KR100354711B1

KR100354711B1 - 식당용 음식 폐기물 균체 발효 건조사료 제조장치

Info

Publication number: KR100354711B1
Application number: KR1020000009723A
Authority: KR
Inventors: 강수호
Original assignee: 한국하이테크 주식회사
Priority date: 2000-02-28
Filing date: 2000-02-28
Publication date: 2002-09-30
Also published as: KR20010084570A

Abstract

이 발명은 하나의 기대(F)위에 멸균 발효조(1)와 열풍기(3)를 설치하고, 발효조(1)는 회전 교반기(2)를 수용하는 원호부(11) 외면 전열 히터(13)와, 원호부 측면 발효사료 배출구(14)와, 원호부 내면 습도 검출 센서(15)와, 원호부 내면 파쇄 리브(16)와, 열풍 유입구(30) 및 개스 배기구(50)와 상 구부(17) 투입구(19)로 구성하고, 교반기(2)는 교반 아암(22) 외단 재료 이송각(24)이 서로 마주보고 동시에 파쇄 리브(16)에 근접시킨 이송판(23)으로 구성하고, 제어부(4) 마이콤(41)은 기동 스위치(42), 습도 검출 센서(15) 및 온도계(T)에서 각각 스위치 상태, 습도정보 및 온도정보를 검출하고 필요한 제어를 수행하도록 구성한 식당용 음식 폐기물 균체 발효 건조사료 제조장치이다.

Description

식당용 음식 폐기물 균체 발효 건조사료 제조장치 { RESTAUR FOR GARBAGE FERMENTATION DRY-FEED PRODUCTION APPARATUS }

이 발명은 식당용 음식 폐기물 균체 발효 건조사료 제조장치에 관한 것이다.

토양 및 수질 보호와 관련하여 음식 폐기물 처리 문제는 매우 심각하고 중요한 과제가 되고 있다. 음식 폐기물은 칼로리가 높은 음식물일수록 처리가 어렵고 수질 오염의 역량이 크다. 한편 음식 폐기물은 음식물로서는 가치를 상실하였다고 하더라도 사료 자원으로서는 중요한 가치를 가지고 있는 것이다. 다만 음식 폐기물은 부패가 빠르게 진행되므로 특히 여름철에 신속히 처리되어야 하고, 처리전 지체 시간이 길어 질 수록 부패로 인하여 사료 가치는 감소하고 독성의 역가는 높아진다.

식당에서 배출하는 음식 폐기물의 특성은 곡물류, 채소류, 육류, 조미료, 식용유, 향신료를 포함하는 다양한 재료와 다량의 수분을 함유하는 점이다. 이와같은 식당 배출물인 음식 폐기물로서 사료를 만들자면 음식 폐기물에 접종된 세균을 멸균하고, 부재료를 혼합하고 발효시켜 가축 먹이로서 균질화 하고, 식당 배출물에 포함될 수 밖에 없는 골편, 목편, 비닐류, 유리조각 등 이물질을 잘게 분쇄하거나 제거해야 하는 것이다. 음식 폐기물을 균체사료화 하는 장치로서 플랜트 설비는 공간적 제약을 받지 아니하므로 처리에 필요한 각종 설비를 사료화 라인에 부가할 수 있다. 예컨데 멸균, 숙성 과정에서 오일 버너를 사용 할 수 있으며, 이물질 분리기나 분쇄기 등을 경제성이 허용하는 한도 내에서 임의로 설치할 수 있다. 그러나 식당의 빈터에 개별적으로 설치 할 수 있도록 소형화된 사료화 장치는 작은 체적과 높은 성능을 위하여 장치 구성 부분들의 적절한 재 배치 결합이 요구되고 동시에 처리의 자동화가 요구되는 것이다.

