KR20190077170A - 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법을 개시한다.
본 발명에 따르는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법은 유기성 폐기물을 저장하는 저장호퍼에 유기성 폐기물을 투입하고, 상기 유기성 폐기물을 상기 저장호퍼에 저장하는 S1단계와, 상기 유기성 폐기물과 혼입되어 있는 비닐류를 별도로 선별하는 S2단계와, 상기 비닐류와 선별된 상기 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하여 탈리액저장탱크로 이송하는 S3단계 및 상기 탈리액이 제거된 유기성 폐기물에서 고형물을 추출하기 위하여 건조하는 S4단계를 포함하며, 상기 건조시 투입된 열원을 탈리액열교환기로 투입하여 탈리액을 가열하고, 탈리액상 유분 성분을 활성화시켜 유분액을 분리하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물의 부식에 의하여 발생되는 침출수, 탈리액에서의 유분을 건조공정과 연동된 열원을 이용하여 추가적인 열원 에너지 투하없이 효율적으로 분리하여 에너지 자원으로 활용할 수 있다.
본 발명에 따르는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법은 유기성 폐기물을 저장하는 저장호퍼에 유기성 폐기물을 투입하고, 상기 유기성 폐기물을 상기 저장호퍼에 저장하는 S1단계와, 상기 유기성 폐기물과 혼입되어 있는 비닐류를 별도로 선별하는 S2단계와, 상기 비닐류와 선별된 상기 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하여 탈리액저장탱크로 이송하는 S3단계 및 상기 탈리액이 제거된 유기성 폐기물에서 고형물을 추출하기 위하여 건조하는 S4단계를 포함하며, 상기 건조시 투입된 열원을 탈리액열교환기로 투입하여 탈리액을 가열하고, 탈리액상 유분 성분을 활성화시켜 유분액을 분리하는 것을 특징으로 하는데, 이에 의할 때, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물의 부식에 의하여 발생되는 침출수, 탈리액에서의 유분을 건조공정과 연동된 열원을 이용하여 추가적인 열원 에너지 투하없이 효율적으로 분리하여 에너지 자원으로 활용할 수 있다.
Description
본 발명은 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물의 부식에 의하여 발생되는 침출수, 탈리액에서의 유분을 건조공정과 연동된 열원을 이용하여 추가적인 열원 에너지 투입없이 효율적으로 분리하여 에너지 자원으로 활용할 수 있는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법에 관한 것이다.
유기성 폐기물 중 가정이나 대형식당, 식품가공업체 등에서 주로 발생되는 유기성 폐기물인 음식물쓰레기는 분리수거 및 처리가 법으로 시행되기 시작된지 10여년의 기간이 지났지만 아직도 그 처리 부분에 많은 숙제를 안고 있으나, 이러한 폐기물로 인하여 막대한 사회비용이 발생되고 있음에도 불구하고 그 발생량은 생활수준 향상과 더불어 산업 가속화로 지속적인 증가추세에 있다.
특히 런던협약에 따라 2013년부터 유기성폐기물인 음식물폐수의 해양투기가 금지됨에 따라 안정적인 육상처리 방안마련에 힘쓰고 있으나 음식물폐수의 경우 많은 어려움이 따르고 그 처리 비용이 상승하고 있다. 이는 농도가 높고 산성이 비교적 강하여 처리가 어려운 문제로 보다 효율적인 분리공정의 개발이 절실히 필요한 실정이었다.
한편, 이렇게 발생되는 생활쓰레기 및 산업쓰레기의 처리방법으로는 쓰레기를 태워서 처리하는 경우에는 처리능력의 한계와 함께 초기 시설투자비가 많이 소요되며, 쓰레기를 소각할 때 유해가스가 많이 발생되어 최근까지도 매립방법을 이용한 쓰레기 처리가 대부분을 차지하고 있다.
