KR20110007032A - 주박을 이용한 펠릿 연료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 막걸리, 양조주 등 술의 부산물로 생성되는 술지게미인 주박을 활용하여 펠릿화 함으로써 연료로 사용할 수 있도록 한 주박을 이용한 팰릿 연료에 관한 발명이다.
이를 위한 본 발명은 술 제조 시 발생하는 부산물인 주박을 건조 및 압착 성형하여 펠릿화 한 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 막걸리 및 양조주류 등 술의 제조시 발생하는 주박을 단순히 사료나 비료로 사용하지 않고 연료로 사용할 수 있도록 함으로써 새로운 대체 에너지 자원을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

주박을 이용한 펠릿 연료{Developments of Pellets Fuel used by Jubak}

본 발명은 주박을 이용하여 펠릿 연료에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 막걸리, 양조주 등 술의 부산물로 생성되는 술지게미인 주박을 활용하여 펠릿화 함으로써 연료로 사용할 수 있도록 한 주박을 이용한 팰릿 연료에 관한 발명이다.

최근 화석 연료 사용의 증가로 인하여 이산화탄소 배출이 증가됨에 따라 지구 온난화 현상이 빠르게 나타나고 있으며, 이로 인하여 대기중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위해 지속적으로 재생산이 가능한 에너지에 대한 관심이 증가되고 있다.

친환경에너지는 현재 바이오매스를 이용하여 개발을 하기 때문에 녹색성장에 부합하는 에너지자원이다. 현재 세계적으로 에너지 작물의 개념으로 이용하는 것이 목질계 바이오매스이다. 목재칩 및 톱밥과 같은 목재 분말을 가지고 압착하여 만든 펠릿은 밀도의 증가와 함께 에너지 밀도 또한 변하기 때문에 바이오매스의 운반, 저장, 연소를 쉽게 조절할 수 있다. 따라서 유럽과 북미에서는 석유 난로나 화목을 대체할 수 있는 고체 바이오에너지인 목재 펠릿에 관한 이용과 연구가 꾸준히 증가되고 있는 실정이다. {참조: 한 등., 한국자원식물학회지 22(4). 2009; Kauter 등., Biomass . Bioenerg. 24. 2003; Main 등., Biomass . Bioenerg . 30. 2006; Olsson 등., Biomass Bioenerg . 27. 2006; Wolf 등., Biomass Bioenerg . 30. 2006; 권 등., 목재공학. 35(4). 2007; 한과 여, 목재공학. 35(4). 2003}

펠릿 제조에는 다양한 바이오매스들이 사용되고 있지만 일반적으로 목재에 한정되어 있어, 목재의 수급에도 어려움이 있고 자연환경을 훼손하는 문제점으로 인해 목재 펠릿에 버금가는 친환경적인 새로운 펠릿 개발이 필요한 실정이다.

한편, 곡류를 이용하여 막걸리, 양조주류 등을 제조하면서 발생하는 부산물인 주박은 각종 영양분과 에탄올을 생산할 수 있는 탄수화물이 34%이 함유하고 있음에도, 현재에는 양돈사료, 비료로 일부 사용되고 있을 뿐 그 활용도가 매우 낮다.

본 발명은 막걸리 및 양조주류 등의 술 제조시 발생하는 주박의 용도를 다변화하는데 그 해결의 과제가 있다.

또한, 본 발명은 새로운 자원을 이용한 친환경적인 연료를 제공하는데 다른 해결의 과제가 있다.

또한, 본 발명은 주박에 별도의 목재 바이오매스를 혼합하여 펠릿 연료를 제공하는데 다른 해결의 과제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 술 제조시 발생하는 부산물인 주박을 건조, 압착 및 성형하여 펠릿화한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주박에 톱밥 바이오매스를 70중량% : 25중량%로 혼합하여 건조, 압착 및 성형하여 펠릿화한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 술 제조시 발생하는 부산물인 주박을 건조하여 주박의 전체 수분함량에서 10~20%를 제거하는 1차 건조 단계; 상기 1차 건조된 주박을 교반기에 넣고 교반시키는 단계; 상기 교반된 주박을 압착 성형하여 펠릿화 하는 단계; 상기 압착 성형된 주박 펠릿을 80℃의 온도에서 주박 전체 수분함량이 10% 이하가 되도록 2차 건조시키는 단계; 및, 상기 2차 건조된 펠릿을 냉각시키는 단계;를 포함하는 제조방법을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 1차 건조된 주박에 톱밥 바이오매스를 70중량% : 25중량%로 혼합하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 막걸리 및 양조주류 등의 술 제조시 발생하는 주박을 단순히 사료나 비료로 사용하지 않고 연료로 사용할 수 있도록 함으로써 새로운 대체 에너지 자원을 제공할 수 있는 큰 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자연을 훼손하지 않고 폐자원을 활용함으로써 친환경적인 연료를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 주박 펠릿 연료를 보여주는 사진이다.
도 2는 일반적인 목재 펠릿의 열량 측정 결과이다.
도 3은 본 발명에 따른 주박 펠릿의 열량 측정 결과이다.
도 4는 본 발명에 따른 주박과 톱밥 바이오매스 혼합 펠릿의 열량 측정 결과이다.
도 5는 본 발명에 따른 주박 펠릿을 제조하는 방법을 도시한 블록도이다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예의 구성을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 펠릿 연료는 술을 제조하는 단계에서 발생하는 부산물인 주박을 건조, 압착 및 성형하여 펠릿화 함으로써 구현 가능하다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 펠릿 연료는 주박에 톱밥 바이오매스를 70중량% : 25중량%로 혼합한 후, 이를 건조 및 압착 성형하여 펠릿화 함으로써 구현 가능하다.

도 5는 본 발명에 따른 주박 펠릿을 제조하는 방법을 도시한 블록도이다.

본 발명에서는 막걸리, 양조주 등의 술을 제조하는 단계에서 발생하는 부산물인 주박을 모아 펠릿화하여 연료를 제조한다.

이를 위해 주박을 수집하여 1차 건조를 시킴으로써(S100), 주박 전체 수분함량에서 일부인 10~20%의 수분을 제거하고, 1차 건조된 주박을 교반기에 넣고 교반시킨다(S110).

그리고, 상기 교반된 주박을 약 5∼15㎫ 의 압력 조건에서 소정의 형태로 압착 성형하여 펠릿화 시킨다(S120). 압착 성형하여 펠릿화된 주박은 약 80℃의 온도에서 2차 건조시키는데(S130), 주박 전체 수분함량이 약 10% 이하가 되도록 한다. 2차 건조된 주박 펠릿은 냉각을 시켜(S140) 펠릿의 연료 제조를 마무리 한다.

한편, 본 발명에서는 주박만으로도 펠릿의 연료를 제조할 수도 있으나, 열량을 높이기 위해 주박 75중량%에 톱밥 바이오매스 25중량%를 혼합하여(S150) 펠릿의 연료를 제조할 수도 있다. 즉, 건조된 주박에 톱밥을 골고루 혼합한 후, 이를 소정의 크기로 압착 성형하여 펠릿의 연료를 제조한다.

도 2는 일반적인 목재 펠릿의 열량 측정 결과이고, 도 3은 본 발명에 따른 주박 펠릿의 열량 측정 결과이다.

시차주사열량계(Model : Netzsch, DSC 200 Phox)를 이용하여 시료 1g을 승온속도 2℃/min으로 590℃까지 승온하여, 일반적인 목재 펠릿의 열량을 분석하였다.

또한, 마찬가지로 시차주사열량계(Model : Netzsch, DSC 200 Phox)를 이용하여 시료 1g을 승온속도 2℃/min으로 590℃까지 승온하여, 본 발명의 주박 펠릿의 열량을 분석하였다.

결과는 본 발명에 따른 주박 펠릿의 경우 11,061 J/g, 목재 펠릿의 경우 10,084J/g으로 본 발명에 따른 주박 펠릿의 열량이 목재 펠릿에 비해 열량이 더 높은 것으로 조사되었다.

도 4는 본 발명에 따른 주박과 톱밥 바이오매스 혼합 펠릿의 열량 측정 결과이다.

시차주사열량계(Model : Netzsch, DSC 200 Phox)를 이용하여 시료 1g을 승온속도 2℃/min으로 590℃까지 승온하여 주박에 톱밥 25%를 첨가 혼합한 본 발명의 주박 펠릿의 열량을 분석한 결과, 11,146 J/g로 조사되었다.

따라서, 본 발명의 주박 펠릿이 목재 펠릿보다 열량이 더 높게 나타나고, 주박 펠릿보다 톱밥을 혼합한 주박 펠릿의 열량이 더 높음을 알 수 있었다.

본원발명은 술을 정제하는 과정에서 발생하는 찌끼(지게미)인 주박 폐기물을 재활용하여 펠릿화 함으로써 연료로 사용한다는데 그 가치를 더할 수 있다.

그러므로, 앞으로 보다 다양한 바이오매스를 혼합한 주박 펠릿을 연구하여 보다 효율적인 주박 펠릿 연료를 제공하는 것이 바람직하다.

Claims (4)

1. 술 제조시 발생하는 부산물인 주박을 건조 및 압착 성형하여 펠릿화한 것을 특징으로 하는 주박을 이용한 펠릿 연료.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 주박에 톱밥 바이오매스를 70중량% : 25중량%로 혼합하여 건조, 압착 및 성형하여 펠릿화한 것을 특징으로 하는 주박을 이용한 펠릿 연료.
   
3. 술 제조시 발생하는 부산물인 주박을 건조하여 주박의 전체 수분함량에서 10~20%를 제거하는 1차 건조 단계;
   상기 1차 건조된 주박을 교반기에 넣고 교반시키는 단계;
   상기 교반된 주박을 압착 성형하여 펠릿화 하는 단계;
   상기 압착 성형된 주박 펠릿을 80℃의 온도에서 주박 전체 수분함량이 10% 이하가 되도록 2차 건조시키는 단계
   상기 2차 건조된 펠릿을 냉각시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주박을 이용한 펠릿 연료 제조방법.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 1차 건조된 주박에 톱밥 바이오매스를 70중량% : 25중량%로 혼합하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 주박을 이용한 펠릿 연료 제조방법.

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