KR100287790B1 - 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템에 관한 것으로, 상부로 폐기물을 투입하고 하측에서 배출시키는 폐기물 저장수단과, 상기 폐기물 저장수단으로 배출되는 폐기물을 고체 연료의 제조를 위한 가연성 폐기물 및 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속으로 선별 이송시키는 폐기물의 선별 이송수단과, 상기 선별 이송수단을 지난 폐기물을 부력을 이용하여 다시 선별 이송시키는 부력 선별 이송수단과, 상기 부력 선별 이송수단을 통과한 폐기물에 포함된 금속물을 탐지하여 다시 금속물을 선별하는 금속물 선별 이송수단을 포함하여 구성한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 작업 효율의 향상과 비용 절감을 가능하게 하여, 보다 저렴한 비용으로 일반 폐기물으로 고체 연료를 얻을 수 있고, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등의 폐기물의 재활용도를 높여 자원 절감에 크게 기여하며, 고체 연료의 소각시 각종 유해 물질의 발생을 최소화하여, 환경 오염 문제를 해결하며, 뿐만 아니라 쓰레기의 저장 방식을 개선하여, 저장된 쓰레기로부터 악취 및 침출수의 발생을 최소화한다.
Description
본 발명은 일반 폐기물을 이용한 고체 연료 제조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작업 효율의 향상과 비용 절감을 가능하게 하여, 보다 저렴한 비용으로 일반 폐기물으로 고체 연료를 얻을 수 있으며, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등의 폐기물의 재활용도를 높여 자원 절감에 크게 기여하고, 고체 연료의 소각시 각종 유해 물질의 발생을 최소화하여, 환경 오염 문제를 해결하며, 쓰레기의 저장 방식을 개선하여, 저장된 쓰레기로부터 악취 및 침출수의 발생을 최소화할 수 있게 한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템에 관한 것이다.
현재 우리나라를 포함하여 전세계는 쓰레기 처리로 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 쓰레기의 처리를 위하여 많은 노력과 비용, 그리고 부대 시설이 요구되기 때문이다.
우리나라의 경우만 하더라도 해마다 쏟아지는 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물은 점차로 늘어가고 있지만, 그 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물을 처리하기 위하여 지역간의 이해 관계가 얽히게 되는 등, 어려가지 부작용을 낳고 있다.
통상적으로 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물 중, 약 80% 정도는 소각이 가능하지만, 그 선별 작업 및 소각 장치의 부족으로 그대로 버려지고 있으며, 해마다 늘어나는 폐기물로 인하여 심각한 사회 문제로 대두되는 지경에 이르고 있는 것이다.
지금까지 주로 알려진 폐기물 처리 방식은 주로 매립 방법을 적용하고 있으나, 매립지의 부족으로 폐기물의 불법 매립이 일상화되고 있으며, 그 불법 매립으로 우리나라의 아름다운 산하가 폐기물로 몸살을 앓고 있는 실정이다.
이와 같이, 폐기물의 매립으로 인한 여러 문제점들을 해소하기 위하여, 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물 중 소각이 가능한 폐기물만을 선별하여 소각시키는 기술이 부분적으로 알려지면서 각종 폐기물로 인한 여러 폐해를 줄이려는 시도가 있지만, 폐기물의 소각을 위하여 많은 비용이 요구되는 단점을 극복하지 못하여 널리 사용되지 못하는 실정이다.
최근들어서는 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물 중, 비 가연성 폐기물을 제외한 폐지, 음식물 찌꺼기, 폐섬유, 폐고무, 음식물 용기, 비닐 또는 플라스틱 등의 합성수지 제품과 같은 가연성 폐기물을 선별 수거하여, 파쇄, 건조, 농축 및 압축 과정을 거쳐 고열량의 고체 연료화시키는 기술이 알려지고 있다.
상기와 같이 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물의 일부를 고열량의 고체 연료로 만드는 기술은 폐기물의 처리 뿐만 아니라 자원의 재활용과 산업 발전에 기여할 수 있는 유용한 기술이며, 향후 그 기술적 보완을 통해 폐기물 처리 방식에 일대 혁신을 가져다 줄 것으로 기대되고 있다.
현재 널리 사용되고 있는 화석 연료로부터의 에너지 전환의 일환으로 폐기물로부터 가공 성형한 고체 연료의 필수적인 조건으로는 고발열량일 것, 저함수율일 것, 성분이 균일할 것, 대기 오염 성분이 낮을 것, 기존의 고체 연료 사용 로(爐)에서도 사용이 가능할 것 등인데, 여기서 해결하기 가장 어려운 과제가 플라스틱 및 유해성 성분의 다량 혼입에 의한 대기 오염의 급증을 방지하는 것이다.
지금까지 알려지고 있는 종래 기술에 의한 가연성 폐기물을 이용한 고체 연료 제조장치가 국내 특허출원번호 제90-13112호(명칭 ; 가연성 쓰레기를 이용한 고체 연료의 제조장치)와, 국내 특허출원번호 제93-2733호(명칭 ; 가연성 쓰레기를 이용한 이동식 고체 연료 제조장치)와, 국내 특허출원번호 제94-4019호(명칭 ; 가연성 쓰레기를 이용한 재생 연료 제조 방법과 장치 및 그 압출 성형물)에 알려지고 있다.
상기 국내 특허출원번호 제90-13112호는 체인 콘베어의 일방에 회전 이송편이 설치된 선별 콘베어를 설치하고, 이의 배출부에 칼날이 대향 설치된 1차 파쇄기와 2차 파쇄기를 연결 설치하며, 이의 일방에 압송관과 압송 스크류가 내장되는 건조실을 이송 콘베어로 연결 설치하고, 상기 건조실에는 3차 파쇄기외 2차 건조기, 4차 파쇄기를 순차적으로 연결 설치하여 4차 파쇄기의 일방에 이송 콘베어로 연결되는 성형기를 설치하며, 상기 성형기에는 압송관과 압송 스크류를 설치하고, 이의 배출부에 히터와 냉각장치를 직렬로 연결 설치하여 구성한 것이다.
상기 국내 특허출원번호 제93-2733호는 가연성 쓰레기를 선별하여 파쇄하고, 압송 스크류로 덩어리지게 한 다음, 조연제를 뿌려서 고체 연료를 제조함에 있어, 건조기의 다단식 압송 스크류의 저면 통공으로 버너의 폐열이 팬에 의해 강제 송풍되도록 하고, 이송 콘베이어는 양측 벽면에 요부가 요설되어 있으며, 이 요부를 따라 이동하는 체인에는 호퍼가 상호 건설되어서 하측에 낙하된 쓰레기를 상측의 투입구로 이송케하여 이송차량 내부에 장치하는 구성으로 되어 있다.
또한, 국내 특허출원번호 제94-4019호는 가연성 쓰레기를 회전 절단기구로 종횡으로 절단한 것을 예비 건조시 압축 이동시켜서 수분, 수증기, 가스가 배출되게 하고, 다시 회전 절단구로 절단한 쓰레기를 펼친 상태로 이동시키면서 열풍 건조와 적외선 건조 후, 중량차에 의해 뭉쳐 있는 쓰레기들을 고르게 혼합 교반 및 금속을 분리하여 건조 쓰레기를 얻고 상기 건조 쓰레기에 조연제를 혼합하여 가연성과 윤활성을 부여하면서 압출구 쪽에 이동 압축시킨 쓰레기를 가스유출수단이 구비된 압출봉으로 압출 성형하여 재생 연료를 제조하도록 되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 가연성 쓰레기를 이용한 고체 연료 제조 기술은 고체 연료를 제조하기 위한 일련의 작업이 용이하지 못하여 작업 효율이 저하되고 제조 비용이 상승되며, 폐기물의 재활용도가 낮을 뿐만 아니라, 쓰레기의 소각에 따른 각종 공해 물질 발생에 따른 대책이 미비한 등의 여러 가지 문제점이 있었다.
즉, 국내 특허출원번호 제90-13112호 및 제93-2733호는 가연성 폐기물만 사용이 가능한 것으로, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등은 미리 선별하여야 하는 결정적인 단점이 있는 것이다.
이와 같이, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등을 미리 선별하기 위하여는 별도의 장비 및 인원이 요구도며, 작업 능률의 저하로 운영 비용을 상승시키는 또 다른 문제점을 야기시키는 것이었다.
