KR100356146B1 - year-round anaerobic fermentation of organic waste treatment apparatus for methane gas production by heating water source from outside - Google Patents

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KR100356146B1 KR1020000008754A KR20000008754A KR100356146B1 KR 100356146 B1 KR100356146 B1 KR 100356146B1 KR 1020000008754 A KR1020000008754 A KR 1020000008754A KR 20000008754 A KR20000008754 A KR 20000008754A KR 100356146 B1 KR100356146 B1 KR 100356146B1
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Abstract

심야전력을 이용한 축열온수 또는 태양열을 이용한 난방온수를 외부로 부터 공급받아 메탄가스를 생산하는 유기성폐기물 혐기발효 소화조의 내부온도를 발효 최적온도범위내로 자동조절할 수 있도록 한 것이다,The internal temperature of the organic waste anaerobic fermentation digester, which produces methane gas, is supplied from the outside by using heat storage hot water or solar heating water from midnight power within the optimum fermentation temperature range.

본 발명은, 가열수단에 의해 가열되는 온수를 저장하는 축열조 및 유기성폐기물을 혐기발효시키는 소화조에 형성되며, 상기 축열조로 부터 공급되는 온수에 의해 상기 소화조의 내부온도를 혐기발효에 적합한 최적온도로 유지하여 난방시키는 수단을 구비한다.The present invention is formed in a heat storage tank for storing hot water heated by heating means and an digestion tank for anaerobic fermentation of organic waste, and maintains the internal temperature of the digestion tank at an optimum temperature suitable for anaerobic fermentation by hot water supplied from the heat storage tank. Means for heating.

이로 인해, 심야전력을 이용한 축열온수 또는 태양열을 이용한 난방온수를 외부로 부터 공급받아 메탄가스를 생산하는 유기성폐기물 혐기발효 소화조의 내부온도를 발효 최적온도범위내로 자동조절함에 따라 메탄가스를 1년내내 공급할 수 있다. 혐기발효 소화조의 최적가온이 1년내내 가능하여 저렴한 비용의 취사용, 난방용으로 활용할 수 있다. 혐기발효 완료후 발효폐액을 가축과 환형동물의 사료원으로 이용하거나, 유기질비료로서 작물 재배에 활용하여 유기성폐기물을 유용하게 재활용할 수 있다. 혐기발효 소화조의 최적온도 조정을 전자동화하며 별도의 연료 보관 및 보충이 불필요하게되는 것이다. 공해발생이 없고, 화재, 폭발, 유해가스 등으로 부터 사용자를 보호할 수 있다. 유기성폐기물을 곧바로 배출시 발생되는 환경오염되는 것을 방지하며, 메탄가스를 혐기발효시켜 포집 이용함에 따라 축분을 방치할 경우 발생되는 지구온난화 물질의 배출을 방지할 수 있다. 수질과 토양오염원이 될 수 있는 유기성폐기물의 친환경적 처리장치를 1년내내 가동할 수 있도록 한 이점을 갖는다.Therefore, the internal temperature of the organic waste anaerobic fermentation digester, which produces methane gas by receiving heat storage power using midnight power or solar heating water from the outside, is automatically adjusted within the optimum temperature range for fermentation. Can supply Optimum heating of anaerobic fermentation digester is possible all year round, so it can be used for low cost cooking and heating. After anaerobic fermentation is completed, fermentation waste can be used as a feed source for livestock and round animals, or organic fertilizer can be used for crop cultivation as organic fertilizer. The automatic adjustment of the optimum temperature of the anaerobic fermentation digester is fully automated, and no additional fuel storage and replenishment are necessary. There is no pollution and the user can be protected from fire, explosion and harmful gas. It is possible to prevent the environmental pollution generated when organic wastes are discharged immediately, and to prevent the discharge of global warming substances generated by neglecting livestock by using anaerobic fermentation of methane gas. It has the advantage of being able to operate eco-friendly treatment equipment of organic waste, which can be water and soil pollution, all year round.

Description

외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치{year-round anaerobic fermentation of organic waste treatment apparatus for methane gas production by heating water source from outside}Year-round anaerobic fermentation of organic waste treatment apparatus for methane gas production by heating water source from outside

본 발명은 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 심야전력을 이용한 축열온수 또는 태양열을 이용한 난방온수를 외부로 부터 공급받아 메탄가스를 생산하는 유기성폐기물 혐기발효 소화조의 내부온도를 발효 최적온도범위내로 자동조절할 수 있도록 한 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for the production of methane gas using the external heating hot water, more specifically, to produce methane gas by receiving the heating water from the outside using heat storage thermal energy or solar heat from the night The present invention relates to an organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for the production of methane gas using the external heating hot water which automatically controls the internal temperature of the organic waste anaerobic fermentation digestion tank within the optimum fermentation temperature range.

