KR101999637B1 - Hybrid Sludge Fuel, Manufacturing Method and System of Fuel Production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 생산 시스템 및 그 제조방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 다량의 침출수 발생에 의하여 지하수 오염 등을 일으키는 악성폐기물인 하수슬러지를 친환경적으로 처리하여 고열량의 발전소용 RPS(이산화탄소 저감을 위한 신재생 에너지 의무사용) 대응 연료로 만들어, 기존에 전량 수입에 의존하던 우드펠릿(Wood Pellet)연료를 대체 함으로써 외화절약에 크게 기여할 수 있는 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 생산 시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an RPS-compatible fuel coal production system for a power plant using dried sewage sludge and a method for manufacturing the same, and more specifically, environmentally friendly high-calorie sewage sludge, which is a malignant waste that causes groundwater contamination by generating a large amount of leachate, is produced. It uses dry sewage sludge that can make a significant contribution to foreign currency savings by making it a fuel for RPS (mandatory use of renewable energy to reduce carbon dioxide) for power plants. An RPS-compatible fuel coal production system for a power plant and a method of manufacturing the same.
화석연료는 이산화탄소 배출량이 많기 때문에 지구 온난화 문제에 대한 경쟁력이 낮은 에너지원으로 지적되고 있다. 이와 관련하여, 지구온난화 및 기후변화에 대응할 수 있는 에너지원으로서, 기존의 석유 및 석탄 등 화석연료에 비하여 이산화탄소의 배출이 저감되는 신재생 에너지의 이용 및 보급이 세계적으로 이슈화되고 있다.Fossil fuels have been pointed out as a less competitive energy source for global warming due to their high carbon dioxide emissions. In this regard, as an energy source capable of coping with global warming and climate change, the use and dissemination of renewable energy in which carbon dioxide emissions are reduced compared to conventional fossil fuels such as petroleum and coal are being issued worldwide.
국내에서는 화석연료의 고갈과 더불어 국제조약인 기후변화협약 대응에 따른 온실가스 감축이 대두되면서 일정규모(500MW) 이상의 발전설비(신재생에너지 설비는 제외)를 보유한 발전사업자(공급의무자)에게 총 발전량의 일정비율 이상을 신재생에너지를 이용하여 공급하도록 의무화한 신재생 에너지공급의무화제도(Renewable Portfolio Standard; RPS)가 도입되었다. 또한, 의무공급량 미이행분에 대해서는 불이행사유, 불이행 횟수 등을 고려하여 공급인증서 평균거래가격의 150%이내에서 과징금을 부과할 수 있도록 법제화하였다.With the depletion of fossil fuels and the reduction of greenhouse gases in response to the international agreement on climate change, the total amount of power generated by power generation companies (duties of supply mandates) with power generation facilities (excluding renewable energy facilities) of more than 500MW. The Renewable Portfolio Standard (RPS) was introduced, which mandates the supply of more than a certain percentage of renewable energy. In addition, the law has been enacted to impose penalties within 150% of the average transaction price of supply certificates, taking into account the reasons for non-compliance and the number of non-compliance.
신재생에너지 공급인증서(REC, Renewable Energy Certificate)는 발전사업자가 신재생에너지 설비를 이용하여 전기를 생산 및 공급하였음을 증명하는 인증서이며, 상기 RPS 제도의 공급의무자는 상기 신재생에너지 공급인증서를 구매하여 의무할당량을 채워야 한다.Renewable Energy Certificate (REC) is a certificate proving that the electricity generation company has produced and supplied electricity by using renewable energy facilities. The RPS system's supply manger purchases the renewable energy supply certificate. Must meet the quota.
신재생에너지 원별 가중치는 환경, 기술개발 및 산업활성화에 미치는 영향, 발전원가, 부존잠재량, 온실가스 배출저감에 미치는 효과 등을 고려하여 정부가 재정하고 3년마다 재검토하고 있다. The weight of each renewable energy source is reviewed by the government and reviewed every three years in consideration of the effects on the environment, technology development and industrial activation, power generation costs, potential losses, and greenhouse gas emission reduction.
이에 따라 대규모 석탄화력 발전사에서는 이러한 신재생에너지 공급의무 비중을 달성하기 위하여 석탄의 이산화탄소 발생을 감축시키는 발전 플랜트 연계를 진행하며, 개선방안으로서 석탄 가스화 복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle; IGCC), 초초임계압(Ultra Supercritical, USC)기술, CO2 포집 및 저장기술 등의 청정 석탄 기술(Clean Coal Technology, CCT), 바이오매스(bio-mass), 고형 폐기물 연료(Solid Refuse Fuel, SRF), 폐플라스틱 고형 연료(Refuse Plastic Fuel, RPF) 등의 도입 등을 시도하고 있으나 근본적인 문제해결을 위하여 개선해야 할 부분이 다수 존재하고 있는 실정이다.As a result, large coal-fired power plants are linked with power plants to reduce CO2 emissions from coal to achieve this new renewable energy supply ratio.In addition, integrated gasification combined cycle (IGCC) and ultra-supercritical systems are proposed. Clean Coal Technology (CCT) such as Ultra Supercritical (USC) Technology, CO 2 Capture and Storage Technology, Bio-mass, Solid Refuse Fuel (SRF), Waste Plastic Solids While attempting to introduce fuel (Refuse Plastic Fuel, RPF), etc., there are many areas that need to be improved to solve fundamental problems.
한편, 국내에서 발생되는 음식물쓰레기의 양은 약 11,798톤(2012년 기준)에 상당하여 전체 고형폐기물의 약 26.5%를 차지하고 있으며, 이로 인해 음식물쓰레기는 수집 및 운반, 매립에 있어 부패, 악취, 침출수의 발생 등 여러 가지 환경문제를 유발하고 있다.On the other hand, the amount of food waste generated in Korea is about 11,798 tons (as of 2012), accounting for about 26.5% of total solid waste, which causes food waste to collect, transport, and landfill. It causes various environmental problems such as occurrence.
또한, 하수 처리량이 급증함에 따라 슬러지의 양도 증가하고 있는 바, 상기 슬러리를 처리하는 것도 심각한 문제로 대두되고 있다. 특히 유해폐기물의 해양배출을 금지하는 바젤 협약(Basel Convention)에 의하여 음식물 쓰레기나 하수슬러지의 처리가 더욱 문제되고 있다.In addition, since the amount of sludge also increases as the amount of sewage treatment increases rapidly, treating the slurry is also a serious problem. In particular, the Basel Convention, which prohibits the discharge of hazardous wastes from the ocean, has caused further problems in the treatment of food waste and sewage sludge.
이와 관련하여, 금지 시점 이전의 경기도의 하수슬러지 처리방법은 소각 35%, 해양배출 32%, 연료화 및 재활용 21%, 매립 12%였으나 해양배출금지 이후 소각 49%, 자원화 28%, 매립 20%로 소각과 매립처리에 따른 비용 또한 증가하는 실정이고, 수도권매립지 처리시설부족으로 처리에 있어서 많은 어려움을 겪고 있다.In this regard, the sewage sludge treatment methods in Gyeonggi-do before the ban were 35% incineration, 32% offshore discharge, 21% fueled and recycled, and 12% landfilled. The cost of incineration and landfill is also increasing, and there are many difficulties in disposal due to the lack of treatment facilities in the metropolitan landfill.
또한, 하수처리장에서 발생되는 하수슬러지는 대부분 탈수단계를 거처 일부 수분을 함유한 상태로 민간위탁 처리하고 있는데, 위탁처리율이 10%이상 증가함에 따라 처리비용이 증가하여, 환경비용 부담에 대한 갈등이 발생하고 있다. 하수처리장에서 발생되는 하수슬러지는 일반적으로 처리방법 및 탈수방법에 따라 함수율이 77% ~ 82%이며, 하수슬러지를 처리하는 방법에는 수거 후 매립처리 방법과 소각처리 방법이 사용되고 있다.In addition, most of the sewage sludge produced in sewage treatment plant is treated as a private consignment after dehydration stage, which contains some moisture. As the consignment rate increases by more than 10%, the treatment cost increases, resulting in a conflict on environmental costs. It is happening. Sewage sludge generated in sewage treatment plants generally has a water content of 77% to 82% depending on the treatment method and the dehydration method, and landfill and incineration treatment methods are used to collect sewage sludge.
상기 하수슬러지 및 음식물쓰레기를 활용한 고형연료 개발 연구는 지속되고 있으나, 바이오매스의 발열량이 상대적으로 낮기 때문에 발전효율이 저하된다는 문제점이 있다. 이에, 발전소에서 요구하는 고발열량의 고형연료의 제조기술 개발이 절실하게 필요한 시점이다.Solid fuel development research using the sewage sludge and food waste has been continued, but there is a problem that power generation efficiency is lowered because the calorific value of biomass is relatively low. Therefore, it is a time when the development of manufacturing technology for the high calorific value solid fuel required by the power plant is urgently needed.
한편 상기와 같은 문제점들에 대응하기 위한 다수의 공지된 문헌들을 살펴보면 아래와 같다.On the other hand look at a number of known documents to address the above problems are as follows.
