KR101065390B1 - Method for manufacturing solid bio-charcoal of environment-friendly low carbon green growth by utilizing industrial organic wastes, and the solid bio-charcoal produced thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 고형 바이오탄에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 산업 및 생활 유기성 폐기물에 포함된 금속 및 불연소물질을 스크류 컨베이어를 통해 선별하여 산업 및 생활 유기성 폐기물중 연소성 물질만 포집기를 통해 포집하는 선별 공정과; 포집된 연소성 물질을 200~450℃의 온도를 유지하는 무산소 열분해조로 투입하여 열분해시키는 열분해 공정과; 상기 열분해 공정에서 배출되는 탄화물을 분쇄하는 분쇄 공정과; 상기 열분해 공정에서 배출되는 유기성분의 기화가스를 응축시켜 유화 기름을 생성하여 유화기름 저장조에 저장하는 유화 공정과; 상기 분쇄 공정에서 분쇄된 탄화물과 상기 유화 공정에서 생성된 유화 기름을 혼합기에 투입한 후 일정 비율로 혼합하여 바이오 분말로 제조하는 혼합 공정; 및 상기에서 제조된 바이오 분말을 압착 성형하여 고형 바이오탄을 제조하는 성형 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 고형 바이오탄에 따르면, 각종 산업 및 생활 유기성 폐기물에서 연소성 물질만을 선별한 후 이를 무산소 조건에서 탄화시켜 탄화물을 제조한 후 탄화물을 탄화할 시에 생성된 유화 기름과 혼합하여 신재생에너지인 바이오탄을 제조함으로써 각종 산업 및 생활 유기성 폐기물을 바이오 에너지화로 이룰 수 있다.
산업 폐기물, 생활 폐기물, 유기성 폐기물, 무산소, 탄화, 탄화물, 냉각, 유화 기름, 저탄소, 녹색 성장, 바이오, 에너지, 다이옥신, CO
The present invention relates to a method for producing environmentally friendly low carbon green growth solid biotan using industrial and domestic organic wastes, and to solid biotans produced using the same, and more specifically to metals and non-combustibles contained in industrial and domestic organic wastes. A sorting process of sorting materials through a screw conveyor and collecting only combustible materials in industrial and domestic organic waste through a collector; A pyrolysis step of thermally decomposing the collected combustible material into an anoxic pyrolysis tank maintaining a temperature of 200 to 450 ° C .; A grinding step of grinding the carbide discharged from the pyrolysis step; An emulsification step of condensing the vaporization gas of the organic component discharged from the pyrolysis step to generate an emulsified oil and storing the emulsified oil in the oil storage tank; Mixing the carbide crushed in the crushing process and the emulsion oil produced in the emulsifying process into a mixer and mixing the mixture at a predetermined ratio to produce a biopowder; And it is characterized by consisting of a molding process for producing a solid bio-tan by compression molding the bio-powder prepared above.
According to the method for producing environmentally friendly low carbon green growth solid biotan using the present invention industrial and domestic organic waste constituted as described above and the solid biotan manufactured using the same, after selecting only combustible materials from various industrial and organic organic waste Carbonization is carried out under anoxic conditions to produce carbides, and then mixed with emulsified oils produced when carbonizing carbides to produce biotans, which are renewable energy.
Industrial waste, household waste, organic waste, oxygen free, carbonization, carbide, cooling, emulsified oil, low carbon, green growth, bio, energy, dioxin, CO
Description
본 발명은 고형 바이오탄 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 고형 바이오탄에 관한 것으로서, 상세하게는 각종 산업 및 생활 유기성 폐기물에서 금속성 물질을 제외한 연소성 물질만을 선별한 후 이를 무산소 조건에서 탄화시켜 탄화물을 제조한 후 탄화물을 탄화할 시에 생성된 유화 기름과 혼합하여 바이오탄을 제조하도록 하는 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 고형 바이오탄에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a solid biotan and a solid biotan manufactured using the same, and specifically, selects only combustible materials excluding metallic materials from various industrial and organic organic wastes, and carbonizes them under anoxic conditions to produce carbides. And a method for producing environmentally friendly low carbon green growth solid biotan using industrial and domestic organic wastes that are mixed with emulsified oil produced when carbonizing the carbon and then producing biotan, and solid biotan manufactured using the same will be.
