KR100874745B1 - Multi-layered carbonizing equipment for organic wastes using indirect heat - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 간접열을 이용하여 유기성 폐기물을 다단으로 탄화하는 장치에 관한 것으로써, 보다 상세히는 유기성 폐기물을 간접열에 의해 보다 안정적이면서도 효율적으로 탄화처리하여 환경오염을 방지할 수 있고, 설치면적이 작으면서도 운영비용이 저렴하며 최종 부산물을 재활용할 수 있는 간접열을 이용한 유기성 폐기물의 다단식 탄화장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for carbonizing organic waste in multiple stages using indirect heat, and more particularly, to organically treat organic waste more stably and efficiently by indirect heat, thereby preventing environmental pollution, and having a small installation area. The present invention relates to a multi-stage carbonization device for organic waste using indirect heat, which is low in operation cost and can recycle the final by-product.
(일반적인 종래의 기술)(General conventional technology)
일반적으로 하수슬러지 및 음식물 찌꺼기 등과 같이 수분이 많이 함유된 유기성 폐기물을 처리하는 장치로는 수분조절제와 혼합하여 발효조에 저장한 후 호기성 발효를 시켜서 퇴비로 만드는 장치와; 유기성 폐기물의 수분을 건조시키고 탄화시켜서 탄화물로 재활용하도록 하는 장치가 있다. In general, a device for treating organic wastes containing a lot of moisture, such as sewage sludge and food wastes, and mixed with a moisture control agent and stored in a fermenter and then aerobic fermentation to make a compost; There is a device for drying and carbonizing the organic waste to recycle it into carbides.
본 발명은 다단식 탄화장치에 관한 것이므로 이하에서는 일반적인 탄화장치의 구조와 그 문제점에 대하여 기술하기로 한다. Since the present invention relates to a multi-stage carbonization device, the structure and problems of a general carbonization device will be described below.
유기성 폐기물 탄화장치로 선 개발된 것으로는 한국 공개특허 10-2004-0009041호의 "폐기물 탄화장치"(이하 "전자"라 칭함)가 있으며, 이는 이는 폐기물이 회전드럼의 구동수단에 의해 이송되면서 건조 → 승온 → 탄화가 단계적으로 이루어지는 탄화장치이다. The first developed organic waste carbonization device is the "waste carbonization device" (hereinafter referred to as "electronic") of Korean Patent Publication No. 10-2004-0009041, which is dried as the waste is transported by the driving means of the rotating drum. It is a carbonization device in which temperature rising → carbonization is performed step by step.
그리고 한국 등록실용신안공보 등록번호 20-206603호로 등록된 "다단식 스크루 건조기"(이하 "후자"라 칭함)가 있으며, 이는 스크루가 설치된 다수의 건조용 원통을 인접하게 나란히 배치하고, 최상단의 건조용 원통에 주입된 건조대상물은 상부에서 하부로 연속적으로 이송되어 최하단의 건조용 원통을 통해 배출되며, 최하단의 건조용 원통으로 주입된 열풍은 하부에서 상부로 연속적으로 이송되도록 최상단의 건조용 원통을 통해 배기되는 다단식 스크루 건조기이다. In addition, there is a "multistage screw dryer" (hereinafter referred to as "the latter") registered under Korean Utility Model Registration No. 20-206603, which arranges a plurality of drying cylinders with screws adjacent to each other, and is used for the top drying. The drying object injected into the cylinder is continuously transferred from the upper part to the lower part and discharged through the lowermost drying cylinder. The hot air injected into the lowermost drying cylinder is continuously transferred from the lower part to the upper part through the uppermost drying cylinder. It is a multistage screw dryer to be evacuated.
