KR102059937B1 - 폐기물 열분해장치 및 열분해 방법 - Google Patents
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Abstract
폐기물 열분해장치 및 열분해 방법을 제공한다.
본 발명은, 투입호퍼로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 이송시키면서 열분해하는 열분해부를 포함하여 폐기물을 열분해하는 장치에 있어서, 상기 열분해부는 투입호퍼와 투입슈트를 매개로 연결되어 폐기물이 투입되어 공급되도록 상기 가열실의 최상층에 구비되고, 제1모터의 제1이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제1열분해실과, 열분해 작용을 완료한 폐기물의 잔재를 외부로 배출하는 잔재배출실과 연통연결되도록 상기 가열실의 최하층에 구비되고, 제3모터의 제3이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제3열분해실 및 상기 제1열분해실과 제3열분해실과 사이에 연통연결되고, 제2모터와 연결된 제2이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 적어도 하나의 제2열분해실을 포함하고, 상기 제1열분해실의 내부온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 제2열분해실의 내부온도를 측정하는 제2온도센서 및 상기 제3열분해실의 내부온도를 측정하는 제3온도센서를 갖추어 상기 제1,2 및 3온도센서에서 측정된 측정값과 상기 제1,2 및 3열분해실에서의 최적 열분해능 온도 설정값과의 비교값을 근거로 하여 상기 폐기물의 이송속도를 조절하도록 상기 제1,2 및 3모터의 구동을 개별적으로 제어하는 제어부 ; 를 포함한다.
본 발명은, 투입호퍼로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 이송시키면서 열분해하는 열분해부를 포함하여 폐기물을 열분해하는 장치에 있어서, 상기 열분해부는 투입호퍼와 투입슈트를 매개로 연결되어 폐기물이 투입되어 공급되도록 상기 가열실의 최상층에 구비되고, 제1모터의 제1이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제1열분해실과, 열분해 작용을 완료한 폐기물의 잔재를 외부로 배출하는 잔재배출실과 연통연결되도록 상기 가열실의 최하층에 구비되고, 제3모터의 제3이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제3열분해실 및 상기 제1열분해실과 제3열분해실과 사이에 연통연결되고, 제2모터와 연결된 제2이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 적어도 하나의 제2열분해실을 포함하고, 상기 제1열분해실의 내부온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 제2열분해실의 내부온도를 측정하는 제2온도센서 및 상기 제3열분해실의 내부온도를 측정하는 제3온도센서를 갖추어 상기 제1,2 및 3온도센서에서 측정된 측정값과 상기 제1,2 및 3열분해실에서의 최적 열분해능 온도 설정값과의 비교값을 근거로 하여 상기 폐기물의 이송속도를 조절하도록 상기 제1,2 및 3모터의 구동을 개별적으로 제어하는 제어부 ; 를 포함한다.
Description
본 발명은 폐플라스틱을 포함하는 폐기물을 열분해하는 장치 및 방법에 관한것으로, 더욱 상세히는 가열실내에 다단으로 설치되는 복수개의 열분해실마다 설정되는 최적의 열분해능 온도조건에 맞추어 열분해 대상물인 폐기물의 이송속도를 가변시킬 수 있어 열분해 효율을 향상시킬 수 있는 폐기물 열분해장치 및 열분해 방법에 관한 것이다.
최근 산업화 과정에서 발생되는 각종 폐기물로 인한 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고, 그 폐해가 현실화되면서 그에 대응하기 위한 다양한 폐기물 처리기술이 제시되고 있다.
그리고, 일상생활에서 타이어, 비닐, 플라스틱 합성수지. 생활쓰레기 폐기물 등은 그 사용량이 점차 증가하고 있으며, 특히 비닐을 포함하는 폐플라스틱은 극히 일부분이 재활용될 뿐 대부분은 폐기물로 분류되어 매립되거나 또는 폐플라스틱에 대한 재활용의 일환으로서 고온 및 진공 환경에서 열분해함과 동시에 열분해 과정 중에 발생되는 유증기를 응축하여 열분해유인 오일을 얻는 방법이 널리 이용되고 있다.
일반적으로 열분해장치에서 사용되는 열분해 원리는 가연성 폐기물인 폐플라스틱을 무산소 또는 저산소 분위기하에서 간접적으로 열을 가하면 열 분해공간인 열분해실은 환원성 분위기가 조성되며, 이송스크류에 의해서 지그재그로 이송되는 폐플라스틱은 분해되어 기체(비응축 가스)와 액체(오일)가 혼합된 유증기로 증발되며, 분해되지 않는 것은 차르(char)인 잔재가 되어 배출처리된다.
(특허문헌 1) KR10-2004-0022642 A1
특허문헌 1에는 가열실에 관체 형상으로 이루어진 열분해실을 다단으로 설치하고, 각 열분해실을 지그재그로 연결통로를 매개로 연통되도록 연결하며, 상기 각 열분해실들에는 구동모터와 같은 구동수단에 의하여 연동되어 동기회전되는 복수개의 이송스크류가 각각 축설되면서 열분해 과정에서 발생하는 유화가스인 유증기를 배기관을 통하여 배출하는 고분자류 폐기물 열분해장치를 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1 에서 가열실의 내부에 다단으로 설치되는 복수개의 열분해실의 각 이송스크류는 하나의 구동모터의 구동원에 의해서 동기화되어 동일한 회전속도에 회전구동되면서 열분해 대상물인 폐플라스틱을 이송하기 때문에, 수분함량이 많아 열분해실에서의 체류시간을 길게 하기 위해서 이송속도를 늦추거나 열분해실의 온도조건에 맞추어 열분해 대상물인 폐플라스틱의의 이송속도를 조절할 수 없어 열분해장치의 열분해 성능을 저하시키는 주요원인으로 작용하였다.
즉, 열분해장치의 열분해실로 투입되는 폐플라스틱을 포함하는 폐기물은 파쇄 및 분쇄기에 의해서 절단, 파쇄 및 분쇄되고, 자석의 자력을 이용하여 금속성분을 분리제거한 다음 세척수에 의해서 폐기물에 포함된 이물질을 세척하여 제거하는 전처리 공정을 수행한 다음, 성형되거나 성형되지 않은 고체상태의 고형연료(RPF: Refuse Plastic Fuel)의 형태로 하여 최상단의 열분해실로 투입된다.
