KR20180087108A - 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 가정이나 음식점 및 단체급식소 등에서 배출되는 음식물찌꺼기를 수거하여 음식물에 혼합된 이물질을 제거한 후, 사료를 건식 및 액상의 형태로 제공함으로써 음식물 쓰레기를 효율적으로 처리함과 동시에 건식 및 액상의 단미 사료를 제조하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법 및 장치에 의하면 폐수의 발생을 최소화하고, 경비를 절감시킬 수 있으며 또한 탈리 케익을 전량 소화시킴으로써 친환경적으로 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 자동화 설비시스템으로 악취를 저감시키고, 침출수의 발생을 최소화하여 저렴한 비용으로도 건식 및 액상의 단미 사료를 생산할 수 있다.

Description

음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법{Process for preparing feed in liquid and solid from food waste}

본 발명은 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 가정이나 음식점 및 단체급식소 등에서 배출되는 음식물찌꺼기를 수거하여 음식물에 혼합된 이물질을 제거한 후, 사료를 건식 및 액상의 형태로 제공함으로써 음식물 쓰레기를 효율적으로 처리함과 동시에 건식 및 액상의 단미 사료를 제조하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

음식물 쓰레기는 인간의 식생활에서 나오는 쓰레기로 대개 매립방법에 의한 처리를 이루고 있으나 매립지 확보의 어려움과 매립에서 발생하는 침출수에 의한 지하수의 오염 등 환경오염을 초래하게 된다.

이에 따라 음식물 쓰레기를 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.

현재는 음식물 쓰레기를 감량하여 재활용하는 방법으로서, 음식물 쓰레기를 발효시켜 비료와 사료로 재활용하는 정책을 적극적으로 추진하고 있어, 이를 위한 처리장치가 다수 개발되었다.

하지만 종래의 장치들은 설치시의 고비용, 처리과정에서의 악취문제 등으로 음식물 쓰레기의 처리가 어려운 문제가 있다. 또한, 음식물의 특성상 여러 성상의 쓰레기가 발생하고, 각종 폐비닐, 금속성분, 암석 등 각종 이물질들이 포함되어 처리시설의 고장이 문제된다.

한국 공개특허공보 제10-2008-036291호(2008.04.28) 한국 공개특허공보 제10-1999-079376호(1999.11.05)

본 발명자들은 음식물 쓰레기를 효율적으로 처리함과 동시에 처리되는 부산물을 최적으로 활용하기 위하여 예의 연구한 결과, 후술하는 바와 같이 음식물 쓰레기를 처리하는 과정에서 악취를 저감시키고, 침출수 등 폐수를 효율적으로 이용할 수 있는 전체적인 처리 공정과 처리 장치를 이용함으로써 소비자들이 만족할 수 있는 높은 품질의 액상 및 건식 사료의 제조가 가능함을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은 음식물 쓰레기를 경제적인 방식으로 처리하고, 처리 과정에서 발생하는 악취물질을 효과적으로 제거하고 생성되는 탈리 케익을 전량소화시켜 양질의 액상 및 건식 단미 사료를 위생적으로 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따른 방법 및 장치에 의하면 폐수의 발생을 최소화하고, 경비를 절감시킬 수 있으며 또한 탈리 케익을 전량 소화시킴으로써 친환경적으로 재활용할 수 있을 뿐만 아니라 자동화 설비시스템으로 악취를 저감시키고, 침출수의 발생을 최소화하여 저렴한 비용으로도 건식 및 액상의 단미 사료를 생산할 수 있다.

도 1은 본 발명의 음식물 쓰레기를 처리하기 위한 공정을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기의 처리장치를 나타낸 구성도이다.