위에 언급된 종래 탄화장치 중에서 "전자"의 경우는 버너를 갖는 연소실에 의한 불완전 연소가스의 완전연소를 위해 연소실과 버너 사이의 댐퍼에 연소가스출구를 연소가스흡입배관으로 연결 설치하여야 하는 등 구조가 복잡하고, 다수의 열풍유로본체 마다 각각 회전드럼을 이중으로 관통시켜 설치한 상태에서 다단으로 연결하므로 설치공간을 많이 차지하는 등 대지의 활용이 비효율적인 문제점이 있다.In the case of the above-mentioned conventional carbonization device, in the case of the "electronic", the combustion gas outlet is connected to the damper between the combustion chamber and the burner by the combustion gas suction pipe for the complete combustion of the incomplete combustion gas by the combustion chamber having the burner. It is complicated, and the hot air flow passages are connected to the multi-stage in a state in which each rotating drum is penetrated by a double, so there is a problem in that the use of the earth, such as occupy a lot of installation space.
그리고, "후자"의 다단식 스크루 건조기는 건조용 원통의 스크루 하우징 내에 직열풍을 주입하는 것이므로 온도 변화가 많아 건조 대상물의 건조 효율이 매우 낮고, 건조 대상물이 내주면에 잘 눌러붙기 때문에 건조 및 탄화 효율이 떨어지는 문제점이 있다. In addition, since the latter type | mold multistage screw dryer injects a direct hot air into the screw housing of a drying cylinder, the drying efficiency of a drying object is very low because there is a lot of temperature change, and drying and carbonization efficiency is good because it adheres well to the inner peripheral surface. There is a problem falling.
이에 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 개발된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 탄화처리통 속에서 탄화처리 구간을 최대한 길게 형성하여 설치공간의 확보가 용이하고, 보다 안정적이면서도 효율적으로 탄화 처리할 수 있는 간접열을 이용한 유기성 폐기물의 다단식 탄화장치를 제공하는데 있다. Therefore, the present invention was developed in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to form a carbonization section in one carbonization container as long as possible to secure an installation space, and to carbonize more stably and efficiently. The present invention provides a multi-stage carbonization apparatus for organic waste using indirect heat that can be treated.
본 발명의 다른 목적은 유기성 폐기물의 탄화처리량에 따라 탄화처리통을 단층 또는 복층으로 간편하게 설치하여 사용할 수 있는 간접열을 이용한 유기성 폐기물의 다단식 탄화장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a multi-stage carbonization apparatus for organic waste using indirect heat, which can be conveniently installed in a single layer or a double layer according to the amount of carbonization of the organic waste.
본 발명의 또 다른 목적은 처음 투입되는 유기성 폐기물의 수분을 보다 빨리 제거할 수 있도록 하여 탄화처리 속도를 높히고, 유기성 폐기물의 탄화과정시 다량 발생되는 비산 재(Fly ash)나 먼지의 발생량을 줄여 환경오염을 방지할 수 있는 간접열을 이용한 유기성 폐기물의 다단식 탄화장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to increase the carbonization speed by removing the moisture of the organic waste to be introduced first, and to reduce the amount of fly ash or dust generated during the carbonization process of the organic waste to reduce the environment The present invention provides a multi-stage carbonization device for organic waste using indirect heat to prevent contamination.