이러한 고형연료의 형태를 갖는 폐기물에는 세척공정시 수분을 일정량 함유하고 있기 때문에 최상단의 열분해실로 투입되어 이송되는 폐기물의 이송속도는 폐기물에 함유된 수분이 제거되어 건류되도록 다른 열분해실에서 이송되는 폐기물의 이송속도보다 상대적으로 낮은 속도로 제어되어야 하지만 동일한 이송속도로 이송되어 폐기물의 열분해능을 저하시키는 것이다.
반면에, 최상단의 열분해실에서 낮은 이송속도로 이송되는 폐기물의 이송조건에 맞추어 열분해공정이 이루어지면, 다른 열분해실에서 이송되는 폐기물의 이송속도이 늦어지면서 열분해실에서 체류하는 폐기물의 체류시간이 길어지면서 화재발생의 위험성이 발생될 수 있는 한편, 전체적인 폐기물의 열분해 처리량이 감소되어 작업 생산성을 저하시키는 주요원인으로 작용하였다.
또한, 열분해실로 폐기물을 투입하기 전에 수분을 제거하기 위해서 별도의 건조실 및 건조기를 설치하는 경우, 별도의 추가적인 공간을 필요로 하며, 이를 운전하는 과정에서 설비유지비가 과다하게 소요되는 문제점이 발생하였다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 가열실내에 다단으로 설치되는 복수개의 열분해실마다 설정되는 최적의 열분해능 온도조건에 맞추어 폐기물의 이송속도를 가변시킬 수 있어 폐기물의 열분해 효율을 향상시킬 수 있는 폐기물 열분해장치 및 열분해 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은, 수분을 함유하는 폐기물을 열분해실 내로 투입하여 공급하기 전에 열분해실에서 배출되는 배가스인 폐열을 이용하여 폐기물에 포함된 수분을 제거할 수 있어 열분해 효율을 높일 수 있는 폐플라스틱 열분해장치 및 열분해 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명의 실시예는, 폐기물이 저장된 투입호퍼와, 버너에서 제공되는 열원에 의해서 고온의 내부분위기를 형성하는 가열실과, 상기 투입호퍼로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 이송시키면서 열분해하는 열분해부를 포함하여 폐기물을 열분해하는 장치에 있어서, 상기 열분해부는 투입호퍼와 투입슈트를 매개로 연결되어 폐기물이 투입되어 공급되도록 상기 가열실의 최상층에 구비되고, 제1모터의 제1이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제1열분해실과, 열분해 작용을 완료한 폐기물의 잔재를 외부로 배출하는 잔재배출실과 연통연결되도록 상기 가열실의 최하층에 구비되고, 제3모터의 제3이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제3열분해실 및 상기 제1열분해실과 제3열분해실과 사이에 연통연결되고, 제2모터와 연결된 제2이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 적어도 하나의 제2열분해실을 포함하고, 상기 제1열분해실의 내부온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 제2열분해실의 내부온도를 측정하는 제2온도센서 및 상기 제3열분해실의 내부온도를 측정하는 제3온도센서를 갖추어 상기 제1,2 및 3온도센서에서 측정된 측정값과 상기 제1,2 및 3열분해실에서의 최적 열분해능 온도 설정값과의 비교값을 근거로 하여 상기 폐기물의 이송속도를 조절하도록 상기 제1,2 및 3모터의 구동을 개별적으로 제어하는 제어부 ; 를 포함하는 폐플라스틱 열분해장치를 제공한다.
이때, 상기 제1열분해실의 최적 열분해능 온도는 200 내지 250℃ 의 설정 기준값으로 설정되고, 상기 제2열분해실의 최적 열분해능 온도는 350 내지 450℃ 의 설정 기준값으로 설정되고, 상기 제3열분해실의 최적 열분해능 온도는 160 내지 180℃ 의 설정 기준값으로 설정될 수 있다.
이때, 상기 투입슈트로부터 제1열분해실로 투입되는 폐기물의 수분을 제거하는 연료건조부를 더 포함하고, 상기 연료건조부는 상기 투입슈트의 외부면과 내부면이 면접하도록 상하합형조립되고 폐열이 채워지는 내부공간을 갖는 제1,2열교환체와, 상기 가열실에서 배가스가 배기되는 메인배기라인과 제1밸브부재를 매개로 제1,2열교환체와 연통연결되어 제1,2열교환체로 폐열을 공급하는 건조용 폐열공급라인 및 상기 메인배기라인과 제2밸브부재를 매개로 제1,2열교환체와 연통연결되어 폐기물과 열교환된 폐열을 배출하는 건조용 폐열배출라인을 포함한다.
이때, 상기 제1, 2 및 제3열분해실로부터 연장되는 유증기배출관을 매개로 연통연결되어 유증기가 수집되고, 유증기를 냉각하여 오일과 가연성 가스로 분리하는 유증기 냉각탑을 포함하고, 상기 유증기 냉각탑에서 냉각처리된 유증기로부터 분리되는 오일을 수집하여 상기 오일에 포함된 타르를 분리하는 타르분리기를 포함하며, 상기 타르분리기에서 분리된 오일을 수집하여 상기 오일에 포함된 폐수를 분리하는 유수분리기를 포함하고, 상기 유수분리기에서 분리된 폐수를 가열증발시키는 폐수처리부를 포함할수 있다.