본 발명은, 일면에 있어서

음식물 쓰레기를 처리하여 사료화하는 방법에 있어서,

a) 수거한 각종 음식물 쓰레기를 반입 호퍼에 반입하는 반입 공정;

b) 반입된 음식물 쓰레기를 스크류식 이송 컨베이어로 이송시켜 쓰레기를 파쇄하고, 이물질을 선별하는 파쇄 공정;

c) 파쇄 처리된 쓰레기를 탈수 처리하여 고형분과 폐수로 분리하는 1차 탈수 공정;

d) 상기 탈수 공정에 의해 얻어진 고형분을 중간 저장 사일로로 이송하여 중간 저장하는 중간저장 공정;

e) 상기 중간 저장 사일로에 저장된 고형물을 스크류식 이송 컨베이어를 통해 건조부로 이동하고, 이 과정에서 고형분에 함유된 수분을 2차로 탈수시켜 탈리 케익과 폐수를 분리하는 2차 탈수 공정;

f) 상기 2차 탈수 공정후, 이송된 탈리 케익을 건조기에서 건조하는 건조 공정;

g) 상기 단계에서 건조된 탈리게익으로 부터 불순물을 선별하는 선별 공정,

h) 상기 건조 공정에 의해 얻어진 케익에 첨가제를 첨가하여 고형 사료화하는 공정;

i) 상기 반입공정, 파쇄 공정, 1차 탈수 공정 및 2차 탈수 공정에 의해 발생되는 폐수의 일부는 저장 탱크로 이송하여 저장한 후 하수 종말처리장에서 처리하거나 나머지 일부는 가열 탱크로 이송시킨 후, 95~105 ℃에서 25분 내지 35 분 동안 가열 처리하는 가열 공정; 및

j) 상기 가열 공정에 의해 얻어진 액상물에 옥수수 분말을 포함하는 첨가제를 혼합하여 액상 단미 사료를 제조하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은, 추가의 일면에 있어서,

상기 단미 사료는 액상물 25~35 중량%, 옥수수분 25~35 중량%, 한약재박 25~35 중량%, 및 대두박 5~15 중량%를 포함하는 것을 특징을 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은, 다른 추가의 일면에 있어서,

상기 한약재박은 인삼, 창출, 작약, 당귀, 황기 등을 포함하는 일반 한약재를 처리하고 남은 잔뿌리나 가지, 찌꺼기를 포함하는 부산물을 분말화 한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은, 다른 추가의 일면에 있어서,

음식물 쓰레기를 처리하여 사료화하는 방법에 있어서,

a) 수거한 각종 음식물 쓰레기를 반입 호퍼에 반입하는 반입 공정;

b) 반입된 음식물 쓰레기를 스크류식 이송 컨베이어로 이송시켜 쓰레기를 파쇄하고, 이물질을 선별하는 파쇄 공정;

c) 파쇄 처리된 쓰레기를 탈수 처리하여 고형분과 폐수로 분리하는 1차 탈수 공정;

d) 상기 탈수 공정에 의해 얻어진 고형분을 중간 저장 사일로로 이송하여 중간 저장하는 중간저장 공정;

e) 상기 중간 저장 사일로에 저장된 고형물을 스크류식 이송 컨베이어를 통해 건조부로 이동하고, 이 과정에서 고형분에 함유된 수분을 2차로 탈수시켜 탈리 케익과 폐수를 분리하는 2차 탈수 공정;

f) 상기 2차 탈수 공정후, 이송된 탈리 케익을 건조기에서 건조하는 건조 공정;

g) 상기 단계에서 건조된 탈리게익으로 부터 불순물을 선별하는 선별 공정,

h) 상기 건조 공정에 의해 얻어진 케익에 첨가제를 첨가하여 고형 사료화하는 공정;

i) 상기 반입공정, 파쇄 공정, 1차 탈수 공정 및 2차 탈수 공정에 의해 발생되는 폐수의 일부는 저장 탱크로 이송하여 저장한 후 하수 종말처리장에서 처리하거나 나머지 일부는 가열 탱크로 이송시킨 후, 95~105 ℃에서 25분 내지 35 분 동안 가열 처리하는 가열 공정;

j) 상기 단계의 추출물을 원심분리 또는 여과지로 여과하여 이물질을 걸러내는 공정;

k) 여액을 50~65℃의 온도에서 -0.08 ~ -0.09 MPA의 감압하에서 4~8 시간 동안 고형분의 brix가 40 이상이 되게 농축하는 공정:

l) 상기 단계에서 얻어진 농축물을 진공하에서 55~65℃의 온도에서 24 내지 48 시간 동안 저온에서 건조하는 공정;

m) 상기 단계에서 얻어진 건조물을 80~120 메쉬로 분쇄하는 공정; 및

n) 상기 분쇄 공정에 의해 생성된 고형분과 옥수수 분말을 포함하는 첨가제를 혼합하여 단미 사료를 제조하는 공정; 및

o) 상기 단계에서 얻어진 사료를 일정한 단위로 포장하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 고형 단미 사료를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은, 다른 추가의 일면에 있어서,

