KR102029117B1

KR102029117B1 - 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치

Info

Publication number: KR102029117B1
Application number: KR1020190012790A
Authority: KR
Inventors: 황연수
Original assignee: 황연수
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2019-01-31
Publication date: 2019-11-08

Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치에 관한 것으로서, 유기성 폐기물을 수집하여 저류하는 저류부와, 유기성 폐기물을 각각 전처리하는 전처리부와, 유기성 폐기물을 혼합하여 저장하는 중간저장부와, 유기성 폐기물을 가용화시키는 열가수분해부와, 중온 소화시키는 단상소화부와 소화여액을 저장하는 소화여액 저류부와, 탈수분리하는 원심탈수부와, 바이오가스를 처리하는 바이오가스 처리부를 포함하고, 열가수분해부는 가압기와 반응기와 감압기와 냉각기와 희석수 공급기를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 열가수분해부로 혼합예열기, 가압기, 반응기, 감압기. 냉각기 및 희석수 공급기를 구비함으로써, 소정범위의 고온 및 고압의 스팀을 이용하여 유기성 폐기물을 가용화시켜 소화성능을 향상시키는 동시에 폐열을 이용하여 기질을 예열시켜 기질의 반응성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

Description

유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치{ANAEROBIC DIGESTION APPARATUS FOR TREATING ORGANIC WASTE USING THE THERMAL HYDROLYSIS}

본 발명은 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기성 폐기물의 혐기소화공정에서 열가수분해를 이용하여 유기성 폐기물을 처리하는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치에 관한 것이다.

폐기물관리법 개정에 따라 2005년부터 음식물류폐기물의 육상 직매립이 금지되고, 런던협약 96의정서 발효에 따라 해양투기가 전면 금지됨에 따라 유기성 폐기물의 육상처리 및 재활용 처리가 시급한 실정이다.

2015년말 기준 음식물류폐기물은 전체 생활폐기물 발생량의 27.7%인 14,220톤/일 발생하고 있고, 가축분뇨는 124,964톤/일 발생한다. 분뇨의 경우 1일 37,892톤 발생하고 있으며, 하수슬러지는 전국 597개 하수처리장에서 10,539톤/일 발생하고 있는 실정이다.

이와 같은 유기성 폐기물 중 하수슬러지는 건조, 고화, 탄화 등의 공정을 거쳐 재활용되고 있으며, 음식물류폐기물은 대부분 사료화 내지 퇴비화를 통해 처리되고 있으나 생산된 최종 부산물인 사료나 퇴비의 품질 저하 및 수요처 확보 어려움 등의 문제에 직면하고 있다.

분뇨 정화조 오니의 경우에는 대부분이 협잡물과 같은 이물질을 제거한 후 하수처리장에 유입하여 처리하고 있으며, 가축분뇨는 대부분 별도 폐수처리시설에 서 처리 후 인근 수역에 방류하고 있는 실정에 있으나 가축분뇨 처리과정에서 악취 및 처리효율 저하에 따른 수질오염원으로 주변 환경에 영향을 끼치고 있는 실정이다.

최근 음식물류폐기물, 하수슬러지 및 가축분뇨 등 유기성 폐기물을 대상으로 하는 혐기소화는 해양 투기 금지에 따른 대안으로 부상하는 육상처리 방법일 뿐만 아니라 폐기물 에너지화 정책의 일환으로 에너지 자원이 부족한 우리나라에 신재생에너지원을 생산하는 시설로서 유기성 폐기물의 혐기소화를 통해 바이오가스를 생산하여 LNG의 대체 에너지원으로 활용하는 유기성 폐기물 혐기소화 시설이 관심의 대상이 되고 있으며 정부 및 지자체의 노력으로 시설 보급이 점차 증가하고 있는 실정이다.

2015년말 기준 국내 혐기소화시설은 총 88개 운영 중에 있으나 이 시설의 평균 시설 가동률이 70%에 불과하고 특히 2개 이상의 기질을 혼합 처리하는 병합소화시설의 경우 각 기질별 분해 특성이 상이하여 소화조의 최적 관리가 어려워 시설 가동률 저하 등의 많은 문제점이 상존하고 있는 실정이다.

