KR20040084267A - Food Wastes Dry and Incineration System using a Brown Gas Incinerator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 브라운가스소각로를 이용하여 음식물쓰레기를 건조후 소각시키는 시스템에 관한 것으로서 브라운가스플랜트에서 대량생산되는 브라운가스를 연료로 하는 열분해용융소각로를 구성하고 소각로에서 나오는 배기가스를 열풍으로 하여 건조장치에서 음식물쓰레기를 건조시킨 후 이것을 열분해용융소각로에서 완전소각처리하는 시스템이다.The present invention relates to a system for drying and incinerating food waste by using a brown gas incinerator, comprising a pyrolysis melting furnace using brown gas as a fuel produced in a brown gas plant, and drying the exhaust gas from the incinerator as a hot air. After drying the food waste in the incineration pyrolysis incinerator is a system for complete incineration.
지금까지 개발된 음식물쓰레기 처리방법은 미생물 발효방법에 의해 퇴비로 사용하거나 가축의 사료로 사용하고 있다. 그러나 음식물쓰레기는 염분이 많기 때문에 이를 비료로 사용하기는 곤란하다. 또한 이쑤시개, 쇠붙이 등이 들어있어 가축사료로 사용하기도 곤란하다.The food waste treatment method developed so far is used as a compost or livestock feed by the microbial fermentation method. However, because food waste is high in salt, it is difficult to use it as a fertilizer. It is also difficult to use as a livestock feed because it contains toothpicks and metal parts.
더구나 수분함량이 많아 소각처리하기는 더욱 곤란하다. 음식물쓰레기를 소각처리하기 위해서는 건조비용이 많이 들 수밖에 없기 때문이다. 따라서 본 발명은 음식물쓰레기처리의 최대난점인 냄새, 수분, 염분 처리비용 등의 문제를 일거에 해소할 수 있는 브라운가스소각로를 이용한 음식물쓰레기 건조소각시스템을 완벽하게 구축하기 위한 것이다.Moreover, because of the high moisture content, it is more difficult to incinerate. This is because incineration of food waste is expensive. Therefore, the present invention is to completely build a food waste drying incineration system using a brown gas incinerator which can solve the problems of the odor, moisture, salt treatment cost, etc., which is the biggest difficulty of food waste treatment.
요즈음, 음식물쓰레기를 포함한 모든 쓰레기는 개인이나 지역구 단위로 처리하기보다는 시 또는 광역시 단위로 처리하는 추세이다. 왜냐하면 소규모로는 경제성이 없어 환경오염문제를 해결할 수 없기 때문이다. 이와 같이 환경규제가 강화됨에 따라 소형소각로는 없어지고 중대형소각로 또는 특수폐기물소각로만 필요하게 되었다.These days, all garbage, including food waste, tends to be disposed of by city or metropolitan area rather than by individual or district. This is because small-scale economic problems cannot solve the environmental pollution problem. As the environmental regulations are strengthened, small incinerators are eliminated and only medium and large incinerators or special waste incinerators are needed.
따라서 본 발명은 시 또는 광역시 단위의 쓰레기 처리를 위하여 브라운가스소각로를 이용한 음식물쓰레기 건조소각시스템을 제공하기 위한 것이다.Therefore, the present invention is to provide a food waste drying incineration system using a brown gas incinerator for waste disposal of municipal or metropolitan units.
브라운가스란, 브라운가스플랜트에서 생산되는 무공해연료로서 물의 전기분해방식에 의해 생성되는 수소와 산소의 혼합가스를 말한다.Brown gas is a pollution-free fuel produced in a brown gas plant and refers to a mixed gas of hydrogen and oxygen produced by electrolysis of water.
인류천년의 꿈, 물을 연료로 쓰기 위한 노력의 결과 본 출원자가 특허 제275504호, 일본특허 제3130014호 "횡렬식전해조를 포함한 브라운가스 대량발생장치"를 발명하여 플랜트화 함으로써 드디어 물연료를 산업용 보일러, 가열로는 물론 소각로에도 얼마든지 공급할 수 있게 되었다.As a result of the millennial dream and efforts to use water as a fuel, the present inventors have invented and planted water fuels by inventing and planting the brown gas mass generating device including the parallel electrolyzer in Japanese Patent No. 275504 and Japanese Patent No. 3130014. It is now possible to supply boilers, furnaces and even incinerators.
요즈음 100,000ℓ/h 또는 200,000ℓ/h급 이상의 브라운가스플랜트가 시판되고 있으므로 중대형소각로에 필요한 연소촉진연료로서 브라운가스를 대량공급하여 고온용융소각을 할 수 있게 된 것이다.Since brown gas plants of 100,000 l / h or more than 200,000 l / h are commercially available these days, it is possible to supply high-temperature melting incineration by supplying a large amount of brown gas as a combustion promoting fuel for medium and large incinerators.
따라서 본 발명은 브라운가스플랜트에서 생산되는 브라운가스를 이용하여 고온용융소각에 의한 음식물쓰레기처리시스템을 제안하기 위한 것이다.Therefore, the present invention is to propose a food waste treatment system by hot melting incineration using brown gas produced in a brown gas plant.
