KR20030028624A

KR20030028624A - 유기폐기물의 탄화처리방법 및 장치

Info

Publication number: KR20030028624A
Application number: KR1020010058328A
Authority: KR
Inventors: 스가노마사히로; 나가시마요시히로; 이바타마사시; 오오야마마사아키
Original assignee: 니폰 조키 세야쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-10
Also published as: CN1409045A; US6807915B2; JP4198426B2; US20030051647A1; KR100482187B1; JP2003181496A; CN1300505C

Abstract

(과제) 본 발명은 유기폐기물을 저에너지량으로 확실히 탄화할 수 있는 유기폐기물의 탄화처리방법을 제공한다.

(해결수단) 본 발명의 유기폐기물의 탄화처리방법은 유기폐기물을 건조기(1)에 공급하여 유기폐기물 중의 수분량을 고온가스에 의한 가열에 의하여 감소시킨 후, 이 유기폐기물을 탄화로(2)에 공급하여 고온분위기하에서 유기폐기물을 탄화시켜, 이 탄화물을 탄화로(2)로부터 배제하는 한편, 탄화로(2)중에서 발생한 가스를 재연소로(3)에서 연소시켜, 이 연소가스를 상기 고온가스로서 건조기(1)에 공급하는 것을 특징으로 하고, 건조기에서, 유기폐기물을 그에 포함되는 수분량을 저하시킨후에 탄화로로 공급하고 있으므로, 탄화로내를 저연료량으로서 고온분위기하에 가열할 수가 있어서 에너지 절약화를 도모할 수 있음과, 함께 탄화로내를 양호한 산소결핍상태로 유지하고, 유기폐기물을 예측할 수 없게 재로 화하게 하는 일없이 확실히 탄화시킬수가 있다.

Description

유기폐기물의 탄화처리방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CARBONIZATION TREATMENT OF ORGANIC WASTE}

(발명의 속하는 기술분야)

본 발명은, 하천이나 바다의 오니, 시뇨오니, 하수오니, 배수오니, 식품찌꺼기 등의 유기폐기물을 효과적으로 탄화할 수 있는 유기폐기물의 탄화처리방법 및 이에 사용되는 유기폐기물의 탄화장치에 관한다.

(종래의 기술)

종래부터, 하천이나 바다의 오니, 시뇨오니, 하수오니, 배수오니, 식품찌꺼기 등의 유기폐기물은, 통상, 소각처분되는 경우가 많고, 이와 같은 경우에는, 소각처분 과정에 있어서 다이옥신류가 발생하거나, 혹은, 유기폐기물에는 다량의 수분이 포함되어 있기 때문에, 소각처분을 위하여 다량의 연료를 필요로 하여 에너지 소비 등의 환경문제를 발생시키고 있었다.

그래서, 근년, 리사이클법의 시행에 동반하여 탄화로를 사용하여 상기 유기폐기물을 탄화시키는 것이 시도되어 왔다.

그러나, 상기 탄화로를 사용한 유기폐기물의 탄화처리에 있어서도, 유기폐기물에 다량의 수분이 함유된 상태대로 탄화로에서 탄화처리를 행하고 있었기 때문에, 여전히 다량의 연료를 필요로 한다는 문제점이 있었다.

더욱이, 탄화로에서는 노내를 승온시키기 위하여 연료를 연소시키고 있지만, 유기폐기물에 다량의 수분이 함유되어 있기 때문에, 다량의 연료를 연소시킬 필요가 있고, 이때문에, 노내에 다량의 산소의 공급을 필요로 하고, 노내에 있어서 유기폐기물이 탄화하지 않고 연소해 버려 재로 됨과 함께 다이옥신류가 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 탄화로에서의 유기폐기물의 탄화에 동반하여 발생하는 가스를 연소시켜, 이 연소가스를 유효하게 이용하여 건조기에 있어서 유기폐기물의 수분량의 감소를 도모하고, 이 수분량이 감소된 유기폐기물을 저에너지량으로 확실히 탄화할 수 있는 유기폐기물의 탄화처리방법 및 이에 사용되는 유기폐기물의 탄화장치를 제공한다.

도 1은 본 발명의 유기폐기물의 탄화장치를 도시한 전체도,

도 2는 탄화로를 도시한 종단면도,

도 3은 탄화로의 노상(爐床)부분을 도시한 평면도,

도 4는 탄화로에서 노벽과 노상과의 사이의 접속구조의 다른 예를 도시한 종단면도이다.

"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"

