KR20010067332A - Process and plant for processing liquid and/or solid organic waste substances - Google Patents

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KR20010067332A
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Abstract

PURPOSE: Provided is a working up liquid and/or solid organic waste materials into liquid fuels comprises continuously mixing the waste material with a solid heated inert material, thermally cracking. CONSTITUTION: Working up liquid and/or solid organic waste materials into liquid fuels, especially diesel and heating oils, comprises continuously mixing the waste material with a solid heated inert material; thermally cracking high molecular hydrocarbons of hydrocarbon compounds into fuel fractions and further cracked fractions; separating the fuel fractions from the cracked fractions and storing as fuel or further processing. An Independent claim is also included for an apparatus for carrying out the process comprising a collecting vessel(1) for the waste materials; a device(2) for pre-treating the waste materials; a mixing device(3) for mixing the waste materials with the inert material, e.g. quartz sand or slag; and a separating device(4) for separating the fuel fractions from the cracked fractions. Preferred Features: The inert material has a temperature of 450-650 deg.C. Thermal cracking is carried out in a screw mixer.

Description

액상 및/또는 고상 유기 폐기물의 가공 처리 방법 및 플랜트 {PROCESS AND PLANT FOR PROCESSING LIQUID AND/OR SOLID ORGANIC WASTE SUBSTANCES}PROCESS AND PLANT FOR PROCESSING LIQUID AND / OR SOLID ORGANIC WASTE SUBSTANCES

본 발명은 액상 유기 폐기물 및/또는 고상 유기 폐기물을 가공 처리하여 액상 연료, 특히 디젤, 난방유와 같은 것을 만드는 폐기물 가공 처리 방법에 관한 것이다. 여기에서 액상 폐기물이라 함은, 예를 들어 폐유 등을 의미하고, 고상 폐기물이라 함은 폐 플라스틱, 플라스틱 판 또는 바이오매스(biomass) 일 수 있다.The present invention relates to a waste processing method for processing liquid organic wastes and / or solid organic wastes to produce liquid fuels, in particular diesel, heating oils and the like. Herein, the liquid waste may mean, for example, waste oil, and the solid waste may be waste plastic, plastic plate, or biomass.

폐유의 가공 처리는, 예컨대 정제소에서의 증류에 의해 행해져서, 예를 들면 화학 산업을 위한 새로운 출발 물질을 얻는다. 이러한 조건에서 형성되는 부산물은 분자량이 더 큰 고분자 탄화수소류 또는 장쇄형 탄화수소류(long-chain hydrocabons)이다. 정제소에서의 열적인 분리에 의해 더 이상 가공 처리 될 수 없는 폐유가, 예를 들면 소각로와 같은 특별한 폐기물 처리 플랜트에서 빈번하게 처리되고 있다. 이는 환경 보호의 면에서 불리한 것이다.The processing of the waste oil is carried out, for example, by distillation in refineries to obtain new starting materials for the chemical industry, for example. By-products formed under these conditions are higher molecular weight hydrocarbons or long-chain hydrocabons. Waste oil, which can no longer be processed by thermal separation in refineries, is frequently processed in special waste treatment plants such as incinerators, for example. This is disadvantageous in terms of environmental protection.

분자량이 더 큰 고분자 탄화수소류 또는 장쇄형 탄화수소류를 열분해함으로써 중유와 찌꺼기 기름을 전환하는 여러 가지 방법이 개발되어 왔는데, 여기에는 예를 들면, 선행 플랜트를 사용하거나 또는 사용하지 않는 촉매식 열분해 방법, 열에 의한 전환 방법(thermal conversion process), 촉매식 수소화 방법 및 비 촉매 식 수소화 방법 등이 있다. 보다 높은 분자량의 탄화수소류가 더 낮은 분자량의 탄화수소류로 열분해가 되는 동안, 잉여 탄소가 형성되어, 대개는 코크스의 형태로 침전된다. 열분해에 필요한 열 에너지가 탱크 벽 등을 통해서 유입되면, 탱크벽에 코크스가 규칙적으로 형성된다. 한 가지 공지된 방법에 있어서는, 코크스가 스크류에 의하여 연속적으로 제거되어 폐기물로서 축적된다. 또한, 탱크의 벽은 대개 부적절하게 냉각된다. 또 다른 방법에서는, 탱크는 그것의 바닥에 형성된 코크스 층이 유리질화 된 후 수작업에 의해 기계적으로 제거될 수 있을 때까지 단속적으로 운전된다. 예를 들면, 가열용 오일 히터에서 탄화수소류를 가열하는 또 다른 공지된 방법에서는, 반드시 탱크 벽에 코크스가 형성되는 것을 막아야 하는데, 그 이유는 그렇지 않을 경우 탱크벽이 부적절하게 냉각되기 때문이다.Several methods have been developed for the conversion of heavy oil and residue oil by pyrolysis of higher molecular weight hydrocarbons or long chain hydrocarbons, including, for example, catalytic pyrolysis methods with or without prior plants, Thermal conversion processes, catalytic hydrogenation methods and non-catalytic hydrogenation methods. While the higher molecular weight hydrocarbons are pyrolyzed to lower molecular weight hydrocarbons, excess carbon is formed, usually precipitated in the form of coke. When heat energy required for pyrolysis is introduced through the tank wall or the like, coke is regularly formed in the tank wall. In one known method, coke is continuously removed by means of a screw to treat it as waste. Accumulate. In addition, the walls of the tank are usually improperly cooled. Other In the way, The tank is operated intermittently until the coke layer formed on its bottom is vitrified and can be removed mechanically by hand. For example, in another known method of heating hydrocarbons in a heating oil heater, it is necessary to prevent the formation of coke in the tank wall, because otherwise the tank wall is improperly cooled.

