KR19990022366U - 음식물쓰레기호기성발효숙성조의미생물활성화장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음식물 쓰레기를 자원화하는 과정에 있어서 수거되는 기간에 발생한 부패균이 자원화 공정중에 음식물 쓰레기의 부패가 진행되어 영양소가 파괴되고 유해가스가 발생되며 오수의 발생등으로 효율이 감소되는 것을 방지하기 위하여 저진공건조 직전에 음식물 쓰레기의 표면에 서식하는 부패균을 살균시켜 자원화 공정중에 진행되는 부패를 방지함으로써, 사료를 가공하였을 경우 맛이 좋고 냄새가 없으며 영양가가 많은 양질의 사료를 제공하기 위한 음식물 쓰레기 자원화 과정중 음식물쓰레기의 부패방지를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 음식물 쓰레기가 채워진 밀폐용기와 상기 밀폐용기에 과열증기를 유지 공급시켜주는 공급수단과, 상기 공급수단에 의하여 공급된 과열증기와 음식물 쓰레기를 혼합시키는 혼합수단과, 상기 혼합수단에 의해 냉각된 증기를 밀폐용기 밖으로 순환시키는 순환수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 자원화 공정중 음식물 쓰레기의 부패방지 장치가 제공되며, 또한 음식물 쓰레기의 부패방지 및 억제를 위한 수단으로써 과열증기 생성단계와, 상기 과열증기를 밀폐용기로 공급하는 공급수단과, 공급된 과열증기와 음식물 쓰레기의를 혼합하는 혼합단계와, 상기 혼합단계를 통하여 음식물 쓰레기의 표면에 서식하는 부패균의 살균단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 자원화 공정중 음식물 쓰레기 부패방지를 위한 방법에 관한 것이다.

Description

음식물 쓰레기 호기성 발효숙성조의 미생물 활성화 장치{AAAAA}

븐 고안은 음식물 쓰레기의 자원화 방법 및 그 장치에 관한 것으로 특히, 음식물 쓰레기에 세척수를 살포하여 염분류를 제거한 다음 발효 숙성시키기 전에 처리하는 저온 건조기간 초기에 고온의 과열증기를 분사하여 음식물 표면에 서식하는부패균을 살균함으로써 자원화 공정중 음식물 쓰레기의 부패를 방지하거나 억제하기 위한 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

현재 요식업소 등에서 배출된 음식물 쓰레기는 여러가지 방법에 의해 처리되고 있는데 처리 결과에 따른 부산물로는 사료, 퇴비, 연료, 감축된 매립용 쓰레기 등이 있다.

이중에서 재생효율이 가장 높은 것이 사료이기 때문에 음식물 쓰레기의 사료화 방안이 국가적인 시책으로 부각되고 있다. 그러나 우리나라의 식생활 문화는 장류문화로 음식물 내에 수분과 염분 그리고 젖산균이 많이 포함되어 있어 부패가 빨리 이루어진다.

부패균에 의해 부패된 음식물 쓰레기는 악취가 나며 여기에서 수거된 수분은 주변 환경을 오염시키는 원인이 되거나 정화처리 하는데 많은 시간과 비용이 소요된다. 또한 부패된 음식물 쓰레기는 영양소가 분해되어 그것을 발효 숙성시킨후 사료화 하였을 때 영양가가 낮고 맛이 떨어지며 소화력이 낮은 저질의 사료가 된다. 따라서 대부분의 음식물 쓰레기의 자원화는 사료화 보다는 재생효율이 낮은 퇴비화나 연료화 또는 건조후 소각처리 하거나 일차건조 후 매립하는 경향이 많으며 이를 개선하기 위한 방안으로 음식물 쓰레기를 가공하여 퇴비화 또는 비료화 하는 기술에 대한 많은 연구가 진행중이다.

종래 기술에 따른 음식물 쓰레기의 처리공정은 도 1에 블럭선도로 나타낸 바와 같이 수거, 혼합, 건조단계를 거처 선별저장되고 건조된 상태에 따라 퇴비화 또는 소각처리 된다. 또한 비료화 처리 공정을 도2와 같으며 세척된 음식물 쓰레기는 파쇄, 선별, 건조, 분쇄, 발효숙성을 거처 사료화 되거나 중간 단계에서 선별적으로 소각처리 되기도 한다. 이러한 일반적인 음식물 쓰레기 처리장치 및 방법을 수거되면서부터 시작된 부패때문에 중간 과정에서부터 악취가 발생되고 오염수가 추출되어 환경오염의 원인이 되고 부패된 음식물 쓰레기를 비료화 또는 사료화 하였을 경우 이용효율이 떨어지는 단점이 있다.

