KR20190131318A - 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 - Google Patents

커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치 및 이를 이용한 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치 및 이를 이용한 제조방법에 관한 것으로, 사탕수수부산물을 이송하는 제 1이송부(10)와, 상기 제 1이송부(10)에 의해 이송되는 상기 사탕수수부산물을 파쇄하는 파쇄부(20와, 상기 파쇄부(20)에서 배출되는 파쇄된 사탕수수부산물을 이송하는 제 2이송부(30와, 상기 제 2이송부(30)에서 이송된 사탕수수부산물을 건조시키는 제 1건조부(40)와, 상기 제 1건조부(40)에서 건조된 사탕수수부산물을 일정량만큼 조절하여 배출하는 제 1압출부(50)와, 커피슬러지를 이송하는 제 3이송부(60)와, 제 3이송부(60)에서 이송되는 커피슬러지를 건조시키는 제 2건조부(70)와, 상기 제 2건조부(70)에서 건조된 커피슬러지를 일정량만큼 조절하여 배출하는 제 2압출부(80)와, 상기 제 1압출부(50)와 상기 제 2압출부(80)에서 배출되는 건조된 커피슬러지와 상기 사탕수수부산물을 펠릿으로 가공하는 펠릿생성부(90)와, 상기 제 1건조부(40), 제 2건조부(70) 및 상기 펠릿생성부(90)에 열을 제공하는 보일러부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치 및 이를 이용한 제조방법{A Refuse Derived Fuel Manufacturing Apparatus Using distillers dried grains and Coffee Sludge and A Refuse Derived Fuel Manufacturing Method Using thereof}
본 발명은 고형연료 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
석유는 개발과 취급이 간편하여 가장 많이 사용되는 에너지원이지만 중국 등 개발도상국의 급속한 경제 성장으로 인한 급격한 소비증가와 원유가격의 상승, 석유자원의 고갈, 지구 온난화의 주범인 온실가스와 대기오염물질인 자동차 배출가스 등의 환경적 문제로 인하여 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 새로운 대체연료에 대한 관심이 높아져 가고 있다.
전 세계적으로 수송부분은 현재 화석연료에 의해 96% 이상 의존하여 사용되고 있으며, 세계의 전체 온실가스 중 27%를 화석연료가 차지하고 있는 실정이다. 최악의 지구 기후변화를 대응하기 위해서는 2050년까지 지구의 온실가스를 2005년 대비 50%까지 감축해야 되는 실정에 있다.
이러한 석유대체 가능한 바이오연료에는 바이오디젤, 바이오에탄올, 바이오가스 등이 현재 전 세계적으로 사용화되어 사용되고 있다. 따라서, 국제사회는 온실가스 감축을 위한 수단으로 수송 부분에서 규제적 정책인 바이오연료의 혼합의무제도를 도입하여 바이오연료 사용을 확대하고 있는 추세에 있다.
