KR102528753B1 - 수성 다-성분 혼합물로부터 유용 물질의 분획 분리 - Google Patents
수성 다-성분 혼합물로부터 유용 물질의 분획 분리 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102528753B1 KR102528753B1 KR1020207005411A KR20207005411A KR102528753B1 KR 102528753 B1 KR102528753 B1 KR 102528753B1 KR 1020207005411 A KR1020207005411 A KR 1020207005411A KR 20207005411 A KR20207005411 A KR 20207005411A KR 102528753 B1 KR102528753 B1 KR 102528753B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- component mixture
- line
- aqueous multi
- feedstock
- compressed
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 187
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 182
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 148
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 claims abstract description 45
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 31
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 14
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 10
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 98
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 80
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 47
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 44
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 37
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 36
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 32
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 30
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 30
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 29
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 26
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 25
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 20
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 11
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 11
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 claims description 10
- -1 tailings Substances 0.000 claims description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 7
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 claims description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 6
- 244000144972 livestock Species 0.000 claims description 6
- 150000003868 ammonium compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 claims description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 5
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 5
- 239000010921 garden waste Substances 0.000 claims description 5
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims description 5
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 claims description 5
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 claims description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002689 soil Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 abstract description 21
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 abstract description 21
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 6
- QLULGSLAHXLKSR-UHFFFAOYSA-N azane;phosphane Chemical compound N.P QLULGSLAHXLKSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 36
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 35
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 26
- 238000009448 modified atmosphere packaging Methods 0.000 description 18
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 11
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 8
- 229910052567 struvite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 7
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate Chemical compound [NH4+].[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O MXZRMHIULZDAKC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 229960005069 calcium Drugs 0.000 description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 7
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphoric acid Chemical compound [Ca+2].OP(O)(O)=O.OP(O)(O)=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 4
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 239000002426 superphosphate Substances 0.000 description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 4
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017958 MgNH Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 3
- YNGQHHUHCOYPKT-UHFFFAOYSA-L azanium;calcium;phosphate Chemical compound [NH4+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O YNGQHHUHCOYPKT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- INQZXVMNJLSCGI-UHFFFAOYSA-M azanium;potassium;hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[K+].OP([O-])([O-])=O INQZXVMNJLSCGI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 229910003439 heavy metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005696 Diammonium phosphate Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N Propene Chemical compound CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N ammonium phosphates Chemical class [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]P([O-])([O-])=O ZRIUUUJAJJNDSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001661 cadmium Chemical class 0.000 description 2
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L calcium bis(dihydrogenphosphate) Chemical compound [Ca+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229940062672 calcium dihydrogen phosphate Drugs 0.000 description 2
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002751 molybdenum Chemical class 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 235000019691 monocalcium phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000925 Cd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000645 Hg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L ammonium magnesium phosphate hexahydrate Chemical compound [NH4+].O.O.O.O.O.O.[Mg+2].[O-]P([O-])([O-])=O CKMXBZGNNVIXHC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000002730 mercury Chemical class 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N phosphoryl Chemical class [P]=O LFGREXWGYUGZLY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 125000000383 tetramethylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/40—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless involving thermal treatment, e.g. evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
- C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/06—Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
- C02F11/08—Wet air oxidation
- C02F11/086—Wet air oxidation in the supercritical state
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
- C02F11/143—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances
- C02F11/145—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents using inorganic substances using calcium compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/18—Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F3/00—Fertilisers from human or animal excrements, e.g. manure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F5/00—Fertilisers from distillery wastes, molasses, vinasses, sugar plant or similar wastes or residues, e.g. from waste originating from industrial processing of raw material of agricultural origin or derived products thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F7/00—Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B2101/00—Type of solid waste
- B09B2101/30—Incineration ashes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/105—Phosphorus compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/20—Heavy metals or heavy metal compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/10—Energy recovery
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
- Y02P20/145—Feedstock the feedstock being materials of biological origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/20—Sludge processing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/20—Waste processing or separation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/52—Mechanical processing of waste for the recovery of materials, e.g. crushing, shredding, separation or disassembly
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Botany (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
Abstract
본 발명은 초임계 조건들에서 수성 다성분 혼합물 예컨대 수성 폐기물, 슬러지 및 하수 슬러지로부터 유용 물질을 분획 분리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 의한 방법에 의해 강화된(enriched) 유용 분획물들, 특히 인-함유 및 인- 및 암모늄-함유 화합물 예컨대 비료 및 에너지원 및 화공 유용 물질로서 합성가스를 포함한다. 본 발명은 본 방ㅂ버을 구현하는 장치를 포함한다. 본 발명에 의한 방법 및 본 발명에 의한 장치로, 유용 물질은 폐기물, 슬러지 및 하수 슬러지로부터 완전히 회수되고 새로이 사용된다. 특히, 본 방법 및 본 발명에 의한 장치는 식물-가용성 비료 형태로 인 및 암모늄의 회수, 금속 및 중금속의 회수, 합성가스의 생산 및 합성가스로부터 예로써 이동용 수소의 회수에 적합하다.
Description
본 발명은 초임계 조건들에서 수성 다성분 혼합물 예컨대 수성 폐기물, 슬러지 및 하수 슬러지로부터 유용 물질을 분획 분리하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 의한 방법에 의해 강화된(enriched) 유용 분획물들, 특히 인-함유 및 인- 및 암모늄-함유 화합물 예컨대 비료 및 에너지원 및 화공 유용 물질로서 합성가스를 포함한다. 본 발명에 의한 방법으로, 유용 물질은 폐기물, 슬러지 및 하수 슬러지로부터 완전히 회수되고 새로이 사용된다. 특히, 본 방법은 식물-가용성 비료 형태로 인 및 암모늄의 회수, 금속 및 중금속의 회수, 합성가스의 생산 및 합성가스로부터 예로써 이동용 수소의 회수에 적합하다.
수성 다성분 혼합물들, 예컨대 하수 슬러지로서 발생되는 것들은, 금속, 토사(sand), 중금속 및 인 및 질소를 포함한 상당한 유용 물질을 함유한다.
인은 식물 및 동물에게 필수적인 물질이고 식량 생산 및 농업용 비료의 중요 성분이다. 이와 관련하여 전 세계적으로 인 매장량은 제한된다. 따라서 점차적으로 수성 폐기물 및 하수 슬러지에서 인을 회수하려는 시도가 있다. 현재, 농업에서 비료로 사용되는 인산염은, 사료, 하수 슬러지 또는 하수 슬러지 회(ash) 형태의 폐기물로서 잔류된다. 사료 또는 하수 슬러지를 비료로서 직접 이용하는 것은 중금속 오염 및 위생상 이유로 문제가 있으므로, 금지되고 엄격한 조건들이 따른다. 많은 인산염들이 또한 거의 녹지 않아 식물에서 가용되지 못한다. 따라서 목적은 인산염 사이클을 폐쇄하고 생활 폐수, 하수 슬러지, 축산 폐기물 예컨대 사료, 및 산업 폐기물로부터 식물-가용성 인산염을 회수하는 것이다.
하수 슬러지로부터 인산암모늄마그네슘("MAP"로 약칭)을 회수하는 것은 알려져 있다. 공지 방법에서, 소화 하수 슬러지는 산성화되고 이어 고상 분리된다. 황화물 첨가로 중금속이 침강되고, 염화마그네슘을 잔여 용액에 첨가하여 식물-가용성 MAP(MgNH4PO4 x 6 H2O)를 얻는다. 획득된 MAP는 화학적으로 순수 생성물이 아니다. 상이한 하수 처리 공장들로부터의 MAP들은 예를 들면, 사용되는 하수 슬러지의 예비-처리 및 이들 조성과 관련하여 상이한 기술적 환경에 따라 달라진다.
하수 슬러지로부터 인산암모늄마그네슘을 회수하는 방법은 DE102007035910에 기술된다. 이 경우 먼저 하수 슬러지로부터 숙성 슬러지를 제조하고, 이어 탈기 및 공기와 혼합한다. 염화마그네슘 첨가로 MAP가 침강하고 반응기 하부에서 깔대기로 분리된다(소위 Berlin Plant®).
EP2429674는 하수 슬러지에서 인산염을 회수하는 방법을 개시하고, 여기에서 하수 슬러지를 물, 알코올, 물/알코올 혼합물 또는 수용액으로, 현탁액을 제조하고, 추출제로서 기상 이산화탄소 또는 초임계 이산화탄소를 현탁액에 도입하고, 불용성 고체를 분리하고, 이산화탄소를 제거하고 용해성 인산염을 침강시켜 분리한다.
DE19628009에서는 무기 비료 과립 생산에서 얻어지는 수성 염 용액을 열교환기에서 증발하는 방법이 기술되고, 용액은 분리된 유로에서 제공되는 스팀으로 가열된다.
또한, 산업 및 농업 폐기물의 후처리 및 처리를 위한 열적 및 습식 화학적 방법이 알려져 있다. 이들 또한 반응이 초임계 조건들에서 일어나는 방법을 포함한다.
DE10210178은 건량 15%의 희석 포도 찌꺼기(grape marc)를 초임계수로 평균 온도 650℃에서 전환하는 것을 개시한다. 이 경우 H2, CO2, CH4 및 N2는 반응 생성물로서 얻어지고, 과잉수와 함께 균질상을 형성하고 열교환기에서 새로운 공급원료을 가열하기 위하여 사용된다. 형성된 무기 염들은 반응기 배수조 바닥에서 꺼내지고 폐기된다.
DE20220307U1은 원통형 반응기로 상응하는 방법을 수행하는 공장을 개시하고, 반응기는 수직으로부터 30° 이하로 경사를 이루되, 공급원료 제공 및 생성물 배출을 위한 가압 라인 및 반응기 하단에 바닥 배수조 출구가 구비된다.
DE102005037469는 유기 및 무기 고체들을 함유하는 수용액으로부터 무기 고체를 분리하는 방법을 개시하고, 수용액을 열교환기에서 압력 22.2 내지 50MPa로 유사-임계 온도(350 내지 600℃)까지 가열하는 단계, 무기 고체를 수용액과 분리하기 위하여 가열된 수용액을 적어도 하나의 분리기로 도입하는 단계, 수용액을 350 내지 600℃에서 처리하기 위하여, 정제된 수용액을 반응기로 통과시키는 단계를 포함한다. DE102005037469는 또한 이러한 방법을 수행하기 위한 장치을 개시하고, 저장 탱크 1, 펌프 2, 열교환기 3, 적어도 하나의 분리기 4 및 반응기 6를 포함한다.
습식 바이오매스를 후처리하기 위하여, DE102006044116은 22.1MPa 이상의 압력에서 초임계수 중 바이오매스의 수열 기화 방법을 개시한다. 습식 바이오매스, 예컨대 예를 들면, 신선 식물 또는 찌꺼기는, 때로 고농도(약 30wt%)의 유기물 및 이와 관련된 고 점도를 가지므로, 이들 폐기물은 이송되기 어렵다. 따라서, DE102006044116에서는 습식 바이오매스는 공정 폐기수로 유기물 기준으로 5-20 wt.%까지 희석된다. 수열 기화 후, 무엇보다도 무기 염들 및 이어 공정 폐기수로부터 나오는 생성 기체는 반응 생성물로부터 분리된다. 공정 폐기수 중 일부는 습식 바이오매스 희석에 사용되고, 다른 일부 및 무기 염들은 처분된다.
DE10217165는 유기물 처리 방법을 개시하고, 여기에서 유기물은 수상으로 도입되고 이송 가능한 상이 생성된다. 압력을 적어도 221 bar 및 온도를 적어도 374℃까지 상승시키고, 상을 유동 반응기에 투입하고, 최소 크기 보다 큰 입자들은 생성 흐름에서 제거된다. 적어도 50%의 생성 흐름은 반응기로 재활용된다.
DE3885762는 초임계 조건에서 유기물 및 무기물 함유 수 처리 및 형성된 고체 분리 방법에 관한 것이다.
DE10135431은 수소 생산을 위한 반응기의 예비-처리 방법에 관한 것이고, 수소는 유기 화합물과 초임계수의 반응으로부터 발생된다.
DE29913370은 반응기의 반응실에서 초임계수 중 고체 처리를 위한 공장을 개시한다.
DE19955150은 수소 발생 방법에 관한 것이고, 탄화수소 및/또는 알코올은 촉매 사용 없이 초임계수 중에서 반응한다.
DE19747696은 초임계 수성 시스템에서 화학 반응을 수행하는 방법을 기술하고, 하나 이상의 화합물이 반응하되 적어도 하나의 산이 사용되거나 방출되고 화학 반응의 생성물은 임계 상태 이하에서 냉각되며, 냉각은 알칼리 용액의 첨가에 의해 이루어진다.
DE29719196는 초임계 방법을 진행하기 위한 반응기를 개시한다.
US 2004/192980 및 WO 2004/087619는 원료를 적어도 하나의 유용 물질로 전환하는 방법을 개시하고, 방법은 원료로부터 슬러리를 제조하는 단계 및 연이은 두-단계 처리를 포함한다.
