KR102043181B1 - 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가정이나 상가에서 발생되는 각종 폐기물을 효과적으로 재활용 및 관리할 수 있도록 된 새로운 구조의 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템은 각각의 가정(1)에서 배출된 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기를 통합적으로 관리하여, 정화처리하고, 각 가정(1)에서 배출된 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양을 각각 관리하여 제어수단(110)에 구축된 DB(111)에 저장함으로써, 가정(1)에서 배출된 폐기물의 양에 따라 적절한 비용을 청구할 수 있음으로, 폐기물을 효과적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템은 각각의 가정(1)에서 배출된 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기를 통합적으로 관리하여, 정화처리하고, 각 가정(1)에서 배출된 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양을 각각 관리하여 제어수단(110)에 구축된 DB(111)에 저장함으로써, 가정(1)에서 배출된 폐기물의 양에 따라 적절한 비용을 청구할 수 있음으로, 폐기물을 효과적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 가정이나 상가에서 발생되는 각종 유기성 폐기물을 효과적으로 재활용 하기 위한 것으로, 분뇨나 음식물 쓰레기 또는 오수등을 통합적으로 관리하고 정화처리하며, 폐기물의 양에 따라 적절하게 비용을 청구할 수 있는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 가정에서는 분뇨나 음식물 쓰레기 또는 오수등 을 포함하는 다양한 유기성 폐기물이 발생된다.
그리고, 이와 같이 발생된 분뇨는 정화조에 수집한 후, 분뇨수거차를 이용하여 정해진 곳으로 운반하여 처리하게 된다.
그리고, 음식물쓰레기는 가정에서 수집하여 배출을 하면, 음식물쓰레기 수거차량을 이용하여 정해진 곳으로 운반하여 처리하게 된다.
또한, 화장실에서 발생된 오수나 생활오수는 그냥 하수구를 통해 배출된다.
이와 같이, 가정에서 발생되는 유기성 폐기물을 각각 별도의 과정을 거쳐 수집과 운반 및 처리하게 됨으로, 유기성 폐기물을 처리하는 데 소요되는 비용이 증가되고, 처리하는데 시간이 많이 걸리게 될 뿐 아니라, 유기성 폐기물을 운반하는 과정에서 악취와 부가적인 오염이 발생될 수 있는 문제점이 발생되었다.
특히, 가정에서 발생되는 오수는 별도의 처리과정을 거치지 않고, 하수구를 통해 배출하게 됨으로, 수질오염이 발생되는 문제점이 발생되었다.
이러한 문제점은 일반적인 가정 뿐 아니라, 다수의 사람들이 이용하는 상가에서도 동일하게 발생되었다.
종래기술인 한국등록특허 제10-1626752호 ‘자연순환형 혐기소화액 자원화 시스템’에서는 바이오가스 생산공정을 수행한 혐기소화액을 이용하여 자원화하는 시스템에 있어서, 혐기소화액을 포집하는 집수조와, 상기 집수조로부터 혐기소화액을 전달받아 고형물과 액상분뇨를 분리하는 고액분리기와, 상기 고액분리기에서 분리된 액상분뇨를 포집하고 액상분뇨에 산소를 공급하여 액상분뇨의 유기물을 산화시키는 산화조와, 상기 산화조에 저장된 액상분뇨를 일부 유입하여 순산소에 의해 용존산소동도를 증가시킨 후 산화조로 재공급하는 용존산소시스템과, 상기 산화조로부터 액상분뇨를 공급받아 다단으로 형성된 수용부를 순차적으로 통과하면서 호기성미생물에 의해 발효되는 액비화가 이루어지는 액비화조와, 상기 액비화조에서 발효가 완료된 액비를 공급받아 저장하는 액비저장조와, 상기 액비저장조의 액비를 공급받아 잔량의 고형이물질과 가스를 제거하여 정제된 액비를 포집하는 정제조와, 상기 산화조와 액비화조 전단 수용부에 미생물공급라인을 이용하여 미생물을 공급하는 미생물배양기와, 상기 산화조와 액비화조 액비저장조에 폭기라인을 이용하여 산소를 공급해 폭기가 이루어지도록 하는 블로워와, 상기 액비화조 후단 수용부의 액비 일부를 산화조 또는 액비화조 전단수용부로 재공급하는 제1반송라인과, 상기 액비저장조의 액비 일부를 산화조 또는 액비화조 전단수용부로 재공급하는 제2반송라인 및 상기 액비화조의 액상분뇨를 펌핌 또는 외부 상수를 공급받아 액비화조 상부에 살수하여 거품을 제거하는 살수라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 종래기술인 한국공개특허 제10-2011-0055442호 ‘유기성 폐기물 자원화 처리 시스템’에서는 유기성 폐기물을 액비 및 퇴비화하는 유기성 폐기물 자원화 처리시스템에 있어서, 음식물쓰레기, 축산분뇨 및 하수 슬러지 중에 적어도 어느 하나 이상을 포함하고 음폐수 또는 축산폐수도 포함할 수 있는 유기성 폐기물을 반입받아 고상 폐기물과 액상 폐수로 분리하는 반입부 폐수 처리용 조성물을 담아둔 다단 폭기조를 구비하고, 반입부로부터 공급받는 액상 폐수를 다단 폭기조로 폭기하며 호기 발효시킨 후에 상등수와 침전슬러지로 분리하여 상등 수를 액비화하고, 침전슬러지를 상기 다단 폭기조로 반송하건, 아니면 침전슬러지에 미생물 혼합균주를 투여하여 농축화한 후에 상기 다단 폭기조로 반송하는 액비시스템과 상기 반입부로부터 고상 폐기물을 공급받아 고상 폐기물 처리용 조성물과 교반한 후에 발효시켜서 퇴비화하는 퇴비화시스템을 포함한다.
