KR100817553B1 - 음식물 쓰레기 재활용 장치 - Google Patents

음식물 쓰레기 재활용 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재활용 장치에 관한 것으로서, 특히 살균탱크의 천연옥에 의해 살균하고 건조실의 원적외선으로 건조한 다음 부원료저장탱크로부터 사료나 연료를 공급하여 혼합함으로써, 간편하고 효율적인 공정으로 가정과 영업장의 음식물 쓰레기를 구분하여 처리하고 악취발생이 방지되며 친환경적인 음식물 쓰레기 재활용 장치에 관한 것이다.
본 발명은 가정에서 건조된 음식물 쓰레기를 이송하면서 그 속에 포함된 이물질을 분리하는 선별컨베이어벨트와; 상기 선별컨베이어벨트에서 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 내장된 액상의 천연옥을 분사시켜 살균하는 살균탱크와; 상기 살균탱크를 통과하면서 살균된 음식물 쓰레기를 컨베이어벨트에 의해 이송하면서 내장된 원적외선 램프에 의해 건조하는 건조실과; 상기 건조실에서 재차 건조된 음식물 쓰레기를 미세한 분말형태로 분쇄하는 분쇄기와; 상기 분쇄기에 의해 분쇄된 음식물 쓰레기에 사료인 부원료를 공급하는 부원료저장탱크와; 상기 음식물 쓰레기와 부원료를 내장된 혼합부재의 회전으로 혼합하는 자동혼합기와; 상기 혼합물을 포장지에 의해 밀봉하는 자동포장기; 를 포함한다.
Figure R1020050116959
재활용, 음식물 쓰레기, 가정, 영업장, 살균탱크, 건조실

Description

음식물 쓰레기 재활용 장치{RECYCLING APPARATUS OF FOOD GARBAGE}
도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 재활용 장치를 나타내는 공정도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 쓰레기 재활용 장치를 나타내는 공정도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 선별컨베이어벨트 111: 수거운송차량
112: 건조 쓰레기 투입기 113: 선별자
114: 집하조 120: 살균탱크
121: 집하조 130: 건조실
131: 원적외선 램프 132: 집하조
140: 분쇄기 141: 집하조
142: 저장탱크 150: 부원료저장탱크
160: 자동혼합기 161: 혼합부재
170: 자동포장기 180: 팔레트
181: 운송차량 F: 사료제품
211: 수거운송차량 212: 건조 쓰레기 투입기
213: 선별자 214: 집하조
220: 살균탱크 221: 집하조
230: 파쇄기 231: 집하조
232: 저장탱크 240: 부원료저장탱크
241: 저장탱크 250: 자동혼합기
251: 혼합부재 252: 저장탱크
260: 압축,커터기 270: 자동포장기
280: 팔레트 281: 운송차량
F': 연료제품
본 발명은 재활용 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가정과 영업장의 음식물 쓰레기를 구분하여 처리하되 그 공정을 일부 겸용하여 저렴하고 간편하며, 고열건조에 의한 환경오염 등의 부작용을 방지하는 음식물 쓰레기 재활용 장치에 관한 것이다.
음식물 쓰레기에는 가정과 식당 등 조리과정 중에 식품을 다듬으면서 버리는 쓰레기, 먹고 남긴 음식물찌꺼기, 보관했다가 그냥 버리는 식품쓰레기가 있으며, 전국적으로 버려지는 음식물 쓰레기의 양이 차지하는 비율은 전체 생활쓰레기의 25%이다.
그리고 하루에 발생하는 음식물 쓰레기의 양은 1만 1천톤, 1년에 발생하는 음식물 쓰레기의 양은 420만여 톤으로 1년에 15조원이나 되는 돈이 음식물 쓰레기로 낭비되고 있는 실정이다.
