KR101146230B1 - 스크린드럼형 음식물쓰레기의 수분조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물쓰레기 처리장치로서 탈수작업 중 탈수망의 막힘에 따른 탈수효율저하를 방지하여 처리효율을 높이도록 하며, 음식물쓰레기 알갱이의 으깨짐을 방지하면서 음식물쓰레기에 함유되어 있는 수분을 보다 완전하게 분리하여 음식물쓰레기를 사료 등으로 재활용하기 용이하도록 음식물쓰레기의 수분함유량을 적정하게 조절하는 스크린드럼형 음식물쓰레기의 수분조절장치에 관한 것이다.

스크린드럼, 탈수공, 지지대, 노즐, 케이싱, 투입호퍼, 프레임

Description

스크린드럼형 음식물쓰레기의 수분조절장치{MOISTURE CONTROLLER OF SCREEN DRUM STYLE FOOD WASTE}

본 발명은 음식물쓰레기 처리장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 음식물쓰레기를 처리하여 사료 등으로 재활용하기 위하여 음식물쓰레기에 수분이 적정하게 함유되도록 수분을 분리 조절하는 스크린드럼형 음식물쓰레기의 수분조절장치에 관한 것이다.

현대사회는 소득증대와 생활향상에 따라 풍요로운 물질생활을 영위하면서 더불어 이에 따른 생활쓰레기도 비례하여 대량 발생 배출되고 있는데 이러한 생활쓰레기는 환경오염에 심각한 영향을 주고 있다.

특히, 음식물쓰레기는 대부분 유기물질로서 부패성이 매우 강한데 우리의 식생활 문화의 특성상 많은 량의 음식물쓰레기가 물과 함께 섞이어 다량 발생하는 음식문화적 특성이 있으므로 이러한 음식물쓰레기는 환경오염, 특히 지하수오염의 주 요인이 되고 있다.

이러한 가정이나 음식점 등에서 배출되는 음식물쓰레기는 다량의 물기를 포함하고 있어서 장시간 동안 방치할 경우에는 부패가 쉽게 되고, 쓰레기가 부패하는 과정에서 다량의 악취와 폐수가 발생되어 이를 그대로 배출시 수질환경을 훼손하며 소각시에는 대기를 심각하게 오염시키게 된다.

음식물쓰레기의 처리를 위한 최우선 순위는 먼저 탈수, 즉 음식물에 포함되어 있는 수분을 제거하는 것이 가장 시급한 문제인데 전분과 같은 음식물 쓰레기의 경우 수분을 계속적으로 흡수하는 성질이 있으므로 쓰레기 배출 즉시 탈수를 하지 않을 경우 탈수가 용이하지 않은 문제점이 있다.

종래에 사용되어지고 있는 음식물쓰레기탈수장치는 강제적으로 압축하여 탈수하는 스크류탈수기와 고속으로 회전하는 원심분리형 탈수기가 제안되어 사용되고 있다.

상기 스크류탈수기는 작은 직경의 구멍이 형성된 타공망 안에 스크류가 설치되어 있는 형태로서, 설치된 스크류에 의해 죽처럼 파쇄된 음식물쓰레기가 타공망 안으로 압축되어 들어가고 스크류의 피치가 점차 작아지면서 음식물쓰레기가 압축되는 과정에서 타공망을 통하여 수분이 제거되도록 하는 원리이다.

그러나 흡수성이 강한 전분과 같은 물질이 많이 함유된 음식물쓰레기의 특성상 스크류압축에 의한 방법은 수분과 함께 입자가 작은 고형물질이 빠져 나가게 되어 탈수효율이 좋지 못하며, 음식물쓰레기의 입자가 으깨져 재활용하는데 역효과를 유발하며, 또한 큰 용량의 모터사용으로 인한 높은 에너지 비용, 타공망 및 스크류의 마모로 인한 짧은 교체주기, 탈수구멍의 막힘 현상으로 인한 처리능력저하 등 여러가지 문제점이 있었다.

또한, 원심분리형 탈수기는 고속으로 회전하는 드럼 내에 음식물쓰레기를 투입한 다음 뚜껑을 닫고 고속으로 회전시켜 원심력에 의해 수분이 분리되도록 하는 원리로서 음식물쓰레기의 입자(밥알)가 으깨지는 현상을 방지하며, 탈수효율 또한 비교적 우수한 편이나 다량의 음식물쓰레기를 처리하기에는 부적합하다.

