KR102199679B1 - Regeneration system of inorgnic filter material resulted from agar-agar production process - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 한천 제조시 발생하는 폐기물, 특히 무기물 여과재의 재생 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for regenerating waste generated during the manufacture of agar, particularly an inorganic filter medium.
더 나아가서 본 발명은 본 발명자의 선출원인 2019년 특허출원 제 16721호 "한천 제조시 발생한 무기물 여과재의 재생방법"에 특히 적합한 재생장치에 관한 것이다.Furthermore, the present invention relates to a regeneration apparatus particularly suitable for the 2019 Patent Application No. 16721, "Regeneration Method of Inorganic Filter Media Generated During Agar Manufacturing", which is a prior application of the present inventor.
한천은 우뭇가사리와 같은 조류로부터 생산된다. Agar is produced from algae such as black agar.
한천의 제조 공정은 galactan polysacharides red seaweed 를 가열처리하면 algae의 세포벽에서 유출되어진다. In the manufacturing process of agar, when galactan polysacharides red seaweed is heat treated, it is discharged from the algae cell wall.
한천은 요구르트, 치즈, 크림, 푸팅을 비롯하여, 일본의 화과자, 다이어트용 식재료 등으로 다양하게 이용되어지고 있다.Agar is used in various ways, including yogurt, cheese, cream, and pouting, as well as Japanese sweets and dietary ingredients.
이러한 한천은 한국의 경우 제주산 우뭇가사리와 같은 조류를 수집하여, 세척, 자숙, 여과, 살균, 응고, 절단성형의 공정을 거쳐 제조하고 있다.In the case of Korea, such agar is produced through the processes of washing, self-cooking, filtration, sterilization, coagulation, and cutting molding by collecting algae such as Jeju-grown agar.
이러한 제조 공정에 있어 펄라이트와 같은 다공성 무기물을 첨가하여 한천내에 함유된 이물질을 흡착제거하고 있으며, 흡착제거와 같은 세척공정을 거치면서, 점질성의 한천과 무기물이 함께 뭉쳐진 판상구조의 폐기물을 발생하고 있다. In this manufacturing process, porous inorganic substances such as perlite are added to adsorb and remove foreign substances contained in the agar, and through washing processes such as adsorption and removal, viscous agar and inorganic matter are coagulated together to produce a plate-like waste. .
이러한 판상구조의 폐기물은 점질성이 있는 유기물에 무기물이 혼합되어 도 1과 같은 필터프레스 장치에 의하여 필터링처리하면, 판상인 상태로 배출되며, 이것을 도 3 에 도시하듯이 1000 ℃도 이상의 고온으로 가열처리하여도, 펄라이트라는 무기물 다공성의 특성으로 인한 단열효과로 인하여 표면만 연소되고 이면은 전혀 연소가 이루어지지 않는다. Such a plate-like waste is discharged in a plate-like state by mixing inorganic matter with viscous organic matter and filtering by a filter press device as shown in FIG. 1, and heating it to a high temperature of 1000° C. or higher as shown in FIG. Even after treatment, only the surface is burned due to the thermal insulation effect due to the inorganic porosity of pearlite, and the rear surface is not burned at all.
도 2에 도시하듯이 필터프레스로 처리한 판상의 폐기물은 폴리사카라이드의 사슬구조에 의하여 펄라이트, 질석과 같은 필터링 역활을 하는 무기물이 본딩되어 하나의 몸체로 구성되면서, 비록 표면이 고열에 의하여 연소처리된다하여도, 폴리사카라이드로 뭉쳐진 다공성 무기질에 의하여 고열이 전달이 안되면서 유기물인 폴리사카라이드등의 성분이 연소되지 않고 그대로 잔류하는 문제점을 안고 있다.As shown in Fig. 2, the plate-like waste treated with the filter press is composed of one body by bonding inorganic substances that act as filtering such as pearlite and vermiculite by the chain structure of polysaccharide, although the surface is burned by high heat. Even if it is treated, high heat is not transmitted due to the porous inorganic material agglomerated into polysaccharides, and there is a problem that components such as polysaccharides, which are organic substances, do not burn and remain as they are.
이러한 연소가 안되는 단점으로 인하여 한천 제조후 발생하는 폐기물은 전량 수거하여 일정한 지역에서 매립하는 것이 현재의 실정이다. Due to the disadvantage of not being burned, the current situation is to collect all of the waste generated after the agar manufacturing and to landfill in a certain area.
이러한 매립처리는 매립지에서 부식이 되면서 토양오염이 되는 것은 물론, 부식중 발생하는 침출수와 가스에 의하여 점점 매립하기 어려운 실정이다.Such landfill treatment is a situation where it is increasingly difficult to landfill due to leachate and gas generated during corrosion, as well as soil pollution as it becomes corrosion in the landfill.
