KR101662439B1

KR101662439B1 - 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조방법 및 제조 시스템

Info

Publication number: KR101662439B1
Application number: KR1020150051056A
Authority: KR
Inventors: 고종성
Original assignee: 고종성
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2016-10-06

Abstract

본 발명은, 바이오매스를 이루는 폐목재, 폐휴지, 헌옷 등의 무기성 폐기물과 인분, 축분, 음식물 쓰레기 등 유기성 폐기물을 혼합한 후 완전한 건조 과정을 거친 다음, 그 건조된 폐기물에 폐유와 벙커C유를 분사, 코팅한 후 펠릿의 제조 과정이 이루어지도록 하여 펠릿을 형성하는 재료 표면층에 인화성이 향상되도록 하여 완전한 펠릿이 이루어진 후 펠릿의 연료 효율성을 극대화 시킬 수 있도록 하여,
생활상에서 배출되는 음식물 쓰레기와 헌 옷, 목재류와 인분 및 동물로부터 배출되는 분뇨와, 톱밥, 왕겨, 폐목재류 등 산업폐기물들인 바이오매스를 이용하여, 연료화하기 위한 펠릿 형태의 고체 연료 제조가 가능하도록 하되, 이로부터 생산되는 고체 연료의 열효율성과 발화성을 높일 수 있으며, 연소 효율이 우수한 펠릿을 얻을 수 있는 효과를 얻도록 하고, 펠릿의 연소 효율성을 높여 완전 연소 가능하도록 폐유와 벙커C유 등을 이용하여 바이오매스의 표면이 코팅되도록 하므로서, 연료로 활용되는 펠릿의 완전 연소에 의한 연소 효율성 및 열효율성을 증대 시킬 수 있음은 물론, 수거되는 바이오매스에 포함되어 있는 고철류나 폐비닐류 등을 사전에 제거할 수 있도록 하여 작업자가 일일이 수거하는 종전의 작업 과정이 불필요하게 되므로 효율적으로 폐기물내의 폐비닐과 고철류 등을 선별한 후 바이오매스로만 구성되는 폐기물을 이용하여 펠릿 제조 과정이 진행되도록 하므로서, 얻게 되는 펠릿의 제품 신뢰성과 펠릿 제조 작업의 효율성을 높일 수 있는 효과를 갖도록 하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조방법 및 제조 시스템에 관한 것이다.

Description

바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조방법 및 제조 시스템{Biomass pellet manufacturing method using and Biomass pellet manufacturing equipment make use of waste oil and bunker fuel oil C}

본 발명은 바이오매스를 이용하여 펠릿을 제조하기 위한 제조방법 및 제조 시스템에 관한 것으로, 바이오매스를 이루는 폐목재, 폐휴지, 헌옷 등의 무기성 폐기물과 인분, 축분, 음식물 쓰레기 등 유기성 폐기물을 혼합한 후 완전한 건조 과정을 거친 다음, 그 건조된 폐기물에 폐유와 벙커C유를 분사, 코팅한 후 펠릿의 제조 과정이 이루어지도록 하여 펠릿을 형성하는 재료 표면층에 인화성이 향상되도록 하여 완전한 펠릿이 이루어진 후 펠릿의 연료 효율성을 극대화 시킬 수 있도록 하는 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조방법 및 제조 시스템에 관한 것이다.

에너지 및 환경 문제가 심화되면서 화석연료 자원을 대체할 수 있는 바이오매스(Biomass)에 대한 관심이 급부상 하고 있어, 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 쓰레기나 곡물, 농업 부산물 등과 같은 바이오매스 자원이 에너지 및 환경 문제를 해결할 현실적 대안으로 부각되고 있다. 이러한 바이오매스는 자연계에 존재하는 유기물로 인류가 오랫동안 식량이나 에너지, 건축 자재, 생활 용품 등으로 사용해 온 대표적인 자원이나, 석유와 같은 화석연료에 가려 그 가치를 제대로 평가받지 못해 왔다. 그러나 최근 바이오매스는 재생 가능한 에너지로서 뿐만 아니라 각종 석유화학 기반의 제품을 대체할 수 있는 잠재력을 가진 것으로 평가되고 있다.

이러한 바이오매스의 종류로는 미생물에서 동식물, 각종 인간 활동의 부산물 또는 일반 쓰레기 등 매우 다양한바, 곡물, 목재(폐목재, 벌목 등), 동물의 분뇨, 음식물 쓰레기, 유기성 하수/폐수 슬러지 등이 대표적인 바이오매스로 볼 수 있다.

한편, 바이오매스(예컨대, 폐목재, 슬러지 등)와 폐제지슬러지 등에는 다량의 수분이 함유되는데 예를 들어, 폐목재의 경우에는 20중량% 이상이 수분이며, 폐제지슬러지의 경우에는 70중량％ 이상이 수분으로, 상기 폐목재나 폐제지슬러지 등을 고체연료로서 재활용하기 위해서는 분쇄과정은 물론 탈수과정을 거쳐야만 한다. 탈수는 탈수기에 의하거나, 열풍 건조(또는 자연 건조) 등에 의해 수행될 수 있으나, 이러한 방법은 함수율을 낮추는데 한계가 있으며, 그 시간 또한 오래 걸린다.

또한, 미가공 바이오매스는 소재 내부의 공극율이 매우 높기 때문에, 부피가 커져 수송 효율성이 떨어지고 발열량이 적다는 문제점을 갖고 있기 때문에 부가가치가 높은 것으로의 전환 기술 개발이 요망되고 있다.

이러한 바이오매스를 열에너지원으로 이용하기 위한 방법으로는 종래 널리 알려진 탄화물 소성 외에, 펠릿 제조기술, 오가라이트 제조기술 등을 들 수 있는데, 펠릿이나 오가라이트는 목질 내부에 함유된 자유수를 증발과정에 의해 탈수되어 수송성 및 연소성을 향상시킨 압밀 연료라 볼 수 있다.

그러나, 이들 종래 목질계 바이오매스 고형 연료는, 석탄 코크스에 비하여 충분한 발열량을 갖기 어렵고, 경도 성능에 대해서도 충분하지 않기 때문에, 주물 제조나 제철에서 석탄 코크스와 혼합 연소할 때에 노 (爐) 내의 환경에 견디지 못하고 파괴/연소되어, 대체 코크스로서의 기능을 발휘하는 것은 곤란하였다.

바이오매스 중에는, 목질계 바이오매스에 비해 수분량이 많고, 공극이 큰 고형 연료로서의 이용에 그다지 적합하지 않아 이용하지 않은 채 처리되는 초본계 바이오매스 (풀, 해바라기 등)나 식품 폐기물계 바이오매스 (비지, 왕겨 등) 가 존재하고 있어, 이러한 바이오매스를 유효하게 이용하기 위한 방법이 모색된다.

또한, 이러한 바이오매스를 이용한 펠릿을 제조할 때, 음식물 쓰레기를 담는 비닐류의 쓰레기 봉투나 폐비닐류 등은 펠릿 제조를 위한 재료로 활용하지 못하고 선별하여 수거하여야 되는데, 그 수거 작업이 용이하지 못하여 작업상 효율성이 떨어지는 문제점이 존재한다.

따라서 상기한 문제점들을 해소하기 위하여 본원인에 의해 대한민국에 기 출원되어 등록된 특허등록 제 10-1457402 호에 의해 바이오매스를 이용한 펠릿 제조방법을 개시하고 있다.

