KR20110089483A - 전열순환 발효건조기의 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 농수산물 및 부산물, 식품부산물, 음식폐기물, 하수, 오수, 폐수 슬러지, 농,수, 축산 폐기물, 가축 분뇨 등을 발효건조 처리를 행하여 보다 환경적이고도 경제적으로 부패성 유기물을 전열순환 발효건조 방식에 의한 처리방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 건조기에 투입된 부패성 유기물의 가열 교반 중 발생되는 고온 다습한 내부기류를 냉각 분리하여 응축수만 배출하고 잔여기류의 배출가스를 가열시켜 가열 순환으로 악취발생을 차단하고 정화하여 고속 발효 건조하는 방법 및 장치로 발효건조식품, 발효건조 가축사료, 발효건조 퇴비생산을 하는데 특징이 있다.

Description

전열순환 발효건조기의 방법 및 장치 {The Prosess and Eletric Heat Circulating Fermentation Dryer Device}

본 발명은 함수율이 높은 부패성유기물 즉 마늘, 감자, 된장, 고추장 등외 과일, 야채 또는 음식폐기물, 하수, 오수, 폐수 슬러지, 농, 수, 축산 폐기물, 가축 분뇨 등을 발효 건조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 밀폐 처리된 건조실 내부에 교반기가 설치되고, 간접가열로 가열 할수있는 열매체자켓이 설치된 밀폐건조기내에 부패성유기물을 투입하고 전열(히터)에 의한 열원으로 열매체자켓 내부에 열매체(오일, 폐식용유, 물 등)를 넣고 전열기(히터)로 가열하여 투입된 부패성유기물이 가열 교반 중 발생되는 고온다습한 내부기류를 스텐인레스 재질의 응축기를 통과하여 분리시켜 응축수는 기외로 배출하고 저온 저습한 잔여기류를 전열기(히터)로 가열하여 복귀 순환시켜 발효에 필요한 에너지를 제공하고 발생되는 수분을 활성 시켜 응축향상은 물론 계속적인 복귀 순환하는 과정으로 발효 및 건조를 동시에 시킬수 있는 전열순환 발효건조기가 제공되어 환경공해없이 고속발효 건조제품 생산이 가능하다.

일반적으로 종래에 있어서는 각종 형태의 다양한 부패성 유기물을 건조처리하기 위하여 사용되는 방식은 열풍건조, 냉각진공건조, 마이크론건조, 공기투입 부상식건조,

킬론식건조, 원심건조 등이 주를 이루고 있으나 대부분이 시설비용 및 유지비용이 많이 들고 일부는 외부공기 투입방식으로 건조시키므로 산화에 의한 영양 손실 및 배기가스 배출이 심한 문제점이 있으며 부패성폐기물의 경우 악취 및 침출수 등이 다량 발생하여 외부환경 오염으로 기피하고 있고 열을 유지(저장)하면서 건조하지 못하여 방열로 인한 연료소비가 많이 든다.

최신 국내특허 제10-0724686호의 “밀폐 순환 건조장치”가 제공되어 악취문제와 연료비 문제는 어느 정도 해결 되었으나 응축기의 스케일로 인한 응축효율의 저하, 고온압력 하에서의 열공급 건조로 장치의 결함 및 전기 열을 사용 하는데는 다량의 열원소비로 적합하지 않는 반면에도 산화적 환경이 제공되지 않아 응축시킨 응축수가 오염물질(COD)의 다량 함유로 2차 환경오염원의 문제점이 있고, 장치의 복잡성이 있다.

본 발명은 전술한 내용과 같은 문제점을 해소하기 위하여 다음과 같은 목적을 가지고 연구 개발이 이루어졌다.

본 발명의 주목적은 부패성유기물 및 폐기물을 밀폐 처리된 건조기 내에서 발효건조 처리 과정을 수행하여 원료 공급에 따라 저장능력이 뛰어난 발효건조 분말식품 및 발효건조사료 또는 발효건조퇴비를 생산하며 상기 건조처리 과정에서 발생되는 고온 다습한 내부기류를 스텐인레스 재질의 응축기를 사용하여 스케일을 방지하고 산화 금속반응 없이 고속응축으로 건조시켜 건조시간을 단축시키는 반면에도 전열 기 가열에 의한 산화 열로 분리된 잔여 배출가스를 처리 회수하여 배출가스 발생 없이 발효향상 및 외부 오염문제를 해소하고자 한다.

