KR100277304B1 - 음식물 쓰레기의 건조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기의 건조방법에 관한 것으로서, 수거된 음식물 쓰레기를 저장탱크에 수용시켜 저장탱크로 부터 공급되는 음식물 쓰레기를 분쇄기를 통하여 분쇄시키는 제 1공정과; 이 제 1공정을 거쳐 분쇄된 음식물 쓰레기가 이송부를 거쳐 압축선별기로 이송된 후, 겔 상태의 침출물과 1차 수분이 제거된 압축상태의 분쇄물로 분리되어 공급되는 제 2공정과; 이 제 2공정을 거쳐 분리된 압축상태의 분쇄물은 이송부를 통하여 제 4공정인 원적외선 스크류 건조기로 직접 공급되어 지고, 겔 상태의 침출물은 원료공급펌프의 작용에 의하여 원적외선 드럼 건조기에서 압착건조된 건조물을 제 4공정인 원적외선 스크류 건조기로 공급하는 제 3공정과; 이 제 3공정을 거친 분쇄물과 건조물은 원적외선 스크류 건조기에서 합쳐져 재차 건조되면서 배합사료의 수분 함유량 만큼 건조되는 제 4공정과; 이 제 4공정을 거쳐 건조된 건조물은 이송부를 통하여 상부에 진동에 의하여 이물질 등을 제거시키는 제거부를 거쳐 사료화된 건조물을 저장조로 적재·보관시키는 제 5공정으로 이루어지는 음식물 쓰레기의 건조방법을 제공하므로서, 음식물 쓰레기에서 발생된 겔(gel) 상태의 침출물 까지도 건조시킬 수 있도록 하여, 상기 겔 상태의 침출물에 의하여 발생되는 수질오염 및 환경오염 등을 최소화하고, 건조된 건조물은 사료용으로 용이하게 사용할 수 있도록 한 음식물 쓰레기의 건조방법에 관한 것이다.

Description

음식물 쓰레기의 건조방법(A method for drying the kitchen refuse)

본 발명은 음식물 쓰레기의 건조방법에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 음식물 쓰레기에서 발생된 겔(gel) 상태의 침출물 까지도 건조시킬 수 있도록 하여, 상기 겔 상태의 침출물에 의하여 발생되는 수질오염 및 환경오염 등을 최소화하고, 건조된 건조물은 사료용으로 용이하게 사용할 수 있도록 한 음식물 쓰레기의 건조방법에 관한 것이다.

근래에 들어 다양한 식생활 문화가 발달함에 따라, 전세계적으로 음식물을 섭취하고 난 후에 발생되는 음식물 쓰레기로 인하여 수질오염과 환경오염이 심각해지면서 그에 따른 여러 방안 등이 안출되었다.

특히, 우리나라와 같이 연간 음식물 쓰레기로 인하여 소요되는 경비가 대략 7조원에 달하는 예산이 소요되어 시급한 대책이 필요한 시점에서 선진국으로 부터 개발된 음식물 쓰레기를 발효시켜 퇴비화하는 등의 여러가지 기술 등을 사용하였으나, 우리나라와 같이 음식물에 염분이 많고, 상대적으로 많은 양이 발생되는 음식물 쓰레기를 처리하기에는 그리 큰 효과를 갖지 못하였다.

상기와 같이 음식물 쓰레기를 처리하는 과정을 좀더 상세하게 설명하면 가장 대표적으로 사용되는 방법으로 첫번째, 하부에 열원을 갖는 이송수단인 컨베이어벨트의 상면으로 수거된 음식물을 재치하여 이송시키는 과정에서 컨베이어벨트의 양측으로 흡입기 및 배출기 등이 설치된 건조기 등을 통하여 건조시키는 방법으로, 이러한 방법에 있어서는 많은 시간의 소요와 함께 컨베이어벨트의 상면으로 재치된 음식물 쓰레기의 내부 까지 건조시키지 못하는 문제점과, 많은 연료소비와 그 설치공간이 커지는 문제점과, 음식물 쓰레기를 건조시키는 과정에서 살균 및 탈취가 이루어지지 못한 문제점이 발생하였다.

