KR20110091912A - 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기와 폐석회와 폐석탄과 폐유와 바닷물과 전분을 펠릿의 형태로 가공하여 건조시켜 열풍 및 온수 보일러에서 연소시키는 중에 온수와 더운 바람을 공급하도록 하고 배출되는 연소가스와 건조기로부터의 가스를 집진 정화장치와 이온교환장치 그리고 제1 및 제2 치환여과흡착장치에 의해 정화하도록 함으로써 폐수 슬러지를 비롯한 폐기물을 연소시키면서 연소열로 더운 바람과 온수를 공급함은 물론, 연소 가스를 정화하여 실내에 공급하도록 한 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템에 관한 것이다.
상기의 본 발명은,
폐수 슬러지 10∼15중량%, 폐석회 분말 10∼15중량%, 폐석탄 30∼35중량%, 음식물쓰레기 25∼35중량% 및 폐유 5∼10중량% 씩 공급받으면 건조용 열풍을 전달받는 중에 바닷물 4∼6중량%를 부으면서 혼합하는 혼합기와,
상기의 혼합물을 펠렛의 형태로 가공하는 펠릿 성형기과,
상기의 성형된 펠렛을 정렬시켜 이송이 용이하도록 하는 펠릿 정리기와,
상기의 정렬되어 이송되는 펠릿을 건조용 더운 바람에 의해 건조시키는 제1 내지 제3 건조기와,
상기의 건조한 펠릿을 저장하면서 연소를 위해 차례로 공급하는 연료탱크와,
상기의 연료탱크로부터 공급되는 펠릿 상태의 연료와 상기의 제1 내지 제3 건조기에서 건조 중에 발생하는 가스를 공급받아 연소하는 중에 열풍과 난방용수를 생산하는 열풍 및 온수 보일러와,
상기의 열풍 및 온수 보일러에서 배출되는 연소가스와 상기의 건조기에서 발생하는 가스를 전달받아 사이클론, 음이온, 세정, 활성탄, 수산기(OH Radical) 및 필터의 과정을 거치면서 정화하는 집진 정화장치와,
상기의 집진 정화장치의 세정과정에서 배출되는 오물을 포함하는 배출수를 정화하여 재사용하도록 하는 정수장치와,
상기의 집진 정화장치에서 배출되는 정화된 공기에 대해 수산기에 의해 오염물질을 살균과 소독 및 화학 분해로 제거하는 이온교환장치와,
상기의 이온교환장치를 경유한 공기에 대해 다공성 제올라이트 필터에 의해 기체 오염물질은 치환, 대치 반응에 의해 화학적으로 흡착 여과하면서 활성화 에너지인 기체 오염물질들을 화학결합에 의해 여과하는 제1 및 제2 치환여과흡착장치로 구성함으로써 폐수 슬러지를 비롯한 폐기물을 연소시키면서 연소열로 더운 바람과 온수를 공급함은 물론, 연소 가스를 정화하여 실내에 공급하도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템{food waste fuel}

본 발명은 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 음식물 쓰레기와 폐석회와 폐석탄과 폐유와 바닷물과 전분을 펠릿의 형태로 가공하여 건조시켜 열풍 및 온수 보일러에서 연소시키는 중에 온수와 더운 바람을 공급하도록 하고 배출되는 연소가스와 건조기로부터의 가스를 집진 정화장치와 이온교환장치 그리고 제1 및 제2 치환여과흡착장치에 의해 정화하도록 함으로써 폐수 슬러지를 비롯한 폐기물을 연소시키면서 연소열로 더운 바람과 온수를 공급함은 물론, 연소 가스를 정화하여 실내에 공급하도록 한 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 산업의 발달에 따라 많은 자원이 필요로 하게 되었으며, 이를 생산하는 과정에 함량에 달하지 못하는 많은 자원이 폐기물로 분류되어 사용되지 못하여 쓰레기로 처리하여야 하는 실정이다.

그러나 석탄을 캐는 과정에서 발생하는 벼력이라고도 불리는 폐석탄은 탄광촌 일대를 온통 시커먼 색으로 뒤덮을 정도로 많은 양임에도 불구하고 이를 효율적으로 처리할 수 없는 실정이다.

또한 시멘트를 생상하는 과정에서 발생하는 폐시멘트도 시멘트의 생산량에 비례하여 많은 양이 계속 발생하는 데도 불구하고 이를 효율적으로 처리할 수 없는 실정이다.

