KR20010070806A - 음식물 쓰레기 처리장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 고온으로 가열시켜 병원균을 완전 멸균하고 가열시 발생되는 악취와 수분을 저온 냉각과 감압에 의한 강제증발로서 효율적으로 제거할 수 있게 한 음식물 쓰레기 처리장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 음식물 쓰레기를 가열하는 가열장치, 증발장치, 악취를 제거하는 저온 냉각장치, 수분과 감량처리를 위한 감압장치의 복합시스템으로 구성되어 고온 고압에 의한 병원균의 멸균과 저온 냉각에 의한 악취제거 및 감압에 의한 수분강제처리 및 감량효과를 얻을 수 있는 음식물 쓰레기 처리장치와, 증발부에 투입된 음식물 쓰레기를 하부의 가열부에 의해 약 120℃까지 가열하고 절대압력 약 2㎏/㎠를 유지시켜 병원균을 멸균하고, 증발부의 온도를 약 60℃를 유지하면서 증기제어밸브를 개방하여 고온의 증기를 냉각부에서 저온으로 응축하며, 증발부와 냉각부를 수구동 이젝터를 이용한 감압으로 수분을 강제 증발시켜 수분을 제거하는 공정으로 이루어지는 음식물 쓰레기 처리방법이 제공된다.

Description

음식물 쓰레기 처리장치 및 방법{Garbage processing device and method}

본 발명은 음식물 쓰레기 처리장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 고온으로 가열시켜 병원균을 완전 멸균하고 가열시 발생되는 악취와 수분을 저온 냉각과 감압에 의한 강제증발로서 효율적으로 제거할 수 있게 한 음식물 쓰레기 처리장치 및 방법에 관한 것이다.

근래에는 음식문화의 발달로 가정이나 식당 등의 업소에서 매일 많은 량의 음식쓰레기가 배출되어 사회문제화가 되고 있음은 주지의 사실이다. 이와같이 다량 배출되는 많은 양의 음식쓰레기는 반찬과 채소, 어류등 다양한 종류의 복합쓰레기로 이루어져 있으며 다량의 물기를 함유하고 있으므로 불쾌한 악취를 많이 발산하고 각종 병원균을 함유하여 질병을 유발시키며 환경을 오염시키는 중대한 문제점이 있는 데 현재 이러한 음식쓰레기는 일부 가축의 사료로 사용되고 있으나 음식물 쓰레기의 운반 및 취급이 난이하여 그 처리되는 양이 미흡한 실정이므로 대부분의 음식물 쓰레기는 정기적으로 수거하여 가열하고 소각처리하는 방법을 사용하고 있다.

그러나 소각처리에는 대용량의 소각로 설비가 요구되고 소각시 대기중으로 방출되는 유해물질로 인하여 대기오염을 가중시키고 그 처리비용이 과다하게 소요되는 비경제적인 단점이 있었다.

특히 최근에는 발효제로서 쓰레기를 발효시켜 유기질 비료로 재활용하는 방법이 시도되고 있으나 발효공정에는 상당한 시간이 소요되고 또 발효제의 용량에 의해 처리되는 쓰레기의 양은 제한되며 장기간 적치상태에서 처리가 되므로 악취 및 오니가 침출되어 대기 및 수질을 오염시키는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이러한 문제점과 폐단을 해소하기 위한 데 있는 것으로, 쓰레기를 가열하여 증발하는 가열장치, 증발장치, 악취를 제거하는 저온 냉각장치, 수분과 감량처리를 위한 감압장치의 복합시스템으로 구성되어 고온 고압에 의한 병원균의 멸균과 저온 냉각에 의한 악취제거 및 감압에 의한 수분강제처리 및 감량효과를 얻을 수 있는 음식물 쓰레기 처리장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 증발부에 투입된 음식물 쓰레기를 하부의 가열부에 의해 약 120℃까지 가열하고 절대압력 약 2㎏/㎠를 유지시켜 병원균을 멸균하고, 증발부의 온도를 약 60℃를 유지하면서 증기제어밸브를 개방하여 고온의 증기를 냉각부에서 저온으로 응축하며, 증발부와 냉각부를 수구동 이젝터를 이용한 감압으로 수분을 강제 증발시켜 수분을 제거하는 공정으로 이루어지는 음식물 쓰레기 처리방법을 제공하는 데 있다.

