KR20070110984A - 음식물쓰레기 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

음식물쓰레기 중의 수분과 염분을 효과적으로 제거할 수 있고, 경제성있게 운용할 수 있는 음식물쓰레기 처리 방법 및 장치. 본 발명의 음식물쓰레기 처리 방법에 따르면, 먼저 음식물쓰레기에 톱밥을 첨가, 혼합하여, 상기 톱밥이 음식물쓰레기 중의 수분 중 상당량을 흡수하도록 함과 아울러, 음식물쓰레기 고형물들 사이에 공극 내지 미세공간이 형성되도록 한다. 그 다음, 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 기계압착함으로써, 톱밥에 1차 흡수된 수분이 외부로 배출되도록 함과 아울러 음식물쓰레기에 잔류하는 수분이 미세공간을 통해 외부로 배출되도록 하게 된다. 그 다음, 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 필터프레스와 같은 장치에 의해 기계압착함으로써, 음식물쓰레기 및 톱밥 중의 수분이 외부로 배출되도록 하게 된다. 음식물쓰레기에 톱밥을 혼합함에 있어서는, 음식물쓰레기 70~95 부피%, 그리고 톱밥 5~30%의 비율로 혼합한다. 본 발명에 따르면, 음식물쓰레기에 함유된 수분을 거의 완벽하게 분리할 수 있으며, 특히, 수분 분리 과정에서 별도의 발효 과정이나 열건조 과정이 불필요하고, 단시간 내에 대량의 음식물쓰레기를 처리할 수 있으며, 수분과 함께 염분이 함께 분리된다는 효과가 있다.

음식물쓰레기, 톱밥, 필터프레스

Description

음식물쓰레기 처리 방법 및 장치{Method and Apparatus for Disposing Food Refuse}

도 1은 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리 장치의 일 실시예의 구성을 보여주는 도면.

도 2는 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리 방법을 보여주는 흐름도.

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 제1 호퍼 20: 분쇄기

30: 교반기 40: 제2 호퍼

50: 필터프레스

본 발명은 폐기물 처리장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물쓰레기와 같이 수분 함량이 많은 폐기물을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

음식물쓰레기는 생활폐기물의 20~30% 또는 그 이상을 차지하고 있을 만큼 많은 양이 발생, 배출되고 있는데, 수분 함량이 많고 쉽게 부패되어 이를 처리하는데 큰 어려움이 있다. 특히 음식물쓰레기를 바로 매립할 경우에는, 악취, 해충 및 침출수가 발생하여 환경에 부정적 영향을 주기 때문에 정부는 법령을 통해 음식물쓰레기의 직매립을 금지하고 있고, 소각, 퇴비화, 사료화 또는 소멸화 처리 후 발생되는 잔재물만을 매립토록 규제하고 있다.

음식물쓰레기를 소각하거나, 퇴비화 또는 사료화에 의해 재활용하기 위해서는 수분 및 염분 함량을 크게 감소시켜야 하는데, 음식물쓰레기의 수분 함량이 80~90% 이상에 달하는데 반하여 이 수분이 섬유질이나 그밖의 식재료 조직에 배어있음으로 인해 이 수분을 제거하는 것이 매우 어렵다. 이에 따라, 음식물쓰레기 처리를 관장하는 지방자치단체들이나 처리대행업체들은, 수분 함량 감소를 위해 다양한 처리방법을 시도한 바 있으나 경제성이 있고 대량처리가 가능한 처리방법을 아직 개발하지 못한 상태이며, 이에 따라 정부에서 한시적으로 허용한 바에 따라 수분함량을 역으로 증대시켜 쓰레기 고형 성분을 희석시킨 후 해양에 투척하고 있는 실정이며, 이에 따라 환경오염의 우려가 점증하고 있다.

