KR20040026156A - 유기폐기물 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 등의 유기폐기물을 처리하는 과정에서 발효, 농축시키어 에틸알콜 및 액상체로 분리하여 음식물 쓰레기의 수분을 제거한 상태에서 남은 고형체의 음식물 쓰레기만 건조하여 처리되도록 하여 처리비용을 대폭적으로 감소시킬 수 있고, 연료로 사용되는 부산물을 얻을 수 있도록 한 유기폐기물 처리장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기한 목적을 구현하기 위하여,

유기폐기물을 투입하여 이를 보관하고 이송할 수 있도록 하는 투입조(10)와,

상기 투입조(10)로부터 나오는 유기폐기물을 이송수단(20)에 의해 이송되어 파봉,파쇄 및 선별수단(30,40)과, 상기 파봉,파쇄 및 선별수단(30,40)에 의하여 나오는 유기폐기물를 이송수단(20)에 의해 이송되어 적정시간과 온도로 발효 숙성 후 알콜로 증류시키는 농축,발효조(50)와, 상기 농축,발효조(50)에서 나오는 유기폐기물을 이송수단(20)에 의하여 이송되어 이를 탈수하여 고체와 액체로 분리하는 분리기(80)와,

상기 분리기(80)로부터 나오는 고형체의 유기폐기물을 이송수단(20)에 의하여 투입되어 건조처리하는 건조기, 로 이루어져 음식물 쓰레기 등의 유기폐기물을 처리하도록 한 것이다.

Description

유기폐기물 처리장치{Drying machine of organic wastes}

본 발명은 유기폐기물 처리장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 주로 음식물 쓰레기인 유기폐기물을 발효,농축과 건조기에 의한 과정을 병행하여 유기폐기물을 처리할 수 있도록 한 유기폐기물 처리장치에 관한 것이다.

음식물 쓰레기 등의 유기폐기물은 대부분이 수분이기 때문에 매립이나 소각방법은 심각한 오염으로 인하여 최근에는 대부분 건조방법에 의하여 처리되고 있고, 이 건조장치는 음식물 쓰레기를 파봉,파쇄 및 선별을 거쳐 건조기에 투입하면 건조기에서 버너에 의한 가열로 건조로에 투입된 음식물 쓰레기에 가열된 고열의 열풍에 의하여 서서히 건조되어 음식물 쓰레기에 함유된 수분을 완전히 제거하여 고체상태로 가공되어 용량을 최소화시키도록 하여 처리되도록 한 것이다.

그러나 건조장치로는 수분함량이 90%정도인 음식물 쓰레기를 가열된 열풍에 의하여 건조하기 때문에 건조시간이 상당한 시간이 소요되고 그에 따른 연료의 소비가 높아 건조비용이 과다한 문제점이 있으며, 또한 건조과정에서 발생되는 악취를 별도의 장치에 의하여 제거하고 있으나 악취를 포함하는 가스가 상당히 방출되기 때문에 이를 포집하여 제거하는데는 한계가 있어 건조과정에서 악취가 외부로 유출이 되어 주변을 오염시키는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 주로 음식물 쓰레기의 유기폐기물을 처리하는 과정에서 발효, 농축시키어 에틸알콜 및 액상체로 분리하고 음식물 쓰레기의 상당한 부분의 수분을 제거한 상태에서 남은 고형체의 음식물 쓰레기만 건조기에 의해 건조하여 처리되도록 하므로서 처리비용을 대폭적으로 감소시킬 수 있으며, 연료 및 동식물의 사료로 사용되는 부산물을 얻을 수 있도록 한 유기폐기물 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 전체 공정을 보인 시스템

도 2는 본 발명에서 농축,발효조의 구성도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 투입조 20: 이송수단

30: 파봉,파쇄기 40: 선별기

50: 농축,발효조

52: 열교환기 53: 알콜탱크

55: 휀 56: 걸름망

57; 스팀관

60: 보일러 70: 액상탱크

80: 분리기 90: 건조기

본 발명은 상기한 목적을 구현하기 위한 장치의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

유기폐기물을 보관하여 이송할 수 있도록 하는 투입조와,

상기 투입조로부터 나오는 유기폐기물을 이송수단에 의해 이송되어 파봉,파쇄 및 선별을 하는 파봉,파쇄기 및 선별기와,

상기 파봉,파쇄 및 선별에 의하여 나오는 음식물 쓰레기인 유기폐기물을 이송수단에 의해 이송되어 적정시간 및 온도에 발효 숙성 후 증류 하여 에틸알콜 및 액상체를 분리하는 농축,발효조와,

상기 농축,발효조에서 나오는 남은 유기폐기물을 이송수단에 의하여 이송되어 이를 탈수하여 고형체와 액상체로 분리하는 분리기와,

상기 분리기로부터 나오는 고형체의 유기폐기물을 이송수단에 의하여 투입되어 건조처리하는 건조기,

로 이루어져 음식물 쓰레기 등의 유기폐기물을 처리하도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 농축,발효조에는 발효,숙성하기 위하여 보일러에 의하여 제공되는 스팀관과 남은 유기폐기물을 배출하는 스크류를 구비한다.

상기 농축,발효조에는 발효과정에서 발생되는 가스를 배출시키어 열교환기에 의하여 응축시키어 알콜저장조에 보관되도록 하며. 발효과정에서 발생되는 물은 액상탱크에 저장되도록 한다.

또한 농축,발효조에 적정온도를 가열하기 위한 수단으로 보일러에 의한 스팀관을 설치한다.

상기 건조기에서 발생되는 수증기를 싸이클론을 거쳐 보일러로 보내지도록 구성한다.

이와 같이 구성한 본 발명을 첨부한 도면에 의하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 공정을 보인 시스템이고, 도 2는 본 발명에서 농축,발효조의 구성도로 이들 도면에 의하여 살펴보면,

운송수단에 의하여 공급된 음식물 쓰레기인 유기폐기물을 보관하여 공급을 개시하도록 함체형상을 갖는 투입조(10)에는 하방에 스크류(11)를 축설하여 투입된 유기폐기물을 한측으로 배출시키는 작용하면서 동시에 유기폐기물 중에 덩어리가 큰 음식물을 교반하는 과정에서 적정크기로 파쇄하여 이송할 수 있도록 한다.

상기 투입조(10)로부터 나오는 유기폐기물을 스크류 콘베이어 등의이송수단(20)에 의해 이송된 유기폐기물은 파봉 및 파쇄기(30)에 의하여 음식물 쓰레기에 섞인 봉지등을 찢어 놓는 과정과 동시에 음식물 쓰레기는 파쇄시킨 후 다시 이송수단(20)을 거쳐 선별기(40)에 공급하여 음식물 쓰레기가 아닌 쇠붙이, 병뚜껑, 뼈다귀등의 이물질을 걸러내는 선별작업을 수행하도록 하는 파봉,파쇄 및 선별수단을 구성한다. 여기서 파봉 및 파쇄기(30)에서 이송수단(20)을 거치지 않고 바로 선별기(40)로 유기폐기물을 공급되도록 할 수도 있다.

상기 파봉,파쇄기(30) 및 선별기(40)에 의하여 나오는 유기폐기물은 이송수단(20)에 의해 이송되어 농축,발효조(50)에 투입되도록 하여 발효, 숙성시키어 에틸알콜로 증류시키고 동시에 액상체와 고형체를 분리하도록 하기 위함이다

상기 농축, 발효조(50)에는 적정온도를 가하기 위해 보일러(60)에 의해 스팀이 보내지는 스팀관(57)을 설치하고, 유기폐기물을 교반시키도록 임펠러(58)를 설치하며, 한측에는 물을 걸러내도록 적정공간을 두고 걸름망(56)을 구비하고 하부에는 홉퍼형상을 이루게 하여 한측으로 배출될 수 있게 구성한다.

그리고 농축,발효조(50)에서 40-50℃로 1-2일동안 유지시키어 발효시킨 후 다시 70℃이상으로 단계적인 온도 상승에 의해 에틸알콜과 아세트산 등이 단계적으로 추출되고 기화된 에틸알콜 등은 상부의 배출관(51)을 통해 배출되어 열교환기(52)를 거쳐 응축되어 알콜저장조(53)에 저장되며, 배출관(51)에는 기화된 에틸알콜 등을 강제로 이송하기 위한 수단으로 휀(55)이 설치된다.

그리고 농축 발효 과정에서 남은 고형체와 액상체로 이루어지는데 액상체는 한측의 걸름망(56)에 의하여 걸러지면서 배출되어 별도 구비되는 액상탱크(70)로라인을 따라 유입되어 저장되고, 바닥으로 가라앉은 고형체는 한측의 배출구를 통해 배출되면 이송수단(20)에 의하여 분리기(80)에 공급되며, 분리기(80)는 고형체를 탈수시키어 고형체에 남은 액체를 분리하게 된다. 이 때 나오는 액상은 상기 액상탱크(70)로 보내지고 남은 고체의 유기물은 이송수단(20)으로 건조기(90)에 보내져 고체형태의 유기물을 열풍의 가열로 남은 수분을 완전히 제거한 고체의 유기물로 가공처리되도록 한 것이다.

