KR101437949B1

KR101437949B1 - 음식물 찌꺼기 탄화시스템

Info

Publication number: KR101437949B1
Application number: KR1020130038965A
Authority: KR
Inventors: 장인환
Original assignee: 장인환
Priority date: 2013-04-10
Filing date: 2013-04-10
Publication date: 2014-09-12

Abstract

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 단일의 시스템에 의해 음식물 찌꺼기을 일련의 연속공정에 의해 효율적으로 펠렛 상의 탄화자재로 제조할 수 있는 음식물 찌거기 탄화시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 상기 목적은 단열판(110)의 외부에 구축된 내화구조물(100);
상기 내화구조물(100)의 상부 내부에 수평방향으로 음식물 찌거기를 파쇄/이송하는 한쌍의 스크류 크러쉬(210,220)의 전방에 음식물 찌꺼기를 공급하는 음식물 공급호퍼(250)를 포함하는 음식물 찌꺼기 처리부(200);
상기 한쌍의 스크류 크러쉬(210,220)의 후방에 공급하는 파쇄기(320)를 포함하는 폐목재 공급호퍼(310)를 포함하는 폐목재 파쇄부(300);
상기 폐목재 파쇄부(300)의 수직방향을로 상기 내화구조물(100)의 내부에 다단의 가변슬라이더(410)와 다수의 가스버너(450)를 포함하는 탄화처리부(400); 및,
상기 탄화처리부(400)의 하단에 상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)와 반대방향으로 상기 탄화처리부(400)에서 처리된 탄화물을 이송 배출하면서 파쇄/이송하는 한쌍의 스크류 크러쉬(510,520)를 포함하는 탄화물 분쇄이송부(500);를 포함하고,
상기 탄화물 분쇄이송부(500)에서 이송되는 탄화분쇄물을 압축하여 소정크기의 펠렛 상으로 제조하는 펠렛제조부(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기 탄화시스템에 의해 달성된다.

Description

음식물 찌꺼기 탄화시스템{CARBONIZATION SYSTEM FOR GARBAGE}

본 발명은 음식물 찌꺼기에 폐목재를 분쇄 투입하여 다단의 가열에 의해 펠렛상으로 제조하여 압축에 의해 재활용 연료로 활용할 수 있는 음식물 찌꺼기 탄화시스템에 관한 것이다.

일반적으로 음식물 쓰레기, 생활쓰레기, 하수오니 등과 같은 쓰레기 등을 처리함에 있어서는, 종래 땅속에 매립하는 처리하고 있으나, 이는 환경오염 및 매립지 부족의 문제에 직면하게 되어 인위적인 처리장치에 의해 처리하는 기술이 개시되고 있다.

특히, 생활환경이 충족해짐으로서 최근에 과다한 음식물 쓰레기의 발생은 심각한 환경문제로 대두되고 있다.

다시 말하여, 음식문화의 특성상 수분함량이 높아 쉽게 부패되어 악취와 오수가 발생되며 매립 시에는 다량의 침출수가 흘러나와 지하수 오염과 같은 2차 환경오염을 유발시키며 침출수를 처리하는데 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라 소각시에도 수분이 많아 소각효율이 떨어지기 때문에 보조연료를 사용해야 하는 등의 문제점이 있다.

이러한 음식물 찌꺼기는 수분함수율이 높기 때문에 재활용 자재로 만들기 위해서는 수분을 제거하고 건조하여 탄화장치를 통해 재활용 연료로 활용되고 있다.

이러한 일반적인 음식물 찌꺼기의 탄화공정은 음식물 찌꺼기 수거 → 슬러지 이송 → 파쇄 및 선별 → 건조기 투입 → 건조상태 음식물 찌꺼기 → 탄화장치에 의한 탄화물 제조하고 있다.