위 목적 달성을 위해 본 발명은 내부 온도가 전기히터에 의해 유기성 폐기물을 탄화시킬 수 있도록 고온을 유지하고 단열보온되는 밀폐형의 탄화처리통과; 탄화처리통 속에 설치되면서 상측 폐기물입구로 투입된 유기성 폐기물을 하측 폐기물출구로 이송시켜 낙하시키는 스크루 컨베이어; 로 유기성 폐기물 탄화장치를 구성할 때, 탄화처리통 내부에는 길이방향을 따라 다수의 스크루 컨베이어를 하향으로 적층시켜 다단의 복수열로 설치하고, 맨위 스크루 컨베이어와 맨아래 스크루 컨베이어 사이의 마주보는 폐기물출구와 폐기물입구를 슈트(chute)로 연결하되 그 중 일부 슈트(chute)에 탈취배관라인을 설치하며, 맨위 스크루 컨베이어의 폐기물입구측 상위 슈트(chute)와 맨아래 스크루 컨베이어의 폐기물출구측 하위 슈트(chute)를 탄화처리통의 외부로 노출시켜서 폐기물 처리량에 따라 탄화처리통을 단층 또는 복층 구조로 설치함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sealed carbonization passage through which the internal temperature is maintained at high temperature and thermally insulated so as to carbonize organic waste by an electric heater; A screw conveyor installed in the carbonization treatment tank and dropping the organic waste introduced into the upper waste inlet to the lower waste outlet; When constructing an organic waste carbonization furnace, a plurality of screw conveyors are installed in a plurality of rows by stacking a plurality of screw conveyors downward in a carbonization container along a longitudinal direction, and facing waste outlets between the top screw conveyor and the bottom screw conveyor. And waste inlet by chute, but some of the chutes are installed with deodorizing pipe line, and the upper chute of the top screw conveyor and the lower chute of the waste outlet of the bottom screw conveyor ( The chute) is exposed to the outside of the carbonization canister and characterized in that the carbonization canister is installed in a single or double layer structure according to the waste throughput.
그리고, 탄화처리통 내부에 하향으로 설치되는 다단의 스크루 컨베이어는 그 중심을 지그재그 반복되어 엇갈리도록 설치한 것을 특징으로 한다.Then, the multi-stage screw conveyor installed downward in the carbonization processing cylinder is characterized in that the center is installed to be staggered and staggered.
또한 탄화처리통 내부의 유기성 폐기물이 처음 투입되는 맨위 스크루 컨베이어 외주면에 초열전도체를 다수 접합하면 내부 온도가 급격히 떨어지는 것을 방지하여 유기성 폐기물의 수분 건조효과가 양호하므로 그 목적이 효과적으로 달성될 수 있다.In addition, when a plurality of superheat conductors are bonded to the outer circumferential surface of the top screw conveyor into which the organic waste inside the carbonization container is first introduced, the internal temperature is prevented from dropping rapidly, so that the moisture drying effect of the organic waste is good, and thus the purpose can be effectively achieved.
이러한 본 발명은 300~400℃의 온도가 유지되는 밀폐된 탄화처리통 내부에 복수열로 설치된 연속 다단의 스크루 컨베이어에 의해 이송거리를 최대한 길게 간접 가열방식에 의해 탄화시키는 것이므로 유기성 폐기물을 보다 안정적이면서도 효율적으로 탄화시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention carbonizes organic waste more stably because it is carbonized by indirect heating for as long as possible by a continuous multi-stage screw conveyor installed in a plurality of rows inside a closed carbonization container maintained at a temperature of 300 to 400 ° C. There is an effect that can be carbonized efficiently.
또한, 탄화 처리량 및 처리조건에 따라 탄화처리통을 단층으로 사용하거나 또는 복수층으로의 추가 설치가 용이하고, 탄화처리통이 콤팩트한 사이즈이므로 설치면적이 작아 설치공간 확보가 용이하고 운영비용이 저렴한 효과가 있다. In addition, depending on the carbonization throughput and processing conditions, it is easy to use a carbonization canister as a single layer or additionally install it in multiple layers. Since the carbonization canister is compact in size, the installation area is small and the installation space is easy and the operating cost is low. It works.
또한, 처음 유기성 폐기물이 처음 투입되는 스크루 컨베이어에 열전도가 뛰어난 초열전도체가 다수 설치되므로 밀폐된 공간에서의 간접가열 효율을 증대시켜서 처리시간을 단축시켜 주므로 에너지 절감효과가 있고, 구조 및 공정이 간편하여 고장률이 적은 효과가 있다.In addition, since a large number of super-heat conductors with excellent thermal conductivity are installed on the screw conveyor where organic waste is first inputted, energy savings can be effected by shortening the processing time by increasing the indirect heating efficiency in an enclosed space, and the structure and process are simple. The failure rate is less effective.
