KR101254398B1 - 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동물성 지방에서 지방을 분리하여 동물성 유지로 사용할 수 있도록 하는 분리장치와, 상기 분리장치에서 분리된 동물성 유지 또는 식물성 폐유지를 다양한 유기성폐기물 건조물 중 하나와 혼합하되, 상기 동물성 유지 또는 식물성 폐유지 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부가 되거나, 상기 동물성 유지 또는 식물성 폐유지 20 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 80중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합하여 고형화된 연료로 제조하는 혼합장치와, 상기 혼합장치에서 제조된 고형연료를 연소시키는 연소장치로 구성되도록 하여, 동, 식물성 폐유지를 이용하여 사용자가 지정한 소정의 혼합비율로 이루어진 고품질의 고형연료의 생산이 가능함과 동시에, 이렇게 제조된 고형연료를 연소시킴으로써, 동, 식물성 폐유지 처리시 발생되는 유해물질로 인하여 공해, 수질, 토양이 오염되는 것을 방지할 수 있는 용이한 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치 및 방법{Solid fuel manufacturing and combustion apparatus and method of mixed organic wastes and animal oil or vegetable oil}

본 발명은 동물성 지방(Animal fat)을 동물성 유지(Animal oil)로 분리하거나, 식물성 폐유지는 그대로 사용하되, 이러한 동, 식물성 폐유지에 사용자의 실시예에 따른 다양한 유기성폐기물 건조물 중 하나를 소정비율로 혼합하여 고형화 연료로 제조한 후, 이를 연소하여 처리할 수 있도록 한 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치 및 방법에 관한 것이다.

종래에는 전염병, 수해 등 여러가지 원인으로 돌발적으로 발생하는 집단 폐사축을 처리하는데 어려움을 겪어왔다.

집단 폐사에 따른 다량의 유기성 폐기물 발생시 대다수 양축 농가의 경우 농장 주변 야산이나 빈터에 투기하거나, 매립하는 현실이었다.

그러나 이러한 집단 유기성 폐기물의 매립은, 침출수 발생 및 지하수 오염문제로 전면적으로 금지될 예정이다.

이에 따라 소각처리방법이 사용되고 있으나, 소각처리 방법은 소각시 발생하는 다이옥신에 따른 환경, 민원문제와 고가의 설치비 및 소각시에 사용되는 전력에너지 소비 및 연료비용의 증대로 인하여 유지 운영비 문제로 사용이 기피되고 있는 실정이다.

이에, 이러한 소각방법 시, 유기성 폐기물을 폐기물 고형연료로 제조하여 처리하는 방법이 대두되고 있는데, 폐기물 고형연료는 다양한 종류의 폐기물을 선별하여 분쇄, 건조 및 압축 성형한 고형연료를 의미하며, 예로서 WCF(Wood Chip Fuel), RDF(Refuse Derived Fuel), RPF(Refuse Plastic Fuel)등이 있다.

이러한 폐기물 고형연료는 소각시설, 발전시설 등의 열원으로 이용하여 경제적이고 실용적인 폐기물의 처리와 에너지의 재생이라는 목적을 달성할 수 있다.

특히, 폐기물 고형연료는 일반 폐기물에 비하여 형상 및 중량이 균일하여 제어성, 연소성, 수송성과 저장성 등이 우수한 특성을 보유하고 있으며, 불연 물질과 금속성분의 제거로 인하여 소각재의 감소와 다이옥신 등의 유해성분을 효과적으로 제거할 수 있다.

