KR20160097875A - 폐 오일 정제장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐 오일 정제장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명은 폐 오일을 대량 수집하는 폐 오일 수집부와, 수집된 폐 오일을 저장용기에 일정량 저장하는 정량 저장부로 이루어진 폐 오일 수집부; 상기 저장용기가 공급되며, 이 저장용기의 일면을 절단하여 상기 폐 오일의 공급이 이루어지도록 구성된 오일 공급부; 상기 오일 공급부가 상부 일면에 설치되며, 공급된 상기 폐 오일에 포함된 고형물을 분리하고, 상기 폐 오일을 가열하여 수분을 제거하는 오일 가열부; 상기 오일 가열부와 연결되어 가열이 이루어진 상기 폐 오일을 이송하고, 이송시 진동에 의해 1차 여과가 이루어지는 오일 이송부; 상기 오일 이송부에 의해 1차 여과라 완료된 폐 오일을 공급받아 원심분리에 의해 2차 여과를 통해 바이오 디젤을 제조하는 불순물 분리부; 상기 불순물 분리부로부터 상기 바이오 디젤이 유입되며, 침전 방식에 의해 3차 여과 처리가 이루어지는 바이오 디젤 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐 오일 정제장치 및 그 방법 {Apparatus and method for refinning waste oil}

본 발명은 폐 오일 정제장치 및 그 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 폐식용유를 포함하는 폐 오일을 수거하여 가열, 정제 등의 공정을 통해 자동차의 대체 연료로 이용할 수 있는 무공해 고효율의 바이오 연료 및 사료 원료용 오일로 재공급할 수 있는 폐 오일 정제장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 바이오 디젤은 식용유에 메탄올을 혼합하여 교반한 후 분리 및 정제공정을 거쳐서 바이오디젤과 비누성분을 포함한 글리세린을 얻은 후 글리세린과 비누 성분, 잔류 메탄올 및 물 등의 불순물을 제거해서 생산한다.

이러한 바이오 디젤은 경유와 물성이 유사하고 옥탄가가 높아서 기존 엔진의 개조 없이 디젤 엔진의 연료로서 사용이 가능하며, 독성이 없고 인체에 무해하며 경유보다 발화점이 높기 때문에 저장과 수송 등에 있어 취급이 용이한 여러 가지 장점들이 있다.

한편, 대한민국 공개특허 제10-2012-0108308호에서는 하원통형 호퍼 형태로 제작되고 지상에 설치되는 것으로, 하부에 개폐되는 배출구가 마련되고 내부에 히터선이 내장되며 구동모터에 의해 동작되는 스크류가 회전축을 매개로 결합되는 교반탱크가 구성되어 제어반에 의해 상기 히터선과 구동모터가 작동 제어되는 폐식용유에 화학처리를 하여 바이오 디젤을 제조하는 장치에 있어서, 상기 교반탱크의 배출구로부터 연장되는 제1 배관; 상기 제1 배관에 연결되며 복수의 필터들이 교환 가능하게 서로 직렬로 연결되는 필터 어셈블리; 상기 필터 어셈블리를 통과하여 여과된 폐식용유를 흡입하여 토출하는 오일펌프; 상기 오일펌프로부터 토출되는 폐식용유를 교반탱크로 이송하는 제2 배관; 및 상기 교반탱크 내의 폐식용유 온도를 감지하는 온도센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐식용유를 이용한 친환경 디젤 제조장치가 게재된 바 있다.

하지만, 상기 바이오 디젤 제조장치는 폐식용유를 원통형 호퍼 상에 투입한 뒤 매 교반시마다 침전물을 분리 배출해야 하기 때문에 작업이 번거로울 뿐만 아니라 침전물이 제대로 제거되지 않아서 최종적으로 얻어진 바이오 디젤의 질이 저하되는 문제점이 있다.

