KR101117014B1 - 부패성 폐기물의 바이오매스 처리에 의한 폐자원 재활용 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 함수율이 높은 부패성 폐기물의 바이오매스 처리에 의한 폐자원 재활용 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 유통되는 기존의 고형연료나 건조된 가연성 폐기물을 바이오매스 처리로 연소하여 연소된 열풍과 건조 중에 함수율이 높은 부패성 폐기물로부터 발생된 내부기류를 혼합 공급하여 건조열원으로 이용하고 건조된 부패성폐기물을 다시 고형연료로 이용하여 활성탄소 및 토양개량제로 사용할 수 있도록 하여 기존의 탄화공정과 건조공정이 가지고 있는 문제를 해결하고 함수율이 높은 부패성 폐기물을 환경공해 없이 안정적이고 경제적으로 처리할 수 있고, 관련 장치를 플랜트화시켜 운전의 안정성, 연료비의 절감 및 연료의 저가생산에 의한 경제성, 환경공해없는 쾌적한 환경성을 추구하면서, 다양한 부패성 폐기물을 단계적 단일 공정을 통해 이용할 수 있는 바이오매스처리에 의한 폐자원 재활용으로 폐기물 처리비용을 절감시키고 가연성폐기물을 열원으로 이용하여 부패성 폐기물을 건조시켜 저가의 고형연료 및 사료 또는 퇴비로 활용할 수 있도록 하여 경제성을 높일 수 있는 특징이 있다.
바이오매스, 탄화, 감압
Description
본 발명은 함수율이 높은 부패성폐기물의 바이오매스 처리에 의한 폐자원 재활용 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 기존의 탄화공정과 건조공정이 가지고 있는 문제를 해결하고 함수율이 높은 부패성 폐기물을 환경공해가 없이 안정적으로 처리할 수 있도록 한 부패성 폐기물의 바이오매스 처리에 의한 폐자원 재활용 방법 및 장치에 관한 것이다.
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일반적으로, 고형연료의 일종으로서 폐기물가공연료인 RDF(Refuse Derived Fuel), RPF(Refuse Plastic Fuel), 또는 가정이나 산업분야에서 발생한 가연성쓰레기나 폐합성쓰레기는 그 자체가 가지고 있는 폐에너지 비율이 높은 반면 환경적 공해로 인하여 유기성폐기물로 재활용되지 못하고 있다. 이와 같이 재활용되지 못하고 있는 이유는 분리수거가 제대로 이루어 지지 않거나, 아니면 분리수거가 이루어진다 하여도 사용 중에 이물질 즉 흙, 먼지, 부패성폐기물의 혼합 등으로 처리하기가 곤란하고, 열원으로 재활용되기 위해서는 별도의 처리를 위한 부대시설이 필요하게 되어 경제성이 떨어지게 되며, 결국 쓰레기 또는 폐기물로 전략하여 사회적인 환경적 유해 요소로 등장하고 있다.
또한, 부패성 폐기물 즉 음식물류폐기물, 하/폐수슬러지, 축산농가의 축산분뇨 등을 건조시키게 되면, 고형연료, 사료 및 퇴비 등으로 사용이 가능하지만, 사용시 악취를 동반하고 병원균의 온상이 되며 함수율이 높아 이를 건조하기에는 별도의 추가적인 연료비가 많이 들고, 대기오염 문제에 따른 환경적 공해 문제로 사용을 기피하고 있으며 혐오적인 폐기물로 인식되고 있다.
그러나, 최근 유가의 급등으로 에너지를 절약하는 차원에서 폐자원 에너지 활용이 증가하고 있으며 지구의 온난화 등에 의하여 공해가 없는 재생에너지 기술이 요구되는 상황이다.
그리하여, 이러한 폐기물을 처리하는 종래기술로서, 국내등록특허공보 등록번호 제10-0845131호의 "회분식 건조와 입형 탄화방식에 의한 폐기물의 처리방법 및 장치"의 경우엔, 우선 폐기물을 내부순환 방식으로 건조를 시키는데 있어서 분진발생으로 인한 분진제거기가 필요하고 수분을 증발시키기 위해서는 응축기 및 제습기가 장착되어야 하며 건조를 향상시키기 위해서는 폐열 열교환기가 필요로 하여 제작비용이 많이 들고 응축시키는데 있어서 냉각수 공급 및 냉각에 의해서 열원낭비로 에너지가 많이 드는 문제점을 안고 있으며 탄화시키는데 있어서는 직접 열분해에 의한 내열탄화로서 2차 처리가 되지 않아 잔여물로 가스 및 타르 등의 함유로 연료손실이 발생되며 개방 연소로 합성가스내에 분진 및 황산화물 등이 발생하여 배기가스에 오염원이 배출되므로, 별도의 방지시설을 해야 되는 문제점이 있으며 발생된 합성가스를 이용하는데 있어서 연소시켜 스팀보일러 등 간접열원으로 사용되어 열효율이 낮다는 문제점을 안고 있다.
또한 국내 특허 출원 제10-2005-0024710호(공개번호: 제10-2006-102778호)의 "농임산폐기물의 유동층 열분해 및 가스화 장치와 그 방법"의 경우엔, 유동층 열분해 및 가스화 반응 장치와 그 공정방법을 제공하여 발생된 합성가스를 정제하는 기술로 열교환기, 싸이크론 집진기, 전기집진기 등의 정제기술로 이루어져 제작비용의 고가가 예상되고 예열 공정기술로 열교환 및 반응가스의 가열, 유동매체의 예열비가 별도로 들고 고열로 인하여 장치의 수명이 단축되는 문제점을 갖고 있다.
또한, 부패성 폐기물 즉 음식물류폐기물, 하/폐수슬러지, 축산농가의 축산분뇨 등을 건조시키게 되면, 고형연료, 사료 및 퇴비 등으로 사용이 가능하지만, 사용시 악취를 동반하고 병원균의 온상이 되며 함수율이 높아 이를 건조하기에는 별도의 추가적인 연료비가 많이 들고, 대기오염 문제에 따른 환경적 공해 문제로 사용을 기피하고 있으며 혐오적인 폐기물로 인식되고 있다.
그러나, 최근 유가의 급등으로 에너지를 절약하는 차원에서 폐자원 에너지 활용이 증가하고 있으며 지구의 온난화 등에 의하여 공해가 없는 재생에너지 기술이 요구되는 상황이다.
그리하여, 이러한 폐기물을 처리하는 종래기술로서, 국내등록특허공보 등록번호 제10-0845131호의 "회분식 건조와 입형 탄화방식에 의한 폐기물의 처리방법 및 장치"의 경우엔, 우선 폐기물을 내부순환 방식으로 건조를 시키는데 있어서 분진발생으로 인한 분진제거기가 필요하고 수분을 증발시키기 위해서는 응축기 및 제습기가 장착되어야 하며 건조를 향상시키기 위해서는 폐열 열교환기가 필요로 하여 제작비용이 많이 들고 응축시키는데 있어서 냉각수 공급 및 냉각에 의해서 열원낭비로 에너지가 많이 드는 문제점을 안고 있으며 탄화시키는데 있어서는 직접 열분해에 의한 내열탄화로서 2차 처리가 되지 않아 잔여물로 가스 및 타르 등의 함유로 연료손실이 발생되며 개방 연소로 합성가스내에 분진 및 황산화물 등이 발생하여 배기가스에 오염원이 배출되므로, 별도의 방지시설을 해야 되는 문제점이 있으며 발생된 합성가스를 이용하는데 있어서 연소시켜 스팀보일러 등 간접열원으로 사용되어 열효율이 낮다는 문제점을 안고 있다.
