KR20150054408A - 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치는 음식물쓰레기내에 잔존하는 염분을 허용치 이하로 잔존하게 처리하면서 이와 같이 처리된 음식물쓰레기가 분말화되어 유기농비료로 즉시 사용이 가능하게 제조되고 더 나아가 이러한 분말화된 유기농비료에 진흙과 같은 첨가제를 혼합하여 더욱 영양성분을 추가하면서도 유기농비료의 사용자의 상황에 맞게 사용에 적합한 형태로 성형시켜 용이하게 사용이 가능한 형태로 제조되어 편리하게 사용할 수가 있다.
Description
본 발명은 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 가정이나 식당 또는 공장의 식당에서 배출되는 음식물쓰레기내에 포함된 염분을 거의 제거하고 이를 건조시켜 유기농 비료로 사용이 가능하게 분말화시켜서 유기농 비료로도 사용하고, 또한, 이와 같이 분말화된 유기농 분말에 진흙과 같은 첨가제를 추가하고 필요한 형태로 성형하여 과수원과 같은 장소에서 쉽게 농토에 밖아서 편리하게 사용이 가능하게 하는 음식물쓰레기의 유기농비료화 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 가정이나 음식점에서 다량으로 배출되는 음식물쓰레기는 쓰레기 매립장이나 소각장에서 매립 또는 소각되거나 가축의 사료로 재활용되고 있는 실정이다.
그런데 음식물쓰레기의 매립처리시에는 다량의 수분을 함유하고 있어 매립 후 매립지에서 침출수를 배출하게 됨으로써 악취를 내는 등 공해문제를 일으키고, 음식물쓰레기의 소각시에는 소각하면 음식물쓰레기의 수분으로 인하여 불완전연소되어 매연을 방출하게 되고 또한 상기 젖은 음식물쓰레기를 완전연소시키기 위해서는 많은 에너지가 소요되는 문제점이 있다.
또한 음식물쓰레기에 다량의 수분과 염분이 포함되어 있으므로 음식물쓰레기를 건조 발효처리하여 가축의 사료로 재활용하는 데에 많은 에너지와 시간이 소요되는 문제점이 있었으며 염분의 제거가 어려워 이러한 사료를 먹은 가축이 폐사하게 되는 문제점이 있어 가축사육농가에서는 이러한 음식물쓰레기를 사료로 재활용한 제품을 기피하고 있는 실정이다.
이와 같이 음식물쓰레기의 처리방법은 여러 가지 방법이 있겠으나, 지금까지는 대체적으로 땅속에 매립하는 매립에 의한 방법과 소각로 등을 이용하여 소각하는 소각에 의한 방법을 널리 적용하고 있으나, 음식쓰레기를 매립시에는 많은 량의 침출수가 필연적으로 발생됨으로써 주위환경은 물론 지하수를 오염시키게 되는 문제점이 있었을 뿐아니라 쓰레기 매립장의 확보 및 신설에 따른 경제적인 문제점 등을 안고 있으며, 또한, 음식물쓰레기를 소각시에는 소각에 따른 많은 에너지를 필요로 하여 제경비가 많이 소요되는 문제점과 더불어 『다이옥신』과 같은 유독가스의 필연적인 발생으로 인체에 치명적인 영향을 끼치게 되는 문제점이 있으므로 도시 근교에 이러한 소각장을 설치하는 것은 항상 주민들의 반대로 난관에 부딪히는 일이 다반사로 일어나게 되어 소각장의 설치가 대단히 곤란하게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 근래에는 건조기를 이용하여 음식쓰레기에 함유한 수분을 강제로 건조시켜 음식물쓰레기의 량을 순수하게 감량화 시키도록 하는 건조방식과, 발효기를 이용하여 비료 또는 사료로 재활용할 수 있도록 발효시키도록 하는 발효방식과, 그리고 미생물을 이용하여 음식쓰레기를 소멸시키도록 하는 소멸방식 등이 제안되고 있으나, 감량이나 건조방식은 인체에 유해한 폐가스 및 폐수의 배출 등에 따른 2차 오염 문제가 야기되고 있고, 발효방식이나 기존 소멸방식에 있어서는 미생물이 유기물을 분해시 발생되는 심한 악취로 인해 사용이 기피되고 있으며, 특히, 소멸방식의 경우에는 소멸속도 및 소멸량 등에 따라 발효 및 건조방식에 비해 심한 악취를 발생시키게 되는 것이었다.
