KR102128270B1 - 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다량의 수분, 무기성 및 유기성 성분이 혼재된 각종 공정오니성 산업폐기물; 도계슬러지 등의 축산폐기물; 하수종말슬러지; 감염성의료폐기물; 음식폐기물을 포함한 생활폐기물;을 외부공기와의 접촉을 차단한 감압(진공)상태에서 저온으로 간접가열하여, 폐기물 내에 포함되어 있는 수분과 유무기성물질을 분리하여 급속으로 건조하고, 유기성 물질은 탄화시켜 탄화물로 회수함과 동시에 탄화 과정에서 발생하는 유기성증기를 액화시켜 기름으로 회수하는 폐기물 급속건조연속처리기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 다량의 수분, 무기성 및 유기성 성분이 혼재된 각종 공정오니성 산업폐기물; 도계슬러지 등의 축산폐기물; 하수종말슬러지; 감염성의료폐기물; 음식폐기물을 포함한 생활폐기물;을 외부공기와의 접촉을 차단한 감압(진공)상태에서 저온으로 간접가열하여, 폐기물 내에 포함되어 있는 수분과 유무기성물질을 분리하여 급속으로 건조하고, 유기성 물질은 탄화시켜 탄화물로 회수함과 동시에 탄화 과정에서 발생하는 유기성증기를 액화시켜 기름으로 회수하는 폐기물 급속건조연속처리기에 관한 것으로서,
최소한의 에너지로 상기 각종의 폐기물에 포함된 인체에 유해한 세균 등을 제거하고, 간접가열로 인하여 발생하는 수분과 유기성 배출가스를 액상촉매를 포함하는 냉각수를 통해 포집 후 냉각 및 액화시킴으로써, 각종의 폐기물을 유해물질의 제거와 함께 친환경적이면서 연속적인 급속건조연속처리가 가능하다는 장점을 갖는다.
공정오니성 산업폐기물과 하수종말슬러지, 감염성의료폐기물과 도축장폐기물, 그리고 음식물폐기물을 포함하는 생활폐기물에는 인체에 유해한 세균 등이 함유되어 있어, 처리과정에서 각종 환경오염물질을 발생시켰다.
이와 같은 폐기물 처리를 위해, 종래에는 고온에서의 소각, 매립 또는 해양투기 등의 방식으로 처리하여 왔다.
상기 소각방식의 경우, 각종 폐기물을 고온에서 소각시킬 때 다이옥신 등 인체에 유해한 환경오염물질이 2차적으로 배출되기 때문에, 유해 환경오염물질을 제거하기 위한 장비를 별도 설치하여야 하고, 이를 유지관리하여야 하기 때문에 많은 비용 발생 문제와 유지관리의 어려움이 따른다.
상기 매립 방식 또한 시간의 경과에 따라 침출수 및 유해가스의 발생으로 대기나 수질 오염 우려가 매우 높다는 문제가 있었다.
이와 같은 종래 폐기물 처리방식의 문제점을 해소하기 위한 방법으로,
각종 폐기물을 간접가열방식으로 유해물질을 제거하는 저온처리방식을 이용한, 선 등록된 10-1753036호의“연속식 저온열분해 탄화처리기”가 제시된 바 있다.
상기 등록특허를 살펴보면, 각종 폐기물을 열분해하는 탄화처리준비기, 탄화처리기, 탄화물 냉각기, 건류가스를 중화시켜 액화시키는 반응기, 그리고 이를 보조하는 냉각수 저장용기, 액화되어 배출되는 혼합유를 저장하는 용기, 배출되는 건류가스를 액화시키기 위한 액상촉매를 저장하는 용기로 구성된다.
그러나 상기 등록특허에 개시된 기술의 경우, 각종 폐기물을 처리하는데 수분이 다량으로 함유된 슬러지의 성상 변화로 인해 투입이 용이하지 않고, 응축폐수, 각종 응집제 및 발생가스의 분리와 액화가 제대로 되지 않아 회수가 어려우며, 특히 슬러지의 부패 등으로 고농도로 증가하는 총 질소함량의 응축폐수를 처리할 수 없다는 문제가 있었으며, 또한 에너지사용량의 증가와 열전달의 부족으로 대용량화가 어렵다는 문제가 있었다. 그리고 처리시간, 처리량, 그리고 혼합유와 카본을 생산하기 어려워 경제성을 회복하는데 문제가 있었다.
본 발명은 다량의 수분, 무기성 및 유기성 성분이 혼재된 각종 공정오니성 산업폐기물; 도계슬러지 등의 축산폐기물; 하수종말슬러지; 감염성의료폐기물; 음식폐기물을 포함한 생활폐기물;을 외부공기와의 접촉을 차단한 감압(진공)상태에서 저온으로 간접가열하여, 폐기물 내에 포함되어 있는 수분과 유무기성물질을 분리하여 급속으로 건조하고, 유기성 물질은 탄화시켜 탄화물로 회수함과 동시에 탄화 과정에서 발생하는 유기성증기를 액화시켜 기름으로 회수하여, 에너지사용량의 최소화, 저온에서 급속건조효율을 극대화시키기 위한 감압운전방식을 제시하고,
기름띠 속에 형성된 슬러지의 수분을 응집제의 분리에 의해 급속으로 배출되도록 유도하기 위한 발열성과 상기 응집제의 분해를 촉진시키기 위한 고상촉매를 투입하며, 상기 응집제와 수분의 급속배출을 극대화하기 위하여 급속건조기내부에 반원형 터널의 배출공간을 설치하고, 응축수의 배출배관에 질소저감 고상반응기를 설치하여 응축폐수 중 총 질소함량을 저감시키며, 유기성증기의 원활한 배출을 유도하기 위하여 나선형의 이송기에 교반날개를 설치하여 교반기의 역할을 동시 수행할 수 있도록 하고, 반원형의 터널을 구성하여 유기성증기의 배출공간을 설치하고, 배출되는 유기성증기를 냉각, 치환, 액화시켜 기름을 회수하되, 냉각기에서 일차적으로 냉각시키고, 반응기에서 액상촉매와 중화반응이 원활하도록 유도함으로써 기름의 회수율을 극대화시킬 수 있는, 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 폐기물슬러지 저장용기와, 상기 폐기물슬러지 저장용기의 상부에 설치되는 고상촉매저장용기와, 상기 고상촉매저장용기로부터 상기 폐기물슬러지 저장용기로 고상촉매를 공급하는 고상촉매투입기와, 상기 폐기물슬러지 저장용기의 하부에 설치되어 상기 폐기물슬러지 저장용기의 폐기물슬러지를 후단의 폐기물투입기로 이송하는 밀폐기어형이송기와,
상기 밀폐기어형이송기로부터 제1단 급속건조연속처리기의 상단부에 설치되는 회전식차단밸브까지 이어지도록 경사를 이루어 상기 폐기물슬러지를 상기 회전식차단밸브까지 이송하는 밀폐형폐기물투입기와, 제1단 급속건조연속처리기의 투입구 상부에 설치되어 상기 밀폐형폐기물투입기를 통해 공급되는 폐기물슬러지를 연속회전하면서 공급받는 회전식차단밸브를 포함하는 폐기물슬러지 전처리 및 공급부;
상기 회전식차단밸브를 통해 공급되는 폐기물슬러지를 밀폐된 상태에서 이송, 교반 및 열매보일러로부터 공급되어 순환하는 열매유를 통해 간접가열하여, 상기 폐기물슬러지 내에 포함되어 있는 세균, 슬러지를 형성하고 있는 응집제와 수분 일부를 제거하는 제1단 급속건조연속처리기;
