KR20040036496A - 부패성 유기물 고체연료 제조방법, 장치 및 그 고체연료의연소 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부패성 유기물 고체연료 제조방법, 장치 및 그 고체연료의 연소 가열장치에 관한 것이다.

종래의 경우 농,축,수산 부산물, 음식물쓰레기, 각종 산업폐기물 중 부패성유기물의 경우에 자연적으로 부패되면서 발생되는 메탄가스를 연료로 활용하는 정도가 있으나 사전에 해결해야만 하는 문제가 많아 실용화엔 어려움이 있고, 발효처리후에 퇴비로 활용하는 방안이 마련되고 있으나 그 과정 중에 유해가스와 악취의 배출과 외부공기의 오염에 따라 활용상 어려움이 많이 발생되고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 해소하기 위하여 밀폐된 공간의 내부에 부패성 유기물을 투입하여 교반 혼합시키면서 가열하고 내부에서 발생되는 기류의 외부순환과정에서 수분은 배출시키고 발효 건조가 될 때까지 반복작동시켜 제조하는 제조기술과 얻어진 고체연료를 가열하여 발생되는 가연성가스와 가스가 발생되고 남게 되는 고체연료는 1차 연소실 내부에서 연소시켜 연소가스화시키며, 상기 가연성 가스와 상기 연소가스가 함께 공급되는 2차 연소실 내부에서 2차연소가 이루어지면서 얻어지는 열을 이용하여 가열이 이루어지는 가열장치를 제공한다.

Description

부패성 유기물 고체연료 제조방법, 장치 및 그 고체연료의 연소 가열장치{Solid Fuel Production Method And Apparatus By Decomposition Organic Matter And The Solid Fuel Fired Boiler}

본 발명은 부패성 유기물 고체연료 제조방법, 장치 및 이 고체연료를 이용한연소 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 경우 농,축,수산 부산물, 음식물쓰레기, 각종 산업폐기물 중 부패성 유기물의 경우에 대부분 매립하여 쓰레기를 처리하고 있으나 이와 같은 처리방식은 매립지 주변을 오염시켜 각종 사회 문제를 야기시키고 있다.

또한, 이러한 부패성 유기물을 이용하여 연료화하는 방식이 알려져 있는 것으로서는 대체적으로 이들 부패성 유기물을 방치하여 자연적으로 부패되면서 발생되는 메탄가스를 연료로 활용하는 정도가 알려져 있으나 이러한 방식은 외기의 온도에 따라 발생되는 메탄가스의 량이 일정하지 않고 발생된 메탄가스는 별도로 저장보관하기 위한 대책이 수립되어야만 하고 이와 같이 메탄가스의 발생을 위한 장소, 시설 등의 확보와 함께 악취의 발생으로 인하여 외부 공기의 오염 문제가 심각한 등 사전에 해결해야만 하는 문제가 많아 실용화엔 어려움이 있는 실정이다.

더우기, 이러한 각종 부패성 유기물의 경우 발효처리후에 퇴비로 활용하는 방안이 마련되고 있으나 퇴비로 활용할 수 있는 정도에 이르기 까지는 많은 시간이 소요되고 모든 부패성 유기물을 퇴비로 활용할 수 있는 것이 아니라 그 중 극히 일부만이 활요할 수 있는 정도이며, 또한 발효 처리과정 중에 유해가스와 악취의 배출이 심하고 외부공기의 오염에 따라 활용상 어려움이 많이 발생되고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 해소하기 위하여 연구 개발되었다.

본 발명의 경우에 일반적으로알려진 부패성 유기물은 그 주성분이 단백질, 지방, 탄수화물로 구성되어 있고, 이를 발효시키게 되면 단백질은 아미노산으로 분해가 되고 지방과 탄수화물은 유기산으로 분해가 되어 저분자 유기물의 형태로 변형이 이루어지고 이를 농축시키게 되면 연소시에 많은 열량을 배출시키게 되어 높은 가열원으로 활용할 수 있다는 원리에 입각하여 개발하기에 이르렀다.

