KR100983631B1 - waste's carbonization system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수분을 함유한 유기성 폐기물의 수분을 제거하는 전처리 공정과 수분이 제거된 유기성 폐기물을 탄화시켜 주는 후처리 공정을 통해 유기성 폐기물을 탄화시켜 줄 수 있도록 한 유기성 폐기물 탄화 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 건조 베이스 상에 회전가능하게 설치되는 건조 드럼, 건조 드럼의 내부에 설치되는 파쇄용 회전편, 건조 드럼 내부로 열풍을 분사해주기 위한 건조 버너 및 브로우어 등으로 이루어지는 건조장치와, 탄화 하우징, 탄화 하우징을 관통하게 설치되는 이송 로더, 이송 로더의 전,후측 양단부에 설치되는 공급 하우징 및 배출 하우징, 탄화 하우징 내로 고온의 열풍을 공급해주기 위한 탄화 버너 및 브로우어 등으로 이루어지는 탄화장치로 구성되어짐에 기술적 특징이 있는 것이다.
본 발명은 유기성 폐기물에 함유된 수분을 제거함과 아울러 잘게 분쇄한 상태에서 탄화시켜 탄화의 효과가 우수하였으며, 또한, 탄화과정에서 발생하는 폐열을 재활용할 수 있도록 하여 열효율을 우수하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라 탄화과정에서 발생하는 건류가스(악취)를 수거하여 연소시킬 수 있도록 구성함으로써 악취의 발생을 최소화시킬 수 있는 등의 효과가 있다.
유기성 폐기물, 건조, 파쇄, 이송 로더, 탄화
The present invention is to provide an organic waste carbonization system that can carbonize organic waste through a pretreatment process for removing water from an organic waste containing moisture and a post-treatment process for carbonizing an organic waste from which water has been removed. .
The present invention is a drying drum rotatably installed on a drying base, a crushing rotating piece installed in the drying drum, a drying apparatus including a drying burner and a brower for spraying hot air into the drying drum, and a carbonization housing. , Consisting of a feed loader installed through the carbonization housing, supply and discharge housings installed at both front and rear ends of the transfer loader, and a carbonization device including a carbonization burner and a brower for supplying high temperature hot air into the carbonization housing Has technical features.
The present invention is excellent in the effect of carbonization by removing the water contained in the organic waste and carbonized finely pulverized, in addition, it is possible to recycle the waste heat generated during the carbonization process can not only maintain excellent thermal efficiency It is possible to minimize the occurrence of odor by configuring so that the dry gas (odor) generated in the carbonization process can be collected and burned.
Organic waste, drying, shredding, transport loader, carbonization
Description
본 발명은 하수 슬러지와 음식물 쓰레기 등과 같은 유기성 폐기물을 탄화(炭化)시켜 주기 위한 탄화 시스템에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 수분을 함유한 유기성 폐기물의 수분을 제거함과 아울러 파쇄하는 전처리 공정과 수분이 제거된 유기성 폐기물을 일정온도로 가열하여 탄화시켜 주는 후처리 공정으로 이루어지는 일련의 공정을 수행하여 유기성 폐기물을 탄화시켜 줄 수 있도록 발명한 유기성 폐기물 탄화 시스템을 제공하고자 한다.The present invention relates to a carbonization system for carbonizing organic wastes, such as sewage sludge and food waste, and more particularly, to remove water from organic wastes containing water, and to crush the pre-treatment process and water. The present invention is to provide an organic waste carbonization system invented to carbonize organic waste by performing a series of post-treatment processes in which the organic waste is heated to a predetermined temperature and carbonized.
하수 슬러지와 음식물 쓰레기 등과 같은 유기성 폐기물의 처리가 사회적인 쟁점으로 대두하면서 하수 슬러지와 음식물 쓰레기의 효율적인 처리를 위한 각종의 방안이 제시되고 있다.As the treatment of organic wastes such as sewage sludge and food waste has emerged as a social issue, various methods for efficient treatment of sewage sludge and food waste have been proposed.
유기성 폐기물을 처리하는 방안 중에서 현재 가장 많이 사용되는 방안은 두 가지이며, 첫째로는 유기성 폐기물의 부피를 최소화시켜 매립 또는 소각하거나 해양에 투기하는 방안이 있고, 둘째로는 유기성 폐기물을 가공(탄화)하여 연료용 탄으로 재활용하는 방안이 있다.Currently, there are two methods currently used to treat organic waste. First, there is a method of minimizing the volume of organic waste and landfilling or incineration or dumping it into the ocean. Second, processing organic waste (carbonization). There is a way to recycle the fuel coal.
유기성 폐기물을 매립 또는 소각하거나 해양에 투기하는 방안은 여러 가지 사회적인 문제를 발생시킬 수밖에 없는데, 지상에 매립할 경우에는 침출수로 인해 매립지 인근의 주변환경을 크게 오염시킬 수밖에 없을 뿐만 아니라 매립지의 한정으로 인해 매립행위 자체가 점차적으로 제한될 수밖에 없고 또한 유기성 폐기물을 소각할 경우에는 소각에 따른 상당량의 연료의 소모가 지적됨은 물론 소각과정에서 방대한 오염물질이 배출된다는 문제점이 지적되고 있으며, 해양투기의 경우에는 해양오염이라는 문제점을 발생시킬 뿐만 아니라 향후로는 국가간의 협약으로 인해 폐기물을 해양에 투기하는 행위 자체가 금지될 것인바, 연일 방출되는 막대한 양의 유기성 폐기물에 대한 효율적인 처리방안이 절실하게 요구되고 있다.Landfilling, incineration, or dumping of organic wastes can lead to a number of social problems. However, when landfilled on the ground, leachate can not only pollute the environment surrounding the landfill, but also due to the limitation of landfill. Landfilling itself is gradually limited, and in the case of incineration of organic waste, it is pointed out that a considerable amount of fuel is consumed by incineration, and a large amount of pollutants are emitted during the incineration process. Not only does it cause problems of marine pollution, but in the future, the agreement between countries will prohibit the dumping of wastes on the sea itself. Therefore, there is an urgent need for efficient treatment of huge amounts of organic wastes released every day. .
