KR20020023357A - 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음식물 쓰레기를 이용하여 난방연료를 제작할 수 있도록 한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치에 관한 것이다.
본 발명의 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치는 음식물을 공급받아 탈수 분쇄하며, 상기 음식물의 탈수 분쇄시 발생되는 물을 폐수 처리기로 공급하기 위한 음식물 투입부와; 상기 음식물 투입부로부터 탈수 분쇄된 음식물이 쉽게 점화될 수 있도록 상기 음식물에 석탄분말 및 목탄분말 중 적어도 하나이상을 혼합하고, 상기 음식물, 석탄분말 및 목탄분말이 쉽게 접착될 수 있도록 점성을 가지는 기름 및 전분이 투입되는 혼합부와; 상기 혼합부로부터 상기 음식물, 석탄분말 및 목탄분말의 혼합물을 공급받아 소정모양으로 압축성형하고, 압축성형된 혼합물을 건조하기 위한 성형/건조부를 구비한다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치 및 방법에 관한 것으로 특히, 음식물 쓰레기를 이용하여 난방연료를 제작할 수 있도록 한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가정과 요식업계에서는 많은 음식물 쓰레기가 발생된다. 이러한 음식물 쓰레기는 땅에 매립되거나 소각된다. 하지만, 음식물 쓰레기가 땅에 매립되면 침출수가 발생되고, 이러한 침출수는 땅속에 흡수되어 지질 및 지하수를 오염시키게 된다. 또한, 음식물 쓰레기를 소각할 때 발생되는 다이옥신이 발생하고, 이러한 다이옥신은 대기를 오염시키게 된다. 특히, 다이옥신은 기형아 출산의 원인이 되는 물질로 알려져 있다.
따라서, 음식물 쓰레기를 사료 또는 비료로 재활용하는 방법이 추진중이다. 음식물 쓰레기를 사료로 이용할 때는 음식물 쓰레기에 포함되어 있는 중금속 및 오염물질등을 제거해야 한다. 하지만, 현재의 기술로는 음식물 쓰레기에 포함되어 있는 중금속 및 오염물질을 완전히 제거할 수 없다. 특히, 음식물 쓰레기로 만든 사료는 소의 광우병등을 유발시킨다. 또한, 음식물 쓰레기를 비료로 제작할 때 매립시보다 많은 비용이 발생된다.
이에 따라, 음식물 쓰레기의 재활용이 가능하고 음식물 쓰레기에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 장치 및 방법이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 음식물 쓰레기를 이용하여 난방연료를 제작할 수 있도록 한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치 및 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작방법을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 숯 제작방법을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 의한 음식물 혼합기를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 의한 탈수기를 나타내는 도면.
도 6은 도 5에 도시된 탈수기의 배면을 나타내는 도면.
도 7는 본 발명의 제 2실시예에 의한 분쇄기를 나타내는 도면.
도 8은 도 7의 분쇄기에서 배출된 음식물을 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 의한 건조기를 나타내는 도면.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실시예에 의한 가열기를 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2,28 : 스크류 하우징 4,52,72,94 : 투입구
6,22 : 모터 8,24,56,58,76,100,102,128 : 스크류
10,26 : 칼날 12 : 물받이통
14 : 폐수 처리기 18,20 : 저장부
30 : 실린더 32 : 실린더 룸
34 : 건조기 40 : 음식물 투입부
42 : 혼합부 44 : 성형/건조부
54,74,96,112,140 : 몸체 60,78,98 : 배출구
62,82 : 모터 64,80 : 감속기
66,84 : 제어판넬 68,88,106,108 : 제어부
70 : 칼날 86,104 : 탈곡망
92 : 홀 110,111 : 칼날부
113 : 베어링 114 : 컨베어
116 : 공기주입구 118,120 : 배관
124 : 처리기 126 : 보일러
142 : 투입도어 144 : 커버
146 : 가열로 148 : 모터
150 : 배기구 152 : 팽창벨브
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치는 음식물을 공급받아 탈수 분쇄하며, 상기 음식물의 탈수 분쇄시 발생되는 물을 폐수 처리기로 공급하기 위한 음식물 투입부와; 상기 음식물 투입부로부터 탈수 분쇄된 음식물이 쉽게 점화될 수 있도록 상기 음식물에 석탄분말 및 목탄분말 중 적어도 하나이상을 혼합하고, 상기 음식물, 석탄분말 및 목탄분말이 쉽게 접착될 수 있도록 점성을 가지는 기름 및 전분이 투입되는 혼합부와; 상기 혼합부로부터 상기 음식물, 석탄분말 및 목탄분말의 혼합물을 공급받아 소정모양으로 압축성형하고, 압축성형된 혼합물을 건조하기 위한 성형/건조부를 구비한다.
