KR102123420B1 - 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치 - Google Patents

재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102123420B1
KR102123420B1 KR1020180059861A KR20180059861A KR102123420B1 KR 102123420 B1 KR102123420 B1 KR 102123420B1 KR 1020180059861 A KR1020180059861 A KR 1020180059861A KR 20180059861 A KR20180059861 A KR 20180059861A KR 102123420 B1 KR102123420 B1 KR 102123420B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
recycled waste
crushing
drying
waste
solid fuel
Prior art date
Application number
KR1020180059861A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190134346A (ko
Inventor
최신묵
최장욱
이재희
Original Assignee
주식회사 가이아
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 가이아 filed Critical 주식회사 가이아
Priority to KR1020180059861A priority Critical patent/KR102123420B1/ko
Publication of KR20190134346A publication Critical patent/KR20190134346A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102123420B1 publication Critical patent/KR102123420B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/46Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36Shape
    • C10L5/363Pellets or granulates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/48Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on industrial residues and waste materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/08Drying or removing water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/14Injection, e.g. in a reactor or a fuel stream during fuel production
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/28Cutting, disintegrating, shredding or grinding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/32Molding or moulds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/52Hoppers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/54Specific separation steps for separating fractions, components or impurities during preparation or upgrading of a fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 재활용폐기물의 파쇄장치와 건조장치를 일체형으로 제작하여, 재활용폐기물이 파쇄와 동시에 건조장치로 투입되어 건조가 이루어지게 함으로써, 별도의 운전 제어가 필요 없고, 제작비용도 감소될 뿐 아니라 장치의 설치면적이 감소함에 따라 설치가 용이한 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에 관한 것으로, 하우징몸체의 내부에 파쇄장치와 건조장치를 일체화하고, 파쇄장치의 파쇄호퍼를 통해 파쇄가 진행됨과 동시에 건조장치의 내통으로 재활용폐기물이 직접 투입되어 건조가 이루어짐에 따라, 기존 파쇄 공정과 건조 공정의 구분으로 발생하는 재활용폐기물의 이송에 따른 적체의 발생이 없고, 그에 따라 유지보수가 최소화되며, 별도의 운전 제어가 필요없는 효과가 있다.

Description

재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치 {Shredding and Drying Integrated Type Solid Fuel Manufacturing Equipment Using Recycled Waste}
본 발명은 재활용폐기물의 파쇄장치와 건조장치를 일체형으로 제작하여, 재활용폐기물이 파쇄와 동시에 건조장치로 투입되어 건조가 이루어지게 함으로써, 폐기물의 적체 발생이 없기 때문에 유지보수가 최소화되고, 별도의 운전 제어가 필요 없으며 장치의 설치면적이 감소함에 따라 설치가 용이한 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 재활용폐기물이 자원으로 재활용되려면 이물질이 없는 상태로 분리수거가 제대로 이루어져야 한다. 재활용폐기물은 주로 아파트, 주택 등의 공동 거주시설, 건물의 쓰레기 집하장에 모인 것을 일괄 수거하거나, 공공장소 및 거리에 설치된 쓰레기통에서 일반 쓰레기와 분류된 재활용폐기물을 수거하여 업사이클링 처리가 이루어진다.
재활용폐기물은 1차로 종류에 따라 분리가 이루어진 상태로 수거가 되지만, 다른 종류의 재활용폐기물이 서로 혼입되는 경우가 많고, 이물질이 묻어 있는 경우가 많기 때문에 재활용폐기물을 수거한 이후에 2차 분리 및 이물질 제거가 필수적으로 이루어져야 한다. 이를 위하여 많은 처리 비용이 소모되게 된다.
우리나라의 경우에는 재활용폐기물 처리의 일환으로 폐플라스틱, 폐비닐 및 페트병 등을 중국으로 수출해왔으나, 최근 중국이 폐비닐, 폐플라스틱 및 페트병 등의 고체폐기물의 수입을 중단하면서 국내 재활용업계의 재활용폐기물 수거 거부로 인하여 국민생활에 큰 불편이 초래된바 있다.
이에 대한 대안으로 재활용폐기물에 대한 자원화가 주목 받고 있는 실정이다. 재활용폐기물의 자원화는 재활용폐기물의 파쇄품을 이용한 고형연료의 생산 및 사용을 예로 들 수 있다.
그러나 재활용폐기물을 고형연료로 제품화하기 위해서는 파쇄, 건조, 선별, 성형 공정이 진행되게 되는데, 종래에는 파쇄기와 건조기가 분리되어 별도로 구성되어 있기 때문에, 파쇄 후 폐기물의 이송 시 이송설비에 폐기물이 적체되고, 그로 인한 잦은 수리 및 유지보수, 이송설비 추가에 의한 장치 제작 비용이 증가한다는 문제가 있다.
아울러 건조기와 파쇄기와의 유기적인 제어를 위하여 별도의 프로그램 개발이 필요하였으며, 이송설비 및 파쇄기와 건조기의 설치 공간에 따른 설치면적이 증가되기 때문에 설치 장소의 제약이 발생하고, 파쇄공정에서 건조공정으로 이동하는 과정에서 강한 악취가 발생되며, 설치면적 증가에 따른 파쇄 후 폐기물의 운반 능력이 저하된다는 문제가 있다.
KR 10-1772906 B1
본 발명의 목적은 파쇄기와 건조기를 일체화하여, 재활용 폐기물이 파쇄 후 건조기 내부로 직접 투입됨에 따라, 건조장치로의 적체가 없고 이동을 위한 별도의 운전 제어가 필요없는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치를 제공하는 것이다.
아울러 본 발명의 다른 목적은 파쇄기와 건조기가 분리된 구조에서 필요한 별도의 이송설비가 필요없으므로, 이러한 이송설비의 제작비용 및 전체 장치 제작비용이 감소하게 되는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치를 제공하는 것이다.
