KR100963101B1 - 가스부양 혐기성 소화조 - Google Patents

가스부양 혐기성 소화조 Download PDF

Info

Publication number
KR100963101B1
KR100963101B1 KR1020080048079A KR20080048079A KR100963101B1 KR 100963101 B1 KR100963101 B1 KR 100963101B1 KR 1020080048079 A KR1020080048079 A KR 1020080048079A KR 20080048079 A KR20080048079 A KR 20080048079A KR 100963101 B1 KR100963101 B1 KR 100963101B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
lift
suspension
digester
methane
Prior art date
Application number
KR1020080048079A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080061342A (ko
Inventor
김윤하
김미경
Original Assignee
김윤하
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 김윤하 filed Critical 김윤하
Priority to KR1020080048079A priority Critical patent/KR100963101B1/ko
Publication of KR20080061342A publication Critical patent/KR20080061342A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100963101B1 publication Critical patent/KR100963101B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • C02F11/04Anaerobic treatment; Production of methane by such processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/18Treatment of sludge; Devices therefor by thermal conditioning
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2203/00Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2203/006Apparatus and plants for the biological treatment of water, waste water or sewage details of construction, e.g. specially adapted seals, modules, connections
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/02Temperature
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/03Pressure
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20Sludge processing

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 가스부양 혐기성 소화조에 관한 것으로, 유기성 폐기물 현탁액 활성화는 공정으로 고온세균에 의해 가수분해 및 산 발효를 실행하여 메탄가스를 생성하는 가스부양 소화조(2)와; 상기 가스부양 소화조(2)에서 발생되는 메탄가스를 재 순환시켜 현탁액 온도 유지와 가스부양 소화 교반을 위해 순환되는 가스를 압축시키는 가스압축기(8)와; 상기 가스압축기(8)에서 압축시 발생하는 고온의 가스를 열 교환하여 사용하는 가스 열 교환기(8a)와; 상기 가스부양 소화조(2) 내의 슬러지를 혼합하여 주고, 일정한 온도를 유지시키며, 스컴(scum)을 제거하며 거품의 생성을 억제하고 계층화(stratification)를 방지하기 위한 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 혼합장치(17)와; 상기 가스부양 소화조(2)의 발생 메탄가스를 압축시켜 소화조 하부로 불어 넣어 교반 효과와 효율을 유지시키는 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)와; 상기 가스압축기(8)에서 압축된 재순환 메탄가스를 측면에서 공급하여 가스부양 소화조(2) 내부 현탁액을 소용돌이식 교반이 되도록 측면 각도를 유지하여 설치되는 측면가스부양 노즐(17d)을 포함하여 구성된다.
가스, 부양, 혐기, 소화, 현탁, 교반

