KR20110136942A - 구공탄 및 구공탄 제조장치 - Google Patents

구공탄 및 구공탄 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20110136942A
KR20110136942A KR1020100056870A KR20100056870A KR20110136942A KR 20110136942 A KR20110136942 A KR 20110136942A KR 1020100056870 A KR1020100056870 A KR 1020100056870A KR 20100056870 A KR20100056870 A KR 20100056870A KR 20110136942 A KR20110136942 A KR 20110136942A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coal
ball
organic waste
production apparatus
hole
Prior art date
Application number
KR1020100056870A
Other languages
English (en)
Inventor
한상배
Original Assignee
주식회사 그린기술산업
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 그린기술산업 filed Critical 주식회사 그린기술산업
Priority to KR1020100056870A priority Critical patent/KR20110136942A/ko
Publication of KR20110136942A publication Critical patent/KR20110136942A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/40Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin
    • C10L5/46Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on sewage, house, or town refuse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/40Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/34Other details of the shaped fuels, e.g. briquettes
    • C10L5/36Shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/08Drying or removing water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/32Molding or moulds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Abstract

본 발명은 하폐수 슬러지, 음식물 쓰레기나 유기성 부산물 등의 유기성 폐기물을 건조하거나 탄화하여 제조한 구공탄에 관한 것으로, 유기성 폐기물을 건조시킨 건조물로 이루어지고, 소정의 형상과 규격으로 성형된 성형물이며, 상기 성형물의 내부로 연소용 공기가 공급되고 연소된 가스가 배기되도록 하는 복수개의 관통구가 함께 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 구공탄의 제조장치에 관한 것으로, 유기성 폐기물을 건조시키는 건조기와, 상기 건조된 유기성 폐기물을 성형기에 투입하는 투입기와, 상기 건조된 유기성 폐기물을 구공탄으로 성형하는 성형틀 및 압착기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치를 제공한다.