상기 건조기(90)에 건조과정에서 나오는 고열의 수증기는 외부로 유출되지 않고 별도로 구비되는 싸이클론(100)을 거치면서 수증기에 포함되는 먼지등을 제거되면서 보일러(60)로 보내져 가열에 의하여 악취등이 제거 처리되고 보일러에서 나오는 먼지나 유해가스 등은 또 다른 싸이클론으로 보내져 처리된다.

이와 같이 본 발명은 농축,발효조(50)에서 에틸알콜등의 가스 및 액상체로 분리되어져 유기폐기물의 양이 1차적으로 상당히 줄이지게 되고, 분리기(80)에 의하여 남은 수분을 2차적으로 제거하므로 건조기(90)에 투입될 때에는 음식물 쓰레기의 수분이 거의 제거된 상태에서 건조시키기 때문에 신속한 건조작업이 이루어지게 된다.

구체적으로 음식물 쓰레기를 건조시키어 나오는 증기의 성분을 보면,

에틸알콜(Ethanol):32.48%, 아세트산(Acetic acid):11.67%, 프로피온산(Propionic acid):1.21%, 물:54.64, 기타 약간이 있는 것으로 확인되고 있는 바, 이를 보면 대부분 에틸알콜 및 아세트산과 물 임을 알 수 있어 음식물 쓰레기에서 수분이 차지하고 있는 비율을 감안하면 이 부분을 건조 전에 추출함에따라 건조량이 상당히 축소되고 건조시에는 유기물의 수분함량이 미량인 상태에서 이루어지는 것이다.

그리고 상기 알콜저장조(53)에 저장되는 에틸알콜과 건조기(90)를 거쳐 나온 고체의 유기물은 연료로서 활용되고, 액상탱크(70)에 저장된 액상체는 유기폐기물에서 발효된 액체에기 때문에 동물의 먹이나 식물의 영양분으로 활용할 수 있는 것이다.

미설명 부호 91은 성형기로 건조기(90)에 나오는 고체의 유기물을 적정크기의 형성물로 성형하여 연료로 활용될 수 있도록 한 것이고, 부호 54는 열교환기에 포함하는 쿨링타워이다.

이상과 같이 본 발명은 유기폐기물의 처리과정에서 건조기에 투입전에 대부분의 수분을 제거함에 따라 건조효율을 극대화시키어 연료절감등으로 처리비용을 대폭적으로 줄일 수 있고 건조기의 수명을 높일 수 있으며, 또한 액상체와 에틸알콜 등을 분리하여 재활용할 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 유기폐기물을 보관하고 공급할 수 있도록 하는 투입조(10)와,

   상기 투입조(10)로부터 나오는 유기폐기물을 이송수단(20)에 의해 이송되어 파봉,파쇄 및 선별하는 파봉,파쇄기 및 선별기(30,40)와,

   상기 파봉,파쇄기 및 선별기(30,40)에서 이송수단(20)에 의해 이송되는 유기폐기물를 적정시간과 온도를 단계적으로 유지하여 에틸알콜 및 아세트산 등을 추출하고 액상체를 분리하는 농축,발효조(50)와,

   상기 농축,발효조(50)에서 이송수단(20)에 의하여 이송되는 남은 고형체의 유기폐기물을 탈수하여 고형체와 액상체로 분리하는 분리기(80)와,

   상기 분리기(80)에서 이송수단(20)에 의하여 이송된 고형체를 가열하여 건조처리하는 건조기,

   로 이루어져 음식물 쓰레기 등의 유기폐기물을 처리하도록 한 것을 특징으로 하는 유기폐기물 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 농축,발효조(50)는 보일러(60)에 의해 스팀이 보내지는 스팀관(57)을 설치하고, 유기폐기물을 교반시키도록 임펠러(58)를 설치하며, 한측에는 물을 걸러내도록 적정공간을 두고 걸름망(56)을 구비함을 특징으로 하는 유기폐기물의 처리장치.
3. 제1항 또는 제2항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 농축,발효조(50)에는 발효과정에서 증류시킨 에틸알콜,아세트산 등을 휀(55)에 의해 강제 이송시키어 열교환기(52)에 의하여 응축시킨 후 알콜저장조(53)에 저장되도록 함을 특징으로 하는 유기폐기물의 처리장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 농축,발효조(50) 및 분리기(80)에서 분리되는 물을 인출하여 액상탱크(70)에 보내어 저장되도록 함을 특징으로 하는 유기폐기물의 처리장치.