KR100688897B1 - Method of producing methane gas for generating of electric power and apparatus for poducing the same - Google Patents

Method of producing methane gas for generating of electric power and apparatus for poducing the same Download PDF

Info

Publication number
KR100688897B1
KR100688897B1 KR1020060090102A KR20060090102A KR100688897B1 KR 100688897 B1 KR100688897 B1 KR 100688897B1 KR 1020060090102 A KR1020060090102 A KR 1020060090102A KR 20060090102 A KR20060090102 A KR 20060090102A KR 100688897 B1 KR100688897 B1 KR 100688897B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
methane gas
tank
gas
manure
generating
Prior art date
Application number
KR1020060090102A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김용옥
최호상
Original Assignee
디와이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 디와이 주식회사 filed Critical 디와이 주식회사
Priority to KR1020060090102A priority Critical patent/KR100688897B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100688897B1 publication Critical patent/KR100688897B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02—Biological treatment
    • C02F11/04—Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/44—Time
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/40—Valorisation of by-products of wastewater, sewage or sludge processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

A method and an apparatus of generating methane gas for generating electric power are provided to produce methane gas economically by maximizing the generation of methane gas from livestock waste and generate methane gas of high purity by removing water from collected methane gas. An apparatus of generating methane gas for generating electric power comprises: a gas generating tank(100) having a plurality of separating plates(31) spaced from one another per layers to generate methane gas; a livestock-waste distributing equipment(140) comprising an underwater pump(15) which is installed within a livestock waste storage tank and pumps livestock waste to supply livestock waste into the gas generating tank, a timer for controlling an operating time of the underwater pump, and a plurality of distribution tanks(21) individually installed at one sides between the plurality of separating plates; a livestock-waste collecting equipment(150) having a plurality of collection parts(41) individually installed at the other sides between the plurality of separating plates to generate methane gas through a metabolic process while passing through the gas generating tank and collect metabolic process-completed sludge and raw water; and a water removal equipment(50) installed on an upper part of the gas generating tank to remove water from methane gas.

Description

전기 발전을 위한 메탄가스 생성방법 및 그 생성장치{METHOD OF PRODUCING METHANE GAS FOR GENERATING OF ELECTRIC POWER AND APPARATUS FOR PODUCING THE SAME}Methane gas production method and apparatus for generating electricity {METHOD OF PRODUCING METHANE GAS FOR GENERATING OF ELECTRIC POWER AND APPARATUS FOR PODUCING THE SAME}

도 1은 본 발명에 따른 메탄가스 생성장치를 개략적으로 도시한 단면도;1 is a cross-sectional view schematically showing a methane gas generating device according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 메탄가스 생성장치 중 가스생성탱크를 도시한 사시도;2 is a perspective view showing a gas generating tank of the methane gas generating device according to the present invention;

도 3은 도 2의 A-A 단면도; 및3 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG. 2; And

도 4는 도 2의 B-B 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 2.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 분뇨공급라인 15 : 수중펌ㅍ10: manure supply line 15: underwater pump

21 : 분배관 31 : 분리판21: distribution pipe 31: separation plate

41 : 수집부 50 : 수분제거장치41: collecting unit 50: water removal device

60 : 가스배출라인 100 : 가스생성장치60: gas discharge line 100: gas generating device

110 : 축사 120 : 분뇨저장조110: barn 120: manure storage tank

130 : 수집탱크 140 : 분뇨분배장치130: collection tank 140: manure distribution device

150 : 분뇨수집장치150: manure collection device

본 발명은 전기 발전을 위한 메탄가스 생성방법 및 그 생성장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 축산분뇨를 이용하여 전기 발전을 위한 메탄가스를 생성하는데, 특히 대량의 축산분뇨를 구획별로 나누어서 흘려보내거나 저장함으로써 메탄가스의 발생량을 크게 증가시킬 수 있고, 메탄가스내의 수분을 제거함으로써 고순도의 메탄가스를 생성할 수 있도록 한 전기 발전을 위한 메탄가스 생성방법 및 그 생성장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for generating methane gas and an apparatus for generating electricity, and more specifically, to generate methane gas for electric power generation using livestock manure. Particularly, a large amount of livestock manure is divided and flowed into sections. The present invention relates to a method for generating methane gas and an apparatus for generating electricity, which can greatly increase the amount of methane gas generated, and to generate high purity methane gas by removing moisture in the methane gas.

우리나라는 국토 면적에 비해 가축 사육두수가 많아서 그동안 축산 분뇨처리에 많은 애로를 겪고 있었다. In Korea, the number of livestock breeding heads is larger than that of the land area, which has caused many difficulties in the treatment of livestock manure.

종래에는 가축분뇨를 이용한 퇴비의 제조 또는 해양투기와 미생물을 이용한 처리 등으로 해결하여 왔으나 해양투기는 환경오염 때문에 2006년 하반기부터 법적으로 금하고 있어서 축산농가의 어려움이 더욱 가중되고 있었다.Conventionally, it has been solved by the production of compost using livestock manure or disposal using marine dumping and microorganisms, but marine dumping has been legally prohibited since the second half of 2006 due to environmental pollution.

축산분뇨에는 질소인칼리와 유기물질이 있는데, 혐기대사 작용으로 메탄가스(CH4), 이산화탄소(CO2), 암모니아, 황화수소 등이 발생하게 된다. 이때 발생하는 메탄가스를 연료로 사용하는 경우는 종래에도 일반적으로 사용하고 있다.The livestock manure contains nitrogen incal and organic substances, and the anaerobic metabolism produces methane gas (CH 4 ), carbon dioxide (CO 2 ), ammonia, and hydrogen sulfide. In this case, methane gas generated as a fuel is generally used in the past.

그러나, 상기와 같은 메탄가스 생성방법은 일반적인 탱크에 축산분뇨를 대량으로 저장한 후에 메탄가스를 포집하기 때문에 축산분뇨의 표면부와 그 표면부에 인접한 부분에서만 메탄가스가 생성되어 포집되고, 축산분뇨의 내부에서는 혐기대사가 원활하게 이루어지지 않아서 메탄가스가 발생하지 않게 되어, 메탄가스의 포집량이 크지 않은 문제점이 있었다.However, since the methane gas generation method collects methane gas after storing large amounts of livestock manure in a general tank, methane gas is generated and collected only at the surface portion of the livestock manure and the portion adjacent to the surface portion, and the livestock manure. The inside of the anaerobic metabolism is not made smoothly so that methane gas is not generated, there was a problem that the amount of methane gas collection is not large.

또한, 상기와 같이 발생된 메탄가스에는 소량의 이산화탄소, 암모니아, 황화수소 및 수분이 함유되어 있는데, 특히 수분은 메탄가스의 연소를 방해하는 성분으로서 발전을 위한 터어빈을 구동시킬 때에 큰 문제점을 야기시킬 수 있는 것이다.In addition, the methane gas generated as described above contains a small amount of carbon dioxide, ammonia, hydrogen sulfide, and water. In particular, water is a component that interferes with the combustion of methane gas, which may cause a big problem when driving a turbine for power generation. It is.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 축산분뇨로부터의 메탄가스 발생을 최대화함으로써 경제성을 갖는 메탄가스를 생산할 수 있도록 한 전기 발전을 위한 메탄가스 생성방법 및 그 생성장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, to maximize the generation of methane gas from livestock manure to produce methane gas with economic feasibility to produce a methane gas and an apparatus for generating the same To provide.

본 발명의 다른 목적은 포집되는 메탄가스로부터 수분을 제거함으로써, 고순도의 메탄가스를 생성할 수 있도록 한 전기 발전을 위한 메탄가스 생성방법 및 그 생성장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a methane gas generation method and apparatus for generating electricity for generating high purity methane gas by removing moisture from the methane gas collected.

상기와 같은 목적들을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 메탄가스 생성장치는,In order to solve the above objects, the methane gas generating apparatus according to the present invention,

층별로 이격되어 설치되는 다수의 분리판들을 구비하며, 메탄가스를 생성하는 가스생성탱크;A gas generating tank having a plurality of separation plates installed spaced by layers and generating methane gas;

상기 가스생성탱크에 축산분뇨를 공급하며, 상기 다수의 분리판들의 일측 사 이사이에 각각 개별적으로 설치되는 다수의 분배관들을 구비하는 분뇨분배장치;A manure dispensing device for supplying livestock manure to the gas generating tank and having a plurality of distribution pipes respectively installed on one side of the plurality of separation plates;

상기 가스생성탱크를 지나면서 대사활동을 통해 메탄가스를 생성하고 대사활동이 완료된 슬러지 및 원수를 수집하며, 상기 다수의 분리판들 타측 사이사이에 각각 개별적으로 설치되는 다수의 수집부들을 구비하는 분뇨수집장치; 및The methane gas is generated through metabolic activity through the gas generating tank, collecting sludge and raw water from which metabolic activity is completed, and manure having a plurality of collecting units which are separately installed between the plurality of separation plates. A collecting device; And

상기 가스생성탱크 상부에 설치되어 메탄가스로부터 수분을 제거하기 위한 수분제거장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a water removal device installed at an upper portion of the gas generation tank to remove water from the methane gas.

상기 가스생성탱크의 바닥부는 대사활동을 완료한 슬러지 및 원수의 원활한 배출을 위하여 일측으로 경사지는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The bottom of the gas generation tank is characterized in that it has a structure inclined to one side for smooth discharge of sludge and raw water completed the metabolic activity.

상기 분뇨분배장치는 분뇨저장조의 내부에 설치되어 축산분뇨를 펌핑하는 수중펌프와, 상기 수중펌프의 작동시간을 제어하기 위한 타이머를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.The manure dispensing device is installed in the manure storage tank is an underwater pump for pumping livestock manure, characterized in that it further comprises a timer for controlling the operating time of the underwater pump.

상기 수분제거장치는 냉매파이프가 설치된 냉각판의 형태를 가지며, 상기 가스생성탱크의 상단부에 경사져서 설치되는 것을 특징으로 한다.The water removal device has a form of a cooling plate in which a refrigerant pipe is installed, and is inclined at an upper end of the gas generating tank.

상기 다수의 분리판들은 상기 가스생성탱크의 내벽으로부터 이격되어 설치되며 수직지지대에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.The plurality of separation plates are installed spaced apart from the inner wall of the gas generating tank, characterized in that supported by a vertical support.

본 발명에 따른 메탄가스 생성방법은,Methane gas production method according to the present invention,

축사로부터 이송된 축산분뇨를 분뇨저장조에서 안정화시키는 단계;Stabilizing the livestock manure transferred from the barn in the manure storage tank;

안정화된 분뇨슬러지를 수중펌프와 다수의 분배관들에 의해 층별로 이격되어 설치된 다수의 분리판들을 구비하는 가스생성탱크에 분배 공급하는 단계;Distributing and supplying the stabilized manure sludge to a gas generation tank having a plurality of separator plates installed spaced by layers by an underwater pump and a plurality of distribution pipes;

상기 가스생성탱크(100) 내부의 온도를 25∼35℃로 유지하면서, 상기 다수의 분리판들에 개별적으로 공급된 분뇨슬러지들에서 메탄균이 대사를 진행하는 단계;Methane is metabolized in the manure sludge supplied separately to the plurality of separation plates while maintaining the temperature inside the gas generation tank 100 at 25 to 35 ° C .;

대사가 완료된 슬러지를 별도의 분뇨수집장치로 배출하는 단계; 및Discharging the sludge completed metabolism to a separate manure collecting device; And

대사활동을 통해 생성된 메탄가스로부터 수분을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And removing water from the methane gas generated through metabolic activity.

상기 가스생성탱크에 분배 공급하는 단계에서, 상기 수중펌프의 작동시간을 타이머에 의해 제어하는 것을 특징으로 한다.In the step of distributing and supplying the gas generating tank, the operation time of the submersible pump is controlled by a timer.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 메탄가스 생성방법 및 그 생성장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the methane gas production method and apparatus for generating the same.

축산분뇨는 BOD 50,000∼60,000 ppm으로 혐기 발효시에 메탄가스, 암모니아, 황하수소 및 수분 등이 발생한다. 즉, 혐기상태에서 메탄균에 의한 축산분뇨의 발효시에 메탄가스가 생성되는 것이다. 따라서, 축산분뇨의 대사 능력을 향상시키기 위해서는 혐기균인 메탄균의 활성을 최대화시킬 수 있는 여건과 조건을 부여하게 되면, 메탄가스의 발생량을 크게 증가시킬 수 있게 된다.Livestock manure is 50,000-60,000 ppm of BOD, and methane gas, ammonia, hydrogen sulfide and water are generated during anaerobic fermentation. That is, methane gas is produced during fermentation of livestock manure by methane in anaerobic conditions. Therefore, in order to improve the metabolic capacity of livestock manure, given the conditions and conditions for maximizing the activity of methane, an anaerobic bacterium, it is possible to greatly increase the amount of methane generated.

도 1은 본 발명에 따른 메탄가스 생성장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 메탄가스 생성장치 중 가스생성탱크를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이며, 도 4는 도 2의 B-B 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a methane gas generating device according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a gas generating tank of the methane gas generating device according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view AA of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 메탄가스 생성장치는 크게, 메탄가스를 생성하는 가스생성탱크(100), 상기 가스생성탱크(100)에 축산분뇨를 공급하는 분뇨분배장치(140), 상기 가스생성탱크(100)를 지나면서 대사활동을 통해 메탄가스를 생성하고 대사활동이 완료된 슬러지 및 원수를 수집하는 분뇨수집장치(150), 및 상기 가스생성탱크(100) 상부에 설치되어 메탄가스로부터 수분을 제거하기 위한 수분제거장치(50)를 포함한다. 1 and 2, the methane gas generating apparatus according to the present invention is largely, a gas generating tank 100 for generating methane gas, a manure distribution device for supplying livestock manure to the gas generating tank 100 140, the manure collecting device 150 for generating methane gas through the metabolic activity and collecting the sludge and raw water completed metabolic activity through the gas generating tank 100, and on the gas generating tank 100 It is installed includes a water removal device 50 for removing water from the methane gas.

상기 가스생성탱크(100)는 축산분뇨를 층별로 구획하여 흘려보냄으로써 메탄균의 활성화를 증대시킬 수 있도록 하는 구조를 갖는 것으로, 층별로 이격되어 설치되는 다수의 분리판(31)들을 구비한다. The gas generating tank 100 has a structure to increase the activation of methane bacteria by dividing the livestock manure by layers, and has a plurality of separation plates 31 spaced apart by layers.

상기 분리판들은 설명의 편의를 위하여 수개의 분리판(31)들만을 도시하였지만, 실제 설치시에는 탱크의 규모에 따라서 더 많은 개수를 설치할 수 있음은 물론이다.Although the separation plates are shown only a few separation plates 31 for the convenience of description, of course, in the actual installation it is possible to install a larger number depending on the size of the tank.

또한, 상기 다수의 분리판(31)들은 메탄가스의 원활한 배출을 위하여 상기 가스생성탱크(100)의 내부벽에 고정되지 않고 이격되어 설치되며, 다수의 수직지지대(39)에 의해 지지고정된다.In addition, the plurality of separation plates 31 are installed to be spaced apart from the inner wall of the gas generating tank 100 so as to smoothly discharge the methane gas, and are supported and fixed by a plurality of vertical supports 39.

상기 가스생성탱크(100)의 바닥부(103)는 대사활동을 완료한 슬러지 및 원수 의 원활한 배출을 위하여 수집탱크(130)쪽으로 경사지는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가스생성탱크(100)의 상단부(105)는 둥근 돔 형상이나 사각뿔 형상의 지붕 형태일 수 있으나, 그러한 지붕구조에는 별다른 제한이 있는 것이 아니다.The bottom portion 103 of the gas generating tank 100 preferably has a structure inclined toward the collection tank 130 for the smooth discharge of sludge and raw water completed metabolic activity. In addition, the upper end portion 105 of the gas generating tank 100 may be a roof shape of a round dome shape or a square pyramid shape, but such a roof structure is not particularly limited.

상기 분뇨분배장치(140)는 분뇨저장조(120)와 가스생성탱크(100)를 연결하는 것으로, 상기 분뇨저장조(120)의 내부에 설치되어 축산분뇨를 펌핑하는 수중펌프(15), 상기 수중펌프(15)로부터 펌핑된 축산분뇨를 이송하기 위해 상기 수중펌프(15)에 연결된 분뇨공급라인(10), 및 상기 분뇨공급라인(10)으로부터 공급되는 축산분뇨를 상기 가스생성탱크(100)에 분배하기 위한 다수의 분배관(21)들을 포함한다.The manure dispensing device 140 is to connect the manure storage tank 120 and the gas generating tank 100, is installed inside the manure storage tank 120 to pump livestock manure pumps, the underwater pump Distribute the livestock manure pumped from the (15) to the manure supply line (10) connected to the submersible pump (15), and the livestock manure supplied from the manure supply line (10) to the gas production tank (100) It includes a plurality of distribution pipes (21) for.

상기 분배관(21)은 상기 분리판(31)과 그 상부의 다른 분리판 사이에 위치하도록 설치되어, 상기 분리판(31)의 상부면에 분뇨슬러지를 공급하게 된다.The distribution pipe 21 is installed to be located between the separation plate 31 and another separation plate thereon, to supply the manure sludge to the upper surface of the separation plate 31.

또한, 상기 수중펌프(15)에는 타이머(미도시)가 내장되어 있어서, 분뇨 슬러지를 상기 가스생성탱크(100)에 공급할 때에 설정된 시간 동안만 분뇨 슬러지를 공급할 수 있도록 할 수 있으며, 필요에 따라서는 간헐적으로 분뇨 슬러지를 공급할 수 있도록 구성할 수도 있다.In addition, the submersible pump 15 has a timer (not shown), it is possible to supply the manure sludge only for a set time when supplying the manure sludge to the gas generating tank 100, if necessary It can also be configured to supply manure sludge intermittently.

분뇨슬러지는 상기 다수의 분리판(31)을 지나면서 메탄균의 대사활동을 통해 메탄가스, 암모니아, 황하수소 및 수분을 발생시키게 되며, 특히 메탄가스의 발생 량을 크게 증대시키게 된다. 대사활동이 완료된 슬러지와 원수는 상기 분뇨수집장치(150)를 통해 수집탱크(130)로 이송된다.Manure sludge generates methane gas, ammonia, hydrogen sulfide and water through the metabolic activity of the methane bacteria passing through the plurality of separation plates 31, in particular, greatly increases the amount of methane gas generated. Sludge and raw water from which metabolism is completed are transferred to the collection tank 130 through the manure collecting device 150.

상기 분뇨수집장치(150)는 상기 다수의 분리판(31)들 사이에 각각 설치되는 다수의 수집부(41), 및 상기 다수의 수집부들이 연결되며 최종적으로 상기 수집탱크(130)에 연결되는 분뇨수집라인(40)를 포함한다.The manure collecting device 150 is a plurality of collectors 41 respectively installed between the plurality of separator plates 31, and the plurality of collectors are connected and finally connected to the collection tank 130 And a manure collection line 40.

상기 다수의 수집부는 상기 분리판들 사이사이에 각각 개별적으로 설치될 수 있다.The plurality of collectors may be individually installed between the separators.

또한, 상기 수분제거장치(50)는 상기 메탄가스에 포함된 수분을 제거함으로써, 메탄가스의 순도를 높일 수 있는 것으로서, 본 발명에서는 차거운 물이나 냉매를 이용한 냉각장치를 이용한 것이다.In addition, the water removal device 50 is to remove the water contained in the methane gas, thereby increasing the purity of the methane gas, in the present invention uses a cooling device using cold water or refrigerant.

즉, 상기 수분제거장치(50)는 냉매파이프가 설치된 냉각판의 형태를 취함으로써, 상기 온도가 높은 메탄가스가 상기 냉각판에 접촉하면서 열교환에 의해 메탄가스에 함유되어 있던 수분이 결로현상에 의해 물방울로 맺히게 되고, 물방울이 하방으로 흘러서 떨어짐으로써 메탄가스 내의 수분이 제거되는 것이다.That is, the water removal device 50 takes the form of a cooling plate provided with a refrigerant pipe, so that the water contained in the methane gas by heat exchange while the methane gas having a high temperature contacts the cooling plate causes condensation. As water droplets form, water droplets flow downward to remove water in the methane gas.

따라서, 상기 수분제거장치(50)는 물방울이 하방으로 흐를 수 있도록 경사져서 설치되는 구조가 바람직하다.Therefore, the water removal device 50 is preferably a structure that is installed to be inclined so that water droplets flow downward.

상기 가스생성탱크(100)로부터 생성된 메탄가스는 최종적으로 가스배출라인(60)을 통해 필요로 하는 곳으로 이송된다.Methane gas generated from the gas generation tank 100 is finally transferred to the required place through the gas discharge line (60).

도 3에는 본 발명에 따른 수집부를 보다 구체적으로 도시되어 있으며, 슬러지가 화살표로 표시한 방향으로 이동됨을 알 수 있다.3 shows the collecting unit according to the present invention in more detail, it can be seen that the sludge is moved in the direction indicated by the arrow.

도 4에는 본 발명에 다른 분리판의 설치구조를 보다 명확하게 도시한 것으로, 메탄가스가 화살표로 표시한 방향으로 원활하게 이동됨을 알 수 있다. 즉, 상기 다수의 분리판(31)들은 상기 가스생성탱크(100)의 내벽에 고정되지 않고 수직지지대(39)에 의해 이격되어 설치되기 때문에, 슬리지나 원수의 일부가 상기 가스생성탱크(100)의 바닥부(103)로 낙하할 수 있고, 슬러지로부터 발생된 메탄가스들이 상기 분리판(31)들과 가스생성탱크(100)의 내벽 사이의 공간을 통해 상부쪽으로 이동할 수 있는 것이다.4 shows the installation structure of the separation plate according to the present invention more clearly, it can be seen that the methane gas is smoothly moved in the direction indicated by the arrow. That is, the plurality of separation plates 31 are not fixed to the inner wall of the gas generating tank 100 and are installed by being spaced apart by the vertical support 39, so that a part of the sludge or raw water is generated in the gas generating tank 100. It can fall to the bottom portion 103 of, and methane gas generated from the sludge is able to move upward through the space between the separation plate 31 and the inner wall of the gas generating tank 100.

이하, 본 발명에 따른 메탄가스 생성방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the methane gas generating method according to the present invention will be described in detail.

1. 축사(110)로부터 상기 분뇨저장조(120)에 축산분뇨가 이송되어 저장된다. 이때, 상기 분뇨저장조(129) 내부의 축산분뇨는 시간이 지나면서 슬러지는 하부로 가라앉게 되고 상부에는 원수가 존재하게 된다. 따라서, 슬러지가 어느 정도 분리된 원수는 원수배수관(125)을 통해 활성오니처리장으로 배출된다. 또한, 상기 분뇨저장조(120)는 축사에서 발생된 분뇨 슬러지를 안정화시키는 기능을 한다.1. Livestock manure is transferred to and stored in the manure storage tank 120 from the livestock house 110. At this time, the livestock manure inside the manure storage tank 129 will sink to the lower sludge over time and the raw water is present in the upper. Therefore, the raw water from which the sludge is separated to some extent is discharged to the activated sludge treatment plant through the raw water drainage pipe 125. In addition, the manure storage tank 120 serves to stabilize the manure sludge generated in the barn.

2. 분뇨분배장치(140)에 의해 상기 분뇨저장조(120)의 하부에 침전된 슬러지를 상기 가스생성탱크(100)로 공급한다.2. The sludge deposited in the lower portion of the manure storage tank 120 by the manure distribution device 140 is supplied to the gas generating tank (100).

상기 수중펌프(15)에 의해 상기 분뇨저장조(120)에 있는 슬러지를 펌핑한 후에 분뇨공급라인(10)을 경유하여 상기 다수의 분배관(21)들을 통해 다수의 분리판(31)들에 공급한다.The sludge in the manure storage tank 120 is pumped by the submersible pump 15 and then supplied to the plurality of separation plates 31 through the plurality of distribution pipes 21 via the manure supply line 10. do.

이때, 상기 수중펌프(15)는 그에 내장된 타이머에 의해 슬러지의 공급을 제어할 수 있는데, 일정시간동안 슬러지를 공급하고 중단하는 동작을 반복적으로 실행함으로써 간헐적으로 슬러지를 공급할 수 있다. 이렇게 함으로써, 상기 다수의 분리판(31)들에서 슬러지들이 서서히 이동하면서 충분한 시간을 갖고 메탄균에 의한 대사활동을 통해 많은 양의 메탄가스를 얻을 수 있도록 한다.In this case, the submersible pump 15 may control the supply of sludge by a timer embedded therein, and may supply the sludge intermittently by repeatedly performing the operation of supplying and stopping the sludge for a predetermined time. By doing so, the sludges in the plurality of separation plates 31 are gradually moved to have a sufficient time to obtain a large amount of methane gas through metabolic activity by methane bacteria.

3. 상기 다수의 분리판(31)들에 공급된 분뇨슬러지들이 메탄균에 의해 대사활동을 한다.3. The manure sludge supplied to the plurality of separator plates 31 is metabolized by methane bacteria.

상기 가스생성탱크(100)의 내부의 온도를 25∼35℃로 유지하면서 메탄균에 의한 대사활동을 진행함으로써, 메탄균의 활성도를 크게 증가시켜 메탄가스의 발생을 크게 증대시킬 수 있다.By performing metabolic activity by methane while maintaining the temperature inside the gas generating tank 100 at 25 to 35 ° C., it is possible to greatly increase the activity of methane and greatly increase the generation of methane gas.

4. 대사활동이 완료된 슬러지나 원수를 상기 분뇨수집장치(150)를 통해 수집탱크(130)로 수집한다.4. Collect sludge or raw water from which metabolic activity is completed to the collection tank 130 through the manure collecting device 150.

5. 대사활동을 통해 생성된 메탄가스로부터 수분을 제거한다. 5. Remove water from methane gas produced through metabolic activity.

냉각판 형태의 수분제거장치(50)에 온도가 높은 메탄가스가 접촉하면서 열교환에 의해 결로현상이 발생되고, 상기 수분제거장치(50)에 형성된 물방울을 하방으로 떨어뜨려 제거한다.Condensation occurs due to heat exchange while methane gas having a high temperature contacts the water removing device 50 in the form of a cooling plate, and drops water droplets formed on the water removing device 50 to drop downward.

6. 생성된 고순도의 메탄가스를 에너지화하기 위한 장치로 이송한다.6. Transfer the generated high purity methane gas to the device for energy generation.

예를 들어, 상기와 같이 생성된 고순도의 메탄가스는 전기를 만들기 위한 발전장치나 난방을 하기 위한 난방장치 등의 연료로서 메탄가스를 사용할 수 있다.For example, methane gas having high purity generated as described above may use methane gas as a fuel such as a power generation device for generating electricity or a heating device for heating.

본 발명의 메탄가스 생성방법 및 그 생성장치에 따르면, 최상의 조건을 부여함으로써 메탄균의 활성을 최대화하여 경제성을 갖는 대량의 메탄가스를 생성할 수 있는 장점이 있다.According to the methane gas generating method and the generating device of the present invention, by giving the best conditions there is an advantage that can maximize the activity of methane bacteria to produce a large amount of methane gas having economical efficiency.

또한, 축산분뇨의 유입과 대사후 토출을 용이하게 하고 메탄가스를 규칙적으로 생성 포집하도록 유입량이 상중하 유입라인 구조를 갖도록 하고, 슬러지가 침전되어도 층별로 골고루 분포하도록 하는 순환분배장치를 적용하여 대량의 메탄가스를 생성할 수 있도록 한다.In addition, to facilitate the inflow and discharge of livestock manure, the inflow volume has a top and bottom inflow line structure to regularly generate and collect methane gas, and a circulating distribution device is applied to distribute the sludge evenly by layer even if sludge precipitates. Enable to produce methane gas.

또한, 메탄가스 내에 함유된 수분을 제거함으로써 연료로서 적합한 고순도의 메탄가스를 얻을 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that can obtain a high purity methane gas suitable as a fuel by removing the moisture contained in the methane gas.

Claims (7)

층별로 이격되어 설치되는 다수의 분리판(31)들을 구비하며, 메탄가스를 생성하는 가스생성탱크(100);A gas generating tank 100 having a plurality of separation plates 31 spaced apart from each other and generating methane gas; 상기 가스생성탱크(100)에 축산분뇨를 공급할 수 있도록, 분뇨저장조의 내부에 설치되어 축산분뇨를 펌핑하는 수중펌프(15)와, 상기 수중펌프(15)의 작동시간을 제어하기 위한 타이머, 및 상기 다수의 분리판(31)들의 일측 사이사이에 각각 개별적으로 설치되는 다수의 분배관(21)들을 구비하는 분뇨분배장치(140);A submersible pump 15 installed inside the manure storage tank to pump livestock manure to the gas generating tank 100, and a timer for controlling an operating time of the submersible pump 15. A manure dispensing device (140) having a plurality of distribution pipes (21) respectively installed between one side of the plurality of separation plates (31); 상기 가스생성탱크(100)를 지나면서 대사활동을 통해 메탄가스를 생성하고 대사활동이 완료된 슬러지 및 원수를 수집하며, 상기 다수의 분리판(31)들 타측 사이사이에 각각 개별적으로 설치되는 다수의 수집부(41)들을 구비하는 분뇨수집장치(150); 및While passing through the gas generating tank 100 to generate methane gas through the metabolic activity, and collect the sludge and raw water is completed metabolic activity, a plurality of separate plates are respectively installed between the other side of the plurality of separation plates (31) A manure collecting device 150 having collection parts 41; And 상기 가스생성탱크(100) 상부에 설치되어 메탄가스로부터 수분을 제거하기 위한 수분제거장치(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 발전을 위한 메탄가스 생성장치.And a water removal device (50) installed above the gas generation tank (100) to remove water from the methane gas. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스생성탱크(100)의 바닥부(103)는 대사활동을 완료한 슬러지 및 원수의 원활한 배출을 위하여 일측으로 경사지는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 발전을 위한 메탄가스 생성장치.The bottom portion 103 of the gas generation tank 100 is a methane gas generating device for electric power generation, characterized in that the slant has completed the metabolic activity and has a structure inclined to one side for smooth discharge of raw water. 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수분제거장치(50)는 냉매파이프가 설치된 냉각판의 형태를 가지며, 상기 가스생성탱크(100)의 상단부에 경사져서 설치되는 것을 특징으로 하는 전기 발전을 위한 메탄가스 생성장치.The water removing device 50 has a form of a cooling plate in which a refrigerant pipe is installed, and methane gas generating device for electric power generation, characterized in that installed inclined to the upper end of the gas generating tank (100). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다수의 분리판(31)들은 상기 가스생성탱크(100)의 내벽으로부터 이격되어 설치되며 수직지지대(39)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 전기 발전을 위한 메탄가스 생성장치.The plurality of separator plates 31 are installed spaced apart from the inner wall of the gas generating tank 100 and supported by a vertical support (39), methane gas generating apparatus for electric power generation. 축사로부터 이송된 축산분뇨를 분뇨저장조에서 안정화시키는 단계;Stabilizing the livestock manure transferred from the barn in the manure storage tank; 안정화된 분뇨슬러지를 수중펌프와 다수의 분배관들에 의해 층별로 이격되어 설치된 다수의 분리판들을 구비하는 가스생성탱크에 분배 공급하는 단계;Distributing and supplying the stabilized manure sludge to a gas generation tank having a plurality of separator plates installed spaced by layers by an underwater pump and a plurality of distribution pipes; 상기 가스생성탱크(100) 내부의 온도를 25∼35℃로 유지하면서, 상기 다수의 분리판들에 개별적으로 공급된 분뇨슬러지들에서 메탄균이 대사를 진행하는 단계;Methane is metabolized in the manure sludge supplied separately to the plurality of separation plates while maintaining the temperature inside the gas generation tank 100 at 25 to 35 ° C .; 대사가 완료된 슬러지를 별도의 분뇨수집장치로 배출하는 단계; 및Discharging the sludge completed metabolism to a separate manure collecting device; And 대사활동을 통해 생성된 메탄가스로부터 수분을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 발전을 위한 메탄가스 생성방법. Removing water from the methane gas generated through metabolic activity; methane gas generation method for electric power comprising a. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 가스생성탱크에 분배 공급하는 단계에서,In the step of distributing and supplying to the gas generating tank, 상기 수중펌프의 작동시간을 타이머에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는 전기 발전을 위한 메탄가스 생성방법.Methane gas generation method for electric power generation, characterized in that for controlling the operating time of the submersible pump by a timer.
KR1020060090102A 2006-09-18 2006-09-18 Method of producing methane gas for generating of electric power and apparatus for poducing the same KR100688897B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060090102A KR100688897B1 (en) 2006-09-18 2006-09-18 Method of producing methane gas for generating of electric power and apparatus for poducing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060090102A KR100688897B1 (en) 2006-09-18 2006-09-18 Method of producing methane gas for generating of electric power and apparatus for poducing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100688897B1 true KR100688897B1 (en) 2007-03-02

Family

ID=38102240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060090102A KR100688897B1 (en) 2006-09-18 2006-09-18 Method of producing methane gas for generating of electric power and apparatus for poducing the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100688897B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101384621B1 (en) 2012-07-31 2014-04-11 허남승 Methane gas collectiong apparatus having capsule

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970002627B1 (en) * 1994-05-02 1997-03-06 이삼규 Apparatus for purifying organic waste and treating methane gas
KR20030032439A (en) * 2001-10-18 2003-04-26 주식회사 휴먼피아 Bio gas extracting apparatus using domestic animals excreta and method thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970002627B1 (en) * 1994-05-02 1997-03-06 이삼규 Apparatus for purifying organic waste and treating methane gas
KR20030032439A (en) * 2001-10-18 2003-04-26 주식회사 휴먼피아 Bio gas extracting apparatus using domestic animals excreta and method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101384621B1 (en) 2012-07-31 2014-04-11 허남승 Methane gas collectiong apparatus having capsule

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6783677B1 (en) Anaerobic film biogas digester system
KR100808736B1 (en) Process for production of hydrogen from anaerobically decomposed organic material
US8927265B2 (en) Human waste treatment system and method
US20080135475A1 (en) System and Method for Biological Wastewater Treatment and for Using the Byproduct Thereof
US20120085690A1 (en) Primary Treatment Unit and System for Maximising the Amount of Methane-Containing Biogas Collected from Sewage
US6555359B2 (en) Process for the anaerobic treatment of flowable and nonflowable organic waste
US20090221054A1 (en) Biogas system
CN103708693B (en) A kind of municipal sewage treatment produce digestion system and the method for mud
WO2020251407A1 (en) System for active degasification of solid domestic waste and solid municipal waste disposal sites
KR101194168B1 (en) Heating method and heating plant for agricultural facility using biogas and regenerator
US5560819A (en) Treating system for organic wastes and waste water
CN202829702U (en) Anaerobic system used for treating garbage dialysate
KR100688897B1 (en) Method of producing methane gas for generating of electric power and apparatus for poducing the same
WO2009073902A2 (en) Biomass digester system &amp; process
US6860997B1 (en) Apparatus and method for processing organic materials
KR20100058336A (en) A methane gas production apparatus using organic waste and excreta
EP0560981B1 (en) System for treating organic wastes and waste water
JP2006247558A (en) Methane fermentor
KR100911835B1 (en) The bacteria digestion tank and it`s use biogas production method
BR102016017395B1 (en) MODIFIED UASB REACTOR, METHOD OF ENERGY USE AND USE
KR101907172B1 (en) Air dryer
KR101255612B1 (en) Apparatus for removing moisture from biogas
RU118963U1 (en) BIOGAS INSTALLATION
Akkoli et al. Design and construction of food waste biogas plant for hostel mess
CN219098897U (en) High-efficient water normal position purification treatment device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee