KR100724687B1 - 감압 건조 탄화장치 - Google Patents

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KR100724687B1
KR100724687B1 KR1020050128714A KR20050128714A KR100724687B1 KR 100724687 B1 KR100724687 B1 KR 100724687B1 KR 1020050128714 A KR1020050128714 A KR 1020050128714A KR 20050128714 A KR20050128714 A KR 20050128714A KR 100724687 B1 KR100724687 B1 KR 100724687B1
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조병완
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정암환경(주)
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Abstract

본 발명은 감압상태에서 이루어지는 건조 탄화장치에 관한 것으로, 특히 유기성 폐기물을 처리하는데 활용이 바람직하게 이루어질 수 있도록 하는 감압 건조 탄화장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 밀폐저장탱크내에 재료를 투입하고 예열 및 교반하는 밀폐저장기구, 재료를 정량 공급하여 유동상태로 가열 건조시키고 발생되는 내부기체는 응축 및 제습과정후 연소기로 급송하여 연소시키고 건조처리된 재료는 배출시키는 건조처리기, 상기 재료를 정량공급하여 유동 탄화처리시키고 발생되는 내부가스는 상기 연소기로 급송 연소시키고 처리된 재료는 배출시키는 탄화처리기, 상기 건조처리기 및 상기 탄화처리기의 내부기체와 가스를 연소시키고 상기 건조처리기 및 상기 탄화처리기에서 열원으로 활용할 수 있도록 하는 연소기, 그리고 상기 연소기로부터 상기 건조처리기 및 상기 탄화처리기를 경유하여 배기가스를 배출시키는 배기구에 열교환기를 설치하고 상기 열교환기에 의한 폐열을 활용하여 상기 밀폐저장탱크의 예열을 위한 열원으로 활용하는 예열기를 포함하여 이루어지는 감압 건조 탄화장치가 제공된다.
감압, 건조, 탄화, 유기성, 폐기물

Description

감압 건조 탄화장치{Decompression Drying and Carbonizing Apparatus}
도 1은 본 발명인 개념을 설명하기 위한 개략 공정도,
도 2는 본 발명인 장치에 대한 바람직한 일례로서 전체의 레이아웃을 나타내는 평면 계통도,
도 3은 본 발명인 장치에 대한 바람직한 일례로서 요부 계통도,
도 4는 도 2에 있어서 밀폐저장탱크의 종단면도,
도 5는 도 4의 다른 방향에서 본 종단면도,
도 6은 도 2에 있어서 스크류이송기구의 요부 사시도,
도 7은 도 6의 요부 확대도,
도 8은 도 2 및 도 3에 있어서 채택되는 건조처리기 및 탄화처리기의 일부 생략 외관도,
도 9는 도 8의 우측면도,
도 10은 도 8 및 도 9에 있어서 가열관의 내부에 설치되는 교반스크류를 예시한 요부 사시도,
도 11은 도 2 및 도 3 그리고 도 8 및 도 9에 예시한 정량공급기의 종단면도,
도 12는 도 11에 있어서 하부의 급송스크류를 중심으로 나타낸 일부 절결 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 밀폐저장기구, 3: 건조처리기,
5: 탄화처리기, 7: 연소기,
9: 예열기, 10: 밀폐저장탱크,
12: 투입구, 14: 배출구,
16: 스크류이송기, 18: 자켓,
20: 교반기, 22: 교반축,
24: 지지고정부재, 26,36,56: 교반날개,
30,50: 본체, 32,52: 처리유니트,
34,54: 유니트열, 38,58: 여유공간,
40,60: 정량공급기, 42,62: 배출기구,
44: 응축기, 46: 제습기,
48,68: 내부공간, 64,80: 버너,
66: 연돌배기구, 70: 송풍기,
72: 유입부, 74: 배기구,
90: 열교환기, 92: 공급라인,
94: 복귀라인, 96: 펌프
본 발명은 감압상태에서 이루어지는 건조 탄화장치에 관한 것으로, 특히 유기성 폐기물을 처리하는데 활용이 바람직하게 이루어질 수 있도록 하는 감압 건조 탄화장치에 관한 것이다.
일반적으로 종래에 있어서는 농산물, 축산물, 수산물의 가공과정에서 발생되는 부산물이나, 음식물 쓰레기, 각종 산업폐기물 중 유기성 폐기물의 경우에 이를 처리하기 위한 방법으로서 매립하는 방식은 매립지 주변을 오염시키거나 침출수나 악취 등의 발생으로 인하여 극히 제한적으로 허용되고 있는 실정이어서 이를 해결하는 근본적인 방책이 될 수 없다.
또한, 발효과정을 거쳐 퇴비로 활용하는 방안이 제시되고 있으나 이러한 발효처리방식은 퇴비로 활용될 수 있는 정도에 이르기까지는 많은 시간이 소요되고, 발효처리과정에서 유해한 가스나 악취의 발생이 심하여 외부의 오염문제가 해결되지 못하고, 염분이 다량 함유되어 있어 곧바로 퇴비로 활용하기에는 부적합한 등의 문제가 발생하여 크게 각광을 받지 못하고 있다.
