KR102199155B1 - 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템 - Google Patents

유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곡피와 유기성폐기물을 이용해 히트스틱 또는 그린스틱을 생산하는 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡피를 사용하여 히트스틱의 열량을 높이고, 호퍼는 담겨있는 자재를 막힘 없이 원활하게 배출하여 공급하고, 유기성폐기물이 이송경로 상에서 그린스틱용 효소제와 히트스틱용 연소촉진제를 고속으로 혼합되고 저온진공상태에서 건조되어 에너지 활용의 효율성이 뛰어나고, 공정 과정에서 발생되는 매연과 악취를 파분등겨를 이용한 탈취카트리지로 필터링하여 쾌적한 작업환경과 주변민원 해소와 에너지절감에 유리한 유기성 폐기물을 활용한 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템은 곡피를 분쇄하는 분쇄장치; 분쇄된 곡피분말과 유기성폐기물을 혼합시키는 혼합장치; 상기 혼합장치에서 혼합된 혼합물을 건조시키는 건조장치; 상기 건조장치에서 건조된 혼합물을 압착시켜 히트스틱 또는 그린스틱을 성형하는 성형장치;를 포함하는 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 있어서, 상기 분쇄장치나 혼합장치의 호퍼의 배출구에는 수축이 가능한 투입관이 연결되고, 상기 투입관을 수축운동시키는 수축운동기가 구비되는는 것을 특징으로 한다.

Description

유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템{Production system of heat-stick or green-stick utilizing organic waste}
본 발명은 곡피와 유기성폐기물을 이용해 히트스틱 또는 그린스틱을 생산하는 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 곡피를 사용하여 히트스틱의 열량을 높이고, 호퍼는 담겨있는 자재를 막힘 없이 원활하게 배출하여 공급하고, 유기성폐기물이 이송경로 상에서 그린스틱용 효소제와 히트스틱용 연소촉진제를 고속으로 혼합되고 저온진공상태에서 건조되어 에너지 활용의 효율성이 뛰어나고, 공정 과정에서 발생되는 매연과 악취를 파분등겨를 이용한 탈취카트리지로 필터링하여 쾌적한 작업환경과 주변민원 해소와 에너지절감에 유리한 유기성 폐기물을 활용한 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 관한 것이다.
통상적으로, 하수처리나 폐수처리, 또는 각종 가축분뇨 등의 처리에는 다량의 슬러지를 포함하고 있는 오폐수가 발생하게 되는바, 이를 슬러지와 분리하기 위하여 원심분리기나 농축기 등을 사용하여 슬러지를 수분과 분리시킨 후 적정의 과정을 거쳐 폐기하게 된다.
그러나 이와 같이 수분을 제거한 슬러지를 폐기할 경우는 심각한 토질의 오염과 더불어 환경을 오염시키는 문제점이 발생하게 된다.
그래서 등록특허 제10-0883751호 "폐수 슬러지를 이용한 코크스 제조장치 및 그의 제종방법", 등록특허 제10-1229005호 "슬러지를 이용한 연료 제조장치 및 제조방법" 등은 슬러지를 고형화시켜서 연료로 활용할 수 있도록 하여, 환경오염을 방지하면서 에너지원으로 사용되도록 하고 있다.
근래에는 유기성 폐기물에 토양 미생물이 잘 성장할 수 있도록 하는 물질, 토양의 영양을 높이는 물질 등을 혼합하고 고형화시켜서 토질 향상 자재로도 활용하고 있다.
슬러지와 가축분뇨 등의 유기성 폐기물을 이용해 고형 연료를 생산하는 시스템은 통상 여러 종류의 유기성 폐기물을 혼합시키는 혼합장치, 혼합된 유기성 폐기물을 건조시키는 건조장치, 건조된 유기성 폐기물을 압착하여 고형연료를 성형하는 성형장치를 포함하여 이루어진다.
종래기술에서는 유기성 폐기물 자재를 공급하는 호퍼에서 유기성 폐기물이 배출구에서 원활하게 배출되지 않고 막히는 종종 발생되어서 생산이 지연되고 호퍼를 체크해야 하는 문제가 있다.
종래기술에서 혼합장치는 교반통 내의 교반날개가 회전하여 교반통에 투입된 자재(유기성 폐기물)을 혼합시킨 후에 교반통에서 자재를 배출시켜 건조장치로 보낸다. 이러한 종래기술은 교반통에 자재를 투입 및 배출하고 다시 새로운 자재를 투입 및 배출하는 작업을 반복하는 방식으로 혼합작업이 단속적이고 시간이 많이 소요된다.
