KR20020024135A - 음식물쓰레기 처리장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음식물을 투입되어 진공하에서 수분을 제거하는 장치와, 상기 수분제거장치와 연결되어 있으며, 수분이 제거된 음식물쓰레기를 질소에 의해 냉각시킨 후에 스크린콘베아에 의해 금속성분을 제거한 후, 텅스텐고로에 의해 생성된 폐가스의 환경호르몬, 다이옥신 및 악취를 배출시키는 배출장치와, 상기 배출장치의 일측에 연결되어 설치되어 있으며 파쇄기에 의해 파쇄시키는 장치와, 상기 파쇄장치의 일측에 연결 설치되어 있으며, 파쇄된 음식물쓰레기를 진공건조시키는 장치로 구성되어 있음을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 음식물쓰레기 처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 상세히 설명하면, 가정이나, 식품가공공장에서 부산물로 처리 곤란한 음식쓰레기를 진공하에서 수분을 일부 제거한 다음, 질소를 이용하여 급속 동결시켜 분쇄시킨 후 진공 건조시켜 처리하고 처리된 음식물쓰레기를 재활용하여 환경오염을 최소한 음식물쓰레기처리장치 및 방법에 관한 것이다.
우리 나라의 생활쓰레기는 해를 거듭할수록 점차 줄고 있는 추세이며, 음식물쓰레기는 매년 늘고 있어 이에 대한 처리방안을 새롭게 할 필요가 있다.
음식물쓰레기의 증가는 매년 8조원에 달하는 경제적인 손실과 환경오염이라는 큰 문제를 동시에 해결해야 할 범국민적 과제이다. 이러한 문제를 해결 할 수 있는 최선의 방법은 근원적으로 배출량을 줄이는 것이나 우리의 식생활 문화의 오래된 관습을 하루아침에 바꾸는 방법도 현실적인 어려움의 하나이다.
최근에는 음식물쓰레기를 효율적으로 처리하는 방법들이 다각도로 연구되고 있으며, 음식폐기물을 분쇄하여 발효시키거나, 건조시켜서 비료 또는 퇴비로 만드는 방법 등은 널리 알려져 있다.
음식쓰레기를 원료로 하여 이물질을 선별하는 과정에서 살균처리 및 건조, 냉각 분쇄하여 제조된 미립자 상태의 부재료를 일반 양계용 사료에 첨가하는 방법이 국내공개특허공보 공개번호 제97-5083호에 기재되어 있으며, 음식물쓰레기를 회전시켜 수분을 분리하는 수분분리수단, 음식물쓰레기를 압착하여 사상으로 압출 시키는 압출수단, 상기 사상으로 압출된 음식물 쓰레기를 건조하는 건조수단, 건조된 사상의 음식물쓰레기를 절단하는 절단수단, 상기 절단된 사료를 포장하는 음식물 쓰레기처리용 사료제조장치가 국내실용신안공보 공개번호 제96-28937호에 공개되어 있고, 음식물을 미분쇄하여 마이크로웨이브 유전가열장치가 설비된 처리실에 투입하여 전자파를 이용하여 가열 건조시키고 살균처리 함으로서 가축사료로 사용하는 방법이 국내특허공보 공고번호 제96-7871호 기술되어 있으며, 음식물찌꺼기를 교반기에 넣고 교반하면서 교반기 외각에 가열공기를 불어넣어 폐음식물을 이용한 사료의 제조장치가 국내특허공보 공고번호 제 96-14859호에 기재되어 있고, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-237319호에는 음식물쓰레기에 플라이애쉬, 목분, 왕겨를 혼합한 수분 조절제를 첨가하여 나선형 스크류2단교반기, 교반식발효기 또는 통풍식 발효기에 투입하여 호기성 고온발효후 건조 안정화하여 제조된 복합토양개량제가 기재되어 있으나,
상기 기술들은 막대한 설비가 필요하고 부대장치가 많이 소요되어 경제적인 비용이 고가인 반면에 악취가 발생하고 완전 살균처리가 되지 않아 처리물이 쉽게 부패하는 이유 등으로 활용가치가 매우 떨어지는 문제점이 있었다.
상기 종래의 기술에 대한 문제점을 해결하고자 본 출원의 발명은 음식물 쓰레기를 수거하여 진공상태에서 스크린하부로 수분을 제거한 후에 공기중의 질소를 통상의 질소고정법에 의해 제조하여 질소를 이용하여 급속 냉각시킨 후에 냉각된 음식물쓰레기를 파쇄한 후 진공건조로에 투입시켜 건조시키는 음식물쓰레기 처리장치 및 방법을 제공하는 것을 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제인 것이다.
