KR101117918B1 - 바이오매스로부터의 점토 및 연료의 회수 - Google Patents

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레슬리 칸토넨 칼빈
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퍼스트 아메리칸 싸이언티픽 코프.
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Abstract

펄프 및 제지공장으로부터의 부산물과 분뇨와 지푸라기를, 처리완료된 물질이 연료로 사용되기에 적합한 레벨로 그 습기 함량을 감소시키기 위한 처리과정이 제공된다. 이러한 처리과정은 물질을 충분한 힘으로 챔버(10)의 내측벽(18)내로 구동시켜 그 습기 함량의 일부가 물질로부터 분리되게 하는 회전 체인(42)이나 블레이드를 구비한 챔버로 공급하는 단계를 포함한다. 상기 습기는 챔버(10)로부터 배출되며, 남아있는 물질은 에어의 스트림에서 상향으로 사이클론 분리기(22)로 이송된다. 분리기(22)내의 상태는 그 습기 레벨을 물질이 연료로서 사용되기 적합하도록 약 15중량%로 더욱 감소시키도록 조정된다.
습기, 분쇄 챔버, 폐기물, 분리기, 초기물질, 분뇨, 경마장, 체인, 블레이드

Description

바이오매스로부터의 점토 및 연료의 회수{RECOVERY OF FUEL AND CLAY FROM BIOMASS}
본 발명은 제재소나 펄프 및 제지공장의 부산물이나 폐기물 등의 목재로부터 유도되는 바이오매스의 건조에 관한 것이다. 상기 쓰레기 및 부산물은 목재칩, 나무껍질, 펄프 및 종이 슬러지 등을 포함한다. 본 발명은 분뇨, 지푸라기 등과 같은 기타 다른 쓰레기 유기물의 건조에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 바이오매스 물질을 연료로서 사용하기 적합하도록 상기 바이오매스 물질을 건조하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
제재소 및 펄프 제조공장에서는 다량의 폐기물이 발생되고 있으며, 이러한 폐기물의 대부분은 쉽게 제거되지 않는다. 펄프와 종이 슬러지는 제거하기가 특히 어렵다. 이러한 슬러지는 상당한 습기를 함유하고 있기 때문에, 먼저 건조시키기 전에는 소각하기 어렵다. 이들의 건조비용은 통상적으로 선택적인 열원이나 에너지원으로 소각시켜 파생되는 절감액을 훨씬 초과한다. 이러한 이유로 인하여, 일반적으로는 기타 다른 방법이 사용된다.
펄프와 종이 슬러지를 제거하는 가장 일반적인 방법은 쓰레기 매립지에 매립하는 것이다. 그다지 일반적이지 않은 방법으로는 이들을 황무지에 산포시켜 제거 하기도 한다. 현존의 황무지 및 개간지는 공장들에 의해 발생되는 다량의 슬러지로 인하여 급속히 고갈되고 있다. 환경적 이해관계로 인하여 공장의 요구사항에 부응할 수 있는 비율로 새로운 지역이 제공되지 못하고 있다.
상술한 바와 같은 폐기물의 입자가 고속회전하는 회전자가 구비된 챔버내로 도입될 때, 상기 입자는 챔버내에서 챔버의 측벽 및 배플판으로 던져진다. 상기 챔버의 측벽 및 배플판에 대한 입자의 복합 충격 운동에너지는 서로에 대해서뿐만 아니라, 물질의 온도를 상승시켜 물질내 습기를 급속 증발시키거나 제거한다. 또한, 상기 복합 충격에 의해, 입자내의 습기는 실제로 고형 물질로부터 압착될 수 있다. 상기 습기는 챔버로부터 방출되는 옅은 안개로 되고, 상기 고형물은 에어 스트림에 의해 챔버로부터 이송되어, 사이클론 분리기에서 공기로부터 분리된다.