이와 관련하여, 본 발명자들은 기계압착에 의한 가압탈수 방식에 의하여 고체와 액체를 분리하는 장치인 필터프레스에 주목하고 있다. 필터프레스는 고-액체의 혼합 현탁액을 액체만을 통과시키는 여과포에 가함으로써, 고체는 여과포에 남아 축적되어 필터 케익이 형성되도록 하고, 액체는 여과포를 통과하고 나서 맑은 여과액으로 배출되도록 하는 장치이다. 이와 같은 필터프레스는 처리고형물질의 함수율이 낮고 탈리액이 깨끗하며 고형물질 포획능력이 뛰어난 특징이 있으며, 축산분뇨 처리 등에 널리 사용되고 있다. 그런데, 음식물쓰레기의 경우 탈수성이 불 량하여, 본 발명자들의 실험에 의하면 단순히 필터프레스를 가동시키는 것만으로는 수분이 탈리되지 아니한다. 이와 같은 현상은 음식물쓰레기 중의 수분이 섬유질이나 그밖의 식재료의 조직 내부에 함유되어 있고, 식재료 입자들의 표면이 서로 밀접하게 연접하고 있어 입자들 사이에 틈새가 없기 때문인 것으로 여겨진다.

이와 같은 난점을 해소하기 위하여, 본 발명자들은 다수의 보조재들을 음식물쓰레기에 혼합시켜 식재료 입자들 사이에 틈새 내지 미세공간을 형성한 후 필터프레스에 의해 수분을 압출해내기 위한 실험을 해왔으며, 이와 같은 과정에서 톱밥의 활용가능성을 발견하였다.

음식물쓰레기 처리와 관련하여 톱밥을 활용한 예가 수차례 제시된 바 있기는 하다. 예컨대, 2003. 4. 26일 출원공개된 공개특허 2003-32488호(발명의 명칭: 음식물쓰레기를 이용한 고체연료 제조방법)에는, 음식물쓰레기를 파쇄기를 통해 파쇄한 후, 건조기에 투입하여 수분 함량이 10%이하가 되도록 230∼250℃의 온도로 40분간 1차 건조시키고, 이를 다시 3mm이하로 미세하게 분쇄한 후, 톱밥과, 응집 접착용 바인더 또는 파라핀과 같은 혼합약품을 투입하고 펠렛압출기에 투입하여 압출성형하고 절단하며, 마지막으로 건조로에서 약 50∼60℃의 간접열로 2차 건조하여, 음식물쓰레기로부터 고체연료를 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그런데, 이 방법은 음식물쓰레기에서 수분을 제거함에 있어 열건조 방식을 취하고 있기 때문에 음식물쓰레기 처리에 많은 에너지가 소요되고, 공정이 복잡하여 경제성이 낮고 대량처리가 어려울 수 있다는 문제점이 있다. 그리고, 이 방법에 있어서, 톱밥은 수분이 제거된 음식물쓰레기의 고체연료 성형을 위한 성형보조재료로 이용되고 있을 뿐 이다.

또한, 공개특허 2001-103343호(발명의 명칭: 정제형 부산물 비료 제조 방법)이나 공개특허 2003-75849호(발명의 명칭: 음식물쓰레기와 가축의 분뇨를 이용한 유기질비료의 제조방법)등에는 톱밥과 함께 다양한 성분을 부가하여 음식물쓰레기를 퇴비화 내지 사료화하는 방법들이 제시되어 있다. 그런데, 이 방법들도 위와 마찬가지로 건조에 의해 음식물쓰레기 중의 수분 함량을 감소시키고 있기 때문에, 경제성이 떨어지고 염분 함량은 그대로 유지되는 문제점이 있을 수 있다.