즉, 작업원리상 연속적으로 공급되는 음식물쓰레기를 처리할 수 없으며, 따라서 다량의 음식물쓰레기를 연속적으로 처리하여야 하는 경우 작업 불능 또는 현저하게 작업효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기 문제점을 해소하기 위하여 본 발명에서는 연속적으로 공급되는 음식물쓰레기의 탈수작업을 수행하도록 하며, 탈수작업 중 탈수망의 막힘에 따른 탈수효율저하를 방지하여 처리효율을 높이도록 하고, 전분성분이 많은 음식물 알갱이의 으깨짐을 방지하면서 음식물쓰레기에 함유되어 있는 수분을 보다 완전하게 분리하여 음식물쓰레기를 사료 등으로 재활용하기 용이하도록 하는 스크린드럼형 음식물쓰레기의 수분조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일측으로 비스듬히 기울어지게 설치되도록 서로 다른 길이(높이)를 갖는 프레임에 의해 양단부가 지지되는 중심축과; 상기 중심축의 둘레에 일정 간격과 일정한 길이로 설치된 다수의 지지대에 의해 설치되며, 외주면에는 미세한 탈수공이 천공된 스크린망으로 이루어지고 양단부가 개방된 원통형 스크린드럼과; 상기 스크린드럼을 저속으로 회동시키도록 감속기능을 갖는 기어드모터를 포함하는 구동장치와; 상기 스크린드럼에 음식물쓰레기를 투입하도록 하는 투입수단과; 상기 스크린드럼으로 부터 탈수된 음식물쓰레기를 배출하는 배출수단과; 상기 스크린드럼의 저면부에 위치되어 상기 스크린드럼의 탈수공을 통하여 분리되는 탈수액이 모아지도록 비스듬히 구배를 이루며, 일측부에는 탈수액을 외부로 배출하도록 배수구가 설치된 케이싱을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 투입수단은 상기 스크린드럼의 일측부에 설치되어 음식물쓰레기를 연속적으로 투입하도록 상기 스크린드럼의 내측으로 연장설치된 투입관을 구비한 투입호퍼와; 상기 투입호퍼에 연속적으로 음식물을 공급하도록 하는 공급컨베이이어장치를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 스크린드럼의 상부에는 탈수공의 막힘현상을 방지하기 위한 막힘방지수단을 더 구비함을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 막힘방지수단은 상기 구동장치에 의해 구동하는 상기 스크린드럼의 탈수공의 막힘방지를 위하여 연속적으로 고압의 압축공기를 분사하는 다수의 분사노즐과; 상기 분사노즐에 압축공기를 공급하도록 하는 압축기를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 배출수단은 일측으로 비스듬히 기울어지게 설치된 중심축의 둘레에 설치되어 일측으로 완만한 구배를 이루도록 설치되어 회동하면서 내부에 담겨진 음식물쓰레기가 서서히 이동하도록 하는 양단부가 개방된 원통형 스크린드럼과; 상기 스크린드럼의 끝단부 하단에 설치되어 연속적으로 배출되는 음식물쓰레기를 받아 이송하는 이송컨베이어로 구성됨을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명은 다량의 전분이 포함된 음식물쓰레기의 입자를 분쇄되지 않도록 하면서 수분을 적절히 제거하여 건식사료나 부산물비료로 재활용할 수 있도록 하므로써 유기물질로 된 음식물쓰레기를 보다 환경친화적으로 재활용하여 환경오염의 문제를 해결하고 음식물쓰레기의 처리효율을 극대화하는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 음식물쓰레기 처리시스템의 처리공정을 도시한 공정도로서, 상기 음식물쓰레기 처리시스템은 각 음식점이나 아파트단지에서 수집하여 수거된 음식물쓰레기를 운반차량(1)에 의해 운반하여 계량 후 저장호퍼(2)로 입고한 다음 자연적으로 흘러나오는 침출수를 별도의 침출수저장조(5)에 모아 저장하도록 하며, 침출수가 빠진 음식물쓰레기는 파쇄선별기(3)로 투입된다.

