KR102615764B1 - 폐목재를 이용한 바이오 고형연료의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐목재를 통해 바이오 고형연료의 제조공정 중 건조공정을 생략할 수 있으며, 이를 통해 건조시설의 구축비용을 절감할 수 있고, 제조공정과 시간을 줄일 수 있는 폐목재를 이용한 바이오 고형연료의 제조방법을 개시한다.

Description

폐목재를 이용한 바이오 고형연료의 제조방법{Manufacturing method of BIO-SRF using waste wood}
본 발명은 폐목재를 이용한 바이오 고형연료의 제조방법에 관한 것으로, 폐목재를 수거하여 준비하는 폐목재 준비단계와; 상기 폐목재를 소정 규격으로 파쇄 및 분쇄하여 우드칩으로 형성하되 파쇄 및 분쇄 후 마그네틱을 이용하여 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 우드칩 형성단계와; 상기 우드칩을 파쇄장치에 투입하여 톱밥으로 형성하는 톱밥 형성단계와; 상기 톱밥을 성형기에 투입하여 펠렛 형태의 고형연료로 형성하는 성형단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐목재를 이용한 바이오 고형연료 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 고형연료(SRF; Soild Refuse Fuel)는 가연성폐기물(지정폐기물 및 감염성 폐기물을 제외)을 선별, 파쇄, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 법률이 정하는 품질기준에 적합하게 고체상의 연료로 제조한 것을 의미하며, 이러한 고형연료제품은 폐기물 재활용의 범위를 확장하여 폐기물의 재활용율을 높이고 국가자원관리의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있다.
상기 고형연료제품은 종래 RPF(Refuse Plastic Fuel), RDF(Refuse Derived Fuel), TDF(Tire Derived Fuel), WCF(Wood Chip Fuel)의 4가지 분류방식에서 현재는 통일된 고형연료 및 제품기준의 현실화를 위해 일반 고형연료제품(SRF)과 바이오 고형연료제품(Bio-SRF)의 2가지 분류방식으로 나뉘어 있다.
이때, 상기 일반 고형연료제품(SRF)과 구분되는 바이오 고형연료제품은 [폐기물관리법] 제2조4호의 지정폐기물이 아닌 폐지류, 농업폐기물, 폐목재류, 식물성 잔재물, 초본류 폐기물, 그 외에 에너지원으로 사용이 가능하다고 환경부 장관이 인정해서 고시하는 바이오매스 폐기물의 가연성 고형폐기물을 사용하여 제조한 고체형 연료를 의미하며, 성형제품과 비성형제품으로 구분되어 있다.
이와 같은 상기 바이오 고형연료제품은 폐 바이오매스를 에너지원으로 재활용할 수 있는 장점을 갖는다.
특히, 전 세계적인 경제불황과 고유가, 자원고갈, 지구 온난화 등 다양한 상황에 의해 종래의 화석연료의 사용 및 그 활용도에 많은 제약을 받고 있는 상태에서, 종래에 그냥 버려지던 폐목재를 자원으로 재활용한 바이오 고형연료제품은 폐기물 발생을 최소화할 수 있고 폐기물 중 가용 자원의 재활용을 극대화할 수 있어 국내에서는 신재생에너지로 간주하고 있다.
한편, 종래 바이오 SRF 관련하여 국내등록특허 제10-1539224호의 "바이오메스 고형연료의 제조방법, 국내등록특허 제10-1579930호의 "저품위 폐목재를 이용한 바이오매스 발전용 우드펠릿의 제조방법" 등이 개시되어 있다.
