KR200358420Y1 - 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조,발효장치 - Google Patents

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KR200358420Y1
KR200358420Y1 KR20-2004-0014077U KR20040014077U KR200358420Y1 KR 200358420 Y1 KR200358420 Y1 KR 200358420Y1 KR 20040014077 U KR20040014077 U KR 20040014077U KR 200358420 Y1 KR200358420 Y1 KR 200358420Y1
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Abstract

본 고안은 음식물 쓰레기를 건조, 발효시켜 퇴비화, 사료화 되도록 하고, 열매체를 이용하여 연비를 최소화하며 발효 및 건조 효율을 최적화 할 수 있는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조, 발효장치에 관한 것으로, 음식물 쓰레기를 건조, 발효시켜 퇴비, 사료화하는 건조장치로써, 각각의 하우징이 인접하여 연속으로 배치되고, 이들 하우징의 내부에 발효실을 구비하되, 각각의 발효실 내부에 음식물 쓰레기를 교반하는 교반부가 갖추어진 적어도 2개 이상의 건조부; 상기 건조부의 발효실 하부측에 설치되어 음식물 쓰레기를 가열하여 건조, 발효가 이루어지도록 하는 열매체; 상호 인접하는 건조부들 사이에 설치되어 발효 및 건조 상태에 따라 음식물 쓰레기를 이송시키는 이송부;로 구성된 기술적인 특징을 가지는 것으로 달성된다.

Description

음식물 쓰레기 처리를 위한 건조,발효장치{drying and fermenting device for waste food}
본 고안은 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조,발효장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물 쓰레기를 건조, 발효시켜 퇴비화, 사료화 되도록 하고, 열매체를 이용하여 연비를 최소화하며 발효 및 건조 효율을 최적화 할 수 있는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조, 발효장치에 관한 것이다.
또한, 본 고안은 음식물 쓰레기는 물론, 축산 농가 혹은 각종 유기성 폐기물, 하수 처리장의 슬러지 등을 효과적으로 처리 할 수 있는 건조,발효장치에 관한 것이다.
종래, 일반 가정이나 유흥 업소에서 발생하는 음식물 쓰레기 혹은 축산 농가 및 하수처리장에서 발생하는 슬러지는 하천에 버려지거나 매립 형태로 처리됨으로써, 이들 폐기물 및 이들 중에 포함된 침출수가 하천이나 지하수, 토양을 오염시키는 문제점을 가지고 있었다.
예를 들어, 일반적인 음식물 찌꺼기는 음식물 쓰레기처리법에 의거하여 침출수가 없는 상태로 건조시킨 상태에서 봉투에 담아 배출하여야 하나, 일반 가정 및 음식 업소에서는 음식물을 수거하고, 이를 건조하는 시간이 오래 걸리는 문제가 있어 아직도 대다수는 수분이 잔여한 상태로 버리게됨으로써 환경을 오염시키게 되는 문제가 있다.
따라서 근래에는 이러한 문제점을 감안하여 특히, 음식물 찌꺼기 및 쓰레기를 효과적으로 처리하기 위하여 각종 장치가 개발되고 있는 바, 이러한 장치는 각 가정이나 음식업소에 별도로 설치될 수 있는 소형에서부터, 각 지역별로 수거된 음식물 쓰레기 혹은 축산 농가에서 배출되는 폐기물 및 각종 슬러지를 처리할 수 있는 대용량의 처리장치가 다양한 형태로 개발되어 시설되고 있다.
예컨데, 국내 특허 제217770호를 살펴보면, 음식물 쓰레기 처리방법 및 처리 시스템의 일예를 찾아볼 수 있다. 이러한, 시스템은 공급되는 음식물 쓰레기에 포함된 무조각이나 생선 등의 덩어리를 잘게 부수는 하나 이상의 분쇄장치와 분쇄된 음식물 쓰레기를 고르게 교반하고 희석시키며 돌이나 유리 또는 금속조각 등의 이물질을 침전시켜 걸러내는 희석교반장치를 포함하는 분쇄부과, 분쇄되고 이물질이 걸러진 음식물 쓰레기중의 고형물을 연속으로 이송하면서 압축하여 수분을 제거하는 압축이송장치와 원심력을 이용하여 탈리액과 희석액에 포하된 수분을 제거하는 원심분리장치를 포함하는 탈수부과, 분쇄되고 수분이 제거된 음식물 쓰레기인 고형물이 이송되면서 발효와 건조가 이루어져 퇴비화하는 발효실과 상기한 발효실 안을 이동하면서 퇴비화하는 고형물을 교반하고 이송시키는 이동교반장치를 포함하는 발효부으로 이루어져 있다.
