KR101582846B1 - 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법 - Google Patents

동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온의 스팀 공급으로 가열된 동식물성 기름에 음식물쓰레기의 처리 과정에서 발생된 침출수를 투입하여 튀기는 과정에서 발생된 수증기를 액화 및 정화 처리하여 방류할 수 있도록 한 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치는, 내부에 동식물성 기름이 저장되고 고온의 스팀이 주입되며, 스팀에 의해 가열된 동식물성 기름에 침출수를 분사하여 튀기는 과정에서 발생된 수분을 수증기로 증발시키는 튀김건조기와; 상기 튀김건조기의 내부에 설치되며 침출수를 분사하는 다수의 분사노즐이 구비된 침출수분사수단과; 상기 튀김건조기에서 침출수가 튀겨지면서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 상기 튀김건조기의 내부에 재공급하는 유량조정수단과; 상기 튀김건조기에서 배출되는 수증기를 냉각 응축시키는 표면응축기와; 상기 표면응축기를 거쳐 액화된 물이 유입되어 물에 포함된 냄새를 제거하는 스크러버와; 상기 스크러버를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시키는 쿨링타워를 포함하며; 상기 튀김건조기는 상부 일측에 공기공급구가 형성되고 수증기를 외부로 배출하도록 흡기팬을 갖는 수증기배출구가 형성되는 건조기 본체와, 상기 건조기 본체의 내부 중앙에 건조기 본체의 길이방향으로 설치되어 구동모터에 의해 회전 구동되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 양단에 각각 결합된 고정판에 고정 설치되어 상기 회전샤프트와 연동 회전되며 내부에 스팀이 공급되는 다수의 스팀파이프와, 상기 건조기 본체의 하부 외측면을 감싸도록 설치되어 내부에 스팀이 공급되는 자켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법{Treatment apparatus and method of leachate using animal and vegetable oil}
본 발명은 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고온의 스팀 공급으로 가열된 동식물성 기름에 음식물쓰레기의 처리 과정에서 발생된 침출수를 투입하여 튀기는 과정에서 발생된 수증기를 액화 및 정화 처리하여 방류할 수 있도록 한 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로 음식물쓰레기의 직매립이 금지되고, 음식물쓰레기 배출이 많은 종목의 사업장을 의무감량 사업장으로 지정, 관리하여 음식물쓰레기를 감량하도록 하므로 음식물쓰레기에 대한 감량의무 달성을 위하여 음식물쓰레기 처리 설비가 도입되었다.
이러한 음식물쓰레기 처리 설비는 대량으로 배출되는 음식물쓰레기를 한 곳에 모아두었다가 정기적으로 수거하여 처리하는 설비로, 단순 탈수방식, 건조방식, 미생물 발효 소멸방식 등으로 개발되었으며, 처리 과정에서 음식물쓰레기로부터 분리된 침출수의 처리가 문제되고 있다.
즉, 탈수방식은 음식물쓰레기에 포함된 다량의 수분을 단순 탈수하여 배출하므로 음식물쓰레기를 감량하는 방식이어서 악취 및 환경오염의 문제점이 대두되어 제한되고 있다.
건조방식은 음식물쓰레기에 포함된 다량의 수분을 전기적으로 가열하여 건조시켜 수증기 또는 증류수 등의 형태로 배출하므로 감량되는 방식으로, 전력소모량이 매우 높고 처리 시간이 길어 지양되고 있다.
마지막으로 미생물 발효 소멸방식은 미생물을 이용하여 음식물쓰레기를 발효시켜 소멸되도록 하는 방식으로, 호기성 미생물의 활성화를 촉진시키기 위하여 다량의 물을 공급하므로 침출수의 원활한 정화 처리가 필요하게 되며, 발효과정에서 발생하는 슬러지가 침출수와 혼합되므로 이러한 혼합물의 처리 문제가 있는 방식이다.
