KR102261308B1 - 음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치 - Google Patents

음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기를 미생물이 투입되어 있는 감량건조기내에 투입하여 감량하고, 건조 및 분해된 음식물쓰레기를 열분해기 내에서 저온 가열시켜 저온 열분해에의해 수증기, 오일이 기화되어 분리배출되도록 하고, 배출된 기체는 증류탑에서 냉각시켜 액화되면서 수분(카본액비)과 오일이 분리되도록 하며, 분리된 오일은 진공저장탱크로 수집된 후 정제혼합기로 공급되어 정제되도록 구성하므로서, 음식물쓰레기를 감량 건조 처리하면서 바이오오일을 추출할 수 있으며, 처리중 발생된 응축수는 바이오오일과 함께 정제 혼합하여 버너의 연료로 재사용할 수 있도록 한 음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치에 관한 것이다.

Description

음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치{Bio-oil extraction device}
본 발명은 음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 음식물쓰레기를 미생물이 투입되어 있는 감량건조기내에 투입하여 감량하고, 건조 및 분해된 음식물쓰레기를 열분해기 내에서 저온 가열시켜 저온 열분해에의해 수증기, 오일이 기화되어 분리배출되도록 하고, 배출된 기체는 증류탑에서 냉각시켜 액화되면서 수분(카본액비)과 오일이 분리되도록 하며, 분리된 오일은 진공저장탱크로 수집된 후 정제혼합기로 공급되어 정제되도록 구성하므로서, 음식물쓰레기를 감량 건조 처리하면서 바이오오일을 추출할 수 있으며, 처리중 발생된 응축수는 바이오오일과 함께 정제 혼합하여 버너의 연료로 재사용할 수 있도록 한 음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치에 관한 것이다.
종래에는 음식물 처리에 있어서 퇴비화, 건조화, 사료화, 발효건조, 탄화 등 여러방법과 기술이 개발되어 보급되고 있으며, 또한, 지금도 각 분야에서 연구되고 있다.
그러나, 종래의 음식물 처리방법은 대부분이 음식물을 장시간 발효 및 건조시켜 사료화하거나 태워 탄화시키는 것이 대부분이었으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 음식물쓰레기로 부터 오일을 추출하는 기술이 제공되기도 하였으나 대부분 음식물 쓰레기를 건조 감량 처리하는데 소요되는 시간이 길어져 짧은 시간내에 많은 양의 음식물 쓰레기를 처리하지 못하는 문제점이 발생하고 있었다.
* 선행기술문헌 *
특허출원 10-2011-0084323호
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 음식물쓰레기를 미생물이 투입되어 있는 감량건조기내에 투입하여 감량하고, 건조 및 분해된 음식물쓰레기를 열분해기 내에서 저온 가열시켜 저온 열분해에의해 수증기, 오일이 기화되어 분리배출되도록 하고, 배출된 기체는 증류탑에서 냉각시켜 액화되면서 수분(카본액비)과 오일이 분리되도록 하며, 분리된 오일은 진공저장탱크로 수집된 후 정제혼합기로 공급되어 정제되도록 구성하므로서, 음식물쓰레기를 감량 건조 처리하면서 바이오오일을 추출할 수 있으며, 처리중 발생된 응축수는 바이오오일과 함께 정제 혼합하여 버너의 연료로 재사용할 수 있도록 한 음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은
음식물쓰레기와 발효처리용 미생물을 함께 교반 가열하여 음식물쓰레기를 발효 건조시켜 중량을 85% 이상 감량시키는 감량건조기(1)와;