또한 국내 특허 출원 제10-2005-0024710호(공개번호: 제10-2006-102778호)의 "농임산폐기물의 유동층 열분해 및 가스화 장치와 그 방법"의 경우엔, 유동층 열분해 및 가스화 반응 장치와 그 공정방법을 제공하여 발생된 합성가스를 정제하는 기술로 열교환기, 싸이크론 집진기, 전기집진기 등의 정제기술로 이루어져 제작비용의 고가가 예상되고 예열 공정기술로 열교환 및 반응가스의 가열, 유동매체의 예열비가 별도로 들고 고열로 인하여 장치의 수명이 단축되는 문제점을 갖고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 연구 개발되었다.
본 발명의 목적은 유통되는 기존의 고형연료나 건조된 가연성폐기물을 바이오매스 처리로 연소하여 연소된 열풍과 건조 중에 함수율이 높은 부패성폐기물로부터 발생된 내부기류를 혼합 공급하여 건조열원으로 이용하고 건조된 부패성폐기물을 다시 고형연료로 이용하여 활성탄소 및 토양개량제로 사용이 가능하도록 하여 기존의 탄화공정과 건조공정이 가지고 있는 문제를 해결하고 함수율이 높은 부패성 폐기물을 환경공해 없이 안정적이고 경제적으로 처리하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 건조 및 탄화기술이 가지고 있는 문제점을 해결하고 관련 장치를 플랜트화 시켜 운전의 안정성, 연료비의 절감 및 연료의 저가생산에 의한 경제성, 환경공해 없이 작동시켜 쾌적한 환경성을 추구하고자 함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 음식물류폐기물, 하폐수슬러지, 축산 폐기물 등의 다양한 부패성 폐기물을 단계적 단일 공정을 통해 이용할 수 있는 바이오매스처리에 의한 폐자원 재활용으로 폐기물 처리비용을 절감시키고 가연성폐기물을 열원으로 이용하여 부패성 폐기물을 건조시켜 저가의 고형연료 및 사료 또는 퇴비로 활용할 수 있도록 하여 농어촌의 경제성을 높이고자 함에 있다.
본 발명의 목적은 유통되는 기존의 고형연료나 건조된 가연성폐기물을 바이오매스 처리로 연소하여 연소된 열풍과 건조 중에 함수율이 높은 부패성폐기물로부터 발생된 내부기류를 혼합 공급하여 건조열원으로 이용하고 건조된 부패성폐기물을 다시 고형연료로 이용하여 활성탄소 및 토양개량제로 사용이 가능하도록 하여 기존의 탄화공정과 건조공정이 가지고 있는 문제를 해결하고 함수율이 높은 부패성 폐기물을 환경공해 없이 안정적이고 경제적으로 처리하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 기존의 건조 및 탄화기술이 가지고 있는 문제점을 해결하고 관련 장치를 플랜트화 시켜 운전의 안정성, 연료비의 절감 및 연료의 저가생산에 의한 경제성, 환경공해 없이 작동시켜 쾌적한 환경성을 추구하고자 함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 음식물류폐기물, 하폐수슬러지, 축산 폐기물 등의 다양한 부패성 폐기물을 단계적 단일 공정을 통해 이용할 수 있는 바이오매스처리에 의한 폐자원 재활용으로 폐기물 처리비용을 절감시키고 가연성폐기물을 열원으로 이용하여 부패성 폐기물을 건조시켜 저가의 고형연료 및 사료 또는 퇴비로 활용할 수 있도록 하여 농어촌의 경제성을 높이고자 함에 있다.
본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 2,000/kg ~ 7,000/kg의 에너지를 갖은 가연성폐기물 또는 고형연료를 이송 하고 누적으로 가스누출 없이 밀폐처리로 정량 공급하여 밀폐된 용기에 적재하고 밀폐 적재된 용기 내부 중앙에 점화하여 외부공기를 주입하고 산화반응으로 발열을 유도하여 자체적 합성가스가 발생되면 계속적으로 공급되는 외부 공기 가압과 발열유도로 상부 적재층을 통과시켜 적재층 고형물로부터 합성가스에 함유된 타르 및 분진, 황산화물을 흡착하게 하여 정화하고 정화된 합성가스를 배기 유인하여 연소기로 유인하는 탄화단계와; 합성가스에 함유된 타르 및 분진, 황산화물을 흡착한 고형연료를 유동하기 위한 적재된 용기내부 하단에 유동층이 형성되어 상단의 고형연료가 점차 중단으로 유동되어 중단층으로부터 다시 공기공급에 의한 산화반응으로 분해되고 하단으로 이송되면 밀폐 배출하고 배출물을 다시 밀폐된 용기에 누적하고 누적된 배출물 상, 중단에 유동층을 형성하고 누적층 중앙에 외부공기를 주입하고 외부공기의 가압으로 상단 누적 유동층을 통과시켜 배출물 내에 함유된 잔여 합성가스를 포집하여 연소기로 유인하는 바이오매스 처리 단계와; 그리고 함수율이 높은 부패성 폐기물과 분리된 가열공간이 구비되고 교반기가 설치되고 밀폐된 건조기 내부에 부패성 폐기물을 투입하고 교반하면서 가열공간으로부터 열을 공급받아 내부기류가 발생하면 발생한 내부기류와 상기의 유인된 합성가스를 연소기에서 연소하여 열풍으로 전환하고 전환된 열풍과 합류 혼합하여 혼합된 열원을 건조기의 가열공간으로 보내어 열원으로 사용하고 남은 열원을 냉각시켜 응축수로 배출하고 잔여가스는 연소기의 연소공기로 순환하는 단계;를 포함하는 부패성 폐기물을 이용한 바이오매스 처리로 폐자원을 재활용하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 밀폐 통 내부에 