KR102412422B1 - 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법으로서, 증기 냉각 과정의 폐열을 회수하여 음식물류 폐기물 건조공정에서 발생하는 응축수를 막증류(Membrane Distillation) 기술로 농축 처리하는 단계; 막증류공정의 처리수에 잔류하는 악취성 유기물(알데히드류, 유기산 등)을 고도산화전리 기술로 분해하는 단계; 및 건조공정에서 나온 수증기를 냉각하는 과정에서 폐열을 회수하여 막증류공정 구동에 필요한 에너지원으로 재사용하고, 최종적으로 처리된 물은 공정수로 재이용하며, 막증류를 통해 농축된 유기탄소원은 판매가 수행되도록 하는 단계를 포함하는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공한다.
Description
본 발명은 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물류, 가축분뇨 등과 같은 유기성 폐기물을 건조기로 건조 처리하는 과정에서 발생되는 수증기가 응축된 응축폐수를 고농도 폐수 전문처리업체에 위탁처리하였었으나 막증류 방식에 의하여 정화하되 건조기에서 발생하는 폐열을 재활용하여 에너지 소비를 줄이고, 산화전리에 의하여 악취유발물질인 알데히드류, 유기산 등의 악취성 유기물을 제거하여 공정수로 재활용하는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.
음식물류, 가축분뇨 등이 포함되는 유기성 폐기물은 수분을 제거하고 남은 슬러지를 고형화시켜 폐기하되 고정화된 폐기물은 퇴비, 식생토 등으로 재활용 할 수 있다.
유기성 폐기물로부터 수분을 제거하기 위한 전처리 과정으로 건조기를 이용한 건조과정이 필요하고, 건조과정에서 응축수가 생성되지만 응축수에는 악취유발물질인 알데히드류, 유기산 등의 악취성 유기물이 포함된 고농도 폐수 상태이므로 통상적인 화학적 응집처리로는 악취성 유기물의 제거가 매우 어려운 문제가 있다.
이하의 설명에서 응축수와 응축폐수는 같은 의미이고 문맥에 적합하게 선택적으로 기재하기로 한다.
고농도의 응축폐수는 전문적으로 처리하는 업체에 위탁처리 하여야 한다.
음식물류 등이 포함되는 유기성 폐기물을 건조하는 과정에서 발생되는 응축수(응축폐수)는 음식물량의 20% 내지 30% 정도 발생한다.
음식물류 등이 포함되는 유기성 폐기물은 고온의 스팀을 사용하는 건조기에 의하여 건조되는 과정에서 수분이 증발한 수증기가 발생되고 수증기는 응축기를 통하여 모집되며, 모집된 응축수는 유기물과 악취물질이 고농도로 포함된 폐수이이면서 약 30℃ 내지 50℃의 온도를 가지게 된다. 따라서 유기성 폐기물의 건조과정은 많은 에너지를 소모하며 운영비 상승의 주요 원인이 된다.
이와 같은 건조기 또는 건조시설에 사용되는 보일러는 에너지 소모가 많으면서 폐열 또는 폐스팀은 별도의 냉각장치를 필요로 하는 문제가 있다.
그러므로 응축된 폐수에 포함된 약 30℃ 내지 50℃의 온도 또는 폐열을 재활용하는 기술의 개발 필요가 있고 또한, 응축 폐수에 포함된 알데히드류와 유기산 등과 같이 악취성 유기물을 효과적으로 제거하는기술의 개발 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 음식물류가 포함된 유기성 폐기물 처리 과정에서 응축수에 의하여 필연적으로 발생되는 30℃ 내지 50℃의 폐열을 에너지로 재활용하므로 에너지 소모를 줄이고, 응축폐수에 포함된 알데히드류와 유기산 등과 같이 악취성 유기물을 제거하여 공정수로 재활용하며, 환경을 보호하면서 유지관리가 간편한 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공함에 있어 안전관리, 유지보수관리, 접근관리 등을 수행할 수 있는 신뢰성이 있는 추가수단을 함께 제공하는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공하는 것이 목적 중에 하나 이다.
또한, 본 발명은 이러한 추가수단을 통하여 추후 이상발생, 손해발생, 분쟁발생 등에 따른 정확한 데이터 검증을 수행하기 위한 데이터를 제공할 수 있는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공하는 것이 추구하는 목적 중에 하나이다.
또한, 본 발명은 모니터수단으로 활용되는 계측센서의 계측값과 제어부의 운전 설정조건에 따라 안정적이고 신뢰성 있는 운용이 가능하며, 모니터수단 자체의 내진구조와 충격완화를 위한 구조가 적용되어 보다 안정적이고 신뢰성 있는 동작이 가능한 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공하는 것이 추구하는 목적 중에 하나이다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
본 발명은 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 운용방법으로서, 증기 냉각 과정의 폐열을 회수하여 음식물류 폐기물 건조공정에서 발생하는 응축수를 막증류(Membrane Distillation) 기술로 농축 처리하는 단계; 막증류공정의 처리수에 잔류하는 악취성 유기물(알데히드류, 유기산 등)을 고도산화전리 기술로 분해하는 단계; 및 건조공정에서 나온 수증기를 냉각하는 과정에서 폐열을 회수하여 막증류공정 구동에 필요한 에너지원으로 재사용하고, 최종적으로 처리된 물은 공정수로 재이용하며, 막증류를 통해 농축된 유기탄소원은 판매가 수행되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 본 발명은 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 운용방법으로서, 폐기물 처리설비를 제작하는 단계; 및 상기 폐기물 처리설비를 현장에 설치하는 단계; 를 포함하며, 상기 폐기물 처리 설비는, 수집된 응축수에 유기물과 질소, 인을 제거하기 위한 막증류 유닛과; 상기 막증류 유닛으로 부터 이송되어온 1 차 처리수에 남은 악취성 유기물을 제거하기 위한 산화전리 유닛을 포함하는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 운용방법을 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 본 발명은 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법으로서, 폐기물 처리설비를 제작하는 단계; 및 상기 폐기물 처리설비를 현장에 설치하는 단계를 포함하며, 상기 폐기물 처리설비는 수집된 슬러지에 초음파를 조사하여 플럭을 파괴하는 초음파 발생유닛과; 상기 초음파 발생유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 포함된 수분을 탈수시키는 탈수유닛과; 상기 탈수유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 미생물을 혼입하여 중금속을 중화시켜주는 중금속 제거유닛과; 상기 중금속 제거유닛으로 부터 이송되어온 슬러지를 건조와 발효시켜서 퇴비화하는 건조유닛을 포함할 수 있다.
상기 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치를 자동운전하고 제어하는 모니터링 제어 장치를 더 구비하며, 상기 모니터링 제어장치는 pH조정조에 유입된 응축수의 pH 값이 제어부에 설정된 pH값 이상을 유지하도록 pH조정조에 투입되는 수산화나트륨의 투입용량을 제어하는 제 1 제어단계; 상기 제 1 제어단계의 응축수가 제어부에서 설정한 온도값 이상으로 유지되도록 가온 열교환기를 제어하는 제 2 제어단계; 상기 제 2 제어단계의 응축수가 막증류 처리된 다음의 온도 값이 상기 제어부에서 설정한 온도값 이하로 유지되도록 냉각 열교환기를 제어하는 제 3 제어단계; 상기 제 3 제어단계의 응축수가 상기 제어부에서 설정한 압력값 허용 범위를 벗어나는 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 4 제어단계; 상기 제 4 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 온도이상으로 높은 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 5 제어단계; 상기 제 5 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 온도이상으로 높은 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 6 제어단계; 상기 제 6 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 유량값으로 유입되도록 제어하는 제 7 제어단계; 상기 제 7 제어단계의 응축수가 제어부에서 설정한 유량값으로 산화전리공정에 유입되도록 제어하는 제 8 제어단계; 상기 제 8 제어단계의 산화전리공정에 의한 응축수의 전기전도도 값과 산화환원전위 농도 값이 제어부에 설정된 값의 범위를 초과하면 응축수의 유입을 cke안하는 제 9 제어단계; 로 운용될 수 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상이 있다.
본 발명은 음식물류, 슬러지, 가축분뇨가 포함되는 유기성 폐기물의 건조화 과정에서 생산된 고온의 응축수(응축폐수)에 포함된 폐열을 재활용하면서 응축수(응축폐수)에 포함된 알데히드류와 유기산 등과 같이 악취성 유기물을 제거하여 공정수로 재활용하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 응축수에 포함된 30℃ 내지 50℃의 폐열을 막증류 공정에서 유입수의 온도를 높이는 에너지로 재활용하므로 에너지 절감에 해당하는 화석연료에너지와 전기에너지의 사용량 절감하는 장점이 있다.
또한, 본원 발명은 음식물류가 포함된 유기성 폐기물을 건조하는 과정에서 발생하는 응축수 재활용 기술이며 하수, 축산폐수, 분뇨처리 슬러지와 같은 건조자원화 시설에서 발생하는 응축수 처리에도 응용 할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명은 폐기물 처리 과정에서 발생되는 수증기에 포함된 수분을 응축하여 외부로 배출시키되, 응축 열매로서 물을 활용하므로써 유지관리가 간편하고 환경을 보호할 수 있는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공할 수 있다.
또한. 본 발명은 응축수를 막전리와 산화전리 공정에 의하여 공정수로 재활용하므로 폐수 전문 처리업체를 이용하는 비용이 절감되고, 용수 사용량을 줄이는 장점이 있다.
또한, 이러한 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공함에 있어 안전관리, 유지보수관리, 접근관리 등을 수행할 수 있는 신뢰성이 있는 추가수단을 함께 제공하는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공할 수 있다.
또한, 이러한 추가수단을 통하여 추수 이상발생, 손해발생, 분쟁발생 등에 따른 정확한 데이터 검증을 수행하기 위한 데이터를 제공할 수 있는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공할 수 있다.
또한, 모니터수단 자체의 내진구조와 충격완화를 위한 구조가 적용되어 보다 안정적이고 신뢰성이 있는 동작이 가능한 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 건조유닛의 구성도,
도 2 는 종래 건조유닛과 연관되는 응축장치의 구성도,
도 3 은 유기성 폐기물 처리설비의 일예의 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 응축장치의 구성도,
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리장치의 기능 구성도,
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부의 신호 흐름 설명도,
도 7 은 본 발명에 따른 응축수 처리방법의 순서 흐름도,
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 주요구성을 도시한 개략도이다.
도 2 는 종래 건조유닛과 연관되는 응축장치의 구성도,
도 3 은 유기성 폐기물 처리설비의 일예의 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 응축장치의 구성도,
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리장치의 기능 구성도,
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 의한 제어부의 신호 흐름 설명도,
도 7 은 본 발명에 따른 응축수 처리방법의 순서 흐름도,
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 주요구성을 도시한 개략도이다.
이하 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은 증기 냉각 과정의 폐열을 회수하여 음식물류 폐기물 건조공정에서 발생하는 응축수를 막증류(Membrane Distillation) 기술로 농축, 처리하고 막증류공정의 처리수에 잔류하는 악취성 유기물(알데히드류, 유기산 등)을 고도산화전리 기술로 분해, 처리하는 시스템을 개발하여 유기성 폐기물 처리 및 응축수 재활용 효율을 극대화 하는 것이 필요하다.
건조공정에서 나온 수증기를 냉각하는 과정에서 폐열을 회수하여 막증류공정 구동에 필요한 에너지원으로 재사용하고, 최종적으로 처리된 물은 공정수로 재이용하며, 막증류를 통해 농축된 유기탄소원은 판매가 가능해진다.
유기성 폐기물 건조공정에서 발생하는 증기를 냉각하면 악취성 유기성분이 다량 함유된 응축수가 발생하여 환경 문제로 대두된다.
본 발명은 증기 냉각 과정의 폐열을 회수하여 응축수를 접촉식 분리막(Membrane contactor) 또는 막증류(Membrane Distillation) 기술로 농축하여 전체 공정수의 50% 이상을 재활용하고, 접촉식 분리막 또는 막증류 처리수에 포함된 악취성 유기물(알데히드류, 유기산 등)을 고도산화전리 기술로 90% 이상 분해하는 시스템을 개발하여 유기성 폐기물 처리 및 응축수 재활용 효율을 극대화 하고자 한다.
폐열을 MD구동에 필요한 에너지원으로 사용한다으로써 에너지 비용을 획기적으로 절감하고 공정폐수를 MD 기술과 산화전리 기술을 적용하여 공정수와 냉각수로 재이용가능한 물을 생산하고자 한다.
음식물 건조공정의 응축수는 수질오염방지시설의 운영에 필요한 유기탄소원으로 재활용하기에 농도가 낮으나, 막증류공정을 거치면서 처리수 쪽으로 재이용가능한 물이 생산되는 동안 농축수 쪽에서는 유기탄소원이 농축되어 외부탄소원으로 판매가 가능해진다.(‘Zero Waste & Emission' 구현)
* 막증류 유닛 (Membrane distillation, MD)의 기본원리는 일반적인 막분리 공정이 분리막 양쪽의 압력 차이를 이용하여 물의 이동을 유발하고 공극크기에 따른 물리적 배제효과에 따라 오염물질을 분리하는 것이라면, 막증발법은 분리막 양쪽에 온도차가 유지되는 상태에서 증기압(vapour pressure) 차이에 의해 기화된 물이 막을 통과하는 원리를 이용하여 폐수를 처리한다.
막증류 공정에서 물질 이동을 유발하는 구동력(driving force)은 온도차이 이며, 동시에 증기압 차이가 수반 되면서 상분리를 촉진시킨다.
이 때 온도가 높은 쪽의 분리막 표면은 높은 소수성을 가지도록 제조되어 있어 혼합용액 내 순수한 물의 경우, 분리막 표면에서 반발되고 분압 차이에 의해 기화된 증기상(vapour phase)의 물, 즉 수증기만이 기공을 투과하여 차가운 쪽(막 투과부)으로 이동한다.
막 투과부에서 모인 수증기는 낮은 온도로 인하여 응축되고 이렇게 응축되어 모인 물이 최종 투과수(permeate)로 혼합 용액에 물보다 기화가 잘 되지 않는 오염물질만이 존재하는 경우는 이론적으로 오염물질이 100% 제거된 처리수를 얻는 것이 가능하다.
막증류공정(MD)의 투과유속은 분리막의 두께, 공극 등 막의 특성에 의해 정해지는 분리막의 투수성과 온도 차이에 의해 정해지는 증기압 차이를 이용하여 다음의 식을 이용하여 구할 수 있다.
Jw : 투과유속 (kg/m2/h)
Bw : 분리막의 투수성 (kg/m2/h/Pa)
Pf : 원수의 증기압 (Pa)
Pp : 처리수의 증기압 (Pa)
용질을 함유한 물의 증기압은 다음 식을 이용하여 구할 수 있다.
한편, 막증류공정(MD)은 온도 차이에 의해 발생하는 원수와 처리수간의 증기압 차이를 구동력으로 한다. 따라서 정확한 증기압 차이를 구하기 위해서는 분리막의 원수쪽 표면과 처리수쪽 증기압 차이를 계산해야 하는데 이는 Antoine equation을 이용하여 구한다.
한편, 분리막 증발법에서 물질의 이동은 Knudsen model과 Diffusion model로 설명할 수 있으며 막의 특성과 공정의 조건에 따라 Knudsen number를 통해 어떤 물질이동식을 따르는지 결정 한다.
- Knudsen model
- Diffusion model
막증류공정(MD)에 적합한 이상적인 막의 조건은 강한 소수성을 가지면서도 기화된 수증기가 원활히 투과될 수 있도록 충분한 크기의 공극과 높은 공극률을 지녀야하며 동시에 열 손실을 방지하기 위해 열전달률이 낮으면서도 적절한 기계적인 강도를 유지할 수 있는 재료로 이루어져야 한다.
이러한 조건을 만족하는 분리막은 대체로 공극 크기 0.1㎛ 내외, 막 두께 100㎛ 내외, 공극률 80% 이상, PVDF, PTFE, PP 등을 소재로 소수성 및 기계적 강도를 유지할 수 있는 MF 수준의 분리막을 들 수 있으며, 현재까지 개발된 막들의 주요제원과 성능을 정리하면 다음과 같다.
- 주요 재질 : PVDF, PTFE, PP
- 공극률 : 0.6 ~ 0.95
- 공극 크기 : 0.2 ~ 1.0 ㎛,
- 분리막 두께 : 0.04 ~ 0.25 ㎜
- 모듈형태 :
ㆍ중공사막 ; 플럭스 1 ~ 4 LMH at 40 ~ 60 oC (DCMD 기준), VMD, SGMD, 또는 DCMD 공정에 적용이 용이, 충진밀도 3,000 m2/m3
ㆍ평막 ; 플럭스 20 ~ 30 LMH at 20 ~ 60 oC (DCMD 기준), VMD, SGMD, AGMD or DCMD 모두 적용 가능, 충진밀도 100 ~ 400 m2/m3
* 산화전리 유닛의 기본 원리는 전기분해에 의한 전극표면에서 전자의 이동에 의해 유기물이 파기되는 직접 분해와 전극주변에서 생성되는 산화력이 강한 중간 생성물에 의해 오염물이 산화되는 간접 분해로 구분된다.
산화전리 시스템은 위에서 언급한 강한 산화력을 갖고 있는 각종 라디칼에 의해 유ㆍ무기물과 같은 악취 전구물질이 간접 산화되는 방식이다.
산화전리 시스템 원리는 Anode(양극)에서 산화반응이 발생하고 Cathode(음극)에서 환원반응이 발생한다.
Cathode에서는 환원반응에 의해 수산화이온(OH-)이 생성되고, 액상에 염소이온(Cl-)이 존재 할 경우 Anode에서 강한 산화력을 갖고 있는 차아염소산(HOCl) 및 차아염소산 이온(OCl-)이 생성됨 양극에서 생성되는 차아염소산 및 수산화이온에 의해 기초환경시설물의 퇴적물에 포함되어 있는 유기물 및 악취전구물질을 분해전기분해에 의해 생성되는 차아염소산을 포함하고 있는 전해수를 오염원에 투입하는 것이 아니라 직접 시스템을 오염원에 적용하여 악취를 제어하는 것으로 차아염소산의 과다 투입으로 인한 문제가 없다.
비격막식 시스템의 경우 각 전극에서 생성되는 강산성수 및 강알칼리성수가 혼합되어 2차적인 오염의 문제가 없다.
산화전리 전극 특징 ; 전기화학적 수처리 방법은 철이나 알루미늄 등 전기 분해에 의해 이온이 용출되는 전극을 사용하거나 불용성전극(DSA, Dimensionally Stable Anode)을 사용한 전기분해로 구분한다.
분해성 전극은 전극자체가 분해되어 현탁, 용존 및 콜로이드성 물질로 수산화물을 형성하게 되어 zeta 전위가 낮기 때문에 응집, 흡착 및 침강특성이 우수하고, 주로 인 제거, 매립장 침출수 제거, 중금속 제거 등에 사용된다. → 분해성 전극은 그 수명이 짧아서 많은 관리 및 유지비용을 필요로 한다.
불용성 전극은 기존의 전기분해시 사용되는 흑연(탄소) 전극 및 습식 도금 전극의 효율 및 내구성을 개질시킨 차세대 전극이다.
반면 불용성 전극은 산소나 염소 발생에 대한 과전압이 비교적 낮으며 전극의 수명이 길어 수용액에서 염소나 산소를 생산하기 위한 목적으로 많이 사용된다.
또한 전극 표면에서 전자의 이동에 의해 오염물이 파괴되는 직접 분해와 산소가 발생되는 전위 전후에서 발생하는 산화물질에 의한 간접분해에 의해 난분해성 유기물 자체를 처리할 수 있다.
