KR102612476B1

KR102612476B1 - 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템

Info

Publication number: KR102612476B1
Application number: KR1020230114190A
Authority: KR
Inventors: 일 김; 송화종
Original assignee: 주식회사 마크; 김일
Priority date: 2023-08-30
Filing date: 2023-08-30
Publication date: 2023-12-13

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물을 소각 및 연소시키는 과정에서 발생 되는 고온가스를 유기성 폐기물을 건조 및 탄화시키는 에너지로 사용하고, 유기성 폐기물을 건조 및 탄화시키는 과정에서 발생 되는 불연소 가스 및 고온 가스와 사이클론의 내통의 열 부식을 막기 위해서 수냉 시키는 과정에서 발생 되는 고온 수중기의 열분해 가스를 유기성 폐기물을 소각 및 연소시키는 에너지로 사용하여 효율이 높고 에너지 소비가 적은 유기성 폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템은 유기성 폐기물을 건조 시키는 건조설비; 건조된 유기성 폐기물을 소각 및 연소시키는 소각 연소설비; 건조된 유기성 폐기물을 탄화시키는 탄화설비; 를 포함하는 유기성 폐기물의 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 있어서, 상기 소각연소 설비에서 발생 되는 고온 가스는 상기 건조설비와 탄화설비에 공급되고, 상기 탄화설비에서 발생 되는 고온 가스는 상기 소각 연소설비의 연소 버너에 공급되고, 상기 소각 연소설비의 싸이클론의 내통을 수냉 시키는 과정에서 발생 되는 수중기의 열분해 가스는 상기 연소 버너에 공급되어 연료화하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템{System erating, burning, carbonizing and drying of organic waste}

본 발명은 유기성 폐기물을 소각 및 연소하여 폐기시키고, 더불어 유기성 폐기물을 건조 및 탄화시켜 고형 연료 또는 바이오차를 생산하는 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기성 폐기물을 소각 및 연소시키는 과정에서 발생되는 고온가스를 유기성 폐기물을 건조 및 탄화시키는 에너지로 사용하고, 유기성 폐기물을 건조 및 탄화시키는 과정에서 발생되는 불연소가스 및 고온가스와 사이클론의 배기용 내통을 수냉시키는 과정에서 발생되는 고온 수중기의 열분해가스를 유기성 폐기물을 소각 및 연소시키는 에너지로 사용하여 효율이 높고 에너지 소비가 적은 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 관한 것이다.

음식물 쓰레기, 가축분뇨, 오폐수의 슬러지, 곡물 껍데기(예; 등겨) 등의 유기성 폐기물을 단순 폐기하면 심각한 토양 오염과 환경 오염을 야기시킨다.

그래서 등록특허 제10-0883751호 "폐수 슬러지를 이용한 코크스 제조장치 및 그의 제종방법", 등록특허 제10-1229005호 "슬러지를 이용한 연료 제조장치 및 제조방법" 등은 슬러지(즉, 유기성 폐기물)를 고형화시켜서 연료로 활용할 수 있는 고형연료(히트스틱)를 제조하고 있다.

그리고 공개특허 제10-2022-0028494호 "소나무 톱밥과 제지 슬러지를 이용한 바이오차의 제조방법 및 이를 이용한 이산화탄소 흡착방법", 등록특허 제10-2198416호 "폐기물의 연속식 연소 기술을 이용한 재생 에너지 및 친환경 자원 생산 장치" 등은 유기성 폐기물을 연소시켜서 바이오차(bio-char)를 제조하고 있다.

그렇지만 유기성 폐기물을 이용하여 생산할 수 있는 고형연료나 바이오차의 양에는 한계가 있어서 상당량의 유기성 폐기물이 소각되거나 매립되어 폐기처분되어 환경을 오염시키고 있다.

소각되거나 매립되어 폐기 처분되는 유기성 폐기물은 메탄, 수소, 황화수소 등의 가스가 대량으로 발생 되는데, 이들 가스는 환경오염을 유발하고, 특히 오존층을 파괴하여 지구를 온난화하는 주요 요인이다. 물론, 유기성 폐기물을 탄화시켜 고형연료나 바이오차로 제조하는 과정에서도 소량의 메탄, 수소, 황화 가스 등이 발생 된다.