마찬가지로 음식물 쓰레기와 폐유도 일부 처리하고자 하는 노력들이 많이 있지만, 이를 재활용하기 위한 방법이 극히 일부 분야에만 진행되고 있어 폐자재에 의한 피해가 점차 늘어나고 있으므로 이들 폐자재의 처리를 위한 비용도 점차 늘어가게 되는 문제점이 있었다.

더구나 연소시에 연도를 통하여 대기중에 방출되는 열에너지가 20% 가까이 되어 대기오염과 함께 상당한 열손실을 가져오는 만큼 가정이나 업무용 또는 산업용 연소장치에서 이를 위한 보완이 시급한 실정이다.

더구나 연소장치가 주로 건물의 일부나 주거 공간의 내부에 설치되는 경우가 많은 현대에는 연도를 통해 배출되는 연소가스의 정화가 필요한 실정이다.

그에 따라 연소장치의 연소가스를 정화하여 연소장치로 다시 공급할 수 있음은 물론, 연소장치를 사용하지 않을 경우에는 실내의 공기를 정화할 수 있도록 하는 다목적 집진 정화장치의 기술이 필요하였다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 음식물 쓰레기와 폐석회와 폐석탄과 폐유와 바닷물과 전분을 펠릿의 형태로 가공하여 건조시켜 열풍 및 온수 보일러에서 연소시키는 중에 온수와 더운 바람을 공급하도록 하고 배출되는 연소가스와 건조기로부터의 가스를 집진 정화장치와 이온교환장치 그리고 제1 및 제2 치환여과흡착장치에 의해 정화하도록 함으로써 폐수 슬러지를 비롯한 폐기물을 연소시키면서 연소열로 더운 바람과 온수를 공급함은 물론, 연소 가스를 정화하여 실내에 공급하도록 한 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템은

건조한 후 1mm 이하의 크기로 분쇄한 음싯물쓰레기를 넣은 제1 공급기와,

건조한 후 1mm 이하의 크기로 분쇄한 폐석회를 넣은 제2 공급기와,

건조한 후 1mm 이하의 크기로 분쇄한 폐석탄을 넣은 제3 공급기와,

폐유를 넣은 제4 공급기와,

전분을 넣은 제5 공급기와,

상기의 음식물 쓰레기 분말 61∼70중량%와 폐석회 분말 6∼9중량%와 폐석탄 분말 6∼9중량%와 폐유 4∼7중량% 및 전분 0.3∼0.8중량% 씩 공급받으면 건조용 열풍을 전달받는 중에 바닷물 0.6∼1.2중량%를 부으면서 혼합하는 혼합기와,

상기의 혼합물을 펠렛의 형태로 가공하는 펠릿 성형기과,

상기의 성형된 펠렛을 정렬시켜 이송이 용이하도록 하는 펠릿 정리기와,

상기의 정렬되어 이송되는 펠릿을 건조용 더운 바람에 의해 건조시키는 제1 내지 제3 건조기와,

상기의 건조한 펠릿을 저장하면서 연소를 위해 차례로 공급하는 연료탱크와,

상기의 연료탱크로부터 공급되는 펠릿 상태의 연료와 상기의 제1 내지 제3 건조기에서 건조 중에 발생하는 가스를 공급받아 연소하는 중에 열풍과 난방용수를 생산하는 열풍 및 온수 보일러와,

상기의 열풍 및 온수 보일러에서 배출되는 연소가스와 상기의 건조기에서 발생하는 가스를 전달받아 사이클론, 음이온, 세정, 활성탄, 수산기(OH Radical) 및 필터의 과정을 거치면서 정화하는 집진 정화장치와,

상기의 집진 정화장치의 세정과정에서 배출되는 오물을 포함하는 배출수를 정화하여 재사용하도록 하는 정수장치와,

상기의 집진 정화장치에서 배출되는 정화된 공기에 대해 수산기에 의해 오염물질을 살균과 소독 및 화학 분해로 제거하는 이온교환장치와,

상기의 이온교환장치를 경유한 공기에 대해 다공성 제올라이트 필터에 의해 기체 오염물질은 치환, 대치 반응에 의해 화학적으로 흡착 여과하면서 활성화 에너지인 기체 오염물질들을 화학결합에 의해 여과하는 제1 및 제2 치환여과흡착장치로 구성함으로써 폐수 슬러지를 비롯한 폐기물을 연소시키면서 연소열로 더운 바람과 온수를 공급함은 물론, 연소 가스를 정화하여 실내에 공급하도록 구성함을 특징으로 한다.

