KR101988174B1 - 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템 및 방법 - Google Patents

음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템이 개시된다. 본 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템은, 외부로부터 음식물쓰레기가 투입되면, 상기 외부로부터 투입된 음식물쓰레기가 압밀 및 파쇄되도록 하는 압밀파쇄부; 상기 압밀파쇄부와 연결되고, 상기 압밀파쇄부로부터 투입되는 음식물쓰레기가 파쇄 및 상기 파쇄된 음식물쓰레기에서 이물질이 분리되도록 하는 펄퍼부; 상기 펄퍼부와 연결되고, 상기 펄퍼부로부터 투입되는 음식물쓰레기에서 이물질이 분리되도록 하는 다중선별부; 및 상기 다중선별부와 연결되고, 상기 다중선별부로부터 투입되는 음식물쓰레기로에서 이물질이 분리되도록 하는 사이클론부;를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 음식물쓰레기로부터 이물질이 분리되도록 함으로써, 음식물쓰레기의 혐기소화를 통한 에너지화가 용이하게 이루어질 수 있다.

Description

음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템 및 방법{Pretreatment system and method for liquefaction of food waste and selective separation of foreign matter}
본 발명은 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물쓰레기에 혼합된 이물질들이 분리되도록 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 음식물쓰레기는 1일당 13,701톤 이상 발생하고 있으며, 1일 1인당 발생량은 0.28kg으로 이는 1일당 전체 생활폐기물 50,906톤의 27.7%로 전체 생활폐기물의 상당 부분을 차지하고 있다.
또한, 음식물쓰레기의 물리적 성상을 살펴보면, 채소류, 과일류, 곡류, 어육류 등으로 구성되어 있으며, 통상 함수율은 80~85%를 차지고 있다.
이는 축산분뇨, 분뇨, 하수슬러지 등의 유기성 폐기물에 비해 고형물(TS-Total Solid)의 함량이 15% 이상으로 높고, 분해율도 80% 이상으로 높은 특징으로 보유하고 있다.
이와 같은 음식물쓰레기는 대부분 사료화 또는 퇴비화를 통해 처리되고 있으나, 생산된 최종 부산물인 사료나 퇴비의 품질 저하 및 수요처 확보의 어려움 등의 문제로 인해 최근에는 저탄소 녹색정책의 일환으로 음식물쓰레기의 혐기소화를 통해 바이오가스를 생산하여 LNG(Liguefied Natural Gas)의 대체 에너지원으로 활용하는 음식물쓰레기의 혐기소화 처리장치가 채택되고 있다.
또한, 환경기술 중 음식물쓰레기 및 각종 슬러지를 포함하는 생활폐기물의 혐기소화를 통한 에너지화에 대한 기술이 본격화되고 있다.
그러나 선행기술문헌 대한민국 등록특허 제10-592332호에서의 혐기소화를 위한 전처리 기술은 호기성퇴비화에 적용한 전처리기술을 사용하였으나, 음식물쓰레기에 혼합된 이물질들이 잘 분리되지 않아, 이물질들의 크기가 큰 상태로 혐기소화가 이루어져, 혐기소화가 잘 이루어지지 않는다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-592332호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 음식물쓰레기의 혐기소화를 통한 에너지화가 용이하게 이루어지도록, 음식물쓰레기로부터 이물질들을 분리하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1실시예에 따른 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템은 외부로부터 음식물쓰레기가 투입되면, 외부로부터 음식물쓰레기가 투입되면, 상기 외부로부터 투입된 음식물쓰레기가 압밀파쇄되도록 하는 압밀파쇄부; 상기 압밀파쇄부와 연결되고, 상기 압밀파쇄부로부터 투입되는 음식물쓰레기가 파쇄 및 상기 파쇄된 음식물쓰레기에서 제1이물질이 분리되도록 하는 펄퍼부; 상기 펄퍼부와 연결되고, 상기 펄퍼부로부터 투입되는 음식물쓰레기에서 상기 제1이물질과 다른 크기를 갖는 제2이물질이 분리되도록 하는 다중선별부; 및 상기 다중선별부와 연결되고, 상기 다중선별부로부터 투입되는 음식물쓰레기로에서 상기 제1, 2이물질과 다른 크기를 갖는 제3이물질이 분리되도록 하는 사이클론부;를 포함한다.