(특허문헌 1) 대한민국 공개특허 제10-2012-0108308호

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 폐식용유를 포함하는 폐 오일을 수거하여 가열, 정제 등의 공정을 통해 자동차의 대체 연료로 이용할 수 있는 무공해 고효율의 바이오 연료 및 사료 원료용 오일로 재공급할 수 있는 폐 오일 정제장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 각종 조리 등에 사용된 폐 식용유를 정제, 저장, 가열, 분리 등의 공정을 통해 차량의 주행 연료로서 사용할 수 있는 바이오 연료를 생산하고, 특히 디젤 차량의 연료로 사용함에 따라 디젤 차량의 연료 제조 비용 및 판매 비용을 절감할 수 있는 폐 오일 정제장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 폐 오일을 대량 수집하는 폐 오일 수집부와, 수집된 폐 오일을 저장용기에 일정량 저장하는 정량 저장부로 이루어진 폐 오일 수집부; 상기 저장용기가 공급되며, 이 저장용기의 일면을 절단하여 상기 폐 오일의 공급이 이루어지도록 구성된 오일 공급부; 상기 오일 공급부가 상부 일면에 설치되며, 공급된 상기 폐 오일에 포함된 고형물을 분리하고, 상기 폐 오일을 가열하여 수분을 제거하는 오일 가열부; 상기 오일 가열부와 연결되어 가열이 이루어진 상기 폐 오일을 이송하고, 이송시 진동에 의해 1차 여과가 이루어지는 오일 이송부; 상기 오일 이송부에 의해 1차 여과라 완료된 폐 오일을 공급받아 원심분리에 의해 2차 여과를 통해 바이오 디젤을 제조하는 불순물 분리부; 상기 불순물 분리부로부터 상기 바이오 디젤이 유입되며, 침전 방식에 의해 3차 여과 처리가 이루어지는 바이오 디젤 저장부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일 공급부는 상기 폐 오일 수집부와 연결되어 상기 저장용기를 이송하는 이송레일과, 상기 오일 가열부의 내부에 설치되어 상기 이송레일의 하부에 구성되어 이송되는 저장용기의 하부면을 절단하는 절단부재와, 상기 저장용기의 상부면에 에어홀을 형성하는 홀 가공부재 및 상기 오일 공급부의 구동을 제어하는 공급 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절단부재에는 상기 저장용기의 절단이 이루어지도록 톱니로 구성된 절단수단이 더 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홀 가공부재는 상기 공급 구동부의 제어에 따라 승하강 작동이 이루어지는 실린더축과, 상기 실린더축의 단부에 구성되어 상기 저장용기에 에어홀을 형성하는 홀 형성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일 가열부는 상기 오일 공급부로부터 공급되는 폐 오일에 포함된 고형물을 분리하도록 복수의 층으로 구성된 필터수단; 상기 필터수단을 통과한 상기 폐 오일이 저장되는 반구형의 가열로; 상기 가열로의 내부에 매립되어 상기 폐 오일을 10℃~100℃의 온도로 1~3시간 동안 가열하여 수분을 제거하는 히팅부재; 상기 가열로의 중앙부에 구성되어 저장된 상기 폐 오일을 혼합하는 혼합 임펠러; 상부에 상기 오일 공급부가 설치되며, 하부에 상기 필터수단 및 가열로가 순차적으로 설치되는 가열 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열 하우징은 상기 오일 공급부가 설치되는 용기 수용부와, 상기 용기 수용부의 양측부에 구성되어 상기 저장용기의 위치를 정렬하는 가이드 패널과, 상기 가이드 패널에 구성되며, 상기 저장용기의 절단 작업시 발생하는 진동을 흡수하는 진동 저감부재와, 상기 가열로의 하중을 지지하는 하중 지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가열 하우징은 동시에 다량의 폐 오일의 처리가 이루어지도록 적어도 2개 이상 다수 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일 이송부는 상기 오일 가열부와 와 연결되어 가열된 폐 오일의 유입이 이루어지도록 구성된 유입배관; 상기 유입배관에 의해 유입된 상기 폐 오일을 진동 휠터 프레스 방식으로 여과처리하는 1차 여과부; 상기 1차 여과가 완료된 폐 오일을 상기 불순물 분리부측으로 공급하는 공급배관; 및 상기 오일 이송부의 구동을 제어하는 진동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바이오 디젤 저장부에는 바이오 디젤이 저장되는 디젤 저장부가 구성되고, 상기 디젤 저장부의 내부에 일체로 구성되어 정제가 완료된 바이오 디젤만을 분리하여 추출하는 디젤 추출부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 디젤 추출부는 상기 바이오 디젤 저장부에 저장된 바이오 디젤의 중간층부만을 분리하여 추출하는 출하용 추출부와, 하층부에 위치하는 바이오 디젤을 추출하여 상기 불순물 분리부측으로 재공급하는 순환용 추출부가 각각 개별적으로 분리 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 폐 오일 정제장치를 이용한 폐 오일 정제방법에 있어서, (a) 기사용된 폐식용유를 포함하는 폐 오일을 수집하고, 수집된 상기 폐 오일을 저장용기에 일정량 저장하여 공급하는 폐 오일 수집단계; (b) 상기 폐 오일의 공급이 이루어지면, 이 폐 오일에 포함된 고형물을 필터수단에 의해 분리하는 고형물 분리 및 혼합단계; (c) 상기 (b) 단계 완료 후, 상기 폐 오일을 가열하여 수분을 제거하는 폐 오일 가열단계; (d) 상기 (c) 단계에 의해 가열이 완료된 폐 오일을 정제하여 바이오 디젤을 제조하는 불순물 분리단계; (e) 상기 (c) 단계에 의해 정제가 완료된 바이오 디젤이 저장되며, 침전에 의해 층분리된 상기 바이오 디젤 중, 중간층부만을 분리하여 추출하는 바이오 디젤 저장단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (d) 단계는, (d1) 상기 (c) 단계에 의해 가열이 완료된 폐 오일에 소정의 진동을 제공하여 진동에 의해 폐 오일에 포함된 불순물을 제거하는 1차 여과 단계; (d2) 상기 1차 여과 단계가 완료되면, 상기 폐 오일을 원심분리 방식에 의해 2차 여과 처리가 이루어지는 2차 여과 단계; 및 (d3) 상기 2차 여과 단계 완료 후, 침전 방식에 의해 여과 처리가 이루어지는 3차 여과 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 폐식용유를 포함하는 폐 오일을 수거하여 가열, 정제 등의 공정을 통해 자동차의 대체 연료로 이용할 수 있는 무공해 고효율의 바이오 연료 및 사료 원료용 오일로 재공급할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 각종 조리 등에 사용된 폐 식용유를 정제, 저장, 가열, 분리 등의 공정을 통해 차량의 주행 연료로서 사용할 수 있는 바이오 연료를 생산하고, 특히 디젤 차량의 연료로 사용함에 따라 디젤 차량의 연료 제조 비용 및 판매 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제장치를 개략적으로 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제장치의 오일 공급부를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제장치의 오일 가열부를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제장치의 다중 필터링부를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제 방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제장치를 개략적으로 나타낸 구성도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제장치의 오일 공급부를 나타낸 도면, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제장치의 오일 가열부를 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제장치의 다중 필터링부를 나타낸 도면, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폐 오일 정제 방법을 나타낸 순서도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 폐 오일 정제장치는 폐 오일 수집부(100), 오일 공급부(200), 오일 가열부(300), 오일 이송부(400), 불순물 분리부(500), 바이오 디젤 저장부(600) 및 출하부(700)를 포함하여 구성된다.