하부에 버너(31)가 설치된 가열실(35)이 구비되고, 탱크 상부에는 증류탑(4)과 연결된 배출구(34)가 형성되어 감량건조기(1)에서 감량된 음식물쓰레기를 저압 환경하에서 저온가열하여 저온열분해시켜 수증기와 오일이 순차적으로 기화되어 배출되도록 하는 열분해기(3)와;
콤프레서(47)에 의해 순환되는 냉각수가 흐르는 제 1 내지 제 3 냉각수관(41~43)이 내부에 설치되고, 열분해기(3)로 부터 공급되는 수증기와 오일가스가 냉각수관(41~43)과 접하여 냉각되면서 액화되며, 하부에 액비를 배출시키기 위한 액비밸브(46)가 형성되어 있는 증류탑(4)과;
증류탑(4)에 저장되는 오일의 배출을 위해 증류탑(4)의 서로다른 높이에 설치되는 다수의 오일밸브(44a~44c)와;
각각의 오일밸브(44a~44c) 개방시 액화된 오일을 유리관(45)을 통해 오일탱크(5~7)로 이송시키는 복수의 오일이송관(41a~43a)과;
오일을 일시 저장하는 오일탱크(5~7)와;
각각의 오일탱크(5~7)로 부터 오일을 공급받아 저장하는 진공저장탱크(8)와;
진공저장탱크(8)에 진공압을 공급하여 열분해기(3) 내부가 저압환경이 이루어지도록 하는 진공펌프(81)와;
액비밸브(46)를 통해 배출되는 응축수를 저장하는 응축수탱크(10)와;
진공저장탱크(8)에 저장된 오일을 공급받아 원심분리하여 정제하고, 응축수탱크(10)에서 배출된 응축수를 정제된 오일과 적정비율로 혼합하여 버너의 연료로 공급하는 정제혼합기(9); 로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 음식물쓰레기를 감량 건조 처리하면서 바이오오일을 추출할 수 있으며, 처리중 발생된 응축수는 바이오오일과 함께 정제 혼합하여 버너의 연료로 재사용할 수 있도록하는 효과를 기대할 수 있고, 또한 추출과정에서 발생하는 악취 및 가스를 완전히 제거하여 배출하므로 환경오염을 줄이는데 기여할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바이오오일 추출장치를 보인 도면.
도 2 는 본 발명에 적용된 감량 건조기를 보인 사시도.
도 3 은 본 발명에 적용된 감량 건조기를 보인 단면도.
도 4 는 본 발명에 적용된 감량 건조기를 보인 측면도.
도 5 는 본 발명에 적용된 감량 건조기를 보인 배면도.
도 6 은 본 발명에 적용된 감량건조기의 연소처리부를 보인 도면.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명은,
음식물쓰레기와 발효처리용 미생물을 함께 교반 가열하여 음식물쓰레기를 발효 건조시켜 중량을 85% 이상 감량시키는 감량건조기(1)와;
하부에 버너(31)가 설치된 가열실(35)이 구비되고, 탱크 상부에는 증류탑(4)과 연결된 배출구(34)가 형성되어 감량건조기(1)에서 감량된 음식물쓰레기를 저압 환경하에서 저온가열하여 저온열분해시켜 수증기와 오일이 순차적으로 기화되어 배출되도록 하는 열분해기(3)와;
콤프레서(47)에 의해 순환되는 냉각수가 흐르는 제 1 내지 제 3 냉각수관(41~43)이 내부에 설치되고, 열분해기(3)로 부터 공급되는 수증기와 오일가스가 냉각수관(41~43)과 접하여 냉각되면서 액화되며, 하부에 액비를 배출시키기 위한 액비밸브(46)가 형성되어 있는 증류탑(4)과;
증류탑(4)에 저장되는 오일의 배출을 위해 증류탑(4)의 서로다른 높이에 설치되는 다수의 오일밸브(44a~44c)와;
각각의 오일밸브(44a~44c) 개방시 액화된 오일을 유리관(45)을 통해 오일탱크(5~7)로 이송시키는 복수의 오일이송관(41a~43a)과;
오일을 일시 저장하는 오일탱크(5~7)와;
