KR20090009680U - 농산물 쓰레기 건조 장치 - Google Patents

농산물 쓰레기 건조 장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 농산물 쓰레기 건조 장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는, 원통형으로 된 건조드럼(1)의 일측 상부에는 쓰레기투입호퍼(101)를 형성하고, 타측 하부에는 쓰레기배출부(102)를 형성하며, 내부에는 모터(2)의 동력에 의해 회전하는 이송스크류(3)를 설치하고, 외벽에는 일정 간격으로 다수의 수증기배출부(103)와 가열부(4)를 형성하여, 건조드럼(1) 내부로 공급된 농산물 쓰레기를 이송스크류(3)로 이송하면서 가열부(4)로 가열하여 건조드럼(18) 내에서 건조시킨 후 배출하는 구성으로 된 농산물 쓰레기 건조 장치에 있어서,
상기 건조드럼(1)을 분할하여 분할된 건조드럼(1) 사이에 다공성 주벽(501)을 형성한 탈수드럼(5)을 개입하여 건조드럼(1)과 플랜지 결합함으로써, 농산물 쓰레기의 압착에 의한 수분 제거와 가열에 의한 건조가 동시에 이루어지기 때문에 농산물 쓰레기에 대한 건조 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
Figure P2020080010134
농산물 쓰레기, 건조 장치, 건조드럼, 탈수드럼, 스크류

Description

농산물 쓰레기 건조 장치{The drying apparatus for farm products trash}
본 고안은 다량의 수분을 함유하고 있는 농산물 쓰레기를 건조하는 농산물 쓰레기 건조 장치에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 수분 함유량이 높은 농산물 쓰레기를 빠르고 신속하게 건조함으로써 건조된 농산물 쓰레기의 생산성 향상과 농산물 쓰레기를 이용한 퇴비 가공이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 한 농산물 쓰레기 건조 장치에 관한 것이다.
우리나라는 현재 쓰레기 배출량에 따라서 비용을 지불하는 쓰레기 종량제를 시행하고 있으며 그 시행 방법으로는 종량제 봉투를 구입하여 봉투에 쓰레기를 담아서 버리도록 함으로써, 쓰레기 배출량이 증가하면 종량제 봉투 구입에 따른 비용이 증가하기 때문에 쓰레기 봉투를 사용하는 가정이나 업소 등에서는 쓰레기 배출량을 줄이기 위해서 재활용품 선별, 쓰레기 건조 배출 등 많은 노력을 하고 있는 실정이다.
그러나 종량제 봉투를 사용하지 않고도 엄청난 양의 쓰레기를 배출하는 곳이 있는데 농산물시장이 바로 그러한 대표적인 곳이다.
농산물 시장의 경우에는 전국에서 모인 엄청난 양의 농산물이 거래를 위해서 야적되거나, 가공 처리되면서 엄청난 양의 농산물 쓰레기가 발생하게 되는데, 이렇게 발생한 농산물 쓰레기는 그 양도 엄청날 뿐만 아니라 쓰레기 대부분이 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에 매립지에 매립하게 되면 부피가 크기 때문에 광범위한 매립지를 필요로 할 뿐만 아니라, 다량의 침출수와 악취가 발생하면서 주변 환경을 심각하게 오염시키기 때문에 이의 처리에 많은 시간과 노력이 필요로 할 뿐만 아니라 환경오염에 따른 거부감을 가진 주민들의 극심한 반대로 인해 쓰레기 매립지를 조성하기 어려울 뿐만 아니라, 이미 조성된 쓰레기 매립지에도 농산물 쓰레기의 매립 절차도 쉽지 않은 실정이다.
뿐만 아니라, 쓰레기 매립에 대한 대안으로 제시되는 쓰레기 소각의 경우에는 농산물 쓰레기의 수분 함유량이 워낙 높기 때문에 이를 소각로에서 소각 처리하는 데는 많은 에너지를 필요로 하기 때문에 그에 따른 소각 처리 비용이 많이 증가하여 경제적이지 못한 문제점이 있을 뿐만 아니라, 쓰레기 소각 과정에서 발생하는 다이옥신과 같은 유해 물질 배출 문제로 인해서 소각시설의 건설도 쉽지 않은 실정이다.
그리하여 최근에는 농산물 쓰레기를 건조, 발효시켜 퇴비화하거나, 이를 사료용 등으로 재가공하려는 노력이 정부나 환경 단체 등에서 활발히 이루어지고 있는 실정이다.