최근에는 위와 같은 문제를 어느 정도 해소하기 위한 목적으로서 유기성 폐기물에 대한 고체연료화 기술이나 무산소 열분해에 의한 연소장치 등이 개발되고 있으나 이러한 방식은 연소시에 자체로는 연소가 이루어지기 어려워 별도의 연료가 많이 소모되게 되어 연료비가 많이 소요되어 경제성이 낮아 실용화가 되지 못하고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 연구 및 개발이 이루어진 것으로서 다음과 같은 목적을 가지고 개발되었다.
본 발명의 주목적은 처리하고자 하는 재료를 밀폐상태로 예열 교반 저장하고 건조 및 탄화처리 후에 남게 되는 극소량만을 외부로 배출시키되 처리시에 발생되는 기체나 가스는 연소시키고 연소시에 발생되는 열원을 이용하여 건조 탄화처리가 이루어지도록 하면서 폐열은 재활용하여 예열의 열원으로 활용하는 일련의 반복 순환이 이루어지도록 하여 처리의 효율성의 확보와 함께 처리중에 악취가 발생하거나 외부를 오염시킬 원인을 근본적으로 사전에 해소하고 처리에 소요되는 연료의 소모율을 낮추어 경제적으로 운용이 가능하며 안정적으로 활용할 수 있도록 하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 처리하고자 하는 유기성 폐기물을 밀폐저장, 건조처리, 탄화처리, 연소 및 예열단계에 이르는 일련의 처리과정을 밀폐상태에서 순차적으로 반복처리가 가능하도록 하여 열효율을 향상시키면서 주변의 환경오염문제를 해소시킬 수 있도록 하고자 함에 있다.
본 발명은 위와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 밀폐저장탱크내에 유기성폐기물인 처리할 재료를 투입하고 예열 및 교반하는 밀폐저장기구, 상기 밀폐저장탱크내의 재료를 정량 공급하여 유동상태로 가열 건조시키고 발생되는 내부기체는 응축 및 제습과정후 연소기로 급송하여 연소시키고 건조처리된 재료는 배출시키는 건조처리기, 상기 건조처리기에서 건조 처리된 재료를 정량공급하여 유동 탄화처리시키고 발생되는 내부가스는 상기 연소기로 급송 연소시키고 처리된 재료는 배출시키는 탄화처리기, 상기 건조처리기 및 상기 탄화처리기에서 발생되는 내부기체와 가스를 연소시키고 발생되는 열원을 상기 건조처리기 및 상기 탄화처리기에서 열원으로 활용할 수 있도록 하는 연소기, 그리고 상기 연소기로부터 상기 건조처리기 및 상기 탄화처리기를 경유하여 배기가스를 배출시키는 배기구에 열교환기를 설치하고 상기 열교환기에 의한 폐열을 활용하여 상기 밀폐저장탱크의 예열을 위한 열원으로 활용하는 예열기를 포함하여 이루어지되, 상기 밀폐저장기구는 밀폐저장탱크내에 처리할 재료를 투입하고 예열 및 교반이 이루지도록 그 구성이 이루어지고, 밀폐저장탱크의 상부에 투입부가 위치하고 후부엔 배출구가 마련되어 외주연에 축방향 연장부를 갖는 스크류이송기를 거쳐 건조처리기의 정량공급기와 연결 설치되고 하부에는 예열원이 차지하게 되는 자켓이 마련되어 이루어지고, 내측에는 외부구동원에 의하여 회전구동되는 한 쌍의 교반기가 수평으로 인접 설치되어 이루어지되, 상기 교반기는 교반축을 중심으로 수직으로 일정 각도마다 세워 설치된 지지고정부재 상에 외측으로 여유부를 갖는 "L"형 단면 형태의 교반날개가 각각 설치된 구성으로 이루어지며, 상기 건조처리기는 본체의 일측에 정량공급기가 설치되고 본체의 내측에는 다수의 처리유니트가 서로 인접되고 서로 연통되게 설치된 유니트열이 상,하 다단으로 설치되고 이들 유니트열은 서로 순차적으로 연통되도록 하고 최종 유니트열엔 배출기구가 연결 설치되고 다단의 유니트열은 응축기와 제습기를 거쳐 송풍기에 이르도록 연결 설치되며 상기 송풍기를 거쳐 연소기와 서로 연결 구성되고, 상기 다수의 처리유니트를 제외하고 남게 되는 본체의 내부공간은 연소기에서 공급되는 열원이 통과하면서 상기 다수의 처리유니트를 외부에서 가열하여 건조처리가 가능하게 그 구성이 이루어지되, 상기 처리유니트는 타원형 단면 형태로서 내측 하부엔 외측으로 여유부를 갖는 "L"형 단면 형태의 교반날개가 길이 방향으로 설치되고 내측 상부를 포함하여 주위에는 재료가 