1: 건조기1a: 스크류 컨베이어1b: 고온가스유통로

2: 탄화로3: 재연소로4: 송급로

5: 공급로6: 배기로7: 급기로

72: 집진기8: 배출로9: 조정로

A: 유기폐기물의 탄화장치

청구항 1기재의 유기폐기물의 탄화처리방법은, 유기폐기물을 건조기에 공급하여 유기폐기물중의 수분량을 고온가스에 의한 가열에 의하여 감소시킨후, 이 유기폐기물을 탄화로에 공급하여 고온분위기하에서 유기폐기물을 탄화시켜, 이 탄화물을 탄화로로부터 배제하는 한편, 탄화로중에서 발생한 가스를 재연소로에서 연소시켜, 이 연소가스를 상기 고온가스로서 건조기에 공급하는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 2기재의 유기폐기물의 탄화장치는, 유기폐기물을 받아들여, 이 유기폐기물에 포함되는 수분량을 고온가스에 의하여 가열함으로써 감소시키는 건조기와, 이 건조기에서 수분량이 감소된 유기폐기물을 고온분위기하에서 탄화시키는 탄화로와, 이 탄화로에서 발생한 가스를 연소시키는 재연소로와, 이 재연소로에서 발생한 연소가스를 고온가스로서 건조기에 이송하는 송급로와, 상기 건조기로 수분량의 감소처리를 한 유기폐기물을 상기 탄화로에 공급하는 공급로로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 청구항 3기재의 유기폐기물의 탄화장치는, 청구항 2기재의 유기폐기물의 탄화장치에 있어서, 건조기에 재연소로에서 발생한 고온가스의 유통로를 부대시켜, 이 고온가스유통로내를 유통하는 고온가스에 의하여 건조기를 가열시킴과 함께, 가열에 사용한 고온가스유통로내의 가스를 배기하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 청구항 4기재의 유기폐기물의 탄화장치는 청구항 2 또는 청구항 3에 기재의 유기폐기물의 탄화장치에 있어서, 건조기는, 유기폐기물을 받아들이는 스크류 컨베이어와, 이 스크류 컨베이어를 둘러싸고 있는 고온가스유통로로 이루어지고, 이 고온가스유통로의 입구측에 송급로를 연결, 연통시키고 있음과 함께, 상기 고온가스유통로의 출구측에 배기로를 연결, 연통시키고 있는 것을 특징으로 한다.

더하여, 청구항 5기재의 유기폐기물의 탄화장치는, 청구항 4기재의 유기폐기물의 탄화장치에 있어서, 건조기의 스크류 컨베이어와 재연소부를 급기로에 의하여 연결, 연통하고, 유기폐기물의 수분량의 감소처리에 동반하여 발생하는 증발가스를 재연소로로 이송하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 청구항 6기재의 유기폐기물의 탄화장치는 청구항 5기재의 유기폐기물의 탄화장치에 있어서, 급기로중에 집진기를 개입장치하고 있는 것을 특징으로 한다.

(작용)

본 발명의 유기폐기물의 탄화처리방법에 의하면, 수분을 포함하고 있는 유기폐기물의 수분량을 미리 건조기에서 감소시킨 후, 탄화로에서 유기폐기물의 탄화를 행하고 있기 때문에, 노내의 승온을 위하여 연소시키는 연료의 양을 낮게 억제할 수가 있고, 저에너지화를 도모하고 있다. 또, 노내에 공급하는 산소량을 낮게 억제하여 산소결핍상태를 확보하고, 유기폐기물의 탄화를 확실히 도모할 수가 있다.

게다가, 상기 유기폐기물의 건조는, 유기폐기물의 탄화에 동반하여 발생하는 가스를 재연소로에서 연소시켜, 이 연소가스를 고온가스로서 건조기에 공급하고, 이 고온가스에 의하여 유기폐기물중의 수분량의 저감을 행하고 있고, 건조기에서 별도로 연료를 준비할 필요가 없고 에너지의 재이용에 의하여 에너지 절약화를 도모하고 있다.

(발명의 실시형태)

본 발명의 유기폐기물의 탄화처리방법에 사용되는 유기폐기물의 탄화장치의 일예를 도면을 참조하면서 설명한다. 유기폐기물의 탄화장치(A)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 유기폐기물을 받아들여, 이 유기폐기물에 포함되는 수분량을 고온가스에 의하여 가열함으로써 감소시키는 건조기(1)와, 이 건조기(1)에서 수분량이 감소된 유기폐기물을 고온분위기하에서 탄화시키는 탄화로(2)와, 이 탄화로에서 발생한 가스를 연소시키는 재연소로(3)와, 이 재연소로(3)에서 발생한 연소가스를 고온가스로서 건조기(1)에 이송하는 송급로(4)와, 상기 건조기에서 수분량을 감소처리한 유기폐기물을 상기 탄화로(2)에 공급하는 공급로(5)로 이루어진다.

상기 건조기(1)는 유기폐기물의 교반작용을 갖는 스크류 컨베이어(1a)와 스크류 컨베이어(1a)를 둘러싸고 있는 고온가스유통로(1b)로 구성되고 있다. 상세히는 스크류 컨베이어(1a)는 원통체(11)내에 스크류날개(12)를 회전자유롭게 배열설치하여 이루어지고 이 스크류컨베이어(1a)의 상기 원통체(11)를 둘러싸도록 하여 그 원통체(11)보다도 대경의 외통체(13)를 원통체(11)에 일체적으로 장치하고, 이대경의 외통체(13)와 원통체(11)와의 사이의 단면 원환상의 간극을 상기 고온가스유통로(1b)에 형성하고 있고, 이 고온가스유통로(1b)와 스크류 컨베이어(1a)내와는 완전히 격절한 상태로 되어 있다. 더욱이, 이 가스 유통로(1b)의 양단은 폐쇄되어 있음과 함께, 일단에 입구(14)를 타단에 출구(15)를 형성하고 있다.

또 스크류 컨베이어(1a)의 스크류 날개(12)는 중공중심축(16)의 외주면에 일체적으로 고착하여 있고, 이 중공 중심축(16)의 양단부를 스크류 컨베이어(1a)의 양단을 폐지하고 폐지판(17a,17b)의 중심부에 회전자유롭게 또한 기밀상태로 지지시키고 있음과 함께, 한쪽의 폐지판(17a)으로부터 돌출하고 있는 중공중심축(16)의 돌출단에 후술하는 송급로(4)의 분기로(42)를 연결, 연통시켜, 다른편의 폐지판(17b)으로부터 돌출하고 있는 중공중심축(16)의 돌출단에 후술하는 배출로(8)을 연결, 연통시키고 있다. 더욱더, 이 타방의 돌출단부에 스프로킷(18)을 고착하고, 이 스프로킷(18)과 구동모터(19)의 회전축에 고착한 스프로킷 사이에 체인(191)을 놓고 구동모터(19)에 의하여, 스크류 날개(12)를 회전시키도록 구성하고 있다. 더욱이, 상기 스크류 날개(12,12)사이에 있어서 상기 중공 중심축(16)의 외주면에는 유기폐기물의 교반을 촉진시키기 위한 일정 길이의 로드(121)가 돌출설치되어 있다.