그러나 본원인에 의해 등록된 특허의 경우, 연소 효율성이 좋긴 하지만 완전한 연소가 다소 떨어지는 문제점이 발견되었다.

국내특허등록 제 10-1457402 호

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 바이오매스를 이용한 펠릿 제조장치에 폐기물이 투여되어 소정의 공정을 거치기 전에 상기 펠릿 제조장치에 투여되는 폐기물 내에 포함되어 있는 고철류나 폐비닐류 등을 사전에 제거하여 펠릿 제조장치에 투여되기 전에 작업자가 일일이 수거하는 작업 과정을 효율적으로 진행되도록 하므로서, 펠릿 제조 작업의 신뢰성과 효율성을 높일 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은, 연료로 활용되는 펠릿의 연소 효율성을 극대화하여 완전 연소 및 이로 인한 열효율성을 증대 시키는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은, 생활상에서 배출되는 음식물 쓰레기, 인분, 동물의 분뇨, 왕겨나 톱밥, 폐목재류 등을 폐기처분하지 않고 펠릿화 되는 고체연료로 제조 하되 열효율성이 우수한 펠릿을 얻도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류, 음식물쓰레기 및 음식물쓰레기를 수용하는 쓰레기봉투, 폐비닐, 고철류 등 제1컨베이어에 의해 이송되는 폐기물 중에 포함되어 있는 고철류 등을 선별 제거하기 위한 고철류 선별단계(S10)과,

상기 고철류 선별단계(S10)를 거쳐 제1컨베이어에 의해 이송되는 폐기물 중에 포함되어 있는 폐비닐류 및 각종 쓰레기를 포장하는 쓰레기 봉투 등의 비닐류를 제거하기 위한 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)와,

상기 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)를 거친 폐기물을 적정 크기로 파쇄하는 파쇄단계(S30)와,

상기 파쇄단계(S30)를 거친 폐기물 중, 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류를 10 cm 간격으로 절단 및 분쇄하는 절단 분쇄 단계(S40)와,

상기 절단 분쇄 단계(S40)를 거친 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류로 이루어지는 폐기물을 전체 중량 대비 10% 중량부의 비율에 음식물 쓰레기, 뼈, 털, 인분, 축분을 전체 중량 대비 30% 중량부의 비율로 혼합하는 1차 혼합 단계(S50)와,

상기 1차 혼합 단계(S50)에 의해 얻게 되는 1차 혼합물을 스팀가열기에서 80℃의 온도로 가열하며 교반하는 1차 교반단계(S60)와,

상기 1차 교반단계(S60)를 거친 1차 혼합물을 건조시키는 건조단계(S70)와,

상기 건조단계(S70)를 거친 1차 혼합물에 폐유와 벙커C유 중 선택되는 어느 하나 또는 폐유와 벙커C유를 혼합하여서 되는 혼합유를 분사하여 코팅하는 분사코팅단계(S80)와,

상기 분사코팅단계(S80)를 거친 1차 혼합물에 석탄 및 흑연을 전체 중량 대비 50% 중량부, 황토 10% 중량부의 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 얻는 2차 혼합단계(S90)와,

상기 2차 혼합단계(S90)에 의한 2차 혼합물을 교반하는 2차 교반단계(S100)와,

상기 2차 교반단계(S100)를 거친 2차 혼합물에 100℃의 아스팔트유를 주입 혼합하여 교반하는 아스팔트 주입 및 혼합교반단계(S110)와,

상기 아스팔트 주입 및 혼합교반단계(S110)를 거친 2차 혼합물을 압출기를 이용하여 압출하되, 압출 다이 선단측으로 흑연과 탈아스팔트유를 혼합하여서 되는 탈아스팔트유를 도포하며 압출하는 탈아스팔트유 도포 및 압출단계(S120)와,

아스팔트와 석탄을 혼합하여서 된 코팅제를 이용하여 상기 탈아스팔트유 도포 및 압출단계(S120)를 거치며 압출되는 펠릿의 표면을 코팅 처리하는 코팅단계(S130)와,

상기 코팅단계(S130)를 거친 펠릿을 금형을 통과하도록 하며 다양한 모양의 형상으로 성형되도록 하는 성형단계(S140)와,

상기 성형단계(S140)를 거쳐 고형화되는 펠릿을 절단 처리하는 절단단계(S150)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기한 방법들을 구현하기 위한 장치를 제공하기 위하여,

폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류, 음식물 쓰레기 및 음식물 쓰레기를 수용하는 쓰레기봉투, 폐비닐, 고철류 등 폐기물이 투여되는 폐기물 투여 호퍼(10)와,

상기 폐기물 투여 호퍼(10)를 통해 공급되는 폐기물을 이송시키는 제1컨베이어(20)와,

상기 제1컨베이어(20) 초입 상단측에 구비되어 상기 폐기물 중 함유되어 있는 고철류를 선별하기 위한 고철선별기(30)와,

상기 제1컨베이어(20) 후단측 상단에 구비되는 비닐류 파쇄 및 분리기(40)와,

상기 제1컨베이어(20) 후단측으로부터 낙하되는 폐기물을 받아 전진 이송 시키는 제2컨베이어(50)와,

상기 제2컨베이어(50) 후단에 구비되는 파쇄기(60)와,

폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류 및 음식물 쓰레기, 인분, 축분 등을 각각 투입하여 혼합, 교반하는 1차 혼합교반기(70)와,

상기 1차 혼합교반기(70)를 거친 1차 혼합물을 이송하며 건조 처리하는 건조로(80)와,

상기 건조로(80)를 거치는 1차 혼합물에, 폐유와 벙커C유 중 선택되는 어느 하나 또는 폐유와 벙커C유를 혼합하여서 되는 혼합유를 분사하여 코팅되도록 하는 혼합유분사기(90)와,

상기 혼합유분사기(90)에 의해 코팅 처리되는 1차 혼합물에 흑연 및 석탄과 황토를 투입하여 혼합 교반하는 2차혼합교반기(100)와,

상기 2차혼합교반기(100)를 통하여 배출되는 2차 혼합물에 아스팔트를 주입하는 아스팔트주입기(110)와,

상기 아스팔트 주입이 완료된 2차 혼합물을 압출하는 압출기(120)와,

상기 압출기(120) 측단에 구비되는 흑연 및 탈아스팔트유 혼합주입기(130)와,

상기 흑연 및 탈아스팔트유 혼합주입기(130)에 의해 혼합 처리된 2차 혼합물이 압출기(110)를 통하여 배출되는 펠릿의 표면으로 아스팔트와 석탄을 혼합하여서 되는 코팅제를 이용하여 코팅 처리하는 코팅기(140)와,