상기 건조 공정은 세별하여 기름을 연소시켜 보일러에서 스팀을 생산하는 단계와, 상기 스팀을 상기 탈수장치에서 탈수된 음식물 쓰레기가 투입되는 건조장치에 유입시켜 음식물 쓰레기와 열교환시키는 단계와, 상기 보일러에서 발생되는 연소가스를 사이클론 집진기를 통과시켜 분진을 제거하는 단계와, 상기 사이클론 집진기에서 배출되는 가스에 소석회분말을 분사하는 건식세정기를 통과시켜 산성가스를 제거하는 단계와, 상기 건식세정기를 통과한 가스를 여과시켜 상기 소석회분말과 미세분진을 제거하는 단계와, 상기 여과된 가스를 수산화나트륨 수용액과 접촉시켜 잔존 악취물질을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은 더욱 추가의 일면에 있어서,

상기 건조단계 및 이물질선별단계에서 발생하는 악취 및 분진이 포함된 배기가스를 사이클론 집진기를 통과시켜 분진을 제거하는 단계와, 상기 사이클론 집진기를 통과한 배기가스를 공냉식 열교환기를 통과시켜 배기가스 중의 수증기를 1차로 응축시키는 단계와, 상기 공냉식 열교환기를 통과한 배기가스를 수냉식 열교환기를 통과시켜 배기가스 중의 잔존 수증기를 2차로 응축시키는 단계와, 상기 수냉식 열교환기를 통과한 배기가스를 내부에 흡착제가 충진된 흡착탑으로 유입시켜 휘발성유기화합물을 제거하는 단계와, 상기 흡착탑에서 배출되는 배기가스를 수산화나트륨 수용액과 접촉시켜 악취물질을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법을 제공한다.

본 발명은, 더욱 추가의 일면에 있어서,

음식물 쓰레기를 처리하여 사료화하는 장치에 있어서,

수거한 각종 음식물 쓰레기를 반입하여 임시 저장하는 반입 호퍼;

상기 반입 호퍼의 배출구를 통해 배출되는 음식물 쓰레기를 스크류식 이송 컨베이어로 이송시켜 쓰레기를 파쇄하고, 이물질을 선별하는 파쇄기;

파쇄 처리된 쓰레기를 탈수 처리하여 고형분과 폐수로 분리하는 탈수장치;

탈수 공정에 의해 얻어진 고형분을 중간 저장하는 중간저장 사일로;

상기 중간 저장 사일로에 저장된 고형물을 스크류식 이송 컨베이어를 통해 건조부로 이동하는 과정에서 고형분에 함유된 수분을 2차로 탈수시켜 탈리 케익과 폐수를 분리하는 탈수장치;

이송된 탈리 케익을 건조하는 건조장치;

건조된 탈리 케익으로 부터 불순물을 선별하기 위한 선별기;

탈리 케익에 첨가제를 혼합하기 위한 교반 혼합장치; 및

단계별로 처리된 폐수를 저장하고 가열하기 위한 가열 저장조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 사료화하는 장치를 제공한다.

본 발명은, 더욱 추가의 일면에 있어서, 추가로

상기 가열 저장조의 후단에 연결되어 이물질을 걸러내는 여과 장치;

여액을 농축시키기 위한 농축기;

농축물을 건조하기 위한 건조 장치;

상기 건조물을 분쇄하기 위한 분쇄기; 및

상기 분쇄기에 의해 얻어진 사료와 첨가제를 혼합하기 위한 혼합기;가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 사료화하는 장치를 제공한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참고하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 음식물 쓰레기를 처리하기 위한 공정을 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기의 처리장치를 나타낸 구성도이다.