Description

가스부양 혐기성 소화조{Gas-lift Anaerobe Digest Apparatus}
본 발명은 가스부양 혐기성 소화조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 효율적인 메탄가스 생산을 달성하기 위해 혼합의 중요성과, 혼합 강도와 지속 시간 및 온도 유지의 최적화로 발명된 가스부양 혐기성 소화조에 관한 것이다.
지속적으로 증가하는 에너지 수요에 비해 화석 연료의 공급은 제한되어 있으며, 화석 연료의 사용으로 인한 지구 온난화와 환경오염 문제가 심각하다. 이를 해결하기 위하여 신재생에너지 연구가 최근 활발히 진행되고 있는데, 그 중에서도 메탄올과 같은 연료 실현 가능성이 높은 대안이다. 일반적으로 메탄올과 같은 연료를 이용하여 에너지를 생산해 내는데, 이러한 물질들을 화석 연료가 아닌 유기성폐기물이나 산업 폐수를 이용하여 경제적으로 생산해 내는 것이 과제이다
메탄은 천연가스의 주요 성분이기도 하다. 발효기술에 의해 함수율이 높은 바이오 매스에서부터 고효율의 메탄을 생성하며 발전과 열 공급에 이용할 수 있다.
따라서, 본 발명의 가스부양 혐기성 소화조 공급이 매우 중요하다.
천연가스 대체제로서 발효를 통한 메탄의 경제적인 생산에 대해 많은 기술적 발전이 이루어 졌다.
기대되고 있는 환경 관련 산업은 지금까지 큰 산업에는 성장하지 않은 것이 현 상태이다.
그러나, 바이오 매스의 이용은 환경 관련 산업을 문자 그대로 큰 산업에 성장시키는 잠재성을 가지고 있다. 종래의 산업계에 있어 환경 대응은「코스트」라고 하는 이유가 상당히 컸다.
그러나, 쿄토 의정서의 비준에 의해 적극적으로 임하면 기업 이미지의 향상이나 배출권의 매상 등 인센티브를 획득할 수 있도록 개별 기업 수준의 지구 온난화의 대응은 가치를 낳는 것으로 되어왔다.
또, 소비자의 사이에 환경 배려 형의 라이프스타일을 적극적으로 요구하는 자세가 퍼지고 있고, 소비자는 비용증가를 불러도 환경 배려성에 적극적인 가치를 찾아내게 되었다. 이들 산업과 소비자의 큰 변화의 방향으로 가장 합치하는 것이 자연의 메커니즘에 근거하는「바이오 매스」의 이용이다.
이와 같이 기업이나 소비자의 환경 배려에 가치를 찾아내어 코스트 부담을 줄여주는 것으로 본 발명의 가치성으로 새로운 시장이 창출되게 된다.
본 발명은 가스부양 소화조에서의 non-Newtonian (상대 점도: non-newtonian 용액의 점도 하나의 shear rate에서 측정된 값을 말한다.)현탁액 혼합과 고온세균(Thermophilic bacteria) 온도에 의한 분리에 표준화 시키는데 중점을 두었다.
상기한 본 발명의 목적은,
가수분해 및 산 발효를 실행하여 메탄가스(Methane CH-4 Gas)를 생성하는 가스부양 소화조(2)와;
상기 가스부양 소화조(2)에서 발생되는 메탄가스를 압축시키는 가스압축기(8)와;
상기 가스부양 소화조(2) 내의 슬러지를 섞어주고, 일정한 온도를 유지시키며, 스컴(scum)을 제거하며 거품의 생성을 억제하고 계층화(stratification)를 방지하기 위한 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 혼합장치(17)와;
상기 가스부양 소화조(2)의 발생 메탄가스를 압축시켜 소화조 하부로 불어 넣어 교반 효과와 효율을 유지시키는 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)와;
상기 가스압축기(8)에서 압축된 재순환 메탄가스를 측면에서 공급하여 가스부양 소화조(2) 내부 현탁액을 소용돌이식 교반이 되도록 측면 각도를 유지하여 설 치되는 측면가스부양 노즐(17d)과;
상기 측면가스부양 노즐(17d) 및 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)의 선단에 설치되어 현탁액의 역류를 방지하는 현탁액 역류방지 체크밸브(17c,20)와;
