KR20030071033A - 음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치 - Google Patents

음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치 Download PDF

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박정근
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Abstract

본 발명은 음식물쓰레기를 분쇄하지 않고 진공탈수 및 열풍에 의해 용이하게 건조하여 배출할 수 있는 동시에 음식물쓰레기에 포함된 염분이 제거되고, 건조에 사용되는 열풍이 회수, 재활용되어 운전비가 절감되는 음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.
이에 따른 음식물쓰레기 처리방법은 음식물쓰레기를 투입하는 음식물쓰레기투입공정(10)과, 상기 공정(10)에 의해 투입된 음식물쓰레기에 포함된 자유수분을 제거하는 자유수분제거공정(20)과, 자유수분이 제거된 음식물쓰레기에 포함된 염분을 제거하는 염분제거공정(30)과, 염분이 제거된 음식물쓰레기에 포함된 고정수분을 제거하는 고정수분제거공정(40)과, 상기 공정에 의해 건조된 음식물쓰레기를 배출하는 건조쓰레기배출공정(50)이 포함 구성되고,
그리고 음식물쓰레기 처리장치는 음식물쓰레기가 투입되어 건조되는 건조로본체(110)와 상기 건조로본체(110)의 하부를 개방 또는 폐쇄시키도록 구성된 건조로개폐장치(120)로 구성된 건조로(100)와, 이 건조로(100)내에 투입된 음식물쓰레기를 교반하는 교반기(200)와, 상기 건조로개폐장치(120)와 건조로본체(110) 사이에 구성되어 고형분과 액체를 분리하는 동시에 건조된 음식물쓰레기를 배출시키는 여과 및 배출장치(300)와, 상기 건조로(100)에 공급되는 공기를 가온시키기 위해 일단이 건조로에 접속되는 가열기(400)와, 상기 가열기(400)에 접속되어 깨끗한 공기를 공급시키도록 에어필터(510)가 구비되고 건조로에 일단이 접속되어건조로(100)내의 가온공기와 외부에서 흡인되는 공기의 열교환이 이루어지는 열교환기(500)와, 상기 열교환기(500)의 타단에 일단이 접속되어 건조로내의 공기를 흡인시키는 진공펌프(600)와, 상기 교반기(200), 여과 및 배출장치(300), 가열기 (400), 열교환기(500) 등의 구동을 제어하는 제어부(700)가 구비되어 이루어진다.

Description

음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치{GARBAGE DRYING METHOD AND THE DRYING APPARATUS THEREOF}
본 발명은 음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물쓰레기를 분쇄하지 않고 진공탈수 및 열풍에 의해 건조시키는 동시에 음식물쓰레기에 포함된 염분을 제거하여 처리하는 음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치에 관한 것이다.
점차적으로 생활수준이 향상되면서 가정이나 요식업소 등에서 발생되는 음식물 쓰레기의 발생량이 증가되고 있어 이에 따른 환경오염이 심화되는 등 사회적 문제점으로 대두되고 있다.
이에 따라 음식물 쓰레기를 재처리하여 동식물의 사료 및 비료화와 같은 재활용사업에 상당한 노력과 연구가 진행되고 있는 실정에 있으며, 이와 같은 연구의 결과로 수거된 음식물 쓰레기를 발효시키는 장치, 수거된 음식물 쓰레기를 건조 및 소각하는 장치 등의 다양한 재처리장치가 고안되었다.
일반적으로 음식물 쓰레기 처리장치는 수거된 음식물 쓰레기를 투입하면 건조실내에 설치된 회전커터에 의해 음식물 쓰레기를 분쇄시키고, 교반기에 의해 분쇄된 음식물 쓰레기를 교반하는 동시에 가열, 건조하여 수분함량을 저하시킨 후 발효 등의 후처리공정을 통해 사료 또는 비료화하게 된다.
그러나, 종래의 음식물쓰레기 처리장치에 의해 건조된 음식물 쓰레기는 그 처리과정(특히 가압방식(press type)에 의해 수분을 제거하는 처리장치)에서 염분이 농축되어 높은 염도를 갖게 되므로 음식물 쓰레기의 사료화가 불가능한 문제점이 있었다.