상기 음식물 투입부는, 상기 음식물이 투입되는 "Y"자형 투입구와, 상기 투입구로부터 투입된 상기 음식물을 공급받아 회전하면서 상기 음식물을 탈수 분쇄하는 스크류와, 상기 스크류에 회전력을 공급하기 위한 모터와, 상기 스크류를 감싸도록 형성됨과 아울러 배면에 다수의 홀들이 형성되는 스크류 하우징과, 상기 스크류 하우징의 배면에 설치되어 상기 음식물이 탈수 분쇄되면서 발생되는 물이 일시 저장되는 물받이통과, 상기 물받이통에 저장된 물을 정화시키기 위한 폐수 처리기와, 상기 물받이통과 상기 폐수 처리기 사이에 설치되어 상기 물받이통에 저장된 물을 상기 폐수 처리기로 공급하기 위한 공급관과, 상기 스크류 하우징의 일측단에 형성되어 상기 분쇄된 음식물이 배출되는 배출구를 구비한다.
상기 혼합부는; 상기 석탄분말 및 목탄분말 중 적어도 하나 이상이 저장되는 제 1 저장부와; 상기 기름 및 전분이 저장되는 제 2 저장부와; 상기 음식물 투입부로부터 탈수 분쇄된 음식물과 상기 제 1 저장부에 저장되어 있는 상기 석탄분말, 목탄분말 및 상기 제 2 저장부에 저장되어 있는 기름 및 전분을 공급받아 회전하면서 혼합하기 위한 스크류와; 상기 스크류에 회전력을 공급하기 위한 모터와; 상기 스크류를 감싸도록 형성되는 스크류 하우징을 구비한다.
상기 성형/건조부는, 상기 혼합부에서 혼합된 혼합물이 일시 저장되는 실린더 룸과, 상기 실린더 룸에 저장된 혼합물을 구멍 탄 모양으로 압축성형하기 위한 실린더와, 상기 구멍 탄 모양으로 압축 성형된 혼합물을 건조하기 위한 건조기를 구비한다.
상기 음식물 투입부와 상기 혼합부 사이에 설치되어 상기 탈수 분쇄된 음식물을 이동시키기 위한 제 1 컨베어와, 상기 혼합부와 상기 성형/건조부사이에 설치되어 상기 혼합부에서 혼합된 혼합물을 이동시키기 위한 제 2 컨베어를 추가로 구비한다.
본 발명의 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작방법은 음식물을 수거하는 단계와; 상기 음식물을 탈수 분쇄하는 단계와; 상기 탈수 분쇄된 음식물이 쉽게 점화될 수 있도록 목탄분말 및 석탄분말 중 적어도 하나 이상을 혼합하는 단계와; 상기 음식물, 목탄분말 및 석탄분말이 쉽게 접착될 수 있도록 점성이 있는 기름 및 전분이 투입되는 단계와; 상기 음식물, 목탄분말 및 석탄분말의 혼합물을 구멍 탄 모양으로 압축성형하는 단계와; 상기 압축성형된 혼합물을 건조하는 단계를 포함한다.
상기 음식물을 분쇄하는 과정에서 발생되는 물을 정화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작방법 음식물 쓰레기가 수거되는 단계와; 상기 수거된 음식물 쓰레기가 혼합되는 단계와; 상기 혼합된 음식물로부터 이물질이 분리되는 단계와; 상기 이물질이 분리된 상기 음식물을 탈수되는 단계와; 상기 탈수된 음식물이 분쇄되는 단계와; 상기 혼합단계, 이물질 분리단계, 탈수단계 및 분쇄단계에서 발생된 물이 정화처리되는 단계와; 상기 탈수된 음식물이 건조되는 단계와; 상기 건조된 음식물을 밀폐된 공간에서 가열하여 숯을 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치는 외부로부터 공급되는 음식물을 혼합하기 위한 음식물 혼합기와, 상기 음식물 혼합기에서 혼합된 음식물로부터 이물질을 제거하기 위한 적어도 하나이상의 선별기와, 상기 선별기에서 이물질이 제거된 음식물에서 물을 제거하기 위한 제 1 및 제 2 탈수기와, 상기 제 1 및 제 2 탈수기에서 공급된 음식물을 분쇄하여 소정모양으로 배출하기 위한 분쇄기와, 상기 분쇄기에서 배출된 상기 음식물을 건조하기 위한 건조기와, 상기 건조기에서 건조된 음식물을 밀폐된 공간에서 가열하여 숯을 생성하기 위한 가열기를 구비한다.