또한, 둘번째 방법에 있어서는 내부에 열원으로 부터 가열된 열을 공급받고, 교반수단인 다수의 교반날개 등이 설치된 드럼 등과 같은 수용부를 갖는 건조기를 사용하여 건조시키는 방법으로, 수용부에 삽입된 음식물 쓰레기가 상기 교반날개에 의하여 교반됨과 동시에 열원으로 부터 공급되는 열로 인하여 건조되는 데, 이 또한 상기 수용부가 복잡하게 구성되며, 건조과정에서 수용부의 내면으로 부착되는 문제점이 발생하였고, 완전 건조를 위해서는 반복건조시켜야 하므로, 그에 따른 많은 연료소비와 많은 음식물 쓰레기를 처리하지 못하는 문제점과, 건조과정에서 상기 상술한 바와 같이 살균 및 탈취 수단이 구비되어 있지 살균 및 탈취가 이루어지지 않는 문제점이 발생하였다.

그리고, 상기와 같은 방법에 있어서는 음식물 쓰레기를 건조시키는 과정에서 직접가열방식에 의하여 건조시키는 관계로 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 영양소가 파괴되는 문제점으로 인해 사료화에 많은 애로점이 발생하였다.

이러한 문제점을 해소하고자 본 출원인이 실용신안등록출원 제 97-36675호와 제 97-36676호에 기재된 바와 같이 " 원적외선 드럼 건조기 "와 " 원적외선 스크류 건조기 "를 안출한 바 있다.

상기한 " 원적외선 드럼 건조기 " 및 " 원적외선 스크류 건조기 "는 음식물 쓰레기를 건조시키는 과정에서 직접열을 가하는 것이 아니라, 원적외선의 복사열을 가하여 음식물 쓰레기를 건조시키므로서, 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 영양소의 파괴없이 건조시킴은 물론 살균과 탈취가 자연스럽게 이루어지고, 넓은 설치공간이 필요없으며, 적은 에너지 소비로 신속하게 많은 양의 음식물 쓰레기를 처리할 수 있는 효과가 있었다.

그러나, 상기 상술한 종래의 건조방법과, 본 출원인이 출원한 건조기의 건조방법에 있어서는 수거된 음식물 쓰레기를 분쇄하고, 선별하는 과정에서 발생되는 겔 상태의 침출물을 건조시키지 못하고, 입자 상태로 분쇄된 분쇄물만 건조가 가능하여 겔 상태의 침출물은 별도의 처리공정을 거치던가, 아니면 일반 하수도를 통하여 하천으로 배출시켜야 했다.

상기에서 별도의 처리공정을 거칠 경우에는 그에 따른 별도의 설비 등이 구비되어야 하는 관계로 많은 비용이 추가되는 문제점이 발생하였으며, 하천으로 배출할 경우에는 음식물 쓰레기에 함유되어 있는 여러 오염물질 등으로 인하여 수질오염과, 침출물이 토지에 스며들면서 여러 환경오염 등을 유발시키는 문제점이 초래되었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해고하고자 안출한 것으로서, 음식물 쓰레기에서 발생된 겔 상태의 침출물 까지도 건조시킬 수 있도록 하여, 상기 겔 상태의 침출물에 의하여 발생되는 수질오염 및 환경오염 등을 최소화하고, 건조된 건조물은 사료용으로 용이하게 사용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 개략적인 공정도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호설명

100 : 제 1공정

10 : 분쇄기 11 : 저장탱크

200 : 제 2공정

20 : 압축선별기 22 : 포집용기

202 : 악취제거장치 210 : 배기후드

300 : 제 3공정

30 : 원적외선 드럼 건조기 31 : 원료공급펌프

32 : 드럼 34 : 압착롤조립체

36 : 칼날

302 : 응축장치 310 : 배기후드

400 : 제 4공정

40 : 원적외선 스크류 건조기 42 : 건조용 원통

500 : 제 5공정

50 : 저장조 52 : 제거부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본 출원인이 선출원한 실용신안등록출원 제 97-36675호의 " 원적외선 드럼 건조기 "와, 제 97-36676호의 " 원적외선 스크류 건조기 "를 사용하여 음식물 쓰레기를 건조시키는 방법에 있어서, 수거된 음식물 쓰레기를 저장탱크에 수용시켜 저장탱크로 부터 공급되는 음식물 쓰레기를 분쇄기를 통하여 분쇄시키는 제 1공정과; 이 제 1공정을 거쳐 분쇄된 음식물 쓰레기가 이송부를 거쳐 압축선별기로 이송된 후, 겔 상태의 침출물과 1차 수분이 제거된 압축상태의 분쇄물로 분리되어 공급되는 제 2공정과; 이 제 2공정을 거쳐 분리된 압축상태의 분쇄물은 이송부를 통하여 제 4공정인 원적외선 스크류 건조기로 직접 공급되어 지고, 겔 상태의 침출물은 원료공급펌프의 작용에 의하여 원적외선 드럼 건조기에서 압착 건조되어 제 4공정인 원적외선 스크류 건조기로 공급되는 제 3공정과; 이 제 3공정을 거친 분쇄물과 건조물은 원적외선 스크류 건조기에서 합쳐져 재차 건조되면서 배합사료의 수분 함유량 만큼 건조되는 제 4공정과; 이 제 4공정을 거쳐 건조된 건조물은 이송부를 통하여 상부에 진동에 의하여 이물질 등을 제거시키는 제거부를 거쳐 사료화된 건조물을 저장조로 적재·보관시키는 제 5공정으로 이루어지는 음식물 쓰레기의 건조방법을 제공하므로서, 상기와 같은 목적을 달성할 수 있는 것이다.

상기에서 제 5공정을 거쳐 사료화된 건조물을 상기 제 2공정 과정에서 겔 상태로 분리된 침출물에 일정 량을 공급하여 제 3공정인 원적외선 드럼 건조기에서 이루어지는 압착 건조를 보다 신속하고 원활하게 이루어질 수 있는 방법도 병행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 2공정인 압축선별기의 상측에는 악취제거장치와 흡입팬이 설치된 배기후드를 설치하고, 제 3공정의 원적외선 드럼 건조기의 상측과, 제 4공정의 원적외선 스크류 건조기의 상측에는 응축장치와 흡입팬이 설치된 각각의 배기후드를 설치하여 선별 및 건조과정에서 발생되는 악취를 제거시키는 방법도 병행하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 개략적인 공정도로서, 차량 등으로 운반 및 수거된 음식물 쓰레기를 저장탱크(11)에 투입하여 수용시킨 후, 상기 저장탱크(11)로 부터 공급되는 음식물 쓰레기를 내부에 분쇄칼날 등이 설치된 분쇄기(10)로 공급하고, 이 공급된 음식물 쓰레기를 분쇄시키는 제 1공정(100)이 이루어진다.

상기 제 1공정(100)을 거쳐 분쇄된 음식물 쓰레기는 내부에 이송스크류 등이 설치되거나, 이송관 등의 이송부를 거쳐 일측이 경사져 좁아지며, 내부에는 이송 및 압축작용을 하는 스크류가 설치되고, 외주면에는 다수의 통공이 형성된 압축선별기(20)로 이송된 후, 분쇄입자가 10mm 이하인 겔 상태의 침출물은 상기 통공을 통하여 그 하측으로 설치된 포집용기(22)에 수용되어 지며, 분쇄입자가 10mm 이상인 입자상태의 분쇄물은 스크류에 의하여 압축되면서 1차적인 수분이 제거된 상태로 분리되어 공급되는 제 2공정(200)을 거치게 되는 것이다.

