WO2011145767A1

WO2011145767A1 - 폐기물의 간접가열방식 탄화처리시스템 및 이를 이용한 탄화처리차량

Info

Publication number: WO2011145767A1
Application number: PCT/KR2010/003274
Authority: WO
Inventors: 후꾸무라타케시
Original assignee: Fukumura Takeshi
Priority date: 2010-05-20
Filing date: 2010-05-25
Publication date: 2011-11-24
Also published as: MY166012A; JP2013533897A; KR101129826B1; CN102667340B; CN102667340A; KR20110127819A

Abstract

본 발명은 각종 산업계, 축산업계 및 의료관련업계 등에서 배출되는 유기성 오염 산업 폐기물, 축산폐기물 및 의료폐기물 등을 수집해서 효과적으로 탄화처리시켜 처리하는 폐기물의 간접가열방식 탄화처리시스템 및 이를 이용한 탄화처리차량에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면 각종 산업계, 축산업계 및 의료관련업계 등에서 발생하는 폐기물을 발생현장 가까이서 탄화처리를 하거나 차량의 이동중에 연속적으로 처리함으로써 주변 환경을 효과적으로 오염시키지 않으면서, 완벽한 폐기물의 탄화처리가 이루어지는 우수한 효과가 얻어진다.

Description

폐기물의 간접가열방식 탄화처리시스템 및 이를 이용한 탄화처리차량

본 발명은 각종 산업계, 축산업계 및 의료관련업계 등에서 배출되는 유기성 오염 산업 폐기물, 축산폐기물 및 의료폐기물 등을 수집해서 효과적으로 탄화처리시켜 처리하는 폐기물의 간접가열방식 탄화처리시스템 및 이와 같은 탄화처리시스템이 갖추어진 탄화처리차량에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업계, 축산업계, 하수처리장 및 의료관계기관에서는 폐기물(이하, 간략히 "폐기물" 이라고 함)이 다량 폐기되어 있다.

이와 같은 폐기물은 수집차량에 의해서 회수되어, 매립 또는 소각되는 것이 일반적인 처리 방법이었다.

하지만, 이와 같은 폐기물의 소각과정에서 타이옥신 등과 같은 유해한 물질을 다량 배출해서 환경오염을 일으키는 요인이 되기 때문에, 폐기물의 처리는 국제적으로나 사회적으로도 문제가 되고 있다.

특히, 폐기물의 소각처리는 선진국 뿐만 아니라, 그치지 않는 경제적 급성장을 이루고 있는 발전도상국에 있어서도 배출 규제가 강화되어 폐기물 등의 자원화,재사용이 긴급한 과제로 되어 있다.

이것에 대해서 탄화로를 이용해 폐기물 등을 무산소 상태로 간접가열해서 탄소이외의 성분을 열분해시켜 고정탄소로서 수거해 자원화하는 처리방법이 탄화처리이다.

아직은 자원화 하는 양이 소량이어서 해상투석과 매립 및 소각처리가 대부분이지만, 이와 같은 폐기물 처리가 지구환경에 가져오는 영향은 막대한 것이고, 이와 같은 세계적인 문제가 한국에서는 2011년 1월부터 해상투석은 할 수 없게 된다.

게다가 병원에서 배출되는 감염성 의료폐기물의 경우는 멸균처리가 필요하게 되어, 외부처리장에서 소각처리가 주류가 된다.

이와 같은 소각처리는 고온으로 폐기물을 탄화시키기 때문에, 멸균기의 대체가 가능하고 냄새도 개선되어 위생적으로 처리할 수가 있다. 이러한 것에 관련된 종래의 기술이, 예를 들면, 특허문헌１~４에 제시되어 있다.

특허문헌 1. 일본특허공개공보 제2006-7111(12 ~ 25쪽）

특허문헌 2. 일본특허공개공보 제2005-207641(5 ~ 10쪽, 그림1）

특허문헌 3. 일본특허공개공보 제2004-238542(5 ~ 8쪽, 그림1, 그림2）

특허문헌 4. 일본특허공개공보 제2007-203281(12쪽, 그림8, 그림9）

상기와 같은 종래 기술이 제안되어 있기는 하지만, 종래의 특허 문헌 1에 기재된 기술은 발효처리하는 것으로 폐기물 처리에 많은 시간을 필요로 한다.

그리고 종래의 특허 문헌 2는 소각로에 종이기저귀의 분쇄고형물을 투입시키고, 이를 소각처리하는 장치를 개시하지만, 다량의 연료 소모를 필요로 하여 에너지효율을 저하시키는 문제가 있었다.

또한 종래의 특허 문헌 3은 발열 히-타를 구비한 탄화로라는 수단을 필요로 하기 때문에 그 유지비용이 비싼 문제점이 있었다.

그리고 일반적인 의료기관 및 노인요양소 등에서 발생하는 의료계 폐기물은 이제까지 대부분이 외부 위탁이었다. 따라서 종래의 특허 문헌１~３에서 제시된 처리장치는 어느 것이나 외부위탁을 처리하는 대대적인 장치이고, 거기까지 의료폐기물을 운반하기 위해, 별도의 운송수단 및 운송비용을 필요로 한다.