이러한 수단에 의해, 폐기물의 습기 함량이 실제로 감소된다. 최종 제품은 목질 섬유로 구성된 입자이며; 탈잉크 슬러지의 경우에는 상당한 양의 점토로 된다. 상기 점토는 체(sieve)에 의해 분리될 수 있으며, 남아있는 목질 섬유는 연료로 사용하기에 적합하다. 상기 점토는 종이제조 과정에서 재사용될 수 있다.
본 발명의 처리과정은 종래 건조 처리과정에서처럼 슬러지 건조에 다량의 열을 필요로 하지 않는다. 실제로, 본 발명의 처리과정은 일부 경우에 있어서 부가의 열이 없어도 실행될 수 있다.
간단히 설명하면, 본 발명의 처리과정은 유기물의 습기 함량을 연료로 사용하기 적합한 레벨로 감소시키는 방법에 있어서, (ⅰ)유기물의 초기물질을 제공하는 단계와,
(ⅱ)측벽 및 하부벽에 의해 부분적으로 내부공간이 형성된 분쇄 챔버에 상기 물질을 도입시켜 상기 내부공간으로 하향낙하시키는 단계와,
(ⅲ)낙하하는 상기 물질을, 물을 함유하고 있는 제1부분과 상기 제1부분보다 적은 물을 함유하고 있는 제2부분으로 분리시킬 수 있는 힘으로, 상기 측벽에 타격시키는 단계와,
(ⅳ)상기 제1부분을 상기 챔버로부터 방출시키는 수단을 제공하는 단계와,
(ⅴ)상기 제2부분 및 방출되지 않은 제1부분을 상기 챔버로부터 외측으로 그리고 내측벽이 제공된 분리기내로 이송시킬 수 있는 속도로, 에어를 상기 챔버로 유동시키는 단계와,
(ⅵ)상기 분리기내의 에어를 구동하여 단계(ⅴ)로부터의 상기 제2부분을 상기 내측벽과 접촉시켜서, 결국 단계(ⅴ)로부터의 방출되지 않은 제1부분과 공기로부터 상기 제2부분을 분리시키는 단계와,
(ⅶ)상기 단계(ⅵ)로부터의 제2부분의 물 비율을 15중량% 이하로 감소시키기 위해, (a)상기 단계(ⅲ)에서 상기 물질이 측벽을 타격하는 속도와, (b)상기 단계(ⅱ)에서 물질이 챔버에 부가되는 비율과, (c) 챔버내의 온도와, (d) 상기 분리기내의 에어 온도와, (e) 상기 단계(ⅴ)에서 에어 속도의 비율중 적어도 하나를 조정하는 단계와,
(ⅷ)상기 단계(ⅵ)로부터의 제2부분을 최종 제품으로 회수하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법 및 장치는 첨부의 도면을 참조로 하기에 상세히 서술될 것이다.
도1은 본 발명의 장치의 부품을 개략적으로 도시한 도면.
도2는 분쇄챔버내에 장착된 토러스의 부분 확대단면도.
도3은 상기 토러스의 바닥벽에 장착된 배플판의 확대도.
도4는 분쇄챔버의 에어 방향을 도시한 도면.
도5는 본 발명의 처리과정이 다양한 초기물질상에서 실행될 때 달성되는 결과를 도시한 표.
도면의 설명에 있어서, 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호가 부여되었다.
도1에 있어서, 분쇄챔버(10)는 원료를 위한 입력슈트(12)와, 분쇄물을 위한 출력덕트(14)를 포함한다. 챔버의 하우징은 하부팬 또는 벽(16)과, 원통형 측벽(18)과, 일반적으로 원형인 덮개 조립체(20)를 포함한다. 상기 출력덕트는 사이클론 분리기(22)의 상부 실린더로 연장된다. 분리기내에서 에어로부터 분리된 고형물은 하부 원추체의 바닥에 수집된 후, 출력슈트(24)를 통해 배출된다. 분쇄챔버의 입력슈트(12)와 분리기의 출력슈트(24)에 있는 스타 밸브는 분쇄챔버 및 사이클론 분리기로부터의 입출력을 제어하며, 이러한 두 장치내에 본래 에어압력을 유지시킨다.
