KR100991250B1 - 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폐수 중 유기물이 미생물에 의해 산화분해될 때 일어나는 발열반응시의 내부가스를 이용하여 외부로부터 열원이 필요없이 호기성 소화조 내부를 고온으로 유지함으로써, 짧은 시간에 유기물 소화가 이루어지고 발열로 인하여 병원균 및 각종 단백질 성분이 사멸 또는 분해처리할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 고온 호기성 미생물의 활성화로 폐수에 포함된 유기물이 산화 분해되는 장소를 제공하는 속이 빈 호기성 소화조와; 호기성 소화조 내부의 폐수를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조 내부로 주입하는 폐수순환 배관라인과; 호기성 소화조 상부의 내부가스를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조의 하부로 주입하는 내부가스순환 배관라인과; 내부가스순환 배관라인의 상단구간 일단과 연결설치되어 내부가스순환 배관라인 내부로 공기를 공급함으로써 가스와 공기가 혼합된 혼합가스가 내부가스순환 배관라인을 따라 호기성 소화조의 하부로 주입되게 하는 공기주입 배관라인을; 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

Description

고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치{HIGH EFFICENCY AUTO THERMAL THERMOPHILIC AEROBIC DIGESTION EQUIPMENT}
본 발명은 폐수 중 유기물이 미생물에 의해 산화분해될 때 일어나는 발열반응시의 내부가스를 이용하여 외부로부터 열원이 필요없이 호기성 소화조 내부를 고온으로 유지함으로써, 짧은 시간에 유기물 소화가 이루어지고 발열로 인하여 병원균 및 각종 단백질 성분이 사멸 또는 분해처리할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치에 관한 것이다.
일반적으로 자체발열 고온 호기성 소화(Autothermal Thermophilic Aerobic Digestion, ATAD) 장치는, 폐수를 저장하기 위한 소화조와, 폐수를 순환시키기 위한 순환펌프와, 흡기공기의 유량을 점검하기 위한 유량계와, 흡기공기를 소화조 내로 유입시키기 위한 이젝터와, 소화조내의 액의 높이를 측정하기 위한 수위계와, 소화조내의 온도를 측정하기 위한 온도측정계와, 고온 호기성 소화과정에서 나타나는 산화환원 전위를 측정하기 위한 산화환원계와, 소화조내의 온도조절을 위한 냉각장치와, 소화조 내의 액이 혼합되면서 발생하는 거품을 제거하는 소포장치와, 상기한 소화과정을 제어하기 위한 제어수단으로 이루어진다.
한편, 이러한 자체발열 고온 호기성 소화장치의 실시예로서, 『고온 호기성 미생물의 활성화로 폐수에 포함된 유기물이 산화 분해되는 소정 크기의 호기성 소화조와; 상기 호기성 소화조 내부의 폐수를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조 내부로 주입하는 폐수순환수단과; 상기 폐수순환수단에 의해 순환하는 폐수에 공기를 주입하고 용해시키는 제1공기주입수단과; 상기 호기성 소화조 상부의 내부가스를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조의 하부로 주입하는 내부가스순환수단과; 상기 내부가스순환수단에 의해 순환되는 내부가스에 공기를 주입하기 위한 제2공기주입수단과; 상기 호기성 소화조 상부의 거품을 외부로 배출시킨 후 상기 폐수순환수단을 통해 다시 호기성 소화조의 하부로 주입하는 거품순환제거수단과; 상기 호기성 소화조의 상단에 설치되어 호기성 소화조의 거품을 외부로 배출시키기 위한 거품배출수단과; 상기 호기성 소화조 상부에 설치되어 호기성 소화조 내부의 거품을 제거하는 살수거품제거수단을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치』가 본 출원인에 의해 특허출원되어 특허등록된바 있다(대한민국 특허등록 제10-0939103호 참조).
그러나 종래의 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는, 소화조의 외부에 이젝터를 설치하고 순환펌프에 의해 순환되는 폐수에 공기를 주입하는 이젝터(ejector) 방식으로서, 호기성 소화조의 내부가스를 호기성 소화조의 하부로 순환공급시 공기의 공급량이 너무 많아 내부가스(50~100ℓ/min)가 공기와 혼합되면서 대류현상에 의해 내부가스의 온도가 급격히 떨어진 상태로 공급됨에 따라 호기성 소화조의 온도가 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 이젝터 방식의 경우 호기성 소화조 내부로 순환유입되는 순환폐수가 주가 되고 내부가스의 량은 순환폐수의 량보다 적기 때문에 이 또한 호기성 소화조의 온도저하 요인으로 작용하여 유기물의 소화효율이 저조한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 고온 호기성 미생물의 활성화로 폐수에 포함된 유기물이 산화 분해되는 장소를 제공하는 속이 빈 호기성 소화조와; 호기성 소화조 내부의 폐수를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조 내부로 주입하는 폐수순환 배관라인과; 호기성 소화조 상부의 내부가스를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조의 하부로 주입하는 내부가스순환 배관라인과; 내부가스순환 배관라인의 상단구간 일단과 연결설치되어 내부가스순환 배관라인 내부로 공기를 공급함으로써 가스와 공기가 혼합된 혼합가스가 내부가스순환 배관라인을 따라 호기성 소화조의 하부로 주입되게 하는 공기주입 배관라인;으로 구성하여 짧은 시간에 유기물 소화가 이루어지고 발열로 인하여 병원균 및 각종 단백질 성분이 사멸 또는 분해처리 할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 호기성 소화조 상부에 거품배출 배관라인을 설치함으로써 호기성 소화조 내부 상부의 거품을 외부로 배출시킬 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 호기성 소화조 상부에 슬러지이송펌프가 구비된 슬러지공급 배관라인을 연결설치함으로써 호기성 소화조 내부에 슬러지를 공급할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 호기성 소화조 하부에 드레인밸브가 구비된 슬러지배출 배관라인을 연결설치함으로써, 호기성 소화조 내부의 슬러지를 배출할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 폐수순환 배관라인에 살수거품제거 배관라인을 연결설치하되, 살수거품제거 배관라인의 폐수가 유입되는 유입부 측 끝단 부위는 폐수순환 배관라인의 일단과 연결설치하고 살수거품제거 배관라인의 배출부 측 구간은 폐수순환 배관라인으로부터 공급된 폐수를 호기성 소화조 내부의 거품에 분사하여 거품을 제거할 수 있도록 호기성 