KR100490491B1 - 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의운전 자동화방법 및 그 시스템 - Google Patents

응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의운전 자동화방법 및 그 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기성 폐기물 고속 발효장치의 운전 자동화방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물 고속 발효장치에서 발생되는 배가스 응축수로부터 자동 운전에 필요한 각종 운전지표를 연속적으로 모니터링하고, 측정된 응축수의 성상에 근거하여 고속 발효장치를 자동으로 제어하며, 반응초반에 pH가 저하되는 것을 방지하기 위해 저장된 응축수를 발효조로 재순환시켜 반응속도를 향상시키는 동시에 측정된 각종 운전지표를 사용자에게 표시함으로써 일반인이 쉽게 운전할 수 있도록 한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 운전 자동화방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 미생물에 의해 유기성 폐기물이 잘 발효되도록 여러 가지 환경조건을 조정해 주는 유기성 폐기물 고속 발효장치에 있어서, 유기성 폐기물의 분해과정에서 발생되는 배가스를 냉각시켜 응축수로 만드는 응축수 제조단계와, 상기 응축수의 성상을 주기적으로 측정하는 응축수 측정단계와, 상기 응축수의 성상을 근거로 상기 유기성 폐기물의 분해과정을 제어하는 자동제어단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 유기성 폐기물이 미생물에 의해 발효되는 발효조와, 상기 발효조의 유기성 폐기물이 잘 발효되도록 여러 가지 환경조건을 조정해 주는 구동부를 포함하여 구성된 고속 발효기에 있어서, 상기 유기성 폐기물이 분해될 때 생성되는 배가스를 냉각시켜 응축수로 제조하는 응축수 제조수단과, 상기 응축수 제조수단에서 만들어진 응축수로부터 pH, 온도, 전기전도도 등을 주기적으로 측정하여 일정한 값으로 표현하는 응축수 모니터링 수단과, 상기 응축수 모니터링 수단에 의해 측정된 값을 근거로 상기 구동부를 제어하는 자동제어수단을 포함하여 구성된 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템에 관한 것이다.

Description

응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 운전 자동화방법 및 그 시스템{Method and System for Automating Organic Waste Composting Equipment using Properties of condensate}
본 발명은 유기성 폐기물 고속 발효장치의 운전 자동화방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물 고속 발효장치에서 발생되는 배가스 응축수로부터 자동 운전에 필요한 각종 운전지표를 연속적으로 모니터링하고, 측정된 응축수의 성상에 근거하여 고속 발효장치를 자동으로 제어하며, 반응초반에 pH가 저하되는 것을 방지하기 위해 저장된 응축수를 발효조로 재순환시켜 반응속도를 향상시키는 동시에 측정된 각종 운전지표를 사용자에게 표시함으로써 일반인이 쉽게 운전할 수 있도록 한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 운전 자동화방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
유기성 폐기물은 도시하수처리오니, 축산분뇨처리오니, 제지공장이나 식품공장에서 발생되는 유기물쓰레기, 식당이나 가정에서 발생되는 생활쓰레기 및 음식물쓰레기 등이 포함된다. 이러한 유기성 폐기물은 토양에서 자연 분해되므로 이제까지 대부분 토양 매립에 의존하였으나 산업화 및 도시화에 따라 유기성 폐기물의 발생량이 급격히 증가하게 되어 매립에 따른 환경오염 문제가 심각하게 되었다. 즉, 유기성 폐기물을 토양에 매립하는 경우에는 침출수에 의한 지하수 오염, 악취, 병원균 전파 등의 환경문제를 비롯하여 매립지 선정 및 부지 확보 등의 문제가 발생한다.
따라서 유기성 폐기물을 토양에 매립하지 않거나 토양에 매립하기 전에 전 처리하여 매립 량을 감소시키는 다양한 방안이 강구되고 있다. 그 중 소각방법은 소각에 따른 대기오염을 해결할 적절한 방법이 추가로 요구되고 있어 적용하기 곤란하고 미생물을 이용한 유기성 폐기물 분해방법은 환경오염이 적고 발효 부산물을 비료나 사료로 사용할 수 있어 유기성 폐기물 처리에 가장 적합한 방법으로 보고 있다.
한편, 유기성 폐기물을 미생물을 이용하여 신속히 분해시키기 위해서는 별도의 고속 발효장치가 필요하게 된다. 즉, 유기성 폐기물을 신속히 분해시키기 위해서는 폐기물에 존재하는 다양한 미생물의 생장과 분해 활동을 좋게 할 수 있는 환경요인, 즉, 온도, 공기, pH, 수분과 유기물질의 탄질율 등을 적절히 조절하여 줄 수 있는 별도의 장치가 필요하며 이를 위해 종래부터 다양한 종류의 고속 발효장치가 개발되었다.
도1은 종래 기술에 따른 고속 발효장치의 일반적인 구조를 보여주는 구성도로서, 도면에서 보는 바와 같이, 상기 고속 발효장치(10)는 호기성 미생물에 의해 유기성 폐기물이 발효되는 발효탱크(20)와, 상기 발효탱크(20) 내의 유기성 폐기물이 신속하게 발효되도록 여러 가지 환경조건을 조정해주는 구동부(30), 상기 구동부(30)를 제어하는 제어부(40)로 구성된다.
상기 발효탱크(20)는 그 내부에 유기성 폐기물이 분해되는 발효조(21)가 형성되고 그 상단에는 유기성 폐기물 주입구(23)가 형성되며 하단에는 분해산물이 배출되는 배출구(25)가 형성된다. 그리고 상기 발효탱크(20) 상단의 다른 측에는 유기성 폐기물의 분해과정에서 생성된 배가스를 배출시키기 위한 배기구(27)가 설치된다.