위와 같은 요구에 따라 유기성 폐기물을 탄화시켜 연료용 탄으로 제조하는 방안이 활발하게 연구되고 있으며, 몇몇의 탄화장치는 현재 상용화되어 유기성 폐기물의 탄화에 사용되고 있다.In accordance with the above requirements, carbonization of organic wastes to produce carbon for fuel has been actively studied, and some carbonization devices are currently commercialized and used for carbonization of organic wastes.
현재 개발되어 사용되고 있는 탄화장치의 경우 직열 방식과 간접열 방식의 탄화장치가 있는데, 직열 방식 탄화장치의 경우 구동 모터 등에 의해 자전하는 회전판에 직열을 가한 상태에서 유기성 폐기물을 투입하면 투입된 유기성 폐기물이 원심력에 의해 회전판의 외측으로 밀려나면서 직열에 의한 탄화가 이루어지도록 한 것으로 탄화의 대량처리가 가능하였으나 장비의 가격이 고가이고 운용에 따른 비용지출이 많을 뿐만 아니라 직열을 사용하는 방식이기 때문에 탄화과정에서 화재의 위험이 따르게 되는 등의 문제점이 지적되고 있다.Currently, the carbonization apparatus developed and used includes a direct heating method and an indirect heating method. In the case of the direct heating type carbonization device, when the organic waste is added to the rotating plate rotating by a driving motor, etc. It was pushed out to the outside of the rotating plate to make carbonization by direct heat. Bulk processing of carbonization was possible, but the cost of equipment is high, the expenditure of operation is high, and because it uses the direct heat, Problems such as risks of being followed are pointed out.
그리고, 간접열 방식 탄화장치의 경우 이송 스크류가 설치된 원통형 이송 파이프 내로 유기성 폐기물을 투입하여 이송 스크류로 이송시키면서 이송 파이프의 외부에서 가해지는 열에 의해 음식물 쓰레기에 대한 탄화가 이루어지도록 한 것으로 직열 방식 탄화장치에 비해 상대적으로 가격이 저렴하고 악취의 발생량도 줄일 수 있었으나 음식물 쓰레기가 뻑뻑하게 밀려나가거나 불규칙하게 이송하는 구성이기 때문에 유기성 폐기물에 대한 균일한 탄화가 이루어지지 않아 탄화의 효과가 떨어진다는 문제점이 지적되고 있는데, 완전한 탄화가 이루어지지 않은 유기성 폐기물을 소각할 경우에는 소각과정에서 다량의 오염물질(다이옥신 등)과 악취가 발생하게 된다.In addition, in the case of the indirect heat type carbonization apparatus, the organic waste is introduced into the cylindrical transfer pipe in which the transfer screw is installed and transferred to the transfer screw to carbonize food waste by heat applied from the outside of the transfer pipe. Compared to the low price and the reduction of odor generation, it is pointed out that the effect of carbonization is lowered because it is not uniformly carbonized for organic waste because the food waste is stiff or irregularly transported. In the case of incineration of organic waste that is not completely carbonized, a large amount of pollutants (dioxin, etc.) and odor are generated during the incineration process.
한편, 유기성 폐기물 중 음식물 쓰레기는 사료화하는 방안이 제안되기도 하였는데, 음식물 쓰레기의 사료화에 사용되는 장비의 시공·설치를 위해서는 상당한 비용이 투입될 수밖에 없을 뿐만 아니라 음식물 쓰레기의 사료화 과정에서 각종 부원료를 투입하여야 하기 때문에 시설 및 운용에 따른 비용의 부담이 문제점으로 지적되고 있으며, 또한, 위 제조된 사료는 음식물 쓰레기를 주원료로 사용함으로 인해 제조된 사료에 대한 수요자의 호응이 떨어져 적극적인 활용이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.On the other hand, it has been proposed to feed food wastes among organic wastes, and the construction and installation of equipment used to feed food wastes will inevitably cost a lot, and various auxiliary materials should be added during the food wastes feed process. Therefore, the burden of cost according to the facility and operation has been pointed out as a problem, and the above-mentioned feed has not been actively utilized due to the poor response of the consumer to the manufactured feed due to the use of food waste as the main raw material. to be.
본 발명은 전술한 바와 같은 유기성 폐기물 처리방안의 제반 문제점을 일소하기 위해 창출한 것으로서, 투입된 유기성 폐기물을 1차로 건조 및 파쇄하는 전처리 공정과 건조 및 파쇄된 유기성 폐기물을 일정온도로 가열하여 2차로 탄화하는 후처리 공정에 의해 양질의 연료용 탄을 제조할 수 있도록 한 것으로, 유기성 폐기물에 대한 탄화효율을 향상시킬 수 있도록 하며, 또한, 탄화과정에서 발생되는 악취를 자체적으로 소각처리할 수 있도록 함과 아울러 탄화과정에서 회수된 폐열(탄화공정에 사용된 폐열)을 재차 사용할 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 탄화과정에서 악취의 발생을 최소화시킴과 동시에 열효율을 향상시켜 운용비용을 절감시킬 수 있도록 함에 기술적 과제의 주안점을 두고 완성하였다.The present invention was created in order to eliminate all the problems of the organic waste treatment method as described above, the pre-treatment process of drying and shredding the input organic waste first and carbonized secondary by heating the dried and shredded organic waste to a certain temperature It is possible to manufacture high-quality fuel coal by the post-treatment process, to improve the carbonization efficiency for organic waste, and also to incinerate odor generated during the carbonization process by itself. In addition, the waste heat recovered in the carbonization process (waste heat used in the carbonization process) can be reused, thereby minimizing the occurrence of odor in the carbonization process of organic waste and improving thermal efficiency to reduce operating costs. The main focus is on the completion.