본 발명에 따른 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 및 고형 사료를 제조하는 방법은 개별 공정은 크게 음식 쓰레기 반입 공정, 파쇄 공정, 1차 탈수 공정, 중간 저장 공정, 2차 탈수 공정, 건조 공정, 선별 공정, 사료화 공정으로 구분된다. 이하, 각 단계별 특징을 구체적으로 설명한다.

a) 반입 공정

가정이나 음식점 및 단체급식소 등에서 배출되는 음식물 쓰레기를 수거전문 차량을 이용하여 운반하여 반입 호퍼(1)에 투입하여 일시 저장한다. 반입 호퍼(1)는 저면에 침출수가 투과하도록 홈들이 형성되고, 이를 통하여 침출수는 임시저장소(3)를 경유하여 폐수집수조(9)로 관을 통해 이동된다. 반입 호퍼(1)의 하부에서 음식물 쓰레기는 스크류식 이송 컨베이어(2)에 의해 파쇄기로 이동된다.

반입 호퍼(1)의 상부는 음식물 쓰레기가 투입될 때에 개방될 있도록 도어가 설치되어 음식물 쓰레기가 외부 오염원에 의해 오염되는 것을 방지하고 음식물 쓰레기에서 발생한 악취가스가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

반입 호퍼(1)서 발생된 악취 가스는 흡입팬(80)에 의해 흡입되어 흡착탑(81)으로 유입된다. 흡착탑(81)의 내부에는 악취가스 중에 포함된 악취성분을 흡착하여 제거할 수 있는 흡착제가 충진된다. 흡착제로 활성탄, 제올라이트 등이 이용될 수 있다. 흡착제를 통과하여 악취성분이 제거된 가스는 배기덕트(85)를 통해 외부로 배출된다. 흡착탑(81)의 내부에 필요에 따라 산, 알칼리 수용액 등을 공급하기 위해 수용액저장탱크(83)가 연결될 수 있다.

반입 호퍼(1)에서 배출되는 침출수는 반입 호퍼(1) 하부에 설치된 임시저장조(3)에 저장되었다가 임시저장조(3)에 집수된 폐수는 원심탈수장치(13)로 유입시켜 탈수시킨다. 원심탈수 처리된 폐수는 폐수집수조(9)에 저장된 후 폐수저장조로 이송된다. 그리고 원심탈수장치(13)에서 탈수되고 남은 고형잔존물은 후술할 중간저장사일로(8)로 이송된다. 원심탈수장치에서 발생되는 악취가스는 흡착탑(81)에서 처리될 수 있다.

b) 파쇄 공정

쓰레기 처리를 개시하게 되면 호퍼(1)에 반입된 음식물 쓰레기는 상향식 스크류타입 이송 컨베이어(2)로 이송되면서 1차 파쇄되고, 파쇄기(4)에 의해 2차로 파쇄된다. 이 과정에서 비닐 등은 파봉되고, 이물질로 분류되어 선별된다. 이를 위해 컨베이어 또는 파쇄기(4)의 후단에 송풍기(미도시)를 설치하여 비닐 등의 이물질이 일정 경로로 배출되게 하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 파쇄기(4)는 내부에 절삭날을 가진 회전로터가 설치되어 비닐봉투가 파봉됨과 아울러 음식물 쓰레기가 작은 크기로 파쇄되는 통상적인 구조를 갖는다. 파쇄된 음식물 쓰레기에 혼입되어 있는 비닐, 플라스틱, 뼈 및 돌 등의 이물질은 후술할 선별 단계에서 제거된다. 상기 파쇄기(4)에서 발생하는 악취가스는 상술한 흡착탑(81)으로 유입되어 악취성분이 제거된다.

c) 1차 탈수 공정

파쇄 처리된 쓰레기는 고형 성분과 액상 성분을 포함하는데 탈수 장치(5)로 유입시켜 고형 성분으로부터 액상 성분을 탈수 처리하고, 탈수액은 마찬가지로 임시저장소(3)를 경유하여 폐수집수조(9)로 관을 통해 이동된다.

