KR0162130B1 - 쓰레기를 이용한 고체연료의 제조방법 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생활쓰레기나 산업쓰레기와 같은 폐기물 중에서 가연성 쓰레기를 수거하여 선별공정, 탈수공정, 파쇄공정, 건조공정, 성형공정, 절단공정 등을 거쳐 쓰레기를 재활용토록 하는 고체연료 제조방법 및 그 제조 장치에 관한 것이다. 종래에는 파쇄된 쓰레기들의 대부분이 곧바로 건조장치로 이송되어 건조되고 이어서 압축성형되므로 한꺼번에 많은 양의 쓰레기들을 파쇄하여 건조시킬 수 가 없었으며 각 공정마다 라인 밸런싱을 이룰 수 없었다.

따라서, 본 발명은 폐기물 집하장에 하치된 각종 쓰레기들을 가연성쓰레기와 불가연성쓰레기로 분류하여 사용가능한 가연성쓰레기만을 선별하여 이송컨베이어를 통해 이송시키면, 제1차,2차,3차에 걸친 파쇄공정에 의하여 점차 작은 입자로 파쇄시키고, 파쇄된 쓰레기를 제1차 분배에 의하여 3개 라인으로 분배시킨 후 소각로의 폐열을 이용하여 각각 건조시켜 완전 건조를 이루며, 건조된 쓰레기들에 가스 및 악취의 중화제인 첨가제를 살포하여 1차적인 압력과 고온의 열을 가하여 초기의 고체연료 덩어리로 성형하며, 제2차분배에 고체연료 덩어리를 양측으로 분배하여 전체적으로 6개의 라인으로 균등하게 분배시킨 후 제2차, 3차에 걸쳐 완전성형을 이루어 완성된 고체연료 덩어리로 제조되면 소정의 크기로 절단하여 산업현장의 연료로 사용할 수 있도록 함을 특징으로 하는 쓰레기를 이용한 고체 연료의 제조방법을 제공토록 함으로써, 전체적인 작업의 효율을 극대화 시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

쓰레기를 이용한 고체연료의 제조방법 및 그 제조장치

본 발명은 생활쓰레기나 산업쓰레기와 같은 폐기물 중에서 가연성 쓰레기를 수거하여 선별공정, 탈수공정, 파쇄공정, 건조공정, 성형공정, 절단공정 등을 거쳐 쓰레기를 재활용토록 하는 고체연료 제조방법 및 그 제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 생활 및 산업현장에서 발생되는 쓰레기를 수거하면 주로 지정된 장소에 땅을 판 후 매립하는 방법에 의존하였다. 따라서, 막대한 면적의 매립장이 필요하게 되고 재활용이 가능한 자원도 그대로 매립하게 되므로 귀중한 자원이 손실되는 등의 문제점이 발생되는 것이며, 특히 매립된 쓰레기에서 발생되는 폐수 및 악취는 자연환경을 크게 해치는 등의 폐단이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 수거된 쓰레기들중 가연성 쓰레기를 선별하여 탈수, 파쇄, 건조공정 등을 거친 쓰레기 입자들을 가열 압축성형한 후 냉각시켜 고체연료로 제조토록 함으로써 매립장의 부족현상을 해결하고 자연환경을 보호하는 한편 자원을 재활용할 수 있도록 제안된 고체연료 제조장치에 관한 것이다.

종래에도 상기한 문제점을 감안하여 고체연료 제조장치가 제안된 바 있었으나 상당한 문제점을 포함하고 있었으며 이들의 문제점을 공정별로 상세히 설명하면 다음과 같다.

첫째; 종래에는 쓰레기 하치장에 수거된 쓰레기들을 단순한 수작업에 의하여 가연성 쓰레기들을 분류하므로 음식물 쓰레기와 같이 젖은 쓰레기와, 선별과정에서 누락된 금속제 쓰레기들이 곧바로 파쇄장치로 이송되어 파쇄작업이 원활하게 이루어지지 않았으며, 특히 쓰레기봉지에 담겨진 쓰레기들은 작업자가 일일이 쓰레기봉지를 해체하는 작업을 수행해야 하므로 작업성이 현저하게 저하되는 등의 폐단이 있었다.

둘째, 파쇄공정에 투입된 쓰레기들은 단순히 상하로 작동되는 절단도에 의하여 절단되어 상당히 큰입자로 파쇄되는 바 압축성형이 원할하게 이루어지지 않았으며, 특히 건조공정에서 소요되는 발열장치에 의하여 에너지의 소모량이 상당하였다.