상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 건조 베이스 상에 회전가능하게 설치되는 건조 드럼, 건조 드럼의 전, 후측을 밀폐하는 밀폐캡, 건조 드럼의 내부에 길이방향으로 설치되는 회전축으로 구동하는 파쇄용 회전편, 건조 드럼 내부로 열풍을 분사해주기 위한 버너 등으로 이루어지며 투입된 유기성 폐기물을 열풍으로 건조시킴과 동시에 파쇄시켜 배출할 수 있도록 한 건조장치와;The present invention for realizing the above technical problem is a drying drum rotatably installed on a drying base, a hermetic cap for sealing the front and rear sides of the drying drum, crushing driven by a rotary shaft installed in the longitudinal direction inside the drying drum A rotary device, a burner for injecting hot air into the drying drum, and a drying device configured to dry the injected organic waste with hot air and to crush and discharge the organic waste;
탄화 하우징, 탄화 하우징을 관통하게 설치되는 이송 로더, 이송 로더의 전,후측 양단부에 설치되는 공급 하우징 및 배출 하우징, 탄화 하우징 내로 고온의 열풍을 공급해주기 위한 탄화 버너 및 브로우어 등으로 이루어지지며 건조장치에 의 해 건조 및 파쇄된 유기성 폐기물을 균일하게 탄화시켜 주기 위한 탄화장치로 구성되어짐을 기술적 특징으로 하는 것이다.It consists of a carbonization housing, a transfer loader installed through the carbonization housing, supply and discharge housings installed at both front and rear ends of the transfer loader, and a carbonization burner and a brower for supplying high temperature hot air into the carbonization housing. It is a technical feature that it consists of a carbonization device for uniformly carbonizing the organic waste dried and crushed by the device.
본 발명에서 제시하는 탄화장치는 유기성 폐기물를 1차로 건조 및 파쇄시킨 다음 건조 및 분쇄된 유기성 폐기물를 탄화 하우징에 투입하여 탄화시킬 수 있도록 한 것으로, 유기성 폐기물에 함유된 수분을 건조·제거함과 아울러 잘게 분쇄한 상태에서 탄화시키므로 탄화의 효과가 우수하였으며, 또한, 탄화과정에서 발생하는 폐열을 재활용 할 수 있도록 구성함으로써 열효율을 우수하게 유지할 수 있으므로 긍극적으로는 에너지를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 탄화과정에서 발생하는 악취를 수거하여 탄화 버너로 연소시킬 수 있도록 구성함으로써 악취의 발생을 최소화시킬 수 있는 것이다.The carbonization apparatus proposed in the present invention is to dry and crush organic wastes first, and then to dry and crush the organic wastes into carbonized housings, and to dry and remove the moisture contained in the organic wastes and finely pulverize them. The carbonization in the state is excellent in the effect of carbonization, and by configuring the waste heat generated during the carbonization process can be recycled to maintain excellent thermal efficiency, ultimately not only save energy, but also occur in the carbonization process It is possible to minimize the occurrence of odor by collecting the odor and configured to burn with a carbonized burner.
그리고, 본 발명은 자전하는 이송 로더의 이송공에 의해 정량의 유기성 폐기물를 이송시키면서 탄화시킬 수 있도록 한 것으로, 음식물 수레기가 고온으로 가열된 이송공을 경유하여 이송하는 과정에서 이송공의 내벽면을 타고 오르다가 낙하하는 과정을 반복하는 것으로 유기성 폐기물에 대한 건조가 균일하고 우수하게 이루어지게 되는 등 본 고안은 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.In addition, the present invention is to be carbonized while transporting a fixed amount of organic waste by the transfer hole of the rotating transfer loader, the food cart rides on the inner wall surface of the transfer hole in the process of transferring through the transfer hole heated to a high temperature By repeating the up and down process, the drying of the organic waste is made uniform and excellent.
<발명의 실시형태>Embodiment of the Invention