그런데 위와 같이 농산물 쓰레기를 퇴비화 또는 사료화하기 위해서는 농산물 쓰레기에 함유된 수분을 감량하지 않으면 안 된다.
즉, 농산물 쓰레기를 퇴비로 만들거나 사료로 만들기 위해서는 농산물 쓰레기에 함유된 다량의 수분을 제거한 후 이를 발효기를 통해 발효하거나 별도의 혼합물과 혼합하여 사료 등으로 제조하기 때문에 농산물 쓰레기를 이용한 퇴비화나 사료화에 있어서 가장 중요한 장치가 바로 건조기라 할 수 있으며, 농산물뿐만 아니라 각종 유기성 폐기물에 함유된 수분을 감량하기 위하여 현재 매우 다양한 형태의 쓰레기 건조 장치가 개발되어 사용되고 있는 실정이다.
종래의 일반적인 농산물 쓰레기 건조 장치는 건조로 내부에 농산물 쓰레기를 이송하는 이송스크류를 설치하여 농산물 쓰레기를 이송시키면서 건조로 외부에 설치된 열풍기를 이용해 건조로 내부로 열풍을 공급하여 이송되는 쓰레기를 건조하는 방식이 대부분이기 때문에 농산물 쓰레기의 건조가 신속하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
또한, 건조로의 길이를 길게 형성하여 농산물 쓰레기의 건조 시간을 더 길게 하더라도 건조로 내부를 한 번 통과하는 것만으로는 농산물 쓰레기에 함유된 수분의 건조 효율을 높지 않은 문제점으로 인하여 한번 건조가 이루어진 농산물 쓰레기를 동일한 건조 장치나 유사한 건조 장치를 이용해 반복적으로 건조 과정을 수행해 야 하기 때문에 건조 장치의 설치에 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 건조 장치를 설치하는 데 필요한 부지를 확보하는 데도 많은 비용이 소요되는 등 여러 가지 문제점이 있었다.
원통형으로 된 건조드럼(1)의 일측 상부에는 쓰레기투입호퍼(101)를 형성하고, 타측 하부에는 쓰레기배출부(102)를 형성하며, 내부에는 모터(2)의 동력에 의해 회전하는 이송스크류(3)를 설치하고, 외벽에는 일정 간격으로 다수의 수증기배출부(103)와 가열부(4)를 형성하여, 건조드럼(1) 내부로 공급된 농산물 쓰레기를 이송스크류(3)로 이송하면서 가열부(4)로 가열하여 건조드럼(18) 내에서 건조시킨 후 배출하는 구성으로 된 농산물 쓰레기 건조 장치에 있어서,
상기 건조드럼(1)을 분할하여 분할된 건조드럼(1) 사이에 다공성 주벽(501)을 형성한 탈수드럼(5)을 개입하여 건조드럼(1)과 플랜지 결합한 구성이다.
한편, 상기 탈수드럼(5) 하부에는 배수공(601)을 형성한 물받이(6)를 설치하는 것을 포함한다.
또한, 상기 이송스크류(3)는 건조드럼(1) 내부에서는 쓰레기투입호퍼(101)에서 쓰레기배출부(102)쪽으로 나선형이 형성된 정날개(301)를 형성하고, 탈수드럼(5) 내부에서는 상기 정날개(301)보다 크기가 작고, 나선형이 상기 정날개(301)과 반대로 형성된 역날개(302)를 형성하며, 그 역날개(302) 전, 후로 이송스크류(3)의 회전축(3a)과 수평을 이루는 평날개(303)를 방사형으로 형성한 구성을 포 함한다.
또한, 상기 이송스크류(3)는 쓰레기투입호퍼(101)에서 탈수드럼(5)까지는 회전축(3a)의 외경이 동일하고, 탈수드럼(5) 내부에서 쓰레기배출부(102)까지는 회전축(3a)의 외경을 점차적으로 확대한 구성을 포함한다.
또한, 상기 건조드럼(1) 내부에는 한 쌍의 이송스크류(3)를 설치하고, 각 이송스크류(3)의 회전축(3a) 단부에는 구동기어(304)를 설치하여 두 구동기어(304)를 연결기어(202)로 치합하고, 한 쌍의 이송스크류(3) 중 하나의 회전축(3a)을 모터(2)로 구동하여 한 쌍의 이송스크류(3)가 동시에 회전케 한 구성을 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 농산물 쓰레기의 압착에 의한 수분 제거와 가열에 의한 건조 과정을 동시에 수행함으로써 건조 효율을 극대화하여 농산물 쓰레기에 함유된 다량의 수분을 더욱 빠르게 제거할 수 있기 때문에 농산물 쓰레기 건조에 소요되는 시간을 크게 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 보안의 주요 구성을 나타낸 측면 단면 예시도이고, 첨부도면 도 2는 본 고안의 평면 예시도로서, 도면에서 도시한 바와 같이 본 고안의 건조드럼(1)은 원통형으로 되어 횡 방향으로 길게 누운 형태로 구성된다.
이렇게 형성된 건조드럼(1)의 일측 상부에는 쓰레기투입호퍼(101)를 형성하여 수분 함량이 많은 농산물 쓰레기를 이송컨베이어 등을 이용해 연속적으로 투입하게 된다.
농산물 쓰레기가 투입되는 건조드럼(1)의 내부에는 이송스크류(3)를 설치하여 그 회전축(3a)을 건조드럼(1)의 일측면 외부로 돌출시킨 후 그 회전축(3a) 단부에 모터(2)와 감속기(201) 등으로 이루어진 모터(2) 동력 수단을 설치하여 모터(2)의 동력을 이용해 이송스크류(3)를 회전시키게 된다.
따라서 쓰레기투입호퍼(101)를 통해 건조드럼(1) 내부로 투입된 농산물 쓰레기는 이송스크류(3)의 회전에 의해 쓰레기배출부(102)가 형성된 건조드럼(1)의 타측 단부로 이송된다.
한편, 건조드럼(1)의 외벽에는 일정 간격으로 가열부(4)를 형성함으로써, 건조드럼(1) 내부에 투입된 수분 함량이 높은 농산물 쓰레기가 이송스크류(3)에 의해 쓰레기배출부(102) 쪽으로 이송되는 동안 가열부(4)로 건조드럼(1)을 가열하여 내부에서 이송중인 농산물 쓰레기를 건조하게 된다.
이때 가열부(4)에 사용되는 가열수단으로는 전기히터를 사용하는 것이 가장 바람직할 것이나 그에 한정하는 것은 아님을 미리 밝혀두는 바이다.
아울러, 가열부(4)에 의한 가열 온도는 농산물 쓰레기의 종류에 따라서 100 ~ 200℃ 이상의 고온으로 외부 가열할 수 있는데, 농산물 쓰레기의 종류에 따라서 가열된 농산물 쓰레기의 온도가 50~80℃ 사이가 되도록 적절한 외부 가열온도 로 조절하여 가열하는 것이 바람직할 것이다.
이렇게 가열된 건조드럼(1) 내부에서 이송되면서 건조가 이루어지는 농산물 쓰레기에서는 자체적으로 함유하고 있던 수분이 활성화되면서 조직 외부로 배출되어 건조가 이루어짐과 동시에 그로 인한 수증기가 발생하게 되는데, 발생한 수증기는 건조드럼(1)의 외벽 상부에 일정 간격으로 형성된 수증기배출부(103)를 통해 배출되어 별도의 정화장치로 보내진 후 냉각이 되면 저류조에서 수집한 후, 정수시설을 통해 정수한 후 하수종말처리장으로 보내어지게 된다.
한편, 농산물 쓰레기가 이송되는 동안에 농산물 쓰레기에 함유된 수분 함량을 낮추기 위한 건조 과정을 보다 효율적으로 수행하게 위하여 건조드럼(1)에는 탈수드럼(5)을 결합하게 된다.
즉, 첨부도면 도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이 건조드럼(1)을 두 부분으로 분할 형성하여 분할된 건조드럼(1)의 내측 단부에는 각각 플랜지부를 형성하며, 분할된 건조드럼(1) 사이에는 양단부에 플랜지부를 형성하고 다공성 주벽(501)을 형성한 탈수드럼(5)을 개입하여 분할된 두 부분의 건조드럼(1)과 플랜지 결합하게 된다.
따라서 건조드럼(1) 내부에서 이송스크류(3)에 의해 이송되는 농산물 쓰레기는 탈수드럼(5)을 이송스크류(3)의 이송압력에 의해 탈수드럼(5)을 통과하는 동안 탈수드럼(5) 외벽에 형성된 다공성 주벽(501)을 통해 농산물 쓰레기에서 배출된 수분이 즉각 외부로 배출되도록 함으로써, 농산물 쓰레기에서 배출된 수분이 쓰레기 배출부(102)에서 최종 배출되는 과정에서 건조가 이루어진 농산물 쓰레기와 같이 배출되는 것을 방지하게 되며, 탈수드럼(5)의 다공성 주벽(501)을 통해 배출된 수분은 탈수드럼(5) 하부에 설치된 물받이(6)에 의해 배수공(601)을 배출된 후 별도의 정수시설로 공급되어 정수 과정을 거친 후 하천 등으로 방류하게 된다.
한편, 상기 이송스크류(3)는 건조드럼(1) 내부에서는 쓰레기투입호퍼(101)에서 쓰레기배출부(102)쪽으로 나선형이 형성된 정날개(301)를 형성하고, 탈수드럼(5) 내부에서는 상기 정날개(301)보다 크기가 작고, 나선형이 상기 정날개(301)와 반대로 형성된 역날개(302)를 형성하며, 그 역날개(302) 전, 후로 이송스크류(3)의 회전축(3a)과 수평을 이루는 평날개(303)를 방사형으로 형성하게 된다.
따라서, 건조드럼(1) 내부에서 이송스크류(3)에 이송되면서 가열부(4)에 의해 가열되어 내부 조직의 수분 활성화와 그에 따른 건조가 이루어진 농산물 쓰레기는 탈수드럼(5)에 이르러 건조드럼(1) 내부에 위치하는 이송스크류(3)의 정날개(301)와 반대 방향으로 형성된 역날개(302)에 의해 이송 저항이 발생하기 때문에 건조드럼(1)에서의 이송압력과 탈수드럼(5)에서의 이송저항에 의해 탈수드럼(5) 내부에서는 농산물 쓰레기의 압착이 이루어지게 된다.
이처럼 압착이 이루어지게 되면 가열부(4)에 의해 1차 가열 건조된 농산물 쓰레기에 남아 있던 조직 내부의 활성화된 잔여 수분이 압착을 통해 짜이면서 탈수드럼(5)의 수많은 구멍이 형성된 다공성 주벽(501)을 통해 배출되기 때문에 다량의 수분을 함유한 농산물 쓰레기의 건조 효율을 더욱 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
아울러, 역날개(302) 전, 후에는 이송스크류(3)의 회전축(3a)과 수평을 이루는 평날개(303)를 형성함으로써, 건조드럼(1)을 통과하여 탈수드럼(5)에 도착한 농산물 쓰레기를 탈수드럼(5) 내부에서 완전히 뒤섞어 주기 때문에 가열 건조와 압착에 의한 탈수가 이루어진 농산물 쓰레기 더미 사이에 있을지 모를 수분이 농산물 쓰레기에서 분리되어 배출되도록 함으로써, 압착에 의한 탈수 효과를 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
위와 같이 건조드럼(1)과 탈수드럼(5)을 통과하면서 가열과 압착이 이루어져 건조된 농산물 쓰레기는 건조드럼(1)의 일측 하부에 형성된 쓰레기 배출구를 통해 배출됨으로써, 연속 공급과 연속 배출에 의한 농산물 쓰레기의 효율적인 건조가 이루어질 수 있게 되는 것이다.
첨부도면 도 3 내지 도 5는 본 고안의 또 다른 실시 예를 나타낸 것으로서, 첨부도면 도 3에서 도시한 바와 같이 건조드럼(5) 내부에서 이송스크류(3)의 날개를 역날개로 형성하는 대신에, 이송스크류(3)는 쓰레기투입호퍼(101)에서 탈수드럼(5)까지는 회전축(3a)의 외경이 동일하고, 탈수드럼(5) 내부에서 쓰레기배출 부(102)까지는 회전축(3a)의 외경을 점차적으로 확대함으로써, 회전축(3a)의 외경 확대에 따른 압력의 증가로 인하여 탈수드럼(5) 내부에서의 농산물 쓰레기의 압착이 이루어지게 된다.
또한, 첨부도면 도 4 내지 도 5에서 도시한 바와 같이 정날개(301)과 역날개(302)를 형성한 이송스크류나 회전축(3a)의 외경을 점차적으로 확장한 이송스크류 한 쌍을 건조드럼(1) 내부에 설치하고, 각 이송스크류(3)의 회전축(3a) 단부에는 구동기어(304)를 설치하여 두 구동기어(304)를 연결기어(202)로 치합하고, 한 쌍의 이송스크류(3) 중 하나의 회전축(3a)을 모터(2)로 구동하여 한 쌍의 이송스크류(3)가 동시에 회전케 함으로써, 더욱 많은 양의 농산물 쓰레기를 한꺼번에 이송, 건조할 수 있을 뿐만 아니라, 압착 효율성도 높일 수 있음을 미리 밝혀두는 바이다.
첨부도면 도 6은 농산물 쓰레기의 운반기(A), 세절기(B), 탈수기(C) 및 압착기(D) 등을 복합적으로 구성한 농산물 쓰레기 처리 장치에 본 고안을 적용한 예를 나타낸 것으로서, 본 고안의 농산물 쓰레기 건조 장치는 위와 같은 농산물 쓰레기 처리 장치뿐만 아니라, 그와 유사한 구성으로 이루어진 해양 쓰레기 처리 장치나, 야채 쓰레기 처리 장치, 또는 음식물 쓰레기 처리 장치 등에도 적용하여 사용할 수 있음을 미리 밝혀두는 바이다.
도 1은 본 고안의 주요 구성을 나타낸 측면 단면 예시도
도 2는 본 고안의 평면 예시도
도 3, 도 4, 도 5는 본 고안의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면 예시도
도 6은 본 고안의 사용 상태를 나타낸 예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1: 건조드럼 101: 쓰레기투입호퍼
102: 쓰레기배출부 103: 수증기배출부
2 : 모터 3: 이송스크류
301: 정날개 302: 역날개
303: 평날개 302: 구동기어
4: 가열부 5: 탈수드럼
501: 다공성 주벽 6: 물받이
601: 배수공

Claims (5)

  1. 원통형으로 된 건조드럼(1)의 일측 상부에는 쓰레기투입호퍼(101)를 형성하고, 타측 하부에는 쓰레기배출부(102)를 형성하며, 내부에는 모터(2)의 동력에 의해 회전하는 이송스크류(3)를 설치하고, 외벽에는 일정 간격으로 다수의 수증기배출부(103)와 가열부(4)를 형성하여, 건조드럼(1) 내부로 공급된 농산물 쓰레기를 이송스크류(3)로 이송하면서 가열부(4)로 가열하여 건조드럼(18) 내에서 건조시킨 후 배출하는 구성으로 된 농산물 쓰레기 건조 장치에 있어서,
    상기 건조드럼(1)을 분할하여 분할된 건조드럼(1) 사이에 다공성 주벽(501)을 형성한 탈수드럼(5)을 개입하여 건조드럼(1)과 플랜지 결합한 구성으로 된 농산물 쓰레기 건조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 탈수드럼(5) 하부에는 배수공(601)을 형성한 물받이(6)를 설치하는 것을 포함하는 농산물 쓰레기 건조 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 이송스크류(3)는 건조드럼(1) 내부에서는 쓰레기투입호퍼(101)에서 쓰레기배출부(102)쪽으로 나선형이 형성된 정날개(301)를 형성하고, 탈수드럼(5) 내부에서는 상기 정날개(301)보다 크기가 작고, 나선형이 상기 정 날개(301)과 반대로 형성된 역날개(302)를 형성하며, 그 역날개(302) 전, 후로 이송스크류(3)의 회전축(3a)과 수평을 이루는 평날개(303)를 방사형으로 형성한 구성을 포함하는 농산물 쓰레기 건조 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 이송스크류(3)는 쓰레기투입호퍼(101)에서 탈수드럼(5)까지는 회전축(3a)의 외경이 동일하고, 탈수드럼(5) 내부에서 쓰레기배출부(102)까지는 회전축(3a)의 외경을 점차적으로 확대한 구성을 포함하는 농산물 쓰레기 건조 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4에 있어서, 상기 건조드럼(1) 내부에는 한 쌍의 이송스크류(3)를 설치하고, 각 이송스크류(3)의 회전축(3a) 단부에는 구동기어(304)를 설치하여 두 구동기어(304)를 연결기어(202)로 치합하고, 한 쌍의 이송스크류(3) 중 하나의 회전축(3a)을 모터(2)로 구동하여 한 쌍의 이송스크류(3)가 동시에 회전케 한 구성을 포함하는 농산물 쓰레기 건조 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114852627A (zh) * 2022-04-06 2022-08-05 湖北第二师范学院 一种农产品全程供应链物流平台
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