KR101023684B1 - Method for treating organic waste - Google Patents
Method for treating organic waste Download PDFInfo
- Publication number
- KR101023684B1 KR101023684B1 KR20100127618A KR20100127618A KR101023684B1 KR 101023684 B1 KR101023684 B1 KR 101023684B1 KR 20100127618 A KR20100127618 A KR 20100127618A KR 20100127618 A KR20100127618 A KR 20100127618A KR 101023684 B1 KR101023684 B1 KR 101023684B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- tank
- fermentation tank
- liquid
- organic waste
- methane fermentation
- Prior art date
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
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
-
- 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
Abstract
Description
본 발명은 유기성 폐기물을 처리하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기성 폐기물을 발효하여 메탄가스를 추출하고, 소화액에 대해서 고액 분리 및 유해 가스를 분리하면서 MBR(Membrane Bio Reactor, 이하 Bio-reactor)에서 처리되도록 된 유기성 폐기물 처리방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for treating organic wastes, and more particularly, to extract methane gas by fermenting organic wastes, and to separate solid-liquid and harmful gases from digestive liquids, and MBR (Membrane Bio Reactor, Bio-reactor). The present invention relates to a method for treating organic waste, which is intended to be treated at.
일반적으로 가정이나 대형식당, 축산농가, 식품가공업체 등에서 주로 발생하는 유기성 폐기물(음식물 쓰레기, 가축배설물 등)은 우리나라의 폐기물발생량의 대부분을 차지하고 있으며, 이에 대한 처리방안이 매우 시급한 실정이다. In general, organic wastes (food waste, livestock waste, etc.) mainly generated from homes, large restaurants, livestock farms, and food processing companies account for most of the amount of waste generated in Korea, and treatment methods are urgently needed.
이러한 유기성 폐기물의 처리방법으로는 소각하는 방법과 매립하는 방법이 대부분을 차지하고 있다. Incineration and landfill methods are mostly used as a method of treating such organic waste.
소각방법은 처리능력의 한계와 초기 시설투자비가 많이 소요되고, 소각할 때 유해가스가 많이 발생되어 최근까지도 매립방법을 이용한 처리가 주로 이용되고 있는 실정이다. Incineration methods require a lot of processing capacity and initial facility investment costs, and when incineration generates a lot of harmful gases.
종래의 매립시설은 측면둘레를 따라 연직차수벽 및 제방을 설치하고 바닥에는 바닥차수층을 설치한다. 바닥차수층에는 침출수집수관을 설치하거나 바닥차수층 자체를 집수정으로 경사지게 설치하여 쓰레기 매립층에서 발생된 침출수가 침출수 집수관 또는 집수정으로 유입된다. 이때, 집수정에 임시 저장된 침출수는 이송관을 통해 인근 하수종말처리장으로 유동되어 정화처리된 후 방류된다. Conventional landfill facilities are provided with a vertical order wall and embankment along the side circumference and a bottom order layer on the floor. The leachate collection pipe is installed in the bottom drainage layer or the bottom drainage layer is inclined to the sump well so that the leachate generated from the landfill layer enters the leachate collection pipe or the sump. At this time, the leachate temporarily stored in the sump is flowed to a nearby sewage treatment plant through a transfer pipe, purified and discharged.
하지만, 하수종말처리장에서 매립시설의 침출수와 일반 생활하수를 함께 처리하기 위해서는 생활하수에 비하여 오염농도가 심각한 침출수를 하수종말처리장으로 유입시키기 전에 다량의 약품이 첨가되어 오염농도를 저하시켜야만 한다. 따라서 과다한 약품이 첨가되어야 하고, 이들 약품에 의해 다량의 슬러지가 발생됨에 따라 슬러지 처리비용 역시 상승되는 문제가 있었다. However, in order to treat the leachate and general domestic sewage of landfill facilities in sewage treatment plants together, a large amount of chemicals must be added to lower the pollutant concentrations before introducing the leachate, which has a more serious pollutant concentration than the domestic sewage treatment plant. Therefore, excessive chemicals have to be added, and due to the large amount of sludge generated by these chemicals, there was a problem that the sludge treatment cost is also increased.
이와 같은 방법들을 개선하기 위해 산발효조 및 메탄발효조 등이 포함된 혐기성소화 처리가 개발되고 있고, 이미 이용되고 있기도 하다. In order to improve these methods, anaerobic digestion treatments including acid fermentation tanks and methane fermentation tanks have been developed and are already in use.
산발효조 및 메탄발효조에서 메탄가스와 소화액이 발생하게 되고, 메탄가스가 정제된 고순도 메탄가스는 연료전지 및 자동차 액화연료 등으로 별도 이용되며, 소화액은 별도의 처리과정을 통해 정화되어 방류되었다. In the acid fermentation tank and methane fermentation tank, methane gas and extinguishing liquid are generated. High-purity methane gas purified from methane gas is used separately as fuel cell and automobile liquefied fuel, and the digestive liquid is purified and discharged through a separate treatment process.
그러나, 산발효조 및 메탄발효조에서 발효하는 동안 생성되는 암모니아와 알칼리도 농도가 높아 소화액 처리에 악영향을 끼치고 있다. However, the high concentration of ammonia and alkalinity produced during fermentation in acid fermentation tanks and methane fermentation tanks adversely affects digestion.
또한, 기계식 교반깅만 의존하는 유기성 폐기물의 교반은 그 교반성능이 매우 낮아 효율성 측면에서 많은 문제가 제기되고 있었고, 이를 개선하기 위한 방법이 제시되어야만 하는 실정이다. In addition, the agitation of the organic waste, which relies only on mechanical stirring, has caused a lot of problems in terms of efficiency due to its low agitation performance, and a situation for improving it has to be presented.
상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은, 산발효조와 메탄발효조가 상호 연결되어 발효중인 유기물의 일부가 순환되면서 pH 농도 및 암모니아 농도가 적정 수준을 유지하도록 된 유기성 폐기물 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, the present invention provides an organic waste treatment method in which an acid fermentation tank and a methane fermentation tank are interconnected to maintain a proper level of pH concentration and ammonia concentration while circulating a part of organic fermentation. There is a purpose.
또한, 소화액이 Bio-reactor에서 최종 처리된 처리수의 일부가 메탄발효조에 공급됨으로써 메탄발효조 내의 암모니아의 과농도가 적정 수준으로 복귀되어 과농도 암모니아가 혐기성 미생물에 대해 독성으로 작용하는 것을 방지하도록 된 유기성 폐기물 처리방법을 제공함에 다른 목적이 있다. In addition, part of the treated water finally treated in the bio-reactor is supplied to the methane fermentation tank, so that the excess concentration of ammonia in the methane fermentation tank is returned to an appropriate level to prevent the excessive concentration of ammonia from being toxic to anaerobic microorganisms. Another purpose is to provide an organic waste disposal method.
또한, 소화액을 처리하는 도중 슬러지를 탈수시켜 탈수액을 다시 정화하고, 복합액체비료 원료를 생산하면서 Bio-reactor에서 최종 처리하도록 된 유기성 폐기물 처리방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다. In addition, it is another object to provide an organic waste treatment method to dehydrate the sludge during the treatment of the digestive liquid to purify the dehydrated liquid again, and to produce the final liquid in the bio-reactor while producing a composite liquid fertilizer raw material.