일반적으로, 축분, 인분뇨, 농작물 잔재, 농가부산물 찌꺼기, 잔반, 유채박, 대두박, 버섯 재배후의 톱밥, 산야초 등의 유기성폐기물을 고온조건하에서 혐기적으로 발효시키면 에너지로 사용할 수 있는 바이오가스(biogas;메탄가스와 이산화탄소를 주성분으로 한 가스임, 메탄가스가 강한 연소성이 있으므로 혼히 '메탄가스'라 칭함)를 생산할 수 있으며, 발효후에는 수용성의 액체와 잔사가 남는다.Generally, biogas (biogas) that can be used as an energy by anaerobic fermentation of organic wastes such as livestock meal, manure manure, crop residues, farm by-product residue, residues, rapeseed meal, soybean meal, sawdust after mushroom cultivation, and wild grass under high temperature conditions; It is a gas mainly composed of methane gas and carbon dioxide, which can be called 'methane gas' due to its strong combustibility, and after fermentation, water-soluble liquids and residues remain.

그리고, 유기물의 혐기발효가 진행되는데 필요한 최적 온도는 액온 8℃이상이며, 이후 온도가 상승할수록 혐기발효가 더욱 활발하게 진행되다가, 최적 온도범위 35℃ 내지 40℃에서 메탄가스 발생량이 가장 많아진다.In addition, the optimum temperature required for the anaerobic fermentation of organic matter is more than 8 ℃ liquid temperature, then the more anaerobic fermentation proceeds more actively as the temperature increases, the amount of methane gas generated in the optimum temperature range 35 ℃ to 40 ℃ most.

이로 인해, 우리나라에서 가을 중반에서 늦봄까지의 기온이 혐기발효 적온보다 매우 낮아, 한때 농촌지역에서 보급되었던 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치에서는 전술한 기간중의 낮은 온도에서는 제대로 활용할 수 없었다.Because of this, the temperature from mid autumn to late spring is much lower than the anaerobic fermentation temperature in Korea, and the organic waste anaerobic fermentation treatment system for methane gas production, which was once spread in rural areas, could not be utilized at low temperatures during the aforementioned period.

이와 같이 계절의 특성상 저온으로 인해 혐기발효 적온이하의 저온조건을 개선하기 위하여 아래와 같은 혐기발효 소화조의 보온(保溫) 및 가온(加溫) 방법이 사용된 바 있다.As described above, in order to improve the low temperature conditions of the anaerobic fermentation temperature below the anaerobic fermentation temperature due to the low temperature, the following method of warming and warming the anaerobic fermentation digester has been used.

첫째, 혐기발효 소화조의 주위에 짚을 피복하여 호기발효시켜 발생하는 퇴비열에 의해 발효소화조를 가온하는 방법이 사용되었다.First, a method of heating a fermentation digester by heating compost generated by aerobic fermentation by covering straw with an anaerobic fermentation digester was used.

둘째, 소정 두께를 갖는 스치로폼 등의 단열재(斷熱材)로서 지하의 발효소화조 주변을 단열처리하는 방법이 사용되었다.Second, as a heat insulating material such as styrofoam having a predetermined thickness, a method of heat insulating the surroundings of the fermentation digester in the basement was used.

셋째, 다겹 비닐하우스내에 발효소화조를 설치하여 동계(冬季)의 저온을 차단하는 방법이 사용되었다.Third, a method of blocking the low temperature of the winter season by using a fermentation digester in a multi-ply vinyl house was used.

그러나, 전술한 바와 같은 혐기발효 소화조의 보온 및 가온방법은, 아열대, 반아열대 지역에서는 효과적인 방법으로 사용될 수 있으나, 우리나라에서와 같이 온대 기후지역에 속하는 동계의 저온이 혐기발효의 커다란 장애요인으로 적용되는 조건하에서는 바람직하지 못한 방법이었다.However, the warming and warming method of the anaerobic fermentation tank as described above can be used as an effective method in subtropical and semi-subtropical areas, but as in Korea, the low temperature of winter season in the temperate climate zone is applied as a big obstacle to anaerobic fermentation. Under unfavorable conditions, it was an undesirable method.

즉, 1일 평균 가스발생량은 봄(5-6월)에는 15.2㎥/일, 여름(7-8월)에는 18.7㎥/일, 가을(9-10월)에는 16.4㎥/일, 겨울(11-12월)에는 13.0㎥/일 정도로 저온기로 갈수록 점차 감소되는 때문인 것이다.In other words, daily average gas generation is 15.2㎥ / day in spring (May-June), 18.7㎥ / day in summer (July-August), 16.4㎥ / day in autumn (September-October), and winter (11 -December) is gradually decreasing toward the low temperature to 13.0㎥ / day.

