KR0170549B1 - 음식물찌꺼기를 활용한 사료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식점에서 대량으로 발생되는 음식물찌꺼기에 대한 처리와 재활용으로 사료화를 위한 발명이다.

종래에는 일반폐기물인 음식물찌꺼기의 경우 매립처리하므로서 매립지확보 및 매립시 처리비용 부담이 크고, 매립처리 후 수질오염을 포함한 여러 형태의 환경오염이 유발되는 결점이 있었다.

본 발명은 이와 같이 대량으로 생성되는 음식물찌꺼기에 대해 선별과정 및 살균처리 및 건조와 분쇄과정을 통해 고품위의 양계용 사료와 그 제품의 제조방법을 제공하므로서 폐기물에 대한 재활용으로 경제적 이익과 환경보존의 효과를 가져올 수 있게 된 것이다.

Description

음식물 찌꺼기를 활용한 사료의 제조방법

도면은 본 발명에 따른 개략적인 제조공정도.

본 발명은 대형음식점, 단체급식소, 일반음식점 등에서 발생되는 폐기물에 해당하는 음식찌꺼기를 활용한 사료의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 일반 식생활에서 폐기물로 생성되는 음식찌꺼기는 거의가 유기질 폐기물로서, 매립처리시 수질오염 및 부패로 인한 악취발생 등의 환경오염원인이 되었던 것을 특이한 가공처리로 사료제조의 원료로 재활용하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 산업발달과 함께 소득증대와 소비성향의 변화 그리고, 유통구조의 발달로 생활폐기물의 량은 날로 증가되는 추세이다.

이와 같이, 생활폐기물의 처리방안으로는 매립지를 확보하여 매립처리하는 방법, 소각하여 처리하는 소각방법, 재가공하여 새로운 자원으로 활용하는 방법으로 처리하고 있으나, 매립처리방법의 경우는 처리 후 매립지의 지질오염과 유해가스발생, 그리고 수질오염 등의 공중위생상 많은 문제점과, 매립지 확보를 위한 경제적 부담이 뒤따른 결함이 있었고, 소각처리방법의 경우는 소각처리를 위한 경비의 부담과 소각기 대기오염이 발생되는 결점이 있으며, 또 처리대상물인 폐기물의 종류에 제한을 받는 문제점이 있다.

재활용처리방법의 경우는 최상의 처리방법에 해당되는 것으로 보여지며, 단, 재활용으로 인한 효용성에 따라 재활용 가능여부가 결정된다 할 것입니다. 즉, 재활용을 위한 처리비용문제에서 경제성 여부가 중요하고, 재활용처리과정에서 이차적인 환경오염발생 여부가 중요하며, 재활용에 의한 최종제품의 품위정도에 대한 종합적인 분석에 의한 판단으로 처리방법이 동원될 수 있는 것이다.

위와 같은 생활폐기물에 대한 처리방법의 결정은 폐기물의 물성에 따라 선택될 수 있는 것이다.

본 발명에는 일반생활폐기물 중 통계상 전체의 30%이상 차지하는 음식물찌꺼기에 대해 재활용 가공처리하여 환경오염없이 경제적인 폐기물 처리와 함께 축산업에 사용되는 배합사료 부원료로 재활용할 수 있게 하는 것이다.

이와 같이 대체적으로 유기물로 이루어지는 대량의 음식물찌꺼기 폐기물은 소득증대와 소비성향의 변화에 따라 대형음식점, 단체급식소, 일반음식점이 활성화되어 비교적 균일한 음식물찌꺼기가 증가추세에 있다.

음식물찌꺼기로 된 식생활 중에 발생되는 폐기물은 소각처리는 부적당하므로 거의 매립처리방법으로 처리하고 있는 현실이다.

