KR101270936B1

KR101270936B1 - 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법

Info

Publication number: KR101270936B1
Application number: KR1020110147215A
Authority: KR
Inventors: 박세영; 남기영; 김경혁; 이진욱
Original assignee: 한라산업개발 주식회사
Priority date: 2011-12-30
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-06-11
Anticipated expiration: 2031-12-30

Abstract

본 발명은 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공하며, 생활폐기물을 반입하여 파봉기로 파봉하고, 트롬멜 스크린으로 입도에 따른 선별 이후, 자력선별기로 불연성 금속류를 분리하며, 수선별로 가연성 폐기물을 선택적으로 선별하는 제1 선별공정, 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 건조열풍기와 연계된 풍력선별기로 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하여 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질 또는 25% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질로 열풍 건조시키는 제1 건조공정, 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질을 분쇄하여 25% 이하의 함수율을 갖는 비성형 RDF, 또는 10% 이하의 함수율을 갖는 성형 RDF를 생산하기 위하여 가연성물질을 분쇄하는 분쇄 공정, 상기 함수율 25% 이하 또는 상기 함수율 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질을 받아서 함수율 측정기를 통해서 함수율을 측정하고, 함수율 25% 또는 함수율 10%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 각각 별도로 진행시키는 함수율 측정공정: 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 25% 또는 10%를 초과하는 반입 가연성물질을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하며, 일정량을 연소로에 투입하여 가열 후 건조기의 열원으로 순환시키고 나머지는 약액 세정탑으로 공급하여 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 적당량의 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2 건조공정; 성형 RDF를 생산하는 경우, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 함수율이 10%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 10%를 초과하는 경우 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 반입된 함수율 10% 이하인 가연성물질만을 성형하여 성형 RDF를 생산하는 성형공정; 및 비성형 RDF를 생산하는 경우, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 함수율이 25%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 25%를 초과하는 경우 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 반입된 함수율 25% 이하인 가연성물질만을 비성형 RDF 빈(bin)에 저장하는 비성형 RDF 배출공정을 포함하여, 2 단계에 걸쳐 가연성물질의 폐기물을 건조하고, 함수율에 따라 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 생산할 수 있는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

Description

이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법 {THE METHOD FOR MANUFACTURING A REFUSE DERIVED FUEL FROM MUNICIPAL WASTE USING DUAL DRYING SYSTEM AND DUAL EXHAUSTING SYSTEM}

본 발명은 이중건조 시스템을 이용하는 생활폐기물의 고형연료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 생활폐기물 가연성 물질을 사용하여 고형연료를 생산함에 있어서 2 단계에 걸쳐 폐기물을 건조하고, 함수율에 따라 함수율이 높은 경우 제2 건조공정을 적용하며, 함수율이 낮은 경우 성형 공정으로 바이패스(by-pass) 시킴으로써 건조공정을 탄력적으로 운영할 수 있는 동시에, 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 생산할 수 있도록 개선된 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 산업분야와 일상생활에서 많이 사용되고 있는 타이어, 비닐, 플라스틱 등 합성수지로 만든 제품은 사용 후에 극히 일부분만이 재활용되고, 대부분은 폐기물로 분류되어 매립되거나 소각 처리되고 있는데, 플라스틱 쓰레기는 무게에 비해 부피가 커서 매립비용이 일반 쓰레기보다 클 뿐만 아니라 매립해도 썩지 않아 사회적 골치덩어리로 치부되고 있다.

특히 폐플라스틱의 재활용률은 다른 쓰레기에 비하여 저조한 실정이다. 이러한 폐플라스틱은 매년 4백만∼5백만톤이상 발생하고 있고, 그 발생량도 매년 현격히 증가하고 있는 실정이어서, 최근에는 환경부에서도 폐플라스틱이 하나의 자원임을 인식하고 폐플라스틱의 재활용률을 높이기 위하여 폐플라스틱을 이용한 고형연료 제품의 품질 및 규격기준을 고시하고 대체연료로 사용하도록 적극 지원하고 있다. 또한, 장기적으로는 폐플라스틱의 재활용률을 50% 까지 끌어올려 경제적인 효과를 거둘 수 있을 것으로 예상하고 있다.

한편, 수입 에너지 가격의 상승과 신재생에너지의 보급확대 정책으로 폐기물 에너지의 활용에 관심이 고조되고 있는 가운데, 우리나라의 폐기물 처리현황은 전국 대부분 매립지 수명이 수년 앞으로 다가왔으며, 소각은 중소규모 시설의 난립으로 폐에너지의 재활용에 한계 처해있다. 이에 정부는 2009년부터 소각에 대한 국고지원을 금지했으며 그 대안으로 제시한 것이 생활폐기물 전처리 시스템을 통한 RDF 발전이다.

여기서, 생활폐기물 전처리 시스템이란 가정 등에서 수거한 생활폐기물을 소각 또는 매립하기 전에 재활용 물질, 가연성 물질, 생분해성 물질 등을 분리, 선별하여 가연성 물질을 고형 연료로 가공하는 일련의 과정을 말한다.

그 동안 이와 같은 현실을 감안하여 생활쓰레기 중에서 가연성 쓰레기를 처리하여 고형연료로 만든 RDF(Refuse Derived Fuel; 폐기물 고형연료제품), 폐플라스틱을 처리하여 고체연료로 만든 RPF(Refuse Plastic Fuel; 폐플라스틱 고형연료제품) 제조에 관한 많은 기술들이 개발되어 있다.

현재, 폐기물로부터 RDF를 생산하는 방법에 있어서, 유입되는 폐기물의 종류와 성상에 따라 크게 둘로 나누면, 비위생 매립지 또는 불법 매립지에 매장되어 있는 매립 폐기물에서 가연성 물질을 선별 가공하여 고형연료를 생산하는 방법과, 가정 등에서 쓰레기 봉투에 담겨 수거된 일반 생활 폐기물에서 가연성 물질을 선별 가공하여 고형연료로 생산하는 방법으로 나뉘고 있고, 각각의 고형연료의 생산에 있어서는 각각의 전처리 시스템을 적용하여 고형연료를 생산하고 있다.

이와 같이 나뉘는 이유는 매립 폐기물의 경우에는 매립장에 따라 차이가 있으나, 가연성 물질이 20%이하, 토사가 65%이상을 차지하고 있고, 토사를 제거하는 공정이 주 공정을 이루고 있어 생활폐기물의 전처리 공정을 활용하기 어려운 점이 있었다.

그리고, 매립폐기물로부터 선별 분리된 가연성 물질은 미소한 양의 토사나 수분 성분이 포함되어 있어 고형 연료로 가공하는 단계에서 고형연료제품의 품질 및 등급기준에 합치되는 수준의 고형연료를 생산하는데 어려움이 있었다.

또한, 매립폐기물의 경우에는 오랫동안 폐기물이 매립되어 있는 동안 유기물이 자연 분해되어, 분류된 가연성 물질은 상기 유기물이 제거된 상태에서 상대적으로 부식에 강한 성상을 가진 비닐/플라스틱류, 섬유/피복류 등 고형연료로서 크게 활용될 수 있는 가연성물질만 남기 때문에 매우 우수한 성분을 얻을 수 있는 장점이 있음에도, 토사 처리 문제가 남아 생활폐기물 공정에 적용하기에는 어려운 점이 있었다.

앞서 본 매립폐기물의 경우, 토사처리의 문제 뿐만 아니라 오랜 기간동안 매립되어 있는 동안의 매립물로부터 나오는 오염수나 악취, 이로 인한 민원 등의 문제로 인해, 매립폐기물을 재활용하는데 있어서 어려움이 있었기 때문에, 대부분 매립폐기물의 경우 연소의 과정을 통해 소각하는 정도의 수준에서 열에너지원을 회수하고, 다시 매립장을 묻는 복토의 과정이 주축을 이루었다.

그러나, 앞서 살펴본 바와 같이 매립폐기물로부터 회수되는 재활용 자원의 경우에는 그 양은 상대적으로 적을 수는 있으나 열효율적인 면에서 상당한 발열량을 가지는 고형연료로서의 재료가 다분하다는 점에서 매립폐기물의 활용방안이 연구되고 있다.

한편, 생활폐기물의 경우에는 일정한 MT(Mechanical-(Biological) Waste Treatment)공정을 통해 폐기물의 최종 처분 전 기계적 분리·선별 및 생물학적 처리를 거쳐 재활용 가치가 있는 물질을 최대한 회수하고 환경부하를 감소시키고 있으나 생활폐기물 자체의 MT 공정에서 양질의 고형연료를 생산하는데 있어서 많은 에너지가 소비되고 있고, 발열량이 높은 고형연료의 수득에 있어서도 그 최종목적물로서의 RDF 생산량은 적은 문제점이 있었다.

