KR100745201B1 - Apparatus for reducing sludge of anaerobic digester - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 혐기성 소화조를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a conventional anaerobic digester.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치의 공정순서를 나타낸 순서도.Figure 2 is a flow chart showing the process sequence of the sludge reduction apparatus of the anaerobic digester according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치의 구성도.Figure 3 is a block diagram of a sludge reduction device of the anaerobic digester according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치의 초음파 리액터를 나타낸 예시도.Figure 4 is an exemplary view showing the ultrasonic reactor of the sludge reduction apparatus of the anaerobic digester according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치의 스팀믹서를 나타낸 구성도.Figure 5 is a block diagram showing a steam mixer of the sludge reduction apparatus of the anaerobic digester according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10: 1차 침전지 20: 2차 침전지10: primary clarifier 20: secondary clarifier
40: 원심 농축기 130: 기계식 농축기40: centrifugal concentrator 130: mechanical concentrator
150: 초음파 리액터 160: 순환배관150: ultrasonic reactor 160: circulating piping
161: 토출부 162: 유입부161: discharge portion 162: inlet portion
170: 혐기성 소화조 180: 온도제어장치170: anaerobic digester 180: temperature control device
190: 스팀믹서 191: 역류방지밸브190: steam mixer 191: non-return valve
일반적으로, 하수처리장에서는 생물학적 처리공법을 적용하고 있으며 축산폐수, 음식물류폐기물 등 고농도 유기성 폐기물의 병합처리를 권고하고 있다. 또한, 최근에는 슬러지 감량의 효과가 높은 혐기소화조의 운영을 권장하고 혐기소화조의 효율개선을 위해 기술개발이 적극적으로 이루어지고 있다.In general, sewage treatment plants apply biological treatment techniques and recommend the combined treatment of high concentration organic waste such as livestock waste and food waste. In addition, in recent years, the development of an anaerobic digester having a high effect of sludge reduction is recommended, and technology development is being actively conducted to improve the efficiency of the anaerobic digester.
도 1은 종래의 혐기성 소화조를 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram showing a conventional anaerobic digester.
도 1에서 보는 바와 같이, 1차 침전지(10)로 오·폐수가 유입되면 오·폐수 속의 슬러지가 중력에 의해 가라앉아 농축되어 1차 슬러지가 형성된다. 그리고, 상기 1차 침전지(10)에 유입된 오·폐수 중 일부는 생물 반응조(15)를 거쳐 2차 침전지(20)로 유입되고 농축되어 2차 슬러지가 형성된다.As shown in FIG. 1, when the wastewater is introduced into the
상기 1차 슬러지는 농축조(30)를 거쳐 이동라인(32)을 통해 혐기성 소화조(70)로 유입되고, 상기 2차 슬러지도 원심농축기(40)를 거쳐 이동라인(42)을 통해 상기 혐기성 소화조(70)로 유입된 후 상기 1차 슬러지와 혼합된다.The primary sludge is introduced into the
상기 혐기성 소화조(70)에는 일단부가 상기 혐기성 소화조(70)의 하측에 연결되고, 타단부가 상기 혐기성 소화조(70)의 상측에 연결된 순환라인(60)이 구비되어, 상기 혐기성 소화조(70) 내측의 혼합 슬러지는 상기 순환라인(60)을 통하여 순환된다.The
그리고, 상기 혐기성 소화조(70)의 상부에는 보일러(92)에 의해 발생된 고온의 스팀이 이동되도록 스팀라인(65)이 연결되고, 고온의 스팀은 상기 스팀라인(65)을 통해 상기 혐기성 소화조(70)의 내측으로 공급된다.In addition, a
그러나, 상술한 종래의 슬러지 소화장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional sludge fire extinguishing device has the following problems.
첫째, 1차 슬러지는 1차 침전지에서 중력에 의해 가라앉는 중력농축에 의해 농축됨에 따라 유기물부하율(OLR)이 낮고, 2차 슬러지는 생물학적 공정에서 배출되어 슬러지가 점막으로 둘러쌓여 분해가 용이하지 않았다. 따라서, 상기 1차 슬러지와 2차 슬러지가 혼합되어 형성된 혼합 슬러지를 혐기성 소화조에서 혐기성 소화과정만으로 소화시킴으로써 소화효율을 향상시키기에는 한계가 있었다.First, the primary sludge was concentrated by gravity concentration that sinks by gravity in the primary sedimentation basin, resulting in low organic matter load ratio (OLR), and the secondary sludge was discharged from the biological process, so that the sludge was surrounded by mucous membranes, making it difficult to decompose. . Therefore, there is a limit to improve the digestion efficiency by digesting the mixed sludge formed by mixing the primary sludge and the secondary sludge only in the anaerobic digestion process in the anaerobic digester.
둘째, 이러한 혼합 슬러지의 소화효율의 저하로 인하여 투입된 유기물에 대해 메탄가스의 발생량이 극대화시키지 못하는 문제점이 있었다.Second, there is a problem that can not maximize the amount of methane gas generated for the injected organic material due to the degradation of the digestion efficiency of the mixed sludge.
셋째, 또한, 혐기성 소화의 활성화를 위하여 혐기성 소화조에 연결되는 스팀라인이 상기 혐기성 소화조의 상부에 연결되어 스팀이 상기 혐기성 소화조의 상부로 공급됨에 따라 상기 혐기성 소화조 내의 믹싱(mixing) 상태가 불량할 경우, 열이 상부에 정체되어 상기 혐기성 소화조 내부에서 온도전달이 효율적으로 이루어지지 못하게 되고, 이에 따라, 상부와 하부 간의 온도차가 크게 되어 혐기성 소화효율이 저하되는 문제점이 있었다.Third, when the steam line connected to the anaerobic digester for the activation of anaerobic digestion is connected to the upper part of the anaerobic digester and the steam is supplied to the upper part of the anaerobic digester, the mixing state in the anaerobic digester is poor. The heat is stagnated in the upper portion, which prevents efficient temperature transfer inside the anaerobic digester. Accordingly, the difference in temperature between the upper portion and the lower portion is increased, thereby lowering the anaerobic digestion efficiency.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 효율성이 향상된 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the problems as described above, an object of the present invention is to provide a sludge reducing device of the anaerobic digester with improved efficiency.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 1차 침전지로부터 농축된 1차 슬러지와 2차 침전지로부터 농축된 2차 슬러지가 유입되고 혼합되어 형성된 혼합 슬러지가 유입되어 소화공정이 이루어지는 혐기성 소화조; 상기 혐기성 소화조의 상측에 연결되어 상기 혐기성 소화조 내의 소화 슬러지가 토출되고 상기 2차 슬러지가 유입되는 토출부와, 상기 1차 슬러지가 유입되고 상기 혐기성 소화조의 하측에 연결되어 순환된 슬러지(순환 슬러지)들이 유입되는 유입부가 형성되는 순환배관; 그리고 상기 유입부에 구비되고, 보일러에서 발생된 스팀이 이동하는 스팀라인과 연결되어 상기 유입부를 통과하는 상기 순환 슬러지를 가온하는 스팀믹서를 포함하여 이루어지는 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an anaerobic digestion tank in which a digestion process is performed by introducing a mixed sludge formed by inflowing and mixing secondary sludge concentrated from a primary sludge and a secondary sludge; A discharge part connected to the upper side of the anaerobic digester to discharge digested sludge in the anaerobic digester and the secondary sludge flows in; Circulation pipe in which the inlet portion is formed to be introduced; And it is provided with the inlet, the steam generated in the boiler is connected to the steam line is moved to provide a sludge reduction apparatus of the anaerobic digestion tank comprising a steam mixer for heating the circulating sludge passing through the inlet.
여기서, 상기 순환배관의 일측에는 상기 순환배관을 통해 순환하는 상기 순환 슬러지에 공동화현상(케비테이션)에 의한 물리적 힘을 가하도록 초음파를 발생하는 발진자와, 상기 발진자에서 발생하는 초음파에 의해 진동하는 진동판을 포함하여 이루어지는 초음파 리액터가 구비됨이 바람직하다.Here, one side of the circulation pipe is an oscillator for generating an ultrasonic wave to apply a physical force by cavitation (cavitation) to the circulation sludge circulating through the circulation pipe, and a vibration plate vibrating by the ultrasonic wave generated in the oscillator It is preferable that an ultrasonic reactor is included.
그리고, 상기 스팀믹서에는 순환하는 순환 슬러지가 상기 스팀라인으로 역류되지 않도록 역류방지밸브가 설치됨이 바람직하다.In addition, the steam mixer is preferably provided with a non-return valve so that the circulation circulating sludge does not flow back to the steam line.
또한, 상기 스팀라인에는 스팀량을 조절하는 액추에이터밸브, 상기 스팀믹서의 양측에 구비되어 순환하는 순환 슬러지의 온도를 측정하는 온도센서, 그리고 상기 온도센서로부터 신호를 입력받아 상기 액추에이터밸브를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 온도제어장치가 더 구비됨이 바람직하다.In addition, the steam line is provided with an actuator valve for controlling the amount of steam, a temperature sensor provided on both sides of the steam mixer to measure the temperature of the circulating sludge circulating, and a control unit for controlling the actuator valve by receiving a signal from the temperature sensor It is preferable to further include a temperature control device comprising.
그리고, 상기 1차 슬러지는 1차 침전지에서 조정조를 거쳐 기계식농축기에서 농축되고, 상기 2차 슬러지는 기계식 원심농축기에 의해 농축됨이 바람직하다.And, the primary sludge is concentrated in a mechanical thickener through an adjustment tank in the primary sedimentation basin, the secondary sludge is preferably concentrated by a mechanical centrifugal concentrator.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 감량장치의 공정순서를 나타낸 순서도이다.Figure 2 is a flow chart showing the process sequence of the sludge reduction apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에서 보는 바와 같이, 상기 슬러지 감량장치는 혐기성 소화조(170), 순환배관(160), 초음파 리액터(150) 그리고 스팀믹서(190)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다. 여기서, 1차 침전지(10)와 2차 침전지(20)를 통하여 형성된 각 슬러지는 순환배관(160)과 혐기성 소화조(170)의 내측에서 순환되면서 혐기성 소화과정을 거치게 된다. 이때, 상기 순환배관(160)에 구비된 초음파 리액터(150)에 의해 발생되는 초음파 공동화현상(케비테이션)에 의해 상기 슬러지 입자에 물리, 화학적 힘이 가해져 상기 슬러지가 파괴될 수 있으며, 이를 통하여 슬러지가 가용화되어 상기 혐기성 소화조(170)의 소화효율이 증가될 수 있다.As shown in Figure 2, the sludge reduction device is preferably made of an
상세히, 오·폐수가 1차 침전지(10)로 유입되어 형성된 1차 슬러지는 기계식 농축기(130)를 통해 농축됨이 바람직하며, 상기 1차 침전지(10)에 유입된 오·폐수 중 일부는 생물 반응조(15)를 거쳐 2차 침전지(20)와 원심농축기(40)를 통해 2차 슬러지로 농축된다.In detail, the primary sludge formed by inflow of the wastewater into the
그리고, 상기 1차 슬러지와 2차 슬러지는 순환배관(160)으로 유입된 후 이동되어 상기 순환배관(160)과 연통된 혐기성 소화조(170)의 내측으로 이동됨이 바람 직하다.In addition, the primary sludge and the secondary sludge are preferably introduced into the
상기 혐기성 소화조(170)로 유입된 상기 1차 슬러지와 2차 슬러지는 서로 혼합되어 소화 슬러지로 되며, 상기 소화 슬러지는 상기 혐기성 소화조(170)에 연통된 상기 순환배관(160)을 통해 순환 슬러지가 되어 반복적으로 순환과정을 거치게 됨이 바람직하다.The first sludge and the second sludge introduced into the
한편, 상기 순환배관(160)의 일측에는 초음파 진동을 발생시킬 수 있는 초음파 리액터(150)가 구비됨이 바람직한데, 상기 초음파 리액터(150)는 초음파에 의한 공동화현상(케비테이션)에 의해 상기 순환 슬러지를 파괴, 가용화하며, 이를 통하여 혐기성 소화 효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, one side of the
그리고, 상기 순환배관(160)의 다른 일측에는 보일러(92)에서 발생된 고온의 스팀을 상기 순환배관(160)의 내측으로 공급하기 위한 스팀믹서(190)가 구비됨이 바람직한데, 이를 통하여, 가온된 순환 슬러지가 상기 혐기성 소화조(170)로 유입됨에 따라 슬러지의 혐기성 소화 효율은 더욱 향상될 수 있다.And, the other side of the
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치의 구성도이다.Figure 3 is a block diagram of a sludge reducing device of the anaerobic digester according to an embodiment of the present invention.
도 3에서 보는 바와 같이, 1차 침전지(10)로 유입된 오·폐수로부터 1차 슬러지가 형성되면, 상기 1차 슬러지는 제1이송라인(111)을 통하여 기계식 농축기(130)로 이송됨이 바람직하다.As shown in FIG. 3, when primary sludge is formed from the wastewater introduced into the
여기서, 상기 기계식 농축기(130)는 벨트 위로 유입되어 응집제로 농축되는 중력식 벨트 농축기(Gravity Belt Thickener) 또는 통상의 기계식 농축기로 구성될 수 있다.Here, the
이와 같이, 상기 1차 슬러지는 상기 기계식 농축기(130)를 거치면서 슬러지의 함수율이 낮춰질 수 있으며, 이를 통하여 상기 1차 슬러지의 유기물 부하가 높아질 수 있다.As such, the primary sludge may be lowered in the water content of the sludge while passing through the
한편, 상기 1차 침전지(10)와 기계식 농축기(130)의 사이에는 순환펌프 또는 수중펌프가 구비된 조정조(18)가 더 구비될 수 있으며, 상기 1차 침전지(10)에서 유출되어 상기 기계식 농축기(130)로 이송되기 전의 상기 1차 슬러지가 상기 조정조(18)를 거치도록 할 수 있다.On the other hand, between the
상기 1차 슬러지는 상기 순환펌프 또는 수중펌프에 의해 상기 조정조(18)에서 순환하게 되고, 이를 통하여 상기 1차 슬러지 내의 고형물의 농도분포가 균일하게 유지될 수 있어, 상기 조정조(18)를 거친 1차 슬러지가 유입되면 상기 기계식 농축기(130)에서의 농축효율은 더욱 향상될 수 있다.The primary sludge is circulated in the adjusting
그리고, 상기 1차 침전지(10)에 유입된 오·폐수 중 일부는 제2이송라인(12)을 통해 생물반응조(15)로 이동된 후, 2차 침전지(20)로 유입되고, 상기 2차 침전지(20)로 유입된 오·폐수에서 침전된 2차 슬러지는 원심농축기(40)를 거쳐 농축된다.Then, some of the waste water introduced into the
한편, 혐기성 소화공정이 이루어지는 혐기성 소화조(170)에는 순환배관(160)이 연결됨이 바람직한데, 여기서, 상기 순환배관(160)은 그 일측이 상기 혐기성 소화조(170)의 상측에 연결되어 상기 혐기성 소화조(170)내의 슬러지가 토출되는 토출부(161)와, 그 타측이 상기 혐기성 소화조(170)의 하측에 연결되어 상기 토출 부(161)를 통하여 이동된 슬러지가 다시 상기 혐기성 소화조(170)로 유입되도록 하는 유입부(162)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.On the other hand, the anaerobic digestion tank in which the anaerobic digestion process is performed is preferably a
상기 2차 슬러지는 상기 제2공급라인(142)을 통해 상기 순환배관(160)으로 유입되어 순환되고, 상기 1차 슬러지는 상기 기계식 농축기(130)에서 농축되어 제1공급라인(132)을 통해 상기 순환배관(160)으로 유입된다.The secondary sludge is introduced into the
그리고, 상기 혐기성 소화조(170)로 유입된 상기 1차 슬러지와 2차 슬러지는 상기 혐기성 소화조(170) 내에서 혼합되어 소화 슬러지를 이루게 된다.In addition, the primary sludge and the secondary sludge introduced into the
상기 소화 슬러지는 상기 혐기성 소화조(170)의 상측에 연통된 상기 토출부(161)로 다시 토출되어 상기 순환배관(160)을 따라 순환하게 되고, 상기 제2공급라인(142)을 통해 유입되는 새로운 2차 슬러지와 섞이게 되며, 다시 상기 제1공급라인(132)을 통해 상기 토출부(162)로 유입되는 새로운 1차 슬러지와 혼합되면서 상기 혐기성 소화조(170)로 유입되는 과정을 반복하여 거치게 된다.The digested sludge is discharged back to the
이때, 상기 순환배관(160)의 일측에는 상기 순환배관(160)을 따라 순환이동하는 소화 슬러지에 초음파 공동화현상(케비테이션)을 가하기 위한 초음파 리액터(150)가 구비됨이 바람직하다. At this time, one side of the
상기 초음파 리액터(150)는 슬러지에 초음파 공동화현상(케비테이션)을 가하여 액상 매질 내에 존재하는 분자들이 그들의 평균위치에서 진동을 하게 하고, 이러한 진동에 의해 매질 내의 분자들의 분자 사이의 거리가 가까워지는 압축주기와 멀어지는 팽창주기의 현상이 반복적으로 일어나게 할 수 있다.The
이때, 매질 내의 분자들이 각 분자 사이의 거리가 멀어지는 팽창주기 과정에 도달하게 되면 액체상태를 유지할 수 있는 임계 분자 간의 거리보다 멀어지게 될 수 있는데, 이때 액체에 공동(cavity)이 형성될 수 있다.In this case, when the molecules in the medium reach an expansion cycle process in which the distance between each molecule is far, the distance between the critical molecules capable of maintaining the liquid state may be farther away, and a cavity may be formed in the liquid.
이와 같이 형성된 상기 공동의 표면적은 팽창주기 때가 압축주기 때보다 커서 팽창주기 동안 공동 주위의 용액으로부터 공동으로 확산되는 속도가 압축주기 동안 공동에서 공동의 주위의 액체로 확산되는 속도보다 크게 될 수 있다. The surface area of the cavity thus formed may be greater than during the expansion cycle so that the rate of diffusion into the cavity from the solution around the cavity during the expansion cycle may be greater than the rate of diffusion into the liquid around the cavity during the compression cycle.
따라서, 압축주기 동안 압축되는 비율보다 팽창주기에서 팽창되는 비율이 커진 공동은 일정한도가 경과하면 순간적으로 파괴되는 공동화(cavitation)현상에 따라 파괴될 수 있다.Therefore, a cavity in which the rate of expansion in the expansion cycle is larger than the rate of compression during the compression cycle may be destroyed according to a cavitation phenomenon which is instantaneously destroyed after a certain degree.
이러한 공동화현상으로 인하여, 상기 순환배관(160)을 통해 이동하는 순환 슬러지는 상기 초음파 리액터(150)에 의해 가용화되어 슬러지 점막 또는 슬러지 셀의 파괴가 발생될 수 있다.Due to the cavitation phenomenon, the circulating sludge that is moved through the
이에 따라, 파괴된 유기물질의 세포에서 유기물질이 용출되고, 상기 유기물질은 혐기성 소화공정에서 미생물의 기질로 이용될 수 있으며, 분해가 쉽고 양질인 이러한 유기물질은 혐기성 소화시 가수분해, 산발효, 메탄발효 등을 거치며 유기물이 감량되며, 감량되는 유기물은 메탄가스화 되어 메탄가스의 생산을 극대화할 수 있다.Accordingly, the organic material is eluted from the cells of the destroyed organic material, the organic material can be used as a substrate of the microorganism in the anaerobic digestion process, and the organic material which is easy to decompose and of good quality is hydrolyzed and acid fermented during anaerobic digestion. In addition, organic matter is reduced through methane fermentation, and the reduced organic matter is methane gasified to maximize the production of methane gas.
또한, 초음파가 조사된 슬러지 내 미생물의 세포벽이 파괴됨에 따라 내부수 등 세포 내 수분이 축출되어 탈수 효율이 현저하게 증가될 수 있으며, 최종적으로는 폐기해야할 탈수 슬러지 찌꺼기(탈수 케익)의 발생량이 감소될 수 있다.In addition, as the cell walls of microorganisms in the sludge irradiated with ultrasonic waves are destroyed, moisture in cells such as internal water may be expelled, and the dehydration efficiency may be remarkably increased. Finally, the amount of dewatered sludge (dehydrated cake) to be disposed of is reduced. Can be.
그리고, 상기 혐기성 소화조(170)의 하측과 연통된 상기 유입부(162)에는 보 일러(92)에서 발생된 스팀이 이동하는 스팀라인(165)과 연결된 스팀믹서(190)가 설치됨이 바람직하다.In addition, the
이를 통하여, 상기 유입부(162)의 내측으로 이동되는 순환 슬러지는 상기 스팀믹서(190)를 지나면서 가온되어 상기 혐기성 소화조(170)로 유입되게 된다. Through this, the circulating sludge moved into the
이때, 상기 유입부(162)가 상기 혐기성 소화조(170)의 하측에 연통됨에 따라 순환되어 유입되는 슬러지에 의해 전달된 온도가 상부로 자연스럽게 확산되면서 상기 혐기성 소화조(170) 내부의 상부와 하부의 온도차가 최소화될 수 있다.At this time, as the
그리고, 상기 혐기성 소화조(170) 내부의 온도가 균일하게 유지될 수 있음으로 인하여 상기 혐기성 소화조(170) 내의 최적의 온도 유지가 가능해지고, 이를 통하여, 혐기성 소화가 더욱 효율적으로 이루어질 수 있다.And, since the temperature inside the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치의 초음파 리액터를 나타낸 예시도이다.Figure 4 is an exemplary view showing the ultrasonic reactor of the sludge reduction apparatus of the anaerobic digester according to an embodiment of the present invention.
도 4에서 보는 바와 같이, 상기 초음파 리액터(150)는 슬러지의 이동을 방해하는 것을 최소화할 수 있도록 상기 순환배관(160)의 유로방향으로 구비됨이 바람직하다.As shown in Figure 4, the
이를 위하여, 슬러지가 이동하는 유로부(151)의 양단부에는 각각 플랜지(158,159)가 구비되고, 상기 각 플랜지(158,159)에 대응되도록 상기 토출부(161)와 유입부(162)의 단부에 형성된 플랜지(168,169)와 나사와 같은 체결부재에 의해 결합될 수 있다.To this end,
그리고, 상기 유로부(151)의 길이방향으로는 다수개의 발진자(153)가 배열되 고, 상기 각 발진자(153)의 단부에는 진동판(155)이 결합됨이 바람직하다. In addition, a plurality of
이때, 상기 유로부(151)는 상기 발진자(153)와 진동판(155)의 설치가 용이하고, 슬러지의 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 다양한 형상의 단면으로 이루어질 수 있는데, 사각형 또는 원형의 단면형상으로 이루어짐이 바람직하다.At this time, the
제너레이터(157)는 전원입력을 높은 주파수의 전기적 에너지로 변환시키게 되고, 상기 각 발진자(153)와 진동판(155)을 통하여 기계적 에너지로 바꾸어 상기 유로부(151)를 통하여 이동하는 슬러지에 에너지를 전달한다.The
여기서, 상기 유로부(151)를 통하여 이동하는 슬러지의 양에 따라 각각의 상기 발진자(153)와 진동판(155)의 수량이 증가되거나 병렬로의 조합이 가능하며, 상기 유로부(151)의 형상은 어떠한 특정한 형상에 한정되는 것은 아니다.In this case, the quantity of each of the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 감량장치의 스팀믹서를 나타낸 구성도이다.Figure 5 is a block diagram showing a steam mixer of the sludge reduction apparatus of the anaerobic digester according to an embodiment of the present invention.
도 5에서 보는 바와 같이, 상기 유입부(162)에는 상기 스팀믹서(190)가 구비됨이 바람직하다.As shown in Figure 5, the
여기서, 상기 스팀믹서(190)는 상기 유입부(162)의 유로방향으로 설치됨이 바람직하며, 상기 스팀믹서(190)의 양단부는 상기 유입부(162)와 플랜지 결합될 수 있다.Here, the
그리고, 상기 스팀믹서(190)의 일측에는 지관부(163)가 형성됨이 바람직하며, 상기 지관부(163)는 상기 보일러(도 3의 92)에 연결된 상기 스팀라인(165)과 플랜지 결합과 같은 방법으로 연결될 수 있다.And, one side of the
상기 스팀믹서(190)는 상기 유입부(162)를 통하여 이동하는 슬러지의 유동방향으로 확관되는 형상으로 형성됨이 바람직하며, 이를 통하여, 상기 스팀라인(165)을 통하여 이동하는 고온의 스팀이 상기 스팀믹서(190)의 내측으로 흡입될 수 있다.The
그리고, 상기 지관부(163)에는 상기 스팀믹서(190)를 통하여 이동하는 슬러지가 상기 스팀라인(165)으로 이동되는 것이 방지되도록 역류방지밸브(191)가 설치됨이 바람직하다.In addition, the
여기서, 상기 역류방지밸브(191)는 특정한 형상에 한정되는 것은 아니며, 체크밸브 또는 안전밸브와 같이 슬러지의 역류가 방지될 수 있는 형태의 밸브면 무방하다.Here, the
한편, 상기 혐기성 소화조(170)와 순환배관(160)을 통하여 순환이동하는 슬러지의 온도를 측정하여 공급되는 스팀량을 조절하기 위하여, 온도제어장치(180)가 더 구비되는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to adjust the amount of steam supplied by measuring the temperature of the sludge circulating through the
여기서, 상기 온도제어장치(180)는 액추에이터밸브(182), 온도센서(184) 그리고 제어부(186)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.Here, the
먼저, 상기 온도센서(184)는 상기 유입부(162)의 내측으로 순환이동되는 슬러지의 온도를 측정하기 위하여 상기 스팀믹서(190) 양측에 결합되는 상기 유입부(162)에 설치됨이 바람직하다. 물론, 상기 온도센서(184)는 상기 스팀믹서(190)의 양측에 설치될 수도 있다.First, the
그리고, 상기 액추에이터밸브(182)는 상기 스팀라인(165)을 통과하여 이동하 는 스팀의 양을 조절하기 위하여 상기 스팀라인(165)에 구비됨이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 제어부(186)는 상기 온도센서(184)에서 측정된 온도 정보를 전기적 신호로 입력받아 미리 설정된 온도값과 비교하여 상기 액추에이터밸브(182)를 제어하도록 구비된다.In addition, the
이를 통하여, 상기 온도제어장치(180)는 상기 스팀믹서(190)의 전·후단에 설치된 상기 온도센서(184)를 통하여 순환하는 슬러지의 온도를 측정하여 상기 제어부(186)에 전달하고, 상기 제어부(186)는 설정된 온도에 따라 상기 액추에이터밸브(182)를 조절하여 스팀량을 자동으로 조절할 수 있게 되며, 이에 따라, 상기 혐기성 소화조(170)의 내부온도가 적절하게 유지되는 것이 가능하다.Through this, the
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Implementations are possible and such variations are within the scope of the present invention.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 슬러지 감량장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.The effect of the sludge reduction apparatus according to the present invention described above is as follows.
첫째, 혐기성 소화조에 유입된 1차 슬러지와 2차 슬러지는 초음파 리액터를 거치면서 공동화현상에 의해 단단한 세포벽이 파괴될 수 있고, 특히 2차 슬러지의 생분해도가 증가되어 혐기성 소화공정의 소화율이 향상될 수 있다. 그리고 이에 따라, 대체에너지로 사용가능한 메탄가스의 발생량이 극대화될 수 있으며, 혐기성 소 화과정을 거쳐 탈수처리된 슬러지 찌꺼기의 발생량은 감소될 수 있다.First, the first sludge and the second sludge introduced into the anaerobic digester can be destroyed through the ultrasonic reactor and the hard cell wall can be destroyed by the cavitation phenomenon. Especially, the digestibility of the anaerobic digestion process can be improved by increasing the biodegradability of the secondary sludge. Can be. Accordingly, the amount of methane gas available as alternative energy can be maximized, and the amount of dewatered sludge waste can be reduced through anaerobic digestion.
둘째, 기계식 농축기를 통하여 상기 1차 슬러지의 고형물 농도를 증가시켜 유기물부하율(OLR)을 높일 수 있으며, 이를 통하여, 상기 초음파 리액터의 처리효율이 더욱 향상될 수 있다.Second, it is possible to increase the organic load factor (OLR) by increasing the solid concentration of the primary sludge through a mechanical concentrator, through which the treatment efficiency of the ultrasonic reactor can be further improved.
셋째, 상기 혐기성 소화조에 유입되는 순환배관에 스팀믹서가 구비됨으로써 가온된 슬러지가 상기 혐기성 소화조의 하측으로 유입될 수 있으며, 이를 통하여 상기 혐기성 소화조 내부의 온도 차이는 최소화될 수 있다.Third, the heated sludge may be introduced into the lower side of the anaerobic digester by providing a steam mixer in the circulation pipe flowing into the anaerobic digester, and thus the temperature difference inside the anaerobic digester can be minimized.
넷째, 이와 같이, 처분해야할 슬러지가 감소되어 처분비용이 절감될 수 있을 뿐만 아니라, 메탄가스를 증산하여 전력생산 및 슬러지를 가온하는 열원으로 사용하므로 유지관리 비용이 절감될 수 있고, 고농도의 메탄가스는 운송에어지로 사용이 가능하므로 신재생에너지의 활용측면에서 기초기술로의 활용이 가능하다.Fourth, as described above, not only the sludge to be disposed of can be reduced, but also the disposal cost can be reduced, and since the methane gas is used as a heat source for heating power production and sludge, the maintenance cost can be reduced and high concentration of methane gas. Since it can be used as a transportation air, it can be used as a basic technology in terms of utilization of renewable energy.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100910608B1 (en) | 2007-09-07 | 2009-08-04 | 주식회사 이시엘 | Sludge treatment system |
KR101066391B1 (en) | 2011-05-02 | 2011-09-21 | 한밭대학교 산학협력단 | Anaerobic digester equipped with an ultrasonic waves vibrator |
KR101143897B1 (en) | 2009-12-31 | 2012-05-14 | 성경일 | Methane fermenter using seawater |
KR101336260B1 (en) * | 2010-12-24 | 2013-12-03 | (주)에이알케이 | Anaerobic digestion system |
KR20150122407A (en) | 2014-04-23 | 2015-11-02 | 주식회사 태영건설 | Modified Anaerobic Baffled Reactor and Method For Volatile Fatty Acids Production |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100356966B1 (en) * | 2002-04-16 | 2002-10-19 | Halla Engineering & Ind Develo | Apparatus and method for integrated treatment of garbage and livestock excretions by two stage anaerobic digestion |
KR100474375B1 (en) * | 2002-05-09 | 2005-03-08 | 한국건설기술연구원 | Organic Acid Producing Facility for Advanced Biological Nutrient Removal, and Facility and Method of Hybrid of Sludge & Nutrient Removal (HSNR) by the OAPF |
KR100676312B1 (en) * | 2004-09-09 | 2007-01-30 | 고현웅 | The Pretreatment Method of Sewage Sludge Using Dual Frequency Sonication |
-
2007
- 2007-03-06 KR KR1020070022200A patent/KR100745201B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100356966B1 (en) * | 2002-04-16 | 2002-10-19 | Halla Engineering & Ind Develo | Apparatus and method for integrated treatment of garbage and livestock excretions by two stage anaerobic digestion |
KR100474375B1 (en) * | 2002-05-09 | 2005-03-08 | 한국건설기술연구원 | Organic Acid Producing Facility for Advanced Biological Nutrient Removal, and Facility and Method of Hybrid of Sludge & Nutrient Removal (HSNR) by the OAPF |
KR100676312B1 (en) * | 2004-09-09 | 2007-01-30 | 고현웅 | The Pretreatment Method of Sewage Sludge Using Dual Frequency Sonication |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100910608B1 (en) | 2007-09-07 | 2009-08-04 | 주식회사 이시엘 | Sludge treatment system |
KR101143897B1 (en) | 2009-12-31 | 2012-05-14 | 성경일 | Methane fermenter using seawater |
KR101336260B1 (en) * | 2010-12-24 | 2013-12-03 | (주)에이알케이 | Anaerobic digestion system |
KR101066391B1 (en) | 2011-05-02 | 2011-09-21 | 한밭대학교 산학협력단 | Anaerobic digester equipped with an ultrasonic waves vibrator |
KR20150122407A (en) | 2014-04-23 | 2015-11-02 | 주식회사 태영건설 | Modified Anaerobic Baffled Reactor and Method For Volatile Fatty Acids Production |
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