폐 오일 수집부(100)는 학교, 대형 음식점, 패스트 푸드점, 각종 프렌차이즈점 및 대형 아파트 단지 등으로부터 사용된 폐식용유를 대량 수집하는 폐 오일 수집부와, 이 폐 오일 수집부에 의해 수집된 폐 오일을 저장용기(102)에 일정량 저장이 이루어지도록 하는 정량 저장부가 구성되어 저장용기(102)의 용량에 따라 정량 공급이 이루어지도록 구성된다.

오일 공급부(200)는 폐 오일 수집부(100)와 이송레일(220) 등을 통해 연결되며, 폐 오일이 저장된 저장용기(102)를 공급받아 오일 가열부(300)측으로 공급하되, 이 저장용기(102)를 절단하여 내부에 저장된 오일이 오일 가열부(300)의 가열로(330)측으로 투입되도록 하는 구성요소이다.

이때, 오일 공급부(200)의 이송레일(220)은 일측 단부가 폐 오일 수집부(100)와 연결되어 저장용기(102)의 이송 및 공급이 이루어지도록 하고, 타측단부가 오일 가열부(300)에 구성된 용기 수용부(312)를 관통되게 구성됨으로써, 오일의 공급이 완료된 저장용기(102)가 자동으로 배출이 이루어지도록 구성된다.

