KR20060058347A - 식물성 폐자원의 고체연료화 제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식물성 폐자원의 고체연료화 제조장치에 대한 것으로, 발명의 주된 목적은 식물성 폐자원을 분쇄하고 건조시킨 후, 전분을 포함시켜 고체 연료로 제조할 수 있도록 하는데 있으며, 더 나가서 분쇄, 건조 및 열 압착을 연속 반복적으로 실시하여 대량으로 고체 연료를 생산하기에 적합한 제조장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 제조방법은 식물성 폐자원 준비과정, 분쇄과정, 건조과정, 전분 혼합과정, 압출과정을 차례로 거쳐 제조하는 것이다.

상기의 제조방법을 실시하기 위한 제조장치의 특징적인 구성은 식물성 폐자원을 연속 자동으로 공급하기 위해 콘베이어를 포함하는 공급수단(10), 식물성 폐자원을 일정한 입자 크기로 분쇄하는 분쇄수단(20), 분쇄된 식물성 폐자원을 건조시키면서 다음 공간으로 이동시키기 위한 건조 이송수단(30), 분쇄 및 건조된 식물성 폐자원에 전분을 공급하는 전분 투입수단(40), 그리고 전분이 섞인 식물성 폐자원을 임의의 굵기로 고체화하여 배출하는 압출수단(50)을 포함하는 것이다.

식물성 폐자원, 분쇄, 전분, 고체, 연료

Description

식물성 폐자원의 고체연료화 제조방법 및 그 제조장치 {Solid fuel manufactoring process from utilization of vegetable waste and soild fuel manufactoring system}

도 1은 본 발명의 장치로서 생산하고자 하는 고체연료의 예시도

도 2는 본 발명의 제조과정을 설명하는 블럭도

도 3은 본 발명의 전체 설비를 보인 평면도와 정면도

도 4는 본 발명의 압출수단을 보인 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

10 : 공급수단 11 : 수평형 콘베이어

12 : 경사형 콘베이어 20 : 분쇄수단

30 : 이송수단 40 : 전분 투입수단

41 : 호퍼 42 : 교반수단

43 : 전분 공급기 50 : 압출수단

51 : 압출공간 52 : 스크류

53 : 구동모터 60 : 절단기구

본 발명은 식물성 폐자원의 고체연료화 제조방법과 그 제조장치에 대한 것으로, 더 상세하게는 각종 과일이나 열매(예컨대 파인애플, 바나나, 코코넛 등)에서 주 내용물을 적출하고 남은 껍질을 분쇄 및 건조 압축하여 고체 연료로 만들 수 있도록 하는데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 과일이나 각종 열매는 대량으로 수확한 후, 가공을 거쳐 통조림이나 각종 건조제품으로 재생산 하게되는 바, 이때, 과일이나 열매의 껍질들은 불필요하므로 따로 모아서 묻거나 소각하거나 해야 하는 식물성 폐자원이 된다.

그리고 식물성 폐자원은 땅에서 생산되는 각종 농수산물을 다듬고 정리하는 과정에서 남은 찌꺼기나, 운반 및 판매 과정에서 유효시한이 지나서 폐기해야 하는 폐자원도 식물성 폐자원으로 포함될 수 있으며, 이들은 대부분 부피가 많은 편이다.

종래에 이러한 식물성 폐자원의 처리 방법을 보면, 경작지에서 농작물을 수거하면서 그대로 방치하거나 갈아엎는 방법, 농산물이 거래되는 현장에서 수거하여 일반 쓰레기와 함께 소각하거나 땅에 묻는 방법, 농가 가축에게 먹이로 사용하는 방법 등이 있다.

그러나 식물성 폐자원이 발생하는 양에 비하여 농가 가축에게 먹이로 활용하 는 양은 매우 적어서 재활용 효과가 너무 미약한 것이고, 또 경작지에서 땅에 갈아엎는 방법은 현지를 출발하기 전의 폐기물에 한정될 뿐만 아니라 썩을 때까지 어느 정도의 시간이 걸리기 때문에 적당한 처리 방법이 못되는 것이며, 특히 농산물 전용 매매시장이나 각 지역 시장에서 발생되는 식물성 폐자원은 그 양이 방대함에도 불구하고 처리비용을 부담해 가면서 규격 쓰레기 봉투에 담아 폐기해야 하는 문제점이 있다.

