일반기술

열적산화를 이용한 하수슬러지로부터의 연속식 유기산생산장치 및 방법

본 발명에 따른 연속식 유기산 생산장치 및 방법은, 기존의 하수 및 폐수처리시설에서 발생하는 슬러지를 분해 산화시켜 슬러지의 배출을 최소화하고 침전, 탈수 등의 물성을 개선하며, 고도하수처리에서 필요로 하는 탄소원으로서 유기산을 생성할 수 있도록 한 연속식 유기산 생산장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고도하수처리과정에서 발생된 슬러지를 액체상태로 분해.산화시키는 복수개의 열적산화반응기; 상기 열적산화반응기에 촉매를 주입하고 회수하는 촉매주입 및 회수수단; 상기 열적산화반응기를 소정압력 및 온도로 유지되도록 제어하는 가열가압 제어수단; 상기 열적산화반응기를 소정온도로 가열하는 가열수단; 상기 열적산화반응기에 내재된 슬러지를 산화시키기 위하여 열적산화반응기에 산화제를 공급하는 산화제공급수단; 상기 열적산화반응기의 고온생성물과, 상기 열적산화반응기에 공급되는 저온 농축슬러지를 열교환에 의해 냉각 및 가열하는 열교환수단; 및 상기 열적산화반응기에서 분리된 반응물을 공급받고, 그 반응물을 유기산과 부산물을 분리하는 저류조를 포함하는 연속식 유기산 생산장치를 제공하며, 또한, 본 발명은 고도하수처리과정에서 발생된 슬러지에 촉매를 주입하고, 열교환기에 의해 가열하는 제1단계; 상기 가열된 슬러지가 열적산화반응기로 이송되는 제2단계; 상기 열적산화반응기로 유입된 슬러지에 산화제인 공기, 산소 또는 과산화수소를 주입하고, 일정 온도와 압력, 교반속도 하에서 액체상태로 분해, 산화시키는 제3단계; 상기 열적산화반응기에서 생성된 유기산을 열교환수단에 의해 냉각하여 촉매를 분리하는 제4단계; 촉매분리된 반응물이 저류조로 이송하고, 상기 저류조에서 미반응으로 발생된 부산물은 침전시키고, 탄소원인 유기산 전량을 회수하는 제5단계로 이루어지는 연속식 유기산 생산방법을 제공한다.본 발명에 따른 연속식 유기산 생산장치 및 방법은, 기존의 하수 및 폐수처리시설에서 발생하는 슬러지를 분해 산화시켜 슬러지의 배출을 최소화하고 침전, 탈수 등의 물성을 개선하며, 고도하수처리에서 필요로 하는 탄소원으로서 유기산을 생성할 수 있도록 한 연속식 유기산 생산장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유입된 슬러지가 산화제와 잘 혼합되도록 교반하는 교반수단을 포함하는 연속식 혼합탱크방식의 제1열적산화반응기와, 유입된 슬러지가 산화제와 잘 혼합되도록 미세 구멍을 통해 산화제를 공급하여 접촉능력을 높인 버블컬럼방식의 제2열적산화반응기로 이루어져, 고도하수처리과정에서 발생된 슬러지를 액체상태로 분해.산화시키는 열적산화반응기; 상기 열적산화반응기에 촉매를 주입하고 회수하는 촉매주입 및 회수수단; 상기 열적산화반응기를 소정압력 및 온도로 유지되도록 제어하는 가열가압 제어수단; 상기 열적산화반응기를 소정온도로 가열하는 가열수단; 상기 열적산화반응기에 내재된 슬러지를 산화시키기 위하여 열적산화반응기에 산화제를 공급하는 산화제공급수단; 상기 열적산화반응기의 고온생성물과, 상기 열적산화반응기에 공급되는 저온 농축슬러지를 열교환에 의해 냉각 및 가열하는 열교환수단; 및 상기 열적산화반응기에서 분리된 반응물을 공급받고, 그 반응물을 유기산과 부산물을 분리하는 저류조를 포함하는 연속식 유기산 생산장치를 제공하며, 또한, 본 발명은 고도하수처리과정에서 발생된 슬러지에 촉매를 주입하고, 열교환기에 의해 가열하는 제1단계; 상기 가열된 슬러지가 열적산화반응기로 이송되는 제2단계; 상기 열적산화반응기로 유입된 슬러지에 산화제인 공기, 산소 또는 과산화수소를 주입하고, 일정 온도와 압력, 교반속도 하에서 액체상태로 분해, 산화시키는 제3단계; 상기 열적산화반응기에서 생성된 유기산을 열교환수단에 의해 냉각하여 촉매를 분리하는 제4단계; 촉매분리된 반응물이 저류조로 이송하고, 상기 저류조에서 미반응으로 발생된 부산물은 침전시키고, 탄소원인 유기산 전량을 회수하는 제5단계로 이루어지는 연속식 유기산 생산방법을 제공한다. 고도하수처리과정에서 발생된 슬러지를 액체상태로 분해.산화시키는 복수개의 열적산화반응기; 상기 열적산화반응기에 촉매를 주입하고 회수하는 촉매주입 및 회수수단;상기 열적산화반응기를 소정압력 및 온도로 유지되도록 제어하는 가열가압 제어수단; 상기 열적산화반응기를 소정온도로 가열하는 가열수단; 상기 열적산화반응기에 내재된 슬러지를 산화시키기 위하여 열적산화반응기에 산화제를 공급하는 산화제공급수단; 상기 열적산화반응기의 고온생성물과, 상기 열적산화반응기에 공급되는 저온 농축슬러지를 열교환에 의해 냉각 및 가열하는 열교환수단; 및 상기 열적산화반응기에서 분리된 반응물을 공급받고, 그 반응물을 유기산과 부산물을 분리하는 저류조를 포함하는연속식 유기산 생산장치.유입된 슬러지가 산화제와 잘 혼합되도록 교반하는 교반수단을 포함하는 연속식 혼합탱크방식의 제1열적산화반응기와, 유입된 슬러지가 산화제와 잘 혼합되도록 미세 구멍을 통해 산화제를 공급하여 접촉능력을 높인 버블컬럼방식의 제2열적산화반응기로 이루어져, 고도하수처리과정에서 발생된 슬러지를 액체상태로 분해.산화시키는 열적산화반응기; 상기 열적산화반응기에 촉매를 주입하고 회수하는 촉매주입 및 회수수단;상기 열적산화반응기를 소정압력 및 온도로 유지되도록 제어하는 가열가압 제어수단; 상기 열적산화반응기를 소정온도로 가열하는 가열수단; 상기 열적산화반응기에 내재된 슬러지를 산화시키기 위하여 열적산화반응기에 산화제를 공급하는 산화제공급수단; 상기 열적산화반응기의 고온생성물과, 상기 열적산화반응기에 공급되는 저온 농축슬러지를 열교환에 의해 냉각 및 가열하는 열교환수단; 및 상기 열적산화반응기에서 분리된 반응물을 공급받고, 그 반응물을 유기산과 부산물을 분리하는 저류조를 포함하는연속식 유기산 생산장치.