상기 탈수 장치(5)는 통상적인 원심탈수장치 또는 프레스 탈수장치 등이 이용될 수 있다. 탈수단계에서 발생하는 폐수는 폐수집수조(9)로 이송된다. 탈수단계를 통해 음식물 쓰레기의 수분은 현저히 줄어들고, 이에 따라 염분의 양까지 줄어든다.

d) 중간저장 공정

상기 1차 탈수 공정에 의해 얻어진 고형분을 스크류타입 이송 컨베이어(6)를 통하여 이송되고, 제 3벨트식 이송컨베이어(7)에서 한데 모아져 중간 저장 사일로(8)로 이송되어 중간 저장된다.

e) 2차 탈수 공정

상기 중간 저장 사일로(8)에 저장된 고형물을 탈수장치(10)로 이송시켜 고형분에 함유된 수분을 2차로 탈수시켜 탈리 케익과 폐수를 분리하게 된다. 탈수액은 마찬가지로 임시저장소(3)를 경유하여 폐수집수조(9)로 관을 통해 이동된다.

f) 건조 공정

상기 2차 탈수 공정후 이송된 탈리 케익은 스크류식 이송 컨베이어(11)를 통해 건조장치(20)로 이송되어 건조 과정을 거치게 된다.

탈수장치(5, 10)에서 탈수된 음식물 쓰레기는 각각 스크류식 이송 컨베이어(6)를 통해 이송되고, 제 3벨트식 이송컨베이어(7)에서 한데 모아져 중간저장 사일로(8)로 이송된다. 음식물 쓰레기는 중간저장 사일로(8)에 임시로 저장된 후 건조장치(20)로 이송된다.

건조장치(20)로는 디스크 건조기가 이용될 수 있다. 디스크 건조기는 통형상의 자켓(21)과, 상기 자켓(21)의 내부에 설치되며 구동원과 연결되는 중공형 회전축(22)과, 회전축(22)의 외측에 일정 간격으로 배치되는 다수의 디스크(23)를 포함한다. 이와 같은 디스크 건조기는 음식물 쓰레기의 건조를 위한 열전달매체로 스팀이 사용된다. 이를 위하여 보일러(24)에서 발생된 스팀이 중공형의 회전축(22) 및 중공형의 디스크(23)로 유입되어 음식물 쓰레기와 열교환이 이루어진다.

상기 건조 단계는 오일을 연소시켜 보일러(24)에서 스팀을 생산하는 단계와, 스팀을 상기 탈수장치(5,10)에서 탈수된 음식물 쓰레기가 투입되는 디스크 건조기의 회전축(22)으로 유입시켜 음식물 쓰레기와 열교환시키는 단계와, 보일러(24)에서 발생되는 연소가스를 사이클론 집진기(25)를 통과시켜 분진을 제거하는 단계와, 상기 사이클론 집진기(25)에서 배출되는 가스에 소석회분말을 분사하는 건식세정기(26)를 통과시켜 산성가스를 제거하는 단계와, 상기 건식세정기(26)를 통과한 가스를 여과부(27)의 필터를 통과시켜 소석회분말과 미세분진을 제거하는 단계와, 상기 여과부(27)를 통과한 가스를 습식세정기(28)를 통과시키면서 수산화나트륨 수용액과 접촉시켜 악취물질을 제거하는 단계로 이루어진다.

습식세정기(28)를 통과한 가스는 굴뚝(29)을 통해 외부로 배출된다. 이때 굴뚝(29)을 통해 외부로 배출되는 가스 중의 수분이 찬 대기와 혼합되어 온도가 내려가면서 흰 연기가 굴뚝(29)으로 배출되는 것과 같이 보이는 백연 현상을 방지하기 위해 백연방지시설이 습식세정기(28)와 굴뚝(29) 사이에 설치될 수 있다.

보일러(24)에서 발생되는 연소가스는 사이클론 집진기(25)에서 분진이 제거된다. 사이클론 집진기(25)의 상부로 유입된 가스는 사이클론 집진기(25) 내부에서 회전하면서 원심분리에 의해 분진은 하방으로 낙하하여 포집된다. 분진이 제거된 연소가스는 사이클론 집진기(25)의 상부를 통해 유출되어 건식세정기(26)로 유입된다. 소석회분말이 저장된 탱크(26a)로부터 배출되는 소석회분말을 블로워(26b)에 의해 건식세정기(26) 내부로 분사한다. 습식세정기(28)는 내부에는 충진층이 하나 이상 형성된다. 충진층은 공극률과 비표면적이 큰 충진물이 충진된 구조로써, 충진물로 폴 링(pallring), 라슁링(rashing ring) 등을 이용한다. 그리고 충진층의 상부에는 수산화나트륨수용액 저장탱크(28a)와 연결된 분사노즐이 설치되어 수산화나트륨수용액이 습식세정기(28) 내부에 분사될 수 있도록 한다. 미설명 부호 27a는 흡입팬이다.

상술한 건조단계를 통해 함수율이 15중량% 또는 그 이하로 건조된 음식물 쓰레기는 훗혹 선별 공정에서 냉각 및 이물질 제거가 수행된다.

g) 선별 공정

상기 단계에서 건조된 탈리 케익으로부터 이물질이나 불순물을 선별하는 단계로서, 탈리 케익은 구체적으로 스크류식 이송컨베이어(12)를 통해 냉각선별 공정, 자력선별 공정 및 분쇄 선별 공정을 거치게 된다.

선별 장치는 세분하여 냉각선별기(30), 자력선별기(31), 분쇄기(32)로 이루어진다. 건조 장치(20)에서 배출되는 음식물 쓰레기는 스크류식 이송컨베이어(12)를 통해 냉각선별기(30)로 유입된다.

냉각선별기(30)는 고온으로 배출되는 건조 음식물 쓰레기를 냉각하고, 이물질을 선별하는 기능을 한다. 냉각선별기(30)는 내부의 냉각판, 선별 스크린이 부착된 회전하는 드럼 부분 및 가스를 배기하는 사이드프레임 부분으로 크게 나뉘고, 음식물 쓰레기가 들어가는 드럼의 내부에 일정한 간격으로 냉각판이 배열되어 있다.

냉각판에는 냉각탑(47)에서 열교환된 차가운 냉각수가 유입된다. 이러한 냉각선별기(30)에서 음식물 쓰레기는 냉각이 이루어진다. 그리고 드럼 후단에 설치된 선별 스크린에 의하여 비닐, 플라스틱 등의 이물질은 걸러지고 음식물 쓰레기는 하부로 배출된다.

냉각선별기(30)에서 배출되는 음식물 쓰레기는 스크류식 이송컨베이어(33)를 통해 자력선별기(31)로 유입된다.

자력선별기(31)에 의해 음식물 쓰레기 중에 포함된 각종 금속이 선별 제거된다. 자력선별기(31)에서 배출되는 음식물 쓰레기는 스크류식 이송컨베이어(34)를 통해 분쇄기(32)로 유입된다. 분쇄기(32)로 유입된 음식물 쓰레기는 최종적으로 분쇄되어 스크류식 이송컨베이어(35)로 배출된다. 배출된 음식물 쓰레기는 사료화 공정을 거치게 된다.

한편, 건조단계 및 이물질선별단계에서 발생하는 배기가스는 후처리공정을 통해 처리되는 것이 바람직하다. 즉, 디스크 건조기(20), 냉각선별기(30), 자력선별기(31), 분쇄기(32)에서 배출되는 배기가스를 후처리공정에서 처리한다.

이러한 후처리공정은 악취 및 분진이 포함된 배기가스를 사이클론 집진기(40)를 통과시켜 분진을 제거하는 단계와, 상기 사이클론 집진기(40)를 통과한 배기가스를 공냉식 열교환기(41)를 통과시켜 배기가스 중의 수증기를 1차로 응축시키는 단계와, 상기 공냉식 열교환기(41)를 통과한 배기가스를 수냉식 열교환기(42)를 통과시켜 배기가스 중의 잔존 수증기를 2차로 응축시키는 단계와, 상기 수냉식 열교환기(42)를 통과한 배기가스를 내부에 흡착제가 충진된 흡착탑(43)으로 유입시켜 휘발성유기화합물을 제거하는 단계와, 상기 흡착탑(43)에서 배출되는 배기가스를 습식세정기(44)에서 수산화나트륨수용액과 접촉시켜 악취물질을 제거하는 단계를 포함한다.

사이클론 집진기(40)의 상부로 유입된 배기가스는 사이클론 집진기(40) 내부에서 회전하면서 원심분리에 의해 분진을 제거하고, 분진이 제거된 배기가스는 상승하여 공냉식열교환기(41)로 유입된다. 공냉식열교환기(41) 및 수냉식열교환기(42)에서 발생한 응축수는 응축수탱크(45)에 저장된 후 처리된다. 공냉식열교환기(41)로 공기를 공급하기 위해 팬(46)이 설치된다. 그리고 냉각탑(47)에서 열교환된 냉각수는 수냉식열교환기(42)로 유입된다.