이러한 문제점의 해결을 위해 독립적인 탈취장치를 부착하는 노력들이 있었으나, 시간이 경과되며 도리어 악취가 심하게 발생되어 사용하기에 만족스러운 상태가 아니었고, 더욱이 탈취장치중 물을 이용한 탈취의 경우에는 2차 오염원이 도리어 발생하고 있으며, 또한, 중수소(오존)를 활용하는 경우에도 해리된 중수소에 의해 대기오염 및 인체에 악영향을 끼친다는 것은 주지의 사실이다.
그 효과적인 측면에서도 물의 표면에서의 탈취 경우에는 대부분의 악취가스가 물보다 비중이 가볍기 때문에 표면에서는 거의 제거되지 못하며, 또한 물내부에서 행하는 탈취의 경우에도 사용 탈취조의 물이 금방 포화되어 버리기 때문에 또 다른 정화시설을 거치지 않고는 실제적으로 큰 탈취효과를 기대하기 어려우며, 또한, 오존의 경우나 적외선의 경우 그 효과도 그다지 기대하기 어렵지만 미생물 자체를 사멸시켜 버릴 수 있음으로 바람직하지 못하며, 귀금속 촉매에 의한 방식은 고온이 요구되어 사용유지비가 많이 드는 단점이 있다.
특히, 음식물쓰레기의 비료 및 사료화의 경우에는 음식물내에 잔존하는 염분으로 인해 토양을 산성화시키거나 발효숙성 시간이 장시간 소요됨으로 인해 또 다른 사회환경문제로 대두되고 있으며, 이러한 사유로 인해 최근 대두되고 있는 음식물쓰레기의 소멸화 처리가 제안되고 있으나, 악취 및 소멸속도 등의 문제로 인해 제대로 실용화되지 못하고 있다.
또한 발효가 완전히 이루어지지 않은 것을 퇴비로 사용할 때 가스발생으로 농작물이 타서 죽는 현상이 발생할 가능성이 많으며, 사료로도 적합하지 못하고 우리나라 음식물쓰레기의 약 55%가 생쓰레기인 점을 고려할 때 소멸의 속도는 상당히 느릴 수 밖에 없으며, 특히 큰 뼈의 경우는 아예 처리 불가능하며, 소멸속도를 키우기 위해 파쇄기를 별도로 설치 판매하고 있는 경우도 있으나, 밥·면 등의 전분질, 섬유질 및 큰뼈 등이 같이 함유되어 있는 현재의 음식물쓰레기 성상을 고려할 때, 뼈의 파쇄와 섬유질의 절단이 동시에 행해지지 못하는 문제와 전분질의 반죽현상 등으로 인해 음식물쓰레기를 선별·분리하여 투입하도록 하고 있는 실정이다.
따라서, 현재까지는 음식물쓰레기를 처리하기 위하여 많은 설비를 외국에서 들여왔지만 음식물내에 염분이 많이 포함되어 있는 우리나라의 음식물쓰레기의 실정에 맞지 않아 많은 돈을 들여서 설치한 기계들이 가동이 정지되게 되어 많은 돈을 낭비하면서도 마땅한 대안이 없어, 부득이하게 금지되었음에도 불구하고 음식물쓰레기의 해양투기나 음식물쓰레기의 무단방류의 사실도 묵인하면서 음식물쓰레기를 처리하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 음식물쓰레기내의 금속과 같은 이물질을 걸러내고 음식물쓰레기내의 염분을 거의 제거하고 이를 건조시켜 분말화하여 분말화된 유기농비료를 제공하는 것이 가능하게 되어 음식물쓰레기를 재활용하는 것이 가능하게 되는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 분말화된 유기농비료내에 진흙과 같은 첨가물을 추가하고 이러한 상태에서 성형기로 성형하여 사용에 적절한 형태로 가공하여 유기농비료의 사용자가 상황에 맞게 용이하게 사용하는 것이 가능한 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 목적은, 음식물투입탱크와, 음식물투입탱크에 투입된 음식물이 이송되면서 음식물내에 포함된 수저와 깡통과 같은 금속성분이 걸러지는 자석이 설치된 제1이송컨베이어와, 상기 제1이송컨베이어에서 이송된 음식물의 봉투가 절개되어 음식물이 봉투에서 분리되어 투입되며 투입된 음식물이 이송되는 제2이송컨베이어부와, 제2이송컨베이어부에서 이송된 음식물이 투입되어 음식물을 세척시켜 염분을 제거시키는 음식물세척기와, 음식물세척기에서 배출된 음식물이 투입되고 투입된 음식물이 진동하면서 고압의 물이 분사되어 음식물의 표면에 부착된 염분을 제거하는 염분제거기와, 염분제거기에서 투입된 음식물이 압착되어 음식물내의 수분과 염분이 배출되는 음식물압착기와, 음식물압착기에서 