소화조의 내부 상부에 위치하도록 연결설치함으로써, 유기물을 효과적으로 처리할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 내부가스순환 배관라인의 유입부 측 끝단은 호기성 소화조의 내부가스를 유입할 수 있도록 호기성 소화조의 상부와 연결되고, 호기성 소화조의 상부 바깥쪽에 위치하는 내부가스순환 배관라인 부위에는 제어밸브와 탱크가 설치되면서 외부 공기가 공급되는 공기주입 배관라인을 연결하여 내부가스순환 배관라인을 통해 공기 및 내부가스가 혼합된 혼합기체를 호기성 소화조 내부로 공급할 수 있도록 하며, 내부가스순환 배관라인의 하부 일단에는 송풍기를 설치하여 호기성 소화조 하부로 내부가스를 공급할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 혼합기체를 구성하는 내부가스와 공기의 중 내부가스의 비율 더 높게 하여 내부가스의 온도를 최대한 그대로 유지한 상태로 호기성 소화조 하부로 공급할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 송풍기를 내식성 내마모성 코팅제로 코팅처리 함으로써 열악한 환경조건에서도 잘 견딜 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 호기성 소화조 내부의 폐수가 순환할 수 있도록 폐수순환 배관라인을 호기성 소화조 하부에 설치하되, 폐수순환 배관라인의 폐수 유입부 측 끝단 부위는 호기성 소화조의 바닥 부위와 연결하고 폐수순환 배관라인의 배출부 측 끝단 부위는 폐수순환 배관라인의 유입부 측 끝단 부위보다 위쪽에 위치하도록 연결하며, 호기성 소화조의 바깥쪽에 위치하는 폐수순환 배관라인의 일단에 순환펌프를 설치하여 폐수의 순환이 원활히 이루어질 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 내부가스순화 배관라인의 배출부 측 구간과 폐수순환 배관라인의 배출부 측 구간은 호기성 소화조 내부에 혼합기체와 폐수의 혼합물을 혼합분사할 수 있도록 서로 연통되는 이중배관으로 구성함으로써, 유기물의 소화효과를 대폭 향상시킬 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 이중배관은, 폐수순환 배관라인이 연결되는 내부관과 내부가스순환 배관라인이 연결되는 외부관으로 구성되고, 내부관과 외부관은 동일 축 상에 설치되면서 외부관과 내부관 사이에는 공기와 내부가스가 혼합된 혼합가스가 통과하는 공간이 형성되며, 외부관의 끝단부에는 직경이 점차 확장되는 노즐부가 구비되고, 내부관의 선단은 노즐부 내부에 위치하도록 설치하여 노즐부에서 토출되는 혼합기체와 내부관 선단에서 토출되는 폐수가 노즐부 내에서 혼합된 상태로 호기성 소화조 내부로 분사하여 유기물의 소화효과를 높일 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 호기성 소화조 내부의 폐수에 산소가 용존되도록 하고 고압의 폐수를 호기성 소화조로 분출함으로써 미세기포가 생성되도록 하여 산소의 확산 효율을 향상시킬 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 호기성 소화조에서 발생하는 내부가스 및 폐수를 외부로 방출시키지 않고 호기성 소화조로 순환시킴으로써 내부가스에 포함된 악취물질과 거품을 제거하는 동시에 내부가스와 거품의 열에너지를 활용함으로써 호기성 소화조의 온도를 유지할 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 순환폐수와 혼합기체를 이중배관을 통해서 호기성 소화조로 혼합주입함으로써, 호기성 소화조의 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 한 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 고온 호기성 미생물의 활성화로 폐수에 포함된 유기물이 산화 분해되는 장소를 제공하는 속이 빈 호기성 소화조와; 호기성 소화조 내부의 폐수를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조 내부로 주입하는 폐수순환 배관라인과; 호기성 소화조 상부의 내부가스를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조의 하부로 주입하는 내부가스순환 배관라인과; 내부가스순환 배관라인의 상단구간 일단과 연결설치되어 내부가스순환 배관라인 내부로 공기를 공급함으로써 가스와 공기가 혼합된 혼합가스가 내부가스순환 배관라인을 따라 호기성 소화조의 하부로 주입되게 하는 공기주입 배관라인을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 호기성 소화조 상부에는, 호기성 소화조의 상단과 연결설치되어 호기성 소화조 내부 상부의 거품을 외부로 배출시키는 거품배출 배관라인이 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 호기성 소화조 상부에는, 일단에 슬러지가 유입되는 슬러지공급 배관라인이 연결설치되며 이 슬러지공급 배관라인의 일단에는 슬러지이송펌프가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 호기성 소화조 하부에는, 슬러지배출 배관라인이 연결설치되고 이 슬러지배출 배관라인의 일단에는 드레인밸브가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 폐수순환 배관라인에 살수거품제거 배관라인을 연결설치하되, 살수거품제거 배관라인의 폐수가 유입되는 유입부 측 끝단 부위는 폐수순환 배관라인의 일단과 연결설치하고 살수거품제거 배관라인의 배출부 측 구간은 폐수순환 배관라인으로부터 공급된 폐수를 호기성 소화조 내부의 거품에 분사하여 거품을 제거할 수 있도록 호기성 소화조의 내부 상부에 위치하도록 연결설치함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 내부가스순환 배관라인의 유입부 측 끝단은 호기성 소화조의 내부가스를 유입할 수 있도록 호기성 소화조의 상부와 연결되고, 호기성 소화조의 상부 바깥쪽에 위치하는 내부가스순환 배관라인 부위에는 제어밸브와 탱크가 설치되면서 외부 공기가 공급되는 공기주입 배관라인을 연결하여 내부가스순환 배관라인을 통해 공기 및 내부가스가 혼합된 혼합기체를 호기성 소화조 내부로 공급할 수 있도록 하며, 내부가스순환 배관라인의 하부 일단에는 송풍기를 설치하여 호기성 소화조 하부로 내부가스를 공급할 수 있도록 함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 혼합기체를 구성하는 내부가스와 공기의 비율을 2:1 내지 10:1로 하여 내부가스의 온도를 최대한 그대로 유지한 상태로 호기성 소화조 하부로 공급할 수 있도록 함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 송풍기는 내식성 내마모성 코팅제에 의해 코팅처리됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 호기성 소화조 내부의 폐수가 순환할 수 있도록 폐수순환 배관라인을 호기성 소화조 하부에 설치하되, 폐수순환 배관라인의 폐수 유입부 측 끝단 부위는 호기성 소화조의 바닥 부위와 연결하고 폐수순환 배관라인의 배출부 측 끝단 부위는 폐수순환 배관라인의 유입부 측 끝단 부위보다 위쪽에 위치하도록 연결하며, 호기성 소화조의 바깥쪽에 위치하는 폐수순환 배관라인의 일단에는 순환펌프가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 내부가스순화 배관라인의 배출부 측 구간과 폐수순환 배관라인의 배출부 측 구간은 호기성 소화조 내부에 혼합기체와 폐수의 혼합물을 혼합분사할 수 있도록 서로 연통되는 이중배관으로 구성함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화 장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