상기 제1단 급속건조연속처리기의 하부에 설치되되, 상기 제1단 급속건조연속처리기의 하단 일측에 형성된 제1 폐기물배출구를 통해 세균, 슬러지를 형성하고 있는 응집제와 수분 일부가 제거된 폐기물슬러지를 공급받아 밀폐된 상태에서 이송, 교반 및 열매보일러로부터 공급되어 순환하는 열매유를 통해 간접가열하여, 슬러지 잔여응집제와 수분을 완전히 제거하되, 외측아래 방향에 설치되는 제1밀폐형 이중 슬라이드밸브에 의해 감압상태가 유지되는 제2단 급속건조연속처리기;
상기 제2단 급속건조연속처리기의 하부에 설치되되, 상기 제2단 급속건조연속처리기의 하단 일측에 형성된 제2 폐기물배출구를 통해 슬러지 잔여응집제와 수분이 완전히 제거된 폐기물슬러지를 공급받아 상기 폐기물슬러지 내에 포함되어 있는 유기성물질 완전히 제거하되, 외측아래 방향에 설치되는 제2밀폐형 이중 슬라이드밸브에 의해 급속건조 연속탄화처리기 내에서 발생하는 유기성증기의 역류가 방지되도록 하는 급속건조 연속탄화처리기;
상기 제2밀폐형 이중 슬라이드밸브의 하부에 설치되어 상기 급속건조 연속탄화처리기의 하단 일측에 형성된 탄화물배출구를 통해 유분이 제거된 탄화물을 공급받아 냉각시켜 회수하는 탄화물 냉각기;
상기 제1단 급속건조연속처리기 및 제2단 급속건조연속처리기의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 응집제유증기와 수증기에 함유되어 있는 질소화합물을 고상촉매와 반응시켜 상기 응집제유증기와 수증기에 포함되어 있는 총 질소함량을 감소시키는 제1 질소저감 고상반응기 및 제2 질소저감 고상반응기와,
상기 제1 질소저감 고상반응기를 거친 응집제유증기와 수증기를 냉각수로 응축시킨 후 응집제저장용기로 응축된 응집제를 배출하는 제1 수평다단냉각기와,
상기 제2 질소저감 고상반응기를 거친 수증기와 소량의 응집제유증기를 냉각수로 1차 냉각시키는 수직다단 냉각기 및 상기 수증기와 소량의 응집제유증기를 최종적으로 냉각시킨 후 폐수저장조로 배출하는 제2 수평다단냉각기와,
상기 제1단 급속건조연속처리기 및 제2단 급속건조연속처리기를 감압시키는 제1 감압기 및 제2 감압기와,
상기 급속건조 연속탄화처리기의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 유기성증기를 수직형 다단냉각기에서 일차적으로 냉각시킨 후, 액상촉매에 의해 유기성증기를 치환 및 액화하여 기름을 회수하는 중화반응기와,
상기 중화반응기에서 액화되지 않은 소량의 가스를 액상촉매와 최종적으로 치환반응시킨 후, 액상촉매와 수분을 제거한 후 대기로 배출하는 다단식 스크레바를 포함하는 후처리부;
상기 폐기물슬러지 전처리 및 공급부, 제1단 급속건조연속처리기, 제2단 급속건조연속처리기, 급속건조 연속탄화처리기, 탄화물 냉각기를 지지하면서 전체 외관을 형성하는 제1프레임부와, 상기 후처리부를 지지하면서 전체 외관을 형성하는 제2프레임부를 포함하는 프레임부;
상기 폐기물슬러지 전처리 및 공급부, 제1단 급속건조연속처리기, 제2단 급속건조연속처리기, 급속건조 연속탄화처리기, 탄화물 냉각기 및 후처리부와 전기적으로 연결되어 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기를 제공한다.
본 발명에 따른 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기는 다음의 효과를 갖는다.
다량의 수분, 무기성 및 유기성 성분이 혼재된 각종 공정오니성 산업폐기물; 도계슬러지 등의 축산폐기물; 하수종말슬러지; 감염성의료폐기물; 음식폐기물을 포함한 생활폐기물;의 슬러지에 포함되는 단백질의 기름띠를 촉매를 활용하여 분해하고, 외부공기와의 접촉을 차단하여 감압(진공) 상태에서 저온으로 간접가열함으로써 급속건조연속처리를 극대화시킬 수 있다.
이를 통해 에너지 사용을 최소화하고, 외부공기 유입을 차단시킨 간접가열방식의 밀폐형 구조를 이룸으로써 각종 폐기물에 대한 적용의 다양성과 안전성을 극대화시킬 수 있다.
또한 악취제거, 총 질소함량의 저감 등 대기 및 수질 환경오염물질의 극소화로 인해 친환경적인 폐기물 처리가 가능하다.
또한 저비용으로 공정오니성 산업폐기물; 도계장폐기물; 하수종말슬러지; 감염성 의료폐기물 및 음식물폐기물을 포함한 생활폐기물; 등의 각종 폐기물을 완벽하게 처리할 수 있으며, 처리과정에서 발생하는 유해물질이 포함된 배출가스를 중화시켜 제거함으로써 폐기물처리의 안전성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속처리기의 전체 구성을 보인 정면도.
도 2는 본 발명의 폐기물 급속건조연속처리기를 구성하는 제1단 급속건조연속처리기 및 제2단 급속건조연속처리기의 구성을 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명의 폐기물 급속건조연속처리기를 구성하는 급속건조 연속탄화처리기 및 탄화물 냉각기의 구성을 도시한 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기에서 발생하는 유기성증기의 냉각기, 상기 유기성증기를 치환하여 액화시켜 회수하는 중화반응기, 스크레바, 액상촉매저장 및 혼합유저장용기를 포함하는 구성을 도시한 정단면도.
도 5는 본 발명의 폐기물 급속건조연속처리기를 구성하는 제1단 급속건조연속처리기 및 제2단 급속건조연속처리기의 작동상태를 도시한 측단면도.
도 6은 본 발명의 폐기물 급속건조연속처리기를 구성하는 급속건조 연속탄화처리기 및 탄화물 냉각기의 작동상태를 도시한 측단면도.
도 7은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기에서 발생하는 유기성증기의 냉각기, 상기 유기성증기를 치환하여 액화시켜 회수하는 중화반응기, 스크레바, 액상촉매저장 및 혼합유저장용기를 포함하는 구성의 작동상태를 도시한 정단면도.
도 8은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기를 구성하는 제1단 급속건조연속처리기, 제2단 급속건조연속처리기, 연속탄화처리기 및 탄화물 냉각기의 실제 사진.
도 9는 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기를 구성하는 제1단 급속건조연속처리기, 제2단 급속건조연속처리기, 연속탄화처리기 및 탄화물 냉각기의 실제 다른 사진.
도 10은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기를 구성하는 중화반응기의 실제 사진.
도 11은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기를 구성하는 벌집형 구조를 갖는 제1 및 제2 질소저감 고상반응기의 사시도.