상기의 선행기술을 포함하여 종래에 개시된 폐목재를 이용한 고형연료의 제조방법은 준비된 폐목재를 파쇄한 다음 파쇄한 폐목재에 함유된 수분을 제거하기 위한 건조공정이 반드시 이루어져야 하므로 별도의 건조시설을 구축하기 위한 비용이 발생되고, 전체적인 제조공정과 시간이 늘어나게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 폐목재를 통해 고형연료를 제조하되 제조공정 중 건조공정을 생략할 수 있으며, 이를 통해 건조시설의 구축비용을 절감할 수 있고, 제조공정과 시간을 줄일 수 있는 폐목재를 이용한 바이오 고형연료의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폐목재를 수거하여 준비하는 폐목재 준비단계와, 상기 폐목재를 소정 규격으로 파쇄 및 분쇄하여 우드칩으로 형성하되 파쇄 및 분쇄 후 마그네틱을 이용하여 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 우드칩 형성단계와, 상기 우드칩을 파쇄장치에 투입하여 톱밥으로 형성하는 톱밥 형성단계와, 상기 톱밥을 성형기에 투입하여 펠렛 형태의 고형연료로 형성하는 성형단계를 포함하는 폐목재를 이용한 고형연료 제조방법에 있어서, 상기 우드칩 형성단계는, 준비된 폐목재를 15~30cm 규격으로 파쇄하는 파쇄단계와; 마그네틱을 이용하여 상기 파쇄된 폐목재로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 1차 마그네틱 선별단계와; 상기 금속류가 제거된 파쇄 폐목재를 1~15cm 규격으로 분쇄하여 우드칩으로 형성하는 분쇄단계와; 마그네틱을 이용하여 상기 우드칩으로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 2차 마그네틱 선별단계와; 상기 금속류가 제거된 우드칩을 진동 스크린에 투입하여 분쇄 폐목재에 함유된 이물질을 걸러 내면서 진동 스크린을 통과한 우드칩만을 선별하는 스크린 단계와; 마그네틱을 이용하여 상기 선별된 우드칩으로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 3차 마그네틱 선별단계;를 포함하여, 파쇄공정과, 분쇄공정과, 스크린공정 및 및 반복적인 마그네틱 선별공정을 거치면서 상기 폐목재에 함유된 수분이 점차적으로 감소하도록 할 수 있도록 하며, 상기 톱밥 형성단계에서 파쇄장치에 의해 형성된 톱밥을 상기 고형연료로 형성하기 위한 성형기 내부로 진공이송하는 진공이송단계를 더 포함하되, 상기 파쇄장치는, 내부가 비어있고 상부에 투입구가 형성되며 바닥면에 배출구가 형성되는 호퍼 형상의 본체와; 상기 본체의 내부에서 투입구와 배출구 사이에 배치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축에 끼움되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 방사방향을 따라 결합되며 투입된 우드칩을 파쇄하는 복수의 파쇄날을 포함하는 파쇄부재와; 상기 본체의 내부에서 상기 배출구와 파쇄부재 사이에 배치되되 상기 복수의 파쇄날에 의해 분쇄된 톱밥이 하부로 배출될 수 있도록 복수의 타공홀이 배열형성되는 타공망;을 포함하며, 상기 진공이송단계는 양측 단부가 각각 상기 파쇄장치의 배출구 및 성형기의 개방된 상면에 연통되게 연결되는 진공이송관의 진공흡입력에 의해 상기 타공망 상에 체류하는 톱밥에 함유되는 수분이 감소하도록 하며, 상기 타공망을 통과한 톱밥이 진공이송관을 통해 성형기로 이송되는 과정에서도 진공흡입력에 의해 수분이 감소하도록 한 것을 특징으로 한다.
