KR20150104752A - 음식물쓰레기 종량 및 연속건조 감량방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 아파트와 같은 공동주택에서 발생되는 음식물쓰레기를 RFID(Radio Frequency IDentification)기반 음식물쓰레기 종량 및 감량처리 하는 처리기에 관한 것으로서, RFID(Radio Frequency IDentification)장치를 도입하여 전자카드나 전자태그 등을 이용하여 배출자 정보를 수집하고, 계량장치에 의해 계측한 배출량 정보를 환경관리공단 및 관할 지방자치단체에 개별배출정보를 송신하여 음식물쓰레기 종량제를 이룰 수 있도록 하며, 비닐봉투째 배출된 음식물쓰레기를 분쇄하고, 분쇄된 음식물쓰레기를 다단의 열판에 얇게 펴서 체인 컨베이어로 이송하면서 제습된 건조한 공기를 불어 넣으며 연속적으로 건조하고, 건조처리과정 중의 악취를 오존(O3)과 광촉매(TiO2)에 의한 OH-라디컬에 의해 분해시켜 제거하고, 건조된 음식물쓰레기 건조물과 비닐봉투를 비중에 의해 분리할 수 있게 구성한 RFID기반 음식물쓰레기 종량 및 건조처리 감량기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물쓰레기처리기는 RFID 카드 및 전자태그 등에 의해 배출자 정보를 인식할 수 있는 인식장치와, 인식장치에 의해 투입부가 개방되어 음식물쓰레기를 투입하고, 투입 후 인식장치에 의해 투입부가 폐쇄되고, 그리고 투입된 음식물쓰레기의 양을 계량할 수 있는 계량장치와, 계량된 음식물쓰레기를 반입호퍼로 이송하는 이송장치와, 이송된 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄기와, 분쇄된 음식물쓰레기를 저장하는 저장탱크와, 분쇄되어 저장된 음식물쓰레기를 건조하는 건조로와, 건조된 음식물쓰레기에 혼합된 비닐을 비중에 의해 분리하는 비닐분리장치로 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.
또한 상기 음식물쓰레기과정에서 발생되는 악취를 광촉매(TiO2) 분말이 혼합된 제1차 수조에서 오존(O3)과 광촉매(TiO2)에 의한 OH-라디컬로 분해시켜 제거하고, 제1차 수조의 증발수분을 포함한 냉각된 공기는 제습기를 통해 제습하여 제습된 공기는 건조에 다시 사용하고, 제1차 수조의 증발수분에 포함된 잔여냄새는 제2차 수조에서 광촉매(TiO2)에 의한 OH-라디컬에 의해 분해시키고, 제3차 수조는 제2차 수조에서 잔여냄새가 분해된 응축수를 제습기의 증발기 폐열에 의해 배출하여 2차 환경오염 없이 악취를 제거하는 악취제거장치로 구성된 것을 기술적 특징으로 한다.
또한 상기 음식물쓰레기처리기는 음식물쓰레기처리과정을 원격으로 감시하고, 가동 중에 발생하는 고장을 무선전화로 통보하는 원격감시시스템으로 고장상태 및 원인을 파악하여 신속하게 고장서비스를 제공할 수 있도록 한다.
[색인어]
음식물쓰레기처리기, 분쇄기, 악취제거. 종량제, 감량기
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또한 상기 음식물쓰레기처리기는 음식물쓰레기처리과정을 원격으로 감시하고, 가동 중에 발생하는 고장을 무선전화로 통보하는 원격감시시스템으로 고장상태 및 원인을 파악하여 신속하게 고장서비스를 제공할 수 있도록 한다.
[색인어]
음식물쓰레기처리기, 분쇄기, 악취제거. 종량제, 감량기
Description
본 발명은 음식물쓰레기를 개별적으로 사용자의 편의에 따라 수시로 버리는 것이 가능하고, 수시로 개별적으로 버리는 음식물쓰레기 배출자를 인식하고 배출무게를 계량하여 관할 지방자치단체에 송신하여 음식물쓰레기 종량제를 이루고, 배출된 음식물쓰레기를 배출된 곳에서 건조하여 감량함으로서, 음식물쓰레기를 근원적으로 줄이고 처리하는 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기에 관한 것으로서, 음식물쓰레기 처리기에 RFID카드 또는 비밀번호 등 개인의 인식장치를 설치하여 배출자를 인식한 후, 음식물쓰레기를 버릴 수 있도록 뚜껑의 개폐를 RFID카드 또는 비밀번호에 의해 개폐되는 개폐장치와, 투입된 음식물쓰레기의 양을 계량하는 계량장치와, 배출자의 배출량을 수집한 배출정보를 관할 지방자치단체에 송신하는 송신장치를 포함한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 음식물쓰레기를 비닐봉투에 담아 비닐봉투 채 버림으로서, 사용자의 편의성과 주변 위생을 깨끗하게 하는 환경성을 증대시키고, 건조처리 후 음식물쓰레기 건조물과 비닐을 분리하는 분리장치를 포함한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 음식물쓰레기의 건조표면적을 넓게 하여 건조효율을 증대하기 위하여 음식물쓰레기를 미세하게 분쇄하는 1차 분쇄기와 2차 분쇄기를 포함한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 건조에너지를 절감하기 위하여 건조장치에 분쇄된 음식물쓰레기를 보내주는 시간을 조절하기 위한 저장탱크를 포함하며, 저장탱크는 분쇄된 음식물쓰레기를 저장하는 동안 예열하고, 저장량을 측정하는 센서를 포함한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 건조효율을 좋게 하기 위하여 예열된 저장탱크의 분쇄된 음식물쓰레기를 일정하게 다단의 열판에 얇게 펴서 체인컨베이어로 이송하는 건조장치와 제습된 건조공기를 다단의 열판에 얇게 편 분쇄된 음식물쓰레기 위로 불어 건조하고, 건조된 음식물쓰레기에 혼합된 비닐을 비중에 의해 분리하는 비닐분리장치를 포함한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 음식물쓰레기의 악취를 3개의 수조와 제습기가 구비된 악취제거장치에서 황산동, 오존, OH-로 산화 및 환원시켜 악취를 제거하는 악취제거장치를 포함한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 음식물쓰레기처리과정을 원격으로 감시하고, 가동 중에 발생하는 고장을 스마트전화기로 통보하여 원격감시를 할 수 있는 시스템으로 고장상태 및 원인을 파악하여 신속하게 고장서비스를 제공할 수 있도록 한다.