상기의 본 발명에 따른 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템에 의하여서는 건조 및 분쇄한 음식물쓰레기 61∼70중량%, 건조 및 분쇄한 폐석회 분말 6∼9중량%, 건조 및 분쇄한 폐석탄 분말 6∼9중량% 그리고 폐유 4∼7중량%를 혼합기에서 바닷물 0.6∼1.2중량%과 전분 0.3∼0.8중량%를 섞으면서 혼합한 혼합물로 펠렛의 형태로 가공하여 건조시키도록 하고,

상기의 펠릿 상태의 연료와 펠릿을 건조 중에 발생하는 가스를 공급받는 열풍 및 온수 보일러에서 연소하는 중에 열풍과 난방용수를 생산하도록 하고,

상기의 연소 중에 배출되는 연소가스와 건조 중에 발생하는 가스는 집진 정화장치에서 사이클론, 음이온, 세정, 활성탄, 수산기(OH Radical) 및 필터의 과정을 거치면서 정화한 후 다시 이온교환장치에서 수산기에 의해 오염물질을 살균과 소독 및 화학 분해로 제거하면서 제1 및 제2 치환여과흡착장치에서 기체 오염물질은 치환, 대치 반응에 의해 화학적으로 흡착 여과하면서 활성화 에너지인 기체 오염물질들을 화학결합에 의해 여과하도록 하고,

상기의 집진 정화장치의 세정과정에서 배출되는 오물을 포함하는 배출수를 정수장치에서 정화하여 재사용하도록 하여 폐수 슬러지를 비롯한 폐기물을 연소시키면서 연소열로 더운 바람과 온수를 공급함은 물론, 연소 가스를 정화하여 실내에 공급하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도.
도 2는 본 발명 열풍 및 온수 보일러의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명 집진 정화장치의 구성을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 음식물쓰레기를 연료화하는 과정을 도시한 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템은

건조한 후 1mm 이하의 크기로 분쇄한 음식물쓰레기를 넣은 제1 공급기(1)와,

건조한 후 1mm 이하의 크기로 분쇄한 폐석회를 넣은 제2 공급기(2)와,

건조한 후 1mm 이하의 크기로 분쇄한 폐석탄을 넣은 제3 공급기(3)와,

폐유를 넣은 제4 공급기(4)와,

전분을 넣은 제5 공급기(5)와,

상기의 음식물 쓰레기 분말 61∼70중량%와 폐석회 분말 6∼9중량%와 폐석탄 분말 6∼9중량%와 폐유 4∼7중량%와 전분 0.3∼0.8중량%을 공급받으면 건조용 열풍을 전달받는 중에 제6 공급기(6)로부터의 바닷물 0.6∼1.2중량%를 부으면서 혼합하는 혼합기(7)와,

상기의 혼합물을 펠렛의 형태로 가공하는 펠릿 성형기(8)과,

상기의 성형된 펠렛을 정렬시켜 이송이 용이하도록 하는 펠릿 정리기(9)와,

상기의 정렬되어 이송되는 펠릿을 건조용 더운 바람에 의해 건조시키는 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)와,

상기의 건조한 펠릿을 저장하면서 연소를 위해 차례로 공급하는 연료탱크(13)와,

상기의 연료탱크(13)로부터 공급되는 펠릿 상태의 연료와 상기의 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)에서 건조 중에 발생하는 가스를 공급받아 연소하는 중에 열풍과 난방용수를 생산하는 열풍 및 온수 보일러(14)와,

상기의 열풍 및 온수 보일러(14)에서 배출되는 연소가스와 상기의 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)에서 발생하는 가스를 전달받아 사이클론, 음이온, 세정, 활성탄, 수산기 및 필터의 과정을 거치면서 정화하는 집진 정화장치(15)와,

상기의 집진 정화장치(15)의 세정과정에서 배출되는 오물을 포함하는 배출수를 정화하여 재사용하도록 하는 정수장치(16)와,

상기의 집진 정화장치(15)에서 배출되는 정화된 공기에 대해 이온교환 수지에서 발생하는 수산기에 의해 오염물질을 살균과 소독 및 화학 분해로 제거하는 이온교환장치(17)와,

상기의 이온교환장치(17)를 경유한 공기에 대해 다공성 제올라이트 필터에 의해 기체 오염물질은 치환, 대치 반응에 의해 화학적으로 흡착 여과하면서 활성화 에너지인 기체 오염물질들을 화학결합에 의해 여과하는 제1 및 제2 치환여과흡착장치(18)(19)로 구성한 것이다.