그러나, 이러한 시스템에 적용된 이동교반장치의 경우 발효실에 증기관과, 열풍관을 구비하여 발효실에 투입된 음식물 쓰레기의 건조 및 발효가 이루어지도록 하고는 있으나, 발효에 필요한 적당량의 수분을 얻기 어렵고, 또한 건조가 제대로 이루어지지 않아 퇴비의 질이 현격하게 떨어지는 문제가 있다.
다시 말해, 음식물 쓰레기의 경우 탈수부을 통해 탈수가 이루어졌다 할지라도, 어느 정도의 수분은 함유하고 있다. 그런데 종래의 교반이송장치는 이 음식물 쓰레기에 증기를 분사함으로써 수분이 포화 상태가 되고 따라서 너무 많은 수분으로 인하여 제대로된 발효가 이루어지기 힘든 문제가 있다.
또한 이러한 수분 포화 상태는 음식물 쓰레기를 건조시키는데 있어서, 많은 시간 및 경비를 필요로하게 되고, 따라서 최적의 퇴비화를 이루기에는 더욱 어려운 문제가 있다.
또, 종래의 장치는 열원으로 전기 혹은 중유를 사용하게되고, 이것으로 부터 고열을 얻어 건조 및 발효가 이루어지도록하고는 있으나, 음식물을 처리하는 효율에 비해 연비가 과다하게 소요되는 문제가 있으며, 한정된 발효실의 공간에서 장시간을 운전하게되면 퇴비화의 효율이 저하되고, 발효 과정에서 발생하는 악취가 증착되며, 이를 제거할 수 있는 기능도 갖추어져 있지 않은 문제가 있다.
본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 각각에 발효실을 가지는 적어도 2개 이상의 건조부를 연속으로 배치하고, 이 각각의 건조부에 온도를 달리하여 발효 시간대에 따라 혹은 음식물의 량 및 상태에 따라 순차적으로 자동 이동시키며 발효 및 건조가 이루어지도록 하는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조, 발효장치를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 고온, 고속으로 발효가 이루어지도록 하며, 일련의 발효 및 건조 과정이 기계적으로 자동 수행할 수 있도록 하는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조, 발효장치를 제공하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 열매체를 열원으로 하여 건조, 발효가 이루어지도록 함으로써, 연비를 절감하고, 복수의 열교환기와 응축기를 구비하여 음식물 쓰레기에서 발생하는 악취 및 응축수를 효과적으로 제거하여 장치의 내부는 물론, 주변 환경을 오염시키지 않는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조,발효장치를 제공하는데 있다.
이러한, 본 고안의 목적은 음식물 쓰레기를 건조, 발효시켜 퇴비 사료화하는 건조장치로써, 각각의 하우징이 인접하여 연속으로 배치되고, 이들 하우징의 내부에 발효실을 구비하되, 각각의 발효실 내부에 음식물 쓰레기를 교반하는 교반부가 갖추어진 적어도 2개 이상의 건조부; 상기 건조부의 발효실 하부측에 설치되어 음식물 쓰레기를 가열하여 건조, 발효가 이루어지도록 하는 열매체; 상호 인접하는 건조부들 사이에 설치되어 발효 및 건조 상태에 따라 음식물 쓰레기를 이송시키는 이송부;로 구성된 기술적인 특징을 가지는 것으로 달성된다.