도1은 본 발명의 음식물쓰레기 처리장치의 상세도
<도면의 부호 설명>
스크린(1), 수집조(2), 투입구(3), 스크린이송라인(4), 배출구(5), 스크린콘베아(6), 파쇄기(7), 스크류콘베아(8), 이송콘베아(9), 진공건조기(10), 배출구 (11), 진공건조기투입구(12), 탄산가스탱크(13), 산소탱크(14), 질소발생장치(15), 질소가압탱크(16), 압력계(17), 질소 배송관(22),질소노즐(24), 텅스텐고로(26), 폐금속배출구(28), 진공모터(29), 진공펌프(30), 진공건조가열통로(40), 질소제조장치(A)
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 음식물을 투입되어 진공하에서 수분을 제거하는 장치와, 상기 수분제거장치와 연결되어 있으며, 수분이제거된 음식물쓰레기를 질소에 의해 냉각시킨 후에 스크린콘베아에 의해 금속성분을 제거한후 텅스텐고로에 의해 생성된 폐가스의 환경호르몬, 다이옥신 및 악취를 배출시키는 배출장치와, 상기 배출장치의 일측에 연결되어 설치되어 있으며 파쇄기에 의해 파쇄시키는 장치와, 상기 파쇄장치의 일측에 연결 설치되어 있으며, 파쇄된 음식물쓰레기를 진공건조시키는 장치로 구성된 음식물쓰레기 처리장치 및 방법에 관한 것이다.
투입시 나오는 냄새, 악취문제는 진공흡입으로 모아 활성탄을 이용하여 제거하며, 투입구에서 이동로에 스크린을 이용 수분을 제거하고, 투입된 질소가스의 기화열에 의해 주위온도를 -150 ~ -220℃으로 급냉각시킴과 동시에 음식물쓰레기를 동시에 급냉각하여 탈취하고, 고형물은 분쇄하여 스크린을 이용 금속류를 분리한 다음, 콘베어에 의해서 텅스텐 고로로 이동하여 2,800℃의 열로 환경 호르몬 및 다이옥신을 제거하고, 고형분 분쇄에서 발생되는 음식물쓰레기를 진공건조기에서 진공건조시켜 수분 함수율을 15~20%로 낮추고, 진공건조기에서는 90~120℃의 바람을 이용 남은 병원균을 사멸화하는 장치인 것이다.
이하 본 발명의 처리 공정도를 간단히 요약하면 다음과 같다.
| 남은음식물 | |
| 전용수거용기 | 전용수거차량 |
↓
| 진공 탈수 |
↓
| 탄산가스, 산소 일부공급 | → | 냉 각 | ← | 질소고정법에 의한 질소 공급 |
↓
| 파 쇄 |
↓
| 진공건조 |
↓
| 포장, 저장 |
본 발명은 최대한 완전(Compact)하게 구성하여 투자소요 금액 및 유지비용을 최대한 줄일 수 있도록 하였으며, 음식물쓰레기의 물질성상에 관계없이 처리할 수 있으며, 아울러 악취를 발생부위에서 처음부터 진공상태에서 탈수 급속냉각, 급속건조시켜 처리시키며, 각 공정에서 발생되는 악취가스는 산소를 공급하여 완전산화시켜 배출시킴으로서 전혀 악취가 나지 않도록 하여 작업장의 혐오감 제거와 작업환경을 향상시키도록 구성되어 있는 것이다.
본 발명의 운용은 통상 사용되는 최초 진공탈수장치는 쓰레기수거차량의 적재함에 설치하여 작동시킬 수도 있는 것이다.
이하 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 음식물쓰레기 처리장치의 상세도를 도시한 것이며, 스크린(1), 수집조(2), 투입구(3), 스크린이송라인(4), 배출구(5), 콘베아(6), 파쇄기(7), 스크류콘베아(8), 이송콘베아(9), 진공건조기(10), 배출구(11), 진공건조기투입구(12), 탄산가스탱크(13), 산소탱크(14), 질소발생장치(15), 질소가압탱크(16), 압력계(17), 질소 배송관(22), 질소노즐(24), 텅스텐고로(26), 폐금속배출구 (28), 진공모터(29), 진공펌프(30), 진공건조가열통로(40), 질소제조장치(A)를 나타낸 것임을 알 수 있다.