매립처리방식을 채택하고 있는 종래방법에서는 매립지확보, 매립 후 주변의 토질변화, 유기물의 부패에 의한 가스발생으로 악취 및 그에 따른 대기오염과 수질오염 등 여러형태의 비경제적, 비위생적 처리방법으로 많은 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 위와 같이 음식물찌꺼기로 이루어진 폐기물에 대해 수거하여 특이한 선별과정과 처리과정을 통해 고품위의 배합사료 부재료를 제조완료하게 된 것이다.

이하, 본 발명의 제조공정과 제조공정에 따른 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다.

[제조공정]

제1공정 : (음식물찌꺼기 수거 및 원료검사공정)

음식물찌꺼기가 대량 배출되는 요식업소로부터 탱크로리 수거차량을 이용하여 수집하고, 수집된 원료에 대해 무작위 채취하여 원료 중에 유해화학물질 및 이물질함유 여부를 검사하여 원료로서의 채용여부를 결정한다.

제2공정 : (1차선별 및 세척공정)

상기 제1공정으로 원료로서 적정판정받는 상태가 되면, 작업자의 육안으로 원료 중에 포함되어 있는 비닐, 캔, 병 등 이물질을 수작업 1차선별한다.

원료에 대해 육안검사와 선별을 한 후, 세척기를 통과시켜 세척수로 원료에 대해 충분히 세척작용되게 하여 물과 함께 원료 저장탱크(저수조)에 저장한다.

본 공정은 원료 중에 잔류하는 정도이상의 염분제거 및 메운 것을 중화 내지는 씻어내는 것이다.

제3공정 : (탈수공정)

상기 제2공정으로 저장된 원료에 대해 탈수기를 이용하여 원료 중에 물기를 제거한다.

탈수공정으로 염분 및 메운맛 등에 대해 중화작용 내지는 씻어 내는 공정이다.

제4공정 : (살균 및 조리공정)

상기 제3공정으로 탈수공정을 거친 원료에 대해 살균가열로에 투입하여 90∼120℃ 분위기에서 20∼40분간 유지시켜 원료에 대한 살균과 조리과정을 거치도록 한다.

제5공정 : (건조공정)

상기 제4공정을 거친 원료에 대해 건조로에 장입하여 80∼100℃ 분위기에서 1시간 ∼ 2시간 건조시켜 수분함량 10∼15%로 건조한다. 이때, 원료의 수분함량이 15% 이상일 경우에는 수분함량이 많기 때문에 다음공정 수행 (선별, 분쇄)시 작업성이 떨어지는 단점이 있고, 수분함량이 10%이하일 경우에는 건조시간이 불필요하게 길어져 생산성, 경제성이 떨어지는 단점이 있다.

제6공정 : (냉각공정)

상기 제5공정을 거친 원료에 대해 강제냉각방식의 통풍방법으로 10∼60분정도 유지시켜 원료에 수분함량 5%∼8%가 되도록 한다.

제7공정 : (금속이물질 선별공정)

상기 제6공정으로 건조, 냉각된 원료에 포함되어 있는 자성체인 금속이물질에 대해 자석을 이용하여 분리해낸다.

제8공정 : (이물질 2차선별공정)

상기 제7공정을 거친 원료에 대해 진동체를 이용하여 수공에 의하여 비철종류의 이물질을 선별한다.

제9공정 : (1차분쇄공정)

상기 제8공정을 거친 원료에 대해 햄머밀을 이용하여 6메시∼8메시로 분쇄한다.

제10공정 : (이물질 3차선별공정)

상기 제9공정을 거쳐 분쇄된 원료에 대해 4메시 진동체를 이용하여 미분쇄물 중에 있는 비철기질의 이물질을 선별한다.

제11공정 : (2차 분쇄공정)

상기 제10공정으로 얻어진 원료에 대해 분쇄기(햄머밀)를 이용하여 15메시∼18메시로 분쇄하여 제조 완료한다.

이와 같은 본 발명에 의한 일련의 제조공정은 도면과 같이 표현되는 것이다. 이하, 상기 제조공정에 따른 실시예를 통해 본 발명에 대한 제조방법과 그 효과를 설명하기로 한다.