하지만, 이러한 종래의 고형연료는 대게 종이, 목재, 섬유, 플라스틱 등의 가연성 폐기물만을 선별하여 성형하는 것이었을 뿐, 폐사축 등의 유기성 폐기물을 대상으로 이용하는데는 많은 어려움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 도축장 및 식당 등에서 발생되는 다양한 동, 식물성 폐유지를 처리하기 위한 것으로, 지방을 분리하여 동물성 지방을 동물성 유지로 사용하거나, 식물성 폐유지는 그대로 사용하되, 이러한 상기 동, 식물성 폐유지에 다양한 유기성폐기물 건조물 중 하나를 사용자가 사전지정한 소정의 혼합비율로 혼합한 후 건조하면서 압착, 압출하여 성형 또는 미성형의 고형연료로 제조한 후, 이러한 고형연료를 연소시켜 제거함으로써, 동, 식물성 폐유지를 이용한 고품질의 고형연료 제조가 가능하고, 공해, 토질, 수질 등에서 동, 식물성 폐유지 발생 및 처리로 인한 문제 또한 해결할 수 있도록 한 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 동물성 지방(A)에서 동물성 유지(B)를 분리하여 사용할 수 있도록 하는 분리장치(10); 상기 동물성 유지(B)에 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합하여 고형연료(C)를 제조하거나 또는 식물성 폐유지를 유기성폐기물 건조물(21)과 혼합하여 고형연료(C)를 제조하는 혼합장치(20); 상기 고형연료(C)를 연소시키는 연소장치(30);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 동물성 지방을 고형연료의 재료로 사용될 수 있도록 지방을 분리하여 동물성 유지로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 분리된 동물성 유지 또는 식물성 폐유지에 다수의 유기성폐기물 건조물들을 선택적으로 혼합하여 고형연료를 제조함으로써, 혼합된 유기성폐기물 건조물들에 의해 고형연료의 열량이 증대되고, 악취 및 냄새가 감소되어 3500Kcal/kg 이상의 고품질 고형연료의 제조가 손쉬운 효과가 있다.

또한, 본 발명은 분리된 동물성 유지 또는 식물성 폐유지에 혼합되는 다수의 유기성폐기물 건조물들을 사용자가 사전에 지정한 소정의 혼합비율로 혼합함으로써, 제조되는 고형연료의 열량 조절이 가능하고, 제조된 고형연료의 경우 동, 식물성 폐유지와 유기성폐기물 건조물의 혼합비율 확인이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 동, 식물성 폐유지를 고형연료로 제조하여 연소처리될 수 있도록 함으로써, 동, 식물성 폐유지를 대체연료로써 활용이 가능하도록 할 뿐만 아니라, 동, 식물성 폐유지의 처리시에도 환경오염에 문제가 발생되지 않는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치 및 방법을 나타낸 일실시예의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 분리장치를 나타낸 일실시예의 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 연소장치를 나타낸 일실시예의 평면도 및 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 연소장치를 나타낸 일실시예의 후면도.
도 5는 본 발명에 따른 연소부의 상측면도 및 연소장치부의 내부 구성도.
도 6은 본 발명에 따른 연료 공급장치를 나타낸 일실시예의 사시도.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치 및 방법을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 일실시예는, 동물성 지방(A)에서 동물성 유지(B)를 분리하여 사용할 수 있도록 하는 분리장치(10); 상기 동물성 유지(B)에 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합하여 고형연료(C)를 제조하거나 또는 식물성 폐유지를 유기성폐기물 건조물(21)과 혼합하여 고형연료(C)를 제조하는 혼합장치(20); 상기 고형연료(C)를 연소시키는 연소장치(30); 로 이루어지는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치를 특징으로 한다.