산화전리 반응의 장점 및 차별성은 산화전리 시스템에 전기분해에 의해 생성되는 차아염소산을 포함하고 있는 전해수를 오염원에 투입하는 것이 아니다.
직접 시스템을 오염원에 적용하여 악취를 제어하는 것으로 차아염소산의 과다 투입으로 인한 문제나, 비격막식 시스템의 경우 각 전극에서 생성되는 강산성수 및 강알칼리성수가 혼합되어 2차 오염의 위험이 비교적 낮다.
또한 전해질의 추가적인 투입이 없어도 유기성 폐기물 농축수에 포함되어 있는 전해질로 충분히 차아염소산 생성이 가능하다. 본 발명은 저전압을 이용하는 기술로서 현장에서 운영 시에 과도한 에너지 사용으로 인한 화재 등의 위험성이 매우 낮다.
상기와 같은 내용에 근거하는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법은 증기 냉각 과정의 폐열을 회수하여 음식물류 폐기물 건조공정에서 발생하는 응축수를 막증류(Membrane Distillation) 기술로 농축 처리하는 단계; 막증류공정의 처리수에 잔류하는 악취성 유기물(알데히드류, 유기산 등)을 고도산화전리 기술로 분해하는 단계; 및 건조공정에서 나온 수증기를 냉각하는 과정에서 폐열을 회수하여 막증류공정 구동에 필요한 에너지원으로 재사용하고, 최종적으로 처리된 물은 공정수로 재이용하며, 막증류를 통해 농축된 유기탄소원은 판매가 수행되도록 하는 단계를 포함한다.
한편 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따르면 본 발명은, 수집된 슬러지에 초음파를 조사하여 플럭을 파괴하는 초음파 발생유닛과; 상기 초음파 발생유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 포함된 수분을 탈수시키는 탈수유닛과; 상기 탈수유닛으로부터 이송되어온 슬러지에 미생물을 혼입하여 중금속을 중화시켜주는 중금속 제거유닛과; 상기 중금속 제거유닛으로 부터 이송되어온 슬러지를 건조,발효시켜서 퇴비화하는 건조유닛;으로 구성된 유기성 폐기물 처리설비에있어서; 상기 건조유닛을 구성하고 있는 건조탱크의 외부에 연결되게 설치된 채, 건조탱크의 내부에서 발생되는 수증기가 순환팬에 의해 순환되는 폐회로 형태의 증기배관과; 상기 증기배관의 유턴부(U턴부) 외면과 접하는 코일부를가지며, 순환펌프에 의해 냉각수가 순환되는 냉각수 배관과; 상기 유턴부와 코일부가 내장되는 응축기 케이스로이루어진 응축기; 상기 냉각수 배관의 일단과 연결되어 냉각수 배관으로 물을 공급하여 주고, 상기 냉각수 배관의 타단과 연결되어 냉각수 배관을 경유한 물을 다시 회수하는 물탱크; 상기 응축기와 물탱크 사이의 냉각수 배관에 연결된 채, 물탱크로 부터 응축기로 흐르는 물을 냉각시켜주는 라디에이터; 상기 유턴부와 연결된 채 유턴부 내의 응축수를 외부로 배출하기 위한 응축수 배수관;으로 구성된 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리설비용 건조유닛의 고온증기 응축장치이다.
본 발명은 라디에이터를 향해 송풍하므로써 라디에이터를 냉각시켜주는 냉각팬을 더 포함한다.
상기와 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 본 발명은 음식물류 폐기물 건조공정에서 발생하는 응축수를 막증류(Membrane Distillation) 기술로 농축 처리하는 단계; 막증류공정의 처리수에 잔류하는 악취성 유기물(알데히드류, 유기산 등)을 고도산화전리 기술로 분해하는 단계; 및 건조공정에서 나온 수증기를 냉각하는 과정에서 폐열을 회수하여 막증류공정 구동에 필요한 에너지원으로 재사용하고, 최종적으로 처리된 물은 공정수로 재이용하며, 막증류를 통해 농축된 유기탄소원은 판매가 수행되도록 하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 유기성 폐기물 처리설비의 건조유닛에서 발생되는 수증기를 응축하여 외부로 배출시키되, 응축 열매로서 라디에이터로 냉각시킨 냉각수를 활용한 것에 특징이 있다.
상기한 유기성 폐기물 처리설비는 도 3에서와 같이 수집된 초음파를 조사하여 플럭을 파괴하는 초음파 발생유닛(10)과; 상기 초음파 발생유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 포함된 수분을 탈수시키는 탈수유닛(20)과; 상기 탈수유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 미생물을 혼입하여 중금속을 중화시켜주는 중금속 제거유닛(30)과; 상기 중금속 제거유닛으로 부터 이송되어온 슬러지를 건조,발효시켜서 퇴비화하는 건조유닛(1)으로 구성된다.
그러나, 상기한 유기성 폐기물 처리설비는 일예로 설명된 것일 뿐 구성요소가 가감된 채 구성될 수 있음은 물론이다.
이로 부터, 본 발명의 특징적 요지인 상기 건조유닛(1)의 수증기를 응축하기 위한 응축장치와 이를 이용한 응축방법을 아래와 같이 살펴보기로 한다.
도 4에서와 같이 응축장치는, 응축기(100), 물탱크(200), 라디에이터(300), 응축수 배수관(400), 순환팬(500), 순환펌프(600)로 크게 구성된다.
상기 응축기(100)는 건조탱크(3)의 아웃렛(3b) 및 인렛(3a)과 연결되어 있는 폐회로 형태의 증기배관(110)을 갖추고 있다.
상기 증기배관(100)은 건조탱크(3)의 아웃렛(3b)으로 배출되는 수증기가 경유하여 건조탱크(3)의 인렛(3a)을 통해 유입되게 하는 순환통로의 역할을 한다.
이때, 상기 증기배관(100)에는 증기의 진로가 전환되는유턴부(U턴부)(111)가 구비되어 있으며, 상기 증기배관(100) 상에는 상기 순환팬(500)이 설치되어 있어서 증기배관 내의 수증기가 강제 순환되게 한다.
또한, 상기 응축기(100)는 상기 유턴부(111)를 통과하는 수증기를 저온으로 열교환하여 응축수가 발생되게 하는 냉각수 배관(120)을 갖추고 있다.
상기 냉각수 배관(120)의 내부에는 상기 물탱크(200)로 부터 배출되는 물이경유하여 다시 물탱크(200)로 유입되게 하는 순환통로의 역할을 한다.