또한 저동력으로 운영비가 절약되고 악취포집이 용이하며, 탄화된 제품은 탈취재(활성탄), 흡음재, 방음재, 난방용 보조연료, 축산농가의 수분조절제, 산성토양 개량용 개토제 등의 환경친화적 제품으로 다양하게 활용될 수 있는 것이다.In addition, it saves operating cost with low power and is easy to collect odors.Carbonized products are environmentally friendly products such as deodorant (activated carbon), sound absorbing material, soundproofing material, heating auxiliary fuel, moisture control agent for livestock farms, and soil removing agent for acid soil improvement. It can be utilized.
이하에서는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 구성 및 작용을 실시예별로 도면을 첨부하여 설명하기로 한다. Hereinafter, the preferred configuration and operation for achieving the object of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도1 은 본 발명이 실시된 다단식 탄화장치가 단층으로 설치된 상태를 보인 횡단면도이고, 도2 는 본 발명이 실시된 다단식 탄화장치의 내부 구조를 보이기 위한 종단면도이며, 도3 은 본 발명의 다단식 탄화장치가 복층으로 설치된 상태를 보인 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which a multistage carbonization apparatus according to the present invention is installed in a single layer, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view for showing the internal structure of the multistage carbonization apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a multistage carbonization of the present invention. It is a cross-sectional view which shows the apparatus installed in two layers.
이에 도시된 본 발명의 구성중에서 내부 온도가 전기히터(101)에 의해 유기성 폐기물을 탄화시킬 수 있도록 고온을 유지하는 밀폐형의 탄화처리통(100)과; 탄화처리통(100) 속에 설치되고, 상측의 폐기물입구(111)와 하측의 폐기물출구(112)가 양단에 구비되어 투입된 유기성폐기물을 내부의 이송스크루(113)가 폐기물출구(112)로 이송시켜 낙하시키는 스크루 컨베이어(110); 로 유기성 폐기물 탄화장치를 구성하는 것은 종래와 같다고 할 수 있다. In the configuration of the present invention shown in the closed
본 발명의 특징은 탄화처리통(100) 내부에 길이방향을 따라 다수의 스크루 컨베이어(110)를 하향으로 적층시켜 다단으로 설치하되 맨위쪽과 맨아래쪽에 상위 슈트(chute)(120a)와 하위 슈트(chute)(120b) 및 상위 슈트(chute)(120c)와 하위 슈트(chute)(120d)를 각각 구비한 복수의 탄화처리라인(A)(B)으로 설치한 것에 있다. Features of the present invention is installed in multiple stages by stacking a plurality of
그리고, 각 탄화처리라인(A)(B)의 맨위 스크루 컨베이어(110)와 맨아래 스크루 컨베이어(110) 사이에서 마주보는 폐기물출구(112)와 폐기물입구(111)는 슈트(chute)(120)로 연결하되 그 중 일부의 슈트(120)에 악취가스와 수증기를 복합 탈취하는 탈취배관라인(130)을 설치한 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 각 탄화처리라인(A)(B)의 맨위쪽 스크루 컨베이어(110)의 폐기물입구(111)에 설치된 상위 슈트(120a)(120c)와 맨아래쪽 스크루 컨베이어(110)의 폐기물출구(112)에 설치된 하위 슈트(120b)(120d)를 탄화처리통(100)의 상면과 저면 외부로 노출되게 설치하여 폐기물 처리량에 따라 탄화처리통(100)을 단층 또는 복층 구조로 사용할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the
