KR101262811B1

KR101262811B1 - 기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 원수 증발장치.

Info

Publication number: KR101262811B1
Application number: KR1020110015105A
Authority: KR
Inventors: 곽승룡
Original assignee: 곽승룡
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2013-05-15
Also published as: KR20120095654A

Abstract

음식물 쓰레기를 고액분리하면 슬러지와 탈리액으로 분리되고, 탈리액은 응집반응을 통하여 불용성부유물질(SS, Suspended Solid)을 제거하는데 이를 원수라 한다.
특히, 본 발명은 폐수(Waste water)에서 증발하는 증기가 가지고 있는 잠열(Latent heat)모두를 회수하는 응축기나 증발기를 설치하고, 본 응축기나 증발기에는 폐수를 연속 순환하는 순환펌프(Circulation pump)를 설치하고,
응축기나 증발기로 순환하는 폐수는 기액분리기(Separator)에서 증발하고 증기재압축기(Mechanical vapor re-compressor)에 의하여 증발 증기는 재압축된 상태의 높은 온도를 가진 증기로서 순환 폐수와 열교환하여 압축증기가 가지고 있는 잠열 모두를 순환 폐수와 열교환하고 나머지 열은 응축수로 현열이 되어 현열 회수용 열교환기로 이송되어진다.
증발증기의 재압축시스템에서 기액분리기는 진공상태를 유지하게 되며 비등온도(Boiling Point)까지 승온한 원수는 진공상태에서 원수의 증발을 효율적으로 발생시키게 되며 원수(폐수)에서 증발하는 증기를 재압축하면 100의 증기가 134도의 온도로 상승하는 역할을 압축기에서 하게 된다.
본 발명은 원수에서 증발하는 증기를 재압축하여 원수를 증발시키는데 필요한 에너지로 재사용하는 증기재압축기시스템(MVR, Mechanical Vapor ReCompressor System)을 개발하여 증기재압축기시스템을 이용한 음식물슬러지의 탈리액 원수를 증발하여 담수화하는 장치에 관한 것이다.

Description

기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 원수 증발장치.{MVR(Mechanical Vapor Re-Compressor System) Using Evaporator For Waste WATER}

본 발명은 기존의 진공증발기(Vacuum Evaporator)에 증기압축기(Mechanical Vapor Compressor)를 설치하여 원수에서 증발하는 증기를 재압축하여 원수를 증발시키는데 필요한 에너지로 재사용하는 증기재압축시스템(MVR, Mechanical Vapor Re-Compressor System)에 관한 것으로 특히 음식물슬러지의 탈리액 원수를 증발하여 담수화하는 장치와, 상기 원수를 증발하여 담수화라는 장치에 새로운 방식의 증기 재압축기의 개발로 증발증기의 회수 및 재압축으로 에너지를 절약하는 증발장치에 관한 것이다.

음식물 쓰레기를 고액분리하면 슬러지와 탈리액으로 분리되고, 탈리액은 응집반응을 통하여 불용성부유물질(SS, Suspended Solid)을 제거하는데 이를 원수라 한다.

특히, 본 발명은 폐수(Waste water)에서 증발하는 증기가 가지고 있는 잠열(Latent heat)모두를 회수하는 응축기나 증발기를 설치하고, 본 응축기나 증발기에는 폐수를 연속 순환하는 순환펌프(Circulation pump)를 설치하고,

응축기나 증발기로 순환하는 폐수는 기액분리기(Separator)에서 증발하고 증기재압축기(Mechanical vapor re-compressor)에 의하여 증발 증기는 재압축된 상태의 높은 온도를 가진 증기로서 순환 폐수와 열교환하여 압축증기가 가지고 있는 잠열 모두를 순환 폐수와 열교환하고 나머지 열은 응축수로 현열이 되어 현열 회수용 열교환기로 이송되어진다.

증발증기의 재압축시스템에서 기액분리기는 진공상태를 유지하게 되며 비등온도(Boiling Point)까지 승온한 원수는 진공상태에서 원수의 증발을 효율적으로 발생시키게 되며 원수(폐수)에서 증발하는 증기를 재압축하면 100의 증기가 135도의 온도로 상승하는 역할을 압축기에서 하게 된다.

상기 비등이란 수분을 증발하는 공정을 지칭하는 것으로, 점성이 없는 물은 65-100℃까지 가열 가능하며, 증발용량 및 운전 조건에 따라, 가열압력 및 온도를 임의로 조절 가능한 액체 증발장치를 제공하며,

증발증기의 증기를 재압축하는 압축기의 모터의 용량이 소형에서부터 대형에 이르기까지 광범위하게 사용가능한 구조를 갖는 음식물 탈리액의 증발장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 배경기술로는 대한민국 특허 등록 제 425274호 "폐열 회수 시스템과 그 방법", 대한민국 특허 등록 제 560855호 "음식물 분해기의 증발기 구조", 대한민국 특허 공고번호 제 1995-000666호 "폐기물처리 방법 및 장치", 대한민국 특허 공개번호 제 2002-0087216호 "배열증기 회수 보일러의 관수 승온장치", 대한민국 특허 공개번호 제 2009-0105608호 "하수처리장 소화조 슬러지 폐수열 및 슬러지 탈리액 폐수열회수와 그 이용 방법", 대한민국 특허 공개번호 제 2011-0000081호 "열교환기를 포함하는 음식물 처리기", 대한민국 실용신안 등록 제 117732호 "폐수처리용 농축기", 대한민국 실용신안 등록 제 262463호 "음식물 쓰레기용 수분분리장치", 대한민국 실용신안 공개번호 제 2010-0005495호 "직접 열원 발전장치" 등이 있다.

음식물슬러지를 고액분리하면 다량의 탈리액이 발생하며 이러한 물을 담수로 개조하여 방류하는 방법에서 일반적인 수처리를 통하여 해양투기를 한 것이 통상적인 방법이였으며 또한 생물학적 수처리 방식도 있으나 처리비용면에서 막대한 처리비용이 소요되어 경제성이 떨어지는 원인으로 인하여 많은 음식물 처리 업체들도 이러한 수처리 방법을 택하지 못하고 있다.

그 밖의 방법에서 산업 페기물을 소각하여 그곳에서 발생하는 폐열을 회수하는 장치를(Economizer)설치하고 스팀을 제조하여 일반적인 진공 증류장치로 사용하고 있다.

그러나 이와 같은 장치는 에너지비용이 별도로 소요되지 않으므로 비용면에서 좋은 장점을 가지고 있지만 모든 음식물 처리업체에서 이러한 방법을 사용하기는 역부족이며 또한 제2의 대기오염을 일으키고 있다.

이것은 결국 산업 쓰레기를 태우는 과정에서 발생하는 다이옥신 물질등을 완벽하게 제거가 불가능하기 때문이다.

이러한 이유로 인하여 대다수 음식물 처리업체들은 탈리액속의 슬러지 또는 부유물질등을 여과방식으로 제거하여 대부분 해양투기를 한 것이 일반적인 것으로 볼 수 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 음식물슬러지 탈리액을 처리하는 방법과는 전혀 다른 방식의 진공 증류장치로, 증기압축기를 이용하여 폐수에서 증발하는 증기를 재압축하여 열원으로 사용하는 장치에 관한 것이다.

모든 액체는 진공상태에서 온도를 가하면 수분은 비등(Boiling)을 하게 된다.

본 발명은 증발하는 증기를 재압축하는 압축기와 증발증기와 순환 폐수와의 열교환으로 증기를 응축하고 순환폐수는 비등시키는 응축기나 증발기를 설치하고, 폐수를 연속적으로 일정량을 순환시키는 순환펌프 (Circulation Pump)를 설치하여 폐수의 증발량을 일정하게 유지하는 역할을 하게 된다.

순환펌프의 용량선정은 매우 중요하며 이것은 증발기(evaporator)의 형태에 따라서 총괄 전열계수 값으로 전열면적이 구해진다.

증발기(evaporator)의 선정은 폐수속의 미세한 슬러지와 단백질성분 그리고 염분등으로 장치스케일과 장치를 부식시키는 정도와 운전시간을 고려하여 총 전열면적을 선정하여 설계해야 하며 이러한 선정기준은 장치의 효율과 매우 밀접한 관계를 가지고 있다.