브라운가스를 이용한 소각로에 관한 것으로는 본 출원자가 선출원한 특허출원번호 제2003-0009631호 "브라운가스 고온열분해소각로"가 있다. 이를 인용특허라 하고 요약서를 참조하면서 설명하면 다음과 같다.Regarding the incinerator using brown gas, there is a patent application No. 2003-0009631 "Brown gas high temperature pyrolysis incinerator" which is filed by the applicant. This is referred to as a cited patent and described with reference to the summary as follows.
『본 발명은 외부로부터의 공기를 차단하여도 자체산소에 의해 완전연소하는 수소와 산소의 혼합가스인 브라운가스를 이용한 고온 열분해 소각로에 관한 것이다."The present invention relates to a high-temperature pyrolysis incinerator using brown gas, which is a mixed gas of hydrogen and oxygen, which is completely burned by its own oxygen even when air from the outside is blocked.
좀더 구체적으로는, 열분해로를 수평으로 설치하고 열분해로와 연결하여 브라운가스로를 수직으로 설치하여 압축기에 의해 소각물을 연속 압축투입하면서 브라운가스버너에 의해 착화하여 소각물이 탄화과정을 거치면서 생성되는 챠르와 건류가스를 브라운가스로에서 완전소각 시키는 방법으로, 이것은 상기 브라운가스로에 브라운가스인젝터를 설치하고 H2와 O2로 구성된 브라운가스를 일정량 투입하여 고온을 유지함으로서 가능하게 한 것이다.More specifically, the pyrolysis furnace is installed horizontally and the brown gas furnace is installed vertically in connection with the pyrolysis furnace to ignite the incinerator by continuous compression. Char and dry gas are completely incinerated in a brown gas furnace, which is made possible by installing a brown gas injector in the brown gas furnace and maintaining a high temperature by inputting a certain amount of brown gas composed of H 2 and O 2 .
본 발명에 의한 브라운가스 고온 열분해 소각로는 대기오염문제가 없을 뿐만 아니라 소각재를 용융시켜 벽돌을 생산 할 수 있으므로 귀중한 자원을 버리지 않고 재활용 할 수 있는 것이다.』Brown gas high temperature pyrolysis incinerator according to the present invention is not only a problem of air pollution, but also can be recycled without throwing away valuable resources because it can produce the brick by melting the incinerator.
상기 인용특허의 브라운가스 고온열분해소각로는 브라운가스를 이용하여 고온을 유지함으로써 완전소각에 의한 공해문제를 해결한 것으로서 쓰레기를 압축열분해시키는 열분해로와 열분해로에서 건류탄화과정을 거치면서 나오는 건류가스 및 챠르를 용융소각하기 위한 브라운가스용융로로 구성된 것이다.The brown gas high temperature pyrolysis incinerator of the cited patent solves the pollution problem by complete incineration by maintaining the high temperature by using brown gas, and the dry gas and the dry gas from the pyrolysis furnace and the pyrolysis furnace for compression pyrolysis of wastes It is composed of Brown gas melting furnace for melting and burning char.
좀더 구체적으로는 열분해로를 수평으로 설치하고 열분해로와 연결하여 브라운가스용융로를 수직으로 구성하여 쓰레기 호퍼에서 내려오는 소각물을 압축기에 의해 열분해로에 투입하면서 브라운가스 버너에 착화시키면서 2차 연소실에 해당하는 브라운가스용융로에서 브라운가스에 의해 완전소각된다.More specifically, the pyrolysis furnace is installed horizontally, and the brown gas melting furnace is vertically connected with the pyrolysis furnace to incinerate the incineration from the hopper to the pyrolysis furnace by the compressor and ignite the brown gas burner while igniting the secondary combustion chamber. It is completely incinerated by brown gas in the corresponding brown gas furnace.
이 때 브라운가스용융로는 브라운가스 연소열과 건류가스 연소열이 상승작용하여 고온을 창출하므로 로내온도를 1300℃∼1800℃로 유지할 수 있다.At this time, the brown gas furnace generates a high temperature by synergistically the brown gas combustion heat and the dry gas combustion heat to maintain the furnace temperature at 1300 ℃ to 1800 ℃.
상기 브라운가스용융로에서 나오는 고온의 배기가스는 폐열보일러를 거쳐 온도가 급강하된 후 다음으로 반건식 세정기, 집진기를 거쳐 배풍기에 의해 스택에서 무공해상태로 배출된다.The high temperature exhaust gas from the brown gas melting furnace is drastically reduced in temperature through a waste heat boiler and then discharged from the stack by a blower through a semi-dry scrubber and a dust collector.
상기 인용특허에서 살펴본 바와 같이 브라운가스 고온열분해용융소각로(이하 브라운가스소각로라고 칭한다)는 로내온도를 올리는 방법으로 산소 또는 LPG, LNG 대신 브라운가스를 이용함으로써 경제성을 갖추고 있는 것이다.Brown gas high-temperature pyrolysis incinerator (hereinafter referred to as Brown Gas Incinerator) as described in the cited patent is economical by using Brown gas instead of oxygen, LPG, LNG by raising the furnace temperature.