[실시예]

본 발명을 완성시키기 위하여 음식물찌꺼기의 수거대상을 대중음식점을 상대로 하였다.

제1공정 : 탱크로리차량을 이용하여 수거한 음식물찌꺼기의 량은 1,020Kg 이었으며, 해당 수거된 음식물찌꺼기에 대해 유해화학성분 포함여부를 시험을 통해 검사했다.

본 공정은 동물이 취식하였을 때 성장에 부작용을 일으킬 수 있는 Cd, Pb 등의 중금속의 함량정도를 검사하여 본 발명을 실현하는데 적격한 원료로서의 채택여부를 결정하는 공정으로, 시험결과 별문제가 없는 것으로 나타났다.

제2공정 : 원료 중에 유해물질 함유정도에 대한 검사를 마친 후 하차장에 원료를 하차하여 작업자가 펼쳐진 원료 중에 포함되어 회수된 큰 이물질 (병, 캔, 비닐봉지 등)을 육안으로 선별작업하면서 물을 원료에 분사하면서 세척을 한다.

이와 같이 육안에 의한 선별과 분사되는 물로 세척한 원료를 물이 저장된 저수조에 원료를 장입하여 저장하였다.

이때, 원료가 물에 잠길 정도의 물량이 요구되며 효율적인 과정을 수행하기 위해서는 세척수를 계속 순환시킬 수 있으면 더욱 효과적인 것이나, 경제적인 측면에서는 저수조를 활용하여도 별문제가 없는 것으로 나타났다.

본 공정은 음식물찌꺼기로 이루어진 원료이므로 특성상 메운맛과 염분의 다량 함유된 상태이므로 세척수를 통하여 중화작용 내지는 씻어 내는 원료에 대한 준비공정이다. 바람직한 원료에 대한 세척작용시간은 30분이상 2시간이내가 바람직한 것으로 나타났다.

제3공정 : 저수조에 일정시간 저장된 원료에 대해 준비된 원심탈수기를 이용하여 탈수시켰다. 탈수된 원료상태는 육안으로 물기가 보여지지 않을 정도로 최대한 탈수시킨다.

제4공정 : 탈수시킨 원료에 대해 준비된 살균가열로에 투입했다. 살균가열로의 내부온도분위기는 100∼125℃를 유지함이 원료 중에 미생물, 균주들에 대한 살균작용과 원료가 지니고 있는 영양소 파괴가 없이 조리될 수 있는 가장 적정한 것으로서, 100℃분위기의 살균가열로에서 30분간 살균 및 조리를 실시하였다. 여기서, 유지시간은 15분에서 60분 이내에 실행함이 경제적인 측면에서와, 살균작용에 바람직하며, 본 공정에서 원료에 대한 처리목적은 원료에 대한 살균을 실행함에 있으므로 살균가열로에 장입된 원료에 살균작용을 이행할 수 있는 온도분위기가 유지될 수 있도록 하는 조건이 요구된다.

제5공정 : 살균처리된 원료에 대해 90℃분위기로 유지하는 1시간 동안 건조시켜 원료에 수분함량이 약 10%정도가 되도록 건조과정을 실행하였다.

제6공정 : 건조된 원료에 대해 로타리방식의 강제통풍으로 약 15분정도 냉각시켜 원료 중에 수분함량이 약 6%이하 함유토록 냉각하였다.

제7공정 : 건조, 냉각된 원료에 대해 펼친상태로 하여 자석으로 원료 중에 있는 금속성이물질(자성체)을 분리 선별하였다.

제8공정 : 금속성이물질을 분리해낸 원료에 대해 진동하는 체, 일명 진동체를 이용하여 작업자가 수공에 의하여 육안으로 식별가능한 이물질을 분리해냈다.

제9공정 : 상기 공정을 거친 원료를 준비된 햄머밀 분쇄기에서 6메시정도로 분쇄했다.

여기서 비철종류의 이물질은 분쇄되지 아니하고 부피를 유지하게 됨이 확인되었다.