취입기(30)에 의해, 분리기내의 에어는 덕트(32)를 통해 제무기(除霧機) 및 가열 코일(36)로 흐른 후, 최종적으로는 에어가 분쇄챔버내로 분사되는 다수의 제트(38)로 흐른다. 이러한 에어는 챔버를 통해 순환되고, 덕트(14)내로 재순환되어, 분리기로 복귀된다.
상기 제트는 챔버의 외주 주위에서 등거리로 이격된다. 제트는 4개, 6개, 8개, 또는 이보다 많을 수 있다. 4개가 제공되는 경우에는 90°이격되며, 6개가 제 공되는 경우에는 60°이격된다. 덮개상의 통기부(40)에 의해, 챔버내의 습기가득한 에어는 대기로 방출된다.
분쇄챔버내에는 다수의 체인(42), 양호하기로는 8개의 체인의 제공되며, 이러한 체인은 허브(44)에 장착되며, 모터(46)에 의해 수평면에서 회전한다. 플라이휘일(도시않음)은 모터에 의해 동력을 안정화시키기 위해 모터구동되는 축(48)에 스플라인결합된다.
방사방향으로 연장되는 블레이드는 분쇄챔버에서 체인으로 대체될 수 있는데, 그 이유는 이들을 회전시키는데 소모되는 동력이 체인을 동일한 비율로 회전시키는데 필요한 동력 보다 적기 때문이며, 대부분은 이러한 경우가 바람직하다. 또한, 체인이 아닌 블레이드를 포함하는 챔버에는 상당량의 슬러지를 처리할 수 있는 것으로 여겨진다. 상기 블레이드는 허브(44)에 피봇가능하게 장착되므로, 그 각도가 조정될 수 있다.
상기 블레이드는 매우 낮은 드래그 계수를 갖도록 설계되어야만 한다. 양호한 블레이드 단면으로는 눈물방울 형태이다. 상기 블레이드는 하기에 서술되는 바와 같이 미국특허 제5.939.671호 및 제6.024.307호에 상세히 개시되어 있다.
체인의 상부에는 배플판(50) 및 절두원추형 원추체 또는 토러스(52)가 제공된다. 상기 토러스는 도2에 도시된 바와 같이 중공이며, 그 상부벽(54)은 오목하며, 그 바닥벽(56)은 평탄하다. 토러스 중양에는 원형 개구(58)이 형성되어 있다.
도3에는 용접 등에 의해 토러스의 바닥벽(56)에 부착되는 8개의 배플판(50)이 도시되어 있다. 각각의 판은 평행한 전방면 및 후방면(60, 62)을 가지며, 상기 전방면은 배플판의 하부에서 체인의 회전방향(64)의 상류에 배치된다. 인접한 배플판(66)의 전방면들 사이의 각도(66)는 약 45°내지 60°의 범위에 속한다.
토러스의 바닥벽(56)에 대한 배플판의 각도는 배플판의 전방벽(60)과 토러스의 바닥벽 사이에서 측정하였을 때 약 120°가 바람직하다.
상기 배플판은 체인에 의해 방사외측으로 구동되어 이에 충돌되는 입자를 위한 표면으로 작용한다. 상기 배플판은 챔버 외주의 공기를 토러스의 중앙 개구를 통해 내측으로 지향시킨다.
제무기(34)는 챔버내의 에어와 챔버로부터 방출되는 에어의 습기 레벨을 제어한다. 상기 제무기는 에어의 건조율을 강화하지만, 이러한 사항은 기본적인 것은 아니다. BRINK 라는 상표명으로 판매되고 있는 파이버 베드 안개 제거기와, 몬산토 엔바이로-켐 컴파니의 DYNAWAVE/BRINK라는 상표명으로 판매되고 있는 웨트 스크러버(wet scrubber)가 상술한 바의 용도로 사용되기에 적합하다.
