KR101987334B1 - Apparatus for carbonizing organic materials using high temperature plasma and carbonizing method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스화를 최소화하고, 유기성물질을 탄화하여 청정하게 탄화물을 재활용할 수 있으며, 생산된 탄화물이 고품질의 바이오 고형폐기물연료인 것을 특징으로 하는 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a carbonization apparatus for an organic material and a carbonization method using the carbonization apparatus. More particularly, the present invention relates to a carbonization apparatus for an organic material, The present invention relates to a carbonization apparatus for an organic material using a high-temperature plasma and a carbonization method using the same.
도시가 발달하고 주거가 밀집되면서 가정마다 배출되는 음식쓰레기로 구성된 유기성물질이 집중되어 발생되고 있지만 님비 현상으로 유기성물질의 대량 처리장은 주거지역 외곽에 많이 설치되어 있어서 주거 밀집 지역에서는 유기성물질을 모은 후 외곽에 있는 유기성물질 처리장까지 운반하여 처리하고 있는데, 이러한 유기성물질의 저장, 운반 및 최종 처리 시에 악취, 유해 곤충의 발생 등 또 다른 민원소지가 있어서 음식 쓰레기는 발생 장소에서 발생자가 처리하여야 한다는 인식이 강해지고 있다.As the city develops and the dwelling is concentrated, the organic matter composed of food waste discharged from each household is concentrated. However, since a large amount of organic matter is disposed in the outskirts of the residence area due to the phenomenon of nymphosis, And it is transported to the organic material disposal site in the outskirts, and there are other complaints such as odor and harmful insects at the storage, transportation and final treatment of the organic material, Is becoming stronger.
따라서 이러한 인식에 부응하여 유기성물질을 발생지에서 처리할 수 있는 기술의 개발이 활발히 진행되고 있다.Therefore, in order to respond to such a recognition, development of a technology capable of treating an organic material at a source site is actively under way.
가정에서 사용할 수 있도록 개발된 유기성물질의 처리 기술은 유기성물질을 분쇄기로 분쇄시켜 물과 함께 배수관으로 흘려보내는 기술로, 이 방법을 사용하면 가정에서 유기성물질의 처리는 간단하지만 하수처리장에서 유입되는 하수의 오염부하가 너무 높아져서 하수처리장 운영에 많은 문제점이 발생하게 된다. 그리고 유기성물질을 미생물을 이용하여 호기 분해하는 기술을 이용한 유기성물질 소멸장치는 처리방법이 친환경적인 장점은 있지만 유기성물질에 포함된 유기물을 미생물로 완전 분해시키는데 오랜 시간이 필요한 것과, 사용하는 미생물 종균을 지속적으로 공급하여야 하는 경제적인 부담, 일부 혐기성 미생물이 유기물을 분해하면서 황화수소, 멀캅탄(Mercaptan) 등의 악취물질을 발생시켜 가정마다 유기성물질 소멸장치를 설치하면 많은 점 오염원을 확대시키는 문제점 등이 있다.The technology of treating organic materials developed for use at home is a technology that grinds organic materials with a grinder and flows them into a drain pipe together with water. By this method, it is easy to treat organic substances in the home. However, The pollution load of the sewage treatment plant becomes too high, which causes many problems in operation of the sewage treatment plant. In addition, the apparatus for dissolving organic materials using the technique of aerobic decomposition of organic materials using microorganisms has advantages of being environmentally friendly, but it takes a long time to completely decompose the organic substances contained in the organic materials into microorganisms, There is an economical burden to be continuously supplied and a problem that some anaerobic microorganisms decompose organic matter and generate odorous substances such as hydrogen sulfide and mercaptan, .
한편 상기한 문제점들의 해소를 위하여 유기성물질을 압착 탈수시켜 발생하는 탈리액은 하수구에 버리고 고형물을 전기 히터 또는 화석 연료 버너로 건조 또는 탄화시키는 기술도 있는데, 이러한 기술은 유기성물질을 담은 비닐 봉지를 파봉한 후 유기성물질만 처리하여야 하는 사용상의 번거로움과 건조나 탄화를 전기히터를 이용하여 600℃ 이하의 온도에서 시행하여 처리시간이 많이 소요되고 탄화 시 발생하는 악취물질을 고온 열분해 시키지 못하여 악취가 다량 발생하는 문제점도 있다.On the other hand, in order to solve the above-mentioned problems, there is also a technology of drying or carbonizing solids discharged from a sewer by using an electric heater or a fossil fuel burner, which is produced by squeezing and dewatering an organic material, It is necessary to treat only the organic material and the drying and carbonization at a temperature of 600 ° C or less by using an electric heater. It takes a long time to process and the odor substance generated during carbonization can not be pyrolyzed at high temperature, There is also a problem.
따라서, 근래에는 고온 플라즈마를 이용하여 유기성물질을 탄화하는 방법이 사용되었고, 이를 이용하여 난분해성 유기물을 처리하거나 유기물을 처리하여 가스화 분해함으로써, 가스를 재사용 하는 방법을 사용하였다.Therefore, recently, a method of carbonizing an organic material by using a high-temperature plasma was used, and a method of reusing gas by treating refractory organic matter or treating organic matter by gasification and decomposition was used.
