KR20100046782A - 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정 - Google Patents
음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 음식물 쓰레기의 습식사료화 처리공정에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 가정이나 음식점 및 단체급식소 등에서 배출되는 음식물찌꺼기를 수거하여 음식물에 혼합된 이물질을 제거한 후, 비육돈, 개, 닭, 오리 등 가축에게 먹일 수 있는 건식 사료는 물론 액상의 습식사료를 연속적으로 자동화 설비시스템에 의해 생산함으로써 음식물 쓰레기를 효율적으로 처리함과 동시에 환경보전사업에도 이바지할 수 있도록 하기 위한 것이다.
그 제조공정은 재활용하도록 수거한 각종 음식물 쓰레기를 반입하는 반입공정(S10)과, 반입된 음식물 쓰레기를 선별기를 통하여 비닐과 같은 이물질을 송풍으로 선별하는 이물질 선별공정(S20)과, 상기 이물질 선별공정을 통하여 얻어진 습식 및 건식 음식물쓰레기를 800℃∼100℃로 멸균처리하는 멸균처리공정(S30)과, 상기 멸균처리된 음식물 속에 남아있는 쇠와 같은 금속을 자력선변기로 선별하는 자력선별공정(S40)과, 상기 선별된 음식물을 원심분리기로 건식과 습식음식물로 분리하는 원심분리공정(S50)과, 상기 원심분리기에 의해 하부로 배출된 습식음식물을 멸균하여 저장조에 저장하는 멸균저장공정(S60)과, 상기 멸균저장된 습식음식물을 탈수하는 탈수공정(S70)과, 상기 탈수공정을 거친 습식음식물에 영양소를 혼합하는 혼합공정(S80)과, 상기 영양소가 혼합된 습식음식물을 자력선별기로 금속을 선별하여 습식사료화 하는 공정(S90)과, 상기 원리분리공정에서 분리된 건식음식물을 탈수하는 탈수공정(S100)과, 상기 탈수된 건식음식물에 영양소를 혼합하여 건식사료 화 하는 공정(S120)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기의 습식사료화 처리공정에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 가정이나 음식점 및 단체급식소 등에서 배출되는 음식물찌꺼기를 수거하여 음식물에 혼합된 이물질을 제거한 후, 비육돈, 개, 닭, 오리 등 가축에게 먹일 수 있는 건식 사료는 물론 액상의 습식사료를 연속적으로 자동화 설비시스템에 의해 생산함으로써 음식물 쓰레기를 효율적으로 처리함과 동시에 환경보전사업에도 이바지할 수 있도록 하기 위한 것이다.
음식물쓰레기는 인간의 식생활에서 나오는 폐기물로 대개 매립방법에 의한 처리를 이루고 있으나 매립지 확보의 어려움과 매립에서 발생하는 침출수에 의한 지하수의 오염 등 환경오염을 초래하게 된다.
이에 따라 음식물쓰레기를 가축의 사료 또는 비료로 사용할 수 있도록 재가공처리 하는 방법이 최근에 많이 개발되어 실제 현장에 보급되었음에도 고농도폐수처리 등의 문제로 인해 정상적인 운영이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
또한, 사료화 및 퇴비화 과정에서 발생된 침출수는 폐수처리공정을 별도로 도입하여 처리하고 있으나, 실질적으로 지역별 또는 계절별 변화에 따른 성상의 변화가 심하여 폐수처리공정이 제대로 운영되지 못하고 있기 때문에 처리산물로 발생되는 폐수는 폐수처리의 어려움으로 해양투기 등으로 대체되고 있다.
그리고 종래의 음식물쓰레기 처리 기술로는 퇴비화방법 및 열처리를 통한 사료화방법 등이 있다. 이러한 종래기술은 이물질을 분리하고 음식물 찌꺼기를 잘게 분쇄할 수 있는 분쇄과정과, 분쇄기에서 잘게 분쇄된 음식물 찌꺼기의 수분을 스크루로 강재 압착하여 탈수하는 수분제거과정과, 수분제거과정에서 탈수된 수분을 재차 탈수하여 찌꺼기와 수분을 분리시키는 탈수과정과, 탈수과정에서 분리되는 침출수를 처리하는 해양투기하고, 상기에서와 같이 수분제거기를 통하여 수분이 탈수된 상태의 음식물 찌꺼기를 건조시키거나 발효시켜 퇴비 및 사료 등으로 재활용하는 시스템으로 구성되었다.
