KR20050095941A - 폐수 및 폐기물 종합처리시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐수를 정화하는 하수정화처리장에 음식물 찌꺼기와 같은 유기성 폐기물처리장치를 구비하여 유기성 폐기물 처리 시 발생하는 강알칼리성 고온의 수증기로 하수를 정화하고 하수처리 할 때 발생하는 찌꺼기를 유기성 폐기물 처리장치에 투입하여 석회처리 비료를 제조하는 폐수 및 폐기물 종합처리시스템에 관한 것으로써, 하천의 폐수를 처리하는 폐수처리장과 유기성폐기물을 처리하는 처리장을 한곳에 형성하고 상기 유기성 폐기물을 처리하기 위하여 생석회와 수증기를 혼합하여 고온의 알칼리성 수증기를 생성할 때 발생하는 가스를 폐수처리장에 투입하여 폐수를 정화시키고 폐수를 정화하고 난 침전물을 폐기물처리장치에 투입하여 유기질 비료로 생산하며 폐기물 처리장치에서 발생하는 수증기 및 가스를 폐수처리장치에 재투입하여 폐수를 처리하게 함으로써 자원의 재활용과 처리장치를 운영하기 위한 운영비의 절감 및 재처리비용의 절감을 가질 수 있도록 하는 폐수 및 폐기물 종합처리장치를 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.

Description

폐수 및 폐기물 종합처리시스템{ORGANIC DISPOSAL SYSTEM FOR ORGANIC SCRAPED}

본 발명은 폐수를 정화하는 하수정화처리장에 음식물 찌꺼기와 같은 유기성 폐기물처리장치를 구비하여 유기성 폐기물 처리 시 발생하는 강알칼리성 고온의 수증기로 하수를 정화하고 하수처리 할 때 발생하는 찌꺼기를 유기성 폐기물 처리장치에 투입하여 석회처리 비료를 제조하는 폐수 및 폐기물 종합처리시스템에 관한 것이다.

인구 증가와 급속한 생활향상으로 인하여 대량생산 및 대량소비가 급증하여 각종 폐기물의 배출량이 급증하고 있는 추세이며, 특히 유기성 폐기물을 처리함에 있어 종래에는 오염된 생활용수를 하천에 무단으로 방류하거나 유기성 폐기물을 매립하는 것에만 의존하였으나 이러한 유기성 폐기물은 토양을 오염시키고 침전수에 의하여 하천이 오염되어 생태환경을 파괴하는 등의 심각한 환경오염을 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 중금속에 오염된 공장폐수는 자체적으로 정화하여 하천에 방류하고 정화된 폐수는 하천에서 생활하수와 혼합되어 바다에 흘러가 바다를 오염시키게 됨으로 하천의 하류에는 이러한 하수를 정화 처리하여 생활용수나 산업용수 생산 및 수질의 오염을 방지하기 위하여 하수종말처리장에서 재처리를 하고 있고, 음식물 쓰레기, 농·축산물 쓰레기, 식물조각과 같은 쓰레기, 오염되지 않은 목재폐기물, 정화 후 발생하는 침전물, 약학 및 화장품 관련 지방질, 유기용제 및 다른 유기 잔존물과 같은 유기성 폐기물은 별도의 처리장인 유기성 폐기물 처리장치를 통해서 퇴비로 재활용하고 있는 실정이다.

그러나, 상기와 같이 하천의 하수를 정화하는 하수종합처리장치와 유기성 폐기물을 처리하는 유기성 폐기물 처리장치가 서로 다른 지역에서 각각 설치되어 있음으로 폐수처리장치에서 발생하는 침전물(슬라지)을 다시 유기성 폐기물 처리장치로 보내지거나 매립과 같은 방법으로 처리하여야 하고, 유기성 폐기물 처리장치에서 발생하는 침전수를 하천이나 바다에 방류함으로 인하여 하천을 오염시키는 등의 상호 호환성을 가지지 못하고 비효율적인 문제점이 발생하였다.

그리고, 상기 폐기물 처리과정에서 발생하는 강알칼리성 증기가 폐수를 정화하는데 아주 유용하나 서로의 처리장치가 별개로 설치되는 관계로 이를 활용하지 못하는 실정이어서 강알칼리성 증기를 폐기 처리함으로 하수처리비용의 증가를 가져왔고, 폐수처리장치에서 발생하는 침점물은 유기성 폐기물과 같이 퇴비로 활용이 가능하나 이 또한 폐기물 처리장치로의 운송에 어려움이 있어 매립하는 실정이다.