도 1 은 본 발명의 전체 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 가열부 200 : 증발부 300 : 냉각부

400 : 감압부 1 : 응축기 2 : 냉동기

3 : 구동펌프 4 : 수구동 이젝터 5 : 이젝터 구동수 저장용기

6 : 증기제어밸브 7 : 액체방류구

이하 본 발명을 첨부도면의 실시예에 의거 상술하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 구성도로서, 본 발명의 음식물 쓰레기 처리장치는, 투입되는 음식물 쓰레기를 하부의 가열부(100)에 의해 가열하는 압력용기로 된 증발부 (200)와, 증발부(200)에서 발생되는 악취를 함유한 고온의 증기를 응축하는 응축기 (1) 및 냉동기(2)로 이루어진 냉각부(300)와, 상기 냉각부(300)의 응축기(1)에 연결되어 가열과정이 끝난 증발부(200)를 감암시키는 구동펌프(3)와 수구동 이젝터(4), 구동수 저장용기(5)로 구성된 감압부(400)로 이루어져 있다.

여기서, 증발부(200)에는 발효제 투입장치 및 압력센서가 설치되어 가열로 인해 압력용기내의 가압으로 필요이상의 압력 상승을 방지하는 안전장치가 설치되어 있으며 감압운전중에 음식물 쓰레기를 사료의 자원으로 재활용할 경우 일정량의발효제가 진공흡입으로 인해 자동으로 투입가능하게 이루어져 있다. 그리고 가열부

(100)에는 온도센서 및 타이머가 설치되어 처리량 또는 처리상태에 따라 적당한 가열시간 및 온도조절을 가능하도록 되어 있다. 그리고 증발부(200)와 응축기(1)의 사이에는 증기제어밸브(6)가 설치되어 증발부(200)의 온도를 소망하는 온도로 가열할 때 까지 증기배출을 제어하며, 냉각부(300)의 응축기(1)에서는 증발부(200)에서 고온 고압으로 배출된 증기를 냉동기(2)의 냉매순환으로 냉각하여 10℃이하의 악취가 제거된 액체 상태로서 액체방류구(7)를 통해 방류하게 된다.

그리고 감압부(400)는 수구동 이젝터(4)와 이젝터 구동펌프(3) 및 이젝터 구동수 저장용기(5)로 이루어져 있으며, 구동펌프(3)의 구동압력으로 고압의 물이 이젝터(4)의 노즐에서 고속으로 분사되는 과정에서 증발부(200)와 냉각부(300)의 공기를 흡입하여 배출하므로서 진공을 발생시킨다.

본 발명의 음식물 쓰레기 처리방법은 증발부(200)에 투입된 음식물 쓰레기를 하부의 가열부(100)에 의해 약 120℃까지 가열하고 절대압력 약 2㎏/㎠를 유지시켜 병원균을 멸균하고, 증발부(200)의 온도를 약 60℃를 유지하면서 증기제어밸브(6)를 개방하여 고온의 증기를 냉각부(300)에서 저온으로 응축하며, 증발부(200)와 냉각부 (300)를 수구동 이젝터(4)를 이용한 감압으로 수분을 강제 증발시켜 수분을 제거하는 공정으로 이루어진다.

이와같이 된 본 발명의 작동과정을 설명하면, 증발부(200)에 음식물 쓰레기가 투입되면 하부에 설치된 가열부(100)에 의하여 가열시키게 되는 데 이때 증기제어밸브(6)를 차단한 상태에서 증발부(200)의 내부온도가 약 120℃가 될 때 까지 가열하여 절대압력 약 2㎏/㎠을 유지시키므로서 음식물 쓰레기에 함유된 각종 병원균을 완전 멸균시키고, 이어서, 상기 온도와 압력조건이 달성되면 가열부(100)의 가열을 낮추어 증발부(200)의 내부온도를 약 60℃로 지속적으로 유지시켜 발효시킴과 동시에 증기제어밸브(6)를 개방하여 악취가 함유된 고온의 증기를 냉각부(300)의 응축기 (1)로 이송시키게 되며 이때 발효에 필요한 공기는 별도의 공기압축기가 없이 대기중의 공기를 필요한 량 만큼 증발실내에 유입시킨다.