또한, 메탄발효조 내의 유기물이 하부에 추가 설치된 노즐에 의해 상향이면서 사선으로 형성되면서 시계방향 및 반시계방향의 흐름이 교번으로 형성되는 교반흐름에 의해 발효가 촉진되도록 된 유기성 폐기물 처리방법을 제공함에 또 다른 목적이 있다. In addition, it provides an organic waste treatment method in which the organic matter in the methane fermentation tank is formed upward and diagonally by a nozzle additionally installed at the bottom, and the fermentation is promoted by a stirring flow in which clockwise and counterclockwise flows are alternately formed. There is another purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유기성 폐기물을 처리하는 방법에 있어서, 유기성 폐기물이 저류조에서 산발효조 및 메탄발효조로 공급되어 발효되는 단계(S100); 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서 발생한 메탄가스가 가스저장조에 저장되는 단계(S200); 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서 발생한 소화액이 처리되어 정제된 후 Bio-reactor에서 처리되는 단계(S300); Bio-reactor에서 처리된 처리수의 일부가 비상시 메탄발효조로 공급되는 단계(S400);가 포함되어 이루어지고, 처리수의 일부가 공급되는 단계(S400)에서는 Bio-reactor를 통과한 처리수의 일부가 처리수 공급수단을 통해 메탄발효조 내의 발효중인 유기물에 대해 일정범위의 pH 농도 및 암모니아 농도를 유지시키도록 공급된다.The present invention for achieving the above object, in the method for treating organic waste, the organic waste is fed to the acid fermentation tank and the methane fermentation tank in a storage tank (S100); Methane gas generated in the step of fermenting the organic waste (S100) is stored in the gas storage tank (S200); The digested liquid generated in the step of fermenting the organic waste (S100) is processed and purified and then processed in a Bio-reactor (S300); A part of the treated water treated in the bio-reactor is supplied to the methane fermentation tank in an emergency (S400); and the step (S400) in which a part of the treated water is supplied is part of the treated water that has passed through the bio-reactor. The treated water supply means is supplied to maintain a range of pH concentration and ammonia concentration for the fermentation organic matter in the methane fermentation tank.
여기서, 처리수 공급수단은, 메탄발효조에 설치되어 암모니아의 농도를 측정하는 측정센서; Bio-reactor의 처리수배출라인에서 메탄발효조로 연결되고, 측정센서에서 측정된 암모니아의 농도에 따라 공급밸브가 개폐되도록 설치된 처리수공급라인; 및 처리수공급라인에 연계 설치되어 처리수를 Bio-reactor에서 메탄발효조로 공급시키는 공급펌프;가 포함되어 이루어진다.Here, the treated water supply means, the measuring sensor is installed in the methane fermentation tank to measure the concentration of ammonia; A treatment water supply line connected to the methane fermentation tank in the treatment water discharge line of the bio-reactor and installed to open and close the supply valve according to the concentration of ammonia measured by the measurement sensor; And a supply pump installed in association with the treatment water supply line to supply the treatment water from the bio-reactor to the methane fermentation tank.
유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서는 메탄발효조에서 발효중인 유기물의 일부가 제2순환라인을 통해 산발효조로 순환되어 pH 4.0 ∼ 4.5가 유지된다.In the step of fermenting the organic waste (S100), a portion of the organic material being fermented in the methane fermentation tank is circulated to the acid fermentation tank through the second circulation line to maintain pH 4.0 to 4.5.
또한, 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서는 산발효조에서 메탄발효조의 하부에 설치된 와류생성수단으로 연결된 제1순환라인을 통해 산발효액이 메탄발효조의 하부로 공급된다.In addition, in the step of fermenting the organic waste (S100), the acid fermentation liquor is supplied to the lower portion of the methane fermentation tank through a first circulation line connected to the vortex generation means installed in the lower portion of the methane fermentation tank in the acid fermentation tank.
여기서, 와류생성수단은 메탄발효조의 하부에 설치되면서 제1순환라인과 연결된 제1노즐관 또는 제2노즐관으로 제1순환라인에서 공급된 산발효액이 유입되고, 제1,2노즐관에 각각 설치된 제1노즐 또는 제2노즐에 의해 유기물을 상향의 사선방향으로 분사시킨다. Here, the vortex generating means is installed in the lower portion of the methane fermentation tank and the acid fermentation liquid supplied from the first circulation line is introduced into the first nozzle tube or the second nozzle tube connected to the first circulation line, and the first and second nozzle tubes are respectively introduced. The organics are sprayed in the diagonally upward direction by the installed first nozzle or the second nozzle.
이때, 제1순환라인에 설치된 연동밸브에 의해 산발효액이 제1노즐관과 제2노즐관에 교번으로 공급되면, 메탄발효조 내의 혐기소화액은 제1노즐과 제2노즐의 교번 분사에 의해 시계방향 및 반시계방향이 교번으로 형성된 와류에 의해 교반된다. At this time, when the acid fermentation liquid is alternately supplied to the first nozzle tube and the second nozzle tube by the peristaltic valve installed in the first circulation line, the anaerobic digestion liquid in the methane fermentation tank is clockwise by alternating injection of the first nozzle and the second nozzle. And vortices formed counterclockwise alternately.
메탄발효조 상부에서 제1순환라인으로 연결된 내부순환라인을 통해 혐기소화액이 내부 순환된다.Anaerobic digestion is circulated internally through an internal circulation line connected to the first circulation line at the top of the methane fermentation tank.
산발효조의 산발효액은 제1교반모터에 의해 제1교반날개가 동작하도록 이루어진 제1교반기에 의해 교반되고, 메탄발효조의 혐기소화액은 제2교반모터에 의해 제2교반날개가 동작하도록 이루어진 제2교반기에 의해 교반된다.The acid fermentation solution of the acid fermentation tank is agitated by a first stirrer configured to operate the first stirring wing by the first stirring motor, and the anaerobic digestion solution of the methane fermentation tank is operated by the second stirring motor to operate the second stirring blade. It is stirred by a stirrer.
가스가 저장되는 단계(S200)에서는 산발효조 및 메탄발효조에서 생성된 메탄가스는 탈황설비에서 탈황처리된 후 가스저장조에 저장되고, 가스정제를 위해 제공된다.In the step of storing the gas (S200), the methane gas generated in the acid fermentation tank and the methane fermentation tank is desulfurized in a desulfurization facility and then stored in a gas storage tank, and provided for gas purification.
소화액이 처리되는 단계(S300)는, 산발효조 및 메탄발효조에서 생성된 소화액이 가스저장조와 일체형으로 설치된 안정화조에 임시 저장되는 단계(S310); 안정화조에서 배출된 소화액이 UF고액분리막조에서 고액분리액과 농축수로 분리되는 단계(S320); UF고액분리막조에서 배출된 고액분리액이 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조에 임시저장되어 45 ∼ 50℃로 유지되면서 강한 교반으로 이산화탄소가 탈기되고, 고액분리액의 pH가 8.0 ∼ 8.5 까지 상승되는 단계(S330); 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조에서 배출된 고액분리액이 열교환기에 의해 60 ∼ 80℃로 가열되는 단계(S340); 열교환기에 의해 가열된 고액분리액이 암모니아탈기조에서 암모니아를 탈기시키면서 복합액체비료 원료를 생산하는 단계(S350); 암모니아탈기조에서 배출된 암모니아처리수가산 주입에 의한 pH 조절없이 고속응집침전조에서 인(P)이 제거되는 단계(S360); 고속응집침전조에서 배출된 상등수가 Bio-reactor에 공급되어 생물학적 처리와 방류되는 단계(S370); 및 메탄발효조와 안정화조 및 고속응집침전조에서 발생한 슬러지가 원심탈수기에 의해 탈수되고, 탈수액은 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조로 재유입되는 단계(S380);가 포함되어 이루어진다.The step (S300) of processing the digestion liquid includes: temporarily storing the digestion liquid generated in the acid fermentation tank and the methane fermentation tank in a stabilization tank installed integrally with the gas storage tank (S310); Digestion liquid discharged from the stabilization tank is separated into a solid-liquid separation liquid and concentrated water in the UF solid-liquid separation membrane tank (S320); While the solid-liquid separation liquid discharged from the UF solid-liquid separation membrane tank is temporarily stored in the solid-liquid separation tank and the carbon dioxide degassing tank and maintained at 45-50 ° C., the carbon dioxide is degassed by strong stirring, and the pH of the solid-liquid separation liquid is raised to 8.0-8.5. Step S330; The solid-liquid separation liquid discharged from the solid-liquid separation liquid storage tank and the carbon dioxide degassing tank is heated to 60 to 80 ℃ by a heat exchanger (S340); The solid-liquid separation liquid heated by the heat exchanger to produce a composite liquid fertilizer raw material while degassing ammonia in the ammonia degassing tank (S350); Removing phosphorus (P) from the fast agglomeration sedimentation tank without adjusting the pH by the ammonia treatment water discharged from the ammonia degassing tank (S360); The supernatant discharged from the high-speed flocculation settling tank is supplied to the bio-reactor for biological treatment and discharge (S370); And sludge generated in the methane fermentation tank, the stabilization tank, and the high speed flocculation settling tank is dehydrated by the centrifugal dehydrator, and the dehydration liquid is reflowed into the solid-liquid separation tank and the carbon dioxide degassing tank (S380).