이에 따라 일부 하수처리장에서는 혐기소화 전처리 개념으로 기질의 세포벽을 파괴하는 가용화시설을 설치하여 운영중에 있으나, 기존에 설치된 가용화시설은 초음파, 캐비테이션 기술이 대부분으로 초음파, 캐비테이션 설치 후 유기물 제거율 증가폭이 작고 운영상 설비의 잦은 트러블 발생, 조넘침 현상 등의 소화조 트러블 발생 등의 문제점과 바이오가스 발생량 증가율이 미미하여 시설 설치에 따른 운영비 절감 효과를 볼 수 없다는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0943315호 (2010년02월19일) 대한민국 등록특허 제10-1507345 (2015년03월31일) 대한민국 등록특허 제10-1167872 (2012년07월23일)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 소정범위의 고온 및 고압의 스팀을 이용하여 유기성 폐기물을 가용화시켜 소화성능을 향상시키는 동시에 폐열을 이용하여 기질을 예열시켜 기질의 반응성을 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 혼합예열기의 내부에서 폐열과 기질의 혼합효율을 높이는 동시에 예열성능을 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 혐기소화시설의 안정적인 운전과 유기물 제거율을 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 열가수분해를 통해 세포벽 파괴 및 세포중합체 용해를 통해 기질을 최대로 가용화시켜 단상소화의 짧은 체류시간 조건에서 바이오가스 발생량을 증대시킬 수 있는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 생산된 바이오가스를 가스엔진 또는 가스터빈 또는 스팀터빈 발전의 연료로 사용하여 통해 전기를 생산하여 판매하고 발전과정에서 발생하는 폐열은 열가수분해의 열원으로 활용할 수 있는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 탈수케익을 슬러지 건조기에서 건조물로 생산하여 석탄화력발전소의 보조연료로 활용하거나 탈수케익을 퇴비로 농작물에 활용하여 건조시설의 경제성을 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다양한 유기성 폐기물을 복합적으로 처리하여 유기성 폐기물의 처리성능을 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다양한 유기성 폐기물의 열가수분해 처리 전에 탈수하고 협잡물을 제거하고 선별하여 후처리 공정에서의 처리성능를 향상시킬 수 있는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 1종 이상의 유기성 폐기물을 수집하여 저류하는 저류부(10); 상기 저류부(10)의 하류에 각각 설치되어, 상기 유기성 폐기물을 각각 전처리하는 전처리부(20); 상기 전처리부(20)의 하류에 설치되어, 처리된 상기 유기성 폐기물을 혼합하여 저장하는 중간저장부(30); 상기 중간저장부(30)의 하류에 설치되어, 상기 유기성 폐기물을 열가수분해에 의해 가용화시키는 열가수분해부(40); 상기 열가수분해부(40)의 하류에 설치되어, 상기 유기성 폐기물로부터 메탄생성균의 작용에 의해 바이오가스를 생성하고, 중온 미생물에 의해 중온 소화시키는 단상소화부(50); 상기 단상소화부(50)를 거쳐 유기성 폐기물의 분해가 완료된 후 소화여액을 저장하는 소화여액 저류부(60); 상기 소화여액 저류부(60)의 하류에 설치되어, 소화여액을 원심분리에 의해 탈수케익과 탈리여액으로 탈수분리하는 원심탈수부(70); 및 상기 단상소화부(50)에서 생성된 바이오가스를 처리하는 바이오가스 처리부(80);를 포함하고, 상기 열가수분해부(40)는, 상기 바이오가스 처리부(80)에서 배출된 스팀을 주입하여 가압하고, 기질을 2차 예열시키고 투입 기질을 균질화시키는 가압기; 상기 가압기에서 2차 예열된 기질을 상기 바이오가스 처리부(80)에서 배출된 스팀을 이용하여 세포벽을 파괴하고 세포중합체의 용해를 통해 상기 유기성 폐기물을 1차 가용화시키는 반응기; 상기 반응기에서 1차 가용화된 상기 유기성 폐기물을 대상으로 1차 압력 강하를 통해 세포벽을 2차 파괴하여 2차 가용화시키는 감압기; 상기 2차 가용화된 유기성 폐기물에 진공압을 이용한 2차 압력 강하를 통해 세포벽을 3차 파괴를 통해 3차 가용화하고, 1차로 온도를 낮추는 냉각기; 및 상기 냉각기의 하류에 설치되어, 희석수에 의해 2차로 온도를 낮추는 희석수 공급기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 열가수분해부(40)는, 상기 가압기, 상기 반응기 및 상기 감압기에서 발생하는 폐열을 회수하여 유기성 폐기물을 1차 가온시켜 균등하게 혼합하고, 상기 반응기로 유입되는 유기성 폐기물의 온도를 1차로 상승시키는 혼합예열기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 혼합예열기에는, 폐열과 기질의 혼합효율을 높이기 위해 경사회전축에 하향 교반날개와 상향 교반날개가 결합된 경사형 교반기가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 가압기와 상기 반응기는, 상기 바이오가스 처리부(80)의 폐열보일러에서 생산된 180∼200℃, 9∼10bar의 스팀을 가용화 열원으로 사용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 원심탈수부(70)에서 분리된 탈수케익을 처리하는 슬러지 처리부(90);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상기 슬러지 처리부(90)는, 분리된 상기 탈수케익을 연료화하도록 건조시키는 건조기로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 저류부(10)는, 하수슬러지, 음폐수, 분뇨 정화조 오니, 음식물류 폐기물, 가축분뇨 중 적어도 1종 이상의 유기성 폐기물을 저류하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 바이오가스 처리부(80)는, 상기 단상소화부(50)에서 생성된 바이오가스의 내부에 포함된 불순물을 제거하는 바이오가스 정제설비; 상기 정제된 바이오가스를 일시 저장하는 바이오가스 저장조; 상기 저장된 바이오가스를 활용하여 전기를 생산하는 바이오가스 발전설비; 및 상기 바이오가스 발전설비에서 배출된 폐열을 이용하여 스팀을 생산하는 폐열보일러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 열가수분해부로 혼합예열기, 가압기, 반응기, 감압기. 냉각기 및 희석수 공급기를 구비함으로써, 소정범위의 고온 및 고압의 스팀을 이용하여 유기성 폐기물을 가용화시켜 소화성능을 향상시키는 동시에 폐열을 이용하여 기질을 예열시켜 기질의 반응성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 혼합예열기의 내부에 경사회전축에 하향 교반날개와 상향 교반날개가 결합된 경사형 교반기가 설치됨으로써, 혼합예열기의 내부에서 폐열과 기질의 혼합효율을 높이는 동시에 예열성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 1종 이상의 유기성 폐기물을 수집하여 전처리하고 열가수분해 후 소화처리함으로써, 혐기소화시설의 안정적인 운전과 유기물 제거율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 열가수분해와 단상소화에서 생성된 바이오가스를 처리하는 바이오가스 처리부를 구비함으로써, 열가수분해를 통해 세포벽 파괴 및 세포중합체 용해를 통해 기질을 최대로 가용화시켜 단상소화의 짧은 체류시간 조건에서 바이오가스 발생량을 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 원심탈수에서 분리된 탈수케익을 처리하도록 건조기로 이루어진 슬러지 처리부를 구비함으로써, 탈수케익을 슬러지 건조기에서 건조물로 생산하여 석탄화력발전소의 보조연료로 활용하거나 탈수케익을 퇴비로 농작물에 활용하여 건조시설의 경제성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 저류부에서 하수슬러지, 음폐수, 분뇨 정화조 오니, 음식물류 폐기물, 가축분뇨 중 적어도 1종 이상의 유기성 폐기물을 각각 수집하여 저류함으로써, 다양한 유기성 폐기물을 복합적으로 처리하여 유기성 폐기물의 처리성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 전처리부로서 원심탈수기, 드럼스크린이나 협잡물 제거기, 파쇄선별기를 구비함으로써, 다양한 유기성 폐기물의 열가수분해 처리 전에 탈수하고 협잡물을 제거하고 선별하여 후처리 공정에서의 처리성능를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 바이오가스 처리부로서 바이오가스 정제설비와 바이오가스 저장조와 바이오가스 발전설비를 구비함으로써, 생산된 바이오가스를 가스엔진 또는 가스터빈 또는 스팀터빈 발전의 연료로 사용하여 통해 전기를 생산하여 판매하고 발전과정에서 발생하는 폐열은 열가수분해의 열원으로 활용할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치의 열가수분해부를 나타내는 상세도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치의 열가수분해부의 혼합예열기를 나타내는 상세도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치의 열가수분해부를 나타내는 상세도이고, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치의 열가수분해부의 혼합예열기를 나타내는 상세도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치는, 저류부(10), 전처리부(20), 중간저장부(30), 열가수분해부(40), 단상소화부(50), 소화여액 저류부(60), 원심탈수부(70), 바이오가스 처리부(80), 슬러지 처리부(90) 및 반류수 처리부(100)를 포함하여 이루어져, 열가수분해를 이용해서 유기성 폐기물을 혐기소화 처리하는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치이다.