상기 파쇄선별기(3)는 음식물쓰레기를 담은 비닐봉지를 파쇄함은 물론 큰 규격의 쓰레기를 잘게 파쇄한 다음 비닐과 같은 협잡물은 선별하여 배출하고, 순수한 음식물쓰레기만을 탈수장치(4)를 이송한다. 본 장치에서 각 이송라인은 통상적으로 널리 사용하고 있는 스크류컨베이어를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 탈수장치(4)로 이송된 음식물쓰레기는 탈수과정에 적정 크기의 메쉬망에 의해 의해 묽은 탈수액과 건더기로 분리되어 각각 처리하는데 상기 묽은 탈수액은 탈수탱크(7)로 유입되어 저장되었다가 상태에 따라 등급별로 분리 저장하여 상태가 양호한 것은 스팀멸균처리조(8)를 통하여 멸균한 다음 습식사료저장조(11)에 저장하여 최종적으로 습식사료로 출하하며, 건더기는 스크린탈수기(10)를 거쳐 수분함량을 줄인 다음 건식사료로 사용하거나 또는 로드셀반응기(6)에 의해 정확한 비율을 유지하면서 생석회나 톱밥 등 부산물을 섞어 배합비율을 맞추어 유기질비료 를 생산하여 재활용하도록 한다.

한편, 탈수탱크(7)로 부터 상태가 불량한 폐수로 구분된 탈수액은 폐수저장조(12)에 저장되었다가 고액분리기(13)를 통하여 찌꺼기와 수분을 최대한 분리한 다음 각각 폐기처리에 용이하도록 하는 것이다.

본 발명은 상기 음식물쓰레기 처리시스템의 탈수장치(4)에 의해 1차적으로 처리된 음식물쓰레기의 건더기에 함유되어 있는 수분을 재차 제거하여 음식물쓰레기에 포함된 수분함량을 줄이도록 하는 스크린탈수기(10)에 관한 것이다.

또는 상기 음식물쓰레기 처리시스템의 파쇄선별기(3)을 통하여 협잡물을 선별한 음식물쓰레기를 곧바로 투입시켜 수분함량을 줄이도록 설치할 수도 있다.

상기 스크린탈수기(10)에 의해 수분을 조절한 다음 건식사료로 곧바로 사용하거나 또는 로드셀반응기(6)에 의해 정확한 비율을 유지하면서 생석회나 톱밥 등 부산물을 섞어 배합비율을 맞추어 유기질비료를 생산하여 재활용하도록 하여 음식물쓰레기의 재활용을 통하여 환경오염을 최소화하고, 자원의 재활용으로 경제적 이익을 얻도록 하는 것이다.

도 2는 본 발명 실시예 장치의 구성을 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명 실시예 장치의 구성을 보인 정단면도이며, 도 4는 도 3의 측면도이다.

본 발명은 양단부가 개방되고 미세한 탈수공(121)이 형성된 원통형 스크린드럼(120)을 일측으로 비스듬히 구배를 이루도록 설치되어 회동하면서 음식물쓰레기를 연속적으로 공급, 탈수, 배출하도록 하는 중심축(130)과 프레임(100)과 구동장치와 음식물쓰레기 투입수단 및 배출수단과 케이싱(110)을 포함하여 구성된다.

상기 중심축(130)은 스크린드럼(120)의 설치 및 회동하도록 하는 것으로 일측으로 비스듬히 기울어지게 설치되도록 서로 다른 길이(높이)를 갖는 프레임(100)에 의해 양단부가 지지되어 설치된다.

상기 스크린드럼(120)은 상기 중심축(130)의 둘레에 일정 간격과 일정한 길이로 설치된 다수의 지지대(131)에 의해 설치되며, 외주면에는 미세한 탈수공(121)이 천공된 스크린망으로 이루어지고 양단부가 개방된 형태로서 구배를 이루어 설치되며, 높은 쪽 단부에는 음식물쓰레기를 투입하는 투입수단이 설치되며, 반대쪽 단부에는 배출수단이 설치되어 있다.

상기 구동장치는 상기 스크린드럼(120)을 저속으로 회동시키도록 감속기능을 갖는 기어드모터(140)를 포함하며, 상기 중심축(130)을 구동하도록 하는 것이다.