각각의 오일탱크(5~7)로 부터 오일을 공급받아 저장하는 진공저장탱크(8)와;
진공저장탱크(8)에 진공압을 공급하여 열분해기(3) 내부가 저압환경이 이루어지도록 하는 진공펌프(81)와;
액비밸브(46)를 통해 배출되는 응축수를 저장하는 응축수탱크(10)와;
진공저장탱크(8)에 저장된 오일을 공급받아 원심분리하여 정제하고, 응축수탱크(10)에서 배출된 응축수를 정제된 오일과 적정비율로 혼합하여 버너의 연료로 공급하는 정제혼합기(9); 로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 감량건조기(1)는
미생물과 함께 음식물쓰레기가 투입되며, 바닥부에는 요철부(104)가 형성되어 있는 교반탱크(100)와;
교반탱크(100) 내부에 수평상으로 설치된 회전축(101)에 방사상으로 설치되어 음식물쓰레기를 교반하는 다수의 교반날개(102)와;
교반탱크(100)의 간접 가열을 위해 교반탱크(100)의 하부 외측에 설치되는 가열챔버(110)와;
교반탱크(100)의 상부에 설치되고, 작동하여 교반탱크(100) 내에 발생하는 증기를 배출관(121)을 통해 배출시키는 증기배출팬(120)과;
배출관(121)으로 배출되는 증기를 고온의 광촉매(134)를 이용하여 연소시켜 악취가 포함된 증기를 제거하여 고온의 공기를 배출시키는 연소처리부(130)와;
연소처리부(130)에서 배출되는 공기를 재공급관(123)을 통해 빨아들여 교반탱크(100) 내부로 재공급하는 재공급팬(122)과;
재공급관(123)의 출구측으로 부터 분기되어 고온의 공기를 가열챔버(110)로 공급하는 폐열공급관(124); 으로 구성한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연소처리부(130)는
열매유가 내장되는 열매유탱크(131)와;
열매유탱크(131)의 일측에 설치되어 열매유를 가열하는 히터(132)와;
열매유탱크(131)의 내부에 지그재그 방식으로 배치되고, 그 일측이 배출관(121)과 연결되고 그 타측은 재공급관(123)과 연결되어 있는 증기이동관(133)과;
증기이동관(133)의 도중에 복수개소에 설치되며, 가열된 열매유에 의해 고온상태를 유지하면서 증기이동관(133)을 통과하는 증기를 연소시켜 제거하는 광촉매(134)와;
열매유탱크(131)로 부터 이격되게 교반탱크(100)의 상부에 설치되며, 복수의 연결관(136)에 의해 열매유탱크(131)와 연결되는 보조탱크(135)와;
열매유탱크(131)의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위해 보조탱크(135)의 상부에 설치되는 체크밸브(137); 로 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 감량건조기(1)는 음식물쓰레기를 발효 분해 및 건조시켜 중량을 85% 이상 감량시키는 것으로서, 이하 감량건조기(1)의 구체적인 구성과 동작을 설명한다.
교반탱크(100)는 음식물쓰레기가 발효용 미생물과 함께 투입되어 교반 감량 처리되는 것으로서, 교반탱크(100)의 상부에는 음식쓰레기를 투입하기 위한 투입구(105)가 형성되어 있고, 교반탱크(100)의 하단 일측에는 감량 처리된 음식물쓰레기를 꺼내기 위한 배출창(106)이 형성되어 있다.
투입구(105)와 배출창(106)에는 개폐수단이 설치된다.
교반탱크(100)의 내부에는 수평상으로 회전축(101)이 설치되어 있으며, 이 회전축(101)은 외부에 설치되어 있는 교반모터(103)에서 제공되는 동력으로 회전하도록 구성된다.
회전축(101)에는 도면에 도시된 바와같이 다수의 교반날개(102)가 방사상으로 설치되어 있어서 교반탱크(100)의 내부에 투입된 음식물 쓰레기를 지속적으로 교반시킬 수 있다.