Description

구공탄 및 구공탄 제조장치{COAL BRIQUET AND MAKING DEVICE THEREOF}
본 발명은 유기성 폐기물을 재료로 하는 구공탄 및 구공탄 제조장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 하폐수 슬러지, 음식물 쓰레기나 유기성 부산물 등의 유기성 폐기물을 건조하거나 탄화하여 제조한 구공탄 및 그 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로 연탄은 공기가 내부로 연통하여 흐를 수 있도록 관통홀이 형성되어 있기 때문에 구멍탄 또는 구공탄으로 일컬어진다. 그 성분을 살펴보면 탄화물로 코크스나 목탄가루와 같은 가연성 재질을 사용하고 점결제로 당밀, 전분, 펄프폐액이나 석회 등이 사용된다.
참고적으로 한국에서 생산되는 무연탄은 점결성이 좋아 별도 점결제를 첨가하지 않고도 구멍탄 성형이 가능하여 기름이나 가스보다 상대적으로 가격이 저렴하므로 난방용으로 많이 사용되었다.
특히 구공탄은 연료비 부담이 큰 화훼단지나 농작물 생산단지의 비닐하우스와 같은 곳에서 연탄난로 또는 연탄 보일러를 설치하여 겨울철에 하우스 내부의 온도를 외부 온도보다 높여 적정 온도를 유지하고 이산화탄소 분압을 증가시켜 광합성량을 크게 하는데 사용한다. 따라서, 기름이나 가스를 사용하는 경우보다 초기 설치 비용이 낮고 연료비가 절감되므로 지금도 많이 사용되고 있는 실정이다.
그런데, 무연탄 등과 같은 화석연료를 사용하는 경우 제품의 원가 인상 및 대기중의 탄소배출량의 증가로 지구 온난화의 문제점을 가지고 있고, 근본적으로는 한정된 자원인 무연탄의 고갈 문제를 가지고 있다.
한편, 유기성 폐기물은 대표적으로 하폐수처리시설에서의 부산물인 슬러지, 음식폐기물 및 식품공장이나 농축산물 가공공장에서 발생하는 유기성 부산물 등을 들 수 있다.
이 중, 하폐수처리시설의 경우 하수슬러지는 연간 수백만톤의 규모로 발생하는데, 그 대부분이 해양투기와 매립으로 처리되어 왔다. 또한, 음식폐기물은 제대로 처리되거나 재활용되지 못하고 토양과 수질오염의 원인이 되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근 유기성 폐기물을 가연성 연료로 재활용시킬 수 있는 방안에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유기성 폐기물을 고체연료인 구공탄으로 성형 생산하여 유기성 폐기물의 재활용 효율을 높이고 환경오염을 줄일 수 있는 구공탄에 관한 것이다
또한, 본 발명은 유기성 폐기물을 효과적으로 구공탄으로 성형 생산할 수 있도록 함으로써 재활용이 용이하고 열량이 큰 구공탄을 생산할 수 있는 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 구공탄은, 유기성 폐기물을 건조시킨 건조물로 이루어지고, 소정의 형상과 규격으로 성형된 성형물이며, 상기 성형물의 내부로 연소용 공기가 공급되고 연소된 가스가 배기되도록 하는 복수개의 관통구가 함께 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄은, 유기성 폐기물을 탄화시킨 탄화물로 이루어지고, 소정의 형상과 규격으로 성형된 성형물이며, 상기 성형물의 내부로 연소용 공기가 공급되고 연소된 가스가 배기되도록 하는 복수개의 관통구가 함께 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄은, 상기 소정의 형상과 규격은 직경과 높이가 각각 150mm∼215mm, 142mm∼161mm 범위이고, 지름과 높이의 허용오차는 각각 ±8% 범위에서 이루어지며, 외관은 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄은, 상기 관통구의 직경은 5∼30mm 범위에서 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄은, 상기 유기성 폐기물은 하폐수처리시설에서 발생된 슬러지인 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄은, 상기 유기성 폐기물은 음식폐기물인 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄은, 상기 유기성 폐기물은 축분, 농축산 부산물, 식품공장, 농축산물 가공공장 등에서 발생된 유기성 부산물인 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄은, 상기 구공탄은 고체화석 연료가 더 포함되어 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄은, 상기 구공탄은, 폐식용유, 폐광유류, 수지류, 타르 등과 같은 점착성과 발열량이 큰 첨가제가 포함되어 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄을 제공한다.
한편, 본 발명에 따른 구공탄 제조장치는, 유기성 폐기물을 건조시키는 건조기와, 상기 건조된 유기성 폐기물을 성형기에 투입하는 투입기와, 상기 건조된 유기성 폐기물을 구공탄으로 성형하는 성형틀 및 압착기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄 제조장치는, 상기 구공탄 제조장치는, 고체화석 연료를 분쇄하는 분쇄기와, 상기 건조된 유기성 폐기물과 고체화석 연료를 계량하는 계량기와, 상기 건조된 유기성 폐기물과 고체화석 연료를 고르게 섞어주는 혼합기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 구공탄 제조장치는, 상기 구공탄 제조장치는, 건조된 유기성 폐기물을 분쇄하는 유기성 폐기물 분쇄시설을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치를 제공한다.