본 발명의 다른 목적은 잔여기류 순환으로 잠열(증발열)을 일부 회수하고 회분식(누적 체류식) 건조 처리과정으로 비열(가열된 열)을 유지시켜 열전달 효과를 극대화하여 건조에 사용되는 연료비를 절감할 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 식품원료 및 부산물은 저온 발효건조로 유도하고 폐기물은 고온 발효건조로 유도하여 필요에 따라 제품의 품질을 향상 시키고자 함에 있다.

본 발명은 이와 같은 목적들을 달성하기 위하여 열원이 깨끗한 전기열원을 사용하되 간접열원으로 사용하기 위하여 교반기가 설치되고 밀폐 처리된 건조기 하부에 분리 격리된 열매체자켓을 형성하고 열매체자켓(전달매체 공간) 내부에 필요에 따라 물 또는 오일 또는 폐식용유 등의 열매체를 넣어서 전열기(히터)로 가열하여 부패성 유기물이 가열 및 교반이 이루어지게 하고 발생되는 고온다습한 내부기류를 압입하여 산화 금속반응이 없는 스텐인레스 재질의 응축기로 응축 분리시켜 증류 응축된 응축수는 기외로 배출시키고 분리된 잔여 내부기류는 또다른 전열기(히터)로 직접 가열하여 잔여기류를 산화 복귀시켜 넣어주어 기류교체가 이루어져 발효를 촉진시켜주고 열원 보충에 의한 기류의 열팽창이 일어나 수분 활성도가 높아 응축기에서 수분제거 향상으로 건조효율을 높여줌으로서 고속발효 건조되어 변질(부패)없이 발효건조물을 수득하고 배기가스 배출 없이 처리되어 외부환경 오염문제를 해소하고 연료비를 절감시켜주는 전열순환 발효건조기의 방법 및 장치의 제공함을 특징으로 한다,

본 발명은 함수율이 높은 부패성유기물을 건조 처리하는데 있어서 전열순환 발효건조 방식을 적용하여 건조과정에서 발생하는 고온다습한 내부기류를 스텐인레스 재질의 응축기로 응축분리하면 산화 금속반응이 없어 스케일이 발생하지 않고 응축되어 건조효율을 높이는 반면에도 분리된 저온 저습한 잔여기류가 변화 없이 분리되어 깨끗한 전열기로 직접가열 하면 산화가 높아 잔여기류의 악취를 분해하고 발생되는 내부기류와 교류 되면서 발효촉진을 시켜주고 열원 보충에 의한 증류활성을 높여주어서 응축기에서 제습효과가 빨라 건조촉진으로 변질(부패)되는 것을 방지하며 잔여기류 회수로 잠열(증발열)을 일부 회수하고 회분식(누적 체류식) 건조로 비열(가열된 열)을 유지 하여 연료 절감은 물론 외부공기 투입 없이 발효건조 되어 영양 손실 없이 품질향상을 시켜주는 등 배출가스 복귀 순환으로 환경공해없이 원료에 따라 농축 감량화된 발효건조 분말식품, 발효건조사료 및 발효건조퇴비 생산이 가능하다

도 1은 본 발명의 예시에 따른 전열기류순환의 처리계통도
도 2는 도1의 처리계통도에 따른 대표적인 전체장치의 종단면도
도 3은 도2의 건조기 부분을 발취한 횡단면도
도 4는 도2의 응축기의 주요부분을 발취한 횡단면도

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다

도 1은 본 발명에 따른 전열기류순환 처리계통도로서 전열기류순환을 나타낸 도표이다. 도2는 도1의 처리계통도에 따른 바람직한 장치의 전체 종단면도의 대표도이며 도3은 도2의 건조기만 발취한 횡단면도의 모양을 나타낸 모형도이고 도4는 도2에서