도 1은 본 고안 발효장치가 적용되는 음식물 쓰레기 처리시스템의 일측면도,
도 2는 본 고안에 따른 건조,발효장치의 일예를 나타낸 일측면도,
도 3은 본 고안에 따른 건조,발효장치의 내부를 보인 일측 단면도,
도 4는 본 고안에 따른 건조,발효장치의 일측면도,
도 5는 본 고안에 따른 건조,발효장치 하우징의 일예를 나타낸 일측단면도,
도 6은 본 고안에 적용되는 교반부의 일예를 나타낸 일측면도,
도 7a,b는 본 고안 건조, 발효장치에 적용되는 음식물 쓰레기 이송부의 일예를 나타낸 단면도,
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 처리 시스템 10 : 투입저장부
11 : 호퍼 20 : 제1탈수부
30 : 희석부 32 : 용수 공급부
40 : 제2탈수부 100 : 제1건조부
200 : 제2건조부 300 : 제3건조부
111, 211, 311 : 발효실 120, 220, 320 : 교반부
140, 240, 340 : 열매체
바람직하기로 본 고안의 발효 건조장치는 음식물 처리를 주 목적으로 하고 있으나, 이는 하나의 실예에 불과한 것이고, 다른 용도 예컨데, 농축산 농가에서 발생하는 부산물 및 각종 슬러지 혹은 하수 처리장에서 발생하는 슬러지를 효과적으로 처리할 수 있음을 밝혀두는 바이다.
즉, 본 고안의 건조,발효장치는 음식물 쓰레기는 물론, 가축분뇨 등과 같은 유기성 폐기물과, 파옥쇄, 주정박, 대두박, 전분박, 비지박, 탈지강, 생선내장, 도축폐기물, 미강 등과 같은 농축산 부산물을 사용하여 퇴비나 사료를 만들 수 있는 유기성 폐기물 및 농축산 부산물을 이용한 퇴비화 및 사료화를 위한 장치인 것이다.
도면에서 본 고안의 건조,발효장치는 적어도 2개 이상의 건조부로 구성되며, 바람직하기로는 제1, 2, 3 건조부로 구성되어 각각의 내부에 형성된 발효실에 온도를 달리함과 아울러 체류 시간을 조절하여 효과적인 발효, 건조가 이루어지도록 하는 것으로, 첨부된 도 1과 같은 음식물 처리 시스템에 적용되는 것이 보다 효과적일 것이다.
물론 이러한 처리 시스템은 하나의 실예에 불과한 것으로 다른 형태 및 구조의 시스템에도 적용될 수 있으며, 독립적으로도 사용될 수 있다.
이하, 본 고안을 음식물 쓰레기 처리장치에 적용된 상태를 기준으로 그 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1은 본 고안의 건조, 발효장치가 적용되는 음식물 쓰레기 처리장치의 일예를 나타낸 일측면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 건조,발효장치의 일예를 나타낸 일측면도이며, 도 3은 본 고안에 따른 건조,발효장치의 내부를 보인 일측 단면도이다.
또한, 첨부된 도 4은 본 고안에 따른 건조,발효장치 하우징의 일예를 나타낸 일측단면도이며, 도 5는 본 고안 건조, 발효장치에 적용되는 음식물 쓰레기 이송부의 일예를 나타낸 단면도 나타낸 것이며, 도 6은 본 고안의 요부를 확대 단면도이다.
도면에서 음식물 쓰레기 처리장치(1)는 음식물 쓰레기 및 찌꺼기 혹은 각종 슬러지가 투입 저장되는 음식물 투입 저장부(10)와, 상기 투입저장부(10)로부터 공급된 음식물을 1차 탈수시키는 제1탈수부(20)와, 상기 제1탈수부(20)을 통해 탈수가 이루어진 음식물과 용수를 혼합하여 염분을 희석시키는 염분희석부(30)와, 염분이 희석된 음식물 쓰레기를 2차 탈수시키고 탈리액은 후술하는 탈리액 건조부로 공급하고, 탈수가 이루어진 음식물을 본 고안의 건조,발효장치(100)에 공급하는 제2탈수부(40)와, 상기 제2탈수부(40)를 통해 탈수된 음식물을 건조하되, 음식물의 량, 종류 혹은 지역적인 여건에 따라 저온-고온-저온 혹은, 고온으로부터 점차 저온으로 가열하여 음식물을 건조시킴과 아울러, 발효가 이루어지도록 하는 제1,2,3건조부(110)(120)(130)로 구성된 본 고안의 건조,발효장치로 구성된다.
또한 본 고안을 통해 얻어진 제품을 일정시간 저장하여 냉각시키는 일시 저장부(500)와, 상기 제품으로부터 각종 이물질을 걸러내는 선별부(60)로 구성되며, 여기에 상기 2차 탈수부에서 공급된 탈리액을 건조시키는 탈리액 건조장치(70)도 시설된다.