본 발명은 한천 제조후에 발생하는 필터재와 다당체 복합구조에 의하여 강한 접착력을 이룬 상태의 폐기물로 부터 필터재를 재생하여 재활용가능하게 하는 장치를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an apparatus for recycling a filter material from waste in a state of strong adhesion by a composite structure of a filter material and a polysaccharide produced after the agar is manufactured so that it can be recycled.
본 발명은 더 나아가서 폐기물내의 다당체 복합물의 연소시 발생하는 연소열을 재활용하여 한천 제조시 사용되는 증자기용 용수의 가열에 재활용하여 원가절감과 동시에 폐기물 발생의 최저화를 이룬 장치를 제공하고자 한다.The present invention further aims to provide a device that reduces the cost and minimizes the generation of waste by recycling the heat of combustion generated during the combustion of the polysaccharide complex in the waste and recycling it for heating water for steam generators used in manufacturing agar.
본 발명은 한천의 제조공정후 발생하는 다공성 무기물과 점질성 유기물이 혼합된 판상구조의 폐기물을 연소처리하여 유기물은 산화제거하며, 잔류하는 다공성의 무기물은 재활용할 수 있는 한천 제조시 발생한 폐기물의 재활용 장치를 제공하고자 한다.The present invention is the recycling of waste generated during the manufacture of agar, which can oxidize and remove organic matter by combustion treatment of a plate-like waste of a mixture of porous inorganic matter and viscous organic matter generated after the manufacturing process of agar, and the remaining porous inorganic matter can be recycled. I want to provide a device.
본 발명은 한천 제조 공정에서 배출되는 판상 구조의 폐기물을 미생물을 접종하여 미생물 분해를 유도하는 미생물 분해장치,The present invention is a microbial decomposition device for inducing microbial decomposition by inoculating microorganisms with a plate-shaped waste discharged from an agar manufacturing process,
상기 미생물 처리에 의하여 미생물처리된 폐기물로 부터 수분을 제거하는 동시에 분말화하는 히팅분말 장치,A heating powder device for powdering while removing moisture from the microbial treated waste by the microbial treatment,
상기 히팅 분말 장치로 부터 공급되는 분말상의 폐기물을 산화처리하고, 발생된 열에 의하여 무기물 필터재만을 분리수거하는 산화분해장치를 포함하여 이루어진 한천 제조시 발생한 무기물 여과재의 재생 장치를 제공하여 폐기물을 재활하고자 한다.To oxidize the powdery waste supplied from the heating powder device, and to provide a regeneration device for inorganic filter media generated during agar manufacturing, including an oxidation decomposition device that separates and collects only inorganic filter material by the generated heat. do.
본 발명은 종래 한천 제조후에 발생한 점질의 폐기물을 연소도 불가능하여 오로지 매립에 의한 처리만이 가능하던 것을 미생물에 의하여 자연친화적인 분해를 유도하여 산화 연소가 가능하게 하여 펄라이트와 같은 다공성 단열재질을 재생하는 동시에 산화 연소시 발생하는 열을 회수하여 증숙용으로 열도 재활용하므로써,The present invention regenerates porous insulating materials such as perlite by inducing natural-friendly decomposition by microorganisms to enable oxidation combustion by inducing nature-friendly decomposition by microorganisms that conventional viscous wastes generated after agar production cannot be burned, so that only treatment by landfill is possible. At the same time, by recovering the heat generated during oxidation and combustion and recycling the heat for steaming,
버려지면서 발생하는 심각한 공해문제의 근본적인 해결은 물론 재활용까지 가능하게 되어 한천제조업체의 숙원인 공해발생업체로서의 문제점을 근본적으로 해소하게 되었다.It is possible to fundamentally solve the serious pollution problem caused by being thrown away, as well as to recycle, thereby fundamentally solving the problem as a pollution-generating company, which is the longing of agar manufacturers.
도 1 은 본 발명의 장치에 투입하기 전 한천 제조후 발생하는 폐기물을 필터프레스에 의하여 압축하는 도면대용 실물 사진,
도 2는 프레스 필터를 거쳐 배출된 한천 폐기물의 도면대용 실물 사진,
도 3 은 상기 필터 프레스로 생산된 폐기물에 화염 방사기에 의하여 연소를 시험하는 도면대용 사진,
도 4 는 일반적인 폴리사카라이드 다당체의 대표적 분자구조에 대한 설명구조도,
도 5 는 발효와 열분해 처리후 재생된 한천 폐기물의 도면대용실물사진,
도 6 은 본 발명의 재활용장치의 전체적인 구성을 도시하는 공정도임.1 is a real photograph of a drawing substitute for compressing waste generated after agar production before putting it into the apparatus of the present invention by a filter press,
Figure 2 is a real photograph of agar waste discharged through a press filter as a drawing,
3 is a photograph for testing the combustion of waste produced by the filter press by a flame thrower,
4 is an explanatory structural diagram of a typical molecular structure of a general polysaccharide polysaccharide,
5 is a real photograph of agar waste recycled after fermentation and pyrolysis treatment,
Figure 6 is a process diagram showing the overall configuration of the recycling device of the present invention.