이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에는 음식물 찌거기를 분쇄시키거나 미생물을 통해 음식물 찌꺼기를 발효시키는 음식물쓰레기 처리기에 있어서, 상기 음식물쓰레기 처리기에서 발생하는 오염원수를 저장하는 오염원수탱크와, 상기 오염원수탱크의 오염원수를 공급하기 위해 분사시키는 분사기와, 상기 분사기에 화학약품을 공급시키기 위해 내부에 화학약품을 저장하는 화학약품탱크와, 상기 분사기로부터 공급된 오염원수가 일정수위에 도달할 때 화학약품에 의해 응집된 오염원수를 상기 오염원수탱크에 부상시켜 보낼 수 있도록 중앙에 상하로 길게 회전축의 일정위치에 연결되어 연동하여 회전될 수 있는 회전날개가 연결되고, 상부에는 외부로부터 얻은 전력으로 동력을 발생하는 모터가 연결되는 압력부상기와, 상기 압력부상기는 오염원수의 찌꺼기를 걸러낼 수 있도록 내부에 다층의 여과재가 적층된 다층여과기와, 상기 다층여과기의 후단에는 오존램프를 통해 오존을 발생시켜 상기 압력부상기에 전달시키는 오존발생기와, 기 오존발생기는 내부에 정해진 프로그램에 의해 온오프가 이루어지면서 동작 제어하는 PLC 동작제어기를 포함하는 침출수장치를 갖는 음식물 침출수 처리 가능한 음식물쓰레기 처리시스템에 대해 개시되어 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 침출수의 정화를 위해 화학약품이 소비재로 계속 소비되어야 하고, 다층여과기의 여과 성능을 유지하기 위하여 여과재가 교환되어야 하므로 침출수 정화 비용 및 유지관리 비용에 대한 부담이 가중되는 문제점이 있었다.
대한민국 등록실용신안공보 제20-0435000호(2006.12.26 등록)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고온의 스팀 공급으로 가열된 동식물성 기름에 음식물쓰레기의 처리 과정에서 발생된 침출수를 분사하여 튀김으로써 증발효과를 높이고, 이 과정에서 발생된 수증기를 액화 및 정화 처리하여 방류시킬 수 있는 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 재활용 에너지원인 동식물성 기름과 침출수가 혼합되면서 침출수에 포함된 기름이 보조연료 기능을 하면서 온도상승 효과를 발휘할 수 있는 침출수 처리장치 및 처리방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 침출수를 튀기는 과정에서 순간적으로 급격한 기름과 수증기의 변화를 사전에 감지하여 제어함으로써 장치의 정상 운전 및 안전성을 도모할 수 있는 침출수 처리장치 및 처리방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치는, 내부에 동식물성 기름이 저장되고 고온의 스팀이 주입되며, 스팀에 의해 가열된 동식물성 기름에 침출수를 분사하여 튀기는 과정에서 발생된 수분을 수증기로 증발시키는 튀김건조기와; 상기 튀김건조기의 내부에 설치되며 침출수를 분사하는 다수의 분사노즐이 구비된 침출수분사수단과; 상기 튀김건조기에서 침출수가 튀겨지면서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 상기 튀김건조기의 내부에 재공급하는 유량조정수단과; 상기 튀김건조기에서 배출되는 수증기를 냉각 응축시키는 표면응축기와; 상기 표면응축기를 거쳐 액화된 물이 유입되어 물에 포함된 냄새를 제거하는 스크러버와; 상기 스크러버를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시키는 쿨링타워를 포함하며; 상기 튀김건조기는 상부 일측에 공기공급구가 형성되고 수증기를 외부로 배출하도록 흡기팬을 갖는 수증기배출구가 형성되는 건조기 본체와, 상기 건조기 본체의 내부 중앙에 건조기 본체의 길이방향으로 설치되어 구동모터에 의해 회전 구동되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 양단에 각각 결합된 고정판에 고정 설치되어 상기 회전샤프트와 연동 회전되며 내부에 스팀이 공급되는 다수의 스팀파이프와, 상기 건조기 본체의 하부 외측면을 감싸도록 설치되어 내부에 스팀이 공급되는 자켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리방법은, 고온의 스팀으로 100~200℃로 가열시킨 동식물성 기름에 침출수를 분사시키는 침출수 분사단계와; 상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 발생된 수분을 수증기로 증발시키는 수증기 배출단계와; 상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 