그러나 이러한 종래의 음식물 찌꺼기 처리는 건조기에 의한 건조공정과 건조된 음식물 찌꺼기를 다시 별도의 탄화장치를 이용하여 처리함으로서 그 시간적인 조건 및 처리과정의 복잡, 별도의 장치를 구비함으로서 설비의 대형화, 설치공간의 필요, 처리시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 단점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 단일의 시스템에 의해 음식물 찌꺼기을 일련의 연속공정에 의해 효율적으로 펠렛 상의 탄화자재로 제조할 수 있는 음식물 찌거기 탄화시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

또한, 본 발명은 수분이 함유된 음식물 찌꺼기를 파쇄 이송하면서 폐목재를 분쇄 혼합하여 습기함유율을 최대한 줄인 상태에서 건조/가열로 탄화과정이 제공됨으로서 연료소모가 최대한 절감되어 경제성이 보장되는 음식물 찌꺼기 탄화시스템을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물 찌꺼기 탄화시스템은,

내화구조물;

상기 내화구조물의 상부 내부에 수평방향으로 음식물 찌거기를 파쇄/이송하는 한쌍의 스크류 크러쉬의 전방에 음식물 찌꺼기를 공급하는 음식물 공급호퍼를 포함하는 음식물 찌꺼기 처리부;

상기 한쌍의 스크류 크러쉬의 후방에 공급하는 파쇄기를 포함하는 폐목재 공급호퍼를 포함하는 폐목재 파쇄부;

상기 폐목재 파쇄부의 수직방향을로 상기 내화구조물의 내부에 다단의 가변슬라이더와 다수의 가스버너를 포함하는 탄화처리부; 및

상기 탄화처리부의 하단에 상기 음식물 찌꺼기 처리부와 반대방향으로 상기 탄화처리부에서 처리된 탄화물을 이송 배출하면서 파쇄/이송하는 한쌍의 스크류 크러쉬를 포함하는 탄화물 분쇄이송부;를 포함하고,

상기 탄화물 분쇄이송부에서 이송되는 탄화분쇄물을 소정크기의 펠렛 상으로 제조하는 펠렛제조부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 음식물 찌꺼기가 단일 시스템에 의해 일련의 연속공정에 의해 재활용 자원으로 제조할 수 있음은 물론 설치비용과 설치공간을 최대한 축소할 수 있어 장치의 신뢰성이 보장되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 최근의 환경문제인 음식물 쓰레기를 가열에 의하여 수분을 제거하여 펠렛제조부에 의해 압축과정을 거쳐 재활용 연료로 활용할 수 있는 탄화물을 생산할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 탄화처리과정에서 악취 발생이나 다이옥신과 같은 오염물질의 배출을 방지하도록 환경오염을 방지할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 음식물 찌꺼기의 탄화처리 공정을 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1의 "F", "G", "H"부 발췌 확대도로서, 모음수단의 구성도이다.

본 발명은 단일 시스템에서 음식물 찌꺼기와 보조제로서 폐목재를 활용하여 일련의 연속공정에 의해 탄화물을 펠렛 상태로 재생산하는 것이 특징이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 살펴보면 다음과 같다.

그리고 본 발명의 설명을 위해 도면에 제시된 구성요소는 본 발명의 권리에 영향을 미치지 않는 한 단순화나 생략할 수 있다.

도 1은 본 발명의 시스템 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 음식물 찌꺼기의 탄화처리 공정을 도시한 블록도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명은 내화구조물(100), 음식물 찌꺼기 처리부(200), 폐목재 파쇄부(300), 탄화처리부(400), 탄화물 분쇄이송부(500), 펠렛제조부(600)로 크게 구분된다.

상기 내화구조물(100)은 내화벽돌의 내부에 단열판(110)에 의해 수평방향의 상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)와 탄화물 분쇄이송부(500)에 수직방향의 탄화처리부(400)가 연통된 구조로서 "ㄷ"자형으로 구축된다.

상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)는 상기 내화구조물(100)의 내부에 수평방향으로 음식물 찌거기를 파쇄/이송하는 한쌍의 스크류 크러쉬(210,220)가 일측의 구동모터(M-1)에 의해 대향 회전되고, 음식물 찌꺼기를 공급하는 음식물 공급호퍼(250)를 통하여 공급되는 음식물 찌꺼기를 이송한다.