도 1에 본 발명에서 제시하는 유기성 폐기물 탄화 시스템(1)의 바람직한 실시예를 도시한 레이-아웃도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 유기성 폐 기물를 1차 건조시켜 유기성 폐기물에 함유된 수분을 제거함과 아울러 파쇄하여 유기성 폐기물의 부피를 줄여 주기 위한 것으로, 건조 베이스(11) 상에 회전가능하게 설치되는 건조 드럼(20)과, 건조 드럼(20)의 전,후측을 밀폐하는 밀폐캡(13,14)과, 건조 드럼(20)의 내부에 길이방향으로 설치되는 회전축(21)에 의해 회전·구동하는 파쇄용 회전편(22)과, 건조 드럼(20) 내부로 열풍을 분사해주기 위한 건조 버너(40) 등으로 이루어지는 건조장치(10)와; 1, a lay-out diagram showing a preferred embodiment of the organic waste carbonization system 1 presented in the present invention is shown. As shown, the present invention provides a method of first drying the organic wastes, and the moisture contained in the organic wastes. In order to reduce the volume of the organic waste by crushing and crushing, the
탄화 하우징(60)을 관통하게 설치되는 이송 로더(70)와, 이송 로더(70)의 전,후측 양단부에 설치되는 공급 하우징(80) 및 배출 하우징(90), 탄화 하우징(60) 내로 고온의 열풍을 공급해주기 위한 탄화 버너(100) 및 브로우어(101) 등으로 이루어지는 탄화장치(50)를 연계시켜서 유기성 폐기물에 대한 건조 및 파쇄공정과 탄화공정이 이루어지도록 구성한 것이며;
상기 건조장치(10)에 마련되는 배출관(33)의 하단부를 상기 공급 하우징(80)의 공급 호퍼(82)에 연결하여 1차 건조 및 파쇄가 이루어진 유기성 폐기물을 탄화장치(50)에 공급할 수 있도록 하고, 탄화 하우징(60)에 마련되는 배기 덕트(61)의 단부는 건조장치(10)에 마련되는 건조 버너(40)의 브로우어(41)에 연결하여 구성한 것임을 알 수 있는바, 본 발명에 따른 건조장치(10)와 탄화장치(50)의 바람직한 실시는 하기와 같이 이루어진다.The
The lower end of the
도 2에 본 발명에 따른 건조장치(10)의 바람직한 실시예가 도시되고 도 3 내지 도 4에 건조장치(10)의 내부 구조를 도시한 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 건조장치(10)는 건조 베이스(11)에 일정 간격을 유지하는 지지대(12)를 설치하여 지지대에 대응하는 전,후측 밀폐캡(13,14)을 고정·설치하며, 전,후측 밀폐캡(13,14) 간에 건조 드럼(20)을 회전가능하게 설치하여 건조 드럼(20)과 드럼 구동모터(M1)를 체인 및 스프로켓 등과 같은 구동 전달수단(C1)으로 연계하여 건조 드럼(20)을 회전시킬 수 있도록 한다.A preferred embodiment of the
이때, 건조 드럼(20)은 후측으로 갈수록 낮아지도록 설치하여 건조 드럼(20) 이 1.5°~ 2°의 기울기를 유지하도록 하여 유기성 폐기물의 건조 및 파쇄과정에서 건조 및 파쇄된 유기성 폐기물이 기울기를 따라 후방으로 자연스럽게 흘러내리도록 구성하고, 드럼 구동모터(M1)에 의한 건조 드럼(20)의 회전은 분당 2회전의 속도를 유지하도록 한다.At this time, the
상기 건조 드럼(20)의 내측에 소정길이의 회전축(21)을 설치하여 회전축(21) 상에 복수의 파쇄용 회전편(22)을 축설치하고, 회전축(21)은 회전축 구동모터(M2)와 체인 및 스프로켓 등과 같은 구동 전달수단(C2)으로 연계시켜 회전축(21)이 회전하도록 하며, 건조 드럼(20)의 내벽면에 나선형으로 감설되는 이송버켓(23)을 복수열로 부착·설치하되, 각 이송버켓(23)을 등간격으로 절단하여 이송버켓(23)이 다수의 삽판 형태를 취하도록 한다.Rotating
이때, 회전축(21)에 축설치되는 파쇄용 회전편(22)의 설치길이는 건조 드럼(20) 전장의 1/3을 초과하지 아니하도록 하고, 회전축 구동모터(M2)에 의한 회전축(21)의 회전은 350알피엠(RPM)의 고속회전이 가능하게 하며, 회전축(21)의 구동방향은 건조 드럼(20)의 구동방향과 반대방향의 구동이 이루어지도록 한다.At this time, the installation length of the crushing
상기 전측 밀폐캡(13)에 투입호퍼(31)와 배출개구(32)를 구비하는 공급대(30)를 설치하여 배출개구(32)가 건조 드럼(20)의 내측 전단부에 위치되게 하고, 공급대(30) 내부에 공급 스크류(S)를 설치하여 정량의 투입이 가능하도록 하며, 공급 스크류(S)와 공급모터(M3)를 체인 및 스프로켓 등과 같은 구동 전달수단(C3)으로 연계시켜 공급 스크류(S)가 구동되게 하며, 전측 밀폐캡(13)의 일측에 브로우어(41)를 구비하는 건조 버너(40)를 설치하여 건조 드럼(20) 내측으로 열풍을 분사 할 수 있도록 하고, 브로우어(41)에는 복수의 통공(42)을 형성하여 필요에 따라 외부의 온풍(폐열 등)을 공급하기 위한 공급 파이프(P)를 연결할 수 있도록 한다.A
상기 후측 밀폐캡(14)의 하방에 배출관(33)을 설치하여 건조가 이루어진 유기성 폐기물이 이송·배출될 수 있도록 하여 건조장치(10)를 구성한다.
도 5에 본 발명에서 제시하는 탄화장치(50)의 바람직한 실시예가 도시되고 도 6에 본 발명에 따른 탄화 하우징(60)의 내부 구조를 도시한 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 탄화 베이스(51) 상에 고정·설치되는 원통체 형상의 탄화 하우징(60)과, 탄화 하우징(60)에 회전가능하게 지지되며 구동모터(M4)와 연계된 체인 및 체인 스프로켓 등의 구동전달수단(C4)에 의해 구동하도록 한 이송 로더(70)와, 이송 로더(70)의 선단부에 설치되며 그 상단에 공급 호퍼(82)를 구비하는 공급관(81)을 설치하여서 된 공급 하우징(80)과, 이송 로더(70)의 후단부에 설치되며 그 하단에 하방으로 신장하는 배출관(91)을 설치하여서 된 배출 하우징(90)과, 브로우어(101)를 구비하는 탄화 버너(100) 등으로 구성되어짐을 알 수 있다.5 shows a preferred embodiment of the