그리고, 종래의 음식물쓰레기 처리장치는 음식물쓰레기를 건조시키는 교반과정이나 건조된 음식물쓰레기를 배출하는 과정이 대개 스크류 형태의 교반기를 사용하고 있으며 이에 따라 회전되는 스크류에 물수건, 수저와 같이 이물질이 엉키거나 협지되어 교반기가 손상 또는 파손되거나 가동이 중단되고, 또한, 종래의 음식물쓰레기 처리장치는 음식물 쓰레기가 투입되면 분쇄과정을 거치게 되는 바, 이때 대개의 음식물 쓰레기에는 물수건, 수저, 나이프와 같은 이물질이 투입되어 커터가 파손 및 손상되어 잦은 교체와 정비가 요구되므로 설비의 가동률이 저하되고 유지보수비용이 증가되는 문제점이 있고, 이로 인해 사용자로 하여금 이와 같은 음식물쓰레기 처리장치의 사용을 기피하게 하므로 음식물쓰레기의 효율적인 처리가 불가능해지는 요인으로 작용하고 있다.
그리고 종래의 음식물쓰레기 처리장치는 교반기에 의해 음식물 쓰레기가 배출되는 구조를 갖는 것으로 즉 건조된 쓰레기의 배출시에도 별도의 동력이 요구되는 강제배출방식이고 음식물쓰레기의 건조에 사용되고 남은 열원을 그대로 방출시키는 구조를 취하고 있으므로 운전비가 증가되고, 분쇄기가 일체로 구성되어야 하므로 장치의 부피와 제작비가 증가되는 문제점이 있다.
한편, 일반적인 음식물쓰레기의 처리과정은 가정이나 요식업소에서 배출되는 음식물쓰레기를 수집탱크에 집결시키게 되면 음식물 수거차량이 정해진 시간에 이를 수거하여 음식물쓰레기 처리장치가 마련된 수집소로 운반하여 처리하게 되는 바, 이와 같은 음식물쓰레기 처리과정에서는 일정시간 동안 음식물을 수거하지 않을 경우 쓰레기가 부폐하여 악취가 발생되고 미관상에도 불결하여 생활환경을 저해하는 문제점이 있고, 수분이 다량 함유되어 있어 부피가 크고 취급이 어려운 음식물 쓰레기를 수거 및 운반하여야 하므로 처리공수와 물류비용이 증가되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 음식물쓰레기를 분쇄하지 않고 진공탈수 및 열풍에 의해 용이하게 건조하여 배출할 수 있는 동시에 음식물쓰레기에 포함된 염분이 제거되고, 건조에 사용되는 열풍이 회수, 재활용되어 운전비가 절감되는 음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한 본 발명은 이물질이 포함된 쓰레기의 건조처리가 용이하고 내구성이 증가되어 처리효율이 향상되고 유지보수비가 저감되는 음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치를 제공하고자 하는 것이다.
이러한, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 음식물쓰레기를 교반, 탈수시켜 건조시키는 음식물쓰레기 처리방법에 있어서, 수직형 건조로 내부에 음식물쓰레기를 투입하는 음식물쓰레기투입공정과; 상기 공정에 의해 투입된 음식물쓰레기를 상온에서 교반시키는 동시에 진공탈수방식에 의해 음식물쓰레기에 포함된 자유수분을 제거하는 자유수분제거공정과; 상기 자유수분제거공정에 의해 자유수분이 제거된 음식물쓰레기에 세정수를 분사하는 세정수공급단계와, 음식물쓰레기에 분사되는 세정수가 등분포되도록 음식물쓰레기를 교반시키는 교반단계와, 상기 단계들에 의해 음식물쓰레기를 세정한 세정수를 진공탈수방식에 의해 탈수시키는 탈수단계가 수행되어 음식물쓰레기에 포함된 염분을 제거하는 염분제거공정과; 상기 공정에 의해 염분이 제거된 음식물쓰레기에 포함된 고정수분이 제거되도록 건조로 내부에 가열된 공기를 분사하는 열풍분사단계와, 분사되는 열풍이 음식물쓰레기에 등분포되도록 음식물쓰레기를 교반시키는 교반단계와, 상기 단계들에 의해 건조되는 음식물쓰레기의 고정수분을 진공탈수시키면서 감온된 열풍을 흡인 회수하고 흡인된 열풍과 외기를 열교환시켜 외기를 1차 가온하는 폐열회수단계와, 이 폐열회수단계에 의해 1차 가온된 외기를 일정한 온도가 되도록 가열시키는 가열단계가 반복 수행되는 고정수분제거공정과; 상기 공정에 의해 건조된 음식물쓰레기를 자유낙하시켜 이송 배출하는 건조쓰레기배출공정이 포함 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리방법이 제공된다.