그리고 상기 압밀파쇄부는, 상기 음식물쓰레기를 19mm ~ 25mm 범위의 크기로 압밀파쇄시킬 수 있다.
삭제
그리고 상기 제1이물질은, 상기 펄퍼부 내에서 침전되어 분리될 수 있다.
또한, 상기 제1이물질은, 돌, 금속, 뼈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 다중선별부는, 상기 제2이물질이 통과하지 못하는 크기의 타공망을 갖는 드럼스크린이고, 상기 음식물쓰레기와 상기 제3이물질은 상기 타공망을 통과하여 분리될 수 있다.
또한, 상기 제2이물질은, 부유되는 합성수지, 종이, 고무, 가죽 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 타공망은, 10±3 mm 범위의 직경을 갖는 타공망일 수 있다.
또한, 상기 제3이물질은, 모래, 조개껍질, 계란껍질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제2실시예에 따른 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법은, 외부로부터 음식물쓰레기가 압밀파쇄부에 투입되면, 상기 압밀파쇄부가 상기 외부로부터 투입된 음식물쓰레기를 압밀파쇄하는 단계; 상기 압밀파쇄부와 연결되는 펄퍼부가 상기 압밀파쇄부로부터 투입된 음식물쓰레기를 파쇄 및 상기 파쇄된 음식물쓰레기에서 제1이물질을 분리하는 단계; 상기 펄퍼부와 연결되는 다중선별부가 상기 펄퍼부로부터 투입된 음식물쓰레기에서 상기 제1이물질과 다른 크기를 갖는 제2이물질을 분리하는 단계; 및 상기 다중선별부와 연결되는 사이클론부가 상기 다중선별부로부터 투입된 음식물쓰레기에서 상기 제1, 2이물질과 다른 크기를 갖는 제3이물질을 분리하는 단계;를 포함한다.
그리고 상기 압밀파쇄부가 상기 외부로부터 투입된 음식물쓰레기를 압밀파쇄하는 단계는, 상기 음식물쓰레기를 19mm ~ 25mm 범위의 크기로 압밀파쇄시킬 수 있다.
삭제
그리고 상기 제1이물질은, 상기 펄퍼부 내에서 침전되어 분리될 수 있다.
또한, 상기 제1이물질은, 돌, 금속, 뼈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 압밀파쇄부와 연결되는 펄퍼부가 상기 압밀파쇄부로부터 투입된 음식물쓰레기를 파쇄 및 상기 파쇄된 음식물쓰레기에서 제1이물질을 분리하는 단계는, 제어부가 상기 음식물쓰레기의 부피를 측정하는 단계; 상기 제어부가 상기 펄퍼부에 공정수를 가수(加水)시키는 단계; 상기 펄퍼부가 상기 음식물쓰레기를 파쇄 및 상기 제1이물질이 상기 펄퍼부 내에서 침전되어 분리되는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부가 상기 펄퍼부에 공정수를 가수시키는 단계는, 상기 제어부가 측정한 음식물쓰레기의 부피의 30±5% 범위의 공정수를 상기 펄퍼부에 가수시킬 수 있다.
그리고 상기 다중선별부는, 상기 제2이물질이 통과하지 못하는 크기의 타공망을 갖는 드럼스크린이고, 상기 음식물쓰레기와 상기 제3이물질은 상기 타공망을 통과하여 분리될 수 있다.
또한, 상기 제2이물질은, 부유되는 합성수지, 종이, 고무, 가죽 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 타공망은, 10±3 mm 범위의 직경을 갖는 타공망일 수 있다.
또한, 상기 제3이물질은, 모래, 조개껍질, 계란껍질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 음식물쓰레기에 혼합된 이물질들을 분리시킴으로써, 음식물쓰레기의 혐기소화를 통한 에너지화가 용이하게 이루어질 수 있다.