상기 가열기는, 상기 건조된 음식물이 투입되는 몸체와, 상기 몸체의 일측단에 설치되어 상기 건조된 음식물이 상기 몸체로 투입될 수 있도록 개방됨과 아울러 상기 건조된 음식물이 상기 몸체로 투입된 후 상기 몸체를 밀폐시키는 투입도어와, 상기 몸체를 가열하기 위한 가열로와, 상기 가열로에서 상기 몸체를 가열할 때 상기 몸체를 회전시키기 위한 모터와, 상기 모터에 일측단에 부착되는 배기구와, 상기 배기구의 중심부에 설치되어 상기 몸체가 소정 이상의 압력일 때 개방되는 팽창벨브를 구비한다.
상기 몸체 및 가열로를 덮도록 설치되는 커버를 추가로 구비한다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 도 1 내지 도 10b 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작방법을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 먼저 음식점 및/또는 가정에서 발생되는 음식물을 수거한다.(S100단계)
S100단계에서 수거된 음식물은 작은 크기로 분쇄된다.(S102단계)
S102단계에서 음식물이 탈수 분쇄될 때 생성되는 물은 폐수처리장치등을 통해 정화된 후 방류된다.
S102단계에서 작은 크기로 탈수 분쇄된 음식물에 목탄분말 및 석탄분말 중적어도 하나 이상이 혼합된다.(S104단계) 목탄분말 및/또는 석탄분말은 음식물과 혼합되어 음식물의 점화성을 높여주게 된다.
S104 단계에서 음식물에 목탄분말 및/또는 석탄분말이 혼합될 때 기름(예를 들면, 펄프폐액) 또는 전분 등이 혼합된다.(S106 단계) 기름 및 전분은 점성이 높은 물질로 목탄분말, 석탄분말 및 음식물이 쉽게 접착될 수 있도록 한다.
목탄분말, 석탄분말 및 음식물의 혼합물은 구멍 탄 모양으로 압축성형된다.(S108단계) 이때, 기름 및 전분에 의해 목탄분말, 석탄분말 및 음식물의 혼합물은 구멍 탄 모양을 유지할 수 있다.
S108단계에서 구멍 탄 모양으로 압축성형 된 혼합물을 건조하여 구멍 탄을 생산하게 된다.(S110단계)
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치는 음식물을 탈수 분쇄하기 위한 음식물 투입부(40)와, 탈수 분쇄된 음식물에 특정물질을 혼합하기 위한 혼합부(42)와, 특정물질과 혼합된 음식물을 특정모양(예를 들면 구멍탄)으로 압축성형함과 아울러 건조하기 위한 성형/건조부(44)를 구비한다.
음식점 및/또는 가정등에서 배출된 음식물은 차량등을 이용하여 수거하고, 수거된 음식물은 음식물 투입부(40)로 투입된다.
음식물 투입부(40)는 음식물을 작게 분쇄하여 음식물을 혼합부(42)로 이동시킨다. 한편, 음식물 투입부(40)에서 음식물이 분쇄되는 과정에서 발생되는 수분(즉, 침술수)은 정화되어 하천으로 방류된다. 이를 위하여 음식물 투입부(40)는 음식물이 투입되는 투입구(4)와, 투입구(4)로부터 투입되는 음식물을 분쇄하기 위한 스크류(8)와, 스크류(8)를 구동하기 위한 모터(6)와, 음식물이 분쇄될 때 발생되는 물들이 임시 저장되는 물받이통(12)과, 스크류(8)를 감싸도록 형성되는 스크류 하우징(2)과, 스크류 하우징(2)의 일측에 형성되어 분쇄된 음식물이 배출되는 배출구(13)를 구비한다.
투입구(4)는 스크류 하우징(2)내로 음식물이 용이하게 투입될 수 있도록 "Y"자 형으로 형성된다.
물받이통(12)은 스크류 하우징(2)의 배면에 설치되어 스크류 하우징(2)으로부터 공급되는 물을 폐수 처리기(14)로 공급한다. 한편, 물받이통(12)이 형성된 스크류 하우징(2)의 배면에는 다수의 홀들이 형성된다. 물받이통(12)과 폐수 처리기(14)는 고무 호수(16) 또는 철관(16)으로 연결된다.
폐수 처리기(14)는 물받이통(12)으로부터 공급되는 물을 정화하여 방류한다.
스크류(8)는 모터(6)의 구동력에 의해 회전하면서 음식물을 소정크기 이하로 분쇄하게 된다. 이를 위해 스크류(8)에는 날카로운 칼날(10)들이 형성된다. 스크류(8)가 회전하면 투입구(4)를 통해 투입된 음식물은 배출구(13) 쪽으로 이동된다.
배출구(13)에서 배출된 음식물은 컨베어등을 통하여 혼합부(42)로 공급된다.