저류부(10)는, 1종 이상의 유기성 폐기물을 수집하여 저류하는 저류수단으로서, 외부에서 유입되는 하수슬러지, 음폐수, 분뇨 정화조 오니, 음식물류 폐기물, 가축분뇨 중 적어도 1종 이상의 유기성 폐기물을 각각 저류하게 된다.

이러한 저류부(10)에는, 하수슬러지 저류조(11), 음폐수 저류조(12), 분뇨정화조 저류조(13), 음식물 저류조(14), 가축분뇨 저류조(15) 등과 같이 다양한 저류조가 각각 구비되어, 하수슬러지, 음폐수, 분뇨 정화조 오니, 음식물류 폐기물, 가축분뇨 등과 같은 다양한 유기성 폐기물을 각각 저류하게 된다.

전처리부(20)는, 저류부(10)의 하류에 각각 설치되어 1종 이상의 유기성 폐기물을 각각 전처리하는 전처리수단으로서, 유기성 폐기물을 탈수하는 원심탈수기, 유기성 폐기물에 포함된 이물질을 제거하는 드럼스크린이나 협잡물 제거기, 유기성 폐기물을 파봉 및 파쇄시키는 파쇄선별기 중 적어도 하나 이상을 구비하게 된다.

하수슬러지 저류조(11)의 하류에는 원심탈수기(21)가 설치되어, 하수슬러지는 모노펌프 가동에 의해 하수슬러지 저류조(11)에서 원심탈수기(21)로 이송된 후 탈수되어 고형물(TS, Total Solid) 농도 18∼20%의 케익 상태로 중간저장부(30)로 이송하게 된다.

음폐수 저류조(12)의 하류에는 드럼스크린(22)이 설치되어, 음폐수는 음폐수 저류조(12)에서 모노펌프를 통해 드럼스크린(22)에서 이물질을 제거한 후 중간저장부(30)로 이송하게 된다.

분뇨정화조 저류조(13)의 하류에는 협잡물 제거기(23)와 원심탈수기(24)가 설치되어, 분뇨정화조 오니는 모노펌프 가동에 의해 분뇨정화조 저류조(13)에서 협잡물 제거기(23)로 이송되어 이물질을 제거한 후 원심탈수기(24)에서 탈수 후 TS 18∼20%의 케익 상태로 중간저장부(30)로 이송하게 된다.

음식물 저류조(14)의 하류에는 파쇄선별기(25)와 2차 파쇄기(26)와 드럼스크린(27)이 설치되어, 음식물류 폐기물은 음식물 저류조(14)에서 피스톤 펌프 가동에 의해 파쇄선별기(25)에서 1차 파봉, 파쇄, 이물질 선별된 후, 2차 파쇄기(26)에서 미세 파쇄 및 2차로 이물질이 제거된 후, 드럼스크린(27)에서 3차로 이물질이 제거된 후 중간저장부(30)로 투입하게 된다.

가축분뇨 저류조(15)의 하류에는 협잡물 제거기(28)와 원심탈수기(29)가 설치되어, 가축분뇨는 모노펌프 가동에 의해 가축분뇨 저류조(15)에서 협잡물 제거기(28)로 이송되어 협잡물이 제거된 후, 원심탈수기(29)에서 탈수된 후 TS 18∼20%의 케익 상태로 중간저장부(30)로 이송하게 된다.

중간저장부(30)는, 전처리부(20)의 하류에 설치되어, 전처리부(20)에서 각각 전처리된 유기성 폐기물을 혼합하여 저장하는 중간저장조로서, 전처리부(20)에서 전처리된 하수슬러지, 음폐수, 분뇨 정화조 오니, 음식물류 폐기물, 가축분뇨 등과 같은 다양한 유기성 폐기물을 혼합하여 저장하게 된다.

이러한 중간저장조는, 유기성 폐기물의 기질이 전처리부(20)에서 전처리된 후 혼합 저류되는 완충탱크(Buffer Tank)로 이루어져 있다. 또한, 전처리된 5종의 유기성 폐기물의 기질이 서로 혼합되는 경우에, 중간저장조에는 탈수된 슬러지와 액상의 기질이 완전 혼합이 이루어지도록 수직축에 의해 교반회전되는 기계식 교반기가 설치되어 있고, 이때의 TS 농도는 12∼14%로 유지되며 저장용량은 대략 3일분 정도로 유지되는 것이 바람직하다.

열가수분해부(40)는, 중간저장부(30)의 하류에 설치되어 유기성 폐기물을 열가수분해에 의해 가용화시키는 열가수분해수단으로서, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 혼합예열기(41), 가압기(42), 반응기(43), 감압기(44), 냉각기(45), 희석수 공급기(46) 및 진공펌프(47)를 포함하여 이루어져 있다.