그리고, 고형연료의 품질을 결정하는 요인으로서 함수율은 매우 중요한 요소인데, 낮은 함수율을 지닌 고형연료를 생산하는데 있어서는 MT 공정에서 많은 에너지를 소비할 수 밖에 없으므로, 낮은 함수율을 지니면서 발열량이 높은 고형연료를 제조하는데 있어서 어려움이 있었다.

따라서, 생활폐기물의 MT공정을 이용하면서 재활용 가치가 있는 물질로서의 양질의 RDF를 생산하는데 적은 에너지의 투입이 필요하며, 한편 적은 에너지의 투입에 의해서도 발열량이 높은 고형연료를 생산할 수 있는 전처리 시설을 개발할 필요성이 큰 것이 사실이지만, 아직 이에 대한 대안은 없는 실정이다.

특히, 매립폐기물을 자원으로 활용하는데 있어서, 종래의 생활폐기물의 전처리공정으로서의 MT 공정에 연계하여 통합된 공정을 통한 고형연료 제조방법이 없었으며, 함수율을 전체적인 공정과 대비하여 적절한 단계에서 조절할 수 있는 방법에 대한 제시는 없는 실정이다.

이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 본 발명의 출원인은 대한민국등록번호 10-1021754호의 "건조기를 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법"을 제안한 바 있다.

이와 같은 종래 기술은 생활폐기물의 MT(Mechanical-(Biological)Waste Treatment) 공정에서 매립폐기물의 재활용 처리를 연계하는 통합공정으로서, S-A1) 각 공정을 전반적으로 제어하고 감시하는 PLC(Programmable Logic Controller)의 공정제어에 의하여, 생활폐기물을 제1 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제1 선별장치를 통과시킨 후 생활폐기물 가연성 물질을 분리하는 제1 선별공정; S-B1) 상기 생활폐기물과 별도로 반입한 매립폐기물을 제2 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제2 선별장치를 통과시킨 후 매립폐기물 가연성 물질을 분리하는 제2 선별공정; S-C1) 상기 제1 선별공정 및 제2 선별공정을 통해 분리된 생활폐기물 가연성물질과 매립폐기물 가연성 물질을 임시 저장하는 선별혼합물저장조의 함수율측정장치를 PLC에 의해 제어하여 저장조에 혼합되어 있는 가연성혼합물질의 함수율이 10% 이하인 경우에는 하기 S-C3) 단계로 공급되고, 함수율이 10% 초과인 경우에는 하기 S-C2)의 제3 선별장치에 공급되도록 조절하는 선별혼합물저장 및 1차 함수율 제어공정; S-C2) 상기 선별혼합물저장 및 1차 함수율 제어공정을 통해 유입되는 함수율이 10% 초과의 가연성혼합물질을 건조기를 통해 건조단계를 거쳐 함수율을 10% 이하로 조절하는 건조공정 및 2차 함수율 제어공정; S-C3) 선별혼합물저장 및 1차 함수율 제어공정을 통한 함수율이 10% 이하인 가연성혼합물질로서 건조기를 거치지 않은 가연성물질 또는 상기 건조공정 및 2차 함수율 제어공정을 거친 함수율이 10%이하의 가연성혼합물을 풍력선별기를 통해 밀도선별과 함께 미세의 토사를 제거하는 풍력선별및 3차 함수율 제어공정; S-C4) 상기 풍력선별 및 3차 함수율 제어공정을 통과한 가연성 물질을 금속선별기, 비철금속선별기, 근적외선 광학선별기, 및 가연물 분쇄기를 통해 순차적으로 선별하는 제3 선별공정을 거친 가연물을 분쇄 가연물 혼합 저장조에 저장하는 가연물 혼합공정; 및, S-C5) 상기 분쇄 가연물 혼합 저장조에 저장된 상기 생활폐기물 가연성 물질, 상기 매립폐기물 가연성 물질, 및 소석회와 혼합하여 혼합물을 구성함에 있어서 PLC에 의해 제어하는 PLC 제어공정을 포함하는 혼합제어공정;을 포함한다.

이와 같은 종래 기술은 매립폐기물로부터 선별 분리된 가연성 물질을 생활폐기물로부터 선별 분리된 가연성 물질과 혼합하여 매립폐기물 속의 양질의 가연성 물질을 생활 폐기물에 포함되어 있는 가연성 물질과 함께 고형연료를 제조할 수 있게 하여 고품질의 고형연료를 생산하는 장점이 현저하다.

또 다른 종래 기술로는 본 발명의 출원인에 의해서 제안된 대한민국 등록번호 10-0998800호의 "열량측정을 통한 생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법"이 제안되어 있다.

이와 같은 종래 기술은 생활폐기물의 MT(Mechanical-(Biological)Waste Treatment)공정에서 매립폐기물의 재활용 처리를 연계하는 통합공정으로서, S-A1) 각 공정을 전반적으로 제어하고 감시하는 PLC(Programmable Logic Controller)의 공정제어에 의하여, 생활폐기물을 제1 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제1 선별장치를 통과시킨 후 생활폐기물 가연성 물질을 분리하는 제1 선별공정; S-B1) 상기 생활폐기물과 별도로 반입한 매립폐기물을 제2 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제2 선별장치를 통과시킨 후 매립폐기물 가연성 물질을 분리하는 제2 선별공정; S-C1) 상기 제1 선별공정 및 제2 선별공정을 통해 분리된 생활폐기물 가연성물질과 매립폐기물 가연성 물질을 임시 저장하는 선별혼합물저장조의 함수율측정장치를 PLC에 의해 제어하여 저장조에 혼합되어 있는 가연성혼합물질의 함수율이 10% 이하인 경우에는 하기 S-C3) 단계로 공급되고, 함수율이 10% 초과인 경우에는 하기 S-C2)의 제3 선별장치에 공급되도록 PLC에 의해 공정을 조절하는 선별혼합물저장 및 1차 함수율 제어공정; S-C2) 상기 선별혼합물저장 및 1차 함수율 제어공정을 통해 유입되는 함수율이 10% 초과의 가연성혼합물질을 건조기를 통해 건조단계를 거쳐 함수율을 10% 이하로 조절하는 건조공정 및 2차 함수율 제어공정; S-C3) 상기 건조공정에서 발생된 열풍을 열교환기를 통하여 포집하여 연료로 사용하는 공정; S-C4) 선별혼합물저장 및 1차 함수율 제어공정을 통한 함수율이 10%이하인 가연성혼합물질로서 건조기를 거치지 않은 가연성물질 또는 상기 건조공정 및 2차 함수율 제어공정을 거친 함수율이 10%이하의 가연성혼합물을 풍력 선별기를 통해 밀도선별과 함께 미세의 토사를 제거하는 풍력선별 및 3차 함수율 제어공정; S-C5) 상기 풍력선별 및 3차 함수율 제어공정을 통과한 가연성 물질을 금속선별기, 비철금속선별기, 근적외선 광학선별기, 및 가연물 분쇄기를 통해 순차적으로 선별하는 제3 선별공정을 거친 가연물을 분쇄 가연물 혼합 저장조에 저장하는 가연물 혼합공정; S-C6) 상기 분쇄 가연물 혼합 저장조에 저장된 상기 생활폐기물 가연성 물질, 상기 매립폐기물 가연성 물질, 및 소석회와 혼합하여 혼합물을 구성함에 있어서 PLC에 의해 제어하는 PLC 제어공정을 포함하는 혼합제어공정; S-C7) 고형 연료 성형기로 이송하여 상기 고형 연료 성형기에 의해 폐기물 고형 연료로 성형시키는 공정; S-C8) 고형 연료의 저위발열량을 열량측정기로 측정하고, PLC에 의해 제어하여 상기 고형 연료의 저위발열량이 4000 kcal/kg 이상인 기준 저위발열량을 통과하는 경우 고형 연료 저장조에 저장시키고, 상기 고형 연료의 저위 발열량이 상기 기준 저위발열량을 통과하지 못한 경우 상기 S-C5)단계의 분쇄 가연물 혼합 저장조로 회송시키면서 상기 S-C6) 단계에서의 PLC와 연계하여 매립폐기물의 양을 늘이거나, 생활폐기물의 양을 줄이는 제어공정을 갖는 열량 측정 공정; S-C9) 상기 성형기에 의해 성형된 폐기물 고형 연료를 냉각시켜 고형 연료 저장조에 저장시키는 공정; S-C10) 고형 연료 성형 공정에서 발생한 악취공기를 여과하여 여과된 공기를 대기오염방지설비를 통하여 배기시키는 공정;을 포함한다.