폐유의 열분해를 위하여 간접적으로 가열되는 불활성 물질의 유동상(流動床)를 이용하는 열분해 공정이 공지되어 있다. 이러한 목적상, 유동상을 유지시키기 위해서는 열분해 가스가 순환되어야 한다. 소규모 플랜트에서는 열 에너지가 유동상을 포위하는 벽면을 통해서만 공급는 반면, 대형 플랜트에서는 부가의 가열표면이 유동상으로 침투해야한다. 벽면과 유동상 사이의 접촉에 의하여 상당한 마모가 발생한다.Pyrolysis processes are known which utilize a fluidized bed of inert material that is indirectly heated for pyrolysis of waste oil. For this purpose, pyrolysis gas must be circulated to maintain the fluidized bed. In small plants, the thermal energy is supplied only through the walls surrounding the fluidized bed, while in larger plants additional heating surfaces have to penetrate into the fluidized bed. Significant wear occurs by contact between the wall and the fluidized bed.

또 다른 공지의 방법은 100℃ 내지 300℃의 폐유중에 유화되는 미세하게 분쇄된 나트륨의 반응성을 이용한다. 이 경우에 형성된 잔류물은 염을 많이 함유하는 강알칼리성의 타르형 물질 형태의 출발 물질의 약 18%로서, 이 물질은 큰 비용이 들여야만 환경 친화적으로 처리될 수 있다.Another known method utilizes the reactivity of finely ground sodium emulsified in waste oil at 100 ° C to 300 ° C. The residue formed in this case is about 18% of the starting material in the form of a salt-rich, strongly alkaline tar-like material, which can be treated environmentally at great cost.

역시 폐유 처리법으로 알려진 황산처리 및 백토 처리 방법(sulphuric acid and fuller's earth process)은 산성 슬러지와 바닥 생성물이 축적되어 많은 비용이 들여야만 처리 될 수 있다는 단점이 있다.Sulfuric acid and fuller's earth process, also known as waste oil treatment, has the disadvantage that acidic sludge and bottom products accumulate and can be treated only at high cost.

바이오매스와 같은 고상 유기 폐기물의 처리는, 현재로서는 예를 들면 소각 플랜트에서 쓰레기와 함께 소각하는 것과 같은 소각법으로 행해지고 있는데, 이는 폐기물의 에너지를 최적으로 이용하는 방법이다. 또한, 바이오매스는 종종 가스화에 이용되어, 예를 들어 전기 및 열 에너지를 생성하는 블록 가열 스테이션(block heating station)에 사용되는 연료 가스를 생성한다.The treatment of solid organic waste such as biomass is currently carried out by incineration, such as incineration with waste in incineration plants, which is a method of optimally utilizing the energy of waste. In addition, biomass is often used for gasification to produce fuel gases, for example used in block heating stations that generate electrical and thermal energy.

그러나, 공지된 방법의 수율(yield)은 대개 낮다. 또한, 폐기물은 대개 상당히 부피가 크다. 폐기물은, 예를 들면 특수한 쓰레기 소각법에 의해 비싼 비용을 들여 처리되어야 한다. 이는 환경 보호의 측면에서 바람직하지 못한 것이다. 결국, 공지의 방법에서 외부로부터 에너지에 대한 요구는 상대적으로 높고, 따라서 효율은 낮다. 플라스틱 판, 목재와 같은 고상 폐기물의 경우, 앞서 설명한 방법은 종종 이용될 수 없다. 가스화 방법은 생산물이 저장될 수 없어 취급이 어렵다는단점이 있다. 따라서, 최종 산물은 다른 기술적 방법에 이용되기에는 탄력이 너무 작다. 또한, 최종산물은 품질이 요구를 항상 충족하지도 않는다.However, the yield of known methods is usually low. In addition, the waste is usually quite bulky. The waste has to be disposed of at a high cost, for example by special waste incineration. This is undesirable in terms of environmental protection. As a result, the demand for energy from the outside in the known method is relatively high, and thus the efficiency is low. In the case of solid waste such as plastic sheets, wood, the methods described above are often not available. The gasification method has the disadvantage that the product cannot be stored and therefore difficult to handle. Thus, the end product is too small to be used for other technical methods. Also, the end product does not always meet the requirements of quality.

마지막으로 탄소를 함유한 폐기물의 촉매변환에 쓰이는 촉매로서 폐기물 슬래그를 사용하는 방법이 공지되어 있다( 독일 특허 19 605 887 참조). 여기에서, 슬래그의 과립화는 처음에는 기계적인 방법에 의하여 행해진다. 처리된 폐기물에는 산업용 소각로와 같은 반응로에 촉매로서 슬래그가 공급되고, 표준 대기압하의 400℃ 내지 500℃에서 탄화된다. 촉매 과정에서 쓰인 슬래그는 탄화 처리 중에 형성되는 발화제에 의해 연소될 수 있고, 약 2000℃에서 융해되어 화학적 불활성의 건축 재료가 만들어 질 수 있다. 반응을 개선하고 촉매와 탄화물의 사이의 활성 접촉 면적을 늘리기 위해, 반응로에는 믹서가 제공된다. 그러나, 열분해 공정에서에 사용ㄷ히는 슬래그의 손실이 있다. 이러한 점에서, 반응로는 규칙적으로 비워지고, 새로운 슬래그가 공급되어야 한다. 이는 많은 비용이 드는 것이다.Finally, a method is known for using waste slag as a catalyst for the catalytic conversion of wastes containing carbon (see German Patent 19 605 887). Here, granulation of the slag is first performed by a mechanical method. The treated waste is supplied with slag as a catalyst to a reactor such as an industrial incinerator and carbonized at 400 ° C to 500 ° C under standard atmospheric pressure. The slag used in the catalytic process can be burned by the igniter formed during the carbonization process and melted at about 2000 ° C. to produce a chemically inert building material. In order to improve the reaction and increase the active contact area between the catalyst and the carbide, a reactor is provided with a mixer. However, there is a loss of slag used in the pyrolysis process. In this regard, the reactor must be emptied regularly and fresh slag supplied. This is expensive.