2002. 1. 16일 출원공개된 공개특허 2002-4929호(발명의 명칭: 음식물쓰레기 처리기기)에는 호퍼로 투입되는 음식물쓰레기를 열처리 이송 컨베이어로 이송하면서 약200℃의 고온으로 열처리를 함으로써 일차적으로 수분 함량을 감소시키고, 블로워에 의해 톱밥을 혼합한 후, 미분말 분쇄기에 의해 분쇄시키는 장치가 기재되어 있다. 그런데, 이 장치 역시 열처리에 의해 수분을 감소시키기 때문에 수분 감소에 많은 시간이 소요될 수 있고, 에너지 소모량이 많으며 작업 시간이 많이 소요되는 문제점이 있을 수 있다. 그리고, 톱밥에 대한 기재가 있기는 하지만 수분 함량 감소에 대한 구체적인 기재내용이 없어 톱밥은 단지 사료 재료의 일부 성분으로 활용될 뿐인 것으로 보여진다.

한편, 공개특허 2000-30318호(발명의 명칭: 음식물쓰레기를 이용한 사료의 제조방법 및 그 장치)는 음식물쓰레기에 대량의 톱밥을 투입하여 음식물쓰레기의 수분 및 염분이 톱밥에 흡수되도록 하고, 음식물쓰레기와 톱밥을 그물망에 의해 각각 분리하고, 분리된 음식물쓰레기에 칡뿌리, 솔잎 등의 재료를 추가하여 사료를 제조하는 방법을 제시하고 있다. 그런데, 이 방법에 따르면, 음식물쓰레기의 수분이 톱밥에 일회적으로 단순 흡수되도록 함으로써 수분을 분리하기 때문에 실시 과정에서 대량의 톱밥이 필요하고, 음식물쓰레기의 표면에 뭍어있는 수분만을 분리할 수 있을 뿐이고, 따라서 음식물쓰레기의 수분을 충분히 분리해내지는 못하는 문제점이 있을 수 있다.

이와 같이, 음식물쓰레기와 관련하여 기존의 톱밥 활용 예들은 대부분이 열건조 등에 의해 음식물쓰레기의 수분을 제거하고 있고 톱밥은 음식물쓰레기 고형성분을 사료 또는 고체연료 등에 활용하기 위해 보조 성분으로 첨가되고 있을 뿐이다. 톱밥이 음식물쓰레기의 수분을 흡수하도록 하는 취지의 기재가 있는 문헌이 있기는 하지만, 이처럼 수분을 흡수한 톱밥의 탈수에 대해서는 열건조 이외의 방법이 제시된 적이 없다. 한편, 열건조에 의해 음식물쓰레기 또는 톱밥을 건조시키는 경우에는, 음식물쓰레기에 포함되어 있던 염분이 음식물쓰레기 또는 톱밥에 그대로 잔류할 수밖에 없으며, 이에 따라 이를 퇴비 등으로 활용하고자 하는 경우에는 염분을 별도로 제거해야만 하는 과제가 남게 된다.

이와 같이 종래의 음식물쓰레기 처리 방법들은 음식물쓰레기에 포함된 수분이나 염분을 실질적으로 제거하지 못하거나 효율이 극히 낮아서 경제적으로 활용하기가 어렵다. 이에 따라, 음식물쓰레기로 인한 환경오염의 우려는 갈수록 커지고 있는 실정이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 음식물쓰레기 중의 수분과 염분을 효과적으로 제거할 수 있고, 경제성있게 운용할 수 있는 음식물쓰레기 처리 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

아울러, 본 발명은 이와 같은 음식물쓰레기 처리 방법을 효율적으로 구현하기 위한 음식물쓰레기 처리 장치를 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 음식물쓰레기 처리 방법에 따르면, 먼저 음식물쓰레기에 톱밥을 첨가, 혼합하여, 상기 톱밥이 음식물쓰레기 중의 수분 중 상당량을 흡수하도록 함과 아울러, 음식물쓰레기 고형물들 사이에 공극 내지 미세공간이 형성되도록 한다. 그 다음, 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 기계압착함으로써, 톱밥에 1차 흡수된 수분이 외부로 배출되도록 함과 아울러 음식물쓰레기에 잔류하는 수분이 미세공간을 통해 외부로 배출되도록 하게 된다.