움직일 수 있게 처리를 위한 여유공간이 마련되어 이루어지며, 상기 탄화처리는 본체의 일측에 정량공급기가 설치되고 본체의 내측에는 다수의 처리유니트가 서로 인접되고 서로 연통되게 설치된 유니트열이 상,하 다단으로 설치되고 이들 유니트열은 서로 순차적으로 연통되도록 하고 최종 유니트열엔 배출기구가 연결 설치되고 다단의 유니트열과 배출기구는 직접 송풍기가 위치한 연소기의 유입부에 이르도록 연결 설치되며, 상기 다수의 처리유니트를 제외하고 남게 되는 본체의 내부공간은 연소기에서 공급되는 열원이 건조처리기를 경유하여 열원이 통과하면서 상기 다수의 처리유니트를 외부에서 가열하여 탄화처리가 가능하게 그 구성이 이루어지게 되어지되, 상기 처리유니트는 타원형 단면 형태로서 내측 하부엔 "L"형 단면 형태의 교반날개가 길이 방향으로 설치되고 내측 상부를 포함하여 주위에는 재료가 움직일 수 있게 처리를 위한 여유공간이 마련되며, 본체의 일측에는 별도의 버너를 설치하여 본체의 내부를 가열하면서 내부로 급송되는 잔류가스에 대한 재연소가 가능하게 구성되며, 본체의 다른 일측에는 연돌배기구가 설치되어 이루어지고, 상기 건조처리기의 배출구에는 건조물저장탱크와의 사이와 그리고 건조물저장탱크와 탄화처리기의 정량공급기에 있어서 호퍼와의 사이에는 외주연에 축방향 연장부를 형성하여 가압 급송력을 강하게 전달하는 별도의 스크류이송기를 설치하여 급송이 이루어지도록 하는 감압 건조 탄화장치가 제공된다.
삭제
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명인 장치를 바람직한 실시예를 중심으로 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명인 장치에 의하면, 밀폐저장탱크(10)내에 유기성폐기물인 처리할 재료를 투입하고 예열 및 교반하는 밀폐저장기구(1), 상기 밀폐저장탱크(10)내의 재료를 정량 공급하여 유동상태로 가열 건조시키고 발생되는 내부기체는 응축기(44) 및 제습기(46)를 거쳐 연소기(7)로 급송하여 연소시키고 건조처리된 재료는 배출시키는 건조처리기(3), 상기 건조처리기(3)에서 건조 처리된 재료를 정량공급하여 유동 탄화처리시키고 발생되는 내부가스는 상기 연소기(7)로 급송 연소시키고 탄화처리된 재료는 배출시키는 탄화처리기(5), 상기 건조처리기(3) 및 상기 탄화처리기(5)에서 발생되는 내부기체와 가스를 연소시키고 발생되는 열원을 상기 건조처리기(3) 및 상기 탄화처리기(5)에서 열원으로 활용할 수 있도록 하는 연소기(7), 그리고 상기 연소기(7)로부터 상기 건조처리기(3) 및 상기 탄화처리기(5)를 경유하여 배기가스를 배출시키는 연돌배기구(66)에 열교환기(90)를 설치하고 상기 열교환기에 의한 폐열을 활용하여 상기 밀폐저장탱크(10)의 예열을 위한 열원으로 활용하는 예열기(9)를 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 밀폐저장기구(1)는 도 2, 도 4, 도 5, 도 6, 도 7 및 도 10에 예시한 바와 같이, 밀폐저장탱크(10)내에 유기성폐기물인 처리할 재료를 투입하고 예열 및 교반이 이루지도록 그 구성이 이루어지되, 밀폐저장탱크(10)의 상부에 투입부(12)가 위치하고 후부엔 배출구(14)가 마련되어 외주연에 축방향 연장부(16a)를 갖는 스크류이송기(16)를 거쳐 건조처리기(3)의 정량공급기(40)와 연결 설치되고 하부에는 예열원이 차지하게 되는 자켓(18)이 마련되어 이루어지고, 내측에는 외부구동원에 의하여 회전구동되는 한 쌍의 교반기(20,20)가 수평으로 인접 설치되어 이루어지되, 상기 교반기(20,20)는 교반축(22)을 중심으로 수직으로 일정 각도마다 세워 설치된 지지고정부재(24) 상에 외측으로 여유부(26a)를 갖는 "L"형 단면 형태의 교반날개(26)가 각각 설치된 구성으로 이루어져 밀폐저장탱크(10)의 내부에서 유기성 폐기물 형태인 처리할 재료를 예열하면서 교반 혼합이 이루어져 고른 밀도를 유지하면서 다음의 처리단계인 건조처리단계에서 처리의 효율이 향상될 수 있게 저장 상태를 유지하게 된다.