다시말해, 국내에서 사용된 바 있는 메탄가스 생산시설에서의 혐기발효 소화조는 초여름에서 초가을까지는 유기성폐기물의 혐기발효가 왕성하게 진행되어 메탄가스 생산이 원활하게 진행되는 반면에, 가을중반에서 늦봄까지의 온도조건에서는 유기성폐기물의 혐기발효가 제대로 진행되지않아 메탄가스가 제대로 생산되지 못하는 문제점을 갖게된다.In other words, the anaerobic fermentation digester in a methane gas production facility used in Korea is active in the anaerobic fermentation of organic waste from the early summer to early autumn, and the methane gas production proceeds smoothly. Under temperature conditions, anaerobic fermentation of organic waste does not proceed properly, which leads to a problem that methane gas is not produced properly.

따라서, 그동안 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치의 보급이 활성화되지 못하는 원인으로 작용되었다.Therefore, in the meantime, the supply of organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for methane gas production has been a cause of inactivation.

따라서, 본 발명의 목적은, 심야전력을 이용한 축열온수 또는 태양열을 이용한 난방온수를 외부로 부터 공급받아 메탄가스를 생산하는 유기성폐기물 혐기발효 소화조의 내부 온도를 발효 최적온도로서 자동조절함에 따라 메탄가스를 1년내내 공급할 수 있도록 한 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to supply methane gas by automatically regulating the internal temperature of an organic waste anaerobic fermentation digester to produce methane gas by receiving regenerative hot water using solar power or heating hot water using solar heat from the outside as an optimum temperature for fermentation. It is to provide an anaerobic fermentation treatment apparatus for organic waste for the production of methane gas for the anniversary using external heated hot water that can supply all year round.

본 발명의 다른 목적은, 혐기발효 소화조의 최적가온이 1년내내 가능하여 저렴한 비용의 취사용, 난반용으로 활용할 수 있도록 한 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for the anniversary of the production of methane gas using the external heating hot water, which can be utilized for low-cost cooking, cooking for a low cost by the optimal heating of anaerobic fermentation digester all year round will be.

본 발명의 또다른 목적은, 혐기발효 완료후 발효폐액을 가축과 환형동물의 사료원으로 이용하거나, 유기질비료로서 작물 재배에 활용하여 유기성폐기물을 유용하게 재활용할 수 있도록 한 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to use the fermentation waste liquid after completion of anaerobic fermentation as a feed source for livestock and cyclic animals, or as an organic fertilizer for the crop cultivation, the anniversary of using the external heating hot water to recycle organic waste usefully It is to provide an anaerobic fermentation treatment apparatus for organic waste for methane gas production.

본 발명의 또다른 목적은, 혐기발효 소화조의 최적온도 조정을 전자동화하며, 별도의 연료 보관 및 보충이 불필요하게되는 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for the anniversary of the production of methane gas using an external heating hot water, which automatically adjusts the optimum temperature of the anaerobic fermentation digester and requires no additional fuel storage and replenishment. .

본 발명의 또다른 목적은, 공해 발생이 없고, 화재, 폭발, 유해가스 등으로 부터 사용자를 보호할 수 있도록 한 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for producing methane gas using the external heated hot water, which is free of pollution and protects users from fire, explosion, harmful gases, and the like.

본 발명의 또다른 목적은, 유기성폐기물을 곧바로 배출시 발생되는 환경오염되는 것을 방지하며, 메탄가스를 혐기발효시켜 포집 이용함에 따라 축분을 방치할 경우 발생되는 지구온난화 물질의 배출을 방지할 수 있도록 한 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to prevent the environmental pollution generated when the organic waste is discharged immediately, and to prevent the discharge of global warming substances generated when the nutrients are left as it is collected by using anaerobic fermentation of methane gas. It provides an organic waste anaerobic fermentation treatment device for the production of methane gas for the anniversary using an external heated hot water.

본 발명의 또다른 목적은, 수질과 토양오염원이 될 수 있는 영세축산농가로 부터 배출되는 유기성폐기물(예를들어, 축분, 잔반, 유채박, 두부박, 산야초 등을 말함)의 친환경적 처리장치를 1년내내 가동할 수 있도록 한 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an environmentally friendly apparatus for treating organic waste (for example, stocks, residues, rapeseed, tofu, and wild grasses) discharged from small livestock farms, which may be water and soil pollution sources. It is to provide an anaerobic fermentation treatment system for organic waste for the production of methane gas for the anniversary using external heated hot water that can operate all year round.

