KR20030092236A - 유기물의 멸균 및 건조시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 음식물 쓰레기를 이용한 사료의 제조시스템에 있어서, 유기물에 잔존하는 유해성 세균의 멸균과 함께 유기물 내의 과다한 수액을 감소시켜 유기물 발효에서 보다 빠르고 무해성의 사료를 제공할 수 있도록 하는 유기물의 멸균 및 건조시스템에 관한 것이다.
본 발명은 유기물을 이용하는 사료화 시스템에 있어서 유기물의 발효효과를 증대하기 위하여 유기물 내의 함수율을 적절히 건조시켜 적정 함수율에 의한 발효효과의 상승에 따른 시간단축을 제공하고 오수를 최소화하며 특히 오수량이 극소화됨으로서 2차적인 오수처리 작업에 따른 비용 및 시간의 소비를 절감할 수 있으며 폐열을 재이용하여 경비를 절감할 수 있도록 하기 위하여 함수율이 높은 유기물을 건조탱크로 공급시켜 고열과 교반익의 교반으로 건조와 멸균하고 탱크 내의 고온증기에 의한 살균과 와류에 의한 교반 및 엉켜진 유기물이 풀어 헤쳐지고 유기물 내부까지 살균이 가능하여 유기물이 객체상태로 분리되어 건공기와 접촉되므로 건조효과도 증대할 수 있도록 한 것이다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기를 이용한 사료의 제조시스템에 있어서, 유기물에 잔존하는 유해성 세균의 멸균과 함께 유기물 내의 과다한 수액을 감소시켜 유기물 발효에서 보다 빠르고 무해성의 사료를 제공할 수 있도록 하는 유기물의 멸균 및 건조시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 다량으로 발생되는 음식물 찌꺼기 및 쓰레기 등(이하 유기물이라 함)을 처리 및 재활용하기 위하여 유기물을 발효시켜 사료화하려는 목적으로 발효장치가 다수 개발되어 사용되고 있다.
상기 발효장치는 탱크에 공급된 유기물이 신속한 발효를 위하여 호기성 세균에 의한 발효 및 분해과정을 촉진시키기 위하여 발효 중에 다량으로 요구되는 산소의 공급과 약 40~60℃의 온도조건을 유지시켜 유기물을 교반함으로서 호기성 세균에 의한 발효를 촉진하는 장치로 구성되어 이용되고 있다.
그러나 이러한 유기물 발효장치의 경우 함수율이 높은 유기물의 처리가 어렵고 또는 많은 시간이 소모되어 발효 전에 유기물에 잔존되는 수분을 건조하기 위하여 별도로 수액을 분리 및 건조시키고 있다.
이러한 목적으로 개선된 실용신안등록 제20-0259936호는 공지와 같이 발효탱크 내에는 적정 온도로 가온할 수 있는 온수관이 구성되며 저면에는 액이 배출되는 배출부와 함께 이에 미생물이 서식할 수 있는 세라믹 볼이 다수 충진되며 이들에 의해 걸러진 액이 배관을 통해 배출되도록 한 바 있다.
이러한 구성은 발효탱크 내부를 단순히 적정 온도로 가온하는 바, 탱크에 밀접하게 적층된 유기물의 발효를 충분히 이룰 수 없고 유기물 내에 잔존하는 각종유해세균을 박멸하지 못함으로 추후에 이용되는 사료에서 유해병균으로 인한 사료의 가치를 저하시키게 되는 단점과 함께 동식물에 유행성 세균을 전파시키는 폐단이 발생되는 비위생적인 단점이 있으며 특히 대량으로 추출된 오수의 처리를 또다시 처리하게 됨으로 이중의 작업과 그에 따른 경비가 소요되는 폐단을 가지고 있는 것이다.
본 발명에서는 상기한 바와 같이 유기물을 이용하는 사료화 시스템에 있어서 유기물의 발효효과를 증대하기 위하여 유기물 내의 함수율을 적절히 건조시켜 적정 함수율에 의한 발효효과의 상승에 따른 시간단축을 제공하고 오수를 최소화하며 특히 오수량이 극소화됨으로서 2차적인 오수처리 작업에 따른 비용 및 시간의 소비를 절감할 수 있으며 폐열을 재이용하여 경비를 절감함과 함께 고열의 증기에 의한 살균에 의한 유해성 세균의 박멸로 보다 위생적인 사료를 제공할 수 있도록 함을 목적으로 한 것이다.