등록특허 제 10-1589234호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 버려지는 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용하여 발열량이 높은 고형연료 제조방법을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료의 제조방법은, 사탕수수부산물을 이송하는 제 1이송부(10)와, 상기 제 1이송부(10)에 의해 이송되는 상기 사탕수수부산물을 파쇄하는 파쇄부(20)와, 상기 파쇄부(20)에서 배출되는 파쇄된 사탕수수부산물을 이송하는 제 2이송부(30)와, 상기 제 2이송부(30)에서 이송된 사탕수수부산물을 건조시키는 제 1건조부(40)와, 상기 제 1건조부(40)에서 건조된 사탕수수부산물을 일정량만큼 조절하여 배출하는 제 1압출부(50)와, 커피슬러지를 이송하는 제 3이송부(60)와, 제 3이송부(60)에서 이송되는 커피슬러지를 건조시키는 제 2건조부(70)와, 상기 제 2건조부(70)에서 건조된 커피슬러지를 일정량만큼 조절하여 배출하는 제 2압출부(80)와, 상기 제 1압출부(50)와 상기 제 2압출부(80)에서 배출되는 건조된 커피슬러지와 상기 사탕수수부산물을 펠릿으로 가공하는 펠릿생성부(90)와, 상기 제 1건조부(40), 제 2건조부(70) 및 상기 펠릿생성부(90)에 열을 제공하는 보일러부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 펠릿생성부는, 수평의 드럼형상으로 내부에 공간이 마련되며, 커피슬러지와 사탕수수부산물을 가열하여 분쇄하는 건조부와, 상기 건조부의 일측 상단에 연통되도록 마련되어, 커피슬러지와 사탕수수부산물이 투입되는 투입구와, 상기 건조부의 일측 하단에 마련되어, 상기 건조부에서 건조된 슬러지 혼합물이 배출되는 배출부와, 상기 배출부로부터 전달받은 상기 슬러지 혼합물을 고온 고압으로하여, 펠릿으로 성형하는 성형부와, 상기 펠릿을 연료로 하여, 상기 건조부에 열을 제공하는 보일러부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 건조부는, 상기 건조부의 외형으로 원통형 형상인 외부드럼과, 상기 외부드럼 내부에 위치하고, 상기 외부드럼보다는 지름이 작은 내부드럼과, 상기 외부드럼과 내부드럼 사이에 길이방향으로 마련되어, 상기 보일러부에서 발생된 스팀을 이송하는 튜브와, 상기 건조부 내부에 위치하며, 상기 건조부 중앙에 길이방향으로 형성된 축을 중심으로 방사형태의 바(bar)가 마련되어 회전방향으로 슬러지 혼합물을 긁어내기 용이하도록 바(bar)의 끝단이 휘어져 있는 플레이트를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 보일러부의 스팀은 상기 건조부 내의 튜브에서 이송시켜 간접 건조하고, 연소 배기가스는 상기 건조부의 내부드럼에서 직접 건조하는 것을 특징으로 한다.
상기 사탕수수부산물과 상기 커피슬러지는 상기 사탕수수부산물 100중량부에 대하여 상기 커피슬러지 30 내지 60중량부인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치 및 제조방법에서는 다음과 같은 효과가 있다.
버려지는 커피슬러지와 사탕수수부산물을 고형연료로 재활용할 수 있도록 하여 쓰레기 처리 비용을 절감시키고 에너지로 재활용할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 바람직한 실시예인 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조방법을 보인 순서도.
도 2는 본 발명에 의한 고형연료 제조장치의 구성을 보인 블럭도.
도 3은 도 2의 제조장치를 구성하는 펠릿생성부의 구성을 보인 도면.
도 4에서 a는 도 1에서 나타난 건조부의 단면(s-s')에 관한 도면이고, b는 a의 일측을 확대한 확대도.
이하, 본 발명에 의한 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치 및 제조방법의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명인 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조방법은, 함수율이 50% 이상인 사탕수수부산물을 파쇄하여 균질하게 만드는 제 1단계와, 상기 사탕수수부산물에 커피슬러지를 혼합하는 제 2단계와, 상기 혼합물을 건조시키고, 교반하는 제 3단계와, 상기 건조된 혼합물을 펠릿으로 성형하는 제 4단계를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명인 고형연료 제조방법에서는 사탕수수부산물이 마련된다. 사탕수수는 벼과 개사탕수수속의 외떡잎식물로 큰 키의 다년생 식물로 아시아의 열대지역이 원산지이다. 체내에 당분이 많이 함유되어 있어 설탕을 만드는 재료로 쓰인다. 현재 약 195개국에서 15억톤 이상의 사탕수수가 생산되고 있으며, 대표적인 생산국가로는 브라질과 인도, 중국, 타이, 파키스탄 등을 들 수 있고, Food and Agriculture Organization of the United Nations에 따르면 2007년 기준 브라질의 생산량은 5억 1천만 톤, 인도는 3억 5천만 톤이 수확되고 있다.
사탕수수로 설탕을 정제할 때는 주로 줄기가 이용되기 때문에 현지에서는 사탕수수 수확시 밑둥 부분과 줄기 윗부분, 그리고 가지 부분을 모두 쳐낸 뒤 줄기 부분만 모아서 출하한다. 이들을 사탕수수 부산물이라 한다.