화력발전소를 비롯한 산업용 보일러, 가정용 보일러 등의 연소설비는 가정에서 뿐만 아니라 근대 산업체의 기본적인 생산 또는 난방설비로서 대부분이 공유하고 있는 에너지 발생설비로 널리 사용되고 있고, 그 수요성장폭도 매우 높음으로 인하여 에너지소비량이 상당한 규모에 이르고 있다.Combustion facilities such as thermal power plants, industrial boilers, and domestic boilers are widely used as energy generating facilities shared by most of them as basic production or heating facilities not only in homes but also in modern industries. This is reaching a considerable scale.
또한, 농어촌 농작물 재배용 난방설비는 농어촌 지역의 영세성 및 자금부족 등으로 사용하는 연료의 대부분이 연탄과 중유(B-C유)가 주종을 이루고 있고 지속되는 난방비 상승 등으로 시설농업의 난방비 절감대책이 시급할 뿐만 아니라 난방설비의 노후화와 열효율 저하 및 화석연료 사용 등으로 인하여 난방설비로부터 배출되는 카본, 분진, 일산화탄소(CO) 등의 유해물질로 인하여 작물성장에 미치는 악영향과 환경오염 문제 등에 많은 문제점을 갖고 있다.In addition, most of the fuel used for agricultural and agricultural crop cultivation is mainly briquettes and heavy oil (BC oil) due to the small size and lack of funds in rural areas. In addition, there are many problems such as adverse effects on crop growth and environmental pollution due to harmful substances such as carbon, dust, and carbon monoxide emitted from heating facilities due to deterioration of heating facilities, deterioration of thermal efficiency and use of fossil fuel. .
이러한 실정에 따라 우리나라의 석탄 또는 석유 등의 화석에너지에 대한 해외의존도는 약 97% 이상에 도달하게 되었으며 국내 화석에너지 소비량은 국내에너지 총사용량의 약 83%를 차지하는 등, 화력발전소에서의 석탄사용량이 약 10,000톤/일에 상당하여 세계 2위의 연료탄 수입국에 해당하고, 지구온난화 및 온실가스 주성분인 이산화탄소(CO2), 메탄(CH4), 이산화질소(N2O) 등의 온실가스 배출량이 약 5억 9천만톤/년에 상당하여 세계 10위에 해당됨으로서 2013년부터 온실가스 감축대상국으로 지정받고 있어 저탄소 녹색성장 및 녹색에너지시대에 대비할 필요성이 시급하다.As a result of this situation, the international dependency on fossil energy such as coal or petroleum in Korea reached more than 97%, and domestic fossil energy consumption accounted for about 83% of total domestic energy consumption. It is equivalent to 10,000 tons / day, making it the world's second-largest importer of fuel coal, and generating about 590 million greenhouse gas emissions such as carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrogen dioxide (N2O), which are the main components of global warming and greenhouse gases. As it is one of the world's top 10 tons / year, it has been designated as a target of greenhouse gas reduction since 2013, so it is urgently needed to prepare for the low carbon green growth and green energy era.
기존 화석에너지의 문제점으로서는 연소시에 상당한 일산화탄소(CO)가 발생하고 불완전연소에 의한 석탄 또는 연탄의 재(Ash)는 약 20∼40% 이상 발생하며, 그 무게도 연탄의 경우 1장당 약 3.6kg으로서 상당히 무거워 운반 또는 사용상에 많은 불편이 따를 뿐만 아니라 발열량도 연료탄의 종류에 따라 약 3,000kcal/kg~6,000kcal/kg에 불과할 정도이다.As a problem of the existing fossil energy, significant carbon monoxide (CO) is generated during combustion, and ashes of coal or briquettes by incomplete combustion generate about 20 to 40% or more, and the weight is about 3.6kg per piece. As it is quite heavy, not only does it cause inconvenience in transportation or use, but also the calorific value is only about 3,000 kcal / kg to 6,000 kcal / kg depending on the type of fuel coal.
