KR101707459B1 - 폐기물의 수분 저감 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐기물의 수분 저감 건조장치에 관한 것으로서, 폐기물의 연료화 설비에서 고형연료 또는 폐기물에 포함된 수분을 저감시키는 폐기물의 수분 저감 건조장치로서, 폐기물을 이송하여 투입하는 투입부와, 이 투입부에 의해 투입된 폐기물을 건조시키는 건조부와, 이 건조부에 연결되어 열기를 공급하는 급기부와, 건조부에서 건조된 폐기물을 배출시키는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 폐기물에 저온 열풍을 공급하여 건조시킴으로써, 고형연료나 폐기물에 포함된 수분을 기존 열풍건조 방식에 비해 경제적으로 제거가 가능하고, 고형연료 제품의 생산 효율을 향상시켜, 최종적으로 폐기물 연료화 설비의 운영비 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

폐기물의 수분 저감 건조장치{APPARATUS FOR REDUCING MOISTURE OF WASTE}
본 발명은 폐기물의 수분 저감 건조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐기물의 연료화 시설의 고형연료를 생산하여 에너지화하는 공정의 고형연료나 폐기물에 포함된 수분을 저감시키는 폐기물의 수분 저감 건조장치에 관한 것이다.
최근 들어, 전 지구적으로 자원고갈과 기후변화에 따른 온실가스 저감을 위해 폐자원을 이용한 에너지 확보 기술과 정책이 적극적으로 추진되고 있으며, 유럽, 일본 등 선진국들은 폐기물에 포함된 에너지를 회수하고자 고형연료 즉, SRF(Solid Refuse Fuels)의 생산기술인 연료화(MT(Mechanical Biological Treatment) 또는 MBT(Mechanical Biological Treatment)) 시설의 확충이 증가되고 있는 추세이다.
특히, 온실가스 저감을 위해 폐기물을 연료로 회수하여 에너지로 활용하는 시장이 급속히 확대되고 있으며, 이에 폐기물에 포함된 불연물(타지않는 물질)을 선별하고, 수분을 저감시켜 발열량을 높여, 에너지 효율을 향상시키기 위한 연료화 공정의 개발과 이를 적용한 사업이 활발히 추진되고 있다.
폐기물 연료화 사업은 기존의 일괄적인 소각 열 회수 방식을 벗어나 화석연료를 대체하고, 자원의 효율성을 높일수 있고, 폐기물 매립장의 사용연한을 증가시키는 등 긍정적인 측면에서 정책적으로 추진되고 있다.
하지만, 대부분의 폐기물의 연료화 시설에서는 폐기물의 수분을 저감시키는 건조기가 포함되어 있으며, 필요에 따라서 펠렛(Pellet)형태로 제조하는 성형기와 재활용품와 불연물 등을 인력으로 선별하는 수작업 선별공정이 불가피하게 된다.
이처럼 기존 연료화 생산 공정은 프로세스가 복잡하고, 회수 효율이 낮아 고형연료(SRF)로 생산되는 제품 회수율이 비성형(Fluff) 기준으로 60% 내외로 낮다는 문제점이 있다.
또한, SRF에 포함된 수분을 저감시키기 위해 LNG 등의 화석연료를 이용한 열풍건조 방식을 사용함으로써, 건조에 소요되는 에너지 비용이 전체 고형연료화 공정에 소요되는 에너지 비용의 50% 이상을 차지할 정도로 건조비용이 증가하는 문제도 있었다.
