KR100632239B1 - 음식물 쓰레기 연속 탄화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기 연속 탄화장치에 관한 것으로, 내화단열가마 내부를 수평상으로 관통하는 상태로서 회전가능하게 설치되는 회전탄화로와, 이 회전탄화로의 입구측 선단에에 연결 설치되는 투입호퍼와, 이 투입호퍼로 음식물 쓰레기를 이송시키는 컨베이어와, 상기 투입호퍼의 내부에서부터 회전탄화로의 입구측 선단을 향해 수평상으로 회전가능하게 설치되어 음식물 쓰레기를 회전탄화로 내부로 이송시키는 이송스크류와, 상기 회전탄화로 내면에 나선형을 이루도록 일정간격으로 이격 부착된 채 음식물 쓰레기를 교반시키면서 출구측으로 이송시켜주는 교반이송구와, 상기 회전탄화로의 출구측에 나선형을 이루도록 일정간격으로 이격 형성된 채 탄화된 분말상의 탄화물을 유출시키기 위하여 출구측 내부와 연통하오록 외부로 돌출 형성되는 탄화물 유출관과, 상기 회전탄화로의 출구측을 나선상으로 감싸면서 상기한 탄화물 유출관과는 선단부가 연통하도록 연결된 채 후단부는 상기 회전탄화로의 출구측에서 연장되어 가스를 배출시키는 가스배출부를 나선상으로 감싸도록 설치된 채 냉각된 분말상의 탄화물을 배출시키기 위한 탄화물 배출구가 형성된 탄화물 나선냉각관을 구비하고 있는 음식물 쓰레기 탄화장치에 있어서,

상기 회전탄화로 내면에 음식물 쓰레기를 교반 및 이송시키기 위하여 나선형을 이루도록 설치되어 있는 다수의 교반이송구들 중 적당한 간격으로 이격되어 있는 선택된 수개의 교반이송구 각각에는 유연성을 지닌 연결줄이 매달린 상태로 부착되어 있고, 상기한 연결줄의 끝단에 매달린 채 회전탄화로의 회전작동에 의해 흔 들리면서 자중에 의하여 회전탄화로의 내면에 부딪치고 굴러떨어지면서 덩어리상태로 뭉쳐지는 음식물 쓰레기 덩어리를 분말상태로 깨뜨려주는 분쇄용 강구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

음식물 쓰레기 탄화장치, 회전탄화로, 내화단열가마, 분쇄용 강구

Description

음식물 쓰레기 연속 탄화장치{Food wastes burning apparatus}

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 음식물 쓰레기 탄화장치의 전체 구성도.

도 2는 본 발명의 단면도.

도 3은 도 1의 A-A선 단면도.

도 4는 도 2의 B-B선 단면도로서 나타낸 분쇄용 강구의 작동상태도.

도 5는 본 발명의 회전탄화로의 교반이송구 사시도.

도 6은 본 발명의 회전탄화로내에서 탄화되는 과정에서 덩어리 상태로 뭉쳐진 음식물 쓰레기 덩어리를 분쇄하기 위한 분쇄용 강구의 일실시예의 설치상태도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전탄화로 11 : 입구측 선단

12 : 입구측 이송부 13 : 출구측 이송부

14 : 가스배출부 2 : 내화단열가마

3 : 회전용 모터 4 : 투입호퍼

41 : 컨베이어 42 : 이송스크류

43 : 회전용 모터 5 : 지지원판

51 : 지지롤러 6 : 교반이송구

7 : 탄화물 냉각나선관 8 : 집진실

9 : 분쇄용 강구 91 : 연결줄

본 발명은 비교적 낮은 함수율(30∼40%중량)을 갖도록 탈수처리된 음식물 쓰레기를 내화단열가마에 회전가능하게 설치된 회전탄화로에 연속적으로 투입하면서 간접가열방식으로 가열 탄화시키며, 또한 회전탄화로내에서 가열 탄화되는 과정 중에 덩어리상태로 뭉쳐지는 쓰레기 덩어리를 타격하여 분쇄시키면서 탄화작동이 이루어지게 하므로서 음식물 쓰레기의 탄화효율을 향상시킬 수 있도록 개선된 음식물 쓰레기 연속 탄화장치에 관한 것이다.