이러한 이송레일(220)은 저장용기(102)의 양측부를 지지하며, 그 중앙이 개방된 형태로 구성되어 후술할 절단부재(230)에 의해 용이하게 절단이 이루어지도록 구성된다.

또한, 오일 공급부(200)에는 이송레일(220)의 하부에 구성되며, 이송레일(220)의 원활한 작동이 이루어지도록 회전바퀴 등이 양측부게 다수 구성되고, 그 중앙부에는 이송레일(220)에 의해 이송되는 저장용기(102)를 절단하는 절단수단(210)이 회전 가능하게 구성되도록 관통홀(232)이 형성된 절단부재(230)가 구성된다.

즉, 절단부재(230)는 톱니와 같은 절단수단(210)이 소정의 회전력을 전달받아 회전하면서 이송레일(220)을 따라 이동하는 저장용기(102)의 하부면을 절단하여 기저장된 폐 오일의 공급이 이루어지도록 오일 가열부(300)의 내부에 구성되는 것이다.

아울러, 본 발명의 오일 공급부(200)에는 절단부재(230)를 통해 하부가 절단된 저장용기(102)의 상부면에 소정의 에어홀을 관통 형성하여 내부에 저장된 폐 오일이 보다 신속하게 오일 가열부(300)측으로 공급이 이루어지도록 하는 홀 가공부재(250)가 구성된다.

홀 가공부재(250)는 공급 구동부(240)의 제어에 따라 승하강 작동이 이루어지는 실린더축(252)과, 이 실린더축(252)의 단부에 구성되어 저장용기(102)의 상부면에 에어홀을 형성하는 홀 형성부(254)로 이루어짐이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 오일 공급부(200)에는 절단수단(210) 및 이송레일(220)의 회전 작동을 지지하고, 절단이 이루어진 저장용기(102)의 상부면을 관통하는 홀 가공부재(250)의 승하강 작동을 제어하는 공급 구동부(240)가 구성됨이 바람직하다.

오일 가열부(300)는 오일 공급부(200)를 통해 공급되는 폐 오일이 저장되며, 저장된 폐 오일을 일정 온도로 가열 및 혼합하면서 폐 오일에 포함된 고형물을 분리 및 수분을 증발시키는 구성요소이다.

이러한 오일 가열부(300)는 오일 공급부(200)의 절단부재(230) 및 절단수단(210)이 설치되는 가열 하우징(310)과, 가열 하우징(310)의 하부면에 구성되어 저장용기(102)로부터 토출되는 폐 오일에 포함된 고형물을 분리하는 필터수단(320) 및 필터수단(320)에 의해 고형물이 분리된 폐 오일이 저장되어 일정한 온도로 가열 및 혼합이 이루어지면서 수분을 제거하는 가열로(330)를 포함하여 구성된다.

가열 하우징(310)은 저장용기(102)의 이송 및 절단 작업이 이루어지는 용기 수용부(312)가 구성되며, 이 용기 수용부(312)의 양측부로 이송되는 저장용기(102)의 위치를 정렬시켜 절단시 발생하는 위치 이탈을 방지하는 가이드 패널(314)이 구성된다.

이때, 가이드 패널(314)에는 이송레일(220)의 상측으로 노출이 이루어지는 저장용기(102)의 양측면에 밀착되어 절단 작업시 발생하는 진동을 흡수하는 진동 저감부재(316)가 더 구성될 수 있음은 물론이다.

또한, 가열 하우징(310)은 내부에 필터수단(320) 및 가열로(330)가 내장되도록 구성되며, 그 하단에는 오일 가열부(300)를 지면으로부터 고정되도록 하는 고정 프레임(350)과, 가열로(330)의 하중을 지지하는 하중 지지프레임(360)이 구성된다.

이와 같은 가열 하우징(310)은 동시에 다량의 폐 오일의 처리가 이루어지도록 적어도 2개 이상 다수 구성됨이 바람직할 것이나, 이에 한정하는 것은 아니다.

필터수단(320)은 복수의 층으로 구성되는 제1필터(322)와, 이 제1필터(322)로부터 소정 간격 이격되게 구성되는 제2필터(324)로 구성되어 이중 필터링이 이루어지도록 구성된다.