그러나 이러한 유기물 처리방법은 여러공정을 거쳐야하므로, 별도의 저장 및 이송장치가 필요하고, 또한, 상당한 에너지가 소모되는데 반해 회수되는 에너지가 적은 단점이 존재 하였다.However, since such an organic material treatment method requires various processes, a separate storage and transfer device is required, and there is a disadvantage in that a considerable amount of energy is consumed while the energy recovered is small.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전처리과정 없이 하나의 공정을 통해 유기성물질을 처리함으로써 추가장치 및 설비가 필요하지 않고, 고온의 플라즈마를 이용함으로써, 당분이 많은 유기성물질도 용이하게 처리할 수 있는 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for treating an organic material through a single process without a pretreatment process, And a method of carbonizing an organic material using plasma.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치는 당분이 많은 과일류가 포함된 음식물쓰레기로 이루어진 유기성물질이 내부에 수용되도록 중공의 원통형상으로 형성된 본체부, 상기 본체부의 상단에 유기성물질을 투입하도록 투입구가 형성되고, 상기 투입구를 개폐하도록 구비된 개폐부, 상기 본체부의 내부에는 중심축을 기준으로 회전되어 상기 유기성물질이 교반되도록 판상으로 형성된 교반기, 상기 본체부와 결합되고, 상기 유기성물질을 탄화시키도록 고온의 플라즈마를 상기 본체부의 내부에 발생시키도록 구비된 플라즈마부, 상기 유기성물질이 가열되어 발생되는 수분 및 가스를 배출하도록 상기 본체부의 일측에 구비된 가스배출부 및 상기 가스배출부로부터 배출된 수분 및 가스를 회수하여 간접열원으로 사용하도록 상기 본체부의 일부를 감싸도록 구비된 배기회수자켓을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for carbonizing an organic substance using a high-temperature plasma, the apparatus comprising: a main body formed in a hollow cylindrical shape so that an organic substance, which is composed of food waste, An opening and closing part for opening and closing the inlet port, an agitator formed in a plate shape so that the organic material is rotated with respect to a central axis in the inside of the main body part, A plasma section provided to generate a high-temperature plasma inside the body section to carbonize the organic substance, a gas exhaust part provided at one side of the body section for discharging moisture and gas generated by heating the organic substance, And the moisture and gas discharged from the gas discharging portion And an exhaust heat recovery jacket for recovering the exhaust heat and collecting a part of the main body for use as an indirect heat source.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 플라즈마부는 상기 유기성물질의 당분이 열분해에 의해 가스화되도록 상기 본체부의 내부에 1400℃ 이상의 고온 플라즈마 영역을 형성시키는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, the plasma part may form a high-temperature plasma region of 1400 DEG C or more inside the main body so that the sugar of the organic material is gasified by thermal decomposition.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 본체부는 상기 플라즈마부의 고온에 의해 유해성분이 생성되는 것을 방지하도록 철소재로 제조되는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, the main body may be made of a ferrous material to prevent harmful components from being generated due to the high temperature of the plasma part.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 본체부에는 상기 유기성물질이 고온의 플라즈마에 의해 가열되어 발생된 수분 및 가스가 가스배출부를 통해 상기 배기회수자켓으로 배출되도록 일측에 배출구가 구비된 것도 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the body may be provided with a discharge port at one side thereof for discharging moisture and gas generated by heating the organic material with high-temperature plasma through the gas discharge unit to the discharge recovery jacket.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 배기회수자켓은 간접열원으로 사용된 수분 및 가스가 효과적으로 배출되도록 배출온도를 140℃ 내지 160℃로 유지하는 것도 가능하다.In the embodiment of the present invention, it is also possible to maintain the discharge temperature at 140 ° C to 160 ° C so that the moisture and gas used as the indirect heat source are effectively discharged.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가스배출부에는 배출온도를 일정하게 유지하도록 배출온도를 측정하는 온도센서가 구비된 것일 수 있다.In the embodiment of the present invention, the gas discharge unit may be provided with a temperature sensor for measuring the discharge temperature so as to keep the discharge temperature constant.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법은 a)음식물쓰레기로 구성된 유기성물질을 준비하는 단계, b)상기 준비된 유기성물질을 상기 투입구를 통해 상기 본체부의 내부로 수용하는 단계, c)상기 본체부에 수용된 상기 유기성물질이 교반되도록 교반기가 작동되는 단계, d)상기 교반된 유기성물질이 탄화되도록 상기 본체부의 내부에서 플라즈마가 상기 유기성물질을 가열하는 단계 및 e)상기 가열된 유기성물질이 소정의 수준으로 탄화되면 가열을 중단하여 상기 유기성물질의 탄화과정을 종료하는 단계를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of carbonizing an organic material using an apparatus for carbonizing an organic material using a high-temperature plasma, comprising the steps of: a) preparing an organic material composed of food waste, b) C) holding the agitated organic material in the main body part; d) operating the agitator so that the organic material contained in the main body part is agitated; d) Heating the material; and e) stopping the heating when the heated organic material is carbonized to a predetermined level to terminate the carbonization process of the organic material.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기성물질을 가열하는 단계에서, 상기 유기성물질로부터 발생되는 수분 및 가스는 상기 가스배출부를 통해 배출되는 단계를 더 포함하는 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, in the step of heating the organic material, it is also possible that moisture and gas generated from the organic material are discharged through the gas discharging unit.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가스배출부를 통해 배출되는 단계에서, 상기 배출된 수분 및 가스는 상기 배기회수자켓으로 유입되어 상기 본체부를 재가열하는 단계를 더 포함하는 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, in the step of discharging through the gas discharge unit, the discharged moisture and gas may flow into the discharge recovery jacket to reheat the main body unit.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 본체부를 재가열하는 단계에서, 상기 발생된 수분 및 가스는 상기 배기회수자켓으로 유입되어 상기 본체부를 재가열하는 단계를 더 포함하는 것도 가능하다.According to an embodiment of the present invention, in the step of reheating the main body part, the generated moisture and gas may be introduced into the exhaust gas recovery jacket to reheat the main body part.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유기성물질의 탄화과정을 종료하는 단계에서, 상기 유기성물질이 플라즈마에 의해서 발생되는 수분의 양이 감소되어 배출되는 가스의 온도가 감소되었다가 다시 증가되면 소정의 수준으로 탄화된 것으로 판단하는 것도 가능하다.In an embodiment of the present invention, in the step of terminating the carbonization process of the organic material, when the amount of moisture generated by the plasma of the organic material decreases and the temperature of the discharged gas is decreased and then increased again, It is also possible to judge that carbonization has occurred.