혼합예열기(41)는, 중간저장부(30)의 하류에 설치되어 가압기(42), 반응기(43) 및 감압기(44)에서 발생하는 폐열을 회수하여 혼합 예열하는 예열수단으로서, 중간저장부(30)에서 혼합된 기질을 대략 15℃에서 대략 90℃의 온도로 1차로 예열하게 된다.

이와 같이 혼합예열기(41)의 1차 예열에 필요한 열원은 가압기(42), 반응기(43), 감압기(44)에서 발생한 폐열을 회수하여 1차 예열의 에너지원으로 사용하는 것이 바람직하다.

혼합예열기(41)에는 상기의 폐열과 기질의 혼합효율을 높이기 위해 경사형 교반기(41a)가 설치되며, 폐열은 혼합예열기(41)와 공급펌프(41b) 사이의 하부로 공급되어 유기성 폐기물을 사전에 가온시켜 균등하게 혼합하여 반응기(43)로 유입되는 유기성 폐기물의 온도를 상승시키는 예열수단이다.

경사형 교반기(41a)는, 혼합예열기(41)의 내부에 경사지게 설치되어 폐열과 기질의 혼합효율을 높이기 위해 회전 교반시키는 교반수단으로서, 구동모터(41a-1), 경사회전축(41a-2), 하향 교반날개(41a-3), 제1 상향 교반날개(41a-4), 제2 상향 교반날개(41a-5)로 이루어져 있다.

구동모터(41a-1)는, 혼합예열기(41)의 상부에 경사지게 설치된 회전모터로 이루어지며, 회전모터의 회전력을 감속기나 감속기어 등을 통해 변속하거나 감속시켜 회전구동력을 제공하게 된다.

경사회전축(41a-2)은, 혼합예열기(41)의 상부에 수평을 기준해서 30°∼60° 경사각(θ) 만큼 상방으로 경사지게 설치된 회전축으로 이루어지며 구동모터(41a-1)에 연결되어 회전구동력을 전달받아 회전구동하게 된다.

하향 교반날개(41a-3)는, 경사회전축(41a-2)의 하부에 설치되어 회전교반력을 제공하는 날재부재로서, 경사회전축(41a-2)의 하부에서 하향류를 형성하여 상하로 순환시키는 순환류를 형성하게 된다.

제1 상향 교반날개(41a-4)는, 경사회전축(41a-2)의 상부 일방에 설치되어 회전교반력을 제공하는 날재부재로서, 경사회전축(41a-2)의 상부 일방에서 상향류를 형성하여 상하로 순환시키는 순환류를 형성하게 된다.

제2 상향 교반날개(41a-5)는, 경사회전축(41a-2)의 상부 타방에 설치되어 회전교반력을 제공하는 날재부재로서, 경사회전축(41a-2)의 상부 타방에서 상향류를 형성하여 상하로 순환시키는 순환류를 형성하게 된다.

이러한 혼합예열기(41)에서는 여기로 이송된 유기성 폐기물을 1차 예열 및 균등 혼합을 통해 90℃로 예열시킨 후 반응기(43)로 이송시켜 가용화를 진행하게 된다.

혼합예열기(41)의 1차 예열에 필요한 열원은 반응기(43)에서 발생하는 폐열을 활용하며 모노펌프로 이루어진 공급펌프(41b)를 통해 이송되며, 혼합예열기(41)에는 예열된 기질을 완전 혼합하기 위해 모노펌프를 통해 상하 교반이 가능하도록 배관 구성을 하며, 하부에서 인발하여 상부로 투입하는 방식으로 운영하는 것도 가능함은 물론이다.

가압기(42)는 바이오가스 처리부(80)에서 배출된 스팀을 주입하여 가압하고 기질을 2차 예열시키고 투입 기질을 균질화시키는 가압수단으로서, 여기로 이송된 유기성 폐기물을 2차 예열 및 균등 혼합을 통해 130로 예열시킨 후 반응기(43)로 이송시켜 가용화를 진행하게 된다.

가압기(42)의 2차 예열에 필요한 열원은 폐열보일러에서 생산된 스팀을 활용하며 스팀헤더에서 이송되고, 가압기(42)에 스팀은 하부에서 공급되며 스팀 주입 시간은 90초간 지속되며 이때 기질은 스팀 주입에 의해 2차 예열되어 130℃, 8bar까지 빠르게 상승되며 기질 주입은 간헐주입(Batch Type)으로 1회당 150~200kg이며 슬러지 유입량에 따라 간헐주입 시간 간격을 조정할 수 있다.

이러한 기질의 흐름은 가압기(42)까지만 간헐적으로 주입되며, 이후 공정에서는 연속적으로 이루어지며 가압기(42)에 주입되는 스팀은 바이오가스를 사용하는 바이오가스 발전설비(83)에서 발생하는 폐열을 활용하는 폐열보일러(84)에서 생산된 180∼200℃의 고온과, 910bar의 고압의 스팀을 열원으로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 가압기(42)에는 레벨센서(Level Sensor)를 설치하여 저레벨(Low Level)시 중간저장부(30)에서 기질을 모노펌프의 가동에 의해 혼합예열기(41)를 거쳐 이송되며, 고레벨(High Level)시 모노펌프의 가동을 중지하게 된다.

이와 같이, 가압기(42)에서 2차 예열된 기질의 이송은 펌프가 필요 없고 가압기(42)와 반응기(43) 사이 약 2bar의 압력차에 의해 자동으로 반응기 이송 자동 밸브를 통해 반응기(43)로 이송되며 반응기(43)에는 기질이 연속적으로 공급된다.

