KR20020080541A - Method for making a refuse derived fuel - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폐기물 고형 연료 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저장, 1차선별, 파쇄, 건조, 2차분쇄, 2차선별 및 분쇄, 혼합, 성형 및 열풍발생 공정에 의해 폐기물을 폐기물 고형 연료(RDF; Refuse Derived Fuel)로 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing waste solid fuel, and more particularly, to waste waste solid fuel by storage, primary sorting, crushing, drying, secondary milling, secondary sorting and pulverization, mixing, forming and hot air generation processes. (RDF; Refuse Derived Fuel).
인구증가 및 산업화는 이에 상응하는 폐기물의 양산을 가져와 생활환경의 악화와 토양, 수질오염을 초래하는 원인이 되고 있으며, 특히, 산업화는 사업장 폐기물의 비중을 증가시켰다.Population growth and industrialization have resulted in the mass production of corresponding wastes, causing deterioration of the living environment and soil and water pollution. In particular, industrialization has increased the share of workplace wastes.
이러한 사업장 폐기물은 종이류, 나무류, 고무 및 피혁류, 동식물성잔재류, 오니류 등의 가연성 폐기물과 그리고 광재류, 연소재 및 분진류, 건축물폐자재류, 금속 및 초자기류, 폐석회 및 석고류 등의 비가연성 폐기물이 있으며, 해가 갈수록 건축물폐자재류와 오니류가 사업장 폐기물에서 그 비중을 크게 차지하고 있다.These workplace wastes are combustible wastes such as paper, wood, rubber and leather, animal and vegetable residues, sludge, and slag, combustibles and dusts, building wastes, metals and super magnetics, waste lime and gypsum. Non-combustible wastes, such as building wastes and sludges, account for a large portion of workplace waste.
종래의 폐기물 처리방법은 주로 매립에 의존하는 비중이 높았다. 하지만, 최근에는 매립지 확보의 어려움과 매립지 오염 문제 등으로 인하여 매립자체가 힘든 상태에 놓여있다.Conventional waste treatment methods have a high proportion mainly dependent on landfilling. However, in recent years, the landfill itself is in a difficult state due to the difficulty of securing landfills and contamination of landfills.
따라서, 근래에는 폐기물의 처리를 위하여 소각설비를 가동하여 폐기물을 소각 처리하는 방향으로 나아가고 있다. 그러나, 폐기물 소각처리는 다이옥신과 같은 유해가스가 발생되어 대기를 오염시키며, 그리고 소각 잔재에서 발생하는 고독성 황화합물의 제거를 위해 1m3 당 3ℓ의 물과 가성소다가 세정제로서 필요되어, 폐수처리를 위한 추가설비 및 그 비용이 추가 소요되는 문제점을 갖고 있다.Therefore, in recent years, incineration facilities have been operated for the treatment of wastes, and thus, they are moving toward incineration of wastes. However, waste incineration generates harmful gases such as dioxins, which pollute the atmosphere, and 3 liters of water and caustic soda per 1 m3 are needed as a cleaner to remove highly toxic sulfur compounds from incineration residues. There is a problem in that the equipment and its cost are additionally required.
또한, 한국에서 발생하는 폐기물은 그 특성이 수분을 다량으로 함유하고 있고, 다량의 비닐, 플라스틱 등이 섞여 있어, 스토카형 소각로 바닥에 용융 접착되어 연소구멍을 밀폐시키고, 소각시 불완전 연소되어 유해가스를 다량으로 발생시킨다.In addition, wastes generated in Korea contain a large amount of water, and a large amount of vinyl, plastic, etc. are mixed and melt-bonded to the bottom of the stoka type incinerator to seal the combustion hole, and incomplete combustion during incineration causes harmful gas. To generate a large amount.
또한, 녹는점이 1300℃ 이상인 유리, 병 등이 혼합된 폐기물은, 유동상형 소각로에서 소각된 후 딱딱한 고체로 배출되어 이를 매립할 경우에 토양오염을 야기하고 그리고 상기 유동상형 소각로는 그 특성상 철저한 분리수거가 전제되지 않으면 그 효율성이 떨어지는 단점을 가지고 있다.In addition, wastes having a melting point of 1300 ° C. or more mixed with glass, bottles, etc., are incinerated in a fluidized bed incinerator and then discharged as hard solids, causing soil contamination when they are landfilled. If this is not premised, the efficiency has a disadvantage.
이러한 관점에서, 최근 주목을 받고 있는 신 개념의 폐기물 처리 방법이 폐기물중의 대부분을 차지하는 가연성 일반 폐기물을 파쇄, 건조, 성형하여 석탄에 가까운 발열량을 가지는 고형연료(RDF ; Refuse Derived Fuel)화하는 폐기물 처리 방법이다.From this point of view, a new concept of waste treatment, which is recently attracting attention, is to crush, dry, and shape combustible general waste, which accounts for most of the waste, and to form a solid fuel (RDF; Refuse Derived Fuel) having a calorific value close to coal. Processing method.
이 방법은 폐기물을 직접 소각하지 않고 연료화를 한 후에 이를 연소시키거나 타 공업에 연료로 재 사용하므로 님비 신드롬(환경혐오시설 입지 저항 현상)에 대한 대응책으로도 적합할 뿐만 아니라 고형연료를 열원으로 유효하게 재활용할 수 있어 기존 소각시설을 대신할 새로운 폐기물 처리 방식으로 기대되고 있다.This method is suitable as a countermeasure against Nimbie syndrome (environmental location of environmental hate facilities), since it is fueled without burning the waste directly and then burned or reused as fuel for other industries. It can be easily recycled and is expected to be a new waste disposal method to replace the existing incineration facilities.
폐기물 고형 연료(RDF : Refuse Derived Fuel)란 일반폐기물을 파쇄, 선별 등 적절한 전처리공정을 거쳐 건조, 절단, 성형 등으로 가공하여 폐기물이 가지고 있는 연료적인 가치를 향상시킨 생산품을 의미한다. 즉, 일반폐기물 중에서 가연성 폐기물만을 선별하여 함수율, 불순물, 입도, 재의 함량 등을 조절하여 성형함으로써 취급이 용이한 고형연료로 만든 것으로서 다음과 같은 조건을 구비하여야 한다.Refuse Derived Fuel (RDF) refers to a product that improves the fuel value of waste by processing general waste through drying, cutting, and molding through appropriate pretreatment processes such as crushing and sorting. That is, it is made of solid fuel that is easy to handle by forming only the combustible waste from the general waste and controlling the moisture content, impurities, particle size, ash content, etc., and the following conditions should be provided.
- 제품으로서의 발열량이 높을 것(High calorific value)-High calorific value as a product
- 제품의 함수율이 낮을 것(Low water content)-Low water content of the product (Low water content)
- 제품 중에 비가연성 성분이나 연소 후 잔존하는 재의 량이 적을 것(Low ash content)-Low ash content of non-combustible components or residual ash after combustion.
- RDF 조성 배합율이 균일 할 것(Homogeneous composition)-Uniform RDF composition (Homogeneous composition)
- 저장 및 수송이 편리하도록 개질 되어야 할 것-It should be reformed for convenient storage and transportation.
- 대기오염이 적을 것-Low air pollution
- 기존의 고체연료를 사용하는 로와 호환성을 가질 것-Be compatible with furnaces using solid fuels
상기 RDF는 그 제조공정이나 최종제품의 형태에 따라 3종류(Fluff RDF,Powder RDF, Pellet RDF)로 구분되며, 또한 그 각각의 제조공정은 다음과 같다.The RDF is classified into three types (Fluff RDF, Powder RDF, Pellet RDF) according to the manufacturing process or the form of the final product, and each manufacturing process is as follows.
1. 플러프(Fluff) RDFFluff RDF
생활수준이 높아질수록 일반폐기물의 조성중 종이류 등 가연성분의 비중이 점점 높아지게 된다. 따라서, 이러한 폐기물로부터 불연성 폐기물(금속류, 초자기류)을 제거한 후에 연료로 이용하는 것이 가장 간단한 연료화 방법이라 할 수 있다. 그러나, 생폐기물 상태의 가연성 물질은 크기와 형상이 천차만별이므로 운반, 저장 등에 어려움이 있어, 일정한 크기로 절단하는 것이 필요하며, 절단을 통해서 연소효율을 높이는 부수적인 효과도 기대할 수 있다. 이렇게 폐기물의 연료가치를 가장 단순한 방법으로 향상시켜준 상태를 플러프 RDF 라고 한다. 운반과 저장에 용이한 플러프 RDF의 크기는 대략 한변이 20∼50㎜인 사각형이다.The higher the standard of living, the greater the proportion of combustible components such as paper in the composition of general waste. Therefore, the simplest fuelization method is to remove non-combustible wastes (metals, supermagnetics) from these wastes and use them as fuel. However, the combustible material in the state of biowaste is difficult to transport, store, etc., because the size and shape are different only, it is necessary to cut to a certain size, and the side effect can be expected to increase the combustion efficiency. This state of improving the fuel value of the waste in the simplest way is called fluff RDF. The size of the fluff RDF, which is easy to transport and store, is about 20-50 mm square on one side.