여기서 탄화처리통(100)은 밀폐되어 있으므로 온도 상승이 쉽고, 내부에 상당한 팽창압력이 생기게 된다. 하지만 탄화처리통(100)에 에어밴트(air vent) 및 안전밸브(safety valve)를 설치하여 안전성을 갖추었으므로 보다 안전하게 사용 가능하다. Here, the
도면중 미설명 부호 (102)는 탄화처리통(100)의 내피와 외피 사이에 채워지는 단열보온재이고, (140)은 각 스크루 컨베이어(110)의 이송스크루(113)에 전동기의 동력을 일련적으로 전달하기 위한 체인기어 이다.In the figure,
이러한 본 발명을 탄화처리통(100)이 단층으로 설치된 것을 예시한 도1 및 도2에 의해 설명하기로 한다. The present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 illustrating that the
탄화처리통(100)은 내부 온도가 다수의 전기히터(101)에 의해 300~400℃ 온도를 안정적으로 유지하는 상태이므로 그러한 내부에서 복수열의 탄화처리라인(A)(B)을 이루고 있는 다수의 스크루 컨베이어(110) 또한 내부온도가 간접열을 받더라도 상당히 높은 온도를 유지한다. Since the
이 상태에서 일측 탄화처리라인(A)의 상위 슈트(120a)를 통해 맨위 스크루 컨베이어(110)의 폐기물입구(111)로 유기성 폐기물이 투입되면 그 유기성 폐기물은 이송스크루(113)에 의해 폐기물출구(112)쪽으로 이송된 후 폐기물출구(112)를 통해 아래쪽으로 낙하된다.In this state, when organic waste is introduced into the
이때, 맨위 스크루 컨베이어(110) 아래쪽에는 여러개의 스크루 컨베이어(110)가 폐기물입구(111)와 폐기물출구(112)가 서로 상반되어 입출구(112)가 서로 마주보고 있는 상태에서 슈트(120)로 연결되어 있으므로 투입된 유기성 폐기물은 다단의 스크루 컨베이어(110)를 차례로 거쳐 하위 슈트(120b)로 배출되는 동안 수분이 증발되어 건조됨과 아울러 점차 탄화공정이 이루어진다.At this time, a plurality of
여기서, 맨아래 스크루 컨베이어(110)의 하위 슈트(120b)와 다른 탄화처리라인(B)의 상위 슈트(120c)를 별도의 이송컨베이어로 연결하면 2개의 탄화처리라인(A)(B)이 서로 이어져서 탄화공정을 위한 라인이 더 길어지므로 탄화처리라인(A)을 거친 탄화물이 탄화처리라인(B)을 또 더 거치면서 하위 슈트(120d)를 통해 배출될 때는 아주 이상적인 탄화물로 배출 가능하다.Here, if the
이러한 본 발명은 하나의 탄화처리통(100)에 다단의 스크루 컨베이어(110)를 한 열만 설치하여도 무방하지만 작업 능률을 위해 다단의 스크루 컨베이어(110)를 복수열로 설치하는 것이 바람직하며, 이는 복수열로 설치된 다단의 스크루 컨베이어(110)를 통해 동시에 많은 량의 유기성 폐기물을 처리할 수 있으므로 설치공간에 비해 그 처리량을 극대화시킬 수 있다.In the present invention, one stage of the
즉, 한 열의 적층된 스크루 컨베이어(110)를 유기성 폐기물이 통과하면서 탄화 처리될 때 그 유기성 폐기물의 수분 함량이나 종류에 따라 그 배출되는 탄화물의 탄화상태가 미비할 경우가 발생할 수도 있는데, 이때 본 발명은 한쪽 탄화처리라인(A)의 하위 슈트(120b)와 다른 탄화처리라인(B)의 상위 슈트(120c)를 별도의 이송컨베이어(도면에 미도시)로 연결하거나 아니면 인위적으로 옮겨 재 투입하면 탄화 공정라인을 보다 길게 할 수 있으므로 양호한 탄화물을 얻을 수 있다. That is, when the organic waste is carbonized while passing through the
또한, 복수열의 탄화처리라인(A)(B)은 위쪽 스크루 컨베이어(110)의 폐기물출구(112)에서 떨어지는 탄화물이 아래쪽 스크루 컨베이어(110)의 폐기물입구(111)로 낙하될 때 외측으로 경사진 슈트(120)에 탈취배관라인(130)이 설치되어 있으므로 탄화과정때 발생되는 악취가스와 수증기가 탄화배관라인으로 배출될 때 낙하되는 탄화물이 탈취배관라인(130)으로 유입될 우려가 별로 없다.In addition, the plurality of rows of carbonization line (A) (B) is inclined outward when the carbide falling from the