본 발명의 실시예에 따르면, 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법은 전처리과정 없이 하나의 공정을 통해 유기성물질을 처리함으로써 추가장치 및 설비가 필요하지 않고, 고온의 플라즈마를 이용함으로써, 당분이 많은 유기성물질도 용이하게 처리할 수 있는 효과가 있다.According to the embodiment of the present invention, an apparatus for carbonizing an organic material using a high-temperature plasma and a carbonization method using the same can treat an organic substance through a single process without a pretreatment process, thereby eliminating the need for an additional apparatus and equipment. Thus, there is an effect that the organic substance having a large amount of sugar can be easily treated.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 배출구의 온도를 나타낸 그래프이다.
도 4는 바이오 고형폐기물연료를 만족하기 위한 품질 등급기준표이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 과일류의 탄화물 성분분석표이다.
도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 음식물의 탄화물 성분분석표이다.
도 7은 스테인리스가 적용된 본체부의 탄화물 성분분석표이다.
도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 철이 적용된 본체부의 탄화물 성분분석표이다.1 is a cross-sectional view of an apparatus for carbonizing an organic material using a high-temperature plasma according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a method of carbonizing an organic material using a carbonization apparatus for an organic material according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the temperature of the outlet of the carbonization apparatus using the organic material using the high-temperature plasma according to an embodiment of the present invention and the carbonization method using the same.
FIG. 4 is a quality grade reference table for satisfying the bio-solid waste fuel.
FIG. 5 is an apparatus for carbonizing an organic material using a high-temperature plasma according to an embodiment of the present invention and an analysis table of the carbide components of fruits in the carbonization method using the same.
FIG. 6 is an apparatus for carbonizing an organic material using a high-temperature plasma according to another embodiment of the present invention and an analysis table of the carbide components of the food of the carbonization method using the same.
7 is an analysis table of the carbide components of the main body portion to which stainless steel is applied.
FIG. 8 is an analysis table of the carbide components of the main body to which iron of the carbonization apparatus using the apparatus for carbonizing an organic material using the high-temperature plasma according to another embodiment of the present invention is applied.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법의 흐름도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 배출구의 온도를 나타낸 그래프이고, 도 4는 바이오 고형폐기물연료를 만족하기 위한 품질 등급기준표이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 과일류의 탄화물 성분분석표이며, 도 6은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 음식물의 탄화물 성분분석표이고, 도 7은 스테인리스가 적용된 본체부의 탄화물 성분분석표이며, 도 8은 본 발명의 또 하나의 실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 철이 적용된 본체부의 탄화물 성분분석표이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of an apparatus for carbonizing an organic material using a high-temperature plasma according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of a method of carbonizing an organic material using a carbonization apparatus for an organic material according to an embodiment of the present invention FIG. 3 is a graph showing the temperature of the outlet of the carbonization apparatus using the apparatus for carbonizing an organic material using the high-temperature plasma according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a table of quality grade for satisfying the bio- And FIG. 5 is an analysis table of the carbide components of fruits in the carbonization method using the apparatus for carbonizing organic materials using the high-temperature plasma according to an embodiment of the present invention. FIG. And FIG. 7 is a table showing the results of analysis of carbon content of stainless steel The Certificate of Analysis carbide body portion, Figure 8 is a carbonization apparatus and a Certificate of Analysis iron carbide applied body portion of the hydrocarbon using the same method of organic materials using a high-temperature plasma in accordance with another embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치(100)는 내부에 유기성물질(M)이 수용되도록 중공의 원통형상으로 형성된 본체부(110), 상기 본체부(110)의 상단에 유기성물질(M)을 투입하도록 투입구(111)가 형성되고, 상기 투입구(111)를 개폐하도록 구비된 개폐부(120), 상기 본체부(110)의 내부에는 중심축을 기준으로 회전되어 상기 유기성물질이 교반되도록 판상으로 형성된 교반기(130), 상기 본체부(110)와 결합되고, 상기 유기성물질을 탄화시키도록 고온의 플라즈마(P)를 상기 본체부(110)의 내부에 발생시키도록 구비된 플라즈마부(140), 상기 유기성물질이 가열되어 발생되는 수분 및 가스를 배출하도록 상기 본체부(110)의 일측에 구비된 가스배출부(150) 및 상기 가스배출부(150)로부터 배출된 수분 및 가스를 회수하여 간접열원으로 사용하도록 상기 본체부(110)의 일부를 감싸도록 구비된 배기회수자켓(160)을 제공한다.1 to 8, an
본 발명에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치(100)는 내부에 유기성물질이 수용되도록 중공의 원통형상으로 본체부(110)가 형성된다.The
보다 상세하게는, 상기 본체부(110)는 중공의 원통형상으로 형성되고, 내부의 빈 공간에 유기성물질이 수용되어 플라즈마(P)에 의해서 가열된다.More specifically, the
따라서, 상기 유기성물질의 상기 본체부(110)의 내부에서 플라즈마에 의해 가열되므로, 안정적으로 탄화될 수 있다.Therefore, since the organic material is heated by the plasma in the
이때, 상기 유기성물질은 음식쓰레기, 과일류, 당분이 많은 음식쓰레기 등으로 구성된다.At this time, the organic material is composed of food garbage, fruits, food garbage with a lot of sugar.
