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KR100267140B1 - 음식물쓰레기건조처리용스크류건조기 - Google Patents

음식물쓰레기건조처리용스크류건조기 Download PDF

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KR100267140B1 KR1019980009116A KR19980009116A KR100267140B1 KR 100267140 B1 KR100267140 B1 KR 100267140B1 KR 1019980009116 A KR1019980009116 A KR 1019980009116A KR 19980009116 A KR19980009116 A KR 19980009116A KR 100267140 B1 KR100267140 B1 KR 100267140B1
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Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기에 관한 것으로서, 일단 분쇄 압축수단으로 악취를 포함하는 많은량의 침출수가 제거된 상태의 음식물 쓰레기는 여전히 많은 수분이 함유된 상태로서, 이 수분이 함유된 상태의 음식물 쓰레기를 건조기 내부로 투입 및 이송시키는 동시에 이송중인 음식물 쓰레기에 증기열과 건조열풍을 공급하여, 이 증기열과 건조열풍에 의하여 음식물 쓰레기가 건조되도록 한 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기를 제공하고자 한 것이다

Description

음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기
본 발명은 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조기내로 음식물 쓰레기를 이송시키는 동시에 증기열과 건조열풍을 동시에 공급하여 음식물 쓰레기를 건조시킬 수 있도록 한 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기에 관한 것이다.
통상적으로 음식물 쓰레기는 음식점 및 가정등에서 배출되는 음식물 찌꺼기와 식품의 생산.유통.가공.조리 등의 과정에서발생되는 농.수.축산물류 쓰레기 등을 말하고, 이 음식물 쓰레기 성분의 대부분은 침출수, 수분등으로 이루어져 있으며, 이에 심한 악취를 동반하게 된다.
현재 상기와 같이 배출된 음식물 쓰레기의 처리는 대부분 침출수등이 포함된 상태로 매립지에 매립시켜 처리하고 있는 바, 매립된 음식물 쓰레기의 침출수가 매립토양으로 흡수되어 심한 악취를 동반하며 토양을 오염시키게 된다.
이에 따라, 바닥면에 차수막을 설치하여 음식물 쓰레기 등의 침출수가 일정한 저장소로 흐르게 한 위생 매립지가 건설되었지만, 침출수가 차수막 둘레의 제방을 뚫고 흘러나와 인근 하천등으로 유입됨으로서, 악취를 동반하며 하천을 오염시키는 폐해가 발생되었고, 또한 매립지가 아닌 하천이나 산야에 음식물 쓰레기가 그대로 버려지게 되는 경우에는 환경 오염을 더욱 가중시키게 된다.
또한, 현재 음식물 쓰레기를 자원으로 사용할 수 있는 즉, 퇴비화, 사료화, 연료화시킬 수 있는 정책이 실시중에 있지만, 다음과 같은 문제점이 발생되었다.
상기 퇴비화를 위하여 음식물 쓰레기를 퇴비화 용기에 넣어 발효시켜 식물용 퇴비로 사용한 경우에 발효된 음식물 쓰레기에는 그대로 염분 및 중금속이 함유되어 있어 오히려 식물에 해를 입히게 된다.
상기 사료화를 위하여 음식물 쓰레기를 사료화시키는 공장을 설립하였지만 오히려 음식물 쓰레기의 사료화 공정에 따른 폐수가 발생하였고, 이 폐수의 BOD와 COD의 측정치는 허용기준치인 120ppm을 최고 17배나 초과하는 2000ppm과 1000ppm이각각 검출되어 환경오염을 가중시키게 되는 결과가 초래되었고, 사료화된 음식물 쓰레기를 가축에게 먹이기에는 염분등이 함유되어 있어 적절치 못하였다.
상기 연료화를 위해서는 일단 음식물 쓰레기가 포함된 생활 쓰레기를 소각로에 투입하여 소각시키게 되는데, 음식물 쓰레기의 수분이 소각 온도를 떨어뜨리게 되고, 소각시에는 다이옥신과 같은 인체에 해로운 성분이 발생되는 문제점이 있었다.
또한 상기 음식물 쓰레기를 감량시킬 수 있는 기기를 사용하여 음식물 쓰레기의 량을 줄일 수 있지만, 수분이 완전히 제거되지 않는 단순 압축의 기능만으로 음식물 쓰레기를 감량하는데는 한계가 있었다.
상술한 바와 같이 음식물 쓰레기의 침출수가 초래하는 문제점은 매우 심각한 실정인 바, 이를 해결하기 위해서는 우선적으로 많은량의 침출수가 함유된 음식물 쓰레기를 건조시켜야만 한다. 그 이유는 건조를 시키게 되면 궁극적인 오염 발생원인 음식물 쓰레기의 염분을 포함하는 침출수와 잔여수분이 제거되기 때문이다.
따라서 침출수의 오염없이 매립을 용이하게 할 수 있고, 배합사료의 원료 및 퇴비로도 사용할 수 있으며, 또한, 음식물쓰레기가 건조된 상태이기 때문에 음식물 쓰레기를 소각시켜 연료화시키는 소각로의 연소조건을 개선시켜 다이옥신과 같은 유해가스를 격감시키는 동시에 발생 열량을 증대시킬 수 있다.
이에 따라, 상기 음식물 쓰레기를 건조시키기 위한 효율적인 음식물 쓰레기 건조 처리용 건조기가 절실하게 요구되어진다
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 감안하여 음식물 쓰레기를 건조시키기 위하여 안출한 것으로서, 일단 분쇄 압축수단으로 악취를 포함하는 많은량의 침출수가 제거된 상태의 음식물 쓰레기는 여전히 많은 수분이 함유된 상태로서, 이 수분이 함유된 상태의 음식물 쓰레기를 건조기 내부로 투입 및 이송시키는 동시에 이송중인 음식물 쓰레기에 증기열과 건조열풍을 공급하여, 이 증기열과 건조열풍에 의하여 음식물 쓰레기가 건조되도록 한 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다
도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기를 나타내는 횡단면도,
도 2 는 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기를 나타내는 종단면도,
도 3은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기의 스크류부를 나타내는 일부 확대 단면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 축없는 스크류 12 : 투입 호퍼
14 : 3단 하우징 16 : 회전 이송부
18 : 유출부 20 : 구동모터
22a : 건조열풍 공급배관 22b : 건조열풍 배출배관
24a : 증기열 공급배관 24b : 증기열 배출배관
30 : 제 1 공간 31 : 제 2 공간
32 : 제 3 공간 33 : 상부 밀폐분할공간
34 : 하부 밀폐분할공간 40 : 정량이송밸브
41 : 투입부 42 : 회전밸브
43 : 토출부 44 : 가이드판
100 : 스크류 건조
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기는 종방향으로 제 1 공간(30), 제 2 공간(31), 제 3 공간(32)으로 나누어지고 상부 일측에 투입호퍼(12)와 하단 일측에 유출부(18)가 형성된 3단 하우징(14)과, 상기 3단 하우징(14)의 각각의 내부 공간(30),(31),(32)을 다시 상하 밀폐분할공간(33),(34)을 형성시키며 장착되는 가이드판(44)과, 이 가이드판(44)의 상부면에 밀착되지 않고 회전 가능하게 삽입 장착되는 축없는 스크류(10)와, 상기 가이드판(44)에 삽입된 축없는스크류(10) 위쪽 밀폐분할공간(33)에 건조열풍이 공급 및 배출되도록 장착되는 건조열풍 공급배관(22a) 및 건조열풍 배출배관(22b)과, 상기 가이드판(44)의 저면 밀폐분할공간(34)에 증기열이 공급 및 배출되도록 장착되는 증기열 공급배관(24a) 및 증기열 배출배관(24b)과, 상기 3단 하우징(14)의 제 1 공간(30) 일측끝에는 제 2 공간(31)으로 투입재가 이송되도록 제 2 공간(31)의 일측끝에는 제 3 공간(32)으로 투입재가 이송되도록 각각 장착되는 회전이송부(16)와, 상기 각각의 축없는 스크류(10)를 회전 구동시키도록 상기 3단 하우징(14)의 외측면에 장착된 구동모터(20)로 구성된 것을 특징으로 한다.
특히 상기 가이드판(44)은 상기 축없는 스크류(10)가 밀착되지 않고 삽입되도록 두개의 오목한 반원 형상으로 형성된다.
상기 3단 하우징(14)의 제 1 공간(30)과 접하는 투입호퍼(12)의 하단에는 투입재의 연속적인 정량 이송을 위하여 정량이송밸브(40)가 장착된다.
본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기를 나타내는 횡단면도로서, 도면부호 14는 스크류 건조기(100)의 3단 하우징(14)이다.
상기 3단 하우징(14)의 내부는 종방향으로 제 1 공간(30), 제 2 공간, 제 3공간으로 나누어져 성형된다.
또한 상기 3단 하우징(14)의 상부면 일측에는 깔대기형의 투입호퍼(12)가 형성되어 있고, 저면 일측에는 유출부(18)가 형성되어 있다.