이 출원의 발명자는 음식 폐기물로부터 수질과 토양을 보호하고 음식 폐기물을 재활용 하기 위한 제안으로서 이 출원에 앞서 균체 사료화 플랜트 설비를 특허출원(10-1999-0053230호)한 바 있다. 그러나 플랜트 설비는 국가 또는 지방자치단체에서 설치하고 운영하도록 고안된 것으로서 모든 지역의 식당 또는 급식소에서 개별적으로 이용할 수 없으며, 특히 식당으로부터 음식 폐기물이 배출된 후 사료화 처리 단계까지의 지체 시간이 길어 사료로서 역가를 살리기에 불리하며, 시설부지의 확보가 어렵고, 음식 폐기물의 수집, 운반 등 부대 운영 체제를 구축해야 하는 것이었다.

이 발명은 위와같은 문제점을 개선하는 발명으로서 식당의 빈 터에 설치 할 수 있도록 자동화 및 소형화 된 음식 폐기물의 균체 건조사료화 장치를 제공하고, 발효조에 온도계와 수분 검출센서를 설치하고 제어부 마이콤에 참조하게 함으로써 발효미생물 투입 단계와 발효 완성 단계를 부저음으로 알려 주어 관리기술을 보유하지 못한 식당에서 범용적으로 이용 할수 있고, 교반기에 파쇄기능을 부가하며, 발효 사료의 배출이 용이하고, 균체 건조사료화 과정에서 발생되는 수증기와 배기가스의 탈취장치를 같은 제어부로서 제어할 수 있게하는 식당용 균체 발효 건조사료 제조장치를 제공하려는 것이다.

도1은 이 발명 장치의 평면도

도2은 이 발명 장치의 정면도

도3은 이 발명 장치의 측면도

도4은 발효조의 종단면도

도5는 제어부와 함께 도시한 발효조의 측단면도

< 도면 주요 부호의 설명 >

1:발효조 2:교반기 3:열풍기 5:탈취기 13:히터 14:배출구 15:습도검출센서 16:파쇄리브 23:재료이송판 24:재료이송각 41:마이콤

식당의 빈터에 설치 할 수 있도록 구성한 이 발명 장치를 실시예 첨부도면에 따라서 상세하게 설명하면 다음과 같다. 첨부도면 도1은 이 발명 장치의 평면도,도2은 이 발명 장치의 정면도, 도3은 이 발명 장치의 측면도, 도4은 발효조의 종단면도, 도5는 제어부와 함께 도시한 발효조의 측단면도이다.

이 발명은 폐기음식물과 부재료를 발효조에 투입하여 혼가하고 발효 분위기하에서 교반하여 균체 건조사료를 얻기위하여 하나의 커버(C)로 포설 되는 기대(F)위에 멸균 발효조(1)와 열풍기(3)를 설치한다.

멸균 발효조(1)는 회전 교반기(2)를 수용하는 원호부(11) 외면에 부착하여 커버(12)로 보호되는 전열 히터(13)와, 원호부 측면에 설치하고 도어(14')로 개폐되는 사료 배출구(14)와, 원호부 내면에 장착하여 제어부에서 참조하게 하는 습도 검출 센서(15)와, 원호부 내면에 분포시켜 부착한 파쇄 리브(16)와, 열풍 유입구(30)와 개스 배기구(50)를 구비하고 상 구부(17) 재료와 부재료를 투입할 수 있도록 도어(19')로 개폐되는 투입구(19)로 구성 하였다.

교반기(2)는 발효조(1)내에 설치하는 횡축(21)과, 횡축에 복수로 가장 좋게는 사이각 120도가 되게 3개조를 방사상으로 설치한 교반 아암(22)과, 교반 아암 외단 부착하는 재료 이송판(23)과, 감속 기어드 모터(26)의 출력기어(27)에 체인(29)으로 접속하기위한 횡축(21) 외단의 구동기어(25)로 구성하되, 재료 이송판(23)은 재료 이송각(24)으로 기울여 부착하고 재료 이송각은 중심선(CE) 좌우의 이송판(23)이 서로 마주보게 배치하며 재료 이송판(23)을 원호부(11) 내면과 파쇄 리브(16)에 근접시켜 재료를 이송과 동시에 고형물을 파쇄할 수 있게 구성하고, 구성하였다.