압착되어 염분이 제거된 음식물이 투입되어 건조되는 건조기와, 건조기에서 건조된 상태로 투입되어 내부에 설치된 롤러에 의하여 분말화되는 분말기와, 상기 분말기에서 분말상태로 배출되면서 진흙이나 쌀겨와 같은 첨가제가 혼합되는 혼합기와, 혼합기에서 혼합되어 반죽상태로 투입되어 성형되는 성형기와, 성형기에서 배출되어 포장되는 포장기를 포함하는 본 발명에 따른 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치에 의하여 달성된다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치는 음식물쓰레기내에 잔존하는 염분을 허용치 이하로 잔존하게 처리하면서 이와 같이 처리된 음식물쓰레기가 분말화되어 유기농비료로 즉시 사용이 가능하게 제조되고 더 나아가 이러한 분말화된 유기농비료에 진흙과 같은 첨가제를 혼합하여 더욱 영양성분을 추가하면서도 유기농비료의 사용자의 상황에 맞게 사용에 적합한 형태로 성형시켜 용이하게 사용이 가능한 형태로 제조되어 편리하게 사용할 수가 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치의 공정도
도 2는 음식물투입탱크와, 제1이송컨베이어와, 제2이송컨베이어의 개략적인 정면도
도 3은 음식물세척기의 개략적인 종단면도
도 4a,4b,4c는 염분제거기의 개략적인 종단면도,요동회전부의 상세 정면도 및 하부호퍼의 평면도
도 5는 음식물압착기의 개략적인 종단면도
도 6은 건조기의 개략적인 평면도
도 7은 분말기와 혼합기의 개략적인 종단면도
도 8은 성형기의 개략적인 종단면도
도 9는 포장기의 개략적인 종단면도
도 2는 음식물투입탱크와, 제1이송컨베이어와, 제2이송컨베이어의 개략적인 정면도
도 3은 음식물세척기의 개략적인 종단면도
도 4a,4b,4c는 염분제거기의 개략적인 종단면도,요동회전부의 상세 정면도 및 하부호퍼의 평면도
도 5는 음식물압착기의 개략적인 종단면도
도 6은 건조기의 개략적인 평면도
도 7은 분말기와 혼합기의 개략적인 종단면도
도 8은 성형기의 개략적인 종단면도
도 9는 포장기의 개략적인 종단면도
본 발명의 제1실시예에 따른 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치(A), 도 1에 도시된 바와 같이, 음식물투입탱크(1)와, 음식물투입탱크에 투입된 음식물이 이송되면서 음식물내에 포함된 수저와 깡통과 같은 금속성분이 걸러지는 자석이 설치된 제1이송컨베이어(2)와, 상기 제1이송컨베이어에서 이송된 음식물의 봉투가 절개되어 음식물이 봉투에서 분리되어 투입되며 투입된 음식물이 이송되는 제2이송컨베이어부(3)와, 제2이송컨베이어부에서 이송된 음식물이 투입되어 음식물을 세척시켜 염분을 제거시키는 음식물세척기(4)와, 음식물세척기에서 배출된 음식물이 투입되고 투입된 음식물이 진동하면서 이송되고 고압의 물이 분사되어 음식물의 표면에 부착된 염분을 제거하는 염분제거기(5)와, 염분제거기에서 투입된 음식물이 압착되어 음식물내의 수분과 염분이 배출되는 음식물압착기(6)와, 음식물압착기에서 압착되어 염분이 제거된 음식물이 투입되어 건조되는 건조기(7)와, 건조기에서 건조된 상태로 투입되어 내부에 설치된 롤러에 의하여 분말화되는 분말기(8)와, 상기 분말기에서 분말상태로 배출되면서 진흙이나 쌀겨와 같은 첨가제가 혼합되는 혼합기(9)와, 혼합기에서 혼합되어 반죽상태로 투입되어 성형되는 성형기(10)를 포함한다.
상기 음식물투입탱크(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 음식물이 투입되는 호퍼(100)가 상부에 설치되고 하부에는 음식물이 배출되어 이송되는 제1이송컨베이어(2)가 설치되어 있다.
상기 제1이송컨베이어(2)는 중간에 전자석선별기(21)가 설치되어 음식물의 노출된 표면내에 존재하는 수저나 포크 또는 깡통과 같은 금속성물질을 음식물로부터 분리시키고, 말단에 영구자석선별기(22)가 설치되어 음식물내에 잔존하는 바늘과 같은 미세한 금속성 물질을 분리시킨다.