도 1은 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템의 구성요소를 간략히 나타내는 블록도이다.
도 2는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템의 구성요소인 펄퍼부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템의 구성요소인 다중선별부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템의 구성요소인 사이클론부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법의 순서를 나타내는 블록도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
도 1은 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템의 구성요소를 간략히 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하여 설명하기 전에, 본 발명의 제1실시예인 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템은 음식물쓰레기의 혐기소화를 통한 에너지화가 용이하게 이루어지도록 음식물쓰레기로부터 이물질을 분리하는 시스템이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예인 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템은 압밀파쇄부(100), 펄퍼부(200), 다중선별부(300), 사이클론부(400)로 구성된다.
압밀파쇄부(100)는 외부로부터 투입되는 음식물쓰레기를 압밀파쇄시키기 위해 마련된다.
본 발명에서는 압밀파쇄부(100)에 투입되는 음식물쓰레기가 외부로부터 투입된다고 설명하였으나, 음식물쓰레기를 압밀파쇄부(100)로 투입시키는 저장부(미도시)가 별도로 구성될 수 있다.
그리고 압밀파쇄부(100)는 음식물쓰레기를 19mm~25mm 범위의 크기로 압밀파쇄시킬 수 있다.
본 발명에서는 압밀파쇄부(100)가 음식물쓰레기를 19mm~25mm 범위의 크기로 압밀파쇄시킨다고 설명하였으나, 압밀파쇄부(100)가 압밀파쇄시키는 음식물쓰레기의 크기의 범위는 한정하지 아니한다.
펄퍼부(200)는 압밀파쇄부(100)로부터 투입되는 음식물쓰레기의 파쇄 및 파쇄된 음식물쓰레기에서 제1이물질을 분리시키기 위해 마련된다.
펄퍼부(200)는 압밀파쇄부(100)에서 압밀파쇄된 음식물쓰레기를 더 작은 범위의 크기로 파쇄시킬 수 있다.
이때, 펄퍼부(200)는 음식물쓰레기를 3mm ~ 7mm 범위의 크기로 파쇄시킬 수 있다.
본 발명에서는 펄퍼부(200)가 음식물쓰레기를 3mm ~ 7mm 범위의 크기로 파쇄시킨다고 설명하였으나, 펄퍼부(200)가 파쇄시키는 음식물쓰레기의 크기의 범위는 한정하지 아니한다.
그리고 펄퍼부(200)는 음식물쓰레기를 파쇄시키면서, 음식물쓰레기로부터 제1이물질을 분리시킬 수 있다.
여기서, 제1이물질이라 함은 돌, 금속, 뼈 중 적어도 하나를 포함하는 이물질일 수 있다.
음식물쓰레기의 파쇄 및 음식물쓰레기에서 제1이물질을 분리시키는 펄퍼부(200)의 구성에 대한 자세한 설명은 후술에서 하기로 한다.
다중선별부(300)는 펄퍼부(200)로부터 투입되는 음식물쓰레기에서 제2이물질을 분리시키기 위해 마련된다.
여기서, 제2이물질은 제1이물질과는 다른 크기를 갖는 이물질일 수 있다.
그리고 제2이물질은 합성수지, 종이, 고무, 가죽 중 적어도 하나를 포함하는 이물질일 수 있다.
음식물쓰레기에서 제2이물질을 분리시키는 다중선별부(300)의 구성에 대한 자세한 설명은 후술에서 하기로 한다.
사이클론부(400)는 다중선별부(300)로부터 투입되는 음식물쓰레기에서 제3이물질을 분리시키기 위해 마련된다.
여기서, 제3이물질은 제1, 제2이물질과는 다른 크기를 갖는 이물질일 수 있다.
그리고 제3이물질은 모래, 조개껍질, 계란껍질 중 적어도 하나를 포함하는 이물질일 수 있다.
음식물쓰레기에서 제3이물질을 분리시키는 사이클론부(400)의 구성에 대한 자세한 설명은 후술에서 하기로 한다.