한국공개특허 제2002-0015759호(2002.03.02)에서는 하수처리과정에서 발생되는 유기물질인 하수/폐수 슬러지 케이크와 음식물쓰레기 건조물, 그리고 고열량의 가연성 폐기물 분말(폐타이어, 폐비닐, 폐 발포 폴리스틸렌, 폐 PET, 폐 HDPE 등)을 일정비율 투입하여 혼합 이송기로 파쇄 및 혼합하는 제 1 단계; 혼합된 슬러지 케이크와 음식물쓰레기 건조물, 그리고 가연성 폐기물 분말을 성형기로 투입하여 소정의 크기로 고형화하는 제 2 단계; 성형물을 연소수단으로부터 발생된 열풍이 공급되는 건조기에서 건조하는 제 3 단계; 건조된 고체연료를 연소수단에 소정량 투입하는 제 4 단계; 등이 순차적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고체연료 제조방법이 개시되어 있다. 그러나, 공정 중에 혼합되는 고발열량의 가연성 폐기물의 확보 및 건조 운전비용이 높은 단점이 있다.Korean Patent Publication No. 2002-0015759 (2002.03.02) discloses sewage / wastewater sludge cakes and organic food wastes generated during sewage treatment, and food wastes of high calorie content (waste tires, waste vinyl, waste foamed polystyrene, Waste PET, waste HDPE, etc.) into a predetermined ratio, crushing and mixing with a mixer feeder; A second step of introducing the mixed sludge cake, food waste dried matter, and combustible waste powder into a molding machine and solidifying the same into a predetermined size; A third step of drying the molded product in a dryer supplied with hot air generated from the combustion means; A fourth step of introducing a predetermined amount of dried solid fuel into the combustion means; Disclosed is a method for producing a solid fuel, characterized in that sequentially connected. However, there is a disadvantage in that the high calorific value of combustible waste mixed during the process and the drying operation cost are high.
한국등록특허 제0162130호(1999.01.15)에서는 폐기물 집하장에 하치된 각종 쓰레기들을 가연성 쓰레기와 불가연성 쓰레기로 분류하여 사용가능한 가연성 쓰레기만을 선별하여 이송컨베이어를 통해 이송시키면, 제1차, 제2차, 및 제3차에 걸친 파쇄공정에 의하여 점차 작은 입자로 파쇄시키고, 파쇄된 쓰레기를 제1차 분배에 의하여 3개라인으로 분배 시킨 후 소각로의 폐열을 이용하여 각각 건조시켜 완전건조를 이루며, 건조된 쓰레기들에 가스 및 악취의 중화제인 첨가제를 살포하여 1차적인 압력과 고온의 열을 가하여 초기의 고체연료 덩어리로 성형하며, 제2차 분배에 고체연료 덩어리를 양측으로 분배하여 전체적으로 6개의 라인으로 균등하게 분배시킨 후 제2차 및 제3차에 걸쳐 완전 성형을 이루어 완성된 고체연료 덩어리로 제조되면 소정의 크기로 절단하여 산업현장의 연료로 사용할 수 있도록 함을 특징으로 하는 쓰레기를 이용한 고체 연료의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 기술로 생성되는 고형연료의 발열량이 발전소에서 요구하는 수준의 열량에 도달하지 못하며, 건조 비용이 높은 단점이 있다.In Korean Registered Patent No. 0162130 (1999.01.15), various wastes stored in a waste storage bin are classified into combustible waste and non-combustible waste, and only the combustible waste that can be used is selected and transferred through a transfer conveyor. After the crushing process over the third and third stages, the crushed waste is gradually divided into three lines, and the crushed waste is divided into three lines by the first distribution, and then dried by using the waste heat of the incinerator to achieve complete drying. The wastes are sprayed with additives, which are gas and odor neutralizers, to form primary solid fuel masses by applying primary pressure and high temperature heat, and the solid fuel masses are distributed to both sides in the second distribution. Evenly distributed and then completely molded over the 2nd and 3rd stages to produce a finished solid fuel mass. And it discloses a method of manufacturing a box for solid fuel with waste, characterized by for use as a fuel for industrial applications. However, the calorific value of the solid fuel produced by the above technology does not reach the calorie level required by the power plant, and has a disadvantage of high drying cost.
한국공개특허 제2007-0076557호(2007.07.24)에서는 하수슬러지를 함수율 10~20% 이하로 건조시킨 다음 분쇄하는 과정과, 음식물쓰레기 70%(중량비)를 황토 10%(중량비); 갈탄 10%(중량비): 코우크스 10%(중량비)의 첨가제와 혼합하는 과정과, 가연성 폐기물을 입도 30~50mm의 크기로 분쇄시키는 과정과, 건조시킨 하수슬러지, 첨가제를 혼합한 음식물쓰레기, 분쇄시킨 가연성 폐기물을 하수슬러지30%(중량비) : 음식물쓰레기30%(중량비) : 가연성 폐기물40%(중량비)의 비율로 혼합하는 과정과, 혼합물을 수분함유율이 10%이하가 되도록 건조시키는 과정과, 혼합과 건조가 이루어진 혼합물에 조연재를 첨가하여 일정 크기로 압출, 성형하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하수슬러지와 음식물쓰레기 및 가연성 폐기물을 이용한 고체연료의 제조방법을 개시하고 있다. 그러나, 고형연료의 발열량 및 건조 조건을 만족하기 위해 투입되는 갈탄 및 코우크스 공급에 따른 고형연료 제조 비용 증가의 단점이 있다.In Korean Patent Publication No. 2007-0076557 (July 24, 2007), the process of drying and grinding the sewage sludge to 10-20% or less of water content, and food waste 70% (weight ratio) to loess 10% (weight ratio); Lignite 10% (weight ratio): mixing with
한국공개특허공보 제2002-0059074호(2002.07.12)에서는 생활 쓰레기, 음식물 쓰레기, 비닐, 플라스틱, 슬러지 등과 같은 가연성 폐기물을 연료화 함에 있어서, 상기 각 가연성 폐기물들을 개별적으로 파쇄시키는 공정과; 상기 파쇄공정에 의해 파쇄된 가연성 폐기물들을 건조장치를 통해 건조시키는 공정과; 상기 건조공정에 의해 건조된 가연성 폐기물들을 원하는 열량에 따라 적당한 비율로 혼합하는 공정과; 혼합된 혼합물들을 최상의 연소효율을 갖는 형상의 고체연료로 고온 압축 성형하는 공정과; 성형공정에 의해 고온 압축 성형된 고체연료를 냉각시켜 포장하는 공정으로 구성된 것을 특징으로 하는 가연성 폐기물 연료화 방법을 개시하고 있다. 그러나 상기 건조공정의 효율 저하 및 고온 압축 공정의 공정비용이 높은 단점이 있다.Korean Laid-Open Patent Publication No. 2002-0059074 (2002.07.12) includes the steps of separately composing each combustible waste in fueling combustible waste such as household waste, food waste, vinyl, plastic, sludge, etc .; Drying the combustible wastes crushed by the crushing process through a drying apparatus; Mixing combustible wastes dried by the drying step in an appropriate ratio according to a desired amount of heat; Hot pressing the mixed mixture into a solid fuel having a shape having the best combustion efficiency; Disclosed is a combustible waste fuelization method comprising a process of cooling and packaging a solid fuel that is hot-pressed by a molding process. However, there are disadvantages in that the efficiency of the drying process is lowered and the process cost of the high temperature compression process is high.
따라서 신재생 에너지의 이용 및 보급을 촉진하고, 하수슬러지 및 쓰레기 처리 운영 안정성을 확보하며, 기존에 전량 수입에 의존하던 우드펠릿 연료를 효과적으로 대체하기 위한 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 생산 시스템 및 그 제조방법에 관한 기술개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, to promote the use and dissemination of renewable energy, to ensure the safety of sewage sludge and waste disposal operations, and to produce RPS-compatible fuel coal for power plants using dried sewage sludge to effectively replace wood pellet fuel, which previously relies on imports. There is an urgent need for technical development of the system and its manufacturing method.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로, 다량의 침출수 발생에 의하여 지하수 오염을 일으키는 등 악성폐기물인 하수슬러지를 친환경적 처리를 통하여 고열량의 발전소용 RPS(이산화탄소 저감을 위한 신재생 에너지 의무사용) 대응 연료를 만들어 기존에 전량 수입에 의존하던 우드펠릿(Wood Pellet)연료를 대체 함으로써 외화절약에도 크게 기여할 수 있는 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 생산 시스템 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the environmentally friendly treatment of sewage sludge, which is a malignant waste, such as groundwater contamination caused by the generation of a large amount of leachate through environmentally friendly RPS (renewable energy for reducing carbon dioxide) Mandatory use) Providing RPS-compatible fuel coal production system for power plants using dried sewage sludge that can greatly contribute to foreign currency saving by replacing wood pellet fuel, which has been relying on total imports, by making corresponding fuel. There is.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 생산 시스템으로서, 상기 하수슬러지에 열량보강제를 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합유닛, 상기 혼합물을 원주상의 펠릿으로 압출 성형하는 성형유닛, 및 상기 펠릿을 건조하는 건조유닛을 포함할 수 있다.The present invention for achieving the above object is an RPS-compatible fuel coal production system for a power plant using dried sewage sludge, a mixing unit for mixing the calorific enhancer with the sewage sludge to produce a mixture, the mixture is extrusion molded into cylindrical pellets It may include a molding unit, and a drying unit for drying the pellets.