또한, 기존의 화석에너지를 사용하는 석탄 또는 연탄 등의 단점으로는 고체 연료이면서 불이 붙기 어렵기 때문에 잘 건조된 상태로 보관하여야 하며, 한번 불을 꺼뜨리면 다시 불을 붙이기가 쉽지 않으며, 상기한 바와 같이 치명적 유독가스가 발생한다는 단점이 있다. In addition, the disadvantages of coal or briquettes using conventional fossil energy are solid fuels and are difficult to catch fire, so they should be stored in a well-dried state. As described above, there is a disadvantage in that fatal toxic gas is generated.
일부에서는 하수슬러지를 이용하여 연료로 재활용하는 기술도 개발된 바 있으나 이러한 경우 대부분이 본 발명과는 달리 기존의 석탄연료를 일정비율로 혼합하여 사용하는 기술로서 에너지절약효과 측면에서는 일부 기대를 창출될 수 있으나 환경오염 저감화 측면의 저일산화탄소(CO) 배출측면에서는 큰 특징이 없을 것으로 분석되며, 하수슬러지를 연료화하거나 또는 유화기름만을 제조하는 기존 기술의 대부분의 경우도 기존 석탄 및 첨가제 또는 폐플라스틱 등과 같은 폐기물을 혼합하여 제조하고 있고, 이러한 기술은 발열량이 높아지는 반면에 폐플라스틱에 포함된 첨가제에 의해 연소시에 발암물질인 다이옥신 등이 발생하여 인체에 매우 유해한 것으로 알려져 있으며, 이러한 경우에는 폐기물을 재활용하는 연료자체의 발열량만을 증가시키고자 하는 것으로서 환경오염 저감화 측면은 거의 고려하지 않은 기술이고, 에너지자원화 및 환경오염 저감화의 양 경우 모두를 함께 고려한 본 발명과는 기술적으로 많은 차별성이 있다.In some cases, the technology for recycling the sewage sludge into fuel has been developed, but in this case, unlike most of the present invention, the existing coal fuel is mixed and used at a predetermined ratio, which may generate some expectation in terms of energy saving effect. However, the low carbon monoxide (CO) emission in terms of reducing the environmental pollution is not a big feature, and most of the existing technologies for fueling sewage sludge or producing only emulsified oils, such as coal, additives or waste plastics It is manufactured by mixing waste, and this technology is known to be very harmful to the human body by generating a carcinogen dioxin, etc. during combustion by additives contained in waste plastics while increasing the calorific value. Only increase the heating value of the fuel itself And pollution reduction side is substantially not considered described as that, is technically much difference in the present invention considering the case with both the amount of energy exploitation of resources and environmental pollution reduction.
또한, 짚단, 벼의 곁겨, 옥수수대, 콩대 등의 농업 또는 임산부산물 및 간벌목, 폐목재 등으로 제조되는 기존의 성형 연료탄 일부에서는 벤젠, 포름알데히드, 납 및 카드늄 등의 중금속 또는 유해성분의 발암물질 등이 다량 발생되기도 하여 인명피해에 많은 영향을 미칠 수도 있다.In addition, some of the existing fuel pellets produced from agricultural or forest products such as straw bales, rice bran, corn stalks, soybeans, lumber, and waste wood are carcinogenic to heavy metals or harmful components such as benzene, formaldehyde, lead and cadmium. A large amount of substances, etc. may be generated, which may have a great effect on human injury.