상기 제 1 공간(30)과 통하게 되는 상기 투입호퍼(12)의 하단에는 정량이송밸브(40)가 장착되어 있는 바, 상기 투입호퍼(12)로 투입되는 음식물 쓰레기는 상기 정량이송밸브(40)에 의하여 항상 상기 제 1 공간(30)으로 정량 이송되어진다
이때, 상기 제 1 공간(30), 제 2 공간(31), 제 3 공간(32)은 다시 상하로 밀폐 분할되어지는데, 두 개의 오목한 반원판 형상의 가이드판(44)이 상기 각각의 공간(30),(31),(32)이 상하로 나누어지도록 길이방향으로 대하여 일체로 장착됨으로서, 상부 밀폐분할공간(33) 및 하부 밀폐분할공간(34)이 형성되어진다.
여기서 상기 제 1 공간(30), 제 2 공간(31), 제 3 공간(32)에 각각 설치된 가이드판(44)의 상부면에 형성된 오목한 부분에 축없는 스크류(10)가 회전가능하게 삽입 설치되고, 이 축없는 스크류(10)의 회전 구동을 위하여 상기 3단 하우징(14)의 각각의 공간(30),(31),(32)과 일치되는 외곽 일측면에는 구동 모터(20)가 장착된다.
따라서 상기 3단 하우징(14)의 투입호퍼(12)에 악취를 포함하는 침출수등이 제거된 상태의 음식물 쓰레기를 투입하는 바, 상기 음식물 쓰레기는 상기 정량이송밸브(40)에 의하여 제 1 공간(30)으로 항상 정량으로 이송되어진다.
상기와 같이 정량으로 제 1 공간(30)으로 이송된 음식물 쓰레기는 상기 회전 구동하는 축없는 스크류(10)를 따라 이송되어 진다.
한편 상기 제 1 공간(30)에서 상기와 같이 이송되는 음식물 쓰레기는 상기 제 2 공간(31)으로 이송되어지도록 제 1 공간(30)의 끝단에는 제 2 공간(31)과 통하는 회전이송부(16)가 장착되어 지고, 마찬가지로 제 2 공간(31)의 끝단에는 제 3공간(32)과 통하도록 동일한 회전 이송부(16)가 장착되어 진다.
상기 회전 이송부(16)는 상부에 투입부(41)가 형성되고, 중앙내부에는 음식물 쓰레기의 정량 이송을 위하여 회전밸브(42)가 내설되며, 하부에는 토출부(43)가 형성된 형태이다.
이에 따라 상기 제 1 공간(30)에서 이송중인 음식물 쓰레기는 상기 회전 이송부(16)의 투입부(41)로 들어가 내부의 회전밸브(42)에 의하여 정량으로 하부의 토출부(43)로 빠져나가 제 2 공간(31)으로 이송되어지고, 연이어 음식물 쓰레기는제 2 공간(31)의 축없는 스크류(10)를 따라 이송을하여 그 끝단의 상기 회전 이송부(16)를 경유하여 제 3 공간(32)으로 이송되어지며, 동시에 제 3 공간(32)의 축없는 스크류(10)를 따라 상기 유출부(18)로 빠져나가게 된다.
상기와 같이 스크류 건조기(100)내에서 이송되는 음식물 쓰레기의 건조 과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 스크류 건조기(100)에는 건조열풍 공급 및 배출배관(22a),(22b)과, 증기열 공급 및 배출배관라인(24a),(24b)이 연결 장착된다.
더욱 상세하게는 상기 3단 하우징(14)의 제 1 공간(30), 제 2 공간(31), 제 3 공간(32)의 상부 밀폐분할공간(33)으로 건조열풍이 공급되도록 이에 일치되는 3단 하우징(14)의 면에는 건조열풍 공급배관(22a)이 장착되고, 건조진행을 마친 건조열풍이 빠져나가도록 반대쪽 일정부위에는 건조열풍 배출배관(22b)이 연결 장착된다.
또한 상기 3단 하우징(14)의 제 1 공간(30), 제 2 공간(31), 제 3 공간(32)의 하부 밀폐분할공간(34)으로 증기열이 공급되도록 이에 일치되는 3단 하우징(14)의 면에는 증기열 공급배관(24a)이 장착되고, 건조 진행을 마친 증기열이 빠져나가도록 반대쪽 일정 부위에는 증기열 배출배관(24b)이 연결 장착된다.
따라서 상기와 같이 스크류 건조기(100)내로 음식물 쓰레기의 이송과 동시에 상기 건조열풍과 증기열에 의한 음식물 쓰레기의 건조가 진행되는데, 상기 상부 밀폐분할공간(33)에는 축없는 스크류(10)가 노출된 상태로서, 즉, 측없는 스크류(10)를 따라 이송중인 음식물 쓰레기가 노출된 상태로서, 건조열풍 공급배관(22a)으로부터 상기 상부 밀폐분할공간(33)으로 공급된 건조열풍은 상기 노출된 상태의 음식물 쓰레기에 직접 접촉되도록 수직으로 공급되어 음식물 쓰레기를 건조시키게된다.