상기 제2이송컨베이어부(3)는 제1이송컨베이어(2)에서 낙하된 음식물이 투입되는 호퍼(311)가 설치된 케이스부(31)와, 호퍼(311)내에 투입된 음식물이 담긴 봉투가 절개되는 절개날(32)이 케이스부(31)의 내부에 설치되어 회전되게 배치되고, 상기 케이스부(31)의 하부에는 음식물이 이송되는 이송기(33)가 배치된 것을 포함한다. 상기 이송기(33)는 스크류이송기가 사용되며 음식물의 고른 이송을 위하여 별도로 분리된 2개의 스크류이송기가 사용되었다.
상기 절개날(32)의 하방에는 빈 공간(34)이 형성되어 절단된 음식물봉투를 수거하는 공간이 마련되어 낙하된 음식물봉투를 수거한다.
상기 음식물세척기(4)는 상부는 개방된 원통형상의 세척본체(41)와, 상기 세척본체(41)의 내부에 수직으로 삽입설치되며 측면에는 다수의 세척날개(42)가 횡으로 부착된 세척봉(43)으로 이루어지고, 상기 세척본체(41)의 하부에는 세척된 음식물이 배출되는 배출구(44)가 설치되어 있다. 상기 세척본체(41)의 측면에는 음식물을 세척하는 물이 충진된 상태를 확인할 수 있는 유리로된 투명창(45)이 종방향으로 설치되어 있어, 상기 세척본체(41)내로 투입된 음식물이 물과 함께 혼합되어 세척봉(43)의 회전에 의하여 세척날개(42)와 접촉하면서 음식물의 표면이나 내부에 혼합된 염분이 외부의 물로 배출되게 되는 것이다. 상기 배출구(44)의 하방에는 세척된 음식물의 배출량을 조절하는 배출밸브(46)가 설치되어 세척된 음식물의 배출을 조절한다. 상기 세척봉(43)의 회전속도는 음식물과 세척수가 혼합되어 있으므로 분당 20회에서 90회 정도로 회전되는 속도로 회전된다.
상기 음식물세척기(4)는 투입된 음식물의 양과 배출되는 음식물의 양이 같게 되어 항상 동일한 투입량과 토출량을 가지며 세척본체(41)내의 체류시간은 약 5분 내지 30분정도가 체류되게 설계되어 있으며, 염분의 함량이 높을 경우에는 체류시간이 길고 염분의 함량이 낮을 경우에는 체류시간이 짧게 설정된다고 할 것이다.
상기 염분제거기(5)는 상기 음식물세척기(4)에서 세척되어 배출되는 음식물이 다시 고압의 분사수에 의하여 세척시키는 것으로, 염분제거기(5)는 세척된 음식물이 배치되는 다수의 미세한 타공이 형성된 타공망(51)과, 상기 타공망(51)의 상부에 배치되며 타공망(51)상에 놓인 음식물상에 고압의 물을 분사시키는 다수의 물분사기(56)와, 상기 타공망(51)을 하부에서 지지하며 상하로 요동되게 하는 요동회전부(52)와, 상기 타공망(51)의 저면에 배치되어 탄력적으로 지지하는 스프링(53)과, 상기 스프링(53)이 상부에 배치되어 탄력가능하게 지지하는 지지프레임(54)과, 상기 지지프레임(54)의 하부에 설치되어 세척된 음식물찌꺼기가 모이는 하부호퍼(55)를 포함한다.
상기 요동회전부(52)는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 타공망(51)의 저면에 배치되어 반시계방향으로 회전되면서 타공망(51)을 우측으로 밀면서 상하로 요동을 치게 되므로 타공망(51)상의 음식물은 요동되면서 우측으로 이송되게 되는 것이며, 이와 같은 이송도중에 물분사기(56)에서 분사되는 물에 의하여 씻겨지면서 우측으로 이송되게 되는 것이다.
따라서, 타공망(51)상에 배치된 음식물은 물분사기(56)에 의하여 고압으로 분사되는 고압수에 의하여 표면이 타격되게 세척되면서 이송되고 음식물압착기(6)로 투입되게 되고, 세척수는 하부호퍼(55)내로 유입되게 되며 세척수내에 포함된 음식물찌꺼기가 모인 상기 하부호퍼(55)는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 하부에 찌꺼기이송스크류(57)가 설치되어 하부호퍼(55)의 하부에 침전된 음식물찌꺼기를 압출시켜 옆에 분기된 분기관(58)을 통하여 다시 음식물찌꺼기를 타공망(51)으로 이송시켜 다시 세척과정을 반복시키고, 상부에 있는 세척된 잔잔한 세척수는 세척수밸브(59)를 통하여 배출시킨다.