음식물쓰레기에 톱밥을 혼합하기에 앞서, 음식물쓰레기를 미세하게 분쇄하는 것이 바람직하다.

음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 기계압착함에 있어서는, 필터프레스, 벨트프레스, 또는 스크류프레스와 같은 가압탈수장치를 사용하는 것이 바람직하며, 필터프레스를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

음식물쓰레기에 톱밥을 혼합함에 있어서는, 음식물쓰레기 70~95 부피%, 그리고 톱밥 5~30%의 비율로 혼합한다. 여기서, 음식물쓰레기 80~92 부피%, 그리고 톱밥 8~20%의 비율로 음식물쓰레기와 상기 톱밥을 혼합하는 것이 바람직하다. 나아가, 음식물쓰레기 85~90 부피%, 그리고 톱밥 10~15%의 비율로 음식물쓰레기와 상기 톱밥을 혼합하는 것이 특히 바람직하다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 음식물쓰레기 처리 장치는 음식물쓰레기와 톱밥을 혼합하기 위한 교반기와, 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 기계압착에 의해 탈수하는 프레스 유닛을 구비한다. 또한, 음식물쓰레기 처리 장치는 분쇄되지 않은 음식물쓰레기를 미세하게 분쇄하기 위한 분쇄기를 추가로 구비할 수 있으며, 이 경우, 교반기는 분쇄기로부터 분쇄된 음식물쓰레기를 받아들이게 된다.

음식물쓰레기 처리 장치는 음식물쓰레기를 투입하기 위한 음식물쓰레기 투입수단과, 투입된 음식물쓰레기를 분쇄기로 이송하기 위한 제1 이송 수단과, 톱밥을 투입하기 위한 톱밥 투입수단과, 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 프레스 유닛으로 이송하기 위한 제2 이송 수단을 추가로 구비할 수 있다.

또한, 음식물쓰레기 처리 장치는 음식물쓰레기 중의 수분을 1차적으로 걸러내기 위한 제1 필터를 더 구비할 수 있으며, 이 경우 상기 제1 필터는 음식물쓰레기 투입수단과 분쇄기 사이에 설치될 수 있다. 또한, 음식물쓰레기 처리 장치는 음식물쓰레기 중의 이물체를 걸러내기 위한 제2 필터를 더 구비할 수 있으며, 이 경우 상기 제2 필터는 음식물쓰레기 투입수단과 제1 필터 사이에 설치될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 음식물쓰레기 처리 장치의 일 실시예의 구성을 보여준다.

도시된 음식물쓰레기 처리 장치는 음식물쓰레기를 투입하기 위한 제1 호퍼(10)와, 음식물쓰레기를 미세하게 분쇄하기 위한 분쇄기(20)와, 분쇄된 음식물쓰레기에 톱밥에 혼합하기 위한 교반기(30)와, 음식물쓰레기와 톱밥의 혼합물에 압력을 가하여 탈수하는 필터프레스(60)를 구비한다. 분쇄기(20)는 파이프(12)를 통해 제1 호퍼(10)에 연결되며, 제1 호퍼(10)를 통해 투입되는 음식물쓰레기를 2 밀리미터(㎜) 이하의 입자크기로 미세하게 분쇄한다. 분쇄기(20)는 다수의 회전칼날을 구비하도록 제작할 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 용이하고 다양하게 구현할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 분쇄기(20)의 유출구는 제1 이송 펌프(22)를 경유하여 교반기(30)에 연결된다. 교반기(30)의 유출구는 제2 이송 펌프(22)를 경유하여 필터프레스(60)에 연결된다. 한편, 도시된 음식물쓰레기 처리 장치는 톱밥을 투입하기 위한 제2 호퍼(40)를 추가적으로 구비하며, 이 제2 호퍼(40)는 교반기(30)에 연결되어 톱밥을 공급하게 된다.