바이오매스 및 하수 슬러지의 후처리 공지 방법에서는 잔류물이 항상 잔존하고, 이를 처리하여야 한다. 바이오매스, 폐기물 또는 하수 슬러지의 모든 성분들이 유용 물질로 전환되고, 유용 물질이 완전히 회수될 수 있는 방법은 선행 기술에서 알려지지 않았다. 하수 슬러지 및 하수 슬러지 잔류물은 때로 소각된다. 하수 슬러지 소각으로 석탄 연소와 같이 많은 검탱이 발생된다. 유용 물질이 손실된다.
본 발명의 목적은 수성 폐기물, 특히 하수 슬러지 처리 방법을 개발하는 것이고, 수성 폐기물에 함유된 유용 물질(유용재), 예컨대 인을, 폐기물에서 회수하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1 내지 22에 의한 방법 및 장치에 의해 달성된다. 방법에 의하면, 수성 다성분 혼합물은 공급원료(31)로서 사용된다. 유용 분획물들 및 바람직하게는 합성가스(45) 및 물(46)은 생성물로서 획득된다.
본 발명은 수성 다성분 혼합물, 예컨대 하수 슬러지에 있는 모든 성분들을, 완전히 유용 물질로 전환하고 유용 물질은 분획물로 회수될 수 있는 방법을 제공함으로써 본 목적을 달성한다. 유용 물질은 개별 분획물들로부터 쉽게 후처리되고 유용 물질 사이클로 복귀된다. 본 방법은 원료 자원 예컨대 인의 재활용 및 보존을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명에 의한 방법을 수행하는 장치를 도시하고, 저장 탱크(1), 절단 장치(2), 펌프(3), 공급원료 라인(12), 열교환기(4), 분리기(5), 밸브(6), 과열기(7)가 구비된 반응기(8), 생성물 라인(13), 냉각기/건조기(14), 가스 저장 탱크(15), 순환수 라인(16), 발전기(17), 예를들면가스 터빈, 열병합발전소, 침강제 라인(18)을 포함한다. 저장 탱크(1)는 공급원료(31)로 채워진다. 제1 유용 분획물(41), 제2 유용 분획물(42), 제3 유용 분획물(43) 및 제4 유용 분획물(44)은 밸브를 통해 배출된다. 물(46)은 또한 방출되거나 순환수 라인(16)에 공급된다. 합성가스(45)는 가스 저장 탱크(15)에 회수되고 발전기(17)를 통해 전류(47)로 전환된다. 침강제(32) 첨가는 제4 유용 물질 분획물(44)에서 반응 생성물로부터 합성가스(45)가 분리된 후 펌프(3) 및 침강제 라인(18)을 통해 진행된다.
도 2는 본 발명에 의한 방법을 구현하는 장치를 도시하고, 저장 탱크(1), 절단 장치(2), 펌프(3), 공급원료 라인(12), 열교환기(4), 분리기(5), 밸브(6), 과열기(7)가 구비된 반응기(8), 생성물 라인(13), 냉각기/건조기(14), 가스 저장 탱크(15), 순환수 라인(16), 발전기(17), 예를들면가스 터빈, 열병합발전소, 침강제 라인(18)으로 구성된다. 저장 탱크(1)에는 공급원료(31)가 충전된다. 제1 유용 분획물(41), 제2 유용 분획물(42), 제3 유용 분획물(43) 및 제4 유용 분획물(44)은 밸브를 통해 꺼내진다. 물(46)은 추가로 방출되거나 순환수 라인(16)에 공급된다. 합성가스(45)는 가스 저장 탱크(15)에 회수되고 발전기(17)를 통해 전류(47)로 변환된다. 침강제(32) 첨가는 펌프(3) 및 침강제 라인(18)에 의해 침강제를 제3 분리기(5) 내의 압축된 공급원료(31)에 첨가함으로써 제3 유용 물질 분획물(43)에서 진행된다.
도 3은 본 발명에 의한 방법을 실현하는 장치를 도시한 것이고, 저장 탱크(1), 절단 장치(2), 펌프(3), 공급원료 라인(12), 열교환기(4), 분리기(5), 밸브(6), 과열기(7)가 구비된 반응기(8), 생성물 라인(13), 냉각기/건조기(14), 가스 저장 탱크(15), 순환수 라인(16), 발전기(17) 예를들면가스 터빈, 열병합발전소, 침강제 라인(18)을 포함한다. 저장 탱크(1)에는 공급원료(31)가 가득하다. 제1 유용 분획물(41), 제2 유용 분획물(42), 제3 유용 분획물(43) 및 제4 유용 분획물(44)은 밸브를 통해 배출된다. 물(46)은 또한 방출되거나 순환수 라인(16)으로 공급된다. 합성가스(45)는 가스 저장 탱크(15)에 모아지고 발전기(17)를 통해 전류(47)로 전환된다. 침강제(32) 첨가는 펌프(3) 및 침강제 라인(18)에 의해 반응기(8)에서 진행되고 제4 유용 물질 분획물(44)은 밸브(6)를 통해 분리된다.
설명에서, 동일 도면 부호는 동일하거나 균등 부분에 사용된다.
도 2는 본 발명에 의한 방법을 구현하는 장치를 도시하고, 저장 탱크(1), 절단 장치(2), 펌프(3), 공급원료 라인(12), 열교환기(4), 분리기(5), 밸브(6), 과열기(7)가 구비된 반응기(8), 생성물 라인(13), 냉각기/건조기(14), 가스 저장 탱크(15), 순환수 라인(16), 발전기(17), 예를들면가스 터빈, 열병합발전소, 침강제 라인(18)으로 구성된다. 저장 탱크(1)에는 공급원료(31)가 충전된다. 제1 유용 분획물(41), 제2 유용 분획물(42), 제3 유용 분획물(43) 및 제4 유용 분획물(44)은 밸브를 통해 꺼내진다. 물(46)은 추가로 방출되거나 순환수 라인(16)에 공급된다. 합성가스(45)는 가스 저장 탱크(15)에 회수되고 발전기(17)를 통해 전류(47)로 변환된다. 침강제(32) 첨가는 펌프(3) 및 침강제 라인(18)에 의해 침강제를 제3 분리기(5) 내의 압축된 공급원료(31)에 첨가함으로써 제3 유용 물질 분획물(43)에서 진행된다.
도 3은 본 발명에 의한 방법을 실현하는 장치를 도시한 것이고, 저장 탱크(1), 절단 장치(2), 펌프(3), 공급원료 라인(12), 열교환기(4), 분리기(5), 밸브(6), 과열기(7)가 구비된 반응기(8), 생성물 라인(13), 냉각기/건조기(14), 가스 저장 탱크(15), 순환수 라인(16), 발전기(17) 예를들면가스 터빈, 열병합발전소, 침강제 라인(18)을 포함한다. 저장 탱크(1)에는 공급원료(31)가 가득하다. 제1 유용 분획물(41), 제2 유용 분획물(42), 제3 유용 분획물(43) 및 제4 유용 분획물(44)은 밸브를 통해 배출된다. 물(46)은 또한 방출되거나 순환수 라인(16)으로 공급된다. 합성가스(45)는 가스 저장 탱크(15)에 모아지고 발전기(17)를 통해 전류(47)로 전환된다. 침강제(32) 첨가는 펌프(3) 및 침강제 라인(18)에 의해 반응기(8)에서 진행되고 제4 유용 물질 분획물(44)은 밸브(6)를 통해 분리된다.
설명에서, 동일 도면 부호는 동일하거나 균등 부분에 사용된다.
본 발명의 주제는 수성 다성분 혼합물에서 유용 물질을 분획 분리하기 위한 방법이고, 수성 다성분 혼합물을 25 내지 35MPa로 압축하는 단계, 압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하는 단계, 및 제1 유용 물질 분획물(41)의 분리 단계,
추가로 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하는 단계 및 제2 유용 물질 분획물(42)의 분리 단계,
추가로 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하는 단계 및 제3 유용 물질 분획물(43)의 분리 단계를 포함한다.
본 발명의 주제는 수성 다성분 혼합물에서 유용 물질을 분획 분리하기 위한 방법이고, 수성 다성분 혼합물을 25 내지 35MPa로 압축하는 단계, 압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하는 단계, 및 고체가 강화된, 제1 유용 물질 분획물(41)의 분리 단계,
추가로 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하는 단계 및 금속 염들이 강화된, 제2 유용 물질 분획물(42)의 분리 단계,
추가로 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하는 단계 및 인산염 및 암모늄이 강화된, 제3 유용 물질 분획물(43)의 분리 단계를 포함한다.
제3 유용 물질 분획물(43)의 분리 전에, 하나 이상의 침강제 예컨대 Mg2 +, Ca2+ 및 K+ 가 400 내지 550℃에서 첨가될 수 있다. 수성 다성분 혼합물에서 유용 물질을 분획 분리하기 위한 방법의 구현예는 수성 다성분 혼합물을 25 내지 35MPa로 압축하는 단계, 압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하는 단계, 및 제1 유용 물질 분획물(41)의 분리 단계, 추가로 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하는 단계 및 제2 유용 물질 분획물(42)의 분리 단계, 추가로 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하는 단계 및 하나 이상의 침강제 예컨대 Mg2 + 및/또는 Ca2 + 및/또는 K+ 의 첨가 단계 및 제3 유용 물질 분획물(43)의 분리 단계를 포함한다. 제1, 제2 및 제3 유용 물질 분획물(41, 42, 43)의 분리는 바람직하게는 각각의 경우에 분리기(5)에 의해 진행된다.
제1 유용 물질 분획물(41) 중 고체가 강화된다. 제2 유용 분획물(42) 중 금속 염들이 강화된다. 제3 유용 분획물(43) 중 인산염 및 암모늄이 강화된다.
본 방법은 수성 다성분 혼합물이 사전에 탈수 또는 건조되지 않는 것에 특징이 있다. 이상적으로는, 수성 다성분 혼합물은 높은 함수량, 예를 들면, 적어도 80wt% 물, 바람직하게는 적어도 85wt% 물, 바람직하게는 적어도 86wt%, 특히 바람직하게는 87wt% 내지 88wt% 물을 가진다. 이러한 함수비는 "최적 농도"이다. 바람직하게는, 수성 다성분 혼합물은 이송 가능하다(pumpable). 함수량 75wt%의 하수 슬러지는 예를 들면, 펌핑 가능하지 않다. 이러한 하수 슬러지는 공정 내부 순환수로 원하는 농도로 희석시킨다. 이는 또한 모든 다른 폐기물 또는 폐기물 흐름(stream)에도 적용된다. 본 방법의 바람직한 구현예들에서, 수성 다성분 혼합물은 절단 장치(2)를 통과한다.
본 발명에 의한 방법은 적어도 하나의 펌프(3), 적어도 세 개의 분리기(5) 및 밸브(6)로 유용 물질을 분획 분리하되 산소가 제거된(with exclusion of oxygen) 폐쇄(closed) 장치에서 수행되는 것에 특징이 있다.
본 발명에 의한 방법을 수행하는 장치는, 적어도 하나의 펌프(3), 적어도 세 개의 분리기(5) 및 세 개의 밸브(6)를 포함하고, 본 장치는 폐쇄되어, 다성분 혼합물로부터 유용 물질을 분획 분리하는 것은 산소가 제거된 상태에서 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 주제는 공급원료(31), 특히 수성 다성분 혼합물로부터 유용 물질의 분획 분리 방법이고, 저장 탱크(1)로부터 공급원료 라인(12)으로 공급원료(31), 바람직하게는 수성 다성분 혼합물을 도입 및 선택적으로 최적 농도로 희석 또는 농축(thickening) 단계, 선택적으로 예를 들면, 절단 장치(2)로 공급원료(31)(수성 다성분 혼합물) 중 성분들의 분쇄 단계,
예를 들면, 펌프(3), 특히 고압 펌프로25 내지 35MPa로 압축 단계, 및 압축된 공급원료(압축된 수성 다성분 혼합물)를 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 열교환기(4)를 통과하도록 안내하는 단계 및 예를 들면, 분리기(5)를 이용하여 제1 격리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하는 단계,
압축된 공급원료(압축된 수성 다성분 혼합물)를 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내하는 단계 및 예를 들면, 제2 분리기(5)를 이용하여 제2 분리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하는 단계,
압축된 공급원료(압축된 수성 다성분 혼합물)를 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내하는 단계 및 예를 들면, 제3 분리기(5)를 이용하여 제3 분리된 유용 물질 분획물(43)을 분리하는 단계를 포함한다.
본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법 수행을 위한 장치이고, 저장 탱크(1), 저장 탱크(1)와 연결되어 수성 다성분 혼합물을 산소 배제하에 이송하는 공급원료 라인(12), 선택적으로 공급원료 라인(12)에 연결되어 공급원료(31)(수성 다성분 혼합물) 중의 성분들을 분쇄하기 위한 절단 장치(2), 공급원료 라인(12)을 통해, 존재한다면 절단 장치(2)에 연결되고, 공급원료(31)를 25 내지 35MPa로 압축, 및 압축된 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 고체가 강화된, 제1 격리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 분리기(5)를 통과하도록 안내하는 펌프(3), 특히 고압 펌프를 포함하고, 펌프는,
압축된 공급원료(압축된 수성 다성분 혼합물)를 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 금속 염들이 강화된, 제2 격리된 유용 물질 분획물(42)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 분리기(5)를 통과하도록 안내하고,
압축된 공급원료(압축된 수성 다성분 혼합물)를 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 인산염 및 암모늄이 강화된, 제3 격리된 유용 물질 분획물(42)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 분리기(5)를 통과하도록 안내한다.