더욱더, 상기 스크류 컨베이어(1a)의 원통체(11)에 있어서 반송시단 상면에는, 탄화하려고 하는 유기폐기물을 공급하기 위한 공급로(11a)가 개설되어 있고, 이 공급구(11a)의 외측개구단부에 스크류 컨베이어(1a)내에 유기폐기물을 연속적으로 공급하는 스크류 컨베이어(10)가 기밀상태로 접속되어 있다.

한편, 상기 탄화로(2)는 도 2에 도시한 바와 같이, 내부가 중공으로 또한 하단이 개구한 노벽(21)과, 이 노벽(21)의 하단 개구부를 기밀적으로 폐지하고 또한 회전가능한 노상(22)으로 이루어진다.

구체적으로는, 상기 노벽(21)은 평면원형상의 천정부(211)와, 이 천정부(211)의 외주가장자리부로부터 하방을 향하여 돌출설치된 일정높이를 갖는 원환상의 주벽부(212)로 이루어지고, 이 주벽부(212)의 하단부에 장치된 동일 높이를 갖는 복수개의 상기 각부(23)에 의하여 소정높이 위치에 설정되어 있다. 더욱이, 상기 노벽(21)은 내화성 벽부(21a)와 그 내화성벽부(21a)의 외면을 전면적으로 피복하는 강판제의 외벽부(21b)로 이루어진다.

그리고, 상기 노벽(21)의 주벽부(212)의 하단부에는 버너(24)가 일체적으로 설치되어 있고, 이 버너(24)에 의하여 노내를 고온분위기하에 승온시키도록 구성하고 있다.

또, 상기 노벽(21)의 천정부(211)의 중앙부에는 유기폐기물의 탄화의 과정에서 발생한 가스를 재연소로(3)로 이송하기 위한 배기구(21a)가 내외면사이에 관통한 상태로 관통설치되어 있고, 이 배기구(211a)의 외측개구부를 상기 재연소로(3)의 하단 개구부에 연결, 연통시키고 있다.

더욱더, 상기 노벽(21)에 있어서 천정부(211)의 외주부에는, 상기 건조기(1)로 수분량이 감소된 유기폐기물을 탄화로(2)내에 투입하기 위한 투입구(211b)가 내외면사이에 관통한 상태로 관통설치되어 있고, 상기 투입구(211b)로부터 투입된 유기폐기물은 노상(22)의 상면외주부위에 낙하, 위치하도록 구성되어 있다.

더욱이, 상기 투입구(211b)는, 이 투입구(211b)로부터 탄화로(2)내에 투입된 유기폐기물이 노상(22)의 상면외주부위로 낙하, 위치하도록 설치되어 있으면 좋고, 노벽(21)의 주벽부(212)에 그 내외면 사이에 관통한 상태로 관통설치되어 있어도 좋다.

상기 노상(22)은 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 노벽(21)의 하단 개구부의 직경에 대략 합치한 직경을 갖는 평면원형상의 일정한 두께를 갖는 내열성판상체로 형성되어 있고, 상기 각부(23,23,…)에 의하여 그 각부(23,23,…)의 상하방향의 중앙부에 수평으로 지지된 지지판(231)위에 지지롤러(25,25,…)을 통하여 회전자유롭게 지지, 배열설치되어 있다.

구체적으로는, 상기 노상(22)은, 내화성을 갖는 재료로부터 대략 일정한 두께를 갖는 상면에 평탄한 원반상으로 형성되어 있고, 그 상면 외주가장자리부에는 전 주위에 걸쳐서 일정높이의 원환상 저벽부(220)가 상방을 향하여 돌출설치되어 있는 한편, 중앙부에는 탄화물 배출구멍(221)이 상하면에 걸쳐서 관통한 상태로 관통설치되어 있다.

그리고, 상기 탄화물 배출구멍(221)내에는, 탄화물 배출구멍(221)의 내경에 합치한 외경을 갖는 일정길이의 탄화물 배출관(223)을 상방으로부터 끼워꽂음과 함께, 그 탄화물 배출관(223)의 상단부를 상기 탄화물 배출구멍(221)의 내면에 따라서 기밀상태로 밀착시켜, 더욱더, 탄화물 배출관(223)을 탄화물 배출구멍(221)의 하단 개구부로부터 하방을 향하여 돌출시켜, 탄화물 배출관(223)의 하단부를 상기 지지판(231)의 중앙부에 상하면 사이에 걸쳐서 관통상태로 관통설치된지지구멍(231a)에 회전자유롭게 또한 기밀상태로 끼워꽂아져 있다.

더욱더, 상기 지지판(231)의 지지구멍(231a)의 하단 개구부에 탄화물 취출관(232)의 상단부를 기밀상태로 연결, 연통시키고 있다. 그리고, 상기 탄화물 취출관(232)의 중앙부에는, 축체(233a)로부터 방사상으로 날개부(233b)가 돌출설치되어 이루어지는 회전체(233)가 배열설치되고, 상기 회전체(233)는 그 날개부(233b)의 선단면을 상기 탄화물 취출관(232)내면에 미끄럼 접하게 하면서 상하 방향으로 회전가능하게 구성되어 있다.

따라서, 상기 탄화물 취출관(232)은, 그 상부가 상기 회전체(233)에 의하여 외기로부터 차단된 상태로 되어 있고, 상기 탄화물 취출관(232)의 하단 개구부를 통하여 외기가 노상(22)위에 들어가기 어려운 구조로 되어 있다.