본 발명과는 그 목적을 달리하지만 물을 비등시키는 기술 내지 장치로는 다음과 같은 것을 볼 수 있다.

식품분야에서 사용하는 주스농축기( Fruit Juice Evaporator)와 제약공장에서 한약을 추출한 추출액 농축기(Natural Circulation Evaporator)와 같이 액체를 증발기로 이송 순환시킬 경우, 온도가 상승 및 비등하는 것을 볼 수 있으며, 이때 액체는 진공상태에서 빠르게 비등을 하게 된다.

이와 같이 액체를 증발시키는 장치에 있어서 증발증기를 재압축하여 에너지를 절약하는 장치로 구성한다는 원리에 있어서,

본 발명은 액체를 증발시키는 장치에서보다 효율적이고 에너지 절약장치로서 적은 에너지로 많은 양의 수분을 증발이 가능한 연속식 처리방식으로 대용량의 수분증발과 마지막으로 증발기에서 담수화가 되어 배출되는 응축수를 카본필터를 통하여 냄새를 제거하고 다시 역삼투시스템(RO-System, Reverse Osmosis system)을 통하여 상수도 수질 정도의 수질로 만들어서 산업용수나 생활용수로 재활용 가능한 수질을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 하는 것이다.

폐수를 고액분리한 탈리액을 응집반응하여 필터프레스(20)와 마이크론필터(23)에서 여과한 후, 예열기(24)를 통하여 예열이 되어 순환펌프(26) 입구로 유입되고,

순환펌프(26)에 의해서 판형증발기(25)로 공급되어 증기와 순환펌프(26)로부터 공급받은 액체와의 열교환으로 액체가 비등하여 기액분리기(27)로 유입되며,

기액분리기(27)에서는 기체와 액체로 분리가 되며, 분리된 기체인 증발증기는 증기재압축기(28)로 유입되고 액체는 다시 순환펌프(26)로 유입되어 반복적으로 순환하면서 연속적으로 증발조작을 실행하게 되는 기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 증발장치이다.

상기에 있어서, 판형증발기(25) 대신에 튜브형증발기인 1차증발기(54) 및 2차증발기(57)를 사용하는 기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 증발장치이다.

상기에 있어서, 증기재압축기(28)는 앞부분의 조립용커버(81)에는 베어링과 씰케이싱 그리고 증기입구(83) 2개와 앞면결합프렌지(80)로 구성되고,

다수개의 증기임펠러(78)와 다수개의 챔버(77)가 증기입구(83) 측으로부터 증기배출구(84) 쪽으로 테이퍼 형식으로 들어있는 동체(79)와 증기배출구(84), 공기 안내판(76), 뒷면결합 프렌지(74), 베어링과 씰케이싱으로 결합 되어 있는 것을 가지며,
상기 다수개의 증기임펠러(78)를 고정하는 중심회전축(88)은

샤프트커플링(75)으로 구동모터(71)와 결합되며, 구동모터(71)는 모터베이스(85)와, 동체(79)는 증기압축기고정장치(86)로 바닥고정프레임(87)에 고정되는 구성을 가지며,

특히 증기임펠러(78)는 쳄버(77)로 앞뒷면이 막힌 내부에 부착된 형태로 입구로 유입된 증기는 역류를 할 수 없는 구조를 가지며, 다수개의 증기임펠러(78)가 테이퍼형의 배열로 조립이 되어 증기입구(83)로 유입되어 배출구방향으로 이송되는 증기는 그 직경이 점점 커지는 증기임펠러(78)에 의해 압축이 증가되는 구조인 원심형 고속 터보 증기 압축기 방식을 사용하는 기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 증발장치이다.

본 발명에 의한 음식물슬러지 탈리액(원수)의 수분 증발장치는 기타 산업전 분야에서 사용하고 있는 증발장치를 이용하여 증기재압축기를 이용하여 증발증기 모두를 열원으로 재사용하는데 그 의미가 있으며 초기에 원액의 온도를 상승시키는데 필요한 에너지만 공급되며 정산 가동 시에는 현열로 빠져 나가는 열량만 공급을 하게 되며 별도의 가열장치나 증발에 필요한 절대열량에 필요한 에너지는 필요치 않으므로 기타 연료비를 비롯한 제조경비를 절감하는 효과를 갖게 된다.

본 발명에 의한 압축비는 1.05 - 1.4 이며 온도는 약 5 - 40도 정도의 승온 효과를 기대하게 된다.

본 발명은 내구성이 뛰어나며 그 구성이 간단하여 조립 및 분해가 용이하여, 유지보수 비용이 저렴한 효과를 갖게 된다.

또한 설치가 용이하여, 어떤 장소에라도 쉽게 설치할 수 있는 이점을 갖게 되며, 이로 말미암아 본 발명은, 음식물슬러지를 분리한 탈리액뿐만 아니라, 식품분야, 제약분야 및 화학공장의 증발공정등 매우 다양하고 적용 범위가 커서 매우 효율적인 에너지 절감장치로서 저렴한 비용으로 증발효과를 갖게 된다.

또한 본 발명은 환경오염을 유발하는 대기오염 부분이 없으므로, 친환경장치의 장점을 가지며, 필요한 용량에 따라, 다양한 크기의 형태로 제공하는 효과를 갖게 된다.

도 1 - 본 발명에 있어서 판형증발기를 이용한 전체 공정도.
도 2 - 본 발명에 있어서 튜브형증발기를 이용한 공정도.
도 3 - 본 발명에 있어서 원심형 고속터보 증기압축기의 작동 상태 단면도.태 단면도.

삭제

를 중성화시키는 수산화나트륨반응조(13) 및 황산나트륨반응조(14)로 구성되며, 상기 응집반응조(12)에서 응집 및 중성화과정에서 발생되는 고형물을 물과 분리 여과하는 여과수단를 가지며,
상기 여과수단에서 분리된 물을 재차 증발시켜 정화시키는 응축 및 증기재압축수단을 갖는 한편, 상기 증기 재압축수단에서 발생된 응축수를 저장 및 재여과하는 역삼투압시스템(34) 및 카본필터(35)를 거쳐, 정수하는 음식물탈리액이나, 폐수 정화장치에 있어서,
상기 응집반응조(12)에서 응집반응한 원수를 고형물과 물로 분리 여과하는 여과수단을 필터프레스(20)와 마이크로론필터(23)으로 구성하며, 상기 마이크론필터(23) 일측에는 원수를 가열하는 예열기(24)를 가지며,
상기 예열기(24)는 원수를 이송하는 순환펌프(26)와, 원수를 증발하는 판형증발기(25)가 연결되며, 상기 판형증발기(25)는 재차 예열기(24)와 연결되어 원수가 일부 순환되는 순환구조를 가지며,
상기 예열기(24)는, 응축수를 수집저장하는 응축수회수탱크(31)와 연결되며,
상기 판형증발기(25)와 원수를 이송하는 순환펌프(26) 사이에는 기액분리기(27)를 가지며, 상기 기액분리기(27)와 판형증발기25) 사이에는 증기재압축기(28)가 장착되며, 상기 증기재압축기(28)와 판형증발기(25) 사이에는 보조스팀을 제공하는 스팀헤드(29)가 연결되는 기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 원수 증발장치에 관한 것이다.
상기에 있어서 필터프레스(20) 및 마이크로필터(24)에서 여과된 원수를 증발하는 판형증발기 대신에 튜브형 증발기인 복수개의 제1차증발기(54) 및 제2차증발기(57)를 사용할 수 있다.
상기에 있어서, 판형증발기(25) 및 기액분리기(27) 사이에 설치되는 증기재압축기(28)는 테이퍼진 동체(79)와, 테이퍼진 동체(79)의 앞부분에는 조립용커버(81)가 앞면결합플랜지(80)로 결합되며, 뒷부분에는 뒷면결합플랜지(74)로 뒷면(89)이 결합되며, 상기 조립용커버(81) 및 뒷면결합플랜지(74)로 결합되는 뒷면(89)에는 중심회전축(88)의 회전을 원활하게 하며 기밀을 유지하는 베어링 및 씰링케이스가 결합되며,
상기 동체(79) 내주면에는 다수개의 챔버(77)를 가지며, 상기 다수개의 챔버(77)사이에는 중심회전축(88)에 장착되는 다수개의 증기임펠러(78)가 삽입되며,
구동모터(71)의 구동축과 중심회전축(88)은 샤프트커플링(72)로 연결되며,
상기 조립용커버(81)에는 동체(79) 내측으로 증기를 유입하는 복수개의 증기입구(82)와, 동체(79) 후단에는 증기배출구(84)를 가지며, 뒷면결합플랜지(74)로 결합되는 뒷면(89) 내측에는 증기배출구(84)로 증기 배출을 유도하는 공기안내판(76)을 갖도록 한 것이다.
상기 동체(79)는 바닥고정프레임(87)에 증기압축기고정장치(86)으로 고정되며, 구동모터(71)는 모터베이스(85)로 고정되어진다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 구체적 내용을 도면과 함께 설명하면 다음가 같다.

