WO2014088138A1 - 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템 - Google Patents

하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템 Download PDF

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김태형
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Definitions

  • the present invention relates to a waste treatment system, and more particularly, to a sewage treatment plant that generates electric power by using high temperature steam generated during high temperature incineration of organic waste and low temperature steam generated during low temperature incineration of flammable waste. To a waste disposal system.
  • Organic waste is a kind of biomass, which is a waste of 40% or more of organic matter derived from animals and plants. Large amounts of livestock manure, sewage sludge, food waste, etc., and contains a large amount of water and decomposable organic matter is a strong decay, causing many problems in the treatment process. In such organic waste, energy such as heat and electricity can be obtained from methane gas generated through thermochemical and biological reactions.
  • Household waste refers to garbage generated at homes and offices, and methods of disposal include landfilling, incineration, and recycling. Among these, wastes that can be burned in an incinerator are called flammable wastes. Combustible waste generates heat during the incineration process, which can be used to obtain steam for home heating or to generate power for the plant.
  • Japanese Patent No. 3484539 (October 24, 2003) produces methane gas using waste heat from a cogeneration gas engine, and the produced methane gas is supplied to a gas engine, and the power generated from the cogeneration system is sold or recycled.
  • Korean Unexamined Patent Publication No. 2011-0080866 discloses a food waste recycling system having a heat storage type high temperature oxidation tower in order to remove odor generated in a food waste treatment process.
  • the waste treatment system according to the prior art as described above has the following problems.
  • organic waste does not have the same problem as flammable waste, there is an advantage of increasing the incineration temperature to increase power generation efficiency.
  • organic waste has an inflow rate and the storage capacity increases due to moisture contained in the organic waste. There is a problem.
  • the waste treatment system as described above has a problem in that energy waste occurs due to inadequate use of waste heat generated after power generation, and pollution of rivers.
  • the present invention is to solve such a conventional problem, it is an object of the present invention to produce power by using high temperature steam generated during the high temperature incineration of organic waste and low temperature steam generated during the low temperature incineration of flammable waste. To provide a waste and sewage treatment system.
  • a waste treatment system associated with the sewage treatment facility of the present invention comprises an organic waste supply unit for drying and storing and supplying organic waste; Combustible waste supply unit for supplying combustible waste; A combustion unit connected to the organic waste supply unit and the combustible waste supply unit and combusting the organic waste and the combustible waste; A power generation unit configured to perform cogeneration with the heat generated by the combustion unit; and a hot water generation unit connected to the power generation unit and the organic waste supply unit and generating hot water using waste heat generated by the power generation unit.
  • the organic waste supply unit is connected to the hot water generating unit to dry the organic waste using hot water supplied from the hot water generating unit, and the hot water generating unit and the organic waste supply unit are connected to a sewage treatment facility. It is preferable that hot water of the generation unit is supplied to the sewage treatment facility, and waste heat of the organic waste supply unit is supplied to the sewage treatment facility.
  • the combustion unit of the present invention preferably includes a first combustion unit for burning the organic waste supplied from the organic waste supply unit and a second combustion unit for burning the combustible waste supplied from the combustible waste supply unit.
  • the second combustion unit of the present invention combusts the combustible waste at a temperature of 300 to 400 ° C.
  • the power generation unit of the present invention includes a first power generation device for cogeneration using the heat supplied from the first combustion unit, and a second power generation device for cogeneration using heat supplied from the second combustion unit. It is preferable.
  • the organic waste supply unit of the present invention preferably includes a waste drying apparatus connected to the hot water generating unit for drying the organic waste, and an organic waste storage tank for storing the organic waste dried by the waste drying apparatus.
  • the waste drying apparatus of the present invention preferably supplies waste heat obtained by drying organic wastes to the sewage treatment facility using hot water supplied from the hot water generating unit.
  • Hot water generating unit of the present invention is preferably connected to the external thermal network to supply hot water.
  • the power generation unit of the present invention is preferably connected to the external power network to supply power.
  • the waste treatment system associated with the sewage treatment facility of the present invention is connected to an organic waste supply unit, the sewage treatment facility, and the combustion unit, and collects odors generated from the organic waste supply unit and the sewage treatment facility to collect the odor from the combustion unit. It is preferable to further include an air collecting unit for transmitting and burning.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a preferred embodiment of a waste treatment system associated with the sewage treatment plant according to the present invention.
