KR100747602B1 - 유기폐기물의 처리방법과 그 장치 - Google Patents

유기폐기물의 처리방법과 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연소장치에서 공급되는 열풍이 유동건조기와 자켓건조기를 단계적인 건조를 거쳐 피건조물을 건조시킨 후 나오는 배기가스를 연소장치에 의해 재가열하여 발생되는 과열증기로 피건조물을 탄화시키므로 탄화처리의 효율성을 향상시키도록 하면서 열원의 활용을 극대화시키어 경제성을 높이도록 한 유기폐기물의 처리방법과 그 장치에 관한 것이다.
본 발명은 열원을 제공하는 연소장치와, 홉퍼로부터 공급되는 슬러지인 피건조물을 열원에 의하여 직,간접적으로 가열하여 1차 건조기능을 수행하도록 한 자켓건조기와, 자켓건조기로부터 공급되는 1차 건조된 피건조물을 스크류 부상기에 의해 부양시키어 열풍에 의해 2차 건조되도록 하는 유동건조기와, 유동건조기로부터 공급되는 2차 건조된 피건조물을 이송 및 분산과정에서 과열증기에 의하여 직,간접적으로 가열하여 탄화되도록 하는 탄화기와, 배출되는 열풍을 포함한 과열증기의 악취 등을 제거 후 대기로 방출시키는 싸이클론으로 구성이 이루어진다.
유기폐기물, 건조기, 탄화기,

Description

유기폐기물의 처리방법과 그 장치{Treatability and the system of organic waste}
도 1은 본 발명의 전체공정을 보인 구성도
도 2는 본 발명에서 탄화기를 보인 구성도
도 3은 도 2의 측면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 홉퍼 20, 40, 70, 100: 이송스크류
30: 자켓건조기 50: 유동건조기
60: 연소장치 80: 탄화기
90: 싸이클론
L1, L2, L3, L3', L4: 송기라인
본 발명은 축산물 및 하,폐수 폐기물 등의 함수율이 높은 슬러지 형태의 유기폐기물을 효과적인 열 공급방식에 의하여 다단계 건조한 후 탄화 처리할 수 있도 록 하는 유기폐기물의 처리방법과 그 장치에 관한 것이다.
통상적으로 축분 및 하·폐수폐기물 등의 슬러지는 수분함량이 높은 유기폐기물을 건조방법으로,
피건조물이 투입되어 희석되면서 이송되는 건조로에 버너에 의한 고열을 공급하여 피건조물을 직접적으로 열풍에 접촉시키어 건조시키는 직접가열방식의 건조방법과, 외부에 열을 공급하고 내부에 이송되는 피건조물을 내면에 접촉으로 건조하는 간접가열방식으로 건조시키는 건조방법이 적용되어 왔다.
이들 건조방법은 버너에 의한 고열을 사용한 후 재활용되지 못하고 외부로 배출되는 등 유기폐기물의 처리량에 비해 연료비가 과다하게 지출되는 등으로 효율성이 떨어져 이를 운영하는데 경제적인 어려움으로 널리 보급되지 못하고 있는 실정이었다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은 연소장치에서 공급되는 열풍이 유동건조기와 자켓건조기를 단계적인 건조를 거쳐 피건조물을 건조시킨 후 나오는 배기가스를 연소장치에 의해 재가열하여 발생되는 과열증기로 피건조물을 탄화시키므로 탄화처리의 효율성을 향상시키도록 하면서 열원의 활용을 극대화시키어 경제성을 높이도록 한 유기폐기물의 처리방법과 그 장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 구현하기 위한 본 발명은 열원을 제공하는 연소장치와, 홉퍼로부터 공급되는 슬러지인 피건조물을 열원에 의하여 직,간접적으로 가열하여 1차 건조기능을 수행하도록 한 자켓건조기와, 자켓건조기로부터 공급되는 1차 건조된 피건조물을 스크류 부상기에 의해 부양시키어 열풍에 의해 2차 건조되도록 하는 유동건조기와, 유동건조기로부터 공급되는 2차 건조된 피건조물을 이송 및 분산과정에서 과열증기에 의하여 직,간접적으로 가열하여 탄화되도록 하는 탄화기와, 배출되는 열풍을 포함한 과열증기의 악취 등을 제거 후 대기로 방출시키는 싸이클론으로 구성이 이루어진다.