음식물 쓰레기는 날로 발생량이 증가하는 추세이고, 또 음식물 쓰레기는 부패성이 강해 악취를 발생시킬 뿐 아니라 대기오염과 침출수를 발생시키기 때문에 환경오염을 일으키는 원인이 되고 있는바, 이러한 문제를 해결하기 위하여 음식물 쓰레기를 수거하여 탈수, 분쇄하여 가축용 사료 또는 유기질 비료로 활용하였으나, 음식물 쓰레기를 살균처리하지 아니한 상태로 가공된 사료의 경우는 가축의 전염병을 유발시키는 문제가 있으며, 또한 유기질비료로서 계속 사용시 농지의 염분 축적등으로 인하여 작물에 악영향을 주게되는 문제가 있어 음식물 쓰레기를 효과적으로 처리하는데 많은 어려움이 뒤따르고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 일환으로서, 음 식물 쓰레기를 탈수하여 수분을 적당히 제거한 다음 저온 무산소하에서 비교적 낮은 온도로 간접가열되는 회전탄화로내에서 음식물 쓰레기를 가열건조할 때 생성되는 휘발물질이나 수증기는 분리배출시키고, 음식물 쓰레기는 나선상으로 이동시키면서 계속하여 가열건조하여 탄화시키는 과정에서 음식물 쓰레기가 탄화되기 전에 덩어리상태로 뭉쳐지게 되는 미탄화덩어리를 깨뜨려주는 분쇄용 강구를 더 구비하여 상기 회전탄화로의 입구측에서 음식물 쓰레기를 효율적으로 탄화처리할 수 있도록 하는데 목적이 있으며, 또한 상기 회전탄화로는 음식물 쓰레기가 투입되는 입구측 직경은 크고 탄화물이 배출되는 출구측 직경은 작게 형성하는 수단으로 입구측에서 분말상태로 탄화되어 비중이 가벼운 분말상의 탄화물만 출구측으로 이동되어 배출되게 하는 한편, 탄화가 제대로 되지 아니하였거나 또는 뭉쳐진 상태의 탄화물덩어리는 출구측으로 이동되지 않고 입구측에서 분쇄용 강구에 의해 분말상으로 분쇄되어 탄화가 잘 이루어지도록 한 후에 출구측으로 이동되도록 하므로서 음식물 쓰레기의 탄화처리가 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

내화단열가마 내부를 수평상으로 관통하는 상태로서 회전가능하게 설치되는 회전탄화로와, 이 회전탄화로의 입구측 선단에에 연결 설치되는 투입호퍼와, 이 투입호퍼로 음식물 쓰레기를 이송시키는 컨베이어와, 상기 투입호퍼의 내부에서부터 회전탄화로의 입구측 선단을 향해 수평상으로 회전가능하게 설치되어 음식물 쓰레기를 회전탄화로 내부로 이송시키는 이송스크류와, 상기 회전탄화로 내면에 나선형 을 이루도록 일정간격으로 이격 부착된 채 음식물 쓰레기를 교반시키면서 출구측으로 이송시켜주는 교반이송구와, 상기 회전탄화로의 출구측에 나선형을 이루도록 일정간격으로 이격 형성된 채 탄화된 분말상의 탄화물을 유출시키기 위하여 출구측 내부와 연통하오록 외부로 돌출 형성되는 탄화물 유출관과, 상기 회전탄화로의 출구측을 나선상으로 감싸면서 상기한 탄화물 유출관과는 선단부가 연통하도록 연결된 채 후단부는 상기 회전탄화로의 출구측에서 연장되어 가스를 배출시키는 가스배출부를 나선상으로 감싸도록 설치된 채 냉각된 분말상의 탄화물을 배출시키기 위한 탄화물 배출구가 형성된 탄화물 나선냉각관을 구비하고 있는 음식물 쓰레기 탄화장치에 있어서,