플러프 RDF의 제조공정은 비교적 단순한 절단공정을 거친 후 채선별 및 공기선별, 자력선별, 건조를 하여 생산하기 때문에, 설치비 및 운영비가 저렴한 장점이 있으나, 제품의 벌크 밀도(Bulk Density)가 작아서 다른 종류의 RDF에 비하여 운송 및 보관이 효율적이지 못하고 열용량이 낮다는 단점이 있다.The manufacturing process of fluff RDF is produced by screening, air screening, magnetic screening and drying after a relatively simple cutting process, but it has the advantage of low installation and operating costs, but the bulk density of the product is small. Compared to the RDF of the kind, there are disadvantages in that the transportation and storage are not efficient and the heat capacity is low.
2. 분말(Powder) RDF2. Powder RDF
1차 절단된 플러프 RDF를 2차 분쇄과정을 통해서 0.5㎜ 이하의 분말형태로 만든 것이 분말 RDF 이다. 이러한 분말형태의 RDF는 분말탄(Pulverized Coal)과유사한 특성으로 이용하기 위한 목적으로 제조된다. 또한, 분말 RDF는 분쇄·건조과정에서 수분이 4% 이하로 건조되므로 반영구적으로 보관할 수 있으며, 관로수송 등을 통한 장거리 수송이 가능하고 열용량이 크다는 장점이 있지만, 분쇄에 소요되는 인력과 비용이 커지고, 제품의 사용 목적이 제한되어 있기 때문에, 고효율의 연소가 필요한 경우에만 이용을 한다.Powder RDF is made of the first cut fluff RDF into powder form of 0.5mm or less through the second grinding process. The powdered RDF is manufactured for the purpose of using similar characteristics to powdered coal. In addition, the powder RDF can be stored semi-permanently because the moisture is dried to 4% or less during the grinding and drying process, and it has the advantage of long distance transportation through pipeline transportation and high heat capacity. As the purpose of use of the product is limited, it should be used only when high efficiency combustion is required.
3. 팰릿(Pellet) RDF3. Pallet RDF
RDF의 운반 및 보관효율을 높이는 동시에 단위 무게당 발열량을 향상시킬 목적으로 플러프 RDF를 압밀 성형한 것을 팰릿 RDF라 한다. 성형기로는 압출기(Compression Extruder)를 주로 이용하며, RDF의 크기는 압출기의 배출구멍 크기에 의하여 결정되는데 대략 10∼20㎜, 길이는 30∼50㎜의 원통이다. 팰릿 RDF는 압출과정에서 발생하는 열로 건조되기 때문에 플러프 RDF 보다 장시간 보관과 취급이 용이하다.Pallet RDF is a pellet RDF that is formed by consolidating fluff RDF for the purpose of increasing the transport and storage efficiency of RDF and improving the amount of heat generated per unit weight. The extruder is mainly used as a molding machine, and the size of the RDF is determined by the size of the discharge hole of the extruder. The cylinder is approximately 10-20 mm long and 30-50 mm long. Pallet RDF is easier to store and handle longer than fluff RDF because it is dried by the heat generated during extrusion.
4. RDF의 특성4. Characteristics of RDF
RDF의 특성은 투입 폐기물의 조성, 제조공정 조합 및 공정의 운영조건에 따라서 좌우된다. RDF 연료의 발열량은 석탄에 가까운 약 2,300∼4,300㎉/㎏이며, 양호하게 압밀 성형되었을 경우, RDF 밀도는 약 900∼1,100㎏/㎥정도이고 성형상태가 불량한 경우에는 약 800 ㎏/㎥정도이다. 수분함량이 20%이상일 경우에는 RDF가 연질화가 되어 쉽게 부셔질 수 있고, 장기간 보관 시에 생물학적 분해가 발생할 가능성이 있다.The characteristics of the RDF depend on the composition of the input waste, the combination of the manufacturing process and the operating conditions of the process. The calorific value of the RDF fuel is about 2,300 to 4,300 kcal / kg, which is close to coal, and when it is well compacted and formed, the RDF density is about 900 to 1,100 kg / m3 and about 800 kg / m3 when the molding state is poor. If the moisture content is more than 20%, the RDF becomes soft and easily broken, and there is a possibility of biodegradation in long term storage.
5. RDF의 연소5. Combustion of RDF
RDF는 폐기물이 가지고 있는 연료로서의 가치를 높인 것이므로 RDF를 연소시킬 경우의 열효율은 폐기물을 그대로 소각할 때의 열효율보다 매우 크다. 일반적으로 폐기물 소각의 경우 열효율이 50∼60%인 반면, RDF 연소의 경우에는 65∼80%의 열효율을 보이는 것으로 나타나고 있다.Since RDF adds value as a fuel to waste, the thermal efficiency of burning RDF is much greater than that of burning waste. In general, waste incineration has a thermal efficiency of 50-60%, whereas RDF combustion has a thermal efficiency of 65-80%.
RDF의 연소방법은 크게 2가지 방법 - 즉 단독연소와 혼합연소(석탄 또는 기름과 혼합)로 나눌 수 있다.The combustion method of RDF can be divided into two main methods-single combustion and mixed combustion (mixed with coal or oil).
혼합연소의 경우, 가장 일반적인 방식은 10∼20% 정도의 RDF와 80∼90% 의 석탄을 혼합하여 연소하는 것으로서 열효율은 65% 이상인 것으로 보고되고 있다. 이러한 혼합연소의 장점은 기존 열사용 설비(보일러 및 소각로 등)를 최소한으로 개선을 하여 사용할 수 있다는 것이다.In the case of mixed combustion, the most common method is burning by mixing 10 to 20% of RDF and 80 to 90% of coal, and thermal efficiency of 65% or more is reported. The advantage of such mixed combustion is that existing heat-use equipment (boilers and incinerators, etc.) can be used with minimal improvements.
단독연소는 Pellet RDF를 Stoker 방식의 연소로에서 연소시키는 것이 가장 보편화되고 저렴한 방식이며, 가장 열효율이 우수한 방식은 분말 RDF를 스프레더 스토커(Spreader-Stoker)에서 부유연소(Suspension Burning)하는 방식이다. 또한, RDF는 열효율이 높기 때문에 발전용 연료로 많이 이용되고 있으며, 경우에 따라 화학 플랜트 및 시멘트 킬른에도 연료로 이용이 되고 있다. 한편 각종 공장, 학교, 복지시설 등의 냉·온방용 에너지원으로도 사용이 가능하다.Single combustion is the most common and inexpensive method of burning Pellet RDF in Stoker type combustion furnace, and the most thermally efficient type is Suspension Burning in Spreader-Stoker. In addition, RDF is widely used as a fuel for power generation because of its high thermal efficiency, and in some cases, it is also used as a fuel for chemical plants and cement kilns. On the other hand, it can be used as an energy source for cooling and heating in various factories, schools, and welfare facilities.
6. RDF 연소시의 대기오염6. Air pollution during RDF combustion
최근 전 세계적으로 RDF 연소에 의한 대기오염도에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 단독연소 뿐만이 아니라 혼합연소 시의 대기오염물질의 배출농도에 대한 다양한 연구 결과가 보도되고 있다. 이들의 연구 결과를 보면, RDF 연소시의대기오염물질 배출농도는 폐기물 소각시보다 낮은 수치이며, 특히 다이옥신의 배출농도가 현저히 낮아 환경적으로 안정적인 결과를 나타내고 있다.Recently, researches on air pollution by RDF combustion have been actively conducted worldwide, and various studies on the emission concentration of air pollutants in mixed combustion as well as single combustion have been reported. According to the results of these studies, the air pollutant emission concentration during RDF combustion is lower than that of waste incineration, and the emission concentration of dioxin is particularly low, indicating an environmentally stable result.
따라서, 폐기물을 RDF화하여 연료로 사용하는 방안은, 상기한 바와 같이, 환경적으로 매우 안정하며, 폐기물의 재활용율을 증대시킬 수 있는 처리방안이다.Therefore, the method of converting waste into RDF and using it as a fuel is, as described above, a treatment method that is very environmentally stable and can increase the recycling rate of waste.