바람직하게는 수성 다성분 혼합물이 본 발명에 의한 방법의 공급원료(31)로 사용된다. 많은 경우에 수성 다성분 혼합물은 유기 성분들을 함유한다. 본 발명에 의한 방법은 특히 유기 성분들을 함유한 수성 다성분 혼합물로부터 유용 물질을 분리하고, 유용 물질에 대한 새로운 용도 제공에 적합하다.
본 발명에 의한 방법에서 공급원료(31)로 사용될 수 있는 수성 다성분 혼합물은 예를 들면, 슬러지, 하수 슬러지, 유기 폐기물, 바이오가스 공장 폐기물, 수성 유기 폐기물, 산업 폐기물, 생활 폐기물, 축산 폐기물, 농업 폐기물, 정원 폐기물, 사료, 야채 폐기물, 찌꺼기, 비회(fly ash), 하수 슬러지 비회, 음식 산업 폐기물, 시추용 머드, 소화물(digestate), 액비, 폐기수 예컨대 산업 폐기수이다. 특히 본 발명의 바람직한 구현예에서, 수성 다성분 혼합물은 하수 슬러지이다.
수성 다성분 혼합물은 추가로 무기 성분들, 예컨대 예를 들면, 금속 및 중금속 또는 금속 이온들, 금속 염들, 금속 산화물들, 중금속 이온들, 중금속 염들, 중금속 산화물들, 인, 인 산화물, 인산염, 질소, 질소 산화물들 및 암모늄을 함유한다.
본 발명에 있어서 유용 물질이란 각자의 다성분 혼합물에 함유되는 모든 유기 및 무기 성분들이고, 예를 들면, 인, 예를 들면, 인산염 형태, 질소, 예를 들면, 암모늄 형태, 금속, 예를 들면, 금속 이온 염들 형태, 중금속, 예를 들면, 중금속 이온 염들 형태, 규소 예를 들면, 토사 형태, 칼슘, 예를 들면, 토사 형태, 탄소, 예를 들면, 이산화탄소 및 메탄 형태, 저분자량 탄화수소 예컨대 에텐, 프로펜, 부텐 형태, 탄화수소 및 물로부터의 수소이다. 바람직하게는, 본 방법으로 획득되는 물은 정제된 것이다. 이 경우 정제된, 방출 가능한 물이 얻어진다.
본 발명의 주제는 유기 다성분 혼합물 예컨대 슬러지, 하수 슬러지, 유기 폐기물, 바이오가스 공장 폐기물, 수성 유기 폐기물, 산업 폐기물, 생활 폐기물, 축산 폐기물, 농업 폐기물, 정원 폐기물, 사료, 야채 폐기물, 찌꺼기, 비회, 하수 슬러지 비회, 음식 산업 폐기물, 시추용 머드, 소화물, 액비, 폐기수 예컨대 산업 폐기수로부터 방출 가능한 물을 생산(회수)하기 위하여 본 발명에 의한 방법을 적용하는 것이다. 수성 다성분 혼합물로부터 거의 모든 물질(유용 물질)을 분리함으로써, 추가 처리함이 없이 수역으로 방출 가능할 정도로 청결한 물이 얻어진다. 수역에 직접 방출 가능할 정도로 깨끗한 물을 “방출 가능한 물”로 칭한다. 본 발명에 의한 방법은 슬러지, 하수 슬러지, 유기 폐기물, 바이오가스 공장 폐기물, 수성 유기 폐기물, 산업 폐기물, 생활 폐기물, 축산 폐기물, 농업 폐기물, 정원 폐기물, 사료, 야채 폐기물, 찌꺼기, 비회, 하수 슬러지 비회, 음식 산업 폐기물, 시추용 머드, 소화물, 액비, 및 폐기수 예컨대 산업 폐기수에서 방출 가능한 물을 생산(회수)하기 위하여 적용될 수 있다. 이와 상응하는 방법은 선행 기술에서 알려지지 않았다.
본 발명에 의한 장치는 슬러지, 하수 슬러지, 유기 폐기물, 바이오가스 공장 폐기물, 수성 유기 폐기물, 산업 폐기물, 생활 폐기물, 축산 폐기물, 농업 폐기물, 정원 폐기물, 사료, 야채 폐기물, 찌꺼기, 비회, 하수 슬러지 비회, 음식 산업 폐기물, 시추용 머드, 소화물, 액비, 및 폐기수 예컨대 산업 폐기수에서 방출 가능한 물을 생산(회수)하기 위하여 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 방법은 오로지 유용 물질을 제공하고; 처리되어야 할 잔류물이 잔존하지 않는다. 공급원료로 사용되는 수성 다성분 혼합물의 모든 성분들은 유용 물질로 전환되거나 또는 다성분 혼합물로부터 유용 물질로서 분리되고, 처리될 어떠한 잔류물도 잔존하지 않는다.
본 발명에 의한 방법의 특히 특징적 형태는 수성 다성분 혼합물로부터 유용 물질 분획물의 분리 및 유용 물질의 전환 및 분리가 초임계 조건 하에서 및 산소 및/또는 촉매 첨가 없이 진행된다는 것이다. 이러한 목적으로 본 발명에 의한 방법에서 공급원료(31)로서 사용되는 수성 다성분 혼합물은 라인 시스템으로 도입된다. 라인 시스템은 본 발명에 의한 방법을 수행하기 위한 장치의 일부이다. 라인 시스템은 공급원료 라인(12) 및 생성물 라인(13)을 포함하고 저장 탱크(1)를 가질 수 있다. 저장 탱크(1)는 또한 농축 장치를 포함할 수 있다. 수성 다성분 혼합물은 공급원료 라인(12)을 통과하면서 펌프(3)에 의해 압력 25 내지 35MPa으로 압축되고 개별적인 방법 단계들은 예를 들면, 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 장치 내의 폐로(closed circuit)에서 진행된다. 본 방법이 실행되는 동안 수성 다성분 혼합물은 초임계 조건 하에서 압축되고 이를 "압축된 수성 다성분 혼합물"이라 칭한다. 이와 관련하여, 개시 압력 25 내지 35MPa이 조정된다. 예를 들면, 방법이 수행되는 도 1, 도 2 또는 도 3에 의한 장치 내에서, 압력이 초임계 조건 범위 내에 있기는 하지만 압력은 장비 내에서 압력 손실로 감소된다.
특히 본 발명의 바람직한 구현예에서, 압축된 수성 다성분 혼합물은 제1, 제2 및 제3 유용 분획물(41, 42, 43) 분리 후 반응기(8)에서 최대 700℃까지 가열된다. 반응기 내에서의 가열은 초임계 압력 하에서 및 산소 부재에서 진행된다. 반응기(8)에서 압축된 수성 다성분 혼합물은 바람직하게는 적어도 600, 더욱 바람직하게는 최대 680℃까지 가열된다.
본 발명의 주제는 공급원료(31)/수성 다성분 혼합물로부터 유용 물질의 분획 분리 방법이고, 저장 탱크(1)로부터 공급원료 라인(12)으로 공급원료(31), 특히 수성 다성분 혼합물을 도입, 선택적으로 예를 들면, 절단 장치(2)로 공급원료/ 수성 다성분 혼합물 중 성분들의 분쇄 단계,
예를 들면, 펌프(3), 특히 고압 펌프로25 내지 35MPa로 압축 단계, 및 압축된 공급원료(31)/압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 열교환기(4)를 통과하도록 안내하는 단계 및 예를 들면 분리기(5)를 이용하여 제1 격리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하는 단계,
압축된 공급원료(31)/압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내하는 단계 및 예를 들면 제2 분리기(5)를 이용하여 제2 분리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하는 단계,
압축된 공급원료(31)/압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내하는 단계 및 예를 들면 제3 분리기(5)를 이용하여 제3 분리된 유용 물질 분획물(43)을 분리하는 단계,
공급원료 라인(12)을 반응기(8) 내로 안내하는 단계, 바람직하게는 공급원료 라인(12)이 과열기(7)를 통해 반응기(8) 내로 안내하는 단계를 포함한다.
과열기(7)에 의해 압축된 공급원료(31)/압축된 수성 다성분 혼합물은 최대 700℃, 바람직하게는 600 내지 680℃로 가열된다.
본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법 수행을 위한 장치이고, 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)을 도입하기 위한 저장 탱크(1), 저장 탱크(1)와 연결되어 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 산소 배제 하에 이송하는 공급원료 라인(12), 선택적으로 공급원료 라인(12)에 연결되어 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물) 중의 성분들을 분쇄하기 위한 절단 장치(2), 공급원료 라인(12)을 통해, 존재한다면 절단 장치(2)에 연결되고, 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 25 내지 35MPa로 압축, 및 압축된 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 고체가 강화된, 제1 격리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 분리기(5)를 통과하도록 안내하는 펌프(3), 특히 고압 펌프를 포함하고, 펌프는,
압축된 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 금속 염들이 강화된, 제2 격리된 유용 물질 분획물(42)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 분리기(5)를 통과하도록 안내하고,
압축된 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 인산염 및 암모늄이 강화된, 제3 격리된 유용 물질 분획물(42)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 분리기(5)를 통과하도록 안내하고,
공급원료 라인(12)을 반응기(8) 내로 안내, 바람직하게는 압축된 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 최대 700℃, 바람직하게는 600 내지 680℃로 가열하기 위하여 과열기(7)를 통해 반응기(8) 내로 공급원료 라인(12)을 안내한다.
본 방법의 특히 바람직한 구현예들에서 압축된 수성 다성분 혼합물은 선택된 온도에서 1 내지 5 분, 바람직하게는 2 내지 3 분, 특히 바람직하게는 30 초, 40 초, 50 초, 60 초, 70 초, 80 초 또는 90 초 동안 반응기(8)에 남는다. 압축된 수성 다성분 제1, 제2 및 제3 유용 물질 분획물(41, 42, 43)이 분리된 후 혼합물은 바람직하게는 25 내지 30MPa에서 산소 없이 적어도 600℃ 및 최대 700℃까지 가열된다. 바람직하게는, 600 내지 700℃의 반응기(8)에서 압축된 수성 다성분 혼합물에 대한 압력은 25 내지 30MPa이다. 본 발명에 의한 방법은 반응기(8)에 존재하는 수성 다성분 혼합물은 초임계 조건에 있다는 것을 특징으로 한다. 이러한 조건들에서 반응기(8) 중 수열 기화(열화학적 기화)가 진행되어, 수성 다성분 혼합물의 추가 성분들은 유용 물질로 전환되고 반응 생성물로서 획득된다. 압축된 수성 다성분 혼합물은 제1, 제2 및 제3 유용 물질 분획물(41, 42, 43)의 분리 후 바람직하게는 25 내지 30MPa에서 적어도 600℃ 및 최대 700℃로 가열되고, 이어 냉각된다.
반응기(8)에서 합성가스(45) 및 물(46)을 포함하는 반응 생성물은 초임계 조건 하에서 형성된다. 초임계 조건들, 예컨대 압력 25MPa 이상 및 고온에서 반응 생성물은 반응기(8)에 존재한다.
형성된 반응 생성물은 다양한 방식으로 냉각되고, 반응 생성물의 에너지는 바람직하게는 사용된다. 예를들면, 초임계 조건 하에서 반응기(8)에 존재하는 반응 생성물은 새로운 공급원료(31), 예컨대 새로운 수성 다성분 혼합물을 가열하도록 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 반응 에너지의 회수 및 사용을 위한 상응하는 순환 시스템이 바람직하다. 이러한 목적으로, 반응 생성물은 생성물 라인(13)을 통해 유도된다. 생성물 라인(13)은 하나 이상의, 바람직하게는 세 개의, 열교환기(4)를 통과한다. 열교환기(4)에서 반응 생성물의 열에너지는 압축된 공급원료(31), 바람직하게는 압축된 수성 다성분 혼합물로 전달되고, 이로써 단계들에서 가열된다.