본 발명의 목적은 에너지 소비가 적고, 수율이 높을 뿐 아니라 어떠한 새로운 폐기물도 발생되지 않는다는 점에서 구별되는 전술한 바와 같은 형태의 폐기물 처리 방법을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a waste disposal method of the type described above which is distinguished in that it consumes less energy, has a higher yield, and does not generate any new waste.

도 1은 실질적으로 액상인 폐기물의 가공 처리를 위한 본 발명에 따른 장치의 선도.1 is a diagram of an apparatus according to the invention for processing of substantially liquid wastes.

도 2는 실질적으로 고상인 폐기물의 가공 처리를 위한 본 발명에 따른 장치의 선도.2 is a diagram of an apparatus according to the invention for the processing of substantially solid waste.

본 발명은 액상 및/또는 고상 유기 폐기물을 가공 처리하여 디젤, 난방유 등과 같은 액상 연료로 만드는 폐기물 가공 처리 방법에에 있어서, 필요에 따라 전처리 될 수 있는 상기 폐기물을 고상(固相)의 가열된 불활성 물질과 함께 연속적으로작동하는 믹서 스크류를 통과하게 하여 그 불활성 물질과 혼합되게 하고, 분자량이 더 큰 탄화수소류 또는 탄화수소 화합물을 열분해에 의해 연료 분류물(分溜物)과 다른 분류물로 분류하고, 다음에 상기 연료 분류물을 상기 다른 분류물로부터 분리시켜 연료로 저장하거나 더 가공 처리하는 폐기물 가공 처리 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 방법은 토양 물질이 촉매작용을 하는 주로 열적 공정이다. 이 경우 촉매작용은 탄화수소류 또는 탄화수소 화합물이 연료 분류물 및 그 밖의 분류물은 즉시 평형상태가 되는 화학적 변화를 뜻한다. 믹서 스크류에 의한 혼합의 특장점은 스크류에서 형성되는 상이한 부분(액상/기체상)의 분류물의 잔류시간을 변화시킬 가능성이 있다는 점이다. 고체, 바람직하게는 과립 재료로서, 예를 들어 모래, 특히 규사 또는 슬래그일 수 있다. 이 경우 불활성 물질이라 함은 혼합 과정 중 그 불활성 물질과 폐기물질 또는 제품 사이에 아무런 화학적 반응이 없고, 또 그 과정의 진행 중에 소모되지 않는 것을 의미한다. 이는 유동상 연소에서의 촉매 생성 과정 및 열분해과정 모두에 적용된다. 불활성 물질의 주입 온도는 300℃ 내지 800℃이며, 바람직하게는 450℃ 내지 650℃이다. 가열된 불활성 물질의 표면적이 넓은 결과, 열분해되는 유기 물질에는 열이 잘 도입된다. 불활성 물질은 분해 과정에 유익한 작용을 하는 촉매 작용을 한다는 점에서 구별된다. 본 발명에 따른 방법은, 특히 폐기물과 분자량이 더 큰 고분자 탄화수소류와 불활성 물질 모두가 함께 연속적으로 믹서를 통과하므로 연속적으로 작업이 이루어진다는 점에 특징이 있다.The present invention relates to a waste processing method for processing liquid and / or solid organic waste into a liquid fuel such as diesel, heating oil, etc., wherein the waste that can be pretreated as needed is heated inert in a solid phase. Pass through a mixer screw operating continuously with the material to mix with the inert material, and the hydrocarbons or hydrocarbon compounds of higher molecular weight are thermally classified into fuel fractions and other fractions, A waste processing method is then provided that separates the fuel fraction from the other fraction and stores it as fuel or further processes it. The process according to the invention is mainly a thermal process in which soil material catalyzes. Catalysis in this case means a chemical change in which the hydrocarbons or hydrocarbon compounds are in equilibrium with the fuel fraction and other fractions immediately. An advantage of mixing by the mixer screw is the possibility of changing the residence time of the fraction of the different parts (liquid / gas phase) formed in the screw. As a solid, preferably granular material, it may for example be sand, in particular silica sand or slag. In this case, an inert material means that there is no chemical reaction between the inert material and the waste material or product during the mixing process and is not consumed during the process. This applies to both catalyst production and pyrolysis in fluidized bed combustion. The injection temperature of the inert material is 300 ° C to 800 ° C, preferably 450 ° C to 650 ° C. As a result of the large surface area of the heated inert material, heat is well introduced into the organic material to be pyrolyzed. Inert materials are distinguished in that they catalyze a beneficial action in the decomposition process. The process according to the invention is particularly characterized by the fact that both waste and higher molecular weight hydrocarbons and inerts are continuously passed together in a mixer, so that the operation is carried out continuously.

탄화수소 화합물이 디젤 등 연료 분류물과 분해가스, 저비등점 분류물과 같은 다른 분류물로 열분해 된 후, 이들 분류물은 분리되어, 디젤 분류물은 필요하다면 예컨대 전기 에너지 또는 열 에너지를 생성하는데 쓰이기 위하여 특별한 방법으로 임시적으로 저장될 수 있는 최종 산출물을 얻을 수 있다.After hydrocarbon compounds are pyrolyzed into fuel fractions such as diesel and other fractions such as cracked gases and low boiling fractions, these fractions are separated so that the diesel fractions can be used, for example, to generate electrical or thermal energy if necessary. You can get final output that can be temporarily stored in a special way.