이때, 상기 폐수처리부는 상기 가열실에서 배출되는 배가스 중 일부가 공급되는 폐수용 폐열공급라인과 연통연결되는 하부가열판과, 상기 하부가열판의 개방된 상부를 덮으면서 배가스를 외부로 배출하는 배가스배출라인을 갖는 상부덮개판 및 상기 하부가열판과 상부덮개판과의 사이에 배치되어 상기 유수분리기에서 분리되어 채워지는 폐수를 증발처리하는 증발통을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는, 폐기물이 저장된 투입호퍼와, 버너에서 제공되는 열원에 의해서 고온의 내부분위기를 형성하는 가열실과, 상기 투입호퍼로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 이송시키면서 열분해하는 열분해부를 포함하여 폐기물을 열분해하는 방법에 있어서, 상기 열분해부는 투입호퍼와 투입슈트를 매개로 연결되어 폐기물이 투입되어 공급되도록 상기 가열실의 최상층에 구비되고, 제1모터의 제1이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제1열분해실과, 열분해 작용을 완료한 폐기물의 잔재를 외부로 배출하는 잔재배출실과 연통연결되도록 상기 가열실의 최하층에 구비되고, 제3모터의 제3이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제3열분해실 및 상기 제1열분해실과 제3열분해실과 사이에 연통연결되고, 제2모터와 연결된 제2이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 적어도 하나의 제2열분해실을 포함하고, 상기 제1열분해실의 내부온도를 제1온도센서에 의해서 측정하고, 상기 제2열분해실의 내부온도를 제2온도센서에 의해서 측정하며, 상기 제3열분해실의 내부온도를 제3온도센서에 의해서 측정하는 측정단계 ; 상기 제1,2 및 3온도센서에서 측정된 측정값과 상기 제1,2 및 3열분해실에서의 최적 열분해능 온도 설정값과의 비교값을 근거로 하여 상기 폐기물의 이송속도를 조절하도록 제어부에서 상기 제1,2 및 3모터의 구동을 개별적으로 제어하는 제어단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐플라스틱 열분해 방법을 제공한다.
이때, 상기 제어단계는, 상기 제1열분해실의 최적 열분해능 온도를 200 내지 250℃ 의 설정 기준값으로 설정하고, 상기 제1온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 제1모터에 의한 제1이송스크류의 회전속도를 낮추어 폐기물의 이송속도를 낮추는 제어신호를 발생시키는 반면에, 상기 제1온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 높으면 제1모터에 의한 제1이송스크류의 회전속도를 높여 폐기물의 이송속도를 높이는 제어신호를 발생시킬 수 있다.
이때, 상기 제어단계는, 상기 제2열분해실의 최적 열분해능 온도를 350 내지 450℃ 의 설정 기준값으로 설정하고, 상기 제2온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 제2모터에 의한 제2이송스크류의 회전속도를 낮추어 폐기물의 이송속도를 낮추는 제어신호를 발생시키는 반면에, 상기 제2온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 높으면 제2모터에 의한 제2이송스크류의 회전속도를 높여 폐기물의 이송속도를 높이는 제어신호를 발생시킬 수 있다
이때, 상기 제어단계는, 상기 제3열분해실의 최적 열분해능 온도를 160 내지 180℃ 의 설정 기준값으로 설정하고, 상기 제3온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 제3모터에 의한 제2이송스크류의 회전속도를 낮추어 폐기물의 이송속도를 낮추는 제어신호를 발생시키는 반면에, 상기 제3온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 높으면 제3모터에 의한 제3이송스크류의 회전속도를 높여 폐기물의 이송속도를 높이는 제어신호를 발생시킬 수 있다
이때, 상기 투입슈트로부터 제1열분해실로 투입되는 폐기물의 수분을 제거하는 연료건조단계를 더 포함하고, 상기 연료건조단계는, 상기 투입슈트의 외부면과 내부면이 면접하도록 상하합형조립되는 제1,2열교환체의 내부공간으로 상기 가열실에서 배가스가 배기되는 메인배기라인과 제1밸브부재를 매개로 연결된 건조용 폐열공급라인을 통하여 폐열을 공급하는 단계 ; 상기 메인배기라인과 제2밸브부재를 매개로 제1,2열교환체와 연통연결된 건조용 폐열배출라인을 통하여 폐기물과 열교환된 폐열을 배출하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1, 2 및 제3열분해실로부터 배출되는 유증기를 유증기 냉각탑에 수집하고, 수집된 유증기를 냉각하여 오일과 가연성 가스로 분리하는 단계 ; 상기 유증기 냉각탑에서 분리된 오일을 타르분리기에 수집하여 상기 오일에 포함된 타르를 분리하는 단계 ; 상기 타르분리기에서 분리된 오일을 유수분리기에 수집하여 상기 오일에 포함된 폐수를 분리하는 단계 ; 상기 유수분리기에서 분리된 폐수를 가열증발시키는 폐수처리단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 폐수처리단계는, 상기 가열실에서 배출되는 배가스 중 일부를 하부가열판과 연통연결된 폐수용 폐열공급라인을 통하여 공급하고, 상기 하부가열판에 구비되는 증발통에 채워진 폐수를 증발처리하며, 상기 폐수를 증발하도록 공급된 배가스를 상기 하부가열판의 개방된 상부를 덮는 상부덮개판의 배가스배출라인을 통하여 외부로 배출처리할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
가열실 내에 다단으로 설치되는 복수개의 열분해실마다 설정되는 최적의 열분해능 온도설절값과 각 열분해실에서 실시간으로 측정되는 온도측정값을 근거로 하여 각 열분해실에서 이송되는 폐기물의 이송속도를 개별적으로 가변시킬 수 있기 때문에 폐기물에 대한 열분해 처리효율을 높일 수 있고, 열분해 전체시스템에 대한 자동제어가 가능하여 작업생산성을 높일 수 있다.
수분을 함유하는 폐기물을 열분해실 내로 투입하여 공급하기 전에 열분해실에서 배출되는 고온의 배가스인 폐열을 이용하여 폐기물에 포함된 수분을 제거할 수 있기 때문에 열분해실에서 폐기물을 고온으로 건류시켜 열분해하는 처리효율을 높일 수 있는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐기물 열분해장치를 도시한 전체적인 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐기물 열분해장치에서 유증기로부터 오일과 가연성 가스를 분리하는 유증기 냉각탑과, 폐수를 처리하는 폐수처리부를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐기물 열분해장치에 채용되는 연료건조부를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐기물 열분해장치에 채용되는 폐수처리부를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐기물 열분해장치에서 유증기로부터 오일과 가연성 가스를 분리하는 유증기 냉각탑과, 폐수를 처리하는 폐수처리부를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐기물 열분해장치에 채용되는 연료건조부를 도시한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐기물 열분해장치에 채용되는 폐수처리부를 도시한 구성도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 폐기물 열분해장치(100)는 도 1에 도시한 바와 같이, 폐기물이 일정량 저장된 투입호퍼(13)와, 적어도 하나이상의 버너(21)에서 제공되는 열원에 의해서 고온의 내부분위기를 형성하는 가열실(20)과, 상기 투입호퍼(13)로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 이송시키면서 열분해하는 열분해부(30)를 갖추어 폐기물에 포함된 폐플라스틱을 오일과 가연성 가스로 회수할 수 있도록 건류시켜 열분해하는 것으로, 상기 열분해부에서 사전 설정되는 최적 열분해능 온도를 근거로 하여 폐기물의 이송속도를 개별적으로 제어하는 제어부(40)를 포함한다.