구조를 살펴보면, 도1에 도시된 바와 같이 음식물을 투입되어 진공하에서 수분을 제거하는 장치와, 상기 수분제거장치와 연결되어 있으며, 수분이 제거된 음식물쓰레기를 질소에 의해 냉각시킨 후에 스크린콘베아에 의해 금속성분을 제거한후 텅스텐고로에 의해 생성된 폐가스의 환경호르몬, 다이옥신 및 악취를 배출시키는 배출장치와, 상기 배출장치의 일측에 연결되어 설치되어 있으며 파쇄기에 의해 파쇄시키는 장치와, 상기 파쇄장치의 일측에 연결 설치되어 있으며, 파쇄된 음식물쓰레기를 진공건조시키는 장치로 구성되어 있으며 상세한 설명은 다음과 같다.
음식물쓰레기를 투입시키는 투입구(3)와, 상기 투입구(3) 하부에 형성된 스크린(1)과, 상기 스크린(1)의 하부에 형성된 수집조(2)와, 상기 스크린(1)의 외측 하부에 형성된 진공모터(29)와, 상기 진공모터(29)의 상부와 스크린(1)의 일측에 형성된 진공펌프(30)와,
상기 스크린(1)의 외측 하부에 스크린(1)의 일측과 연결되어 있으며 스크린(1)에서 탈수된 음식물쓰레기를 이송시키는 스크린이송라인(4)과, 상기스크린 이송라인(4)의 상부에 형성되어 있으며 이송되는 음식물쓰레기에서 생성된 악취를 배출시키는 배출구(5)와, 상기 배출구(5)에 연결되어 산소 및 이산화탄소를 공급하여 악취를 제거하는 산소탱크(14) 및 이산화탄소탱크(15)와,
상기 스크린이송라인(4)의 말단에 형성되어 이송되는 음식물쓰레기를 냉각시키는 질소를 공급하는 질소노즐(24)과, 상기 질소노즐(24)의 상부에 형성되어 있으며 질소노즐(24)의 일측과 질소가압탱크(16)가 연결된 질소배송관(22)과, 상기 질소배송관(22)의 일단이 연결되어 질소를 공급시키는 질소가압탱크(16)와, 상기 질소가압탱크(16)의 일측에 형성되어 있으며 질소가압탱크(16)에 연결되어 질소를 공급하는 질소제조장치(A)와,
상기 스크린이송라인(4)의 말단하부와 질소노즐(24)의 하부에 형성되어 있으며, 스크린이송라인(4)에서 낙하된 음식물쓰레기가 질소노즐(24)에서 공급되는 질소에 의해 냉각되어 낙하된 냉각 음식물쓰레기를 이송하며 철 및 금속등을 하부로 분리하는 스크린콘베어(6)와, 상기 스크린콘베어(6)의 하부일측에 형성되어 분리된 폐금속을 수거하는 폐금속배출구(28)와,
상기 스크린콘베어(6)의 하부 일측에 형성되어 있으며, 이동된 음식물쓰레기를 2,800℃의 열로 환경 호르몬 및 다이옥신을 제거시키는 텅스텐 고로(26)와, 상기 스크린콘베어(6)에서 금속성분이 분리된 이송된 냉각음식물쓰레기를 파쇄하는 파쇄기(7)와, 상기 파쇄기(7)의 배출구부분에 연결되어 있으며 파쇄된 냉각음식물쓰레기를 이송하는 스크류콘베아(8)와, 스크류콘베아(8)에 연결되어 파쇄된 냉각음식물쓰레기를 진공건조기(10)로 이송하는 이송콘베어(9)와, 상기 이송콘베어(9)의 말단에 연결되어 이송되며 파쇄된 냉각음식물쓰레기를 진공건조시키는 진공건조기(10)와, 상기 텅스텐 고로(26)의 일측에 연결된 진공건조기(10)로 텅스텐고로(26)의 열을 이동시키는 진공건조가열통로(40)로 구성된 음식물쓰레기 처리장치인 것이다.
본 발명에서 질소를 제조하는 장치(A)는 당분야에서 사용하는 통상의 공기에서 질소를 고정시키는 방법을 이용한 장치로서 본 발명에서는 중요부분이 아니므로 상세한 설명 및 도면의 표시를 생략하기로 하였다.
작동상태를 살펴보면, 진공모터(29) 및 진공펌프(30)에 의해 진공상태로 형성된 투입구(3) 내부에 음식물쓰레기를 투입시키면 상기 투입구(3) 하부에 형성된 스크린(1)에 음식물쓰레기가 안치되어 스크린(1)의 하부에 형성된 수집조(2)로 수분이 수집 됨과 동시에 음식물쓰레기는 스크린(1)의 외측으로 이송되어 스크린(1)의 외측에 형성된 스크린이송라인(4)에 안치되어, 스크린이송라인(4)의 말단에 형성된 질소노즐(24)에 의해 분사되는 질소가스에 의해 냉각되며,(이때 질소가스는 질소제조장치에서 생성된 질소가 저장된 질소가압탱크(16)에 의해 질소배송관(22)에 연결된 질소노즐(24)에 투입된 질소가스의 기화열에 의해 주위온도를 -150 ~ -220℃으로 급냉각시킴과 동시에 음식물쓰레기를 동시에 급냉각하여 탈취하고, 냉각된 음식물쓰레기는 스크린콘베어(6)를 이용하여 금속은 하부에 형성된 폐금속배출구(28)을 통해 배출되며,
스크린콘베어(6)의 하부 일측에 연결되어 형성된 텅스텐고로(26)에 의해 발생되는 2,800℃의 열로 음식물쓰레기에서 발생되는 환경 호르몬 및 다이옥신을 제거시켜 상부에 형성된 배출구(5)를 통해 배출되며, 배출시에는 산소탱크 및 이산화탄소탱크에서 산소 및 이산화탄소가 공급되어 악취를 제거하여 배출시키며,
폐금속이 제거된 음식물쓰레기는 파쇄기(7)로 이송되어 파쇄된 후에, 파쇄된 냉각음식물쓰레기를 스크류콘베아(8)에 의해 스크류콘베아(8)에 연결된 이송콘베어 (9)를 통해 진공건조기(10)로 이송하여 상기 텅스켄고로(26)에 연결된 진공건조가열통로(40)를 통해 열을 진공건조기(10)에 전달하여 이송된 음식물쓰레기를 진공건조시켜 수분 함수율을 15~20%로 낮추고, 진공건조기에서는 90~120℃의 열을 이용하여 진공건조하는 것이다.
상기와 같이 본 발명은 최대한 완전(Compact)하게 구성하여 투자소요 금액 및 유지비용을 최대한 줄일 수 있도록 하였으며, 음식물쓰레기의 물질성상에 관계 없이 처리할 수 있으며, 아울러 악취를 발생부위에서 처음부터 진공상태에서 탈수 급속냉각, 급속건조시켜 처리함으로써 악취가 전혀 발생하지 않으며,
각 공정에서 발생되는 악취가스는 산소를 공급하여 완전산화시켜 배출시킴으로서 전혀 악취가 나지 않도록 하여 작업장의 혐오감 제거와 작업환경을 향상시키는 장점이 있는 것이다.
Claims (6)
- 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 음식물을 투입되어 진공하에서 수분을 제거하는 장치와, 상기 수분제거장치와 연결되어 있으며, 수분이 제거된 음식물쓰레기를 질소에 의해 냉각시킨 후에 스크린콘베아에 의해 금속성분을 제거한후 텅스텐고로에 의해 생성된 폐가스의 환경호르몬, 다이옥신 및 악취를 배출시키는 배출장치와, 상기 배출장치의 일측에 연결되어 설치되어 있으며 파쇄기에 의해 파쇄시키는 장치와, 상기 파쇄장치의 일측에 연결 설치되어 있으며, 파쇄된 음식물쓰레기를 진공건조시키는 장치로 구성되어 있음을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 수분을 진공하에서 제거하는 장치는 음식물쓰레기를 투입시키는 투입구(3)와, 상기 투입구(3) 하부에 형성된 스크린(1)과, 상기 스크린(1)의 하부에 형성된 수집조(2)와, 상기 스크린(1)의 외측 하부에 형성된 진공모터(29)와, 상기 진공모터(29)의 상부와 스크린(1)의 일측에 형성된 진공펌프(30)와, 상기 스크린(1)의 외측 하부에 스크린(1)의 일측과 연결되어 있으며 스크린(1)에서 탈수된 음식물쓰레기를 이송시키는 스크린이송라인(4)으로 구성되어 있음을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 생성된 폐가스의 환경호르몬, 다이옥신 및 악취를 배출시키는 배출장치는 상기 스크린 이송라인(4)의 상부에 형성되어 있으며 이송되는 음식물쓰레기에서 생성된 악취를 배출시키는 배출구(5)와, 상기 배출구(5)에 연결되어 산소 및 이산화탄소를 공급하여 악취를 제거하는 산소탱크(14) 및 이산화탄소탱크(15)와, 상기 스크린이송라인(4)의 말단에 