이러한 문제점을 인식하여 대한민국공개특허공보 제2008-0112996호에서는, 유기성폐기물의 처리방법에 관한 기술을 개시하였는데, 이는 도 3을 참조하여 보면, 유기성 폐기물을 저장하는 저장호퍼에 유기성 폐기물을 투입하고, 상기 유기성 폐기물을 상기 저장호퍼에 일시 저장하는 단계(S10), 상기 유기성 폐기물과 혼입되어 있는 비닐류를 별도로 선별하는 단계(S20), 비닐류와 선별된 상기 유기성 폐기물의 침출수를 탈수하여 분리하는 단계(S30), 침출수를 유입 받아 유분을 제거하고 유분이 제거된 침출수로부터 유기물질을 분해하여 메탄가스를 발생시키며 또한 침출수를 정화하여 배출하는 침출수 처리 단계(S40) 및 상기 침출수가 분리된 유기성폐기물을 건조하여 고형물을 추출하는 단계(S50)를 포함하는 공정인데, 이 공정에 의할 때 음식물 침출수나 탈리액을 처리할 수 있으나, 2013년부터 해양투기 금지가 되면서 육상처리에 따른 비용이 상승하고 있으며, 농도가 높고 산성이 비교적 강하여 처리가 어려운 문제로, 보다 효율적인 분리공정의 개발이 필요한 실정이었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 음식물 쓰레기 등 유기성 폐기물에 의하여 발생되는 침출수, 탈리액에서의 유분을 건조공정과 연동된 열원을 이용하여 추가적인 열원 에너지 투입없이 효율적으로 분리하여 에너지 자원으로 활용할 수 있는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 상술한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 유기성 폐기물을 저장하는 저장호퍼에 유기성 폐기물을 투입하고, 상기 유기성 폐기물을 상기 저장호퍼에 저장하는 S1단계와, 상기 유기성 폐기물과 혼입되어 있는 비닐류를 별도로 선별하는 공정(S21)이나 상기 비닐류와 선별된 상기 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하여 탈리액저장탱크로 이송하는 공정(S22)을 수행하는 S2단계 및 상기 탈리액이 제거된 유기성 폐기물에서 고형물을 추출하기 위하여 건조하는 S3단계를 포함하며, 상기 건조시 투입된 열원을 탈리액열교환기로 투입하여 탈리액을 가열하고, 탈리액상 유분 성분을 활성화시켜 유분액을 분리하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 S1단계 또는 S2단계에서의 유기성 폐기물에서 발생된 침출수를 이송수단을 통하여 탈리액저장매체로 이송하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 열교환기로 탈리액저장탱크에 저장된 탈리액을 순환시켜 가열된 상태로 유수분리탱크로 이송하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 건조시 투입된 열원은 110 내지 200℃은 스팀인 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 건조후 열원은 60 내지 120℃인 스팀인 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 열교환기 앞 또는 뒤로 탈리액에서 슬러지를 제거하는 공정을 더 두는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 유수분리탱크 내에는 유분액층과 수분층으로 유수분리된 형상으로 탈리액이 구비되며, 상기 유분액층에는 유분액분리유로가 연장된 것일 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 수분층과 유분액층과의 사이에는 유수분리센서가 구비되는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 슬러지는 탈리액슬러지탱크내에서 침강되는 것일 수 있다.
본 발명에 따르는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법에 의하면, 음식물 쓰레기 등의 유기성 폐기물의 부식에 의하여 발생되는 침출수, 탈리액에서의 유분을 건조공정과 연동된 열원을 이용하여 추가적인 열원 에너지 투하없이 효율적으로 분리하여 에너지 자원으로 활용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 유기성 폐기물의 처리하는 전체공정을 보여주는 블럭도이고,
도 2는 본 발명의 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하는 시스템의 일 예를 보여주는 개략도이며,
도 3은 종래의 유기성폐기물의 처리방법을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하는 시스템의 일 예를 보여주는 개략도이며,
도 3은 종래의 유기성폐기물의 처리방법을 나타낸 블럭도이다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 하고, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이고, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하며, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명에 따르는 유기성 폐기물의 처리하는 전체공정을 보여주는 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하는 시스템의 일 예를 보여주는 개략도인데, 이를 참고하여 설명한다.