이때, 음식물 찌꺼기는 상기 한쌍의 스크류 크러쉬(210,220)가 맞물려 회전하면서 압착과 파쇄되면서 전방 측인 상기 폐목재 파쇄부(300)로 이송한다.

상기 폐목재 파쇄부(300)는 폐목재 공급호퍼(310)와, 상기 폐목재 공급호퍼(310)의 내부에 상호 대향하여 회전으로 폐목재를 파쇄하는 파쇄기(320)를 포함한다.

즉, 상기 폐목재 공급호퍼(310)에 공급되는 폐목재는 상기 파쇄기(320)에 의해 잘게 파쇄된 상태로 낙하되고, 상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)의 스크류 크러쉬(210)(220)에 의해 파쇄 이송되는 음식물 찌꺼기와 혼합되면서 상기 탄화처리부(400)로 낙하된다.

이러한 음식물 찌꺼기와 폐목재 혼합물은 상기 탄화처리부(400)에 지그재그로 설치된 다단의 가변 슬라이더(410)에 의해 낙하가 지연되면서 순차 적층되는 것에 의해 낙하됨과 동시에 가스버너(450)에 의해 가열되어 탈수되면서 탄화된다.

상기 가변 슬라이더(410)는 상기 내화구조물(100) 측에 지그재그 상태로 지지축(430)에 의해 선단이 하향 경사진 가이드판(420)과, 상기 지지축(430)에 결합하여 낙하되는 탄화물의 중량에 대하여 탄력적으로 상, 하 유동하여 낙하량을 탄력적으로 완충하는 비틀림스프링(440)을 포함한다.

상기 탄화처리부(400)의 하단에는 상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)의 이송방향과 반대방향으로 낙하되는 탄화물을 이송 배출하는 탄화물 분쇄이송부(500)이 구성된다.

상기 탄화물 분쇄이송부(500)는 상기 내화구조물(100)의 내부에 수평방향으로 탄화물를 파쇄/이송하는 한쌍의 스크류 크러쉬(510,520)가 일측 구동모터(M-2)에 의해 대향 회전하면서 탄화물을 분쇄하는 상태로 상기 펠렛제조부(600)으로 배출되고 상기 펠렛제조부(600)에 의해 소정크기로 펠렛의 탄화물로 제조된다.

이러한 펠렛상태의 탄화물은 연료로 재활용됨은 당연하다.

이때, 상기 탄화물 분쇄이송부(500)는 상기 한쌍의 스크류 크러쉬(510,520)에 분쇄과정에서 발생하는 고열을 진공펌프(550)에 의해 강제로 상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)로 순환시켜 폐열을 재활용함으로서, 상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)의 스크류 크러쉬(210,220)에 탈수되는 수분을 건조에 재활용한다.

상기 음식물 공급호퍼(250), 폐목재 공급호퍼(310) 및 탄화처리부(400)의 하단 각각에는 공급되는 음식물, 폐목재, 탄화물을 중앙으로 모아 공급하는 모음수단(700)이 구비된다.

상기 모음수단(700)은 도 3에 도시된 것과 같이, 중앙 낙하날개편(710)과 이들 양측에서 상기 중앙 낙하날개편(710)으로 음식물, 폐목재, 탄화물을 중앙으로 모아 공급하는 양방의 가이드스크류(720,730)로 구성된다.

이러한 모음수단(700)은 음식물 찌꺼기, 폐목재, 탄화물을 중앙으로 모아 낙하시키어 각각의 처리부에 용이한 공급이 제공된다.

한편, 상기 탄화처리부(400)는 일측에 2차 연소실(800)을 구비하여 상기 가스버너(450)에 의해 음식물 찌거기와 폐목재의 탄화과정에 발생하는 미연소의 연기, 냄새 등을 별도의 가스버너(850)에 의해 완전연소하여 배출하도록 구성된다.

그리고 상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)는 상기 탄화처리부(400)와 상기 2차연소실(800)에 회수열 공급파이프(860,870)로 연결되어 폐열을 이용해서 이송되는 음식물 찌꺼기의 건조에 재활용할 수 있다.

상기 2차연소실(800)에는 배기가스의 배출을 제어하는 댐퍼(880)가 구비되어 별도로 상기 탄화처리부(400)에 구비된 센서(미도시함)에 의해 개폐 및 개방정도를 제어하도록 구성된다.

이렇게 배출되는 배기가스나 미연소 가스는 상기 가스버너(850)에 의해 2차연소에 의한 완전연소로 대기 중에 배출됨으로 다이옥신 등과 같은 물질의 배출을 차단하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져는 안되며, 후술되는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 최근 환경오염 문제로 대두되고 있는 음식물 찌꺼기의 처리에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

100 : 내화벽돌 110 : 단열판
200 : 음식물 찌꺼기 처리부
210, 220, 510, 520 : 스크류 크러쉬
300 : 폐목재 파쇄부
400 : 탄화처리부
500 : 탄화물 분쇄이송부
600 : 펠렛제조부
700 : 모음수단
800 : 2차 연소실

Claims

단열판(110)의 외부에 구축된 내화구조물(100);
상기 내화구조물(100)의 상부 내부에 수평방향으로 음식물 찌거기를 파쇄/이송하는 한쌍의 스크류 크러쉬(210,220)의 전방에 음식물 찌꺼기를 공급하는 음식물 공급호퍼(250)를 포함하는 음식물 찌꺼기 처리부(200);
상기 한쌍의 스크류 크러쉬(210,220)의 후방에 공급하는 파쇄기(320)를 포함하는 폐목재 공급호퍼(310)를 포함하는 폐목재 파쇄부(300);
상기 폐목재 파쇄부(300)의 수직방향을로 상기 내화구조물(100)의 내부에 다단의 가변슬라이더(410)와 다수의 가스버너(450)를 포함하는 탄화처리부(400); 및,
상기 탄화처리부(400)의 하단에 상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)와 반대방향으로 상기 탄화처리부(400)에서 처리된 탄화물을 이송 배출하면서 파쇄/이송하는 한쌍의 스크류 크러쉬(510,520)를 포함하는 탄화물 분쇄이송부(500);를 포함하고,
상기 탄화물 분쇄이송부(500)에서 이송되는 탄화분쇄물을 압축하여 소정크기의 펠렛 상으로 제조하는 펠렛제조부(600)를 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기 탄화시스템.
제1항에 있어서,
상기 가변 슬라이더(410)는 상기 내화구조물(100) 측에 지그재그 상태로 지지축(430)에 의해 선단이 하향 경사진 가이드판(420)과, 상기 지지축(430)에 결합하여 낙하되는 탄화물의 중량에 대하여 탄력적으로 상, 하 유동하여 낙하량을 탄력적으로 완충하는 비틀림스프링(440)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기 탄화시스템.
제1항에 있어서,
상기 음식물 공급호퍼(250), 폐목재 공급호퍼(310) 및 탄화처리부(400)의 하단 각각에는 공급되는 음식물, 폐목재, 탄화물을 중앙으로 모아 공급하는 모음수단(700)이 구비되되, 상기 모음수단(700)은 중앙 낙하날개편(710)과 이들 양측에서 상기 중앙 낙하날개편(710)으로 음식물, 폐목재, 탄화물을 중앙으로 모아 공급하는 양방의 가이드스크류(720,730)로 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기 탄화시스템.
제1항에 있어서,
상기 탄화처리부(400)는 일측에 2차 연소실(800)을 구비하여 상기 가스버너(450)에 의해 음식물 찌거기와 폐목재의 탄화과정에 발생하는 미연소의 연기, 냄새 등을 별도의 가스버너(850)에 의해 완전연소하여 배출하도록 구성되되,
상기 음식물 찌꺼기 처리부(200)는 상기 탄화처리부(400)와 상기 2차연소실(800)에 회수열 공급파이프(860,870)로 연결되어 폐열을 이용해서 이송되는 음식물 찌꺼기의 건조에 재활용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 음식물 찌꺼기 탄화시스템.