도 2는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템의 구성요소인 펄퍼부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 펄퍼부(200)는 펄퍼부 몸체(210), 파쇄날(220), 펄퍼부의 밸브(230a, 230b), 제1 연결관(240)으로 구성될 수 있다.
펄퍼부 몸체(210)는 압밀파쇄부(100)로부터 투입되는 음식물쓰레기가 수용될 수 있다.
펄퍼부(200)는 펄퍼부 몸체(210)에 음식물쓰레기를 수용시키기 위해, 압밀파쇄부(100)와 연결된 연결관(미도시)이 추가적으로 마련될 수 있다.
펄퍼부(200)는 음식물쓰레기를 파쇄시키기 전에, 펄퍼부 몸체(210)의 내부 공간에 공정수를 가수(加水)시킬 수 있다.
이와 같이, 펄퍼부(200)가 펄퍼부 몸체(210)에 공정수를 가수시키기는 것은, 음식물쓰레기를 액상화시켜, 음식물쓰레기의 파쇄를 용이하게 하기 위함이다.
그리고 제1이물질은 펄퍼부(200)에 의해 공정수가 첨가된 음식물쓰레기가 파쇄되면서, 펄퍼부 몸체(210)의 내부 공간에 침전되어 분리될 수 있다.
파쇄날(220)은 펄퍼부 몸체(210)의 내부 공간에 위치되고, 펄퍼부 몸체(210)에 투입된 음식물쓰레기를 파쇄시킬 수 있다.
펄퍼부(200)는 파쇄날(220)을 통해 음식물쓰레기를 파쇄시키기 위해, 파쇄날(220)에 구동력을 전달하는 구동 엔진(미도시)이 추가적으로 마련될 수 있다.
제1이물질은 파쇄날(220)에 의해 파쇄된 음식물쓰레기에서 침전되어 분리될 수 있다.
펄퍼부의 밸브(230a,230b)는 펄퍼부 몸체(210)의 하측에 결합된 제1연결관(240)을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있다.
이때, 펄퍼부의 밸브(230a,230b)는 펄퍼부(200)가 음식물쓰레기에서 제1이물질을 분리하는 동안에는 개방되고, 펄퍼부(200)가 음식물쓰레기에서 제1이물질을 분리하지 않는 동안에는 폐쇄될 수 있다.
제1연결관(240)은 펄퍼부 몸체(210)와 다중선별부(300)를 연결시킴으로써, 펄퍼부 몸체(210)의 내부 공간에서 침전된 제1이물질을 외부로 배출시키기 위해 마련된다.
펄퍼부(200)는 제1이물질이 제1연결관(240)의 내벽에 접착되어, 제1연결관(240)이 폐쇄되는 것을 방지하기 위해, 제1연결관(240)의 내벽에 세척수를 분사하는 세척부(미도시)가 추가적으로 마련될 수 있다.
이때, 펄퍼부(200)의 세척부(미도시)는 제1이물질이 제1연결관(240)을 통해 외부로 배출되는 방향을 가로지르는 방향으로 세척액을 분사하는 것이 바람직할 것이다.
도 3은 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템의 구성요소인 다중선별부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 다중선별부(300)는 다중선별부 몸체(310) 및 제2연결관(320)으로 마련될 수 있다.
다중선별부 몸체(310)는 펄퍼부(200)로부터 투입되는 음식물쓰레기에서 제2이물질을 분리시킬 수 있다.
다중선별부(300)는 다중선별부 몸체(310)에 음식물쓰레기를 수용시키기 위해, 펄퍼부(200)와 연결된 연결관(미도시)이 추가적으로 마련될 수 있다.
그리고 다중선별부 몸체(310)는 음식물쓰레기에서 제2이물질을 분리시키기 위해, 타공망을 갖는 드럼스크린으로 마련될 수 있다.
여기서, 다중선별부 몸체(310)의 타공망은 10±3 mm 범위의 직경을 갖는 타공망일 수 있다.
본 발명에서는 다중선별부 몸체(310)의 타공망이 10±3 mm 범위의 직경을 갖는다고 설명하였으나, 다중선별부 몸체(310)의 타공망의 직경의 범위는 한정하지 아니한다.
즉, 제2이물질은 다중선별부 몸체(310)의 타공망에 의해 부유되는 이물질일 수 있다.
그리고 다중선별부 몸체(310)의 타공망을 통해 음식물쓰레기와 제3이물질은 통과되어 사이클론부(400)로 이동될 수 있다.
제2연결관(320)은 다중선별부 몸체(310)에 의해 음식물쓰레기에서 분리된 제2이물질을 외부로 이동시킬 수 있다.
제2연결관(320)을 통해 외부로 이동된 제2이물질은 탈수된 후에 소각될 수 있다.
도 4는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템의 구성요소인 사이클론부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 사이클론부(400)는 사이클론부 몸체(410), 투입관(420), 배출관(430), 사이클론부의 밸브(440a,440b) 및 제3연결관(450)으로 마련된다.
사이클론부 몸체(410)는 다중선별부 몸체(310)를 통과한 음식물쓰레기와 제3이물질을 내부 공간에 수용할 수 있다.
그리고 사이클론부(400)는 음식물쓰레기에서 제3이물질을 분리시키기 위해, 하이드로 사이클론(Hydro Cyclone)방식으로 마련될 수 있다.
하이드로 사이클론이라 함은, 일반적으로 통용되는 미세한 이물질을 제거하는 선회식 집진기를 뜻하는 것이며, 동일 기술 분야의 업자라면 충분히 이해 가능한 집진 장치이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
즉, 사이클론부(410)는 음식물쓰레기를 사이클론부 몸체(410)의 내부에서 선회시키면서, 제3이물질을 분리시키는 것이다.
투입관(420)은 음식물쓰레기와 혼합되는 물 등의 액체를 사이클론부 몸체(410)의 내부 공간에 투입시킬 수 있다.
여기서, 사이클론부 몸체(410)에 물 등의 액체를 투입시키는 것은 사이클론부(400)가 하이드로 사이클론 방식을 기반으로 음식물쓰레기에서 제3이물질을 분리시키기 위함이다.
그리고 사이클론부(400)는 음식물쓰레기와 물 등의 액체를 혼합시킴으로써, 제3이물질이 분리된 음식물쓰레기의 염분 농도를 외부로부터 투입되기 전보다 낮아지도록 하기 위함이다.
이에, 제3이물질이 분리된 음식물쓰레기는 배출관(430)을 통해 외부로 용이하게 배출될 수 있다.
또한, 사이클론부(400)가 제3이물질이 분리된 음식물쓰레기의 염분 농도를 낮춤으로써, 제3이물질이 분리된 음식물쓰레기가 배출관(430)을 통해 외부로 배출되도록 하는 사이클론부(400)의 펌프부(미도시)의 마모를 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 사이클론부(400)는 제3이물질이 분리된 음식물쓰레기를 미생물과의 접촉 효율 및 반응성이 향상시켜 발효 효율이 극대화시킴으로써, 본 발명의 후공정 장치인 혐기성 소화조의 크기를 줄일 수 있다.
배출관(430)은 음식물쓰레기에서 제3이물질이 분리된 음식물쓰레기를 외부로 배출시킬 수 있다.
사이클론부의 밸브(440a,440b)는 음식물쓰레기에서 분리된 제3이물질을 외부로 배출시키는 제3연결관(450)을 개방 또는 폐쇄시킬 수 있다.
이때, 사이클론부의 밸브(440a,440b)는 사이클론부(400)가 음식물쓰레기에서 제3이물질을 분리하는 동안에는 개방되고, 사이클론부(400)가 음식물쓰레기에서 제3이물질을 분리하지 않는 동안에는 폐쇄될 수 있다.
제3연결관(450)은 제3이물질을 외부로 배출시킬 수 있다.