본 발명의 주목적은 농,축,수산 부산물, 음식물쓰레기, 식품가공부산물, 폐수처리 탈수 케익 등의 각종 부패성 유기물을 활용하여 강제적으로 발효 건조처리을 수행하여 유기산이 농축된 고체연료를 수득하고 이러한 고체연료를 이용하여 탄화시켜 가연성가스를 얻고 탄화물은 착화시켜 연소되는 연소가스를 얻어 이와 같이 얻어진 가연성 가스와 연소가스를 2차로 연소시켜 얻어지는 연소장치를 제공하고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 부패성 유기물의 발효 건조처리시나 연소시에 유해물질이 발생되는 것을 근본적으로 차단하여 환경 공해를 획기적으로 저감시키고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 부패성 유기물을 단시간내에 혐기적인 발효 건조처리가 이루어지도록 하여 유기산의 농축이 효과적으로 이루어지도록 하면서 연소시엔 가연성 연소가스의 생성을 증가시켜 열효율이나 연소율을 보다 향상시키고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 가연성 연소가스의 발생과 탄화된 연료의 연소가 완전한 연소가 이루어지도록 하여 폭발의 위험이 없고 안정성을 확보하면서 연소후에 남게되는 최종 부산물의 발생량을 최소화시키면서 이는 복토용 또는 건축 토목용 소재로 활용할 수 있도록 하고자 하는데 있다.

도1은 본 발명에 있어서 고체연료의 제조과정 중 바람직한 일례로서 보여주는 계통도,

도2는 도1에 사용되는 장치의 일례를 보여주는 종단면도,

도3은 도2의 측면도,

도4는 본 발명에 적용되는 고체연료의 연소 가열장치의 바람직한 일례를 보여주는 종단면도,

도5는 도4에 예시한 장치의 외관을 보여주는 일부 절결 사시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

20:가연성 가스발생기구, 50:1차 착화 연소실, 60: 2차 연소실,

70:저장교반탱크, 80:이송스크류

본 발명은 전술한 목적들을 달성하기 위하여, 밀폐된 공간의 내부에 투입된 부패성 유기물인 내용물을 교반 혼합시키면서 가열하고 내부에서 발생되는 기류를 외부로 배출시켰다가 다시 내부로 급송시키는 강제순환과정을 수행하되, 이 강제순환과정에서 수분은 응축수 형태로 배출시키고 수분이 제거된 기류는 다시 밀폐된 공간내부로 급송시키는 과정을 내용물이 건조될 때까지 반복 작동시켜 제조가 이루어지는 고체연료 제조방법을 제공한다.

또한, 상기 고체연료를 넣고 가열 및 교반에 의하여 가연성가스를 발생시키는 가연성 가스 발생기구와 상기 가연성 가스 발생기구로부터 낙하 공급된 연료를 연소시켜 연소가스를 발생시키는 1차 착화 연소실과 상기 가연성 가스 발생기구로부터 발생된 가연성가스를 공급받고 상기 1차 착화연소실로부터 발생된 연소가스를 공급받아 동시에 2차 연소가 이루어지며 2차 연소에 의하여 발생된 열을 보일러의 열원으로 활용이 가능하게 설치되는 2차연소실이 결합되어 이루어지는 고체연료의 연소 가열장치가 제공된다.

다음은 이와 같이 이루어지는 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 의거 본 발명실시예에 대하여 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

우선 본 발명에 의하여 제조가 이루어지는 고체연료의 제조 방법에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

도1 내지 도3에 예시한 바와 같이, 본 발명인 고체연료 제조방법의 경우에 밀폐된 공간의 내부에 투입된 부패성 유기물인 내용물을 교반 혼합시키면서 가열하고 내부에서 발생되는 기류를 외부로 배출시켰다가 다시 내부로 급송시키는 강제순환과정을 수행하되, 이 강제순환과정에서 수분은 응축수 형태로 배출시키고 수분이 제거된 기류는 다시 밀폐된 공간내부로 급송시키는 과정을 내용물이 발효 건조될때까지 반복 작동시켜 제조가 이루어진다.

이러한 제조방법의 경우 다음과 같이 제시되는 장치를 중심으로 보다 상세히 살펴보기로 한다.