한편, 국내 특허출원번호 제94-4019호는 쓰레기로부터 금속을 분리하는 공정이 있다고 하지만, 그 구체적인 구성을 알 수 없으며, 도면으로 추측하건데 국내 특허출원번호 제90-13112호 및 제93-2733호와 마찬가지로 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등은 미리 선별하여야 하는 작업이 필수적으로 요구되며, 그 금속 분리 공정이 고체 연료 과정의 말기에 이루어지게 됨으로써 반복되는 분쇄 및 건조 동작에서 금속물에 접촉에 따른 부품의 손상을 배제하지 못하였다.
또한, 상기와 같은 종래 기술에 의하여 제조된 고체 연료는 별도의 유해 물질의 감소를 위한 별도의 첨가물을 첨가하지 않은 관계로 소각시 각종 유해 물질을 발생시키는 것이었다.
뿐만 아니라, 도 34에 도시한 바와 같이, 지면으로부터 소정의 깊이로 피트(P)를 형성하여 그 피트(P)에 쓰레기(W)를 저장하도록 구성되어 있으므로, 피트(P)에 저장되는 순서와 관계없이 피트(P)의 최상부에 위치한 쓰레기(W)를 계속 들어올리게 되며, 이에 따라서 초기에 저장된 쓰레기(W)는 그 부패 정도가 매우 심각하여 악취가 심하게 발생될 뿐만 아니라 침출수의 발생으로 쓰레기(W)의 소각 및 재활용에 많은 문제점을 야기시키게 되는 것이다.
따라서, 본 발명의 주 목적은 작업 효율의 향상과 비용 절감을 가능하게 하여, 보다 저렴한 비용으로 일반 폐기물으로 고체 연료를 얻을 수 있도록 한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등의 폐기물의 재활용도를 높여 자원 절감에 크게 기여할 수 있도록 한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고체 연료의 소각시 각종 유해 물질의 발생을 최소화하여, 환경 오염 문제를 해결할 수 있도록 한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 쓰레기의 저장 방식을 개선하여, 저장된 쓰레기로부터 악취 및 침출수의 발생을 최소화할 수 있도록 한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템을 제공하려는 것이다.
도 1a, 1b는 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템의 구성 및 작업 순서를 설명하기 위한 흐름도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템의 구성을 설명하기 위한 것으로,
도 2는 평면도.
도 3은 정면도.
도 4 및 도 5는 저장수단을 보인 것으로,
도 4는 정면도.
도 5는 도 4의 구성을 좌측에서 바라본 도면.
도 6 내지 도 8은 회전 절단 공급수단을 보인 것으로,
도 6은 평면도.
도 7은 도 6의 a - a선 단면도.
도 8은 도 7의 b - b선 단면도.
도 9 내지 도 11도는 제 1 이송수단을 보인 것으로,
도 9는 정면도.
도 10은 이송 벨트를 제거한 상태의 평면도.
도 11은 단면도.
도 12 내지 도 14는 폐기물 선별 이송수단을 보인 것으로,
도 12는 정면도.
도 13은 평면도.
도 14는 단면도.
도 15는 제 2 이송수단의 요부를 보인 단면도.
도 16 내지 도 18은 제 1 분쇄수단을 보인 것으로,
도 16은 정면도.
도 17은 평면도.
도 18은 단면도.
도 19 내지 도 21은 부력 선별 이송수단을 보인 것으로,
도 19는 정면도.
도 20은 평면도.
도 21은 단면도.
도 22 내지 도 24는 금속물 선별 이송수단을 보인 것으로,
도 22는 정면도.
도 23은 평면도.
도 24는 정면도.
도 25 내지 도 27은 제 1 건조 혼합 이송수단을 보인 것으로,
도 25는 정면도.
도 26은 평면도.
도 27은 단면도.
도 28 및 도 29는 제 2 분쇄수단을 보인 것으로,
도 28은 정면도.
도 29는 단면도.
도 30 및 도 31은 제 2 건조 혼합 이송수단을 보인 것으로,
도 30은 평면도.
도 31은 단면도.
도 32 및 도 33은 제 2 건조 혼합 이송수단을 보인 것으로,
도 32는 평면도.
도 33은 단면도.
도 34는 종래 기술에 의한 쓰레기 피트 구성을 보인 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
A : 폐기물 저장수단 B ; 회전 절단 공급수단
C ; 제 1 이송수단 D ; 폐기물 선별 이송수단
E ; 제 2 이송수단 F ; 제 1 분쇄수단
G ; 부력 선별 이송수단 H ; 금속물 선별 이송수단
I ; 첨가제 혼합 및 제 1 건조 혼합 이송수단
J ; 제 2 분쇄수단 K ; 제 2 건조 혼합 이송수단
L ; 제 3 분쇄수단 M ; 제 3 건조 혼합 이송수단
N ; 첨가제 혼합 및 이송수단 O ; 제품 성형수단
P ; 제품 이송수단 Q ; 포장 박스 자동 성형수단
R ; 제품 자동 포장수단 S ; 집진수단
T ; 열풍 공급수단 U ; 전기 제어수단
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일실시예로써, 상부로 폐기물을 투입하고 하측에서 배출시키는 폐기물 저장수단과, 상기 저장수단의 하부에서 폐기물을 강제로 끌어내리면서 파봉하는 회전 절단 공급수단과, 상기 회전 절단 공급수단에 의하여 파쇄된 폐기물을 이송시키는 제 1 이송수단과, 상기 제 1 이송수단을 지난 폐기물을 고체 연료의 제조를 위한 가연성 폐기물 및 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속으로 선별 이송시키는 폐기물의 선별 이송수단과, 상기 선별 이송수단을 지난 가연성 폐기물을 이송시키는 제 2 이송수단과, 상기 제 2 이송수단을 지난 폐기물을 잘게 분쇄 혼합시키는 제 1 분쇄수단과, 상기 제 1 분쇄수단을 지난 폐기물을 부력을 이용하여 선별 이송시키는 부력 선별 이송수단과, 상기 부력 선별 이송수단을 통과한 폐기물에 포함된 금속물을 탐지하여 2차로 금속물을 선별하는 금속물 선별 이송수단과, 상기 금속물 선별 이송수단을 지난 가연성 폐기물에 소정의 첨가제를 혼합하고 건조시키면서 이송시키는 제 1 건조 혼합 이송수단과, 그 건조 혼합 이송수단을 지난 가연성 폐기물을 2차로 잘게 분쇄 혼합시키는 제 2 분쇄수단과, 2차로 혼합 분쇄된 가연성 폐기물을 혼합 건조시키면서 이송시키는 제 2 건조 혼합 이송수단과, 건조 이송된 가연성 폐기물을 다시 보다 미세한 크기로 혼합하여 분쇄하는 제 3 분쇄수단과, 3차로 분쇄된 가연성 폐기물을 혼합하고 건조시키면서 이송시키는 제 3 건조 혼합 이송수단과, 건조 이송되는 가연성 폐기물에 첨가제를 공급하면서 혼합 및 이송시키는 첨가제 혼합 및 이송수단과, 첨가제가 혼합된 가연성 폐기물을 압축 성형하는 제품 성형수단과, 성형된 고체 연료를 상온에서 건조, 냉각시키면서 이송시키는 제품 이송수단과, 성형 건조된 고체 연료를 포장할 박스를 자동으로 접어주는 포장 박스 자동 성형수단과, 포장 박스에 고체 연료를 담고 그 포장 박스를 자동으로 패킹하는 자동 포장수단과, 상기한 특정한 수단에서 발생되는 먼지를 수거하기 위한 집진수단과, 상기한 특정한 수단으로 열풍을 공급하는 열풍 공급수단과, 상기 각각의 수단에 전원을 공급하고 제어하는 전기 제어수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예로써, 상부로 폐기물을 투입하고 하측에서 배출시키는 폐기물 저장수단과, 상기 폐기물 저장수단으로 배출되는 폐기물을 고체 연료의 제조를 위한 가연성 폐기물 및 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속으로 선별 이송시키는 폐기물의 선별 이송수단과, 상기 선별 이송수단을 지난 폐기물을 부력을 이용하여 다시 선별 이송시키는 부력 선별 이송수단과, 상기 부력 선별 이송수단을 통과한 폐기물에 포함된 금속물을 탐지하여 다시 금속물을 선별하는 금속물 선별 이송수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템이 제공된다.