상기 투입저장부(10)는 상부가 개폐되는 호퍼(11)와 이 호퍼(11)와 연결되어 음식물에서 발산되는 악취를 제거하는 탈취부(12)로 구성되고, 상기 호퍼(11)는 제1탈수부(20)와 연결되어 음식물을 이송시키는 구성이다.
상기 탈취부(12)는 펌프(12a)와 이 펌프(12a)를 부터 통해 탈취액이 공급되도록 하는 챔버(12b)로 구성되며, 상기 챔버(12b)에는 도면에는 도시되어 있지 아니하나, 필터 및 탈취액 등이 충진되어 있다.
상기 제1탈수부(20)는 1차로 음식물에 포함된 수분을 탈수시켜 희석부(30)에 공급하는데, 이때 발생하는 수분은 배관(200)을 통해 탈리액 건조기(70)로 급수되며, 이 과정에서 음식물 쓰레기에 포함된 염분을 1차로 제거하게 된다.
여기서 상기 제1탈수부와 후술하는 제2탈수부은 일반적인 탈수기의 원리를 이용하는 예컨데, 스크류에 의한 가압방식 혹은 원심력을 이용하는 방식 등이 채용될 수 있다.
상기 염분희석부(30)는 희석탱크(31)와 상기 희석탱크(31)에 용수를 급수하는 급수부(32)로 구성되며, 상기 급수부(32)는 상수는 물론, 지하수 혹은 중수 등이 공급될 수 있으며, 바람직하기로는 음식물 쓰레기와 용수의 비율을 1:1로 하여 탱크(31) 내측에 설치된 교반날개(33)로 혼합하여 염분이 희석되도록 하고, 이를 다시 제2탈수부(40)에 공급한다.
상기 제2탈수부(40)는 상기 희석부(30)를 통과한 음식물 쓰레기로부터 수분을 제거하여, 그 수분은 탈리액 건조기(70)측로 공급하고, 수분이 제거된 음식물 쓰레기를 본 고안의 건조, 발효장치(100)로 공급한다.
한편, 일지저장부(50)는 건조 발효장치를 통과한 음식물 쓰레기 즉 퇴비화, 사료화된 제품을 일정 시간 저장하여 냉각이 이루어지도록 하는 것으로, 본체(51)의 내측에 교반날개(52)가 갖추어진 구성이다.
또한, 선별부(60)는 상기 일시저장부(50)의 본체(51) 저부에 설치되는 유도판(61)과 상기 유도판(61)의 양측벽(62) 내측 중앙에 길이 방향으로 세워지는 가름판(63)과 상기 유도판(61)의 저부에 설치되어 유도판(61)에 진동을 주어 비중이 다른 이물질이 걸러지도록 하는 바이브레터(64)로 구성된다.
이러한 구성의 선별부(60)는 유도판(61)을 진동시켜 이물질을 걸러지도록하는 것이다. 다시 말해 본 고안의 건조,발효장치를 통해 제1차로부터 제3차에 걸쳐 음식물 쓰레기에 열이 가해지면 이 음식물 쓰레기는 점차 고형화되는데, 이때 음식물 쓰레기에 포함된 이물질은 그 용융온도를 달리함으로써 이물질들 끼리 서로 뭉치된다.
예를 들어, 음식물 쓰레기에 플라스틱이 넣어진 경우 음식물과는 달리 플라스틱이 녹으면서, 이들이 응고되어 뭉치되고 따라서 음식물과는 다른 비중을 갖는 상태로 유도판(51)측으로 배출된다.
한편, 상기 탈리액 건조기(70)는 제1탈수부(20)와 제2탈수부(40)에서 공급되는 탈리액을 건조시켜 음식물 쓰레기의 수분이 외부로 방출되는 것을 방지하는 것으로, 먼저 이 건조기(70)에는 열매체(71)와, 복수의 열교환기(72) 및 응축기(73)가 설치되고, 전방측에는 저수통(74)이 갖추어져 있으며, 내부에는 교반날개(75)가 갖추어진 구성이다.
