KR20040041598A - 폐기물 처리 방법 및 그에 대응하는 처리 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잔류 폐기물 및 기타 유기물 오염 폐기 물질의 처리 방법, 그리고 잔류 폐기물 처리 설비로서, 유기물 성분을 함유하는 폐기 물질을 진공 하의 반응기 내에서 물의 비등 온도 범위로 가열하여 수분함유 세포 구조의 막을 파괴하고 유기물 오염도가 높은 세포수를 배출 증기와 함께 배출시킬 수 있는 설비를 제공한다.

Description

폐기물 처리 방법 및 그에 대응하는 처리 설비{METHOD FOR PROCESSING WASTE PRODUCTS AND CORRESPONDING PROCESSING PLANT}

예를 들면, 가정에서 나오는 쓰레기, 산업 폐기물, 유기 폐기물 등과 같은 폐기 물질의 활용은 폐기물 규정에 정해진 법규에 의해 규정되며, 가능할 경우 언제나 폐기물 처분에 우선권이 주어져야 한다. 폐기물 규정은 기본적으로 모든 폐기물 보유자뿐 아니라 예를 들면 도시와 지방 자치단체의 청소 용역과 같은 폐기물을 처분해야 하는 의무를 갖는 공공 기관에 적용된다. 폐기물 규정 및 독일 연방 배출물 방지 규정(Germen Federal Immission Protection Regulation)(BIMSCHV)에 따르면 폐기물 활용에 대한 선택권이 지체되지 않는 방식으로 폐기물을 즉시 수집하고 수송하고 처리해야 한다고 규정되어 있다. 이러한 활용 의무를 준수하기 위해서, 물질 및 에너지 면에서의 활용을 공동체가 이용할 수 있다.

물질 활용이란, 폐기물을 에너지 경제적 측면에서 이용되는 2차 원재료로 바꾸는 폐기물 처리를 의미한다. 환언하면, 대체 연료의 생산이 물질 활용을 이루는 것이라 생각되고, 이러한 물질 활용은 폐기물의 즉각적인 연소와는 구분되어야 한다. 현재, 후자로 언급된 대체물이 가장 자주 이용되는 폐기물 활용의 형태이다. 그러나, 특히 배출 가스에 있어서는 입법자에 의해 정의된 한계치를 준수해야 하므로 법 규정을 충족시키기 위해서 설치 기술 면에서 상당한 비용이 들 수 밖에 없다는 것이 이러한 열 활용에서의 문제점이다. 더욱이, 종래의 폐기물 소각 설비에 관해 공공의 논의가 계속되고 있으며, 그러한 이유에서 지역 공동체는 물질 활용을 위해 폐기물을 공급하려고 노력한다.

DE 196 48 731 A1에는 폐기물 분획의 유기물 성분을 퍼콜레이터(percolator)에서 세척하고, 그에 따라 생물학적으로 안정화된 잔류물을 건조한 후 소각하는 폐기물 처리 방법이 개시되어 있다. 여기서의 연소는 종래의 폐기물 소각 설비에서 이루어지므로 앞에서 설명한 열 활용에서와 동일한 배출 가스 관련 문제점이 있다.

DE 198 07 539에는 기계적 처리와 생물학적 처리에 의해 열량치가 높은 분획을 폐기물로부터 얻는 잔류 폐기물의 열적 처리 방법이 개시되어 있다. 높은 열량치를 갖는 상기 분획은 효과적으로 에너지 집약적 설비와 결합된 상태로 가동되는 설비의 연소를 위한 대체 연료로서 공급된다. 공지된 이 해결책에서는 처리된 폐기물의 유기물질의 호기성 분해를 통해 생물학적 안정화가 일어난다.

DE 199 09 328 A1에는 잔류 폐기물을 호기성(aerobic) 가수분해 단계에 공급하는 잔류 폐기물 처리 방법이 개시되어 있다. 이 호기성 가수분해에서는, 생물학적으로 안정화시키고자 하는 분획이 반응기 내에서 공기와 침출액(leaching fluid)(물)으로 처리된다. 대기 중의 산소 및 동시에 조절되는 습기의 작용이 폐기 물질의 혼합체에 대한 호기성 및 호열성 가열(thermophilic heating)을 일으킴으로써 유기 세포가 파괴되며, 방출되는 유기물질은 세척액에 의해 씻겨 나간다. 이러한 공지의 반응기에서, 상기 대상 물질의 혼합체는 운반/교반 시스템을 이용하여 공기와 침출액을 가로질러 반응기를 통해 운반된다.

상기 호기성 가수분해는, 용리되지 않을 수 있고 흡기 특성이 없으며 높은 열량치를 특징으로 하는 대체 연료의 제조가 장치 기술상 비교적 저비용으로 가능한 초기의 실험적 설비에서는 탁월한 결과를 나타냈다. 이 대체 연료는, 예를 들면, 가스화(gasification)용으로 공급될 수 있고, 그 결과 얻어지는 가스는 이어서, 발전 설비 및 시멘트 공장 또는 메탄올 생산이나 제철 공장에서의 환원제로서 에너지 측면 또는 재료 측면에서 활용될 수 있다.

그러나, 전술한 폐기물 활용 방법에서는 호기성 가수분해를 실행하기 위해 장치 기술상 고비용이 필요하며, 따라서 그러한 설비는 한편으로 많은 공간을 필요로 하고 다른 한편으로 상대적으로 많은 비용이 든다. 따라서 오염도가 높은 다량의 배출 가스가 발생되어 제30차 BIMSCHV에 따라 복잡하고 고비용인 가스 정제 및 연소 공정에 공급되어야 한다.

이와 대조적으로, 본 발명은 잔류 폐기물의 안정화가 방법 및 장치 면에서 저감된 비용으로 실행될 수 있는 폐기 물질 처리 방법 및 처리 설비를 제공하는 목적을 기초로 한다.

본 발명은 청구의 범위 제1항에 따른 폐기 물질의 처리 방법 및 청구의 범위 제13항에 따른 잔류 폐기물 처리 설비에 관한 것이다.

도 1은 비등 추출에 의해 잔류 폐기물을 처리하기 위한 기본 모듈의 방법도이다.

도 2는 비등 건조에 의해 잔류 폐기물을 처리하기 위한 본 발명의 방법에 대한 기본 모듈을 나타내는 도면이다.

도 3은 도 1 및 도 2에 따른 방법에서 사용되는 반응기를 나타내는 도면이다.

도 4는 도 1의 반응기에 대한 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 5, 도 6 및 도 7은 비등 추출/비등 건조를 위한 반응기 섹션의 조합 배열을 나타내는 개략도이다.