재공급하는 유량조정단계와; 상기 수증기 배출단계를 거쳐 배출된 수증기를 냉각 응축시키는 1차 응축단계와; 상기 1차 응축단계를 거쳐 액화된 물에 포함된 냄새를 제거하는 냄새 제거단계와; 상기 냄새 제거단계를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시키는 2차 응축단계와; 상기 2차 응축단계를 거쳐 액화된 물을 외부로 배출시키는 배출단계를 포함하고; 상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 발생된 기름과 찌꺼기를 원심 분리하여 기름만 분리하는 원심분리단계와, 상기 분리된 기름을 일시 저장하였다가 튀김 시 공급하는 기름 순환단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치 및 처리방법은, 고온의 스팀 공급으로 가열된 동식물성 기름에 음식물쓰레기의 처리 과정에서 발생된 침출수를 분사하여 튀김으로써 증발효과를 높이고, 이 과정에서 발생된 수증기를 액화 및 정화 처리하여 BOD 및 COD 기준치 50㎎/ℓ이하이므로 방류하거나 청소용수 및 농업용수 등으로 이용하는 효과가 있다.
또한, 재활용 에너지원인 동식물성 기름과 침출수가 혼합되면서 침출수에 포함된 기름이 보조연료 기능을 하면서 온도상승 효과를 발휘하는 효과가 있다.
또한, 침출수를 튀기는 과정에서 순간적으로 급격한 기름과 수증기의 변화를 사전에 감지하여 제어함으로써 장치의 정상 운전 및 안전성을 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치의 튀김건조기를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치의 침출수분사수단 및 유량조정수단을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리방법을 도시한 블록도.
본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치는, 내부에 동식물성 기름이 저장되고 고온의 스팀이 주입되며, 스팀에 의해 가열된 동식물성 기름에 침출수를 분사하여 튀기는 과정에서 발생된 수분을 수증기로 증발시키는 튀김건조기와; 상기 튀김건조기의 내부에 설치되며 침출수를 분사하는 다수의 분사노즐이 구비된 침출수분사수단과; 상기 튀김건조기에서 침출수가 튀겨지면서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 상기 튀김건조기의 내부에 재공급하는 유량조정수단과; 상기 튀김건조기에서 배출되는 수증기를 냉각 응축시키는 표면응축기와; 상기 표면응축기를 거쳐 액화된 물이 유입되어 물에 포함된 냄새를 제거하는 스크러버와; 상기 스크러버를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시키는 쿨링타워를 포함하며; 상기 튀김건조기는 상부 일측에 공기공급구가 형성되고 수증기를 외부로 배출하도록 흡기팬을 갖는 수증기배출구가 형성되는 건조기 본체와, 상기 건조기 본체의 내부 중앙에 건조기 본체의 길이방향으로 설치되어 구동모터에 의해 회전 구동되는 회전샤프트와, 상기 회전샤프트의 양단에 각각 결합된 고정판에 고정 설치되어 상기 회전샤프트와 연동 회전되며 내부에 스팀이 공급되는 다수의 스팀파이프와, 상기 건조기 본체의 하부 외측면을 감싸도록 설치되어 내부에 스팀이 공급되는 자켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 튀김건조기의 일측에는 튀김건조기에서 배출되는 기름과 찌꺼기를 원심 분리하여 기름만 분리하는 원심분리기와, 상기 원심 분리된 기름을 일시 저장하였다가 튀김 건조 시 공급하는 저장탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 침출수분사수단의 일측에는 분사노즐에 쌓인 찌꺼기를 제거하기 위하여 에어공급수단이 연결 설치되며, 상기 에어공급수단은 압축공기를 발생시키는 컴프레서와, 상기 컴프레서의 배출측에 연결되어 상기 분사노즐에 연결되는 에어공급관과, 상기 컴프레서의 구동시간 및 구동주기를 설정하기 위한 타이머를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유량조정수단은 상기 튀김건조기에서 기름과 수증기가 배출되는 배출구에서 분기되는 바이패스관과, 상기 바이패스관을 통해 회수되는 기름과 수증기를 저장하는 리시버탱크와, 상기 바이패스관 상에 설치되어 상기 튀김건조기로부터 증발되는 기름과 수증기의 압력이 기 설정된 값을 초과하는 경우에 바이패스관을 따라 형성된 유로를 개방하는 체크밸브와, 상기 튀김건조기와 