KR19990069933A - 동물배설물을 이용한 대체연료 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연소시키므로서 열, 광, 동력을 얻을 수 있는 연료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동물의 배설물, 특히 채식동물의 배설물을 주 원료로 하는 대체연료 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 식물유기체로 구성되는 동물의 배설물을 재활용하여 연료화시키므로서 배설물의 처리효율이 증대되도록함과 동시에 기존연료인 석유 또는 석탄등의 대체연료로 사용되도록함에 있는 것이다.
한편, 본 발명의 또다른 목적으로는 사용시 연소효율을 증진시켜 유독가스의 생성을 억제하므로서 환경에 무해한 연료를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;
자연건조된 동물의 배설물(소 또는 말등)과 왕겨와 연소시킨 톱밥과 물(H2O)을 혼합하여 형성하되,
상기 각 물질의 혼합관계는 70%의 동물배설물과 15%의 왕겨와 5%의 톱밥과 10%의 물을 혼합하므로서 달성된다.
한편, 상기 조성물을 갖는 연료의 제조방법으로는;
동물배설물내의 이물질을 제거하는 이물질 제거공정과; 동물배설물을 미립자 형태로 분쇄하는 분쇄공정과; 분말형태의 동물배설물에 왕겨 및 연소된 톱밥을 일정비율로 배합하여 혼합하는 혼합공정과; 혼합된 혼합물에 물을 첨가하여 반죽하는 교반공정과; 반죽된 조성물을 성형틀로 가압하여 성형하는 성형공정과; 성형된 연료를 고형화하는 건조공정과; 건조된 연료에 착화촉진제를 도포하는 도포공정과; 연료를 포장하는 포장공정에 의해 제품화 된 동물배설물을 이용한 대체연료를 형성시키므로서 달성된다.
Description
본 발명은 연소시켜서 열, 광, 동력을 얻을 수 있는 연료에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동물의 배설물, 특히 채식동물의 배설물을 주 원료로 하는 대체연료 및 그 제조방법에 관한 것이다.
연료는 일상생활에 없어서는 안되는 중요한 에너지원 물질로서, 그 상태에 따라 기체, 액체, 고체연료로 나뉘어지며, 그 대표적인 일례로는 석탄과 석유을 들 수 있는데, 이러한 연료들의 공통점은 탄소(C)를 주성분으로 하는 것이다.
탄소는 연소시 이산화 탄소가 되지만, 불완전연소시에는 유독한 일산화탄소 및 아황산 가스가 생성되어 대기를 오염시키게 되므로 사람의 건강에 악영향을 주는 것은 물론 동,식물과 자연조건에도 악영향을 끼치게 된다.
또한, 상기와 같은 연료들은 그 매장량이 한정된 것으로, 언제가는 자원이 고갈되므로 그 대체연료에 대한 연구개발과 함께 인간의 생존과 밀접한 대기오염의 문제점이 시급히 처리해야 될 과제로 남는 것이다.
근래에 들어 상기와 같은 종래 연료의 문제점을 해결하고자 폐합성수지를 이용한 고형연료나 식물 유기체(감귤피, 나무뿌리등)를 이용한 고형연료가 개발되었으나 유독가스 및 불완전연소 등의 이유로 실용화되기에는 적지않은 문제점을 갖는 것이다.
한편, 급속한 경제성장과 더불어 발전된 축산업의 대형화에 따라 목장 및 축사에서 나오는 가축의 배설물은 그 일부가 천연비료로 사용되고는 있으나, 대부분이 분료처리장치에 의해 정화처리되고 있는데, 이 처리장치를 설치하기 위해서는 막대한 비용이 소모되며, 설치후 가동비또한 적지않아 대다수의 축산업자들이 그 설치를 기피하고 있으며 설치한 후에도 가동하지 않고 암암리에 하천등으로 배출하여 심각한 환경오염의 주범이 되고 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와같이 종래 석탄 및 석유등의 연료가 갖는 환경오염 및 그 유한성에 따른 문제점을 개선함과 동시에 막대한 처리비용부담에 의해 불법투기되어 생활 환경을 오염시키는 가축배설물의 재활용화를 병행하기 위해 창안된 것으로,
본 발명의 목적은 식물유기체로 구성되는 반추동물의 배설물을 재활용하여 연료화시키므로서 배설물의 처리효율이 증대되도록함과 동시에 기존연료인 석유 또는 석탄 등의 대체연료로 사용되도록함에 있는 것이다.