제무기로부터 방출되는 에어는 종래 구조인 가열 코일(36)에 의해 가열된다. 센서에 의해 코일로부터 방출되는 에어의 온도를 측정하기 위해 온도센서가 제공되므로, 에어 온도에 대한 정확한 제어가 달성될 수 있다. 상기 가열 코일은 기본적인 사항은 아니다.
토러스의 형태와, 배플판 및 상기 챔버의 벽에 의해, 챔버내의 에어는 도4에 화살표(72)로 도시된 바의 통로를 따른다.
분쇄 챔버는 샌드 등에 각각 허여되고 1998년 11월 24일자 출원된 미국특허 제5.839.671호와 2000년 2월 15일자 출원된 미국특허 제6.024.307호에 개시되어 있다. 상기 두 특허의 주내용은 본 발명에 참조인용되었다. 사이클론 분리기는 본 기술분야의 숙련자에게 널리 공지되어 있다.
작동
초기물질은 일반적으로는 바이오매스이며, 특정하기로는 제재소나 펄프 및 제지공장의 부산물이나 폐기물인 톱밥, 목재칩, 나무껍질이 될 수 있다. 분뇨가 단독으로 사용되거나 기타 다른 유기물과 조합하여 사용될 수도 있다. 상기 분뇨는 말, 소, 돼지, 양, 닭에 의한 것이다. 예를 들어 경마장으로부터의 폐기물은 전형적으로 말의 분뇨, 지푸라기, 및 목재 칩 등을 포함하며; 이러한 폐기물은 본 발명의 처리과정을 위한 초기물질로 적합하다.
상기 초기물질은 펄프와 종이 슬러지일 수도 있다. 이러한 슬러지는 제지산업의 노폐물이며, 다양한 형태를 취할 수 있다. 상기 슬러지는 탈잉크 종이 슬러지의 형태, 이른바 "주 종이 슬러지"의 형태, 또는 "부 종이 슬러지"의 형태를 취할수 있다. 상기 슬러지는 이러한 슬러지의 2가지 또는 3가지 형태의 조합일 수도 있다. 탈잉크 슬러지는 광택 잡지의 제조중 발생되는 노폐물이다. 상기 노폐물은 일반적으로 고령토 형태인 점토를 포함한다. 상기 "주 종이 슬러지"는 잔류 목질 섬유이며, 상기 "부 종이 슬러지"는 상당한 박테리아 성분이 함유된 잔류 목재 슬러지이다.
펄프 및 종이 종이 슬러지는 다양하게 변화되는 특성을 갖고 있다. 일반적으로, 분쇄 챔버에 공급되는 슬러지는 60중량% 이하의 물을 포함한다. 그러나, 일부 경우에 있어서 습기 함량이 이와 같이 높지 않을 수 있다. 습기 함량이 너무 높으면, 슬러지는 챔버의 내측벽과 배플을 코팅하려는 경향이 있으므로, 동력 소모에 있어서 불규칙한 출력율로 인한 급작스러운 서어지 현상(surges) 등과 같은 바람직스럽지 못한 결과를 유발한다.
만일 공급물의 습기 함량이 너무 높다면, 챔버로부터 방출되는 슬러지의 함량도 높을 것이다. 방출된 슬러지의 습기 함량을 감소시키기 위하여, 챔버로 재순환되어 재처리될 수도 있다. 물론, 재순환되는 그 어떤 슬러지라도 챔버에 부가될 수 있는 신선한 슬러지의 양을 감소시킬 것이므로, 챔버로부터의 출력 감소를 유발한다.