또한, 상기와 같은 폐수처리장치 및 폐기물 처리장치는 주변 생활환경에 혐오감을 불러일으킴으로 근래에는 상기의 처리시설을 건설할 때 주민들의 생활환경 악화로 인한 극심한 반대에 부딪히게되는 실정이며 각각의 처리장치를 별개로 설치하기 위한 비용도 과도하게 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 서로 다른 곳에서 폐수와 폐기물을 처리하므로 발생하는 문제점을 해결하기 위한 발명으로써, 하천의 폐수를 처리하는 폐수처리장과 유기성폐기물을 처리하는 처리장을 한곳에 형성하고 상기 유기성 폐기물을 처리하기 위하여 생석회와 수증기를 혼합하여 고온의 알칼리성 수증기를 생성할 때 발생하는 가스를 폐수처리장에 투입하여 폐수를 정화시키고 폐수를 정화하고 난 침전물을 폐기물처리장치에 투입하여 유기질 비료로 생산하며 폐기물 처리장치에서 발생하는 수증기 및 가스를 폐수처리장치에 재투입하여 폐수를 처리하게 함으로써 자원의 재활용과 처리장치를 운영하기 위한 운영비의 절감 및 재처리비용의 절감을 가질 수 있도록 하는 폐수 및 폐기물 종합처리시스템을 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

가연성 대형 소각로에서 발생하는 고온의 폐열을 이용하여 고온의 수증기를 발생시키고 반응기에 상기 수증기와 물 및 강알칼리성 물질인 생석회를 투입하여 소화소석 반응시킴으로 고온의 강알칼리성 수증기와 강알칼리성 소석회를 생성시키는 반응단계와; 상기 반응단계에서 생성된 강알칼리성 소석회 및 강알칼리성 수증기와 별도의 유기성 폐기물을 교반장치에 의하여 혼합하고 상기 혼합물에 톱밥이나 왕겨를 첨가하여 유기질 비료를 생성하는 폐기물 처리단계와; 상기 반응단계에서 생성된 고온의 알칼리성 수증기를 하수처리 탱크에 분사하여 하수에 기생하는 유해균을 살균시키고 하수의 pH를 낮추어 하수의 정화처리로 사용하며 정화처리 후 발생하는 하수의 침전물을 상기 폐기물 처리단계에 투입하는 하수정화 처리단계로 구분한다.

상기 강알칼리성 소석회를 생성하는 반응단계에서는 가연성 대형소각로에서 강한 열기가 발생하면 상기 열기를 이용하여 물을 증발시켜 고온의 수증기를 얻고, 반응기에 상기 고온의 수증기와 강알칼리성 물질인 생석회 및 물을 투입하여 소화소석 반응을 시키는바, 반응기의 하부에 물을 채우고 상기 물에 생석회를 소량으로 지속적으로 첨가하여 반응시키며, 생석회가 물에 투입하기 전에 반응기의 상부에서 분사하는 고온의 수증기에 의하여 1차 반응을 하고 물에 첨가하여 2차 반응을 하는바, 상기와 같이 물과 생석회가 혼합하였을 때 소화소석 작용에 의해서 고온의 열과 고온의 강알칼리성 증기가 발생하고 물과 생석회의 반응이 완료하면 죽과 같은 강알칼리성 소석회가 생성된다.

이때, 상기 수증기와 물 및 생석회의 첨가비율로서는 고온의 수증기 10∼20%, 물 50∼60%, 생석회 30∼40%의 비율로 첨가하여 반응시키고 고온의 수증기가 생석회와 1차로 반응을 한 후 물에 첨가되어 2차로 반응을 함으로 생석회와 물을 반응시키는 것보다 소화소석의 반응시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 생석회의 량과 물의 양을 절약할 수 있고 반응 후 발생하는 고온의 강알칼리성 수증기의 온도도 높은 상태의 증기를 얻을 수 있다.

따라서, 상기 고온의 강알칼리성 증기를 별도의 포집장치로 포집하여 농축시키면 pH 14 이상의 강알칼리성을 나타내는 액화수의 형태를 가지고 포집이 완료되면 반응기에 남게되는 강알칼리성 소석회를 교반장치에 투입한다.