응축기의 주요 부분의 모양만 발취한 횡단면도로서 살펴본 바와같이 부패성유기물을 건조기(1)의 투입구(11)을 통하여 투입공간(12)으로 투입하여 투입구(11)를 폐쇄한 다음 건조기(1) 내부에 교반날개(14c)가 지지봉(14b)에 의하여 교반축(14a)에 고정되어 체인기어(14d)를 서서히 구동시키면 투입물이 교반혼합을 이루며, 열매체보충탱크(15a)에 열매체(물 또는 오일 또는 폐식용유 등)를 투입하여 열매체유입라인(15b)으로 열매체를 열매체관(15) 내부에 넣고 폐쇄하여 좌,우측전열기(16a,16b)로 열매체를 가열하여 열매체관(15)에 열전달 하면 투입된 부패성유기물은 가열교반이 일어나 수분이 증발하여 투입구(11)내의 투입공간(12)으로 모아져 좌,우측기류배출라인(12a,12b)으로 좌,우측응축기(2a,2b)의 좌,우측기류유입관(21a,21b)으로 유입되어 좌,우측스테인레스 다공분배주름관(22a,22b)으로 통과하면 좌,우측냉각매체유입구(23a, 23b)로 냉각매체(냉각수 또는 에어)가 좌,우측스텐인레스 다공분배주름관(22a,22b)의 외부틈의 공간(미도시)으로 유입되고 열교환된 다음 좌,우측냉각매체유출구(23c,23d)로 유출되어 좌,우측스테인레스 다공분배주름관(22a,22b) 내부에서 응축이 이루어져 응축된 응축수는 좌,우측기류유출관(24a,24b)내의 하부로 모아져 좌,우측드레인(28a, 28b)으로 기외로 배출되고 분리된 잔여기류는 좌,우측기류유출관(24a,24b)내의 상부의 좌,우측기류유출구(24c,24b)로 유출되어 좌,우측압입송풍기(25a,25b)을 통해 좌,우측기류유인라인(25c,25d)으로 좌,우측전열포집관(26a,26b) 내부로 유입되면 좌,우측가열전열기(27a,27b)에서 가열되어 좌,우측배기구(26c,26d)로 발효건조기(1)내의 하부로 공급되어 처리물이 계속적인 가열교반으로 증발되는 수증기와 교류되면서 발효를 촉진시키고 기류 열팽창으로 활성도가 높아 배기되는 내부기류는 냉각응축 효율이 향상되어 건조단축 및 기류열분해로 오염물질을 제거할수 있는 전열순환 발효건조기의 장치가 제공된다.

미설명 부호 15c는 열매체관(15) 내부의 열매체가 가열되면 상단의 공기가 팽창하는 압력을 제거하기 위한 에어배기라인 이다.

농수산물인 과일,야채 및 어패류 등과 발효식품인 된장, 고추장 등을 저온으로 발효 건조 분말화 하여 저장성 있는 발효건조 제품으로 유통 시킬수 있으며, 부패성폐기물인 음식폐기물, 폐어육, 폐가공식품, 도축폐기물 등을 고온으로 발효건조사료 제품을 생산 할수있고 하,폐수슬러지 및 가축분뇨 등을 발효건조퇴비 제품을 생산 할수있는 반면에도 환경오염을 저감할수 있다.

1 : 건조기 11 : 투입구 12 : 투입공간
12a : 좌측기류배출라인 12b : 우측기류배출라인 13 : 건조공간
14 : 교반기 14a : 교반축 14b : 지지봉
14c : 교반날개 14d : 체인기어 15 : 열매체관
15a : 열매체보충탱크 15b : 열매체유입라인 15c : 에어배기라인
16a : 좌측전열기 16b : 우측전열기
2a : 좌측응축기 2b : 우측응축기 21a : 좌측기류유입관
21b : 우측기류유입관 22a : 좌측스텐인레스 다공분배 주름관
22b : 우측스텐인레스 다공분배 주름관 23a : 좌측냉각매체유입구
23b : 우측냉각매체유입구 23c : 좌측냉각매체유출구
23d : 우측냉각매체유출구 24a : 좌측기류유출관
24b : 우측기류유출관 24c : 좌측기류유출구 24d : 우측기류유출구
25a : 좌측압입송풍기 25b : 우측압입송풍기 5c : 좌측기류유인라인
25d : 우측기류유인라인 26a : 좌측전열포집관 26b : 우측전열포집관
26c : 좌측배기구 26d : 우측배기구 27a : 좌측가열전열기
27b : 우측가열전열기 28a : 좌측드레인 28a : 우측드레인