열풍기(3)는 드럼(31) 내에 열풍을 송풍하기 위한 송풍기(32)와 드럼내의 전열히터(33)와 가열된 열풍을 발효조(1) 상부 열풍 유입구(30)에 공급하기 위한 열풍 공급 관(34)으로 구성하였다.

제어부(4)는 마이콤(41)은 내장 제어 프로그램에 따라 기동 스위치(42)의 상태와 습도 검출 센서(15)상태와 온도계(T)의 온도정보를 검출하며, 이들 검출 신호에 따라 구동 드라이버(3',13',26',5')를 통해 열풍기(3)와, 히터(13)와 모터(26)와 탈취기(5) 또는 부저(B) 각각 제어하도록 구성 하였다.

이 발명의 작용효과를 설명하면 다음 과같다.

이 발명은 도어(19')로 개폐되는 투입구(19)를 통해 폐기음식물(주재료)과 부재료를 투입하고 기동 스위치(42)를 눌러주면 재어부(4)가 이 발명 장치를 기동시키고 발효가 완료된 사료의 수분 함량이 감소하여 설정치에 이르게 되면 기동이 정지되는 것이고, 정지상태에서 발효 사료를 발효조(1)에서 수거하여 가축에게 급이하거나 포장하여 원거리 축사에 공급하는 것이다.

상기 주재료와 부재료의 투입량은 수분 함량을 70% 이상인 주재료(음식 폐기물)에 수분 함량이 40~60%가 되도록 옥분, 미강 등 부재료 적량을 투입한다.

제어가 개시되면 제어부 마이콤(41)은 구동드라이버(3')를 통해 열풍기(3)를 구동하여 열풍을 발효조(1)에 공급하고, 구동드라이버(13')를 통해 히터(13)를 구동하여 발효조(1)의 원호부(11)를 가열하고, 동시에 구동드라이버(26')를 통해 교반기(2) 구동용 기어드 모터(26)를 정,역 방향으로 구동하여 함으로써 투입된 재료를 50~70분 동안 교반하면서 120 ±10℃의 온도로 가열하여 혼합 재료에 포함된 부패균을 사멸시킨다. 위 살균온도 유지 방법은 제어부 마이콤(41)이 발효조에 설치한 온도계(t)의 온도 정보를 검출하고 검출 정보에 다라 히터(13)의 구동 전원을 개폐하는 피드백 제어를 실행하여 살균온도를 유지시키며, 프로그램이 설정한 시간에 도달하면 살균 동작을 중지하는 것이다.

살균이 완료된 후 제어부 마이콤(41)은 교반기(2)와 열풍기(3)의 송풍기(32) 구동을 지속 시키면서 발효조(1)의 히터(13)와 열풍기(3)의 히터(33)의 구동을 중시키고 온도계(T)로부터 온도정보를 검출하면서 발효조(1)내의 온도가 발효온도 40~60℃로 낮아지기 대기한다.

검출온도가 발효온도에 이르면 제어부 마이콤(41)은 부져(B)를 구동하여 발효미생물 투입을 요구한다.

이때 투입구(19)를 통해 발효조(1)에 바실루스 썬-2, 썬-3(Bacillus의 Son-2, Son-3)등 발효 미생물 1~2%를 투입하고 스위치(42)를 눌러 발효를 진행시킨다.

스위치(42) 눌림 상태를 파악한 마이콤(41)은 10~24시간내에서 온도계(T)를 참조하면서 히터(13)를 구동하여 발효조(1)내의 상기 발효온도를 지속 시키고, 교반기(2)의 정,역 방향 구동을 지속 시켜 발효 재료를 교반하면서 동시에 습도 검출 센서(15)에서 전류의 전기 전도도(또는 전기 저항)를 습도 정보로서 검출하고 프로그램이 보유하는 데이터와 비교하여 산출된 습도 정보가 사료의 수분 함량이 15%정도에 이르렀으며 발효 숙성이 완료된 것으로 간주하며, 이때 마이콤은 부저(B)를 일정시간 동안 구동하여 발효가 완료 되었음을 외부에 알린후 모든 장치의 구동을 중지시켜 발효 과정을 종료하는 것이다.

