KR200189272Y1 - 음식물 쓰레기를 이용한 사료 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 음식물 쓰레기를 이용한 사료 제조장치에 관한 것으로서, 종래에는 음식물 쓰레기 전체를 이송시키면서 이물질의 제거가 효과적이지 못하였고, 분쇄 및 건조공정의 연속성이 없어 작업능률이 떨어지거나 또는 연속성은 있더라도 분쇄 및 건조가 효과적으로 되지 않아 결국 생산성과 품질이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 따라 본 고안은 음식물 쓰레기를 수거하여 저장조에 투입하기만 하면 전체라인을 따라 자동으로 이동되면서 음식물 쓰레기의 탈수공정이물질제거공정분쇄공정숙성 건조공정발효공정

Description

음식물 쓰레기를 이용한 사료 제조장치{Feed manufacturing device by using a food trash}

본 고안은 음식물 쓰레기를 이용한 사료 제조장치에 관한 것으로서, 특히 음식물 쓰레기에 섞여있는 수분의 탈수 및 각종 이물질 제거공정과 분쇄 및 건조공정, 발효공정, 첨가사료 배합공정 등을 이상적으로 수행하면서도 음식물 쓰레기로 사료를 제조하는 전체 작업공정을 일련적으로 연속 수행할 수 있도록 하여 양질의 사료를 저렴한 가격에 대량생산할 수 있는 음식물 쓰레기를 이용한 사료 제조장치를 제공하기 위한 것이다.

일반적으로 음식점이나 가정에서 배출되는 음식물 쓰레기에는 상당한 수분과 함께 스테플러 철침, 철 수세미등의 금속조각 및 깨진 유리조각이나 세라믹조각 등의 각종 이물질이 포함되어 배출되고 있으며, 이러한 음식물 쓰레기를 사료나 비료 등으로 생산하여 활용하기 위해서는 탈수 및 이물질 제거공정, 음식물을 잘게 만드는 분쇄공정, 음식물의 수분을 완전히 제거하는 건조공정, 발효공정 등을 거쳐야 한다.

그런데, 종래에는 투입된 음식물 쓰레기 전체가 이송되는 과정에서 금속조각은 자석판으로 흡착 제거하고 유리조각이나 세라믹조각은 작업자들이 수작업으로 일일이 골라내어 제거하였는바, 이는 많은 량의 전체 음식물 쓰레기를 이송시키는 과정중 행하는 것이므로 이물질의 선별이 제대로 안되었으며, 이로인해 이물질이 섞여서 만들어진 사료를 가축들이 먹게되면 배탈을 앓게 되는 등 부작용이 많이 발생하게 된다.

그리고, 종래의 하향식 음식물 쓰레기 절단장치는 수직칼날과 배출공이 수직방향으로 되어 있어서 투입된 음식물 쓰레기의 입자가 고르게 절단되기 전에 배출되는 경향이 있고, 수형식 절단장치는 음식물 쓰레기를 일정량만큼 투입하면 이를 먼저 분쇄하여 빼낸 다음 새 음식물 쓰레기를 투입하여야 하므로 작업의 연속성이 없어 연속공정 라인에는 부적합한 문제점이 있다.

또한, 음식물 쓰레기를 건조시킬 때 종래에는 건조로에 투입 건조하는 방식과 건조로를 콘베어로 통과시키는 방식을 사용하였는데, 건조로 투입방식은 투입된 음식물 쓰레기의 건조가 완료되면 건조된 음식물 쓰레기를 빼낸 다음 다시 새로운 음식물 쓰레기를 건조로에 다시 집어넣고 건조시키는 과정을 반복하여야 하므로 작업시간이 오래 걸리고 인력소모가 많은 등 작업능률이 떨어지며, 특히 작업의 연속성이 없어 자동라인에는 적용할 수가 없는 문제점이 있다.