한편, 본 발명의 또 다른 목적으로는 연소효율을 증진시켜 유독가스의 생성을 억제하므로서 대기 환경보호에 도움이 되는 연료를 제공함에 있는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;
자연건조된 동물의 배설물(소 또는 말등)과 왕겨와 연소시킨 톱밥과 물(H2O)을 혼합하여 형성하되,
상기 각 물질의 혼합관계는 70%의 동물배설물과 15%의 왕겨와 5%의 톱밥과 10%의 물을 혼합하므로서 달성된다.
한편, 상기 조성물을 갖는 연료의 제조방법으로는;
동물배설물내의 이물질을 제거하는 이물질 제거공정과; 동물배설물을 미립자 형태로 분쇄하는 분쇄공정과; 분말형태의 동물배설물에 왕겨 및 연소된 톱밥을 일정비율로 배합하여 혼합하는 혼합공정과; 혼합된 혼합물에 물을 첨가하여 반죽하는 교반공정과; 반죽된 조성물을 성형틀로 가압하여 성형하는 성형공정과; 성형된 연료를 고형화하는 건조공정과; 건조된 연료에 착화촉진제를 도포하는 도포공정과; 연료를 포장하는 포장공정에 의해 제품화 된 동물배설물을 이용한 대체연료를 형성시키므로서 달성된다.
도 1은 본 발명에 따른 동물배설물을 이용한 대체연료의 제조방법에 따른 공정도
이하, 본발명에 따른 동물 배설물을 이용한 대체연료와 그 제조방법의 바람직한 실시예를, 조성물질이 혼합되는 중량비와 그 중량비에 의한 제조공정에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
식물 유기체로서 자연건조된 동물배설물을 분말형태로 분쇄되어 왕겨와 연소시킨 톱밥이 혼합되고, 이 혼합물에 물이 첨가되어 연료의 조성물을 이루게 되며, 이와같은 조성물은 동물배설물의 이물질을 제거하는 이물질 제거공정(S1)과; 이물질이 제거된 동물배설물을 분쇄하는 분쇄공정(S2)과, 분쇄된 동물배설물에 왕겨와 연소된 톱밥을 일정비율 배합하여 혼합하는 혼합공정(S3)과, 이 혼합물에 물을 첨가하여 반죽하는 교반공정(S4)과, 반죽된 조성물을 성형하는 성형공정(S5)과, 성형물을 건조하는 건조공정(S7)과 건조된 연료에 착화제를 도포하는 도포공정(S6)과 연료를 제품화되도록 포장하는 포장공정(S8)에 의해 동물배설물을 이용한 대체연료를 형성하게 된다.
이때, 상기 배설물은 채식을 주로하며, 반추동물인 소 또는 말의 그것으로서, 이 배설물은 수분을 제외한 대부분이 탄소를 함유한 가연성 물질인데, 자연건조에 의해 수분함량이 5% 미만인 배설물은 5500kcaL/Kg-6500kcaL/Kg의 고열량을 갖게 되는 것이다.
이는 통상적으로 사용되는 갈탄(4000-6000kcaL/Kg) 및 저질탄(3000kcaL/Kg이하의 무연탄 또는 역청탄)의 발열량과 비교해 보면, 그 발열량의 우수성이 입증되는 것으로, 본 발명에서는 주로 방목장에서 수거되는 고형체배설물 또는 축사에서 수거되는 액상체배설물이 50-80%의 중량비로 첨가되어짐이 바람직하다.
또한, 상기 왕겨는 벼의 곁겨로서 다량의 지방을 함유하고 있어 휘발하지는 않지만 가연성을 갖는 것으로, 100℃이상에서 완전건류하므로서, 연소시 황화물 또는 불완전 연소물의 발생을 적게하며, 연료입자의 내부로 기공을 형성시켜 산소의 유입을 용이하게하며 산화를 가속시키는 것으로서, 본 발명에서는 5%-20%의 중량비로 첨가되어짐이 바람직하다.
또한, 상기 톱밥은 200℃이상의 고온에서 1차적으로 가열건조시켜 타르성분을 제거한 후 500℃이상의 고열로 완전히 탄화시킨 것으로서, 연료의 조성물을 혼합하게 되면 탄화된 상태로 혼합되어 착화성을 우수하게하고, 전술한 왕겨와 같이 연료입자의 내부로 기공을 형성시켜 산화를 가속화하며, 연소후 잔류물이 극소화되는 특징을 갖는 것으로, 본 발명에서는 5%-10%의 중량비로 첨가되어짐이 바람직하다.
한편, 상기한 각물질의 혼합체에 물(H2O)을 첨가하는 이유는 반죽형태를 취하게하여 성형을 용이하게 함에 있는 것으로, 본 발명에서는 상기 각 물질의 중량비에 따라 5%-10%의 물이 첨가됨이 바람직하다.
따라서, 상기와같은 조성물에 의해 형성되는 대체연료는 다수공정에 의해 성형, 제품화 되는 것으로,
도 1은 본발명에 따른 동물배설물을 이용한 대체연료의 공정도이다.
제 1과정은 자연상태의 동물배설물을 액상체와 고형체에 따라 분리수거하여 돌 또는 그이외의 육안식별이 가능한 이물질을 제거하는 이물질 제거공정(S1)으로서, 이때 상기 액상체배설물은 침전정화조에서 일정량의 수분을 탈수하여 도형체를 취하도록 압출성형되고, 상기 고형체배설물은 원형 그대로를 유지하며 다음공정으로 이동하게 된다.
또한, 제 2과정은 상기 고형체배설물이 전술한 왕겨 및 연소된 톱밥과 정해진 조성관계를 갖으며 성형되어질 수 있도록 분쇄기를 이용, 분말형태로 분쇄하는 분쇄공정(S2)으로서, 그 입자의 크기는 작은 알갱이형태인 미립자로 함이 바람직하며 이때 고형체배설물내에 이물질, 즉 부피가 작은돌 등은 분쇄기의 분쇄작업 중 배설물과의 중량차이에 의해 하단으로 집산되므로 제거 할 수 있는 것이다.
한편, 제 3과정은 적정 크기로 분쇄된 고형체배설물 또는 제 1과정에서 액상체 배설물을 압출성형한 도형체원료에 왕겨 및 연소된 톱밥을 전술한 중량비율에 의해 배합되도록 혼합기로 혼합하는 혼합공정(S3)으로서, 이때 상기 도형체원료는 그 자체가 함유하고 있는 수분에 의해 왕겨 및 톱밥과의 혼합시 반죽되는 형태를 갖게되므로 후술하는 교반공정(S4)을 생략하여도 무방하며, 균일한 혼합을 위해서는 혼합 시간을 20분-25분으로함이 바람직하다.
또한, 제 4과정은 일정비율로 배합된 혼합물에 각 물질의 중량비에 따른 적정량의 물(H2O)를 첨가하여 교반기로 반죽하는 교반공정(S4)으로서, 이 공정은 후술하는 성형공정(S5)과 순차적으로 이루워짐이 바람직하다.
또한, 제 5과정은 반죽된 조성물을 성형틀에 의해 가압하여 일정한 형상 취하는 연료로 성형시키는 성형공정(S5)으로서,
이때, 상기 성형되는 연료의 형상은 통상적으로 사용되는 연탄이나 조개탄 및 번개탄 등의 형상을 취하도록함이 바람직하다.
또한, 제 6과정을 일정형상을 취하도록 성형된 연료를 자연적 또는 인위적으로 건조시켜 고형화하는 건조공정(S6)으로서, 이때 자연건조는 송풍이 잘되는 곳에서의 건조를 의미하고, 인위적인 건조는 강제열풍방식에 의한 건조를 말한다.
한편, 제 7과정은 헥사메틸렌테라민트와 초석과 그 이외의 탄화물이 첨가되며, 통상의 점화제로 사용되는 파라핀을 용액화하여 상기 성형된 연료에 도포하는 착화촉진제 도포공정(S7)으로서, 이는 전술한 바와같이 성형되는 연료의 형상에 따라 그 도포부위를 달리하게 되는데, 연료의 용도가 연탄 또는 번개탄의 대용으로 형성될 경우 그 저면에 착화촉진물이 도포되고, 조개탄의 대용일 경우 그 전면에 착화물을 도포함이 바람직하다.
