KR20090000841A - 유기성 폐기물을 이용한 탄화물 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물을 제조하는 것에 관한 것으로, 더 상세하게는 보다 간단한 공정과 구조를 가지면서 탄화물 제조에 따른 배기가스 량을 최소화하고 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 하기 위하여,
유기성 폐기물을 이용하여 탄화물로 제조하는 방법에 있어서, 수거된 유기성 폐기물을 저장하는 저정단계; 상기 저장된 유기성 폐기물을 이물질과 유기성 폐기물로 분류하면서 이물질은 배출하고 유기성 폐기물은 파쇄하는 분류 파쇄단계와; 상기 분류 파쇄된 파쇄물의 함수율을 낮추기 위해 그 파쇄물과 투입되는 건조된 연소물을 혼합하는 혼합단계와; 상기 혼합된 혼합물을 고온의 열풍에 의해 1차로 예비 건조하는 예비 건조단계와; 상기 예비 건조시 저감된 열풍을 공급받아 상기 예비 건조물을 그 열풍에 의해 2차로 건조하는 열풍 건조단계와; 상기 건조된 건조물을 비연소물과 연소물로 선별하는 선별단계와; 상기 선별된 연소물을 저장하는 연소물 저장단계와; 상기 저장된 건조물의 일정 량을 연속 건류식 탄화기로 투입하여 탄화물로 형성함과 아울러 그 건류가스 연소열을 상기 예비 건조단계로 공급하는 탄화단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.
유기성, 폐기물, 분류, 파쇄, 예비, 건조, 열풍, 선별, 탄화
Description
도 1은 본 발명의 제조단계를 개략적으로 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명 탄화물의 제조장치를 개략적으로 나타낸 요부도.
도 3a 본 발명의 혼합교반기를 개략적으로 나타낸 요부 정면도.
도 3b는 도 3a에 따른 개략적인 요부 측면도.
도 4는 연속 건류식 탄화기에 본 발명의 분진 배출부가 구비된 것을 개략적으로 나타낸 요부도.
도 5는 종래 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치를 개략적으로 나탄낸 요부도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 저장호퍼 20 : 분류 파쇄기
30 : 혼합 교반기 32 : 본체하우징
32a,32b : 투입구 32c : 배출가이드
34 : 회전축 35 : 연결대
36 : 교반날개 36a : 교반판
38 : 파쇄핀 40 : 예비 건조기
50 : 열풍 건조기 52 : 유입부
60 : 선별기 70 : 저장부
72 : 1차 저장조 74 : 2차 저장조
80 : 연속 건류식 탄화기 82 : 연소부
90 : 분진 배출부 92 : 포집호퍼
94 : 배출스크류 96 : 배출관
96a : 배출구
FQ1,FQ2,FQ3 : 정량 공급기 M : 구동원
S : 온도감지센서
본 발명은 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물을 제조하는 것에 관한 것으로, 더 상세하게는 보다 간단한 공정과 구조를 가지면서 탄화물 제조에 따른 배기가스 량을 최소화하고 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 한 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기성 폐기물이라 함은 탄수화물과 소채류의 섬유질이 많이 함유된 상태의 폐기물을 말하는 것으로, 우리 일상생활에서 하루에도 많은 량이 배출되는 음식물쓰레기나 하수슬러지 등과 같은 폐기물이 대표적이라 할 수 있다.
