KR20170044335A - 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치 - Google Patents
음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170044335A KR20170044335A KR1020150143893A KR20150143893A KR20170044335A KR 20170044335 A KR20170044335 A KR 20170044335A KR 1020150143893 A KR1020150143893 A KR 1020150143893A KR 20150143893 A KR20150143893 A KR 20150143893A KR 20170044335 A KR20170044335 A KR 20170044335A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dryer
- water
- food waste
- heat
- heat exchanger
- Prior art date
Links
- 239000010794 food waste Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 19
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims description 9
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 4
- 235000013324 preserved food Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 13
- 235000019645 odor Nutrition 0.000 description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 5
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 5
- 239000002361 compost Substances 0.000 description 4
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 2
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- 241001148470 aerobic bacillus Species 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 238000004332 deodorization Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 208000017520 skin disease Diseases 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 241001148471 unidentified anaerobic bacterium Species 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L5/00—Solid fuels
- C10L5/40—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
- C10L5/46—Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- B09B3/0083—
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
- F26B3/02—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by convection, i.e. heat being conveyed from a heat source to the materials or objects to be dried by a gas or vapour, e.g. air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
- F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
본 발명은 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치에 관한 것으로서, 건조기 내부에 수용된 음식물 쓰레기가 저온 발효되면서 신속히 건조되게 하고, 건조된 음식물 쓰레기를 연료화하여 열원보일러를 구동함으로써 외부로부터의 에너지 공급이 필요 없으며, 폐수가 외부로 배출되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여 본 발명은, 분쇄된 음식물 쓰레기의 수분을 증발시켜 완전건조시키면서 저온발효시키는 건조기(10)와; 상기 건조기(10)에서 건조된 음식물 쓰레기를 압축하여 연료화하는 펠렛 성형기(20)와; 상기 펠렛 성형기(20)에서 제조된 연료를 사용하여 건조기(10)에 저온으로 가열된 열매체를 제공하는 열원보일러(30)와; 상기 건조기(10) 내부를 진공감압시켜 비등점을 낮추는 감압기(10a)와; 상기 건조기(10)에서 발생된 수증기의 열을 빼앗아 응축수를 생성하는 열교환기(40)와; 상기 열교환기(40)에서 공급되는 폐수를 정화시키는 수처리부(50)와; 상기 수처리부(50)에서 처리된 용수를 저장하는 용수탱크(60)와; 상기 열교환기(60)에 냉매체를 제공하는 쿨링타워(70);를 포함하여 구성되어, 건조기(10) 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 수분은 보일러(30)에서 공급되는 저온의 열매체에 의해 저온에서 끓으면서 수증기로 증발되고, 음식물 폐수가 외부로 방출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 본 발명은, 분쇄된 음식물 쓰레기의 수분을 증발시켜 완전건조시키면서 저온발효시키는 건조기(10)와; 상기 건조기(10)에서 건조된 음식물 쓰레기를 압축하여 연료화하는 펠렛 성형기(20)와; 상기 펠렛 성형기(20)에서 제조된 연료를 사용하여 건조기(10)에 저온으로 가열된 열매체를 제공하는 열원보일러(30)와; 상기 건조기(10) 내부를 진공감압시켜 비등점을 낮추는 감압기(10a)와; 상기 건조기(10)에서 발생된 수증기의 열을 빼앗아 응축수를 생성하는 열교환기(40)와; 상기 열교환기(40)에서 공급되는 폐수를 정화시키는 수처리부(50)와; 상기 수처리부(50)에서 처리된 용수를 저장하는 용수탱크(60)와; 상기 열교환기(60)에 냉매체를 제공하는 쿨링타워(70);를 포함하여 구성되어, 건조기(10) 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 수분은 보일러(30)에서 공급되는 저온의 열매체에 의해 저온에서 끓으면서 수증기로 증발되고, 음식물 폐수가 외부로 방출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건조기 내부에 수용된 음식물 쓰레기에 포함된 수분의 비등점을 낮추어, 음식물 쓰레기가 저온발효되면서 신속하게 건조되도록 하고, 건조된 음식물 쓰레기를 연료화하여 열원보일러의 연료로 사용함으로써 열원보일러에 별도의 에너지를 공급할 필요가 없고, 음식물 쓰레기 처리시 발생하는 폐수를 수처리하여 공장 청소용수 및 보일러 보충수로 사용할 수 있도록 한 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가정이나 식당 등에서 발생하는 음식물 쓰레기는, 다량의 수분을 함유하고 있어 기온이 높을 경우 쉽게 부패하게 된다.