또, 상기 노상(22)의 하면에는, 일정높이를 갖는 원환상의 지지대(222)가 그 중심을 노상(22)의 중심에 합치시킨 상태로 하방을 향하여 돌출설치되어 있고, 이 지지대(222)의 하단면에는 전 주위에 걸쳐서 원환상 수지(受止)부(222a)가 일체적으로 설치되어 있다.

한편, 상기 지지판(231)의 상면에 있어서 상기 원환상 수지부(222a)에 대응한 부분에는, 지지롤러(25,25,…)가 복수개, 동일 가상원 주위에 배열설치되어 있고, 이들 지지롤러(25,25,…)위에 노상(22)의 원환상 수지부(222a)를 수지시키고 있다.

더욱더, 상기 지지대(222)의 외주면에는 스프로킷(222b)이 일체적으로 설치되어 있음과 함께, 상기 지지판(231)위에는 구동모터(26)가 배열설치되고, 상기 지지대(222)의 스프로킷(222b)과 상기 구동모터(26)와의 사이에는 체인(261)이 놓여 있다.

그리고, 상기 구동모터(26)를 구동시키면, 구동모터(26)의 동력이 체인(261)을 통하여 상기 스프로킷(222b)에 전달되고, 이 스프로킷(222b)과 일체의 지지대(222), 즉, 상기 노상(22)이 그 탄화물 배출관(223)을 중심으로 하여 수평방향으로 회전자유롭게 구성되어 있다.

또, 상기 노벽(21)과 상기 노상(22)과의 접속구조에 대하여 설명하면, 상기 노벽(21)과 상기 노상(22)과는 래버린스식 시일을 통하여 접속되어 있고, 구체적으로는, 상기 노상(22)의 외주면에 단면 L자상의 접속수부부재(224)를 전 주위에 걸쳐서 돌출설치함과 함께 상기 노벽(21)의 하단면에 전 주위에 걸쳐서 하방을 향하여 내열재료제 패킹부재(213)을 돌출설치하고, 이 패킹부재(213)를 상기 접속수부부재(224)내에 패킹부재(213)의 선단부가 상기 노상(22)의 외주면에 비접촉으로 근접한 상태로 삽입함으로써 상기 노벽(21)과 상기 노상(22)을 래버린스식 시일을 통하여 접속하여 있고, 상기 노벽(21)과 상기 노상(22)과의 내면에서 형성된 노내(2A)안은 외기와 기밀상태로 차단되어 있다.

더욱이, 상기 노벽(21)과 상기 노상(22)과를 상기 래버린스식 시일을 통하여 접속하는 것이 아니고, 하기와 같은 접속구조를 취하여도 좋다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 노벽(21)의 하단면에 전 주위에 걸쳐 하방으로 향하여 원환상의 접속수지부재(214)를 돌출설치하고, 이 접속수지부재(214)의 하단부는 내방을 향하여 단면이 위로 향한 コ자 형상으로 굴곡 형성되어 있는 한편, 상기 노상(22)의 원환상 저벽부(220)의 외주면에 원환상의 접속삽입부재(225)를 전주에 걸쳐서 돌출설치하고 있음과 함께, 그 접속삽입부재(225)의 선단부를 하방을 향하여 단면 L자상으로 굴곡시켜서 이루고, 상기 접속삽입부재(225)에 있어서 하방을 향한 선단부를 상기 접속수지부재(214)내에 비접촉상태로 삽입함과 함께 상기 접속수지부재(214)의 선단 コ자상부내에 상기 접속삽입부재(225)의 선단부가 잠길정도로 물 W을 담고, 상기 노벽(21)과 상기 노상(22)과의 내면에서 형성된 노내(2A)안을 외기와 기밀상태로 차단한 구조로 하여도 좋다.

더욱더, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 노내(2A)에 있어서 상기 노상(22)의 상방 근방부에는 일정 길이를 갖는 냉각관(27)이 그 길이방향을 상기 노상(22)의 직경방향으로 합치시켜 또한 수평상태로 배열설치되어 있다. 그리고 상기 냉각관(27)의 양단부는 상기 노벽(21)의 주벽부(212)의 하단부에 기밀상태로 내외방향으로 관통시킨 상태로 외방으로 돌출시켜 있고, 냉각관(27)의 일단측에서 팬(도시하지 않음)에 의하여 외기를 이송하고, 타단측에서 배출시킴으로써 냉각관(27) 및 이에 돌출설치시킨 후술의 규제판(271)을 상시 냉각하고, 냉각관(27) 및 규제판(271)이 노내(2A)온도에 의하여 열변형하지 않도록 구성하고 있다.

또, 상기 냉각관(27)에 있어서 노상(22)의 탄화물 배출구멍(221)에 대향한 부분을 제외한 하측 외주면에는 그 냉각관(27)의 길이방향의 소정간격마다 복수매의 규제판(271,271,…)이 하방으로 향하여 돌출설치하고, 이들 규제판(271)은 상기 냉각관(27)의 축심에 직교하는 면에 대하여 소정각도만큼 경사시킨상태, 즉, 노상(22)의 회전에 의하여 이동하는 노상(22)위의 유기폐기물의 진행방향에 있어서비스듬히 내방을 지향한 상태로 배열설치되어 있다.

그리하여, 상기노벽(21)의 투입구(211b)로부터 투입되어 상기 노상(22)의 상면 외주부상에 낙하, 수지된 유기폐기물은, 도 3에 있어서 예를 들면 반시계방향 둘레로 회전하는 노상(22)에 동반하여 노상(22)위에 정치된 상태로 노상(22)의 중심부를 중심하여 반시계방향 둘레로 이동한다. 그리고, 상기 노상(22)이 소정각도만큼 회전한 곳에서 상기 노상(22)위에 있는 유기폐기물은 그 궤도 원주상에 위치하는 냉각관(27)의 규제판(271a)에 충돌한다.