상기 제 2공정(200)을 거쳐 1차적인 수분이 제거된 분쇄입자가 10mm 이상인 압축상태의 분쇄물은 다시 내부로 이송 스크류 등이 설치되어 있는 관 등의 이송부를 통하여 제 4공정(400)인 원적외선 스크류 건조기(40)로 직접 공급되어 지고, 분쇄입자가 10mm 이하인 겔 상태로 포집용기(22)에 수용되어 있는 침출물은 원료공급펌프(31)가 설치된 공급관을 통하여 상기 원료공급펌프(31)의 작용에 의하여 원적외선 드럼 건조기(30)의 상부로 공급된 다음, 열원으로 부터 공급받아 히팅되어 회전되고 있는 드럼(32)의 표면에서 다수의 압착롤조립체(34)에 의하여 피막형태로 압착되어 살균, 탈취 및 1차 건조가 이루어지면서 드럼(32)에 설치된 칼날(36)에 의하여 드럼(32)의 표면에서 박리되면서 상기 제 4공정(400)인 원적외선 스크류 건조기(40)로 공급되는 제 3공정(300)을 거치게 되는 것이다.

상기 제 3공정(300)을 거쳐 제 2공정(200)에서 1차 수분이 제거된 압축상태의 분쇄물과, 원적외선 드럼 건조기(30)에서 압착 건조된 건조물은 다시 열원으로부터 열을 공급받고, 내부에 이송 및 교반을 하는 날개와, 내주면에 부착된 건조물을 제거시키는 스크랩날개가 설치되는 스크류샤프트조립체가 설치된 다수의 건조용 원통(42)으로 구성되는 원적외선 스크류 건조기(40)에서 합쳐져 재차 살균 및 탈취가 이루어지면서 배합사료의 수분 함유량 만큼 건조되는 제 4공정(400)을 거치게 되는 것이다.

상기 제 3공정(300)과 제 4공정(400)에서 원적외선 드럼 건조기(30)와 원적외선 스크류 건조기(40)에 열을 공급하는 열원은 제지회사의 폐지나, 목재소 등의 패목 등을 사용할 수 도 있으며, 근래들어 많이 발생되는 폐타이어를 원료로 가스정화장치 등을 구비하여 폐타이어를 소각시켜 발생되는 열을 공급하는 것이 바람직하다.

상기 제 4공정(400)을 거쳐 건조된 건조물은 컨베어어벨트 또는 이송스크류 등이 설치된 이송관이 설치되는 이송부를 통하여 상부에 진동모터 등이 설치된 분리망이 설치되어 진동에 의하여 상기 건조물에 포함되어 있는 비닐 등과 같은 이물질 등을 제거시키는 제거부(52)를 거쳐 사료화된 건조물을 저장조(50)로 적재·보관시키는 제 5공정(500)으로 이루어지는 음식물 쓰레기의 건조방법을 도시한 공정도이다.

미설명 부호 60 : 보일러를, 62 : 가스정화장치이며, 64 : 폐타이어로로서, 원적외선 드럼 건조기(30)와, 원적외선 스크류 건조기(40)에 열을 공급하는 열원을 개략적으로 나타낸 것이다.

상기에서 제 5공정(500)을 거쳐 사료화된 건조물을 상기 제 2공정(200) 과정에서 겔 상태로 분리된 침출물이 포집되어 있는 포집용기(22)에 도 1에서와 같이 일점쇄선과 같이 이송 스크류가 내장된 이송부를 설치하여 일정 량을 공급시켜 주므로서, 겔 상태의 침출물을 좀더 입자상태에 가깝도록 하여 제 3공정(300)인 원적외선 드럼 건조기(30)에서 이루어지는 압착 건조를 보다 신속하고 원활하게 이루어질 수 있는 방법도 병행할 수 있는 것이다.