그에 따라 하루에도 상당히 많은 량이 발생하는 상기한 유기성 폐기물을 처 리하기 위한 여러 처리 방안이 제안되어 사용되고 있으나, 여러 부수적인 조건으로 인해 그리 큰 실용성을 갖지 못하는 문제점을 가지고 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하고자 본 출원인에 의해 많은 량의 유기성 폐기물을 단시간 내에서 효과적으로 탄화물로 제조가 이루어질 수 있도록 선출원하여 등록받은 특허등록 제557471호 "음식물 쓰레기를 이용한 숯 제조방법 및 장치"를 안출한 바, 이를 첨부된 도면 도 5을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물을 제조하는 장치는, 수거된 음식물을 저장한 후 하부로 장착된 이송스크류에 의해 배출하는 저장호퍼(110)와, 상기 저장호퍼로부터 이송수단을 통하여 공급되는 덩어리 형태의 유기성 폐기물을 입자 상태로 파쇄하여 배출하는 파쇄기(120)와, 상기 파쇄된 파쇄물을 공급받아 하우징 내에 고속으로 회전되는 이송스크류 형태로 장착된 다수의 파쇄날에 유기성 폐기물과 이물질로 분류하면서 이물질은 외부로 배출하고 유기성 폐기물의 파쇄물을 재차 파쇄하여 배출하는 분류 파쇄기(130)와, 상기 분류파쇄기를 거쳐 재 파쇄된 파쇄물을 이송수단을 통해 공급받아 그 파쇄물로 함유된 수분을 압착 탈수하여 배출하는 압착식 탈수기(140)와, 상기 수분이 탈수된 파쇄물을 이송수단을 통하여 공급받아 저장한 후 하부로 장착된 정량이송스크류에 의해 정량으로 배출하는 정량 배출호퍼(150)와, 상기 정량 배출호퍼로부터 이송수단을 통해 공급되는 정량의 파쇄물로 고속으로 열풍이 공급되는 회전드럼 내에서 건조하여 배출하는 고속 열풍건조기(160)를 구비한다.
또한, 상기 고속 열풍건조기에서 건조된 건조물을 이송수단을 통하여 회전되 는 타공드럼 내에서 연소물과 비연소물을 원심분리하여 선별한 후 비연소물은 외부로 배출하고 연소물 만을 배출 공급하는 드럼 선별기(170)와, 상기 선별된 연소물을 저장한 후 그 연소물을 정량으로 배출하는 연소물 정량배출기(170A)와, 상기 정량으로 배출되는 연소물을 이송수단을 통하여 공급받아 건류법에 의해 탄화시켜 배출하는 연속 건류식 탄화기(180)로 구성된다.
미설명 부호 190은 상기 연속 건류식 탄화기에서 배출되는 탄화물을 통상의 이송수단과 정량배출기 및 교반기를 거쳐 공급받아 숯으로 성형하는 숯 성형기이다.
그에 따라 수거된 유기성 폐기물을 저장한 후 입자상태로 파쇄하고, 유기성 폐기물과 이물질을 분류하면서 유기성 폐기물만을 재차 미세하게 파쇄한 다음 상기 파쇄된 파쇄물에 함유된 수분을 탈수하며, 탈수된 파쇄물에 고속으로 열풍을 가하여 건조시키고, 그 건조된 건조물을 연소물과 비연소물로 선별 후, 상기 선별된 연소물을 탄화시킴에 따라 많을 량의 유기성 폐기물을 단시간 내에 효과적으로 탄화물로 제조할 수 있는 장점을 가지고 있었다.
그러나, 상기와 같이 많은 량의 유기성 폐기물을 단시간 내에 효과적으로 탄화물로 제조하는 장치는 구조가 복잡할 뿐만 아니라 열풍에 의해 함수율을 낮추는 과정에서 고속 열풍 건조기에서 큰 부하가 발생하는 문제점과 함께 고소 열풍건조시 폐열풍인 고온의 건류가스 연소열을 건조에 필요한 적정 온도로 설정하기 위해서 주입하여던 외부의 냉각 공기로 인해 많은 량의 배기가스가 발생하게 되고 그로 인해 배기가스 설비의 시설 규모가 커지는 문제점을 가지고 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 본 출원인에 의해 선출원하여 등록 받은 특허등록 제557471호 "음식물 쓰레기를 이용한 숯 제조방법 및 장치"를 개량한 것으로, 그 목적은 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물을 제조시 보다 간단한 처리공정과 구조를 가지면서 탄화물 제조에 따른 배기가스 량을 최소화하고 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 분류 파쇄된 파쇄물의 함수율을 저감시킬 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 파쇄물과 건조된 연소물의 혼합시 혼합물이 뭉쳐지는 것을 최소화할 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 건조 효율성을 단시간 내에 최대한 높일 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 열풍 건조시 알맞는 건조조건에 의해 원활한 건조가 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물로 제조하는 방법에 있어서, 수거된 유기성 폐기물을 저장하는 저정단계; 상기 저장된 유기성 폐기물을 이물질과 유기성 폐기물로 분류하면서 이물질은 배출하고 유기성 폐기물은 파쇄하는 분류 파쇄단계와; 상기 분류 파쇄된 파쇄물의 함수율을 낮추기 위해 그 파쇄물과 투입되는 건조된 연소물을 혼합하는 혼합단계와; 상기 혼합된 혼합물을 고온의 열풍에 의해 1차로 예비 건조하는 예비 건조단계와; 상기 예 비 건조시 저감된 열풍을 공급받아 상기 예비 건조물을 그 열풍에 의해 2차로 건조하는 열풍 건조단계와; 상기 건조된 건조물을 비연소물과 연소물로 선별하는 선별단계와; 상기 선별된 연소물을 저장하는 연소물 저장단계와; 상기 저장된 건조물의 일정 량을 연속 건류식 탄화기로 투입하여 탄화물로 형성함과 아울러 그 건류가스 연소열을 상기 예비 건조단계로 공급하는 탄화단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 한다.