본 고안은 앞에서 설명한 바와 같이 음식물 쓰레기를 자원화하는데 소요되는 총 공정시간을 도2의 블럭선도에서 살펴보면 음식물 쓰레기를 수거하는데 소요되는 시간은 6~24시간이며, 1차 파쇄하여 대형 이물질을 선별하고 저장하는 시간은 1~2시간이고, 저진공 살균하는데 소요되는 시간은 5~6시간이며, 건조된 처리물을 다시 분쇄하고 선별하여 발효숙성시킨 후 가공제품으로 만드는데 소요되는 시간은 5일정도이다. 따라서, 음식물 쓰레기를 수거하여 자원화하는데 소요되는 총연장시간은 133~152시간 정도로써 부패균에 노출된 음식물 쓰레기는 자원화 과정중에도 지속적인 부패가 진행된다. 따라서 음식물 쓰레기의 자원화 중 재생효율이 가장 높은 사료화를 추진함에 있어서 과정중에 도3의 블럭선도와 같이 진행되는 음식물 쓰레기를 발효 숙성기간 동안 진행되는 음식물 쓰레기의 부패를 방지하고 억제시키기 위한 방법으로 저진공건조처리 직전에 살균처리 공정을 추가함으로써 음식물 쓰레기 자원화 과정중 음식물 쓰레기의 부패방지를 위한 방법 및 그 장치를 제공하려는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 음식물 쓰레기 처리 공정도.

도 2는 종래 기술에 따른 음식물 자원화 처리 공정도.

도 3은 본 고안의 살균처리 방법이 추가된 음식물 쓰레기 자원화 공정도.

도 4는 본 고안의 한 실시예에 따른 음식물 쓰레기의 부패균 살균을 위한 장치의 종단면도.

도 5는 본 고안의 한 실시예에 따른 음식물 쓰레기의 부패균 살균을 위한 장치의 횡단면도.

도 6은 도4 및 도5에 도시된 부패균 살균장치를 이용한 부패균 살균을 위한 방법을 설명하기 위한 간략도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 밀폐용기 10 : 유량조절밸브

2 : 회전축 12 : 음식물 쓰레기 배출구

3 : 팬 13 : 냉각증기 배출구

6 : 쓰레기 투입구 15 : 과열증기 자켓

7 : 온도 감지기 16 : 감속장치

8 : 온도 감지 제어기 26 : 전동모터

9 : 증기 분사구

앞에 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 음식물 쓰레기가 채워진 밀폐용기와, 상기 밀폐용기의 내부에 일정한 온도의 과열 증기를 공급하는 과열증기 공급수단과, 상기 공급수단으로 부터 공급된 과열증기를 음식물 쓰레기와 혼합하는 혼합수단을 포함하는 음식물 쓰레기 자원화 과정중 음식물 쓰레기의 부패방지 장치에 있어서, 상기 음식물 쓰레기가 채워진 밀폐용기는 기존의 저진공건조기를 이용하고, 상기 밀폐용기의 외 표면에 형성한 다수의 자켓과 자켓의 밀폐용기 면에 다수의 분사구를 형성한 과열증기의 분사수단과, 상기 혼합수단으로 적절한 회전력을 전달하기 위한 동력전달 수단과, 상기 혼합수단에 의해 살균작용을 하고 냉각되어 나온 증기를 밀폐용기 밖으로 배출하는 배출관이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 살균장치가 제공된다.