그리고 상기 구동부(30)는 상기 발효탱크(20) 양측에 회전가능하게 지지되고 구동모터에 의해 회전되어 유기성 폐기물을 교반하는 교반수단(37)과, 유기성 폐기물을 분해시키는 호기성 미생물에게 최적 생육조건(온도, 습도, 산소량)을 제공하기 위한 여러 가지 공급수단이 설치된다. 예를 들어, 상기 발효탱크(20) 내의 유기성 폐기물을 가열할 수 있도록 설치된 열 공급수단(39)과, 상기 발효탱크(20) 내의 유기성 폐기물에 수분을 공급할 수 있도록 설치된 물 공급수단(35), 상기 발효탱크(20) 내의 호기성 미생물에 산소를 공급할 수 있도록 설치된 공기 공급수단(33) 및 유기성 폐기물의 생육에 도움이 되는 pH조절물질, 영양물질 등의 부재료를 공급할 수 있도록 설치된 부재료 공급수단(31)이 설치된다. 그리고 미설명 부호 38은 공기, 물, 열 및 부재료 등을 발효조(21) 내에 골고루 공급할 수 있도록 형성된 분배수단이다.
그리고 도2는 종래 기술에 따른 고속 발효장치의 공정을 개략적으로 나타낸 흐름도이다. 도면에서 보는 바와 같이, 최초 투입단계에서 일정량의 유기성 폐기물을 발효조(21)에 투입하면 상기 제어부(40)는 고속 발효장치(10)를 작동시킨 다음, 각종 공급수단 예를 들어, 공기 공급수단(33), 교반수단(35), 열 공급장치(39) 등을 연속 또는 간헐적으로 작동시켜 유기성 폐기물의 분해에 적합한 환경을 조성하게 된다. 그리고 일정시간이 경과되어 유기성 폐기물이 완전히 분해되면 다시 새로운 유기성 폐기물을 재차 투입하여 상술한 분해과정을 반복한 후 일정량의 분해산물이 축적되면 배출구를 통해 분해산물을 배출하게 된다.
이때, 상기 제어부(40)는 정해진 순서에 따라 각종 공급수단을 작동시키는 반자동식과 유기성 폐기물의 분해상태에 따라 각종 공급수단을 자동으로 작동시키는 자동식이 있는데, 타이머에 의해 작동되는 반자동식 고속 발효장치는 일정기간 연속해서 유기성 폐기물을 투입하여 처리하는 방식으로서 미리 설정된 운전조건에서만 운전이 이루어지기 때문에 운전도중에 발생되는 여러 가지 문제에 대한 대처가 미흡하고, 일반인들이 유기성 폐기물의 투입시점을 정확히 인지하지 못하여 비정상적인 운전도중이나 투입이 적절치 못한 시점에서 유기성 폐기물을 투입함으로써 처리효율이 크게 떨어지는 문제가 있다.
한편, 자동으로 제어되는 고속 발효장치는 유기성 폐기물의 이화학적 성상이나 호기성 미생물의 생육상태를 분석하기 위해 주기적으로 유기성 폐기물을 채취하여 여러 가지 분석장치를 이용하여 운전에 필요한 각종 운전지표를 얻어야 하기 때문에 고가의 실험장비가 필요하고 반드시 전문가가 상주하여야 하는 문제가 있었다. 따라서 현재 시판되고 있는 중소형 고속 발효기는 자동 운전시스템이 갖추어져 있지 않은 실정이다.
또한, 유기성 폐기물의 분해과정을 평가하기 위해서 종래와 같이 유기성 폐기물로부터 추출된 추출물이나 기체 상태의 배가스로부터 pH, 이산화탄소, 산소량 등 여러 가지 물리 및 화학적 성상을 측정하는 방법은 연속적인 모니터링이 어렵기 때문에 운전 자동화 시스템에 직접 적용하기 곤란한 문제가 있었다.
이에 본 발명은 유기성 폐기물 고속 발효장치의 운전에 필요한 각종 운전지표를 배가스 응축수로부터 간접적으로 획득함으로써 연속적인 모니터링이 가능할 뿐만 아니라 비교적 저렴하고 간단한 구조의 자동 운전시스템을 제공함으로써 중소형 고속 발효장치를 운전하는 일반 운전자도 쉽게 운전할 수 있는 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 배가스 응축수로부터 측정된 운전지표를 근거로 유기성 폐기물의 투입시점을 지시하고 부적절한 운전시 운전조건을 자동 제어하거나 응급처방이 가능하도록 하는 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명은 응축수 제조수단에 의해 제조된 배가스 응축수를 분해반응 초반에 유기성 폐기물에 재공급하여 유기성 폐기물의 pH를 조정하여 줌으로써 반응속도를 향상시키고 약품비 및 관리비 등을 절감할 수 있는 유기성 폐기물 고속 발효기의 운전 자동화방법 및 그 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 본 발명의 목적은 미생물에 의해 유기성 폐기물이 잘 발효되도록 여러 가지 환경조건을 조정해 주는 유기성 폐기물 고속 발효장치에 있어서, 유기성 폐기물의 분해과정에서 발생되는 배가스를 냉각시켜 응축수로 만드는 응축수 제조단계와, 상기 응축수의 성상을 주기적으로 측정하는 응축수 측정단계와, 상기 응축수의 성상을 근거로 상기 유기성 폐기물의 분해과정을 제어하는 자동제어단계를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법에 의해 달성된다.
본 발명은 또한 상기 응축수 제조단계에서 제조된 응축수를 저장하는 응축수 저장단계와, 상기 응축수 측정단계에서 측정된 응축수의 성상을 근거로 저장된 응축수를 유기성 폐기물에 재공급하는 응축수 재순환단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 응축수 측정단계에서 측정된 응축수의 성상을 근거로 저장된 응축수에 각종 약품이나 부재료를 투입하는 약품주입단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 응축수 측정단계에서 측정된 응축수의 성상을 근거로 유기성 폐기물의 분해과정을 운전자에게 표시하는 디스플레이 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 습중량 측정단계에서 측정된 습중량 변화와 응축수 측정단계에서 측정된 응축수의 성상을 근거로 유기성 폐기물의 분해과정을 운전자에게 표시하는 디스플레이 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이어 본 발명은 유기성 폐기물이 미생물에 의해 발효되는 발효조와, 상기 발효조의 유기성 폐기물이 잘 발효되도록 여러 가지 환경조건을 조정해 주는 구동부를 포함하여 구성된 고속 발효장치에 있어서, 상기 유기성 폐기물이 분해될 때 생성되는 배가스를 냉각시켜 응축수로 제조하는 응축수 제조수단과, 상기 응축수 제조수단에서 만들어진 응축수로부터 pH, 온도, 전기전도도 등을 주기적으로 측정하여 그 결과 값을 나타내는 응축수 모니터링 수단과, 상기 응축수 모니터링 수단에 의해 표현된 값을 근거로 상기 구동부를 제어하는 자동제어수단을 포함하여 구성된 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템에 의해 달성된다.