즉, 상기 밀폐된 공간의 내부에 투입된 부패성 유기물인 내용물을 교반 혼합시키면서 가열하는 과정의 경우, 투입구(2)를 통하여 투입된 부패성 유기물형태인 내용물의 투입이 이루어지는 본체(1)가 해당이 되고, 그 본체(1)의 내부로부터 내용물은 외부 가열원(3)에 의하여 가열이 이루어지고 내부의 교반익(4)에 의하여 혼합이 이루어지면서 발효, 건조가 이루어지도록 하고 발효 건조가 이루어지도록 하는 과정이 이루어지게 된다.

다음, 내부에서 발생되는 기류를 외부로 배출시켰다가 다시 내부로 급송시키는 강제순환과정을 수행하되, 이 강제순환과정에서 수분은 응축수 형태로 배출시키고 수분이 제거된 기류는 다시 밀폐된 공간내부로 급송시키는 과정을 내용물이 발효 건조될 때까지 반복 작동시켜 제조가 이루어지는 일련의 과정은 상기 본체(1)의 내부 내용물에서 발생되는 고온다습한 공기는 필터(6)를 거쳐 본체(1)의 외부에 설치된 밀폐순환기구(8)로 배출시키되, 상기 밀폐순환기구(8)인 응축기(9)와 강제급송기구(7) 및 열교환기(10)를 거쳐 다시 본체(1)의 내부로 복귀하도록 하여, 상기 응축기(9)에서는 고온다습한 공기가 거치면서 수분이 응축수 형태로 분리되어 외부로 배출시키고, 상기 응축기(9)를 거치면서 수분이 제거된 저온저습한 공기는 상기 열교환기(10)의 통과시에 예열과정을 거치면서 고온 저습한 상태로 변환시킨 다음에 다시 상기 본체(1)의 내부로 급송시키는 과정을 반복적으로 수행하여 발효 건조가 이루어진 내용물은 배출구(5)를 통하여 외부로 배출시킬 수 있게 이루어질 수 있다.

또한, 전술한 과정을 거쳐 완성되는 상기 고체연료를 넣고 연소 및 가열이 이루어지게 되는 장치의 경우엔 도4 및 도5에 예시한 바와 같이, 가열 및 교반에 의하여 가연성가스를 발생시키는 가연성 가스 발생기구(20)와 상기 가연성 가스 발생기구(20)로부터 낙하 공급된 연료를 연소시켜 연소가스를 발생시키는 1차 착화연소실(50)과 상기 가연성 가스 발생기구(20)로 부터 발생된 가연성가스를 공급받고 상기 1차 착화연소실(50)로부터 발생된 연소가스를 공급받아 동시에 2차 연소가 이루어지며 2차 연소에 의하여 발생된 열을 보일러(84)의 열원으로 활용이 가능하게 설치되는 2차연소실(60)이 결합되어 이루어지게 된다.

이때, 상기 가연성 가스발생기구(20)의 전방 위치에 고체연료를 저장 및 교반하기 위한 저장교반탱크(70)를 설치하고 이 저장교반탱크(70)의 하부 일측엔 이송스크류(80)를 연통되게 설치하며, 상기 이송스크류(80)의 배출구(82)는 상기 가연성 가스발생기구(20)의 상부 일측과 연통되도록 장착 설치하여 구성함이 바람직하다.

또한, 상기 2차연소실(60)과 인접되게 열원을 이용하기 위한 보일러(84)가 설치되어 상기 2차연소실(60)에서 발생되는 열원을 활용하게 되며, 상기보일러(84)이외에도 상기 열원을 필요로 하는 기타 필요한 기기를 설치하여 활용하도록 하게 된다.

좀 더 상세하게 살펴보고자 하면, 가열 및 교반에 의하여 가연성가스를 발생시키는 가연성 가스 발생기구(20)의 경우에는 통체(21)의 하부에는 방사상의 배출구(22)가 형성된 차단공극판(23)이 설치되고, 측벽 상부에는 가연성 연소가스를 2차연소실(60)로 유도하기 위한 가스유도관(24)이 설치되며, 통체(21)의 내측엔 상부의 구동모터(25)에 의하여 회전 구동이 이루어지고 통체(21)의 바닥에 위치한 상기 차단공극판(23)의 상부를 긁어 고체연료를 서서히 이동시키면서 고체연료가 상기 하부에 위치한 배출구(22)를 거쳐 1차 착화연소실(50)로 급송이 이루어지도록 하는 스크래퍼(26)가 설치되어 이루어진다.