한편, 본 발명의 또 다른 개념에 따른 구공탄 제조장치는, 유기성 폐기물을 탄화시키는 탄화기와, 상기 탄화된 유기성 폐기물을 성형기에 투입하는 투입기와, 상기 탄화된 유기성 폐기물을 구공탄으로 성형하는 성형틀 및 압착기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 개념에 따른 구공탄 제조장치는, 상기 구공탄 제조장치는, 고체화석 연료를 분쇄하는 분쇄기와, 상기 탄화된 유기성 폐기물과 고체화석 연료를 계량하는 계량기와, 상기 탄화된 유기성 폐기물과 고체화석 연료를 고르게 섞어주는 혼합기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 개념에 따른 구공탄 제조장치는, 상기 구공탄 제조장치는, 탄화된 유기성 폐기물을 분쇄하는 탄화물 분쇄시설을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 또 다른 개념에 따른 구공탄 제조장치는, 상기 구공탄 제조장치는, 가열장치, 탈취시설, 세정시설, 집진시설 또는 열교환기 중에서 어느 하나 이상을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치을 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유기성 폐기물을 재료로 사용한 구공탄 및 그 제조방법에 의해 유기성 폐기물의 재활용이 가능하며 발열량이 높으면서도 경제성이 있는 이점이 있다. 또한, 종래의 연탄화덕과 연탄보일러 등과 같은 구공탄 연소시설을 그대로 사용할 수 있어 경제성을 가진 구공탄이 제공되는 이점이 있다.
또한, 하수슬러지, 음식폐기물이나 각종 유기성 부산물의 매립량을 축소하고 위생적으로 처리할 수 있게 되므로 환경오염을 크게 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 화석연료의 사용량을 감소시키고 대기중의 이산화탄소가 식생과 동물에 의해 순환 이용되는 과정에서 발생된 유기성 폐기물들을 연료로 이용하므로 탄소배출량이 증가되지 않는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구공탄의 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 구공탄 제조장치의 개념을 나타내는 블록도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구공탄 및 제조장치를 도면을 기초로하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 구공탄의 실시예를 나타낸 사시도이다.
무연탄을 주재료로 사용하는 종래의 구공탄과는 달리, 본 발명의 개념에 따라 유기성 폐기물을 주재료로 사용하는 구공탄이 제시된다.
구공탄(10)은 대략 원기둥 형상으로 이루어지는데, 상부 및 하부를 관통하여 가스의 생성 및 배출을 돕고 연소효율을 향상시킬 수 있도록 복수의 관통구(11)가 형성된다.
종래의 구공탄은 제조 및 사용상의 편의를 위해 규격화되어 사용되는데, 따라서 종래의 구공탄 연소장치에 종래의 구공탄을 대체하여 사용할 수 있도록 그 형상과 크기가 종래의 구공탄 연소장치에 사용될 수 있도록 규격에 맞게 제조되는 것이 바람직하다.
따라서, 원기둥 형상의 구공탄(10)의 직경은 150mm ~ 215mm의 범위 내에서, 높이는 142mm ~ 161mm 범위 내에서 제조된다. 상기 직경과 높이의 허용오차는 각각 상하로 8% 범위 내에서 제조될 수 있도록 성형되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 관통구는 도 1의 (a)와 같이 복수개의 규격화된 홀 형상으로 이루어질 수 있고, 이 경우 직경은 5mm ~ 30mm 범위 내에서 성형되는 것이 바람직하다.
다만, 상기 관통구는 (b)에서와 같이 단일의 관통구(12)로 형성될 수 있고, 유기성 폐기물의 고체연료 성형장치에 생산 환경 및 선택에 따라 개수 및 직경이 다양하게 설정될 수도 있다. 또한, 상기 관통구(11, 12)의 형상은 도면에서는 원형을 예로 들었지만 별 형상이나 다각 형상 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 물론이다.
한편, 유기성 폐기물은 하폐수처리시설의 슬러지, 음식폐기물 또는 식품공장이나 농축산물 가공공장에서 잔유물은 유기성 부산물이 이용되는데, 상기 유기성 폐기물은 수분의 함유량이 높고 단순 소각시 악취와 다이옥신이 배출될 수 있다.
따라서, 상기 유기성 폐기물은 건조처리 및/또는 탄화처리되어 최종적으로 구공탄 형상의 고체연료로 성형되어 생산된다. 상기 건조처리 및 탄화처리 과정은 후술하기로 한다.
상기와 같은 폐기물의 건조물은 가열 및 압착방식으로 수분 함량을 최소화하는 방법으로 생산되는 것이 바람직하다. 또한, 더욱 바람직하게는 건조과정은 수분함량을 최소화하기 위해 단일의 건조과정이 아닌 복수의 건조절차를 거치게 된다.
한편, 건조 및/또는 탄화과정을 거친 유기성 폐기물은 가열과정을 거침에 따라 산소와 수소의 함량이 감소하게 된다. 즉, 점화 및 발화를 일으키는 휘발성분의 함량이 처리과정에서 감소하게 되는데, 본 발명에 따른 구공탄은 유기성 폐기물 뿐만이 아니라 고체화석연료인 무연탄을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
원하는 발열량을 얻기 위해 상기 무연탄과 유기성 폐기물의 중량 비율은 선택에 따라 이루어질 수 있고, 따라서 무연탄과 유기성 폐기물이 병합되어 고체연료인 구공탄으로 사용될 수 있다. 이렇게 무연탄과 유기성 폐기물이 함께 조성되어 구공탄이 생산되는 경우, 유기성 폐기물에 잔존하는 수분의 함량으로 인해 구공탄 제조시 별도의 물을 첨가하지 않을 수 있는 이점이 있음에 유의하여야 한다.
또한, 고체형상으로 제조되어 유통과정에서 형상을 안정적으로 유지할 수 있도록 제조과정에서 첨가제가 포함될 수도 있음은 물론이다. 이와 같은 첨가제는 점착성과 발열성을 향상시킬 수 있는 원료가 사용되는데, 예를 들어 폐식용유, 폐광유류, 수지류 및 타르 등과 같은 원료가 사용된다.
또한, 상기 구공탄은 연소후에 잔존하는 회를 토양개량제와 비료 등으로 유효하게 이용할 수 있도록 제조과정에서 첨가제가 포함될 수 있다. 이와 같은 첨가제는 칼슘, 마그네슘, 인 등의 함량이 풍부한 원료가 사용되는데, 예를 들면 석회광물류, 조개껍질, 동물뼈 등의 분쇄물과 같은 원료가 사용된다.