이와 같은 종래 기술은 생산되는 고형연료의 발열량, 저함수율, 적은 회재량(low ash content) 등의 최종적인 생산물면에서의 경제성외에, 이를 생산하는 과정으로서의 공정에 투여되는 에너지의 비율면에서도 적은 에너지의 투입이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 매립폐기물의 가연성 물질 분리단계를 생활폐기물의 가연성 물질 분리단계에 적용함으로서, 별개의 공정으로 운영될 때 나타나는 경제적 손실을 절감함이 월등하다.

또 다른 종래 기술로는 본 발명의 출원인에 의해서 제안된 대한민국 등록번호 대한민국 등록번호 10-0998793호의 "생활폐기물 및 매립폐기물의 혼합 고형연료 제조방법"이 제안되어 있다.

이와 같은 종래 기술은 S-A1) 반입한 생활폐기물을 제1 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제1 선별장치를 통과시킨 후 생활폐기물 가연성 물질을 분리하는 제1 선별공정; S-B1) 상기 생활폐기물과 별도로 반입한 매립폐기물을 제2 파봉파쇄기로 파봉, 파쇄하고 제2 선별장치를 통과시킨 후 매립폐기물 가연성 물질을 분리하는 제2 선별공정; S-C1) 상기 제1 선별공정 및 제2 선별공정을 통해 분리된 생활폐기물 가연성물질과 매립폐기물 가연성 물질을 통합하여 제3 선별장치를 통해 상기 혼합된 가연물을 분쇄 가연물 혼합 저장조에 저장하는 가연물혼합저장공정; 및, S-C2) 상기 분쇄 가연물 혼합 저장조에 저장된 상기 생활폐기물 가연성 물질 및 상기 매립폐기물 가연성 물질을 PLC에 의해 제어하여 소석회와 혼합하는 PLC 제어공정을 포함하는 혼합제어공정;을 포함한다.

이와 같은 종래 기술은 매립폐기물이 종래에 소각으로 처리되는 소극적 활용의 문제를 넘어서 매립폐기물을 적극적으로 재활용가능케 하여 재활용의 수율을 현저히 높이고, 생활폐기물과 연계하여 고효율의 고형연료를 제조하기 때문에 양질의 고형연료의 다량생산 및 생활폐기물의 매립량 감소, 생산원가의 절감 등을 기대할 수 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 기술등은 모두 대규모의 시설 투자비를 필요로 하고, 분쇄기, 성형기에서 에너지의 소모가 크고, 열풍의 활용도를 효과적으로 활용하지 못하는 문제점을 갖는다. 또한 폐기물의 균등한 품질확보 및 에너지 소비 면에서 효율과 경제성을 확보하기 어려운 문제점도 발생시키는 것이었다.

뿐만 아니라, 종래 기술은 건조시스템의 대형화 및 복잡화로 인하여 가용성과 경제성이 낮은 문제점이 있다

또한 종래 기술들은 함수율을 고형연료제품 무게의 10% 이하의 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 고형연료제품 무게의 25% 이하의 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 적절하게 생산하기 어려운 공정 조건을 가짐으로써 다양한 용도로 생활 폐기물을 재활용하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 생활폐기물 가연성 물질을 사용하여 고형연료를 생산함에 있어서 대규모의 시설 투자비를 필요로 하지 않고, 풍력선별기에서 열풍을 효과적으로 활용하여 에너지 절약형이며, 폐기물의 균등한 품질확보 및 에너지 소비 면에서 효율과 경제성을 확보할 수 있도록 개선된 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 시스템의 소형화 및 단순화를 통하여 소규모 작업 현장에서 설치 및 운용하기 쉬우며, 실용성과 경제성 있게 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 생산하여 생활 폐기물의 활용도를 크게 향상시킬 수 있도록 개선된 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 생활폐기물 가연성 물질을 사용하여 고형연료를 생산함에 있어서 2 단계에 걸쳐 건조공정을 탄력적으로 운영할 수 있는 동시에, 연료로서의 저장 및 운송이 편이한 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 제조가 편리하고 생산단가가 낮은 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 생산할 수 있도록 개선된 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 생활폐기물의 MT(Mechanical Waste Treatment) 공정에서 생활폐기물의 RDF 생산을 위한 선별 및 건조 공정 및 자원화를 위한 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법에 있어서,

ST-C1) 생활폐기물을 반입하여 파봉기로 파봉하고, 트롬멜 스크린으로 입도에 따른 선별 이후, 자력선별기로 불연성 금속류를 분리하며, 수선별로 가연성 폐기물을 선택적으로 선별하는 제1 선별공정;

ST-D1) 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 건조열풍기와 연계된 풍력선별기로 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하여 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질 또는 25% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질로 열풍 건조시키는 제1 건조공정;

ST-C2) 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질을 분쇄하여 25% 이하의 함수율을 갖는 비성형 RDF, 또는 10% 이하의 함수율을 갖는 성형 RDF를 생산하기 위하여 가연성물질을 분쇄하는 분쇄 공정;

ST-C3) 상기 함수율 25% 이하 또는 상기 함수율 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질을 받아서 함수율 측정기를 통해서 함수율을 측정하고, 함수율 25% 또는 함수율 10%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 각각 별도로 진행시키는 함수율 측정공정:

ST-D2) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 25% 또는 10%를 초과하는 반입 가연성물질을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하며, 일정량을 연소로에 투입하여 가열 후 건조기의 열원으로 순환시키고 나머지는 약액 세정탑으로 공급하여 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 적당량의 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2 건조공정; 및

ST-F) 성형 RDF를 생산하는 경우, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 함수율이 10%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 10%를 초과하는 경우 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 반입된 함수율 10% 이하인 가연성물질만을 성형하여 성형 RDF를 생산하는 성형공정; 및

ST-PF) 비성형 RDF를 생산하는 경우, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 함수율이 25%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 25%를 초과하는 경우 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 반입된 함수율 25% 이하인 가연성물질만을 비성형 RDF 빈(bin)에 저장하는 비성형 RDF 배출공정을 포함하여, 2 단계에 걸쳐 가연성물질의 폐기물을 건조하고, 함수율에 따라 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 생산할 수 있는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

상기 제1 건조공정(ST-D1)은 열풍건조 풍력선별기를 통하여 이루어지며, 상기 열풍건조 풍력선별기는 송풍기의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 호퍼로 유입된 생활폐기물 및 매립폐기물중 가연성 물질을 풍력에 의해서 이송 컨베이어로 분리 이송시키고, 불연물은 이송 컨베이어의 입측에서 자중에 의해 낙하시켜 불연물 저장박스에 배출시키며, 상기 이송 컨베이어는 커버로 에워싸여서 가연성 물질의 이동 중에 직접 가열방식의 열풍에 의해서 가연성 물질을 건조시키며, 1차 건조된 가연성 물질은 이송 컨베이어의 출측에서 분쇄 공정(ST-C2)으로 진행하는 경사 콘베이어로 낙하 이동되는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

상기 이송 컨베이어의 커버는 이송 컨베이어의 출측 상부로 덕트가 연결되어 상기 송풍기의 입측으로 순환됨으로써 이송 컨베이어 상의 가연성 물질을 건조시킨 열풍이 송풍기로 순환 재사용되어 열풍 발생기의 에너지 소모를 줄이도록 구성되고, 상기 이송 컨베이어의 입,출측에는 각각 낙하 슈트가 각각 장착되어 불연물과 1차 건조된 가연성 물질의 낙하 이동 중에 열풍 누출을 방지하여 에너지 손실을 줄인 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

상기 덕트는 열풍으로부터 이물질을 제거시키는 집진기가 중간에 구비되어 정제된 열풍을 송풍기로 공급하고, 상기 경사 컨베이어는 이송 컨베이어의 출측에서 분쇄 공정(ST-C2)의 분쇄기의 상부 투입부로 1차 건조된 가연성 물질을 이동시키도록 경사 형성된 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