그리고, 이송 콘베어 위에 음식물 쓰레기를 얹어 이송시키는 과정에 건조로를 통과시켜서 음식물 쓰레기를 건조시키는 방식은 다음 작업의 연속성은 있으나, 이는 이동되는 콘베어 위에 쌓인 음식물 쓰레기가 쌓여있는 상태 그대로 건조로를 통과하는 것이므로 음식물 쓰레기의 내부까지 건조하려면 건조로에 오랫동안 머물게 하여야 하므로 이 역시 작업시간이 오래걸려 능률이 떨어지는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해소하기 위해 고안된 것으로서, 본 고안의 목적은 음식물 쓰레기의 투입저장에서부터 수분의 탈수 및 이물질 제거공정과 분쇄 및 건조공정, 발효공정, 첨가사료 배합공정, 펠렛트 압출공정, 계량 및 포장공정 등 전체의 작업공정을 일련적으로 연속 수행할 수 있도록 하여 생산성을 극대화하면서도 보다 양질의 사료를 저렴한 가격에 제공할 수 있는 음식물 쓰레기를 이용한 사료 제조장치를 제공하는데 있다.

도 1a 는 본 고안의 사료 제조장치 전체라인을 개략적으로 예시한 측면도

도 1b 는 도 1의 제조장치 전체라인을 개략적으로 예시한 평면도

도 2 는 본 고안의 전체라인을 예시한 사시도

도 3 은 본 고안의 제1벨트콘베어로 이송되는 음식물 쓰레기 덩어리를 고르게 헤치고 절단하여 정열시키는 제1,제2 커터의 설치상태를 예시한 일부 사시도

도 4 는 도 3 에서 제2 커터의 설치상태를 예시한 요부 횡단면도

도 5 는 본 고안의 분쇄장치와 건조로를 예시한 요부 횡단면도

도 6 은 도 5 의 분쇄장치를 분해하여 예시한 사시도

도 7 은 도 5 에서 분사관이 설치된 건조로를 예시한 요부 평단면도

도 8 은 본 고안에서 에어히터의 열풍이 건조로에 공급되는 상태를 개략적으로 예시한 다이아그램도

도 9 는 본 고안에 의해 음식물 쓰레기로 사료를 생산하는 전체 공정을 예시한 블록도

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 원심탈수기 30,34,37 : 제1,제2,제3 벨트콘베어

31,32: 제1,제2 커터 35 : 터보휀

36a,36b: 호퍼 40 : 분쇄장치

43 : 중공축 46a,46b: 상하 회전날

50 : 건조로 51 : 분사관

52 : 노즐 53 : 에어히터

54 : 열교환기 56 : 회수라인

60 : 발효싸이로 61 : 첨가사료싸이로

62 : 배합사료싸이로 63 : 펠렛트압출기

이하, 본 고안의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 기술구성 및 작용을 실시예로 첨부한 별첨 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1a 및 도 1b 는 본 고안의 사료를 제조하기 위한 전체라인을 개략적으로 예시한 측면도 및 평면도이고, 도 2 는 그 전체라인의 사시도로서, 이에 도시된 바와같이 본 고안은 음식점이나 가정에서 배출되는 음식물 쓰레기를 수거차량이 운반하여 호퍼형 저장조(10)에 투입하면 음식물 쓰레기가 작업라인을 따라 연속 이동되면서 탈수공정이물질제거공정분쇄공정건조공정발효공정첨가사료배합공정펠렛트 압출공정계량 및 포장공정 을 차례로 거치면서 사료로 제조된다.

즉, 상기 저장조(10)는 음식물 쓰레기를 투입 저장하며 탈수라인으로 음식물 쓰레기의 공급을 원할하게 한다. 상기 탈수라인에는 저장조(10)에서 투입되는 음식물 쓰레기의 수분을 원심 탈수하여 수평식 제1벨트콘베어(30)로 낙하시켜 주는 원심탈수기(20)를 설치한다.