도 2는 본 발명의 폐기물 급속건조연속처리기를 구성하는 제1단 급속건조연속처리기 및 제2단 급속건조연속처리기의 구성을 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명의 폐기물 급속건조연속처리기를 구성하는 급속건조 연속탄화처리기 및 탄화물 냉각기의 구성을 도시한 측단면도.
도 4는 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기에서 발생하는 유기성증기의 냉각기, 상기 유기성증기를 치환하여 액화시켜 회수하는 중화반응기, 스크레바, 액상촉매저장 및 혼합유저장용기를 포함하는 구성을 도시한 정단면도.
도 5는 본 발명의 폐기물 급속건조연속처리기를 구성하는 제1단 급속건조연속처리기 및 제2단 급속건조연속처리기의 작동상태를 도시한 측단면도.
도 6은 본 발명의 폐기물 급속건조연속처리기를 구성하는 급속건조 연속탄화처리기 및 탄화물 냉각기의 작동상태를 도시한 측단면도.
도 7은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기에서 발생하는 유기성증기의 냉각기, 상기 유기성증기를 치환하여 액화시켜 회수하는 중화반응기, 스크레바, 액상촉매저장 및 혼합유저장용기를 포함하는 구성의 작동상태를 도시한 정단면도.
도 8은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기를 구성하는 제1단 급속건조연속처리기, 제2단 급속건조연속처리기, 연속탄화처리기 및 탄화물 냉각기의 실제 사진.
도 9는 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기를 구성하는 제1단 급속건조연속처리기, 제2단 급속건조연속처리기, 연속탄화처리기 및 탄화물 냉각기의 실제 다른 사진.
도 10은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기를 구성하는 중화반응기의 실제 사진.
도 11은 본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속탄화처리기를 구성하는 벌집형 구조를 갖는 제1 및 제2 질소저감 고상반응기의 사시도.
본 발명에 따른 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기의 구체적인 내용을 도면과 함께 살펴보고자 한다.
도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기(1)는 폐기물슬러지 저장용기(11)와, 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 상부에 설치되는 고상촉매저장용기(12)와, 상기 고상촉매저장용기(12)로부터 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)로 고상촉매를 공급하는 고상촉매투입기(13)와, 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 하부에 설치되어 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 폐기물슬러지를 후단의 폐기물투입기로 이송하는 밀폐기어형이송기(14)와,
상기 밀폐기어형이송기(14)로부터 제1단 급속건조연속처리기의 상단부에 설치되는 회전식차단밸브까지 이어지도록 경사를 이루어 상기 폐기물슬러지를 상기 회전식차단밸브까지 이송하는 밀폐형폐기물투입기(15)와, 제1단 급속건조연속처리기의 투입구 상부에 설치되어 상기 밀폐형폐기물투입기(15)를 통해 공급되는 폐기물슬러지를 연속회전하면서 공급받는 회전식차단밸브(16)를 포함하는 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10);
상기 회전식차단밸브(16)를 통해 공급되는 폐기물슬러지를 밀폐된 상태에서 이송, 교반 및 열매보일러로부터 공급되어 순환하는 열매유를 통해 간접가열하여, 상기 폐기물슬러지 내에 포함되어 있는 세균, 슬러지를 형성하고 있는 응집제와 수분 일부를 제거하는 제1단 급속건조연속처리기(20);
상기 제1단 급속건조연속처리기(20)의 하부에 설치되되, 상기 제1단 급속건조연속처리기(20)의 하단 일측에 형성된 제1 폐기물배출구를 통해 세균, 슬러지를 형성하고 있는 응집제와 수분 일부가 제거된 폐기물슬러지를 공급받아 밀폐된 상태에서 이송, 교반 및 열매보일러로부터 공급되어 순환하는 열매유를 통해 간접가열하여, 슬러지 잔여응집제와 수분을 완전히 제거하되, 외측아래 방향에 설치되는 제1밀폐형 이중 슬라이드밸브(30a)에 의해 감압상태가 유지되는 제2단 급속건조연속처리기(30);
상기 제2단 급속건조연속처리기(30)의 하부에 설치되되, 상기 제2단 급속건조연속처리기(30)의 하단 일측에 형성된 제2 폐기물배출구를 통해 슬러지 잔여응집제와 수분이 완전히 제거된 폐기물슬러지를 공급받아 상기 폐기물슬러지 내에 포함되어 있는 유기성물질 완전히 제거하되, 외측아래 방향에 설치되는 제2밀폐형 이중 슬라이드밸브(40a)에 의해 급속건조 연속탄화처리기 내에서 발생하는 유기성증기의 역류가 방지되도록 하는 급속건조 연속탄화처리기(40);
상기 제2밀폐형 이중 슬라이드밸브(40a)의 하부에 설치되어 상기 급속건조 연속탄화처리기(40)의 하단 일측에 형성된 탄화물배출구를 통해 유분이 제거된 탄화물을 공급받아 냉각시켜 회수하는 탄화물 냉각기(50);
상기 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30)의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 응집제와 수증기에 포함된 질소화합물이 고상촉매와 반응하여 상기 수증기 내에 포함되어 있는 총 질소함량을 감소시키는 제1 질소저감 고상반응기(61) 및 제2 질소저감 고상반응기(62)와,
상기 제1 질소저감 고상반응기(61)를 거친 응집제유증기를 냉각수로 응축시킨 후 응집제저장용기로 응축된 응집제를 배출하는 제1 수평다단냉각기(63)와,
상기 제2 질소저감 고상반응기(62)를 거친 수증기와 소량의 응집제유증기를 냉각수로 1차 냉각시키는 수직다단 냉각기(64) 및 상기 수증기와 소량의 응집제유증기를 최종적으로 냉각시킨 후 폐수저장조로 배출하는 제2 수평다단냉각기(65)와,
상기 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30)를 감압시키는 제1 감압기(66) 및 제2 감압기(67)와,
상기 급속건조 연속탄화처리기(40)의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 유기성증기를 수직형 다단냉각기(68)에서 일차적으로 냉각시킨 후, 액상촉매에 의해 유기성증기를 치환 및 액화하여 기름을 회수하는 중화반응기(69)와,
상기 중화반응기(69)에서 액화되지 않은 소량의 가스를 액상촉매와 최종적으로 치환반응시킨 후, 액상촉매와 수분을 제거한 후 대기로 배출하는 다단식 스크레바(69A)를 포함하는 후처리부(60);
상기 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10), 제1단 급속건조연속처리기(20), 제2단 급속건조연속처리기(30), 급속건조 연속탄화처리기(40), 탄화물 냉각기(50)를 지지하면서 전체 외관을 형성하는 제1프레임부(71)와, 상기 후처리부(60)를 지지하면서 전체 외관을 형성하는 제2프레임부(72)를 포함하는 프레임부(70);
상기 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10), 제1단 급속건조연속처리기(20), 제2단 급속건조연속처리기(30), 급속건조 연속탄화처리기(40), 탄화물 냉각기(50) 및 후처리부(60)와 전기적으로 연결되어 구동을 제어하는 제어부(80);를 포함한다.
이하, 폐기물 급속건조연속처리기(1)의 주요 구성에 해당하는 상기 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10); 제1단 급속건조연속처리기(20); 제2단 급속건조연속처리기(30); 급속건조 연속탄화처리기(40); 탄화물 냉각기(50); 및 후처리부(60)의 세부 기술 구성에 대해 순차적으로 살펴보도록 한다.