상기 가스부양 소화조(2)에서 발생한 메탄가스를 가스부양 압축과 메탄가스를 에너지로 사용 하기 위한 가스분배용 가스공급량 제어댐퍼(7) 및 출력가스 량 제어댐퍼(12)와;
상기 가스압축기(8)에서 압축 시 발생하는 고온의 온도를 열 교환하여 사용하는 가스 열 교환기(8a)와;
상기 메탄가스 압력과 온도를 체크하여 온도와 압력을 일정하게 관리하여 최적의 운전상태를 컨트롤하기 위한 압력게이지(5)(10)(14) 및 온도게이지(6)(11)(15)와;
상기 가스부양 소화조(2) 내의 현탁액 온도를 체크하여 일정한 온도로 제어하기 위한 현탁액 온도게이지(21)(22)(23)(24)를 포함하여 구성된 가스부양 혐기성 소화조에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 가스부양 현탁액 혼합과 고온세균 온도에 의한 분리에 표준화 시킴으로 가수분해 및 산 발효를 빠르게 진행시켜 기존의 소화조 보다 소화조 건설 수량을 줄여 건설비용을 절감하고, 효과적으로 발효를 시행하여 더욱 많은 가스를 생성시켜 에너지로 활용 하여 기업이나 소비자의 생산 코스트 줄이고, 환경부담을 줄이는 큰 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 가스부양 혐기성 소화조의 장치를 나타낸 정면도 및 평면도이고,
도 2a 내지 도 2c는 상기 도 1a에 관련된 측면가스부양 현탁액 소용돌이 식 혼합장치 조립도이며,
도 3a 내지 도 3e는 상기 도 2a에 관련된 측면가스부양 현탁액 소용돌이 식 혼합장치 상세도이며,
도 4a 내지 도 4c는 상기 도 1a에 관련된 중앙가스부양 현탁액 혼합장치 조립 및 상세도이다.
도 1a 내지 도 4d를 참조하면, 본 발명은, 가수분해 및 산 발효를 실행하여 메탄가스(Methane CH-4 Gas)를 생성하는 현탁액 활성화는 공정으로 고온세균(Thermophilic bacteria) 온도에 의한 분리를(최적 50~55℃, 최저 40~45 ℃, 최고 60~70 ℃) 하는 가스부양 소화조(2)와;
상기 가스부양 소화조(2)에서 발생되는 메탄가스를 재 순환시켜 현탁액 온도 유지와 가스부양 소화 교반을 위하여 가스를 압축시키는 압축기를 공정에 적용하는 것으로써 압축시키는 과정에서 발생되는 고온의 압축 열을 이용하여 발효 소화조의 온도 유지에 이용하게 되며, 발생 압력으로 현탁액을 혼합하면서 가수분해 및 산 발효를 시행하는 가스압축기(8)와;
상기 가스부양 소화조(2) 내의 슬러지를 혼합하여 주고, 일정한 온도를 유지시키며, 스컴(scum)을 제거하며 거품의 생성을 억제하고 계층화(stratification)를 방지하기 위한 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 혼합(mixing)장치(17)와;
상기 가스부양 소화조(2)의 발생 메탄가스를 압축시켜 가스부양 소화조(2)의 하부로 불어 넣어 혼합하여 기계적 고장이 없고 수위 변동에 관계없이 일정한 교반 효과와 효율을 유지시키는 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)와;
상기 가스압축기(8)에서 압축된 재순환 메탄가스를 측면에서 공급하여 가스부양 소화조(2) 내부 현탁액을 소용돌이식 교반이 되도록 측면 각도를 유지하여 설치되는 측면가스부양 노즐(17d)과;
상기 측면가스부양 노즐(17d) 및 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)의 선단에 설치되어 현탁액의 역류를 방지하는 현탁액 역류방지 체크밸브(17c,20)와;
상기 가스부양 소화조(2)에서 발생한 메탄가스를 가스부양 압축과 메탄가스를 에너지로 사용 하기 위한 가스분배용 가스공급량 제어댐퍼(7) 및 출력가스 량 제어댐퍼(12)와;