상기 회전탄화로 내면에 음식물 쓰레기를 교반 및 이송시키기 위하여 나선형을 이루도록 설치되어 있는 다수의 교반이송구들 중 적당한 간격으로 이격되어 있는 선택된 수개의 교반이송구 각각에는 유연성을 지닌 연결줄이 매달린 상태로 부착되어 있고, 상기한 연결줄의 끝단에 매달린 채 회전탄화로의 회전작동에 의해 흔들리면서 자중에 의하여 회전탄화로의 내면에 부딪치고 굴러떨어지면서 덩어리상태로 뭉쳐지는 음식물 쓰레기 덩어리를 분말상태로 깨뜨려주는 분쇄용 강구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 분쇄용 강구는 중량이 무거운 금속제이며, 또 분쇄용 강구를 교반이송구에 매달려 있게 하는 연결줄은 회전탄화로의 내경보다 작은 길이를 갖는 쇠사슬인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전탄화로는 음식물 쓰레기가 투입되는 입구측 이송부와 탄화물 이 배출되는 출구측 이송부 각각은 직경을 서로 다르게 형성하되, 입구측 이송부는 출구측 이송부보다 크게 형성되어 있는 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전탄화로의 내면에 나선형을 이루도록 일정간격으로 이격되게 형성되는 각 교반이송구들은 회전탄화로의 중심을 향해 돌출되게 용접되는 용접판재와, 상기한 용접판재와 함께 회전탄화로의 회전시 음식물 쓰레기를 밑에서 위로 나선상으로 이송할 수 있도록 상기한 용접판판의 끝단에서 회전탄화로의 회전방향을 향해 꺽어지게 절곡되는 상향이송판재와, 상기한 용접판재와 상향이송판재가 상향으로 이송되면서 음식물 쓰레기를 낙하시킬 때 그 낙하되는 음식물 쓰레기가 탄화물 유출관쪽을 향해 더 이동될 수 있도록 하기 위하여 상기한 상향이송판재의 일측에서 연장되어 탄화물 유출관쪽을 향해 경사지게 형성되는 경사이송판재를 더 형성하고 있는 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 음식물 쓰레기 탄화장치의 전체 구성도이며, 도 2는 본 발명의 단면도이고, 도 3은 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도로서 나타낸 분쇄용 강구의 작동상태도이고, 도 5는 본 발명의 회전탄화로의 교반이송구 사시도이며, 도 6은 본 발명의 회전탄화로내에서 탄화되는 과정에서 덩어리 상태로 뭉쳐진 음식물 쓰레기 덩어리를 분쇄하기 위한 분쇄용 강구의 일실시예의 설치상태도를 도시한 것이다.

도면부호 1은 회전탄화로를 나타내는 것으로, 상기 회전탄화로(1)는 복수의 가열버너(21)가 설치된 내화단열가마(2)의 내부를 수평상으로 관통하면서 회전가능하게 설치되어 있으며, 상기 내화단열가마(2)의 중간부분에는 회전탄화로(1)를 노출시키는 구조로 형성되어 있다.

상기 회전탄화로(1)는 내화단열가마(2) 외측에 설치된 회전용 모터(3)로부터 회전동력을 전달받아 회전하게 되는데, 이를 위해 내화단열가마(2)의 중간부분에서 노출되는 회전탄화로(1)의 외주에는 상기한 회전용 모터(3)의 구동기어(31)에 연결되어 회전력을 전달받는 회전기어(32)가 설치되어 있다. 상기한 구동기어(31)와 회전기어(32)는 서로 맞물린 상태로 구성될 수도 있으며, 또는 체인 등의 연결부재에 의하여 연결시키는 구조로서 회전용 모터(3)로 회전탄화로(1)를 회전시키도록 구성할 수도 있다.

상기 내화단열가마(2)의 일측에 설치된 투입호퍼(4)는 회전탄화로(1)의 회전작동을 방해하지 않으면서 음식물 쓰레기를 회전탄화로(1)에 투입시킬 수 있도록 회전탄화로(1)의 입구측 선단(11)에 연결된 상태로 설치되어 있으며, 상기 투입호퍼(4)에는 음식물 쓰레기를 연속적으로 공급하는 컨베이어(41)가 설치되어 있다.

또한 상기 투입호퍼(4)의 하측에는 음식물 쓰레기를 회전탄화로(1)에 투입시키기 위하여 회전탄화로의 입구측 선단(11) 내부까지 연장되는 이송스크류(42)가 설치되어 있으며, 상기한 이송스크류(42)는 이송용 모터(43)로부터 회전력을 전달받아 회전하도록 구성된다. 또한 상기한 이송스크류(42)는 하나로 구성되거나 또는 두개로 구성될 수도 있다.