또한, 상기 혼합유닛은 상기 혼합물의 수분을 측정하는 제1함수율측정기를 포함할 수 있다.In addition, the mixing unit may include a first moisture content meter for measuring the moisture of the mixture.
또한, 상기 혼합유닛 및 상기 성형유닛 사이에는 스팀 공급장치가 위치하고, 상기 스팀 공급장치는 상기 혼합물의 함수율이 15% 내지 21%가 되도록 스팀을 공급할 수 있다.In addition, a steam supply device is positioned between the mixing unit and the molding unit, and the steam supply device may supply steam such that the water content of the mixture is 15% to 21%.
또한, 상기 건조유닛은, 상기 펠릿의 함수율을 5% 내지 15% 감소시키기 위하여 열풍 또는 마이크로파의 조사로 건조가 이루어질 수 있다.In addition, the drying unit may be dried by irradiation of hot air or microwave to reduce the water content of the pellet 5% to 15%.
또한, 상기 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템은, 상기 건조유닛에서 가열된 펠릿을 냉각하기 위한 냉각유닛, 상기 냉각된 펠릿의 함수율을 측정하기 위한 제2함수율 측정기, 및 상기 펠릿을 수분이 차단된 상태로 보관할 수 있는 저장유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the hybrid sludge fuel coal production system, a cooling unit for cooling the pellets heated in the drying unit, a second moisture content meter for measuring the moisture content of the cooled pellets, and the pellets to be stored in a state of blocked water A storage unit may be further included.
또한, 상기 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템을 이용하여 생산되고, 저위발열량이 3,500kcal/kg 보다 큰 하이브리드 슬러지 연료탄일 수 있고, 상세하게는 4,000kcal/kg 보다 큰 하이브리드 슬러지 연료탄일 수 있다.In addition, the hybrid sludge fuel coal is produced using the production system, the low calorific value may be a hybrid sludge fuel coal larger than 3,500 kcal / kg, specifically, may be a hybrid sludge fuel coal larger than 4,000 kcal / kg.
또한, 상기 하이브리드 슬러지 연료탄은 황을 1중량% 이하로 포함할 수 있다.In addition, the hybrid sludge fuel coal may include 1 wt% or less of sulfur.
또한, 상기 하이브리드 슬러지 연료탄은 휘발성분을 50중량% 이하로 포함할 수 있다.In addition, the hybrid sludge fuel coal may include 50% by weight or less of volatile content.
또한, 하이브리드 슬러지 연료탄의 생산 방법으로서, 하기의 단계들을 포함하는 하이브리드 슬러지 연료탄의 생산 방법일 수 있다.In addition, the production method of the hybrid sludge fuel coal may be a production method of the hybrid sludge fuel coal including the following steps.
(a) 하수슬러지 및 열량보강제를 혼합하는 단계;(a) mixing sewage sludge and a calorific enhancer;
(b) 상기 단계 (a)에서 혼합된 혼합물을 원주상의 펠릿으로 압출 성형하는 단계; 및(b) extruding the mixture mixed in step (a) into cylindrical pellets; And
(c) 상기 펠릿을 건조하는 단계(c) drying the pellets
또한, 상기 단계 (a)는 혼합된 혼합물의 함수율을 측정하는 제1함수율 측정 단계 (a-1)를 포함할 수 있다.In addition, step (a) may include a first moisture content measuring step (a-1) of measuring the water content of the mixed mixture.
또한, 상기 혼합물의 함수율이 15% 내지 21%가 되도록 상기 단계 (b) 이전에 스팀을 공급을 하는 단계 (b-1)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the water content of the mixture may further include a step (b-1) of supplying steam before the step (b) so that the water content of 15% to 21%.
또한, 상기 하이브리드 슬러지 연료탄의 생산 방법은 (d) 상기 단계 (c)에서 건조된 펠릿을 건조하는 단계, 및 (e) 상기 단계 (d)에서 가열 건조된 펠릿을 냉각하는 단계를 추가로 더 포함하고, 상기 단계 (e)는 냉각된 펠릿의 함수율을 측정하는 제2함수율 측정 단계 (e-1)를 포함할 수 있다.In addition, the hybrid sludge fuel coal production method further includes (d) drying the dried pellets in step (c), and (e) cooling the heat-dried pellets in step (d). In addition, the step (e) may include a second moisture content measuring step (e-1) of measuring the moisture content of the cooled pellets.
또한, 상기 단계 (c)는 상기 펠릿의 함수율을 5% 내지 15% 감소시키기 위하여 열풍 또는 마이크로파를 조사하는 단계로 이루어질 수 있다.In addition, the step (c) may be a step of irradiating hot air or microwave to reduce the water content of the pellet 5% to 15%.
또한, 상기 단계 (e-1)에서 측정된 함수율의 범위가 10% 이하가 되도록 상기 단계 (c) 내지 단계 (e-1)의 과정이 반복하여 수행될 수 있다.In addition, the steps of (c) to (e-1) may be repeatedly performed so that the water content range measured in step (e-1) is 10% or less.
본 발명의 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 생산 시스템 및 그 제조방법에 따르면, 기존 하수슬러지를 활용한 고형연료 제조 시스템에 비하여 에너지 소요량이 저감되는 효과가 있다.According to the RPS-compatible fuel coal production system for a power plant using the dried sewage sludge of the present invention and a method of manufacturing the same, an energy requirement is reduced as compared with the conventional solid fuel production system using the sewage sludge.
또한, 고발열량을 갖는 고형연료의 공급을 가능하게 하는 효과가 있다.In addition, there is an effect of enabling the supply of a solid fuel having a high calorific value.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 혼합유닛에 공급하기 위한 수분발열량조절제 공급호퍼 사진이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 혼합유닛의 트윈 패들 믹서 사진이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 성형유닛 사진이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템에서 생산된 성형연료의 사진이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템에서 마이크로웨이브가 설치된 다단 패들 건조유닛 사진이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 배가스 처리유닛의 구성장치 사진이다.
도 8는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 밀폐저장조 구성유닛 사진이다.
도 9는 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템에서 생산된 성형연료의 연소특성을 확인하기 위한 TGA 분석 결과이다.1 is a process diagram showing a hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a photograph of the moisture calorific value regulator supply hopper for supplying the mixing unit of the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a twin paddle mixer picture of the mixing unit of the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a picture of the molding unit of the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
5 is a picture of the fuel produced in the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
6 is a photograph of a multi-stage paddle drying unit in which microwaves are installed in a hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
7 is a photograph of a device of an exhaust gas treatment unit of a hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
8 is a photograph of a closed storage tank constituting unit of the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
9 is a TGA analysis result for confirming the combustion characteristics of the molded fuel produced in the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification are merely exemplary embodiments of the present invention and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and thus, various equivalents and modifications may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that it can.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 하수슬러지를 이용한 복합 연료 생산 시스템을 상세히 설명한다.Hereinafter, a complex fuel production system using sewage sludge according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템을 나타낸 공정도이다.1 is a process diagram showing a hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 하수슬러지를 이용한 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템은 상기 하수슬러지에 열량보강제를 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합유닛(100); 상기 혼합물을 원주상의 펠릿으로 압출 성형하는 성형유닛(200) 및 상기 혼합물을 건조하는 건조유닛(300)을 포함하는 구조로 이루어진다.1, a hybrid sludge fuel coal production system using sewage sludge according to the present invention includes a
하수슬러지 저장조(10)에 저장된 하수슬러지 및 열량보강제 저장조(11)에 저장된 열량보강제는 혼합유닛(100)으로 이동하여 혼합된다.The sewage sludge stored in the sewage
구체적으로, 도 1은 상기 하수슬러지 및 열량보강제가 혼합유닛(100)에 공급되기 전에 만나서 혼합유닛(100)으로 공급되는 구조를 도시하고 있지만, 본 발명은 하수슬러지 저장조(10) 및 열량보강제 저장조(11) 각각이 혼합유닛(100)과 연통되는 구조로 이루어져서 하수슬러지 및 열량보강제가 혼합유닛(100)에 공급된 후에 혼합이 이루어지는 구조를 포함한다.Specifically, FIG. 1 illustrates a structure in which the sewage sludge and the calorific enhancer are met before being supplied to the
상기 열량보강제와 혼합하기 전의 하수슬러지는, 건조된 상태의 하수슬러지가 공급될 수 있으며, 또는 건조 전 상태의 하수슬러지가 공급될 수 있다.The sewage sludge before mixing with the caloric reinforcement may be supplied with sewage sludge in a dried state, or may be supplied with sewage sludge in a dry state.