도 8은 비등 추출 및 이어지는 비등 건조에 의해 잔류 폐기물을 처리하는 방법의 기본 원리를 나타내는 도면이다.

본 발명의 목적은 방법에 관한 특허청구범위 제1항 및 처리 설비에 관한 제13항에 의해 달성된다.

본 발명에 따르면, 진공 하에 대략 물의 비등 온도 범위에서 가동되는 반응기에서 폐기 물질의 열적 안정화가 실행된다. 진공 중에의 가동으로 인해 실질적으로 배출 가스가 발생되지 않으며 잔류 물질은 생성물로서 건조되어 안정하고 위생적인 방식으로 취급 및 저장될 수 있다.

본 발명에 따른 반응기 가동 방식으로 인해, 유기물 세포의 분해는 앞에서 설명한 종래의 퍼콜레이션 공정에 비해 생물학적 소화(digestion)에 의해 실질적으로 가속화될 수 있으며, 그 결과 더 나아가 이제까지의 통상적인 물질 처리 기간에 비해 크게 단축된 시간 내에 처리가 이루어질 수 있다. 이로써 반응기를 실질적으로 더욱 소형으로 설계할 수 있게 되는데, 1차 예비 테스트에 따르면 동일한 처리량에 대해 본 발명의 반응기 체적은 종래의 퍼콜레이터 체적의 약 5% 이하이다.

물이 비등하는 온도 범위에서 잔류 폐기물 중 유기물 성분의 열 처리는 수분 함유 세포 구조의 막(membrane)을 급격히 파괴시키며, 방출되는 유기물 오염도가 높은 세포수(cell water)는 반응기로부터 추출될 수 있다. 가열 및 반응기 내부의 진공 작용으로 인해 유기물 성분은 위생 처리되고 사람에 대한 의학적 측면에서 아무 지장 없이 취급될 수 있다.

진공에 의해 비등 온도가 폐기물 중 플라스틱 성분의 용융점 이하로 낮아짐으로써, 비등 추출(boiling extraction) 또는 비등 건조(boiling drying) 공정중에 플라스틱 부분이 용융될 수 없고, 따라서 용기(receptacle)의 내벽을 오손하여 결과적으로 열 전달을 저하시키는 일이 없다.

본 발명의 방법에 대한 유리한 변형에서, 반응기를 비등 추출기로서 가동하는데, 여기서 비등 온도까지 가열된 잔류 폐기물에 침출액을 적용하여 잔류 폐기물 중 유기물 오염된 성분을 세척하여 제거한다. 예비 테스트 결과, 상기 비등 추출기 내에서 잔류 폐기물에 존재하는 질소까지도 암모니아 형태로 제거되는 것으로 나타났다. 암모니아 제거의 효과로서, 이어지는 방법의 단계, 예를 들면 바이오가스 설비(biogas plant) 내의 유기물 오염 침출액의 처리에서 산화질소의 제거를 실행할 필요가 없을 정도로 잔류 폐기물 중의 질소 부하가 감소된다.

잔류 폐기물 중 유기 물질의 비율은 비등 추출에 이어서 비등 추출 후 존재하는 상기 열 안정화된 잔류 폐기물을 본 발명에 따른 반응기에 공급하는 비등 건조 공정을 실행하면 더욱 감소될 수 있지만, 이 경우에는 침출액이 공급되지 않고 단지 이미 예비안정화가 이루어진 잔류 폐기물의 가열에 의한 열 안정화가 진공 하에 비등 온도 범위에서 실행된다.

비등 건조 및/또는 비등 추출에 앞서서, 잔류 폐기물을 비등 온도까지 가열하기 위해 더 적은 가열 에너지를 반응기에 공급하면 되도록 예열을 행하면 상기 방법의 효율성은 더욱 높아진다.

잔류 폐기물의 조성이 적합한 경우, 바람직하게는 예열 단계를 각각 선행시켜 비등 추출 또는 비등 건조만으로 열 안정화를 행하여도 충분할 수 있다.

상기 예열은 호기성 담금 공정(retting process)으로 행하는 것이 바람직하다. 그러한 호기성 가열의 경우, 세포 소화를 생화학적으로 가속화함으로써, 후속하는 추출 공정에서의 침출률을 높이거나 건조 공정에서의 탈수율을 높이는 생물학적 가수분해가 일어난다.

비등 추출기 또는 비등 건조기의 하류에서 발생되는 배출 증기(exhaust vapor)는, 바람직한 일 실시예에서, 응축기 또는 그와 동일한 효과를 갖는 수단에 의해 냉각되어 응축됨으로써 상기 공정은 소량의 누출 공기를 제하고는 본질적으로 폐공기(waste air) 없이 실행될 수 있다.

잠재적으로 발생되는 누출 공기는 방법 기술 측면에서 최소의 비용으로 버너에서 연소되거나, 폐공기 정제 설비와 같은 추가 처리 공정에 공급될 수 있다.

이미 언급한 바와 같이, 비등 추출 후에 발생되는 유기물 오염 침출액은 바이오가스 설비에 공급될 수 있다.

바이오가스 설비에서 부하를 갖지 않는 발효수는 순환수 또는 공정수로서 비등 반응기에 재순환되는 것이 바람직하다. 생성되는 바이오가스는 반응기 내에 공정용 열을 생성하기 위해, 또는 전기 에너지를 생성하기 위해 사용될 수 있으므로, 상기 시스템은 에너지에 관해 본질적으로 자율적으로 가동될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 비등 건조 후에 존재하는 따뜻한 건조물은 폐공기 없는 냉각 건조 공정에 공급되어 이슬점의 저하를 수반하여 다시 한번 제습(除濕)된다.

본 발명에 따른 잔류 폐기물 처리 설비의 기본 모듈은 기본적으로, 진공 하에 가동할 수 있고 잔류 폐기물 또는 재료 공급부 및 재료 배출부를 포함하도록 설계된 가열식 반응기, 그리고 잔류 폐기물의 운반 및 전단력(shear force)의 도입을 위한 교반 장치로 이루어진다.

이 반응기는 침출액이 공급될 때는 비등 추출기로서, 침출액이 없을 경우에는 비등 건조기로서 가동될 수 있다.

반응기의 교반 장치는 그 교반 부재가 1회 회전하는 동안 반응기의 내벽에 부착되는 물질을 긁어 냄으로써 벽 표면 상의 각피형성(encrustation)을 피할 수 있도록 실행되는 것이 바람직하다. 교반 장치의 효과에 따라 처리 물질은 가열된 내벽 표면을 따라 이동되고, 선택적으로 반대 방향으로, 재료 공급부에서 재료 배출부로 운반된다.

교반 장치는 웜기어(worm gear) 형태를 갖는 것이 바람직하고, 상기 웜기어는 중심축을 구비하거나 구비하지 않은 상태로 설계될 수 있다.