하지만, 한국에서 발생하는 폐기물에는 가연성폐기물에 대한 분리 수거가 미비하고, 분리 수거된 가연성폐기물에는 수분을 많이 함유하고 있는 폐기물(생활폐기물에는 고함수율의 음식폐기물이 포함되어 있고, 사업장폐기물에는 고함수율의 슬러지류가 포함되어 있다)이 포함되어 있어, 폐기물을 양질의 RDF로 만들 수 없었다.However, wastes generated in Korea are inadequate for the separate collection of combustible wastes, wastes containing a lot of moisture in the separated combustible wastes (life wastes contain food wastes of high water content, and high content rates for workplace wastes). Contains sludge), making it impossible to turn the waste into good quality RDF.
또한, 종래의 폐기물 고형 연료(RDF)를 성형화 시키는 성형장치에서는, 함수율 10 % 이하로 건조된 가연성 폐기물인 폐지류, 폐비닐 등의 피성형물 재료가 투입되어, 피성형물에 대한 테이퍼진 케이싱 및 스크류부의 마찰작용을 이용하여 상기 피성형물이 원하는 형상으로 압축 성형되어서, 일정 형상의 폐기물 고형 연료가 되게 된다.In addition, in a molding apparatus for shaping a conventional waste solid fuel (RDF), to-be-molded materials such as waste paper and waste vinyl, which are dried at a moisture content of 10% or less, are injected, and a tapered casing for the molded object and By utilizing the friction action of the screw portion, the molded object is compression molded into a desired shape, resulting in a waste solid fuel of a predetermined shape.
여기에서, 가열 시에도 일정 체적을 유지하는 상기 폐지류는 상기 폐기물 고형 연료가 셀(cell)구조를 갖게 하는 작용을 하며, 상기 폐비닐은 상기 압축 성형시 상기 마찰력에 의해 약 150℃ 정도 가열되어 용융 되어 냉각처리시 응고되어서, 상기 폐비닐과 혼합되어 있는 가연성 폐기물을 단단히 접합 결합시켜서, 상기 폐기물 고형 연료가 일정 형상을 유지하게 한다.Here, the waste paper, which maintains a constant volume even when heated, serves to make the waste solid fuel have a cell structure, and the waste vinyl is heated to about 150 ° C. by the frictional force during the compression molding. It melts and solidifies during the cooling process to tightly bond the combustible waste mixed with the waste vinyl to keep the waste solid fuel in a constant shape.
하지만, 상기 종래의 성형장치 내에 투입된 피성형물이 출구측에서 5 내지10㎏f/㎠의 압력을 받고 있는 상태에서 출구를 빠져나오면, 상기 성형장치 내에서 상기 피성형물의 약 150℃의 수분이 급속하게 대기압 상태에 있게 되어, 과열증기가 되어서 급속한 부피확장을 하게 된다. 상기 피성형물에 함유된 증기가 급속하게 부피 확장하게 되면, "뻥"하는 굉음과 함께 상기 혼합된 피성형물을 주위 공간으로 파편으로서 퍼지게 되어, 상기 종래의 성형장치는 일정 형상의 RDF를 만들 수 없을 뿐만 아니라, 작동 중 작업자에게 공포감을 주고, 작업장 주위를 비롯하여, 인근 지역을 오염시킨 다는 문제점을 가지고 있다.However, when the molded object introduced into the conventional molding apparatus exits the outlet under a pressure of 5 to 10 kgf / cm 2 at the outlet side, moisture of about 150 ° C. of the molded article rapidly forms in the molding apparatus. At atmospheric pressure, it becomes superheated steam, causing rapid volume expansion. When the vapor contained in the molding rapidly expands in volume, the mixed molding can be spread as debris into the surrounding space with the swelling noise, and the conventional molding apparatus cannot produce an RDF having a predetermined shape. In addition, there is a problem that gives a fear to the worker during operation, pollutes the surrounding area, including the workplace.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 기술에서 언급된 관점에서 안출된 것으로서, 미세하게 선별된 가연성 산업폐기물과 슬러지(하수슬러지 또는 유기성 슬러지)를 사용하여 RDF의 발열량을 높임과 동시에 RDF의 성형성을 개선하여 RDF 제조상의 중요한 문제점(RDF 성형공정에서 발생하는 폭발 등의 문제점)을 획기적으로 개선하고 RDF의 품질(원료조성 및 발열량)을 균일하게 생산할 수 있는 폐기물 처리 방법인 폐기물 고형 연료 제조 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned prior art, using finely selected combustible industrial waste and sludge (sewage sludge or organic sludge) to increase the calorific value of the RDF and at the same time improve the moldability of the RDF. To significantly improve the important problems in RDF manufacturing (problems such as explosions in the RDF molding process) and to provide a waste solid fuel manufacturing method, which is a waste treatment method that can uniformly produce RDF quality (raw material composition and calorific value). will be.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물 고형 연료 제조 방법을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing a method for producing waste solid fuel according to the present invention.
도 2는 본 발명의 원료처리공정을 도시한 도면,2 is a view showing a raw material processing process of the present invention,
도 3은 본 발명의 열풍건조공정을 도시한 도면,3 is a view showing a hot air drying process of the present invention,
도 4는 본 발명의 선별공정을 도시한 도면, 그리고4 is a view showing a sorting process of the present invention, and
도 5는 본 발명의 성형공정을 도시한 도면.5 is a view showing a molding process of the present invention.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 원료로서 가연성 폐기물, 폐지류 및 슬러지류를 일정 비율로 원료처리설비에 투입하고, 자력선별에 의하여 철금속을 선별 제거하고, 철금속이 제거된 원료를 파쇄하는 원료처리단계; 상기 원료처리단계에서 파쇄된 원료를 건조기에 투입하여 열풍에 의해 건조시키면서, 경량물(종이, 비닐 등)과 중량물(슬러지류, 초자기류, 비철금속류, 플라스틱류 등)로 선별하고, 상기 경량물을 혼합기에 이송시키고, 상기 중량물을 다음 성형 공정으로 이송시키는 건조단계; 건조되어 선별되어 다음 성형공정으로 이송되는 상기 중량물을 분쇄기에 의해 분쇄하고, 분쇄된 중량물을 상기 중량물의 비중차를 이용하여, 2개의 진동체, 풍력선별기, 사이클론 및 백필터를 통하여 초자기류, 비철금속류, 플라스틱류 및 슬러지류로 분류하고, 상기 초자기류, 상기 비철금속류 및 상기 플라스틱류는 선별 저장하고, 상기 슬러지류의 일부는 혼합기에 이송시키고, 상기 슬러지류의 다른 일부는 상기 건조기에 재순환시키는 선별단계; 상기 건조단계에서 건조 및 선별되어 배출된 상기 경량물(종이, 비닐 등)과 상기 선별단계에서 파쇄 및 선별되어 배출된 상기 슬러지류를 상기 혼합기에서 혼합하는 혼합단계; 상기 혼합기에서 혼합된 경량물과 슬러지류를 성형기에 의해 팰릿형태의 폐기물 고형 연료로 성형시키는 단계; 상기 성형기에 의해 성형된 폐기물 고형 연료를 저장조에 저장시키는 단계; 그리고 상기 원료처리공정에서 발생된 악취공기 그리고 건조공정에서 발생된 열풍을 포집장치를 통하여 포집하여 연소용 공기로서 열풍발생장치에 이송시키고, 여과된 공기를 대기오염방지설비를 통하여 배기시키는 단계를 포함하는 것으로 되어 있다.In order to achieve the object as described above, the present invention, as a raw material, combustible waste, waste paper and sludge are introduced into the raw material processing facility at a predetermined ratio, and the ferrous metal is selectively removed by magnetic separation, and the ferrous metal is removed. Raw material processing step of crushing; The raw material crushed in the raw material processing step is put into a dryer and dried by hot air, and sorted into light materials (paper, vinyl, etc.) and heavy materials (sludge, supermagnetics, nonferrous metals, plastics, etc.), and the lightweight materials. Transporting the mixer to a mixer, and a drying step of transferring the weight to a next molding process; The weighted material, which is dried and sorted and transferred to the next molding process, is pulverized by a pulverizer, and the pulverized weighted material is subjected to ultra-magnetic and non-ferrous metals through two vibrating bodies, a wind separator, a cyclone, and a bag filter by using the specific gravity difference of the heavy weights. , Plastics and sludges, the super magnetics, the nonferrous metals and the plastics are sorted and stored, a portion of the sludges are transferred to a mixer, and another portion of the sludges is recycled to the dryer. Selection step; A mixing step of mixing, in the mixer, the lightweight material (paper, vinyl, etc.) discharged and dried in the drying step and the sludge discharged by crushing and sorting in the sorting step; Molding the light weight material and the sludge mixed in the mixer into a waste solid fuel in a pellet form by a molding machine; Storing the waste solid fuel formed by the molding machine in a storage tank; And collecting the malodorous air generated in the raw material processing process and the hot air generated in the drying process through a collecting device, transferring it to the hot air generating device as combustion air, and exhausting the filtered air through an air pollution prevention facility. It is supposed to.