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또한, 본 발명에서 상기 성형기는, 상면이 개방형성되고 바닥면이 막혀있으며 내부는 압축실로 이루어지는 소정 두께의 링 형태로서, 상기 압축실과 연통되는 복수의 압출공이 외주면을 따라 일정간격을 두고 복수개로 배열형성되는 링다이와; 상기 압축실의 바닥면 중앙부에 수직으로 설치되며 구동모터에 의해 회전되는 제1회전축과, 상기 제1회전축의 상단에 결합되는 베이스프레임과, 상기 베이스프레임의 상면에 수직으로 설치되되 소정거리를 두고 이격되게 배치되는 한 쌍의 제2회전축과, 상기 제2회전축의 외주면을 감싸는 형태로 설치되는 베어링과, 상기 베어링에 결합되어 자유 회전이 가능한 상태로 마련되는 가압롤러를 포함하는 압축부재와; 상기 압출공을 통해 압출되는 압축 성형물을 소정 규격의 펠렛 형태로 절단하는 커팅날;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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상기와 같이 이루어지는 본 발명은 생활 폐가구, 건설폐목재 등 버려지는 폐목재를 고형연료의 원료로 재활용함으로써 제조비용을 절감할 수 있고, 폐기물의 처리비용 또한 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 준비된 폐목재를 우드칩으로 형성하는 단계에서, 파쇄공정과, 분쇄공정과, 스크린 공정과, 반복적인 마그네틱 선별공정을 실시하면서 폐목재에 함유된 수분이 자연스럽게 점차 감소하도록 할 수 있다.
이에 따라 기존의 폐목재를 이용한 고형연료의 제조공정에서 필수적으로 실시되었던 건조공정을 생략할 수 있으므로 건조시설의 구축비용, 유지비용 등을 절감할 수 있고, 건조공정에 따른 제조시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 파쇄장치의 배출구를 통해 배출되는 톱밥을 성형기 내부로 진공이송되는 진공이송단계를 더 포함하여, 진공흡입력에 의해 상기 타공망 상에 체류하는 톱밥에 함유되는 수분이 감소하는 효과를 기대할 수 있고, 타공망을 통과한 톱밥이 성형기로 진공이송되는 과정에서도 진공흡입력에 의해 수분이 감소하도록 할 수 있다.
도 1 및 2는 본 발명의 일실시에 따른 폐목재를 이용한 바이오 고형연료의 제조공정도.
도 3 및 4는 본 발명의 실시예에 따른 파쇄장치 및 성형기를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 폐목재를 이용한 고형연료의 제조방법을 제공하기 위한 목적으로 하는 것이지만 이에 한정되는 것은 아니고, 고형연료 뿐만 아니라 다양하게 응용 및 적용이 가능할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 사용되는 용어인 폐목재는 사용되는 장소를 불문하고 폐기물 처리되는 목재 성분을 의미하는 것으로서, 예를 들어 폐가구도 폐목재의 범주에 속하는 것으로 한다.
또한, 본 발명인 폐목재를 이용한 고형연료의 제조방법은 필요에 따라 일부 단계를 생략하거나 치환, 부가할 수 있다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 폐목재를 이용한 바이오 고형연료의 제조방법에 대하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
첨부된 도면 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 목질원료 및 목재를 이용한 연료용 펠릿의 제조방법은 크게 폐목재 준비단계(S10)와, 우드칩 형성단계(S20)와, 톱밥 형성단계(S30)와, 성형단계(S40)를 포함한다.
상기 폐목재 준비단계(S10)는 폐목재를 수거하여 준비하는 단계이다. 본 발명에서 폐목재는 생활계 폐목재, 건설폐목재, 사업장폐목재, 임목부산물 중에서 어느 1군 또는 그 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 생활계 폐목재는 순수 목재나 합판 또는 MDF 등의 폐가구류, 인삼지주목이나 버섯재배목 등의 농업폐목재, 가로수나 정원수 등의 전지목, 과일이나 어류의 목재상자, 놀이터아 공원 야외시설물의 방부폐목재일 수 있다.
또한, 상기 건설폐목재는 비계목이나 받침목 또는 토류판 등의 각재류, 거푸집 등의 합판류, 파레트, 철거목, 건축 내외장재, 목조주택이나 목조교량 또는 펜스 등의 방부폐목재일 수 있다.
또한, 사업장폐목재는 톱밥이나 수피 등의 제재부산물, 목재분진, 목재 가공공장 부산물, 파레트, 목재포장상자, 전선드럼목재, 선박해체목, 철도침목일 수 있다.