상기한 음식물 쓰레기는 대부분 유기물로 구성되어 있기 때문에, 그대로 땅속에 매립할 경우 심한 악취와 함께 침출수가 발생하여 토양이나 지하수를 오염시키게 된다.
또한, 음식물의 부패에 따른 악취와 병해충으로 인하여 각종 피부질환 및 전염성 질병을 유발하기도 한다.
이에 따라 최근에는, 환경 오염과 자원 낭비를 줄이기 위해 음식물 쓰레기를 일반 쓰레기와 분리 수거하여 가축용 사료나 농작물에 사용되는 퇴비로 재활용하고 있다.
수거된 음식물 쓰레기를 가축용 사료나 농사용 퇴비로 재활용하기 위해서는, 수거된 음식물 쓰레기에 혼합되어 있는 각종 비닐류, 병마개 등 금속류를 제거하는 선별공정과, 상기 선별공정을 거친 음식물 쓰레기를 적당한 크기로 절단하는 분쇄공정과, 상기 분쇄공정을 거친 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 제거하는 탈수공정과, 수분이 어느 정도 제거된 음식물 쓰레기를 살균 처리하고 건조하는 건조공정을 거쳐야 한다.
상기한 과정을 거친 음식물 쓰레기는 가축용 사료나 농사용 퇴비로 사용되며, 상기 탈수공정에서 제거된 탈수액은 미생물 발효공정을 거쳐서 농사용 비료로 사용된다.
음식물 쓰레기를 건조하는 종래의 기술로서, 국내 등록특허 제10-0803621호의 "음식물 쓰레기 처리시스템"이 있다.
상기한 종래 기술은, 음식물 쓰레기를 수용하는 저장조와; 이를 분쇄하는 분쇄기와; 분쇄된 음식물 쓰레기에서 어느 정도 수분을 제거하는 탈수기와; 어느 정도 수분이 제거된 음식물 쓰레기를 완전건조시키는 건조기와; 상기 건조기에 고온으로 가열된 열매체를 제공하는 열원보일러와; 상기 건조기에서 발생하는 수증기를 응축시키는 웅축기;를 포함하여 구성되어 있다.
그런데 상기한 종래의 음식물 쓰레기 처리시스템은, 100℃ 이상의 고온의 열매체를 사용하기 때문에 에너지 소비가 많다는 문제점이 있다.