  • Figure 2 is a block diagram showing the waste treatment flow and heat generation flow of the waste treatment system associated with the sewage treatment plant according to the present invention.
  • Figure 3 is a block diagram showing the waste heat use flow of the waste treatment system associated with the sewage treatment plant according to the present invention.
  • Figure 4 is a block diagram showing the odor removal flow of the waste treatment system associated with the sewage treatment plant according to the present invention.
  • Waste treatment system comprises an organic waste supply unit for supplying the required amount in a state of drying and storing the organic waste;
  • a flammable waste supply unit for storing and supplying flammable waste;
  • a combustion unit connected to the organic waste supply unit and the combustible waste supply unit, generating a high temperature water vapor by the organic waste, and generating a low temperature water vapor by the combustible waste;
  • a power generation unit connected to the combustion unit and generating power by using the high temperature steam and the low temperature steam;
  • the hot water is generated using the waste heat generated in the power generation unit, and includes a hot water generating unit connected to the organic waste supply unit, wherein the hot water generating unit and the organic waste supply unit are connected to the sewage treatment facility.
  • 1 to 4 show a preferred embodiment of the waste treatment system associated with the sewage treatment plant according to the present invention.
  • the organic waste supply unit 100 serves to supply the combustion unit 300 by drying and storing the organic waste.
  • the organic waste supply unit 100 includes a waste drying apparatus 110 for heating and drying the organic waste.
  • the waste drying apparatus 110 is connected to the hot water generating unit 500 to be described below to receive heat from the hot water generating unit 500, and to dry the organic waste using the heat. Since the organic waste is not constant in supply amount, the organic waste should be continuously supplied to the combustion unit 300 with the amount stored for a certain period of time, and a large amount of storage space is required due to the moisture contained in the organic waste itself.
  • the waste drying apparatus 110 is connected to the sewage treatment facility 600 to be described below.
  • the hot water supplied from the hot water generating unit 600 to the waste drying apparatus 110 is changed into a condensed water form after drying the waste and is transferred to the sewage treatment facility 600 which will be described below.
  • the organic waste supply unit 100 includes an organic waste storage tank 120 connected to the waste drying apparatus 110.
  • the organic waste storage tank 120 stores the dried organic waste supplied from the waste drying apparatus 110 and supplies it to the combustion unit 300 to be described below.
  • Combustible wastes are combustible wastes except organic wastes.
  • the incineration temperature ranges from 300 to 400 °C due to the rapid progress of corrosion of boiler tubes due to the combined effects of corrosive gases and dust such as hydrogen chloride and sulfur oxides. Should be limited to
  • combustible waste can be used as a basic heat generating heat source by combusting with combustible waste because the supply amount is not fluid and continuous.
  • the combustible waste is temporarily stored in the combustible waste supply unit 200 and supplied to the combustion unit 300.
  • the combustion unit 300 burns the dried organic waste supplied from the organic waste supply unit 100 and the combustible waste supplied from the combustible waste supply unit 200 to generate cogeneration, and the steam generated therefrom Supply to the power generation unit 400 to be described.
  • the combustion unit 300 includes a high temperature first combustion device 310 for burning organic waste, and a second combustion device 320 for burning flammable waste.
  • the first combustion device 310 burns the organic waste that can be heated to a high temperature to generate high temperature steam
  • the second combustion device 320 burns the combustible waste at a heating temperature of about 300 ⁇ 400 °C low temperature Generates water vapor.
  • Water vapor generated by the combustion unit 300 is supplied to the power generation unit 400 to generate power.
  • the power generation unit 400 is connected to the first combustion device 310 to produce a first power generator 410, and the second combustion device 320 is connected to the second generator 420 to produce power. ).
  • the first generator 410 Since the first generator 410 generates power by using high temperature steam supplied from the first combustion device 310, high efficiency power generation of about 30% is possible, but the second generator 420 is the second generator. Since low temperature steam supplied from the combustion device 320 is used, low efficiency generation of about 13% is possible.
  • the power generated by the power generation unit 400 may be supplied to a power network to be supplied to houses, offices, and factories that require power.
