WO2017160123A2 - 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치 - Google Patents

열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to an organic sludge pyrolysis apparatus, and in particular, in the process of transferring organic sludge through a multi-pipe, heat is transferred to the organic sludge supplied for thermal decomposition from the organic sludge, which is thermally decomposed, to be preliminarily heated.
  • It is a multi-pipe organic sludge pyrolysis apparatus that can recover and reuse heat that can thermally decompose organic sludge with less thermal energy and improve the thermal decomposition efficiency of organic sludge by controlling the heating time of organic sludge in a limited section or region. It is about.
  • organic sludge which is a waste such as sewage sludge, food waste or livestock waste water
  • organic pollution such as leachate, odor, and pest generation.
  • the organic sludge is sufficiently utilized as an energy source, it can be actively utilized as a useful energy source such as pyrolysis and gasification for stable treatment rather than simply disposing of it.
  • the pyrolysis process of organic sludge in the process for this purpose consists of supplying high temperature thermal energy to the organic sludge, the organic sludge immediately after the pyrolysis process has a thermal energy of more than 3000kcal per kg.
  • organic sludge contains nutritional organic substances such as carbohydrates, proteins, or lipids, which are high molecular compounds, and thermally decomposes the nutritional organic substance with water at a high temperature of 200 ° C. or higher to decompose into glucose, amino acids, fatty acids, and the like.
  • nutritional organic substances such as carbohydrates, proteins, or lipids, which are high molecular compounds, and thermally decomposes the nutritional organic substance with water at a high temperature of 200 ° C. or higher to decompose into glucose, amino acids, fatty acids, and the like.
  • the conventional organic sludge treatment apparatus has a problem that excessive heat energy required for temperature rise is required because the sludge at room temperature must be directly heated to 200 ° C. or higher in order to thermally decompose the organic sludge.
  • the conventional organic sludge treatment apparatus described above has less energy efficiency because of less energy such as solids to be recovered than the thermal energy to be introduced.
  • a heat exchanger for heat exchange is required separately so that the energy used for heating can be reused in the organic sludge treatment apparatus, and an organic sludge treatment apparatus to which a device capable of improving recovery energy efficiency compared to the supply energy is applied.
  • it is possible to control the time for heating the organic sludge even in a relatively short section or limited area is required to develop an organic sludge treatment apparatus that can increase the thermal decomposition efficiency of the organic sludge.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to allow continuous and continuous pyrolysis and reuse of supplied heat in the process of transporting organic sludge, thereby allowing energy to be reused.
  • the present invention provides a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat to reduce consumption.
  • Another object of the present invention is to enable the opening and closing of the organic sludge flow passage in the section or region where the organic sludge is heated, and to control the time for heating the organic sludge even in a relatively short section or restricted region,
  • the present invention provides a multi-tubular organic sludge pyrolysis device capable of recovering and reusing heat to improve pyrolysis treatment efficiency.
  • the present invention comprises a first pipe forming a flow passage of organic sludge; A second pipe separating and forming a flow passage along the inside of the first pipe; A heating unit having a heater in a tubular shape connecting the other side of the first tube and the second tube to communicate with each other; A storage tank connected to one side of the second pipe to supply organic sludge; And a discharge part connected to one side of the first pipe to discharge organic sludge, wherein the organic sludge in the reservoir is connected to the second pipe, the heating part, and the first pipe through the discharge pipe.
  • the organic sludge flowing through the second pipe and flowing through the second pipe receives heat energy from the organic sludge flowing through the first pipe.
  • first pipe and the second pipe connected to the storage tank of the organic sludge to form a flow passage of the organic sludge, respectively;
  • a first splitting part extending from the first pipe to the second pipe and divided into a plurality of pipes to surround the second pipe;
  • a second splitting part extending from the second pipe to the first pipe side and divided into a plurality of pipes to surround the first pipe;
  • a heating unit having a heater surrounding the first pipe and the second pipe in a section between the first and second dividing units;
  • a discharge part connected to the first split part and the second split part to discharge organic sludge, wherein the organic sludge in the reservoir is connected to the first pipe, the second pipe, and the heating part.
  • the organic sludge flowing through the first pipe and the second pipe receives heat energy from the organic sludge flowing through the second splitting part and the first splitting part.
  • the organic sludge is transported through the multi-pipe to transfer the heat to the sludge supplied in the transfer process for the discharge of the thermally decomposed organic sludge, to reuse the heat recovered from the organic sludge discharged
  • the supplied organic sludge By heating the supplied organic sludge, it is possible to reduce the amount of thermal energy supply, thereby reducing the cost of supplying thermal energy.
  • the organic sludge fed from the storage tank is heated with heat recovered from the thermally decomposed organic sludge before it is heated by the heater, thereby reducing the time for thermally decomposing the organic sludge, thereby increasing the thermal decomposition efficiency of the organic sludge, thereby reducing the amount of heat energy.
  • the organic sludge flow passage can be opened and closed within the heating portion through at least one valve unit installed in the heating portion, thereby controlling the time for heating the organic sludge even in a relatively short section or limited region, thereby improving the thermal decomposition efficiency of the organic sludge.
  • the organic sludge treatment apparatus can be miniaturized and the installation space of the treatment apparatus can be reduced.
  • the thermal decomposition of organic sludge is well performed according to the thermal decomposition efficiency of the organic sludge, and the organic sludge flow passage accumulated and blocked by the organic sludge flow passage for increasing the heating time of the organic sludge is increased. Due to the increased fluidity of the organic sludge, the transport of the organic sludge also has an effect that can be achieved effectively.
  • the pair of gate interfaces facing each other forms a tapered shape as well.
  • a plurality of valve bodies arranged in a cone shape move forward to press the interface of the gate tightly, wherein the edge portion of the valve body having the sharp shape is fixed to the interface of the gate during the transfer process. It is also possible to prevent the organic sludge from adhering to the interface of the gate even after prolonged use by peeling the organic sludge adhered to the gate by pressing the interface of the gate.
  • the driving of the valve unit can be controlled manually, and the driving of the valve unit can be controlled automatically through a control unit connected to the valve unit, and the control unit receives a signal from a temperature sensor mounted on the heating unit.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to the present invention.
  • FIG. 4 is a view schematically illustrating a second pipe of the multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically illustrating a valve unit of a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to the present invention.
  • FIGS. 6 and 7 are cross-sectional views schematically showing a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view schematically illustrating a second pipe and a small diameter member of a multi-pipe organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view schematically illustrating a first tube and a second tube of a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to another embodiment of the present invention.
  • 10 to 13 are cross-sectional views schematically showing a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic view illustrating the arrangement of a first pipe and a second split or a second pipe and a first split in a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to another embodiment of the present invention. It is sectional drawing shown.
  • the present invention comprises a first pipe forming a flow passage of organic sludge; A second pipe separating and forming a flow passage along the inside of the first pipe; A heating unit having a heater in a tubular shape connecting the other side of the first tube and the second tube to communicate with each other; A storage tank connected to one side of the second pipe to supply organic sludge; And a discharge part connected to one side of the first pipe to discharge organic sludge, wherein the organic sludge in the reservoir is connected to the second pipe, the heating part, and the first pipe through the discharge pipe.
  • the organic sludge flowing through the second pipe and flowing through the second pipe receives heat energy from the organic sludge flowing through the first pipe.
  • first pipe and the second pipe connected to the storage tank of the organic sludge to form a flow passage of the organic sludge, respectively;
  • a first splitting part extending from the first pipe to the second pipe and divided into a plurality of pipes to surround the second pipe;
  • a second splitting part extending from the second pipe to the first pipe side and divided into a plurality of pipes to surround the first pipe;
  • a heating unit having a heater surrounding the first pipe and the second pipe in a section between the first and second dividing units;
  • a discharge part connected to the first split part and the second split part to discharge organic sludge, wherein the organic sludge in the reservoir is connected to the first pipe, the second pipe, and the heating part.
  • the organic sludge flowing through the first pipe and the second pipe receives heat energy from the organic sludge flowing through the second splitting part and the first splitting part.
  • the present invention transfers heat from organic sludge which is pyrolyzed in the process of transporting organic sludge through a multi-pipe to heat the organic sludge which is supplied for pyrolysis so that the organic sludge can be thermally decomposed with less thermal energy.
  • the present invention relates to a multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat to improve the thermal decomposition efficiency of organic sludge by controlling the heating time of organic sludge in a limited section or region.
  • the first tube 10 is a hollow tube having an inner hollow side, and a longitudinal cross section thereof may be formed in a circular or square shape, and one side is connected to the discharge part 40 and thermally decomposed organic sludge from the other side. Is flowed to one side to form a flow passage of the organic sludge to be discharged through the discharge portion (40).
  • the first pipe 10 may be formed of an insulating material on its outer side, or by installing a heat insulating member I on the outer side thereof, so that the heat of the organic sludge pyrolyzed through the heating part 30 is not radiated to the outside.
  • the first tube 10 to maintain the heat.
  • the second tube 20 is a hollow tube with an empty inside, its longitudinal section may be formed in the same circular or square shape as the first tube 10, the flow passage along the inside of the first tube (10) Separately formed, one side is connected to the reservoir (S) to form a flow passage so that the organic sludge supplied from the reservoir (S) is transferred to the other side.
  • the second tube 20 is installed through the longitudinal direction in the inner side of the first tube 10 so that the inner space of the first tube 10 can be separated and partitioned, the first tube 10 is
  • the second tube 20 is formed to be wrapped at intervals so that the second tube 20 is interposed inside the first tube 10 so that the first tube 10 and the second tube 20 are single walls. It can be adjacent.
  • the second tube 20 is provided with a plurality of first interval holding member 21 on the outer side in the longitudinal direction, the first interval holding member 21 is welded to the inner wall surface of the first tube 10
  • the second pipe 20 is coupled to the first pipe 10 by making a joint with the back.
  • the first spacing member 21 supports the space between the first tube 10 and the second tube 20 between the inner circumference of the first tube 10 and the outer circumference of the second tube 20.
  • the space transported for the discharge of pyrolyzed organic sludge is partitioned.
  • the first interval holding member 21 is attached to the outer surface of the second tube 20 by welding or the like to protrude out of the second tube 20.
  • the heating unit 30 extends from the other side of the second tube 20 to the other side of the first tube 10, is divided into a plurality of tubes, and is connected to the first tube 10 to form a first connection.
  • the other side of the pipe 10 and the second pipe 20 are connected in communication with each other.
  • the heating unit 30 may control the transfer of organic sludge through the valve unit 50, which will be described later. However, the heating unit 30 may have an inner side so as to maintain continuous transfer of the organic sludge passing through the second pipe 20. It is preferable to configure the hollow tube, which is provided with a plurality of heaters 31 so that the organic sludge passing through the heating unit 30 is heated, and then transferred to the other side of the first tube (10).
  • the plurality of heaters 31 may be installed on the outer side or the inner side of the heating unit 30, and various heating members such as electric heaters, radiators, heater rods, boilers, or hot air blowers may be selectively applied according to the installation environment. have.
  • the above-described heater 31 allows heat of 200 ° C. or higher to be transferred to the organic sludge so that the temperature of the organic sludge transferred into the other side of the first pipe 10 also becomes 200 ° C. or higher to achieve pyrolysis.
  • the heating unit 30 is made of a tubular shape similar to the first tube 10 and the second tube 20, but is divided by a predetermined ratio based on the diameter of the second tube 20 when divided to reduce the diameter It is to be composed of a plurality of heating section 30 having.
  • the heating unit 30 when the heating unit 30 is divided into two tubes after extending from the second tube 20 to the other side, the second tube 20 is divided into two tubes having a diameter half of the diameter of the second tube 20.
  • the heating part 30 when the heating part 30 is divided into four tubes, it divides into four tubes which have a diameter of 1/4 to the diameter of the 2nd tube 20. As shown in FIG.