그리고, 본 발명은 음식물쓰레기를 건조로 내부에 투입, 건조시키는 음식물쓰레기 처리장치에 있어서, 음식물쓰레기가 투입, 건조되는 건조로 내부가 수직형으로 형성된 건조로본체와, 이 건조로본체의 하부를 개방 또는 폐쇄시키도록 그 하부에 상하이동 가능하게 구성된 건조로개폐장치로 구비된 건조로와, 상기 건조로내에 투입된 음식물쓰레기를 교반시키도록 종방향으로 설치되는 교반기와, 상기 건조로개폐장치와 건조로본체 사이에 구성되고 음식물쓰레기의 건조과정시에 건조로개폐장치와 건조로본체 사이에 협지되어 고형분과 액체를 분리하는 필터링기능이 수행되고 상기 건조로본체와 건조로개폐장치가 서로 이격된 상태에서 건조 음식물쓰레기를 배출시키도록 구동되는 여과 및 배출장치와, 상기 건조로에 공급되는 공기를 가온시키기 위해 일단이 건조로본체에 접속되는 가열기와, 상기 가열기에 접속되어 이 가열기에 공급되는 공기가 정화되도록 에어필터가 구비되고 건조로에 일단이 접속되어 배기되는 건조로내의 가온공기와 외기의 열교환이 이루어지는 열교환기와, 상기 열교환기의 타단에 일단이 접속되어 건조로내의 공기를 흡인시키는 진공펌프와,상기 교반기, 여과 및 배출장치, 가열기, 열교환기 등의 구동을 제어하는 제어부가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치가 제공된다.
바람직하게, 상기 건조로본체는 대략 원통형으로 형성되어 지지프레임에 의해 일정한 높이로 설치되고 몸체 상측에 투입구가 개폐가능하게 형성되며 하부에 상기 건조로개폐장치의 상부와 접촉되는 접속부가 형성된 상부몸체와, 이 상부몸체 내부에 열풍이 분사되도록 다수 개의 열풍분사노즐이 형성되어 가열기측의 열풍제어밸브가 구비된 열풍공급라인과 접속되는 열풍공급부재와, 상기 본체 내부에 세정수가 분사되도록 세정수제어밸브가 구성된 세정수공급라인에 접속되고 다수 개의 세정수분사노즐이 형성된 세정수공급부재가 구성되고;
상기 건조로개폐장치는 건조로본체의 접속부와 접속되도록 상단에 접속부가 형성되고 내부에 일정 크기의 수용공간이 형성된 대략 원추형 형상의 몸체 상부에 에어배기노즐이 형성되고 하단에 액체배출노즐이 형성된 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상측에 설치되어 음식물쓰레기를 포함하는 여과 및 배출장치의 벨트를 지지하는 격자부재와, 상기 하부몸체의 저부에 구동측이 결합되고 하부가 설치면상에 설치되어 제어부로부터 인가되는 신호에 의해 상기 하부몸체를 승강시키는 하부몸체승강수단이 구성된 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리방법을 나타내는 개략적인 공정도,
도 2는 도 1의 세부공정도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치를 나타내는 개략적인 구성도,
도 4는 도 3에 따른 음식물쓰레기 처리장치를 보다 상세히 나타내는 구성도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10:음식물쓰레기투입공정, 20:자유수분제거공정,
30:염분제거공정, 40:고정수분제거공정,
50:건조쓰레기배출공정, 100:건조로,
110:건조로본체, 120:건조로개폐장치,
200:교반기, 300:여과 및 배출장치,
330:벨트, 400:가열기,
500:열교환기, 510:에어필터,
600:진공펌프, 700:제어부,
800:유수분리 및 악취제거장치.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
첨부 도면, 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리방법을 나타내는 개략적인 공정도, 도 2는 도 1의 세부공정도이다.
첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리방법은 일정한 공간을 갖는 수직형 건조로 내부에 음식물쓰레기를 투입하는 음식물쓰레기투입공정(10)과, 상기 공정(10)에 의해 투입된 음식물쓰레기에 포함된 자유수분(음식물쓰레기 중에 고형 쓰레기를 제외한 액체상태의 음식물쓰레기)을 제거하는 자유수분제거공정(20)과, 자유수분이 제거된 음식물쓰레기에 포함된 염분을 제거하는 염분제거공정(30)과, 염분이 제거된 음식물쓰레기에 포함된 고정수분(음식물쓰레기 중의 고형 쓰레기 자체가 갖는 수분 즉, 고형 음식물쓰레기를 형성하는 세포조직에 포함된 수분)을 제거하는 고정수분제거공정(40)과, 상기 공정에 의해 건조된 음식물쓰레기를 배출하는 건조쓰레기배출공정(50)이 포함 구성된다.