본 발명은 유기성 폐기물을 소각 및 열분하여 폐기처리함과 동시에 유기성 폐기물을 건조 및 탄화시켜서 고형연료나 바이오차를 제조하여, 보다 많은 양의 유기성 폐기물을 처리할 수 있고, 이때 소각 및 연소 과정에서 발생되는 폐열을 건조 및 탄화 과정에 사용하고, 또한 건조 및 탄화 과정에서 발생되는 폐열을 소각 및 연소 과정에서 사용하여, 효율은 높이면서 에너지 소비는 최소화한 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템을 제공함을 목적으로 한다.

또한, 소각실에는 계단구조의 소각판재와 연소노즐 및 에어노즐을 사용하여 유기성 폐기물의 연속 소각효율을 높이고, 싸이클론에는 내통이 고온에 손상되지 않도록 수냉시키되 수냉 과정에서 발생되는 수증기의 열분해 가스를 연소버너의 에너지원으로 사용하여 불연소가스의 연소 효율을 높이고, 건조설비에서 스크류의 선회날개는 중공구조를 갖고 가열된 열매체가 이 중공구조를 순환하면서 건조 효율을 높이고, 건조설비의 케이싱들은 간편하게 조립연결하여 케이싱의 수량을 임의로 그때그때 조절할 수 있어서 건조설비의 증산이나 감산 시에 건조절비의 가동을 중단하지 않으면서 증산이나 감산이 가능한 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 유기성 폐기물을 소각 및 연소 과정에서 발생 되는 메탄, 수소, 황화수소 등의 고온의 오염 가스는 유기성 폐기물을 건조 또는 탄화시키는 에너지로 사용되고, 유기성 폐기물을 건조 또는 탄화시키는 과정에서 발생 되는 메탄, 수소, 황화수소 등은 다시 유기성 폐기물을 소각 또는 연소시키는 버너의 연료로 투입 시켜 연료와 동시에 열분해 되어서, 대기로 방출되는 공기에는 메탄, 수소, 황화수소 등이 포함되지 않도록 하여, 세계환경규정인 탄소균형을 달성하며 환경오염과 지구 온난화를 획기적으로 예방할 수 있는 유기성 폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템은

유기성 폐기물을 건조시키는 건조설비;

건조된 유기성 폐기물을 소각 및 연소시키는 소각연소설비;

건조된 유기성 폐기물을 탄화시키는 탄화설비;를 포함하는 유기성 폐기물의 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 있어서,

상기 소각연소설비에서 발생되는 고온가스는 상기 건조설비와 탄화설비에 공급되고,

상기 탄화설비에서 발생되는 고온가스는 상기 소각연소설비의 연소버너에 공급되고,

상기 소각연소설비의 싸이클론의 내통을 수냉시키는 과정에서 발생되는 수중기의 열분해가스는 상기 연소버너에 공급되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 소각연소설비는 유기성 폐기물을 소각시키는 소각실과, 상기 소각실에서 발생되는 소각가스를 연소시키는 연소실과, 상기 연소실에서 발생되는 연소가스에 함유된 분진을 제거하는 싸이클론을 포함하고,

상기 소각실에는 수평판과 수직판이 연속되는 계단구조의 소각판재가 구비되고,

상기 소각판재의 수직판에는 수평판에 쌓인 유기성 폐기물의 화염을 분사하는 화염노즐과, 에어를 분사하여 유기성 폐기물을 다음의 수평판으로 보내는 에어노즐이 구비되는 것을 특징으로 하고,

상기 건조설비는

건조구역과, 상기 건조구역 외부를 감싸고 상기 소각연소설비에서 배출되는 고온가스가 유입되는 가열구간을 갖는 케이싱과,

회전축과, 상기 회전축의 외면에 돌출형성되며 중공구조를 갖는 선회날개를 포함하고, 상기 케이싱의 건조구역에 배열되는 스크류와,

열매체를 상기 스크류의 회전축 일측에 공급하는 열매체조와,

상기 케이싱 가열구간을 통과하고, 상기 스크류의 회전축 타측과 상기 열매체조를 연결하여, 열매체가 상기 선회날개를 순환하도록 하는 순환배관을 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 케이싱의 일측에는 제1개구부가 형성되고 타측에는 제2개구부가 형성되고, 상기 제1개구부와 제2개구부에는 서로 맞물려 조립결합되는 조립결합부가 형성되어서, 복수의 케이싱이 조립되어 연결될 수 있고,