  • the heating unit 30 may be bent or warped in the first heating tube 32 and the first heating tube 32 extending from the other end of the second tube 20 to the other side of the first tube 10.
  • a second heating tube 33 which is divided into a plurality of parts and extends to the other side of the first tube 10.
  • the heater 31 includes the first heating tube 32 and the second heating tube ( Installed in accordance with 33).
  • the organic sludge transferred from the second tube 20 is heated by the heater 31 while passing through the first heating tube 32, and the heated organic sludge is divided and transferred to the second. It may pass through the heating tube 33 and maintain the heated temperature through the heater 31 or may be further heated.
  • the organic sludge pyrolyzed through the transfer and heating process is transferred to the other side of the first tube 10 through the second heating tube 33.
  • One or more valve units 50 to be described later are selectively installed in the first heating tube 32 or the second heating tube 33 of the heating unit 30, and the valve unit (based on the flow direction of the organic sludge)
  • the temperature sensor T is mounted to the rear of the 50).
  • the temperature sensor T measures the temperature of the organic sludge flowing therein by measuring the temperature inside the first heating tube 32 or the second heating tube 33, and the controller C to be described later and By making a connection, the temperature signal is input to the control unit C so that the control unit C can control the valve unit 50 described later.
  • the heating unit 30 described above includes a heat insulating member I disposed outside the heater 31, the first heating tube 32, and the second heating tube 33 so as to surround all of the heating unit ( 30) By keeping the whole temperature warm, it is possible to more effectively maintain the temperature at which the organic sludge to be transported is heated.
  • the discharge portion 40 is made of a tubular shape similar to the first tube 10 and the second tube 20 is connected to one side of the first tube 10, the organic material sludge thermally decomposed through the heating unit 30 Is to be discharged to the outside.
  • the discharge part 40 may be provided with a relief valve 41 in the upper portion of the inner pipe may allow the decomposed organic sludge to be discharged when the pressure in the first pipe 10 reaches the set pressure.
  • the organic sludge which is thermally decomposed and transferred into the first tube 10 as it passes through the heating unit 30 and is heated, is an outer surface of the second tube 20 and an inner side of the first tube 10. It is transferred to one side along the longitudinal direction between the wall surface is discharged to the outside through the discharge portion (40).
  • the thermally decomposed organic sludge passing through the inside of the first tube 10 is transferred in a direction opposite to that of the sludge conveyed in the second tube 20, that is, from one side to the other.
  • the thermally decomposed organic sludge flows inside the first tube 10, it is transferred while transferring heat to the second tube 20 provided inside the first tube 10, which is the same space. Inside the two pipes 20, the heat of the organic sludge pyrolyzed is recovered to heat the organic sludge passing through the inside of the second pipe 20.
  • the organic sludge introduced for the thermal decomposition treatment is heated in the transfer process before heating, so that the heater 31 is heated in the heating unit 30. ) Can significantly reduce the amount of thermal energy to be supplied.
  • the organic sludge which is compressed from the reservoir S and passed through the second tube 20, is heated to 200 ° C. through the first heating tube 32, and then passes through the second heating tube 33 to heat 200 ° C. Preservable heat may be applied.
  • the organic sludge having the heat of 200 ° C. is transferred between the outer side surface of the second tube 20 and the inner wall surface of the first tube 10, and then discharged to the outside through the discharge part 40.
  • the organic material sludge which is pumped from the reservoir S and passes through the second pipe 20.
  • the organic sludge passing through the second tube 20 is heat-exchanged with the thermally decomposed organic sludge and passes through the second tube 20 to reach the first heating tube 32, the organic sludge is heated to 150 ° C. or higher. It is transferred to the heating unit 30.
  • the organic sludge heated to 150 ° C. or more is only required to be heated to 50 ° C. while passing through the heating part 30, the amount of heat energy to be supplied from the heater 31 can be reduced, thereby supplying heat energy. The cost can be reduced.
  • the organic sludge supplied from the storage tank S is heated by reusing the heat recovered from the thermally decomposed organic sludge before it is heated through the heating part 30, so that the time for heating the sludge to an appropriate temperature, that is, sludge It is possible to shorten the time to heat to a temperature for pyrolysis treatment can be increased pyrolysis treatment efficiency.
  • valve unit 50 which may be further included in the present invention together with the above-described storage tank (S), the first pipe 10, the second pipe 20, the heating unit 30 and the discharge unit 40 is heated Installed in the unit 30 to open and close the flow passage of the organic sludge in the heating unit 30, it is selective to the first heating tube 32 or the second heating tube 33 formed to form the heating unit 30
  • One or more may be installed, and may be disposed in a conventional butterfly valve or the like inside the first heating tube 32 or the second heating tube 33, as well as the gate 51 to be described later. It may be composed of a valve unit 50 including the detailed configuration of the valve body 52 and the power transmission unit 53.
  • valve unit 50 is arranged in pairs facing each other in a direction perpendicular to the flow direction of the organic sludge inside the first heating tube 32 or the second heating tube 33 described above.
  • the pair of interfaces 51a facing each other include a gate 51 having a tapered shape of the total narrow light or the total light narrow based on the flow direction of the organic sludge.
  • valve unit 50 forms a plurality of cone-shaped arrangements so as to correspond to the inclination of the pair of gates 51 described above, and the edge portion of the sharp shape has an interface 51a of the pair of gates 51. It is provided with a valve body 52 which is in close contact with the forward or backward.
  • the power transmission unit 53 is connected to the above-described valve body 52 to transmit power to the valve body 52 to move forward or backward
  • the power transmission unit 53 is a conventional cylinder or It can be configured as an actuator, and of course, without having such a power transmission 53, the operator can manually move the valve body 52 forward or backward.
  • the valve unit 50 configured as described above is connected to the control unit C connected to the temperature sensor T mounted at the rear of the valve unit 50 in the heating unit 30, as described above, and thus the temperature sensor T
  • the control unit (C) to control the valve unit 50 through the temperature signal input to the control unit (C), the control unit (C) is connected directly to the power transmission unit 53 described above It is preferable to be able to control the driving of the valve body 52, thereby heating the organic sludge to the optimum temperature already set in the section or region of the limited heating section 30, and then the first pipe (10) Can be transferred to).
  • the control unit (C) receiving the measured temperature signal advances the valve body 52 so as to fit in the space between the pair of gate 51 interface 51a, the flow of organic sludge By blocking or closing the passage, the organic sludge stays inside the heating part 30 for a predetermined time, thereby increasing the heating time, thereby maximizing the thermal decomposition efficiency of the organic sludge.
  • the time for heating the organic sludge is controlled even in a relatively short section or in a limited region, thereby increasing the thermal decomposition efficiency of the organic sludge, as well as thermally treating the organic sludge. It is possible to reduce the size of the organic matter processing device and increase the installation space of the processing device while increasing the efficiency.
  • the thermal decomposition of organic sludge was well performed according to the thermal decomposition efficiency of the organic sludge, and the organic matter according to the transport pressure of the organic sludge accumulated and accumulated by the closing of the organic sludge flow passage for increasing the heating time of the organic sludge. Due to the increased sludge fluidity, the transport of organic sludge can also be achieved effectively.
  • the thermally decomposed organic sludge may be transferred to the first pipe 10, and may also be automatically controlled through the controller C connected to the temperature sensor T.
  • the organic sludge to be transported adheres to the interface 51a of the gate 51 by heat, and is continuously stacked and stacked on the interface 51a of the gate 51 by the transport pressure of the organic sludge, and the interface of the gate 51
  • the pair of gate 51 facing each other interface 51a forms a tapered shape
  • the valve body 52 having a plurality of the valve bodies 52 arranged in a cone shape moves forward to the gate 51.
  • the edge 51 of the valve body 52 having a sharp shape is drilled into the organic sludge layer adhered to the interface 51a of the gate 51 during the transfer process.
  • the pair of gate 51 interfaces 51a form a tapered inclination of the front narrow back light or the front narrow back light
  • the valve body 52 makes forward movement with the flow direction of the organic sludge in the forward direction
  • the pair of gates 51 make the inclination of the front narrow back light with respect to the flow direction of the organic sludge.
  • the organic sludge is transferred from the same direction in which the transport direction of the organic sludge and the valve body 52 are advanced.
  • valve body 52 achieves the reverse direction of the flow direction of the organic sludge.
  • the pair of gates 51 make the inclination of the all-optical narrow view based on the flow direction of the organic sludge.
  • the organic sludge supplied from the storage tank S is transferred from one side to the other direction along the second pipe 20, and then heated in the heating unit 30. Then, it is described as being transferred to one side between the outer surface of the second tube 20 and the inner wall surface of the first tube 10 to be discharged through the discharge unit 40, the storage tank (S) is the first tube ( 10 is connected to one side of the organic sludge pressurized from the storage tank (S) is transferred to the other side between the outer surface of the second tube 20 and the inner wall surface of the first tube 10, the heating unit 30 After passing through the heating, it is transferred to the inside of the other side of the second tube 20 may be transferred in one direction from the other side along the second tube (20).
  • the organic sludge heated in the heating unit 30 is transferred from the inner side of the second tube 20 to one side, the organic sludge is supplied from the storage tank S to the outside of the second tube 20 and the first tube 10.
  • the efficiency of transferring heat to the organic sludge transported to the other side between the inside of the) is to be the same as the organic sludge supplied from the reservoir (S) toward the heating unit 30 along the second pipe (20).
  • the first pipe is supplied to the organic sludge from the reservoir (S) to form a passage to move to the heating portion 30, or the organic sludge decomposed through the heating portion 30 is directed to the discharge portion 40, It is preferable that the volume between the inner side wall surface of (10) and the outer side surface of the 2nd pipe
  • Multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to another embodiment of the present invention includes a storage tank (S), a first pipe (10), a second pipe (20), a heating part (30), and a discharge part (40). ) And the valve unit 50 are as described above.
  • the second tube 20 further includes a small diameter member 22 along the inner center portion thereof, and the small diameter member 22 includes the second tube 20. It is characterized in that the organic sludge to be transported along the () is biased to the inner wall surface of the second pipe (20).
  • the second pipe 20 in a state where the second pipe 20 having a larger diameter than the second pipe 20 according to an embodiment of the present invention is installed inside the first pipe 10.
  • the volume of the organic sludge is transported in the second pipe 20 is the same as the volume of the organic sludge is transported in the second pipe 20 according to an embodiment of the present invention, the inside of the first pipe (10)
  • the volume at which the pyrolyzed organic sludge is transported is also configured to be the same as the volume at which the pyrolyzed organic sludge is transported inside the first pipe 10 according to the exemplary embodiment of the present invention.
  • the diameter of the second tube 20, the small diameter member 22 is installed on the inner side is increased so that the length of the circumferential end of the second tube 20 is increased, so that heat is transferred from the thermally decomposed organic sludge to the second tube 20.
  • the efficiency of thermal conduction can be further increased.
  • the small-diameter member 22 has a plurality of second spacing members 22a along the longitudinal direction on the outer surface, and the second spacing members 22a are welded to the inner wall surface of the second pipe 20.
  • the small diameter member 22 is coupled to the second tube 20 by joining or the like.
  • the second spacing holding member 22a supports the space between the second tube 20 and the small-diameter member 22 between the inner circumference of the second tube 20 and the outer circumference of the small-diameter member 22, and the organic material. Partition the space where the sludge is transported.
  • Multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to another embodiment of the present invention includes a storage tank (S), a first pipe (10), a second pipe (20), a heating part (30), and a discharge part ( 40 and the valve unit 50 are as described above.
  • the second pipe 20 is characterized in that at least one partition 23 is provided to separate and partition the first pipe 10.
  • the inside of the first pipe 10 is divided into a plurality of partitions 23 along the longitudinal direction so that the second pipe 20 has a tubular shape.