상기 저수통(74)은 제1탈수부(20) 및 제2탈수부(40)와 배관(101)에 의해 연결된 상태로 이들에서 공급되는 탈리액이 저수되도록 하되, 이 저수통(101)에 저수된 탈리액은 펌프(101a)를 통해 상기 건조기에 공급되어 건조가 이루어지도록 하는 구성이다.
본 고안의 건조,발효장치는 적어도 2개 이상의 건조부와 이들 건조부를 연결하여 음식물 쓰레기를 다음의 건조부측으로 이송시키는 이송부로 구성되는데, 바람직하기로 상기 건조부는 3개로 구성되어 건조 및 발효가 이루어지도록 하되, 이들 3개의 건조부(100)(200)(300)는 동일한 구성으로 이루어져 있다.
이중 첨부된 도 3, 4는 제1건조부(100)를 도시하고 있는데, 이를 참고로 하여 건조부의 구성을 살펴보면, 내부에 발효실(111)이 형성된 하우징(110)과, 음식물 쓰레기를 교반하는 교반부(120)와 상기 교반부를 회동시키는 구동모터(130)와, 음식물 쓰레기를 가열하여 건조 및 발효가 이루어지도록 하는 열매체(140)와, 발효실 내부의 열을 강제대류시켜 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기(140) 및 응축기(150)로 구성된다.
상기 하우징(110)은 음식물 쓰레기의 수거량, 지역적인 환경을 감안하여 적당한 크기로 제작되며, 상부에 개폐도어(113)에 의해 개폐되는 투입구(112)가 갖추어져 발효실(111)에 음식물이 투입될 수 있도록 하며, 중앙을 가로 질러 교반부(120)가 설치된다.
상기 교반부(120)는 구동모터(130)와 연결되며, 상기 하우징의 중앙을 관통하여 설치되는 회전축(121)과 상기 회전축(121)의 외주연에 설치된 교반날개(122)로 구성되며, 상기 교반날개(122)는 상하 2단으로 구성된다.
상기 교반날개(122)는 스크류 형태로 감아지는 형식으로 회전축(121)의 외주연에 설치된 지지대(123)에 의해 고정 설치되며, 그 외경은 발효실(111)에 거의 채워질 수 있는 정도의 외경을 갖게되는 것으로, 이는 음식물 쓰레기가 발효실(111)내에 잔여하는 일 없이 교반이 이루어지도록 하기 위함이다.
또한, 상기 교반날개(122)를 지지대(123)에 상하 적층으로 구성하는 것은 교반 효율을 높이기 위함이며, 이 교반날개는 평철을 트위스트 즉 평철을 꼬아 만든 것이다. 물론 이러한 형태는 하나의 실예이고 다른 형태로 제작될 수도 있다.
상기 회전축(121)의 일단에는 스프로켓(131)이 설치되어 체인 구동방식에 의해 모터(130)의 회전력이 전달되도록 하되, 체인 전동 방식이 아닌, 밸트 혹은 기어 전동방식도 적용될 수 있다.
상기 발효실(111)에 열원을 제공하는 열매체(140)는 상기 발효실의 하부측에 설치되어 내부를 가열하되, 이 열매체(130)는 산환 안정성 및 열안전성이 매우 뛰어나 탄화 침전물 및 슬러지가 생성되지 않으며, 금속물질이 부식되지 않아 시설 즉, 제1건조부 하우징(110)의 수명을 연장시키며, 또한 자연 발화점이 높아 화재의 위험이 없다.
또한 상기 열매체는 열안정성이 우수하여 사용온도 범위가 대단히 높은 장점을 가지고 있으며, 가장 중요한 연비 절감 효과가 다른 열원에 비해 매우 우수하다. 한편, 상기 열매체(140)는 하우징(110)의 하부측에 형성되어 열원 예컨데, 기름, 가스, 오일, 열매체유 등이 충진된 자켓(140a)으로, 열원이 공급되어 발열되며, 다른 한편으로 하우징의 외측에 상기 자켓과 연통하는 별도의 연료보조탱크가 설치될 수도 있다.
상기 열교환기(150) 및 응축기(160)는 발효실 내부의 열을 강제 대류시켜 열교환이 가능하게 함과 아울러, 응축수를 생성시키는 것으로, 이들의 각각은 관 즉 배관(101)이 이루어져 있다.