이하 본 발명의 대표적인 실시예를 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 구체적으로 설명하기 위하여 단계, 방법으로 명명하는 것은 단일의 혹은 다수의 과정들이 어셈블리된 구조로, 이러한 구성의 예시로 인한 기술적범위가 한정되는 것은 아니며 오로지 기술적 설명을 위한 것이다. Embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to specifically describe the present invention, steps and methods are referred to as a structure in which a single or a plurality of processes are assembled, and the technical scope due to an example of such a configuration is not limited, but is for technical description only.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" , "구성하다" , "구비하다" 또는 "이루어지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise", "comprise", "comprise" or "consist" include features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It is to be understood that the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof is not precluded. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
한국의 경우 바닷가에서 생산되는 우뭇가사리로 부터 한천을 추출하여 생산한다. 우뭇가사리의 추출물은 주로 폴리사카라이드(polysaccharides)로 구성되어지며, 폴리사카라이드는 단분자들의 점성이 높은 풀리머 구조를 갖는다. In the case of Korea, agar is extracted from agar agar produced on the seashore. The extract of Agara is mainly composed of polysaccharides, and polysaccharides have a high-viscosity, fuller structure of single molecules.
보다 구체적으로는 도 4에 도시하듯이 단당체가 연속적으로 결합된 폴리머구조로, 이들은 점질특성을 가지고 있어, 폴리머에 의하여 미세입자의 필터재를 흡착고정하는 특성을 가지고 있다.More specifically, as shown in FIG. 4, a polymer structure in which monosaccharides are continuously bonded, and these have viscous properties, and thus have a property of adsorbing and fixing the filter material of fine particles by the polymer.
본 발명에서 무기질 여과재(=필터)는 펄라이트, 벤토나이트, 버뮤큘라이트 등과 같이 내부에 다공성을 갖고 있어, 이 다공체내에 불필요한 여러가지 이물질을 흡착하여 원료물질의 순도를 높이기 위한 물질이며, 본 발명에서는 다공성의 흡착성을 갖는 다양한 무기질재료가 사용가능하며, 이들에 대한 특별한 제한이나 설명을 생략하여도 모두 본 발명의 발명의 범위에 속한다.In the present invention, the inorganic filter medium (= filter) has porosity inside, such as perlite, bentonite, and bermuculite, and is a material for adsorbing various unnecessary foreign substances in the porous body to increase the purity of the raw material. Various inorganic materials having adsorption properties can be used, and all of them fall within the scope of the present invention, even if special restrictions or descriptions thereof are omitted.
본 발명에서 한천제조후 발생하는 폐기물이란, 도 4에 도시하듯이 우뭇가사리와 같은 한천 원료와 펄라이트와 같은 필터재를 함께 혼합하여 끓인 다음 최종적으로 한천은 걸러내고 배출되는 것을 의미한다.In the present invention, the waste generated after the production of agar means that agar raw materials such as agar agar and a filter material such as perlite are mixed together and boiled together as shown in FIG. 4, and then the agar is finally filtered and discharged.
한천제조후 발생하는 폐기물은 도 1과 같은 필터 프레스 장치를 통하여 압축하여 만들어진 케이키형태의 고상형태의 폐기물 이다.The waste generated after manufacturing agar is a cake-shaped solid waste produced by compression through a filter press device as shown in FIG. 1.
도 2의 한천 폐기물은 도 3과 같이 화염 방사기를 동원하여 연소처리하려고 시도하지만, 필터재질인 퍼라이트와 같은 재질이 다공성을 가진 대단히 우수한 단열재인 동시에 불연재의 특성을 가지고 있어, 표면1 cm 정도만 연소하고 후면은 단열과 불연성의 재질특성에 의하여 전혀 연소가 불가능하다. 따라서 현재 한천 제조후에 발생하는 모든 폐기물은 전부 매립처리만이 현재 전세계적인 처리 실정으로, 이러한 매립 상의 매립지 포화문제, 매립후 발생하는 2, 3차의 공해문제등을 해소하고자 본 발명을 개발한 것이다.The agar waste of FIG. 2 attempts to burn by using a flame thrower as shown in FIG. 3. The rear surface cannot be burned at all due to the heat insulation and non-combustible material characteristics. Therefore, all wastes generated after the manufacture of agar are currently only landfilled in the world, and the present invention was developed to solve such problems as landfill saturation problems and secondary and third pollution problems occurring after landfilling. .