종래기술에서 건조장치는 건조통에 자재를 투입하고, 건조통을 가열하여 자재를 건조시킨 후에 배출시킨다. 이러한 종래기술은 건조통에 자재를 투입, 건조 및 배출하고, 다시 새로운 자재를 건조통에 투입, 건조 및 배출시는 작업을 반복하는 방식으로 건조작업이 단속적이고 시간이 많이 소요되고, 건조장치의 부피가 커 설치장소를 많이 차지한다.
유기성 폐기물을 이용해 고형연료를 생산하는 과정에서 환경오염물질과 악취가 많이 발생한다. 그래서 생산과정에서 발생되는 배기가스의 환경오염물질과 악취는 필터장치를 통해 제거된 후에 공기중으로 배출되어야 한다.
종래기술에서는 환경오염물질과 악취성분을 제거한 필터장치의 카트리지를 정기적으로 폐기처분해야 하는 비용부담과 환경오염물질이 발생하고 있다.
본 발명은 이처럼 유기성 폐기물을 이용해 고형의 연료나 토질 향상 자재를 생산하는 종래기술이 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 호퍼에서 자재가 끊임없이 연속적으로 안정되게 공급되고, 자재가 이송되는 과정에서 자재가 연속적으로 혼합 및 건조되고, 자재의 혼합 및 건조 속도가 빠르며 효율적이고, 악취를 제거하는 필터장치에서 카트리지로 파분등겨를 사용하여 카트리지로 인한 비용부담과 환경오염을 줄일 수 있는 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템은
곡피를 분쇄하는 분쇄장치;
분쇄된 곡피분말과 유기성폐기물을 혼합시키는 혼합장치;
상기 혼합장치에서 혼합된 혼합물을 건조시키는 건조장치;
상기 건조장치에서 건조된 혼합물을 압착시켜 히트스틱 또는 그린스틱을 성형하는 성형장치;를 포함하는 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 있어서,
상기 분쇄장치나 혼합장치의 호퍼의 배출구에는 수축이 가능한 투입관이 연결되고, 상기 투입관을 수축운동시키는 수축운동기가 구비되는는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 분쇄장치는 출구를 향해 내경이 점진적으로 작아지는 하우징과, 상기 하우징 내부에서 회전하여 하우징과의 사이에 투입된 곡피를 압축하여 분쇄시키는 분쇄블럭을 포함하는 분쇄기를 포함하고,
상기 하우징과, 상기 하우징이 결합되는 몸체의 접촉면에 고정자석이 구비되고,
상기 분쇄블럭과, 상기 분쇄블럭이 결합되는 홀더의 접촉면에 고정자석이 구비되는 것을 특징으로 하고,
상기 혼합장치는
곡피분말을 공급하는 혼합용 제1호퍼와,
유기성폐기물을 공급하는 혼합용 제2호퍼와,
상기 제1호퍼와 제2호퍼에서 공급되는 곡피분말과 유기성폐기물이 이송되는 혼합로와,
상기 혼합로 내에서 회전하여 곡피분말과 유기성폐기물을 혼합하며 이송시키는 이송스크류와,
상기 혼합로의 하부측에 형성되어 이송되는 곡피분말과 유기성폐기물의 혼합물이 투입되는 임시 체류공간과,
상기 체류공간 내에서 회전하여 혼합물을 교반시키고, 교반된 혼합물을 이송스크류로 보내는 교반스크류를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 건조장치는
혼합물이 이송되는 한 쌍의 건조로와,
상기 한 쌍의 건조로 내에서 각각 회전하여 혼합물을 반대편 건조로로 넘기며 이송시키는 이송날개와,
상기 건조로 내부를 가열하는 히터와,
상기 건조로의 입구와 출구에 각각 구비되어서, 일정압력 이상의 혼합물이 건조로에 연속투입되고 건조로에서 연속배출되도록 하고, 건조로의 내부가 진공상태가 되도록 하는 압력조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 이송날개는 각도조절과 건조로 내면과의 간격조절이 가능한 것을 특징으로 하고,
상기 성형장치의 배기가스가 유입되는 집진탱크와,
상기 집진탱크의 배출구에 구비되어서 내기를 배기시키는 배출팬과,
상기 집진탱크에 내장되고, 유입된 배기가스에서 악취성분을 탈취하는 파분등겨를 이용한 카트리지를 포함하는 필터장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템은 자재가 호퍼에서 막힘 없이 원활하게 배출되어서 자재공급 중단에 생산차질이 발생하지 않고 호퍼의 상태를 체크해야 하는 번거로움이 줄어든다.
그리고 본 발명은 자재의 혼합과 건조가 자재가 이송되는 과정에서 연속적으로 이루어져서 히트스틱과 그린스틱의 생산성이 높고, 혼합효율과 건조효율이 높고, 혼합장치와 건조장치가 차지하는 공간이 적다.