혼합부(42)는 목탄분말 및/또는 석탄분말등이 저장되는 제 1 저장부(18)와, 기름(예를 들면, 펄프폐액) 및 전분이 저장되는 제 2 저장부(20)와, 음식물, 목탄분말, 석탄분말, 기름 및 전분을 혼합하기 위한 스크류(24)와, 스크류(24)를 감싸도록 형성되는 스크류 하우징(28)을 구비한다.
제 1 저장부(18)에 저장되어 있는 목탄분말 및/또는 석탄분말은 음식물등과 혼합되어, 음식물이 쉽게 점화될 수 있도록 한다. 제 2 저장부(20)에 저장되는 기름(또는 전분)은 점성을 가지는 물질로 목탄분말, 석탄분말 및 음식물이 쉽게 접착될 수 있도록 한다. 이때, 기름, 목탄분말, 석탄분말 및 음식물의 혼합비율은 5~15%, 10~20%, 10~20% 및 45~75%로 정해질 수 있다.
스크류(24)는 모터(22)의 구동력에 의해 회전하면서 음식물, 목탄분말 및/또는 석탄분말 등을 혼합한다. 또한, 스크류(24)에는 날카로운 칼날(10)들이 형성되어 음식물, 목탄분말 및/또는 석탄분말을 작은 크기로 분쇄한다.
혼합부(42)에서 혼합된 음식물, 목탄분말 및/또는 석탄분말의 혼합물은 컨베어등의 이송수단에 의해 성형/건조부(44)로 이동된다.
성형/건조부(44)는 음식물, 목탄분말 및/또는 석탄분말의 혼합물이 투입되는 실린더 룸(32)과, 실린더 룸(32)에 투입된 혼합물을 일정한 모양으로 압축성형하기 위한 실린더(30)와, 일정한 모양으로 압축성형된 혼합물을 건조하기 위한 건조기(34)를 구비한다.
음식물, 목탄분말 및 석탄분말의 혼합물은 실린더 룸(32)으로 투입된다. 혼합물이 실린더 룸(32)으로 투입된 후 실린더(30)가 소정압력으로 하강하여 혼합물을 구멍탄 모양으로 압축성형한다.
구멍탄 모양으로 압축성형된 혼합물은 건조기(34)로 투입된다. 건조기(34)는 소정온도에서 혼합물을 건조하여 구멍 탄을 생산한다.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작방법을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 먼저 가정 및 요식업계 등에서 음식물이 수거된다.(S2) S2 단계에서 수거된 음식물은 음식물 혼합기에서 혼합된다.(S4) 음식물 혼합기는 도 4와 같이 음식물이 투입되는 투입구(52)와, 투입구(52)에서 투입된 음식물이 일시저장되는 몸체(54)와, 음식물을 혼합하기 위한 혼합 스크류(56)와, 음식물을 배출하기 위한 배출 스크류(58)와, 음식물이 배출되는 배출구(60)와, 배출 스크류(58)에 회전력을 전달하기 위한 제어부(68)를 구비한다.
몸체(54)에는 외부로부터 투입된 음식물이 저장된다. 혼합 스크류(56)는 소정속도로 회전하면서 음식물을 혼합하게 된다. 배출 스크류(58)는 제어부(68)의 제어에 의해 소정속도로 회전하면서 음식물을 탈수 분쇄한다. 배출 스크류(58)에서 분쇄된 음식물은 배출구(60)로 배출된다. 배출구(60)는 배출 스크류(58)에 탈착가능하게 설치된다. 한편, 배출 스크류(58)의 배면에는 음식물이 분쇄될 때 발생되는 물들이 배출될 수 있도록 탈곡망이 설치된다.
제어부(68)는 배출 스크류(58)에 회전력을 제공하기 위한 모터(62)와, 모터(62)와 배출 스크류(58)의 사이에 설치되어 소정의 회전력만을 배출 스크류(58)로 전달하기 위한 감속기(64)와, 감속기(64)와 전기적으로 접속되도록 설치되어 배출 스크류(58)의 회전속도를 제어하기 위한 제어판넬(66)을 구비한다. 사용자는 제어판넬(66)을 조작하여 배출 스크류(58)의 회전속도를 설정한다.모터(62)의 회전력을 공급받는 감속기(64)는 제어판넬(66)에서 설정된 회전속도로 배출 스크류(58)가 회전할 수 있도록 제어한다.