교반 장치의 구동 기구는 가역(reversible) 방향의 효과를 갖도록 설계됨으로써 운반 방향이 반전(反轉)될 수 있는 것이 바람직하다.

교반기를 가열될 수 있도록 설계할 경우, 교반 장치의 효과가 특히 양호하다.

바람직한 실시예에서, 잔류 폐기물 및 침출액은 공통 재료 공급부를 통해 공급된다.

상기 반응기는 각각의 교반기가 내부에 배열되어 있는 2개의 섹션을 구비할 경우 매우 소형으로 설계될 수 있다. 이들 2개의 섹션은 적합한 재료 진행부(material advance) 또는 역방향 재료 진행부를 통해 상호 연결될 수 있으머, 그에 따라 재료는 재순환부에 공급될 수 있다.

상기 방법의 바람직한 변형에서, 열 안정화 폐기물 분획은 프레스에 공급되고, 압착된 물에 함유되어 있는 유기물 성분은 바이오가스 설비에서 전환된다.

폐기물 처리에서 일어나며 생물학적 성분으로 오염된 상기 물질 유동(substance flow)의 순환에 따라, 폐공기 및 배출을 위해 수반되는 고비용의 정제 단계에 대한 하류의 설비가 전혀 필요하지 않으므로, 예를 들면 제30차 BIMSCHV에서 규정된 바와 같이 입법자에 의한 가장 엄격한 규격도 비교적 적은 비용으로 충족된다.

반응기를 가열하기 위한 에너지 발생기로서, 예를 들면, 바이오가스 설비에서 발생되는 바이오가스, 비등용 반응기에서 발생되는 유기물 오염 폐공기, 또는 폐기물 탈수 공정에서 발생되는 폐공기와 같은 전술한 물질의 유동이 잔류물 없는 연소를 위해 공급되는 버너, 가스 터빈 또는 가스 엔진을 이용할 수 있다.

본 발명의 추가적인 유리한 개발이 특허청구범위의 종속항의 주제이다.

이하에서, 개략도를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.

도 1은 예를 들면 하기와 같은 유기물 오염 폐기물질의 처리를 위한 비등 추출을 실행하는 최소한의 장치에 대한 기본 원리를 개략적으로 나타낸다:

- 잔류 폐기물

- 매점 폐기물

- 식품 산업에서 나오는 폐기물

- 채소 및 기타 보충가능형 유기 폐기 물질

- 오수 및 발효 슬러지

- 음료수 제조 공정에서 나오는 매시(mash)와 같은 생물학적 잔류물.

유기물로 오염 물질(1)은 반응기(2)에 공급되어 신선한 물 또는 순환액(6)으로 희석된다. 교반 장치(8)의 도움을 받아 폐기 물질의 부유물(suspension)(74)과 액체가 혼합되어 운반된다. 비등 온도에 도달시키기 위한 열 공급은 재킷 가열부(4)에 의해 행해진다.

가열 공정을 가속화하기 위해, 부유물(74)을 통해 직접적으로 및/또는, 구체적으로 나타내지는 않았으나, 상류의 가열 단계를 통해 압축 공기(38)를 함께 도입할 수도 있다.

이 잔류 폐기물의 상당한 비율이 대부분 표면에서 흡수되는 짧은 사슬 화합물로 이루어진다. 이 표면을 고온의 공정수로 세척하면 1차적으로 불용성 화합물이 가수분해되고 세척되어 제거된다. 유기 폐기물 중 악취성 화합물 및 상기 가수분해 산물은 비교적 물에 대한 용해도가 양하하여 침출액을 통해 세척될 수 있다. 그러한 추출에 의해 유기 물질의 감소 및 잔류 폐기물의 탈취(脫臭)가 이루어진다.

진공 하에서 물의 비등 온도 범위에서 비등 추출기의 가동에 의해, 세균의 분해를 실질적으로 증가시킴으로써 물리적/화학적 추출 효과가 높아진다. 상기 물질의 혼합물 중 유기 세포가 파괴되고 세포수가 방출되며, 용해된 유기 물질은 침출액에 의해 운반되어 나간다. 종래의 퍼콜레이터 대신에 비등 추출기(2)의 사용을 통해 처리 시간이 종래의 퍼콜레이터의 경우인 약 2일에서 2시간으로 단축되며, 그에 따라 동일한 폐기 물질의 처리량을 처리하기 위해 종래의 퍼콜레이터 체적보다 실질적으로 작은 체적으로 비등 추출기(2)를 설계할 수 있다.

열 처리 공정은, 열 에너지(28)가 따뜻한 물의 형태, 가압된 고온의 물, 가열유(thermo-oil) 또는 수증기(38)의 형태로 발생되는 열 발생 설비(26)를 통해 실행된다.

열 발생 설비에 공급되는 에너지 매체(24)로서, 상기 공정에서 자동 생성되는 바이오가스의 활용 및/또는 그 밖의 화석 연료나 전기 에너지를 이용할 수 있다.

비등 추출기(2) 내의 비등 단계 동안, 감소된 압력으로 인해 명확히 100℃ 미만으로 유지되며, 재킷(4)의 온도는, 부유물(74)에 따라, 부유물(74) 내의 열 전달이 손실 없이 이루어질 수 있도록 하기 위해 가열 표면에서의 각피형성이 일어나지 않는 온도 수준으로 설정된다.

생성물 혼합체/부유물(74)에 따라, 약 80℃의 가열용 재킷 또는 표면 온도(4)에서, 예를 들면 플라스틱 부품 및 플라스틱 시트와 같은 성분이 이미 가소화되어 열 전달 표면 및 교반 장치(8)를 고점도층으로 코팅하기 시작할 수 있다. 감압은 진공 발생기(40)(도면에서는 진공 펌프로 예시됨)에 의해 형성되는데, 진공 발생기는, 바람직하게 80mbar 이하로 형성되는 감압에 의해, 비등 추출기(2) 내의 비등점을 60℃ 미만으로 낮춘다.

배출 증기(48)를 통해 나오는 성분은 냉각부(16)에 의해 배출 증기 응축기(66)에서 이슬점 미만으로 냉각되고, 배출 가스(54)는 응축액(68)으로부터 분리된다. 진공 발생기(40)는, 요구 조건에 따라, 배출 증기 응축기(66)의 상류 또는 하류에 배열될 수 있다.

배출 증기 응축기에서 발생되는 배출 가스(54)는 누출 공기, 가열된 부유물(74)로부터의 불활성 가스의 혼합물, 및 이하에서 더욱 구체적으로 설명되는 바이오가스 설비의 순환수(6)에서 나오는 소정량의 잔류 가스를 함유한다. 폐가스의 발생량은 처리된 부유물의 양 1000kg에 대해 1.0㎥ 미만으로 매우 낮아서 실제로 폐공기 없는 공정이라고 말할 수 있다.