조립연결된 복수의 케이싱에서 일측에 배치된 케이싱의 제1개구부는 상기 소각연소설비에서 고온공기가 유입되고, 타측에 배치된 케이싱의 제2개구부에는 개폐판이 체결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 유기성 폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템은 유기성 폐기물의 소각 및 연소를 통한 폐기처분과 유기성 폐기물의 건조 및 탄화를 통한 고형연료나 바이오 차의 제조가 동시에 행해져 보다 많은 유기성 폐기물을 처리할 수 있고, 이때, 소각 및 연소 과정에서 발생 되는 폐열과 환경 오염 가스는 건조 및 탄화 처리공정에 사용하고, 건조 및 탄화 과정에서 발생 되는 폐열과 환경오염 가스는 소각 및 연소 과정에 투입 소각하여 효율을 높이면서 에너지 소비를 최소화하고 환경오염과 지구 온난화를 예방하고, 소각 연소 설비는 소각 및 연소 효율이 높고, 건조설비는 건조 효율이 높은 시스템으로서, 지구 온난화 방지를 위한 탄소 배출량을 감축하여 탄소균형을 달성하면서 탄소 배출권을 확보하여 수출 관련 제조산업발전에 매우 유용하며 지구환경을 살리는 부가가치가 큰 발명이다.

도 1 은 본 발명에 따른 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템의 전체적인 구성도.
도 2 는 소각실에서 소각효율을 높이는 구조를 도시한 도면.
도 3 은 건조설비에서 건조효율을 높이는 구조를 도시한 도면.
도 4 는 건조설비에서 케이싱을 조립연결하는 구조를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템은 소각연소설비(10), 건조설비(20), 탄화설비(30), 집진필터(40), 탈취설비(50) 등을 포함하여 이루어진다.

먼저, 유기성 폐기물은 음식물 쓰레기, 가축분뇨, 슬러지, 곡피분말(예; 파분등겨) 등이 있고, 이들 여러 종류의 유기성 폐기물을 혼합되어 사용될 수 있다.

유기성 폐기물은 먼저 건조설비(20)에서 건조되어 수분을 탈취시키고, 건조된 유기성 폐기물은 소각연소설비(10)에 투입되어 소각 및 연소되거나 탄화설비(30)에 투입되어 고형연료(히트스틱)나 바이오차로 제조된다.

상기 소각연소설비(10)는 유기성 폐기물을 소각 및 연소시킨다.

도1을 참조하면, 상기 소각연소설비(10)는 유기성 폐기물을 소각시키는 소각실(11), 소각실(11)에서 배출되는 불연소가스를 연소시키는 연소실(12), 연소실(12)에서 배출되는 연소가스에 함유된 분진을 제거하는 싸이클론(13)을 포함한다.

상기 소각실(11)에서는 유입되는 유기성 폐기물을 1차로 소각하고 2차로 한 번 더 소각시킨다.

상기 소각실(11)의 유입구에는 유기성 폐기물을 공급하는 호퍼(14)가 구비되고, 상기 호퍼(14)에는 유기성 폐기물을 정시에 정량으로 배출시키는 개폐기가 구비된다.

도2를 참조하면, 상기 소각실(11)의 유입구 아래에는 수평판(141)과 수직판(142)이 연속되는 계단구조의 소각판재(14)가 구비된다.

상기 소각판재(14)의 수직판(142)에는 수평판(141)에 쌓인 유기성 폐기물에 화염을 분사하는 복수의 화염노즐(15)과, 고압 에어를 분사하여 수평판(141)에 쌓인 유기성 폐기물을 그 아래의 수평판(141)으로 보내는 복수의 에어노즐(16)이 구비된다. 그리고 수평판(141)의 양측에도 화염을 분사하는 화염노즐(15)이 배치될 수 있다.