그리고, 교반탱크(100)의 바닥부에는 요철부(104)가 형성되어 있어서 교반날개(102)에 의해 음식물이 교반될때 음식물에 포함되어 있는 뼈,채소와 같은 음식물이 요철부(104)에 의해 갈리면서 파쇄되는 효과를 기대할 수 있다.
한편, 교반탱크(100)의 바닥부 외측에는 교반탱크(100) 내부를 간접가열하기 위한 가열챔버(110)가 설치되며, 이 가열챔버(110) 내부로는 후설하는 연소처리부(130)에 의해 악취가 포함된 증기가 제거된 고온의 공기가 공급되어 교반탱크(100) 내부를 가열하게 된다.
교반탱크(100)의 상부에는 증기배출팬(120)이 설치되는데, 이 증기배출팬(120)은 교반탱크(100) 내에서 발생하는 증기를 배출관(121)을 통해 연소처리부(130)로 배출시킨다.
또한, 교반탱크(100)의 상부에는 연소처리부(130)를 통과하면서 증기가 제거된 상태의 고온 공기를 재공급관(123)을 통해 교반탱크(100) 내부로 재공급하는 재공급팬(122)이 설치되며, 재공급관(123)의 끝단에는 폐열공급관(124)이 분기되어 가열챔버(110)에 연결되도록 설치되므로써, 재공급팬(122)에 의해 재공급관(123)을 이동한 고온의 공기가 일부는 교반탱크(100) 내부로 공급되고 나머지 일부는 폐열공급관(124)으로 분기되어 가열챔버(110)로 공급되는 것이다.
상기 구성된 연소처리부(130)는 열매유가 내장되는 열매유탱크(131)를 구비하고, 이 열매유탱크(131)의 일측에 열매유를 가열하는 히터(132)를 설치하여 구성한다.
히터(132)는 전기로 작동하는 히터봉 또는 화염을 발생하는 버너를 사용할 수 있다.
열매유탱크(131)의 내부에는 지그재그 방식으로 증기이동관(133)을 배치하는데, 이 증기이동관(133)의 입구측은 배출관(121)과 연결되고 증기이동관(133)의 출구측은 재공급관(123)과 연결하여 배출관(121)을 통해 이송된 증기가 증기이동관(133)을 통과한 후 재공급관(123)을 통해 교반탱크(100) 내부로 재공급될 수 있도록 하였다.
그리고, 상기한 증기이동관(133)의 내부에는 복수개의 광촉매(134)를 설치하는데, 상기 광촉매(134)는 히터(132)에 의해 약 350℃~400℃ 온도로 가열되는 열매유에 의해 높은 온도를 유지하면서 증기이동관(133)을 통과하는 증기와 악취를 연소시켜 제거한다.
한편, 열매유탱크(131)로 부터 이격되게 교반탱크(100)의 상부에 보조탱크(135)를 설치하는데, 이 보조탱크(135)는 복수의 연결관(136)에 의해 열매유탱크(131)와 연결되도록 하여 가열된 상태의 열매유가 대류현상에 의해 보조탱크(135)로 순환하도록 하였으며, 보조탱크(135)의 상부에는 체크밸브(137)를 설치하여 가열되는 열매유에 의해 열매유탱크(131) 내부의 압력이 과도하게 상승하였을 경우 체크밸브(137)가 개방되면서 압력이 해소될 수 있도록 하였다.
감량건조기(1)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
교반탱크(100)에 음식물 쓰레기를 발요용 미생물과 함께 투입한 후 교반탱크(100)를 작동시키면 미도시된 제어장치에 의해 교반모터(103)와 히터(132)가 동작하게되어 교반날개(102)가 음식물쓰레기를 교반시키고, 히터(132)는 열매유탱크(131) 내의 열매유를 가열한다.