상기 음식물압착기(6)는 염분제거기(5)에서 염분이 제거되게 타격세척된 음식물이 투입되어 압착되는 곳으로, 상기 음식물압착기(6)는 음식물이 투입되는 호퍼(611)가 설치된 압착관본체(61)와, 상기 압착관본체(61)내에 회전되게 삽입되는 스크류이송부(62)와, 상기 스크류이송부(62)의 전면에 설치되어 음식물의 배출이 일정압력이상일 경우에만 탄성적으로 압착조절덮개(63)와, 상기 스크류이송부(62)를 감싸며 압축되는 수분이 배출되게 다수의 물배출공이 형성된 타공관(64)으로 구성된다.
상기 염분을 제거하는 과정을 통과하여도 염분이 설정치 이하로 제거되지 않는 경우에는 다시 음식물세척기(4)나 염분제거기(5)로 이송되거나 하여 염분을 설정치 이하로 제거하거나 음식물압착기(6)의 전방에 다시 음식물세척기(4)나 염분제거기(5)를 설치하는 방안도 가능하다고 할 것이다.
상기 음식물압착기(6)로 투입된 타격세척된 음식물은 압착관본체(61)내에 투입되어 스크류이송부(62)가 회전되면서 전방으로 이송되어 압착조절덮개(63)에 막혀 압착되면서 내부에 포함된 물과 염분이 충분하게 배출되어 배출된 수분과 염분은 타공관(64)을 통하여 배출되다가 압착조절덮개(63)에 가해지는 압력이 정해진 압력, 예를 들면, 20~200 kg/㎠ 이상의 압력이 가해지면 압착조절덮개(63)를 폐쇄하던 스프링이 후퇴되어 개방되면서 압착된 음식물이 배출되는 방식으로 작동되어 음식물내의 염분이 설정치의 이하를 포함하는 음식물이 처리되게 되는 것이다.
건조기(7)는 음식물압착기(6)에서 타격압착되어 염분이 설정치 이하로 포함되게 가공된 음식물이 투입되어 건조되는 것으로 음식물의 수분배출이 용이하게 수행되도록 서로 날이 엇갈리게 배치되어 음식물을 용이하게 뒤집을 수 있는 쌍스크류이송기가 사용된다.
즉, 건조기(7)는 음식물이 투입되는 호퍼(711)가 상부에 배치되고 원통형으로 형성된 건조기본체(71)와, 상기 건조기본체(71)의 내부에 설치되며 스크류날이 서로 엇갈리게 형성되어 뒤집힌 음식물이 다시 뒤집히는 구조를 갖게 하여 용이하게 건조되도록 형성된 쌍 스크류날(721)이 구동축에 부착된 쌍 스크류부(72)와, 상기 건조기본체(71)의 외측에 부착되어 건조기본체(71)를 가열시키는 가열부(73)를 포함한다. 상기 가열부(73)는 가열온도가 100℃에서 500℃의 범위에서 가열시키도록 내부에 가열코일이 설치되어 가변적으로 가열온도를 조절할 수가 있다. 건조기본체(71)의 상부의 중간에는 공기배출관(74)이 형성되어 내부에 있는 고온으로 가열된 공기를 배출시켜 건조기본체(71)내에 투입된 음식물의 이송을 원활하게 할 수 있다.
따라서, 음식물이 호퍼(711)내로 투입되고 쌍스크류날(721)에 의하여 계속하여 뒤집어지면서 고르게 노출되게 건조기본체(71)의 출구방향으로 이송되면서 가열부(73)에 의하여 내부온도가 90~450℃로 가열된 건조기본체(71)의 가열공간을 통과되면서 완전하게 건조되어 건조기본체(71)의 출구를 통하여 배출되게 되는 것이다.
상기 분말기(8)는 건조기(7)에서 건조되어 배출되는 음식물이 투여되어 분말화되는 곳으로, 상기 분말기(8)는 건조된 음식물이 투입되는 호퍼(811)가 설치된 분말기본체(81)와, 상기 분말기본체(81)내에 회전가능하게 설치되며 투입된 음식물을 분말화시키는 다수의 분쇄롤러(82)와, 분쇄된 분말이 배출되는 분말배출구(83)를 포함하는 구조이다. 이와 같이 밀가루처럼 분말화된 유기농 분말비료는 포장되어 비료로 사용되는 것이 가능하고, 분말배출구(83)가 혼합기(9)상에 연결되어 사용될 수도 있을 것이다.