나아가 본 발명의 다른 목적은 파쇄기가 건조기의 상부에서 일체화된 형태를 취하여 별도의 건조기 설치에 필요한 설치 공간이 필요 없으므로, 설치 면적이 감소하고, 공간이 협소한 장소에도 용이하게 설치할 수 있는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치를 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 또 다른 목적은 음식물쓰레기와 일회용품 및 재활용쓰레기가 혼합된 재활용폐기물의 파쇄와 건조가 일체로 이루어진 장치에서 이루어지고, 파쇄장치에서 건조장치로의 이동중에 발생되는 악취의 외부 유출을 최소화할 수 있는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 음식물쓰레기의 건조시 발생하는 고온의 응축수를 순환시켜 성형기의 보조 열원으로 사용함으로써, 에너지가 절감되는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 리프트(120)가 구비되어 음식물쓰레기와 플라스틱이 혼합된 재활용폐기물이 수거된 쓰레기통이 상부에서 뒤집히도록 들어올려주는 투입장치(100); 상기 투입장치(100)의 후방에 위치하며, 내부가 중공형으로 공간부(220)가 형성된 하우징몸체(200); 상기 공간부(220)에 내장되며, 상기 쓰레기통 내부에 위치한 상기 재활용폐기물이 투입되는 파쇄호퍼(310)와, 상기 파쇄호퍼(310)의 입구를 밀폐식으로 개폐하는 덮개(320)와, 상기 파쇄호퍼(310)의 하부에서 낙하하는 상기 재활용폐기물을 잘게 파쇄하여 하방으로 낙하시켜주는 파쇄기(360)가 구비된 파쇄장치(300); 상기 공간부(220)에서 상기 파쇄기(360)와 연통되어 상기 파쇄기(360)에서 파쇄되어 자중으로 낙하하는 상기 재활용폐기물을 내측으로 유입시켜주는 투입구(410)와, 상기 투입구(410)에서 유입되는 상기 재활용폐기물을 한 곳으로 모아 건조해주는 내통(420)과, 상기 내통(420)의 외측으로 건조된 상기 재활용폐기물을 배출하는 건조배출구(430)가 구비된 건조장치(400); 상기 건조장치(400)와 인접한 위치에 위치하며, 상기 건조배출구(430)로 부터 배출된 건조가 완료된 상기 재활용폐기물을 상부 방향으로 이동시켜주는 제1이동로(510)와, 상기 제1이동로(510)의 상부측 끝단에 형성되어 상기 제1이동로(510)를 통해 이동되는 상기 재활용폐기물을 하방으로 낙하시켜주는 제1낙하구(540)가 구비되는 제1이송장치(500); 상기 제1낙하구(540)와 인접한 위치에 위치하며, 상기 제1낙하구(540)의 하부에서 낙하하는 건조가 완료된 상기 재활용폐기물을 전달받아 그 크기에 따라 분리하는 선별장치(600); 상기 선별장치(600)와 나란하게 위치하여 재활용폐기물을 전달받아 수직 방향으로 이동시켜주는 승강이동로(710)와, 상기 승강이동로(710)의 상부에서 외측으로 상기 재활용폐기물을 이동시켜주는 하강이동로(720)가 구비되는 제2이송장치(700); 및 상기 제2이송장치(700)와 인접한 위치에 설치되어 상기 하강이동로(720)로 부터 상기 파쇄, 건조 및 선별이 완료된 재활용폐기물을 전달받아 펠릿 형태의 고형연료를 성형하는 성형장치(800);를 포함한다.
아울러 본 발명의 상기 하우징몸체(200)에는 상기 파쇄호퍼(310)의 입구가 상기 덮개(320)의 개폐에 따라 외부로 노출 또는 폐쇄되도록 설치되고, 상기 파쇄호퍼(310)의 하부에 파쇄기(360)가 위치하며, 상기 투입구(410)는 상기 파쇄기(360)와 상기 내통(420)이 연통되도록 상기 공간부(220) 내에서 상기 파쇄기(360)의 하부에 형성되어, 상기 파쇄호퍼(310)로 유입된 상기 재활용폐기물은 상기 파쇄기(360)를 통한 파쇄가 이루어짐과 동시에 자중에 의해 상기 투입구(410)를 통해 상기 내통(420)으로 낙하하여 건조가 이루어진다.
나아가 본 발명의 상기 건조장치(400)는, 상기 내통(420)의 하부에 열매체 역할을 하는 응축수가 인입되도록 하는 응축수인입관(440)이 구비되며, 상기 내통(420)에 상기 재활용폐기물이 모아진 상태에서 열매체 간접가열 방식으로 가열되되, 상기 내통(420)이 가열됨에 따라 상기 재활용폐기물의 수분이 수증기로 변환하고, 변환된 수증기의 일부가 상기 응축수인입관(440)을 통해 상기 내통(420)의 외부를 순환하도록 하여 에너지를 절감한다.
한편, 본 발명의 상기 하우징몸체(200)는, 상부에 하부 방향으로 경사지게 형성된 경사면(210)이 형성되고, 상기 파쇄호퍼(310)의 상부도 상기 경사면(210)과 평탄을 이루도록 경사지게 형성된다.
또한, 본 발명의 상기 선별장치(600)는 재활용폐기물의 크기에 따라 파쇄 상태 불량 여부를 판단하여 불량인 경우 하부로 낙하시켜주고, 정상인 경우 외측으로 통과시켜주는 선별기(610)와, 상기 선별기(610)의 하부에 위치하여 낙하되는 불량 상태의 상기 재활용폐기물을 한 곳으로 모아주는 불량수거부(620)와, 상기 선별기(610)의 외측으로 통과되는 정상 상태의 상기 재활용폐기물을 하방으로 낙하시켜주는 선별이동로(640)를 포함한다.
또한, 본 발명의 상기 성형장치(800)는 상기 하강이동로(720)로부터 상기 파쇄, 건조 및 선별이 완료된 재활용폐기물을 전달받아 내부로 투입시켜주는 성형호퍼(810)와, 상기 성형호퍼(810)의 하부에서 상기 재활용폐기물을 전달받아 열과 압력을 가하면서 막대모양의 고형연료로 성형하는 성형기(840)와, 상기 성형기(840)의 하부에 형성되어 성형이 완료된 상기 고형연료를 외부로 배출할 수 있는 펠릿배출구(850)를 포함한다.
본 발명은 하우징몸체(200)의 내부에 파쇄장치(300)와 건조장치(400)를 일체화하고, 파쇄장치(300)의 파쇄호퍼(310)를 통해 파쇄가 진행됨과 동시에 건조장치(400)의 내통(420)으로 재활용폐기물이 직접 투입되어 건조가 이루어짐에 따라, 기존 파쇄 공정과 건조 공정의 구분으로 발생하는 재활용폐기물의 이송에 따른 적체의 발생이 없고 별도의 운전 제어가 필요없는 효과가 있다.
아울러 본 발명은 하우징몸체(200) 내부에서 파쇄장치(300)와 건조장치(400)가 일체화되어 재활용폐기물의 파쇄와 건조가 이루어짐으로써, 제조장치의 부피를 줄일 수 있고, 제작비용도 감소될 뿐 아니라 장치의 설치면적이 감소함에 따라 설치가 용이한 효과가 있다.
나아가 본 발명은 하우징몸체(200)의 내부에 파쇄장치(300)와 건조장치(400)를 두고, 파쇄장치(300)의 파쇄호퍼(310)에 재활용폐기물을 투입할 때만 덮개(320)를 개방하며, 재활용폐기물의 투입이 완료되면 덮개(320)를 닫을 수 있기 때문에 건조 과정으로 전달을 위한 하우징몸체(200)의 외부로 유출되는 악취의 발생이 차단되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 재활용폐기물이 건조되는 내통(420)을 열매체의 순환에서 발생하는 열로 가열해줌으로써, 재활용폐기물의 건조에 사용되는 에너지가 절감되는 효과가 있다.