도 2는 본 발명의 열풍 및 온수 보일러의 구성을 도시한 것으로서,

단열층(22)에 의해 보온효과를 가지는 본체(21)의 하단에는 물을 가열하는 연소실(23)과 가열실(24)을 형성하면서 상단에는 공기를 데우는 열풍실(25)을 형성하되,

외부로부터 공급되는 연료를 연소하는 버너와 같은 제1 연소부(31)와,

상기의 제1 연소부(31)의 바로 위에 위치하며 다수의 열수집구(33)를 중앙에 형성하면서 그 주위에는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 재료를 세라믹화 한 작은 알갱이들을 혼합한 재연소층(34)으로 이루어져 열을 일시적으로 축열하는 동시에 내부의 공간(35)을 통해 연소열이 통과하도록 하여 불완전 연소의 상태로 상승하는 연소가스를 재차 연소시키는 제1 재연소부(32)와,

상기의 제1 연소부(31) 및 제1 재연소부(32)로부터의 연소열과 연소가스를 원주형으로 배열한 다수의 열수집구(37)를 통하여 전달받으면서 그 열로 외부로부터 투입구(38)를 통해 연소판(39)으로 공급되는 고체연료를 연소하는 제2 연소부(36)와,

상기 제2 연소부(36)를 경유한 연소열과 연소가스를 전달받으면서 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 재료를 세라믹화 한 작은 알갱이들을 혼합한 재연소봉(41)을 십자형으로 설치하여 재차 연소가 이루어지도록 하는 제2 재연소부(40)와,

상기의 제2 재연소부(40)를 경유한 연소열과 연소가스를 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 재료를 세라믹화 한 작은 알갱이들을 혼합한 재연소체(43)과 철크롬망(44)을 교대로 설치한 상태에서 재차 연소시켜 완전연소가 이루어지도록 하는 제3 재연소부(42)와,

상기 제1 연소부(31)와 제1 재연소부(32)와 제2 연소부(36)와 제2 재연소부(40) 및 제3 재연소부(42)들로 이루어진 연소실(23)에서 연소하는 중에 발생하는 연소열을 전달받아 물공급관(46)을 통해 공급된 물을 가열하여 물배출관(47)을 통하여 배출하는 가열실(24)과,

상기 연소실(23)의 상단으로 이동하는 연소가스가 다수의 배기관(50)을 통과하도록 하는 중에 이들의 사이에 방사형으로 배열하면서 열전달편(52)으로 서로 연결한 다수의 열전달봉(51)을 위치시켜 팬(55)에 의하여 한쪽의 공기유입구(53)로 유입되는 공기가 다른 쪽의 공기배출구(54)로 배출되는 중에 데워지도록 한 열풍실(25)들로 구성한 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 집진 정화장치의 구성을 도시한 것으로 원통형의 상부(62)와 원추형의 하부(63)로 이루어지는 본체(61)의 내부에는 원통형 상승관(64)을 형성하되,

상기 본체(61)의 편심된 위치의 유입구(65)를 통해 강제로 유입되는 오염된 연소가스가 선회운동에 의해 하강하면서 형성되는 강하와류에 의하여 질량이 있는 오염물질의 분리가 이루어지도록 하는 원통형 내벽(66) 및 원추형 내벽면(67)과,

상기의 오염물질이 분리된 연소가스가 상승하며 본체(61)의 중앙에 형성한 원통형 상승관(64)과,

전원공급부(71)로부터 인가되는 전원을 고전압 발생부(72)에서 정류와 승압 및 평활한 음(-)의 고전압으로 공급받아 다수의 전극(13)에서 음이온을 발생하도록 하면서 오염물질들을 살균 정화하는 음이온 발생부(70)와,

급수부(81)를 통하여 공급되는 세척수가 공급판(82)의 상면에서 다수 형성된 다수의 미세공(83)을 통하여 샤워기와 같이 하향 이동하는 중에 연소가스를 세정한 후 받침판(84)에 모아져서 원주상으로 형성한 배수공간(85)을 거치고 배수관(86)을 통해 배수되도록 한 세정부(80)와,

야자, 목재, 갈탄, 무연탄, 유연탄 등의 탄소질을 원료로 제조되는 미세 세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체인 활성탄(91)을 충진한 상태에서 1g당 1000㎡ 이상의 큰 내부 표면적을 가지며 이 내부 표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체에 인력을 가하여 피흡착질의 분자를 흡착하면서 정화하는 활성탄층(90)과,

