초록 ▼

□ 최종목표
생활 폐기물 소각시설 등에서 발생하는 여열 이용시설의 효율 향상과 고함수율 유기성 폐기물을 건조시키는 열건조 시스템의 고효율 상용화 개발
- 유기성 폐기물(하수슬러지) 고효율 건조시스템 상용화 개발
- 여열을 이용한 에너지 최적화 및 유해가스 배출 최소화 기술 개발
- 20 톤/일 급 독자모델 Pilot 건조 시스템 실증 실험 및 기술, 에너지 효율성 평가(건조 소비 열량 595 kcal/kgH₂O 이하 목표)
- 150 톤/일 규모 실플랜트 적용 기술 확립

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□ 최종목표
생활 폐기물 소각시설 등에서 발생하는 여열 이용시설의 효율 향상과 고함수율 유기성 폐기물을 건조시키는 열건조 시스템의 고효율 상용화 개발
- 유기성 폐기물(하수슬러지) 고효율 건조시스템 상용화 개발
- 여열을 이용한 에너지 최적화 및 유해가스 배출 최소화 기술 개발
- 20 톤/일 급 독자모델 Pilot 건조 시스템 실증 실험 및 기술, 에너지 효율성 평가(건조 소비 열량 595 kcal/kgH₂O 이하 목표)
- 150 톤/일 규모 실플랜트 적용 기술 확립

□ 개발내용 및 결과
가) 연구개발내용
- 고효율 예열시스템 건조기 적용기술 개발
- 건조 배출가스 최소화 운전기술 개발
- 20톤/일 규모 파일럿 플랜트 설계 및 시험
- 100톤/일 급 기본 Scale-Up 설계기술 개발
나) 제품, 공정에 대한 주요 연구내용
- 슬러지 예열기 개발
- 건조 배출가스 응축기 개발
- 건조 배출가스 응축수 기액 분리기 개발
- 슬러지 예열 통합 건조 시스템 개발
다) 성과 설명
○ 개요
* 기존기술
- 건조 배출가스 단순 방출
증발에 소요되는 열량의 1.3~1.4 배의 열량을 건조에 소비
* 개발기술
* 건조 배출가스 폐열 회수
배출가스 폐열을 이용 슬러지를 비등점 이상으로 예열 후 투입하므로 건조기내 소요열량을 기존의 70% 수준으로 감소
○ 폐열회수
* 기존기술 : 0%
* 개발기술 : 30%
○ 에너지 소비량
* 기존기술
소비 열량: 850 ~ 990 kcal/kgH₂O
* 개발기술
소비 열량: 600 kcal/kgH₂O
배출가스 폐열 회수를 통해 소비열량 600 kcal/kgH₂O 달성가능
○ 제품용량
최소 10톤/일에서 부터 최대 150톤/일 까지 용량별 총 8개 모델로 구성, 소형부터 대용량 처리까지 수요처 요구 만족.
(10톤/일, 20톤/일, 40톤/일, 60톤/일, 80톤/일, 100톤/일, 125톤/일, 150톤/일)

□ 개발기술의 특징·장점
- 최초로 건조 배출가스의 폐열을 활용하여 건조 전 슬러지를 예열함으로써 기존 건조시스템의 효율을 30 이상 개선.
- 기술 및 제품의 국산화율 100 달성 가능
- 에너지 다소비 설비인 슬러지 건조기의 효율 향상을 통하여 국내는 물론 해외 수출 가능성이 높음

□ 기대효과(기술적 및 경제적 효과)
* 기술적 측면
- 슬러지 건조기의 에너지 소비를 기존의 70 이하로 절감
- 건조기 배출가스의 환경오염물질 제거기술 및 관련 시스템 확보
- 건조기의 건조특성 향상
* 환경적 측면
- 폐기물의 에너지화 및 CO₂ 배출량 감축효과 발생
* 경제적·산업적 측면
- 슬러지 건조기의 에너지 소비를 최소화함으로서 운전비용 절감
- 건조시스템의 수출에 의한 관련 산업발전에 기여

□ 적용분야
- 도시지역 하수처리장에서 발생하는 하수 슬러지의 건조
- 축산 시설에서 발생하는 가축분뇨 슬러지의 건조처리
- 음식물 슬러지의 건조처리
- 고수분 유기성 슬러지의 건조처리
- 기타 슬러리 형상의 물질 건조처리

(출처 : 보고서 초록 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 목차 ... 6
• 제1장 서론 ... 8
• 제1절 연구개발의 중요성 및 필요성 ... 8
• 1. 사회적/경제적 측면 ... 8
• 2. 기술적 측면 ... 10
• 제2절 연구개발의 국내·외 현황 ... 16
• 1. 해외 기술개발 동향·시장 ... 16
• 2. 국내 기술개발 동향·시장 ... 17
• 제3절 연구개발대상 기술의 차별성 ... 18
• 1. 차별성 ... 18
• 2. 비등변 피치 디스크 건조기 개발 이론 배경 및 효과 ... 24
• 3. 주관기관의 관련기술 보유현황 ... 32
• 제2장 연구개발의 목표 및 내용 ... 33
• 제1절 연구의 최종목표 ... 33
• 제2절 연도별 연구개발의 목표 및 평가방법 ... 34
• 제3절 연도별 추진체계 ... 36
• 제3장 연구개발 결과 및 활용계획 ... 40
• 제1절 연구개발 결과 및 토의 ... 40
• 1. 하수슬러지 열건조 기초실험 ... 40
• 2. 디스크 건조기 수치 시뮬레이션 ... 50
• 3. 건조로 발생 악취/VOCs 처리 ... 73
• 4. 하수슬러지 건조로 예열시스템 ... 85
• 5. 20톤/일 급 슬러지 건조 시스템 설계, 제작 및 설치 ... 94
• 6. 20톤/일 급 Pilot 슬러지 건조시스템 실증시험결과 ... 110
• 7. 고효율 대형·상용화 시스템 설계 기술 확립 및 모델별 패키지화 ... 124
• 8. 장기 연속 운전에 따른 건조 효율 및 신뢰성 ... 128
• 9. 경제성 평가 ... 129
• 제2절 연구개발 결과 요약 ... 132
• 제3절 연도별 연구개발목표의 달성도 ... 133
• 제4절 연도별 연구성과 ... 134
• 1. 사업화 계획 및 실적 ... 134
• 2. 특허 출원 및 등록 ... 137
• 3. 국내외 학술세미나 발표 ... 137
• 4. 환경신기술 검증 결과 ... 138
• 5. 사후 보고 확약 사항 ... 145
• 제5절 관련분야의 기술발전 기여도 ... 146
• 제6절 연구개발 결과의 활용계획 ... 148
• 제4장 참고문헌 ... 150
• 부록 ... 152
• 끝페이지 ... 208