한편, 음식물쓰레기와 폐플라스틱 등을 사전에 분리하지 않고도 간편하게 투입하여, 고형연료화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에서 투입장치(100), 파쇄장치(300), 건조장치(400) 및 제1이송장치(500)를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에서 파쇄장치(300)와 건조장치(400)를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에서 파쇄장치(300)와 건조장치(400)를 도시한 좌측면도.
도 4는 도 1에서 투입장치(100)를 통해 리프트(120)가 뒤집힌 상태를 나타낸 좌측면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치의 정면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치의 평면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 재활용폐기물은 항공기내식 폐기물, 대형마트나 슈퍼의 유통기한이 지나거나 시식코너에서 나온 폐기물, 편의점에서 배출되는 각종 음식물류 폐기물을 의미한다.
기내식 폐기물에는 음식물쓰레기, 빵, 과일, 쥬스, 포장재, 컵, 프라스틱 재질의 일회용 포크와 나이프, 접시 등이 포함되어 있고, 대형마트나 슈퍼의 폐기물에는 음식물쓰레기, 빵, 포장재, 종이, 플라스틱, 비닐, 나무젓가락이 포함되어 있고, 편의점에서 배출되는 음식물류 폐기물에는 각종 음식물, 포장재, 비닐, 나무젓가락, 플라스틱 등이 포함된다.
이러한 재활용 폐기물은 음식물과 기타 물품간의 분리가 어려워 일반적인 재활용품으로 처리하기 어려운 문제가 있다. 본 발명은 이러한 재활용 폐기물을 별도의 사전 선별 작업 없이 파쇄, 건조, 선별, 성형 공정을 통해서 고형연료인 펠릿 형태로의 제품화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에서 투입장치(100), 파쇄장치(300), 건조장치(400) 및 제1이송장치(500)를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에서 파쇄장치(300)와 건조장치(400)를 도시한 정면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에서 파쇄장치(300)와 건조장치(400)를 도시한 좌측면도이다.
도 1에서는 선별장치(600)와, 제2이송장치(700) 및 성형장치(800)의 도시를 생략하였다. 도 2와 도 3에서는 파쇄장치(300)과 건조장치(400) 만을 도시하였으며, 건조장치(400)의 내부 모습도 같이 도시하였다.
투입장치(100)는 재활용폐기물을 후술할 파쇄장치(300)로 투입시켜주는 역할을 하는 것으로, 후술할 하우징몸체(200)의 전면에 설치된다.
투입장치(100)는 건조장치(400)의 전면에 리프트몸체(110)가 수직으로 세워지고, 리프트몸체(110) 내부에 쓰레기통이 안착되어 승하강할 수 있도록 하는 리프트(120)가 설치된다. 여기서 쓰레기통은 일반 쓰레기통은 물론 음식물쓰레기를 수거하는 음식물빈(bin)을 포함하는 의미로 사용된다.
리프트몸체(110)는 수직으로 세워진 상태로 서로 간격이 이격된 장방형의 판 형상으로 형성된다. 이때 이격되는 간격은 쓰레기통의 넓이보다 넓게 형성된다. 리프트몸체(110)의 상부 내측 양옆에는 리프트(120)가 상부 방향으로 움직이면서 뒤집어질 수 있도록 가이드 하는 가이더(112)가 설치된다.
리프트(120)는 육면체에서 전면과 상부가 절개된 'ㄴ' 형상으로 형성된다. 리프트(120)는 상단이 가이더(112)에 회전 가능하게 결합된다. 아울러 리프트(120)에서 바닥면 전면에는 쓰레기통을 고정하기 위한 스토퍼(122)가 구비된다. 리프트(120)에는 쓰레기통이 수직으로 세워져 스토퍼(122)에 고정된 채 안착된다.
하우징몸체(200)는 지면에 고정되는 것으로 투입장치(100)의 후방에 위치한다. 하우징몸체(200)는 중공형의 박스 형상으로 형성된다. 하우징몸체(200)는 예를 들어 전체적인 형상이 지붕이 형성된 주택과 비슷한 모양으로 형성될 수 있다. 투입장치(100)의 상부에는 경사면이 형성되며, 내부는 중공형으로 공간부(220)가 형성된다. 공간부(220)는 후술할 파쇄장치(300)와 건조장치(400)가 일체로 내장된다. 하우징몸체(200)는 파쇄장치(300)와 건조장치(400)를 일체로 내장하여, 하우징몸체(200)의 내부에서 파쇄장치(300)를 통한 재활용폐기물의 파쇄와 건조장치(400)를 통한 파쇄된 재활용폐기물의 건조가 이루어지도록 해준다.
아울러 하우징몸체(200)의 하부에는 지면에 고정하기 위한 복수의 받침대(230)가 형성된다. 하우징몸체(200)는 받침대(230)를 나사체결하거나, 콘크리트를 타설하여 지면에 견고하게 고정할 수 있다.
파쇄장치(300)는 하우징몸체(200)의 상부에 위치하며 쓰레기통 내부의 재활용폐기물을 잘게 파쇄하고, 파쇄된 상태로 건조장치(400)의 내통(420) 내부로 투입시켜주는 역할을 한다. 앞서 설명한 바와 같이 파쇄장치(300) 내부로 투입되는 재활용폐기물은 음식물쓰레기와 폐플라스틱(LDPE, Low density polyethylene)이 혼합된 형태이다.
파쇄장치(300)는 전술할 하우징몸체(200)의 내부에 형성된 공간부(220)에 설치된다. 파쇄장치(300)는 하우징몸체(200)의 상단에 위치하도록 설치되어 재활용폐기물이 투입되는 파쇄호퍼(310)와, 파쇄호퍼(310)를 개폐하는 덮개(320)와, 하우징몸체(200)의 상부 외측에서 덮개(320)의 개폐를 제어하는 실린더(340)와, 실린더(340)와 연결되어 동력을 공급해주는 실린더구동기(350)가 구비된다. 아울러 파쇄장치(300)는 하우징몸체(200)의 공간부(220) 내부에서 파쇄호퍼(310)의 하부에 위치하여 파쇄호퍼(310)로 투입되는 재활용폐기물을 잘게 분쇄해주는 파쇄기(360)가 구비된다.
