KR20130010198A - 유기성 폐기물 연료화 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 폐기물 연료화 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기성 폐기물을 포장상태 그대로 투하한 후, 이를 톱밥과 혼합하여 파쇄와 건조를 함께 시행하되, 유기성 폐기물과 톱밥의 혼합비율을 조절하여 고형연료를 위한 적정수준의 함수율을 가진 혼합물 상태가 되도록 한 후, 이러한 혼합물에서 비닐, 포장재 등과 같은 협잡물을 선별한 다음, 협잡물이 제거된 혼합물들을 성형, 고형화하여 고형연료로 생산할 수 있도록 한 유기성 폐기물 연료화 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 유기성 폐기물을 포장채로 톱밥과 혼합, 파쇄, 건조시키고, 협잡물을 걸러내어 고형연료로 생산할 수 있도록 한 유기성 폐기물 연료화 장치에 관한 것이다.
일반 가정이나 음식점 등에서 나오는 음식물쓰레기 및 대형마트/슈퍼마켓에서 판매되면서 유통기한이 지난 음식물의 포장상품 등이 심각한 환경오염의 요인으로 부각되면서, 그러한 음식물쓰레기의 처리에 관한 기술이 지속적으로 개발되고 있다.
최근, 이러한 음식물쓰레기의 처리에 대해 많은 연구와 노력을 기울이고 있는 바, 예를 들어 음식물쓰레기를 발효시켜서 축산물 사료 또는 유기질 비료로 재활용하거나, 음식물쓰레기에 함유된 수분을 탈수하여 일반 쓰레기와 같이 소각 처리하는 방식이 주로 활용되고 있다.
그러나 음식물쓰레기의 함수율이 대체로 80 ~ 90% 정도이고, 이러한 음식물쓰레기를 통상의 탈수 장치에서 탈수하더라도 70 ~ 75% 정도의 높은 함수율을 여전히 보유하고 있게 된다. 이처럼 탈수된 음식물쓰레기의 함수율이 높으면, 건조 또는 발효가 더디게 진행되고, 건조 또는 발효 후 야적했을 때 세균이 번식하기에 적합한 환경을 제공하는 것은 물론, 주변 토양을 오염시키고 악취를 발생시키게 된다.
최근 화석 연료의 고갈과 환경 오염의 문제를 해결하기 위한 방안으로 대체 에너지 개발이 활발하게 논의되고 있는바, 상기 음식물쓰레기에 대해서도 고형연료로 재활용하는 방안을 고려해 볼 수 있다.
그러나 이처럼 음식물쓰레기를 이용하여 고형연료를 제조하기 위해서는, 음식물쓰레기의 함수율이 너무 높기 때문에 음식물쓰레기의 함수율을 적절하게 낮출 수 있는 건조 방식을 개발해야 한다는 문제점을 해결해야 하고, 더불어, 상기 포장상품의 경우에는 비닐, 포장지와 같은 협잡물을 사전에 모두 선별 작업해야만 한다는 문제점 또한 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 포장된 상태로 유통기한이 지나버린 음식물 포장상품 및 음식물쓰레기 등의 유기성 폐기물을 톱밥과 교반, 분쇄함과 동시에 건조하여 고형연료화를 위한 적정의 함수율을 가지는 혼합물로 혼합하고, 고형연료에 필요없는 협잡물은 별도 제거한 후, 성형 및 고형작업을 통해 연료화할 수 있도록 한 유기성 폐기물 연료화 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 톱밥을 공급하기 위한 톱밥 제공장치(10); 포장채로 내부에 투하되는 유통기한이 지난 포장형태의 유기성 폐기물을, 상기 톱밥 제공장치(10)의 톱밥과 혼합, 파쇄, 건조하는 유기성폐기물 건조 처리장치(20); 상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)로부터 배출되는 혼합물을 이송시키는 제 1이송수단(30); 상기 제 1이송수단(30)을 통해 혼합물이 투하되되, 상기 혼합물에서 협잡물을 걸러내는 선별장치(40); 상기 선별장치(40)로부터 협잡물이 제거된 혼합물을 이송시키는 제 2이송수단(50); 상기 제 2이송수단(50)을 통해 혼합물이 투하되되, 혼합물을 성형 및 고형화하여 연료로 사용될 수 있도록 폐기물 고형연료로 배출하는 성형장치(60); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 유기성 폐기물을 고형연료화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 음식물 쓰레기를 톱밥과 혼합하여 고형화가 용이한 함수율의 혼합물로 성형할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 포장상태의 음식물쓰레기를 포장채 투하하여, 비닐/포장재 등의 협잡물이 자동선별되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 유기성폐기물의 고형화가 연속적인 다단계의 시스템으로 이루어져, 불필요한 작업인력의 감소 및 작업효율의 상승 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 연료화 장치를 나타낸 일실시예의 구성도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물 연료화 장치를 상세히 설명하도록 한다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기성 폐기물 연료화 장치는 톱밥 제공장치(10), 유기성폐기물 건조 처리장치(20), 제 1이송수단(30), 선별장치(Vibrating Filter, 40), 제 2이송수단(50), 성형장치(Pelletizer, 60)를 포함한다.
상기 톱밥 제공장치(10)는 후술될 유기성폐기물 건조 처리장치(20)에 투하되는 것으로서, 톱밥(①)이 저장되는 저장부(11)와, 상기 저장부(11)로부터 톱밥을 흡입하여 이송하기 위한 송풍수단(ex: 터보팬(Turbo Fan) 등)(12)과, 후술될 유기성폐기물 건조 처리장치(20) 상부에 설치되어, 송풍수단(12)으로부터 이송된 톱밥을 유기성폐기물 건조 처리장치(20) 내부에 투하하는 상광하협(上廣下狹) 형태의 사이클론부(Cyclone, 13)로 이루어진다. 물론, 상기 저장부(11), 송풍수단(12), 사이클론부(13) 상호간은 배관 또는 호스로 연결되어 있어야 함은 당연하다.
상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)는 전술된 톱밥 제공장치(10)로부터 톱밥이 투하됨과 동시에, 유통기한이 지난 유기성 폐기물의 포장상품(이하, 설명의 편의를 위하여, '유기성 폐기물(②)'이하 칭함.)이 투하되어, 상기 톱밥과 유기성 폐기물이 상호간 혼합되도록 하는 곳이다.
이를 위해, 유기성폐기물 건조 처리장치(20)는 유기성 폐기물의 내부투하가 용이해지도록, 유기성폐기물 건조 처리장치(20)의 전면에 포장상품이 담긴 음식물 수집통(22)을 승, 하강시키기 위한 리프트 장치(24)를 구비하며, 상기 리프트 장치(24)의 일단은 유기성폐기물 건조 처리장치(20)의 상부 투입구(21) 측을 향하도록 설치하여, 상기 리프트 장치(24)를 통해 무거운 음식물 수집통(22)의 유기성 폐기물을 손쉽게 투하할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 이러한 상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)는 내부에서 다양한 동력수단(ex: 모터 등)에 의해 회전되며 교반날개가 외주연에 다수형성된 파쇄수단이 설치되어, 상기 파쇄수단에 의해 내부에 투하된 유기성 폐기물과 톱밥이 상호간 교반 및 파쇄될 수 있도록 한다.
더불어, 상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)는 내부에 건조수단을 형성하여, 상기 건조수단에 의해 파쇄수단으로 혼합 및 파쇄되는 혼합물(③)을 건조시킬 수 있도록 한다. 이러한 건조수단은 다양한 실시예가 있을 수 있으며, 일실시예로, 유기성폐기물 건조 처리장치(20)의 함체를 열매체유를 통해 가열하여(160℃), 함체 내부에서 파쇄수단에 의해 혼합되는 혼합물을 가열건조시킬수 있을 것이다.(물론, 이러한 건조수단에 더하여, 내부의 혼합물 또한 파쇄수단에 의해 혼합 및 파쇄되면서 소정수준의 온도(95℃)가 되어 열이 발생함은 당연하다.)
이때, 본 발명에서는 상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)의 전면에 형성된 배출구(22)에서 배출되는 혼합물의 함수율이 15 ~ 20%(고형연료가 용이해지는 함수율이 되도록 하기 위한 것, 완전건조시키면 고형시 부서지는 등 성형이 어렵기 때문.)가 되도록 하는데, 이를 위해 상기 건조수단을 통해 유기성폐기물 건조 처리장치(20)의 내부 온도를 조절하거나, 또는 유기성 폐기물과 톱밥의 혼합량을 조절한다. 이를 위해 본 발명에서는 유기성 폐기물과 톱밥의 혼합율이 1:1 또는 1:2가 되도록 한다.