고형물투입구가 부착되고 파봉이송날개가 설치되며 고형물배출구가 설치된 고형물 저장공급호퍼와, 상기 고형물배출구와 연계하여 밀폐 이송할 수 있는 스크류 투입이송기와, 상기 스크류 투입이송기와 연계하여 누적시켜 누적 정량 공급할 수 있는 정량공급기와, 상기 정량공급기와 연계하여 적재하고 적재로 인한 발열을 유도하여 합성가스를 발생시키는 가스발생기와, 상기 가스발생기와 연계하여 밀폐 이송시키는 잔여물 상향스크류 콘베이어와, 상기 잔여물 상향스크류 콘베이어와 연계하여 누적시켜 누출을 방지하고 잔여물을 배출할 수 있는 정량배출기와, 상기 가스발생기에서 발생된 합성가스 및 정량배출기에서 발생된 잔여합성가스와 건조기에서 발생한 내부기류를 열분해하여 열을 사용하고 냉각시켜 분리한 배기가스를 분배하여 혼합하는 가스분배기와, 상기 가스분배기에서 혼합 배출하는 합성가스를 연소시키는 연소기와, 상기 연소기와 연계하여 연소된 열풍을 포집하는 열풍포집기와, 상기 열풍포집기에서 배기되는 열풍과 상기 건조기에서 발생한 내부기류를 유입 및 배기하는 내부기류 압입송풍기와, 상기 내부기류 압입송풍기에서 배출되는 내부기류와 상기 연소기에서 배기되는 열풍을 분배 혼합하는 열풍 분배기와, 상기 열풍분배기에서 배기하는 복합 열풍을 상기 건조기의 가열공간으로 유입시켜 내부기류를 열분해시키면서 열원을 전달하고 냉각 분리하여 응축수는 기외로 배출시키는 드레인과 나머지 잔여가스를 배기하는 배기구로 구성된 냉각포집기와, 상기 냉각포집기와 연계하여 잔여가스를 흡입 배출하는 배기가스 압입송풍기와, 상기 압입송풍기로부터 배기되는 배기가스와 합성가스를 혼합하여 분배 혼합하여 배기하는 가스분배기와, 함수율이 높은 부패성폐기물을 밀폐 이송하는 폐기물 상향스크류 콘베이어와, 밀폐통 외부에 폐기물 유입구 및 건조물배출구가 설치되고 내부에 폐기물 교반축과, 그리고 상기 폐기물 교반축에 고정된 폐기물 교반날개로 구성되고 하부에 분리된 가열공간으로 형성된 건조기를 포함하는 부패성폐기물을 이용한 고형연료 바이오매스 처리장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 밀폐 통 내부에 고형물투입구가 부착되고 파봉이송날개가 설치되며 고형물배출구가 설치된 고형물 저장공급호퍼와, 상기 고형물배출구와 연계하여 밀폐 이송할 수 있는 스크류 투입이송기와, 상기 스크류 투입이송기와 연계하여 누적시켜 누적 정량 공급할 수 있는 정량공급기와, 상기 정량공급기와 연계하여 적재하고 적재로 인한 발열을 유도하여 합성가스를 발생시키는 가스발생기와, 상기 가스발생기와 연계하여 밀폐 이송시키는 잔여물 상향스크류 콘베이어와, 상기 잔여물 상향스크류 콘베이어와 연계하여 누적시켜 누출을 방지하고 잔여물을 배출할 수 있는 정량배출기와, 상기 가스발생기에서 발생된 합성가스 및 정량배출기에서 발생된 잔여합성가스와 건조기에서 발생한 내부기류를 열분해하여 열을 사용하고 냉각시켜 분리한 배기가스를 분배하여 혼합하는 가스분배기와, 상기 가스분배기에서 혼합 배출하는 합성가스를 연소시키는 연소기와, 상기 연소기와 연계하여 연소된 열풍을 포집하는 열풍포집기와, 상기 열풍포집기에서 배기되는 열풍과 상기 건조기에서 발생한 내부기류를 유입 및 배기하는 내부기류 압입송풍기와, 상기 내부기류 압입송풍기에서 배출되는 내부기류와 상기 연소기에서 배기되는 열풍을 분배 혼합하는 열풍 분배기와, 상기 열풍분배기에서 배기하는 복합 열풍을 상기 건조기의 가열공간으로 유입시켜 내부기류를 열분해시키면서 열원을 전달하고 냉각 분리하여 응축수는 기외로 배출시키는 드레인과 나머지 잔여가스를 배기하는 배기구로 구성된 냉각포집기와, 상기 냉각포집기와 연계하여 잔여가스를 흡입 배출하는 배기가스 압입송풍기와, 상기 압입송풍기로부터 배기되는 배기가스와 합성가스를 혼합하여 분배 혼합하여 배기하는 가스분배기와, 함수율이 높은 부패성폐기물을 밀폐 이송하는 폐기물 상향스크류 콘베이어와, 밀폐통 외부에 폐기물 유입구 및 건조물배출구가 설치되고 내부에 폐기물 교반축과, 그리고 상기 폐기물 교반축에 고정된 폐기물 교반날개로 구성되고 하부에 분리된 가열공간으로 형성된 건조기를 포함하는 부패성폐기물을 이용한 고형연료 바이오매스 처리장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명은 유통되는 기존의 고형연료나 건조된 가연성 폐기물을 바이오매스 가스화 처리로 연소하여 연소된 열풍과 건조 중에 함수율이 높은 부패성 폐기물로부터 발생된 내부기류를 혼합 공급하여 건조열원으로 이용하고 건조된 부패성폐기물을 다시 고형연료로 이용하여 활성탄소 및 토양개량제로 사용할 수 있도록 하여 기존의 탄화공정과 건조공정이 가지고 있는 문제를 해결하고 함수율이 높은 부패성 폐기물을 환경공해 없이 안정적이고 경제적으로 처리할 수 있고, 관련 장치를 플랜트화시켜 운전의 안정성, 연료비의 절감 및 연료의 저가생산에 의한 경제성, 환경공해없는 쾌적한 환경성을 추구하면서, 다양한 부패성 폐기물을 단계적 단일 공정을 통해 이용할 수 있는 바이오매스처리에 의한 폐자원 재활용으로 폐기물 처리비용을 절감시키고 가연성폐기물을 열원으로 이용하여 부패성 폐기물을 건조시켜 저가의 고형연료 및 사료 또는 퇴비로 활용할 수 있도록 하여 경제성을 높일 수 있는 등 우수한 효과를 갖는다.