교반기(30)는 대략 원통형으로 되어 있는 스테인레스(SUS) 재질의 하우징(32)을 구비한다. 하우징(32)의 상단에는 모터(34)가 설치되는데, 바람직한 실시예에 있어서 모터(34)는 감속기어를 일체로서 구비하고 있는 버티컬 타입 기어드모터에 의해 구현된다. 모터(34)에는 회전축(36)이 축결합되어 있고, 회전축(36)에는 다수의 임펠러(38) 즉 교반날개가 방사방향으로 돌출하여 설치된다. 한편, 하우징(32)의 측면 또는 상부면에는 두 개의 투입구가 마련되어 있다. 이중 하나의 투입구는 제1 이송 펌프(22)를 통해 분쇄기(20)가 연결되어 있어 이를 통해 분쇄된 음식물쓰레기를 받아들이게 된다. 한편, 다른 하나의 투입구는, 톱밥을 받아 들일 수 있도록, 톱밥이송 스크류(미도시됨)을 통해 제2 호퍼(40)에 연결된다. 교반기(30)의 유출구는 제2 이송 펌프(50)를 통해 필터프레스(60)에 연결된다.

필터프레스(60)는 다수의 여과판이 적층되어 있는 여과판어레이(62)와, 여과판어레이(62)의 여과판들을 일정한 주기로 전방 및 후방으로 이송시켜 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 주기적으로 가압하는 유압유닛(64)을 구비한다. 여과판어레이(62)의 하방에는, 여과판어레이(62)로부터 낙하하는 누출수를 포집하는 누출수 포집부(66)가 설치된다. 일 실시예에 있어서, 여과판어레이(62)는 50실 규모로 제작되고, 유압유닛(64)의 작용에 의해 약 180 ㎏/㎠의 최대압력으로 혼합물을 가압하여 투입된 자료를 탈수시키게 되며, 약 1시간에 걸친 1사이클의 탈수공정을 통해 6 톤의 혼합물을 가압탈수할 수 있다. 한편, 여과판어레이(62)의 측하방에는, 여과판어레이(62)에서 압축되어 생성되는 음식물쓰레기 케익을 받아들이기 위한 케익 슈트(70)가 설치될 수 있고, 이 경우 케익 슈트(70) 하방에는 케익을 포집하기 위한 케익 포집부(72)가 설치될 수 있다.

도 2를 참조하여, 도 1에 도시된 음식물쓰레기 처리 장치의 동작을 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 작업자는 처리하고자 하는 음식물쓰레기를 제1 호퍼(10)에 투입하여 적재하는 한편, 제2 호퍼(40)에 톱밥을 투입하여 적재한다. 음식물쓰레기와 톱밥이 제1 및 제2 호퍼(10, 40)에 각각 적재된 상태에서 장치 운전을 개시하면, 음식물쓰레기는 분쇄기(20)에 공급되고, 분쇄기(20)는 음식물쓰레기를 2 밀리미터(㎜) 이하의 입자크기(타공망 기준)로 미세하게 분쇄한다(제100단계).

분쇄기(20)에 의해 분쇄된 음식물쓰레기는 교반기(30)에 공급된다. 한편, 제2 호퍼(40)에 적재된 톱밥은 톱밥이송 스크류(미도시됨)에 의해 교반기(30)에 공급된다. 교반기(30)의 모터(34)가 회전하면 모터(34)에 축결합된 회전축(36)이 회전하게 되며, 이에 따라 회전축(36)에 설치된 다수의 임펠러(38)는 음식물쓰레기와 톱밥을 교반하여 균일하게 혼합하게 된다(제102단계). 이러한 교반 과정에서, 음식물쓰레기 분쇄물에 함유되어 있던 수분 중 상당량은 톱밥으로 옮겨져 흡수됨과 아울러, 분쇄된 음식물쓰레기 고형물들 사이에 공극 내지 미세공간이 형성된다.