상기 연소물 저장단계에는 그 건조된 연소물의 일부를 저장하여 상기 혼합단계로 건조된 연소물을 투입하는 연소물 투입단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
유기성 폐기물을 이용하여 탄화물로 제조하는 장치에 있어서, 수거된 유기성 폐기물을 저장하는 저장호퍼와; 상기 저장호퍼에서 공급되는 유기성 폐기물을 그 유기성 폐기물에 포함된 이물질을 분류하여 이물질은 외부로 배출하고 유기성 폐기물은 미세하게 파쇄하는 분류 파쇄기와; 상기 분류 파쇄기에서 공급되는 파쇄물을 건조된 연소물과 함께 혼합하여 파쇄물의 함수율을 낮추는 혼합 교반기와; 상기 혼합 교반기에서 정량으로 공급되는 혼합물을 공급되어 통과되는 고온의 열풍에 의해 함수율을 낮추도록 1차로 예비 건조하는 예비 건조기와; 상기 예비 건조기에서 예비 건조에 따른 온도가 저감된 열풍과 예비 건조물을 공급받아 회전되는 회전드럼 내에서 2차로 건조하는 열풍 건조기와; 상기 열풍 건조기에서 공급되는 건조물을 연소물과 비연소물로 선별하는 선별기와; 상기 선별기에서 선별된 연소물을 저장하는 저장부와; 상기 저장부에서 일정 량을 공급받아 건류법에 의해 탄화시킴과 동시 에 그 건류가스 연소열을 상기 예비 건조기로 공급하는 연속 건류식 탄화기로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 혼합 교반기는 본체하우징의 일측 상부에 파쇄물과 건조된 연소물이 투입되는 각각의 투입구가 형성되고, 타측 하부에는 혼합물이 배출되는 배출가이드가 형성되며, 내부에는 구동원에 의해 회전되는 회전축 상으로 한쌍의 연결대로 연결되는 교반날개가 다수개 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 교반날개는 일정 간격을 갖는 다수의 교반판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 본체하우징의 내측면에는 혼합물이 뭉치는 것을 방지하기 위하여 상기 교반날개의 교반판 사이로 통과할 수 있는 위치로 다수의 파쇄핀이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 열풍 건조기의 유입부에는 온도감지센서가 구비되고, 그 예비건조기와 열풍 건조기 사이의 연결라인에는 상기 온도감지센서와 연결되어 외부공기를 자동으로 급기하는 자동댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 저장부는 그 선별된 연소물을 1차적으로 저장한 후 정량으로 연속 건류식 탄화기로 공급하는 1차 저장조와, 상기 1차 저장조에서 일부의 연소물을 저장한 다음 일정 량으로 혼합 교반기로 건조된 연소물을 공급하는 2차 저장조로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 연속 건류식 탄화기의 연소부 하부에는 건류 탄화시 발생하는 입자성의 분진을 자동으로 배출시키는 분진 배출부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 분진 배출부는 연소부의 하부에 입자성의 분진이 포집되는 포집호퍼와, 상기 포집호퍼의 하부로 각각의 구동원에 의해 회전되면서 일정 량을 하부로 낙하시키는 로터리밸브와 그 로터리밸브에서 낙하된 분진를 외부로 배출하는 배출스크류부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제조단계를 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도시된 바와 같이 탄수화물과 소채류의 섬유질을 다량으로 하고 있는 통상의 음식물쓰레기나 하수슬러지 등과 같은 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물로 제조하는 방법에 있어서,
본 발명은, 상기 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물을 제조시 보다 간단한 처리공정을 거치고 탄화물 제조에 따른 배기가스 량을 최소화하고 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 하기 위하여,
여러 경로를 통하여 수거된 많은 양의 유기성 폐기물을 저장조 형태의 저정호퍼로 취합하여 저장하는 저장단계(S1)를 행한다. 이때, 상기 저장단계에서 발생하는 폐수는 드레인시켜 별도의 폐수 저장조로 저장하여 처리하는 것이 바람직하다.