본 발명에서 미생물이란 한천이 폴리사카라이드이며, 이들 다당체를 먹이로 성장하는 모든 미생물을 포함하며 특별히 제한을 두지는 않는다. 다만 본 발명에서는 현재 시중에서 가장 널리 유포사용되며 가장 손쉽게 구할 수 있는 EM(Effective microorganism) 미생물(유산균, 광합성균, 효모균등이 혼재된 것)을 이용하였으며, 이는 본 발명의 설명을 위한 것으로 이들 예시에 의하여 본 발명의 미생물 사용범위가 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 발효특성을 보다 효율화하기 위해서는 폴리사카라제 효소를 가능한 많이 발생하여 다당체를 분해하는 미생물이 사용이 최적일 수 있으며, 이들 폴리사카라제 효소 발현 미생물이라면 본 발명의 발효 균주로 제한없이 채용가능하며, 이들에 균주의 채용에 대한 특별한 제한을 두는 것은 아니며, 이로 인하여 본발명의 기술적 범위가 제한을 받는 것도 아니다.In the present invention, the agar is a polysaccharide, and includes all microorganisms that grow as food on these polysaccharides, and is not particularly limited. However, in the present invention, the EM (Effective microorganism) microorganism (a mixture of lactic acid bacteria, photosynthetic bacteria, yeast bacteria, etc.) was used, which is the most widely used and most readily available on the market, which is for illustration of the present invention. By this, the scope of use of the microorganism of the present invention is not limited. In order to make the fermentation characteristics of the present invention more efficient, microorganisms that generate polysaccharide enzymes as much as possible to decompose polysaccharides may be optimally used, and any microorganisms expressing these polysaccharide enzymes can be employed without limitation as the fermentation strain of the present invention. And, there is no particular limitation on the use of strains thereon, and thus the technical scope of the present invention is not limited.
본 발명의 한천 제조시 발생하는 폐기물의 재활용 공정은 도 6에 도시한 대표적 단면도에 의하여 설명한다.The recycling process of waste generated during the production of agar according to the present invention will be described by a representative cross-sectional view shown in FIG. 6.
본 발명은 한천 제조 공정에서 배출되는 판상 구조의 폐기물을 미생물을 접종하여 미생물 분해를 유도하는 미생물 분해장치(10),The present invention is a
상기 미생물 처리에 의하여 미생물처리된 폐기물로 부터 수분을 제거하는 동시에 분말화하는 히팅분말 장치(30),A
상기 히팅 분말 장치로 부터 공급되는 분말상의 폐기물을 산화처리하여, 유기질 물질의 산화시 발생된 열을 재활용하는 동시에 잔류하는 무기물 필터재만을 분리수거하는 산화분해장치(50)를 포함하여 이루어진 한천 제조시 발생한 무기물 여과재의 재생 장치에 관한 것이다.When manufacturing an agar comprising an
본 발명에서 미생물 분해장치는In the present invention, the microbial decomposition device
미생물 접종한 한천 폐기물을 미생물분해를 유도하는 반응조(19),Reactor (19) inducing microbial decomposition of agar waste inoculated with microorganisms,
상기 반응조에는 시간당 3 ~ 6 회 교반처리하는 교반장치(12),In the reaction tank, a stirring
상기 반응조의 반응온도를 조절하는 온도조절장치(13)를 포함하여 이루어진다.It comprises a
반응조는 발효의 최적화를 유지하기 위하여 상하좌우외벽을 단열처리하며, 상측에는 발효에 최적의 수분을 공급하기 위한 수분공급수단(16)을 설치하였다.The reaction tank insulates the upper, lower, left, and right outer walls in order to maintain the optimization of fermentation, and a moisture supply means 16 for supplying optimal moisture for fermentation was installed on the upper side.
상기 반응조에 공급하는 한천 폐기물은 폐기물의 전체 중량을 기준으로 10 ~ 20 중량%의 수분과 함께 미생물을 0.1 ~ 10 중량% 접종하는 것이 미생물 분해에 최적의 조건을 제공한다. 수분은 초기에 공급하고 나면, 미생물이 성장하면서 폴리머의 분해시 발생하는 수분과 발열에 의하여 초기 공급후에는 발생하는 수분과 이산화탄소를 배출하여 준다. 발생한 수분과 이산화 탄소는 미도시한 센서에 의하여 미생물활성화에 최적의 상태를 미생물의 특성에 따라 설정하여 준다. 이러한 설정은 탄수화물을 먹이로 성장하는 미생물이 다양하므로 이들에 대한 특별한 제한을 둘 필요는 없으며 모두 본 발명의 기술적 범위에 속한다.In the agar waste supplied to the reaction tank, inoculation of 0.1 to 10% by weight of microorganisms together with 10 to 20% by weight of water based on the total weight of the waste provides optimal conditions for microbial decomposition. When moisture is initially supplied, moisture and carbon dioxide generated after the initial supply are discharged due to moisture and heat generated during decomposition of the polymer as microorganisms grow. The generated moisture and carbon dioxide set the optimum state for microbial activation according to the characteristics of the microbe by a sensor not shown. In this setting, since there are various microorganisms that grow carbohydrates as food, there is no need to place any special restrictions on them, and all belong to the technical scope of the present invention.