파쇄호퍼(310)는 하우징몸체(200)의 경사면(210)에서 좌측에 치우친 상태로 설치되는 것으로 쓰레기통으로부터 재활용폐기물을 모아주어 후술할 건조장치(400)의 내통(420)으로 낙하시켜주는 역할을 한다. 파쇄호퍼(310)는 상하부가 개방된 장방형의 박스 형상으로 하부로 갈수록 넓이가 좁아지도록 형성된다. 파쇄호퍼(310)의 형상은 원형 또는 다각형으로 형성될 수 있다. 아울러 파쇄호퍼(310)는 하우징몸체(200)의 경사면(210)에 대응되도록 상단이 하부 방향을 향해 경사지도록 형성된다. 즉 도면에서 하우징몸체(200)의 경사면(210)이 한쪽으로 경사지게 형성되어 있는데, 파쇄호퍼(310)도 그에 따라 상단이 경사지도록 형성된다.
덮개(320)는 파쇄호퍼(310)의 입구를 개방하거나 폐쇄해주는 역할을 하며, 하우징몸체(200) 전체의 유일한 개폐 구성으로 덮개(320)의 개폐에 따라 하우징몸체가 개방되거나 폐쇄된다. 덮개(320)는 평상시에 닫혀있다가, 재활용폐기물이 파쇄호퍼(310)로 투입될 때만 개방이 이루어진다.
덮개(320)는 재활용폐기물이 파쇄호퍼(310)로 투입된 이후에 파쇄호퍼(310)를 기밀하게 밀폐해주어 재활용폐기물에 포함된 음식물쓰레기 냄새가 외부로 노출되는 것을 방지해준다. 덮개(320)는 파쇄호퍼(310)의 상단 형상에 대응되게 형성되며, 둘레는 실링 처리가 이루어진다. 덮개(320)는 파쇄호퍼(310)의 상단 보다 크게 형성되어 둘레가 경사면(210)에 걸려서 파쇄호퍼(310)의 입구에 대한 폐쇄가 이루어지게 된다.
한편, 덮개(320)의 상부에는 덮개프레임(330)이 위치한다. 덮개프레임(330)은 덮개(320)의 개폐를 위한 구조물 역할을 한다. 덮개프레임(330)은 실린더(340)와 연결되는 것으로 실린더(340)의 구동력을 전달 받는 역할을 한다. 실린더구동기(350)는 실린더(340)의 제자리에서 전진 또는 후진할 수 있도록 해준다. 실린더구동기(350)는 하우징몸체(200)의 공간부(220)에서 후방측 상단에 고정된다. 실린더구동기(350)에 의해 실린더(340)가 전진 또는 후진함에 따라 덮개프레임(330)과 연결된 덮개(320)가 파쇄호퍼(310)를 개방하거나 폐쇄하게 된다. 덮개(320)의 후방에는 개폐시 회전축으로 사용되는 덮개축(332)이 위치한다. 덮개축(332)은 덮개프레임(330)과 축결합되어 실린더(340)의 구동에 따라 덮개(320)를 개방하거나 폐쇄되도록 해준다.
파쇄기(360)는 파쇄호퍼(310)의 하부에 위치하는 것으로, 파쇄호퍼(310)의 내부로 투입된 재활용폐기물이 자중에 의해 낙하하면, 재활용폐기물을 잘게 분쇄해주는 역할을 한다. 예를들어 파쇄기(360)는 재활용폐기물을 가로 60mm, 세로 15mm 크기로 절단해준다.
파쇄기(360)는 한 쌍의 스크류가 맞물린 형태를 예로 들 수 있다. 이때 파쇄기(360)는 Compact twin-shaft type로 절삭날의 폭은 13.8mm 이며, 회전속도는 96 RPM인 것이 사용될 수 있다.
아울러 파쇄기(360)의 옆에는 파쇄기구동기(370)가 설치된다. 파쇄기구동기(370)는 파쇄기(360)에 구동력을 제공해주는 역할을 한다. 즉 파쇄기구동기(370)는 한 쌍으로 맞물린 스크류가 제자리에서 회전할 수 있도록 하는 구동력을 제공한다.
한편, 파쇄기(360)의 상부에는 파쇄압력계(380)가 설치되어 각각의 스크류의 파쇄 압력을 표시해준다.
건조장치(400)는 하우징몸체(200)의 공간부(220) 내부에서 파쇄기(360)의 하부에 설치된다. 건조장치(400)는 파쇄기(360)로 파쇄된 재활용폐기물을 건조하면서 수분을 제거해주는 역할을 한다.
건조장치(400)는 파쇄기(360)로부터 파쇄된 재활용폐기물이 내부로 유입되는 투입구(410)와, 투입구(410)와 연통하는 원통형의 내통(420)과, 내통(420)의 전면에 형성되어 건조가 완료된 재활용폐기물이 외부로 배출되도록 형성된 건조배출구(430)와, 내통(420)의 측면에 설치되어 내통(420)을 가열하는 열매체로 사용되는 응축수를 순환시켜 줄 수 있는 응축수인입관(440)이 구비된다. 건조장치(400)는 재활용폐기물이 내통(420) 내에서 건조되는 과정에서 발생한 수증기를 물로 응축시켜주는 응축기(450)와, 재활용폐기물의 수분이 수증기로 전환된 상태에서 송풍하기 위한 송풍장치(미도시)가 구비된다.
투입구(410)는 건조장치(400)의 상부에 형성되는 것으로 파쇄기(360)와 연통된다. 투입구(410)의 하부에는 내통(420)이 위치한다. 파쇄기(360)로 재활용폐기물이 파쇄됨과 동시에 투입구(410)를 통해 내통(420)으로 유입된다.
내통(420)은 중공형의 원통형으로 형성된다. 이때 내통(420)은 열매체 간접가열 방식으로 가열된다. 즉 내통(420)은 열매체 간접가열 방식으로 전기히터에 의해 내통(420)의 외부에 채워진 열매체를 설정온도까지 가열하여 수분이 함유된 재활용폐기물에 열이 전달되어 재활용폐기물 중의 수분이 수증기로 전환되어 송풍장치로 배기되게 된다. 이때 열매체의 설정온도는 170도, 가열 시간은 24시간을 예로 들 수 있다.
송풍장치에 의해 배기된 포화수증기는 응축기(450)에서 응축수로 만들어진다. 응축기(450)는 응축수인입관(440)과 연결된다. 그래서 응축기(450)에서 만들어진 응축수가 응축수인입관(440)을 통해 순환된다.
170도의 고온으로 재활용폐기물이 가열되기 때문에 여기서 발생하는 수증기도 고온으로 형성되게 되고, 응축기(450)에서 응축수로 변환이되더라도 고온을 유지할 수 있다. 이러한 고온의 응축수를 응축수인입관(440)을 통해 내통(420)의 외부와 접촉되도록 순환시켜 열매체로 활용하게 된다. 응축수를 열매체로 활용하게 됨으로써 건조에 사용되는 건조열원(전기, 가스, 스팀 등의 에너지)을 절감할 수 있게 된다.