상기 저장단계에서 저장된 유기성 폐기물을 그에 함유되어 있는 비닐이나 금속류 또는 뼈 등과 같은 이물질과 유기성 폐기물로 분류하면서 이물질은 이송과 함 께 배출하고 유기성 폐기물은 미세하게 파쇄하는 분류 파쇄단계(S2)를 거치게 된다.
상기 분류 파쇄단계를 거쳐 분류 파쇄된 파쇄물의 함수율을 낮추기 위해 그 파쇄물과 투입되는 후술하는 저장단계에서 열풍건조와 선별되어 건조된 연소물을 혼합하는 혼합단계(S3)를 행한다.
상기 혼합단계를 거쳐 혼합된 혼합물을 후술하는 탄화단계에서 탄화시 발생하는 고온의 건류가스 연소열이 통과하는 과정에서 발생되는 고온의 열풍에 의해 상기 혼합물의 함수율을 약 5~10% 정도 낮출 수 있도록 1차로 예비 건조하는 예비 건조단계(S4)를 거치게 된다.
상기 예비 건조단계를 거쳐 예비 건조시 저감된 열풍을 공급받아 상기 예비 건조물을 그 열풍에 의해 함수율이 약 15% 이하를 갖도록 2차로 건조하는 열풍 건조단계(S5)를 거치게 된다.
상기 열풍 건조단계를 통하여 건조된 건조물을 통상의 드럼 선별기 등에 의해 그에 함유된 금속재 등과 같은 비연소물(무기물)과 연소물(유기물)로 선별하는 선별단계(S6)를 행하게 된다.
상기 선별단계에서 선별된 연소물을 탄화하기 적당한 양으로 공급하기 전에 저장하는 연소물 저장단계(S7)를 거치게 된다.
상기 연소물 저장단계를 거쳐 저장된 건조물은 통상의 정량공급기 등을 통하여 일정 량을 공지의 건류법에 의해 탄화시키는 연속 건류식 탄화기로 투입하여 탄화물로 형성함과 아울러 그 건류가스 연소열을 상기 예비 건조단계로 공급하는 탄 화단계(S8)를 포함하여 이루어 지는 것을 나타낸 것이다.
상기 연소물 저장단계(S7)에는 그 건조된 연소물의 일부를 저장하여 파쇄물의 함수율을 낮추기 위해 별도의 건조물을 투입하는 것이 아니라 상기 혼합단계(S3)로 본 발명의 제조단계에서 형성되는 건조된 연소물을 투입하는 연소물 투입단계(S9)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명은 유기성 폐기물을 탄화물로 제조시 간단한 공정을 거침은 물론 폐기물의 함수율을 낮추기 위해 건조된 연소물을 혼합하고 예비건조와 열풍건조를 통하여 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있는 조건을 가짐은 물론 고온의 건류가스 연소열이 예비건조시 저감된 온도의 열풍으로 변화된 후 열풍건조로 공급되어 건조가 이루어짐으로써, 종래 고온의 건류가스 연소열을 열풍 건조하기 위해 별도의 많은 량의 외부공기를 유입시켜 배기가스 량을 증대시켰던 문제점을 해소함에 따라 열풍건조시 발생되는 배기가스 량 또한 현저하게 줄일 수 있는 조건을 가지게 됨은 물론 그로 인해 배기가스 처리시설 또한 최소화할 수 있는 조건도 가지게 되는 것이다.
또한, 폐기물의 함수율을 낮추기 위해 별도의 건조물을 투입하는 것이 아니라 제조공정에서 발생되는 건조된 연소물을 공급함으로써, 번거러움 없이 건조시간을 보다 효율적으로 단축할 수 있는 조건도 가지게 되는 것이다.
