KR101273490B1

KR101273490B1 - 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비

Info

Publication number: KR101273490B1
Application number: KR1020100093131A
Authority: KR
Inventors: 채병조; 김상헌
Original assignee: (주)가야스프라우트
Priority date: 2010-09-27
Filing date: 2010-09-27
Publication date: 2013-06-20
Also published as: KR20120031643A

Abstract

본 발명은 음식물 찌꺼기를 재료로 가축용 사료를 제조하는 사료 제조설비에 관한 것이다.
본 발명은 음식물찌꺼기를 수납하는 탱크, 모터의 구동에 의해 상기 탱크 내부에서 회전하는 교반익, 상기 탱크 내부를 가열하는 버너를 구비한 챔버, 음식물찌꺼기를 탱크 내부로 투입하는 밀폐구를 구비한 투입구, 탱크 내부의 음식물찌꺼기를 배출하는 밀폐수단이 구비된 밀폐도어, 탱크 내부를 감압하는 진공펌프, 탱크 내부의 온도와 압력을 측정하는 온도게이지 및 압력게이지, 탱크 내부로 산소를 공급하는 송풍장치, 탱크 내부의 음식물찌꺼기에 발효균을 공급하는 발효물환원장치, 탱크 내부의 음식물찌꺼기의 pH를 측정하는 pH측정장치 및 중화장치를 포함하여 구성된 감압발효건조기; 음식물찌꺼기를 투입하는 호퍼, 음식물찌꺼기를 수납하는 탱크, 모터의 구동에 의해 탱크 내부에서 회전하는 교반익, 탱크를 가열하는 가열수단을 포함하여 구성된 발효교반기; 발효된 음식물찌꺼기를 파쇄하는 파쇄기; 발효된 음식물찌꺼기를 투입하는 호퍼, 음식물찌꺼기를 수납하는 몸체, 모터의 구동에 의해 몸체 내부에서 회전하는 교반익, 몸체 하부에 설치되어 음식물찌꺼기 내부의 이물질을 선별하는 망 형태의 필터스크린, 이물질이 선별된 음식물찌꺼기를 배출하는 배출구를 포함하여 구성된 선별기; 음식물찌꺼기를 투입하는 호퍼, 모터의 구동에 의해 몸체 내부에서 회전하는 스크류, 몸체의 일측에 형성되어 펠렛성형구가 구비된 배출구를 포함하여 구성된 펠렛기; 펠렛형태로 성형된 음식물찌꺼기로 제조된 사료를 급속 냉동시키는 냉각건조기;로 구성된다.

Description

음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비 {A feed manufacturing facility which utilize food waste}

본 발명은 음식물 찌꺼기를 재료로 가축용 사료를 제조하는 사료 제조설비에 관한 것이다.

일반적으로 생활수준의 향상에 따라 외식산업이 발달하고 있고, 이러한 외식 산업의 발달은 곧 음식물 찌꺼기의 양산으로 이어진다.

가정과 식당에서 매일 쏟아지는 음식물 찌거기의 양만 해도 엄청난 양인데, 거기다 유흥업소나 호텔, 병원, 식품가공 공장 및 대단위 농수산물 유통단지 등에서 쏟아지는 음식물 찌꺼기의 양을 합치면 실로 어마어마한 양이 아닐 수 없다.

어느 통계에 따르면 하루에 쏟아지는 음식물 찌꺼기의 양은 전체 도시 쓰레기 처리량의 30%에 이른다고 한다. 이와 같이 배출되는 음식물 찌꺼기는 부패할 때 악취가 심하고 파리 같은 해충이 들끓으며, 그때 발생하는 침출수는 토양과 수질을 오염시키는 등의 환경오염을 유발하고 나아가서는 자연생태계의 파괴를 부추기는 요인이 되기도 한다.

이러한 음식물 찌꺼기를 재활용하는 방법 중 하나로 음식물 찌꺼기를 재료로 하여 가축용 사료를 제조하여 가축의 사료로 공급하는 방법이 대두되고 있다.

음식물 찌꺼기를 가축용 사료로 제조하는 설비는 일반적으로 건조기를 이용하여 단순 건조시키는 방법이 사용되고 있다.