셋째; 파쇄된 쓰레기들의 대부분이 곧바로 건조장치로 이송되어 건조되고 이어서 압축성형되므로 한꺼번에 많은 양의 쓰레기들을 파쇄하여 건조시킬 수가 없었으며, 각 공정마다 라인 벨런싱을 이룰 수 없었다.

넷째; 성형공정을 구성하는 성형장치는 단순히 스크류에 의하여 쓰레기들을 이송시키면서 압축토록 하는 바, 압축력이 약하여 효과적인 성형이 이루어지지 않았으며 특히, 성형된 쓰레기들의 배출속도가 매우 느려 성형작업의 효율이 극히 저하되는 등의 폐단이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 그 목적은 선별공정에 마그네틱 세퍼레이터, 탈수기, 봉지절단기 등을 장착하여 일부의 선별작업이 자동으로 이루어지도록 하고, 각 공정의 처리용량에 따라 공정 사이에 장착되는 분배장치에 의하여 전공정의 라인 베런싱을 이루도록 하며, 건조공정과 성형공정에 소요되는 열량은 소각로의 폐열을 이용토록 하여 에너지를 절감시키는 한편 건조 및 성형공정이 효과적으로 이루어지도록 함으로써, 전체적인 작업의 효율을 극대화 시킬 수 있는 쓰레기를 이용한 고체 연료의 제조방법 및 그 제조장치를 제공함에 있는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 본 발명의 특징은, 가로방향으로 장착된 복수개의 이송컨베이어(11), 하부에 세로방향으로 장착된 이송컨베이어(12)가 구비되어 복층의 구조를 가지며, 이송컨베이어(11)에는 복수개의 봉지절단기(14)와 마그네틱 세퍼레이터(15) 및 탈수기(13)가 구비된 선별공정(10)과,

상기 선별공정(10)과 이송컨베이어(11)에 의하여 서로 연결되며, 그 상부에 투입구(21a)를 갖는 케이싱(21) 내부에는 한쌍의 커터(22)가 대향되어 축설되어 유압모터(23)에 의하여 구동되는 제1차 파쇄공정(20)과, 제1차 파쇄공정(20)의 하부에 장착되어 서로 연통되는 제2차 파쇄공정(30)과, 제2차 파쇄공정(30)과 이송컨베이어(11)에 의하여 서로 연결되는 제3차 파쇄공정(40)과,

상기 제3차 파쇄공정(40)과 이송컨베이어(11)에 의하여 서로 연결되며, 그 상부에 투입구(51)가 형성된 케이싱(51)의 내부 중앙에는 분할판(52)과 한쌍의 분할용 임펠러(53)가 축설되고, 그 하부 중앙과 양측으로 3방향의 배출구(54)를 갖는 제1차 분배공정(50)과,

상기 제1차 분배공정(50)의 3방향 배출구(54)에 각각 접속되어 3개 라인으로 형성되는 원통형의 이송실린더(61) 내부에는 이송용 스크류(62)가 수평으로 축설되고 그 하부 일측에 구비된 배출구(64)의 내부에는 배출용 스크류(63)가 수직으로 입설되며, 이송실린더(61)의 외주면에 장착된 에어재킷(65)과 이송실린더(61) 내부에 장착된 분사 파이프는 소각로의 폐열을 공급받는 이송파이프(66)와 접속되는 건조공정(60)과,

상기 건조공정(60)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 가압실린더(81) 내부에 압축용 스크류(82)가 축설되고, 그 외부에는 소각로의 폐열을 공급받는 에어재킷(85)이 구비된 제1차 성형공정(70)과,

상기 제1차 성형공정(70)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 1개의 투입구의 하부에 2방향의 배출구를 갖는 제2차 분배공정(50a)과,

상기 제2차 분배공정(50a)의 2방향 배출구에 각각 접속되어 6라인으로 형성되는 가압실린더(81) 내부에는 압축용 스크류(82)가 수평으로 축설되고, 그 외부에는 소각로의 폐열을 공급받는 에어재킷(65)이 구비된 제2차 성형공정(80)과,

상기 제2차 성형공정(80)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 그 선단에 토출구(94)가 구비된 원통형의 가압실린더(91)의 내부에는 유압실린더(93)의 작동을 전달받는 압축봉(92)이 삽입자재된 제3차 성형공정(90)과,

상기 제3차 성형공정(90)의 토출구(94)측에 장착되며, 유압실린더(100b)에 의하여 승강되는 절단도(100a)가 구비된 절단공정(100)과,

상기 절단공정(100)에 의하여 소정의 크기로 절단된 고체연료가 냉각된 후 송출용 컨베이어(101a)에 의하여 소정의 위치로 이송되는 출하공정(101)에 의하여 구성되어 짐을 특징으로 하는 쓰레기를 이용한 고체연료의 제조장치에 의하여 달성될 수 있는 것이다.