상기 회전탄화로(1)는 그 중량이 내화단열가마(2)에 실리지 않은 상태로 회 전할 수 있도록 내화단열가마(2)의 양측 및 중간부분 각각에 노출된 각 부위의 외주에 지지원판(5)을 설치한 다음 상기한 각 지지원판(5)을 지지롤러(51)가 지지하도록 하는데, 본 발명의 실시예에서는 각 지지원판(5)의 상,하부를 각기 두개씩의 지지롤러(51)가 지지하는 구조로 구성한 것을 실시예로 하고 있다.

상기 회전탄화로(1)의 내면에는 투입되는 음식물 쓰레기를 교반함과 동시 출구측으로 이송시키기 위한 다수의 교반이송구(6)들이 일정간격을 유지한 채 나선상으로 배치되어 있으며, 상기 각 교반이송구(6)는 음식물 쓰레기를 밑에서 위로 이송시키기 위하여 회전탄화로의 중심을 향해 돌출된 상태로 내면에 용접 설치되는 용접판재(61)와 이 용접판재의 끝단에서 회전탄화로(1)의 회전방향을 향해 절곡된 상향이송판재(62)와, 그리고 상기 상향이송판재(62)의 일측으로서 음식물 쓰레기를 출구측으로 이송시키는 방향을 향해 경사지게 형성되는 경사이송판(63)가 일체로 형성된 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 회전탄화로(1)는 입구측 이송부(12)와 출구측 이송부(13)로 구분되며, 상기한 입구측 이송부(12)는 직경이 큰 반면에, 출구측 이송부(13)는 입구측 이송부보다 작은 직경으로 형성되어 있으며, 또한 상기한 출구측 이송부(13)의 끝단에는 더 작은 직경으로 된 가스배출부(14)가 길게 연장되어 있다.

상기 회전탄화로(1)는 도 2의 도시와 같이 입구측 이송부(12)와 출구측 이송부(13)가 단층진 구조로 구성하는 것이 바람직한 구성이며, 도면에 도시하지 아니하였지만 상기한 출구측 이송부(13)를 입구측 이송부(12)의 끝단에서 가스배출부(14)를 향해 테이퍼진 구조로 구성할 수도 있다.

또한 상기 회전탄화로(1)의 출구측 이송부(13) 끝부분에는 복수개의 탄화물 유출관(15)이 일정간격으로 이격된 상태로 외부로 돌출 형성되어 있는데, 상기 탄화물 유출관(15)들은 탄화물 나선냉각관(7)의 선단부(71)와 연통하도록 나선방향으로 형성되어 있다.

상기 탄화물 나선냉각관(7)은 탄화물 유출관(15)로 유출되는 탄화물을 공냉식으로 냉각시킬 수 있도록 상기 회전탄화로(1)의 출구측 이송부(13) 끝단부분을 나선상으로 감싸도록 설치되는 선단부(71)에서부터 가스배출부(14)를 수회 나선상으로 감싸도록 설치되어 있으며, 그 후단부(72)에는 일정간격으로 복수개의 탄화물 배출구(73)가 외측을 향해 돌출 형성되어 있는데, 상기한 탄화물 배출구(73)에는 자중에 의해 열리고 닫히는 개폐판(731)이 부착되어 있다. 즉, 상기한 개폐판(731)은 탄화물 나선냉각관(7)이 회전함에 따라 탄화물 배출구(73)가 밑으로 내려올 때에는 자동으로 열리는 반면에, 위로 올라갈 때에는 자동으로 닫히게 된다.

그리고 상기 회전탄화로(1)의 가스배출부(14) 끝단에는 회전탄화로에서 배출되는 배출가스를 집진하는 집진실(8)과, 이 집진실에 집진되는 가스배출구(81)가 설치되어 있다.