동작과정을 상세히 설명하면, 외부로부터 투입된 음식물은 음식물 혼합기로 소정양씩 투입된다. 몸체(54)에 소정양의 음식물이 저장되면 혼합 스크류(56)가 회전하면서 몸체(54)에 투입된 음식물을 혼합한다. 이후, 배출 스크류(58)가 제어부(68)의 제어에 의해서 소정의 속도로 회전하면서 혼합된 음식물을 배출구(60)로 배출한다. 이때, 음식물은 배출 스크류(58)에 형성된 다수의 칼날(70)에 의해 분쇄되면서 배출구(60)로 이동된다.
이후, 배출구(60)로부터 배출된 음식물은 적어도 하나 이상의 선별기를 거치면서 이물질로부터 분리된다.(S6) 선별기로는 음식물로부터 못등의 금속을 분리하기 위한 금속 선별기와, 음식물로부터 배닐등의 비금속을 분리하기 위한 이물질 선별기가 이용된다. 이와 같은 금속 선별기 및 이물질 선별기는 현재 일반적으로 이용되고 있는 선별기들이 이용된다.
S6단계에서 이물질과 분리된 음식물들은 탈수기로 이동된다.(S10) 탈수기는 음식물과 수분을 분리한다. 탈수기는 도 5와 같이 음식물이 투입되는 투입구(72)와, 음식물이 일시 저장되는 몸체(74)와, 몸체(74)에 저장된 음식물을 분쇄하면서 음식물과 물을 분리하기 위한 스크류(76)와, 몸체(74)에 탈착가능하게 설치되어 음식물을 배출하기 위한 배출구(78)와, 스크류(76)에 회전력을 공급하기 위한 제어부(88)와, 음식물이 분쇄되면서 생성되는 물을 배출하기 위한 탈곡망(86)을 구비한다.
제어부(88)는 모터(82), 감속기(80) 및 제어판넬(84)을 구비한다. 모터(82)는 소정의 회전력을 감속기(80)에 공급하고, 감속기(80)는 모터(82)로부터 공급되는 회전속도를 조절하여 스크류(76)에 공급한다. 제어판넬(84)은 감속기(80)에서 조절되는 회전속도를 사용자로부터 입력받는다. 이와 같은 제어부(88)는 필요에 따라서 스크류(76)를 역회전할 수 있다. 예를 들어, 탈수기의 청소시에 배출구(78)가 몸체(74)로부터 분리되고, 스크류(76)를 역회전시키면서 탈수기 내부에 있는 음식물들을 제거할 수 있다. 한편, 물을 배출하기 위하여 설치되는 탈곡망(86)은 스크류(76)를 감싸도록 형성되거나, 스크류(76)의 배면에만 설치된다. 이와 같은 탈곡망(86) 사이의 간격은 3 내지 4㎜로 설정된다.
동작과정을 상세히 설명하면, 선별기로부터 투입된 음식물은 투입구(72)를 통하여 몸체(74)로 공급된다. 이때, 스크류(76)는 제어부(88)의 제어에 의하여 소정의 속도로 회전하면서 음식물을 분쇄한다. 이때, 음식물로부터 발생되는 물은 탈곡망(86)을 통하여 탈수기의 배면으로 배출된다. 이를 위하여 몸체(74)의 배면은 도 6과 같이 소정의 홀(92)이 형성된다. 따라서, 탈곡망(86) 통하여 배출되는 물은 몸체(74)의 배면(90)에 형성되어 있는 홀(92)을 경유하여 외부로 배출된다. 스크류(76)는 음식물을 분쇄하고, 분쇄된 음식물은 배출구(78)를 통하여 외부로 배출된다.
한편, 탈곡망(86)의 간격이 3 내지 4㎜로 설정되어 있기 때문에 탈수기에서 배출된 물에는 소정의 음식물이 혼합되어 있다. 따라서, 탈곡망(86)을 통하여 배출된 물은 다시한번 탈수 과정을 거쳐면서 음식물과 분리된다.(S14) S14 단계에서사용되는 탈수기는 도 3에 도시된 탈수기와 동일한 구조를 갖는다. 다만, S14 단계에서 사용되는 탈수기의 탈곡망 사이의 간격은 1㎜이하로 설정된다.
S10 및 S14 단계에서 물과 분리된 음식물은 분쇄기에서 분쇄된다.(S12) 분쇄기는 도 7과 같이 탈수기들로부터 공급되는 음식물이 투입되는 투입구(94)와, 음식물이 저장되는 몸체(96)와, 음식물을 분쇄하기 위한 제 1 및 제 2 스크류(100,102)와, 분쇄된 음식물이 배출되는 배출구(98)와, 제 1 및 제 2 스크류(100,102)에 회전력을 공급하기 위한 제어부들(106,108)과, 음식물이 분쇄되면서 발생되는 물을 배출하기 위한 탈곡망(104)을 구비한다.