바람직한 실시예에 있어서, 음식물쓰레기와 톱밥의 배합비율은 음식물쓰레기 70~95 부피%, 그리고 톱밥 5~30%이다. 보다 바람직한 실시예에서의 배합비율은 음식물쓰레기 80~92 부피%, 그리고 톱밥 8~20%이다. 보다 바람직한 배합비율은 음식물쓰레기 85~90 부피%, 그리고 톱밥 10~15%이다. 본 발명자들의 반복적 실험에 의하면, 필터프레스의 설계방식에 따라 달라지지만, 필터프레스를 멤브레인 방식으로 구현하는 경우 음식물쓰레기 양의 대략 10% 정도의 톱밥을 투여하면 충분히 탈수 기능을 발휘하는 것으로 밝혀졌다.

교반기(30)에 의해 교반된 음식물쓰레기-톱밥 혼합물은 제2 이송 펌프(50)에 의해 필터프레스(60)에 투입된다. 바람직한 실시예에 있어서, 필터프레스(60)는 약 1시간의 주기로 동작한다. 필터프레스(60)에 총처리용량(예컨대 6 톤) 또는 그 이하의 범위에서 혼합물의 투입이 완료되면, 유압유닛(64)에 의해 최고 180 ㎏/㎠의 압력이 주기적으로 여과판어레이(62)에 인가되고, 음식물쓰레기로부터 톱밥에 옮겨져 흡수된 수분은 가압될 때마다 여과판어레이(62)의 외부로 배출되고, 아울러 음식물쓰레기에 잔류하는 수분 중 일부는 톱밥에 의해 형성된 미세공간을 통해 외부로 배출된다.

그리고, 여과판이 후방으로 이송되어 압력이 낮아지면, 음식물쓰레기 내부의 수분 중 일부는 다시 톱밥으로 옮겨져 흡수되고, 음식물쓰레기 고형물들 사이에 다시 미세공간이 형성될 수 있게 된다. 다시 여과판이 전방으로 이송되어 압력이 높아지면 음식물쓰레기로부터 톱밥으로 옮겨진 수분은 다시 외부로 배출됨과 아울러, 음식물쓰레기에 잔류하는 수분 중 일부는 톱밥에 의해 형성된 미세공간을 통해 외부로 배출된다. 이와 같은 과정이 반복되면서, 음식물쓰레기 중의 수분은 톱밥을 경유하거나 또는 톱밥에 의해 형성된 미세공간을 통해서 여과판어레이(62) 외부로 배출될 수 있게 된다(제104단계). 그리고, 수분이 가압배출되는 과정에서, 음식물쓰레기에 함유된 염분은 수분에 용해된 상태로 함께 배출된다.

음식물쓰레기와 톱밥으로부터 배출되는 수분은 여과관어레이(62) 하방에 설치된 누출수 포집부(66)로 낙하하게 되며, 포집된 누출수는 배출 파이프(68)를 통해 정화조로 배출되거나, 또는 하수구로 배출되어 지방자치단체 등이 운영하는 폐수처리조에 의해 정화된다. 그렇지만, 변형된 실시예에 있어서는, 음식물 쓰레기 처리 장치가 누출수를 정화하기 위한 필터를 추가적으로 구비할 수도 있다. 한편, 가압탈수 과정이 완료된 음식물쓰레기는 케익 형태로 케익 슈트(70)에 낙하되어 케익 포집부(72)에 포집된다(제106단계).