그러나 상기의 종래기술에서는 수거되는 폐자원을 단순히 회수하여 처리하고 재활용하는 구성만을 제공하고 있을 뿐, 폐기물의 수거부터 재처리 등의 일련의 과정을 종합적으로 관리하지 못하는 문제점이 존재하고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가정이나 상가에서 발생되는 유기성 폐기물을 효과적으로 재활용할 수 있도록 된 새로운 구조의 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각 가정(1)이나 상가의 하수구(4)에 연결되어 하수를 배출하는 하수배출관(10)과, 각 가정(1)이나 상가의 화장실에 연결되어 분뇨를 배출하는 분뇨배출관(20)과, 각 가정(1)이나 상가에 구비되어 음식물쓰레기를 분쇄하며 분쇄한 음식물쓰레기의 양을 측정할 수 있도록 구성된 음식물쓰레기분쇄기(30)와, 상기 음식분쇄기에 연결되어 음식물쓰레기분쇄기(30)에서 배출되는 음식물쓰레기를 배출하는 음식물쓰레기배출관(40)과, 상기 하수배출관(10)에 연결되어 하수배출관(10)을 통해 배출되는 하수를 정화처리하여 저수탱크(51)로 공급하는 하수처리수단(50)과, 상기 분뇨배출관(20) 및 음식물쓰레기배출관(40)에 연결되어 분뇨와 음식물쓰레기를 처리하고 분뇨와 음식물쓰레기를 처리하면서 발생된 바이오가스와 퇴비를 가스탱크(61)와 퇴비저장탱크(62)에 저장하는 바이오처리수단(60)과, 상기 하수배출관(10)에 연결되어 각각의 가정(1)이나 상가에서 배출되는 하수의 양을 측정하는 하수량측정수단(90)과, 각 가정(1)이나 상가의 화장실에 연결되어 화장실에서 배출되는 분뇨의 양을 측정하는 분뇨량측정수단(100)과, 상기 하수량측정수단(90)과 분뇨량측정수단(100) 및 음식물쓰레기분쇄기(30)에 연결되어 상기 하수량측정수단(90)과 분뇨량측정수단(100) 및 음식물쓰레기분쇄기(30)에 의해 측정된 하수의 양과 분뇨의 양 및 음식물쓰레기의 양을 저장하는 제어수단(110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 가스탱크(61)에 연결되어 상기 가스탱크(61)에 저장된 바이오가스를 이용하여 발전을 하는 발전수단(70)과, 상기 발전수단(70)에 연결되며 발전수단(70)에서 발생되는 전기를 이용하여 전기차를 충전하는 전기차충전기(71)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 저수탱크(51)와 각 가정(1)이나 상가의 화장실에 구비된 변기(6)를 연결하며 중간부에는 급수펌프(81)가 구비되어 상기 저수탱크(51)에 저장된 물을 변기(6)로 공급하는 급수관(80)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 바이오처리수단(60)은 분뇨나 음식물쓰레기를 발효처리하여 메탄가스가 발생되도록 하고 발생된 메탄가스를 상기 가스탱크(61)에 저장하도록 구성되며, 상기 발전수단(70)은 상기 메탄가스를 이용하여 전기를 발생시키는 연료전지를 이용하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 음식물쓰레기분쇄기(30)는 상하방향으로 연장되도록 구성되고 상하단에는 각각 투입구(31a)와 배출구(31b)가 형성되며 각 가정(1)이나 상가에 구비된 싱크대(3)의 배출구(3a)에 설치되고 하단에는 상기 음식물쓰레기배출관(40)이 연결되는 본체(31)와, 상기 본체(31)의 내부 상측에 구비되며 구동모터(32a)에 의해 구동되어 상기 투입구(31a)로 투입된 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄날(32)과, 상기 싱크대(3)의 일측에 구비되며 사용자가 조작하여 상기 구동모터(32a)를 구동시킬 수 있도록 된 제어스위치(33)와, 상기 본체(31)의 상단에 결합되어 본체(31)의 상단을 개폐하는 덮개(34)와, 상단이 개방된 통형상으로 구성되며 상기 본체(31)의 내부 하측에 승강가능하게 결합되어 상기 분쇄날(32)에 의해 분쇄된 음식물쓰레기를 수집하는 수집통(35)과, 상기 수집통(35)에 연결되어 수집통(35)에 수집된 음식물쓰레기의 무게를 측정하는 무게측정수단(36)과, 상기 본체(31)의 상단에 구비되어 상기 본체(31)의 상단에 덮개(34)가 결합되는 것을 감지하는 덮개감지수단(37)과, 상기 본체(31)의 내부에 상기 분쇄날(32)의 상측에 위치되도록 구비되고 상기 급수관(80)이 연결되며 상기 제어수단(110)에 의해 작동제어되어 상기 급수관(80)을 통해 공급된 물을 상기 본체(31)의 내부로 