生物碳生产系统及生物碳生产方法技术方案

本发明专利技术涉及生物碳生产系统及生物碳生产方法，其中生物碳生产系统包括：预热加热槽，预热包括食物废弃物的含水分的有机性原料；碳化反应器，根据水热加压碳化反应方法碳化在所述预热加热槽中加热的含水分的有机性原料；及间接加热装置，设置在所述碳化反应器的内外，并且通过在内部流动已加热的绝缘油的加热管间接加热所述碳化反应器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含高水分并且碳化有机性废弃物具有高发热量的生物碳的生产系统。本专利为受环境部支援的韩国环境产业技术院中管理的“新一代生态创新项目(项目名称：利用Bio_char的食物废弃物处理技术开发)”的结果而被研发出的(NO.2013000150004)。
技术介绍
一般地说，诸如食物废弃物、污泥的有机性废弃物被埋在土中来进行处理。但是，有机性废弃物的特性上水分含量高，因此容易腐烂，发生恶臭与污水，在填埋时，流出大量的渗滤液，引发诸如地下水污染的2次环境污染。因此，为了将水分含量高的有机性废弃物变成再生材料，去除有机性废弃物的水分之后需经过碳化工艺。所述碳化工艺为，在厌氧状态或者低氧环境(2～4％)中有机物质被外部加热源加热而被热分解进而将碳固定在生成物，大部分的有机性废弃物是通过碳化过程而被再利用的。关于此，在韩国公开专利第2014-002407号中公开了渗滤液碳化系统，包括：干燥渗滤液的第一干燥部与第二干燥部；将已干燥的渗滤液碳化的碳化部；及对干燥部与碳化部供应热风的热风供应部。上述技术具有利用燃烧LPG、LNG、灯油等的燃料的热风的干燥部，干燥的水分含量在8w％至30wt％的污泥来移动至干燥部，但是热风温度不固定，因此无法干燥至污泥的内部，存在降低生成物法热量降低品质的问题。因此，需要开发生成物发热量优秀的同时耗能最少的生物碳生产系统。
技术实现思路
(要解决的问题)本专利技术是为了解决上述问题而提出的，本专利技术的目的在于提供如下的生物碳生产系统：将热均匀地传达于原料，来生产成分优秀的生物碳，并且使用余热将耗能最小化，进而经济性优秀。(解决问题的手段)预热加热槽，预热包括食物废弃物的含水分的有机性原料；碳化反应器，根据水热加压碳化反应方法碳化在所述预热加热槽中加热的含水分的有机性原料；及间接加热装置，设置在所述碳化反应器的内外，并且通过在内部流动已加热的绝缘油的加热管间接加热所述碳化反应器。在此，所述生物碳生产系统还可包括：惯性碰撞型气液分离器，将在所述碳化反应器中生成的废流体进行气液分离；生物液体罐，储存由所述惯性碰撞型气液分离器分离的排放液体，并且利用所述排放液体生成甲烷气体来供应于所述间接加热装置；及气罐，储存由所述惯性碰撞型气体分离器分离的排放气体。在此，所述生物碳生产系统包括：生物碳保管槽，保管从所述碳化反应器排放的生物碳；及固液分离器，由所述生物碳保管槽接收所述生物碳之后进行固液分离。由所述固液分离器分离的液体被移送至所述生物液体罐来进行保管。在此，所述生物碳生产系统还可包括生物碳干燥器，对由所述固液分离器分离第一次干燥的生物碳进行二次干燥。在此，所述固液分离器可包括压带机(beltpress)、脱水机中的一种。在此，所述生物碳生产系统还包括：太阳热集热器；及储热槽，从所述太阳能集热器接收能量。其中，所述预热加热槽可利用所述储热槽的热。在此，所述储热槽中的热被供应至所述生物液体罐，进而可提升所述生物液体罐内部的温度。在此，所述预热加热槽可包括移送泵，通过设置在所述碳化反应器上部的阀门，来供应所述含水分的有机性原料。在此，所述碳化反应器包括：内筒；装有所述含水分的原料；及外筒，隔离于所述内筒以形成流路。所述加热管可包括：第一副加热管，设置在所述内筒内部；及第二副加热管，设置在所述内筒与外筒之间，不仅加热所述内筒，还净化通过所述流路流入的排放气体。在此，所述碳化反应器下部可具有圆锥形状，以容易排放所述生物碳。在此，所述碳化反应器还可包括：水含量测量装置，测量所述含水分的有机性原料的含水量；及水分供应器，在由所述含水量测量装置测量出的含水量在基准值以下的情况下，对所述碳化反应器追加供应水。在此，所述碳化反应器还可包括：压力测量器，测量所述碳化反应器内部的压力；压力调节部，在由所述压力测量器测量出的压力在基准值以上的情况下，调节所述碳化反应器的压力。在此，所述含水分的有机性原料具有50％～80％的含水量，并且所述碳化反应器的内部压力为1.0～3.0MPa，所述预热反应器可将所述含水分的有机性原料预热至50～90℃。在此，所述生物碳生产方法可包括：在预热加热槽中加热包括食物废弃物的含水分的有机性原料的步骤；根据加压碳化反应方法在被间接加热装置间接加热的碳化反应器中碳化所述被预热的含水分的有机性原料来获取生物碳原材料的步骤；对于所述生物碳原材料由固液分离器进行固液分离，其中液体部分被储存于生物液体罐来生成甲烷气体的步骤；及对于由所述固液分离器分离的固体生物碳进行脱水处理来获取生物碳原料的步骤。在此，所述生物碳生产方法还可包括：作为所述间接加热装置的燃料供应在所述生物液体罐中生成的甲烷气体的步骤。在此，所述生物碳生产方法还可包括：对于在所述碳化反应器中生成的流体由气液分离器分离排放气体与排放液体的步骤；及将所述排放液体供应至所述生物液体罐的步骤。在此，所述生物碳生产方法还可包括将所述排放气体供应至所述气罐的步骤。所述生物碳生产方法还可包括：由所述间接加热装置的燃烧部净化聚集在所述气罐的排放气体。(专利技术的效果)本专利技术的生物碳生产系统具有如下的优点：将已生成的生物碳的含水量最小化，进而能够获取发热量高的固体燃料。并且，生物碳生产系统具有如下的优点：由反应器的产生的恶臭或将可燃性气体再利用为加热气体将耗能最小化。附图说明图1是用于说明作为本专利技术一实施例的生物碳生产系统的概念图。图2是用于说明作为本专利技术一实施例的生物碳生产系统中碳化反应器与与该碳化反应器相关的间接加热装置的结构的图面。图3是用于说明惯性碰撞型热交换机的结构的图面，其中该惯性碰撞型热交换机为对于在作为本专利技术一实施例的生物碳生产系统中生成的废流体进行气液分离的气液分离器的一种。图4是用于说明作为本专利技术一实施例的生物碳生产系统中生物碳保管槽的结构的概念图。图5是用于说明根据本专利技术另一实施例的生物碳生产方法的流程图。具体实施方式以下，参照附图详细说明与本专利技术相关的生物碳生产系统及生物碳生成方法。图1是用于说明作为本专利技术一实施例的生物碳生产系统的概念图。如图1所示，作为本原专利技术的一实施例的生物碳生产系统1000可包括预热加热槽10、碳化反应器20、间接加热装置30、气液分离器40、生物液体罐50、气罐60、生物碳保管槽70、生物碳干燥器90、太阳热集热器100及储热槽110。首先，在将原料投入预热加热槽10之前，对成为原料的含水分的有机性原料可进行预处理工艺。具体地说，由粉碎机(未示出)筛选原料中的异物质，并且可粉碎成10mm～100mm大小供应至预热加热槽10。所述粉碎机为，以筛选及粉碎原料的杂质为目的，可无限制地适用通常使用的粉碎机。这时，作为一示例，可使用通常销售的切碎机、粉碎用球或者煤粉分馏器。另外，所述粉碎机的材质不受特别限制，优选为可在防水性、耐久性或弹性优秀的不锈钢、铜、聚氨酯、陶瓷、橡胶、塑料及自然石构成的群中选择使用一种以上。通过如上所述的预处理工艺的含水分的有机性原料在所述预热加热槽10中预热。这时，投入的原料的种类不受也特别限制，但是作为一示例可以是在食物废弃物、污泥及废弃木材构成的群中选择的一种以上，优选为食物废弃物或污泥为最佳。所述预热加热槽10可将原料预热至50至90℃。这时，在所述预热加热槽10的温度不足50℃的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物碳生产系统，其特征在于，包括：预热加热槽，预热包括食物废弃物的含水分的有机性原料；碳化反应器，根据水热加压碳化反应方法碳化在所述预热加热槽中加热的含水分的有机性原料；及间接加热装置，设置在所述碳化反应器的内外，并且通过在内部流动已加热的绝缘油的加热管间接加热所述碳化反应器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.14 KR 10-2014-0017248;2015.01.29 KR 10-2011.一种生物碳生产系统，其特征在于，包括：预热加热槽，预热包括食物废弃物的含水分的有机性原料；碳化反应器，根据水热加压碳化反应方法碳化在所述预热加热槽中加热的含水分的有机性原料；及间接加热装置，设置在所述碳化反应器的内外，并且通过在内部流动已加热的绝缘油的加热管间接加热所述碳化反应器。2.根据权利要求1所述的生物碳生产系统，其特征在于，还包括：惯性碰撞型气液分离器，将在所述碳化反应器中生成的废流体进行气液分离；生物液体罐，储存由所述惯性碰撞型气液分离器分离的排放液体，并且利用所述排放液体生成甲烷气体来供应于所述间接加热装置；及气罐，储存由所述惯性碰撞型气体分离器分离的排放气体。3.根据权利要求2所述的生物碳生产系统，其特征在于，包括：生物碳保管槽，保管从所述碳化反应器排放的生物碳；及固液分离器，由所述生物碳保管槽接收所述生物碳之后进行固液分离，其中，由所述固液分离器分离的液体被移送至所述生物液体罐来进行保管。4.根据权利要求3所述的生物碳生产系统，其特征在于，还包括：生物碳干燥器，对由所述固液分离器分离而第一次干燥的生物碳进行二次干燥。5.根据权利要求3所述的生物碳生产系统，其特征在于，所述固液分离器包括压带机、脱水机中的一种。6.根据权利要求2所述的生物碳生产系统，其特征在于，还包括：太阳热集热器；及储热槽，从所述太阳能集热器接收能量，其中，所述预热加热槽利用所述储热槽的热。7.根据权利要求6所述的生物碳生产系统，其特征在于，所述储热槽中的热被供应至所述生物液体罐，进而提升所述生物液体罐内部的温度。8.根据权利要求1所述的生物碳生产系统，其特征在于，所述预热加热槽包括：移送泵，通过设置在所述碳化反应器上部的阀门，来供应所述含水分的有机性原料。9.根据权利要求1所述的生物碳生产系统，其特征在于，所述碳化反应器包括：内筒；装有所述含水分的原料；及外筒，隔离于所述内筒以形成流路，所述加热管包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴成圭，李在荣，
申请(专利权)人：株式会社KF，
类型：发明
国别省市：韩国;KR