상기 건조처리기(3)는 도 2, 도 3, 도 6 내지 도 12에 예시한 바와 같이, 본체(30)의 일측에 정량공급기(40)가 설치되고 본체(30)의 내측에는 다수의 처리유니트(32)가 서로 인접되고 서로 연통되게 설치된 유니트열(34)이 상,하 다단으로 설치되고 이들 유니트열(34)은 서로 순차적으로 연통되도록 하고 최종 유니트열(34)엔 배출기구(42)가 연결 설치되고 다단의 유니트열(34)은 응축기(44)와 제습기(46)를 거쳐 송풍기(70)에 이르도록 연결 설치되며 상기 송풍기(70)를 거쳐 연소기(7)와 서로 연결 구성되고, 상기 다수의 처리유니트(32)를 제외하고 남게 되는 본체 (30)의 내부공간(48)은 연소기(7)에서 공급되는 열원이 통과하면서 상기 다수의 처리유니트(32)를 외부에서 가열하여 건조처리가 가능하게 그 구성이 이루어지되, 상기 처리유니트(32)는 타원형 단면 형태로서 내측 하부엔 도 10에 예시한 바와 같이 외측으로 여유부(36a)를 갖는 "L"형 단면 형태의 교반날개(36)가 길이 방향으로 설치되고 내측 상부를 포함하여 주위에는 재료가 움직일 수 있게 처리를 위한 여유공간(38)이 마련되어 이루어진다.
이때, 상기 정량공급기(40)는 호퍼(400)의 상부에 레벨게이지(402)가 설치되고 호퍼(400)의 하부에는 급송부(404)가 연통되게 설치되고 상기 급송부(404)는 건조처리기(3)의 본체(30)와 연결 설치되어 이루어지되, 상기 호퍼(400)엔 회전축(406) 상에 파봉날(408)이 다수 설치되고 외부구동원에 의하여 작동이 이루어지는 파봉기(410)가 설치되고, 상기 급송부(404)는 외부구동원에 의하여 회전 작동되는 한 쌍의 스크류(412,412)가 인접되게 수평으로 설치되어 그 구성이 이루어지게 된다.
또한, 상기 배출기구(42)는 상기 정량공급기(40)와 마찬가지로 호퍼(420)의 상부에 레벨게이지(422)가 설치되고 호퍼(420)의 하부에는 스크류(424)가 설치된 급송부(426)가 마련되며, 급송부(426)의 하부 일측에는 배출구(428)가 형성되어 이루어진다.
다음, 상기 탄화처리기(5)는 전술한 건조처리기(3)와 극히 동일한 형태로 이루어지는데, 본체(50)의 일측에 정량공급기(60)가 설치되고 본체(50)의 내측에는 다수의 처리유니트(52)가 서로 인접되고 서로 연통되게 설치된 유니트열(54)이 상, 하 다단으로 설치되고 이들 유니트열(54)은 서로 순차적으로 연통되도록 하고 최종 유니트열(54)엔 배출기구(62)가 연결 설치되고 다단의 유니트열(54)과 배출기구(62)는 직접 송풍기(70)가 위치한 연소기(7)의 유입부(72)에 이르도록 연결 설치되며, 상기 다수의 처리유니트(52)를 제외하고 남게 되는 본체(50)의 내부공간(68)은 연소기(7)에서 공급되는 열원이 건조처리기(3)를 경유하여 열원이 통과하면서 상기 다수의 처리유니트(52)를 외부에서 가열하여 탄화처리가 가능하게 그 구성이 이루어지게 되어지되, 상기 처리유니트(52)는 타원형 단면 형태로서 내측 하부엔 도 10에 예시한 바와 같은 "L"형 단면 형태의 교반날개(56)가 길이 방향으로 설치되고 내측 상부를 포함하여 주위에는 재료가 움직일 수 있게 처리를 위한 여유공간(58)이 마련되며, 본체(50)의 일측에는 별도의 버너(64)를 설치하여 본체(50)의 내부를 가열하면서 내부로 급송되는 잔류가스에 대한 재연소가 가능하게 구성되며, 본체(50)의 다른 일측에는 연돌배기구(66)가 설치되어 이루어진다.
이때, 상기 정량공급기(60)와 상기 배출기구(62)는 전술한 정량공급기(40) 및 배출기구(42)와 동일한 기술구성을 가지므로 별도로 설명하지 않기로 한다.
물론, 건조처리기(3)의 배출구(428)에는 건조물저장탱크(28)와의 사이와 그리고 건조물저장탱크(28)와 탄화처리기(5)의 정량공급기(60)에 있어서 호퍼(400)와의 사이에는 건조물을 급송하기 위한 별도의 스크류이송기(16)를 설치하여 급송이 이루어지도록 할 수 있다.