반면에, 고도의 산업화 사회가 구성되면서 매년 급증하는 폐타이어, 폐플라 스틱, 하수슬러지 등과 같은 산업 및 생활 유기성 폐기물은 농축산 및 각종 산업폐수장 그리고 오수, 하수 또는 폐수처리장 등에서 발생하는 산업 유기성 슬러지량은 약 400만톤/년 이상 발생하며 생활쓰레기 등의 유기성 폐기물은 약 410만톤/년 이상 발생하고 각종 산업폐기물 등은 1일에 약 350만톤 이상 발생할 뿐만 아니라 간벌목, 폐목재를 비롯한 농업 및 임산부산물 등은 년간 약 350만톤 이상 발생하여 부재료의 수급 또는 경제적 및 사회적으로 많은 문제점을 안고 있다.On the other hand, industrial and organic organic wastes such as waste tires, waste plastics, and sewage sludge, which are rapidly increasing each year as a highly industrialized society is formed, are produced by industrial organic sludges from concentrated livestock and various industrial wastewater and sewage, sewage or wastewater treatment plants. Occurs over 4 million tons / year, and organic waste such as household waste occurs over 4.1 million tons / year, and various industrial wastes generate more than 3.5 million tons per day, as well as agricultural and forest products, including thin trees and waste wood. The annual output is about 3.5 million tons or more, and there are many problems in supply and demand for subsidies or economically and socially.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각종 산업 및 생활 유기성 폐기물에서 연소성 물질만을 선별한 후 이를 무산소 조건에서 탄화시켜 탄화물을 제조한 후 탄화물을 탄화할 시에 생성된 유화 기름과 혼합하여 신재생에너지인 바이오탄을 제조함으로써 각종 산업 및 생활 유기성 폐기물을 바이오 에너지화로 이룰 수 있도록 하는 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 고형 바이오탄을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by selecting only the combustibles from various industrial and living organic wastes and carbonizing them under anoxic conditions to produce a carbide and then mixed with the emulsified oil produced when the carbide is carbonized Method for manufacturing environmentally friendly low carbon green growth solid biotan using industrial and domestic organic waste that makes various industrial and domestic organic wastes into bioenergy by manufacturing new renewable energy biotan and solid biotan manufactured using the same The purpose is to provide.
또한, 본 발명은 기존의 폐기물 연료화 기술과는 달리 탄화물에 화학 첨가제 또는 기존 석탄과 같은 환경오염 배출물질을 혼합하지 않음으로써 환경오염 배출물질이 배출되는 것을 미연에 방지하도록 하는 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 고형 바이오탄을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, unlike the conventional waste fueling technology, the present invention does not mix environmental pollutants, such as chemical additives or conventional coal, with carbides, thereby preventing industrial and municipal organic wastes from being released. Another object of the present invention is to provide a method for producing environmentally friendly low carbon green growth solid biotan and a solid biotan manufactured using the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,
산업 및 생활 유기성 폐기물에 포함된 금속 및 무게가 상대적으로 무거운 불연소물질을 스크류 컨베이어를 통해 선별하여 산업 및 생활 유기성 폐기물중 연소성 물질만 포집기를 통해 포집하는 선별 공정과; 포집된 연소물질을 200~450℃의 온도를 유지하는 무산소 열분해조로 투입하여 열분해시키는 열분해 공정과; 상기 열분해 공정에서 배출되는 탄화물을 분쇄하는 분쇄 공정과; 상기 열분해 공정에서 배출되는 유기성분의 기화가스를 응축시켜 유화 기름을 생성하여 유화기름 저장조에 저장하는 유화 공정과; 상기 분쇄 공정에서 분쇄된 탄화물과 상기 유화 공정에서 생성된 유화 기름을 혼합기에 투입한 후 일정 비율로 혼합하여 바이오 분말로 제조하는 혼합 공정; 및 상기에서 제조된 바이오 분말을 압착 성형하여 고형 바이오탄을 제조하는 성형 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A sorting process of sorting metal and relatively heavy non-combustible materials contained in industrial and domestic organic waste through a screw conveyor to collect only combustible materials in industrial and domestic organic waste through a collector; A pyrolysis process in which the collected combustion material is pyrolyzed by being introduced into an anoxic pyrolysis tank maintaining a temperature of 200 to 450 ° C .; A grinding step of grinding the carbide discharged from the pyrolysis step; An emulsification step of condensing the vaporization gas of the organic component discharged from the pyrolysis step to generate an emulsified oil and storing the emulsified oil in the oil storage tank; Mixing the carbide crushed in the crushing process and the emulsion oil produced in the emulsifying process into a mixer and mixing the mixture at a predetermined ratio to produce a biopowder; And it is characterized by consisting of a molding process for producing a solid bio-tan by compression molding the bio-powder prepared above.