상기 투입호퍼(13)의 입측에는 열분해 대상물인 폐플라스틱을 성형 또는 비성형처리한 고형연료인 폐기물이 저장되어 채워지는 연료저장호퍼(11)를 포함하고, 상기 연료저장호퍼(11)의 하단 배출측에는 상기 투입호퍼 측으로 폐기물을 투입하여 저장하도록 모터에 의해서 회전구동되는 피딩스크류(12a)를 포함한다.
상기 가열실(20)은 상기 열분해부(30)가 내부배치되는 내부공간으로 고온의 열풍인 열원을 제공하여 고온의 내부분위기를 형성하는 적어도 하나이상의 버너(21)를 포함하고, 배가스인 폐열을 외부로 배기하도록 메인배기라인(26)과 연결되는 배기덕트(25)를 포함한다.
상기 열분해부(30)는 상기 투입호퍼(13)로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 이송시키면서 열분해하는 것으로, 이러한 열분해부(30)는 지그재그 형태로 서로 연통되도록 가열실(20)의 내부공간에 다단으로 배치되는 제1,2 및 3열분해실(31,32,33)을 포함한다.
상기 제1열분해실(31)은 상기 투입호퍼(13)와 투입슈트(15)를 매개로 하여 연통연결되어 폐기물이 투입되어 공급되도록 상기 가열실(20)의 최상층에 구비되고, 제1모터(31b)의 회전구동력에 의해서 일방향 회전구동되는 제1이송스크류(31a)를 갖춤으로써 내부투입된 폐기물을 도면상 좌측에서 우측으로 향하는 일방향으로 이송하면서 열분해하는 것이다.
이때, 상기 제1열분해실(31)의 최적 분해능 내부온도는 상기 투입호퍼로부터 투입된 폐기물에 포함된 수분을 제거함과 동시에 상기 제2열분해실(32)에서의 열분해능을 향상시킬 수 있도록 200 내지 250℃ 를 유지하는 것이 바람직하다.
상기 제3열분해실(33)은 상기 제1열분해실(31) 및 제2열분해실(32)을 순차적으로 통과하면서 열분해 작용을 완료한 폐기물의 잔재인 차르를 외부로 배출하는 잔재배출실(34)과 연통연결되도록 상기 가열실(20)의 최하층에 구비되고, 제3모터(33b)의 회전구동력에 의해서 일방향 회전구동되는 제3이송스크류(33a)를 갖춤으로써 열분해 완료된 폐기물인 잔재를 잔재배출실(34)측으로 이송하는 것이다.
이때, 상기 제3열분해실(33)의 최적 분해능 내부온도는 상기 제1,2열분해실을 순차적으로 통과하면서 열분해가 완료된 잔재를 잔재배출실로 배출처리하는 과정에서 이송되는 잔재에서 화재가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 160 내지 180℃ 를 유지하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2열분해실(32)은 상기 투입호퍼와 연통연결되는 제1열분해실(31)과 상기 잔재배출실(34)과 연통연결되는 제3열분해실(33)과의 사이에 연통연결되는 적어도 하나의 열분해실로 구비되고, 이러한 제2열분해실(32)에는 제2모터(32b)의 회전구동력에 의해서 일방향 회전구동되는 제2이송스크류(32a)를 갖춤으로써 상기 제1열분해실에서 1차로 열분해된 폐기물을 상대적으로 높은 고온분위기에서 2차 열분해 처리하여 상기 제3열분해실(33)로 이송하도록 폐기물을 일방향으로 이송하는 것이다.
이때, 상기 제2열분해실(32)의 최적 분해능 내부온도는 플라스틱 폐기물을 포함하는 폐기물을 공기가 없는 진공상태에서 높은 온도로 가열하여 휘발성분과 비휘발성분으로 분리하는 최적의 건류작용을 발생시킬 수 있도록 350 내지 450℃ 로 유지되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제2열분해실(32)은 상기 가열실의 최상층에 구비되는 제1열분해실과 상기 가열실의 최하층에 구비되는 제3열분해실과의 사이에 하나의 열분해실로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 가열실과 열분해부의 설계조건에 따라 적어도 2개이상 다단으로 설치될 수 있다.
도 1에서 미설명부호 14는 상기 투입호퍼로부터 낙하된 폐기물을 투입슈트(15)를 압송하는 연료압축실린더이며, 미설명부호 34b 는 잔재배출실(34) 내에 구비되는 잔재배출용 이송스크류(34a)를 회전구동시키는 잔재배출용 모터부재이다.
상기 제어부(40)는 상기 제1,2 및 3이송스크류(31a,32a,33a)의 회전속도를 실시간으로 가변시켜 제1,2 및 3열분해실에서 폐기물의 이송속도를 개별적으로 제어하도록 상기 제1,2 및 3모터(31b,32b,33b)의 구동을 개별적으로 제어하는 것이다.
이러한 제어부(40)는 상기 제1열분해실(31)의 내부온도를 측정하는 제1온도센서(41)와, 상기 제2열분해실(32)의 내부온도를 측정하는 제2온도센서(42) 및 상기 제3열분해실(33)의 내부온도를 측정하는 제3온도센서(43)와 각각 전기적으로 연결됨으로써, 상기 제1,2 및 3온도센서에서 측정된 측정값을 수신하고, 수신된 측정값과 상기 제1,2 및 3열분해실(31,32,33)마다 사전에 설정된 최적 열분해능 온도값을 비교한 비교값을 근거로 하여 제1,2 및 3모터의 회전구동력을 개별적으로 제어하는 제어신호를 발생시키는 것이다.
즉, 상기 제1열분해실(31)의 최적 열분해능 온도가 200 내지 250℃ 의 설정 기준값으로 설정되는 경우, 상기 제1온도센서(41)에서 측정된 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 상기 제어부에서 제1모터에 의한 제1이송스크류의 회전속도를 낮추는 신호를 발생시켜 제1열분해실(31)에서 제2열분해실(32)측으로 이송되는 폐기물의 이송속도를 낮춤으로써 제1열분해실(31)에서 폐기물의 체류시간을 늘릴 수 있기 때문에 폐기물에 함유된 수분을 완전히 제거함과 동시에 후속하는 제2열분해실(32)에서의 열분해능 처리효율을 높일 수 있도록 폐기물을 고온으로 충분히 예열할 수 있는 것이다.
반면에, 상기 제1온도센서(41)에서 측정된 측정값이 설정 기준값보다 높으면 상기 제어부에서 제1모터에 의한 제1이송스크류의 회전속도를 높이는 신호를 발생시켜 제1열분해실(31)에서 제2열분해실(32)측으로 이송되는 폐기물의 이송속도를 높임으로써, 제2열분해실(32)에서의 폐기물의 체류시간을 줄일 수 있기 때문에 폐기물의 과도한 가열에 기인하는 빠른 폐기물의 잔재발생을 방지함과 동시에 충분히 고온으로 예열된 폐기물을 제2열분해실(32)측으로 신속하게 이송하여 열분해 처리효율을 높일 수 있다.
그리고, 상기 제2열분해실(32)의 최적 열분해능 온도가 350 내지 450℃ 의 설정 기준값으로 설정되는 경우, 상기 제2온도센서(42)에서 측정된 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 상기 제어부에서 제2모터에 의한 제2이송스크류의 회전속도를 낮추는 신호를 발생시켜 제2열분해실(32)에서 제3열분해실(33)측으로 이송되는 폐기물의 이송속도를 낮춤으로써 제2열분해실(32)에서 폐기물의 체류시간을 늘릴 수 있기 때문에 제2열분해실(32)에서 폐기물이 열분해능 미처리되는 불량율을 낮추어 열분해 처리효율을 높일 수 있는 것이다.
반면에, 상기 제2온도센서(42)에서 측정된 측정값이 설정 기준값보다 높으면 상기 제어부에서 제2모터에 의한 제2이송스크류의 회전속도를 높이는 신호를 발생시켜 제2열분해실(32)에서 제3열분해실(33)측으로 이송되는 폐기물의 이송속도를 높임으로써 제2열분해실(32)에서 폐기물의 체류시간을 줄여 고온분위기에서 폐기물의 과도한 가열에 기인하는 폐기물의 반용융에 의한 통로막힘을 사전에 예방함과 동시에 열분해 완료처리된 폐기물을 제3열분해실(33)측으로 신속하게 이송하여 열분해 처리효율을 높일 수 있다.
또한, 상기 제3열분해실(33)의 최적 열분해능 온도가 160 내지 180℃ 의 설정 기준값으로 설정되는 경우, 상기 제3온도센서(43)에서 측정된 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 상기 제어부에서 제3모터에 의한 제3이송스크류의 회전속도를 낮추는 신호를 발생시켜 제3열분해실(33)에서 잔재배출실(34)측으로 폐기물의 이송속도를 낮춤으로써, 제3열분해실(33)에서 폐기물의 체류시간을 늘릴 수 있기 때문에 제2열분해실에서 미처리된 폐기물에 대한 충분한 열분해 처리에 의해서 폐기물에 대한 열분해 미처리 발생량을 줄일 수 있다.
반면에, 상기 제3온도센서(43)에서 측정된 측정값이 설정 기준값보다 높으면 상기 제어부에서 제3모터에 의한 제3이송스크류의 회전속도를 높이는 신호를 발생시켜 제3열분해실(33)에서 잔재배출실(34)측으로 폐기물의 이송속도를 높임으로써 제3열분해실(33)에서 폐기물의 체류시간을 줄일 수 있기 때문에 폐기물의 과도한 가열에 기인하는 잔재의 화재발생을 방지함과 동시에 열분해 완료처리된 폐기물의 잔재를 잔재배출실(34)측으로 신속하게 이송하여 배출처리할 수 있는 것이다.
이에 따라, 상기 가열실(20)의 내부공간에 지그재그방식으로 서로 연통연결되는 제1,2 및 3열분해실(31,32,33)의 내부로 공급되는 폐기물은 각 열분해실마다 구비되어 내부온도를 측정하는 제1,2 및 3온도센서(41,42,43)의 측정값과 각 열분해실마다 설정되는 최적 열분해능 온도값을 근거로 하여 제어부(40)에서 제어되는 이송속도에 맞추어 상기 제1, 2 및 제3열분해실을 순차적으로 통과하면서 열분해 처리되면서 오일을 포함하는 유증기를 발생시키고, 잔재를 발생시킨다.
이때, 상기 유증기는 상기 제1, 2 및 제3열분해실(31,32,33)로부터 연장되는 유증기배출관(55)을 통하여 유증기 냉각탑(50)으로 수집되어 오일과 가연성 가스를 분리회수하도록 냉각처리되고, 상기 잔재는 잔재배출실(34)을 통하여 외부로 배출처리되는 것이다.
그리고, 상기 제어부(40)는 제1,2 및 3열분해실(31,32,33)의 내부에서 일방향으로 이송되면서 열분해되는 폐기물의 상태나 폐기물의 이송속도에 따라 제1,2 및 3모터에서 발생하는 전류변화값인 암페어 변화값을 실시간으로 수신하고, 이를 근거로 하여 필요시 열분해 설비의 안전을 위하여 상기 제1,2 및 3모터의 구동을 중단하여 설비가동을 중지하고, 폐기물의 이송속도를 자동으로 조정할 수 있도록 제어프로그램을 구성할 수도 있다.
한편, 상기 제1열분해실(31)과 연통연결되어 폐기물이 투입되는 투입슈트(15)에는 상기 가열실의 배기덕트로부터 배출되는 배가스인 폐열을 이용하여 상기 제1열분해실로 폐기물을 투입하는 과정에서 폐기물에 잔류하는 수분을 제거하는 연료건조부(70)를 포함할 수 있다.
이러한 연료건조부(70)는 도 1과 도 3 에 도시한 바와 같이, 상기 투입슈트의 외부면과 내부면이 면접하도록 상하합형조립되고 폐열이 채워지는 내부공간을 갖는 제1,2열교환체(71,72)를 포함하고, 상기 배기덕트(25)를 통하여 배가스를 배기하는 메인배기라인(26)과 삼방밸브와 같은 제1밸브부재(73a)를 매개로 하여 제1,2열교환체(71,72)와 연통연결되어 제1,2열교환체(71,72)의 내부공간으로 배가스인 폐열을 공급하는 건조용 폐열공급라인(73)을 포함하며, 상기 메인배기라인(26)과 삼방밸브와 같은 제2밸브부재(74a)를 매개로 하여 제1,2열교환체(71,72)와 연통연결되어 상기 투입슈트(15)를 통하여 제1열분해실로 투입되는 폐기물의 수분을 제거하도록 열교환된 폐열을 배출하는 건조용 폐열배출라인(74)을 포함한다.
상기 제1,2열교환체(71,72)는 외측테두리에 플랜지(71a,72a)를 갖추어 복수개의 체결부재에 의해서 상기 투입슈트를 감싸면서 착탈이 가능하도록 상하합형 조립됨과 동시에 투입슈트에 고정설치된다.
상기 제1,2밸브부재(73a,74a)는 상기 제어부(40)와 전기적으로 연결되어 선택적으로 개폐작동되도록 제어될 수 있다.
이에 따라, 상기 투입슈트(15)를 통하여 상기 제1열분해실(31)로 투입되는 폐기물은 상기 투입슈트의 외부면에 고정설치되는 연료건조부의 제1,2열교환체에 공급되는 폐열의 열원에 의해서 간접적으로 가열됨으로써 가열실로부터 외부로 배기처리되는 배가스인 폐열을 이용하여 세척과정에서 폐기물에 포함된 수분을 증발시켜 제거할 수 있기 때문에 건조율이 높고 수분함수율이 낮은 최적의 폐기물을 제1열분해실(31)로 투입하여 열분해부(30)에서의 열분해능을 높일 수 있다.
그리고, 상기 유증기 냉각탑(50)은 냉각수와 같은 냉매가 유입되는 유입구(58)와 유증기와 열교환된 냉매가 배출되는 유출구(59)를 구비함으로써 고온의 유증기는 냉매와의 열교환에 의해서 응축되면서 타르 및 폐수를 포함하는 오일과 가연성 가스로 각각 분리된다.
이때, 상기 유증기 냉각탑(50)에서 유증기로부터 분리된 가연성 가스는 가스공급관(95)을 통하여 가스저장탱크(90)에 수집되어 저장됨으로써 상기 가열실(20)에 구비되어 열풍을 발생시키는 버너(21)의 연료원으로 사용될 수 있다.
상기 유증기 냉각탑(50)에서 응축처리되는 유증기로부터 분리된 액체상의 오일은 타르분리기(51)로 공급되어 수집되고, 상기 타르분리기(51)에서 비중차이에 의해서 폐수인 물을 포함하는 오일과 타르를 층분리하고, 상기 타르가 층분리되어 배출 처리된 다음 나머지 폐수를 포함하는 오일은 유수분리기(52)로 공급되어 수집된다.
여기서, 상기 타르분리기(51)는 상기 타르성분이 대략 10℃ 이하가 되면 고형화되어 가라않으면서 오일과 층분리되지 않는 것을 방지할 수 있도록 전원인가시 발열되는 가열기에 의해서 대략 10℃ 이상 20℃ 이하의 온도를 유지하도록 항온분위기를 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 유수분리기(52)에서 비중차이에 의해서 폐수인 물과 오일을 분리하고, 상기 유수분리기에서 분리된 분리된 폐수는 폐수공급관(85)을 통하여 폐수처리부(80)로 공급되어 별도의 열원에 의해서 증발처리된다.
이때, 상기 유수분리기(52)에서 분리된 오일은 오일공급관(52a)을 통하여 오일저장탱크(53)에 수집되어 저장됨으로써 상기 가열실(20)에 구비되어 열풍을 발생시키는 버너(21)의 연료원으로 사용될 수 있다.
상기 폐수처리부(80)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 가열실(20)의 배기덕트(25)에서 배출되는 배가스가 공급되는 폐수용 폐열공급라인(75)과 연통연결되는 하부가열판(81)을 포함하고, 상기 하부가열판(81)의 개방된 상부를 덮으면 서 배가스를 외부로 배출하는 배가스배출라인(82a)을 갖는 상부덮개판(82)을 포함하는 한편, 상기 하부가열판과 상부덮개판사이에 배치되어 상기 유수분리기에서 분리된 폐수가 채워지는 증발통(83)을 포함한다.
상기 하부가열판(81)의 바닥면에는 상기 폐수용 폐열공급라인(75)의 토출단이 노출되어 상기 폐수가 채워지는 증발통(83)을 전체적으로 가열하여 이에 채워진 폐수를 증발시키는 배가스인 폐열을 토출하는 것이다.
상기 증발통(83)은 상기 유수분리기에서 분리된 폐수를 공급받을 수 있도록 폐수공급관(85)과 연통연결되며 상기 하부가열판(81)의 바닥면과 일정간격을 두고 이격되도록 복수개의 지지바(83a)를 매개로 하부가열판(81)에 고정설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 증발통(83)은 상기 유수분리기보다 상대적으로 낮은 곳에 위치되도록 배치함으로써 상기 유수분리기에서 하부층에 층분리된 폐수는 높이차이에 의해서 증발통으로 원활하게 공급되어 채워질 수 있으며, 상기 폐수공급관(85)의 길이중간에는 폐수의 공급유로를 개폐하는 밸브부재를 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 유수분리기(52)에서 하부층에 층분리된 폐수는 폐수공급관(85)을 통하여 상기 하부가열판(81)과 상부덮개판(82)과의 사이에 배치된 증발통(83)에 공급되어 채워진 다음, 상기 하부가열판에 연통연결된 폐수용 폐열공급라인의 길이중간에 구비되는 블러워(76)에 의해서 폐열을 강제 공급함으로써 증발통에 채워진 폐수를 고온으로 가열하여 증발처리한다.
이때, 상기 증발통(83)내의 폐수를 증발처리하기 위해서 하부가열판(81)으로 폐열을 공급하는 폐수용 폐열공급라인(75)은 상기 연료건조부의 제1,2열교환체에 공급되어 열교환된 폐열을 공급받을 수 있도록 상기 제1,2열교환체와 연통연결되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 메인배기라인(26)으로부터 분기되어 보다 높은 온도를 갖는 배가스인 폐열을 공급받아 상기 폐수를 증발하는 열원으로 사용할 수 있다.