도 1은 본 발명에 의한 장치에서 유기성폐기물 혐기발효 소화조의 내부온도를 발효 최적온도의 범위로 가열하는 가열온수 수단의 개략도,1 is a schematic view of a heated hot water means for heating the internal temperature of an organic waste anaerobic fermentation digester in the apparatus according to the present invention to a range of optimum fermentation temperature,

도 2는 본 발명에 의한 장치에서 혐기발효 소화조의 가열온수 수단을 혐기발효 소화조에 설치되는 것을 나타내는 개략도,Figure 2 is a schematic diagram showing that the heating hot water means of the anaerobic fermentation digester in the apparatus according to the present invention is installed in the anaerobic fermentation digester,

도 3은 본 발명에 의한 장치에서 심야전력 축열온수를 이용하여 혐기발효 소화조의 내부온도를 감지하는 센서와 제어장치의 구동에 의해 발효 최적온도로 조절하는 사용상태도,Figure 3 is a state of use to adjust the optimum temperature of fermentation by the drive of the sensor and the control device for detecting the internal temperature of the anaerobic fermentation digestion tank using the late-night power heat storage hot water in the device according to the present invention,

도 4는 본 발명에 의한 장치에서 태양열 난방온수를 이용하여 혐기발효 소화조의 내부온도를 감지하는 센서와 제어장치의 구동에 의해 발효 최적온도로 조절하는 사용상태도 이다.Figure 4 is a state of use to adjust the fermentation optimum temperature by the drive of the sensor and the control device for detecting the internal temperature of the anaerobic fermentation digester using solar heating hot water in the device according to the present invention.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명* Explanation of symbols used in the main part of the drawing

10; 축열조10; Heat storage tank

11; 태양열 집열판11; Solar collector

12; 히팅코일12; Heating coil

13; 제 1 감지센서13; First sensor

14; 제 2 감지센서14; 2nd sensor

15,16; 펌프15,16; Pump

17; 난방용 파이프17; Heating pipes

20; 혐기발효 소화조20; Anaerobic Fermentation Digester

40; 온도제어수단40; Temperature control means

전술한 본 발명의 목적은, 가열수단에 의해 가열되는 온수를 저장하는 축열조 및 유기성폐기물을 혐기발효시키는 소화조에 형성되며, 상기 축열조로 부터 공급되는 온수에 의해 상기 소화조의 내부온도를 혐기발효에 적합한 최적온도로 유지하여 난방시키는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치를 제공함에 의해 달성된다.The object of the present invention described above is formed in a heat storage tank for storing hot water heated by a heating means and an digestion tank for anaerobic fermentation of organic waste, and suitable for anaerobic fermentation of the internal temperature of the digestion tank by hot water supplied from the heat storage tank. It is achieved by providing an organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for the production of anniversary methane gas using an external heating hot water, characterized in that it comprises a means for maintaining and heating at an optimum temperature.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 가열수단으로 태양열을 이용한 난방온수를 사용하는 것이다.According to a preferred embodiment, it is to use the heating hot water using solar heat as the heating means.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 가열수단으로 심야전력을 이용한 축열온수를 사용하는 것이다.According to a preferred embodiment, the regenerative hot water using a late night power as the heating means.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 가열수단으로서 태양열을 이용한 난방온수를 사용시 기후 및 날씨에 따라 상기 태양열 가열수단의 열원의 부족시 상기 심야전력을 이용한 축열온수를 활용할 수 있도록 형성된 것이다.According to a preferred embodiment, when using the heating hot water using solar heat as the heating means is formed to utilize the thermal storage hot water using the late-night power when the heat source of the solar heating means according to the climate and weather.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 축열조 및 소화조의 내부온도를 감지하는 제 1 감지센서와 제 2 감지센서 및 상기 제 1 감지센서로 부터 입력되는 검출신호에 따라 상기 축열조의 온수온도가 설정된 수치보다 낮은 경우 상기 축열조에 가열되어 공급되는 온수를 공급하며, 상기 제 2 감지센서로 부터 입력되는 검출신호에 따라 상기 소화조의 내부온도가 설정된 수치보다 낮은 경우 상기 축열조로 부터 온수를 상기 소화조에 공급시키도록 펌프를 구동시키는 제어수단을 구비한다.According to a preferred embodiment, when the hot water temperature of the heat storage tank is lower than the set value according to the detection signal input from the first and second sensing sensors and the first and second sensors for sensing the internal temperature of the heat storage tank and the digestion tank The pump is configured to supply hot water heated and supplied to the heat storage tank, and to supply hot water from the heat storage tank to the digestion tank when the internal temperature of the digestion tank is lower than a set value according to a detection signal input from the second detection sensor. And control means for driving.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 소화조의 난방수단이 상기 소화조의 내부 또는 외부에 설치된 것이다.According to a preferred embodiment, the heating means of the digester is installed inside or outside the digester.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 소화조의 난방수단이 상기 소화조의 내측면 및 바닥면에 형성된 것이다.According to a preferred embodiment, the heating means of the digester is formed on the inner surface and the bottom surface of the digester.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 소화조의 내부에 온수를 순환시켜 상기 소화조의 내부온도를 설정된 온도로 유지하는 난방용 코일으로 강관, 동관, PVC관, 덕트 형상의 철판, FRP관, 주물관중 어느 하나가 사용되는 것이다.According to a preferred embodiment, any one of steel pipe, copper pipe, PVC pipe, duct-shaped iron plate, FRP pipe, casting pipe is used as a heating coil for circulating hot water in the digester to maintain the internal temperature of the digester at a set temperature. Will be.

바람직한 실시예에 의하면, 상기 소화조의 내부에 온수를 순환시키는 난방수단으로 사용되는 난방용 코일이 상기 소화조의 내부에 0.1M 내지 2M 간격으로 설치된 것이다.According to a preferred embodiment, a heating coil used as a heating means for circulating hot water in the digester is installed at intervals of 0.1M to 2M in the digester.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 따라 설명하되, 이는 본 발명 기술내용의 이해를 돕기 위하여 동업종 분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in accordance with the accompanying drawings, which are intended to be described in detail to be easily carried out by those skilled in the art in order to facilitate the understanding of the technical contents of the present invention. This does not mean that the technical scope of the present invention is limited.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 소정의 가열수단에 의해 가열되는 온수를 저장하는 축열조(10)와, 축분, 인분뇨, 농작물 잔재, 농가부산물 찌꺼기, 잔반, 유채박, 대두박, 버섯 재배후의 톱밥, 등의 유기성폐기물을 혐기발효시키는 소화조(20)에 형성되며, 축열조(10)로 부터 이송관(30)을 통하여 공급되어 순환되는 온수에 의해 소화조(20)의 내부온도를 혐기발효에 적합한 최적온도(35℃ 내지 40℃)로 유지하여 난방시키는 수단을 구비한다.As shown in Figures 1 to 4, the heat storage tank 10 for storing hot water heated by a predetermined heating means, livestock powder, phosphorus manure, crop residues, farm by-product residues, residues, rapeseed watermelon, soybean meal, mushroom cultivation after It is formed in the digestion tank 20 for anaerobic fermentation of organic waste such as sawdust, etc., the internal temperature of the digestion tank 20 suitable for anaerobic fermentation by hot water supplied and circulated from the heat storage tank 10 through the transfer pipe 30 Means for heating at an optimum temperature (35 ° C to 40 ° C) are provided.

이때, 전술한 가열수단으로 태양열 집열판(11)의 흡열작용에 의해 태양열을 이용한 난방온수를 사용하거나, 또는 전술한 축열조(10)에 내장되는 히팅코일(12)의 가열에 의해 심야전력을 이용한 축열온수를 사용할 수 있다.At this time, using the heating hot water using solar heat by the endothermic action of the solar heat collecting plate 11 as the above-described heating means, or heat storage using the late-night power by heating the heating coil 12 embedded in the heat storage tank 10 described above. Hot water can be used.

한편, 전술한 가열수단으로서 태양열을 이용한 난방온수를 사용시 기온이 저온으로 떨어지는 동절기에서와 같은 기후 및 날씨에 따라 태양열 가열수단의 열원의 부족시 심야전기를 이용한 축열온수를 활용할 수 있도록 형성될 수 있다.On the other hand, when using the heating hot water using solar heat as the above-described heating means may be formed to utilize the thermal storage hot water using the late-night electricity when the heat source of the solar heating means lacks according to the climate and weather, such as in the winter when the temperature falls to low temperatures. .

전술한 축열조(10)의 내부온도를 감지하는 제 1 감지센서(13)와, 제 1 감지센서(13)로 부터 입력되는 검출신호에 따라 축열조(10) 내부의 온수온도가 설정된 수치보다 낮은 경우, 전술한 축열조(10)의 히팅코일(12)을 직접 가열하거나, 또는 태양열 집열판(11)의 흡열작용으로 인해 가열되는 온수를 펌프(16)를 통하여 축열조(10)에 공급하여 축열조(10)의 내부온도를 조정하는 온도제어수단(40)을 구비한다.When the hot water temperature inside the heat storage tank 10 is lower than the set value according to the first detection sensor 13 for detecting the internal temperature of the heat storage tank 10 and the detection signal input from the first detection sensor 13. By directly heating the heating coil 12 of the heat storage tank 10 described above, or by supplying hot water heated by the endothermic action of the solar heat collecting plate 11 to the heat storage tank 10 through the pump 16, the heat storage tank 10. It is provided with a temperature control means 40 for adjusting the internal temperature of the.