이에 따라 가압기(42)에서 반응기(43)의 기질 이송에 사용되는 펌프가 필요 없으므로 기존의 열가수분해 방식에 비해 펌프의 설치에 따른 공사비 및 운영비를 감소할 수 있으며, 150~200kg의 소량의 기질을 빠른 속도로 130℃이상으로 예열하여 반응기(43)에 공급함으로써 단일 반응기에서 연속적인 반응이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

반응기(43)는, 고온 및 고압의 스팀을 이용하여 세포벽을 파괴하고 세포중합체의 용해를 통해 상기 유기성 폐기물을 1차 가용화시키는 반응수단으로서, 가압기(42)와 동일하게 바이오가스를 사용하는 발전설비(83)에서 발생하는 폐열을 활용하는 폐열보일러(84)에서 생산된 180∼200℃의 고온과, 9∼10bar의 고압의 스팀을 가용화 열원으로 사용하는 것이 바람직하다.

반응기(43)에는 기질이 가압기(42)에서 연속적으로 이송되며, 이때 스팀은 소량 주입되고 압력이 6bar 보다 낮을 경우에만 주입되는 방식으로 반응기(43)에서의 스팀 주입은 반응기(43)의 압력을 6bar로 유지하기 위한 용도이다.

이와 같이 기질 및 스팀의 주입이 될 때에는 반응기(43)의 최상부에 설치된 자동 밸브를 조금만 개방(OPEN)시킨 상태를 유지하게 되고, 반응기(43)의 압력은 6bar를 유지하게 되며, 가압기(42)에서 2차 예열된 기질과 소량의 스팀을 투입하게 된다.

반응기(43)의 최상부에 설치된 자동 밸브가 설치된 배관은, 가압기(42) 및 감압기(44)의 상부에 설치된 배관과 같이 혼합예열기(41)에 연결되며, 가압기(42)와 반응기(43) 및 감압기(44)에서 발생하는 폐열을 회수할 수 있는 구조로 배관 구성이 되어 있다.

가압기(42)와 반응기(43)에는 180∼200℃의 고온 및 9∼10bar의 고압의 스팀을 가용화 열원으로 사용하며, 스팀의 대부분은 가압기(42)에 주입하게 되고, 반응기(43)에 주입되는 스팀은 6bar의 압력 유지용이며, 이러한 고온 및 고압의 스팀은 발전 폐열을 활용하여 폐열보일러(84)에서 생산된 스팀을 활용하는 것이 바람직하다.

가압기(42)에 스팀의 주입은, 가압기(42)의 하부에 자동밸브를 개방(OPEN)시켜 주입하고, 이와 같이 주입된 스팀은 하부에서 상부로 이동하면서 완전 혼합을 통해 130℃의 균일한 온도와, 대략 8bar의 균일한 압력을 유지하게 된다.

반응기(43)에 스팀의 주입은, 반응기 압력이 6bar 이하로 떨어질 경우에 반응기(43) 하부에 자동밸브를 개방(OPEN)시켜 주입하고, 이와 같이 주입된 스팀은 하부에서 상부로 이동하면서 완전 혼합을 통해 165℃의 균일한 온도와, 6bar의 균일한 압력을 유지하게 된다.

반응기(43)에서는 가압기(42)에서 2차 예열된 기질이 주입된 후 가용화가 시작되며, 스팀 주입은 압력이 6bar로 떨어질 경우에만 주입하게 된다. 반응기(43)에는 별도 교반장치가 없고 가압기(42)에서의 8bar의 압력으로 기질을 반응기(43)에 밀어 넣는 압력의 힘으로 완전 혼합이 이루어지게 된다.

기질은 반응기(43)의 중심에 하부에서 상부로 설치된 배관을 통해 가압기(42)의 8bar의 압력에 의해 투입되므로 별도의 기질 이송장치가 불필요하고, 스팀은 반응기(43)의 하부에서 압력이 6bar 보다 낮을 경우에만 자동으로 6bar가 될 때까지 주입하게 된다.

이에 따라 반응기(43) 내부의 압력과 스팀 투입 밸브는 자동 연동되어 반응기(43) 내의 압력이 항상 일정하게 6bar로 유지하게 된다. 즉, 반응기의 압력이 6bar 이하이면 스팀헤더에서 밸브가 개방(OPEN)되어 스팀이 주입되며, 반응기의 압력이 6bar가 되면 스팀헤더 밸브가 닫혀(CLOSE) 스팀 공급을 차단하게 된다.

또한, 반응기(43) 내에서 체류시간은 20∼30분으로 유지하는 것이 바람직하며, 반응기(43) 내에서 고온 및 고압의 스팀이 기질과 반응하여 1차 가용화가 일어나게 된다.

이와 같이 반응기(43)에서는 기질과 고온 및 고압의 스팀이 반응하여 열가수분해 반응이 일어나게 되면, 기질의 세포벽이 파괴되고 세포중합체 용해를 통해 기질의 구성 성분인 탄수화물, 단백질, 지방이 당류, 아미노산, 저급 지방산으로 가수분해하게 되며, 특히 열가수분해부(40)를 통해 단상소화부(50)에서 신속하게 분해되어 메탄을 생산하는 아세트산의 증가율이 매우 향상하게 된다.

반응기(43)는, 기질 처리량에 관계없이 1개로 구성되며, 반응기(43)에서는 가용화된 기질은 반응기(43)와 감압기(44) 사이의 중간에 있는 감압기 이송 자동 밸브의 개폐(OPEN & CLOSE)에 의해 감압기(44)로 압력강하(6bar→0.2bar)에 따라 자동이송하게 된다.

이때, 밸브의 개폐는 2~3초 간격으로 개방(OPEN)과 닫힘(CLOSE)이 반복되면서 반응기(43)에서 열가수분해 가용화가 완료된 기질이 감압기(44)로 이송하게 된다.

감압기(44)는, 반응기(43)에서 1차 가용화된 유기성 폐기물을 대상으로 압력 강하(6bar→0.2bar)를 통해 세포벽을 2차 파괴하여 2차 가용화시키는 감압수단으로서, 반응기(43)에서 열가수분해 반응이 완료된 가용화된 기질은 감압기(44)로 압력 강하를 통해 이송되며 밸브의 개폐시간은 2~3초 간격으로 개방(OPEN)과 닫힘(CLOSE)을 반복하게 된다.

즉, 반응기(43)에서 압력이 대략 6bar의 압력 상태를 유지하면서 반응기(43)와 감압기(44) 사이의 중간에 있는 감압기 이송 자동 밸브가 2~3초 간격으로 개방(OPEN)과 닫힘(CLOSE)이 반복되면서 가용화된 기질이 감압기(44)로 이송된다. 이때 반응기(43)의 이후 공정은 연속적으로 진행된다.

반응기(43)에서 반응이 진행되는 동안 최상부의 폐가스 배출 자동 밸브는 개방(OPEN)된 상태를 유지하고 있으며, 감압기 이송 자동 밸브는 2~3초 간격으로 개폐(OPEN & CLOSE)가 연속적으로 진행되면서 감압기(44)로 압력 강하 현상으로 1차 스팀폭발 현상에 의해 2차 가용화 현상이 발생하면서 자동으로 이송하게 된다.

이때, 감압기(44)의 압력은 대략 0.2bar의 상태로 유지되며, 반응기(43)에서 열가수분해 반응이 진행됨에 따라 세포벽이 파괴되고 세포중합체가 용해되어 기질의 구성성분 중 휘발성 유기물질이 기화되어 대략 6bar에서 0.2bar로 압력 강하하면서 이동하는 동안 폐가스 자동 배출 밸브가 개방(OPEN)되어 혼합예열기(41)로 이송되므로 기질의 1차 가온의 에너지원으로 사용된다.

이와 같이 반응기(43)에서의 압력이 대략 6bar의 상태에서 감압기(44)에서의 압력이 대략 0.2bar 상태로 압력 강하 현상이 발생하면서, 스팀 폭발(steam explosion)에 의해 세포벽이 2차로 파괴되는 2차 가용화 현상이 감압기(44)에서 발생하게 된다.

이때, 반응기(43)의 내부의 폐가스는, 혼합예열기(41)로 자동 이송되어 투입 기질의 1차 가온 열원으로 사용하게 되어, 감압기(44)에서 2차 가용화된 기질 온도를 100∼105℃로 유지하게 된다.

냉각기(45)는, 2차 가용화된 유기성 폐기물에 진공압을 이용한 2차 압력 강하를 통해 세포벽을 3차 파괴를 통해 3차 가용화하고 1차로 온도를 낮추기 위한 냉각수단으로서, 가압기(42)에서 2차 가용화된 기질의 온도를 감압기(44)와 냉각기(45) 사이의 약 1Bar의 압력차를 이용한 2차 스팀폭발을 통해 기질의 온도를 60℃로 낮추고 2차로 희석수(하수처리장 방류수)를 공급하여 40℃까지 2차 냉각 후 단상소화부(50)로 유입시키게 된다.

또한, 냉각기(45)의 후단에는 진공펌프(47)가 연결되어 압력을 -0.8bar를 유지함에 따라 2차 압력강화(0.2bar → -0.8bar)의한 스팀폭발에 의해 3차 가용화가 이루어지게 된다.

이 과정에서 기화된 가스는, 액화장치(CONDENSER)로 이송되어 액화 후 단상소화부(50)로 이송되어 가용화된 기질과 함께 메탄생성균에 의해 분해되어 바이오가스를 생산하게 되며, 악취 성분은 스크러버에서 처리된 후 대기로 방출하게 된다.

이와 같이 진공압(-0.8bar)을 이용한 냉각기(45)는 종래의 공정수(하수처리장 방류수)를 이용하는 열교환기 형식의 냉각장치에 비해 구성이 단순하고 설치를 위해 요구되는 면적이 작아 매우 경제적이라는 효과가 있다.

이때, 감압기(44)를 거쳐 가용화된 최종 기질은, TS 10∼12%로 반응기(43)에서 스팀 주입에 따라 TS 농도가 다소 낮아진 상태이며, 냉각기(45)에서의 기질의 온도는 100∼105℃에서 하수처리장 방류수 등을 이용한 열교환기 형식의 냉각장치에서 1차로 60로 낮추고 2차로 하수처리장 방류수를 이용한 희석수 공급기(46)를 통해 40℃까지 냉각하며 이에 따라 기질 TS 농도는 78% 상태를 유지하게 된다.

따라서, 냉각기(45)에 의해 1차로 온도가 하강된 가용화된 기질은, 희석수공급기(46)를 이용하여 1차로 냉각 가용화된 기질의 온도를 40로 2차로 강하시켜 단상소화부(50)에 투입하게 된다.

이와 같이 냉각기(45)를 이용한 가용화된 기질의 온도 강하와 희석수와의 혼합에 의해 기질을 40℃로 냉각 후, 단상소화부(50)에 직투에 따른 중온미생물이 고온(100℃이상)에서 가용화 기질과의 접촉에 의한 활성도 저하 또는 사멸을 방지하여, 단상소화부(50)에서의 바이오가스 발생량 증대와 같은 전반적인 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

열가수분해부(40)를 통해 최종 가용화되어 40℃로 온도조절이 완료된 기질은, 3단계에 걸친 가용화와 2단계에 걸친 온도 강하를 통해 최적의 가용화 상태로 단상소화부(50)에 투입되어 메탄생성균의 작용에 의해 바이오가스를 생산하게 된다.

단상소화부(50)는, 열가수분해부(40)의 하류에 설치되어 유기성 폐기물로부터 메탄생성균의 작용에 의해 바이오가스를 생성하고, 중온 미생물에 의해 중온 소화시키는 단상소화조로 이루어진 소화수단으로서, 단상소화부(50)의 단상소화조에서는 39∼40℃의 중간온도를 유지하며 중온 미생물에 의한 중온 소화를 진행하게 된다.