또한, 상기 분리장치(10)는 사용자 설정온도로 설정된 가열수단(15)에 의해, 내입되는 동물성 지방을 녹이고 지방을 분리함으로써, 동물성 지방(A)을 동물성 유지(B)로 사용될 수 있도록 하되, 내부의 온도는 사용자가 지정한 설정온도로 항시 유지되며, 상기 설정온도는 60 내지 100℃인 동물성 폐기물 처리 건조기(11); 상기 동물성 폐기물 처리 건조기(11)로부터 배출된 동물성 유지(B)를 저장하는 용기부(18); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합장치(20)는 상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합되되, 상기 유기성폐기물 건조물(21)은 음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 농축산 폐기물, 축분, WCF, 톱밥, 버섯폐배지 중 어느 하나의 건조물인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합장치(20)는 상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지 20 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 80중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합되되, 상기 유기성폐기물 건조물(21)은 하수 슬러지의 건조물인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합장치(20)는 상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지가 유기성폐기물 건조물(21)과 혼합되되, 상기 유기성폐기물 건조물(21)은 피가 제거된 도축 폐기물의 건조물인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합장치(20)는 상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지를 유기성폐기물 건조물(21)과 분쇄혼합하여 혼합물을 만들고, 상기 혼합물이 소정의 형상을 가지도록 성형하여 고형화 상태로 배출하거나 또는 미성형하여 고형화 상태로 배출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연소장치(30)는 고형연료(C)를 주입배관을 통해 공급하는 연료 공급장치(40); 상기 연료 공급장치(40)에서 공급되어지는 고형연료(C)를 내부에서 연소시키는 연소장치부(50); 상기 연소장치부(50)의 길이방향 일측에 설치되어 연소장치부(50) 내부를 가열하는 제 1버너부(60); 상기 연소장치부(50)의 외주연측에 설치되어 연소장치부(50) 내부를 가열하는 제 2버너부(70); 상기 연소장치부(50)의 외주연측에 설치되고, 제 1, 2 버너부(60, 70)로 공기주입관(81)을 통해 공기를 주입하는 공기송풍기(80); 상기 공기송풍기(80)와 연결되는 공기주입관(81)과 연결되어 상기 공기송풍기(80)에서 공급되어지는 공기를 저장하여 분배하는 공기분배탱크(90); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1, 2 버너부(60, 70)는 연소장치부(50)를 가열하여 예열시키며, 고형연료(C)가 투입되어 연소장치부(50) 내부에서 연소되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연소장치부(50)는 고형연료(C)가 연소되어지는 연소부(51)와, 상기 연소부(51)를 감싸며 결합되는 본체부(55)로 구성되어지며, 상기 연소부(51)의 일측에는 제 1버너부(60)가 결합되는 제 1버너홀이 형성되고, 연소부(51)의 외주연에는 제 2버너부(70)가 결합되는 제 2버너홀(53)이 형성되며, 연소부(51)의 타측에는 연소시 발생되는 가스가 배출되도록 배출구가 형성되고, 연소부(51)의 상측에 연소부(51)의 타측과 중단을 연결하는 순환배관(52)이 연결되어 배출되기 전의 연소가스를 다시 연소부(51) 내부로 유입시켜 연소가스가 다시 연소되도록 하며, 연소부(51)의 타측 내부에 격자형태로 형성된 보염장치(54)가 수직방향으로 설치되어 배출되는 연소가스를 재연소시키게 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기송풍기(80)와 연결된 공기주입관(81)은 연소장치부(50)의 본체부(55)와 연소부(51) 간 길이방향으로 설치되어 연소부(51)의 열로 예열되고, 예열된 공기가 공기주입관(81)과 연결되어지는 공기분배탱크(90)로 주입되어지며, 공기분배탱크(90)에 주입되어 압축되어진 공기가 제 1, 2 버너부(60, 70)로 공급되어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 건조 및 분리공정을 시행하는 분리장치를 통해, 투입되는 동물성 지방(A)에서 지방을 분리하여 동물성 지방(A)을 동물성 유지(B)로 사용될 수 있도록 하는 동물성 유지 분리단계(S100단계); 상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지에 혼합장치(20)를 이용하여 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합하되, 상기 동물성 유지 또는 식물성 폐유지 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부가 되거나, 상기 동물성 유지 또는 식물성 폐유지 20 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 80중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합하여 고형연료(C)로 제조하는 고형연료화 단계(S200단계); 상기 고형연료(C)를 연소장치(30)를 이용하여 연소시키는 고형연료 연소단계(S300단계); 로 이루어지는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소방법을 특징으로 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치는 분리장치(10), 혼합장치(20), 연소장치(30)로 이루어진다. 이를 더욱 자세히 설명하면 하기와 같다.

상기 분리장치(10)는 지방을 분리하여 동물성 지방(A)을 동물성 유지(B)로 사용할 수 있도록 하는 것으로, 동물성 폐기물 처리 건조기(11), 용기부(18)로 이루어진다.

상기 동물성 폐기물 처리 건조기(11)는 동물성 지방(A) 즉, 도축시에 발생되는 가축의 지방이나 또는 유통기한이 지난 육류 등의 동물성 지방이 내입되는 유입부(12)와, 상기 유입부(12)로부터 유입된 동물성 지방(A)이 저장되는 건조부(13)와, 상기 건조부(13) 내에 공급된 동물성 지방(A)을 교반할 수 있도록 동물성 폐기물 처리 건조기(11) 내 건조부(13)에 설치되는 다양한 형태의 교반기(미도시)와, 상기 건조부(13)의 하단에 설치되어 상기 건조부(13) 내의 동물성 지방(A)을 사용자가 지정한 설정온도(본 발명에서는 60 내지 100℃로 설정하며, 항시 사용자가 지정한 설정온도를 유지하도록 한다.)로 가열, 건조시키는 가열수단(15)으로 이루어진다. (상기 가열수단(15)으로는 버너 등 다양한 형태가 사용될 수 있다.) 대게, 상기 동물성 폐기물 처리 건조기(11) 내에 유입되는 동물성 지방(A)은 건조부(13) 내부가 60℃가 될 때부터 녹기 시작한다.