분사하여 상기 본체(31)와 분쇄날(32)을 세척하는 세척노즐(38)을 포함하고, 상기 수집통(35)은 상하단이 개방된 관체형상으로 구성되어 상기 본체(31)의 내부에 승강가능하게 결합되는 승강관체(35a)와, 상기 승강관체(35a)의 하단에 구비되며 상기 제어수단(110)에 의해 작동제어되어 상기 승강관체(35a)의 하단을 개폐하는 댐퍼(35b)를 포함하고, 상기 제어수단(110)은 상기 제어스위치(33)와 덮개감지수단(37) 및 무게측정수단(36)에 연결되어 사용자가 제어스위치(33)를 on시켜 상기 본체(31)의 내부로 공급된 음식물쓰레기를 분쇄한 후 제어스위치(33)를 off시키면, 상기 무게측정수단(36)의 신호를 수신하여 상기 음식물쓰레기분쇄기(30)에 의해 분쇄된 음식물쓰레기의 무게를 측정하고, 사용자가 상기 덮개(34)를 본체(31)에 결합하여 본체(31)의 상단을 닫으면, 상기 세척노즐(38)을 개방하여 상기 본체(31)의 내부로 물이 분쇄되어 본체(31)의 내부와 분쇄날(32)이 세척되도록 함과 동시에 상기 댐퍼(35b)를 개방하여 상기 수집통(35)에 수집된 음식물쓰레기가 상기 음식물쓰레기배출관(40)으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템이 제공된다.
한편 본 명세서에 개시된 기술에 관한 설명은 단지 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 개시된 기술에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
또한 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. “제1”, “제2” 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소로 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
나아가 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어”있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어”있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 “~사이에”와 “~사이에” 또는 “~에 이웃하는”과 “~에 직접 이웃하는” 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다”또는 “가지다” 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템은 각각의 가정(1)에서 배출된 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기를 통합적으로 관리하여, 정화처리하고, 각 가정(1)에서 배출된 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양을 각각 관리하여 제어수단(110)에 구축된 DB(111)에 저장함으로써, 가정(1)에서 배출된 유기성 폐기물의 양에 따라 적절한 비용을 청구할 수 있음으로, 유기성 폐기물을 효과적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템을 도시한 구성도,
도 2는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템의 요부를 도시한 확대도,
도 3은 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템의 음식물쓰레기분쇄기를 도시한 측단면도,
도 4는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템의 음식물쓰레기분쇄기의 회로구성도,
도 5 및 도 6은 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템의 음식물쓰레기분쇄기의 작용을 도시한 참고도이다.
도 2는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템의 요부를 도시한 확대도,
도 3은 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템의 음식물쓰레기분쇄기를 도시한 측단면도,
도 4는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템의 음식물쓰레기분쇄기의 회로구성도,
도 5 및 도 6은 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템의 음식물쓰레기분쇄기의 작용을 도시한 참고도이다.