상기 코팅기(140)를 통해 배출되는 펠릿이 주입되며 다양한 형태로 성형되도록 하는 금형(150)과,

상기 금형(150)을 통해 적정한 형상을 갖는 형태의 펠릿 고형물을 적정 크기로 절단 처리하는 절단기(160)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 생활상에서 배출되는 음식물 쓰레기와 헌 옷, 목재류와 인분 및 동물로부터 배출되는 분뇨와, 톱밥, 왕겨, 폐목재류 등 산업폐기물들인 바이오매스를 이용하여, 연료화하기 위한 펠릿 형태의 고체 연료 제조가 가능하도록 하되, 이로부터 생산되는 고체 연료의 열효율성과 발화성을 높일 수 있으며, 연소 효율이 우수한 펠릿을 얻을 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 바이오매스를 이용하여 펠릿 형태로 제조하는 과정에서 펠릿의 연소 효율성을 높여 완전 연소 가능하도록 폐유와 벙커C유 등을 이용하여 바이오매스의 표면이 코팅되도록 하므로서, 연료로 활용되는 펠릿의 완전 연소에 의한 연소 효율성 및 열효율성을 증대 시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한 본 발명에 의하면, 수거되는 바이오매스에 포함되어 있는 고철류나 폐비닐류 등을 사전에 제거할 수 있도록 하여 작업자가 일일이 수거하는 종전의 작업 과정이 불필요하게 되므로 효율적으로 폐기물내의 폐비닐과 고철류 등을 선별한 후 바이오매스로만 구성되는 폐기물을 이용하여 펠릿 제조 과정이 진행되도록 하므로서, 얻게 되는 펠릿의 제품 신뢰성과 펠릿 제조 작업의 효율성을 높일 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 각 단계를 수계열적으로 도시한 공정 흐름도
도 2는 본 발명의 시스템을 개괄적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명에 적용되는 제1,2컨베이어에 통공이 형성된 상태를 도시한 도면
도 4는 본 발명에 적용되는 비닐류 파쇄 및 분리기의 사시도면
도 5는 도 5에 의한 비닐류 파쇄 및 분리기의 평면도
도 6은 본 발명에 적용되는 1차, 2차 혼합교반기의 내부를 개괄적으로 도시한 단면도
도 7은 본 발명을 이루는 시스템의 최후단에 구비되는 압출기를 도시한 개괄적 단면도

이하 본 발명의 바람직한 실시 형태를 첨부하는 도면을 참조하여 설명한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않으며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

먼저 바이오매스를 이용한 펠릿 제조방법에 대하여 설명한다.

본 발명에 의한 펠릿 제조방법은 아래의 과정을 거쳐 완성된 펠릿을 제조할 수 있는바,

폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류, 음식물쓰레기 및 음식물쓰레기를 수용하는 쓰레기봉투, 폐비닐, 고철류 등 제1컨베이어에 의해 이송되는 폐기물 중에 포함되어 있는 고철류 등을 선별 제거하기 위한 고철류 선별단계(S10)와,

상기 성형단계(S140)를 거쳐 고형화되는 펠릿을 절단 처리하는 절단단계(S150)으로 이루어지는 일련의 시계열적 수순에 의해 달성될 수 있다.

상기 고철류 선별단계(S10)는 폐기물이 투여되는 호퍼(10)측으로부터 공급되며 이송되는 제1컨베이어(20)의 선단측 상방에 위치되는 고철선별기(30)를 통하여 고철류가 선별되는 과정을 거치게 되는데, 상기 고철선별기(30)는 자석체로 이루어져 폐기물 중에 포함되어 있는 고철류를 강제로 고철선별기(30)의 자력을 이용하여 상방측으로 강제 추출하게 되는 과정을 거치게 된다.

상기와 같이 고철류 선별단계(S10)를 거치며 제1컨베이어(20)에 의해 이송되는 폐기물에는 전술한 목재류와 음식물 쓰레기, 음식물 쓰레기를 담는 비닐 봉투, 또는 폐비닐 등이 존재할 수 있는데 펠릿 제조를 위해서는 이와 같은 폐비닐은 선별처리되어야 한다.

이를 위해서 본 발명에서는 제1컨베이어(20) 후단측으로 비닐류 파쇄 및 분리기(40)를 구비하여 폐비닐류를 제거하기 위한 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)를 거치게 된다.

상기 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)는, 음식물 쓰레기 등을 담는 비닐류등을 찢어내어 그 내부의 내용물이 외부로 표출되도록 하여, 음식물 쓰레기 봉투의 해체가 이루어지도록 하였으며, 아울러 비닐 상태의 폐비닐도 동시에 제거 가능하도록 하였다.

또한 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)에서 폐비닐 분리의 용이성을 위해 제1컨베이어(20) 하방측으로부터 외기를 공급하는 송풍부(B)를 구비하며, 외기가 제1컨베이어(20)를 통과하기 위해 제1컨베이어(20)에 무수한 통공이 천공되는 것이 바람직하다.

이와 같이 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)를 거친 폐기물은 또다시 무기물 쓰레기와 유기물 쓰레기로 분류할 수 있다.(S21)

상기 파쇄단계(S30)는, 예컨데 상기 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)를 거친 폐기물 중에서 음식물 쓰레기와 분뇨를 포함하는 유기물 쓰레기와 폐목재, 폐휴지, 폐합성수지류를 포함하는 무기물 쓰레기를 분류 선별하는 유,무기물 쓰레기 분류장치 즉, 유,무기물 쓰레기 분류기(62)를 통하여 쓰레기를 분류한 후 무기물 쓰레기는 제1컨베이어(20)의 선단측으로 이송된 후 상기 제1컨베이어(20) 선단측에 구비되는 파쇄기(60)를 통해 적정 크기로 파쇄하게 되는 과정을 의미한다.

상기 절단 분쇄 단계(S40)는 상기 파쇄단계(S30)를 거친 폐기물 중, 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류를 10 cm 간격으로 절단 및 분쇄하는 과정을 의미한다.

상기 1차 혼합단계(S50)는 상기 파쇄단계(S30) 및 절단 분쇄 단계(S40)를 거쳐 일정 크기 이하(바람직하게는 10 cm 이하 간격)로 절단 분쇄된 폐기물을 전체 중량대비 10% 중량부의 비율로 준비한 후 이어서, 상기 절단 및 분쇄된 폐기물에 분류된 음식물 쓰레기, 분쇄된 뼈, 털, 인분, 분뇨등의 유기물 쓰레기를 전체 중량 대비 30 % 중량부를 준비하여 혼합하게 되는 과정을 의미한다.

상기 1차 교반단계(S60)는, 상기 1차 혼합 단계(S50)에 의해 혼합된 1차 혼합물을 스팀가열기에서 80 ℃의 온도에서 가열하며 교반하는 단계를 의미하는 것으로, 상기 스팀가열기를 통한 가열에 의해 교반과 동시에 1차 혼합물간 흡착이 잘 이루어질 수 있게 된다.

상기 건조단계(S70)은, 상기 1차 교반단계(S60)를 거친 1차 혼합물에 함유되어 있는 수분들을 건조 시키기 위한 것으로 건조로(80)를 1차 혼합물이 이송되도록 하는 과정에서 적정한 고온을 유지하는 건조로(80)에서 1차 혼합물이 건조되도록 하였다.

상기 분사코팅단계(S80)는, 상기 건조단계(S70)를 거친 1차 혼합물에 폐유와 벙커C유 중 선택되는 어느 하나의 오일을 이용하거나, 또는 폐유와 벙커C유를 혼합하여서 되는 혼합유를 분사하여 코팅하는 단계로, 이러한 단계를 거쳐 제조하게 되는 펠릿은, 건조된 1차 혼합물을 이루는 바이오매스에 폐유나 벙커C유 등의 오일이 코팅되도록 하여 폐기 처분되는 오일의 활용성을 높임은 물론, 폐유 또는 혼합유가 코팅된 상태에서 제조되는 펠릿의 연소 효율성을 높일 수 있게 된다.