바람직한 실시예에 따르면, 열분해는 믹서 스크류에서 행해진다. 대개의 다양한 유기 폐기물, 즉 고상 유기 폐기물과 액상 유기 폐기물 모두는 믹서 스크류를 이용하여 변환될 수 있다. 고상 폐기물의 경우 고상 폐기물은 먼저 분쇄, 세척, 건조 및 금속 폐기물의 제거가 이루어진다. 다음 이들은 탄화수소류의 열분해를 위해서 믹서로 공급된다. 여과된 액상 폐기물은 전처리 과정에서 먼저 물로부터 분리되는데 이 액상 폐기물에는 저비등점 분류물과 연료 분류물, 특히 디젤 분류물이 존재한다. 물은 정화되고 특정 공정용 소각 플랜트에서 처리된다. 저비등점 분류물은, 예컨데 연소실에서 가열에 이용되고, 이미 전처리 과정에서 분리된 디젤 분류물은 바로 최종 생성물을 형성한다. 동시에, 전처리 과정 동안, 예를 들면 가성 소다 용액을 더하여 어떠한 염소 성분도 고착될 수 있다. 전처리 과정에서 제1 증류탑에서의 증류에 의해 이루어지는 것이 좋고, 열분해에 쓰이는 탄화수소류를 포함하는 증류 잔류물은 열분해를 위해 믹서로 보내진다.According to a preferred embodiment, the pyrolysis is done in the mixer screw. Most of the various organic wastes, ie both solid and liquid organic waste, can be converted using mixer screws. In the case of solid waste, the solid waste is first comminuted, washed, dried and the removal of metal waste. They are then fed to a mixer for pyrolysis of hydrocarbons. The filtered liquid waste is first separated from the water during the pretreatment, which contains low-boiling fractions and fuel fractions, in particular diesel fractions. Water is purified and treated in certain process incineration plants. Low-boiling fractions are used for heating in the combustion chamber, for example, and the diesel fractions already separated in the pretreatment form the final product. At the same time, any chlorine component can be fixed during the pretreatment, for example by adding caustic soda solution. It is preferable to carry out by distillation in a first distillation column in the pretreatment process, and distillation residues containing hydrocarbons used for pyrolysis are sent to a mixer for pyrolysis.

믹서에서 분자량이 더 큰 고분자 탄화수소류의 열분해가 행해진 후, 연료 분류물은 제2 증류탑에서의 증류에 의해 예를 들어 열분해 가스 및/또는 저비등점 분류물과 같은 그 밖의 열 분해 분류물로 부터 분리되고 증류 잔류물은 필요에 따라 열분해를 위해 믹서로 되돌려 보내진다. 각각의 분류물의 비율은 온도, 잔류 시간, 혼합 및 불활성 물질의 촉매 작용에 달려 있다. 제1 단계에서 쓰이는 무수물(無水物)에 기초하면 60% 내지 80%의 수율(收率)을 얻는다. 동시에 생산물은 상대적으로 긴 시간 동안의 저장에 대해서도 안정적이다.After pyrolysis of the higher molecular weight hydrocarbons in the mixer is carried out, the fuel fraction is separated from other pyrolysis fractions such as, for example, pyrolysis gases and / or low boiling fractions by distillation in a second distillation column. The distillation residue is returned to the mixer for pyrolysis as needed. The proportion of each fraction depends on the temperature, residence time, mixing and catalysis of the inert material. Based on the anhydride used in the first step, yields of 60% to 80% are obtained. At the same time, the product is stable for storage over a relatively long time.

열분해의 산물로서 코크스 잔류물이 존재하는 고상 불활성 물질은 연소 기구, 바람직하게는 유동화 베드 장치에서 800℃ 내지 1000℃, 바람직하게는 850℃ 내지 950℃에서 코크스 잔류물이 제거된다. 그런 다음 정제된 불활성 물질은 필요하다면 냉각되고 믹서로 되돌려 보내진다. 따라서, 본 발명에 따르는 공정은 순환적 과정이 구현되므로 상대적으로 불활성 물질의 소모가 적다는 점에서 구별된다. 연소 기구 안에서 불활성 물질의 정제가 진행되는 동안 형성되는 배기가스는 배기가스 처리 플랜트에서 정제되고 필요하다면 연도를 통하여 배출된다. 석회는, 예를 들어, 믹서와 연소 기구 모두에 황을 고착시키기 위해 투입될 수 있다. 또, 열분해가 진행되는 동안 불활성물질에 코스크가 축적될 뿐 아니라, 폐기물에서 재의 분리가 이루어진다. 폐기물 안에 존재하는 유독성 물질은 코크스와 특히 재에 농축될 수 있다. 다음에, 이러한 유독성 물질은 연소 과정(불활성 물질의 재생산과정)에서, 예를 들면 배기 가스 정제 플랜트를 통하여 배출된다.Solid inert materials in which coke residues are present as a product of pyrolysis are removed from the coke residues at 800 ° C. to 1000 ° C., preferably 850 ° C. to 950 ° C., in a combustion apparatus, preferably in a fluidized bed apparatus. The purified inert material is then cooled if necessary and returned to the mixer. Thus, the process according to the invention is distinguished in that a cyclical process is implemented and therefore relatively low consumption of inert materials. Exhaust gases formed during the refining of the inert material in the combustion apparatus are purified in the exhaust treatment plant and, if necessary, discharged through the flue. Lime can be introduced, for example, to fix sulfur in both the mixer and the combustion apparatus. During the pyrolysis, not only coke is accumulated in the inert material, but also ash is separated from the waste. Toxic substances present in the waste can be concentrated in coke and especially ash. This toxic substance is then discharged in the combustion process (reproduction of the inert material), for example via an exhaust gas purification plant.

마지막으로, 제1 증류탑 및 또는 제2증류탑에서 얻어지는 열분해 가스 및/또는 저비등점 분류물은 연소 기구 또는 외부의 연소실에서 연소되고, 연소중에 생성되는 열에너지는 증류탑이나 믹서 스크류 등의 처리단(processing stage)으로 공급된다. 이러한 방식에서는 외부에서 공급되어야 할 에너지는 작게 되고 결과적으로 효율은 높게 된다. 또한, 실제로 어떠한 새로운 폐기물도 생기지 않는다.Finally, the pyrolysis gas and / or the low boiling point fraction obtained from the first distillation column and / or the second distillation column is burned in a combustion apparatus or an external combustion chamber, and the thermal energy generated during combustion is processed in a distillation tower or mixer screw. Is supplied. In this way, the energy to be supplied from the outside becomes small and, as a result, the efficiency is high. In addition, virtually no new waste is produced.

본 발명은 액상 및/또는 고상 유기 폐기물을 처리하여 액상 연료, 특히 디젤, 난방유 등을 만드는 폐기물 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a waste treatment method for treating liquid and / or solid organic waste to produce liquid fuels, in particular diesel, heating oil and the like.

이하 하나의 실시예를 나타내는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다,Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings illustrating an embodiment.

도 1에는 본 발명에 따른 실질적으로 액상인 유기 폐기물을 액상 연료, 특히 디젤로 바꾸어 주는 처리 플랜트가 도시되어 있다. 이 플랜트에는 처리할 폐기 물질용 수집 수단 또는 가공에 제공되는 폐기물을 위한 탱크 (1), 폐기물의 전처리용 전처리 장치(2), 폐기물과 가열된 고상 불활성 물질을 혼합하기 위한 것으로 계속적으로 작동되는 믹서(3)가 포함되어 있다. 불활성 물질은 규사 또는 슬래그일 수 있으며, 그 밖의 분자량이 더 큰 고분자 탄화수소류 또는 탄화수소 화합물은 연료 분류물과 그 밖의 분해 분류물로 열분해된다. 분리기(4)는 그 밖의 분해 분류물로부터 연료 분류물을 분리하기 위하여 제공된다. 믹서는 믹서 스크류(3)의 형태이다. 전처리 장치(2)에는 폐기물에 함유된 물과 저비등점 분류물과 연료 분류물의 분리를 위해 제1 증류탑(5)이 포함되어 있다. 믹서에 후속하는 분리기(4)에는 분해 가스 및 저비등점 분류물 등의 그 밖의 분해 분류물로부터 연료 분류물을 분리하기 위한 제2 증류탑(6)이 포함되어 있다. 증류 잔류물은 믹서(3)로 되돌려 질 수 있다. 마지막으로, 열분해의 산물로서 코크스 잔류물을 포함하는 고상 불활성 물질을 정제하도록 연소기구(7)가 마련되어 있다. 연소 기구(7)는 유동상 장치의 형태이다. 유동상 장치(7)로부터 제거된 코크스 잔류물이 제거된 불활성 물질은 믹서(3)로 되돌려져 불활성 물질은, 이를테면, 순환한다.1 shows a treatment plant for converting a substantially liquid organic waste according to the invention into a liquid fuel, in particular diesel. The plant contains a means for collecting waste material for processing or a tank (1) for waste to be provided for processing, a pretreatment unit for waste pretreatment (2), a mixer continuously operated for mixing waste and heated solid inert material. (3) is included. The inert material may be silica sand or slag, and other higher molecular weight hydrocarbons or hydrocarbon compounds are pyrolyzed into fuel fractions and other decomposition fractions. Separator 4 is provided for separating fuel fractions from other decomposition fractions. The mixer is in the form of a mixer screw 3. The pretreatment device 2 includes a first distillation column 5 for separating the water contained in the waste, the low boiling point fraction and the fuel fraction. The separator 4 subsequent to the mixer includes a second distillation column 6 for separating fuel fractions from other cracked fractions such as cracked gases and low boiling fractions. The distillation residue can be returned to the mixer 3. Finally, a combustion mechanism 7 is provided to purify the solid inert material containing the coke residue as a product of pyrolysis. The combustion mechanism 7 is in the form of a fluidized bed apparatus. The inert material from which the coke residue removed from the fluidized bed device 7 has been removed is returned to the mixer 3 so that the inert material circulates, for example.