상기 사탕수수부산물은 본 발명인 고형연료로 가공하기 위해서 파쇄하여 균질하게 만든다. 이는 사탕수수부산물을 균질하게 하여 교반이 용이하게 이루지도록 하기 위함이다.
상기 사탕수수부산물은 여러가지 작물로부터 발생하게 되며, 옥수수에서 추출되는 사탕수수부산물은 발열량은 약 2000kcal/kg 이다.
다음으로, 상기 커피슬러지를 마련한다. 상기 커피슬러지는 커피제조시 생두를 로스팅한 후 분쇄하여 열탕으로 커피를 추출한 후 생산되는 부산물로 커피박은 발열량이 4000kcal/kg 내지 8000kcal/kg일 수 있으며, 일반적으로 6000 내지 6500kcal/kg 일 수 있다.
상기 커피슬러지를 상기 사탕수수부산물에 혼합한다. 이는 상기 사탕수수부산물 100중량부에 대해 상기 커피슬러지를 30 내지 60중량부의 비율로 혼합한다. 상기 커피슬러지의 양이 30중량부 보다 적게 투입되면 고형연료로서 발열량이 미달 되고, 상기 커피슬러지의 양이 60중량부보다 많게 투입되면 발열량에 비해 비용이 증가하여 상품으로서 문제된다.
다음으로, 상기 혼합물을 건조시키면서 교반한다. 이때 열원을 추가하여 강제로 건조시킬 수 있으며, 자연적으로 건조시킬수도 있다.
그리고, 상기 건조된 혼합물을 압출기를 이용하여 펠릿으로 성형한다. 이때, 상기 압출기에서 가압과 가열에 의해 펠릿의 수분함유량을 10% 이하로 조절하여 제조한다. 여기서 수분함유량은 함수율(moisture content)이라 하고, 수분을 흡수하고 있는 시료의 무게에 대한 흡수된 물의 양의 백분율을 말한다.
상기 펠릿은 여러가지 크기와 형상으로 제조될 수 있으며, 예를 들면 크기는 지름이 5cm 이하이고, 길이는 10cm 이하로 제조되는 것이 바람직하다. 이는 상기 펠릿이 지름이 5cm 를 초과하거나, 길이라 10cm 를 초과하는 경우 경도가 약하여 적재 또는 운반시 파괴되는 문제점이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
그리고, 상술한 기능을 위해 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치는 여러가지로 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이,
사탕수수부산물을 이송하는 제 1이송부(10)와, 상기 제 1이송부(10)에 의해 이송되는 상기 사탕수수부산물을 파쇄하여 파쇄하는 파쇄부(20)와, 상기 파쇄부(20)에서 배출되는 파쇄된 사탕수수부산물을 이송하는 제 2이송부(30)와, 상기 제 2이송부(30)에서 이송된 사탕수수부산물을 건조시키는 제 1건조부(40)와, 상기 제 1건조부(40)에서 건조된 사탕수수부산물을 일정량만큼 조절하여 배출하는 제 1압출부(50)와, 커피슬러지를 이송하는 제 3이송부(60)와, 제 3이송부(60)에서 이송되는 커피슬러지를 건조시키는 제 2건조부(70)와, 상기 제 2건조부(70)에서 건조된 커피슬러지를 일정량만큼 조절하여 배출하는 제 2압출부(80)와, 상기 제 1압출부(50)와 상기 제 2압출부(80)에서 배출되는 건조된 커피슬러지와 상기 사탕수수부산물을 펠릿으로 가공하는 펠릿생성부(90)와, 상기 제 1건조부(40), 제 2건조부(70) 및 상기 펠릿생성부(90)에 열을 제공하는 보일러부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명인 고형연료 제조장치에는, 제 1이송부(10)가 마련된다. 상기 제 1이송부(10)에는 상부에 함수율 50% 이상의 사탕수수부산물이 적재되어 이동된다. 상기 제 1이송부(10)의 일단에는 파쇄부(20)가 마련된다.