또한, 본 고안에 따르면 음식물 쓰레기의 자원화 과정중에 음식물 쓰레기의 부패방지 및 억제를 위한 수단으로써 음식물 쓰레기가 채워진 상기 밀폐용기에 과열증기를 제공하기 위한 과열증기 생성단계와, 상기 생성단계에서 생성된 과열증기를 일정한 온도를 유지하기 위한 온도조절단계와, 상기 온도조절단계에서 살균온도로 조절된 과열증기를 상기 밀폐용기로 공급하기위한 공급단계, 상기 공급단계에서 공급된 과열증기를 음식물 쓰레기와 혼합하여 과열증기와 음식물 쓰레기의 접촉면을 증가시키기 위하여 섞어주는 혼합단계, 상기 혼합단계에 의하여 과열증기로부터 음식물 쓰레기로 열이 전달되어 음식물 쓰레기 표면에 서식하는 부패균을 살균하는 살균단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 자원화 과정중 음식물 쓰레기의 부패방지 방법이 제공된다.

아래에서 본 고안에 따른 음식물 쓰레기 자원화 공정중 음식물쓰레기의 부패방지를 위한 장치와 방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다. 도면에서 도3은 음식물 쓰레기의 자원화 공정을 블럭선도로 나타낸 공정도이고, 도4는 도3의 공정중 부패균 살균에 이용할 장치의 정면도를 단면으로 그린 도면으로서 저진공건조기를 이용하여 살균처리 설비들을 추가로 부착하여 개발제작한 것이고 도5는 상기 부패균억제장치의 측면도를 단면처리하여 그린 도면이다.

도3은 본 고안에 따른 부패균 살균 공정을 추가한 음식물 쓰레기 자원화공정을 나타낸 블럭선도로서 수거된 음식물 쓰레기는 저진공건조를 시키기 전에 부패균을 살균하여야 되기 때문에 저진공건조 앞단계에 부패균 살균 공정을 설정한 음식물 쓰레기 자원화 공정중 부패방지를 위한 공정도이다.

도4과 도5에 있어서, 본 고안의 한 실시예에 따른 자원화 공정중의 음식물 쓰레기의 부패방지를 위한 장치는 일반적인 저진공건조기를 응용발전시킨 장치로 우선 저진공건조기는 음식물쓰레기를 채울수 있는 용기(1)가 있고 상기 용기는 쓰레기 투입구(6), 맨홀(4), 보조구(5)가 용기(1)의 상면에 형성되어 있고 이들은 각각 크램핑 될 수 있는 뚜껑(4a,5a,6a)을 갖고 있다. 상기 뚜껑은 밀폐를 위한 고무패킹등의 밀폐수단을 이용하여 저진공건조시 공기의 누출을 방지하고 진공수단인 진공펌프(도시안함)와 용기(1)의 외표면에 스팀을 공급할 수 있는 자켓(20)이 있으며, 상기 자켓(20)에는 스팀을 공급할 수 있는 입구(22)와 냉각된 스팀을 배출할 수 있는 배출구(11)가 있고, 건조가 끝난 음식물 쓰레기의 배출을 위하여 용기(1)의 하부에는 쓰레기 배출구(12)와 도어(12a)를 형성하였고, 건조된 음식물 쓰레기를 배출할때 발생되는 가스를 다시 건조기 내부로 순환될수 있도록 덕트(21)를 형성하였으며, 상기 밀폐용기(1) 내부에서 배출되는 포화증기를 흡착할 수 있는 배기관에는 감압밸브(14)가 형성되어 있다.

상기와 같이 배치된 저진공 건조기에 부패균의 살균을 위한 과열증기 생성시스템(도시안함)을 외부에 설치하여 여기에서 생성된 과열증기를 다수의 밸브와 온도감지제어기(8)가 부착된 관로시스템(18)을 통하여 용기(1)의 외표면의 일부와 일체로 형성한 다수의 과열증기자켓(21)을 통하여 공급하고 공급된 과열증기는 용기(1)에 형성한 다수의 증기 분사구(9)를 통하여 밀폐용기(1) 내에 분사된다. 상기 과열증기와 음식물 쓰레기는 용기(1)의 외부에 설치된 모터(26)와 감속장치(16)를 통하여 회전축(2)에 연결된 주걱모양의 다수의 팬(3)을 회전시켜 혼합되면서 과열증기로부터 음식물 쓰레기의 표면으로 열전달이 이루어져 음식물 쓰레기의 표면에 서식하는 부패균을 살균시킨다. 또한 과열 증기의 온도를 일정하게 하기 위하여 과열증기자켓(15)에 공급된 증기는 배출구(13)를 통하여 다시 과열증기 생성시스템으로 재순환되고 응축된 물이 밖으로 배출하도록 출구(19)가 형성되어 있다.