제1도 (a)(b)(c)는 본 발명에 의한 개략적인 장치도를 순차적으로 나열한 정면도.

제2도 (a)(b)는 본 발명에 의한 개략적인 장치도를 순차적으로 나열한 평면도.

제3도는 본 발명에 의한 공정 순위를 플로우챠트로 도시한 공정도.

제4도는 본 발명에 의한 이송컨베이어를 일실시한 단면도.

제5도는 본 발명에 의한 마그네틱 세퍼레이터의 일실시도.

제6도는 본 발명에 의한 탈수기의 일실시예를 예시한 단면도.

제7도는 본 발명에 의한 봉지절단기의 일실시도.

제8도는 본 발명에 의한 제1차 분배공정의 구성을 나타낸 요부단면도.

제9도는 본 발명에 의한 건조공정의 구성을 나타낸 요부단면도.

제10도는 본 발명에 의한 성형공정의 구성을 나타낸 요부단면도.

제11도는 본 발명에 의한 절단공정의 구성을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 선별공정 11,12 : 이송용컨베이어

13 : 탈수기 14 : 봉지절단기

15 : 마그네틱 세퍼레이터 20 : 제1차 파쇄공정

21,51 : 케이싱 21a,51,133 : 투입구

22 : 커터 23 : 유압모터

30 : 제2차 파쇄공정 40 : 제3차 파쇄공정

50 : 제1차 분배공정 50a : 제2차 분배공정

52 : 분할판 53 : 분할용 임펠러

54,64,134 : 배출구 60 : 건조공정

61,130 : 이송실린더 62 : 이송스크류

63 : 배출용 스크류 65,85 : 에어재킷

70 : 제1차 성형공정 80 : 제2차 성형공정

81,91 : 가압실린더 82 : 압축용 스크류

90 : 제3차 성형공정 92 : 압축봉

93,100b : 유압실린더 94 : 토출구

100 : 절단공정 100a : 절단도

101 : 출하공정 101a : 송출용 컨베이어

110 : 이송벨트 111 : 지지로울러

112,132,142,152 : 모터 113 : 스프로켓

114 : 체인벨트 115 : 막음재

131 : 스크류 140 : 작동편

141 : 회전날 143 : 고정대

144 : 중량편 145 : 쓰레기봉지

150 : 안내벨트 151 : 로울러

153 : 마그네틱 154 : 흡착판

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 본 발명의 공정별 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

선별공정;

상기 선별공정은 폐기물 집하장에 하치된 각종 쓰레기들을 가연성쓰레기와 불가연성쓰레기로 분류하여 사용가능한 가연성쓰레기만을 선별하여 이송컨베이어를 통해 이송시키는 공정이다.

상기 선별공정(10)은 가로방향으로 장착된 복수개의 이송컨베이어(11) 하부에 세로방향으로 장착된 이송컨베이어(12)가 구비되어 있는 복층의 구조로 되어 있다. 이 가로방향으로 장착된 이송컨베이어(11)의 양측에는 작업자들이 위치하여 가연성쓰레기를 수동으로 선별하도록 되어 있고, 이때 선별된 불가연성쓰레기 들은 그 하부에 장착된 세로방향의 이송컨베이어(12)를 통해 특정장소로 이동시켜 폐기시키도록 되어 있다.

또한, 상기 세로방향의 이송컨베이어(12)는 복층으로 형성하여 수동선별 과정에서 선별된 젖은 쓰레기들을 탈수기(13)로 이송시켜 수분을 자동으로 탈수시킨 후 다음 공정으로 이송시키는 시스템으로 되어 있다.

상기 탈수기(13)는 제6도에서 도시한 바와 같이, 상기 가로방향의 이송컨베이어(11)들 중 최상측에 위치한 이송컨베이어(11) 일측에서 세로 방향으로 설치되며 투입구(133)와 배출구(134)를 갖는 이송실린더(130) 내부에 모터(132)의 구동으로 회전되는 스크류(131)가 축설된 구조로 형성되어 있다.