제 1 및 제 2스크류(100,102)는 서로 반대방향으로 회전하면서 음식물을 분쇄한다. 이와 같은 제 1 및 제 2스크류(100,102)는 음식물을 1차 분쇄하기 위한 제 1칼날부(111)와, 음식물을 2차 분쇄하기 위한 제 2칼날부(110)를 구비한다. 제 1칼날부(111)에는 칼날들이 대각선 방향으로 형성되어 음식물들을 소정크기 이상으로 분쇄한다. 제 2칼날부(110)에는 칼날들이 서로 평행하도록 형성되어 음식물들을 소정크기 이하로 분쇄한다. 탈곡망(104)은 간격이 1㎜이하로 설정되어 수분 이외의 음식물이 외부로 배출되는 것을 방지한다.
제어부들(106,108)은 제 1 및 제 2스크류(100,102)에 소정의 회전력을 공급한다. 이러한 제어부들(106,108)의 구성은 도 5에 도시된 제어부(88)와 동일하다. 한편, 제 1 및 제 2스크류(100,102)가 원활하게 회전할 수 있도록 제 1 및 제 2스크류(100,102)의 양끝단에는 베어링들(113)이 설치된다. 이와 같은 베어링들(113)은 도 4 및 도 5에 도시된 음식물 혼합기 및 탈수기의 스크류들에도 동일하게 설치된다.
동작과정을 상세히 설명하면, 탈수기로부터 이동된 음식물은 투입구(94)를 통하여 몸체(96)로 공급된다. 몸체(96)에 음식물이 공급될 때 제 1 및 제 2스크류(100,102)는 소정속도로 회전하면서 음식물을 분쇄한다. 이때, 음식물이 분쇄되면서 발생되는 물은 탈곡망(104)을 통하여 외부로 배출된다. 외부로 배출된 물들은 정화조로 공급되고, 정화조는 물들을 정화처리하여 외부로 배출한다.(S8) 마찬 가지로, S4,S6,S10,S14단계에서 배출된 물들은 정화처리되어 외부로 배출된다.(S8) 한편, 제 1 및 제 2스크류(100,102)에서 분쇄된 음식물은 배출구(98)를 통하여 외부로 배출된다.
이때, 외부로 배출된 분쇄된 음식물은 도 8과 같이 원통형(또는 특정모양)의 모양을 갖는다. 다시 말하여, 수분이 제거됨과 아울러 잘게 분쇄된 음식물은 몸체(96)보다 좁은 폭을 가지는 배출구(98)로 배출된다. 따라서, 배출구(98)로 음식물이 배출될 때 음식물은 도 8과 같이 원통형(또는 특정모양)으로 배출된다.
S12단계에서 배출된 원통형(또는 특정모양)의 음식물은 건조기에 건조된다.(S16)
건조기는 도 9와 같이 특정모양의 음식물이 이동되는 다수의 컨베어(114)와, 컨베어(114)가 설치되는 몸체(112)와, 소정 온도로 공기를 가열하기 위한 보일러(126)와, 몸체(112)로부터 공급된 공기를 보일러(126)로 공급하기 위한 처리기(124)를 구비한다.
몸체(112)의 배면에는 공기 주입구(116)가 설치된다. 공기 주입구(116)는보일러(126)로부터 공급되는 공기를 몸체(112)의 상부로 공급한다. 처리기(124)는 몸체(112)로부터 공급되는 공기에서 냄새 및/또는 먼지등을 제거하여 보일러(126)로 공급한다. 이러한 처리기(124)의 내부에는 물이 분사되게 되고, 분사되는 물에 의하여 냄새 및/또는 먼지등이 제거되게 된다.
보일러(126)와 몸체(112) 및 처리기(124)와 몸체(112) 사이에는 제 1 및 제 2배관(118,120)이 설치된다. 또한, 처리기(124)와 보일러(126) 사이에도 배관이 설치된다. 한편, 제 1배관(118) 에는 제 1송풍기(128)가 설치되어 몸체(112)의 공기가 처리기(124)로 공급되게 된다. 제 2배관(120)에는 제 2송풍기(130)이 설치되어 보일러(126)의 공기가 몸체(112)로 공급되게 한다.
동작과정을 상세히 설명하면, 특정 모양의 음식물은 투입구 쪽에 설치되어 있는 컨베어(114)를 통해 몸체(112)로 공급된다. 이때, 보일러(126)로부터 공급되는 소정 온도의 공기는 공기 주입구(116)를 통해 몸체(112)로 공급된다. 따라서, 컨베어(114) 상에 위치한 난방연료용 탄 또는 숯불 구이용 탄은 컨베어(114)를 거쳐 배출구로 이동되면서 건조되게 된다.