상기 탄화 하우징(60)의 전·후측에 배기 덕트(61)와 공급 덕트(62)를 설치하며, 공급 덕트(62)의 단부는 탄화 버너(100)의 브로우어(101) 선단에 연결하여 탄화 버너(100)의 연소에 의해 발생한 열풍이 탄화 하우징(60)의 후측으로 공급되도록 하고, 배기 덕트(611)의 단부는 건조장치(10)에 마련되는 건조 버너(40)의 브브로우어(41)에 연결하여 탄화 하우징(60) 내부를 경유한 공기(열기를 포함한 공기)를 건조장치(10)로 공급하여 재활용할 수 있도록 하며, 배출 하우징(90)에 배출 덕트(94)를 설치하여 배출 덕트(94)의 단부를 브로우어(101)에 연결하여 탄화과정에서 발생한 건류가스(악취를 함유한 가스)가 브로우어(101)로 배출되어 탄화 버너(100)의 화기에 의해 연소될 수 있도록 한다.An
도 6에 도시된 바와 같이 이송 로더(70)는 탄화 하우징(60)을 가로지르며 관통하도록 설치되는데, 탄화 하우징(60)의 내부에 이송 로더(70)의 외연을 감싸도록 한 복수의 격판(63)을 설치하되, 각 격판(63)은 상·하단부가 교호로 개방되도록 함으로써 공급 덕트(62)에 의해 탄화 하우징(60) 내로 공급된 열풍이 상하로 대류하면서 탄화 하우징(60) 내부를 장시간 경유하여 배기 덕트(61)를 통해 배출되도록 한다.As shown in FIG. 6, the
상기 이송 로더(70)는 후방으로 갈수록 낮아지는 기울기를 이루도록 설치하여 이송 로더(70)로 투입되는 음식물 쓰레기가 이송 로더(70)가 갖는 기울기에 의해 후방으로 자연스럽게 이송될 수 있도록 한다.The
이때, 상기 이송 로더(70)의 기울기는 1.5°이상 3°이내의 범위에서 이루어지도록 함이 바람직한데, 그 이유는 기울기가 적을 경우에는 대상물(음식물 쓰레기)에 대한 이송효과가 떨어지고 이송 로더(70)의 경사도가 커질 경우 장비에 편중하중이 발생하여 각 구동부위 등에 무리가 발생할 수 있기 때문이다.At this time, the inclination of the
도 7에 본 발명에 따른 이송 로더(70)를 발췌한 사시도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 이송 로더(70)는 전,후측 지지판(71,71a)을 복수의 중공체 탄화관(72)으로 연결하되, 각 탄화관(72)의 외부 표면에 복수의 보강살(720)을 형성하여 탄화관(72)의 뒤틀림 변형을 방지할 수 있도록 하며, 각 탄화관(72)과 전,후측 지지판(71,71a)이 접하는 영역에 공급 및 배출 개구(73,73a)가 형성되도록 하고, 전측 지지판(71)에 형성된 공급 개구(73)의 외연에는 전방으로 돌출하는 반원형(전면, 축방향에서 봤을 때의 형상)의 삽판(730)을 형성하여 이송 로더(70)의 회전구동에 따라 삽판(730)이 회전하면서 그 하방에 위치하는 대상물(음식물 쓰레기)을 일정량씩 퍼올려 탄화관(72) 내로 투입시킬 수 있도록 한다.Figure 7 shows a perspective view of the
한편, 이송 로더(70)의 공급 개구(73)에 형성되는 삽판(730)은 전측 지지판(71)의 내주면과 가장 근접하는 공급 개구(73)의 바깥 지점을 시작점으로 하여 점차적으로 돌출되는 나선(spiral)형 돌출판의 형태를 취하도록 구성할 수 있으며, 위와 같이 구성할 경우에는 삽판(730)이 유기성 폐기물을 퍼올리는 과정에서 삽판(730)에 가해지는 부하를 최소화시켜 줄 수 있고 다소 적은 양의 유기성 폐기물을 탄화관(32) 내로 투입할 수 있게 된다. 즉, 위와 같이 구성할 경우 탄화작업의 효율성은 다소 떨어질 수 있더라도 이송 로더(70)의 구동시에 유기성 폐기물로 인해 이송 로더(70)의 삽판(730)에 가해지는 하중을 감소시켜 장비의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 또한, 소량의 유기성 폐기물을 공급하여 탄화시키므로 탄화의 효과를 우수하게 유지시킬 수 있게 된다.On the other hand, the
도 8에 본 발명에 따른 탄화 하우징(60)과 이송 로더(70)와 공급 하우징(80)의 결합상태를 설명하기 위한 참고 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 이송 로더(70)의 전측 지지판(71) 선단에 회전 드럼(74)을 플랜지(710,740) 결합하고, 회전 드럼(74)의 선단에 지지 드럼(75)을 플랜지(740,750) 결합하여 지지 드럼(75)의 선단부가 공급 하우징(80) 내부에 위치할 수 있도록 하며, 지지 드럼(75)의 전 측에 내측으로 밴딩된 단속판(752)을 형성하여 단속판(752)의 내측 영역에 통공(751)을 천공하고, 전측 지지판(71)과 회전 드럼(74)의 결합상태를 유지시키는 플랜지(710,740)는 탄화 하우징(60)에 고정설치된 회전 지지체(64)의 지지홈(640)에 삽입하여 회전가능하게 지지되도록 하며, 회전 드럼(74)과 지지 드럼(75)의 결합상태를 유지시키는 플랜지(740,750)는 공급 하우징(80)에 고정설치된 회전 지지체(83)의 지지홈(830)에 삽입하여 회전가능하게 지지되도록 한다.8 is a reference cross-sectional view for explaining the coupling state of the
상기 공급 하우징(80)의 내부에 공급공(85)을 구비하며 후단에 토출공(86)이 형성된 급송관(84)을 설치하여 급송관(84)의 토출공(86)이 지지 드럼(75)의 통공(751)을 통과해서 이송 로더(70)의 선단에 위치되도록 하고, 공급공(85)에 공급관(81)을 결합하여 음식물 쓰레기를 급송관(84)으로 공급할 수 있도록 하며, 급송관(85)에는 공급 모터(M5)와 체인 및 체인 스프로켓 등의 구동전달수단(C5)에 의해 연계되는 공급 스크류(S)를 설치한다.The
이때, 상기 전측 지지판(71) 및 회전 드럼(74)과 지지 드럼(75)의 플랜지(710,740,750)에는 전·후로 돌출하는 가이드 판(711,741,751)을 형성하여 가이드 판(711,741,751)과 전측 지지판(71) 및 회전 드럼(74)과 지지 드럼(75) 사이에 형성되는 공간에 고내열성 테플론 블럭(T)을 개재하여야 하고, 각 플랜지(710,740,750)의 외경은 회전 지지체(73)의 지지홈(730)이 갖는 내경보다 적게 구성하여야 하며, 상호 조합된 플랜지(710,740,750)의 두께는 회전 지지체(73)의 지지홈(730)이 갖는 폭보다 얇게 구성함이 바람직한데, 그 이유는 고열에 의해 이송 로더(70)에 발생하는 축방향의 열팽창이 테플론 블럭(T)의 신축성과 지지 홈(730)의 여유분 폭에 의해 수용될 수 있도록 하고 축의 직각 방향으로 발생하는 열팽창이 각 플랜지(710,740,750)와 지지홈(730)의 외경 및 내경 차이에 의해 수용될 수 있도록 하여야 하기 때문이다.In this case, guide