40℃보다 높고 100℃보다 낮은 부유물 온도 및 작용되는 감압의 결과로서, 생물 유래 성분(biogenic constituent)의 세포 구조가 변하고 막이 파열됨으로써, 내포된 생물 유래의 질량을 수분 내에 침출 공정용으로 활용할 수 있게 된다.

또한, 소화를 위해 접근하는 데 어려움이 있는 셀룰로오스 및 리그닌 화합물은 위에 설명한 온도 및 전공의 작용에 의해 파괴되어, 후속하는 바이오가스 설비(20)(발효 단계)에 바이오-포텐셜(bio-potential)로서 공급된다.

부유물(74)의 온도 및 열용량에 따라, 비등 반응기(2)에서의 가열 시간이 상이하고, 첨가된 물질(1) 및 공정수(6)를 비등 반응기(2) 외부에서 예열함으로써 실질적으로 더욱 단축될 수 있다.

순환수/공정수(6)가 용해된 유기 물질로 포화될 때가지 농축된 후, 부유물(74)이 배출되고, 열 안정화된 기재/물 혼합물(10)은 탈수 수단(14)(여기서 분급 프레스 형태로 도시됨)에 공급된다. 탈수 수단(14)에서, 고체 기재/프레스 케익(22)은 유기 물질로 농후해진 압착수(18)로부터 분리된다. 다음에, 프레스 케익(22)은, 예를 들면 퇴비화(composting), 생물학적 건조, 또는 도 2에 예시한 바와 같은 기계적-열적 건조 등의 추가 공정 단계에 공급될 수 있다.

적절한 추출 공정은 투입 물질에 좌우되며, 평균 수분 내지 1시간 이상의 시간이 걸린다. 1시간에 걸친 고온의 작용에 의해 부유물은 위생 처리되고, 탈수(14) 및 건조(42)(도 2) 후, 처리되고 저장되며, 사람에 대한 의학 측면에서 아무 지장 없이 추가 작업 단계에 공급된다.

공정수(18)는 바이오가스 설비(20)(도 8)에서 탈오염(decontamination)되는 것이 유리하며, 바이오가스 설비에서는 유기 물질 부분이 메탄 박테리아의 보조로 바이오가스(24)로 전환되고, 이어서 상기 바이오가스는 열 발생 설비(26)에서 에너지 발생용으로 공급되며, 과량의 가스는 열 및 전기의 발생을 위해 추가활용부(103)(도 8)에 공급된다.

탈오염된 발효수(32)(도 8)는 바이오가스 설비(20)에서 배출되어 공정수/순환수(6)로서 비등 추출기(2)에 다시 공급된다.

배출 증기 응축액(68)은 발효조(20)의 생물학적 혐기성 분해 공정을 억제할 수 있는 질소 화합물의 대부분을 함유한다. 따라서, 배출 증기 응축액(68)은 과량의 물(34)(도 8)과 함께 유출물(effluent) 정화부(36)에서 직접 처리되고, 이어서 정화된 유출물(105)로서 하수구로 보내어지거나, 일부는 작동수/공정수로서 비등 추출 공정(2)에 공급된다. 바이오가스 설비(20)의 상류에서 이러한 질소의 환원을 통해, 발효 공정에서는 더 이상 질소를 추출할 필요가 없다.

이와 같이, 본 발명이 제시하는 방법은, 유기물 오염 물질(1)이 교반 기구(8)에 의해 반응기(2) 내에서 혼합되어 물(6)과 함께 이송되고, 진공이 걸린 상태에서 물의 비등점 범위의 열 작용(4)을 통해 부유물(74)은 수분 내에 세포막이 파괴되고 리그닌 및 셀룰로오스 화합물이 분해되어 바이오가스 설비(20)에서 혐기성 발효 공정이 이루어질 수 있게 되는 방식으로 소화됨으로써, 출발 물질(10)은 열에 의해 위생 처리된 다음 탈수 단계(14) 및 건조(42)(도 2) 처리될 수 있고, 추가 처리되어 사람에 대한 의학적 측면에서 문제가 없는 물질의 혼합물로서 저장되는 방법이다.

본 발명의 방법이 갖는 우월성은 수분 함량이 50%인 잔류 폐기물의 유기 물질에서 바이오가스가 발생되는 다른 방법과 상기 비등 추출을 비교함으로써 알 수 있다.

전술한 비등 추출에서, 반응기(2) 내의 처리 시간은 순환수의 양이 잔류 폐기물 1kg당 1000리터인 경우 최대 2시간이며, 발효조(20)에서 바이오가스로 전환되는 기간은 최대 5일이다. 셀룰로오스 화합물도 부분적으로 분해되기 때문에 가스 생성량은 잔류 폐기물 1Mg당 약 150N㎥에 달한다. 메탄 함량은 70%이다. 폐공기의 양은 잔류 폐기물 1Mg당 약 1.0㎥이고, 에너지 소비는 건조 15%일 때 에너지 수율의 약 5%이다.

앞에서 설명한 바와 같은 특허 출원 EP 0876311 B1 및 PCT/IB99/01950에 따른 퍼콜레이션에서, 반응기 내의 처리 기간은 순환수의 양이 잔류 폐기물 1Mg당 3000리터인 경우 최소한 2일이며, 발효조에서 바이오가스로 전환되는 기간은 최대 5일이다. 셀룰로오스 화합물은 분해되지 않는다. 가스 생성량은 잔류 폐기물 1Mg당 약 70N㎥이다. 메탄 함량은 70%이고, 잔류 폐기물 1Mg당 폐공기량은 약 1000㎥이다.

특허 출원 EP 9110 142 9.8 및 EP 0192 900 B1에 따른 잔류 물질 발효의 경우, 가스 반응기에서의 처리 기간은 접종재료(inoculant) 슬러지의 양이 총함량의 20%인 경우에 최소한 20일이다. 공급되는 잔류 폐기물 1Mg에 대해 25㎥ 용량/체적이 요구된다. 셀룰로오스 및 리그닌 화합물은 가동 개시 기간 18∼30일 후에 부분적으로 분해된다. 가스 생성량은 잔류 폐기물 1Mg당 약 100N㎥이다. 메탄 함량은 55∼60%이다. 폐공기의 양은 잔류 폐기물 1Mg당 약 8000㎥이고, 에너지 소비는 에너지 수율의 약 30%이다.