상기 응축수 제조수단은 유기성 폐기물에서 생성된 배가스를 도입하는 도입장치와, 도입된 배가스를 냉각시켜 응축수로 만드는 응축수 제조장치와, 상기 응축수 제조장치에 냉각수 등 냉매를 공급하는 냉매 공급장치를 포함하여 구성된다.
본 발명은 또한 상기 응축수 제조수단에서 제조된 응축수를 저장하는 응축수 저장수단과, 상기 응축수 모니터링 수단에서 측정된 응축수의 성상을 근거로 상기 응축수 저장수단에 저장된 응축수를 고속 발효장치의 발효조로 재공급하는 응축수 공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 고속 발효장치의 바닥에 설치되어 습중량의 변화를 모니터링하는 습중량 측정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 또한 상기 응축수 모니터링 수단에서 측정된 응축수의 성상이나 상기 습중량 측정수단에 의해 측정된 습중량을 근거로 장치의 정상가동여부, 유기성 폐기물의 투입 시기나 분해산물의 배출 시기를 표시하는 디스플레이 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 응축수 모니터링 수단은 응축수로부터 pH, 온도, 전기전도도 등을 측정하는 센서와, 상기 센서와 전기적으로 접속되어 주기적으로 응축수의 성상을 소정의 값으로 표현하는 모니터링 장치를 포함하여 구성된다.
따라서 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법 및 그 시스템은 유기성 폐기물의 배가스를 응축시킨 응축수로부터 자동 운전에 필요한 각종 지표를 연속적으로 측정함으로써 유기성 폐기물의 분해과정을 최적 조적으로 자동 제어할 뿐만 아니라 유기성 폐기물의 이화학적 성상을 분석하기 위해 비싼 실험 장비를 설치하거나 실험을 위한 전문가를 배치할 필요 없이 일반 운전자도 쉽게 유기성 폐기물 고속 발효장치를 운전할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법 및 그 시스템은 배가스 응축수를 새로 투입된 유기성 폐기물의 반응초반에 재공급하여 줌으로써 반응속도를 향상시키고 악취가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법 및 그 시스템에 대해 상세히 설명한다. 먼저, 도3은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법을 개략적으로 보여주는 공정도로서, 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 운전방법은 유기성 폐기물에서 발생되는 배가스를 응축시켜 자동운전에 필요한 여러 가지 운전지표를 얻는 응축수 모니터링 단계와, 유기성 폐기물의 습중량을 측정하는 습중량 모니터링 단계와, 응축수의 성상이나 습중량의 변화에 따라 교반정도, 수분, 공기 및 열 공급량을 제어하는 자동제어 단계를 더 포함하며, 필요시 저장된 응축수를 발효실로 공급하는 응축수 재순환 단계를 더 포함하여 구성된다.
일반적으로 유기성 폐기물의 분해과정은 유기성 폐기물이 호기성 미생물의 작용으로 산화되면서 보다 안정화된 형태로 변형되어가는 과정이므로 호기성 미생물의 생육에 관련된 여러 가지 환경 요인에 영향을 받게 된다. 즉, 유기성 폐기물은 수많은 종류의 세균, 진균 등의 미생물이 포함되어 있고 이들은 적당한 환경 조건에서 활발하게 분해 활동을 시작한다.
한편, 일반적으로 유기성 폐기물의 분해과정은 크게 세 부분으로 나누어지는데, 첫 번째는 유기물 중에 있는 분해가 쉬운 물질들 즉, 당류, 아미노산 등이 빨리 흡수 이용되는 기간으로 온도가 오르기 시작하는 단계이다. 두 번째는 고온성 분해 과정으로 주로 유기성 폐기물 중의 셀룰로오스, 펙틴 등의 분해가 이루어지며 보통 수 주간 계속된다. 세 번째는 숙성 단계로 온도가 떨어지고 분해 속도가 느려지며 다시 중온성 미생물이 번성하게 된다. 이와 같이, 유기물의 분해과정은 각 단계에 따라 수분, 산소량, 온도 및 pH 등이 변하므로 유기성 폐기물 고속 발효장치는 각 단계에 적합한 최적 환경을 조정할 수 있도록 이들 인자들을 인위적으로 조정하는 것이 바람직하다.
이를 위해서는 유기성 폐기물의 분해단계를 평가하고 그 평가 단계에 따라 고속 발효장치를 자동으로 제어할 수 있는 평가 또는 운전지표가 있어야 한다. 이러한 점에서, 유기성 폐기물은 호기성 분해과정에서 분해되면 각각 이산화탄소와 암모니아 등의 가스상 대사산물로서 배출되므로 이산화탄소와 암모니아가스가 유기성 폐기물의 호기성 분해과정을 평가하는 지표로 사용되어왔다. 그러나 이들 가스 분석 장비는 비교적 고가로 실제 현장 설치는 경제적인 이유로 배제되고 있다. 또한 pH, 온도, 습도, 유기성 폐기물의 성상이나 배가스의 성상 등은 발효조나 유기성 폐기물로부터 직접 획득하여야 하기 때문에 고가의 측정장비와 측정 전문가가 필요할 뿐만 아니라 연속적으로 모니터링 하는 것이 실질적으로 불가능하여 중소형 고속 발효장치에서는 적용될 수 없었다.