다음, 상기 가연성 가스 발생기구(20)로부터 가연성 가스를 발생시키고 난후에 낙하 공급되는 고체연료를 연소시켜 연소가스를 발생시키는 1차 착화 연소실(50)은 외측이 통체(51)로서 내부엔 연소공간(52)이 마련된 형태로 구성되고 통체(51)의 후부에 1차버너(53)를 설치하며, 상기 1차 버너(53)의 대향측엔 2차 연소실(60)과 연통되는 연도(54)가 마련되고, 통체(51)의 하부에는 다수의 통공이 형성되고 경사지게 형성된 타공판 형태의 공기공급판(55)이 마련되고, 상기 공기공급판(55)의 중심 하부엔 통로관(56)과 함께 연소된 재를 배출시키기 위한 스크류이송기(57a) 및 연소재 배출구(57)가 서로 연결된 상태로 구성되며, 상기 공기공급판(55)의 하부에는 하부에 이격된 위치에 격판(59)을 설치하고 내부에는 공기저장실(58)을 구성하며, 그 공기저장실(58)의 일측에는 송풍기(58a)를 설치하여 그 구성이 이루어지게 된다.

다음, 상기 가연성 가스 발생기구(20)로 부터 발생된 가연성 가스를 공급받고 상기 1차 착화연소실(50)로부터 발생된 연소가스를 공급받아 동시에 2차 연소가 이루어지며 2차 연소에 의하여 발생된 열을 보일러(84)의 열원으로 활용이 가능하게 설치되는 2차 연소실(60)은 통체(61) 형태로 구성되고 그 통체(61)의 후부에 상기 연도(54)가 연통된 상태로 설치되고 연도(54)의 하부엔 상기 가스유도관(24)이 연결 설치되며, 이들 연도(54)와 가스유도관(24)의 대향 측엔 보일러(84)와 연통되는 열원공급부(62)를 마련하며, 상기 통체(61)의 일측엔 2차 버너(63)가 결합 설치되어 이루어지게 된다.

또한, 상기 가연성 가스발생기구(20)의 전방 위치에 고체연료를 저장 및 교반하기 위한 저장교반탱크(70)의 경우에는 통체(71) 형태로서 상부에 투입구(72)가위치하고 바닥 일측에는 배출구(73)를 마련하여 이송스크류(80)를 연통되게 설치하며, 중심부위엔 구동모터(75)에 의하여 회전 구동이 이루어지게 되는 스크래퍼(76)를 설치하여 그 구성이 이루어지게 되고, 상기 이송스크류(80)의 배출구(82)는 상기 가연성 가스발생기구(20)의 상부 일측과 연통되도록 장착 설치하여 구성하게 된다.

미설명부호로서 30은 보일러, 32는 가열부, 34, 152는 탱크, 40은 교반익(4)의 중심축, 42는 고정부재, 44, 46은 교반날개, 52는 구동모터, 54는 동력전달기구, 154는 냉각탑을 각각 나타낸다.

다음, 이와 같이 이루어지게 되는 본 발명에 대하여 그 작동 관계를 살펴보기로 한다.

우선 고체연료를 제조하는 과정에서 특징적인 부위를 중심으로 살펴보면, 우선 투입구(2)를 통하여 처리하고자 하는 부패성 유기물, 예를 들면 각종 음식물 쓰레기, 도축장에서 폐기되는 도축 부산 유기물, 농수산 부산물, 폐수처리시에 발생되는 탈수된 형태의 케익 등의 내용물을 본체(1)의 내부에 일정량을 투입하고, 투입구(2)를 닫아 밀폐된 상태를 유지한 다음, 외부 가열원(3)을 가열시켜 본체(1)의 내부를 가열시키게 된다.

이와 같이 본체(1)의 내부를 가열시키는 상태에서 교반익(4)을 구동모터(52') 및 동력전달기구(54)에 의하여 서서히 회전 구동을 시키게 되면, 중심축(40)과 고정부재(42)에 고정 설치된 교반날개(44,46)도 함께 서서히 움직이면서 내용물을 교반 혼합시키되, 교반날개(44,46)는 서로 나선 방향이 다르게 반대로 구성되어 있는 관계로 내용물이 본체(1)의 내부에서 순환급송이 이루어지면서 동시에 교반 혼합이 이루어지게 된다.