상기 자유수분제거공정(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 건조로 내부에 구비된 교반기에 의해 음식물쓰레기를 교반시키는 동시에 진공탈수방식에 의해 음식물쓰레기에 포함된 자유수분을 제거하는 교반단계 및 탈수단계가 상온에서 수행되는 공정으로서 이 공정은 자유수분을 먼저 제거함으로서 염분제거공정(30)을 수행하여 할 음식물쓰레기의 절대량을 감소시켜 염분제거에 사용되는 세정수의 사용량을 절감시키고 그 처리시간을 단축하기 위해 선행되는 공정이다.
상기 염분제거공정(30)은 세정수(수도물(city water) 또는 재활용수)를 음식물쓰레기에 분무하는 세정수공급단계와, 상기 세정수공급단계에 의해 공급되는 세정수가 음식물쓰레기에 등분포되어 분사되도록 음식물쓰레기를 교반시키는 교반단계와, 상기 단계들에 의해 음식물쓰레기를 세정한 세정수를 진공탈수방식에 의해 탈수시키는 탈수단계가 순서적 또는 비순서적으로 수행된다.
그리고 상기 염분제거공정(30)에는 탈수단계에 의해 제거되는 세정수의 염도를 측정하는 염도측정단계가 구성되어, 이 염도측정단계에 의해 측정된 염도측정치에 따라 세정시간의 설정, 세정수의 공급량 조절, 교반기의 교반속도 및 진공펌프 작동의 세기 등을 제어하는 감지신호를 생성하여 제어부에 인가하므로서 각 장치가 제어되도록 할 수 있다.
상기 고정수분제거공정(40)은 상기 염분제거공정(30)에 의해 염분이 일정 기준 이하로 떨어지게 되면 외기를 일정한 온도로 가열시키는 가열단계와, 이와 같이 가온된 외기에 의해 음식물쓰레기가 익혀져 건조되도록 건조로 내부에 분사하는 열풍분사단계와, 이와 같이 열풍이 분사되면 열풍이 음식물쓰레기에 등분포되어 분사되도록 음식물쓰레기를 교반시키는 교반단계와, 상기 단계들에 의해 건조되는 음식물쓰레기의 고정수분을 진공탈수시키면서 감온된 열풍을 흡인 회수하고 흡인된 열풍과 외기를 열교환시켜 외기를 1차 가온하는 폐열회수단계와, 이 폐열회수단계에 의해 1차 가온된 외기를 일정한 온도가 되도록 가열시키는 가열단계가 반복 수행되는 것으로, 상기 고정수분제거공정에서는 주로 고정수분이 제거되는 것이지만 염분제거공정에서 미회수된 소량의 자유수분 또한 제거되게 된다.
상기 건조쓰레기배출공정(50)은 음식물쓰레기의 함수율이 일정치 이하로 떨어지고 그 온도가 일정 온도 이하로 냉각되면 건조로 하부를 개방시켜 건조된 음식물쓰레기를 자유낙하 방식에 의해 배출시키는 배출단계와, 이와 같이 건조로의 하부가 개방되면 이 건조로 하부와 대응되는 위치에 구성된 배출컨베이어에 의해 이송시켜 낙하된 건조쓰레기를 제거하는 이송단계가 구성되며, 이와 같이 배출 이송되는 음식물쓰레기는 일정한 수납용기에 수용된다.
상기 자유수분제거공정(20), 염분제거공정(30) 및 고정수분제거공정(40)에서 분리되는 액체는 건조로에 형성된 배수구를 통해 배출되고, 이 배수구를 통해 배출되는 액체는 선택적으로 수처리설비에 의해 정화할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리방법은 상기 자유수분제거공정(20), 염분제거공정(30) 및 고정수분제거공정(40)에서의 탈수는 진공펌프에 의해 이루어지고, 진공탈수과정에서 흡인되는 공기는 유수분리 및 악취제거장치에 의해 유입되어 응축되는 액체는 분리되어 배출되고 필터에 의해 악취가 제거되면서 대기중으로 방출되는 공기정화단계(60)가 수행된다.