따라서, 음식쓰레기, 과일류, 당분이 많은 음식쓰레기 등으로 이루어진 상기 유기성물질은 상기 플라즈마부(140)에 의해 고온으로 가열되어 탄화된다.Therefore, the organic material, which is composed of food garbage, fruits, food garbage having a large amount of sugar, etc., is heated to high temperature and carbonized by the
또한, 본체부(110)의 상단에 유기성물질을 투입하도록 투입구(111)가 형성되고, 상기 투입구(111)를 개폐하도록 개폐부(120)가 구비된다.An
보다 상세하게는, 상기 본체부(110)의 상단에는 상기 유기성물질이 상기 본체부(110)의 내부로 수용되도록 홀형상으로 투입구(111)가 형성되고, 상기 투입구(111)를 개방 또는 폐쇄시키도록 개폐부(120)가 구비된다.More specifically, an
따라서, 상기 개폐부(120)를 개방시켜 상기 유기성물질을 수용시키고, 상기 개폐부(120)를 폐쇄시킨 후 상기 플라즈마를 통해 상기 유기성물질에 플라즈마를 가하게 된다.Accordingly, the opening and closing
한편, 상기 개폐부(120)는 상기 상기 투입구(111)를 덮어서 폐쇄시키거나 젖혀서 개방시키도록 힌지구조로 개폐되는 뚜껑형상으로 구비될 수 있다.Meanwhile, the opening /
또한, 본체부(110)의 내부에는 중심축을 기준으로 회전되어 상기 유기성물질이 교반되도록 판상으로 교반기(130)가 형성된다.The
보다 상세하게는, 상기 교반기(130)는 직사각형의 판상형상으로 형성되고, 상기 본체부(110) 내부의 중심축을 기준으로 회전하게 된다. 따라서, 상기 유기성물질은 상기 교반기(130)의 회전에 의해서 교반되고, 플라즈마에 의해 균일하게 탄화된다.More specifically, the
따라서, 상기 본체부(110)의 내부를 회전하는 교반기(130)에 의해서 균일하게 상기 유기성물질이 교반되고 이를 통해 플라즈마에 의해서 상기 유기성물질이 탄화되므로, 별도의 저장 또는 이송 장치가 없이도 상기 유기성물질을 처리할 수 있다.Therefore, since the organic material is uniformly stirred by the
또한, 본체부(110)와 결합되고, 상기 유기성물질을 탄화시키도록 고온의 플라즈마를 상기 본체부(110)의 내부에 발생시키도록 플라즈마부(140)가 구비된다.The
보다 상세하게는, 상기 플라즈마부(140)는 본체부(110)의 내부에서 상기 유기성물질을 가열하도록 플라즈마 불꽃을 발생시켜 고온에서 연소시킴으로써, 연소과정에서 악취가 발생되지 않는다.More specifically, the
또한, 상기 플라즈마부(140)는 자체에 내장된 (+)(-)극에서 플라즈마를 발생시킨 후에 연속적으로 플라즈마부(140)에서 플라즈마 불꽃을 유지시키는 비이송식 플라즈마토치가 사용되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the
또한, 유기성물질이 가열되어 발생되는 수분 및 가스를 배출하도록 상기 본체부(110)의 일측에 가스배출부(150)가 구비된다.In addition, a
보다 상세하게는, 상기 본체부(110)의 일측에는 수분 및 가스가 배출되도록 배출구(112)가 구비되고, 상기 배출구와 연결된 상기 가스배출부(150)는 상기 유기성물질이 가열되어 발생되는 수분 및 가스를 배기회수자켓(160)으로 배출하도록 구비된다.More specifically, a
즉, 상기 유기성물질은 상기 플라즈마부(140)에 의해 가열되어 열분해에 의해 악취 및 유해가스, 분진이 제거된 가스 및 수분이 발생되고, 상기 가스 및 수분이 배기회수자켓(160)으로 배출되도록 가스배출부(150)가 구비된다.That is, the organic material is heated by the
또한, 가스배출부(150)로부터 배출된 수분 및 가스를 회수하여 간접열원으로 사용하도록 상기 본체부(110)의 일부를 감싸도록 배기회수자켓(160)이 구비된다.Further, an
보다 상세하게는, 상기 배기회수자켓(160)은 상기 가스배출부(150)를 통해 배출된 수분 및 가스를 회수하여 상기 본체부(110)를 재가열한다.More specifically, the
즉, 상기 본체부(110)의 내부에는 상기 유기성물질이 플라즈마부(140)에 의해서 가열되어 가스 및 수분이 발생되고, 이는 상기 가스배출부(150)를 통해 외부로 배출되는데 이때, 배출된 가스 및 수분을 상기 배기회수자켓(160)으로 회수하여 상기 본체부(110)의 일측을 재가열하고 최종적으로 상기 배기회수자켓 끝단(170)을 통해 외부로 배출된다. 따라서, 배출된 가스 및 수분을 2차 간접열원으로 사용하여 에너지의 효율을 극대화시킬 수 있다.That is, in the
또한, 유기성물질은 상기 플라즈마부(140)에 의해 탄화되어 바이오 고형폐기물연료(BIO-SRF)로 생산될 수 있다.In addition, the organic material may be carbonized by the