전술한 바와 같이 본체(1)의 내부에 위치한 내용물에 가열이 이루어지면서 교반 혼합이 계속적으로 이루어지게 되면, 본체(1)의 내부엔 내용물로부터 수분이 증발되면서 수증기가 발생되고, 이때 강제급송기구(7)를 구동시켜 밀폐순환기구(8)를 가동시키게 되며, 이와 같이 본체(1)의 내부에서 발생된 고온 다습한 공기는 필터(6)를 거쳐 응축기(9)를 우선 거치게 된다.

상기 응축기(9)에 유입된 고온 다습한 공기는 내부를 통과하고 있던 냉각매체의 급속한 흡열작용에 의하여 냉각 응측이 이루어지고 고온 다습한 상태에 있던공기중에 함유된 수분은 응축수 형태로 변화되고 공간 내부로 응축 낙하되면서 결국 외부로 배출되고, 응축기(9) 내부에서 수분이 제거된 저온 저습한 상태의 공기는 외부로 배출되어 강제급송기구(7)를 거쳐 다음 대기하고 있던 열교환기(10)로 급송이 이루어지게 된다.

이때, 냉각매체는 탱크(152)로부터 급송되어 냉각탑(154)를 거치면서 차가운 상태로 변화가 이루어지고, 이와 같이 차갑게 변화가 된 냉각매체가 응축기(9)의 내부로 급송이 이루어지되, 경로상 전체적으로 보다 열교환이 활발하게 이루지게 되고 응축효과를 보다 향상시킬 수 있게 되며, 이와 같이 응축과정을 거치면서 온도가 상승되어지는 냉각매체는 다시 탱크(152)의 내부로 급송이 이루어진 다음, 전술한 바와 같은 냉각 응축과정을 반복적으로 수행하게 된다.

다음, 상기 열교환기(10)에 유입된 저온저습한 공기는 내부를 통과하고 있던 가열매체의 급속한 가열작용에 의하여 가열이 이루어지고 저온 저습한 상태에 있던 공기는 고온저습한 상태로 변화되고, 이와 같이 가열된 상태의 공기가 본체(1)의 내부로 급송이 이루어지게 된다.

이때, 가열매체는 탱크(34)로부터 보일러(30)로 급송되고 보일러(30)의 내부에서 가열이 충분하게 이루어진 다음에 가열부(32)로 급송이 이루어져 본체(1)의 내부를 가열하여 내용물의 가열이 이루어지도록 하는 기본적인 가열작동을 수행한 다음에 열교환기(10)로 급송이 이루어지며, 가열매체가 열교환기(10)의 내부로 급송이 이루어지되, 그 이동 경로상 전체적으로 보다 열교환이 활발하게 이루지게 되고 그 효과를 보다 향상시킬 수 있게 되며, 이와 같이 열교환과정을 거치면서 온도가 하강되어지는 가열매체는 다시 탱크(34)의 내부로 급송이 이루어진 다음, 전술한 바와 같은 본체(1)의 가열과 열교환기(10) 내부에서 통과하는 공기의 가열과정을 반복적으로 수행하게 된다.

이와 같이, 본체(1)의 내부에서 발생되는 고온 다습한 공기가 응축기(9), 강제급송기구(7), 열교환기(10)를 거쳐 본체(1)로 급송이 반복적으로 이루어지면서 본체(1) 내부에 있던 내용물은 발효 및 건조가 연속적으로 이루어지게 되어지되, 응축기(9) 내부에서 수분이 제거되면서 저온 저습한 상태로 변화된 공기를 그대로 본체(1) 내부로 급송하는 것이 아니라 일단 열교환기(10)를 거치면서 고온저습한 상태로 변화를 시킨 후에 본체(1)의 내부로 급송이 이루어지로록 하므로서, 이미 본체(1)의 내부에서 내용물로부터 발생되고 있던 고온 다습한 공기의 내부로 혼입이 이루어지되 상호간 온도차가 적은 상태로 습도의 차이만이 존재하는 상황에서 혼입이 이루어지면서 본체(1)의 내부 상태에 열충격을 발생시키지 않아 지속적인 발효 및 건조 작동이 가능하게 되고 그 효율을 극대화시키게 되는 효과를 갖게 된다.