공급물의 성분은 습기 레벨이 어떻게 높아지는 것을 결정할 것이다. 만일 최종 제품에서의 습기 레벨이 너무 높거나, 만일 챔버로부터의 출력율이 불균일해지거나, 허용될 수 없는 동력 서어지 현상이 있다면 습기 함량은 상당히 높아질 것이다.
만일 습기 함량이 너무 높다면, 이를 감소시키기 위한 처리단계가 실행되어야만 한다. 이를 위해 다양한 방법이 존재한다. 상기 슬러지는 종래의 스크류나 벨트 프레스 또는 이들 두가지 방법의 조합에 의해 건조될 수 있다. 선택적으로, 상기 슬러지는 종래의 멀티패스 건조기에 의해 건조될 수 있으며; 이러한 건조기에서는 습기를 건조시켜 버리기에 충분한 온도로 슬러지를 가열할 수 있도록, 연료가 연소실에서 연소되어, 건조기를 통해 순환되는 고온 가스를 생성할 것이다. 상기 슬러지는 건조기를 통한 에어 순환에 의해서도 건조될 수 있으며, 종래의 열교환기로부터의 고온 가스에 의해 가열될 수도 있다.
초기물질의 습기 함량은 슬러지를 본 발명의 처리과정의 최종 제품과 혼합하 므로써 감소될 수도 있다. 환언하면, 출력 제품은 재순환되어 가열되지 않은 슬러지와 혼합되므로써, 원하는 습기 함량을 갖는 초기물질을 생산할 것이다. 선택적으로, 상기 초기물질은 목재 칩이나 돼지 음식물 등과 같이 습기 함량이 매우 낮은 물질과 조합되어, 허용가능한 상한치 보다 낮은 습기 함량을 갖는 초기물질을 생산할 수도 있다.
상기 초기물질은 크기가 10㎝ 이하의 입자로 구성될 수 있다. 큰 입자는 챔버내에 브릿지를 형성하려는 경향을 띄게 되어, 챔버를 폐색시킨다. 이러한 입자들은 회전자에 의한 동력 소모시 불필요한 서어지 현상을 유발하여, 회전자와 분쇄 챔버의 기타 다른 부품에 손상을 가하게 된다. 철분이나 비철분 금속물 등과 같은 비유기성 물질은 챔버로 공급되기 전에 초기물질로부터 제거되어야만 한다. 이를 위해, 종래의 전자석 또는 벨트 자석이 사용될 수 있다. 돌은 종래의 탈석기에 의해 제거된다.
상기 초기물질은 스타 밸브를 통해 챔버의 입력 슈트(12)에 공급되어, 토러스의 오목한 상부벽에 낙하되고, 벽의 하부로 미끄러져 토러스의 중앙 개구(58)내로 이송된다. 그후, 상기 물질은 체인이나 블레이드로 이루어진 회전자(42)의 통로로 낙하되고, 원심력에 의해 측벽(10) 및 배플판(50)에 부딛쳐서, 물질이 분쇄되게 한다.
챔버의 측벽 및 배플판과 기타 다른 부위에 대한 입자의 복합 충격의 운동에너지에 의해 물질의 온도가 상승하여, 물질의 급속 증발이나 습기 제거가 이루어진다. 또한, 상기 복합 충격은 입자내의 습기를 고형 물질로부터 확실하게 짜낸다. 충격 에너지 및 운동 열은 물질내의 수많은 병원균 및 대장균을 죽인다. 챔버내의 입자의 원심력은 병원균 및 대장균의 파괴율을 강화시킨다.
물질로부터 빠져나온 습기는 스팀의 형태를 취한다. 일단 분리되었다면, 상기 습기는 챔버내의 온도가 일반적으로 약 70℃ 이하이기 때문에 미세한 안개로 즉시 재응축된다. 안개의 일부가 통기부(40)를 통해 배출되지만, 대부분의 안개는 사이클론 분리기로 이송되는 입자함유 에어 형태로 상향으로 이송된다.