또한, 이중배관은, 폐수순환 배관라인이 연결되는 내부관과 내부가스순환 배관라인이 연결되는 외부관으로 구성되고, 내부관과 외부관은 동일 축 상에 설치되면서 외부관과 내부관 사이에는 공기와 내부가스가 혼합된 혼합가스가 통과하는 공간이 형성되며, 외부관의 끝단부에는 직경이 점차 확장되는 노즐부가 구비되고, 내부관의 선단은 노즐부 내부에 위치하도록 설치하여 노즐부에서 토출되는 혼합기체와 내부관 선단에서 토출되는 폐수가 노즐부 내에서 혼합된 상태로 호기성 소화조 내부로 분사되게 함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
본 발명에 따른 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는 순환폐수 내에 산소가 충분히 용존되고, 이중배관을 통해서 미세기포가 생성되므로 폐수 속으로의 산소확산 효율을 향상시킬 수 있으며, 호기성 소화조에서 발생하는 내부가스 및 폐수를 외부로 방출시키지 않고 호기성 소화조로 순환시킴으로써 내부가스에 포함된 악취물질과 거품을 제거하는 동시에 내부가스 열에너지를 활용함으로써 별도의 온도유지 장치 없이도 호기성 소화조의 온도를 유지할 수 있다.
또한, 미생물이 방출하는 에너지를 최대한 보존하여 외부 에너지를 최소화할 수 있고, 호기성 소화조 내부 유기물과 미생물과 수중의 산소가 신속히 접촉되어 반응 시간을 단축할 수 있고, 호기성 소화조 내부의 온도가 과열될 경우 신속하게 온도를 내릴 수 있으며, 호기성 소화조 내부에 거품이 과다하게 발생할 경우 거품배출 배관라인 등을 통해서 거품을 간편하게 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대략적인 전체구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세부 구성을 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인젝터 방식 이중배관의 평단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 노즐부의 확대 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노즐부의 절개 사시도.
본 발명은, 고온 호기성 미생물의 활성화로 폐수에 포함된 유기물이 산화 분해되는 장소를 제공하는 속이 빈 호기성 소화조와; 호기성 소화조 내부의 폐수를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조 내부로 주입하는 폐수순환 배관라인과; 호기성 소화조 상부의 내부가스를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조의 하부로 주입하는 내부가스순환 배관라인과; 내부가스순환 배관라인의 상단구간 일단과 연결설치되어 내부가스순환 배관라인 내부로 공기를 공급함으로써 가스와 공기가 혼합된 혼합가스가 내부가스순환 배관라인을 따라 호기성 소화조의 하부로 주입되게 하는 공기주입 배관라인을; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 호기성 소화조 상부에는, 호기성 소화조의 상단과 연결설치되어 호기성 소화조 내부 상부의 거품을 외부로 배출시키는 거품배출 배관라인이 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 호기성 소화조 상부에는, 일단에 슬러지가 유입되는 슬러지공급 배관라인이 연결설치되며 이 슬러지공급 배관라인의 일단에는 슬러지이송펌프가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 호기성 소화조 하부에는, 슬러지배출 배관라인이 연결설치되고 이 슬러지배출 배관라인의 일단에는 드레인밸브가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 폐수순환 배관라인에 살수거품제거 배관라인을 연결설치하되, 살수거품제거 배관라인의 폐수가 유입되는 유입부 측 끝단 부위는 폐수순환 배관라인의 일단과 연결설치하고 살수거품제거 배관라인의 배출부 측 구간은 폐수순환 배관라인으로부터 공급된 폐수를 호기성 소화조 내부의 거품에 분사하여 거품을 제거할 수 있도록 호기성 소화조의 내부 상부에 위치하도록 연결설치함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 내부가스순환 배관라인의 유입부 측 끝단은 호기성 소화조의 내부가스를 유입할 수 있도록 호기성 소화조의 상부와 연결되고, 호기성 소화조의 상부 바깥쪽에 위치하는 내부가스순환 배관라인 부위에는 제어밸브와 탱크가 설치되면서 외부 공기가 공급되는 공기주입 배관라인을 연결하여 내부가스순환 배관라인을 통해 공기 및 내부가스가 혼합된 혼합기체를 호기성 소화조 내부로 공급할 수 있도록 하며, 내부가스순환 배관라인의 하부 일단에는 송풍기를 설치하여 호기성 소화조 하부로 내부가스를 공급할 수 있도록 함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 혼합기체를 구성하는 내부가스와 공기의 비율을 2:1 내지 10:1로 하여 내부가스의 온도를 최대한 그대로 유지한 상태로 호기성 소화조 하부로 공급할 수 있도록 함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 송풍기는 내식성 내마모성 코팅제에 의해 코팅처리됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 호기성 소화조 내부의 폐수가 순환할 수 있도록 폐수순환 배관라인을 호기성 소화조 하부에 설치하되, 폐수순환 배관라인의 폐수 유입부 측 끝단 부위는 호기성 소화조의 바닥 부위와 연결하고 폐수순환 배관라인의 배출부 측 끝단 부위는 폐수순환 배관라인의 유입부 측 끝단 부위보다 위쪽에 위치하도록 연결하며, 호기성 소화조의 바깥쪽에 위치하는 폐수순환 배관라인의 일단에는 순환펌프가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 내부가스순화 배관라인의 배출부 측 구간과 폐수순환 배관라인의 배출부 측 구간은 호기성 소화조 내부에 혼합기체와 폐수의 혼합물을 혼합분사할 수 있도록 서로 연통되는 이중배관으로 구성함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화 장치를 기술구성의 특징으로 한다.
