KR100315172B1

KR100315172B1 - 음식물 쓰레기 재활용 방법및 그 설비장치

Info

Publication number: KR100315172B1
Application number: KR1019990042046A
Authority: KR
Inventors: 양창옥
Original assignee: 양창옥
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-11-26
Also published as: KR20010029297A

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기의 재활용 방법과 그 설비장치에 관한 것으로서, 반입된 음식물 쓰레기로부터 이물질 제거와 분쇄 및 물기 제거를 행하면서 음식물 쓰레기의 재활용 용도를 선택하는 제1공정과; 이 제1공정에서 재활용 용도가 사료로 선택되면 분쇄된 음식물 쓰레기를 수증기로 건조 살균시키는 제2공정과; 상기 제1공정에서 재활용 용도가 퇴비로 선택되면 제1공정에서 파쇄된 음식물 쓰레기에 톱밥을 혼합하고, 사료로 선택되어 제2공정에서 건조와 살균처리된 음식물 쓰레기에 재활용 용도에 따라 곡물껍질을 추가하여 혼합하는 제3공정과; 이 제3공정에서 이송된 음식물쓰레기를 미생물을 혼합시키고 발효시키는 제4공정과; 이 제4공정에서 발효된 음식물쓰레기를 자석과 스크린 내에 회전시켜 이물질을 제거함과 아울러 굵기별로 선별하는 제5공정으로 이루어진 음식물 쓰레기 재활용 방법과 상기한 각 공정을 실현하는 설비장치로서, 음식물 쓰레기를 대량으로 처리하면서 퇴비나 사료등으로 재활용할 수 있도록 하여 환경적인 잇점과 아울러 질높은 재활용 제품을 얻을 수 있으므로써 경제적인 잇점이 있고, 또한 악취를 완벽히 제거하여 정책적인 잇점이 충분하다는 효과가 있다.

Description

음식물 쓰레기 재활용 방법 및 그 설비장치{Revival method and install device of food trash}

본 발명은 음식물 쓰레기 재활용 방법 및 그 설비장치에 관한 것으로, 특히 기계적인 장치와 미생물처리방법을 효과적으로 이용하여 시나 군 또는 구 단위로 수집된 음식물 쓰레기를 공동으로 처리하면서 퇴비나 사료 등으로 재활용할 수 있도록 함과 아울러 처리 중에 발생되는 악취를 효과적으로 제거하여 처리장 주변의 생활환경에 영향을 끼치지 않도록 하는 음식물 쓰레기 재활용 방법 및 그 설비장치에 관한 것이다.

일반적으로, 사회가 풍족해질 수록 음식물 쓰레기가 증가되는 데 선진국에서는 일찍이 가정이나 음식점에서 발생되는 음식물 쓰레기를 공동으로 처리하고자하는 공감대가 주민들 사이로 형성되어 왔으며, 이에 따른 처리 및 재활용 장치가 개발되어 집집마다 아니면 공동체 단위로 활용되고 있다.

우리 나라도 근래 들어 음식물 쓰레기에 대한 경각심이 일면서 가정이나 음식점에서 음식물 쓰레기를 처리할 수 있는 처리장치가 고안되었으나 고가이고 아직까지 주부들의 인식이 선진국에 이를 정도로 성숙되지 못하여 활용이 원활히 되지않고 있다.

그러므로, 신도시 등에서는 음식물 쓰레기를 지역단위별로 수집하여 처리하고자 하는 정책이 마련되어 있다. 이러한 움직임에 국내에도 많은 처리장치가 마련되어 있는 데, 그중 특허출원 제95-20696호의 ‘음식물 찌꺼기 재활용 가공시스템’과 특허출원 제97-34428호의 ‘음식물 쓰레기 처리방법 및 처리 시스템’이 있다.

상기 후자는 원주면에 분쇄용 돌기 또는 날개가 형성된 분쇄로울러와 고형물을 이송하여 압축시켜 수분을 제거하는 압축이송장치에서 발생된 탈리액과 고형물이 포함된 희석액을 원심력을 이용하여 제거하는 원심분리기 및 발효실 이동교반장치 등으로 구성되어 음식물 쓰레기를 연속적으로 처리하면서 처리용량을 증대시키고, 탈수수단에 의해 수분을 제거한 다음 발효하여 퇴비화를 시키는 것이다.