Claims (2)

1. 밀폐된 발효통 내부에 교반기가 설치되고 투입구 및 배출구가 설치된 발효건조기에 있어서 열원이 깨끗한 전기열원을 사용하되 간접열원으로 사용하기 위하여 밀폐처리된 건조기 하부에 분리 격리된 열매체자켓을 형성하고 열매체자켓(전달매체 공간)내부에 필요에 따라 물 또는 오일 또는 폐식용유 등의 열매체를 넣어서 전열기(히터)로 가열하여 부패성 유기물이 가열 및 교반이 이루어지게 하고 발생되는 고온다습한 내부기류를 압입하여 산화 금속반응이 없는 스텐인레스 재질의 응축으로 응축분리하여 증류 응축된 응축수는 기외로 배출시키고 분리된 잔여 내부기류는 또다른전열기(히터)로 직접 가열하여 잔여기류를 산화 순환시켜 계속적인 가열교반으로 발생되는 증발 수증기와 기류교체가 이루어져 발효촉진을 시켜주고 열보충에 의한 기류의 열팽창으로 수분 활성도를 높여주어 응축기의 수분제거 향상으로 건조촉진이 이루어져 변질(부패)없이 발효건조물을 수득 할수있는 전열순환 발효건조 방법.
2. 밀폐된 발효통 내부에 교반기가 설치되고 투입구 및 배출구가 설치된 발효건조기에 있어서 건조기(1)의 투입구(11)내의 투입공간(12)과 건조기(1)내부에 교반날개(14c)가 지지봉(14b)에 의하여 교반축(14a)에 고정되어 체인기어(14d)를 서서히 구동시키는 교반기(14)와 열매체(물 또는 오일 또는 폐식용유 등)를 투입하는 열매체보충탱크(15a)와 열매체를 열매체관(15) 내의 하부에 유인하여 넣을수 있는 열매체유도라인(15b)과 열매체를 담을수 있는 열매체관(15)과 열매체를 가열하는 좌,우측 전열기(16a,16b)와 고온다습한 내부기류를 투입공간(12)을 통하여 유출하는 좌,우측기류배출라인(12a,12b)과 좌,우측응축기(2a,2b)내의 상단에는 좌,우측기류유입관(21a,21b)으로 되어있고 중부에는 좌,우측스테인레스 다공분배주름관(22a,22b)으로 되어 있으며 하부에는 좌,우측기류유출관(24a,24b)으로형성된 스테인레스 재질로된 좌,우측응축기(2a,2b)와 좌,우측스텐인레스 다공분배관(22a,22b 하부에는 좌,우측냉각매체유입구(23a,23b) 및 상부에는 좌,우측냉각매체유출구(23c,23d)와 좌,우측기류유출관(24a,24b)내의 상부에는 좌,우측기류유출구(24c,24d)와 하부에는 좌,우측드레인(28a,28b)과 좌,우측기류유출구(24c,24b)에서 잔여기류를 압입배기하는 좌,우측압입송풍기(25a,25b)와 좌,우측기류유인라인(25c,25d)으로부터 기류를 공급받는 좌,우측전열포집관(26a,26b)의 내부에 좌,우측가열전열기(27a,27b)와 하부에 좌,우측배기구(26c,26b)로 연계되어 용량 및 필요에 따라 연계 구성된 좌,우측의 장치가 1개 이상설치 또는 좌측의 1개 장치 설치로 구성된 전열순환 발효건조기 장치.

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