KR102454111B1 - 유기성폐기물 건조시스템의 음식물류 폐기물 건조제품의 생산효율 향상된 제품균질화 및 협잡물재순환을 통한 협잡물 최소화 생산설비 - Google Patents

유기성폐기물 건조시스템의 음식물류 폐기물 건조제품의 생산효율 향상된 제품균질화 및 협잡물재순환을 통한 협잡물 최소화 생산설비 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기성폐기물 건조시스템에서 배출되는 음식물 건조박을 선별 및 분쇄하여 비료 등에 적합한 제품으로 생산하는 음식물 건조제품 생산설비에 관한 것이다.
본 발명은 자력 선별기, 1,2차 분쇄기, 냉각 선별기, 원형 선별기 등을 연계적으로 배치하고, 특히 냉각 선별기에서 분리 배출되는 일정 크기의 빼조각, 씨앗 등과 같은 협잡물을 순환시키면서 분쇄 및 선별하는 새로운 시스템을 구현함으로써, 음식물 건조제품의 생산량을 늘릴 수 있는 동시에 음식물 건조제품의 품질을 높일 수 있고, 음식물 건조식품의 안정적인 생산량을 확보할 수 있으며, 외부로 위탁 처리되는 폐기물의 양을 대폭 줄여서 비용을 절감할 수 있는 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비를 제공한다.

Description

유기성폐기물 건조시스템의 음식물류 폐기물 건조제품의 생산효율 향상된 제품균질화 및 협잡물재순환을 통한 협잡물 최소화 생산설비{PRODUCTION EQUIPMENT FOR MINIMIZATION WASTE AND IMPROVED PRODUCTION EFFICIENCY FOOD WASTE DRY PRODUCT USING WASTE 0RECIRCULATION IN ORGANIC WASTE DRYING SYSTEM}
본 발명은 유기성폐기물 건조시스템의 음식물류 폐기물 건조제품의 생산효율 향상된 제품균질화 및 협잡물재순환을 통한 협잡물 최소화 생산설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기성폐기물 건조시스템에서 배출되는 음식물 건조박을 선별 및 분쇄하여 비료 등에 적합한 제품으로 생산하는 음식물 건조제품 생산설비에 관한 것이다.
일반적으로 유기성폐기물의 하나인 음식물쓰레기 등은 별도의 처리를 하지 않을 경우 토양과 수질 및 공기를 오염시키는 주된 원인이 되며, 최근에는 이를 재활용할 수 있는 처리공정을 통해 대부분 유기질 비료 및 사료로 만들어 사용하고 있는 추세이다.
이러한 처리공정은 유기성폐기물을 투입하여 이물질을 선별한 후에 선별된 유기성폐기물을 분쇄 및 건조하여 음식물 건조박(사람들이 먹고 남은 음식물을 건조하여 분말로 만든 것)을 만든 다음, 포장공정을 통해 유기질 비료 또는 사료를 생산하는 공정이다.
그러나, 유기성폐기물 건조시스템의 건조기로부터 배출되는 유기성폐기물을 선별하는 과정에서 유기성폐기물에 비닐, 금속, 돌맹이 등의 이물질을 제거하고 적절한 크기로 분쇄하지 않게 되면, 이송 스크류, 선별기, 파쇄기 등의 고장의 원인이 되고, 또 유기성폐기물에 포함되어 있는 비닐류도 함께 분쇄됨에 따라 부산물인 유기질 비료 또는 사료의 품질이 낮아지는 문제가 있다.
이와 같이, 유기성폐기물을 이용하여 음식물 건조박, 즉 유기질 비료나 사료를 생산하는 설비의 일 예로서, 등록특허공보 제10-0637017호에는『음식물쓰레기를 이용한 유기질 비료 제조장치』가 개시되어 있다.
이러한『음식물쓰레기를 이용한 유기질 비료 제조장치』는 음식물쓰레기가 저장된 저장호퍼에서 일정량의 음식물쓰레기를 인출하고, 인출한 음식물쓰레기를 파봉하여 파쇄한 후 그 속에 포함된 이물질과 순수한 음식물 찌꺼기를 분리하며, 음식물쓰레기에 피트와 석회를 섞어 교반시킨 다음 이것을 건조 및 포장하는 방식으로 유기질 비료는 생산하는 장치이다.
그러나, 상기『음식물쓰레기를 이용한 유기질 비료 제조장치』는 통상적인 파쇄 공정, 분쇄 공정, 선별 공정 등을 이용하여 음식물쓰레기를 파쇄하고 선별하는 시스템을 채택하고 있는 관계로 유기질 비료의 질을 높이고 양을 늘리는데 한계가 있으며, 선별 후에 버려지는 폐기물의 배출량이 많아 외부 위탁 처리비용이 증가하게 되는 등 생산성 측면과 경제성 측면에서 불리한 점이 있다.