또한, 상기 제 2공정(200)인 압축선별기(22)의 상측에는 탈취재 등이나, 집진기 등이 설치되는 악취제거장치(202)와 흡입팬(도시되지 않음) 등이 설치된 배기후드(210)를 설치하여 선별과정에서 발생되는 악취를 제거하고, 상기 제 3공정(300)의 원적외선 드럼 건조기(30)의 상측과, 제 4공정(400)의 원적외선 스크류 건조기(40)의 상측에는 냉수 등을 순환시킬 수 있는 응축장치(302)와 흡입팬 등이 설치된 각각의 배기후드(310)를 설치하여 건조과정에서 발생되는 악취를 응축시켜 제거시키는 방법도 병행할 수 있는 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 작용관계를 첨부된 도면에 의하여 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제 1공정(100)에서는 수거된 음식물 쓰레기를 분쇄기(10)를 통하여 저장탱크(11)로 부터 공급되는 음식물 쓰레기를 신속하게 분쇄시키고, 이 분쇄된 음식물 쓰레기는 이송부를 통하여 제 2공정(200)인 압축선별기(20)로 공급되어 지며, 이 압축선별기(20)로 공급되어진 분쇄물은 압축선별기(20)의 내부에 설치된 스크류에 의하여 이송 및 압축과정이 이루어지면서 1차 수분이 제거된 압축상태의 분쇄물을 다시 이송부를 통하여 제 3공정(300) 과정을 거쳐 제 4공정(400)인 원적외선 스크류 건조기(40)로 직접 공급되어 진다.

상기에서 압축선별기(20)의 상측에는 탈취재 등이나, 집진기 등과 같은 악취제거장치(202)와 흡입팬 등이 설치된 배기후드(210)가 설치되어 있어, 선별과정에서 발생되는 악취 등을 제거할 수 있도록 한다.

한편, 상기 제 2공정(200) 과정에서 겔 상태의 침출물은 압축선별기(20)의 통공을 거쳐 포집용기(22)에 수용된 상태에서 공급관에 설치된 원료공급펌프(31)에 의하여 제 3공정(300)인 원적외선 드럼 건조기(30)로 공급되어 지고, 이 원적외선 드럼 건조기(30)에 공급된 겔 상태의 침출물은 열원으로 부터 공급 받은 열에 의하여 히팅되면서 회전되고 있는 드럼(32)의 표면으로 상기 겔 상태의 침출물이 접촉됨과 동시에 다수의 압착롤조립체(34)에 의하여 피막형태로 압착되어 살균, 탈취 및 1차 건조가 이루어지면서 드럼(32)의 일측에 설치된 칼날(36)에 의하여 드럼(32)의 표면에서 박리되면서 제 4공정(400)인 상기 원적외선 스크류 건조기(42)로 공급되어 지는 것이다.

상기와 같이 제 3공정(300)을 거쳐 1차 수분이 제거된 압축상태의 분쇄물과, 1차 건조가 이루어진 건조물은 제 4공정(400)인 원적외선 스크류 건조기(40)에서 합쳐지면서 재차 살균 및 탈취가 이루어지면서 배합사료의 수분 함유량 만큼 건조되어 이송부를 통하여 제 5공정(500)인 저장조(50)로 공급되어진다.

상기에서 원적외선 드럼 건조기(30)와 원적외선 스크류 건조기(40)의 상측에는 냉수 등을 순환시킬 수 있는 응축장치(302)와 흡입팬 등이 설치된 각각의 배기후드(310)를 설치하여 건조과정에서 발생되는 악취 등을 응축시켜 제거할 수 있도록 한다.

상기에서 원적외선 드럼 건조기(30)와 원적외선 스크류 건조기(40)에 열을 공급하는 열원은 환경오염에 많을 영양을 미치는 폐타이어 등을 소각시켜 발생되는 열을 사용한다.

상기 저장조(50)로 공급되어진 건조물은 저장조(50)의 상측에 설치된 제거부(52)에 의하여, 다시말해서, 진동모터 등이 설치된 분리망으로 공급되어진 건조물은 진동모터의 진동에 의하여 분리망에서 사료화된 건조물은 그 하측의 저장조(50)로 적재됨과 동시에 건조물에 포함되어 있는 비닐 등과 같은 이물질 등은 걸러내어 그 외부로 배출하여 제거시키는 제 5공정(500)을 거치면서 음식물 쓰레기를 사료화 하는 것이다.