  • the partition wall 23 described above is bonded to the inside of the first tube 10 in the longitudinal direction, and by the load of the organic material sludge transferred from the inside of the first tube 10 and the second tube 20, Deformation such as expansion of the lower wall and the partition wall 23 of the first pipe 10 can be prevented from being caused.
  • the outer surface of the partition wall 23 is provided with a plurality of first interval holding member 21 along the longitudinal direction, the first interval holding member 21 in the horizontal direction on the inner wall surface of the first pipe (10)
  • the partition sludge transport space in the second pipe 20 is partitioned between the partition walls 23 by providing the first gap holding member 21 in the horizontal direction, thereby forming organic sludge. It is possible to divide the load and the transfer pressure of.
  • Multi-tubular organic sludge pyrolysis apparatus capable of recovering and reusing heat according to another embodiment of the present invention includes a storage tank (S), a first pipe (10), a second pipe (20), a heating part (30), and a discharge part ( 40 and the valve unit 50 are as described above.
  • the first pipe 10 and the second pipe 20 connected to the storage tank S of the organic sludge to form a flow passage of the organic sludge, respectively, and the first pipe (
  • a first splitting portion 14 extending from the second tube 20 to the second tube 20 and divided into a plurality of tubes to surround the second tube 20, and from the second tube 20 to the first tube 10 side.
  • a second split part 24 extending and split into a plurality of pipes to surround the first pipe 10, and the first pipe 10 in a section between the first split part 14 and the second split part 24.
  • a heating part 30 having a heater 31 surrounding the second pipe 20, and a discharge part connected to the first splitting part 14 and the second splitting part 24 to discharge organic sludge ( 40, and the organic sludge in the reservoir S flows to the discharge part 40 through the first pipe 10, the second pipe 20, and the heating part 30, respectively.
  • Organic sludge flowing through the first pipe 10 and the second pipe 20, respectively It is characterized in the second partition 24 and the second will receive a transfer of thermal energy from the organic matter sludge flowing through the first partition (14).
  • the first pipe 10 of the configuration of another embodiment of the present invention is connected to the storage tank (S) to form a flow passage to transport the organic sludge supplied from the storage tank (S), in one storage tank (S)
  • One side may be connected to the organic sludge to be supplied to the other side, the second pipe 10 and one storage tank (S) connected together to be supplied to the organic sludge can be simultaneously delivered to the discharge portion (40). This may be selectively applied in consideration of the installation environment of the organic material sludge treatment apparatus or the convenience of manufacturing.
  • first tube 10 is divided into a plurality of tubes so that the first split portion 14 extending from the first tube 10 to the other side closely surrounds the second tube 20.
  • the first split part 14 may be connected to the discharge part 40 on the other side to allow the thermally decomposed organic sludge to flow to the other side and be discharged through the discharge part 40, and to one discharge part 40. It may be connected with the second splitter 24 to discharge the organic sludge in a flow passage, which may be selectively applied in consideration of the installation environment of the organic sludge treatment apparatus or the convenience of manufacturing.
  • the first division part 14 is formed of a heat insulating material on the outer surface itself, or by installing the insulating member (I) on the outer surface, the heat of the organic sludge pyrolyzed through the heating part 30 is not emitted to the outside.
  • the inner space of the first division part 14 is to be kept warm.
  • the gap between the outer surface of the first split portion 14 and the second tube 20 may be filled with the thermal conductive material (F) in the longitudinal direction, which is the first split portion 14 and When a gap occurs between the outer surfaces of the second tube 20, the thermal conductive material (F) is interposed therebetween, to maintain the thermal conductivity between the first split portion 14 and the second tube 20.
  • the thermal conductive material (F) is interposed therebetween, to maintain the thermal conductivity between the first split portion 14 and the second tube 20.
  • the second pipe 20, the first pipe 10 according to another embodiment of the present invention described above, the length or diameter or shape of the same or similar configuration, is connected to the storage tank (S)
  • the organic sludge supplied from the reservoir (S) forms a flow passage to be transported.
  • the second pipe 20 is the other side is connected to one storage tank (S) can be fed to the organic sludge supplied to one side, the first pipe 10 and one storage tank (S) is connected together At the same time, the organic sludge to be supplied is to be transferred to the discharge unit 40, to form the organic sludge transport direction in the opposite direction to the first pipe (10).
  • the second tube 20 is divided into a plurality of tubes so that the second splitting part 24 extending from one side of the second tube 10 to one side closes and wraps the first tube 20.
  • the second split part 14 may have one side connected to the discharge part 40 so that the thermally decomposed organic sludge flows to one side to be discharged through the discharge part 40, and to one discharge part 40. It may be connected with the first splitter 14 to discharge the organic sludge flow passage, which may be selectively applied in consideration of the installation environment of the organic sludge treatment apparatus or the convenience of manufacturing.
  • the second division part 24 is formed of a heat insulating material on the outer surface itself, or by installing the insulating member (I) on the outer surface, the heat of the organic sludge pyrolyzed through the heating part 30 is not emitted to the outside. In order to keep the inside of the second division part 24 to keep warm.
  • the thermal conductive material (F) may be filled along the longitudinal direction at intervals formed between the second split part 24 and the outer surface of the first pipe 10, which is the second split part 24 and the second split part 24 in the manufacturing process. When a gap occurs between the outer surfaces of the first tube 10, the thermal conductive material (F) is interposed therebetween to maintain the thermal conductivity between the second splitter 24 and the first tube (10). For sake.
  • tube 20 and the 1st division part 14 is the 2nd division part 24 and the 1st as shown in FIG.
  • the organic material sludge flowing inside the second splitting part 24 and the first splitting part 14 surrounds the first pipe 10 and the second pipe 20 corresponding to each of the divided parts 14. 10 and the second tube 20 may be applied in various ways to transfer heat to the organic sludge flowing in the inside.
  • the heating unit 30 according to another embodiment of the present invention, the heater surrounding the first tube 10 and the second tube of the section between the first division portion 14 and the second division portion 24 ( 31) to heat the organic sludge flowing from the reservoir (S) toward the discharge portion (40).
  • the heating part 30 connects the first pipe 10 and the first split part 14 and the second pipe 20 and the second split part 24 to maintain continuous transport of organic sludge.
  • the hollow tube is configured to have an empty hollow inside, and the organic sludge passing through the heating part 30 is heated by a plurality of heaters 31, and then transferred to the first split part 14 and the second split part 24. .
  • the heating unit 30 is disposed between the first heating tube 32 and the second tube 20 and the second splitting unit 24 in the section between the first tube 10 and the first splitting unit 14.
  • a heater 31 installed along the second heating tube 33 and the first heating tube 32 and the second heating tube 33 in the section.
  • each of the first heating tube 32 and the second heating tube 33 is bent or bent in the first tube 10 or the second tube 20 in a state adjacent to each other and arranged alternately It is divided into a plurality of each, and is connected to the first division portion 14 and the second division portion 24,
  • the heater 31 may be installed on the outer side or the inner side of the heating part 30, and according to the manufacturing, heating the organic sludge flowing in the first heating tube 32 and the second heating tube 33 at once. It can be installed so that it can be, and can be disposed separately in each of the first heating tube 32 and the second heating tube (33).
  • the organic sludge transferred from the first tube 10 and the second tube 20 through the heating unit 30 configured as described above passes through the first heating tube 32 and the second heating tube 33 and passes through the heater 31. Heated to achieve pyrolysis.
  • the organic sludge thermally decomposed through the transfer and heating process is transferred to the first split part 14 and the second split part 24 through the first heating tube 32 and the second heating tube 33.
  • One or more valve units 50 are selectively installed in the first heating tube 32 and the second heating tube 33 of the heating unit 30, and each of the first heating tube 32 and the second heating unit is provided.
  • the temperature sensor T is mounted to the rear of the valve unit 50 based on the flow direction of the organic sludge flowing in the pipe 33.
  • the heating unit 30 is provided with a heat insulating member (I) installed on the outside to surround all of the heater 31, the first heating tube 32 and the second heating tube 33, the heating unit 30 By maintaining the whole heat retention, it is possible to more effectively maintain the temperature at which the organic sludge to be transferred is heated.
  • a heat insulating member (I) installed on the outside to surround all of the heater 31, the first heating tube 32 and the second heating tube 33, the heating unit 30
  • the heating unit 30 is the first tube 10, the first heating by forming a shape deformation of the first heating tube 32 and the second heating tube 33 at the same time bent or curved in the shape of " ⁇ "
  • the flow direction of the organic sludge flowing inside the pipe 32 and the first split portion 14 and the second pipe 20, the second heating tube 33, and the second split portion 24 is opposite to each other.
  • the direction in which the organic sludge is supplied from the storage tank S or discharged toward the discharge part 40 may be the same direction, which is selectively applied in consideration of the installation environment of the organic sludge treatment apparatus or the convenience of manufacturing. can do.
  • the discharge part 40 is connected to each other side of the first split part 14 and one side of the second split part 24 to pyrolyze through the heating part 30.
  • the organic sludge is discharged to the outside.
  • the discharge part 40 may be separately connected to each of the first split part 14 and the second split part 24, and one discharge part 40 may be connected to the first split part 14 and the second split part. Connection may be made to the installment 24 together, which may be selectively applied in consideration of the installation environment of the organic sludge treatment apparatus or the convenience of manufacturing.
  • the discharge part 40 is provided with a relief valve 41 in the upper upper portion so that the thermally decomposed organic sludge is discharged when the pressure in the first split portion 14 and the second split portion 24 reaches the set pressure. Can be.
  • the organic sludge which is thermally decomposed as it passes through the heating part 30 and is transferred into the first division part 14 and the second division part 24, is formed by the first division part 14 and the first separation part 14. Continuously transferred along the longitudinal direction in the two-dividing unit 24 is discharged to the outside through the discharge unit 40.
  • the thermally decomposed organic sludge passing through the first splitting part 14 and the second splitting part 24 is transferred in the corresponding second pipe 20 and the first pipe 10, respectively. In the opposite direction.
  • the thermally decomposed organic material sludge flows inside the first split part 14 and the second split part 24, the heat is transferred to the second pipe 20 and the first pipe 10 corresponding to each other.
  • the organic sludge is passed through the second tube 20 and the first tube 10 to recover heat of the thermally decomposed organic sludge through the second tube 20 and the first tube 10. It can be heated.
  • the organic sludge that is compressed from the reservoir S and passed through the first tube 10 and the second tube 20 is heated to 200 ° C. after passing through the first heating tube 32 and the second heating tube 33.
  • the organic sludge having the heat of 200 ° C. is transported along the first division part 14 and the second division part 24, and then discharged to the outside through the discharge part 40. ) And heat exchange with the organic sludge passing through the second pipe 20 and the first pipe (10).
  • the organic sludge passing through the second tube 20 and the first tube 10 undergoes heat exchange with the thermally decomposed organic sludge, and passes through the second tube 20 and the first tube 10 to pass through the second heating tube ( 33) and the first heating tube 32 is transferred to the heating unit 30 in a state heated to 150 °C or more.
  • the organic sludge heated to 150 ° C. or more is only required to be heated to 50 ° C. while passing through the heating part 30, the amount of heat energy to be supplied from the heater 31 can be reduced, thereby supplying heat energy. The cost can be reduced.
  • valve unit 50 one or more are selectively installed in each of the first heating tube 32 and the second heating tube 33, the first heating tube 32 And it is arranged inside the second heating tube 33 as a normal butterfly valve (Butterfly valve) to enable the opening and closing of the organic sludge flow passage.
  • the valve unit 50 configured as described above is connected to the controller C connected to the temperature sensor T mounted at the rear of the valve unit 50 based on the flow direction of the organic sludge in the heating unit 30.