그리고 본 발명은 환경오염물질과 악취성을 제거하는 필터장치의 카트리지로 파분등경를 사용하고, 카트리지의 파분등겨는 히트스틱이나 그린스틱의 자재로 재활용되어서 카트리지의 교체비용 부담과 환경오염이 현저히 줄어든다.
도 1 은 본 발명에 따른 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템의 전체적인 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 분쇄장치를 보여주는 도면.
도 3 은 본 발명에 따른 혼합장치를 보여주는 도면.
도 4 는 본 발명에 따른 건조장치를 보여주는 도면.
도 5 는 본 발명에 따른 필터장치를 보여주는 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 관하여 보다 구체적으로 설명하기에 앞서,
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.
또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도1에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템은 분쇄장치(10), 혼합장치(20), 건조장치(30), 성형장치(40), 필터장치(50), 보일러(60), 송풍기(70) 등을 포함하여 이루어진다.
상기 분쇄장치(10)는 곡피를 분쇄시킨다. 곡피에는 쌀, 보리, 콩, 깨 등의 곡물의 껍데기를 말한다.
곡피에는 상당량의 기름이 함유되어 있어서, 곡피를 이용한 고형연료(즉, 히트스틱)는 발화가 용이하고 열량이 높고, 곡피는 토질을 향상시킨다.
도2를 참조하면, 상기 분쇄장치(10)는 곡피가 담기는 분쇄용 호퍼(11), 곡피를 압착하여 분쇄하는 분쇄기(12), 상기 분쇄기(12)에서 분쇄된 곡피를 이송하여 배출시키는 이송 컨베이어(14), 상기 분쇄기(12)의 분쇄블럭(121)을 회전시키는 모터(14)를 포함한다.
상기 호퍼(11)에는 모터(14)에 의해 회전하여 담긴 곡피가 배출구로 이송되도록 하는 배출스크류(111)와, 호퍼(11)에 간헐적으로 진동을 가하여 담긴 곡피가 자중에 의해 배출구로 이송되도록 하는 진동판(미도시)이 구비될 수 있다.
상기 분쇄기(12)는 출구를 향해 내경이 점진적으로 작아지는 하우징(122)과, 상기 하우징(122) 내부에서 회전하여 하우징(122)과의 사이에 투입된 곡피를 압축하여 분쇄시키는 분쇄블럭(121)을 포함하여 이루어진다.
상기 호퍼(11)의 배출구와 상기 분쇄기(12)의 하우징(122)은 수축이 가능한 투입관(15)으로 연결되고, 상기 투입관(15)은 수축운동기구(16)에 의해 수축운동하여 내부에 있는 곡피가 원활하게 배출되도록 한다. 상기 수축운동기구(16)는 전후진하여 상기 투입관(15)을 밀거나 당겨 수축 및 팽창시키는 실린더, 편심되어 회전시 직경이 달라져서 투입관(15)을 미는 길이를 달리하는 캠 등이 이용될 수 있다.
곡피의 분쇄 속도를 높이기 위해서 분쇄기(12)를 다수 구비할 수 있다. 다수의 분쇄기(12)가 하나의 모터(14)에 의해 작동될 수 있도록, 모터(14)와 회전체(141)를 타이밍벨트(143)이나 체인으로 연결하고, 회전체(141)에 구비되는 메인기어(142a)를 보조기어(142b)에 치합시키고, 보조기어(142b)와 각 분쇄기(12)의 분쇄블럭(121)을 서브기어로 연결할 수 있다. 또 다른 방식으로 보조기어(142b)와 다수의 분쇄기(12) 중 어느 한 분쇄블럭(121)을 체인(144)으로 연결하고, 이 분쇄블럭(121)과 다른 분쇄블럭(121)을 체인(145)으로 연결할 수 있다. 참고로, 위의 기어와 체인은 풀리와 타이밍벨트로 대체될 수 있다.
상기 분쇄기(12)에 곡피와 함께 금속과 같은 이물질이 투입되어 과부하가 걸리는 때에 상기 모터(14), 메인기어(141), 분쇄블럭(121) 중 어느 하나가 공회전하거나 키핀이 절단되어 손상과 피해의 확대를 방지하는 것이 바람직할 것이다.
상기 분쇄기(12)는 강한 압력으로 곡피를 분쇄시키기에 마모가 많고, 과부하에 의해 작동이 멈추는 사고가 종종 발생되어서, 유지보수나 교체를 위한 분해와 조립이 상대적으로 빈번하다.