또한, 본 고안에 의한 음식물 쓰레기의 부패방지를 위한 방법은 생성된 과열증기를 밀폐용기(1)의 상부에 설치된 온도감지기(7)와 온도감지제어기(9)에 의하여 전자식 유량조절밸브가 조절되어 적량의 과열증기를 밀폐용기(1) 내부에 공급하는 공급단계(S1)와, 상기 공급단계(S1)로부터 공급된 과열증기를 회전축(2)에 부착된 다수의 팬(3)으로 음식물 쓰레기와 섞어주는 혼합단계(S2)와, 상기 혼합단계(S2)에 의한 결과로서 과열증기(9)로부터 음식물 쓰레기(23)로 열이 이동되는 열이동단계(S3)와, 상기 열이동단계(S3)에 의하여 음식물 쓰레기(23)의 표면에 서식하는 부패균을 살균하는 살균단계(S4)와 상기 살균단계를 거친 증기를 밀폐용기(1)로부터 회수하는 배출단계(S5)를 거쳐 음식물 쓰레기의 부패를 방지할 수 있다.

앞에 상세히 설명한 바와 같이 본 고안의 음식물 쓰레기 자원화 공정중 부패방지 장치는 수거되어 파쇄 선별된 음식물 쓰레기의 건조시킬 수 있는 일정량을 밀폐용기에 넣고 건조시키기 전에 150℃의 과열증기를 이용하여 음식물 쓰레기의 표면에 서식하는 부패균을 1~2분 동안 살균함으로써 자원화 공정시간 동안 진행되는 음식물 쓰레기의 부패를 방지 및 억제시킬 수 있다. 또한 별도의 독립된 시설이 필요하지 않고 저진공 건조기를 이용할 수 있으므로 이동에 따른 작업시간을 단축하며 적은 경비로 살균처리를 할 수 있고, 부패의 진행을 막음으로써 영양가의 파괴를 억제하여 풍미가 좋고 악취가 거의 없는 양질의 사료를 얻을 수 있다.

이상에서 본 고안의 음식물 쓰레기 자원화 공정중 음식물 쓰레기의 부패방지를 위한 장치 및 그 방법에 대한 기술을 첨부도면과 함께 서술한 내용은 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진자이면 누구나 본 고안의 기술의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 모방이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 음식물 쓰레기가 채워진 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐용기의 표면에 건조시 온도를 유지 공급할 수 있도록 스팀을 보유+할 수 있도록 형성한 스팀자켓(20)을 포함하는 음식물 쓰레기 자원화 공정중 음식물쓰레기의 부패방지 장치에 있어서,

   상기 음식물 쓰레기(23)를 투입하는 투입구(6), 상기 투입구(6)를 밀봉 수단을 구비한 뚜껑(10)과 상기 음식물 쓰레기(23)에 서식하는 부패균을 살균하기 위한 과열증기(9)를 유지 공급하는 공급수단(9,17,18)과, 상기 공급된 과열증기를 음식물쓰레기와 혼합하기 위해 회전축(2)에 부착한 주걱모양의 팬(3)을 구비한 혼합수단(2,3,16,26)과, 상기 과열증기(9)를 밀폐용기(1) 밖으로 배출하여 회수하기 위한 순환수단(11,14,19)이 있는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 자원화과정중 음식물 쓰레기의 부패방지를 위한 장치.
2. 음식물 쓰레기 자원화 과정중 음식물 쓰레기의 부패방지 방법에 있어서,

   상기 음식물쓰레기(23)가 채워진 밀폐용기(1)에 부패균의 살균을 위한 과열증기의 공급단계(S1)과, 상기공급단계에서 공급된 과열증기와 음식물쓰레기(23)를 회전축(2)에 부착된 팬(3)으로 혼합하는 혼합단계(S2)와, 상기 혼합단계에서 과열증기의 열이 음식물 쓰레기(23)으로 이동되는 열이동단계(S3)와, 상기 이동된 열에 의하여 음식물 쓰레기(23)의 표면에 서식하는 부패균을 살균하는 살균단계(S4)와, 상기 살균단계를 거친 증기가 밀폐용기(1)외부로 배출순환되는 배출단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 자원화 공정중 음식물 쓰레기의 부패방지 방법.