1. 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10)
도 1에 도시된 바와 같이,
상기 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10)는
폐기물슬러지 저장용기(11)와,
상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 상부에 설치되는 고상촉매저장용기(12)와,
상기 고상촉매저장용기(12)로부터 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)로 고상촉매를 공급하는 고상촉매투입기(13)와,
상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 하부에 설치되어 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 폐기물슬러지를 후단의 폐기물투입기로 이송하는 밀폐기어형이송기(14)와,
상기 밀폐기어형이송기(14)로부터 제1단 급속건조연속처리기의 상단부에 설치되는 회전식차단밸브까지 이어지도록 경사를 이루어 상기 폐기물슬러지를 상기 회전식차단밸브까지 이송하는 폐기물투입기(15)와,
제1단 급속건조연속처리기의 투입구 상부에 설치되어 상기 폐기물투입기(15)를 통해 공급되는 폐기물슬러지를 연속회전하면서 공급받는 회전식차단밸브(16)를 포함한다.
상기 폐기물슬러지 저장용기(11)는 다량의 수분, 무기성 및 유기성 성분이 혼재된 각종 공정오니성 산업폐기물; 도계슬러지 등의 축산폐기물; 하수종말슬러지; 감염성의료폐기물; 음식폐기물을 포함한 생활폐기물;을 포함하는 각종 폐기물슬러지의 저장용기로서, 고상촉매저장용기(12)로부터 공급되는 소량의 고상촉매와 혼합을 이루게 된다. 이때 상기 고상촉매는 폐기물슬러지의 전체중량 대비 0.01~0.05 wt%로 첨가한다.
상기 고상촉매의 첨가량은 슬러지의 성상 즉 점도, 함수량, 응집제 성분 등을 종합적으로 고려하여 수치범위를 한정한 것으로서, 상기 제시된 범위 내에서 첨가량을 한정하는 것이 바람직하다.
상기 고상촉매와 혼합된 폐기물슬러지는 기어형식의 상기 밀폐기어형이송기(14)와 폐기물투입기(15)를 통해 회전식차단밸브(16)로 공급된다. 상기 회전식차단밸브(16)는 제1단 급속건조연속처리기(20)의 투입구 상부에 설치되는 것으로서, 회전 열림에 의해 상기 투입구를 거쳐 제1단 급속건조연속처리기(20)의 제1원통부(21)로 공급되도록 한다.
2. 제1단 급속건조연속처리기(20)
상기 제1단 급속건조연속처리기(20)는 상기 회전식차단밸브(16)를 통해 공급되는 폐기물슬러지 내에 포함되어 있는 세균, 슬러지를 형성하고 있는 응집제와 수분 일부를 제거하는 기능을 갖는다.
상기 제1단 급속건조연속처리기(20)는 도 1, 도 2, 도 5, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이,
원통구조를 갖는 제1원통부(21)와,
상기 제1원통부(21)의 일측 상부에 형성되어, 회전식차단밸브(16)를 통해 유입되는 폐기물슬러지를 상기 제1원통부로 공급하는 폐기물투입구(22)와,
상기 제1원통부(21)의 내측 길이방향으로 설치되는 나선형이송기 회전축(23)과,
제2단 급속건조연속처리기의 감속기 및 모터와 연계되어 상기 회전축에 회전 동력을 공급하는 체인벨트(24)와,
상기 나선형이송기 회전축(23)을 중심으로 둘레를 따라 나선형 구조를 이루어 폐기물슬러지를 이송하는 나선형이송기(25)와,
상기 나선형이송기(25)의 외측면을 따라 길이방향으로 설치되되어 폐기물슬러지를 교반하는 교반용 날개(26)와,
상기 나선형이송기(25) 상부에 형성되는 빈 공간의 반원형터널(27)과,
상기 제1원통부(21)의 외부원통(211)과 내부원통(212) 사이의 공간과 상기 나선형이송기 회전축(23) 내부를 순환하는 열매유에 의해 상기 폐기물슬러지를 간접가열하고, 상기 간접가열에 의해 슬러지 응집제와 소량의 수분이 유기성증기가 되어 상기 반원형터널(27)로 증발되고, 이와 같이 증발된 유기성증기가 외부로 배출되도록 상기 내부원통(212)의 상단부에 형성되는 유기성증기배출구(28)와,
상기 내부원통(212)의 일측 하단부에 형성되어 슬러지 응집제와 소량의 수분이 제거된 폐기물슬러지를 배출하는 제1 폐기물배출구(29)를 포함한다.
상기 열매유는 열매보일러에 의해 가열된 후 순환펌프를 통해, 상기 제1원통부(21)의 외부원통(211)과 내부원통(212) 사이의 공간과 상기 나선형이송기 회전축(23) 내부를 순환하면서 상기 폐기물슬러지를 간접가열한다.
상기 열매유에 의한 간접가열에 의해, 폐기물슬러지 중에 포함된 세균이 멸균되고, 슬러지 응집제와 소량의 수분은 증기로 변하여 감압과 볼륨팽창으로 인해 빠른 유속으로 반원형 상기 반원형터널(27)과 유기성증기배출구(28)를 통해 배출된다.
상기 반원형터널(27) 및 유기성증기배출구(28)를 통해 빠른 유속으로 배출되는 유기성증기는 질소저감 고상반응기에서 질소함량이 저감되고, 이후 원통형의 수평다단냉각기의 다단배관의 바깥으로 흐르면서 상기 다단배관 내부를 순환하는 냉각수에 의해 냉각되어 응집제저장조로 이송된다.
3. 제2단 급속건조연속처리기(30)
상기 제2단 급속건조연속처리기(30)는 상기 제1단 급속건조연속처리기(20)를 거쳐 공급되는 폐기물슬러지에 포함되어 있는 슬러지 잔여응집제와 수분을 완전히 제거하는 기능을 갖는다.
상기 제2단 급속건조연속처리기(30)는 도 1, 도 2, 도 5, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이,
원통구조를 이루되, 상단부 일측이 제1단 급속건조연속처리기(20)의 제1 폐기물배출구(29)와 연결되어 상기 제1 폐기물배출구(29)를 통해 슬러지 응집제와 소량의 수분이 제거된 폐기물슬러지를 공급받는 제2 원통부(31)와,
상기 제2 원통부(31)의 내측 길이방향으로 설치되는 나선형이송기 회전축(32)과,
감속기 및 모터와 연결되어 상기 회전축에 회전 동력을 공급하는 체인벨트(33)와,
상기 나선형이송기 회전축(32)을 중심으로 둘레를 따라 나선형 구조를 이루어 폐기물슬러지를 이송하는 나선형이송기(34)와,
상기 나선형이송기(34)의 외측면을 따라 길이방향으로 설치되되어 폐기물슬러지를 교반하는 교반용 날개(35)와,
상기 나선형이송기(34) 상부에 형성되는 빈 공간의 반원형터널(36)과,
상기 제2 원통부(31)의 외부원통(311)과 내부원통(312) 사이의 공간과 상기 나선형이송기 회전축(32) 내부를 순환하는 열매유에 의해 상기 폐기물슬러지를 간접가열하고, 상기 간접가열에 의해 슬러지 잔여응집제와 수분을 완전히 제거되면서 생성된 잔여응집제유증기와 수증기가 상기 반원형터널(36)로 증발되고, 이와 같이 증발된 수증기가 외부로 배출되도록 상기 내부원통(312)의 상단부에 형성되는 유기성증기배출구(37)와,
상기 내부원통(312)의 일측 하단부에 형성되어 슬러지 잔여응집제와 수분이 완전히 제거된 폐기물슬러지를 배출하는 제2 폐기물배출구(38)를 포함한다.