상기 제 1이송수단(30)은 전술된 유기성폐기물 건조 처리장치(20)에서 혼합되어 외부로 배출되는 혼합물(유기성 폐기물과 톱밥의 혼합물)을 일방향으로 이송시키는 장치이다.
상기 선별장치(40)는 전술된 제 1이송수단(30)을 통해 혼합물이 투하되는 곳이며, 투하된 혼합물은 선별장치(40) 내에서 비닐, 포장지 등 부피가 큰 협잡물(④)을 선별하여 일측으로 분리해내고, 협잡물이 분리된 혼합물만을 타측으로 배출하여 사용할 수 있도록 하는 것이다.
상기 제 2이송수단(50)은 전술된 선별장치(40)로부터 협잡물이 분리된 혼합물(⑤)을 일방향으로 이송시키는 장치이며, 이러한 제 2이송수단(50)은 제 1이송수단(30)과 마찬가지로 컨베이어 등이 사용될 수 있음이다.
상기 성형장치(60)는 전술된 선별장치(40)에서 배출된 협잡물이 분리된 혼합물이 제 2이송수단(50)을 통해 내부에 투하되는 곳으로, 이러한 성형장치(60) 내에서는 혼합물을 소정형태로 성형 및 고형화함으로써, 혼합물을 연료로 사용하기 위한 고형연료(⑥)로 생산하는 곳이다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 톱밥 제공장치 11: 저장부
12: 송풍수단 13: 사이클론부
20: 유기성폐기물 건조 처리장치 21: 투입구
22: 배출구 23: 음식물 수집통
24: 리프트 장치 30: 제 1이송수단
40: 선별장치 50: 제 2이송수단
60: 성형장치
12: 송풍수단 13: 사이클론부
20: 유기성폐기물 건조 처리장치 21: 투입구
22: 배출구 23: 음식물 수집통
24: 리프트 장치 30: 제 1이송수단
40: 선별장치 50: 제 2이송수단
60: 성형장치
Claims (5)
- 톱밥을 공급하기 위한 톱밥 제공장치(10);
포장채로 내부에 투하되는 유통기한이 지난 포장형태의 유기성 폐기물을, 상기 톱밥 제공장치(10)의 톱밥과 혼합, 파쇄, 건조하는 유기성폐기물 건조 처리장치(20);
상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)로부터 배출되는 혼합물을 이송시키는 제 1이송수단(30);
상기 제 1이송수단(30)을 통해 혼합물이 투하되되, 상기 혼합물에서 협잡물을 걸러내는 선별장치(40);
상기 선별장치(40)로부터 협잡물이 제거된 혼합물을 이송시키는 제 2이송수단(50);
상기 제 2이송수단(50)을 통해 혼합물이 투하되되, 혼합물을 성형 및 고형화하여 연료로 사용될 수 있도록 폐기물 고형연료로 배출하는 성형장치(60);
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 연료화 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 톱밥 제공장치(10)는
톱밥이 저장되는 저장부(11);
상기 저장부(11)의 톱밥을 흡입이송하는 송풍수단(12);
상기 송풍수단(12)을 통해 이송되는 톱밥을 상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)에 투하하는 사이클론부(13);
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 연료화 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)는
상기 유기성 폐기물이 담긴 음식물 수집통(22)을 승, 하강시키며 유기성폐기물 건조 처리장치(20) 내부에 투하하는 리프트 장치(24);
상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20) 내에 설치되어, 유기성 폐기물과 톱밥을 혼합 및 파쇄하기 위해 교반회전되는 파쇄수단;
상기 파쇄수단이 내설된 유기성폐기물 건조 처리장치(20) 내부의 혼합물을 가열건조시키는 건조수단;
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 연료화 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 유기성 폐기물과 톱밥은 1:1 또는 1:2의 비율로 혼합되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 연료화 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 유기성폐기물 건조 처리장치(20)는
상기 성형장치(60)를 통한 성형 및 고형화를 위해,
배출되는 혼합물의 함수율이 15 ~ 20%가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 연료화 장치.
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