이러한 본 발명은 함수율이 높은 유기물을 건조탱크로 공급시켜 고열과 교반익의 교반으로 건조와 멸균하되, 탱크 내의 고온증기에 의한 살균과 와류에 의한 교반으로 엉켜진 유기물이 풀어 헤쳐져 유기물 내부까지 살균이 가능하며 유기물이 객체상태로 분리되어 건공기와 접촉되므로 건조효과도 증대할 수 있도록 한 것이다.
도 1은 본 발명의 중요부분을 절개한 전체의 정면도.
도 2는 본 발명의 중요부분을 절개한 전체의 평면도.
도 3은 본 발명의 유기물 멸균 및 건조탱크의 확대단면도.
* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명
10; 유기물투입부 11; 공급스크류콘베이어 12; 투입홉퍼
13; 배출스크류콘베이어 14; 기체 15; 증기조
16; 증기관 20; 가열탱크 21; 교반날개
22; 분배관 23; 분사공 24; 회전안내판
25; 뚜껑체 26; 배출관 27; 배기팬
30; 응축기 31; 순환관 32; 오수퇴수관
40; 냉각수조 M,M1,M2; 모터
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유기물의 사료화 공정 중에 유기물 내에 섞여 있는 유해성 세균을 멸균처리함과 함께 유기물 내의 과다한 수액을 건조시킬 수 있도록 유기물을 투입할 수 있는 투입호퍼와 투입호퍼에서 탱크 내부로 투입하는 이송스크류콘베이어와 유기물을 유동교반하는 교반날개, 가열과 교반으로 발생된 증기형태의 수분을 배출시키는 배출덕트를 구성하고 상기 가열탱크에서 배출된 증기를 수분으로 변환시키는 응축기 및 응축기에 냉각수를 공급하는 냉각탱크, 응축기를 통과한 건조한 공기를 가열탱크로 재순환시키는 순환덕트, 멸균 건조된 유기물을 배출시키는 배출콘베이어로 이루어지는 것이다.
이러한 본 발명의 실시예의 구성을 첨부도면에 의해 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 중요부분을 절개한 전체의 정면도이고 도 2는 본 발명의 중요부분을 절개한 전체의 평면도이며 도 3은 본 발명의 유기물 멸균 및 건조탱크의 확대단면도를 도시한 것이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이 공급된 유기물(100)의 사료화 과정에서 유기물 내에 섞여 있는 과다한 수분을 건조시키기 위하여 교반탱크에서 교반시켜 혼합과 건조과정을 이루는 것에 있어서,
유기물투입부(10)에 의해 공급된 유기물(100)을 유동교반하고 가열시켜 건조함과 함께 고온에 의한 멸균처리하는 가열탱크(20)와,
상기 가열탱크(20)의 상승된 건조공기를 냉각하고 응축하는 응축기(30) 및 응축기(30)의 냉각수를 공급하는 냉각수조(40)를 구성하며,
상기 응축기(30)에서 건조한 공기를 가열탱크(20)로 공급시켜 순환되는 건조한 증기의 높은 온도로 살균 및 건조를 증대하도록 하되,
상기 유기물투입부(10)는 가열탱크(20)와 연결되어 내부로 투입하는 공급스크류콘베이어(11)와 투입홉퍼(12)를 구성시켜 유기물(100)을 가열탱크(20)로 공급하도록 함과 함께 타측에 배출스크류콘베이어(13)가 모터(M1)로 연동되는 구성으로 이루어진다.
상기 가열탱크(10)는 기체(14)에 지지됨과 함께 이중벽에 의한 증기조(15)가 구성되고 상,하로 미도시된 온수보일러의 증기관(16)이 연결되어 고온의 증기가 순환되어 가열탱크(20)를 가열시킨다.
또한 가열탱크(20)의 저면 중앙측에는 모터(M2)로 회전되는 회전축이 설치되어 가열탱크(20) 내에서 회전되는 2 이상의 교반날개(21)가 체결되며 그리고 응집기(30)의 순환관(31)으로부터 순환되는 건조증기를 분배하는 분배관(22)이 구성되어 상기 교반날개(21)로 공급되도록 한다.