도 2는 본 발명 탄화물의 제조장치를 개략적으로 나타낸 요부도이다.
도시된 바와 같이 탄수화물과 소채류의 섬유질을 다량으로 하고 있는 통상의 음식물쓰레기나 하수슬러지 등과 같은 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물로 제조하 는 장치에 있어서,
본 발명은, 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물을 제조시 보다 간단한 처리공정과 구조를 가지면서 탄화물 제조에 따른 배기가스 량을 최소화하고 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 하기 위하여,
여러 경로를 통하여 수거된 유기성 폐기물을 취합하여 저장하는 저장호퍼(10)와;
상기 저장호퍼에서 공지된 플라이트 컨베이어나 이송스크류 등과 같은 이송수단에 의해 공급되는 유기성 폐기물을 그 유기성 폐기물에 포함된 비닐이나 고기뼈 또는 금속류 등과 같은 이물질을 분류하여 이물질은 외부로 배출하고 유기성 폐기물은 미세하게 파쇄하는 분류 파쇄기(20)와; 이때 상기 분류 파쇄기는 본 출원에 의해 선출원하여 등록된 특허등록 제557471호 "음식물 쓰레기를 이용한 숯 제조방법 및 장치"에 도시된 분류 파쇄기를 이용하는 것이 바람직하다.
다시말해서, 하우징 내에 구동수단에 의해 회전되는 회전축 상에 이송스크류 형태의 유선형으로 경사진 다수의 파쇄날이 장착되고 그 하부 일측으로 경사진 타공망이 설치되어 상기 공급받은 유기성 폐기물을 고속으로 회전되는 파쇄날에 의해 원하는 입자형태로 파쇄하면서 그 파쇄된 파쇄물을 하부의 타공망을 거쳐 배출구를 통하여 후술하는 혼합 교반기로 이송수단에 의해 공급함과 동시에 상기 고속으로 회전되는 회전칼날에 의해 상기 유기성 폐기물로 함유되어 걸러진 이물질은 상기 타공망을 타고 일측으로 이송된 후 이물질 배출구를 통하여 외부로 배출되는 구조를 가지는 것이 바람직하다.
상기 분류 파쇄기에서 공급되는 파쇄물을 후술하는 예비 건조기와 열풍 건조기 및 선별기에 의해 선별되어 저장부를 통하여 공급되는 건조된 연소물과 함께 혼합하여 파쇄물의 함수율을 낮추는 혼합 교반기(30)와;
다시말해서, 상기 혼합 교반기(30)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 본체하우징(32)의 일측 상부에 파쇄물과 건조된 연소물이 투입되는 각각의 투입구(32a)(32b)가 형성되고, 타측 하부에는 혼합물이 배출되는 배출가이드(32c)가 형성되며, 내부에는 모터 등과 같은 구동원(M)에 의해 회전되는 회전축(34) 상으로 한쌍의 연결대(35)로 연결되는 교반날개(36)가 서로 엇갈리게 다수개 구비하는 것이 바람직하다.
상기 교반날개(36)는 일정 간격을 갖는 다수의 교반판(36a)으로 구성되는 것이 바람직하다.
그에 따라 상기 본체하우징으로 공급되는 파쇄물과 건조된 연소물을 상기 회전축 상에 구비되는 교반날개의 교반판이 회전되면서 파쇄물과 연소물을 균일하게 혼합되도록 교반하게 되는 것이다.
그리고, 상기 본체하우징(32)의 내측면에는 파쇄물과 건조된 연소물인 혼합물이 혼합되는 과정에서 뭉치는 것을 방지하기 위하여 상기 교반날개(36)의 교반판(36a) 사이로 통과할 수 있는 위치로 다수의 파쇄핀(38)이 구비되는 것이 바람직하다.
그에 따라 파쇄물과 건조된 연소물이 혼합되면서 뭉쳐지는 경우가 발생할 경우에 상기 본체하우징의 내측면에 형성된 다수의 파쇄핀에 의해 뭉쳐지지 않고 원 활하게 혼합될 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.