이와 같이, 본 발명에 따르면, 음식물쓰레기에 함유된 수분 중 대부분을 톱밥이 흡수하도록 하고, 필터프레스에 의해 톱밥 중의 수분을 가압배출함으로써, 음 식물쓰레기에 함유된 수분을 분리해낼 수 있게 된다. 필터프레스 과정에서 음식물쓰레기에 함유된 수분 중 극히 일부는 톱밥을 거치지 않고 배출되리라 짐작됨은 물론이다. 본 발명자들의 실험에 따르면, 음식물쓰레기와 톱밥의 총량 중 약 70 중량%가 필터프레스 과정에서 감소하는 것으로 확인하였다. 일반적으로 음식물쓰레기의 수분 함량이 80~90%에 이르는 것을 고려할 때, 톱밥을 포함한 재료의 70 중량%가 감소한다 함은 실제로 거의 모든 수분이 분리되고 있음을 의미한다. 그리고, 음식물쓰레기에 함유된 염분은 이와 같은 수분 분리 과정에서 수분에 용해된 상태로 함께 배출된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

예컨대, 이상의 설명에서는, 음식물쓰레기 처리 장치가 분쇄기(20)를 구비하여 음식물쓰레기를 미세하게 분쇄하는 것으로 기술하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 다른 장치를 통해 사용하여 사전에 분쇄된 음식물쓰레기가 본 발명의 처리 장치에 투입될 수도 있으며, 이와 같은 경우 분쇄기(20)는 생략될 수 있다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 처리 장치에 투입되는 음식물쓰레기는 수분이 충분히 걸러져 투입되는 것이 바람직하다. 그렇지만, 수분이 사전에 걸러지지 않고 음식물쓰레기가 투입되는 경우를 고려하여, 본 발명의 장치의 다른 실시예에서는, 음식물쓰레기 중의 수분을 사전에 걸러내기 위한 부재, 예컨대 체(Shieve)나 메쉬망 컨베이어 등이 분쇄기 이전 단계에 추가로 마련될 수도 있다.

한편, 음식물쓰레기에 비닐, 나무젓가락, 쇠붙이 등의 이물체이 포함되어 있는 경우에 대비하여, 이와 같은 이물체를 걸러내기 위한 필터를 분쇄기 이전에 추가적으로 구비할 수도 있다.

다른 한편으로, 이상에서 설명한 처리 장치에서 필터프레스는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 용이하게 구현할 수 있고 다양하게 변형할 수 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하였으며, 위 설명만으로도 당업자는 본 발명을 용이하게 구현할 수 있을 것이다.

또 다른 한편으로, 이상의 설명에서는 필터프레스를 중심으로 설명하였지만, 본 발명은 톱밥에 의한 음식물쓰레기 중 수분의 1차 분리와, 기계압착에 의한 음식물쓰레기-톱밥 혼합물 중 수분의 2차 분리를 그 기술적 사상으로 하는 것으로서, 본 발명이 필터프레스에 한정되지는 않고, 여타의 기계압착 방식, 예컨대 벨트프레스나 스크류프레스를 필터프레스 대신에 활용할 수도 있음은 물론이다.

한편, 위에서는 음식물쓰레기에 톱밥만이 첨가되어 혼합되는 것으로 기재하였지만, 변형된 실시예에 있어서는 톱밥 중 일부 대신에 규조토를 첨가할 수도 있다. 예컨대, 음식물쓰레기와 톱밥의 배합비율은 음식물쓰레기 70~95 부피%, 그리고 나머지 5~30% 중 톱밥을 4~25 부피%, 규조토를 1~5 부피% 첨가하여 혼합할 수도 있다. 보다 바람직한 실시예에서의 배합비율은 음식물쓰레기 80~92 부피%, 톱밥 8~20 부피%, 규조토 7~15 부피%이다. 보다 바람직한 배합비율은 음식물쓰레기 85~90 부피%, 톱밥 9~10%, 규조토 1~5 부피%이다. 규조토는 톱밥과 사전에 배합하여 교반기(30)에 투입할 수도 있고, 교반기(30)에 별도의 투입구를 형성하여 투입 할 수도 있다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 음식물쓰레기에 함유된 수분을 거의 완벽하게 분리할 수 있다. 특히, 수분 분리 과정에서 별도의 발효 과정이나 열건조 과정이 불필요하며, 단시간 내에 대량의 음식물쓰레기를 처리할 수 있다. 이에 따라, 본 출원이 행해지는 시점에서 가장 심각한 환경오염 요인 중 하나로 자리매김하고 있는 음식물쓰레기를 효과적으로 처리하는 것이 가능해진다.