상기 소각판재(14)와 화염노즐(15)과 에어노즐(16)을 통해 유기성 폐기물은 소량씩 소각판재(14)의 계단구조를 내려가면서 반복하여 1차로 소각되고, 소각판재(14)의 계단구조를 내려가면서 유기성 폐기물은 활발하게 섞여서 소각효율이 높다.

상기 소각판재(14)의 하부 옆에는 소각버너(17)가 배치되어서 1차로 소각된 유기성 폐기물을 한 번 더 2차로 소각시킨다.

상기 소각버너(17)의 옆에는 유기성 폐기물이 소각되고 남은 재가 배출되는 재배출구(18)가 구비된다.

상기 연소실(12)은 상기 소각실(11)에서 불완전하게 연소되어 배출되는 불연소가스를 연소시켜 불연소가스에 함유된 각종 환경오염물질을 제거한다.

도1을 참조하면, 상기 연소실(12)은 입구에 연소버너(19)가 구비되어서 상기 소각실(11)에서 배출되는 불연소가스를 연소시킨다.

상기 연소실(12)의 유로는 지그재그 구조로 이루어져서 연소구간을 늘림으로써 불완전가스가 완전연소 될 수 있도록 한다.

상기 싸이클론(13)은 상기 연소실(12)에서 배출되는 연소가스에 함유된 분진을 제거한다.

도1을 참조하면, 상기 싸이클론(13)은 외통(131)과 외통(131)의 내부 상부에 배치되는 내통(132)을 포함한다.

상기 연소실(12)에서 배출되는 연소가스는 상기 외통(131)의 상부에서 외통(131)의 내면을 향해 유입되고, 외통(131)으로 유입된 연소가스는 외통(131)과 내통(132) 사이를 선회하면서 내려간 후에 내통(132)으로 유입되어 배출된다. 그리고 선회하면서 내려가는 연소가스에 함유된 분진은 외통(131) 하부로 이동하여 쌓인다. 그리고 외통(131) 하부에 쌓인 분진은 스크류(133)를 통해 외부로 배출된다.

연소가스가 유입된 상기 싸이클론(13)의 내부는 약 800도의 매우 고온이다. 이 고온을 활용하기 위해 상기 외통(131)은 이중벽 구조로 이루어지고, 이중벽의 내부에는 열교환배관(135)이 코일형태로 감겨 있고, 열교환배관(135)은 상기 소각연소설비(10)의 소각버너(17)나 연소버너(19)에 연결되어 이들에게 고온의 공기를 제공한다. 송풍기에 의해 공기가 흐르는 열교환배관(135)은 이중벽 구조의 외통(131)에서 열교환하여 고온이 되고, 고온의 공기는 소각버너(17)나 연소버너(19)에 공급되어서 화력을 높이고 소각 또는 연소 효율을 높인다.

상기 내통(132)은 고온에 의해 손상되어 장기간 사용이 어렵다. 그래서 상기 내통(132)은 냉각수를 내부에 공급하여 냉각시키는 것이 바람직하다. 냉각수조(136)에 냉수가 채워지고, 냉각수조(136)와 내통(132)은 배관(137)으로 연결되고, 배관(137)에는 냉수의 공급을 제어하는 밸브(138)가 구비된다. 냉각수조(136)의 냉수는 냉각수조(136)와 내통(132) 사이를 순환하면서 내통(132)을 냉각시킬 수 있고, 냉각수는 순환 없이 내통(132)에 공급되어 내통(132)을 냉각시킬 수도 있다.

상기 냉각수조(136)에서 공급되는 냉각수는 상기 내통(132)의 상부에서 하부로 이동하면서 내통(132)을 냉각시키고, 내통(132)의 하부로 이동된 냉각수의 일부 또는 전부는 고온에 의해 수증기로 변화되고, 수증기는 내통(132)의 하부에서 상부로 선회하면서 이동하여 열분해 된다.

싸이클론(13) 내부는 약 800도의 고온으로, 내통(132)에 공급된 냉각수는 수증기, 즉 스팀으로 변할 수 있다. 냉각수를 순환시키는 경우에는 내통(132)에 스팀이 만들어지는 공간을 별도로 형성할 필요가 있고, 냉각수를 순환시키지 않는 경우에는 내통(132)에 공급되는 냉각수 모두를 스팀으로 만들 수 있다.