분쇄기(12)의 하우징(122)과 분쇄블럭(121)은 고중량의 물체로서 분해와 조립의 작업 중에 낙하되면 작업자가 다치는 사고가 발생할 수 있다.
도2c를 참조하면, 분쇄기(12)를 분해나 조립 과정에서 낙하 사고를 예방하기 위해 분쇄기(12)의 구성요소들에는 고정자석이 구비된다.
보다 구체적으로 살펴보면, 하우징(122)의 소하우징(122a)과 대하우징(122b)의 접촉면에는 고정자석(123a)이 구비되어서 대하우징(122b)에 소하우징(122a)을 볼트로 조립하거나 볼트를 풀어 소하우징(122a)을 분해하는 과정에서 고정자석(123a)이 소하우징(122a)을 잡아주어 낙하사고를 예방하고, 대하우징(122b)과 몸체(124)의 접촉면에 고정자석(123b)이 구비되어서 대하우징(122b)의 조립이나 분해하는 과정에서 낙하사고를 예방하고, 분쇄블럭(121)과 홀더(125)의 접촉면에 고정자석(123c)이 구비되어서 분쇄블럭(121)을 조립하거나 분해하는 과정에서 낙하사고를 예방하고, 홀더(125)와 조절볼트(126)의 접촉면에 고정자석(123d)이 구비되어서 홀더(125)를 조립하거나 분해하는 과정에서 낙사하고를 예방한다.
상기 분쇄기(12)용 호퍼(11)의 배출구에는 전후진하여 배출구를 개폐하는 개폐판(미도시)이 구비되고, 상기 하우징(122)의 출구에는 토출구(127)가 연결되고 토출구(127)에는 분쇄블럭(121)과 연결되어 함께 회전하는 토출스크류(128)가 배치된다.
도2d를 참조하면, 상기 분쇄기(12)의 토출구(127)에는 곡피분말의 배출량과 분쇄크기를 조절하는 분쇄력 조절부재(17)가 구비된다. 상기 분쇄력 조절부재(17)는 원추형 형상으로 이루어는 개폐조절구(171)와, 상기 개폐조절구(171)의 후방으로 연결되는 전후진막대(172)와, 상기 전후진막대(172)를 전후진 가능하게 지지하는 지지블럭(173)과, 상기 전후진막대(172)의 후단을 지지하고 지지하는 압력의 조절이 가능한 압력조절기(174)를 포함한다. 상기 압력조절기는 주입되는 에어의 압력을 조절할 수 있는 에어튜브를 사용할 수 있다.
상기 토출구(127)에서 토출되고자 하는 곡피분말의 압력이 상기 압력조절기(174)의 압력 이상이 되어야 상기 개폐조절구(171)가 후진하여 토출구(127)를 개방시키게 되고, 토출구(127)의 개방 크기는 곡피분말의 압력에 비례한다.
상기 분쇄력 조절부재(17)에 의해 상기 토출구(127)에서 배출되는 곡피분말의 양이 조절되고, 곡피분말이 분쇄되는 크기가 조절된다. 상기 개폐조절구(171)가 강한 압력으로 토출구(127)를 막을수록 곡피분말의 분쇄크기는 작아진다.
상기 혼합장치(20)는 곡피분말과 유기성폐기물을 혼합시킨다.
상기 곡피분말은 상기 분쇄장치(10)에서 분쇄된 후에 이송 컨베이어(13)를 통해 혼합용 제1호퍼(21)로 투입되어, 혼합장치(20)에 공급된다.
상기 유기성폐기물은 오폐수 슬러지, 분뇨, 음식물 쓰레기, 돈분, 우분, 계분, 인분, 톱밥 등이다.
상기 유기성폐기물은 저장호퍼(80)에 저장되고, 이송펌프나 이송 컨베이어를 통해 혼합용 제2호퍼(22)로 투입되어 혼합장치(20)에 공급된다. 상기 저장호퍼(80)에는 망구조물이 구비되어서 저장된 유기성폐기물을 자연적으로 탈수처리할 수 있다.
도3을 참조하면, 상기 혼합장치(20)는 제1호퍼(21), 제2호퍼(22), 혼합로(23), 이송스크류(24), 교반스크류(25), 이송컨베이어(26)를 포한한다.
상기 제1호퍼(21)와 제2호퍼(22)에는 각각 곡피분말과 유기성폐기물을 공급한다. 상기 제1호퍼(21)와 제2호퍼(22)에는 상기 분쇄용 호퍼(11)와 같이 수축 가능한 투입관, 수축운동기, 진동판 등을 구비할 수 있다.
상기 혼합로(23)는 원통의 파이프형 구조로 이루어지고, 내부에서 상기 곡피분말 및 유기성폐기물이 이송되면서 혼합된다.
상기 이송스크류(24)는 상기 혼합로(23) 내부에서 회전하여서, 혼합로(23)의 입구측에 투입된 곡피분말과 유기성폐기물을 출구측으로 이송시키고, 이송되는 과정에서 곡피분말과 유기성폐기물이 혼합되도록 한다.
상기 혼합로(23)의 하부에는 곳곳에 체류공간(27)이 형성되어서, 혼합로(23)를 따라 이송되는 곡피분말 및 유기성폐기물은 체류공간(27)으로 투입되어 일시적으로 체류한다.
상기 교반스크류(25)는 상기 체류공간(27)에서 회전하여, 체류공간(27)에 투입된 곡피분말 및 유기성폐기물의 혼합물을 활발하게 교반시키고, 교반된 혼합물이 체류공간(27)에서 이송스크류(24)로 보낸다.
상기 교반스크류(25)는 도3b에서 보는 바와 같이 혼합물의 이송방향으로 배치되어서, 체류공간(27)에 투입되는 혼합물을 밀어서 이송스크류(24)로 보낼 수 있고, 도3c의 좌측에서 보는 바와 같이 혼합물의 이송방향에 반대방향으로 배치되어서, 혼합물을 당겨서 체류공간(27)으로 강제투입시키고 과투입되는 혼합물이 밀려서 이송스크류(24)로 보내지도록 할 수 있다.
이와 같은 구조의 혼합장치(20)는 곡피분말 및 유기성폐기물이 끊임 없이 연속해서 공급, 혼합, 배출되는 구조로서, 고속 혼합이 가능하다. 그리고 혼합장치(20)의 구성이 간단하고 구조가 단순하여 설치비용이 적게 들고, 설치공간을 적게 차지한다.
상기 건조장치(30)는 혼합물을 건조시켜 혼합물의 수분이 히트스틱이나 그린스틱으로 성형하기에 적정수준이 되도록 한다.
도4를 참조하면, 상기 건조장치(30)는 한 쌍의 건조로(31a, 31b), 이송날개(32a, 32b), 히터(33), 열풍구(34), 개폐압력조절유닛(35)을 포함한다.
상기 건조로(31a, 31b)는 좌우에 나란하게 배열되는 제1건조로(31a)와 제2건조로(31b)의 한 쌍으로 구성된다. 도4a에는 한 쌍의 건조로(31a, 31b)가 상하로 2열 배열된 것을 도시하고 있다.
상기 건조로(31a, 31b)는 밀폐된 구조로 이루어지고, 상부 곳곳에는 혼합물의 건조 중에 발생되는 증기를 배출시킬 수 있는 배출구(36)가 형성된다. 상기 배출구(36)에는 밸브가 구비되어서 건조로(31a, 31b) 내부의 온도, 압력, 습도 등의 조절이 가능하도록 개폐를 제어할 수 있다.
상기 건조로(31a, 31b)의 하부는 상기 이송날개(32a, 32b)가 회전할 수 있도록 단면이 직경이 일정하게 라운드진 모양으로 이루어진다.
상기 건조로(31a, 31b)의 상부에는 히터(33)가 배열되어서 건조로(31a, 31b) 내부의 혼합물을 건조시킨다. 상기 히터(33)는 적외선을 발산하는 적외선 히터, 높은 저항값을 가져 전기가 인가되면 발열하는 직열 히터 등이 사용될 수 있다.
상기 제1건조로(31a)와 제2건조로(31b) 사이의 바닥에는 고온건조한 열풍을 분출하는 열풍구(34)가 형성된다. 상기 열풍구(34)에서 분출되는 상기 이송날개(32a, 32b)에 의해 퍼올려진 혼합물로 토출되어서 혼합물을 건조시킨다. 외부에서 공급되는 열풍은 상기 제1건조로(31a)와 제2건조로(31b)의 바닥으로 분사되어 가열시킨 후에 상기 열풍구(34)로 유도되어 분출된다. 열풍에 의해 가열된 제1건조로(31a)와 제2건조로(31b)의 바닥은 혼합물을 건조시킨다.
상기 제1건조로(31a)와 제2건조로(31b) 사이의 상부에는 퍼올려진 혼합물을 고속으로 분쇄하는 분쇄날개가 구비될 수 있다.
상기 이송날개(32a, 32b)는 상기 제1건조로(31a)의 길이방향을 따라 연속하여 배열되는 제1이송날개(32a)와 제2건조로(31b)의 길이방향을 따라 연속하여 배열되는 제2이송날개(32b)로 구성된다.