상기 멸균과정에서 배기구(50)를 통해 배기되는 수증기나 발효과정에서 배기되는 발효가스는 별도의 탈취장치(5)에 공급되어 탈취하게 되며, 탈취장치가 접속된 경우 제어부 마이콤(41)의 제어신호로서 탈취를(5)를 제어하게 되는 것이다.

또한 상기 교반기의 교반 아암(22) 외단에 원호부(11) 내면과 파쇄 리브(16)에 근접시켜 부착한 재료 이송판(23)은 교반 상태에서 재료중에 섞인 고형물을 잘게 파쇄하는 것이고, 재료 이송판(23)의 재료 이송각(24)을 중심선(CE) 좌우에서 서로 마주보게 배치 함으로써 횡축(21)의 회전 방향에 따라 재료를 좌우로 분산하거나 중앙으로 모으는 동작을 반복하여 재료를 교반는 것이고, 또한 발효가 완료된 후 배출구(14)를 열고 제어부(4) 마이콤(41)을 통해 교반기(2)를 배출모드 즉, 사료을 중앙으로 모으는 방향으로 구동하면 사료가 중앙의 배출구(14)로 모아져 자동 배출되어 사료의 배출을 자동화 하게 되는 것이다.

상기와 같이 이 발명은 식당의 빈 터에 설치 할 수 있도록 자동화 및 소형화 된 음식 폐기물의 균체 발효 건조사료화 장치를 제공하고, 발효조에 온도계와 수분 검출센서를 설치하고 제어부에서 참조하게 함으로써 발효미생물 투입 단계와 발효 완성 단계를 부저음으로 알려 주어 관리기술이 없더라도 식당에서 범용적으로 이용 할수 있고, 교반기에 파쇄기능을 부가하며, 발효 사료의 배출이 용이하고, 균체 사료화 과정에서 발생되는 수증기와 배기가스의 탈취장치를 같은 제어부로서 제어할 수 있게하는 식당용 균체 발효 건조사료 제조장치를 제공하는 것이다.

Claims

폐기음식물과 부재료를 발효조에 투입하여 혼가하고 발효 분위기하에서 교반하여 균체 사료를 얻을 수 있게 구성한 것에 있어서, 하나의 기대(F)위에 멸균 발효조(1)와 열풍기(3)를 설치하고, 발효조(1)는 회전 교반기(2)를 수용하는 원호부(11) 외면의 전열 히터(13)와, 원호부 측면 도어로 개폐되는 사료 배출구(14)와, 원호부 내면에 설치한 습도 검출 센서(15)와, 원호부 내면에 분포시킨 파쇄 리브(16)와, 열풍 유입구(30) 및 개스 배기구(50)와 상 구부(17) 도어로 개폐되는 투입구(19)로 구성하고, 교반기(2)는 발효조(1)내의 횡축(21)에 설치한 복수의 교반 아암(22) 외단에 재료 이송판(23)을 재료 이송각(24)으로 부착하되 중심선(CE) 좌우의 이송각이 서로 마주보게 설치하며 동시에 재료 이송판(23)을 원호부(11) 내면과 파쇄 리브(16)에 근접시켜 부착하고, 제어 프로그램에 따라 제어를 실시하는 제어부(4) 마이콤(41)은 기동 스위치(42), 습도 검출 센서(15) 및 온도계(T)에서 각각 스위치 상태, 습도정보 및 온도정보를 검출하며, 이들 검출 정보에 따라 부저(B), 열풍기(3), 히터(13) 및 모터(26)와 또는 탈취기(5)를 제어하도록 구성한 식당용 음식 폐기물 균체 발효 건조사료 제조장치.