상기 증발통과 대응하는 하부가열판(81)의 바닥면에는 상기 폐열공급라인으로부터 공급되어 상향토출되는 폐열을 방사방향으로 확산시킬 수 있도록 확산용 노즐을 구비하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
11 : 연료저장호퍼
13 : 투입호퍼
15 : 투입슈트
20 : 가열실
25 : 배기덕트
26 : 배기메인라인
30 : 열분해부
31,32,33 : 제1,2 및 3열분해실
31a,32a,33a : 제1,2 및 3이송스크류
31b,32b,33b : 제1,2 및 3모터
40 : 제어부
41,42,43 : 제1,2 및 3온도센서
50 : 유증기 냉각탑
51 : 타르분리기
52 : 유수분리기
53 : 오일저장탱크
70 : 연료건조부
71,72 : 제1,2열교환체
76 : 블러워
80 : 폐수처리부
81 : 하부가열판
82 : 상부덮개판
83 : 증발통
13 : 투입호퍼
15 : 투입슈트
20 : 가열실
25 : 배기덕트
26 : 배기메인라인
30 : 열분해부
31,32,33 : 제1,2 및 3열분해실
31a,32a,33a : 제1,2 및 3이송스크류
31b,32b,33b : 제1,2 및 3모터
40 : 제어부
41,42,43 : 제1,2 및 3온도센서
50 : 유증기 냉각탑
51 : 타르분리기
52 : 유수분리기
53 : 오일저장탱크
70 : 연료건조부
71,72 : 제1,2열교환체
76 : 블러워
80 : 폐수처리부
81 : 하부가열판
82 : 상부덮개판
83 : 증발통
Claims (12)
- 폐기물이 저장된 투입호퍼와, 버너에서 제공되는 열원에 의해서 고온의 내부분위기를 형성하는 가열실과, 상기 투입호퍼로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 이송시키면서 열분해하는 열분해부를 포함하여 폐기물을 열분해하는 장치에 있어서,
상기 열분해부는 투입호퍼와 투입슈트를 매개로 연결되어 폐기물이 투입되어 공급되도록 상기 가열실의 최상층에 구비되고, 제1모터의 제1이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제1열분해실과,
열분해 작용을 완료한 폐기물의 잔재를 외부로 배출하는 잔재배출실과 연통연결되도록 상기 가열실의 최하층에 구비되고, 제3모터의 제3이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제3열분해실 및
상기 제1열분해실과 제3열분해실과 사이에 연통연결되고, 제2모터와 연결된 제2이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 적어도 하나의 제2열분해실을 포함하고,
상기 제1열분해실의 내부온도를 측정하는 제1온도센서와, 상기 제2열분해실의 내부온도를 측정하는 제2온도센서 및 상기 제3열분해실의 내부온도를 측정하는 제3온도센서를 갖추어 상기 제1,2 및 3온도센서에서 측정된 측정값과 상기 제1,2 및 3열분해실에서의 최적 열분해능 온도 설정값과의 비교값을 근거로 하여 상기 폐기물의 이송속도를 조절하도록 상기 제1,2 및 3모터의 구동을 개별적으로 제어하는 제어부 ; 를 포함하고,
상기 투입슈트로부터 제1열분해실로 투입되는 폐기물의 수분을 제거하는 연료건조부를 더 포함하고,
상기 연료건조부는 상기 투입슈트의 외부면과 내부면이 면접하도록 상하합형조립되고 폐열이 채워지는 내부공간을 갖는 제1,2열교환체와, 상기 가열실에서 배가스가 배기되는 메인배기라인과 제1밸브부재를 매개로 제1,2열교환체와 연통연결되어 제1,2열교환체로 폐열을 공급하는 건조용 폐열공급라인 및 상기 메인배기라인과 제2밸브부재를 매개로 제1,2열교환체와 연통연결되어 폐기물과 열교환된 폐열을 배출하는 건조용 폐열배출라인을 포함하는, 폐기물 열분해장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1열분해실의 최적 열분해능 온도는 200 내지 250℃ 의 설정 기준값으로 설정되고, 상기 제2열분해실의 최적 열분해능 온도는 350 내지 450℃ 의 설정 기준값으로 설정되고, 상기 제3열분해실의 최적 열분해능 온도는 160 내지 180℃ 의 설정 기준값으로 설정되는, 폐기물 열분해장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제1, 2 및 제3열분해실로부터 연장되는 유증기배출관을 매개로 연통연결되어 유증기가 수집되고, 유증기를 냉각하여 오일과 가연성 가스로 분리하는 유증기 냉각탑을 포함하고,
상기 유증기 냉각탑에서 냉각처리된 유증기로부터 분리되는 오일을 수집하여 상기 오일에 포함된 타르를 분리하는 타르분리기를 포함하며,
상기 타르분리기에서 분리된 오일을 수집하여 상기 오일에 포함된 폐수를 분리하는 유수분리기를 포함하고,
상기 유수분리기에서 분리된 폐수를 가열증발시키는 폐수처리부를 포함하는,폐기물 열분해장치. - 제4항에 있어서,
상기 폐수처리부는 상기 가열실에서 배출되는 배가스 중 일부가 공급되는 폐수용 폐열공급라인과 연통연결되는 하부가열판과, 상기 하부가열판의 개방된 상부를 덮으면서 배가스를 외부로 배출하는 배가스배출라인을 갖는 상부덮개판 및 상기 하부가열판과 상부덮개판과의 사이에 배치되어 상기 유수분리기에서 분리되어 채워지는 폐수를 증발처리하는 증발통을 포함하는, 폐기물 열분해장치. - 폐기물이 저장된 투입호퍼와, 버너에서 제공되는 열원에 의해서 고온의 내부분위기를 형성하는 가열실과, 상기 투입호퍼로부터 공급되는 폐기물을 일방향으로 이송시키면서 열분해하는 열분해부를 포함하여 폐기물을 열분해하는 방법에 있어서,
상기 열분해부는 투입호퍼와 투입슈트를 매개로 연결되어 폐기물이 투입되어 공급되도록 상기 가열실의 최상층에 구비되고, 제1모터의 제1이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제1열분해실과,
열분해 작용을 완료한 폐기물의 잔재를 외부로 배출하는 잔재배출실과 연통연결되도록 상기 가열실의 최하층에 구비되고, 제3모터의 제3이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 제3열분해실 및
상기 제1열분해실과 제3열분해실과 사이에 연통연결되고, 제2모터와 연결된 제2이송스크류에 의해서 폐기물을 일방향으로 이송하면서 열분해하는 적어도 하나의 제2열분해실을 포함하고,
상기 제1열분해실의 내부온도를 제1온도센서에 의해서 측정하고, 상기 제2열분해실의 내부온도를 제2온도센서에 의해서 측정하며, 상기 제3열분해실의 내부온도를 제3온도센서에 의해서 측정하는 측정단계 ;