이러한 종래 방법은 음식물 찌꺼기를 건조시 음식물 찌꺼기만을 투입하거나 음식물 찌꺼기와 수분조절제를 섞은 재료를 건조기에 투입하여 건조한 후 선별하여 보조 사료로 사용하거나 비료로 사용을 하게 된다.

이러한 단순 건조기를 이용한 사료제조는 다량의 수분조절제를 투입하기 때문에 수분조절제의 구입비용이 과다한 문제점이 있고, 최종 제품속에 사료 가치가 낮은 수분조절제가 다량 포함되어 있어 사료의 가치가 낮아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 발효 사료의 저장 기간을 늘릴 수 있고 풍미가 좋은 사료를 제조할 수 있으며, 수분조절제를 거의 사용하지 않고서도 질 좋은 사료를 제조할 수 있는 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비에 있어서, 음식물찌꺼기를 수납하는 탱크, 모터의 구동에 의해 상기 탱크 내부에서 회전하는 교반익, 상기 탱크 내부를 가열하는 버너를 구비한 챔버, 음식물찌꺼기를 탱크 내부로 투입하는 밀폐구를 구비한 투입구, 탱크 내부의 음식물찌꺼기를 배출하는 밀폐수단이 구비된 밀폐도어, 탱크 내부를 감압하는 진공펌프, 탱크 내부의 온도와 압력을 측정하는 온도게이지 및 압력게이지, 탱크 내부로 산소를 공급하는 송풍장치, 탱크 내부의 음식물찌꺼기에 발효균을 공급하는 발효물환원장치, 탱크 내부의 음식물찌꺼기의 pH를 측정하는 pH측정장치 및 중화장치를 포함하여 구성된 감압발효건조기;와,

음식물찌꺼기를 투입하는 호퍼, 음식물찌꺼기를 수납하는 탱크, 모터의 구동에 의해 탱크 내부에서 회전하는 교반익, 탱크를 가열하는 가열수단을 포함하여 구성된 발효교반기;와, 발효된 음식물찌꺼기를 파쇄하는 파쇄기;와, 발효된 음식물찌꺼기를 투입하는 호퍼, 음식물찌꺼기를 수납하는 몸체, 모터의 구동에 의해 몸체 내부에서 회전하는 교반익, 몸체 하부에 설치되어 음식물찌꺼기 내부의 이물질을 선별하는 망 형태의 필터스크린, 이물질이 선별된 음식물찌꺼기를 배출하는 배출구를 포함하여 구성된 선별기;와,

음식물찌꺼기를 투입하는 호퍼, 모터의 구동에 의해 몸체 내부에서 회전하는 스크류, 몸체의 일측에 형성되어 펠렛성형구가 구비된 배출구를 포함하여 구성된 펠렛기;와, 펠렛형태로 성형된 음식물찌꺼기로 제조된 사료를 급속 냉동시키는 냉각건조기;로 구성된다.

이때, 상기 펠렛기의 몸체는 배출구 측으로 갈수록 좁게 성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펠렛기는 음식물찌꺼기의 금속성 이물질을 선별하기 위한 마그네틱이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 감압발효건조기, 발효교반기, 파쇄기, 선별기, 펠렛기 및 냉각 건조기 간에 음식물찌꺼기를 이송하기 위한 컨베이어를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비는 발효 사료의 저장 기간을 늘리 수 있고 풍미가 좋고 질은 좋은 사료를 제조할 수 있으며, 수분조절제를 거의 사용하지 않고서도 질 좋은 사료를 제조할 수 있다.

도 1은 사료 제조설비 중 감압발효건조기를 도시한 도면.
도 2는 사료 제조설비 중 발효교반기를 도시한 도면.
도 3은 사료 제조설비 중 펠렛기를 도시한 도면.
도 4는 사료 제조설비 중 선별기를 도시한 도면.
도 5는 사료 제조설비 중 스크류콘베어를 도시한 도면.