이때, 스크류이송기(16)에는 외주연에 축방향 연장부(16a)를 형성하여 가압 급송력을 강하게 전달하여 기존의 스크류 컨베이어보다 효과적으로 재료의 급송이 가능하게 된다.
다음, 상기 연소기(7)는 일측에 버너(80)가 설치되고 건조처리기(3)로부터 응축기(44), 제습기(46) 및 송풍기(70)를 거쳐 급송되는 내부기체와 탄화처리기(5) 및 배출기구(62)로부터 배출되는 내부가스를 유입부(72)에서 강제로 유입시켜 연소가 이루어지도록 구성이 이루어지고 연소기(7)의 배기구(74)는 건조처리기(3)의 본체(30)와 연결 설치되어 이루어진다.
다음, 상기 예열기(9)는 상기 탄화처리기(5)의 연돌배기구(66)를 감싸는 형태로 열교환기(90)를 설치하고 이 열교환기(90)와 밀폐저장기구(1)의 자켓(18)과의 사이에 열매체를 공급하기 위한 공급라인(92)과 자켓(18)에서 냉각된 열매체를 다시 열교환기(90)로 복귀시키는 복귀라인(94)이 각각 설치되고 상기 복귀라인(94)의 중간에는 강제 순환용 펌프(96)가 설치된 형태로 그 구성이 이루어지게 된다.
미설명 부호로서 39는 기체유도관, 49는 열기류배기구, 69는 가스유도관을 각각 나타낸다.
다음은 전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명인 장치에 대하여 작동이 이루어지는 과정을 단계별로 구분하면, 밀폐저장기구(1)의 밀폐저장탱크(10)내에 유기성폐기물인 처리하고자 하는 재료를 투입하고 예열 및 교반 및 혼합이 이루어지도록 하는 밀폐저장단계; 상기 밀폐저장단계에서 저장된 재료를 건조처리기(3)에 정량 공급하고 건조처리기(3) 내부에서 유동이 이루어지면서 가열원에 의하여 가열 건조가 이루어지고 건조처리과정 중에 발생되는 고온다습한 내부기체는 응축 및 제습과정을 거쳐 연소기(7)로 급송하여 연소시키고 상기 건조처리기(3)에서 건조처리가 이루어진 재료는 외부로 배출시키는 건조처리단계; 상기 건조처리단계에서 건조된 재료는 탄화처리기(5)에 정량공급하고 탄화처리기(5) 내부에서 유동이 이루어지면서 가열원에 의하여 탄화처리가 이루어지고 탄화처리가 이루어지는 과정에서 발생되는 내부가스는 상기 연소기(7)로 급송시켜 연소시키고 상기 탄화처리기(5)에서 탄화처리가 이루어진 재료는 외부로 배출시키는 탄화처리단계; 상기 연소기(7)에서는 상기 건조처리기(3)에서 발생되는 내부기체와 상기 탄화처리기(5)에서 발생되는 내부가스를 버너(80)에 의하여 연소시키고 연소시 발생되는 열원을 상기 건조처리기(3) 및 상기 탄화처리기(5)를 경유하면서 건조 및 탄화처리를 위한 열원으로 활용한 다음 연돌배기구(66)를 거쳐 외부로 배출시키는 연소단계; 그리고 상기 연돌배기구(66)로부터 열교환이 이루어진 폐열을 활용하여 상기 밀폐저장탱크(10)의 예열을 위한 열원으로 활용하는 예열단계를 순차 반복적으로 포함하여 이루어지게 된다.
삭제
이하, 위에 제시한 각 단계별로 나누어 상세하게 살펴보기로 한다.
밀폐저장단계
밀폐저장단계는 밀폐저장기구(1)의 밀폐저장탱크(10)내에 유기성폐기물인 처리하고자 하는 재료를 투입하고 예열 및 교반 및 혼합이 이루어지도록 하는 단계이다. 이때, 유기성 폐기물로서 처리하고자 하는 재료를 수집하여 밀폐저장탱크(10)의 투입구(12)를 열고 외부에서 내부에 투입하고 투입구(12)를 닫은 다음에 자켓(18)의 온도를 높이기 위하여 연소기(7)와 탄화처리기(5)의 버너(64)를 작동시키고 있는 경우에는 연돌배기구(66)를 통과하는 배기가스의 온도가 높게 되므로, 예열기(9)를 작동시켜 가열매체의 온도를 상승시키고 순환시켜 자켓(18) 내부 가열매체의 온도를 지속적으로 높이게 된다. 물론, 탄화처리기(5)나 연소기(7)를 가동시키지 아니하는 경우에는 자켓(18) 내부 가열매체의 온도를 높이기 위하여 별도의 보일러를 가동시켜 예열이 이루어지도록 행할 수도 있다. 이와 같이 밀폐저장탱크(10)의 내부온도를 상승시킨 상태에서 교반기(20,20)를 작동시키게 되면 교반날개(26)가 움직이면서 내부의 재료를 서서히 교반 혼합시켜 전 부위에 걸쳐 상호간 골고루 고른 밀도를 유지하게 되어 다음의 건조처리과정이 보다 효과적으로 이루어질 수 있도록 하게 된다.
