KR20040085461A - 가연성폐기물 연료화를 위한 캡슐 처리방법 및 캡슐형고체연료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 가연성 폐기물을 연료로 사용가능하도록 처리한 후 이를 장기간 운반과 저장 및 사용이 편리하도록 캡슐화하는 방법에 관한 것이다.

상기 본 발명은 자체성형물 내의 습기나 외부로부터의 습기에 의해 부패되는 현상으로 인해 장시간 보관이 어려운 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 가연성 폐기물을 연료화하기 위해 성형한 성형물을 가연성 재질의 캡슐내에 삽입시켜 밀봉시킴에 따라 외부로부터의 습기 및 산소의 공급을 차단하여 부패를 방지하며 또 그로인하여 장시간 동안의 저장이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 생활 쓰레기, 음식물 쓰레기, 비닐, 플라스틱, 슬러지 등과 같은 가연성폐기물을 연료화하기 위해 이 가연성폐기물을 파쇄 및 선별하고, 요구되는 열량에 따라 적당한 비율로 혼합하여 이를 일정한 형상으로 압축성형함에 있어서,

압축성형물의 외형을 이루는 캡슐몸체와 압축성형물 중앙부의 구멍을 이루는 축관이 일체로 형성된 캡슐뚜껑으로 이루어진 캡슐을 구비하여,

상기 혼합 폐기물을 압축성형하는 성형틀 내에 캡슐몸체를 세팅시키고,

상기 캡슐몸체가 세팅된 성형틀에 혼합된 가연성 폐기물을 일정량 투입하고,

상기 성형틀내에 상부 금형이 하강하여 투입된 가연성폐기물을 캡슐몸체내에 가연성 폐기물을 압축시키면서 중앙부에 구멍을 형성하고,

중앙부에 상기 구멍에 끼워지는 축관이 형성된 캡슐뚜껑을 씌운후 밀봉하고,

캡슐이 씌워진 성형물을 배출하는 것을 특징으로 한다.

Description

가연성폐기물 연료화를 위한 캡슐 처리방법 및 캡슐형 고체연료{Combustibility waste capsule processing method and capsule style solid fuel}

본 발명은 각종 가연성 폐기물을 연료로 사용가능하도록 연료화 하여 제조된 연료를 장기간 운반과 저장 및 사용이 편리하도록 캡슐화하는 방법 및 캡슐형 고체연료에 관한 것이다.

폐기물을 연료로 사용할 수 있도록 처리하는 방법은 본출원인에 의해 이미 출원된 바 있다.

출원된 가연성 폐기물의 연료화 방법의 요지는 특허출원번호 제10-2000-0087550호에 소개되어 있는 바와 같이 생활 쓰레기, 음식물 쓰레기, 비닐, 플라스틱, 슬러지 등과 같은 가연성폐기물을 연료화하기 위해 이 가연성폐기물을 개별적으로 파쇄시키는 공정과, 파쇄공정에 의해 파쇄된 가연성 폐기물들을 원하는 열량에 따라 적당한 비율로 혼합하는 공정과,

혼합된 혼합물들을 최상의 연소효율을 갖는 형상의 고체연료로 고안 압축성형하는 공정과, 고온압축성형된 고체연료를 냉각시켜 포장하는 공정들에 의해 일정 크기 및 형상의 연료를 득하도록 하는 것이다.

또 연료의 성형을 뒷받침하기 위해 성형장치를 출원하여 등록받은바 있다.

하지만 이러한 방법에 의해 생산되는 연료는 음식물 쓰레기, 슬러지 등과 같은 유기물이 포함되어 있기 때문에 쉽게 섞거나 냄새가 많이 발생되는 단점이 있었다.

이러한 단점은 발전소나 시멘트공장 들과 같이 많은 연료를 필요로하는 곳까지 이송하고 또 이를 장시간동안 저장하는 과정에서 썩게 될 뿐만 아니라 습기나비에 의해 수분이 흡수되게 되면 그 부패속도가 빨라지기 때문에 더욱더 심각한 문제가 발생하게 된다.

물론 선출원된 발명에서도 냉각 후 포장을 하는 공정이 추가되기는 했어도 이는 단순히 성형된 연료의 외부에 비닐봉지를 씌우는 것에 불과하기 때문에 습기로부터 완벽하게 보호하기 어렵고 또 운반 과정에서 외부의 충격에 고체연료 또는 포장이 쉽게 파손될 우려가 있었다.

본 발명은 가연성 폐기물의 연료화함에 있어서, 자체성형물 내의 습기나 외부로부터의 습기에 의해 부패되고 또 외부의 충격에 고체연료 또는 포장이 쉽게 파손되는 현상으로 인해 장시간 보관이 어려운 문제점을 해소하기 위해 창안된 것이다.

본 발명의 목적은 가연성 폐기물을 연료화하기 위해 성형한 성형물을 가연성 재질의 캡슐내에 삽입시켜 밀봉시킴에 따라 외부로부터의 습기 및 산소의 공급을 차단하여 부패를 방지하며 또 외부의 충격으로부터 보호하며 그로인하여 장시간 동안의 저장이 가능하도록 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 캡슐형 고체연료의 구조를 나타낸 분리사시도.

도 2는 본 발명에 따른 캡슐형 고체연료 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 캡슐형 고체연료의 단면도.

도 4a,4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 캡슐형 고체연료의 분리사시도.

도 5a,5b는 도 4a,4b의 캡슐이 씌워진 고체연료의 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 실시예 2에 따른 고체연료 캡슐화 공정도.

도 7은 본 발명에 따른 실시예 3에 따른 고체연료 캡슐화 공정도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 고체연료 11 - 구멍

12 - 홈 20 - 캡슐

21 - 구멍 22 - 요홈

20a,30a - 캡슐몸체 20b,30b - 캡슐뚜껑

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 가연성폐기물을

생활 쓰레기, 음식물 쓰레기, 비닐, 플라스틱, 슬러지 등과 같은 가연성폐기물을 연료화하기 위해 이 가연성폐기물을 파쇄 및 선별하고, 요구되는 열량에 따라 적당한 비율로 혼합하여 이를 일정한 형상으로 압축성형함에 있어서,

상기 혼합 폐기물들을 최상의 연소효율을 갖는 형상의 고체연료로 압축성형하는 공정과,

상기 공정에 의해 성형된 폐기물 고체연료를 캡슐몸체내에 삽입하는 공정과,

상기 삽입된 폐기물을 냉각시키는 공정과,

폐기물 고체연료가 삽입된 캡슐몸체에 캡슐뚜껑을 닫고 밀봉시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 압축성형되는 고체연료의 외부에 씌워지는 캡슐에 있어서,

압축성형물의 외형과 동일한 형상을 이루는 상부가 개구된 캡슐몸체와,

중앙부에 상기 하부캡슐의 높이를 가지면서 압축성형물의 중앙부 구멍에 끼워지는 축관을 일체로 갖는 캡슐뚜껑으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 캡슐형 고체연료의 구조를 나타낸 분리사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 캡슐형 고체연료 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 캡슐형 고체연료의 단면도이다.

도시된 바와 같이 고체연료(10)의 형상은 원주의 외주면에 오목한 홈(12)을 일정한 간격으로 다수개 형성하고, 중앙부에 관통된 구멍(11)을 갖는 마치 별모양의 원통구조를 갖는다.

외주면에 형성된 요홈(12)과 중앙부의 관통구멍(11)은 공기와의 접촉면적을 늘려 연소효율을 높이기 위한 것이다. 따라서 그 모양은 도면에 특정한 형상으로 한정하는 것이 아니며 다양한 형상을 가질 수 있다.

열량을 적당하게 조절하기 위해 필요할 경우에는 폐비닐을 첨가하지 않는 방법도 있다.

도 1과 도 3에에는 상기한 고체연료(10)의 외부에 씌워지는 캡슐(20)의 형상이 도시되어 있는데, 도시된 바와 같이 캡슐(20)은 고체연료(10)와 같이 중앙부에 관통되는 구멍(21)을 갖고 외주면에 고체연료(10)과 같은 요홈(22)이 형성되어 전체적 인 형상은 고체연료(10)의 외형과 동일한 형상을 갖는다. 단지 내부에 고체연료(10)가 삽입될 중공부가 형성되어 있으며, 중앙부가 상하로 절단되어 두개의 몸체 즉 캡슐몸체(20a)와 그 위에 결합되는 캡슐뚜껑(20b)으로 구성되어 있다.

또한 도 4a에서는 또 다른 캡슐의 구조를 나타내고 있다.

도시된 캡슐(30)은 조립완료된 상태에서는 고체연료(10)의 외형과 동일한 형상을 가지며 조립구조는 상부가 개구된 용기형상의 캡슐몸체(30a)와 그 상부에 씌워지는 캡슐뚜껑(30b)으로 구성되며 캡슐뚜껑(30b)의 저면 중앙에는 성형된 고체연료(10)의 중앙부 구멍(11)에 끼워지고 또 고체연료(10)의 높이를 갖는 축관(31)이 일체로 형성되어 있다. 이때 축관(31-1)의 형상을 도 4b에서와 같이 상광하협된 형상으로 형성할 수도 있다. 또 도 5b와 같이 축관(31)(31-1)의 하단 둘레에 돌기(311)를 형성하여 캡슐몸체(30a)에 조립된 후 역으로 빠지지 않도록 구성할 수도 있다.

캡슐(20)(30)의 재질은 불에 잘타는 재질로 구성해야 하는데, 이 또한 폐자재를 이용하는 것이 바람직하며 그 일환으로 폐비닐을 재활용하거나 또는 플라스틱과 같은 합성수지재를 재활용하여 사용할 수도 있다.

이러한 형상의 고체연료(10)를 캡슐화하는 방법은 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고체연료(10)를 성형하기 전에는 고체연료(10)를 성형하는 방법은 생활 쓰레기, 음식물 쓰레기, 비닐, 플라스틱, 슬러지 등과 같은 가연성폐기물을 연료화하기 위해 이 가연성폐기물을 파쇄 및 선별하여 요구되는 열량을 갖도록 적당한 비율로 혼합하는 공정이 필요하다. 이러한 공정은 이미 공지되어 있다.

혼합폐기물의 성형과 캡슐(20)(30)에 씌우는 방법에는 몇가지 방법이 있어 이하 실시예별로 설명한다.

(실시예 1)

도 6은 본 발명에 따른 실시예 1에 따른 고체연료 캡슐화 공정도로서,

혼합된 폐기물들을 도 1에 도시된 전술한 고체연료(10) 형상을 갖도록 성형틀에서 압축하여 고체연료(10)를 성형한다.

성형된 고체연료(10)를 실온에서 방치하거나 또는 낮은 온도에서 냉각시켜 습도를 어느정도 제거한 후 이를 이미 성형되어 제공되는 별도의 캡슐몸체(10), 즉 도 1이나 도 4에 도시한 캡슐몸체(20)(30)에 삽입시킨다. 물론 그 작업은 자동으로 실시할 수도 있고 수작업에 의하여 실시할 수도 있다.

그리고 고체연료가 삽입된 캡슐몸체(20a)(30a)에 캡슐뚜껑(20b)(30b)을 닫고 캡슐몸체(20a)(30b)와 캡슐뚜껑(20b)(30b)의 연결부를 융착시키거나 고주파접착으로 밀봉시켜 완성한다.

완성된 캡슐화된 고체연료(10)는 도 2, 도3 및 도 5와 같은 구조를 갖는다.

(실시예 2)

도 6은 본 발명에 따른 실시예 2에 따른 고체연료 캡슐화 공정도로서,

압축성형물, 즉 고체연료(10)의 외형을 이루는 캡슐몸체(30a)와 고체연료(10) 중앙부의 구멍(11)을 이루는 축관(31)(31-1)(도면상에는 원통형상으로 도시되어 있으나 실제 상광하협된 형상의 축관(31-1)도 동일하게 적용할 수 있으므로 이하 축관의 부호를 함께 병기한다.)이 일체로 형성된 캡슐뚜껑(30b)으로 이루어진 캡슐(30)을 구비하여,

혼합 폐기물을 압축성형하는 성형틀(40) 내에 캡슐몸체(30)를 세팅시킨다. 이때 성형틀(40)은 혼합 폐기물이 적당한 경도를 가지면서 하부캡슐(30b) 만큼의 크기로 압축성형이 가능한 용적을 갖는다. 그리고 하부 중앙부에는 캡슐뚜껑(30b)의 축관(31)(31-1)의 직경정도의 구멍(41)이 형성되어 있고, 혼합 폐기물을 압축할 상부금형(42)은 중앙부에 캡슐몸체(30a)의 높이보다 긴 성형샤프트(43)가 형성되어 있다.

이어서 상기한 바와 같이 캡슐몸체(30a)가 세팅된 성형틀(40)에 혼합된 가연성 폐기물을 일정량 투입한다. 투입량은 적당한 경도를 가지면서 캡슐몸체(30a)의 크기를 가질 정도의 양을 미리 예상하여 그 양만큼만 투입한다.

투입이 완료되면 상부 금형(42)이 하강하여 투입된 가연성폐기물을 캡슐몸체(30a)내에 압축시키면서 중앙부에 구멍(11)을 갖도록 성형하며, 성형시 상부금형(42)의 성형샤프트(43)가 하강하면서 캡슐몸체(30a)의 바닥을 뚫어 구멍을 낸다. 그리고 다시 성형샤프트(43)에 캡슐뚜껑(30b)를 장착한 다음 하강하여 캡슐몸체(30b)에 형합한다. 그리고 캡슐몸체(30a)와 캡슐뚜껑(30b)의 연결부에 열을 가하여 캡슐뚜껑(30b)과 캡슐몸체(30a)의 연결부를 밀봉한다. 물론 고주파접착에 의한 밀봉도 가능하다.

하부금형, 즉 성형틀(40)의 하부를 개방시켜 캡슐(30)이 씌워진 고체연료를 배출하여 완성한다.

또한 캡슐뚜껑(30b)을 씌우기전에 일정시간 방치시켜 상기 삽입된 폐기물을 냉각시켜 내부의 습기를 제거한 후 캡슐뚜껑(40b)을 씌우면 더욱 효과적이다.

(실시예 3)

도 7은 본 발명에 따른 실시예 3에 다른 고체연료 캡슐화 공정도로서,

먼저, 혼합 폐기물을 압축성형하는 성형틀(40) 내에 상부가 개구된 캡슐몸체(30a)를 세팅시킨다. 이어서 캡슐몸체(30a)가 세팅된 성형틀(40)에 혼합된 가연성 폐기물을 일정량 투입하고, 고체연료(10)의 중앙에 형성되는 구멍(11)을 제공하는 성형샤프트(43)를 구비한 상부금형(42)에 중앙부에 고체연료(10)에 형성되는 구멍(11)에 끼워지는 축관(31)(31-1)이 형성된 캡슐뚜껑(30b)을 장착한 후 하강하여 캡슐몸체(30a)에 투입된 가연성 폐기물을 압축 성형하면서 밀봉하고 이를 배출시키는 공정으로 고체연료(10)를 캡슐화한다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 가연성 폐기물을 연료화하기 위해 성형한 고체연료를 가연성 재질의 캡슐내에 삽입시켜 밀봉시킴에 따라 외부로부터의 습기 및 산소의 공급을 차단하여 부패가 방지되므로 장시간 동안의 저장 및 운반이 용이하고 또 외부로부터의 충격이 가해지더라도 깨어지는 등의 파손이 방지되는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 생활 쓰레기, 음식물 쓰레기, 비닐, 플라스틱, 슬러지 등과 같은 가연성폐기물을 연료화하기 위해 이 가연성폐기물을 파쇄 및 선별하고, 요구되는 열량에 따라 적당한 비율로 혼합하여 이를 일정한 형상으로 압축성형함에 있어서,

   상기 혼합 폐기물들을 최상의 연소효율을 갖는 형상의 고체연료로 압축성형하는 공정과,

   상기 공정에 의해 성형된 폐기물 고체연료를 캡슐몸체내에 삽입하는 공정과,

   상기 삽입된 폐기물을 냉각시키는 공정과,

   폐기물 고체연료가 삽입된 캡슐몸체에 캡슐뚜껑을 닫고 밀봉시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가연성폐기물 연료화를 위한 캡슐 처리방법.
2. 생활 쓰레기, 음식물 쓰레기, 비닐, 플라스틱, 슬러지 등과 같은 가연성폐기물을 연료화하기 위해 이 가연성폐기물을 파쇄 및 선별하고, 요구되는 열량에 따라 적당한 비율로 혼합하여 이를 일정한 형상으로 압축성형함에 있어서,

   압축성형물의 외형을 이루는 캡슐몸체와 압축성형물 중앙부의 구멍을 이루는 축관이 일체로 형성된 캡슐뚜껑으로 이루어진 캡슐을 구비하여,

   상기 혼합 폐기물을 압축성형하는 성형틀 내에 캡슐몸체를 세팅시키고,

   상기 캡슐몸체가 세팅된 성형틀에 혼합된 가연성 폐기물을 일정량 투입하고,

   상기 성형틀내에 상부 금형이 하강하여 투입된 가연성폐기물을 캡슐몸체내에가연성 폐기물을 압축시키면서 중앙부에 구멍을 형성하고,

   중앙부에 상기 구멍에 끼워지는 축관이 형성된 캡슐뚜껑을 씌운후 밀봉하고,

   캡슐이 씌워진 성형물을 배출하는 것을 특징으로 하는 가연성폐기물 연료화를 위한 캡슐 처리방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 캡슐뚜껑을 씌우기전에 일정시간 방치시켜 상기 삽입된 폐기물을 냉각시키는 공정이 더 부가된 것을 특징으로 하는 가연성폐기물 연료화를 위한 캡슐 처리방법.
4. 생활 쓰레기, 음식물 쓰레기, 비닐, 플라스틱, 슬러지 등과 같은 가연성폐기물을 연료화하기 위해 이 가연성폐기물을 파쇄 및 선별하고, 요구되는 열량에 따라 적당한 비율로 혼합하여 이를 일정한 형상으로 압축성형함에 있어서,

   압축성형물의 외형을 이루는 캡슐몸체와 압축성형물 중앙부의 구멍을 이루는 축관이 일체로 형성된 캡슐뚜껑으로 구성된 캡슐을 구비하여,

   상기 혼합 폐기물을 압축성형하는 성형틀 내에 상부가 개구된 캡슐몸체를 세팅시키고,

   상기 캡슐몸체가 세팅된 성형틀에 혼합된 가연성 폐기물을 일정량 투입하고,

   성형물 중앙에 구멍을 형성할 성형샤프트를 구비한 상부금형에 중앙부에 성형물에 형성되는 구멍에 끼워지는 축관이 형성된 캡슐뚜껑을 장착하여 캡슐몸체에 투입된 가연성 폐기물을 압축 성형하면서 밀봉하고,

   상기 캡슐화된 성형물을 배출하는 것을 특징으로 하는 가연성폐기물 연료화를 위한 캡슐 처리방법.
5. 압축성형되는 고체연료의 외부에 씌워지는 캡슐에 있어서,

   압축성형물의 외형과 동일한 형상을 이루는 상부가 개구된 캡슐몸체와,

   중앙부에 상기 하부캡슐의 높이를 가지면서 압축성형물의 중앙부 구멍에 끼워지는 축관을 일체로 갖는 캡슐뚜껑으로 이루어진 것을 특징으로 하는 캡슐 고체연료.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 축관은 상광하협 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 캡슐형 고체연료.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 캡슐뚜껑의 축관 하단에 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 캡슐형 고체연료.