여기서 본 고안의 건조,발효장치에는 상기 열교환기와 응축기가 복수로 설치되어 있는데, 이는 효율을 극대화시키기 위함이다.
한편 상기 하우징의 하부측 양측벽(114) 각각에는 투입 및 이송을 가능하게 하는 도어(115)(116)가 설치되어 있는데, 이 도어들은 일방향으로 개문되도록 하는 구성이다.
예를 들어 음식물 쓰레기를 받아드리는 투입도어(115)의 경우에는 발효실의 내측으로만 개문되도록 하여 투입은 가능하게 하고, 외부로 유출되는 것은 방지되도록 하는 것이다. 물론 배출도어(116)의 경우에는 상기와는 반대로 발효실(111)의 외향으로 개문되도록 하여 배출은 자유롭게 하고 역으로 재 유입되는 것은 방지하는 구성이다.
상기 투입도어(115)와 배출도어(116) 즉 인접하는 2개의 건조부 사이에는 이송부(400)이 설치되는데, 이 이송부(400)은 본체(410)의 내측 공간(420)에 음식물을 이송시키는 이송스크류(430)가 설치되는 구성이다.
또한 상기, 본체(410)에는 유입구(411)와 배출구(412)가 형성되어 유입구는 하우징에 형성된 배출도어(116)와 연결되고, 배출구는 인접하는 다른 건조부의 투입도어(115)와 연결되며, 상기 스크류(430)는 구동모터(440)와 연결되어 이 구동모터(440)를 동력원으로 하여 회전하며 음식물을 이송시킨다.
예를 들어 제1건조부(100)의 도어와 연결된 투입구(411)를 통해 투입된 음식물을 모터(440)에 의해 회전하는 스크류(430)로 강제로 이송시켜 인접하는 제2건조부(200)측으로 강제로 밀어넣는 것이다.
한편, 상기한 제1건조부(100) 이외에 다른 건조부 즉 제2, 제3건조부(200)(300)는 제1건조부과 동일한 구조를 취하고 있다.
즉, 이들 각각의 건조부는 하우징(210)(310)의 내측에 발효실(211)(311)이 구비되고, 이 발효실의 내측을 가로질러 회전축(221)(321)과 날개(222)(322)로 구성된 교반부(220)(320)가 장착되며, 상기 회전축에는 스프로켓(231)(331)이 구비되어 구동모터(230)(330)와 연결되어 회동하며, 각각에 열매체(240)(340) 및 복수의 열교환기(250)(350) 및 응축기(260)(360)가 갖추어져 있으며, 아울러 각각에는 투입 및 배출도어(215)(216)가 갖추어진 구성이다.
이러한 구성으로 이루어진 본 고안의 건조,발효장치는 건조부 각각의 온도를 달리하여 효과적인 건조가 이루어지도록 할 수 있는 것으로, 예를 들어 제1건조부는 저온, 제2건조부는 고온 그리고 제3건조부는 이들 중간 온도를 유지시켜 건조 및 발효가 이루어질 수 있도록 할 수 있다.
물론 이러한 형태의 하나의 실예이고 음식물 쓰레기에 따라 항시 가변될 수 있으며, 바람직한 건조,발효 온도는 80∼120℃ 정도이고 하나의 건조부에 체류하는 시간은 2∼4시간으로 모든 건조부(100),(200),(300)을 거쳐 제품이 완료되는 시간은 7∼12시간이 가장 이상적이다.
한편, 상기 건조부들은 도면과 같이 제1,2,3건조부 즉, 음식물이 1차, 2차 3차에 걸쳐 건조, 발효가 이루어지도록함이 바람직하나 시스템의 용량 및 지역적 요인 혹은 음식물 쓰레기의 량에 따라 제1, 2건조부만을 채용할 수도 있으며, 이와는 반대로 별도의 제4건조부가 증설될 수도 있다.
이상과 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 건조, 발효장치는 음식물 쓰레기를 퇴비화, 사료화하여 재 사용이 가능하도록함은 물론, 환경 오염을 줄이는 것으로 그 동작과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 작업자가 투입저장 호퍼(11)에 지역별로 수거된 음식물 쓰레기를 투입하게되면, 장치(1)는 가동을 시작하게 된다. 먼저 호퍼(11)에 저장된 음식물 쓰레기는 교반날개(14)의해 교반되고, 일정시간이 경과 후 제1탈수부(20)으로 이송된다.