또한, 건조기 내부에 투입되는 미생물이 고온에 의해 사멸되어 별도의 발효공정을 거쳐야 퇴비로 사용할 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래 기술은, 탈수기에서 배출되는 수분의 오염도가 높아 액체 비료로 사용하기 위한 발효에 시간이 오래 걸리고, 이러한 수분이 외부로 배출될 경우 악취와 함께 환경을 오염시킨다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 음식물 쓰레기를 탈수공정을 거치지 않고 건조기에 직접 투입하고, 투입된 음식물 쓰레기 수분의 비등점이 낮아지도록 건조기를 진공 감압시킴으로써, 저온의 열매체에 의해 음식물 쓰레기의 수분을 빠르게 증발시켜 건조하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 건조된 음식물 쓰레기를 연료화하여 열원보일러의 연료로 사용함으로써, 열원보일러로 별도의 에너지를 공급할 필요가 없도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 함수율이 높은 음식물 쓰레기에서 발생하는 폐수를 수처리에 의해 정화하여, 공장 청소용수 또는 보일러 보충수로 재사용할 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 음식물 쓰레기의 처리시 폐수가 외부로 방출되지 않도록 하여, 수질 오염을 방지하고, 배수설비가 필요 없도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 악취의 발생을 최소화하여 악취로 인한 민원이 발생하는 것을 방지하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비교적 저비용으로 음식물 쓰레기 처리장치를 건설할 수 있고, 가동비용 및 유지보수 비용을 절감하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물 쓰레기 무배수 연료화장치는, 분쇄된 음식물 쓰레기의 수분을 증발시켜 완전건조시키면서 저온발효시키는 건조기와; 상기 건조기에서 건조된 음식물 쓰레기를 압축하여 연료화하는 펠렛 성형기와; 상기 펠렛 성형기에서 제조된 연료를 사용하여 건조기에 저온으로 가열된 열매체를 제공하는 열원보일러와; 상기 건조기 내부를 진공감압시켜 수분의 비등점을 낮추는 감압기와; 상기 건조기에서 발생된 수증기의 열을 빼앗아 응축수를 생성하는 열교환기와; 상기 열교환기에서 공급되는 폐수를 정화시키는 수처리부와; 상기 수처리부에서 처리된 용수를 저장하는 용수탱크와; 상기 열교환기에 냉매체를 제공하는 쿨링타워를 포함하여 구성되어, 건조기 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 수분은 보일러에서 공급되는 저온의 열매체에 의해 저온에서 끓으면서 수증기로 증발되고, 음식물 폐수가 외부로 배출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감압기는 건조기 내부에 수용된 음식물 쓰레기 수분의 비등점이 50 ~ 70℃가 되도록 진공 감압시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열원보일러에서 건조기로 공급되는 열매체는 증기인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쿨링타워에 물을 공급하기 위한 진공펌프 및 쿨링타워로부터 열교환기에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수처리부는, 기수분리기, 막 처리장치, 활성탄 처리장치, 오존 처리기를 포함하여 구성되어, 처리된 폐수를 청소용수 및 보일러 보충수로 재사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 음식물 쓰레기를 탈수공정을 거치지 않고 건조기에 직접 투입할 수 있고, 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 빠르게 증발시켜 건조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 건조된 음식물 쓰레기를 연료화하여 열원보일러의 연료로 사용함으로써, 열원보일러에 별도로 에너지를 공급할 필요가 없는 효과가 있다.
또한, 함수율이 높은 음식물 쓰레기에서 발생하는 폐수를 수처리 장치에 의해 정화함으로써, 공장 청소용수 또는 보일러 보충수로 재사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 음식물 쓰레기의 처리시 폐수가 외부로 방출되지 않으므로 수질 오염을 원천적으로 방지할 수 있고, 배수시설을 필요로 하지 않는 효과가 있다.
또한, 음식물 처리시 악취의 발생을 최소화함으로써 악취로 인한 민원이 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.
또한, 비교적 저비용으로 음식물 쓰레기 처리장치를 건설할 수 있고 가동비용 및 유지보수 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 무배수 연료화 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치에서 무배수 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치에서 무배수 시스템을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 건조기(10), 펠렛(Pallet) 성형기(20), 열원보일러(30), 열교환기(40), 수처리부(50), 용수탱크(60), 쿨링타워(70)를 포함하여 구성된다.
또한 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 건조기(10)의 전방에 음식물 쓰레기를 분쇄하는 분쇄기를 더 포함할 수 있다.
상기 분쇄기(도시 생략)는, 식당이나 가정에서 발생되는 음식물 쓰레기를 적당한 크기로 분쇄하여 건조기(10)에 공급한다.
또한 분쇄기에서 음식물을 분쇄하기 전에, 음식물 쓰레기에 포함된 이물질 등을 제거하는 선별기를 더 포함할 수도 있다.
상기 건조기(10)는 감압기(10a)에 의해 진공 감압되며, 열원보일러(30)에서 공급되는 저온의 열매체에 의해 가열되어 음식물 쓰레기의 수분을 증발시켜 건조시킨다.
이때 상기 감압기(10a)는, 상기 건조기(10) 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 수분의 비등점이 50 ~ 70℃가 되도록 감압시킨다.