이하, 본 발명이 속하는 선호적인 실시예를 참고로 하여 더욱 상세하게 설명한다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템을 도시한 것으로, 아파트에 적용된 것을 예시한 것이다.
이때, 상기 아파트의 지하에는 기계실(5)이 구비된다.
그리고, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템은 각 가정(1)의 하수구(4)에 연결되어 하수를 배출하는 하수배출관(10)과, 각 가정(1)의 화장실에 연결되어 분뇨를 배출하는 분뇨배출관(20)과, 각 가정(1)에 구비되어 음식물쓰레기를 분쇄하며 분쇄한 음식물쓰레기의 양을 측정할 수 있도록 구성된 음식물쓰레기분쇄기(30)와, 상기 음식분쇄기에 연결되어 음식물쓰레기분쇄기(30)에서 배출되는 음식물쓰레기를 배출하는 음식물쓰레기배출관(40)과, 상기 하수배출관(10)에 연결되어 하수배출관(10)을 통해 배출되는 하수를 정화처리하여 저수탱크(51)로 공급하는 하수처리수단(50)과, 상기 분뇨배출관(20) 및 음식물쓰레기배출관(40)에 연결되어 분뇨와 음식물쓰레기를 처리하고 분뇨와 음식물쓰레기를 처리하면서 발생된 바이오가스와 퇴비를 가스탱크(61)와 퇴비저장탱크(62)에 저장하는 바이오처리수단(60)과, 상기 가스탱크(61)에 연결되어 상기 가스탱크(61)에 저장된 바이오가스를 이용하여 발전을 하는 발전수단(70)과, 상기 발전수단(70)에 연결되며 발전수단(70)에서 발생되는 전기를 이용하여 전기차를 충전하는 전기차충전기(71)와, 상기 저수탱크(51)와 각 가정(1)의 화장실에 구비된 변기(6)를 연결하며 중간부에는 급수펌프(81)가 구비되어 상기 저수탱크(51)에 저장된 물을 변기(6)로 공급하는 급수관(80)과, 상기 하수배출관(10)에 연결되어 각각의 가정(1)에서 배출되는 하수의 양을 측정하는 하수량측정수단(90)과, 각 가정(1)의 화장실에 연결되어 화장실에서 배출되는 분뇨의 양을 측정하는 분뇨량측정수단(100)과, 상기 하수량측정수단(90)과 분뇨량측정수단(100) 및 음식물쓰레기분쇄기(30)에 연결된 제어수단(110)으로 구성된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 하수구(4)는 싱크대(3)에서 배출되는 하수를 제외한 세면대나 욕조 또는 화장실의 바닥면에 구비되어, 일반적으로 세면이나 목욕 등에 사용되는 오염도가 낮은 물을 배출하는 구멍을 의미한다.
상기 하수배출관(10)은 상기 아파트의 벽면을 따라 상측으로 연장되며 중간부에는 각 가정(1)의 하수구(4)에 연결되는 다수개의 분기부(11)가 형성되어, 각 가정(1)의 하수구(4)를 통해 배출되는 하수를 수집하여 상기 하수처리수단(50)으로 공급할 수 있도록 구성된다.
상기 분뇨배출관(20)은 상기 아파트의 벽면을 따라 상측으로 연장되며 중간부에는 각 가정(1)의 변기(6)에 연결되는 다수개의 분기부(21)가 형성되어, 각 가정(1)의 변기(6)에서 발생되는 분뇨를 수집하여 상기 바이오처리수단(60)으로 공급하도록 구성된다.
상기 음식물쓰레기분쇄기(30)는 도 3에 도시한 바와 같이, 상하방향으로 연장되도록 구성되고 상하단에는 각각 투입구(31a)와 배출구(31b)가 형성되며 각 가정(1)에 구비된 싱크대(3)의 배출구(3a)에 설치되고 하단에는 상기 음식물쓰레기배출관(40)이 연결되는 본체(31)와, 상기 본체(31)의 내부 상측에 구비되며 구동모터(32a)에 의해 구동되어 상기 투입구(31a)로 투입된 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄날(32)과, 상기 싱크대(3)의 일측에 구비되며 사용자가 조작하여 상기 구동모터(32a)를 구동시킬 수 있도록 된 제어스위치(33)와, 상기 본체(31)의 상단에 결합되어 본체(31)의 상단을 개폐하는 덮개(34)와, 상단이 개방된 통형상으로 구성되며 상기 본체(31)의 내부 하측에 승강가능하게 결합되어 상기 분쇄날(32)에 의해 분쇄된 음식물쓰레기를 수집하는 수집통(35)과, 상기 수집통(35)에 연결되어 수집통(35)에 수집된 음식물쓰레기의 무게를 측정하는 무게측정수단(36)과, 상기 본체(31)의 상단에 구비되어 상기 본체(31)의 상단에 덮개(34)가 결합되는 것을 감지하는 덮개감지수단(37)과, 상기 본체(31)의 내부에 상기 분쇄날(32)의 상측에 위치되도록 구비되고 상기 급수관(80)이 연결되며 상기 제어수단(110)에 의해 작동제어되어 상기 급수관(80)을 통해 공급된 물을 상기 본체(31)의 내부로 분사하여 상기 본체(31)와 분쇄날(32)을 세척하는 세척노즐(38)로 구성된다.
이때, 상기 본체(31)의 하단 내주면에는 상기 수집통(35)이 걸리는 걸림턱(31c)이 내측으로 돌출되도록 형성된다.
상기 제어스위치(33)는 사용자가 레버를 조작하여 상기 구동모터(32a)를 on-off시키는 토글스위치를 이용한다.
상기 수집통(35)은 상하단이 개방된 관체형상으로 구성되어 상기 본체(31)의 내부에 승강가능하게 결합되는 승강관체(35a)와, 상기 승강관체(35a)의 하단에 구비되며 작동에 따라 상기 승강관체(35a)의 하단을 개폐하는 댐퍼(35b)로 구성된다.
상기 승강관체(35a)는 중간부 외주면에 상기 걸림턱(31c)의 상면에 걸리는 돌출턱(35c)이 형성된다.
상기 댐퍼(35b)는 상기 제어수단(110)에 연결되어 제어수단(110)의 작동신호에 의해 작동제어되어 상기 승강관체(35a)를 개폐하는 전자식 댐퍼를 이용한다.
상기 무게측정수단(36)은 상기 걸림턱(31c)과 돌출턱(35c)이 사이에 위치되도록 상기 걸림턱(31c)의 상면에 구비되어 상기 수집통(35)의 내부에 저장된 음식물쓰레기의 무게를 측정하는 로드셀을 이용한다.
상기 덮개감지수단(37)은 상기 본체(31)의 상측 둘레부에 구비되어, 사용자가 상기 덮개(34)를 본체(31)의 상단에 결합하면 이를 감지하는 푸쉬스위치를 이용한다.
상기 세척노즐(38)은 상기 본체(31)의 내주면에 하측을 향하도록 구비되어, 상기 제어수단(110)에 의해 개방되면 상기 급수관(80)을 통해 공급되는 물을 상기 분쇄날(32)의 상부로 분사하여 분쇄날(32)과 본체(31)의 내주면에 남아있는 음식물쓰레기찌거기를 세척하도록 구성된다.
따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 사용자가 상기 본체(31)의 투입구(31a)로 음식물쓰레기를 투입한 상태에서, 사용자가 상기 제어스위치(33)를 조작하여 구동모터(32a)를 구동시키면, 상기 분쇄날(32)에 의해 음식물쓰레기가 잘게 분쇄된 후 상기 수집통(35)으로 배출되어 저장된다.
이때, 상기 무게측정수단(36)은 상기 수집통(35)에 저장된 음식물쓰레기의 무게를 측정하여 상기 제어수단(110)을 전송하며, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 댐퍼(35b)가 개방되면 상기 수집통(35)에 저장된 음식물쓰레기가 상기 음식물쓰레기배출관(40)을 통해 상기 바이오처리수단(60)으로 배출된다.
상기 음식물쓰레기배출관(40)은 상기 아파트의 벽면을 따라 상측으로 연장되며 중간부에 다수개의 분기부(41)가 형성되어, 각 가정(1)의 싱크대(3)에 구비된 음식물쓰레기분쇄기(30)에 연결됨으로써, 상기 음식물쓰레기분쇄기(30)에 의해 잘게 분쇄되어 배출되는 음식물쓰레기를 수집하여 상기 바이오처리수단(60)으로 배출한다.
상기 하수처리수단(50)은 상기 지하의 기계실(5)에 구비되는 것으로, 상기 하수배출관(10)을 통해 배출된 하수를 필터링하고, 탈취 및 살균처리하여 일반적으로 허드렛일에 사용되는 용수수준으로 정화하여 상기 저수탱크(51)로 공급하도록 구성된다.
상기 바이오처리수단(60)은 상기 지하의 기계실(5)에 구비되는 것으로, 상기 분뇨배출관(20)을 통해 배출된 분뇨와, 상기 음식물쓰레기배출관(40)을 통해 배출된 음식물쓰레기를 미생물을 이용하여 발효시켜 처리하는 것으로, 이때, 바이오가스, 특히, 매탄가스와 퇴비가 발생되며, 이와 같이 발생된 바이오가스와 퇴비를 각각 상기 가스탱크(61)와 퇴비저장탱크(62)로 분리하여 저장하도록 구성된다.
이러한 바이오처리수단(60)은 다양한 종류의 것이 개발되어 사용되고 있음으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
이때, 상기 가스탱크(61)에 저장된 바이오가스는 상기 발전수단(70)의 동력으로 사용하며, 상기 퇴비저장탱크(62)에 저장된 퇴비는 별도로 수거하여 작물용 퇴비로 사용한다.
상기 발전수단(70)은 상기 가스탱크(61)에 저장된 바이오가스, 특히, 메탄가스를 이용하여 전기를 발생시키는 연료전지를 이용한다.
상기 급수관(80)은 상기 아파트의 벽면을 따라 상측으로 연장되며 중간부에는 각 가정(1)의 변기(6)와 음식물쓰레기의 세척노즐(38)에 연결되는 다수개의 분기부(82)가 형성되어, 상기 펌프를 구동시키면 상기 저수탱크(51)에 저장된 물이 고압으로 가압되어, 상기 변기(6)와 음식물쓰레기분쇄기(30)의 세척노즐(38)로 공급된다.
상기 하수량측정수단(90)은 각각의 가정(1)의 하수구(4)에 연결된 하수배출관(10)의 분기부(11)에 각각 구비되어, 각 가정(1)에서 하수구(4)를 통해 배출되는 하수의 양을 측정하는 유량측정기를 이용한다.
상기 분뇨량측정수단(100)은 각각의 가정(1)의 변기(6)에 연결된 분뇨배출관(20)의 분기부(21)에 구비되어, 각 가정(1)의 화장실에서 배출되는 분뇨의 양을 측정하는 유량측정기를 이용한다.
상기 제어수단(110)은 상기 하수량측정수단(90)과 분뇨량측정수단(100) 및 음식물쓰레기분쇄기(30)의 신호를 수신하여, 각 가정(1)에서 배출되는 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양을 저장할 수 있도록 구성된다.
이를 위해, 상기 제어수단(110)에는 각 가정(1)에서 배출되는 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양을 저장하는 DB(111)가 구축된다.
따라서, 유기성 폐기물 재활용 및 통합관리시스템을 운영 및 관리하는 관리자는 상기 DB(111)에 저장된 각 가정(1)에서 배출되는 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양에 따라, 각 가정(1)에 폐기물 처리비용을 청구할 수 있다.
또한, 상기 제어수단(110)은 상기 제어스위치(33)와 덮개감지수단(37) 및 무게측정수단(36)에 연결되어, 사용자가 제어스위치(33)를 on시켜 상기 본체(31)의 내부로 공급된 음식물쓰레기를 분쇄한 후 제어스위치(33)를 off시키면, 상기 무게측정수단(36)의 신호를 수신하여 상기 음식물쓰레기분쇄기(30)에 의해 분쇄된 음식물쓰레기의 무게를 측정한다.
그리고, 도 6에 도시한 바와 같이, 사용자가 상기 덮개(34)를 본체(31)에 결합하여 본체(31)의 상단을 닫으면, 상기 세척노즐(38)을 개방하여 상기 본체(31)의 내부로 물이 분쇄되어 본체(31)의 내부와 분쇄날(32)이 세척되도록 함과 동시에 상기 댐퍼(35b)를 개방하여 상기 수집통(35)에 수집된 음식물쓰레기가 상기 음식물쓰레기배출관(40)으로 배출되도록 한다.
이와 같이 구성된 유기성 폐기물 재활용 및 통합관리시스템은 각각의 가정(1)에서 배출된 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기를 통합적으로 관리하여, 정화처리하고, 각 가정(1)에서 배출된 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양을 각각 관리하여 제어수단(110)에 구축된 DB(111)에 저장함으로써, 가정(1)에서 배출된 유기성 폐기물의 양에 따라 적절한 비용을 청구할 수 있음으로, 유기성 폐기물을 효과적으로 관리할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 가스탱크(61)에 연결되어 상기 가스탱크(61)에 저장된 바이오가스를 이용하여 발전을 하는 발전수단(70)과, 상기 발전수단(70)에 연결되며 발전수단(70)에서 발생되는 전기를 이용하여 전기차를 충전하는 전기차충전기(71)가 구비되어, 유기성 폐기물에서 발생된 바이오가스를 효과적으로 활용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 저수탱크(51)와 각 가정(1)의 화장실에 구비된 변기(6)를 연결하며 중간부에는 급수펌프(81)가 구비되어 상기 저수탱크(51)에 저장된 물을 변기(6)로 공급하는 급수관(80)이 더 구비되어, 가정(1)에서 배출된 오수를 재활용함으로써, 수도의 낭비를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 바이오처리수단(60)은 분뇨나 음식물쓰레기를 발효처리하여 메탄가스가 발생되도록 하고 발생된 메탄가스를 상기 가스탱크(61)에 저장하도록 구성되며, 상기 발전수단(70)은 상기 메탄가스를 이용하여 전기를 발생시키는 연료전지를 이용함으로, 바이오가스를 이용하여 전기를 발생시킬 때 오염물질이 발생되는 것을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 음식물쓰레기분쇄기(30)는 음식물쓰레기를 분쇄한 후, 분쇄된 음식물쓰레기의 무게를 측정하여, 각 가정(1)에서 발생되는 음식물쓰레기의 양을 정확히 측정할 수 있을 뿐 아니라, 음식물쓰레기의 분쇄가 완료된 후, 세척노즐(38)을 이용하여 본체(31)의 내부에 물을 분사함으로써, 음식물쓰레기분쇄기(30)를 항상 청결하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
전술한 실시예의 경우, 가정(1)에 구비된 하수구(4)나 싱크대(3) 또는 변기(6)에 연결된 것을 예시하였으나, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 재활용 및 통합관리시스템은 상가건물에 적용되는 것도 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이행할 수 있을 것이다.
10. 하수구배출관 20. 분뇨배출관
30. 음식물쓰레기분쇄기 40. 음식물쓰레기배출관
50. 하수처리수단 60. 바이오처리수단
70. 발전수단 80. 급수관
90. 하수량측정수단 100. 분뇨량측정수단
110. 제어수단
30. 음식물쓰레기분쇄기 40. 음식물쓰레기배출관
50. 하수처리수단 60. 바이오처리수단
70. 발전수단 80. 급수관
90. 하수량측정수단 100. 분뇨량측정수단
110. 제어수단
Claims (5)
- 각 가정(1)이나 상가의 하수구(4)에 연결되어 하수를 배출하는 하수배출관(10)과, 각 가정(1)이나 상가의 화장실에 연결되어 분뇨를 배출하는 분뇨배출관(20)과, 각 가정(1)이나 상가에 구비되어 음식물쓰레기를 분쇄하며 분쇄한 음식물쓰레기의 양을 측정할 수 있도록 구성된 음식물쓰레기분쇄기(30)와, 상기 음식물쓰레기분쇄기(30)와 연결되어 음식물쓰레기분쇄기(30)에서 배출되는 음식물쓰레기를 배출하는 음식물쓰레기배출관(40)과, 상기 하수배출관(10)에 연결되어 하수배출관(10)을 통해 배출되는 하수를 정화처리하여 저수탱크(51)로 공급하는 하수처리수단(50)과, 상기 분뇨배출관(20) 및 음식물쓰레기배출관(40)에 연결되어 분뇨와 음식물쓰레기를 처리하고 분뇨와 음식물쓰레기를 처리하면서 발생된 바이오가스와 퇴비를 가스탱크(61)와 퇴비저장탱크(62)에 저장하는 바이오처리수단(60)과, 상기 가스탱크(61)에 연결되어 상기 가스탱크(61)에 저장된 바이오가스를 이용하여 발전을 하는 발전수단(70)과, 상기 저수탱크(51)와 각 가정(1)이나 상가의 화장실에 구비된 변기(6)를 연결하며 중간부에는 급수펌프(81)가 구비되어 상기 저수탱크(51)에 저장된 물을 변기(6)로 공급하는 급수관(80)과, 상기 하수배출관(10)에 연결되어 각 가정(1)에서 배출되는 하수의 양을 측정하는 하수량측정수단(90)과, 각 가정(1)의 화장실에 연결되어 화장실에서 배출되는 분뇨의 양을 측정하는 분뇨량측정수단(100)과, 상기 하수량측정수단(90)과 분뇨량측정수단(100) 및 음식물쓰레기분쇄기(30)에 연결된 제어수단(110)을 포함하며,