본 발명에서는 상기 내화단열가마(2)의 가열버너(21)로 상기 회전탄화로(1)를 간접가열하여 회전탄화로에 투입된 음식물 쓰레기를 건조 및 탄화시키는 것이며, 이를 위해 상기 회전탄화로(1)를 회전작동시켜서 음식물 쓰레기를 교반시키면서 이송시키는 과정에서 음식물 쓰레기가 덩어리상태로 뭉쳐지게 되면 그 뭉쳐진 쓰레기 덩어리의 내부는 건조 및 탄화가 제대로 이루어지지 않게 되는바, 이러한 현상을 해결하기 위하여 쓰레기 덩어리를 깨뜨려서 분말화시켜서 건조 및 탄화가 잘 이루어지도록 하는데 특징이 있다.

이를 위해, 상기 회전탄화로(1) 내면에 나선상으로 설치되어 있는 다수의 교반이송구(6)들 중 선택된 수개의 교반이송구에 매달린 상태로 설치되어 회전탄화로(1)의 회전작동시 교반이송구(6)의 위치가 변하게 됨에 따라 자중에 의해 회전탄화로의 내면에 부딪치거나 굴러떨어지면서 덩어리상태로 뭉쳐진 쓰레기 덩어리를 깨뜨리는 분쇄용 강구(9)를 더 포함하여 구성하였으며, 상기 분쇄용 강구(9)는 내열성이며 강도가 우수하고 유연성을 지닌 쇠사슬과 같은 연결줄(91)에 매달린 상태로 설치되는 것이며, 상기한 연결줄(91)은 회전탄화로(1)의 직경보다는 짧은 길이를 가지면서, 또 회전탄화로(1)의 회전작동시 회전탄화로의 수평중심을 기준할 때 그 수평중심 밑으로 부딪치고 또 굴러떨어지면서 쓰레기 덩어리를 깨뜨릴 수 있는 길이를 가지고 있다.

한편, 상기 탄화물 나선냉각관(7)의 후단부(72)측 하방에는 탄화물 배출구(73)에서 배출되는 냉각탄화물을 받아주는 탄화물 저장 및 배출구(74)가 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명으로 음식물 쓰레기를 건조 및 탄화하는 작용을 설명한다.

먼저, 수거된 음식물 쓰레기는 탈수처리고정을 통해 함수량이 30∼50% 정도로 탈수처리된 상태에서 컨베이어(41)를 통해 이송 공급하여 투입호퍼(4)로 연속해서 투입하게 되면 이송용 모터(43)에 의해 이송스크류(42)가 투입호퍼(4)로 투입되 는 음식물 쓰레기를 회전탄화로(1) 내부로 이송 투입시키게 된다.

상기와 같이 이송스크류(42)에 의해 음식물 쓰레기가 투입되는 회전탄화로(1)는 회전용 모터(3)에 의하여 천천히 회전하는 상태이며, 내화단열가마(2)는 가열버너(21)의 연소열에 의하여 고열상태로 회전탄화로(1)를 가열하게 되는데, 이때 회전탄화로(1)는 입구측 선단(11)은 이송스크류(42)에 의해 투입되는 음식물 쓰레기에 의해 막힌 상태이고 가스배출부(14)를 통해서는 배출가스가 배출되는 상태이기 때문에 회전탄화로(1)는 무산소 상태에서 음식물 쓰레기를 건조 및 탄화하게 되는 상태가 된다.

상기 회전탄화로(1)의 입구측 선단(11)에서 투입되는 음식물 쓰레기는 입구측 이송부(12)의 선단 하부쪽으로 떨어져 나선상으로 형성되어 있는 각 교반이송구(6)에 의하여 상향으로 이송되다가 상기한 교반이송구(6)가 상부측으로 이송되는 도중에 음식물 쓰레기는 조금씩 교반이송구(6)에서 떨어지게 되며, 교반이송구(6)는 상부측으로 이송된 상태에서 음식물 쓰레기를 쏟아내는 작용을 하게 되는데, 이러한 작용을 하게 되는 각 교반이송구(6)들은 음식물 쓰레기를 교반하면서 밑에서 위를 향해 나선상으로 이송시키게 되므로서 음식물 쓰레기는 각 교반이송구(6)에 의해 교반과 동시에 이송되는 작용이 지속적으로 이루어지게 되며, 이와 같이 회전탄화로(1) 내부에서 교반 및 이송되는 음식물 쓰레기는 회전탄화로에 가열된 열기에 의해 간접적으로 가열건조 및 탄화되는 것이다.