도 9에 본 발명에 따른 공급관(81)의 다른 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 공급 호퍼(82)를 구비하는 공급관(81)의 내부에 상·하부 공급 커버(87,87a)를 힌지결합하고, 상·하부 공급 커버(87,87a)는 공급관(81) 외측에 고정설치되는 상·하부 공급 실린더(88,88a)에 의해 독립적으로 개폐가 제어되도록 한다.Another embodiment of the
상기 하부 공급 커버(87a)의 일측에는 하부 공급 커버(87a) 상에 적재되는 유기성 폐기물의 적재량을 감지하여 적재량이 일정 기준에 도달하였을 때 센서신호를 발생시키도록 한 센서 수단(미도시됨.)을 설치하고, 하부 공급 실린더(88a)는 센서 수단의 센서신호에 의해 작동하여 하부 공급 커버(88a)를 열었다가 일정시간(적재된 유기성 폐기물의 배출이 완료될 수 있는 시간)의 경과 후에 역으로 작동하여 하부 공급 커버(87a)를 닫을 수 있도록 하며, 상부 공급 실린더(88)는 하부 공급 실린더(88a)와 반대로 작동하며 상부 공급 커버(87)를 열거나 닫을 수 있도록 구성한다.On one side of the
위와 같이 공급관(81)을 구성하게 되면 하부 공급 커버(84a)가 열렸을 경우에는 상부 공급 커버(84)가 닫힌 상태를 유지하고 하부 공급 커버(84a)가 닫혔을 경우에는 상부 공급 커버(84)가 열려지므로 공급 호퍼(82)의 유기성 폐기물을 지속적으로 공급하면서 탄화장치(50)의 내부에서 발생한 악취가 외부로 방출되는 것을 방지하여 줄 수 있으며, 또한, 이송 로더(70)의 탄화관(72)내로 산소가 공급되는 것을 방지하여 무산소 상태를 유지시켜 줌으로써 탄화과정에서 유기성 폐기물이 연소하는 것을 방지시켜 줄 수 있다.When the
도 10에 본 발명에 따른 탄화 하우징(60)과 이송 로더(70)와 배출 하우징(90)의 결합상태를 설명하기 위한 참고 단면도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 이송 로더(70)의 후측 지지판(71a) 후단에 연결 드럼(76)을 플랜지(710a,760) 결합하고, 연결 드럼(76)의 후단에 지지 드럼(77)을 플랜지(760,770) 결합하여 지지 드럼(77)의 후단부가 배출 하우징(90) 내부에 위치할 수 있도록 하며, 후측 지지판(71a)과 연결 드럼(76)의 결합상태를 유지시키는 플랜지(710a,760)는 탄화 하우징(60)에 고정설치된 회전 지지체(64a)의 지지홈(640a)에 삽입하여 회전가능하게 지지되도록 하며, 연결 드럼(76)과 지지 드럼(77)의 결합상태를 유지시키는 플랜지(760,770)는 배출 하우징(90)에 고정설치된 회전 지지체(95)의 지지홈(950)에 삽입하여 회전가능하게 지지되도록 한다.10 is a reference cross-sectional view for explaining the coupling state of the
이때, 상기 후측 지지판(71a) 및 연결 드럼(76)과 지지 드럼(77)의 플랜지(710a,760,770)에는 전·후로 돌출하는 가이드 판(711a,761,771)을 형성하여 가이드 판(711a,761,771)과 후측 지지판(71a) 및 연결 드럼(76)과 지지 드럼(77) 사이에 형성되는 공간에 고내열성 테플론 블럭(T)을 개재하여야 하고, 각 플랜지(710a,760,770)의 외경은 회전 지지체(95)의 지지홈(950)이 갖는 내경보다 적게 구성하여야 하며, 상호 조합된 플랜지(710a,760,770)의 두께는 회전 지지체(95)의 지지홈(950)이 갖는 폭보다 얇게 구성함이 바람직한데, 그 이유는 고열에 의해 이 송 로더(70)에 발생하는 축방향의 열팽창이 테플론 블럭(T)의 신축성과 지지홈(950)이 갖는 여유분의 폭에 의해 수용될 수 있도록 하고 축의 직각 방향으로 발생하는 열팽창이 각 플랜지(710a,760,770)와 지지홈(950)의 외경 및 내경 차이에 의해 수용될 수 있도록 하여야 하기 때문이다.In this case,
도 11에 본 발명에 따른 배출관(91)의 다른 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 배출관(91)의 내부에 설치되는 상·하부 배출 커버(92,92a)의 단부를 힌지결합하여 회전개폐가 이루어질 수 있도록 하고, 상·하부 배출 커버(92,92a)는 배출관(91) 외측에 고정설치되는 상·하부 배출 실린더(93,93a)에 의해 독립적으로 개폐가 제어되도록 한다.Another embodiment of the
상기 하부 배출 커버(92a)의 일측에는 하부 배출 커버(92a) 상에 적재되는 유기성 폐기물의 적재량을 감지하여 적재량이 일정 기준에 도달하였을 때 센서신호를 발생시키도록 한 센서 수단(미도시됨.)을 설치하고, 하부 배출 실린더(92a)는 센서 수단의 센서신호에 의해 작동하여 하부 배출 커버(92a)를 열었다가 일정시간(적재된 유기성 폐기물의 배출이 완료될 수 있는 시간)의 경과 후에 역으로 작동하여 하부 배출 커버(92a)를 닫을 수 있도록 하며, 상부 배출 실린더(93)는 하부 배출 실린더(93a)와 반대로 작동하며 상부 배출 커버(92)를 열거나 닫을 수 있도록 구성한다.On one side of the
위와 같이 배출관(91)을 구성하게 되면 하부 배출 커버(92a)가 열렸을 경우에는 상부 배출 커버(92)가 닫힌 상태를 유지하고 하부 배출 커버(92a)가 닫혔을 경우에는 상부 배출 커버(92)가 열려지므로 탄화가 이루어진 유기성 폐기물을 지속 적으로 배출하면서 탄화장치(50)의 내부에서 발생한 악취가 외부로 방출되는 것을 방지하여 줄 수 있으며, 또한, 이송 로더(70)의 탄화관(72)내로 산소가 공급되는 것을 방지하여 무산소 상태를 유지시켜 줌으로써 탄화과정에서 유기성 폐기물이 연소하는 것을 방지시켜 줄 수 있다.When the
<발명의 작용><Action of invention>
이상의 구성으로 된 본 발명은 장비를 가동시킨 상태에서 건조장치(10)의 공급대(30)에 마련된 투입호퍼(31)를 통해 유기성 폐기물를 투입하면 공급 스크류(S)의 구동에 의해 유기성 폐기물가 강제이송되어 배출개구(32)를 통해 건조 드럼(20) 내부로 공급되는데, 이때, 유기성 폐기물의 공급이 스크류 방식에 의해 이루어지므로 항상 정량을 투입할 수 있을 뿐만 아니라 투입량의 임의조절이 가능하게 된다.According to the present invention having the above configuration, when the organic waste is introduced through the