상기 제2단 급속건조연속처리기(30)에서는 열매보일러에 의해 가열되어 순환펌프를 통해 제2 원통부(31)의 외부원통(311)과 내부원통(312) 사이의 공간과 상기 나선형이송기 회전축(32) 내부를 순환하면서, 상기 제2단 급속건조연속처리기(30) 내의 폐기물슬러지를 간접가열하여, 상기 폐기물슬러지 내에 포함되어 있는 다량의 수분과 잔여 응집제를 증기로 변환시키고, 상기 증기를 감압과 볼륨팽창을 통해 빠른 유속으로 반원형터널(36)과 유기성증기배출구(37)를 통해 배출한다.
이와 같이 배출된 증기는 질소저감 고상반응기에서 질소함량이 저감되고, 이후 원통형의 수평다단냉각기의 다단배관의 바깥으로 흐르면서 상기 다단배관 내부를 순환하는 냉각수에 의해 냉각되어 폐수저장조로 이송된다.
또한 상기 제2단 급속건조연속처리기(30)의 외측아래 방향에는 제1밀폐형 이중 슬라이드밸브(30a)에 설치되어 있어, 제1단 급속건조연속처리기(20)와 제2단 급속건조연속처리기(30)의 감압이 효율적으로 유지될 수 있도록 한다. 이때, 상기 제1밀폐형 이중 슬라이드밸브(30a)는 상기 회전식차단밸브(16)와 유기적인 작동관계를 갖는다.
4. 급속건조 연속탄화처리기(40)
상기 급속건조 연속탄화처리기(40)는 상기 제2단 급속건조연속처리기(30)를 거쳐 공급되는 폐기물슬러지에 포함되어 있는 유분을 제거하는 기능을 갖는다.
상기 급속건조 연속탄화처리기(40)는 도 1, 도 3, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이,
원통구조를 이루되, 상단부 일측이 제2단 급속건조연속처리기(30)의 제2 폐기물배출구(38)와 연결되어 상기 제2 폐기물배출구(38)를 통해 슬러지 잔여응집제와 수분이 완전히 제거된 폐기물슬러지를 공급받는 제3 원통부(41)와,
상기 제3 원통부(41)의 내측 길이방향으로 설치되는 나선형이송기 회전축(42)과,
탄화물냉각기의 감속기 및 모터와 연계되어 상기 나선형이송기 회전축(42)에 회전 동력을 공급하는 체인벨트(43)와,
상기 나선형이송기 회전축(42)을 중심으로 둘레를 따라 나선형 구조를 이루어 폐기물슬러지를 이송하는 나선형이송기(44)와,
상기 나선형이송기(44)의 외측면을 따라 길이방향으로 설치되어 폐기물슬러지를 교반하는 교반용 날개(45)와,
상기 나선형이송기(44) 상부에 형성되는 빈 공간의 반원형터널(46)과,
상기 제3 원통부(41)의 외부에 설치된 전기가열기에 의해 상기 폐기물슬러지를 간접가열하고, 상기 간접가열에 의해 폐기물슬러지 내의 유분이 유기성증기로 되면서 탄화되고, 이때 생성된 유기성증기가 상기 반원형터널(46)로 증발되고, 이와 같이 증발된 유기성증기가 외부로 배출되도록 상기 내부원통(412)의 상단부에 형성되는 유기성증기배출구(47)와,
상기 내부원통(412)의 일측 하단부에 형성되어 탄화물을 배출하는 탄화물배출구(48)를 포함한다.
상기 급속건조 연속탄화처리기(40)는 외부원통(411)에 접하여 설치되어 있는 전기가열기의 설정된 온도로 간접가열하게 되며, 이와 같은 간접가열에 의해 폐기물슬러지에 함유된 유기성분은 저분자로 분해되어 유기성증기화된다. 유기성증기는 상기 유기성증기배출구(47)를 통해 배출된 후 냉각기를 통해 1차 냉각되고, 중화반응기로 이송되어 2차 냉각과정을 거친다.
또한 상기 급속건조 연속탄화처리기(40)의 외측아래 방향에는 제2밀폐형 이중 슬라이드밸브(40a)에 설치되어 있어, 급속건조 연속탄화처리기 내에서 발생하는 유기성증기가 역류되는 것을 방지한다.
5. 탄화물 냉각기(50)
상기 탄화물 냉각기(50)는 상기 급속건조 연속탄화처리기(40)로 공급되는 탄화물을 냉각시켜 회수하는 기능을 갖는다.
상기 탄화물 냉각기(50)는 도 1, 도 3, 도 6, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이,
원통구조를 이루되, 상단부 일측이 급속건조 연속탄화처리기(40)의 탄화물배출구(48)와 연결되어 상기 급속건조 연속탄화처리기(40)를 통해 탄화물을 공급받고, 상기 제4 원통부(51)의 외부원통(511)과 내부원통(512) 사이의 공간으로 냉각수를 순환시켜 상기 탄화물을 냉각시키는 제4 원통부(51)와,
상기 제4 원통부(51)의 내측 길이방향으로 설치되는 나선형이송기 회전축(52)과,
감속기 및 모터와 연결되어 상기 나선형이송기 회전축(52)에 회전 동력을 공급하는 체인벨트(53)와,
상기 나선형이송기 회전축(52)을 중심으로 둘레를 따라 나선형 구조를 이루어 폐기물슬러지를 이송하는 나선형이송기(54)와,
상기 내부원통(512)의 일측 하단부에 형성되어 냉각된 탄화물을 배출하는 냉각탄화물배출구(55)를 포함한다.
6. 후처리부(60)
상기 후처리부(60)는 폐기물슬러지가 상기 제1단 급속건조연속처리기(20), 제2단 급속건조연속처리기(30) 및 급속건조 연속탄화처리기(40)를 거치는 과정에서 발생한 유기성증기의 총 질소함량을 줄이고, 유기성증기를 치환 및 액화시켜 기름을 회수하고, 최종적으로 치환반응을 거친 증기는 액상촉매와 수분을 제거한 후 대기로 배출시키는 기능을 갖는다.