상기 투입수단은 상기 스크린드럼(120)에 음식물쓰레기를 연속적으로 투입하도록 하는 것으로 상기 스크린드럼(120)의 일측부에 설치되어 음식물쓰레기를 연속적으로 투입하도록 상기 스크린드럼(120)의 내측으로 연장설치된 투입관(151)을 구비한 투입호퍼(150)와; 상기 투입호퍼(150)에 연속적으로 음식물을 공급하도록 하는 공급컨베이이어장치(180)를 포함하여 구성된다.

상기 배출수단은 상기 스크린드럼(120)으로 부터 탈수된 음식물쓰레기를 배출하는 것으로, 일측으로 비스듬히 기울어지게 설치된 중심축(130)의 둘레에 설치되어 일측으로 완만한 구배를 이루면서 설치되고, 상기 구동장치에 의해 회동하면서 내부에 담겨진 음식물쓰레기를 서서히 이동시키면서 탈수작용을 하도록 하는 양단부가 개방된 원통형 스크린드럼(120)과; 상기 스크린드럼(120)의 끝단부 하단에 설치되어 연속적으로 배출되는 음식물쓰레기를 받아 이송하는 이송컨베이어(170)로 구성된다.

상기 케이싱(110)은 상기 스크린드럼(120)의 저면부에 위치되어 상기 스크린드럼(120)의 탈수공(121)을 통하여 분리되는 탈수액이 모아지도록 비스듬히 구배를 이루며, 일측부에는 탈수액을 외부로 배출하도록 배수구(111)가 설치되어 탈수된 탈수액을 모아 별도로 처리하도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 스크린드럼(120)의 상부에는 탈수공(121)의 막힘현상을 방지하기 위한 막힘방지수단을 더 구비하여 탈수효율을 보다 향상하도록 하였다.

상기 막힘방지수단은 상기 구동장치에 의해 구동하는 상기 스크린드럼(120)의 탈수공(121)의 막힘방지를 위하여 연속적으로 고압의 압축공기를 분사하는 다수의 분사노즐(160)과; 상기 분사노즐(160)에 압축공기를 공급하도록 하는 압축기(161)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예의 작동상태를 살펴보면 투입수단인 상기 스크린드럼(120)의 일측부에 설치된 투입호퍼(150)을 통하여 공급컨베이어장치(180)에 의하여 음식물쓰레기가 연속적으로 투입하도록 하며, 상기 음식물쓰레기는 상기 스크린드럼(120)의 내측으로 연장설치된 투입관(151)에 의하여 스크린드럼(120)의 내측으로 공급되는 것이다.

상기 스크린드럼(120)은 양단부가 개방된 원통형으로 둘레에는 미세한 탈수공(121)이 형성되어 음식물쓰레기 알갱이와 수분을 분리하도록 하며, 일측으로 비 스듬히 구배를 이루고 있어, 구동장치에 의해 회동하게 되면 내부에 투입된 음식물쓰레기는 스크린드럼(120)의 내부에서 서서히 이동하면서 연속적으로 탈수작업이 이루어지도록 한다.

탈수된 수분은 하측의 케이싱(110)에 의해 상기 스크린드럼(120)의 탈수공(121)을 통하여 분리되는 탈수액을 모아 배수구(111)를 통하여 외부로 배출되도록 한다.

한편, 상기 스크린드럼(120)의 내부에서 서서히 이동하면서 탈수된 음식물쓰레기의 알갱이는 개방된 스크린드럼(120)의 끝단부를 통하여 낙하되며, 그 하단에 설치된 이송컨베이어(170)에 의하여 다음 처리공정라인으로 이송된다.

또한, 본 발명은 처리효율을 향상시키기 위하여 상기 스크린드럼(120)의 상부에는 탈수공(121)의 막힘현상을 방지하기 위한 막힘방지수단을 더 구비하였다.

상기 막힘방지수단은 일정하게 회동하는 상기 스크린드럼(120)의 상측부에 설치되어 압축기(161)로 부터 공급되는 고압의 압축공기를 다수의 분사노즐(160)을 통하여 상기 스크린드럼(120)의 바깥쪽 상부에서 연속적으로 분사하여 탈수공(121)의 막힘부분을 뚫도록 하여 처리효율을 극대화하도록 하였다.