이러한 필터수단(320)은 제1 및 제2필터(32, 324) 사이에 소정의 공간을 형성함으로써, 제1필터(322)를 통과한 폐 오일이 제2필터(324)측으로 보다 쉽게 유입 및 배출이 이루어지도록 구성되는 것이다.

가열로(330)는 반구형의 형상으로 형성되어 폐 오일이 중앙부측으로 집중이 이루어지도록 하면서 폐 오일에 포함된 미세 이물질이 가열로(330)의 하측 중앙부에 모일 수 있도록 구성된다.

이러한 가열로(330)는 내부에 폐 오일을 일정 온도로 가열하는 히팅부재(340)가 매립 구성되며, 중앙측에는 필터수단(320)을 통과한 폐 오일을 가열로(330)의 내부에서 순환에 의해 혼합이 이루어지도록 함으로써, 유입된 폐 오일의 균일한 가열이 이루어지도록 하는 혼합 임펠러(370)가 구성될 수 있을 것이다.

이러한 가열로(330)는 계절별 평균 온도에 따라 10℃~100℃의 온도로 1~3시간 동안 가열이 이루어지는 것으로, 특히 겨울철에는 외부 온도에 의해 고체화로 상변화가 이루어지는 폐 오일이 40℃~100℃의 온도로 가열이 이루어지도록 함으로써, 액체 상태로 변하도록 함과 동시에 이 폐 오일에 포함된 수분의 완전한 제거가 이루어지도록 구성된다.

오일 이송부(400)는 오일 가열부(300)에 의해 가열 처리가 완료된 폐 오일이 유입되며, 유입된 폐 오일의 1차 여과작업이 이루어지도록 함과 동시에, 분순물 분리부(500)측으로 이송이 이루어지도록 하는 역할을 수행한다.

이러한 오일 이송부(400)는 가열로(330)와 연결되어 가열된 폐 오일을 회수하여 1차 여과부(420)측으로 유입시키는 유입배관(410)이 구성되며, 이 유입배관(410)에 의해 유입된 폐 오일을 진동 휠터 프레스 방식으로 여과처리하는 1차 여과부(420) 및 1차 여과가 완료된 폐 오일을 불순물 분리부(500)측으로 공급하는 공급배관(440)을 포함하여 구성된다.

여기서, 1차 여과부(420)에는 유입배관(410)으로부터 유입되는 폐 오일이 공급배관(440)으로 이송이 이루어질 때, 소정의 진동을 부여함으로써, 진동에 의해 폐 오일에 포함된 각종 불순물들을 분리하여 배출이 이루어지도록 구성되는 것으로, 이러한 1차 여과부(420)의 일측에는 진동의 세기, 진동시간 등을 제어하는 진동 제어부(430)가 더 구성됨이 바람직하다.

불순물 분리부(500)는 오일 이송부(400)를 통해 공급되는 폐 오일의 2차 여과가 이루어지도록 구성되는 것으로, 원심 분리 방식에 의해 여과 처리가 이루어지는 구성요소이다.

바이오 디젤 저장부(600)는 불순물 분리부(500)를 통해 2차 여과 처리가 이루어진 상태의 폐 오일, 다시말해 바이오 디젤이 저장되는 것으로, 이러한 바이오 디젤을 3차 여과처리를 수행함으로써, 보다 고품질의 디젤을 제공할 수 있도록 구성된다.

이러한 바이오 디젤 저장부(600)는 침전 방식에 의해 디젤과 불순물을 분리하는 것으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 바이오 디젤이 저장되는 디젤 저장부(610)의 내부에 침전에 의해 정제가 완료된 바이오 디젤만을 분리하여 추출될 수 있도록 하는 디젤 추출부(650)가 더 구성된다.

디젤 추출부(650)는 침전이 이루어진 바이오 디젤 중, 중간층부에 위치한 바이오 디젤만을 분리하여 추출하도록 출하용 추출부(652)가 형성되고, 하층부에 위치하는 바이오 디젤은 재순환시켜 불순물 분리부(500)측으로 재공급하여 재차 원심 분리에 의해 불순물의 분리가 이루어지도록 하는 순환용 추출부(654)가 각각 개별적으로 분리 구성된다.