상기 후처리부(60)는 도 1, 도 4, 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이,
상기 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30)의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 응집제와 수증기에 포함된 질소화합물이 고상촉매와 반응하여 상기 수증기 내에 포함되어 있는 총 질소함량을 감소시키는 제1 질소저감 고상반응기(61) 및 제2 질소저감 고상반응기(62)와,
상기 제1 질소저감 고상반응기(61)를 거친 응집제유증기를 냉각수로 응축시킨 후 응집제저장용기로 응축된 응집제를 배출하는 제1 수평다단냉각기(63)와,
상기 제2 질소저감 고상반응기(62)를 거친 수증기와 소량의 응집제유증기를 냉각수로 1차 냉각시키는 수직다단 냉각기(64) 및 상기 수증기와 소량의 응집제유증기를 최종적으로 냉각시킨 후 폐수저장조로 배출하는 제2 수평다단냉각기(65)와,
상기 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30)를 감압시키는 제1 감압기(66) 및 제2 감압기(67)와,
상기 급속건조 연속탄화처리기(40)의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 유기성증기를 수직형 다단냉각기(68)에서 일차적으로 냉각시킨 후, 액상촉매에 의해 유기성증기를 치환 및 액화하여 기름을 회수하는 중화반응기(69)와,
상기 중화반응기(69)에서 액화되지 않은 소량의 가스를 액상촉매와 최종적으로 치환반응시킨 후, 액상촉매와 수분을 제거한 후 대기로 배출하는 다단식 스크레바(69A)를 포함한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1 질소저감 고상반응기(61) 및 제2 질소저감 고상반응기(62)는 반응시간과 접촉면적을 극대화하기 위하여 벌집형 구조를 이루는 것으로서, 백금, 로듐 등으로 이루어져 있어 산화반응을 유도하여 총 질소함량이 30 % 이하로 저감된다.
상기 제1 수평다단냉각기(63) 및 제2 수평다단냉각기(65)는 다단배관 구조를 이루고 있으며, 상기 다단배관 내부로는 냉각수가 순환된다.
제1 질소저감 고상반응기(61) 및 제2 질소저감 고상반응기(62)를 거쳐 총 질소함량을 줄인 응집제유증기 및 수증기는 상기 제1 수평다단냉각기(63) 및 제2 수평다단냉각기(65)의 다단배관 바깥방향으로 흐르면서, 상기 다단배관 내의 냉각수와의 열교환작용으로 인해 냉각된다. 이와 같은 냉각으로 응집제가 회수되고, 회수된 응집제는 응집제저장조로 이송된다.
상기 제1 감압기(66) 및 제2 감압기(67)는 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30) 내에서 발생한 응집제유증기와 수증기를 저온에서 쾌속으로 배출시키고 에너지 사용을 저감시키기 위해 사용된다. 이때 진공압력을 슬러지의 투입량에 따라 -0.8 ~ -0.2 kg/㎤ 범위 내에서 제어기로 자동설정 한다.
상기 중화반응기(69)는 도 4, 도 7 및 도 10에 도시된 바와 같이,
상기 급속건조 연속탄화처리기(40)의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 유기성증기는 먼저 유기성증기 수직다단냉각기(68)의 다단배관 내부로 유입된다.
이와 같이 유입된 유기성증기는 상기 다단배관의 바깥으로 순환하는 냉각수에 의해 1차 냉각된 후 유기성증기 유입관(691)을 통해 상기 중화반응기(69)로 이송된다.
상기 중화반응기(69)는 전체 공간을 세로 방향으로 설치된 3개의 격판(692)을 통해 4등분됨으로써, 1차 냉각된 유기성증기가 유입되는 방향으로부터 1실, 2실, 3실 및 4실이 형성된다.
이때 상기 격판(692)은 상하를 완전히 밀폐하는 것이 아니라, 상부, 하부 또는 상·하부가 개방된 형태의 격판(692)이다. 그리고 상기 격판(692)의 하단부를 포함하는 수위 높이로 액상촉매(693)가 채워진다. 또한 상기 2실, 3실 및 액상촉매 내에는 냉각코일(694)이 설치된다.
상기 유기성증기 수직다단냉각기(68)를 거쳐 유입되는 1차 냉각된 유기성증기는 1실, 2실, 3실 및 4실을 순차적으로 거치면서 액상촉매와 반응한 후 냉각코일(694)에 의해 2차 냉각과정을 거쳐 액화된다.
이때 액화되지 않은 소량의 가스는 상기 4실의 측벽에 형성되는 가스배출구(695)를 통해 배출된다. 상기 가스배출구(695)를 통해 배출된 가스는 다단식 스크레바(69A)로 이송된다.
한편 상기 2차 냉각과정을 거치면서 액화된 혼합유(바이오유)는 중화반응기(69) 내부의 액면 증가에 따라 액상촉매저장용기(69C)로 배출되고, 상기 액상촉매저장용기(69C)로 배출된 혼합유는 비중 차이로 인해 수분과 분리된 후 액면의 증가에 따라 자연스럽게 혼합유저장용기(69D)로 이송된다.
이때 상기 중화반응기 내의 액상촉매액면이 감소하게 되면, 액상촉매 순환 및 보충펌프를 통해 간헐적으로 보충한다.
본 발명에 따른 폐기물 급속건조연속처리기는 각종 폐기물 투입이 용이하고, 오염을 방지하기 위한 밀폐된 기어형의 공급기; 멸균과 수분 및 응집제 분리 제거하기 위한 제1단 급속건조연속처리기; 수분을 완전히 제거하기 위한 제2단 급속건조연속처리기; 상기 제1단 급속건조연속처리기와 제2단 급속건조연속처리기에 열원을 공급하는 열매보일러; 상기 제1단 급속건조연속처리기와 제2단 급속건조연속처리기의 감압운전을 위한 감압기; 상기 제1단 급속건조연속처리기와 제2단 급속건조연속처리기로부터 배출되는 증기에 함유된 질소함량을 저감시키기 위한 질소저감 고상반응기; 상기 증기를 응축시켜 회수하기 위한 다단냉각기; 폐기물에 함유된 유분을 회수하기 위한 급속건조 연속탄화처리기; 유기성증기를 치환시켜 액화시켜 기름으로 회수하기 위한 중화반응기; 상기 회수된 기름을 저장하기 위한 저장용기; 액상촉매 저장용기; 치환과 액화가 되지 않은 미량의 배출가스 속의 유분을 액화시키기 위한 스크레바; 배출가스 속의 수분을 분리회수하기 위한 유수분리기; 각종 폐기물을 투입단계에서부터 최종처리까지 연속적으로 처리하기 위하여 사용되는 감압모터를 이용한 강제이송기; 및 전체 시스템을 안전하게 제어하는 제어판이 상호 유기적으로 연결되어 구성된다.