상기 음식물 쓰레기의 수분이 50℃ 미만에서 끓게 하려면 감압기(10a)를 가동하기 위한 에너지 소모가 많아지게 된다.
또한, 음식물 쓰레기의 수분이 70℃를 초과하여 끓게 할 경우에는, 열원보일러(30)에서 공급되는 열매체의 온도보다 높아져 증발이 잘 일어나지 않는다.
따라서 음식물 쓰레기의 수분의 비등점이 50 ~ 70℃가 되도록 감압시키는 것이 바람직하다.
상기한 구조에 의해, 상기 건조기(10)에 수용된 음식물 쓰레기는 저온에서 끓으면서 수분이 증발되고, 또한 저온으로 가열되기 때문에 저온발효가 가능하게 된다.
이러한 건조기(10)는, 외주연에 상기 열원보일러(30)에서 제공되는 저온의 열매체가 순환되도록 하여 음식물 쓰레기를 건조시킨다.
그리고 상기 건조기(10) 내부에는, 음식물 쓰레기를 섞으면서 이동시키는 교반장치가 구비되어 있다.
한편, 상기 건조기(10)에 음식물 쓰레기의 투입시, 미생물을 함께 투입하여 저온발효가 잘 이루어지도록 하고, 악취가 발생하는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
상기 미생물은 건조기(10) 내부의 진공상태에서 유기물 분해작용에 의해 악취를 제거한다.
이때 상기 건조기(10)의 온도는 비교적 저온이므로, 악취발생의 원인이 되는 단백질의 변성에 영향을 주지 않게 된다.
또한, 상기 미생물로는 토양균을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 토양균은 호기성균과 혐기성균을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 호기성균은 초기에 건조기(10) 내부의 용존산소에 의해 유기물을 분해시키며, 건조기(10)가 진공에 의해 무산소의 상태가 되면 혐기성균의 활동에 의해 유기물의 분해가 이루어진다.
또한 건조기(10)는 감압에 의해 비등점이 저하되어 수증기 발생이 증대되므로, 미생물의 활동이 활발해져 악취의 발생을 최소화할 수 있다.
한편, 1회의 음식물 쓰레기 투입량이 5톤일 경우, 건조 적정시간은 약 4시간으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 열원보일러(30)는 저온으로 가열된 증기를 상기 건조기(10)의 외주연에 공급하여, 건조기(10) 내부에 수용된 음식물 쓰레기를 가열하여 수분이 증발되게 한다.
한편, 상기 열원보일러(30)에서 제공되는 열매체의 온도는 60 ~ 70℃인 것이 바람직하다.
상기 건조기(10)로 제공되는 열매체의 온도가 60℃ 미만이면, 진공 감압된 상기 건조기(10) 내부의 음식물 쓰레기의 수분이 잘 끓지 않아 수분증발이 잘 이루어지지 않는다.
또한, 건조기(10)로 제공되는 열매체의 온도가 70℃를 초과하면, 에너지의 소비가 많고, 무엇보다 70℃ 이상에서는 미생물이 사멸화되어 상기 건조기(10) 내부의 음식물 쓰레기가 잘 발효되지 않는다.
따라서 상기 열원보일러(30)에서 건조기(10)로 제공되는 열매체의 온도는 60 ~ 70℃ 인 것이 바람직하다.
상기 감압기(10a)는, 상기 건조기(10) 내부를 진공 감압시켜 음식물 쓰레기에 포함된 수분의 끓는점을 낮춘다.
이러한 감압기(10a)는, 음식물 쓰레기의 수분이 증발하면서 발생하는 수증기 를 흡입하여 건조기(10) 내부를 진공 감압시킨다.
상기 감압기(10a)에 의해 상기 건조기(10) 내부를 진공 감압시켜 비등점을 낮춤으로써, 저온에서도 음식물 쓰레기의 수분이 증발되게 할 수 있고, 빠르게 건조를 시킬 수가 있다.
또한, 저온에 의해 미생물이 사멸화되지 않으므로 음식물 쓰레기가 상기 건조기(10) 내부에서 저온 발효될 수 있다.