상기 폐기물 처리단계로서는, 상기 반응단계에서 생성된 강알칼리성 소석회와 강알칼리성 수증기 및 유기성 폐기물 소량을 교반기에 투입하여 혼합시키고 반응 후 수분제거 및 미네랄성분이 풍부한 톱밥이나 왕겨를 첨가하여 상기 혼합물과 혼합시킴으로써 강 알칼리성 소석회와 유기성 폐기물이 가지는 수분을 제거하고 톱밥이나 왕겨가 가지고 있는 유익한 성분을 함유하는 양질의 유기성 비료를 생성하는 과정이다.

이때, 강알칼리성 소석회와 유기성 폐기물의 혼합과정 중 소화소석 반응이 발생하여 반응열과 반응열에 의한 강알칼리성 증기가 발생하고, 이러한 증기에는 유기성 폐기물의 수분이 포함되어 있어 상기 반응단계에서 생성된 강알칼리성 수증기의 농도와는 다름으로, 상기의 증기를 포집하여 유기성 폐기물에서 발생한 폐기장 내의 폐수를 정화 처리하는데 일부를 사용하고 다른 일부는 증기를 포집하여 물로 희석시키어 액체비료를 생성한다.

그리고, 교반기 내부로 투입하는 유기성 폐기물과 소석회의 양은 유기성 폐기물 60∼70%, 소석회 30∼40%의 비율로 투입하고 고온의 강알칼리성 수증기는 교반기 내부의 온도를 상승시키는 목적으로 소량 투입하며, 상기와 같이 유기성 폐기물과 소석회의 혼합을 완료한 후 혼합물의 수분을 제거하는 톱밥이나 왕겨의 첨가 비율로는 혼합물 7 : 톱밥 또는 왕겨 3의 비율로 혼합시어 유기성 비료를 생성하고 이를 건조한 후 선별 및 파쇄하여 포장한다.

상기 하수정화 처리단계에서는 하천의 하수를 정화조에 유입하고 상기 정화조에는 상기 반응단계에서 생성된 고온의 강알칼리성 수증기를 분사하는 분사장치를 구비함으로 강알칼리성 수증기를 정화조에 공급하여 하수를 살균하고 pH의 농도를 낮추는 정화 처리하는 것이다.

그리고, 상기 하수정화 처리단계에서 정화처리 후 정화조의 바닥에 침전하는 침전물을 걸러 상기 폐기물 처리단계의 유기성 폐기물과 혼합하여 교반기에 투입함으로 유기질 비료를 생성하는 것이다.

상기와 같이 본 발명은 하수를 정화하는 처리장치와 음식물 쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 처리하는 처리장치를 한곳에 형성시키고 유기성 폐기물을 처리하기 위한 강알칼리성 소석회를 생성할 때 발생하는 강알칼리성 증기로 하수처리장치에 공급하여 하수를 정화시키며 하수의 침전물인 슬라지는 폐기물 처리장치에 공급하여 유기질비료로 변환시키어 재활용이 가능하게 함으로 폐수 및 폐기물의 처리비용 절감과 비료의 생산으로 인한 경제적 이득을 가질 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 하수정화 처리장치와 유기성 폐기물 처리장치를 한곳에서 처리하고 상기 처리장치가 상호 호환함으로 처리비용의 절감과 비료의 생산으로 경적 이득을 가질 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 처리장치의 과정을 나타낸 순서도.

Claims (1)

1. 가연성 대형 소각로에서 발생하는 고온의 폐열을 이용하여 고온의 수증기를 발생시키고 반응기에 상기 수증기와 물 및 강알칼리성 물질인 생석회를 투입하여 소화소석 반응시킴으로 고온의 강알칼리성 수증기와 강알칼리성 소석회를 생성시키는 반응단계와; 상기 반응단계에서 생성된 강알칼리성 소석회 및 강알칼리성 수증기 와 별도의 유기성 폐기물을 교반장치에 의하여 혼합하고 상기 혼합물에 톱밥이나 왕겨를 첨가하여 유기질 비료를 생성하는 폐기물 처리단계와; 상기 반응단계에서 생성된 고온의 알칼리성 수증기를 하수처리 탱크에 분사하여 하수에 기생하는 유해균을 살균시키고 하수의 pH를 낮추어 하수의 정화처리로 사용하며 정화처리 후 발생하는 하수의 침전물을 상기 폐기물 처리단계에 투입하는 하수정화 처리단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐수 및 폐기물 종합처리시스템.