도 2는 본 발명에 따른 구공탄 제조장치의 개념을 나타낸 블록도이다.
이하, 하폐수처리시설에서 발생되는 슬러지를 예로 들어 구공탄 제조장치의 개념을 상세히 설명한다. 다만, 음식폐기물과 유기성 부산물 등 수분을 함유하고 구공탄으로 제조될 수 있는 재료라면 슬러지의 예를 용이하게 적용하거나 변용하여 구공탄을 제조될 수 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
구공탄 제조장치(20)의 하수슬러지를 주재료로 하는 구공탄 제조과정에서 최초, 건조기(21)를 통해 수분함량을 최소화하는 과정을 거치게 된다. 상기 건조기(21)는 스크류를 통해 가압 및 가열하여 건조하는 방식과 열풍을 송풍하여 건조하는 방식이 사용될 수 있다.
또한, 상기 건조기(21)는 단일의 건조기가 배치될 수도 있지만, 수분함량의 최소화를 위해 2단 이상의 건조방식이 사용될 수도 있음은 물론이다.
2단의 건조방식이 사용되는 경우 1차 건조로와 2차 건조로로 구분될 수 있는데, 2차 건조로의 경우 1차 건조로에서 건조된 입상(粒狀)의 건조슬러지의 표면적이 더욱 넓어지게 분쇄되도록 스크류 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 분쇄는 건조로 자체에서 이루어질 수도 있지만 건조 및/또는 탄화의 과정을 거친 후에 별도의 분쇄기(23)을 통해 이루어질 수 있음은 물론이다.
따라서, 2차 건조되는 입상의 건조슬러지의 최종 수분함량은 10% 이하까지 줄어들 수 있게 된다. 또한, 최종적인 입자의 지름은 1.2mm ~ 5.0mm 범위까지 설정될 수 있다.
상기 건조기(21)를 거친 입상의 건조슬러지는 바로 성형되어 배출될 수도 있지만, 탄화기(22)를 추가적으로 거쳐 탄화되는 것이 바람직하다. 탄화과정을 통해 유해가스 및 악취가 제거되고 또한 수분 함량이 더욱 감소될 수 있게 된다.
상기 탄화기(22)는 열풍을 사용한 간접가열 방식을 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 이중의 나선형 구조를 가짐으로써 1차 가열 및 2차 가열이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 1차 가열의 경우 900℃ ~ 1,100℃의 온도의 열풍이 사용되며, 폐열을 사용하는 2차 가열의 경우 600℃ ~ 650℃의 열풍을 사용하게 된다. 상기 2단계의 과정을 거쳐 탄화된 입상의 슬러지가 최종적으로 배출되게 된다.
상기와 같이 건조 및 탄화 과정을 거치는 과정에서 수분함량은 약 5% 이하에 근접하게 제거될 수 있지만, 탄소 및 산소 성분이 다량 빠져나가게 된다. 즉, 휘발성분이 감소하여 열량을 떨어뜨릴 수 있으나 단위중량당 열량은 증대될 수도 있다. 발열량과 점착성을 증대시키기 위해 첨가제가 사용될 수 있음은 상기한 바와 같다.
또한, 본 발명의 개념에 따라 유기성 폐기물과 무연탄과 같은 고체화석연료를 성분으로 함께 포함하는 구공탄이 제공될 수 있다. 따라서, 구공탄 제조장치(20)는 고체연료를 혼합할 수 있는 장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
무연탄은 주초 조대 고형물이므로, 유기성 폐기물과 혼합되어 성형되기 위해서 분쇄기(24)를 거쳐 소정의 크기로 분쇄하게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 구공탄 제조장치(20)에서는 무연탄을 분쇄하는 분쇄기(24)와 건조된 슬러지를 분쇄하는 분쇄기(23)가 각각 동작하여 생성물들을 혼합하는 과정을 더 거치게 되는 것이다.
또한 바람직하게는, 상기 슬러지와 무연탄의 입자들을 혼합하기에 앞서 계량기(25)를 통해 원하는 비율만큼 계량하도록 할 수 있다. 이와 같은 계량의 기준은 발열량 및 오염성분의 배출 등에 따라 선택적으로 설정될 수 있다.
상기 계량기(25)를 통해 미리 설정된 비율로 혼합기(26)로 투입된 슬러지와 무연탄의 입자들은 교반을 통해 혼합된다. 상기 혼합기(26)의 내부는 스크류장치가 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 교반 과정에서 점착성과 발열성을 위해 첨가제를 더 혼합할 수도 있음은 물론이다.
또한, 혼합기(26)에서 배출된 슬러지와 무연탄의 혼합재료는 최종적으로 성형기(27)를 통해 고체성형연료인 구공탄으로 배출된다.
상기 성형기(27)는 그 말단에 구공탄 형상으로 배출할 수 있도록 성형틀이 배치되고 유동하는 입자에 압력을 가하여 성형틀 내부에서 모양을 갖출 수 있도록 압착기를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 성형틀은 스크류장치 및 노즐 등을 배치함으로써 혼합기(26)와 일체로 이루어질 수도 있다.
한편, 상기 구공탄 제조장치(20)는 도 2에서 무연탄과 슬러지를 처리하는 주요 구성만이 도시되었지만, 건조기(21) 및 탄화기(22)에 열풍을 제공하는 열풍기나 성형기(27)에서 가압성형하는 과정에서 배치되는 전열기와 같은 가열장치가 추가적으로 배치될 수 있다. 또한, 건조 및 탄화 과정에서 탈취 및 집진 시설과 배기가스를 세정하는 세정시설(Gas Scrubber) 및 가열과정에서의 열교환기 및/또는 배기가스에서 열을 회수하는 열교환기가 추가적으로 배치될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 유기성 폐기물을 재료로 사용한 구공탄 및 그 제조방법에 의해 유기성 폐기물의 재활용이 가능하며 발열량이 높으면서도 경제성이 있는 이점이 있다. 또한, 종래의 구공탄 연소시설을 그대로 사용할 수 있으면서도 경제성을 가진 구공탄이 제공되는 이점이 있다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
10...구공탄 11...관통구
20...구공탄 제조장치 21...건조기
22...탄화기 23...슬러지 분쇄기
24...무연탄 분쇄기 25...계량기
26...혼합기 27...성형기