이렇게 일상생활에서 발생하는 쓰레기는 재활용하거나 소각처리 등 중간처리과정을 거쳐 최종적으로는 매립장에 매립되는데, 매립처리 자체는 간단하나 부지확보 및 사후관리에 많은 비용이 소요된다.
한편 음식물 쓰레기는 80% 이상의 수분을 함유하고 있고, 쉽게 부패되는 유기성 물질로 구성되어 있으며, 음식물 쓰레기를 매립할 경우에는 질소 및 유황 화합물에 의한 악취발생과 파리, 모기 등의 해충번식을 유발할 수 있다.
즉, 음식물 쓰레기는 배출과정, 수거과정, 운반과정에서 침출수가 유출되어 주변환경을 오염시킬 수 있으며, 가정이나 식당 등에서 음식물을 꼭 짜서 배출할 경우 염분농도가 낮아져서 사료화, 퇴비화 등으로 재활용하는데 큰 도움이 된다.
따라서 병뚜껑, 뼈다귀, 은박지, 나무젓가락 등 이물질을 완전히 분리한 후, 꼭 짜서 지정된 장소나 용기에 배출하여야 하는데, 특히 수분이 많은 수박껍질과 같은 과일껍질 등은 실내에서 어느 정도 말린 후 배출한다.
그런데 가정에서 나오는 음식물 쓰레기는 저온에서 건조되는 것이므로 영양소가 잘 보존되어 있는 반면에, 식당 등의 영업장에서 배출되는 음식물 쓰레기는 이물질이 많이 포함되어 있음에도 종래의 재활용 장치는 이것들을 구분하지 않고 한꺼번에 처리함으로써 재활용 효율이 저하되는 문제가 있다.
또한 재활용 과정에서 악취가 심하게 나고 고열에 의한 건조작업을 수반하기 때문에 사료화하는 경우 영양소가 현저히 파괴될 뿐만 아니라 환경을 훼손하며, 가 정과 영업장의 음식물 쓰레기를 분리해서 처리하는 경우 설비비가 부담이 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 공정이 간편하여 설비비가 저렴하면서 가정에서 나오는 음식물 쓰레기는 사료로서 재활용하고 식당 등의 영업장에서 배출되는 음식물 쓰레기는 에너지화할 수 있는 음식물 쓰레기 재활용 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 악취발생이 없고 고열에 의한 건조를 하지 않아서 친환경적일 뿐만 아니라 재활용된 사료제품의 영양소가 파괴되지 않는 음식물 쓰레기 재활용 장치를 제공하는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 음식물 쓰레기 재활용 장치는 가정에서 건조된 음식물 쓰레기를 이송하면서 그 속에 포함된 이물질을 분리하는 선별컨베이어벨트와;
상기 선별컨베이어벨트에서 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 내장된 액상의 천연옥을 분사시켜 살균하는 살균탱크와;
상기 살균탱크를 통과하면서 살균된 음식물 쓰레기를 컨베이어벨트에 의해 이송하면서 내장된 원적외선 램프에 의해 건조하는 건조실과;
상기 건조실에서 재차 건조된 음식물 쓰레기를 미세한 분말형태로 분쇄하는 분쇄기와;
상기 분쇄기에 의해 분쇄된 음식물 쓰레기에 사료인 부원료를 공급하는 부원료저장탱크와;
상기 음식물 쓰레기와 부원료를 내장된 혼합부재의 회전으로 혼합하는 자동혼합기와;
상기 혼합물을 포장지에 의해 밀봉하는 자동포장기;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 영업장에서 건조된 음식물 쓰레기를 이송하면서 그 속에 포함된 이물질을 분리하는 선별컨베이어벨트와;
상기 선별컨베이어벨트에서 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 내장된 액상의 천연옥을 분사시켜 살균하는 살균탱크와;
상기 살균탱크를 통과하면서 살균된 음식물 쓰레기를 작은 조각형태로 파쇄하는 파쇄기와;
상기 파쇄기에 의해 파쇄된 음식물 쓰레기에 연료인 부원료를 공급하는 부원료저장탱크와;
상기 음식물 쓰레기와 부원료를 내장된 혼합부재의 회전으로 혼합하는 자동혼합기와;
상기 혼합물을 압축한 다음에 일정한 크기로 절단하는 압축,커터기와;
상기 압축, 절단된 혼합물을 포장지에 의해 밀봉하는 자동포장기;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하 면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 재활용 장치를 나타내는 공정도이고, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 쓰레기 재활용 장치를 나타내는 공정도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 음식물 쓰레기 재활용 장치는 가정에서 건조된 음식물 쓰레기를 사료화하는 장치(도 1)와 식당 등의 영업장에서 건조된 음식물 쓰레기를 연료화하는 장치(도 2)로 구분할 수 있다.