상기 가수분해 및 산 발효를 실행하기 위해 현탁액을 활성화는 공정으로 고온세균 (Thermophilic bacteria) 온도에 의한 분리에 필요한 적정온도를 표준화 하기 위해 가스압축기(8)에서 압축 시 발생하는 고온의 가스를 열 교환하여 사용하는 가스 열 교환기(8a)와;
상기 메탄가스 압력과 온도를 체크하여 온도와 압력을 일정하게 관리하여 최 적의 운전상태를 컨트롤하기 위한 압력게이지(5)(10)(14) 및 온도게이지(6)(11)(15)와;
상기 가스부양 소화조(2) 내의 현탁액 온도를 체크하여 일정한 온도로 제어하기 위한 현탁액 온도게이지(21)(22)(23)(24)
를 포함하여 이루어진다.
각 구성에 대해 보다 상세하게 설명한다.
도 1a 및 도 1b에 나타낸 바와 같이, 상기 가스부양 소화조(2)는 현탁액이 저장되는 수용부를 갖는 탱크로써, 가수분해 및 산 발효를 실행하여 메탄가스(Methane CH-4 Gas)를 생성하는 현탁액 활성화는 공정으로 고온세균(Thermophilic bacteria) 온도(최적 50~55℃, 최저 40~45 ℃, 최고 60~70 ℃)에 의한 분리를 한다.
상기 가스부양 소화조(2)의 상부에는 메탄가스를 압축 및 순환하여 측면 및 하부의 혼합장치에 가스를 공급하기 위해 상단에는 반구형의 압축가스실(4)이 형성되고, 하부에는 반구형으로 형성된 서비스 혼합조(3)가 형성된다.
상기 서비스 혼합조(3)는 반구형으로 형성됨으로써 동일한 HRT(수리학적 체류시간; hydraulic detention time HRT)를 유지시키기 위해 바닥의 형태에서 줄어든 만큼 가스부양 소화조(2)의 높이를 길게 하여 부피 손실을 상쇄시킨다.
즉, 평면 바닥에 비해 비 혼합 구역을 감소시키며, 혼합을 향상시키고, 하부 구조를 개선하여도 혼합에 미치는 영향은 제한적이므로, 추가적으로 측면 및 하부 에 가스 분사노즐을 도입하면서 유체흐름을 소화조 내벽에 가깝게 유도할 수 있으므로 혼합이 잘 되지 않는 부분을 최소화 하여 혼합을 향상 시켰으며, 원형형태 바닥을 같이 도입하여 약한 부분까지 완전하게 혼합이 이루어지게 설계된 것이다.
상기 가스부양 소화조(2)에 하수슬러지 및 유기물의 전 처리를 거친 현탁액이 현탁액 유입노즐(1)로 유입되며, 유입되는 현탁액을 현탁액 레벨 스위치(1a)로 현탁액이 적정 수위(max suspension)에 도달하면 현탁액 유입펌프(도시하지 않음)를 정지시킨다.
한편, 상기 가스부양 혐기성 소화조(2) 바닥 구조가 흐름 양상과 비 혼합 구역 분포에 미치는 영향을 없애기 위해 서비스 혼합조(3)가 평면이 아닌 반구형으로 제작된다.
상기 유입된 현탁액을 혼합과 고온세균 (Thermophilic bacteria) 온도에 의한 가수분해 및 산 발효를 시행하는 가스부양 혐기성 소화조(2)에서 발생되는 메탄가스가 가스배출관(2a)을 통해 흡입되어 상기 가스압축기(8)에서 압축된다.
또한, 상기 가스부양 혐기성 소화조(2)에 공급되어 현탁액 혼합용으로 사용되는 재순환 가스 량을 설정하기 위해 상기 가스압축기(8)에 가스가 공급되기 전 사전에 입력된 가스 량 수치를 중앙제어 시스템에서 인식을 하여 가스공급량 제어 댐퍼(7)를 컨트롤 하여 가스공급량을 제어한다.
상기 가스압축기(8)에 가스공급 직전의 가스 온도를 제어하여 가스압축기(8)의 발생온도를 합산하여 적정온도를 유지하기 위해 가스압축기(8)의 압축기 보호를 위해 냉각수 공급을 조절한다.
상기 가스 압축기(8)에서 압축된 온도는 약 120℃고온으로써 이 고온을 가스부양 혐기성 소화조(2)의 발효 적정온도로 전환하기 위해 가스 열 교환기(8a)가 가스압축기(8)의 후단에 설치된다.