첨부도면, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 음식물쓰레기 처리장치를 나타내는 개략적인 구성도, 도 4는 도 3에 따른 음식물쓰레기 처리장치를 보다 상세히 나타내는 구성도이다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 음식물쓰레기가 투입되어 건조되는 건조로본체(110)와 상기 건조로본체(110)의 하부를 개방 또는 폐쇄시키도록 구성된 건조로개폐장치(120)로 구성된 건조로(100)와, 이 건조로(100)내에 투입된 음식물쓰레기를 교반하는 교반기(200)와, 상기 건조로개폐장치(120)와 건조로본체(110) 사이에 구성되어 고형분과 액체를 분리하는 동시에 건조된 음식물쓰레기를 배출시키는 여과 및 배출장치(300)와, 상기 건조로(100)에 공급되는 공기를 가온시키기 위해 일단이 건조로에 접속되는 가열기(400)와, 상기 가열기(400)에 접속되어 이 가열기에 공급되는 공기가 정화되도록 에어필터(510)가 구비되고 건조로에 일단이 접속되어 건조로(100)내의 가온공기와 외기의 열교환이 이루어지는 열교환기(heat exchanger,500)와, 상기 열교환기(500)의 타단에 일단이 접속되어 건조로내의 공기를 흡인시키는 진공펌프(vacuum pump,600)와, 상기 교반기(200), 여과 및 배출장치(300), 가열기 (400), 열교환기(500) 등의 구동을 제어하는 제어부(700)가 구비되어 이루어지는 것으로, 상기 각 구성요소는 소정 형상을 갖는 베이스(미도시)상에 공간활용성과 조립성이 향상되도록 배치되어 설치되는 것이다.
그리고, 상기 진공펌프(500)의 배출측에는 유수분리 및 악취제거장치(800)가 접속 구성되는 바, 이 유수분리 및 악취제거장치(800)는 대략 원통형 형상을 갖는 케이스 내부에 카본필터가 내장된 통상의 구조를 갖는 것이며 내부에서 응축되는 액체는 하부로 배수되고 공기는 내장된 카본필터를 통과하여 악취가 제거된 상태로 배기된다.
상기 건조로(100)의 건조로본체(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 지지프레임(미도시)에 의해 일정한 높이로 설치되어 지지되고 대략 원통 형상을 갖는 몸체 상측에 음식물쓰레기가 투입되는 투입구(112a)가 개폐가능하게 구성되며 하부에 상기 건조로개폐장치(120)의 상부와 접촉되는 접속부(112b)가 구성된 상부몸체(112)와, 상기 상부몸체(112) 내부에 열풍이 분사되도록 상기 가열기(400)에 접속되고 열풍이 등분포되어 분사되도록 일정한 간격으로 다수 개의 열풍분사노즐이 형성된 열풍공급부재(114)와, 상기 건조로본체 내부에 세정수가 등분포되어 분사되도록 세정수공급라인(115)에 접속되고 다수 개의 세정수분사노즐이 형성된 세정수공급부재 (116)가 구성된다.
상기 건조로개폐장치(120)는 건조로본체(110)의 접속부(112b)와 접속되도록 상단에 접속부(122a)가 형성되고 내부에 일정 크기의 수용공간이 형성된 대략 원추형 형상의 몸체 상부에 에어배기노즐(122b)이 형성되고 하단에 액체배출노즐(112c)이 형성된 하부몸체(122)와, 상기 하부몸체(122)의 상측에 설치되어 건조로본체 (110)의 상부몸체(112)와 서로 접속된 상태에서 후술되는 여과 및 배출장치(300)의 필터링 벨트(330)를 지지하므로서 건조로(100)상의 음식물쓰레기 자중을 지지하는 동시에 하부로 액체의 배출가능하도록 형성된 격자부재(124)와, 상기 하부몸체 (122)의 저부에 구동측이 결합되고 하부가 설치면상에 설치되어 제어부(700)로부터 인가되는 신호에 의해 상기 하부몸체(122)를 승강시키는 하부몸체승강수단(126)이 구성된 것으로, 상기 하부몸체승강수단(126)은 예컨대 제어부(700)에 의해 작동되는 유,공압모터을 포함하는 유,공압유닛과 이 유,공압유닛에 의해 전후진되는 유,공압실린더 등으로 구성된다.
상기 교반기(200)는 건조로본체(110) 내부에 종방향으로 설치되고, 회전축 (214)상에 복수의 날개(blade,212)가 끝이 하방으로 향하도록 설치되는 동시에 소정 각도만큼 뒤틀림된 대략 "∩" 형상을 갖는 역앵커형 블레이드결합체(210)가 구성되어 날개(212)와 날개(212) 사이에 음식물쓰레기가 위치되어 교반되도록 된 것으로, 이와 같은 역앵커형 블레이드결합체(210)는 구동부(220)의 정역회전에 따라 음식물쓰레기가 날개(212) 사이의 공간에서 상승 또는 하강되므로 음식물쓰레기나 이물질이 블레이드결합체(210)에 엉키게 되는 현상이 방지되어 교반기(200)의 구동정지나 이물질이 블레이드결합체에 고착되는 문제점이 방지된다.
상기 여과 및 배출장치(300)는 베이스(미도시)상에 설치된 구동부(미도시)에 의해 구동되는 구동롤(310)과, 이 구동롤(310)에 일정한 간격으로 이격 구성되는 피동롤(320)과, 상기 구동롤(310)과 피동롤(320) 사이에 장치되어 회전되는 벨트(330)가 구비되는 일반적 벨트컨베이어 구조를 갖는 것이나 상기 벨트(330)는 상기 건조로개폐장치(120)가 상승되어 건조로본체(110)와 접속되면 상방향으로 수축되면서 그 사이에 협지되는 한편 건조로본체(110) 내부의 고형분은 걸러지고 액체 성분은 하방으로 낙하되도록 필터링 가능한 재질로 구성된다.
그리고, 상기 여과 및 배출장치(300)의 배출측 하방에는 건조쓰레기가 유입되어 수용되는 호퍼(900)와 같은 저장부가 구성될 수 있다.
한편, 상기 가열기(400)는 통상의 핫 에어 제너레이터(hot air generator)와 같은 가열수단으로 구성되며, 건조로본체(110)로부터 배수된 배출수의 염도가측정되도록 상기 건조로개폐장치(120) 또는 배출라인(127)상에는 염도측정기(미도시)가 설치되어 배수되는 배출수의 염도가 염도측정기에 의해 측정되어 측정된 염도에 따라 측정신호가 제어부(700)에 인가되어 상기 제어부(700)에 설정된 염도에 이를 때까지 교반 및 세정수의 공급 등이 제어되면서 염분제거동작이 수행되도록 구성되는 것으로, 이와 같은 동작은 선택적으로 자동 또는 수동으로 작동되게 구성할 수 있다.
상기 가온된 공기가 유동되는 열교환기(500), 가열기(400), 건조로(100) 및 이동배관상에는 보온재가 설치되어 열효율이 향상되도록 구성되며, 상기 가열기(400)에서 건조로(100)로 이어지는 열풍공급라인(410) 및 세정수공급라인 (115) 등에는 음식물쓰레기의 건조과정이 자동 또는 수동으로 제어되고 유지보수를 위한 열풍제어밸브(420) 및 세정수제어밸브(130)와 같은 자동 또는 수동밸브가 설치된다.
그리고, 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리장치에서 건조로(100)의 형상, 건조로개폐장치(120)의 구동구조, 가열기(400), 열교환기(500), 진공펌프(600), 유수분리 및 악취제거장치(800)는 상술한 것에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 기술적 사상 범위내에서 다양하게 변형하여 적용할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 작용은 다음과 같다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 건조로본체(110)의 투입구(112a)를 통해 음식물쓰레기가 투입되고 세정수 및 열풍제어밸브(130,420)가 차단된 상태에서 사용자의 조작에 따른 제어부(700)의 제어신호에 의해 진공펌프(600) 및 교반기(200)가 구동되면 건조로 내부에 부압(負壓)이 작용되며 이에 따라 음식물쓰레기에 포함된 액체 성분(자유수분)이 여과 및 배출장치(300)의 벨트(330)을 통해 건조로개폐장치(120)측으로 낙하하게 되어 배수라인(127)을 통해 배출되게 된다.
상기와 같이 자유수분이 제거되면 음식물쓰레기를 교반시키면서 세정수분사노즐을 통해 세정수를 분사하게 되면 음식물쓰레기에 포함된 염분이 세정수에 용해되고 염분이 용해된 액체는 진공펌프(600)의 흡입력에 의해 진공탈수되어 하방으로 낙하되어 배출된다.
그리고 음식물쓰레기에 포함된 염분의 농도가 일정치 이하로 감소되면 제어부(700)의 제어신호에 따라 세정수 및 열풍제어밸브(130,420)가 개방되고 가열기(400)가 작동되는 바, 진공펌프(600)에 의해 건조로 내부에 작용되는 부압에 의해 열교환기(500)측으로 외부 공기가 흡인되어 가열기(400)측으로 공급 가열되고 건조로본체 (110) 내부로 분사되어 음식물쓰레기를 열풍 건조시키게 되는데, 이때 교반기(200)에 의해 음식물쓰레기가 교반되므로 가열공기와의 접촉면적이 증가되므로 그 건조효율이 증가된다.
한편, 상기와 같은 열풍건조과정에서 음식물쓰레기를 건조시키고 온도가 저하된 가온공기는 진공펌프의 흡입력에 의해 열교환기(500)로 공급되어 열교환기내에 유입되는 외기와 열교환된 후 유수분리 및 악취제거장치(800)측으로 이동되며, 진공펌프(600)에 의해 열교환기측으로 흡인된 외기는 상기의 열교환과정에서 1차적으로 가온되어 가열기(400)측으로 공급되어 일정한 온도가 되도록 2차 가온되므로 가열기(400)에서의 에너지 소모가 감소된다.
그리고, 상술한 각 과정에서 진공펌프(600)에 의해 유수분리 및 악취제거장치(800)측으로 유동되는 공기의 수분은 응축과정을 통해 배출되고 공기는 카본필터에 의해 악취가 제거되어 배기된다.
상술한 과정에 의해 건조로(100) 내부의 음식물쓰레기가 건조되면 제어부 (700)의 제어신호에 의해 건조로개폐장치(120)가 하강 작동되고 이에 따라 그 사이에 협지되어 있던 벨트(330)가 팽창됨과 동시에 여과 및 배출장치(300)가 작동되어 회전되므로 건조로본체(110) 내부의 건조쓰레기는 벨트(330)의 상부에 낙하되어 배출되게 된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 음식물쓰레기 처리방법 및 그 장치에 의하면, 건조과정에서 염분이 제거되므로 건조된 음식물 쓰레기의 사료화 및 비료화가 용이하여 그 활용도가 높고, 음식물쓰레기의 처리과정에서 별도의 분쇄과정이 불필요하여 이물질에 의해 설비가 손상 및 파손되는 현상이 방지되므로 설비의 가동률이 향상되고 유지보수비용이 절감되는 효과가 있을 뿐만 아니라 그 취급 및 사용이 간편하므로 음식물쓰레기 처리장치의 사용에 대한 기피현상이 방지되며, 분쇄설비를 갖추지 않아도 되므로 설비의 제작비가 감소되고 그 크기와 구조가 간단해지게 됨에 따라 건조장치의 소형화가 가능하게 되어 이와 같이 구현된 장치를 음식물쓰레기가 배출되는 공동주택이나 요식업소에 직접 설치함으로서 음식물쓰레기 처리의 편이성과 효율이 획기적으로 상승되는 효과가 있다.
그리고 음식물쓰레기 처리과정에서 건조쓰레기의 배출이 자유낙하방식이고음식물쓰레기의 건조에 사용되고 남은 열원이 열교환에 의해 재활용되므로 운전비가 절감되는 효과가 있다.
또한, 건조상태의 음식물쓰레기가 배출되므로 생활환경과 위생성이 향상되고 음식물쓰레기의 처리공수나 물류비용을 절감시키는 매우 유용한 발명이다.

Claims (9)

  1. 음식물쓰레기를 교반, 탈수시켜 건조시키는 음식물쓰레기 처리방법에 있어서,
    수직형 건조로 내부에 음식물쓰레기를 투입하는 음식물쓰레기투입공정과;
    상기 공정에 의해 투입된 음식물쓰레기를 상온에서 교반시키는 동시에 진공탈수방식에 의해 음식물쓰레기에 포함된 자유수분을 제거하는 자유수분제거공정과;
    상기 자유수분제거공정에 의해 자유수분이 제거된 음식물쓰레기에 세정수를 분사하는 세정수공급단계와, 음식물쓰레기에 분사되는 세정수가 등분포되도록 음식물쓰레기를 교반시키는 교반단계와, 상기 단계들에 의해 음식물쓰레기를 세정한 세정수를 진공탈수방식에 의해 탈수시키는 탈수단계가 수행되어 음식물쓰레기에 포함된 염분을 제거하는 염분제거공정과;
    상기 공정에 의해 염분이 제거된 음식물쓰레기에 포함된 고정수분이 제거되도록 건조로 내부에 가열된 공기를 분사하는 열풍분사단계와, 분사되는 열풍이 음식물쓰레기에 등분포되도록 음식물쓰레기를 교반시키는 교반단계와, 상기 단계들에 의해 건조되는 음식물쓰레기의 고정수분을 진공탈수시키면서 감온된 열풍을 흡인 회수하고 흡인된 열풍과 외기를 열교환시켜 외기를 1차 가온하는 폐열회수단계와, 이 폐열회수단계에 의해 1차 가온된 외기를 일정한 온도가 되도록 가열시키는 가열단계가 반복 수행되는 고정수분제거공정과;
    상기 공정에 의해 건조된 음식물쓰레기를 자유낙하시켜 이송 배출하는 건조쓰레기배출공정이 포함 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자유수분제거공정, 염분제거공정 및 고정수분제거공정의 진공탈수과정에서 흡인되는 공기는 유수분리 및 악취제거장치에 유입되어 응축되는 액체는 분리되어 배출되고 필터에 의해 악취가 제거되어 대기중으로 방출되는 공기정화단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 염분제거공정에는 탈수단계에 의해 제거되는 세정수의 염도를 측정하는 염도측정단계가 더 구성되어 이 염도측정단계에 의해 측정된 염도측정치에 따라 세정시간의 설정, 세정수의 공급량 조절, 교반기의 교반속도 및 진공펌프 작동의 세기 등을 제어하여 정해진 농도 이하의 건조쓰레기가 얻어지도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리방법.
  4. 음식물쓰레기를 건조로 내부에 투입, 건조시키는 음식물쓰레기 처리장치에 있어서,
    음식물쓰레기가 투입, 건조되는 건조로 내부가 수직형으로 형성된 건조로본체와, 이 건조로본체의 하부를 개방 또는 폐쇄시키도록 그 하부에 상하이동 가능하게 구성된 건조로개폐장치로 구비된 건조로와;
    상기 건조로내에 투입된 음식물쓰레기를 교반시키도록 종방향으로 설치되는 교반기와;
    상기 건조로개폐장치와 건조로본체 사이에 구성되고 음식물쓰레기의 건조과정시에 건조로개폐장치와 건조로본체 사이에 협지되어 고형분과 액체를 분리하는 필터링기능이 수행되고 상기 건조로본체와 건조로개폐장치가 서로 이격된 상태에서 건조 음식물쓰레기를 배출시키도록 구동되는 여과 및 배출장치와;
    상기 건조로에 공급되는 공기를 가온시키기 위해 일단이 건조로본체에 접속되는 가열기와;
    상기 가열기에 접속되어 이 가열기에 공급되는 공기가 정화되도록 에어필터가 구비되고 건조로에 일단이 접속되어 배기되는 건조로내의 가온공기와 외기의 열교환이 이루어지는 열교환기와;
    상기 열교환기의 타단에 일단이 접속되어 건조로내의 공기를 흡인시키는 진공펌프와;
    상기 교반기, 여과 및 배출장치, 가열기, 열교환기 등의 구동을 제어하는 제어부가 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 건조로본체는 대략 원통형으로 형성되어 지지프레임에 의해 일정한 높이로 설치되고 몸체 상측에 투입구가 개폐가능하게 형성되며 하부에 상기 건조로개폐장치의 상부와 접촉되는 접속부가 형성된 상부몸체와, 이 상부몸체 내부에 열풍이 분사되도록 다수 개의 열풍분사노즐이 형성되어 가열기측의 열풍제어밸브가 구비된 열풍공급라인과 접속되는 열풍공급부재와, 상기 본체 내부에 세정수가 분사되도록 세정수제어밸브가 구성된 세정수공급라인에 접속되고 다수 개의 세정수분사노즐이 형성된 세정수공급부재가 구성되고;
    상기 건조로개폐장치는 건조로본체의 접속부와 접속되도록 상단에 접속부가 형성되고 내부에 일정 크기의 수용공간이 형성된 대략 원추형 형상의 몸체 상부에 에어배기노즐이 형성되고 하단에 액체배출노즐이 형성된 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상측에 설치되어 음식물쓰레기를 포함하는 여과 및 배출장치의 벨트를 지지하는 격자부재와, 상기 하부몸체의 저부에 구동측이 결합되고 하부가 설치면상에 설치되어 제어부로부터 인가되는 신호에 의해 상기 하부몸체를 승강시키는 하부몸체승강수단이 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 교반기는 복수의 날개 끝이 하방으로 향하고 소정 각도만큼 뒤틀림된 대략 "∩" 형상을 갖는 역앵커형 블레이드결합체가 구성되어 구동부의 정역회전에 따라 음식물쓰레기가 날개 사이의 공간에서 상승 또는 하강되면서 교반되도록 된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 여과 및 배출장치는 벨트가 고형분은 걸려지고 액체 성분은 하방으로배출되는 재질로 형성되고 상기 건조로개폐장치의 승강동작에 따라 수축 및 팽창되면서 건조로본체 사이에 협지되거나 이격되어 회전운동되게 구성된 벨트컨베이어로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  8. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진공펌프의 배출측에는 배출되는 공기중의 수분을 제거시키고 내장된 필터에 의해 배출되는 공기의 악취를 제거시키는 유수분리 및 악취제거장치가 접속 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    건조로본체로부터 배수된 배출수의 염도가 측정되도록 상기 건조로개폐장치 또는 배출라인상에는 염도측정기가 설치되어 측정된 염도에 따라 측정신호가 제어부에 인가되어 상기 제어부에 설정된 염도에 이를 때까지 교반 및 세정수의 공급 등이 제어되면서 염분제거동작이 수행되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 처리장치.
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