이때, 전술한 온도제어수단(40)은 전술한 소화조(2)의 내부온도를 감지하는 제 2 센서(14)로 부터 입력되는 검출신호에 따라 소화조(20)의 내부온도가 설정된 수치보다 낮은 경우, 축열조(10)에 가열되어 저장된 온수를 이송관(30)을 통하여 공급시키는 펌프(15)에 연결된다.At this time, the above-described temperature control means 40 is the internal temperature of the digester 20 is lower than the set value according to the detection signal input from the second sensor 14 for detecting the internal temperature of the digester 2 described above , And is connected to a pump 15 for supplying hot water stored in the heat storage tank 10 through a transfer pipe 30.

전술한 소화조(20)에 형성되며, 외부로 부터 공급되는 온수에 의해 소화조(20)의 내부온도를 혐기발효에 적합한 최적온도로 난방시키는 난방수단이 소화조(20)의 내부 또는 외부에 설치되며, 이와 동시에 전술한 난방수단이 소화조(20)의 내측면 및 바닥면에 형성될 수 있다.Is formed in the above-described digester 20, the heating means for heating the internal temperature of the digester 20 to the optimum temperature suitable for anaerobic fermentation by hot water supplied from the outside is installed inside or outside the digester 20, At the same time, the above-described heating means may be formed on the inner surface and the bottom surface of the digester 20.

한편, 전술한 소화조(20)의 단면형상은 원형 또는 다각형중 어느 하나로서 변형실시할 수 있음은 물론인 것이다.On the other hand, the cross-sectional shape of the digester 20 described above can of course be modified as either circular or polygonal.

이때, 소화조(20)의 내부에 온수를 순환시켜 소화조(20)의 내부온도를 설정된 온도로 유지하는 난방용 관으로 강관, 동관, PVC관, 덕트(duct) 형상의 철판, FRP관, 주물관이 사용되며, 난방용 관으로 사용되는 난방용 파이프(17)가소화조(20)의 내부에 0.1M 내지 2M 간격으로 설치될 수 있다.At this time, the hot water is circulated inside the digester 20 to maintain the internal temperature of the digester 20 to a set temperature for the steel pipe, copper pipe, PVC pipe, duct (duct) -shaped iron plate, FRP pipe, casting pipe The heating pipe 17 used as a heating tube may be installed at 0.1M to 2M intervals inside the digestion tank 20.

더욱 바람직하기로는, 전술한 난방용 파이프(17)는 0.1M 내지 0.5M의 간격으로 형성된다.More preferably, the above-described heating pipe 17 is formed at an interval of 0.1M to 0.5M.

미 설명부호 18은 축열조(10)에 내장되는 히팅코일(12)의 전원과 관련되는 유닛트를 갖는 분전반, 19는 혐기발효 소화조(20)로 부터 생산되는 메탄가스를 취사용, 난방용, 가스 등으로 사용할 수 있도록 저장하는 탱크 이다.Reference numeral 18 denotes a distribution panel having a unit associated with a power supply of the heating coil 12 embedded in the heat storage tank 10, and 19 denotes the use of methane gas produced from the anaerobic fermentation digestion tank 20 for use in cooking, heating, and gas. It's a tank to store.

이하, 본 발명에 의한 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산 유기성폐기물 혐기발효 처리장치의 사용방법을 첨부도면에 따라 설명한다.Hereinafter, a method of using the anaerobic fermentation treatment apparatus for producing organic waste methane gas using the external heating hot water according to the present invention will be described according to the accompanying drawings.

도 3에 도시된 바와 같이, 축산농가로 부터 정화되지않은 상태로 배출되는 축분, 인분뇨, 농작물 잔재, 농가부산물 찌꺼기, 잔반, 유채박, 대두박, 버섯 재배후의 톱밥, 산야초 등의 유기성폐기물을 전술한 혐기발효 소화조(20)에 투입시킴에 따라, 소화조(20)내의 고온조건하에서 혐기발효되어 메탄가스를 발생시키는 것이다. 이때 소화조(20)의 내부에서 생산되어 배출되는 메탄가스는 저장탱크(19)에 저장되는 것이다.As shown in Figure 3, the organic waste such as livestock waste, phosphorus manure, crop residues, farm by-product residues, residues, rapeseed meal, soybean meal, sawdust after mushroom cultivation, such as wild grasses discharged from the livestock farms without being purified As it is put into the anaerobic fermentation digester 20, it is anaerobic fermented under high temperature conditions in the digester 20 to generate methane gas. At this time, the methane gas produced and discharged inside the digester 20 is stored in the storage tank 19.

전술한 소화조(20)의 내부온도는 소화조(20)의 내부에 설치된 제 2 감지센서(14)의 감지에 검출되며, 제 2 감지센서(14)의 검출된 신호는 전술한 온도제어수단(40)에 입력된다.The internal temperature of the digester 20 described above is detected by the detection of the second sensor 14 installed inside the digester 20, and the detected signal of the second sensor 14 is the aforementioned temperature control means 40. ) Is entered.