브라운가스소각로는 기존 소각로와 달리 연소용 공기투입을 최소화 할 수 있어 그만큼 배출가스량이 적으므로 공해방지시설비용이 적게 드는 것이 장점이다.Unlike existing incinerators, Brown gas incinerators can minimize the input of combustion air, so the amount of emission gas is so small that the cost of pollution prevention facilities is low.
여기서 배기가스라인에 부설되는 부대설비를 살펴보면 브라운가스소각로에서 나오는 배기가스는 고온이므로 폐열보일러를 이용하여 스팀 또는 온수를 사용하여 출구온도를 약250℃ 정도로 낮춘 다음 SOx, HCL, HC 등의 유해가스를 제거하기 위한 반건식세정탑을 거친 후 먼지류, 다이옥신 등을 집진하기 위한 백필터를 거쳐 깨끗해진 배기가스를 배풍기에 의해 스택으로 배출하도록 되어 있다.Here, if you look at the auxiliary equipment installed in the exhaust gas line, the exhaust gas from Brown gas incinerator is high temperature, so the outlet temperature is reduced to about 250 ℃ using steam or hot water using waste heat boiler, and then harmful gases such as SOx, HCL, HC, etc. After passing through the semi-dry washing tower to remove the dust through the bag filter for collecting dust, dioxin and the like to clean the exhaust gas to the stack by the exhaust fan.
본 발명은 브라운가스 고온열분해용융소각방법을 채택하여 브라운가스소각로에서 나오는 폐열을 이용하여 수분함량이 많은 음식물쓰레기를 건조시킴으로서 건조비용을 절감하기 위한 것이다.The present invention is to reduce the drying cost by drying the food waste with a high moisture content by using the waste heat from the brown gas incinerator by adopting the brown gas high temperature pyrolysis melting incineration method.
본 발명의 음식물쓰레기 건조장치는 에이프런 컨베이어(Aprone Conveyor)를 이용한 것으로 컨베이어 상부에 커버를 설치하여 반밀폐구역 내에서 쓰레기를 이송하면서 상기 브라운가스고온용융소각로에서 나오는 뜨거운 배기가스를 공기혼합장치에 의해 열풍을 만들어 노즐에 의해 분사시킴으로써 강력한 열풍에 의해 음식물쓰레기의 수분이 쉽게 증발하도록 구성하기 위한 것이다.Food waste drying apparatus of the present invention uses an aprone conveyor (Aprone Conveyor) by installing a cover on the conveyor to convey the waste in the semi-closed area while the hot exhaust gas from the brown gas hot melt incinerator by an air mixing device By making hot air and spraying it by a nozzle, the moisture of food waste is easily evaporated by the strong hot air.
따라서 본 발명은 브라운가스소각로에서 나오는 고온배기가스의 온도를 폐열보일러를 거치면서 출구온도를 약400℃로 낮추고 여기에 공기혼합장치를 부설하여 브로워에 의해 외부공기를 불어넣어 만들어지는 열풍이 약200℃가 되도록 하여 열풍브로워에 의해 상기 음식물쓰레기건조장치의 상부커버내의 열풍노즐을 통해 분사시킴으로써 강력한 열풍에 의해 음식물쓰레기를 건조시키기 위한 것이다.Therefore, in the present invention, the temperature of the hot exhaust gas from the brown gas incinerator is passed through the waste heat boiler to lower the outlet temperature to about 400 ° C., and an air mixing device is installed therein to blow external air by the blower to about 200 It is for drying the food waste by strong hot air by spraying it through a hot air nozzle in the upper cover of the food waste drying apparatus by means of a hot air blower at a temperature of 0 ° C.
본 발명은 건조장치를 거친 배기가스의 후처리공정으로 유기용제, VOC, 악취제거에 탁월한 활성탄흡착탑 설비를 부설하여 음식물쓰레기의 문제점인 악취를 폐쇄회로 속에서 나오지 못하게 하면서 완전제거하기 위한 것이다.The present invention is intended to completely remove the odor, which is a problem of food waste, in the closed circuit by installing an activated carbon adsorption tower facility excellent in removing organic solvents, VOCs, and odors as a post-treatment process of exhaust gas through a drying device.
따라서 본 발명은 상기와 같은 여러가지 사정을 고려하여 음식물쓰레기처리의 난점을 해결하기 위한 것으로 브라운가스소각로에서 나오는 배기가스를 열풍으로 이용하여 수분이 많은 음식물쓰레기를 건조시킨 후 브라운가스 소각로에서 완전소각시키기 위한 것이다.Therefore, the present invention is to solve the problems of the food waste treatment in consideration of the various circumstances as described above to completely dry in the brown gas incinerator after drying the juicy food waste by using the exhaust gas from the brown gas incinerator as hot air. It is for.
음식물쓰레기 건조장치에 사용하는 컨베이어는 에이프런 컨베이어를 이용한다. 에이프런 컨베이어는 어태치먼트(Attachment)가 붙어있는 롤러체인(Roller Chain)에 철재 팔레트를 조립하여 운반물을 적재할 수 있도록 구성한 것으로 벨트컨베이어와 달리 300∼400℃의 분위기 온도에도 견딜 수 있는 철재 컨베이어이다.The conveyor used in the food waste drying apparatus uses an apron conveyor. Apron conveyor is a steel conveyor that can withstand the ambient temperature of 300 ~ 400 ℃ unlike belt conveyor by assembling the steel pallet on the roller chain with attachment.