또 다른 공지된 추출 방법은 주로 도살장 폐기물 분야에 존재하는 조직 세포가 통과식 오토클레이브에서 350℃ 및 약 18바의 초과압력에서 2시간 동안 유지되는 압력 환원 파열(pressure reduction explosion) 방식이다. 상기 유지 시간 이후, 소량을 급격이 이완시킨다. 이완 압력으로 인해 세포막이 파괴되고, 도살장 폐기물은 발효조에 공급될 수 있다. 고온 및 유지 시간은 광우병(BSE)을 일으키는 프리온(prion)을 파괴하는 데 주로 도움이 된다. 도살장 폐기물 1Mg에 대해 약 40㎥의 소화용 탱크 체적이 필요하다. 리그닌 화합물을 부분적으로만 분해된다. 가스 생성량은 도살장 폐기물 1Mg당 약 300N㎥이다. 폐공기량은 도살장 폐기물 1Mg당 약 10,000㎥이고, 에너지 소비량은 에너지 수율의 약 50%이다.

도 2는 예를 들어 하기와 같은 물질을 건조, 안정화 및 위생 처리하기 위한 진공 비등 건조 공정을 실행하는 최소한의 장치를 나타낸다:

- 잔류 폐기물,

- 비등 추출, 퍼콜레이션에서 나오는 출발 물질 혼합물,

- 청정화(clarification) 설비에서 나오는 슬러지 및 발효 설비에서 나오는 소화된 슬러지,

- 식품 산업에서 나오는 생성물 및 폐기물,

- 페인트 산업, 화학 산업 및 금속 처리에서 나오는 생산 슬러지.

수분함유 물질(1, 22, 60)을 비등 건조기(42)에 투입하고 교반 장치(8)를 이용하여 운동시키고 혼합하고 이송한다. 비등 온도까지 올리기 위한 열 공급은 재킷 가열(4)을 통해 행해진다. 다음에, 공정 열처리는 열 에너지가 온수, 가압 고온수, 가열유 또는 수증기의 형태로 생성되는 열 발생 설비(26)을 통해 행해진다.

에너지 매체(24)로서 비등 추출 공정에서 자동 발생되는 바이오가스 및/또는 그 밖의 화석 연료나 전기 에너지를 활용할 수 있다.

비등 건조기(42)에서 비등이 진행되는 동안, 감압에 의해 비등점은 명확히 100℃ 미만으로 유지되고, 재킷 온도는 수분함유 물질(1, 22, 60)에 도입되는 열 전달이 손실되지 않도록 가열 표면 상에 각피형성이 일어나지 않는 온도 수준으로 수분함유 물질(1, 22, 60)에 따라 조절된다.

비등 건조기(42)의 작동은 공정수(6)가 공급되지 않는 것을 제외하고는 도 1에 나타낸 비등 추출기(2)의 작동에 본질적으로 대응한다. 비증 건조기(42)의 기본적 기능에 관해 명확한 이해를 위해 비등 추출기(2)에 관해 대응하는 설명을 참조한다.

수분함유 물질(1, 22, 60)의 유입 온도 및 열용량에 따라, 비등 건조기(42)에서의 가열 시간은 상이하고, 또한 비등 건조기(42)의 외부에서(장치는 도시되지 않음) 수분함유 물질(1, 22, 60)을 예열함으로써 상당히 단축시킬 수도 있다. 작동 온도까지 가열한 다음, 적절한 건조 공정은 수분함유 물질(1, 22, 60)의 습도에 따라 1.5시간 내지 3시간 동안 지속된다.

유지 시간 1시간에 걸친 90℃ 이상인 온도의 작용에 의해, 건조 생성물(50)은 위생 처리되고, 취급되고 저장되어 사람에 대한 의학적 측면에서 문제가 없이 추가적 작업 단계에 공급될 수 있다.

건조 생성물(50)은 약 60∼80℃의 배출 온도로 비등 건조기(42)로부터 배출된다. 상징적으로 나타낸 질량 유동 편향부(mass flow deflection)(62)에 의해 따뜻한 건조 물질(50)은 중간 단계로 저장되거나 추가 처리될 수 있다. 그러나, 이어지는 추가 처리를 위해 더 낮은 물질 온도를 원할 경우, 상기 따뜻한 건조 물질(50)을 냉각 건조기(52)에 공급한다. 냉각 건조기(52)는 건조 물질(50)(케익)을 입구에서 출구로 운반시키는 내부에 배열된 다공형 이송 벨트(56)를 구비한 밀폐형 하우징으로 이루어진다.

건조 물질(50)로부터의 열 및 잔류 습도와 함께 투입되는 폐공기(78)는 냉각기/응축기(66)에서 냉각되고 제습된다. 응축액(68)은 유출물 처리 단계에 공급된다(도 8). 순환 팬(fan)(70)의 도움으로 상기 냉각되고 제습된 건조 공기(80)는 다공형 이송 벨트(56) 및 물질 케익(50)을 통해 지나간다. 냉각된 건조 물질(72)은 도면에 나타나 있지 않은 잠금 및 배달 장치를 통해 냉각 건조기(52)에서 배출된다. 공기 회로(78, 80)가 닫히면 실질적으로 폐공기 또는 배출 가스가 발생되지 않는다.

도 3은 비등 추출기(2) 또는 비등 건조기(42)로서 사용되는 반응기의 기본 모듈(90)을 나타낸다. 이 기본 모듈(90)에서는 비등 추출(2) 및 비등 건조(42)와 같은 두 기능이 모두 실행될 수 있다. 중앙부는 교반 기능(8)을 동시에 갖는 코어 없는 운반 및 순환용 나선체(spiral)로 이루어진다. 순환용 나선체(82)에 의해 내용물(74, 76)은 온화하게 변위되고, 물질의 운동(100, 102)에 의해 가열 표면(4)은 각피형성을 일으키지 않고 유지됨으로써, 가열 매체(28)로부터 기열 대상인 수분함유 물질 또는 부유물(74)로의 열 전달이 보장된다.

종합하면, 이것은 두 공정(2, 42)에서의 물질 성분(74, 76)이 나선체(82)의교반 운동(100, 102)과 함께 반응기(2, 42)의 열교환 표면으로부터 불순물을 영구적으로 떨어져 나오며, 나선체(82, 2)의 기하학적 구조에 의해 리본형 끈 또는 그 밖의 장섬유(長纖維) 부품 또는 물질이 감기거나 다발의 형성을 초래할 수 없다.

순환용 나선체(82)는 특수 밀봉 부시(bush)(98)가 누출된 공기가 유입되는 것을 방지하는 상태에서 적어도 하나의 구동 기구(96)에 의해 구동된다. 입구 게이트 밸브 또는 잠금 장치(84)를 통해 공급 물질(1, 6, 22, 60)이 공급되고, 처리 시간의 종료 시점에는 생성물(10, 50)이 출구 게이트 밸브 또는 잠금 장치(88)를 통해 배출된다.