상기 제1,2 및 3온도센서에서 측정된 측정값과 상기 제1,2 및 3열분해실에서의 최적 열분해능 온도 설정값과의 비교값을 근거로 하여 상기 폐기물의 이송속도를 조절하도록 제어부에서 상기 제1,2 및 3모터의 구동을 개별적으로 제어하는 제어단계; 를 포함하고,
상기 투입슈트로부터 제1열분해실로 투입되는 폐기물의 수분을 제거하는 연료건조단계를 더 포함하고,
상기 연료건조단계는, 상기 투입슈트의 외부면과 내부면이 면접하도록 상하합형조립되는 제1,2열교환체의 내부공간으로 상기 가열실에서 배가스가 배기되는 메인배기라인과 제1밸브부재를 매개로 연결된 건조용 폐열공급라인을 통하여 폐열을 공급하는 단계 ;
상기 메인배기라인과 제2밸브부재를 매개로 제1,2열교환체와 연통연결된 건조용 폐열배출라인을 통하여 폐기물과 열교환된 폐열을 배출하는 단계를 포함하는, 폐기물 열분해 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제어단계는, 상기 제1열분해실의 최적 열분해능 온도를 200 내지 250℃ 의 설정 기준값으로 설정하고, 상기 제1온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 제1모터에 의한 제1이송스크류의 회전속도를 낮추어 폐기물의 이송속도를 낮추는 제어신호를 발생시키는 반면에, 상기 제1온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 높으면 제1모터에 의한 제1이송스크류의 회전속도를 높여 폐기물의 이송속도를 높이는 제어신호를 발생시키는, 폐기물 열분해 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제어단계는, 상기 제2열분해실의 최적 열분해능 온도를 350 내지 450℃ 의 설정 기준값으로 설정하고, 상기 제2온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 제2모터에 의한 제2이송스크류의 회전속도를 낮추어 폐기물의 이송속도를 낮추는 제어신호를 발생시키는 반면에, 상기 제2온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 높으면 제2모터에 의한 제2이송스크류의 회전속도를 높여 폐기물의 이송속도를 높이는 제어신호를 발생시키는, 폐기물 열분해 방법. - 제6항에 있어서,
상기 제어단계는, 상기 제3열분해실의 최적 열분해능 온도를 160 내지 180℃ 의 설정 기준값으로 설정하고, 상기 제3온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 낮으면 제3모터에 의한 제2이송스크류의 회전속도를 낮추어 폐기물의 이송속도를 낮추는 제어신호를 발생시키는 반면에, 상기 제3온도센서의 측정값이 설정 기준값보다 높으면 제3모터에 의한 제3이송스크류의 회전속도를 높여 폐기물의 이송속도를 높이는 제어신호를 발생시키는, 폐기물 열분해 방법. - 삭제
- 제6항에 있어서,
상기 제1, 2 및 제3열분해실로부터 배출되는 유증기를 유증기 냉각탑에 수집하고, 수집된 유증기를 냉각하여 오일과 가연성 가스로 분리하는 단계 ;
상기 유증기 냉각탑에서 분리된 오일을 타르분리기에 수집하여 상기 오일에 포함된 타르를 분리하는 단계 ;
상기 타르분리기에서 분리된 오일을 유수분리기에 수집하여 상기 오일에 포함된 폐수를 분리하는 단계 ;
상기 유수분리기에서 분리된 폐수를 가열증발시키는 폐수처리단계를 포함하는, 폐기물 열분해 방법. - 제11항에 있어서,
상기 폐수처리단계는, 상기 가열실에서 배출되는 배가스 중 일부를 하부가열판과 연통연결된 폐수용 폐열공급라인을 통하여 공급하고, 상기 하부가열판에 구비되는 증발통에 채워진 폐수를 증발처리하며, 상기 폐수를 증발하도록 공급된 배가스를 상기 하부가열판의 개방된 상부를 덮는 상부덮개판의 배가스배출라인을 통하여 외부로 배출처리하는, 폐기물 열분해 방법.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110715305A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-21 | 义乌甘棠锅炉有限公司 | 一种可绿色排放和余热利用的焚化炉 |
KR20220052492A (ko) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | 주식회사 웨이스트에너지솔루션 | 연속식 열분해 유화장치 |
KR102396342B1 (ko) * | 2021-05-20 | 2022-05-11 | (주)리보테크 | 열분해 처리 설비용 오일 순환처리 방법과 오일 순환처리 장치 및 이를 포함하는 열분해 처리 설비 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006274201A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Cpr Co Ltd | 連続減圧乾燥/炭化装置 |
KR20160090094A (ko) * | 2015-01-21 | 2016-07-29 | 태산엔지니어링(주) | 폐자원을 이용한 에너지 선순환 시스템 |
-
2019
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006274201A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Cpr Co Ltd | 連続減圧乾燥/炭化装置 |
KR20160090094A (ko) * | 2015-01-21 | 2016-07-29 | 태산엔지니어링(주) | 폐자원을 이용한 에너지 선순환 시스템 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110715305A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-01-21 | 义乌甘棠锅炉有限公司 | 一种可绿色排放和余热利用的焚化炉 |
KR20220052492A (ko) * | 2020-10-21 | 2022-04-28 | 주식회사 웨이스트에너지솔루션 | 연속식 열분해 유화장치 |
KR102555725B1 (ko) | 2020-10-21 | 2023-07-17 | 주식회사 웨이스트에너지솔루션 | 연속식 열분해 유화장치 |
KR102396342B1 (ko) * | 2021-05-20 | 2022-05-11 | (주)리보테크 | 열분해 처리 설비용 오일 순환처리 방법과 오일 순환처리 장치 및 이를 포함하는 열분해 처리 설비 |
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