상기 퇴비화 방법의 경우 음식물쓰레기에 포함된 고형물을 기계적으로 분리하여 이를 톱밥, 왕겨, 수피와 같은 팽윤제를 주입하여 함수율을 60wt%정도 조정한 다음에 로터리 믹서로 뒤집기를 하면서 호기성 미생물에 의해 퇴비로 전환시키는 방법이었다.
그러나 종래의 음식물쓰레기 처리 기술은 퇴비화 공정운영의 문제점으로 탈수시 발생되는 고농도의 유기물을 함유한 침출수 폐수처리문제, 또한 퇴비화시 숙성을 위한 넓은 면적이 필요하며, 상기 공정에서 발생하는 악취가 심한 문제점이 있었다.
또한, 건조과정을 통한 사료화방법에 있어서도 탈수여액은 폐수처리공정부하를 가중시키고, 음식물 찌꺼기 중의 수분이 완전히 제거되지 않아 처리된 음식물 찌꺼기의 운반 및 보관 등이 용이하지 못하여, 음식물 재자원화 및 그 침출수의 처리에 많은 어려움이 있었다.
이와 같이 종래에 알려진 음식물 쓰레기를 처리하여 사료로 만든 공정은 주로 건식사료를 만들기 때문에 건조장치를 사용하여야 하므로 부대 설치비용이 많이 드는 문제점이 있었음은 물론 방부제 첨가로 인하여 오래 보관하게 되면 부패 되므로 장기간 보관해가면서 사용할 수 없는 단점이 있었다. 또한, 탈수과정에서 분리되는 침출수를 그대로 해양 투기하기 때문에 환경오염을 가중시키고 있었던 것이다.
이와 같이 종래의 기술은 주로 건식사료를 만들기 위해 상기 문제점들이 있었음에도 불구하고 액상의 습식사료를 제조하기 위한 연구는 미흡한 것이었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창출한 것으로, 음식물 쓰레기를 처리하는 각각의 공정을 자동화 설비시스템에 의해 재처리해가면서 주로 액상의 습식사료를 위생적으로 생산하여 농가에 저렴하게 보급할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 음식물쓰레기를 한번 탈수처리한 침출수를 다시 한번 더 재처리하여 액상의 습식사료를 생산함으로써, 침출수를 더 깨끗하게 정화시킬 수 있고, 정화된 침출수를 탱크로리에 운반하여 해양 투기할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
또한, 본 발명은 음식물쓰레기를 탈수하여 얻어진 탈수슬러지는 닭이나 오리 등의 건식 사료로 사용하고, 또 건식사료에서 찌꺼기로 남은 건식사료는 계분과 혼합하여 퇴비로 사용할 수 있도록 함을 목적으로 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 얻기 위해 음식물쓰레기로 습식사료를 제조하기 위한 본 발명은 도 1의 블록도에 나타내는 바와 같이, 재활용하도록 수거한 각종 음식물 쓰레기를 반입하는 반입공정(S10)과,
상기 반입된 음식물 쓰레기를 선별기를 통하여 비닐과 같은 이물질을 송풍으로 선별하는 이물질 선별공정(S20)과,
상기 이물질 선별공정을 통하여 얻어진 습식 및 건식 음식물쓰레기를 800℃∼100℃로 멸균처리하는 멸균처리공정(S30)과,
상기 멸균처리된 음식물 속에 남아있는 쇠와 같은 금속을 자력선변기로 선별하는 자력선별공정(S40)과,
상기 선별된 음식물을 원심분리기로 건식과 습식음식물로 분리하는 원심분리공정(S50)과,
상기 원심분리기에 의해 하부로 배출된 습식음식물을 멸균하여 저장조에 저장하는 멸균저장공정(S60)과,
상기 멸균저장된 습식음식물을 탈수하는 탈수공정(S70)과,
상기 탈수공정을 거친 습식음식물에 영양소를 혼합하는 혼합공정(S80)과,
상기 영양소가 혼합된 습식음식물을 자력선별기로 금속을 선별하여 습식사료화 하는 공정(S90)과,
상기 원리분리공정에서 분리된 건식음식물을 탈수하는 탈수공정(S100)과
상기 탈수된 건식음식물에 영양소를 혼합하여 건식사료화 하는 공정(S120)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정을 제공한다.
또한, 상기 건식사료에서 남은 찌꺼기에 계분을 혼합하여 퇴비화하는 공정(S130)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 영양소는 옥수수, 대두박, 톱밥, 황토, 숯가루, 게르마늄으로 구성되고, 상기 영양소를 모두 건식 또는 습식 음식물에 혼합하거나 그 중에서 어느 하나 또는 둘이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 탈수공정(S100)을 거쳐 분리된 습식음식물은 다시 델칸타를 이용하여 건식음식물과 침출수로 분리되는 분리공정(S130)과,
상기 분리된 건식음식물을 혼합공정(S80) 또는 건식사료화 공정(S110)으로 이송하는 이송공정(S140)과,
상기 분리된 침출수를 해양 투기하는 해양투기공정(S150)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정을 제공한다.
상기와 같은 제조방법에 의한 본 발명은 음식물 쓰레기를 자동화 설비시스템으로 재처리하여 액상의 습식사료를 제조함으로써, 제조설비의 단가를 낮출 수 있고, 운전인력의 소요가 적고 처리규모 대비의 설치공간이 작게 되며 설치비용 및 운영비용도 저렴해질 수 있어 현재 막대한 물량으로 발생 되는 음식물찌꺼기를 매립이나 소각처리가 아닌 재활용으로 토양 및 수질오염을 예방하는데 기여할 수 있는 효과가 있다.
또한, 연속적인 공정으로 이루어진 자동화 설비시스템에 의해 제조된 액상의 습식사료는 균일한 품질로 양산할 수 있는 효과가 있음은 물론 밀폐된 탱크에 장기간 보관해가면서 부패 없이 사용할 수 있는 효과가 있다.
그리고 탈수공정에서 분리되는 침출수에 함유된 액상의 음식물을 다시 한번 더 분리하여 액상의 습식사료를 제조하기 때문에, 분리되는 침출수는 깨끗하게 정화되므로 해양 투기를 하여도 환경피해에 영향을 주지 않도록 하는 효과가 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 음식물 쓰레기를 처리하기 위한 공정을 나타낸 블록도로서, 가정이나 음식점 및 단체급식소 등에서 배출되는 음식물쓰레기를 수거전문 차량으로 반입한다(S10). 상기 수거된 음식물 쓰레기를 사료화하기 위하여 일단 음식물 쓰레기에 혼합된 비닐, 나무조각 등의 이물질을 송풍으로 선별하는 이물질 선별공정(S20)을 거친다.
이와 같이 이물질이 선별된 음식물 쓰레기는 습식과 건식 음식물이 서로 혼합되어 있는 것으로, 이를 사료화 하기 위해서 위생적으로 처리하기 위해서 80℃∼100℃의 온도에서 멸균처리하는 멸균처리공정(S30)을 거친다.
상기 멸균처리공정(S30)에서 멸균처리된 음식물쓰레기에 아직도 분리되지 않 은 쇠붙이와 같은 금속 등을 2차 선별처리하는 자력선 선별기에 의해 선별처리하는 자력선별공정(S40)을 거친다.
각종 이물질이 선별된 음식물쓰레기를 원심분리기에 투입한 후, 원심분리공정(S50)에 의해 얻어진 액상의 습식음식물은 돼지 등의 사료로 사용하기 때문에 청결을 유지하기 위하여 멸균처리하는 멸균저장실에 저장한다(S60).
멸균실에 저장된 습식음식물을 농가의 축산 사료로 보급하기 위하여 습식음식물에 여러 가지 영양분을 함유할 수 있도록 영양소를 혼합하는 혼합공정(S80)을 거친다. 이때 혼합공정(S80)을 거치기 전에 멸균저장실에서 저장된 습식음식물을 탈수기에서 탈수하여 습식음식물과 침출수를 분리하기 위한 탈수공정(S70)을 거친다.
상기 탈수공정(S70)에서 분리된 습식음식물에 영양분을 공급하기 위하여 혼합되는 영양소로는 옥수수, 대두박, 톱밥, 왕겨, 황토, 숯가루, 게르마늄을 사용한다. 이때 습식음식물에 영양소를 모두 혼합하여 사용하거나 하나 또는 하나 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 그리고 습식음식물과 영양소의 혼합비율은 습식음식물 38중량%∼42중량에 영양소 58중량%∼62중량%로 혼합하는 것이 바람직하다.
이와 같이 습식음식물에 영양소를 혼합한 후에는 습식 음식물에 혹시 남아있는 쇠 등의 금속을 최종적으로 분리하기 위하여 자선선별기를 이용하여 금속을 분리하게 되면 습식사료화(S90) 되어 안전하게 농가에 보급할 수 있다.
그리고 상기 탈수공정에서 분리된 침출수를 다시 델칸타에서 건식음식물과 침출수를 분리하는 분리공정(S130)을 거친다. 분리된 건식음식물은 습식음식물 과 영양분을 혼합하는 혼합공정(S80)으로 이송하거나 또는 건식사료화공정(S110)으로 이송하여 사료로 사용한다. 이때 델칸타 분리공정(S140)에서 분리된 침출수는 해양투기공정(S150)을 거치게 된다. 상기 침출수는 이미 델칸타에 의해 농도가 많이 떨어져 있기 때문에 해양투기를 하여도 오염이 되지 않는다. 더욱 완벽하게 자연환경을 보전하기 위해서는 침출수에 이미 알려진 약품들을 처리하여 해양 투기하면 더욱 좋다.
또한, 상기 원심분리공정(S50)에 분리된 건식음식물은 다시 탈수공정(S100)을 거쳐서 습식음식물과 건식음식물로 다시 분리한다. 이와 같이 분리된 습식음식물은 다시 멸균저장실(S60)로 이송하고, 또 건식음식물에도 닭 등의 사료로 사용하기 위하여 전술한 영양소를 혼합하여 건식사료화공정(S110)을 거쳐서 농가에 보급하게 된다.
그뿐만 아니라 농가에 보급된 건식사료로 사용하고 남은 슬러지에는 계분을 혼합하여 농작물의 퇴비로 사용할 수 있도록 퇴비화 공정(S120)을 거쳐서 농가에 보급하게 된다.
도 1은 본 발명의 음식물 쓰레기를 처리하기 위한 공정을 나타낸 블록도이다.
Claims (5)
- 재활용하도록 수거한 각종 음식물 쓰레기를 반입하는 반입공정(S10)과,반입된 음식물 쓰레기를 선별기를 통하여 비닐과 같은 이물질을 송풍으로 선별하는 이물질 선별공정(S20)과,상기 이물질 선별공정을 통하여 얻어진 습식 및 건식 음식물쓰레기를 800℃∼100℃로 멸균처리하는 멸균처리공정(S30)과,상기 멸균처리된 음식물 속에 남아있는 쇠와 같은 금속을 자력선변기로 선별하는 자력선별공정(S40)과,상기 선별된 음식물을 원심분리기로 건식(부산물)과 습식음식물로 분리하는 원심분리공정(S50)과,상기 원심분리기에 의해 하부로 배출된 습식음식물을 멸균하여 저장조에 저장하는 멸균저장공정(S60)과,상기 멸균저장된 습식음식물을 탈수하는 탈수공정(S70)과,상기 탈수공정을 거친 습식음식물에 영양소를 혼합하는 혼합공정(S80)과,상기 영양소가 혼합된 습식음식물을 자력선별기로 금속을 선별하여 습식사료화 하는 공정(S90)과,또 상기 원리분리공정(S60)에서 분리된 건식음식물을 탈수하는 탈수공정(S100)과상기 탈수된 건식음식물에 영양소를 혼합하여 건식(단미)사료화 하는 공 정(S110)을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정.
- 제 1항에 있어서,상기 건식사료에서 남은 찌꺼기에 계분을 혼합하여 퇴비화하는 공정(S120)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정.
- 제 1항에 있어서,상기 영양소는 옥수수, 대두박, 톱밥, 왕겨, 황토, 숯가루, 게르마늄으로 구성되고, 상기 영양소를 모두 건식 및 습식 음식물에 혼합하거나 그 중에서 어느 하나 또는 둘이상을 혼합하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정.
- 제 1항에 있어서,상기 건식 또는 습식 음식물 38중량%∼42중량%에 영양소 58∼62중량%의 혼합비율로 혼합하는 것을 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정.
- 제 1항에 있어서,상기 탈수공정(S100)을 거쳐 분리된 습식음식물은 다시 델칸타를 이용하여 건식음식물과 침출수로 분리되는 분리공정(S130)과,상기 분리된 건식음식물을 혼합공정(S80) 또는 건식사료화 공정(S110)으로 이송하는 이송공정(S140)과,상기 분리된 침출수를 해양 투기하는 해양투기공정(S150)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 습식사료 및 건식사료화 처리공정.
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