상기 혼합기(9)는 분말기(8)에서 배출된 분말화된 유기농 분말비료가 투입되는 호퍼(911)와 혼합된 혼합물이 배출되는 배출구(912)가 구비된 분말기본체(91)와, 상기 유기농 분말비료(20~40wt%)와 함께 진흙(0.1~1wt%)이나 쌀겨, 밀겨, 나무뿌리, 톱밥(나머지)과 같은 여러 가지 혼합물을 상기 호퍼(911)로 투입시켜 투입된 혼합물이 교반날개에 의하여 교반되어 메주반죽과 같은 형태로 배출되게 교반시키는 교반날개(921)가 설치된 교반축(92)을 포함한다.
상기 성형기(10)는 배출구(912)에서 배출되는 메주반죽과 같이 반죽된 혼합물이 투입되어 일정한 형태를 갖게 성형되는 곳으로, 상기 성형기(10)는 외표면에 성형될 모양, 예를 들면, 조개탄모양, 호두과자모양, 막대봉모양 등의 다양한 형태를 갖는 성형될 모양이 형성된 서로 대향되는 성형롤(101)이 구비되어 있어, 다양한 형태를 갖게 유기농 비료가 봉상으로 성형되게 되는 것이다.
상기 성형기(10)를 통과하여 예를 들면, 봉과 같은 특정형상으로 성형된 유기농 성형봉이 건조되지 않은 경우에는 도시되지 않은 건조수단을 통과하여 건조된 후에 포장기(11)를 통하여 포장되어 유기농 상품으로 제조되게 되어, 과수원과 같은 장소에서 과수옆에 밖아서 설치하게 되면 장기간의 비료의 공급이 가능하게 되는 것이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치(A)의 작동을 이하에 상세히 설명한다.
가정이나 식당에서 수거된 음식물쓰레기(이하 '음식물'이라 칭함)가 처리공장에 모여져 음식물이 음식물투입탱크(1)에 투입되면, 음식물투입탱크(1)에 투입된 음식물이 하부로 토출되어 하부에 배치된 제1이송컨베이어(2)에 의하여 이송되면서 음식물내에 포함된 수저와 깡통과 같은 음식물표면내의 금속성분은 전자석선별기(21)에 의하여 걸러지게 되고 음식물내부에 혼합된 금속성분은 영구자석선별기(22)에 의하여 걸려지면서 제2이송컨베이어부(3)로 이송된다.
이와 같이 제2이송컨베이어부(3)로 투입된 음식물은 낙하되면서 절개날(32)상에 접촉되면서 절단되게 되고 절단된 음식물을 하부의 공간(34)으로 떨어지면서 음식물을 포장한 음식물봉투는 수거되게 되고, 또한, 뼈다귀와 같은 큰 음식물도 절개날(32)에 의하여 슬라이스처럼 얇게 절단되어 하부의 공간(34)으로 낙하되게 되는 것이고, 낙하된 음식물은 스크류가 설치된 이송기(33)에 의하여 음식물세척기(4)로 이송된다.
제2이송컨베이어부(3)에서 이송된 음식물이 투입되어 음식물을 세척시켜 염분을 제거시키는 음식물세척기(4)는 세척본체(41)내에 투입되고 세척봉(43)이 분당 20회정도의 속도로 회전되면서 세척날개(42)가 음식물과 접촉하면서 음식물내의 염분을 희석시키고 표면의 염분을 제거하게 되며, 이와 같이 세척된 음식물은 배출구(44)를 통하여 염분제거기(5)로 배출되게 되는 것이고, 세척본체내에서의 체류시간은 약 5분 내지 30분정도가 체류되게 설계되어 있으며, 염분의 함량이 높을 경우에는 체류시간이 길고 염분의 함량이 낮을 경우에는 체류시간이 짧게 설정된다고 할 것이다.
이와 같이 세척된 음식물은 염분제거기(5)의 타공망(51)상으로 투입되고, 타공망(51)상의 음식물은 요동회전부(52)의 회전작동에 의하여 상하로 요동되면서 전진함과 동시에 물분사기(56)에서 고압의 물에 가격당하게 되면서 음식물내의 염분도 거의 제거되게 되면서 이송되므로 염분제거기(5)의 상하요동과 물의 가격에 의하여 음식물내의 염분이 효과적으로 제거되게 되는 것이다. 이와 같이 염분이 제거된 음식물은 음식물압착기(6)로 이송되게 되고, 타공망(51)의 하부로 낙하된 세척수는 하부호퍼(55)내로 유입되게 되며 세척수내에 포함된 음식물찌꺼기가 모인 상기 하부호퍼(55)는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 하부에 찌꺼기이송스크류(57)가 설치되어 하부호퍼(55)의 하부에 침전된 음식물찌꺼기를 압출시켜 옆에 분기된 분기관(58)을 통하여 다시 음식물찌꺼기를 타공망(51)으로 이송시켜 다시 세척과정을 반복시키고, 상부에 있는 세척된 잔잔한 세척수는 세척수밸브(59)를 통하여 배출시키게 되어 보다 정밀하게 음식물을 반복적으로 세척시키게 되는 것이다.