보다 상세하게는, 상기 유기성물질은 플라즈마부(140)에서 발생되는 고온의 플라즈마에 의해서 탄화되어 숯과 같은 형태로 제조되고, 탄화된 유기성물질을 바이오 고형폐기물연료의 기준에 만족하도록 탄화과정을 거쳐 바이오 고형폐기물연료로 제조한다.More specifically, the organic material is carbonized by the high-temperature plasma generated in the
또한, 플라즈마부(140)는 상기 유기성물질의 당분이 열분해에 의해 가스화되도록 상기 본체부(110)의 내부에 1400℃ 이상의 고온 플라즈마 영역을 형성시키는 것일 수 있다.In addition, the
보다 상세하게는, 상기 플라즈마부(140)는 상기 유기성물질을 고온의 플라즈마에 의해 탄화시킨다. 이때, 1400℃ 이상의 고온 플라즈마 영역에 의해 상기 유기성물질을 가열하여 당분이 많은 유기성물질도 용이하게 탄화시킬 수 있다.More specifically, the
즉, 낮은 온도나 저온의 플라즈마에서 상기 당분이 많은 유기성물질이 탄화될 때, 당분이 150~185℃에서 용융되어 주위 물질들과 하나의 덩어리로 결합하므로, 상기 본체부(110)의 내부로의 열전달 및 탄화를 방해하게 된다. 따라서, 외부는 탄화가 되어도 내부는 탄화상태가 아닌 상태로 존재하거나 또는 내부를 탄화시키기 위해 오랜시간이 소요된다. 또한, 400℃ 이상에서 당분이 연소가 되지만 탄화를 위한 상기 본체부(110)의 내부에 충분한 산소가 존재하지 않게 되고 효율적인 연소가 이루어지지 못한다.That is, when the sugar-rich organic material is carbonized at a low temperature or a low-temperature plasma, the sugar is melted at 150 to 185 ° C. and is combined with the surrounding substances in one lump, Heat transfer and carbonization. Therefore, even if the outside is carbonized, the inside is not in the carbonized state, or it takes a long time to carbonize the inside. In addition, although sugar is burned at 400 ° C or higher, sufficient oxygen is not present in the inside of the
하지만, 본 발명과 같이, 플라즈마부(140)에 의해1400℃ 이상의 고온 플라즈마 영역에 형성되어 당분이 고온 플라즈마 영역을 통과할 때, 상기 당분은 열분해에 의해 가스화가 된다. 따라서, 고온의 플라즈마에 의해서 상기 당분이 가스화되므로, 효율적인 탄화과정을 수행할 수 있다.However, as in the present invention, when the plasma is formed in the high-temperature plasma region of 1400 DEG C or higher by the
또한, 본체부(110)는 상기 플라즈마부(140)의 고온에 의해 유해성분이 생성되는 것을 방지하도록 철소재로 제조될 수 있다.The
보다 상세하게는, 상기 본체부(110)는 고온의 플라즈마에 의해 가열되므로, 스테인리스 등과 같은 소재는 니켈, 크롬 등의 유해성분이 다량 배출되어 바이오 고형폐기물연료 기준을 만족시킬 수 없다.More specifically, since the
따라서, 상기 본체부(110)를 철소재로 제조함으로써, 고온의 플라즈마에 의해 탈거되는 유해성분이 적고, 상기 유기성물질에 열 및 에너지를 직접 전달하므로 효율이 향상된다.Therefore, since the
또한, 배기회수자켓(160)은 간접열원으로 사용된 수분 및 가스가 효과적으로 배출되도록 배출온도를 140℃ 내지 160℃로 유지할 수 있다.Further, the
보다 상세하게는, 상기 배기회수자켓(160)은 상기 가스배출부(150)를 통해 배출된 수분 및 가스를 2차 간접열원으로 사용한 뒤 외부로 배출시킨다. 이때, 배출되는 수분 및 가스의 온도는 140℃ 내지 160℃ 유지되는 것이 바람직하다.More specifically, the
상기 배출되는 수분 및 가스의 온도가 140℃ 미만이면 수분이 응축되어 공정에 문제가 발생될 수 있고, 160℃를 초과할 경우 높은 온도로 인해 열전달의 효율이 감소될 수 있다.If the temperature of the discharged water and gas is lower than 140 캜, water may be condensed to cause a problem in the process. If the temperature of the discharged water and the gas is higher than 160 캜, heat transfer efficiency may be reduced due to high temperature.