본 발명에 따른 상기 RDF 제조 방법은 다음과 같은 특징으로 가지고 있다.The RDF manufacturing method according to the present invention has the following features.
(1) 철저한 원료관리 및 규격화(1) Thorough raw material management and standardization
원료처리공정은 철저한 관리를 하도록 하였다. 기존 RDF 공장의 실패 원인은 바로 원료에서부터 찾을 수 있다. 원료의 물리화학적 특성에 따라서 건조, 선별, 성형공정의 주요인자들이 변화하게 되는데 원료의 불규칙성은 주요설비에서 고장을 발생시키게 된다. 따라서, 폐기물 수집 단계에서부터 잘 분류하여 수집하는 것이 가장 바람직한 방안이지만, 현실적으로 어려움이 많다. 본 발명에서는 원료를 다음과 같은 용도로 규격화하여서 혼합비율을 조절 가능하도록 함으로써 품질(조성성분 및 발열량 등)이 균일한 RDF 를 생산할 수가 있다.The raw material processing process was to be thoroughly managed. The cause of failure of existing RDF plants can be found directly from raw materials. Depending on the physicochemical properties of the raw materials, the main factors of the drying, sorting, and forming processes change. Irregularity of the raw materials causes failure in the main equipment. Therefore, it is the most preferable way to collect and collect well from the waste collection stage, but there are many difficulties in reality. In the present invention, the RDF can be produced with a uniform quality (composition component and calorific value) by controlling the mixing ratio by standardizing the raw materials for the following uses.
① 가연성 산업폐기물: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고무류, 비닐류 등으로 RDF 의 주발열원으로 사용① Flammable industrial waste: Polyethylene, polypropylene, rubber, vinyl, etc. used as the main heat source of RDF
② 폐지류 : RDF 의 셀 구조(Cell Structure)용으로 사용② Waste Paper: Used for cell structure of RDF
③ 슬러지(Sludge) 류: 유기성 슬러지를 사용하며 RDF 성형시 구성 성분 간의 결합제로 사용③ Sludge: It uses organic sludge and is used as a binder between components in molding RDF.
(2) 효율적 건조공정(2) efficient drying process
건조공정에서 수분 함유량이 일정하게 유지되는 것은 그 다음 단계인 선별 및 성형공정의 운전조건에 지대한 영향을 미치므로 수분 함유량이 높은 폐기물을 처리하는 경우 매우 중요한 인자라 할 수 있다. 본 발명에서는 회전식 과열증기 건조기를 설치하여 효과적인 건조를 수행하도록 하였다. 이 건조기의 특징은 건조과정에서 발생되는 증기(자체 증발수분)의 대분분을 다시 열풍발생기에 투입함으로써 건조용 열풍의 수분 함유량을 높이고 산소 비율을 감소시켜, 일반 고온건조기에서 발생할 수 있는 연소 반응의 가능성을 대폭적으로 줄였다. 또한 원료는 다음과 같은 일련의 공정을 거치면서 상대적으로 수분이 작은 경량물(종이, 비닐류 등)과 중량물(슬러지 및 상대적으로 수분이 많은 가연성 중량물)로 건조 중에 자동적으로 분류가 되며, 이 중에서 가연성 중량물은 가연성 경량물보다 나중에 건조기에서 배출되어 전체적으로 수분 함유 특성이 다양한 물질이 혼합되어 유입되는 경우에도 균일한 저함수율의 건조를 이루어 낼 수가 있다.Maintaining a constant moisture content in the drying process is a very important factor in treating wastes with high moisture content because it has a great influence on the operating conditions of the next step of sorting and forming. In the present invention, a rotary superheated steam dryer was installed to perform effective drying. This dryer's characteristic is that most of the steam (self-evaporated water) generated during the drying process is put back into the hot air generator to increase the moisture content of the drying hot air and reduce the oxygen ratio, thereby reducing the combustion reactions that can occur in general high temperature dryers. The possibility is greatly reduced. In addition, raw materials are automatically classified during drying into lightweight materials (paper, vinyls, etc.) and heavy materials (sludge and relatively juicy flammable heavy materials) that are relatively small in moisture, and are combustible. The heavy product may be discharged from the dryer later than the combustible lightweight material, so that even when a substance having various moisture-containing properties is mixed and introduced therein, a uniform low water content may be dried.
(3) 섬세한 선별공정(3) delicate sorting process
폐기물 종류별 선별공정은 폐기물의 재활용 측면에서 바람직할 뿐만 아니라 성형기에서 이물질에 의한 고장을 방지하도록 전처리 하는 주요 공정중의 하나이다. 본 발명에서는 상당히 세밀하게 선별할 수 있도록 설비를 구현하고 있다.The waste sorting process is not only desirable in terms of waste recycling, but is also one of the main processes for pretreatment to prevent breakdown by foreign substances in the molding machine. In the present invention, the facility is implemented so that the screen can be selected in great detail.
원료는 분쇄 진동선별 풍력선별 등의 공정을 거치면서 비철금속류, 초자기류 및 연소 시에 다량의 다이옥신을 배출하는 플라스틱류를 완벽하게 분리하도록 하였으므로 보다 더 고급화된 RDF 를 생산할 수가 있다. 이와 같이 세밀한 선별공정은 폐기물의 재활용 비율을 높이며 성형단계에서 완벽한 성형이 가능하도록 처리하는 중요한 공정이다.The raw materials are completely separated from nonferrous metals, supermagnetics, and plastics that emit a large amount of dioxins during combustion. Such a fine sorting process is an important process of increasing the recycling rate of waste and processing to enable perfect molding in the molding step.
(4) RDF 성형성의 개선(4) RDF formability improvement
통상 RDF를 성형한 후의 결합력은 성형기에서 발생하는 고온의 온도(150℃ 정도)로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 비닐 등이 용융이 되어서 발생하나, 이 과정에서 성형기내에서의 급격한 수분팽창으로 인한 폭발 등이 발생하여 공정사고를 자주 유발시키는 요인이 되고 있다.Usually, the bonding force after molding RDF is caused by melting polyethylene, polypropylene, vinyl, etc. at high temperature (about 150 ℃) generated in molding machine, but in this process, explosion due to rapid expansion of water in molding machine It is a factor causing frequent accidents.
본 방법에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 RDF 구성성분 간의 결합제로서 오니류를 사용하여 보다 낮은 온도(110℃ 정도)에서 성형이 되도록 하여 근본적으로 이를 해결하도록 하였다.In order to solve this problem, the sludge is used as a binder between the RDF components to be molded at a lower temperature (about 110 ° C.) to solve the problem.
(5) 다양한 종류의 RDF 생산(5) Produce various kinds of RDF
폐기물의 성상은 계절 및 수집장소에 따라 변화할 수 있으며 이에 따라 RDF 제조공정도 크게 변화하여야 한다. 예를 들어 합성섬유류, 고무류 등 수분함유량이 낮으며 가연분 비율이 높은 물질의 경우 별다른 처리를 거치지 않고 단순 파쇄만으로도 충분히 좋은 RDF 가 될 수 있다. 한편, 도시폐기물같이 수분함유량이 높으며 다양한 물질이 섞여서 들어오는 경우에는 기본적으로 파쇄, 건조, 선별, 약품투입 등의 공정을 거쳐야 적절한 RDF로 전환이 될 수 있다. 이렇듯 유입되는 폐기물에 따라 공정이 크게 달라질 수 있으며, 폐기물의 특성상 항상 정확하게 원하는 물질만 골라서 처리하지 않는 한 이에 대한 대책이 필요하다. 즉, 폐기물의 성상에 적응할 수 있는 시스템 개념을 구현하는 것이다. 이를 위하여 파쇄, 건조, 선별, 혼합, 성형 등의 요소공정들을 모듈화하여 필요에 따라 공정을 조립하여 다양한 공정을 만들어 낼 수 있도록 하는 것이 고려할 수 있는 방법이 된다. 본 방법은 양질 폐기물의 경우, 파쇄공정과 필요에 따라 약품투입 및 성형 등의 공정만 거치도록 하고, 저질 폐기물의 경우에는 위의 모든 공정을 다 거치도록 하는 등 요소공정들을 모듈화한 시스템 개념을 갖추고 있다.The nature of the waste can change with the season and the collection site, and the RDF manufacturing process must also change significantly. For example, materials with low moisture content and high flammability ratio, such as synthetic fibers and rubbers, can be sufficiently good RDF simply by crushing without any special treatment. On the other hand, if the water content is high, such as municipal waste and mixed with a variety of substances coming in basically can be converted to the appropriate RDF only through a process such as crushing, drying, screening, chemical injection. As such, the process can vary greatly depending on the incoming waste, and the countermeasures need to be taken as long as the waste material is not always selected and disposed of correctly. In other words, the concept of a system that can adapt to the characteristics of the waste. To this end, it is possible to consider the modularization of the urea processes, such as crushing, drying, sorting, mixing, molding, so as to assemble the process as necessary to produce a variety of processes. This method has a system concept that modularizes the element processes such as crushing process, chemical injection and molding as needed, and low quality waste through all the above processes for high quality waste. have.