다음, 이와 같이 제조가 이루어진 고체연료를 활용하여 연소 및 가열이 이루어지게 되는 장치의 경우엔 다음과 같은 순서에 따라 작동이 이루어지게 된다.

우선 저장교반탱크(70)의 투입구(72)에 부패성 유기물로 제조한 고체연료를 투입하고, 구동모터(75)를 구동시키면 스크래퍼(76)가 아주 서서히 움직이면서 내부의 고체연료를 교반시키면서 배출구(73)를 경유할 때마다 일부씩 이송스크류(80)의 내측으로 투입시키게 되며, 이송스크류(80)의 구동에 따라 위치이동 및 급송이이루어지면서 배출구(82)를 거쳐 하부에 위치한 가연성 가스 발생기구(20)로 낙하가 이루어지게 된다.

이때, 가연성 가스 발생기구(20)의 내측 온도는 1차버너(54)가 구동되면서 차단공극판(23)이 가열되면서 상승되어 대략 300℃이하를 유지하게 되는데 이와 같이 가열이 이루어지면서 가스발생기구(20)의 내부로 공급된 고체연료는 스크래퍼(26)가 회전되어 고르게 펼쳐지고 교반되면서 가열되고 열분해가 이루어지게 되며, 이와 같이 고체연료로부터 발생되는 가연성 가스는 가스유도관(24)으로 서서히 이동하게 된다.

전술한 바와 같이 가연성 가스발생기구(20)의 내부에서 가연성 가스가 발생한 다음에 남게 되는 고체연료는 방사상으로 형성된 배출구(22)를 통과하면서 낙하하여 하부에 위치한 1차 착화연소실(50)의 내부로 급송이 이루어지게 되고 미량씩 고르게 낙하하면서 미리 연소중이던 고체연료는 연소공간(52)에서 1차버너(53)에 의하여 연소가 이루어지게 되며 연소된 가스는 연도(54)를 거쳐 인접된 2차연소실(60)로 급송이 이루어지게 된다.

물론, 이때 1차 연소실(50)의 내부로는 하부에 위치한 공기저장실(58)로부터 송풍기(58a)에 의하여 공기공급판(55)을 거쳐 연소공간(52)의 내측으로 공급이 이루어지게 되고, 타고 남은 재는 하강하면서 통로관(56)을 거쳐 스크류이송기(57a)및 연소재배출구(57)를 거쳐 외부로 배출시키게 되며, 이와 같이 배출되는 타고 남은 재의 경우에 각종 건축용이나 토건용 자재로 활요이 가능하게 된다.

다음, 가연성 가스발생기구(20)로부터 발생된 가연성 가스와 1차착화연소실(50)로부터 발생된 연소가스, 그리고 공기저장실(58)로부터 공급되는 공기가 2차연소실(60)로 급송이 이루어지되, 공급되는 공기와 함께 2차버너(63)에 의하여 가연성 가스의 연소, 연소가스의 2차연소가 이루어지면서 2차 연소실(60) 내부에서 확실한 연소작용이 이루어지게 되고 이와 같은 연소과정에서 발생되는 열기는 보일러(84)에 전달되며 필요한 열원으로 활용이 가능하게 된다.