그리고, 도 3 은 본 고안의 제1벨트콘베어로 이송되는 음식물 쓰레기 덩어리를 고르게 헤치고 절단하여 정열시키는 제1,제2 커터의 설치상태를 예시한 일부 사시도로서, 제1벨트콘베어(30)라인중 후방에는 원판형의 회전날 다수개가 중첩되어 저속 회전하는 제1커터(31)와 고속 회전하는 제2커터(32)를 설치하며, 상기 제1, 제2커터(31)(32)에는 음식물이 분쇄될 때 도 4 와 같이 벨트콘베어 외부로 음식물 쓰레기가 날리는 것을 방지하기 위한 차단판(33)이 각각 설치된다.

상기 제1벨트콘베어(30) 끝단에는 상향식 제2벨트콘베어(34)를 설치하여 정열 이송되는 음식물과 이물질이 터보휀(35)이 설치된 비중선별라인에서 비중에 따라 한쌍의 호퍼(36a)(36b)에 분리 낙하되게 하되, 무거운 비중의 것이 낙하되는 호퍼(36a) 하부에는 자석콘베어와 작업자들의 수작업에 의해 이물질을 제거하는 제3벨트콘베어(37)를 설치하며, 상기 제3벨트콘베어(37)에서 이물질이 제거된 음식물 쓰레기와 비중이 가벼운 것이 낙하되는 호퍼(36b)를 통과한 음식물 쓰레기는 서비스탱크(39)로 포집된 후 펌프(41)로 펌핑되어 분쇄/건조라인의 투입구(42)로 투입되게 한다.

도 5 는 본 고안의 분쇄장치와 건조로를 예시한 요부 횡단면도이고, 도 6 은 도 5 의 분쇄장치를 분해하여 예시한 사시도로서, 상기 분쇄/건조라인의 상단에는 중공축(43)이 관통된 상태에서 고정판(44)의 통공(45)과 상하 회전날(46a)(46b)이 서로 상반된 방향으로 비스듬히 경사져 있는 분쇄장치(40)를 설치한다.

그리고, 도 7 은 도 5 에서 분사관이 설치된 건조로를 예시한 요부 평단면도로서, 상기 분쇄장치(40) 하단의 건조로(50) 외부에는 에어히터(53)로 부터 열풍을 공급받은 후 노즐(52)을 통해 비스듬히 건조로(50)의 내주벽을 향해 분사하는 분사관(51)들을 다수 설치한다.

도 8 은 본 고안에서 에어히터의 열풍이 건조로에 공급되는 상태를 개략적으로 예시한 다이아그램도로서, 상기 건조로(50)에서 발생되는 수증기는 상기 분쇄장치 (40)의 중공축(43)과 회수라인(56)을 통해 송풍기(55)의 바람을 온풍으로 바꿔주는 열교환기(54)로 공급되게 하며, 상기 열교환기(54)를 통과하는 온풍은 에어히터 (53)로 공급되게 하고, 건조로(50)의 배출구 하부에는 건조되어 낙하되는 음식물을 서비스탱크(58)로 안내하는 스크류콘베어(57)를 설치한다.

그리고, 그 일측에는 상기 서비스탱크(58)에서 펌프(59)로 음식물을 공급받아 발효시키는 발효싸이로(60)와 첨가사료싸이로(61) 및 이들로 부터 각각 발효된 음식물과 첨가사료를 투입받아 배합시키는 배합사료싸이로(62)를 설치하며, 배합사료싸이로 (62)의 배출구는 2개소로 하되 1개소는 배합사료를 분말상태로 배출시키고, 다른 1개소에는 배합사료를 일정크기의 입자로 만들어주는 펠렛트압출기(63)를 설치한다.

도면중 미설명 부호 (37a)는 제3벨트콘베어(37)에서 이물질이 제거된 음식물을 잘게 부숴주는 분쇄기이고, (37b)는 저장탱크이며, (64)는 상기 펠렛트압출기 (63)에서 성형되는 배합사료의 량을 조절 계량하는 계량호퍼이고, (65)는 계량호퍼 (64)를 통해 나오는 배합사료를 자동으로 포장하는 포장기 이다.

이와같이 형성된 본 고안은 수거차량이 각 음식점이나 가정에서 배출되는 음식물 쓰레기를 수거하여 저장조(10)에 투입하면 음식물 쓰레기는 탈수라인으로 공급되며, 탈수라인의 원심탈수기(20)는 통상적으로 80% 정도의 수분을 갖고 있는 음식물 쓰레기를 수분45% 정도로 유지되도록 원심탈수하여 하측 제1벨트콘베어(30)로 낙하시키는데, 이와같이 고속회전하면서 원심탈수하는 과정중 음식물 쓰레기는 덩어리로 뭉쳐진 상태가 된다.

상기와 같이 덩어리로 뭉쳐진 상태에서 제1벨트콘베어(30)로 이송되는 음식물 쓰레기를 저속 회전하는 제1커터(31)가 먼저 소정크기로 고르게 헤처 부숴준 다음 고속회전하는 제2커터(32)가 잘게 부숴 통과시키면 음식물 쓰레기는 비중이 무거운 이물질과 비중이 가벼운 음식물 입자로 정열된 상태를 이루면서 이동하게 되며, 상기 제1,제2 커터(31)(32)가 동작하면서 위로 튕겨져 나가는 음식물 쓰레기는 차단판 (33)이 이상적으로 막아주므로 외부로 유실되는 량을 최소화시킬 수 있다.

상기와 같이 일정크기로 분쇄되어 비중이 무거운 이물질과 가벼운 음식물로 정열된 상태에서 상향식 제2벨트콘베어(34)를 타고 상승하였다가 비중선별라인에서 낙하되면 터보휀(35) 바람에 의해 비중이 무거운 이물질 입자는 물론 이물질이 박혀있는 큰 음식물 입자는 근접 위치에 있는 전방 호퍼(36a)로 낙하되고, 비중이 가벼운 작은 음식물 입자는 그 뒤에 있는 후방 호퍼(36b)로 낙하되어 서로 분리된 상태로 선별된다.

상기 전방 호퍼(36a)로 낙하된 큰 입자들만이 제3벨트콘베어(37)로 이송되는 라인에서 유리나 자기 등의 비금속류는 작업자들이 수작업으로 선별 제거하고, 철침이나 철수세미 등의 금속조각은 자석콘베어로 흡착 제거하며, 이와같이 이물질이 제거된 음식물은 분쇄/건조라인의 투입구로 투입되고, 상기 후방 호퍼(36b)로 분리된 작은 입자의 음식물은 서비스탱크(39)에 저장된 후 펌프(41)로 펌핑되어 역시 분쇄/건조라인의 투입구(42)로 투입된다.

상기와 같이 투입구(42)를 통해 투입되는 음식물들은 고정판(44)의 통공(45)과 서로 상반된 방향으로 비스듬히 경사져 있는 상하 회전날(46a)(46b)들에 의해 보다 미세한 입자로 분쇄된 후 아래의 건조로(50)로 낙하되는 것이며, 이때 건조로 (50)의 내주벽으로는 에어히터(53)로 부터 120 ~ 150℃ 의 열풍을 공급받는 분사관 (51)들의 각 노즐(52)들이 비스듬히 설치되어 있으므로 상기 노즐(52)들을 통해 나오는 열풍들의 원심력에 의해 건조로(50)에 낙하되는 음식물 입자들은 내주벽을 따라 와류되면서 고르게 숙성 건조되어 낙하된다.

그리고, 상기 음식물 입자들을 열풍으로 숙성 건조시키는 과정에서 발생되는 뜨거운 수증기는 상승하여 분쇄장치(40)의 중공축(43)과 회수라인(56)을 통해 열교환기(54)로 공급된 다음 열교환기(54)로 공급되는 송풍기(55)의 바람을 온풍으로 바꿔주면서 응측수로 변하여 외부로 배출되고, 상기와 같이 송풍기(55)의 바람이 온풍으로 바뀌어 에어히터(53)로 공급되므로 에어히터(53)에서는 보다 신속하게 고온의 열풍을 분사관(51)으로 공급할 수가 있다.