상기 인용특허의 브라운가스소각로의 배기가스라인은 폐열보일러, 반건식 세정기, 집진기, 배풍기, 스택의 순서로 되어 있다. 본 발명의 음식물쓰레기 건조장치는 상기 배기가스라인 공정상의 폐열보일러와 반건식 세정기 사이에 설치하는 것으로 폐열보일러에서 나오는 고온의 배기가스에 공기를 혼합하기 위한 공기혼합기를 통과시킨 후 송풍기에 의해 건조물 상부로 열풍을 공급한다.The exhaust gas line of the brown gas incinerator of the cited patent is a waste heat boiler, a semi-dry scrubber, a dust collector, a blower, and a stack. The food waste drying apparatus of the present invention is installed between the waste heat boiler and the semi-dry scrubber in the exhaust gas line process and passes through an air mixer for mixing air with the high temperature exhaust gas from the waste heat boiler, and then blows it to the upper portion of the dry matter by the blower. Supply hot air.
본 건조장치는 에이프런 컨베이어를 2단계로 구성한 것으로 제1단계는 음식물쓰레기를 상기 열풍에 의해 가열하는 단계로 이를 가열컨베이어라 하고 제2단계는 가열컨베이어에서 떨어지는 쓰레기를 받아 다음 컨베이어로 이송하면서 동시에 수분이 증발하도록 구성한 것을 증발컨베이어라 부르도록 한다.This drying device consists of apron conveyor in two stages. The first stage is heating food waste by the hot air. This is called a heating conveyor. The second stage receives waste falling from the heating conveyor and transfers it to the next conveyor while simultaneously This evaporation conveyor is configured to be called.
가열컨베이어는 폐쇄구역에 수평으로 설치하는 것이 좋으므로 지하터널을 이용하는 것이 좋다. 이것은 또한, 지상에서 쓰레기를 쉽게 투입할 수 있도록 한 것이다. 가열컨베이어는 팔레트 상부를 둘러싸는 상부커버가 구동스프로켓 부분과 종동스프로켓 부분 등 2개 구역을 전부 덮고 있는 것으로 커버내부로 분사된 열풍이 쓰레기를 건조시킨 후 다시 수증기와 함께 모아져 배기하도록 구성한 것이다. 또한 상부커버 내면에는 원적외선을 방사하는 치라노 코트 또는 맥반석 페인트를 도포하여 원적외선에 의해 냄새가 제거되도록 한다.The heating conveyor should be installed horizontally in the closed area, so it is better to use underground tunnels. This also makes it easier to load garbage from the ground. The heating conveyor is configured so that the upper cover surrounding the upper part of the pallet covers all two areas, such as a driving sprocket part and a driven sprocket part, and the hot air injected into the cover dries the garbage and is collected together with the steam again to exhaust. In addition, the inner surface of the upper cover is coated with a chirano coat or elvan to emit far infrared rays to remove the odor by the far infrared.
구동스프로켓 부분의 전반부커버 내에는 열풍분사노즐은 일정개수 설치하고 이를 열풍공급 송풍기와 덕트로 연결하여 열풍을 공급한다. 이 때 가열컨베이어에서 증발컨베이어로 떨어지는 쓰레기는 열풍노즐에서 분사되는 열풍에 의해 다시 한번 더 건조되게 된다.In the front cover of the drive sprocket, a certain number of hot air spray nozzles are installed and connected to the hot air supply blower and the duct to supply hot air. At this time, the garbage falling from the heating conveyor to the evaporation conveyor is dried again by the hot air sprayed from the hot air nozzle.
여기서 열풍은 수증기와 함께 배기구를 통해 모아지고 이것은 예열공기 브로워에 의해 다시 브라운가스소각로에 공급되는데 이것은 전반부커버와 팔레트 틈새로부터 흡입되는 공기와 함께 예열공기가 되어 소각로에 투입되는 것으로 건류가스연소용 산소공급수단으로 쓰인다.Here, hot air is collected through the exhaust port together with water vapor, which is supplied to the Brown gas incinerator again by the preheating air blower, which is preheated air and is introduced into the incinerator with air sucked from the front cover and pallet gap. Used as a supply means.
한편 중간부분과 종동스프로켓 부분의 상부커버 내부에도 열풍노즐이 일정개수씩 설치되고 열풍공급덕트에 연결된다. 이곳에서 배출되는 수증기와 배기가스는 배기덕트를 통하여 반건식세정기에 연결된다.Meanwhile, hot air nozzles are also installed in the middle of the upper cover of the middle part and the driven sprocket part and connected to the hot air supply duct. Water vapor and exhaust gases discharged from this place are connected to a semi-dry cleaner through an exhaust duct.
상기 가열컨베이어는 건조과정에서 발생할 수 있는 냄새를 제거하기 위하여 열풍덕트외면과 상부커버내면에 원적외선을 방사하는 페인트를 코팅하도록 한다. 열풍덕트외면은 열풍에 의해 200℃ 정도의 온도를 유지하고 있으므로 열을 받는 원적외선 방사체는 원적외선을 방사하게 되고 결과적으로 원적외선 효과에 의해 냄새가 제거된다.The heating conveyor is to coat the far-infrared radiation on the outer surface of the hot air duct and the upper cover to remove the odor that may occur during the drying process. Since the outer surface of the hot wind duct maintains a temperature of about 200 ° C. by hot wind, the far-infrared radiator receiving heat radiates far infrared rays, and as a result, the odor is removed by the far infrared effect.
이와 아울러 본 발명은 유기용체, VOC, 악취제거에 효과적인 활성탄흡착탑을 배기가스라인에 부가설비하여 냄새를 확실하게 제거하도록 한다.In addition, the present invention is equipped with an activated carbon adsorption tower effective in removing organic solvents, VOCs, odors to the exhaust gas line to ensure the odor is removed.
따라서 브라운가스소각로로부터 시작되는 본 발명의 배기가스라인은 폐열보일러, 공기혼합기, 열풍송풍기, 상부커버내 열풍노즐, 반건식 세정기, 백필터, 활성탄 흡착탑, 송풍기 그리고 스택으로 구성되는 것이다.Therefore, the exhaust gas line of the present invention starting from the brown gas incinerator is composed of a waste heat boiler, an air mixer, a hot air blower, a hot air nozzle in a top cover, a semi-dry scrubber, a bag filter, an activated carbon adsorption tower, a blower, and a stack.
한편 음식물쓰레기가 이송되는 공정은 지상 적치장으로부터 호퍼, 가열컨베이어, 증발컨베이어, 쓰레기 사일로로 공급되어 다음으로 브라운가스소각로에 투입되는 것이다.On the other hand, food waste is transported from ground stockyards to hoppers, heating conveyors, evaporative conveyors, and waste silos, which are then put into the brown gas incinerator.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 건조소각시스템의 전체공정도.1 is an overall process diagram of a dry incineration system according to an embodiment of the present invention.
도2는 도1에서 건조시스템에 대한 공정도.2 is a process diagram for the drying system in FIG.
도3은 본 발명의 일구성요소인 건조장치의 쓰레기 이송장면을 개략적으로 보여주는 사시도.Figure 3 is a perspective view schematically showing the waste transport scene of the drying apparatus as one component of the present invention.
도4는 본 발명의 일구성요소인 건조장치의 상세설명을 위한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view for a detailed description of the drying apparatus as one component of the present invention.
도5는 본 발명의 일구성요소인 열풍노즐의 형상을 개략적으로 보여주는 사시도.Figure 5 is a perspective view schematically showing the shape of a hot air nozzle which is one component of the present invention.
<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100: 브라운가스플랜트 110: 브라운가스착화버너100: Brown gas plant 110: Brown gas ignition burner
120: 브라운가스버너 200: 브라운가스소각로120: Brown gas burner 200: Brown gas incinerator
210: 쓰레기사일로 220: 쓰레기압축기210: garbage silo 220: garbage compactor
230: 브라운가스열분해로 240: 브라운가스용융로230: brown gas pyrolysis furnace 240: brown gas melting furnace
250: 예열공기브로워 300: 폐열회수장치250: preheating air blower 300: waste heat recovery device
310: 폐열보일러 320: 공기혼합기310: waste heat boiler 320: air mixer
330: 외부공기브로워 340: 열풍브로워330: external air blower 340: hot air blower
400: 후처리설비 410: 반건식세정기400: after-treatment equipment 410: semi-dry cleaner
430: 활성탄흡착탑 440: 메인배풍기430: activated carbon adsorption tower 440: main blower
450: 스택 500: 음식물쓰레기건조장치450: stack 500: food waste drying apparatus
510: 쓰레기투입호퍼 520: 가열컨베이어510: garbage input hopper 520: heating conveyor
521: 구동스프로켓트 522: 종동스프로켓트521: drive sprocket 522: driven sprocket
523: 롤러체인 524: 팔레트523: roller chain 524: pallet
525: 컨베이어프레임 526: 레일525: conveyor frame 526: rail
530: 증발컨베이어 540: 사일로용 벨트컨베이어530: evaporation conveyor 540: silo belt conveyor
550: 상부커버 560: 전반부 커버550: upper cover 560: first half cover
570: 열풍노즐 T : 지하터널570: hot air nozzle T: underground tunnel
580: 열풍덕트580: hot air duct
이하, 본 발명에 따른 브라운가스소각로를 이용한 음식물쓰레기 건조소각시스템에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the food waste dry incineration system using the brown gas incinerator according to the present invention will be described in detail as follows.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 음식물쓰레기 건조소각시스템에 관한 전체공정도이고, 도2는 도1에서 건조시스템을 상세히 설명하기 위한 공정도이며, 도3은 본 발명의 일구성요소인 건조장치의 쓰레기이송장면을 보여주는 개략적인 사시도, 도4는 본 발명의 일구성요소인 건조장치의 상세설명을 위한 단면도, 도5는 본 발명의 일구성요소인 건조장치의 열풍노즐을 보여주는 개략적인 사시도이다.1 is a general process diagram of a food waste drying incineration system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a process diagram for explaining the drying system in Figure 1, Figure 3 is a drying device as one component of the present invention Figure 4 is a schematic perspective view showing a garbage conveying scene of, Figure 4 is a cross-sectional view for a detailed description of the drying apparatus of one component of the present invention, Figure 5 is a schematic perspective view showing a hot air nozzle of a drying apparatus of one component of the present invention. .
도1 내지 도5에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 브라운가스소각로를 이용한 음식물쓰레기 건조소각시스템은 전체적으로 브라운가스를 생산공급하는 브라운가스플랜트(100)와 브라운가스소각로(200) 그리고 폐열회수장치(300)와 후처리설비(400)로 되어있고 브라운가스소각로(200)의 폐열을 이용하여 음식물쓰레기를 건조시키는 건조장치(500)등으로 구성되어 있다.1 to 5, the food waste drying incineration system using the brown gas incinerator according to the embodiment of the present invention includes a brown gas plant 100 and a brown gas incinerator 200 which produce brown gas as a whole. It consists of a waste heat recovery device 300 and a post-treatment facility 400 and a drying device 500 for drying food waste using the waste heat of the brown gas incinerator 200.
좀더 구체적으로 브라운가스소각로(200)는 열분해로(230)와 브라운가스용융로(240)로 구성되어 있는 것으로 브라운가스플랜트(100)로부터 브라운가스를 공급받아 브라운가스버너(120)에 착화하여 브라운가스용융로(240)을 예열하고 쓰레기사일로(210)에 투입된 음식물쓰레기를 압축기(220)에 의해 열분해로(230)에 밀어넣으면서 브라운가스착화버너(210)에 의해 착화하면 쓰레기는 열분해로(230)에서 탄화건류작용을 거치면서 브라운가스용융로(240) 들어오면 용융로상부에서 건류가스는 예열공기브로워(250)으로부터 공급되는 산소와 결합하여 연소반응을 일으키면서 연소되고 차르는 용융로 하부로 떨어지면서 용융되어 용탕이 된다.More specifically, the brown gas incinerator 200 is composed of a pyrolysis furnace 230 and a brown gas melting furnace 240, and receives brown gas from the brown gas plant 100 to ignite the brown gas burner 120 to brown gas. When the preheating of the melting furnace 240 and ignited by the brown gas ignition burner 210 while pushing the food waste put into the waste silo 210 into the pyrolysis furnace 230 by the compressor 220, the waste is pyrolysis furnace 230 When the brown gas melting furnace 240 enters the carbonization furnace through the carbonization and drying process, the dry gas is combined with oxygen supplied from the preheating air blower 250 to cause combustion reaction, and the molten gas is melted while falling to the bottom of the melting furnace. Becomes
브라운가스용융로(240)에서는 브라운가스 연소열과 건류가스 연소열이 상승작용하여 급격히 고온으로 올라가면서 고온(1300℃∼1800℃)에 의한 완전소각을 이룩한다.In the brown gas melting furnace 240, the brown gas combustion heat and the dry gas combustion heat synergistically rise to a high temperature, thereby achieving complete incineration by high temperature (1300 ° C to 1800 ° C).
다음으로 폐열회수장치(300)는 폐열보일러(310)과 공기혼합기(320)으로 구성되어 있는 것으로 브라운가스용융로(240)로부터 배출되는 배기가스는 폐열보일러(310)에 의해 급격히 온도를 떨어뜨려 폐열보일러(310)의 출구온도가 약400℃가 되도록 하고 공기혼합기(320)에서 외부공기브로워(330)에 의해 외부공기와 혼합시켜 약200℃의 열풍을 만들어 열풍브로워(340)에 의해 열풍공급라인(341)을 따라 건조장치(500)로 보내는 것이다.Next, the waste heat recovery device 300 is composed of a waste heat boiler 310 and an air mixer 320. The exhaust gas discharged from the brown gas melting furnace 240 rapidly drops temperature by the waste heat boiler 310 to waste heat. The outlet temperature of the boiler 310 is about 400 ℃ and mixed with the outside air by the external air blower 330 in the air mixer 320 to create a hot air of about 200 ℃ hot air supply line by the hot air blower 340 It is sent to the drying apparatus 500 along 341.
다음 공정으로 음식물쓰레기건조장치(500)내의 상부커버(550)에서 회수되는 배기가스와 냄새는 후처리시설(400)인 반건식세정기(410), 백필터(420), 그리고 활성탄흡착탑(430)을 거쳐 메인배풍기(440)에 의해 무공해상태로 스택(450)상부에서 공기중으로 배출된다.The exhaust gas and the odor recovered from the upper cover 550 in the food waste drying apparatus 500 are the semi-dry cleaner 410, the bag filter 420, and the activated carbon adsorption tower 430, which are the after-treatment facilities 400. Through the main blower 440 is discharged into the air from the top of the stack 450 in a pollution-free state.
지상에 적치된 음식물쓰레기는 지하터널(T)에 설치된 건조장치(500)에 보내지기 위해 쓰레기투입호퍼(510)에 투입되고 에이프런컨베이어로 구성된 가열컨베이어(520)와 증발컨베이어(530)에 의해 가열되면서 건조되어 사일로용 벨트컨베이어(540)에 의해 브라운가스소각로(200)의 쓰레기사일로(210)에 투입된다.The food waste accumulated on the ground is input to the garbage input hopper 510 to be sent to the drying apparatus 500 installed in the underground tunnel T and heated by a heating conveyor 520 and an evaporation conveyor 530 composed of an apron conveyor. While being dried, the belt conveyor 540 for the silo is injected into the waste silo 210 of the brown gas incinerator 200.
본 발명의 음식물쓰레기건조장치의 가열컨베이어(520)와 증발컨베이어(530)은 도4에 도시한 바와 같이 컨베이어롤러체인(523)의 어태치먼트(523a)에 철재팔레트(524)를 조립하여 운반물을 이송할 수 있도록 구성한 것으로 좀더 구체적으로 설명하면 컨베이어프레임(525)에 한쌍의 레일(526, 여기서는 플렛트바)을 상하로 설치하여 상부레일(526), 하부레일(526) 위에 상기 철재팔레트(524)와 롤러체인(523)을 조립하여 구성한 컨베이어체인을 연결설치한 것으로 이것을 구동스프로켓트(521)과 종동스프로켓트(522) 사이에 체인을 이루며 연결되어 모터에 의해 구동하는 구동장치인 구동스프로켓트(521)의 회전에 의해 운반물이 천천히 앞으로 이송되도록 한 것이다.The heating conveyor 520 and the evaporation conveyor 530 of the food waste drying apparatus of the present invention transport the package by assembling the steel pallet 524 to the attachment 523a of the conveyor roller chain 523 as shown in FIG. In more detail, the pair of rails 526 (in this case, a flat bar) are installed on the conveyor frame 525 in the vertical direction so that the steel pallet 524 and the upper rail 526 and the lower rail 526 are installed. A drive chain 521, which is a drive chain driven by a motor, is connected to a conveyor chain formed by assembling the roller chain 523, which is connected to the drive sprocket 521 and the driven sprocket 522, and driven by a motor. By rotating the), the package is slowly transported forward.
이 때 운반물을 적재한 팔레트(524)는 구동스프로켓트(521)에 의해 뒤집어지면서 슈트에 운반물을 떨어뜨리고 리턴되면서 하부레일(526a)을 따라 종동스프로켓트(522)로 움직여간다.At this time, the pallet 524 loaded with the package is turned upside down by the drive sprocket 521, dropping the package to the chute, and returned to the driven sprocket 522 along the lower rail 526a.
본 발명의 건조장치는 음식물쓰레기를 건조시키는 목적으로 구성한 것이므로 상기 팔레트(524) 상부에 상부커버(550)을 구성하여 반밀폐공간을 만들고 상부커버(550) 내부에 열풍덕트(580)를 구성하여 열풍노즐(570)에서 분출하는 약200℃의 열풍으로 음식물쓰레기(운반물)을 건조시키는 장치이다. 이 때 발생하는 수증기와 배기가스는 상부커버(550) 상부에 위치하는 배기출구를 통해 배기가스라인(411)을 따라 배출된다.Since the drying apparatus of the present invention is configured for drying food waste, the upper cover 550 is formed on the pallet 524 to create a semi-closed space, and the hot air duct 580 is formed inside the upper cover 550. The hot air nozzle (570) is a device for drying food waste (carrying material) by hot air of about 200 ℃. Water vapor and exhaust gas generated at this time are discharged along the exhaust gas line 411 through an exhaust outlet located above the upper cover 550.
본 발명의 건조장치는 운반물이 음식물이라는 점을 감안하여 냄새제거를 위한 조치로 도5에서 보이는 바와 같이 열풍노즐(570)과 연결되는 열풍덕트(580)의 외부표면에 원적외선방사체(치라노 코트 또는 맥반석 페인트 등)을 코팅하여 원적외선 방사체가 약200℃의 열풍에 의해 가열되어 원적외선이 다량방사하도록 한다.In the drying apparatus of the present invention, in consideration of the fact that the package is food, an infrared ray radiator (chirano coat or the like) is disposed on the outer surface of the hot air duct 580 connected to the hot air nozzle 570 as shown in FIG. Alban paint, etc.) is coated to allow the far-infrared radiator to be heated by hot air at about 200 ° C. so that far-infrared radiation is emitted.
상기 열풍노즐(570)은 가능한 많이 설치하는 것이 좋으므로 상부커버(550) 내부에는 음식물쓰레기투입호퍼(510) 부위에 열풍노즐번호 No.571과 No.572를 설치하고 중간부에는 No.573과 No.574를 설치한다. 또한 전반부커버(560) 내부에는 특별히 구동스프로켓트(521)의 밑에 열풍노즐번호 No.575를 설치하고 앞쪽에 No.576, No.577을 설치한다.Since the hot air nozzle 570 is preferably installed as much as possible, the hot air nozzle No. 571 and No. 572 are installed in the food waste feeding hopper 510 in the upper cover 550, and No. 573 and Install No.574. In addition, inside the first half cover 560, hot air nozzle No. 575 is installed under the driving sprocket 521, and No. 576 and No. 577 are installed on the front side.