본 발명의 주제는 공급원료(31), 바람직하게는 수성 다성분 혼합물로부터 유용 물질을 분획 분리하는 방법이고, 공급원료(31), 바람직하게는 수성 다성분 혼합물을, 저장 탱크(1)로부터 공급원료 라인(12)으로 도입하고, 선택적으로 수성 다성분 혼합물 중 성분들을, 예를 들면, 절단 장치(2)로 분쇄하는 단계,
25 내지 35MPa으로, 예를 들면, 펌프(3), 특히 고압 펌프로 압축, 및 압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 열교환기(4)를 통과하도록 안내, 및 제1 격리된 유용 물질 분획물(41)을, 예를 들면, 분리기(5)로 분리하는 단계,
압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내, 및 제2 격리된 유용 물질 분획물(42)을, 예를 들면, 제2 분리기(5)로 분리하는 단계,
압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내, 및 제3 격리된 유용 물질 분획물(43)을, 예를 들면, 제3 분리기(5)로 분리하는 단계,
공급원료 라인(12)을 반응기(8)로 안내, 바람직하게는 공급원료 라인(12)을 과열기(7)를 통해 반응기(8)로 안내 및 압축된 수성 다성분 혼합물을 과열기(7)에서 최대 700℃, 바람직하게는 600 내지 680℃까지 가열하는 단계,
압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 제3 열교환기(4)를 통해 반응 생성물이 생성물 라인(13)을 통과하도록 안내하는 단계,
압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 제2 열교환기(4)를 통해 반응 생성물이 생성물 라인(13)을 통과하도록 안내하는 단계,
압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 제1 열교환기를 통해 반응 생성물이 생성물 라인(13)을 통과하도록 안내, 선택적으로 반응 생성물을 100℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하, 특히 바람직하게는 실온까지 냉각하기 위하여 반응 생성물이 하나 이상의 냉각기(1)를 통과하도록 안내, 및 이어 선택적으로 밸브(6)를 통해 팽창하는 단계를 포함한다.
본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법을 수행하기 위한 장치이고, 저장 탱크(1), 저장 탱크(1)와 연결되어 공급원료(31)(수성 다성분 혼합물)를 산소 배제 하에 이송하는 공급원료 라인(12), 선택적으로 공급원료 라인(12)에 연결되어 공급원료(31)(수성 다성분 혼합물) 중의 성분들을 분쇄하기 위한 절단 장치(2), 공급원료 라인(12)을 통해, 존재한다면 절단 장치(2)에 연결되고, 공급원료(31)(수성 다성분 혼합물)를 25 내지 35MPa로 압축, 및 압축된 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 고체가 강화된, 제1 격리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 분리기(5)를 통과하도록 안내하는 펌프(3), 특히 고압 펌프를 포함하고, 펌프는,
압축된 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 금속 염들이 강화된, 제2 격리된 유용 물질 분획물(42)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 분리기(5)를 통과하도록 안내하고,
압축된 공급원료(압축된 수성 다성분 혼합물)를 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내 및 연속하여 인산염 및 암모늄이 강화된, 제3 격리된 유용 물질 분획물(42)을 분리하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 분리기(5)를 통과하도록 안내하고,
공급원료 라인(12)이 반응기(8)로 안내, 바람직하게는 압축된 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 최대 700℃, 바람직하게는 600 내지 680℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 과열기(7)를 통해 반응기(8)로 안내하고,
공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 반응 생성물이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내하는 생성물 라인(13), 선택적으로 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 생성물 라인(13)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내하고,
선택적으로 공급원료(31)(압축된 수성 다성분 혼합물)를 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 생성물 라인(13)이 제1 열교환기(4)를 통과하도록 안내하고,
선택적으로 반응 생성물을 100℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하, 특히 바람직하게는 실온으로 냉각하기 위한 하나 이상의 냉각기(14), 및 선택적으로 냉각된 반응 생성물을 팽창하기 위한 밸브(6)를 포함한다.
반응기(8) 내에서 반응 생성물에 포함되는 에너지는 다른 방식으로 또한 사용되거나 저장될 수 있다.
반응 생성물의 냉각 및 팽창에 의해 합성가스(45)는 반응 생성물로부터 방출된다.
합성가스(45)에 H2, CH4, CO2가 풍부하다. 합성가스(45)는 알칸을 포함할 수 있다. 바람직한 구현예들에서, 합성가스(45)는 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95%, 특히 바람직하게는 98% 이상의 H2, CH4, CO2로 이루어진다. 반응기(8) 내의 초임계 조건들 하에서, 합성가스(45)는 물(46)에 녹는다. 냉각하면, 합성가스(45)가 방출되고 물(46) 또는 수성 잔류물로부터 분리된다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 합성가스(45)이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득될 수 있는 합성가스(45)의 용도이다.
반응 생성물은 합성가스(45) 및 물(46)을 포함한다. 바람직하게는, 반응 생성물은 실질적으로 합성가스(45) 및 물(46), 바람직하게는 적어도 99wt% 또는 98wt%, 특히 바람직하게는 97wt% 이하의 합성가스(45) 및 물(46)로 이루어진다. 합성가스(45) 및/또는 물(46)은 잔류물을 포함할 수 있다. 반응 생성물은 주로 합성가스(45) 및 물(46), 및 1wt% 미만의 잔류물을 포함한다. 바람직한 구현예들에서 반응 생성물은 적어도 90%, 바람직하게는 적어도 95%, 특히 바람직하게는 98% 이상의 H2, CH4, CO2 및 물로 이루어진다. 본 발명의 주제 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 반응 생성물. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 반응 생성물의 용도이다. 이때 획득 가능한 물은 방출 가능한 물이다. 본 방법은 상기된 바와 같이 방출 가능한 물을 생산하기 위하여 적용된다. 본 발명에 의한 장치는 상기된 바와 같이 방출 가능한 물을 생산(회수)하기 위하여 적용될 수 있다.
본 발명의 주제는 수성 다성분 혼합물로부터 유용 물질을 분획 분리하는 방법이고, 공급원료(31), 바람직하게는 수성 다성분 혼합물을 저장 탱크(1)로부터 공급원료 라인(12)으로 도입하고, 선택적으로 수성 다성분 혼합물 중 성분들을, 예를 들면, 절단 장치(2)로 분쇄하는 단계,
25 내지 35MPa으로, 예를 들면, 펌프(3), 특히 고압 펌프로 압축, 및 압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 열교환기(4)를 통과하도록 안내, 및 제1 격리된 유용 물질 분획물(41)을 예를 들면, 분리기(5)로 분리하는 단계,
압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내, 및 제2 격리된 유용 물질 분획물(42)을 예를 들면, 제2 분리기(5)로 분리하는 단계,
압축된, 수성 다-성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 공급원료 라인(12)이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내, 및 제3 격리된 유용 물질 분획물(43)을, 예를 들면, 제3 분리기(5)로 분리하는 단계,
공급원료 라인(12)을 반응기(8)로 안내, 바람직하게는 공급원료 라인(12)을 과열기(7)를 통해 반응기(8)로 안내하는 단계를 포함한다. 과열기에 의해 압축된 수성 다성분 혼합물을 최대 700℃, 바람직하게는 600 내지 680℃까지 가열하고,
압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하기 위하여 제3 열교환기(4)를 통해 반응 생성물이 생성물 라인(13)을 통과하도록 유도되고, 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하기 위하여 제2 열교환기(4)를 통해 반응 생성물이 생성물 라인(13)을 통과하도록 유도되고,
압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하기 위하여 제1 열교환기를 통해 반응 생성물이 생성물 라인(13)을 통과하도록 유도되고,
선택적으로 반응 생성물을 100℃ 이하, 바람직하게는 50℃ 이하, 특히 바람직하게는 실온까지 냉각하기 위하여 반응 생성물이 하나 이상의 냉각기(14)를 통해 통과되고, 이어 선택적으로 밸브(6)를 통해 팽창되고,
합성가스(45) 및 수성 잔류물 또는 물(46)을 분리하기 위하여 분리 용기(10)로 도입된다.
상기 장치는 이러한 목적으로 분리 용기(10)를 포함한다. 장치는 합성가스를 분리하기 위하여 포집기(demister, 9)를 더욱 포함한다. 장치는 가스 저장 유닛(15)을 더욱 포함한다. 상응하는 장치는 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된다.
상기 방법은 다음의 추가 단계들을 포함한다:
합성가스(45) 및 수성 잔류물 또는 물(46)의 분리를 위하여, 반응 생성물은 분리 용기(10)로 도입된다. 합성가스(45)는, 바람직하게는 포집기(9)를 통해 분리된다. 먼저, 합성가스(45)가 가스 저장 탱크(15)로 이송된다. 우선 합성가스(45)가 가스 저장 탱크(15)로 이송된다. 이와 관련하여 가스 저장 탱크(15)는 또한 에너지 저장소이고, 합성가스(45)는 고압 150-200 bar 이상에서 회수될 수 있기 때문이다. 얻어진 합성가스(45)는 가스 저장 탱크(15)로 사전 이송 유무와 무관하게, 예를 들면, 다음과 같이 사용될 수 있다:
a) 합성가스(45)는 발전에 사용되고, 예를 들면, 열병합발전소(CHP, 17)로 제공된다;
b) 가스 처리소에서 합성가스(45)로부터 수소가 분리되고 이어 수소는 예를 들면, 이동용(portability) 또는 산업 적용 분야에서 사용되고, 선택적으로 주로 CO2, CH4 및 알칸으로 이루어진 잔여 합성가스는 발전에 사용된다;
c) 합성가스는 화학 물질, 예컨대 메탄올 생산에 사용된다;
d) 본 방법에 의한 합성가스(45) 및 폐기물의 열은 유용한 열 예컨대 스팀 발생에 사용될 수 있다.
상기 방법은 다음의 추가 단계들을 포함한다: 합성가스(45) 및 수성 잔류물 또는 물(46) 분리로서, 반응 생성물은 분리 용기(10) 내부로 진입한다. 물(46)은 본 발명에 의한 방법에서 바람직하게는 초고압수(water jet) 형태로 회수된다. 물(46) 및 초고압수는 또한 고압, 예를 들면, 150 내지 200 bar 하에서 얻어진다. 물(46)/초고압수의 압력은 합성가스(46)의 압력보다 약간 낮다. 원칙적으로, 물(46)/초고압수의 압력은 합성가스(45)의 압력보다 최대 2%, 바람직하게는 최대 1.8% 낮다. 수성 잔류물 또는 물(46)은 예를들면
a) 직접 사용되거나 방출된다;
b) 침강제 예컨대 Mg2 +, Ca2 + 또는 K+ 와 혼합되어 인산염 및/또는 암모늄이, 바람직하게는 분리기(5)를 통해 분리된다;
c) 여과되고 이어 사용된다;
d) 새로운 공급원료(31)를 희석.
물 일부는 바람직하게는 새로운 공급원료(31)를 희석하기 위하여 사용된다. 이러한 목적으로 물(46) 또는 수성 잔류물은 순환수 라인(16)을 통해 재순환된다. 본 발명에 의한 방법에서 얻어진 물(46)운 정제되어 방출될 수 있다. 본 방법의 바람직한 구현예들에서 순도가 99% 이상, 바람직하게는 99.5% 이상, 특히 바람직하게는 99.9vol% H2O의 물(46)이 획득된다. 특히 본 방법의 바람직한 구현예들에서 순도 99.999vol% H2O의 물이 얻어진다. 바람직하게는, 얻어진 대부분의 물(46)은 방출될 수 있거나 정제수로서 방출된다. 이러한 고순도로 인하여, 물(46)은 방출 가능하다.
본 발명에 의한 방법은 초임계 조건들에서, 유용 물질은 적어도 세 개의, 바람직하게는 적어도 네 개의, 유용 물질 분획물들로 전환되고, 수성 다성분 혼합물로부터 분리될 수 있는 것에 특징이 있다. 합성가스(45) 및 물(46)을 포함하는 반응 생성물은, 본 발명에 의한 추가 유용 물질 분획물이다.
수성 다성분 혼합물 중의 유기 성분들은 초임계 조건 하에서 유용 물질로부터 분리되고 열화학적 기화에 의해 합성가스(45)로 전환된다. 바람직하게는, 유용 물질 분리 및 격리의 모든 방법 단계들은, 적어도 열화학적 기화의 방법 단계 전까지, 초임계 조건 하에서의 반응기(8) 내에서 함께 진행된다. 이와 관련하여 다성분 혼합물 중의 유기 성분들은 물의 임계점(22.1MPa 및 374℃) 이상의 압력 및 온도에서 초임계수로 기화된다. 이러한 조건들에서 초임계수는 유기 물질을 쉽게 녹이고, 동시에 무기 염들은 침강한다. 이러한 효과는 물의 밀도가 200 kg/m3 아래로 떨어질 때 강화된다. 이러한 값은 소위 유사-임계 온도보다 높은 온도에서 생긴다. 본 방법은 수성 다성분 혼합물이 적어도 25MPa의 압력에서 가열된다는 것에 특징이 있다. 다성분 혼합물에 함유되는 성분들의 상이한 용해도, 예컨대 예를 들면, 금속 이온들 및 유기 물질의 용해도는, 초임계 조건 하에서 가열되는 과정에서 활용되어 유용 물질 분획물들을 분리시킨다.
제1 유용 물질 분획물(41)은 수성 다성분 혼합물로부터 적어도 25MPa 및 바람직하게는 최대 35MPa 및 온도 200 내지 300℃에서 분리 또는 침강되고, 이어 예를 들면, 분리기(5) 및 밸브(6)에 의해 격리된다. 제1 유용 물질 분획물(41)에서 고체가, 예를 들면, 금속, 고체 광물, 토사, 예를 들면, 칼슘, 규소가, 예를 들면, 산화물들 형태로 강화된다. 제1 유용 물질 분획물(41) 중 유용 물질은 예를 들면, 칼슘, 규소 및 이들 산화물들, 금속 및 토사이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 제1 유용 물질 분획물(41)이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 제1 유용 물질 분획물(41)의 용도이다.