본 발명의 공정은 크게 여과공정, 증발공정, 회수공정 3가지로 나눠 지는 데, 도 1은 본 발명에 있어서 판형증발기를 이용한 전체 공정도이고, 도 2는 본 발명에 있어서 튜브형증발기를 이용한 공정도이며 도 3은 본 발명에 있어서 원심형 고속터보 증기압축기의 상태도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 음식물찌꺼기로부터 고액분리한 후의 탈리액은 원수저장조(10)에 수집하여 원수저장조피드펌프(11)에 의해서 응집반응조(12)의 수산화나트륨(NaOH)응집반응조(13)에서 1차 응집반응하여 탈리액속의 부유물을 응집하고 황산화나트륨(ALUM)응집반응조(14)로 이송되며 다시 황산화나트륨(ALUM)응집반응조(14)에서 2차로 응집 반응하여 다이아프램펌프(19)로 이송되며,

이때 수산화나트륨(NAOH)은 수산화나트륨(NAOH)저장탱크(15)로부터 수산화나트륨(NAOH)정량이송펌프(16)에 의하여 수산화나트륨(NaOH)응집반응조(13)로 일정량이 공급된다.

또한 황산화나트륨(ALUM)저장탱크(17)로부터 황산화나트륨(ALUM)정량이송펌프(18)에 의하여 황산화나트륨(ALUM)응집반응조(14)로 일정량이 공급되며, 이러한 공정을 마친 탈리액은 다이아프램펌프(19)를 통하여 필터프레스(20)에서 응집된 부유물이나 슬러지등을 여과하게 되며,

여과된 탈리액은 수집조(Receive tank)(21)에 모아지며 피드펌프(Feed pump)(22)에 의하여 마이크론필터(Micron filter)(23)에서 여과되는 여과공정이 수행된 후 여과액은 증발공정으로 유입된다.

증발공정에서는 여과액이 예열기(24)를 통하여 예열이 되어 순환펌프(26) 입구로 유입되고, 순환펌프(26)에 의해서 판형증발기(25)로 공급된다.
판형증발기(25)에서는 증기와 순환펌프(26)로부터 공급받은 액체와의 열교환으로 여과액이 비등하여 기액분리기(27)로 유입되며, 기액분리기(27)에서는 기체와 액체로 분리가 되며, 기체 즉 증발증기는 증기재압축기(28)로 유입되어 재압축되며,

삭제

액체는 다시 순환펌프(26)로 유입되어 반복적으로 순환하면서 연속적으로 증발조작을 실행하게 되는 구조를 갖는 것이다.

증기재압축기에서 압축된 증기는 응축기로 유입되어 액이 비등하는데 필요한 에너지로 재공급하게 되며, 응축기에서 열교환을 마친 응축수는 응축수이송펌프(30)로 응축수는 다시 예열기(24)로 유입되어 재차 예열기(24)로 열을 전달한 후 응축수회수탱크(31)에 응축수로 이송되어 재활용하게 되며, 응축수저장탱크(31)의 응축수는 장치세정용탱크(32) 및 역삼투막시스템(Reverse Osmosis Membrane system)(34)를 거쳐 총용존고형물질(TDS,Total dissolved solid)센서로 110이하의 수질로 개선한 후, 카본필터(35)를 통과하여 냄새를 제거하는 공정을 거쳐 수질을 개선하는 것이다.