스팀은 고온 상태에서 열분해되어 수소와 산소로 분해된 열분해가스를 생성한다. 수소와 산소로 분해된 열분해가스는 상기 소각버너(17)나 연소버너(19)에 공급되어 이들의 화력을 높여서 소각효율 또는 연소효율을 높인다.

상기 싸이클론(13)에서 배출되는 고온의 연소가스는 상기 건조설비(20)와 탄화설비(30)에 공급되어, 유기성 폐기물을 건조시키거나 탄화시키는 열에너지로 사용된다.

상기 탄화설비(30)는 유기성 폐기물을 약 500도의 온도로 가열하면서 압착시킨다. 그러면 유기성 폐기물은 탄화되어 고형연료(히트스틱)나 바이오차가 된다.

상기 탄화설비(30)는 탄화실(31)과, 상기 탄화실(31)에 구비되어 유기성폐기물이 일측에서 타측으로 이동하면서 압착되는 탄화파이프(미도시)를 포함한다. 상기 싸이클론(13)으로부터 유입되는 고온의 연소가스가 유기성 폐기물을 탄화시키기 충분한 온도를 제공하지 못하는 경우에는 상기 탄화파이프를 가열하여 탄화파이프 내부를 통과하며 압축되는 유기성 폐기물이 탄화되도록 하는 탄화버너(미도시)를 더 포함할 수 있다.

상기 탄화실(31)에는 상기 싸이클론(13)으로부 고온의 연소가스가 유입되어 상기 탄화파이프를 가열하는 에너지를 세이브할 수 있다.

상기 탄화실(31) 내부의 고온 공기는 상기 건조설비(20)로 공급되어 사용될 수 있고, 상기 소각버너(17)나 연소버너(19)로 공급되어 이들의 화력을 높이는데 사용된다.

상기 건조설비(20)는 유기성 폐기물을 건조시켜 수분을 탈취시킨다. 건조된 유기성 폐기물은 상기 소각연소설비(10)에 투입되어 처리되거나 상기 탄화설비(30)에 투입되어 고형연료나 바이오차로 제조된다.

도3을 참조하면, 상기 건조설비(20)는 케이싱(21), 스크류(22), 열매체조(23), 순환배관(24)을 포함하여 이루어진다.

상기 케이싱(21)은 구획판(211)을 통해 내부공간을 건조구역(212)과, 건조구역(212)을 감싸는 가열구역(213)으로 분리시킨다. 상기 구획판(211) 내부의 건조구역(212)에는 상기 스크류(22)가 배열되고, 상기 구획판(211) 외부의 가열구역(213)에는 상기 싸이클론(13)이나 탄화설비(30)로부터 고온의 공기가 공급되어 유기성 폐기물을 건조시키는 에너지로 사용된다. 상기 가열구역(213)의 내부 온도는 300도~500도, 상기 건조구역(212)의 내부 온도는 약 200도가 된다.

상기 케이싱(21)의 일측 상부에는 유기성 폐기물을 건조구역(12)으로 투입하는 투입구(214)가 형성되고, 타측 하부에는 건조된 유기성 폐기물이 배출되는 배출구(215)가 형성된다.

상기 스크류(22)는 상기 케이싱(21)을 길이방향으로 관통하여 상기 건조구역(212) 내부에 길이방향으로 배열되고, 회전되어서 상기 투입구(214)에서 투입된 유기성 폐기물 상기 배출구(215)로 이송시킨다.

상기 스크류(22)는 회전축(221)과, 상기 회전축(221)의 외면에 돌출형성되는 선회날개(222)를 포함한다.

상기 회전축(221)은 모터(25)에 의해 회전되고, 상기 선회날개(222)는 내부에 공간이 형성된 중공구조를 갖는다.

상기 열매체조(23)에는 열매체가 담기고, 상기 스크류(22)의 회전축(221) 일측에 열매체를 공급한다.

상기 순환배관(24)은 상기 스크류(22)의 타측과 상기 열매체조(23)를 연결하고, 상기 케이싱(21)의 가열구역(213)을 통과한다.