이러한 디젤 추출부(650)는 디젤 저장부(610)의 하부에서 상향 연장되게 일체로 구성되며, 그 상층부는 저장된 바이오 디젤의 중간층부에 위치하도록 연장 형성되고, 상측 및 하측부에는 추출이 이루어지는 바이오 디젤을 여과하는 여과망(640)과, 이 여과망(640)을 상측 및 하측으로 분리 구성되도록 하는 분리패널(630)이 구성되어 바이오 디젤의 추출이 이루어질 때, 중간층부의 바이오 디젤만이 추출되도록 구성된다.

즉, 본 발명의 분리패널(630)은 디젤 저장부(610)에 저장된 바이오 디젤의 추출을 위하여 흡입이 이루어질 때, 중간층부 및 하층부에 위치한 바이오 디젤이 각각 출하용 추출부(652)와 순환용 추출부(654)로만 추출이 이루어지도록 함으로써, 추출이 이루어지는 바이오 디젤이 서로 섞이는 것을 방지하는 것이다.

여과망(640)은 출하용 추출부(652)와 순환용 추출부(654)의 단부에 각각 구성되는 제1여과망(642) 및 제2여과망(644)으로 분리 구성되어 추출이 이루어질 때, 침전에 의해 분리된 불순물들이 함께 추출되는 것을 방지하도록 한다.

아울러, 출하용 추출부(652)에는 침전된 상태의 바이오 디젤의 중간층부만을 흡수할 수 있도록 출하부(700)와 연결되는 추출관(620)이 구성되고, 이 추출관(620)의 단부에는 소정의 흡입력을 제공하는 흡수펌프(미도시)를 구성하여 출하부(700)측으로 공급이 이루어지도록 한다.

아울러, 순환용 추출부(654)에는 불순물 분리부(500)측으로 순환이 이루어지도록 하는 순환펌프(미도시)가 구성된 순환배관(660)이 구성됨은 물론이다.

출하부(700)는 출하용 추출부(652)를 통해 추출된 바이오 디젤을 출하가 이루어지는 것으로, 포장 및 판매처로의 배송이 이루어지게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 폐 오일 수집 단계(S10), 고형물 분리 및 혼합단계(S20), 폐 오일 가열단계(S30), 불순물 분리단계(S40), 바이오 디젤 저장단계(S50), 바이오 디젤 출하단계(S60)가 순차적으로 진행되면서 폐 오일의 정제에 의한 바이오 디젤의 제조가 이루어지게 되는 것이다.

폐 오일 수집 단계(S10)는 학교, 대형 음식점, 패스트 푸드점, 각종 프렌차이즈점 및 대형 아파트 단지 등으로부터 사용된 폐식용유를 대량 수집하는 단계이다.

이러한 폐 오일 수집 단계(S10)는 수집된 폐 오일은 저장용기(102)에 일정량 저장하여 공급이 이루어지도록 함으로써, 폐 오일의 정량 공급이 가능하도록 하는 단계이다.

또한, 폐 오일 수집 단계(S10)는 저장용기(102)에 폐 오일의 저장이 완료되면, 오일 공급부(200)를 통해 오일 가열부(300)측으로 공급이 이루어지도록 하여 폐 오일의 정제 과정이 이루어지도록 한다.

이때, 공급되는 저장용기(102)는 오일 공급부(200)에 구성된 절단부재(230)를 통해 일면이 절단되면서 오일 가열부(300)의 가열로(330)측으로 공급이 이루어지도록 하고, 절단시 보다 신속한 공급이 이루어지도록 저장용기(102)의 일면에 에어홀을 형성하는 단계가 더 수행된다.

고형물 분리 및 혼합단계(S20)는 오일 공급부(200)로부터 공급된 폐 오일에 포함된 고형물을 필터수단(320)을 통해 필터링하는 단계이다.

폐 오일 가열단계(S30)는 이후 폐 오일에 포함된 수분 및 불순물들을 일정 온도로 가열하여 제거하는 단계로서, 폐 오일의 균일한 가열이 이루어지도록 가열로(330)의 내부에 저장된 폐 오일이 회전에 의해 순환하면서 혼합이 이루어지도록 하는 단계를 더 수행할 수 있을 것이다.