건조 전 상태의 하수슬러지가 공급될 경우, 상기 하수슬러지는 전기탈수, 마이크로파, 광파, 열풍 및 스팀으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 건조 과정을 거칠 수 있다. When sewage sludge is supplied before drying, the sewage sludge may be subjected to at least one drying process selected from the group consisting of electric dehydration, microwaves, light waves, hot air, and steam.
상기 건조 과정이 2종 이상으로 구성되는 경우에는, 순차적인 건조 과정이 이루어질 수 있고, 또는 동시에 2종 이상의 건조 과정이 진행될 수 있다.When the drying process is composed of two or more kinds, a sequential drying process may be performed, or two or more kinds of drying processes may be performed at the same time.
혼합유닛(100)은 상기 혼합물의 수분을 측정하기 위한 제1함수율측정기(110)를 구비하고 있는 바, 예를 들어, 건조된 상태의 하수슬러지가 공급되는 경우로서 상기 제1함수율측정기(110)에서 측정된 혼합물의 함수율이 성형유닛(200)을 이용하여 압출 성형하는 데에 적절한 함수율 범위인 15% 내지 21% 보다 낮은 경우에는 혼합유닛(100)과 성형유닛(200) 사이에 위치하는 스팀 공급장치(120)에서 스팀이 공급될 수 있다. 또는 미건조 또는 반건조 상태의 하수슬러지가 공급되는 경우로서 상기 제1함수율측정기(110)에서 측정된 혼합물의 함수율이 15% 내지 21% 보다 높은 경우에는 추가적으로 혼합유닛(100)에 건조유닛이 부가되어 상기 혼합물의 건조가 이루어질 수 있다.The
상기 건조유닛은 내부가 양압 상태로 운전될 수 있다. 상기 양압 조건은 외부의 산화제가 상기 건조유닛으로 유입되는 것을 방지할 수 있으면 어떠한 조건이어도 제한되지 않는다. 상기 양압은 0.01 atm 내지 10 atm일 수 있다. 바람직하게는 0.05 atm 내지 5atm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.05 atm 내지 1atm일 수 있다. 상기 조건을 벗어나면 상기 건조유닛의 효과적인 양압을 유지할 수 없다.The drying unit may be operated in a positive pressure state therein. The positive pressure condition is not limited to any condition as long as it can prevent the external oxidant from flowing into the drying unit. The positive pressure may be 0.01 atm to 10 atm. Preferably from 0.05 atm to 5 atm, more preferably from 0.05 atm to 1 atm. Outside the above conditions, the effective positive pressure of the drying unit cannot be maintained.
선택적으로 건조유닛(300)의 후단에는 냉각유닛(400)이 위치할 수 있으며, 냉각유닛(400)에는 제2함수율측정기(420)가 위치하면서 냉각된 펠릿의 함수율을 측정할 수 있다. 냉각유닛(400)은 냉풍을 공급하지 않고 외부공기와 차단된 상태로 펠릿을 저장할 수 있으며, 건조유닛(300)에 보관된 펠릿의 함수율이 소정의 범위를 벗어나는지 여부를 상시로 측정할 수 있다.Optionally, the
상기 냉각유닛은 상기 탄화유닛을 통해서 배출되는 연료탄의 발화를 방지하기 위하여 냉각하는 것으로 상기 발화를 방지할 수 있다면 냉각조건에 제한되지 않는다. 상기 연료탄의 냉각온도는 1 ℃ 내지 20℃일 수 있다. 상기 조건을 벗어나면 효과적인 냉각이 이뤄지지 않는다.The cooling unit is cooled to prevent the ignition of the fuel coal discharged through the carbonization unit, so long as the ignition can be prevented. Cooling temperature of the fuel coal may be 1 ℃ to 20 ℃. Outside the above conditions, no effective cooling is achieved.
또한, 냉각유닛(400)의 후단에는 저장유닛(500)이 위치할 수 있는 바, 펠릿의 함수율이 유지될 수 있도록 외부 공기와 차단된 상태로 펠릿을 저장할 수 있다.In addition, at the rear end of the
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 혼합유닛에 공급하기 위한 열량보강제의 일종인 수분발열량조절제 공급호퍼 사진이다.2 is a photograph of a moisture calorific value regulator supply hopper which is a kind of calorific enhancer for supplying a mixing unit of a hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
일반적으로, 열량보강제는 임목(폐기물) 톱밥, 폐타이어, 폐비닐, 폐 발포 폴리스틸렌, 폐 PET, 폐 HDPE, 건조된 음식물쓰레기, 초본계 또는 목질계 바이오매스 중 어느 하나 또는 2 이상 일 수 있다. 상세하게는 건조된 음식물쓰레기 및 톱밥 일 수 있고, 더욱 상세하게는 톱밥일 수 있다.In general, the calorific enhancer may be any one or two or more of wood (waste) sawdust, waste tires, waste vinyl, waste foamed polystyrene, waste PET, waste HDPE, dried food waste, herbal or woody biomass. Specifically, it may be dried food waste and sawdust, and more specifically, may be sawdust.
상기 열량보강제는 주원료인 하수슬러지의 수분을 조정하기 위한 용도 및 하수슬러지의 열량보조제로 사용된다. 상기 열량보강제는 벌크백(Bulk bag) 형태로 공급 받을 수 있고, 벌크백은 건물에 설치되는 호이스트(Hoist)에 의하여 공급용 열량보강제 호퍼(Hopper) 상부로 이송되어 호퍼에 공급될 수 있다.The caloric enhancer is used as a calorific supplement for the purpose of adjusting the moisture of sewage sludge which is the main raw material and sewage sludge. The calorie enhancer may be supplied in the form of a bulk bag, and the bulk bag may be transferred to the upper portion of the calorific enhancer hopper for supply by a hoist installed in the building and supplied to the hopper.
열량보강제 호퍼는 상부에 벌크백이 안치 될 수 있는 입구를 가지며, 상기 입구 주변은 호퍼와 벌크백 사이에 공극이 발생하지 않도록 원형 콘(Round Cone)의 형태로 제작된다. 상기 호퍼 하부에는 정량공급용 스크류 피더가 장치되며, 상기 스크류 피더는 회전속도를 조정하는 인버터가 탑재되어 속도조정에 의한 공급량을 조정할 수 있도록 한다.The calorific reinforcing hopper has an inlet in which a bulk bag can be placed, and the periphery of the inlet is manufactured in the form of a round cone so that no gap occurs between the hopper and the bulk bag. The lower portion of the hopper is provided with a screw feeder for quantitative supply, the screw feeder is equipped with an inverter for adjusting the rotational speed to adjust the supply amount by the speed adjustment.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 혼합유닛의 트윈 패들 믹서 사진이다.Figure 3 is a twin paddle mixer picture of the mixing unit of the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 혼합유닛은 상기 하수슬러지 및 상기 열량보강제를 효과적으로 혼합할 수 있다면 그 형태가 제한되지 않지만, 상세하게는 연속 혼합을 위하여 트윈패들형(twin paddle type) 혼합기일 수 있다. Referring to FIG. 3, the mixing unit is not limited in form if it can effectively mix the sewage sludge and the calorific enhancer, but in detail, may be a twin paddle type mixer for continuous mixing. .
상기 트윈패들형 혼합기에서 상기 하수슬러지와 열량보강제(톱밥, 음식물 쓰레기 건조품)는 4:6 내지 9:1의 비율, 또는 상세하게는 5:5 내지 7:3의 비율로 혼합될 수 있으며, 2개의 축을 따라 배치된 패들은 각기 반대방향으로 회전할 수 있고, 연속 혼합을 위하여 일측에서 하수슬러지 및 열량보강제가 투입되고 타측 방향으로 이송되면서 혼합되도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 수분이 많은 하수슬러지가 먼저 투입되고 그 위에 톱밥, 음식물 쓰레기 건조품이 투입되며, 패들의 회전에 의하여 서로 혼합될 수 있다.In the twin paddle mixer, the sewage sludge and caloric enhancer (sawdust, food waste drying product) may be mixed in a ratio of 4: 6 to 9: 1, or in detail, in a ratio of 5: 5 to 7: 3, The paddles arranged along the two axes can be rotated in opposite directions, respectively, and can be designed to be mixed while the sewage sludge and calorific enhancer are introduced from one side and transported in the other direction for continuous mixing. For example, juicy sewage sludge is first introduced and sawdust and food waste dry matter are added thereon and mixed with each other by rotation of the paddle.
상기 트윈패들형 혼합기에서, 상기 패들의 회전수는 서로 동일할 수 있으며, 또는 서로 상이한 회전수를 갖도록 구성될 수 있는 바, 예를 들어, 어느 하나의 패들의 회전수를 1이라 가정할 때, 나머지 하나의 패들의 회전수는 1 내지 3일 수 있다.In the twin paddle mixer, the rotational speeds of the paddles may be the same or may be configured to have different rotational speeds, for example, assuming that the rotational speed of any one paddle is one. The rotational speed of the other paddle may be 1 to 3.
상기 트윈패들형 혼합기는 무축혼합기일 수 있다. 상기 트윈패들형 혼합기에는 상기 하수슬러지 및 상기 열량보강제가 동시에 또는 특정 성분이 순차적으로 투입될 수 있다. 상세하게는 과량의 수분이 포함된 하수슬러지가 먼저 투입되고, 그 위에 열량보강제가 투입될 수 있다. 상기 조건에서 벗어나면 효과적인 혼합이 발생하지 않을 수 있다. 상기 패들의 형태는 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 원형, 부정형 중 어느 하나 또는 2 이상의 형태로 이루어질 수 있다. 상기 패들의 간격은 등간격 또는 소정 비율의 패들 간의 간격차를 가질 수 있다. 상세하게는 상기 패들은 등간격으로 형성될 수 있다.The twin paddle type mixer may be a shaftless mixer. The sewage sludge and the calorific enhancer may be simultaneously introduced into the twin paddle type mixer or specific components may be sequentially added. In detail, sewage sludge containing excess moisture may be added first, and then caloric enhancers may be added thereto. Deviation from the above conditions may result in no effective mixing. The paddle may be formed in any one or two or more forms of a triangle, a square, a pentagon, a hexagon, a circle, and an irregular shape. The paddle spacing may have an equal spacing or a gap between paddles of a predetermined ratio. In detail, the paddles may be formed at equal intervals.
상기 하수슬러지 및 열량보강제가 혼합된 혼합물의 수분량은 상기 혼합유닛의 혼합기의 종류 및 소재와 관련될 수 있는 바, 혼합기의 내벽에 부착되어 혼합 효율이 저하되지 않도록 상기 혼합물의 수분량을 조절할 필요가 있다. 이에, 상기 혼합유닛에 대해 수분을 추가로 공급하거나, 또는 반대로 상기 혼합물을 건조하는 유닛이 추가로 적용될 수 있다.The water content of the mixture of the sewage sludge and the calorific enhancer may be related to the type and material of the mixer of the mixing unit. Therefore, it is necessary to adjust the moisture content of the mixture so that it is attached to the inner wall of the mixer so that the mixing efficiency is not lowered. . Thus, a unit for additionally supplying moisture to the mixing unit or vice versa may be further applied.
일반적으로 하수슬러지 자체는 발열량이 낮기 때문에, 하수슬러지만을 연료탄으로 사용하는 경우에는 GR 규격에서 정한 발열량 기준에 맞추기 어려운 문제가 있다.In general, since the sewage sludge itself has a low calorific value, when only sewage sludge is used as fuel coal, it is difficult to meet the calorific value standard set by the GR standard.
따라서, 본원 발명은 하수슬러지와 열량보강제를 혼합한 혼합물 형태로 사용한다.Therefore, the present invention is used in the form of a mixture of sewage sludge and caloric enhancer.
상기 하수슬러지와 열량보강제의 혼합비는 예를 들어, 상기 하수슬러지 7중량부에 대하여 건조된 음식물쓰레기 대 톱밥의 투입조건은 1중량부 : 2중량부 내지 1.5중량부 : 1.5중량부 일 수 있고, 또는, 상기 하수슬러지 7중량부에 대하여 톱밥이 3중량부로 포함될 수 있다. 상기 하수슬러지와 열량보강제의 혼합비가 상기 조건에서 벗어나면 효율적인 건조 및 최종 고체연료의 발열량조건이 저하되게 된다.The mixing ratio of the sewage sludge and calorific reinforcing agent is, for example, the input conditions of dried food waste to sawdust with respect to 7 parts by weight of the sewage sludge may be 1 part by weight: 2 parts by weight to 1.5 parts by weight: 1.5 parts by weight, Alternatively, the sawdust may be included in 3 parts by weight based on 7 parts by weight of the sewage sludge. When the mixing ratio of the sewage sludge and the calorific reinforcing agent is out of the above conditions, the efficient heating and calorific value of the final solid fuel are lowered.
한편, 상기 GR 규격은 열량보강제의 비율을 한정하여 제한하고 있는 바, 상기 혼합물의 발열량이 GR 규격에 맞출 수 있는 조건으로서, 상기 하수슬러지의 발열량은 2,500 kcal/kg 내지 6,000kcal/kg일 수 있고, 상세하게는 3,000 kcal/kg 내지 6,000kcal/kg일 수 있다.On the other hand, the GR standard is limited by limiting the ratio of the calorific enhancer, the calorific value of the mixture can meet the GR standard, the calorific value of the sewage sludge may be 2,500 kcal / kg to 6,000 kcal / kg In detail, it may be from 3,000 kcal / kg to 6,000 kcal / kg.
따라서, 상기 혼합물을 제조하기 전에 하수슬러지의 발열량을 측정하는 유닛을 추가로 포함할 수 있고, 발열량 측정 유닛에서 측정된 발열량에 따라 열량보강제와 혼합되는 하수슬러지의 종류 및 함량비가 결정될 수 있다. 또는 하수슬러지로 제조된 연료탄의 발열량을 증가시키기 위하여, 성형단계 이전 또는 이후에 탄화하는 과정을 추가할 수도 있다.Therefore, before the mixture is prepared, a unit for measuring the calorific value of the sewage sludge may be further included, and the type and content ratio of the sewage sludge mixed with the calorific enhancer may be determined according to the calorific value measured in the calorific value measuring unit. Alternatively, in order to increase the calorific value of the fuel coal manufactured from sewage sludge, a process of carbonizing before or after the forming step may be added.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄의 생산방법은, 황의 함량이 1중량% 보다 많이 포함하는 하수슬러지를 이용하여 하이브리드 슬러지 연료탄을 제조하는 경우에도 적용이 가능한 바, 본 발명에 따라 제조된 하이브리드 슬러지 연료탄의 황 함량은 1중량% 이하로 포함된다. 한편, 상기 GR 규격은 황 함량을 한정하여 제한하고 있는 바, 본 발명에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄은 상기 GR 규격에 맞출 수 있는 황 함량 조건을 갖는다.In addition, the method for producing a hybrid sludge fuel coal according to the present invention is applicable to the case of producing a hybrid sludge fuel coal using sewage sludge containing more than 1% by weight of sulfur, the hybrid sludge produced according to the present invention Sulfur content of the fuel coal is included in less than 1% by weight. On the other hand, the GR specification is limited to limit the sulfur content, the hybrid sludge fuel coal according to the present invention has a sulfur content condition that can meet the GR specification.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 성형유닛 사진이다. Figure 4 is a picture of the molding unit of the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
성형공정은 특정한 범위의 수분을 포함하는 원료에 고압을 가하여 펠릿(Pellet)모양으로 성형하는 과정이며, 상기 성형유닛은 가압 펠릿성형장치일 수 있다. 상세하게는, 상기 성형장치는 Vertical type Pelletizer 또는 Horizontal type Pelletizer를 이용할 수 있으며, 이외에도 기성품화 된 성형장치를 이용할 수 있다. 단 성형장치의 다이(Die)는 하수슬러지 특성에 맞도록 특수 형상으로 제작한다.The molding process is a process of molding into a pellet shape by applying a high pressure to a raw material containing a specific range of moisture, and the molding unit may be a pressure pellet molding apparatus. In detail, the molding apparatus may use a vertical type pelletizer or a horizontal type pelletizer, and may also use a ready-made molding apparatus. However, the die of the molding apparatus is manufactured in a special shape to match the sewage sludge characteristics.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템에서 생산된 성형연료의 사진이다. 도 5를 참조하면, 펠릿 형태의 하이브리드 슬러지 연료탄은 상대적으로 직경이 작고 길이가 긴 원통형으로 이루어질 수 있다.5 is a picture of the fuel produced in the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the pellet-type hybrid sludge fuel coal may have a relatively small diameter and a long cylindrical shape.
상기 펠릿의 직경은 상세하게는 2mm 내지 20mm 일 수 있으며, 더욱 상세하게는 6mm 내지 10mm 일 수 있다. 상기 직경조건을 벗어나면 고체연료 활용성이 낮아질 수 있다.The diameter of the pellet may be in detail 2mm to 20mm, more specifically 6mm to 10mm. Outside the diameter condition, the solid fuel utilization may be lowered.
상기 펠릿의 길이는 상세하게는 10mm 내지 100mm 일 수 있으며, 더욱 상세하게는 20mm 내지 50mm일 수 있다. 상기 길이조건을 벗어나면 고체연료 활용성이 낮아질 수 있다.The length of the pellet may be in detail 10mm to 100mm, more specifically 20mm to 50mm. Outside the above length condition, the solid fuel availability may be lowered.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템에서 마이크로웨이브가 설치된 다단 패들 건조유닛 사진이다.6 is a photograph of a multi-stage paddle drying unit in which microwaves are installed in a hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 다단 패들 건조유닛은, 상세하게는 2단 내지 10단의 다단이 설치될 수 있고, 더욱 상세하게는 3단 내지 5단의 다단 패들이 설치될 수 있다. 상기 단수로 형성되지 못하면 충분한 건조효율을 달성하기 어렵다. 상기 다단 패들은 패들스크류가 형성될 수 있으며, 상기 패들스크류가 형성된 내부케이싱은 상기 혼합물을 이송하면서 건조할 수 있다.Referring to FIG. 6, the multi-stage paddle drying unit may be installed in multiple stages of two to ten stages, and more specifically, three to five stage paddles may be installed. If it is not formed in the singular, it is difficult to achieve sufficient drying efficiency. The multi-stage paddle may be a paddle screw, the inner casing formed paddle screw may be dried while transporting the mixture.
구체적으로, 상기 건조유닛은 내부케이스로서 원료의 이송 및 건조를 위한 패들스크류케이싱이 설치되고 상기 내부케이스를 둘러싸는 이중 자켓형태로 이루어진 외부케이스로 구성될 수 있다. 상기 외부케이스는 내부케이스로 원료를 이송하고, 에너지공급유닛으로부터 고온의 건조한 간접 열풍을 공급하는 바, 상기 간접 열풍이 상기 패들스크류케이싱으로 전달되어 내부케이스에 있는 원료를 가열 및 건조한다.Specifically, the drying unit may be a paddle screw casing for the transfer and drying of the raw material as an inner case and may be configured as an outer case made of a double jacket form surrounding the inner case. The outer case transfers the raw material to the inner case and supplies hot dry indirect hot air from the energy supply unit, and the indirect hot air is transferred to the paddle screw casing to heat and dry the raw material in the inner case.
상기 간접 열풍에 의한 상기 혼합물의 건조는 내부에서 발생되는 수증기만 제거하면 되므로 직접 열풍 건조 방식에 비하여 배기가스량이 상대적으로 적을 수 있다. 또한, 생성된 배기가스는 상기 에너지공급유닛으로 보내어 재연소시킬 수 있다. 이때 상기 배기가스에 포함된 악취성분도 소각되어 제거될 수 있다.Since the drying of the mixture by the indirect hot air only needs to remove steam generated therein, the amount of exhaust gas may be relatively lower than that of the direct hot air drying method. In addition, the generated exhaust gas can be sent to the energy supply unit for combustion. At this time, the odor component contained in the exhaust gas can also be incinerated and removed.
따라서 마이크로웨이브 사용에 의한 건조시간 단축 및 배가스 저감에 의한 배기 에너지 저감 등 일반 열풍 건조기에 비하여 20% 이상의 건조 에너지 저감도 이루게 된다.Therefore, it is possible to reduce the drying energy by 20% or more as compared to the general hot air dryer such as shortening drying time by using microwave and reducing exhaust energy by reducing exhaust gas.
상기 건조유닛의 다단부의 각 단 입구에는 마이크로웨이브 발생장치가 설치될 수 있다. 상기 마이크로웨이브 발생장치의 용량은 0.1kwh 내지 5kwh일 수 있으며, 상세하게는 0.5kwh 내지 3kwh일 수 있고 더욱 상세하게는 1kwh 내지 2kwh일 수 있다. 상기 용량범위를 벗어나면 하수슬러지 세포 내부 수분을 효과적으로 건조할 수 없다. 상기 건조유닛을 통과한 혼합물의 수분은 10% 내지 20%일 수 있다. 상기 하수슬러지와 톱밥 등의 혼합물을 펠릿으로 압출하기 위하여 상기 혼합물의 수분은 약 18% 정도로 유지되어야 한다. Microwave generators may be installed at each stage inlet of the multistage portion of the drying unit. The capacity of the microwave generator may be 0.1kwh to 5kwh, in detail may be 0.5kwh to 3kwh and more specifically 1kwh to 2kwh. Outside the above dose range, the internal water of sewage sludge cells cannot be effectively dried. Moisture of the mixture passed through the drying unit may be 10% to 20%. In order to extrude the mixture of sewage sludge and sawdust into pellets, the moisture of the mixture should be maintained at about 18%.
유기성 하수슬러지는 유기물(미생물 등)이 주를 이루며, 상기 유기물 가운데 세포벽을 갖는 유기물이 있는 바, 상기 세포벽 내부에 물이 차 있다. 상기 세포벽 내부의 수분은 세포벽이 파괴되어야만 증발할 수 있기 때문에 일반 열풍건조는 오랜 시간이 걸린다. 상기 마이크로웨이브는 고주파(1.9GHz 또는 2.4 GHz, 915 MHz 또는 2,450Mhz)의 고유진동을 인가하여 물분자의 진동을 촉진하는 바, 세포벽 내부의 물분자를 진동시켜 열을 발생시킨다.Organic sewage sludge is mainly composed of organic matters (microorganisms, etc.). Among the organic matters, there are organic matters having cell walls, and water is filled inside the cell walls. Since the moisture inside the cell wall can evaporate only when the cell wall is destroyed, general hot air drying takes a long time. The microwave is a high frequency (1.9 GHz or 2.4 GHz, 915 MHz or 2,450Mhz) by applying a natural vibration to promote the vibration of the water molecules, bar water molecules inside the cell wall to generate heat.
이와 같이, 상기 물분자의 온도가 증가하여 수증기로 상전이되면, 세포벽 내부의 압력이 높아져 세포벽을 파괴하게 된다. 따라서 마이크로웨이브를 이용할 경우 빠른 시간 내에 세포벽을 파괴시키고 물분자의 진동 및 충돌에 의하여 빠른 건조가 이루어질 수 있다.As such, when the temperature of the water molecule increases and phase changes to water vapor, the pressure inside the cell wall is increased to destroy the cell wall. Therefore, in the case of using microwaves, the cell walls can be destroyed within a short time and rapid drying can be achieved by vibration and collision of water molecules.
펠릿 성형 이후의 제품을 잔류수분 10% 이하로 건조하기 위하여 측정된 수분량에 따라 건조량을 제어할 수 있다.In order to dry the product after pellet molding to 10% or less of residual moisture, the amount of drying may be controlled according to the measured amount of moisture.
이와 같이, 상기 건조유닛은, 상기 펠릿의 함수율을 5% 내지 15% 감소시키기 위하여 열풍 또는 마이크로파의 조사로 건조가 이루어질 수 있다.As such, the drying unit may be dried by hot air or microwave irradiation in order to reduce the water content of the pellets by 5% to 15%.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 배가스 처리유닛의 구성장치 사진이다. 7 is a photograph of a device of an exhaust gas treatment unit of a hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
일반적으로 건조기에서 배출되는 악취를 포함한 수증기는 연소로로 보내지고 상기 연소로의 연소버너에서 발생되는 화염에 직접 접촉하여 재연소 된다. 연소된 뜨거운 가스는 건조기 외부를 감싸고 있는 자켓으로 보내져 건조에 이용되고, 건조에 이용된 가스는 배가스 처리장치를 거쳐 대기중으로 배출된다.In general, water vapor containing the odor discharged from the dryer is sent to the combustion furnace and is reburned in direct contact with the flame generated by the combustion burner of the furnace. The burned hot gas is sent to a jacket surrounding the outside of the dryer for use in drying, and the gas used for drying is discharged into the atmosphere through an exhaust gas treatment device.
배출가스는 건조기에서 발생되고 연소로에서 연소된 소량의 미분(연소재)을 포함하고 있으며, 또한 악취가 연소된 가스상 물질도 포함하고 있다. 상기 배출가스는 먼저 사이클론을 거치며 미분이 제거되고, 수증기는 냉각 장치를 거치며 물로 냉각되어 회수된다. 물이 제거된 배가스는 활성탄 흡착탑을 거쳐 가스상 물질을 흡착한후 배기 팬에 의하여 대기중으로 배출된다.Exhaust gas contains a small amount of fines (combustion material) generated in a dryer and burned in a combustion furnace, and also contains gaseous substances in which odor is burned. The exhaust gas is first subjected to a cyclone to remove fine powder, and water vapor is recovered by cooling with water through a cooling device. The exhaust gas from which water has been removed is adsorbed through the activated carbon adsorption column to adsorb gaseous substances and then discharged into the atmosphere by an exhaust fan.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템의 밀폐저장조 구성유닛 사진이다.8 is a photograph of a sealed storage constituting unit of the hybrid sludge fuel coal production system according to an embodiment of the present invention.
일반적으로 수분함량이 높고 악취 발생의 위험이 있는 하수슬러지는 밀폐식 저장조에 저장하는 것이 바람직하며, 상기 밀폐식 저장조에 저장된 하수슬러지는 연료 공급을 위한 시스템에 투입될 때 일정한 양이 정량공급 될 수 있다. 이에, 철판을 이용하여 완전 밀폐식 저장조를 제작하고, 상부에는 개폐식 자동도어 장치를 설치하여 덤프트럭 등으로 슬러지를 투입할 수 있다.In general, it is desirable to store sewage sludge which has a high water content and a risk of odor generation in a sealed reservoir, and a fixed amount of sewage sludge stored in the sealed reservoir can be supplied quantitatively when supplied to a system for fuel supply. have. Thus, a fully sealed storage tank is manufactured by using an iron plate, and an upper and lower type automatic door device is installed at the top to allow sludge to be introduced into a dump truck.
또한, 투입시에만 밀폐식 저장조를 개방하고 투입후에는 다시 닫아서 내부의 악취가 외부로 빠져 나가지 않도록 한다. 상기 밀폐식 저장조 상부에는 배기 노즐을 설치하고, 배기되는 악취를 처리할 수 있는 악취 저감장치 및 저장조 내부에 음압을 걸어 내부공기(악취 포함)가 외부로 빠져나가지 못하도록 하는 배기팬(I.D FAN)과 연결된다. 상기 밀페식 저장조 하부에는 일정량의 하수슬러지를 배출하여 다음공정에 연결되는 배출장치로서, 하부에 정량공급장치가 형성될 수 있으며, 상기 정량공급장치는 상기 하수슬러지를 정량 공급할 수 있다면 그 형태에 제한을 받지 않음은 자명하다. 상기 정량공급장치는 상세하게는 트윈 스크류 컨베이어(Twin screw Conveyor) 및 트윈 스크류 피더(Twin screw feeder)로 구성될 수 있다.In addition, the closed reservoir is opened only during the input and closed again after the input so that the odor inside does not escape to the outside. An exhaust nozzle is installed at the upper part of the hermetic storage tank, and an odor reduction device capable of processing the odor emitted and a negative pressure applied to the inside of the storage tank to prevent internal air (including odor) from escaping to the outside and Connected. Discharge device connected to the next process by discharging a predetermined amount of sewage sludge in the bottom of the hermetic storage tank, a fixed amount supply device may be formed in the lower portion, the fixed amount supply device is limited to the form if the sewage sludge can be quantitatively supplied It is self-evident. The metering feeder may be specifically configured as a twin screw conveyor and a twin screw feeder.
상기 트윈 스크류 컨베이어를 2열로 설치하여 호퍼 하부에 원료가 남아있지 못하고 완전배출이 이루어지게 하며, 또한 폭이 좁은 스크류에 의하여 배출할 경우 원료하부만 배출되고 상부는 그대로 남아있는 브릿지 현상(Bridging)이 발생되지 못하게 하여야 한다.The twin screw conveyor is installed in two rows so that raw materials do not remain at the bottom of the hopper and are completely discharged. Also, when discharging by a narrow screw, only the lower part of the raw materials is discharged and the upper part remains bridging. It should not be generated.
상기 트윈 스크류 컨베이어를 통해 공급되는 상기 하수슬러지는 상기 정량공급장치의 트윈 스크류 피더의 호퍼에 공급된다. 또한, 상기 호퍼의 형태는 경사각이 없는 형태를 가질 수 있다. 이러한 형태는 수분 및 점착성이 있는 하수슬러지가 벽면에 점착되어 정량공급을 방해하는 빌드업(Build-up)형성을 방지할 수 있는 효과가 있다.The sewage sludge supplied through the twin screw conveyor is supplied to the hopper of the twin screw feeder of the metering device. In addition, the hopper may have a shape without an inclination angle. This form has the effect of preventing build-up formation of water and sticky sewage sludge is adhered to the wall to prevent quantitative supply.
구체적으로, 상기 빌드업 현상(Bild-up)을 방지하기 위하여 2개의 트윈 스크류 피더를 설치하고 상기 트윈 스크류 피더는 속도조절용 인버터(Inverter)가 설치되어 속도 조정에 의한 공급량 조정이 가능하도록 한다.Specifically, in order to prevent the build-up phenomenon, two twin screw feeders are installed, and the twin screw feeder has a speed adjusting inverter installed so that the supply amount can be adjusted by adjusting the speed.
상기 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템은 연료 공급원으로서, 에너지공급유닛을 더 포함할 수 있다.The hybrid sludge fuel coal production system may further include an energy supply unit as a fuel supply source.
구체적으로, 상기 에너지공급유닛은 상기 건조유닛의 건조에 요구되는 열에너지를 공급할 수 있는 장치라면 특별히 제한되지 않으며, 상세하게는 연소기일 수 있다. 상기 연소기는 고체, 액체 및 기체 연료 중 어느 하나 또는 2 이상의 연료를 사용할 수 있다. 추가적으로 상기 건조유닛에서 생성되는 가연성 악취 배가스 및 부유 미분을 추가적으로 연료로 이용할 수 있다. 상기 가연성 악취 배가스는 수증기, 방향족 탄소화합물, 비산 중금속, 휘발성 유기화합물 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.Specifically, the energy supply unit is not particularly limited as long as it is a device capable of supplying heat energy required for drying the drying unit, and in detail, may be a combustor. The combustor may use any one or two or more fuels of solid, liquid and gaseous fuels. Additionally, combustible odor exhaust gas and floating fine powder generated in the drying unit may be additionally used as fuel. The combustible odor exhaust gas may include any one or more of water vapor, aromatic carbon compounds, arsenic acid heavy metals, and volatile organic compounds.
상기 에너지공급유닛은 더욱 상세하게는 천연가스 연소기일 수 있다. 상기 천연가스 연소기에서 생성된 고온의 배가스를 직접 또는 간접으로 상기 건조유닛에 공급할 수 있다.The energy supply unit may be more specifically a natural gas combustor. The hot exhaust gas generated in the natural gas combustor may be directly or indirectly supplied to the drying unit.
상기 건조유닛에서 배출되는 악취를 포함하는 배가스는 선택적으로 상기 에너지공급유닛에 공급되어 재연소 및 소각처리 되거나 상기 배가스 처리유닛을 통해 대기중으로 배출될 수 있다. 상기 배가스는 상기 건조유닛에서 발생된 미연탄소분, 회분 등을 포함할 수 있다. 상기 배가스는 상기 에너지공급유닛에서 배출되는 상기 악취를 포함하는 배가스가 연소된 가스상 물질을 포함할 수 있다. 상기 배가스는 사이클론을 통해 1차로 미분이 제거될 수 있다. 상기 사이클론을 통과한 배가스는 컨덴서를 통과하면서 수증기가 응축 제거될 수 있다. 상기 컨덴서를 통과한 배가스는 흡착탑을 통해 가스상 유해물질을 흡착제거한 후 배기 팬에 의해 대기중으로 배출될 수 있다. 상기 흡착탑의 흡착제는 활성탄, 제올라이트 등이 사용될 수 있음은 자명하다.The exhaust gas containing the odor discharged from the drying unit may be selectively supplied to the energy supply unit to be reburned and incinerated or discharged to the atmosphere through the exhaust gas treatment unit. The exhaust gas may include unburned carbon powder, ash, etc. generated in the drying unit. The exhaust gas may include a gaseous substance in which exhaust gas containing the malodor emitted from the energy supply unit is combusted. The flue gas may be firstly finely divided through a cyclone. The exhaust gas passing through the cyclone may be condensed and removed from water vapor while passing through the condenser. The exhaust gas passing through the capacitor may be discharged to the atmosphere by an exhaust fan after adsorption and removal of gaseous harmful substances through the adsorption tower. It is apparent that the adsorbent of the adsorption tower may be activated carbon, zeolite, or the like.
이하에서는, 본 발명에 따른 실시예를 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.In the following, with reference to the embodiment according to the present invention, but for the easier understanding of the present invention, the scope of the present invention is not limited thereto.
<실시예 1><Example 1>
상기 조건에서 하수슬러지 70wt%, 음식물쓰레기30wt%로 제조된 하이브리드 슬러지 연료탄(HSF-2017-1) 및 하수슬러지 70wt%, 음식물쓰레기20wt%, 및 톱밥 10wt%로 제조된 하이브리드 슬러지 연료탄(HSF-2017-2)의 공업분석, 유황분 및 저위발열량은 하기 표 1과 같다.Hybrid sludge fuel coal (HSF-2017-1) made from 70 wt% of sewage sludge and food waste 30wt% under the above conditions and hybrid sludge fuel coal (HSF-2017 made from 70 wt% of sewage sludge, 20 wt% of food waste, and 10 wt% of sawdust) Industrial analysis of -2), sulfur content and low calorific value are shown in Table 1 below.
이상과 같은 공정을 거쳐 생산된 하이브리드 슬러지 연료탄(HSF-Hybrid sludge fuel)은 고열량의 에너지(4,300~4,700 kcal/kg)를 가지고 있으며 유황분을 1wt% 이하로 포함하고, 건조공정을 거치며 악취는 완전히 제거된다. 또한 고압축력의 성형과정을 통해 분진이 발생되지 않는다. 따라서 취급 및 운송이 편리한 재활용 연료로 탄생되었다.Hybrid sludge fuel coal (HSF-Hybrid sludge fuel) produced through the above process has high calorific energy (4,300 ~ 4,700 kcal / kg), contains sulfur content less than 1wt%, and removes odor completely through drying process. do. In addition, dust is not generated through the molding process of high compression force. The result is a recycled fuel that is easy to handle and transport.
상기 HSF 연료는 석탄화력 발전소 RPS(이산화탄소 저감을 위한 신재생 에너지 의무사용)연료로 사용가능 하여 기존에 RPS 연료로 사용되는 Wood pellet과 같은 용도로 이용할 수 있으므로 수입대체 효과를 얻을 수 있다. 또한 우드펠릿 수입가격보다 약 30% 싸게 공급이 가능하므로 발전소는 연료비를 큰 폭으로 줄일 수 있다.The HSF fuel can be used as a coal-fired power plant RPS (renewable energy mandatory use for carbon dioxide reduction) fuel can be used for the same purpose as the wood pellet used as the existing RPS fuel can be imported import effect. In addition, it can supply about 30% cheaper than the import price of wood pellets, which can significantly reduce fuel costs.
본 시스템은 고수분 및 악취발생, 침출수 발생 등 악성폐기물인 유기성 하수슬러지를 이용하여 고열량의 고급화된 에너지로 재활용이 가능한 연료탄을 제조하는 것은 물론이며, 이를 이용한 발전소 RPS 대응 연료로 공급하므로써 고가에 100% 수입되는 Wood pellet을 대체하므로 외화절약은 물론 국내 폐기물을 이용한 연료화에 의하여 폐기물 매립장의 사용연한을 연장할 수 있으며, 지자체에서 부담하는 슬러지 처리비 또한 많이 절약할 수 있어 지자체의 재정절약에도 한 몫 할 수 있게 된다.This system uses organic sewage sludge, which is a malignant waste such as high moisture, odor generation, and leachate generation, to produce fuel coal that can be recycled with high-calorie advanced energy. % By replacing wood pellets imported, it is possible to extend the service life of the landfill site by not only saving foreign currency but also fueling domestic wastes, and also saving much sludge disposal cost burdened by local governments, which will contribute to financial savings of local governments. It becomes possible.
본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above contents.
10 : 하수슬러지 저장조
11 : 열량보강제 저장조
100: 혼합유닛
110 : 제1함수율측정기
120 : 스팀 공급장치
200: 성형유닛
300: 건조유닛
400: 냉각유닛
420 : 제2함수율측정기
500 : 저장유닛10: sewage sludge storage tank
11: Calorie Reinforcement Storage Tank
100: mixing unit
110: first moisture content measuring instrument
120: steam supply device
200: molding unit
300: drying unit
400: cooling unit
420: second moisture content measuring instrument
500: storage unit
Claims (14)
상기 하수슬러지에 열량보강제를 혼합하여 혼합물을 생성하는 혼합유닛;
상기 혼합물을 원주상의 펠릿으로 압출 성형하는 성형유닛; 및
상기 펠릿을 건조하는 건조유닛;
을 포함하며,
상기 혼합유닛은 상기 혼합물의 수분을 측정하는 제1함수율측정기를 포함하고,
상기 혼합유닛 및 상기 성형유닛 사이에는 스팀 공급장치가 위치하고,
건조된 하수슬러지가 공급되는 경우로서 상기 제1함수율측정기에서 측정된 혼합물의 함수율이 상기 성형유닛을 이용하여 압출 성형하는 데에 적절한 함수율 범위인 15% 내지 21% 보다 낮은 경우에는 상기 혼합유닛과 성형유닛 사이에 위치하는 상기 스팀 공급장치에서 상기 혼합물의 함수율이 15% 내지 21%가 되도록 스팀이 공급하거나 또는
반건조 상태의 하수슬러지가 공급되는 경우로서 상기 제1함수율측정기에서 측정된 혼합물의 함수율이 15% 내지 21%보다 높은 경우에는 추가적으로 상기 혼합유닛에 건조유닛이 부가되며,
상기 건조유닛은 0.05 atm 내지 1 atm의 양압을 유지하는 것을 특징으로 하는 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 건조 생산 시스템.RPS-compatible fuel coal drying production system for power plants using dried sewage sludge,
A mixing unit for generating a mixture by mixing the caloric enhancer with the sewage sludge;
A molding unit for extruding the mixture into cylindrical pellets; And
A drying unit for drying the pellets;
Including;
The mixing unit includes a first moisture content meter for measuring the moisture of the mixture,
A steam supply device is located between the mixing unit and the molding unit,
When the dried sewage sludge is supplied and the moisture content of the mixture measured by the first moisture content meter is lower than the water content range of 15% to 21%, which is suitable for extrusion molding using the molding unit, the mixing unit and the molding Steam is supplied so that the water content of the mixture is between 15% and 21% in the steam feeder located between the units or
If the sewage sludge is supplied in a semi-dry state and a water content of the mixture measured in the first water content meter is higher than 15% to 21%, a drying unit is additionally added to the mixing unit.
The drying unit is a RPS-compatible fuel coal drying production system for a power plant using dried sewage sludge, characterized in that for maintaining a positive pressure of 0.05 atm to 1 atm.
상기 건조유닛은, 상기 펠릿의 함수율을 5% 내지 15% 감소시키기 위하여 마이크로파의 조사로 건조가 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 건조 생산 시스템.The method of claim 1,
The drying unit, RPS-compatible fuel coal drying production system for a power plant using dried sewage sludge, characterized in that the drying is made by irradiation of microwaves to reduce the water content of the pellet 5% to 15%.
상기 하이브리드 슬러지 연료탄 생산 시스템은,
상기 건조유닛에서 가열된 펠릿을 냉각하기 위한 냉각유닛;
상기 냉각된 펠릿의 함수율을 측정하기 위한 제2함수율 측정기; 및
상기 펠릿을 수분이 차단된 상태로 보관할 수 있는 저장유닛;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 건조 생산 시스템.The method of claim 4, wherein
The hybrid sludge fuel coal production system,
A cooling unit for cooling the pellets heated in the drying unit;
A second moisture content meter for measuring the moisture content of the cooled pellets; And
A storage unit capable of storing the pellets in a state where moisture is blocked;
RPS-compatible fuel coal drying production system for a power plant using dried sewage sludge, characterized in that it further comprises.
(a) 하수슬러지 및 열량보강제를 혼합하는 단계;
(b) 상기 단계 (a)에서 혼합된 혼합물을 원주상의 펠릿으로 압출 성형하는 단계; 및
(c) 상기 펠릿을 건조하는 단계;
를 포함하며,
상기 단계 (a)는 혼합된 혼합물의 함수율을 측정하는 제1함수율 측정 단계 (a-1)를 포함하고,
상기 단계 (b) 이전에 스팀을 공급을 하는 단계 (b-1)를 추가로 포함하며,
건조된 하수슬러지가 공급되는 경우로서 상기 제1함수율 측정 단계에서 측정된 혼합물의 함수율이 상기 성형유닛을 이용하여 압출 성형하는 데에 적절한 함수율 범위인 15% 내지 21% 보다 낮은 경우에는 상기 혼합유닛과 성형유닛 사이에 위치하는 상기 스팀 공급장치에서 상기 혼합물의 함수율이 15% 내지 21%가 되도록 스팀이 공급하거나 또는
반건조 상태의 하수슬러지가 공급되는 경우로서 상기 제1함수율 측정 단계에서 측정된 혼합물의 함수율이 15% 내지 21%보다 높은 경우에는 추가적으로 상기 혼합유닛에 건조유닛이 부가되며,
상기 건조하는 단계의 건조유닛은 0.05 atm 내지 1 atm의 양압을 유지하는 것을 특징으로 하는 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 건조 생산 방법.RPS compatible fuel coal drying production method for power plant using dried sewage sludge,
(a) mixing sewage sludge and a calorific enhancer;
(b) extruding the mixture mixed in step (a) into cylindrical pellets; And
(c) drying the pellets;
Including;
Step (a) comprises a first moisture content measuring step (a-1) of measuring the water content of the mixed mixture,
Further comprising the step (b-1) of supplying steam before the step (b),
When the dried sewage sludge is supplied and the moisture content of the mixture measured in the first moisture content measurement step is lower than the water content range of 15% to 21% suitable for extrusion molding using the molding unit and the mixing unit and Steam is supplied so that the moisture content of the mixture is 15% to 21% in the steam supply device located between molding units or
If the sewage sludge is supplied in a semi-dry state and a water content of the mixture measured in the first water content measurement step is higher than 15% to 21%, a drying unit is additionally added to the mixing unit.
The drying unit of the drying step RPS corresponding fuel coal drying production method for a power plant using a dry sewage sludge, characterized in that for maintaining a positive pressure of 0.05 atm to 1 atm.
상기 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 건조 생산 방법은
(d) 상기 단계 (c)에서 건조된 펠릿을 건조하는 단계; 및
(e) 상기 단계 (d)에서 가열 건조된 펠릿을 냉각하는 단계;
를 추가로 더 포함하고,
상기 단계 (e)는 냉각된 펠릿의 함수율을 측정하는 제2함수율 측정 단계 (e-1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 건조 생산 방법.The method of claim 9,
RPS fuel coal drying production method for the power plant using the dried sewage sludge
(d) drying the pellet dried in step (c); And
(e) cooling the heat dried pellets in step (d);
Further includes
Wherein step (e) comprises a second moisture content measuring step (e-1) for measuring the moisture content of the cooled pellets RPS-compatible fuel coal drying production method for a power plant using a dry sewage sludge.
상기 단계 (c)는 상기 펠릿의 함수율을 5% 내지 15% 감소시키기 위하여 마이크로파를 조사하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조된 하수슬러지를 이용한 발전소용 RPS 대응 연료탄 건조 생산 방법.The method of claim 9,
Wherein step (c) is irradiated with microwave to reduce the water content of the pellet 5% to 15% RPS-compatible fuel coal drying production method for a power plant using dried sewage sludge.
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