  • the controller C may control the valve unit 50 through a temperature signal input from the temperature sensor T to the controller C, and thereby, within a section or region of the limited heating unit 30.
  • the organic sludge may be heated to an optimal temperature which is already set, and then transferred to the first splitter 14 and the second splitter 24.
  • the temperature inside the first heating tube 32 or the second heating tube 33 measured by the temperature sensor T in the process of transporting and heating the organic sludge is already set If the temperature does not reach the temperature of the control unit (C) receives the measured temperature signal to drive the valve unit 50 to block or close the flow passage of the organic sludge, the organic sludge inside the heating unit 30 for a predetermined time By increasing the heating time by staying for a long time, it is possible to maximize the thermal decomposition efficiency of the organic sludge.
  • the thermally decomposed organic sludge may be transferred to the first splitter 14 or the second splitter 24, and may also be automatically controlled through the controller C connected to the temperature sensor T.

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Abstract

본 발명은 다중관을 통해 유기물 슬러지를 이송하는 과정에서 열분해가 이루어진 유기물 슬러지로부터 열분해를 위해 공급하는 유기물 슬러지에 열을 전달하여 예비적으로 가열하도록 함에 따라 적은 열에너지로 유기물 슬러지를 열분해할 수 있도록 하고, 제한된 구간 또는 영역에서 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 제어함으로써 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높일 수 있도록 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치에 관한 것이다.

Description

열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치
본 발명은 유기물 슬러지 열분해 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 다중관을 통해 유기물 슬러지를 이송하는 과정에서 열분해가 이루어진 유기물 슬러지로부터 열분해를 위해 공급하는 유기물 슬러지에 열을 전달하여 예비적으로 가열하도록 함에 따라 적은 열에너지로 유기물 슬러지를 열분해할 수 있도록 하고, 제한된 구간 또는 영역에서 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 제어함으로써 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높일 수 있도록 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 하수슬러지, 음식물 쓰레기 또는 축산폐수 등의 폐기물인 유기물 슬러지를 자연상태로 방치하게 되면 침출수나 악취, 해충 발생 등의 환경오염을 유발한다.
이러한 유기물 슬러지는 에너지원으로 충분히 활용 가능한 관계로 단순히 폐기하기보다는 안정적인 처리를 위해 열분해, 가스화 등 유용한 에너지원으로 적극 활용할 수 있다.
이를 위한 과정 중 유기물 슬러지의 열분해 과정은, 유기물 슬러지에 고온의 열에너지를 공급하는 것으로 이루어지며, 이때, 열분해 과정을 거친 직후의 유기물 슬러지는 1kg당 3000kcal 이상의 열에너지를 갖고 있다.
이와 같이, 열분해 과정을 거친 유기물 슬러지로부터 열에너지를 회수 또는 활용할 수 있도록 함은 경제적으로 매우 유용한 것이고, 이를 위해서 많은 기술이 개발되고 있으나, 그 효율이 낮은 문제가 있다.
아울러, 유기물 슬러지는 고분자 화합물인 탄수화물, 단백질 또는 지질 등의 영양 유기물이 포함되어 구성되고, 이 영양 유기물을 물과 함께 200℃ 이상 고온으로 가열하여 열분해시키면 포도당이나 아미노산, 지방산 등으로 분해된다.
이렇게 유기물 슬러지에 열을 가해 분해시키는 원리를 이용하여 유기물 슬러지를 처리하는 여러 가지 방법이 고안되었지만, 고온으로 가열하는 과정에서 많은 열에너지가 필요할 뿐만 아니라 고온에 수반되는 물의 높은 증기압을 견디며 연속적으로 작동될 수 있는 장치 구성이 어려워 유기물 슬러지의 처리장치가 아직 실용화되지 못하고 있는 실정이다.
특히, 종래의 유기물 슬러지 처리장치는 유기물 슬러지를 열분해시키기 위하여 상온의 슬러지를 200℃ 이상으로 직접 가열해야 하기 때문에 온도 상승에 필요한 열에너지가 과도하게 요구된다는 문제점이 있었다.
그리고, 상술한 종래의 유기물 슬러지 처리장치는 투입되는 열에너지에 비하여 회수되는 고형물 등의 에너지가 적기 때문에 에너지효율이 낮아 폐기물인 유기물 슬러지의 처리방법으로는 경제성이 없었다.
한편, 종래의 유기물 슬러지 처리장치를 통한 유기물 슬러지의 열분해 처리 효율을 높이려면, 유기물 슬러지를 과도한 고온으로 가열하거나 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 늘리는 것이 불가피한데, 상술한 바와 같이, 유기물 슬러지를 고온으로 가열하고자 할 경우, 온도 상승에 필요한 과도한 열에너지의 손실이 유발되는 문제점이 있었다.
때문에, 이를 해결하기 위한 방안으로 유기물 슬러지가 가열되는 구간 또는 그 영역을 확대시켜 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 늘리는 방법이 제안된바 있지만, 이는 자연스럽게 유기물 슬러지 처리장치의 대형화를 초래할 수밖에 없고, 이 경우 처리장치 제작이 어려움은 물론 처리장치의 단가를 상승시키는 요인으로 작용하며, 처리장치의 설치 공간마저도 상당하게 확보해야하는 문제가 있었다.
따라서, 유기물 슬러지 처리장치에서 가열에 사용된 에너지가 재사용될 수 있도록 열교환을 시킬 수 있는 열교환 장치 등이 별도로 요구되며, 이러한 공급에너지 대비 회수에너지 효율을 높일 수 있는 장치가 적용되는 유기물 슬러지 처리장치의 개발과 더불어, 비교적 짧은 구간이나 제한된 영역에서도 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 제어할 수 있어 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높일 수 있는 유기물 슬러지 처리장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은, 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 유기물 슬러지의 이송 과정에서 연속적이며 계속적인 열분해와 공급한 열의 재사용이 동시에 이루어지도록 하여 열에너지의 재사용을 통한 에너지의 소비를 줄이도록 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치를 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 유기물 슬러지가 가열되는 구간이나 그 영역에서 유기물 슬러지의 유동통로를 개폐 가능하도록 해, 비교적 짧은 구간이나 제한된 영역에서도 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 제어함으로써, 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높일 수 있도록 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 유기물 슬러지의 유동 통로를 이루는 제1관; 상기 제1관 내부를 따라 유동 통로를 분리 형성하는 제2관; 상기 제1관과 제2관의 타측을 상호 연통하게 연결하는 관 형상으로 히터를 구비한 가열부; 상기 제2관의 일측과 연결이 이루어져 유기물 슬러지를 공급하는 저장조; 및 상기 제1관의 일측과 연결이 이루어져 유기물 슬러지의 배출이 이루어지는 배출부;를 포함하여 이루어지고, 상기 저장조 내의 유기물 슬러지는 연결한 상기 제2관과 가열부 및 상기 제1관을 거쳐 상기 배출부로 유동하며, 상기 제2관을 통해 유동하는 유기물 슬러지는 상기 제1관을 통해 유동하는 유기물 슬러지로부터 열에너지를 전달받도록 한다.
또한, 유기물 슬러지의 저장조에 연결되어 각각 유기물 슬러지의 유동통로를 이루는 제1관 및 제2관; 상기 제1관에서 상기 제2관측으로 연장되며 복수개의 관으로 분할 형성되어 상기 제2관을 감싸는 제1분할부; 상기 제2관에서 상기 제1관측으로 연장되며 복수개의 관으로 분할 형성되어 상기 제1관을 감싸는 제2분할부; 상기 제1분할부 및 제2분할부 사이 구간의 상기 제1관 및 제2관을 감싸는 히터를 구비한 가열부; 및 상기 제1분할부 및 제2분할부와 연결되어 유기물 슬러지의 배출이 이루어지는 배출부;를 포함하고, 상기 저장조 내의 유기물 슬러지는 각각 연결한 상기 제1관, 제2관 및 가열부를 거쳐 상기 배출부로 유동하며, 상기 제1관 및 제2관을 통해 유동하는 유기물 슬러지는 각각 상기 제2분할부 및 제1분할부를 통해 유동하는 유기물 슬러지로부터 열에너지를 전달받도록 한다.
상술한 본 발명의 구성에 의하면, 다중관을 통해 유기물 슬러지가 이송되도록 하여 열분해된 유기물 슬러지의 배출을 위한 이송과정에서 공급되는 슬러지에 열을 전달함으로써, 배출되는 유기물 슬러지에서 회수된 열을 재사용하여 공급되는 유기물 슬러지를 가열함에 따라, 열에너지의 공급량을 절감시킬 수 있어 열에너지 공급비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
그리고, 저장조에서 압송된 유기물 슬러지가 히터로 가열되기 전에 열분해된 유기물 슬러지로부터 회수한 열로 가열됨으로써, 유기물 슬러지를 열분해시키기 위한 시간을 단축시킬 수 있어 유기물 슬러지의 열분해 처리 효율이 증대됨에 따라, 적은 열에너지로 짧은 시간에 유기물 슬러지를 열분해시켜 유기물 슬러지 처리장치의 에너지 효율을 극대화시키는 효과도 있다.
또한, 가열부에 하나 이상 설치된 밸브유닛을 통해, 가열부 내에 유기물 슬러지 유동통로의 개폐가 가능함으로써, 비교적 짧은 구간이나 제한된 영역에서도 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 제어해, 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높임은 물론, 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높인 상태에서 유기물 슬러지 처리장치의 소형화를 도모함과 더불어 처리장치의 설치 공간마저도 축소할 수 있는 효과도 있다.
이와 같이, 높아진 유기물 슬러지의 열분해 처리효율에 따라 유기물 슬러지의 열분해가 잘 이루어졌음은 물론, 유기물 슬러지의 가열 시간 증가를 위한 유기물 슬러지 유동통로의 차단 또는 폐쇄에 의해 축적되어 상승한 유기물 슬러지의 이송압력에 따른 유기물 슬러지의 유동성 증가로 인해, 유기물 슬러지의 이송 또한 효과적으로 이룰 수 있는 효과가 있다.
더불어, 이송되는 유기물 슬러지가 열에 의해 게이트의 계면에 들러붙어 유기물 슬러지의 이송압력에 의해 계속적으로 쌓여 적층됨과 함께 게이트의 계면에 고착될 경우, 마주하는 한 쌍의 게이트 계면들이 테이퍼 형상을 이룸은 물론, 이에 대응토록 콘 형상으로 복수개가 배치된 밸브몸체가 전진하면서 게이트의 계면을 밀착 가압하게 되는데, 이때, 첨예한 형상으로 이루어진 밸브몸체의 가장자리 부위가 이송과정에서 게이트의 계면에 고착된 유기물 슬러지층을 파고들며 게이트의 계면을 밀착 가압하여 고착된 유기물 슬러지를 박리시킴으로써, 장기간 사용에도 게이트의 계면에 유기물 슬러지가 고착되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있다.
나아가, 밸브유닛의 구동을 수동으로 제어할 수 있음은 물론, 밸브유닛과 연결된 제어부를 통해 밸브유닛의 구동을 자동으로도 제어 가능하고, 이러한 제어부가 가열부에 장착된 온도센서로부터 신호를 입력받을 수 있도록 연결됨으로써, 가열부 구간 내에서 이미 설정된 최적의 온도로 유기물 슬러지를 가열한 다음, 이송 및 배출할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치의 제2관을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치의 밸브유닛을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치의 제2관 및 소경부재를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치의 제1관 및 제2관을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 13는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치의 제1관과 제2분할부 또는 제2관과 제1분할부의 배치를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 단면도이다.