상기 제2 건조공정(ST-D2)의 건조기는 로터리 킬른(Rotary kiln) 타입의 직접 건조방식으로 가연성물질을 2차 건조시키고, 열풍은 덕트의 원심력 집진기 또는 백 필터를 통과하여 미세먼지를 여과하며, 약액 세정탑으로 연결되어 H2SO4, NaOCl 또는 NaOH 등을 투입하거나, 그 혼합물을 투입하여 세정되며, 순환 송풍기의 유인을 통하여 연소로의 입측 공기로 재사용되며, 상기 연소로는 연료를 활용하여 열풍을 재가열하여 건조로에 공급하는 순환식으로 에너지 소모를 줄이도록 구성된 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

상기 약액 세정탑은 내부에 건조기와 성형기에서 발생된 악취와 유해 가스를 각각 처리하는 악취 및 가스 처리조가 일체로 내장되어 이중으로 배가스를 처리하는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

ST-D1) 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 열풍건조 풍력선별기를 통하여 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하며, 상기 열풍건조 풍력선별기는 송풍기의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 이송 컨베이어의 커버내에서 가연성 물질의 이동 중에 간접 가열방식으로 상기 가연성물질의 함수율을 25% 이하를 목표로 건조시키는 제1 건조공정;

ST-C2) 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질을 분쇄하는 분쇄 공정;

ST-C3) 상기 분쇄된 가연성물질을 받아서 함수율 측정기를 통해서 함수율을 측정하고, 함수율 25%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 각각 별도로 진행시키는 함수율 측정공정;

ST-D2) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 25%를 초과하는 반입 가연성물질을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하며, 일정량을 연소로에 투입하여 가열 후 건조기의 열원으로 순환시키고 나머지는 약액 세정탑으로 공급하여 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 적당량의 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2 건조공정;

ST-PF) 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 함수율이 25%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 25%를 초과하는 경우 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 반입된 함수율 25% 이하인 가연성물질만을 비성형 RDF 빈(bin)에 저장하는 비성형 RDF 배출공정;을 포함하여 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 생산하는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

ST-D1) 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 열풍건조 풍력선별기를 통하여 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하며, 상기 열풍건조 풍력선별기는 송풍기의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 이송 컨베이어의 커버내에서 가연성 물질의 이동 중에 간접 가열방식으로 상기 가연성물질의 함수율을 10%를 목표로 건조시키는 제1 건조공정;

ST-C3) 상기 분쇄된 가연성물질을 받아서 함수율 측정기를 통해서 함수율을 측정하고, 함수율 10%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 각각 별도로 진행시키는 함수율 측정공정:

ST-D2) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 10%를 초과하는 반입 가연성물질을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하며, 일정량을 연소로에 투입하여 가열 후 건조기의 열원으로 순환시키고 나머지는 약액 세정탑으로 공급하여 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 적당량의 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2 건조공정;

ST-F) 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 함수율이 10%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 10%를 초과하는 경우 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 반입된 함수율 10% 이하인 가연성물질만을 성형하여 성형 RDF를 생산하는 성형공정; 및

ST-PF) 상기 성형공정에서 성형된 함수율 10% 이하의 성형 RDF를 성형 RDF 빈(bin)에 저장하는 성형 RDF 배출공정;을 포함하여 2 단계에 걸쳐 가연성물질의 폐기물을 건조하고, 함수율 10% 이하인 성형 RDF(Pellet type RDF)를 생산하는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법에 의하면 생활폐기물의 MT(Mechanical Waste Treatment) 통합 공정에서 일반적으로 선별설비에 속하는 풍력선별기에서 열풍건조기를 이용하여 불연성 폐기물을 제거하고 가연성 폐기물을 선별해 낼 뿐만 아니라, 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질 또는 25% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질로 1차 건조시키되, 열풍건조 풍력선별기를 통하여 이루어진다.

또한 이와 같은 열풍건조 풍력선별기는 이송 컨베이어가 커버로 에워싸여서 가연성 물질의 이동 중에 직접 가열방식의 열풍에 의해서 가연성 물질을 건조시키며, 가연성 물질을 건조시킨 열풍이 송풍기로 순환 재사용되어 열풍 발생기의 에너지 소모를 크게 줄이는 우수한 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면 열풍건조 풍력선별기를 통하여 1차적으로 폐기물을 건조시키고, 제2 건조공정(ST-D2)의 전후단에 함수율 측정기를 연계하여 폐기물을 2차 건조시키는 이중 건조시스템을 선택적으로 운전할 수 있도록 함으로써 함수율 제어 및 에너지 소비 설비의 운전 최소화를 구현하여 성형 RDF의 생산에 있어서 균등한 품질확보 및 에너지 소비면에서 효율과 경제성을 더욱 확보할 수 있는 우수한 효과가 얻어진다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의하면 제2 건조공정(ST-D2)의 순환형 건조시스템에서 내부 열풍 순환 구조로 열의 손실을 최소화하며, 건조시스템의 계(system) 내에서 악취 및 불순물의 저감 공정이 통합되어 대기오염물질 방지설비와의 연계가 용이하고, 기존의 복잡한 건조시스템의 단순화로 인한 기능장애 및 고단가의 문제를 해결하여 가용성과 경제성을 제고할 수 있으며, 에너지 집중적인 공정인 건조단계의 에너지 비용 절감이 가능한 장점에 따라 양질의 연료를 제조함과 동시에 에너지 절감 효과가 매우 우수하게 된다.

또한 본 발명에 의하면 생활폐기물 가연성 물질을 사용하여 고형연료를 생산함에 있어서 2 단계에 걸쳐 건조공정을 탄력적으로 운영할 수 있는 동시에, 연료로서의 저장 및 운송이 편이한 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 제조가 편리하고 생산단가가 낮은 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 쉽게 생산할 수 있다. 따라서 시스템의 소형화 및 단순화를 통하여 소규모 작업 현장에서 설치 및 운용하기 쉬우며, 생활 폐기물의 활용도를 크게 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 얻어진다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 성형 RDF 제조방법을 도시한 계통도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 비성형 RDF 제조방법을 도시한 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법에서 제1 건조공정을 실행하는 열풍건조 풍력선별기를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법에서 제2 건조공정을 실행하는 장치 구성도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 도 1a에 도시된 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 성형 RDF 제조방법(100)과 도 1b에 도시된 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 성형 RDF 제조방법(100')은, 생활폐기물의 MT(Mechanical Waste Treatment) 공정에서 생활폐기물의 RDF 생산을 위한 선별 및 건조 공정 및 자원화를 위한 성형처리를 연계하는 방법이다.

본 발명은 생활폐기물을 반입하여 파봉기로 파봉하고, 트롬멜 스크린(205)으로 입도에 따른 선별 이후, 자력선별기로 불연성 금속류를 분리하며, 수선별로 가연성 폐기물을 선택적으로 선별하는 제1 선별공정(ST-C1)을 갖는다.

이와 같은 제1 선별공정(ST-C1)는 폐기물 수거차량에 의해 반입된 생활폐기물은 트럭 스케일(202)에서 계량된 후 반입장으로 유입되어 생활폐기물 저장조(미 도시)에 일시 저장된다.

상기 생활폐기물 저장조는 버퍼기능과 함께 폐기물 크레인(202)에 의한 혼합으로 균질화가 가능하다. 이후, 생활폐기물은 폐기물 크레인(202)에 의해 상기 파봉파쇄기(204)로 투입된다.

상기 생활폐기물은 전량 쓰레기 봉투에 담긴 채로 반입되며, 쓰레기 봉투는 3, 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100ℓ 등으로 다양하다. 상기 파봉파쇄기는 선별을 위한 전처리 개념으로 쓰레기 봉투내의 소형 비닐 봉투들을 효과적으로 파봉하는 것이 주목적이며, 300mm 이상의 대형폐기물을 파쇄하는 부가적 기능을 수행한다. 그런 다음, 트롬멜 스크린(205)을 통해 생분해성 물질을 분리하고 입도선별을 행한 후, 자력 선별기(206)를 통하여 가연성 물질 만을 걷어내는 선별작업을 실행한다.

또한 다음으로는, 수선별 공정(208)을 통하여 2차적으로 가연성 물질과 유가물질을 선별하게 되는데, 이와 같은 수선별 공정(208)을 통하여 고가의 선별 자동화설비들을 크게 축소시킬 수 있게 되어 지역경제에 맞는 설비를 선택할 수 있어 RDF 생산설비의 보급에 효과적이다.

그리고 본 발명은 다음으로, 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 건조열풍기와 연계된 풍력선별기로 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하여 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질(도 1a) 또는 25% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질(도 1b)로 열풍 건조시키는 제1 건조공정(ST-D1)이 이루어진다.