따라서, 젖은 쓰레기가 이송실린더(130) 내부에 투입되면 그 내부에서 회전되는 스크류(131)에 의하여 쓰레기들이 압착되어 수분이 탈수된 후 배출구(134)를 통해 세로방향의 이송컨베이어(12)위로 배출되도록 되어 있다.

또한, 상기 가로방향의 이송컨베이어(11)들의 일측에는 복수개의 봉지 절단기(14)가 각각 장착되어 있고, 이 봉지절단기(14)는 이송컨베이어(11)를 통해 이송되는 쓰레기들이 쓰레기봉지(145)에 담겨진 경우에는 봉지절단기(14)에서 회전되는 회전날(141)에 의하여 자동으로 절단된다.

즉, 제7도에서 도시한 바와 같이 상기 봉지절단기(14)는 가로방향의 이송컨베이어(11) 양측에 입설된 고정대(143)의 상부에는 작동대(140)가 축설되어 있고, 이 작동대(140)의 선단에는 회전날(141)이 장착되어 그 상부에 고정되어 있는 모터(142)에 의하여 소정의 속도로 회전되도록 되어 있으며, 작동대(140)의 후미에는 복수개의 중량편(144)들이 삽지되어 있는 구조로 되어 있다.

따라서, 작동대(140) 선단의 회전날(141)이 회전되면서 소정의 압력 이상을 받게되면 작동대(140)의 중심부에 축설된 축을 중심으로 작동대(140)의 선단부가 위로 들려져 회전날(141)을 과부하로 부터 안전하게 보호할 수 있는 것이다.

전술한 과정을 통해 쓰레기봉지(145)는 절단되고 젖은 쓰레기들은 탈수되는 자동선별 과정과 수동선별 과정을 거친 쓰레기들이 중앙 위치에서 가로방향으로 장착된 이송컨베이어(11)로 이송되면 이 중앙에 설치된 이송컨베이어(11)에는 마그네틱 세퍼레이터(15)가 장착되어 선별과정 중 누락된 금속성분의 쓰레기들을 자동으로 선별할 수 있도록 되어 있다.

즉, 제5도에서 도시한 바와 같이, 중앙 위치에서 가로방향으로 장착된 이송컨베이어(11)의 상부에 축설된 한쌍의 로울러(151)에는 안내벨트(150)가 장착되어 있고, 안내벨트(150)의 내부에는 전류를 공급받아 자력을 형성하는 마그네틱(153)과 금속으로 이루어진 흡착판(154)이 장착되어 있다.

따라서, 이송컨베이어(11)를 통해 이송되는 쓰레기중에 금속성분의 쓰레기들이 포함된 경우에는 마그네틱(153)에 의하여 금속 쓰레기들이 흡착판(154) 하부에 접면된 안내벨트(150) 저면에 흡착되고, 이어서 모터(152)의 구동으로 회전되는 한쌍의 로울러(151) 사이에 장착되어 계속적으로 이동되는 안내벨트(150)에 의하여 금속 쓰레기들이 일측으로 이동되다가 이송컨베이어(11)의 외측으로 이동되면 마그네틱(153)의 영향력을 벗어나게 되어 금속 쓰레기들이 자중에 의하여 낙하되어 이송컨베이어(11)의 바깥으로 낙하되어 처리되는 바 금속 쓰레기들이 자동으로 선별되는 것이다.

한편, 상기한 이송컨베이어(11)는 모터(112)의 구동에 의하여 회전되는 지지로울러(111)들 외부에 이송벨트(110)가 장착되어 있는 구조로 되어 있으며, 제4도에서 도시한 바와 같이 지지로울러(111)의 회전축 양단에는 스프로켓(113)들이 장착되어 또 다른 지지로울러(111)의 회전축에 축설된 스프로켓(113)들과 체인벨트(114)에 의하여 서로 연결된다. 물론 구동용 지지로울러(111)의 회전축 일측단에는 구동용 스프로켓(113)이 축설되어 모터(112)의 스프로켓(113)과 체인벨트(114)로 연결되어 있다.

따라서, 모터(112)의 구동에 의하여 구동용 지지로울러(111)가 회전되면 또다른 지지로울러(111)들이 서로 연동되어 이송벨트(110)가 무한궤도를 이루며 회전되도록 되어 있다.