이 때 발생하는 악취와 배기가스는 예열공기흡입라인(251)을 따라 예열공기브로워(250)에 의해 브라운가스용융로(240) 속으로 투입된다.Odor and exhaust gas generated at this time are introduced into the brown gas melting furnace 240 by the preheating air blower 250 along the preheating air suction line 251.
따라서 본 발명의 음식물건조장치는 팔레트(524) 위에 수평으로 널려져 이송되는 운반물을 좁고 긴 형상의 출구를 가진 열풍노즐(570)에서 분출하는 열풍에 의해 아주 효과적으로 건조시키고 특히 구동스프로켓트 앞으로 떨어지는 쓰레기는 열풍노즐 No.575에 의해 확실하게 건조되며 이 때 풍기는 악취는 전반부 커버에서 모아진 후 브라운가스용융로에 투입되어 다시 소각제거된다.Therefore, the food drying apparatus of the present invention dries the package conveyed horizontally on the pallet 524 very effectively by hot air ejected from the hot air nozzle 570 having a narrow and long outlet, and in particular, garbage falling in front of the driving sprocket is It is reliably dried by hot air nozzle No. 575. At this time, the blowing odor is collected in the front cover and put into Brown gas furnace to be incinerated again.
본 발명의 브라운가스소각로를 이용한 음식물쓰레기 건조소각시스템은 브라운가스소각로에서 고온열분해용융처리하기 때문에 다음과 같은 장점 및 효과가 있다.The food waste drying incineration system using the brown gas incinerator of the present invention has the following advantages and effects because it is subjected to high temperature pyrolysis in the brown gas incinerator.
1) 본 발명은 수분이 많은 음식물쓰레기를 브라운가스소각로의 폐열을 이용하여 건조시키므로 별도의 연료비용이 들지 않는다.1) The present invention does not incur a separate fuel cost because the dry food waste is dried using the waste heat of the brown gas incinerator.
2) 본 발명은 폐열을 이용한 음식물쓰레기건조장치를 구성하여 건조후 열분해용융소각처리하기 때문에 비료나 사료로 이용하는 방법과 비교하여 볼 때 파쇄기에 의한 파쇄공정이 필요없어 설비가 간단하고 쓰레기를 분리수거하지 않아도 되는 장점이 있다.2) In the present invention, since the food waste drying apparatus using waste heat is thermally melted and incinerated after drying, it does not require a crushing process by a crusher as compared to the method used as a fertilizer or feed, so the equipment is simple and separate collection of waste There is an advantage that you do not have to.
3) 본 발명의 건조장치는 음식물쓰레기처리에 적합한 에이프런 컨베이어를 이용하여 넓은 철재 팔레트 상에 널려진 상태로 이송되도록 하여 열풍노즐에 의해 강력한 열풍으로 빈틈없이 가열시키므로 여러 개의 열풍노즐 밑을 거치는 동안 수분이 많은 쓰레기를 확실하게 건조시킬 수 있다.3) The drying apparatus of the present invention uses a apron conveyor suitable for food waste treatment so that it is transported in a state of being laid out on a wide steel pallet so that it is heated by a strong hot air by a hot air nozzle, so that moisture is passed through several hot air nozzles. Many garbage can be reliably dried.
4) 본 발명은 음식물쓰레기를 포함하여 모든 생활쓰레기를 고온용융소각처리할 수 있는 시스템으로 근본적으로 환경오염물질을 일체 배출하지 않을 뿐만 아니라 소각잔유물은 골재, 벽돌 등의 형태로 재활용된다.4) The present invention is a system capable of hot melt incineration of all household waste, including food waste, essentially does not discharge any environmental pollutants, as well as incineration residues are recycled in the form of aggregates, bricks and the like.
상기와 같이 음식물쓰레기를 가장 경제적이고 가장 효과적으로 완전소각처리할 수 있는 것은 별도의 연소용 공기 없이 자체산소에 의해 완전연소하는 브라운가스만의 특성을 이용하여 고온열분해용융소각로를 구성할 수 있었기에 가능한 것이다.The most economical and most effective incineration of food waste as described above is possible because the high-temperature pyrolysis melting furnace can be constructed using the characteristics of Brown Gas, which is completely burned by its own oxygen without any separate combustion air. .
결과적으로 본 발명은 시 단위, 광역시 단위의 막대한 음식물쓰레기를 브라운가스를 이용하여 완전소각함으로써 자연에서 얻어온 자원을 오염물질로 남기지 않고 깨끗하게 다시 자연으로 돌려줄 수 있는 아주 유용한 발명이다.As a result, the present invention is a very useful invention that can completely return the natural resources by incineration of enormous food waste in the unit of time, metropolitan unit using brown gas without leaving pollutants as a pollutant.
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| KR102418328B1 (en) | 2021-09-27 | 2022-07-08 | 박경섭 | Food waste Treatment Device and Food waste Treatment System equipped with Bioenergy Manufacturing Function |
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