또한, 전술한 연소장치의 경우에 부패성 유기물로 제조가 이루어진 상기 고체연료이외에도 석탄이나 기타 일반적인 고체상태의 연료를 연소시키는데도 활용이 가능하게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 고체연료의 제조시엔 투입된 부패성 유기물형태인 내용물의 발효 및 건조가 되는 본체(1)의 내부로부터 가열 및 혼합이 이루어지면서 발생되는 고온다습한 공기를 곧장 외부로 배출시키는 것이 아니라 밀폐된 순환 상태에서 수분을 제거한 후에 다시 장치의 내부로 급송시켜 악취가 발생할 수 있는 소지를 근원적으로 차단하여 작동중 악취발생 문제를 해결하여 외기의 오염을 방지할 수 있도록 하고, 본체(1)의 내부에서 발생되고 외부로 배출되는 고온다습한 공기로부터 수분을 제거하기 위하여 냉각 응축시켜 응축수를 배출시키는 과정이나 이와 같은 응축수의 배출과정을 거치면서 수분이 제거된 상태의 저온저습한 상태의 공기를 고온저습한 상태로 변환시킨 다음에 장치의 내부로 다시 급송하기 위하여 예열시키는 과정에서 에너지의 절감과 함께 처리된 부산물을 재활용이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 경우에 일반적으로 알려진 부패성 유기물은 그 주성분이 단백질, 지방, 탄수화물로 구성되어 있고, 이를 발효시키게 되면 단백질은 아미노산으로 분해가 되고 지방과 탄수화물은 유기산으로 분해가 되어 저분자 유기물의 형태로 변형이 이루어지고 이를 농축시키게 되면 연소시에 많은 열량을 배출시키게 되어 높은 가열원으로 활용할 수 있게 된다.

더우기, 농,축,수산 부산물, 음식물쓰레기, 식품가공부산물, 폐수처리 탈수케익 등의 각종 부패성 유기물을 활용하여 강제적으로 발효 건조처리을 수행하여 유기산이 농축된 고체연료를 수득하고 이러한 고체연료를 이용하여 탄화시켜 가연성가스를 얻고 탄화물은 착화시켜 연소되는 연소가스를 얻어 이와 같이 얻어진 가연성 가스와 연소가스를 2차로 연소시켜 얻어지는 연소장치를 제공하여, 본 발명의 부패성 유기물의 발효 건조처리시나 연소시에 유해물질이 발생되는 것을 근본적으로 차단하여 환경 공해를 획기적으로 저감시킬수 있게 되는 것이다.

또한, 부패성 유기물을 단시간내에 혐기적인 발효 건조처리가 이루어지도록 하여 유기산의 농축이 효과적으로 이루어지도록 하면서 연소시엔 가연성 연소가스의 생성을 증가시켜 열효율이나 연소율을 보다 향상시키며, 가연성 연소가스의 발생과 탄화된 연료의 연소가 완전한 연소가 이루어지도록 하여 폭발의 위험이 없고 안정성을 확보하며 연소후에 남게되는 최종 부산물의 발생량을 최소화시키면서 이는 복토용 또는 건축 토목용 소재로 활용할 수 있게 되는 등의 우수한 효과를 갖는다.

Claims (8)

1. 밀폐된 공간의 내부에 투입된 부패성 유기물인 내용물을 교반 혼합시키면서 가열하고 내부에서 발생되는 기류를 외부로 배출시켰다가 다시 내부로 급송시키는 강제순환과정을 수행하되, 이 강제순환과정에서 수분은 응축수 형태로 배출시키고 수분이 제거된 기류는 다시 밀폐된 공간내부로 급송시키는 과정을 내용물이 발효 건조될 때까지 반복 작동시켜 제조가 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체연료의 제조방법.
2. 투입구(2)를 통하여 투입된 부패성 유기물형태인 내용물의 투입이 이루어지는 본체(1)와,

   상기 본체(1)의 내부로부터 내용물의 가열이 이루어지는 외부 가열원(3)과,

   상기 본체(1)의 내부에서 내용물의 혼합이 이루어지도록 하는 내부의 교반익(4)과,

   상기 본체(1)의 내부 내용물에서 발생되는 고온다습한 공기는 필터(6)를 거쳐 본체(1)의 외부에 설치된 밀폐순환기구(8)로 배출시키고, 상기 밀폐순환기구(8)는 응축기(9)와 강제급송기구(7) 및 열교환기(10)로 이루어지되,

   상기 응축기(9)에서는 고온다습한 공기가 거치면서 수분이 응축수 형태로 분리되어 외부로 배출시키고,

   상기 응축기(9)를 거치면서 수분이 제거된 저온저습한 공기는 상기열교환기(10)의 통과시에 예열과정을 거치면서 고온 저습한 상태로 변환시킨 다음에 다시 상기 본체(1)의 내부로 급송시키는 과정을 반복적으로 수행하여

   발효 건조가 이루어진 내용물은 배출구(5)를 통하여 외부로 배출시킬 수 있게 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체연료의 제조장치.
3. 가열 및 교반에 의하여 가연성가스를 발생시키는 가연성 가스 발생기구(20)와,