따라서 본 발명은 유기성 폐기물의 분해과정을 간접적으로 평가하는 평가지표와 발효장치를 자동 제어하기 위한 운전지표를 유기성 폐기물이나 배가스로부터 직접 획득하는 것이 아니라 배가스 응축수를 이용하여 간접적으로 측정함으로써 고가의 실험 장비를 사용하지 않고 전문가의 도움 없이 일반인도 용이하게 운전할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 유기성 폐기물이 호기성 미생물에 의해 분해됨에 따라 유기성 폐기물의 pH, 온도, 습중량 감량속도, 수분함량, NH4 +-N의 발생량, C/N비 등이 일정한 패턴으로 변하게 된다. 예를 들어, 분해 초기에는 산형성 미생물의 작용으로 pH가 낮아졌다가 점차 암모니아 생성이 많아짐으로써 알칼리성으로 변하고 이어 완숙단계에서는 다시 중성으로 돌아온다. 또한 유기물 분해가 진행됨에 따라 C/N비(탄질률)가 점차 낮아지고 일정 시점부터는 일정하게 된다. 따라서 이하에서는 유기성 폐기물로부터 측정된 지표와 배가스 응축수로부터 측정된 지표의 상관관계를 살펴봄으로써 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 운전방법 및 그 시스템의 실현가능성 및 유용성을 확인한다.
먼저, 도6은 전체 운전주기(운전주기 1,2,3)에서 유기성 폐기물의 pH, 온도, 습중량, 함수율, 이산화탄소, 산소 및 암모니아의 변화를 나타낸 것이다. 도면에서 보는 바와 같이, 각 운전주기 사이 구간을 제외하고는 pH의 변화는 반응온도 및 이산화탄소의 변화와 대략 일치함을 알 수 있다. 즉, 유기성 폐기물의 pH가 낮게 유지되는 구간에서는 반응온도와 이산화탄소 발생량도 낮게 유지되고 pH가 높게 유지되는 구간에서는 반응온도와 이산화탄소 발생량도 높게 유지되어 유기성 폐기물의 pH는 유기성 폐기물의 진행정도를 파악할 수 있는 유용한 정보임을 알 수 있다. 다만 각 운전주기(2,3)의 초기에는 새로운 유기성 폐기물이 투입되기 때문에 반응온도가 급격히 떨어지는 현상이 나타나게 된다. 따라서 pH의 변화와 반응온도의 변화가 일치하지 않게 되나 이러한 점은 습중량 모니터링을 통해 충분히 인식가능하므로 자동제어를 위한 정보에서 제외될 수 있다.그러나 유기성 폐기물의 pH를 현장에서 직접 측정하거나 연속적으로 모니터링하는 것이 매우 곤란하기 때문에 지금까지 유기성 폐기물의 pH가 유기성 폐기물 고속 발효장치를 자동제어하기 위한 지표로 사용되지 못하였다.
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그리고 도7은 운전주기(운전주기 2,3,4)에서 유기성 폐기물의 pH가 감소하는 지점에서 소석회 또는 암모니아수를 주입하여 pH를 높여준 경우의 온도, 습중량, 함수율의 변화를 나타낸 것이다. 도면에서 보는 바와 같이, 반응초반에 pH를 조정하여 줌으로써 반응이 크게 활성화됨을 알 수 있다. 따라서 유기성 폐기물의 pH는 반응과정을 평가할 수 있는 운전지표가 될 수 있을 뿐만 아니라 반응속도를 제어할 수 있는 공정인자임을 확인할 수 있다.
그리고 도8은 전체 반응주기(반응주기 1,2,3,4,5,6,)에서 유기성 폐기물(퇴비) pH와 배가스 응축수 pH의 변화 경향을 나타낸 것이다. 도면에서 보는 바와 같이, 인위적인 pH조정의 유무에 상관없이 전체 운전주기에서 유기성 폐기물의 pH 변화 와 배가스 응축수의 pH 변화가 잘 일치함을 알 수 있다. 따라서 유기성 폐기물 자체의 pH를 직접 측정하지 않고 응축수의 pH만을 측정하여도 반응과정을 정확히 평가할 수 있을 뿐만 아니라 pH가 저하되는 경우에는 약품 등을 투여하여 반응속도를 향상시킬 수도 있음을 알 수 있다.
한편, 도9는 pH가 낮아지는 구간에서는 공기 공급량을 증가시키고(1-S1, 2-S1,3-S1) pH가 높아지는 구간에서는 공기 공급량을 감소시킴으로써(S2) pH의 변화에 따라 적절히 공기량을 제어하여 반응속도를 향상시킬 뿐만 아니라 불필요한 공기가 주입되는 것을 방지함으로써 운전비를 절감할 수 있음을 보여준다.
도10은 유기성 폐기물의 pH 변화에 따라 공기 공급량을 조정한 경우에 있어서 유기성 폐기물의 pH와 배가스 응축수의 pH변화를 보여주는 것이다. 도면에서 보는 바와 같이, 인위적으로 공기공급량을 조정한 경우에도 유기성 폐기물의 pH변화와 응축수의 pH변화가 매우 잘 일치함을 알 수 있다. 따라서 응축수 pH모니터링 결과로부터 반응속도 제어를 위한 공기 공급량 및 pH 조정등을 자동조절하여 반응속도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.
또한 도11은 공기 공급량을 조정하는 전체 운전주기에서 응축수 pH와 응축수내 NH4 +-N의 농도 및 배가스 중의 암모니아 농도의 발생 경향을 각각 나타낸 것이다. 일반적으로 응축수의 pH는 배가스 성분 중 주로 암모니아 가스가 응축된 것이므로 응축수의 pH와 배가스 중 암모니아 농도 및 응축수 내의 NH4 +-N의 농도 변화는 비교적 잘 일치함을 알 수 있다. 따라서 응축수내 암모니아성 질소 농도도 유기성 폐기물의 호기성 분해과정을 평가할 수 있는 유용한 운전지표 중 하나임을 알 수 있다.