또한 탄화처리통(100)을 도3 과 같이 복층 구조로 설치하고 위쪽 탄화처리통(100)의 하위 슈트(120b)와 아래쪽 탄화처리통(100)의 상위 슈트(120a)를 서로 연결하고, 아래쪽 탄화처리통(100)의 하위 슈트(120b)를 다른 탄화처리라인(B)의 위쪽 탄화처리통(100)의 상위 슈트(120c)에 별도의 이송컨베이어(도면에 미도시)로 연결하면 탄화공정을 위한 처리라인이 더욱 길게 늘어나므로 폐기물 처리량과 처리효율을 극대화시킬 수 있고, 좁은 설치 공간에서도 탄화장치의 연속적인 추가 설치가 가능하다. In addition, the
이러한 본 발명은 탄화처리통(100) 내부에서 하향으로 설치되는 다단의 스크루 컨베이어(110)를 설치할 때 그 스크루 컨베이어(110)의 중심을 지그재그로 반복하여 엇갈리도록 설치하면 한정된 탄화처리통 면적 범위내에서 보다 더 많은 스크루 컨베이어(110)를 설치할 수 있으므로 설치 면적을 극대화시킬 수 있다.When the
또한 본 발명은 탄화처리통(100) 내부에 복수열로 설치되는 탄화처리라인(A)(B)중 유기성 폐기물이 처음 투입되는 일측 탄화처리라인(A)의 첫번째와 두번째 스크루 컨베이어(110)의 외주면에는 길이방향을 따라 열전도 효율이 좋은 초열전도체(150)를 다수 부착하여 설치한 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is the first and
즉, 탄화처리라인(A)의 첫번째와 두번째의 스크루 컨베이어(110)는 수분이 많은 유기성 폐기물이 투입될 경우 그 내부 온도가 다른 스크루 컨베이어들에 비해 현저하게 떨어지면서 수분의 건조 효율이 저하되어 탄화 속도가 늦게 되는데, 첫번째와 두번째 스크루 컨베이어(110)의 외주면에 열전도 효율이 좋은 초열전도체(150)를 설치하면 그 내부 온도가 떨어지는 것을 방지할 수 있으므로 유기성 폐기물의 수분을 보다 빨리 제거할 수 있어 탄화 과정을 신속하게 행할 수 있다.That is, the first and
이러한 본 발명은 탄화처리통(100) 내부의 온도를 전기히터(101)에 의해 고온으로 안정적으로 유지하는 상태에서 그 간접열을 이용하여 유기성 폐기물을 탄화시키는 것이므로 탄화과정시 다량으로 발생되는 비산 재(Fly ash)나 먼지 발생량을 상당히 줄일 수 있다.The present invention is to carbonize the organic waste using the indirect heat in a state in which the temperature inside the
도1 은 본 발명의 다단식 탄화장치를 단층으로 설치한 상태를 보인 횡단면도1 is a cross-sectional view showing a state in which the multistage carbonization apparatus of the present invention is installed in a single layer.
도2 는 본 발명이 실시된 다단식 탄화장치의 내부 구조를 보인 종단면도Figure 2 is a longitudinal sectional view showing the internal structure of the multi-stage carbonization device according to the present invention
도3 은 본 발명의 다단식 탄화장치가 복층으로 설치된 상태를 보인 횡단면도Figure 3 is a cross-sectional view showing a state in which the multi-stage carbonization device of the present invention is installed in multiple layers
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 탄화처리통 101 : 전기히터100: carbonization cylinder 101: electric heater
110 : 스크루 컨베이어 111 : 폐기물입구110: screw conveyor 111: waste inlet
112 : 폐기물출구 120 : 슈트(chute)112: waste outlet 120: chute
120a: 상위 슈트(chute) 120b: 하위 슈트(chute)120a:
130 : 탈취배관라인 150 : 초열전도체130: deodorization pipe line 150: super heat conductor
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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