더욱더, 상기 유기폐기물은 그것이 재치되어 있는 노상(22)의 회전에 동반하여 전방을 향하여 진행하려고 하지만, 상기 규제판(271a)에 규제된 상태로 되어 있기 때문에 상기 규제판(271a)의 충돌면에 따른 방향, 즉, 유기폐기물의 진행방향에 있어서 비스듬한 내측방향(노상(22)의 중심방향)으로 노상(22)위를 이동하면서 전방으로 이동한다.

그리고, 상기 유기폐기물이 상기 규제판(271a)의 내단보다도 내방(노상(22)의 중심방향)으로 이동한 시점에서, 상기 유기폐기물은 규제판(271a)에 의한 규제가 해제되고, 상기 노상(22)위에 정치된 상태에 상기 노상(22)의 회전에 동반하여, 노상(22)의 중심을 중심으로 하여 가상원주상을 반시계 방향 둘레로 이동한다.

더욱더, 상기 유기배기물은, 180°만큼 반시계방향 둘레로 이동한 시점에서, 다시 상기 규제판(271b)에 충돌한다. 그리하면, 상기 유기폐기물은, 상기와 동일한 요령으로 상기 규제판(271b)에 의하여, 다시, 진행방향에 있어서 비스듬한 내측방향(노상(22)의 중심방향)으로 노상(22)위를 이동하면서 전방으로 이동한다. 그리고, 상기 유기폐기물이 상기 규제판(271a)의 내단보다도 내방(노상(22)의 중심방향)으로 이동한 시점에서, 다시, 상기 노상(22)위에 정지된 상태로 상기 노상(22)의 회전에 동반하여 노상(22)의 중심을 중심으로 하여 가상원주상을 반시계방향 둘레로 이동한다.

상기 공정을 반복하면서 상기 유기폐기물은, 노상(22)위에서 서서히 탄화됨과 함께, 노상(22)위에서 나선형상으로 변위하면서 노상(22)의 중앙부에 근접하여 가고, 드디어는 상기 유기폐기물은 완전히 탄화된 뒤에 노상(22)의 탄화물 배출구멍(221)에 도달하여 그 탄화물 배출구멍(221)내에 낙하하고, 탄화물 배출관(223)내를 통과하여 탄화물 취출관(232)내의 회전체(233)를 회전시켜, 탄화물 취출관(232)의 하단개구부로부터 배출된다.

또, 상기 탄화로(2)에 있어서 노벽(21)의 배기구(211a)의 상단 개구부에는 상술한 바와 같은 재연소로(3)가 기밀상태로 연결, 연통되어 있고, 상기 탄화로(2)의 노내(2A)와 상기 재연소로(3)내와는 연통한 상태로 되어 있다. 그리고, 상기 재연소로(3)의 하단부(탄화로(2)에 가까운 위치)에는 탄화로(2)의 노내(2A)에서 발생한 가스 및 상기 건조기(1)로부터 이송되어 온 가스를 연소시키기 위한 버어(31)가 일체적으로 설치되어 있다.

다음에, 건조기(1)와 탄화로(2)와의 연결상태에 대하여 설명한다. 상기 건조로(1)와 상기 탄화로(2)와는 공급로(5)를 통하여 연결, 연통상태로 되어 있다. 구체적으로는, 공급로(5)의 상단을 상기 건조기(1)에서 스크류 컨베이어(1a)의 반송 종단측에 연결, 연통시키는 한편, 공급로(5)의 하단측을 스크류 컨베이어(51)을 통하여 상기 탄화로(2)에서 노벽(21)의 투입구(211b)의 외측개구부에 연결, 연통시킴으로써 상기 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내와 상기 탄화로(2)의 노내(2A)와를 연결, 연통시키고 있다. 상세하게는, 상기 공급로(5)의 하단을, 1기 또는 2기 이상의 스크류 컨베이어(51)의 반송 시단부에 연통시켜, 스크류 컨베이어(51)의 반송종단을 노내(2A)에 연통시켜 상기 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)로부터 꺼내어진 유기 폐기물을 상기 공급로(5)를 통하여 상기 탄화로(2)의 노내(2A)안에 원활하게 공급할 수 있도록 구성하고 있다.

더욱더, 건조기(1)와 재연소로(3)와의 연결상태에 대하여 설명한다. 상기 건조기(1)에 있어서 스크류 컨베이어(1a)내와 상기 재연소로(3)내란, 관로로 이루어지는 급기로(7)를 통하여 연결, 연통된 상태로 되어 있다. 구체적으로는, 급기로(7)의 일단을 두개로 분기시켜, 상기 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내의 전후부의 각각에 연결, 연통시키는 한편, 급기로(7)의 타단을 상기 재연소로(3)에 배열설치한 버너(31)에 대향한 상태에 연결, 연통시킴으로서 상기 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내와 상기 재연소로(3)내와를 연결, 연통시키고 있다.

또, 상기 급기로(7)에는 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내에서 발생한 증발가스를 흡인하여 재연소로(3)내에 강제적으로 송급하는 팬(71)을 개입장치시키고 있음과 함께, 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내에서 발생한 증발가스중에 포함되는 미립자를 제거하기 위한 집진기(72)를 개입장치시키고 있다.

더욱더, 상기 재연소로(3)의 상단과 상기 건조기(1)와는 관로로 이루어지는 송급로(4)를 통하여 연결, 연통된 상태로 되어 있다. 구체적으로는 재연소로(3)의상단에 연통한 송급로(4)를 중도부분에서 두개로 분기시켜, 이중 한쪽의 분기로(41)를 건조기(1)의 상기 고온가스유통로(1b)내에 연결, 연통시킴과 함께 다른 편의 분기로(42)로 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)의 일단에 연결, 연통시키고 있다.