등록특허공보 제10-0637017호 등록특허공보 제10-0884601호 등록특허공보 제10-1614503호 등록특허공보 제10-1940451호
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 자력 선별기, 1,2차 분쇄기, 냉각 선별기, 협잡물 분쇄기, 원형 선별기 등을 연계적으로 배치하고, 특히 냉각 선별기에서 분리 배출되는 일정 크기의 빼조각, 씨앗 등과 같은 협잡물을 재순환시키면서 분쇄 및 균질화 선별하는 새로운 시스템을 구현함으로써, 음식물 건조제품의 생산량을 늘릴 수 있는 동시에 음식물 건조제품의 품질을 높일 수 있고, 음식물 건조식품의 안정적인 생산량을 확보할 수 있으며, 외부로 위탁 처리되는 폐기물의 양을 대폭 줄여서 비용을 절감할 수 있는 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 건조기 설비에서 배출되는 음식물 건조박 속의 금속물질을 선별하는 자력 선별기와, 상기 자력 선별기에서 배출되는 음식물 건조박을 제1이송 컨베이어를 통해 공급받아 1차 분쇄하는 1차 분쇄기와, 상기 1차 분쇄기에서 공급되는 음식물 건조박을 제2이송 컨베이어를 통해 공급받아 회전하는 타공망 드럼을 이용하여 음식물 건조박을 선별하는 냉각 선별기와, 상기 냉각 선별기에서 배출되는 선별 음식물 건조박을 제3이송 컨베이어를 통해 공급받아 2차 분쇄하는 2차 분쇄기와, 상기 2차 분쇄기에서 배출되는 음식물 건조박을 제4이송 컨베이어를 통해 공급받아 진동 선별망을 이용하여 음식물 건조박 속의 협잡물을 최종 선별하는 원형 선별기와, 상기 원형 선별기에서 배출되는 음식물 건조박을 다수 개의 배출용 이송 컨베이어를 통해 공급받아 제품으로 포장하는 제품 포장라인과, 상기 냉각 선별기에서 배출되는 미선별 음식물 건조박을 유입측 순환용 이송 컨베이어를 통해 공급받아 미선별 음식물 건조박을 파쇄한 후에 다수의 배출측 순환용 이송 컨베이어를 통해 냉각 선별기측으로 보내서 재차 선별되도록 하는 순환용 분쇄기를 포함한다.
따라서, 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 냉각 선별기에서 배출되는 미선별 음식물 건조박을 유입측 순환용 이송 컨베이어와 배출측 순환용 이송 컨베이어, 그리고 순환용 분쇄기를 이용하여 수회 반복적으로 순환시키면서 미선별 음식물 건조박의 입도를 계속 줄여나갈 수 있도록 한 것이 특징이다.
여기서, 상기 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 배출측 순환용 이송 컨베이어의 순환 라인상에 설치되어 순환용 분쇄기에서 배출되는 미선별 음식물 건조박이 냉각된 후에 냉각 선별기측으로 보내지도록 하는 냉각기를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 1차 분쇄기는 음식물 건조박 속의 협잡물로 인해 음식물 건조박이 분쇄기 내부에 적체되는 것을 방지하기 위해 분쇄기 투입부 위치에 설치되는 배기덕트장치를 포함할 수 있다.
바람직한 실시예로서, 상기 냉각 선별기는 선단부 윗쪽의 음식물 건조박 투입구와 중간부 아래쪽의 선별 음식물 건조박 배출구, 그리고 후단부 아래쪽의 미선별 음식물 건조박 배출구를 가지는 동시에 선단부 앞쪽 중심에 공기의 출입을 위한 외부공기유입용 댐퍼를 가지는 냉각 선별기 본체와, 상기 냉각 선별기 본체의 내측에 동축 구조로 설치되고 구동장치에 의해 회전함과 더불어 롤러장치에 의해 지지되면서 음식물 건조박을 선별하는 타공망 드럼과, 상기 타공망 드럼의 내주면에 원주방향을 따라 일정간격으로 배치되는 동시에 직경방향으로 일정길이 돌출되면서 음식물 건조박을 분산 및 이동시켜주는 다수 개의 스쿠퍼와, 상기 냉각 선별기 본체의 선별 음식물 건조박 배출구의 저부에 설치되면서 타공망 드럼을 빠져나온 선별 음식물 건조박을 배출시켜주는 배출 컨베이어를 포함할 수 있다.
이러한 냉각 선별기는 냉각 선별기 본체의 중간부 윗쪽에 설치되면서 에어 분사를 통해 타공망 눈막힘 현상을 막아주는 에어 나이프를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 냉각 선별기의 후단부 아래쪽에 설치되는 미선별 음식물 건조박 배출구는 앞쪽과 뒷쪽에 연접 배치되는 선행 배출구와 후행 배출구로 구성될 수 있고, 이때의 선행 배출구에서는 선별망에 의해 상대적으로 입도가 작은 미선별 음식물 건조박을 배출시킬 수 있는 동시에 후행 배출구에서는 상대적으로 입도가 큰 미선별 음식물 건조박을 배출시킬 수 있다.
본 발명에서 제공하는 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 자력 선별기, 1차 분쇄기, 냉각 선별기, 2차 분쇄기, 원형 선별기 등을 연계적으로 배치하여 음식물 건조박을 단계적으로 고르게 분쇄 및 선별하고, 특히 냉각 선별기와 순환용 분쇄기, 그리고 순환용 이송 컨베이어를 이용하여 냉각 선별기로부터 분리 배출되는 일정 크기의 빼조각, 씨앗 등과 같은 협잡물을 수회 순환시키면서 분쇄 및 선별함으로써, 음식물 건조제품의 생산량을 늘릴 수 있고, 음식물 건조제품의 품질을 높일 수 있고, 음식물 건조식품의 안정적인 생산량을 확보할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 선별 및 분쇄 공정 시 뼈조각, 씨앗, 폐각, 비닐, 섬유물질 등을 수회 반복해서 분리하는 방식이므로, 소각으로 처리되는 폐기물의 양을 줄일 수 있고, 사료원료로 사용되는 원료는 더 많이 발생되고, 따라서 소각 폐기물 감소에 따른 위탁 처리비용 절감과 사료원료 증가에 따른 수익 증대 등의 효과가 있다.
셋째, 폐기물의 선별 시에 자연 냉각 환경을 조성함과 더불어 냉각기를 이용하여 씨앗 등의 잠열에 의한 내부 발화를 막을 수 있는 등 선별 공정의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
넷째, 냉각 선별 시에 타공망 드럼과 연계적으로 작동하는 에어 나이프를 적용함으로써, 타공망 드럼에 끼이는 미세 분진 물질, 비닐류 등으로 인한 타공망 드럼의 막힌 현상을 방지할 수 있는 등 선별 기능성 향상은 물론, 주기적인 청소 횟수를 줄일 수 있기 때문에 설비의 내구수명 연장은 물론 설비의 유지보수를 용이하게 할 수 있는 등 설비 운용의 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비를 나타내는 계통도
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비를 나타내는 평면도와 측면도
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비에서 냉각 선별기를 나타내는 정면도, 평면도 및 단면도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비를 나타내는 계통도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비를 나타내는 평면도와 측면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 건조기 설비에서 배출되는 음식물 건조박 속의 금속물질을 선별하는 수단으로 자력 선별기(10)를 포함한다.
상기 자력 선별기(10)는 유기성폐기물 건조시스템에서 폐기물 건조 후에 배출되는 음식물 건조박 내의 금속물질을 선별하는 역할을 한다.
이러한 자력 선별기(10)의 후속 공정이 1차 분쇄기(12)로서, 자력 선별기(10)가 음식물 건조박에 포함되어 있는 금속물질, 분철 등을 제거함으로써, 1차 분쇄기(12) 내에 금속물질 투입 시 발생되는 스파크 등을 막을 수 있고, 이에 따라 화재 등의 위험을 사전에 방지할 수 있다.
또한, 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 자력 선별기(10)에서 배출되는 음식물 건조박을 제1이송 컨베이어(11)를 통해 공급받아 1차 분쇄하는 수단으로 1차 분쇄기(12)를 포함한다.
즉, 상기 자력 선별기(10)와 1차 분쇄기(12) 사이에는 제1이송 컨베이어(11)가 설치되고, 이에 따라 금속성분이 제거된 음식물 건조박은 제1이송 컨베이어(11)를 따라 1차 분쇄기(12)로 투입되어 분쇄될 수 있게 된다.
상기 자력 선별기(10)는 건조기에서 배출되는 음식물 건조박 중의 입도가 큰 유기물과 미 건조되어 응집된 음식물 건조박을 1차적으로 분쇄하게 된다.
보통 유기성폐기물 건조시스템에서 건조 처리되는 유기성폐기물의 경우, 전처리 설비의 사양에 따라 다르지만 일반적으로 전처리 설비를 통해 원물 폐기물을 파쇄 선별하여 비닐 등의 협잡물을 제거하고, 폐기물은 약 25mm 정도로 파쇄한 상태로 건조기에 투입된다.
이렇게 전처리 설비에서 파쇄된 폐기물 중 씨앗 및 뼈조각 등의 물질은 25mm 이상의 크기를 갖는 형태로 건조시스템에 투입되어 건조가 이루어진다.
이러한 건조 과정에서 씨앗 및 뼈조각은 많은 열을 함축된 상태로 배출되는데, 이와 같이 열을 함축한 씨앗 및 뼈조각이 들어 있는 음식물 건조박을 냉각시키지 않고 선별기로 선별할 경우, 잠열에 의한 내부 발화의 가능성이 있다.
상기 1차 분쇄기(12)는 해당 문제를 해결하기 위해 입도가 큰 협잡물은 물론 씨앗, 뼈조각 등을 입도가 작은 형태로 분쇄한 후에 제2이송 컨베이어(13)를 통해 후속 냉각 선별기(15)와 그 다음의 냉각기(26)로 보내게 된다.
여기서, 상기 1차 분쇄기(12)의 분쇄망 규격은 약15∼25mm 정도, 바람직하게는 약 20mm 정도를 적용할 수 있다.
특히, 상기 1차 분쇄기(12)에는 음식물 건조박 속의 협잡물로 인해 음식물 건조박이 분쇄기 내부에 적체되는 것을 방지하기 위한 배기덕트장치(미도시)가 설치된다.
이러한 배기덕트장치는 1차 분쇄기(12)의 투입부 위치에 설치되며, 분쇄기 로터의 회전에 의해 발생되는 양압(바람)의 배출유도와 함께 가벼운 협잡물 및 비닐 등의 배출을 유도하는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 비닐 등의 협잡물이 1차 분쇄기(12)의 내부로 투입되면, 분쇄기 로터로부터 발생되는 양압에 의해 비닐 등의 협잡물이 날리면서 배기덕트장치로 빠져나갈 수 있게 되고, 결국 협잡물이 분쇄기 내에 적체되면서 분쇄기 타공망을 막는 문제를 해결할 수 있는 등 1차 분쇄기(12)의 성능을 확보할 수 있게 된다.
이와 연계하여, 상기 배기덕트장치는 냉각 선별기 본체(31)의 선단부에 형성되어 있는 외부공기유입용 댐퍼(30)측으로 연결되어, 1차 분쇄기(12)측으로부터 제공되는 공기가 외부공기유입용 댐퍼(30)를 통해 냉각 선별기 본체(31)는 물론 타공망 드럼(14)의 내부로 공급될 수 있게 된다.
이에 따라, 냉각 선별기 본체(31)의 내부에는 외부공기유입용 댐퍼(30)를 통해 유입되는 냉각 공기의 흐름이 자연스럽게 조성되고, 결국 이러한 공기의 흐름에 의해 타공망 드럼(17) 속의 음식물 건조박이 자연 냉각될 수 있게 된다.
또한, 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 1차 분쇄기(12)에서 공급되는 음식물 건조박을 제2이송 컨베이어(13)를 통해 공급받아 선별하는 수단으로 냉각 선별기(15)를 포함한다.
즉, 1차 분쇄기(12)와 냉각 선별기(15) 사이에는 제2이송 컨베이어(11)가 설치되고, 이에 따라 1차 분쇄를 마친 음식물 건조박은 제2이송 컨베이어(11)를 따라 냉각 선별기(15)로 투입되어 선별될 수 있게 된다.
상기 냉각 선별기(15)는 로터리 냉각기의 역할과 입도 선별의 기능을 함께 갖는 장치로서, 1차 분쇄되어 투입되는 음식물 건조박 중 입도가 작은 5mm 이하의 음식물 건조박을 선별하게 된다.
이러한 냉각 선별기(15)는 회전형 구조의 타공망 드럼(14)을 이용하여 음식물 건조박을 선별하게 된다.
이때, 상기 타공망 드럼(14)의 내부에는 다수의 스쿠프(Scooper;34)가 설치되며, 이렇게 설치되는 스쿠프(34)가 음식물 건조박을 휘저어주게 됨에 따라 음식물 건조박은 타공망 드럼(14)의 내부에 적체되지 않고 분산되면서 효율적으로 자연 냉각될 수 있게 되고, 이와 더불어 스쿠프(34)의 분산작용에 의해 타공망 드럼(14)에서의 선별 효율이 향상될 수 있게 된다.
여기서, 상기 타공망 드럼(14)의 경우 일정각도 경사진 자세, 예를 들면 선단부가 높고 후단부가 낮게 약간 기울어진 자세를 유지하면서 음식물 건조박을 자연스럽게 이송시키면서 선별하게 되지만, 타공망 드럼(14)의 경사진 자세 및 회전 작동에만 의존한 이송에는 한계가 있다.
이를 위해, 상기 스쿠프(34)의 경우 음식물 건조박을 분산시키는 역할 이외에도 타공망 드럼(14)가 함께 회전하면서 음식물 건조박을 한쪽으로 밀어주는 역할을 하게 되므로서, 타공망 드럼(14) 내에서 음식물 건조박의 원활한 이동성을 확보할 수 있게 된다.
바람직한 실시예로서, 상기 냉각 선별기(15)에는 타공망 드럼(14)의 눈막힘 현상을 방지하기 위한 수단으로 브러쉬장치(미도시) 또는 에어 나이프(36)가 구비되며, 이에 따라 회전하는 타공망 드럼(14)의 외주면 바깥 둘레에서 강한 압력으로 에어가 분사되므로서 타공망 드럼(14)의 눈막힘 현상이 방지될 수 있게 된다.
이와 같은 냉각 선별기(15)에서는 1차 분쇄된 음식물 건조박의 냉각과 선별을 통해 제품군(예를 들면, 5mm 이하의 음식물 건조박)과 비닐 등의 협잡물, 예를 들면 약 17mm 이상의 협잡물이 선별된다.
그리고, 상기 냉각 선별기(15)에서 선별된 약 5mm 이하의 선별 음식물 건조박은 후속의 2차 분쇄기(17)로 보내지게 되고, 타공망 드럼(14)에 의해 선별되지 않고 후단측으로 배출되는 미선별 음식물 건조박은 약 17mm 미만의 미선별 음식물 건조박(예컨대, 씨앗, 뼈조각 등의 협잡물)과 약 17mm 이상의 미선별 음식물 건조박(예컨대, 씨앗, 뼈조각 등의 협잡물)으로 구분되어 선별된다.
이때, 약 5mm를 초과하고 약 17mm 미만의 입도를 가지는 미선별 음식물 건조박은 재순환 과정을 거쳐 최종적으로는 약 5mm 이하의 입도로 선별되어 후속 2차 분쇄기(17)로 보내지게 되고, 약 17mm 이상의 미선별 음식물 건조박, 즉 약 17mm 이상의 협잡물과 이물질 등은 최종적으로 폐기된다.
또한, 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 냉각 선별기(15)에서 공급되는 음식물 건조박을 제3이송 컨베이어(13)를 통해 공급받아 2차 분쇄하는 수단으로 2차 분쇄기(17)를 포함한다.
즉, 상기 냉각 선별기(15)와 2차 분쇄기(17) 사이에는 제3이송 컨베이어(13)가 설치되고, 이에 따라 냉각 선별을 마친 음식물 건조박은 제3이송 컨베이어(13)를 따라 2차 분쇄기(27)로 투입되어 분쇄될 수 있게 된다.
이러한 2차 분쇄기(17)는 1차 분쇄기(12)와 전체적인 구조는 동일하며, 냉각 선별기(15)에서 선별되어 배출되는 약 5mm 이하의 음식물 건조박을 제품화(미분화)하는 2차 분쇄장치이다.
보통 유기성폐기물로부터 얻는 음식물 건조박은 입도의 균질화 및 균일화가 매우 중요하며, 음식물 건조박의 입도 미분화를 위해서는 2차 분쇄기(17)의 2차 분쇄과정이 필수적이라 할 수 있다.
여기서, 상기 2차 분쇄기(17)의 분쇄망 규격은 약 5∼10mm 정도, 바람직하게는 약 8mm 정도를 적용할 수 있다.
또한, 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 2차 분쇄기(17)에서 배출되는 음식물 건조박을 제4이송 컨베이어(18)를 통해 공급받아 음식물 건조박 속의 협잡물을 최종 선별하는 수단으로 원형 선별기(20)를 포함한다.
즉, 상기 2차 분쇄기(17)와 원형 선별기(20) 사이에는 제4이송 컨베이어(18)가 설치되고, 이에 따라 2차 분쇄를 마친 음식물 건조박(예컨대, 대부분이 미분화 상태인 음식물 건조박)은 제4이송 컨베이어(18)를 따라 원형 선별기(20)로 투입되어 최종 선별될 수 있게 된다.
상기 원형 선별기(20)는 2차 분쇄기(17)에서 미분화 제품 상태로 분쇄공정을 완료한 음식물 건조박을 최종 입도로 선별하는 역할을 하게 된다.
즉, 상기 원형 선별기(20)에서는 2차 분쇄기(17)의 분쇄망을 통과한 협잡물 및 비닐 조각 등을 진동 선별망(19)으로 최종 선별하여 분리하게 되며, 이때 원형의 진동 선별망(19)은 약 3∼3.5mm 이상, 바람직하게는 약 3.3mm 이상의 협잡물이나 비닐 조각 등을 선별하여 최종 분리 처리할 수 있게 된다.
여기서, 상기 진동 선별망(19)은 균질화 제품 사용업체에 따라 망 크기가 조절될 수 있다.
또한, 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 원형 선별기(20)에서 배출되는 음식물 건조박을 다수 개의 배출용 이송 컨베이어(21)를 통해 공급받아 제품으로 포장하는 수단으로 제품 포장라인(22)을 포함한다.
이러한 제품 포장라인(22)은 공지의 설비로서, 이곳에서는 원형 선별기(20)를 거쳐 배출되는 약 3.3mm 이하의 제품(예컨대, 미분 상태의 음식물 건조박)을 포장하고 출하하는 공정이 이루어지게 된다.
또한, 상기 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비는 냉각 선별기(15)에서 배출되는 미선별 음식물 건조박, 예를 들면 약 5mm 내지 17mm 범위에 속하는 입도를 가지는 미선별 음식물 건조박을 적어도 1회 이상 재순환시켜서 소정의 입도를 가지는 음식물 건조박으로 재선별되어 빠져나가도록 해주는 수단으로 순환용 분쇄기(25)와 유입측 순환용 이송 컨베이어(23) 및 다수의 배출측 순환용 이송 컨베이어(24)를 포함한다.
상기 순환용 분쇄기(25)는 냉각 선별기(15)에서 분리 배출된 약 5∼17mm 이하의 입도를 가지는 미선별 음식물 건조박인 협잡물(예컨대, 뼈조각, 씨앗 등)을 파쇄하는 역할을 하게 된다.
이러한 순환용 분쇄기(25)의 분쇄기 타공망(미도시)은 약 8mm 정도의 타공을 갖는 것으로서, 입도가 비교적 큰 잔여 협잡물이 분쇄된 후, 이렇게 분쇄된 협잡물은 냉각 선별기(15)로 재투입되어 입도 선별이 된 다음, 2차 분쇄기(17) 및 원형 선별기(20)로 보내져 최종 분쇄 및 선별되어 제품화가 된다.
즉, 냉각 선별기(15)에서 배출되는 5∼17mm 정도의 입도를 갖는 미선별 음식물 건조박은 유입측 순환용 이송 컨베이어(23)와 배출측 순환용 이송 컨베이어(24)로 이어지는 순환 라인을 따라 이송되면서 순환용 분쇄기(25)→냉각 선별기(15)→순환용 분쇄기(25)→냉각 선별기(15) 등과 같이 순환 과정을 수회 거치게 되고, 이러한 반복 과정에서 미선별 음식물 건조박의 입도를 계속 줄여나갈 수 있게 되며, 결국 약 5mm 이하로 선별된 음식물 건조박은 냉각 선별기(15)의 선별 음식물 건조박 배출구(29)를 빠져나가 2차 분쇄기(17)과 원형 선별기(20)측으로 보내진 후에 제품화될 수 있게 된다.
그리고, 미선별 음식물 건조박은 다수 개를 연이어 배치한 구조로 이루어지는 배출측 순환용 이송 컨베이어(24)의 순환 라인을 통해 냉각 선별기(15)로 투입되며, 이에 따라 순환용 분쇄기(25)에서 배출되는 미선별 음식물 건조박, 즉 반복적인 순환 과정을 거치는 미선별 음식물 건조박은 계속적으로 냉각 선별기(15)에 투입될 수 있게 된다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성폐기물 건조시스템의 음식물 건조제품 생산설비에서 냉각 선별기를 나타내는 정면도, 평면도 및 단면도이다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 냉각 선별기(15)는 자연 냉각 조건 하에서 음식물 건조박을 소정의 입도로 선별하는 역할을 하게 된다.
예를 들면, 상기 냉각 선별기(15)에서는 약 5mm 이하의 입도를 가지는 선별 음식물 건조박이 1차 선별되고, 약 5mm 내지 17mm 정도의 입도를 가지는 미선별 음식물 건조박이 2차 선별되며, 약 17mm 이상의 입도를 가지는 협잡물이 3차 선별된다.
이를 위하여, 상기 냉각 선별기(15)는 선단부 윗쪽의 음식물 건조박 투입구(38)와 중간부 아래쪽의 선별 음식물 건조박 배출구(28), 그리고 후단부 아래쪽의 미선별 음식물 건조박 배출구(29)를 가지는 냉각 선별기 본체(31)를 포함한다.
이러한 냉각 선별기 본체(31)는 프레임 구조물에 의해 지지되는 3개의 파트를 조합한 구조로 이루어지게 된다.
즉, 냉각 선별기 본체(31)는 음식물 건조박 투입구(38)를 가지면서 타공망 드럼(14)의 선단부위와 연결되는 선단부 선별기 본체와, 선별 음식물 건조박 배출구(28)를 가지면서 타공망 드럼(14)의 중간부위를 지지하는 중간부 선별기 본체와, 미선별 음식물 건조박 배출구(29)를 가지면서 타공망 드럼(14)의 후단부위와 연결되는 후단부 선별기 본체를 나란하게 조합한 3개의 파트로 이루어지게 된다.
이에 따라, 상기 냉각 선별기 본체(31)에 의해 지지되는 타공망 드럼(14)은 선단부 선별기 본체와 중간부 선별기 본체 사이의 부위 및 중간부 선별기 본체와 후단부 선별기 본체 사이의 부위가 외부에 그대로 노출될 수 있게 되며, 결국 타공망 드럼(14)은 외부 공기와의 접촉면적을 충분히 확보할 수 있고, 따라서 우수한 냉각 기능을 발휘할 수 있게 된다.
물론, 상기 타공망 드럼(14)의 외부로 노출되는 두 부위에는 타공이 형성되지 않게 되므로서, 이러한 두 부위를 통해 음식물 건조박이 누출되는 일은 없게 된다.
바람직한 실시예로서, 상기 냉각 선별기 본체(31)의 선단부에는 공기의 출입을 위한 외부공기유입용 댐퍼(30)가 형성된다.
즉, 상기 외부공기유입용 댐퍼(30)는 선단부 선별기 본체의 전면 중심부에 형성된다.
이러한 외부공기유입용 댐퍼(30)는 1차 분쇄기(12)측에서 연장되는 배기덕트장치와 연결되어, 1차 분쇄기(12)측으로부터 제공되는 공기가 외부공기유입용 댐퍼(30)를 통해 냉각 선별기 본체(31)는 물론 타공망 드럼(14)의 내부로 공급될 수 있게 된다.
이에 따라, 냉각 선별기 본체(31)의 내부에는 외부공기유입용 댐퍼(30)를 통해 유입되는 냉각 공기의 흐름이 자연스럽게 조성되고, 결국 이러한 공기의 흐름에 의해 타공망 드럼(17) 속의 음식물 건조박이 자연 냉각될 수 있게 된다.
그리고, 상기 냉각 선별기(15)의 후단부 아래쪽에 설치되는 미선별 음식물 건조박 배출구(29)는 앞쪽과 뒷쪽에 연접 배치되는 선행 배출구(29a)와 후행 배출구(29b)로 구성된다.
이에 따라, 상기 선행 배출구(29a)로는 타공망 드럼(14)측의 선별망(37)을 통해 배출되는 상대적으로 입도가 작은 미선별 음식물 건조박, 예를 들면 약 17mm 미만의 입도를 가지는 미선별 음식물 건조박이 배출되고, 후행 배출구(29b)로는 타공망 드럼(14)측의 뒷쪽 뚫린 부분을 통해 배출되는 상대적으로 입도가 큰 미선별 음식물 건조박, 예를 들면 약 17mm 이상의 입도를 가지는 미선별 음식물 건조박(예컨대, 뼈조각이나 씨앗 등의 협잡물)이 배출된다.
이때, 상기 미선별 음식물 건조박 배출구(29)의 선행 배출구(29a)를 통해 배출되는 미선별 음식물 건조박은 유입측 순환용 이송 컨베이어(23)를 통해 순환용 분쇄기(25)로 보내져 재순환될 수 있게 되고, 후행 배출구(29b)를 통해 배출되는 미선별 음식물 건조박은 톤백 포장을 거쳐 외부로 반출 처리될 수 있게 된다.
이와 더불어, 상기 냉각 선별기 본체(31)에는 선별 음식물 건조박 배출구(28)가 있는 아래쪽 위치에 슈트(39)가 형성되며, 이에 따라 선별 음식물 건조박 배출구(28)를 통해 빠져나온 선별 음식물 건조박은 슈트(39)를 따라 아래쪽의 배출 컨베이어(35)로 보내질 수 있게 된다.
또한, 상기 냉각 선별기(15)는 실질적으로 음식물 건조박을 선별하는 수단으로 타공망 드럼(14)을 포함한다.
상기 타공망 드럼(14)은 앞뒤가 뚫려 있고 중간부위의 외주면 구간과 후단부위의 외주면 구간에 타공망이 형성되어 있는 원통형의 드럼 형태로서, 냉각 선별기 본체(31)의 내측에 동축 구조를 이룸과 더불어 앞쪽이 높고 뒷쪽이 낮은 약간 경사진 자세로 설치되고, 음식물 건조박을 뒤척혀줌과 더불어 후단쪽으로 몰고 가면서 선별할 수 있게 된다.
여기서, 상기 타공망 드럼(14)의 중간부위에 형성되는 타공망은 약 5mm 이하의 직경으로 이루어져 이곳을 통해서는 약 5mm 정도 이하의 입도를 가지는 음식물 건조박이 선별될 수 있게 되고, 후단부위에 형성되는 타공망, 즉 선별망(37)은 약 17mm 이하의 직경으로 이루어져 이곳을 통해서는 약 5mm를 초과하고 약 17mm 보다 작은 입도를 가지는 음식물 건조박이 선별될 수 있게 된다.
이러한 타공망 드럼(14)은 구동장치(32)에 의해 회전하게 되고, 이렇게 회전하는 타공망 드럼(14)은 2곳 정도의 롤러장치(33)에 의해 지지될 수 있게 된다.
이를 위하여, 상기 타공망 드럼(14)을 회전시켜주는 구동장치(32)는 모터(32a)와 모터측 스프로킷(32b), 그리고 타공망 드럼(14)의 외주면에 설치되는 드럼측 스프로킷(32c)으로 구성되고, 상기 모터측 스프로킷(32b)과 드럼측 스프로킷(32c) 사이에는 체인(미도시)이 연결된다.
이에 따라, 상기 타공망 드럼(14)은 모터(32a)의 작동과 모터측 스프로킷(32b) 및 드럼측 스프로킷(32c)의 전동에 의해 회전될 수 있게 되고, 이때의 타공망 드럼(14)의 회전 작동은 롤러장치(33)에 의해 안내될 수 있게 된다.
이와 같은 타공망 드럼(14)의 경우, 길이 중간 부분에 타공망이 착탈 가능하게 부착되어 있는 드럼 형태로서, 즉 가운데 부분만 타공망이 부착되어 있는 형태로서, 타공망 교체가 가능하여 타공망 사이즈 변경이 가능한 구조로 이루어질 수 있게 된다.
특히, 상기 타공망 드럼(14)의 내주면에는 원주방향을 따라 일정간격으로 배치되는 동시에 직경방향으로 일정길이 돌출되면서 음식물 건조박을 분산 및 이동시켜주는 다수 개의 스쿠퍼(34)가 형성된다.
이러한 스쿠퍼(34)는 드럼 중심을 향하는 끝 부분이 일정각도 꺽인 형상으로 이루어지게 되고, 이에 따라 타공망 드럼(14)의 회전 시에 스쿠퍼(34)는 꺽인 형상의 끝 부분을 이용하여 음식물 건조박을 일정량 퍼 올리면서 휘저어줌과 동시에 뒤섞어 주게 되며, 결국 음식물 건조박의 선별 효과를 높일 수 있게 되는 동시에 음식물 건조박의 냉각 효과도 높일 수 있게 된다.
여기서, 상기 스쿠퍼(34)는 타공망 드럼(14)의 전체 길이 구간 또는 타공망이 형성되어 있는 일부 구간에 걸쳐 형성될 수 있는 동시에 타공망 드럼(14)의 길이방향을 따라 연속해서 이어지는 형태 또는 타공망 드럼(14)의 길이방향을 따라 몇 개로 끊어져 있는 형태 등으로 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상기 냉각 선별기(15)는 냉각 선별기 본체(31)의 선별 음식물 건조박 배출구(29)의 저부에 설치되면서 타공망 드럼(14)을 빠져나온 선별 음식물 건조박을 배출시켜주는 수단으로 배출 컨베이어(35)를 포함한다.
이러한 배출 컨베이어(35)는 2차 분쇄기(17)측으로 연결되는 제3이송 컨베이어(16)와 연결되며, 따라서 타공망 드럼(14)에 의해 선별되어 밑으로 떨어진 선별 음식물 건조박은 배출 컨베이어(35)에 의해 이송되어 배출된 후, 제3이송 컨베이어(16)측으로 보내질 수 있게 된다.
또한, 상기 냉각 선별기(15)는 고압의 에어 분사를 통해 타공망 드럼(14)의 타공망 눈막힘 현상을 방지하는 수단으로 에어 나이프(36)를 포함한다.
이러한 에어 나이프(36)는 냉각 선별기 본체(31)의 중간부 윗쪽에 설치되면서 타공망 드럼(14)의 외주면에 근접 위치되어 외부의 압축공기 공급원(미도시)으로부터 제공받은 고압의 에어를 타공망 드럼(14)측에 분사할 수 있게 되고, 결국 타공망 드럼(14)의 타공망 눈막힘 현상이 방지될 수 있게 된다.
따라서, 이와 같이 구성되는 냉각 선별기(15)의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 1차 분쇄를 마친 음식물 건조박은 음식물 건조박 투입구(38)를 통해 회전하고 있는 타공망 드럼(14)의 선단 부위쪽으로 투입된다.
다음, 이렇게 투입된 음식물 건조박은 경사진 자세를 취하면서 회전하고 있는 타공망 드럼(14)의 내부에서 후단 부위쪽으로 이송된다.
다음, 이렇게 이송되는 음식물 건조박 중 약 5mm 이하의 입도를 갖는 음식물 건조박은 중간 부위의 타공망에 의해 선별된 후, 선별 음식물 건조박 배출구(28)를 통해 아래쪽의 배출 컨베이어(35)측으로 배출된 다음, 2차 분쇄기(17)측으로 보내져 원형 선별기(20)를 거치면서 제품화된다.
계속해서, 이렇게 이송되는 음식물 건조박 중 약 5mm 내지 17mm 정도의 입도를 갖는 음식물 건조박은 후단 부위의 선별망(37)에 의해 선별된 후, 미선별 음식물 건조박 배출구(29)의 선행 배출구(29a)를 통해 배출된 다음, 순환용 분쇄기(25)측으로 보내져 반복적인 순환 과정을 거치면서 계속 선별된다.
계속해서, 이렇게 이송되는 음식물 건조박 중 약 17mm 이상의 입도를 갖는 음식물 건조박, 즉 협잡물은 미선별 음식물 건조박 배출구(29)의 후행 배출구(29b)를 통해 배출되어 외부로 위착 처리된다.
따라서, 음식물 건조박이 위와 같은 냉각 선별기(15)의 3단계의 선별 과정을 거치면서 선별됨에 따라 제품화가 가능한 음식물 건조박을 보다 많이 또 보다 효과적으로 생산할 수 있게 되고, 폐기 처리되는 협잡물의 양은 상대적으로 줄일 수 있게 되는 등 음식물 건조박의 선별 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명에서는 자력 선별기, 1,2차 분쇄기, 냉각 선별기, 원형 선별기 등을 연계적으로 배치함과 더불어 냉각 선별기에서 분리 배출되는 일정 크기의 빼조각, 씨앗 등과 같은 협잡물을 순환시키면서 분쇄 및 선별하는 새로운 음식물 건조제품 생산설비를 제공함으로써, 음식물 건조제품의 생산량을 늘릴 수 있고, 음식물 건조제품의 품질을 높일 수 있으며, 음식물 건조식품의 안정적인 생산량을 확보할 수 있는 한편, 외부로 위탁 처리되는 폐기물의 양을 대폭 줄여서 비용을 절감할 수 있다.
10 : 자력 선별기
11 : 제1이송 컨베이어
12 : 1차 분쇄기
13 : 제2이송 컨베이어
14 : 타공망 드럼
15 : 냉각 선별기
16 : 제3이송 컨베이어
17 : 2차 분쇄기
18 : 제4이송 컨베이어
19 : 진동 선별망
20 : 원형 선별기
21 : 배출용 이송 컨베이어
22 : 제품포장라인
23 : 유입측 순환용 이송 컨베이어
24 : 배출측 순환용 이송 컨베이어
25 : 순환용 분쇄기
27 : 배기덕트장치
28 : 선별 음식물 건조박 배출구
29 : 미선별 음식물 건조박 배출구
29a : 선행 배출구
29b : 후행 배출구
30 : 외부공기유입용 댐퍼
31 : 냉각 선별기 본체
32 : 구동장치
33 : 롤러장치
34 : 스쿠퍼
35 : 배출 컨베이어
36 : 에어나이프
37 : 선별망
38 : 음식물 건조박 투입구
39 : 슈트

Claims (6)

  1. 건조기 설비에서 배출되는 음식물 건조박 속의 금속물질을 선별하는 자력 선별기(10);
    상기 자력 선별기(10)에서 배출되는 음식물 건조박을 제1이송 컨베이어(11)를 통해 공급받아 1차 분쇄하는 1차 분쇄기(12);
    상기 1차 분쇄기(12)에서 공급되는 음식물 건조박을 제2이송 컨베이어(13)를 통해 공급받아 회전하는 타공망 드럼(14)을 이용하여 음식물 건조박을 선별하는 냉각 선별기(15);
    상기 냉각 선별기(15)에서 배출되는 선별 음식물 건조박을 제3이송 컨베이어(16)를 통해 공급받아 2차 분쇄하는 2차 분쇄기(17);
    상기 2차 분쇄기(17)에서 배출되는 음식물 건조박을 제4이송 컨베이어(18)를 통해 공급받아 진동 선별망(19)을 이용하여 음식물 건조박 속의 협잡물을 최종 선별하는 원형 선별기(20);
    상기 원형 선별기(20)에서 배출되는 음식물 건조박을 다수 개의 배출용 이송 컨베이어(21)를 통해 공급받아 제품으로 포장하는 제품 포장라인(22);
    상기 냉각 선별기(15)에서 배출되는 미선별 음식물 건조박을 유입측 순환용 이송 컨베이어(23)를 통해 공급받아 미선별 음식물 건조박을 파쇄한 후에 다수의 배출측 순환용 이송 컨베이어(24)를 통해 냉각 선별기(15)측으로 보내서 재차 선별되도록 하는 순환용 분쇄기(25);
    를 포함하며, 상기 냉각 선별기(15)에서 배출되는 미선별 음식물 건조박을 유입측 순환용 이송 컨베이어(23)와 배출측 순환용 이송 컨베이어(24), 그리고 순환용 분쇄기(25)를 이용하여 수회 반복적으로 순환시키면서 미선별 음식물 건조박의 입도를 계속 줄여나갈 수 있도록 하고,
    상기 1차 분쇄기(12)는 음식물 건조박 속의 협잡물로 인해 음식물 건조박이 분쇄기 내부에 적체되는 것을 방지하기 위해 분쇄기 투입부 위치에 설치되는 배기덕트장치를 포함하고,
    상기 배기덕트장치는 냉각 선별기 본체(31)의 선단부에 형성되어 있는 외부공기유입용 댐퍼(30)측으로 연결되어, 1차 분쇄기(12)측으로부터 제공되는 공기가 외부공기유입용 댐퍼(30)를 통해 냉각 선별기 본체(31)는 물론 타공망 드럼(14)의 내부로 공급될 수 있게 되고,
    상기 냉각 선별기(15)는 선단부 윗쪽의 음식물 건조박 투입구(38)와 중간부 아래쪽의 선별 음식물 건조박 배출구(28), 그리고 후단부 아래쪽의 미선별 음식물 건조박 배출구(29)를 가지는 냉각 선별기 본체(31)를 포함하되,
    상기 냉각 선별기 본체(31)는 음식물 건조박 투입구(38)를 가지면서 타공망 드럼(14)의 선단부위와 연결되는 선단부 선별기 본체와, 선별 음식물 건조박 배출구(28)를 가지면서 타공망 드럼(14)의 중간부위를 지지하는 중간부 선별기 본체와, 미선별 음식물 건조박 배출구(29)를 가지면서 타공망 드럼(14)의 후단부위와 연결되는 후단부 선별기 본체를 나란하게 조합한 3개의 파트로 이루어지게 됨에 따라 상기 냉각 선별기 본체(31)에 의해 지지되는 타공망 드럼(14)은 선단부 선별기 본체와 중간부 선별기 본체 사이의 부위 및 중간부 선별기 본체와 후단부 선별기 본체 사이의 부위가 외부에 그대로 노출될 수 있게 되고,
    상기 타공망 드럼(14)의 내주면에는 원주방향을 따라 일정간격으로 배치되는 동시에 직경방향으로 일정길이 돌출되면서 음식물 건조박을 분산 및 이동시켜주는 다수 개의 스쿠퍼(34)가 형성되되, 상기 스쿠퍼(34)는 드럼 중심을 향하는 끝 부분이 일정각도 꺽인 형상으로 이루어지게 되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조시스템의 음식물류 폐기물 건조제품의 생산효율 향상된 제품균질화 및 협잡물재순환을 통한 협잡물 최소화 생산설비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출측 순환용 이송 컨베이어(24)의 순환 라인상에 설치되어 순환용 분쇄기(25)에서 배출되는 미선별 음식물 건조박이 냉각된 후에 냉각 선별기(15)측으로 보내지도록 하는 냉각기(26)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조시스템의 음식물류 폐기물 건조제품의 생산효율 향상된 제품균질화 및 협잡물재순환을 통한 협잡물 최소화 생산설비.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각 선별기(15)의 후단부 아래쪽에 설치되는 미선별 음식물 건조박 배출구(29)는 앞쪽과 뒷쪽에 연접 배치되는 선행 배출구(29a)와 후행 배출구(29b)로 구성되고, 선행 배출구(29a)에서는 선별망(37)에 의해 상대적으로 입도가 작은 미선별 음식물 건조박을 배출시키는 동시에 후행 배출구(29b)에서는 상대적으로 입도가 큰 미선별 음식물 건조박을 배출시키는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조시스템의 음식물류 폐기물 건조제품의 생산효율 향상된 제품균질화 및 협잡물재순환을 통한 협잡물 최소화 생산설비.
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