먼저 도 1에서와 같이, 사료화 장치는 선별컨베이어벨트(110), 살균탱크(120), 건조실(130), 분쇄기(140), 부원료저장탱크(150), 자동혼합기(160), 자동포장기(170) 등으로 구성된다.
가정에서 건조된 음식물 쓰레기는 각 가정을 정기적으로 방문하는 수거운송차량(111)에 의해 수집, 운반되어 재활용 공장 내의 건조 쓰레기 투입기(112)에 저장된 후 선별컨베이어벨트(110)로 공급된다.
건조 쓰레기 투입기(112)는 쓰레기에 함유된 염분에 견딜 수 있도록 스테인레스 재질로 이루어지고 2톤 용량이며, 2.5톤 수거운송차량(111)의 적재높이를 고려하여 그 입구높이는 1m로 제작하는 것이 바람직하다.
선별컨베이어벨트(110)는 건조 쓰레기 투입기(112)에서 일정량씩 배출된 건조 음식물 쓰레기를 이송하면서 선별컨베이어벨트(110)의 주위에 배치된 여러 명의 선별자(113)에 의해 그 속에 포함된 이물질을 분리한다.
이 선별컨베이어벨트(110)는 폭이 2m이고 선별자(113)가 이물질을 수동으로 검사, 제거하기 위해 전체 길이가 10m이며, 정확한 제거 및 안전을 위해 선별자(113)가 컨베이어 구동모터를 즉시 정지시킬 수 있도록 한다.
살균탱크(120)는 용량이 1000ℓ이며, 상기 선별컨베이어벨트(110)에서 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 살균하기 위해 내부 천장의 저장통에 내장된 액체상태의 천연옥이 골고루 분사되며, 이 살균탱크(120)는 레미콘식으로 좌로 회전시 음식물 쓰레기가 유입되어 우로 회전시 토출되도록 한다.
건조실(130)은 상기 살균탱크(120)를 통과하면서 천연옥에 의해 살균된 음식물 쓰레기를 40℃ 이내의 낮은 온도에서 원적외선으로 건조하며, 음식물 쓰레기가 이송되는 컨베이어벨트의 30cm 위에 40cm 간격으로 원적외선 램프(131)가 여러 개 설치된다.
이 건조실(130)의 내부는 불연재를 사용하여 단열하고 외부에서 점검이 가능하도록 투명창이나 문이 설치되며, 공기순환을 위해 풍량조절기가 구비되고 공기흡입부와 공기배기부를 구분하여 설비한다.
그리고 공기배기부는 염분에 강한 소재를 사용하고 그 외부 끝단은 재활용 공장의 최상층으로부터 5m 높이에 설치하고 보수를 위한 발판을 별도로 구비하는 것이 바람직하다.
분쇄기(140)는 상기 건조실(130)에서 재차 건조된 음식물 쓰레기를 2mm 이하의 미세한 분말형태로 분쇄한다.
부원료저장탱크(150)는 옥수수전분 등의 사료인 부원료가 저장되고 상기 분쇄기(140)에 의해 분쇄된 음식물 쓰레기에 부원료를 쓰레기의 15중량%로 공급한다.