상기와 같이 분쇄/건조라인을 통과하여 숙성 건조된 음식물 입자들은 서비스탱크(58)에 저장된 후 펌프(59)의 펌핑에 의해 발효싸이로(60)에 공급되며, 발효싸이로(60)에서는 발효제를 첨가하여 10~14시간 동안 발효를 시킨다. 그후 발효된 음식물을 배합사료싸이로(62)에 공급하는데, 이때 발효된 음식물의 염도는 4% 정도이므로 이를 가축사료의 염도인 1.6% 정도가 유지되도록 첨가사료싸이로(61)에 저장되어 있던 일반사료를 배합사료싸이로(62)에 공급하여 발효된 음식물과 혼합 믹싱하여 배합사료의 염도를 적당하게 유지시킨 상태로 저장한다.

그후 용도에 따라 배합사료싸이로(62)에 형성된 2개의 배출구중 1개소로는 분말상태의 배합사료를 그대로 배출시켜 계량한 다음 포장기(65)로 포장하여 출하하면 되는 것이고, 다른 1개소를 통해서는 가공된 배합사료를 펠렛트압출기(63)에 의해 소정입자의 크기로 성형한 후 계량호퍼(64)를 통해 계량하고 포장기(65)로 포장하여 출하하면 되는 것이다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 고안은 음식물 쓰레기를 수거하여 저장조에 투입하기만 하면 전체라인을 따라 이동되면서 음식물 쓰레기의 탈수공정이물질제거공정분쇄공정숙성 건조공정발효공정염도희석공정을 거쳐 분말상태에서 계량 및 포장되어 출하되거나 또는 염도희석공정을 거친 후 펠렛트 압출공정 계량 및 포장공정을 차례로 거쳐 출하되는 것으로서, 이러한 본 고안은 음식물 쓰레기로 사료를 제조하는 전체 작업공정을 일련적으로 연속 수행할 수 있어 대량생산이 가능하면서도 보다 질좋은 배합사료를 저렴한 가격에 제공할 수 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 음식물 쓰레기의 저장조(10)에서 투입되는 음식물 쓰레기의 수분을 탈수하여 수평식 제1벨트콘베어(30)로 낙하시켜 주는 원심탈수기(20)와;

   제1벨트콘베어(30)로 이송되는 음식물 쓰레기 덩어리를 고르게 헤치고 절단하여 정열시키는 저속회전의 제1커터(31) 및 고속회전의 제2 커터(32)와;

   상기 제1벨트콘베어(30) 끝단에 설치된 상향식 제2벨트콘베어(34)로 정열 이송되는 음식물과 이물질을 터보휀(35)의 바람으로 비중에 따라 호퍼(36a)(36b)에 분리 낙하시키는 비중선별라인과;

   무거운 비중의 것이 낙하되는 호퍼(36a) 하부에 설치된 제3벨트콘베어(37)에서 이물질을 제거하는 이물질 제거라인과;

   상기 이물질이 제거된 음식물 쓰레기와 호퍼(36b)를 통과한 음식물 쓰레기를 펌프(41)로 공급받아 분쇄하는 분쇄장치(40) 및 분사관(51)의 노즐(52)을 통해 에어히터(53)의 열풍을 비스듬히 내주벽으로 공급받는 건조로(50)와;

   상기 건조로(50)에서 건조된 음식물을 받아 발효시키는 발효싸이로(60)와 첨가사료싸이로(61) 및 이들로 부터 각각 발효된 음식물과 첨가사료를 투입받아 배합시키는 배합사료싸이로(62)와 배합사료를 소정크기로 성형하는 펠렛트압출기(63)

   로 구성하여 사료를 제조하는 전체 작업공정을 일련적으로 연속 수행할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 사료 제조장치.