이때, 상기 냉각수 배관(120)에는 열교환효율의 향상을 위해 상기 유턴부(111)의 외면에 코일형으로 감겨지는 코일부(121)가 구비되어 있으며, 상기 냉각수 배관(120) 상에는 상기 순환펌프(600)가 연결되어 있어서 물탱크(200)의 물을 냉각수 배관(120)으로 공급하고, 반대로 냉각수 배관(120) 내의 물을 물탱크(200)로 회수되게 하는 물순환을 가능케 한다.
상기 라디에이터(300)는 상기 응축기(100)와 물탱크(200) 사이의 냉각수 배관(120)에 연결된 채, 물탱크(200)로 부터 응축기(100)로 흐르는 물을 냉각시켜주는 역할을 한다. 상기한 라디에이터(300)에는 라디에이터를 향해 바람을 불어주는 냉각팬(310)이 설치되어 있어서 라디에이터(300)를 통과하는 물의 온도를 강하시켜주는 역할을 한다.
이때, 상기 라디에이터(300)는 열교환을 목적으로 하는 만큼 열교환효율을 높일 수 있는 구조를 갖는다면 어떠한 구조도 적용 가능하다. 상기 응축수 배수관(400)은 상기 유턴부(111)에 연결되어 유턴부에 모인 응축수를 외부로 배출하는 역할을 한다.
상기 유턴부(111)에는 고온의 수증기가 흐르고, 상기 유턴부(111)의 표면에는 냉각수가 흐르는 코일부(121)가 감겨져 있으므로 수증기는 냉각수에 의해 응축수로 변환된다. 이러한 응축수는 상기 응축수 배수관(400)을 통해 외부로 배수되므로써 건조탱크(3) 내에서의 악취발생을 줄일 수 있게 된다.
미 설명부호 130은 건조탱크(3)의 내부로 외부공기를 공급하기 위한 외부공기 주입장치이다.
이하에서는 상기한 응축장치를 이용한 응축방법을 설명하기로 한다.
상기 증기배관(110) 상에 연결된 순환팬(500)을 가동시켜서 건조탱크(3) 내의 수증기가 증기배관(110)으로 유입된 후 다시 건조탱크로 공급되는 순환과정을 거치도록 하고 동시에, 냉각수 배관(120) 상에 연결된 순환펌프(500)를 가동시켜서 물탱크(200) 내의 물이 냉각수 배관(120)으로 유입된 후 다시 물탱크(200)로 공급되는 순환과정을 거치도록 한다.
이때, 상기 증기배관(110)의 유턴부(111)와 냉각수 배관(120)의 코일부(121)는 서로 접촉되어 있어서 응축기(100)를 형성하고 있으므로 이 응축기(100)에서는 고온의 수증기와 저온의 물이 열교환되면서 응축이 발생하게 된다.
더욱이 상기 냉각수 배관(120) 상에는 냉각수 배관의 내부를 순환하는 물의 온도를 보다 낮춰주기 위한라디에이터(300)가 연결되어 있어서 응축효과를 보다 높일 수 있다.
응축이 발생하는 유턴부(111)에는 수증기 응축의 결과물로서 응축수가 고이게 되는데, 고여진 응축수는 응축수 배수관(400)을 통해 외부로 배출되므로써 건조탱크(3)로 부터 기인되는 악취를 매우 줄일 수 있게 된다.
아울러, 상기 응축기(100)는 응축시 친환경물질이면서 보충횟수가 적은 물을 열매로 활용하므로써 유지관리가 간편한 장점이 있다.
또한, 본 발명은 음식물류 폐기물 건조공정에서 발생하는 응축수를 막증류(Membrane Distillation) 기술로 농축 처리하는 단계; 막증류공정의 처리수에 잔류하는 악취성 유기물(알데히드류, 유기산 등)을 고도산화전리 기술로 분해하는 단계; 및 건조공정에서 나온 수증기를 냉각하는 과정에서 폐열을 회수하여 막증류공정 구동에 필요한 에너지원으로 재사용하고, 최종적으로 처리된 물은 공정수로 재이용하며, 막증류를 통해 농축된 유기탄소원은 판매가 수행되도록 하는 단계를 포함한다.
그리고 본 발명은유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치를 자동운전하고 제어하는 모니터링 제어 장치를 더 구비하며, 상기 모니터링 제어장치는 pH조정조에 유입된 응축수의 pH 값이 제어부에 설정된 pH값 이상을 유지하도록 pH조정조에 투입되는 수산화나트륨의 투입용량을 제어하는 제 1 제어단계; 상기 제 1 제어단계의 응축수가 제어부에서 설정한 온도값 이상으로 유지되도록 가온 열교환기를 제어하는 제 2 제어단계; 상기 제 2 제어단계의 응축수가 막증류 처리된 다음의 온도 값이 상기 제어부에서 설정한 온도값 이하로 유지되도록 냉각 열교환기를 제어하는 제 3 제어단계; 상기 제 3 제어단계의 응축수가 상기 제어부에서 설정한 압력값 허용 범위를 벗어나는 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 4 제어단계; 상기 제 4 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 온도이상으로 높은 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 5 제어단계; 상기 제 5 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 온도이상으로 높은 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 6 제어단계; 상기 제 6 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 유량값으로 유입되도록 제어하는 제 7 제어단계; 상기 제 7 제어단계의 응축수가 제어부에서 설정한 유량값으로 산화전리공정에 유입되도록 제어하는 제 8 제어단계; 상기 제 8 제어단계의 산화전리공정에 의한 응축수의 전기전도도 값과 산화환원전위 농도 값이 제어부에 설정된 값의 범위를 초과하면 응축수의 유입을 cke안하는 제 9 제어단계; 로 운용된다.
유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치는 일예로 설명된 것이므로 구성요소가 가감된 채 구성될 수 있다.
한편, 전술한 내용에 근거하여 도 8 내지 도 11을 참조하면 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 및 그 운용방법으로서, 폐기물 처리설비 제작하는 단계; 및 상기 폐기물 처리설비를 현장에 설치하는 단계를 포함한다.
상기 폐기물 처리설비는, 수집된 슬러지에 초음파를 조사하여 플럭을 파괴하는 초음파 발생유닛과; 초음파 발생유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 포함된 수분을 탈수시키는 탈수유닛과; 탈수유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 미생물을 혼입하여 중금속을 중화시켜주는 중금속 제거유닛과; 중금속 제거유닛으로 부터 이송되어온 슬러지를 건조,발효시켜서 퇴비화하는 건조유닛을 포함한다.
이러한 상기 폐기물 처리설비는 제작 및 설치 중 적어도 어느 하나의 과정이 모니터 유닛에 의하여 모니터 된다.