또한, 상기 가스배출부에는 수분 및 가스의 배출온도를 측정하도록 온도센서(180)가 구비된다.In addition, a
즉, 상기 온도센서(180)는 상기 유기성물질로부터 발생된 수분 및 가스가 상기 배출구(112)를 통해 배기회수자켓(160)으로 유동될 때, 140℃ 내지 160℃의 온도로 유지되도록 상기 가스배출부(150)에 구비된다.That is, when the moisture and the gas generated from the organic material flow into the
따라서, 상기 수분 및 가스가 상기 가스배출부(150)를 통과하며 상기 온도센서(180)에 의해 온도를 감지함으로써, 온도를 일정하게 유지하여 수분이 응축되는 것을 방지하고, 열전달의 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the moisture and gas pass through the
본 발명에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치(100)는 본체부(110) 내에 회전되는 교반기(130)가 구비되어 있으므로, 간단하게 유기성물질을 상기 본체부(110) 내에 수용시켜 교반시킴으로써, 전처리과정 없이 하나의 공정을 통해 유기성물질을 처리할 수 있고, 따라서, 추가장치 및 설비가 필요하지 않으며, 고온의 플라즈마를 이용함으로써, 당분이 많은 유기성물질도 당분이 가스화되어 주위 물질의 탄화를 방해하지 않고 용이하게 처리할 수 있다.Since the apparatus for carbonizing an
본 발명에 따른 유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법은 a)음식물쓰레기로 구성된 유기성물질을 준비하는 단계, b)상기 준비된 유기성물질을 상기 투입구(111)를 통해 상기 본체부(110)의 내부로 수용하는 단계, c)상기 본체부(110)에 수용된 상기 유기성물질이 교반되도록 교반기(130)가 작동되는 단계, d)상기 교반된 유기성물질이 탄화되도록 상기 본체부(110)의 내부에서 플라즈마가 상기 유기성물질을 가열하는 단계 및 e)상기 가열된 유기성물질이 소정의 수준으로 탄화되면 가열을 중단하여 상기 유기성물질의 탄화과정을 종료하는 단계를 제공한다.The method for carbonizing an organic material using the carbonization apparatus of organic material according to the present invention comprises the steps of: a) preparing an organic material composed of food waste, b) preparing the organic material through the
유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법은 음식물쓰레기로 구성된 유기성물질을 준비하는 단계(S210)를 포함한다.The method of carbonizing an organic material using a carbonization apparatus of an organic material includes a step (S210) of preparing an organic material composed of food waste.
보다 상세하게는, 작업자는 음식물쓰레기, 과일류, 당분이 많은 음식물쓰레기 등으로 이루어진 유기성물질을 탄화시키기 위해 준비한다.More specifically, the operator prepares for carbonizing an organic material composed of food wastes, fruits, sugar wastes, and the like.
또한, 준비된 유기성물질을 상기 투입구(111)를 통해 상기 본체부(110)의 내부로 수용하는 단계(S220)를 포함한다.The method further includes the step S220 of receiving the prepared organic material into the interior of the
보다 상세하게는, 작업자는 준비된 유기성물질을 상기 본체부(110)의 내부로 수용되도록 개폐부(120)를 개방시켜 투입구(111)를 통해 상기 본체부(110)에 담고, 상기 개폐부(120)를 폐쇄시켜 상기 본체부(110)를 밀폐시킨다.More specifically, the operator opens the opening and closing
따라서, 상기 유기성물질은 상기 본체부(110)의 내에서 이탈없이 탄화과정을 수행하게 된다.Therefore, the organic material is carbonized without leaving the
또한, 본체부(110)에 수용된 상기 유기성물질이 교반되도록 교반기(130)가 작동되는 단계(S230)를 포함한다.In addition, the step (S230) of operating the
보다 상세하게는, 작업자는 상기 유기성물질은 상기 본체부(110)의 내부에서 균일하게 가열되도록 교반기(130)를 작동시킨다. 상기 교반기(130)는 직사각형의 판상형상의 형성되어 중심축을 기준으로 회전되어 상기 유기성물질을 교반한다.More specifically, the operator operates the
따라서, 상기 유기성물질은 교반과정을 통해 균일하게 탄화될 수 있다.Therefore, the organic material can be uniformly carbonized through the stirring process.
또한, 교반된 유기성물질이 탄화되도록 상기 본체부(110)의 내부에서 플라즈마가 상기 유기성물질을 가열하는 단계(S240)를 포함할 수 있다.In addition, the plasma may include heating the organic material in the
보다 상세하게는, 작업자는 상기 유기성물질을 교반기(130)를 통해 교반시키고, 플라즈마부(140)를 통해 고온의 플라즈마를 발생시켜 상기 유기성물질을 가열한다.More specifically, the operator stirs the organic material through the
따라서, 상기 유기성물질은 바이오 고형폐기물연료의 제조 조건에 맞도록 고온의 플라즈마에 의해서 가열된다.Therefore, the organic material is heated by the high temperature plasma to meet the production conditions of the biosolid waste fuel.
또한, 가열된 유기성물질이 소정의 수준으로 탄화되면 가열을 중단하여 상기 유기성물질의 탄화과정을 종료하는 단계(S250)를 포함한다.In addition, if the heated organic material is carbonized to a predetermined level, the heating is stopped to terminate the carbonization process of the organic material (S250).
보다 상세하게는, 작업자는 상기 상기 유기성물질은 바이오 고형폐기물연료의 제조 조건에 맞도록 소정의 수준으로 탄화되면 상기 플라즈마부(140)를 통한 가열을 중단시켜 유기성물질의 탄화과정을 종료하게 된다.More specifically, when the organic material is carbonized to a predetermined level to meet the manufacturing conditions of the bio-solid waste fuel, the operator stops the heating through the
또한, 유기성물질을 가열하는 단계에서, 유기성물질로부터 발생되는 수분 및 가스는 가스배출부(150)를 통해 배출되는 단계(S241)를 더 포함할 수 있다.Further, in the step of heating the organic material, the moisture and gas generated from the organic material may be discharged through the gas discharging unit 150 (S241).