한편, 응축기(450)에서 미응축된 수증기는 송풍장치를 거쳐 하우징몸체(200)의 공간부(220) 내부에서 전량이 재순환되는 폐쇄회로 구조로 구성된다. 이를 통해 건조중인 음식물쓰레기로부터 발생된 악취가 외부로 배기되지 않도록 사전차단이 진행된다.
한편, 내통(420)의 하부에는 복수의 응축수인입공(422)이 관통형성된다. 응축수인입공(422)을 통해 재활용폐기물이 건조되는 과정에서 열매체로 사용되는 응축수가 내통(420)의 외주연과 접촉되도록 응축수인입관(440)을 통해 인입된다.
건조배출구(430)는 개폐 방식으로 여닫을 수 있도록 건조장치(400)의 전면에서 내통(420)과 연통되도록 설치된다. 건조배출구(430)는 전방으로 연장되어 내통(420) 내부에서 건조가 완료된 재활용폐기물을 후술할 제1이송장치(500)로 보내주는 역할을 한다. 이때 건조배출구(430)는 하부 방향으로 경사지도록 형성된다.
도 4는 도 1에서 투입장치(100)를 통해 리프트(120)가 뒤집힌 상태를 나타낸 좌측면도이다.
도 4에서는 도 1에 도시된 제1이송장치(500)의 도시를 생략하였다.
파쇄장치(300)의 파쇄호퍼(310)를 열고, 리프트(120)가 리프트구동기(114)와 가이더(112)에 의해 상부 방향으로 상승하면서 뒤집히게 된다. 그러면 리프트(120)에 안착된 쓰레기통도 뒤집히게 된다.
쓰레기통 내부의 음식물쓰레기와 폐플라스틱 등의 재활용폐기물은 자중에 의해 파쇄호퍼(310)로 떨어지게 된다. 이 상태에서 파쇄기구동기(370)를 작동시키면 파쇄기(360)가 회전하면서 재활용폐기물을 잘게 잘라준다.
파쇄기(360)에서 잘라진 재활용폐기물은 자중에 의해 건조장치(400)의 투입구(410)를 통해 내통(420)의 내부로 낙하하게 된다. 즉 재활용폐기물은 건조장치(400)의 내부에 위치한 내통(420)으로 모이게 된다. 재활용폐기물이 내통(420)의 내부로 일정량 모이게 되면, 건조장치(400)를 작동시킨다. 그러면 내통(420)이 제자리 회전하면서 히터에 의한 가열이 이루어지게 된다.
내통(420)은 약 170도 내외로 가열되고, 24시간 동안 분쇄된 재활용폐기물 내의 수분을 없애주게 된다. 재활용폐기물에 대한 파쇄와 건조과정이 완료되면 하우징몸체(200)의 전면에 형성된 건조배출구(430)를 통해 외부로 배출하게 되고, 후술할 제1이송장치(500)를 통해 선별장치(600)로 이동한 후 선별공정이 이루어지게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치에서 투입장치(100), 파쇄장치(300), 건조장치(400) 및 제1이송장치(500)를 도시한 사시도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치의 정면도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치의 평면도이다.
도 5에는 도 1에 도시된 구성을 포함하여, 제1이송장치(500), 선별장치(600), 제2이송장치(700) 및 성형장치(800)를 도시하였다. 도 6에서는 성형장치(800)의 도시를 생략하여 나타내었다.
전술한 바와 같이 건조장치(400)의 건조배출구(430)를 통해 배출된 파쇄 및 건조가 완료된 재활용폐기물은 제1이송장치(500)를 통해 선별장치(600)로 이동하게 된다. 그리고 선별장치(600)에서 크기가 덜 잘리거나, 고형연료에서 불필요한 재활용폐기물이 선별되고, 다시 한번 제2이송장치(700)로 이동한 후, 제2이송장치(700)에서 성형장치(800)로 이동하고, 성형장치(800)에서 고형연료로의 성형이 이루어진다.
제1이송장치(500)는 건조장치(400)의 전면에 이격되게 설치되며, 제1이동로(510)와, 제1이동로덮개(520)와, 제1이동로구동기(530)와, 제1낙하구(540)가 구비된다.
제1이동로(510)는 전체적으로 경사지게 형성되어, 하단이 건조장치(400)의 건조배출구(430)와 연결되고, 상단이 후술할 선별장치(600)와 연결된다. 제1이동로(510)는 스크류컨베이어로, 바닥에는 이송스크류(미도시)가 설치되어 건조배출구(430)에서 배출되는 건조된 재활용폐기물을 상부 방향으로 이송해준다. 제1이동로(510)는 직사각형 기둥 형상으로 길이가 길게 형성되며 상부가 개방된다.
제1이동로덮개(520)는 제1이동로(510)의 상부를 기밀하게 덮어주는 역할을 한다. 제1이동로덮개(520)는 제1이동로(510)를 지나는 재활용폐기물의 냄새가 외부로 유출되는 것을 차단해준다. 제1이동로(510)를 지나는 재활용폐기물은 건조과정을 통과하였기에 악취가 제거된 상태이나 이러한 냄새도 제1이동로덮개에 의하여 유출이 적게 된다. 제1이동로구동기(530)는 제1이동로(510)의 바닥에 설치된 스크류컨베이어를 구동해주는 역할을 한다.
제1이동로(510)의 상단 하부에는 제1낙하구(540)가 형성된다. 제1낙하구(540)는 중공형의 관으로 제1이동로(510)의 상단으로 이동한 재활용폐기물을 자중에 의해 후술할 선별장치(600)로 낙하시켜 투입되도록 해준다. 제1낙하구(540)는 상단이 제1이동로(510)의 상단과 연결되고, 하단이 선별장치(600)의 선별기(610)와 연결된다. 제1낙하구(540)의 바닥에도 이송스크류가 설치되고, 이송스크류에 의해 재활용폐기물이 선별장치(600)로 낙하되어 투입되게 된다. 한편, 제1이송장치(500)의 제1이동로(510)의 우측 하단에는 제1이동로(510)를 지탱하기 위한 제1이동로받침대(550)가 설치된다.
선별장치(600)는 제1이동로(510)를 통해 이동된 파쇄 및 건조가 완료된 재활용폐기물을 선별해주는 역할을 한다. 즉 선별장치(600)는 파쇄가 덜 된 재활용폐기물을 분리해주는 역할을 한다. 특히, 비닐의 뭉침, 노끈 등은 파쇄가 안되는 경우가 많고 건조중에 다른 폐기물과 뭉쳐지는 경우가 있으므로 선별장치에서 이러한 부피가 커진 폐기물을 분리한다.
선별장치(600)는 선별기(610)와, 불량수거부(620)와, 수거덮개(630)와, 선별이동로(640)를 구비한다. 선별기(610)는 회전과 진동으로 파쇄가 덜 된 재활용폐기물을 선별해주는 역할을 한다. 선별기(610)는 선별구동기(미도시)가 구비되어 제자리에서 회전한다. 선별기(610)는 하부에 탄성체(612)가 설치되어 제자리에서 회전하면서 상하로 진동이 가해진다.