그런데, 상기와 같이 회전탄화로(1)에 투입되어 내면 바닥에 있게 되는 음식물 쓰레기는 각 교반이송구(6)가 상형으로 이송하기 전에는 회전작동에 의해 그 바 닥에서 구르면서 서로 뭉쳐지게 되며, 이렇게 덩어리상태로 뭉쳐진 음식물 쓰레기 덩어리는 외표면은 가열건조 및 탄화가 잘이루어질 수 있는 반면에 내부는 건조 및 탄화되지 못하는 상태가 되는데, 이와 같이 회전탄화로(1) 내부에서 뭉쳐진 음식물 쓰레가 덩어리는 분쇄용 강구(9)의 분쇄작동에 의해 깨뜨려지게 된다.

상기 분쇄용 강구(9)는 나선상으로 형성된 다수의 교반이송구(6)들 중 나선리드를 기준할 때 1리드에 형성된 교반이송구(6)들 중에서 선택된 하나 또는 두 곳에 연결줄(91)로 매달아놓은 상태로 형성되어 있으므로, 상기 분쇄용 강구(9)는 회전탄화로(1)가 회전함에 따라 도 4의 도시와 같이 분쇄용 강구(9)가 달린 교반이송구(6)가 상부로 이동하였을 때에는 자중에 의해 밑으로 쳐진 상태이며, 그 교반이송구(6)가 도면상 좌측으로 이동하였을 때에는 자중에 의해 밑으로 떨어지면서 회전탄화로(1) 내면을 타격하게 되며, 또 그 교반이송구(6)가 도면상 우측으로 이동하였을 때에는 내면에서 굴러떨어지게 되는데, 이와 같이 회전탕화로(1) 내면에 나선상으로 형성된 다수의 교반이송구(6)들 중 선택된 수곳의 교반이송구(6)에 매달린 여러개의 분쇄용 강구(9)가 회전탄화로(1) 내면에 부딪치거나 또는 굴러떨어지면서 덩어리 상태의 음식물 쓰레기를 깨뜨리는 작동을 반복하게 되므로서 입구측 이송부(12) 선단으로 투입되어 그 후단으로 교반 및 이송되는 과정에서 다수의 분쇄용 강구(9)들이 뭉쳐진 음식물 쓰레기를 분쇄하게 되므로서 결국 회전탄화로(1)의 입구측 이송부(12)의 선단으로 투입되어 후단으로 이송되는 음식물 쓰레기는 잘게 분쇄된 상태로 교반 이송되므로서 탄화가 축진되는 것이며, 이와 같이 음식물 쓰레기가 뭉쳐있지 않고 잘게 분쇄된 상태에서는 건조 및 탄화가 잘이루어지게 된 다.

상기와 같이 회전탄화로(1)가 회전작동함에 따라 각 교반이송구(6)와 각 분쇄용 강구(9)들의 분쇄작동으로 음식물 쓰레기는 잘게 분쇄된 상태에서 건조 및 탄화되면서 입구측 이송부(12)로 이송된 탄화물은 탄화가 잘되어 비중이 가벼운 것만 출구측 이송부(13)로 이송된다. 즉, 도 2의 실시예를 기준으로 설명할 경우 상기한 출구측 이송부(13)는 입구측 이송부(12)보다 작은 직경으로 형성되어 있기 때문에 입구측 이송부(12)에서 탄화된 전부가 곧바로 출구측 이송부(13)로 이동되지 않고 분말상으로 잘게 분쇄된 상태로 탄화되어 비중이 가벼운 탄화물만 출구측 이송부(13)로 이송되는데, 이는 비중이 가벼운 탄화물은 회전탄화로(1) 내에서 가열건조될 때 발생되는 배출가스가 가스배출부(14)로 배출되는 유속의 도움을 받아 출구측 이송부(13)로 이동하게 되는 것이며, 입구측 이송부(12)에서 탄화가 제대로 이루어지지 아니한 탄화입자 및 뭉쳐진 덩어리는 비중이 무겁기 때문에 출구측 이송부(13)로 이동되지 못하고 입구측 이송부(12)에서 더 가열 탄화되거나 분쇄용 강구(9)에 의해 분쇄되어 탄화된 후 비중이 가벼운 상태의 탄화물이 되면 출구측 이송부(13)로 이동하게 되는 것이다.