이와 같은 제1 건조공정(ST-D1)은 도 2에 도시된 바와 같은 열풍건조 풍력선별기(300)를 통하여 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 열풍건조 풍력선별기(300)는 장치 구조의 소형화 및 에너지 절약효과가 매우 큰 열풍 순환식 직접가열방식을 사용한다.

즉 상기 열풍건조 풍력선별기(300)는 송풍기(302)의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기(304)를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 호퍼(306)를 유입된 생활폐기물 및 매립폐기물중 가연성 물질을 풍력에 의해서 이송 컨베이어(308)로 분리 이송시킨다.

그리고 이와 같은 풍력 선별과정에서 중량이 무거운 불연물(W1)은 이송 컨베이어(308)의 입측에서 자중(自重)에 의해 낙하시켜 불연물 저장박스(310)에 배출시키며, 상기 이송 컨베이어(308)는 커버(312)로 에워싸여서 가연성 물질(W2)의 이동 중에 직접 가열방식의 열풍에 의해서 가연성 물질을 건조시킨다.

또한 이와 같이 1차 건조된 가연성 물질(W2)은 이송 컨베이어(308)의 출측에서 분쇄 공정(ST-C2)으로 진행하는 경사 콘베이어(320)로 낙하되어 후속 공정으로 이송된다.

그리고 상기 열풍건조 풍력선별기(300)에 구비된 이송 컨베이어(308)의 커버(312)는 이송 컨베이어(308)의 출측 상부로 덕트(314)가 연결되며, 상기 덕트(314)는 열풍으로부터 이물질을 제거시키는 집진기(316)가 중간에 구비되어 정제된 열풍을 송풍기(302)로 공급하고, 상기 송풍기(302)의 입측으로 순환됨으로써 이송 컨베이어(308) 상의 가연성 물질(W2)을 건조시킨 열풍이 열풍 발생기(304)의 에너지 소모를 줄이도록 사용된다.

뿐만 아니라, 상기 열풍건조 풍력선별기(300)는 이송 컨베이어(308)의 입,출측에 각각 낙하 슈트(316a,316b)가 각각 장착되어 불연물(W1)과 1차 건조된 가연성 물질(W2)의 낙하 이동 중에 열풍 누출을 방지하여 에너지 손실을 더욱 줄이게 된다.

이와 같은 열풍건조 풍력선별기(300)는 도 1b와 같이 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 생산하고자 하는 경우에는, 가연성물질(W2)의 함수율을 25% 이하로 건조시키는 것을 목표로 하고, 도 1a와 같이 성형 RDF를 생산하고자 하는 경우에는, 가연성물질(W2)의 함수율을 10% 이하로 건조시키는 것을 목표로 하며, 이는 열풍 발생기(304)의 건조 온도 및 건조량을 조절하여 선택적으로 실행한다.

이와 같이 1차 건조된 가연성 물질(W2)은 경사 컨베이어(320)를 통하여 이송 컨베이어(308)의 출측에서 분쇄 공정(ST-C2)의 분쇄기(402)의 상부 투입부로 투입된다.

그리고 본 발명은 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질을 분쇄하여 25% 이하의 함수율을 갖는 비성형 RDF(도 1b), 또는 10% 이하의 함수율을 갖는 성형 RDF(도 1a)를 생산하기 위하여 가연성물질을 분쇄시키는 분쇄 공정(ST-C2)을 포함한다.

이와 같은 분쇄 공정(ST-C2)은 도 1b와 같이 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 생산하고자 하는 경우, 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 함수율 25% 이하의 가연성물질을 분쇄하여 후속 공정으로 이송한다.

그리고, 본 발명은 상기 분쇄 공정(ST-C2)으로부터 가연성물질(W2)을 받아서 함수율 측정기(502)를 통해서 함수율을 측정하고, 함수율 25%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 각각 별도로 진행시키는 함수율 측정공정(ST-C3)을 포함한다.

이와 같은 함수율 측정공정(ST-C3)은 함수율 25%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 이를 초과하는 가연성 물질은 후속의 제2 건조공정(ST-D2)으로 바이패쓰 이송하고, 이를 초과하지 않는 함수율 25% 이하의 가연성물질은 비성형 RDF 빈(bin)(706')에 저장하는 비성형 RDF 배출공정(ST-FF)을 포함한다.

제2 건조공정(ST-D2)은 도 3에 도시된 바와같은 순환식으로 함수율이 25%를 초과하는 반입 가연성물질(W2)을 받아서 2차 가열시킨다. 제2 건조공정(ST-D2)에 대하여는 아래에서 보다 상세하게 설명한다.

또한, 분쇄 공정(ST-C2)은 도 1a와 같이 성형 RDF를 생산하고자 하는 경우, 함수율 10% 이하의 가연성물질(W2)을 분쇄하고, 이를 후속 공정으로 이송한다.

그리고, 본 발명은 상기 분쇄 공정(ST-C2)으로부터 함수율 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질(W2)을 받아서 함수율 측정기(502)를 통해서 함수율을 측정하고, 함수율 10%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 각각 별도로 진행시키는 함수율 측정공정(ST-C3)을 포함한다.

이와 같은 함수율 측정공정(ST-C3)은 함수율 10%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 이를 초과하는 가열성 물질은 후속의 제2 건조공정(ST-D2)으로 바이패쓰 이송하고, 이를 초과하지 않는 함수율 10% 이하의 가연성물질은 후속의 성형공정(ST-F)로 직접 이송한다.

또한 본 발명은 이와 같은 함수율 측정공정(ST-C3)으로부터 함수율이 10%를 초과하는 반입 가연성물질(W2)을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하며, 약액 세정탑(610)으로 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 적당량의 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2 건조공정(ST-D2)이 이루어진다.

이와 같은 제2 건조공정(ST-D2)은 도 3에 도시된 바와같은 순환식으로 함수율이 10%를 초과하는 반입 가연성물질(W2)을 받아서 2차 가열시킨다.

즉 상기 제2 건조공정(ST-D2)에 구비된 건조기(602)는 로터리 킬른(Rotary kiln) 타입의 직접 건조방식으로서 그 내부를 회전하면서 통과하는 가연성물질(W2)을 2차 건조시킨다.

이와 같은 건조기(602)로 공급되는 열풍은 덕트(604)를 통하여 연소로(606)로부터 제공되는데, 상기 덕트(604)는 건조기(602)의 후단에서 원심력 집진기 또는 백 필터(608)를 통과하여 미세먼지를 여과하며, 약액 세정탑(610)으로 연결되어 H2SO4, NaOCl 또는 NaOH 등을 투입하거나, 그 혼합물을 투입하여 세정된다.

이와 같은 약액 세정탑(610)은 내부에 건조기(602)와 이후에 설명되는 성형기(704)에서 발생된 악취와 유해 가스를 각각 처리하는 악취 및 가스 처리조가 일체로 내장되어 이중으로 배가스를 처리하게 된다.

이와 같은 약액 세정탑(610)에 공급되는 세정액 및 약품의 상세가 아래 표 1로 도시되어 있다.

구분	오염물질	세정액	비고
염기성	암모니아 트리메틸아민	H₂SO₄ NaOCl
산성	황화수소	NaOCl
산성	메틸메르캅탄	NaOCl NaOH
중성	황화메틸 이황화디메틸	NaOCl

그리고 이와 같은 제2 건조공정(ST-D2)은 덕트(604)를 통하여 열풍이 연소로(606)의 입측 공기로 재사용되며, 상기 연소로(606)는 경유 또는 LNG를 연료로 활용하여 열풍을 재가열하며, 연소로(606)를 통과한 열풍은 순환 송풍기(612)를 통하여 건조로(602)에 공급하는 순환식으로 에너지 소모를 줄이게 된다.

이와 같이 제2 건조공정(ST-D2)은 순환형 건조시스템으로 이루어진 것으로서, 내부 열풍 순환 구조로 열의 손실을 최소화하며, 건조시스템의 계(system) 내에서 악취 및 불순물의 저감 공정이 통합되어 대기오염물질 방지설비와의 연계가 용이하고, 기존의 복잡한 건조시스템의 단순화로 인한 기능장애 및 고단가의 문제를 해결하여 가용성과 경제성을 제고할 수 있다.

또한 이와 같이 제2 건조공정(ST-D2)은 에너지 집중적인 공정인 건조단계의 에너지 비용 절감이 가능한 장점에 따라 양질의 연료를 제조함과 동시에 에너지 절감 효과가 매우 우수하게 된다.