이러한 구성에 따라 본 발명은 홉퍼에 저장되어 탈수한 슬러지인 피건조물을 이송스크류에 의하여 자켓건조로에 투입하는 단계와, 외부 둘레에 형성한 자켓을 갖는 상기 자켓건조로의 내통에 투입된 슬러지가 교반되면서 유입되는 열풍에 의하여 직접적으로 건조되고 과열증기가 자켓에 공급되어 내통벽의 전열로서 간접적으로 건조하도록 한 1차 건조단계와, 상기 자켓건조기에서 배출되는 1차 건조된 슬러지를 이송콘베이어 의하여 유동건조로에 공급하는 투입단계와, 상기 유동건조기에서 1차 건조된 슬러지를 스크류 부상기에 의해 부양시키고 연소장치에 의하여 공급되는 열풍이 부양된 피건조물에 불어넣어 건조하면서 배출되는 열풍이 상기 자켓건조기의 내통에 재공급하는 2차 건조단계와, 상기 유동건조로에서 배출되는 건조된 피건조물을 이송스크류에 의해 탄화기로 공급하는 투입단계와, 상기 자켓건조기로부터 배출되는 수증기를 포함하는 건류가스를 연소장치에 보내어 열풍관의 외부를 통과하면서 발생시키는 과열증기를 발생시키는 단계와, 상기 탄화기에서 2차 건조 된 피건조물이 분산 및 이송과정에서 상기 연소장치로부테 공급된 과열증기에 의하여 직,간접적으로 가열하여 탄화시키는 탄화단계와, 탄화과정에서 발생하는 수증기를 포함하는 과열증기가 자켓건조기의 외부 둘레에 형성된 자켓을 통과하여 싸이클론을 거쳐 외부로 방출되도록 하는 외부 배출단계로 이루어진 슬러지의 처리방법과 그 장치를 제공하게 되는 것이다.
이하, 첨부한 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 전체적인 시스템을 나타낸 것으로,
외측에 설치된 버너(61)로부터 발생되는 열풍을 열풍관(62)을 통해 공급하도록 하면서 열풍관(62) 둘레에 과열증기를 발생시키는 나선형태의 과열증기발생로(63)를 형성한 연소장치(60)와,
이송스크류(20)에 의하여 홉퍼(10)로부터 내통(32)에 투입되는 피건조물을 스크류교반기(31)에 의해 교반되면서 공급되는 열풍과 외부 둘레에 형성된 자켓(33)에 공급되는 과열증기에 의하여 피건조물을 직,간접적으로 1차 건조되도록 하는 자켓건조기(30)와,
상기 자켓건조기(30)로부터 이송스크류(40)에 의하여 이송되어 투입되는 1차 건조된 피건조물을 부상스크류(51)에 의해 부양시키어 연소장치(60)의 열풍관(62)을 통해 공급되는 열풍에 의해 피건조물을 2차 건조되도록 하는 유동건조기(50)와,
상기 유동건조기(50)로부터 이송스크류(70)에 의해 이송되어 투입되는 2차 건조된 피건조물을 회전되도록 한 탄화로(81)내에서 이송 및 희석되면서 연소장치 의 열풍관 둘레에서 공급되는 과열증기의 직,간접적인 가열에 의하여 탄화기능을 수행하는 탄화기(80)와,
상기 자켓건조기(30)의 자켓(33)으로부터 배출되는 과열증기를 강제적으로 송기하여 악취를 제거한 후 외부로 배출되도록 하는 싸이클론(90)으로 이루어진다.
상기 유동건조기(50)에서 배출되는 열풍은 송기라인(L1)을 통하여 자켓건조기(30)의 내통(32)에 공급되어 투입되는 피건조물을 1차 건조되도록 하며, 상기 자켓건조기(30)를 거치면서 건조할 때 발생되는 수증기와 악취 등을 포함하여 배출되는 가스가 송기라인(L2)을 따라 연소장치(60)의 과열증기발생로(63)로 공급되도록 한다.
상기 과열증기발생로(63)를 공급된 열풍은 과열된 열풍관(62)의 외면에 접촉하면서 이동되어 과열증기를 발생시키도록 구성하며, 이 과열증기는 송기라인(L3)을 따라 탄화기(80) 내부로 통과되도록 한 것이다.
상기 탄화기(80)를 거쳐 나오는 과열증기는 송기라인(L3')을 통해 자켓건조기(30)의 자켓(33)을 거치면서 가열한 후 휀에 의하여 강제적으로 싸이클론(90)로 보내지도록 구성한 것이다.
도 2는 탄화기를 보인 구성도이고, 도 3은 도 2의 측면상에서 보인 구성도로,
베이스(82)상에 구비된 지지륜(83)에 받쳐져 동력원의 구동이 체인 동력전달수단(84)에 의하여 회전되도록 하고 내면에 피건조물을 분산시키면서 이송작용을 갖는 익편(81a)을 형성한 탄화로(81)와, 한 측에 탄화로(81)를 커버하고 타측은 탄 화로(81)의 배출공(81b)을 커버하도록 각각 설치한 사이드커버(85,85')와, 상기 탄화로(81) 내부를 통과하는 송기라인(L3)을 감싸면서 탄화로(81)에 지지대(87)로 연결하고 둘레에 분기편(88a)를 형성한 전열관(88)으로 탄화기(80)를 구성한 것이다.
또한 상기 송기라인(L3)에는 탄화기(80)의 내부 입구 쪽에 과열증기가 탄화로(81) 내부로 일부 투입되도록 통공(86)을 형성한 것이다.
부호 100은 탄화기로부터 배출되는 탄화물을 수거위치로 이송하여 배출시키는 이송스크류이다.
본 발명에 대하여 작동관계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
버너(61)의 작동으로 열풍이 열풍관(62)을 통해 유동건조로(50)를 거쳐 송기라인(L1)을 통해 자켓건조로(30)의 내통(32)에 공급되면서 저장홉퍼(10)에 저장된 피건조물은 이송스크류(20)에 의하여 자켓건조로(30)의 내부에 투입되어 스트류교반기(31)에 의해 교반되면서 이송되는 과정에 열풍에 의하여 서서히 건조되고 동시에 연소장치(60)에서 가열된 고열의 과열증기가 탄화기(80)를 거쳐 자켓건조로(30)의 외부 둘레에 형성된 자켓(33)에 공급됨에 따라 내통(32)에 과열증기에 의한 전열로 서서히 이송되는 피건조물이 내벽에 접촉에 의해 가열이 이루어지게 되므로 피건조물이 직,간접적으로 건조작용이 이루어지게 됨에 따라 피건조물의 함수율이 급격히 감소되는 상태가 된다.
이렇게 1차 건조과정을 거치게 되면서 배출되는 피건조물은 이송스크류(40)에 의하여 유동건조기(50)에 투입되면, 유동건조기(50)에서 고속 회전하는 스크류 부상기(51)에 의해 작은 입자로 분쇄됨과 동시에 스크류부상기(51) 상부 측으로 부양되어 연소장치(60)에서 공급되는 고온의 열풍과 입자가 접촉하면서 신속하게 2차 건조가 이루어진다.
그리고 상기 유동건조기(50)에 건조가 이루어진 후 배출되는 2차 건조된 피건조물은 이송스크류(70)를 통해 탄화기(80)에 투입되고, 동시에 자켓건조기(30) 내부로부터 배기되는 수증기를 포함한 열풍이 송기라인(L2)을 통해 연소장치(60)의 과열열증기발생로(63)로 회수되어 열풍관(62)의 외벽을 이동하면서 고열의 열풍관(62)에 의한 가열로 고온 고습의 가스인 과열증기 상태로 되어 탄화기(80)를 통과하는 송기라인(L3)으로 보내진다.
상기 송기라인(L3)은 탄화로 내부를 관통하면서 일부 과열증기가 회전하는 탄화로(81) 내부에 공급이 이루어지고 동시에 송기라인(L3)을 감싸고 있는 전열관(88)에 전열되고 탄화로(81)가 회전되어 투입된 피건조물을 믹싱하면서 전열관에 접촉과 내부에 투입되는 과열증기에 의하여 2차 건조한 상태에서 함수율이 상당히 낮은 피건조물이 탄화과정이 이루어지고 탄화로(81) 내면에 형성된 이송익편(81a)에 의해 서서히 이송되면서 배출공(81b)을 통해 배출된다.
상기 탄화기(80)에서 배출되는 탄화물이 이송스크류(100)에 의하여 수거위치로 배출하게 되는 것이며, 배출된 탄화물은 도면에 도시하지 않은 별도의 분쇄공정 등의 가공공정을 거치게 되는 것이다.