흡착탑(43)의 내부에는 활성탄, 제올라이트 등의 흡착제가 충진되어 있다. 그리고 습식세정기(44)는 상술한 습식제정기(28)의 구조와 동일하다.

h) 사료화 공정

상기 건조 공정에 의해 얻어진 케익에 첨가제를 첨가하여 고형 단미 사료를 얻는 과정으로서, 상기 고형 단미 사료는 탈리 케익 25~35 중량%, 옥수수분 25~35 중량%, 한약재박 25~35 중량%, 및 대두박 5~15 중량%를 포함할 수 있고, 상기 한약재박은 인삼, 창출, 작약, 당귀, 황기 등을 포함하는 일반 한약재를 처리하고 남은 잔뿌리나 가지, 찌꺼기를 포함하는 부산물을 분말화한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

i) 가열 공정

한편, 상기 반입공정, 파쇄 공정, 1차 탈수 공정 및 2차 탈수 공정에 의해 발생되는 폐수의 일부는 폐수 집수조(9)로 이송하여 저장한 후 하수 종말처리장에서 처리하거나 나머지 일부는 가열 탱크(60)로 이송시킨 후, 95~105℃에서 25분 내지 35 분 동안 가열 처리한다.

j) 액상 단미 사료 제조 공정

상기 가열 공정에 의해 얻어진 액상물에 옥수수 분말을 포함하는 첨가제를 혼합하여 액상 단미 사료를 제조한다.

상기 액상 단미 사료는 상기 공정에서 얻어진 액상물 25~35 중량%, 옥수수분 25~35 중량%, 한약재박 25~35 중량%, 및 대두박 5~15 중량%를 포함할 수 있고, 상기 한약재박은 인삼, 창출, 작약, 당귀, 황기 등을 포함하는 일반 한약재를 처리하고 남은 잔뿌리나 가지, 찌꺼기를 포함하는 부산물을 분말화한 것을 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 추가의 실시형태에 따른 음식물 쓰레기를 처리하여 사료를 제조하는 방법에 있어서, a) ~ j) 공정은 상기한 바와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하고, j)~ o) 공정에 대하여 구체적으로 설명한다.

j) 여과 공정

상기 단계의 가열 처리된 폐수는 상기 가열 탱크(60)의 후단에 연결되어 이물질을 걸러내는 여과 장치(70)를 통하여 이물질을 걸러내어 찌꺼기가 없는 조건으로 여과한다.

k) 농축 공정

이어서, 여액을 50~65℃의 온도에서 -0.08 ~ -0.09 MPa의 감압하에서 4 ~ 8 시간 동안 고형분의 brix°가 40 이상이 되게 농축한다. 상기 여과 장치(70)의 후단에 연결되는 감압 농축기(미도시)를 사용하여 -0.08 ~ -0.09 MPa의 감압하에서 농축하는 경우가 가장 바람직할 수 있다.

l) 건조 공정

상기 단계에서 얻어진 농축물은 건조기(미도시)를 이용하여 진공하에서 55~65℃의 온도에서 24 내지 48 시간 동안 저온에서 건조하는 것이 바람직하다.

m) 분쇄 공정

상기 단계에서 얻어진 건조물을 80~120 메쉬로 분쇄하는 공정으로서, 핀밀 등의 분쇄기(미도시)를 이용하여 100메쉬 이하로 분쇄한다.