상기 파쇄부(20)는 상기 사탕수수부산물을 파쇄하는 것으로, 뭉쳐진 상기 사탕수수부산물을 파쇄하여 제 2이송부(30)의 상면에 비산시키는 역할을 한다.
상기 파쇄부(20)에서 파쇄된 상기 사탕수수부산물은 제 2이송부(30)를 따라 이동한 후 제 1건조부(40)로 이송된다. 상기 제 1건조부(40)에서는 상기 사탕수수부산물을 1차적으로 건조시키는 역할을 한다.
상기 제 1건조부(40)에서 건조된 상기 사탕수수부산물은 제 1압출부(50)로 이송된다. 상기 제 1압출부(50)는 상기 1차 건조된 사탕수수부산물을 제어부에 의해 소정의 양만큼 아래에서 설명될 펠릿생성부(90)로 배출하는 역할을 한다.
한편, 제 3이송부(60)를 통하여 커피슬러지가 유입되어 제 2건조부(70)로 투입된다. 상기 제 2건조부(70)는 상술한 제 1건조부(40)와 마찬가지로, 건조부 내부에 컨베이어밸트를 따라 이동하는 슬러지가 건조부 내부의 열에 의해 건조된다.
상기 제 2건조부(70)에서 배출되는 건조된 커피슬러지는 제 2압출부(80)로 이송된다. 상기 제 2압출부(80)는 상기 제 1차 건조된 커피슬러지를 제어부에 의해 소정의 양만큼 아래에서 설명될 펠릿생성부(90)로 배출하는 역할을 한다.
그리고, 상기 제 1건조부(40), 제 2건조부(70) 및 상기 펠릿생성부(90)에 열을 제공하는 보일러부(100)가 마련된다.
또한, 상기 팰릿생성부(90)는, 상기 제 1건조부 및 제 2건조부를 통하여 유입되는 커피슬러지와 사탕수수부산물을 혼합하여 최종적으로 펠릿을 제조하는 역할을 한다.
상술한 기능을 위하여, 상기 팰릿생성부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평의 드럼형상으로 내부에 공간이 마련되어, 커피슬러지와 사탕수수부산물을 가열하면서 혼합하는 건조부(200)와, 상기 건조부(200)의 일측 상단에 연통되도록 마련되어, 커피슬러지와 사탕수수부산물이 투입되는 투입구(100)와, 상기 건조부(200)의 일측 하단에 마련되어, 상기 건조부(200)에서 건조되면서 혼합된 혼합물일 배출되는 배출부(300)와, 상기 배출부(300)로부터 전달받은 상기 혼합물을 고온 및 고압으로 펠릿으로 성형하는 성형부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 본 발명에서 투입구(100)가 마련된다.
구체적으로, 건조부(200)의 일측 상단에 마련되어, 커피슬러지와 사탕수수부산물이 투입된다. 사탕수수부산물과 커피슬러지를 혼합하여 이루어지며, 커피찌꺼기의 함유 비율에 따라 열량(kcal)이 달라진다. 함수율 75%의 사탕수수부산물 10 중량부에 대하여 함수율 45%의 커피슬러지 6 중량부의 비율로 투입하는 것이 바람직하나, 슬러지 혼합물의 충진재를 CaCO₃로 사용한 경우에는 사탕수수부산물 4 중량부에 대하여 커피슬러지는 7 중량부의 비율로 투입한다.
다음으로, 상기 투입부(100)의 하측에 사탕수수부산물과 커피슬러지를 가열하여 분쇄하는 건조부(200)가 마련된다.
구체적으로, 건조부(200)는, 수평의 이중 드럼형상으로, 지름의 크기가 다른 두 개의 원통형 형상의 드럼으로 구성되어 있다. 이중드럼 설계에 따라 드럼과 드럼 사이로 열이 공급되어 슬러지 혼합물을 간접적으로 건조하고, 드럼 내부로 열이 공급되어 슬러지 혼합물을 직접적으로 건조한다.