또한 종래의 특허 문헌 4는 탄화로 안에 특별한 순환구조가 없이 열풍(hot air)이 배출되는 구조로 되어 있기 때문에, 열효율이 나쁘고 열풍(hot air)의 배출온도가 상당히 높은 문제점이 있었다. 게다가 대류현상에 의해서 탄화실의 상부와 하부의 온도차가 발생하기 때문에, 탄화 대상물에 열전도효율은 낮은 것이었다.

그리고 이와 같은 종래의 기술은 상부의 높은 열풍(hot air)을 하부에 순환시키기 위해서 하부에 별도의 확산 팬(diffuser fan) 등이 필요하며, 열효율이 나빠 경제적이지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 유기성 폐기물을 대상으로 지금까지 자원화가 행해지지 못하고, 해상투석과 매립 및 소각처리를 중심으로 처리해 온 문제점을 해결할 수 있도록 충분히 위생적 처리가 이루어지고, 게다가 에너지 효율을 매우 높일 수 있는 폐기물의 간접가열방식 탄화처리시스템 및 이를 이용한 탄화처리차량을 제공함에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은, 각종 산업계, 축산업계 및 의료관련업계 등에서 발생하는 폐기물의 발생현장 가까이서 탄화처리가 이루어짐으로써 주변 환경을 효과적으로 오염시키지 않으면서, 완벽한 폐기물의 탄화처리가 이루어지도록 된 폐기물의 간접가열방식 탄화처리시스템 및 이를 이용한 탄화처리차량을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각종 산업계, 축산업계 및 의료관련업계에서 발생된 폐기물을 탄화처리하는 탄화처리시스템에 있어서,

탄화로 본체와, 상기 탄화로 본체에 내장되고, 바깥공기와 차단되어 밀폐된 탄화실과, 상기 탄화실의 문부분이 형성된 정면을 제외하고 둘러싼 열유로를 갖추고, 상기 열유로를 연소실의 버너에서 발생된 열풍(hot air)이 순환하고, 상기 열유로로부터 연소가스 및 열풍을 배출시키는 배출관이 형성된 간접가열방식 탄화처리시스템을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 탄화처리 시스템을 구비한 탄화처리차량에 있어서, 차량 적재함에 탑재되어 이동이 가능한 탄화처리 시스템을 구비하고, 상기 탄화처리 시스템은 탄화로 본체와, 상기 탄화로 본체에 내장되고, 바깥공기와 차단되어 밀폐된 탄화실과, 상기 탄화실의 문부분이 형성된 정면을 제외하고 둘러싼 열유로를 갖추고, 상기 열유로를 연소실의 버너에서 발생된 열풍(hot air)이 순환하고, 상기 열유로로부터 연소가스 및 열풍을 배출시키는 배출관이 형성된 탄화처리차량을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 탄화처리 시스템을 구비한 탄화처리차량에 있어서, 트랙터로 견인되는 트레일러의 샤시 위에 설치되어 이동이 가능한 탄화처리 시스템을 구비하고, 상기 탄화처리 시스템은 탄화로 본체와, 상기 탄화로 본체에 내장되고, 바깥공기와 차단되어 밀폐된 탄화실과, 상기 탄화실의 문부분이 형성된 정면을 제외하고 둘러싼 열유로를 갖추고, 상기 열유로를 연소실의 버너에서 발생된 열풍(hot air)이 순환하고, 상기 열유로로부터 연소가스 및 열풍을 배출시키는 배출관이 형성된 탄화처리차량을 제공한다.

본 발명에 의한 폐기물의 간접가열방식 탄화처리시스템 및 이를 이용한 탄화처리차량에 의하면, 설비용량을 컴팩트(compact)화 하여 각 산업계의 하수오염이나 축산업계, 의료관계, 노인 요양소 등에서 발생하는 각종 폐기물을 발생현장의 부지 내에서 현장(on-site) 처리시킬 수 있음으로써 탄화시간을 단축시켜 자동운전이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명에 의하면 제어반에는 버너의 자동 운전 프로그램이 내장되어 있어서 폐기물 처리에 맞는 작업환경이 양호해짐과 함께 약간의 운전지도로 누구든지 간단히 탄화처리를 할 수 있는 우수한 효과가 얻어지고, 게다가 종래의 탄화로와는 다른 이동이 가능한 복수의 박스형 탄화실을 설치함으로써 다른 종류의 폐기물이 각각의 탄화실에 분산이 가능함과 동시에, 성질과 상태가 달랐던 폐기물이 동시에 탄화처리될 수도 있다.

또한 본 발명에 의하면 일종의 에너지원인 건류 가스를 연소실에 유입시키고, 그 건류 가스에 과잉공기를 불어넣어서 건류 가스를 열풍으로 재이용하며, 연소실로부터 열유로에 공급 및 순환시켜 탄소실을 가열하는 구조를 갖춤으로써 에너지 효율이 매우 뛰어난 탄화처리설비를 얻을 수 있는 것이다.