음식물쓰레기를 분쇄처리 하는 디스포저에 관한 기술은 대한민국 등록실용신안 제434434호(고안의 명칭 : 음식물 처리기)에 개시되어 있으며, 분쇄된 음식물쓰레기가 하수처리장으로 유입되는 과정에서 관로에 퇴적물이 쌓여 하수관로가 막히는 원인이 되거나, 오수로 인해 공공수역의 오염을 가중(BOD, SS 4∼17배 증가)시키는 문제를 갖고 있다.
따라서, 우리나라에서는 하수도법 제 33조호의 규정에 의하여 주방에서 발생하는 음식물 찌꺼기 등을 분쇄하여 오수와 함께 배출하는 기기인 주방용오물분쇄기는 제조·수입·판매나 사용을 환경부고시 2013-179호 제2조(2013. 12. 30.)로 허용하고 있다.
일부 국가에서는 디스포저의 상용화가 이루어졌는데, 그 중 일본의 경우에는 디스포저 단독설치를 금지하고 하수도에 대한 부하를 높이지 않도록 하기 위해 정화조와 접속하여야 하며, 이 경우 방류수질은 BOD 10mg/L 이하, T-N 10mg/L 이하, T-P 1mg/L 이하를 보장하는 조건 하에서 디스포저 폐수처리시스템의 인가가 이루어지고 있다.
이 밖에 여러 업체에서 개발한 소형 음식물쓰레기처리기는 건조기와 소멸식 발효기가 있으며, 건조기는 건조탱크에 음식물쓰레기를 넣고 음식물쓰레기의 수분함량을 15∼20％로 유지하기 위해 열풍 및 히터로 건조하여 일반쓰레기로 버리는 것으로서 건조 중에 발생되는 음식물쓰레기를 버릴 수가 없으며 건조에너지가 많이 소요되는 단점이 있다. 또한 건조기보다 좀 더 진보된 것으로서 음식물쓰레기를 파쇄하고 탈수하여 수분함량 75∼80％의 탈수케이크를 열풍 및 히터로 건조하여 수분함량을 15∼20％로 건조하는 건조기가 있으나, 이 또한 탈수된 오수가 하수로 버려지는 문제점이 있다.
마지막으로 고속발효를 이용한 소멸기가 있으나, 이는 발효 중의 악취가 많이 발생하고 수분 조절제 및 발효 미생물의 계속적인 투입이 필요하다는 번거로움이 있다.
따라서 2차 환경오염문제가 없고 사용자의 편의성이 제공되고, 종량 및 감량을 실현할 수 있으며 악취가 제거되는 음식물쓰레기의 처리기가 필요하다.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 아파트단지에서 배출되는 음식물쓰레기를 일반적인 비닐봉투에 담아 비닐봉투 채 버림으로서 사용자의 편의성을 증대시키고, 음식물쓰레기의 종량화 및 감량화를 실현하여 음식물쓰레기의 발생량을 줄이고, 음식물쓰레기 건조를 효율적으로 하기 위하여 음식물쓰레기를 미세입자로 분쇄하여 건조표면적을 넓게 하여 건조효율을 증대시키고, 다단의 열판에 얇게 펴고 건조한 공기를 송풍하여 건조하고, 건조된 음식물쓰레기에 혼합된 비닐은 비닐분리장치를 통해 분리한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 RFID(Radio Frequency IDentification) 리더기 또는 비밀번호장치를 도입하여 전자카드나 전자태그 등을 이용하여 배출자 및 배출량 정보를 수집하여 관리하여 종량제를 이룰 수 있게 구성한 음식물쓰레기처리기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 음식물쓰레기 처리과정에서 발생하는 악취를 제거하기 위하여 악취제거수단을 포함한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 음식물쓰레기처리과정을 원격으로 감시하고, 가동 중에 발생하는 고장을 스마트전화기로 통보하는 원격감시시스템으로 고장상태 및 원인을 파악하여 신속하게 고장서비스를 제공할 수 있도록 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 전자카드나 전자태그 등을 이용하여 배출자 및 배출량 정보를 수집하고 관리하기 위하여 RFID(Radio Frequency IDentification) 및 리더기(Reader), 또는 비밀번호 인식장치와 같은 개별인식장치와 전자저울을 도입하여 개별 배출자에 따른 음식물쓰레기 배출종량제를 이룰 수 있게 구성한다.