상기 전원공급부(71)의 전원을 공급받는 중앙의 광촉매 활성광원(101)에서 발광 중에 조사되는 자외선 파장을 전달받는 둘레의 이산화 티타늄관(102)으로 이루어져 수산기를 생성하면서 오염물질의 살균, 소독은 물론 화학적으로 분해하고 제거할 수 있도록 하는 수산기 발생부(OH Radical)(100)와,

충진한 다공성 제올라이트 필터(111) 내부의 활성화된 기공들에 의해 수~수십Å 이상 크기의 입자 및 분자를 여과하며, 제올라이트 내부의 K+1, Ca+2, Na+1, Fe+2, Mg+2 등의 양이온들이 기체 오염물질을 화학적으로 흡착 여과하고, HCl, HNO3 , HPO3 , Cu, Ag의 결합유도 물질을 흡착하여 활성화 에너지가 높은 기체 오염물질들을 화학결합에 의해 여과하는 필터층(110)으로 구성한 것이다.

상기 본체(61)의 하단에는 분리된 오염물질을 배출하는 배출구(68)를 형성하여 모인 오염물질을 수거하여 외부의 정수장치(16)에서 정수처리하여 급수부(81)로 재공급하도록 한다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템은,

음식물쓰레기, 폐석회, 폐석탄을 각각 건조한 후 1mm 이하의 크기로 분쇄한 후 제1 공급기(1), 제2 공급기(2) 및 제3 공급기(3)에 저장하도록 한다.

그리고 폐유와 전분 및 바닷물도 제4 공급기(4)와 제5 공급기(5) 및 제6 골급기(6)에 저장한다.

그 상태에서 상기의 음식물 쓰레기 분말 61∼70중량%와 폐석회 분말 6∼9중량%와 폐석탄 분말 6∼9중량%와 폐유 4∼7중량%와 전분 0.3∼0.8중량%을 공급받으면 건조용 열풍을 전달받는 혼합기(7)에서 바닷물 0.6∼1.2중량%를 부으면서 혼합하여 혼합물을 생성한다.

상기의 혼합물은 펠릿 성형기(8)에 의해 펠렛의 형태로 가공된 후 펠릿 정리기(9)에서 정렬시켜 이송이 용이하도록 한다.

상기 정렬되어 이송되는 펠릿을 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)에서 건조용 더운 바람에 의해 건조한 다음 연료탱크(13)에 상기의 건조한 펠릿을 저장하면서 연소를 위해 차례로 공급하도록 한다.

상기의 연료탱크(13)로부터 공급되는 펠릿 상태의 연료와 상기의 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)에서 건조 중에 발생하는 가스를 공급받는 열풍 및 온수 보일러(14)에서 연소하는 중에 열풍과 난방용수를 생산하도록 한다.

즉, 상기의 펠릿 상태의 연료를 공급받는 버너와 같은 제1 연소부(31)에서 연소실(23) 내부의 온도가 800℃가 될 때까지 지속적인 연소를 수행하도록 한다.

상기의 제1 연소부(31)에서 연료를 연소하는 동안 연소열과 연소가스가 위쪽으로 이동하면서, 바로 위에 위치하는 제1 재연소부(32)로 전달되어 공간(35)를 통과하는 중에, 중앙에 형성한 다수의 열수집구(33)에 열이 일시적으로 축열되는 동시에 그 주위에 형성된 재연소층(34)은 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 재료를 세라믹화 한 작은 알갱이들을 혼합하여 이루어져 고온으로 데워져서 내부의 공간(35)을 통해 통과하는 연소열과 함께 불완전연소 상태의 연소가스를 재차 연소시키게 된다.

그리고 상기의 연소에 의하여 연소실(3)의 내부 온도가 600℃에 도달하면, 투입구(38)를 통해 고체연료가 연소판(19)으로 공급되도록 하여 상기의 제1 연소부(31) 및 제1 재연소부(32)로부터 전달되는 연소열을 원주형으로 배열한 다수의 열수집구(37)를 통하여 전달받으면서 그 열로 상기의 고체연료를 연소하도록 한다.

상기 제2 연소부(36)를 경유한 연소열과 연소가스를 전달받는 제2 재연소부(40)에서는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 재료를 세라믹화 한 작은 알갱이들을 혼합하여 십자형으로 설치한 재연소봉(41)에 의하여 재차 연소가 이루어지도록 한다.

또한 상기의 제2 재연소부(40)를 경유한 연소열과 연소가스를 전달받는 제3 재연소부(42)에서는 알루미나, 몰리브덴, 세라믹, 전기석, 맥반석의 재료를 세라믹화 한 작은 알갱이들을 혼합한 재연소체(43)과 철크롬망(44)을 교대로 설치한 상태에서 재차 연소시켜 완전연소가 이루어지도록 한다.

상기 제1 연소부(31)와 제1 재연소부(32)와 제2 연소부(36) 및 제2 재연소부(40)들로 이루어진 연소실(23)에서 연소하는 중에 발생하는 열을 전달받는 가열실(24)에서는 물공급관(26)을 통해 공급된 물을 가열하여 물배출관(27)을 통하여 배출하도록 한다.

이때에는 온도센서를 통하여 가열되는 물의 온도를 검출하면서 원하는 온도의 온수를 배출하도록 한다.

상기 연소실(23)의 상단으로 이동하는 연소가스가 열풍실(25)에서 다수의 배기관(50)을 통과하는 중에 이들의 사이에 방사형으로 배열하면서 열전달편(52)으로 서로 연결한 다수의 열전달봉(51)을 데워줌으로 팬(55)에 의하여 한쪽의 공기유입구(53)로 유입되는 공기를 데운 후 다른 쪽의 공기배출구(54)로 배출되도록 한다.

여기서 상기의 데워지는 공기는 팬(55)의 작동을 제어하면서 원하는 온도의 열풍을 얻도록 한다.

그리고 상기의 온수나 열풍의 온도에 따라 제1 연소실(31)과 제2 연소실(36)으로 공급되는 연료를 조절함으로써 원하는 온도의 온수와 열풍을 얻도록 한다.

한편, 상기의 열풍 및 온수 보일러(14)에서 배출되는 연소가스와 상기의 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)에서 발생하는 가스를 전달받는 집진 정화장치(15)에서 내부에서 사이클론, 음이온, 세정, 활성탄, 수산기 및 필터의 과정을 거치면서 정화하도록 한다.

즉, 상기 본체(61)의 편심된 위치의 유입구(65)를 통해 강제로 유입되는 오염된 연소가스는 원통형 내벽(66)과 원추형 내벽면(67)을 따라 선회운동에 의해 하강하면서 형성되는 강하와류에 의하여 질량이 있는 오염물질의 분리가 이루어지게 된다.

그리고 분리된 오염물질은 하단의 배출구(68)에서 모은 다음 모인 오염물질을 수거하여 외부에서 처리하도록 한다.

그리고 상기의 오염물질이 분리된 연소가스는 본체(61)의 중앙에 형성한 원통형 상승관(64)으로 상승하면서 음이온 발생부(70)와 세정부(80)와 활성탄층(90)과 수산기 발생부(100) 및 필터층(110)을 경유하는 중에 완전히 정화하도록 한다.

즉, 전원공급부(71)로부터 인가되는 전원을 고전압 발생부(72)에서 정류와 승압 및 평활한 음(-)의 고전압으로 공급받는 음이온 발생부(70)에서 다수의 전극(73)을 통하여 음이온을 발생하여 오염물질들을 살균 정화하도록 한다.

그리고 급수부(81)를 통하여 세척수가 세정부(80)의 공급판(82)의 상면으로 공급된 후 공급판(82)에 다수 형성된 다수의 미세공(83)을 통하여 샤워기와 같이 하향 이동하는 중에 연소가스를 세정한 후 받침판(84)에 모아져서 원주상으로 형성한 배수공간(85)을 거치고 하단의 배수관(86)을 통해 배수되도록 하고,

야자, 목재, 갈탄, 무연탄, 유연탄 등의 탄소질을 원료로 제조되는 미세 세공이 잘 발달된 무정형 탄소의 집합체인 활성탄(91)을 충진한 활성탄층(90)에서는 1g당 1000㎡ 이상의 큰 내부 표면적을 가지며 이 내부 표면에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체 또는 기체에 인력을 가하여 피흡착질의 분자를 흡착하면서 연소가스 중의 오염물질을 정화하게 된다.

다음의 수산기 발생부(OH Radical)(100)에서는 상기 전원공급부(71)의 전원을 공급받는 광촉매 활성광원(101)의 둘레에 이산화 티타늄관(102)을 형성하여 광촉매 활성광원(101)에서 발광하는 중에 자외선 파장이 조사되고, 이 자외선 파장을 전달받는 둘레의 이산화 티타늄관(102)에서 수산기를 생성하여 연소가스 중에 포함된 오염물질의 살균, 소독은 물론 화학적으로 분해하고 제거할 수 있도록 한다.

필터층(110)에 충진한 다공성 제올라이트 필터(111) 내부의 활성화된 기공들에 의해 수~수십Å 이상 크기의 입자 및 분자를 여과하며, 제올라이트 내부의 K +1 , Ca +2 , Na +1 , Fe+2 , Mg +2 등의 양이온들이 기체 오염물질을 치환, 대치 반응에 의해 화학적으로 흡착 여과하고, HCl, HNO 3 , HPO 3 , Cu, Ag의 결합유도 물질을 흡착하여 활성화 에너지가 높은 기체 오염물질들을 화학결합에 의해 여과하도록 한다.

그리고 상기의 집진 정화장치(15)의 세정과정에서 배수관(86)을 통해 배수되는 오물을 포함하는 배출수는 정수장치(16)에서 정화하여 급수부(81)를 통하여 세척수로 공급하여 재사용하도록 한다.

또한 상기의 집진 정화장치(15)에서 배출되는 정화된 공기에 대해 이온교환장치(17)의 이온교환 수지에서 발생하는 수산기에 의해 오염물질을 살균과 소독 및 화학 분해로 제거하도록 한다.

상기의 이온교환장치(17)를 경유한 공기가 제1 및 제2 치환여과흡착장치(18)(19)를 차례로 경유하도록 하여 다공성 제올라이트 필터에 의해 기체 오염물질은 치환, 대치 반응에 의해 화학적으로 흡착 여과하면서 활성화 에너지인 기체 오염물질들을 화학결합에 의해 여과하도록 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 음식물쓰레기를 이용하여 연료를 제조하는 과정을 도시한 것으로서,

음식물 쓰레기를 제1 건조기(121)에서 건조한다.

상기의 건조시킨 음식물 쓰레기를 제1 파쇄기(122)에서 1mm 이하의 크기로 분쇄한다.

폐석회을 제2 건조기(123)에서 건조한다.

상기의 건조시킨 폐석회를 제2 파쇄기(124)에서 1mm 이하의 크기로 분쇄한다.

폐석탄을 제3 건조기(125)에서 건조한다.

상기의 건조시킨 폐석탄을 제3 파쇄기(126)에서 1mm 이하의 크기로 분쇄한다.

상기의 음식물 쓰레기 분말은 호퍼(127)에 공급한 다음 중량센서(128)를 통하여 하나의 공정 중에 70∼80중량% 씩 공급하도록 한다.

폐석회 분말은 호퍼(129)에 공급한 다음 중량센서(130)를 통하여 하나의 공정 중에 7∼10중량% 씩 공급하도록 한다.

폐석탄 분말은 호퍼(131)에 공급한 다음 중량센서(132)를 통하여 하나의 공정 중에 7∼10중량% 씩 공급하도록 한다.

폐유는 호퍼(133)에서 중량센서(134)를 통하여 하나의 공정 중에 5∼8중량% 씩 공급하도록 한다.

상기의 음식물 쓰레기 분말 70∼80중량%와 폐석회 분말 7∼10중량%와 폐석탄 분말 7∼10중량% 및 폐유 5∼8중량% 씩 공급받는 제1 혼합기(135)에서 잘 혼합하여 혼합물을 제조하는 공정과,

상기의 혼합물 85∼90중량%에 바닷물 5∼10중량%와 전분 3∼7중량%을 섞으면서 제2 혼합기(136)에서 반죽한다.

상기의 잘 반죽된 혼합물을 성형기(137)에서 직경 3∼5cm와 두께 1.5∼3cm의 연소물로 성형하도록 함으로써 이를 건조한 완성품을 석탄이나 무연탄과 같은 연소물로 사용할 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

7 : 혼합기 8 : 펠릿 성형기
14 : 열풍 및 온수 보일러 15 : 집진 정화장치
16 : 정수장치 17 : 이온교환장치
18, 19 : 치환여과흡착장치

Claims (2)

1. 건조하여 1mm 이하의 크기로 분쇄한 폐수 슬러지를 넣은 제1 공급기(1)와,
   건조하여 1mm 이하의 크기로 분쇄한 폐석회를 넣은 제2 공급기(2)와,
   건조하여 1mm 이하의 크기로 분쇄한 폐석탄을 넣은 제3 공급기(3)와,
   건조하여 1mm 이하의 크기로 분쇄한 음식물쓰레기를 넣은 제4 공급기(4)와,
   폐유를 넣은 제5 공급기(5)와,
   상기의 폐수 슬러지 10∼15중량%, 폐석회 분말 10∼15중량%, 폐석탄 30∼35중량%, 음식물쓰레기 25∼35중량% 및 폐유 5∼10중량% 씩 공급받으면 건조용 열풍을 전달받는 중에 제6 공급기(6)로부터의 바닷물 4∼6중량%를 부으면서 혼합하는 혼합기(7)와,
   상기의 혼합물을 펠렛의 형태로 가공하는 펠릿 성형기(8)과,
   상기의 성형된 펠렛을 정렬시켜 이송이 용이하도록 하는 펠릿 정리기(9)와,
   상기의 정렬되어 이송되는 펠릿을 건조용 더운 바람에 의해 건조시키는 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)와,
   상기의 건조한 펠릿을 저장하면서 연소를 위해 차례로 공급하는 연료탱크(13)와,
   상기의 연료탱크(13)로부터 공급되는 펠릿 상태의 연료와 상기의 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)에서 건조 중에 발생하는 가스를 공급받아 연소하는 중에 열풍과 난방용수를 생산하는 열풍 및 온수 보일러(14)와,
   상기의 열풍 및 온수 보일러(14)에서 배출되는 연소가스와 상기의 제1 내지 제3 건조기(10)(11)(12)에서 발생하는 가스를 전달받아 사이클론, 음이온, 세정, 활성탄, 수산기 및 필터의 과정을 거치면서 정화하는 집진 정화장치(15)와,
   상기의 집진 정화장치(15)의 세정과정에서 배출되는 오물을 포함하는 배출수를 정화하여 재사용하도록 하는 정수장치(16)와,
   상기의 집진 정화장치(15)에서 배출되는 정화된 공기에 대해 이온교환 수지에서 발생하는 수산기에 의해 오염물질을 살균과 소독 및 화학 분해로 제거하는 이온교환장치(17)와,
   상기의 이온교환장치(17)를 경유한 공기에 대해 다공성 제올라이트 필터에 의해 기체 오염물질은 치환, 대치 반응에 의해 화학적으로 흡착 여과하면서 활성화 에너지인 기체 오염물질들을 화학결합에 의해 여과하는 제1 및 제2 치환여과흡착장치(18)(19)로 구성한 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기를 이용한 연료 및 음식물쓰레기 연료 자원화 시스템.
2. 음식물 쓰레기를 제1 건조기(121)에서 건조시키는 공정과,
   상기의 건조시킨 음식물 쓰레기를 제1 파쇄기(122)에서 1mm 이하의 크기로 분쇄하는 공정과,
   폐석회을 제2 건조기(123)에서 건조시키는 공정과,
   상기의 건조시킨 폐석회을 제2 파쇄기(124)에서 1mm 이하의 크기로 분쇄하는 공정과,
   폐석탄를 제3 건조기(125)에서 건조시키는 공정과,
   상기의 건조시킨 폐석탄를 제3 파쇄기(126)에서 1mm 이하의 크기로 분쇄하는 공정과,
   상기의 음식물 쓰레기 분말은 중량센서(128)를 구비한 호퍼(127)에 공급하는 공정과,
   폐석회 분말은 중량센서(130)를 구비한 호퍼(129)에 공급하는 공정과,
   폐석탄 분말은 중량센서(132)를 구비한 호퍼(131)에 공급하는 공정과,
   폐유는 중량센서(134)를 구비한 호퍼(133)에 공급하는 공정과,
   상기의 음식물 쓰레기 분말 70∼80중량%와 폐석회 분말 7∼10중량%와 폐석탄 분말 7∼10중량% 및 폐유 5∼8중량% 씩 공급받는 제1 혼합기(135)에서 잘 혼합하여 혼합물을 제조하는 공정과,
   상기의 혼합물 85∼90중량%에 바닷물 5∼10중량%와 전분 3∼7중량%을 섞으면서 제2 혼합기(136)에서 반죽하는 공정과,
   상기의 잘 반죽된 혼합물을 성형기(137)에서 연소물로 성형하는 공정들로 구성한 것을 특징으로 하는 음식물쓰레기를 이용한 연료

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