열매체조(23)에 담긴 열매체는 상기 회전축(221)의 일측 내부로 공급된 후에 중공구조를 갖는 선회날개(222)를 내부를 통과한 후에 회전축(221)의 타측을 통해 순환배관(24)으로 공급되고, 순환배관(24)을 통과하는 열매체는 케이싱(21)의 가열구역(213)에서 열교환을 통해 가열된 후에 상기 열매체조(23)로 공급되는 방식으로 순환된다.

열매체는 유기성 폐기물과 접촉되는 스크류(22)의 선회날개(222)를 가열하여 유기성 폐기물의 건조효율을 높이고, 선회날개(222)를 통과하면서 온도가 낮아진 열매체는 순환배관(24)을 통과하면서 가열된다.

상기 가열구역(213)의 순환배관(24)을 통과하면서 가열된 열매체는 팽창되어서 펌프를 사용하지 않아도 상기 열매체조(23)로 이송될 수 있고, 순환배관(24)의 열매체가 열매체조(23)로 이송된 만큼 열매체조(23)에 담긴 열매체는 회전축(221)으로 공급되어서, 열매체는 무동력으로 순환이 가능할 수 있다.

상기 건조설비(20)에서 배출되는 가스는 집진필터(40)를 통과하여 이물질이 제거되고, 탈취설비(50)를 통과하여 악취물질에 제거된 후에 대기로 방출된다.

상기 케이싱(21)은 조립연결이 가능한 구조를 가져서 처리해야하는 유기성 폐기물의 양에 따라 케이싱(21)의 수량을 조절할 수 있다.

도4를 참조하면, 상기 케이싱(21)은 일측에 제1개구부(216)가 형성되고, 타측에 제2개구부(217)가 형성되고, 상기 제1개구부(216)와 제2개구부(217)에는 서로 맞물려 조립결합되는 조립결합부가 형성된다.

상기 조립결합부로 제1개구부(216)와 제2개구부(217) 각각의 상부와 하부에는 서로 접촉되는 수직판(218a, 218b)이 구비되고, 제1개구부(216)의 상부에는 수직판(218a)에 연결되어서 제2개구부(217)의 개폐판(27) 위를 덮는 수평판(219a)이 구비되고, 제2개구부(217)의 하부에는 제1개구부(216)의 하부 수직판(218a)이 올려지는 수평판(219b)이 구비된다.

케이싱(21) 복수개가 조립연결된 경우, 일측에 배치된 케이싱(21)의 제1개구부(216)는 상기 소각연소설비(10)의 싸이클론(13)으로부터 고온의 공기(연소가스)를 공급받고, 타측에 배치된 제2케이싱(21)의 제2개구부(217)에는 수직판(218b)이 체결된다.

조립연결된 복수의 케이싱(21)에서 제2개구부(217)의 개폐판(27)과 제1개구부(216)의 수직판(218a), 그리고 타측에 배치된 케이싱(21)의 제2개구부(217)의 개폐판(27)과 수직판(218b)은 체결부재(600)를 통해 체결된다.

기설치되어 있는 케이싱(21)에 새로운 케이싱(21)을 추가하여 조립하는 경우, 먼저 수직판(218a, 218b)과 수직판(218b)을 체결하는 체결부재(600)를 풀어 제거하고, 수직판(218b)이 제2개구부(217)를 덮고 있는 상태에서 수직판(218b)이 제2개구부(217)에 체결되어 있는 새로운 케이싱(21)의 제1개구부(216)의 하부 수직판(218a, 218b)을 기설치된 케이싱(21)의 제2개구부(217)의 하부 수평판(219a, 219b)에 올리고, 새로운 케이싱(21)을 기설치된 케이싱(21)으로 밀어 두 케이싱(21)의 수직판(218a, 218b)의 간격을 최소화 한 후에 수직판(218b)을 분리시키고, 새로운 케이싱(21)을 다시 기설치된 케이싱(21)으로 밀어 두 케이싱(21)의 수직판(218a, 218b)을 접촉시킨 후에 체결부재(600)로 두 수직판(218a, 218b)을 체결하면 조립이 완료된다. 이러한 조립을 통해 기설치된 케이싱(21)에서 고온의 공기가 외부로 배출되는 것을 최소화하고, 그 과정에서 고온에 의한 안전사고를 예방하고, 생산가동 중단 없이 케이싱의 증설이 가능하다.