건조기에서 건조된 음식물은 가열기에서 밀폐 가열된다.(S18)
가열기는 도 10a와 같이 건조기에서 건조된 특정 모양의 음식물이 투입되는 몸체(140)와, 몸체(140)를 덮도록 설치되는 커버(144)와, 몸체(140)를 회전시키기 위한 모터(148)를 구비한다.
몸체(140)에는 특정 모양으로 건조된 음식물들이 소정 크기로 투입된다. 이때, 건조된 음식물들은 몸체(140)의 일측에 형성된 투입도어(142)를 통하여몸체(140)로 공급된다. 커버(144)는 몸체(140)의 일부 또는 전부를 감싸도록 형성된다. 커버(144)의 밑면에는 가열로(146)가 설치된다. 가열로(146)는 소정의 열을 몸체(140)로 공급한다.
모터(148)는 가열로(146)로부터 몸체(140)로 열이 공급될 때 소정의 회전력을 몸체(140)로 공급하여 몸체(140)를 회전시킨다. 이와 같이 몸체(140)가 회전되면 몸체(140) 내부에 공급된 음식물들에 골고루 열이 공급될 수 있다.
한편, 몸체(140)의 일측단에는 배기구(150)가 설치되고, 배기구(150)의 중심부에는 팽창 벨브(152)가 설치된다. 몸체(140)는 음식물이 숯이될 수 있도록 밀폐된 상태에서 가열로(146)로부터 열을 공급받는다. 따라서, 몸체(140) 내부의 대기가 열에 의하여 팽창된다. 팽창 벨브(152)는 몸체(140) 내부의 압력을 감지하고, 몸체(140) 내부의 압력이 소정 이상이 될 때 개통되어 몸체(140) 내부의 대기를 배기구(150)를 통하여 외부로 배출한다.
동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 건조된 특정모양의 음식물들은 투입도어(142)를 통하여 가열기의 몸체(140)로 공급된다. 몸체(140)로 건조된 특정 모양의 음식물이 투입된 후 몸체(140)의 투입도어(142)가 닫힌다. 이때, 몸체(140)는 밀폐된다. 몸체(140)가 밀폐된 후 가열로(146)는 소정의 열을 몸체(140)로 공급한다. 이때, 모터(148)는 몸체(140)를 회전시켜 몸체(140) 내부의 음식물에 열이 골고루 공급되게 한다.
열이 소정시간 공급되면 몸체(140) 내부의 대기가 팽창한다. 이때, 팽창벨브(152)가 개통되어 몸체(140) 내부의 대기를 외부로 배출한다. 한편, 몸체(140)내부의 음식물들은 가열로(146)로부터 공급되는 열에 의하여 숯이 된다.
몸체(140) 내부의 음식물들이 숯이 된 후 몸체(140)의 투입도어(142)가 개방되어 숯이 배출된다. 한편, 본 발명의 가열기에는 도 10b와 같이 커버(144)가 설치되지 않을 수도 있다.
건조기에서 생성된 숯은 특정 단위로 포장되어 외부로 출하된다. 한편, 가열로(146)의 연료로는 본 발명의 실시예에 의하여 생성된 숯이 이용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치 및 방법에 의하면 음식물을 이용하여 난방연료 및/또는 숯을 생산할 수 있기 때문에 음식물 쓰레기에 의한 환경오염을 방지할 수 있다. 또한, 음식물 쓰레기의 처리에 사용되는 막대한 비용의 지출을 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
Claims (11)
- 음식물을 공급받아 탈수 분쇄하며, 상기 음식물의 탈수 분쇄시 발생되는 물을 폐수 처리기로 공급하기 위한 음식물 투입부와;상기 음식물 투입부로부터 탈수 분쇄된 음식물이 쉽게 점화될 수 있도록 상기 음식물에 석탄분말 및 목탄분말 중 적어도 하나이상을 혼합하고, 상기 음식물, 석탄분말 및 목탄분말이 쉽게 접착될 수 있도록 점성을 가지는 기름 및 전분이 투입되는 혼합부와;상기 혼합부로부터 상기 음식물, 석탄분말 및 목탄분말의 혼합물을 공급받아 소정모양으로 압축성형하고, 압축성형된 혼합물을 건조하기 위한 성형/건조부를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 음식물 투입부는,상기 음식물이 투입되는 "Y"자형 투입구와,상기 투입구로부터 투입된 상기 음식물을 공급받아 회전하면서 상기 음식물을 탈수 분쇄하는 스크류와,상기 스크류에 회전력을 공급하기 위한 모터와,상기 스크류를 감싸도록 형성됨과 아울러 배면에 다수의 홀들이 형성되는 스크류 하우징과,상기 스크류 하우징의 배면에 설치되어 상기 음식물이 탈수 분쇄되면서 발생되는 물이 일시 저장되는 물받이통과,상기 물받이통에 저장된 물을 정화시키기 위한 폐수 처리기와,상기 물받이통과 상기 폐수 처리기 사이에 설치되어 상기 