본 발명은 유기물 슬러지의 유동 통로를 이루는 제1관; 상기 제1관 내부를 따라 유동 통로를 분리 형성하는 제2관; 상기 제1관과 제2관의 타측을 상호 연통하게 연결하는 관 형상으로 히터를 구비한 가열부; 상기 제2관의 일측과 연결이 이루어져 유기물 슬러지를 공급하는 저장조; 및 상기 제1관의 일측과 연결이 이루어져 유기물 슬러지의 배출이 이루어지는 배출부;를 포함하여 이루어지고, 상기 저장조 내의 유기물 슬러지는 연결한 상기 제2관과 가열부 및 상기 제1관을 거쳐 상기 배출부로 유동하며, 상기 제2관을 통해 유동하는 유기물 슬러지는 상기 제1관을 통해 유동하는 유기물 슬러지로부터 열에너지를 전달받도록 한다.
또한, 유기물 슬러지의 저장조에 연결되어 각각 유기물 슬러지의 유동통로를 이루는 제1관 및 제2관; 상기 제1관에서 상기 제2관측으로 연장되며 복수개의 관으로 분할 형성되어 상기 제2관을 감싸는 제1분할부; 상기 제2관에서 상기 제1관측으로 연장되며 복수개의 관으로 분할 형성되어 상기 제1관을 감싸는 제2분할부; 상기 제1분할부 및 제2분할부 사이 구간의 상기 제1관 및 제2관을 감싸는 히터를 구비한 가열부; 및 상기 제1분할부 및 제2분할부와 연결되어 유기물 슬러지의 배출이 이루어지는 배출부;를 포함하고, 상기 저장조 내의 유기물 슬러지는 각각 연결한 상기 제1관, 제2관 및 가열부를 거쳐 상기 배출부로 유동하며, 상기 제1관 및 제2관을 통해 유동하는 유기물 슬러지는 각각 상기 제2분할부 및 제1분할부를 통해 유동하는 유기물 슬러지로부터 열에너지를 전달받도록 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 목적을 구현하기 위한 바람직한 실시 구성과 이들 구성에 따른 작용관계에 대하여 설명하겠으며, 종래와 동일 내지 동일 범주에 있는 기술구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 다중관을 통해 유기물 슬러지를 이송하는 과정에서 열분해가 이루어진 유기물 슬러지로부터 열분해를 위해 공급하는 유기물 슬러지에 열을 전달하여 예비적으로 가열하도록 함에 따라 적은 열에너지로 유기물 슬러지를 열분해할 수 있도록 하고, 제한된 구간 또는 영역에서 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 제어함으로써 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높일 수 있도록 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 구성은, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 저장조(S), 제1관(10), 제2관(20), 가열부(30) 및 배출부(40)를 구비하여 이루어진다.
이러한 본 발명의 구성 중 제1관(10)은, 내측이 비어있는 중공관이고, 그 종단면이 원형 또는 사각형상으로 이루어질 수 있으며, 일측이 배출부(40)와 연결되어 타측으로부터 열분해된 유기물 슬러지가 일측으로 유동하여 배출부(40)를 통해 배출되도록 유기물 슬러지의 유동통로를 이룬다.
그리고, 제1관(10)은 외측면 자체가 단열재질로 이루어지거나, 외측면에 보온부재(I)를 설치함으로써, 가열부(30)를 통과하여 열분해된 유기물 슬러지의 열이 외부로 발산되지 않도록 하여 제1관(10) 내부가 보온을 이루도록 한다.
한편, 제2관(20)은 내측이 비어있는 중공관이고, 그 종단면은 제1관(10)과 동일하게 원형 또는 사각형상으로 이루어질 수 있으며, 제1관(10) 내부를 따라 유동통로를 분리 형성하며, 일측이 저장조(S)와 연결되어 저장조(S)로부터 공급되는 유기물 슬러지가 타측으로 이송되게 유동통로를 이룬다.
이러한 제2관(20)은 제1관(10)의 내측에 길이방향을 따라 관통 설치하여 제1관(10)의 내측 공간을 분리 구획할 수 있도록 함을 통해, 제1관(10)이 제2관(20)에 간격을 두고 감싸는 형상을 이루게 되어 제2관(20)이 제1관(10)의 내측에 개재되어 제1관(10)과 제2관(20)이 단일벽으로 인접할 수 있게 된다.
그리고, 제2관(20)은 외측면에 길이방향을 따라 복수개의 제1간격유지부재(21)를 구비하고, 제1간격유지부재(21)는 제1관(10)의 내측 벽면에 용접 등으로 접합을 이루어 제2관(20)이 제1관(10)에 결합되게 한다.
이러한 제1간격유지부재(21)는 제1관(10)의 내면 둘레와 제2관(20)의 외면 둘레 사이에서 제1관(10) 및 제2관(20) 상호 간의 간격을 지지하고, 열분해된 유기물 슬러지의 배출을 위해 이송되는 공간을 구획한다.
여기서, 제1간격유지부재(21)는 제2관(20)의 외측면에 용접 등의 방법으로 접합하여 제2관(20)의 외측으로 돌출되도록 구비시킨다.
한편, 가열부(30)는 제2관(20)의 타측에서 제1관(10)의 타측으로 연장 연결하고, 복수개의 관으로 분할 구성하여 제1관(10)과의 연결을 이루어 제1관(10)과 제2관(20)의 타측을 상호 연통하게 연결한다.
이러한 가열부(30)는, 후술하는 밸브유닛(50)을 통해 유기물 슬러지의 이송을 제어할 수는 있지만, 제2관(20)을 통과하는 유기물 슬러지의 계속적인 이송을 유지할 수 있도록 내측이 비어있는 중공관으로 구성하는 것이 바람직하고, 다수의 히터(31)를 구비하여 가열부(30)를 지나는 유기물 슬러지가 가열된 다음, 제1관(10)의 타측 내부로 이송되도록 한다.
여기서, 다수의 히터(31)는 가열부(30)의 외측면 또는 내측면에 설치하고, 설치환경에 따라 전기히터, 라지에이터, 히터봉, 보일러 또는 열풍기 등의 다양한 가열부재를 선택적으로 적용할 수 있다.
예컨대, 상술한 히터(31)는 200℃ 이상의 열이 유기물 슬러지로 전달되도록 하여 제1관(10)의 타측 내부로 이송되는 유기물 슬러지의 온도 또한 200℃ 이상이 되어 열분해를 이룰 수 있게 한다.
특히, 가열부(30)는 제1관(10) 및 제2관(20)과 유사한 관 형상으로 이루어지되, 분할시 제2관(20)의 직경을 기준으로 일정 비율로 분할되어 줄어든 직경을 갖는 복수개의 가열부(30)로 구성되도록 한다.
즉, 제2관(20)으로부터 타측으로의 연장을 이룬 다음, 가열부(30)를 2개의 관으로 분할할 경우, 제2관(20) 직경에 절반의 직경을 갖는 2개의 관으로 분할 구성하고, 가열부(30)를 4개의 관으로 분할할 경우, 제2관(20) 직경에 1/4의 직경을 갖는 4개의 관으로 분할 구성하는 것이다.
이를 통해, 유기물 슬러지가 히터(31)에 의해 직접적으로 가열되는 구간에서 관의 직경을 축소하는 것이 가능하고, 이러한 관 직경의 축소를 통해 유기물 슬러지가 이송되는 체적을 축소함으로써 에너지 소비를 줄일 수 있으며, 이렇게 에너지 소비를 줄일 수 있는 상태에서, 유기물 슬러지의 이송량이나 유기물 슬러지가 이송되는 압력은 유지될 수 있는 것이다.
아울러, 가열부(30)는 제2관(20)의 타측 단부에서 제1관(10)의 타측으로 연장 연결된 제1가열관(32)과, 이 제1가열관(32)에서 꺾임 또는 휨을 이루며 복수개로 분할되어 제1관(10)의 타측으로 연장 연결되는 제2가열관(33)을 포함하여 이루어지고, 이때, 히터(31)는 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)을 따라 설치된다.
이렇게 구성된 가열부(30)를 통해, 제2관(20)에서 이송된 유기물 슬러지는 제1가열관(32)을 지나며 히터(31)로 가열되고, 가열된 유기물 슬러지는 분할되어 이송되다가 제2가열관(33)을 통과하며 히터(31)를 통해 가열된 온도를 유지하거나 더 가열될 수 있는 것이다.
이와 같은, 이송 및 가열과정을 거쳐 열분해된 유기물 슬러지는 제2가열관(33)을 지나 제1관(10)의 타측 내부로 이송된다.
이러한 가열부(30)의 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33)에 후술하는 밸브유닛(50)이 선택적으로 하나 이상 설치되는 것이고, 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 밸브유닛(50)의 후방에 온도센서(T)가 장착된다.
이 온도센서(T)는, 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33) 내측의 온도를 측정함으로부터 그 내측에서 유동하는 유기물 슬러지의 온도를 측정하고, 후술하는 제어부(C)와 연결을 이루어 그 온도신호를 제어부(C)에 입력하여 이 제어부(C)가 후술하는 밸브유닛(50)을 제어할 수 있도록 한다.
더하여, 상술한 가열부(30)는 히터(31), 제1가열관(32) 및 제2가열관(33) 모두를 감싸도록 그 외측에 설치한 보온부재(I)를 구비하여 가열부(30) 전체가 보온을 유지함으로써, 이송되는 유기물 슬러지가 가열된 온도를 더욱 효과적으로 유지할 수 있다.
한편, 배출부(40)는 제1관(10) 및 제2관(20)과 유사한 관 형상으로 이루어져 제1관(10)의 일측과 연결을 이루어 가열부(30)를 거쳐 열분해된 유기물 슬러지가 외부로 배출되도록 하는 것이다.
이러한 배출부(40)는 내측 상부에 릴리프밸브(41)를 구비하여 제1관(10) 내의 압력이 설정된 압력에 도달하면 열분해된 유기물 슬러지가 배출되도록 할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 가열부(30)를 통과하며 가열됨에 따라 열분해되어 제1관(10) 내측으로 이송된 유기물 슬러지는, 제2관(20)의 외측면과 제1관(10)의 내측 벽면 사이에서 길이방향을 따라 일측으로 이송되어 배출부(40)를 통해 외부로 배출된다.
이때, 제1관(10) 내측을 통과하는 열분해된 유기물 슬러지는 제2관(20) 내에서 이송되는 슬러지의 이송방향과 반대되는 방향, 즉, 타측에서 일측 방향으로 이송된다.
여기서, 열분해된 유기물 슬러지는 제1관(10) 내측에서 유동될 때, 동일 공간인 제1관(10) 내측에 구비된 제2관(20)으로 열을 전달하면서 이송되는데, 이를 통해, 제2관(20) 내측에서, 열분해된 유기물 슬러지의 열을 회수하여 제2관(20) 내측을 통과하는 유기물 슬러지를 가열할 수 있는 것이다.
이와 같이, 열분해 처리를 위해 투입하는 유기물 슬러지를, 가열 전 이송과정에서 가열하게 됨으로써, 이미 가열된 유기물 슬러지를, 가열부(30)를 통과시켜 가열하는 것이므로, 가열부(30)에서 히터(31)를 통해 공급해야 할 열에너지의 양을 현저하게 줄일 수 있는 것이다.
예컨대, 저장조(S)로부터 압송되어 제2관(20)을 거친 유기물 슬러지는 제1가열관(32)을 지나며 200℃로 가열된 다음, 제2가열관(33)을 지나며 200℃의 열을 보존할 수 있는 열이 가해질 수 있다.
이렇게 200℃의 열을 보유한 유기물 슬러지는 제2관(20)의 외측면과 제1관(10)의 내측 벽면 사이에서 이송되다가 배출부(40)을 통해 외부로 배출되는데, 이때, 열분해 처리되기 위해 저장조(S)로부터 압송되어 제2관(20)을 통과하는 유기물 슬러지와 열교환을 이루게 된다.