또한, 통상적으로, 연료화 공정에는 수분을 저감시키기 위해 건조장치가 설치되나, LNG 등의 화석연료 사용으로 인해 전체 연료화 공정의 사업성을 악화시키는 요인으로 작용하고 있다는 문제점도 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0407226호 (2003년 11월 28일) 대한민국 공개실용 제2000-0003948호 (2000년 02월 25일) 대한민국 등록특허 제10-1275192호 (2013년 06월 18일)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 고형연료나 폐기물에 포함된 수분을 기존 열풍건조 방식에 비해 경제적으로 제거가 가능하고, 고형연료 제품의 생산 효율을 향상시켜, 최종적으로 폐기물 연료화 설비의 운영비 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있는 폐기물의 수분 저감 건조장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 폐기물의 교반에 의해 건조물의 습도차에 의한 건조효율 향상시킬 수 있는 폐기물의 수분 저감 건조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 건조부 내부의 강제배기에 의한 음압을 형성하여 열풍의 유속 및 유량을 증가시켜 폐기물의 건조효율을 향상시킬 수 있는 폐기물의 수분 저감 건조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 배기의 유속과 유량을 조절하는 동시에 배기가스에 포함된 악취를 제거할 수 있는 폐기물의 수분 저감 건조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 건조실을 하향이동형의 배치식으로 구성하는 동시에 밀폐형으로 구성하여 폐기물의 유동을 원활하게 하는 동시에 악취를 방지할 수 있는 폐기물의 수분 저감 건조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 보일러실 내부의 저온 열풍을 건조부에 균일하게 투입하는 동시에 폐기물의 함수율에 따라 저온 열풍의 유량과 유속을 조절할 수 있는 폐기물의 수분 저감 건조장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폐기물의 연료화 설비에서 고형연료 또는 폐기물에 포함된 수분을 저감시키는 폐기물의 수분 저감 건조장치로서, 폐기물을 이송하여 투입하는 투입부(10); 상기 투입부(10)에 의해 투입된 폐기물을 건조시키는 건조부(20); 상기 건조부(20)에 연결되어 열기를 공급하는 급기부(30); 및 상기 건조부(20)에서 건조된 폐기물을 배출시키는 배출부(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 건조부(20)에 설치되어 폐기물을 교반하는 교반부(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 상기 건조부(20)에 연결되어 열기를 강제로 배기하는 배기부(60);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 배기부(60)는, 상기 건조부(20)의 하류에 연결된 배기관; 상기 배기관의 후단에 연결되어 상기 건조부(20)에서 발생된 악취를 저감하는 악취처리설비; 및 상기 악취처리설비의 전단 또는 후단에 설치되어 악취를 강제로 배기하는 배기송풍기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 건조부(20)는, 폐기물을 하방으로 이송시키면서 층별로 순차적으로 건조시키도록 복수개의 건조실이 입설된 복층 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 건조부(20)는 상기 복층 구조의 건조실이 복수개 설치되어 있고, 상기 투입부(10)는 폐기물을 상기 복층 구조의 건조실에 각각 분리해서 투입시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 급기부(30)는, 보일러실 상부의 저온 열풍을 상기 건조부(20)에 투입하는 열풍송풍기; 상기 건조부(20)에 설치되는 열풍투입배관; 및 상기 열풍투입배관에 설치되는 열풍노즐;을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 저온 열풍의 온도는, 40∼70℃로 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 열풍투입배관은, 상기 건조부(20)의 바닥면에 설치된 메인관; 및 상기 메인관에서 복수개의 열로 배열되도록 연결된 복수의 분기관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 열풍노즐은, 상기 열풍투입배관에서 상방으로 열풍을 분사하도록 설치된 수직노즐, 또는 상기 열풍투입배관에서 상기 건조부(20)의 바닥면을 기준해서 경사지게 열풍을 분사하도록 설치된 경사노즐로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 폐기물에 저온 열풍을 공급하여 건조시킴으로써, 고형연료나 폐기물에 포함된 수분을 기존 열풍건조 방식에 비해 경제적으로 제거가 가능하고, 고형연료 제품의 생산 효율을 향상시켜, 최종적으로 폐기물 연료화 설비의 운영비 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 건조부에 교반부를 설치하여 교반하면서 건조시킴으로써, 폐기물의 교반에 의해 건조물의 습도차에 의한 건조효율 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 건조부에 배기부를 설치하여 내부의 열기를 강제로 배기시킴으로써, 건조부 내부의 강제배기에 의한 음압을 형성하여 열풍의 유속 및 유량을 증가시켜 폐기물의 건조효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 배기부로서 배기관, 악취처리설비, 배기송풍기를 구비함으로써, 배기의 유속과 유량을 조절하는 동시에 배기가스에 포함된 악취를 제거할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 건조부를 복층 구조의 건조실을 복수개로 구성함으로써, 건조실을 하향이동형의 배치식으로 구성하는 동시에 밀폐형으로 구성하여 폐기물의 유동을 원활하게 하는 동시에 악취를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 급기부로서 열풍송풍기, 열풍투입배관, 열풍노즐을 구비함으로써, 보일러실 내부의 저온 열풍을 건조부에 균일하게 투입하는 동시에 폐기물의 함수율에 따라 저온 열풍의 유량과 유속을 조절할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 폐기물의 연료화 설비를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치를 나타내는 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치의 상류구성을 나타내는 상세도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치의 하류구성을 나타내는 상세도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치의 함수율 변화를 나타내는 그래프.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치의 증발량 변화를 나타내는 그래프.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치를 적용한 폐기물의 연료화 공정을 나타내는 블럭도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 폐기물의 연료화 설비를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치를 나타내는 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치를 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치의 상류구성을 나타내는 상세도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치의 하류구성을 나타내는 상세도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치의 함수율 변화를 나타내는 그래프이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치의 증발량 변화를 나타내는 그래프이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치를 적용한 폐기물의 연료화 공정을 나타내는 블럭도이다.