물받이통에 저장된 물을 상기 폐수 처리기로 공급하기 위한 공급관과,상기 스크류 하우징의 일측단에 형성되어 상기 분쇄된 음식물이 배출되는 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 혼합부는;상기 석탄분말 및 목탄분말 중 적어도 하나 이상이 저장되는 제 1 저장부와;상기 기름 및 전분이 저장되는 제 2 저장부와;상기 음식물 투입부로부터 탈수 분쇄된 음식물과 상기 제 1 저장부에 저장되어 있는 상기 석탄분말, 목탄분말 및 상기 제 2 저장부에 저장되어 있는 기름 및 전분을 공급받아 회전하면서 혼합하기 위한 스크류와;상기 스크류에 회전력을 공급하기 위한 모터와;상기 스크류를 감싸도록 형성되는 스크류 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 성형/건조부는,상기 혼합부에서 혼합된 혼합물이 일시 저장되는 실린더 룸과,상기 실린더 룸에 저장된 혼합물을 구멍 탄 모양으로 압축성형하기 위한 실린더와,상기 구멍 탄 모양으로 압축 성형된 혼합물을 건조하기 위한 건조기를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 음식물 투입부와 상기 혼합부 사이에 설치되어 상기 탈수 분쇄된 음식물을 이동시키기 위한 제 1 컨베어와,상기 혼합부와 상기 성형/건조부사이에 설치되어 상기 혼합부에서 혼합된 혼합물을 이동시키기 위한 제 2 컨베어를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치.
- 음식물을 수거하는 단계와;상기 음식물을 탈수 분쇄하는 단계와;상기 탈수 분쇄된 음식물이 쉽게 점화될 수 있도록 목탄분말 및 석탄분말 중 적어도 하나 이상을 혼합하는 단계와;상기 음식물, 목탄분말 및 석탄분말이 쉽게 접착될 수 있도록 점성이 있는 기름 및 전분이 투입되는 단계와;상기 음식물, 목탄분말 및 석탄분말의 혼합물을 구멍 탄 모양으로 압축성형하는 단계와;상기 압축성형된 혼합물을 건조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 음식물을 분쇄하는 과정에서 발생되는 물을 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작방법.
- 음식물 쓰레기가 수거되는 단계와;상기 수거된 음식물 쓰레기가 혼합되는 단계와;상기 혼합된 음식물로부터 이물질이 분리되는 단계와;상기 이물질이 분리된 상기 음식물을 탈수되는 단계와;상기 탈수된 음식물이 분쇄되는 단계와;상기 혼합단계, 이물질 분리단계, 탈수단계 및 분쇄단계에서 발생된 물이 정화처리되는 단계와;상기 탈수된 음식물이 건조되는 단계와;상기 건조된 음식물을 밀폐된 공간에서 가열하여 숯을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작방법.
- 외부로부터 공급되는 음식물을 혼합하기 위한 음식물 혼합기와,상기 음식물 혼합기에서 혼합된 음식물로부터 이물질을 제거하기 위한 적어도 하나이상의 선별기와,상기 선별기에서 이물질이 제거된 음식물에서 물을 제거하기 위한 제 1 및 제 2 탈수기와,상기 제 1 및 제 2 탈수기에서 공급된 음식물을 분쇄하여 소정모양으로 배출하기 위한 분쇄기와,상기 분쇄기에서 배출된 상기 음식물을 건조하기 위한 건조기와,상기 건조기에서 건조된 음식물을 밀폐된 공간에서 가열하여 숯을 생성하기 위한 가열기를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치.
- 제 9항에 있어서,상기 가열기는,상기 건조된 음식물이 투입되는 몸체와,상기 몸체의 일측단에 설치되어 상기 건조된 음식물이 상기 몸체로 투입될 수 있도록 개방됨과 아울러 상기 건조된 음식물이 상기 몸체로 투입된 후 상기 몸체를 밀폐시키는 투입도어와,상기 몸체를 가열하기 위한 가열로와,상기 가열로에서 상기 몸체를 가열할 때 상기 몸체를 회전시키기 위한 모터와,상기 모터에 일측단에 부착되는 배기구와,상기 배기구의 중심부에 설치되어 상기 몸체가 소정 이상의 압력일 때 개방되는 팽창벨브를 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치.
- 제 10항에 있어서,상기 몸체 및 가열로를 덮도록 설치되는 커버를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 난방연료 제작장치.
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