또한, 저온의 열매체만으로 음식물 쓰레기의 수분을 끓여 증발시킬 수 있기 때문에 에너지를 절약할 수가 있다.
상기 건조기(10)에 의해 완전히 건조된 음식물 쓰레기는 펠렛 성형기(20)에서 압축되어 연료 또는 사료로 사용된다.
상기 펠렛 성형기(20)에서 제조된 연료를 사용하여 상기 열원보일러(30)를 가동함으로써, 열원보일러(30)를 구동하기 위해 별도의 에너지를 공급할 필요가 없어진다.
한편, 상기 열교환기(40)는, 상기 건조기(10)에서 발생된 수증기의 열을 빼앗아 응축수를 생성한다.
즉, 상기 열교환기(40)는 상기 건조기(10)에서 수분이 증발된 수증기를 냉각시켜 수증기가 다시 액체가 되게 한다.
이러한 상기 열교환기(40)는 쿨링타워(70)에서 냉매체를 제공받아 증발되는 수증기의 온도를 낮추어 응축수가 생성되게 한다.
상기 수처리부(50)는, 기수분리기, 막 처리장치, 활성탄 처리장치, 오존 처리장치(도시 생략) 등을 구비하여, 상기 열교환기(40)로부터 공급되는 폐수를 정화시킨다.
상기 수처리부(50)를 통과하여 정화된 폐수는, 용수탱크(60)에 저장되어 공장 청소용수 또는 보일러 보충수로 사용된다.
이에 따라 폐수가 외부로 배출되지 않으므로 수질오염을 방지할 수 있고, 배수 설비를 구비할 필요가 없다.
또한, 상기 수처리부(50)에 탈취를 위한 탈취기(도시 생략)가 더 구비될 수도 있다.
상기 열교환기(40)는 건조기(10)로부터 공급되는 포화수증기를 냉각시키고, 열교환 후의 냉각수는 다시 쿨링타워(70)로 이송되어 외기와 열교환 된 후, 다시 열교환기(40)로 공급된다.
따라서 상기 쿨링타워(70)에는 냉매체를 계속 공급하여야 하며, 상기 쿨링타워(70)의 냉매체로는 수처리부(50)에서 정화된 폐수가 사용된다.
또한, 본 발명은, 상기 쿨링타워(70)에 물을 공급하기 위한 진공펌프(80) 및 쿨링타워(70)로부터 열교환기(40)에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수펌프(90)를 더 포함한다.
이와 같이 수처리부(50)에서 정화된 폐수가 쿨링타워(70) 및 열교환기(40)의 냉매체로 다시 사용됨으로써, 폐수가 외부로 배출되지 않는 즉, 무배수 시스템을 구현할 수가 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치의 작동과정을 설명한다.
먼저, 음식물 쓰레기를 분쇄하여 건조기(10)에 투입하고 미생물을 투입한 후, 감압기(10a)에 의해 건조기(10) 내부를 진공 감압시킨다.
한편, 열원보일러(30)를 가동하여 증기를 발생시키고 이를 상기 건조기(10)의 외주연을 순환시켜 건조기(10)를 가열한다.
이에 따라, 상기 건조기(10)의 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 수분이 저온에서 끓게 되면서 증발되어 음식물 쓰레기가 건조된다.
이때 미생물의 작용에 의해 저온 발효가 진행되면서 악취를 저감시킨다.
음식물 쓰레기의 건조가 완료되면, 이를 펠렛 성형기(20)로 이송시켜 압축한다. 이렇게 압축된 음식물 쓰레기는 연료 또는 사료로 사용될 수 있다.
상기 펠렛 성형기(20)에서 제조된 연료를 열원보일러(30)의 연료로 사용함으로써, 열원보일러(30)를 구동하기 위한 별도의 에너지를 공급하지 않아도 된다.
또한 상기 건조기(10)에서 발생된 증기는 열교환기(40)에서 냉각된 후 수처리부(50)로 공급되어 정화된다.