1 : 폐기물 급속건조연속처리기 10: 폐기물슬러지 전처리 및 공급부
11: 폐기물슬러지 저장용기 12: 고상촉매저장용기
13: 고상촉매투입기 14: 밀폐기어형이송기
15: 폐기물투입기 16: 회전식차단밸브
20: 제1단 급속건조연속처리기 30: 제2단 급속건조연속처리기
40: 급속건조 연속탄화처리기 50: 탄화물 냉각기
60: 후처리부 61: 제1 질소저감 고상반응기
62: 제2 질소저감 고상반응기 63: 제1 수평다단냉각기
64: 수직다단 냉각기 65: 제2 수평다단냉각기
66: 제1 감압기 67: 제2 감압기
68: 수직형 다단냉각기 69: 중화반응기
69A: 다단식 스크레바 71: 제1프레임부
72: 제2프레임부 80: 제어부
11: 폐기물슬러지 저장용기 12: 고상촉매저장용기
13: 고상촉매투입기 14: 밀폐기어형이송기
15: 폐기물투입기 16: 회전식차단밸브
20: 제1단 급속건조연속처리기 30: 제2단 급속건조연속처리기
40: 급속건조 연속탄화처리기 50: 탄화물 냉각기
60: 후처리부 61: 제1 질소저감 고상반응기
62: 제2 질소저감 고상반응기 63: 제1 수평다단냉각기
64: 수직다단 냉각기 65: 제2 수평다단냉각기
66: 제1 감압기 67: 제2 감압기
68: 수직형 다단냉각기 69: 중화반응기
69A: 다단식 스크레바 71: 제1프레임부
72: 제2프레임부 80: 제어부
Claims (9)
- 폐기물슬러지 저장용기(11)와, 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 상부에 설치되는 고상촉매저장용기(12)와, 상기 고상촉매저장용기(12)로부터 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)로 고상촉매를 공급하는 고상촉매투입기(13)와, 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 하부에 설치되어 상기 폐기물슬러지 저장용기(11)의 폐기물슬러지를 후단의 폐기물투입기로 이송하는 밀폐기어형이송기(14)와,
상기 밀폐기어형이송기(14)로부터 제1단 급속건조연속처리기의 상단부에 설치되는 회전식차단밸브까지 이어지도록 경사를 이루어 상기 폐기물슬러지를 상기 회전식차단밸브까지 이송하는 밀폐형폐기물투입기(15)와, 제1단 급속건조연속처리기의 투입구 상부에 설치되어 상기 밀폐형폐기물투입기(15)를 통해 공급되는 폐기물슬러지를 연속회전하면서 공급받는 회전식차단밸브(16)를 포함하는 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10);
상기 회전식차단밸브(16)를 통해 공급되는 폐기물슬러지를 밀폐된 상태에서 이송, 교반 및 열매보일러로부터 공급되어 순환하는 열매유를 통해 간접가열하여, 상기 폐기물슬러지 내에 포함되어 있는 세균, 슬러지를 형성하고 있는 응집제와 수분 일부를 제거하는 제1단 급속건조연속처리기(20);
상기 제1단 급속건조연속처리기(20)의 하부에 설치되되, 상기 제1단 급속건조연속처리기(20)의 하단 일측에 형성된 제1 폐기물배출구를 통해 세균, 슬러지를 형성하고 있는 응집제와 수분 일부가 제거된 폐기물슬러지를 공급받아 밀폐된 상태에서 이송, 교반 및 열매보일러로부터 공급되어 순환하는 열매유를 통해 간접가열하여, 슬러지 잔여응집제와 수분을 완전히 제거하되, 외측아래 방향에 설치되는 제1밀폐형 이중 슬라이드밸브(30a)에 의해 감압상태가 유지되는 제2단 급속건조연속처리기(30);
상기 제2단 급속건조연속처리기(30)의 하부에 설치되되, 상기 제2단 급속건조연속처리기(30)의 하단 일측에 형성된 제2 폐기물배출구를 통해 슬러지 잔여응집제와 수분이 완전히 제거된 폐기물슬러지를 공급받아 상기 폐기물슬러지 내에 포함되어 있는 유기성물질 완전히 제거하되, 외측아래 방향에 설치되는 제2밀폐형 이중 슬라이드밸브(40a)에 의해 급속건조 연속탄화처리기 내에서 발생하는 유기성증기의 역류가 방지되도록 하는 급속건조 연속탄화처리기(40);
상기 제2밀폐형 이중 슬라이드밸브(40a)의 하부에 설치되어 상기 급속건조 연속탄화처리기(40)의 하단 일측에 형성된 탄화물배출구를 통해 유분이 제거된 탄화물을 공급받아 냉각시켜 회수하는 탄화물 냉각기(50);
상기 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30)의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 응집제유증기와 수증기에 함유되어 있는 질소화합물을 고상촉매와 반응시켜 상기 응집제유증기와 수증기에 포함되어 있는총 질소함량을 감소시키는 제1 질소저감 고상반응기(61) 및 제2 질소저감 고상반응기(62)와,
상기 제1 질소저감 고상반응기(61)를 거친 응집제유증기와 수증기를 냉각수로 응축시킨 후 응집제저장용기로 응축된 응집제를 배출하는 제1 수평다단냉각기(63)와,
상기 제2 질소저감 고상반응기(62)를 거친 수증기와 응집제유증기를 냉각수로 1차 냉각시키는 수직다단 냉각기(64) 및 상기 수증기와 응집제유증기를 최종적으로 냉각시킨 후 폐수저장조로 배출하는 제2 수평다단냉각기(65)와,
상기 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30)를 감압시키는 제1 감압기(66) 및 제2 감압기(67)와,
상기 급속건조 연속탄화처리기(40)의 상단부에 형성되는 배출구를 통해 배출되는 유기성증기를 수직형 다단냉각기(68)에서 일차적으로 냉각시킨 후, 액상촉매에 의해 유기성증기를 치환 및 액화하여 기름을 회수하는 중화반응기(69)와,
상기 중화반응기(69)에서 액화되지 않은 소량의 가스를 액상촉매와 최종적으로 치환반응시킨 후, 액상촉매와 수분을 제거한 후 대기로 배출하는 다단식 스크레바(69A)를 포함하는 후처리부(60);
상기 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10), 제1단 급속건조연속처리기(20), 제2단 급속건조연속처리기(30), 급속건조 연속탄화처리기(40), 탄화물 냉각기(50)를 지지하면서 전체 외관을 형성하는 제1프레임부(71)와, 상기 후처리부(60)를 지지하면서 전체 외관을 형성하는 제2프레임부(72)를 포함하는 프레임부(70);
상기 폐기물슬러지 전처리 및 공급부(10), 제1단 급속건조연속처리기(20), 제2단 급속건조연속처리기(30), 급속건조 연속탄화처리기(40), 탄화물 냉각기(50) 및 후처리부(60)와 전기적으로 연결되어 구동을 제어하는 제어부(80);를 포함하는 것에 있어서,
상기 제1단 급속건조연속처리기(20)는
원통구조를 갖는 제1원통부(21)와,
상기 제1원통부(21)의 일측 상부에 형성되어, 회전식차단밸브(16)를 통해 유입되는 폐기물슬러지를 상기 제1원통부로 공급하는 폐기물투입구(22)와,
상기 제1원통부(21)의 내측 길이방향으로 설치되는 나선형이송기 회전축(23)과,
제2단 급속건조연속처리기의 감속기 및 모터와 연계되어 상기 회전축에 회전 동력을 공급하는 체인벨트(24)와,
상기 나선형이송기 회전축(23)을 중심으로 둘레를 따라 나선형 구조를 이루어 폐기물슬러지를 이송하는 나선형이송기(25)와,
상기 나선형이송기(25)의 외측면을 따라 길이방향으로 설치되되어 폐기물슬러지를 교반하는 교반용 날개(26)와,
상기 나선형이송기(25) 상부에 형성되는 빈 공간의 반원형터널(27)과,
상기 제1원통부(21)의 외부원통(211)과 내부원통(212) 사이의 공간과 상기 나선형이송기 회전축(23) 내부를 순환하는 열매유에 의해 상기 폐기물슬러지를 간접가열하고, 상기 간접가열에 의해 슬러지 응집제와 소량의 수분이 유기성증기가 되어 상기 반원형터널(27)로 증발되고, 이와 같이 증발된 유기성증기가 외부로 배출되도록 상기 내부원통(212)의 상단부에 형성되는 유기성증기배출구(28)와,
상기 내부원통(212)의 일측 하단부에 형성되어 슬러지 응집제와 소량의 수분이 제거된 폐기물슬러지를 배출하는 제1 폐기물배출구(29)를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
제2단 급속건조연속처리기(30)는
원통구조를 이루되, 상단부 일측이 제1단 급속건조연속처리기(20)의 제1 폐기물배출구(29)와 연결되어 상기 제1 폐기물배출구(29)를 통해 슬러지 응집제와 소량의 수분이 제거된 폐기물슬러지를 공급받는 제2 원통부(31)와,
상기 제2 원통부(31)의 내측 길이방향으로 설치되는 나선형이송기 회전축(32)과,
감속기(33A) 및 모터(33B)와 연결되어 상기 회전축에 회전 동력을 공급하는 체인벨트(33)와,
상기 나선형이송기 회전축(32)을 중심으로 둘레를 따라 나선형 구조를 이루어 폐기물슬러지를 이송하는 나선형이송기(34)와,
상기 나선형이송기(34)의 외측면을 따라 길이방향으로 설치되되어 폐기물슬러지를 교반하는 교반용 날개(35)와,
상기 나선형이송기(34) 상부에 형성되는 빈 공간의 반원형터널(36)과,
상기 제2 원통부(31)의 외부원통(311)과 내부원통(312) 사이의 공간과 상기 나선형이송기 회전축(32) 내부를 순환하는 열매유에 의해 상기 폐기물슬러지를 간접가열하고, 상기 간접가열에 의해 슬러지 잔여응집제와 수분을 완전히 제거되면서 생성된 잔여응집제유증기와 수증기가 상기 반원형터널(36)로 증발되고, 이와 같이 증발된 수증기가 외부로 배출되도록 상기 내부원통(312)의 상단부에 형성되는 유기성증기배출구(37)와,
상기 내부원통(312)의 일측 하단부에 형성되어 슬러지 응집제와 수분이 완전히 제거된 폐기물슬러지를 배출하는 제2 폐기물배출구(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기.