여기에서, 상기 스크류 컨베이어는 중공상의 원통형으로 형성되고, 내측면에 금속을 선별하도록 자석이 부착되며, 내측면에 산업 및 생활 유기성 폐기물을 비산시키도록 출구측으로 경사진 날개가 부착된다.Here, the screw conveyor is formed in a hollow cylindrical shape, a magnet is attached to the inner side to sort the metal, and the wing is inclined to the outlet side to scatter industrial and living organic waste on the inner side.
여기에서 또한, 상기 스크류 컨베이어는 무게가 상대적으로 가벼운 연소성 물질을 풍력을 이용하여 상기 포집기로 이송하도록 입구측에 송풍기가 설치되거나 또는 무게가 상대적으로 가벼운 연소성 물질을 진공압을 이용하여 상기 포집기로 이송하도록 출구측에 진공장치가 설치된다.In this case, the screw conveyor is installed at the inlet side to transfer the relatively light weight combustible material to the collector by using wind or the relatively light weight combustible material is transferred to the collector using vacuum pressure. A vacuum device is installed on the outlet side so that it can
여기에서 또, 상기 유화 공정은 생성된 유화 기름의 정제를 통해 물과 기름 을 분리시키는 유수 분리 공정을 더 포함한다.Here, the emulsification process further includes an oil and water separation process for separating water and oil through the purification of the resulting emulsion oil.
여기에서 또, 상기 유화 공정은 응축시 발생된 열을 회수하여 냉난방 열원 또는 상기 무산소 열분해조의 열원으로 사용한다.Here, the emulsification process recovers the heat generated during condensation and is used as a heating and heating source or a heat source of the anoxic pyrolysis tank.
여기에서 또, 상기 혼합 공정에서 일정 비율은 상기 탄화물 60~70중량%와, 상기 유화 기름 30~40중량%이다.Here, in the mixing step, a predetermined ratio is 60 to 70% by weight of the carbide and 30 to 40% by weight of the emulsified oil.
본 발명의 다른 특징은,According to another aspect of the present invention,
상기의 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법에 의해 제조된 고형 바이오탄인 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the solid bio-tan produced by the environmentally friendly low carbon green growth solid bio-tan production method using the industrial and domestic organic waste.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 고형 바이오탄에 따르면, 각종 산업 및 생활 유기성 폐기물에서 연소성 물질만을 선별한 후 이를 무산소 조건에서 탄화시켜 탄화물을 제조한 후 탄화물을 탄화할 시에 생성된 유화 기름과 혼합하여 신재생에너지인 바이오탄을 제조함으로써 각종 산업 및 생활 유기성 폐기물을 바이오 에너지화로 이룰 수 있다.According to the method for producing environmentally friendly low carbon green growth solid biotan using the present invention industrial and domestic organic waste constituted as described above and the solid biotan manufactured using the same, after selecting only combustible materials from various industrial and organic organic waste Carbonization is carried out under anoxic conditions to produce carbides, and then mixed with emulsified oils produced when carbonizing carbides to produce biotans, which are renewable energy.
또한, 본 발명에 따르면 기존의 폐기물 연료화 기술과는 달리 탄화물에 화학 첨가제 또는 기존 석탄과 같은 환경오염 배출물질을 혼합하지 않음으로써 환경오염 배출물질이 배출되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, unlike the conventional waste fueling technology, it is possible to prevent the emission of environmental pollutants by not mixing the environmental pollutants such as chemical additives or existing coal to carbides.