이하 첨부한 도면에 의해 본 발명에 의한 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비는 감압발효건조기(100), 발효교반기(200), 파쇄기, 선별기(400), 펠렛기(300) 및 냉각 건조기로 구성된다.

감압발효건조기(100)는 도 1에 도시한 바와 같이 음식물 찌꺼기가 수납되는 탱크(101)와, 모터(102)에 의해 회전하도록 탱크(101) 내부에 축(103)이 형성되고 상기 축(103)에 음식물찌꺼기를 교반하는 교반익(104)이 형성되며, 상기 탱크(101) 하부에는 챔버(106)가 구비되어 버너(105)에 의해 탱크(101) 내부가 가열되도록 구성된다.

그리고, 상기 탱크(101) 상부에는 음식물 찌거기를 투입하기 위한 투입구(107)가 형성되고, 탱크(101)의 일측에는 음식물찌꺼기를 배출하기 위해 밀폐도어(109)가 구비된 배출구가 형성된다. 상기 투입구(107)는 밀폐구(108)가 구비되어 탱크(101) 내부를 밀폐시킬 수 있도록 구성된다.

그리고, 도면에는 도시하지 않았으나, 탱크(101)에 진공펌프(미도시)가 구비되어 탱크(101) 내부의 공기를 외부로 배출하여 탱크 (101)내부를 감압시키도록 구성된다.

또한, 상기 탱크(101) 내부의 온도와 압력을 표기하기 위한 온도게이지(111) 및 압력게이지(112)가 구비되고, 탱크(101) 내부의 온도 및 압력, 교반익(104)의 회전을 제어하기 위한 컨트롤러(미도시)가 구비된다.

상기 감압발효건조기(100)는 유기성 물질을 미생물의 분해활동에 의하여 무기물질화하는 장치로서 호기성 균에 의하여 단기간에 1차 발효 건조를 위한 것이다. 감압발효건조기는 리본 타입의 교반익(104)에 의해 음식물 찌꺼기의 함수율을 낮추고, 버너(105)와 챔버(106)에 의해 탱크(101) 내부의 온도를 일정하게 맞추며, 산소를 공급하기 위한 송풍장치(미도시), 발효균을 지속적으로 공급하기 위한 발효물 환원장치(미도시) 및 pH 측정 및 중화장치(미도시)가 구비된다.

상기 송풍장치, 발효물환원장치 및 pH측정 및 중화장치는 이미 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성된 감압발효건조기(100)의 내부에 음식물찌꺼기와, 음식물찌꺼기에 부족한 영양분을 보충하기 위한 대두박, 미강, 밀끼울, 과자박, 단백피, 생선부산물, 최종박, 인산칼슘, 라이신, 바로돈 등의 유기성 부산물 및 혼합곡물을 투입한다.

이후, 감압발효건조기(100)는 탱크(101) 내부의 음식물찌꺼기를 간헐적으로 교반하면서 탱크 내부에 산소를 공급하고, 버너(105)와 챔버(106)를 통해 탱크(101)의 온도를 60~120℃로 유지하며 음식물찌꺼기를 발효건조시킨다.

감압발효건조기(100)는 탱크(101) 내부의 음식물찌꺼기의 함수율이 25~35%(w.b.)가 되도로 발효건조시킨 후, 가열온도를 유지한 채 진공펌프(미도시)를 가동하여 탱크(101) 내부를 감압시켜 음식물찌꺼기의 발효가 일어날 수 있는 최적의 조건을 만들어 주는 동시에 유해 병원균을 살균하도록 한다.

감압발효건조기(100) 내부의 음식물찌꺼기는 이후 도 2에 도시한 발효교반기(200)로 이송된다.

발효교반기(200)는 도 2에 도시한 바와 같이, 감압발효건조기(100)에서 배출된 음식물찌꺼기가 투입되는 호퍼(204)와, 음식물찌꺼기가 수납되는 탱크(201)와, 탱크(201) 내부에서 회전하는 교반익(203)으로 구성된다.

도면에는 도시하지 않았으나, 상기 탱크(201)에는 전열선(미도시)이 설치되어 전원의 인가로 인해 탱크(201) 내부의 온도를 일정 온도까지 가열할 수 있도록 구성된다.