이하, 상기와 같은 특징을 가지고 있는 본 발명에 따라, 사업장 폐기물을 폐기물 고형 연료(RDF)로 제조하는 방법을 첨부도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, according to the present invention having the above characteristics, a method for producing workplace waste from waste solid fuel (RDF) will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 사업장 폐기물을 폐기물 고형 연료로 제조하는 방법을 도시한 블록도 이다.1 is a block diagram illustrating a method for producing workplace waste according to the present invention as waste solid fuel.
본 발명은, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 저장, 1차 선별, 파쇄, 건조, 2차 분쇄, 선별 및 분쇄, 혼합, 성형 및 열풍발생공정으로 구성된다.The present invention, as shown in Figure 1, is largely composed of storage, primary sorting, crushing, drying, secondary grinding, sorting and grinding, mixing, molding and hot air generation process.
입하된 원료는 공급공정을 거쳐 일차적으로 자력선별에 의하여 철금속분리를 한 후에 1차 파쇄기에서 분쇄가 된 상태로 건조를 한다. 이 때, 경량물(종이, 비닐류 등)은 일련의 건조작업 중에 건조기 내에서 건조용 열풍에 의하여 자동으로 분류가 되어 RDF 혼합공정으로 보내지며, 분류가 되지 않은 중량물(슬러지류, 비철금속류 및 초자기류 등)은 다시 분쇄를 한 후에 진동선별, 관성선별 및 풍력선별 등의 기계적 선별과정을 거치면서 자동적으로 건조된 슬러지류, 플라스틱류, 비철금속류 및 초자기류 등이 종류 별로 구별이 되므로 이를 용도별로 건조장치 회송용, RDF 제조용, 재활용품 또는 폐기물 등으로 처리하면 된다.The received raw materials are first separated from ferrous metals by magnetic screening through a supply process and then dried in a state of being ground in a primary crusher. At this time, the lightweight materials (paper, vinyls, etc.) are automatically sorted by the drying hot air in the dryer during a series of drying operations and sent to the RDF mixing process, and the unclassified heavy materials (sludge, nonferrous metals and candles) Magnetic products, etc.) are automatically classified by types such as sludge, plastics, non-ferrous metals and super magnetics, which are automatically dried by mechanical screening processes such as vibration screening, inertial screening and wind screening. This can be done by returning the drying apparatus, manufacturing RDF, recycling or waste.
한편, 건조기에서 건조가 완료된 경량물(종이, 비닐류 등)은 성형을 원활하게 하기 위하여 다시 분쇄된 한 후에 RDF 혼합공정으로 보내져서 조연재(생석회)와 혼합되어 고체연료로 성형되어 제품으로 만들어진다.On the other hand, the lightweight material (paper, vinyl, etc.) dried in the dryer is crushed again to facilitate the molding, and then sent to the RDF mixing process is mixed with the supporting material (quick lime) to form a solid fuel to make a product.
또한, 상기 건조, 성형 및 기타 공정에서 발생되는 배기가스와 침출수의 처리를 위해, 침출수의 경우 농축기를 이용한 증발 농축 공정에서 농축시켜 감량 처리를 한 후에 농축이 된 침출수와 배기가스를 제품화된 고형연료를 이용한 열풍발생기에서 고형연료와 같이 연소시켜 무해화시키는 유틸리티(Utility) 공정을 포함하며, 건조 및 농축에 필요한 에너지는 열풍발생기에서 발생한 폐열을 이용한다. 이러한 유틸리티 공정은 현재 유기성 폐수의 처리방식으로 매우 주목되고 있는 방식으로서, 별도의 폐수처리설비가 필요 없는 무방류 처리방식이다.In addition, for the treatment of the exhaust gas and leachate generated in the drying, shaping and other processes, the leachate is concentrated in the evaporation concentration process using a concentrator in the case of leachate after the weight loss treatment, the concentrated leachate and exhaust gas productized solid fuel It includes a utility process to burn and detoxify solid fuel in a hot wind generator using the same, and the energy required for drying and concentrating uses waste heat generated from the hot wind generator. This utility process is a method that is currently very attention as a treatment method of organic wastewater, is a non-discharge treatment method that does not require a separate wastewater treatment facility.
개략적으로 상기에 설명된 폐기물 처리 방식은 다음과 같은 설비를 가지고서 수행될 수 있다.The waste treatment scheme outlined above can be carried out with the following equipment.
1. 폐기물(원료)처리설비(도 2참조)1. Waste (raw material) treatment facility (see Fig. 2)
각처(가정, 식당, 집단급식소)에서 수집된 산업폐기물 중에는 각종 이물질(철금속, 비철금속, 초자기류 등)이 함유되어 있으므로 최종제품(연료용 RDF)의 품질을 균질화하기 위하여서는 이물질을 분리하여야만 한다. 그러나 현실적으로 산업폐기물 내에 혼입되어 있는 이물질을 분리한다는 것은 대단히 어려운 기술중의 하나이다.Industrial waste collected from various places (homes, restaurants, catering establishments) contains various foreign matters (ferrous metals, non-ferrous metals, ultra-magnetic materials, etc.), so in order to homogenize the quality of the final product (fuel RDF), the foreign matters must be separated. . However, in reality, separating foreign matters mixed into industrial waste is one of the very difficult technologies.
이에 본 발명은, 일차적으로만 간단하게 산업폐기물 중에 철금속류 만을 도 2에 도시된 자력선별기(151L)로 선별하여 재활용 창고에 이송시킨 후에 선별되고 남은 산업폐기물을 단순히 잘게 파쇄·건조를 하며, 이 후 건조된 산업폐기물 중에서 각종 이물질들을 건식 분리 방법을 사용하여 분리하므로 거의 완벽하게 그 목적을 달성할 수가 있다.Therefore, the present invention, first, simply to simply crush and dry the remaining industrial waste finely selected and only after picking out only the ferrous metals in the industrial waste with a magnetic separator (151L) shown in Figure 2 to the recycling warehouse, Since various foreign matters are separated from the dried industrial waste by the dry separation method, the purpose can be almost completely achieved.
산업 폐기물 차량은, 계근대에서 반입한 산업 폐기물의 양을 계량한 후에 산업 폐기물 호퍼(110T)에 이를 하차시킨다. 종이류는 별도의 저장 호퍼(120T)에 저장을 하도록 하였다.The industrial waste vehicle weighs the amount of industrial waste brought in from the weighbridge, and then unloads it to the industrial waste hopper 110T. Papers were to be stored in a separate storage hopper (120T).
상기 산업 폐기물 호퍼(110T)는 폐기물을 반입할 때를 제외하고는 항상 밀폐되어 있을 뿐만 아니라 상기 호퍼(110T) 내의 공기를 열풍발생기의 연소용 공기로서 후드(h)를 통하여 흡입 사용하여 소각시킴으로써 악취가 주변으로 확산되는 것을 최대한 방지하도록 하였다.The industrial waste hopper 110T is not only closed at all times except when the waste is brought in, but also the odor is caused by incineration of the air in the hopper 110T through the hood h as the combustion air of the hot air generator. To prevent spreading to the surroundings as much as possible.
상기 원료처리설비는 저장된 폐기물 원료를 일정하게 공정으로 공급하는 원료공급설비와 이를 후공정인 건조공정에 적합한 입도로 파쇄시키기 위한 설비로서,폐기물 원료를 폐기물 호퍼(110T)에서 파쇄장치(161G)로 투입하기 위한 원료 정량이송 및 투입 컨베이어(110E, 120E, 130E, 150E, 151E), 투입된 원료를 분쇄하는 1차 파쇄기(161G) 및 기타 운반기계(161E) 등으로 구성된다.The raw material processing facility is a raw material supply facility for supplying the stored waste raw material to the process uniformly and a facility for crushing it to a particle size suitable for a drying process, which is a post-process, the waste raw material from the waste hopper (110T) to the shredding device (161G) It is composed of a fixed quantity feed and feed conveyor (110E, 120E, 130E, 150E, 151E) for the input, the primary crusher (161G) and other conveying machine (161E) for crushing the input material.
여기에서, 상기 부호 110E는 산업 폐기물 이송 컨베이어이고, 상기 부호 120E는 종이류 이송 컨베이어이고, 상기 부호 130E는 슬러지 정량 공급기이고, 상기 부호 150E는 벨트 이송 컨베이어이고, 상기 부호 151E는 선별 컨베이어 이고, 그리고 상기 부호 161E는 건조기 공급 컨베이어이다.Wherein reference numeral 110E is an industrial waste conveying conveyor, numeral 120E is a paper conveying conveyor, numeral 130E is a sludge metering feeder, numeral 150E is a belt conveying conveyor, numeral 151E is a sorting conveyor, and the Reference numeral 161E is a dryer feed conveyor.