상기 수처리부(50)에서 정화된 폐수는, 용수탱크(60)에 저장된 후 공장 청소용수 또는 보일러 보충수로 재사용된다.
또한 상기 용수탱크(60)의 물은 쿨링타워(70)를 거쳐 일부가 증발되고 응축되어 다시 열교환기(40)의 냉매체로 공급된다.
본 발명에 의하면, 음식물 처리시 발생한 폐수가 외부로 전혀 배출되지 않도록 하는 무배수 시스템을 구현할 수가 있다.
또한 음식물 처리시 발생한 폐수가 외부로 배출되지 않으므로, 수질 오염을 방지할 수 있고, 배수 설비를 필요로 하지 않으며, 처리 과정 중에 발생되는 악취도 최대한 저감시킬 수 있다.
본 발명에서 무배수 시스템이 가능하게 되는 것은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 쿨링타워(70)에서 증발되는 수증기②가 음식물 쓰레기에서 증발되어 응축되는 수분①의 양보다 많기 때문이다.
즉, 음식물 쓰레기의 중량이 100톤이고 수분이 80%라 가정할 경우, 건조기(10)에서 증발되는 수분은 약 77톤이 되고, 쿨링타워(70) 냉각장치에서 증발되는 수증기는 약 88톤이 된다. 이에 따라 약 11톤의 물을 외부에서 보충해 주어야 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명의 범위는 상기한 특정 실시예에 한정되지 아니한다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
10: 건조기
20: 펠렛(Pallet) 성형기
30: 열원보일러
40: 열교환기
50: 수처리부
60: 용수탱크
70: 쿨링타워(Cooling Tower)
80: 진공펌프
90: 냉각수펌프
20: 펠렛(Pallet) 성형기
30: 열원보일러
40: 열교환기
50: 수처리부
60: 용수탱크
70: 쿨링타워(Cooling Tower)
80: 진공펌프
90: 냉각수펌프
Claims (5)
- 분쇄된 음식물 쓰레기의 수분을 증발시켜 완전건조시키면서 저온발효시키는 건조기(10)와;
상기 건조기(10)에서 건조된 음식물 쓰레기를 압축하여 연료화하는 펠렛 성형기(20)와;
상기 펠렛 성형기(20)에서 제조된 연료를 사용하여 건조기(10)에 저온으로 가열된 열매체를 제공하는 열원보일러(30)와;
상기 건조기(10) 내부를 진공감압시켜 수분의 비등점을 낮추는 감압기(10a)와;
상기 건조기(10)에서 발생된 수증기의 열을 빼앗아 응축수를 생성하는 열교환기(40)와;
상기 열교환기(40)에서 공급되는 폐수를 정화시키는 수처리부(50)와;
상기 수처리부(50)에서 처리된 용수를 저장하는 용수탱크(60)와;
상기 열교환기(60)에 냉매체를 제공하는 쿨링타워(70);를 포함하여 구성되어,
건조기(10) 내부에 수용된 음식물 쓰레기의 수분은 보일러(30)에서 공급되는 저온의 열매체에 의해 저온에서 끓으면서 수증기로 증발되고, 음식물 폐수가 외부로 배출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 감압기(10a)는, 건조기 내부에 수용된 음식물 쓰레기 수분의 비등점이 50 ~ 70℃가 되도록 진공 감압시키는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 열원보일러(30)에서 건조기(10)로 공급되는 열매체는 증기인 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 쿨링타워(70)에 물을 공급하기 위한 진공펌프(80)와, 쿨링타워(70)로부터 열교환기(40)에 냉각수를 공급하기 위한 냉각수펌프(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 수처리부(50)는, 기수분리기, 막 처리장치, 활성탄 처리장치, 오존 처리기를 포함하여 구성되어, 처리된 폐수를 청소용수 및 보일러 보충수로 재사용하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150143893A KR20170044335A (ko) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150143893A KR20170044335A (ko) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170044335A true KR20170044335A (ko) | 2017-04-25 |
Family
ID=58703509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150143893A KR20170044335A (ko) | 2015-10-15 | 2015-10-15 | 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20170044335A (ko) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190025103A (ko) * | 2017-08-29 | 2019-03-11 | 케이바이오텍 주식회사 | 도축 폐기물을 이용한 친환경 자원화 시스템 |
| KR101972903B1 (ko) * | 2018-10-08 | 2019-08-26 | 이엠솔루션 주식회사 | 친환경적인 저온증발진공건조법을 이용한 음식물 쓰레기 처리 및 정수 시스템 |
| JP2020164552A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社下瀬微生物研究所 | 燃焼炉の燃料製造装置および製造方法 |
| CN113028417A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-25 | 中国石油大学(华东) | 一种城市生活垃圾综合处理方法及装置 |
-
2015
- 2015-10-15 KR KR1020150143893A patent/KR20170044335A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190025103A (ko) * | 2017-08-29 | 2019-03-11 | 케이바이오텍 주식회사 | 도축 폐기물을 이용한 친환경 자원화 시스템 |
| KR101972903B1 (ko) * | 2018-10-08 | 2019-08-26 | 이엠솔루션 주식회사 | 친환경적인 저온증발진공건조법을 이용한 음식물 쓰레기 처리 및 정수 시스템 |
| JP2020164552A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 株式会社下瀬微生物研究所 | 燃焼炉の燃料製造装置および製造方法 |
| CN113028417A (zh) * | 2021-03-09 | 2021-06-25 | 中国石油大学(华东) | 一种城市生活垃圾综合处理方法及装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20130026760A1 (en) | Method for treating organic waste and method and apparatus for producing solid fuel/compost using zero discharge ace system | |
| JP2742016B2 (ja) | 水分含有率の高い有機物をコンポスト化する方法及び装置 | |
| US10576516B2 (en) | Process for treating solid waste containing an organic fraction | |
| CN105164064A (zh) | 用于生物质的热生物分解和脱水的方法和装置 | |
| KR20170044335A (ko) | 음식물 쓰레기 무배수 연료화 장치 | |
| KR100792166B1 (ko) | 유기물을 함유한 폐기물 및 배설물 처리방법 | |
| US20180236512A1 (en) | Disposal system of mixed waste of buried livestock carcass and contaminated soil and disposal method using the same | |
| KR100954350B1 (ko) | 슬러지를 이용한 고형연료 제조장치 및 제조방법 | |
| KR20170052459A (ko) | 음식물 쓰레기 저온발효 건조 시스템 | |
| KR100745186B1 (ko) | 혐기성 소화방식을 이용한 유기성 폐기물 처리장치 및 그방법 | |
| KR100799332B1 (ko) | 음식물쓰레기 자원화 장치 및 이를 이용한 사료 제조 방법 | |
| JP2001226180A (ja) | 厨房排出物のリサイクルシステムおよびその方法 | |
| JP2007097422A (ja) | 発酵蒸留乾燥システム | |
| JP3484634B2 (ja) | 殺菌・発酵処理システム | |
| KR101649735B1 (ko) | 유기성 폐기물 자원화 시스템 | |
| KR101605523B1 (ko) | 유기성 폐기물 처리 방법 및 처리 장치 | |
| KR100915405B1 (ko) | 음식물 쓰레기 사료화 시스템 | |
| KR102302186B1 (ko) | 의료폐기물을 수열탄화 처리하여 연료를 제조하는 장치 | |
| KR102130085B1 (ko) | 에너지순환형 무배출 음식물쓰레기 처리방법 | |
| KR200417001Y1 (ko) | 유기물을 함유한 폐기물 및 배설물 처리 장치 | |
| TW201404764A (zh) | 廚餘兼氣發酵處理方法及其系統 | |
| JP2004174425A (ja) | 廃棄物処理システム | |
| KR20220095948A (ko) | 저압 가열 증발식 분뇨 처리 장치 및 방법 | |
| KR101848825B1 (ko) | 유기성 폐수 및 농축슬러지의 악취발생 원천적 방지를 위한 처리 방법 및 처리 설비 | |
| KR100308819B1 (ko) | 유기성폐기물의 처리방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E601 | Decision to refuse application |