기설치되어 있는 케이싱(21)들에서 케이싱(21)을 분리시키는 경우, 분리하고자하는 케이싱(21)의 제1개구부(216)의 수직판(218a)에 체결된 체결부재(600)를 제거하고, 분리하고자하는 케이싱(21)을 조금 당겨 두 케이싱(21)의 수직판(218a, 218b) 사이에 간격을 형성하고, 수직판(218b)을 이 간격으로 밀어넣고, 분리하고자하는 케이싱(21)을 당겨 분리시킨 후에 체결부재(600)로 수직판(218b)과 개폐판(27)을 체결시켜 케이싱(21)의 분리가 완료된다. 이러한 분리과정을 통해 케이싱(21)에서 고온의 공기가 외부로 배출되는 것을 최소화하고, 그 과정에서 고온에 의한 안전사고를 예방하고, 생산가동 중단 없이 케이싱의 감설이 가능하다.

삭제

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 소각설비 11 : 소각실
12 : 연소실 13 : 싸이클론
14 : 소각판재 15 : 화염노즐
16 : 에어노즐 17 : 소각버너
18 : 재배출구 19 : 연소버너
20 : 건조설비 21 : 케이싱
22 : 스크류 23 : 열매체조
24 : 순환배관 25 : 모터
27 : 개폐판 30 : 탄화설비
40 : 집진필터 50 : 탈취설비

Claims

유기성 폐기물을 건조시키는 건조설비;
건조된 유기성 폐기물을 소각 및 연소시키는 소각연소설비;
건조된 유기성 폐기물을 탄화시키는 탄화설비;를 포함하는 유기성 폐기물의 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템에 있어서,

상기 소각연소설비에서 발생되는 고온가스는 상기 건조설비와 탄화설비에 공급되고,
상기 탄화설비에서 발생되는 고온가스는 상기 소각연소설비의 연소버너에 공급되고,
상기 소각연소설비의 싸이클론의 내통을 수냉시키는 과정에서 발생되는 수중기의 열분해가스는 상기 연소버너에 공급되는 것을 특징으로 하고,

상기 건조설비는
건조구역과, 상기 건조구역 외부를 감싸고 상기 소각연소설비에서 배출되는 고온가스가 유입되는 가열구간을 갖는 케이싱과,
회전축과, 상기 회전축의 외면에 돌출형성되며 중공구조를 갖는 선회날개를 포함하고, 상기 케이싱의 건조구역에 배열되는 스크류와,
열매체를 상기 스크류의 회전축 일측에 공급하는 열매체조와,
상기 케이싱 가열구간을 통과하고, 상기 스크류의 회전축 타측과 상기 열매체조를 연결하여, 열매체가 상기 선회날개를 순환하도록 하는 순환배관을 포함하는 것을 특징으로 하는
유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 소각연소설비는 유기성 폐기물을 소각시키는 소각실과, 상기 소각실에서 발생되는 소각가스를 연소시키는 연소실과, 상기 연소실에서 발생되는 연소가스에 함유된 분진을 제거하는 싸이클론을 포함하고,
상기 소각실에는 수평판과 수직판이 연속되는 계단구조의 소각판재가 구비되고,
상기 소각판재의 수직판에는 수평판에 쌓인 유기성 폐기물의 화염을 분사하는 화염노즐과, 에어를 분사하여 유기성 폐기물을 다음의 수평판으로 보내는 에어노즐이 구비되는 것을 특징으로 하는
유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 케이싱의 일측에는 제1개구부가 형성되고 타측에는 제2개구부가 형성되고, 상기 제1개구부와 제2개구부에는 서로 맞물려 조립결합되는 조립결합부가 형성되어서, 복수의 케이싱이 조립되어 연결될 수 있고,
조립연결된 복수의 케이싱에서 일측에 배치된 케이싱의 제1개구부는 상기 소각연소설비에서 고온공기가 유입되고, 타측에 배치된 케이싱의 제2개구부에는 개폐판이 체결되는 것을 특징으로 하는
유기성폐기물의 고효율 및 저에너지 소각, 연소, 탄화, 건조 시스템.