다음은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 좀 더 구체적으로 상세하게 살펴보기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
우선 본 발명인 장치에 대하여 먼저 살펴보면, 밀폐 통 내부에 고형물투입구(101)가 부착되고 파봉이송날개(103)가 설치되며 고형물배출구(104)가 설치된 고형물 저장공급호퍼(1)와, 상기 고형물배출구(104)와 연계하여 밀폐 이송할 수 있는 스크류 투입이송기(203)와, 상기 스크류 투입이송기(203)와 연계하여 누적시켜 누적 정량 공급할 수 있는 정량공급기(2)와, 상기 정량공급기(2)와 연계하여 적재하고 적재로 인한 발열을 유도하여 합성가스를 발생시키는 가스발생기(3)와, 상기 가스발생기(3)와 연계하여 밀폐 이송시키는 잔여물 상향스크류 콘베이어(311)와 상기 잔여물 상향스크류 콘베이어(311)와 연계하여 누적시켜 누출을 방지하고 잔여물을 배출할 수 있는 정량배출기(4)와, 상기 가스발생기(3)에서 발생된 합성가스 및 정량배출기(4)에서 발생된 잔여합성가스와 건조기(6)에서 발생한 내부기류를 열분해하여 열을 사용하고 냉각시켜 분리한 배기가스를 분배하여 혼합하는 가스분배기(703)와, 상기 가스분배기(703)에서 혼합 배출하는 합성가스를 연소시키는 연소기(7)와, 상기 연소기(7)와 연계하여 연소된 열풍을 포집하는 열풍포집기(8)와, 상기 열풍포집기(8)에서 배기되는 열풍과 상기 건조기(6)에서 발생한 내부기류를 유입 및 배기하는 내부기류 압입송풍기(603)와, 상기 내부기류 압입송풍기(603)에서 배출되는 내부기류와 상기 연소기(7)에서 배기되는 열풍을 분배 혼합하는 열풍 분배기(801)와, 상기 열풍분배기(801)에서 배기하는 복합 열풍을 상기 건조기(6)의 가열공간(607)으로 유입시켜 내부기류를 열분해시키면서 열원을 전달하고 냉각 분리하여 응축수는 기외로 배출시키는 드레인(612)과 나머지 잔여가스를 배기하는 배기구(611)로 구성된 냉각포집기(610)와, 상기 냉각포집기(610)와 연계하여 잔여가스를 흡입 배출하는 배기가스 압입송풍기(705)와, 상기 압입송풍기 (705)로부터 배기되는 배기가스와 합성가스를 혼합하여 분배 혼합하여 배기하는 가스분배기(703)와, 함수율이 높은 부패성폐기물을 밀폐 이송하는 폐기물 상향스크류 콘베이어 (506)와, 밀폐통 외부에 폐기물 유입구(601) 및 건조물배출구(602)가 설치되고 내부에 폐기물 교반축(604)과, 그리고 상기 폐기물 교반축(604)에 고정된 폐기물 교반날개(605)로 구성되고 하부에 분리된 가열공간(607)으로 형성된 건조기(6)를 포함하여 이루어지게 된다.
이와 같이 이루어지게 되는 본 발명인 장치의 경우, 그 작동이 이루어지는 과정을 살펴보면, 가연성 폐기물 또는 고형연료를 이송하고 누적으로 가스누출 없이 밀폐처리로 정량 공급하여 밀폐된 용기에 적재하고 밀폐 적재된 용기 내부 중앙에 점화하여 외부공기를 주입하고 산화반응으로 발열을 유도하여 자체적 합성가스가 발생되면 계속적으로 공급되는 외부 공기 가압과 발열유도로 상부 적재층을 통과시켜 적재층 고형물로부터 합성가스에 함유된 타르 및 분진, 황산화물을 흡착하게 하여 정화하고 정화된 합성가스를 배기 유인하여 연소기로 유인하는 탄화단계와; 합성가스에 함유된 타르 및 분진, 황산화물을 흡착한 고형연료를 유동하기 위한 적재된 용기내부 하단에 유동층이 형성되어 상단의 고형연료가 점차 중단으로 유동되어 중단층으로부터 다시 공기공급에 의한 산화반응으로 분해되고 하단으로 이송되면 밀폐 배출하고 배출물을 다시 밀폐된 용기에 누적하고 누적된 배출물 상, 중단에 유동층을 형성하고 누적층 중앙에 외부공기를 주입하고 외부공기의 가압으로 상단 누적 유동층을 통과시켜 배출물 내에 함유된 잔여 합성가스를 포집하여 연소기로 유인하는 바이오매스 처리 단계와; 그리고 함수율이 높은 부패성 폐기물과 분리된 가열공간이 구비되고 교반기가 설치되고 밀폐된 건조기 내부에 부패성 폐기물을 투입하고 교반하면서 가열공간으로부터 열을 공급받아 내부기류가 발생하면 발생한 내부기류와 상기의 유인된 합성가스를 연소기에서 연소하여 열풍으로 전환하고 전환된 열풍과 합류 혼합하여 혼합된 열원을 건조기의 가열공간으로 보내어 열원으로 사용하고 남은 열원을 냉각시켜 응축수로 배출하고 잔여가스는 연소기의 연소공기로 순환하는 단계;를 거쳐 작동이 이루어지게 된다.
이때, 본 발명에서 활용되는 가연성 폐기물 또는 고형연료의 경우 2,000/kg ~ 7,000/kg의 에너지를 갖는다.
좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
가연성 유기물을 고형물 저장공급호퍼(1)에 부착된 고형물 투입구(101)에 투입하면 저장공급호퍼(1)내의 고형물 교반축(102)의 회전으로 교반축에 고정된 파봉 이송날개에 의해서 교반이송 및 파봉이 되며 고형물 배출구(104)로 배출된다. 배출되는 고형물을 상향스크류콘베이어(106)에 연계하여 상향스크류 투입구(105)을 통해 정량공급기(2)의 투입구(101)에 투입한다.
투입공급된 투입물은 정량공급기(2)내의 레벨게이지(202)의 누적 감지에 의해서 정량공급을 받는다 정량공급기(2)는 스크류 투입이송기에 의하여 가스발생기(3)내에 투입되는데 누적투입에 의하여 기밀을 유지하고 가스발생기(3)내부로부터 발생하는 가스의 분출을 방지한다.
이렇게 하여 투입된 투입물은 가스발생기(3)내의 상단에서 낙하투입되어 적재 레벨게이지(303)의 지시에 의하여 적재량에 따라 공급된다. 적재물은 적재 중 공교반축(306)의 회전에 의해 고형물 교반날개(307)로 균일하게 적재되며, 적재물은 발열 압입송풍기(304)에 의해서 외부공기가 투입되면 발열 조절밸브(305)에 의하여 외부공기 투입이 조절되며 조절된 외부공기는 중공 교반축(306)의 중공관을 통하여 적재물 중간층에 분사되어 적재층을 점화하면 발열이 일어나 산화반응에 의하여 가연성 합성가스가 발생되고 발생된 가연성 합성가스는 자체 압력에 의하여 적재층 상층을 통과하면서 고형물에 타르 및 먼지, 황 등을 흡착하고 환원층으로 교환된다. 따라서 환원층으로 정제된 합성가스로 빈공간 상층에 모아져 가스배기구(301)을 통해 배출되고 배출된 가스는 합성 가스 유입라인(701)을 통하여 합성가스 유입구 (702)로 유입되고 유입된 합성가스는 연소기(7)을 통해 점화 연소 되어 열풍으로 연소배기구(706)을 거처 열풍포집기(8)로 유입되고 유입된 열풍은 열풍분배기(801)의 열풍배기관(802)로 유인되어 건조기(6)내의 열풍유입구(608)를 통하여 가열공간(607)으로 유입되고 유입된 열풍은 가열공간(607)에서 가열시킨 후 열교환되어 잔류 열풍은 열풍배기라인(609)에 의하여 냉각포집기(610)로 유입된 후 응축수는 드레인 (614)으로 기외로 배출되고, 나머지 잔류가스는 배기구(611)을 통해 열풍배기라인(609)을 통하여 배기가스 압입송풍기(705)에 의해 배기가스 유입구(704)로 유입되어 연소공기로 재순환되므로서 대기오염발생을 근본적으로 해소한다.
한편 가스발생기(3)내부의 적재물은 합성가스 통과로 타르 및 분진, 황등에 흡착되어 점질물이 발생하고 굳어가는 현상이 있지만 적재 중공교반축(306)에 고정된 고형물 교반날개(307)에 의해서 분산시켜 아래로 하강하면서 산화반응으로 발열을 일으키는 층을 경과하여 재분해되고 또한 중공교반축에 고정된 스크레퍼(309)에 의해서 하부의 적재층으로 이송되어 잔여물 배출구(302)로 배출된다.