또한 상기 건조열풍의 건조과정과 동시에 상기 증기열도 증기열 공급배관(24a)으로 부터 상기 하부 밀폐분할공간(34)으로 공급되는데, 상기 증기열은 상기 가이드판(44)의 저면으로 공급되어 음식물 쓰레기에 직접 접촉되지는 않고, 가이드판(44)에 증기열이 전도되는 동시에 상기 음식물 쓰레기로 전도되어 음식물 쓰레기가 건조되어 진다.
상기와 같이 음식물 쓰레기는 스크류 건조기(100) 내에서 균일한 이송과 동시에 건조가 진행되어 상기 유출부(18)로 토출되면 최종적인 건조 상태가 되어진다.
상기와 같이 스크류 건조기(100)내에서 건조과정을 마친 음식물 쓰레기의 건조 상태는 평형 함수율을 지닌 건조 상태로서, 상기 평형 함수율이란 재료가 건조 진행되어도 최종적으로는 재료 특유의 수분보유상태를 나타내는 일정한 함수율을 가지게 되는데, 이를 평형 함수율이라 한다. 따라서 어떤 재료를 건조시키는데 있어 온도, 습도 등의 건조 조건을 정했을때 제거할 수 있는 수분은 평형 함수율까지가 된다.
한편, 상기 증기열과 건조열풍은 음식물 쓰레기에 대하여 건조진행을 마친후에는 각각 증기열 배출배관(24b)과 건조열풍 배출배관(22b)으로 빠져나가게 된다.
또한 상기 증기열의 공급수단은 폐자원을 소각하는 소각로가 인접되어 있으면 소각로의 증기열을 사용할 수 있고, 다른 수단으로는 오일 버너와 같은 열발생 장치를 사용할 수 있다.
또한 상기 건조열풍의 공급수단도 소각로가 인접되어 있다면 소각로의 증기열이 통상의 열교환기로 공급되고, 송풍기로 흡입시킨 공기를 상기 증기열이 공급된 열교환기로 동시에 공급하여 열교환시킨 건조열풍이다
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 음식물 쓰레기 건조 처리 방법 및 장치에 의하면 음식물 쓰레기가 안정화되는 평형 함수율까지 건조시킴으로써, 건조 안정화된 음식물 쓰레기의 보관 운송이 용이하고, 음식물 쓰레기의 직접적인 매립을 방지하여 매립지의 수명을 연장할 수 있으며, 또한 대체 에너지 차원에서 보면 소각로에서 사용되는 연료로 사용할 수 있으며, 건조된 상태의 품질이 양호하여 보조 사료 및 퇴비로서 사용 가능하며, 건조시 필요한 열원을 소각로의 소각열을 사용할 수 있기 때문에 시설비 및 유지비가 적게 드는 장점이 있다

Claims (1)

  1. 종방향으로 제1공간(30), 제2공간(31), 제3공간(32)으로 나누어지고 상부 일측에 정량이송밸브(40)를 갖는 투입호퍼(12)와 하단 일측에 유출부(18)가 형성된 3단 하우징(14)과, 상기 3단 하우징(14)의 각각의 내부 공간(30),(31),(32)을 다시 상하 밀폐분할공간(33),(34)을 형성시키며 장착되는 오목한 반원형의 가이드판(44)과; 상기 가이드판(44)의 상부면에 밀착되지 않고 회전 가능하게 삽입 장착되는 축없는 스크류(10)와, 상기 가이드판(44)에 삽입된 축없는 스크류(10) 위쪽 밀폐분할공간(33)에 건조열풍이 공급 및 배출되도록 장착되는 건조열풍 공급배관(22a) 및 건조열풍 배출배관(22b)과, 상기 가이드판(44)의 저면 밀폐분할공간(34)에 증기열이 공급 및 배출되도록 장착되는 증기열 공급배관(24a) 및 증기열 배출배관(24b)과, 상기 3단 하우징(14)의 제1공간(30) 일측끝에는 제 2 공간(31)으로 투입재가 이송되도록 제 2 공간(31)의 일측끝에는 제 3 공간(32)으로 투입재가 이송되도록 각각 장착되는 회전이송부(16)와, 상기 각각의 축없는 스크류(10)를 회전 구동시키도록 상기 3단 하우징(14)의 외측면에 장착된 구동모터(20)로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기 건조 처리용 스크류 건조기.
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