이때의 상기 교반날개(21)는 단면형상이 반원형을 이루고 있으며 날개에 다수의 분사공(23)이 형성되어 공급된 건조증기를 방출함으로서 교반되는 유기물을 고속의 난류기로 분리하여 객체형태에서의 건조와 살균효과를 증대하도록 하였다.
이상과 함께 방사되는 증기와 유기물의 회전 교반을 증대시키기 위하여 가열탱크(20)의 상단 외주면을 내향만곡된 회전안내판(24)을 구성하여 외향에서 상향되고 내측에서 하강되는 순환을 이루어 가열탱크(20) 내의 순환작용을 촉진한다.
그리고 가열탱크(20) 내는 고온의 증기에 의해 가열되고 순환관(31)으로 공급되는 건조증기는 가열탱크(20) 상단 뚜껑체(25)에 연결되는 배출관(26)에 의해 가열된 고온다습한 공기를 배기팬(27)으로 흡입시켜 응축기(30)로 보내어지며, 응축기(30)는 공지의 냉각수조(40)로부터 공급된 냉각수에 의해 냉각되어 응집된 소량의 오수는 오수퇴수관(32)에 의해 수집되는 것이다.
미설명부호는 41은 드레인이고 18은 콘트롤박스, M은 모터, F는 펌프이며 13-1은 유기물배출구를 도시한 것이다.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 작용에 따른 실시예를 도면에 의해 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 중요부분을 절개한 전체의 정면도이고 도 2는 본 발명의 중요부분을 절개한 전체의 평면도로 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 콘트롤박스의 스위치를 온하여 가동한다.
그리고 투입홉퍼(12)에 수집된 각종 유기물(일예로 음식물찌꺼기와 쓰레기 또는 인분, 축산분뇨 등도 이용될 수 있다)을 투입시킨다.
투입되는 유기물(100)은 모터(M)로 회전하는 공급스크류콘베이어(11)에 의해 전진되어 가열탱크(20) 내로 공급되고 이때 공급된 유기물은 가열탱크(20) 내에서 회전하는 교반날개(21)에 의해 교반된다.
상기 가열탱크(20)는 이중벽에 의한 가온 증기조(15)로 미도시된 온수보일러의 증기관(16)에 의해 고온의 증기가 순환되어 가열탱크(20)를 가열시킨 상태로 높은 온도로 유지하고 있다.
또한 응집기(30)에서 순환관(31)을 거쳐 공급되는 건조한 공기로 내부는 고온건습하며 교반날개(21)의 분사공(23)으로 강력하게 분사되는 방사힘에 의해 유기물을 비산시켜 분해와 교반을 실시하므로 유기물은 작은 크기로 쪼개지며 비산된다.
이에 따라 작은 크기의 유기물이 빠르게 건조되면 작은 크기의 덩어리는 고열에 의한 멸균작용이 증대되며 이때에 상기 가열탱크(20) 내의 공기는 배기팬(27)의 흡입력에 의해 흡입되어 탱크 내는 미약한 진공을 초래시키게 됨으로서 가열탱크 내에서의 비산효과와 건조로 인한 유기물의 건조 조건을 증대하게 되는 것이다.
즉, 상기 비산과 교반은 유기물의 마찰 등에 의한 분해를 촉진하고 작은 크기에서의 건조와 멸균작용을 증대시키게 되는 것이다.
응집기(30)에서 공급되는 건습한 건조공기는 순환관(31)을 거쳐 가열탱크 (20)의 저면 중앙부의 회전축 주면에 형성되는 분배관(22)에 의해 2 이상의 교반날개(21)로 공급되고 이 교반날개(21)는 반원형을 이루고 있으며 날개에 다수의 분사공(23)이 형성되어 공급된 건조 및 고열의 증기 공기를 방출함으로서 교반되는 유기물을 고속의 난류기로 분리하여 객체형태로 이루어지며 이러한 객체상태에서의 건조와 살균효과를 증대하는 것이다.
상기 교반날개는 반원형과 함께 이와 달리 각형의 날개 또는 실시예와 달리하는 형상과 모양을 구성할 수 있음은 물론이다.
상기에 의해 교반과 비산되는 유기물 및 고온다습한 공기는 가열탱크(20) 내에서 상하 또는 회전으로 비산되면서 가열탱크(20)의 상단 외주면에서 내향만곡된 회전안내판(24)을 따라 외향에서 승강되어 내측으로 하강하는 선회비산하는 순환작용을 한다.