보다 상세하게는, 상기 유기성물질은 상기 플라즈마부(140)에 의해서 고온의 플라즈마로 가열되고, 가열과정 중에 수분 및 가스가 발생하게 된다. 이때, 발생된 수분 및 가스는 외부로 방출하게 되는데 상기 본체부(110)의 일측에 구비된 가스배출부(150)를 통해 배출된다.More specifically, the organic material is heated by the
따라서, 상기 유기성물질을 가스배출부(150)를 통해 배출함으로써, 이로 인해 과도한 압력이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 상기 본체부(110)의 내부 기기가 수분으로 인한 고장이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the excessive pressure from being generated by discharging the organic substance through the
또한, 가스배출부(150)를 통해 배출되는 단계에서, 상기 배출된 수분 및 가스는 상기 배기회수자켓(160)으로 유입되어 상기 본체부(110)를 재가열하는 단계(S242)를 더 포함할 수 있다.Further, in the step of discharging through the
보다 상세하게는, 상기 가스배출부(150)를 통해 배출된 수분 및 가스는 상기 본체부(110)의 일부를 감싸는 형상으로 구비된 배기회수자켓(160)으로 유입되고, 상기 수분 및 가스는 상기 배기회수자켓(160)을 통해 상기 본체부(110)의 일부를 재가열한 후 공기 중으로 배출된다.More specifically, the water and gas discharged through the
즉, 상기 배기회수자켓(160)은 상기 본체부(110)의 일부를 감싸도록 구비되고, 상기 유기성물질의 가열을 통해 생성된 가스 및 수분이 상기 가스배출부(150)를 통해 상기 배기회수자켓(160)으로 유입되어 상기 본체부(110)를 재가열하게 된다. 따라서, 상기 가스배출부(150)를 통해 배출된 가스 및 수분의 온도는 상기 본체부(110)의 온도보다 높은 온도를 유지하고 있으므로, 간접열원으로 사용되어 열을 회수할 수 있고, 전체적인 효율을 향상시킬 수 있다.That is, the
또한, 상기 유기성물질의 탄화과정을 종료하는 단계에서, 유기성물질이 플라즈마에 의해서 발생되는 수분의 양이 감소되므로, 배출되는 가스의 온도가 감소되었다가 다시 증가되면 소정의 수준으로 탄화된 것으로 판단할 수 있다.Further, in the step of terminating the carbonization process of the organic material, since the amount of moisture generated by the plasma of the organic material is reduced, it is determined that the carbon material is carbonized to a predetermined level when the temperature of the discharged gas is decreased and then increased again .
보다 상세하게는, 상기 유기성물질은 고온의 플라즈마에 의해서 수분 및 가스가 발생하게 되는데, 지속적인 가열을 통해 내부의 수분 및 가스가 배출된다.More specifically, the organic material generates moisture and gas by the high-temperature plasma, and the internal moisture and gas are discharged through continuous heating.
이에 따라, 상기 유기성물질의 가열 초기에는 상기 가스배출부(150)의 온도가 증가 또는 유지되는 상태를 갖지만 수분이 감소되면 상기 가스배출부(150)의 온도가 감소되었다가 다시 증가하게 된다.Accordingly, the temperature of the
이때, 상기 유기성물질은 고온의 플라즈마에 의해 소정의 수준으로 탄화가 완료된 것으로 판단하고, 유기성물질의 탄화과정을 종료하게 된다.At this time, the organic material is determined to have been carbonized to a predetermined level by the high-temperature plasma, and the carbonization process of the organic material is terminated.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 배출구의 온도를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing the temperature of the outlet of the carbonization apparatus using the organic material using the high-temperature plasma according to an embodiment of the present invention and the carbonization method using the same.
도 3을 참조하면, 플라즈마에 의해 가열된 유기성물질에서 발생되는 수분 및 가스가 배출구를 통해 배출되는 온도가 상기 유기성물질이 가열되는 초반에는 고온으로 유지되지만 열전달 매체인 수분이 감소되면 배출가스는 온도가 낮아지게 된다.Referring to FIG. 3, the temperature at which the moisture and gas generated from the organic material heated by the plasma are discharged through the discharge port is maintained at a high temperature in the early stage of heating the organic material, but when the moisture as the heat transfer medium is decreased, .
즉, 상기 배출구의 온도가 초반에는 증가 및 유지되는 상태를 보이다가 상기 유기성물질이 소정의 수준으로 탄화되면 발생되던 수분이 감소하게 되고, 이에 따라 상기 배출구의 온도는 어느 순간 감소하였다가 다시 증가하게 된다.That is, the temperature of the outlet is increased and maintained at an early stage, and when the organic substance is carbonized to a predetermined level, water generated is decreased, and the temperature of the outlet decreases and then increases again do.
따라서, 상기 배출구의 온도가 감소되었다가 다시 증가되는 순간을 탄화가 종료되는 시점으로 판단한다.Therefore, it is determined that the instant when the temperature of the discharge port is reduced and then increased again is the time when the carbonization is terminated.
도 4 내지 도 8은 상기 유기성물질을 본 발명에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법을 통해 바이오 고형폐기물연료로 제조하기 위한 품질 등급기준표 및 탄화물 성분분석표이다.FIGS. 4 to 8 are quality class reference tables and analysis tables of carbide components for manufacturing the organic material as a biosolid waste fuel through a carbonization apparatus for an organic material using the high temperature plasma according to the present invention and a carbonization method using the same.
본 발명에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법을 통해 탄화된 유기성물질은 고온의 플라즈마에 의해 제조되므로, 당분이 많이 포함된 유기성물질도 바이오 고형폐기물연료의 등급기준에 만족할 수 있도록 생산할 수 있다.Since the organic material carbonized through the apparatus for carbonizing an organic material using the high-temperature plasma according to the present invention and the carbonization method using the same are manufactured by the high-temperature plasma, the organic material containing a large amount of sugar is also satisfied with the grade standard of the bio-solid waste fuel Can be produced.