형성되어 이송되는 음식물쓰레기를 냉각시키는 질소를 공급하는 질소노즐(24)과, 상기 질소노즐(24)의 상부에 형성되어 있으며 질소노즐(24)의 일측과 질소가압탱크(16)가 연결된 질소배송관(22)과, 상기 질소배송관(22)의 일단이 연결되어 질소를 공급시키는 질소가압탱크(16)와, 상기 질소가압탱크(16)의 일측에 형성되어 있으며 질소가압탱크(16)에 연결되어 질소를 공급하는 질소제조장치(A)와,상기 스크린이송라인(4)의 말단하부와 질소노즐(24)의 하부에 형성되어 있으며, 스크린이송라인(4)에서 낙하된 음식물쓰레기가 질소노즐(24)에서 공급되는 질소에 의해 냉각되어 낙하된 냉각 음식물쓰레기를 이송하며 철 및 금속등을 하부로 분리하는 스크린콘베어(6)와, 상기 스크린콘베어(6)의 하부일측에 형성되어 분리된 폐금속을 수거하는 폐금속배출구(28)와,상기 스크린콘베어(6)의 하부 일측에 형성되어 있으며, 이동된 음식물쓰레기를 2,800℃의 열로 환경 호르몬 및 다이옥신을 제거시키는 텅스텐 고로(26)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 음식물쓰레기를 파쇄시키는 장치는, 상기 스크린콘베어(6)에서 금속성분이 분리된 이송된 냉각음식물쓰레기를 파쇄하는 파쇄기(7)와, 상기 파쇄기(7)의 배출구부분에 연결되어 있으며 파쇄된 냉각음식물쓰레기를 이송하는 스크류콘베아(8)와, 스크류콘베아(8)에 연결되어 파쇄된 냉각음식물쓰레기를 진공건조기(10)로 이송하는 이송콘베어(9)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 파쇄된 음식물쓰레기를 진공건조시키는 장치는, 상기 이송콘베어(9)의 말단에 연결되어 이송되며 파쇄된 냉각음식물쓰레기를 진공건조시키는 진공건조기(10)와, 상기 텅스텐 고로(26)의 일측에 연결된 진공건조기 (10)로 텅스텐고로(26)의 열을 이동시키는 진공건조가열통로(40)로 구성되어 있음을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
- 음식물 쓰레기처리방법에 있어서, 진공모터(29) 및 진공펌프(30)에 의해 진공상태로 형성된 투입구(3) 내부에 음식물쓰레기를 투입시키면 상기 투입구(3) 하부에 형성된 스크린(1)에 음식물쓰레기가 안치되어 스크린(1)의 하부에 형성된 수집조(2)로 수분이 수집 됨과 동시에 음식물쓰레기는 스크린(1)의 외측으로 이송되어 스크린(1)의 외측에 형성된 스크린이송라인(4)에 안치되어, 스크린이송라인(4)의 말단에 형성된 질소노즐(24)에 의해 분사되는 질소가스에 의해 냉각되며,(이때 질소가스는 질소제조장치에서 생성된 질소가 저장된 질소가압탱크(16)에 의해 질소배송관(22)에 연결된 질소노즐(24)에 투입된 질소가스의 기화열에 의해 주위온도를 -150 ~ -220℃으로 급냉각시킴과 동시에 음식물쓰레기를 동시에 급냉각하여 탈취하고, 냉각된 음식물쓰레기는 스크린콘베어(6)를 이용하여 금속은 하부에 형성된 폐금속배출구(28)을 통해 배출되며,스크린콘베어(6)의 하부 일측에 연결되어 형성된 텅스텐고로(26)에 의해 발생되는 2,800℃의 열로 음식물쓰레기에서 발생되는 환경 호르몬 및 다이옥신을 제거시켜 상부에 형성된 배출구(5)를 통해 배출되며, 배출시에는 산소탱크 및 이산화탄소탱크에서 산소 및 이산화탄소가 공급되어 악취를 제거하여 배출시키며,폐금속이 제거된 음식물쓰레기는 파쇄기(7)로 이송되어 파쇄된 후에, 파쇄된 냉각음식물쓰레기를 스크류콘베아(8)에 의해 스크류콘베아(8)에 연결된 이송콘베어 (9)를 통해 진공건조기(10)로 이송하여 상기 텅스켄고로(26)에 연결된 진공건조가열통로(40)를 통해 열을 진공건조기(10)에 전달하여 이송된 음식물쓰레기를 진공건조시켜 수분 함수율을 15~20%로 낮추고, 진공건조기에서는 90~120℃의 열을 이용하여 진공건조하여 처리함을 특징으로 하는 음식물 쓰레기처리방법.
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2002
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