상기 원료처리설비는 산업 폐기물중에 포함되어 있는 기타 생활쓰레기를 별도로 분리 처리할 필요가 없는 설비이다.The raw material processing facility is a facility that does not need to separate and separate other household waste contained in industrial waste.
2. 건조설비(도 3참조)2. Drying facilities (see Figure 3)
상기 원료처리설비에서 산업폐기물에 종이류와 슬러지가 파쇄 혼합되어 상기 건조기 공급 컨베이어(161E), 벨트 이송 컨베이어(200E), 및 건조기 투입 컨베이어(201E)를 통하여 공급된 폐기물중의 일부 및 슬러지는 수분이 매우 높을 뿐만 아니라 비닐, 종이 등의 각종 가연성 이물질과의 수분 함유량의 차이가 너무 커서 이를 1개의 건조기에서 모두 동일한 수분함유량까지 건조한다는 것은 불가능하다.Paper and sludge are crushed and mixed with industrial waste in the raw material processing facility, and some of the waste and sludge in the waste supplied through the dryer supply conveyor 161E, the belt transfer conveyor 200E, and the dryer input conveyor 201E are absorbed. Not only is it very high, but the difference in moisture content with various combustible foreign substances such as vinyl and paper is so great that it is impossible to dry it all to the same moisture content in one dryer.
하지만, 본 출원인이 건조 장치 및 방법이라는 제목을 갖고서 본 발명과 동일 자로 출원한 출원 명세서에서, 1대의 건조장치(201D)를 사용하여, 상기 폐기물중에서 수분의 함량이 높은 것과 낮은 것을 동시에 원하는 낮은 수분함유량까지 건조함은 물론, 건조 과정에서 경량물인 가연성분(비닐류, 종이류 등)과 중량물(철금속, 비철금속, 초자기류, 플라스틱류, 슬러지류 등)이 자동으로 분류가 되어, 고형화 연료(RDF)의 품질을 향상시켜 연소효율이 상승됨과 동시에 장치의 수명을 연장시키고 재의 발생량을 획기적으로 감소시킬 수 있는 건조 장치 및 방법을 개시한 바 있다.However, in the application specification filed by the applicant with the same name as the present invention under the heading of the drying apparatus and method, by using one drying apparatus 201D, low moisture desired at the same time that the content of water in the waste is high and low In addition to drying up to the contents, combustible components (vinyls, papers, etc.) and heavy materials (ferrous metals, non-ferrous metals, ultra magnetics, plastics, sludges, etc.), which are lightweight materials, are automatically classified and solidified fuel (RDF) It has been disclosed a drying apparatus and a method which can improve the quality of the fuel, increase the combustion efficiency, and at the same time extend the life of the apparatus and drastically reduce the amount of ash generated.
상기 명세서에서 개시된 건조기(201D)는 회전형 건조기로서, 사업폐기물 중의 가연성 물질의 건조에 그 중점을 두었다. 1차 파쇄기(161G)에서 잘게 파쇄된 원료 중의 비닐, 종이 등은 건조기(201D) 내에서 열풍발생장치(761X)의 열풍에 의하여 비산·건조가 되도록 함으로써 상기 건조기 내에서의 체류시간이 10∼60초 정도의 짧은 시간 내에 수분 함유량 10% 정도까지 건조가 완료된다. 건조가 된 가연성분은 건조기(201D)의 단말에서 열풍에 의하여 비산되고, 사이클론(Cyclone) 포집장치(211C)에 의해 별도로 분리·포집되어, 사이클론 로터리 밸브(211A)및 사이클론 멀티 사이클론 배출 컨베이어(211E)를 통하여 2차 파쇄기(211G)에 이송되어서, 중분쇄된 후에, 혼합기(550M)를 통하여 후공정인 성형공정으로 보내진다. 여기에서, 상기 건조기에서 배출되어 상기 사이클론 포집장치에 의해 회수된 열풍은 60% 정도가 열풍발생장치로 회송되고, 나머지 40% 정도가 대기공해방지설비에 보내어 진다.The dryer 201D disclosed in the above specification is a rotary dryer, which focuses on the drying of combustible materials in business waste. The vinyl, paper, etc. in the raw materials finely crushed by the primary crusher 161G are scattered and dried by the hot air of the hot air generating device 761X in the dryer 201D, so that the residence time in the dryer is 10 to 60. Drying is completed to about 10% moisture content within a short time of about a second. The dried combustible components are scattered by hot air from the terminal of the dryer 201D, and are separately separated and collected by a cyclone collecting device 211C, and the cyclone rotary valve 211A and the cyclone multi-cyclone discharge conveyor 211E. ) Is conveyed to the secondary crusher 211G, and after crushing, it is sent to the molding process, which is a post process, through the mixer 550M. Here, about 60% of the hot air discharged from the dryer and recovered by the cyclone collecting device is returned to the hot air generating device, and the remaining 40% is sent to the air pollution prevention facility.
한편, 수분함량이 높은 가연성분(슬러지류)과 그리고 비가연성분은 가연성분(종이, 비닐 등)에 비하여 상대적으로 매우 무겁기 때문에, 건조기(201D) 내에서의 체류시간이 8∼10분 정도로 길어져, 슬러지의 경우 수분 함유량이 약 10% 이상까지 건조가 이루어지며, 건조기의 단말에서 열풍에 의하여 비산이 되지 못하고, 건조기의 하부로 해서 건조기 배출 컨베이어(202E), 건조기 배출 로터리 밸브(202A), 공기 운송기(301E) 및 에어 포켓(Air Pocket)을 통하여 배출되어 후공정인 선별공정으로 배출되므로, 자동적으로 경량물인 가연성분(종이, 비닐 등)과 분리가 된다.On the other hand, since the combustible component (sludge) and the non-combustible component having a high moisture content are relatively heavy compared to the combustible component (paper, vinyl, etc.), the residence time in the dryer 201D is about 8 to 10 minutes, In the case of sludge, the water content is dried up to about 10% or more, and it cannot be scattered by hot air from the terminal of the dryer, and the dryer discharge conveyor 202E, the dryer discharge rotary valve 202A, and the air transporter are used as the lower part of the dryer. Since it is discharged through 301E and an air pocket and discharged to a post-processing sorting process, it is automatically separated from combustible components (paper, vinyl, etc.) which are lightweight materials.
1) 본 건조기의 구성1) Composition of this dryer
본 건조기의 형식은 회전식, 직접접촉식, 및 과열증기식이며, 그리고 폐기물을 건조시키면서 경량물과 중량물을 분류시키는 열풍을 공급하는 방식은 RDF의 연소 시에 생성되는 열을 건조에 사용하나, 필요에 따라서 보조연료로서 액체연료(중유, 경유) 또는 기체연료(LNG)를 사용하며, 배기의 60% 정도를 재순환시켜 건조에 사용되는 열매체를 과열증기화 시킴으로써 건조속도를 향상시키는 방식이다.The type of dryer is rotary, direct contact, and superheated steam, and the method of supplying hot air to classify lightweight and heavy materials while drying wastes uses the heat generated during combustion of RDF, Therefore, liquid fuel (heavy oil, light oil) or gaseous fuel (LNG) is used as auxiliary fuel, and the drying rate is improved by recirculating about 60% of the exhaust and superheating the heat medium used for drying.
2) 건조장치 (과열증기 건조장치) 의 개요2) Outline of Drying Equipment (Superheated Steam Drying Equipment)
고온(600 ℃), 고습도(절대습도 0.54∼0.8 Kgwater/Kgdry gas)의 열풍을 건조에 필요한 열매체로 사용하는 과열증기 건조기로서, 보통의 열풍을 가열원으로 하는 직접접촉식 건조장치나 증기를 가열원으로 하는 간접접촉식 건조장치와 비교할 때, 수분증발속도에서 약 2 배, 열효율 차이에서 약 20 - 30 %, 및 건조기의 크기에서 약 1/2 - 2/3 배 정도가 높게 운전되므로, 건조장치의 제작비용과 건조에 필요한 운전비용을 절감할 수가 있다. 건조에 필요한 과열증기는 건조기에서 발생하는 배기가 소각로로 재순환하면서 가열되어 얻어진다.A superheated steam dryer that uses hot air of high temperature (600 ℃) and high humidity (absolute humidity 0.54 to 0.8 Kgwater / Kgdry gas) as a heat medium for drying.It is a direct contact drying device or steam that uses ordinary hot air as a heating source. Compared with the indirect contact drying apparatus, the drying apparatus is operated about twice as high in water evaporation rate, about 20-30% in difference in thermal efficiency, and about 1/2-2/3 times in size of dryer. It can reduce the manufacturing cost and operating cost of drying. The superheated steam required for drying is obtained by heating the exhaust from the dryer as it is recycled to the incinerator.