UF고액분리막조의 분리단계(S320)에서는 UF고액분리막조에 설치된 농축수배출라인을 통해 농축수의 10 ∼ 20%가 산발효조로 공급되어 산발효조 내의 운전 pH가 4.0 ∼ 4.5로 유지되고, 농축수의 50 ∼ 60%가 메탄발효조로 공급된다.In the separation step of the UF solid-liquid separation tank (S320), 10-20% of the concentrated water is supplied to the acid fermentation tank through the concentrated water discharge line installed in the UF solid-liquid separation membrane tank to maintain an operating pH of 4.0-4.5 in the acid fermentation tank. 50-60% is supplied to a methane fermentation tank.
암모니아 탈기조의 암모니아 탈기단계(S350)에서는 UF고액분리막조에서 여과된 소화액을 강한 교반으로 인해 이산화탄소를 먼저 탈기시킨 소화 여과액의 pH를 8.5까지 상승시킨다. 그리고, 여과액 수온을 최대 80℃까지 상승시켜 암모니아 pKa를 8.1이하로 낮춤으로 인하여 약품(NaOH)주입 없이도 암모니아를 50%이상 탈기시켜 암모니아 처리수내 암모니아와 알칼리도를 낮춰 산 주입에 의해 pH 조정없이 고속응집침전조로 공급된다. In the ammonia degassing step (S350) of the ammonia degassing tank, the pH of the digested filtrate from which the carbon dioxide was degassed first is increased to 8.5 due to strong stirring of the digested liquid filtered in the UF solid-liquid separation membrane tank. In addition, by raising the filtrate water temperature to a maximum of 80 ℃ lowering the ammonia pKa to 8.1 or less, by degassing more than 50% of ammonia without the injection (NaOH) to lower the ammonia and alkalinity in the ammonia treatment water, high speed without pH adjustment by acid injection It is fed to the coagulation sedimentation tank.
소화액이 정제 및 여과되는 단계(S400)에서 고속응집침전조에서 배출된 상등수가 Bio-reactor의 혐기조 및 무산소조에 8:2 ∼ 6:4의 범위 내에서 분배 공급된다. The supernatant discharged from the fast flocculation settling tank in the step of purifying and filtering the digested liquid is distributed and supplied to the anaerobic tank and the anoxic tank of the bioreactor within the range of 8: 2 to 6: 4.
상기된 바와 같이 본 발명에 따르면, 산발효조와 메탄발효조에서 발효중인 유기물의 일부가 상호 순환됨으로써, 산발효조에는 메탄 발효중인 유기물의 일부가 유입되어 pH 농도가 일정범위로 조정되고, 메탄발효조에는 산발효액이 유입되어 발효가 촉진되는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, the part of the organics being fermented in the acid fermentation tank and the methane fermentation tank is circulated with each other, so that the acid fermentation is introduced into the acid fermentation tank to adjust the pH concentration to a certain range, The fermentation broth is introduced to promote fermentation.
또한, 메탄발효조의 암모니아 농도가 측정되어 암모니아 농도가 일정 범위를 초과하게 되면 Bio-reactor에서 최종 처리된 처리수의 일부가 메탄발효조로 유입됨으로써, 메탄발효조 내의 혐기성미생물이 암모니아의 독성이 미치지 않도록 암모니아 농도가 일정범위 내로 복귀하도록 조정되는 효과가 있다. In addition, when the ammonia concentration of the methane fermentation tank is measured and the ammonia concentration exceeds a certain range, a portion of the treated water finally treated in the bio-reactor flows into the methane fermentation tank, so that the anaerobic microorganisms in the methane fermentation tank are not toxic to the ammonia. There is an effect that the concentration is adjusted to return to within a certain range.
또한, 소화액의 처리과정에서 이산화탄소 탈기, 소화 여과액의 온도를 상승시켜 암모니아를 탈기시키는 과정에서 복합액체비료 원료를 얻을 수 있는 효과와 산 약품비를 절감하는 경제적 효과가 동시에 있다. In addition, carbon dioxide degassing in the process of digestion liquid, the temperature of the digestion filtrate is increased by the effect of obtaining a composite liquid fertilizer raw material in the process of degassing ammonia and economic effect of reducing the acid cost.
또한, 소화액이 고액분리막조에서 처리되면서 발생된 농축수는 산발효조와 메탄발효조로 재투입됨으로써 pH 농도 및 암모니아 농도가 조정되는 효과가 있다. In addition, the concentrated water generated while the digestion liquid is treated in the solid-liquid separation membrane tank is re-introduced into the acid fermentation tank and the methane fermentation tank, thereby adjusting the pH and ammonia concentrations.
또한, 메탄발효조의 하부에 설치된 노즐에 의해 상향이면서 사선으로 형성되면서 시계방향 및 반시계방향의 흐름이 교번으로 형성되는 교반흐름에 의해 메탄발효조 내의 유기물의 발효가 촉진되는 효과가 있다. In addition, there is an effect that the fermentation of organic matter in the methane fermentation tank is promoted by a stirring flow in which clockwise and counterclockwise flows are alternately formed while being upward and diagonally formed by a nozzle installed at the bottom of the methane fermentation tank.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물의 처리방법이 도시된 블럭도이고,
도 2는 도 1에서 소화액이 처리되는 단계(S300)에서 구체적인 여과단계와 처리단계가 도시된 블럭도이며,
도 3은 도 1의 처리방법에 따른 처리시스템이 개략적으로 도시된 구성도이고,
도 4는 도 3에 도시된 메탄발효조의 내부가 개략적으로 도시된 정면도이다. 1 is a block diagram showing a method for treating organic waste according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific filtration step and a treatment step in the step S300 of treating the digestion liquid in FIG. 1.
3 is a configuration diagram schematically showing a processing system according to the processing method of FIG. 1,
4 is a front view schematically showing the inside of the methane fermentation tank shown in FIG.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물의 처리방법에 대해 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a method for treating organic waste according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물의 처리방법이 도시된 블럭도이고, 도 2는 도 1에서 소화액이 처리되는 단계(S300)에서 구체적인 여과와 처리단계가 도시된 블럭도이며, 도 3은 도 1의 처리방법에 따른 처리시스템이 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 메탄발효조의 내부가 개략적으로 도시된 정면도 및 사시도이다. 1 is a block diagram showing a method of treating organic waste according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a specific filtration and treatment step in the step (S300) in which the digestive fluid is treated in Figure 1, 3 is a configuration diagram schematically showing a treatment system according to the treatment method of FIG. 1, and FIG. 4 is a front view and a perspective view schematically showing the inside of the methane fermentation tank shown in FIG. 3.