도 1을 참조로 하여 본 발명에 따른 방법을 이하에서 상세히 설명한다. 예를 들면 폐유나 타르와 같은 액상 유기 폐기물은 저장 탱크로부터 수집 탱크로 공급된다. 폐기물 (A)은 여과되어 제1 증류탑(5)에서 폐기물에 존재하는 물(W1)과 저비등점 분류물(L1)과 디젤 또는 난방유 분류물 (D1)로부터 분리된다. 제1 증류탑에서의 증류 잔류물 또는 바닥 찌꺼기(S)는 열분해되는 장쇄형 탄화수소류를 포함하고 후속하는 열분해 공정의 출발 물질을 이룬다. 증류 잔류물(S)은 가열된 고상 불활성 물질(I)과 계속적으로 작동하는 믹서 스크류에 공급되는데, 여기서 상기 잔류물과 가열된 고상 불활성 물질(I)은 혼합된다. 분자량이 더 큰 고분자 탄화수소류 또는 탄화수소 화합물은 열분해 되어 연료 분류물과 그 밖의 분해 분류물을 형성한다. 사용되는 불활성 물질(I)은 규사와 슬래그이다. 이 불활성 물질의 도입 온도는 450℃에서 650℃가 된다. 연료 분류물과 그 밖의 분해 분류물이 리포머(reformer)(8)를 거쳐 연료 또는 디젤 분류물(D2)을 그 밖의 분해 분류물, 특히 분해 가스 또는 물(W2)과 저비등점 분류물(C2)로부터 분리되는 제2 증류탑(6)에 공급된다. 증류에 의하여 얻은 디젤 분류물(D2)은 응축기(9)에서 액화되어 최종생산물 또는 연료로서 디젤 분류물(D1)이 수집되는 중간 저장 탱크(10)로 공급되는데, 이 디젤 분류물(D1)은 제 1 증류탑(5)에서 이미 회수되어 응축기(11)에서 액화된 것 일 수 있다. 제1 증류탑(5) 및 제2 증류탑(6) 양자에서 얻어진 저비등점 분류물 (L1, L2)는 열교환기에서 냉각되거나 응축기에서 액화되어 저비등점 분류물 탱크에서 저비중 분류물로 수집된다. 이들은 유동상 장치에서 열원으로 쓰일 수 있다.이것은 이하에서 상세히 설명한다. 제1 증류탑(5) 및 제2 증류탑(6)에서 얻어진 물 (W1, W2)은 선택적으로 응축기 (15, 16)을 거쳐 증류탑 (5, 6)에 공급되거나 물탱크(17)에 모아진다. 물의 정제 후, 연소 기구에 의해 처리가 이루어 질 수 있다. 물론 열 교환기와 응축기(9, 11, 12, 13, 15, 16)는 각각 냉각수 회로 (K)에 연결될 수 있다.The method according to the invention is described in detail below with reference to FIG. 1. Liquid organic waste such as waste oil or tar, for example, is fed from a storage tank to a collection tank. Waste (A) is filtered and separated from water (W 1 ) and low boiling fraction (L 1 ) and diesel or heating oil fraction (D 1 ) present in the waste in the first distillation column (5). The distillation residue or bottoms residue S in the first distillation column comprises long chain hydrocarbons which are pyrolyzed and forms the starting material for the subsequent pyrolysis process. Distillation residue (S) is fed to a mixer screw that is continuously operated with heated solid inert material (I), where the residue and heated solid inert material (I) are mixed. Higher molecular weight hydrocarbons or hydrocarbon compounds are pyrolyzed to form fuel fractions and other decomposition fractions. Inert materials (I) used are silica sand and slag. The introduction temperature of this inert material is from 450 ° C to 650 ° C. The fuel fraction and other cracked fractions are passed through a reformer 8 to convert the fuel or diesel fraction (D 2 ) to other cracked fractions, in particular cracked gas or water (W 2 ) and low boiling fractions ( It is supplied to the second distillation column 6 separated from C 2 ). The diesel fraction (D 2 ) obtained by distillation is liquefied in the condenser (9) and fed to an intermediate storage tank (10) in which the diesel fraction (D 1 ) is collected as a final product or fuel, which is the diesel fraction (D). 1 ) may have already been recovered in the first distillation column 5 and liquefied in the condenser 11. The low boiling fractions L 1 , L 2 obtained in both the first and second distillation columns 5 and 6 are cooled in a heat exchanger or liquefied in a condenser and collected as low specific fractions in a low boiling fraction fractionation tank. . They can be used as heat sources in fluid bed apparatus. This is described in detail below. The water W 1 , W 2 obtained in the first distillation column 5 and the second distillation column 6 is optionally supplied to the distillation towers 5, 6 via the condenser 15, 16 or collected in the water tank 17. Lose. After purification of the water, treatment may be effected by the combustion apparatus. The heat exchanger and condenser 9, 11, 12, 13, 15, 16 can of course be connected to the cooling water circuit K, respectively.

믹서 스크류(3)에서 열분해가 진행되는 동안, 코크스 잔류물이 불활성 물질(I)에 형성된다. 코크스 잔류물을 포함하는 불활성 물질은 믹서 스크류에서 계속적으로 추출되어, 연소 장치(7)에 공급된다. 잔여 코크스는 순환중인 유동화 베드와 함께 작동하는 연소 장치(7)에서는 연소온도가 850℃ 내지 950℃의 연소 온도에서 불황성 물질(I)로부터 코크스 잔류물이 제거된다. 잔여 코크스의 제거후에 불활성 물질(I)은 450℃ 내지 650℃로 냉각되어 믹서 스크류(3)에 순환 공급된다. 이러한 목적에 적합한 스크류 콘베이어(18)가 연소 장치(7)와 믹서 스크류 사이에 마련되어 있다. 연소장치(7)에서 불활성 물질의 정제가 이루어지는 동안 형성되는 배기가스(R)은 배기가스 처리 플랜트 또는 먼지 제거 플랜트(19)에서 정제된다. 다음에 정제된 연료가스는 굴뚝(20)을 통하여 배출된다. 먼지 제거 과정에서 형성된 먼지는 적절한 집진기(21)에 수집된다. 석회는 황의 고착을 위해 석회 사일로(22)를 거쳐 먼지 제거 플랜트에 공급될 수 있다.During pyrolysis in the mixer screw 3, coke residue is formed in the inert material (I). Inert material, including coke residue, is continuously extracted from the mixer screw and fed to the combustion device 7. Residual coke removes coke residue from inert material (I) at combustion temperatures of 850 ° C. to 950 ° C. in combustion apparatus 7 operating with circulating fluidized beds. After removal of the remaining coke, the inert material (I) is cooled to 450 ° C to 650 ° C and circulated to the mixer screw 3. A screw conveyor 18 suitable for this purpose is provided between the combustion device 7 and the mixer screw. The exhaust gas R formed during the purification of the inert material in the combustion device 7 is purified in an exhaust gas treatment plant or a dust removal plant 19. The purified fuel gas is then discharged through the chimney 20. The dust formed during the dust removal process is collected in a suitable dust collector 21. Lime may be fed to the dust removal plant via lime silos 22 for the fixation of sulfur.