배출되는 잔여물은 잔여물 상향스크류콘베이어(311)와 연계하여 이송투입구 (310)을 통해서 정량배출기(4)의 잔여물 투입구(401)을 통해 정량배출기(4) 내부로 낙하 투입된다.
낙하 투입된 투입물은 누적 레벨게이지(403)의 누적지시에 따라 누적되고 누적된 투입물은 누적 중공교반축(404)의 중공관을 통하여 가압 압입송풍기(405)로부터 외부공기을 유입시켜 가압 조절밸브(406)를 통해 가압 조절된 외부공기를 누적층 중간에 가압 외부공기 배기구(407)을 통해서 가압 배기시켜 가압으로 누적층 상부층을 통과하여 잔여가스를 몰아내어 정량배출기(4) 내부 공간 상단으로 모아 잔여가스 배기구(408)로 배출된다.
배출된 잔여가스는 합성가스 유입라인(701)으로 유인하여 합성가스 유입구(702)로 유입시켜 가스발생기(3)에서 유입된 합성가스와 혼합하여 연소시키게 된다.
다른 한편 정량배출기(4)내부에 누적된 누적물은 외부공기 가압으로 잔여가스가 빠져나와 청정한 배출물로 누적되고 중공교반축(404)에 고정된 잔여물 교반날개(409)에 의해서 처리물 배출구(402)을 통해 기외로 배출된다.
다음은 건조 단계로서 상기 발명의 배경에서 설명된 바와 같이 부패성폐기물을 폐기물 저장 공급호퍼(5)의 폐기물 투입구(501)을 통하여 부패성폐기물을 투입하면 폐기물 교반축(502)에 고정된 이송교반날개(503)에 의하여 폐기물이 이송교반되고 이송교반으로 배출되는 폐기물은 폐기물 상향스크류콘베이어(506)의 이송투입구(505)을 통하여 건조기(6)의 폐기물 유입구(601)를 통해 투입 된다.
투입된 폐기물은 폐기물 교반축(604)에 고정된 폐기물 교반날개(605)에 의하여 교반혼합되고 가열공간(607)을 통해 가열되며 가열교반에 의하여 발생 되는 내부기류는 건조공간 (606)에 모아져 내부기류 유도라인(615)에 의해서 내부기류 압입송풍기(603)에 유입되고 압입송풍기(603)에 의해서 유입된 내부기류는 내부기류 배기라인(616)을 거쳐 내부기류 배기관(803)으로 유입되고 이중관으로 된 열풍 분배기(801)에서 열풍 배기관(802)의 열풍과 혼합되어 건조기(6)의 열풍 유입구 (608)로 함께 유입되어 순환하는 방법으로 열풍을 냉각 시키게 되어 고온열풍으로부터 장치수명을 연장시키게 되고 내부기류의 물의 합류로 열전달을 증가시키게 되는 것은 물론 내부기류 를 열분해 시켜 배출되는 응축수를 정화시켜 주는 부패성폐기물을 이용한 바이오매스 처리로 폐자원을 재활용하게 된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 기존의 고형연료나 건조된 가연성 폐기물을 바이오매스 처리로 연소하여 연소된 열풍과 건조 중에 함수율이 높은 부패성 폐기물로부터 발생된 내부기류를 혼합 공급하여 건조열원으로 이용하고 건조된 부패성폐기물을 다시 고형연료로 이용하여 활성탄소 및 토양개량제로 사용할 수 있으며, 기존의 탄화공정과 건조공정이 가지고 있는 문제를 해결함으로서 함수율이 높은 부패성 폐기물을 환경공해 없이 안정적이고 경제적으로 처리할 수 있고, 관련 장치를 플랜트화시켜 운전의 안정성, 연료비의 절감 및 연료의 저가생산에 의한 경제성, 환경공해가 없는 쾌적한 환경성을 추구하면서, 다양한 부패성 폐기물을 단계적 단일 공정을 통해 이용할 수 있는 바이오매스처리에 의한 폐자원 재활용으로 폐기물 처리비용을 절감시키고 가연성폐기물을 열원으로 이용하여 부패성 폐기물을 건조시켜 저가의 고형연료 및 사료 또는 퇴비로 활용할 수 있도록 하여 경제성을 높일 수 있게 된다.
도 1 및 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
우선 본 발명인 장치에 대하여 먼저 살펴보면, 밀폐 통 내부에 고형물투입구(101)가 부착되고 파봉이송날개(103)가 설치되며 고형물배출구(104)가 설치된 고형물 저장공급호퍼(1)와, 상기 고형물배출구(104)와 연계하여 밀폐 이송할 수 있는 스크류 투입이송기(203)와, 상기 스크류 투입이송기(203)와 연계하여 누적시켜 누적 정량 공급할 수 있는 정량공급기(2)와, 상기 정량공급기(2)와 연계하여 적재하고 적재로 인한 발열을 유도하여 합성가스를 발생시키는 가스발생기(3)와, 상기 가스발생기(3)와 연계하여 밀폐 이송시키는 잔여물 상향스크류 콘베이어(311)와 상기 잔여물 상향스크류 콘베이어(311)와 연계하여 누적시켜 누출을 방지하고 잔여물을 배출할 수 있는 정량배출기(4)와, 상기 가스발생기(3)에서 발생된 합성가스 및 정량배출기(4)에서 발생된 잔여합성가스와 건조기(6)에서 발생한 내부기류를 열분해하여 열을 사용하고 냉각시켜 분리한 배기가스를 분배하여 혼합하는 가스분배기(703)와, 상기 가스분배기(703)에서 혼합 배출하는 합성가스를 연소시키는 연소기(7)와, 상기 연소기(7)와 연계하여 연소된 열풍을 포집하는 열풍포집기(8)와, 상기 열풍포집기(8)에서 배기되는 열풍과 상기 건조기(6)에서 발생한 내부기류를 유입 및 배기하는 내부기류 압입송풍기(603)와, 상기 내부기류 압입송풍기(603)에서 배출되는 내부기류와 상기 연소기(7)에서 배기되는 열풍을 분배 혼합하는 열풍 분배기(801)와, 상기 열풍분배기(801)에서 배기하는 복합 열풍을 상기 건조기(6)의 가열공간(607)으로 유입시켜 내부기류를 열분해시키면서 열원을 전달하고 냉각 분리하여 응축수는 기외로 배출시키는 드레인(612)과 나머지 잔여가스를 배기하는 배기구(611)로 구성된 냉각포집기(610)와, 상기 냉각포집기(610)와 연계하여 잔여가스를 흡입 배출하는 배기가스 압입송풍기(705)와, 상기 압입송풍기 (705)로부터 배기되는 배기가스와 합성가스를 혼합하여 분배 혼합하여 배기하는 가스분배기(703)와, 함수율이 높은 부패성폐기물을 밀폐 이송하는 폐기물 상향스크류 콘베이어 (506)와, 밀폐통 외부에 폐기물 유입구(601) 및 건조물배출구(602)가 설치되고 내부에 폐기물 교반축(604)과, 그리고 상기 폐기물 교반축(604)에 고정된 폐기물 교반날개(605)로 구성되고 하부에 분리된 가열공간(607)으로 형성된 건조기(6)를 포함하여 이루어지게 된다.