마지막으로, 제 8과정은 착화촉진물이 도포된 연료를 포장하는 포장공정(S8)이며, 이렇게하여 그 사용용도에 따라 제품화된 대체연료가 공급되는 것이다.
이와같은 공정에 의해 완성된 대체연료는 전술한 바와같이 종래 석탄 및 석유 등의 사용분야에 그 대체연료로서 특히, 가정용 연탄 또는 공공장소에 난방을 목적으로하는 난방수단의 에너지원으로 사용될 수 있는 것이다.
이는 부피에 비해 중량이 현격히 적어 그 취급이 용이하고, 착화촉진물에 의해 착화가 쉽고, 그 연소시에도 탄화된 톱밥 및 왕겨에 의한 우수한 산화성으로 유독가스가 최소화된 동물배설물의 고발열량을 에너지원으로 얻을 수 있는 것이다.
또한, 상기 동물배설물의 중량비를 증가시킴은 대체연료의 연소시간과 비례하는 것으로, 그 사용용도에 따라 적정비율로 혼합하여서 사용할 수 있는 것이다.
이상, 본 발명에 따른 동물배설물을 이용한 대체연료 및 그 제조방법은 축산산업의 대형화로 인해 그 처리가 번거로운 동물배설물을 주 원료로하여 고형원료를 형성시키므로서, 처리효율을 증대함과 동시에 재활용되게 한 것이며, 기존의 석탄 및 석유 등의 대체연료로 사용할 수 있으므로 연료로서 성형하는 그 제조공정에 있어서도 저비용 고효율에 따른 경제성이 탁월한 것이다.
또한, 조성물로 왕겨와 탄화된 톱밥을 혼합하므로서, 산화성을 촉진시키며 유해가스 발생을 억제시켜 그에 따른 대기오염을 최소화한 것으로 생산자 및 소비자에게 매우 괄목활만한 기대 효과를 제공하게 되는 것이다.
Claims (2)
- 자연건조된 동물의 배설물(소 또는 말등)과 왕겨와 연소시킨 톱밥과 물(H2O)을 혼합하여 형성하되,상기 각 물질의 혼합관계는 70%의 동물배설물과 15%의 왕겨와 5%의 톱밥과 10%의 물을 혼합하여 이루어짐을 특징으로하는 동물배설물을 이용한 대체연료.
- 동물배설물내의 이물질을 제거하는 이물질 제거공정(S1)과; 동물배설물을 미립자 형태로 분쇄하는 분쇄공정(S2)과; 분말형태의 동물배설물에 왕겨 및 연소된 톱밥을 일정비율로 배합하여 혼합하는 혼합공정(S3)과; 혼합된 혼합물에 물을 첨가하여 반죽하는 교반공정(S4)과; 반죽된 조성물을 성형틀로 가압하여 성형하는 성형공정(S5)과; 성형된 연료를 고형화하는 건조공정(S6)과; 건조된 연료에 착화촉진제를 도포하는 도포공정(S7)과; 도포된 연료를 포장하는 포장공정(S8)으로 이루어짐을 특징으로 하는 동물배설물을 이용한 대체연료의 제조방법.
Priority Applications (1)
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KR1019980004505A KR19990069933A (ko) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 동물배설물을 이용한 대체연료 및 그 제조방법 |
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KR1019980004505A KR19990069933A (ko) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 동물배설물을 이용한 대체연료 및 그 제조방법 |
Publications (1)
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KR1019980004505A KR19990069933A (ko) | 1998-02-16 | 1998-02-16 | 동물배설물을 이용한 대체연료 및 그 제조방법 |
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KR (1) | KR19990069933A (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100681494B1 (ko) * | 2006-02-27 | 2007-02-12 | 손기태 | 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치. |
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1998
- 1998-02-16 KR KR1019980004505A patent/KR19990069933A/ko not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100681494B1 (ko) * | 2006-02-27 | 2007-02-12 | 손기태 | 오폐수 슬러지를 이용한 연료 제조방법 및 장치. |
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