이와 같이 염분제거기(5)에서 투입된 음식물이 압착되어 투입된 음식물압착기(6)는, 압착관본체(61)내에 설치된 스크류이송부(62)가 회전되면서 투입된 음식물이 압착되게 되면서 음식물내에서 압착된 수분과 염분은 타공관(64)을 통하여 배출되고 음식물내에 잔존하는 염분이 거의 제거되면서 염분이 허용치이내로 음식물내에 잔존하는 상태로 건조기(7)로 토출되게 되는 것이다.
이와 같이 염분이 거의 제거된 음식물이 투입되면 건조기(7)에서는 음식물의 수분의 함량에 따라 적당한 가열온도로 가열부(73)를 통하여 가열되게 되면서 쌍스크류날(721)에 의하여 계속하여 뒤집어지면서 고르게 건조가 되므로 음식물은 거의 수분이 없는 상태로 건조되어 건조기본체(71)의 출구로 배출되는 음식물은 거의 누룽지와 같이 건조되므로 즉시 동물의 사료로서 사용하여도 손색이 없을 정도로 건조되게 되는 것이므로, 음식물을 가공하여 고가의 유기농 사료로서도 사용이 가능하게 되는 것이다.
이와 같이 건조기(7)를 통과한 음식물은 분말기(8)에서 분말화되어 농사용으로 사용되는 유기농 비료로 사용이 가능하게 되는 것은 물론이라고 할 것이며, 분말화된 유기농 비료에 진흙이나 쌀겨와 같은 첨가제를 혼합시켜셔 메주반죽과 같은 혼합물을 제조하고, 이와 같은 메주반죽의 혼합물이 성형기(10)에서 원하는 형상으로 성형되어 제조되면, 유기농비료의 수요자가 적합하게 사용할 수가 있게 되는 것이다.
본 발명에 따른 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치는 일반적인 기계설비의 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.
1. 음식물투입탱크
2. 제1이송컨베이어
3. 제2이송컨베이어부
4. 음식물세척기 5. 염분제거기 6. 음식물압착기
7. 건조기
4. 음식물세척기 5. 염분제거기 6. 음식물압착기
7. 건조기
Claims (10)
- 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치(A)에 있어서,
상기 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치(A)는, 음식물이 투입되는 음식물투입탱크(1)와,
음식물투입탱크에 투입된 음식물이 이송되면서 음식물내에 포함된 수저와 깡통과 같은 금속성분이 걸러지는 자석이 설치된 제1이송컨베이어(2)와,
상기 제1이송컨베이어에서 이송된 음식물의 봉투가 절개되어 음식물이 봉투에서 분리되어 투입되며 투입된 음식물이 이송되는 제2이송컨베이어부(3)와,
제2이송컨베이어부에서 이송된 음식물이 투입되어 음식물을 세척시켜 염분을 제거시키는 음식물세척기(4)와,
음식물세척기에서 배출된 음식물이 투입되고 투입된 음식물이 진동하면서 이송되고 고압의 물이 분사되어 음식물의 표면에 부착된 염분을 제거하는 염분제거기(5)와,
염분제거기에서 투입된 음식물이 압착되어 음식물내의 수분과 염분이 배출되는 음식물압착기(6)와,
음식물압착기에서 압착되어 염분이 제거된 음식물이 투입되어 건조되는 건조기(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제1항에 있어서,
상기 건조기(7)에서 건조된 상태로 투입되어 내부에 설치된 롤러에 의하여 분말화되는 분말기(8)와,
상기 분말기(8)에서 분말상태로 배출되면서 진흙이나 쌀겨와 같은 첨가제가 혼합되는 혼합기(9)와,
상기 혼합기(9)에서 혼합되어 반죽상태로 투입되어 성형되는 성형기(10)가 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제1항에 있어서,
상기 제1이송컨베이어(2)는 중간에 전자석선별기(21)가 설치되어 음식물의 노출된 표면내에 존재하는 수저나 포크 또는 깡통과 같은 금속성물질을 음식물로부터 분리시키고,
상기 제1이송컨베이어(2)의 배출구의 말단에는 영구자석선별기(22)가 설치되어 음식물내에 잔존하는 금속성 물질을 분리시키는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제1항에 있어서,
상기 제2이송컨베이어부(3)는 제1이송컨베이어(2)에서 낙하된 음식물이 투입되는 호퍼(311)가 형성된 케이스부(31)와,
상기 호퍼(311)내에 투입된 음식물이 담긴 봉투를 절개시키는 절개날(32)이 케이스부(31)의 내부에 형성되고,
상기 케이스부(31)의 하부에는 음식물이 이송되는 이송기(33)가 배치된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제1항에 있어서,
상기 음식물세척기(4)는 상부는 개방된 원통형상의 세척본체(41)와,
상기 세척본체(41)의 내부에 수직으로 삽입설치되며 측면에는 다수의 세척날개(42)가 횡으로 부착된 세척봉(43)이 세척본체(41)의 내부에 설치되고,
상기 세척본체(41)의 하부에는 세척된 음식물이 배출되는 배출구(44)가 설치되고,
상기 세척본체(41)의 측면에는 음식물을 세척하는 물이 충진된 상태를 확인할 수 있는 유리로된 투명창(45)이 종방향으로 설치되고,
상기 배출구(44)의 하방에는 세척된 음식물의 배출량을 조절하는 배출밸브(46)가 설치된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제1항에 있어서,
염분제거기(5)는 세척된 음식물이 배치되는 다수의 미세한 타공이 형성된 타공망(51)과,
상기 타공망(51)의 상부에 배치되며 타공망(51)상에 놓인 음식물상에 고압의 물을 분사시키는 다수의 물분사기(56)와,
상기 타공망(51)을 하부에서 지지하며 상하로 요동되게 하는 요동회전부(52)와,
상기 타공망(51)의 저면에 배치되어 탄력적으로 지지하는 스프링(53)과,
상기 스프링(53)이 상부에 배치되어 탄력가능하게 지지하는 지지프레임(54)과,
상기 지지프레임(54)의 하부에 설치되어 세척된 음식물찌꺼기가 모이는 하부호퍼(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제6항에 있어서,
상기 요동회전부(52)는, 타공망(51)의 저면에 배치되어 회전되면서 타공망(51)을 일측으로 밀면서 상하로 요동을 치게 작동되어, 상기 타공망(51)상의 음식물은 요동되면서 이송되게 되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제6항에 있어서,
상기 하부호퍼(55)는, 하부에 찌꺼기이송스크류(57)가 설치되어 하부호퍼(55)의 하부에 침전된 음식물찌꺼기를 압출시켜 옆에 분기된 분기관(58)을 통하여 다시 음식물찌꺼기를 타공망(51)으로 이송시켜 다시 세척과정을 반복시키고,
상부에 있는 세척된 세척수는 세척수밸브(59)를 통하여 배출되는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제1항에 있어서,
상기 음식물압착기(6)는 음식물이 투입되는 호퍼(611)가 설치된 압착관본체(61)와,
상기 압착관본체(61)내에 회전되게 삽입되는 스크류이송부(62)와,
상기 스크류이송부(62)의 전면에 설치되어 음식물의 배출이 일정압력이상일 경우에만 탄성적으로 압착조절덮개(63)와,
상기 스크류이송부(62)를 감싸며 압축되는 수분이 배출되게 다수의 물배출공이 형성된 타공관(64)을 포함하는 것을 특징으로 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치 - 제1항에 있어서,
건조기(7)는 음식물이 투입되는 호퍼(711)가 상부에 배치되고 원통형으로 형성된 건조기본체(71)와,
상기 건조기본체의 내부에 설치되며 스크류날이 서로 엇갈리게 형성되어 뒤집힌 음식물이 다시 뒤집히는 구조를 갖게 하여 용이하게 건조되도록 형성된 쌍 스크류날(721)이 구동축에 부착된 쌍 스크류부(72)와,
상기 건조기본체(71)의 외측에 부착되어 건조기본체(71)를 가열시키는 가열부(73)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기의 유기농 비료화 장치
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|---|---|---|---|---|
| CN110038876A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-07-23 | 钟康亮 | 一种垃圾压饼成型滚榨污液分离切碎组合装置 |
| KR20200021661A (ko) * | 2018-08-21 | 2020-03-02 | 주동규 | 음식물쓰레기를 이용한 퇴비 제조시스템 |
| CN111604105A (zh) * | 2020-06-04 | 2020-09-01 | 新昌县麦迪环保科技有限公司 | 一种废弃混凝土清洗回收处理装置 |
| KR102274800B1 (ko) * | 2021-01-05 | 2021-07-07 | 백성훈 | 포장분말의 분진방지용 탈철장치 |
| KR20210125671A (ko) * | 2020-04-09 | 2021-10-19 | 김혜숙 | 동물사료 제조 장치 및 그 제조방법 |
-
2013
- 2013-11-12 KR KR1020130136811A patent/KR20150054408A/ko not_active Application Discontinuation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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