이때, 검출된 소화조(20)의 내부온도가 기설정된 온도보다 떨어지는 경우, 전술한 축열조(10)에 내장된 히팅코일(12)의 작동으로 인해 소정온도로 가열된 온수를 전술한 이송관(30) 일측에 장착된 펌프(15)의 구동으로 인해 소화조(20)의 내부에 공급시킨다.At this time, when the detected internal temperature of the digester 20 is lower than the predetermined temperature, the hot water heated to a predetermined temperature due to the operation of the heating coil 12 built in the heat storage tank 10 described above transfers the pipe 30 Due to the driving of the pump 15 mounted on one side is supplied to the interior of the digester (20).

즉, 전술한 소화조(20)의 내측면 및 바닥면에 배설된 난방용 파이프(17)에 토출시킴에 따라 소화조(20)의 내부온도를 혐기발효에 최적인 온도(35℃ 내지 40℃)를 유지시킬 수 있게되는 것이다.That is, by discharging to the heating pipe 17 disposed on the inner and bottom surfaces of the digester 20 described above, the internal temperature of the digester 20 is maintained at an optimal temperature (35 ° C. to 40 ° C.) for anaerobic fermentation. You will be able to.

이때, 전술한 축열조(10)의 온수온도는 축열조(10)에 설치된 제 1 감지센서(13)에 의해 감지되는 온수온도의 검출신호가 전술한 온도제어수단(40)에 입력됨에 따라, 축열조(10)의 온수온도가 기설정된 온도보다 떨어지는 경우 전술한 분전반(18)에 구동신호를 보내 전원을 온(ON)상태로 전환시켜 히팅코일(12)을 가열시킴에 따라 축열조(10)의 온수온도를 소정온도로서 유지할 수 있게되는 것이다.At this time, the hot water temperature of the above-described heat storage tank 10, as the detection signal of the hot water temperature detected by the first sensor 13 installed in the heat storage tank 10 is input to the above-described temperature control means 40, the heat storage tank ( When the hot water temperature of 10) is lower than the predetermined temperature, the driving signal is sent to the above-described distribution panel 18 to switch the power to the ON state, thereby heating the heating coil 12, thereby heating the hot water temperature of the heat storage tank 10. It can be maintained as a predetermined temperature.

한편, 도 4는 본 발명에 의한 혐기발효 소화조의 난방수단으로 외부로 부터 공급되는 온수를 가열시키는 수단으로 태양열을 이용하는 것을 나타내는 개략도 이다.On the other hand, Figure 4 is a schematic diagram showing the use of solar heat as a means for heating hot water supplied from the outside as a heating means of the anaerobic fermentation digester according to the present invention.

즉, 전술한 혐기발효 소화조(20)의 내부 또는 외부에 설치되는 난반용 파이프(17)에 공급되는 온수를 가열시키는 열원으로서 태양열을 이용하는 것이다. 전술한 축열조(10)에 설치된 제 1 감지센서(13)에 의해 감지되는 축열조(10)의 온수온도가 기설정된 온도보다 떨어지는 경우, 집열판(11)의 흡열작용에 의해 가열되는 온수가 펌프(16)에 축열조(10)에 공급된다.That is, solar heat is used as a heat source for heating the hot water supplied to the pipe for cooking 17 installed inside or outside the anaerobic fermentation digester 20 described above. When the hot water temperature of the heat storage tank 10 detected by the first detection sensor 13 installed in the heat storage tank 10 is lower than the preset temperature, the hot water heated by the endothermic action of the heat collecting plate 11 is pump 16 ) Is supplied to the heat storage tank 10.

한편, 전술한 혐기발효 소화조(20)에 설치된 제 2 감지센서(14)에 의해 감지되는 소화조(20)에 형성되는 난방용 파이프(17) 내부의 온수온도가 기설정된 온도보다 떨어지는 경우, 전술한 축열조(10)의 온수를 펌프(15)의 구동에 의해 토출시켜 난방용 파이프(17)에 공급하여 순환시킴에 따라, 소화조(20)의 내부를 혐기발효에 필요한 최적인 온도를 유지하여 난방시킬 수 있게되는 것이다.On the other hand, when the hot water temperature inside the heating pipe 17 formed in the digestion tank 20 detected by the second detection sensor 14 installed in the anaerobic fermentation digestion tank 20 described above falls below a predetermined temperature, the above-described heat storage tank As the hot water of 10 is discharged by the driving of the pump 15 and supplied to the heating pipe 17 to circulate, the inside of the digester 20 can be heated to maintain the optimum temperature necessary for anaerobic fermentation. Will be.