사이클론부(400)는 제3이물질을 제3연결관(450)을 통해 외부로 이동시키는 도중에, 제3이물질이 제3연결관(450)의 내벽에 접착되어, 제3연결관(450)이 폐쇄되는 것을 방지하기 위해, 제3연결관(450)의 내벽에 세척수를 분사하는 세척부(미도시)가 추가적으로 마련될 수 있다.
이때, 사이클론부(400)의 세척부(미도시)는 제3이물질이 제3연결관(450)을 통해 외부로 배출되는 방향을 가로지르는 방향으로 세척액을 분사하는 것이 바람직할 것이다.
첨언하여, 본 발명은 제1실시예와는 다른 실시예로써, 펄퍼부(200), 다중선별부(300) 및 사이클론부(400)를 제어하는 제어부(미도시)가 추가적으로 마련될 수 있다.
이를 통해, 펄퍼부(200), 다중선별부(300) 및 사이클론부(400)에서 선택적으로 음식물쓰레기에서 이물질을 분리시킬 수 있다.
구체적인 예를 들면, 펄퍼부(200) 및 다중선별부(300)는 음식물쓰레기에서 제1, 제2이물질을 분리시키되, 사이클론부(400)는 음식물쓰레기에서 제3이물질을 분리시키지 않을 수 있다.
도 5는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법의 순서를 나타내는 블록도이다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 제2실시예인 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법의 순서를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 압밀파쇄부(100)가 외부로부터 투입된 음식물쓰레기를 압밀파쇄한다(S100).
여기서, 음식물쓰레기가 투입되는 외부란 상술한 바와 같이, 외부 또는 저장부(미도시)일 수 있다.
압밀파쇄부(100)와 연결되는 펄퍼부(200)가 압밀파쇄부(100)로부터 투입된 음식물쓰레기를 파쇄 및 파쇄된 음식물쓰레기에서 제1이물질을 분리한다(S200).
이때, 펄퍼부(200)는 음식물쓰레기의 파쇄 및 제1이물질의 분리를 용이토록 하기 위해, 음식물쓰레기의 부피를 측정하고, 측정된 음식물쓰레기의 부피를 기반으로 공정수를 가수시킬 수 있다.
구체적으로, 펄퍼부(200)는 음식물쓰레기의 부피를 기준으로 30±5% 범위의 공정수를 가수시킬 수 있다.
이를 위해, 음식물쓰레기의 부피를 측정하고, 측정된 음식물쓰레기의 부피를 기반으로 공정수를 가수시키는 제어부(미도시)가 추가적으로 마련될 수 있다.
본 발명에서는 음식물쓰레기의 부피를 기준으로 30±5% 범위의 공정수를 가수시킨다고 설명하였으나, 음식물쓰레기의 부피를 기준으로 가수되는 공정수의 범위의 크기는 한정하지 아니한다.
그리고 펄퍼부(200)는 공정수가 첨가된 음식물쓰레기를 파쇄시키며, 제1이물질은 펄퍼부(200)의 내부 공간에 침전되어 분리될 수 있다.
첨언하여, 제어부(미도시)는 측정된 음식물 쓰레기의 부피를 기반으로 파쇄 속도를 제어할 수 있다.
구체적인 예를 들면, 제어부(미도시)가 펄퍼부(200)에 수용되는 음식물쓰레기의 부피가 기설정된 음식물쓰레기의 부피 이하라고 판단하는 경우, 제어부(미도시)는 제1 파쇄 속도로 음식물쓰레기를 파쇄시킬 수 있다.
이와 달리 만약, 제어부(미도시)가 펄퍼부(200)에 수용되는 음식물쓰레기의 부피가 기설정된 음식물쓰레기의 부피 이상이라고 판단하는 경우, 제어부(미도시)는 제2 파쇄 속도로 음식물쓰레기를 파쇄시킬 수 있다.
여기서, 제2 파쇄 속도는 제1 파쇄 속도보다 빠른 파쇄 속도일 수 있다.
이를 통해, 펄퍼부(200)는 음식물쓰레기의 파쇄 효율을 극대화시킬 수 있다.
더 첨언하여, 제어부(미도시)는 측정된 음식물 쓰레기의 부피를 기반으로 파쇄 시간을 제어할 수 있다.
구체적인 예를 들면, 제어부(미도시)가 펄퍼부(200)에 수용되는 음식물쓰레기의 부피가 기설정된 음식물쓰레기의 부피 이하라고 판단하는 경우, 제어부(미도시)는 제1 파쇄 시간만큼 음식물쓰레기를 파쇄시킬 수 있다.
이와 달리 만약, 제어부(미도시)가 펄퍼부(200)에 수용되는 음식물쓰레기의 부피가 기설정된 음식물쓰레기의 부피 이상이라고 판단하는 경우, 제어부(미도시)는 제2 파쇄 시간만큼 음식물쓰레기를 파쇄시킬 수 있다.
여기서, 제2 파쇄 시간은 제1 파쇄 시간보다 큰 범위의 시간일 수 있다.
펄퍼부(200)와 연결되는 다중선별부(300)가 펄퍼부(200)로부터 투입된 음식물쓰레기에서 제2이물질을 분리한다(S300).
여기서, 제2이물질은 상술한 바와 같이, 제1이물질과는 다른 크기를 갖는 이물질일 수 있다.
그리고 다중선별부(300)를 통해 음식물쓰레기에서 분리된 제2이물질은 외부로 배출되어 탈수된 후에 소각될 수 있다.
구체적인 예를 들면, 제어부(미도시)는 외부로 배출된 제2이물질의 함수율을 측정하여, 측정된 제2이물질의 함수율이 60±5% 범위의 함수율을 가지게 될 때 제2이물질을 소각시킬 수 있다.
이와 같은, 제2이물질의 함수율의 범위의 크기는 한정하지 아니한다.
다중선별부(300)와 연결되는 사이클론부(400)가 다중선별부(300)로부터 투입된 음식물쓰레기에서 제3이물질을 분리한다(S400).
첨언하여, 본 발명의 제2실시예는 펄퍼부(200), 다중선별부(300) 및 사이클론부(400)에서 선택적으로 음식물쓰레기에서 이물질을 분리시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100: 압밀파쇄부 200: 펄퍼부
210: 펄퍼부 몸체 220: 파쇄날
230a, 230b : 펄퍼부의 밸브 240: 제1연결관
250: 제2밸브 300: 다중선별부
310: 다중선별부 몸체 320: 제2연결관
400: 사이클론부 410: 사이클론부 몸체
420: 투입관 430: 배출관
440a, 440b: 사이클론부의 밸브 450: 제3연결관

Claims (20)

  1. 외부로부터 음식물쓰레기가 투입되면, 상기 외부로부터 투입된 음식물쓰레기가 압밀파쇄되도록 하는 압밀파쇄부;
    상기 압밀파쇄부와 연결되고, 상기 압밀파쇄부로부터 투입되는 파쇄된 음식물쓰레기를 액상화시킨 후에 25mm 이하로 파쇄하여 제1이물질이 분리 및 세척되도록 하는 펄퍼부;
    상기 펄퍼부와 연결되고, 상기 펄퍼부로부터 투입되는 액상화된 음식물쓰레기에서 상기 제1이물질과 다른 크기를 갖는 제2이물질이 분리 및 세척되도록 하는 다중선별부; 및
    상기 다중선별부와 연결되고, 상기 다중선별부로부터 투입되는 액상화된 음식물쓰레기로에서 상기 제1, 2이물질과 다른 크기를 갖는 제3이물질이 분리 및 세척되도록 하는 사이클론부; 및
    상기 펄퍼부, 상기 다중선별부, 상기 사이클론부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 펄퍼부, 상기 다중선별부, 상기 사이클론부에서 상기 음식물쓰레기로부터 상기 제1, 2, 3이물질이 선택적으로 분리 및 세척되도록 제어하며,
    상기 제어부는 상기 펄퍼부에 투입되는 파쇄된 음식물쓰레기의 부피를 측정하며, 측정한 음식물쓰레기의 부피를 기반으로 상기 음식물쓰레기의 액상화를 위해 상기 펄퍼부의 파쇄 속도 또는 파쇄 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압밀파쇄부는,
    상기 음식물쓰레기를 19mm ~ 25mm 범위의 크기로 압밀파쇄시키는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1이물질은,
    상기 펄퍼부 내에서 침전되어 분리되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1이물질은,
    돌, 금속, 뼈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다중선별부는,
    상기 제2이물질이 통과하지 못하는 크기의 타공망을 갖는 드럼스크린이고,
    상기 음식물쓰레기와 상기 제3이물질은 상기 타공망을 통과하여 분리되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2이물질은,
    부유되는 합성수지, 종이, 고무, 가죽 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 타공망은,
    10±3 mm 범위의 직경을 갖는 타공망인 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제3이물질은,
    모래, 조개껍질, 계란껍질 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 시스템.
  10. 외부로부터 음식물쓰레기가 압밀파쇄부에 투입되면, 상기 음식물쓰레기를 압밀파쇄하는 단계;
    상기 압밀파쇄부와 연결되는 펄퍼부가 상기 압밀파쇄부로부터 투입되는 파쇄된 음식물쓰레기를 액상화시킨 후에 25mm 이하로 파쇄하여 제1이물질을 분리 및 세척하는 단계;
    상기 펄퍼부와 연결되는 다중선별부가 상기 펄퍼부로부터 투입되는 액상화된 음식물쓰레기에서 상기 제1이물질과 다른 크기를 갖는 제2이물질을 분리 및 세척하는 단계; 및
    상기 다중선별부와 연결되는 사이클론부가 상기 다중선별부로부터 투입되는 액상화된 음식물쓰레기에서 상기 제1, 2이물질과 다른 크기를 갖는 제3이물질을 분리 및 세척하는 단계;를 포함하고,
    상기 제1, 2, 3이물질 분리 단계는 제어부에 의해 상기 음식물쓰레기로부터 상기 제1, 2, 3이물질을 선택적으로 분리 및 세척하고,
    상기 제1 이물질의 분리 및 세척 단계는, 상기 제어부가 상기 펄퍼부에 투입되는 파쇄된 음식물쓰레기의 부피를 측정하는 단계; 및
    상기 제어부가 측정된 음식물쓰레기의 부피를 기반으로 상기 음식물쓰레기의 액상화를 위해 상기 펄퍼부의 파쇄 속도 또는 파쇄 시간을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 압밀파쇄부가 상기 외부로부터 투입된 음식물쓰레기를 압밀파쇄하는 단계는 상기 음식물쓰레기를 19mm ~ 25mm 범위의 크기로 압밀파쇄시키는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1이물질은,
    상기 펄퍼부 내에서 침전되어 분리되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1이물질은 돌, 금속, 뼈 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 이물질의 분리 및 세척 단계는,
    상기 제어부가 상기 측정된 음식물쓰레기의 부피를 기반으로 상기 펄퍼부에 공정수를 가수(加水)시키는 단계; 및
    상기 펄퍼부가 상기 액상화된 음식물쓰레기를 파쇄 및 상기 제1이물질이 상기 펄퍼부 내에서 침전되어 분리 및 세척되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어부가 상기 펄퍼부에 공정수를 가수시키는 단계는,
    상기 제어부가 측정한 음식물쓰레기의 부피의 30±5% 범위의 공정수를 상기 펄퍼부에 가수시키는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 다중선별부는,
    상기 제2이물질이 통과하지 못하는 크기의 타공망을 갖는 드럼스크린이고,
    상기 음식물쓰레기와 상기 제3이물질은 상기 타공망을 통과하여 분리되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제2이물질은 부유되는 합성수지, 종이, 고무, 가죽 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 타공망은,
    10±3 mm 범위의 직경을 갖는 타공망인 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 제3이물질은 모래, 조개껍질, 계란껍질 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 액상화와 이물질 선택분리를 위한 전처리 방법.
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