상기 반응조는 폐기물의 투입구(11)와 배출구(18)를 형성하며, 투입구에서 공급하는 폐기물은 미도시한 별도의 분쇄장치로 가능한 입자형태로 공급하도록 한다. 미생물이 먹이로 하는 다당체에 대한 접촉면적을 최대화하기 위하여 미분화를 유도하는 것이 좋으나 발효폐기물은 한천이라는 접착성이 높은 재질로 강하게 접착된 상태로 미분화에는 한계가 있어, 적절한 분쇄기로 분쇄하여 주며 발효에 도움을 주는 형태라면 특별히 제한을 두지는 않는다. The reaction tank forms an
가장 최적하기로는 1 내지 50mm 직경으로 분쇄하여 공급하는 것이 좋다. 1 mm 보다 작게하면 효과는 높으나 이렇게 분쇄하는 것에는 강한 분쇄장치를 필요로하므로 경제성이 떨어지며, 50 mm 보다 크게 하면 발효가 더디어 지므로 역시 경제성이 떨어진다.In the most optimal way, it is recommended to pulverize and supply to 1 to 50 mm diameter. If the size is smaller than 1 mm, the effect is high, but the pulverization in this way requires a strong pulverizing device, so the economical efficiency is low, and if it is larger than 50 mm, the fermentation is slow, so the economical efficiency is also low.
배출구(18)에는 규정된 크기로 분말화된 것만을 통과시키기 위한 필터체(17)를 설치하였다. 필터체의 하측에는 미도시한 밸브 콘트롤 장치에 의하여 설정된 주기별로 밸브를 온오프하여 미생물 분해 처리된 폐기물이 하부로 이송하도록 한다.In the
교반장치는 호기성 미생물에 충분한 산소를 공급하여 주기 위한 것이며, 교반에 의하여 산소의 공급은 물론 영양성분의 균질한 혼합에 의하여 가능한 최단시간내에 발효처리가 이루어지도록 한다. 교반기는 특히 발효조의 내부 발효 온도를 미생물 생육에 최적화하도록 내부 품온의 이탈을 억제하는 동시에 충분한 산소공급을 유도하도록 미생물의 특성에 따라 시간당 3 내지 6회 정도 교반토록 한다. The stirring device is for supplying sufficient oxygen to aerobic microorganisms, and the fermentation treatment is carried out within the shortest possible time by supplying oxygen by stirring and homogeneous mixing of nutrients. In particular, the stirrer is stirred 3 to 6 times per hour depending on the characteristics of the microorganisms to induce sufficient oxygen supply while suppressing the deviation of the internal product temperature to optimize the internal fermentation temperature of the fermentation tank for the growth of microorganisms.
온도조절장치는 동절기의 경우 주변온도가 영하로 내려갈 경우 초기 생육이 지연될 수 있으므로, 가능한 20 내지 40 ℃의 최적 생육 온도를 유지하여 준다. In the case of the winter season, since the initial growth may be delayed when the ambient temperature drops below zero, the temperature control device maintains the optimum growth temperature of 20 to 40°C as much as possible.
이러한 미생물의 분해활동을 적절하게 조절운용하여 폴리사카라이드로 구성된 한천이 미생물 먹이활동으로 분해제거되면서, 폴리사카라이드의 폴리머 사슬의 제거에 의하여 펄라이트와 같은 필터원료물질의 응집력을 상실하여 분말화를 가능하게 하는 것이다.As the agar composed of polysaccharides is decomposed and removed by microbial food activities by appropriately controlling the decomposition activity of these microorganisms, the cohesive power of filter raw materials such as perlite is lost by the removal of the polymer chain of the polysaccharide, thereby preventing powdering. To make it possible.
상기한 발효 처리 공정을 거치면, 점질의 한천이 미생물에 의하여 대부분 분해되어, 한천 고유의 점질성이 사리지면서, 연소가 불가능하던 판상(cake plate) 혹은 벌크 구조가 붕괴되어버린다. Through the above-described fermentation treatment process, the viscous agar is mostly decomposed by microorganisms, the inherent viscous properties of the agar disappear, and the cake plate or the bulk structure, which was impossible to burn, is collapsed.
상기한 미생물 분해 처리가 끝난 폐기물은 하부의 배출로를 통하여 자중에 의하여 배출한다. 이 배출된 폐기물은 하측에 연속 연결된 이송로를 통하여 히팅분말장치(30)으로 이송되어진다.The waste after the microbial decomposition treatment is discharged by its own weight through the discharge path at the bottom. The discharged waste is transferred to the
히팅 분말장치는,The heating powder device,
내부에 이송스크류(31)의 동작에 의하여 공급된 미생물 분해처리된 폐기물을 이송하며,Transfers the microbial degraded waste supplied by the operation of the
이송스크류을 감싼 하우징에는 히팅수단(32)가 설치되어진다. Heating means 32 is installed in the housing surrounding the transfer screw.
그리고 히팅수단의 중간중간에는 발생된 수분이 배출토록 배출공(33)들도 설치한다. In addition, discharge holes 33 are also installed in the middle of the heating means to discharge the generated moisture.
이송스크류의 말단부에는 다공망체(35)를 설치하여 분말화된 폐기물이 이곳을 통과하면서 미분화처리한다.A
미분화처리는 펄라이트와 같은 다공체 구조의 무기재질의 내외부에 흡착된 폴리사카라이드 입자들이 가능한 외부로 노출토록 유도하여 산화가 보다 용이하게 될 수 있도록 산화효율을 높이기 위한 것이다.The micronization treatment is to increase the oxidation efficiency so that oxidation can be made easier by inducing polysaccharide particles adsorbed inside and outside of an inorganic material having a porous structure such as pearlite to be exposed to the outside as much as possible.
상기 다공망체를 통과한 미분화된 폐기물은 산화분해장치(50)으로 공급되어진다.The finely divided waste that has passed through the porous network is supplied to the
산화분해장치는, 점질성을 상실한 폐기물내의 한천으로 구성된 다당체를 고온으로 열처리하여 미생물로 발효처리로 점착성은 사라졌지만, 아직 완전히 분해되지 못하고 잔류한 유기성 물질을 산화제거하는 공정이다. The oxidative decomposition apparatus is a process of oxidizing and removing organic substances that have not yet been completely decomposed, although the adhesiveness has disappeared by fermentation treatment with microorganisms by heat-treating a polysaccharide composed of agar in a waste material at a high temperature.
산화분해장치는Oxidation decomposition device
폐기물에 대한 산화연소를 가능하게 하는 착화봉(51),
하부에서는 폐기물에 대한 산화공기를 공급하기 위한 공기공급구(52),In the lower part, an
단열처리된 외벽에는 산화시 발생하는 열을 회수하는 열회수재킷(53),
상부에는 산화처리되어 상승하는 폐기물을 유도하여 집진수단으로 공급하는 배출이송로(56)이 설치된 구조이다.At the top, a discharge transfer path 56 is installed to induce the rising waste through oxidation treatment and supply it to the dust collecting means.
상기 착화봉은 일반적인 산화유도를 위한 화염 혹은 전기에 의하여 상승하는 미세 분말에 대한 산화불꽃을 공급하는 수단으로 산화를 유도하는 것은 어느 것이든 채택가능하며, 특별히 제한을 둘 필요는 없다.The ignition rod is a means for supplying a flame for general oxidation induction or an oxidation flame for fine powders rising by electricity, and any one that induces oxidation may be adopted, and there is no need to be particularly limited.
상기 공기공급구는 미세한 분말이 급격하게 분산되지 않을 정도로, 산화에 충분한 정도의 공기공급만 가능하도록 공기공급유량을 제어한다. 특히 산화동작시 열이 발생하면서 미세한 분말들이 상승하기 때문에 공기공급은 산화유도만 가능하도록 제어한다.The air supply port controls the air supply flow rate so that only a sufficient amount of air for oxidation is possible so that fine powders are not rapidly dispersed. In particular, since heat is generated during the oxidation operation and fine powders rise, air supply is controlled so that only oxidation induction is possible.
열회수재킷은 미도시한 한천과 필터재를 넣고 증숙(끓이는 동작)조에 공급하는 물을 통과토록 유도하여, 주로 지하수로 구성된 증숙용 물을 회수재킷을 통과하면서 가열처리하면서, 증숙조의 가열 처리에 필요한 연료의 소모를 줄이는 경제적 효과를 거둘수 있게 하였다.The heat recovery jacket puts agar and filter material (not shown) and induces the water supplied to the steaming tank to pass through.The steaming water mainly composed of groundwater is heated while passing through the recovery jacket, which is necessary for the heating treatment of the steaming tank. It has made it possible to achieve economic effects by reducing fuel consumption.
상기 산화분해장치를 통과한 산화처리된 미분상의 폐기물은 별도의 수집이송로(71)를 통하여 분말 분획수집장치(72)에 의하여 저장조(73)로 수집되어진다.The oxidized fine powder waste that has passed through the oxidation decomposition device is collected into the
이상 본 발명의 대표적 실시예에 따른 동작관계를 설명한다.The operation relationship according to the exemplary embodiment of the present invention will be described above.
우뭇가사리와 펄라이트와 같은 다공성 흡착재를 증숙조에 넣고 일정시간 증자처리하면 한천이 생산된다. 생산된 한천은 대부분 상등액으로 분리수거되어지며, 증숙조 하부에서는 필터재에 흡착된 우뭇가사리 특유의 갈색 색소를 포함한 다양한 이물질이 잔류하게 된다.Agar is produced when porous adsorbents such as agar and perlite are placed in a steaming tank and steamed for a certain period of time. Most of the produced agar is separated and collected as a supernatant, and various foreign substances including brown pigments peculiar to black agar adsorbed to the filter material remain in the lower part of the steaming tank.
이렇게 잔류된 폐기물은 도 1과 같은 필터프레스장치에 의하여 압축처리하여 필터재에 잔류한 한천을 회수하고, 필터재에 고착된 한천과 함께 케이크상으로 폐기물이 도 2와 같이 수거되어진다.The remaining waste is compressed by a filter press device as shown in FIG. 1 to recover the agar remaining in the filter material, and the waste is collected in the form of a cake together with the agar fixed to the filter material as shown in FIG.
수거된 폐기물을 건조한 다음 분쇄처리하여, 폐기물의 수분함량과 한천함유량을 측정하여 필요한 분해 미생물 접종량과 함께 수분공급량을 반응조(19)에 세팅여 준다. 상기 반응조에는 교반장치(12)에 의하여 시간당 3 ~ 6 회 교반처리하는 동시에 반응조의 반응온도를 측정하여 미생물이 생육하기에 최적인 25 내지 60 ℃의 온도로 조절한다. 함유된 한천의 속성(분자량, 미생물 분해 속도등)에 따라 미생물 분해 시간과 온도는 통상적으로 1일 2 내지 5회 측정하여 항상 수분공급과 온도 그리고 교반속도를 조절한다. 이러한 조절은 자연산 우뭇가사리가 자라난 환경에 따라 세포적 특성과 함유된 성분이 너무나 다양하기 때문에 일률적으로 표준화하기는 어렵고 항상 현장의 제품 특성에 맞추어 적절히 조절운용하게 된다.The collected waste is dried and then pulverized, and the moisture content and agar content of the waste are measured, and the amount of moisture supplied together with the required amount of inoculation of decomposed microorganisms is set in the
분해완료는 폐기물을 표준 샘플 채취하여 뭉치지 않을 정도, 즉, 폐기물이 서로 뭉쳐지는 점성이 사라지는 상태를 분해완성단계로 설정하며, 이 완성단계도 자연산 우뭇가사리가 가지고 있는 다양한 세포적 특성에 따라 항시 현장의 상황에 따라 현장 작업자가 판단결정하게 된다.Decomposition completion is set as the decomposition completion stage to the extent that the waste is not aggregated by collecting a standard sample, that is, the state where the viscosity of the wastes aggregated disappears, and this completion stage is also always on site according to the various cellular characteristics of wild agaric. Depending on the situation, the field worker makes the judgment.
분해가 완료된 폐기물은 히팅분말장치(30)로 공급하여 열수 혹은 직화가열방식으로 가열하면서 이송처리한다. 이송처리중에는 내부에 이송스크류(31)의 동작에 의하여 공급된 미생물 분해처리된 폐기물을 이송하며, 이송스크류을 감싼 하우징에는 히팅수단이 이송중인 폐기물을 가열처리하여 내부의 수분을 배출공을 통하여 배출토록 한다. 수분은 이후 산화분해장치에 의하여 산화처리시 수분이 산화동작을 방해하므로 최대한 제거토록 배출공을 통하여 제거하게 된다.The waste that has been decomposed is supplied to the
이렇게 히팅건조를 지나 말단부에는 다공망체를 통과하면서 건조 분말화가 된다. After heating and drying, it is dried and powdered while passing through a porous mesh at the end.
건조분말화된 폐기물은 하부의 공기공급구에 의하여 상측으로 비산하면서 착화봉(51)에 접촉시 잔류한 탄수화물분해물인 유기물이 착화되어 연소동작이 이루어진다. 이러한 산화동작은 공기를 가열하여 상승기류를 발생하므로 분말상 폐기물은 상부로 상승이동하며, 발생된 열은 열회수 재킷(53)을 통하여 열을 흡수하여 한천을 가열하는 열수로 재활용이 되도록 연통되어져있다.The dry powdered waste is scattered upwards through the air supply port at the bottom, and the organic matter, which is a carbohydrate decomposition product remaining when it contacts the
이렇게 산화처리된 것은 상승하여 집진수단(72)을 통하여 집진하여 다시 한천제조용으로 재활용한다. 또는 펄라이트와 같은 다공과 단열성을 이용하여 단열재와같은 건축재료로도 재활용이 가능하다.The oxidized thing is raised and collected through the dust collecting means 72 and recycled again for agar production. Alternatively, it can be recycled as a building material such as an insulation material by using porosity and insulation properties such as pearlite.