이러한 순환과 함께 가열탱크(20) 내의 고온다습한 증기공기는 가열탱크(20)상단 뚜껑체(25)에 연결되는 배출관(26)의 배기팬(27)으로 흡입시켜 응축기(30)로 보내어지며 응축기(30)는 통상의 공지된 냉각수조(40)로부터 공급된 냉각수에 의해 냉각되고 응집된 소량의 오수는 오수퇴수관(32)에 의해 수집되며 응축기(30)에서 냉각되고 배출되는 냉각 및 건조한 공기는 순환관(31)에 의해 상기한 가열탱크(20)로 재공급되는 것이다.
상기에서 미설명부호의 드레인(41)은 오수를 퇴수하며 펌프(F)는 냉각수의 공급에 이용되고 유기물배출구(13-1)는 상기 작용에서 설명한 유기물(100)이 소망하는 건조와 멸균을 이루면 모터(M1)의 가동으로 구동되는 배출스크류콘베이어(13)에 의해 배출되는 유기물배출구(13-1)이다.
상기에 의해 멸균과 적정함량의 수분을 가지는 유기물은 공지의 숙성 등에 의해 사료화되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 음식물쓰레기 및 찌꺼기 등의 유기물을 적정한 수분함유량으로 건조함으로 사료화에서 빠른 숙성에 의한 사료화를 이룰 수 있고 또한 유기물에 잔존되는 유해성 세균을 박멸시켜 무해한 사료의 원료로 공급하여 위생적인 사료의 공급이 이루어질 수 있는 유용한 고안이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 유기물의 사료화 공정에서 유기물 내에 섞여 있는 유해성 세균을 멸균처리하여 무해한 사료를 공급하도록 함으로 비위생적이고 사료를 공급받는 가축의 건강을 유지하여 축산농가의 축산경쟁을 높일 수 있는 특징과 함께 유기물 내의 과다한 수액을 건조시켜 유기물을 보다 빠르게 숙성하여 저렴한 비용에 의해 사료화시킬 수 있어 저렴한 사료에 의한 축산농가의 경제력 및 생산성을 증대할 수 있는 유용한 발명이며 특히, 구성이 간단하고 위생적이며 고장이 없는 특징을 발휘하게 되는 것이다.
Claims (2)
- 공급된 유기물(100)의 사료화에서 유기물 내에 섞여 있는 과다한 수분을 건조시키기 위하여 교반탱크에서 혼합과 건조과정을 이루는 것에 있어서,유기물투입부(10)에 의해 공급된 유기물(10)을 유동 교반과 가열시켜 건조함과 고온에 의한 멸균처리하는 가열탱크(20)와,상기 가열탱크(20)의 상승된 건조공기를 냉각하고 응축하는 응축기(30) 및 응측기(30)의 냉각수를 공급하는 냉각수조(40)를 구성하며,상기 응축기(30)에서 건조한 증기공기를 가열탱크(20)로 공급시켜 순환되는 건조공기의 높은 온도와 풍력으로 살균 및 건조를 증대하도록 함을 특징으로 하는 유기물의 멸균 및 건조시스템.
- 상기 제 1항에 있어서,상기 유기물투입부(10)는 가열탱크(20)와 연결된 투입호퍼(12)를 구성한 공급스크류콘베이어(11)와 배출스크류콘베이어(13)를 구성하고상기 가열탱크(10)는 이중벽에 의한 가온 증기조(15)로 구성되어 상,하로 증기관(16)이 연결되며 모터(M2)로 회전되는 회전축에 2 이상의 교반날개(21)를 구성하여 응집기(30)의 순환관(31)으로부터 공급된 건조 증기공기를 분배관(22)을 통해 교반날개(21)는 분사공(23)으로 방출함과,가열탱크(20)의 상단 외주면을 내향만곡된 회전안내판(24)으로 구성하여 가열탱크(20) 내의 순환작용을 촉진하고 상단 뚜껑체(25)에 연결되는 배출관(26)에 의해 가열된 고온다습한 증기를 배기팬(27)으로 흡입시켜 응축기(30)로 보내도록 구성함을 특징으로 한 가열탱크로 구성되어지는 유기물의 멸균 및 건조시스템.
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