또한, 본 발명에 따르면 사용목적에 따라 발열량별로 저급 바이오탄, 중급 바이오탄, 고급 바이오탄 등의 기존 연료탄 수준급 이상이 되도록 조성시켜 화력발 전소를 비롯한 농어촌 및 서민용 또는 가정용 연료로서의 친환경적 저탄소 녹색성장의 바이오 에너지화 저일산화탄소 바이오탄을 제공할 수 있고, 1일 수요량이 상당히 높은 발전소와 서민용 일반가정 및 시설농작물 등의 난방비 또는 연료비의 부담을 경감시킴으로서 저소득층을 비롯한 시설작물 및 발전단가에 대한 가격 안정화를 기할 수 있다.In addition, according to the present invention by forming a higher than the existing level of fuel coal, such as low-grade bio-carbons, intermediate bio-carbons, high-grade bio-carbons according to the purpose of use, the eco-friendly low-carbon green growth as a fuel for households, farming and fishing villages, people or household fuels It can provide bio-energy-low carbon monoxide bio-tan and reduce the burden of heating or fuel costs for power plants, general households and facility crops for daily demand, thereby stabilizing prices for facility crops and low-income households. It can be done.
또한, 본 발명에 따르면 탄화과정을 통하여 열분해된 가스를 냉각시스템의 응축 액화과정을 거쳐 얻어지는 유화기름과 잔존하는 탄화물(Char) 가루를 발열량별로 혼합하여 압착 성형함으로서 다이옥신(Dioxin)이 거의 발생하지 않으면서도 저일산화탄소를 배출하는 3,000kcal/kg∼7,000kcal/kg 이상의 높은 발열량의 에너지를 가지는 저급, 중급, 고급의 저탄소 녹색성장 바이오탄 및 서민용 바이오탄을 제조하는 것으로서 친환경적으로 환경오염 저감화 측면에서와 에너지절약 및 에너지다변화측면 양 경우 모두에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention, if the dioxin is hardly generated by compression molding by mixing the gas pyrolyzed through the carbonization process with the calorific value of the emulsified oil obtained through the condensation liquefaction process of the cooling system and the char powder remaining by the calorific value. It is a low, medium and high grade low carbon green growth biotan and common biotan with high calorific value of more than 3,000kcal / kg ~ 7,000kcal / kg that emits low carbon monoxide. Contributions can be made both in terms of savings and energy diversification.
이하, 본 발명에 따른 산업 및 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, environmentally friendly low carbon green growth solid biotan production system using industrial and organic waste according to the present invention will be described in detail.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라 질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명에 따른 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조시스템을 나타낸 개념도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법에 따라 스크류 컨베이어의 구성을 나타낸 단면도이다.1 is a conceptual diagram showing an environmentally friendly low carbon green growth solid biotan production system using industrial and living organic waste according to the present invention, Figures 2 and 3 are environmentally friendly using industrial and living organic waste according to the present invention. A cross-sectional view showing the configuration of a screw conveyor according to a low carbon green growth solid biotan manufacturing method.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조시스템(100)은, 폐기물 저장조(110)와, 스크류 컨베이어(120)와, 포집기(130)와, 무산소 열분해조(140)와, 분쇄기(150)와, 유화기(160)와, 유화기름 저장조(170)와, 혼합기(180)와, 성형기(190)로 구성된다.1 to 3, an environmentally friendly low carbon green growth solid