그리고 본 발명은 이와 같은 제2 건조공정(ST-D2)에 후속하여 함수율이 10% 이하로 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입된 가연성물질 및 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 함수율이 10%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 10%를 초과하는 경우, 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 함수율 10% 이하인 RDF를 제조할 수 있는 가연성물질만을 성형하여 성형 RDF를 생산하는 성형공정(ST-F)를 포함한다.

이와 같은 성형공정(ST-F)은 또 다른 함수율 측정기(702)를 이용하여 2차적으로 함수율을 측정한다.

이와 같은 성형공정(ST-F)은 함수율 10% 이하인 RDF를 제조할 수 있는 가연성물질을 소석회와 혼합한 후 고형 연료 성형기(704)로 이송하여 상기 고형 연료 성형기(704)에 의해 성형 RDF로 성형시킨다.

한편, 상기 가연성 물질을 소석회와 혼합할 때, 적정 중량비로 혼합하고, 상기 고형 연료 성형기(704)는 파쇄, 선별공정을 거친 후에 혼합된 상기 가연성 물질을 성형 RDF로 최종 성형한다.

상기 고형 연료 성형기(704)는 예를 들면, 단축 스크류 압출기(Single Screw Extruder)를 사용하며, 상기 압출기의 공정사고 방지를 위하여 혼합물의 정량공급과 이에 따른 상기 압출기 내로의 일정 압입이 필요하다. 이는 외부 가열이 없어 전력 소모량이 적은 장점이 있다.

또한, 회전하는 다이스(미 도시)의 가공된 구멍에 건조폐기물을 회전링과 롤러로 절단, 압축, 성형하는 방식이다. 이는 압축과정에서 전력소모량이 많은 단점이 있으나, 압축열에 의한 수분증발효과, 미생물 살균효과가 있다.

그리고 상기 성형공정에서 성형된 함수율 10% 이하의 성형 RDF를 성형 RDF 빈(bin)(706)에 저장하여 함수율 10% 이하인 성형 RDF(Pellet type RDF)를 생산한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법(100)은 2 단계에 걸쳐 가연성물질의 폐기물을 건조하고, 함수율에 따라 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 생산할 수 있다.

이하, 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 생산하는 방법에 대해서 도 1b를 참조하여 보다 상세히 설명한다.

이와 같은 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 생산하는 방법은 상기에서 설명한 바와 같이, 생활폐기물을 반입하여 파봉기(204)로 파봉하고, 트롬멜 스크린(205)으로 입도에 따른 선별 이후, 자력선별기(206)로 불연성 금속류를 분리하며, 수선별(208)로 가연성 폐기물을 선택적으로 선별하는 제1 선별공정(ST-C1)이 이루어진다.

그리고 후속하여 제1 건조공정(ST-D1)이 이루어지며, 이는 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 열풍건조 풍력선별기(300)를 통하여 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별한다.

이와 같은 제1 건조공정(ST-D1)에서 사용되는 열풍건조 풍력선별기(300)는 송풍기(302)의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기(304)를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 이송 컨베이어(308)의 커버(312)내에서 가연성 물질의 이동 중에 간접 가열방식으로 상기 가연성물질의 함수율 25%를 목표로 가열시킨다.

이와 같은 제1 건조공정(ST-D1)에서 함수율 조절은 열풍 발생기(304)의 건조 온도 및 건조량을 조절하여 선택적으로 실행한다.

그리고 다음으로는 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질(W2)을 분쇄하는 분쇄 공정(ST-C2)이 이루어진다.

이와 같은 함수율 측정공정(ST-C3)은 함수율 25%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 이를 초과하는 가연성 물질은 후속의 제2 건조공정(ST-D2)으로 바이패쓰 이송하고, 이를 초과하지 않는 함수율 25% 이하의 가연성물질은 비성형 RDF 빈(bin)(706')에 저장하는 비성형 RDF 배출공정(ST-PF)을 포함한다.

이와 같은 공정을 통하여 생산된 비성형 RDF는 건조, 성형 과정이 필요없어 생산 시 에너지 소비가 성형 RDF의 경우보다 현저하게 적은 장점이 있다. 또한 열병합발전소 보조연료, 시멘트 소성로 보조연료, 전용보일러연료로 사용이 가능하고, 유럽의 경우와 같이, 보조 연료로서 사용가능하다.

이와 같은 비성형 RDF의 품질기준은 아래의 표 2와 같다.

항목	비성형 생활폐기물 고형연료제품 (Fluff RDF, RDF-3)
크기	고형연료제품 사용시설과 다른 부지에서 제조 50mm50mm 체에 무게비로 95%이상 통과 고형연료제품 사용시설과 같인 부지에서 제조 120mm120mm 체에 무게비로 95%이상통과
수분	고형연료제품 무게의 25% 이하
회분	고형연료제품 무게의 20%이하
염분	고형연료제품 무게의 2.0이하 (건조상태 기준)
황	고형연료제품 무게의 0.6%이하(건조상태 기준)

이와 같이 본 발명은 생활폐기물 가연성 물질을 사용하여 고형연료를 생산함에 있어서 제조가 편리하고 생산단가가 낮은 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 쉽게 생산할 수 있다. 따라서 시스템의 소형화 및 단순화를 통하여 소규모 작업 현장에서 설치 및 운용하기 쉬우며, 생활 폐기물의 활용도를 크게 향상시킬 수 있다.

이하, 도 1a를 참조하여 성형 RDF(Pellet type RDF)를 생산하는 방법에 대해서 보다 상세히 설명한다.

이와 같은 성형 RDF(Pellet type RDF)를 생산하는 방법은 상기에서 설명한 바와 같이, 제1 선별공정(ST-C1)이 동일하다.

그리고 제1 건조공정(ST-D1)에서 사용되는 열풍건조 풍력선별기(300)는 송풍기(302)의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기(304)를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 이송 컨베이어(308)의 커버(312)내에서 가연성 물질의 이동 중에 간접 가열방식으로 상기 가연성물질의 함수율을 10% 이하를 목표로 가열시킨다.

이와 같은 제1 건조공정(ST-D1)에서도 함수율 조절은 열풍 발생기(304)의 가열 온도 및 가열량을 조절하여 선택적으로 실행한다.

그리고 다음으로는 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 함수율 10% 이하의 가연성물질을 분쇄하는 분쇄 공정(ST-C2)이 이루어진다.

또한 다음으로는, 상기 함수율 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질을 받아서 함수율 측정기(502)를 통해서 함수율을 측정하고, 함수율 10%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 각각 별도로 진행시키는 함수율 측정공정(ST-C3)이 이루어진다.

이와 같은 함수율 측정공정(ST-C3)은 함수율 10%를 기준으로 가연성물질을 분류하여 이를 초과하는 가열성 물질은 후속의 제2 건조공정(ST-D2)으로 이송하고, 이를 초과하지 않는 함수율 10% 이하의 가연성물질은 후속의 성형공정(ST-F)로 이송한다.

상기 제2 건조공정(ST-D2)과 성형공정(ST-F)은 상기에서 설명한 바와 동일하므로 보다 상세한 설명을 생략한다.

그리고 다음으로는 상기 성형공정(ST-F)에서 성형된 함수율 10% 이하의 성형 RDF를 성형 RDF 빈(bin)(706)에 저장하는 성형 RDF 배출공정(ST-PF)을 포함하여 2 단계에 걸쳐 가연성물질(W2)의 폐기물을 건조하고, 함수율 10% 이하인 성형 RDF(Pellet type RDF)를 생산한다.

이와 같은 공정을 통하여 생산된 성형 RDF는 성형과정을 통해 발열량이 높고 부피가 줄어들어 이송의 편리함의 장점이 있다.

이와 같은 성형 RDF도 열병합발전소 보조연료, 시멘트 소성로 보조연료, 전용보일러연료로 사용이 가능하고, 생활 관습이 한국과 비슷한 중국, 일본과 같이 일정열량이 확보 될수 있도록 다양하게 함수율을 관리하여 사용할 수 있다.

이와 같은 성형 RDF의 품질기준은 아래의 표 3과 같다.

항목	생활폐기물 고형연료제품 (Pellet RDF, RDF-5)
크기	*직경 30mm이하, 길이 100mm이하 (길이 전체에 걸쳐 단면의 모양이 일정)
수분	고형연료제품 무게의 10% 이하
회분	고형연료제품 무게의 20%이하
염분	고형연료제품 무게의 2.0이하 (건조상태 기준)
황	고형연료제품 무게의 0.6%이하(건조상태 기준)

이와 같이 본 발명은 생활폐기물 가연성 물질을 사용하여 고형연료를 생산함에 있어서 2 단계에 걸쳐 건조공정을 탄력적으로 운영할 수 있는 동시에, 연료로서의 저장 및 운송이 편이한 성형 RDF(Pellet type RDF)를 선택적으로 쉽게 생산할 수 있다. 따라서 시스템의 소형화 및 단순화를 통하여 소규모 작업 현장에서 설치 및 운용하기 쉬우며, 생활 폐기물의 활용도를 크게 향상시킬 수 있는 우수한 효과가 얻어진다.