  • the power generation unit 400 is connected to the hot water generating unit 500 for generating hot water, and the hot water generating unit 500 generates hot water by using the waste heat after being used in the power generation unit 400.
  • the hot water generator 500 may supply the generated hot water to an external thermal network.
  • the hot water generating unit 500 is connected to the organic waste supply unit 100 and the sewage treatment facility 600.
  • the remaining heat after the hot water generating unit 500 supplies the thermal network is supplied to the waste drying apparatus 110 of the organic waste supply unit 100.
  • the waste drying apparatus 110 uses the hot water supplied from the hot water generating unit 500 to dry the organic waste.
  • all of the remaining hot water other than the hot water supplied by the hot water generator 500 to the thermal network and the waste drying apparatus 110 is sent to the sewage treatment facility 600.
  • the sewage treatment facility 600 properly uses or disposes the supplied hot water.
  • the organic waste supply unit 100 and the sewage treatment facility 600 are connected to an air collecting unit 700, and the air collecting unit 700 is connected to the combustion unit 300.
  • the organic waste supply unit 100 and the sewage treatment plant 600 generate many odors by themselves.
  • the odors are collected in the air collecting unit 700 and transferred to the combustion unit 300 to the combustion unit 300. Combustion treatment.
  • FIG. 2 shows a waste movement path and a combustion path of a waste treatment system associated with a sewage treatment plant according to the present invention.
  • the organic waste is supplied to the waste drying apparatus 110 of the organic waste supply unit 100 and dried.
  • the dried organic waste stored in the organic waste storage tank 120 is supplied to the first combustion device 310 of the combustion unit 300.
  • the organic waste supplied to the first combustion device 310 is burned at high temperature to generate high temperature water vapor.
  • the high temperature water vapor generated by the first combustion device 310 is supplied to the first power generation device 410 of the power generation unit 400.
  • the first power generator 410 generates high efficiency using high temperature steam.
  • the power produced by the first generator 410 is supplied to a power network.
  • the combustible waste is temporarily stored in the combustible waste supply unit 200 is supplied to the second combustion device 320 of the combustion unit 300.
  • the second combustion device 320 generates low temperature steam by burning the supplied combustible waste at low temperature.
  • the low temperature water vapor generated by the second combustion device 320 is supplied to the second power generator 420 of the power generator 400.
  • the second power generator 420 generates low efficiency using low temperature steam.
  • the power produced by the second generator 420 is supplied to a power network.
  • the waste heat used in the first power generator 410 and the second power generator 420 is supplied to the hot water generator 500 to generate hot water.
  • the hot water generated by the hot water generator 500 may be supplied to a thermal network.
  • the hot water generated by the hot water generating unit 500 may be supplied to the waste drying apparatus 110 of the organic waste supply unit 100.
  • the waste drying apparatus 110 uses the hot water supplied by the hot water generating unit 500 to dry the organic waste.
  • the rest of the hot water generated by the hot water generating unit 500 and the hot water supplied to the organic waste supply unit 100 are supplied to the sewage treatment facility 600.
  • the sewage treatment facility 600 may use hot water supplied or may be separately treated.
  • FIG 3 shows a relationship for treating malodors in the waste treatment system according to the present invention. Odors generated in the organic waste supply unit 100 and the sewage treatment facility 600 are collected by the air collecting unit 700. Then, the odor collected in the air collecting unit 700 is delivered to the combustion unit 300 to burn.
  • the odor burned by the combustion unit 300 may be discharged to the outside by a separate filter treatment.

