여기서, 열매체는 130~150℃의 고온으로 가열될 수 있도록 용융된 상태의 촛농이나 또는 식물성기름을 사용함이 이상적이고, 열원보일러(50)에서 고온으로 일정하게 가열되어 가열챔버(42-2)로 공급되도록 구성한다.
따라서, 열원보일러(50)에서 고온으로 가열된 열매체가 가열챔버(42-2)의 내 부 공간으로 공급되어 건조챔버(42)가 고온으로 가열됨으로써, 건조챔버(42)의 내부에서 이송날(42-1a)에 의해 파헤쳐지면서 이송되는 음식물 쓰레기의 건조과정이 수행되고, 상기 음식물 쓰레기의 건조과정에서 발생하는 수증기는 상부에 위치하는 커버(42-3)에 형성된 흡입구(42-3a)와 흡입관(42-3b)을 통하여 응축기(60)로 흡입되어 수분이 응축되며, 응축기(60)에서 생성된 응축수는 공업용 세척수로 활용할 수 있다.
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 실시예는 수거차량으로 저장조(10)에 수용된 음식물 쓰레기가 스크류컨베이어를 통하여 분쇄기(20)로 공급되어 적당한 크기로 분쇄된 다음 탈수기(30)로 공급되어 어느정도 수분이 제거된 후 투입컨베이어(43)를 통하여 건조기(40)로 공급되어 다단계로 설치된 건조챔버(42)를 지그재그로 통과하면서 건조과정이 수행되어 완전 건조되며, 건조과정이 완료된 음식물 쓰레기는 배출컨베이어(43a)를 통해 포장기로 이송되거나 또는 건조된 음식물 쓰레기를 일정한 입자로 분쇄하는 분쇄기로 이송된다.
본 발명에서 탈수기(30)를 거쳐 투입컨베이어(43)를 통해 이송된 음식물 쓰레기는 최상부에 위치한 건조챔버(42)의 한쪽에 형성된 투입구(44)로 공급되어 모터(46)의 구동으로 회전하는 샤프트(42-1)와 다수의 이송날(42-1a)에 의해 투입구(44)의 반대쪽으로 파헤쳐져 이송되면서 건조과정이 수행되고, 건조과정에서 발생하는 수증기는 상부에 위치한 커버(42-3)의 흡입구(42-3a)와 흡입관(42-3b)을 통하여 응축기(60)로 흡입되어 수분이 응축된다.
상기에서 건조과정이 수행되면서 투입구(44)의 반대쪽으로 이송된 음식물 쓰레기는 배출구(45)를 통해 하부에 위치한 건조챔버(42)로 투입되어 다시 건조과정이 수행되면서 반대쪽으로 이송된 다음 다시 배출구(45a)를 통하여 하부에 위치하는 건조챔버(42)로 투입되어 건조과정이 수행되는 것으로서, 음식물 쓰레기의 처리용량이나 또는 건조공정에 소요되는 시간을 고려하여 건조챔버(42)의 수를 달리하여 설치할 수 있는 것이다.
한편 도면에서 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 건조챔버(42)의 개방된 상부에 밀폐되게 설치되는 커버(42-3)의 한쪽 상부에 열풍기(47)로부터 고온의 열풍이 공급되는 송풍관(47a)과 송풍구(47b)를 설치하고, 이와 대향쪽 상부에는 수증기와 잔류 열풍을 흡입하도록 흡입구(42-3a)와 흡입관(42-3b)을 설치할 수 있다.
상기의 실시예는 음식물 쓰레기가 샤프트(42-1)와 다수의 이송날(42-1a)에 의해 파헤쳐지면서 이송되는 건조챔버(42)의 내부 공간에 고온의 열풍을 송풍함으로써, 음식물 쓰레기의 건조효율을 높일 수 있는 것이다.