먼저, 폐기물 저장조(110)는 분리 수거로 1차 선별된 산업 및 생활 유기성 폐기물이 저장된다. 여기에서, 산업 폐기물은 폐타이어, 폐플라스틱, 하수 슬러지 등을 말하며, 생활 유기성 폐기물은 생활 쓰레기, 농업, 임업, 축산 부산물, 폐목재, 간벌목 등을 말한다.First, the
그리고, 스크류 컨베이어(120)는 폐기물 저장조(110)로부터 공급되는 산업 및 생활 유기성 폐기물의 이물질을 선별하도록 폐기물 저장조(110)와 일단이 연결된 중공상의 원통형으로 형성되고, 타단이 하기에서 설명할 포집기(130)와 연결된다. 여기에서, 스크류 컨베이어(120)는 내측면에 금속성 물질을 선별하기 위한 자석(121)이 부착되며, 내측면 일측에 산업 및 생활 유기성 폐기물을 비산시키기 위 한 날개(123)가 부착되되, 날개(123)는 출구측, 즉 포집기(130) 방향으로 경사를 갖는다. 여기에서 또한, 스크류 컨베이어(120)는 무게가 상대적으로 가벼운 연소성 물질을 풍력을 이용하여 포집기(130)로 이송하도록 도 2에 도시된 바와 같이 입구측에 송풍기(125)가 설치되거나 또는 무게가 상대적으로 가벼운 연소성 물질을 진공압을 이용하여 포집기(130)로 이송하도록 도 3에 도시된 바와 같이 출구측에 진공장치(127)가 설치된다.In addition, the
또한, 포집기(130)는 스크류 컨베이어(120)로부터 배출되는 연소물질을 저장한다.In addition, the
또, 무산소 열분해조(140)는 포집기(130)로부터 포집된 연소성 물질을 공급받아 200~450℃의 온도를 유지하며 연소성 물질을 열분해시킨다.In addition, the oxygen-free pyrolysis tank 140 receives the combustible material collected from the
한편, 분쇄기(150)는 무산소 열분해조(140)로부터 배출되는 탄화물을 일정 입도로 분쇄한다.On the other hand, the
그리고, 유화기(160)는 무산소 열분해조(140)로부터 배출되는 유기성분의 기화가스를 내부를 관통하는 관로를 통과시키면서 외부에서 공급되는 공기, 물과 같은 냉매를 이용하여 응축시켜 유화 기름을 생성한다. 여기에서, 냉매의 열을 회수하여 열원시설(미도시)의 냉난방 열원 또는 무산소 열분해조(140)의 열원으로 사용한다. 여기에서 또한, 유화기(160)는 생성된 유화 기름의 정제를 통해 물과 기름을 분리시키는 유수 분리기(161)를 더 포함하는 것이 바람직하다.And, the
또한, 유화기름 저장조(170)는 유화기(160)에서 배출되는 유화 기름을 저장한다.In addition, the emulsified
또, 혼합기(180)는 분쇄기(150)로부터 분쇄되어 배출된 탄화물과 유화기에서 배출되는 유화 기름을 혼합하여 배출한다. 여기에서, 혼합기(180)에서 탄화물과 유화 기름의 혼합 비율은 탄화물 60~70중량%와, 유화 기름 30~40중량%인 것이 바람직하며, 선택에 따라 비율을 조정하여 저급, 중급, 고급의 바이오 분말을 제조한다.In addition, the
한편, 성형기(190)는 혼합기(180)에서 배출되는 바이오 분말을 압착 성형하여 고형 바이오탄을 제조한다.On the other hand, the
이하, 본 발명에 따른 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a method for producing environmentally friendly low carbon green growth solid biotan using industrial and domestic organic waste according to the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명에 따른 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법을 설명하기 위한 공정도이다.Figure 4 is a process diagram illustrating a method for producing environmentally friendly low carbon green growth solid biotan using industrial and domestic organic waste according to the present invention.
《선별공정-S100》<< sorting process-S100 >>
시스템이 동작되면, 폐기물 저장조(110)의 산업 및 생활 유기성 폐기물이 스크류 컨베이어(120)로 공급된 후 스크류 컨베이어(120)에서 금속 물질과 비연소물질이 선별되어 연소성 물질만이 포집기(130)로 포집된다. 이때, 스크류 컨베이어(120)는 자체 회전을 통해 금속 물질이 자석(121)에 부착되고, 내부로 공급된 산업 및 생활 유기성 폐기물이 날개(123)를 통해 비산되면서 하중이 가벼운 연소성 물질은 풍력 또는 진공압에 의해 포집기(130)로 포집되고, 하중이 무거운 비연소물질은 스크류 컨베이어(120)를 통해 외부로 배출된다.When the system is operated, the industrial and domestic organic waste of the
《열분해공정-S110》`` Pyrolysis process-S110 ''
그리고, 포집기(130)에서 포집된 연소물질은 무산소 열분해조(140)로 공급되고, 무산소 열분해조(140)는 200~450℃의 온도를 유지하며 내부의 연소물질을 열분해시킨다.In addition, the combustion material collected by the
《분쇄공정-S130》`` Grinding process-S130 ''