상기 동물성 폐기물 처리 건조기(11)에서 동물성 지방(Animal fat, A)은 동물성 폐기물 처리 건조기(11) 내에서 녹으면서 지방(fat)이 분리되어 동물성 유지(Animal oil)만 배출되고, 상기 동물성 폐기물 처리 건조기(11)의 일단에 형성된 배출부(14)를 통해 배출되어 임시저장부(16)에 저장이 된 후, 이는 펌프(17)에 의해 드럼통과 같은 다양한 형태의 용기부(18)에 저장이 된다.

(물론, 상기 동물성 폐기물 처리 건조기(11)는 내입되는 동물성 지방(A)에서 지방을 분리시켜 동물성 유지(C)로 사용할 수 있는 것이라면, 쓰레기를 교반하여 처리하기 위한 건조기 등 사용자에 의해 다양한 장치로 대체될 수 있음이며, 또한, 상기 배출부(14)에는 동물성 유지(B)의 배출량을 조절하거나 또는 온/오프(ON/OFF)를 조절할 수 있는 제어밸브(미도시)가 설치될 수 있음이다.)

상기 혼합장치(20)는 전술된 분리장치(10)를 통해 동물성 지방(A)에서 지방이 분리된 동물성 유지(C)에, 사용자에 따른 다양한 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합한 후 이를 고형연료(C)로 제조하거나 또는 식물성 폐유지에 사용자에 따른 다양한 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합한 후, 이를 고형연료(C)로 제조하는 것으로서,

상기 유기성폐기물 건조물(21)로는 음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 농축산 폐기물, 축분, WCF(Wood Chip Fuel, 폐목재 고형연료), 톱밥, 버섯폐배지(培地), 피가 제거된 도축 폐기물 중 하나의 건조물이 사용되는 것이며, 상기 혼합비율은 상기 동물성 유지(B) 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부(동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)이 혼합된 혼합물이 100중량부가 됨을 의미)가 되도록 혼합되도록 한다. 이를 더욱 자세히 설명하면,

본 발명에서는 동물성 유지(B)와 하수 슬러지가 혼합되는 경우에만, 상기 동물성 유지(B) 20 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 80중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합하고, 동물성 유지(B)와 나머지 유기성폐기물 건조물(21)들(음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 농축산 폐기물, 축분, WCF, 톱밥, 버섯폐배지)의 혼합비율은 각각 상기 동물성 유지(B) 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 각각 혼합되도록 한다. (상기 하수 슬러지가 나머지 다른 건조물(21)들보다 적은 중량부로 동물성 유지(B)와 혼합되는 이유는, 상기 하수 슬러지가 나머지 다른 유기성폐기물 건조물(21)보다 열량이 낮기 때문이다.) 더불어, 유기성폐기물 건조물(21)로 피가 제거된 도축 폐기물의 건조물(먹지 못하는 불가식 도축 폐기물)이 유기성폐기물 건조물(21)로 사용되는 경우, 상기 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(피가 제거된 도축 폐기물의 건조물, 41)은 소정의 혼합비율없이 혼합되어 사용되도록 한다.

또한, 이러한 혼합장치(20)는 전술된 바와 같이, 분리장치(10)를 거친 동물성 유지(B)에 유기성폐기물 건조물(21) 중 하나를 소정비율로 혼합하여 고형연료를 만드는 것뿐만 아니라, 식물성 폐유지를 유기성폐기물 건조물(21) 중 하나와 소정비율로 혼합하여 고형연료를 만들 수 있음이며, 상기 식물성 폐유지를 사용하는 경우에도 전술된 동물성 유지(B)를 사용되는 경우와 동일한 중량부 혼합비율이 적용된다.