이와 같이 본 발명의 실시예는 일정량 씩 공급되는 음식물쓰레기를 연속적으로 탈수처리하여 음식물쓰레기의 알갱이에 함유된 수분을 조절하도록 함으로써 전분과 같이 물을 흡수하는 성질을 갖는 음식물쓰레기의 입자를 분쇄되지 않도록 하면서 수분을 적절히 제거하여 건식사료나 부산물비료로 재활용할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 음식물쓰레기를 처리함에 있어 전분과 같이 물을 흡수하는 성질을 갖는 음식물쓰레기의 입자를 분쇄되지 않도록 하면서 수분을 적절히 제거하여 건식사료나 부산물비료로 재활용할 수 있도록 하므로써 유기물질로 된 음식물쓰레기를 보다 환경친화적으로 재활용하도록 하는 기술로서 산업상 이용가능성이 매우 큰 기술인 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예가 적용되는 음식물쓰레기 처리시스템의 공정도.

도 2는 본 발명 실시예 장치의 구성을 보인 사시도.

도 3은 본 발명 실시예 장치의 구성을 보인 정단면도.

도 4는 도 3의 측면도.

* 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 운반차량 2: 저장호퍼

3: 파쇄선별기 4: 탈수장치

5: 침출수저장조 6: 로드셀반응기

7: 탈수탱크 8: 스팀멸균처리조

9: 퀼른건조기 10: 스크린탈수기

11: 습식사료저장조 12: 폐수저장조

13: 고액분리기 100: 프레임

110: 케이싱 111: 배수구

120: 스크린드럼 121: 탈수공

130: 중심축 131: 지지대

132: 베어링 140: 기어드모터

150: 투입호퍼 151: 투입관

160: 고압분사노즐 161: 압축기

170: 이송컨베이어 180: 공급컨베이어장치

Claims (5)

1. 일측으로 비스듬히 기울어지게 설치되도록 서로 다른 길이(높이)를 갖는 프레임(100)에 의해 양단부가 지지되는 중심축(130)과;

   상기 중심축(130)의 둘레에 일정 간격과 일정한 길이로 설치된 다수의 지지대(131)에 의해 설치되며, 외주면에는 미세한 탈수공(121)이 천공된 스크린망으로 이루어지고, 상부에는 탈수공(121)의 막힘현상을 방지하기 위해 연속적으로 고압의 압축공기를 분사하는 다수의 분사노즐(160)과, 상기 분사노즐(160)에 압축공기를 공급하도록 하는 압축기(161)를 포함하는 막힘방지수단을 더 구비하며, 양단부가 개방된 원통형 스크린드럼(120)과;

   상기 스크린드럼(120)을 저속으로 회동시키도록 감속기능을 갖는 기어드모터(140)를 포함하는 구동장치와;

   상기 스크린드럼(120)의 일측부에 설치되어 음식물쓰레기를 연속적으로 투입하도록 상기 스크린드럼(120)의 내측으로 연장설치된 투입관(151)을 구비한 투입호퍼(150)와, 상기 투입호퍼(150)에 연속적으로 음식물을 공급하도록 하는 공급컨베이이어장치(180)를 포함하며 상기 스크린드럼(120)에 음식물쓰레기를 투입하도록 하는 투입수단과;

   일측으로 비스듬히 기울어지게 설치된 중심축(130)의 둘레에 설치되어 일측으로 완만한 구배를 이루도록 설치되어 회동하면서 내부에 담겨진 음식물쓰레기가 서서히 이동하도록 하는 양단부가 개방된 원통형 스크린드럼(120)과, 상기 스크린드럼(120)의 끝단부 하단에 설치되어 연속적으로 배출되는 음식물쓰레기를 받아 이송하는 이송컨베이어(170)로 구성되어, 상기 스크린드럼(120)으로부터 탈수된 음식물쓰레기를 배출하는 배출수단과;

   상기 스크린드럼(120)의 저면부에 위치되어 상기 스크린드럼(120)의 탈수공(121)을 통하여 분리되는 탈수액이 모아지도록 비스듬히 구배를 이루며, 일측부에는 탈수액을 외부로 배출하도록 배수구(111)가 설치된 케이싱(110)을 포함하는 스크린드럼형 음식물쓰레기의 수분조절장치.
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