삭제

또, 도2 에서 보는 바와 같이 판형증발기(25) 대신에 튜브형증발기인 1차증발기(54) 및 2차증발기(57)를 수직형으로 설치하여 대용량을 연속적으로 증발하는데 공정은 다음과 같다.

여과공정을 마친 여과액은 발란스탱크(Balance tank)(51)에 유입되며, 이송펌프(52)와 유량계를 거치어, 예열기(53)를 통과하여 1차증발기(54)로 유입되어 열교환하여 튜브 내부에서 액체는 비등조작을 하여 1차기액분리기(55)에서 기체와 액체로 분리되며 여기서 발생한 기체는 2차증발기(57)의 열원으로 공급되며,

액체는 1차이송펌프(56)를 통하여 2차증발기(57)로 유입된다. 2차증발기(57)로 유입된 원액은 관내를 통과하면서 다시 비등하게 되며 2차기액분리기(58)에서 다시 기체와 액체로 분리된다.

여기서 기체는 증기재압축기(28)로 흡입되어 재압축하여 다시 1차증발기(54) 열원으로 재사용한다.

각 증발기로 공급된 증기의 응축수는 응축수 회수탱크(62)로 회수되며 응축수회수펌프(63)을 통하여 원액 예열기에서 응축수와 폐수원액과 열교환하고 배출된다.

증기재압축기(28)는 도 3에서 보이는 바와 같이 신규로 개발한 것으로 앞부분의 조립용커버(81)에는 베어링과씰케이싱 그리고 증기입구(83) 2개와 앞면결합프렌지(80)로 구성되고,
다수개의 증기임펠러(78)가 중심회전축(88)에 고정되며, 상기 증기임펠러(78)는 동체(79) 내주면에 고정되는 다수개의 챔버(77) 사이에 결합되는 한편 상기 동체(79)는 증기입구(83)측으로부터 증기배출구(84) 쪽으로 갈수록 직경이 커지는 테이퍼 형식의 동체(79)를 구성하며, 뒷면결합 프렌지(74)에 고정되는 뒷면(89)의 외측에는 베어링과씰케이싱이 결합되며 뒷면(89)의 내측에는 공기 안내판(76)을 가지며,
구동모터(71)는 샤프트커플링(75)으로 중심회전축(88)과 결합되며, 상기 구동모터(71)및 동체(79)는 모터베이스(85)와 증기압축기고정장치(86)로 바닥고정프레임(87)에 고정되는 구성을 갖는다.
상기 중심회전축(88)에 고정되는 다수개의 증기임펠러(78)는 동체(79) 내주면에 고정되는 쳄버(77) 사이에 삽입되어 쳄버(77)는 증기를 압축하는 동시에 뒷면(89) 방향으로 증기를 가압 이송하게 되며, 동시에 증기입구(83)로 유입된 증기는 역류를 할 수 없는 구조를 가진다.

상기 다수개의 증기임펠러(78)는 테이퍼형의 배열로 조립이 되어 증기가 유입되어 배출구방향으로 이송되어 질 때 압축이 심하게 더 일어나는 구조인 원심형 고속 터보 증기 압축 방식으로 압축되는 증기압축기를 제공하게 된다.

삭제

10 - 원수저장조 11 - 원수저장조피드펌프 12 - 응집반응조 13 - 수산화나트륨응집반응조
14 - 황산화나트륨응집반응조 15 - 수산화나트륨저장탱크
16 - 수산화나트륨정량이송펌프 17 - 황산화나트륨저장탱크
18 - 황산화나트륨정량이송펌프 19 - 다이아프램펌프
20 - 필터프레스 21 - 수집조
22 - 피드펌프 23 - 마이크론필터
24 - 예열기 25 - 판형증발기
26 - 순환펌프 27 - 기액분리기
28 - 증기재압축기 29 - 스팀헤드
30 - 응축수이송펌프 31 - 응축수회수탱크
32 - 장치세정용탱크 33 - 펌프
34 - 역삼투막시스템 35 - 카본필터
51 - 발란스탱크 52 - 이송펌프
53 - 예열기 54 - 1차증발기
55 - 1차기액분리기 56 - 1차이송펌프
57 - 2차증발기 58 - 2차기액분리기
59 - 2차이송펌프 62 - 응축수회수탱크
63 - 응축수회수펌프 71 - 구동모터
72 - 샤프트커플링 74 - 뒷면결합프렌지
76 - 공기안내판 77 - 쳄버
78 - 증기임펠러 79 - 동체
80 - 앞면결합프렌지 81 - 조립용커버
83 - 증기입구 84 - 증기배출구
85 - 모터베이스 86 - 증기압축기고정장치
87 - 바닥고정프레임 88 - 중심회전축
89 - 뒷면

Claims

원수(폐수)를 유입 저장하는 원수저장조(10)와, 원수저장조(10)에는 원수를 응집반응조(12)로 이송하는 원수저장조피트펌프(11)를 가지며,
상기 응집반응조(12)는 산성 및 알칼리성원수를 중성화시키는 수산화나트륨반응조(13) 및 황산나트륨반응조(14)로 구성되며, 상기 응집반응조(12)에서 응집 및 중성화과정에서 발생되는 고형물을 물과 분리 여과하는 여과수단를 가지며,
상기 여과수단에서 분리된 물을 재차 증발시켜 정화시키는 응축 및 증기재압축수단을 갖는 한편, 상기 증기 재압축수단에서 발생된 응축수를 저장 및 재여과하는 역삼투압시스템(34) 및 카본필터(35)를 거쳐, 정수하는 음식물탈리액이나, 폐수 정화장치에 있어서,
상기 응집반응조(12)에서 응집반응한 원수를 고형물과 물로 분리 여과하는 여과수단을 필터프레스(20)와 마이크론필터(23)으로 구성하며, 상기 마이크론필터(23) 일측에는 원수를 가열하는 예열기(24)를 가지며,
상기 예열기(24)는 원수를 이송하는 순환펌프(26)와, 원수를 응축하는 판형증발기(25)가 연결되며, 상기 판형증발기(25)는 재차 예열기(24)와 연결되어 원수가 일부 순환되는 순환구조를 가지며,
상기 예열기(24)는, 응축수를 수집저장하는 응축수회수탱크(31)와 연결되며,
상기 판형증발기(25)와 원수를 이송하는 순환펌프(26) 사이에는 기액분리기(27)를 가지며, 상기 기액분리기(27)와 판형증발기(25) 사이에는 증기재압축기(28)가 장착되며, 상기 증기재압축기(28)와 판형증발기(25) 사이에는 보조스팀을 제공하는 스팀헤드(29)가 연결되는 기계적 증기 재압축장치를 이용한 것을 특징으로 하는 기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 원수 증발장치.
제 1항에 있어서, 판형증발기(25) 및 기액분리기(27) 사이에 설치되는 증기재압축기(28)는 테이퍼진 동체(79)와, 테이퍼진 동체(79)의 앞부분에는 조립용커버(81)가 앞면결합플랜지(80)로 결합되며, 뒷부분에는 뒷면결합플랜지(74)로 뒷면(89)이 결합되며, 상기 조립용커버(81) 및 뒷면결합플랜지(74)로 결합되는 뒷면(89)에는 중심회전축(88)의 회전을 원활하게 하며 기밀을 유지하는 베어링 및 씰링케이스가 결합되며,
상기 동체(79) 내주면에는 다수개의 챔버(77)를 가지며, 상기 다수개의 챔버(77)사이에는 중심회전축(88)에 장착되는 다수개의 증기임펠러(78)가 삽입되며,
구동모터(71)의 구동축과 중심회전축(88)은 샤프트커플링(72)로 연결되며,
상기 조립용커버(81)에는 동체(79) 내측으로 증기를 유입하는 복수개의 증기입구(82)와, 동체(79) 후단에는 증기배출구(84)를 가지며, 뒷면결합플랜지(74)로 결합되는 뒷면(89) 내측에는 증기배출구(84)로 증기 배출을 유도하는 공기안내판(76)을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 원수 증발장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 필터프레스(20) 및 마이크로필터(24)에서 여과된 원수를 응축하는 판형응축기 대신에 튜브형 증발기인 복수개의 제1차증발기(54) 및 제2차증발기(57)를 사용하는 것을 특징으로하는 기계적 증기 재압축장치를 이용한 음식물 탈리액 원수 증발장치.