Claims (17)

  1. 유기성 폐기물을 건조시킨 건조물로 이루어지고, 소정의 형상과 규격으로 성형된 성형물이며, 상기 성형물의 내부로 연소용 공기가 공급되고 연소된 가스가 배기되도록 하는 복수개의 관통구가 함께 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄.
  2. 유기성 폐기물을 탄화시킨 탄화물로 이루어지고, 소정의 형상과 규격으로 성형된 성형물이며, 상기 성형물의 내부로 연소용 공기가 공급되고 연소된 가스가 배기되도록 하는 복수개의 관통구가 함께 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 소정의 형상과 규격은 직경과 높이가 각각 150mm∼215mm, 142mm∼161mm 범위이고, 지름과 높이의 허용오차는 각각 ±8% 범위에서 이루어지며, 외관은 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 구공탄.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 관통구의 직경은 5∼30mm 범위에서 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유기성 폐기물은 하폐수처리시설에서 발생된 슬러지인 것을 특징으로 하는 구공탄.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유기성 폐기물은 음식폐기물인 것을 특징으로 하는 구공탄.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 유기성 폐기물은 축분, 농축산 부산물, 식품공장과 농축산물 가공공장 등에서 발생된 유기성 부산물인 것을 특징으로 하는 구공탄.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 구공탄은 고체화석 연료가 더 포함되어 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구공탄은, 폐식용유, 폐광유류, 수지류, 타르 등과 같은 점착성과 발열량이 큰 첨가제가 포함되어 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구공탄은, 석회광물류, 조개껍질, 동물의 뼈 등의 분쇄물이 더 포함되어 성형된 것을 특징으로 하는 구공탄.
  11. 유기성 폐기물을 건조시키는 건조기와,
    상기 건조된 유기성 폐기물을 성형기에 투입하는 투입기와,
    상기 건조된 유기성 폐기물을 구공탄으로 성형하는 성형틀 및 압착기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 구공탄 제조장치는,
    고체화석 연료를 분쇄하는 분쇄기와,
    상기 건조된 유기성 폐기물과 고체화석 연료를 계량하는 계량기와,
    상기 건조된 유기성 폐기물과 고체화석 연료를 고르게 섞어주는 혼합기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 구공탄 제조장치는, 건조된 유기성 폐기물을 분쇄하는 유기성 폐기물 분쇄시설을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치.
  14. 유기성 폐기물을 탄화시키는 탄화기와,
    상기 탄화된 유기성 폐기물을 성형기에 투입하는 투입기와,
    상기 탄화된 유기성 폐기물을 구공탄으로 성형하는 성형틀 및 압착기를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 구공탄 제조장치는,
    고체화석 연료를 분쇄하는 분쇄기와,
    상기 탄화된 유기성 폐기물과 고체화석 연료를 계량하는 계량기와,
    상기 탄화된 유기성 폐기물과 고체화석 연료를 고르게 섞어주는 혼합기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 구공탄 제조장치는, 탄화된 유기성 폐기물을 분쇄하는 탄화물 분쇄시설을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치.
  17. 제11항 또는 제14항에 있어서,
    상기 구공탄 제조장치는, 가열장치, 탈취시설, 세정시설, 집진시설 또는 열교환기 중에서 어느 하나 이상을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 구공탄 제조장치.
KR1020100056870A 2010-06-16 2010-06-16 구공탄 및 구공탄 제조장치 KR20110136942A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100056870A KR20110136942A (ko) 2010-06-16 2010-06-16 구공탄 및 구공탄 제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100056870A KR20110136942A (ko) 2010-06-16 2010-06-16 구공탄 및 구공탄 제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110136942A true KR20110136942A (ko) 2011-12-22