리시버탱크 사이에 연결되어 리시버탱크 내에 저장된 기름과 수증기를 상기 튀김건조기에 공급하는 리턴관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리방법은, 고온의 스팀으로 100~200℃로 가열시킨 동식물성 기름에 침출수를 분사시키는 침출수 분사단계와; 상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 발생된 수분을 수증기로 증발시키는 수증기 배출단계와; 상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 재공급하는 유량조정단계와; 상기 수증기 배출단계를 거쳐 배출된 수증기를 냉각 응축시키는 1차 응축단계와; 상기 1차 응축단계를 거쳐 액화된 물에 포함된 냄새를 제거하는 냄새 제거단계와; 상기 냄새 제거단계를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시키는 2차 응축단계와; 상기 2차 응축단계를 거쳐 액화된 물을 외부로 배출시키는 배출단계를 포함하고; 상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 발생된 기름과 찌꺼기를 원심 분리하여 기름만 분리하는 원심분리단계와, 상기 분리된 기름을 일시 저장하였다가 튀김 시 공급하는 기름 순환단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치의 튀김건조기를 도시한 도면이며, 도 3은 도 3은 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치의 침출수분사수단 및 유량조정수단을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리방법을 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치는 내부에 동식물성 기름이 저장되고 고온의 스팀이 주입되며, 스팀에 의해 가열된 동식물성 기름에 침출수를 분사하여 튀기는 과정에서 발생된 수분을 수증기로 증발시키는 튀김건조기(10)와, 상기 튀김건조기(10)의 내부에 설치되며 침출수를 분사하는 다수의 분사노즐(21)이 구비된 침출수분사수단(20)과, 상기 튀김건조기(10)에서 침출수가 튀겨지면서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 상기 튀김건조기(10)의 내부에 재공급하는 유량조정수단(30)과, 상기 튀김건조기(10)에서 배출되는 수증기를 냉각 응축시키는 표면응축기(40)와, 상기 표면응축기(40)를 거쳐 액화된 물이 유입되어 물에 포함된 냄새를 제거하는 스크러버(50)와, 상기 스크러버(50)를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시키는 쿨링타워(60)를 포함한다.
상기 튀김건조기(10)의 일측에는 튀김건조기(10)에서 배출되는 기름과 찌꺼기를 원심 분리하여 기름만 분리하는 원심분리기(70)와, 상기 원심 분리된 기름을 일시 저장하였다가 튀김 건조 시 공급하는 저장탱크(80)를 더 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 튀김건조기(10)는 상부 일측에 공기공급구(111)가 형성되고 수증기를 외부로 배출하도록 흡기팬(112)을 갖는 수증기배출구(113)가 형성되는 건조기 본체(11)와, 상기 건조기 본체(11)의 내부 중앙에 건조기 본체(11)의 길이방향으로 설치되어 구동모터(12)에 의해 회전 구동되는 회전샤프트(13)와, 상기 회전샤프트(13)의 양단에 각각 결합된 고정판(14)에 고정 설치되어 상기 회전샤프트(13)와 연동 회전되며 내부에 스팀이 공급되는 다수의 스팀파이프(15)와, 상기 건조기 본체(11)의 하부 외측면을 감싸도록 설치되어 내부에 스팀이 공급되는 자켓(16)을 포함한다.
상기 건조기 본체(11)의 내부에는 분사되는 침출수를 튀기기 위한 기름이 저장되며, 본 발명에서 사용되는 기름은 식물성기름 또는 돼지기름이나 소기름 등의 동물성기름을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 건조기 본체(11)에 저장된 기름은 100~200℃의 튀김온도를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 건조기 본체(11)의 일측에는 스팀을 주입하기 위한 스팀주입구(114)가 형성되고 타측에는 스팀이 배출되는 스팀배출구(115)가 각각 형성된다. 특히, 상기 건조기 본체(11)에 형성된 공기공급구(111)는 건조기 본체(11)의 내부로 공기가 유통되게 함으로써 수분 배출을 용이하게 한다.