아울러 근래에는 환경 오염방지를 목적으로 각종 산업 폐기물을 안전하게 처리하는 폐기물 처리장치, 음식물 쓰레기를 효과적으로 폐기하기 위한 음식물 쓰레기 분쇄장치, 음식물 쓰레기를 재활용하기 위한 음식물을 이용한 사료제조장치, 음식물 쓰레기를 이용한 연료제조장치 등이 알려져 있으나, 앞서 설명한 바와 같은 식물성 폐자원의 올바른 처리 및 재활용 장치가 없었으며, 이러한 식물성 폐자원을 이용하여 제조하는 고체연료는 전무하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 발명의 주된 목적은 식물성 폐자원을 분쇄하고 건조시킨 후, 전분을 포함시켜 고체 연료로 제조할 수 있도록 하는데 있으며, 더 나가서 분쇄, 건조 및 열 압착을 연속 반복적으로 실시하여 대량으로 고체 연료를 생산하기에 적합한 제조장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적하는 바를 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 제조방법은 통상의 방법으로 수거한 후, 이물질을 걸러내어 분쇄 준비를 하는 식물성 폐자원 준비과정, 그리고 준비된 식물성 폐자원을 분쇄기를 이용하여 작은 입자로 분쇄하는 분쇄과정, 상기 분쇄과정을 거친 작은 입자 상태의 식물성 폐자원을 물기가 없도록 건조하여 분말화 하는 건조과정, 상기 건조과정을 거친 분말 상태의 식물성 폐자원에 전분을 혼합하는 전분 혼합과정, 그리고 상기 전분 혼합과정을 거친 분말 상태의 식물성 폐자원을 입구가 넓고 출구가 좁은 압출기구에 넣어 일정한 단면모양의 막대형으로 고체화시키는 압출과정을 거쳐 제조하는 것이다.

한편, 본 발명의 제조장치에서 특징적인 구성은 식물성 폐자원을 연속 자동으로 공급하기 위해서 통상의 수평형 및 경사형 콘베이어를 포함하는 공급수단, 그리고 상기한 공급수단으로부터 식물성 폐자원을 받아 일정한 입자 크기로 분쇄하는 분쇄수단, 그리고 상기한 분쇄수단으로부터 분쇄된 식물성 폐자원을 건조시키면서 다음 공간으로 이동시키기 위한 건조 이송수단, 그리고 상기한 건조 이송수단으로부터 공급되는 분쇄된 식물성 폐자원에 전분을 공급하는 전분 투입수단, 그리고 상기한 전분 투입수단을 통해 전분이 섞인 식물성 폐자원을 받아 임의의 굵기로 고체화하여 배출하는 압출수단을 포함하는 것이다.

여기서 상기한 압출수단은 입구가 크고 출구가 작은 압출공간과 상기 압출공간으로 배치된 이송 스크류와, 상기 이송 스크류에 동력을 제공하기 위한 구동모터를 포함하는 것이다.

또 한, 상기한 압출수단은 그 압출공간의 다음에 압출되는 고체연료를 일정한 길이로 절단하기 위한 절단기구를 구비하는 것이다.

이하 본 발명의 제조방법 및 제조장치의 구성을 상세히 설명한다.

먼저, 도 1은 본 발명의 장치로서 생산하는 고체연료의 실시 예를 보인 것이고, 도 2는 본 발명의 제조방법을 설명하는 블럭도 이다.

본 발명의 제조방법에 따른 과정은 식물성 폐자원을 수거한 후, 이물질을 걸러내어 분쇄 준비를 하는 식물성 폐자원 준비과정을 시작으로 하되, 준비된 식물성 폐자원을 분쇄기를 이용하여 작은 입자로 분쇄하는 분쇄과정과, 상기 분쇄과정을 거친 작은 입자 상태의 식물성 폐자원을 물기가 없도록 건조하여 분말화 하는 건조과정과, 상기 건조과정을 거친 분말 상태의 식물성 폐자원에 전분을 혼합하는 전분 혼합과정, 그리고 상기 전분 혼합과정을 거친 분말 상태의 식물성 폐자원을 입구가 넓고 출구가 좁은 압출기구에 넣어 일정한 단면모양의 막대형으로 고체화시키는 압출 과정을 거쳐 제조하는 것이 중요한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 제조장치의 전체 구성을 보인 평면도와 정면도이다.

상기 도면에서 보듯이 본 발명의 장치는 식물성 폐자원을 공급하기 위한 공급수단(10)으로부터 분쇄수단(20), 건조 이송수단(30), 전분 투입수단(40), 압출수단(50), 그리고 절단기구(60)의 순서로 배치 구성된다.

상기한 공급수단(10)은 도면에서 보는 바와 같이 수평형의 콘베이어(11)와, 경사형 콘베이어(12)를 사용할 수 있는 바, 수평형 콘베이어(11)는 이송과정 중에 불순물을 골라내는 등의 작업을 하기에 적당하고, 경사형 콘베이어(12)는 다음에 마련되는 분쇄수단(20)의 호퍼 높이로 공급하기 위해 적당한 것이다. 그러나 이러한 콘베이어의 유형이 중요한 것은 아니다.

다음의 분쇄수단(20)은 파인애플 껍질이나 바나나 껍질 등과 같이 비교적 연하면서 수분이 포함된 식물성 폐자원을 분쇄하기에 적당한 것, 또는 수분이 없으면서 비교적 딱딱한 것을 분쇄하기에 적당한 것을 따로 구비한 후, 상호 대체하여 구성할 수 있으며, 이러한 선택은 주로 사용하게 되는 식물성 폐자원의 성격을 고려하여 이루어질 일이다.

다음의 건조 이송수단(30)은 원통형의 내부에 스크류(31)를 설치한 스크류형 콘베이어로서 그 내부에 전기적인 발열수단을 포함시켜 분쇄된 식물성 폐자원 분말을 충분히 건조시키면서 다음의 전분 투입수단(40)으로 보낼 수 있도록 한다.

이어서 전분 투입수단(40)은 상기한 건조 이송수단(30)으로부터 공급되는 식물성 폐자원 분말을 받을 수 있는 호퍼(41)와, 그 호퍼 속에 구비한 교반수단(42)과 전분 공급기(43) 등을 가지는 것이다.

또, 압출수단(50)은 원통형의 압출공간(51)과, 그 내부에 설치된 이송 스크류(52)와, 이 이송 스크류를 적당한 회전수로 회전시키기 위해 감속기구를 포함한 구동모터(53)를 가진다.

따라서 상기한 전분 투입수단(40)으로부터 전분이 섞인 식물성 폐자원을 공급받으면 상기한 원통형의 압출공간(51)속으로 이송 스크류(52)가 밀어 넣게 되는 바, 상기한 압출공간(51)은 입구가 크고 출구가 작게 형성되어 있어서, 식물성 폐자원이 출구로 배출될 때는 그 단면이 출구의 모양대로 원통형 또는 파이프형으로 이루어진 고체연료가 배출되게 된다.

그리고 상기한 압출수단(50)의 다음 위치에는 절단기구(60)를 구비하여 압출공간(51)의 출구로 배출되는 고체연료를 적당한 길이로 잘라 취급 및 운반/포장이 용이하도록 한다.

한편, 포장이 즉시 이루어져야 할 경우, 상기한 절단기구(60)의 다음으로 도면에서 보는 바와 같은 건조기(70), 제품저장호퍼(80), 바이브레이팅 피더(90)등을 연결하여 사용할 수 있다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 장치에 따르면 폐기 처분되어야 할 과일 껍질이나 식물성 부식재의 찌꺼기 등을 필요한 입자의 크기로 분쇄하고, 분쇄된 상태에서 건조 이송과정을 거치고, 전분을 투입한 후, 압출하여 고체화된 연료를 얻을 수 있게 되는 것이다.

아울러, 도면에 표현된 기구 적인 장치는 이러한 과정에 필요한 일 실시예의 구성을 보인 것이며, 대동소이한 효과를 얻는 다른 실시 수단으로 대체될 수도 있다.

본 발명의 식물성 폐자원의 고체연료화 제조장치는 식물성 폐자원을 분쇄하고 건조한 후 전분을 투입하여 압출시키므로 써 일정한 모양을 갖는 고체 연료를 생산할 수 있게 되는 생산적인 장치이며, 특히 임의의 장소로 옮겨서 소각하거나 땅속에 묻어 처리해야 하는 큰 수고를 덜어 줄뿐만 아니라, 그와 같이 폐기처분하지 않음으로 써 환경 오염을 예방할 수 있는 등 여러 면에서 유용한 것이다.

Claims (4)

1. 수거한 후, 이물질을 걸러내어 분쇄 준비를 하는 식물성 폐자원 준비과정,

   준비된 식물성 폐자원을 분쇄기를 이용하여 작은 입자로 분쇄하는 분쇄과정,

   상기 분쇄과정을 거친 작은 입자 상태의 식물성 폐자원을 물기가 없도록 건조하여 분말화 하는 건조과정,

   상기 건조과정을 거친 분말 상태의 식물성 폐자원에 전분을 혼합하는 전분 혼합과정,

   상기 전분 혼합과정을 거친 분말 상태의 식물성 폐자원을 입구가 넓고 출구가 좁은 압출기구에 넣어 일정한 단면모양의 막대형으로 고체화시키는 압출과정을 거쳐 제조하는 것을 특징으로 하는 식물성 폐자원의 고체화 연료제조방법.
2. 식물성 폐자원을 연속 자동으로 공급하기 위해서 통상의 콘베이어를 포함하는 공급수단(10);

   상기한 공급수단(10)으로부터 식물성 폐자원을 받아 일정한 입자 크기로 분쇄하는 분쇄수단(20);

   상기한 분쇄수단(20)으로부터 분쇄된 식물성 폐자원을 건조시키면서 다음 공간으로 이동시키기 위한 건조 이송수단(30);

   상기한 건조 이송수단(30)으로부터 공급되는 분쇄 건조된 식물성 폐자원에 전분을 공급하는 전분 투입수단(40);

   상기한 전분 투입수단을 통해 전분이 섞인 식물성 폐자원을 받아 임의의 굵기로 고체화하여 배출하는 압출수단(50)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 식물성 폐자원의 고체연료화 제조장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기한 압출수단(50)은 입구가 크고 출구가 작은 압출공간(51)과 상기 압출공간으로 배치된 이송 스크류(52)와, 상기 이송 스크류에 동력을 제공하기 위해 구동모터(53)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식물성 폐자원의 고체연료화 제조장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기한 압출수단(50)은 그 압출공간(51)의 다음에 압출되는 고체연료를 일정한 길이로 절단하기 위한 절단기구(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는 식물성 폐자원의 고체연료화 제조장치.

Images