무산소 열분해조(140)에서 연소물질의 열분해가 종료되면, 탄화물이 분쇄기(150)로 공급되어 일정 입도로 분쇄된다. 이때, 탄화물은 탄화가 진행되면서 일부 분해되지 않은 유기물과 무기물이 잔존하여 최소 3,000kcal/kg 이상의 에너지를 가지는 입자상의 가루 형태이다.When pyrolysis of the combustion material is terminated in the anoxic pyrolysis tank 140, carbide is supplied to the
《유화공정-S140》《Emulsification Process-S140》
한편, 무산소 열분해조(140)로부터 배출되는 유기성분의 기화가스는 유화기(160)로 공급된다. 이때, 기화가스는 C, H, O 등과 결합하여 에너지를 가지는 CnHn 구조를 가진다.On the other hand, the vaporization gas of the organic component discharged from the oxygen-free pyrolysis tank 140 is supplied to the
그리고, 유화기(160)로 공급된 기화가스는 외부에서 공급되는 공기, 물과 같은 냉매를 통해 응축되어 액체 상태로 변경되고, 이를 유수 분리기(161)를 통과시켜 물과 분리하여 유화 기름만을 유화기름 저장조(170)에 저장시킨다. 한편, 유화기(160)의 유화 과정에서 발생되는 열을 회수하여 열원시설(미도시)의 냉난방 열원 또는 무산소 열분해조(140)의 열원으로 사용한다.In addition, the vaporized gas supplied to the
《혼합공정-S150》<< mixing process-S150 >>
한편, 분쇄기(150)의 탄화물과 유화기름 저장조(170)의 유화 기름은 혼합기(180)로 공급되고, 혼합기(180)에서 탄화물과 유화 기름을 혼합하여 바이오 분말 을 제조하고, 이를 배출한다.Meanwhile, the carbide of the
《성형공정-S160》<< molding process-S160 >>
한편, 혼합기(180)로부터 바이오 분말이 배출되어 성형기(190)로 공급되면, 성형기(190)는 바이오 분말을 일정 압력으로 압착 성형하여 고형 바이오탄을 제조한다. 이때, 고형 바이오탄을 형상은 선택에 따라 활성탄, 조개탄, 갈탄, 연탄 등의 형상으로 제조할 수 있다.On the other hand, when the bio powder is discharged from the
따라서, 탄화물과 유화 기름을 혼합하여 압착 성형하여 바이오탄을 제조함으로써 다이옥신(dioxin)이 거의 발생하지 않으면서도 저일산화탄소를 배출하는 3,000kcal/kg∼7,000kcal/kg 이상의 높은 발열량의 에너지를 가지는 갈탄, 조개탄, 활성탄, 연탄 등을 제조할 수 있다.Therefore, by mixing the carbide and the emulsified oil to produce a bio-carbon by compression molding lignite having a high calorific value energy of 3,000kcal / kg ~ 7,000kcal / kg or more that emits low carbon monoxide while generating little dioxin, Briquettes, activated carbons, briquettes and the like can be produced.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be.
도 1은 본 발명에 따른 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조시스템을 나타낸 개념도,1 is a conceptual diagram showing an environmentally friendly low carbon green growth solid biotan production system using industrial and domestic organic waste according to the present invention,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법에 따라 스크류 컨베이어의 구성을 나타낸 단면도,2 and 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the screw conveyor according to the environmentally friendly low carbon green growth solid biotan production method using industrial and domestic organic waste according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 산업 및 생활 유기성 폐기물을 활용한 환경친화적 저탄소 녹색성장 고형 바이오탄 제조방법을 설명하기 위한 공정도.Figure 4 is a process chart for explaining the environmentally friendly low carbon green growth solid bio-carbon manufacturing method using industrial and domestic organic waste in accordance with the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
110 : 폐기물 저장조 120 : 스크류 컨베이어110: waste storage tank 120: screw conveyor
130 : 포집기 140 : 무산소 열분해조130: collector 140: oxygen-free pyrolysis tank
150 : 분쇄기 160 : 유화기150: grinder 160: emulsifier
170 : 유화기름 저장조 180 : 혼합기170: emulsified oil storage tank 180: mixer
190 : 성형기190: molding machine
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