그리고 상기 출구측 이송부(13) 내면에 나선상으로 형성되어 있는 각 교반이송구(6)가 탄화물을 재차 교반하면서 이송이시키게 되므로서 출구측 이송부(13)의 선단측에서 후단측으로 교반 및 이송되는 탄화물은 완전히 탄화되어지며, 이와 같이 탄화된 탄화물은 상기 출구측 이송부(13)의 후단에 나선방향으로 형성된 탄화물 유출관(15)을 통해 탄화물 나선냉각관(7)의 선단부(71)로 유출되며, 상기 탄화물 나선냉각관(7)은 회전탄화로(1)와 함께 회전하면서 선단부(71)로 유입되는 탄화물을 공냉식으로 냉각시키면서 후단부(72)쪽으로 이동시키게 된다.

상기한 후단부(72)로 이송된 탄화물은 탄화물 나선냉각관(7)의 회전작동시 밑으로 이동하여 개폐판(731)이 열린 탄화물 배출구(73)를 통해 탄화물 저장 및 배출구(74)으로 배출되는 것이며, 이와 같이 배출된 탄화물은 각종 충진제, 흡착제 등 여러가지 용도로 활용하게 되는 것이다.

< 실시예 >

본 발명의 음식물 쓰레기 탄화장치의 회전탄화로(1)의 크기는 775mmφ×8mm의 입구측 이송부(12)와 530mmφ×7mm의 출구측 이송부(13)를 연결시킨 구조로 하고, 상기 회전탄화로(1)의 내부에는 교반이송구(6)를 4열의 나선상으로 배열하며, 상기한 교반이송구(6)들 중 나선 1리드를 형성하는 각 교반이송구(6)들 중 선택된 하나 또는 두개의 교반이송구(6)에 금속제로 된 분쇄용 강구(9 : 25mmφ)를 쇠사슬로 된 연결줄(91)로 매달아서 회전탄화로(1)의 회전작동시 그 내면과 부딪치면서 뭉쳐진 음식물 쓰레기 덩어리 또는 탄화물 덩어리를 파쇄하도록 하였다.

내화단열가마의 외측으로 돌출되는 회전탄화로의 출구측 이송부 끝단에는 120mmφ×70mm의 구형관으로 된 탄화물 냉각나선관(7)을 지름 1500mmφ의 나선형으로 형성하여 회전탄화로(1)와 함께 회전하도록 하였다.

음식물 쓰레기를 탄화시킬 때에는 먼저, 내화단열가마(2)를 가열버너(21)로 가열하여 가마의 온도가 약 400℃가 되면 회전용 모터(3)를 구동시켜 회전탄화로(1)를 서서히 회전시킨다. 이어서 일차적으로 탈수된 음식물 쓰레기(수분 30.5%)를 컨베이어(41)로 이송시켜서 투입호퍼(4)로 투입하였다.

탄화가 배출되는 가스는 가스배출구(14)로 배출되며, 이렇게 배출된 배출가스는 가열버너(21)의 연료로 사용하면서 가마의 온도를 400℃로 유지하며, 계속 운전해서 탄화물 냉각나선관(7)을 거쳐서 나오는 탄화물 배출구(10)에서 떨어지는 탄화물 제품을 수거하였다.

S시에서 수집한 음식물 스레기를 압착법으로 탈 수한 후 거조장치로 처리한 건조물을 투입호퍼(4)로 일정량씩 연속 투입하여 400℃에서 회전탄화로(1)의 회전속도를 2.5rpm으로 하여 24시간 운전하여 건조물 5,50Kg 처리해서 음식물 쓰레기 탄화물을 3,505Kg을 만들었다. 음식물 쓰레기 건조물과 탄화물의 비교분석 결과는 표1과 같다.