상기 구동모터(12)는 상기 건조기 본체(11)의 외측에 설치되어 회전력을 발생시키며, 상기 회전샤프트(13)의 일단에 설치된 체인기어와 체인으로 연결된다.
상기 회전샤프트(13)는 내부에 고온의 스팀이 주입될 수 있도록 상기 스팀파이프(15)와 마찬가지로 다수의 스팀홀이 형성된 원통의 파이프로 이루어지며, 회전이 가능하도록 양단에 각각의 로터리조인트가 결합되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 스팀파이프(15)에 공급되는 스팀은 스팀보일러(미도시)에서 고온의 증기를 생성하도록 하고 스팀보일러의 일단에 과열증기발생기(미도시)를 연통시켜 과열증기발생기에서 고온의 증기를 재차 가열하여서 얻게 되는 것이다.
상기 회전샤프트(13) 및 스팀파이프(15)에 주입되는 스팀에 의해 건조기 본체(11)의 내부에 투입된 기름을 가열시키며, 특히 상기 스팀파이프(15)가 다수개로 구성됨에 따라 많은 양의 스팀 열이 기름에 빠르게 전달되게 한다.
상기 자켓(16)에는 상기 건조기 본체(11)의 내부로 스팀 열이 전달될 수 있도록 스팀파이프(15)와 마찬가지로 스팀이 공급되며, 따라서 건조기 본체(11)의 내부의 기름을 간접적으로 가열시켜 건조기 본체(11) 내에 저장된 기름의 온도를 상승시킨다.
상기 침출수분사수단(20)은 상기 건조기 본체(11)의 내부에 침출수를 분사하는 분사노즐(21)이 다수 구비되며, 내부에 침출수가 저장되어 있는 침출수저장조(미도시)에 연결되어 펌핑에 의해 침출수를 이송하는 배관으로 구성된다.
특히 상기 침출수분사수단(20)에서 분사노즐(21)이 구비된 부분은 상기 건조기 본체(11)의 내측 상부에 배치되는 것이 바람직하다. 이처럼, 상기 침출수분사수단(20)이 분사방식으로 이루어짐에 따라 침출수를 작은 입자형태로 분사하여 수분의 증발효과를 높이는 한편 기름과의 접촉 시 폭발성을 줄일 수 있는 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 침출수분사수단(20)의 일측에는 분사노즐(21)에 쌓인 찌꺼기를 제거하기 위하여 에어공급수단(90)이 연결 설치되며, 상기 에어공급수단(90)은 압축공기를 발생시키는 컴프레서(91)와, 상기 컴프레서(91)의 배출측에 연결되어 상기 분사노즐(21)에 연결되는 에어공급관(92)과, 상기 컴프레서(91)의 구동시간 및 구동주기를 설정하기 위한 타이머(93)를 포함한다.
즉, 상기 컴프레서(91)로부터 제공되는 압축공기는 상기 침출수분사수단(20)의 일측에 연결되는 에어공급관(92)을 통해 공급되며, 이때 상기 타이머(93)를 조작하여 미리 설정한 시간 간격으로 압축공기가 제공되게 된다. 따라서 일정시간 간격으로 침출수분사수단(20)에 압축공기를 제공함에 따라 침출수에 포함된 이물질이 분사노즐(21)에 쌓이는 것을 방지하게 된다.
한편, 상기 유량조정수단(30)은 상기 튀김건조기(10)에서 기름과 수증기가 배출되는 배출구에서 분기되는 바이패스관(31)과, 상기 바이패스관(31)을 통해 회수되는 기름과 수증기를 저장하는 리시버탱크(32)와, 상기 바이패스관(31) 상에 설치되어 상기 튀김건조기(10)로부터 증발되는 기름과 수증기의 압력이 기 설정된 값을 초과하는 경우에 바이패스관(31)을 따라 형성된 유로를 개방하는 체크밸브(33)와, 상기 튀김건조기(10)와 리시버탱크(32) 사이에 연결되어 리시버탱크(32) 내에 저장된 기름과 수증기를 상기 튀김건조기(10)에 공급하는 리턴관(34)을 포함한다.