펌프(40, 44)(도 1)를 통해 조절되는 진공에 의해, 비등 추출기(2) 또는 비등 건조기(42) 내의 비등점은 명확히 100℃ 미만으로 설정되고, 배출 증기(46, 48)는 수증기 돔(dome)/배출 증기 출구(94)를 통해 반응기(2, 42)(90)로부터 배출된다. 부유물(74)을 비등 추출의 작업 온도까지 단시간에 가열하기 위해, 재킷 가열(92, 4)에 부가하여 수증기(38)를 주입할 수 있다.

도 4는 중앙 샤프트 및 중첩형 날개(107)를 구비한 교반 기구(106)를 포함하는데, 이 교반 기구는 회전하는 동안, 프로펠러형 배열로 인해 벗겨지는 수분함유 물질(76) 또는 부유물(74)의 보조 하에 반응기의 가열 표면(92)을 각피형성이 일어나지 않도록 유지한다. 교반 기구(106)는 또한 종래에 공지되어 있는 도살장 폐기물 중 동물 사료 제조용 오토클레이브 또는 슬러지 건조용 디스크 건조기(disk-dryer)(도면에는 도시되지 않음)에서와 유사한 날개(107)와 함께 가열 매체(28)에 의해 가열될 수도 있다.

이상의 설명에서 하기와 같은 두 가지 방법을 실행하는 장치가 설명되어 있다:

- 도 1에 따른 비등 추출,

- 도 2에 따른 비등 건조.

이들 두 처리 단계는 물질 성분이 상기 단계들 사이에 반응기(90)에서 배출될 필요 없이 하나의 동일한 장치(90)에서 연속적으로 이루어질 수 있다.

그러나, 대규모 설비에서는 2개의 분리된 처리 용기(2, 42)에서 상기 단계가 실행되면 편리하다. 그것은 비등 추출(2) 공정 및 비등 건조(42) 공정의 체류 시간 및 처리 시간이 다르고, 중간 탈수 단계(14)가 에너지와 시간이라는 두 측면에서 증발 에너지의 양을 감소시키기 때문이다.

도 5 및 도 6은 비등 추출(2) 및 비등 건조(42)의 예시적인 배열을 나타낸다.

도 5는 간헐적으로 투입(84)되고 배출(88)되는 반응기(90)를 나타낸다. 처리 대상인 처리 물질(74, 76)은 교반 기구(106)를 통해 처리가 종료될 때까지 구동 기구(96)에 의해 왕복 운동된다(화살표 100). 이 배열 및 작동 방식은, 예를 들면 2회 내지 3회 통과(passage)가 1일 교대조로 행해지는 소규모인 단일 설비에 특히 적합하다.

도 6은 개개의 배치(batch)들이 연속적으로 투입(84)되고 처리되어 배출(88)되는 여러 개의 반응기 스테이지 또는 반응기 섹션이 연속 배열된 것을 나타낸다. 이동 단계(102) 동안 진공을 유지하기 위해서, 상기 스테이지는 게이트 밸브 또는잠금 장치에 의해 서로 분리된다. 임의의 원하는 수(90.1∼90.m)의 단일 반응기 부분이 연속 배열될 수 있다.

도 7은 처리하고자 하는 처리 물질(74, 76)이 폐쇄 회로 내에서 순환되는 배열을 나타낸다. 이 실시예에 따르면, 대체로 평행 배열을 갖는 두 반응기 섹션(90.1, 90.2)이 방향전환 부재(104)를 통해 서로 연결된다. 두 반응기 섹션(90.1, 90.2)은 각각 구동 기구(96)를 구비한 교반 기구(106)를 가지며, 두 반응기 섹션(90.1, 90.2)에서의 운반 방향은 반대이다(화살표 102).

상기 두 섹션(90.1, 90.2) 사이에 방향전환 부재(104)가 제공됨으로써 두 섹션(90.1, 90.2) 각각의 이웃한 말단부는 서로 연결되어 도시된 바와 같은 순환을 이룬다. 처리하고자 하는 물질은 물질 입구(84)를 통해 공급되고 물질 배출부(88)를 통해 반응기로부터 배출된다.

그러나 여기서는, 도 1에 따른 배열에서와 마찬가지로, 균일한 회전으로 인해 처리 물질이 상기 장치(90.1, 90.2, 104)를 통해 균질하게(처리에 편리한 충전 수준에서) 운반될 수 있는 간헐적 작동의 문제이다.

도 7에 도시된 배열은, 예를 들면, 여러 교대조로 작업이 이루어지는 대규모 처리량에 대해 적합하며, 대응하는 체적 버퍼(volume buffer)를 갖는 적어도 3개의 장치를 사용할 경우에는 실질적으로 연속 작업으로 처리될 수 있다.

도 8은 바이오가스 설비(20), 유출물 정화 설비(36) 및 폐공기 처리 설비(30)와 결합된 상태로 도 1에 따른 비등 추출 공정 및 이어지는 도 2에 따른 비등 건조 공정이 조합되어 있는 것을 나타낸다.

앞서 도 1 및 도 2에서는 다루지 않은 조합 및 상호 연결을 이하에서 설명한다.

잔류 폐기 물질 또는 그 밖의 유기물 오염 폐기 물질(1)을 선택적으로 비등 추출기(2)에 공급하거나 또는 직접 건조시키기 이해 비등 건조기(42)에 공급할 수 있다. 페이스트상 또는 액상 슬러지(60)는 직접 비등 건조기(42)에 공급하거나 첨가된 물질 또는 단일 성분으로서 프레스 케익(22) 및 잔류 폐기물(1)과의 혼합물로서 공급할 수 있다.

비등 건조기 및 비등 추출기(2)에서 발생되는 배출 증기(48, 46)는 진공 발생기(40)를 통해 상류 또는 하류의 냉각기/응축기(66)에 공급되어 배출 증기(48, 46)는 응축되어 나와 배출 가스(54)로부터 분리된다. 응축액(68)은 유출물 처리 설비(36)에 공급된다. 발생되는 배출 가스는, 오염물의 조성 및 비율에 따라, 폐공기 정화부(30)에 혼합되거나, 후연소(post-combustion)용 열 발생 설비(26)를 위해 버너 공기에 혼합된다. 추출기(2)에서 나오는 유기물 오염이 높은 공정수(18)는 탈오염 및 바이오가스(24) 발생을 위한 바이오가스 설비(20)에 공급된다. 이어서 바이오가스(24)는, 예를 들면 발전용 열전기적 결합 설비와 같은 그 밖의 에너지 활용처에 공급될 수 있다.

바이오가스 설비(20)에서 나오는 탈오염된 발효수(32)는 침출액(6)으로서 공정수/순환액 형태로 추출기(2)에 재공급된다. 바이오가스 설비(발효)(20)에서 나오는 과량의 물은 배출 증기 응축액(68)과 함께 유출물 처리부(36)에서 처리되어, 정화된 유출물(105)로서 하수구 또는 배수구로 보내어진다.

가열 에너지를 연료 형태로 비축하기 위해서, 유기 물질로 오염된 유입 흐름(1, 60, 22)을 반응기(추출기, 건조기)(90)에 도입하기 전에 집중 담금 상자(intense retting box)(공급 용기)(108)에서, 생물학적으로 발생된 호기성 가열을 통해 공기 또는 산업용 산소(111)로 가스를 적용함으로써 원하는 작업 온도로 단시간 예비조절하는 것도 가능하다. 호기성 가열과 동시에 생물학적으로 일어나는 가수분해(산성화)가 일어나고, 이 때 추출기(2)에서의 침출률 및 건조(42)하는 동안의 탈수는 생화학적 소화를 통해 실질적으로 증가되며, 이어지는 반응기(90) 내 처리 단계에서의 생화학적 활용도가 높아진다.

폐공기 유동(54)을 가능한 한 작게 유지하기 위해서는 특히 기술적으로 농도를 높인 산소(111)로 가스를 적용하는 것이 적합하다. 폐공기(54)는 공급 용기(담금 상자)(108)로부터 추출되어, 탈오염 또는 연소를 위해 폐공기 처리부(30, 26)에 공급된다.

유기물 오염 잔류 폐기물(1) 및 그 밖의 유기물 오염 폐기 물질(22, 60)을 처리하는 전술한 방법에서, 물함유 세포막은 진공(46, 48) 및 가열(4, 26, 28)의 작용에 의해 파열됨으로써, 비등 추출기(2)의 진공 비등 추출 공정(도 1)에서와 마찬가지로, 세포의 물은 몇 분 내에 유기 물질 성분(18)의 세척용으로 활용될 수 있고 바이오가스 설비(20)에서 바이오가스(24)로 전환된다.

동일한 과정이 진공 비등 건조(도 2)에서 일어나는데, 방출되는 세포의 물은 건조하고자 하는 습윤 물질(76)의 표면에 있는 유리된 물과 함께 진공 하의 비등에 의해 배출 증기(46)로서 건조기(90)에서 배출된다.

이러한 세포 소화는 이제까지 유기물 오염 잔류 폐기물(1) 및 그 성분(74, 76)의 혼합물의 경우에 다음과 같은 공지의 방법에 의해 구현되고 있다:

1. 호기성 퇴비화 공정 중 제1 단계에서의 산성화(가수분해)에 의한 생물학적 소화로서, 최적 조건에서 박테리아 작용의 보조 하에 하기 파라미터:

- 습도 조절

- 공기 공급

- 기계적 순환

를 조절함으로써, 처리 후 제2일차부터 세포 소화가 시작되어 물질 조성에 따라 제3일 및 제5일 사이에 가장 높은 소화율에 도달했다.

2. 열적, 물리적 소화

2.0바 내지 15바의 압력 하에 120℃ 내지 약 350℃의 온도로 오토클레이브에서의 가열에 이은 접수 및 감압 용기 내의 급격한 압력 감소에 의함. 이 방법은 압력 감소 폭발(pressure reduction explosion)이라 칭한다. 두 가지 방법에서 세포 소화는 침출에 의해 방출된 세포수를 배출하고 바이오가스 설비에서 바이오가스로 전환시키기 위해 활용된다. 침출 공정이 종결된 다음, 대부분의 경우 배출 물질은 탈수 단계에 공급되고 잔류 물질은 퇴비화 및/또는 종래의 열적 또는 생물학적 건조 공정에서 탈수된다.

전술한 방법과 상기 공지의 방법 1 및 2를 비교하면, 비등 추출(2) 및 비등 건조(42)에서는 언급할 만한 폐공기 유동이 일어나지 않는다. 공급된 생성물(74, 76) 1000kg당 최대 1.0㎥의 폐공기가 발생된다. 배출 증기(46, 48)를 통해 1000kg을 탈수하기 위해서, 열 에너지 소비량은 최대 150kWh이고, 전기 에너지 소비량은 최대 10kWh이다. 잔류 폐기물 1000kg 처리에서의 가스 생성은 유기 물질 비율에 따라 약 200N㎥의 바이오가스 또는 1,300kWh의 열 수율이다.

상기 공지의 방법 1 및 2에서, 오염도가 높은 폐공기 유동은 생성물(74, 76) 1000kg당 약 3000㎥이다. 열 에너지 소비량은 최소한 280kWh이고, 전기 에너지 소비량은 추가로 24kWh이다.

이상과 같이 잔류 폐기물 및 기타 유기물 오염 폐기 물질의 처리 방법, 그리고 잔류 폐기물 처리 설비로서, 유기물 성분을 함유하는 폐기 물질을 진공 하의 반응기 내에서 물의 비등 온도 범위로 가열하여 수분함유 세포 구조의 막을 파괴하고 유기물 오염도가 높은 세포수를 배출 증기와 함께 배출시킬 수 있는 설비를 개시한다.

참조 번호의 목록:

1:건조 물질 함량이 30% 이상인 잔류 폐기 물질 또는 기타 유기물 오염 폐기 물질

2:비등 추출기

4:외부 가열부

6:공정수(신선한 물 또는 바이오가스 설비로부터의 순환수)

8:교반 및 이송 장치

10:열 안정화된 잔류 폐기물/물 혼합물

12:탈수

14:탈수 수단

16:냉각 매체 발생기

18:유기물 오염도가 높은 공정수

20:바이오가스 설비

22:프레스 케익

24:바이오가스 또는 기타 에너지 매체

26:열 발생 설비

28:열 에너지

30:폐공기 정화부

32:발효수

34:과량의 물

36:유출물 정화 설비

38:수증기

40:비등 추출기에 대한 진공 펌프

42:진공 비등 건조기

44:비등 건조기에 대한 진공 펌프

46:배출 증기(진공 건조기)

48:배출 증기(비등 추출기)

50:건조되고 덥혀진 잔류 폐기물 또는 기타 폐기 물질

52:냉각 건조기

54:배출 가스

56:그레이팅 플로어(grating floor) 또는 이송 벨트

60:슬러지, 기타 페이스트상 생성물 및 건조물 함량이 40% 미만인 폐기 물질

62:질량 유동 편향부(mass flow deflection)/믹서

66:배출 증기 응축기/냉각기

68:유출물 처리에서의 응축액

70:순환 팬(fan)

72:건조되고 냉각된 잔류 폐기물 또는 기타 폐기 물질

74:부유물[비등 추출용 물질의 혼합물(혼합물(1, 6)]

76:진공 건조용 물질[혼합물(1, 22, 60)]

78:수증기를 동반한 순환 공기

80:제습된 냉각 공기

82:운반 및 순환용 나선체(spiral)

84:게이트 밸브를 구비한 물질 입구

86:재킷 파이프

88:게이트 밸브를 구비한 물질 배출부

90:비등 추출기 및/또는 진공 건조기

92:가열 재킷, 가열 표면

94:배출 증기 출구

96:구동 기구

98:진공 밀폐형 샤프트 리드스루(leadthrough)

100:어느 한 방향의 물질 진행

102:물질 진행 및 역방향 진행

103:과량의 바이오가스를 위한 에너지 활용

104:방향 전환(shifting), 언로딩(unloading) 및 로딩(loading) 부재

105:정화된 유출물

106:교반 기구

107:교반 기구 날개

108:공급 용기/생물학적 예열부

109:배분 장치

110:공기 공급

111:산소 공급

Claims (32)

1. 폐기 물질(waste substance) 중 유기물 성분을 반응기(2, 42, 90)에서 제거하는 폐기 물질 처리 방법으로서,

   상기 폐기 물질(1)을 상기 반응기(2, 42, 90)에 도입하는 단계;

   상기 폐기 물질(1)을 진공 하에 물의 비등점까지 가열하는 단계;

   교반 장치(106)를 통해 상기 반응기(2, 42, 90) 내에 수용된 상기 폐기 물질(1)에 대해 전단력(shear force)을 인가하는 단계; 및

   상기 유기물 성분의 물 함유 세포 구조의 막(membrane)을 파괴하고, 발생되는 유기물 성분 함유 배출 증기(46, 48)를 제거하는 단계

   를 포함하는 폐기 물질 처리 방법.
2. 제1항에 있어서,

   비등 추출수(6) 또는 또 다른 적합한 침출액(leaching fluid)을 비등 추출기(2)로서 작용하는 상기 반응기에 공급하고, 상기 유기물 성분 중 일부분을 상기 추출수(6)로 세척하고, 유기물 성분 중 일부 및/또는 결합되어 있는 질소를 발생되는 배출 증기(48)와 함께 암모니아로서 상부로 제거하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 비등 추출 단계에 이어서 제1항의 특징을 갖는 비등 건조 단계를 행하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   제1항에 따른 비등 건조 단계 또는 제2항의 특징을 갖는 비등 추출 단계가 상기 폐기 물질(1)의 예열 단계(108) 이후에 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 예열(108)이 호기성 담금 공정(aerobic retting process)을 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 배출 증기(46, 48)가 응축기, 바람직하게는 냉각기(66)에 공급되는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 공정중에 발생되는 누출 공기(leaked air)를 버너(26)에서 연소시키거나 다른 처리 단계에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   유기물 오염 침출액을 바이오가스 설비(biogas plant)(20)에 공급하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 바이오가스 설비에서 오염물 제거된 발효수(32)를 순환수 또는 공정수(6)로서 상기 비등 반응기(2)에 재순환시키는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 발생된 바이오가스(24)를 공정용 열 에너지 또는 전기 에너지를 발생시키는 데 이용하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    제1항의 특징을 갖는 비등 건조 단계에 이어서 따뜻한 건조 물질에 대한 냉각 건조 단계가 행해지는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
12. 제2항 또는 제3항에 있어서,

    상기 비등 건조 단계 및 상기 비등 추출 단계가 동일한 상기 반응기(2, 42, 90)에서 행해지는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 방법.
13. 유기물 성분을 함유하는 폐기 물질(1)의 처리, 특히 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법을 실행하기 위한 설비로서,

    진공 하에서 물(6) 또는 다른 침출액의 비등 온도까지 가열될 수 있는 가열형 반응기(2, 42, 90)를 포함하고,

    상기 반응기는 폐기 물질 입구(84), 물질 배출구(88), 진공 포트(port), 가열부(92), 배출 증기 출구(94) 및 전단력(剪斷力)을 도입하는 수단, 특히 교반 기구(stirring mechanism)(106)를 구비하는

    폐기 물질 처리 설비.
14. 제13항에 있어서,

    상기 반응기가 침출액 입구(84)를 가진 비등 추출기(2)인 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
15. 제13항에 있어서,

    상기 반응기가 폐기 물질 탈수용 비등 건조기(42)인 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
16. 제15항에 있어서,

    상기 비등 건조기(42)의 상류에 예열기(108)가 배치되는 것을 특징으로 하는폐기 물질 처리 설비.
17. 제14항 또는 제15항에 있어서,

    상기 비등 건조기(2) 및 상기 비등 건조기(42)가 동일한 반응기(2, 42, 90)로 형성되는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
18. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,

    오염된 침출수를 처리하기 위한 바이오가스 설비(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
19. 제18항에 있어서,

    상기 바이오가스 설비(20)에서 발생되는 발효수(32)를 공정수(6)로서 재순환하기 위한 순환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 따뜻한 건조 물질의 후건조(post-drying)를 위한 냉각 건조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

    배출 증기(46, 48)를 위한 응축기(66)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기물질 처리 설비.
22. 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 교반 기구(106)가 폐기 물질을 입구에서 출구로 운반시킬 수 있는 교반기를 갖는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
23. 제22항에 있어서,

    상기 교반 기구(106)가 상기 물질을 상기 반응기(2, 42, 90)의 내벽으로부터 분리해 낼 수 있는 교반 부재(107)를 갖는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
24. 제23항 또는 제24항에 있어서,

    상기 교반 부재(107)가 중심축이 있거나 또는 없는 웜기어(worm gear)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 교반 기구(106)의 운반 방향이 가역적인(reversible) 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 교반 부재(107)가 가열되는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
27. 제14항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 폐기 물질 입구 및 상기 침출액 입구가 공통 입구(84)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
28. 제13항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,

    가열된 수증기(84)를 공급하기 위한 수증기 입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
29. 제22항에 있어서,

    상기 반응기(2, 42, 90)는, 교반 기구(106)가 각각 배치되는 적어도 2개의 섹션을 갖는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
30. 제29항에 있어서,

    상기 물질이 순환되어 운반될 수 있도록, 상기 2개의 섹션(90.1, 90.2)이 방향 전환 부재(104)를 통해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
31. 제15항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 비등 건조기(42)의 하류에 분급 프레스(14)가 배치되는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.
32. 제13항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 공정중에 발생되는 유출물을 처리하기 위한 유출물 정화 설비(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐기 물질 처리 설비.