연소장치(7)에서의 연소중에 방출되는 열에너지를 효과적으로 이용하기 위하여 고온의 배기가스(R)가 전열 오일 회로 (heat transfer oil circuit)의 전열유(T)를 가열하는 데 이용된다. 이러한 목적상, 전열유 히터(23)가 제공된다.증류탑 (5, 6)에 마련된 증발기(23, 24)에는, 이와 같은 방법으로가열된 전열유가 공븝될 수 있다. 냉각된 전열유가 전열유 탱크(26)에 보내어져 전열유 히터(23)에 의해 재활용 되기전에 전열유에 의해 수집탱크(1)가 가열된다.In order to effectively use the thermal energy released during combustion in the combustion device 7, hot exhaust gas R is used to heat the heat transfer oil T of the heat transfer oil circuit. For this purpose, a heat transfer oil heater 23 is provided. In the evaporators 23 and 24 provided in the distillation towers 5 and 6, heat transfer oil heated in this manner can be shared. The collection tank 1 is heated by the heat transfer oil before the cooled heat transfer oil is sent to the heat transfer tank 26 and recycled by the heat transfer oil heater 23.

얻어진 디젤 분류물(D1)의 일부가 연소장치(7)에 속하는 버너(27)에서 바로 이용되는 것도 알 수 있다.It can also be seen that a part of the obtained diesel fraction D 1 is directly used in the burner 27 belonging to the combustion device 7.

도 2에는 마찬가지로 플라스틱 판과 같은 등 고상 폐기물의 처리용 플랜트가 도시되어 있다. 플라스틱 판은 먼저 세단기에서 분쇄되고, 다음은 물을 더하여 세척되어, 특히 금속 폐기물(M)이 제거된다. 건조 후, 폐기물은 전처리를 위해 제1 증류탑(5)에 보내어진다. 잔류물의 처리는 액상 폐기물의 처리와 실질적으로 동일하며, 이와 관련해서는 도1의 설명을 참고하면 된다.Figure 2 likewise shows a plant for the treatment of solid waste, such as plastic plates. The plastic plates are first crushed in a shredder and then washed by adding water, in particular to remove metal waste (M). After drying, the waste is sent to the first distillation column 5 for pretreatment. The treatment of the residue is substantially the same as the treatment of liquid waste, with reference to the description of FIG. 1.

본 발명에 따르면 에너지 소모가 적고, 수율이 높을 뿐만 아니라 추가적인 폐기물이 발생하지 않는 폐기물 처리 방법이 제공된다.According to the present invention, there is provided a waste disposal method of low energy consumption, high yield and no additional waste.

Claims (14)