제1탈수부(20)에서는 음식물의 수분을 1차로 제거하여 이를 희석부(30)측으로 공급하는데, 이때의 수분 및 탈리액은 저수통(101)으로 보내 여기에 집수되도록 한다.
상기 희석부(30)에 음식물 쓰레기가 투입되면 용수 공급부(32)가 작동하여 용수를 급수하게 되며, 동시에 탱크(31)에 내설된 교반날개(33)가 용수와 음식물을 혼합하여 희석 즉, 염분을 희석시켜 이를 다시 제2탈수부(40)로 이송시킨다.
제2탈수부(40)에서는 다시 음식물의 수분을 제거하여 이를 본 고안의 제1건조부(100)측에 공급하되, 상기 제1탈수부(20)와 마찬가지로 수분과 탈리액을 저수통(101)으로 공급함과 아울러, 제1건조부(100)에 공급된 음식물 쓰레기는 열매체(140)에 의해 가열되며 건조, 발효가 이루어진다.
바람직하기로 제1건조부(100) 발효실(111)의 내부 온도는 다른 2개의 건조부 보다 낮은 온도로 점차 건조 및 발효가 시작되도록 한다.
발효실(111)에 음식물 쓰레기가 투입되면, 구동모터(130)가 구동하여 회전축(121)을 회전시키고 이와 동시에 교반날개(122)가 회전하며 음식물 쓰레기를고루 혼합하게된다.
일정 시간 경과 후 상기 음식물 쓰레기는 이송부 즉, 배출도어(116)가 개방되면서 이송부의 투입구(411)측으로 유입되고, 유입된 음식물 쓰레기는 스크류(430)를 통해 강제 이송되어 인접한 제2건조부(200)의 투입도어(115)측으로 강제 유입된다.
제2건조부에서는 제1건조부 보다 높은 온도에서 대략 3∼4시간 동안 체류시켜 적어도 80%이상 발효 및 건조가 이루어지도록한다. 물론, 제2건조부에서는 제1건조부와 동일하게 교반날개(222)가 회전하여 음식물 쓰레기를 교반하게되며, 일정 시간 경과 후 상기한 과정 즉, 이송부(200)에 의해 제3건조부(300)로 이송시켜 완전 발효 및 건조가 이루어지도록 함으로써, 퇴비화 및 사료화된 제품이 비로소 완성되게 된다.
물론 상기와 같은 방식은 하나의 실예이고, 음식물 쓰레기에 따라 혹은 상태에 따라 제1건조부를 고온으로 하여 점차 낮아지도록 하는 방식도 사용될 수 있으며, 제1,2,3건조부의 온도를 동일하게 유지하며 발효가 이루어지도록 할 수도 있다.
또한 각각의 건조부(100)(200)(300)들은 체류 시간을 달리하여 효과적인 처리가 이루어지도록 할 수 있으며, 이 경우에는 배출도어(116)(216)(316)의 개방 각도를 조절하게 된다.
한편, 이러한 발효 및 건조 과정에서 열교환기(150)(250)(350)는 발효실 내의 공기를 강제 송출하여 대기와 열교환이 이루어지도록 하되, 이때 내부 공기중에포함된 악취도 함께 흡인되어 배관을 통해 처리되도록하고, 응축기(160)(260)(360)는 이를 응축시켜 배수를 하게된다.
제3건조부를 통과한 제품은 일시 저장부(50)에 공급되어 냉각이 이루어지고, 선별기(60)를 통해 외부로 유출되는데, 상기 선별기(60)의 유도판(61)은 바이브레터(64)에 의해 진동하며 비중이 다른 각종 이물질을 걸러내고, 이를 컨베이어(210)를 통해 이송시켜 출하되도록 한다.
이상과 같이 본 고안의 발효, 건조장치는 각각이 온도 및 체류시간을 조절할 수 있는 적어도 2개의 하우징을 연속 배치하여 음식물 쓰레기의 량 및 상태에 따라 순차적으로 이동시키며, 효율적인 발효 및 건조가 이루어지도록 하고, 일련의 발효 및 건조 과정이 기계적으로 자동 수행할 수 있도록하는 효과를 가지고 있다.