상기 혼합 교반기에서 공급되는 혼합물을 저장하였다가 통상의 정량 공급기(FQ1)로 공급하여 통과되는 고온의 열풍에 의해 함수율을 낮추도록 1차로 예비 건조하는 예비 건조기(40)를 거치게 되는 데, 즉 상기 예비 건조기는 상부에 상기 혼합물을 정량 공급기(FQ1)로 공급받아 이송시키면서 배출하고 그 하부로 후술하는 연속 건류식 탄화기의 탄화과정에서 발생되는 고온의 열풍인 건류가스 연소열이 통과되면서 상기 이송되는 혼합물을 예비건조하여 함유율이 약 5~10% 정도를 낮출 수 있도록 하는 구조로 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 연속 건류식 탄화기에서 공급되는 고온의 열풍은 약 850~1,100℃ 정도의 온도에서 예비건조에 따른 열교환 후에는 약 450~550℃ 이하로 온도로 저감된다.
상기 예비 건조기에서 예비 건조에 따른 온도가 저감된 열풍과 예비 건조물을 공급받아 모터 구동의 의해 회전되는 회전드럼 내에서 함수율이 약 15% 이하를 갖도록 최종적인 2차로 건조하면서 건조시 발생되는 악취 및 분진 등은 공지의 세정탑 등을 통하여 방출하는 통상적인 열풍 건조기(50)와; 이때, 상기 열풍 건조기는 본 출원인의 등록권리인 실용신안등록 제197069호 "폐기식품 숯 제조장치용 열풍건조믹서"나 또는 특허등록 제648571호 "유기성 폐기물용 건조장치"를 적용시켜 사용하여도 무방하다.
또, 상기 열풍 건조기(50)의 유입부(52)에는 온도감지센서(S)를 구비하고, 그 예비건조기와 열풍 건조기 사이의 연결라인에는 상기 온도감지센서와 연결되어 외부공기를 자동으로 급기하는 통상의 자동댐퍼(도시되지 않음)를 구비하는 것이 바람직하다.
다시말해서, 상기 유입부에 구비되는 온도감지센서는 예비 건조에서 열풍 건조로 적정한 온도 약 450~550℃가 적당한 데, 저감된 열풍이 상기 적정한 온도가 아닌 그 이상의 온도로 감지되어 공급될 경우에 상기 자동댐퍼를 개방시켜 외부의 차가운 공기를 유입하여 열풍이 적정한 온도로 공급되어 원활한 열풍건조가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 열풍 건조기에서 공급되는 건조물을 연소물(유기물)과 금속류 등과 같은 비연소물(무기물)로 선별하는 선별기(60)와; 이때, 상기 선별기는 공지된 원심분리형 선별기나 드럼 선별기 등을 사용하여 연소물과 비연소물로 선별하여 공급하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 선별기에서 선별된 연소물을 저장하는 저장부(70)와; 이때, 저장부(70)는 그 선별된 연소물을 1차적으로 저장한 후 통상의 정량 공급기(FQ2)를 거쳐 연속 건류식 탄화기로 공급하는 1차 저장조(72)와, 상기 1차 저장조에서 일부의 연소물을 저장한 다음 통상의 정량 공급기(FQ3)를 통하여 일정 량으로 혼합 교반기로 건조된 연소물을 공급하는 2차 저장조(74)로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 저장부에서 일정 량을 저장하였다 공급하는 통상의 정량 공급기(FQ2) 등을 통하여 일정 량을 공급받아 건류법에 의해 탄화시킴과 동시에 그 건류가스 연소열을 통상의 공급라인을 거쳐 상기 예비 건조기의 열풍 닥트부의 통로로 공급하는 연속 건류식 탄화기(80)로 구성되는 것을 나타낸 것이다. 상기 연속 건류식 탄화기는 본 출원인의 등록권리인 실용신안등록 제195641호 "폐기식품 숯 제조장치용 건류 탄화기"를 적용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 연속 건류식 탄화기(80)의 연소부(82) 하부에는 도 4에서와 같이 건류 탄화시 발생하는 입자성의 분진을 자동으로 배출시키는 분진 배출부(90)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 분진 배출부(90)는 연소부(82)의 하부에 입자성의 분진이 포집되는 포집호퍼(92)와, 상기 포집호퍼의 하부로 모터 등과 같은 각각의 구동원에 의해 회전되면서 일정 량을 하부로 낙하시키는 통상의 로터리밸브(94)와 그 로터리밸브에서 낙하된 분진를 외부로 배출하는 통상적인 배출구가 형성된 배출관 내의 배출스크류가 구비되는 배출스크류부(96)로 구성되는 것이 바람직하다.