먼저, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물의 처리방법은, 유기성 폐기물이 저류조(100)에서 공급되어 산발효조(110) 및 메탄발효조(120)에서 발효되는 단계(S100)와, 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서 발생한 메탄가스가 가스저장조(140)에 저장되는 단계(S200)와, 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서 발생한 소화액이 처리되어 여과, 탈기된 후 Bio-reactor(230)에서 생물학적 처리와 방류되는 단계(S300) 및, Bio-reactor(230)에서 처리된 처리수의 일부가 메탄발효조(120)로 공급되는 단계(S400)가 포함되어 이루어진다.First, the organic waste treatment method according to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 1 to 4, the organic waste is supplied from the
유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서는 산발효조(110)의 산발효액이 제1순환펌프(121)가 설치된 제1순환라인(122)을 통해 메탄발효조(120)로 공급되고, 메탄발효조(120)에서 제2순환펌프(128)이 설치된 제2순환라인(127)을 통해 메탄발효조(120)의 혐기소화액이 산발효조(110)로 공급된다. 따라서, 산발효조(110)의 pH 농도가 4.0 ∼ 4.5 범위 내에서 유지되고, 메탄발효조(120)에서 추가적인 유기물 분해가 진행되어 가스발생량을 증가시키게 된다. 또한, 산발효조(110) 내에서도 유기물 분해가 진행되어 메탄가스가 발생하게 된다. In the step of fermenting the organic waste (S100), the acid fermentation liquid of the
여기서, 순환라인(122)이 메탄발효조(120)의 하부에 설치된 와류생성수단에 연결되고, 이 순환라인(122)을 통해 산발효액이 메탄발효조(120)의 하부로 공급된다.Here, the
와류생성수단에서의 유기물 유동은 도 4에서 보듯이, 제1순환라인(122)에서 공급된 산발효액이 메탄발효조(120)의 하부에 설치되면서 제1순환라인(122)과 연결된 제1노즐관(123) 또는 제2노즐관(124)으로 유입된다. 이후, 제1,2노즐관(123,124)에 각각 설치된 제1노즐(123a) 또는 제2노즐(124a)에 의해 상향이면서 사선으로 분사된다. 이때, 분사각도(θ)는 30 ∼ 45°인 것이 좋다. As shown in FIG. 4, the organic flow in the vortex generating means is a first nozzle tube connected to the
또한, 순환라인(122)에 설치된 연동밸브(122a)에 의해 산발효액이 제1노즐관(123)과 제2노즐관(124)에 교번으로 공급된다. 따라서, 제1노즐(123a)과 제2노즐(124a)의 교번 분사에 의해 시계방향 및 반시계방향의 와류가 교번으로 형성되고, 이 와류에 의해 메탄발효조(120) 내의 혐기소화액이 교반된다. In addition, the acid fermentation liquid is alternately supplied to the
또한, 메탄발효조(120) 상부에 설치된 내부순환라인(125)이 메탄발효조(120) 하부에 위치된 제1순환라인(122)에 연결되어 혐기소화액을 내부 순환시켜 메탄발효조(120) 내의 교반 효율을 증대시켜 메탄발효 중인 유기물과 미생물의 접촉 효율이 증가된다. 물론, 산발효조(110) 역시 별도의 내부순환라인이 설치되어 내부 순환이 발생되도록 함이 바람직하다. In addition, the
또한, 산발효조(110)의 산발효액은 제1교반모터(111a)에 의해 제1교반날개(111b)가 동작하도록 이루어진 제1교반기(111)에 의해 교반되고, 메탄발효조(120)의 혐기소화액은 제2교반모터(126a)에 의해 제2교반날개(126b)가 동작하도록 이루어진 제2교반기(126)에 의해 교반된다. 이때, 제2교반날개(126b)는 하나 또는 2개 이상이 설치될 수 있다. 여기서, 산발효조(110) 역시 상부에서 하부로 연결되는 별도의 순환라인에 의해 상부의 상발효액이 하부로 순환될 수 있음은 물론이다. In addition, the acid fermentation solution of the
가스가 저장되는 단계(S200)에서는, 산발효조(110) 및 메탄발효조(120)에서 생산된 메탄가스가 탈황설비(130)에서 탈황처리된 후 가스저장조(140)에 저장된다. 가스저장조(140)의 가스는 가스정제(150)되어 바이오가스화되고, 일부 정제된 바이오가스는 메탄발효조(120) 및 산발효조(110)에 설치된 가열기(110a,120a)에 열을 제공하기 위한 보일러(160)에 공급된다. 여기서, 가열기(110a,120a)는 산발효조(110)와 메탄발효조(120) 내의 온도를 55±1℃로 가열시킨다. 이는 유분이 다량 함유된 유기성 폐기물의 점도를 낮추어 산발효조(110) 및 메탄발효조(120) 내의 혼합과 발효가 극대화되도록 하기 위함이다. In the step S200 of storing the gas, the methane gas produced in the
한편, 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서 발생한 소화액이 여과 및 처리되는 단계(S300)에서는, 산발효조(110) 및 메탄발효조(120)에서 생산된 소화액이 가스저장조(140)와 일체로 설치된 안정화조(170)에 임시 저장되는 단계(S310)와, 안정화조(170)에서 배출된 소화액이 UF고액분리막조(180)에서 고액분리액과 농축수로 분리되는 단계(S320)와, UF고액분리막조(180)에서 배출된 고액분리액이 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)에 임시저장되어 이산화탄소가 탈기되는 단계(S330)와, 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)에서 배출된 고액분리액이 열교환기(200)에 의해 60 ∼ 80℃ 정도로 가열되는 단계(S340)와, 가열된 고액분리액이 암모니아탈기조(210)에서 pH조정을 위한 약품(NaOH) 주입없이 암모니아가 탈기되면서 복합액체비료 원료를 생산하고 암모니아와 알칼리도가 감소되는 단계(S350)와, 암모니아탈기조(210)에서 배출된 암모니아처리수가 별도의 산 주입에 의한 pH 조정없이 고속응집침전조(220)에서 인(P)이 제거되는 단계(S360)와, 고속응집침전조(220)에서 배출된 상등수가 Bio-reactor(230)에서 생물학적 처리와 방류되는 단계(S370) 및, 메탄발효조(120)와 안정화조(170) 및 고속응집침전조(220)에서 발생한 슬러지가 원심탈수기(240)에 의해 탈수되고 탈수액은 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)로 재유입되는 단계(S380)가 포함되어 이루어진다. On the other hand, in the step (S300) of the digestion liquid generated in the step (S100) of the organic waste fermentation, the digestion liquid produced in the
UF고액분리막조(180)에서 분리되는 단계(S320)에서는 UF고액분리막조(180)에서 발생된 농축수가 농축수배출라인(181)을 통해 산발효조(110)와 메탄발효조(120)로 유입된다. 여기서, 농축수의 10 ∼ 20%는 산발효조(110)로 유입되어 별도의 수산화나트륨의 첨가없이 산발효조(110) 내의 pH가 4.0 ∼ 4.5 정도를 유지하게 된다. 또한, 농축수의 50 ∼ 60%는 메탄발효조(120)로 유입되고, 메탄발효조(120)의 상부에서 하부로 순환되는 유기물과 혼합되어 메탄발효조(120)의 하부로 유입되는 것이 좋다. 이때, 메탄발효조(120)의 상부에서 하부로 순환되는 유기물은 하루 유입량의 6 ∼ 8배 정도의 순환량이 하루 12회 정도 정량 공급된다. 따라서, 농축수는 메탄발효조(120) 내에서 발효촉진제 역할과 잔류 유기물의 분해 역할로 메탄가스 발생량을 증가시키면서 메탄발효조(120)에서 유출되는 슬러지량을 감소시킨다. 잔여 농축수는 안정화조(170)로 투입되어 별도 처리공정을 거치게 된다. In step S320 of separating the UF solid-liquid