액상 및/또는 고상 유기 폐기물을 가공 처리하여 디젤, 난방유 등과 같은 액상 연료로 만드는 방법으로서,Processes liquid and / or solid organic waste into liquid fuels such as diesel, heating oil, etc. 필요에 따라 전처리 될 수 있는 상기 폐기물을 고상(固相)의 가열된 불활성 물질과 함께 연속적으로 작동하는 믹서 스크류를 통과하게 하여 그 불활성 물질과 혼합되게 하고, 분자량이 더 큰 탄화수소류 또는 탄화수소 화합물을 열분해에 의해 연료 분류물(分溜物)과 다른 분류물로 분류하고,The waste, which can be pretreated as necessary, is passed through a mixer screw that is continuously operated with a solid, heated inert material to be mixed with the inert material and a higher molecular weight hydrocarbon or hydrocarbon compound By pyrolysis, classify it into fuel fractions and other fractions; 다음에 상기 연료 분류물을 상기 다른 분류물로부터 분리시켜 연료로 저장하거나 더 가공 처리하는 것을 특징으로 하는 폐기물 처리 방법.Then separating the fuel fraction from the other fraction and storing it as fuel or further processing. 청구항 1에 있어서, 사용되는 상기 고상 불활성 물질은 규사와 같은 모래 또는 슬래그 인 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.The method of claim 1, wherein the solid inert material used is sand or slag such as silica sand. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 고상 불활성 물질의 장입 온도는 300℃ 내지 800℃, 바람직하게는 450℃ 내지 650℃ 인 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.The method according to claim 1 or 2, wherein the charging temperature of the solid inert material is 300 ° C to 800 ° C, preferably 450 ° C to 650 ° C. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 실질적으로 고상인 폐기물은 분쇄, 세척, 건조되고, 모든 금속이 제거된 후, 믹서로 공급되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.The waste processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the substantially solid waste is crushed, washed, dried and fed to a mixer after all metals are removed. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 항에 있어서, 전처리 중과 여과가 이루어진 후에 실질적으로 폐기물에 존재하는 저비등점 분류물과 디젤 분류물과 같은 연료 분류물을 포함하는 실질적으로 액상인 폐기물을 물로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.The process of claim 1, wherein the substantially liquid wastes, including low fractions and fuel fractions such as diesel fractions, present in the waste substantially during pretreatment and after filtration are separated from the water. The waste processing method characterized by the above-mentioned. 청구항 5에 있어서, 상기 분리는 제1 증류탑에서의 증류에 의하여 행하고, 열분해할 탄화수소류를 함유하는 증류 잔류물을 믹서로 공급하는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.The waste processing method according to claim 5, wherein the separation is performed by distillation in a first distillation column, and a distillation residue containing hydrocarbons to be thermally decomposed is supplied to a mixer. 청구항 1 내지 6중 어느 하나의 항에 있어서, 열분해 가스 및/또는 저비등점 분류물과 같은 다른 분류물로부터의 연료 분류물의 분리는 제2 증류탑에서 증류에 의하여 행하고, 필요하다면 증류 잔류물을 믹서로 순환시키는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.The separation of fuel fractions from other fractions, such as pyrolysis gases and / or low boiling fractions, by distillation in a second distillation column and distillation residues, if necessary, into a mixer. Waste processing method characterized by circulating. 청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 항에 있어서, 열분해의 결과로서 코크스 잔류물이 형성되어 있는 고상 불활성 물질을, 연소 장치, 바람직하게는 유동상 장치 내에서, 800℃ 내지 1000℃, 바람직하게는 850℃ 내지 950℃의 연소 온도로 상기 코크스 잔류물이 제거되게 하고, 필요하다면 정제된 불활성 물질을 냉각시켜 믹서로 순환시키는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.The solid inert material according to any one of claims 1 to 7, wherein coke residues are formed as a result of pyrolysis in a combustion device, preferably in a fluidized bed device, between 800 ° C and 1000 ° C, preferably 850. And said coke residue is removed at a combustion temperature of < RTI ID = 0.0 > C-950 C, < / RTI > 청구항 8에 있어서, 연소 장치에서의 불활성 물질의 정제의 결과 형성되는 연도 가스는 배기 가스 처리 플랜트에서 정제되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.The method of claim 8, wherein the flue gas formed as a result of the purification of the inert material in the combustion device is purified in an exhaust gas treatment plant. 청구항 1 내지 9 중 어느 하나의 항에 있어서, 제1 증류탑 및/또는 제2 증류탑에서 얻은 분해 가스 및/또는 저 비등점 분류물은 연소 장치 또는 연소실에서 연소되고, 연소 중에 생성된 열에너지는 처리단으로 공급되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 방법.10. The cracking gas and / or low boiling fraction obtained in the first and / or second distillation column is combusted in a combustion device or combustion chamber and thermal energy generated during combustion is passed to the treatment stage. Waste processing method characterized in that the supply. 액상 및/또는 고상 유기 폐기물을 가공 처리하여 디젤, 난방유 등과 같은 액상 연료를 만드는 폐기물 가공 처리 플랜트로서, 적어도,A waste processing plant for processing liquid and / or solid organic waste to produce liquid fuels such as diesel, heating oil, etc., at least, 가공 처리할 폐기물용 수집 장치(1)와,A waste collection device (1) to be processed and 상기 폐기물의 전처리를 위한 전처리 장치(2)와,A pretreatment device 2 for pretreatment of the waste, 상기 폐기물을 고상의 가열된 불활성 물질과 혼합하는 연속적으로 작동하는 믹서 스크류(3)로서, 상기 폐기물을 상기 불활성 물질과 함께 통과시켜 분자량이 더 큰 고분자 탄화수소류 또는 탄화수소 화합물의 열분해에 의해 연료 분류물과 다른 분류물로 분해되게 하는 믹서 스크류(3)와,A continuously operated mixer screw (3) for mixing the waste with solid heated inert material, the waste fraction being passed together with the inert material to produce a fuel fraction by pyrolysis of higher molecular weight hydrocarbons or hydrocarbon compounds. Mixer screws (3), which allow them to be decomposed into 상기 연료 분류물을 상기 다른 분류물과 분리하는 분리기(4)Separator 4 separating the fuel fraction from the other fraction 를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 플랜트.Waste processing plant comprising a. 청구항 11에 있어서, 상기 전처리 장치(2)는 폐기물에 존재하는 물, 저비등점 분류물 및 연료 분류물을 분리하는 제1 증류탑을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 플랜트.12. The waste processing plant of claim 11, wherein the pretreatment device comprises a first distillation column for separating water, low boiling fraction and fuel fraction present in the waste. 청구항 11 및 12에 있어서, 분리기(4)는 열분해 가스 및/또는 저비등점 분류물과 같은 다른 분류물로부터 연료 분류물을 분리하는 제2 증류탑(6)을 포함하고, 증류 잔류물은 믹서 스크류(3)로 공급되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 플랜트.The separator 4 comprises a second distillation column 6 for separating fuel fractions from other fractions, such as pyrolysis gas and / or low boiling fractions, the distillation residue being a mixer screw ( 3) a waste processing plant characterized in that it is supplied with. 청구항 11 내지 13 중 어느 하나의 항에 있어서, 열분해의 결과로서 코크스 잔류물이 형성된 고상 불활성 물질용 정제 장치(7)를 더 포함하고, 이 정제 장치는 바람직하게는 유동상 장치와 같은 연소 장치(7)의 형태로 구성되고, 정제된 상기 불활성 물질은 상기 믹서(3)로 공급되는 것을 특징으로 하는 폐기물 가공 처리 플랜트.14. The device according to any one of claims 11 to 13, further comprising a purification device (7) for solid inert materials in which coke residues are formed as a result of pyrolysis, and the purification device preferably comprises a combustion device (such as a fluidized bed device). 7), wherein said purified inert material is fed to said mixer (3).
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