Family

ID=45503379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100056870A KR20110136942A (ko) 2010-06-16 2010-06-16 구공탄 및 구공탄 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20110136942A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101421536B1 (ko) * 2013-01-03 2014-07-24 이정수 축분 및 패각 분말을 함유하는 축분연료칩 및 이의 소각잔재물을 함유하는 친환경 비료

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101421536B1 (ko) * 2013-01-03 2014-07-24 이정수 축분 및 패각 분말을 함유하는 축분연료칩 및 이의 소각잔재물을 함유하는 친환경 비료

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101319737B1 (ko) 바이오매스탄의 제조방법 및 이것에 사용되는 바이오매스탄의 제조장치
CN102666880B (zh) 生物质在高炉中的利用方法
CN101503643B (zh) 一种污泥干化固体燃料
US3950143A (en) Process for producing solid industrial fuel
KR101798643B1 (ko) 생활폐기물 고형연료 제조방법
KR101319283B1 (ko) 폐기물을 이용한 고형연료 및 그 제조 방법
JP2008519687A (ja) スラリーの脱水及びバイオソリッドの再生可能燃料への変換
US20120017498A1 (en) System and Method for Obtaining Combinations of Coal and Biomass Solid Fuel Pellets with High Caloric Content
Tesfaye et al. Production and characterization of coffee husk fuel briquettes as an alternative energy source
JPH078936A (ja) 有機廃棄物を炭化する方法及び装置
KR101999650B1 (ko) 하수슬러지의 건조 여부를 이용한 발전소용 rps대응 연료탄 반탄화 생산 시스템 및 그 제조방법
KR101151314B1 (ko) 음식 폐기물과 축분을 이용한 연료 제조방법
KR101860041B1 (ko) 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템 및 그 제조방법
KR100768591B1 (ko) 유기성 슬러지를 주성분으로 함유하고 유연탄과 유사한물성을 갖는 고형연료 및 그 제조방법
KR101042619B1 (ko) 음식물쓰레기를 이용한 압축성형 숯연료 제조방법
TWM608219U (zh) 循環再生裝置
KR101334667B1 (ko) 음식물쓰레기를 이용한 고형화 보조연료의 제조방법
KR100930055B1 (ko) 음식물 쓰레기를 이용한 고체연료 제조방법
KR20110136942A (ko) 구공탄 및 구공탄 제조장치
JP6134567B2 (ja) 固形燃料の製造方法及び装置
KR100319803B1 (ko) 오니탄의 조성물 및 그의 제조방법
WO2009093926A1 (ru) Переработка органических отходов в углеродсодержащие формовки
WO2014053083A1 (en) Process and device for production of compacted fertilizer charcoal
Vest Small scale briquetting and carbonisation of organic residues for fuel
Islamova et al. An experimental study of sunflower husk pellets combustion

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application