더하여, 상기 분기로(41)에는, 상기 재연소로(3)로부터 이송되어오는 고온가스의 온도를 검지하고, 이 고온가스의 온도에 따라 건조기(1)에서 스크류 컨베이어(1a)의 스크류 날개(12)의 회전수를 제어하여, 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내에서 유기 폐기물의 체류시간을 조정하고, 건조기(1)에서의 유기폐기물중의 수분량의 저감화를 최적한 것으로 하기 위한 제어장치(411)가 개입장치되어 있다.

또, 상기 건조기(1)의 고온가스유통로(1b)의 출구(15)에는, 관로로 이루어지는 배기로(6)의 일단을 연결, 연통시키고 있고, 배기로(6)의 타단개구부로부터 상기 건조기(1)을 가열이 끝난 고온가스를 배출가스로서 배출하도록 구성하고 있다. 더욱이, 상기 배기로(6)의 타단개구부에는 배출가스의 배출량을 자동조정하기 위한 자동제어댐퍼(61)가 개입장치되어 있다.

그리고, 건조기(1)에 있어서 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)의 타단에는 관로로 이루어지는 배출로(8)의 일단을 연결, 연통시키고 있는 한편, 이 배출로(8)의 타단을 상기 배기로(6)의 일단부에 연결, 연통시키고 있다. 더욱이, 상기 배출로(8)중에는, 그 배출로(8)내를 유통하는 고온가스의 유량을 자동조정하는 자동제어댐퍼(81)가 개장되어 있다.

더욱더 송급로(4)에 있어서 분기부분으로부터도 재연소로(3) 측부분에 관로로 이루어지는 조정로(9)의 일단을 연결, 연통시키고 있음과 함께 이 조정로(9)의 타단을 상기 배기로(6)에, 배출로(8)와의 연결부분과 댐퍼(61)와의 사이에서, 연결, 연통시키고 있고, 상기 배기로(6)중의 고온가스의 일부를 조정가스로서 상기 조정로(9)를 통하여 상기 송급로(4)에 공급하도록 구성하고 있다.

더하여, 상기 조정로(9)중에는 그 조정로(9)내로 유통하는 조정가스를 배기로(6)측에서 송급로(4)측으로 흡인하는 팬(91)이 개입장치되어 있다. 그리고, 상기 조정로(9)의 팬(91)의 흡인도 및 상기 배기로(6)의 댐퍼(61)의 개폐도를 조정함으로써 배기로(6)로부터 조정로(9)내에 유입하는 조정가스량을 조정하고 있다.

다음에, 유기폐기물의 탄화장치(A)를 사용하여 바다와 하천의 오니, 시뇨오니, 하수오니, 배수오니, 식품찌꺼기 등의 유기폐기물을 탄화하는 요령에 대하여 설명한다. 우선 탄화하려고 하는 유기폐기물을 스크류 컨베이어(10)내에 공급하고, 이 스크류 컨베이어(10)에 의하여 상기 유기폐기물을 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내에 연속적으로 투입한다.

한편, 상기 건조기(1)의 고온가스유통로(1b) 및 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)내에는 상기 재연소로(3)로부터 상기 송급로(4)를 통하여 이송된 고온가스가 유통하고 있고, 상기 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)(원통체11)내는 고온가스에 의하여 내외로부터 간접적으로 가열되고 있다. 여기서 「간접적」이란, 상기 건조기(1)의 고온가스유통로(1b) 및 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)내를 유통하는 고온가스가, 스크류 컨베이어(1a)내와 완전히 격절되어 있고, 고온가스가스크류 컨베이어(1a)내의 유기폐기물이나 이 유기폐기물의 수분저감과정에 있어서 발생하는 증발가스와 혼합하는 일이없다는 의미이다.

따라서, 상기 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)(원통체(11))내에 투입된 유기폐기물은 구동모터(19)에 의하여 소망속도로 일정방향으로 회전시킨 스크류 컨베이어(1a)에 의하여 교반되면서 전방으로 중공중심축(16)내를 유통하는 고온가스에 의하여 가열되고, 유기폐기물중에 포함되는 수분이 증발하여 유기폐기물 중에 포함되는 수분량이 저하됨과 함께 유기폐기물중에서 취기가스가 발생한다. 그리고, 상기 유기폐기물로부터 증발한 수증기 및 그 밖의 취기가스로 이루어지는 증발가스는, 급기로(7)중의 팬(71)에 의하여 흡인되고, 집진기(72)에 의하여 미립자가 제거된 뒤 급기로(7)을 통하여 재연소로(3)에 강제적으로 이송된다.

이때, 스크류 컨베이어(1a)(원통체(11))내와, 고온가스유통로(1b) 및 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)내와는 완전히 분리, 격절된 상태로 되어 있기 때문에 스크류 컨베이어(1a)(원통체(11))내에서 발생하는 증발가스와 고온가스유통로(1b) 및 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)내를 유통하는 고온가스가 혼합하는 경우는 없다.

한편, 건조기(1)로 수분량이 저하된 유기폐기물은 건조기(1)에서 원통체(11)의 반송종단하면에서 공급로(5)에 배출된 후, 공급로(5)내에 개입장치된 스크류 컨베이어(51)에 의하여 교반되면서 반송되고, 상기 탄화로(2)의 투입구(211b)로부터 노내(2A)에서 노상(22)의 상면 외주부에 투입된다.

이때, 상기 스크류 컨베이어(51)내는 상기 유기폐기물에 의하여 충전된 상태로 되어 있고, 상기 탄화로(2)내에는 상기 공급로(5)를 통하여 외기가 유입할 염려는 없다.

더욱더, 상기 탄화로(2)의 노내(2A)는 버너(24)에 의하여 가열되어 고온분위기로 되어 있지만, 노내(2A)에 투입된 유기폐기물은 그 수분량이 감소된 상태로 되어 있기 때문에 노내(2A)를 소망의 고온분위기로 가열하기 위한 버너(24)의 연소에 사용되는 연료의 양을 낮게 억제할 수가 있고, 이에 동반하여 노내(2A)안에 공급하는 공기량도 적게 억제할 수가 있다. 따라서 노내(2A)안을 산소결핍상태로 확실히 유지할 수가 있고, 유기폐기물이 예측할 수 없게 연소해 버려 재로 된다는 경우는 없다.

한편, 상기 노상(22)위에 투하된 유기폐기물은, 상술한 바와 같이, 상기 노상(22)의 회전에 동반하여 규제판(271)에 의한 규제를 받으면서 상기 노상(22)위를 그 노상(22)의 중심방향으로 이동하면서 나선형상으로 변위하고, 이 이동중에, 상기 노상(22)위에서 탄화된다.

상기 노상(22)위에서 유기폐기물을 탄화함으로써 얻어진 탄화물은 상기 노상(22)의 탄화물 배출구멍(221)내로 낙하하고, 탄화물 배출관(223) 및 탄화물 취출관(232)을 통하여 외부로 배출되고, 토양개량재, 원예용자재, 탈취제, 조습제, 오수처리제, 퇴비, 비료 등에 혼합시켜서 사용된다.

또, 상기 유기폐기물은 그것이 탄화하는 과정에서 일산화탄소나 그밖의 가연성가스가 발생되지만, 이들 가스는 상기 탄화로(2)의 상방부에 연결, 연통된 재연소로(3)에 연속적으로 공급된다.

그런데, 상기 탄화로(2)에서 발생하고 재연소로(3)내에 공급된 가스는, 상기 재연소로(3)의 버너(31)의 고온 화염에 의하여 연소, 분해되어 탈취, 무독화되고, 이것과 동시에, 상기 건조기(1)로부터 급기로(7)를 통하여 상기 재연소로(3)내에 이송된 증발가스의 상기 버너(31)의 고온 화염에 의하여 연소, 분해되어 탈취, 무독화된 상태로 된다. 상기 재연소로(3)로부터 배출되는 가스는 거의 취기를 동반하지 않음과 함께, 다이옥신류 등의 유독화합물도 혼합하고 있지 않다.

상기 재연소로(3)로 가스를 연소시킴으로서 얻어진 연소가스는, 고온가스로서 상기 송급로(4)(분기로 41,42)를 통하여 건조기(1)의 고온가스유통로(1b) 및 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)내에 공급되고, 이 고온가스에 의하여 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)(원통체(11))내의 유기폐기물이 가열된다. 따라서, 건조기(1)을 가열하기 위한 연료를 별도로 준비할 필요가 없고, 에너지 절약화를 도모할 수가 있다.

이때, 상기 재연소로(3)로부터 배출되는 고온가스에 비하여 낮은 온도를 갖는 조정가스를 상기 배기로(6)의 댐퍼(61)의 개폐도 및 상기 조정로(9)의 팬(91)의 흡인도를 조정함으로써 상기 송급로(4)내에 소정량만큼 유입시키고 있고, 상기 재연소로(3)로부터 배출되는 고온가스는, 그 온도를 상기 조정가스와의 혼합에 의하여 소망온도로 저하, 조정된 뒤에 건조기(1)내로 공급된다.

또, 송급로(4)의 분기로(41)중에 개재시킨 제어장치(411)에 의하여 송급로(4)내를 유통하는 고온가스의 온도를 검지하고, 이 가스온도에 따라 구동모터(19)의 회전수를 제어하여 건조기(1)에서의 스크류 컨베이어(1a)의 스크류날개(12)의 회전수를 조정하고, 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내에서의 유기폐기물의 체류시간을 조정하고 있고, 건조기(1)에 있어서 유기폐기물의 수분량의 저감을 효과적으로 행하도록 조정하고 잇다.

그리고, 상기 건조기(1)의 고온가스유통로(1b) 및 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)내를 유통하는 고온가스는 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)내의 유기폐기물을 가열한 후, 그 일부는 배기로(6) 및 배출로(8)를 통하여 배기로(6)의 타단 개구부로부터 배출가스로서 배출되는 한편, 그 나머지는 조정가스로서 조정로(9)를 통하여 상기 송급로(4)에 공급되어 재이용된다.

이때, 고온가스유통로(1b) 및 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)내와, 건조기(1)의 스크류 컨베이어(1a)(원통체(11))내와는 완전히 격절되어 있고, 고온가스유통로(1b) 및 스크류 컨베이어(1a)의 중공중심축(16)내로 유통하는 고온가스에 스크류 컨베이어(1a)(원통체(11))내에서 발생한 증발가스가 혼합하는 경우는 없고, 배기로(6) 및 배출로(8)를 통하여 외부에 배기되는 배출가스는 거의 취기를 동반하지 않음과 함께 무독한 것이다.

본 발명의 유기폐기물의 탄화처리방법 및 이에 사용되는 유기폐기물의 탄화장치는, 건조기에 있어서, 유기폐기물을 거기에 포함되는 수분량을 저하시킨후에 탄화로에 공급하고 있으므로, 탄화로내를 저연료량으로서 고온분위기하에 가열할 수 있어서 에너지 절약화를 도모할 수가 있다. 더욱더, 탄화로내를 가열하기 위한 연료량을 저감시키고 있기 때문에, 이를 연소시키기 위한 탄화로내에 공급하는 공기량을 적게할 수가 있어 탄화로내를 양호한 산소결핍상태로 유지하고, 유기폐기물을 예측할 수 없게 재로 만들어버리는 일 없이 확실히 탄화시킬수가 있다.