상기 바이패스관(31)은 상기 튀김건조기(10)의 수증기배출구(113)에 연결되는 것이 바람직하고 상기 체크밸브(33)는 상기 바이패스관(31)의 일측에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 리시버탱크(32)는 상기 바이패스관(31)에 연결되어 과잉 분출되는 기름과 수증기의 폭발현상을 잡아주면서 원활한 배출이 가능하도록 하는 역할을 하게 된다.
이와 같이 구성되는 유량조정수단(30)은 상기 튀김건조기(10)에 의해 침출수를 튀기는 과정에서 간혹 기름과 수증기가 과잉 분출되는 일이 발생되게 되는데, 이때 압력계 등을 통하여 튀김건조기(10)의 수증기배출구(113)로 증발되는 기름과 수증기의 압력이 설정값보다 높은 경우, 전기적 제어신호에 따라 체크밸브(33)가 온(ON) 되면서 과잉 분출되는 기름과 수증기가 바이패스관(31)을 통해 바이패스되어 리시버탱크(32)에 저장되게 된다. 그리고 상기 리시버탱크(32)에서 일시 저장하였다가 리턴관(34)을 통해 튀김건조기(10)에 재공급하게 된다. 따라서, 침출수를 튀기는 과정에서 순간적으로 급격한 기름과 수증기의 변화를 사전에 감지하여 제어함으로써 장치의 정상 운전 및 안전성을 도모할 수 있는 것이다.
한편, 상기 튀김건조기(10)에서 침출수를 기름에 튀기면서 수분이 수증기로 증발되어 수증기배출구(113)를 통해 배출되며, 배출된 수증기는 응축시켜 물로 만들기 위해 상기 표면응축기(40)로 공급된다.
상기 표면응축기(40)를 거쳐 액화된 물은 스크러버(50)로 공급하여 냄새를 제거한 후 다시 쿨링타워(60)로 공급하여 재차 냉각 응축시킨다. 상기 쿨링타워(60)를 거쳐 응축된 물은 BOD 및 COD 기준치 50㎎/ℓ이하로 정화되므로 방류하거나 청소용수 및 농업용수 등으로 이용하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 회전샤프트(13), 스팀파이프(15) 및 자켓(16)에 고온의 스팀을 주입하면, 회전샤프트(13)와 스팀파이프(15)에 형성된 스팀홀을 통해 스팀이 배출되고 자켓(16)에 주입된 스팀에 의해 건조기 본체(11)의 내부에 수용되어 있는 기름을 가열시킨다.
이후, 침출수분사수단(20)을 통해 튀김건조기(10)의 내부에 침출수를 분사하면, 고온의 기름에 침출수가 튀겨지고 이 과정에서 발생된 수증기가 흡기팬(112)이 구비된 수증기배출구(113)을 통해 외부로 배출된다.
특히 튀김건조기(10)에 의해 침출수를 튀기는 과정에서 기름과 수증기가 과잉 분출되는 일이 발생하는 경우, 체크밸브(33)가 온(ON) 되면서 과잉 분출되는 기름과 수증기는 바이패스관(31)을 통해 바이패스되어 리시버탱크(32)에 저장된다. 그리고 상기 리시버탱크(32)에서 일시 저장하였다가 리턴관(34)을 통해 튀김건조기(10)에 재공급한다.
한편, 수증기배출구(113)를 통해 배출되는 수증기는 표면응축기(40)를 거쳐 액화되고, 액화된 물은 스크러버(50)를 거쳐 냄새를 제거한 후 쿨링타워(60)를 거쳐 재차 냉각 응축시킨다. 쿨링타워(60)를 거쳐 응축된 물은 정화 처리하여 방류하거나 청소용수 및 농업용수 등으로 이용한다.