상기 폐기물 저장수단의 하부에 폐기물을 강제로 끌어내리면서 파봉하는 회전 절단 공급수단을 구비하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 회전 절단 공급수단은 소정의 형상을 갖는 케이싱의 내부 양측에 휠 커터를 회전 가능하도록 결합하되, 그 휠 커터는 각각의 날이 내측을 향하여 각각 회전하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 금속물 선별 이송수단은 콘베어 벨트 이송수단의 안내를 받으며 이송되는 폐기물 중 금속 여부를 판단하는 금속 탐지수단과, 그 금속 탐지수단에 의해 탐지된 금속을 밖으로 배출시키는 금속 배출수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 금속 배출수단은 수평 이동 유닛과, 승하강 이동 유닛으로 구성하되, 상기 수평 이동 유닛은 베이스와, 상기 베이스에 세워지는 지지부재와, 상기 지지부재에 수평 이동이 가능하도록 결합되는 수평 가이드 바와, 상기 수평 가이드 바의 선단부에 고정되는 푸시 플레이트와, 상기 푸시 플레이트에 동력을 부여하는 수평 이동용 에어 실린더를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
상기 승하강 이동 유닛은 상기의 수평 이동 유닛을 지지함과 아울러 베이스의 양측을 관통하는 수직 가이드 바과, 상기 베이스에 승하강력을 부여하는 승하강용 에어 실린더를 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템을 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.
도 1a, 1b는 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템의 구성 및 작업 순서를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템의 구성을 설명하기 위한 평면도 및 정면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템은, 상부로 폐기물을 투입하고 하측에서 배출시키는 폐기물 저장수단(A)과, 상기 저장수단(A)의 하부에서 폐기물을 강제로 끌어내리면서 파봉(破封 ; 폐기물을 담고 있는 비닐 등의 봉투를 터뜨림)하는 회전 절단 공급수단(B)과, 상기 회전 절단 공급수단(B)에 의하여 파쇄된 폐기물을 이송시키는 제 1 이송수단(C)과, 상기 제 1 이송수단(C)을 지난 폐기물을 고체 연료의 제조를 위한 가연성 폐기물 및 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속으로 선별 이송시키는 폐기물의 선별 이송수단(D)과, 상기 선별 이송수단(D)을 지난 가연성 폐기물을 이송시키는 제 2 이송수단(E)과, 상기 제 2 이송수단(E)을 지난 폐기물을 잘게 분쇄 혼합시키는 제 1 분쇄수단(F)과, 상기 제 1 분쇄수단(F)을 지난 폐기물을 부력을 이용하여 선별 이송시키는 부력 선별 이송수단(G)과, 상기 부력 선별 이송수단(G)을 통과한 폐기물에 포함된 금속물을 탐지하여 2차로 금속물을 선별하는 금속물 선별 이송수단(H)과, 상기 금속물 선별 이송수단(H)을 지난 가연성 폐기물에 소정의 첨가제(X)를 혼합하고 건조시키면서 이송시키는 제 1 건조 혼합 이송수단(I)과, 그 건조 혼합 이송수단(I)을 지난 가연성 폐기물을 2차로 잘게 분쇄 혼합시키는 제 2 분쇄수단(J)과, 2차로 혼합 분쇄된 가연성 폐기물을 혼합 건조시키면서 이송시키는 제 2 건조 혼합 이송수단(K)과, 건조 이송된 가연성 폐기물을 다시 보다 미세한 크기로 혼합하여 분쇄하는 제 3 분쇄수단(L)과, 3차로 분쇄된 가연성 폐기물을 혼합하고 건조시키면서 이송시키는 제 3 건조 혼합 이송수단(M)과, 건조 이송되는 가연성 폐기물에 첨가제(Y)를 공급하면서 혼합 및 이송시키는 첨가제 혼합 및 이송수단(N)과, 첨가제(X)(Y)가 혼합된 일정량의 가연성 폐기물을 통상적인 유압 프레스에 부착된 금형으로 공급하여 고체 연료를 압축 성형하는 제품 성형수단(O)과, 성형된 고체 연료를 상온에서 건조, 냉각시키면서 이송시키는 제품 이송수단(P)과, 성형 건조된 고체 연료를 포장할 박스를 자동으로 접어주는 포장 박스 자동 성형수단(Q)과, 포장 박스에 고체 연료를 담고 그 포장 박스를 태핑 머신(tapping machine) 등을 이용하여 자동으로 패킹하는 자동 포장수단(R)과, 상기한 특정한 수단에서 발생되는 먼지를 수거하기 위한 집진수단(S)과, 상기한 특정한 수단으로 열풍을 공급하는 열풍 공급수단(T)과, 상기 각각의 수단에 전원을 공급하고 제어하는 전기 제어수단(U)을 포함하고 있다.
상기 집진수단(S)은 모든 수단(A)(B)...(R)과 덕트로 연결되어 있어, 각각의 수단에서 발생되는 각종 먼지를 수거하도록 되어 있으며, 상기 열풍 공급수단(T)의 열풍은 가연성 폐기물을 혼합하고 이송시키는 단계, 특히 제 1 및 3 건조 혼합 이송수단(I)(M)에 열풍을 공급하여 폐기물의 혼합시 수분 및 악취를 제거하도록 되어 있다.
이하에서는 앞에서 설명한 각각의 수단에 따른 구성을 설명하기로 한다.
상기 폐기물 저장수단(A)은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 복수개의 세로 빔(1)과 가로 빔(2) 그리고 경사 빔(3)에 의하여 골격을 이루고 있으며, 상부에 저장조(4)가 설치되어 있고, 그 저장조(4)의 하부에는 원추형상의 호퍼(5)가 설치되어 있다.
상기 저장조(4)의 일측면에는 전기 구동식 도어(6)가 설치되어 있어, 폐기물 수거 차량(7)의 진입시 운전자가 전기 구동식 도어(6)를 개방시키고 차량에 적재된 각종 폐기물을 저장조(4)에 하역시키도록 되어 있으며, 저장조(4)로 낙하되는 각종 폐기물을 그 순서에 따라서 호퍼(5)의 저부로 낙하되도록 구성되어 있다.
상기 호퍼(5)의 하단부에 형성된 출구에는 회전 절단 공급수단(B)이 구비되어 있는 바, 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 호퍼(5)의 하면에 수개의 고정 나사 등, 통상적인 고정수단으로 고정되는 케이싱(11)과, 상기 케이싱(11)의 내부 양측에 회전 가능하도록 결합되는 회전축(12)(13)과, 상기 회전축(12)(13)에 일정 간격을 두고 고정되는 복수개의 휠 커터(14)(15)와, 상기 회전축(12)(13)에 동력을 전달하여 서로 반대 방향으로 회전시키는 구동부를 포함하고 있다.
상기 구동부는 서포터(21)와, 상기 서포터(21)에 고정되는 구동모터(22)와, 상기 구동모터(22)에 연결되는 구동 스프로킷(23)과, 상기 구동 스프로킷(23)과 직결됨과 아울러 일측 회전축(12)에 연결 고정되는 구동 기어(24)와, 상기 타측 회전축(13)에 연결 고정됨과 아울러 구동 기어(24)와 항시 맞물리는 종동 기어(25)와, 상기 종동 기어(25)에 동축을 이루며 직결되는 종동 스프로킷(26)과, 상기 구동 스프로킷(23) 및 종동 스프로킷(26)을 연결하는 체인(27)을 포함하고 있다.
상기 휠 커터(14)(15)는 각각 반대방향으로 회전하게 되며, 도 8에 도시한 바와 같이, 양측 휠 커터(14)(15)의 날이 내측을 각각 향하도록 하여, 파봉 효과를 극대화시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이싱(11)의 양 내측면에는 폐기물이 중심을 향하도록 안내하는 가이드(16)(17)가 각각 형성되어 있으며, 상부가 내측을 향하여 경사지도록 각각 형성한다.
상기 제 1 이송수단(C)은 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 지상에 2열로 일정 간격을 두고 세워져 고정되는 복수개의 세로 빔(31)(32) 및 가로 빔(33)과, 상기 세로 빔(31)(32)의 상단부에 소정의 경사각으로 각각 고정되는 상부 프레임(34)(35)과, 상기 상부 프레임(34)(35)에 일정 간격을 두고 각각 회전 가능하도록 결합되는 복수개의 상,하부 이송 롤러(36)(37)와, 상기 상,하부 이송 롤러(36)(37)에 감겨져 폐기물을 이송시키는 이송 벨트(38)와, 상기 이송 벨트(38)에 이송력을 부여하는 벨트 구동수단을 포함하고 있다.
상기 벨트 구동수단은 일측 세로 빔(31)의 소정 부위에 고정된 받침대(39)에 고정되는 구동모터(40)와, 상기 상부 프레임(34)(35)의 양측단부에 회전 가능하도록 설치되고 외주면에 이송 벨트(38)가 감기는 헤드 드럼(41) 및 테일 드럼(42)과, 상기 구동모터(40)에 결합 고정되는 구동 스프로킷(43)과, 상기 헤드 드럼(41)에 동축을 이루며 설치되는 종동 스프로킷(44)과, 상기 구동 스프로킷(43) 및 종동 스프로킷(44)을 연결하는 체인(45)을 포함하고 있다.
도면중 미설명 부호 46은 스테이 바(stay bar)를 보인 것이다.
상기 폐기물 선별 이송수단(D)은 도 12 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 초기에는 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물을 모두 이송시키고 말기에서 가연성 폐기물만 이송시키는 메인 이송수단(D1)과, 상기 메인 이송수단(D1)의 하측에 설치되어 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물 중 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등을 이송시키는 보조 이송수단(D2)과, 상기 메인 이송수단(D1)을 지나는 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등을 보조 이송수단(D2)으로 안내하는 재활용 폐기물 안내수단(D3)과, 상기 메인 이송수단(D1)에 설치되어 금속의 이송을 감지하는 금속 감지수단(D4)을 포함하고 있다.
상기 메인 이송수단(D1)은 앞에서 설명한 전형적인 형태의 제 1 이송수단(C)과 동일한 구조를 갖는다.
즉, 그 구성을 살펴보면, 지상에 2열로 일정 간격을 두고 세워져 고정되는 복수개의 세로 빔(51)(52)과, 상기 세로 빔(51)(52)의 상단부에 각각 고정되는 상부 프레임(53)(54)과, 상기 상부 프레임(53)(54)에 일정 간격을 두고 각각 회전 가능하도록 결합되는 복수개의 상,하부 이송 롤러(55)(56)와, 상기 상,하부 이송 롤러(55)(56)에 감겨져 폐기물을 이송시키는 이송 벨트(57)와, 상기 이송 벨트(57)에 이송력을 부여하는 벨트 구동수단을 포함하고 있다.
상기 벨트 구동수단은 일측 세로 빔(51)의 소정 부위에 고정된 받침대(58)에 고정되는 구동모터(59)와, 상기 상부 프레임(53)(54)의 양측단부에 회전 가능하도록 설치되고 외주면에 이송 벨트(57)가 감기는 헤드 드럼(60) 및 테일 드럼(61)과, 상기 구동모터(59)에 결합 고정되는 구동 스프로킷(62)과, 상기 헤드 드럼(60)에 동축을 이루며 설치되는 종동 스프로킷(63)과, 상기 구동 스프로킷(62) 및 종동 스프로킷(63)을 연결하는 체인(64)을 포함하고 있다.
상기 보조 이송수단(D2)은 메인 이송수단(D1)의 세로 빔(51)(52)에 소정의 높이로 고정되는 하부 프레임(71)과, 상기 하부 프레임(71)에 일정 간격을 두고 각각 회전 가능하도록 결합되는 복수개의 이송 롤러(72)와, 상기 이송 롤러(72)에 감겨져 폐기물을 이송시키는 이송 벨트(73)와, 상기 이송 벨트(73)에 이송력을 부여하는 벨트 구동수단을 포함하고 있다.
상기 이송 롤러(72)는 3개가 한쌍을 이루도록 되어 있으며, 가운데의 롤러(72a)에 대하여 양측의 롤러(72b)(72c)가 소정의 경사를 이루며 배열되어 있어, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등의 폐기물 이송이 원활하도록 되어 있다.
상기 벨트 구동수단은 메인 이송수단(D1)의 벨트 구동수단과 마찬가지로 일측 세로 빔(51)의 소정 부위에 고정된 받침대(74)에 고정되는 구동모터(75)와, 상기 하부 프레임(71)의 양측단부에 회전 가능하도록 설치되고 외주면에 이송 벨트(73)가 감기는 헤드 드럼(76) 및 테일 드럼(77)과, 상기 구동모터(75)에 결합 고정되는 구동 스프로킷(78)과, 상기 헤드 드럼(76)에 동축을 이루며 설치되는 종동 스프로킷(79)과, 상기 구동 스프로킷(78) 및 종동 스프로킷(79)을 연결하는 체인(80)을 포함하고 있다.
상기 재활용 폐기물 안내수단(D3)은 상부 프레임(53)(54)의 소정 부위에 설치되는 복수개의 안내 슈트(81)(82)로써, 메인 이송수단(D1)을 지나는 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등을 보조 이송수단(D2)으로 안내하는 역할을 하며, 하부에 내향 절곡부(83)(84)가 각각 형성되어 있어, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속의 이송 동작을 원활하도록 되어 있다.
상기 안내 슈트(81)(82)에 인접한 소정 부위, 예를 들어서 도 11에 도시한 P 부위에 작업자가 위치하여 메인 이송수단(D1)의 벨트(57)를 타고 이송하는 폐기물 중, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등의 재활용 폐기물을 수작업으로 안내 슈트(81)(82)로 보내게 된다.
상기 하부 프레임(71)의 상면 양측에도 역시 보조 이송수단(D1)으로 안내되는 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등이 외측으로 낙하되는 현상을 방지하기 위하여 폐기물 가이드(85)(86)가 각각 설치되어 있다.
또한, 상기 상부 프레임(53)(54)의 소정 부위에는 통상적인 금속 감지수단(D4)이 설치되어 있다.
상기 금속 감지수단(D4)은 작업자에 의해 걸러지지 않은 금속을 감지하는 역할을 하여, 구동모터 구동모터(59)의 구동을 정지시켜 벨트(57)의 이송을 정지시키거나 또는 경보음, 램프 점멸 등, 통상적인 경보수단을 작동시켜 작업자에게 주의를 환기시키도록 되어 있다.
도면중 미설명 부호 65는 스테이 바를 보인 것이다.
상기 보조 이송수단(D2)의 출구측에는 불연성 PVC, 비철금속 및 금속을 안내하기 위한 별도의 이송 안내수단(D5)(D6)이 설치되어 있고, 마지막 이송 안내수단(D6)의 출구측는 재활용 저장 창고(V)가 설치되어 있다.(도 2 참조)
상기 이송 안내수단(D5)(D6)의 구성은 앞에서 설명한 보조 이송수단(D2)와 기본적으로 동일한 구조를 이루고 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 제 2 이송수단(E)은 제 1 이송수단(C)과 기본적으로 동일한 구조를 가지며, 부분적으로 상이한 구조를 가지게 되는 바, 그 차이나는 부분에 대하여만 설명하면, 도 15도에 도시한 바와 같이, 소정의 간격을 두고 세워져 설치되는 세로 빔(91)(92)의 상단부에 상부 프레임(93)(94)이 각각 고정되어 있으며, 그 상부 프레임(93)(94)에 복수개의 상,하부 이송 롤러(95)(96)가 소정의 간격을 회전 가능하도록 결합되어 있고, 상기 상,하부 이송 롤러(95)(96)에는 이송 벨트(97)가 감겨져 있다.
상기 상부 이송 롤러(95)는 3개가 한쌍을 이루도록 되어 있으며, 가운데의 롤러(95a)에 대하여 양측의 롤러(95b)(95c)가 소정의 경사를 이루며 배열되어 있고, 상기 상부 프레임(93)(94)의 양측 변부에는 폐기물을 상부 롤러(95)에 지지된 이송 벨트(97)로 안내하기 위하여 가이드(98)(99)가 각각 고정되어 있다.
상기 제 1 분쇄수단(F)은 도 16 내지 도 18에 도시한 바와 같이, 소정의 형상을 갖는 베이스(101)와, 상기 베이스(101)의 상면 양측에 각각 설치되는 구동모터(102) 및 분쇄기 몸체(103)와, 상기 분쇄기 몸체(103)의 양측에 회전 가능하도록 설치되는 커터(104)(105)와, 상기 구동모터(102)의 동력을 커터(104)(105)로 전달하기 위한 동력전달수단을 포함하고 있다.
상기 분쇄기 몸체(103)는 상부의 공급 호퍼(106) 및 하부의 배출 호퍼(107)가 서로 통하도록 형성되어 있고, 그 내부 양측에 회전축(108)(109)이 각각 회전 가능하도록 설치되어 있으며, 그 회전축(108)(109)에 커터(104)(105)가 각각 고정되어 있다.
상기 분쇄기 몸체(103)의 내부 양측벽에는 폐기물을 가운데로 안내하기 위한 블레이드(110)(111)이 각각 고정되어 있다.
상기 동력전달수단은 분쇄기 몸체(103)의 일측벽에 설치되어 상기한 회전축(108)(109)에 동력을 전달하는 복수개의 기어로 이루어진 기어 박스(112)와, 그 기어 박스(112)와 구동모터(102)를 연결하는 커플링(113)을 포함하고 있다.
상기 부력 선별 이송수단(G)은 도 19 내지 도 21에 도시한 바와 같이, 소정의 형상을 갖는 베이스(121)와, 상기 베이스(121)에 인접하여 설치되는 복수개의 세로 빔(122)(123)과, 상기 세로 빔(122)(123)에 지지되고 서로 통하도록 연결되며 내부에 소금물이 채워지는 탱크(124) 및 경사 케이싱(125)과, 상기 경사 케이싱(125)의 양측에 각각 회전 가능하도록 설치되는 헤드 드럼(126) 및 테일 드럼(127)과, 상기 케이싱(125)에 일정 간격을 두고 회전 가능하도록 설치되는 복수개의 이송 롤러(128)(129)와, 상기 헤드 드럼(126) 및 테일 드럼(127)에 감기는 메시 벨트(mesh belt)(130)와, 상기 헤드 드럼(126)을 구동시키는 구동수단과, 상기 탱크(124)의 상부에 수평을 이루며 일정 간격을 두고 설치되는 복수개의 안내 롤러(131)와, 상기 안내 롤러(131)에 동력을 전달하기 위한 동력전달수단과, 상기 베이스(121)의 상면 소정 부위에 탱크(124)의 출구와 통하도록 설치되어 비교적 중량이 무거운 금속물을 이송시키는 금속물 이송수단을 포함하고 있다.
상기 구동수단은 구동모터(141)와 구동 및 종동 스프로킷(142)(143) 및 체인(144)을 포함하고 있으며, 상기 동력전달수단은 복수개의 스프로킷(145) 및 체인(146)을 포함하고 있다.
상기 금속물 이송수단은 탱크(124)의 내부 하측에 회전 가능하도록 설치되고 외주면에 나선상의 블레이드(151)가 고정된 회전축(152)과, 상기 회전축(152)에 동력을 전달하기 위한 구동모터(153)와, 구동 및 종동 스프로킷(154)(155)과, 체인(156)을 포함하고 있으며, 상기 탱크(124)의 출구측 소정 부위에는 여과수단(157)이 설치되어 있어, 소금물의 순환이 가능하도록 되어 있다.
상기 회전축(152)의 회전 동작에 의해 금속물의 이동 및 배출이 가능하게 되는 것이다.
상기 탱크(124) 및 케이싱(125)의 상부에는 커버(147)(148)이 각각 복개되어 있다.
상기 금속물 선별 이송수단(H)은 도 22 내지 도 24에 도시한 바와 같이, 앞에서 설명한 동일한 형태의 이송수단과, 그 이송수단의 소정 부위에 설치되는 금속 탐지수단(251)과, 그 금속 탐지수단(251)에 의해 탐지된 금속을 밖으로 배출시키는 금속 배출수단을 포함하고 있다.
상기 금속 배출수단은 수평 이동 유닛과, 승하강 이동 유닛으로 구성되어 있으며, 상기 수평 이동 유닛은 베이스(252)와, 상기 베이스(252)에 세워지는 지지부재(253)와, 상기 지지부재(253)에 수평 이동이 가능하도록 결합되는 수평 가이드 바(254)와, 상기 수평 가이드 바(254)의 선단부에 고정되는 푸시 플레이트(255)와, 상기 푸시 플레이트(255)에 동력을 부여하는 수평 이동용 에어 실린더(256)를 포함하고 있다.
상기 승하강 이동 유닛은 상기한 상기한 수평 이동 유닛을 지지함과 아울러 베이스(252)의 양측을 관통하는 수직 가이드 바(257)과, 상기 베이스(252)에 승하강력을 부여하는 승하강용 에어 실린더(258)를 포함하고 있다.
상기한 이송수단에 대한 상세한 설명은 앞의 설명과 거의 동일하므로 생략하기로 한다.
상기 제 1 건조 혼합 이송수단(I)은 도 25 내지 도 27에 도시한 바와 같이, 소정의 간격을 두고 설치되는 세로 빔(161)(162) 및 가로 빔(163)과, 상기 세로 빔(161)(162)에 소정의 경사각으로 설치되는 케이싱(164)과, 상기 케이싱(164)의 내부에 회전 가능하도록 설치되는 스크류 축(165)과, 상기 스크류 축(165)을 회전시키는 구동수단과, 상기 케이싱(164)에 소정의 열풍 이송 경로(166)가 유지되도록 고정되는 자켓(167)을 포함하고 있으며, 상기 구동수단은 구동모터(168)와, 구동 및 종동 스프로킷(169)(170)과 체인(271)으로 구성되어 있다.
상기 케이싱(164)의 하부에는 첨가제(X)를 투입하기 위한 투입구(272)가 형성되어 있으며, 상부에는 폐기물의 배출을 위한 배출구(273)가 형성되어 있다.
그리고 도면에는 도시하지 않았으나 집진수단(R)과 덕트로 연결되어 케이싱(164)의 내부에서 발생되는 분진 및 냄새를 제거하도록 되어 있다.
상기 첨가제(X)는 나트륨계 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 나트륨계 물질은 고온에서 청정 산소를 발생시키는 작용을 하는 것으로, 나트륨계 물질의 실시예로 어패류 껍질 등과 같은 탄산 나트륨을 사용하는 것이 바람직하다.
이 때, 어패류 껍질 등의 탄산 나트륨은 역시 폐기물을 이용하는 것이 바람직하며, 특히 분말 형태로 분쇄하여 첨가시키는 것이 좋다.
상기와 같은 어패류 껍질 등의 탄산 나트륨은 소각시 청정 산소로 공해 물질을 중화시키는 동시에 악취를 제거시킴으로써 환경을 오염 방지에 획기적인 작용을 한다.
상기 첨가제(X)는 나트륨계 물질 외에도 숯가루 등의 활성탄을 같이 첨가하는 것이 바람직하다. 활성탄은 나트륨계 물질로 없애지 못한 비교적 큰 입자를 갖는 악취를 제거하여, 고형화 된 제품에서 악취가 발생되는 현상을 방지하고, 또한 미생물의 발생을 억제시키는 작용을 한다.
상기 열풍 이송 경로(166)에는 열풍 공급수단(S)에 의하여 공급되는 열풍이 공급되어 그 열풍으로 케이싱(164)의 내부에서 스크류 축(165)을 따라 이송되는 가연성 폐기물을 건조 및 이송시키도록 되어 있다.
상기 제 2 분쇄수단(J)은 도 28 및 도 29에 도시한 바와 같이, 건조 이송된 가연성 폐기물을 혼합하여 2차로 분쇄하는 것으로, 이때 폐기물은 약 15 ~ 20mm 정도의 크기로 분쇄한다.
그 구성은 제 1 분쇄수단(F)과 거의 유사하다. 즉, 베이스(171)와, 상기 베이스(171)의 상면 양측에 각각 설치되는 구동모터(172) 및 호퍼(173)를 포함하는 분쇄기 몸체(174)와, 상기 분쇄기 몸체(174)의 내부에 회전 가능하도록 설치되는 복수개의 커터(175)와, 통상적인 구동수단을 포함하고 있다.
상기 제 2 건조 혼합 이송수단(K)은 도 30 및 도 31에 도시한 바와 같이, 제 1 건조 혼합 이송수단(I)과 마찬가지로 열풍을 이용한 건조 방식과, 스크류 축을 이용한 혼합 이송방식을 채택하였다.
즉, 소정의 형상을 갖는 프레임(181)과, 상기 프레임(181)의 양측에 회전 가능하도록 결합되고 내부에 열풍 이송 경로(182)(183)가 각각 형성된 스크류 축(184)(185)과, 상기 프레임(181)의 일측에 내부와 통하도록 연결 설치되는 호퍼(186)와, 상기 스크류 축(184)(185)에 동력을 전달하기 위한 구동수단을 포함하고 있다.
상기 구동수단은 구동모터(187)와, 상기 스크류 축(184)(185)의 단부에 각각 고정되고 서로 맞물리는 구동 기어(188) 및 종동 기어(189)와, 상기 구동모터(187)의 동력을 구동 및 종동 기어(188)(189)로 전달하기 위한 구동 및 종동 스프로킷(190)(191) 및 체인(192)으로 구성되어 있다.
상기 스크류 축(184)(185)의 열풍 이송 경로(182)(183)는 열풍 공급 파이프(193)와 연결되어 있으며, 그 연결 부위에는 로터리 조인트(194)(195)가 각각 설치되어 있다.
또한, 상기 프레임(181)에는 별도의 자켓(196)이 고정되어 있어, 그 프레임(181)과 자켓(196)의 사이에 열풍 이송 공간(197)이 형성되어 있으며, 그 자켓(196)의 양측에 열풍 주입구(198) 및 열풍 배출구(199)가 각각 형성되어 있고, 상기 자켓(196)의 외주면에는 보온재(200)가 감겨져 열량 손실을 방지하도록 되어 있다.
상기 제 3 분쇄수단(L)은 앞에서 설명한 제 2 분쇄수단(J)과 동일한 구조를 가지며, 커터의 칼날수가 많고 고속 회전인 점만 상이하다.
상기한 제 3 분쇄수단(L)을 지난 가연성 폐기물의 크기는 3 ~ 5mm 정도로 미세하게 된다.
상기 제 3 건조 혼합 이송수단(M)은 앞에서 설명한 제 1 건조 혼합 이송수단(I)의 구성과 동일하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 첨가제 혼합 및 이송수단(N)은 도 32에 및 도 33에 도시한 바와 같이, 소정의 형상을 갖는 새들(201)과, 상기 새들(201)에 지지되는 케이싱(202)과, 상기 케이싱(202)의 내부 양측에 각각 회전 가능하도록 결합되는 스크류 축(203)(204)과, 상기 케이싱(202)에 소정의 공간(205)이 형성되도록 고정되는 자켓(206)과, 상기 케이싱(202) 및 자켓(206)의 상면에 고정되는 커버(207)와, 상기 스크류 축(203)(204)에 동력을 전달하는 구동수단을 포함하고 있다.
상기 구동수단은 새들(201)의 일측에 설치되는 받침대(211)에 고정되는 구동모터(212)와, 구동 및 종동 스프로킷(213)(214)과, 체인(215)과, 상기 스크류 축(203)(204)의 일측단부에 각각 고정됨과 아울러 서로 맞물리는 구동 및 종동 기어(216)(217)로 구성되어 있다.
상기 케이싱(202)의 양측에는 폐기물과 첨가물(Y)을 투입하기 위한 투입구(208)와 혼합된 가연성 폐기물이 배출되는 배출구(209)가 형성되어 있다.
상기 자켓(206)에는 별도의 보온부재(210)가 감겨져 있다.
상기 스크류 축(203)(204)의 외주면 일측에는 일정 간격을 두고 주걱 형태로 폐기물 및 첨가제를 혼합하기 위한 복수개의 패들 믹서(218)(219)가 각각 형성되어 있다.
상기와 같은 첨가제 혼합 및 이송수단(N)에 투입되는 첨가제(Y)는 수지류를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 소정의 공정을 지나고 있는 분말 형태의 가연성 폐기물에 수지류 형태의 첨가제(Y)를 첨가하여 혼합시킨 후, 급냉시키게 되는데, 이와 같은 급냉으로 인하여 고형화가 이루어지게 되므로 수분 침투를 방지하여 제품의 강도가 증대되는 것이며, 이에 따라 고형화된 대체 연료의 파손을 방지하게 되는 것이다.
상기 제품 성형수단(O)은 통상적인 제품 성형기를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제품 성형수단(O)에 의하면, 수분 함유량 15 ~ 20%로 건조된 가연성 폐기물을 약 3kg의 고체 연료 제품으로 압축 성형을 하게 되며, 그 고체 연료 제품은 열병합 발전소 및 화력 발전소 또는 소각 보일러에 공급하여 열매체로 전환시킬 수 있으며, 따라서 전력 생산 및 온수, 도자기 생산 공장에 대체 에너지로 활용이 가능하다.
상기와 같이 제조된 고체 연료 제품은 수분 함유량이 작아 부패되지 않고 냄새가 나지 않아 장기간 동안 보관이 가능하다.
한편, 제품 이송수단(P)은 앞에서 설명한 통상적인 콘베어 벨트식 이송수단을 적용하는 것이 바람직하며, 역시 상세한 도면 및 이에 따른 설명은 생략하기로 한다.
이하, 포장 박스 자동 성형수단(Q)과, 자동 포장수단(R)과, 집진수단(S) 및 열풍 공급수단(T)은 기존에 널리 사용되는 일반적인 기기이므로 이에 대한 설명도 생략하기로 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템에 의하여 고체 연료 제품을 생산하는 일련의 과정을 첨부 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물을 실은 폐기물 수거차량(7)이 폐기물 저장조(4)를 향하여 진입을 한 후, 전기 구동식 도어(6)를 개방시키게 되며,폐기물 수거차량(7)의 각종 폐기물을 저장조(4)에 하역한다.
이 때, 각종 폐기물은 하역 순서에 따라 호퍼(5)의 저부로 낙하되는 것이다. 이와 같은 폐기물의 하역 작업시에는 집진수단(S)이 자동으로 가동되어 분진 및 악취를 흡입하여 정화시키게 된다.
이 후, 구동모터(22)가 회전됨에 따라 휠 커터(14)(15)가 내측 방향으로 각각 회전됨으로써 저장조(4)의 호퍼(5)로 낙하된 각종 폐기물을 끄집어내리게 되며, 폐기물을 담고 있는 봉지 등을 파봉시키는 동시에 폐기물을 1차적으로 비교적 큰 크기로 절단시키게 되며, 이와 같이 파봉 및 절단된 폐기물은 제 1 이송수단(C)의 이송 벨트(38)로 낙하된다.
상기 이송 벨트(38)로 낙하된 폐기물은 벨트 구동수단에 의해 구동되는 경사 이송 벨트(38)를 따라 이송되어 다음의 공정으로 진행하게 된다.
즉, 제 1 이송수단(C)의 끝부분에서 폐기물 선별 이송수단(D)의 이송 벨트(57)로 낙하되는 바, 초기에는 모든 폐기물이 메인 이송수단(D1)의 이송 벨트(57)로 안내된다.
이 때, 상기 메인 이송수단(D1)의 프레임(53)(54)에는 일정 간격을 두고 복수개의 안내 슈트(81)(82)가 각각 설치되어 있고, 그 안내 슈트(81)(82)의 사이에는 작업자가 각각 배치되어 있으므로, 작업자는 이송 벨트(57)를 따라 진행하는 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물 중, 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등을 수거하여, 안내 슈트(81)(82)로 집어 넣게 된다.
이 후, 안내 슈트(81)(82)로 낙하된 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등은 안내 슈트(81)(82)의 하부에 각각 형성한 내향 절곡부(83)(84) 및 보조 이송수단(D2)의 프레임(71)에 설치된 폐기물 가이드(85)(86)의 안내를 받으며 보조 이송수단(D2)의 이송 벨트(73)로 떨어지게 되는 것이다.
이 때, 상기한 이송 벨트(73)는 지속적으로 이동하고 있으므로, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등의 재활용품을 계속 이송시키게 되고, 그 보조 이송수단(D2)의 마지막에서 별도의 이송 안내수단(D5)(D6)을 통해 저장 창고(V)로 옮겨지게 되며, 그 재활용 저장 창고(V)에 저장 보관되는 것이다.
한편, 상기 메인 이송수단(D1)의 이송 벨트(57)을 따라 재활용 폐기물이 걸러진 폐기물이 계속 진행을 하다가 그 폐기물에 금속이 포함되어 있을 경우에는, 메인 이송수단(D1)의 소정 부위에 설치된 금속 감지수단(D4)이 작동을 하게 되는 것이다.
상기 금속 감지수단(D4)은 이송되는 폐기물에 금속이 있는 것으로 판단하게 되면, 신호를 발생시켜 구동모터(59)의 전원을 자동으로 차단시킴으로써 이송 벨트(57)의 이송 동작을 정지시키게 되며, 따라서 작업자는 주의를 기울여 금속을 수거한 후, 안내 슈트(81)(82)로 보내게 된다.
상기 금속 감지수단(D4)에 의해 구동모터(59)의 구동을 정지시킬 수 있으며, 또 다른 방법으로는 금속 감지수단(D4)의 신호로 경보음, 램프 점멸 등, 통상적인 경보수단을 작동시킴으로써 작업자에게 주의를 환기시킬 수도 있다.
이 후, 메인 이송수단(D1)을 지나면서 1차적으로 걸러진 가연성 폐기물은 제 2 이송수단(E)의 경사 이송 벨트(97)의 안내를 받으며 이동하게 된다.
그 제 2 이송수단(E)의 출구측에는 제 1 분쇄수단(F)이 위치하고 있으므로, 1차적으로 걸러진 가연성 폐기물은 분쇄기 몸체(103)의 공급 호퍼(106)로 낙하되어, 양측의 커터(104)(105)에 의해 폐기물을 30 ~ 40mm 정도의 크기로 분쇄시킨다. 이 때, 폐기물의 분쇄에 따라 분진 및 악취가 발생하게 되지만, 집진수단(S)에 의하여 분진 및 악취가 제거된다.
상기와 같이, 커터(104)(105)에 의하여 1차로 분쇄된 비교적 큰 크기의 폐기물은 부력을 이용한 선별 이송수단(G)을 지나면서 폐기물에 포함된 금속물을 선별 수거하게 된다.
즉, 제 1 분쇄수단(F)의 배출 호퍼(107)로 배출되는 폐기물은 소금물이 담겨진 탱크(124)로 낙하되어, 비교적 중량이 무거운 금속은 가라앉고 비교적 중량이 가벼운 가열성 폐기물은 부력에 의하여 뜨게 되므로 메시 벨트(130)에 얹혀져 이송하게 된다.
이 때, 탱크(124)의 저부로 가라앉는 금속물은 구동모터(153)의 구동으로 회전되는 회전축(152)의 블레이드(151)에 의해 일측단부로 이동한 후, 밖으로 배출되어 재활용 저장 창고(V)로 보내지게 되며, 상기 탱크(124)의 소금물은 여과수단(157)을 지나 다시 순환하게 된다.
한편, 상기한 메시 벨트(130)를 감싸고 있는 탱크(124) 및 경사 케이싱(125), 커버(147)(148)의 내부에 열풍 공급수단(T)의 열풍을 공급하여 메시 벨트(130)를 따라 이송되는 가연성 폐기물의 소금물기를 건조시킬 수 있다.
이 후, 부력 선별 이송수단(G)를 지난 가연성 폐기물은 다시 금속물 선별 이송수단(H)을 지나면서 금속물을 다시 선별하게 된다.
즉, 통상적이 이송수단에 의해 이송되는 폐기물 중에 앞의 공정에서 미처 선별하지 못한 금속물이 포함되어 있으면, 금속 탐지수단(151)이 작동을 하여, 신호를 발생시키게 되며, 그 신호에 의해 수평 이동용 에어 실린더(156)를 구동시키게 된다.
그 수평 이동용 에어 실린더(156)의 구동에 의해 푸시 플레이트(155)가 전진 이동을 하여 해당 금속물을 밀어 별도의 보조 탱크(도시하지 않음)로 밀어 넣게 되고, 그 보조 탱크로 보내진 금속물은 재활용 창고(V)로 보내지게 된다.
이와 같이, 수평 이동용 에어 실린더(156)에 의하여 이동된 푸시 플레이트(155)는 승하강용 에어 실린더(158)의 구동으로 소정의 높이 만큼 상승하게 되며, 이 후 다시 수평 이동용 에어 실린더(156)의 구동으로 후진 운동을 하고, 다시 승하강용 에어 실린더(158)의 구동으로 하강하여 초기 상태를 유지하게 되는 것이다.
상기와 같이, 금속물 선별 이송수단(H)을 지난 가연성 폐기물에는 3차에 걸친 선별 작업으로 더 이상의 금속물을 포함하지는 않으며, 그 가연성 폐기물은 제 1 건조 및 혼합 이송수단(I)을 지나면서 소정의 첨가제(X)와 균등하게 혼합되는 동시에 열풍 공급수단(T)으로 건조를 시키게 된다.
즉, 3차의 선별 작업을 마친 가연성 폐기물은 경사 케이싱(164)의 투입구(272)로 첨가제(X)와 함께 투입되는 바, 스크류 축(165)의 회전에 의하여 가연성 폐기물과 첨가제(X)가 혼합되는 것이며, 이 때 열풍 공급수단(T)의 열풍이 열풍 이송 경로(166)를 따라 흐르게 됨으로써 케이싱(164)의 온도를 약 70 ~ 80℃로 가열하게 되며, 그 케이싱(164)의 가열에 의해 가연성 폐기물를 효과적으로 건조시키게 된다.
상기 케이싱(164)의 둘레에는 도면에는 도시하지 않았으나 별도의 보온재를 감싸도록 하여 열손실을 방지하는 것이 바람직하다.
상기와 같이, 가연성 폐기물을 건조시킨 열풍은 집진수단(S)으로 흡입하며, 또한 케이싱(164)의 배출구(273)에 별도의 덕트를 연결 설치하여 분진 및 악취를 집진수단(S)으로 흡입하도록 하는 것이 바람직하다.
이 후, 케이싱(164)의 배출구(273)로 배출되는 혼합 건조된 가연성 폐기물은 제 2 분쇄수단(J)의 호퍼(173)로 공급되며, 그 호퍼(173)의 내부에서 커터(175)에 의해 약 15 ~ 20mm 정도의 크기로 분쇄된다. 이 때에도 집진수단(S)에 의해 분쇄 작업에 따른 분진 및 악취를 흡입하고 정화시키게 되는 것이다.
상기 제 2 분쇄수단(J)를 통과한 가연성 폐기물은 제 2 건조 혼합 이송수단(K)으로 공급되는 바, 호퍼(186)를 통하여 투입된 가연성 폐기물은 스크류 축(184)(185)의 회전에 따라 혼합된다.
이 때, 열풍 이송 공간(197)을 통하여 흐르는 열풍이 흐르는 동시에, 스크류 축(184)(185)의 내부에 각각 형성된 열풍 이송 경로(182)(183)를 따라 열풍이 흐르게 됨으로써, 프레임(181)의 온도를 약 80 ~ 90℃로 높일 수 있으며, 그 높은 온도에 의해 가연성 폐기물을 건조 및 이송시키게 된다.
상기 자켓(196)의 외주면에는 보온재(200)가 감겨져 있으므로 열량 손실을 방지하게 된다.
상기한 제 2 건조 혼합 이송수단(K)에도 배출구 부위에 덕트를 연결하여 집진수단(S)으로 분진 및 악취를 흡입하여 정화시킬 수 있다.
상기와 같이, 제 2 건조 혼합 이송수단을 지난 가연성 폐기물은 제 1 건조 혼합 이송수단(I)과 동일한 구성으로 이루어진 제 3 분쇄수단(L)을 통과하면서 그 크기가 3 ~ 5mm 정도로 미세하게 작아진다.
이와 같이, 3차에 걸쳐서 분쇄된 가연성 폐기물은 제 3 건조 혼합 이송수단(M)을 통과하면서 혼합되는 동시에 열풍에 의해 건조가 이루어지게 된다.
상기한 제 3 건조 혼합 이송수단(M)은 제 1 건조 혼합 이송수단(I)과 동일한 구성이므로, 그 제 1 건조 혼합 이송수단(I)과 마찬가지로 스크류 축의 회전에 의하여 혼합시키는 동시에, 열풍 공급수단(T)의 열풍으로 케이싱의 온도를 약 70 ~ 80℃로 가열하게 되고, 그 케이싱의 가열에 의해 가연성 폐기물를 효과적으로 건조시키게 된다.
상기 케이싱의 둘레에는 도면에는 도시하지 않았으나 별도의 보온재를 감싸도록 하여 열손실을 방지하며, 가연성 폐기물을 건조시킨 열풍은 집진수단(S)으로 흡입하게 된다.
또한, 상기 케이싱의 배출구에 별도의 덕트를 연결 설치하여 분진 및 악취를 집진수단(S)으로 흡입하도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제 3 건조 혼합 이송수단(M)을 통과한 가연성 폐기물은 첨가제(Y)와 함께 첨가제 혼합 및 이송수단(N)의 케이싱(202)로 투입되며,이와 같이 케이싱(202)의 내부로 투입된 가연성 폐기물 및 첨가제(Y)는 스크류 축(203)(204)의 회전과, 그 스크류 축(203)(204)의 외주면에 부착된 패들 믹서(218)(219)에 의해 완벽한 혼합이 이루어지게 되는 것이다.
이 후, 첨가제(X)(Y)를 혼합시킨 가연성 폐기물을 제품 성형수단(O)으로 공급하여 일정량을 유압 프레스에 부착된 금형으로 공급하며, 이를 통상적인 압축 가공 방식으로 압축 및 성형함으로써 고체 연료 제품을 제조하게 되는 것이다.
그 고체 연료 제품은 통상적인 콘베어 벨트 방식의 제품 이송수단(P)으로 이송되는 동시에, 포장 박스 자동 성형수단(Q)에서는 포장 박스를 자동으로 성형하며, 마지막으로 포장 박스에 고체 연료 제품을 자동으로 포장하고, 별도의 운송수단으로 출하시킴으로써 일련의 공정이 완료된다.
상기와 같은 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템은 상세한 설명에 설명되고 도면에 도시된 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 청구항 및 그 종속항의 창작적 개념의 정신으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가해질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템은, 상부로 폐기물을 투입하고 하측에서 배출시키는 폐기물 저장수단과, 상기 폐기물 저장수단으로 배출되는 폐기물을 고체 연료의 제조를 위한 가연성 폐기물 및 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속으로 선별 이송시키는 폐기물의 선별 이송수단과, 상기 선별 이송수단을 지난 폐기물을 부력을 이용하여 다시 선별 이송시키는 부력 선별 이송수단과, 상기 부력 선별 이송수단을 통과한 폐기물에 포함된 금속물을 탐지하여 다시 금속물을 선별하는 금속물 선별 이송수단을 포함하여 구성함으로써 작업 효율의 향상과 비용 절감을 가능하게 하여, 보다 저렴한 비용으로 일반 폐기물으로 고체 연료를 얻을 수 있고, 불연성 PVC, 비철금속 및 금속 등의 폐기물의 재활용도를 높여 자원 절감에 크게 기여하며, 고체 연료의 소각시 각종 유해 물질의 발생을 최소화하여, 환경 오염 문제를 해결하며, 뿐만 아니라 쓰레기의 저장 방식을 개선하여, 저장된 쓰레기로부터 악취 및 침출수의 발생을 최소화하는 등의 여러 효과가 있다.
Claims (7)
- 상부로 폐기물을 투입하고 하측에서 배출시키는 폐기물 저장수단과, 상기 저장수단의 하부에서 폐기물을 강제로 끌어내리면서 파봉하는 회전 절단 공급수단과, 상기 회전 절단 공급수단에 의하여 파쇄된 폐기물을 이송시키는 제 1 이송수단과, 상기 제 1 이송수단을 지난 폐기물을 고체 연료의 제조를 위한 가연성 폐기물 및 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속으로 선별 이송시키는 폐기물의 선별 이송수단과, 상기 선별 이송수단을 지난 가연성 폐기물을 이송시키는 제 2 이송수단과, 상기 제 2 이송수단을 지난 폐기물을 잘게 분쇄 혼합시키는 제 1 분쇄수단과, 상기 제 1 분쇄수단을 지난 폐기물을 부력을 이용하여 선별 이송시키는 부력 선별 이송수단과, 상기 부력 선별 이송수단을 통과한 폐기물에 포함된 금속물을 탐지하여 2차로 금속물을 선별하는 금속물 선별 이송수단과, 상기 금속물 선별 이송수단을 지난 가연성 폐기물에 소정의 첨가제를 혼합하고 건조시키면서 이송시키는 제 1 건조 혼합 이송수단과, 그 건조 혼합 이송수단을 지난 가연성 폐기물을 2차로 잘게 분쇄 혼합시키는 제 2 분쇄수단과, 2차로 혼합 분쇄된 가연성 폐기물을 혼합 건조시키면서 이송시키는 제 2 건조 혼합 이송수단과, 건조 이송된 가연성 폐기물을 다시 보다 미세한 크기로 혼합하여 분쇄하는 제 3 분쇄수단과, 3차로 분쇄된 가연성 폐기물을 혼합하고 건조시키면서 이송시키는 제 3 건조 혼합 이송수단과, 건조 이송되는 가연성 폐기물에 첨가제를 공급하면서 혼합 및 이송시키는 첨가제 혼합 및 이송수단과, 첨가제가 혼합된 가연성 폐기물을 압축 성형하는 제품 성형수단과, 성형된 고체 연료를 상온에서 건조, 냉각시키면서 이송시키는 제품 이송수단과, 성형 건조된 고체 연료를 포장할 박스를 자동으로 접어주는 포장 박스 자동 성형수단과, 포장 박스에 고체 연료를 담고 그 포장 박스를 자동으로 패킹하는 자동 포장수단과, 상기한 특정한 수단에서 발생되는 먼지를 수거하기 위한 집진수단과, 상기한 특정한 수단으로 열풍을 공급하는 열풍 공급수단과, 상기 각각의 수단에 전원을 공급하고 제어하는 전기 제어수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템.
- 상부로 폐기물을 투입하고 하측에서 배출시키는 폐기물 저장수단과, 상기 폐기물 저장수단으로 배출되는 폐기물을 고체 연료의 제조를 위한 가연성 폐기물 및 재활용이 가능한 불연성 PVC, 비철금속 및 금속으로 선별 이송시키는 폐기물의 선별 이송수단과, 상기 선별 이송수단을 지난 폐기물을 부력을 이용하여 다시 선별 이송시키는 부력 선별 이송수단과, 상기 부력 선별 이송수단을 통과한 폐기물에 포함된 금속물을 탐지하여 다시 금속물을 선별하는 금속물 선별 이송수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 폐기물 저장수단의 하부에 폐기물을 강제로 끌어내리면서 파봉하는 회전 절단 공급수단을 구비하여 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템.
- 제 3 항에 있어서, 상기 회전 절단 공급수단은 소정의 형상을 갖는 케이싱의 내부 양측에 휠 커터를 회전 가능하도록 결합하되, 그 휠 커터는 각각의 날이 내측을 향하여 각각 회전하도록 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 금속물 선별 이송수단은 콘베어 벨트 이송수단의 안내를 받으며 이송되는 폐기물 중 금속 여부를 판단하는 금속 탐지수단과, 그 금속 탐지수단에 의해 탐지된 금속을 밖으로 배출시키는 금속 배출수단을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템.
- 제 5 항에 있어서, 상기 금속 배출수단은 수평 이동 유닛과, 승하강 이동 유닛으로 구성하되, 상기 수평 이동 유닛은 베이스와, 상기 베이스에 세워지는 지지부재와, 상기 지지부재에 수평 이동이 가능하도록 결합되는 수평 가이드 바와, 상기 수평 가이드 바의 선단부에 고정되는 푸시 플레이트와, 상기 푸시 플레이트에 동력을 부여하는 수평 이동용 에어 실린더를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템.
- 제 6 항에 있어서, 상기 승하강 이동 유닛은 상기의 수평 이동 유닛을 지지함과 아울러 베이스의 양측을 관통하는 수직 가이드 바과, 상기 베이스에 승하강력을 부여하는 승하강용 에어 실린더를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형 연료 제조 시스템.
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