이상에서와 같이, 바람직한 실시예에 의하면, 심야전력을 이용한 축열온수 또는 태양열을 이용한 난방온수를 외부로 부터 공급받아 메탄가스를 생산하는 유기성폐기물 혐기발효 소화조의 내부온도를 발효 최적온도범위내로 자동조절함에 따라 메탄가스를 1년내내 공급할 수 있다.As described above, according to a preferred embodiment, the internal temperature of the organic waste anaerobic fermentation digester for producing methane gas by receiving the regenerative hot water using the midnight electricity or the heating water using the solar heat from the outside automatically adjusts to within the optimum temperature range of fermentation As a result, methane gas can be supplied all year round.

또한, 혐기발효 소화조의 최적가온이 1년내내 가능하여 저렴한 비용의 취사용, 난방용으로 활용할 수 있다.In addition, the optimum heating of the anaerobic fermentation digester is possible all year round can be utilized for low-cost cooking, heating.

또한, 혐기발효 완료후 발효폐액을 가축과 환형동물의 사료원으로 이용하거나, 유기질비료로서 작물 재배에 활용하여 유기성폐기물을 유용하게 재활용할 수 있다.In addition, after the anaerobic fermentation is completed, the fermentation waste liquid may be used as a feed source for livestock and cyclic animals, or organic waste may be usefully recycled by cultivating crops as organic fertilizers.

또한, 혐기발효 소화조의 최적온도 조정을 전자동화하며, 별도의 연료 보관 및 보충이 불필요하게되는 것이다.In addition, the automatic adjustment of the optimum temperature of the anaerobic fermentation digester, and there is no need for additional fuel storage and replenishment.

또한, 공해 발생이 없고, 화재, 폭발, 유해가스 등으로 부터 사용자를 보호할 수 있다.In addition, there is no pollution, it can protect the user from fire, explosion, harmful gas and the like.

또한, 유기성폐기물을 곧바로 배출시 발생되는 환경오염되는 것을 방지하며, 메탄가스를 혐기발효시켜 포집 이용함에 따라 축분을 방치할 경우 발생되는 지구온난화 물질의 배출을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent the environmental pollution generated when the organic waste is discharged immediately, and to prevent the discharge of global warming materials generated when the waste is left untreated by anaerobic fermentation of methane gas.

또한, 수질과 토양오염원이 될 수 있는 영세축산농가로 부터 배출되는 축분등의 유기성폐기물의 친환경적 처리장치를 1년내내 가동할 수 있도록 한 이점을 갖는다.In addition, it has the advantage that the environment-friendly treatment equipment of organic waste, such as livestock discharged from small livestock farms, which can be a source of water and soil pollution, can be operated all year round.

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 심야전력에 의해 가동되는 히팅코일에 의해 축열된 온수를 저장하는 축열조;A heat storage tank for storing the hot water accumulated by the heating coil operated by the late night power; 유기성폐기물을 혐기발효시키는 소화조;Digestion tank for anaerobic fermentation of organic waste; 상기 축열조 및 소화조의 내부온도를 각각 감지하는 제 1, 2 감지센서;First and second detection sensors respectively sensing internal temperatures of the heat storage tank and the digestion tank; 상기 축열조의 온수를 상기 소화조로 펌핑하는 펌프; 및A pump for pumping hot water of the heat storage tank to the digester; And 상기 제 1 감지센서의 신호에 의해 상기 축열조의 온수온도가 설정온도 보다 낮은 경우 상기 히팅코일을 가동하여 상기 축열조의 온수온도가 높아지도록 하고 또한 상기 제 2 감지센서의 신호에 의해 상기 소화조의 내부온도가 설정온도 보다 낮은 경우 상기 펌프를 가동 상기 축열조의 온수가 상기 소화조를 둘러싸는 난방수단에 공급되도록 함으로써 상기 소화조의 내부 온도가 상기 난방수단을 따라 순환하는 온수에 의해 높아지도록 제어하는 제어수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치.When the hot water temperature of the heat storage tank is lower than the set temperature by the signal of the first sensor, the heating coil is operated to increase the hot water temperature of the heat storage tank, and the internal temperature of the digester by the signal of the second sensor. A control means for controlling the internal temperature of the digester to be increased by the warm water circulating along the heating means by operating the pump when the temperature is lower than a set temperature, thereby supplying hot water of the heat storage tank to a heating means surrounding the digester. The organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for the production of methane gas using the external heating hot water, characterized in that made. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 소화조의 난방수단은 상기 소화조를 코일형태로 둘러싸 상기 축열조에서 공급되는 온수를 상기 소화조 둘레를 따라 순환시키는 난방파이프인 것을 특징으로 하는 외부 가열온수를 이용한 주년 메탄가스 생산용 유기성폐기물 혐기발효 처리장치.The heating means of the digester is an organic waste anaerobic fermentation treatment apparatus for producing anniversary methane gas using external heating hot water, wherein the digester surrounds the digester in a coil shape and circulates the hot water supplied from the heat storage tank along the circumference of the digester. . 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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