RST

RST-New Technology

열수탄화기술을 이용한 하/폐수 슬러지의 처리를 위한 혁신적인 방법

열수탄화시스템 이란?

(RST-Hydro Thermal Carbonization System) 열수탄화시스템은 일종에 화학적 반응으로 유기성 물질을 고온(약 220℃) 및 고압(약 22bar) 조건에서 혐기 반응시켜 갈탄과 유사한 Bio-coal을 얻는 공정임. 즉, 유기성 분자에서 수산화이온(OH-)과 수소이온(H+)을 추출하고, 이를 다시 물로 재합성 시키는 공정인데, 이렇게 탈수된 유기물질은 새로운 고분자 물질로 형성되며,주로 탄소가 많이 농축된 형태로 변형됨. 이는 자연적으로 발생되는 석탄의 성과정과 동일함. • 수산화이온 및 수소이온이 분리 추출되고, 이들 이온이 다시 물로 재합성(발열반응)되는 과정에서 상당량의 에너지가 방출되고, 그 에너지를 이용하여 HTC 반응에 이용되어 최소 에너지만이 필요한 공정임.

열수탄화 공정도

외부 열원을 이용하여 촉매접촉하에서 교반시켜 탄화

5~30 %의 건조물 함량을 갖는 탈수 하수 슬러지(①)를 고압 슬러지 펌프에 의해 전방 열교환기(②)에 이송>

예열 된 하수 슬러지는 약 200℃의 온도에서 2~4시간 촉매 첨가하에 교반 반응기(③)에서 탄화

생산된 슬러리는 후방 열교환기(④)에서 냉각.

탈수 장치(⑤)에서 슬러리는 65-70 %의 고형물 함량으로 탈수

열수 탄화시스템 장점

경제적 장점
처분비용의 절감 : 소각처분보다 경제적(규모 커질수록 더욱 경제적) 온실가스 발생측면: Bio 연료로 사용시 CO2 Credit 확보
환경적 장점
유해물질 제거 :고온.고압으로 유기 독소물질파괴,병원균사멸 중금속은 Bio char에 결합되어 소각시 안전 처분
에너지의 효율성
에너지 절감 : 유기물을 소각 (에너지 소비) -> 연료생산 (에너지 생산)

열수 탄화 반응 Mechanism

일반적인 Biomass 의 분해
C6H12O6 -(40⁰C , 21일) → 2C6H5OH + 2CO2
C6H12O6 -(40⁰C , 5일) → 3CH4 + 3CO2
HTC에 의한 분해
C6H12O6 -(200⁰C ,수시간) → C6H2O + 5H2O + heat
물로 분해 분리되므로 함수율이 쉽게 저하되며, 메탄이나 이산화탄소 발생이 최저화 됨

주요 적용대상

외부 열원을 이용하여 촉매접촉하에서 교반시켜 탄화

열수 탄화 시스템