상기 선별컨베이어벨트(110)와 살균탱크(120)의 사이, 살균탱크(120)와 건조실(130)의 사이, 건조실(130)과 분쇄기(140)의 사이, 분쇄기(140)와 부원료저장탱크(150)의 사이에는 이물질 분리, 살균, 건조되거나 분쇄된 음식물 쓰레기를 원활하게 이송하기 위해 컨베이어벨트인 집하조(114,121,132,141)가 각각 구비된다.
또한 분쇄기(140)와 부원료저장탱크(150)의 사이에는 분쇄기(140)로부터 운반된 음식물 쓰레기에 부원료를 공급하기 전에 일시 저장하는 별도의 저장탱크(142)를 구비하는 것이 바람직하다.
자동혼합기(160)는 상기 부원료저장탱크(150)에 의해 부원료가 공급된 음식물 쓰레기를 내장된 스크류나 프로펠러 등 혼합부재(161)의 회전으로 균일하게 혼합한다.
마지막으로, 자동포장기(170)는 상기 음식물 쓰레기와 부원료의 혼합물을 사료제품(F)화하기 위해 포장지에 의해 밀봉하며, 이렇게 밀봉된 사료제품(F)은 팔레트(180)에 임시 적재(1톤)되어 있다가 지게차 등의 운송차량(181)에 의해 별도의 저장창고로 운반된다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물 쓰레기 재활용장치인 연료화 장치는 도 2에서와 같이, 선별컨베이어벨트(210), 살균탱크(220), 파쇄기(230), 부원료저장탱크(240), 자동혼합기(250), 압축,커터기(260), 자동포장기(270) 등으로 구성된다.
식당 등의 영업장에서 건조된 음식물 쓰레기는 각 영업장을 방문하는 수거운송차량(211)에 의해 수집, 운반되어 재활용 공장 내의 건조 쓰레기 투입기(212)에 저장된 후 선별컨베이어벨트(210)로 공급된다.
선별컨베이어벨트(210)는 건조 쓰레기 투입기(212)에서 일정량씩 배출된 건조 음식물 쓰레기를 이송하면서 선별컨베이어벨트(210)의 주위에 배치된 여러 명의 선별자(213)에 의해 그 속에 포함된 이물질을 분리한다.
살균탱크(220)는 용량이 1000ℓ이며, 상기 선별컨베이어벨트(210)에서 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 살균하기 위해 내부 천장의 저장통에 내장된 액체상태의 천연옥이 골고루 분사되고, 이 살균탱크(220)는 레미콘식으로 좌로 회전시 음식물 쓰레기가 유입되어 우로 회전시 토출되도록 한다.
이 건조 쓰레기 투입기(212), 선별컨베이어벨트(210) 및 살균탱크(220)는 상기 사료화장치에서의 건조 쓰레기 투입기(112), 선별컨베이어벨트(212) 및 살균탱크(120)와 동일한 설비가 사용될 수 있다.
파쇄기(230)는 상기 살균탱크(220)를 통과하면서 살균된 음식물 쓰레기를 작은 조각형태로 파쇄한다.
부원료저장탱크(240)는 무연탄 등의 연료인 부원료가 저장되고 상기 파쇄기(230)에 의해 분쇄된 음식물 쓰레기에 부원료를 공급한다.
자동혼합기(250)는 상기 부원료저장탱크(240)에 의해 부원료가 공급된 음식물 쓰레기를 내장된 스크류나 프로펠러 등 혼합부재(251)의 회전으로 균일하게 혼합하며, 레미콘식으로 좌로 회전시 음식물 쓰레기가 유입되어 우로 회전시 토출되도록 한다.