그리고, 증기배출팬(120)과 재공급팬(122) 또한 작동함에 따라 교반탱크(100) 내의 공기가 증기이동관(133)을 통과하면서 가열된 후 재공급관(123)을 통해 교반탱크(100) 내부로 재공급되고, 재공급관(123)의 출구측에서 분기된 공기는 폐열공급관(124)을 통해 가열챔버(110)로 공급됨에 따라 가열챔버(110)에 모아진 공기에 의해 간접 가열방식으로 교반탱크(100) 내부 온도가 상승하게된다.
작동초기에 제어장치는 약 4시간 동안 교반탱크(100)의 내부 온도가 60℃ 를 유지하도록 제어하게 되는데, 이러한 이유는 60℃ 온도를 유지할 경우 교반탱크(100)에 투입된 미생물의 발효효율이 높아지기 때문이다.
약 4시간 동안의 미생물 발효시간이 경과하면 제어장치는 히터(132)의 가열온도를 상승시켜 교반탱크(100) 내의 온도가 100℃ 로 높아지도록 하며, 이러한 상태를 약 13 ~ 15시간 유지한다.
작동 초기부터 교반탱크(100) 내의 온도가 100℃ 로 유지되는 동안 교반탱크(100) 내에서는 음식물이 가열되면서 악취를 포함한 증기가 발생하게되고, 이 발생된 증기는 배출관(121)을 통해 증기이동관(133)으로 공급되어 증기이동관(133)의 내부를 이동하면서 복수의 광촉매(134)를 통과하면서 증기에 포함된 악취와 증기가 연소되면서 제거되며, 악취와 증기가 제거된 공기(폐열)는 다시 재공급관(123)을 통해 교반탱크(100) 내부로 재공급됨과 동시에 그 일부는 폐열공급관(124)을 통해 가열챔버(110)로 공급되어 교반탱크(100) 내부를 간접가열하게되는 것이다.
이러한 동작이 13 ~ 15 시간 지속되면서 음식물 쓰레기는 발효 및 건조되어 빠르게 감량이 이루어지게되는 것이다.
상기한 13~15시간의 건조동작이 완료된 후에는 제어장치에 의해 히터(132)가 오프되고, 히터(132)를 오프시킨 상태에서 약 2~3 시간 동안 교반동작을 추가적으로 실시한 후 교반동작을 종료하여 음식물 쓰레기의 건조 감량 처리동작을 완료하게 된다.
일련의 건조 감량 처리동작이 완료된 후 교반탱크(100)에 남아있는 음식물 쓰레기의 무게는 초기에 비해 최대 85% 감량될 수 있다.
한편, 상기 열분해기(3)는 감량건조기(1)로 부터 공급되는 음식물쓰레기 입자를 낮은 압력 환경에서 저온 가열하여 열분해시켜 수증기(카본액비)와 오일이 순차적으로 증발되도록 하며, 최종적으로 활성탄(카본)을 얻을 수 있도록 하는 장치이다.
열분해기(3)는 하부에 버너(31)가 설치된 가열실(35)이 구비되고, 열분해기(3) 내부에는 모터의 동력으로 회전하면서 음식물쓰레기 입자를 교반시키는 교반기가 설치될 수 있으며, 탱크 상부에는 증류탑(4)과 연결된 배출구(34)가 형성되어 음식물쓰레기 입자를 저압 환경하에서 저온가열하여 저온열분해시켜 온도에 따라 수증기와 오일이 순차적으로 기화되어 배출되도록 구성된다.
열분해기(3)는 진공펌프(81)의 진공압이 가해진 상태여서 낮은 압력하에서 가열 분해동작이 이루어지게 된다.
즉, 버너(31)의 열에 의해 열분해기(3) 내부가 가열되면 열분해기(3) 내부로 투입된 음식물쓰레기 입자가가 열분해되기 시작하고, 수분과 오일의 기화온도 차이에 따라서 먼저 수분이 수증기로 기화되어 배출구(34)를 통해 배출되어 증류탑(4)으로 공급되고, 수분이 거의 기화된 이후부터 유기물가루에 포함되어 있는 오일성분이 기화되어 배출구(34)를 통해 증류탑(4)으로 공급되는 것이며, 수분과 오일성분이 모두 증발된 후에는 열분해기(3) 내부에 활성탄(카본)이 남아있게 되므로 활성탄(카본)을 얻을 수 있게된다.