상기에서 제 5공정(500)을 거쳐 사료화된 건조물을 상기 제 2공정(200) 과정에서 겔 상태로 분리된 침출물이 포집되어 있는 포집용기(22)에 일정 량을 공급하여 겔 상태의 침출물을 좀더 입자상태에 가깝도록 하므로서, 제 3공정(300)인 원적외선 드럼 건조기(30)에서 이루어지는 압착 건조를 보다 신속하고 원활하게 이루어질 수 있는 방법도 병행하여 사용할 수도 있는 것이다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에 통상의 지식을 지닌 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 음식물 쓰레기에서 발생된 겔 상태의 침출물 까지도 건조시킬 수 있도록 하여, 상기 겔 상태의 침출물에 의하여 발생되는 수질오염 및 환경오염 등을 최소화할 뿐만 아니라, 많은 량의 음식물 쓰레기를 원활하게 처리할 수 있음은 물론 영양소 파괴없이 건조된 건조물은 사료용으로 용이하게 사용할 수 있는 바람직한 발명인 것이다.

또한, 폐타이 등과 같은 폐기물을 사용하는 열원을 사용하므로서, 환경오염을 더욱더 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 연료소비 또한 종래에 비하여 혁신적으로 줄일 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 원적외선 드럼 건조기와, 원적외선 스크류 건조기를 사용하여 음식물 쓰레기를 건조시키는 방법에 있어서, 수거된 음식물 쓰레기를 저장탱크(11)에 수용시켜 저장탱크(11)로 부터 공급되는 음식물 쓰레기를 분쇄기(10)를 통하여 분쇄시키는 제 1공정(100)과; 이 제 1공정(100)을 거쳐 분쇄된 음식물 쓰레기가 이송부를 거쳐 압축선별기(20)로 이송된 후, 겔 상태의 침출물과 1차 수분이 제거된 압축상태의 분쇄물로 분리되어 공급되는 제 2공정(200)과; 이 제 2공정(200)을 거쳐 분리된 압축상태의 분쇄물은 이송부를 통하여 제 4공정인(400) 원적외선 스크류 건조기(40)로 직접 공급되어 지고, 겔 상태의 침출물은 원료공급펌프(31)의 작용에 의하여 원적외선 드럼 건조기(30)에서 압착 건조된 건조물을 제 4공정(400)인 원적외선 스크류 건조기(40)로 공급하는 제 3공정(300)과; 이 제 3공정(300)을 거친 압축상태의 분쇄물과 건조물은 원적외선 스크류 건조기(40)에서 합쳐져 재차 건조되면서 배합사료의 수분 함유량 만큼 건조되는 제 4공정(400)과; 이 제 4공정(400)을 거쳐 건조된 건조물은 이송부를 통하여 상부에 진동에 의하여 이물질 등을 제거시키는 제거부(52)를 거쳐 사료화된 건조물을 저장조(50)로 적재·보관시키는 제 5공정(500)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 건조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제 5공정(500)을 거쳐 사료화된 건조물을 상기 제 2공정(200) 과정에서 겔 상태로 분리된 침출물에 일정 량을 공급하여 제 3공정(300)인 원적외선 드럼 건조기(30)에서 이루어지는 압착 건조를 보다 신속하고 원활하게 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 건조방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제 2공정(200)인 압축선별기(20)의 상측에는 악취제거장치(202)와 흡입팬이 설치된 배기후드(210)를 설치하고, 제 3공정(300)의 원적외선 드럼 건조기(30)의 상측과, 제 4공정(400)의 원적외선 스크류 건조기(40)의 상측에는 응축장치(302)와 흡입팬이 설치된 각각의 배기후드(310)를 설치하여 선별과 건조과정에서 발생되는 악취를 제거시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 건조방법.