여기서, 제2관(20)을 지나는 유기물 슬러지는 열분해된 유기물 슬러지와 열교환을 이루게 되어 제2관(20)을 통과해 제1가열관(32)에 이르게 될 때에는 150℃ 이상으로 가열된 상태에서 가열부(30)로 이송되는 것이다.
이에 따라, 이미 150℃ 이상으로 가열된 유기물 슬러지는 가열부(30)를 지나면서 50℃ 상승시킬 수 있는 열만 가해지면 되는 것이므로, 히터(31)로부터 공급해야 할 열에너지량을 절감시킬 수 있어 열에너지 공급비용을 줄일 수 있게 된다.
나아가, 저장조(S)로부터 공급된 유기물 슬러지가 가열부(30)를 통과하여 가열되기 전에 열분해된 유기물 슬러지로부터 회수된 열을 재사용하여 가열됨으로써, 슬러지를 적정 온도로 가열시키기 위한 시간, 즉, 슬러지를 열분해 처리하기 위한 온도로 가열시키는 시간을 단축시킬 수 있어 열분해 처리효율이 증대될 수 있는 것이다.
한편, 상술한 저장조(S), 제1관(10), 제2관(20), 가열부(30) 및 배출부(40)와 함께 본 발명에 더 포함될 수 있는 밸브유닛(50)은 가열부(30)에 설치되어 가열부(30) 내에서 유기물 슬러지의 유동통로를 개폐하는 것으로, 가열부(30)를 이루도록 분할 형성된 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33)에 선택적으로 하나 이상이 설치되고, 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33)의 내측에서 통상의 버터플라이밸브(Butterfly valve) 등으로 배치될 수 있음은 물론, 후술하는 게이트(51), 밸브몸체(52) 및 동력전달부(53)의 세부구성들을 포함하는 밸브유닛(50)으로 구성될 수 있다.
이러한 밸브유닛(50)은, 도 2 및 5와 같이, 상술한 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33)의 내측에서 유기물 슬러지의 유동방향과 수직을 이루며 마주하는 한 쌍으로 배치되고, 이렇게 마주하는 한 쌍의 계면(51a)이 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 전협후광 또는 전광후협의 테이퍼 형상을 이루는 게이트(51)를 구비한다.
그리고, 밸브유닛(50)은 상술한 한 쌍의 게이트(51)가 이루는 경사에 대응되도록 복수개가 콘 형상의 배치를 이루고, 첨예한 형상의 가장자리 부위가 한 쌍의 게이트(51)의 계면(51a)에 밀착되면서 전진 또는 후퇴하는 밸브몸체(52)를 구비하여 이루어진다.
또한, 상술한 밸브몸체(52)와 연결되어 밸브몸체(52)가 전진 또는 후퇴하도록 동력을 전달하는 동력전달부(53)를 포함하여 이루어지는데, 이 동력전달부(53)는 통상의 실린더 또는 액츄에이터로 구성될 수 있고, 물론, 이러한 동력전달부(53)를 구비하지 않은 채, 작업자가 수동으로 직접 밸브몸체(52)를 전진 또는 후퇴시킬 수 있다.
이렇게 구성된 밸브유닛(50)은, 앞서 설명한 바와 같이, 가열부(30)에서 밸브유닛(50)의 후방에 장착된 온도센서(T)와 연결된 제어부(C)와 연결을 이루어, 온도센서(T)로부터 제어부(C)에 입력된 온도신호를 통해 제어부(C)가 밸브유닛(50)을 제어할 수 있도록 하고, 이러한 제어부(C)는 상술한 동력전달부(53)와 연결을 이루어 직접적으로 밸브몸체(52)의 구동을 제어할 수 있도록 함이 바람직하고, 이를 통해, 제한된 가열부(30)의 구간 또는 영역 내에서 이미 설정된 최적의 온도로 유기물 슬러지를 가열한 다음, 제1관(10)으로 이송되도록 할 수 있는 것이다.
더불어, 이러한 밸브유닛(50)을 통해, 유기물 슬러지를 이송시키며 가열하는 과정에서 온도센서(T)가 측정한 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33) 내측의 온도가 이미 설정된 최적의 온도에 미치지 못할 경우, 측정된 온도신호를 입력받은 제어부(C)는 밸브몸체(52)를 전진시켜 한 쌍의 게이트(51) 계면(51a)들 사이 공간에 끼워지도록 해, 유기물 슬러지의 유동통로를 차단 또는 폐쇄함으로써, 가열부(30) 내측에 유기물 슬러지가 일정시간 동안 머무르게 하여 가열 시간을 증가시킴에 따라, 유기물 슬러지의 열분해 효율을 극대화시킬 수 있는 것이다.
이렇게 가열부(30) 내에 유기물 슬러지 유동통로의 개폐가 가능함으로써, 비교적 짧은 구간이나 제한된 영역에서도 유기물 슬러지가 가열되는 시간을 제어해, 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높임은 물론, 유기물 슬러지의 열분해 처리효율을 높인 상태에서 유기물 처리장치의 소형화를 도모함과 더불어 처리장치의 설치 공간마저도 축소할 수 있게 된다.
이와 함께, 높아진 유기물 슬러지의 열분해 처리효율에 따라 유기물 슬러지의 열분해가 잘 이루어졌음은 물론, 유기물 슬러지의 가열 시간 증가를 위한 유기물 슬러지 유동통로의 폐쇄에 의해 축적되어 상승한 유기물 슬러지의 이송압력에 따른 유기물 슬러지의 유동성 증가로 인해, 유기물 슬러지의 이송 또한 효과적으로 이룰 수 있다.
물론, 온도센서(T)가 측정한 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33) 내측의 온도가 이미 설정된 최적의 온도로 측정될 경우에는 밸브몸체(52)를 구동시키지 않은 채, 열분해된 유기물 슬러지를 제1관(10)으로 이송되도록 할 수 있고, 이 또한 온도센서(T)와 연결된 제어부(C)를 통해 자동으로 제어 가능할 수 있다.
그리고, 이송되는 유기물 슬러지가 열에 의해 게이트(51)의 계면(51a)에 들러붙어 유기물 슬러지의 이송압력에 의해 게이트(51)의 계면(51a)에 계속적으로 쌓여 적층됨과 함께 게이트(51)의 계면(51a)에 고착될 경우, 마주하는 한 쌍의 게이트(51) 계면(51a)들이 테이퍼 형상을 이룸은 물론, 이에 대응토록 콘 형상으로 복수개가 배치된 밸브몸체(52)가 전진하면서 게이트(51)의 계면(51a)을 밀착 가압하게 되는데, 이때, 첨예한 형상으로 이루어진 밸브몸체(52)의 가장자리 부위가 이송과정에서 게이트(51)의 계면(51a)에 고착된 유기물 슬러지층을 파고들며 게이트(51)의 계면(51a)을 밀착 가압하여 고착된 유기물 슬러지를 박리시킴으로써, 장기간 사용에도 게이트(51)의 계면(51a)에 유기물 슬러지가 고착되는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 상술한 한 쌍의 게이트(51) 계면(51a)들이 전협후광 또는 전광후협의 테이퍼진 경사를 이루는 관계에 있어, 밸브몸체(52)가 유기물 슬러지의 유동방향과 정방향의 전진을 이룰 경우, 한 쌍의 게이트(51)는 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 전협후광의 경사를 이루게 되는데, 이 경우에는 유기물 슬러지의 이송방향과 밸브몸체(52)가 전진을 이루는 방향이 동일함으로부터, 유기물 슬러지의 이송압력에 의해 더욱 효과적으로 밸브몸체(52)를 전진시킬 수 있게 됨은 물론, 밸브몸체(52)를 전진시키는 동력을 절약할 수 있는 것이다.
이와 반대로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치를 개략적으로 나타낸, 도 6과 같이, 밸브몸체(52)가 유기물 슬러지의 유동방향과 역방향의 전진을 이룰 경우, 한 쌍의 게이트(51)는 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 전광후협의 경사를 이루게 되는데, 이 경우에는 유기물 슬러지의 이송방향과 밸브몸체(52)가 전진을 이루는 방향이 역방향임으로부터, 상술한 바와 같은 동력을 절약할 수는 없겠으나, 밸브몸체(52)가 한 쌍의 게이트(51) 사이에 끼워져 유기물 슬러지의 유동통로를 폐쇄한 상태에서 밸브몸체(52)를 후퇴시켰을 때, 유기물 슬러지 유동통로 폐쇄시 밸브몸체(52)의 반대편에서 이루어지는 열팽창에 의해 유기물 슬러지의 유동성은 더욱 증가시킬 수 있게 된다.
아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 도면과 상술한 바에 의하면, 저장조(S)로부터 공급된 유기물 슬러지가 제2관(20)을 따라 일측에서 타측 방향으로 이송된 후, 가열부(30)에서 가열된 다음, 제2관(20)의 외측면과 제1관(10)의 내측 벽면 사이에서 일측으로 이송되어 배출부(40)를 통해 배출되는 것으로 설명하였으나, 저장조(S)가 제1관(10)의 일측과 연결을 이루어 저장조(S)로부터 압송된 유기물 슬러지가 제2관(20)의 외측면과 제1관(10)의 내측 벽면 사이에서 타측으로 이송된 후, 가열부(30)를 통과하여 가열된 다음, 제2관(20)의 타측 내부로 이송되어 제2관(20)을 따라 타측에서 일측 방향으로 이송될 수 있다.
이와 같이, 가열부(30)에서 가열된 유기물 슬러지가 제2관(20)의 내측에서 일측으로 이송될 때, 저장조(S)로부터 공급되어 제2관(20)의 외측과 제1관(10)의 내측 사이에서 타측으로 이송되는 유기물 슬러지에 열을 전달하는 효율은 저장조(S)로부터 공급된 유기물 슬러지가 제2관(20)을 따라 가열부(30)를 향하는 것과 동일할 수 있도록 한다.
이를 위하여, 저장조(S)로부터 유기물 슬러지가 공급되어 가열부(30)로 이동하는 통로를 이루거나, 가열부(30)를 지나 열분해된 유기물 슬러지가 배출부(40)로로 향하게 되는, 제1관(10)의 내측 벽면과 제2관(20)의 외측면 사이와, 제2관(20) 내측의 체적이 서로 동일하게 제작되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치는 저장조(S), 제1관(10), 제2관(20), 가열부(30), 배출부(40) 및 밸브유닛(50)을 구비하고 있음은 상술한 바와 같다.
다만, 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 제2관(20)은 내측 중심부위를 따라 소경부재(22)를 더 구비한 것으로 이루어지고, 이 소경부재(22)는 제2관(20)을 따라 이송이 이루어지는 유기물 슬러지가 제2관(20)의 내측 벽면에 치우치게 하는 것에 특징이 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2관(20)보다 직경이 더 큰 제2관(20)을 제1관(10) 내측에 설치한 상태에서 제2관(20)의 내측에 제2관(20)보다 직경이 작은 소경부재(22)를 길이방향을 따라 관통 설치하여 저장조(S)로부터 압송된 유기물 슬러지가 제2관(20) 내측에서 소경부재(22)의 외측면과 제2관(20)의 내측 벽면 사이에서 길이방향을 따라 타측으로 이송되도록 하는 것이다.
이때, 제2관(20)에서 유기물 슬러지가 이송되는 체적은, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2관(20)에서 유기물 슬러지가 이송되는 체적과 동일하고, 제1관(10) 내측에서 열분해된 유기물 슬러지가 이송되는 체적 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1관(10) 내측에서 열분해된 유기물 슬러지가 이송되는 체적과 동일하게 구성한다.
이를 위해, 내측에 소경부재(22)가 설치된 제2관(20)의 직경이 늘어나 제2관(20) 종단면 둘레의 길이가 늘어나게 됨으로써, 열분해된 유기물 슬러지로부터 제2관(20)으로 열이 전도되는 면적이 늘어나게 됨에 따라, 열전도의 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.