상기 지지로울러(111)가 축설되는 한쌍의 지지프레임의 상부 및 하부에는 막음판(115)들이 장착되어 밀폐형으로 이루어지는 바, 쓰레기들에서 발생되는 공해가스 및 악취를 덕트로 연결된 공해집진장치로 이송시켜 처리할 수 있도록 되어 있다.

제1차 파쇄공정;

상기 제1차 파쇄공정은 선별공정에서 선별된 가연성쓰레기들을 소정의 크기(직경이 약100mm이내의 크기)를 갖는 입자로 파쇄하는 공정이다.

상기 제1차 파쇄공정(20)은 선별공정(10)과 이송컨베이어(11)에 의하여 서로 연결되며, 그 상부에 투입구(21a)를 갖는 케이싱(21) 내부에는 한쌍의 커터(22)가 대향 축설되어 유압모터(23)에 의하여 회전되면서 커터(22)의 사이를 통과하는 쓰레기들을 파쇄시키도록 되어 있다.

전술한 제1차 파쇄공정(20)의 커터(22)는 회전축 외부에 복수개의 절삭날이 중첩되어 설치되고 서로 역방의 회전을 이루도록 구성된 로타리 커팅(rotary cutting) 시스템을 채택하였으며, 유압유니트에 의하여 구동되는 유압모터(23)를 채택하여 강도가 높은 쓰레기가 커터(22) 사이에 삽착되었을 때는 자동 역회전되어 커터(22)의 손상을 방지토록 되어 있다.

제2차 파쇄공정;

상기 제2차 파쇄공정은 제1차 파쇄공정에서 파쇄되어 소정의 크기를 갖는 입자들을 2차 파쇄하여 제1차 파쇄공정 보다 작은 크기를 갖는 입자(직경이 약50mm이내의 크기)로 파쇄시키는 공정이다.

상기 제2차 파쇄공정(30)은 제1차 파쇄공정(20)의 하부에 장착되어 서로 연통된다. 즉, 제1차 파쇄공정(2)의 배출구와 제2차 파쇄공정(30)의 투입구가 서로 접속되어 제1차 파쇄공정(20)에서 파쇄된 쓰레기 입자들이 제2차 파쇄공정(30)으로 곧바로 투입되는 구조이다.

제3차 파쇄공정;

상기 제3차 파쇄공정은 제2차 파쇄공정에서 파쇄되어 소정의 크기를 갖는 입자들을 3차 파쇄하여 제2차 파쇄공정 보다 작은 크기를 갖는 입자(직경이 약30mm이내의 크기)로 파쇄시키는 공정이다.

상기 제3차 파쇄공정(40)은 제2차 파쇄공정(30)에서 파쇄된 쓰레기들이 이송컨베이어(11)에 의하여 이송되다.

전술한 제1,2,3차 파쇄공정(20)(30)(40)들의 기술구성은 동일하게 이루어 진다.

제1차 분배공정;

제1차 분배공정은 제3차 파쇄공정에서 파쇄된 쓰레기들을 3방향으로 이루어진 배출구를 통해 3개 라인으로 균등하게 분배하여 다음 공정으로 이송시키는 공정이다.

상기 제1차 분배공정(50)은 제3차 파쇄공정(40)과 이송컨베이어(11)에 의하여 서로 연결되며, 제8도에서 도시한 바와 같이 그 상부에 투입구(51)가 형성된 케이싱(51)의 내부 중앙에는 분할판(52)과 한쌍의 분할용 임펠러(53)가 축설되고, 그 하부의 중앙과 양측으로 3방향을 갖는 배출구(54)들이 구비되어 있다.

따라서, 케이싱(51) 내부에 장착된 분할판(52)과 한쌍의 분할용 임펠러(53)에 의하여 케이싱(51)으로 투입된 쓰레기들이 3등분으로 균등하게 분배되어 케이싱(51) 하부에 구비된 3방향으로 형성된 배출구(54)들을 통해 배출되는 바, 각 공정에서 처리할 수 있는 쓰레기의 양을 적절하게 조절하여 전공정의 라인 밸런싱을 이룰 수 있는 동시에 파쇄장치를 대형으로 구성하여 일시에 많은 양의 쓰레기를 파쇄시키더라도 쓰레기들이 균등하게 분배되어 3개 라인으로 구성된 건조공정(60)으로 이송시켜 각 공정 사이에서 발생되는 대기행렬을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.