발효교반기(200)의 호퍼(204)를 통해 탱크(201) 내부로 투입된 음식물찌꺼기는 가열되면서 모터(202)의 회전에 의해 교반익(203) 회전하여 음식물찌꺼기를 지속적으로 교반함으로써 음식물찌꺼기를 약 24시간 동안 발효시킨다.

발효교반기(200)에서 발효된 음식물찌꺼기는 도 4에 도시한 선별기(400)를 통해 뼈 등의 이물질을 걸러낸다.

상기 선별기(400)는 도 4와 같이 발효된 음식물찌꺼기를 공급하는 호퍼(405)와, 발효된 음식물찌꺼기가 수납되는 몸체(401)와, 몸체(401) 내부에서 발효된 음식물찌꺼기를 교반 유동시키는 교반익(404)과, 상기 교반익(404)의 축(403)을 회전시키는 모터(402)와, 뼈 등의 이물질을 거르는 필터스크린(406)과, 이물질이 걸러진 발효된 음식물찌꺼기가 배출되는 배출구(407)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 선별기(400)는 호퍼(405)를 통해 발효된 음식물찌꺼기가 몸체(401) 내부로 공급되면, 교반익(404)이 이를 교반시키면서 뼈 등의 이물질이 필터스크린(406)에 걸러지고 나머지 발효된 음식물찌꺼기는 필터스크린(406)을 통과하여 배출구(407)를 통해 배출된다.

상기 선별기(400)를 통해 선별된 발효된 음식물찌꺼기는 파쇄기를 통해 잘게 파쇄된다. 상기 파쇄기는 이미 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

선별기(400)를 통해 뼈 등의 이물질이 선별된 발효된 음식물찌꺽기는 도 3의 펠렛기(300)로 이송되어 펠렛(Pellet)형상으로 성형된다.

상기 펠렛기(300)는 도 3과 같이 발효된 음식물찌꺼기가 호퍼(305)로 투입되면, 모터에 의해 회전하는 축(303)이 몸체(301) 내부의 스크류(304)를 회전시켜 음식물찌꺼기를 배출구(306)측으로 이송시킨다.

이때, 도 3과 같이 몸체(301)는 배출구(306) 측으로 갈수록 좁아지는 형태이고, 단부는 펠렛성형구(307)가 형성된 배출구(306)에 의해 막혀있기 때문에 스크류(304)에 의해 이송되는 음식물찌꺼기는 점점 압축되어 밀도가 높아지면서 배출구(306)의 펠렛성형구(307)를 통해 배출된다.

음식물찌꺼기는 펠렛성형구(307)를 통해 배출되면서 높은 밀도를 가진 단단한 형태의 펠렛형상을 성형되는 것이다. 그리고, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 펠렛기(300)의 몸체에는 마그네틱이 구비되어 음식물찌꺼기 내부에 포함된 금속성 이물질을 선별하여 제거하도록 구성된다.

상기와 같이 펠렛 형상을 성형된 음식물찌꺼기는 고온의 상태이다. 따라서 상기 음식물찌꺼기를 냉각건조기에 넣고 급속 냉각시켜 사료의 품질이 저하되는 것을 방지한다.

상기 감압발효건조기(100), 발효교반기(200), 파쇄기, 선별기(400), 펠렛기(300) 및 냉각 건조기 간에 음식물찌꺼기를 운송하는 것은 작업자가 할 수도 있지만 바람직하게는 도 5과 같이 유동관(501) 내에서 모터(502)의 구동에 의해 회전하는 스크류(504)에 의해 각 설비의 배출구에서 배출되어 호퍼(505)로 공급된 음식물찌꺼기가 유동관(501)을 따라 다음 설비로 이동할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