더불어, 이러한 상기 혼합장치(20)는 전술된 바와 같이, 분리된 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지에 사용자의 실시예에 따른 다양한 유기성폐기물 건조물(21) 중 하나를 소정의 혼합비율로 혼합한 후, 건조하면서 이를 압축 또는 압착하여 소정의 형태(사각, 원형 등)로 성형하여 고형화 상태로 배출하거나 또는 미성형(소정의 형상을 가지는 않도록)의 형태로 고형화하여 배출하는 것으로, 이와 같은 구성을 가지는 혼합장치(20)(Mixer)라면 사용자의 선택에 의해 다양한 혼합장치(20)가 사용될 수 있음인데, 그 일실시예를 들어보면, 내부가 비어있는 실린더 내에 구동수단에 의해 회전구동하는 스크류를 내설하여, 이러한 실린더 내에 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)이 스크류에 의해 분쇄되면서 혼합되어 일방향으로 이동토록 하고, 이동된 분쇄폐기물은 압출다이(Extrusion die)의 압출구멍을 통하여 소정형상의 덩어리로 성형하여 압출시켜 제조하는 장치의 구성으로 이루어질 수 있는 것이다.

상기 연소장치(30)는 전술된 혼합장치(20)를 통해 제조된 고형연료(C)를 연소시키기 위한 장치로써, 연료 공급장치(40), 연소장치부(50), 제 1버너부(60), 제 2버너부(70), 공기 송풍기(80), 공기분배탱크(90)로 이루어지는데, 이를 더욱 자세히 설명하면, 상기 연소장치(30)는 폐기물로 이루어지는 고형연료(C)를 주입하는 연료 공급장치(40)를 통해 주입되는 연료를 연소시키는 연소장치부(50)와, 상기 연소장치부(50)의 일측에 설치되어 연소장치부(50)를 예열시키는 제 1버너부(60)와, 연소장치부(50)의 외주연에 설치되어 연소장치부(50)를 예열시키는 제 2버너부(70)와, 상기 연소장치부(50)에 공기를 공급하는 공기송풍기(80)와, 상기 공기송풍기(80)에서 공급되어지는 공기를 저장하여 분배하는 공기분배탱크(90)로 구성되어진다.

상기 연소장치부(50)는 분리장치(10) 및 혼합장치(20)를 통해 제조된 고형연료(C)가 연소되어지도록 통형상으로 형성되어 길이방향 내부에 연소를 위한 연소홀이 형성되어지는 연소부(51)와, 상기 연소부(51)를 감싸며 결합되는 본체부(55)로 구성되어지며, 상기 연소부(51)의 일측에는 제 1버너부(60)가 결합되는 제 1버너홀이 형성되고, 연소부(51)의 외주연에는 제 2버너부(70)가 결합되는 제 2버너홀(53)이 형성되며, 연소부(51)의 타측에는 연소시 발생되어지는 가스가 배출되어지는 배출구가 형성되어진다.

그리고 연소부(51)의 상측에 연소부(51)의 타측과 중단을 연결하는 순환배관(52)이 연결되어 배출되기 전의 연소가스를 다시 연소부(51) 내부로 유입시켜 연소가스가 다시 연소되도록 하며, 연소부(51)의 타측 내부에 격자형태로 형성된 보염장치(54)가 수직방향으로 설치되어 배출되는 연소가스를 재연소시켜 연소효율을 증대시키고, 유해물질 배출을 최소화하도록 한다.

상기 제 1, 2버너부(60, 70)는 연소장치부(50)를 가열하여 예열시키며, 고형연료(C)가 투입되어 연소장치부(50) 내부에서 연소되도록 하고, 연소열이 부족할 경우 동작되어 연소부(51) 내부를 가열하여 폐기물이 연소되어지도록 한다.

상기 공기송풍기(80)와 연결된 공기주입관(81)은 연소장치부(50)의 본체부(55)와 연소부(51) 간 길이방향으로 설치되어 연소부(51)의 열로 공기주입관(81) 내부의 공기를 예열시키고, 예열된 공기가 공기주입관(81)과 연결되어지는 공기분배탱크(90)로 주입되어 압축된 상태로 별도의 주입배관을 통해 제 1, 2버너부(60, 70) 및 연소부(51) 내부로 공급되어진다.

이러한 연소장치부(50)는 고형연료(C)가 투입하여 연소시키게 된다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치를 이용한, 본 발명의 바람직한 실시예의 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소방법을 설명하도록 한다.

1. 건조 및 분리공정을 시행하는 분리장치(10)를 통해, 투입되는 동물성 지방(A)에서 지방을 분리시켜 동물성 지방(A)을 동물성 유지(B)로 사용될 수 있도록 하는 동물성 유지 분리단계(S100단계): 전술된 바와 같이, 동물성 지방(A)을 상기의 분리장치(10)에 투입하여 지방을 분리함으로써, 동물성 지방(A)을 동물성 유지(B)로 사용될 수 있도록 한다.

2. 상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지에 혼합장치(20)를 이용하여 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합하되, 상기 동물성 유지 또는 식물성 폐유지 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부가 되거나, 상기 동물성 유지 또는 식물성 폐유지 20 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 80중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합하여 고형연료(C)로 제조하는 고형연료화 단계(S200단계): 상기 S100단계를 통해 지방이 분리된 동물성 유지(B)는 다양한 유기성폐기물 건조물(21) 중 하나를 혼합하여 고형연료(C)로 제조하되, 상기 유기성폐기물 건조물(21)이 음식물 쓰레기, 농축산 폐기물, 축분, WCF, 톱밥, 버섯폐배지 중 어느 하나의 건조물인 경우에는 상기 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)의 상호간 혼합비율을 상기 동물성 유지 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합하고, 상기 유기성폐기물 건조물(21)이 하수 슬러지의 유기성폐기물 건조물인 경우에는 상기 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)의 상호간 혼합비율을 상기 동물성 유지 20 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 80중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합하며, 상기 유기성폐기물 건조물(21)이 피가 제거된 도축 폐기물의 건조물인 경우에는 상기 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)을 소정의 혼합비율없이 혼합하도록 한다.

물론, 상기 동물성 유지(B) 대신 식물성 폐유지가 사용될 수 있음이며, 이 경우에도 식물성 폐유지와 유기성폐기물 건조물(21) 상호간의 혼합비율(전체 혼합물 100중량부에 대하여)은 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)간에 적용되는 전술된 혼합비율과 동일하다.

더불어, 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합하는 것을 기준으로 설명하면, 상기와 같이, 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합장치로 혼합시, 사용자의 실시예에 따라, 동물성 유지(B)와 유기성폐기물 건조물(21)의 혼합물을 분쇄하면서 혼합한 후, 압출기를 통해 일정형상으로 성형하거나 또는 일정형상이 없도록 압출하여 건조시켜 고형화시키는 것으로, 다시 말해, 동, 식물성 폐유지가 유기성폐기물 건조물(21)과 소정비율로 혼합되어 고형연료(C)로 제조되도록 하는 것이다.

3. 상기 고형연료(C)를 연소장치(30)를 이용하여 연소시키는 고형연료 연소단계(S300단계): 전술된 S200단계를 거쳐 제조된 고형연료(C)를 전술된 연소장치(30) 내부에 투입하여 연소시킨다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 분리장치 11: 동물성 폐기물 처리 건조기
12: 유입부 13: 건조부
14: 배출부 15: 가열수단
16: 임시저장부 17: 펌프
18: 용기부 20: 혼합장치
21: 유기성폐기물 건조물 30: 연소장치
40: 연료공급장치 50: 연소장치부
51: 연소부 52: 순환배관
53: 제 2버너홀 54: 보염장치
55: 본체부 60: 제 1버너부
70: 제 2버너부 80: 공기송풍기
81: 주입관 90: 공기분배탱크
A: 동물성 지방 B: 동물성 유지
C: 고형연료

Claims (11)