고형 입자는 챔버로부터 에어 스트림 형태로 나와서, 사이클론 분리기(22)내에서 에어와 분리된다. 이러한 입자는 초기물질에 있던 입자 보다 건조하다.
도4에 도시된 바와 같이, 챔버내 에어의 운동방향은 화살표(72)로 도시되어 있다. 인식할 수 있는 바와 같이, 에어의 흐름은 회전자에 의해 배플판(50)의 하부로 이중으로 복귀되어 2개의 스트림으로 분할된다. 하나의 스트림(72a)은 챔버의 측벽과 토러스 외주 사이의 환형 공간에서 상향으로 유동한다. 또 다른 스트림(72b)은 토러스의 중앙 개구를 통해 중앙상향으로 흐른다. 이러한 두 스트림은 이들과 함께 대부분의 물질 입자들을 이송하여, 출력 덕트(14)를 통해 배출한다.
챔버내의 공기는 회전자를 회전시키므로써 작동되고, 사이클론 분리기내로 유입되어 물질의 입자로부터 분리된 후, 취입기(30)에 의해 덕트(32)로 강제로 보내지고 다시 챔버내에 하나의 스트림을 형성하게된다. 챔버내로의 에어 인입지점에 있는 노즐은 에어를 토러스의 외주 뿐만 아니라, 챔버의 측벽으로도 접선방향으로 지향시킨다.
상술한 바와 같이, 제트는 2개의 스트림으로 분기되고, 그중 하나의 스트림(72a)은 토러스의 외주와 챔버 측벽 사이에서 물질의 입자를 들어올리고, 다른 하 나의 스트림(72b)은 챔버의 중앙에서 물질 입자의 후퇴를 도와준다. 이러한 두 스트림은 서로 만나며, 상술한 바와 같이 덕트(14)를 통해 배출되어, 이들과 함께 물질의 입자를 이송한다.
초기물질로부터 추출되는 물의 양에 영향을 미치는 요소는 많다. 이러한 요소들은 물질의 분쇄 챔버로 공급되는 비율과, 측벽 및 배플과의 충격시 물질의 속도와, 챔버내의 온도와, 사이클론 분리기내에서의 에어 온도와, 분쇄 챔버내에서의 에어 속도 등이 포함된다. 이러한 요소들이 갖는 효과는 다음과 같다.
(1)공급 비율: 비율이 높을수록, 최종 제품에서의 습기 레벨이 높아진다.
(2)충격시 물질의 속도: 속도가 높을수록, 습기의 추출 비율이 높아질 것이다. 상술한 바와 같이, 회전자의 회전이 빠를수록, 물질의 속도도 높아진다.
(3)챔버 및 사이클론 분리기내의 온도: 양호한 온도 범위는 약 45℃ 내지 약 80℃ 이며, 더욱 양호한 범위는 약 50℃ 내지 약 65℃ 이다. 대부분의 경우, 만일 만족스럽게 작동된다면, 챔버 및 분리기내의 온도는 원래 이러한 범위에 속할 것이며, 이에 따라 이들내에서의 온도를 제어할 필요가 없을 것이다.
(4)분쇄 챔버내의 에어 속도: 속도가 높을수록, 챔버 및 사이클론을 통한 물질의 처리량과 이러한 과정의 생산량도 높아진다. 또한, 에어의 속도가 높을수록, 고형 입자로부터 더 많은 습기가 제거될 것이다.
상기 분쇄 챔버와 사이클론 분리기는 15중량% 이하의 물이 함유된 최종 제품을 생산하는 방식으로 작동되어야 한다. 이러한 결과는 공급율과, 챔버 및 분리기내의 온도와, 회전자의 회전율과, 에어 속도 등을 조정하므로써 달성될 것이다.
건조된 물질 입자와 물방울은 덕트내 에어에 의해 사이클론 분리기로 이송되며, 이러한 분리기에서 상기 입자는 분리된 후 분리기의 바닥에 있는 스타 밸브를 통해 처리과정의 최종 제품으로서 배출된다. 남아있는 습기는 제무기(34)에 의해 제거되고, 에어와 일부 습기는 제트(38)를 통해 분쇄 챔버로 재순환된다.
탈잉크 슬러지는 통상적으로 상당량의 점토를 포함한다. 이러한 점토는 일반적으로 고령토이지만, 기타 다른 점토가 발견될 수도 있다. 상기 점토는 단순히 크기에 따라 입자를 분류하므로써 최종 제품으로부터 분리될 수 있다. 250 미크론 보다 큰 입자는 주로 목질 섬유로 이루지는 반면에, 작은 입자는 주로 점토로 이루어져 있다. 건조된 입자는 트롬멜 및 스크린 등과 같은 다양한 수단에 의해 분류될 수 있다.
실시예1
본 발명의 처리과정의 성능을 시험하기 위하여, 다양한 초기물질이 다양한 비율로 분쇄 챔버에 공급된다. 초기물질 및 최종 제품의 습기 함량이 측정되고, 동력 소모가 관찰된다. 그 결과가 도5에 도시되어 있다.
이러한 결과에 따르면, 탈잉크 슬러지를 포함하는 종이 슬러지와 분뇨의 습기 함량은 본 발명의 처리과정에 의해 상당히 감소된다. 습기 함량은 필요할 경우 약 10% 이하로 감소될 수 있다. 도5는 물을 증발하기 위해 열을 사용하는 가장 일반적인 건조기 보다, 에너지를 적게 사용하여 설정량의 물을 제거하는 주 처리과정을 도시하고 있다. 실제로, 주 처리과정의 에너지 사용량은 물의 잠재 열 보다 적다. 그 이유는 상기 주 처리과정이 습기 함량의 감소 및 그 부수적인 증발을 위해 주로 기계적인 힘을 사용하기 때문이다.
실시예2
경마장의 폐기물은 초기물질로서 사용된다. 이러한 폐기물은 10%의 말 분뇨와, 30%의 지푸라기와, 30%의 건초와, 밸런스 목재 칩을 포함한다(모든 비율은 중량으로 연산되었다). 상기 지푸라기는 다른 기질과 혼합되기 전에, 종래 분쇄기를 사용하여 2cm 정도의 크기로 찢겨진다. 그후, 상기 초기물질은 본 발명의 분리기 및 분쇄챔버로 공급된다. 최종 제품은 종래의 소각로에서 연료로서 연소될 수 있는 미세한 건조 분말이다.
실시예3
오수 여과물 즉, 오수 처리플랜트로부터의 침전물이 본 발명의 초기물질로서 사용되었다. 여과물의 습기 함량은 여과물에서 물의 잠재 열 보다 적은 에너지를 사용하여 50% 내지 20% 감소되었다. 건조된 여과물은 처리과정으로 재순환될 수 있으며, 이들을 제거할 필요는 없다. 도5에 그 결과가 도시되었다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (20)

  1. 유기물의 습기 함량을 연료로 사용하기 레벨로 감소시키는 방법에 있어서,
    (ⅰ)유기물의 초기물질을 제공하는 단계와,
    (ⅱ)측벽 및 하부벽에 의해 부분적으로 내부공간이 형성된 연통 챔버에 상기 유기물을 도입시켜 상기 내부공간으로 하향낙하시키는 단계와,
    (ⅲ)기본적으로 물을 함유하고 있는 제1부분과 상기 제1부분에 있는 물 보다 적은 물질을 함유하고 있는 제2부분으로 분리시킬 수 있는 힘으로, 상기 낙하된 물질을 측벽에 타격시키는 단계와,
    (ⅳ)상기 제1부분을 챔버로부터 방출시키는 수단을 제공하는 단계와,
    (ⅴ)상기 제2부분 및 방출되지 않은 제1부분을 챔버로부터 내측벽이 제공된 분리기내로 외측으로 이송시킬 수 있는 힘으로, 에어를 상기 챔버로 유동시키는 단계와,
    (ⅵ)상기 제2부분을 에어로부터 분리시키고 방출되지 않은 제1부분을 단계(ⅴ)로부터 분리시키기 위하여, 상기 분리기내의 에어를 구동하여 상기 단계(ⅴ)로부터의 제2부분을 내측벽과 접촉시키는 단계와,
    (ⅶ)상기 단계(ⅵ)로부터의 제2부분의 물 비율을 15중량% 이하로 감소시키기 위해, 폐기물이 상기 단계(ⅲ)의 측벽을 타격하는 속도와, 상기 단계(ⅱ)의 폐기물이 챔버에 부가되는 비율과, 챔버내의 온도와, 상기 분리기내의 에어 온도와, 상기 단계(ⅴ)에서 에어 속도의 비율중 적어도 하나를 조정하는 단계와,
    (ⅷ)상기 단계(ⅵ)로부터의 제2부분을 최종 제품으로 회수하는 단계와,