상기 증류탑(4)은 열분해기(3)에서 공급된 수증기 또는 오일이 액화되는 곳으로서, 콤프레서(47)에 의해 순환되는 냉각수가 순환하는 제 1 내지 제 3 냉각수관(41~43)이 증류탑(4) 내부를 순환하도록 구성되며, 냉각수는 냉각탑(48)에 저장될 수 있고, 콤프레서(47)에 의해 순환 이송된다.
따라서, 열분해기(3)에서 증발된 수증기 및 오일기체가 증류탑(4) 내부로 유입되면 제 1 내지 제 3 냉각수관(41~43)과 접촉하면서 온도가 하강하면서 액화되어 증류탑(4) 내부에 모이게 된다.
이때, 상기 열분해기(3)에서 공급되는 기체는 초반에 액비성분의 수증기가 공급된 후 액화되어 증류탑(4)에 저장되고, 후반에는 오일성분의 기체가 공급되어 액화된다.
따라서, 초반에 액화되는 카본액비(응축수)는 증류탑(4) 하부에 설치된 액비밸브(46)를 개방시키는 것에 의해 응축수탱크(10)로 이송 저장되므로서 얻을 수 있으며, 이후 증류탑(4)에 저장되는 액화된 오일은 증류탑(4)의 측면부에 서로다른 높이로 설치된 오일밸브(44a~44c)를 개폐시키는 것으로 오일이송관(41a~43a)을 통해 배출시킬 수 있게된다.
증류탑(4) 내부에 액비(응축수)와 오일이 혼재된다 하더라도 액비와 오일의 비중이 달라서 액비 위에 오일이 떠있는 형태가 되므로 액비와 오일을 분리 추출할 수 있게되는 것이다.
한편, 상기 오일이송관(41a~43a)의 후단에는 유리관(45)이 연결되어 있어서 작업자가 유리관(45)으로 이송되는 오일상태를 확인할 수 있어서 장치의 관리 및 정비가 용이해지는 효과를 기대할 수 있다.
상기 유리관(45)을 통해 이송된 오일은 각각의 오일탱크(5~7)에 저장되고, 오일탱크(5~7)에 저장된 오일은 밸브의 개폐동작으로 진공저장탱크(8)로 이송시킬 수 있다.
진공저장탱크(8)로 이송된 오일은 정제혼합기(9)로 공급되어져 원심분리되어 정제되는데, 정제혼합기(9)는 정제된 오일과 응축수탱크(10)에서 배출되는 응축수를 적정비율로 혼합하여 시스템 내의 버너 연료로 공급할 수 있다.
오일과 응축수의 적정혼합비율은 8:2 또는 9:1 의 수준으로 혼합하여 버너에서 연소되는데 어려움이 없도록 하였다.
한편 도면부호 11은 정제혼합기(9)에서 공급된 오일을 원료로 발전하는 발전기를 나타내는 것으로 음식물쓰레기로 부터 추출한 오일을 이용하여 전기를 생산할 수 있게된다.
그리고, 진공저장탱크(8)에 저장되는 오일에 포함되어 있는 불순물은 진공저장탱크(8)의 상부로 뜨게되고, 이 뜨는 불순물은 공급펌프(82)의 연속적인 동작으로 열분해기(3)의 가열실(35)로 공급되어져 버너(31)에 의해 태워져 처리될 수 있다.
