KR20110011094A - Fuel manufacturing method using sludge occurred from foul water, and a device using the same method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 오·폐수를 탱크에 수집하여 탱크 내에 슬러지가 침전되게 하는 한편 침전물 상부의 물은 탱크에 설치된 배관을 통해 외부로 배출하여 정화처리하고, 탱크내의 슬러지 속으로 건조기를 삽입하여 탈수 및 건조시킨 후 건조된 슬러지를 생활 폐기물, 음식물쓰레기와 산업현장에서 발생되는 슬러지, 폐목재, 낙엽과 혼합 및 분쇄하며, 이렇게 된 혼합 분쇄물을 석탄가루와 혼합하여 제조한 고체연료를 열병합 발전소 연료로 사용할 수 있도록 함으로 그린 에너지를 공급하는 동시에 환경친화적인 처리방법으로 오 폐수 슬러지를 처리할 수 있도록 한 오·폐수 슬러지를 이용한 연료 제조 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention collects the waste water in the tank to allow sludge to settle in the tank, while the water on the upper part of the sediment is discharged to the outside through a pipe installed in the tank for purification, and a dryer is inserted into the sludge in the tank to dehydrate and dry the water. After drying, the sludge is mixed and pulverized with domestic waste, food waste and sludge generated from industrial sites, waste wood, and fallen leaves, and the solid fuel produced by mixing the mixed pulverized powder with coal powder is used as a cogeneration plant fuel. The present invention relates to a fuel manufacturing method and apparatus using wastewater sludge, which supplies green energy and simultaneously treats wastewater sludge with an environmentally friendly treatment method.
종래에는 생활 폐기물과 오·폐수가 각각 폐기되므로 이를 처리하기 위해 매립 등 많은 처리비용이 발생되고, 환경오염의 주범이 되는 문제점이 있다. 특히, 축산폐기물과 인분 등은 별도 정화조에서 오물처리장으로 처리한 후 이를 퇴비화시키게 되는데 여러 공정을 거쳐야 하는 문제점으로 시설부지의 확보, 매립 설비의 거대화, 운전 및 관리에 따른 문제점, 환경 및 토질오염이 발생하여 비경제적으로 운전되는 문제점이 있다.In the related art, since domestic waste and waste water are disposed of separately, many treatment costs such as landfill are generated to treat them, and there is a problem of causing environmental pollution. In particular, livestock waste and servings are treated in a separate septic tank as a waste treatment plant and then composted.They have to go through a number of processes, such as securing facility sites, enlarging landfill facilities, problems with operation and management, and environmental and soil pollution. There is a problem that occurs uneconomically generated.
특히, 축산분뇨, 인분, 동분 등은 즉시 비료화 시키지 못하고 수개월 숙성및 발효시킨 후 이를 가공처리하여 비료료 사용하는 번거로운 문제점으로 인하여 현실화되지 못하고 정화처리되는 문제점이 있다.In particular, livestock manure, phosphorus, copper powder, etc. can not be immediately fertilized, but after several months of fermentation and fermentation, it is not realized due to the cumbersome problem of using fertilizer to be processed, there is a problem that the purification process.
또한 음식물 폐기물은 염분을 제거해야 하는 문제점이 있는 관계로 과거에는 산업폐기물과 함께 해양 투기를 실시 하였으나, 최근에 해양투기는 법적으로 금지함으로 재활용할 수 없는 폐기물은 땅속에 묻거나 소각하는 방법으로 처리되고 있으나 이 역시 토양오염과 대기오염 등을 유발하므로 환경을 오염시키는 문제점이 있다.In addition, since food waste has a problem of removing salts, in the past, marine dumping was carried out along with industrial waste. However, since dumping of ocean dumping is legally prohibited, waste that cannot be recycled is buried or incinerated. However, this also causes soil pollution and air pollution, so there is a problem to pollute the environment.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결 하기 위한 것으로서 가정에서 발생되는 생활 폐기물과 하수 슬러지 및 건설폐기물, 건설 및 산업폐기물, 축산분뇨, 인분 등을 재처리하여 환경친화적인 그린에너지 연료를 제조하는 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the method and apparatus for producing environmentally friendly green energy fuel by reprocessing household waste, sewage sludge and construction waste, construction and industrial waste, livestock manure, phosphorus, etc. generated at home Is to provide.
또한 본 발명은 산업용 또는 가정용 연료를 공급함으로서 전기 생산과 온수등을 생산하여 각 분야에 활용할 수 있고, 오·폐수에서 발생되는 슬러지와 목재, 종이, 합성수지, 비닐, 건축폐자재 등의 생활 폐기물, 음식물쓰레기 등을 재활용 함으로 환경오염방지와 폐기물처리 비용을 절감할 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.In addition, the present invention can be utilized in each field by producing electricity and hot water by supplying industrial or household fuel, and household waste such as sludge and wood, paper, synthetic resin, vinyl, construction waste, etc. The aim is to provide a method and apparatus that can reduce environmental pollution and reduce waste disposal costs by recycling food waste.
본 발명은 아파트별, 동단위, 리단위에서 발생되는 오·폐수의 물을 정화처리하여 화장실용 등의 허드렛물로 재활용하며, 부족한 수자원을 확보할 수 있도록 한 오 폐수 처리 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to provide a wastewater treatment method and apparatus for purifying the wastewater generated from apartments, apartments, and reunits to be recycled as waste water for toilets, and to secure insufficient water resources. It is.