이하, 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리방법은 침출수 분사단계(S100), 수증기 배출단계(S200), 유량조정단계(S300), 1차 응축단계(S400), 냄새 제거단계(S500), 2차 응축단계(S600), 배출단계(S700)를 포함한다.
먼저, 상기 침출수 분사단계(S100)에서는, 고온의 스팀으로 100~200℃로 가열시킨 동식물성 기름에 침출수를 분사시키게 되며, 전술한 침출수분사수단(20)의 분사노즐(21)을 통해 침출수를 작은 입자형태로 분사하여 고온의 기름에 튀겨지면서 수분의 증발효과를 높이는 한편 기름과의 접촉 시 폭발성을 저감시킨다.
한편, 본 발명에 따른 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리방법은 상기 침출수 분사단계(S100)를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 발생된 기름과 찌꺼기를 원심 분리하여 기름만 분리하는 원심분리단계(S800)와, 상기 분리된 기름을 일시 저장하였다가 튀김 시 공급하는 기름 순환단계(S900)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 원심분리단계(S800)에서는 원심분리기(70)를 통해 튀김건조기(10)에서 배출되는 기름과 찌꺼기를 원심 분리하여 기름만 분리시키며, 상기 기름 순환단계(S900)에서는 원심분리기(70)를 거쳐 분리된 기름을 저장탱크(80)에 일시 저장하였다가 튀김건조기(10)에 공급한다.
상기 수증기 배출단계(S200)에서는, 상기 침출수 분사단계(S100)를 거쳐 분사된 침출수를 튀김건조기(10)의 내부에 수용된 고온의 기름에 튀기는 과정에서 발생된 수분은 수증기로 증발되어 수증기배출구(113)를 통해 외부로 배출되게 된다.
상기 유량조정단계(S300)에서는, 상기 침출수 분사단계(S100)를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 튀김건조기(10)에 재공급하게 된다. 이러한 단계를 거치면서 침출수를 튀기는 과정에서 순간적으로 급격한 기름과 수증기의 변화를 사전에 감지하여 제어함으로써 장치의 정상 운전 및 안전성을 도모할 수 있는 것이다.
상기 1차 응축단계(S400)에서는, 상기 수증기 배출단계(S200)를 거쳐 배출된 수증기를 냉각 응축시키고, 상기 냄새 제거단계(S500)에서는, 상기 1차 응축단계(S400)를 거쳐 액화된 물에 포함된 냄새를 제거하며, 상기 2차 응축단계(S600)에서는, 상기 냄새 제거단계(S500)를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시킨다.
상기 배출단계(S700)에서는, 상기 2차 응축단계(S600)를 거쳐 액화된 물은 BOD 및 COD 기준치 50㎎/ℓ이하로 정화되므로 방류하거나 청소용수 및 농업용수 등으로 이용한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
10 : 튀김건조기
11 : 건조기 본체
111 : 공기공급구, 112 : 흡기팬, 113 : 수증기배출구, 114 : 스팀주입구, 115 : 스팀배출구
12 : 구동모터
13 : 회전샤프트
14 : 고정판
15 : 스팀파이프
16 : 자켓
20 : 침출수분사수단
21 : 분사노즐
30 : 유량조정수단
31 : 바이패스관
32 : 리시버탱크
33 : 체크밸브
34 : 리턴관
40 : 표면응축기
50 : 스크러버
60 : 쿨링타워
70 : 원심분리기
80 : 저장탱크
90 : 에어공급수단
91 : 컴프레서
92 : 에어공급관
93 : 타이머

Claims (7)

  1. 내부에 동식물성 기름이 저장되고 고온의 스팀이 주입되며, 스팀에 의해 가열된 동식물성 기름에 침출수를 분사하여 튀기는 과정에서 발생된 수분을 수증기로 증발시키는 튀김건조기(10)와;
    상기 튀김건조기(10)의 내부에 설치되며 침출수를 분사하는 다수의 분사노즐(21)이 구비된 침출수분사수단(20)과;
    상기 튀김건조기(10)에서 침출수가 튀겨지면서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 상기 튀김건조기(10)의 내부에 재공급하는 유량조정수단(30)과;