1: 감량건조기, 2: 분쇄기,
3: 열분해기, 4: 증류탑,
5,6,7: 오일탱크, 8: 진공저장탱크,
9: 정제혼합기, 10: 탈황제거장치,
11: 발전기, 21: 스크류콘베어,
31: 버너, 32: 교반기,
33: 모터, 34: 배출구,
35: 가열실, 36: 굴뚝,
41~43: 냉각수관, 44: 오일밸브,
41a~43a: 오일이송관, 45: 유리관,
46: 액비밸브, 47: 콤프레서,
81: 진공펌프, 82: 공급펌프,
91: 저장조,

Claims (3)

  1. 음식물쓰레기와 발효처리용 미생물을 함께 교반 가열하여 음식물쓰레기를 발효 건조시켜 중량을 85% 이상 감량시키는 감량건조기(1)와;
    하부에 버너(31)가 설치된 가열실(35)이 구비되고, 탱크 상부에는 증류탑(4)과 연결된 배출구(34)가 형성되어 감량건조기(1)에서 감량된 음식물쓰레기를 저압 환경하에서 저온가열하여 저온열분해시켜 수증기와 오일이 순차적으로 기화되어 배출되도록 하는 열분해기(3)와;
    콤프레서(47)에 의해 순환되는 냉각수가 흐르는 제 1 내지 제 3 냉각수관(41~43)이 내부에 설치되고, 열분해기(3)로 부터 공급되는 수증기와 오일가스가 냉각수관(41~43)과 접하여 냉각되면서 액화되며, 하부에 액비를 배출시키기 위한 액비밸브(46)가 형성되어 있는 증류탑(4)과;
    증류탑(4)에 저장되는 오일의 배출을 위해 증류탑(4)의 서로다른 높이에 설치되는 다수의 오일밸브(44a~44c)와;
    각각의 오일밸브(44a~44c) 개방시 액화된 오일을 유리관(45)을 통해 오일탱크(5~7)로 이송시키는 복수의 오일이송관(41a~43a)과;
    오일을 일시 저장하는 오일탱크(5~7)와;
    각각의 오일탱크(5~7)로 부터 오일을 공급받아 저장하는 진공저장탱크(8)와;
    진공저장탱크(8)에 진공압을 공급하여 열분해기(3) 내부가 저압환경이 이루어지도록 하는 진공펌프(81)와;
    액비밸브(46)를 통해 배출되는 응축수를 저장하는 응축수탱크(10)와;
    진공저장탱크(8)에 저장된 오일을 공급받아 원심분리하여 정제하고, 응축수탱크(10)에서 배출된 응축수를 정제된 오일과 적정비율로 혼합하여 버너의 연료로 공급하는 정제혼합기(9); 로 구성하고,
    상기 감량건조기(1)는, 미생물과 함께 음식물쓰레기가 투입되며, 바닥부에는 요철부(104)가 형성되어 있는 교반탱크(100)와;
    교반탱크(100) 내부에 수평상으로 설치된 회전축(101)에 방사상으로 설치되어 음식물쓰레기를 교반하는 다수의 교반날개(102)와;
    교반탱크(100)의 간접 가열을 위해 교반탱크(100)의 하부 외측에 설치되는 가열챔버(110)와;
    교반탱크(100)의 상부에 설치되고, 작동하여 교반탱크(100) 내에 발생하는 증기를 배출관(121)을 통해 배출시키는 증기배출팬(120)과;
    배출관(121)으로 배출되는 증기를 고온의 광촉매(134)를 이용하여 연소시켜 악취가 포함된 증기를 제거하여 고온의 공기를 배출시키는 연소처리부(130)와;
    연소처리부(130)에서 배출되는 공기를 재공급관(123)을 통해 빨아들여 교반탱크(100) 내부로 재공급하는 재공급팬(122)과;
    재공급관(123)의 출구측으로 부터 분기되어 고온의 공기를 가열챔버(110)로 공급하는 폐열공급관(124); 으로 구성하며,
    상기 연소처리부(130)는, 열매유가 내장되는 열매유탱크(131)와;
    열매유탱크(131)의 일측에 설치되어 열매유를 가열하는 히터(132)와;
    열매유탱크(131)의 내부에 지그재그 방식으로 배치되고, 그 일측이 배출관(121)과 연결되고 그 타측은 재공급관(123)과 연결되어 있는 증기이동관(133)과;
    증기이동관(133)의 도중에 복수개소에 설치되며, 가열된 열매유에 의해 고온상태를 유지하면서 증기이동관(133)을 통과하는 증기를 연소시켜 제거하는 광촉매(134)와;