또한, 이중배관은, 폐수순환 배관라인이 연결되는 내부관과 내부가스순환 배관라인이 연결되는 외부관으로 구성되고, 내부관과 외부관은 동일 축 상에 설치되면서 외부관과 내부관 사이에는 공기와 내부가스가 혼합된 혼합가스가 통과하는 공간이 형성되며, 외부관의 끝단부에는 직경이 점차 확장되는 노즐부가 구비되고, 내부관의 선단은 노즐부 내부에 위치하도록 설치하여 노즐부에서 토출되는 혼합기체와 내부관 선단에서 토출되는 폐수가 노즐부 내에서 혼합된 상태로 호기성 소화조 내부로 분사되게 함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치를 기술구성의 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 대략적인 전체구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 세부 구성을 나타내는 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인젝터 방식 이중배관의 평단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 노즐부의 확대 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 노즐부의 절개 사시도를 각각 도시한 것으로서, 이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는, 호기성 소화조(10)에서 발생하는 내부가스가 주가 되면서 여기에 내부가스의 량보다 적은 소량의 공기를 혼합하여 호기성 소화조(10) 하부로 공급함으로써 내부가스의 온도를 최대한 원상태로 유지하여 호기성 소화조(10) 내부의 온도를 유기물 소화에 적합한 최적의 온도로 유지할 수 있도록 함과 아울러 공기와 내부가스가 혼합된 혼합가스와 함께 호기성 소화조(10)에서 발생하는 폐수를 호기성 소화조(10) 내부로 순환공급하여 고효율의 자체발열을 통해 유기성 산화물을 분해처리함을 특징으로 한다. 특히 호기성 소화조(10) 내부로 공급되는 혼합물 중 혼합가스가 주가 되도록 폐수보다 혼합가스의 혼합비를 더 높게 함으로써 열효율을 극대화한 인젝터(injector) 방식의 시스템이다.
더욱 구체적으로 본 발명에 따른 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 고온 호기성 미생물의 활성화로 폐수에 포함된 유기물이 산화 분해되는 소정 크기의 호기성 소화조(10)와, 호기성 소화조(10) 내부의 폐수를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조(10) 내부로 주입하는 폐수순환 배관라인(20)과, 호기성 소화조(10) 내부의 폐수를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조(10) 내부로 주입하는 폐수순환 배관라인(20)과, 호기성 소화조(10) 상부의 내부가스를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조(10)의 하부로 주입하는 내부가스순환 배관라인(30) 및 내부가스순환 배관라인(30)에 의해 순환되는 내부가스에 신선한 공기를 주입하기 위한 공기주입 배관라인(40)으로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는, 호기성 소화조(10) 상단에 설치되어 호기성 소화조(10)에서 넘치는 거품을 외부로 배출시키기 위한 거품배출 배관라인(50)과, 호기성 소화조(10) 내부 상부에 설치되어 호기성 소화조(10) 내부의 거품을 제거하는 살수거품제거 배관라인(80)과, 폐수순환 배관라인(20) 및 내부가스순환 배관라인(30)의 배출부 측 구간에는 폐수와, 공기와 내부가스가 혼합된 혼합기체를 호기성 소화조(10) 내부로 혼합분사하는 이중배관(100)을 더 포함하여 구성된다.
더욱 구체적으로 호기성 소화조(10)는 밀폐된 탱크로서, 내부 상부에는 슬러지를 공급하기 위해 일단에 슬러지이송펌프(61)가 설치된 슬러지공급 배관라인(60)이 연결설치된다. 또한, 호기성 소화조(10)는 단열을 위하여 소정 두께의 단열재로 감싸지며 호기성 소화조(10)의 바닥은 원뿔과 같이 경사형태로 형성되어 폐수의 교반과 슬러지 배출이 원활히 이루어진다.
호기성 소화조(10)는 일정 높이의 수위(L1)를 유지하도록 슬러지공급 배관라인(60)을 통해 고농도 유기성 폐수(W)가 유입되는데 이때, 호기성 소화조(10) 내부에서 폐수(W)의 수위(L1)는 가변적이나 폐수(W)의 수위는 폐수가 순환하는 폐수순환 배관라인(20)이 설치위치보다는 높고 내부가스가 순환되는 내부가스순환 배관라인(30)의 설치 위치보다는 낮다. 또한, 호기성 소화조(10)의 상부에는 일정 높이로 거품층(S)이 형성되는데 이 거품층(S)의 수위(L2)는 폐수의 수위(L1)보다는 높고 내부가스순환 배관라인(30)이 설치된 위치보다는 낮다.
그리고 호기성 소화조(10)에는 도면상에 도시되어 있지 않으나 수위(L1)를 측정하기 위한 수위측정센서와, 거품층의 수위(L2)를 측정하기 위한 적어도 2개 이상의 거품측정센서를 설치하는 것이 바람직하다. 구체적으로 두 개의 거품측정센서 중 하나는 거품배출 배관라인(50)에 설치되는 제1거품측정센서이고, 다른 하나는 내부가스순환 배관라인(30)에 설치되는 제2거품측정센서이다.
예를 들어 설명하면, 미리 설정된 높이 이상으로 거품의 수위가 상승하면 제1거품측정센서가 이를 감지하고 이와 연동하여 거품배출 배관라인(50)이 작동되면서 거품이 제거된다. 따라서, 거품배출 배관라인(50)의 작동에 의한 거품제거로 거품층(S)의 수위(L2)가 일정 높이 이상으로 상승하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 미리 설정된 높이 이상으로 거품의 수위가 상승하면 제2거품측정센서가 이를 감지하고 이와 연동하여 내부가스순환 배관라인(30)이 정지된다. 그리고 이와 동시에 호기성 소화조(10) 내부에 설치된 살수거품제거 배관라인(80)이 작동되면서 거품의 일부를 제거함에 따라 거품층의 수위(L2)가 낮아진다. 만일 이것으로도 부족할 경우에는 거품배출 배관라인(50)을 작동시켜 거품의 일부를 호기성 소화조(10) 외부로 배출한다.