도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 폐기물의 수분 저감 건조장치는, 투입부(10), 건조부(20), 급기부(30), 배출부(40), 교반부(50) 및 배기부(60)를 포함하여 이루어져, 폐기물의 연료화 설비에서 고형연료 또는 폐기물에 포함된 수분을 저감시키는 폐기물의 수분 저감 건조장치이다.
이러한 폐기물의 연료화 설비는, 저장부(110), 파쇄부(120), 제1 선별부(131), 제2 선별부(132), 제3 선별부(133), 제4 선별부(134), 제1 건조부(141)를 포함하여 이루어져, 반입된 쓰레기 폐기물에서 유기물과 불연물을 선별하여 고형연료를 생산하는 폐기물을 이용한 고형연료의 제조장치이다.
투입부(10)는, 폐기물을 이송하여 투입하는 투입수단으로서, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 중간물 이송 컨베이어(11), 제2 중간물 이송 컨베이어(12), 제3 중간물 이송 컨베이어(13) 및 중간물 분배 컨베이어(14)를 포함하여 이루어져 있다. 이러한 이송 컨베이어로는 벨트 컨베이어, 버켓 엘리베이터, 스크류 컨베이어 등과 같은 다양한 컨베이어를 사용하는 것이 가능함은 물론이다.
제1 중간물 이송 컨베이어(11)는, 폐기물의 연료화 설비에서 제4 선별부(134)인 풍력선별기의 하류에 상방으로 경사지게 설치되어 풍력선별기에서 배출된 중간물을 이송하는 이송수단으로서, 풍력선별기에서 제2 중간물 이송 컨베이어(12)로 중간물을 이송하게 된다.
제2 중간물 이송 컨베이어(12)는, 제1 중간물 이송 컨베이어(11)의 하류에 상향으로 경사지게 설치되어 제1 중간물 이송 컨베이어(11)에 의해 이송된 중간물을 이송하는 이송수단으로서, 제1 중간물 이송 컨베이어(11)에서 제3 중간물 이송 컨베이어(13)로 중간물을 이송하게 된다.
제3 중간물 이송 컨베이어(13)는, 제2 중간물 이송 컨베이어(12)의 하류에 상향으로 경사지게 설치되어 제2 중간물 이송 컨베이어(12)에 의해 이송된 중간물을 이송하는 이송수단으로서, 제2 중간물 이송 컨베이어(12)에서 중간물 분배 컨베이어(14)로 중간물을 이송하게 된다.
중간물 분배 컨베이어(14)는, 제3 중간물 이송 컨베이어(13)의 하류에 상향으로 경사지게 설치되어 제3 중간물 이송 컨베이어(13)에 의해 이송된 중간물을 이송하는 이송수단으로서, 제3 중간물 이송 컨베이어(13)에서 건조부(20)의 복수개의 건조실로 중간물을 분배하여 투입하게 된다.
건조부(20)는, 투입부(10)에 의해 투입된 폐기물을 폐기물의 습도차에 의해 건조시키는 건조수단으로서, 도 3에 나타낸 바와 같이 제1 건조실(21), 제2 건조실(22), 제3 건조실(23) 및 제4 건조실(24)을 포함하여 밀폐식으로 이루어져 있다.