또한, 임목부산물은 벌목 등 산림작업 잔재물로서, 뿌리나 가지 및 줄기일 수 있다.
다음으로, 상기 우드칩 형성단계(S20)는 상기 준비된 폐목재를 소정 규격으로 파쇄 및 분쇄하여 우드칩으로 형성하는 단계이다.
도 1을 참조하면, 상기 우드칩 형성단계(S20)는 파쇄단계(S21)와, 1차 마그네틱 선별단계(S22)와, 분쇄단계(S23)와, 2차 마그네틱 선별단계(S24)와, 스크린 단계(S25)와, 3차 마그네틱 선별단계(S26)를 포함한다.
파쇄 단계(S21)는 준비된 폐목재를 소정 규격으로 파쇄하는 공정으로서, 바람직하게는 준비된 폐목재를 15~30cm 크기로 파쇄한다.
상기 1차 마그네틱 선별단계(S22)는 마그네틱을 이용하여 파쇄된 폐목재로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 단계이다.
상기 1차 마그네틱 선별단계를 통해 금속류가 제거된 파쇄 폐목재는 소정 길이의 컨베이어벨트를 이용하여 별도로 마련되는 분쇄수단(예를 들어 분쇄기)까지 이송되며, 이 과정에서 파쇄 폐목재에 포함될 수 있는 이물질(특히 금속성 이물질) 등을 걸러내는 이물질 선별작업이 추가적으로 이루어질 수 있다.
분쇄단계(S23)는 컨베이어벨트 를통해 이송된 금속류가 제거된 파쇄 폐목재를 1~15cm 규격으로 분쇄하여 우드칩으로 형성하는 단계이다.
상기 2차 마그네틱 선별단계(S24)는 마그네틱을 이용하여 상기 우드칩으로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 단계이다.
상기 2차 마그네틱 선별단계를 통해 금속류가 제거된 우드칩은 소정 길이의 컨베이어벨트를 이용하여 별도로 마련되는 진동 스크린까지 이송되며, 이 과정에서 우드칩에 포함될 수 있는 이물질(특히 금속성 이물질) 등을 걸러내는 이물질 선별작업이 추가적으로 이루어질 수 있다.
상기 스크린 단계(S25)는 상기 금속류가 제거된 우드칩을 진동 스크린에 투입하여 분쇄 폐목재에 함유된 이물질을 걸러 내면서 진동 스크린을 통과한 우드칩만을 선별하는 단계이다.
상기 3차 마그네틱 선별단계(S26)는 마그네틱을 이용하여 상기 선별된 우드칩으로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 단계이다.
본 발명에서 상기 우드칩 형성단계를 세분화하여 실시하는 이유는 폐목재의 파쇄, 분쇄, 스크린, 제1차 내지 제3차 마그네틱 선별공정과, 컨베이어벨트를 통한 이송 과정에서 폐목재 및 우드칩에 함유된 수분이 자연스럽게 점차적으로 감소되도록 하기 위한 것으로, 예를 들어 각 공정시 폐목재 또는 우드칩에 함유된 수분이 1~2중량%씩 감소되는 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 상기의 우드칩 형성단계를 통해 1~15cm의 크기, 20~35중량%의 수분 함량을 갖는 우드칩을 조성한다.
여기에서, 상기 우드칩이 15cm보다 크게 분쇄되면 후단의 파쇄단계에서 너무 장시간이 소요되어 전체적인 생산성이 저하되고 제조비용이 상승하는 문제점이 발생될 수 있으므로 15cm 이하인 것이 바람직하다.
다음으로, 톱밥 형성단계(S30)는 상기 우드칩을 파쇄장치에 투입하여 톱밥으로 형성하는 단계이다.
본 발명의 실시예에 따라 톱밥 형성단계에서 사용되는 파쇄장치(100)가 도 3에 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 상기 파쇄장치(100)는 호퍼 형상의 본체(110)가 마련된다.