또는, 모노펌프(미도시)를 사용하여 각 감압발효건조기(100), 발효교반기(200), 파쇄기, 선별기(400), 펠렛기(300) 및 냉각 건조기 간에 음식물찌꺼기를 운송할 수도 있다. 상기 모노펌프는 이미 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명에 의한 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비에 대해 설명하였다. 상기 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 감압발효건조기
101 : 탱크
102 : 모터
103 : 축
104 : 교반익
105 : 버너
106 : 챔버
107 : 투입구
108 : 밀폐구
109 : 밀폐도어
110 : 배기관
111 : 온도게이지
112 : 압력게이지
200 : 발효교반기
201 : 탱크
202 : 모터
203 : 교반익
204 : 호퍼
205 : 프레임
300 : 펠렛기
301 : 몸체
302 : 풀리
303 : 축
304 : 스크류
305 : 호퍼
306 : 배출구
307 : 펠렛성형구
400 : 선별기
401 : 몸체
402 : 모터
403 : 축
404 : 교반익
405 : 호퍼
406 : 필터스크린
407 : 배출구
500 : 스크류컨베어
501 : 유동관
502 : 모터
503 : 축
504 : 스크류
505 : 호퍼

Claims

음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비에 있어서,
음식물찌꺼기를 수납하는 탱크(101), 모터(102)의 구동에 의해 상기 탱크(101) 내부에서 회전하는 교반익(104), 상기 탱크(101) 내부를 가열하는 버너(105)를 구비한 챔버(106), 음식물찌꺼기를 탱크(101) 내부로 투입하는 밀폐구(108)를 구비한 투입구(107), 탱크(101) 내부의 음식물찌꺼기를 배출하는 밀폐수단이 구비된 밀폐도어(109), 탱크(101) 내부를 감압하는 진공펌프, 탱크(101) 내부의 온도와 압력을 측정하는 온도게이지(111) 및 압력게이지(112), 탱크(101) 내부로 산소를 공급하는 송풍장치, 탱크(101) 내부의 음식물찌꺼기에 발효균을 공급하는 발효물환원장치, 탱크(101) 내부의 음식물찌꺼기의 pH를 측정하는 pH측정장치 및 중화장치를 포함하여 구성된 감압발효건조기(100);
상기 감압발효건조기(100)를 거친 음식물찌꺼기를 공급받는 호퍼(204), 음식물찌꺼기를 수납하는 탱크(201), 모터(202)의 구동에 의해 탱크(201) 내부에서 회전하는 교반익(203), 탱크(101)를 가열하는 가열수단을 포함하여 구성된 발효교반기(200);
상기 발효교반기(200)에서 발효된 음식물찌꺼기를 공급받는 호퍼(405), 음식물찌꺼기를 수납하는 몸체(401), 모터(402)의 구동에 의해 몸체(401) 내부에서 회전하는 교반익(404), 몸체(401) 하부에 설치되어 음식물찌꺼기 내부의 이물질을 선별하는 망 형태의 필터스크린(406), 이물질이 선별된 음식물찌꺼기를 배출하는 배출구(407)를 포함하여 구성된 선별기(400);
상기 선별기(400)를 통해 걸러진 음식물찌꺼기를 공급받아 이를 파쇄하는 파쇄기;
상기 선별기(400)와 파쇄기로부터 음식물찌꺼기를 공급받는 호퍼(305), 모터의 구동에 의해 몸체(301) 내부에서 회전하는 스크류(304), 몸체(301)의 일측에 형성되어 펠렛성형구(307)가 구비된 배출구(306)를 포함하여 구성된 펠렛기(300);
상기 펠렛기(300)를 통해 펠렛형태로 성형된 음식물찌꺼기로 제조된 사료를 공급받아 급속 냉동시키는 냉각건조기;로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비.
제1항에 있어서,
상기 펠렛기(300)의 몸체(301)는 배출구(306) 측으로 갈수록 좁아지도록 성형된 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비.
제1항에 있어서,
상기 펠렛기(300)는 음식물찌꺼기의 금속성 이물질을 선별하기 위한 마그네틱이 설치된 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기를 이용한 사료 제조설비.
제1항에 있어서,
상기 감압발효건조기(100), 발효교반기(200), 파쇄기, 선별기(400), 펠렛기(300) 및 냉각 건조기 간에 음식물찌꺼기를 이송하기 위한 컨베이어 또는 모노펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 음식물찌꺼기를 이용한 사료 제조설비.