이러한 상기 모니터유닛은, 일측에 위치되는 바 형상의 제1기둥모듈(110')과, 타측에 위치되는 바 형상의 제2기둥모듈(210')과, 상기 제1기둥모듈(110')상에 설치되는 제1구동몸체(115')와, 상기 제2기둥모듈(210')상에 설치되는 제2구동몸체(215')와, 상기 제1구동몸체(115')와 상기 제2구동몸체(215')의 대향하는 양측 사이에 설치되며 촬영을 수행하는 관리모듈이 장착되는 바 형상의 수용모듈(310')을 포함한다. 상기 관리모듈은 제1감시부(CM1)와 제2감시부(CM2)를 포함한다.
상기 수용모듈(310')은, 일측면에 상기 제1감시부(CM1)가 장착되며 타측면에 상기 제2감시부(CM2)가 장착되며, 상기 제1구동몸체(115')와 상기 제2구동몸체(215') 사이에서 설정반경으로 축회전된다.
아울러 상기 모니터유닛은, 상기 제1구동몸체(115')의 상부로 설치되는 제1서브기둥모듈(120')과, 상기 제2구동몸체(215')의 상부로 설치되는 제2서브기둥모듈(220')과, 상기 제1서브기둥모듈(120')과 상기 제2서브기둥모듈(220')의 대향하는 양측으로 설치되는 가동패널(320')과, 상기 가동패널(320')의 중앙부에 설치되며 상기 수용모듈(310')을 고정시키거나 고정을 해제하기 위한 상방가동모듈(330')을 포함한다.
여기서 상기 상방가동모듈(330')의 좌측에 해당되는 상기 가동패널(320')의 일측은 하부에 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제1온도조절부(331')가 구비된다. 상기 상방가동모듈(330')의 우측에 해당되는 상기 가동패널(320')의 일측은 하부에 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제2온도조절부(332')가 구비되며, 상기 상방가동모듈(330')은 하부에 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제3온도조절부(333')가 구비된다.
아울러 상기 제1온도조절부(331')와 상기 제2온도조절부(332')는 상기 수용모듈(310')에 대한 유체분사를 통해 설정온도로의 냉각 또는 히팅을 수행하되, 상기 수용모듈(310')이 무회전되는 일반상태에서 상기 유체분사를 수행하는 제1동작모드와, 상기 수용모듈(310')이 축회전되는 회전상태에서 상기 유체분사를 수행하는 제2동작모드로 동작 가능하되, 상기 제1감시부(CM1)는 상기 수용모듈(310')의 상측에 장착되고, 상기 제2감시부(CM2)는 상기 제1감시부(CM1)와 대향하도록 상기 수용모듈(310')의 하측에 장착되며, 상기 제2동작모드를 통해 상기 제1감시부(CM1)와 상기 제2감시부(CM2)에 상기 유체분사가 고르게 이루어지도록 한다.
여기서 상기 제2동작모드를 기준으로, 상기 제1감시부(CM1) 중 적어도 일부는 상기 제1온도조절부(331')와 대향하는 제1영역과, 상기 제2온도조절부(332')와 대향하는 제2영역과, 상기 제3온도조절부(333')의 대향하는 제3영역에 위치되어 상기 유체분사가 이루어지며, 상기 제2감시부(CM2) 중 적어도 일부는 상기 제1온도조절부(331')와 대향하는 제1영역과, 상기 제2온도조절부(332')와 대향하는 제2영역과, 상기 제3온도조절부(333')의 대향하는 제3영역에 위치되어 상기 유체분사가 이루어진다.
한편 상기 상방가동모듈(330')은, 하부로 돌출하여 상기 수용모듈(310')의 상부에 장착되는 제1장착체(341')와 하부로 돌출하여 상기 수용모듈(310')의 상부에 장착되는 제2장착체(342')가 구비된다. 상기 제1장착체(341')는 상기 제3온도조절부(333')를 기준으로 좌측에 위치되어 상기 수용모듈(310')에 장착되며, 상기 제2장착체(342')는 상기 제3온도조절부(333')를 기준으로 우측에 위치되어 상기 수용모듈(310')에 장착된다.
아울러 상기 제1장착체(341')와 상기 제2장착체(342')는, 상기 제2동작모드를 급정지 시키도록 기설정된 제1강도로 상기 수용모듈(310')을 누르는 제1정지모드와, 상기 제2동작모드를 점진적으로 정지 시키도록 상기 제1강도보다 약한 제2강도로 상기 수용모듈(310')을 누르는 제2정지모드로의 동작이 가능하다.
상기 제1서브기둥모듈(120')과 상기 제2서브기둥모듈(220')은, 각각 상기 제1구동몸체(115')와 상기 제2구동몸체(215')로부터 상방과 하방간에 위치이동이 가능하게 구비되며, 상기 상방가동모듈(330')은 상기 위치이동에 기반하여 상기 수용모듈(310')에 대한 상기 제1장착체(341')와 상기 제2장착체(342')의 누름정도가 저감 혹은 보강되도록 한다.
여기서 상기 상방가동모듈(330')은, 상기 제1기둥모듈(110')의 내측면에 구비되는 제1구동패널(351')과, 상기 제2기둥모듈(210')의 내측면에 구비되는 제2구동패널(352')과, 상기 제1구동패널(351')과 상기 제2구동패널(352') 사이에 구비되는 하방가동모듈(360')을 더 포함한다.
상기 하방가동모듈(360')의 상부 일측는 상부로 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제4온도조절부(361')가 구비되며, 상기 하방가동모듈(360')의 상부 타측는 상부로 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제5온도조절부(362')가 구비된다.
상기 제4온도조절부(361')와 상기 제5온도조절부(362')는, 상기 수용모듈(310')에 대한 제2유체분사를 통해 설정온도로의 냉각 또는 히팅을 수행하되, 상기 제1동작모드와 상기 제2동작모드에 기반하여 상기 제2유체분사를 수행하며, 상기 제2동작모드를 통해 상기 제1감시부(CM1)와 상기 제2감시부(CM2)에 상기 제2유체분사가 고르게 이루어지도록한다.
아울러 상기 제4온도조절부(361')는 상기 제1장착체(341')의 대향하는 위치로 구비되며, 상기 제5온도조절부(362')는 상기 제2장착체(342')의 대향하는 위치로 구비된다. 상기 하방가동모듈(360')은, 상부로 돌출하여 상기 하방가동모듈(360')의 상부에 장착되는 제3장착체(370')와 상기 제3장착체(370') 좌측에 위치되며, 상부로 돌출하여 상기 하방가동모듈(360')의 상부에 장착되는 제4장착체(371')와 상기 제3장착체(370') 우측에 위치되며, 상부로 돌출하여 상기 하방가동모듈(360')의 상부에 장착되는 제5장착체(372')를 포함한다.