1. 동물성 지방(A)에서 동물성 유지(B)를 분리하여 사용할 수 있도록 하기 위해, 사용자 설정온도로 설정된 가열수단(15)에 의해, 내입되는 동물성 지방을 녹이고 지방을 분리함으로써, 동물성 지방(A)을 동물성 유지(B)로 사용될 수 있도록 하되, 내부의 온도는 사용자가 지정한 설정온도로 항시 유지되며, 상기 설정온도는 60 내지 100℃인 동물성 폐기물 처리 건조기(11)와, 상기 동물성 폐기물 처리 건조기(11)로부터 배출된 동물성 유지(B)를 저장하는 용기부(18)로 이루어지는 분리장치(10);
   상기 동물성 유지(B)에 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합하여 고형연료(C)를 제조하거나 또는 식물성 폐유지를 유기성폐기물 건조물(21)과 혼합하여 고형연료(C)를 제조하는 것으로, 상기 분리장치(10)의 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지를 유기성폐기물 건조물(21)과 분쇄혼합하여 혼합물을 만들고, 상기 혼합물이 소정의 형상을 가지도록 성형하여 고형화 상태로 배출하거나 또는 미성형하여 고형화 상태로 배출하는 혼합장치(20);
   상기 혼합장치(20)의 고형연료(C)를 주입배관을 통해 공급하는 연료 공급장치(40), 상기 연료 공급장치(40)에서 공급되어지는 고형연료(C)를 내부에서 연소시키는 연소장치부(50), 상기 연소장치부(50)의 길이방향 일측에 설치되어 연소장치부(50) 내부를 가열하는 제 1버너부(60), 상기 연소장치부(50)의 외주연측에 설치되어 연소장치부(50) 내부를 가열하는 제 2버너부(70), 상기 연소장치부(50)의 외주연측에 설치되고, 제 1, 2 버너부(60, 70)로 공기주입관(81)을 통해 공기를 주입하는 공기송풍기(80), 상기 공기송풍기(80)와 연결되는 공기주입관(81)과 연결되어 상기 공기송풍기(80)에서 공급되어지는 공기를 저장하여 분배하는 공기분배탱크(90)로 이루어져, 상기 고형연료(C)를 연소시키는 연소장치(30);
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 혼합장치(20)는
   상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합되되, 상기 유기성폐기물 건조물(21)은 음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 농축산 폐기물, 축분, WCF, 톱밥, 버섯폐배지 중 어느 하나의 건조물인 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 혼합장치(20)는
   상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지 20 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 80중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합되되, 상기 유기성폐기물 건조물(21)은 하수 슬러지의 건조물인 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 혼합장치(20)는
   상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지가 유기성폐기물 건조물(21)과 혼합되되, 상기 유기성폐기물 건조물(21)은 피가 제거된 도축 폐기물의 건조물인 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1, 2 버너부(60, 70)는 연소장치부(50)를 가열하여 예열시키며, 고형연료(C)가 투입되어 연소장치부(50) 내부에서 연소되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 연소장치부(50)는 고형연료(C)가 연소되어지는 연소부(51)와, 상기 연소부(51)를 감싸며 결합되는 본체부(55)로 구성되어지며, 상기 연소부(51)의 일측에는 제 1버너부(60)가 결합되는 제 1버너홀이 형성되고, 연소부(51)의 외주연에는 제 2버너부(70)가 결합되는 제 2버너홀(53)이 형성되며, 연소부(51)의 타측에는 연소시 발생되는 가스가 배출되도록 배출구가 형성되고, 연소부(51)의 상측에 연소부(51)의 타측과 중단을 연결하는 순환배관(52)이 연결되어 배출되기 전의 연소가스를 다시 연소부(51) 내부로 유입시켜 연소가스가 다시 연소되도록 하며, 연소부(51)의 타측 내부에 격자형태로 형성된 보염장치(54)가 수직방향으로 설치되어 배출되는 연소가스를 재연소시키게 되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 공기송풍기(80)와 연결된 공기주입관(81)은 연소장치부(50)의 본체부(55)와 연소부(51) 간 길이방향으로 설치되어 연소부(51)의 열로 예열되고, 예열된 공기가 공기주입관(81)과 연결되어지는 공기분배탱크(90)로 주입되어지며, 공기분배탱크(90)에 주입되어 압축되어진 공기가 제 1, 2 버너부(60, 70)로 공급되어지는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소장치.
   
8. 건조 및 분리공정을 시행하는 분리장치를 통해, 투입되는 동물성 지방(A)에서 지방을 분리하여 동물성 지방(A)을 동물성 유지(B)로 사용될 수 있도록 하는 동물성 유지 분리단계(S100단계);
   상기 동물성 유지(B) 또는 식물성 폐유지에 혼합장치(20)를 이용하여 유기성폐기물 건조물(21)을 혼합하되, 상기 동물성 유지 또는 식물성 폐유지 10 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 90중량부가 혼합되어 100중량부가 되거나, 상기 동물성 유지 또는 식물성 폐유지 20 ~ 50중량부와, 유기성폐기물 건조물(21) 50 ~ 80중량부가 혼합되어 100중량부가 되도록 혼합하여 고형연료(C)로 제조하는 고형연료화 단계(S200단계);
   상기 고형연료(C)를 연소장치(30)를 이용하여 연소시키는 고형연료 연소단계(S300단계);
   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 건조물과 동, 식물성 폐유지를 혼합하여 제조한 고형연료를 연소시키는 연소방법.
   
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