KR20180090915A - 카트리지식 연속 열분해 장치 및 그 작동방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카트리지식 연속 열분해 장치 및 그 작동방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 보다 상세하게는 연속 열분해 장치에 있어서, 공급펌프에 의해 유기성 폐기물이 유입되는 유입부; 일단이 유입부와 연결되어 내부로 유입된 유기성 폐기물을 열분해하고, 수평관과 수직관이 교번되어 연결되는 지그재그 형태의 몸체와, 상기 수평관 각각에 구비되는 나선형 스크류와, 상기 나선형 스크류를 구동하여 상기 유기성폐기물을 수평적으로 이송하는 모터를 갖는 반응기; 및 상기 반응기 타단에 연결되어 열분해된 반응물이 배출되는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 카트리지식 연속 열분해 장치 및 그 작동방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 유기성 슬러지를 연속적으로 분해함으로써 열분해 효율을 높이기 위한 장치로서, 반응기를 카트리지식으로 연결하여 적은 공간을 활용할 수 있도록 하였으며 열분해 반응에 필요한 체류 시간을 조정할 수 있고, 또한 2중 밸브 및 병렬적 스팀 조절을 통해 압력손실을 줄이고 반응기 내부의 압력이 항상 일정하게 유지 될 수 있고, 컨트롤러를 통해 온도와 압력을 일정하게 유지함으로써 저온 열분해의 효율을 향상시킬 수 있는 카트리지식 연속 열분해 장치 및 그 작동방법에 대한 것이다.
현재, 유기성 슬러지의 발생량이 지속적으로 증가되고 있으며, 이에 대한 슬러지 처리가 환경문제에 있어 중요한 부분을 차지하고 있다.
대표적인 유기성 슬러지의 처리방법으로는 매립과 해양투기가 있으나, 슬러지는 처리 없이 바로 매립하는 직매립이 금지되어있고 해양 투기의 경우 2009년 런던협약을 통해 법적으로 금지되어있다. 이에 따라 슬러지의 처리가 필수적으로 선행되어야 한다.
유기성 슬러지의 처리를 위해서는 매립 공간의 확보를 위하여 감량화를 통한 부피 축소가 필수적이며, 자원화를 처리를 실행하기 위해서는 유기성 슬러지의 함수율 저감 전처리가 필수적이다.
슬러지 감량화의 대표적 방법인 건조의 경우 많은 양의 에너지가 소비되며 악취, 점도 등에 의해 처리에 문제가 발생한다. 따라서 대량의 슬러지를 처리할 수 있는 친환경적 처리 방법이 필요하다. 슬러지 감량화를 위한 여러 기술 중 하나로 열수분해법이 있다. 열수분해법은 수열을 이용 저온에서 슬러지를 분해하는 방법으로 유럽을 중심으로 일부 현장상용화 된 사례가 있으며, 이후 많은 발전이 기대되는 기술로 주목받고 있다.
수열분해는 열 가수분해 반응으로 180-250℃의 온도의 물이 가진 수소이온과 수산화이온의 힘에 의하여 화학반응이 유발되어 세포의 세포벽, 단백질 등 고분자 물질을 분해하는 등의 작용을 한다. 일반적인 예시로 180-250℃ 내외의 온도에서 불용성 고분자 유기물인 단백질의 공유결합 고리에 수소이온과 수산화이온이 결합하면서 결합 고리가 절단되는 열 가수분해가 발생하여 단백질이 수용성 저분자 유기물로 분해되어 물에 녹게 된다.
수열탄화는 수열분해와 같은 원리 같은 조건에서 일어나며 반응물이 탄화하여 고형연료인 하이드로차를 생성한다. 수열탄화를 통해 생성된 하이드로차는 평형함수율이 낮아져 저장과정에서 부패할 가능성이 낮고 파쇄성이 좋아 가스화로나 석탄발전소에서 사용할 수 있는 펠렛 형태로 제조가 가능하다.
위 열분해 원리를 이용하여 유기성 슬러지를 처리하고 자원화하는 여러 가지 방법이 개발되었지만, 기존의 열수분해 장치는 밀폐형 용기로 열분해를 한번 씩 처리함으로 인하여 처리의 효율성과 경제성이 떨어지는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 다양한 방법을 통해 연속식 열분해 장치개발이 되고 있지만 실용화되지 못하고 있는 실정이다.
따라서 기존 저온 열분해 장치의 문제점인 1회 처리방식을 연속처리방식으로 변환함으로써 1회 처리방식에서 발생하는 에너지 손실을 줄이고 열분해의 효율을 향상시킬 수 있는 장치, 방법의 개발이 요구되었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 유기성 슬러지를 연속적으로 열분해 하기 위해, 기존 회분식 반응기의 가열-유지-냉각의 3단계를 가열-유지의 2단계 과정으로 간소화시켜 유기성 슬러지의 열분해 과정을 연속적으로 수행함으로써 열분해 효율을 향상시키기 위한 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 유기성 슬러지를 연속적으로 분해함으로써 열분해 효율을 높이기 위한 장치로서, 반응기를 카트리지식으로 연결하여 적은 공간을 활용할 수 있도록 하였으며 열분해 반응에 필요한 체류 시간을 조정할 수 있고, 또한 2중 밸브 및 병렬적 스팀 조절 및 스팀 내부순환을 통해 압력손실을 줄이고 반응기 내부의 압력이 항상 일정하게 유지될 수 있고, 컨트롤러를 통해 온도와 압력을 일정하게 유지함으로써 저온 열분해의 효율을 향상시킬 수 있는 카트리지식 연속 열분해 장치 및 그 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 연속적으로 반응이 진행되도록 하며, 나선형 스크류를 통해 반응기 내의 유기성 슬러지가 수평적으로 이동하도록 하고, 반응기를 여러 층으로 설치하여 유기성 슬러지의 반응시간을 조절하며 열분해처리 될 수 있으며, 수평적으로 연속설치가 아닌 수직적인 층 형식의 설치로 부지의 사용을 줄일 수 있고, 회전축과 반응기 사이의 공간에 대한 밀폐부를 통해, 연결된 모든 반응기가 밀폐되며, 각 반응기에 가열하는 가열장치를 설치하며 제어부로 온도를 제어할 수 있고, 유기성 폐기물의 유입과 배출에서 발생하는 압력손실을 스팀 조절기를 통해 방지할 수 있으며, 유기성 폐기물 유입 시 반응기 내부에서 발생되는 증기를 이용해 유기성 폐기물을 예압, 예열하여 분해 시간을 단축시킬 수 있고, 반응기 전체가 일정한 압력을 갖도록 스팀조절기를 이용 병렬적으로 압력을 조절하며, 내부 압력 조절 후 잔존하는 스팀의 열을 이용해 온수를 생산할 수 있는 카트리지식 연속 열분해 장치 및 그 작동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은, 연속 열분해 장치에 있어서, 공급펌프에 의해 유기성 폐기물이 유입되는 유입부; 일단이 유입부와 연결되어 내부로 유입된 유기성 폐기물을 열분해하고, 수평관과 수직관이 교번되어 연결되는 지그재그 형태의 몸체와, 상기 수평관 각각에 구비되는 나선형 스크류와, 상기 나선형 스크류를 구동하여 상기 유기성폐기물을 수평적으로 이송하는 모터를 갖는 반응기; 및 상기 반응기 타단에 연결되어 열분해된 반응물이 배출되는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 유입부에는, 상기 유입부를 개폐하는 제1유입밸브와, 상기 제1유입밸브와 특정간격 이격되어 상기 유입부를 개폐하는 제2유입밸브와, 상기 제1유입밸브와 상기 제2유입밸브 사이공간인 약실을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 배출부에는, 상기 배출부를 개폐하는 제1배출밸브와, 상기 제1배출밸브와 특정간격 이격되어 상기 배출부를 개폐하는 제2배출밸브와, 상기 제1배출밸브와 상기 제2배출밸브 사이공간인 밀폐공간을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 반응기가 내장되어 보온기능을 갖는 외부프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 나선형 스크류의 회전축과 상기 반응기를 밀폐하여 상기 반응기를 밀폐시키는 밀폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 반응기를 가열시키기 위한 가열장치를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 반응기에 연결되어 상기 반응기에서 생성된 스팀을 배출시키는 반응기 스팀조절관과, 상기 스팀조절관에서 배출되는 스팀의 유량을 조절하는 스팀조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 반응기의 내부 압력을 실시간으로 측정하는 압력센서; 및 상기 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 스팀조절기를 제어하여 상기 반응기의 내부압력을 설정된 범위로 유지시키도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 반응기의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도센서에서 측정된 값을 기반으로 가열장치를 제어하여 상기 반응기의 온도를 설정된 범위로 유지시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 모터를 제어하여 상기 나선형 스크류의 회전속도를 조절하여, 유기성 폐기물의 이동속도, 반응속도를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 약실 내의 압력을 측정하는 제1압력계; 및 상기 약실과 상기 스팀조절기를 연결하여 상기 약실 내로 스팀을 유입시키는 약실 스팀조절관을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1유입밸브를 개방하여 상기 약실 내로 상기 유기성 폐기물을 내장시킨 후 상기 제1유입밸브를 닫고, 상기 약실 내로 스팀을 공급하여 내부 압력을 상기 반응기의 내부압력과 유사한 수준으로 상승시키고, 상기 제2유입밸브를 개방하여 상기 유기성폐기물을 반응기 내로 투입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 밀폐공간 내의 압력을 측정하는 제2압력계; 및 상기 밀폐공간과 상기 스팀조절기를 연결하여 상기 밀폐공간의 스팀을 배출시키는 밀폐공간 스팀조절관을 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1배출밸브를 개방하여 상기 밀폐공간 내로 반응물을 내장시킨 후 상기 제2배출밸브를 닫고, 상기 밀폐공간의 스팀을 배출하여 내부 압력을 상기 대기압 부근으로 하강시키고 상기 제2배출밸브를 개방하여 상기 반응물을 저장부 내로 투입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 스팀 조절관을 통해 스팀 조절기를 유입된 스팀을 압력이 부족한 반응조, 상기 밀폐공간 및 상기 약실 중 적어도 어느 하나로 보내어 내부 압력을 조절하는 식의 내부 순환시스템을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 스팀조절기 타측에 구비되어 스팀이 배출되는 스팀배출관; 및 상기 스팀배출관에서 배출된 스팀의 열을 흡수하여 온수를 생산하는 열교환기;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또 다른 카테고리로서, 본 발명의 목적은, 공급펌프의 구동에 의해 유기성 폐기물이 유입부로 유입되는 단계; 일단이 유입부와 연결된 반응기 내부로 유기성 폐기물이 유입되고, 지그재그 형태의 몸체의 수평관 각각에 구비되는 나선형 스크류가 모터에 의해 회전 구동되어, 상기 유기성폐기물을 수평적으로 이송하면서, 열분해되는 단계; 및 상기 반응기 타단에 연결된 배출부를 통해 열분해된 반응물이 저장부로 배출되는 단계;를 포함하고, 상기 열분해되는 단계에서, 상기 몸체는 수평관과 수직관이 교번되어 연결되는 지그재그 형태이며, 상기 나선형 스크류는 상기 수평관 각각의 내부에 구비되어, 상단의 수평관의 나선형 스크류를 통해 수평적으로 이동한 후, 수직관에 의해 하단의 수평관으로 이동되어 상기 하단의 수평관에 구비된 나선형 스크류를 통해 수평적으로 이동되면서 열분해 되며, 가열장치에 의해 상기 반응기를 가열시키고, 상기 반응기에 연결된 반응기 스팀조절관에 의해 상기 반응기에서 생성된 스팀을 배출되고, 스팀조절기에 의해 상기 스팀조절관에서 배출되는 스팀의 유량을 조절 및 반응기 내부에 스침을 재투입함으로써 반응기 내압을 조절하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법으로서 달성될 수 있다.
그리고, 상기 열분해되는 단계에서, 압력센서가 상기 반응기의 내부 압력을 실시간으로 측정하는 단계; 및 제어부가 상기 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 스팀조절기를 제어하여 상기 반응기의 내부압력을 설정된 범위로 유지시키는 단계; 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 열분해되는 단계에서, 온도센서가 상기 반응기의 온도를 실시간으로 측정하는 단계; 및 제어부가 상기 온도센서에서 측정된 값을 기반으로 가열장치를 제어하여 상기 반응기의 온도를 설정된 범위로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 열분해되는 단계에서, 상기 제어부가 상기 모터를 제어하여 상기 나선형 스크류의 회전속도를 조절하여, 유기성 폐기물의 이동속도, 반응속도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 유입되는 단계에서, 제어부가 제1유입밸브를 개방하여 약실 내로 상기 유기성 폐기물을 내장시킨 후 상기 제1유입밸브를 닫고, 제1압력계에서 측정된 값을 기반으로 약실 스팀조절관을 통해 상기 약실 내로 스팀을 공급하여 내부 압력을 상기 반응기의 내부압력과 유사한 수준으로 상승시키고, 제2유입밸브를 개방하여 유기성폐기물을 반응기 내부로 투입시키고 상기 제2유입밸브를 닫는 과정을 반복하며 상기 유기성 폐기물을 상기 반응기 내부로 유입시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 배출되는 단계에서, 상기 제어부가 제1배출밸브를 개방하여 밀폐공간 내로 반응물을 내장시킨 후 제2배출밸브를 닫고, 제2압력계에서 측정된 값을 기반으로 밀폐공간 스팀조절관을 통해 상기 밀폐공간의 스팀을 배출하여 내부 압력을 대기압 부근으로 하강시키고 제2배출밸브를 개방하여 상기 반응물을 저장부 내로 투입시키는 과정을 반복하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 유기성 슬러지를 연속적으로 열분해 하기 위해, 기존 회분식 반응기의 가열-유지-냉각의 3단계를 가열-유지의 2단계 과정으로 간소화시켜 유기성 슬러지의 열분해 과정을 연속적으로 수행함으로써 열분해 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 유기성 슬러지를 연속적으로 분해함으로써 열분해 효율을 높이기 위한 장치로서, 반응기를 카트리지식으로 연결하여 적은 공간을 활용할 수 있도록 하였으며 열분해 반응에 필요한 체류 시간을 조정할 수 있고, 또한 2중 밸브 및 병렬적 스팀 조절 및 스팀 내부순환을 통해 압력손실을 줄이고 반응기 내부의 압력이 항상 일정하게 유지될 수 있고, 컨트롤러를 통해 온도와 압력을 일정하게 유지함으로써 저온 열분해의 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 연속적으로 반응이 진행되도록 하며, 나선형 스크류를 통해 반응기 내의 유기성 슬러지가 수평적으로 이동하도록 하고, 반응기를 여러 층으로 설치하여 유기성 슬러지의 반응시간을 조절하며 열분해처리 될 수 있으며, 수평적으로 연속설치가 아닌 수직적인 층 형식의 설치로 부지의 사용을 줄일 수 있고, 회전축과 반응기 사이의 공간에 대한 밀폐부를 통해, 연결된 모든 반응기가 밀폐되며, 각 반응기에 가열하는 가열장치를 설치하며 제어부로 온도를 제어할 수 있고, 유기성 폐기물의 유입과 배출에서 발생하는 압력손실을 스팀 조절기를 통해 방지할 수 있으며, 유기성 폐기물 유입 시 반응기 내부에서 발생되는 증기를 이용해 유기성 폐기물을 예압, 예열하여 분해 시간을 단축시킬 수 있고, 반응기 전체가 일정한 압력을 갖도록 스팀조절기를 이용 병렬적으로 압력을 조절하며, 내부 압력 조절 후 잔존하는 스팀의 열을 이용해 온수를 생산할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가열장치를 갖는 카트리지식 연속 열분해 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법의 흐름도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치의 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치의 블록도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가열장치를 갖는 카트리지식 연속 열분해 장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법의 흐름도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치의 제어부의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)의 구성, 기능 그리고 그 작동방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)의 블록도를 도시한 것이다.
그리고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)의 구성도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가열장치(50)를 갖는 카트리지식 연속 열분해 장치(100)의 구성도를 도시한 것이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)의 작동방법의 흐름도를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)의 제어부(90)의 신호흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)는 전체적으로, 유입부(10)와, 열분해 반응기(30), 열교환기(120), 처리부(110) 등으로 구성될 수 있음을 알 수 있다. 유입부(10)를 통해 1차 슬러지, 2차 슬러지, 소화 슬러지 등의 유기성 폐기물이 반응기(30) 측으로 투입되게 되며, 열분해 반응기(30)에서는 유기성 폐기물을 열분해하여 폐기물의 수분을 제거하고 탄화를 통한 폐기물의 탄소비율을 상승시키게 된다. 또한, 열분해를 통해 배출되는 스팀은 열교환기(120)에 유입되어 스팀을 열을 통해 온수를 생산하는데 이용될 수 있다. 그리고 열분해 반응기(30)에서 토출된 반응물은 처리부(110)를 통해 펠릿생성부로 이송되거나 최종 처리된다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)의 구성, 기능에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)는 반응기(30)를 수평적이 아닌 카트리지 방식을 통해 수직적으로 배치함으로써 부지낭비를 줄이고 효율적으로 공간을 활용할 수 이쎄 된다.
구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)는 공급펌프(1)에 의해 유기성 폐기물이 유입되는 유입부(10)와, 일단이 유입부(10)와 연결되어 내부로 유입된 유기성 폐기물을 열분해하고, 수평관과 수직관이 교번되어 연결되는 지그재그 형태의 몸체(41)와, 이러한 수평관 각각에 구비되는 나선형 스크류(42)와, 나선형 스크류(42)를 구동하여 유기성폐기물을 수평적으로 이송하는 모터(44)를 갖는 반응기(30), 그리고, 반응기(30) 타단에 연결되어 열분해된 반응물이 배출되는 배출부(70) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 유입부(10)는, 공급펌프(1)에 의해 유기성 폐기물이 유입되는 호퍼(11)와, 유입부(10)의 상단측을 개폐하는 제1유입밸브(12)와, 제1유입밸브(12)와 특정간격 하부측으로 이격되어 유입부(10)의 하단측을 개폐하는 제2유입밸브(14)와, 제1유입밸브(12)와 제2유입밸브(14) 사이공간인 약실(13)을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 배출부(70)는, 배출부(70) 상단측을 개폐하는 제1배출밸브(71)와, 제1배출밸브(71)와 특정간격 하부측으로 이격되어 배출부(70) 하단측을 개폐하는 제2배출밸브(73)와, 제1배출밸브(71)와 제2배출밸브(73) 사이공간인 밀폐공간(72)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 반응기(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 수평관과 수평관 사이를 연결하는 수직관을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 3개의 수평관은 서로 수직방향으로 이격된 카트지식 방식으로 구성되며, 이러한 수평관 각각의 내부에는 나선형 스크류(42)가 구비된다. 이러한 나선형 스크류(42)는 각각 모터(44)에 의해 회전축으로 기준으로 회전하게 되어, 유입부(10)를 통해 유입된 유기성 폐기물은 도 2 및 도 3에 도시된 것을 기준으로 상단측 수평관의 좌측에서 우측으로 수평적으로 이동한 후, 수직관을 통해 중단측 수평관으로 낙하되고, 다시 중단측 수평관의 나선형 스크류(42)를 통해 중단측 수평관의 우측에서 좌측으로 이동된 후, 수직관을 통해 하단측 수평관으로 낙하된 후, 다시 하단측 수평관의 나선형 스크류(42)를 통해 하단측 수평관의 좌측에서 우측으로 이송되면서 열분해되게 됨을 알 수 있다.
또한, 외부프레임(20)은 반응기(30)를 내장하여, 반응기(30)를 고정시키는 역할과 반응기(30)에 가해지는 열이 외부로 방출되지 않도록 보온하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 밀폐부(43)는 나선형 스크류(42)가 반응기 몸체(41)에 연결되는 접촉부 측에 구비되어, 반응기(30) 내부를 완전히 밀폐할 수 있도록 구성된다.
또한, 반응기(30)를 가열시키기 위한 가열장치(50)를 포함하여 구성되며, 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 반응기 몸체(41)의 외면에 열선을 구비하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에서는 스팀조절관과, 스팀조절기(60)를 포함하여 구성될 수 있다. 스팀조절관은 구체적으로 반응기(30)에 연결되어 반응기(30)에서 생성된 스팀을 배출시키는 반응기 스팀조절관(62)과, 약실(13)과 연결된 약실 스팀조절관(61), 그리고 밀폐공간(72)과 연결된 밀폐공간 스팀조절관(63)을 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 반응기 스팀조절관(62)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 3개의 수평관 각각에 구비될 수 있음을 알 수 있다.
그리고, 이러한 약실 스팀조절관(61), 반응기 스팀조절관(62), 밀폐공간 스팀조절관(63)은 모두 스팀조절기(60)와 연결되게 된다. 따라서 후에 상세히 설명되는 바와 같이, 스팀조절기(60)는 약실 스팀조절관(61)과 연계되어 약실(13) 측으로 스팀을 공급하여 약실(13)의 내부압력을 반응기(30) 내부압력의 70 ~ 80% 수준으로 상승시키게 되고, 반응기 스팀조절관(62)으로 통해 배출되는 스팀의 양을 조절하여 반응기(30)의 내부압력이 설정된 범위를 유지한다. 또한, 스침조절관은 밀폐공간 스팀조절관(63)을 통해 밀폐공간(72)의 스팀을 배출시켜 밀폐공간(72)의 내부 압력이 대기압 수준이 되도록 하강시키게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)는, 반응기(30)의 내부 압력을 실시간으로 측정하는 압력센서(46)와, 반응기(30)의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서(45)를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 제어부(90)는 온도센서(45)에서 측정된 값을 기반으로 가열장치(50)를 제어하여 반응기(30)의 온도를 설정된 범위로 유지시키도록 조절할 수 있게 된다. 또한, 도 2, 도 3에서는 하나의 온도센서(45)를 도시하였으나, 3개의 수평관 각각에 온도센서(45)를 구비하여 수평관 각각에 구비된 가열장치(50)를 제어하여 온도를 조절, 제어할 수도 있다.
그리고, 제어부(90)는 압력센서(46)에서 측정된 값을 기반으로 스팀조절기(60)를 제어하여 반응기(30)의 내부압력을 설정된 범위로 유지시키도록 할 수 있다. 압력센서(46) 역시 3개의 수평관 각각에 구비되어 수평관 각각의 내부압력을 기반으로 수평관 각각의 압력을 조절하도록 구성될 수 있다. 즉 3개의 수평관 각각과 스팀조절기(60) 사이에 반응기 스팀조절관(62)이 구비되어 수평관 각각의 내부압력을 압력센서(46)가 측정하고, 측정된 압력값을 기반으로 스팀조절기(60)를 통해 각각의 내부압력을 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어부(90)는 모터(44)를 제어하여 나선형 스크류(42)의 회전속도를 조절하여, 유기성 폐기물의 이동속도, 반응속도를 제어하도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 제1압력계(15)는 약실(13) 내의 압력을 측정하게 된다. 그리고, 약실(13)과 상기 스팀조절기(60) 사이에 약실 스팀조절관(61)이 구비되어, 약실(13) 내로 스팀을 유입시키게 된다.
앞서 언급한 유입부(10)에는 2개의 전동 밸브가 설치되게 된다. 제어부(90)는 제1유입밸브(12)를 개방하여 약실(13) 내로 유기성 폐기물을 내장시킨 후 제1유입밸브(12)를 닫고, 약실(13) 내로 스팀을 공급하여 내부 압력을 반응기(30)의 내부압력의 70 ~ 80%로 상승시키고, 제2유입밸브(14)를 개방하여 상기 유기성폐기물을 반응기(30) 내로 투입시키게 된다.
즉 제1유입밸브(12)가 잠겨 있는 상태에서 유기성 폐기물을 유입하여 제1유입밸브(12) 위에 유기성 폐기물이 쌓이면 제1유입밸브(12)를 개방하여 잠겨있는 제2유입밸브(14) 위로 폐기물을 떨어뜨린다. 그리고 바로 제1유입밸브(12)를 잠그고 위에 다시 폐기물이 쌓이도록 한다. 제1유입밸브(12) 위에 폐기물이 쌓이는 동안 제1유입밸브(12)와 제2유입밸브(14) 사이 약실(13)에 스팀 조절기에서 약실 스팀조절관(61)을 거쳐 넘어오는 증기를 이용해 약실(13) 내의 압력을 반응기(30) 내부압력의 70~80% 정도로 상승시킨다. 이후 제2유입밸브(14)를 열어 유기성 폐기물을 반응기(30) 내로 투입시킨다. 그리고 제2유입밸브(14)를 잠근다. 이러한 과정이 반복하면서 유기성 폐기물을 반응기(30) 내부로 투입하게 된다.
반응기(30)에서 유기성 폐기물의 열분해는 수증기에 의해 발생한 압력과 가열에 의해 투입되는 열에 의해서 진행된다. 투입과정에서 수증기가 빠져나가면서 생기는 압력의 손실을 방지하기 위하여 앞서 언급한 2중 밸브방식을 선택하였다. 압력 손실이 발생할 경우 다시 압력을 높이기 위한 시간만큼의 공정이 확장되기 때문에 2중 밸브를 이용해 적은 공간에서 처리 할 수 있게 된다. 또한 스팀분사를 통해 미리 유기성 폐기물의 온도, 압력을 높임으로써 유기성 폐기물의 가열 시간을 단축하는 효과도 기대 할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 제2압력계(74)는, 밀폐공간(72) 내의 압력을 측정하게 된다. 또한, 밀폐공간(72)과 상기 스팀조절기(60) 사이에 밀폐공간 스팀조절관(63)이 연결되어 밀폐공간(72)의 스팀을 배출시키도록 구성된다.
제어부(90)는 제1배출밸브(71)를 개방하여 밀폐공간(72) 내로 반응물을 내장시킨 후, 제2배출밸브(73)를 닫고, 밀폐공간(72)의 스팀을 배출하여 내부 압력을 대기압 부근으로 하강시키고 제2배출밸브(73)를 개방하여 반응물을 저장부(80) 내로 투입시키게 된다.
즉, 폐기물이 반응을 마치고 배출될 때에도 2개의 전동밸브로 이루어진 밀폐공간(72)을 지나게 한다. 제1배출밸브(71)와 제2배출밸브(73)가 잠긴 상태에서 제1배출밸브(71) 위에 반응물이 쌓이게 되면 제1배출밸브(71)를 열어 반응물을 낙하시키고 제1배출밸브(71)를 닫아 밀폐공간(72)에 반응물을 내장시키게 된다. 그리고, 스팀조절기(60)와 밀폐공간 스팀조절관(63)을 통해 밀폐공간(72)의 스팀을 토출시켜 대기압 수준으로 압력을 낮춘 후 제2배출밸브(73)를 열어 반응물을 배출한다. 이러한 과정을 반복하며 반응물을 배출하게 된다.
반응기(30)의 열분해는 수증기에 의해 발생한 압력과 가열을 통해 유입되는 열에 의해 발생하기 때문에 따라서 이러한 2중 밸브 구조를 채용하게 됨으로써, 증기를 회수하고 재활용함으로써 반응시간을 절약하는 효과를 볼 수 있다.
또한, 스팀조절기(60) 타측에는 스팀배출관이 구비되어 스팀이 배출되며, 열교환기(120)를 적용하여, 스팀배출관에서 배출된 스팀의 열을 흡수하여 온수를 생산하도록 구성될 수 있다.
그리고, 배출된 반응물은 처리부(110)를 통해 펠렛 생성부로 이송하거나 최종 처리하게 된다.
이하에서는 앞서 언급한 본 발명의 일실시예에 따른 카트리지식 연속 열분해 장치(100)의 작동방법에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 공급펌프(1)의 구동에 의해 유기성 폐기물이 유입부(10)의 호퍼(11) 측으로 유입되게 된다(S1).
그리고, 제어부(90)가 제1유입밸브(12)를 개방하여 약실(13) 내로 유기성 폐기물을 내장시킨 후, 제1유입밸브(12)를 닫게 된다(S2). 그리고, 제1압력계(15)에서 측정된 값을 기반으로 약실 스팀조절관(61)을 통해 약실(13) 내로 스팀을 공급하여 약실(13)의 내부 압력을 반응기(30)의 내부압력과 유사한 수준(구체적으로 70 ~ 80% 수준)으로 상승시키게 된다(S3).
그리고, 제2유입밸브(14)를 개방하여 유기성폐기물을 반응기(30) 내부로 투입시키고 제2유입밸브(14)를 닫게 된다(S4). 이러한 과정을 반복하며 유기성 폐기물을 반응기(30) 내부로 유입시키게 된다(S5).
그리고, 상단이 유입부(10)와 연결된 반응기(30) 내부로 유기성 폐기물이 유입되고, 지그재그 형태의 몸체(41)의 수평관 각각에 구비되는 나선형 스크류(42)가 모터(44)에 의해 회전 구동되어, 유기성폐기물을 수평적으로 이송하면서, 열분해되게 된다(S6).
이러한 열분해되는 단계에서, 몸체(41)는 수평관과 수직관이 교번되어 연결되는 지그재그 형태이며, 나선형 스크류(42)는 수평관 각각의 내부에 구비되어, 상단의 수평관의 나선형 스크류(42)를 통해 수평적으로 이동한 후, 수직관에 의해 중단의 수평관으로 이동되어 중단의 수평관에 구비된 나선형 스크류(42)를 통해 수평적으로 이동되면서 열분해 되며, 연속적으로 수직관에 의해 하단의 수평관으로 이동되어 하단의 수평관에 구비된 나선형 스크류(42)를 통해 수평적으로 이동되면서 열분해 되게 된다.
그리고, 가열장치(50)에 의해 반응기(30)를 가열시키게 되며, 반응기(30)에 연결된 반응기 스팀조절관(62)에 의해 반응기(30)에서 생성된 스팀이 배출되고, 스팀조절기(60)에 의해 반응기 스팀조절관(62)에서 배출되는 스팀의 유량을 조절하여 반응기(30) 내압을 조절하게 된다.
즉, 앞서 언급한 바와 같이, 압력센서(46)는 반응기(30)의 내부 압력을 실시간으로 측정하게 되고, 제어부(90)는 압력센서(46)에서 측정된 값을 기반으로 스팀조절기(60)를 제어하여 반응기(30)의 내부압력을 설정된 범위로 유지시키게 된다.
또한, 온도센서(45)는 반응기(30)의 온도를 실시간으로 측정하게 되며, 제어부(90)는 온도센서(45)에서 측정된 값을 기반으로 가열장치(50)를 제어하여 반응기(30)의 온도가 설정된 범위를 유지하도록 제어하게 된다.
그리고, 제어부(90)는 모터(44)를 제어하여 나선형 스크류(42)의 회전속도를 조절하여, 유기성 폐기물의 이동속도, 반응속도를 제어하게 된다.
그리고, 반응기(30) 하단에 연결된 배출부(70)를 통해 열분해된 반응물이 저장부(80)로 배출되게 된다.
이러한 배출되는 단계에서, 반응이 완료된 반응물은 제1배출밸브(71) 상부에 쌓이게 되면(S7), 제어부(90)는 제1배출밸브(71)를 개방하여 밀폐공간(72) 내로 반응물을 내장시킨 후 제2배출밸브(73)를 닫게 된다(S8).
그리고 제어부(90)는 제2압력계(74)에서 측정된 값을 기반으로 밀폐공간 스팀조절관(63)을 통해 밀폐공간(72)의 스팀을 배출하여 내부 압력을 대기압 부근으로 하강시키게 된다(S9). 그리고, 제2배출밸브(73)를 개방하여 반응물을 저장부(80) 내로 투입시키고 제2배출밸브(73)를 닫게 된다(S10). 이러한 과정을 반복하며 반응물을 저장부(80)로 투입시키게 된다(S11).
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:공급펌프
10:유입부
11:호퍼
12:제1유입밸브
13:약실
14:제2유입밸브
15:제1압력계
20:외부프레임
30:반응기
41:몸체
42:나선형 스크류
43:밀폐부
44:모터
45:온도센서
46:압력센서
50:가열장치
60:스팀조절기
61:약실 스팀조절관
62:반응기 스팀조절관
63:밀폐공간 스팀조절관
70:배출부
71:제1배출밸브
72:밀폐공간
73:제2배출밸브
74:제2압력계
80:저장부
90:제어부
100:카트리지식 연속 열분해 장치
110:처리부
120:열교환기
10:유입부
11:호퍼
12:제1유입밸브
13:약실
14:제2유입밸브
15:제1압력계
20:외부프레임
30:반응기
41:몸체
42:나선형 스크류
43:밀폐부
44:모터
45:온도센서
46:압력센서
50:가열장치
60:스팀조절기
61:약실 스팀조절관
62:반응기 스팀조절관
63:밀폐공간 스팀조절관
70:배출부
71:제1배출밸브
72:밀폐공간
73:제2배출밸브
74:제2압력계
80:저장부
90:제어부
100:카트리지식 연속 열분해 장치
110:처리부
120:열교환기
Claims (19)
- 연속 열분해 장치에 있어서,
공급펌프에 의해 유기성 폐기물이 유입되는 유입부;
일단이 유입부와 연결되어 내부로 유입된 유기성 폐기물을 열분해하고, 수평관과 수직관이 교번되어 연결되는 지그재그 형태의 몸체와, 상기 수평관 각각에 구비되는 나선형 스크류와, 상기 나선형 스크류를 구동하여 상기 유기성폐기물을 수평적으로 이송하는 모터를 갖는 반응기; 및
상기 반응기 타단에 연결되어 열분해된 반응물이 배출되는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 유입부에는,
상기 유입부를 개폐하는 제1유입밸브와, 상기 제1유입밸브와 특정간격 이격되어 상기 유입부를 개폐하는 제2유입밸브와, 상기 제1유입밸브와 상기 제2유입밸브 사이공간인 약실을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 배출부에는,
상기 배출부를 개폐하는 제1배출밸브와, 상기 제1배출밸브와 특정간격 이격되어 상기 배출부를 개폐하는 제2배출밸브와, 상기 제1배출밸브와 상기 제2배출밸브 사이공간인 밀폐공간을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 반응기가 내장되어 보온기능을 갖는 외부프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 나선형 스크류의 회전축과 상기 반응기를 밀폐하여 상기 반응기를 밀폐시키는 밀폐부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 5항에 있어서,
상기 반응기를 가열시키기 위한 가열장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 6항에 있어서,
상기 반응기에 연결되어 상기 반응기에서 생성된 스팀을 배출시키는 반응기 스팀조절관과, 상기 스팀조절관에서 배출되는 스팀의 유량을 조절하는 스팀조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 반응기의 내부 압력을 실시간으로 측정하는 압력센서; 및
상기 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 스팀조절기를 제어하여 상기 반응기의 내부압력을 설정된 범위로 유지시키도록 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 8항에 있어서,
상기 반응기의 온도를 실시간으로 측정하는 온도센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 온도센서에서 측정된 값을 기반으로 가열장치를 제어하여 상기 반응기의 온도를 설정된 범위로 유지시키는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 9항에 있어서,
상기 제어부는 상기 모터를 제어하여 상기 나선형 스크류의 회전속도를 조절하여, 유기성 폐기물의 이동속도, 반응속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 10항에 있어서,
상기 약실 내의 압력을 측정하는 제1압력계; 및
상기 약실과 상기 스팀조절기를 연결하여 상기 약실 내로 스팀을 유입시키는 약실 스팀조절관을 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1유입밸브를 개방하여 상기 약실 내로 상기 유기성 폐기물을 내장시킨 후 상기 제1유입밸브를 닫고, 상기 약실 내로 스팀을 공급하여 내부 압력을 상기 반응기의 내부압력의 70 ~ 80%로 상승시키고, 상기 제2유입밸브를 개방하여 상기 유기성폐기물을 반응기 내로 투입시키는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 11항에 있어서,
상기 밀폐공간 내의 압력을 측정하는 제2압력계; 및
상기 밀폐공간과 상기 스팀조절기를 연결하여 상기 밀폐공간의 스팀을 배출시키는 밀폐공간 스팀조절관을 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1배출밸브를 개방하여 상기 밀폐공간 내로 반응물을 내장시킨 후 상기 제2배출밸브를 닫고, 상기 밀폐공간의 스팀을 배출하여 내부 압력을 상기 대기압 부근으로 하강시키고 상기 제2배출밸브를 개방하여 상기 반응물을 저장부 내로 투입시키는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 제 12항에 있어서,
상기 스팀조절기 타측에 구비되어 스팀이 배출되는 스팀배출관; 및
상기 스팀배출관에서 배출된 스팀의 열을 흡수하여 온수를 생산하는 열교환기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치.
- 공급펌프의 구동에 의해 유기성 폐기물이 유입부로 유입되는 단계;
일단이 유입부와 연결된 반응기 내부로 유기성 폐기물이 유입되고, 지그재그 형태의 몸체의 수평관 각각에 구비되는 나선형 스크류가 모터에 의해 회전 구동되어, 상기 유기성폐기물을 수평적으로 이송하면서, 열분해되는 단계; 및
상기 반응기 타단에 연결된 배출부를 통해 열분해된 반응물이 저장부로 배출되는 단계;를 포함하고,
상기 열분해되는 단계에서,
상기 몸체는 수평관과 수직관이 교번되어 연결되는 지그재그 형태이며, 상기 나선형 스크류는 상기 수평관 각각의 내부에 구비되어, 상단의 수평관의 나선형 스크류를 통해 수평적으로 이동한 후, 수직관에 의해 하단의 수평관으로 이동되어 상기 하단의 수평관에 구비된 나선형 스크류를 통해 수평적으로 이동되면서 열분해 되며, 가열장치에 의해 상기 반응기를 가열시키고, 상기 반응기에 연결된 반응기 스팀조절관에 의해 상기 반응기에서 생성된 스팀을 배출되고, 스팀조절기에 의해 상기 스팀조절관에서 배출되는 스팀의 유량을 조절하여 반응기 내압을 조절하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법.
- 제 14항에 있어서,
상기 열분해되는 단계에서,
압력센서가 상기 반응기의 내부 압력을 실시간으로 측정하는 단계; 및
제어부가 상기 압력센서에서 측정된 값을 기반으로 상기 스팀조절기를 제어하여 상기 반응기의 내부압력을 설정된 범위로 유지시키는 단계; 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법.
- 제 15항에 있어서,
상기 열분해되는 단계에서,
온도센서가 상기 반응기의 온도를 실시간으로 측정하는 단계; 및
제어부가 상기 온도센서에서 측정된 값을 기반으로 가열장치를 제어하여 상기 반응기의 온도를 설정된 범위로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법.
- 제 16항에 있어서,
상기 열분해되는 단계에서,
상기 제어부가 상기 모터를 제어하여 상기 나선형 스크류의 회전속도를 조절하여, 유기성 폐기물의 이동속도, 반응속도를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법.
- 제 17항에 있어서,
상기 유입되는 단계에서,
제어부가 제1유입밸브를 개방하여 약실 내로 상기 유기성 폐기물을 내장시킨 후 상기 제1유입밸브를 닫고, 제1압력계에서 측정된 값을 기반으로 약실 스팀조절관을 통해 상기 약실 내로 스팀을 공급하여 내부 압력을 상기 반응기의 내부압력의 70 ~ 80%로 상승시키고, 제2유입밸브를 개방하여 유기성폐기물을 반응기 내부로 투입시키고 상기 제2유입밸브를 닫는 과정을 반복하며 상기 유기성 폐기물을 상기 반응기 내부로 유입시키는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법.
- 제 18항에 있어서,
상기 배출되는 단계에서,
상기 제어부가 제1배출밸브를 개방하여 밀폐공간 내로 반응물을 내장시킨 후 제2배출밸브를 닫고, 제2압력계에서 측정된 값을 기반으로 밀폐공간 스팀조절관을 통해 상기 밀폐공간의 스팀을 배출하여 내부 압력을 대기압 부근으로 하강시키고 제2배출밸브를 개방하여 상기 반응물을 저장부 내로 투입시키는 과정을 반복하는 것을 특징으로 하는 카트리지식 연속 열분해 장치의 작동방법.
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