한편, 배가스 중 암모니아는 유기성 폐기물의 호기성 발효과정에서 발생하는 악취물질이므로 그 발생경향 예측은 중요한 공정관리 대상이다. 즉, 응축수 중 암모니아성 질소 농도나 응축수의 pH 변화는 악취물질의 발생 경향과 일치됨으로 응축수 내의 암모니아성 질소 농도와 pH변화, 특히 응축수 중 암모니아성 질소 농도를 측정하는 것이 필요하다. 그러나 응축수내 암모니아성 질소농도는 응축수 pH와 달리 현장에서 직접 모니터링하는 것이 불가능하므로 이를 평가할 수 있는 간접적인 지표가 요구된다.
도12는 응축수내 암모니아성 질소농도와 전기전도도의 변화경향을 나타낸 그래프이다. 도면에서 보는 바와 같이, 응축수내 암모니아성 질소농도는 배가스 중 암모니아 성분의 변화와 잘 일치할 뿐만 아니라 응축수내 전기전도도의 변화경향과 매우 잘 일치함을 알 수 있다. 따라서 응축수내 전기전도도를 측정함으로써 응축수내 암모니아성 질소농도를 간접적으로 측정할 수 있다. 특히 전기전도도는 전극 형태로 측정할 수 있으므로 배가스 응축수에서 직접측정 및 모니터링이 가능하게 된다.
상술한 바와 같이, 유기성 폐기물로부터 직접 획득되는 운전지표와 배가스 응축수를 통해 간접적으로 획득된 운전지표는 매우 긴밀한 상관관계를 가지고 있음을 알 수 있다. 따라서 도3에 도시된 바와 같이, 유기성 폐기물에서 발생되는 배가스를 응축시켜 응축수를 제조하고 이 응축수로부터 온도, pH, 전기전도도 등을 측정함으로써 자동운전에 필요한 여러 가지 운전 지표를 용이하게 얻을 수 있게 된다. 또한 응축수의 pH 및 습중량을 근거로 새로운 유기성 폐기물의 투입시기를 사용자에게 표시하여 줌으로써 사용자가 투입시점을 잘못 인지하여 비정상적인 운전도중이나 적절치 못한 시점 유기성 폐기물을 투입하는 것을 방지할 수 있게 된다.
이어 도4는 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템의 개략적인 구성을 보여주는 개념도이고, 도5는 이를 보다 구체화한 일 실시예를 보여주는 구성도로서, 종래의 유기성 폐기물 고속 발효장치와 동일한 부분을 동일한 번호를 부여하였다.
먼저 본 발명에 따른 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템(15)은 유기성 폐기물에서 생성된 배가스를 응축시키는 응축수 제조수단(50)과, 응축수로부터 여러 가지 성상을 측정하기 위한 응축수 모니터링 수단(60)과, 상기 응축수 모니터링수단(60)에 의해 측정된 응축수의 성상을 근거로 고속 발효장치(10)를 제어하기 위한 자동제어수단(80)을 포함하여 구성된다. 그리고 상기 응축수 제조수단(50)에서 제조된 응축수는 별도의 응축수 저장수단(70)에 의해 저장되었다가 필요시 응축수 공급수단(73)을 통해 유기성 폐기물에 재순환되게 된다.
그리고 상기 응축수 제조수단(50)은 도5에 도시된 바와 같이, 배가스를 수집하기 위한 배가스 도입장치(51), 응축수 제조장치(53) 및 냉매 순환장치(55)로 구성된다. 상기 배가스 도입장치(51)는 일종의 팬(fan)으로서 발효조(21) 내의 배가스를 도입하여 상기 응축수 제조장치(53)로 공급한다. 상기 응축수 제조장치(53)은 일종의 냉각관 또는 열교환기로서 고온의 배가스가 저온의 냉매와 간접적으로 접촉됨으로써 배가스를 응축시킬 수 있는 구조로 되어 있다. 그리고 상기 냉매 순환장치(55)는 소정의 냉매, 예를 들어 냉수를 상기 응축수 제조장치(53)에 순환시키는 것으로서, 냉각수 저장통(54)과 저장된 냉각수를 공급하는 냉각수 펌프(56)로 구성된다. 이때 상기 냉각수 펌프(56)는 자동 제어수단(80)에 의해 제어된다. 따라서 상기 도입장치(51)를 통해 응축수 제조장치(53)로 유입된 배가스는 냉매에 의해 급격히 냉각되므로 응축수가 생성되게 된다.
이렇게 제조된 응축수는 온도, pH, 전기전도도 등을 측정하기 위해 각종 센서(61)가 설치된 센서부(63)로 유입된다. 그러면 각종 센서(61)와 전기적으로 접속되어 있는 응축수 모니터링 장치(65)는 주기적으로 각 센서(61)가 측정한 측정 값은 소정의 데이터로 가공하여 자동제어수단(80)으로 송신하게 된다.
이때 상기 자동제어수단(80)은 일종의 컴퓨터로서 응축수 모니터링 장치(65)가 규칙적으로 제공하는 각종 지표를 근거로 제어부(40)를 제어하여 공기, 물, 열 등의 공급량을 조정하거나 교반정도를 정하게 된다. 또한 상기 자동제어수단(80)은 새로운 유기성 폐기물의 투입시기나 부재료의 투입시기를 별도의 디스플레이수단(41)을 통해 시각 또는 청각적으로 표시함으로써 운전자가 이를 인지하게 한다.
그리고 참조번호 67은 유기성 폐기물의 습중량을 측정하기 위한 습중량 측정수단(로드 셀)이며, 폐기물의 습중량은 응축수의 성상과 함께 유기성 폐기물의 분해과정을 나타내는 주요 지표이다. 특히 폐기물의 습중량과 응축수의 pH를 동시에 고려할 경우 보다 정확한 유기성 폐기물 투입시점을 찾아낼 수 있다.
한편, 상기 자동제어수단(80)은 유기성 폐기물의 pH가 급격히 낮아지는 경우에 상기 응축수 공급장치(73)를 제어하여 응축수 저장수단(70)에 저장된 응축수를 발효조(21)에 공급하도록 한다. 이때 상기 응축수 저장수단(70)에는 응축수 량을 측정하기 위한 수위계(71)와 각종 약품이나 부재료를 주입하기 위한 약품 주입밸브(73)가 설치되어 있다. 즉, 유기성 폐기물의 분해 반응속도를 높이기 위해서는 반응초반에 pH가 낮아지거나 질소성분이 과도하게 낮아지는 것을 방지하는 것이 유리한데, 이를 위해 종래에는 암모니아수나 소석회 등을 투입하였으나 지속적인 약품 투여는 유지 관리비를 증가시키는 문제가 있고, 암모니아수를 투입하면 악취가 발생되는 문제가 있다. 따라서 소석회나 암모니아수를 투입하는 대신에 고농도의 암모니아성 질소를 함유하며, pH가 높은 응축수를 유기성 폐기물 투입 초기의 투입하면 pH하락과 질소성분의 하락을 방지하여 반응속도를 향상시킬 수 있게 된다. 즉. 배가스 응축수는 각 운전주기 중반 이후부터 약 알칼리성 상태로 유지되고, 이 경우 응축수내 암모니아성 질소는 배가스에 비해 103 ∼ 104배정도 높은 농도로 농축됨을 알 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템의 작용효과를 간단히 설명한다. 먼저, 운전자가 일정량의 유기성 폐기물을 발효조(21)에 투입하면, 상기 고속 발효장치의 제어부(40)에 정해진 순서에 따라 공기, 열 또는 수분 등을 공급하는 동시에 교반을 시작하여 호기성 미생물의 분해활동에 적합한 환경을 조정하게 된다.
이어, 호기성 미생물의 활발한 분해활동으로 발효조(21)의 온도가 올라가면 유기성 폐기물에 포함된 수분이 각종 이온이나 물질을 포함한 채로 증발되어 배가스가 생성되기 시작한다. 그러면 배가스 도입장치(51)가 발생된 배가스를 도입하여 응축수 발생장치(53)로 보내게 된다. 이때 상기 배가스 발생장치(53)에는 냉각수가 순환되고 있으므로 유입된 배가스가 응축되게 된다.
이렇게 응축된 응축수는 배가스 발생장치(53)의 하부로 배출되어 각종 센서(61)가 설치되어 있는 센서부(63)로 유입되게 된다. 상기 센서부(63)는 소정 량의 응축수가 일정시간 동안 체류할 수 있는 크기로 설계되어 있기 때문에 초과된 응축수는 다시 응축수 저장수단(70)으로 흘러들어 가게 된다. 이때 각종 센서(61)와 전기적으로 접속되어 있는 응축수 모니터링 장치(65)는 주기적으로 각종 센서로부터 온도, pH, 전기전도도 등을 측정하게 된다. 그리고 이렇게 측정된 값은 응축수 모니터링 장치(65)를 통해 자동제어장치(80)로 전송되게 된다.
그러면, 상기 자동제어장치(80)는 메모리에 저장되어 있는 비교 값과 비교하여 유기성 폐기물의 분해정도 및 상태를 판단한 후, 상기 제어부(40)를 통해 구동부(30)의 각종 공급수단 예를 들어, 공기 공급수단(33), 물 공급수단(35), 교반수단(37), 열 공급수단(39) 등을 작동시켜 호기성 미생물의 최적 생육환경을 유지하도록 한다. 예를 들어, 반응초반 pH 하락은 반응속도의 저하뿐만 아니라 휘발성 유기산 생성 등에 의한 악취문제를 유발할 수 있다. 따라서 반응 초기에 공기 공급량을 증가시키거나 교반주기를 증가시켜 호기성 상태를 유지시키거나 응축수를 공급할 수 한다.
또한, 상기 자동제어장치(80)는 측정된 응축수의 성상이나 습중량 모니터링 수단에서 측정된 습중량 변화를 근거로 새로운 유기성 폐기물의 주입시기, 부재료 투입시기, 분해산물 배출시기 등 운전자가 인지하여야 할 정보를 디스플레이 수단(41)을 통해 알려주게 된다.
이하, 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법 및 그 시스템과 관련된 다양한 실시예에 대해 설명한다.
<실시예>
1. 대상재료
반 회분(fed-batch)식 고속 발효처리의 시료로서 S대학교 구내식당에서 발생하는 음식물쓰레기를 사용하였으며, 수분조절제로는 톱밥과 우드 칩의 혼합물로 사전에 3주간 숙성시킨 것을 사용하였다.
2. 고속 발효장치
고속 발효장치는 스테인레스 스틸 재질로, 길이 1,800, 폭 1,200, 높이 1,600의 규격을 갖는 반원형의 실 규모(유효용적 1.0㎥) 처리장치이다. 강제 공기공급방식과 복합 와류식의 교반장치를 이용하여 호기성 조건 및 반응물의 원활한 교반을 실시하였다. 공기공급 및 교반주기는 모두 타이머를 이용하여 간헐적으로 운전되도록 하였다. 다만, 미생물에 의한 유기물의 분해과정에서 발생되는 발효열을 직접 평가하기 위해 발효조는 별도의 가온 처리를 하지 않았다.
3. 최적 pH 조정 실험
매회 습중량 기준 70kg의 음식물쓰레기를 투입하였다. 첫 번째 운전주기의 초기 수분함량 및 pH는 최적 운전조건으로 선정된 약50% 및 약 8.0이 되도록 각각 조정하였다. 그리고 음식물쓰레기 투입 이후, 반응물의 pH가 6.5이하가 되는 시점에서 소석회(Ca(OH)2)와 암모니아수(NH4OH, 28%)를 이용하여 최적 pH 부근으로 조정하는 실험을 실시하였다. 또한 최종 운전주기에서는 이전 운전주기에서 제조된 응축수와 소석회를 첨가하여, 양품 소요량의 절감효과 및 그 발효과정에 미치는 영향을 조사하였다.
4. 고속 발효효율 평가
고속 발효과정의 평가를 위해 반응시간에 따라 유기성 폐기물 일정량을 균질한 상태로 채취하여 pH, 함수율, VS함량 등을 분석하였으며, 현장에서 반응물 내부 온도, 외기 온도 및 습도 등을 직접 측정하였다. 그리고 별도로 발효조 하단에 로드 셀(CAS 1500A)을 설치하여 반응기간 동안의 전체적인 중량변화에 대해서 모니터링 하였다. 기질 내 분해성 물질은 일반적으로 수용성 상태로 존재하므로 건조 고형물의 수추출물 시료에 대해 TOC(Shimadzu, TOC 5000A)와 T-N(Quick Chem. 8000, LACHAT Ins.) 및 각종 이온분석을 실시하여 반응시간에 따른 기질의 변화를 평가하였다. 수출출물 시료는 건조시료 3g을 30ml의 탈 이온수에 넣어 1시간 동안 진탕한 후 고액분리를 위해 2000rpm에서 10분간 원심 분리하여 상등수를 0.45㎛ 여지로 여과한 후 시료로 하였다.
5. 배가스 응축수 성상분석
배가스 중 일부를 냉각관이 부착된 열 교환기에 도입하여 각 운전 주기별로 연속적으로 수집하였으며, 그 중 일부를 주기적으로 채취하여 각종 이화학적 성상분석의 시료로 사용하였다. 배가스 응축수는 온도, pH, ORP 등을 연속 모니터링 하였으며, 이외에 시료채취 시점마다 일정량을 취해 유기탄소함량 분석, 각종 이온성분 분석을 실시하였다. 응축수는 응축수량, pH, 온도, 각종 이온성분을 이온 크로마토그래피(DX-100, USA)로 측정하였으며, 응축수 중 탄소의 이화학적 존재형태에 대해 TOC(Shimaduz, TOC 5000A, Japan)분석기를 이용하여 분석하였다. 배가스 중 CO2, O2, CH4 가스의 함량은 Infrared Gas Analyzer (GA 94A, Geotechnical Ins.)를 이용하여 모니터링 하였다. 암모니아 가스는 Handy Sampler (HS-7, 극동기모도)를 이용하여, 0.5% Boric Acid에 흡수시킨 후 Ion Chromatography(Dionex DX-100)를 이용하여 분석하였다. 이들 결과는 유기성 폐기물의 호기성 발효과정에 대한 일반적인 운전지표들과 비교하여 새로운 운전지표로서의 적용성을 평가하였다.
5. 실험결과
- pH
도6에서 보는 바와 같이, 반응초반 pH가 6.5이하로 하락되는 구간에서 소석회와 암모니아수를 이용하여 최적 pH 부근으로 재조정할 경우 pH의 지속적인 하락이 방지되었으며 반응온도가 높게 유지됨을 확인하였다.
그리고 도8에서 보는 바와 같이, 응축수의 pH 변화 경향은 유기성 폐기물의 호기성 분해과정을 평가하는데 있어 유용한 운전지표일 뿐만 아니라 최적 pH범위로의 인위적인 조정은 반응속도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
-응축수내 암모니아 분석
배가스 중 이산화탄소 발생과 함께 암모니아는 유기성 폐기물의 호기성 분해과정을 평가할 수 있는 유용한 운전지표 중 하나이다. 따라서 배가스 중 암모니아 발생경향 파악을 위해 응축수 pH와 응축수 내 NH4+-N의 농도 및 배가스 중의 암모니아 발생경향을 회 분식 실험의 전 과정에 걸쳐 도11에 나타내었다. 도면에서 볼 수 있듯이 응축수의 pH와 배가스 중 암모니아 농도 및 응축수내 NH4+-N의 농도의 변화 경향이 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다.
그러나 응축수내의 NH4+-N의 농도와 배가스 중 암모니아 농도는 연속적으로 모니터링하기 어려우므로 응축수의 전기전도도와 응축수내의 NH4+-N의 농도와의 상관관계를 측정하여 도12에 도시하였다. 도면에서 보는 바와 같이, 응축수의 전기전도도의 변화는 응축수내 NH4+-N 농도변화와 일치하였다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 배가스 응축수의 pH, 전기전도도 및 폐기물의 습중량을 자동 운전의 지표로 이용하면 호기성 미생물에 의한 유기성 폐기물의 분해과정을 비교적 저렴한 비용으로 자동화할 수 있다는 기술적 사상을 개시하고 있다. 따라서 당해 분야의 전문가는 혐기성 미생물을 이용한 유기성 폐기물 분해과정을 비롯한 다양한 방법의 유기성 폐기물의 분해과정에 본 발명의 기술적 사상에 특별한 변경 없이 적용 또는 응용할 수 있음을 알 수 있다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 호기성 미생물에 의한 유기성 폐기물의 분해과정에 한정되는 것이 아님을 밝혀 둔다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 유기성 폐기물의 반응과정을 평가하고 고속 발효장치의 자동 운전을 위한 운전지표로서 배가스 응출수의 이화학적 성상을 이용함으로써 비교적 저렴하고 간단한 구조의 자동 운전시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템은 유기성 폐기물의 분해정도 및 호기성 미생물의 생육상태에 따라 각종 공급수단을 자동으로 제어하므로 호기성 미생물의 최적 생육상태를 유지할 수 있어 유기성 폐기물의 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
도1은 종래 기술에 따른 유기성 폐기물 고속 발효장치의 일반적인 구성을 보여주는 개략적인 구성도,
도2는 종래 기술에 따른 유기성 폐기물 고속 발효장치의 운전방법을 보여주는 개략적인 흐름도,
도3은 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법을 보여주는 개략적인 흐름도,
도4는 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템을 보여주는 개략적인 구성도,
도5는 본 발명에 따른 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 일예를 보여주는 보다 구체적인 구성도,
도6은 전체 운전 주기에서 유기성 폐기물의 pH, 온도, 습중량, 함수율, 이산화탄소, 산소 및 암모니아의 변화를 나타낸 그래프,
도7은 전체 운전 주기에서 소석회 또는 암모니아수를 주입하여 pH를 조정할 경우의 유기성 폐기물의 온도, 습중량, 함수율의 변화를 나타낸 그래프,
도8은 전체 운전 주기에서 유기성 폐기물의 pH와 배가스 응축수의 pH 변화 경향을 나타낸 그래프,
도9는 전제 운전 주기에서 공기 공급량을 조절할 경우 유기성 폐기물의 pH, 온도, 습중량, 함수율, 이산화탄소, 산소 및 암모니아의 변화를 나타낸 그래프,
도10은 유기성 폐기물의 pH에 따라 공기 공급량을 조절한 경우의 유기성 폐기물의 pH와 배가스 응축수의 pH 변화경향을 나타낸 그래프,
도11은 전체 운전 주기에서 응축수 pH와 응축수 내의 NH4 +-N의 농도 및 배가스 중 암모니아 농도의 발생 경향을 나타낸 그래프,
도12는 전제 운전 주기에서 응축수내 암모니아성 질소농도( NH4 +-N)와 전기전도도의 변화경향을 나타낸 그래프이다.
***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
10 : 유기성 폐기물 고속 발효장치
15 : 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템
20 : 발효탱크 21 : 발효조
23 : 주입구 27 : 배기구
30 : 구동부 34 : 교반봉
37 : 교반수단 40 : 제어부
50 : 응축수 제조수단 55 : 냉매순환수단
60 : 응축수 측정수단 61 : 센서
70 : 응축수 저장수단 73 : 응축수 공급수단
80 : 자동제어수단

Claims (11)

  1. 미생물에 의해 유기성 폐기물이 잘 분해되도록 여러 가지 환경조건을 조정해 주는 유기성 폐기물 발효장치의 운전방법에 있어서,
    유기성 폐기물의 분해과정에서 발생되는 배가스를 냉각시켜 응축수로 만드는 응축수 제조단계와 ;
    상기 응축수의 pH와 전기전도도를 주기적으로 측정하는 응축수 측정단계와;
    상기 응축수 제조단계에서 제조된 응축수를 저장하는 응축수 저장단계와;
    상기 응축수 측정단계에서 측정된 응축수의 pH와 전기전도도를 근거로 저장된 응축수를 유기성 폐기물에 재공급하여 유기성 폐기물의 분해과정을 제어하는 자동제어단계를 포함하여 구성되며;
    상기 자동제어단계는 유기성 폐기물의 습중량의 변화를 모니터링하는 습중량 모니터링 수단에 의해 측정된 측정된 습중량의 변화경향을 근거로 상기 유기성 폐기물의 분해과정을 제어하는 것을 특징으로 하는 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 응축수 측정단계에서 측정된 응축수의 pH와 전기전도도를 근거로 저장된 응축수에 각종 약품이나 부재료를 투입하는 약품주입단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 응축수 측정단계에서 측정된 응축수의 pH와 전기전도도 및 상기 습중량 모니터링 수단에 의해 측정된 습중량을 근거로 유기성 폐기물의 분해과정을 운전자에게 표시하는 디스플레이 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전방법.
  6. 유기성 폐기물이 호기성 미생물에 의해 발효되는 발효조와, 상기 발효조의 유기성 폐기물이 잘 발효되도록 여러 가지 환경조건을 조정해 주는 구동부를 포함하여 구성된 고속 발효장치에 있어서,
    상기 유기성 폐기물이 분해될 때 생성되는 배가스를 냉각시켜 응축수로 제조하는 응축수 제조수단과;
    상기 응축수 제조수단에서 만들어진 응축수로부터 pH, 온도, 전기전도도 등을 주기적으로 측정하여 그 결과 값을 나타내는 응축수 모니터링 수단과;
    상기 유기성 폐기물의 습중량 감소 경향을 모니터링하는 습중량 모니터링 수단과;
    상기 응축수 제조수단에서 제조된 응축수를 저장하는 응축수 저장수단과;
    상기 응축수 모니터링 수단에서 측정된 응축수의 성상을 근거로 상기 응축수 저장수단에 저장된 응축수를 고속 발효장치의 발효조로 재공급하는 응축수 공급수단과;
    상기 응축수 모니터링 수단 및 상기 습중량 모니터링 수단에 의해 표현된 값을 근거로 상기 구동부를 제어하는 자동제어수단을 포함하여 구성된 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 응축수 제조수단은 유기성 폐기물에서 생성된 배가스를 도입하는 도입장치와 도입된 배가스를 냉각시켜 응축수로 만드는 응축수제조장치와 상기 응축수 제조장치에 냉각수 등 냉매를 공급하는 냉매 공급장치를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 응축수 모니터링 수단에서 측정된 응축수의 pH, 온도, 전기전도도 등을 근거로 장치의 정상가동여부, 유기성 폐기물의 투입 시기나 분해산물의 배출 시기를 표시하는 디스플레이 수단을 더 포함하는 구성된 것을 특징으로 하는 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 응축수 모니터링 수단은 응축수로부터 pH, 온도, 전기전도도 등을 측정하는 센서와, 상기 센서와 전기적으로 접속되어 주기적으로 응축수의 성상을 소정의 값으로 표현하는 모니터링 장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 응축수 모니터링을 이용한 유기성 폐기물 고속 발효장치의 자동 운전시스템.
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DE3820899C1 (en) * 1988-06-21 1989-11-09 Degussa Ag, 6000 Frankfurt, De Method and apparatus for the continuous measurement and adjustment of the NH3 leakage in the waste stream from waste gas denitrogenation by means of ammonia
EP0470345A1 (de) * 1990-07-07 1992-02-12 BK LADENBURG GmbH, Gesellschaft für chemische Erzeugnisse Vorrichtung und Verfahren zum kontinuierlichen Messen von wasserlöslichen, elektrisch leitenden Staubemissionen in wasserdampfhaltigen Abgasen

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