이때, 단상소화부(50)의 체류시간(HRT)은 18∼22일로 일반 병합소화조에 비해 체류시간을 1.5배 이상 단축이 가능하며, 유기물 제거율(VS Reduction)은 55∼65%로서 일반 병합소화조에 비해 50% 이상 높으며, 유기물 부하율(OLR, Organic Loading Rate)이 최대 2배 이상 변동 시에도 소화조내 유기산(VFA, Volatile Fat Acid)의 축적없이 안정적인 소화조 운영이 가능하게 되고, 바이오가스 발생량은 기존 병합소화조 대비 50% 이상 증대가 가능하므로 경제적인 시설 운영이 가능하게 된다.

소화여액 저류부(60)는, 단상소화부(50)를 거쳐 유기성 폐기물의 분해가 완료된 후 소화여액을 저장하는 저류수단으로서, 단상소화부(50)를 거쳐 유기물 분해가 완료된 후의 소화여액은 소화여액 저류부(60)로 이송되고 소화여액 저류부(60)에서는 3일분의 용량을 저류하게 된다.

원심탈수부(70)는, 소화여액 저류부(60)의 하류에 설치되어, 소화여액을 원심분리에 의해 탈수케익과 탈리여액으로 원심력에 의해 탈수분리하는 원심탈수기로 이루어진 탈수수단으로서, 열가수분해부(40) 및 단상소화부(50)를 거친 소화여액은, 탈수성이 획기적으로 개선되어 소량의 폴리머 등과 같은 유기 응집제에도 반응하게 된다.

따라서, 원심탈수부(70)에서 탈수 후의 탈수케익은 함수율이 65% 이하로 유지되어, 기존의 혐기소화 탈수 후의 탈수케익의 함수율인 80%에 비해 20%이상 탈수 효율 증대가 가능하게 되며, 이로 인한 감량효과도 매우 우수하게 된다.

아울러 열가수분해 과정에서 세포벽 파괴에 따라 방향성 유기물 및 난분해성 유기물분해를 통해 악취가 저감됨으로써, 열가수분해 과정에서 악취의 발생을 최소화할 수 있는 효과를 제공하여 탈수케익에서 악취 발생을 저감할 수 있게 된다.

또한, 원심탈수부(70)의 원심탈수기에 의해서 분리된 탈리여액은, 반류수 처리부(100)에서 1차 처리 후 하수처리장에 연계해서 처리하는 것도 가능함은 물론이다.

바이오가스 처리부(80)는, 단상소화부(50)에서 생성된 바이오가스를 처리하는 바이오가스 처리수단으로서, 바이오가스 정제설비(81), 바이오가스 저장조(82) 및 바이오가스 발전설비(83)를 포함하여 이루어져 있다.

구체적으로, 단상소화부(50)에서 발생된 바이오가스는, 바이오가스 정제설비(81)를 거쳐 수분, 황화수소, 실록산 등의 이물질을 바이오가스 내에서 제거한 후 바이오가스 저장조(82)에 저장되고, 저장된 바이오가스를 가스엔진 또는 가스터빈 또는 스팀터빈 발전 등과 같은 바이오가스 발전설비(83)에서 에너지원으로 활용되어 전기를 생산하게 되고 생산된 전기는 한전 등에 판매할 수 있게 된다.

바이오가스 발전설비(83)의 발전과정에서 발생하는 폐열은, 열가수분해부(40)중의 하나인 반응기(43)의 스팀 생산을 위한 폐열보일러(84)의 열원으로 활용하게 된다.

또한, 발전 폐열은 폐열보일러(84)의 열원으로 활용하여 180∼200℃, 9∼10bar의 스팀을 생산한 후 반응기(43)의 열원으로 사용함으로써 에너지 활용성 측면에서 극대화할 수 있게 된다.

바이오가스 정제설비(81)는, 단상소화부(50)의 단상소화조에서 발생된 바이오가스의 내부에 포함된 불순물을 제거하는 가스정제수단으로서, 바이오가스에 포함된 수분, 황화수소, 실록산 등의 이물질을 제거하게 된다.

바이오가스 저장조(82)는, 바이오가스 정제설비(81)에서 정제된 바이오가스를 일시 저장하는 저장수단으로서, 바이오가스 정제설비(81)에서 수분, 황화수소, 실록산 등의 이물질을 제거된 바이오가스를 일시적으로 저장하여 발전설비 또는 폐열보일러(84) 등에 연료로 사용된다.

바이오가스 발전설비(83)는, 바이오가스 저장조(82)에 저장된 바이오가스를 활용하여 전기를 생산하는 발전수단으로서, 바이오가스 저장조(82)에 저장된 바이오가스를 가스엔진 또는 가스터빈 또는 스팀터빈 발전 등에서 에너지원으로 활용되어 전기를 생산하게 되고 생산된 전기는 한전 등에 판매할 수 있게 된다.

슬러지 처리부(90)는, 원심탈수부(70)에서 분리된 탈수케익을 처리하는 슬러지 처리수단으로서, 분리된 탈수케익을 연료화하도록 건조시키는 슬러지 건조기로 이루어져 있다.

따라서, 원심탈수부(70)에서 발생한 탈수케익은 슬러지 처리부(90)의 슬러지 건조시설에서 함수율10% 이하까지 건조되고, 건조 후에 생산된 건조물은 석탄화력발전소의 보조연료로 활용함으로써 RPS(Renewable Portfolio Standard)의 제도에 대응이 가능하며, 온실가스 감축 및 화석에너지 사용량 감소에 기여할 수 있게 된다.

또한, 원심탈수부(70)에서 분리된 탈수케익은, 자체적으로 퇴비로 활용이 가능하므로 농작물의 비료로 이용시 작물생육에 기여할 수 있게 되는 것도 가능함은 물론이다.

반류수 처리부(100)는, 원심탈수부(70)에서 분리된 탈리여액을 처리하는 처리수단으로서, 원심탈수부(70)의 원심탈수기에서 분리된 탈리여액을 1차적으로 처리 후 하수처리장에 연계해서 처리하게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 열가수분해부로 혼합예열기, 가압기, 반응기, 감압기. 냉각기 및 희석수 공급기를 구비함으로써, 소정범위의 고온 및 고압의 스팀을 이용하여 유기성 폐기물을 가용화시켜 소화성능을 향상시키는 동시에 폐열을 이용하여 기질을 예열시켜 기질의 반응성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

10; 저류부 20; 전처리부
30; 중간저장부 40; 열가수분해부
50; 단상소화부 60; 소화여액 저류부
70; 원심탈수부 80; 바이오가스 처리부
90; 슬러지 처리부 100; 반류수 처리부

Claims

1종 이상의 유기성 폐기물을 수집하여 저류하는 저류부(10);
상기 저류부(10)의 하류에 각각 설치되어, 상기 유기성 폐기물을 각각 전처리하는 전처리부(20);
상기 전처리부(20)의 하류에 설치되어, 처리된 상기 유기성 폐기물을 혼합하여 저장하는 중간저장부(30);
상기 중간저장부(30)의 하류에 설치되어, 상기 유기성 폐기물을 열가수분해에 의해 가용화시키는 열가수분해부(40);
상기 열가수분해부(40)의 하류에 설치되어, 상기 유기성 폐기물로부터 메탄생성균의 작용에 의해 바이오가스를 생성하고, 중온 미생물에 의해 중온 소화시키는 단상소화부(50);
상기 단상소화부(50)를 거쳐 유기성 폐기물의 분해가 완료된 후 소화여액을 저장하는 소화여액 저류부(60);
상기 소화여액 저류부(60)의 하류에 설치되어, 소화여액을 원심분리에 의해 탈수케익과 탈리여액으로 탈수분리하는 원심탈수부(70); 및
상기 단상소화부(50)에서 생성된 바이오가스를 처리하는 바이오가스 처리부(80);를 포함하고,
상기 열가수분해부(40)는,
상기 바이오가스 처리부(80)에서 배출된 스팀을 주입하여 가압하고, 기질을 2차 예열시키고 투입 기질을 균질화시키는 가압기;
상기 가압기에서 2차 예열된 기질을 상기 바이오가스 처리부(80)에서 배출된 스팀을 이용하여 세포벽을 파괴하고 세포중합체의 용해를 통해 상기 유기성 폐기물을 1차 가용화시키는 반응기;
상기 반응기에서 1차 가용화된 상기 유기성 폐기물을 대상으로 1차 압력 강하를 통해 세포벽을 2차 파괴하여 2차 가용화시키는 감압기;
상기 2차 가용화된 유기성 폐기물에 진공압을 이용한 2차 압력 강하를 통해 세포벽을 3차 파괴를 통해 3차 가용화하고, 1차로 온도를 낮추는 냉각기;
상기 냉각기의 하류에 설치되어, 희석수에 의해 2차로 온도를 낮추는 희석수 공급기; 및
상기 가압기, 상기 반응기 및 상기 감압기에서 발생하는 폐열을 회수하여 유기성 폐기물을 1차 가온시켜 균등하게 혼합하고, 상기 반응기로 유입되는 유기성 폐기물의 온도를 1차로 상승시키는 혼합예열기;를 포함하고,
상기 혼합예열기에는, 내부에 경사지게 설치되어 폐열과 기질의 혼합효율을 높이기 위해 회전 교반시키는 경사형 교반기와, 예열된 기질을 완전 혼합하기 위해 상하 교반이 가능하도록 하부에서 인발하여 상부로 투입하는 방식으로 배관 구성된 모노펌프로 이루어진 공급펌프가 설치되어 있고,
상기 경사형 교반기는,
상기 혼합예열기의 상부에 경사지게 설치되며 회전력을 감속기나 감속기어를 통해 변속하거나 감속시켜 회전구동력을 제공하는 구동모터;
상기 혼합예열기의 상부에 수평을 기준해서 30°∼60° 경사각(θ) 만큼 상방으로 경사지게 설치되어 상기 구동모터에 연결되어 회전구동력을 전달받아 회전구동되는 경사회전축;
상기 경사회전축의 하부에 설치되어 상기 경사회전축의 하부에서 하향류를 형성하여 상하로 순환시키는 순환류를 형성하는 하향 교반날개;
상기 경사회전축의 상부 일방에 설치되어 상기 경사회전축의 상부 일방에서 상향류를 형성하여 상하로 순환시키는 순환류를 형성하는 제1 상향 교반날개; 및
상기 경사회전축의 상부 타방에 설치되어 상기 경사회전축의 상부 타방에서 상향류를 형성하여 상하로 순환시키는 순환류를 형성하는 제2 상향 교반날개;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치.

삭제

제 1 항에 있어서,
상기 가압기와 상기 반응기는, 상기 바이오가스 처리부(80)의 폐열보일러에서 생산된 180∼200℃, 9∼10bar의 스팀을 가용화 열원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치.

제 1 항에 있어서,
상기 원심탈수부(70)에서 분리된 탈수케익을 처리하는 슬러지 처리부(90);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치.

제 5 항에 있어서,
상기 슬러지 처리부(90)는, 분리된 상기 탈수케익을 연료화하도록 건조시키는 건조기로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치.

제 1 항에 있어서,
상기 저류부(10)는, 하수슬러지, 음폐수, 분뇨 정화조 오니, 음식물류 폐기물, 가축분뇨 중 적어도 1종 이상의 유기성 폐기물을 저류하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치.

제 1 항에 있어서,
상기 바이오가스 처리부(80)는,
상기 단상소화부(50)에서 생성된 바이오가스의 내부에 포함된 불순물을 제거하는 바이오가스 정제설비;
상기 정제된 바이오가스를 일시 저장하는 바이오가스 저장조;
상기 저장된 바이오가스를 활용하여 전기를 생산하는 바이오가스 발전설비; 및
상기 바이오가스 발전설비에서 배출된 폐열을 이용하여 스팀을 생산하는 폐열보일러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리용 열가수분해 혐기소화장치.