불량수거부(620)는 선별기(610)의 하부에 위치하는 것으로 선별기(610)로 부터 분리되어 낙하하는 재활용폐기물을 한 곳으로 모아주는 역할을 한다. 불량수거부(620)는 중공형의 원기둥형상으로 형성된다. 불량수거부(620)의 전면에는 수거덮개(630)가 설치된다. 수거덮개(630)를 개폐하여 불량수거부(620)에 모인 재활용폐기물을 수거할 수 있다. 수거된 재활용폐기물은 다시 투입장치(100)를 통해 파쇄장치(300)로 넣어서 파쇄를 진행해준다.
선별이동로(640)는 선별장치(600)를 통과한 크기가 적합한 재활용폐기물을 후술할 제2이송장치(700)로 낙하시켜주는 역할을 한다. 즉 선별기(610)의 진동에 의해 크기가 적합한 재활용폐기물이 제2이송장치(700)로 자중에 의해 낙하된다. 이를 위해 선별이동로(640)는 일단이 선별기(610)와 연결되고, 타단이 제2이송장치(700)와 연결된다.
제2이송장치(700)는 버킷엘리베이트 형태의 이송장치로써, 선별장치(600)와 나란하게 설치된다. 제2이송장치(700)는 전술한 선별이동로(640)와 연결되는 승강이동로(710)와, 승강이동로(710)의 상단에 형성되는 하강이동로(720)와, 승강이동로(710) 및 하강이동로(720)를 구동해주는 승하강구동기(730)가 구비된다.
승강이동로(710)는 선별이동로(640)로 유입되는 선별이 완료된 재활용폐기물을 엘레베이터 방식으로 승강시켜주는 역할을 한다. 승강이동로(710)는 예를 들어 복수의 바스켓이 수직으로 상하로 회전하면서 선별이동로(640)를 통해 유입된 재활용폐기물을 승강시켜준다. 승강이동로(710)에는 바스켓을 수직으로 상하 운동하면서 회전할 수 있도록 구동되게 하는 벨트 또는 체인이 내장된다.
하강이동로(720)는 승강이동로(710)를 통해 상부로 이동된 재활용폐기물을 자중에 의해 낙하시켜주는 역할을 한다. 하강이동로(720)는 중공형의 관 형상으로 일단은 승강이동로(710)의 상단과 연통되고, 타단은 후술할 성형장치(800)의 성형호퍼(810)와 연통된다. 하강이동로(720)로 이동된 재활용폐기물은 자중에 의해 성형호퍼(810)를 향해 낙하하게 된다.
승강이동로(710)의 상부측에는 승하강구동기(730)가 구비된다. 승하강구동기(730)는 승강이동로(710)에 내장된 벨트 또는 체인이 회전하도록 해주는 역할을 한다. 승하강구동기(730)는 전동식 모터를 예로 들 수 있다.
성형장치(800)는 하강이동로(720)를 통해 전달받은 재활용폐기물을 펠릿 모양으로 성형해주는 역할을 한다. 성형장치(800)는 하강이동로(720)로부터 재활용폐기물을 전달받는 성형호퍼(810)와, 성형호퍼(810)의 하부에 설치되어 성형호퍼(810)로부터 재활용폐기물의 낙하를 제어하는 낙하제어기(820)와, 낙하제어기(820)로부터 하부 방향으로 연장되는 연장관(830)과, 연장관(830)의 하부에 설치되어 재활용폐기물을 펠릿으로 성형하는 성형기(840)와, 성형기(840)의 전면에서 성형이 완료된 펠릿을 배출하는 펠릿배출구(850)가 구비된다.
성형호퍼(810)는 전술한 파쇄호퍼(310)와 같이 상하가 개방된 장방형의 관으로 하부로 갈수록 좁게 형성된다. 성형호퍼(810)는 전술한 제2이송장치(700)의 하강이동로(720)와 연통된다. 하강이동로(720)로부터 낙하되는 재활용폐기물은 성형호퍼(810)로 유입되게 된다.
낙하제어기(820)는 연장관(830)을 통해 성형기(840)로 유입되는 재활용폐기물의 양을 제어해주는 역할을 한다. 낙하제어기(820)는 한 쌍의 롤러가 맞물린 형상으로 구동기에 의해 구동된다.
연장관(830)은 성형호퍼(810)의 하부로 부터 하방을 향해 연장된 중공형의 관이다. 연장관(830)은 낙하제어기(820)의 하부에 설치되어 낙하제어기(820)를 통과한 재활용폐기물을 성형기(840)로 유입되도록 해주는 역할을 한다.
성형기(840)는 연장관(830)으로부터 낙하된 재활용폐기물을 고형연료인 펠릿으로 성형해주는 역할을 한다. 이때 성형기(840)는 내부에 히터가 내장되어 가열된다. 이를 통해 가열온도는 170도에서 1 내지 2시간 조건으로 후처리를 진행한 후 성형 압축비 5.5:1의 조건에서 다이스 직경 6 mm가 장착되어 펠릿을 성형해준다.
아울러 성형기(840)에는 전면에 성형이 완료된 펠릿을 외부로 배출할 수 있도록 하는 개폐식 펠릿배출구(850)가 설치된다.
나아가 본 발명의 고형연료 제조장치를 전체적으로 제어하기 위한 컨트롤러가 별도로 구비될 수 있다. 컨트롤러는 사용자가 조작할 수 있다. 컨트롤러는 전원 on/off, 리프트몸체(110)의 리프트(120) 구동, 파쇄장치(300)의 덮개(320) 개폐, 파쇄기(360)의 구동, 건조장치(400)의 구동, 제1이송장치(500)의 구동, 선별장치(600)의 구동, 제2이송장치(700)의 구동 및 성형장치(800)의 구동을 제어할 수 있도록 복수의 버튼과 스위치 및 작동 상태 표시를 위한 엘이디 등으로 구성될 수 있다.
한편, 본 출원인은 본 발명에 의해 제조된 펠릿 형태의 고형 연료를 저위발열량, 함수율, 회분, 염소 및 중금속(Hg, Cd, Pb, As)을 한국에너지기술연구원과 한국단미사료협회에서 분석하여 고형연료제품(성형SRF) 품질기준과 비교하였다. 이때 한국에너지기술연구원의 고위발열량 및 저위발열량 분석은 환경부고시 제2014-135호, 고형연료제품 품질시험법 기준으로 분석하였고, 공업분석, 원소분석 및 발열량분석은 TGA-701 Proximate analyzer, TruSpec Elemental analyzer, AC600 Semi-auto Calorimeter(LECO Co., USA)를 이용하였다.