상기 본체(110)의 내부는 비어있는 파쇄실(111)로 이루어지며, 상기 본체의 상부에는 상기 파쇄실 내부로 우드칩을 투입할 수 있도록 투입구(112)가 형성되고, 상기 본체의 바닥면에는 우드칩을 파쇄하여 형성되는 톱밥을 외부로 배출시키기 위한 배출구(113)가 형성된다.
또한, 상기 파쇄실(111) 내부에는 상기 투입구(112)를 통해 파쇄실 내부로 투입된 우드칩을 파쇄하기 위한 파쇄부재(120)가 설치된다.
상기 파쇄부재(120)는 상기 본체의 내부에서 투입구와 배출구 사이에 배치되는 구동모터(미도시)와, 상기 구동모터의 회전축에 끼움되는 회전축(121)과, 상기 회전축의 외주면에 방사방향을 따라 결합되며 투입된 우드칩을 파쇄하는 복수의 파쇄날(122)을 포함한다.
또한, 상기 본체의 내부에는 복수의 타공홀(131)이 배열형성되는 타공망(130)이 설치된다.
상기 타공망(130)은 상기 배출구(113)와 파쇄부재(120) 사이에 배치되되, 파쇄날(122)에 의해 톱밥이 원활하게 파쇄될 수 있도록 배출구(113)와는 충분히 이격되면서 파쇄날과 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 타공망(130)은 평판형의 형태로 이루어질 수 있으나, 보다 많은 양의 우드칩이 파쇄날과 접촉되면서 파쇄작업이 이루어질 수 있도록 반원형 또는 호 형상으로 이루어지는 것이 좋다.
또한, 상기 타공홀(131)은 투입구를 통해 투입된 우드칩이 임의로 배출구로 배출되지 않도록 우드칩보다 좁은 직경을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명에서 상기 배출구를 통해 배출되는 톱밥은 6~10mm의 크기인 것이 좋으며, 톱밥의 배출이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 타공홀의 직경은 약 8mm일 수 있다.
다음으로, 상기 성형단계(S40)는 톱밥을 펠렛 형태의 고형연료로 형성하는 단계이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 성형단계에서 사용되는 성형기(200)를 도시한 개략적인 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 성형기(200)는 크게 링다이(210)와, 압축부재(220)와, 커팅날(230)을 포함한다.
상기 링다이(210)는 상면이 개방형성되고 바닥면이 막혀있으며 내부는 압축실(211)로 이루어지는 소정 두께의 링 형태로 이루어지며, 상기 압축실과 연통되는 복수의 압출공(212)이 외주면을 따라 일정간격을 두고 복수개로 배열형성된다.
상기 압축실(211)의 개방된 상면은 파쇄장치의 배출구(113)와 연통되게 연결되며, 별도로 마련되는 이송수단의 이송력에 의해 상기 압축실 내부로 투입된 톱밥은 링다이와 후술할 가압롤러의 회전력에 의해 용융분쇄되면서 점차 압출공으로 가압투입된다.
상기 압출공(212)은 내측에서 외측으로 갈수록 좁아지는 노즐 형태로 이루어지며, 링다이의 내주면과 외주면을 관통하여 형성되어 상기 압출공을 통해 압축 성형물이 링다이의 외부로 압출된다.
상기 압축부재(220)는 상기 압축실의 바닥면 중앙부에 수직으로 설치되며 구동모터(미도시)에 의해 회전되는 제1회전축(221)과, 상기 제1회전축의 상단에 결합되는 베이스프레임(222)과, 상기 베이스프레임의 상면에 수직으로 설치되되 소정거리를 두고 이격되게 배치되는 한 쌍의 제2회전축(223)과, 상기 제2회전축의 외주면을 감싸는 형태로 설치되는 베어링(224)과, 상기 베어링에 결합되어 자유 회전이 가능한 상태로 마련되는 가압롤러(225)를 포함한다.