상기 2차혼합단계(S90)는, 상기 1차 교반단계(S50)에 의해 교반 된 후 건조단계(S60) 및 분사코팅단계(S80)를 거친 1차 혼합물에 석탄과 흑연을 전체 중량대비 50 % 중량부와, 황토 10% 중량부의 비율로 2차 혼합하여 2차 혼합물을 준비하게 되는데, 이러한 석탄과 흑연 및 황토의 혼합에 의해 상기 1차 교반단계(S60)에 의해 얻게 되는 1차 혼합물과 혼합 교반되어질 때 흡착 효율성을 증대 시킬 수 있게 된다.

상기 2차 교반단계(S100)는, 상기 2차 혼합물과, 상기 1차 혼합물을 스팀가열기를 이용하여 80 ℃ 이상의 온도를 유지하며 스팀 가열하며 교반하는 단계이고, 상기 아스팔트 주입 및 교반단계(S110)는, 상기 2차 교반단계(S110)를 거친 혼합물에 100 ℃의 아스팔트를 주입 혼합하는 단계를 말한다.

상기 탈아스팔트유 도포 및 압출단계(S120)는, 상기 아스팔트 주입 및 교반단계(S110)를 거친 혼합물을 압출기를 이용하여 압출하되, 압출 다이 선단측으로 석탄 및 흑연과 탈아스팔트유를 혼합하여서 되는 탈아스팔트유를 도포하는 단계이다.

탈아스팔트유를 흑연 및 석탄과 혼합하게 되면, 탈아스팔트유와 흑연 및 석탄간 흡착이 이루어지면서 압출 다이 선단측으로 점성을 갖는 탈아스팔트유와 흑연 및 석탄 혼합물을 공급하게 되는데, 이 과정에서 압출 다이 선단측을 통해 고형화되며 압출되는 펠릿의 외표면으로 탈아스팔트유와 흑연 및 석탄이 공급, 펠릿 외표면을 도포 처리하며 완성된 고체연료인 펠릿을 얻을 수 있게 된다.

상기 코팅단계(S130)는, 상기 탈아스팔트유 도포 및 압출단계(S120)를 거치며 압출되는 펠릿의 표면으로 아스팔트와 석탄을 혼합하여서 된 코팅제를 이용하여 표면 코팅 처리하는 과정을 의미한다.

상기 성형단계(S140)는, 이와 같이 석탄과 아스팔트가 혼합된 겔 상태의 혼합물이 외표면에 도포 처리되며 압출 다이를 통해 배출되는 펠릿을, 압출다이 선단측에 구비되는 금형측으로 주입하면서 일정형태를 이루는 모양을 갖으며 금형을 통해 배출하게 되는 것으로, 상기 금형은 다양한 형태와 모양을 갖도록 하며 펠릿을 성형할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한 상기 성형단계(S140)의 금형을 통해 다양한 형태로 성형되는 펠릿은 적정 크기로 절단 처리하는 절단단계(S150)를 거쳐 완성된 펠릿을 얻을 수 있게 된다.

이하 본 발명을 이루는 펠릿 제조 시스템에 관하여 첨부하는 도면 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

본 발명의 펠릿 제조 시스템은,

폐기물 투여 호퍼(10)와, 상기 폐기물 투여 호퍼(10)를 통해 공급되는 폐기물을 이송시키는 제1컨베이어(20)와, 상기 폐기물 중 함유되어 있는 고철류를 선별하기 위한 고철선별기(30)와, 상기 제1컨베이어(20) 후단측 상단에 구비되는 비닐류 파쇄 및 분리기(40)와, 상기 제1컨베이어(20) 후단측으로부터 낙하되는 폐기물을 받아 전진 이송 시키는 제2컨베이어(50)와, 상기 제2컨베이어(50) 후단에 구비되는 파쇄기(60)와, 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류 및 음식물 쓰레기, 인분, 축분 등을 각각 투입하여 혼합, 교반하는 1차 혼합교반기(70)와, 상기 1차 혼합교반기(70)를 거친 1차 혼합물을 이송하며 건조 처리하는 건조로(80)와, 상기 건조로(80)를 거치는 1차 혼합물에, 폐유와 벙커C유 중 선택되는 어느 하나 또는 폐유와 벙커C유를 혼합하여서 되는 혼합유를 분사하여 코팅되도록 하는 혼합유분사기(90)와, 상기 혼합유분사기(90)에 의해 코팅 처리되는 1차 혼합물에 흑연 및 석탄과 황토를 투입하여 혼합 교반하는 2차혼합교반기(100)와, 상기 2차혼합교반기(100)를 통하여 배출되는 2차 혼합물에 아스팔트를 주입하는 아스팔트주입기(110)와, 상기 아스팔트 주입이 완료된 2차 혼합물을 압출하는 압출기(120)와, 상기 압출기(120) 측단에 구비되는 흑연 및 탈아스팔트유 혼합주입기(130)와, 상기 흑연 및 탈아스팔트유 혼합주입기(130)에 의해 혼합 처리된 2차 혼합물이 압출기(110)를 통하여 배출되는 펠릿의 표면으로 아스팔트와 석탄을 혼합하여서 되는 코팅제를 이용하여 코팅 처리하는 코팅기(140)와, 상기 코팅기(140)를 통해 배출되는 펠릿이 주입되며 다양한 형태로 성형되도록 하는 금형(150)과, 상기 금형(150)을 통해 적정한 형상을 갖는 형태의 펠릿 고형물을 적정 크기로 절단 처리하는 절단기(160)로 구성된다.

폐기물 중 원초적으로 수거되는 폐기물 즉 분류되기 이전의 폐기물은 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류, 음식물 쓰레기, 폐비닐, 고철류 등을 포함한다.

여기서 상기 각종 폐기물은 전술한 바와 같이, 폐목재, 헌옥, 폐휴지, 폐합성수지류, 음식물 쓰레기 및 음식물 쓰레기를 수용하는 쓰레기봉투, 폐비닐, 고철류 등을 모두 포함하는 폐기물 형태를 의미하는 것으로 이를 통틀어 바이오매스라 칭하기로 한다.

상기 호퍼(10)측으로 각종 폐기물이 현장에서 수거된 후 대량 투입되는 과정을 거치게 되는바, 상기 각종 폐기물은 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류, 음식물 쓰레기 및 음식물 쓰레기를 수용하는 쓰레기봉투, 폐비닐, 고철류 등을 모두 포함하는 폐기물 형태를 의미하는 것으로, 본 발명을 통해 제조되는 펠릿에는 고철류와 비닐류 등은 제외되어야 하므로, 상기 고철류와 비닐류 등은 선별 처리하는 과정을 거치게 된다.

이를 위해서 상기 호퍼(10)로부터 투여되는 폐기물들을 수용하면서 전진 이송하도록 구비하는 제1컨베이어(20) 선단(즉 폐기물이 투여된 후 이송되는 제1컨베이어의 초입)에 상기 폐기물에 함유되는 고철류를 선별하기 위한 고철선별기(30)를 구비한다.

상기 고철선별기(30)는 자석체로 이루어지도록 하여, 상기 폐기물 중 고철류가 제1컨베이어(20)를 따라 이송되어질 때 고철선별기(30)의 자력에 의해 달라붙어 해당 고철류가 미리 선별되는 과정을 거치도록 하였다.

한편 상기와 같이 고철류가 고철선별기(30)에 의해 선별되는 과정을 거치며 제1컨베이어(20)에 의해 이송되는 폐기물들 중에는 음식물 쓰레기 등을 담고 있는 음식물 쓰레기 봉투 등과 같은 비닐류 등이 포함되어 있는데, 이러한 비닐류 등도 선별처리되어야 한다.

이를 위해서 제1컨베이어(20) 후단측 상단에 비닐류 파쇄 및 분리기(40)를 구비하게 된다.

상기 비닐류 파쇄 및 분리기(40)는, 구동모터(41)에 의해 구동되는 회전축(42) 상에 장착되는 것으로 다수의 갈고리(44) 형태를 갖는 파쇄기(43)가 구비되고 상기 파쇄기(43)의 갈고리(44)와 갈고리(44) 사이를 통과하는 분리갈고리(46)가 다수 구비되는 분리기(45)가 구비된다.

상기 회전축(42)과 상기 분리갈고리(46)가 구비되는 분리기(45)의 종동축(47)은 동일한 구동모터(41)에 의해 연동 회전되도록 풀리에 의한 벨트 또는 스프로켓에 의한 체인 등으로 연결하여 동력을 전달하는 것이 바람직하다.

한편 파쇄기(43)의 갈고리(44)는 제1컨베이어(20)를 통해 이송되는 음식물 쓰레기 등을 담은 음식물 쓰레기 봉투를 찔러서 찢는 과정을 거쳐 음식물 쓰레기를 외부로 표출되도록 한 후 찢겨진 음식물 쓰레기 봉투는 갈고리(44)에 걸려져 상방으로 이송된 후 상기 분리갈고리(46)가 파쇄기(43)의 갈고리(44) 사이에 걸려져 있는 음식물 쓰레기 비닐 봉투를 전달받아 외부로 회전 배출시키게 된다.

이와 같이 외부로 회전 배출시키는 음식물 쓰레기 비닐 봉투는 별도의 비닐배출컨베이어(48)를 통해 별도로 수거되는 과정을 거치도록 하였다.

한편 상기 제1컨베이어(20)를 통해 이송되는 폐기물들 즉, 고철류와 비닐류 등이 선별된 폐기물들은 제2컨베이어(50)측으로 낙하 이송되는데, 제1컨베이어(20)와 제2컨베이어(50) 사이에 낙차를 두고 가교컨베이어(21)를 더 구비하여 낙하되는 폐기물들의 혼합 과정이 이루어지도록 함과 동시에, 상기 가교컨베이어(21)와 제2컨베이어(50) 사이에 낙하되는 것을 가이드하기 위한 경사안내부(22)를 구비하여 가교컨베이어(21)로부터 제2컨베이어(50)측으로 낙하 되는 폐기물에 충격이 전해지며 낙하되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구비되는 본 발명에서 바람직하게는 제1컨베이어(20)의 후단의 하방측과, 제2컨베이어(50)의 선단 하방측에 각각 송풍부(B)를 구비하고 상기 송풍부(B)로부터 공급되는 외기에 의해 제1컨베이어(20)를 따라 이송되는 폐기물 중 상기 비닐류 파쇄 및 분리기(40)에 의해 파쇄되어 찢겨지는 비닐류의 부상이 발생되도록 하여 파쇄기(43)의 갈고리(44)에 효과적으로 걸려지도록 하는 작용 효과와, 제2컨베이어(50)에 낙하 되는 폐기물들이 상기 송풍부(B)의 외기 공급에 의해 부풀려지는 현상을 유지할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 송풍부(B)로부터 공급되는 외기가 제1컨베이어(20)와 제2컨베이어(50)를 유효하게 통과하기 위해서 상기 제1,2컨베이어(20,50)에는 다수의 통공(21a,51)이 천공되는 것이 바람직하다.

한편 상기의 제2컨베이어(50)측으로 최종적으로 낙하 처리된 폐기물은 상기 제2컨베이어(50) 후단에 구비되는 파쇄기(60)로 이동된 후 적정 크기로 폐기물들을 파쇄 절단 처리한 다음 파쇄기(60)를 거친 폐기물 중 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류를 재차 10 cm 간격으로 절단 및 분쇄하고, 그 절단된 폐기물을 전체 중량대비 10 % 중량부 비율로 준비하여 파쇄기(60) 후단측에 구비되는 이송컨베이어(61)를 통하여 1차혼합교반기(70)측으로 투입하되, 상기 폐기물에 음식물 쓰레기, 뼈, 털, 인분, 분뇨를 전체 중량 대비 30 % 중량부의 비율로 혼합하는 1차 혼합 하기 위한 1차혼합교반기(70)측으로 투입되어진다.

상기 1차 혼합교반기(70)는 후술하게 되는 2차혼합교반기(100)와 그 구성을 동일하게 갖으므로, 본 발명의 설명에서는 주로 1차혼합교반기(70)를 기준으로 설명하는바, 상단의 모터(71)에 의해 회전되는 축(72)의 상방측으로 단면상 삼각형태를 갖는 삼각회전판(73)이 구비되고 상기 삼각회전판(73) 하방측으로 복수개의 회전판(74)을 구비하고 하단측으로 댐퍼(75)에 의해 개폐 가능하도록 구성하게 된다.

상기 1차혼합교반기(70)측으로 투여되는 폐기물들은 음식물쓰레기류와 일반쓰레기류를 혼합하게 되는데, 음식물쓰레기류에는 음식물 쓰레기, 분쇄된 뼈, 털, 인분, 분뇨를 포함하는 유기물 쓰레기이고, 일반쓰레기류에는 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류를 포함하는 무기물 쓰레기로 본 발명에서는 지칭하기로 한다.

상기 유기물쓰레기류는 1차혼합교반기(70)측으로 투여되는 전체 쓰레기의 중량 대비 30 % 중량부가 투여되도록 하고, 무기물쓰레기류는 도 2에서와 같이 별도로 추가될 수 있는 구성인 유,무기물 쓰레기 분류기(62)를 통하여 분류 선별 할 수도 있다.

이와 같이 선별된 쓰레기 중 무기물쓰레기는 10 cm 간격으로 절단장치 등을 이용하여 절단 한 다음 분쇄기 등을 통해 분쇄화 하는 절단 및 분쇄과정을 거치도록 한 것으로 1차혼합교반기(70)에 투여되는 쓰레기 전체 중량대비 10 % 중량부의 비율을 유지하며 상기한 1차혼합교반기(70)측으로 투입되도록 한다.

도면에서, 특히 유,무기물 쓰레기(62)가 적용되는 도 2에서의 경우에는, 1차혼합교반기(70)측으로 연결되는 이송컨베이어(61)는 유,무기물 쓰레기분류기(62)를 통하여 분류된 무기물 쓰레기가 이송되도록 하고, 상기 제2컨베이어(50)를 통해 유동되는 쓰레기 중에서 유,무기물 쓰레기분류기(62)를 통하여 분류된 유기물쓰레기는 별도의 이송라인으로 분기되도록 하여 1차혼합교반기(70) 상단측이나 또는 이송컨베이어(61) 상면에 적정량 혼합 비율에 따라 투입 또는 낙하 되어 1차혼합교반기(70)측으로 유입되도록 가이드하는 것도 가능할 것이다.

물론, 이외에 유기물 쓰레기류와 무기물 쓰레기류를 함께 혼합하여 투입된 상태에서도 처리가능한바, 이때에는 유,무기물 쓰레기분류기(62)를 통하지 않으므로 호퍼(10)에 최초 투여되는 유기물 쓰레기와 무기물 쓰레기의 투여 비율을, 1차 혼합단계(S40)에서 요구되는 혼합비율에 따라 투여하여 처리하는 것이 가능할 것이다.

이외에도 1차혼합교반기(700)측으로 상기한 쓰레기들의 운반, 이송은 덕트 등을 이용하여 흡입과정을 통해 투여될 수 있는바, 현장 조건 등에 따라 선택적 적용이 가능할 수 있음은 물론이다.

상기와 같이 일반쓰레기류인 무기물쓰레기와 음식물쓰레기류인 유기물쓰레기가 1차혼합교반기(70)측으로 투여되면, 모터(71)의 회전에 의해 축(72) 상단에 부착되어 있는 삼각회전판(73)이 회전하며 투여되는 각종 쓰레기류들이 1차혼합교반기(70)내에서 하방측으로 자유낙하되며 확산 분포되도록 한다.

이어서 삼각회전판(73)에 의해 확산분포되는 쓰레기류들은 축(72)에 복수개로 이격 구성되는 회전판(74)에 의해 교반 되며 혼합된 후, 1차혼합교반기(70) 하단측 댐퍼(75)를 통해 배출되는 과정을 거치게 되는데, 상기 1차혼합교반기(70)를 통해 혼합 교반 된 상태의 쓰레기류를 본 발명에서는 1차혼합물이라 지칭하기로 한다.

한편 상기한 1차혼합교반기(70) 내부는 히팅시켜 온도를 상승시키는 것이 바람직한데, 1차혼합교반기(70) 내부로 스팀가열기(76)를 통해 80 ℃의 온도에서 가열하며 혼합 교반되도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 1차혼합교반기(70)를 통해 혼합된 1차혼합물은, 하단측으로 구비되는 컨베이어(77)등의 이송수단을 통해 건조로(80)측으로 유입되는 과정을 거치게 된다.

상기 건조로(80)를 통과하는 1차혼합물을 이루는 바이오매스를 건조시켜, 후술하게 되는 혼합유 분사기(90)를 통하여 분사 코팅시 혼합유의 코팅 효율성이 좋도록 하기 위함이다. 상기 건조로(80)를 통과하는 1차 혼합물을 이루는 바이오매스가 건조된 후 건조로(80)의 끝단부측으로 이송되어지는 1차 혼합물은 상기 건조로(80)의 끝단부에 구비되는 혼합유 분사기(90)를 통하여 혼합유가 분사되도록 하므르소, 바이오매스 표면을 인화성이 높도록 할 수 있게 된다.

상기 혼합유 분사기(90)를 통하여 분사되는 혼합유는, 폐유와 벙커C유 중 어느 하나를 선택하거나 또는 상기 폐유와 벙커C유를 혼합할 수 있으며, 상기 폐유와 벙커C유 중 어느 하나의 오일 또는 혼합 오일을 본 발명에서는 통칭하여 혼합유라 부르기로 한다.

상기 혼합유 분사기(90)에 의해 건조로(80)를 통과하여 끝단부측에 다다른 1차 혼합물을 코팅 처리한 후에는 건조로(80) 끝단으로 이어지는 2차 혼합교반기(100)측으로 유입되도록 한다.

상기 2차혼합교반기(100)는 전술한 1차혼합교반기(70)와 그 구조를 동일하게 하는바, 각 구성인 모터(71), 축(72), 삼각회전판(73), 회전판(74) 및 댐퍼(75)의 구성명과 부호를 동일하게 사용하였다.

1차혼합교반기(70)를 통해 혼합 교반되는 1차혼합물은 컨베이어(77)를 통해 전술한 바와 같이 건조로(80)를 통과하며 건조로(80) 단부측에서 혼합유 분사기(90)에 의해 혼합유가 분사되도록 하여 1차혼합물(즉 바이오매스)를 건조 및 코팅하도록 한 상태에서, 상기 2차혼합교반기(100)측으로 유도, 유입되는데, 흑연과 석탄을 전체 중량대비 50 % 중량부와, 황토 10% 중량부의 비율로 혼합하여서 되는 첨가물을 2차혼합교반기(100)측으로 별도의 이송수단을 통해 유도, 유입되도록 하였다.

이와 같이 건조로(80)를 통과하며 혼합유에 의해 코팅 처리되는 1차혼합물과, 별도의 이송수단을 통해 공급되는 첨가물인 흑연과 석탄 및 황토 혼합물이 각각 2차혼합교반기(100)로 유입된 후, 모터(101)의 회전에 의해 삼각회전판(103) 및 회전판(104)등에 의해 교반 혼합 처리되는 과정을 거치게 된다.

이러한 흑연과 석탄 및 황토의 혼합에 의해 상기 1차 교반단계에 의해 얻게 되는 1차 혼합물과 혼합 교반되어질 때 흡착 효율성을 증대 시킬 수 있게 된다.

상기한 2차혼합교반기(100)에서도 스팀가열기(106)를 이용하여 80 ℃ 이상의 온도를 유지하며 스팀 가열하는 것이 바람직할 것이다.

이러한 2차혼합교반기(100)에서 혼합 처리된 쓰레기를 본 발명에서는 2차혼합물이라 지칭하기로 한다.

한편 2차혼합교반기(100)를 통해 혼합 처리된 2차혼합물에 아스팔트를 주입하는 과정을 거치게 되는데, 이를 위해 2차혼합교반기(100)에서 혼합 처리되어 배출되는 2차혼합물이 하방측으로 구비되는 스크류(107)에 낙하 처리되면 상기 스크류(107)에 연결되는 아스팔트주입기(110)를 통해 아스팔트를 주입하게 된다.

통상적으로 사용되는 아스팔트 포장재료의 제조는 복잡하고, 고가이며 액체 아스팔트를 가열하고 액체 아스팔트의 온도를 유지하기 위해 상당량의 에너지가 필요하다. HMA는 이의 점도를 감소시키기 위해 아스팔트 접합제를 가열하고 혼합전에 응집체로부터 수분을 제거하기 위해 가열하여 생산된다. 아스팔트가 고온으로 유지되지 않는 용기에 있을 때, 아스팔트는 경화되고 혼합가능한 굳기로 가열하기 위해 추가 에너지를 필요로 한다.

혼합은 일반적으로 순수 아스팔트의 경우 약 300℉(대략 150℃) 및 폴리머 변형 아스팔트의 경우 330℉(℃), 및 아스팔트 시멘트의 경우 200℉(95℃)에서 응집체와 수행된다. 포장과 압축은 아스팔트를 충분히 가열하면서 수행되어야 한다.

여기서 상기 아스팔트 포장재료는 주로 응집체 또는 충전제로서 곱게 분해된 물질들을 포함한다. 응집체 또는 충전제는 아스팔트 조성물의 임의의 형태로 사용될 수 있고 아스팔트 포장재료의 등급, 강도, 거칠기 및 안정성에 따라 선택 된다.

응집체는 모양과 크기가 다양한 여러 재료를 포함할 수 있는데, 응집체의 예들은 석회, 생석회, 모래, 자갈, 분쇄된 돌, 슬래그, 재생 콘크리트 등을 포함한다. 한 예는 혼합물의 밀도와 강도를 향상하기 위해, 핫 믹스 아스팔트와 같은 아스팔트에 첨가되는 매우 고운, 불활성 재료들인 미네랄 충전제이다.

미네랄 충전제의 예들은 바위가루, 슬래그 가루, 소석회, 수경성 시멘트, 플라이 애쉬, 섬유 등을 포함할 수 있을 것이다.

본 발명에서, 상기한 아스팔트주입기(110)를 통해 주입되는 아스팔트는 이러한 포장재료 등급 아스팔트를 이용하여, 2차혼합교반기(100)의 하단을 통해 배출되며 이송시키게 되는 스크류(107)를 통과하는 과정에서 상기 2차혼합물에 주입하며 교반하는 과정을 거쳐 열량 효율성과 교반성을 증대시키게 된다.

상기한 아스팔트는 100 ℃의 온도를 유지하는 것이 바람직하다.

상기 압출기(120)는 전술한 바와 같이 2차혼합교반기(100)를 통해 배출된 2차혼합물이 스크류(107)로 투여된 후 아스팔트주입기(110)를 통해 주입되는 아스팔트가 함께 혼합된 상태에서 압출되며 고형화 되도록 하기 위한 구성으로, 통상의 압출기의 구조를 채택하여도 본 발명의 실시가 가능할 수 있으므로, 압출기(120)에 대한 상세한 구조의 설명은 생략한다.

상기 흑연 및 탈아스팔트유 혼합주입기(130)는 상기의 압출기(120)를 통해 2차혼합물이 고형화 되며 압출되는 과정에서,흑연과 탈아스팔트유를 도포 처리하기 위한 구성이다.

상기한 탈아스팔트유를 흑연과 혼합하게 되면, 탈아스팔트유와 흑연간 흡착이 이루어지면서 압출기(120) 선단측으로 점성을 갖는 탈아스팔트유와 흑연 혼합물을 공급하게 되는데, 이 과정에서 압출기(120) 선단측을 통해 고형화되며 압출되는 펠릿의 외표면으로 탈아스팔트유와 흑연이 공급, 펠릿 외표면을 도포 처리하며 완성된 고체연료인 펠릿을 얻을 수 있게 된다.

한편 상기와 같이 흑연과 탈아스팔트유가 혼합된 혼합물이 외표면에 도포 처리되며 압출기(120)의 압출 다이를 통해 배출되는 고형물은, 압출기(120)와 그 선단부측에 구비되는 코팅기(140)를 통과하면서 상기 고형물 외표면으로 코팅제가 코팅 처리되도록 한다.

이러한 코팅제는, 상기 아스팔트와 석탄을 혼합하여서 된 코팅제를 이용할 수 있다.

상기 코팅기(140)는 상기 코팅제가 공급되도록 하기 위한 것으로, 아스팔트와 석탄으로 겔화되며 혼합된 상태의 코팅제가 투입되는 주입구(141)를 이루되 내주면으로 나선형의 홈을 형성하여, 고형물화된 펠릿이 통과할 때 그 펠릿 외표면을 코팅 처리하게 된다.

또한 상기 코팅기(140)의 내주면에 나선형의 홈을 형성하는 것과는 달리 코팅기(140) 내부에 주입구(141)를 통해 주입되는 코팅제가 충진되도록 한 상태에서, 상기 고형화된 펠릿이 통과되도록 하여 코팅 처리할 수도 있다.

이와 같은 코팅기(140)의 실시 형태는 작업 조건 및 환경에 따라 선택적 적용이 가능할 수 있음은 물론이다.

한편 상기 코팅기(140)를 통해 외표면이 코팅 처리되며 배출되는 펠릿을 코팅기(140)의 선단측에 구비되는 금형(150)내부로 펠릿이 유입되도록 하여 일정 형태의 모양과 형상으로 성형되도록 한 후, 배출되도록 하였다.

상기 금형(150)은 다양한 변형 또는 변경에 의해 펠릿의 형태를 다양하게 성형할 수 있을 것이다.

또한 상기 금형(150)을 통해 다양한 형태로 성형되는 펠릿은 고형화 된 상태로, 그 금형(150)의 선단측에 형성되는 절단기(160)에 의해 적정크기를 갖는 펠릿 형태로 절단 처리되어, 완성된 형태를 갖는 고형체의 펠릿을 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.

따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.

S10; 고철류 선별단계 S20; 폐비닐 파쇄 및 분리단계
S30; 파쇄단계 S40; 절단분쇄단계
S50; 1차 혼합단계 S60; 1차 교반단계
S70; 건조단계 S80; 분사코팅단계
S90; 2차 혼합단계 S100; 2차 교반단계
S110; 아스팔트 주입 및 혼합교반단계
S120; 탈아스팔트유 도포 및 압출단계
S130; 코팅단계 S140; 성형단계
S150; 절단단계
10; 호퍼 20; 제1컨베이어
20a; 통공 21; 가교컨베이어
22; 경사안내부 30; 고철선별기
40; 비닐류 파쇄 및 분리기 41; 구동모터
42; 축 43; 파쇄기
44; 갈고리 45; 분리기
46; 분리갈고리 47; 종동축
48; 비닐배출컨베이어 50; 제2컨베이어
60; 파쇄기 61; 이송컨베이어
62; 유,무기물 쓰레기 분류기 70; 1차 혼합교반기
71,101; 모터 72,102; 축
73, 103; 삼각회전판 74, 104; 회전판
75, 105; 댐퍼 80; 건조로
90; 혼합유분사기 100; 2차 혼합교반기
106; 스팀가열기 107; 스크류
110; 아스팔트 주입기 120; 압출기
130; 흑연 및 탈아스팔트유 혼합주입기
140; 코팅기 141; 주입구
150; 금형 160; 절단기
B; 송풍부

Claims

폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류, 음식물쓰레기 및 음식물쓰레기를 수용하는 쓰레기봉투, 폐비닐, 고철류 등 제1컨베이어에 의해 이송되는 폐기물 중에 포함되어 있는 고철류를 선별 제거하기 위한 고철류 선별단계(S10)와,
상기 고철류 선별단계(S10)를 거쳐 제1컨베이어에 의해 이송되는 폐기물 중에 포함되어 있는 폐비닐류 및 각종 쓰레기를 포장하는 쓰레기 봉투 등의 비닐류를 제거하기 위한 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)와,
상기 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)를 거친 폐기물을 적정 크기로 파쇄하는 파쇄단계(S30)와,
상기 파쇄단계(S30)를 거친 폐기물 중, 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류를 10 cm 간격으로 절단 및 분쇄하는 절단 분쇄 단계(S40)와,
상기 절단 분쇄 단계(S40)를 거친 폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류로 이루어지는 폐기물을 전체 중량 대비 10% 중량부의 비율에 음식물 쓰레기, 뼈, 털, 인분, 축분을 전체 중량 대비 30% 중량부의 비율로 혼합하는 1차 혼합 단계(S50)와,
상기 1차 혼합 단계(S50)에 의해 얻게 되는 1차 혼합물을 스팀가열기에서 80℃의 온도로 가열하며 교반하는 1차 교반단계(S60)와,
상기 1차 교반단계(S60)를 거친 1차 혼합물을 건조시키는 건조단계(S70)와,
상기 건조단계(S70)를 거친 1차 혼합물에 폐유와 벙커C유 중 선택되는 어느 하나 또는 폐유와 벙커C유를 혼합하여서 되는 혼합유를 분사하여 코팅하는 분사코팅단계(S80)와,
상기 분사코팅단계(S80)를 거친 1차 혼합물에 석탄 및 흑연을 전체 중량 대비 50% 중량부, 황토 10% 중량부의 비율로 혼합하여 2차 혼합물을 얻는 2차 혼합단계(S90)와,
상기 2차 혼합단계(S90)에 의한 2차 혼합물을 교반하는 2차 교반단계(S100)와,
상기 2차 교반단계(S100)를 거친 2차 혼합물에 100℃의 아스팔트유를 주입 혼합하여 교반하는 아스팔트 주입 및 혼합교반단계(S110)와,
상기 아스팔트 주입 및 혼합교반단계(S110)를 거친 2차 혼합물을 압출기를 이용하여 압출하되, 압출 다이 선단측으로 흑연과 탈아스팔트유를 혼합하여서 되는 탈아스팔트유를 도포하며 압출하는 탈아스팔트유 도포 및 압출단계(S120)와,
아스팔트와 석탄을 혼합하여서 된 코팅제를 이용하여 상기 탈아스팔트유 도포 및 압출단계(S120)를 거치며 압출되는 펠릿의 표면을 코팅 처리하는 코팅단계(S130)와,
상기 코팅단계(S130)를 거친 펠릿을 금형을 통과하도록 하며 다양한 모양의 형상으로 성형되도록 하는 성형단계(S140)와,
상기 성형단계(S140)를 거쳐 고형화되는 펠릿을 절단 처리하는 절단단계(S150)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조방법.
제 1 항에 있어서,
상기 폐비닐 파쇄 및 분리단계(S20)에서 파쇄된 폐비닐의 부유를 위해 상기 제1컨베이어 하방측으로 공기를 불어 넣은 송풍수단을 구비하여 송풍공급이 이루어지도록 하는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조방법.
폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류, 음식물 쓰레기 및 음식물 쓰레기를 수용하는 쓰레기봉투, 폐비닐, 고철류 등 폐기물이 투여되는 폐기물 투여 호퍼(10)와,
상기 폐기물 투여 호퍼(10)를 통해 공급되는 폐기물을 이송시키는 제1컨베이어(20)와,
상기 제1컨베이어(20) 초입 상단측에 구비되어 상기 폐기물 중 함유되어 있는 고철류를 선별하기 위한 고철선별기(30)와,
상기 제1컨베이어(20) 후단측 상단에 구비되는 비닐류 파쇄 및 분리기(40)와,
상기 제1컨베이어(20) 후단측으로부터 낙하되는 폐기물을 받아 전진 이송 시키는 제2컨베이어(50)와,
상기 제2컨베이어(50) 후단에 구비되는 파쇄기(60)와,
폐목재, 헌옷, 폐휴지, 폐합성수지류 및 음식물 쓰레기, 인분, 축분 등을 각각 투입하여 혼합, 교반하는 1차 혼합교반기(70)와,
상기 1차 혼합교반기(70)를 거친 1차 혼합물을 이송하며 건조 처리하는 건조로(80)와,
상기 건조로(80)를 거치는 1차 혼합물에, 폐유와 벙커C유 중 선택되는 어느 하나 또는 폐유와 벙커C유를 혼합하여서 되는 혼합유를 분사하여 코팅되도록 하는 혼합유분사기(90)와,
상기 혼합유분사기(90)에 의해 코팅 처리되는 1차 혼합물에 흑연 및 석탄과 황토를 투입하여 혼합 교반하는 2차혼합교반기(100)와,
상기 2차혼합교반기(100)를 통하여 배출되는 2차 혼합물에 아스팔트를 주입하는 아스팔트주입기(110)와,
상기 아스팔트 주입이 완료된 2차 혼합물을 압출하는 압출기(120)와,
상기 압출기(120) 측단에 구비되는 흑연 및 탈아스팔트유 혼합주입기(130)와,
상기 흑연 및 탈아스팔트유 혼합주입기(130)에 의해 혼합 처리된 2차 혼합물이 압출기(110)를 통하여 배출되는 펠릿의 표면으로 아스팔트와 석탄을 혼합하여서 되는 코팅제를 이용하여 코팅 처리하는 코팅기(140)와,
상기 코팅기(140)를 통해 배출되는 펠릿이 주입되며 다양한 형태로 성형되도록 하는 금형(150)과,
상기 금형(150)을 통해 적정한 형상을 갖는 형태의 펠릿 고형물을 적정 크기로 절단 처리하는 절단기(160)로 구성되는 것을 특징으로 하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 1차혼합교반기(70)측으로 연결되는 이송컨베이어(61)는 유,무기물 쓰레기분류기(62)를 통하여 분류된 무기물 쓰레기가 이송되도록 하고, 상기 제2컨베이어(50)를 통해 유동되는 쓰레기 중에서 유,무기물 쓰레기분류기(62)를 통하여 분류된 유기물쓰레기는 다른 이송라인으로 분기되도록 하여 1차혼합교반기(70) 상단측 또는 이송컨베이어(61) 상면에 혼합 비율에 따라 투입 또는 낙하되어 1차혼합교반기(70)측으로 유입되도록 가이드하는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 고철선별기(30)는 자석체로 이루어지는 것을 포함하는 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 비닐류 파쇄 및 분리기(40)는 구동모터(41)에 의해 구동되는 축(42) 상에 장착되는 것으로 다수의 갈고리(44) 형태를 갖는 파쇄기(43)가 구비되고 상기 파쇄기(43)의 갈고리(44)와 갈고리(44) 사이를 통과하는 분리갈고리(46)가 다수 구비되는 종동축(47)을 갖는 분리기(45)가 구비되고 상기 구동모터(41)에 의해 상기 축(42)과 종동축(47)은 동력전달 수단인 벨트 또는 체인 중 선택되는 수단에 의해 연동 회전되도록 하는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 6 항에 있어서,
상기 분리기(45)의 분리갈고리(46)가 파쇄기(43)의 갈고리(44) 사이에 걸려져 있는 음식물 쓰레기 비닐 봉투를 전달받아 외부로 회전 배출시켜 비닐배출컨베이어(48)를 통해 별도로 수거되도록 하는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 제1컨베이어(20)와 제2컨베이어(50) 사이에 낙차를 두고 가교컨베이어(21)를 더 구비하는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 가교컨베이어(21)와 제2컨베이어(50) 사이에 경사지게 구비되는 경사안내부(22)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 8 항에 있어서,
상기 제1컨베이어(20)의 후단의 하방측과, 제2컨베이어(50)의 선단 하방측에 각각 송풍부(B)를 구비하는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 10 항에 있어서,
상기 제1,2컨베이어(20,50)에 다수의 통공(20a)이 천공되는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 코팅기(140) 내부 내주면은 나선형으로 형성되는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 제2컨베이어(50)를 거친 유,무기물 쓰레기에서 유기물 쓰레기와 무기물 쓰레기를 선별하기 위한 유,무기물 쓰레기 분류기(62)를 구비하여 유기물 쓰레기는 이송컨베이어(61)측으로 이송되어 1차혼합교반기(70)측으로 유입되도록 하고, 무기물 쓰레기는 파쇄기(60)측으로 이송되도록 하여 파쇄된 후 1차혼합교반기(70)측으로 유입되도록 하는 것을 포함하는, 바이오매스에 폐유와 벙커씨유를 이용하여 건조, 분사 코팅 후 제조하게 되는 펠릿 제조 시스템.