그에 따라 종래 상기 연소부 하부에 적재되는 입자성의 분진을 작업자가 수작업에 의해 제거해야 하는 번거러움을 상기 분진 배출부에 의해 자동으로 배출시킴으로써, 입자성의 분진 제거작업의 효율성을 최대로 높일 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.
상기와 같이 구성됨에 따라 수거된 유기성 폐기물을 분류 파쇄기에 의해 이물질을 분류하여 파쇄한 후 그 파쇄된 파쇄물에 건조된 연소물을 혼합 교반기에서 혼합하여 함수율을 낮추고 그 함수율이 낮아진 혼합물을 예비 건조기에서 예비건조시킨 다음 열풍 건조기에서 열풍건조에 의해 건조시키고, 그 건조된 건조물을 선별기에 의해 연소물과 비연소물로 선별하여 저장부로 저장시켜 일정 량을 정량공급기를 통해 연속 건류식 탄화기로 공급하여 탄화물로 제조함과 아울러 일부의 건조된 연소물은 혼합 교반기로 공급하여 폐기물의 함수율을 낮추도록 하므로서, 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물을 제조시 복잡한 구조를 가지는 것이 아니라 최대한 간단한 공정과 구조를 가질 뿐만 아니라 함수율을 낮추고 건조를 1차 및 2차로 건조시켜 건조시간을 최대한 단시간 내에 이루어질 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.
또한, 상기 열풍건조시 별도의 많은 량의 외부공기를 혼합하여 온도를 낮추는 것이 아니라 예비 건조기에서 1차적으로 열교환이 이루어질 수 있도록 하므로서, 배기가스 량을 현저하게 줄일 수 있는 조건도 가지게 되는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 본 출원인에 의해 선출원하여 등록 받은 특허등록 제557471호 "음식물 쓰레기를 이용한 숯 제조방법 및 장치"를 토대로 개량한 것으로, 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물을 제조시 보다 간단한 처리공정과 구조를 가지면서 탄화물 제조에 따른 배기가스 량을 최소화하고 건조시간을 최대한 단축시킬 수 있도록 함으로써, 시설비가 저렴하게 소요됨은 물론 단시간 내에 양질의 탄화물을 대량으로 제조할 수 있으며, 배기가스 량의 최소로 인한 배기가스의 정화시설 또한 최소화할 수 있는 효과를 가지는 것이다.
또한, 분류 파쇄된 파쇄물에 건조된 연소물을 혼합시켜 함수율을 저감시킴에 따라 건조 효율성을 증대시킬 수 있는 효과도 갖는 것이다.
또, 파쇄물과 건조된 연소물을 혼합시 뭉치는 것을 방지할 수 있는 파쇄핀을 구비함에 따라 혼합물이 뭉침없이 원활하게 혼합될 수 있는 효과도 갖는 것이다.
또, 혼합물을 예비건조하고 예비 건조물을 열풍건조시킴에 따라 1,2차적인 건조로 인한 건조 효율성을 단시간 내에 최대한 높일 수 있도록 하므로서, 건조시간을 최대한 단축시켜 건조에 필요한 열풍을 발생하는 탄화기의 에너지 절감은 물론 전체적인 제조공정 시간을 최대한 단축시킬 수 있는 효과도 갖는 것이다.
또, 열풍 건조시 알맞는 건조조건에 의해 원활한 건조가 이루어질 수 있도록 하므로서, 건조물이 골고루 균일하게 건조될 수 있는 효과도 갖는 것이다.
Claims (10)
- 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물로 제조하는 방법에 있어서,수거된 유기성 폐기물을 저장하는 저장단계(S1);상기 저장된 유기성 폐기물을 이물질과 유기성 폐기물로 분류하면서 이물질은 배출하고 유기성 폐기물은 파쇄하는 분류 파쇄단계(S2)와;상기 분류 파쇄된 파쇄물의 함수율을 낮추기 위해 그 파쇄물과 투입되는 건조된 연소물을 혼합하는 혼합단계(S3)와;상기 혼합된 혼합물을 고온의 열풍에 의해 1차로 예비 건조하는 예비 건조단계(S4)와;상기 예비 건조시 저감된 열풍을 공급받아 상기 예비 건조물을 그 열풍에 의해 2차로 건조하는 열풍 건조단계(S5)와;상기 건조된 건조물을 비연소물과 연소물로 선별하는 선별단계(S6)와;상기 선별된 연소물을 저장하는 연소물 저장단계(S7)와;상기 저장된 건조물의 일정 량을 연속 건류식 탄화기로 투입하여 탄화물로 형성함과 아울러 그 건류가스 연소열을 상기 예비 건조단계로 공급하는 탄화단계(S8)를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 연소물 저장단계에는 그 건조된 연소물의 일부를 저장 하여 상기 혼합단계로 건조된 연소물을 투입하는 연소물 투입단계(S9)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조방법.
- 유기성 폐기물을 이용하여 탄화물로 제조하는 장치에 있어서,수거된 유기성 폐기물을 저장하는 저장호퍼(10)와;상기 저장호퍼에서 공급되는 유기성 폐기물을 그 유기성 폐기물에 포함된 이물질을 분류하여 이물질은 외부로 배출하고 유기성 폐기물은 미세하게 파쇄하는 분류 파쇄기(20)와;상기 분류 파쇄기에서 공급되는 파쇄물을 건조된 연소물과 함께 혼합하여 파쇄물의 함수율을 낮추는 혼합 교반기(30)와;상기 혼합 교반기에서 정량으로 공급되는 혼합물을 공급되어 통과되는 고온의 열풍에 의해 함수율을 낮추도록 1차로 예비 건조하는 예비 건조기(40)와;상기 예비 건조기에서 예비 건조에 따른 온도가 저감된 열풍과 예비 건조물을 공급받아 회전되는 회전드럼 내에서 2차로 건조하는 열풍 건조기(50)와;상기 열풍 건조기에서 공급되는 건조물을 연소물과 비연소물로 선별하는 선별기(60)와;상기 선별기에서 선별된 연소물을 저장하는 저장부(70)와;상기 저장부에서 일정 량을 공급받아 건류법에 의해 탄화시킴과 동시에 그 건류가스 연소열을 상기 예비 건조기로 공급하는 연속 건류식 탄화기(80)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치.
- 제3항에 있어서, 상기 혼합 교반기(30)는 본체하우징(32)의 일측 상부에 파쇄물과 건조된 연소물이 투입되는 각각의 투입구(32a)(32b)가 형성되고, 타측 하부에는 혼합물이 배출되는 배출가이드(32c)가 형성되며, 내부에는 구동원(M)에 의해 회전되는 회전축(34) 상으로 한쌍의 연결대(35)로 연결되는 교반날개(36)가 다수개 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치
- 제4항에 있어서, 상기 교반날개(36)는 일정 간격을 갖는 다수의 교반판(36a)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치.
- 제4항에 있어서, 상기 본체하우징(32)의 내측면에는 혼합물이 뭉치는 것을 방지하기 위하여 상기 교반날개의 교반판 사이로 통과할 수 있는 위치로 다수의 파쇄핀(38)이 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치.
- 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열풍 건조기(50)의 유입부(52)에는 온도감지센서(S)가 구비되고, 그 예비 건조기와 열풍 건조기 사이의 연결라인에는 상기 온도감지센서와 연결되어 외부공기를 자동으로 급기하는 자동댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치.
- 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장부(70)는 그 선별된 연소물을 1차적으로 저장한 후 정량으로 연속 건류식 탄화기로 공급하는 1차 저장조(72)와, 상기 1차 저장조에서 일부의 연소물을 저장한 다음 일정 량으로 혼합 교반기로 건조된 연소물을 공급하는 2차 저장조(74)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치.
- 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연속 건류식 탄화기(80)의 연소부(82) 하부에는 건류 탄화시 발생하는 입자성의 분진을 자동으로 배출시키는 분진 배출부(90)를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치.
- 제9항에 있어서, 상기 분진 배출부(90)는 연소부의 하부에 입자성의 분진이 포집되는 포집호퍼(92)와, 상기 포집호퍼의 하부로 각각의 구동원에 의해 회전되면서 일정 량을 하부로 낙하시키는 로터리밸브(94)와 그 로터리밸브에서 낙하된 분진를 외부로 배출하는 배출스크류부(96)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물을 이용한 탄화물의 제조장치.
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