이와 같이 이루어지게 되는 본 발명인 장치의 경우, 그 작동이 이루어지는 과정을 살펴보면, 가연성 폐기물 또는 고형연료를 이송하고 누적으로 가스누출 없이 밀폐처리로 정량 공급하여 밀폐된 용기에 적재하고 밀폐 적재된 용기 내부 중앙에 점화하여 외부공기를 주입하고 산화반응으로 발열을 유도하여 자체적 합성가스가 발생되면 계속적으로 공급되는 외부 공기 가압과 발열유도로 상부 적재층을 통과시켜 적재층 고형물로부터 합성가스에 함유된 타르 및 분진, 황산화물을 흡착하게 하여 정화하고 정화된 합성가스를 배기 유인하여 연소기로 유인하는 탄화단계와; 합성가스에 함유된 타르 및 분진, 황산화물을 흡착한 고형연료를 유동하기 위한 적재된 용기내부 하단에 유동층이 형성되어 상단의 고형연료가 점차 중단으로 유동되어 중단층으로부터 다시 공기공급에 의한 산화반응으로 분해되고 하단으로 이송되면 밀폐 배출하고 배출물을 다시 밀폐된 용기에 누적하고 누적된 배출물 상, 중단에 유동층을 형성하고 누적층 중앙에 외부공기를 주입하고 외부공기의 가압으로 상단 누적 유동층을 통과시켜 배출물 내에 함유된 잔여 합성가스를 포집하여 연소기로 유인하는 바이오매스 처리 단계와; 그리고 함수율이 높은 부패성 폐기물과 분리된 가열공간이 구비되고 교반기가 설치되고 밀폐된 건조기 내부에 부패성 폐기물을 투입하고 교반하면서 가열공간으로부터 열을 공급받아 내부기류가 발생하면 발생한 내부기류와 상기의 유인된 합성가스를 연소기에서 연소하여 열풍으로 전환하고 전환된 열풍과 합류 혼합하여 혼합된 열원을 건조기의 가열공간으로 보내어 열원으로 사용하고 남은 열원을 냉각시켜 응축수로 배출하고 잔여가스는 연소기의 연소공기로 순환하는 단계;를 거쳐 작동이 이루어지게 된다.
이때, 본 발명에서 활용되는 가연성 폐기물 또는 고형연료의 경우 2,000/kg ~ 7,000/kg의 에너지를 갖는다.
좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
가연성 유기물을 고형물 저장공급호퍼(1)에 부착된 고형물 투입구(101)에 투입하면 저장공급호퍼(1)내의 고형물 교반축(102)의 회전으로 교반축에 고정된 파봉 이송날개에 의해서 교반이송 및 파봉이 되며 고형물 배출구(104)로 배출된다. 배출되는 고형물을 상향스크류콘베이어(106)에 연계하여 상향스크류 투입구(105)을 통해 정량공급기(2)의 투입구(101)에 투입한다.
투입공급된 투입물은 정량공급기(2)내의 레벨게이지(202)의 누적 감지에 의해서 정량공급을 받는다 정량공급기(2)는 스크류 투입이송기에 의하여 가스발생기(3)내에 투입되는데 누적투입에 의하여 기밀을 유지하고 가스발생기(3)내부로부터 발생하는 가스의 분출을 방지한다.
이렇게 하여 투입된 투입물은 가스발생기(3)내의 상단에서 낙하투입되어 적재 레벨게이지(303)의 지시에 의하여 적재량에 따라 공급된다. 적재물은 적재 중 공교반축(306)의 회전에 의해 고형물 교반날개(307)로 균일하게 적재되며, 적재물은 발열 압입송풍기(304)에 의해서 외부공기가 투입되면 발열 조절밸브(305)에 의하여 외부공기 투입이 조절되며 조절된 외부공기는 중공 교반축(306)의 중공관을 통하여 적재물 중간층에 분사되어 적재층을 점화하면 발열이 일어나 산화반응에 의하여 가연성 합성가스가 발생되고 발생된 가연성 합성가스는 자체 압력에 의하여 적재층 상층을 통과하면서 고형물에 타르 및 먼지, 황 등을 흡착하고 환원층으로 교환된다. 따라서 환원층으로 정제된 합성가스로 빈공간 상층에 모아져 가스배기구(301)을 통해 배출되고 배출된 가스는 합성 가스 유입라인(701)을 통하여 합성가스 유입구 (702)로 유입되고 유입된 합성가스는 연소기(7)을 통해 점화 연소 되어 열풍으로 연소배기구(706)을 거처 열풍포집기(8)로 유입되고 유입된 열풍은 열풍분배기(801)의 열풍배기관(802)로 유인되어 건조기(6)내의 열풍유입구(608)를 통하여 가열공간(607)으로 유입되고 유입된 열풍은 가열공간(607)에서 가열시킨 후 열교환되어 잔류 열풍은 열풍배기라인(609)에 의하여 냉각포집기(610)로 유입된 후 응축수는 드레인 (614)으로 기외로 배출되고, 나머지 잔류가스는 배기구(611)을 통해 열풍배기라인(609)을 통하여 배기가스 압입송풍기(705)에 의해 배기가스 유입구(704)로 유입되어 연소공기로 재순환되므로서 대기오염발생을 근본적으로 해소한다.
한편 가스발생기(3)내부의 적재물은 합성가스 통과로 타르 및 분진, 황등에 흡착되어 점질물이 발생하고 굳어가는 현상이 있지만 적재 중공교반축(306)에 고정된 고형물 교반날개(307)에 의해서 분산시켜 아래로 하강하면서 산화반응으로 발열을 일으키는 층을 경과하여 재분해되고 또한 중공교반축에 고정된 스크레퍼(309)에 의해서 하부의 적재층으로 이송되어 잔여물 배출구(302)로 배출된다.
배출되는 잔여물은 잔여물 상향스크류콘베이어(311)와 연계하여 이송투입구 (310)을 통해서 정량배출기(4)의 잔여물 투입구(401)을 통해 정량배출기(4) 내부로 낙하 투입된다.
낙하 투입된 투입물은 누적 레벨게이지(403)의 누적지시에 따라 누적되고 누적된 투입물은 누적 중공교반축(404)의 중공관을 통하여 가압 압입송풍기(405)로부터 외부공기을 유입시켜 가압 조절밸브(406)를 통해 가압 조절된 외부공기를 누적층 중간에 가압 외부공기 배기구(407)을 통해서 가압 배기시켜 가압으로 누적층 상부층을 통과하여 잔여가스를 몰아내어 정량배출기(4) 내부 공간 상단으로 모아 잔여가스 배기구(408)로 배출된다.
배출된 잔여가스는 합성가스 유입라인(701)으로 유인하여 합성가스 유입구(702)로 유입시켜 가스발생기(3)에서 유입된 합성가스와 혼합하여 연소시키게 된다.