특히, 유입된 슬러지 혼합물이 함수율 17%가 될 때까지 직·간접적으로 건조한다. 또한, 건조부(200) 내 증발된 수증기 만을 계외로 배출함으로 배기 가스량이 적은 것을 특징으로 한다.
여기서, 본 발명에서의 건조부(200)는 외부드럼(210), 내부드럼(220), 플레이트(230), 튜브(240)로 구성된다.
구체적으로, 외부드럼(210)은 원통형 형상으로 상기 건조부(200)의 외형을 구성하고 있다.
그리고, 내부드럼(220)은 상기 외부드럼(210)의 내부에 마련되고, 상기 외부드럼(210)과 축이 동일하다. 또한 상기 외부드럼(210)보다 지름이 작다. 보일러부(500)에서 발생된 연소 배기가스가 내부드럼(220)으로 유입되어, 내부드럼(220) 내에 있는 상기 슬러지 혼합물과 직접적으로 접촉하여 건조시킨다.
그리고, 플레이트(230)는 상기 건조부(200) 내부에 위치하며. 상기 건조부(200) 중앙에 길이방향으로 형성된 축을 중심으로 방사형태의 바(bar)가 마련되어 회전방향으로 슬러지 혼합물을 긁어내기 용이하도록 바(bar)의 끝단이 휘어져 있다. 플레이트(230)가 회전하면서 상기 슬러지 혼합물을 혼합, 분쇄한다.
그리고, 튜브(240)는 상기 외부드럼(210)과 내부드럼(220) 사이에 길이방향으로 마련되어, 수십 개의 관다발이 형성되어 있다. 보일러부(500)에서 발생된 스팀은 튜브(240) 내부로 유입되어, 수분을 함유하고 있는 스팀이 직접 상기 슬러지 혼합물을 건조하지 않고, 스팀의 열이 튜브(240)와 내부드럼(220)을 통해 전달되어 슬러지 혼합물을 간접적으로 건조시킨다.
다음으로, 상기 건조부(200)의 하측에는 배출부(300)가 마련된다.
구체적으로, 배출부(300)는, 상기 건조부(200)에서 배출된 슬러지 혼합물을 성형부(400)로 투입한다. 사탕수수부산물 10 중량부에 대하여 커피슬러지 5 내지 6 중량부의 비율의 상기 슬러지 혼합물이 성형부(400)로 투입된다.
다음으로, 배출부(300)의 하측에는 성형부(400)가 마련된다.
구체적으로, 성형부(400)는, 상기 배출부(300)에서 유입된 슬러지 혼합물을 고온 고압으로 성형한다. 고온 고압으로 성형할 때, 펠릿 내부의 수분이 증발하여 건조부(200)에서 슬러지 혼합물을 건조할 때 필요한 에너지를 절감하는 효과가 있다. 또한, 바인더 첨가없이 고형 연료 품질 기준을 만족하는 밀도의 펠릿을 성형한다.
여기서, 상기 성형된 펠릿의 생산 시 미세분이 없어 작업환경이 우수하며, 밀도가 향상되어 수분에 강한 효과가 있다. 사탕수수부산물의 충진제 사용으로 인해 유해성분이 발생할 수 있으나, 유해성분 분석을 하였을 때 Hg, As, Cr, Cd, Pb는 검출되지 않거나 고형 연료 품질 기준 이하의 극 소량으로 나타난다. 재(ash)의 양은 충진제의 사용량에 따라 차이가 있으나 10~20% 정도로 이는 시멘트의 주재료성분이므로 재활용이 가능하다.
또한, 상기 성형된 펠릿은 저위발열량이 4500kcal 내지 4900kcal이고, 사탕수수부산물의 충진재를 CaCO₃로 사용한 경우 저위발열량이 3500kcal다.
다음으로, 보일러부(500)가 마련된다.