또한, 건조부(20)는, 폐기물을 하방으로 이송시키면서 층별로 순차적으로 건조시키도록 복수개의 건조실이 입설된 복층 구조로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
구체적으로, 제1 건조실(21)이 상층에 설치되고 제2 건조실(22)이 하층에 설치된 2층 구조의 건조실로 형성되고, 제3 건조실(23)이 상층에 설치되고 제4 건조실(24)이 하층에 설치되어 별도의 2층 구조의 건조실을 형성하게 된다.
또한, 건조부(20)는 이러한 복층 구조의 건조실이 복수개 설치되어 있고, 투입부(10)는 폐기물을 복층 구조의 건조실에 각각 분리해서 투입시키는 것이 바람직하다.
구체적으로, 복층 구조의 건조실의 상층인 제1 건조실(21)과 제3 건조실(23)에 투입부(10)의 중간물 분배 컨베이어(14)에 의해 중간물이 각각 분배되어 투입된다.
급기부(30)는, 건조부(20)에 연결되어 건조부(20)에 열기를 공급하는 급기수단으로서, 열풍송풍기(31), 열풍투입배관(32) 및 열풍노즐을 포함하여 이루어져 있다.
열풍송풍기(31)는, 보일러실 상부의 저온 열풍을 건조부(20)에 투입하는 송풍수단으로서, 저온 열풍의 온도는, 40∼70℃로 유지되는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 저온 열풍으로는 50℃ 내외의 보일러실 내부공기를 사용하는 것이 더욱 바람직하며, 이러한 보일러실의 내부공기 뿐만 아니라 폐열이나 기타 열원을 사용하는 것도 가능함은 물론이다.
따라서, 연료화 설비에서 발생되는 악취를 제거하는 보일러 시설의 보일러실 내부에서 발생된 대략 50℃ 내외의 저온 열풍을 이용하여 폐기물을 건조시키게 된다.
또한, 열풍송풍기(31)의 송풍 유량은 최초 함수율과 목표 함수율, 체류시간, 건조온도에 따라 조정이 가능하며, 이러한 송풍유량과 목표 함수율과 건조온도 사이의 함수에 따라 열풍의 체류시간을 조정하는 것도 가능함은 물론이다.
열풍투입배관(32)은, 열풍송풍기(31)의 하류에 연결되어 건조부(20)의 건조실에 각각 설치되는 열풍배관으로서, 건조부(20)의 바닥면에 설치된 메인관과, 이 메인관에서 복수개의 열로 배열되도록 분기되어 연결된 복수의 분기관을 포함하여 이루어져 있다.
이러한 분기관은, 건조부(20)의 제1 내지 제4 건조실(21, 22, 23, 24)에 각각 설치된 제1 내지 제4 분기관(32a, 32b, 32c, 32d)으로 이루어져 있는 것도 가능함은 물론이다.
열풍투입관은 원형배관을 사용하여 노즐을 설치하여 열풍을 주입할 수 있으나, 원형배관이 아닌 사각형배관이나, 상부에 일정한 구멍이 있는 망(Mesh)을 이용하여 배관을 구성하는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 열풍투입배관은 건조실의 하부에 설치되며, 배관 설치를 위해서 먼저 건조실의 하부에 "Ｕ"자 형상으로 홈을 만들고, 그 안쪽으로 배관을 설치하고, "Ｕ"자 형상은 건조실의 하부로 모이는 수분의 배출이 용이하도록 5도 이하의 구배를 두는 것이 바람직하다.
열풍노즐은, 열풍투입배관의 분기관에 설치되어 저온 열풍을 건조부(20)의 내부에 분산시키는 분산수단으로서, 수직노즐과 경사노즐 중 적어도 하나 이상으로 이루어져 있다. 즉, 열풍노즐은 수직노즐 또는 경사노즐로 이루어져 있거나, 수직노즐과 경사노즐이 함께 설치되어 있다.
수직노즐은 열풍투입배관(32)의 분기관에서 상방으로 열풍을 분사하도록 설치되어 있고, 경사노즐은 열풍투입배관(32)의 분기관에서 건조부(20)의 바닥면을 기준해서 경사지게 열풍을 분사하도록 설치되어 있다.
이러한 열풍노즐은, 건조부(20)의 제1 내지 제4 건조실(21, 22, 23, 24)에 각각 설치된 제1 내지 제4 분기관(32a, 32b, 32c, 32d)에 각각 설치된 10㎜ 내외의 제1 내지 제4 열풍노즐(33a, 33b, 33c, 33d)로 이루어져 있는 것도 가능함은 물론이다.
또한, 열풍노즐은 분진 등의 타 물질이 유입되지 않게 하기 위해서 분기관의 하부에 45도 사선으로 열풍이 투입되도록 설치하거나, 노즐의 상부 방향으로 열풍을 투입할 경우 노즐에 NR(Natural rubber), EVA(Ethylene-vinyl acetate), PE(Polyethylene) 등의 유연성을 갖는 물질로 제작된 캡을 별도로 제작하여 설치하며, 탈부착이 용이하도록 하여 유지관리가 편리하도록 하는 것도 가능함은 물론이다.
배출부(40)는, 건조부(20)에서 건조된 폐기물을 배출시키는 배출수단으로서, 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이 제1 중간물 배출 컨베이어(41), 제2 중간물 배출 컨베이어(42) 및 경량물 컨베이어(43)를 포함하여 이루어져 있다. 이러한 컨베이어로는 스크류 컨베이어, 벨트 컨베이어, 버켓 엘리베이터 등과 같은 다양한 컨베이어를 사용하는 것이 가능함은 물론이다.
제1 중간물 배출 컨베이어(41)는, 건조부(20)의 하류에 설치되어 각각의 복층 구조의 건조실의 하부로 배출된 폐기물을 하나로 취합하여 하류로 배출시키게 된다
제2 중간물 배출 컨베이어(42)는, 제1 중간물 배출 컨베이어(41)의 하류에 설치되어 제1 중간물 배출 컨베이어(41)에 의해 취합되어 배출된 폐기물을 하류로 이송시키게 된다.
경량물 컨베이어(43)는, 제2 중간물 배출 컨베이어(42)의 하류에 설치되어 제2 중간물 배출 컨베이어(42)에 의해 이송된 폐기물 중 경량물을 취합하여 하류로 이송시키게 된다.
교반부(50)는, 건조부(20)에 설치되어 폐기물을 교반하는 교반수단으로서, 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 건조부(20)의 제1 내지 제4 건조실(21, 22, 23, 24)에 각각 설치된 제1 내지 제4 교반기(51, 52, 53, 54)로 이루어져 있는 것도 가능함은 물론이다. 이러한 교반기로는 에스컬레이터식 교반기, 스크류식 교반기, 버켓식 교반기 등과 같은 다양한 교반기를 사용하는 것이 가능함은 물론이다.
이러한 교반기의 하류에는 상층의 건조실과 하층의 건조실을 연통시켜 건조된 폐기물을 배출시키는 배출홀이 형성되어 있고, 제1 내지 제4 교반기(51, 52, 53, 54)의 하류에 각각 설치된 제1 내지 제4 배출홀(51a, 52a, 53a, 54a)로 이루어져 있는 것도 가능함은 물론이다.
이와 같이 건조효율을 높이기 위해 건조부(20)에 교반부(50)를 설치하여 주기적인 타입에 의해 교반을 하며, 투입과 배출은 연속 또는 준연속식 또는 배치식으로 운전할 수 있다. 또한 교반부(5)는 대상물질을 이송하는 기능을 포함하고 있으며, 폐기물의 투입과 배출 용량에 따라 0.5∼5 m/min의 속도로 임의로 속도를 조절할 수 있다.
또한, 본 실시예의 건조장치에 배출부(40)와 교반부(50)가 없는 경우에는 일정기간 이후에 로더 등의 별도 장비를 사용해서 폐기물을 교반하고 배출할 수도 있다.
배기부(60)는, 건조부(20)에 연결되어 건조실의 내부 열기를 강제로 배기하는 배기수단으로서, 배기관(61), 배기송풍기(62) 및 악취처리설비(63)를 포함하여 이루어져 있다.
배기관(61)은, 건조부(20)의 하류에 연결된 배기부재로서, 건조부(20)의 제1 내지 제4 건조실(21, 22, 23, 24)의 하단 측벽에 연결되어 각 건조실에서 폐기물의 건조 후 열기를 외부로 배출시키는 통로를 형성하게 된다.
이러한 배기관(61)은, 복층 구조의 건조실 중 상층의 건조실에 함께 연결된 상층 배기관(61a)과, 복층 구조의 건조실 중 하층의 건조실에 함께 연결된 하층 배기관(61b)으로 이루어져 있는 것도 가능함은 물론이다.
배기송풍기(62)는, 악취처리설비(63)의 전단 또는 후단에 설치되어 악취를 강제로 배기하는 강제배기수단으로서, 이러한 배기송풍기(62)는 배기관(61)의 관로 상에 설치된 배기팬으로 이루어져 건조실 내부의 배기가스를 강제로 배기하여 건조부(20)의 건조효율을 향상시킬 수 있게 된다.
악취처리설비(63)는, 배기관(61)의 후단에 연결되어 건조부(20)의 내부에서 폐기물의 건조시 발생된 악취를 저감하는 악취처리수단으로서, 약품을 이용하거나 활성촉매, 오존산화, RTO(Regenerative thermal oxidizer) 등을 이용한 환경기초시설의 복합악취 저감설비로 이루어져 있는 것이 가능함은 물론이다.
또한, 본 실시예의 건조장치에는 모니터링을 위한 온도센서, 습도센서, 차압계, 압력계, CCTV, 제어판넬, 산소계측기, 유속계 등이 구비된 제어부가 포함되며, 비상시 대상물질을 배출할 수 있는 비상배출용 맨홀을 포함하는 것도 가능함은 물론이다.
이러한 본 실시예의 폐기물의 수분 저감 건조장치를 이용한 대상물질의 함수율 저감시키는 실험결과는, 표 1에 나타낸 바와 같이 폐기물의 함수율이 저감되어 건조효율이 향상됨을 알 수 있게 된다.
구분 투입
온도
(℃)		 투입유량
(N㎥/min)		 교반
유무		 투입
무게
(kg)		 초기
함수율
(%)		 최종
함수율
(%)		 수분
저감량
(kg/day)		 건조효율
(kcal/kg-
water)
실험1 50 1.12 ○ 370 30.4 29.3 7.21 111.7
실험2 50 1.81 × 340 35.9 35.9 9.02 106.6
실험3 60 1.17 × 310 32.8 31.0 6.02 202.0
실험4 60 1.17 ○ 360 32.6 19.7 20.02 132.6
실험5 60 1.52 ○ 380 34.2 25.9 21.67 72.0
실험6 70 1.16 ○ 370 35.6 22.9 22.52 117.5
실험7
(강제
배기)
45
1.17
○
430
40.7
29.3
23.18
131.4
실험8
(강제
배기)
50
1.21
○
400
38.7
17.1
34.50
116.0
또한, 본 실시예의 폐기물의 수분 저감 건조장치는, 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 열풍 유량 및 온도 변화에 따른 SRF 내의 함수율 변화와, 열풍 유량 및 온도 변화에 다른 SRF 내의 수분 증발량 변화를 나타낸다.
이와 같이 본 발명의 폐기물의 수분 저감 건조장치는, 도 8에 나타낸 바와 같이 폐기물 저장조(210), 파쇄설비(220), 선별설비(230), 건조설비(240)로 이루어진 폐기물 연료화 공정과, SRF 저장조(250), 보일러 설비(260), 배가스 처리(270),스택(stack; 280)으로 이루어진 SRF 발전 공정 중에서 폐기물 연료화 생산공정에서 고형연료나 폐기물의 목표 함수율을 달성하기 위해 설치하는 건조장치이다.
보다 자세하게는, 고형연료화 공정의 파쇄기 후단에는 선별기가 설치되며, 선별기에서는 불연물 함량이나 수분함량에 따라 수분과 불연물이 다량 포함된 중량물, 수분과 불연물이 비교적 많이 포함된 중간물(함수율 25%이상), 수분과 불연물이 미량 포함된 경량물(함수율 25%이하)로 분리한다. 일반적으로 중량물과 중간물은 함수율이 25%이상이다. 이는 고형연료의 법적 함수율 기준치를 상회하는 것으로 반드시 건조장치를 설치하여 함수율을 25%이하(비성형시) 또는 10%이하(성형시)로 저감시키게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 폐기물에 저온 열풍을 공급하여 건조시킴으로써, 고형연료나 폐기물에 포함된 수분을 기존 열풍건조 방식에 비해 경제적으로 제거가 가능하고, 고형연료 제품의 생산 효율을 향상시켜, 최종적으로 폐기물 연료화 설비의 운영비 절감을 통해 경제성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 건조부에 교반부를 설치하여 교반하면서 건조시킴으로써, 폐기물의 교반에 의해 건조물의 습도차에 의한 건조효율 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 건조부에 배기부를 설치하여 내부의 열기를 강제로 배기시킴으로써, 건조부 내부의 강제배기에 의한 음압을 형성하여 열풍의 유속 및 유량을 증가시켜 폐기물의 건조효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 배기부로서 배기관, 악취처리설비, 배기송풍기를 구비함으로써, 배기의 유속과 유량을 조절하는 동시에 배기가스에 포함된 악취를 제거할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 건조부를 복층 구조의 건조실을 복수개로 구성함으로써, 건조실을 하향이동형의 배치식으로 구성하는 동시에 밀폐형으로 구성하여 폐기물의 유동을 원활하게 하는 동시에 악취를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 급기부로서 열풍송풍기, 열풍투입배관, 열풍노즐을 구비함으로써, 보일러실 내부의 저온 열풍을 건조부에 균일하게 투입하는 동시에 폐기물의 함수율에 따라 저온 열풍의 유량과 유속을 조절할 수 있는 효과를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 투입부 20: 건조부
30: 급기부 40: 배출구
50: 교반부 60: 배기부

Claims (10)

  1. 폐기물의 연료화 설비에서 고형연료 또는 폐기물에 포함된 수분을 저감시키는 폐기물의 수분 저감 건조장치로서,
    폐기물을 이송하여 투입하는 투입부(10);
    상기 투입부(10)에 의해 투입된 폐기물을 건조시키는 건조부(20);
    상기 건조부(20)에 연결되어 열기를 공급하는 급기부(30); 및
    상기 건조부(20)에서 건조된 폐기물을 배출시키는 배출부(40);를 포함하고,
    상기 건조부(20)는, 폐기물을 하방으로 이송시키면서 폐기물의 습도차에 의해 층별로 순차적으로 건조시키도록 복수개의 건조실이 입설된 복층 구조로 형성되어 있고,
    상기 건조부(20)는 상기 복층 구조의 건조실이 복수개 설치되어 있고, 상기 투입부(10)는 폐기물 중 풍력선별기에 의해 선별된 중간물을 상기 복층 구조의 상층 건조실에 각각 분리해서 투입시키고,
    상기 급기부(30)는, 보일러실 상부의 저온 열풍을 상기 건조부(20)에 투입하는 열풍송풍기; 상기 열풍송풍기의 하류에 연결되어 상기 건조부(20)의 복수개의 건조실에 각각 설치되는 열풍투입배관; 및 상기 열풍투입배관에 설치되는 열풍노즐;을 포함하고,
    상기 열풍투입배관은, 상기 건조부(20)의 바닥면에 설치된 메인관; 및 상기 메인관에서 복수개의 열로 배열되도록 연결된 복수의 분기관;을 포함하고,
    상기 열풍노즐은, 상기 열풍투입배관에서 상방으로 열풍을 분사하도록 설치된 수직노즐, 또는 상기 열풍투입배관에서 상기 건조부(20)의 바닥면을 기준해서 경사지게 열풍을 분사하도록 설치된 경사노즐로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 폐기물의 수분 저감 건조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조부(20)에 설치되어 폐기물을 교반하는 교반부(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 수분 저감 건조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 건조부(20)에 연결되어 열기를 강제로 배기하는 배기부(60);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 수분 저감 건조장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배기부(60)는,
    상기 건조부(20)의 하류에 연결된 배기관;
    상기 배기관의 후단에 연결되어 상기 건조부(20)에서 발생된 악취를 저감하는 악취처리설비; 및
    상기 악취처리설비의 전단 또는 후단에 설치되어 악취를 강제로 배기하는 배기송풍기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물의 수분 저감 건조장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 저온 열풍의 온도는, 40∼70℃로 유지되는 것을 특징으로 하는 폐기물의 수분 저감 건조장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
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