다른 한편 정량배출기(4)내부에 누적된 누적물은 외부공기 가압으로 잔여가스가 빠져나와 청정한 배출물로 누적되고 중공교반축(404)에 고정된 잔여물 교반날개(409)에 의해서 처리물 배출구(402)을 통해 기외로 배출된다.
다음은 건조 단계로서 상기 발명의 배경에서 설명된 바와 같이 부패성폐기물을 폐기물 저장 공급호퍼(5)의 폐기물 투입구(501)을 통하여 부패성폐기물을 투입하면 폐기물 교반축(502)에 고정된 이송교반날개(503)에 의하여 폐기물이 이송교반되고 이송교반으로 배출되는 폐기물은 폐기물 상향스크류콘베이어(506)의 이송투입구(505)을 통하여 건조기(6)의 폐기물 유입구(601)를 통해 투입 된다.
투입된 폐기물은 폐기물 교반축(604)에 고정된 폐기물 교반날개(605)에 의하여 교반혼합되고 가열공간(607)을 통해 가열되며 가열교반에 의하여 발생 되는 내부기류는 건조공간 (606)에 모아져 내부기류 유도라인(615)에 의해서 내부기류 압입송풍기(603)에 유입되고 압입송풍기(603)에 의해서 유입된 내부기류는 내부기류 배기라인(616)을 거쳐 내부기류 배기관(803)으로 유입되고 이중관으로 된 열풍 분배기(801)에서 열풍 배기관(802)의 열풍과 혼합되어 건조기(6)의 열풍 유입구 (608)로 함께 유입되어 순환하는 방법으로 열풍을 냉각 시키게 되어 고온열풍으로부터 장치수명을 연장시키게 되고 내부기류의 물의 합류로 열전달을 증가시키게 되는 것은 물론 내부기류 를 열분해 시켜 배출되는 응축수를 정화시켜 주는 부패성폐기물을 이용한 바이오매스 처리로 폐자원을 재활용하게 된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 기존의 고형연료나 건조된 가연성 폐기물을 바이오매스 처리로 연소하여 연소된 열풍과 건조 중에 함수율이 높은 부패성 폐기물로부터 발생된 내부기류를 혼합 공급하여 건조열원으로 이용하고 건조된 부패성폐기물을 다시 고형연료로 이용하여 활성탄소 및 토양개량제로 사용할 수 있으며, 기존의 탄화공정과 건조공정이 가지고 있는 문제를 해결함으로서 함수율이 높은 부패성 폐기물을 환경공해 없이 안정적이고 경제적으로 처리할 수 있고, 관련 장치를 플랜트화시켜 운전의 안정성, 연료비의 절감 및 연료의 저가생산에 의한 경제성, 환경공해가 없는 쾌적한 환경성을 추구하면서, 다양한 부패성 폐기물을 단계적 단일 공정을 통해 이용할 수 있는 바이오매스처리에 의한 폐자원 재활용으로 폐기물 처리비용을 절감시키고 가연성폐기물을 열원으로 이용하여 부패성 폐기물을 건조시켜 저가의 고형연료 및 사료 또는 퇴비로 활용할 수 있도록 하여 경제성을 높일 수 있게 된다.
본 발명은 고형연료의 일종으로서 폐기물가공연료인 RDF(Refuse Derived Fuel), RPF(Refuse Plastic Fuel), 또는 가정이나 산업분야에서 발생한 가연성 쓰레기나 폐합성 쓰레기의 에너지화로 열원을 필요로 하는 식품, 시멘트공장 등 및 목욕탕, 전기생산 등 외에 값이 싼 열원으로 이용할 수 있으며 산업현장에서 발생하는 기타 폐슬러지를 건조하여 고형연료 등의 용도로 사용이 가능하다.
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도 1은 본 발명에 따른 부패성폐기물을 이용한 폐자원 재활용 및 바이오매스 처리 블럭도.
도 2 는 도1에 따른 부패성폐기물을 이용한 폐자원 재활용 및 바이오매스 처리장치 계통도.
<주요도면에 대한 부호의 설명>
1: 고형물 저장공급호퍼,
101: 고형물 투입구, 102: 고형물 교반축,
103: 파봉이송날개, 104: 고형물 배출구,
105: 상향스크류 투입구, 106: 상향 스크류콘베이어,
2: 정량공급기,
201: 정량투입구, 202: 정량 레벨게이지
203: 스크류 투입이송기,
3: 가스발생기,
301: 가스배기구, 302: 잔여물 배출구.
303: 적재 레벨게이지, 304: 발열 압입송풍기.
305: 발열조절 밸브, 306: 적재 중공교반축.
307: 고형물 교반날개, 308: 외부공기 배출구.
309: 스크레퍼, 310: 이송 투입구.
311: 잔여물 상향 스크류콘베이어,
4: 정량배출기,
401: 잔여물 투입구, 402: 처리물 배출구.
403: 누적 레벨게이지, 404: 누적 중공교반축.
405: 가압 압입송풍기, 406: 가압조절 밸브,
407: 가압 외부공기 배기구, 408: 잔여가스 배기구.
409: 잔여물 교반날개,
5: 폐기물 저장공급호퍼,
501: 폐기물 투입구, 502: 폐기물 교반축.
503: 폐기물 이송교반날개, 504: 폐기물 배출구
505: 폐기물 이송 투입구, 506: 폐기물 상향 스크류콘베이어,
6: 건조기,
601: 폐기물 유입구, 602: 건조물 배출구.
603: 내부기류 압입송풍기, 604: 폐기물 교반축.
605: 폐기물 교반날개, 606: 건조공간,
607: 가열공간, 608: 열풍 유입구.
609: 열풍 배기라인, 610: 냉각 포집기.
611: 배기구, 612: 드레인.
613: 배기 유도라인, 614: 응축수 배출라인.
615: 내부기류 유도라인, 616: 내부기류 배기라인,
7: 연소기,
701: 합성가스 유입라인, 702: 합성가스 유입구,
703: 가스 분배기, 704: 배기가스 유입구,
705: 배기가스 압입송풍기, 706: 연소 배기구,
8: 열풍 포집기,
801: 열풍 분배기, 802: 열풍배기관,
803: 내부기류 배기관
도 2 는 도1에 따른 부패성폐기물을 이용한 폐자원 재활용 및 바이오매스 처리장치 계통도.
<주요도면에 대한 부호의 설명>
1: 고형물 저장공급호퍼,
101: 고형물 투입구, 102: 고형물 교반축,
103: 파봉이송날개, 104: 고형물 배출구,
105: 상향스크류 투입구, 106: 상향 스크류콘베이어,
2: 정량공급기,
201: 정량투입구, 202: 정량 레벨게이지
203: 스크류 투입이송기,
3: 가스발생기,
301: 가스배기구, 302: 잔여물 배출구.
303: 적재 레벨게이지, 304: 발열 압입송풍기.
305: 발열조절 밸브, 306: 적재 중공교반축.
307: 고형물 교반날개, 308: 외부공기 배출구.
309: 스크레퍼, 310: 이송 투입구.
311: 잔여물 상향 스크류콘베이어,
4: 정량배출기,
401: 잔여물 투입구, 402: 처리물 배출구.