구체적으로, 보일러부(500)는, 상기 펠릿을 연료로 하여 상기 건조부(200)에 열을 공급한다. 즉, 연소에 의해 발생하는 스팀은 수분을 함유하고 있으므로 튜브(240)로 공급하여 스팀의 열을 통해 간접적 건조하고, 배기가스는 내부드럼(220) 내부로 공급하여 직접적으로 건조하였다. 이로 인해 직·간접적 건조 방식을 사용하여 연료 소모가 적고, 열효율을 극대화하였다. 그리고 미분탄발전 기준 소비전력생산에 소요되는 석탄소요량의 절반인 20kg이 사용되며, 이산화탄소 발생량은 1/96 수준으로 감소하며, 미세먼지는 1/24 수준으로 감소하는 효과가 있다.
그리고, 상기 혼합건조부(92)에서는 상기 혼합물의 함수율이 17%가 될 때까지 건조하도록 할 수 있다. 이는, 성형부(98)에서 성형시 펠릿형상이 변형이 일어나지 않도록 하기 위함이다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 사탕수수부산물과 커피슬러지를 이용한 연료용 펠릿 제조방법의 작용을 상세하게 설명한다.
먼저, 투입구(100)를 통하여 외부로부터 사탕수수부산물과 커피슬러지가 건조부(200)로 유입된다.
그 다음으로, 유입된 상기 슬러지 혼합물이 건조부(200)에서 플레이트(230)에 의해 혼합, 분쇄된다.
또한, 보일러부(500)에서 생성된 스팀은 튜브(240)로 유입되어, 유입된 스팀의 열이 튜브(240)와 내부드럼(220)을 통해 슬러지 혼합물을 간접 건조시킨다.
또한, 보일러부(500)에서 생성된 연소 배기가스는 건조부(200)의 내부드럼(220)으로 유입되어, 슬러지 혼합물을 직접 건조시킨다.
다음으로, 분쇄, 혼합, 건조된 상기 슬러지 혼합물은 배출부(300)를 통해 배출된 후 성형부(400)으로 유입되어 고온 고압으로 펠릿을 성형한다.
상기 성형된 펠릿을 연료로 하여, 보일러부(500)는 건조부(200)에 열을 공급한다.
이하, 본 발명에 의한 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 펠릿 제조장치에 의한 실험을 바탕으로 설명한다.
[실시예 1]
실시예 1에서는 사탕수수부산물 100g에 커피슬러지 20g의 비율로 혼합하여 펠릿을 제작하였다.
[실시예 2]
실시예 2에서는 사탕수수부산물 100g에 커피슬러지 30g의 비율로 혼합하여 펠릿을 제작하였다.
[실시예 3]
실시예 3에서는 사탕수수부산물 100g에 커피슬러지 40g의 비율로 혼합하여 펠릿을 제작하였다.
[실시예 4]
실시예 4에서는 사탕수수부산물 100g에 커피슬러지 50g의 비율로 혼합하여 펠릿을 제작하였다.
[실시예 5]
실시예 5에서는 사탕수수부산물 100g에 커피슬러지 60g의 비율로 혼합하여 펠릿을 제작하였다.
[ 실시예 6 ]
실시예 6에서는 사탕수수부산물 100g에 커피슬러지 70g의 비율로 혼합하여 펠릿을 제작하였다.
[ 실시예 7 ]
실시예 7에서는 사탕수수부산물 100g에 커피슬러지 80g의 비율로 혼합하여 펠릿을 제작하였다.