좌측에 배치되는 제1이송날개(32a)는 반시계방향으로 회전하고, 우측에 배치되는 제2이송날개(32b)는 시계방향으로 회전하여, 제1이송날개(32a)와 제2이송날개(32b)는 제1건조로(31a)와 제2건조로(31b)의 바닥에 있는 혼합물을 내측으로 퍼올려 열풍구(34) 위를 지나도록 한다.
상기 이송날개(32a, 32b)의 패들은 교체 가능하고, 각도조절이 가능하고, 마모시에 건조로(31a, 31b)의 내면과의 간격 조절이 가능하다.
도4c를 참조하면, 상기 제1이송날개(32a)와 제2이송날개(32b)는 길이방향으로 상부에서 보았을 때 서로 엇갈리게 교차하게 배열된다. 그리고 혼합물을 퍼올리는 제1이송날개(32a)의 패들과 제2이송날개(32b)의 패들은 이송방향으로 비틀려 있고, 회전방향에서 열풍구(34)를 지나면 반대측의 건조로(31a, 31b) 넘어갈 수 있다. 그리하여 제1이송날개(32a)의 패들은 제1건조로(31a) 바닥의 혼합물을 퍼올려 제2건조로(31b)의 보내되 이송방향으로 한 칸 앞으로 보내고, 제2이송날개(32b)의 패들은 제2건조로(31b) 바닥의 혼합물을 퍼올려 제1건조로(31a)의 이송방향 한 칸 앞으로 보내게 된다. 다시 말해, 혼합물은 제1건조로(31a)와 제2건조로(31b)를 한 칸씩 오가면서 이송방향으로 이송되고, 제1건조로(31a)와 제2건조로(31b)의 길이를 합한 만큼의 거리를 이송하면서 건조되는 구조로서, 건조장치(30)의 길이를 그만큼 단축시킬 수 있다.
상기 개폐압력조절유닛(35)은 상기 건조로(31a, 31b)의 입구와 출구에 구비되어서 혼합물이 건조로(31a, 31b)에 투입되고, 건조로(31a, 31b)에서 배출되도록 하는 압력을 조절하고, 혼합물이 투입되고 배출되는 과정에서 입구와 출구가 폐쇄된 상태를 유지하도록 하여, 건조로(31a, 31b) 내부의 압력이 유지될 수 있도록 한다.
도4b를 참조하면, 건조로(31a, 31b)의 입구에 구비되는 상기 개폐압력조절유닛(35)은 입구에서 회전하여 혼합물을 건조로(31a, 31b)로 밀어넣는 스크류(351)와, 전후진하여 입구를 개폐하는 개폐블럭(352)과, 개폐블럭(352)이 전후진 가능하게 관통된 가이드막대(353)와, 개폐블럭(352)의 전후진을 가이드하는 가이드판(354)과 가이드홈(355), 개폐블럭(352)을 탄성지지하여 전진시키는 압력스프링(356), 가이드막대(353)의 단부에 스크류결합되어서 상기 압력스프링(356)이 개폐블럭(352)을 탄성지지하는 압력을 조절하는 압력조절볼트(357)를 포함한다. 상기 개폐블럭(352)은 상기 스크류(351)의 샤프트에 베어링으로 회전가능하게 결합되어서, 상기 스크류(351)의 샤프트를 상기 가이드막대(353)로 사용할 수 있다.
이송 컨베이어(26)를 통해 상기 혼합장치(20)에서 건조장치(30)의 입구로 공급되는 혼합물은 건조로(31a, 31b)를 향해 이송되고, 개폐블럭(352)에 막혀 입구에 쌓인다. 입구에 쌓이는 혼합물이 가하는 압력이 상기 압력스프링(356)의 압력 이상이 되면 상기 개폐블럭(352)이 후진하여 입구를 개방시킴으로써 입구 내에 압착되어 쌓여있던 혼합물이 건조로(31a, 31b)로 투입된다. 상기 스크류(351)의 회전속도와 회전시기를 조절하면, 상기 건조로(31a, 31b)에 투입되는 혼합물의 양을 조절할 수 있다.
입구에서 혼합물은 압착된 상태로 쌓여서 입구를 폐쇄시킨다. 그리하여 건조로(31a, 31b) 내부를 밀폐 상태로 유지하여, 건조로(31a, 31b) 내의 압력, 온도, 습도 등이 제어될 수 있다.
상기 건조로(31a, 31b) 내부가 밀폐 상태를 유지하고 압력이 낮아지면, 내부의 온도가 전체적으로 균일해 지고, 혼합물에 포함된 수분이 효과저긍로 기화되어서 건조효율이 향상된다.
상기 건조로(31a, 31b)의 출구에 구비되는 개폐압력조절유닛(35)도 동일한 구조를 갖는 바, 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 건조장치(30)에서 건조되어 배출되는 혼합물은 이송컨베이어(37)를 통해 성형호퍼(41)에 투입되어 저장되고, 성형호퍼(41)는 혼합물은 성형장치(40)에 공급한다. 상기 성형호퍼(41)에는 혼합물을 공급량을 조절할 수 있는 조절유닛이 구비된다.
상기 성형장치(40)는 상기 건조로(31a, 31b)에서 건조된 혼합물을 압착하여, 기다란 막대 형태의 히트스틱 또는 그린스틱을 생산한다. 연속하여 배출되는 히트스틱 또는 그린스틱은 일정 길이로 재단되고, 일정 수량으로 포장되어 출고된다.
히트스틱과 그린스틱은 곡피와 유기성폐기물 이외에 특정 기능의 첨가제가 추가될 수 있다. 첨가제는 혼합장치(20)나 건조장치(30) 또는 성형장치(40) 전의 성형호퍼(41)나 이송컨베이어(37)에 투입되어서 혼합물에 첨가될 수 있다.
상기 성형장치(40)는 상기 성형호퍼(41)에서 공급되는 혼합물을 그라인딩하여 분쇄시키고, 분쇄된 혼합물을 압착스크류를 이용해 성형파이프의 단부로 계속해서 밀어넣어 압착시키고, 혼합물은 일정 강도 이상으로 압착되어 성형파이프에서 배출되어 히트스틱 또는 그린스틱이 된다.
상기 보일러(60)와 송풍기(70)는 상기 건조로(31a, 31b)에 공급되는 열풍을 위한 고온과 바람을 제공한다.
상기 보일러(60)의 열매체는 수로, 가스(LNG, LPG 등), 전기, 목재 등이 사용될 수 있다.
상기 유기폐기물이 저장되는 저장호퍼(80), 혼합장치(20), 건조장치(30), 성형장치(40) 등에서 발생되어 배기되는 배기가스는 상기 보일러로(60) 공급되어서, 보일러(60)에서 연소처리될 수 있다.
상기 보일러(60)에서 연소처리하기에 적합하지 않은 배기가스는 상기 필터장치(50)에 공급되어서 환경오염물질과 악취성분이 제거된 후에 대기로 배출된다.
도5를 참조하면, 상기 필터장치(50)는 집진탱크(51), 배출팬(52), 카트리지(53)를 포함하여 이루어진다.
상기 집진탱크(51)는 배관을 통해 상기 저장호퍼(80), 혼합장치(20), 건조장치(30), 성형장치(40) 등에 연결되어서 이들에서 발생되는 배기가스가 유입된다.
상기 배출팬(52)은 상기 집진탱크(51)의 배출구에 구비되어서 집진탱크(51) 내의 공기를 외부로 배출시킨다.
상기 카트리지(53)는 상기 집진탱크(51) 내부에 여러개가 나란하게 배치되어서, 집진탱크(51)에 유입된 배기가스는 카트리지(53)를 통과한 후에 배출구를 통해 배출되고, 카트리지(53)는 통과하는 배기가스에 포함된 오염물질과 악취성분을 흡착하여 제거한다.
상기 카트리지(53)에서 오염물질과 악취성분을 흡착하여 제거하는 물질로 파분등겨를 사용한다. 오염물질과 악취성분의 흡착 효율이 우수하고, 곡피로서 히트스틱이나 그린스틱의 자재로 재사용된다.
그래서 필터장치(50)의 카트리지(53)는 수명이 다하면 카트리지(53)에서 파분등겨를 제거하고, 제거된 파분등겨는 혼합장치(20)의 제1호퍼(21)에 투입되어 재사용되고, 분쇄장치(10)에서 분쇄된 파분등겨를 카트리지(53)에 채워넣고 집진탱크(51)에 장착하여 사용하게 되는 구조로서, 카트리지(53)를 교체하는 비용부담이 획기적으로 줄어들고, 카트리지(53)의 교체시 버려지는 폐기물이 발생하지 않게 된다.