상기 제어수단(110)은 각 가정(1)에서 배출되는 상기 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양에 따라 폐기물 처리비용이 청구되도록 각 가정(1)에서 배출되는 상기 하수와 분뇨 및 음식물쓰레기의 양이 저장되는 DB(111)를 포함하고,
상기 음식물쓰레기분쇄기(30)는 상하방향으로 연장되도록 구성되고 상하단에는 각각 투입구(31a)와 배출구(31b)가 형성되며 각 가정(1)이나 상가에 구비된 싱크대(3)의 배출구(3a)에 설치되고 하단에는 상기 음식물쓰레기배출관(40)이 연결되는 본체(31)와, 상기 본체(31)의 내부 상측에 구비되며 구동모터(32a)에 의해 구동되어 상기 투입구(31a)로 투입된 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄날(32)과, 상기 싱크대(3)의 일측에 구비되며 사용자가 조작하여 상기 구동모터(32a)를 구동시킬 수 있도록 된 제어스위치(33)와, 상기 본체(31)의 상단에 결합되어 본체(31)의 상단을 개폐하는 덮개(34)와, 상단이 개방된 통형상으로 구성되며 상기 본체(31)의 내부 하측에 승강가능하게 결합되어 상기 분쇄날(32)에 의해 분쇄된 음식물쓰레기를 수집하는 수집통(35)을 포함하며,
상기 음식물쓰레기분쇄기(30)는 상기 수집통(35)에 연결되어 수집통(35)에 수집된 음식물쓰레기의 무게를 측정하는 무게측정수단(36)과, 상기 본체(31)의 상측 둘레부에 푸쉬스위치로 구비되어 상기 본체(31)의 상단에 덮개(34)가 결합되는 것을 감지하는 덮개감지수단(37)과, 상기 본체(31)의 내부에 상기 분쇄날(32)의 상측에 위치되도록 구비되고 상기 급수관(80)이 연결되며 상기 제어수단(110)에 의해 작동제어되어 상기 급수관(80)을 통해 공급된 물을 상기 본체(31)의 내부로 분사하여 상기 본체(31)와 분쇄날(32)을 세척하는 세척노즐(38)을 포함하고,
상기 수집통(35)은 상하단이 개방된 관체형상으로 구성되어 상기 본체(31)의 내부에 승강가능하게 결합되는 승강관체(35a)와, 상기 승강관체(35a)의 하단에 구비되며 상기 제어수단(110)에 의해 작동제어되어 상기 승강관체(35a)의 하단을 개폐하는 댐퍼(35b)를 포함하며,
상기 본체(31)의 하단 내주면에는 상기 수집통(35)이 걸리는 걸림턱(31c)이 내측으로 돌출되도록 형성되고, 상기 승강관체(35a)이 상기 걸림턱(31c)의 상면에 걸리도록 승강관체(35a)의 상측 외측면에 돌출턱(35c)이 형성되며, 상기 무게측정수단(36)은 로드셀을 포함하고, 상기 걸림턱(31c)과 돌출턱(35c)의 사이에 설치되어 수집통(35)의 내부에 저장된 음식물쓰레기의 무게가 측정되며,
상기 제어수단(110)이 상기 제어스위치(33)와 덮개감지수단(37) 및 무게측정수단(36)과 연결되어 제어스위치(33)가 on되면 제어수단(110)이 상기 본체(31)의 내부로 공급된 음식물쓰레기가 분쇄되도록 제어하고, 스위치(33)가 off되면, 상기 무게측정수단(36)의 신호를 수신하여 상기 음식물쓰레기분쇄기(30)에 의해 분쇄된 음식물쓰레기의 무게가 측정되도록 하며,
상기 덮개(34)가 본체(31)의 상단에 결합되는 것이 상기 덮개감지수단(37)에 의해 감지되면, 제어수단(110)에 의해 상기 세척노즐(38)이 개방되어 상기 본체(31)의 내부로 물이 분사되고, 본체(31)의 내부와 분쇄날(32)이 세척되도록 함과 동시에 상기 댐퍼(35b)가 개방되도록 제어하여 상기 수집통(35)에 수집된 음식물쓰레기가 상기 음식물쓰레기배출관(40)을 통해 바이오처리수단(60)으로 배출되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 바이오처리수단(60)은 분뇨나 음식물쓰레기를 발효처리하여 메탄가스가 발생되도록 하고 발생된 메탄가스를 상기 가스탱크(61)에 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 발전수단(70)은 메탄가스를 이용하여 전기를 발생시키는 연료전지를 이용하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 발전수단(70)에 연결되며 발전수단(70)에서 발생되는 전기를 이용하여 전기차를 충전하는 전기차충전기(71)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 스마트리사이클링 시스템.
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