403: 누적 레벨게이지, 404: 누적 중공교반축.
405: 가압 압입송풍기, 406: 가압조절 밸브,
407: 가압 외부공기 배기구, 408: 잔여가스 배기구.
409: 잔여물 교반날개,
5: 폐기물 저장공급호퍼,
501: 폐기물 투입구, 502: 폐기물 교반축.
503: 폐기물 이송교반날개, 504: 폐기물 배출구
505: 폐기물 이송 투입구, 506: 폐기물 상향 스크류콘베이어,
6: 건조기,
601: 폐기물 유입구, 602: 건조물 배출구.
603: 내부기류 압입송풍기, 604: 폐기물 교반축.
605: 폐기물 교반날개, 606: 건조공간,
607: 가열공간, 608: 열풍 유입구.
609: 열풍 배기라인, 610: 냉각 포집기.
611: 배기구, 612: 드레인.
613: 배기 유도라인, 614: 응축수 배출라인.
615: 내부기류 유도라인, 616: 내부기류 배기라인,
7: 연소기,
701: 합성가스 유입라인, 702: 합성가스 유입구,
703: 가스 분배기, 704: 배기가스 유입구,
705: 배기가스 압입송풍기, 706: 연소 배기구,
8: 열풍 포집기,
801: 열풍 분배기, 802: 열풍배기관,
803: 내부기류 배기관
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Claims (2)
- 2,000/kg ~ 7,000/kg의 에너지를 갖은 가연성폐기물 또는 고형연료를 이송 하고 누적으로 가스누출 없이 밀폐처리로 정량 공급하여 밀폐된 용기에 적재하고 밀폐 적재된 용기 내부 중앙에 점화하여 외부공기를 주입하고 산화반응으로 발열을 유도하여 자체적 합성가스가 발생되면 계속적으로 공급되는 외부 공기 가압과 발열유도로 상부 적재층을 통과시켜 적재층 고형물로부터 합성가스에 함유된 타르 및 분진, 황산화물을 흡착하게 하여 정화하고 정화된 합성가스를 배기 유인하여 연소기로 유인하는 탄화단계와;합성가스에 함유된 타르 및 분진, 황산화물을 흡착한 고형연료를 유동하기 위한 적재된 용기내부 하단에 유동층이 형성되어 상단의 고형연료가 점차 중단으로 유동되어 중단층으로부터 다시 공기공급에 의한 산화반응으로 분해되고 하단으로 이송되면 밀폐 배출하고 배출물을 다시 밀폐된 용기에 누적하고 누적된 배출물 상, 중단에 유동층을 형성하고 누적층 중앙에 외부공기를 주입하고 외부공기의 가압으로 상단 누적 유동층을 통과시켜 배출물 내에 함유된 잔여 합성가스를 포집하여 연소기로 유인하는 바이오매스 가스화 처리 단계와; 그리고함수율이 높은 부패성 폐기물과 분리된 가열공간이 구비되고 교반기가 설치되고 밀폐된 건조기 내부에 부패성 폐기물을 투입하고 교반하면서 가열공간으로부터 열을 공급받아 내부기류가 발생하면 발생한 내부기류와 상기의 유인된 합성가스를 연소기에서 연소하여 열풍으로 전환하고 전환된 열풍과 합류 혼합하여 혼합된 열원을 건조기의 가열공간으로 보내어 열원으로 사용하고 남은 열원을 냉각시켜 응축수로 배출하고 잔여가스는 연소기의 연소공기로 순환하는 단계;를포함하는 것을 특징으로 하는 부패성 폐기물의 바이오매스 처리에 의한 폐자원 재활용 방법.
- 밀폐 통 내부에 고형물투입구(101)가 부착되고 파봉이송날개(103)가 설치되며 고형물배출구(104)가 설치된 고형물 저장공급호퍼(1)와,상기 고형물배출구(104)와 연계하여 밀폐 이송할 수 있는 스크류 투입이송기(203)와,상기 스크류 투입이송기(203)와 연계하여 누적시켜 누적 정량 공급할 수 있는 정량공급기(2)와,상기 정량공급기(2)와 연계하여 적재하고 적재로 인한 발열을 유도하여 합성가스를 발생시키는 가스발생기(3)와,상기 가스발생기(3)와 연계하여 밀폐 이송시키는 잔여물 상향스크류 콘베이어(311)와 상기 잔여물 상향스크류 콘베이어(311)와 연계하여 누적시켜 누출을 방지하고 잔여물을 배출할 수 있는 정량배출기(4)와,상기 가스발생기(3)에서 발생된 합성가스 및 정량배출기(4)에서 발생된 잔여합성가스와 건조기(6)에서 발생한 내부기류를 열분해하여 열을 사용하고 냉각시켜 분리한 배기가스를 분배하여 혼합하는 가스분배기(703)와,상기 가스분배기(703)에서 혼합 배출하는 합성가스를 연소시키는 연소기(7)와, 상기 연소기(7)와 연계하여 연소된 열풍을 포집하는 열풍포집기(8)와,상기 열풍포집기(8)에서 배기되는 열풍과 상기 건조기(6)에서 발생한 내부기류를 유입 및 배기하는 내부기류 압입송풍기(603)와,상기 내부기류 압입송풍기(603)에서 배출되는 내부기류와 상기 연소기(7)에서 배기되는 열풍을 분배 혼합하는 열풍 분배기(801)와,상기 열풍분배기(801)에서 배기하는 복합 열풍을 상기 건조기(6)의 가열공간(607)으로 유입시켜 내부기류를 열분해시키면서 열원을 전달하고 냉각 분리하여 응축수는 기외로 배출시키는 드레인(612)과 나머지 잔여가스를 배기하는 배기구(611)로 구성된 냉각포집기(610)와,상기 냉각포집기(610)와 연계하여 잔여가스를 흡입 배출하는 배기가스 압입송풍기(705)와, 상기 압입송풍기 (705)로부터 배기되는 배기가스와 합성가스를 혼합하여 분배 혼합하여 배기하는 가스분배기(703)와,함수율이 높은 부패성폐기물을 밀폐 이송하는 폐기물 상향스크류 콘베이어 (506)와, 밀폐통 외부에 폐기물 유입구(601) 및 건조물배출구(602)가 설치되고 내부에 폐기물 교반축(604)과, 그리고상기 폐기물 교반축(604)에 고정된 폐기물 교반날개(605)로 구성되고 하부에 분리된 가열공간(607)으로 형성된 건조기(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부패성 폐기물의 바이오매스 처리에 의한 폐자원 재활용 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090084783A KR101117014B1 (ko) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 부패성 폐기물의 바이오매스 처리에 의한 폐자원 재활용 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090084783A KR101117014B1 (ko) | 2009-09-09 | 2009-09-09 | 부패성 폐기물의 바이오매스 처리에 의한 폐자원 재활용 방법 및 장치 |
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Citations (4)
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| KR20040009151A (ko) * | 2002-07-22 | 2004-01-31 | 박무현 | 폐기물 소각열을 이용한 대체에너지 생산 시스템 및 그 방법 |
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2009
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Patent Citations (4)
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