상기 가압롤러는 제1회전축(221)을 따라 회전하는 베이스프레임 상에서 제2회전축을 중심으로 회전되는데, 회전하는 과정에서 외주면이 압축실의 내주면을 가압하도록 외주면을 따라 복수개의 치형돌기(2251)가 형성될 수 있다.
상기 치형돌기(2251)는 압축실(211) 내부로 투입된 다량의 톱밥이 서로 뭉치지 않도록 교반하는 기능과, 치형돌기와 치형돌기 사이로 톱밥이 파지되면서 압축실의 내주면과 가압롤러의 외주면 사이로 강제 인입되도록 하는 기능을 제공할 수 있다.
한편, 상기 압축실 내부로 투입되는 톱밥은 상기 가압롤러에 의해 상기 압출공 내부로 지속적으로 투입되어 압출공 내부에서 점차 압축된 후 링다이의 외측으로 돌출된다. 상기 링다이의 외측에는 외측으로 돌출된 압축 성형물을 절단하기 위한 커팅날(230)이 마련된다.
상기 커팅날(230)은 상기 링다이를 감싸는 형태로 배치되는 커팅날 회동판(240)의 내주면에 결합되어 커팅날 회동판(240)을 따라 회전하면서 링다이의 외측으로 돌출된 압축 성형물을 소정 규격의 펠렛 형태로 절단한다.
다음으로, 본 발명은 파쇄장치의 배출구로 배출되는 톱밥을 성형기 내부로 투입시키는 진공이송단계를 더 포함한다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명에 따른 상기 파쇄장치의 배출구(113)와 성형기의 상부는 진공이송관(300)으로 연통되게 연결되며, 진공모터(M) 및 펌프(P)에 의한 진공흡입력이 상기 파쇄실(111) 내부에 작용하여 타공망 상에 체류하는 톱밥에 함유된 수분이 감소하는 효과를 기대할 수 있으며, 상기 배출구로 배출되는 톱밥이 진공이송관(300)을 통해 성형기로 이송되는 과정에서도 진공흡입력에 의해 수분이 일부 제거되도록 한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따르면 버려지는 폐목재를 고형연료의 원료로 재활용함으로써 경제적인 이익을 추구할 수 있고, 준비된 폐목재를 우드칩으로 형성하는 과정에서 자연스럽게 수분이 감소하도록 하여 건조시설의 구축 및 유지에 필요한 비용을 절감할 수 있으며, 파쇄장치로부터 배출되는 톱밥이 성형기로 이송될 때 진공흡입력에 의해 톱밥에 함유된 수분이 일부 제거되도록 하여 제품 성형시 우수한 품질의 고형연료를 제조할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100 : 파쇄장치
110 : 본체
111 : 파쇄실 112 : 투입구
113 : 배출구
120 : 파쇄부재
121 : 회전축 122 : 파쇄날
130 : 타공망 131 : 타공홀
200 : 성형기
210 : 링다이
211 : 압축실 212 : 압출공
220 : 압축부재
221 : 제1회전축 222 : 베이스프레임
223 : 제2회전축 224 : 베어링
225 : 가압롤러 2251 : 치형돌기
230 : 커팅날
240 : 커팅날 회동판
300 : 진공이송관

Claims (5)

  1. 폐목재를 수거하여 준비하는 폐목재 준비단계(S10)와, 상기 폐목재를 소정 규격으로 파쇄 및 분쇄하여 우드칩으로 형성하되 파쇄 및 분쇄 후 마그네틱을 이용하여 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 우드칩 형성단계(S20)와, 상기 우드칩을 파쇄장치에 투입하여 톱밥으로 형성하는 톱밥 형성단계(S30)와, 상기 톱밥을 성형기에 투입하여 펠렛 형태의 고형연료로 형성하는 성형단계(S40)를 포함하는 폐목재를 이용한 고형연료 제조방법에 있어서,
    상기 우드칩 형성단계(S20)는,
    준비된 폐목재를 15~30cm 규격으로 파쇄하는 파쇄단계와;