살수거품제거 배관라인(80)은 배출부 측 구간이 호기성 소화조(10) 상부 내부에 위치하고 유입부 측 끝단은 폐수순환 배관라인(20)의 상부 일단과 연결설치되어 폐수순환 배관라인(20)으로부터 공급된 폐수를 호기성 소화조(10) 내부의 거품에 분사하여 거품을 제거한다. 살수거품제거 배관라인(80)에는 폐수를 원활하게 분사하기 위해 폐수의 공급을 제어하는 제어밸브 및 폐수를 강제 공급하는 펌프 등을 설치할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는, 호기성 소화조(10)의 상부에 소정 두께의 거품층(S)이 유지된다. 거품층은 호기성 소화조(10)의 온도가 내려가는 것을 방지하는 단열효과를 가진다. 그러나 거품층(S)이 너무 두터울 경우 공기의 유동을 방해하여 호기 상태의 유지가 어려우므로 그 두께를 적절히 조절할 필요가 있다.
또한, 본 발명의 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는, 호기성 소화조(10)에서 발생하는 내부가스를 외부로 배출하기 않고 순환시킴으로써 열 손실을 방지하여 호기성 소화조(10) 내부를 고온으로 유지할 수 있다. 이를 위해서 본 발명의 호기성 소화조(10)는 밀폐구조로 이루어지고 그 내부에 형성되는 내부 압력을 이용하여 내부가스와 거품을 무동력으로 순환시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는, 호기성 소화조(10)의 폐수를 폐수순환 배관라인(20)에 의해 연속적으로 순환시키고 외부의 신선한 공기를 주입함으로써 폐수에 포함된 호기성 미생물을 활성화하고 호기성 미생물의 호흡열을 이용하여 외부 가열 없이 호기성 소화조(10)의 내부 온도를 50~70℃로 유지한다.
폐수순환 배관라인(20)의 일단에는 호기성 소화조(10)의 폐수를 강제로 흡입하여 압송하기 위해 순환펌프(21)가 설치된다. 폐수순환 배관라인(20)을 호기성 소화조(10) 하부에 설치함에 있어서, 폐수순환 배관라인(20)의 폐수 유입부 측 끝단은 호기성 소화조(10)의 바닥에 연결설치하고, 폐수순환 배관라인(20)의 폐수 배출부 측 끝단은 유입부 측 끝단보다 높게 연결설치하여 폐수가 유입부 측에서 배출부 측으로 원활히 순환할 수 있도록 한다.
내부가스순환 배관라인(30)은, 호기성 소화조(10)의 내부가스를 순환시킬 수 있도록 내부가스순환 배관라인(30)의 유입부 측 끝단은 내부가스가 위치하는 호기성 소화조(10) 상부와 연결되고, 내부가스순환 배관라인(30)의 배출부 측 끝단은 폐수순환 배관라인(20)의 상부 일단에 연결설치된다. 그리고 내부가스순환 배관라인(30)의 하부 일단에는 호기성 소화조(10)의 내부가스를 호기성 소화조(10) 하부로 원활히 순환시키기 위해 루트블로워(roots blower) 등과 같은 송풍기(33)가 설치된다.
또한, 호기성 소화조(10) 상부의 바깥쪽에 위치하는 내부가스순환 배관라인(30)의 상부 구간에는 내부가스를 제어하는 제어밸브(31) 및 워터 리젝션 탱크(WATER REJECTION TANK) 등과 같은 탱크(32)가 순차적으로 설치된다. 그리고 내부가스순환 배관라인(30)의 상부 구간의 끝에는 내부가스순환 배관라인(30)에 공기를 공급할 수 있도록 공기주입 배관라인(40)이 연결설치되며 이 공기주입 배관라인(40)의 일단에는 공기의 흐름을 제어할 수 있도록 제어밸브가 설치된다.
내부가스순환 배관라인(30)의 일단에 설치되는 송풍기(33)에는 에폭시 등과 같은 내식 및 내마모성 코팅제를 도포하여 코팅처리 함으로써, 열악한 환경에도 잘 견딜 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 공기주입 배관라인(40)의 일단에는 내부가스순환 배관라인(30)에 주입되는 공기량을 조절하기 위한 공기흡입 제어밸브가 설치된다. 호기성 소화조(10)의 미생물이 활성화되어 온도가 올라가고 거품이 과도하게 발생하면 공기흡입량을 줄이기 위해 공기흡입 제어밸브를 닫는 것이 바람직하다. 내부가스순환 배관라인(30)의 일단 중 호기성 소화조(10)의 상부와 연결되는 부위에 설치되는 제어밸브(31)는 탱크(32) 내부의 압력을 측정하여 내부가스의 배출량을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 내부가스순환 배관라인(30)을 통해 호기성 소화조(10) 상부의 내부가스와 공기가 혼합된 혼합기체를 호기성 소화조(10) 하부로 공급할 때 혼합기체 중 내부가스의 비율보다 공기주입 배관라인(40)을 통해 공급되는 공기의 비율이 더 높을 경우 대류현상에 의해 내부가스와 공기가 혼합되면서 내부가스의 온도가 낮아지므로 호기성 소화조(10) 내부를 유기물의 소화에 적합한 적정 온도로 유지할 수 없게 된다. 따라서 공기의 비율보다 내부가스의 비율을 최대한 높인 혼합기체를 호기성 소화조(10) 내부로 공급해야 한다.
이를 위해 적정한 내부가스와 공기의 혼합비율을 실험결과 내부가스와 공기의 비율을 2:1 내지 10:1로 하였을 때 자체발열 효율이 가장 높음을 알 수 있었다. 예를 들어 내부가스의 비율이 1000~2000 ℓ/min 일 때 공기의 비율은 500~1000 ℓ/min로 하거나, 내부가스의 비율이 1000~2000 ℓ/min 일 때 공기의 비율은 100~200 ℓ/min로 하는 것이 바람직하다.
한편, 폐수순환 배관라인(20)의 배출부 측 끝단은 호기성 소화조(10)의 하부로 연결되므로 폐수순환 배관라인(20)에서 분출되는 고압의 폐수는 저압 상태의 호기성 소화조(10)에서 다량의 미세기포를 발생하게 된다. 그리고 폐수 속으로 분출된 미세기포는 폐수와 혼합되고 산소를 확산시킴으로써 호기성 미생물을 활성화한다. 순환되는 폐수에 포함된 거품에는 다량의 호기성 미생물이 포함되어 있고, 이 호기성 미생물이 폐수순환 배관라인(20)을 통해 순환하고, 호기성 소화조(10)에서 분출되는 과정에서 서로 혼합되기 때문에 미생물의 활성이 더욱 활발하게 이루어진다.