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Abstract

하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템은 유기성 폐기물을 건조시켜 저장하는 유기성 폐기물 공급부와, 가연성 폐기물을 공급하는 가연성 폐기물 공급부와, 유기성 폐기물 공급부로부터 공급되는 유기성 폐기물을 고온 연소시키는 제1 연소장치와, 상기 가연성 폐기물 공급부로부터 공급되는 가연성 폐기물을 저온 연소시키는 제2 연소장치와, 상기 제1 연소장치와 연결되어 고온의 수증기로 인해 고효율 열병합발전을 하는 제1 발전장치와, 상기 제2 연소장치와 연결되어 저온의 수증기로 인해 저효율 열병합발전을 하는 제2 발전장치와, 제1 발전장치 및 제2 발전장치로부터의 폐열을 이용하여 온수를 생성하여 하수처리시설 및 유기성 폐기물 공급부로 공급하는 온수 생성부를 포함한다. 이와 같이 구성되는 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템에 의하면, 유기성 폐기물의 고온소각시 발생된 고온의 수증기를 이용하여 전력을 생산하는 과정에서 발생된 발전폐열을 이용하여 유기성 폐기물을 건조시킬 수 있으며, 가연성 폐기물의 저온 소각시 발생된 저온의 수증기를 이용하여 전력을 생산하는 과정에서 발생된 발전폐열을 이용하여 하수처리에 이용할 수 있고, 유기성 폐기물 건조설비나 하수처리시설에서 발생된 악취를 고온의 소각장치나 저온의 소각장치에서 소각시켜 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템
본 발명은 폐기물 처리시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물의 고온 소각시 발생되는 고온의 수증기 및 가연성 폐기물의 저온 소각시 발생되는 저온의 수증기를 이용하여 전력을 생산하는 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템에 관한 것이다.
유기성 폐기물은 동식물에서 유래한 유기물 함량 40% 이상의 폐기물로서 바이오매스의 일종이다. 크게 가축분뇨, 하수슬러지, 음식물 쓰레기 등이 해당되며, 다량의 수분과 분해 가능한 유기물 함유로 부패성이 강해 처리과정에서 많은 문제점이 발생된다. 이러한 유기성 폐기물에서 열화학적, 생물학적 반응을 통해 생성되는 메탄가스로 열, 전기 등의 에너지를 얻을 수 있다.
생활 폐기물의 경우에는 일반 가정과 사무실 등에서 발생하는 쓰레기를 말하는 것으로, 처리 방법은 매립, 소각, 재활용 등이 있다. 이 중에서 소각로 내에서 연소될 수 있는 폐기물을 가연성 폐기물이라 한다. 가연성 폐기물은 소각 과정을 거치는 동안 열을 발생하기 때문에 가정용 난방을 위해 증기를 얻거나 공장에 필요한 전력 생산에 이용할 수 있다.
하기에서는 종래의 폐기물 처리 시스템에 대해 살펴보기로 한다.
일본등록특허 제3484539호(2003. 10. 24)에는 열병합발전 가스엔진의 폐열을 이용하여 메탄가스를 생산하고, 생산된 메탄가스는 가스엔진에 공급되며, 열병합발전에서 생산된 전력은 판매되거나 리사이클 설비 내에서 이용되는 식품 폐기물 등 순환 자원의 재활용 방법 및 재활용 시스템이 개시되어 있다.
대한민국 공개특허 제2011-0080866호(2011. 07. 13)에는 음식물쓰레기 처리공정에서 발생하는 악취를 제거하기 위하여 축열식 고온 산화탑을 구비한 음식물쓰레기의 재활용 시스템이 개시되어 있다.
일본공개특허 제2003-154387호(2003. 05. 27)에는 하수처리시설의 혐기조에서 생산된 메탄가스를 이용하여 열병합 발전을 수행하고, 열병합발전에서 생산된 전력은 하수처리시설의 촉진 산화조에 공급되며, 폐열은 혐기조에 공급되고, 촉진 산화조는 열병합장치로부터 받은 전력을 이용하여 오존을 생산하며, 촉진 산화조는 오존과 과산화수소와의 조합, 오존과 자외선과의 조합 또는 오존과 과산화수소와 자외선과의 조합 중 어느 하나의 조합을 이용하여 촉진 산화 처리를 행하는 배수 처리 장치에 대하여 개시되어 있다.
상기와 같은 종래기술에 의한 폐기물 처리시스템에는 다음과 같은 문제점이 있다.
일반적으로 폐기물을 소각하여 얻은 열에너지를 전력원에 공급하는 플랜트의 경우, 가연성 폐기물은 400℃ 이상의 온도에서 소각하는 경우, 염화수소, 황산화물 등의 부식성 가스 및 분진의 복합적 영향 때문에 보일러 관의 부식이 급격히 진행되므로 그 이하의 온도에서 소각해야 한다. 따라서, 가연성 폐기물의 소각온도는 300 ~ 400℃ 범위로 제한되는 문제점이 있다.
한편, 유기성 폐기물의 경우에는 가연성 폐기물과 같은 문제가 없으므로 소각 온도를 상승시켜 발전효율을 높일 수 있는 이점이 있으나, 유기성 폐기물은 유입량이 유동적이고 유기성 폐기물 내부에 포함된 수분에 의해 저장용량이 증가하는 문제점이 있다.
그리고, 상기와 같은 폐기물 처리시스템은 전력 발전 이후에 발생하는 폐열을 적절하게 사용하지 못함으로써 에너지 낭비가 발생하고, 하천을 오염시키는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 유기성 폐기물의 고온소각시 발생된 고온의 수증기 및 가연성 폐기물의 저온 소각시 발생된 저온의 수증기를 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 한 폐기물 및 하수 처리 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명의 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템은 유기성 폐기물을 건조시켜 저장 및 공급하는 유기성 폐기물 공급부; 가연성 폐기물을 공급하는 가연성 폐기물 공급부; 상기 유기성 폐기물 공급부 및 상기 가연성 폐기물 공급부와 연결되고, 상기 유기성 폐기물 및 상기 가연성 폐기물을 연소시키는 연소부; 상기 연소부에 의해 발생된 열을 이용하여 열병합발전을 하는 발전부;및 상기 발전부 및 상기 유기성 폐기물 공급부와 연결되고, 상기 발전부에 의해 발생된 폐열을 이용하여 온수를 생성시키는 온수 생성부를 포함하고, 상기 유기성 폐기물 공급부는 상기 온수 생성부와 연결되어 상기 온수 생성부로부터 공급되는 온수를 이용하여 유기성 폐기물을 건조시키고, 상기 온수 생성부와 상기 유기성 폐기물 공급부는 하수 처리 시설과 연결되고, 상기 온수 생성부의 온수가 상기 하수 처리 시설로 공급되고, 상기 유기성 폐기물 공급부의 폐열이 상기 하수 처리 시설로 공급되는 것이 바람직하다.
본 발명의 연소부는 상기 유기성 폐기물 공급부로부터 공급되는 유기성 폐기물을 연소시키는 제1 연소부와, 상기 가연성 폐기물 공급부로부터 공급되는 가연성 폐기물을 연소시키는 제2 연소부를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제2 연소부는 300 ~ 400℃의 온도로 상기 가연성 폐기물을 연소시키는 것이 바람직하다.
본 발명의 발전부는 상기 제1 연소부로부터 공급되는 열을 이용하여 열병합발전을 하는 제1 발전장치와, 상기 제2 연소부로부터 공급되는 열을 이용하여 열병합발전을 하는 제2 발전장치를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유기성 폐기물 공급부는 상기 온수 생성부와 연결되어 상기 유기성 폐기물을 건조시키는 폐기물 건조장치와, 상기 폐기물 건조장치에 의해 건조된 유기성 폐기물을 저장하는 유기성 폐기물 저장탱크를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 폐기물 건조장치는 상기 온수 생성부로부터 공급된 온수를 이용하여 유기성 폐기물을 건조처리한 폐열을 상기 하수처리시설로 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명의 온수생성부는 외부의 열네트워크와 연결되어 온수를 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명의 발전부는 외부의 전력네트워크와 연결되어 전력을 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명의 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템은 유기성 폐기물 공급부, 상기 하수처리시설, 및 상기 연소부와 연결되고, 상기 유기성 폐기물 공급부 및 상기 하수처리시설로부터 발생하는 악취를 수집하여 상기 연소부에 전달하여 연소시키는 공기수집부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 의한 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템의 바람직한 실시예를 보인 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템의 폐기물 처리 플로우 및 열 생상 플로우를 보인 구성도.
도 3은 본 발명에 의한 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템의 폐열 이용 플로우를 보인 구성도.
도 4는 본 발명에 의한 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템의 악취 제거 플로우를 보인 구성도.
본 발명에 의한 폐기물 처리시스템은 유기성 폐기물을 건조시켜 저장한 상태에서 필요한 양을 공급하는 유기성 폐기물 공급부와; 가연성 폐기물을 저장하여 공급하는 가연성 폐기물 공급부와; 상기 유기성 폐기물 공급부 및 상기 가연성 폐기물 공급부와 연결되고, 상기 유기성 폐기물에 의해 고온 수증기를 발생시키고, 상기 가연성 폐기물에 의해 저온 수증기를 발생시키는 연소부와; 상기 연소부와 연결되고, 상기 고온 수증기 및 상기 저온 수증기를 이용하여 발전을 하는 발전부와; 상기 발전부에서 발생하는 폐열을 이용하여 온수를 생성하고, 상기 유기성 폐기물 공급부와 연결되는 온수 생성부를 포함하고, 상기 온수 생성부 및 상기 유기성 폐기물 공급부는 하수 처리 시설과 연결된다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명에 의한 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템의 바람직한 실시예가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유기성 폐기물 공급부(100)는 유기성 폐기물을 건조시켜 저장함으로써 상기 연소부(300)로 공급하는 역할을 한다. 상기 유기성 폐기물 공급부(100)는 유기성 폐기물을 가열하여 건조시키는 폐기물 건조장치(110)를 포함한다.
상기 폐기물 건조장치(110)는 아래에서 설명할 온수 생성부(500)와 연결되어 상기 온수 생성부(500)로부터 열을 공급받고, 그 열을 이용하여 유기성 폐기물을 건조시킨다. 유기성 폐기물은 공급량이 일정하지 않아 일정 기간 저장한 양을 가지고 상기 연소부(300)에 지속적으로 공급시켜야 하는데, 유기성 폐기물 자체에 포함된 수분으로 인해 많은 저장공간이 필요하다.
따라서, 상기 폐기물 건조장치(110)를 이용하여 유기성 폐기물을 건조시킨 상태에서 저장함으로써 폐기물의 부피도 감소시키고 지속적으로 폐기물을 공급시킬 수 있다.
그리고, 상기 폐기물 건조장치(110)는 아래에서 설명할 하수 처리 시설(600)과 연결된다. 상기 온수 생성부(600)로부터 상기 폐기물 건조장치(110)로 공급된 온수는 폐기물 건조 후에 응축수 형태로 변경되어 아래에서 설명할 하수 처리 시설(600)로 전달된다.
상기 유기성 폐기물 공급부(100)는 상기 폐기물 건조장치(110)와 연결되는 유기성 폐기물 저장탱크(120)를 포함한다. 상기 유기성 폐기물 저장탱크(120)는 상기 폐기물 건조장치(110)로부터 공급되는 건조된 유기성 폐기물을 저장하여 아래에서 설명할 연소부(300)로 공급한다.
가연성 폐기물은 유기성 폐기물을 제외한 연소 가능한 폐기물로서 400℃ 이상의 온도에서 소각하는 경우, 염화수소, 황산화물 등의 부식성 가스 및 분진의 복합적 영향 때문에 보일러 관의 부식이 급격히 진행되므로 소각온도를 300 ~ 400℃ 범위로 제한되어야 한다.
그러나, 가연성 폐기물은 공급량이 유동적이지 않고 지속적이기 때문에 가연성 폐기물을 이용하여 연소시킴으로써 기본적인 발전 열원으로 사용할 수 있다. 상기 가연성 폐기물은 가연성 폐기물 공급부(200)에 일시 저장되어 연소부(300)로 공급된다.
상기 연소부(300)는 상기 유기성 폐기물 공급부(100)로부터 공급받은 건조된 유기성 폐기물과 상기 가연성 폐기물 공급부(200)로부터 공급받은 가연성 폐기물을 연소시켜 열병합발전을 하고, 그로 인해 발생하는 수증기를 아래에서 설명할 발전부(400)에 공급한다.
상기 연소부(300)는 유기성 폐기물을 연소시키는 고온의 제1 연소장치(310)와, 가연성 폐기물을 연소시키는 제2 연소장치(320)를 포함한다. 상기 제1 연소장치(310)는 고온으로 가열이 가능한 유기성 폐기물을 연소시켜 고온의 수증기를 발생시키고, 상기 제2 연소장치(320)는 300 ~ 400℃ 정도의 가열온도로 가연성 폐기물을 연소시켜 저온의 수증기를 발생시킨다.
상기 연소부(300)에 의해 발생된 수증기는 발전부(400)로 공급되어 전력을 발생시킨다. 상기 발전부(400)는 상기 제1 연소장치(310)와 연결되어 전력을 생산하는 제1 발전기(410)와, 상기 제2 연소장치(320)와 연결되어 전력을 생산하는 제2 발전기(420)를 포함한다.
상기 제1 발전기(410)는 상기 제1 연소장치(310)로부터 공급받은 고온의 수증기를 이용하여 발전을 하기 때문에 30% 정도의 고효율 발전이 가능하나, 상기 제2 발전기(420)는 상기 제2 연소장치(320)로부터 공급받은 저온의 수증기를 이용하기 때문에 13% 정도의 저효율 발전이 가능하다.
상기 발전부(400)에서 생성된 전력은 전력네트워크로 공급되어 전력이 필요한 주택, 사무실, 및 공장 등에 공급될 수 있다.
상기 발전부(400)는 온수를 생성하기 위한 온수 생성부(500)와 연결되고, 상기 온수 생성부(500)는 상기 발전부(400)에서 사용된 이후의 폐열을 이용하여 온수를 생성한다.
상기 온수 생성부(500)는 생성된 온수를 외부의 열네트워크에 공급할 수 있다. 그리고, 상기 온수 생성부(500)는 상기 유기성 폐기물 공급부(100) 및 하수 처리 시설(600)과 연결된다.
상기 온수 생성부(500)가 열네트워크에 공급한 이후의 남은 열은 상기 유기성 폐기물 공급부(100)의 폐기물 건조장치(110)에 공급된다. 상기 폐기물 건조장치(110)는 상기 온수 생성부(500)로부터 공급된 온수를 이용하여 유기성 폐기물을 건조시킨다.
그리고, 상기 온수 생성부(500)가 열네트워크 및 상기 폐기물 건조장치(110)로 공급한 온수 이외의 남은 온수는 모두 하수처리시설(600)로 보내진다. 상기 하수처리시설(600)은 공급받은 온수를 적절히 사용하거나 폐기처분한다.
상기 유기성 폐기물 공급부(100)와 하수처리시설(600)은 공기수집부(700)와 연결되고, 상기 공기수집부(700)는 연소부(300)와 연결된다. 상기 유기성 폐기물 공급부(100) 및 하수처리시설(600)은 자체적으로 많은 악취를 발생시키는데, 이러한 악취를 공기수집부(700)에 포집하여 연소부(300)로 전달시켜 상기 연소부(300)에서 연소처리한다.
이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템을 상세하게 설명한다.
도 2에는 본 발명에 의한 하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템의 폐기물 이동 경로와 연소경로가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 유기성 폐기물은 유기성 폐기물 공급부(100)의 폐기물 건조장치(110)에 공급되어 건조된다. 그리고, 상기 유기성 폐기물 저장탱크(120)에 저장된 건조된 유기성 폐기물은 상기 연소부(300)의 제1 연소장치(310)로 공급된다.
상기 제1 연소장치(310)로 공급된 유기성 폐기물은 고온 연소되어 고온의 수증기를 발생시킨다. 그리고, 상기 제1 연소장치(310)에 의해 발생된 고온의 수증기는 상기 발전부(400)의 제1 발전장치(410)로 공급된다.
상기 제1 발전장치(410)는 고온의 수증기를 이용하여 고효율의 발전을 한다. 상기 제1 발전장치(410)에 의해 생산된 전력은 전력 네트워크로 공급된다.
반면에, 가연성 폐기물은 가연성 폐기물 공급부(200)에 일시 저장되어 상기 연소부(300)의 제2 연소장치(320)로 공급된다. 상기 제2 연소장치(320)는 공급된 가연성 폐기물을 저온 연소시켜 저온의 수증기를 생성시킨다.
상기 제2 연소장치(320)에 의해 생성된 저온의 수증기는 상기 발전부(400)의 제2 발전장치(420)로 공급된다. 상기 제2 발전장치(420)는 저온의 수증기를 이용하여 저효율의 발전을 한다. 상기 제2 발전장치(420)에 의해 생산된 전력은 전력 네트워크로 공급된다.
상기 제1 발전장치(410) 및 상기 제2 발전장치(420)에서 사용된 폐열은 온수 생성부(500)로 공급되어 온수를 생성한다.