그런데, 이와 같은 후자의 선행기술은 분쇄단계→탈수단계→발효단계라는 기본적인 처리공정을 가지고 있으나, 상기 분쇄단계에서 상기와 같은 장치로 분쇄시켜 물로 희석시킴으로써 금속조각이나 유리조각 등의 이물질을 침전시키고자 하는 것으로, 이 희석된 물을 원심분리기로 처리한다고 하지만 대용량으로 처리는 불가능하고 또 자칫 그대로 하수도를 통해 배출될 염려가 있어 오히려 수질오염을 유발시키는 등의 구성적인 문제점과 함께 재활용 범위를 퇴비화로 한정시킬 수 밖에 없다는 등의 작용 효과적인 문제점이 있다.

이에 반하여 후자의 선행기술보다 먼저 출원된 전자의 선행기술은 후자의 선행기술에서 구성적인 문제점으로 부터 발생되는 위험은 없는 것이다.

도1은 전자의 선행기술인 특허출원 제95-20696호의 ‘음식물 찌꺼기 재활용 가공시스템’에 의한 시스템 구성도를 도시한 것이다.

이 음식물 찌꺼기 재활용 가공시스템은, 수거된 음식물 찌꺼기에 대해 이물질을 제거하고 분쇄탈수건조시켜 사료를 제조하는 데, 수거된 음식물 찌꺼기를 위생적으로 안정되게 저장할 수 있는 조건을 갖춘 저장탱크(1)와, 이 저장탱크(1)로부터 음식물찌꺼기에 대해 각종 이물질을 선별하고, 음식물 찌꺼기를 물 분사 방식으로 20∼40분 동안 세척하여 염분, 매운맛 등을 씻어주는 역할을 하는 선별/세척기(2)와, 선별/세척 완료된 음식물 찌꺼기를 탈수시키는 원심탈수기(3)와, 탈수된 음식물 찌꺼기를 100∼125℃의 온도분위기로 2∼3시간 동안 가열하여 살균·조리하는 살균조리수단에 해당하는 살균조리기(4)와, 살균 조리 시 발생되는 수증기·악취 등을 필터링 하여 제거하는 바이오 필터가 구비된 악취제거수단(5)과, 상기 저장탱크(1), 선별/세척기(2),원심탈수기(3), 살균조리기(4)에서 발생된 폐수를 집수 처리하는 폐수처리장치(6)를 구성한다.

또한 살균 조리된 음식물 찌꺼기를 건조하는 건조기(7), 건조 왼료된 음식물찌꺼기에 대한 강제적으로 냉각시키는 냉각기(8)와, 음식물 찌꺼기에 포함된 금속성 이물질을 자석으로 선별하는 자석선별기(9)와, 음식물 찌꺼기에 포함된 비철종류의 이물질을 체 선별하는 진동체(10)와, 상기 진동체를 통과한 음식물찌꺼기를 일정 메시 이하로 분쇄하는 분쇄기(11), 그리고 분쇄된 음식물 찌꺼기를 저장하여 주는 저장고(12)로 이루어져 음식물 찌꺼기를 미립자상태로 가공하여 재활용토록 한다.

이와 같은 전자의 선행기술은, 음식물 찌꺼기를 수거하여 각종 이물질을 제거한 다음 사료로 가공하여 양계용 사료 부재료의 대체효과로 인한 경제적인 이익과 함께 음식물 찌꺼기를 위생적으로 처리할 수 있다는 효과는 있으나, 이물질의 선별처리방식을 작업자의 수작업과 자동화로 한다고 하지만 자동화로 하였을 경우 구체적인 수단이 강구되어 있지 않고, 아울러 탈수와 살균을 별도로 하고 또 발효의 효과는 없으며, 아울러 동물사료로서는 매우 부족한 면이 많은 등의 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 기계적인 장치와 미생물처리방법을 효과적으로 이용하여 시나 군 또는 구 단위로 수집된 음식물 쓰레기를 공동으로 처리하면서 퇴비나 사료 등으로 재활용할 수 있도록 함과 아울러 처리 중에 발생되는 악취를 효과적으로 완벽하게 제거하여 처리장 주변의 생활환경에 악영향을 끼치지 않도록 하는 음식물 쓰레기 재활용 방법 및 그 설비장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 음식물 쓰레기를 반입시키고 이를 분쇄시키며 발효시켜 퇴비나 사료로 재활용하는 음식물 쓰레기 재활용 방법에 있어서, 반입된 음식물 쓰레기로부터 이물질 제거 및 분쇄→물기 제거→이물질 제거→분쇄→이물질 제거하고 음식물 쓰레기의 재활용 용도를 선택하는 제1공정과; 이 제1공정에서 재활용 용도가 사료로 선택되어지면 분쇄된 음식물 쓰레기를 수증기를 이용하여 음식물 쓰레기를 건조시키면서 살균시키는 제2공정과; 상기 제1공정에서 재활용 용도가 퇴비로 선택되면 제1공정에서 파쇄된 음식물 쓰레기에 톱밥을 혼합하고, 사료로 선택되어 제2공정에서 건조와 살균 처리된 음식물 쓰레기에 재활용 용도에 따라 곡물껍질을 추가하여 혼합하는 제3공정과; 이 제3공정에서 이송된 음식물쓰레기를 미생물을 혼합시키고 발효시키는 제4공정과; 이 제4공정에서 발효된 음식물쓰레기를 자석과 스크린 내에 회전시켜 이물질을 제거함과 아울러 굵기 별로 선별하는 제5공정으로 이루어진 음식물 쓰레기 재활용 방법을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 음식물 쓰레기를 투입시키는 입구로부터 이물질 로터리 커터 및 이송스크류가 장착되어 형성된 호퍼와, 이 호퍼로부터 이송된 음식물 쓰레기를 향하여 자성을 발생시켜 이물질을 선별하는 자석선별기, 이 자석선별기에서 이물질이 제거되어 이송된 음식물 쓰레기를 파쇄시키는 로터리 파쇄기, 파쇄된 음식물 쓰레기를 메쉬의 크기에 따라 이물질을 선별하는 로터리 스크린 및 분리된 물을 저장하는 침출수 저장탱크로 구성된 분쇄 및 이물질 제거부와; 상기 분쇄 및 이물질 제거부로부터 분쇄된 이물질을 이송시키는 스크류와 그 외부에 보일러부터 전해지는 증기가 통과하는 파이프로 형성된 쿠킹기가 둘 또는 그 이상의 층으로 이루어진 건조 및 살균부와; 상기 건조 및 살균부로부터 전해진 음식물 쓰레기가 이송되어 모아지는 드럼에 톱밥이 투입되는 라인과 곡물껍질이 투입되는 라인이 각각 연결되는 혼합부와; 이 혼합부로부터 이송되는 중간에 미생물이 육성된 쌀겨나 밀겨를 공급하는 라인을 연결하고 상기 침출수 저장탱크로부터 라인이 연결되어 스프링쿨러로 공급하는 발효부와; 이 발효부로부터 음식물이 이송되는 방향으로 자석선별기와 드럼스크린이 설비되고 자동포장기 및 저장소가 있는 출고부; 그리고 상기 각 구성부분으로부터 덕트를 형성시켜 송풍기로 냄새를 흡입시켜 미생물이 서식하는 메디아를 통과시키는 탈취부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 재활용 설비장치를 특징으로 한다.

도1은 선행기술인 특허출원 제95-20696호의 ‘음식물 찌꺼기 재활용 가공시스템’에 의한 시스템 구성도,

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 재활용 방법의 처리공정도,

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 음식물 쓰레기 재활용 설비장치의 시스템구성도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200 : 분쇄 및 이물질 제거부 210 : 호퍼

215 : 고압탈수기 220,431 : 플로우 컨베어

230,610 : 자석선별기 240 : 로타리 파쇄기

250,620 : 드럼 스크린 255 : 침출수 탱크

300 : 건조 및 살균부 310 : 쿠커

400 : 혼합부 412 : 드럼

415 : 교반로터 500 : 발효부

510 : 교반기 540 : 온수가열기

600 : 출고부 630 : 자동포장기

640 : 저장탱크 700 : 탈취부

720 : 송풍기 730 : 바이오 탈취장

이하, 본 발명에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 더욱 상세히 설명한다.

도2는 본 발명의 일실시 예에 따른 음식물 쓰레기 재활용 방법의 처리공정도이다. 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 재활용 방법은 제1공정(100) 에서 제5공정(140)으로 이루어진다.

제1공정(100)은, 각 가정에서 수집된 음식물 쓰레기를 반입시켜 이물질을 제거시켜 음식물 쓰레기 덩어리를 분쇄하고 물기를 제거하여 침출수로 저장하여 호기성 미생물로 정화시키고 분쇄된 음식물 쓰레기 중에서 또 한번 자성을 이용하여 이물질을 제거하고 파쇄기로 잘게 분쇄하며 스크린을 통해 이물질을 제거하는 음식물 쓰레기의 재활용 용도를 선택한다.

제2공정(110)은, 이 제1공정(100)에서 재활용 용도가 사료로 선택되어지면 분쇄된 음식물 쓰레기를 몇 단계의 경로를 통해 수증기를 이용하여 음식물 쓰레기를 건조시키면서 살균시킨다.

제3공정(120)은, 상기 제1공정(100)에서 재활용 용도가 퇴비로 선택되면 제1공정에서 파쇄된 음식물 쓰레기에 수분조절제인 톱밥을 약 1:1 비율로 혼합하고, 사료로 선택되어 제2공정(1110)에서 건조와 살균 처리된 음식물 쓰레기에 재활용용도에 따라 곡물껍질을 추가하여 혼합한다.

제4공정(130)은, 상기 제3공정(120)에서 톱밥 또는 곡물껍질이 혼합된 음식물쓰레기를 이송 중에 미생물이 육성된 쌀겨나 밀겨 등을 혼합시키고 12시간 발효시키며 교반후 상기 제1공정(100)에서 침출수를 스프링쿨러로 분사시켜 함수율이 40∼50%로 유지되게 한다.

제5공정(140)은, 상기 제4공정(130)에서 발료된 음식물쓰레기를 자석으로 선별하고 스크린 내에 회전시켜 이물질을 제거함과 아울러 굵기별로 선별하여 저장하고 또 출고를 위해 포장한다.

도3은 본 발명의 일실시예에 따른 음식물 쓰레기 재활용 설비장치의 시스템 구성도이다.

이 음식물 쓰레기 재활용 설비장치는, 상기한 본 발명의 음식물 쓰레기 재활용 방법을 수행하기 위하여 상기 각 공정에 따라 분쇄 및 이물질 제거부(200), 건조 및 살균부(300), 혼합부(400), 발효부(500), 출고부(600), 그리고 탈취부(700)로 주로 구성된다.

상기 분쇄 및 이물질 제거부(200)는, 수거차량(30)으로부터 음식물 쓰레기가 최초로 반입되는 호퍼(210)로부터 플로우 컨베어(220)를 연결하고 그 인접부위에 자석선별기(230)를 장착한다. 상기 플로우 컨베어(220)가 이송이 끝나는 위치에 로타리 파쇄기(240)를 장착하며 이 로타리 파쇄기(240)의 출구에 드럼스크린(250)을 장착시킨다. 이 드럼스크린(250)으로부터 배출된 음식물 쓰레기를 일시적으로 저장시키는 싸이크로 호퍼(260)가 있고, 이 싸이크로 호퍼(260)로 부터 음식물 쓰레기를 다음 구성부분으로 이송시키는 모노펌프(265)가 장착되어 있다.

한편, 상기 호퍼(210)와 플로우 컨베어(220)사이에 고압탈수기(215)가 장착되어 있고 이 고압탈수기(215)와 상기 로타리 파쇄기(240) 및 드럼스크린(250)에서 분리된 탈리수를 저장하는 침출수 탱크(255)가 설치된다.

그리고, 자세히 도시하지는 않았지만 상기 호퍼(210)는 음식물이 반입되는 입구로부터 진동그릴(212)과 커터(216) 그리고 배출구(217)를 형성하고 있으며, 상기 입구 한쪽에 이물질 출구가 형성되어 있어 상기 커터의 작동으로 스크린에 걸러진 이물질이 배출되도록 하였다.

상기 고압탈수기(215)는 스크류 컨베어로 이송되는 음식물 찌꺼기가 눌려서 압축되면서 수분이 빠져 나오게 하여 탈수시킨다. 이렇게 탈수된 음식물 찌꺼기는 플로우 컨베어(220)를 통해 이송되는 데, 이 플로우 컨베어(220)는 음식물 쓰레기의 악취를 제거하기 위해 완전히 밀봉되어 있다.

상기 로타리 파쇄기(240)는 드럼 중앙을 관통하여 축이 형성되고 이 축에 로터(rotor)가 형성되어 있으며, 이 로터가 회전하면서 몸체 내부면을 향하는 부분에 스테이터(stator)가 형성되어 있어 그 사이로 통과하는 음식물을 파쇄시킨다. 상기 로터와 스테이터는 음식물이 이송되는 방향으로 일정한 각으로 비틀어 있을 수 있는 데, 상기 드럼안에 들어오는 음식물은 계속해서 들어오는 압력으로 이동하기 때문에 비틀림이 없어도 무관하다.

상기 드럼스크린(250)은 음식물 찌꺼기가 이송되는 방향으로 경사진 형상으로 형성되어 있으며, 이 드럼스크린(250)이 회전하는 상태에서 안으로 음식물 찌꺼기가 들어와서 스크린의 메쉬(mesh)보다 작은 음식물 찌꺼기는 모두 밑으로 빠져 싸이크로 호퍼(260)로 이송되나 갈비뼈나 유리조각 특히 비닐조각은 걸러서 외부로 배출시킨다.

그리고, 상기 비닐조각은 스크린에 밀착되어 회전할 때에 함께 회전하는 경향이 있어 이를 스크린으로부터 분리시키려는 목적에서 분사기(258)를 통해 물을 분사시키는 데, 이를 통해 음식물찌꺼기에 함유되어 있는 염분 등을 어느 정도 희석시키는 효과가 있다. 상기 분사기(258)에서 분사되는 물의 양은 상기 고압탈수기(215)에서 탈수되는 물의 양과 같게 하여 함수율을 균일하게 한다.

이렇게 이물질이 분리된 음식물 쓰레기는 싸이크로 호퍼(260)에 일시적으로 저장되었다가 모노펌프(265)로 다음 구성부분인 건조 및 살균부(300)로 보내어 지는 데, 상기 드럼스크린(250)을 통해 어느 정도 이물질이 제거되었기 때문에 모노펌프(265)가 이상 없이 작동하게 된다.

한편, 상기 침출수탱크(255)는 전 단계에서 발생된 탈리수를 저장하면서 희석수를 공급하고 또한 미생물(루멘미생물)을 공급하여 정화시키고 이 정화된 물을 호스와 스프링쿨러(267)를 통해 발효부(500)로 공급한다.

상기 건조 및 살균부(300)는 쿠커(310)와 저장탱크(320)를 설치하고 이 저장탱크(320)의 출구 쪽엔 모노펌프(330)를 장착하고 있다.

상기 쿠커(310)는 상기 분쇄 및 이물질 제거부(200)로 부터 전해진 음식물 쓰레기를 스크류 컨베어(301)로 이송시키면서 보일러(312)로부터 전해지는 수증기가 통과하는 파이프라인(304)으로 형성된 하나의 쿠커를 둘 또는 그 이상으로 형성시켜 맨 윗층에서 부터 아래층에 이르기까지 가열되어 수분의 증발과 함께 부패 및 대장균 등을 살균한다.

상기 저장탱크(320)는 상기 쿠커(310)로 부터 이송된 음식물 찌꺼기 등을 일시적으로 저장하고 상기 모노펌프(330)를 통해 음식물을 혼합부(400)로 이송시킨다.

상기 혼합부(400)는, 입구가 설치된 드럼(410)내에 길이 방향으로 가로지르는 축(412)이 형성되어 있고 이 축(412)에 다수의 교반로터(415)가 장착되어 있다. 그런데, 음식물 찌꺼기 재활용 용도가 사료로 선택되어 질 경우 음식물 쓰레기는, 상기 분쇄 및 이물질제거부(200)로부터 상기 건조 및 살균부(300)으로 이송되어 각 장치를 거치나 퇴비로 선택되어 지면 직접 혼합부(400)로 이송된다.

따라서, 상기 분쇄 및 이물질제거부(200)의 모노펌프(265)로부터 혼합부 (400)로 연결되도록 플로우 컨베어 등을 사용할 수 있으나, 본 실시예는 바람직하게 상기 모노펌프(265)와 혼합부(400)의 직선거리를 줄여 스크류 컨베어를 이용하였다.

그러므로, 상기 혼합부(400)에 들어오는 음식물 쓰레기의 함수율은 달라지게 된다. 즉, 건조 및 살균부(300)을 거친 음식물 쓰레기는 함수율이 상당히 작을 것이고, 분쇄 및 이물질제거부(200)로부터 직접 전해진 음식물 쓰레기는 함수율이 너무 크게 된다.

따라서, 이 혼합부(400)에서는 상기의 음식물 쓰레기의 함수율을 조절하기 위해 적절한 수분 조절제를 투입하여야 하므로, 사료로 선택되어진 음식물 쓰레기의 경우 수분이 함유되고 잘게 부수어진 곡물껍질을, 퇴비로 선택되어진 음식물 쓰레기의 경우에는 톱밥이나 왕겨를 약 1:1의 비율로 혼합하여 함수율을 약 60%로 한다.

이 혼합부(400)에서 옥수수껍질이나 콩껍질 등의 곡물껍질 또는 톱밥이 섞여진 음식물 쓰레기를 플로우 컨베어(431) 등을 통해 발효부(500)로 이송시킨다. 그런데, 상기 발효부(500)는 호기성 미생물을 통해 발효시키는 것이므로, 상기 플로우 컨베어(431)의 어느 중간 부위에서 미생물이 육성된 쌀겨나 밀겨를 투입시킨다.

이렇게 이송된 음식물 쓰레기는 약 1.8m정도의 높이로 쌓여서 약 12시간동안 발효후 교반기(510)를 통해 교반되면서 후방으로 이동된다. 그런데, 상기 미생물은 호기성이기 때문에 산소를 충분히 공급시켜 주어야 하므로 바닥에는 공기를 공급시켜주는 파이프라인(520)을 설치한다.

그리고, 상기 미생물은 실온이 30℃이상이어야 활발히 번식을 하므로 이를 위해 온수가열기(540)로부터 연결된 동파이프(550)를 매설하였다. 상기 온수가열기 (540)는 상기 건조 및 살균부(400)의 보일러(312)로부터 인가된 증기로 물을 데우고, 이 동파이프라인(550)으로 인해 상기 발효부(500)는 겨울철에도 발효공정을 현격히 줄일 수 있게 되는 잇점이 생겼다.

한편, 상기 발효부(500)에서 발효가 진행중에 있는 음식물 쓰레기는 초기에는 이상이 없으나 발효의 중반으로 갈수록 자체 온도가 약 80℃까지 올라가 수분이 증발되어 함수율이 미생물이 번식하기에 좋은 40%미만으로 떨어지게 된다. 따라서, 상기 발효부(500)의 위에 설치된 스프링쿨러(267)는 상기 분쇄 및 이물질 제거부(200)의 침출수 탱크(255)로부터 파이프라인(570)을 형성하여 정화된 물을 발효 중반 또는 말기에 있는 음식물 쓰레기에 뿌려주어 함수율을 조절한다.

상기 출고부(600)는 상기 발효부(500)로부터 컨베어(605)를 설치하고 이 컨베어(605)와 인접한 부위에 자석선별기(610)를 장착하고, 컨베어(605)가 끝나는 부위에 드럼스크린(620)을 설치하고 있다. 그리고 음식물 쓰레기가 이송되는 방향으로 자동포장기(630) 및 저장탱크(640)가 각각 설치된다.

상기 자석선별기(610)는 분쇄 및 이물질제거부(100)에서 음식물이 젖어 충분히 거르지 못한 금속 이물질을 다시 한 번 분리하고, 상기 드럼스크린(620)은 이송방향으로 기울어져 있고 전방과 후방의 메쉬를 각각 다르게 하여 굵기가 다른 음식물 쓰레기를 분리하여 모으며, 또 자석선별기(610)에서 분리하지 못한 이물질을 최종적으로 다시 한번 분리시킨다.

이 드럼스크린(620)을 거친 음식물 쓰레기는 자동포장기(630)에서 포장되어 출고되거나 출고되기에 불충분한 제품은 다시 혼합부(400)로 피드백(feed- back)시킨다.

그리고, 상기 탈취부(700)는 각 구성부분을 향하여 덕트(710)를 형성하고, 이 덕트(710)에 흡입구(712a,712b,712c,…)를 형성시키고 상기 덕트(710)의 끝부분에 송풍기(720)를 설치한다.

상기 송풍기(720)로부터 파이프라인(723)을 형성하여 바이오 탈취장(730)의 바닥으로 연결한다. 물론 상기 파이프라인(723)은 다수의 구멍이 뚤려 있어 이를 통해 냄새가 배출된다.

상기 바이오 탈취장(730)은 상기 파이프라인(723)의 상측으로 자갈이나 숯등으로 된 층(732)을 형성하고, 그 위에 나무껍질이나 퇴비 지렁이 똥과 같은 유기물로 메디아층(734)(736)을 이루고 미생물의 번식을 위해 적정 함수율을 유지하도록 급수라인을 형성한다.

따라서, 분쇄 및 이물질제거부(200), 건조 및 살균부(300), 혼합부(400) 및 발효부(500) 등으로부터 각 흡입구(712a,712b,712c,…)를 통해 포집된 냄새는 덕트 (710)를 따라 바이오 탈취장(730)으로 공급되고 각 메디아층(734)(736)을 통과하면 미생물이 냄새의 원인이 되는 유기분자를 먹게 된다.

상술한 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 따르면, 음식물 쓰레기는 분쇄 및 이물질 제거부에서 분쇄되고 일차적으로 이물질을 제거하게 된다. 그리고, 건조 및 살균부에서 수증기를 이용하여 건조를 시킴과 동시에 살균처리를 하게 되고, 혼합부에서 각 용도에 적합하게 톱밥이나 곡물껍질을 추가한다.

이 혼합부에서 각 용도에 맞는 첨가물이 추가되어 혼합된 음식물 찌꺼기는 발효부로 가는 중간에 미생물이 공급되는 데, 이 호기성 미생물에 의해 발효되는 음식물 쓰레기는 하루에 두 번정도 교반시킨다.

상기에서 발효된 음식물 쓰레기는 출고부에서 자석선별기와 드럼스크린을 통해 다시 한 번 이물질을 제거하고 각 용도에 맞는 조건에 부합되는 제품은 자동포장기를 통해 포장되어 출고되고 부적합한 제품은 혼합부로 다시 반송된다.

이상에서 상술한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 재활용 방법 및 설비장치는, 기계적인 장치와 미생물처리방법을 효과적으로 이용함으로써, 시나 군 또는 구 단위로 수집된 음식물 쓰레기를 공동으로 대량 처리하면서 퇴비나 사료 등으로 재활용할 수 있도록 하여 환경적인 잇점과 아울러 퇴비나 사료로 충분히 사용할 수 있는 질 높은 재활용 제품을 얻을 수 있으므로써 경제적인 잇점이 있고, 음식물 쓰레기를 처리하는 중에 발생되는 악취를 효과적으로 완벽하게 제거하여 처리장 주변의 생활환경에 악영향을 끼치지 않도록 하여 정책적인 잇점이 충분하다는 효과가 있다.

이상에서 서술된 것은 모든 점에서 단순한 예시에 불과한 것이기 때문에, 이를 바탕으로 본 발명을 한정적으로 해석해서는 안될 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 기술적 사상 및 범위 내에 존재하는 변형예 및 균등한 실시 예는 모두 본 발명의 청구 범위에 속하는 것이다.

Claims

음식물 쓰레기를 반입시키고 이를 분쇄시키며 발효시켜 퇴비나 사료로 재활용하는 음식물 쓰레기 재활용 방법에 있어서,

각 가정에서 수집된 음식물 쓰레기를 반입시켜 이물질을 제거시켜 음식물 쓰레기 덩어리를 분쇄하고 물기를 제거하여 침출수로 저장하여 호기성 미생물로 정화시키고 분쇄된 음식물 쓰레기 중에서 또 한번 자성을 이용하여 이물질을 제거하고 파쇄기로 잘게 분쇄하며 스크린을 통해 이물질을 제거하는 음식물 쓰레기의 재활용 용도를 선택하는 제1공정(100)과;

이 제1공정(100)에서 재활용 용도가 사료로 선택되어지면 분쇄된 음식물 쓰레기를 몇 단계의 경로를 통해 수증기를 이용하여 음식물 쓰레기를 건조시키면서 살균시키는 제2공정(110)과;

상기 제1공정(100)에서 재활용 용도가 퇴비로 선택되면 제1공정에서 파쇄된 음식물 쓰레기에 수분조절제를 소정 비율로 혼합하고, 사료로 선택되어 제2공정(1110)에서 건조와 살균 처리된 음식물 쓰레기에 재활용 용도에 따라 곡물껍질을 추가하여 혼합하는 제3공정(120)과;

상기 제3공정(120)에서 수분조절제로 톱밥 또는 곡물껍질이 혼합된 음식물쓰레기를 이송중에 미생물이 육성된 쌀겨나 밀겨 등을 혼합하여 발효시키며 교반후 상기 제1공정(100)에서 침출수를 스프링쿨러로 분사시켜 함수율을 40∼50%로 유지시키는 제4공정(130)과; 그리고

상기 제4공정(130)에서 발료된 음식물쓰레기중 금속 이물질을 자석으로 선별하고 스크린 내에 회전시켜 이물질을 제거함과 아울러 굵기 별로 선별하여 저장하고 또 출고를 위해 포장하는 제5공정(140);

으로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 재활용 방법.
음식물 쓰레기를 투입시키는 입구로부터 이물질 로터리 커터 및 이송스크류가 장착되어 형성된 호퍼와, 이 호퍼로부터 이송된 음식물 쓰레기를 향하여 자성을 발생시켜 이물질을 선별하는 자석선별기, 이 자석선별기에서 이물질이 제거되어 이송된 음식물 쓰레기를 파쇄시키는 로터리 파쇄기, 파쇄된 음식물 쓰레기를 메쉬의 크기에 따라 이물질을 선별하는 로터리 스크린 및 분리된 물을 저장하는 침출수 저장탱크로 구성된 분쇄 및 이물질 제거부(200)와;

상기 분쇄 및 이물질 제거부(200)로부터 분쇄된 이물질을 이송시키는 스크류와 그 외부에 보일러부터 전해지는 증기가 통과하는 파이프로 형성된 쿠킹기가 둘 또는 그 이상의 층으로 이루어진 건조 및 살균부(300)와;

상기 건조 및 살균부(300)로부터 전해진 음식물 쓰레기가 이송되어 모아지는 드럼에 톱밥이 투입되는 라인과 곡물껍질이 투입되는 라인이 각각 연결되는 혼합부(400)와;

이 혼합부(400)로부터 이송되는 중간에 미생물이 육성된 쌀겨나 밀겨를 공급하는 라인을 연결하고 상기 침출수 저장탱크로부터 라인이 연결되어 스프링쿨러로공급하는 발효부(500)와;

이 발효부(500)로부터 음식물이 이송되는 방향으로 자석선별기와 드럼스크린이 설비되고 자동포장기 및 저장소가 있는 출고부(600); 그리고

상기 분쇄 및 이물질제거부(200), 건조 및 살균부(300), 혼합부(400) 및 발효부(500)등으로부터 각 흡입구를 통해 냄새를 포집시켜 덕트를 송풍기로 냄새를 흡입시켜 미생물이 서식하는 메디아를 통과시키는 탈취부(700)로 이루어진 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 재활용 설비장치.
제2항에 있어서, 상기 분쇄 및 이물질 제거부(200)는 스크류 컨베어를 통해 직접 혼합부(400)로 연결되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 재활용 설비장치.