게다가, 탄화로중에서 발생한 가스를 재연소로에서 연소시켜, 이 연소가스를 고온가스로서 건조기에 공급하고, 이 고온가스를 이용하여 건조기에서 유기폐기물의 수분량을 저감시키고 있고, 건조기를 가열하기 위한 연료를 별도 준비할 필요가 없고 에너지 절약화가 우수하다. 또, 탄화로중에서 유기폐기물의 탄화과정에서 발생한 가스를 재연소로에서 연소, 분해시켜 탈취 및 무독화처리를 실시하고 있으므로 환경면에 있어서도 우수하다.

또, 유기폐기물의 탄화장치에 있어서, 건조기에 재연료에서 발생한 고온가스의 유통로를 부대시켜, 이 고온가스유통로내를 유통하는 고온가스에 의하여 건조기를 가열시킴과 함께 가열에 사용한 고온가스유통로내의 가스를 배기하도록 구성하고 있는 경우에는 재연소로에서 발생한 고온가스를 고온가스유통로내에 유통시킴으로써 건조기를 가열하고, 건조기내의 유기폐기물의 수분량을 저하시키고 있고, 에너지 절약화를 도모할 수 있음과 동시에, 고온가스가 포함하는 열량을 건조기내의 유기폐기물에 부여하여 고온가스의 온도를 저하시킨다음 고온가스를 외부에 배기하고 있고 환경면에 있어서도 우수하다.

더욱더, 유기폐기물의 탄화장치에 있어서, 건조기는 유기폐기물을 받아들이는 스크류 컨베이어와, 이 스크류 컨베이어를 둘러싸고 있는 고온가스유통로로 이루어지고, 이 고온가스유통로의 입구측에 송급로를 연결, 연통시키고 있음과 함께, 상기 고온가스유통로의 출구측에 배기로를 연결, 연통시키고 있는 경우에는 고온가스유통로와 스크류 컨베이어내와를 완전히 격절한 상태로 하고 있고, 스크류 컨베이어내에서 유기폐기물중의 수분의 저하처리과정에서 발생한 증발가스와 고온가스유통로내를 유통시키는 고온가스가 혼합하는 경우가 없고, 따라서, 고온가스는 건조기에서 사용된 후, 재연소로에서 탈취, 무독화된 클린한 상태를 유지한 채로 외부에 배기시켜 환경면에 있어서 우수하다.

더하여 유기폐기물의 탄화장치에 있어서 건조기의 스크류 컨베이어와 재연소부와를 급기로에 의하여 연결, 연통하고, 유기폐기물의 수분량의 감소처리에 동반하여 발생하는 증발가스를 재연소로로 이송하도록 구성하고 있는 경우에는 증발가스를 재연소로에서 연소시켜 이 연소가스를 고온가스로서 건조기의 가열에 재이용하고 있고, 에너지 절약화를 도모할 수가 있다.

게다가, 증발가스에 포함되는 취기가스나 유독가스를 재연소로에서 연소, 분해시켜 탈취, 무독화하고 있으므로, 외부에 배기되는 가스는 클린한 것으로서 환경면에 있어서도 우수하다.

마지막으로, 유기폐기물의 탄화장치에 있어서 급기로중에 집진기를 개입장치하고 있는 것을 특징으로 하므로, 증발가스는 거기에 포함되는 미립자가 제거된 다음 재연소로에 공급되어 따라서, 증발가스를 재연소로에서 양호하게 연소시킬 수 있음과 함께, 미립자를 연소시킴으로서 재연소로의 파손을 방지할 수가 있다.

Claims

유기폐기물을 건조기에 공급하여 유기폐기물중의 수분량을 고온가스에 의한 가열에 의하여 감소시킨후, 이 유기폐기물을 탄화로에 공급하여 고온분위기하에서 유기폐기물을 탄화시켜, 이 탄화물을 탄화로로부터 배제하는 한편, 탄화로중에서 발생한 가스를 재연소로에서 연소시켜, 이 연소가스를 상기 고온가스로서 건조기에 공급하는 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 탄화처리방법.
유기폐기물을 받아들여, 이 유기폐기물에 포함되는 수분량을 고온가스에 의하여 가열함으로써 감소시키는 건조기와, 이 건조기에서 수분량이 감소된 유기폐기물을 고온분위기하에서 탄화시키는 탄화로와, 이 탄화로에서 발생한 가스를 연소시키는 재연소로와, 이 재연소로에서 발생한 연소가스를 고온가스로서 건조기에 이송하는 송급로와, 상기 건조기로 수분량의 감소처리를 한 유기폐기물을 상기 탄화로에 공급하는 공급로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 탄화장치.
건조기에 재연소로에서 발생한 고온가스의 유통로를 부대시켜, 이 고온가스유통로내를 유통하는 고온가스에 의하여 건조기를 가열시킴과 함께, 가열에 사용한 고온가스유통로내의 가스를 배기하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 탄화장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 건조기는, 유기폐기물을 받아들이는 스크류 컨베이어와 이 스크류 컨베이어를 둘러싸고 있는 고온가스유통로로 이루어지고, 이 고온가스유통로의 입구측에 송급로를 연결, 연통시키고 있음과 함께, 상기 고온가스유통로의 출구측에 배기로를 연결, 연통시키고 있는 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 탄화장치.
제 4 항에 있어서, 건조기의 스크류 컨베이어와 재연소부를 급기로에 의하여 연결, 연통하고, 유기폐기물의 수분량의 감소처리에 동반하여 발생하는 증발가스를 재연소로로 이송하도록 구성하고 있는 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 탄화장치.
제 5 항에 있어서, 급기로중에 집진기를 개입장치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기폐기물의 탄화장치.