건조처리단계
건조처리단계는 상기 밀폐저장단계에서 저장된 재료를 밀폐저장기구(1)의 밀폐저장탱크(10)에 있어서 배출구(14)를 열고 스크류이송기(16)에 의하여 정량공급기(40)의 호퍼(400)로 급송하고 호퍼(400)의 하부 급송부(404)의 스크류(412,412)에 의하여 건조처리기(3)의 본체(30)에 정량 공급한다. 이때, 연소기(7)의 버너(80)를 미리 가동시켜 열기가 배기구(74)를 거쳐 본체(30)의 내부공간(48)으로 이동하여 처리유니트(32)의 다단계 유니트열(34)을 외부에서 감싸면서 가열이 이루어지도록 하면서 처리유니트(32)의 내부에 처리하고자 하는 재료를 공급하게 되면 교반날개(36)가 가동되어 재료가 처리유니트(32)의 내부 여유공간(38)을 거치면서 순차적으로 이동하되 건조처리기(3) 내부에서 유동이 이루어지면서 가열원에 의하여 재료의 가열 건조가 이루어지게 된다. 이때, 이와 같은 건조처리과정 중에 발생되는 고온다습한 내부기체는 기체유도관(39)을 거쳐 응축기(44)와 제습기(46)를 경유하게 되는데, 이와 같이 응축기(44)와 제습기(46)를 거치면서 응축 및 제습과정을 거쳐 송풍기(70)에 의하여 연소기(7)로 급송하여 연소시키고 상기 건조처리기(3)에서 건조처리가 이루어진 재료는 배출기구(42)를 거쳐 외부로 배출이 이루어지게 된다. 물론, 위와 같이 응축기(44)와 제습기(46)에서는 고온다습한 내부기체로부터 생성되는 응축수는 응축수 형태로 외부로 배출시키게 된다.
탄화처리단계
다음, 탄화처리단계에서는 상기 건조처리단계에서 건조된 재료로서 배출기구(42)를 거쳐 배출된 재료를 탄화처리기(5)의 정량공급기(60)로 급송하여 탄화처리기(5)의 본체(50)에 정량공급하고 탄화처리기(5)의 내부로서 처리유니트(52) 및 유니트열(54)을 단계 순차적으로 경유하여 유동이 이루어지면서 탄화처리가 이루어지도록 하되, 우선 연소기(7)의 버너(80)를 가동시키고 가열원이 건조처리기(3)의 본체(30) 내부에서 건조처리를 위한 가열원으로 활용된 다음에 열기류배기구(49)를 거쳐 본체(50)의 내부공간(68)으로 이동하여 재료의 탄화처리를 위한 가열원으로 활용하고 부족한 경우에는 버너(64)를 가동시켜 부족한 열원을 보충하는 상태를 유지하면서 재료가 처리유니트(52)의 내부를 교반날개(52)에 의하여 순차적으로 움직이면서 여유공간(58)을 거쳐 모든 유니트열(54)을 거치면서 순차적으로 탄화처리가 이루어지고 탄화처리가 이루어지는 과정에서 유니트열(54) 및 배출기구(62)에서 발 생되는 내부가스는 가스유도관(69)을 거쳐 송풍기(70)에 의하여 유입부(72)에 이르러 상기 연소기(7)로 급송시켜 연소시키고 상기 탄화처리기(5)에서 탄화처리가 이루어진 재료는 배출기구(62)를 거쳐 외부로 배출시키게 된다.
연소단계
연소단계에서는 이미 건조처리단계 및 탄화처리단계에서 언급하였듯이 상기 연소기(7)에서는 상기 건조처리기(3)에서 발생되는 내부기체와 상기 탄화처리기(5)에서 발생되는 내부가스를 버너(80)에 의하여 연소시키고 연소시 발생되는 열원은 상기 건조처리기(3) 및 상기 탄화처리기(5)를 경유하면서 건조 및 탄화처리를 위한 열원으로 활용한 다음 연돌배기구(66)를 거쳐 외부로 배출시키게 된다.
예열단계
예열단계에서는 연돌배기구(66)로부터 열교환기(90)에 의하여 열교환이 이루어진 폐열을 활용하여 상기 밀폐저장탱크(10)의 예열을 수행하는 단계로서 상기 탄화처리기(5)의 연돌배기구(66)를 감싸는 형태로 열교환기(90)를 설치하여 연돌배기구(66)로부터 공급되는 열매체는 공급라인(92)을 거쳐 밀폐저장기구(1)의 자켓(18)으로 공급되어 밀페저장탱크(10)의 내부온도를 상승시켜 처리하고자 하는 재료의 온도를 상승시키키고 이와 같이 온도를 상승시키면서 열교환이 이루어지면서 온도가 낮추어진 자켓(18) 내부의 열매체는 강제순환용 펌프(96)에 의하여 다시 복귀라인(94)을 거쳐 열교환기(90)로 급송되어 열매체의 온도를 상승시키고 다시 자켓 (18)으로 급송시키는 반복적인 순환 작동에 의하여 예열작동이 지속적으로 이루어질 수 있게 된다.