본 발명은 오·폐수에서 발생되는 슬러지와 목재, 낙엽, 종이, 합성수지, 비닐, 건축폐자재 등의 생활 폐기물, 음식물쓰레기를 건조한 후 분쇄 혼합하여 생성된 혼합분쇄물에 무연탄과 같은 석탄가루를 일정비율로 혼합하여 고열량의 연료를 제조하는 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다. According to the present invention, coal sludge, such as anthracite coal, is added to a mixed crushed product produced by drying and crushing sludge and household wastes such as wood, fallen leaves, paper, synthetic resin, vinyl, construction waste, and food waste. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for producing a high calorific fuel by mixing at a ratio.
본 발명의 오·폐수 슬러지를 이용한 연료 제조 방법은 오·폐수를 복수의 밀폐된 오·폐수 탱크로 순차적으로 집수하는 단계; 상기 집수단계에 의해 집수된 오·폐수 탱크에 슬러지를 침전시키는 한편 오·폐수의 물을 탱크 외부로 배출하는 단계; 침전된 슬러지의 발효에 의해 발생되는 메탄가스를 탱크의 뚜껑에 설치된 가스배출관을 통해서 수집하는 단계; 탱크의 뚜껑을 열고 슬러지에 건조기를 투입하여 건조기 내에 모인 수분을 오·폐수가 집수되는 다음 오·폐수 탱크로 배출하여 탈수하는 단계; 탈수 후 건조기에 전원을 공급하여 슬러지를 건조시키는 단계; 건조기에 의해 건조된 슬러지를 분쇄기로 공급하여 분쇄시키는 단계; 생활 폐기물(종이, 비닐, 나무, 고무, 스티로폼, 폐아스콘, 야자수 등)을 분쇄시키는 단계; 슬러지의 분쇄시에 생활 폐기물과 건조된 음식물 쓰레기를 함께 분쇄하여 혼합슬러지를 형성하는 단계; 혼합슬러지를 터널건조로에 통과시켜 건조시키는 건조단계; 건조된 슬러지 혼합분말 35~55중량%에 석탄가루 45~65중량%를 혼합하는 단계; 프레스 성형하여 구공탄, 주먹탄, 조개탄 등을 성형하는 단계로 구성함으로써 이루어진다.The fuel production method using the waste water sludge of the present invention comprises the steps of: sequentially collecting the waste water into a plurality of sealed waste water tanks; Depositing sludge in the wastewater tank collected by the collecting step and discharging water of the wastewater to the outside of the tank; Collecting methane gas generated by the fermentation of precipitated sludge through a gas discharge pipe installed in the lid of the tank; Opening a lid of the tank and putting a drier into the sludge to discharge water collected in the dryer to a wastewater tank after the wastewater is collected; Supplying power to the dryer after dehydration to dry the sludge; Supplying sludge dried by a dryer to a grinder to grind; Pulverizing household waste (paper, vinyl, wood, rubber, styrofoam, waste ascon, palm tree, etc.); Pulverizing the domestic waste and the dried food waste together in the crushing of the sludge to form a mixed sludge; A drying step of drying the mixed sludge through a tunnel drying furnace; Mixing 45 to 65% by weight of coal powder with 35 to 55% by weight of the dried sludge mixed powder; It is made by press molding to form a ball shot coal, a bullet shot, a briquette, and the like.
본 발명의 오·폐수 슬러지를 이용한 연료 제조장치는 수집된 오·폐수의 슬러지는 침전되고 물은 오·폐수가 수집되는 다음의 오·폐수 탱크로 배출되며, 뚜껑으로 밀폐된 복수의 오·폐수 탱크; 복수의 오·폐수 탱크에 순차적으로 오·폐수가 수집되도록 오·폐수 탱크의 오·폐수 공급관과 오·폐수 공급라인 사이에 연결된 오·폐수 공급 밸브 제어 부재; 오·폐수 탱크에 침전된 슬러지에 삽입되어 슬러지를 탈수 및 건조시키는 건조기; 탱크로부터 배출되는 슬러지가 제거된 오·폐수를 수집하여 정화하는 정화처리장치를 포함함으로서 이루어진다.In the fuel manufacturing apparatus using the wastewater sludge of the present invention, the collected wastewater sludge is precipitated and the water is discharged to the next wastewater tank in which the wastewater is collected, and the plurality of wastewater sealed by a lid Tank; A waste water supply valve control member connected between the waste water supply pipe and the waste water supply line of the waste water tank to sequentially collect the waste water into a plurality of waste water tanks; A dryer which is inserted into the sludge settled in the waste water tank to dewater and dry the sludge; And a purification treatment device for collecting and purifying the wastewater from which sludge discharged from the tank is removed.
본 발명은 오·폐수에서 발생되는 슬러지를 고체 연료로 재활용함은 물론 오·폐수를 정화하여 화장실용 등의 허드렛물로 재활용하는 동시에 부족한 수자원을 확보하고 슬러지는 고형연료화시켜 발전연료로 사용하여 전기를 생산함으로서 아파트별, 동 단위, 리 단위 등으로 오·폐수 슬러지를 이용한 연료 제조 장치를 설치하여 환경친화적인 연료를 제조하는 효과가 있다.The present invention not only recycles sludge generated from wastewater and waste water as solid fuel, but also purifies the wastewater and recycles it into waste water, such as for toilets, secures insufficient water resources, and turns sludge into solid fuel to use electricity as electricity. By producing the fuel, an eco-friendly fuel is produced by installing a fuel manufacturing apparatus using wastewater sludge in each apartment, copper unit, and li unit.
또한 본 발명은 오·폐수에서 발생되는 슬러지를 제외한 나머지 물을 정화처리하여 화장실용 등의 허드렛물로 재사용함으로써 하천, 강, 바다 등의 생태환경오염을 방지하는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing the environmental pollution of rivers, rivers, seas and the like by purifying the remaining water except the sludge generated from the waste water and reused as head water, such as for the toilet.
슬러지를 분리시킨 생활하수를 정화처리하여 재사용함으로 인하여 댐 건설과 부지 매입, 송수관 설치 및 운영관리비 등이 현재 댐 저수 용량의 약50% 이상 추가 건설하는 효과가 있고 수조 원의 국비가 절감되는 효과가 있다.By purifying and reusing sludge separated sewage sludge, dam construction, site purchase, water pipe installation and operation and management costs can be added more than 50% of the current dam storage capacity and reduce the national budget of trillion won. .
또한 생활하수로 인한 4대 강의 오염 원인을 없애므로 바다오염도 방지하는 효과가 있다. In addition, it eliminates the causes of pollution of the four rivers caused by domestic sewage, thereby preventing sea pollution.
더욱이 댐 건설로 인한 토지 함몰로 자연 환경파괴를 방지하여 아름다운 강산을 유지하는 효과가 있다.In addition, it is effective to maintain the beautiful mountain by preventing the destruction of the natural environment due to land depression caused by dam construction.
이하, 첨부한 도 1 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제조 방법 및 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method and apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 9.
본 발명은 생활하수, 오수, 축산폐수와 공업폐수 등이 오·폐수 공급라인을 통해서 오·폐수 공급 밸브 제어 부재에 의해 복수의 오·폐수 저장태크에 순차적 으로 소정 기간 동안 탱크에 수집되면 슬러지는 오·폐수 탱크 내에 침전되어 쌓이고 오·폐수 탱크 상부로 차오르는 물은 탱크 상부에 설치된 배수파이프를 통해 정화처리장치로 유동되어 정화처리된다.According to the present invention, sludge is collected when living sewage, sewage, livestock wastewater and industrial wastewater are collected in a tank for a predetermined period of time in a plurality of wastewater storage tags by a wastewater supply valve control member through a wastewater supply line. The sediment accumulated and accumulated in the waste water tank and filling the top of the waste water tank flows to the purification treatment apparatus through a drain pipe installed at the top of the tank for purification.
오·폐수 탱크에서 상부로 차오르는 물은 배수파이프를 통해서 정화처리장치로 유동되도록 배출관과 정화처리장치는 배출라인으로 연결된다.The discharge pipe and the purification treatment apparatus are connected to the discharge line so that the water filling up from the waste water tank flows to the purification treatment apparatus through the drain pipe.
배출라인을 통해서 정화처리장치로 공급된 물은 일련의 정화처리과정에 의해 2급수로 정화처리된 후 화장실이나 청소용 물로 재사용되고, 나머지는 하천, 강, 바다 등으로 방류된다.The water supplied to the purification treatment device through the discharge line is purified into second grade water by a series of purification treatments and reused as toilet or cleaning water, and the rest is discharged to rivers, rivers, and the sea.
생활하수, 오수, 축산폐수와 공업폐수 등이 오·폐수 공급라인(1, 2, 3)을 통해서 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)로 수집되는 오·폐수는 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)의 제어에 의해 순차적으로 공급된다. 이를 위해 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)는 공급 파이프(4, 5, 6)에 의해 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)와 연결되고, 이들 공급 파이프(4, 5, 6)는 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)에 의해 통로가 개방되거나 차단된다.Sewage, sewage, livestock waste, and industrial wastewater, which are collected through the wastewater supply lines (1, 2, 3) to the wastewater tanks (T1, T2, T3), are controlled by the wastewater supply valve. It is supplied sequentially by the control of the
오·폐수 탱크는 오·폐수로부터 슬러지와 물을 분리시키고, 슬러지가 소정 기간 동안 발효되어 메탄가스를 생성하도록 복수로 구성되고, 이들 탱크의 상부에서 배출관(13, 12; 13-1,12-1; 13-2,12-2)을 통해 배출되는 물은 배출라인(L1)으로 유동 된다. 오·폐수 탱크는 제1 오·폐수 탱크(T1), 제2 오·폐수 탱크(T2), 제3 오·폐수 탱크(T3) 등으로 구성되고, 이들 제1 ~제3 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)는 슬러지를 제외한 오·폐수 물이 탱크 외부로 배출되도록 탱크 상부에 복수 개의 배 출관(12, 13; 12-1,13-1; 12-2,13-2)이 상·하로 간격지게 설치된다. The waste water tank is composed of a plurality of sludge and water from the waste water, and the sludge is fermented for a predetermined period to generate methane gas, and the
상·하로 간격지게 설치된 배출관(13, 12; 13-1,12-1; 13-2,12-2)중 하부 배출관(12, 12-1,12-2)이 막히는 경우 상부배출관(13, 13-1, 13-2)을 통해서 탱크 외부로 오·폐수의 물이 배출된다.If the
이 배출관(12, 13; 12-1,13-1; 12-2,13-2)에는 필터(도시되지 않음)가 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that a filter (not shown) is provided in these
오·폐수 탱크(T1, T2, T3)는 탱크 본체를 개·폐하도록 뚜껑(15)이 결합된다. 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)는 그 형태 및 구조가 동일하므로 오·폐수 탱크(T1)에 대하여 설명하고, 나머지 오·폐수 탱크(T2, T3)에 대한 설명은 생략한다.The waste water tanks T1, T2, and T3 are coupled with a
이 뚜껑(15)은 둘레에 플랜지(17)가 형성되고, 이에 대응하여 탱크 본체(T1)에도 플랜지(14)가 형성되어 상호 볼트(21)로 결합된다. 그리도 뚜껑(15)에는 압력계, 슬러지의 레벨을 감지하도록 레벨감지센서(도시되지 않음)가 설치되고, 슬러지가 소정기간 동안 발효되어 발생되는 메탄가스를 오·폐수 탱크로부터 배출하도록 가스배출관(도시되지 않음)용 연결부(20)가 설치된다. The
또한 탱크를 밀폐하는 뚜껑(15)에는 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)와 연결된 공급파이프(4)와 연결되도록 주입구(16)가 형성되고, 이 주입구(16)에 공급파이프(4)가 연결 결합 된다. 마찬가지로 나머지 뚜껑(15-1, 15-2)의 주입구에도 공급파이프(5, 6)가 각각 연결된다. In addition, an
그리고 뚜껑(15)을 오·폐수 탱크 본체로부터 개·폐할 수 있도록 걸이구(18)가 복수 개 설치된다. A plurality of
뚜껑(15)과 오·폐수 탱크본체(11)는 볼트(21)로 체결되고, 공급파이프(4)도 뚜껑(15)의 개구에 볼트(24)로 체결된다. The
오·폐수 탱크본체(11)의 하부에는 슬러지의 처리후 세척 등을 위해 배수하는 배수파이프(22)가 설치되고, 배수파이프(22)에는 파이프의 개·폐를 위해 밸브(23)가 구비된다. 이 배수파이프(22)는 오·폐수가 수집되는 다음의 오·폐수 탱크에 연결되어 슬러지가 침전되게 한다. 여기에서 오·폐수가 수집되는 다음의 오·폐수 탱크는 오·폐수의 수집이 완료된 후 탈수, 건조가 이루어질 때 오·폐수가 수집되는 다음 탱크를 가르킨다.The
탱크본체(11)에 오·폐수를 공급하도록 오·폐수 공급라인(1,2)과 오·폐수 탱크의 공급파이프(4, 5, 6) 사이에는 오·폐수 공급라인(1,2)으로 공급되는 오·폐수를 제어하도록 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)가 구비된다.The waste water supply line (1, 2) is connected between the waste water supply line (1, 2) and the supply pipes (4, 5, 6) of the waste water tank to supply the waste water to the tank body (11). A waste water supply
오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)에 의해 제1 ~제3 오·폐수 탱크에 순차적으로 오·폐수가 공급된다.The waste water supply
이 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)는 각각의 탱크(T1, T2, T3)에 설치된 레벨센서로부터 슬러지(S)의 설정 레벨 감지 신호에 따라 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)로 연결된 공급파이프(4, 5, 6)의 통로를 선택적으로 차단 또는 개방하는 방식으로 작동된다.The wastewater supply
제1 오·폐수 탱크(T1)는 탱크 본체(11)에 설치된 오·폐수 물 배출관(12, 13)과 배출라인(L1) 사이에 밸브(V1)가 설치되는 것이 바람직하다. 이와 마찬가지 로 제2 오·폐수 탱크(T2) 및 제3 오·폐수 탱크(T3)의 오·폐수 물 배출관(12-1, 13-2; 12-2, 13-2)과 배출라인(L1) 사이에 밸브(V2, V3)가 각각 설치되는 것이 바람직하다. In the first wastewater tank T1, a valve V1 is preferably installed between the
오·폐수 탱크에 침전된 슬러지의 탈수 및 건조를 위해 삽입되는 건조기(30)는 탈수에 의해 수분이 슬러지로부터 제거됨에 따라서 오·폐수 탱크 하부로 이동될 수 있다. 이때 오·폐수 탱크에서 건조기(30)가 쓰러지는 것을 방지하거나 오·폐수 탱크에서 들어올릴 수 있도록 건조기 상부의 걸고리(32)는 도시되지 않은 줄이나 체인 등으로 현수되게 지지되는 것이 바람직하다. 슬러지에 삽입되는 건조기(30)의 하부 내측으로 더 많은 수분이 모일 수 있다.The
상기 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)의 제어작동에 의해 본 발명의 제1 오·폐수 탱크(T1)로 오·폐수가 공급되면 슬러지가 침전되어 설정 레벨로 쌓이고 상부의 물은 배출관(12, 13)을 통해서 자연적으로 탱크 외부로 배출되어 배출라인(L1)으로 이동된다. 이때 제1 오·폐수 탱크(T1)에 슬러지 침전이 완료되는 기간은 통상 3~4개월 걸린다. 따라서 제1 오·폐수 탱크(T1)에 쌓인 슬러지의 발효에 의해 발생되는 메탄가스는 뚜껑(15)에 연결부(20)에 설치되는 가스배출관(도시되지 않음)을 통해서 배출되어 메탄가스 저장소(도시되지 않음)로 수집된다.When the wastewater is supplied to the first wastewater tank T1 of the present invention by the control operation of the wastewater supply
오·폐수가 공급되어 슬러지가 내부에 쌓인 제1 오·폐수 탱크(T1)는 제2 오·폐수 탱크(T2)에 오·폐수가 공급되는 소정 기간 동안 슬러지에서 수분을 제거하기 위해 오·폐수 탱크(T1)의 뚜껑(15)을 개방한다.The first wastewater tank T1 in which the wastewater is supplied and the sludge is accumulated therein is used to remove moisture from the sludge for a predetermined period of time when the wastewater is supplied to the second wastewater tank T2. The
제1 오·폐수 탱크(T1)의 뚜껑(15)을 개·폐하기 전에 슬러지(S)로부터 냄새 를 제거하도록 약품처리를 미리 하는 것이 바람직하다.It is preferable to perform a chemical treatment in advance so as to remove odor from the sludge S before opening and closing the
뚜껑(16)을 개방한 제1 오·폐수 탱크(T1)의 슬러지(S) 내로 본 발명의 건조기(30)를 탱크 바닥부분에 닿게 삽입하면 슬러지(S)에 함유된 수분이 건조기의 망을 통해서 건조기(30) 내측으로 모이게 된다. 이 건조기(30) 내측에 모인 물은 별도의 펌핑 수단에 연결되는 파이프(32)를 통해서 자동으로 오·폐수가 수집되는 다음의 오·폐수 탱크로 배출되어 침전되고, 상기 다음의 오·폐수 탱크에서 외부로 배출된 물은 정화처리를 위해 라인(L1)으로 연결되는 것이 바람직하다. 이와 같이 건조기(30)에 의해 탈수하는 작업은 장기간, 예컨대 2개월에 걸쳐서 이루어진다. 그리고 슬러지(S)의 탈수가 이루어진 다음 건조기(30)에 전원을 공급하여 슬러지를 건조시킨다. 건조기의 건조 작업도 장기간, 예컨대 3개월에 걸쳐서 이루어질 수 있다. 여기에서 건조기(30)는 도면에 1개가 예시됐지만, 여러 개의 건조기가 삽입되어 슬러지의 탈수 및 건조가 이루어질 수 있다.When the
이를 위해 건조기(30)는 상부보다 하부가 좁은 원통형태의 망구조로 구성된다. 건조기(30)는 링 형태의 상부 프레임(31)과, 이 상부 프레임(31)에 현수되는 형태의 망으로 구성되고, 이 망에는 상부 프레임(31) 둘레로 간격지게 전극봉(33)이 다수 설치된다. 건조기(30)는 슬러지에 가압될 때 망 형태가 유지되도록 강성을 갖는 것이 바람직하다. 또한 건조기(30)를 이동시킬 수 있도록 고리(32)가 상부 프레임(31)에 설치된다. 망의 크기는 1mm 이하의 이물질이 건조기 내부로 침투되지 않을 정도이면 충분하다.To this end, the
따라서 슬러지에 건조기(30)가 삽입되면 건조기의 망을 통해서 물이 통과되 어 건조기 내에 물이 고인다. 이 물은 펌핑장치(도시되지 않음)에 의해 다음의 오·폐수가 수집되는 오·폐수 탱크로 보내져서 침전된다. Therefore, when the
슬러지로부터 탈수가 이루어져서 건조기 내로 물이 고이지 않는 경우 건조기의 전극봉(33)에 전원을 공급하여 건조기(30)를 가열시킨다. 이때 오·폐수 탱크에서 건조기(30)가 쓰러지는 것을 방지하거나 오·폐수 탱크에서 들어올릴 수 있도록 건조기 상부의 걸고리(32)는 도시되지 않은 줄이나 체인 등으로 현수되게 지지되는 것이 바람직하다. When water is not accumulated in the dryer due to dehydration from the sludge, the
이와 같이 건조기(30)의 삽입에 의한 탈수 및 가열에 의해 이루어지는 슬러지(S)의 건조작업은 제2 오·폐수 탱크(T2)에 오·폐수가 저장되는 기간 내에 이루어진다.As described above, the drying operation of the sludge S formed by dehydration and heating by the insertion of the
이와 같이 제1 오·폐수 탱크(T1)에 오·폐수가 저장완료되고, 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)의 제어작동에 의해 제1 오·폐수 탱크(T1)로의 오·폐수 공급이 차단되고 다음의 제2 오·폐수 탱크(T2)에 오·폐수가 공급되어 저장되는 동안에 제1 오·폐수 탱크(T1)에 침전된 슬러지(S)의 탈수 및 건조작업이 이루어지다. 그리고 이와 마찬가지로 제2 오·폐수 탱크(T2)에 오·폐수가 저장완료되면 오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)에 의해 제2 오·폐수 탱크(T2)로의 오·폐수 공급이 차단되고 다시 다음의 제3 오·폐수 탱크(T3)로 오·폐수의 공급이 이루어진다.In this way, the waste water and waste water are stored in the first waste water tank T1 and the waste water supply to the first waste water tank T1 is controlled by the control operation of the waste water supply
제2 오·폐수 탱크(T2)에 슬러지의 침전이 완료되는 기간도 제1 오·폐수 탱크(T1)의 탈수 및 건조기간과 같이 3~4개월 걸리므로 제2 오·폐수 탱크(T2)로 부 터 발생되는 메탄가스는 3~4개월 동안 제1 오·폐수 탱크(T1)와 마찬가지로 메탄가스 저장소로 수집된다. 그리고 제3 오·폐수 탱크(T3)로 오·폐수가 공급되는 동안 제2 오·폐수 탱크(T2)의 뚜껑을 열고 건조기(30)를 투입하여 슬러지(S)의 탈수 및 건조하는 작업이 이루어진다,Since the sludge settling in the second wastewater tank T2 is completed in the same way as the dehydration and drying period of the first wastewater tank T1, it takes 3 to 4 months to the second wastewater tank T2. Methane gas generated from the same is collected in the methane gas storage for 3 to 4 months, similar to the first wastewater tank (T1). Then, while the waste water is supplied to the third waste water tank T3, the lid of the second waste water tank T2 is opened, and a drier 30 is introduced to dehydrate and dry the sludge S. ,
1차 오·폐수 탱크(T1)와, 2차 오·폐수 탱크(T2), 3차 오·폐수 탱크(T3)로 주입되는 기간은 오·폐수 탱크 용량에 따라 가변될 수 있다. The period of injection into the primary wastewater tank T1, the secondary wastewater tank T2, and the tertiary wastewater tank T3 may vary depending on the wastewater tank capacity.
제3 오·폐수 탱크(T3)의 오·폐수가 저장완료되면, 다시 제1 오·폐수 탱크(T1)로 오·폐수가 공급되고, 뚜껑이 개방된 후 슬러지의 탈수 및 건조작업이 상기와 마찬가지로 이루어진다. 물론 제3 오·폐수 탱크(T3)에 오·폐수가 저장완료되는 3~4개월동안 제3 오·폐수 탱크(T3)에서 발생되는 메탄가스는 제1,2 오·폐수 탱크(T, T2)와 같이 동일 메탄가스 저장소로 수집된다. When the wastewater and wastewater of the third wastewater tank T3 have been stored, the wastewater and wastewater are supplied to the first wastewater tank T1 again, and after the lid is opened, dewatering and drying of the sludge is performed. Likewise done. Of course, the methane gas generated in the third wastewater tank T3 during the 3 to 4 months when the wastewater is stored in the third wastewater tank T3 is stored in the first and second wastewater tanks T and T2. Collected into the same methane reservoir.
이와 같이 제1, 2, 3 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)는 연속하여 오·폐수의 수집, 저장 그리고 탈수 및 건조가 1년에 걸쳐 이루어진다.As such, the first, second, and third waste water tanks T1, T2, and T3 continuously collect, store, dehydrate, and dry the waste water over one year.
물론 제1,2, 3 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)에 오·폐수가 수집되는 기간에 배출관(12, 13; 12-1, 13-2; 12-2, 13-2)을 통해서 정화처리장치와 연결된 배출라인(L1)으로 오·폐수의 물이 계속하여 공급되므로 물의 정화처리도 계속하여 이루어지나.Of course, the
오·폐수 공급 밸브 제어 부재(7)은 각각의 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)에 설치된 레벨센서(도시되지 않음)의 신호에 의해 오·폐수 공급을 차단하거나 개방하는 역할을 한다.The wastewater supply
탱크 내에 침전되어 쌓인 슬러지는 탈수 및 건조된 후 제1 오·폐수 탱크(T1)에서 수거하여 분쇄기로 공급되어 소정의 크기로 분쇄된다.The sludge deposited and accumulated in the tank is dewatered and dried, collected in the first wastewater tank T1, fed to a grinder, and pulverized to a predetermined size.
건조된 오·폐수 슬러지에는 일반 쓰레기, 폐가구, 건축물 폐기물 등이 포함되어 있으므로 분쇄기에서 분쇄하여 2~5㎜이하의 가루로 분쇄한다.Dried wastewater sludge contains general waste, waste furniture, building waste, etc.
이때 분쇄기에는 건조된 생활 폐기물(종이, 비닐, 나무, 고무, 스티로폼, 폐아스콘, 야자수 등)과 함께 분쇄기에 넣어 2~5mm 크기로 분쇄한다. At this time, the pulverizer is put into a pulverizer with dried household waste (paper, vinyl, wood, rubber, styrofoam, waste ascon, palm trees, etc.) and pulverized to a size of 2 to 5 mm.
슬러지와 생활폐자재의 분쇄된 슬러지 혼합물은 3mm이하 크기로 분쇄되는 것이 바람직하다.The sludge mixture of sludge and domestic waste material is preferably crushed to a size of 3mm or less.
물론 생활폐자재는 수거된 상태가 아니라 슬러지의 분쇄시에 적절한 크기로 분쇄되는 것이 바람직하다.Of course, it is preferable that the household waste material is not collected but crushed to an appropriate size at the time of crushing the sludge.
더욱이, 음식물 쓰레기도 미리 건조한 후 상기 분쇄기에 혼합하여 분쇄된다.Moreover, the food waste is also dried in advance and then mixed into the grinder to be ground.
이와 같이 슬러지에 생활폐자재와 음식물쓰레기를 혼합하여 소정 크기로 분쇄된 혼합분말에 무연탄 등의 석탄가루를 혼합한 후 성형하면 고체연료가 된다.In this way, by mixing the domestic waste materials and food waste in the sludge and mixing coal powder such as anthracite coal to the mixed powder pulverized to a predetermined size, it becomes a solid fuel.
분쇄기에 투입되는 슬러지는 30~60중량%, 기타 생활 폐기물 및 음식물 쓰레기40~70중량%를 투입한 후 분쇄하여 슬러지 혼합분말을 만든다. Sludge put into the grinder is added to 30 ~ 60% by weight, 40 ~ 70% by weight of other household waste and food waste and then pulverized to make a sludge mixed powder.
이와 같이 만들어진 슬러지 혼합분말 35~55중량%에 석탄가루 45~65중량%를 혼합하여 구공탄, 주먹탄, 조개탄 등을 제조하여 열병합발전소의 연료로 또는 가정용 연료로 이용할 수 있다.35 to 55% by weight of the sludge mixed powder thus produced is mixed with 45 to 65% by weight of coal powder to produce a ball-hole coal, a ball coal, a shell coal and the like, and can be used as a fuel of a cogeneration plant or as a home fuel.
이와 같이 제조된 구공탄, 주먹탄, 조개탄 등의 제품은 4,500~ 5,500Kcal 의 열량을 갖는다.Products such as the ball, coal, and coal briquettes prepared in this way has a calorie of 4,500 ~ 5,500 Kcal.
한편, 상기의 슬러지를 처리함과 동시에 제1 내지 제3 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)에서 하부, 상부 배출관(12,13; 12-1, 13-1; 12-2, 12-2)을 통해서 배출라인(L1)으로 배출되는 오·폐수는 정화처리장치로 공급된다. On the other hand, the lower and upper discharge pipes (12, 13; 12-1, 13-1; 12-2, 12-) in the first to third waste water tanks (T1, T2, T3) while treating the sludge described above. Wastewater discharged to the discharge line (L1) through 2) is supplied to the purification treatment device.
정화처리장치는 상기 제1 내지 제3 오·폐수 탱크(T1, T2, T3)로부터 공급되는 오·폐수를 수집 및 수처리하기 위해 1차침전조(40, 50), 2차침전조(41, 51), 여과조(42, 52), 약품처리조(43, 53), 방류조(44, 54) 등을 포함한다. 여기에서 방류조(44, 54)는 생활용수, 예컨대 화장실용이나 청소용 등으로 사용되도록 재사용 라인으로 연결된다. 1차침전조(40, 50), 2차침전조(41, 51), 여과조(42, 52), 약품처리조(43, 53), 방류조(44, 54)에는 하부에 배출파이프(d1, d2, d3, d4, d5) 등이 구비되고, 이 배출파이프(d1, d2, d3, d4, d5)의 개·폐는 밸브에 의해 제어된다.The purification treatment apparatus includes
정화 처리장치에 의해 정화처리된 오·폐수는 2급수로 정화처리한 다음 방류조(44, 54)에 연결된 재사용 라인을 통해서 화장실이나 청소용 물과 같은 허드렛물로 재사용하고 나머지는 강과 바다로 방류한다. The waste water purified by the purification treatment device is purified by secondary water and then reused as waste water such as toilet or cleaning water through the reuse line connected to the
이와 같이 정화 처리하여 허드렛물로 재사용하는 경우 수돗물을 약 40~50%정도가 절수되고 오·폐수로 인한 하천의 오염을 방지한다.As such, when purified and reused as waste water, tap water is saved about 40-50% and prevents pollution of rivers due to waste and waste water.
이하 본 발명의 오·폐수를 이용하여 산업용 또는 가정용으로 사용할 수 있는 슬러지를 이용한 연료 제조 단계를 설명한다.Hereinafter, a fuel manufacturing step using sludge that can be used for industrial or domestic use using waste water of the present invention will be described.
먼저, 탱크로 집수된 오·폐수로부터 슬러지를 건조시키기 위해 오·폐수를 복수의 밀폐된 오·폐수 탱크로 집수하는 단계;First, collecting the waste water into a plurality of sealed waste water tanks to dry the sludge from the waste water collected into the tank;
상기 집수단계에 의해 오·폐수 탱크에 집수된 오·폐수 중 슬러지를 침전시 키는 한편 오·폐수의 물은 탱크 외부로 배출하는 단계;Settling sludge in the sewage / wastewater collected in the wastewater tank by the collecting step, and discharging water of the wastewater to the outside of the tank;
침전된 슬러지의 발효에 의해 발생되는 메탄가스를 탱크의 뚜껑에 설치된 가스배출관을 통해서 수집하는 단계;Collecting methane gas generated by the fermentation of precipitated sludge through a gas discharge pipe installed in the lid of the tank;
탱크의 뚜껑을 열고 슬러지에 건조기를 투입하여 건조기 내에 모인 수분을 외부로 배출하여 탈수하는 단계;Opening the lid of the tank and putting a drier into the sludge to drain out the moisture collected in the drier to the outside;
탈수 후 건조기에 전원을 공급하여 슬러지를 건조시키는 단계;로 구성된다.It is configured to dry the sludge by supplying power to the dryer after dehydration.
이와 같이 건조된 슬러지는 탱크로부터 꺼내서 분쇄기로 공급되어 분쇄되는 단계를 거친다.The dried sludge is removed from the tank and fed to the grinder to be crushed.
슬러지의 분쇄시에 생활 폐기물(종이, 신문, 비닐, 낙엽, 나무, 고무, 스티로폼, 폐아스콘, 야자수 등)도 함께 분쇄된다. 그러나 생활 폐기물의 크기가 너무 큰 경우 분쇄가 균일하게 이루어지지 않을 수 있으므로 생활 폐기물은 미리 별도 분쇄처리되는 것이 바람직하다.When sludge is crushed, household waste (paper, newspapers, vinyl, fallen leaves, wood, rubber, styrofoam, waste ascon, palm trees, etc.) is also crushed together. However, if the size of the household waste is too large, it may not be uniformly crushed, so it is preferable that the household waste is separately crushed in advance.
슬러지의 분쇄단계에서 슬러지와 생활 폐기물은 2~5mm 크기로 분쇄된다. In the sludge crushing stage, the sludge and household waste are crushed to a size of 2 to 5 mm.
슬러지와 생활 폐기물의 분쇄된 슬러지 혼합물의 크기는 3mm이하가 바람직하다.The size of the ground sludge mixture of sludge and domestic waste is preferably 3 mm or less.
한편 음식물 쓰레기도 미리 건조한 후 상기 분쇄기에 혼합하여 분쇄된다.Meanwhile, the food waste is also dried in advance and then mixed and crushed in the grinder.
분쇄된 혼합 슬러지는 30~60중량%, 기타 생활 폐기물 및 음식물 쓰레기40~70중량%로 구성된다.The ground mixed sludge consists of 30 to 60% by weight and 40 to 70% by weight of other household and food waste.
이와 같이 분쇄된 혼합슬러지는 터널건조로를 통과시켜 건조시키는 건조단계;The mixed sludge pulverized in this way is dried by passing through a tunnel drying furnace;
건조된 슬러지 혼합분말 35~55중량%에 석탄 45~65중량%를 혼합하는 단계;Mixing 45 to 65% by weight of coal with 35 to 55% by weight of the dried sludge mixed powder;
프레스 성형하여 구공탄, 주먹탄, 조개탄 등을 성형하는 단계를 거쳐서 슬러지를 이용한 연료의 제품완성이 종료된다.Product formation of the fuel using sludge is completed by press molding to form a ball coal, a shot coal, a briquette, and the like.
상기 건조단계에서 터널건조로의 온도는 150~250℃의 온도이다.The temperature of the tunnel drying furnace in the drying step is a temperature of 150 ~ 250 ℃.
제품완성이 되면 이들 구공탄, 주먹탄, 조개탄 등을 포장하는 단계를 거친다.When the product is finished, the ball is packed into the ball, bullet, and briquettes.
이와 달리, 슬러지 30~60중량%와 목재 40~70중량%를 분쇄기에 투입하여 분쇄하여 2mm 이하의 혼합가루를 만든다. 그리고 분쇄기에 투입되는 3mm이하의 크기가 바람직하다.On the contrary, 30 to 60% by weight of sludge and 40 to 70% by weight of wood are put into a grinder to grind to make a mixed powder of 2 mm or less. And the size of less than 3mm to be put into the grinder is preferred.
이와 같이 분쇄된 슬러지 혼합가루는 다음의 터널건조로로 이송된다.The sludge mixed powder thus pulverized is transferred to the next tunnel drying furnace.
이 터널 건조로는 150~250℃의 온도이고, 이 건조로를 통과함에 따라서 혼합가루는 완전히 건조가 이루어진다.The tunnel drying furnace is at a temperature of 150 to 250 ° C, and the mixed powder is completely dried as it passes through the drying furnace.
건조된 슬러지 혼합물 35~55중량%에 석탄가루 45~65중량%를 혼합하여 연탄, 주먹탄 등을 저비용으로 제조하여 산업용이나 가정용으로 이용할 수 있다.35-55% by weight of the dried sludge mixture is mixed with 45-65% by weight of coal powder to produce briquettes, lumps, etc. at low cost, and can be used for industrial or home use.
열병합 발전소의 연료로 이용하는 경우 전기를 생산하여 한국전력공사에 전기를 판매하고, 열병합 발전소에서 발생되는 온수, 열 등은 인근의 아파트, 주택, 사무실, 상가 등에 공급하여 사용할 수 있다. When used as a fuel for a cogeneration plant, electricity is produced and sold to KEPCO, and hot water and heat generated from the cogeneration plant can be supplied to nearby apartments, houses, offices, and malls.
상기에서 본 발명은 오·폐수 슬러지를 이용한 연료 제조 방법 및 장치에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 상기 예에 한정되는 것이 아니고 특허청구범 위, 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면의 범위 안에서 다양하게 변경·변형하여 실시 가능하며, 이와 같은 변경·변형 등에 의한 것은 당연히 본 발명의 범위에 속한다.Although the present invention has been described in detail with respect to a fuel production method and apparatus using wastewater sludge, the present invention is not limited to the above examples, but various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention and the accompanying drawings. It can carry out by deformation | transformation, and such a change, a deformation | transformation, etc. are naturally within the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 오·폐수 슬러지를 이용하여 고체연료를 제조방법을 보여주는 개략도.1 is a schematic view showing a method for producing a solid fuel using the waste water sludge of the present invention.
도 2는 도 1의 오·폐수 탱크로부터 정화처리장치를 보여주는 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing a purification treatment apparatus from the waste water tank of Figure 1;
도 3은 오·폐수에서 생긴 슬러지를 처리하는 단계를 보여주는 블록도.Figure 3 is a block diagram showing the step of treating the sludge generated from the waste water.
도 4는 도 3의 오·폐수 탱크를 보여주는 단면도.4 is a cross-sectional view showing the waste water tank of FIG.
도 5는 도 4의 오·폐수 탱크에서 뚜껑을 개방한 상태를 보여주는 단면도.5 is a cross-sectional view showing a state in which the lid is opened in the waste water tank of FIG.
도 6은 오·폐수 탱크의 슬러지에 삽입하여 슬러지를 탈수하고 건조하는 건조기의 사시도.Figure 6 is a perspective view of a dryer for dewatering and drying the sludge by inserting it into the sludge of the waste water tank.
도 7은 도 5 건조기 정면도.7 is a front view of the
도 8은 오·폐수, 생활 폐기물, 음식물쓰레기를 건조한 후 분쇄, 건조,혼합, 성형하여 연료를 제조하는 단계와; 1,2차 침전, 여과, 약품처리, 재사용 및 방류처리하는 단계를 보여주는 개략 블록도.8 is a step of preparing fuel by drying, crushing, drying, mixing, and shaping waste water, domestic waste, and food waste; Schematic block diagram showing the steps of first and second precipitation, filtration, chemical treatment, reuse and discharge treatment.
도 9는 오·폐수 탱크의 다른 실시예를 보여주는 단면도. 9 is a sectional view showing another embodiment of a waste water tank.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
7: 오·폐수 공급 밸브 제어부재 12, 13: 하부·상부 공급파이프7: Waste water supply
15, 15-1, 15-2: 뚜껑 17: 플랜지15, 15-1, 15-2: lid 17: flange
18: 걸이구 30: 건조기18: hanger 30: dryer
31:(링 형태의) 상부 프레임 33: 전극봉31: upper frame (in the form of a ring) 33: electrode
T1, T2, T3: 제1, 제2, 제3 오·폐수 탱크T1, T2, T3: 1st, 2nd, 3rd waste water tank
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