또한 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 비닐봉지 채 투입된 음식물쓰레기를 저장하는 반입호퍼와; 비닐봉지 채 투입된 음식물쓰레기의 비닐을 찢고 음식물쓰레기를 분쇄하는 분쇄기와; 분쇄된 음식물쓰레기를 운송하는 이송수단으로서 스크류 컨베이어와; 상기 분쇄된 음식물쓰레기를 예열하고 저장하는 예열저장탱크와; 예열저장탱크에서 예열된 음식물쓰레기의 일정량을 건조장치로 보내주는 스크류 컨베이어와; 예열된 음식물쓰레기를 건조하는 건조장치와; 상기 건조장치에서 건조된 음식물쓰레기의 건조물과 비닐을 분리하는 분리장치와; 상기 음식물쓰레기 건조과정에서 발생되는 냄새를 제거하는 악취제거장치가 구비된다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 분쇄기는 1차 분쇄기와 2차 분쇄기로 2회 분쇄하여 분쇄입자를 작게 하는 것이 바람직하며, 1차 분쇄기는 음식물쓰레기가 담긴 비닐봉투가 회전속도가 다르게 맞물려 돌아가는 분쇄날에 의해 비닐봉투가 찢어지고, 음식물쓰레기가 분쇄되고, 2차 분쇄기는 1차 분쇄기에서 분쇄된 음식물쓰레기를 믹서기와 같이 고속으로 회전하는 회전날에 의해 분쇄하여 분쇄입자를 더욱 작게 분쇄한다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 예열저장탱크는 2차 분쇄기에서 더욱 작게 분쇄된 음식물쓰레기를 건조장치의 가동시간을 최소화 하도록 음식물쓰레기 배출을 조절하고, 건조장치에 일정한 속도로 음식물쓰레기를 보내줄 수 있도록 저장하며, 저장하는 동안 건조하기에 좋도록 예열을 시킨다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 건조장치는 다단의 열판을 다층으로 구비하여 건조장치의 체적을 최소로 하고, 한 개의 건조장치에 분쇄된 음식물쓰레기를 이송시키는 체인컨베이어의 회전에 의한 상하체인컨베이어에 각각의 열판을 구비하여 한 개의 건조장치에 2개의 열판이 1조로 조합되도록 하여 건조장치의 체적을 최소로 한 건조 장치를 구비하고, 건조용량에 따라 건조 장치를 다층으로 유동적으로 할 수 있도록 하여 건조용량에 따른 적응성을 향상시키는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 건조장치의 분쇄된 음식물쓰레기를 열판위에 고르게 펴서 이송시키는 체인컨베이어의 아타치먼트는 분쇄된 음식물쓰레기를 열판위에 고르게 펴서 얇게 이송되도록 하여 분쇄된 음식물쓰레기의 표면적을 넓게 하며, 고르게 펴진 분쇄된 음식물쓰레기 위에 건조한 열풍을 불어 분쇄된 음식물쓰레기의 건조효율을 증대시켜 건조한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 건조장치의 다단의 열판에 전달되는 열은 열판의 온도가 균일하도록 열매체에 의한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 음식물쓰레기 건조물과 비닐을 분리하는 분리장치는 하부에 타공판이 구비된 교반장치와 열풍기가 구비되며, 상기 건조로에서 비닐이 혼합되어 건조된 음식물쓰레기 건조물을 하부에 타공판이 구비된 교반장치를 교반하면서 열풍기로 열풍을 불어넣으면서 건조로에서 건조된 음식물쓰레기의 잔여수분을 완전 건조하여 교반장치 하부의 타공판으로 음식물쓰레기 건조물이 떨어져 건조물 통에 모아지고, 건조된 비닐은 열풍에 의해 위로 부양하게 되어 비닐이송 관을 따라 싸이클론 집진기를 통해 비닐모음 통에 분리된다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 교반장치의 교반날개는 건조된 음식물쓰레기를 위로 흩어주는 날과 하부의 타공판으로 음식물쓰레기 건조물이 떨어지도록 밀어내는 날을 교차로 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 악취제거기는 플라즈마 방전에 의한 오존과 UV와 이산화티타늄(TiO2)에 의해 수산 래디칼(OH 래디칼)을 다량 발생시켜, 음식물쓰레기의 냄새 등을 산화시켜 제거한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 아파트와 같은 공동주택에 설치하여, 음식물쓰레기의 배출자와 배출량을 인식하여 음식물쓰레기의 종량제를 정착시킬 수 있으며, 음식물쓰레기를 배출지에서 감량할 수 있어 주거환경에서 발생하는 음식물쓰레기를 환경오염 없이 정화하여 바로 배출할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 음식물쓰레기 발생지에서 직접 건조하여 감량함으로서 음식물쓰레기의 수집, 운반, 처리에 따른 환경적인 사회적 문제와 각종 처리비용의 증가를 막을 수 있어 경제적이라는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 연속식으로 건조처리됨으로서 주민편의성과 환경성 및 경제성을 높이는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기는 악취처리를 하여 악취로 인한 민원을 해결할 수 있으며, 응축수 및 침출수의 배출이 없어 2차 환경오염이 없는 친환경처리방법 및 친환경처리장치이다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 장치를 나타낸 전체 흐름도이고,
도 2은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 장치를 나타낸 전체 외형 사진이고,
도 3는 RFID 카드 리더기 및 계량한 무게를 나타낸 모니터 사진이며,
도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 장치의 전처리 장치를 나타낸 개념도이다.
도 5는 계량장치와 투입호퍼와 투입호퍼 이송장치를 나타낸 상세도이고,
도 6는 제1 분쇄장치를 나타낸 상세도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 연속건조처리 장치를 나타낸 개념도이고,
도 8은 연속건조처리 장치의 열판 1개를 나타낸 개념도이다.
도 9는 건조된 음식물쓰레기와 비닐을 분리하는 장치를 나타낸 개념도이고,
도 10은 저장탱크와 제2차 분쇄기를 나타낸 개념도이고,
도 11은 악취제거장치를 나타낸 개념도이며,
도 12는 제습장치를 나타낸 사진이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 음식물쓰레기 종량 및 감량처리 장치 200 : 전자제어부분
300 : 음식물쓰레기 전 처리부분 400 : 음식물쓰레기 건조 처리부분
500 : 음식물쓰레기 후 처리부분 600 : 악취제거부분
210 : 인식장치 211 : ID카드리더기
212 : 비밀번호 텐키 220 : 계량장치
221 : 로드셀 베이스 판 222 : 로드셀
230 : 데이터 저장장치 240 : 송신장치
260 : 모니터 310 : 음식물쓰레기 투입 개폐문
311 : 전동실린더 312 : 투입호퍼 이송장치
320 : 투입호퍼 340 : 반입호퍼
341 : 반입호퍼 초음파센서 350 : 제1차 분쇄기
351 : 분쇄날 뭉치 351-a, 351-b : 제1차 분쇄기 분쇄날
353 : 분쇄날 원형디스크 354-a, 354-b : 평기어
355 : 분쇄기 모터 360 : 분쇄기 이송 컨베이어
361 : 이송 컨베이어 끝부분 배출구 370 : 제2차 분쇄기
371 : 제2차 분쇄기 회전날 420 : 예열저장탱크
421 : 예열저장탱크 교반스크류 422 : 예열저장탱크 초음파센서
430 : 건조장치 431 : 건조열판
431-a : 상부건조열판 431-b : 하부건조열판
432 : 건조장치 이송 컨베이어 432-a : 체인컨베이어 아타치먼트
433 : 체인컨베이어 433-a : 상부체인
433-b : 하부체인 440 : 열매체보일러
441 : 히터 442 : 오일펌프
510 : 교반장치 511 : 임펠러
520 : 건조물 이송 스크류 컨베이어 530 : 음식물쓰레기 건조물 모음 통
600 : 악취제거장치 610 : 제습장치
611 : 증발기 612 : 응축기
613 : 응축기 코일 621 : 고압송풍기
622 : 제1차 수조 산기관 630 : 제2차 수조
631 : 격막 632 : 세라믹 볼을 메쉬망 필터
640 : 제3차 수조 650 : 오존발생기
도 2은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 장치를 나타낸 전체 외형 사진이고,
도 3는 RFID 카드 리더기 및 계량한 무게를 나타낸 모니터 사진이며,
도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 장치의 전처리 장치를 나타낸 개념도이다.
도 5는 계량장치와 투입호퍼와 투입호퍼 이송장치를 나타낸 상세도이고,
도 6는 제1 분쇄장치를 나타낸 상세도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 연속건조처리 장치를 나타낸 개념도이고,
도 8은 연속건조처리 장치의 열판 1개를 나타낸 개념도이다.
도 9는 건조된 음식물쓰레기와 비닐을 분리하는 장치를 나타낸 개념도이고,
도 10은 저장탱크와 제2차 분쇄기를 나타낸 개념도이고,
도 11은 악취제거장치를 나타낸 개념도이며,
도 12는 제습장치를 나타낸 사진이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 음식물쓰레기 종량 및 감량처리 장치 200 : 전자제어부분
300 : 음식물쓰레기 전 처리부분 400 : 음식물쓰레기 건조 처리부분
500 : 음식물쓰레기 후 처리부분 600 : 악취제거부분
210 : 인식장치 211 : ID카드리더기
212 : 비밀번호 텐키 220 : 계량장치
221 : 로드셀 베이스 판 222 : 로드셀
230 : 데이터 저장장치 240 : 송신장치
260 : 모니터 310 : 음식물쓰레기 투입 개폐문
311 : 전동실린더 312 : 투입호퍼 이송장치
320 : 투입호퍼 340 : 반입호퍼
341 : 반입호퍼 초음파센서 350 : 제1차 분쇄기
351 : 분쇄날 뭉치 351-a, 351-b : 제1차 분쇄기 분쇄날
353 : 분쇄날 원형디스크 354-a, 354-b : 평기어
355 : 분쇄기 모터 360 : 분쇄기 이송 컨베이어
361 : 이송 컨베이어 끝부분 배출구 370 : 제2차 분쇄기
371 : 제2차 분쇄기 회전날 420 : 예열저장탱크
421 : 예열저장탱크 교반스크류 422 : 예열저장탱크 초음파센서
430 : 건조장치 431 : 건조열판
431-a : 상부건조열판 431-b : 하부건조열판
432 : 건조장치 이송 컨베이어 432-a : 체인컨베이어 아타치먼트
433 : 체인컨베이어 433-a : 상부체인
433-b : 하부체인 440 : 열매체보일러
441 : 히터 442 : 오일펌프
510 : 교반장치 511 : 임펠러
520 : 건조물 이송 스크류 컨베이어 530 : 음식물쓰레기 건조물 모음 통
600 : 악취제거장치 610 : 제습장치
611 : 증발기 612 : 응축기
613 : 응축기 코일 621 : 고압송풍기
622 : 제1차 수조 산기관 630 : 제2차 수조
631 : 격막 632 : 세라믹 볼을 메쉬망 필터
640 : 제3차 수조 650 : 오존발생기
아래에서는 본 발명에 따른 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도면에서, 도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 장치를 나타낸 전체 흐름도이고, 도 2은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 장치를 나타낸 전체 외형 사진이고, 도 3는 RFID 카드 리더기 및 계량한 무게를 나타낸 모니터 사진이며, 도 4은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 장치의 전처리 장치를 나타낸 개념도이다.
또한 도 5는 계량장치와 투입호퍼와 투입호퍼 이송장치를 나타낸 상세도이고, 도 6는 제1 분쇄장치를 나타낸 상세도이다.
또한 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 음식물쓰레기 연속건조처리 장치를 나타낸 개념도이고, 도 8은 연속건조처리 장치의 열판 1개를 나타낸 개념도이다.
또한 도 9는 건조된 음식물쓰레기와 비닐을 분리하는 장치를 나타낸 개념도이고, 도 10은 저장탱크와 제2차 분쇄기를 나타낸 개념도이고, 도 11은 악취제거장치를 나타낸 개념도이며, 도 12는 제습장치를 나타낸 사진이다.
도 1의 흐름도와 같이, 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기(100)는 전자제어부분(200)과 음식물쓰레기 전 처리부분(300)과 음식물쓰레기 건조 처리부분(400)과 음식물쓰레기 후 처리부분(500)과 악취제거부분(600)으로 구성된다.
도 2와 같이, 상기 음식물쓰레기 종량 및 감량처리기(100)는 음식물쓰레기 배출자가 ID카드 또는 비밀번호 등을 ID카드리더기(211) 또는 비밀번호 등을 인식하는 비밀번호 텐키(212)와 같은 인식장치(210)에 인식시키면, 음식물쓰레기 투입 개폐문(310)이 전동실린더(311)에 의해 자동으로 열리고, 음식물쓰레기를 비닐봉지에 넣은 채로 투입하고 다시 한 번 ID카드 또는 비밀번호 등을 인식시키면 음식물쓰레기 투입 개폐문(310)이 자동으로 닫히며, 배출된 음식물쓰레기의 양을 계량장치(220)에 의해 계량되어 도 3과 같이, 모니터(260)에 표시하여 배출자에게 알려주며, 이를 관련 구청 또는 시청에 송신장치(240)에 의해 송신하고, 그 데이터는 저장장치(230)에 저장된다.
도 5와 같이, 상기 계량장치(220)는 베이스 판(221) 위에 투입호퍼(320)와 투입호퍼(320) 이송장치(312)가 설치되고, 베이스 판(221) 밑에 로드셀(222) 장착되어 베이스 판(221) 위 투입호퍼(320) 에 음식물쓰레기가 투입되면 로드셀(222)에 의해 투입된 음식물쓰레기 무게가 측정된다.
상기 계량장치(220)는 베이스 판(221) 위에 설치된 투입호퍼(320)와 투입호퍼(320) 이송장치(312)의 무게를 포함하여 0점을 잡아 투입된 음식물쓰레기 무게만 측정되도록 하였으며, 이를 위하여 투입호퍼(320)는 측부만 막혀있고 바닥 베이스 판(221)과 띄워져 있어 음식물쓰레기 무게 측정에 영향을 미치지 않도록 구비되며, 상기 투입호퍼(320) 이송장치(312)를 이송할 때에는 이미 음식물쓰레기 무게를 측정한 후 이므로 음식물쓰레기 무게 측정에 영향을 미치지 않는다.
도 4와 같이, 또한 투입호퍼(320) 이송장치(312)에 의해 반입호퍼(340)로 이송된 음식물쓰레기는 제1차 분쇄기(350)에 의해 비닐봉투가 뜯어지고 음식물쓰레기는 분쇄되며, 반입호퍼(340) 상부에는 초음파센서(341)가 구비되어 반입호퍼(340)에 투입된 음식물쓰레기의 양을 감지하여 반입호퍼(340)에 투입된 음식물쓰레기가 많으면 투입 개폐문(310)이 자동으로 열리지 않아 음식물쓰레기 투입을 제한하고, 반대로 투입된 음식물쓰레기가 분쇄되어 반입호퍼(340)에 투입된 음식물쓰레기가 너무 적으면 제1차 분쇄기(350)의 작동이 중지되어 불필요한 전력이 방지된다.
또한 도 6과 같이, 제1차 분쇄기(350)는 분쇄날(351-a, 351-b)이 서로 맞물려 돌아가며, 분쇄날(351-a, 351-b)은 샤프트에 도면 6과 같이 갈고리가 구비된 분쇄날(351-a) 과 분쇄날(351-b)사이에 분쇄날(351-a, 351-b)보다 작은 원형디스크(353)를 서로 교차하여 끼워 넣어 분쇄날 뭉치(351)로 구성된다.
또한 분쇄날(351-a)과 분쇄날(351-b)은 기어의 직경이 다른 두 개의 평기어(354-a, 354-b)에 의해 맞물려 돌아가며, 평기어(354-a)는 평기어(354-b)보다 직경이 크고 모터(355)의 동력을 전달받아 분쇄날(351-a, 351-b)이 구동되며, 직경이 다른 두 개의 평기어(354-a, 354-b)에 의해 맞물려 돌아가는 분쇄날(351-a, 351-b)에 의해 음식물쓰레기 비닐봉투가 뜯어지고 잘게 찢어진다.
또한 분쇄된 음식물쓰레기는 이송 컨베이어(360)에 의해 제2차 분쇄기(370)로 보내지고, 제2차 분쇄기(370)는 음식물쓰레기를 더욱 잘게 분쇄되면서 예열저장탱크(420)로 떨어진다.
또한 제2차 분쇄기(370)는 이송 컨베이어(360) 끝부분 배출구(361)와 연결되어 떨어지는 제1차 분쇄기(350)에서 분쇄된 음식물쓰레기를 고속으로 회전하는 회전날(371)에 의해 더욱 잘게 분쇄되어 음식물쓰레기의 표면적을 증가시켜 건조효율을 증대시킨다.
또한 도 10과 같이, 예열저장탱크(420)는 열매체유가 순환하도록 이중 자켓으로 구비되고, 제2차 분쇄기(370)에서 떨어지는 음식물쓰레기를 열매체유에 의해 가열하며, 음식물쓰레기에 균일한 가열의 위하여 예열저장탱크(420)내에 교반 및 이송이 되도록 교반스크류(421)를 구비한다.
또한 예열저장탱크(420) 상부에 상부에는 초음파센서(422)가 구비되어 예열저장탱크(420)에 투입된 음식물쓰레기의 양을 감지하여 투입된 음식물쓰레기가 많으면 제1차 분쇄기(350)와 이송 컨베이어(360)와 제2차 분쇄기(370)의 작동이 중지되어 예열저장탱크(420)에 음식물쓰레기의 투입이 중지된다.
또한 예열저장탱크(420)에서 예열된 음식물쓰레기는 건조장치(430) 이송 컨베이어(432)에 의해 건조장치(430)로 일정한 속도로 일정량이 이송된다.
또한 도 7과 같이, 상기 건조장치(430)는 건조열판(431)을 다층으로 구비하고, 건조열판(431)위에 음식물쓰레기를 이송시키는 체인컨베이어(433)를 구비한다.
또한 상기 건조열판(431)은 도 8과 같이 2개의 건조열판(431-a, 431-b)을 1조로 조합하고, 1개의 체인컨베이어(433)가 회전할 때 상부체인(433-a)은 상부건조열판(431-a)의 바닥을 긁고 지나가고, 하부체인(433-b)은 하부건조열판(431-b)의 바닥을 긁고 지나가도록 하여 음식물쓰레기를 이송시켜 건조장치(430)의 체적을 최소화 하였고, 건조용량에 따라 건조열판(431)을 다층으로 유동적으로 구비할 수 있도록 하여 건조용량에 따른 적응성을 향상시켰다.
또한 상기 건조장치(430)는 건조열판(431)에 분쇄된 음식물쓰레기를 얇고 고르게 펴서 음식물쓰레기의 표면적을 넓게 하여 체인컨베이어(433)로 이송하면서 제습장치(610)에서 제습된 건조한 공기를 불어 넣어 건조함으로서 적은 에너지로 신속하게 건조할 수 있다.
또한 상기 체인컨베이어(433)는 분쇄된 음식물쓰레기를 얇고 고르게 펴서 이송하기 위하여 체인컨베이어(433)의 아타치먼트(432-a)는 얇은 것으로 하여 좁은 간격으로 배치하였다.
또한 상기 건조열판(431)의 열은 열매체보일러(440)를 통해 공급하고, 열매체보일러(440)는 히터(441)로 가열하고, 가열된 열매체유는 오일펌프(442)로 건조열판(431)과 열매체보일러(440)를 순환시킨다.
또한 상기 건조장치(430)에서 건조된 음식물쓰레기는 교반장치(510)에서 건조된 음식물쓰레기와 비닐로 비중에 의해 분리된다.
또한 상기 교반장치(510)는 도 9와 같이 건조된 음식물쓰레기가 임펠러(511)에 의해 흩어질 때 송풍된 바람에 의해 건조되고, 비닐은 송풍된 바람에 의해 이송되어 분리되고, 바닥으로 떨어진 건조된 음식물쓰레기는 임펠러(511)에 의해 타공된 하부로 빠져나가 분리된다.
또한 상기 교반장치(510)에서 분리된 음식물쓰레기 건조물은 이송 스크류 컨베이어(520)에 의해 음식물쓰레기 건조물 모음 통(530)에 모여 저장된다.
또한 상기 음식물쓰레기 전 처리부분(300)과 음식물쓰레기 건조 처리부분(400)과 음식물쓰레기 후 처리부분(500)에서 발생된 악취는 악취제거장치(600)에서 제거한다.
또한 상기 악취제거장치(600)는 도 11과 같이 악취를 송풍하는 고압송풍기(621)로 제1차 수조(620) 바닥의 산기관(622)으로 불어 넣어 악취를 제1차 수조(620)의 물에 녹이고, 제1차 수조(620)를 통과한 습한 바람은 제습장치(610)의 증발기(611)를 통과시켜 공기 중의 수분을 응축하여 제2차 수조(630)로 보내어 응축수에 녹아 있는 잔존 냄새를 제거하여 제3차 수조(640)로 보내어 증발시킨다.
또한 상기 제1차 수조(620)는 양 측면이 유리로 되어 제1차 수조(620) 내로 UV가 비취도록 하고, 제1차 수조(620) 내의 물에는 광촉매(TiO2) 분말을 넣고, 오존발생기(650)로 오존을 넣어, 악취로 오염된 제1차 수조(620)의 물을 정수한다.
또한 상기 제2차 수조(630)도 양 측면이 유리로 되어 제2차 수조(630) 내로 UV가 비취도록 하고, 제2차 수조(630) 내에는 다수의 격막(631)을 상부와 하부를 교차하여 개방되도록 다수를 설치한다.
또한 상기 제습장치(610)의 증발기(611)에서 응축된 응축수를 제2차 수조(630) 내의 일측에서 타측으로 흐르도록 하고, 격막(631)사이에는 광촉매(TiO2)가 코팅된 세라믹 볼을 메쉬망 필터(632)에 넣은 광촉매(TiO2) 세라믹 볼 필터(632)를 구비하여, 응축수가 제2차 수조(630) 내의 일측에서 타측으로 흐르는 동안 냄새가 제거되도록 한다.
또한 상기 제2차 수조(630)에서 잔여악취가 제거되고 정수된 물은 제습장치(610)의 응축기(612) 코일(613)이 바닥에 배관된 제3차 수조(640)로 보내어 응축기(612) 코일(613)의 폐열에 의해 증발시킨다.
또한 상기 본 발명에 따른 설명한 예는 예시적인 목적일 뿐 이에 한정되는 것은 아니다.
Claims (13)
- RFID카드나 전자태그 등을 이용하여 배출자 및 배출량 정보를 수집 및 관리하여 종량제를 이룰 수 있도록 한 RFID(Radio Frequency IDentification)개별인식장치와,
개별음식물쓰레기 무게를 계량할 수 있는 계량장치와,
비닐봉투에 넣어 투입된 음식물쓰레기를 비닐봉투와 함께 잘게 분쇄하는 1차 분쇄기를 거친 후, 미세하게 분쇄하는 2차분쇄기와,
분쇄된 음식물쓰레기가 일정량이 될 때까지 저장하여 예열하는 저장탱크와,
다단의 열판의 일측으로 예열된 음식물쓰레기가 유입되어 열판위에 얇게 펴고 타측으로 이송되면서 제습기로 건조된 바람으로 건조하는 건조장치와,
건조장치에서 건조된 음식물쓰레기를 음식물쓰레기와 비닐을 분리하는 분리장치와,
분리된 음식물쓰레기와 비닐을 각각 모아 저장하는 각각의 모음통과,
각 과정에서 발생된 악취를 제거하는 악취제거장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제1항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치는 비닐봉투에 음식물쓰레기를 담아 비닐봉투 채 투입되고, 분리장치에서 음식물쓰레기와 비닐을 비중에 의해 분리하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제1항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 예열저장탱크는 탱크를 가열하여 온도를 조절할 수 있는 가열장치 및 온도조절장치와 내용물의 양을 측정할 수 있는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제1항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 건조장치는 건조열판을 다단으로 하고, 상부의 일측에서 음식물쓰레기를 얇게 펴서 체인컨베이어로 타측으로 보내고, 타측의 개방부를 통해 바로 밑의 열판에 떨어지도록 하고, 떨어진 음식물쓰레기는 건조될 때까지 하부의 열판으로 단계별로 전달되어 건조되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제1항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 악취제거장치는 3개의 수조와 제습장치로 구성되며,
제1차 수조는 고압송풍장치로 불어넣은 음식물쓰레기 건조처리과정에서 발생된 악취를 물에 녹이고, 광촉매(TiO2)와 UV와 오존에 의해 악취로 오염된 물을 정수하고, 제1차 수조로 유입된 악취를 분해하며,