더불어, 소경부재(22)는 외측면에 길이방향을 따라 복수개의 제2간격유지부재(22a)를 구비하고, 이 제2간격유지부재(22a)는 제2관(20)의 내측 벽면에 용접 등으로 접합을 이루어 소경부재(22)가 제2관(20)에 결합되게 한다.
이러한 제2간격유지부재(22a)는 제2관(20) 내면 둘레와 소경부재(22)의 외면 둘레 사이에서 제2관(20) 및 소경부재(22) 상호 간의 간격을 지지하도록 하고, 유기물 슬러지가 이송되는 공간을 구획한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치는 저장조(S), 제1관(10), 제2관(20), 가열부(30), 배출부(40) 및 밸브유닛(50)을 구비하고 있음은 상술한 바와 같다.
다만, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2관(20)은 제1관(10)을 분리 구획하는 격벽(23)을 적어도 하나 이상 설치하는 것으로 이루어짐에 특징이 있다.
즉, 제1관(10)의 내측을, 길이방향을 따라 복수개의 격벽(23)으로 분리 구획하여 제2관(20)이 관 형상을 이루도록 한 것이다.
이때, 상술한 격벽(23)은 복수개가 세로 방향으로 제1관(10)의 내측에 접합됨으로써, 제1관(10) 및 제2관(20) 내측에서 이송되는 유기물 슬러지의 하중에 의해, 제1관(10)의 하측벽과 격벽(23)이 팽창되는 등의 변형이 유발되는 것을 차단할 수 있다.
그리고, 격벽(23)의 외측면에 길이방향을 따라 복수개의 제1간격유지부재(21)를 구비하며, 이러한 제1간격유지부재(21)를 제1관(10)의 내측 벽면에 가로 방향으로 접합시켜 제1관(10)에서 유기물 슬러지 이송 공간을 구획함으로써, 유기물 슬러지의 하중 및 이송 압력을 분할함에 따라, 제1관(10)과 격벽(23)의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 격벽(23)들 사이에도 상술한 바와 같이 제1간격유지부재(21)를 가로 방향으로 구비하여 격벽(23)들 사이 제2관(20)에서 유기물 슬러지 이송 공간을 구획함으로써, 유기물 슬러지의 하중 및 이송 압력을 분할할 수 있게 된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치는 저장조(S), 제1관(10), 제2관(20), 가열부(30), 배출부(40) 및 밸브유닛(50)을 구비하고 있음은 상술한 바와 같다.
다만, 도 10 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 유기물 슬러지의 저장조(S)에 연결되어 각각 유기물 슬러지의 유동통로를 이루는 제1관(10) 및 제2관(20)과, 제1관(10)에서 제2관(20)측으로 연장되며 복수개의 관으로 분할 형성되어 제2관(20)을 감싸는 제1분할부(14)와, 제2관(20)에서 제1관(10)측으로 연장되며 복수개의 관으로 분할 형성되어 제1관(10)을 감싸는 제2분할부(24)와, 제1분할부(14) 및 제2분할부(24) 사이 구간의 제1관(10) 및 제2관(20)을 감싸는 히터(31)를 구비한 가열부(30)와, 제1분할부(14) 및 제2분할부(24)와 연결되어 유기물 슬러지의 배출이 이루어지는 배출부(40)를 포함하여 이루어지고, 저장조(S) 내의 유기물 슬러지는 각각 연결한 제1관(10), 제2관(20) 및 가열부(30)를 거쳐 배출부(40)로 유동하며, 제1관(10) 및 제2관(20)을 통해 유동하는 유기물 슬러지는 각각 제2분할부(24) 및 제1분할부(14)를 통해 유동하는 유기물 슬러지로부터 열에너지를 전달받도록 한 것임에 특징이 있다.
이러한 본 발명의 또 다른 실시예의 구성 중 제1관(10)은, 저장조(S)와 연결되어 저장조(S)로부터 공급되는 유기물 슬러지가 이송되게 유동통로를 이루는데, 하나의 저장조(S)에 일측이 연결되어 공급되는 유기물 슬러지가 타측으로 이송되게 할 수 있고, 제2관(10)과 하나의 저장조(S)에 함께 연결되어 동시에 공급되는 유기물 슬러지가 배출부(40)로 이송되도록 할 수 있으며, 이는 유기물 슬러지 처리장치의 설치 환경이나 제작의 편의성 등을 고려하여 선택 적용할 수 있다.
그리고, 제1관(10)은, 복수개의 관으로 분할 형성하여 제1관(10)에서 타측으로 연장 구비되는 제1분할부(14)가 제2관(20)을 밀착하며 감싸도록 한다.
여기서, 제1분할부(14)는 타측이 배출부(40)와 연결되어 열분해된 유기물 슬러지가 타측으로 유동하여 배출부(40)를 통해 배출되도록 할 수 있고, 하나의 배출부(40)에 제2분할부(24)와 함께 연결되어 유기물 슬러지의 유동통로를 이루어 배출되도록 할 수 있으며, 이는 유기물 슬러지 처리장치의 설치 환경이나 제작의 편의성 등을 고려하여 선택 적용할 수 있다.
또한, 제1분할부(14)는 외측면 자체가 단열재질로 이루어지거나, 외측면에 보온부재(I)를 설치함으로써, 가열부(30)를 통과하여 열분해된 유기물 슬러지의 열이 외부로 발산되지 않도록 하여 제1분할부(14) 내부가 보온을 이루도록 한다.
더불어, 제1분할부(14)와 제2관(20)의 외측면이 이루는 간격에는 길이방향을 따라 열전도물질(F)이 충전될 수 있는데, 이는 제작과정에서 제1분할부(14)와 제2관(20)의 외측면 사이에 간격이 발생했을 경우, 그 간격에 열전도물질(F)이 개재됨을 통해, 제1분할부(14)와 제2관(20)간의 열전도효율을 유지시키기 위함이다.
한편, 제2관(20)은, 상술한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1관(10)과 그 길이 또는 직경이나 형상이 동일 또는 유사하게 구성되는 것으로, 저장조(S)와 연결되어 저장조(S)로부터 공급되는 유기물 슬러지가 이송되게 유동통로를 이룬다.
이때, 제2관(20)은 하나의 저장조(S)에 타측이 연결되어 공급되는 유기물 슬러지가 일측으로 이송되게 할 수 있고, 제1관(10)과 하나의 저장조(S)에 함께 연결되어 동시에 공급되는 유기물 슬러지가 배출부(40)로 이송되도록 하되, 제1관(10)과는 역방향의 유기물 슬러지 이송방향을 형성하도록 한다.
그리고, 제2관(20)은, 복수개의 관으로 분할 형성하여 제2관(10)에서 일측으로 연장 구비되는 제2분할부(24)가 제1관(20)을 밀착하며 감싸도록 한다.
여기서, 제2분할부(14)는 일측이 배출부(40)와 연결되어 열분해된 유기물 슬러지가 일측으로 유동하여 배출부(40)를 통해 배출되도록 할 수 있고, 하나의 배출부(40)에 제1분할부(14)와 함께 연결되어 유기물 슬러지의 유동통로를 이루어 배출되도록 할 수 있으며, 이는 유기물 슬러지 처리장치의 설치 환경이나 제작의 편의성 등을 고려하여 선택 적용할 수 있다.
또한, 제2분할부(24)는 외측면 자체가 단열재질로 이루어지거나, 외측면에 보온부재(I)를 설치함으로써, 가열부(30)를 통과하여 열분해된 유기물 슬러지의 열이 외부로 발산되지 않도록 하여 제2분할부(24) 내부가 보온을 이루도록 한다.
더불어, 제2분할부(24)와 제1관(10)의 외측면이 이루는 간격에는 길이방향을 따라 열전도물질(F)이 충전될 수 있는데, 이는 제작과정에서 제2분할부(24)와 제1관(10)의 외측면 사이에 간격이 발생했을 경우, 그 간격에 열전도물질(F)이 개재됨을 통해, 제2분할부(24)와 제1관(10)간의 열전도효율을 유지시키기 위함이다.
아울러, 제1관(10)과 제2분할부(24) 및 제2관(20)과 제1분할부(14)의 배치는, 도 14와 같이, 제2분할부(24)와 제1분할부(14)가 각각 밀착 대응되는 제1관(10)과 제2관(20)을 감싸며 제2분할부(24)와 제1분할부(14) 내측에서 유동하는 유기물 슬러지가 제1관(10)과 제2관(20) 내측에서 유동하는 유기물 슬러지에 열을 전달할 수 있도록 다양하게 적용할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가열부(30)는, 제1분할부(14) 및 제2분할부(24) 사이 구간의 제1관(10) 및 제2관을 감싸는 히터(31)를 구비하여 저장조(S)로부터 배출부(40)를 향해 유동되는 유기물 슬러지를 가열한다.
이러한 가열부(30)는, 제1관(10)과 제1분할부(14) 및 제2관(20)과 제2분할부(24)를 연결하며 유기물 슬러지의 계속적인 이송을 유지할 수 있도록 내측이 비어있는 중공관으로 구성하고, 다수의 히터(31)로 가열부(30)를 지나는 유기물 슬러지가 가열된 다음, 제1분할부(14) 및 제2분할부(24)로 이송되도록 한다.
그리고, 가열부(30)는, 제1관(10)과 제1분할부(14) 사이 구간의 제1가열관(32)과, 제2관(20)과 제2분할부(24) 사이 구간의 제2가열관(33)과, 제1가열관(32)과 제2가열관(33)을 따라 설치한 히터(31)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 제1가열관(32)과 제2가열관(33)은 각각 또는 선택된 어느 하나가 제1관(10) 또는 제2관(20)에서 꺾임 또는 휨을 이루어 서로 인접하며 어긋나게 배치된 상태에서 각각 복수개로 분할되어 제1분할부(14) 및 제2분할부(24)로 연장 연결된다,
또한, 히터(31)는 가열부(30)의 외측면 또는 내측면에 설치할 수 있고, 제작에 따라 제1가열관(32)과 제2가열관(33) 내측에서 유동하는 유기물 슬러지를 한꺼번에 가열할 수 있도록 설치할 수 있으며, 제1가열관(32)과 제2가열관(33)에 각각 개별적으로 배치할 수 있다.
이렇게 구성된 가열부(30)를 통해, 제1관(10)과 제2관(20)에서 이송된 유기물 슬러지는 제1가열관(32)과 제2가열관(33)을 지나며 히터(31)로 가열되어 열분해를 이룰 수 있는 것이다.
이와 같은, 이송 및 가열과정을 거쳐 열분해된 유기물 슬러지는 제1가열관(32)과 제2가열관(33)을 지나 제1분할부(14) 및 제2분할부(24) 내측으로 이송된다.
이러한 가열부(30)의 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)에 밸브유닛(50)이 선택적으로 하나 이상 설치되는 것이고, 각각의 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)에서 유동하는 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 밸브유닛(50)의 후방에 온도센서(T)가 장착된다.
더불어, 가열부(30)는 히터(31), 제1가열관(32) 및 제2가열관(33) 모두를 감싸도록 그 외측에 설치한 보온부재(I)를 구비하여 가열부(30) 전체가 보온을 유지함으로써, 이송되는 유기물 슬러지가 가열된 온도를 더욱 효과적으로 유지할 수 있다.
게다가, 가열부(30)는 제1가열관(32)과 제2가열관(33)이 동시에 "∪"와 같은 형상으로 꺾이거나 휘어진 형상 변형을 이루어, 제1관(10), 제1가열관(32) 및 제1분할부(14)와, 제2관(20), 제2가열관(33) 및 제2분할부(24)의 내측에서 유동하는 유기물 슬러지의 유동방향은 서로 역방향을 이루되, 유기물 슬러지가 저장조(S)로부터 공급되거나 배출부(40)를 향해 배출되는 방향은 동일한 방향이 되도록 할 수 있고, 이는 유기물 슬러지 처리장치의 설치 환경이나 제작의 편의성 등을 고려하여 선택 적용할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배출부(40)는, 제1분할부(14)의 타측과 제2분할부(24)의 일측 각각에 연결을 이루어 가열부(30)를 거쳐 열분해된 유기물 슬러지가 외부로 배출되도록 하는 것이다.
이러한 배출부(40)는 제1분할부(14)와 제2분할부(24) 각각에 별도로 연결될 수 있음과 함께, 하나의 배출부(40)가 제1분할부(14)와 제2분할부(24)에 함께 연결을 이룰 수 있고, 이는 유기물 슬러지 처리장치의 설치 환경이나 제작의 편의성 등을 고려하여 선택 적용할 수 있다.
그리고, 배출부(40)는 내측 상부에 릴리프밸브(41)를 구비하여 제1분할부(14)와 제2분할부(24) 내의 압력이 설정된 압력에 도달하면 열분해된 유기물 슬러지가 배출되도록 할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 가열부(30)를 통과하며 가열됨에 따라 열분해되어 제1분할부(14)와 제2분할부(24) 내측으로 이송된 유기물 슬러지는, 제1분할부(14)와 제2분할부(24)에서 길이방향을 따라 계속적으로 이송되어 배출부(40)를 통해 외부로 배출된다.
이때, 제1분할부(14)와 제2분할부(24) 내측을 통과하는 열분해된 유기물 슬러지는 각각 대응되는 제2관(20)과 제1관(10) 내에서 이송되는 슬러지의 이송방향과 반대되는 방향으로 이송된다.
여기서, 열분해된 유기물 슬러지는 제1분할부(14)와 제2분할부(24) 내측에서 유동될 때, 각각 밀착 대응되는 제2관(20)과 제1관(10)에 열을 전달하면서 이송되는데, 이를 통해, 제2관(20)과 제1관(10) 내측에서, 열분해된 유기물 슬러지의 열을 회수하여 제2관(20)과 제1관(10) 내측을 통과하는 유기물 슬러지를 가열할 수 있는 것이다.
예컨대, 저장조(S)로부터 압송되어 제1관(10) 및 제2관(20)을 거친 유기물 슬러지는 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)을 지나며 200℃로 가열된다.
이렇게 200℃의 열을 보유한 유기물 슬러지는 제1분할부(14)와 제2분할부(24)을 따라 이송되다가 배출부(40)을 통해 외부로 배출되는데, 이때, 열분해 처리되기 위해 저장조(S)로부터 압송되어 제2관(20) 및 제1관(10)을 통과하는 유기물 슬러지와 열교환을 이루게 된다.
여기서, 제2관(20) 및 제1관(10)을 지나는 유기물 슬러지는 열분해된 유기물 슬러지와 열교환을 이루게 되어 제2관(20) 및 제1관(10)을 통과해 제2가열관(33) 및 제1가열관(32)에 이르게 될 때에는 150℃ 이상으로 가열된 상태에서 가열부(30)로 이송되는 것이다.
이에 따라, 이미 150℃ 이상으로 가열된 유기물 슬러지는 가열부(30)를 지나면서 50℃ 상승시킬 수 있는 열만 가해지면 되는 것이므로, 히터(31)로부터 공급해야 할 열에너지량을 절감시킬 수 있어 열에너지 공급비용을 줄일 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브유닛(50)은, 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)에 각각 선택적으로 하나 이상이 설치되는데, 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)의 내측에서 통상의 버터플라이밸브(Butterfly valve) 등으로 배치되어 유기물 슬러지 유동통로의 개폐를 이룰 수 있도록 한다.
이렇게 구성된 밸브유닛(50)은, 가열부(30)에서 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 한, 밸브유닛(50)의 후방에 장착된 온도센서(T)와 연결된 제어부(C)와 연결을 이루어, 온도센서(T)로부터 제어부(C)에 입력된 온도신호를 통해 제어부(C)가 밸브유닛(50)을 제어할 수 있도록 하고, 이를 통해, 제한된 가열부(30)의 구간 또는 영역 내에서 이미 설정된 최적의 온도로 유기물 슬러지를 가열한 다음, 제1분할부(14) 및 제2분할부(24)로 이송되도록 할 수 있는 것이다.
더불어, 이러한 밸브유닛(50)을 통해, 유기물 슬러지를 이송시키며 가열하는 과정에서 온도센서(T)가 측정한 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33) 내측의 온도가 이미 설정된 최적의 온도에 미치지 못할 경우, 측정된 온도신호를 입력받은 제어부(C)는 밸브유닛(50)을 구동시켜 유기물 슬러지의 유동통로를 차단 또는 폐쇄함으로써, 가열부(30) 내측에 유기물 슬러지가 일정시간 동안 머무르게 하여 가열 시간을 증가시킴에 따라, 유기물 슬러지의 열분해 효율을 극대화시킬 수 있는 것이다.
물론, 온도센서(T)가 측정한 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33) 내측의 온도가 이미 설정된 최적의 온도로 측정될 경우에는 밸브유닛(50)을 구동시키지 않은 채, 열분해된 유기물 슬러지를 제1분할부(14) 또는 제2분할부(24)로 이송되도록 할 수 있고, 이 또한 온도센서(T)와 연결된 제어부(C)를 통해 자동으로 제어 가능할 수 있다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 유기물 슬러지의 유동 통로를 이루는 제1관(10);
    상기 제1관(10) 내부를 따라 유동 통로를 분리 형성하는 제2관(20);
    상기 제1관(10)과 제2관(20)의 타측을 상호 연통하게 연결하는 관 형상으로 히터(31)를 구비한 가열부(30);
    상기 제2관(20)의 일측과 연결이 이루어져 유기물 슬러지를 공급하는 저장조(S); 및
    상기 제1관(10)의 일측과 연결이 이루어져 유기물 슬러지의 배출이 이루어지는 배출부(40);를 포함하여 이루어지고,
    상기 저장조(S) 내의 유기물 슬러지는 연결한 상기 제2관(20)과 가열부(30) 및 상기 제1관(10)을 거쳐 상기 배출부(40)로 유동하며,
    상기 제2관(20)을 통해 유동하는 유기물 슬러지는 상기 제1관(10)을 통해 유동하는 유기물 슬러지로부터 열에너지를 전달받도록 함을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2관(20)은 내측 중심부위를 따라 소경부재(22)를 더 구비한 것으로 이루어지고,
    상기 소경부재(22)는 상기 제2관(20)을 따라 이송이 이루어지는 유기물 슬러지가 상기 제2관(20) 내측 벽면에 치우치게 함을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1관(10)의 내면 둘레와 제2관(20)의 외면 둘레 사이에는 이들 상호 간의 간격을 지지하는 제1간격유지부재(21)를 더 구비하고,
    상기 제2관(20)의 내면 둘레와 소경부재(22)의 외면 둘레 사이에는 이들 상호 간의 간격을 지지하는 제2간격유지부재(22a)를 더 구비함을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2관(20)은 상기 제1관(10) 내측을 분리 구획하는 격벽(23)을 적어도 하나 이상 설치하는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가열부(30)는,
    상기 제2관(20)의 타측에서 연장한 제1가열관(32);
    상기 제1가열관(32)의 타측에서 복수개로 분할 연장되어 상기 제1관(10)의 타측으로 연결한 제2가열관(33); 및
    상기 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)을 따라 설치한 히터(31);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1관(10)의 외측과 상기 히터(31)를 포함한 상기 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)의 외측 중 적어도 어느 하나 이상의 부위를 덮는 보온부재(I)를 더 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  7. 유기물 슬러지의 저장조(S)에 연결되어 각각 유기물 슬러지의 유동통로를 이루는 제1관(10) 및 제2관(20);
    상기 제1관(10)에서 상기 제2관(20)측으로 연장되며 복수개의 관으로 분할 형성되어 상기 제2관(20)을 감싸는 제1분할부(14);
    상기 제2관(20)에서 상기 제1관(10)측으로 연장되며 복수개의 관으로 분할 형성되어 상기 제1관(10)을 감싸는 제2분할부(24);
    상기 제1분할부(14) 및 제2분할부(24) 사이 구간의 상기 제1관(10) 및 제2관(20)을 감싸는 히터(31)를 구비한 가열부(30); 및
    상기 제1분할부(14) 및 제2분할부(24)와 연결되어 유기물 슬러지의 배출이 이루어지는 배출부(40);를 포함하고,
    상기 저장조(S) 내의 유기물 슬러지는 각각 연결한 상기 제1관(10), 제2관(20) 및 가열부(30)를 거쳐 상기 배출부(40)로 유동하며,
    상기 제1관(10) 및 제2관(20)을 통해 유동하는 유기물 슬러지는 각각 상기 제2분할부(24) 및 제1분할부(14)를 통해 유동하는 유기물 슬러지로부터 열에너지를 전달받도록 한 것임을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 가열부(30)는,
    상기 제1관(10)과 제1분할부(14) 사이 구간의 제1가열관(32);
    상기 제2관(20)과 제2분할부(24) 사이 구간의 제2가열관(33); 및
    상기 제1가열관(32)과 제2가열관(33)을 따라 설치한 히터(31);를 포함함을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1가열관(32)과 제2가열관(33)은, 서로 인접하며 어긋난 배치를 이루고, 각각 상기 제1관(10)과 제2관(20)에서 연장되어 상기 제1분할부(14) 및 제2분할부(24)와 연결됨을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제1분할부(14) 및 제2분할부(24) 외측과 상기 히터(31)를 포함한 상기 제1가열관(32) 및 제2가열관(33)의 외측 중 적어도 어느 하나 이상의 부위를 덮는 보온부재(I)를 더 설치하여 이루어짐을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 제1관(10)의 외측면과 제2분할부(24)의 간격 및 상기 제2관(20)의 외측면과 제1분할부(24)의 간격에는 각각 길이방향을 따라 열전도물질(F)이 충전됨을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  12. 제 5항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 제1가열관(32) 또는 제2가열관(33)은 유기물 슬러지의 유동통로를 개폐하는 밸브유닛(50)이 하나 이상 설치됨을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 밸브유닛(50)은,
    상기 가열부(30)의 내측에서 유기물 슬러지의 유동방향과 수직을 이루며 마주하는 한 쌍으로 배치되고, 마주하는 한 쌍의 계면(51a)이 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 전협후광 또는 전광후협의 테이퍼 형상을 이루는 게이트(51);
    한 쌍의 상기 게이트(51)가 이루는 경사에 대응되도록 복수개가 콘 형상의 배치를 이루고, 첨예한 형상의 가장자리 부위가 한 쌍의 상기 게이트(51)의 계면(51a)에 밀착되면서 전진 또는 후퇴하는 밸브몸체(52); 및
    상기 밸브몸체(52)와 연결되어 상기 밸브몸체(52)가 전진 또는 후퇴하도록 동력을 전달하는 동력전달부(53);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 밸브몸체(52)가 유기물 슬러지의 유동방향과 정방향의 전진을 이룰 경우, 한 쌍의 상기 게이트(51)는 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 전협후광의 경사를 이루고,
    상기 밸브몸체(52)가 유기물 슬러지의 유동방향과 역방향의 전진을 이룰 경우, 한 쌍의 상기 게이트(51)는 유기물 슬러지의 유동방향을 기준으로 전광후협의 경사를 이룸을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 가열부(30)는, 온도센서(T)가 장착되고,
    상기 밸브유닛(50) 및 온도센서(T)와 연결을 이루어 상기 밸브유닛(50)의 구동을 제어하는 제어부(C)를 더 포함함을 특징으로 하는 열의 회수 및 재사용이 가능한 다중관식 유기물 슬러지 열분해 장치.
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