    부가로 상기 단계(ⅷ)로부터의 최종 제품을 모두 목질 섬유로 이루어진 250미크론 보다 큰 제1부분과, 모두 점토로 이루어진 250미크론 보다 작은 제2부분으로 분류하는 단계(ⅸ)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 단계(ⅰ)의 초기물질의 습기 함량을 60중량% 이하로 조정하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 단계(ⅰ)의 초기물질의 습기 함량을 40중량% 이하로 조정하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 단계(ⅲ)의 낙하하는 물질이 측벽을 타격하도록, 상기 내부 공간내에 배치된 추진 수단을 제공하는 단계(ⅹ)를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 추진 수단으로서 체인이 제공되는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 추진 수단으로서 피봇가능하게 장착된 다수의 블레이드가 제공되는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다수의 블레이드를 드래그 계수가 낮은 단단한 소자로 선택하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 다수의 블레이드를 눈물방울 형태의 단면을 갖는 단단한 소자로 선택하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  10. 제1항에 있어서, 낙하하는 상기 물질을 챔버를 통해 중앙으로 지향시키기 위하여, 원추형 상부벽과 평탄형 하부벽이 구비된 토러스를 제공하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  11. 제10항에 있어서, 낙하하는 상기 물질의 흐름을 토러스의 하부로 지향시키기 위하여 상기 토러스의 하부에 다수의 배플판을 제공하는 단계를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 배플판은 전방벽과 후방벽을 가지며, 인접한 배플의 전방벽들 사이의 각도는 45°인 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 각각의 배플판의 전방벽과 상기 토러스의 후방 사이의 각도는 120°인 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  14. 제1항에 있어서, 단계(ⅰ)의 초기물질을 생산하기 위하여, 펄프 및 종이 슬러지를 포함하고 있는 주물질과, 적어도 동일한 양의 탈잉크 물질과 박테리아 성분을 갖는 목재 펄프가 함유된 부물질을 혼합하는 단계(ⅹⅰ)를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 초기물질을 생산하기 위하여, 상기 단계(ⅷ)로부터의 제2부분을 단계(ⅰ)의 물질로 재순환하는 단계(ⅹⅱ)를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 내부 공간의 온도를 45℃ 내지 80℃의 범위로 조정하는 단계(ⅹⅲ)를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 내부 공간의 온도를 50℃ 내지 65℃의 범위로 조정하는 단계(ⅹⅲ)를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  18. 제1항에 있어서, 상기 분리기는 사이클론 분리기인 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  19. 제1항에 있어서, 상기 유기물은 펄프와 종이 슬러지인 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
  20. 제1항에 있어서, 상기 유기물은 분뇨인 것을 특징으로 하는 유기물의 습기 함량 감소방법.
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