또한 본 고안은 열매체를 열원으로 하여 연비를 절감하고, 음식물 쓰레기에서 발생하는 악취를 효과적으로 제거하며, 장치의 내부는 물론, 주변 환경을 오염시키지 않는 효과를 가지고 있다.

Claims (5)

  1. 음식물 쓰레기를 건조, 발효시켜 퇴비, 사료화하는 건조장치로써,
    각각의 하우징이 인접하여 연속으로 배치되고, 이들 각각의 하우징의 내부에 발효실을 구비하되, 발효실 내부에 음식물 쓰레기를 교반하는 교반부가 갖추어진 적어도 2개 이상의 건조부;
    상기 건조부들의 각 발효실 하부측에 설치되어 음식물 쓰레기를 가열하여 건조, 발효가 이루어지도록 하는 열매체;
    상호 인접하는 건조부들의 하우징 사이에 설치되어 발효 및 건조 상태에 따라 음식물 쓰레기를 강제 이송시키는 이송부;
    상기 발효실의 내부 공기를 강제 대류시켜 열교환시키는 복수의 열교환기와, 발효실의 내부 증기를 응축시켜 응축수가 생성되도록 하는 복수의 응축기;로 이루어지며,
    여기서, 상기 건조부들의 각 발효실의 내부 온도를 달리하고, 체류 시간을 달리하여 발효 및 건조 상태에 따라 음식물 쓰레기를 이동시키며, 발효가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조,발효장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 각 건조부들의 하우징 하부측 양측벽에 각각에 배출도어와 투입도어를 구비하고, 이들 사이에 이송부을 구비하되 상기 이송부의 하우징 각각에 투입구와 배출구가 구비되어 상기 투입구는 배출도어와 배출구는 인접하는 투입도어와 연결된 구성으로, 하우징의 내부에 장착된 스크류가 음식물 쓰레기를 강제 이송시키는 것을 포함하는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조, 발효장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 건조부들의 하우징은 상부에 음식물 쓰레기의 투입이 가능한 개폐도어를 구비하되, 하부측에 열매체에 공급되는 연료가 저장되는 자켓이 설치되며, 하우징의 외측에 상기 자켓가 연결되어 연료를 보충하는 보조탱크가 갖추어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조, 발효장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 교반부는 하우징의 외측에 설치되는 모터와 연결되는 회전축과, 상기 회전축의 외주연에 등간격으로 설치되는 지지대와, 평철이 스크류 형식으로 꼬아져 상기 지지대에 고정되는 교반날개로 구성되도록 하되, 상기 교반날개는 지지대의 상단과 중앙 부위 각각에 복수개가 구비되는 것을 포함하는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조, 발효장치.
  5. 음식물 쓰레기를 건조, 발효시켜 퇴비, 사료화하는 건조장치로써,
    하우징에 발효실을 구비하고, 이 발효실에 모터에 의해 회전하며 음식물 쓰레기를 교반하는 교반날개가 갖추어진 제1,2,3건조부으로 구성되며,
    상기 각 건조부들의 하우징의 인접하여 설치되도록 하되, 각각의 하우징에는 배출도어와 투입도어가 설치되어 이들이 마주보는 형태로 배치되고, 이들 도어 사이에 내부가 스크류가 장착되어 배출도어를 통해 배출되는 음식물 쓰레기를 인접하는 건조부의 투입도어측으로 투입 이송시키는 이송부이 갖추어지며,
    상기 각각의 발효실 내측에는 열매체가 설치되어 음식물 쓰레기를 가열하여 건조, 발효가 이루어지도록 하고,
    발효 및 건조 도중 발효실 내부 공기를 강제 대류시켜 열교환이 이루어지도록 하는 복수의 열교환기와, 발효실의 내부 증기를 응축시켜 응축수가 생성되도록 하는 복수의 응축기로 구성되며,
    여기서, 상기 건조부들의 각 발효실의 내부 온도를 달리하고, 체류 시간을 달리하여 발효 및 건조 상태에 따라 음식물 쓰레기를 이동시키며, 발효가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 처리를 위한 건조,발효장치.
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KR101367947B1 (ko) * 2011-09-28 2014-02-28 조상태 음식물 쓰레기를 이용한 발효사료·발효퇴비·액비 제조 시스템 및 방법

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