불순물 분리단계(S40)는 폐 오일 가열단계(S30)에 의해 가열이 완료된 폐 오일을 정제하여 바이오 디젤의 제조가 이루어지는 단계로서, 오일 가열부(300)의 가열로(330)로부터 가열된 폐 오일이 유입되면, 소정의 진동을 이 폐 오일에 부여하여 진동에 의해 폐 오일에 포함된 불순물을 제거하는 1차 여과 단계가 수행된다.

이후, 1차 여과 단계가 완료되면, 폐 오일을 원심분리 방식에 의해 2차 여과 처리가 이루어지는 2차 여과 단계가 수행되며, 2차 여과 완료 후, 침전 방식에 의해 여과 처리가 이루어지는 3차 여과 단계가 순차적으로 진행되면서 바이오 디젤을 제조하는 단계이다.

바이오 디젤 저장단계(S50)는 3차 여과 단계에 의해 층분리된 바이오 디젤을 각 층별로 분리하여 추출이 이루어지도록 하는 단계이다.

이러한 바이오 디젤 저장단계(S50)는 침전이 이루어진 바이오 디젤 중, 중간층부에 위치한 바이오 디젤만을 분리하여 추출하는 제1추출단계와, 하층부에 위치하는 바이오 디젤을 추출하여 불순물 분리부(500)측으로 재공급함으로써, 재차 원심 분리에 의해 불순물의 분리가 이루어지도록 하는 제2추출단계로 이루어진다.

바이오 디젤 출하단계(S60)는 제1추출단계를 통해 추출된 바이오 디젤의 출하가 이루어지도록 포장이 이루어지는 단계이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 폐식용유를 포함하는 폐 오일을 수거하여 가열, 정제 등의 공정을 통해 자동차의 대체 연료로 이용할 수 있는 무공해 고효율의 바이오 연료 및 사료 원료용 오일로 재공급할 수 있게 되어 디젤 차량의 연료 제조 비용 및 판매 비용을 절감할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 폐 오일 수집부 102: 저장용기
200: 오일 공급부 210: 절단수단
220: 이송레일 230: 절단부재
240: 공급 구동부 250: 홀 가공부재
300: 오일 가열부 310: 가열 하우징
320: 필터수단 330: 가열로
340: 히팅부재 350: 고정 프레임
360: 하중 지지프레임 400: 오일 이송부
410: 유입배관 420: 1차 여과부
430: 진동 제어부 440: 공급배관
500: 불순물 분리부 600: 바이오 디젤 저장부
700: 출하부

Claims (12)