    상기 튀김건조기(10)에서 배출되는 수증기를 냉각 응축시키는 표면응축기(40)와;
    상기 표면응축기(40)를 거쳐 액화된 물이 유입되어 물에 포함된 냄새를 제거하는 스크러버(50)와;
    상기 스크러버(50)를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시키는 쿨링타워(60)를 포함하며;
    상기 튀김건조기(10)는 상부 일측에 공기공급구(111)가 형성되고 수증기를 외부로 배출하도록 흡기팬(112)을 갖는 수증기배출구(113)가 형성되는 건조기 본체(11)와, 상기 건조기 본체(11)의 내부 중앙에 건조기 본체(11)의 길이방향으로 설치되어 구동모터(12)에 의해 회전 구동되는 회전샤프트(13)와, 상기 회전샤프트(13)의 양단에 각각 결합된 고정판(14)에 고정 설치되어 상기 회전샤프트(13)와 연동 회전되며 내부에 스팀이 공급되는 다수의 스팀파이프(15)와, 상기 건조기 본체(11)의 하부 외측면을 감싸도록 설치되어 내부에 스팀이 공급되는 자켓(16)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 튀김건조기(10)의 일측에는 튀김건조기(10)에서 배출되는 기름과 찌꺼기를 원심 분리하여 기름만 분리하는 원심분리기(70)와, 상기 원심 분리된 기름을 일시 저장하였다가 튀김 건조 시 공급하는 저장탱크(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 침출수분사수단(20)의 일측에는 분사노즐(21)에 쌓인 찌꺼기를 제거하기 위하여 에어공급수단(90)이 연결 설치되며, 상기 에어공급수단(90)은 압축공기를 발생시키는 컴프레서(91)와, 상기 컴프레서(91)의 배출측에 연결되어 상기 분사노즐(21)에 연결되는 에어공급관(92)과, 상기 컴프레서(91)의 구동시간 및 구동주기를 설정하기 위한 타이머(93)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유량조정수단(30)은 상기 튀김건조기(10)에서 기름과 수증기가 배출되는 배출구에서 분기되는 바이패스관(31)과, 상기 바이패스관(31)을 통해 회수되는 기름과 수증기를 저장하는 리시버탱크(32)와, 상기 바이패스관(31) 상에 설치되어 상기 튀김건조기(10)로부터 증발되는 기름과 수증기의 압력이 기 설정된 값을 초과하는 경우에 바이패스관(31)을 따라 형성된 유로를 개방하는 체크밸브(33)와, 상기 튀김건조기(10)와 리시버탱크(32) 사이에 연결되어 리시버탱크(32) 내에 저장된 기름과 수증기를 상기 튀김건조기(10)에 공급하는 리턴관(34)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리장치.
  6. 고온의 스팀으로 100~200℃로 가열시킨 동식물성 기름에 침출수를 분사시키는 침출수 분사단계와;
    상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 발생된 수분을 수증기로 증발시키는 수증기 배출단계와;
    상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 과잉 분출되는 기름과 수증기를 바이패스시켜 저장하였다가 재공급하는 유량조정단계와;
    상기 수증기 배출단계를 거쳐 배출된 수증기를 냉각 응축시키는 1차 응축단계와;
    상기 1차 응축단계를 거쳐 액화된 물에 포함된 냄새를 제거하는 냄새 제거단계와;
    상기 냄새 제거단계를 거쳐 냄새가 제거된 물을 재차 냉각 응축시키는 2차 응축단계와;
    상기 2차 응축단계를 거쳐 액화된 물을 외부로 배출시키는 배출단계를 포함하고;
    상기 침출수 분사단계를 거쳐 분사된 침출수를 기름에 튀기는 과정에서 발생된 기름과 찌꺼기를 원심 분리하여 기름만 분리하는 원심분리단계와, 상기 분리된 기름을 일시 저장하였다가 튀김 시 공급하는 기름 순환단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동식물성 기름을 이용한 침출수 처리방법.
  7. 삭제
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