상기와 같이 본 발명에 따른 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법(100)에 의하면 생활폐기물의 MT(Mechanical Waste Treatment) 통합 공정에서 일반적으로 선별설비에 속하는 열풍건조 풍력선별기(300)를 이용하여 불연물(W1)을 제거하고 가연성 물질(W2)을 선별해 낼 뿐만 아니라, 10% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질 또는 25% 이하의 함수율을 갖는 가연성물질로 1차 건조시킨다.

또한 이와 같은 열풍건조 풍력선별기(300)는 이송 컨베이어(308)가 커버(312)로 에워싸여서 가연성 물질(W2)의 이동 중에 적접 가열방식의 열풍에 위해서 가연성 물질(W2)을 건조시키며, 가연성 물질을 건조시킨 열풍이 송풍기(302)로 순환 재사용되어 열풍 발생기(304)의 에너지 소모를 크게 줄일 수 있다.

그리고 본 발명은 열풍건조 풍력선별기(300)를 통하여 1차적으로 폐기물을 건조시키고, 제2 건조공정(ST-D2)의 전후단에 함수율 측정기(702)를 연계하여 폐기물을 2차적으로 건조시키는 이중 건조시스템을 선택적으로 운전할 수 있도록 함으로써 함수율 제어 및 에너지 소비 설비의 운전 최소화를 구현하여 성형 RDF의 생산에 있어서 균등한 품질확보 및 에너지 소비면에서 효율과 경제성을 더욱 확보할 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 제2 건조공정(ST-D2)의 순환형 건조시스템에서 내부 열풍 순환 구조로 열의 손실을 최소화하며, 건조시스템의 계(system) 내에서 악취 및 불순물의 저감 공정이 통합되어 대기오염물질 방지설비와의 연계가 용이하고, 기존의 복잡한 건조시스템의 단순화로 인한 기능장애 및 고단가의 문제를 해결하여 가용성과 경제성을 제고할 수 있으며, 에너지 집중적인 공정인 건조단계의 에너지 비용 절감이 가능한 장점에 따라 양질의 연료를 제조함과 동시에 에너지 절감 효과가 매우 우수하게 된다.

또한 본 발명은 생활폐기물 가연성 물질을 사용하여 고형연료를 생산함에 있어서 2 단계에 걸쳐 건조공정을 탄력적으로 운영할 수 있는 동시에, 연료로서의 저장 및 운송이 편이한 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 제조가 편리하고 생산단가가 낮은 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 쉽게 생산할 수 있다. 따라서 시스템의 소형화 및 단순화를 통하여 소규모 작업 현장에서 설치 및 운용하기 쉬우며, 생활 폐기물의 활용도를 크게 향상시킬 수 있다.

본 발명은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 발명은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

100: 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법
202: 트럭 스케일 204: 파봉파쇄기
205: 트롬멜 스크린
206: 자력 선별기 208: 수선별 공정
300: 열풍건조 풍력선별기 302: 송풍기
304: 열풍 발생기 306: 호퍼
308: 이송 컨베이어 310: 불연물 저장박스
312: 커버 314: 덕트
316: 집진기 316a,316b: 낙하 슈트
320: 경사 콘베이어 402: 분쇄기
404: 비성형 RDF 빈(bin) 502,702: 함수율 측정기
602: 건조기 604: 덕트
606: 연소로 608: 원심력 집진기
610: 약액 세정탑 612: 순환 송풍기
704: 성형기 706: 성형 RDF 빈(bin)
ST-C1: 제1 선별공정 ST-D1: 제1 건조공정
ST-C2: 분쇄 공정 ST-C3: 함수율 측정공정
ST-D2: 제2 건조공정 ST-F: 성형공정
ST-FF: 비성형 RDF 배출공정 ST-PF: 성형 RDF 배출공정
W1: 불연물 W2: 가연성 물질