   상기 가연성 가스 발생기구(20)로부터 낙하 공급된 연료를 연소시켜 연소가스를 발생시키는 1차 착화 연소실(50)과, 그리고

   상기 가연성 가스 발생기구(20)로 부터 발생된 가연성가스를 공급받고 상기 1차 착화연소실(50)로부터 발생된 연소가스를 공급받아 동시에 2차 연소가 이루어지며 2차 연소에 의하여 발생된 열을 보일러(84)의 열원으로 활용이 가능하게 설치되는 2차연소실(60)이 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체연료의 연소 가열장치.
4. 제3항에 있어서

   상기 가연성 가스발생기구(20)의 전방 위치에 고체연료를 저장 및 교반하기 위한 저장교반탱크(70)를 설치하고,

   상기 저장교반탱크(70)의 하부 일측엔 이송스크류(80)를 연통되게 설치하며,

   상기 이송스크류(80)의 배출구(82)는 상기 가연성 가스발생기구(20)의 상부일측과 연통되도록 장착 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체연료의 연소 가열장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 가연성 가스 발생기구(20)가 통체(21)의 하부에는 방사상의 배출구(22)가 형성된 차단공극판(23)이 설치되고,

   측벽 상부에는 가연성 연소가스를 2차연소실(60)로 유도하기 위한 가스유도관(24)이 설치되며,

   통체(21)의 내측엔 상부의 구동모터(25)에 의하여 회전 구동이 이루어지고 통체(21)의 바닥에 위치한 상기 차단공극판(23)의 상부를 긁어 고체연료를 서서히이동시키면서 고체연료가 상기 하부에 위치한 배출구(22)를 거쳐 1차 착화연소실(50)로 급송이 이루어지도록 하는 스크래퍼(26)가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체연료의 연소 가열장치.
6. 제3항에 있어서,

   상기 1차 착화 연소실(50)이 외측이 통체(51)로서 내부엔 연소공간(52)이 마련된 형태로 구성되고 통체(51)의 후부에 1차버너(53)를 설치하며,

   상기 1차 버너(53)의 대향측엔 2차 연소실(60)과 연통되는 연도(54)가 마련되고,

   상기 통체(51)의 하부에는 다수의 통공이 형성되고 경사지게 형성된 타공판형태의 공기공급판(55)이 마련되고,

   상기 공기공급판(55)의 중심 하부엔 통로관(56)과 함께 연소된 재를 배출시키기 위한 스크류이송기(57a) 및 연소재 배출구(57)가 서로 연결된 상태로 구성되며,

   상기 공기공급판(55)의 하부에는 하부에 이격된 위치에 격판(59)을 설치하고 내부에는 공기저장실(58)을 구성하며,

   상기 공기저장실(58)의 일측에는 송풍기(58a)를 설치하여 그 구성이 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체연료의 연소 가열장치.
7. 제3항에 있어서,

   상기 2차 연소실(60)은 통체(61) 형태로 구성되고 그 통체(61)의 후부에 상기 연도(54)가 연통된 상태로 설치되고, 상기 연도(54)의 하부엔 상기 가스유도관(24)이 연결 설치되며,

   상기 이들 연도(54)와 가스유도관(24)의 대향 측엔 보일러(84)와 연통되는 열원공급부(62)를 마련하며,

   상기 통체(61)의 일측엔 2차 버너(63)가 결합 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 고체연료의 연소 가열장치.
8. 제4항에 있어서,

   상기 가연성 가스발생기구(20)의 전방 위치에 고체연료를 저장 및 교반하기위한 저장교반탱크(70)가 통체(71) 형태로서 상부에 투입구(72)가 위치하고 바닥 일측에는 배출구(73)를 마련하여 이송스크류(80)를 연통되게 설치하며,

   중심부위엔 구동모터(75)에 의하여 회전 구동이 이루어지게 되는 스크래퍼(76)를 설치하여 그 구성이 이루어지게 되고,

   상기 이송스크류(80)의 배출구(82)는 상기 가연성 가스발생기구(20)의 상부 일측과 연통되도록 장착 설치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고체연료의 연소 가열장치.