1. 폐 오일을 대량 수집하는 폐 오일 수집부와, 수집된 폐 오일을 저장용기에 일정량 저장하는 정량 저장부로 이루어진 폐 오일 수집부;
   상기 저장용기가 공급되며, 이 저장용기의 일면을 절단하여 상기 폐 오일의 공급이 이루어지도록 구성된 오일 공급부;
   상기 오일 공급부가 상부 일면에 설치되며, 공급된 상기 폐 오일에 포함된 고형물을 분리하고, 상기 폐 오일을 가열하여 수분을 제거하는 오일 가열부;
   상기 오일 가열부와 연결되어 가열이 이루어진 상기 폐 오일을 이송하고, 이송시 진동에 의해 1차 여과가 이루어지는 오일 이송부;
   상기 오일 이송부에 의해 1차 여과가 완료된 폐 오일을 공급받아 원심분리에 의해 2차 여과가 이루어지면서 바이오 디젤을 제조하는 불순물 분리부;
   상기 불순물 분리부로부터 상기 바이오 디젤이 유입되며, 침전 방식에 의해 3차 여과 처리가 이루어지는 바이오 디젤 저장부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 오일 공급부는
   상기 폐 오일 수집부와 연결되어 상기 저장용기를 이송하는 이송레일과,
   상기 오일 가열부의 내부에 설치되어 상기 이송레일의 하부에 구성되어 이송되는 저장용기의 하부면을 절단하는 절단부재와,
   상기 저장용기의 상부면에 에어홀을 형성하는 홀 가공부재 및
   상기 오일 공급부의 구동을 제어하는 공급 구동부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 절단부재에는 상기 저장용기의 절단이 이루어지도록 톱니로 구성된 절단수단이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 홀 가공부재는
   상기 공급 구동부의 제어에 따라 승하강 작동이 이루어지는 실린더축과,
   상기 실린더축의 단부에 구성되어 상기 저장용기에 에어홀을 형성하는 홀 형성부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 오일 가열부는
   상기 오일 공급부로부터 공급되는 폐 오일에 포함된 고형물을 분리하도록 복수의 층으로 구성된 필터수단;
   상기 필터수단을 통과한 상기 폐 오일이 저장되는 반구형의 가열로;
   상기 가열로의 내부에 매립되어 상기 폐 오일을 10℃~100℃의 온도로 1~3시간 동안 가열하여 수분을 제거하는 히팅부재;
   상기 가열로의 중앙부에 구성되어 저장된 상기 폐 오일을 혼합하는 혼합 임펠러;
   상부에 상기 오일 공급부가 설치되며, 하부에 상기 필터수단 및 가열로가 순차적으로 설치되는 가열 하우징;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 가열 하우징은 상기 오일 공급부가 설치되는 용기 수용부와,
   상기 용기 수용부의 양측부에 구성되어 상기 저장용기의 위치를 정렬하는 가이드 패널과,
   상기 가이드 패널에 구성되며, 상기 저장용기의 절단 작업시 발생하는 진동을 흡수하는 진동 저감부재와,
   상기 가열로의 하중을 지지하는 하중 지지프레임
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 가열 하우징은 동시에 다량의 폐 오일의 처리가 이루어지도록 적어도 2개 이상 다수 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 오일 이송부는
   상기 오일 가열부와 와 연결되어 가열된 폐 오일의 유입이 이루어지도록 구성된 유입배관;
   상기 유입배관에 의해 유입된 상기 폐 오일을 진동 휠터 프레스 방식으로 여과처리하는 1차 여과부;
   상기 1차 여과가 완료된 폐 오일을 상기 불순물 분리부측으로 공급하는 공급배관; 및
   상기 오일 이송부의 구동을 제어하는 진동 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 바이오 디젤 저장부에는 바이오 디젤이 저장되는 디젤 저장부가 구성되고,
   상기 디젤 저장부의 내부에 일체로 구성되어 정제가 완료된 바이오 디젤만을 분리하여 추출하는 디젤 추출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 디젤 추출부는 상기 바이오 디젤 저장부에 저장된 바이오 디젤의 중간층부만을 분리하여 추출하는 출하용 추출부와,
    하층부에 위치하는 바이오 디젤을 추출하여 상기 불순물 분리부측으로 재공급하는 순환용 추출부가 각각 개별적으로 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치.
    
11. 폐 오일 정제장치를 이용한 폐 오일 정제방법에 있어서,
    (a) 기사용된 폐식용유를 포함하는 폐 오일을 수집하고, 수집된 상기 폐 오일을 저장용기에 일정량 저장하여 공급하는 폐 오일 수집단계;
    (b) 상기 폐 오일의 공급이 이루어지면, 이 폐 오일에 포함된 고형물을 필터수단에 의해 분리하는 고형물 분리 및 혼합단계
    (c) 상기 (b) 단계 완료 후, 상기 폐 오일을 가열하여 수분을 제거하는 폐 오일 가열단계;
    (d) 상기 (c) 단계에 의해 가열이 완료된 폐 오일을 정제하여 바이오 디젤을 제조하는 불순물 분리단계;
    (e) 상기 (c) 단계에 의해 정제가 완료된 바이오 디젤이 저장되며, 침전에 의해 층분리된 상기 바이오 디젤 중, 중간층부만을 분리하여 추출하는 바이오 디젤 저장단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치를 이용한 폐 오일 정제방법.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (d) 단계는,
    (d1) 상기 (c) 단계에 의해 가열이 완료된 폐 오일에 소정의 진동을 제공하여 진동에 의해 폐 오일에 포함된 불순물을 제거하는 1차 여과 단계;
    (d2) 상기 1차 여과 단계가 완료되면, 상기 폐 오일을 원심분리 방식에 의해 2차 여과 처리가 이루어지는 2차 여과 단계; 및
    (d3) 상기 2차 여과 단계 완료 후, 침전 방식에 의해 여과 처리가 이루어지는 3차 여과 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐 오일 정제장치를 이용한 폐 오일 정제방법.
    

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