냉각부(300)의 응축기(1)는 냉동기(2)의 냉매순환으로 매우 낮은 저온상태를 유지하고 있으므로 응축기(1)로 유입된 악취가 함유된 고온의 증기는 냉매와의 열교환에 의해 약 10℃이하의 액체상태로 상변화하여 액체방류구(7)로 배출된다. 여기서, 증발부(200)에 가열에 의해 음식물 쓰레기에 함유된 수분은 증발, 응축, 배출되는 과정에서 심한 악취가 발생되는 데 음식물 폐수는 상온 이상에서는 온도가 높을수록 악취가 점점 심하게 나타나고, 상온이하에서는 온도가 낮을 수록 악취가 현저히 낮아지며 약 12℃이하에서는 냄새가 거의 제거되므로 냉각부(300)에서 응축시 전기한 바와 같이 증기를 약 10℃이하로 냉각시키면 악취가 거의 제거된 상태로 배출된다.

그리고 감압부(400)는 이젝터(4)와 이젝터 구동펌프(3) 및 이젝터 구동수 저장용기(5)로 구성되어 있는 데 구동펌프(3)의 구동압력으로 고압의 물이 이젝터 (4)의 노즐에서 고속으로 분사되는 과정에서 가열과정이 끝난 증발부(200)의 공기를 흡입 배출하여 내부의 압력을 감압(약 -580㎜Hg)시키고 가열된 음식물 쓰레기에 잔류하고 있는 수분을 강제로 증발시켜 약 85%이하의 수분을 제거하므로 감량이 이루어져 부피가 줄어들게 된다.

또한 증발부(200)에서 수분이 제거된 상태로 적재된 음식물 쓰레기는 필요시 발효제를 투입하여 퇴비 및 사료로 재활용이 가능한 바 여기서 발효제의 투입은 이젝터(4)의 흡입력과 대기압의 압력차에 의하여 자동으로 일정량의 공기와 함께 증발부(200)에 유입된다.

이와같이 된 본 발명은 음식물 쓰레기를 고온 고압으로 가열하여 병원균을 살균하고 저온 냉각에 의한 악취를 완전히 제거하며, 감압에 의한 수분강제처리로서 수분을 제거하고 감량하여 음식물 쓰레기를 위생적으로 처리하게 되므로 질병의 발생과 대기오염의 문제가 없이 효율적으로 처리할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 투입되는 음식물 쓰레기를 하부의 가열부(100)에 의해 가열하는 압력용기로 된 증발부(200)와, 증발부(200)에서 발생되는 악취를 함유한 고온의 증기를 응축하는 응축기(1) 및 냉동기(2)로 이루어진 냉각부(300)와, 상기 냉각부(300)의 응축기 (1)에 연결되어 가열과정이 끝난 증발부(200)를 감암시키는 구동펌프(3)와 수구동 이젝터(4) 및 이젝터 구동수 저장용기(5)로 구성된 감압부(400)로 이루어져 있는 음식물 쓰레기 처리장치.
2. 증발부(200)에 투입된 음식물 쓰레기를 하부의 가열부(100)에 의해 약 120℃까지 가열하고 절대압력 약 2㎏/㎠를 유지시켜 병원균을 멸균하고, 증발부(200)의 온도를 약 60℃를 유지하면서 증기제어밸브(6)를 개방하여 고온의 증기를 냉각부 (300)에서 저온으로 응축하며, 증발부(200)와 냉각부(300)를 수구동 이젝터(4)를 이용한 감압으로 수분을 강제 증발시켜 수분을 제거하는 공정으로 이루어지는 음식물 쓰레기 처리방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 증발부(200)에 발효제를 투입하는 음식물 쓰레기 처리장치 및 방법.