항목 품질기준 재활용폐기물
(LDPE 0%)
재활용폐기물
(LDPE 10%)
재활용폐기물
(LDPE 18%)
재활용폐기물
(LDPE 30%)
저위발열량 3,500 Kcal/kg 이상 4,500 Kcal/kg 5,060 Kcal/kg 5,100 Kcal/kg 5,470 Kcal/kg
함수율 10 wt.% 이하 8.94 wt.% 8.16 wt.% 2.62 wt.% 1.36 wt.%
회분 20 wt.% 이하 10.60 wt.% 7.19 wt.% 9.45 wt.% 8.20 wt.%
염소(Cl) 2.0 wt.% 이하 0.95 wt.% 1.15 wt.% 1.17 wt.% 1.13 wt.%
중굼속(Pb) 150 mg/kg 이하 0.45 mg/kg 2.33 mg/kg 2.06 mg/kg 1.62 mg/kg
중금속(Cd) 5.0 mg/kg 이하 0.33 mg/kg 0.34 mg/kg 0.38 mg/kg 0.31 mg/kg
중금속(As) 13.0 mg/kg 이하 0.52 mg/kg 불검출 0.50 mg/kg 0.15 mg/kg
중금속(Hg) 1.0 mg/kg 이하 불검출 불검출 불검출 불검출
표 1은 고형연료제품의 품질기준의 비교 결과이다. 고형연료제품의 품질기준(자원재활용법 별표 7)을 만족하기 위해서는 함수율, 회분, 염소 및 중금속(Pb, Cd, As, Hg)의 기준에도 만족해야 하므로 본 출원인은 본 고형연료 제조장치를 통해 제조된 고형연료의 특성을 확인하기 위해 한국단미사료협회에 분석 의뢰하였으며, 저위발열량을 포함하여 그 결과를 위 표 1에 요약하였다.
이때 재활용폐기물에 포함된 폐플라스틱(LDPE)의 함량을 각기 다르게 하여 제조된 고형연료가 함수율, 회분, 염소 및 중금속(Pb, Cd, As, Hg)의 기준에 부합하는지 확인하였다.
자원재활용법 별표 7의 고형연료제품 품질기준과 비교한 결과, 혼합폐기물의 폐플라스틱 10% 이상의 혼합비율 모든 조건에서 기준에 만족하는 결과를 얻었으며 회분 및 염소 최대 함량은 각각 9.45 wt.%, 1.17 wt.%의 결과로 품질기준보다 상당히 낮았다. 그리고 중금속의 경우도 납 2.33 mg/kg, 카드늄 0.38 mg/kg, 비소 0.52 mg/kg이 최대값인 것으로 나타남에 따라 본 제조장치를 통하여 제조된 고형연료를 제품화하기에 적정한 것으로 확인되었다.
100 : 투입장치
110 : 리프트몸체
112 : 가이더 114 : 리프트구동기
120 : 리프트 122 : 스토퍼
200 : 하우징몸체
210 : 경사면 220 : 공간부 230 : 받침대
300 : 파쇄장치
310 : 파쇄호퍼
320 : 덮개
330 : 덮개프레임 332 : 덮개축
340 : 실린더 350 : 실린더구동기 360 : 파쇄기
370 : 파쇄기구동기 380 : 파쇄압력계
400 : 건조장치
410 : 투입구 420 : 내통 422 : 응축수인입공
430 : 건조배출구 440 : 응축수인입관 450 : 응축기
500 : 제1이송장치
510 : 제1이동로 520 : 제1이동로덮개 530 : 제1이동로구동기
540 : 제1낙하구 550 : 제1이동로받침대
600 : 선별장치
610 : 선별기 612 : 탄성체
620 : 불량수거부 630 : 수거덮개
640 : 선별이동로
700 : 제2이송장치
710 : 승강이동로 720 : 하강이동로 730 : 승하강구동기
800 : 성형장치
810 : 성형호퍼 820 : 낙하제어기 830 : 연장관
840 : 성형기 850 : 펠릿배출구

Claims (6)

  1. 리프트(120)가 구비되어 음식물쓰레기와 플라스틱이 혼합된 재활용폐기물이 수거된 쓰레기통이 상부에서 뒤집히도록 들어올려주는 투입장치(100);
    상기 투입장치(100)의 후방에 위치하며, 내부가 중공형으로 공간부(220)가 형성된 하우징몸체(200);
    상기 공간부(220)에 내장되며, 상기 쓰레기통 내부에 위치한 상기 재활용폐기물이 투입되는 파쇄호퍼(310)와, 상기 파쇄호퍼(310)의 입구를 밀폐식으로 개폐하는 덮개(320)와, 상기 파쇄호퍼(310)의 하부에서 낙하하는 상기 재활용폐기물을 잘게 파쇄하여 하방으로 낙하시켜주는 파쇄기(360)가 구비된 파쇄장치(300);
    상기 공간부(220)에서 상기 파쇄기(360)와 연통되어 상기 파쇄기(360)에서 파쇄되어 자중으로 낙하하는 상기 재활용폐기물을 내측으로 유입시켜주는 투입구(410)와, 상기 투입구(410)에서 유입되는 상기 재활용폐기물을 한 곳으로 모아 건조해주는 내통(420)과, 상기 내통(420)의 외측으로 건조된 상기 재활용폐기물을 배출하는 건조배출구(430)가 구비된 건조장치(400);
    상기 건조장치(400)와 인접한 위치에 위치하며, 상기 건조배출구(430)로 부터 배출된 건조가 완료된 상기 재활용폐기물을 상부 방향으로 이동시켜주는 제1이동로(510)와, 상기 제1이동로(510)의 상부측 끝단에 형성되어 상기 제1이동로(510)를 통해 이동되는 상기 재활용폐기물을 하방으로 낙하시켜주는 제1낙하구(540)가 구비되는 제1이송장치(500);
    상기 제1낙하구(540)와 인접한 위치에 위치하며, 상기 제1낙하구(540)의 하부에서 낙하하는 건조가 완료된 상기 재활용폐기물을 전달받아 그 크기에 따라 분리하는 선별장치(600);
    상기 선별장치(600)와 나란하게 위치하여 재활용폐기물을 전달받아 수직 방향으로 이동시켜주는 승강이동로(710)와, 상기 승강이동로(710)의 상부에서 외측으로 상기 재활용폐기물을 이동시켜주는 하강이동로(720)가 구비되는 제2이송장치(700); 및
    상기 제2이송장치(700)와 인접한 위치에 설치되어 상기 하강이동로(720)로 부터 상기 파쇄, 건조 및 선별이 완료된 재활용폐기물을 전달받아 펠릿 형태의 고형연료를 성형하는 성형장치(800);를 포함하며,
    상기 선별장치(600)는,
    재활용폐기물의 크기에 따라 파쇄 상태 불량 여부를 판단하여 불량인 경우 하부로 낙하시켜주고, 정상인 경우 외측으로 통과시켜주는 선별기(610)와, 상기 선별기(610)의 하부에 위치하여 낙하되는 불량 상태의 상기 재활용폐기물을 한 곳으로 모아주는 불량수거부(620)와, 상기 선별기(610)의 외측으로 통과되는 정상 상태의 상기 재활용폐기물을 하방으로 낙하시켜주는 선별이동로(640)를 포함하되,
    상기 선별기(610)는, 선별구동기가 구비되어 제자리에서 회전되며, 하부에 탄성체(612)가 설치되어 제자리에서 회전하면서 상하로 진동이 가해지는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징몸체(200)에는 상기 파쇄호퍼(310)의 입구가 상기 덮개(320)의 개폐에 따라 외부로 노출 또는 폐쇄되도록 설치되고, 상기 파쇄호퍼(310)의 하부에 파쇄기(360)가 위치하며, 상기 투입구(410)는 상기 파쇄기(360)와 상기 내통(420)이 연통되도록 상기 공간부(220) 내에서 상기 파쇄기(360)의 하부에 형성되어,
    상기 파쇄호퍼(310)로 유입된 상기 재활용폐기물은 상기 파쇄기(360)를 통한 파쇄가 이루어짐과 동시에 자중에 의해 상기 투입구(410)를 통해 상기 내통(420)으로 낙하하여 건조가 이루어지는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 건조장치(400)는,