또한, 본 발명에 따른 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치 및 이를 이용한 탄화방법의 본체부를 스테인리스 또는 철 소재로 적용하였을 경우, 스테인리스의 경우 다량의 유해성분이 검출되므로, 철을 적용하여 바이오 고형폐기물연료의 등급기준에 만족할 수 있는 제품을 생산할 수 있다.In addition, when the main body of the carbonization apparatus for organic materials using the high-temperature plasma according to the present invention and the carbonization method using the same are applied to stainless steel or iron material, a large amount of harmful components are detected in stainless steel, The product can be manufactured satisfying the rating criteria of
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
100: 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치
110: 본체부
111: 투입구
112: 배출구
120: 개폐부
130: 교반기
140: 플라즈마부
150: 가스배출부
160: 배기회수자켓
170: 배기회수자켓 끝단
180: 온도센서100: Carbonization of organic materials using high-temperature plasma
110:
111:
112: Outlet
120:
130: stirrer
140: Plasma part
150: gas discharge portion
160: Exhaust recovery jacket
170: Exhaust recovery jacket end
180: Temperature sensor
Claims (10)
상기 본체부의 상단에 유기성물질을 투입하도록 투입구가 형성되고, 상기 투입구를 개폐하도록 구비된 개폐부;
상기 본체부의 내부에는 중심축을 기준으로 회전되어 상기 유기성물질이 교반되도록 판상으로 형성된 교반기;
상기 본체부와 결합되고, 상기 유기성물질을 탄화시키도록 고온의 플라즈마를 상기 본체부의 내부에 발생시키도록 구비된 플라즈마부;
상기 유기성물질이 가열되어 발생되는 수분 및 가스를 배출하도록 상기 본체부의 일측에 구비된 가스배출부; 및
상기 가스배출부로부터 배출된 수분 및 가스를 회수하여 간접열원으로 사용하도록 상기 본체부의 일부를 감싸도록 구비된 배기회수자켓;
을 포함하고,
상기 플라즈마부는 상기 유기성물질의 당분이 열분해에 의해 가스화되어 악취 및 유해가스, 분진이 제거되고, 본체부의 내부에 상기 유기성물질이 덩어리로 형성되어 열전달 및 탄화를 방해하는 것을 방지하도록 상기 본체부의 내부에 1400℃ 이상의 고온 플라즈마 영역을 형성하며, 상기 유기성물질은 고온의 플라즈마를 통해 하나의 공정으로 탄화되어 바이오 고형폐기물연료로 생산되는 것을 특징으로 하는 고온 플라즈마를 이용한 유기성물질의 탄화장치.A main body portion formed in a hollow cylindrical shape so that an organic material made of food waste containing a large amount of sugar fruits is contained therein;
An opening and closing unit formed in the upper end of the main body to open and close the inlet,
An agitator formed inside the main body in a plate shape such that the organic substance is agitated by being rotated about a central axis;
A plasma part coupled to the body part and configured to generate a high-temperature plasma inside the body part to carbonize the organic material;
A gas discharge unit provided at one side of the main body to discharge moisture and gas generated by heating the organic substance; And
An exhaust recovery jacket configured to surround a part of the main body so as to recover moisture and gas discharged from the gas discharge unit and use the same as an indirect heat source;
/ RTI >
The plasma part is formed in the main body part so as to prevent the harmful gas and dust from being removed by the gasification of the sugar material of the organic substance by pyrolysis and to prevent the organic substance from being formed into a mass inside the main body part to obstruct heat transfer and carbonization. Wherein the organic material is carbonized in one step through a high-temperature plasma to be produced as a bio-solid waste fuel.
a)음식물쓰레기로 구성된 유기성물질을 준비하는 단계;
b)상기 준비된 유기성물질을 상기 투입구를 통해 상기 본체부의 내부로 수용하는 단계;
c)상기 본체부에 수용된 상기 유기성물질이 교반되도록 교반기가 작동되는 단계;
d)상기 교반된 유기성물질이 탄화되도록 상기 본체부의 내부에서 플라즈마가 상기 유기성물질을 가열하는 단계; 및
e)상기 가열된 유기성물질이 소정의 수준으로 탄화되면 가열을 중단하여 상기 유기성물질의 탄화과정을 종료하는 단계;
를 포함하는 유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법.A method of carbonizing an organic material using a carbonization apparatus for an organic material using a high-temperature plasma according to any one of claims 1 to 6,
a) preparing an organic material composed of food waste;
b) receiving the prepared organic material into the interior of the body through the inlet;
c) operating the agitator so that the organic material contained in the main body portion is agitated;
d) heating the organic material in the interior of the main body so that the agitated organic material is carbonized; And
e) terminating the carbonization of the organic material by stopping the heating when the heated organic material is carbonized to a predetermined level;
Wherein the organic material is carbonized by using a carbonization apparatus of an organic material.
상기 유기성물질로부터 발생되는 수분 및 가스는 상기 가스배출부를 통해 배출되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법.8. The method of claim 7, wherein in heating the organic material,
And discharging moisture and gas generated from the organic material through the gas discharging unit. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 배출된 수분 및 가스는 상기 배기회수자켓으로 유입되어 상기 본체부를 재가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법.9. The method of claim 8, wherein, in the step of discharging through the gas discharging portion,
Wherein the discharged water and gas are introduced into the exhaust recovery jacket to reheat the main body part.
상기 유기성물질이 플라즈마에 의해서 발생되는 수분의 양이 감소되어 배출되는 가스의 온도가 감소되었다가 다시 증가되면 소정의 수준으로 탄화된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유기성물질의 탄화장치를 이용한 유기성물질의 탄화방법.
The method according to claim 9, wherein, in the step of terminating the carbonization process of the organic material,
Wherein the organic material is determined to be carbonized to a predetermined level when the amount of moisture generated by the plasma is reduced and the temperature of the discharged gas is decreased and then increased again. Carbonization method.
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