비율(사탕수수부산물:커피슬러지) 저위발열량(Kcak)
실시예 1 100:20 2800
실시예 2 100:30 3050
실시예 3 100:40 3300
실시예 4 100:50 3660
실시예 5 100:60 3890
실시예 6 100:70 3990
실시예 7 100:80 4150
상기 표 1에서는 상기 실시예 1 내지 실시예 5의 저위발열량을 나타낸 것으로, 실시예 1의 경우 고형연료로 사용될 수 있는 발열량의 기준인 3000kcal가 되지않고, 실시예 2의 경우부터 발열량의 기준치를 초과하는 것을 확인할 수 있다. 다만, 실시예 6 및 실시예 7의 경우 커피슬러지의 투입량에 비해 발열량의 증가비율이 낮아, 바람직하게는 실시예 2 내지 5의 조건이 타당하다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시 될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위에 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 제 1이송부 20: 파쇄부
30: 제 2이송부 40: 제 1건조부
50: 제 1압출부 60: 제 3이송부
70: 제 2건조부 80: 제 2압출부
90: 펠릿생성부 100 : 투입구
200 : 건조부 210 : 외부드럼
220 : 내부드럼 230 : 플레이트
240 : 튜브 300 : 배출부
400 : 성형부 500 : 보일러부

Claims (5)

  1. 사탕수수부산물을 이송하는 제 1이송부(10);
    상기 제 1이송부(10)에 의해 이송되는 상기 사탕수수부산물을 파쇄하는 파쇄부(20);
    상기 파쇄부(20)에서 배출되는 파쇄된 사탕수수부산물을 이송하는 제 2이송부(30);
    상기 제 2이송부(30)에서 이송된 사탕수수부산물을 건조시키는 제 1건조부(40);
    상기 제 1건조부(40)에서 건조된 사탕수수부산물을 일정량만큼 조절하여 배출하는 제 1압출부(50);
    커피슬러지를 이송하는 제 3이송부(60);
    제 3이송부(60)에서 이송되는 커피슬러지를 건조시키는 제 2건조부(70);
    상기 제 2건조부(70)에서 건조된 커피슬러지를 일정량만큼 조절하여 배출하는 제 2압출부(80);
    상기 제 1압출부(50)와 상기 제 2압출부(80)에서 배출되는 건조된 커피슬러지와 상기 사탕수수부산물을 펠릿으로 가공하는 펠릿생성부(90);
    상기 제 1건조부(40), 제 2건조부(70) 및 상기 펠릿생성부(90)에 열을 제공하는 보일러부(100)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커피슬러지 및 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 펠릿생성부는,
    수평의 드럼형상으로 내부에 공간이 마련되며, 커피슬러지와 사탕수수부산물을 가열하여 분쇄하는 건조부;
    상기 건조부의 일측 상단에 연통되도록 마련되어, 커피슬러지와 사탕수수부산물이 투입되는 투입구;
    상기 건조부의 일측 하단에 마련되어, 상기 건조부에서 건조된 슬러지 혼합물이 배출되는 배출부;
    상기 배출부로부터 전달받은 상기 슬러지 혼합물을 고온 고압으로하여, 펠릿으로 성형하는 성형부;
    상기 펠릿을 연료로 하여, 상기 건조부에 열을 제공하는 보일러부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커피슬러지 및 사탕수수부산물을 이용한 고형연료 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 건조부는,
    상기 건조부의 외형으로 원통형 형상인 외부드럼;
    상기 외부드럼 내부에 위치하고, 상기 외부드럼보다는 지름이 작은 내부드럼;
    상기 외부드럼과 내부드럼 사이에 길이방향으로 마련되어, 상기 보일러부에서 발생된 스팀을 이송하는 튜브;
    상기 건조부 내부에 위치하며, 상기 건조부 중앙에 길이방향으로 형성된 축을 중심으로 방사형태의 바(bar)가 마련되어 회전방향으로 슬러지 혼합물을 긁어내기 용이하도록 바(bar)의 끝단이 휘어져 있는 플레이트;로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 커피슬러지 및 사탕수수부산물을 이용한 연료용 펠릿 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 보일러부의 스팀은 상기 건조부 내의 튜브에서 이송시켜 간접 건조하고, 연소 배기가스는 상기 건조부의 내부드럼에서 직접 건조하는 것을 특징으로 하는 커피슬러지와 사탕수수부산물을 이용한 연료용 펠릿 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 사탕수수부산물과 상기 커피슬러지는 상기 사탕수수부산물 100중량부에 대하여 상기 커피슬러지 30 내지 60중량부인 것을 특징으로 하는 커피슬러지 및 사탕수수부산물을 이용한 연료용 펠릿 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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