상기 선별컨베이어벨트(210)와 살균탱크(220)의 사이, 살균탱크(220)과 파쇄 기(230)의 사이, 파쇄기(230)와 자동혼합기(250)의 사이, 부원료저장탱크(240)의 인접부에는 이물질 분리, 살균, 파쇄되거나 수집된 사료를 원활하게 이송하기 위해 컨베이어벨트인 집하조(214,221,231,241)가 각각 구비된다.
압축,커터기(260)는 상기 자동혼합기(250)에서 혼합된 음식물 쓰레기와 부원료의 혼합물을 고밀도로 압축한 다음에 일정한 크기로 절단한다.
파쇄기(230)와 자동혼합기(250)의 사이 및 자동혼합기(250)와 압축,커터기(260)의 사이에는 파쇄된 음식물 쓰레기에 부원료가 공급되기 전이나 혼합물을 압축, 절단하기 전에 일시 저장하는 별도의 저장탱크(232,252)를 각각 구비하는 것이 바람직하다.
이때 파쇄기(230)로부터 저장탱크(232)까지는 공기펌프를 이용하여 운반한다.
마지막으로, 자동포장기(270)는 상기 음식물 쓰레기와 부원료의 혼합물을 연료제품(F')화하기 위해 포장지에 의해 밀봉하며, 이렇게 밀봉된 연료제품(F')은 팔레트(280)에 임시 적재(450Kg)되어 있다가 지게차 등의 운송차량(281)에 의해 별도의 저장창고로 운반된다.
한편 본 발명의 음식물 쓰레기 재활용 장치는 설치비를 현저히 저감시키고 공정을 단순화하여 효율을 향상시키기 위해 도 1의 사료화하는 장치와 도 2의 연료화하는 장치 중에서 중복되는 구성들을 공용시켜 전체적으로 하나의 설비에 포함시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 음식물 쓰레기 재활용 장치는 다음과 같이 작 용한다.
본 발명의 음식물 쓰레기 재활용 장치에서 사료화를 위한 공정순서를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 수거운송차량(111)이 정기적으로 가정을 방문하여 가정에서 일차 건조된 음식물 쓰레기를 수집, 운반하여 재활용 공장 내의 건조 쓰레기 투입기(112)에 저장한다.
건조 쓰레기 투입기(112)는 음식물 쓰레기를 일정량씩 선별컨베이어벨트(110)로 배출하고 선별자(113)가 음식물 쓰레기로부터 그 속에 포함된 이물질을 수동으로 검사, 제거한 다음에, 레미콘식의 살균탱크(120)에서 내장된 액상의 천연옥을 분사, 살균한다.
그리고 살균된 음식물 쓰레기는 건조실(130)에서 컨베이어벨트를 통과하면서 원적외선 램프(131)에 의해 건조되고, 분쇄기(140)에서 2mm 이하의 미세한 분말형태로 분쇄되며, 부원료저장탱크(150)에서 사료를 쓰레기의 15중량%로 공급한다.
사료가 공급된 음식물 쓰레기는 자동혼합기(160)에서 균일하게 혼합하고, 마지막으로 자동포장기(170)에서 포장지로 밀봉해서 사료제품(F)화하여 팔레트(180)에 임시 적재한 후 운송차량(181)에 의해 저장창고로 운반한다.
또한 연료화를 위한 공정순서를 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이 수거운송차량(211)이 정기적으로 식당 등의 영업장을 방문하여 영업장에서 건조된 음식물 쓰레기를 수집, 운반하여 재활용 공장 내의 건조 쓰레기 투입기(211)에 저장한다.
다음으로 선별컨베이어벨트(210)에 의한 이물질 분리, 살균탱크(220)에 의한 살균은 상기 사료화에서의 선별컨베이어벨트(110), 살균탱크(120)와 동일하고, 살 균된 음식물 쓰레기는 파쇄기(230)에서 작은 조각형태로 파쇄한 후 부원료저장탱크(240)에서 연료를 공급한다.
연료가 공급된 음식물 쓰레기는 자동혼합기(250)에서 상기 사료화에서의 자동혼합기(160)처럼 혼합하고, 압축,커터기(260)에서 압축한 다음에 일정한 크기로 절단하며, 마지막으로, 자동포장기(270), 팔레트(280), 운송차량(281)에 의해 연료제품(F')화, 운송 및 저장한다.
본 발명의 음식물 쓰레기 재활용 장치에서 수거운송차량(111,211), 건조 쓰레기 투입기(112,212), 선별자(113,213), 살균탱크(120,220), 혼합기(160,250), 팔레트(180,280), 운송차량(181,281) 등은 공용되도록 함으로써 전체 설치비를 감소시키고 공정의 효율도 현저히 향상시킬 수 있다.
그리고 음식물 쓰레기가 완전히 건조되기 때문에 재활용 과정에서 악취의 발생이 방지되고 고열에 의한 건조나 발효공정이 없어서 사료화할 때 영양소의 파괴가 적고 친환경적임은 물론이고 공정시간도 절감된다.
특히 가정에서 나오는 영양소가 잘 보존된 음식물 쓰레기는 사료화하고 영업장에서 배출되는 이물질이 많이 포함된 음식물 쓰레기는 농촌 등에서 사용할 수 있도록 연료화하는 이원적인 처리를 하나의 장치내에서 구현함으로써 재활용 효율을 더욱 극대화할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 음식물 쓰레기 재활용 장치는 가정의 음식물 쓰레기는 사료로서 재활용하고 식당 등 영업장의 음식물 쓰레기는 에너지화하되 그 공정을 일부 겸용하여 전체설비가 저렴하고 공정이 간편하며 악취발생이 방지되는 효과를 발휘한다.
또한 고열에 의한 건조를 하지 않아서 환경오염 등의 각종 부작용을 방지함은 물론이고 재활용된 사료제품의 영양소가 파괴되지 않는 유용한 효과를 발휘한다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형하여 실시할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 자명한 것이며, 따라서 그러한 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (2)

  1. 가정에서 건조된 음식물 쓰레기를 이송하면서 그 속에 포함된 이물질을 분리하는 선별컨베이어벨트와;
    상기 선별컨베이어벨트에서 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 내장된 액상의 천연옥을 분사시켜 살균하는 살균탱크와;
    상기 살균탱크를 통과하면서 살균된 음식물 쓰레기를 컨베이어벨트에 의해 이송하면서 내장된 원적외선 램프에 의해 건조하는 건조실과;
    상기 건조실에서 재차 건조된 음식물 쓰레기를 미세한 분말형태로 분쇄하는 분쇄기와;
    상기 분쇄기에 의해 분쇄된 음식물 쓰레기에 사료인 부원료를 공급하는 부원료저장탱크와;
    상기 음식물 쓰레기와 부원료를 내장된 혼합부재의 회전으로 혼합하는 자동혼합기와;
    상기 혼합물을 포장지에 의해 밀봉하는 자동포장기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 재활용 장치.
  2. 영업장에서 건조된 음식물 쓰레기를 이송하면서 그 속에 포함된 이물질을 분리하는 선별컨베이어벨트와;
    상기 선별컨베이어벨트에서 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 내장된 액상의 천연옥을 분사시켜 살균하는 살균탱크와;
    상기 살균탱크를 통과하면서 살균된 음식물 쓰레기를 작은 조각형태로 파쇄하는 파쇄기와;
    상기 파쇄기에 의해 파쇄된 음식물 쓰레기에 연료인 부원료를 공급하는 부원료저장탱크와;
    상기 음식물 쓰레기와 부원료를 내장된 혼합부재의 회전으로 혼합하는 자동혼합기와;
    상기 혼합물을 압축한 다음에 일정한 크기로 절단하는 압축,커터기와;
    상기 압축, 절단된 혼합물을 포장지에 의해 밀봉하는 자동포장기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 재활용 장치.
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