Claims

생활폐기물의 MT(Mechanical Waste Treatment) 공정에서 생활폐기물의 RDF 생산을 위한 선별 및 건조 공정 및 자원화를 위한 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법에 있어서,
ST-C1) 생활폐기물을 반입하여 파봉기로 파봉하고, 트롬멜 스크린으로 입도에 따른 선별 이후, 자력선별기로 불연성 금속류를 분리하며, 수선별로 가연성 폐기물을 선택적으로 선별하는 제1 선별공정;
ST-D1) 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 건조열풍기와 연계된 풍력선별기로 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하여 열풍 건조시키는 제1 건조공정;
ST-C2) 25% 이하의 함수율을 갖는 비성형 RDF, 또는 10% 이하의 함수율을 갖는 성형 RDF를 생산하기 위하여 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질을 분쇄하는 분쇄 공정;
ST-C3) 함수율 측정기를 통해서 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 분쇄된 가연성물질의 함수율을 측정하는 함수율 측정공정:
ST-D2-A) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 10%를 초과하는 반입 가연성물질을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하며, 일정량을 연소로에 투입하여 가열 후 건조기의 열원으로 순환시키고 나머지는 약액 세정탑으로 공급하여 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2-A 건조공정;
ST-D2-B) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 25%를 초과하는 반입 가연성물질을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하면, 일정량을 연소로에 투입하여 가열 후 건조기의 열원으로 순환시키고, 나머지는 약액 세정탑으로 공급하여 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2-B 건조공정; 및
ST-F) 성형 RDF를 생산하는 경우, 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 10%를 초과하여 상기 제2-A 건조공정(ST-D2-A)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 10%를 초과하는 경우 재차 상기 제2-A 건조공정(ST-D2-A)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2-A 건조공정(ST-D2-A)에서 반입된 함수율 10% 이하인 가연성물질만을 성형하여 성형 RDF를 생산하는 성형공정; 및
ST-FF) 비성형 RDF를 생산하는 경우, 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 25%를 초과하여 상기 제2-B 건조공정(ST-D2-B)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 25%를 초과하는 경우 재차 상기 제2-B 건조공정(ST-D2-B)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2-B 건조공정(ST-D2-B)에서 반입된 함수율 25% 이하인 가연성물질만을 비성형 RDF 빈(bin)에 저장하는 비성형 RDF 배출공정을 포함하여, 2 단계에 걸쳐 가연성물질의 폐기물을 건조하고, 함수율에 따라 성형 RDF(Pellet type RDF) 및 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 선택적으로 생산할 수 있으며,
상기 제2-A 건조공정(ST-D2-A) 및 상기 제2-B 건조공정(ST-D2-B)의 건조기는 로터리 킬른(Rotary kiln) 타입의 직접 건조방식으로 가연성물질을 2차 건조시키고, 열풍은 덕트의 원심력 집진기 또는 백 필터를 통과하여 미세먼지를 여과하며, 약액 세정탑으로 연결되어 H2SO4, NaOCl 또는 NaOH 중 하나 이상으로 이루어지는 세정액을 투입하여 세정하며, 순환 송풍기의 유인을 통하여 연소로의 입측 공기로 재사용되며, 상기 연소로는 연료를 활용하여 열풍을 재가열하여 건조로에 공급하는 순환식으로 에너지 소모를 줄이도록 구성되고,
상기 약액 세정탑은 내부에 건조기와 성형기에서 발생된 악취와 유해 가스를 각각 처리하는 악취 및 가스 처리조가 일체로 내장되고, 상기 악취 및 가스 처리조는 상기 투입된 세정액을 분리하는 분리벽을 포함하여 상기 분리벽에 의해 분리된 일측의 세정액을 이용하여 일차로 배가스를 처리하고, 상기 분리벽에 의해 분리된 타측의 세정액을 이용하여 이차로 배가스를 처리함으로써 이중으로 배가스를 처리하는 것을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 건조공정(ST-D1)은 열풍건조 풍력선별기를 통하여 이루어지며, 상기 열풍건조 풍력선별기는 송풍기의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 호퍼로 유입된 생활폐기물 및 매립폐기물중 가연성 물질을 풍력에 의해서 이송 컨베이어로 분리 이송시키고, 불연물은 이송 컨베이어의 입측에서 자중에 의해 낙하시켜 불연물 저장박스에 배출시키며, 상기 이송 컨베이어는 커버로 에워싸여서 가연성 물질의 이동 중에 직접 가열방식의 열풍에 의해서 가연성 물질을 건조시키며, 1차 건조된 가연성 물질은 이송 컨베이어의 출측에서 분쇄 공정(ST-C2)으로 진행하는 경사 콘베이어로 낙하 이동되는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 이송 컨베이어의 커버는 이송 컨베이어의 출측 상부로 덕트가 연결되어 상기 송풍기의 입측으로 순환됨으로써 이송 컨베이어 상의 가연성 물질을 건조시킨 열풍이 송풍기로 순환 재사용되어 열풍 발생기의 에너지 소모를 줄이도록 구성되고, 상기 이송 컨베이어의 입,출측에는 각각 낙하 슈트가 각각 장착되어 불연물과 1차 건조된 가연성 물질의 낙하 이동 중에 열풍 누출을 방지하여 에너지 손실을 줄인 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법.
제2항에 있어서, 상기 덕트는 열풍으로부터 이물질을 제거시키는 집진기가 중간에 구비되어 정제된 열풍을 송풍기로 공급하고, 상기 경사 컨베이어는 이송 컨베이어의 출측에서 분쇄 공정(ST-C2)의 분쇄기의 상부 투입부로 1차 건조된 가연성 물질을 이동시키도록 경사 형성된 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법.
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생활폐기물의 MT(Mechanical Waste Treatment) 공정에서 생활폐기물의 RDF 생산을 위한 선별 및 건조 공정 및 자원화를 위한 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법에 있어서,
ST-C1) 생활폐기물을 반입하여 파봉기로 파봉하고, 트롬멜 스크린으로 입도에 따른 선별 이후, 자력선별기로 불연성 금속류를 분리하며, 수선별로 가연성 폐기물을 선택적으로 선별하는 제1 선별공정;
ST-D1) 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 열풍건조 풍력선별기를 통하여 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하며, 상기 열풍건조 풍력선별기는 송풍기의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 이송 컨베이어의 커버내에서 가연성 물질의 이동 중에 간접 가열방식으로 상기 가연성물질의 함수율을 25% 이하를 목표로 건조시키는 제1 건조공정;
ST-C2) 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질을 분쇄하는 분쇄 공정;
ST-C3) 상기 분쇄된 가연성물질을 받아서 함수율 측정기를 통해서 함수율을 측정하는 함수율 측정공정;
ST-D2) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 25%를 초과하는 반입 가연성물질을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하며, 일정량을 연소로에 투입하여 가열 후 건조기의 열원으로 순환시키고 나머지는 약액 세정탑으로 공급하여 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2 건조공정; 및
ST-FF) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 25%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 25%를 초과하는 경우 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 반입된 함수율 25% 이하인 가연성물질만을 비성형 RDF 빈(bin)에 저장하는 비성형 RDF 배출공정을 포함하고,
상기 제2 건조공정(ST-D2)의 건조기는 로터리 킬른(Rotary kiln) 타입의 직접 건조방식으로 가연성물질을 2차 건조시키고, 열풍은 덕트의 원심력 집진기 또는 백 필터를 통과하여 미세먼지를 여과하며, 약액 세정탑으로 연결되어 H2SO4, NaOCl 또는 NaOH 중 하나 이상으로 이루어지는 세정액을 투입하여 세정하며, 순환 송풍기의 유인을 통하여 연소로의 입측 공기로 재사용되며, 상기 연소로는 연료를 활용하여 열풍을 재가열하여 건조로에 공급하는 순환식으로 에너지 소모를 줄이도록 구성되고,
상기 약액 세정탑은 내부에 건조기와 성형기에서 발생된 악취와 유해 가스를 각각 처리하는 악취 및 가스 처리조가 일체로 내장되고, 상기 악취 및 가스 처리조는 상기 투입된 세정액을 분리하는 분리벽을 포함하여 상기 분리벽에 의해 분리된 일측의 세정액을 이용하여 일차로 배가스를 처리하고, 상기 분리벽에 의해 분리된 타측의 세정액을 이용하여 이차로 배가스를 처리함으로써 이중으로 배가스를 처리하여 함수율 25% 이하인 비성형 RDF(Fluff type RDF)를 생산하는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법.
생활폐기물의 MT(Mechanical Waste Treatment) 공정에서 생활폐기물의 RDF 생산을 위한 선별 및 건조 공정 및 자원화를 위한 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법에 있어서,
ST-C1) 생활폐기물을 반입하여 파봉기로 파봉하고, 트롬멜 스크린으로 입도에 따른 선별 이후, 자력선별기로 불연성 금속류를 분리하며, 수선별로 가연성 폐기물을 선택적으로 선별하는 제1 선별공정;
ST-D1) 상기 제1 선별공정(ST-C1)을 통해 분리된 생활폐기물 및 매립폐기물 가연성물질을 열풍건조 풍력선별기를 통하여 불연물은 분리하여 박스에 저장하고 가연성물질만을 선별하며, 상기 열풍건조 풍력선별기는 송풍기의 출측에 전기 히터로 이루어진 열풍 발생기를 구비하여 열풍을 상향으로 공급하고, 상기 열풍은 이송 컨베이어의 커버내에서 가연성 물질의 이동 중에 간접 가열방식으로 상기 가연성물질의 함수율을 10%를 목표로 건조시키는 제1 건조공정;
ST-C2) 상기 제1 건조공정(ST-D1)을 통해 유입되는 가연성물질을 분쇄하는 분쇄 공정;
ST-C3) 상기 분쇄된 가연성물질을 받아서 함수율 측정기를 통해서 함수율을 측정하는 함수율 측정공정:
ST-D2) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 10%를 초과하는 반입 가연성물질을 받아서 연소로에서 가열된 공기를 이용하여 건조기에서 가연성물질을 건조시키고, 그 공기를 원심력 집진기로 미세먼지를 여과하며, 일정량을 연소로에 투입하여 가열 후 건조기의 열원으로 순환시키고 나머지는 약액 세정탑으로 공급하여 악취 및 황 화합물 등의 불순물을 제거한 후 적당량의 공기를 대기오염물질 제어설비를 통해 배출시키는 순환형 건조기를 통해 건조시켜 배출하는 제2 건조공정;
ST-F) 상기 함수율 측정공정(ST-C3)에서 함수율이 10%를 초과하여 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 건조된 가연성물질의 함수율을 측정하여 함수율이 10%를 초과하는 경우 재차 상기 제2 건조공정(ST-D2)으로 회송시키고, 상기 분쇄 공정(ST-C2)에서 반입되거나 상기 제2 건조공정(ST-D2)에서 반입된 함수율 10% 이하인 가연성물질만을 성형하여 성형 RDF를 생산하는 성형공정; 및
ST-PF) 상기 성형공정에서 성형된 함수율 10% 이하의 성형 RDF를 성형 RDF 빈(bin)에 저장하는 성형 RDF 배출공정을 포함하고,
상기 제2 건조공정(ST-D2)의 건조기는 로터리 킬른(Rotary kiln) 타입의 직접 건조방식으로 가연성물질을 2차 건조시키고, 열풍은 덕트의 원심력 집진기 또는 백 필터를 통과하여 미세먼지를 여과하며, 약액 세정탑으로 연결되어 H2SO4, NaOCl 또는 NaOH 중 하나 이상으로 이루어지는 세정액을 투입하여 세정하며, 순환 송풍기의 유인을 통하여 연소로의 입측 공기로 재사용되며, 상기 연소로는 연료를 활용하여 열풍을 재가열하여 건조로에 공급하는 순환식으로 에너지 소모를 줄이도록 구성되고,
상기 약액 세정탑은 내부에 건조기와 성형기에서 발생된 악취와 유해 가스를 각각 처리하는 악취 및 가스 처리조가 일체로 내장되고, 상기 악취 및 가스 처리조는 상기 투입된 세정액을 분리하는 분리벽을 포함하여 상기 분리벽에 의해 분리된 일측의 세정액을 이용하여 일차로 배가스를 처리하고, 상기 분리벽에 의해 분리된 타측의 세정액을 이용하여 이차로 배가스를 처리함으로써 이중으로 배가스를 처리하여 함수율 10% 이하인 성형 RDF(Pellet type RDF)를 생산하는 것임을 특징으로 하는 이중 건조 시스템 및 이중 배가스 처리 시스템을 이용한 생활폐기물 및 매립폐기물의 고형연료 제조방법.