상기 제2동작모드를 기반으로, 상기 제1감시부(CM1) 중 적어도 다른 일부는 상기 제4온도조절부(361')와 대향하는 제4영역과, 상기 제5온도조절부(362')와 대향하는 제5영역에 위치되어 상기 유체분사가 이루어지며, 상기 제2감시부(CM2) 중 적어도 다른 일부는 상기 제4온도조절부(361')와 대향하는 제4영역과, 상기 제5온도조절부(362')와 대향하는 제5영역에 위치되어 상기 유체분사가 이루어진다.
여기서 상기 제4장착체(371')와 상기 제5장착체(372')는, 상기 제2동작모드를 급정지 시키도록 기설정된 제3강도로 상기 수용모듈(310')을 누르는 제3정지모드와, 상기 제2동작모드를 점진적으로 정지 시키도록 상기 제3강도보다 약한 제4강도로 상기 수용모듈(310')을 누르는 제4정지모드로의 동작이 가능하다.
이러한 상기 제1구동패널(351')과 상기 제2구동패널(352')은, 상기 제1기동모듈과 상기 제2기동모듈로부터 상하로 제2위치이동 가능하도록 구비되며, 상기 하방가동모듈(360')은,상기 제2위치이동에 기반하여 상기 수용모듈(310')에 대한 상기 제3장착체(370'), 상기 제4장착체(371') 및 상기 제5장착체(372')의 누름정도가 저감 혹은 보강되도록 한다.
상기 모니터유닛은 상기 제1기둥모듈(110')의 하부에 장착되어 상기 제1기둥모듈(110')을 위치고정시키는 제1고정모듈(410')과, 상기 제2기둥모듈(210')의 하부에 장착되어 상기 제2기둥모듈(210')을 위치고정시키는 제2고정모듈(510')을 더 포함한다.
상기 제1기둥모듈(110')은 하방단부에 외주면이 축소된 제1연장부(1101')가 구비되며, 상기 제1고정모듈(410')은, 하부의 제1본체패널(411')과, 상기 제1본체패널(411')의 상부 양측으로 구비되는 제1압입모듈(412')과, 상기 제1압입모듈(412')의 상부 양측으로 각각 구비되는 제1서브압입모듈(413')을 포함한다.
여기서 상기 제1본체패널(411')은 상기 제1연장부(1101')가 거치되며, 상기 제1압입모듈(412')은 상기 제1연장부(1101')의 둘레부를 압입하여 고정하며, 상기 제1서브압입모듈(413')은 상기 제1기둥모듈(110')의 둘레부를 압입하여 고정한다.
한편, 상기 제2기둥모듈(210')은 하방단부에 외주면이 축소된 제2연장부(2101')가 구비되며, 상기 제2고정모듈(510')은, 하부의 제2본체패널(511')과, 상기 제2본체패널(511')의 상부 양측으로 구비되는 제2압입모듈(512')과, 상기 제2압입모듈(512')의 상부 양측으로 각각 구비되는 제2서브압입모듈(513')을 포함하며, 상기 제2본체패널(511')은 상기 제2연장부(2101')가 거치되며, 상기 제2압입모듈(512')은 상기 제2연장부(2101')의 둘레부를 압입하여 고정하며, 상기 제2서브압입모듈(513')은 상기 제2기둥모듈(210')의 둘레부를 압입하여 고정한다.
상기 제1서브압입모듈(413')과 상기 제2서브압입모듈(513')은 각각 상기 제1압입모듈(412')과 상기 제2압입모듈(512')에서 둘레방향 회전을 기반으로 압입을 수행하되, 상기 제1서브압입모듈(413')과 상기 제2서브압입모듈(513')은 각각 상기 제1압입모듈(412')과 상기 제2압입모듈(512')에서 둘레방향 회전과 함께 상기 제1기둥모둘과 상기 제2기둥모듈(210')을 향하여 둘레방향회전과 함께 근접이동이 가미되어 압입을 수행한다.
여기서 상기 제1압입모듈(412')의 상부에 제1연장바(4131')가 구비되며, 상기 제1연장바(4131') 상단에 설치되는 제1고정플랜지(4132')가 구비되며, 상기 제2압입모듈(512')의 상부에 제2연장바(5131')가 구비되며, 상기 제2연장바(5131') 상단에 설치되는 제2고정플랜지(5132')가 구비되며, 상기 제1고정플랜지(4132')는 상기 제1기둥모듈(110') 외측에 삽입 장착되며, 상기 제1연장바(4131')는 상기 제1기둥모듈(110')이 삽입 장착된 상태에서 하강하며, 상기 제2고정플랜지(5132')는 상기 제2기둥모듈(210') 외측에 삽입 장착되며 상기 제2연장바(5131')는 상기 제2기둥모듈(210')이 삽입 장착된 상태에서 하강한다.
아울러 상기 제1연장바(4131')와 상기 제2연장바(5131')의 하강에 기반하여 상기 제1고정플랜지(4132')와 상기 제2고정플랜지(5132')가 상기 제1기둥모둘(110')과 상기 제2기둥모듈(210')을 하부로 당겨 고정력을 부여한다.
상기 모니터유닛은 내부 수용공간이 형성된 보관체(610')가 덮어지며, 상기 보관체(610')는 상기 제1고정플랜지(4132')와 상기 제2고정플랜지(5132')에 안착되며, 상기 보관체(610')는 상기 모니터유닛을 밀폐시켜 상기 관리모듈에 대한 상기 유체분사와 상기 제2유체분사에 따라 유체가 내부 충진되도록 한다.
이상에서 전술한 물리적 구성들의 구동방식은 모터, 엑츄에이터 등을 기반으로 전후유동, 회전이동이 이루어지며 각 구성부의 형상과 크기는 설치 현장과 구현하고자하는 자재들에 따라 다양하게 선택되어 구비될 수 있다.
그러나, 상기한 유기성 폐기물 건조화 공정에서 발생하는 응축수 처리와 재활용 장치 구성은 일예로 설명된 것일 뿐 구성요소가 가감된 채 구성될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 응축기 200 : 물탱크
300 : 라디에이터 400 : 냉각수 배수관
300 : 라디에이터 400 : 냉각수 배수관
Claims (4)
- 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 운용방법으로서,
증기 냉각 과정의 폐열을 회수하여 음식물류 폐기물 건조공정에서 발생하는 응축수를 막증류(Membrane Distillation) 기술로 농축 처리하는 단계;
막증류공정의 처리수에 잔류하는 악취성 유기물을 고도산화전리 기술로 분해하는 단계; 및
건조공정에서 나온 수증기를 냉각하는 과정에서 폐열을 회수하여 막증류공정 구동에 필요한 에너지원으로 재사용하고, 최종적으로 처리된 물은 공정수로 재이용하며, 막증류를 통해 농축된 유기탄소원은 판매가 수행되도록 하는 단계를 포함하고,
상기 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치를 자동운전하고 제어하는 모니터링 제어 장치를 더 구비하며,
상기 모니터링 제어장치는
pH조정조에 유입된 응축수의 pH 값이 제어부에 설정된 pH값 이상을 유지하도록 pH조정조에 투입되는 수산화나트륨의 투입용량을 제어하는 제 1 제어단계;
상기 제 1 제어단계의 응축수가 제어부에서 설정한 온도값 이상으로 유지되도록 가온 열교환기를 제어하는 제 2 제어단계;
상기 제 2 제어단계의 응축수가 막증류 처리된 다음의 온도 값이 상기 제어부에서 설정한 온도값 이하로 유지되도록 냉각 열교환기를 제어하는 제 3 제어단계;
상기 제 3 제어단계의 응축수가 상기 제어부에서 설정한 압력값 허용 범위를 벗어나는 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 4 제어단계;
상기 제 4 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 온도이상으로 높은 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 5 제어단계;
상기 제 5 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 온도이상으로 높은 것으로 판단되면 막증류 공정의 운용을 멈추는 제 6 제어단계;
상기 제 6 제어단계로부터 유입된 응축수가 제어부에서 설정한 유량값으로 유입되도록 제어하는 제 7 제어단계;
상기 제 7 제어단계의 응축수가 제어부에서 설정한 유량값으로 산화전리공정에 유입되도록 제어하는 제 8 제어단계;
상기 제 8 제어단계의 산화전리공정에 의한 응축수의 전기전도도 값과 산화환원전위 농도 값이 제어부에 설정된 값의 범위를 초과하면 응축수의 유입을 차단하는 제 9 제어단계; 로 운용되는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 운용방법.
- 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 운용방법으로서,
폐기물 처리설비 제작하는 단계; 및
상기 폐기물 처리설비를 현장에 설치하는 단계를 포함하며,
상기 폐기물 처리설비는,
수집된 슬러지에 초음파를 조사하여 플럭을 파괴하는 초음파 발생유닛과;
상기 초음파 발생유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 포함된 수분을 탈수시키는 탈수유닛과;
상기 탈수유닛으로 부터 이송되어온 슬러지에 미생물을 혼입하여 중금속을 중화시켜주는 중금속 제거유닛과;
상기 중금속 제거유닛으로 부터 이송되어온 슬러지를 건조,발효시켜서 퇴비화하는 건조유닛을 포함하고,
상기 폐기물 처리설비는 제작 및 설치 중 적어도 어느 하나의 과정이 모니터 유닛에 의하여 모니터링 되며,
상기 모니터유닛은,
일측에 위치되는 바 형상의 제1기둥모듈(110')과,
타측에 위치되는 바 형상의 제2기둥모듈(210')과,
상기 제1기둥모듈(110')상에 설치되는 제1구동몸체(115')와,
상기 제2기둥모듈(210')상에 설치되는 제2구동몸체(215')와,
상기 제1구동몸체(115')와 상기 제2구동몸체(215')의 대향하는 양측 사이에 설치되며 촬영을 수행하는 관리모듈이 장착되는 바 형상의 수용모듈(310')을 포함하며,
상기 관리모듈은 제1감시부(CM1)와 제2감시부(CM2)를 포함하고,
상기 수용모듈(310')은 일측면에 상기 제1감시부(CM1)가 장착되며 타측면에 상기 제2감시부(CM2)가 장착되며, 상기 제1구동몸체(115')와 상기 제2구동몸체(215') 사이에서 설정반경으로 축회전되고,
상기 모니터유닛은 상기 제1구동몸체(115')의 상부로 설치되는 제1서브기둥모듈(120')과, 상기 제2구동몸체(215')의 상부로 설치되는 제2서브기둥모듈(220')과, 상기 제1서브기둥모듈(120')과 상기 제2서브기둥모듈(220')의 대향하는 양측으로 설치되는 가동패널(320')과, 상기 가동패널(320')의 중앙부에 설치되며 상기 수용모듈(310')을 고정시키거나 고정을 해제하기 위한 상방가동모듈(330')을 포함하고,
상기 상방가동모듈(330')의 좌측에 해당되는 상기 가동패널(320')의 일측은 하부에 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제1온도조절부(331')가 구비되고, 상기 상방가동모듈(330')의 우측에 해당되는 상기 가동패널(320')의 일측은 하부에 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제2온도조절부(332')가 구비되며, 상기 상방가동모듈(330')은 하부에 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제3온도조절부(333')가 구비되고,
상기 상방가동모듈(330')은 하부로 돌출하여 상기 수용모듈(310')의 상부에 장착되는 제1장착체(341')와 하부로 돌출하여 상기 수용모듈(310')의 상부에 장착되는 제2장착체(342')가 구비되고, 상기 제1장착체(341')는 상기 제3온도조절부(333')를 기준으로 좌측에 위치되어 상기 수용모듈(310')에 장착되며, 상기 제2장착체(342')는 상기 제3온도조절부(333')를 기준으로 우측에 위치되어 상기 수용모듈(310')에 장착되고,
상기 상방가동모듈(330')은 상기 제1기둥모듈(110')의 내측면에 구비되는 제1구동패널(351')과, 상기 제2기둥모듈(210')의 내측면에 구비되는 제2구동패널(352')과, 상기 제1구동패널(351')과 상기 제2구동패널(352') 사이에 구비되는 하방가동모듈(360')을 더 포함하고,
상기 하방가동모듈(360')의 상부 일측은 상부로 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제4온도조절부(361')가 구비되며, 상기 하방가동모듈(360')의 상부 타측은 상부로 유체를 분사하여 상기 관리모듈에 대한 온도를 조절하는 제5온도조절부(362')가 구비되고,
상기 제4온도조절부(361')는 상기 제1장착체(341')의 대향하는 위치로 구비되며, 상기 제5온도조절부(362')는 상기 제2장착체(342')의 대향하는 위치로 구비되고, 상기 하방가동모듈(360')은 상부로 돌출하여 상기 하방가동모듈(360')의 상부에 장착되는 제3장착체(370')와 상기 제3장착체(370') 좌측에 위치되며, 상부로 돌출하여 상기 하방가동모듈(360')의 상부에 장착되는 제4장착체(371')와 상기 제3장착체(370') 우측에 위치되며, 상부로 돌출하여 상기 하방가동모듈(360')의 상부에 장착되는 제5장착체(372')를 포함하는 유기성 폐기물 건조과정의 응축수 처리와 재활용 장치 운용방법.
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2021
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