10:미생물 분해장치,30:히팅분말 장치, 50:산화분해장치
11: 투입구, 16:수분공급수단, 18:배출구 30:히팅분말장치, 31:이송스크류 32:히팅수단 33:배출공 35:다공망체
51:착화봉, 52:공기공급구, 53:열회수재킷, 72:집진수단10: microbial decomposition device, 30: heating powder device, 50: oxidative decomposition device
11: input port, 16: moisture supply means, 18: discharge port 30: heating powder device, 31: transfer screw 32: heating means 33: discharge hole 35: porous mesh
51: ignition rod, 52: air supply port, 53: heat recovery jacket, 72: dust collecting means
Claims (6)
상기 미생물 처리에 의하여 미생물처리된 폐기물로 부터 수분을 제거하는 동시에 분말화하는 히팅분말 장치,
상기 히팅 분말 장치로 부터 공급되는 분말상의 폐기물을 산화처리하여, 유기질 물질의 산화시 발생된 열을 재활용하는 동시에 잔류하는 무기물 필터재만을 분리수거하는 산화분해장치를 포함하여 이루어진 한천 제조시 발생한 무기물 여과재의 재생 장치로서,
상기 미생물 분해장치는
미생물 접종한 한천 폐기물을 미생물분해를 유도하는 반응조,
상기 반응조에는 시간당 3 ~ 6 회 교반처리하는 교반장치,
상기 반응조의 반응온도를 조절하는 온도조절장치를 포함하여 이루어지며,
수분공급수단을 설치한 상기 반응조에 공급하는 한천 폐기물은 폐기물의 전체 중량을 기준으로 10 ~ 20중량%의 수분과 함께 미생물을 0.1 ~ 10중량% 접종하며,
상기 히팅 분말장치는,
내부에 이송스크류의 동작에 의하여 공급된 미생물 분해처리된 폐기물을 이송하되, 이송스크류을 감싼 하우징에는 히팅수단을 설치하며. 상기 히팅수단에는 발생된 수분이 배출토록 배출공들을 설치하고, 상기 이송스크류의 말단부에는 다공망체를 설치하는 것을 특징으로하는 한천 제조시 발생한 무기물 여과재의 재생 장치.
A microbial decomposition device that induces microbial decomposition by inoculating microbes with the plate-shaped waste discharged from the agar manufacturing process,
A heating powder device for powdering while removing moisture from the microbial treated waste by the microbial treatment,
Inorganic filter media generated during agar production, including an oxidation decomposition device that oxidizes the powdery waste supplied from the heating powder device to recycle heat generated during oxidation of organic substances and collects only the remaining inorganic filter material As a playback device of,
The microbial decomposition device
Reactor to induce microbial decomposition of agar waste inoculated with microorganisms,
In the reaction tank, a stirring device for stirring 3 to 6 times per hour,
It comprises a temperature controller for controlling the reaction temperature of the reaction tank,
The agar waste supplied to the reaction tank equipped with a moisture supply means is inoculated with 0.1 to 10% by weight of microorganisms with 10 to 20% by weight of moisture based on the total weight of the waste,
The heating powder device,
The waste processed by microbial decomposition supplied by the operation of the transfer screw is transferred, but a heating means is installed in the housing surrounding the transfer screw. The heating means is provided with discharge holes to discharge the generated moisture, and a porous mesh is installed at an end of the transfer screw.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200025733A KR102199679B1 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Regeneration system of inorgnic filter material resulted from agar-agar production process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200025733A KR102199679B1 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Regeneration system of inorgnic filter material resulted from agar-agar production process |
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR200387145Y1 (en) * | 2005-02-04 | 2005-06-17 | 김학수 | An apparatus for separating the oil from the oil filter paper |
| KR20090127776A (en) * | 2008-06-09 | 2009-12-14 | 주식회사리젠코리아 | Sludge recycling apparatus and recycling method using the same |
| JP2009291724A (en) * | 2008-06-05 | 2009-12-17 | National Univ Corp Shizuoka Univ | Organic adsorbate removing apparatus and organic adsorbate removing method |
| KR20130022140A (en) * | 2011-08-25 | 2013-03-06 | 이강선 | Approaches to the utilization of gangue and producer with gangue as fuel |
-
2020
- 2020-03-02 KR KR1020200025733A patent/KR102199679B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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