KR101890385B1 - Organic sludge treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 유기성 슬러지 처리 장치는, 반응기의 하부에 복수의 스팀 배출구들이 형성된 스파지를 구비함으로써, 스팀을 복수의 방향으로 하향 분사하여 유기성 슬러지 속으로 스팀 버블이 수평 및 상하방향으로 고르게 퍼져 상기 유기성 슬러지를 가열함으로써, 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 유동층을 형성할 수 있으므로 유기성 슬러지의 가열 및 혼합이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. The apparatus for treating organic sludge according to the present invention comprises a sparge having a plurality of steam outlets formed in a lower portion of a reactor so that the steam bubbles are sprayed downward in a plurality of directions to uniformly spread the steam bubbles in the horizontal and vertical directions into the organic sludge, By heating the sludge, the organic sludge can be fluidized to form a fluidized bed, so that heating and mixing of the organic sludge can be more effectively performed.
Description
본 발명은 유기성 슬러지 처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에서 유동층을 형성하여 스팀과 유기성 슬러지를 상하 및 수평방향으로 혼합시키면서 가열할 수 있는 유기성 슬러지 처리장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic sludge treatment apparatus, and more particularly, to an organic sludge treatment apparatus capable of heating a mixture of steam and organic sludge in a vertical direction and a horizontal direction by forming a fluidized bed inside.
일반적으로 하수 처리장 등에서 다량의 유기성 슬러지가 발생하게 된다. 유기성 슬러지는 통상 해양 투기 및 매립으로 처리하였으나, 최근에는 각종 의정서 및 협약에 의해 해양 투기 및 매립이 금지되었다. 따라서, 유기성 슬러지를 환경 친화적으로 처리하는 기술에 대한 관심이 높아지고 있다.Generally, a large amount of organic sludge is generated in a sewage treatment plant or the like. Organic sludge was usually treated with marine dumping and landfilling, but recently, marine dumping and landfilling were prohibited by various protocols and agreements. Therefore, there is a growing interest in techniques for environmentally friendly treatment of organic sludge.
유기성 슬러지는 점도가 매우 높아서 혼합을 위한 에너지 사용이 증가하고, 혼합 및 교반이 어렵다. 따라서, 고온 고압의 상태에서 처리해야 효율적으로 분해되어 액화 및 유기 산화되어 점도가 떨어지게 되고 혼합 및 교반에 필요한 에너지가 줄어들 수 있다. Organic sludge is very viscous, increasing the energy use for mixing and difficult to mix and stir. Therefore, it must be treated at high temperature and high pressure to be efficiently decomposed and liquefied and organic oxidized to lower the viscosity and energy required for mixing and stirring can be reduced.
그러나, 이중관 구조를 이용하여, 내부관에는 유기성 슬러지를 통과시키고 외부관에는 스팀을 통과시켜 유기성 슬러지를 간접적으로 가열하는 경우, 표면에 글루 존(glue zone, sticky phase)이 형성되어, 외부의 열원이 내부로 제대로 전달되지 못하는 문제점이 있다. However, when the organic sludge is indirectly heated by passing the organic sludge through the inner pipe and the steam through the outer pipe by using the double pipe structure, a glue zone (sticky phase) is formed on the surface, There is a problem that it is not properly transmitted to the inside.
또한, 외부에서 스팀을 주입하여 유기성 슬러지를 직접 가열하는 경우, 표면이 딱딱한 고체처럼 거동하여 운동에너지의 유입을 차단하여, 수평방향으로의 혼합이 잘 일어나지 않으며, 비뉴턴(Non-newton) 유체의 특성상 강력한 제트로 형성된 스팀이 유기성 슬러지를 통과하고 지나가게 되므로, 스팀이 유기성 슬러지 전반에 혼합될 수 없는 문제점이 있다. 또한, 스팀을 내부에서 주입할 경우, 스팀에 의한 상,하부 혼합력은 상승하나 상승하는 기포나 제트의 힘이 수평방향으로 전달되지 않으므로, 수평 혼합이 잘 일어나지 않아 혼합 특성이 개선되지 않는다. In addition, when the organic sludge is directly heated by injecting steam from the outside, the surface behaves like a solid and blocks the inflow of kinetic energy, so that the mixing in the horizontal direction does not occur well and the non-newtonian fluid There is a problem that steam formed by a strong jet passes through the organic sludge and therefore steam can not be mixed with the organic sludge in general. In addition, when steam is injected from the inside, the upward and downward mixing force by the steam is increased, but the rising bubble or the jet force is not transmitted in the horizontal direction.
본 발명의 목적은, 보다 효과적으로 스팀과 유기성 슬러지를 혼합하여 열전달 효과가 향상될 수 있는 유기성 슬러지 처리장치를 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide an organic sludge treatment apparatus which can more effectively combine steam and organic sludge to improve the heat transfer effect.