한편 탄화기(80)를 거친 송기라인(L3')을 통해 자켓건조기(30)의 자켓(33)에 과열증기를 공급하여 자켓(33)을 거치면서 내통(32)을 가열시키어 주는 역할을 수 행하여 자켓건조로(30)의 내통을 통과하는 피건조물을 간접적으로 건조시키게 되고 자켓(33)으로부터 배출되는 과열증기를 포함한 배기가스는 휀에 의하여 송기라인(L4)을 통해 싸이클론(90)으로 송기시키면 싸이클론(90)에 의하여 악취를 제거한 후 대기로 방출시키게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 연소장치에서 공급되는 열풍이 유동건조기와 자켓건조기를 단계적인 건조를 거쳐 피건조물을 건조시킨 후 나오는 배기가스를 연소장치에 의해 재가열하여 발생되는 과열증기로 피건조물을 탄화시키므로 탄화처리의 효율성을 향상시키는 효과가 있으면서 틴화의 가열열원으로 재활용됨에 따라 처리비용을 대폭적으로 절감되므로 경제성을 높일 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 홉퍼에 저장되어 탈수한 슬러지인 피건조물을 이송스크류에 의하여 자켓건조기에 공급하는 1차 투입단계;
    상기 자켓건조기의 내통에 투입된 슬러지가 교반되면서 유입되는 열풍과 함께 과열증기가 자켓에 공급되어 내통벽의 전열로서 직,간접적으로 건조하도록 한 1차 건조단계;
    상기 자켓건조기에서 배출되는 1차 건조된 슬러지를 이송콘베이어 의하여 유동건조로에 공급하는 2차 투입단계;
    상기 유동건조기에서 1차 건조된 슬러지를 스크류 부상기에 의해 부양시키고 연소장치에 의하여 공급되는 열풍이 부양된 피건조물에 불어넣어 건조하면서 배출되는 열풍이 상기 자켓건조기의 내통에 재공급하는 2차 건조단계;
    상기 유동건조로에서 배출되는 건조된 피건조물을 이송스크류에 의해 탄화기로 공급하는 3차 투입단계;
    상기 자켓건조기로부터 배출되는 수증기를 포함하는 건류가스 및 열풍을 연소장치에 보내어 열풍관의 외부를 통과시키어 과열증기를 발생시키는 단계;
    상기 탄화기에서 2차 건조된 피건조물이 탄화로내에서 분산 및 이송과정에서 연소장치로부터 공급된 과열증기에 의하여 직,간접적으로 가열하여 탄화시키는 탄화단계;
    상기 탄화기를 거친 배기가스가 자켓건조기의 외부 둘레에 형성된 자켓을 통 과하여 싸이클론을 거쳐 외부로 방출되도록 하는 외부 배출단계를 포함하여 이루어진 유기폐기물의 처리방법.
  2. 버너로부터 발생되는 열풍과 과열증기을 공급하도록 한 연소장치와, 이송스크류에 의하여 내통에 투입되는 피건조물을 스크류교반기에 의해 교반하면서 공급되는 열풍 및 자켓에 공급되는 과열증기에 의하여 직,간접적으로 건조되도록 하는 자켓건조기와, 상기 자켓건조기에서 배출되는 피건조물을 이송스크류에 의하여 투입되는 피건조물을 스크류 부상기에 의해 부양시키고 공급되는 열풍이 부양되는 피건조물을 건조하는 유동건조로와, 상기 자켓건조로의 자켓으로부터 배출되는 배기가스의 악취를 제거한 후 외부로 배출되도록 하는 싸이클론으로 구성한 것에 있어서,
    상기 유동건조기로부터 이송스크류에 의해 이송되어 투입되는 2차 건조된 피건조물을 회전되도록 한 탄화로내에서 이송 및 희석되면서 송기라인을 통해 유입되어 통과되는 과열증기에 의하여 직,간접적으로 가열하여 탄화를 수행하는 탄화기를 포함한 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 처리장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자켓건조기로부터 배출되는 수증기를 포함한 열풍이 연소장치의 과열열증기발생로로 회수되어 열풍관의 외벽을 이동하면서 고열의 열풍관에 의한 가열로 고온 고습의 가스인 과열증기를 탄화기에 제공하도록 함을 특징으로 하는 유기폐기물의 처리장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 탄화기는 베이스상에 구비된 지지륜에 받쳐져 동력원이 체인 동력전달수단에 의하여 회전되도록 한 탄화로와, 한 측에 탄화로를 커버하고 타측은 탄화로의 배출공을 커버하도록 각각 설치한 사이드커버와, 상기 탄화로를 관통하면서 과열증기를 보내는 송기라인을 감싸면서 탄화로에 지지대로 연결한 전열관으로 구성함을 특징으로 하는 유기폐기물의 처리장치.
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