그리하여, 밀폐저장단계, 건조처리단계, 탄화처리단계, 연소단계 및 예열단계를 포함하는 작동이 순차 반복적으로 이루어지면서, 건조 탄화처리가 이루어지게 된다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 처리하고자 하는 재료를 밀폐상태로 예열 교반 저장하고 건조 및 탄화처리 후에 남게 되는 극소량만을 외부로 배출시키되 처리시에 발생되는 기체나 가스는 연소시키고 연소시에 발생되는 열원을 이용하여 건조 탄화처리가 이루어지도록 하면서 폐열은 재활용하여 예열의 열원으로 활용하는 일련의 반복 순환이 이루어지도록 하여 처리의 효율성의 확보와 함께 처리중에 악취가 발생하거나 외부를 오염시킬 원인을 근본적으로 사전에 해소하고 처리에 소요되는 연료의 소모율을 낮추어 경제적으로 운용이 가능하며 안정적으로 활용할 수 있게 되며, 처리하고자 하는 유기성 폐기물을 밀폐저장, 건조처리, 탄화처리, 연소 및 예열단계에 이르는 일련의 처리과정을 밀폐상태에서 순차적으로 반복처리가 가능하도록 하여 열효율을 향상시키면서 주변의 환경오염문제를 해소시킬 수 있는 등의 우수한 효과를 갖는다.

Claims (4)

  1. 밀폐저장탱크(10)내에 유기성폐기물인 처리할 재료를 투입하고 예열 및 교반하는 밀폐저장기구(1), 상기 밀폐저장탱크(10)내의 재료를 공급하여 유동상태로 가열 건조시키고 발생되는 내부기체는 응축기(44) 및 제습기(46)를 거쳐 연소기(7)로 급송하여 연소시키고 건조처리된 재료는 배출시키는 건조처리기(3), 상기 건조처리기(3)에서 건조 처리된 재료를 공급하여 유동 탄화처리시키고 발생되는 내부가스는 상기 연소기(7)로 급송 연소시키고 탄화처리된 재료는 배출시키는 탄화처리기(5), 상기 건조처리기(3) 및 상기 탄화처리기(5)에서 발생되는 내부기체와 가스를 연소시키고 발생되는 열원을 상기 건조처리기(3) 및 상기 탄화처리기(5)에서 열원으로 활용할 수 있도록 하는 연소기(7), 그리고 상기 연소기(7)로부터 상기 건조처리기(3) 및 상기 탄화처리기(5)를 경유하여 배기가스를 배출시키는 연돌배기구(66)에 열교환기(90)를 설치하고 상기 열교환기에 의한 폐열을 활용하여 상기 밀폐저장탱크(10)의 예열을 위한 열원으로 활용하는 예열기(9)를 포함하여 이루어지는 통상의 감압 건조 탄화장치에 있어서,
    상기 밀폐저장기구(1)는 밀폐저장탱크(10)내에 처리할 재료를 투입하고 예열 및 교반이 이루지도록 그 구성이 이루어지되, 밀폐저장탱크(10)의 상부에 투입부(12)가 위치하고 후부엔 배출구(14)가 마련되어 외주연에 축방향 연장부(16a)를 갖는 스크류이송기(16)를 거쳐 건조처리기(3)의 정량공급기(40)와 연결 설치되고 하부에는 예열원이 차지하게 되는 자켓(18)이 마련되어 이루어지고, 내측에는 외부구동원에 의하여 회전구동되는 한 쌍의 교반기(20,20)가 수평으로 인접 설치되어 이루어지되, 상기 교반기(20,20)는 교반축(22)을 중심으로 수직으로 일정 각도마다 세워 설치된 지지고정부재(24) 상에 외측으로 여유부(26a)를 갖는 "L"형 단면 형태의 교반날개(26)가 각각 설치된 구성으로 이루어지며,
    상기 건조처리기(3)는 본체(30)의 일측에 정량공급기(40)가 설치되고 본체(30)의 내측에는 다수의 처리유니트(32)가 서로 인접되고 서로 연통되게 설치된 유니트열(34)이 상,하 다단으로 설치되고 이들 유니트열(34)은 서로 순차적으로 연통되도록 하고 최종 유니트열(34)엔 배출기구(42)가 연결 설치되고 다단의 유니트열(34)은 응축기(44)와 제습기(46)를 거쳐 송풍기(70)에 이르도록 연결 설치되며 상기 송풍기(70)를 거쳐 연소기(7)와 서로 연결 구성되고, 상기 다수의 처리유니트(32)를 제외하고 남게 되는 본체(30)의 내부공간(48)은 연소기(7)에서 공급되는 열원이 통과하면서 상기 다수의 처리유니트(32)를 외부에서 가열하여 건조처리가 가능하게 그 구성이 이루어지되, 상기 처리유니트(32)는 타원형 단면 형태로서 내측 하부엔 외측으로 여유부(36a)를 갖는 "L"형 단면 형태의 교반날개(36)가 길이 방향으로 설치되고 내측 상부를 포함하여 주위에는 재료가 움직일 수 있게 처리를 위한 여유공간(38)이 마련되어 이루어지며,