3. 선별장치(도 4참조)3. Separator (see Figure 4)
본 선별설비는 파쇄·건조된 폐기물 원료 중에서 경량물(종이, 비닐류 등)을제외한 중량물 중에서 불연성분만을 선별하는 설비로서, 선별효율을 높이기 위한 분쇄기, 비철금속류와 초자기류를 분리를 위한 진동선별기, 플라스틱을 분류하기 위한 풍력선별기 등으로 구성된다.This sorting equipment is a facility to sort only non-flammable components among heavy materials except light materials (paper, vinyl, etc.) among crushed and dried waste raw materials. It is composed of wind separators for sorting plastics.
입하된 원료는 파봉공정을 거쳐 일차적으로 자력선별에 의하여 철금속분리를 한 후에 1차 파쇄기에서 분쇄가 된 상태로 건조를 한다. 이 때, 경량물(종이, 비닐류 등)은 건조기에서 열풍에 의하여 자동으로 분류가 되어 RDF 혼합공정으로 보내지며, 분류가 되지 않은 중량물(수분함량이 높은 슬러지류, 비철금속류 및 초자기류 등)은 분쇄→진동선별→풍력선별 등의 기계적 선별과정을 거치면서 자동적으로 건조슬러지, 플라스틱류, 비철금속류 및 초자기류 등이 종류별로 구별이 되므로 이를 용도별로 건조사료, 재활용품 또는 폐기물 등으로 처리하면 된다.The received raw materials are first separated by ferrous metals through the pulverization process and then dried in the state of being ground in a primary crusher. At this time, lightweight materials (paper, vinyl, etc.) are automatically sorted by hot air in the dryer and sent to the RDF mixing process, and unclassified heavy materials (such as sludge, nonferrous metals and super magnetic materials with high moisture content) Drying sludge, plastics, non-ferrous metals and super magnetics are automatically distinguished by mechanical sorting process such as crushing → vibration screening → wind screening.
선별공정에 대하여 구체적으로 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.The sorting process will be described in detail with reference to FIG. 4 as follows.
전처리 공정인 건조공정에서 공기 운송기(301E)를 통하여 선별공정으로 공급된 중량물은 공기 운송기 멀티 사이클론(301C), 공기 운송기 멀티 사이클론 로터리 밸브(301A)를 통하여 분쇄기(321G)에 공급되고, 상기 공기 운송기 멀티 사이클론(301C)에 의해 회수된 공기는 공기 운송기 백필터(302C)에 의해 여과되어, 여과된 공기는 공기 운송기 팬(301B)을 통하여 배기되고, 포집된 중량물은 공기 운송기 백필터 로터리 밸브(302A)를 통하여 상기 분쇄기(321G)에 공급된다.In the drying process, which is a pretreatment process, the heavy material supplied to the sorting process through the air transporter 301E is supplied to the grinder 321G through the air transporter multi-cyclone 301C, the air transporter multi-cyclone rotary valve 301A, and the air transporter. The air recovered by the multi-cyclone 301C is filtered by the air carrier bag filter 302C so that the filtered air is exhausted through the air carrier fan 301B, and the collected weight is air carrier bag filter rotary valve 302A. ) Is supplied to the grinder 321G.
상기 분쇄기(321G)에서 분쇄된 중량물은 진동체 투입 로터리 밸브(321A)를 통하여 진동체(321L)에 공급되어 상기 진동체에 의해 상기 분쇄된 중량물 중 초자기류 및 비철금속은 제 2 진동체(322L)에 이송되고, 나머지 중량물은 진동체 배출로터리 밸브(321B) 및 공기 운송기(341E)를 통하여 풍력선별기(323L)에 공급된다.The heavy material pulverized in the pulverizer 321G is supplied to the vibrating body 321L through the vibrating body injection rotary valve 321A, and the super magnetic flow and the nonferrous metal are the second vibrating body 322L among the heavy materials pulverized by the vibrating body. The remaining weight is supplied to the wind selector 323L through the vibrating body discharge rotary valve 321B and the air transporter 341E.
상기 제 2 진동체(322L)에 이송된 초자기류 및 비철금속은 상기 제 2 진동체(322L)에 의해 초자기류와 비철금속을 서로 간의 비중차를 이용하여 분류한다.The supermagnetic stream and the nonferrous metal transferred to the second vibrating body 322L are classified by the second vibrating body 322L using the specific gravity difference between the supermagnetic stream and the nonferrous metal.
상기 풍력선별기(323L)에 공급된 상기 나머지 중량물은 상기 풍력선별기(323L)에 의해 플라스틱이 선별되고, 상기 선별된 플라스틱은 풍력선별기 로터리 밸브(323A)을 통하여 배출되고, 상기 플라스틱이 선별되어 제거된 슬러지는 공기운송기 백필터(331C)에 공급된다. 또한, 상기 진동체(321L)에서 발생된 중량물의 슬러지는 진동체 사이클론 (321C)에 공급된다.The remaining heavy material supplied to the wind turbine 323L is sorted by plastic by the wind turbine 323L, and the sorted plastic is discharged through the wind turbine rotary valve 323A, and the plastic is sorted and removed. The sludge is supplied to the air transport bag filter 331C. In addition, sludge of the heavy weight generated in the vibrating body 321L is supplied to the vibrating body cyclone 321C.
상기 진동체 사이클론 (321C)에서 여과된 공기는 공기운송기 백필터(331C)에 이송되고, 상기 진동체 사이클론 (321C)에서 선별된 중량물 슬러지는 진동체 사이클론 로터리밸브(321D)를 통하여 호퍼(331T)에 공급된다.The air filtered by the vibrating body cyclone 321C is transferred to an air transporter bag filter 331C, and the heavy material sludge sorted by the vibrating body cyclone 321C is hopper 331T through the vibrating body cyclone rotary valve 321D. Supplied to.
상기 진동체 사이클론 (321C)과 상기 풍력선별기(323L)에서 여과된 중량물의 슬러지가 이송된 상기 공기운송기 백필터(331C)는 다시 한번 상기 슬러지를 여과하여 여과된 공기를 풍력선별팬(341B)을 통하여 배기시키고, 포집된 중량물 슬러지를 백필터 로터리밸브(331A)를 통하여 상기 호퍼(331T)에 이송시킨다.The air transporter bag filter 331C, to which the sludge of the heavy weight filtered by the vibrating body cyclone 321C and the wind power sorter 323L is transferred, once again filters the sludge to remove the filtered air from the wind sorting fan 341B. The sludge is collected and conveyed to the hopper 331T through the bag filter rotary valve 331A.
초자기류, 비철금속 및 플라스틱이 선별되어 제거되어서 상기 호퍼(331T)에 이송된 중량물의 슬러지는 선택적으로 직접 혼합기(550M)에 공급되거나, 리사이클 로터리밸브(331B) 및 리사이클 컨베이어(331E)를 통하여 건조공정설비인 벨트이송컨베이어(200E)에 이송된다. 여기에서, 상기 호퍼(331T)에 이송된 상기 중량물 슬러지를 상기 건조공정설비에 재순환시키는 이유는 다음과 같다.Sludges of heavy materials transported to the hopper 331T by being selectively sorted out and removed from super magnetics, nonferrous metals and plastics are supplied directly to the mixer 550M, or are dried through a recycling rotary valve 331B and a recycling conveyor 331E. It is conveyed to the belt conveyance conveyor 200E which is a facility. Here, the reason for recycling the heavy sludge transferred to the hopper 331T to the drying process equipment is as follows.
건조기에 공급되는 슬러지류는 수분이 높은 상태이므로 이를 건조기에 직접 투입하여 건조제품의 요구수분함량 10% 까지 건조할 경우에는 건조장치의 종류와 상관없이 다음과 같은 문제점들이 발생한다.Since the sludge supplied to the dryer is in a high moisture state, the following problems occur regardless of the type of drying apparatus when the sludge is directly added to the dryer and dried to the required moisture content of the dried product.
1. 수분증발이 발생하기 시작하는 초기건조시 건조물의 수분이 높으므로 이로 인한 무거리가 매우 많이 발생한다.1. During the initial drying, when moisture evaporation starts, the moisture of the dry matter is high, so there is a lot of distance.
2. 건조물의 열화 및 탄화가 발생하여 건조물의 품질이 저하된다.2. Deterioration and carbonization of the building occurs, resulting in deterioration of the quality of the building.
3. 건조물의 수분낙차가 크므로 건조기의 크기가 증가한다.3. The size of the dryer increases due to the large drop of moisture in the dry matter.