호기성 소화조(10) 내부로 주입된 공기의 일부와 호기성 미생물의 호흡에 의해 발생하는 이산화탄소 등 내부가스는 수위(L1)와 거품층(S)을 통과하여 호기성 소화조(10)의 상부로 이동한다. 이때, 내부가스는 상당량의 열에너지가 있어 내부가스를 그대로 방출하면 호기성 소화조(10)의 온도가 떨어지고 소실된 열에너지를 보충하여야 하기 때문에 별도의 가열장치를 설치하여야 한다. 그러나 본 발명에 따른 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는 내부가스를 배출하지 않고 순환시킴으로써 열에너지의 손실을 방지하기 때문에 호기성 소화조(10)에는 별도의 가열장치가 필요 없다.
호기성 소화조(10) 내부 상부의 내부가스를 호기성 소화조(10)의 하부로 순환하기 위해 내부가스순환 배관라인(30) 상에는 송풍기(33), 제어밸브(31), 탱크(32) 등이 설치되는데, 내부가스를 호기성 소화조(10) 밖으로 방출하지 않고 순환시킴으로써 외부로 악취가 새어나가는 것을 방지하고 호기성 미생물을 이용해서 악취물질을 제거할 수 있으며, 호기성 소화조(10) 내의 과도한 거품은 거품배출 배관라인(50)을 통해 제거할 수 있다. 호기성 소화조(10)가 저온 상태인 경우에는 제어밸브(31)를 완전개방하여 내부가스가 연속적으로 순환되도록 하는 것이 바람직하다.
내부가스순환 배관라인(30)을 통해 호기성 소화조(10) 내부로 주입된 혼합가스는 호기성 소화조(10) 내부의 폐수를 교반시키는 역할을 한다. 즉, 혼합기체가 호기성 소화조(10) 하부로 분출되면서 폐수를 교반하므로 호기성 소화조(10) 내부에는 별도의 교환날개와 같은 교반장치를 설치하지 않아도 교반효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는 호기성 소화조(10)의 하부에 폐수순환 배관라인(20)과 내부가스순환 배관라인(30)의 배출부 측 구간이 서로 연통되도록 폐수순환 배관라인(20)과 내부가스순환 배관라인(30)의 끝단 부위가 동일 수직축 상에 설치되는 이중배관(100)으로 구성한다.
더욱 구체적으로 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이 이중배관(100)은 공기와 내부가스의 혼합기체가 공급되는 내부가스순환 배관라인(30)이 연결되는 외부관(130)과, 폐수순환 배관라인(20)이 연결되는 내부관(120)으로 구성된다. 내부관(120)과 외부관(130)은 동일 축상에 노즐부(150)가 전, 후 방향으로 돌출되도록 수평설치된다. 외부관(130)과 내부관(120) 사이에는 혼합기체가 이동하는 환상의 공간(140)이 자연스럽게 형성된다. 물론, 노즐부(150)가 상, 하를 향하도록 설치할 수도 있다.
이때, 노즐부(150)는 혼합기체를 최대한 넓게 분사할 수 있도록 외부관(130)의 끝단부 직경이 점차 확장되는 배출구의 폭이 넓은 구조로 형성된다. 더욱 구체적으로 노즐부(150)의 배출구는 정원이 아닌 배출구 부분을 세로 방향으로 눌러놓은 형태 즉 배출구의 가로 방향은 정원보다 폭이 넓고 세로 방향은 정원보다 폭이 좁은 형태로 형성된다.
또한, 내부관(120)의 선단은 노즐부(150)의 내부에 위치하도록 설치된다. 따라서, 폐수순환 배관라인(20) 일단에 설치된 폐수 순환펌프(21)의 작동에 의해 폐수가 내부관(120)의 배출구를 통해서 토출되는 순간 외부관(130)의 공간(140)으로 토출되는 혼합기체와 만나면서 혼합이 이루어지고 이 혼합물은 노즐부(150)를 통해 최종 호기성 소화조(10)의 내부로 토출된다.
여기서, 노즐부(150) 내부의 내부관(120) 선단에는 저압부가 형성되는데 이 저압부의 부압에 의해 내부관(120)에 있는 폐수가 강제로 빨려오게 된다. 이러한 이중배관(100)을 이용할 경우 상기한 별도의 펌프를 사용하지 않고도 폐수를 흡입하여 호기성 소화조(10)로 공급할 수 있다.
또한, 이중배관(100)은 내부관(120)을 통해 토출된 순환폐수가 호기성 소화조(10)의 내부로 분출될 때, 외부관(130)을 통해 흡입되는 내부가스와 공기가 혼합된 혼합기체와 혼합된 상태로 토출되므로 미세기포를 형성한다. 따라서 순환폐수와 혼합기체를 각각 별도로 주입하는 경우보다 산소확산 효율이 향상되고 노즐부(150)를 통해 분출되는 폐수에 의해서 교반효율도 향상된다. 그리고 호기성 소화조(10) 내부로 분출되는 혼합상태의 폐수와 혼합기체는 폐수보다 혼합기체가 더 많이 공급되는 인젝터 방식으로 호기성 소화조(10)의 자체발열 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
호기성 소화조(10)의 하부에는 슬러지배출 배관라인(70)이 연결설치된다. 이 슬러지배출 배관라인(70)의 일단에는 폐수의 배출을 제어하는 드레인밸브(71)가 설치된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 고온 호기성 미생물을 이용한 소화장치는 폐수 중 유기물이 미생물에 의해 산화분해될 때 일어나는 발열반응시의 내부가스를 이용하여 외부로부터 열원이 필요없이 호기성 소화조(10) 내부를 고온으로 유지함으로써, 짧은 시간에 유기물 소화가 이루어지고 발열로 인하여 병원균 및 각종 단백질 성분이 사멸 또는 분해처리할 수 있도록 한 것으로서, 이하 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
도 1, 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는 본 발명에 따른 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는 폐수순환 배관라인(20)과 내부가스순환 배관라인(30)을 이용하여 폐수와 함께 폐수보다 더 많은 량의 혼합기체를 주입하되 혼합기체에 혼합되는 공기의 량은 최소로 하고 내부가스는 최대로 하여 최대한 내부가스의 온도를 그대로 유지한 상태로 순환시킴으로써, 별도의 발열수단 없이도 호기성 소화조(10)를 고온상태로 유지할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는 공기주입 배관라인(40) 및 내부가스순환 배관라인(30)을 이용하여 공기는 최소로 하고 내부가스는 최대로 공급하여 공기와 내부가스의 혼합시 대류현상에 따른 내부가스 온도의 저하를 최소로 하여 최대한 내부가스의 온도를 그대로 유지함과 아울러, 폐수 및 혼합기체의 토출에 의한 교반시 호기성 소화조(10)의 내부의 온도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
내부가스순환 배관라인(30)은, 호기성 소화조(10) 상부의 내부가스를 순환시킴과 동시에 호기성 소화조(10) 내부의 거품을 제거하는 소포장치의 역할을 동시에 수행한다. 내부가스순환 배관라인(30)과 거품배출 배관라인(50)을 이용하여 호기성 소화조(10) 내부의 거품층의 두께를 용이하게 조절할 수 있다.
호기성 소화조(10)의 내부 폐수를 배출하고 싶을 경우에는 슬러지배출 배관라인(70)에 설치된 드레인밸브(71)를 개방하여 호기성 소화조(10) 내부의 폐수를 배출하면 된다.
본 발명에 따른 고온 호기성 미생물을 이용한 소화장치는 호기성 소화조(10)의 온도를 대략 60∼70℃ 정도로 유지하는 것과 산소공급을 위한 공기량을 적절하게 조절하는 것이 가장 중요한 요소이다. 또한, 자체발열 호기성 소화조(10)의 경우, 소화조의 온도는 공급되는 산소량과 밀접한 관계가 있다. 이를 위해 호기성 소화조(10)의 온도를 적정 범위 내에서 유지할 수 있도록 가열과 냉각을 적절하게 반복하여 운영한다.
또한, 본 발명은 가열과 냉각을 운영하기 위한 여러 가지 수단을 구비하고 있다. 먼저, 가열은 폐수순환 배관라인(20)을 통한 폐수의 순환 공급과 내부가스순환 배관라인(30)을 통한 내부가스와 공기가 혼합된 혼합기체의 공급에 의해 이루어진다.
폐수순환 배관라인(20)을 이용하여 폐수를 순환시킴으로써 미생물의 호흡열을 이용하여 호기성 소화조(10)의 온도를 높인다. 내부가스순환 배관라인(30)과 공기주입 배관라인(40)을 이용하여 호기성 소화조(10)의 폐수를 교반하되 내부가스와 공기를 혼합하여 순환시킴으로써 호기성 소화조(10)의 온도가 떨어지는 것을 방지한다.
한편, 본 발명에 따른 고온 호기성 미생물을 이용한 소화장치의 온도 유지는 폐수순환 배관라인(20), 내부가스순환 배관라인(30), 공기주입 배관라인(40) 등을 이용하여 중, 고온 소화에 적절한 온도를 유지한다. 예를 들어, 호기성 소화조(10)의 폐수순환 및 거품배출 제거는 폐수순환 배관라인(20)과 그리고 거품배출 배관라인(50)을 이용하여 호기성 소화조(10)에서 발생하는 거품을 제거함으로써 호기성 소화조(10)의 온도를 일정 범위 내에서 유지한다.
본 발명에 따른 고온 호기성 미생물을 이용한 소화장치의 냉각은 폐수순환 및 살수거품제거, 거품배출 등을 통해 이루어진다. 즉, 호기성 소화조(10)의 온도가 적정 범위를 넘거나 거품이 과도하게 발생할 때 적용되는 것으로서 폐수순환 및 거품배출 제거는 상술한 폐수순환 배관라인(20)과 거품배출 배관라인(50)을 이용하여 호기성 소화조(10) 내의 거품을 제거한다.
본 발명에 따른 고온 호기성 미생물을 이용한 소화장치의 살수거품제는 호기성 소화조(10)의 상부에 설치된 살수거품제거 배관라인(80)을 이용하여 거품을 제거하는 동시에 호기성 소화조(10)의 온도를 낮춘다. 거품의 발생을 막지못하거나 호기성 소화조(10)의 반응공정을 종료하고자 할 경우에는 거품배출 배관라인(50)에 설치된 펌프를 작동시켜 호기성 소화조(10) 내부의 거품과 내부가스를 외부로 배출시킨다.
이와 같이, 본 발명에 따른 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치는 폐수순환 배관라인(20) 및 내부가스순환 배관라인(30)을 통해 폐수와 내부가스를 원활하게 순환시킴으로써, 호기성 소화조(10)의 온도를 고농도 유기성 폐수를 처리하기 적합한 최적의 온도로 유지한다.
10:호기성 소화조 20:폐수순환 배관라인 21:순환펌프
30:내부가스순환 배관라인 31:제어밸브 32:탱크
33:송풍기 40:공기주입 배관라인 50:거품배출 배관라인
60:슬러지공급 배관라인 61:슬러지이송펌프 70:슬러지배출 배관라인
71:드레인밸브 80:살수거품제거 배관라인 100:이중배관
120:내부관 130:외부관 140:공간
150:노즐부

Claims (11)

  1. 고온 호기성 미생물의 활성화로 폐수에 포함된 유기물이 산화 분해되는 장소를 제공하는 속이 빈 호기성 소화조와;
    호기성 소화조 내부의 폐수를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조 내부로 주입하는 폐수순환 배관라인과;
    호기성 소화조 상부의 내부가스를 외부로 배출시킨 후 다시 호기성 소화조의 하부로 주입하는 내부가스순환 배관라인과;
    내부가스순환 배관라인의 상단구간 일단과 연결설치되어 내부가스순환 배관라인 내부로 공기를 공급함으로써 내부가스와 공기가 혼합된 혼합가스가 내부가스순환 배관라인을 따라 호기성 소화조의 하부로 주입되게 하는 공기주입 배관라인을; 포함하여 구성되며,
    상기 내부가스순환 배관라인은 유입부 측 끝단이 호기성 소화조의 내부가스를 유입할 수 있도록 호기성 소화조의 상부와 연결되고, 호기성 소화조의 상부 바깥쪽에 위치하는 내부가스순환 배관라인 부위에는 내부가스 배출량을 조절하도록 제어밸브와 탱크가 설치되면서 외부 공기가 공급되는 공기주입 배관라인을 연결하여 내부가스순환 배관라인을 통해 공기 및 내부가스가 혼합된 혼합가스를 호기성 소화조 내부로 공급할 수 있도록 하고,
    상기 혼합가스는 내부가스와 공기의 비율을 2:1 내지 10:1로 하여 내부가스의 온도를 최대한 그대로 유지한 상태로 호기성 소화조 하부로 공급되며,
    상기 공기주입 배관라인은 주입되는 외부공기량을 조절하기 위한 공기흡입밸브가 설치되고,
    상기 내부가스순환 배관라인은 하부 일단에 송풍기를 설치하여 호기성 소화조 하부로 혼합기체를 공급할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 호기성 소화조 상부에는, 호기성 소화조의 상단과 연결설치되어 호기성 소화조 내부 상부의 거품을 외부로 배출시키는 거품배출 배관라인이 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 호기성 소화조 상부에는, 일단에 슬러지가 유입되는 슬러지공급 배관라인이 연결설치되며 이 슬러지공급 배관라인의 일단에는 슬러지이송펌프가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 호기성 소화조 하부에는, 슬러지배출 배관라인이 연결설치되고 이 슬러지배출 배관라인의 일단에는 드레인밸브가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 폐수순환 배관라인에는 살수거품제거 배관라인을 연결설치하되, 살수거품제거 배관라인의 폐수가 유입되는 유입부 측 끝단 부위는 폐수순환 배관라인의 일단과 연결설치하고 살수거품제거 배관라인의 배출부 측 구간은 폐수순환 배관라인으로부터 공급된 폐수를 호기성 소화조 내부의 거품에 분사하여 거품을 제거할 수 있도록 호기성 소화조의 내부 상부에 위치하도록 연결설치함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 송풍기는 내식성 내마모성 코팅제에 의해 코팅처리됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 폐수순환 배관라인은 호기성 소화조 내부의 폐수가 순환할 수 있도록 호기성 소화조 하부에 설치하되, 폐수순환 배관라인의 폐수 유입부 측 끝단 부위는 호기성 소화조의 바닥 부위와 연결하고 폐수순환 배관라인의 배출부 측 끝단 부위는 폐수순환 배관라인의 유입부 측 끝단 부위보다 위쪽에 위치하도록 연결하며, 호기성 소화조의 바깥쪽에 위치하는 폐수순환 배관라인의 일단에는 순환펌프가 설치됨을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부가스순화 배관라인의 배출부 측 구간과 폐수순환 배관라인의 배출부 측 구간은 호기성 소화조 내부에 혼합기체와 폐수의 혼합물을 혼합분사할 수 있도록 서로 연통되는 이중배관으로 구성함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 이중배관은, 폐수순환 배관라인이 연결되는 내부관과 내부가스순환 배관라인이 연결되는 외부관으로 구성되고, 내부관과 외부관은 동일 축 상에 설치되면서 외부관과 내부관 사이에는 공기와 내부가스가 혼합된 혼합가스가 통과하는 공간이 형성되며, 외부관의 끝단부에는 직경이 점차 확장되는 노즐부가 구비되고, 내부관의 선단은 노즐부 내부에 위치하도록 설치하여 노즐부에서 토출되는 혼합기체와 내부관 선단에서 토출되는 폐수가 노즐부 내에서 혼합된 상태로 호기성 소화조 내부로 분사되게 함을 특징으로 하는 고효율 자체발열 중, 고온 호기성 소화장치.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102153259A (zh) * 2011-02-25 2011-08-17 上海交通大学 污泥高温微好氧消化装置
KR101240216B1 (ko) * 2011-09-01 2013-03-07 주식회사 앤써브 폐수처리용 자가 발열 고온 호기성 소화 장치
KR101637522B1 (ko) * 2015-07-21 2016-07-07 정은표 호기성 발효 시스템
KR101785922B1 (ko) 2015-09-09 2017-10-17 이동주 호기성 및 혐기성 복합 소화조에 의한 잉여 슬러지와 고농도 유기성 폐수의 감량화 및 고온 소화 방법과 그 장치
KR101902489B1 (ko) 2017-12-01 2018-11-22 솔루션이엔씨 주식회사 소화조의 소화가스방출을 원격으로 제어하는 가스방출방지 시스템
KR101926484B1 (ko) 2017-09-07 2019-03-07 비케이환경종합건설 주식회사 열교환이 가능한 친환경 폐기물 처리 시스템
KR102105826B1 (ko) * 2019-06-24 2020-05-29 김택봉 축산 분뇨 처리를 위한 폭기 장치
CN114315431A (zh) * 2022-01-14 2022-04-12 河北易莱施生态肥料有限公司 一种好氧腐熟尿液的生产系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100939103B1 (ko) * 2009-08-11 2010-01-28 권혁성 자체발열 중, 고온 호기성 소화조와 이를 이용한 고농도 유기성 폐수 처리방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100939103B1 (ko) * 2009-08-11 2010-01-28 권혁성 자체발열 중, 고온 호기성 소화조와 이를 이용한 고농도 유기성 폐수 처리방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102153259A (zh) * 2011-02-25 2011-08-17 上海交通大学 污泥高温微好氧消化装置
KR101240216B1 (ko) * 2011-09-01 2013-03-07 주식회사 앤써브 폐수처리용 자가 발열 고온 호기성 소화 장치
KR101637522B1 (ko) * 2015-07-21 2016-07-07 정은표 호기성 발효 시스템
KR101785922B1 (ko) 2015-09-09 2017-10-17 이동주 호기성 및 혐기성 복합 소화조에 의한 잉여 슬러지와 고농도 유기성 폐수의 감량화 및 고온 소화 방법과 그 장치
KR101926484B1 (ko) 2017-09-07 2019-03-07 비케이환경종합건설 주식회사 열교환이 가능한 친환경 폐기물 처리 시스템
KR101902489B1 (ko) 2017-12-01 2018-11-22 솔루션이엔씨 주식회사 소화조의 소화가스방출을 원격으로 제어하는 가스방출방지 시스템
KR102105826B1 (ko) * 2019-06-24 2020-05-29 김택봉 축산 분뇨 처리를 위한 폭기 장치
CN114315431A (zh) * 2022-01-14 2022-04-12 河北易莱施生态肥料有限公司 一种好氧腐熟尿液的生产系统
CN114315431B (zh) * 2022-01-14 2023-08-08 山东易莱施有机肥料有限公司 一种好氧腐熟尿液的生产系统

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