    마그네틱을 이용하여 상기 파쇄된 폐목재로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 1차 마그네틱 선별단계와;
    상기 금속류가 제거된 파쇄 폐목재를 1~15cm 규격으로 분쇄하여 우드칩으로 형성하는 분쇄단계와;
    마그네틱을 이용하여 상기 우드칩으로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 2차 마그네틱 선별단계와;
    상기 금속류가 제거된 우드칩을 진동 스크린에 투입하여 분쇄 폐목재에 함유된 이물질을 걸러 내면서 진동 스크린을 통과한 우드칩만을 선별하는 스크린 단계와;
    마그네틱을 이용하여 상기 선별된 우드칩으로부터 철을 비롯한 금속류를 선별 제거하는 3차 마그네틱 선별단계;를 포함하여, 파쇄공정과, 분쇄공정과, 스크린공정 및 및 반복적인 마그네틱 선별공정을 거치면서 상기 폐목재에 함유된 수분이 점차적으로 감소하도록 할 수 있도록 하며,
    상기 톱밥 형성단계에서 파쇄장치에 의해 형성된 톱밥을 상기 고형연료로 형성하기 위한 성형기 내부로 진공이송하는 진공이송단계를 더 포함하되,
    상기 파쇄장치(100)는,
    내부가 비어있고 상부에 투입구(112)가 형성되며 바닥면에 배출구(113)가 형성되는 호퍼 형상의 본체(110)와; 상기 본체의 내부에서 투입구와 배출구 사이에 배치되는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전축에 끼움되는 회전축(121)과, 상기 회전축의 외주면에 방사방향을 따라 결합되며 투입된 우드칩을 파쇄하는 복수의 파쇄날(122)을 포함하는 파쇄부재(120)와; 상기 본체의 내부에서 상기 배출구와 파쇄부재 사이에 배치되되 상기 복수의 파쇄날에 의해 분쇄된 톱밥이 하부로 배출될 수 있도록 복수의 타공홀(131)이 배열형성되는 타공망(130);을 포함하며,
    상기 진공이송단계는 양측 단부가 각각 상기 파쇄장치의 배출구 및 성형기의 개방된 상면에 연통되게 연결되는 진공이송관(300)의 진공흡입력에 의해 상기 타공망 상에 체류하는 톱밥에 함유되는 수분이 감소하도록 하며,
    상기 타공망을 통과한 톱밥이 진공이송관을 통해 성형기로 이송되는 과정에서도 진공흡입력에 의해 수분이 감소하도록 한 것을 특징으로 하는 폐목재를 이용한 바이오 고형연료 제조방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 성형기(200)는,
    상면이 개방형성되고 바닥면이 막혀있으며 내부는 압축실(211)로 이루어지는 소정 두께의 링 형태로서, 상기 압축실과 연통되는 복수의 압출공(212)이 외주면을 따라 일정간격을 두고 복수개로 배열형성되는 링다이(210)와;
    상기 압축실의 바닥면 중앙부에 수직으로 설치되며 구동모터에 의해 회전되는 제1회전축(221)과, 상기 제1회전축의 상단에 결합되는 베이스프레임(222)과, 상기 베이스프레임의 상면에 수직으로 설치되되 소정거리를 두고 이격되게 배치되는 한 쌍의 제2회전축(223)과, 상기 제2회전축의 외주면을 감싸는 형태로 설치되는 베어링(224)과, 상기 베어링에 결합되어 자유 회전이 가능한 상태로 마련되는 가압롤러(225)를 포함하는 압축부재(220)와;
    상기 압출공을 통해 압출되는 압축 성형물을 소정 규격의 펠렛 형태로 절단하는 커팅날(230);을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐목재를 이용한 바이오 고형연료 제조방법.
  5. 삭제
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