한편, 상기 가스부양 혐기성 소화조(2)의 내부 표준 온도유지를 위해 사전에 중앙제어 시스템에 현탁액 표준온도를 입력 시키고, 가스부양 혐기성소화조(2)의 하부에서 상부까지 현탁액 온도게이지 1단~4단(21)(22)(23)(24)이 설치된다.
그리고, 중앙제어 시스템에서 현탁액 온도게이지 1단~4단(21)(22)(23)(24)를 통해 온도를 감지하여 현탁액 온도에 따라 가스압축기(8)에서 압축 열을 열 교환하는 가스 열 교환기(8a)를 컨트롤 하여 가스온도를 조정하여 가스부양 혐기성 소화조(2)에 가스를 공급하는 것으로 현탁액 혼합 및 표준 온도를 유지 시킨다.
상기 가스압축기(8)와 가스 열 교환기를 통해온 압축가스를 현탁액 교반을 시행하게 되는데, 먼저 가스를 여러 개의 측면 가스부양 현탁액 소용돌이식 혼합장치(17)로 공급하고, 아울러 중앙가스부양 현탁액 혼합장치(19)로 가스가 일시적으로 공급되고, 공급된 압축가스는 현탁액을 통과하면서 교반작용을 한 후 상부의 압축가스실(4)에 축적(蓄積)된다.
도 2a 내지 도 2c 및 도 3a 내지 도 3e에 나타낸 바와 같이,
가스부양 혐기성 소화조(2)의 측면에 설치된 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 식 혼합장치(17)로 압축가스실(4)에서 축적된 압축가스가 공급된다.
상기 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 혼합장치(17)는, 현탁액 혼합(mixing)의 목적으로 가스부양 혐기성 소화조(2) 내에 압축가스를 공급하는 것으로, 슬러지를 철저히 섞어주고, 일정한 온도를 유지시키며, 스컴(scum)을 제거하며, 거품의 생성을 억제하고 계층화(stratification)를 방지하게 된다.
상기 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 혼합장치(17)는 도 3a 내지 도 3e에 나타낸 바와 같이, 측면가스부양 공급홀더(17a)와, 측면 가스부양 자동공급 조절밸브(17b)와, 현탁액 역류방지 체크밸브(17c)와, 측면 가스부양 노즐(17d) 및 배관으로 구성된다.
상기 측면가스부양 공급홀더(17a)는 압축가스가 일시적으로 공급되는 량을 확보하기 위해 구비되는 것으로 가스를 축적하는 탱크역할을 하게 된다.
상기 측면 가스부양 자동공급 조절밸브(17b)는 측면가스부양 공급홀더(17a)에 축적된 가스가 공급될 때 여러 개로 구비된 측면 가스부양 노즐(17d)로 일정한 량의 가스를 배분하기 위해 각각의 측면 가스부양 노즐(17d)에 설치되어 가스 량을 조절하게 된다.
상기 현탁액 역류방지 체크밸브(17c)는 가스공급을 일시적으로 정지시킬 때 현탁액의 역류를 방지를 막기 위한 것이다.
상기 측면 가스부양 노즐(17d)은 공급되는 압축가스로 현탁액 혼합을 위해 설치된 것으로, 가스분사각도를 비스듬하게 설치됨으로써, 설정된 각도에 따라 가 스가 분사되면서 현탁액을 소용돌이치게 하여 혼합능률이 향상될 수 있다.
상기 측면 가스부양 노즐(17d)의 가스분사각도는 소화조 설계에 따라 상이하게 되므로 특정한 각도로 한정하지는 않으므로, 각도에 대해서는 표기하지 않기로 한다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 측면 가스부양 노즐(17d)이 적정한 가스분사각도로 설치되며, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 측면 가스부양 노즐(17d)을 통한 가스 분사에 의해 현탁액이 소용돌이치면서 혼합된다.
도 4a 내지 도 4c에 나타낸 바와 같이, 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)는, 상기 가스부양 소화조(2)의 발생 메탄가스를 압축시켜 소화조 하부로 불어 넣어 혼합하여 기계적 고장이 없고 수위 변동에 관계없이 일정한 교반 효과와 효율을 유지시키기 위한 것이다.
상기 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)는, 상기 가스부양 소화조(2)의 상단부와 압축가스실(4) 하단 사이에 형성된 중앙 가스부양 공급장치 조립면판(18)에 설치되는 것으로, 도 4c에 나타낸 바와 같이 중앙 가스부양 공급장치 조립면판(18)에 플랜지결합에 의해 상단이 결합되고, 하단에는 일시적인 가스공급 중단시 현탁액의 역류를 방지하기 위해 현탁액 역류방지 체크밸브(20)가 설치된다.
상기 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)는 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 식 혼합장치(17)의 보조 역할을 하는 장치로 가스부양 혐기성 소화조(2)의 내측 하부의 현탁액을 하부에서 상부로 부상시켜 주는 역할을 한다.
상기 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 장치(17) 및 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)을 통해 공급되는 가스량을 조절하기 위해 중앙제어 시스템으로부터 제어되는 압축가스 가스분배 조절댐퍼(16)가 압축가스실(4)의 입구에 설치된다.
한편, 상기 가스부양 혐기성 소화조(2)에서 평균적으로 생성되는 메탄가스를 순환하여 현탁액 혼합용으로 사용하며, 연속적으로 생산되는 메탄가스는 에너지 전환용을 분배하기 위해 가스분배용 가스공급량 제어댐퍼(7) 및 출력가스량 제어댐퍼(12)가 설치된다.
상기 가스공급량 제어댐퍼(7) 및 출력가스량 제어댐퍼(12)가 가스배출관(2a) 후단에 설치되어 중앙제어 시스템에 의해 자동 컨트롤된다.
상기 가스부양 혐기성 소화조(2)의 하부에는 현탁액 배출구(25)가 형성되고, 상기 현탁액 배출구(25)를 통해 소화 완료된 현탁액을 배출하여 다음 공정으로 이송한다.
상기 가스부양 혐기성소화조(2)에서 운전되는 내부 압력이 고압으로 운전되므로 안전사고를 방지하기 위해 가스배출관(2a)의 후단에 소화조 압력 안전밸브(9)가 설치된다.
따라서 가스부양 혐기성소화조(2)의 내부 운전 압력을 사전에 설정하여 중앙 제어 시스템에 입력하고, 상기 중앙제어 시스템에 의해 소화조 압력 안전밸브(9)를 컨트롤 하여 가스부양 혐기성소화조(2)의 내부 압력을 안전하게 유지하게 된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 가스부양 혐기성 소화조의 장치를 나타낸 정면도 및 평면도이고,
도 2a 내지 도 2c는 상기 도 1a에 관련된 측면가스부양 현탁액 소용돌이 식 혼합장치 조립도이며,
도 3a 내지 도 3e는 상기 도 2a에 관련된 측면가스부양 현탁액 소용돌이 식 혼합장치 상세도이며,
도 4a 내지 도 4c는 상기 도 1a에 관련된 중앙가스부양 현탁액 혼합장치 조립 및 상세도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 현탁액 유입노즐 1a : 현탁액 레벨 스위치
2 : 가스부양 소화조 2a : 가스배출관
3 : 서비스 혼합조 4 : 압축가스실
5,10,14 : 압력게이지 7 : 가스공급량 제어 댐퍼
8 : 가스압축기 8a : 가스 열 교환기
21,22,23,24 ; 온도게이지 17 : 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 식 혼합장치
17a : 측면가스부양 공급홀더 17b : 측면 가스부양 자동공급 조절밸브
17c : 현탁액 역류방지 체크밸브 17d : 측면 가스부양 노즐
18 : 중앙 가스부양 공급장치 조립면판 19 : 중앙 가스부양 현탁액 혼 합장치
20 : 현탁액 역류방지 체크밸브 25 : 현탁액 배출구

Claims (7)

  1. 현탁액 활성화는 공정으로 고온세균에 의해 가수분해 및 산 발효를 실행하여 메탄가스를 생성하는 가스부양 소화조(2)와;
    상기 가스부양 소화조(2)에서 발생되는 메탄가스를 재 순환시켜 현탁액 온도 유지와 가스부양 소화 교반을 위해 순환되는 가스를 압축시키는 가스압축기(8)와;
    상기 가스압축기(8)에서 압축시 발생하는 고온의 온도를 열 교환하여 사용하는 가스 열 교환기(8a);
    상기 가스부양 소화조(2)의 메탄가스를 압축시켜 하부로 불어 넣어 혼합하는 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)를 포함하고,
    상기 중앙 가스부양 현탁액 혼합장치(19)는,
    상기 가스부양 소화조(2)의 상단부와 압축가스실(4) 하단 사이에 형성된 중앙 가스부양 공급장치 조립면판(18)에 상단이 결합되고, 하단에는 일시적인 가스공급 중단시 현탁액의 역류를 방지하기 위해 현탁액 역류방지 체크밸브(20)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가스부양 혐기성 소화조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가스부양 소화조(2) 내의 슬러지를 혼합하여 주고, 일정한 온도를 유지시키며, 스컴을 제거하며 거품의 생성을 억제하고 계층화를 방지하기 위한 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 혼합장치(17)가 더 설치되며,
    상기 측면 가스부양 현탁액 소용돌이 혼합장치(17)는,
    압축가스가 일시적으로 공급되는 량을 확보하기 위해 가스를 축적하는 측면가스부양 공급홀더(17a)와,
    일정한 량의 가스를 배분하여 가스량을 조절하는 측면 가스부양 자동공급 조절밸브(17b)와,
    가스공급을 일시적으로 정지시킬 때 현탁액의 역류를 방지를 막기 위한 현탁 액 역류방지 체크밸브(17c)와,
    상기 가스압축기(8)에서 압축된 재순환 메탄가스를 측면에서 공급하여 가스부양 소화조(2) 내부 현탁액을 소용돌이식 교반이 되도록 측면 각도를 유지하여 설치되는 측면가스부양 노즐(17d)과,
    상기 측면가스부양 노즐(17d)의 선단에 설치되어 현탁액의 역류를 방지하는 현탁액 역류방지 체크밸브(17c)
    를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가스부양 혐기성 소화조.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가스부양 소화조(2)에서 발생한 메탄가스를 가스부양 압축과 메탄가스를 에너지로 사용 하기 위해 가스분배용 가스공급량 제어댐퍼(7) 및 출력가스 량 제어댐퍼(12)가 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가스부양 혐기성 소화조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 메탄가스 압력과 온도를 체크하여 온도와 압력을 일정하게 관리하여 최적의 운전상태를 컨트롤하기 위한 압력게이지(5)(10)(14) 및 온도게이지(6)(11)(15)가 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가스부양 혐기성 소화조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가스부양 소화조(2) 내의 현탁액 온도를 체크하여 일정한 온도로 제어하기 위한 현탁액 온도게이지(21)(22)(23)(24)가 더 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가스부양 혐기성 소화조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 가스부양 소화조(2)는 메탄가스를 압축 및 순환하여 측면 및 하부의 혼합장치에 가스를 공급하기 위해 상단에는 반구형의 압축가스실(4)이 형성되고, 하부에는 반구형으로 형성된 서비스 혼합조(3)가 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 가스부양 혐기성 소화조.
KR1020080048079A 2008-05-23 2008-05-23 가스부양 혐기성 소화조 KR100963101B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080048079A KR100963101B1 (ko) 2008-05-23 2008-05-23 가스부양 혐기성 소화조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080048079A KR100963101B1 (ko) 2008-05-23 2008-05-23 가스부양 혐기성 소화조

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080061342A KR20080061342A (ko) 2008-07-02
KR100963101B1 true KR100963101B1 (ko) 2010-06-10

Family

ID=39813660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080048079A KR100963101B1 (ko) 2008-05-23 2008-05-23 가스부양 혐기성 소화조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100963101B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101202444B1 (ko) 2012-04-25 2012-11-16 코오롱환경서비스주식회사 스컴 발생 억제 설비 및 교반 기능을 갖는 일체형 혐기성 소화 장치 및 그 방법
KR101305685B1 (ko) 2011-07-27 2013-09-09 장희현 소화조의 스컴제거장치

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104556614B (zh) * 2015-01-22 2016-06-01 班乐平 沼液单向流动促进菌种均布的沼气发酵装置产生沼气方法
CN104556615B (zh) * 2015-01-22 2016-06-01 班乐平 沼液单向流动提升沼液紊流的沼气发酵装置产生沼气方法
CN104529119B (zh) * 2015-01-22 2016-04-06 蔡宜和 水压双管通道型沼气发生装置产生沼气的方法
CN104512990B (zh) * 2015-01-22 2016-06-29 潘磊 沼液单向流动提升沼液紊流效果的沼气发酵装置
CN104529118B (zh) * 2015-01-22 2016-06-01 班乐平 布菌装置促进菌种均布的沼气发生系统产生沼气的方法
CN104529120B (zh) * 2015-01-22 2016-04-06 葛志成 U型沼气发酵系统产生沼气的方法
CN104529117B (zh) * 2015-01-22 2016-04-06 周瑞 利用沼气气压提升沼液湍流效果的沼气发生系统
CN106380055B (zh) * 2016-11-16 2023-04-07 南京大学宜兴环保研究院 一种用于污泥厌氧消化的装置及其运行方法
KR101978281B1 (ko) 2018-12-12 2019-05-14 김일도 고효율 혐기성 소화 장치 및 그 운용 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101305685B1 (ko) 2011-07-27 2013-09-09 장희현 소화조의 스컴제거장치
KR101202444B1 (ko) 2012-04-25 2012-11-16 코오롱환경서비스주식회사 스컴 발생 억제 설비 및 교반 기능을 갖는 일체형 혐기성 소화 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080061342A (ko) 2008-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100963101B1 (ko) 가스부양 혐기성 소화조
US8409439B1 (en) Pressurized digester vessel
Abu-Orf et al. Comparing thermal hydrolysis processes (CAMBI™ and EXELYS™) for solids pretreatmet prior to anaerobic digestion
US20100140169A1 (en) Method and Apparatus for Anaerobic Digestion of Organic Liquid Waste Streams
CN102002395B (zh) 液相循环加氢脱硫系统溶气方法及装置
AU2013278942B2 (en) Method for treating organic waste, in particular sludge from wastewater treatment plants, and facility for implementing said method
CA2993963A1 (en) Energy efficient system and process for hydrolyzing sludge
CN103482835B (zh) 一种污泥水解装置及工艺
CN113270613A (zh) 一种燃料电池引射器回收氢气的方法和装置
CN104893964A (zh) 一种高含固厌氧发酵罐用射流搅拌装置及厌氧发酵罐
CN110686231A (zh) 一种基于电解水制氢的火电厂调峰系统
CN108854167B (zh) 焦炉煤气中甲烷蒸汽转化后冷凝液的循环利用系统
CN101392178A (zh) 一种煤泥制备和输送方法
CN101644176B (zh) 汽轮机真空汽回收装置
JP2004237238A (ja) ガスホルダ一体型メタン発酵槽における加温及び撹拌方式
CN102559490A (zh) 锅炉尾气作为热源供给厌氧池产生沼气的装置和方法
Hamad et al. Molten carbonate fuel cell combined heat, hydrogen and power system: feedstock analysis
US20150083661A1 (en) Methods and systems for sewage sludge treatment
Ovezea Saving energy: Using fine bubble diffusers
CN114593412A (zh) 生产混凝土管桩工厂的蒸汽利用系统
WO2021152628A1 (en) A digester, system and method thereof to produce biofuel
CN101644177B (zh) 乏汽回用系统
CN205275583U (zh) 一种有机垃圾联合厌氧消化处理装置
CN218066061U (zh) 储能性高效稳定蒸汽压力提升系统
CN215377453U (zh) 一种燃料电池的引射器回收氢气装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151201

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170901

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191128

Year of fee payment: 10