- 청구항 1에 있어서,
급속건조 연속탄화처리기(40)는,
원통구조를 이루되, 상단부 일측이 제2단 급속건조연속처리기(30)의 제2 폐기물배출구(38)와 연결되어 상기 제2 폐기물배출구(38)를 통해 슬러지 응집제와 수분이 완전히 제거된 폐기물슬러지를 공급받는 제3 원통부(41)와,
상기 제3 원통부(41)의 내측 길이방향으로 설치되는 나선형이송기 회전축(42)과,
탄화물냉각기의 감속기 및 모터와 연계되어 상기 나선형이송기 회전축(42)에 회전 동력을 공급하는 체인벨트(43)와,
상기 나선형이송기 회전축(42)을 중심으로 둘레를 따라 나선형 구조를 이루어 폐기물슬러지를 이송하는 나선형이송기(44)와,
상기 나선형이송기(44)의 외측면을 따라 길이방향으로 설치되되어 폐기물슬러지를 교반하는 교반용 날개(45)와,
상기 나선형이송기(44) 상부에 형성되는 빈 공간의 반원형터널(46)과,
상기 제3 원통부(41)의 외부에 설치된 전기가열기에 의해 상기 폐기물슬러지를 간접가열하고, 상기 간접가열에 의해 폐기물슬러지 내의 유분이 유기성증기로 되면서 탄화되고, 이때 생성된 유기성증기가 상기 반원형터널(46)로 증발되고, 이와 같이 증발된 유기성증기가 외부로 배출되도록 상기 제3 원통부(41)의 내부원통(412) 상단부에 형성되는 유기성증기배출구(47)와,
상기 내부원통(412)의 일측 하단부에 형성되어 탄화물을 배출하는 탄화물배출구(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기.
- 청구항 1에 있어서,
탄화물 냉각기(50)는,
원통구조를 이루되, 상단부 일측이 급속건조 연속탄화처리기(40)의 탄화물배출구(48)와 연결되어 상기 급속건조 연속탄화처리기(40)를 통해 탄화물을 공급받고, 외부원통(511)과 내부원통(512) 사이의 공간으로 냉각수를 순환시켜 상기 탄화물을 냉각시키는 제4 원통부(51)와,
상기 제4 원통부(51)의 내측 길이방향으로 설치되는 나선형이송기 회전축(52)과,
감속기(53A) 및 모터(53B)와 연결되어 상기 나선형이송기 회전축(52)에 회전 동력을 공급하는 체인벨트(53)와,
상기 나선형이송기 회전축(52)을 중심으로 둘레를 따라 나선형 구조를 이루어 폐기물슬러지를 이송하는 나선형이송기(54)와,
상기 내부원통(512)의 일측 하단부에 형성되어 냉각된 탄화물을 배출하는 냉각탄화물배출구(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기.
- 청구항 1에 있어서,
질소저감 고상반응기(61, 62)는 벌집형 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
감압기(66, 67)는 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30) 내의 진공압력을 슬러지의 투입량에 따라 -0.8 ~ -0.2 kg/㎤ 범위 내에서 제어기로 조절하여, 상기 제1단 급속건조연속처리기(20) 및 제2단 급속건조연속처리기(30) 내에서 발생한 응집제유증기와 수증기를 저온에서 쾌속으로 배출시켜 에너지 사용을 저감시키는 것을 특징으로 하는 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기.
- 청구항 1에 있어서,
중화반응기(69)는 전체 공간을 세로 방향으로 설치된 3개의 격판(692)을 통해 4등분됨으로써, 1차 냉각된 유기성증기가 유입되는 방향으로부터 1실, 2실, 3실 및 4실이 형성되고,
상기 격판(692)은 제1격판은 하단부가 개방되고, 제2격판은 상·하단부 모두가 개방되며, 제3격판은 하단부가 개방된 형태를 이루며,
상기 격판(692)의 하단부가 잠기도록 액면을 유지하는 액상촉매와,
상기 2실, 3실 및 액상촉매 내에 설치되는 냉각코일(694)을 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기.
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|---|---|---|---|
| KR1020190141343A KR102128270B1 (ko) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기 |
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|---|---|---|---|
| KR1020190141343A KR102128270B1 (ko) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기 |
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| KR102128270B1 true KR102128270B1 (ko) | 2020-07-08 |
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| KR1020190141343A KR102128270B1 (ko) | 2019-11-07 | 2019-11-07 | 촉매를 활용한 폐기물 급속건조연속처리기 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR102128270B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220079045A (ko) | 2020-12-04 | 2022-06-13 | 주식회사 세광 | 촉매를 활용한 폐기물 열 분해 장치 |
| CN117285216A (zh) * | 2023-11-24 | 2023-12-26 | 四川赛福伟业石油技术服务有限公司 | 一种石油开采污泥无害化处理设备及方法 |
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| KR101753036B1 (ko) | 2017-04-26 | 2017-07-19 | 주식회사 성도 | 연속식 저온열분해 탄화처리기 |
| KR101838982B1 (ko) * | 2017-06-02 | 2018-04-27 | 주식회사에코코리아 | 건조 탄화 공법을 활용한 유기성 폐기물 처리 장치 |
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2019
- 2019-11-07 KR KR1020190141343A patent/KR102128270B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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| CN117285216B (zh) * | 2023-11-24 | 2024-02-02 | 四川赛福伟业石油技术服务有限公司 | 一种石油开采污泥无害化处理设备及方法 |
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