건조공정;

건조공정은 제1차 분배공정에서 3개 라인으로 분배된 쓰레기들을 소각로의 폐열을 공급받아 건조시키는 공정이다.

상기 건조공정(60)은 제1차 분배공정(50)의 3방향 배출구(54)에 각각 접속되어 3개 라인으로 형성되며, 제9도에서 도시한 바와 같이 원통형으로 이루어진 이송실린더(61) 내부에는 이송용 스크류(62)가 수평으로 축설되고 그 하부 일측에 구비된 배출구(64)의 내부에는 배출용 스크류(63)가 수직으로 입설되며, 이송실린더(61)의 외주면에 장착된 에어재킷(65)과 이송실린더(61) 내부에 장착된 분사파이프는 소각로의 폐열을 공급받는 이송파이프(66)에 접속되도록 구성되어 있다.

따라서, 이송실린더(61) 내부에서 회전되는 이송용 스크류(62)에 의하여 그 내부에 투입된 쓰레기들이 수평으로 이송되는 과정에서 소각로의 폐열을 공급받는 에어재킷(65)에 의하여 이송실린더(61)가 약 200∼250℃로 가열되는 동시에 이송실린더(61) 내부에 장착된 분사파이프에서 열풍이 분사되어 쓰레기들이 효과적으로 건조되는 것이다. 이어서, 배출구(64) 내부에서 수직으로 입설된 배출용 스크류(63)에 의하여 건조된 쓰레기들이 이송실린더(61) 하부로 신속하게 배출되는 바 쓰레기들의 건조효과는 최대한 높이면서도 신속한 배출이 이루도록 하여 전반적인 건조작업의 효율을 극대화 시킬 수 있는 이점이 있다.

제1차 성형공정;

제1차 성형공정은 건조된 쓰레기들에 개스 및 악취의 중화제인 첨가제가 살포된 후 이송되면 1차적인 압력과 고온의 열을 가하여 고체연료 덩어리로 제조하는 초기의 단계이다.

상기 제1차 성형공정(70)은 건조공정(60)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 가압실린더(81) 내부에 압축용 스크류(82)가 축설되고, 그 외부에는 소각로의 폐열을 공급받는 에어재킷(85)이 구비된 구성으로 되어 있다.

상기 제1차 성형공정(70)의 구성은 제2차 성형공정(80)의 구성과 동일하므로 제2차 성형공정(80) 구성이 상세히 나타난 제10도를 참조하여 보면 다음과 같다.

즉, 가압실린더(81) 내부에 투입된 건조된 쓰레기들이 압축용 스크류(82)에 의하여 압축되면서 이송되면 가압실린더(1) 외부에 장착된 에어재킷(85)의 고열을 전달 받아 고열 압축되면서 다음 공정으로 이송되는 것이다,.

제2차 분배공정;

제2차 분배공정은 제1차 성형공정에서 압축된 쓰레기들을 2방향으로 이루어진 2개의 배출구를 통해 균등하게 분배하여 전체적으로 6개의 라인으로 구성된 2차 성형공정을 이루도록 하는 공정이다.

상기 제2차 분배공정(50a)은 제1차 성형공정(70)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 1개의 투입구의 하부에 2방향의 배출구를 갖도록 구성되어 있다.

제2차 성형공정;

제2차 성형공정은 제1차 성형공정에서 배출된 쓰레기들에 2차적인 압력과 고온의 열을 가하여 고체연료 덩어리로 제조하는 중기의 단계이다.

상기 제2차 성형공정(80)은 3개 라인으로 이루어진 제2차 분배공정(50a)의 2방향 배출구에 각각 접속되어 6개 라인으로 형성되며, 제10도에서 도시한 바와 같이 가압실린더(81) 내부에는 압축용 스크류(82)가 수평으로 축설되고, 그 외부에는 소각로의 폐열을 공급받는 에어재킷(85)이 구비된 시스템으로 되어 있다.

따라서, 가압실린더(81) 내부에 투입된 건조된 쓰레기들이 압축용 스크류(82)에 의하여 압축되면서 이송되면 가압실린더(81) 외부에 장착된 에어재킷(85)의 고열을 전달 받아 2차적으로 고열 압축되면서 다음 공정으로 이송되는 것이다.

제3차 성형공정;

제3차 성형공정은 제2차 성형공정에서 배출된 쓰레기들에 압력을 가하여 완벽한 고체연료 덩어리로 제조하는 마지막 단계의 성형 단계이다.