또한 도면에서 도 8은 본 발명에서 가열챔버(42-2)의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 음식물 쓰레기가 파헤쳐져 이송되면서 건조되는 건조챔버(42)의 외주연을 전체적으로 감싸도록 가열챔버(42-2)를 형성하고, 건조챔버(42)의 상부에 수증기를 흡입하도록 흡입구(42-3a)와 흡입관(42-3b)을 연결 설치할 수 있는 것으로, 이와 같은 실시예는 건조챔버(42)의 내부 온도를 효과적으로 높여 건조효율을 향상시킬 수 있는 것이다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명 하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 수거차량을 통하여 운반된 음식물 쓰레기가 분쇄공정과 탈수공정으로 어느정도 수분이 제거된 다음 열매체에 의해 고온으로 가열되는 이송형 간접가열식 건조챔버가 다단계로 설치된 건조기를 통과하여 완전 건조됨으로써, 건조공정에 소요되는 시간을 단축하고 음식물 쓰레기의 처리용량을 증대시키는 한편 건조된 음식물 쓰레기를 농사용 퇴비나 가축용 사료로 사용하여 환경 오염을 방지하고 자원 낭비를 줄이는 효과를 제공하는 것이다.
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- 수거차량을 통하여 운반된 음식물 쓰레기가 수용되는 저장조(10)와; 상기 저장조(10)에서 음식물 쓰레기가 이송되어 적당한 크기로 분쇄되는 분쇄기(20)와; 상기 분쇄기(20)에서 분쇄된 음식물 쓰레기가 이송되어 함유된 수분을 제거하는 탈수기(30)와; 상기 탈수기(30)에서 수분이 어느정도 제거된 음식물 쓰레기가 공급되어 단계적으로 설치된 건조챔버(42)를 통과하여 완전 건조되는 건조기(40)와; 상기 건조기(40)에 고온으로 가열된 열매체를 제공하는 열원보일러(50)와; 상기 건조기(40)의 건조챔버(42)에서 발생한 수증기를 모아 수분을 응축하는 응축기(60)를 포함하여 구성되고,상기 건조기(40)는 장방형으로 짜여진 프레임(41)상에 상하 다단계로 건조챔버(42)가 설치되고, 탈수기(30)에서 투입컨베이어(43)를 통하여 공급되는 음식물 쓰레기가 건조챔버(42)를 단계적으로 지그재그 통과하면서 건조공정이 수행되도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
- 제2항에 있어서;건조챔버(42)는 소정길이를 갖는 원통형 관으로 형성되고, 내부에 모터(46)의 구동으로 회전하는 샤프트(42-1)가 설치된 한편 상기 샤프트(42-1)에 방사상으로 다수의 이송날(42-1a)이 부착 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
- 제3항에 있어서;건조챔버(42)는 상부가 개방된 구조로 형성되고, 개방된 상부에 흡입구(42-3a)와 흡입관(42-3b)이 설치된 커버(42-3)가 밀폐되게 부착 설치되는 한편 저면부와 양쪽 측면부를 감싸도록 공간이 주어지게 가열챔버(42-2)가 형성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
- 제3항에 있어서;건조챔버(42)의 외주연을 전체적으로 감싸도록 가열챔버(42-2)가 형성되고, 건조챔버(42)의 상부에 수증기를 흡입하도록 흡입구(42-3a)와 흡입관(42-3b)이 연결 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
- 제4항에 있어서;커버(42-3)의 한쪽 상부에 열풍기(47)로부터 고온의 열풍이 공급되는 송풍관(47a)과 송풍구(47b)가 설치되고, 이와 대향쪽 상부에 흡입구(42-3a)와 흡입관(42-3b)이 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070005587A KR100803621B1 (ko) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | 음식물 쓰레기 처리시스템 |
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| KR1020070005587A KR100803621B1 (ko) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | 음식물 쓰레기 처리시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100803621B1 true KR100803621B1 (ko) | 2008-02-19 |
Family
ID=39382170
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| KR1020070005587A KR100803621B1 (ko) | 2007-01-18 | 2007-01-18 | 음식물 쓰레기 처리시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100803621B1 (ko) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-01-18 KR KR1020070005587A patent/KR100803621B1/ko not_active IP Right Cessation
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