상기 집진탱크(51)의 바닥에는 이동이 용이하게 바퀴(54)가 장착되고, 설치장소에 안정적으로 고정설치되도록 다리(55)가 구비되고, 다리(55)는 높낮이와 수평 조절이 가능하다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 분쇄장치 11 : 분쇄용 호퍼
12 : 분쇄기 15 : 투입관
16 : 수축운동기구 17 : 분쇄력 조절부재
20 : 혼합장치 21,22 : 혼합용 제1,2호퍼
23 : 혼합로 24 : 이송스크류
25 : 교반스크류 27 : 체류공간
30 : 건조장치 31a,b : 건조로
32a,b : 이송날개 33 : 히터
34 : 열풍구 35 : 개폐압력조절유닛
40 : 성형장치 41 : 성형호퍼
50 : 필터장치 51 : 집진탱크
52 : 배출팬 53 : 카트리지
60 : 보일러 70 : 송풍기

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 곡피를 분쇄하는 분쇄장치;
    분쇄된 곡피분말과 유기성폐기물을 혼합시키는 혼합장치;
    상기 혼합장치에서 혼합된 혼합물을 건조시키는 건조장치;
    상기 건조장치에서 건조된 혼합물을 압착시켜 히트스틱 또는 그린스틱을 성형하는 성형장치;를 포함하는 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 있어서,

    상기 분쇄장치나 혼합장치의 호퍼의 배출구에는 수축이 가능한 투입관이 연결되고, 상기 투입관을 수축운동시키는 수축운동기가 구비되고,

    상기 분쇄장치는 출구를 향해 내경이 점진적으로 작아지는 하우징과, 상기 하우징 내부에서 회전하여 하우징과의 사이에 투입된 곡피를 압축하여 분쇄시키는 분쇄블럭을 포함하는 분쇄기를 포함하고,
    상기 하우징과, 상기 하우징이 결합되는 몸체의 접촉면에 고정자석이 구비되고,
    상기 분쇄블럭과, 상기 분쇄블럭이 결합되는 홀더의 접촉면에 고정자석이 구비되는 것을 특징으로 하는
    유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템.
  3. 곡피를 분쇄하는 분쇄장치;
    분쇄된 곡피분말과 유기성폐기물을 혼합시키는 혼합장치;
    상기 혼합장치에서 혼합된 혼합물을 건조시키는 건조장치;
    상기 건조장치에서 건조된 혼합물을 압착시켜 히트스틱 또는 그린스틱을 성형하는 성형장치;를 포함하는 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 있어서,

    상기 분쇄장치나 혼합장치의 호퍼의 배출구에는 수축이 가능한 투입관이 연결되고, 상기 투입관을 수축운동시키는 수축운동기가 구비되고,

    상기 혼합장치는
    곡피분말을 공급하는 혼합용 제1호퍼와,
    유기성폐기물을 공급하는 혼합용 제2호퍼와,
    상기 제1호퍼와 제2호퍼에서 공급되는 곡피분말과 유기성폐기물이 이송되는 혼합로와,
    상기 혼합로 내에서 회전하여 곡피분말과 유기성폐기물을 혼합하며 이송시키는 이송스크류와,
    상기 혼합로의 하부측에 형성되어 이송되는 곡피분말과 유기성폐기물의 혼합물이 투입되는 임시 체류공간과,
    상기 체류공간 내에서 회전하여 혼합물을 교반시키고, 교반된 혼합물을 이송스크류로 보내는 교반스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는
    유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템.
  4. 곡피를 분쇄하는 분쇄장치;
    분쇄된 곡피분말과 유기성폐기물을 혼합시키는 혼합장치;
    상기 혼합장치에서 혼합된 혼합물을 건조시키는 건조장치;
    상기 건조장치에서 건조된 혼합물을 압착시켜 히트스틱 또는 그린스틱을 성형하는 성형장치;를 포함하는 유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템에 있어서,

    상기 분쇄장치나 혼합장치의 호퍼의 배출구에는 수축이 가능한 투입관이 연결되고, 상기 투입관을 수축운동시키는 수축운동기가 구비되고,

    상기 건조장치는
    혼합물이 이송되는 한 쌍의 건조로와,
    상기 한 쌍의 건조로 내에서 각각 회전하여 혼합물을 반대편 건조로로 넘기며 이송시키는 이송날개와,
    상기 건조로 내부를 가열하는 히터와,
    상기 건조로의 입구와 출구에 각각 구비되어서, 일정압력 이상의 혼합물이 건조로에 연속투입되고 건조로에서 연속배출되도록 하고, 건조로의 내부가 진공상태가 되도록 하는 압력조절유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는
    유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이송날개는 각도조절과 건조로 내면과의 간격조절이 가능한 것을 특징으로 하는
    유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 성형장치의 배기가스가 유입되는 집진탱크와,
    상기 집진탱크의 배출구에 구비되어서 내기를 배기시키는 배출팬과,
    상기 집진탱크에 내장되고, 유입된 배기가스에서 악취성분을 탈취하는 파분등겨를 이용한 카트리지를 포함하는 필터장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    유기성폐기물을 저온 진공 건조하는 히트스틱 또는 그린스틱 생산 시스템.
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