상기 제3차 성형공정(90)은 제2차 성형공정(80)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 그 선단에 토출구(94)가 구비된 원통형의 가압실린더(91)의 내부에는 유압실린더(93)의 작동을 전달받는 압축봉(92)이 삽입자재된 구성으로 되어 있다.

따라서, 제10도에서 도시한 바와 같이 가압실린더(91)로 유입된 압축쓰레기들이 유압실린더(93)의 힘으로 작동되는 압축봉(92) 의하여 최종적으로 압축되면서 완전한 성형을 이룬 후, 압축봉(92)의 작동에 의하여 토출구(94)를 통해 신속하게 성형물이 배출되는 바, 압축성형의 효과를 최대한 높이고 신속한 배출을 이루도록 하여 전반적인 성형작업의 효율을 극대화 시킬 수 있는 것이다.

절단공정;

상기 절단공정은 제3차성형공정의 토출구를 통해 배출되는 압축성형물을 소정의 길이로 절단하여 완전한 고체연료 덩어리로 제조하는 공정이다.

상기 절단공정(100)은 제3차 성형공정(90)의 토출구(94)측에 장착되며, 유압실린더(100b)에 의하여 승강되는 절단도(100a)가 장착되어 있는 기술 구성으로 되어 있다.

따라서, 제11도에서 도시한 바와 같이, 지지대에 상부에 장착된 유압실린더(100b)의 작동에 의하여 유압실린더(100b)의 피스톤로드에 접속된 절단도(100a)가 하강되면서 제3차 성형공정(90)의 토출구(94)를 통해 배출되는 고체연료를 절단하여 일정크기를 갖는 고체연료 덩어리로 제작할 수 있는 것이다.

출하공정 ;

출하공정은 절단공정에 의하여 소정의 크기를 갖는 고체연료 덩어리를 냉각시켜 소정의 위치로 이송시켜 산업현장의 연료로 사용할 수 있도록 하는 공정이다.

상기 출하공정(101)은 절단공정(100)의 일측에서 세로 방향으로 장착된 송출용 컨베이어(101a)에 의하여 고체연료 덩어리를 소정의 위치로 이송시켜 산업현장으로 출하시킬 수 있도록 되어 있다.

전술한 과정을 통해 완성되는 고체연료 덩어리는 산업현장으로 출하되어 재활용되고, 일부의 고체연료는 소각로에 공급되어 본 제조장치의 건조공정(60)과 제1,2차 성형공정(70)(80)들로 고열의 배기가스를 공급할 수 있도록 되어 있다.

상기 소각로에서 배출되는 고온(약 600℃)의 배기가스는 열교환장치를 통해 약200∼250℃의 온도로 저하시켜 건조공정(60)과 제1,2차 성형공정(70)(80)들에 공급되도록 되어 있다.

상기 열교환장치 내부에는 여러개의 파이프라인이 장착되어 배기가스들이 분산되어 이송되고, 이 파이프라인에는 스프레이 노즐(spray nozzle)과 송풍팬이 장착되어 차거운 물과 차거운 바람을 분사시키도록 함으로써, 파이프라인을 통과하는 고열의 배기가스의 온도를 저하시켜 건조 및 성형에 적정한 온도를 얻을 수 있도록 되어 있으며, 상기 소각로 및 건조공정(60)과 제1,2차 성형공정(70)(80)등에서 재활용된 배기가스는 사이클론(cyclone)을 이용한 집진장치에 의하여 정화처리된 후 청정된 공기만 배출되는 시스템으로 되어 있다.

전술한 구성으로 이루어진 본 발명에 의하면, 선별공정(10)에 장착된 마그네틱 세퍼레이터(15), 탈수기(13), 봉지절단기(14) 등에 의하여 일부의 선별작업이 자동으로 이루어지고 제1,2차 분배공정(50)(50a)들에 의하여 전공정의 라인 밸런싱을 이룰 수 있는 것이며, 건조공정(60)과 성형공정에 소요되는 열량은 소각로의 폐열을 이용토록 하여 상당한 에너지를 절감시키는 한편 효율적인 건조와 신속한 배출이 이루어지는 건조공정(60) 및 1,2,3차로 나누어 순차적으로 파쇄 한 후 성형하는 파쇄공정 및 성형공정에 의하여 전체적인 작업의 효율을 극대화 시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 폐기물 집하장에 하치된 각종 쓰레기들을 가연성쓰레기와 불가연성쓰레기로 분류하여 사용가능한 가연성쓰레기만을 선별하여 이송컨베이어를 통해 이송시키면, 제1차,2차,3차에 걸친 파쇄공정에 의하여 점차 작은 입자로 파쇄시키고, 파쇄된 쓰레기를 제1차 분배에 의하여 3개라인으로 분배 시킨후 소각로의 폐열을 이용하여 각각 건조시켜 완전건조를 이루며, 건조된 쓰레기들에 개스 및 악취의 중화제인 첨가제를 살포하여 1차적인 압력과 고온의 열을 가하여 초기의 고체연료 덩어리로 성형하며, 제2차분배에 고체연료 덩어리를 양측으로 분배하여 전체적으로 6개의 라인으로 균등하게 분배시킨 후 제2차, 3차에 걸쳐 완전 성형을 이루어 완성된 고체연료 덩어리로 제조되면 소정의 크기로 절단하여 산업현장의 연료로 사용할 수 있도록 함을 특징으로 하는 쓰레기를 이용한 고체 연료의 제조방법.
2. 가로방향으로 장착된 복수개의 이송컨베이어(11), 하부에 세로방향으로 장착된 이송컨베이터(12)가 구비되어 복층의 구조를 가지며, 이송컨베이어(11)에는 복수개의 봉지절단기(14)와 마그네틱 세퍼레이터(15) 및 탈수기(13)가 구비된 선별공정(10)과, 상기 선별공정(10)과 이송컨베이어(11)에 의하여 서로 연결되며, 그 상부에 투입구(21a)를 갖는 케이싱(21) 내부에는 한쌍의 커터(22)가 대향되어 축설되어 유압모터(23)에 의하여 구동되는 제1차 파쇄공정(20)과, 제1차 파쇄공정(20)의 하부에 장착되어 서로 연통되는 제2차 파쇄공정(30)과, 제2차 파쇄공정(30)과 이송컨베이어(11)에 의하여 서로 연결되는 제3차 파쇄공정(40)과, 상기 제3차 파쇄공정(40)과 이송컨베이어(11)에 의하여 서로 연결되며, 그 상부에 투입구(51)가 형성된 케이싱(51)의 내부 중앙에는 분할판(52)과 한쌍의 분할용 임펠러(53)가 축설되고, 그 하부 중앙과 양측으로 3방향의 배출구(54)를 갖는 제1차 분배공정(50)과, 상기 제1차 분배공정(50)의 3방향 배출구(54)에 각각 접속되어 3개라인으로 형성되는 원통형의 이송실린더(61) 내부에는 이송용 스크류(62)가 수평으로 축설되고 그 하부 일측에 구비된 배출구(64)의 내부에는 배출용 스크류(63)가 수직으로 입설되며, 이송실린더(61)의 외주면에 장착된 에어재킷(65)과 이송실린더(61) 내부에 장착된 분사파이프는 소각로의 폐열을 공급받는 이송파이프(66)와 접속되는 건조공정(60)과, 상기 건조공정(60)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 가압실린더(81) 내부에 압축용 스크류(82)가 축설되고, 그 외부에는 소각로의 폐열을 공급받는 에어재킷(85)이 구비된 제1차 성형공정(70)과, 상기 제1차 성형공정(70)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 1개의 투입구의 하부에 2방향의 배출구를 갖는 제2차 분배공정(50a)과, 상기 제2차 분배공정(50a)의 2방향 배출구에 각각 접속되어 6라인으로 형성되는 가압실린더(81) 내부에는 압축용 스크류(82)가 수평으로 축설되고, 그 외부에는 소각로의 폐열을 공급받는 에어재킷(85)이 구비된 제2차 성형공정과, 상기 제2차 성형공정(80)의 하부에 장착되어 서로 연통되며, 그 선단에 토출구(94)가 구비된 원통형의 가압실린더(91)의 내부에는 유압실린더(93)의 작동을 전달받는 압축봉(92)이 삽입자재된 제3차 성형공정(90)과, 상기 제3차 성형공정(90)의 토출구(94)측에 장착되며, 유압실린더(100b)에 의하여 승강되는 절단도(100a)가 구비된 절단공정(100)과, 상기 절단공정(100)에 의하여 소정의 크기로 절단된 고체연료가 냉각된 후 송출용 컨베이어(101a)에 의하여 소정의 위치로 이송되는 출하공정(101)에 의하여 구성되어 짐을 특징으로 하는 쓰레기를 이용한 고체연료의 제조장치.