    상기 탄화처리기(5)는 본체(50)의 일측에 정량공급기(60)가 설치되고 본체(50)의 내측에는 다수의 처리유니트(52)가 서로 인접되고 서로 연통되게 설치된 유니트열(54)이 상,하 다단으로 설치되고 이들 유니트열(54)은 서로 순차적으로 연통되도록 하고 최종 유니트열(54)엔 배출기구(62)가 연결 설치되고 다단의 유니트열(54)과 배출기구(62)는 직접 송풍기(70)가 위치한 연소기(7)의 유입부(72)에 이르도록 연결 설치되며, 상기 다수의 처리유니트(52)를 제외하고 남게 되는 본체(50)의 내부공간(68)은 연소기(7)에서 공급되는 열원이 건조처리기(3)를 경유하여 열원이 통과하면서 상기 다수의 처리유니트(52)를 외부에서 가열하여 탄화처리가 가능하게 그 구성이 이루어지게 되어지되, 상기 처리유니트(52)는 타원형 단면 형태로서 내측 하부엔 "L"형 단면 형태의 교반날개(56)가 길이 방향으로 설치되고 내측 상부를 포함하여 주위에는 재료가 움직일 수 있게 처리를 위한 여유공간(58)이 마련되며, 본체(50)의 일측에는 별도의 버너(64)를 설치하여 본체(50)의 내부를 가열하면서 내부로 급송되는 잔류가스에 대한 재연소가 가능하게 구성되며, 본체(50)의 다른 일측에는 연돌배기구(66)가 설치되어 이루어지고,
    상기 건조처리기(3)의 배출구(428)에는 건조물저장탱크(28)와의 사이와 그리고 건조물저장탱크(28)와 탄화처리기(5)의 정량공급기(60)에 있어서 호퍼(400)와의 사이에는 외주연에 축방향 연장부(16a)를 형성하여 가압 급송력을 강하게 전달하는 별도의 스크류이송기(16)를 설치하여 급송이 이루어지도록 하는 감압 건조 탄화장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 정량공급기(40)(60)는 호퍼(400)의 상부에 레벨게이지(402)가 설치되고 호퍼(400)의 하부에는 급송부(404)가 연통되게 설치되고 상기 급송부(404)는 건조처리기(3)의 본체(30)와 연결 설치되어 이루어지되, 상기 호퍼(400)엔 회전축(406) 상에 파봉날(408)이 다수 설치되고 외부구동원에 의하여 작동이 이루어지는 파봉기(410)가 설치되고, 상기 급송부(404)는 외부구동원에 의하여 회전 작동되는 한 쌍의 스크류(412,412)가 인접되게 수평으로 설치되어 그 구성이 이루어지고,
    상기 배출기구(42)(62)는 상기 정량공급기(40)와 마찬가지로 호퍼(420)의 상부에 레벨게이지(422)가 설치되고 호퍼(420)의 하부에는 스크류(424)가 설치된 급송부(426)가 마련되며, 급송부(426)의 하부 일측에는 배출구(428)가 형성되어 이루어지고,
    상기 연소기(7)는 일측에 버너(80)가 설치되고 건조처리기(3)로부터 응축기(44), 제습기(46) 및 송풍기(70)를 거쳐 급송되는 내부기체와 탄화처리기(5) 및 배출기구(62)로부터 배출되는 내부가스를 유입부(72)에서 강제로 유입시켜 연소가 이루어지도록 구성이 이루어지고 연소기(7)의 배기구(74)는 건조처리기(3)의 본체(30)와 연결 설치되어 이루어지며,
    상기 예열기(9)는 상기 탄화처리기(5)의 연돌배기구(66)를 감싸는 형태로 열교환기(90)를 설치하고 이 열교환기(90)와 밀폐저장기구(1)의 자켓(18)과의 사이에 열매체를 공급하기 위한 공급라인(92)과 자켓(18)에서 냉각된 열매체를 다시 열교환기(90)로 복귀시키는 복귀라인(94)이 각각 설치되고 상기 복귀라인(94)의 중간에는 강제 순환용 펌프(96)가 설치된 형태로 그 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압 건조 탄화장치.
  4. 삭제
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