제10공정 : 분쇄된 원료를 4메시정도의 진동체를 이용하여 분리하면서 비철종류의 이물질을 선별하였다.

제11공정 : 햄머밀을 이용하여 15메시정도로 분쇄하여 제조완료한다.

위와 같은 본 발명에 의한 제조공정에 따라 실시예를 통해 확인되는 것으로서, 음식물찌꺼기에는 자그마한 병조각 내지는 이쑤시개와 같은 이물질들이 가공공정에서 적은 알갱이상태로 일부 포함될 수 있음이 확인된다. 그러나, 이와 같은 극히 미량의 유리알갱이 또는 나무 부스러기는 최종제품인 사료의 용도가 양계용 사료로서 활용되는 만큼 사육의 대상동물인 닭모이용 사료로서 사용하는데는 문제가 없는 것으로 나타났다.

위의 실시예로 최초 동원된 원료량 1,020Kg 중에는 제2공정 선별시 이물질이 58.6Kg이 선별되고 제8공정, 제10공정에서 이물질 5Kg이 선별되었으며, 최종 완제품 상태는 미립알갱이 상태의 200.6Kg의 배합사료용 부원료를 얻었다.

이와 같은 본 발명에 의한 제조방법으로 많은 실시예를 통해 음식물찌꺼기로부터 얻어진 배합사료 부원료에 대해 영양수준에 대해 분석한 결과, 다음 표 1) 및 표 2)와 같이 나타났다.

위 표 1), 2)에서와 같이 본 발명에 의한 음식물찌꺼기로부터 얻어진 재료는 양계장에서 사육대상으로 하는 닭사육에 유익한 영양소를 가진 것으로 판명되었다.

본 발명으로 얻어진 사료용 부원료를 단독사료로 활용도 가능하나, 기존의 양계용 배합사료에 보조사료로서 배합하여 급여하는 것이 실험 결과 사료섭취량이 양호한 것으로 나타났다.

이와 같이 본 발명에 의해 일반폐기물에 해당하는 음식물찌꺼기를 양계용 사료로서 재활용하게 되므로서 폐기물처리에 소모되는 비용 보다 적은 비용으로 제조가능하므로서 폐기물처리에 따른 여러형태의 부담과 환경보존을 가져오게 됨은 물론 양계용 사료로서의 적정한 가치를 인정받을 수 있는 고품위 사료를 저렴한 가격으로 일반에 보급할 수 있게 되는 효과를 가져오게 된 것이다.

Claims (4)

1. 음식물찌꺼기를 수거하여 유해화학성분 함유를 검사하여 원료로서 채택여부를 검사하는 공정과, 원료에 대해 혼입된 이물질을 선별 및 염분 및 메운맛 제거를 위해 세척수를 작용되게 하는 공정과, 세척된 원료를 탈수시키고, 90∼120℃ 분위기에서 20∼40분간 살균, 조리하는 공정과, 살균처리된 원료에 대해 수분함량 10%∼15%가 되도록 80∼100℃에서 건조시킨 후, 다시 냉각시키는 공정과, 건조된 원료에 대해 자석을 이용하여 금속성 이물질에 대해 선별하고, 진동체를 이용하여 이물질을 선별하는 공정과, 이물질이 선별된 원료에 대해 분쇄하고, 진동체를 이용하여 이물질을 선별하여 15메시로 분쇄하는 일련의 공정을 통해 제조완료하게 되는 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기를 활용한 사료의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 원료에 대해 6메시로 분쇄한 후 4메시 진동체를 이용하여 입도차이에 의한 선별공정을 특징으로 하는 음식물찌꺼기를 활용한 사료의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 원료에 대해 110℃에서 30분간 유지시켜 살균되도록 하는 살균 공정을 특징으로 하는 음식물찌꺼기를 활용한 사료의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 원료를 로타리방식에 의한 통풍방법으로 10∼60분정도 유지시켜 원료 중에 수분함량 8%가 되게 하는 냉각공정을 특징으로 하는 음식물찌꺼기를 활용한 사료의 제조방법.