그리고, 본 발명은 장비를 가동시키면 구동 모터(M4)가 이송 로더(30)를 회전·구동시켜 줌과 아울러 공급 모터(M5)에 의해 공급 스크류(S)가 구동하며, 탄화 버너(100) 및 브로우어(101)에 의해 발생한 열풍이 탄화 하우징(60)의 후측으로 공급되어 각 격판(63)에 의해 탄화 하우징(60)의 내부를 상,하로 대류하면서 통과하여 탄화관(72)을 고온으로 가열시켜 주고, 탄화 하우징(60)의 내부를 경유한 열풍은 탄화 하우징(60)의 전측에 형성된 배기 덕트(61)를 통해 배출되는데, 이때, 배출 하우징(90)에 설치된 배출 덕트(94)의 단부가 브로우어(101)에 연결되어 있으므로 탄화과정에서 발생한 건류가스가 브로우어(101)로 공급되어 연소되므로 악취를 연소시켜 줄 수 있는 것이며, 배기 덕트(61)는 탄화 하우징(60)을 경유한 열풍을 환수하여 어차피 열풍을 요구하는 건조장치(10)에 공급하므로 열효율을 향상시킬 수 있게 되는 것인바, 본 발명의 상세한 작용은 다음과 같이 이루어진다.In addition, in the present invention, when the equipment is operated, the drive motor M4 rotates and drives the
건조장치(10)에 마련되는 배출개구(32)를 통해 건조 드럼(20) 내부로 공급된 유기성 폐기물은 회전하는 건조 드럼(20)의 내벽면에 형성된 삽판 형태의 이송버켓(23)에 의해 상부로 들어 올려지면서 최상부에 위치하게 되면 하방으로 낙하하여 고속으로 회전하는 파쇄용 회전편(22)에 부딪혀 잘게 파쇄되는 것이며, 파쇄된 상태에서도 유기성 폐기물이 지속적으로 들어 올려져 낙하를 반복하게 되는데, 이때, 건조 드럼(20)의 내부로는 버너(40)에 의해 열풍이 분사되고 있으므로 유기성 폐기물에 대한 건조가 균일하고 신속하게 이루어지게 된다.The organic waste supplied into the drying
본 발명에 따른 건조장치(10)는 유기성 폐기물이 건조 드럼(20)의 내벽면에 설치된 나선형 이송버켓(23)에 의해 후방으로 점진적인 이송이 이루어지도록 한 것으로, 건조 드럼(20)이 후단으로 갈수록 낮아지는 기울기를 이루도록 구성함으로써 파쇄 및 건조가 이루어진 유기성 폐기물이 보다 자연스럽게 이송하여 배출관(33)을 통해 배출되도록 한 것이며, 배출되는 유기성 폐기물에 대한 함수율을 10% 이하까지 떨어트릴 수 있게 된다.
건조장치(10)의 배출관(33)을 통해 배출된 건조상태의 유기성 폐기물은 탄화장치(50)의 공급관(81)에 마련된 공급 호퍼(82)를 통해 유입되어 공급관(81)의 내부에 설치된 하부 공급 커버(87a)에 적층되는데,(이때, 상부 공급 커버(87)는 열린 상태임.) 하부 공급 커버(87a)에 적층된 유기성 폐기물이 일정량에 도달하면 그 중량을 감지한 센서 수단(미도시됨.)의 센서신호에 의해 상부 공급 실린더(88)가 작동하여 상부 공급 커버(87)를 닫음과 동시에 하부 공급 실린더(88a)가 작동하여 하 부 공급 커버(87a)를 열어 하부 공급 커버(87a) 상에 적재되어 있던 유기성 폐기물을 하방으로 배출시켜 급송관(84)으로 투입되며, 유기성 폐기물의 공급이 완료되면 하부 공급 실린더(88a)가 작동하여 하부 공급 커버(87a)를 닫아주고 뒤이어 상부 공급 실린더(88a)가 작동하여 상부 공급 커버(88)를 열어주어 유기성 폐기물의 공급이 개시된다.The organic waste in the dry state discharged through the
급송관(84) 내로 투입된 유기성 폐기물은 공급 모터(M5)로 구동하고 있는 공급 스크류(S)의 작용에 의해 이송되어 토출공(86)을 통해 이송 로더(70)의 선단에 낙하되며, 이송 로더(70)의 선단에 낙하된 유기성 폐기물은 지지 드럼(75)의 전측에 형성된 단속판(752)에 의해 전측으로 흘러내리는 것이 방지된다.The organic waste introduced into the
상기와 같은 유기성 폐기물의 공급과정에서 공급관(81) 내부에 설치된 상·하부 공급 커버(87,87a)가 연동 개폐하며 유기성 폐기물을 공급하므로 공급 하우징(80)의 내부가 상,하부 공급커버(87,87a)에 의해 외부와 항시 차단된 상태를 유지하면서 유기성 폐기물을 공급하게 되며, 이로써, 본원 발명은 외부 공기(산소)가 이송 로더(70)의 탄화관(72)으로 공급되는 것을 차단시켜 탄화과정에서 유기성 폐기물이 연소하는 것을 방지하여 줄 수 있는 것이며, 또한 유기성 폐기물의 탄화과정에서 발생한 건류가스(악취를 포함한 가스)가 외부로 방출되는 것을 방지하여 주게 된다.In the process of supplying the organic waste as described above, the upper and lower supply covers 87 and 87a installed in the
이송 로더(70)의 선단에 낙하되어 적층된 유기성 폐기물은 회전 구동하는 이송 로더(70)의 각 공급 개구(73) 외연에 형성된 삽판(730)에 의해 적당량이 퍼올려 지는데, 전술한 실시형태에서 기술하고 있는 바와 같이 이송 로더(70)가 후방(배출 개구(73a) 방향)으로 갈수록 낮아지는 기울기를 이루므로 이송 로더(70)가 회전구동하는 과정에서 삽판(730)에 의해 퍼올려 진 유기성 폐기물이 공급 개구(73)를 통해 탄화관(72) 내로 공급되며, 탄화관(72) 내로 공급된 유기성 폐기물은 고온으로 가열된 탄화관 내부를 이송하는 과정에서 탄화관(72)의 내벽면을 타고 오르다가 낙하하면서 뒤집히는 과정을 반복하며 이송하므로 균일한 탄화가 이루어지게 된다.The organic waste dropped and stacked at the tip of the
탄화관(72)을 경유하며 탄화가 이루어진 유기성 폐기물은 배출 개구(73a)를 통해 배출 하우징(90)으로 배출되고, 배출 하우징(90)에 집하된 탄화 유기성 폐기물은 배출관(91)을 통해 배출되어 배출관(91)의 내부에 설치된 하부 배출 커버(92a)에 적층되는데,(이때, 상부 배출 커버(92)는 열린 상태임.) 하부 배출 커버(92a)에 적층되는 탄화 유기성 폐기물이 일정량에 도달하면 그 중량을 감지한 센서 수단(미도시됨.)의 센서신호에 의해 상부 배출 실린더(93)가 작동하여 상부 배출 커버(92)를 닫음과 동시에 하부 배출 실린더(93a)가 작동하여 하부 배출 커버(92a)를 열어 하부 배출 커버(92a) 상에 적재되어 있던 탄화 유기성 폐기물을 하방으로 배출하며, 탄화 유기성 폐기물의 배출이 완료되면 하부 배출 실린더(93a)가 작동하여 하부 배출 커버(92a)를 닫아주고 뒤이어 상부 배출 실린더(93)가 작동하여 상부 배출 커버(92)를 열어주어 탄화 유기성 폐기물의 배출이 개시된다.The organic waste carbonized through the
상기와 같은 탄화 유기성 폐기물의 배출과정에서 배출관(91) 내부에 설치된 상·하부 배출 커버(92,92a)가 연동 개폐하며 탄화 유기성 폐기물을 배출하므로 배출 하우징(90)의 내부가 상,하부 배출 커버(92,92a)에 의해 외부와 항시 차단된 상태를 유지하면서 유기성 폐기물을 배출시켜 줄 수 있게 되며, 이로써, 본원 발명은 외부 공기(산소)가 이송 로더(70)의 탄화관(72)으로 공급되는 것을 차단시켜 탄화과정에서 유기성 폐기물이 연소하는 것을 방지하여 줄 수 있는 것이며, 또한 유기성 폐기물의 탄화과정에서 발생한 건류가스(악취를 포함한 가스)가 외부로 방출되는 것을 방지하여 주게 된다.In the process of discharging the carbonized organic waste, the upper and lower discharge covers 92 and 92a installed in the
한편, 본 발명에 따른 탄화장치(10)는 기왕에 슬러지 등의 처리현장에서 운용되고 있는 소각로 등에서 발생한 폐열을 이용하여 건조작업을 진행시킬 수 있도록 함으로써 비용을 절감할 수 있는 것으로, 버너(40)의 전측에 부착·설치되는 블로우어(41)의 통공(42)에 공급 파이프(P)를 장착하고 공급 파이프(P)의 타단을 소각로에 연결하면 소각로에서 발생한 폐열을 이용하여 건조작업을 진행할 수 있으므로 운용비용의 상당한 부분을 절감할 수 있을 것으로 기대된다.On the other hand, the
도 1은 본 발명에서 제시하는 탄화장치의 바람직한 실시예를 도시한 레이-아웃도.1 is a lay-out view showing a preferred embodiment of the carbonization device proposed in the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 건조장치의 바람직한 실시예를 도시한 사시도.2 is a perspective view showing a preferred embodiment of the drying apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 건조장치의 내부 구조를 도시한 정단면도Figure 3 is a front sectional view showing the internal structure of the drying apparatus according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 건조장치의 내부 구조를 도시한 확대 측단면도.Figure 4 is an enlarged side cross-sectional view showing the internal structure of the drying apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에서 제시하는 탄화장치의 바람직한 실시예를 도시한 정면도.Figure 5 is a front view showing a preferred embodiment of the carbonization device proposed in the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 탄화 하우징의 내부 구조를 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing the internal structure of the carbonized housing according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 이송 로더를 발췌한 사시도.Figure 7 is a perspective view of the transfer loader according to the present invention.
도 8은 본 발명에 따른 탄화 하우징과 이송 로더와 공급 하우징의 결합상태를 설명하기 위한 참고 단면도.Figure 8 is a cross-sectional reference for explaining the coupling state of the carbonized housing, the transfer loader and the supply housing according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 공급관의 다른 실시예를 도시한 참고 단면도.9 is a cross-sectional reference view showing another embodiment of the supply pipe according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 탄화 하우징과 이송 로더와 배출 하우징의 결합상태를 설명하기 위한 참고 단면도.10 is a cross-sectional reference for explaining a coupling state of the carbonized housing, the transfer loader and the discharge housing according to the present invention.
도 11은 본 발명에 따른 배출관의 다른 실시예를 도시한 참고 단면도.11 is a reference cross-sectional view showing another embodiment of the discharge pipe according to the present invention.
▣ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▣▣ Explanation of symbols used in main part of drawing
1 : 유기성 폐기물 탄화 시스템 10: 건조장치1: organic waste carbonization system 10: drying apparatus
20: 건조 드럼 30: 공급대20: drying drum 30: feed table
40: 건조 버너 50: 탄화장치40: drying burner 50: carbonization device
60: 탄화 하우징 70: 이송 로더60: carbonization housing 70: feed loader
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