따라서 수분함유율이 높은 슬러지상태의 물질을 건조할 경우에는 통상적으로 건조기에 투입하는 수분을 30∼40% 정도로 조절하여 건조작업 중 발생할 수 있는 상기의 문제점들을 해결한다.Therefore, when drying the sludge material having a high water content, it is possible to solve the above problems that may occur during the drying operation by adjusting the moisture to 30 ~ 40% typically put into the dryer.
건조물의 수분을 조절하기 위해서, 건조기에서 배출되는 건조물의 일부는 건조기에 투입되는 습재료와 혼합하여야 한다.In order to control the moisture of the dry matter, a part of the dry matter discharged from the dryer must be mixed with the wet material introduced into the dryer.
상기와 같은 목적을 이루기 위하여, 건조기에서 배출된 건조가 완료된 건조슬러지의 일부를 재순환시켜, 건조기로 투입되는 수분이 높은 폐기물 원료와 함께 저속으로 장시간 동안 혼합하여 무거리를 생성하지 않으면서 혼합물의 수분이 평형이 되도록 한다.In order to achieve the above object, a part of the dried sludge discharged from the dryer is recycled, and the moisture of the mixture is mixed with a high-moisture waste raw material introduced into the dryer for a long time at low speed without generating a distance. Equilibrate.
4. RDF용 혼합장치(도 5참조)4. Mixer for RDF (see Fig. 5)
건조공정만을 거쳐 건조기 멀티 사이클론 배출 컨베이어(211E)를 통하여 공급된 경량물(건조된 종이, 비닐류 등)과 선별공정을 거쳐 호퍼(331T)를 통하여 공급된 중량물(건조된 슬러지류) 및 생석회 이송 호이스트(540E)와 생석회 정량 공급기(542E)를 통하여 공급된 조연재인 생석회가 적절하게 혼합이 되어야 성형을 한 후에 고체연료로서의 효능을 충분히 발휘할 수가 있다. 따라서, 각 성분의 건조물은 혼합장치 내에서 서로의 성분이 충분히 혼합될 수 있는 교반 방법과 시간이 조성되어야 한다. 위와 같은 목적을 이루기 위하여, 본 발명은 더블 패들 믹서(Double Paddle Mixer) 타입의 저속 혼합기(550M)를 사용하여, 각 혼합물을 저속으로 장시간 동안 혼합하여 충분히 배합시킨 후에 다음 성형공정을 위해 성형기 정량 공급기(551T)를 통하여 성형기(561X 내지 563X)로 공급이 된다.Light matters (dry paper, vinyls, etc.) supplied through the dryer multi-cyclone discharge conveyor 211E only through the drying process, and heavy materials (dry sludges) and quicklime transfer hoist supplied through the hopper 331T through the sorting process. The quicklime, which is a softening material supplied through the 540E and quicklime quantitative feeder 542E, must be properly mixed to sufficiently exhibit the efficacy as a solid fuel after molding. Therefore, the dried product of each component should be formulated with a stirring method and time to allow the components of each other to be sufficiently mixed in the mixing apparatus. In order to achieve the above object, the present invention uses a double paddle mixer type low speed mixer (550M), and mixes each mixture at low speed for a long time to sufficiently mix, and then the molding machine for the next molding process It is supplied to the molding machines 561X to 563X through 551T.
5. 성형장치(도 5참조)5. Molding apparatus (see Fig. 5)
본 성형설비는 파쇄, 건조, 선별공정을 거친 후에 혼합이 된 폐기물 원료를 팰릿 폐기물 고체 연료(Pellet RDF)로 최종 성형하기 위한 설비로서, 원료를 성형기(561X 내지 563X)에 정량 공급하기 위한 정량공급기(551T)와 원료를 팰릿(Pellet)형태로 성형하는 성형기(561X 내지 563X) 및 생산된 제품을 이송시키는 운반기계(571E)로 구성된다.This molding facility is a facility for the final molding of mixed waste raw materials into pellet waste solid fuel (Pellet RDF) after crushing, drying, and sorting. It is a fixed quantity feeder for quantitatively supplying raw materials to molding machines (561X to 563X). 551T, molding machines 561X to 563X for molding the raw materials into pellets, and a conveying machine 571E for transporting the produced products.
상기 성형기(561X 내지 563X)는 단축 스크류 압출기(Single Screw Extruder)를 사용하며, 상기 압출기의 공정사고 방지를 위하여 혼합물의 정량공급과 이에 따른 상기 압출기 내로의 일정 압입이 필요하다. 또한 성형과정에서 발생하는 증기는 상당한 악취를 유발시키므로, 압출기의 배기를, 도 5에 도시된 바와 같이, 호퍼 및 대기공해방지설비에 의해 포집하여 세정처리를 한 후에 대기중으로 배출하여야 한다.The molding machines 561X to 563X use a single screw extruder, and in order to prevent a process accident of the extruder, a quantitative supply of a mixture and a constant indentation into the extruder are required. In addition, since the steam generated in the molding process causes a significant odor, the exhaust of the extruder, as shown in Figure 5, must be collected by the hopper and air pollution prevention equipment, and discharged to the atmosphere after the cleaning treatment.
6. 제품 저장 및 출하장치(도 5참조)6. Product storage and shipping device (see Fig. 5)
최종제품을 저장하고 출하시키기 위한 설비로서, 성형기에서 성형되어 제품이송 컨베이어(571E) 및 2방향 댐퍼(571A)를 통하여 배출되는 RDF를 저장조(581Z)로 이송시키는 버킷 엘리베이터(Bucket Elevator)(580E), RDF를 저장하는 제품저장조(581Z), 저장된 제품을 출하시키는 저장조 배출기(581A, 581E) 등으로 구성된다. 또한, 상기 제품이송 컨베이어(571E)에서 배출되는 RDF를 2방향 댐퍼(571A)를 통하여 분쇄기(571G)에 이송시켜 분쇄하여 상기 제품저장조(581Z)에 저장시킬 수 있다.As a facility for storing and shipping the final product, a bucket elevator 580E which is formed in a molding machine and transfers the RDF discharged through the product transfer conveyor 571E and the two-way damper 571A to the reservoir 581Z. And a product reservoir 581Z for storing the RDF, and reservoir dischargers 581A, 581E for shipping the stored product. In addition, the RDF discharged from the product conveying conveyor 571E may be transferred to a grinder 571G through a two-way damper 571A to be crushed and stored in the product storage tank 581Z.
7. 유틸리티 장치7. Utility device
유틸리티 설비는 도시되지 않은 RDF 소각로에서 RDF를 연소시켜하여 건조시에 필요한 열풍을 발생시킴과 동시에 공정 중에서 발생한 악취를 포집하여 소각하여서 무해화시키기 위한 열풍발생기, 배출되는 폐열을 이용하여 증기를 발생시키는 도시되지 않은 증기 발생기, 도시되지 않은 각종 계장기기 및 단위기계에 작동용 압축공기를 공급하는 공기압축기 및 용수설비 등으로 구성된다.The utility facility burns RDF in an RDF incinerator (not shown) to generate the hot air required for drying, and at the same time, a hot air generator to capture and incinerate odor generated during the process, and to generate steam by using waste heat discharged. It comprises a steam generator (not shown), an air compressor and water facilities for supplying compressed air for operation to various instrumentation devices and unit machines (not shown).
본 발명에 따른 산업 폐기물을 폐기물 고형 연료로 제조하는 방법은, 미세하게 선별된 가연성 산업폐기물과 슬러지(하수슬러지 또는 유기성 슬러지)를 사용하여 RDF의 발열량을 높임과 동시에 RDF의 성형성을 개선하여 RDF 제조상의 중요한 문제점(RDF 성형공정에서 발생하는 폭발 등의 문제점)을 획기적으로 개선하고 RDF의 품질(원료조성 및 발열량)을 균일하게 생산할 수 있는 폐기물 처리 방법인 폐기물 고형 연료 제조 방법을 제공하여, 종래의 산업폐기물 처리 장치의 2차 오염유발에 의한 님비현상을 방지함과 동시에, 폐기물의 효과적 처리, 폐기물의 재활용율 증대, 환경오염방지, 에너지 절감, 수입 에너지 대체 효과 등이 기대된다.The method for manufacturing industrial waste according to the present invention as a waste solid fuel, by using finely selected combustible industrial waste and sludge (sewage sludge or organic sludge) to increase the calorific value of the RDF and at the same time improve the moldability of the RDF RDF By providing a waste solid fuel manufacturing method, which is a waste treatment method that can drastically improve important manufacturing problems (problems such as explosions occurring in the RDF forming process) and uniformly produce RDF quality (raw material composition and calorific value). It is expected to prevent the Nimbi phenomenon caused by the secondary pollution of the industrial waste treatment equipment, and to effectively treat the waste, increase the recycling rate of the waste, prevent environmental pollution, reduce energy, and replace imported energy.
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