수분 분리 과정에서 음식물쓰레기에 함유된 염분은 수분에 용해된 상태로 함께 배출된다. 수분과 함께 염분이 거의 완벽하게 분리되기 때문에, 분리 과정에서 생성된 케익은 염분을 거의 포함하지 않게 되며, 별도의 후처리작업이 없이 퇴비나 사료, 고체연료 등 본 출원 이전에 제시된 다양한 용도에 원활하게 활용할 수 있게 된다.

아울러, 필터프레스와 같은 가압탈수 장치의 사용으로 인해 톱밥 사용량을 크게 줄일 수 있다는 장점이 있다.

Claims (12)

1. (a) 음식물쓰레기에 톱밥을 첨가하여 혼합하는 단계; 및

   (b) 상기 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 기계압착에 의해 탈수하는 단계;

   를 구비하는 음식물쓰레기 처리 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 (a)단계 이전에

   상기 음식물쓰레기를 분쇄하는 단계;

   를 더 구비하는 음식물쓰레기 처리 방법.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 (b)단계에서, 상기 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 필터프레스, 벨트프레스, 스크류프레스로 구성되는 가압탈수장치 그룹에서 선택되는 어느 하나에 의해 가압탈수하는 음식물쓰레기 처리 방법.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 (a)단계에서, 음식물쓰레기 70~95 부피%, 그리고 톱밥 5~30%의 비율로 상기 음식물쓰레기와 상기 톱밥을 혼합하는 음식물쓰레기 처리 방법.
5. 청구항 3에 있어서, 상기 (a)단계에서, 음식물쓰레기 80~92 부피%, 그리고 톱밥 8~20%의 비율로 상기 음식물쓰레기와 상기 톱밥을 혼합하는 음식물쓰레기 처 리 방법.
6. 청구항 3에 있어서, 상기 (a)단계에서, 음식물쓰레기 85~90 부피%, 그리고 톱밥 10~15%의 비율로 상기 음식물쓰레기와 상기 톱밥을 혼합하는 음식물쓰레기 처리 방법.
7. 음식물쓰레기와 톱밥을 혼합하기 위한 교반기; 및

   음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 기계압착에 의해 탈수하는 프레스 유닛;

   을 구비하는 음식물쓰레기 처리 장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   음식물쓰레기를 미세하게 분쇄하여 상기 교반기에 공급하는 분쇄기;

   를 더 구비하는 음식물쓰레기 처리 장치.
9. 청구항 8에 있어서,

   상기 음식물쓰레기를 투입하기 위한 음식물쓰레기 투입수단;

   상기 투입된 음식물쓰레기를 상기 분쇄기로 이송하기 위한 제1 이송 수단;

   상기 톱밥을 투입하기 위한 톱밥 투입수단; 및

   상기 음식물쓰레기-톱밥 혼합물을 상기 프레스 유닛으로 이송하기 위한 제2 이송 수단;

   을 더 구비하는 음식물쓰레기 처리 장치.
10. 청구항 9에 있어서,

    상기 음식물쓰레기 투입수단과 상기 분쇄기 사이에 설치되며, 상기 음식물쓰레기 중의 수분을 걸러내기 위한 제1 필터;

    를 더 구비하는 음식물쓰레기 처리 장치.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 음식물쓰레기 투입수단과 상기 제1 필터 사이에 설치되며, 상기 음식물쓰레기 중의 이물체를 걸러내기 위한 제2 필터;

    를 더 구비하는 음식물쓰레기 처리 장치.
12. 청구항 7에 있어서, 상기 프레스 유닛은 필터프레스, 벨트프레스, 스크류프레스로 구성되는 가압탈수장치 그룹에서 선택되는 어느 하나인 음식물쓰레기 처리 장치.

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