본 발명에 따르는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법은 유기성 폐기물을 저장하는 저장호퍼에 유기성 폐기물을 투입하고, 상기 유기성 폐기물을 상기 저장호퍼에 저장하는 S1단계와, 상기 유기성 폐기물과 혼입되어 있는 비닐류를 별도로 선별하는 S2단계와, 비닐류와 선별된 상기 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하여 탈리액저장탱크로 이송하는 S3단계 및 상기 침출수가 제거된 유기성 폐기물에서 고형물을 추출하기 위하여 건조하는 S4단계를 포함하며, 상기 건조시 투입된 열원을 탈리액열교환기로 투입하여 탈리액을 가열하고, 탈리액상 유분 성분을 활성화시켜 유분액을 분리하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명에 따르는 유기성 폐기물 함유 유분의 분리방법은 유기성폐기물을 가정이나 음식점으로부터 탱크로리와 같은 운반매체를 통하여 운반하여 재활용할 수 있는 고형물로 가공하는 전체공정상 일부를 차지할 수 있으며, 이러한 전체공정을 설명하면, S1단계로, 가정이나 대형식당, 축산농가, 식품가공업체에서 발생된 유기성 폐기물을 탱크로리와 같은 운송매체를 통하여 저장호퍼로 저장하며, 상기 저장호퍼로 투입되는 단계에서(계량된 유기성 폐기물, 특히 음식물류 폐기물을 저장하는 저장호파에 음식물류 폐기물을 투입 및 저장하는 공정) 측정수단으로 계량된 유기성 폐기물을 저장호퍼로 투입한다.
상기 공정 중 S2단계에서의 비닐류란 음식물류폐기물에 속하지 않는 것을 통상적으로 지칭하는 의미이고, 이를 전처리 공정이라 할 수 있다.
또한, 상기 S2단계에서 S21공정과 S22공정은 그 순서가 서로 바뀔 수 있는데, 즉 해당설비의 특성을 고려하여 비닐을 먼저 선별하고 탈리액을 분리하거나 반대로 탈리액을 분리하고 비닐을 선별할 수 있다.
상기 저장호퍼는 유기성 폐기물을 일시적으로 저장하는 탱크로서 상단에는 투입구가 설치되어 있고 하단에는 경사형 스크류 컨베이어가 배치되어 있으며(미도시, 경사형 스크류 컨베이어는 경사진게 배치된 회전축 주변으로 나선형(spiral) 스크류가 회전하며 경사진 아래 부분에서 회전하며 음식물류 폐기물을 경사진 윗부분으로 비닐봉투를 파쇄하며 이동시키는 구성으로, 음식물 폐기물과 파쇄된 비닐봉투를 분리시키는 역할을 하는데, 통상적으로 음식물 처리장에서 사용되는 구조이면 족하므로 추가적인 설명은 생략함), 저장호퍼에 유기성 폐기물을 저장하는 동안 침출수가 발생되어 하부로 누액되는 과정을 거치는데, 그 하부에 침출수이동 파이프와 같은 이송수단으로 침출수를 탈리액저장탱크(100)와 같은 탈리액저장매체로 이송할 수 있다.
다음으로, S2단계를 보면, 상기 유기성 폐기물과 혼입되어 있는 비닐류를 별도로 선별하는 공정(S21)이나 상기 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하여 탈리액저장탱크로 이송하는 공정(S22)을 수행하는 단계로, 특히 가정이나 음식점에서 발생된 음식물류 폐기물은 통상적으로 음식물처리용 비닐봉투와 같은 비닐류에 담겨있으므로, 이 비닐봉투를 파쇄하여 음식물류 폐기물에서 비닐봉투를 선별하는 과정이며, 앞서 설명한 저장호퍼의 하부에 구비된 경사형 스크류에 의해 파쇄선별기에 투입된 비닐봉투는 회전축을 따라 나선형으로 배열되어 고속으로 회전하는 다수의 해머에 의해 파쇄되면서 가벼운 비닐류는 상부 토출구로 배출되고 무거운 폐기물은 하부 스크류로 배출되므로, 상부 토출구로 배출된 비닐류는 별도로 구비된 컨베이어 벨트를 통하여 폐비닐 저장창고로 이송될 수 있다.
또는, 비닐류와 선별된 상기 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하여 탈리액저장탱크로 이송하는 공정(S22)으로, 상기 S2단계에서 비닐류가 제거된 유기성 폐기물을 탈수기를 통하여 유기성 폐기물로부터 탈리액을 취출하여 탈리액저장탱크로 이송할 수도 있고, 반대로 탈수기에 의한 탈리액 분리후(S22) 비닐류 선별(S21)이 이루어질 수도 있다.
여기서 상기 탈수기는 고형물과 액상이 교반된 형태의 성상을 가지고 있어서, 통상적으로 사용되는 탈수기는 물론, 스크류형 탈수기를 사용할 수 있는데, 저속으로(60rpm이하) 회전하는 스크류의 힘에 의하여 입구부에서 출구부에 걸쳐 스크류 용적의 감소에 따라 스크류 주변에 구비된 스크린(필터)으로 탈리액이 배출되는 스크류프레스 방식의 탈수기를 사용할 수 있는데, 여기서 분리된 탈리액은 탈리액저장탱크로 이송하게 된다.
다음으로, S3단계를 보면, 상기 침출수가 제거된 유기성 폐기물에서 고형물을 추출하기 위하여 건조하는 과정인데, 상기 S3단계에서 탈수된 고형물을 건조하는 단계로 특별히, 비료자원으로 사용될 고형물의 영양소 파괴를 최소화하기 위하여 고열의 스팀(110 내지 200℃)을 사용한 간접 가열방식의 실린더형 디스크건조기를 사용할 수 있는데, 여기서의 간접 가열방식이란 고열의 스팀을 유기성 폐기물의 고형물에 직접이 아닌 간접적으로 접촉시켜 고형물을 가열하는 방식으로, 스팀이 유동하는 열교환파이프를 디스크건조기 내부로 배열하고, 그 주변으로 고형물이 투입시켜 스팀으로부터 열을 공급받아 고형물을 건조하는 방식을 의미한다.
여기서 공급되는 스팀은 보일러에 의하여 가열된 것으로 보일러에 사용되는 에너지는 후술할 탈리액에서 분리된 유분액을 이용할 수 있으며, 상기 건조시 투입된 110 내지 200℃ 열원은 스팀으로 음식물류 폐기물을 재활용의 원료 고형물로 건조시키고, 여기 건조후 남은 열을 가진 열원으로 탈리액 분리에 사용하게 되는데, 상세하게는 후술한다.
다음으로 S4단계를 보면, 상기 S3단계에서의 건조된 고형물에 포함되어 있는 금속물질을 선별하는 단계로 자력을 이용하여 숟가락, 젓가락, 포크, 못 등 금속물질을 분리할 수 있다.
다음으로, S5단계를 보면, 유기성 폐기물의 고형물에 포함되어 있는 협잡물을 대략 10mm 규격의 타공망이 설치되어 있는 드럼스크린에 유입시켜 선별하는 과정으로, 드럼스크린면은 수평과 약간 경사지게 설치되고 회전하면서 고형물로부터 크기가 10 ㎜를 초과하는 돌, 뼈, 유리, 나무조각 등 이물질을 분리하게 된다.
상기 타공망을 통과하여 하단으로 떨어진 고형물은 이송스크류에 의해 다음 단계로 넘어간다.
다음으로, S6단계를 보면, 고형물을 미세하게 분쇄하여 분말상태로 전환하는 단계로 회전축을 따라 고속으로 회전하는 다수의 햄머 밀(hammer mill)에 의해 입자가 비교적 큰 고형물 덩어리를 미세한 분말형태로 파쇄하는 미(微)분쇄기를 사용한다.
분말상태의 고형물은 분말성 비료원료로서 식물성유박, 폐사료, 골분, 코크피트 등 원료와 혼합하여 펠렛형태로 성형하고, 부산물 비료로 재활용되어 농가에 공급될 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명에 따르는 탈리액상에서 유분액을 분리하는 시스템의 일 예를 보여주는 도면인데, 이를 참고하면, 상기 S1단계 또는 S2단계에서의 유기성 폐기물에서 발생된 침출수나 탈수된 탈리액(L)을 이송파이프와 같은, 이송수단을 통하여 탈리액저장매체인 탈리액저장탱크(100)로 포집할 수 있다.
상기 침출수는 중력에 의하여 포집할 수 있는 유기성 폐기물의 액상성분을 의미하는 것으로 구성성분상으로는 탈리액(L)과 차이는 없을 수도 있다.
이러한 투입저장단계의 침출수와 탈수단계의 탈리액은 이송과정에서 메쉬가 3㎜ 간격 이하의 격자망 또는 타공망 필터가 설치된 드럼스크린에 유입시켜 이물질과 슬러지를 제거하는 공정을 더 둘 수 있으며, 이를 통하여 탈리액의 혼탁도를 낮추고 균질화를 향상시켜 이어지는 유수분리 공정에서 그 효과를 증가시킬 수도 있다.
상기 탈리액저장탱크에는 펌프(pump)와 같은 탈리액공급수단(110)이 구비되어 탈리액공급유로(120)를 통하여 열교환기(200)로 탈리액을 공급하게 된다.
상기 탈리액저장탱크에 저장된 탈리액(L)은 일반 상온에서 보다, 40℃ 이상의 환경을 유지하는 것이 유수분리에 효과적일 수 있다.
상기 열교환기(200)는 탈리액이 이동하는 탈리액열교환유로(210)가 스팀유동탱크(220)의 내부공간으로 배열되어, 건조시 사용된 스팀은 건조공정에서 열에너지를 일부 사용하여 낮아진 열(60 내지 120℃)을 가지고 있어서, 이를 받아 탈리액(L)의 온도가 상승되며 열교환기로부터 연장된 탈리액포집유로(230)를 따라 유수분리탱크(300)로 이동하게 되며, 상기 스팀유동탱크에는 건조공정에서 사용된 폐스팀이 유입되는 폐스팀유입유로(260)와 탈리액과 열교환후 유출되는 폐스팀유출유로(270)를 두어, 열교환되는 스팀의 온도를 조절할 수 있다.
아울러, 건조기내 음식물류 폐기물에서 발생된 수증기나 그 응축수(60 ~ 100℃ 정도)를 별도의 이동관로를 통하여 열교환기로 후단으로 연장하여 열교환시키는 수증기유로(미도시)를 더 구비하여 탈리액에 열을 더 가할 수 있어, 건조후 사용되는 열원과 탈리액과의 열교환시 완충(buffer)역할로 탈리액의 안정적인 온도 유지에 도움이 될 수 있다.
또한, 상기 탈리액저장탱크(100)에는 침출수나 S3단계에서 공급되는 탈리액외에 열교환기(200)에서 발생되는 탈리액 슬러지를 운반하는 슬러지이송유로(130)를 열교환기 전단 또는 후단으로 연장되도록 설치하여 열교환기(200)에서 슬러지를 탈리액저장탱크에 가열된 상태로 순환시켜 유분을 활성화시키며 더 포집할 수 있고 스팀에 의하여 에너지 손실을 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 열교환기(200)의 전단이나 후단에 또는 전후단 모두에 전단/후단슬러지제거탱크(150, 250)를 각각 탈리액공급유로(120)나 탈리액포집유로(230) 경로상 배치하여 탈리액 슬러지가 가열된 상태의 에너지 손실을 최소화하며 탈리액 저장탱크(100)로 순환되도록 하며 유수분리탱크(300)로 유입되는 탈리액상 슬러지를 제거할 수 있다.
여기서, 상기 전단/후단슬러지제거탱크(150, 250)의 하부로 슬러지 이송유로(130)가 연장되도록 하여, 상기 슬러지가 침강되며 슬러지 이송유로를 따라 탈리액 저장탱크(100)로 유입될 수 있다.
아울러, 상기 유수분리탱크(300)에서는 탈리액포집유로(230)를 따라 유입된 탈리액이 열교환기(200)를 통하여 얻은 열에너지로 탈리액상 유분이 활성화되어, 특히 부유(浮油), 분산유(分散油)의 경우에 효과적이며, 이때 부유나 분산유는 수분매트리스(water matrix)에서 이탈되어 유분액매트리스(oil matrix)로 이동하는 힘을 얻게 되며, 결과적으로 비중이 수분상보다 밀도가 낮은 유분이 수분층(WL, waterlayer)상부로 분리되어 유분액층(OL, oil layer)을 효과적으로 형성하게 된다.
또한, 상기 수분층(water layer)과 유분액층(oil layer)에서 유분액층으로 부터 유분액을 외부로 유출시키기 위한 유분액분리유로(310)를 수분층 상단에 마련하여 별도로 배치된 유분액저장탱크(미도시)로 연장하여 포집하여 보일러 연료나 더 정제하여 일반 연료로 사용할 수 있으며, 유분액층을 수분층과 구별하여 유분액을 용이하게 취출할 수 있도록 유수분리탱크(300)에는 유수분리센서(S1)나 유분센서(S2)를 구비할 수 있는데, 상기 유수분리센서(S1)는 수분층에는 물보다 밀도가 낮아서 수면위로 뜰 수 있고, 유분액층에는 유분액보다 밀도가 높아서 가라앉는 소재이면 특별히 제한없이 사용할 수 있고, 상기 유분센서(S2)의 경우도 유분액층 상부로 유분액보다 밀도가 낮아서 뜰 수 있는 소재이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다.
상기 유분액은 1mm이하 규격의 격자망 혹은 타공망이 설치되어 있는 드럼스크린을 거쳐 이물질을 제거하는 공정을 더 두어 간이하게 정제할 수 있다.
이와 같은 센서(S1, S2)를 통하여 유수분리탱크(300) 내부의 가열된 탈리액의 높이, 유분액의 양, 수분층의 높이를 용이하게 확인하며, 유분액의 분리나 탈리액의 공급을 조절할 수 있음은 물론이다.
아울러, 상기 수분층으로부터 연장된 탈리액순환유로(320)를 따라 유분이 제거된 탈리액은 종래와 같이, 산발효, 혐기소화과정을 통하여 메탄과 같은 바이오가스를 제조하는데 이용될 수 있다.
탈리액저장탱크 100, 탈리액공급수단 110,
탈리액공급유로 120, 슬러지이송유로 130,
전단슬러지제거탱크 150, 열교환기 200,
탈리액열교환유로 210, 스팀유동탱크 220,
탈리액포집유로 230, 후단슬러지제거탱크 250,
폐스팀유입유로 260, 폐스팀유출유로 270,
유수분리탱크 300, 유분액분리유로 310,
탈리액순환유로 320, 탈리액 L,
수분층 WL, 유분액층 OL,
유수분리센서 S1, 유분센서 S2
탈리액공급유로 120, 슬러지이송유로 130,
전단슬러지제거탱크 150, 열교환기 200,
탈리액열교환유로 210, 스팀유동탱크 220,
탈리액포집유로 230, 후단슬러지제거탱크 250,
폐스팀유입유로 260, 폐스팀유출유로 270,
유수분리탱크 300, 유분액분리유로 310,
탈리액순환유로 320, 탈리액 L,
수분층 WL, 유분액층 OL,
유수분리센서 S1, 유분센서 S2
Claims (9)
- 유기성 폐기물을 저장하는 저장호퍼에 유기성 폐기물을 투입하고, 상기 유기성 폐기물을 상기 저장호퍼에 저장하는 S1단계;
상기 유기성 폐기물과 혼입되어 있는 비닐류를 별도로 선별하는 공정(S21)이나 상기 유기성 폐기물의 탈리액을 분리하여 탈리액저장탱크로 이송하는 공정(S22)을 수행하는 S2단계; 및
상기 탈리액이 제거된 유기성 폐기물에서 고형물을 추출하기 위하여 건조하는 S3단계;를 포함하며,
상기 건조시 투입된 열원을 탈리액열교환기로 투입하여 탈리액을 가열하고, 탈리액상 유분 성분을 활성화시켜 유분액을 분리하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 S1단계 또는 S2단계에서의 유기성 폐기물에서 발생된 침출수를 이송수단을 통하여 탈리액저장매체로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 열교환기로 탈리액저장탱크에 저장된 탈리액을 순환시켜 가열된 상태로 유수분리탱크로 이송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 건조시 투입된 열원은 110 내지 200℃인 스팀인 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
- 제 4 항에 있어서,
상기 건조후 열원은 60 내지 120℃인 스팀인 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 열교환기 앞 또는 뒤로 탈리액에서 슬러지를 제거하는 공정을 더 두는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
- 제 3 항에 있어서,
상기 유수분리탱크 내에는 유분액층과 수분층으로 유수분리된 형상으로 탈리액이 구비되며, 상기 유분액층에는 유분액분리유로가 연장된 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
- 제 7 항에 있어서,
상기 수분층과 유분액층과의 사이에는 유수분리센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 슬러지는 탈리액슬러지탱크내에서 침강되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 함유 유분의 효율적인 분리방법.
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