도 3에는 본 발명에 의한 폐기물 처리시스템의 폐열을 이용하는 관계가 도시되어 있다. 상기 온수 생성부(500)에서 생성된 온수는 열네트워크에 공급될 수 있다. 그리고, 상기 온수 생성부(500)에서 생성된 온수는 상기 유기성 폐기물 공급부(100)의 폐기물 건조장치(110)로 공급될 수 있다. 상기 폐기물 건조장치(110)는 상기 온수 생성부(500)에 의해 공급된 온수를 이용하여 유기성 폐기물을 건조시킨다.
상기 온수 생성부(500)에서 생성된 온수 중 열네트워크 및 상기 유기성 폐기물 공급부(100)로 공급된 온수 이외의 나머지는 하수 처리 시설(600)로 공급된다. 상기 하수 처리 시설(600)은 공급된 온수를 이용하거나 별도 처리할 수 있다.
도 3에는 본 발명에 의한 폐기물 처리시스템의 악취를 처리하는 관계가 도시되어 있다. 상기 유기성 폐기물 공급부(100) 및 상기 하수 처리 시설(600)에서 발생하는 악취를 공기수집부(700)로 포집한다. 그리고, 상기 공기수집부(700)에 포집된 악취를 상기 연소부(300)로 전달하여 연소시킨다.
상기 연소부(300)에서 연소된 악취는 별도의 필터 처리 등을 하여 외부로 방출될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 유기성 폐기물을 건조시켜 저장 및 공급하는 유기성 폐기물 공급부;
    가연성 폐기물을 공급하는 가연성 폐기물 공급부;
    상기 유기성 폐기물 공급부 및 상기 가연성 폐기물 공급부와 연결되고, 상기 유기성 폐기물 및 상기 가연성 폐기물을 연소시키는 연소부;
    상기 연소부에 의해 발생된 열을 이용하여 열병합발전을 하는 발전부;및
    상기 발전부 및 상기 유기성 폐기물 공급부와 연결되고, 상기 발전부에 의해 발생된 폐열을 이용하여 온수를 생성시키는 온수 생성부를 포함하고,
    상기 유기성 폐기물 공급부는 상기 온수 생성부와 연결되어 상기 온수 생성부로부터 공급되는 온수를 이용하여 유기성 폐기물을 건조시키고,
    상기 온수 생성부와 상기 유기성 폐기물 공급부는 하수 처리 시설과 연결되고, 상기 온수 생성부의 온수가 상기 하수 처리 시설로 공급되고, 상기 유기성 폐기물 공급부의 폐열이 상기 하수 처리 시설로 공급되는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연소부는
    상기 유기성 폐기물 공급부로부터 공급되는 유기성 폐기물을 연소시키는 제1 연소부와,
    상기 가연성 폐기물 공급부로부터 공급되는 가연성 폐기물을 연소시키는 제2 연소부를 포함하는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 연소부는
    300 ~ 400℃의 온도로 상기 가연성 폐기물을 연소시키는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 발전부는
    상기 제1 연소부로부터 공급되는 열을 이용하여 열병합발전을 하는 제1 발전장치와,
    상기 제2 연소부로부터 공급되는 열을 이용하여 열병합발전을 하는 제2 발전장치를 포함하는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유기성 폐기물 공급부는
    상기 온수 생성부와 연결되어 상기 유기성 폐기물을 건조시키는 폐기물 건조장치와,
    상기 폐기물 건조장치에 의해 건조된 유기성 폐기물을 저장하는 유기성 폐기물 저장탱크를 포함하는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 폐기물 건조장치는
    상기 온수 생성부로부터 공급된 온수를 이용하여 유기성 폐기물을 건조처리한 폐열을 상기 하수처리시설로 공급하는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 온수생성부는
    외부의 열네트워크와 연결되어 온수를 공급하는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 발전부는
    외부의 전력네트워크와 연결되어 전력을 공급하는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기성 폐기물 공급부, 상기 하수처리시설, 및 상기 연소부와 연결되고, 상기 유기성 폐기물 공급부 및 상기 하수처리시설로부터 발생하는 악취를 수집하여 상기 연소부에 전달하여 연소시키는 공기수집부를 더 포함하는
    하수처리시설과 연계된 폐기물 처리시스템.
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