여기서, UF고액분리막조(180)의 운전방법은 본 출원인이 출원하여 등록된 "막결합형 혐기성 소화조의 여과시스템 및 운전방법(등록특허 제0969501호)"에서 제시된 분리막 장치를 이용한 시스템의 운전방법 중 관련이 기술이 적용되는 것이 좋다. Here, the operation method of the UF solid-liquid
따라서, 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)에 임시저장되는 단계(S330)에서는 UF고액분리막조(180)에서 공급된 고액분리액과 원심탈수기(240)0)에서 공급된 탈수액이 저장된다. 이들 고액분리액과 탈수액이 45 ∼ 50℃로 유지되고, 강한 급속교반으로 이산화탄소가 탈기되어 pH가 8.0 ∼ 8.5까지 상승된다. 이하에서는, 편의상 고액분리액과 탈수액이 혼합된 액체에 대해 고액분리액으로 통칭한다. Therefore, in the step of temporarily storing in the solid-liquid separation tank and carbon dioxide degassing tank 190 (S330), the solid-liquid separation liquid supplied from the UF solid-liquid
이산화탄소가 탈기된 고액분리액의 수온이 열교환기(200)에 의해 상승되는 단계(S340)에서는, 고액분리액의 60 ∼ 80℃, 바람직하게는 60℃까지 상승된다. 이는 수온 상승으로 암모니아 pKa(산해리상수)가 8.28까지 낮아져 높은 온도에서는 수산화나트륨 투입없이 암모니아탈기조(210)에서 암모니아 탈기가 가능하고, 고액분리액의 알칼리도 역시 저하된다. 종래의 암모니아 탈기방식은 수산화나트륨을 투입하야 pH를 대략 10.5로 유지시켜 암모니아를 탈기시키기 때문에 다량의 약품이 투입되어야 하고 알칼리도 역시 상승하게 된다. 또한 암모니아 처리후에도 처리수의 pH가 대략 8.5정도 되므로 후처리공정에서 황산 등의 산을 주입하여 pH를 다시 7 ∼ 7.5로 낮추어야만 했었다. 이러한 문제를 개선하기 위해 이산화탄소가 탈기된 고액분리액을 일정 온도로 가열하는 것이다. In step S340 in which the carbon dioxide is degassed, the temperature of the solid-liquid separation liquid is raised by the
암모니아 탈기 및 복합액체비료 원료의 생산 단계(S350)에서는 열교환기(200)에 의해 가열된 고액분리액이 암모니아탈기조(210)에 유입되어 암모니아가 탈기되면서, 복합액체비료 원료가 생산된다. 이때, 고액분리액의 pH 조정을 위한 별도의 약품(NaOH) 주입없이 암모니아가 탈기되면서 복합액체 비료 원료가 생산되고, 암모니아와 알칼리도가 감소하게 된다. 여기서, 암모니아탈기조(210)에서 암모니아를 탈기하고 복합액체비료 원료를 생산하는 방법은 본 출원인이 출원하여 등록된 "고농도 암모니아 함유 폐수의 암모니아 탈기 기법을 통한 액체비료 제조방법, 그 제조장치 및 이에 의해 제조된 액체비료(등록특허 제0886533호)"에 제시된 암모니아 탈기 장치 및 방법이 이용된다. In the ammonia degassing and production of the composite liquid fertilizer raw material (S350), the solid-liquid separation liquid heated by the
고속응집침전조(220)에서 인(P)이 제거되는 단계(S360)에서는 암모니아탈기조(210)에서 배출된 암모니아처리수에 대해 별도의 산 주입에 의한 pH 조정없이 인이 제거된다. 이는 열교환기(200)에 의해 고액분리액이 고온으로 가열되어 처리되기 때문이다. In the step S360 in which phosphorus (P) is removed from the high-speed
Bio-reactor(230)에서 생물학적 처리 및 방류되는 단계(S370)에서는 고속응집침전조(220)에서 배출된 상등수가 처리된다. 이때, Bio-reactor(230)은 혐기조(231), 무산소조(232), 호기조(233) 및 막분리조(234)가 포함되어 구성된다. In step S370 of biological treatment and discharge from the bio-reactor 230, the supernatant discharged from the high-speed
혐기조(231)에서는 유입된 상등수와 막분리조(234)에서 반송되는 반송슬러지의 용존산소를 탈기시키는 탈기조의 역할과, 인의 방출을 발생시킨다. In the
무산소조(232)에서는 유입된 상등수에 대해 탈질 반응을 발생시켜 상등수 내의 질산성 질소를 질소가스로 변환시켜 대기중으로 방출하게 된다. The
호기조(233) 및 막분리조(234)에서는 혐기조(231) 및 무산소조(232)를 통과한 상등수에 대해 질산화반응 및 유기물 산화반응을 발생시키고, 미생물 및 처리수와 슬러지를 고액 분리하게 된다.In the
여기서, 고속응집침전조(220)에서 배출된 상등수는 혐기조(231) 및 무산소조(232)에 분배되어 공급되고, 그 비율은 8:2 ∼ 6:4 비율로 분배 공급된다. 이는 혐기조(231)로 상등수가 전량 공급되면 과도한 부하로 인해 혐기조(231)의 처리효능이 저하됨과 더불어 무산소조에서의 탈질효능이 저하되는 단점을 개선하기 위함이다. Here, the supernatant discharged from the high speed
슬러지가 탈수되는 단계(S380)에서는 메탄발효조(120), 안정화조(170) 및 고속응집침전조(220)에서 발생한 슬러지가 한데 모여 원심탈수기(240)0)에 의해 탈수되어 탈수케익이 생성되고, 이때 발생된 탈수액은 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)로 유입된다. 여기서, 일정량의 슬러지가 유입되면 지속적으로 탈수시키게 되고, 그 탈수액은 다시 지속적으로 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)에 유입된다. 또한, 탈수케익은 별도 처리하게 된다.In the sludge dehydration step (S380), sludge generated in the
한편, Bio-reactor(230)에서 처리된 처리수의 일부가 공급되는 단계(S400)에서는, Bio-reactor(230)를 통과한 처리수의 일부가 처리수 공급수단을 통해 메탄발효조(120)로 공급된다. 따라서, 메탄발효조(120) 내의 혐기소화액의 암모니아 농도가 일정 범위를 유지하여 암모니아 독성에 의한 영향을 방지하게 된다. 이때, 처리수에 의한 메탄발효조(120)의 암모니아 농도 조정은 UF고액분리막조(180)에서 산발효조(110)와 메탄발효조(120)에 제공되는 농축수 공급과 협조된 상황하에서 이루어진다. 따라서, Bio-reactor(230)에서 처리된 처리수의 공급은 유기물 순환 및 농축수 공급이 진행되는 상황에서도 메탄발효조(120) 내에서 암모니아 독성에 의한 영향이 나타나는 비상시에만 이루어진다.On the other hand, in the step (S400) of supplying a portion of the treated water treated in the
또한, 처리수 공급수단에서는 메탄발효조(120)에 설치된 측정센서(310)에 의해 암모니아 농도가 지속적으로 측정된다. 이 측정치에 따라 Bio-reactor(230)의 처리수배출라인(250)에서 분기된 처리수공급라인(300)이 공급밸브(320)에 의해 개방되고, 처리수가 메탄발효조(120)에 공급된다. 이때, 처리수는 처리수공급라인(300)에 연계 설치된 공급펌프(330)에 의해 유동된다.
In addition, in the treated water supply means, the ammonia concentration is continuously measured by the
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기성 폐기물 처리방법에 대해 공정순서에 의거하여 설명한다. Hereinafter, the organic waste treatment method according to a preferred embodiment of the present invention will be described based on the process sequence.
먼저, 저류조(100)에 저장된 유기성 폐기물이 산발효조(110)로 유입되어 산발효되고, 유기성 폐기물이 산발효조(110)와 상호 순환되는 메탄발효조(120)로 순환 공급되어 메탄가스가 추출된다. 이때, 유기성 폐기물의 하루 유입량이 12회에 걸쳐 일정량이 균등하게 자동으로 산발효조(110)에 유입되고, 산발효조(110)에서 메탄발효조(120)로 12회에 걸쳐 일정량이 균등하게 공급된다. 여기서, 산발효조(110)에서는 교반기와 내부순환에 의해 교반되어 산발효조(110) 내의 유분이 완전 혼합되도록 교반되고, 메탄발효조(120)에서는 교반기(126)와 와류생성수단에 의해 유기물이 교반되므로 교반성능이 향상되면서 발효반응이 촉진된다. First, the organic waste stored in the
산발효조(110)와 메탄발효조(120)에서 생성된 메탄가스는 탈황설비(130)에서 탈황과정을 거친 후 가스저장조(140)에 저장된다. 이후, 이 가스저장조(140)의 메탄가스는 가스정제(150)를 통해 고순도 탈황, 탈습 및 탈실록산, 이산화탄소 분리 후 일부는 보일러(160)에, 일부는 연료전지에 의한 전력시스템에 제공되거나 액화된 후 자동차 연료로 제공된다. The methane gas generated in the
산발효조(110)와 메탄발효조(120)에서 생성된 소화액은 안정화조(170)에 저장되어 교반되면서 고형물이 침전되지 않게 유지된 후, UF고액분리막조(180)에 유입되고, 이 UF고액분리막조(180)에서 고액분리액 및 농축수로 분리된다. UF고액분리막조(180)에 설치된 농축수공급라인(181)을 통해 농축수의 10 ∼ 20%는 산발효조(110)에 공급되고, 50 ∼ 60%는 메탄발효조(120)로 공급된다. 따라서, 산발효조(110)의 pH농도를 4.0 ∼ 4.5로 유지시키고, 메탄발효조(120)에서 추가적인 유기물 분해가 일어나 가스발생량이 증가하게 된다. The digestion liquid produced in the
UF고액분리막조(180)를 통과한 고액분리액은 고액분리액 저류조(100)에 유입되어 강한 급속교반으로 이산화탄소가 탈기된다. 이때 이산화탄소의 탈기는 고액분리액이 pH가 8.5로 상승될 때까지 진행된다. The solid-liquid separation liquid passing through the UF solid-liquid
이산화탄소가 탈기된 고액분리액은 열교환기(200)에 의해 60 ∼ 80℃까지 수온 상승을 하게 된 다음, 암모니아탈기조(210)로 공급된다. 이때, 수온 상승은 수산화나트륨의 투입없이 암모니아탈기조(210)에 의한 암모니아 탈기가 가능하게 되고, 알칼리도 역시 저하되는 효과가 있다. The solid-liquid separation liquid from which carbon dioxide is degassed is heated to 60 to 80 ° C. by the
암모니아탈기조(210)에서 암모니아가 처리된 처리수는 고속응집침전조(220)로 유입되어 응집 및 침전으로 인(P)이 제거되고, 인(P)이 제거된 상등수는 Bio-reactor(230)로 유입된다. 이때, 상등수는 Bio-reactor(230)의 혐기조(231)와 무산소조(232)에 8:2 ∼ 6:4비율로 분배 공급된다. The ammonia-treated water in the
한편, 산발효조(110), 안정화조(170) 및 고속응집침전조(220)에서 발생된 슬러지는 원심탈수기(240)0)에서 탈수된 다음 탈수액과 탈수케익으로 분리되고, 탈수액은 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)로 유입되며, 탈수케익은 별도 처리된다. On the other hand, the sludge generated in the
또한, Bio-reactor(230)에서 배출된 처리수는 처리수배출라인(250)을 통해 대부분 방류되고, 일부 처리수는 메탄발효조(120)의 암모니아 농도가 일정 범위를 벗어나게 되면 급수된다.
In addition, the treated water discharged from the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
100...저류조 110...산발효조,
120...메탄발효조 122...제1순환라인,
130...탈황설비 140...가스저장조,
170...안정화조 180...UF고액분리막조,
190...고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조 200...열교환기,
210...암모니아탈기조 220...고속응집침전조,
230...Bio-reactor 240...원심탈수기,
300...처리수공급라인 310...측정센서.100 ...
120
130
170.
190.Solid-liquid separation tank and carbon
210
230 ...
300 ... treated
Claims (17)
상기 유기성 폐기물이 저류조(100)에서 산발효조(110) 및 메탄발효조(120)로 공급되어 발효되는 단계(S100);
상기 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서 발생한 메탄가스가 가스저장조(140)에 저장되는 단계(S200);
상기 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서 발생한 소화액이 여과 및 탈기된 후 Bio-reactor(230)에서 처리되는 단계(S300);
상기 Bio-reactor(230)에서 처리된 처리수의 일부가 상기 메탄발효조(120)로 공급되는 단계(S400);가 포함되어 이루어지고,
상기 처리수의 일부가 공급되는 단계(S400)에서 상기 Bio-reactor(230)을 통과한 처리수의 일부가 처리수 공급수단을 통해 공급되어 상기 메탄발효조(120) 내의 혐기소화액에 대해 암모니아 농도를 소정 범위 내에서 유지시키는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법.In the method of treating organic waste,
The organic waste is supplied to the acid fermentation tank 110 and the methane fermentation tank 120 in the storage tank 100 is fermented (S100);
Methane gas generated in the step of fermenting the organic waste (S100) is stored in the gas storage tank 140 (S200);
Digesting liquid generated in the step of fermenting the organic waste (S100) is filtered and degassed and then treated in the Bio-reactor 230 (S300);
A part of the treated water treated in the bio-reactor 230 is supplied to the methane fermentation tank 120 (S400);
In step S400, a portion of the treated water that has passed through the bio-reactor 230 is supplied through the treated water supply means to supply a portion of the treated water to provide ammonia concentration to the anaerobic digestion liquid in the methane fermentation tank 120. Organic waste treatment method characterized in that maintained within a predetermined range.
상기 처리수 공급수단은 상기 메탄발효조(120)에 설치된 측정센서(310)에 의해 암모니아의 농도가 측정되고,
상기 측정센서(310)의 측정치에 기초하여 상기 Bio-reactor(230)의 처리수배출라인(250)에서 상기 메탄발효조(120)로 연결된 처리수공급라인(300)이 공급밸브(320)에 의해 개방되면, 공급펌프(330)가 작동되어 처리수의 일부가 상기 메탄발효조(120)로 공급되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 1,
The treated water supply means is a concentration of ammonia is measured by a measuring sensor 310 installed in the methane fermentation tank 120,
The treatment water supply line 300 connected to the methane fermentation tank 120 from the treatment water discharge line 250 of the bio-reactor 230 is provided by the supply valve 320 based on the measurement value of the measurement sensor 310. When opened, the supply pump (330) is operated to process the organic waste, characterized in that a portion of the treated water is supplied to the methane fermentation tank (120).
상기 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서는 상기 메탄발효조(120)의 혐기소화액 일부가 상기 산발효조(110)와 상기 메탄발효조(120)를 연결하는 제2순환라인(127)을 통해 상기 산발효조(110)로 순환되어 pH 4.0 ∼ 4.5가 유지되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 1,
In the step of fermenting the organic waste (S100), a portion of the anaerobic digestion of the methane fermentation tank 120 is connected to the acid fermentation tank 110 and the methane fermentation tank 120 through the second circulation line 127 through the acid fermentation tank. Organic waste treatment method characterized in that the circulation to (110) is maintained at pH 4.0 to 4.5.
상기 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서는 상기 산발효조(110)에서 상기 메탄발효조(120)에 설치된 와류생성수단으로 연결된 제1순환라인(122)을 통해 상기 산발효조(110)의 산발효액이 상기 메탄발효조(120)의 하부로 공급되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 3,
In the step of fermenting the organic waste (S100), the acid fermentation solution of the acid fermentation tank 110 through the first circulation line 122 connected to the vortex generation means installed in the methane fermentation tank 120 in the acid fermentation tank 110 Organic waste treatment method characterized in that it is supplied to the lower portion of the methane fermentation tank (120).
상기 유기성 폐기물이 발효되는 단계(S100)에서는 상기 메탄발효조(120)에서 상기 산발효조(110)로 연결된 제2순환라인(127)을 통해 상기 메탄발효조(120)의 혐기소화액이 상기 산발효조(110)로 순환되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method according to claim 1 or 3,
In the step of fermenting the organic waste (S100), the anaerobic digestion of the methane fermentation tank 120 is the acid fermentation tank 110 through a second circulation line 127 connected from the methane fermentation tank 120 to the acid fermentation tank 110. Organic waste treatment method characterized in that the cycle.
상기 와류생성수단은 상기 메탄발효조(120)의 하부에 설치되면서 상기 제1순환라인(122)과 연결된 제1노즐관(123) 또는 제2노즐관(124)으로 산발효액이 유입되면, 상기 제1,2노즐관(123,124)에 각각 설치된 제1노즐(123a) 또는 제2노즐(124a)에 의해 유기물이 상향의 사선방향으로 분사시키는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 4, wherein
The vortex generation means is installed in the lower portion of the methane fermentation tank 120, when the acid fermentation solution flows into the first nozzle pipe 123 or the second nozzle pipe 124 connected to the first circulation line 122, Organic waste treatment method characterized in that the first nozzle (123a) or the second nozzle (124a) installed in the first and second nozzle pipes (123, 124) are sprayed in an upward diagonal direction.
상기 제1순환라인(122)에 설치된 연동밸브(122a)에 의해 산발효액이 제1노즐관(123)과 제2노즐관(124)에 교번으로 공급되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 6,
Acid fermentation liquid is alternately supplied to the first nozzle pipe (123) and the second nozzle pipe (124) by the peristaltic valve (122a) installed in the first circulation line (122).
상기 메탄발효조(120) 내의 혐기소화액은 제1노즐(123a)과 제2노즐(124a)의 교번 분사에 의해 시계방향 및 반시계방향이 교번으로 형성된 와류에 의해 교반되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 6,
The anaerobic digestion liquid in the methane fermentation tank 120 is agitated by vortices alternately clockwise and counterclockwise by alternating injection of the first nozzle 123a and the second nozzle 124a. Way.
상기 메탄발효조(120) 상부에서 상기 제1순환라인(122)으로 연결된 내부순환라인(125)을 통해 혐기소화액이 내부 순환되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 4, wherein
Organic waste treatment method characterized in that the anaerobic digestion liquid is internally circulated through the internal circulation line 125 connected to the first circulation line 122 in the methane fermentation tank (120).
상기 산발효조(110)의 산발효액은 제1교반모터(111a)에 의해 제1교반날개(111b)가 동작하도록 이루어진 제1교반기(111)에 의해 교반되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 1,
The acid fermentation solution of the acid fermentation tank 110 is organic waste treatment method characterized in that the first stirring blade (111a) by the first stirring blade (111b) is operated by the first stirrer (111).
상기 메탄발효조(120)의 혐기소화액은 제2교반모터(126a)에 의해 제2교반날개(126b)가 동작하도록 이루어진 제2교반기(126)에 의해 교반되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 1,
Anaerobic digestion of the methane fermentation tank (120) is an organic waste treatment method characterized in that the stirring by the second stirrer (126) made to operate the second stirring blade (126b) by the second stirring motor (126a).
상기 가스가 저장되는 단계(S200)에서 상기 산발효조(110) 및 상기 메탄발효조(120)에서 생성된 메탄가스는 탈황설비(130)에서 탈황처리된 후 가스저장조(140)에 저장되고, 가스정제(150)를 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 1,
The methane gas generated in the acid fermentation tank 110 and the methane fermentation tank 120 is stored in the gas storage tank 140 after the desulfurization treatment in the desulfurization plant 130 in the step of storing the gas (S200). Organic waste treatment method, characterized in that provided for (150).
상기 소화액이 처리되는 단계(S300)는,
상기 산발효조(110) 및 상기 메탄발효조(120)에서 생성된 상기 소화액이 상기 가스저장조(140)와 일체형으로 설치된 안정화조(170)에 임시 저장되는 단계(S310);
상기 안정화조(170)에서 배출된 상기 소화액이 UF고액분리막조(180)에서 고액분리액과 농축수로 분리되는 단계(S320);
상기 UF고액분리막조(180)에서 배출된 고액분리액이 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)에 임시저장되어 45 ∼ 50℃로 유지되면서 교반되어 이산화탄소가 탈기되고, 고액분리액의 pH가 8.0 ∼ 8.5 까지 상승되는 단계(S330);
상기 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)에서 배출된 고액분리액이 열교환기(200)에 의해 60 ∼ 80℃로 가열되어 pKa가 하락하는 단계(S340);
상기 열교환기(200)에 의해 가열된 고액분리액이 별도의 약품(NaOH) 주입없이 암모니아탈기조(210)에서 암모니아가 탈기되면서 복합액체비료 원료가 생산되는 단계(S350);
상기 암모니아탈기조(210)에서 배출된 암모니아처리수가 산 주입에 의한 pH 조절없이 고속응집침전조(220)에서 인(P)이 제거되는 단계(S360);
상기 고속응집침전조(220)에서 배출된 상등수가 상기 Bio-reactor(230)에 공급되어 생물학적 처리되는 단계(S370); 및
상기 메탄발효조(120)와 상기 안정화조(170) 및 상기 고속응집침전조(220)에서 발생한 슬러지가 원심탈수기(240)에 의해 탈수되고, 탈수액은 상기 고액분리액저류조 및 이산화탄소 탈기조(190)로 재유입되는 단계(S380);가 포함되어 이루어진 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 1,
The step of processing the digestive fluid (S300),
The extinguishing liquid generated in the acid fermentation tank 110 and the methane fermentation tank 120 is temporarily stored in a stabilization tank 170 installed integrally with the gas storage tank 140 (S310);
Separating the digestion liquid discharged from the stabilization tank 170 into the solid-liquid separation liquid and the concentrated water in the UF solid-liquid separation membrane tank 180 (S320);
The solid-liquid separation liquid discharged from the UF solid-liquid separation membrane tank 180 is temporarily stored in the solid-liquid separation liquid storage tank and the carbon dioxide degassing tank 190 and stirred while being maintained at 45-50 ° C. to degas the carbon dioxide, and the pH of the solid-liquid separation liquid is Rising to 8.0 to 8.5 (S330);
The solid-liquid separation liquid discharged from the solid-liquid separation liquid storage tank and the carbon dioxide degassing tank 190 is heated to 60 to 80 ° C. by the heat exchanger 200 to decrease pKa (S340);
The solid-liquid separation liquid heated by the heat exchanger 200 is a mixed liquid fertilizer raw material is produced while ammonia is degassed in the ammonia degassing tank 210 without a separate injection (NaOH) (S350);
Removing ammonia treated water discharged from the ammonia degassing tank 210 and removing phosphorus (P) from the fast agglomeration settling tank 220 without adjusting pH by acid injection (S360);
A step of supplying the supernatant discharged from the high-speed flocculation settling tank 220 to the Bio-reactor 230 for biological treatment (S370); And
The sludge generated in the methane fermentation tank 120, the stabilization tank 170 and the high speed flocculation settling tank 220 is dewatered by the centrifugal dehydrator 240, the dehydration liquid is the solid-liquid separation tank and carbon dioxide degassing tank 190 Re-introduced to step (S380); organic waste treatment method comprising a.
상기 UF고액분리막조(180)의 분리단계(S320)에서는 농축수배출라인(181)을 통해 농축수의 10 ∼ 20%가 상기 산발효조(110)로 공급되어 상기 산발효조(110) 내의 pH가 4.0 ∼ 4.5로 유지되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 13,
In the separation step (S320) of the UF solid-liquid separation membrane tank 180, 10-20% of the concentrated water is supplied to the acid fermentation tank 110 through the concentrated water discharge line 181 so that the pH in the acid fermentation tank 110 is increased. Organic waste treatment method characterized in that it is maintained at 4.0 to 4.5.
상기 UF고액분리막조(180)의 분리단계(S320)에서는 농축수배출라인(181)을 통해 농축수의 50 ∼ 60%가 상기 메탄발효조(120)로 공급되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 13,
In the separation step (S320) of the UF solid-liquid separation membrane tank (180), the organic waste treatment method, characterized in that 50 to 60% of the concentrated water is supplied to the methane fermentation tank 120 through the concentrated water discharge line (181).
상기 소화액이 정제 및 여과되는 단계(S400)에서는 상기 고속응집침전조(220)에서 배출된 상등수가 상기 Bio-reactor(230)의 혐기조(231) 및 무산소조(232)에 분배 공급되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 13,
In the step of purifying and filtering the digestion liquid (S400), the supernatant discharged from the high-speed flocculation settling tank 220 is distributed and supplied to the anaerobic tank 231 and the anaerobic tank 232 of the Bio-reactor 230. Waste treatment method.
상기 소화액이 정제 및 여과되는 단계(S400)에서는 혐기조(231)와 무산소조(232)의 분배 공급은 8:2 ∼ 6:4의 범위 내에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리방법. The method of claim 13,
In the step (S400) of the digestion liquid is purified and filtered, the anaerobic tank 231 and the anaerobic tank 232, the distribution of organic waste treatment method characterized in that made in the range of 8: 2 to 6: 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20100127618A KR101023684B1 (en) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Method for treating organic waste |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20100127618A KR101023684B1 (en) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Method for treating organic waste |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101023684B1 true KR101023684B1 (en) | 2011-03-25 |
Family
ID=43939202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20100127618A KR101023684B1 (en) | 2010-12-14 | 2010-12-14 | Method for treating organic waste |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101023684B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101386954B1 (en) * | 2013-12-24 | 2014-04-29 | (주)도드람환경연구소 | Purifying apparatus for wastewater having organic waste |
KR101613622B1 (en) | 2014-11-04 | 2016-04-20 | 남광건설(주) | Multi-function Circulation Type Anaerobic Digestion Device |
WO2016148345A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | 현대건설주식회사 | Ammonia recovery device and operating method coupled with carbon dioxide degassing |
KR101812448B1 (en) * | 2016-09-07 | 2017-12-27 | 수도권매립지관리공사 | Anaerobic disgestion apparatus for treating food wastewater |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080112996A (en) * | 2007-06-21 | 2008-12-26 | (주)이 에이 텍 | Method for proessing the orgnic scrapped materials |
KR20090011696A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-02 | 주식회사 부강테크 | Method for processing bio-diesel wastewater |
KR100897722B1 (en) | 2009-03-03 | 2009-05-18 | 한밭대학교 산학협력단 | Apparatus for treatment of liquid wastes produced from anaerobic digestion of organic wastes |
-
2010
- 2010-12-14 KR KR20100127618A patent/KR101023684B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20080112996A (en) * | 2007-06-21 | 2008-12-26 | (주)이 에이 텍 | Method for proessing the orgnic scrapped materials |
KR20090011696A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-02 | 주식회사 부강테크 | Method for processing bio-diesel wastewater |
KR100897722B1 (en) | 2009-03-03 | 2009-05-18 | 한밭대학교 산학협력단 | Apparatus for treatment of liquid wastes produced from anaerobic digestion of organic wastes |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101386954B1 (en) * | 2013-12-24 | 2014-04-29 | (주)도드람환경연구소 | Purifying apparatus for wastewater having organic waste |
KR101613622B1 (en) | 2014-11-04 | 2016-04-20 | 남광건설(주) | Multi-function Circulation Type Anaerobic Digestion Device |
WO2016148345A1 (en) * | 2015-03-19 | 2016-09-22 | 현대건설주식회사 | Ammonia recovery device and operating method coupled with carbon dioxide degassing |
KR20160113391A (en) | 2015-03-19 | 2016-09-29 | 현대건설주식회사 | ammonia recovery system combined carbon dioxide degassing and driving method for system |
KR101804011B1 (en) * | 2015-03-19 | 2017-12-05 | 현대건설주식회사 | ammonia recovery system combined carbon dioxide degassing and driving method for system |
KR101812448B1 (en) * | 2016-09-07 | 2017-12-27 | 수도권매립지관리공사 | Anaerobic disgestion apparatus for treating food wastewater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9845260B2 (en) | Treatment of municipal wastewater with anaerobic digestion | |
CN106007221B (en) | A kind of pharmaceutical wastewater treatment process | |
KR101342678B1 (en) | Waste water treatment system by two stage anaerobic reactors coupled with nitrogen removal process | |
KR100943315B1 (en) | Apparatus and method for treating organic sludge using thermal hydrolysis and high-temperature anaerobic digestion | |
CN104478175B (en) | The processing system of a kind of kitchen castoff anaerobic fermentation biogas slurry and method | |
CN107010788A (en) | A kind of Large-scale pig farm culturing wastewater processing system and method | |
CN106007198B (en) | Integrated printing and dyeing wastewater processing equipment and its processing method | |
CN104478157A (en) | Landfill leachate nanofiltration concentrate treatment method | |
CN107473513B (en) | Bamboo product wastewater Fenton treatment device and method | |
KR101023684B1 (en) | Method for treating organic waste | |
CN106277554A (en) | The process Processes and apparatus of the waste water produced in methacrylic acid and ester production process | |
JP5726576B2 (en) | Method and apparatus for treating organic waste | |
KR101157532B1 (en) | Device and procedure for the anaerobic treatment of sewer and low strength wastewater | |
CN103771655A (en) | Cellulose ethanol fermentation waste liquor treatment method | |
CN104529053A (en) | High concentration pharmaceutical wastewater treatment technology | |
JP5873736B2 (en) | Organic wastewater treatment method and treatment apparatus | |
KR100750502B1 (en) | Organic livestock sewage treatment apparatus and organic livestock sewage treatment method | |
CN207002529U (en) | Pyrazolone production wastewater treatment device | |
CN214299762U (en) | Polyester fiber waste water reuse of reclaimed water device | |
KR101286072B1 (en) | Two-phase anaerobic digestion apparatus | |
CN205328795U (en) | Wet spinning acrylic fibres production polymerization effluent disposal system | |
CN110713318B (en) | Treatment system and treatment method for dehydration filtrate after anaerobic digestion of sludge | |
KR102131735B1 (en) | Compact type aeration tank for sewage treatment and sewage treatment system comprising the same | |
KR100913989B1 (en) | Gas mixing anaerobic digester using biogas | |
CN105502811A (en) | Anaerobic ammonia oxidation-based landfill leachate treatment device and use method thereof |
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 | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140313 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150305 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160225 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170308 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180306 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190304 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200305 Year of fee payment: 10 |