본 발명에 따른 유기성 슬러지 처리장치는, 유기성 슬러지가 공급되어 고온의 스팀에 의해 가열된 후 외부로 배출되도록 형성된 반응기와; 상기 반응기의 내측 하부에 설치되고, 복수의 스팀 배출구들이 수평방향으로 서로 소정간격 이격되게 배치되어, 상기 복수의 스팀 배출구들에 의해 하향 분사되어 생성된 스팀 버블들이 상승하면서 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 유동층(fluidized bed)을 형성하여, 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지를 상하 및 수평방향으로 혼합시켜 상기 유기성 슬러지를 가열하는 스파지(Sparge)와; 상기 반응기의 외부에 설치되어, 상기 스파지로 고온의 스팀을 공급하는 스팀 공급관과; 상기 반응기의 상단에 설치되어, 상기 반응기의 내부에서 상기 유기성 슬러지를 가열한 스팀을 외부로 배출하는 스팀 배출관을 포함한다.The apparatus for treating organic sludge according to the present invention comprises: a reactor which is supplied with organic sludge, heated by high-temperature steam, and then discharged to the outside; The steam bubbles generated by the downward injection by the plurality of steam outlets are elevated to fluidize the organic sludge so that the fluidized bed is formed in the fluidized bed, a sparge which forms a fluidized bed and heats the organic sludge by mixing the steam and the organic sludge in vertical and horizontal directions; A steam supply pipe installed outside the reactor for supplying high temperature steam to the sparge; And a steam discharge pipe installed at the upper end of the reactor for discharging steam heated by the organic sludge to the outside.
본 발명에 따른 유기성 슬러지 처리 장치는, 반응기의 하부에 복수의 스팀 배출구들이 형성된 스파지를 구비함으로써, 스팀을 복수의 방향으로 하향 분사하여 유기성 슬러지 속으로 스팀 버블이 수평 및 상하방향으로 고르게 퍼져 상기 유기성 슬러지를 가열함으로써, 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 유동층을 형성할 수 있으므로 유기성 슬러지의 가열 및 혼합이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. The apparatus for treating organic sludge according to the present invention comprises a sparge having a plurality of steam outlets formed in a lower portion of a reactor so that the steam bubbles are sprayed downward in a plurality of directions to uniformly spread the steam bubbles in the horizontal and vertical directions into the organic sludge, By heating the sludge, the organic sludge can be fluidized to form a fluidized bed, so that heating and mixing of the organic sludge can be more effectively performed.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기성 슬러지 처리장치의 반응기가 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 반응기와 스파지를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스파지의 스팀 배출구의 배열을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 분기관의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 스파지의 스팀 배출구의 배열을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 스파지의 스팀 배출구의 배열을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 분기관의 단면도이다. 1 is a view showing a reactor of an apparatus for treating organic sludge according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of the reactor and sparge shown in Figure 1;
3 is a view showing an arrangement of a steam outlet of a sparge according to the first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of the branch shown in Fig.
5 is a view showing an arrangement of a steam outlet of a sparge according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing an arrangement of a steam outlet of a sparge according to a third embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of the branch shown in Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기성 슬러지 처리장치의 반응기가 도시된 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 반응기와 스파지를 나타낸 단면도이다. 1 is a view showing a reactor of an apparatus for treating organic sludge according to a first embodiment of the present invention. Figure 2 is a cross-sectional view of the reactor and sparge shown in Figure 1;
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기성 슬러지 처리장치는, 고온의 스팀(4)을 이용하여 유기성 슬러지(2)를 가열하는 반응기(10)와, 상기 반응기(10)의 내측 하부에 설치되어 고온의 스팀(4)을 분사하여 상기 유기성 슬러지(2)를 유동화시켜 유동층(fluidized bed)을 형성시키는 스파지(20)를 포함한다.1 and 2, an apparatus for treating organic sludge according to a first embodiment of the present invention includes a
상기 반응기(10)는, 고온의 스팀(4)을 이용하여 유기성 슬러지(2)를 가열하여 유기성 슬러지(2) 내부의 수분을 제거하는 처리조이다. 상기 반응기(10)는 열가수 분해기인 것도 가능하고, 소화조인 것도 가능하다.The
상기 반응기(10)의 상부 측면에 유기성 슬러지(2)가 유입되는 슬러지 유입구(12)가 형성되고, 하단에 유기성 슬러지(2)를 외부로 배출하는 슬러지 배출구(14)가 형성된다. A sludge inlet 12 through which the
상기 반응기(10)에는 스팀 공급관(18)과, 스팀 배출구(16)가 구비된다.The reactor (10) is provided with a steam supply pipe (18) and a steam discharge port (16).
상기 스팀 공급관(18)은, 상기 반응기(10)의 하부 측면에 연결되어, 상기 스파지(20)로 스팀을 공급하는 관이다. 상기 스팀 공급관(18)에서 스팀 투입구(18a)는, 상기 반응기(10)의 외측 상부에 배치되도록 형성되어, 상기 스팀의 역류를 방지한다. The
상기 스팀 배출구(16)는, 상기 반응기(10)의 상단에 형성되어, 상기 반응기(10)의 내부에서 유기성 슬러지(2)를 통과하여 나온 스팀(2)을 상향 배출하는 배출구이다. The
상기 스팀 배출구(16)와 상기 스팀 공급관(18)은 유로로 연결되어, 상기 스팀 배출구(16)에서 나온 스팀 중 적어도 일부를 상기 스팀 공급관(18)으로 순환시켜 재사용하는 것도 물론 가능하다. It is also possible that the
상기 스팀 공급관(18)에는, 상기 반응기(10)로 공급되는 스팀의 양을 조절하기 위한 스팀 조절 밸브(60)가 설치된다. The
상기 스파지(20)는, 상기 반응기(10)의 내측 하부에 설치된다. 상기 스파지(20)는, 상기 반응기(10)의 내측 하부에 설치됨으로써, 분사되는 스팀이 상기 반응기(10)의 내부에서 체류하는 시간을 최대화시킬 수 있다.The sparge (20) is installed in the lower part of the inside of the reactor (10). The
상기 스파지(20)는, 상기 반응기(10)의 측면에서 상기 스팀 공급관(18)과 연통되게 형성된 메인관(30)과, 상기 메인관(30)에서 복수개로 분기되어 형성된 복수의 분기관들(40)과, 상기 복수의 분기관들(40)에 각각 형성된 복수의 스팀 배출구들(50)을 포함한다. 상기 스파지(20)는, 복수의 분기관들(40)마다 복수의 스팀 배출구들(50)이 형성되어, 서로 다른 분사방향으로 스팀을 고르게 분사할 수 있다. 상기 스팀이 상기 복수의 스팀 배출구들(50)을 통해 여러방향으로 하향 분사된 후 생기는 스팀 버블들이 상향 이동하면서, 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지의 접촉이 많아져서 열전달이 촉진될 수 있으며, 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 유동층(fluidized bed)을 형성하여 상기 유기성 슬러지를 상하 및 수평방향으로 혼합시키며 효과적으로 가열할 수 있다. The
상기 메인관(30)은 1개인 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정하지 않고 복수개인 것도 가능하다.The
상기 메인관(30)은, 상기 반응기(10)의 측면으로부터 내부로 수평방향으로 길게 형성된다. 상기 메인관(30)은, 상기 반응기(10)의 측면 또는 상기 스팀 공급관(18)에서 탈부착이 가능하도록 결합될 수 있다. The main pipe (30) is formed horizontally long from the side of the reactor (10). The
상기 분기관들(40)은, 상기 메인관(30)에서 복수개로 분기되어 형성되며, 상기 반응기(10)의 측면으로부터 내부로 수평방향으로 길게 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 분기관들(40)이 5개인 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고 상기 분기관들(40)의 개수는 상기 반응기(10)의 단면적과 상기 스팀 배출구들(50)의 개수에 따라 설정될 수 있다.The
상기 스팀 배출구들(50)은, 각 분기관마다 복수의 열들로 배치된다. The
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스파지의 스팀 배출구의 배열을 나타낸 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 분기관의 단면도이다.3 is a view showing an arrangement of a steam outlet of a sparge according to the first embodiment of the present invention. 4 is a cross-sectional view of the branch shown in Fig.
도 2 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에서는, 하나의 상기 분기관(40)에 상기 스팀 배출구들(50)이 2개의 제1,2열(L1)(L20로 배치된 것으로 예를 들어 설명한다. 즉, 상기 스팀 배출구들(50)은, 제1열(L1)을 이루도록 배치된 복수의 제1스팀 배출구들(51)과, 제2열(L2)을 이루도록 배치된 복수의 제2스팀 배출구들(52)을 포함한다. Referring to FIGS. 2 and 4, in this embodiment, the
상기 복수의 제1스팀 배출구들(51)은, 상기 분기관(40)의 길이 방향 중에서 상기 제1열방향으로 복수개가 서로 제1간격(d1)으로 이격되게 형성된다. The plurality of first steam outlets (51) are formed so that a plurality of first steam outlets (51) are spaced apart from each other by a first distance (d1) in the first row direction among the longitudinal directions of the branch pipes (40).
상기 복수의 제2스팀 배출구들(52)은, 상기 분기관(40)의 길이 방향 중에서 상기 제2열방향으로 복수개가 서로 제2간격(d2)으로 이격되게 형성된다. 여기서, 상기 제1간격(d1)과 상기 제2간격(d2)은 서로 동일한 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 다르게 설정되는 것도 물론 가능하다. The plurality of second steam outlets (52) are formed such that a plurality of second steam outlets (52) are spaced apart from each other by a second distance (d2) in the second row direction among the longitudinal directions of the branch pipes (40). Here, the first interval d1 and the second interval d2 are equal to each other. However, the present invention is not limited thereto and may be configured differently.
도 4를 참조하면, 상기 제1스팀 배출구들(51)과 상기 제2스팀 배출구들(52)은, 상기 분기관(40)의 원주방향으로 서로 소정 각도 이격되게 형성된다. 즉, 상기 제1스팀 배출구들(51)과 상기 제2스팀 배출구들(52)은, 모두 상기 분기관(40)의 중심에서 연직방향으로부터 제1설정각도(θ1)로 경사진 방향으로 돌출 형성된다. 상기 제1스팀 배출구들(51)과 상기 제2스팀 배출구들(52)은 서로 다른 분사방향을 갖도록 서로 제2설정각도(θ2)로 이격되게 형성된다. 상기 제1설정각도(θ1)는 90도 미만으로 설정되고, 상기 제2설정각도(θ2)는 180도 미만으로 설정될 수 있다. Referring to FIG. 4, the
상기 제1스팀 배출구들(51)과 상기 제2스팀 배출구들(52)이 각각 하향 경사지게 형성됨으로써, 상기 스팀은 하향 경사진 방향으로 분사되어 상기 스팀이 상기 유기성 슬러지 속으로 상하방향 뿐만 아니라 수평방향으로도 혼합될 수 있다. The
상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 유기성 슬러지 처리장치의 작동을 설명하면, 다음과 같다.The operation of the apparatus for treating organic sludge according to the first embodiment of the present invention will now be described.
먼저, 상기 유기성 슬러지(2)가 상기 반응기(10)로 유입되면, 상기 스파지(20)로부터 고온의 스팀이 분사된다. 이 때, 상기 반응기(10)는 고압의 상태를 유지하도록 미리 설정된 압력으로 가압된다.First, when the organic sludge (2) flows into the reactor (10), high temperature steam is injected from the sparge (20). At this time, the reactor (10) is pressurized to a predetermined pressure so as to maintain a high pressure state.
상기 복수의 스팀 배출구들(50)로부터 고온의 스팀이 소정 각도로 경사진 방향으로 하향 분사된다. 상기 스팀이 하향 경사지게 분사되면, 상기 스팀이 상하방향 뿐만 아니라 수평방향으로도 상기 유기성 슬러지 속에 혼합될 수 있다. From the plurality of steam outlets (50), hot steam is injected downward in an inclined direction at a predetermined angle. When the steam is injected downwardly, the steam can be mixed into the organic sludge not only in the vertical direction but also in the horizontal direction.
상기 스팀 배출구들(50)로부터 하향 분사된 스팀은 매우 고온이기 때문에, 상기 유기성 슬러지를 분해하면서 스팀 버블들을 형성하게 된다. 이 때, 상기 스팀 버블들은, 상기 복수의 스팀 배출구들(50)로부터 분사되어 동시 다발적으로 다량 생성되기 때문에, 상기 유기성 슬러지와 상기 스팀 버블들 사이의 접촉 면적이 증가되어 상기 유기성 슬러지를 충분히 가열할 수 있다. 상기 유기성 슬러지가 충분히 가열되면, 상기 유기성 슬러지의 점도를 약화시키고 액화시켜, 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 상기 유동층을 형성하게 된다. Since the steam injected downward from the
상기 복수의 스팀 배출구들(50)로부터 스팀이 하향 경사진 방향으로 골고루 분사됨으로써, 스팀이 상기 유기성 슬러지 속으로 고르게 분사되어 스팀의 열이 상기 유기성 슬러지에 고르게 전달될 수 있다. 또한, 스팀의 열이 상기 유기성 슬러지에 고르게 전달됨으로써 상기 유기성 슬러지의 표면이 효과적으로 분해되어 점도가 급격히 떨어지면서 수평방향으로 혼합력이 극대화되어 상기 유기성 슬러지의 온도가 균일해질 수 있다. 하나의 스팀 배출구로부터 스팀을 분사하는 경우, 상기 유기성 슬러지와 밀도차에 의해 스팀이 수평방향으로 전달되지 않으나, 본 발명에서는, 상기 분기관들(40)이 수평 방향으로 복수개 형성됨으로써 복수의 스팀 버블들이 수평방향으로 서로 다른 위치에서 생성될 수 있으므로 수평방향으로의 혼합력이 향상될 수 있다. The steam is uniformly sprayed from the plurality of
또한, 상기 하향 분사된 스팀이 상승하면서, 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지의 상하방향으로 혼합력도 확보될 수 있다. 상기 하향 분사된 스팀이 상승하도록 상기스팀 배출구들(50)이 상기 반응기(10)의 하부에 배치됨으로써, 상기 스팀의 체류시간이 최대화될 수 있다. 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지의 접촉이 많아져서 열전달이 보다 촉진될 수 있다. Also, as the downward sprayed steam rises, a mixing force can be secured in the vertical direction between the steam and the organic sludge. The
따라서, 상기 스팀이 상기 유기성 슬러지 속으로 수평 방향 뿐만 아니라 상하방향으로도 고르게 퍼질 수 있기 때문에, 상기 유기성 슬러지가 상하 및 수평 방향으로 모두 혼합이 잘 이루어질 수 있으므로 온도가 균일해질 수 있다. Therefore, since the steam can be spread evenly in the vertical direction as well as in the horizontal direction into the organic sludge, the organic sludge can be mixed well in the vertical and horizontal directions, so that the temperature can be uniform.
또한, 본 발명은, 상기 유기성 슬러지를 직접 가열하기 때문에, 이중관 구조의 간접 가열 방식에서 발생되는 글루 존 형상을 방지할 수 있다.
Further, since the organic sludge is directly heated, the present invention can prevent the glue zone shape generated in the indirect heating method of the double pipe structure.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 스파지의 스팀 배출구의 배열을 나타낸 도면이다. 5 is a view showing an arrangement of a steam outlet of a sparge according to a second embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 스파지(120)는, 반응기(110)의 내측 하부에 설치되고, 메인관(130)과 복수의 분기관들(140)로 형성되되, 상기 복수의 분기관들(140) 중에서 서로 인접하는 분기관들(140)에 형성된 스팀 배출구들(150)은 서로 엇갈리게 배치된 것이 상기 제1실시예와 상이하고 그 외 나머지 구성 및 작용은 상기 제1실시예와 유사하므로, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명하고 유사 구성에 대한 설명은 생략한다.5, a
상기 복수의 분기관들(140)마다 각각 복수의 스팀 배출구들(150)이 형성된다. 상기 복수의 스팀 배출구들(150)은 하나의 분기관(140)에 복수의 열들을 이루도록 형성된다. 상기 복수의 스팀 배출구들(150)은, 상기 분기관(140)의 길이방향을 따라 서로 소정간격 이격되게 형성된다. 또한, 상기 복수의 스팀 배출구들(150)은, 상기 분기관(140)의 원주방향을 따라 서로 소정각도 이격되게 형성된다. A plurality of steam outlets 150 are formed for each of the plurality of
본 실시예에서는, 상기 복수의 분기관들(140)은 5개의 제1,2,3,4,5분기관(141)(142)(143)(144)(145)로 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. In the present embodiment, the plurality of
상기 제1분기관(141)에 형성된 복수의 제1스팀 배출구들(151)과, 상기 제2분기관(142)에 형성된 복수의 제2스팀 배출구들(152)은, 서로 엇갈리게 배치되어 스팀 분사시 서로 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 제1스팀 배출구들(151)과 상기 제2스팀 배출구들(152)은, 상기 분기관(140)의 길이방향을 따라 서로 소정 간격(d) 이격된 위치에 형성된다. 즉, 상기 2개의 제1스팀 배출구들(151) 사이를 향하도록 상기 제2스팀 배출구들(152)이 형성된다. A plurality of
따라서, 스팀 분사시 스팀이 보다 고르게 퍼져서 스팀과 유기성 슬러지가 보다 효과적으로 섞이게 될 수 있다.
Therefore, the steam injection system spreads more evenly, so that the steam and the organic sludge can be mixed more effectively.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 스파지의 스팀 배출구의 배열을 나타낸 도면이다. 도 7은 도 6에 도시된 분기관의 단면도이다. FIG. 6 is a view showing an arrangement of a steam outlet of a sparge according to a third embodiment of the present invention. 7 is a cross-sectional view of the branch shown in Fig.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 스파지는, 반응기의 내측 하부에 설치되고, 메인관과 복수의 분기관들(240)로 형성되며, 상기 복수의 분기관들(240)마다 각각 복수의 스팀 배출구들(150)이 형성되되, 하나의 분기관(240)에 형성된 복수의 스팀 배출구들(150)은 서로 인접하는 스팀 배출구(250)들과 서로 높이가 다르게 엇갈리게 배치된 것이 상기 제1실시예와 상이하고 그 외 나머지 구성 및 작용은 상기 제1실시예와 유사하므로, 상이한 점을 중심으로 상세히 설명하고 유사 구성에 대한 설명은 생략한다.Referring to FIGS. 6 and 7, the sparger according to the third embodiment of the present invention is installed at the inner lower portion of the reactor, and is formed of a main pipe and a plurality of
상기 복수의 분기관들(240)마다 각각 복수의 스팀 배출구들(250)이 형성된다. 상기 복수의 스팀 배출구들(250)은 하나의 분기관(240)에 복수의 열들을 이루도록 형성된다. A plurality of
본 실시예에서는, 하나의 상기 분기관(240)에 4개의 열을 이루며 스팀 배출구들(250)이 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. 상기 스팀 배출구들(250)은, 상기 제1열을 이루는 제1스팀 배출구들(251)과, 상기 제2열을 이루는 제2스팀 배출구들(252)과, 상기 제3열을 이루는 제3스팀 배출구들(253)과, 상기 제4열을 이루는 제4스팀 배출구들(254)로 형성된다. In the present embodiment, the
도 7을 참조하면, 총 4개의 열 중 2개의 제1,2열은 상기 분기관(240)의 중심을 기준으로 좌우방향으로 대칭을 이루도록 배치되고, 나머지 2개의 제3,4열도 상기 분기관(240)의 중심을 기준으로 좌우방향으로 대칭을 이루도록 배치된다. 또한, 상기 2개의 제1,2열은 서로 동일한 높이에 형성되나, 나머지 2개의 제3,4열은 상기 제1,2열과 다른 높이에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 7, two of the four columns are symmetrically arranged in the left-right direction with respect to the center of the
도 6b를 참조하면, 상기 제1,2열에 형성된 상기 제1,2스팀 배출구(251)(252)는, 상기 분기관(240)의 제1외주선(c1)에 형성된다. 상기 제3,4열에 형성된 상기 제3,4스팀 배출구(253)(254)는, 상기 제1외주선(c1)으로부터 상기 분기관(240)의 길이방향을 따라 소정 간격 이격된 위치의 제2외주선(c2)에 형성된다.Referring to FIG. 6B, the first and
도 6b를 참조하면, 상기 제1,2스팀 배출구(251)(252)는 서로 동일한 제1높이(h1)에 형성되고, 상기 제3,4스팀 배출구(253)(254)는 상기 제1높이(h1)와 다른 제2높이(h2)에 형성된다. 본 실시예에서는, 상기 제2높이(h2)는 상기 제1높이(h1)보다 높게 설정된 것으로 예를 들어 설명한다. 6B, the first and
도 7을 참조하면, 상기 제1,2스팀 배출구(251)(252)는, 상기 분기관(240)의 원주방향을 따라 제3설정각도(θ3)로 이격되게 형성된다. 상기 제3,4스팀 배출구(253)(254)는, 상기 분기관(240)의 원주방향을 따라 제4설정각도(θ4)로 이격되게 형성된다. 상기 제3설정각도(θ3)와 제4설정각도(θ4)는 서로 다르게 설정된다. Referring to FIG. 7, the first and
상기와 같이, 본 실시예에서는, 상기 분기관(240)의 길이방향을 따라 서로 인접하도록 배치된 스팀 배출구들끼리는 서로 다른 높이에 형성되고, 서로 다른 외주선상에 형성된다. 따라서, 보다 많은 방향으로 스팀의 분사가 가능하여, 스팀이 상기 유기성 슬러지 속으로 보다 고르게 퍼질 수 있으므로, 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지의 혼합이 보다 효과적으로 이루어질 수 있다. 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지의 혼합이 잘 되어, 상기 유기성 슬러지가 효과적으로 가열될 수 있다.
As described above, in the present embodiment, the steam outlets arranged adjacent to each other along the longitudinal direction of the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10: 반응기 20,120: 스파지
30,130,230: 메인관 40,140,240: 분기관
50,150,250: 스팀 배출구10: Reactor 20,120: Sparge
30, 130, 230:
50, 150, 250:
Claims (11)
상기 반응기의 내측 하부에 설치되고, 복수의 스팀 배출구들이 수평방향으로 서로 소정간격 이격되게 배치되어, 상기 복수의 스팀 배출구들에 의해 하향 분사되어 생성된 스팀 버블들이 상승하면서 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 유동층(fluidized bed)을 형성하여, 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지를 상하 및 수평방향으로 혼합시켜 상기 유기성 슬러지를 가열하는 스파지(Sparge)와;
상기 반응기의 외부에 설치되어, 상기 스파지로 고온의 스팀을 공급하는 스팀 공급관과;
상기 반응기의 상단에 설치되어, 상기 반응기의 내부에서 상기 유기성 슬러지를 가열한 스팀을 외부로 배출하는 스팀 배출관을 포함하고,
상기 스파지는,
상기 반응기의 측면에서 상기 스팀 공급관에 연결된 메인관과,
상기 메인관에서 분기되고, 상기 반응기의 측면으로부터 내부로 수평방향으로 길게 형성되어, 상기 스팀 배출구들이 각각 형성된 복수의 분기관들을 포함하고,
상기 각 분기관마다 상기 스팀 배출구들이 복수의 열들로 배열되어, 상기 스팀 배출구들에서 분사된 스팀이 상기 유기성 슬러지의 내부로 스팀을 고르게 분사되도록 하며,
상기 복수의 스팀 배출구들은,
상기 분기관에서 연직방향으로부터 소정 각도로 경사진 방향으로 돌출 형성된 유기성 슬러지 처리장치. A reactor in which organic sludge is supplied and heated by high temperature steam and then discharged to the outside;
The steam bubbles generated by the downward injection by the plurality of steam outlets are lifted up to fluidize the organic sludge to form the fluidized bed, a sparge which forms a fluidized bed and heats the organic sludge by mixing the steam and the organic sludge in vertical and horizontal directions;
A steam supply pipe installed outside the reactor for supplying high temperature steam to the sparge;
And a steam discharge pipe installed at an upper end of the reactor for discharging the steam heated by the organic sludge to the outside,
The sparge,
A main pipe connected to the steam supply pipe at a side of the reactor,
A plurality of branch pipes branched from the main pipe and elongated horizontally from the side surface of the reactor to the inside thereof,
The steam outlets are arranged in a plurality of rows for each of the branch pipes so that the steam injected from the steam outlets uniformly injects steam into the organic sludge,
Wherein the plurality of steam outlets
And protruding in an oblique direction at a predetermined angle from the vertical direction in the branch pipe.
상기 반응기의 내측 하부에 설치되고, 복수의 스팀 배출구들이 수평방향으로 서로 소정간격 이격되게 배치되어, 상기 복수의 스팀 배출구들에 의해 하향 분사되어 생성된 스팀 버블들이 상승하면서 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 유동층(fluidized bed)을 형성하여, 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지를 상하 및 수평방향으로 혼합시켜 상기 유기성 슬러지를 가열하는 스파지(Sparge)와;
상기 반응기의 외부에 설치되어, 상기 스파지로 고온의 스팀을 공급하는 스팀 공급관과;
상기 반응기의 상단에 설치되어, 상기 반응기의 내부에서 상기 유기성 슬러지를 가열한 스팀을 외부로 배출하는 스팀 배출관을 포함하고,
상기 스파지는,
상기 반응기의 측면에서 상기 스팀 공급관에 연결된 메인관과,
상기 메인관에서 분기되고, 상기 반응기의 측면으로부터 내부로 수평방향으로 길게 형성되어, 상기 스팀 배출구들이 각각 형성된 복수의 분기관들을 포함하고,
상기 각 분기관마다 상기 스팀 배출구들이 복수의 열들로 배열되어, 상기 스팀 배출구들에서 분사된 스팀이 상기 유기성 슬러지의 내부로 스팀을 고르게 분사되도록 하며,
상기 복수의 스팀 배출구들은,
상기 분기관의 길이방향으로 복수개가 서로 소정간격 이격되게 형성되고, 상기 분기관의 원주방향으로 복수개가 서로 소정각도 이격되게 형성된 유기성 슬러지 처리장치.A reactor in which organic sludge is supplied and heated by high temperature steam and then discharged to the outside;
The steam bubbles generated by the downward injection by the plurality of steam outlets are lifted up to fluidize the organic sludge to form the fluidized bed, a sparge which forms a fluidized bed and heats the organic sludge by mixing the steam and the organic sludge in vertical and horizontal directions;
A steam supply pipe installed outside the reactor for supplying high temperature steam to the sparge;
And a steam discharge pipe installed at an upper end of the reactor for discharging the steam heated by the organic sludge to the outside,
The sparge,
A main pipe connected to the steam supply pipe at a side of the reactor,
A plurality of branch pipes branched from the main pipe and elongated horizontally from the side surface of the reactor to the inside thereof,
The steam outlets are arranged in a plurality of rows for each of the branch pipes so that the steam injected from the steam outlets uniformly injects steam into the organic sludge,
Wherein the plurality of steam outlets
Wherein a plurality of the branch pipes are spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction of the branch pipes, and a plurality of the branch pipes are spaced from each other by a predetermined angle in the circumferential direction of the branch pipe.
상기 반응기의 내측 하부에 설치되고, 복수의 스팀 배출구들이 수평방향으로 서로 소정간격 이격되게 배치되어, 상기 복수의 스팀 배출구들에 의해 하향 분사되어 생성된 스팀 버블들이 상승하면서 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 유동층(fluidized bed)을 형성하여, 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지를 상하 및 수평방향으로 혼합시켜 상기 유기성 슬러지를 가열하는 스파지(Sparge)와;
상기 반응기의 외부에 설치되어, 상기 스파지로 고온의 스팀을 공급하는 스팀 공급관과;
상기 반응기의 상단에 설치되어, 상기 반응기의 내부에서 상기 유기성 슬러지를 가열한 스팀을 외부로 배출하는 스팀 배출관을 포함하고,
상기 스파지는,
상기 반응기의 측면에서 상기 스팀 공급관에 연결된 메인관과,
상기 메인관에서 분기되고, 상기 반응기의 측면으로부터 내부로 수평방향으로 길게 형성되어, 상기 스팀 배출구들이 각각 형성된 복수의 분기관들을 포함하고,
상기 각 분기관마다 상기 스팀 배출구들이 복수의 열들로 배열되어, 상기 스팀 배출구들에서 분사된 스팀이 상기 유기성 슬러지의 내부로 스팀을 고르게 분사되도록 하며,
상기 복수의 스팀 배출구들은,
상기 분기관의 길이방향으로 복수개가 서로 소정간격 이격되게 형성되고, 서로 인접하는 스팀 배출구들은 서로 높이가 다르게 위치된 유기성 슬러지 처리장치.A reactor in which organic sludge is supplied and heated by high temperature steam and then discharged to the outside;
The steam bubbles generated by the downward injection by the plurality of steam outlets are lifted up to fluidize the organic sludge to form the fluidized bed, a sparge which forms a fluidized bed and heats the organic sludge by mixing the steam and the organic sludge in vertical and horizontal directions;
A steam supply pipe installed outside the reactor for supplying high temperature steam to the sparge;
And a steam discharge pipe installed at an upper end of the reactor for discharging the steam heated by the organic sludge to the outside,
The sparge,
A main pipe connected to the steam supply pipe at a side of the reactor,
A plurality of branch pipes branched from the main pipe and elongated horizontally from the side surface of the reactor to the inside thereof,
Wherein the steam outlets are arranged in a plurality of rows for each of the branch pipes so that the steam injected from the steam outlets uniformly injects steam into the organic sludge,
Wherein the plurality of steam outlets
Wherein a plurality of the steam outlets are spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction of the branch pipe, and the adjacent steam outlets are positioned at different heights from each other.
상기 반응기의 내측 하부에 설치되고, 복수의 스팀 배출구들이 수평방향으로 서로 소정간격 이격되게 배치되어, 상기 복수의 스팀 배출구들에 의해 하향 분사되어 생성된 스팀 버블들이 상승하면서 상기 유기성 슬러지를 유동화시켜 유동층(fluidized bed)을 형성하여, 상기 스팀과 상기 유기성 슬러지를 상하 및 수평방향으로 혼합시켜 상기 유기성 슬러지를 가열하는 스파지(Sparge)와;
상기 반응기의 외부에 설치되어, 상기 스파지로 고온의 스팀을 공급하는 스팀 공급관과;
상기 반응기의 상단에 설치되어, 상기 반응기의 내부에서 상기 유기성 슬러지를 가열한 스팀을 외부로 배출하는 스팀 배출관을 포함하고,
상기 스파지는,
상기 반응기의 측면에서 상기 스팀 공급관에 연결된 메인관과,
상기 메인관에서 분기되고, 상기 반응기의 측면으로부터 내부로 수평방향으로 길게 형성되어, 상기 스팀 배출구들이 각각 형성된 복수의 분기관들을 포함하고,
상기 각 분기관마다 상기 스팀 배출구들이 복수의 열들로 배열되어, 상기 스팀 배출구들에서 분사된 스팀이 상기 유기성 슬러지의 내부로 스팀을 고르게 분사되도록 하며,
상기 복수의 분기관들 중에서 서로 인접하는 분기관들에 형성된 스팀 배출구들은 서로 엇갈리게 배치된 유기성 슬러지 처리장치.A reactor in which organic sludge is supplied and heated by high temperature steam and then discharged to the outside;
The steam bubbles generated by the downward injection by the plurality of steam outlets are lifted up to fluidize the organic sludge to form the fluidized bed, a sparge which forms a fluidized bed and heats the organic sludge by mixing the steam and the organic sludge in vertical and horizontal directions;
A steam supply pipe installed outside the reactor for supplying high temperature steam to the sparge;
And a steam discharge pipe installed at an upper end of the reactor for discharging the steam heated by the organic sludge to the outside,
The sparge,
A main pipe connected to the steam supply pipe at a side of the reactor,
A plurality of branch pipes branched from the main pipe and elongated horizontally from the side surface of the reactor to the inside thereof,
Wherein the steam outlets are arranged in a plurality of rows for each of the branch pipes so that the steam injected from the steam outlets uniformly injects steam into the organic sludge,
Wherein steam outlets formed in branches adjacent to each other among the plurality of branch pipes are staggered from each other.
상기 스팀 공급관에는,
스팀의 공급양을 조절하도록 스팀 조절 밸브가 설치된 유기성 슬러지 처리장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
In the steam supply pipe,
An organic sludge treatment apparatus provided with a steam control valve for regulating the amount of supply of steam.
상기 스파지는, 상기 반응기의 측면에서 탈부착이 가능하도록 결합된 유기성 슬러지 처리장치. The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the sparge is detachably attached to the side of the reactor.
상기 반응기는 미리 설정된 압력으로 가압되는 유기성 슬러지 처리장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
Wherein the reactor is pressurized to a preset pressure.
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