제2 유용 분획물(42)은 수성 다성분 혼합물로부터 적어도 25MPa 및 온도 300 내지 400℃에서 분리 또는 침강되고, 이어 예를 들면, 제2 분리기(5) 및 제2 밸브(6)에 의해 격리된다. 제2 유용 물질 분획물(42)에서 금속 염들, 바람직하게는 고체 또는 액체 금속 염들, 예를 들면, 철, 알루미늄, 니켈, 아연, 카드뮴, 납, 또는 망간을 포함하는 금속 염들이 강화된다. 제2 유용 분획물(42) 중 유용 물질은 예를 들면, 염 형태의 철, 알루미늄, 니켈, 아연, 카드뮴, 납, 망간이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 제2 유용 분획물(42)이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 제2 유용 물질 분획물(42)의 용도이다.
제3 유용 물질 분획물(43)은 수성 다성분 혼합물로부터 적어도 25MPa 및 400 내지 550℃까지의 온도 상승으로 분리 또는 침강된다. 제3 유용 물질 분획물(43)에서 유용 물질인 인산염 및 암모늄의 완전한 분리를 위하여, 침강제(32) 예컨대 Mg2 + 또는 Ca2 + 또는 K+ 또는 Mg2 + 및 Ca2 + 또는 Mg2 + 및 K+ 또는 Ca2 + 및 K+ 또는 Mg2+ 및 Ca2 + 및 K+ 가 첨가되고, 인산염 및 암모늄은 제3 유용 물질 분획물(43)에서 완전히 분리 및 격리된다. Mg2 + 또는 Ca2 + 또는 K+ 또는 Mg2 + 및 Ca2 + 또는 Mg2 + 및 K+ 또는 Ca2 + 및 K+ 또는 Mg2 + 및 Ca2 + 및 K+ 는 이와 관련하여 인산염 및/또는 암모늄의 분리를 위한 침강제(32)로서 기능한다. 침강제(32)는 침강제 라인(18)을 통해 공급원료 라인(12)에 함유되는 압축된 수성 다성분 혼합물에 첨가된다(도 2). 예를들면, 압축된 수성 다성분 혼합물은 분리기(5)에 도입되고 침강제(32) 또한 분리기(5)에 도입된다. 본 발명의 주제는 제3 유용 물질 분획물(43)에 침강제 첨가로써 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 제3 유용 물질 분획물(43)이다. 본 발명의 주제는 제3 유용 물질 분획물(43)에 침강제 첨가로써 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 제3 유용 물질 분획물(43)의 용도이다.
달리, 침강제(32), 예를 들면, Mg2 + 또는 Ca2 + 또는 K+ 첨가 없이, 제3 유용 물질 분획물(43) 중 단지 일부의 인산염 및 암모늄이 분리되고 격리되고, 일부의 인산염 및 암모늄은 용액 중에 남아 방법에서 달리 분리된다(도 1 및 도 3). 본 발명의 주제는 제3 유용 물질 분획물(43)에 침강제를 첨가하지 않고 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 제3 유용 물질 분획물(43)이다. 본 발명의 주제는 제3 유용 물질 분획물(43)에 침강제를 첨가하지 않고 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 제3 유용 물질 분획물(43)의 용도이다. 인산염 및/또는 암모늄의 완전한 분리는 침강제(32)를 제3 유용 물질 분획물에 또는 반응 생성물에서 유래된 또는 획득된 수성 잔류물 또는 물(46)에 첨가함으로써 수행된다.
합성가스(45) 및 물(46)을 포함하는 네 번째 유용 물질 분획물에서, 인산염 및/또는 암모늄은 침강제(32)를 첨가함으로써 분리될 수 있다. 예를들면, 반응 생성물의 냉각 및 감압 및 합성가스(45) 분리 후, 침강제(32)는 수용액 또는 물에 첨가된다(도 1). 달리, 침강제(32)는 예를 들면, 반응기(8)에 첨가될 수 있다(도 3). 합성가스(45) 분리 후, 인산염 및 암모늄은 예를 들면, Mg2 + 또는 Ca2 + 또는 K+ 또는 Mg2 + 및 Ca2 + 또는 Mg2 + 및 K+ 또는 Ca2 + 및 K+ 또는 Mg2 + 및 Ca2 + 및 K+ 첨가 후 분리된다. 예컨대 열화학적 기화 및 선택적으로 합성가스(45) 분리 후 제4 유용 물질 분획물 중 또는 바로 직전에서 인산염 및 암모늄 분리는, 냉각 및 감압 후, 예컨대 실내 압력 및 실온에서 진행될 수 있다. 인산염 및/또는 암모늄의 분리는 본 발명에 의하면 본 방법의 여러 지점에서 수행될 수 있다. 인산염 및/또는 암모늄의 분리는 침강제(32) 첨가에 특징이 있다. 본 발명에 따르면, 인산염 및 암모늄의 분리는 바람직하게는 반응 생성물의 냉각 및 감압 후, 바람직하게는 합성가스(45)의 격리 후 수행된다.
이러한 목적으로, 상기 장치는 침강제(32) 첨가를 위한 라인(18)을 포함한다.
바람직하게는 마그네슘, 칼슘 및 칼륨은 침강제(32)로서 적합한다. 마그네슘 및/또는 칼슘 및/또는 칼륨을 이용하면, 식물-가용성 인산암모늄, 예를 들면, MAP가 직접 얻어지고, 이는 직접 비료로 사용된다. 본 발명의 주제는, 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 식물-가용성 비료, 예를 들면, MAP이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 식물-가용성 비료, 예를 들면, MAP의 용도이다.
침강제(32)로서 마그네슘은 예를 들면, MgO 또는 MgCl2. 형태로 첨가된다. 이와 관련하여 온도는 예를 들면, 최대 600℃, 바람직하게는 최대 550℃, 특히 바람직하게는 최대 500℃ 또는 400℃ 이하, 예를 들면, 실온일 수 있다. 선택 온도는 이 경우 Mg2 + 이 제3 유용 물질 분획물의 분리 전 또는 반응 생성물의 냉각 및 팽창 후에 첨가되는지에 따라 달라진다. Mg2 + 이 제3 유용 물질 분획물의 분리 전에 첨가되면, 연속 첨가는 생략될 수 있다. 유사하게, 인산염 및 암모늄의 분리를 위하여, Ca2+ 및 K+ 이 첨가될 수 있다. 상이한 조성의 Mg2 + 및 Ca2 + 및 K+ 혼합물 또한 분리에 사용될 수 있다. 바람직하게는, Mg2 + 및/또는 Ca2 + 및/또는 K+ 은 화학량론적으로 또는 약간 과량으로 첨가된다.
특히 본 발명의 바람직한 구현예들에서, 인산암모늄마그네슘(약칭 "MAP", 또한 스트루바이트로 칭함)은 유용 물질 분획물들에서 분리된다. 특히 본 발명의 바람직한 구현예들에서 식물-가용성 MAP(MgNH4PO4 x 6 H2O)는 제3 및 가능한 제4 유용 물질 분획물에서, 예를 들면, MgNH4PO4 x 6 H2O(9.9% Mg, 7.3% NH4, 39.0% PO4, 43.8 % H2O) 풍부하다. 이와 관련하여 획득된 MAP는 화학적으로 순수한 생성물이 아니다. MAP 조성은 무엇보다도 사용되는 공급원료, 및 수성 다성분 혼합물의 조성에 따라 다르다.
유용 물질 분획물에서 하나 이상의 화합물은 MAP, 인산이수소칼륨 KH2PO4, 인산암모늄(NH4)2HPO4, P2O5, 과인산염, 인산이수소칼슘(Ca3(H2PO4)2), 황산칼슘 2[CaSO4 x 2H2O], 중과인산염, 인산이수소칼슘(Ca3(H2PO4)2), 중과인산염, 인산암모늄((NH4)2HPO4), 및 또한 인산이암모늄(인산이암모늄, DAP, 18-46-0, ca. 18% N, 46% P2O5, 0% K2O), Ca5Si6O16(OH)2 x 4H2O에서 선택된다. 바람직하게는, 유용 물질 분획물 또는 분획물들에서 분리되는 인산염 및 암모늄 화합물은 수용해성이고 식물에 용이하게 가용된다. 본 방법에 의해 고수율로 MAP 및 다른 인산염-암모늄 화합물이 얻어진다. 이들 화합물은 유해성이 낮고, 식물 이용도가 양호하므로 이상적으로는 비료 또는 비료 생산 원료로 적합하다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 인 및 암모늄 화합물이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 인 및 암모늄 화합물의 용도이다.
본 발명에 의한 방법에 의해 획득 가능한 인 및 암모늄 화합물의 용도 또한 본원에 기술된다.
특히 하수 슬러지 이용에 대한 엄격한 규정으로 향후에는 농사 목적으로 하수 슬러지를 상당히 적게 사용될 것이라는 것은 아주 명백하다. 폐기수 및 궁극적으로 하수 슬러지에 함유되는 영양분, 특히 인은, 다른 방식으로 농사에 고품질로서 회수되어야 한다. 인 회수 프로그램에 의해 폐기수로부터 상당량의 인이 회수될 수 있다. 본 방법은 용이한 식물-가용성 생성물로서 및 고효율 적어도 80%, 바람직하게는 적어도 85% 이상으로 인산암모늄마그네슘 및 다른 인산염-암모늄 화합물을 제공한다.
본 발명의 주제는 인산염의 분리, 격리 및 회수 또는 수성 다성분 혼합물 예컨대 하수 슬러지로부터의 비료 생산을 위한 본 발명에 의한 방법 또는 본 발명에 의한 장치의 적용이다. 본 발명의 주제는 또한 인산암모늄마그네슘, 인산암모늄칼슘, 인산암모늄칼륨의 생산 방법 또는 장치의 적용이다. 본 방법은 영양분이 식물에 의해 쉽게 흡수될 수 있고, 수성 다성분 혼합물로서 폐기수 및/또는 하수 슬러지로부터 세 개의 및/또는 네 개의 유용 분획물로서 획득되는 비료, 특히 고-품질, 무기 비료, 특히 지속형 비료의 생산에 적합하다. 본 발명의 주제는 비료 생산을 위한 방법 또는 장치의 이용에 관한 것이다.
영양분이 용이하게 식물에 의해 흡수되는 비료를 "식물-가용성 비료"라고 칭한다. "식물-가용성 비료"는 식물이 함유된 인산염의 적어도 50wt%, 바람직하게는 적어도 60wt%, 특히 바람직하게는 적어도 70wt% 이상을 취할 수 있는 비료를 의미한다.
본 발명의 주제는 비료, 특히 식물-가용성 비료, 예를 들면, 적어도 50wt% MAP를 함유하는 비료이고, 이는 본 발명에 의한 방법 또는 본 발명에 의한 장치에 의해 생산된다. 본 발명의 주제는 MAP, KH2PO4,(NH4)2HPO4, P2O5, 과인산염,(Ca3(H2PO4)2), 2[CaSO4 x 2H2O], 중과인산염,(Ca3(H2PO4)2), 중과인산염,((NH4)2HPO4), Ca5Si6O16(OH)2 x 4H2O 에서 선택되는 하나 이상의 화합물을 함유하는 비교이고 이들은 본 발명에 의한 방법, 바람직하게는 본 발명에 의한 장치에 의해 생산될 수 있다.
공지의 하수 슬러지 후처리 방법과 비교하여, 본 발명에 의한 방법은, 무엇보다도, 유용 물질 분획물이 얻어지고, 여기에 식물-가용성 인산염 화합물이 강화된다는 점이 다르다. 제3 및/또는 제4 유용 물질 분획물은, 또한 영양분 분획물로 칭할 수 있고 Mg2 + MAP 첨가로 강화되며, 특히 중금속, 독성 유기 화합물 또는 약학적 또는 생물학적 유해 물질을 함유하지 않는다는 사실, 따라서 예를 들면, 비료로 바로 사용될 수 있는 점에 특징이 있다.
유용 물질 분획물 또는 합성가스에서 "강화된"이란 유용 물질 분획물 또는 합성가스가 실질적으로 하나 이상의 유용 물질로 이루어진 것을 의미한다. 예를들면, 적어도 50wt% 또는 60wt%, 바람직하게는 적어도 70wt% 또는 80wt%, 특히 바람직하게는 적어도 90wt% 또는 95wt% 이상의 하나 이상의 유용 물질을 가진다.
유용 물질은 예를 들면, 금속, 중금속, 금속 이온들, 금속 염들, 금속 산화물들, 중금속 이온들, 중금속 염들, 중금속 산화물들, 예를 들면, 철, 철 염들, 알루미늄, 알루미늄 염, 니켈, 니켈 염, 아연, 아연 염, 카드뮴, 카드뮴 염, 납, 납 염, 티타늄, 티타늄 염, 수은, 수은 염, 주석, 주석 염, 망간, 망간 염, 몰리브덴, 몰리브덴 염, 코발트, 코발트 염, 인, 인 산화물, 인산염, 질소, 질소 산화물들, 암모늄, 규소, 예를 들면, 토사 형태, 칼슘, 예를 들면, 토사 형태, 탄소 이산화탄소 및 메탄, 수소 형태이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법으로 생산 가능한 유용 물질이다. 본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법으로 생산 가능한 유용 물질의 용도이다.
본 발명의 주제는 금속, 중금속, 예를 들면, 철, 알루미늄, 니켈, 아연, 카드뮴, 납, 티타늄, 수은, 주석, 망간, 몰리브덴, 코발트, 및 금속 합금, 규소, 예를 들면, 토사 형태, 칼슘, 예를 들면, 토사 형태에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 제1 유용 물질 분획물(41)이고, 제1 유용 물질 분획물은 본 발명에 의한 방법에 따라 생산될 수 있다.
본 발명의 주제는 금속 이온들, 금속 염들, 금속 산화물들, 중금속 이온들, 중금속 염들, 중금속 산화물들, 예를 들면, 철 염들, 알루미늄 염들, 니켈 염들, 아연 염들, 카드뮴 염들, 납 염들, 티타늄 염들, 주석 염들, 망간 염들, 몰리브덴 염들, 코발트 염들에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 제2 유용 물질 분획물(42)이고, 제2 유용 물질 분획물(42)은 본 발명에 의한 방법에 따라 생산될 수 있다.
본 발명의 주제는 인, 인 산화물, 인산염, 질소, 질소 산화물들, 암모늄, 인산암모늄마그네슘, 인산암모늄칼슘, 인산암모늄칼륨, KH2PO4,(NH4)2HPO4, P2O5, 과인산염,(Ca3(H2PO4)2), 2[CaSO4 x 2H2O], 중과인산염,(Ca3(H2PO4)2), 중과인산염,((NH4)2HPO4), Ca5Si6O16(OH)2 x 4H2O에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 제3 유용 물질 분획물(43)이고, 제3 유용 물질 분획물(43)은 본 발명에 의한 방법에 따라 생산될 수 있다.
본 발명의 주제는 인, 인 산화물, 인산염, 질소, 질소 산화물들, 암모늄, 인산암모늄마그네슘, 인산암모늄칼슘, 인산암모늄칼륨, MAP, KH2PO4,(NH4)2HPO4, P2O5, 과인산염,(Ca3(H2PO4)2), 2[CaSO4 x 2H2O], 중과인산염,(Ca3(H2PO4)2), 중과인산염,((NH4)2HPO4), Ca5Si6O16(OH)2 x 4H2O에서 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 제4 유용 물질 분획물(44)이고, 제4 유용 물질 분획물(44)은 본 발명에 의한 방법에 따라 생산될 수 있다.
본 발명에 의한 방법에 따라, 수성 다성분 시스템에 함유되는 유용 물질은 또한 세 개를 초과하는 유용 물질 분획물들로 분리될 수 있다(즉: 세 개를 초과하는 유용 물질 분획물들은 반응기(8)에서 열화학적 기화의 공정 단계가 감안된). 이는 유용 물질들이 더욱 소량의 유용 물질 분획물들로 분리되고 격리된다는 의미이다. 이러한 목적으로 온도는 더욱 작은 폭으로(예를 들면, 50도 온도 폭) 최대 600, 바람직하게는 최대 550℃까지 상승될 수 있고, 열화학적 기화의 단계들까지 세 개를 초과하는 유용 물질 분획물들이 상응되도록 분리되고 선택적으로 격리된다. 청구항 1에 기술되는 초임계 조건들에서 온도 상승이 200 내지 550℃로 이루어지는 동안 획득되는 세 개의 유용 물질 분획물들과 대비하여 각자의 용해도에 상응하도록, 유용 물질 분획물 중 더욱 적은 상이한 유용 물질들이 이러한 방식으로 획득된다.
당업자 본 방법의 상응하는 변형을 용이하게 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 주제는 발생되는 반응 생성물, 특히 합성가스(45)이다. 본 발명의 주제는 합성가스(45)로서, 적어도 80 vol. %, 바람직하게는 적어도 90 vol. %의 이산화탄소, 메탄 및 수소로 이루어지고 본 발명에 의한 방법에 따라 생산될 수 있다.
본 발명에 의한 방법은 강화(enrichment)는 초임계 조건 하에서 이어 촉매 첨가 및 산소 없이 열화학적 기화에 의해 진행된다는 점에서 공지 방법과 차별된다. 이들 반응 조건에서 반응 생성물, 특히 합성가스(45) 및 유용 물질 분획물들이 획득되고, 이는 공지 반응 생성물과는 다르다.
본 발명에 의한 방법에서 바람직하게는 폐쇄 열 사이클이 사용된다. 초임계 조건들(25-30MPa 및 600-700℃)에서 열화학적 기화에 의해 반응기(8)에서 형성되는 반응 생성물은 높은 열에너지를 가진다. 바람직하게는, 반응 생성물의 열에너지는 새로운 공급원료(31)를 가열하도록 사용된다. 예를들면, 반응 생성물은 열교환기(4)를 통과하도록 유도되고 압축된 수성 다성분 혼합물을 가열하도록 사용된다. 본 방법의 바람직한 구현예에서, 반응 생성물은 반응기(8)로부터 생성물 라인(13)을 통해 적어도 하나의, 바람직하게는 적어도 두 개 또는 세 개의 열교환기(4)로 유도되고, 압축된 수성 다성분 혼합물을 가열하도록 사용된다. 바람직하게는 두 개 또는 세 개의 이상 열교환기(4)는 순차적으로 배열되고, 이를 통해 반응 생성물은 연속으로 유도되어 열에너지를 방출하고 이에 따라 냉각된다. 특히 바람직하게는 반응 생성물은 제1 열교환기(4)로 유도되어 300 내지 400℃의 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하고, 이어 제2 열교환기(4)로 유도되어 200 내지 300℃의 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하고, 이어 제3 열교환기(4)로 유도되어 압축된 수성 다성분 혼합물을 개시 온도에서 200 내지 300℃로 가열한다. 공급원료 라인(12)에 있는 압축된 수성 다성분 혼합물의 개시 온도는 0 내지 50℃, 바람직하게는 15 내지 30℃, 특히 바람직하게는 약 25℃이다.
본 발명에 의한 방법은 반응 생성물을 50℃ 미만으로 냉각하는 단계를 포함한다. 반응 생성물은 연속하여 또는 동시에 1MPa 미만, 바람직하게는 0.5MPa 미만의 압력으로 감압(팽창)된다. 합성가스(45)는 예를 들면, 반응기(8)에서의 초임계 조건들에서는 물(46)에 녹는다. 물(46) 및 합성가스(45)는 온도 600 내지 700℃ 및 압력 25MPa 이상에서는 상을 형성한다. 합성가스(45) 및 물(46)은 냉각 및 팽창으로 분리된다. 합성가스(45)는 분리되고 추가로 사용된다. 예를들면, 본 발명에 의한 방법은 합성가스(45)로부터 수소 분리를 포함한다. 예를들면, 본 발명에 의한 방법은 합성가스(45)로부터 이산화탄소 분리를 포함한다. 예를들면, 본 발명에 의한 방법은 합성가스(45)로부터 수소 분리를 포함한다. 합성가스(45)는 예를 들면, 열병합발전소(CHP)에서 사용될 수 있다. 얻어진 합성가스(45)는 가스 저장 탱크(15)로 사전에 이송되거나 그렇지 않은 경우에도, 예를 들면, 다음과 같이 사용될 수 있다: 합성가스(45)는 발전에 사용될 수 있고, 예를 들면, 열병합발전소(CHP, 17)에 공급되고; 수소는 가스 처리소에서 합성가스(45)로부터 분리되고, 수소는 이어 예를 들면, 이동용 또는 산업 분야에서 사용될 수 있고, 선택적으로 CO2, CH4 및 알칸으로 이루어진 잔여 합성가스는 발전에 사용될 수 있고; 합성가스는 화학 생성물 예컨대 메탄올 생산에 이용될 수 있고; 본 방법에 의한 합성가스(45) 및 폐기물 열은 유용한 열, 예를 들면, 스팀 발생에 사용된다. 수성 잔류물 또는 물(46) 또는 초고압수는 예를 들면, 직접 추가로 사용되거나 방출되고; 침강제 예컨대 Mg2 +, Ca2 + 또는 K+와 혼합되어, 분리된 인산염 및/또는 암모늄이, 바람직하게는 분리기(5)를 통해 격리되고; 여과되고 이어 추가로 사용되거나 방출되고; 새로운 공급원료(31) 희석에 사용된다.
본 발명의 주제는 펌프(3), 열교환기(4), 과열기(7)가 구비된 반응기(8) 및 분리기(5)를 포함하는 장치에서 수성 다성분 혼합물로부터 유용 물질을 분획 분리에서 방법이고, 수성 다성분 혼합물은 장치로 펌핑 가능하고 25 내지 35MPa로 압축되며, 압축된 수성 다성분 혼합물은 200 내지 300℃로 가열되어 고체가 강화된 제1 유용 물질 분획물(41)이 분리되고,
압축된 수성 다성분 혼합물은 추가로 300 내지 400℃로 가열되고 금속 염들이 강화된, 제2 유용 물질 분획물(42)이 분리되고,
압축된 수성 다성분 혼합물은 추가로 400 내지 550℃로 가열되고 인산염 및 암모늄이 강화된, 제3 유용 물질 분획물(43)이 분리되고,
반응기(8) 중에서 압축된 수성 다성분 혼합물은 최대 700℃로 가열되고, 1 내지 5 분, 바람직하게는 2 내지 3 분 동안 상기 온도 및 25 내지 30MPa 압력으로 반응기(8)에 잔류하여, 형성된 반응 생성물은 이어 하나 이상의 열교환기(4)를 통과하여 냉각되고 50℃ 미만, 바람직하게는 30℃ 미만의 냉각된 반응 생성물은, 1MPa 미만, 바람직하게는 0.5MPa 미만의 압력으로 감압되고 따라서 반응 생성물은 합성가스(45) 및 물(46)로 분리되며 합성가스(45) 및 물(46)은 별도로 수집되고, 이어 침강제(32)가 선택적으로 물에 첨가되고 인산염 및 암모늄이 강화된, 제4 유용 물질 분획물(44)이 분리기(4)에 의해 분리된다.
본 방법에서 형성된 반응 생성물은 바람직하게는 생성물 라인(13)에 의해 열교환기(4)로 유도되어 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하고, 생성물 라인(13)을 통해 제2 열교환기(4)로 유도되어 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하고, 생성물 라인(14)을 통해 추가 열교환기(4)로 유도되어 압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하고, 이에 따라 반응 생성물은 냉각된다.
펌프(3) 막힘을 방지하기 위하여, 25 내지 35MPa로 압축하기 전에 수성 다성분 혼합물의 성분들을 평균 직경 5 mm 미만, 바람직하게는 3 mm 미만, 특히 바람직하게는 2 mm 또는 1 mm 미만의 입자로 분쇄한다. 이러한 목적으로 절단 장치(2)가 사용된다.
본 발명의 주제는 또한 본 발명에 의한 방법 수행을 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명의 주제는 저장 탱크(1), 절단 장치(2), 펌프(3), 적어도 세 개의 열교환기(4), 유용 물질 분획물들 분리를 위한 분리기(5), 밸브(6), 과열기(7)가 구비되는 적어도 하나의 반응기(8), 포집기(9), 분리 용기(10), 합성가스 라인(11), 공급원료 라인(12), 생성물 라인(13), 냉각기(14), 가스 저장 탱크(15), 순환수 라인(16), 발전기(17), 침강제 라인(18)을 포함하는 장치이다. 본 발명의 주제는 또한 본 발명에 의한 방법을 구현하기 위한 장치이다. 본 발명의 주제는 장치로서, 저장 탱크(1), 절단 장치(2), 펌프(3), 적어도 세 개의 열교환기(4), 유용 물질 분획물들 분리를 위한 분리기(5), 밸브(6), 과열기(7)가 구비된 적어도 하나의 반응기(8), 포집기(9), 분리 용기(10), 합성가스 라인(11), 공급원료 라인(12), 생성물 라인(13), 냉각기(14), 가스 저장 탱크(15), 순환수 라인(16), 발전기(17), 침강제 라인(18)으로 구성되고, 압축된 수성 다성분 혼합물을 반응기(8) 최대 700℃로 가열하여 형성되는 반응 생성물이 생성물 라인(13)으로 복귀하여 열교환기(4)를 통해 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하고, 생성물 라인(13)으로 유도하여 제2 열교환기(4)을 통해 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하고, 생성물 라인(13)을 통해 추가 열교환기(4)로 유도하여 압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300도로 가열함에 특징이 있다.
본 발명의 주제들은 도 1, 도 2 및 도 3에 기술되는 장치의 구현예들이다.
본 발명의 주제는 본 발명에 의한 방법을 구현하기 위한 장치이고, 수성 다성분 혼합물을 수용하기 위한 저장 탱크(1), 수성 다성분 혼합물을 제공하기 위한 공급원료 라인(12), 수성 다성분 혼합물을 분쇄하기 위한 절단 장치(2), 수성 다성분 혼합물을 압축하기 위한 펌프(3), 압축된 수성 다성분 혼합물을 550℃까지 가열하기 위한 적어도 세 개의 열교환기(4), 제1 내지 제3 유용 물질 분획물(41, 42, 43)을 분리하기 위한, 적어도 세 개의 분리기(5), 유용 물질 분획물들을 분리하기 위한 밸브(6), 침강제(32)를 제3 분리기(5)로 첨가하기 위한 펌프(3) 및 침강제 라인(18)을 포함한다.
상기 장치는 반응 생성물 생산을 위하여 과열기(7)가 구비되는 적어도 하나의 반응기(8), 반응 생성물 제공을 위한 생성물 라인(13), 선택적으로 반응 생성물을 50℃ 미만으로 냉각하기 위한 냉각기(14), 반응 생성물을 팽창하기 위한 적어도 하나의 밸브(6), 합성가스(45) 분리를 위하여 포집기(9)가 구비된 적어도 하나의 분리 용기(10), 추가 용도를 위하여 합성가스(45)를 이송하기 위한 합성가스 라인(11), 선택적으로 합성가스(45)의 임시 저장을 위한 가스 저장 유닛(15)을 더욱 포함한다.
상기 장치는 제4 분리기(5), 제4 유용 물질 분획물(44)을 분리하기 위하여 침강제(18)를 제4 분리기(5)로 도입하기 위한 적어도 하나의 펌프(3) 및 침강제 라인(18), 선택적으로 제4 유용 분획물(44)을 분리하기 위한 추가 분리기(5), 선택적으로 순환수 라인(16), 선택적으로 발전기(17)를 더욱 포함한다
예를 들면, 피스톤 펌프가 장치에서 펌프(3)로 적합하다. 예를 들면, 사이클론은 장치에서 분리기(4)로서 적합하다. 압축된 수성 다성분 혼합물의 신속한 가열을 달성하기 위하여, 열교환기(4)가 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 방법에서 수성 다성분 혼합물의 초임계 상태는 22.1MPa 보다 높은 압력 및 374℃ 보다 높은 온도에서 발생한다. 본 방법에서 적어도 25MPa의 압력이 사용된다. 이와 관련하여 시스템에서 압력은 바람직하게는 동일 수준으로 유지된다. 이는 밸브(6), 특히 압력 보상 밸브에 의해 보장된다. 압력 보상 밸브는 장치의 하나 이상의 지점에 배치되고, 압력 균일화가 조절되고 압력 수준 유지가 달성된다. 새로운 공급원료(31)(수성 다성분 혼합물)가 제공되고 형성된 반응 생성물(물(46) 및 합성가스(45)) 및 추가 유용 물질 분획물들(41, 42, 43)이 방출된다.
초임계 조건 하에서 이온 용해도는 온도에 따라 달라지며 동시에 물은 극성 용매에서 비-극성 용매로 변한다. 이러한 초임계수 특성을 이용하여 수성 다중-물질 혼합물의 유용 물질의 분획 분리(격리)가 가능하다. 수성 다중-물질 혼합물 예컨대 하수 슬러지 및 수성 유기 폐기물은 따라서 유용 물질 성분들로 완전히 분해되고 분리된 분획물들은 유용 물질 순환에서 추가로 사용되도록 보내진다.
본 발명에 의한 방법에서 수성 다성분 혼합물은 더욱 적은 유용 물질 분획물들로 분할될 수 있다. 유용 물질 분획물들의 강화는 이어 세 단계를 초과하여 진행되고, 적어도 25MPa 압력에서 더 작은 온도 구간의 방법이 선택되어 강화된 유용 물질은 더욱 적은 분획물들로 분리된다. 예를들면, 온도는200℃에서 출발하여 50도 간격으로 상승될 수 있다. 따라서, 더 적게 상이한 유용 물질을 함유하지만 더욱 많은 유용 물질 분획물들이 획득된다. 제한적인 경우 온도 구간은 개별 유용 물질이 별도로 강화될 수 있는 수준에서 선택된다.
본 발명은 하기 도면들에서 더욱 상세하게 기술된다. 그러나, 도면은 본 발명을 이러한 구현예들로 한정하지 않는다.
모든 상기 부분들은 자체로서 개별적 및 조합적으로 고려되고, 특히 도면에 도시된 상세한 설명은 본 발명에 있어서 중요한 부분으로 청구된다. 당업자 관점에서 변형이 가능하다.
방법 구현 장치:
1 저장 탱크
2 절단 장치
3 펌프
4 열교환기
5 분리기
6 밸브
7 과열기
8 반응기
9 포집기(액적 분리기)
10 분리 용기
11 합성가스 라인
12 공급원료 라인
13 생성물 라인
14 냉각기/건조기
15 가스 저장 탱크
15 순환수 라인
16 발전기(가스 터빈/열병합발전유닛)
18 침강제 라인
공급원료:
31 공급원료, 특히 수성 다성분 혼합물
32 침강제
유용 물질:
41 제1 유용 물질 분획물
42 제2 유용 물질 분획물
43 제3 유용 물질 분획물
44 제4 유용 물질 분획물
45 합성가스
46 물
47 전류
1 저장 탱크
2 절단 장치
3 펌프
4 열교환기
5 분리기
6 밸브
7 과열기
8 반응기
9 포집기(액적 분리기)
10 분리 용기
11 합성가스 라인
12 공급원료 라인
13 생성물 라인
14 냉각기/건조기
15 가스 저장 탱크
15 순환수 라인
16 발전기(가스 터빈/열병합발전유닛)
18 침강제 라인
공급원료:
31 공급원료, 특히 수성 다성분 혼합물
32 침강제
유용 물질:
41 제1 유용 물질 분획물
42 제2 유용 물질 분획물
43 제3 유용 물질 분획물
44 제4 유용 물질 분획물
45 합성가스
46 물
47 전류
Claims (22)
- 수성 다성분 혼합물을 25 내지 35MPa로 압축하는 단계,
압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하고, 고체 물질이 강화된 제1 유용 물질 분획물(41)을 분리하는 단계,
추가로 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하고, 금속 염이 강화된 제2 유용 물질 분획물(42)을 분리하는 단계, 및
추가로 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하고, 인산염 및 암모늄이 강화된 제3 유용 물질 분획물(43)을 분리하는 단계
를 포함하는, 수성 다성분 혼합물에서 유용 물질을 분획 분리하는 방법. - 제1항에 있어서,
제1, 제2 및 제3 유용 물질 분획물들(41),(42),(43)을 분리한 후, 압축된 수성 다성분 혼합물을 반응기(8)에서 산소 없이 1 내지 5분 동안 최대 700℃로 가열하여, 합성가스(45) 및 물(46)을 포함하는 반응 생성물을 형성하는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제2항에 있어서,
반응 생성물은 생성물 라인(13)으로 안내되고, 반응 생성물을 함유하는 생성물 라인(13)은 열교환기(4)로 안내되어 열에너지는 반응 생성물로부터 압축된 수성 다성분 혼합물으로 전달되어, 압축된 수성 다성분 혼합물이 400 내지 550℃로 가열되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제2항에 있어서,
반응 생성물은 제2 열교환기(4)를 통해 생성물 라인(13)으로 안내되어 열에너지는 반응 생성물로부터 압축된 수성 다성분 혼합물로 전달되어, 압축된 수성 다성분 혼합물이 300 내지 400℃로 가열되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제2항에 있어서,
반응 생성물은 추가 열교환기(4)를 통해 생성물 라인(13)으로 안내되어 열에너지는 반응 생성물로부터 압축된 수성 다성분 혼합물로 전달되어, 압축된 수성 다성분 혼합물이 200 내지 300℃로 가열되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제1항에 있어서,
침강제(32)는 온도 400 내지 550℃에서 압축된 수성 다성분 혼합물에 첨가되고, 제3 유용 물질 분획물(43)은 분리되고 격리되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제1항에 있어서,
침강제(32)는 반응 생성물에 첨가되고, 제4 유용 물질 분획물(44)은 분리되고 격리되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제6항에 있어서,
침강제(32)는 Mg2+ 또는 Ca2+ 또는 K+ 또는 Mg2+ 및 Ca2+ 또는 Mg2+ 및 K+ 또는 Ca2+ 및 K+ 또는 Mg2+ 및 Ca2+ 및 K+에서 선택되고, 상기 이온들은 염 형태로 사용되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제1항에 있어서,
수성 다성분 혼합물은 하수 슬러지, 유기 폐기물, 수성 유기 폐기물, 산업 폐기물, 생활 폐기물, 축산 폐기물, 농업 폐기물, 정원 폐기물, 사료, 야채 폐기물, 찌꺼기, 비회, 하수 슬러지 비회, 음식 산업 폐기물, 시추용 머드, 슬러지, 바이오가스 공장 폐기물, 소화물, 액비 및 폐기수에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 방법. - 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따른 방법으로 수득되고, 제3 유용 물질 분획물(43) 및/또는 제4 유용 물질 분획물(44)을 포함하는, 비료.
- 수성 다성분 혼합물을 수용하기 위한 저장 탱크(1),
수성 다성분 혼합물을 안내하기 위한 공급원료 라인(12),
수성 다성분 혼합물의 성분들을 분쇄하기 위한 절단 장치(2),
수성 다성분 혼합물을 압축하기 위한 펌프(3),
압축된 수성 다성분 혼합물을 적어도 세 개의 단계들에서 550℃로 가열하기 위한 적어도 세 개의 열교환기(4),
제1 내지 제3 유용 물질 분획물들(41)(42)(43)을 분리하기 위한 적어도 세 개의 분리기(5),
유용 물질 분획물들을 격리하기 위한 밸브들(6),
침강제(32)를 제3 분리기(5)로 첨가하기 위한 펌프(3) 및
침강제 라인(18)
을 포함하는, 제1항에 따른 방법의 수행 장치. - 제11항에 있어서,
반응 생성물을 생산하기 위하여 과열기(7)를 포함하는 적어도 하나의 반응기(8),
반응 생성물을 안내하기 위한 생성물 라인(13),
반응 생성물을 팽창하기 위한 적어도 하나의 밸브(6),
합성가스(45)를 분리하기 위하여 포집기(9)를 포함하는 적어도 하나의 분리 용기(10), 및
합성가스(45)를 추가로 이용하기 위하여 이송하는 합성가스 라인(11)
을 포함하거나;
반응 생성물을 생산하기 위하여 과열기(7)를 포함하는 적어도 하나의 반응기(8),
반응 생성물을 안내하기 위한 생성물 라인(13),
반응 생성물을 팽창하기 위한 적어도 하나의 밸브(6),
합성가스(45)를 분리하기 위하여 포집기(9)를 포함하는 적어도 하나의 분리 용기(10),
합성가스(45)를 추가로 이용하기 위하여 이송하는 합성가스 라인(11), 및
반응 생성물을 50℃ 미만으로 냉각하기 위한 냉각기(14) 및 합성가스(45)를 임시로 저장하기 위한 가스 저장 유닛(15) 중 하나 이상
을 포함하는, 장치. - 제11항에 있어서,
제4 분리기(5), 및
제4 유용 물질 분획물(44) 분리용 제4 분리기(5)로 침강제(18)를 도입하기 위한 적어도 하나의 펌프(3) 및 침강제 라인(18)
을 포함하거나;
제4 분리기(5),
제4 유용 물질 분획물(44) 분리용 제4 분리기(5)로 침강제(18)를 도입하기 위한 적어도 하나의 펌프(3) 및 침강제 라인(18), 및
제4 유용 분획물(44) 분리를 위한 추가 분리기(5), 순환수 라인(16), 및 발전기(17) 중 하나 이상
을 포함하는, 장치. - 제1항에 따른 방법의 수행 장치로서,
저장 탱크(1), 저장 탱크(1)와 연결되고 수성 다성분 혼합물을 산소 없이 이송하기 위한 공급원료 라인(12), 공급원료 라인(12)과 연결되고 공급원료(31)를 25 내지 35MPa로 압축 및 공급원료 라인(12)이 열교환기(4)를 통과하도록 안내하여 압축된 공급원료(31)를 200 내지 300℃로 가열하고 연속하여 공급원료 라인(12)이 분리기(5)를 통과하도록 안내하여 제1 격리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하기 위한 펌프(3)를 포함하고,
상기 펌프는,
공급원료 라인(12)이 제2 열교환기(4)를 통과하도록 안내하여 압축된 공급원료(31)를 300 내지 400℃로 가열하고 연속하여 공급원료 라인(12)이 제2 분리기(5)를 통과하도록 안내하여 제2 격리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하고,
공급원료 라인(12)이 제3 열교환기(4)를 통과하도록 안내하여 압축된 공급원료(31)를 400 내지 550℃로 가열하고 연속하여 공급원료 라인(12)이 제3 분리기(5)를 통과하도록 안내하여 제3 격리된 유용 물질 분획물(41)을 분리하는,
장치. - 제14항에 있어서, 공급원료 라인(12)이 과열기(7)를 통해 반응기(8) 내로 안내되어 압축된 공급원료(31)를 최대 700℃, 또는 600 내지 680℃로 가열하는, 장치.
- 제14항에 있어서,
반응 생성물이 제3 열교환기(4)를 통해 안내되어 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하기 위한 생성물 라인(13)을 포함하거나;
반응 생성물이 제3 열교환기(4)를 통해 안내되어 압축된 수성 다성분 혼합물을 400 내지 550℃로 가열하는 것, 및 생성물 라인(13)이 제2 열교환기(4)를 통해 안내되어 압축된 수성 다성분 혼합물을 300 내지 400℃로 가열하는 것 및 생성물 라인(13)이 제1 열교환기(4)를 통해 안내되어 압축된 수성 다성분 혼합물을 200 내지 300℃로 가열하는 것 중 하나 이상
을 위한 생성물 라인(13)을 포함하는, 장치. - 제14항에 있어서, 유용 물질 분획물 및/또는 반응 생성물을 냉각하기 위한 하나 이상의 냉각기(14)를 포함하는, 장치.
- 제14항에 있어서, 합성가스(45) 및 방출 가능한 물(46)을 분리하기 위한 분리 용기(10)를 포함하는, 장치.
- 제14항에 있어서, 합성가스(45)를 분리하기 위한 포집기(9)를 포함하는, 장치.
- 제11항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서,
물 정화에 사용되는, 장치. - 제11항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서,
하수 슬러지 또는 다성분 혼합물로부터 인 화합물, 암모늄 화합물, 토사, 금속, 금속 염들의 생산에 사용되는, 장치. - 제11항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서,
수소 생산 및/또는 전기 생산에 사용되는, 장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17183498.9 | 2017-07-27 | ||
| EP17183498.9A EP3434382B1 (de) | 2017-07-27 | 2017-07-27 | Fraktionierte abscheidung von wertstoffen aus wässrigen vielkomponentengemischen |
| PCT/EP2018/000355 WO2019020209A1 (de) | 2017-07-27 | 2018-07-13 | Fraktionierte abscheidung von wertstoffen aus wässrigen vielkomponentengemischen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200032728A KR20200032728A (ko) | 2020-03-26 |
| KR102528753B1 true KR102528753B1 (ko) | 2023-05-03 |
Family
ID=59416592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020207005411A KR102528753B1 (ko) | 2017-07-27 | 2018-07-13 | 수성 다-성분 혼합물로부터 유용 물질의 분획 분리 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11584672B2 (ko) |
| EP (1) | EP3434382B1 (ko) |
| JP (1) | JP7090703B2 (ko) |
| KR (1) | KR102528753B1 (ko) |
| CN (1) | CN110944762B (ko) |
| AU (1) | AU2018305655B2 (ko) |
| DE (1) | DE212018000266U1 (ko) |
| DK (1) | DK3434382T3 (ko) |
| ES (1) | ES2764577T3 (ko) |
| RU (1) | RU2760292C2 (ko) |
| WO (1) | WO2019020209A1 (ko) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11279882B2 (en) * | 2020-01-10 | 2022-03-22 | Battelle Memorial Institute | Hydrothermal liquefaction system |
| WO2021204608A1 (en) * | 2020-04-06 | 2021-10-14 | Scfi Limited | Gasification of organic waste streams |
| EP3940041A1 (de) | 2020-07-17 | 2022-01-19 | iGas energy GmbH | Reaktor zur überkritischen hydrothermalen vergasung von biomasse |
| RU2741102C2 (ru) * | 2020-09-17 | 2021-01-22 | Аква Флюид Биотек Груп АС | Технологическая линия по одновременной переработке различных проблемных отходов и стоков |
| EP4001247A1 (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-25 | Pipe Masters Lda | System for organic waste transformation, its by-products and respective method |
| EP4001379A1 (de) | 2020-11-19 | 2022-05-25 | iGas energy GmbH | Hybridkraftwerk zur autarken energieversorgung von gebäuden und industrieanlagen |
| CN115490406A (zh) * | 2021-06-17 | 2022-12-20 | 山东民通环境安全科技有限公司 | 一种城市污水处理厂含水污泥控释绿化技术方法 |
| DE102022100746A1 (de) * | 2022-01-13 | 2023-07-13 | HAGO Druck und Medien GmbH | Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff aus Biomasse mittels SCWG |
| FR3138328A1 (fr) * | 2022-07-29 | 2024-02-02 | Suez International | Procede de traitement de dechets complexes |
| FR3138427A1 (fr) * | 2022-07-29 | 2024-02-02 | Suez International | Procede de traitement de dechets complexes |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002086099A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-26 | Sadaaki Murakami | 生物由来有機性廃棄物の処理方法およびその装置 |
| JP2010172859A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Hiroshima Univ | 超臨界水ガス化に伴う非金属系触媒回収方法、非金属系触媒再使用方法、排水使用方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4822497A (en) | 1987-09-22 | 1989-04-18 | Modar, Inc. | Method for solids separation in a wet oxidation type process |
| RU2015633C1 (ru) | 1991-09-20 | 1994-07-15 | Михалев Сергей Александрович | Способ переработки отходов животноводческих комплексов и устройство для его осуществления |
| DE19628009A1 (de) | 1996-07-11 | 1998-01-15 | Basf Ag | Verfahren zum Eindampfen von wäßrigen Salzlösungen |
| DE19747696C2 (de) | 1997-10-29 | 1999-09-23 | Karlsruhe Forschzent | Verfahren zur Durchführung von chemischen Reaktionen in überkritischen wäßrigen Systemen |
| DE29719196U1 (de) | 1997-10-29 | 1997-12-11 | Karlsruhe Forschzent | Reaktor zur Durchführung von überkritischen Reaktionen |
| JPH11197698A (ja) * | 1998-01-19 | 1999-07-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 廃棄物ガス化方法及び装置 |
| JP3887942B2 (ja) * | 1998-04-14 | 2007-02-28 | 石川島播磨重工業株式会社 | 有機物の超臨界・水熱反応処理方法及びその処理プラント |
| DE29913370U1 (de) | 1999-07-30 | 1999-09-23 | Karlsruhe Forschzent | Anlage zur Behandlung von Feststoffen in überkritischem Wasser |
| JP2001120986A (ja) * | 1999-10-27 | 2001-05-08 | Japan Organo Co Ltd | バッチ式超臨界水反応装置 |
| DE19955150B4 (de) | 1999-11-17 | 2010-08-05 | Karlsruher Institut für Technologie | Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff |
| DE10135431C2 (de) | 2001-07-20 | 2003-07-10 | Karlsruhe Forschzent | Verfahren zur Vorbehandlung von Reaktoren zur Wasserstofferzeugung und Reaktor |
| DE20220307U1 (de) | 2002-03-07 | 2003-04-30 | Karlsruhe Forschzent | Anlage zur Behandlung von fließfähigen Stoffen in überkritischem Wasser |
| DE10210178C1 (de) | 2002-03-07 | 2003-06-12 | Karlsruhe Forschzent | Verfahren zur Behandlung von fließfähigen Stoffen in überkritischem Wasser |
| DE10217165B4 (de) | 2002-04-17 | 2004-08-26 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von organischen Stoffen |
| AU2004225961B2 (en) * | 2003-03-28 | 2010-02-18 | Ab-Cwt, Llc | Process and apparatus for conversion of organic, waste, or low-value materials into useful products |
| US7179379B2 (en) * | 2003-03-28 | 2007-02-20 | Ab-Cwt, Llc | Apparatus for separating particulates from a suspension, and uses thereof |
| DE102005037469B4 (de) | 2005-08-09 | 2008-01-10 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Abscheidung von anorganischen Feststoffen aus einer wässrigen Lösung |
| EP1772202A1 (de) | 2005-10-04 | 2007-04-11 | Paul Scherrer Institut | Verfahren zur Erzeugung von Methan und/oder Methanhydrat aus Biomasse |
| CN101578234A (zh) * | 2005-10-17 | 2009-11-11 | Ab-Cwt公司 | 将有机和非有机废物解聚成有用产品 |
| DE102006044116B3 (de) | 2006-09-20 | 2008-04-30 | Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh | Verfahren zur hydrothermalen Vergasung von Biomasse in überkritischem Wasser |
| DE102007035910B4 (de) | 2007-07-27 | 2009-07-02 | Berliner Wasserbetriebe Anstalt des öffentlichen Rechts | Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung von Magnesiumammoniumphosphat bei der Klärschlammbehandlung |
| RU2408649C2 (ru) | 2008-12-29 | 2011-01-10 | Сергей Васильевич Пашкин | Способ переработки органических отходов и устройство для его осуществления |
| DE102009020745A1 (de) | 2009-05-11 | 2010-11-25 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Phosphatgewinnung auf Klärschlamm |
| CN106915878B (zh) * | 2017-03-24 | 2019-12-06 | 博天环境集团股份有限公司 | 一种含磷污泥中磷的回收方法 |
-
2017
- 2017-07-27 ES ES17183498T patent/ES2764577T3/es active Active
- 2017-07-27 DK DK17183498.9T patent/DK3434382T3/da active
- 2017-07-27 EP EP17183498.9A patent/EP3434382B1/de active Active
-
2018
- 2018-07-13 RU RU2020108185A patent/RU2760292C2/ru active
- 2018-07-13 JP JP2020526674A patent/JP7090703B2/ja active Active
- 2018-07-13 DE DE212018000266.5U patent/DE212018000266U1/de active Active
- 2018-07-13 US US16/633,649 patent/US11584672B2/en active Active
- 2018-07-13 CN CN201880049826.3A patent/CN110944762B/zh active Active
- 2018-07-13 AU AU2018305655A patent/AU2018305655B2/en active Active
- 2018-07-13 KR KR1020207005411A patent/KR102528753B1/ko active IP Right Grant
- 2018-07-13 WO PCT/EP2018/000355 patent/WO2019020209A1/de active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002086099A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-26 | Sadaaki Murakami | 生物由来有機性廃棄物の処理方法およびその装置 |
| JP2010172859A (ja) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Hiroshima Univ | 超臨界水ガス化に伴う非金属系触媒回収方法、非金属系触媒再使用方法、排水使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2018305655A1 (en) | 2020-03-05 |
| CN110944762B (zh) | 2022-08-23 |
| DK3434382T3 (da) | 2019-12-16 |
| AU2018305655B2 (en) | 2024-01-11 |
| JP2020528353A (ja) | 2020-09-24 |
| DE212018000266U1 (de) | 2020-07-03 |
| RU2020108185A (ru) | 2021-08-27 |
| CN110944762A (zh) | 2020-03-31 |
| US20200247701A1 (en) | 2020-08-06 |
| ES2764577T3 (es) | 2020-06-03 |
| RU2760292C2 (ru) | 2021-11-23 |
| EP3434382A1 (de) | 2019-01-30 |
| JP7090703B2 (ja) | 2022-06-24 |
| RU2020108185A3 (ko) | 2021-08-27 |
| WO2019020209A1 (de) | 2019-01-31 |
| EP3434382B1 (de) | 2019-09-11 |
| US11584672B2 (en) | 2023-02-21 |
| KR20200032728A (ko) | 2020-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102528753B1 (ko) | 수성 다-성분 혼합물로부터 유용 물질의 분획 분리 | |
| US20110127778A1 (en) | Method and apparatus for extracting energy from biomass | |
| JP7167091B2 (ja) | 廃水処理方法及び廃水処理装置 | |
| KR101792549B1 (ko) | 암모니아수 및 암모니아화합물 회수 장치 및 방법 | |
| US8747672B2 (en) | Process and system for recovering phosphorus from wastewater | |
| US20160185641A1 (en) | Mobile thermal treatment method for processing organic material | |
| JP7154368B2 (ja) | 水素回収方法および水素回収装置 | |
| US10239762B2 (en) | Power plant for producing energy and ammonia | |
| CN111234888B (zh) | 一种超临界水反应产物协同湿生物质资源化的系统与方法 | |
| WO2020242366A1 (en) | Chemical processing of struvite | |
| CN211896835U (zh) | 一种超临界水反应产物协同湿生物质资源化的系统 | |
| US20160264444A1 (en) | Thermal treatment system and method for efficient processing of organic material | |
| JP6098912B2 (ja) | バイオマス処理システム | |
| SE2250828A1 (en) | Extraction of phosphorous | |
| Zhi et al. | Phosphorus recovery from hydrothermal conversion products of sewage sludge through wet-chemical methods | |
| WO2024047030A1 (en) | Sludge processing | |
| Abeyratne et al. | Phosphorus Recovery from Wastewater Sludges Via Hydrothermal Liquefaction | |
| Sarrion et al. | Hydrothermal Treatment as a Strategy for Nutrient Recovery from Digested Sewage Sludge | |
| JP2004323332A (ja) | 石膏の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |