KR100390933B1

KR100390933B1 - 일반폐기물을이용한고형화연료

Info

Publication number: KR100390933B1
Application number: KR10-1998-0049292A
Authority: KR
Inventors: 강효준; 김종석; 서병훈
Original assignee: 주식회사 정토에너지
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1998-11-17
Publication date: 2003-10-04
Also published as: KR20000032738A

Abstract

본 발명은 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료에 관한 것으로, 일련의 고형화 연료 제조 공정 중에 어패류 껍질, 숯가루 등의 활성탄 및 수지류를 첨가하여, 소각시 공해 물질 및 악취 발생을 최대로 억제시킬 뿐만 아니라 연소 작용을 촉진시키며, 제품의 고형화시 수분 침투를 방지하여 제품 파손을 감소시킨다.

또한, 시중에서 버려지는 어패류 껍질을 재활용하여, 고형화 연료의 제조 원가 및 경비 절감은 물론이고, 환경 오염 방지에 크게 기여한다.

Description

일반 폐기물을 이용한 고형화 연료

본 발명은 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소각시 유해 물질의 발생을 최소화시키며, 고형화된 제품의 악취 및 미생물 발생을 억제시키고, 또한 제품의 파손을 방지할 수 있게 한 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료에 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 생할 폐기물 중, 악 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 앎고 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 압축과정을 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 기여할수 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, 저함수율일것, 성분이 균일할 것, 대기 오염 성분이 낮을 것, 기존의 고체 연료 사용 로(爐)에서도 사용이 가능할 것 등인데, 여기서 해결하기 가장 어려운 과제가 플라스틱및 유해성 성분의 다량 혼입에 의한 대기 오염의 급증을 방지하는 것이다.

한편, 종래 기술에 의하여 폐기물로부터 얻어진 고체 연료의 일예가 국내 출원번호 90-18242호에 알려지고 있는 바, 그 기술적 내용을 살펴보면, 산업 및 생활 폐기물 중 가연성 폐기물을 선별 수거하여서 잘게 파쇄하고. 이를 300℃ 이상으로 가열된 원통 속을 이송 스크류에 의해 압축 이송시키면서 살균 및 건조시킨 후, 여기에 SiO₂65 ∼ 75%와, FeO, ,MgO, CaO, K₂O 각 5% 이내와 알루미늄 실리게이트 10%이내를 혼합시켜서 된 조연제 또는 스핀들유 SP-7 20%, 스핀들유 SP-10 20%와, 프로세스유 SR-1 30%, 알콜(크레졸) 30%를 혼합시킨 조연제를 첨가하여서 약 90 ∼ 150℃로 가열된 원통속을 이송 스크류에 의해 농축시켜서 제조함을 특징으로 한다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의하여 제조된 고체 연료는 공해 물질 및 악취를 효과적으로 제거하기 위한 첨가물이 첨가되지 않은 관계로 소각시 다량의 공해 물질이 발생되어 환경을 오염시키는 또 다른 문제점을 야기시킬 뿐만 아니라, 충분한 양의 청정 산소가 포함되지 못하여 연소 작용이 더디게 이루어지는 단점이 있는 것이었다.

또한, 고체 연료의 고형화 단계에서 수분 침투를 제대로 약지 못하여 제품의 성형시 파손이 되는 등의 여러 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 소각시 공해 물질 및 악취 발생을 최대로 억제시키며, 연소 작용을 촉진시키는 동시에 제품의 고형화시 수분 침투를 방지하여 제품 파손을감소시킬 수 있도록 한 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료를 제공하려는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물 중 가연성 폐기물을 선별 수거하여, 파쇄, 건조, 농축 및 압축 과정 등을 거쳐 제조하는 일련의 고형화 연료 제조 공정 중에 공해 물질 및 악취의 발생을 억제시키고 연소를 촉진시키는 어패류 분말과, 상기 어패류 분말과 함께 악취 제거 및 미생물 발생을 억제시키는 활성탄과, 수분으로 인한 제품의 파손을 방지함과 아울러 열효율을 증대시키는 수지류를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료가 제공된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 소각시 공해 물질 및 악취 발생을 최대로 억제시킬 뿐만 아니라 연소 작용을 촉진시키며, 또한 제품의 고형화시 수분 침투를 방지하여 제품 파손을 감소시키는 이점이 있다. 또한, 시중에서 버려지는 어패류 껍질을 재활용하여, 고형화 연료의 제조 원가 및 경비 절감은 물론이고, 환경 오염 방지에 크게 기여하는 등의 또 다른 효과를 기대할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료의 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료는, 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물에서 불연선 폐기물은 선별하여 재활용하고 가연성 폐기물을 이용하여 성형 및 압축 가공을 거쳐 고형화된 대체 연료를 제조한다.

가연성 폐기물은 폐플라스틱, 폐지, 목재, 폐고무, 폐섬유 등을 선별하여 건조 및 파쇄하고, 이후 소정의 첨가제를 혼합하며, 통상적인 성형 및 압축 가공을 통해 열량이 5,000 ∼ 6,000 kcal/kg의 대체 연료를 제조함을 특징으로 한다.

보다 상세하게 설명하면, 산업 폐기물과 일반 생활 폐기물 중에서 폐플라스틱, 폐지, 목재, 폐고무, 폐섬유 등의 가연성 폐기물을 선별한 후, 소정의 온도, 예를 들어서 350℃의 온도하에서 몇차례의 건조 과정을 거치는 동안 가연성 폐기물의 수분율을 15% 이하로 유지한다.

이 후, 통상적인 파쇄 과정을 거치고 첨가제 A1 및 A2를 첨가시킨다.

상기 첨가제 A1은 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 하게 되는 것이다.

또한, 상기한 첨가제 A1은 청정 산소의 발생으로 연소를 촉진시킴으로써 효율을 보다 향상시키는 부가적인 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 첨가제 A2는 숯가루 등의 활성탄으로, 첨가제 A1에서 없애지 못한 비교적 큰 입자를 갖는 악취를 제거하여, 고형화 된 제품에서 악취가 발생되는 현상을 방지하고, 또한 미생물의 발생을 억제시키는 작용을 하게 된다.

또한, 상기와 같이, 첨가제 A1 및 A2가 첨가된 가연성 폐기물은 다시 소정의 공정을 거치면서 혼합 및 분쇄 고정을 거치게 되는 바, 다시 첨가제 B를 첨가하여 제품의 파손을 방지하게 된다.

상기한 첨가제 B는 수지류를 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 소정의 공정을 지나고 있는 분말 형태의 가연성 폐기물에 수지류 형태의 첨가제 B를 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.

상기한 수지류는 제품의 파손을 방지하는 동시에, 석유 제품의 특성상 열량을 높이는 관계로 열효율을 증대시키는 또 다른 효과가 있다.

이 후, 제품의 고형화 과정에서는 압축 방식을 채택하여 30% 이내로 감량화를 실현하게 되며, 다양한 금형을 사용하여 여러 가지 원하는 형태로 고형화 연료를 제조할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료는 상세한 설명에 설명 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 고형화 연료는, 일련의 고형화 연료 제조 공정 중에 어패류 껍질, 활성탄 및 수지류를 첨가하여, 소각시 공해 물질 및 악취 발생을 최대로 억제시킬 뿐만 아니라 연소 작용을 촉진시키며, 또한 제품의 고형화시 수분 침투를 방지하여 제품 파손을 감소시키는 등의 효과가 있다.

그 외에도 시중에서 버려지는 어패류 껍질을 재활용하여, 고형화 연료의 제조 원가 및 경비 절감은 물론이고, 환경 오염 방지에 크게 기여하는 등의 또 다른 효과를 기대할 수 있는 것이다.

Claims

산업 폐기물과 일반 생활 폐기물 중 가연성 폐기물을 선별 수거하여, 파쇄, 건조, 농축 및 압축 과정 등을 거쳐 제조하는 일련의 고형화 연료 제조 공정 중에 공해 물질 및 악취의 발생을 억제시키고 연소를 촉진시키는 어패류 분말과, 상기 어패류 분말과 함께 악취 제거 및 미생물 발생을 억제시키는 활성탄과, 수분으로 인한 제품의 파손을 방지하는 수지류를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 일반 폐기물을 이용한 고형화 연료.