제2차 수조는 다수의 격막이 상부와 하부가 교차여 개방되도록 구성되고, 다수의 격막 사이에는 광촉매(TiO2)가 코팅된 세라믹 볼을 메쉬망 필터에 넣은 광촉매(TiO2) 세라믹 볼 필터를 구비하고, 광촉매(TiO2) 세라믹 볼에 UV가 비취도록 구비되고, 제습장치에서 응축된 응축수를 일측에서 타측으로 흐르도록 하여 흐르는 동안 광촉매(TiO2) 세라믹 볼과 UV에 의해 잔여 악취가 제거되고,
제3차 수조는 제2차 수조에서 잔여악취가 제거된 물을 제습장치의 응축기 코일이 바닥에 배관되어 응축기 코일의 폐열에 의해 증발되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제2항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 분리장치는 U 자형의 교반장치 바닥은 타공판으로 구비되고, 상부는 송풍기가 구비되어, 교반을 할 때 건조된 음식물쓰레기는 타공판 하부로 떨어지고, 비닐은 바람에 의해 날려 상부의 개방구로 나가 비닐모음 통에 모아지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제4항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 건조장치는 건조할 음식물쓰레기 양에 따라 건조열판을 다층으로 유동적으로 적층할 수 있도록 구비하여 건조용량에 따른 적응성을 향상시키고, 건조열판 위의 음식물쓰레기를 이송시키는 체인컨베이어가 구비되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제4항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 건조장치는 음식물쓰레기가 건조열판 위에 얇게 펴서 체인컨베이어에 의해 이송될 때, 제습된 건조한 바람을 불어 넣어 열판의 열과 건조한 바람의 흡습과 바람에 의한 기류의 흐름에 의해 건조가 촉진되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제7항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 건조열판은 2개의 건조열판을 1조로 조합하고, 1개의 체인컨베이어가 회전할 때 상부체인은 상부건조열판의 바닥을 긁고 지나가고, 하부체인은 하부건조열판의 바닥을 긁고 지나가도록 하여 건조장치의 체적을 최소화 할 수 있도록 구비되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제5항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 악취제거장치에서 제1차 수조는 바닥에 산기관이 구비되어 악취를 분산하여 물에 잘 녹도록 구비되고, 측벽은 유리로 구비되고, 유리벽에 UV 등을 설치하여 수조 내로 UV가 조사도록 구비하며, 수조 내에는 광촉매(TiO2) 분말을 넣고, 오존을 공급하여 광촉매(TiO2)와 UV와 오존에 의해 악취로 오염된 물을 정수하고, 제1차 수조로 유입된 악취를 분해하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제5항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 악취제거장치에서 제2차 수조는 측벽이 유리로 구비되고, 유리벽 위에 UV 등이 구비되어 수조 내로 UV가 조사되고, 메쉬망 필터에 광촉매(TiO2)가 코팅된 세라믹 볼을 넣어 광촉매(TiO2) 세라믹 볼 필터를 구비하여 격막사이에 구비하고, UV와 광촉매(TiO2)가 반응하여 제습장치에서 응축된 응축수에 남아있는 잔여악취가 일측에서 타측으로 흐르는 동안 제거되고, 타측에서 넘치는 잔여악취가 제거된 물은 제3차 수조로 흘러가 증발되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제5항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 악취제거장치에서 제3차 수조는 수조바닥에 제습기의 응축기코일을 배관하여 제2차 수조에서 넘어온 물을 데우고, 수조상부에 송풍기를 구비하여 송풍기 바람과 응축기코일의 폐열에 의해 물의 분자운동이 촉진되어 증발되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치. - 제5항에 있어서,
상기 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치의 악취제거장치에서 제습장치는 제1차 수조에서 증발된 습한 공기를 증발기에서 제습하여 제습된 건조공기는 건조장치로 보내 재활용하여 외부공기가 들어오거나 내부공기가 외부로 나가지 않도록 밀폐시스템으로 구비되고, 응축수는 제1차 수조에서 잔여악취가 제거되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 종량 및 연속건조처리 감량 방법 및 장치.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101696353B1 (ko) * | 2016-02-05 | 2017-01-24 | 권종길 | 저온열풍과 음압고풍속을 이용한 고함수 슬러지 증발건조장치 및 건조방법 |
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2014
- 2014-03-06 KR KR1020140026470A patent/KR20150104752A/ko not_active Application Discontinuation
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