이와 같은 본 발명은 수집차량에 직접 장착하여 이동가능한 상태에서, 폐기물로부터 발생한 건류 가스를 연소실에 보내고, 열유로 내부를 열풍(hot air)으로서 순환시켜 복수의 탄화실을 간접 가열시키는 방식을 구현시킴으로써 탄화실 전체를 균일하게 가열시킬 수 있고, 탄화실에 투입되어 있는 폐기물을 완전히 탄화시킬 수 있는 것이다.

따라서 본 발명은 폐기물의 발생장소에서 폐기물을 곧바로 탄화 처리할 수 있고, 폐기물을 회수하면서 이동 중에 탄화 처리할 수도 있으며, 용량 감소화 및 경량화시킬 수도 있게 된다.

결과적으로 본 발명에 의하면 폐기물의 효율적인 회수가 가능하고, 버려져 있는 폐기물을 탄화처리해서 유용한 탄화물로 재생시킬 수 있기 때문에, 자원을 효율적으로 활용할 수 있을 뿐만이 아니라, 폐기물에 의해 야기되는 환경오염의 문제를 근본적으로 해소할 수 있는 우수한 효과를 가지고 있다.

도 1은 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템을 전체적으로 도시한 시스템 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템에서 탄화로 본체의 내부에 복수의 탄화실이 형성되고 각각 문이 전면에 장착된 구조를 도시한 정면도이다.

도 3a는 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템에서 탄화로 본체의 내부에 복수의 탄화실이 형성되고 일측의 문이 열리고, 다른 측의 문은 닫친 구조를 도시한 정면도이다.

도 3b는 도 3a의 A-A선을 따른 단면도로서, 일측 탄화실의 문이 열리고, 타측 탄화실의 문이 닫친 구조를 도시한 평단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템에 구비된 탄화실과 그 주위의 열유로를 통해 열풍이 순환하는 상태를 도시한 설명도이다.

도 5a는 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템에 구비된 탄화실을 좌우 방향으로 절개하여 열유로의 내부 구조를 도시한 절개 사시도이다.

도 5b는 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템에 구비된 탄화실을 전후 방향으로 절개하여 열유로의 내부 구조를 도시한 절개 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템을 장착한 탄화처리차량의 일례를 도시한 외관 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100...... 간접가열방식 탄화처리시스템 110...... 탄화로 본체

120,120'...... 탄화실 122,122'..... 문

124,124'..... 내벽 126,126'..... 외벽

128,128'...... 격벽 130,130'.... 열유로

138,138'...... 배출구 139,139'...... 연돌

140...... 연소실 142...... 내열성 벽체

144...... 출구 146,146'...... 유입관

150...... 버너 152...... LP 가스 탱크

154...... LP 가스관 156,156'...... 건류가스 이송관

160,160'..... 송풍기 162,162'...... 연소 공기관

164,164'..... 연소 공기지관 164a,164a'...... 자동 개폐밸브

170...... 제어반 172...... 터치 패널 디스플레이

174...... 온도 센서 176...... 버너 제어 유닛

180,180'...... 탄화실 제어 유닛 200...... 탄화처리차량

210...... 발전기 220...... 수집함

T....... 열전대 V...... 개폐밸브

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템(100)은 각종 산업계, 축산업계 및 의료관련업계에서 발생된 폐기물을 그 발생장소에서 곧바로 탄화 처리할 수 있고, 또는 폐기물을 회수하면서 차량의 이동 중에 탄화 처리할 수도 있으며, 용량 감소화 및 경량화 구조로 이루어진 탄화처리시스템이다.

본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템(100)은, 도 1에 전체적으로 도시된 바와 같이, 탄화로 본체(110)를 구비하는데, 이와 같은 탄화로 본체(110)에는 폐기물이 내부에 장입되어 간접 탄화되는 탄화실(120,120')을 구비하고, 이와 같은 탄화실(120,120')은 정면에 폐기물이 장입되는 문(122.122')이 각각 형성되어 그 내부 공간을 바깥공기와 차단시켜 밀폐시키는 구조이다.

즉 상기 탄화실(120,120')은 도 2 및 도 3a, 도 3b에 도시된 바와 같이, 탄화로 본체(110)의 내부에 서로 동일한 구조로서 박스 형상의 2실 구조로서 복수 형성된 것이며, 이하에서는 설명의 간략화를 위하여 복수의 탄화실(120.120') 및 관련 설비들 중, 서로 동일한 구조 및 부품에는 서로 동일한 부호를 부여하고, 단지 첨자(')를 추가적으로 부여하여 도면상에서 식별 표시하기로 한다.

이와 같은 탄화실(120,120')은 그 내부에 폐기물이 담기는 공간을 형성하고, 그 전면에는 개방시, 폐기물의 장입 및 수거가 이루어지며, 폐쇄시에는 폐기물을 바깥 공기와 접촉을 차단시키는 문(122,122')을 각각 형성하여 그 내부에서 폐기물이 가열되는 공간을 형성하는 구조이다.

이와 같은 탄화실(120,120')은 각각 정면의 문(122,122')이 별도의 통상적인 유압장치(미 도시)를 이용하여 개폐가 이루어지도록 구성되며, 이와 같은 문(122,122') 부분을 제외한 탄화실(120,120')은 열유로(130,130')에 의해서 에워싸인다.

또한 이와 같은 탄화로 본체(110)에는 버너(150)가 장착된 하나의 연소실(140)을 구비하는데, 이와 같은 연소실(140)은 상기 복수의 탄화실(120,120')의 중앙 하부에 형성되며, 그 둘레에는 내열성 벽체(142)를 형성하며, 연소실(140)의 출구(144)로부터 복수의 유입관(146,146')이 각각의 탄화실(120,120')의 하부측 열유로(130,130')에 연결되어 열풍이 탄화실(120,120')을 에워싼 열유로(130,130')의 내부로 공급되는 구조이다.

즉 상기 각각의 탄화실(120,120')에 마련된 열유로(130,130')를 연소실(140)의 버너(150)에서 발생된 열풍(hot air)이 순환하고, 상기 열유로(130,130')로부터 연소가스 및 열풍을 배출시키는 배출관(138,138')이 각각의 탄화실(120,120')의 열유로(130,130') 출측에 형성되어 연돌(139,139')로 배출시키도록 된 구조이다.

이와 같은 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템(100)은 탄화로 본체(110)의 복수의 탄화실(120,120') 하부에 내화재료, 예를 들면 내화 벽돌을 이용하여 외부와 단열 벽체(142)를 형성한 연소실(140)을 구비하고, 상기 연소실(140)에는 LP 가스와, 폐기물에서 나오는 건류 가스를 이용하여 가열이 이루어지는 버너(150)를 장착하며, 열유로(130,130')에 열풍을 공급하여 탄화실(120,120')을 간접 가열하는 하게 된다.

또한 본 발명의 간접가열방식 탄화처리시스템(100)은 이후에 설명되는 바와 같이, 차량(200)에 적재되는데, 예를 들면 트럭의 적재함에 탑재되어 이동가능하거나, 또는 트레일러(Trailer)의 샤시에 탑재되어 트랙터(Tractor)에 의해서 견인되어 이동 가능한 구조로 이루어짐으로써 폐기물의 발생현장으로 차량 이동하여 폐기물을 즉시 탄화처리를 할 수 있고 재자원화를 도모해 환경부하를 경감할 수 있다.

그리고 본 발명의 간접가열방식 탄화처리시스템(100)에 구비된 연소실(140)은 LP 가스 연료와 건류가스를 연료로 하는 버너(150)를 구비하는데, 이와 같은 버너(150)에는 LP 가스 탱크(152)로부터 LP 연료가 공급되는 LP 가스관(154)이 연결된다.

또한 상기 버너(150)에는 탄화로 본체(110)의 탄화실(120,120')에 연결되어 건류 가스가 제공되는 건류가스 이송관(156,156')이 연결되며, 송풍기(160,160')에 연결되어 연소용 공기가 유입되는 연소 공기관(162,162')이 연결됨으로써 연소실(140) 내에 버너(150)의 화염을 분사시키며, 송풍기(160,160')에서 보내어진 공기와 혼합하여 연소 열풍을 발생시키고, 연소실(140)을 통해 열유로(130,130')에 열풍을 공급시키는 것이다.

이와 같은 버너(150)의 연소 계통 구조에서 상기 송풍기(160,160')의 연소 공기지관(164,164')은 상기 건류가스 이송관(156,156')에 연결되어 건류가스를 버너(150)로 공급하는 이송 공기를 제공하게 된다.

이를 위하여 상기 연소 공기지관(164,164')에는 자동 개폐밸브(164a,164a')가 장착되어 개폐되며, 이와 같은 자동 개폐밸브(164a,164a')가 개방되면 상기 건류가스 이송관(156,156')을 통하여 이송 공기가 공급됨으로써 이와 함께 탄화실(120,120') 내에서 발생된 건류 가스가 버너(150)에 공급되어 연소에 사용되는 것이다.

상기와 같은 연소실(140)의 버너(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 탄화로 본체(110)의 외부에 독립으로 배치된 제어반(170)의 터치 패널 디스플레이(172)를 통해서 제어되며, 상기 탄화실(120,120')의 온도 관리는 연소실(140)에 장착된 온도 센서(174), 바람직하게는 UV(Ultraviolet) 센서로부터 정보가 실시간으로 버너 제어 유닛(176)을 통하여 제어반(170)에 보내져서 온도가 외부로 출력된다.

이와 같이 주 연료로서, LP 가스 연료와 탄화실(120,120')의 건류 가스가 사용되는 상기 버너(150)의 연소출력은 40,000kcl/h ~ 460,000kcl/h으로 이루어지며, 각각의 탄화실(120,120')을 0℃ ~ 1000℃의 온도로 가열시켜서 탄화실(120,120') 내부의 폐기물들이 직접적인 산화없이 고열에 의해서 탄화되도록 하는 것이다.

즉 상기 탄화실(120,120')은 그 내부가 외부와는 밀봉 차폐되어 무산소 상태가 되기 때문에 폐기물을 고온 가열시키게 되면, 폐기물이 직접 연소되지 않고 탄화처리된다.

이와 같이 탄화 처리되면 폐기물을 연소시키지 않기 때문에 유해물질의 발생도 억제된다. 또한 대기중에 이산화탄소류의 배출이 일어나지 않고, 타이옥신류도 발생하지 않게 되어 주변 환경을 오염시키는 환경부하는 지극히 적게 된다.

또한 폐기물의 탄화처리 후에 발생된 탄화물은 화석연료의 대체품 등 재자원화의 원료가 되며, 폐기물의 용적축소가 가능하고, 폐기물로부터 나오는 건류 가스를 주원료에 사용함으로써 LP 가스 연료를 절약하게 되어 그 만큼 에너지 절약이 이루어진다.

한편, 본 발명의 간접가열방식 탄화처리시스템(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 탄화실(120,120')의 둘레에 형성되는 열유로(130,130')가 6면체의 탄화실(120,120')의 문(122,122')이 형성된 정면을 제외한 탄화실(120,120')의 상하면, 좌우 측면 및 후면에 열풍이 순환하는 유로를 갖춘 사형(蛇形:serpentine type)의 구조로 형성되어 연소실(140)에서 발생된 열풍(hot air)이 유입관(146,146')을 통하여 탄화실(120,120')의 둘레를 순환한 후, 배출관(138,138')을 통해 외부로 배출되는 구조이다.

즉 상기 열유로(130,130')는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 탄화실(120,120')의 내벽(124,124')과 외벽(126,126')으로 에워싸인 이중 벽의 구조로 이루어지고, 상기 내벽(124,124')과 외벽(126,126') 사이 공간을 사형(蛇形: serpentine type)의 구조로 구획하는 다수의 격벽(128,128')을 구비하여 칸막이를 형성한다.

이와 같은 열유로(130,130')는 탄화실(120,120')의 문짝 부분(폐기물 투입구)을 제외한 5면을 에워싸도록 배치되어 열풍(hot air)이 탄화실(120,120') 전체를 순환한 후에 배출되는 구조를 갖춤으로써, 탄화실(120,120')의 열전도효율이 높아짐과 동시에 에너지 소비는 크게 억제되는 구조이다.

이와 같이 6면체의 탄화실(120,120')은 정면을 제외한 5면을, 사형(蛇形:serpentine type)으로 이루어진 열유로(130,130')가 에워싸는 이중 벽 구조로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 다른 변형 구조, 예를 들면 5면의 탄화실(120,120')에 설치되는 열유로(130,130')를 사형(蛇形) 파이프(미 도시)로 구성하여 열풍이 순환하도록 배열하여 열전도효율이 높아짐과 동시에 에너지 소비는 억제되는 다른 모든 구조를 포함할 수도 있다.

한편, 상기 탄화실(120,120')의 둘레에 형성되는 열유로(130,130')는 폐기물의 탄화처리 후에 탄화실(120,120')을 냉각시키는 냉각 유로의 구조로서 겸용할 수 있는 데, 이때에는 버너(150)의 연소상태를 정지시키고, 열풍을 배출시킨 상태에서 송풍기(160,160')로부터 제공되는 냉풍을 열유로(130,130')에 공급하는 것이다.

따라서, 탄화 처리 후의 냉각공정 시에는 열유로(130,130')를 통해서 송풍기(160,160')의 냉각송풍을 보내는 것으로 강제공냉식 냉각기능을 얻을 수 있게 되며, 이와 같은 강제 냉각을 통해서 탄화성능이 향상된 탄화시간 및 냉각시간의 단축을 도모할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템(100)은 도 6에 도시된 바와 같이, 탄화처리차량(200)에 탑재 가능하다.

즉 차량 적재함에 탑재되어 이동이 가능하거나, 트랙터로 견인되는 트레일러의 샤시(chassis) 위에 설치되어 이동이 가능한 구조로 이루어진다.

이와 같은 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템(100)은 상기에서 설명한 바와 같이, 탄화로 본체(110)와, 상기 탄화로 본체(110)에 내장되고, 바깥공기와 차단되어 밀폐된 복수의 탄화실(120,120')과, 상기 복수의 탄화실(120,120')의 문(122,122')부분이 형성된 정면을 제외하고 5면을 둘러싼 열유로(130,130')를 갖추고, 상기 열유로(130,130')에 연소실(140)의 버너(150)에서 발생된 열풍(hot air)을 순환시키며, 배출관(138,138')을 통해서 상기 열유로(130,130')로부터 연소가스 및 열풍을 외부로 배출시키는 구조로 각각 이루어질 수 있는 것이다.

미설명 부호(180,180')는 제어반(170)에 내장된 탄화실 제어 유닛이고, (V)는 개폐밸브이며, (T)는 탄화실 온도를 검출하는 열전대이며, (210)는 차량(200)에 탑재된 발전기이다.

상기와 같은 본 발명의 간접가열방식 탄화처리시스템(100)을 탑재한 탄화처리차량(200)은 운전자 또는 작업자가 차량을 이용하여 폐기물 발생처를 순회하게 된다.

이때, 운전수 또는 작업자는 탄화처리차량(200)에 빈 수집함(220)을 몇 개 싣고 출발한다. 그리고 폐기물 배출지로 이동하여 폐기물 등이 담긴 수집함(220)을 수집한다. 이러한 수집함(220)은 예를 들면 망상의 컨테이너식 상자로 이루어질 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니다.

그리고 운전수는 폐기물 배출지로부터 폐기물 등이 담긴 수집함(220)을 수취하는 대신에 빈 수집함(220)을 제공한다.

이와 같이 폐기물의 수집이 이루어지면, 폐기물 배출이 이루어지는 각종 산업계, 축산업 또는 의료기관 등의 부지 내에서 수집함(220)에 폐기물을 담고서 이를 복수의 탄화실(120,120') 또는 그 중 어느 하나의 탄화실(120,120')에 장입한 다음, 현장에서 즉시 연소실(140)의 버너(150)를 동작시켜서 탄화 처리할 수 있다.

이와 같은 경우, 운전자는 차량(200)에 탑재된 제어반(170)을 동작시키게 되는데, 이와 같은 제어반(170)에는 각종 스위치(미 도시)들이 장착되어 버너(150)를 자동으로 점화시키고, 최초에는 LP 가스 연료를 이용하여 버너(150)를 연소시킨다.

그리고 버너(150)를 연소시켜 연소실(140)에서 열풍(hot air)을 발생시켜 탄화실(120,120')에서 폐기물의 탄화 처리를 실행하게 되면, 탄화실(120,120')에서 건류 가스가 발생된다.

이때 연소 공기지관(164,164')에 장착된 자동 개폐밸브(164a,164a')를 열게 되면 건류 가스가 버너(150)로 공급되며, 이와 같이 공급되는 건류 가스를 이용하여 버너(150)를 연소시키게 되고, 이때 LP 가스 연료를 차단시켜 건류 가스만으로 버너(150)를 연소시킬 수 있게 된다.

그러나 건류 가스가 부족하게 되면, 연소실(140)의 온도가 낮아질 수 있는데, 이때에는 다시 LP 가스 연료를 공급하여 버너(150)를 추가적으로 연소시켜 열량을 추가하게 된다.

이때, 상기 연소실(140)의 온도는 온도 센서(174), 바람직하게는 UV(Ultraviolet) 센서를 이용하여 검출하고, 이와 같이 검출된 온도레 기초하여 제어반(170)은 건류 가스 또는 LP 가스 연료의 흐름을 자동으로 조절하여 연소실을 40,000kcl/h ~ 460,000kcl/h로 가열하며, 각각의 탄화실(120,120')을 0℃ ~ 1000℃의 온도로 가열시키게 된다. 따라서 이와 같이 폐기물의 수집이 이루어지는 작업 현장에서 즉시 폐기물을 탄화 처리할 수 있다.

이때, 폐기물을 소정량 수집한 시점에서 운전수는 탄화처리차량(200)에 탑재하고 있는 별도의 압축기(미 도시)를 작동시킬 수 있으며, 압축된 상태의 폐기물을 탄화실(120,120')에 장입하여 탄화처리할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 폐기물을 수거함과 동시에 차량(200)에서 바로 탄화처리시키기 때문에, 특히 여름철에 많이 발생하는 음식물 부패나 오염 등을 미연에 방지할 수 있고, 폐기물 등에 기생하는 병균을 수거와 동시에 멸균시킬 수 있다.

다르게는, 본 발명은 운전수가 수집함(220)을 차량의 설치 공간에 싣고, 다음의 폐기물 배출처로 향하면서 탄화실(120,120') 내에서 상기와 같은 탄화처리과정을 거쳐서 폐기물이 탄화처리되도록 할 수 있다.

그리고, 다음의 폐기물 배출처에 도착하면, 마찬가지로 폐기물 등이 담긴 수집함(220)를 수거하고, 싣고 있던 빈 수집함(220)을 교환하여 제공한다.

이때 수거한 폐기물은 마찬가지로 탄화처리가 완료된 탄화실(120,120') 또는 빈 탄화실(120,120')의 내부에 장입한 다음, 재차 폐기물 배출처에서 즉시 탄화처리하거나, 탄화처리작업이 준비되면 다음의 폐기물 배출처로 이동하면서 주행중에 탄화처리할 수도 있다.

이와 같이 폐기물의 배출처 순회 작업이 끝나고 탄화처리차량이 출발지점인 사업소로 돌아올 무렵에는 대부분의 폐기물의 탄화처리가 완료되고, 사업소에 도착한 후, 탄화처리 시스템(100)을 작동 정지시킨다.

이와 같은 경우 탄화처리 시스템(100)은 여전히 온도가 높은 상태이다.

그러나, 운전자는 필요한 경우, 연소실(140)의 버너(150) 연소상태를 정지시키고, 열풍을 배출시킨 상태에서 송풍기(160,160')로부터 제공되는 냉풍을 열유로(130,130')에 공급할 수 있다.

즉, 상기 버너(150) 연소상태를 정지시킨 상태에서 상기 열유로(130,130')에 송풍기(160,160')의 냉각송풍을 보내는 것만으로, 강제 공냉식 냉각기능을 얻을 수 있고, 탄화실(120,120')의 냉각시간을 강제적으로 단축시킬 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 탄화처리차량은 각종 산업현장, 축산업 또는 의료기관 등과 같은 폐기물 배출처를 순회하면서 폐기물을 수거함과 동시에 주행중 폐기물을 탄화처리할 수 있어서 매우 효율적이다.

특히, 편의점, 병원 등과 같은 폐기물 배출처는 점재하고 있는 경우가 대부분이므로, 운전하면서 이동하는 시간을 유용하게 활용하여 탄화처리할 수 있다.

뿐만 아니라, 음식 폐기물 등은 수거와 동시에 탄화처리되므로 특히 음식쓰레기 부패나 잡균 번식에 의한 오염 확대를 방지할 수 있고, 의료기관 등에서 발생하는 감염성 폐기물에 대해서는 멸균효과도 있어 최적이다.

또한, 폐기물로부터 유용한 탄화물을 생성할 수 있으므로, 폐기물을 재생(recycle) 내지 재사용할 수 있다.

그리고 처리가 이루어진 빈 수집함(220)을 다음의 폐기물 배출처에 교환용 수집함(220)으로서 제공할 수 있기 때문에, 많은 수집함(220)을 운반하지 않고 최소한의 수집함(220)을 탄화처리차량(200)에 싣는 것만으로도 충분한 바, 공간효율을 극대화시킬 수 있다.

게다가, 탄화처리하면 폐기물의 용량이 약 1/25 정도 감소하므로, 종래처럼 수거차가 폐기물 배출처와 폐기물 처리장 사이를 빈번히 왕복해야 할 필요가 없어 매우 경제적이고 수거효율 또한 높아진다.

그리고 폐기물의 탄화중에 발생되는 폐기물 자체로부터 발생하는 건류가스를 열원으로 이용하기 때문에 연료를 절감할 수 있어서 더욱 효율적이다.

이와 같이 본 발명에 따른 간접가열방식 탄화처리시스템(100)을 탑재한 탄화처리차량은 하루의 작업을 마치고 사업소로 돌아올 무렵에는 폐기물의 탄화처리가 완료되어 있어 그대로 방치할 수도 있다.

또한 종래처럼 수집한 폐기물을 꺼내어 별도로 소각처분할 필요가 없기 때문에 그만큼 시간을 절약할 수 있고, 그 결과 하루종일 폐기물 수거 작업에 매진할 수 있다.

뿐만 아니라, 종래와 같이 폐기물 방치에 의해 폐기물 등이 부패되어 처리 곤란해지는 폐단도 없게 되며, 탄화처리차량을 일정시간 방치하여 자연 냉각시키면 탄화실(120,120')의 문(122,122')을 열고 탄화물을 간단하게 꺼낼 수 있다.

이상으로 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예 등을 참고로 해서 제시 설명했지만, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않는 것이며, 본 발명의 기술적 사상을 면탈하지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속해 있는 기술분야에서 통상의 지식을 가지고 있는 사람에 의해, 다양한 변경과 개량이 가능한 것임은 자명하다.

그러므로 당업자들은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위내에서, 도면에 도시된 탄화처리장치의 구조를 단순 변경 및 개량할 수 있음은 분명하지만, 본 발명은 이와 같은 단순 변경 및 개량 구조들을 모두 포함하는 것이다.

Claims

각종 산업계, 축산업계 및 의료관련업계에서 발생된 폐기물을 탄화처리하는 탄화처리시스템에 있어서,

탄화로 본체와, 상기 탄화로 본체에 내장되고, 바깥공기와 차단되어 밀폐된 탄화실과, 상기 탄화실의 문부분이 형성된 정면을 제외하고 둘러싼 열유로를 갖추고, 상기 열유로를 연소실의 버너에서 발생된 열풍(hot air)이 순환하고, 상기 열유로로부터 연소가스 및 열풍을 배출시키는 배출관이 형성된 것임을 특징으로 하는 간접가열방식 탄화처리시스템.
제1항에 있어서, 상기 탄화로 본체의 연소실은 LP 가스 연료와 건류가스 이송관을 경유한 건류가스를 연료로 하는 버너를 구비하고, 연소실 내에서 연소한 버너의 화염을 분사시키며, 송풍기에서 보내어진 공기와 혼합하여 연소열풍을 발생시키는 것임을 특징으로 하는 간접가열방식 탄화처리시스템.
제2항에 있어서, 상기 연소실의 버너는 주연료로서 사용되는 LP 가스 연료가 공급되는 LP 가스관이 연결되고, 상기 탄화실 본체의 탄화실에 연결되어 건류 가스가 제공되는 건류가스 이송관이 연결되며, 송풍기에 연결되어 연소용 공기가 유입되는 연소 공기관이 연결되고, 상기 송풍기의 연소 공기지관은 상기 건류가스 이송관에 연결되어 건류가스를 버너로 공급하는 이송 공기를 제공하는 것임을 특징으로 하는 간접가열방식 탄화처리시스템.
제3항에 있어서, 상기 탄화로 본체의 탄화실은 외부공기와 차단되고 밀폐되며, 전면에 폐기물의 장입 및 수거가 이루어지는 문이 각각 형성된 복수의 동일한 박스형 2실 구조로 형성되고, 연소실은 상기 복수의 탄화실 중앙 하부에 형성되며, 그 둘레에는 내열성 벽체를 형성하며, 연소실의 출구로부터 복수의 유입관이 각각의 탄화실 하부측에 연결되어 열풍이 탄화실을 에워싼 열유로의 내부로 공급되는 것임을 특징으로 하는 간접가열방식 탄화처리시스템.
제3항에 있어서, 상기 연소실의 버너는 탄화실 본체의 외부에 독립으로 배치된 제어반의 터치 패널 디스플레이를 통해서 제어되며, 상기 탄화실의 온도 관리는 연소실에 장착된 온도 센서로부터 정보가 실시간으로 제어반에 보내져서 온도가 외부로 출력되고, 상기 버너의 연소출력은 40,000kcl/h ~ 460,000kcl/h으로 이루어지며, 탄화실을 0℃ ~ 1000℃의 온도로 조절이 가능한 것임을 특징으로 하는 간접가열방식 탄화처리시스템.
제4항에 있어서, 상기 탄화실 둘레에 형성되는 열유로는 6면체의 탄화실 문이 형성된 정면을 제외한 탄화실의 상하면, 좌우 측면 및 후면에 열풍이 순환하는 구조로 형성되어 연소실에서 발생된 열풍(hot air)이 탄화실의 하부측에 형성된 열유로의 유입관을 통하여 탄화실의 전체 열유로 둘레를 순환한 후, 배출관을 통해 연돌로 배출되어 열전도 효율을 향상시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 간접가열방식 탄화처리시스템.
제6항에 있어서, 상기 열유로는 탄화실의 내벽과 외벽으로 에워싸인 이중 벽의 구조로 이루어지고, 상기 내벽과 외벽 사이 공간을 사형(蛇形:serpentine type)의 구조로 구획하는 다수의 격벽을 구비하여 탄화실의 문짝 부분(폐기물 투입구)을 제외한 5면을 에워싸도록 배치되어 열풍(hot air)이 탄화실 전체를 순환한 후에 배출되도록 함으로써 열전도효율이 높아짐과 동시에 에너지 소비는 억제되는 구조로 이루어진 것임을 특징으로 하는 간접가열방식 탄화처리시스템.
제7항에 있어서, 상기 탄화실 둘레에 형성되는 열유로는 폐기물의 탄화처리 후에 송풍기로부터 제공되는 냉풍이 통과하여 탄화실을 냉각시키는 냉각 유로의 구조로서 겸용하는 것임을 특징으로 하는 간접가열방식 탄화처리시스템.
탄화처리 시스템을 구비한 탄화처리차량에 있어서,

차량 적재함에 탑재되어 이동이 가능한 탄화처리 시스템을 구비하고, 상기 탄화처리 시스템은 탄화로 본체와, 상기 탄화로 본체에 내장되고, 바깥공기와 차단되어 밀폐된 탄화실과, 상기 탄화실의 문부분이 형성된 정면을 제외하고 둘러싼 열유로를 갖추고, 상기 열유로를 연소실의 버너에서 발생된 열풍(hot air)이 순환하고, 상기 열유로로부터 연소가스 및 열풍을 배출시키는 배출관이 형성된 것임을 특징으로 하는 탄화처리차량.
탄화처리 시스템을 구비한 탄화처리차량에 있어서,

트랙터로 견인되는 트레일러의 샤시 위에 설치되어 이동이 가능한 탄화처리 시스템을 구비하고, 상기 탄화처리 시스템은 탄화로 본체와, 상기 탄화로 본체에 내장되고, 바깥공기와 차단되어 밀폐된 탄화실과, 상기 탄화실의 문부분이 형성된 정면을 제외하고 둘러싼 열유로를 갖추고, 상기 열유로를 연소실의 버너에서 발생된 열풍(hot air)이 순환하고, 상기 열유로로부터 연소가스 및 열풍을 배출시키는 배출관이 형성된 것임을 특징으로 하는 탄화처리차량.