<표1 : 음식물 쓰레기의 건조물과 탄화물의 분석 결과>

항목 시료	수분(%)	회분(%)	휘발분(%)	고정탄소(%)
건조물 탄화물	8.78 4.37	15.52 32.44	59.06 23.05	16.64 50.90

본 분석결과는 대한석탄공사 기술연구소의 석탄분석법에 의거함

상기한 결과로부터 음식물 쓰레기가 함유하는 종류에 따라서 유기물의 탄화가 본 발명의 탄화장치 운전 조건에 의해서 임의로 조절할 수 있는 것을 알 수 있고, 본 실시예에서의 음식물 쓰레기 탄화물의 제품은 분쇄하여 충진제, 흡착제 등으로 활용할 수 있게 되었다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 음식물 쓰레기의 처리와 그의 활용범위가 광대하므로 하수정화제, 토양개질제, 각종 충진제 등에 유용하게 사용할 수 있으므로 자원활용과 환경관리에도 지대한 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 내화단열가마 내부를 수평상으로 관통하는 상태로서 회전가능하게 설치되는 회전탄화로와, 이 회전탄화로의 입구측 선단에에 연결 설치되는 투입호퍼와, 이 투입호퍼로 음식물 쓰레기를 이송시키는 컨베이어와, 상기 투입호퍼의 내부에서부터 회전탄화로의 입구측 선단을 향해 수평상으로 회전가능하게 설치되어 음식물 쓰레기를 회전탄화로 내부로 이송시키는 이송스크류와, 상기 회전탄화로 내면에 나선형을 이루도록 일정간격으로 이격 부착된 채 음식물 쓰레기를 교반시키면서 출구측으로 이송시켜주는 교반이송구와, 상기 회전탄화로의 출구측에 나선형을 이루도록 일정간격으로 이격 형성된 채 탄화된 분말상의 탄화물을 유출시키기 위하여 출구측 내부와 연통하오록 외부로 돌출 형성되는 탄화물 유출관과, 상기 회전탄화로의 출구측을 나선상으로 감싸면서 상기한 탄화물 유출관과는 선단부가 연통하도록 연결된 채 후단부는 상기 회전탄화로의 출구측에서 연장되어 가스를 배출시키는 가스배출부를 나선상으로 감싸도록 설치된 채 냉각된 분말상의 탄화물을 배출시키기 위한 탄화물 배출구가 형성된 탄화물 나선냉각관과, 상기 회전탄화로 내면에 나선형으로 형성되어 있는 다수의 교반이송구들 중 선택된 수개의 교반이송구 각각에는 유연성을 지닌 연결줄에 의해 매달린 상태로 설치되어 있는 복수의 분쇄용 강구들을 구비하고 있는 음식물 쓰레기 탄화장치에 있어서,

   상기 분쇄용 강구 각각은 회전탄화로의 회전작동시 흔들리면서 회전탄화로와 함께 회전이동되다가 자중에 의해 회전탄화로 내면에 부딪치고 밑으로 굴러떨어지면서 덩어리 상태로 뭉쳐지는 음식물 쓰레기 덩어리를 깨뜨려줄 수 있도록 상기 분쇄용 강구들이 매달리는 연결줄들은 회전탄화로의 내경 지름보다는 짧은 길이로 형성되어 있으며,

   상기 회전탄화로는 음식물 쓰레기가 투입되는 입구측 이송부와 탄화물이 배출되는 출구측 이송부 각각은 직경을 서로 다르게 형성하되, 상기한 입구측 이송부는 출구측 이송부보다 크게 형성되어 있는 것임을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 연속 탄화장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전탄화로의 내면에 나선형을 이루도록 일정간격으로 이격되게 형성되는 각 교반이송구들은 회전탄화로의 중심을 향해 돌출되게 용접되는 용접판재와, 상기한 용접판재와 함께 회전탄화로의 회전시 음식물 쓰레기를 밑에서 위로 나선상으로 이송할 수 있도록 상기한 용접판판의 끝단에서 회전탄화로의 회전방향을 향해 꺽어지게 절곡되는 상향이송판재와, 상기한 용접판재와 상향이송판재가 상향으로 이송되면서 음식물 쓰레기를 낙하시킬 때 그 낙하되는 음식물 쓰레기가 탄화물 유출관쪽을 향해 더 이동될 수 있도록 하기 위하여 상기한 상향이송판재의 일측에서 연장되어 탄화물 유출관쪽을 향해 경사지게 형성되는 경사이송판재를 더 형성하고 있는 것임을 특징으로 하는 음식물 쓰레기 연속 탄화장치.

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