상기 건조 공정이나 분쇄 공정에 이어 추가로 제품 조건에 맞게 살균 공정을 포함할 수 있다.

n) 단미사료 제조 공정

상기 분쇄 공정에 의해 생성된 고형분과 옥수수 분말을 포함하는 첨가제를 홉합기 내에서 혼합하여 고형 단미 사료를 제조한다. 첨가제의 주요 성분들에 대해서는 상기한 바와 같다.

o) 포장 공정

상기 단계에서 얻어진 사료를 규격별로 충전하여 포장한다. 이어서, 기준 및 규격에 준하여 성상, 이물질, 수분, 세균수, 대장균 등을 검사한 후 적합품에 한하여 출하한다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 반입 호퍼 2, 6,11,12: 스크류식 이송 컨베이어
3: 임시저장소 4: 파쇄기
5, 10: 탈수 장치 7: 이송 컨베이어
8: 중간 저장 사일로 9: 폐수 집수조
20: 건조장치 30: 냉각선별기
31: 자력선별기 32: 분쇄기
33, 34, 35, 36, 37: 이송 컨베이어

Claims (4)

1. 음식물 쓰레기를 처리하여 사료화하는 방법에 있어서,
   a) 수거한 각종 음식물 쓰레기를 반입 호퍼에 반입하는 반입 공정;
   b) 반입된 음식물 쓰레기를 스크류식 이송 컨베이어로 이송시켜 쓰레기를 파쇄하고, 이물질을 선별하는 파쇄 공정;
   c) 파쇄 처리된 쓰레기를 탈수 처리하여 고형분과 폐수로 분리하는 1차 탈수 공정;
   d) 상기 탈수 공정에 의해 얻어진 고형분을 중간 저장 사일로로 이송하여 중간 저장하는 중간저장 공정;
   e) 상기 중간 저장 사일로에 저장된 고형물을 스크류식 이송 컨베이어를 통해 건조부로 이동하고, 이 과정에서 고형분에 함유된 수분을 2차로 탈수시켜 탈리 케익과 폐수를 분리하는 2차 탈수 공정;
   f) 상기 2차 탈수 공정후, 이송된 탈리 케익을 건조기에서 건조하는 건조 공정;
   g) 상기 단계에서 건조된 탈리게익으로 부터 불순물을 선별하는 선별 공정 및
   h) 상기 선별공정에 의해 얻어진 케익에 첨가제를 첨가하여 고형 사료화하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 건식 사료를 제조하는 방법.
2. 음식물 쓰레기를 처리하여 사료화하는 방법에 있어서,
   a) 수거한 각종 음식물 쓰레기를 반입 호퍼에 반입하는 반입 공정;
   b) 반입된 음식물 쓰레기를 스크류식 이송 컨베이어로 이송시켜 쓰레기를 파쇄하고, 이물질을 선별하는 파쇄 공정;
   c) 파쇄 처리된 쓰레기를 탈수 처리하여 고형분과 폐수로 분리하는 1차 탈수 공정;
   d) 상기 탈수 공정에 의해 얻어진 고형분을 중간 저장 사일로로 이송하여 중간 저장하는 중간저장 공정;
   e) 상기 중간 저장 사일로에 저장된 고형물을 스크류식 이송 컨베이어를 통해 건조부로 이동하고, 이 과정에서 고형분에 함유된 수분을 2차로 탈수시켜 탈리 케익과 폐수를 분리하는 2차 탈수 공정; 및
   f) 상기 2차 탈수 공정후, 이송된 탈리 케익을 건조기에서 건조하는 건조 공정;을 진행하여 음식물 쓰레기를 처리하는 한편,
   g) 상기 반입공정, 파쇄 공정, 1차 탈수 공정 및 2차 탈수 공정에 의해 발생되는 폐수의 일부는 저장 탱크로 이송하여 저장한 후 하수 종말처리장에서 처리하거나 나머지 일부는 가열 탱크로 이송시킨 후, 95~105 ℃에서 25분 내지 35 분 동안 가열 처리하는 가열 공정; 및
   h) 상기 가열 공정에 의해 얻어진 액상물에 옥수수 분말을 포함하는 첨가제를 혼합하여 액상 단미 사료를 제조하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 단미 사료를 제조하는 방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 단미 사료는 액상물 25~35 중량%, 옥수수분 25~35 중량%, 한약재박 25~35 중량%, 및 대두박 5~15 중량%를 포함하는 것을 특징을 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 단미 사료를 제조하는 방법.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 한약재박은 인삼, 창출, 작약, 당귀, 황기 등을 포함하는 한약재를 처리하고 남은 잔뿌리나 가지, 찌꺼기를 포함하는 부산물을 분말화 한 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 처리하여 액상 단미 사료를 제조하는 방법.

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