    열매유탱크(131)로 부터 이격되게 교반탱크(100)의 상부에 설치되며, 복수의 연결관(136)에 의해 열매유탱크(131)와 연결되는 보조탱크(135)와;
    열매유탱크(131)의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지하기 위해 보조탱크(135)의 상부에 설치되는 체크밸브(137); 로 구성한 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 감량처리 및 바이오오일 추출장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114480878A (zh) * 2021-12-07 2022-05-13 扬州一川镍业有限公司 一种旋浮镍冶炼装置及其使用方法
CN114835357A (zh) * 2022-05-27 2022-08-02 江苏诗礼石油科研仪器有限公司 一种含油泥砂高效分离装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03109984U (ko) * 1990-02-27 1991-11-12
JP2000233169A (ja) * 1999-01-30 2000-08-29 Fusei Kankyo Engineering Kk 排気ガスの再循環を用いた生ゴミ消滅化装置
JP2004057836A (ja) * 2002-06-05 2004-02-26 Tohken Bussan Kk 加熱脱臭式生ゴミ処理装置
KR20050024478A (ko) * 2005-01-27 2005-03-10 이명열 음식물쓰레기 처리기
KR20070063964A (ko) * 2005-12-16 2007-06-20 김선일 열매체통으로 보온되고 전열선이 설치된 촉매장치와 배기열이용 방법과 그 설비
KR100954350B1 (ko) * 2009-12-01 2010-04-21 우리산업(주) 슬러지를 이용한 고형연료 제조장치 및 제조방법
KR101110143B1 (ko) * 2009-07-10 2012-01-31 영진환경산업(주) 음식물쓰레기 처리장치
KR101137758B1 (ko) * 2011-08-24 2012-04-25 지앤피바이오텍 주식회사 음식물쓰레기 처리 및 바이오오일 추출장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03109984U (ko) * 1990-02-27 1991-11-12
JP2000233169A (ja) * 1999-01-30 2000-08-29 Fusei Kankyo Engineering Kk 排気ガスの再循環を用いた生ゴミ消滅化装置
JP2004057836A (ja) * 2002-06-05 2004-02-26 Tohken Bussan Kk 加熱脱臭式生ゴミ処理装置
KR20050024478A (ko) * 2005-01-27 2005-03-10 이명열 음식물쓰레기 처리기
KR20070063964A (ko) * 2005-12-16 2007-06-20 김선일 열매체통으로 보온되고 전열선이 설치된 촉매장치와 배기열이용 방법과 그 설비
KR101110143B1 (ko) * 2009-07-10 2012-01-31 영진환경산업(주) 음식물쓰레기 처리장치
KR100954350B1 (ko) * 2009-12-01 2010-04-21 우리산업(주) 슬러지를 이용한 고형연료 제조장치 및 제조방법
KR101137758B1 (ko) * 2011-08-24 2012-04-25 지앤피바이오텍 주식회사 음식물쓰레기 처리 및 바이오오일 추출장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114480878A (zh) * 2021-12-07 2022-05-13 扬州一川镍业有限公司 一种旋浮镍冶炼装置及其使用方法
CN114835357A (zh) * 2022-05-27 2022-08-02 江苏诗礼石油科研仪器有限公司 一种含油泥砂高效分离装置
CN114835357B (zh) * 2022-05-27 2024-01-23 大庆蓝星环保工程有限公司 一种含油泥砂高效分离装置

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