    상기 내통(420)의 하부에 열매체 역할을 하는 응축수가 인입되도록 하는 응축수인입관(440)이 구비되며, 상기 내통(420)에 상기 재활용폐기물이 모아진 상태에서 열매체 간접가열 방식으로 가열되되,
    상기 내통(420)이 가열됨에 따라 상기 재활용폐기물의 수분이 수증기로 변환하고, 변환된 수증기의 일부가 상기 응축수인입관(440)을 통해 상기 내통(420)의 외부를 순환하도록 하여 에너지를 절감하는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하우징몸체(200)는,
    상부에 하부 방향으로 경사지게 형성된 경사면(210)이 형성되고, 상기 파쇄호퍼(310)의 상부도 상기 경사면(210)과 평탄을 이루도록 경사지게 형성되는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 성형장치(800)는,
    상기 하강이동로(720)로부터 상기 파쇄, 건조 및 선별이 완료된 재활용폐기물을 전달받아 내부로 투입시켜주는 성형호퍼(810)와, 상기 성형호퍼(810)의 하부에서 상기 재활용폐기물을 전달받아 열과 압력을 가하면서 막대모양의 고형연료로 성형하는 성형기(840)와, 상기 성형기(840)의 하부에 형성되어 성형이 완료된 상기 고형연료를 외부로 배출할 수 있는 펠릿배출구(850)를 포함하는 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치.
KR1020180059861A 2018-05-25 2018-05-25 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치 KR102123420B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180059861A KR102123420B1 (ko) 2018-05-25 2018-05-25 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180059861A KR102123420B1 (ko) 2018-05-25 2018-05-25 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190134346A KR20190134346A (ko) 2019-12-04
KR102123420B1 true KR102123420B1 (ko) 2020-06-16

Family

ID=69004875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180059861A KR102123420B1 (ko) 2018-05-25 2018-05-25 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102123420B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102235464B1 (ko) * 2021-02-02 2021-04-01 박대현 음식물 폐기물을 이용한 연료 제조 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101254438B1 (ko) * 2011-07-18 2013-04-12 주식회사 가이아 유기성 폐기물 연료화 장치
KR101584621B1 (ko) 2014-03-12 2016-01-12 김장섭 하수슬러지를 연료화하기 위한 혼합건조장치 및 하수슬러지 연료탄의 제조방법
KR101730000B1 (ko) 2015-09-23 2017-04-25 이정국 폐음식물 분쇄 건조장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100409231B1 (ko) * 2001-07-23 2003-12-18 안상길 농산물 쓰레기 재활용장치
KR101901940B1 (ko) * 2016-08-19 2018-09-28 윌리엄 매스턴 주니어 제임스 수증기열 재활용 슬러지 건조장치
KR101772906B1 (ko) 2016-12-28 2017-08-30 (주)규원테크 펠릿 제조 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101254438B1 (ko) * 2011-07-18 2013-04-12 주식회사 가이아 유기성 폐기물 연료화 장치
KR101584621B1 (ko) 2014-03-12 2016-01-12 김장섭 하수슬러지를 연료화하기 위한 혼합건조장치 및 하수슬러지 연료탄의 제조방법
KR101730000B1 (ko) 2015-09-23 2017-04-25 이정국 폐음식물 분쇄 건조장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190134346A (ko) 2019-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2829954T3 (es) Método para procesar residuos sólidos mixtos
CN207343271U (zh) 旋转对齿式生活垃圾分选机
CN206464327U (zh) 一种餐厨垃圾接料预处理设备
US6903142B1 (en) System for sorting and processing a plurality of types of solid waste products for recycling
KR101556406B1 (ko) 작업효율성을 향상시킨 재활용쓰레기 선별시스템
CN211005156U (zh) 一种厨余垃圾综合处理设备
JP4235747B2 (ja) 有機廃棄物の粉砕及び排水装置
CN102225413B (zh) 一种生活垃圾自动快速分类机改进结构
KR102123420B1 (ko) 재활용폐기물을 이용한 파쇄건조 일체형 고형연료 제조장치
CN202045122U (zh) 一种生活垃圾自动快速分类机改进结构
KR20150004632A (ko) 재활용 쓰레기 처리장치
US6073866A (en) Apparatus methods and systems for pulverizing and cleaning brittle recyclable materials
KR20110004867U (ko) 야채 쓰레기 처리장치
KR100729956B1 (ko) 음식쓰레기 일괄 처리장치
KR101614503B1 (ko) 음식물류 폐기물 자동 선별 파쇄장치
CN111320495A (zh) 一种好氧堆肥系统
CN112823893A (zh) 利用可再生废弃物的粉碎烘干一体式固体燃料制造装置
KR100831951B1 (ko) 음식물 건조장치 및 건조방법
US20140061019A1 (en) Method and Apparatus for Reducing Organic Waste by Rotary Desiccation
CA3223319C (en) Method and apparatus for waste processing of mixed waste
KR200278842Y1 (ko) 재활용 용기의 선별 분쇄장치
KR200225561Y1 (ko) 생활폐기물 중 재활용품 선별장치
KR102599595B1 (ko) 폐 단열재 용기를 분쇄하고 선별하는 장치
CN220216185U (zh) 一种湿垃圾自动分选装置
KR101501222B1 (ko) 음식물 쓰레기 처리장치의 전처리기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant