KR101113253B1 - Bio-gas system for organic material waste - Google Patents

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    • Y02W30/40Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Abstract

본 발명은 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템에 관한 것으로서, 상기 유기폐기물을 공급하는 공급부(10)와; 상기 공급부(10)로부터 공급된 유기폐기물을 발효하여 바이오가스를 생산하는 가스생산부(20)와; 상기 공급부(10)와 가스생산부(20)로부터 일부의 유기폐기물을 전달받아 액화비료 및 보충용 유기폐기물로 저장하는 액비저장조(40)와; 상기 공급부(10)와 상기 가스생산부(20) 및 상기 액비저장조(40)의 유기폐기물에서 발생하는 오염수를 정화처리하는 오염수처리부(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 바이오가스 및 에너지 생산 과정에서 발생하는 유기폐기물의 오염수를 정화할 수 있고, 유기폐기물의 공급량 변동에 대처할 수 있으며, 안정화된 바이오가스를 생산할 수 있다.

Figure R1020090068949

유기폐기물, 바이오가스, 에너지, 액화비료, 오염수

The present invention relates to a biogas production system using organic waste, comprising: a supply unit (10) for supplying the organic waste; A gas production unit 20 for producing biogas by fermenting the organic waste supplied from the supply unit 10; A liquid storage tank 40 which receives some organic waste from the supply unit 10 and the gas production unit 20 and stores the organic waste as liquefied fertilizer and replenishing organic waste; It characterized in that it comprises a contaminated water treatment unit 50 for purifying the contaminated water generated in the organic waste of the supply unit 10, the gas production unit 20 and the liquid storage tank 40.

As a result, it is possible to purify the contaminated water of organic waste generated in the biogas and energy production process, to cope with fluctuations in the supply amount of organic waste, and to produce stabilized biogas.

Figure R1020090068949

Organic waste, biogas, energy, liquefied fertilizer, contaminated water

Description

유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템{Bio-gas system for organic material waste}Bio-gas production system using organic waste {Bio-gas system for organic material waste}
본 발명은 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기폐기물의 공급량 변동에 대처할 수 있으며, 안정화된 바이오가스를 생산할 수 있도록 하는 것이다. The present invention relates to a biogas production system using organic waste, and more particularly, to cope with fluctuations in the supply amount of organic waste and to produce a stabilized biogas.
축산분뇨와 음식물 쓰레기 등과 같은 유기폐기물은 부폐 및 침출수 등에 의해 환경을 심각하게 훼손시킬 수 있는 것으로서, 그 폐기는 반드시 폐기물을 종류별로 취합하여 정해진 폐기물 처리과정을 거쳐서 폐기되어야 한다.Organic wastes such as livestock manure and food waste can seriously damage the environment due to waste and leachate, etc., and the waste must be disposed of by sorting the wastes by the type of waste.
하지만, 유기폐기물의 단순 폐기처리는 처리시설 마련과 인력의 소모가 요구되는 것으로서, 경제적인 측면에서 보면 생산적인 측면보다는 낭비적인 측면이 강하다.However, the simple waste disposal of organic waste requires the preparation of treatment facilities and the consumption of manpower. In terms of economics, it is more wasteful than productive.
이에 최근에는 유기폐기물을 재활용하기 위한 방법과 기술들이 개발되고 있는데, 대표적으로는 유기폐기물을 퇴비로 재활용하는 기술과, 유기폐기물을 이용하여 바이오가스(또는 메탄가스)를 생산하고 이 바이오가스를 에너지화하는 기술 등을 꼽을 수 있다.Recently, methods and technologies for recycling organic waste have been developed. For example, technologies for recycling organic waste to compost, and producing biogas (or methane gas) using organic waste and converting the biogas into energy The technology of ignition can be mentioned.
이러한 유기폐기물의 재활용에 대한 종래의 기술들은 대한민국 특허공개 제1999-0046725호와 특허공개 제2001-0112168호 및 등록 특허 제10-0743373호 등에 개시된 바 있다.Conventional techniques for recycling such organic waste have been disclosed in Korean Patent Publication No. 1999-0046725, Korean Patent Publication No. 2001-0112168, and Patent Registration No. 10-0743373.
이들 종래 유기폐기물의 재활용 기술들은 공통적으로 유기폐기물을 혐기발효조에서 발효하면서 바이오가스를 생성하는 것이다. 한편, 이 기술들에는 생성된 바이오가스를 이용하여 열에너지나 전기에너지를 얻을 수 있고, 또한, 바이오가스 생성과정에서 액화비료를 얻을 수 있는 기술에 대해서도 개시되어 있다.These conventional organic waste recycling techniques commonly produce biogas while fermenting organic waste in an anaerobic fermenter. On the other hand, these technologies disclose a technique that can obtain thermal energy or electrical energy using the generated biogas, and also obtain a liquefied fertilizer in the biogas production process.
또한, 이들 종래 유기폐기물의 재활용 기술에는 바이오 가스의 대량 생산 및 혐기발효조의 비정상 가동을 대비하여 혐기발효조를 복수로 하고 이들 간에 유기폐기물을 이송시키는 기술도 개시되어 있다.In addition, these conventional organic waste recycling technologies also disclose a technique of plural anaerobic fermentation tanks and transferring organic wastes between them in preparation for mass production of biogas and abnormal operation of the anaerobic fermentation tank.
그런데, 이러한 종래의 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산에 대한 기술들에 있어서는 유기폐기물을 이용한 에너지 생산 시설에 공급되는 유기폐기물의 공급량이 시설의 처리용량보다 과도하거나 부족한 경우가 발생할 수 있는데, 처리용량이 정해져 있기 때문에, 유기폐기물의 공급량 변화에 대처하지 못하는 문제점이 있다. However, in the conventional technologies for producing biogas using organic waste, the amount of organic waste supplied to an energy production facility using organic waste may be excessive or insufficient than that of the facility. Since it is determined, there is a problem that cannot cope with the change in the supply amount of organic waste.
또한, 복수의 혐기발효조를 구비한 시설의 경우에는, 각 혐기발효조의 유기폐기물 PH설정 기준치를 적절히 맞추지 못할 경우, 바이오가스의 안정적인 생산에 차질이 생길 우려가 있었다.In addition, in the case of a facility equipped with a plurality of anaerobic fermentation tanks, if the organic waste PH setting reference value of each anaerobic fermentation tank is not properly met, there is a concern that a stable production of biogas may occur.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 유기폐기물의 공급량 변동에 대처할 수 있으며, 안정화된 바이오가스를 생산할 수 있는 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a biogas production system using organic wastes that can cope with fluctuations in the supply amount of organic wastes and can produce stabilized biogas.
상기 목적은 본 발명에 따라서, 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템에 있어서, 상기 유기폐기물을 공급하는 공급부와; 상기 공급부로부터 공급된 유기폐기물을 발효하여 바이오가스를 생산하는 가스생산부와; 상기 공급부와 가스생산부로부터 일부의 유기폐기물을 전달받아 액화비료 및 보충용 유기폐기물로 저장하는 액비저장조와; 상기 공급부와 상기 가스생산부 및 상기 액비저장조의 유기폐기물에서 발생하는 오염수를 정화처리하는 오염수처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템에 의해 달성된다.According to the present invention, there is provided a biogas production system using organic waste, comprising: a supply unit for supplying the organic waste; A gas production unit for producing biogas by fermenting the organic waste supplied from the supply unit; A liquid storage tank for receiving some organic waste from the supply unit and the gas producing unit and storing the organic waste as liquefied fertilizer and replenishing organic waste; It is achieved by the biogas production system using the organic waste, characterized in that it comprises a contaminated water treatment unit for purifying the contaminated water generated in the supply unit, the gas production unit and the organic waste of the liquid storage tank.
여기서, 상기 공급부는 고형물 형태의 유기폐기물을 분쇄하는 분쇄기와; 상기 유기폐기물에 포함된 이물질을 제거하는 선별기와; 분쇄 및 선별된 유기폐기물을 고액분리하며 고액분리시 발생한 오염수는 오염수처리부로 전달하는 한편, 오염수가 분리된 유기폐기물 중 일부는 액비저장조로 전달하고, 나머지는 가스생산부로 전달하는 고액분리조를 갖는 것이 바람직하다. Here, the supply unit and a crusher for grinding the organic waste in the form of solids; A sorter for removing foreign substances contained in the organic waste; A solid-liquid separation tank that separates the pulverized and sorted organic waste into solid-liquid separation and delivers the contaminated water generated during solid-liquid separation to the contaminated water treatment unit, while some of the organic waste from which the contaminated water is separated is transferred to the liquid-liquid storage tank, and the remainder is transferred to the gas production unit. It is desirable to have.
그리고, 상기 가스생산부는 공급부로부터 전달된 유기폐기물을 저장하며, 저장된 유기폐기물의 상층수로 형성되는 오염수를 오염수처리부로 전달하는 저류조와; 상기 저류조로부터 유기폐기물을 전달받아 1차 발효하여 바이오가스를 생성하는 1차 발효조와, 상기 1차 발효조에서 1차 발효된 유기폐기물을 2차 발효하여 바이오가스를 생성하는 2차 발효조를 갖는 혐기발효조와; 상기 혐기발효조에서 생성된 바이오가스를 포집하는 가스포집조와; 상기 혐기발효조에서 잉여가스 발생시 상기 잉여가스를 연소하는 잉여가스연소기를 갖는 것이 효과적이다.And, the gas production unit stores the organic waste delivered from the supply unit, and the storage tank for transferring the contaminated water formed of the upper layer of the stored organic waste to the contaminated water treatment unit; An anaerobic fermentation tank having a primary fermentation tank receiving organic waste from the storage tank and fermenting first to generate biogas, and a secondary fermentation tank generating second-generation fermentation of organic waste fermented in the primary fermentation tank. Wow; A gas collection tank for collecting the biogas generated in the anaerobic fermentation tank; It is effective to have a surplus gas combustor that burns the surplus gas when the surplus gas is generated in the anaerobic fermentation tank.
또한, 오염수처리부는 폭기 및 침전을 포함하는 화학적 및 생물학적으로 오염수를 정화하는 것이 보다 바람직하다. In addition, it is more preferable that the contaminated water treatment unit purifies contaminated water chemically and biologically, including aeration and precipitation.
또한, 상기 1차 및 2차 발효조에는 유기폐기물을 교반시키는 교반기와; 상기 1차 및 2차 발효조에 저장된 유기폐기물을 상기 1차 발효조부터 재순환시키는 발효순환라인과; 상기 1차 및 2차 발효조 내부로 순환시켜 발효온도를 형성하는 히팅수단과; 생성된 바이오가스를 가스포집조로 안내하는 가스이송턱트가 마련되어 있는 것이 보다 효과적이다. In addition, the primary and secondary fermenters include a stirrer for stirring organic waste; A fermentation circulation line for recycling the organic waste stored in the primary and secondary fermenters from the primary fermenter; Heating means for circulating into the primary and secondary fermenters to form a fermentation temperature; It is more effective to provide a gas transfer duct for guiding the generated biogas to the gas collection tank.
이때, 상기 1차 및 2차 발효조와 액비저장조 간에는 양방향 유기폐기물 이송라인이 마련되어 있는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that a bidirectional organic waste transfer line is provided between the primary and secondary fermentation tanks and the liquid fermentation tank.
본 발명에 따른 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템은 바이오가스 및 에너지 생산과정에서 발생하는 유기폐기물의 오염수를 정화처리할 수 있고, 유기폐기물의 공급량 변동에 대처할 수 있으며, 안정화된 바이오가스를 생산할 수 있는 효과를 제공한다.Biogas production system using organic wastes according to the present invention can purify the contaminated water of organic wastes generated in the biogas and energy production process, can cope with fluctuations in the supply of organic waste, and produce a stabilized biogas It can be effective.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템의 혐기발효조 간략도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템(1)은 유기폐기물을 공급하는 공급부(10)와, 공급부(10)로부터 유기폐기물을 공급받아 바이오가스를 생산하는 가스생산부(20)와, 유기폐기물의 공급 및 바이오가스의 생산 과정에서 발생하는 여분의 유기폐기물을 액화비료 및 보충용 유기폐기물로 저장하는 액비저장조(40)와, 유기폐기물의 공급 및 바이오가스의 생산 과정에서 발생하는 오염수를 처리하는 오염수처리부(50)를 포함한다.1 is a block diagram of a biogas production system using organic wastes according to the present invention, Figure 2 is a schematic diagram of an anaerobic fermentation tank of a biogas production system using organic wastes according to the present invention. As shown in these figures, the biogas production system 1 using the organic waste according to the present invention is a supply unit 10 for supplying organic waste, and receives the organic waste from the supply unit 10 to produce biogas Gas production unit 20, a liquid storage tank 40 for storing the organic waste generated in the process of supplying organic waste and biogas as liquefied fertilizer and supplemental organic waste, and the supply of organic waste and production of biogas Contaminated water treatment unit 50 for treating the contaminated water generated in the process.
공급부(10)는 고형물 형태의 유기폐기물을 분쇄하는 분쇄기(11)와, 분쇄된 유기폐기물에 포함된 이물질을 제거하는 선별기(13)와, 선별된 유기폐기물을 고액분리하는 고액분리조(15)를 가지고 있다.The supply unit 10 includes a grinder 11 for pulverizing organic waste in a solid form, a separator 13 for removing foreign matters contained in the pulverized organic waste, and a solid-liquid separation tank 15 for solid-liquid separation of the selected organic waste. Have
분쇄기(11)는 유기폐기물 중 고형물 형태인 분뇨덩어리나 음식물 덩어리 등을 분쇄한다. 이 분쇄기(11)의 분쇄 구동은 고형물 형태로 뭉친 유기폐기물은 분쇄되고 유기폐기물에 포함된 나무 비닐 뼈 등의 이물질은 분쇄되지 않는 정도의 분쇄 구동으로 이루어진다. 분쇄된 유기폐기물과 분쇄되지 않은 이물질은 선별기(13)로 이동한다.The grinder 11 grinds the manure lump or food mass which are solid forms among organic wastes. The pulverization drive of the crusher 11 consists of a pulverization drive in such a way that organic waste, which is aggregated in solid form, is pulverized and foreign substances such as wood vinyl bone contained in the organic waste are not pulverized. The crushed organic waste and the uncrushed foreign matter are moved to the sorter 13.
선별기(13)는 분쇄기(11)를 거친 유기폐기물과 이에 포함된 이물질을 선별 분리하여 유기폐기물만 고액분리조(15)로 이동시킨다. 이때, 선별기(13)는 분쇄된 유기폐기물은 통과하고 이물질은 걸러내는 망상체 형태의 구조로 마련될 수 있다. 이 선별기(13)에서 선별된 유기폐기물은 고액분리조(15)로 이동한다.The sorter 13 selectively separates the organic waste passed through the crusher 11 and the foreign matter contained therein, and moves only the organic waste to the solid-liquid separation tank 15. At this time, the sorter 13 may be provided in a network-like structure through which the pulverized organic waste passes and foreign substances are filtered out. The organic waste selected by this sorter 13 moves to the solid-liquid separation tank 15.
고액분리조(15)에서는 유기폐기물로부터 축산 폐수 등의 오염수를 분리하는데, 여기서, 오염수는 후술할 오염수처리부(50)로 이동하여 정화처리된다. 그리고, 오염수가 분리된 유기폐기물은 가스생산부(20)로 이동한다. 여기서, 유기폐기물로부터 오염수를 분리하는 것은 소정의 시간 동안 유기폐기물이 고액분리조(15)에 체류하는 과정에서 유기폐기물이 침전되면서 오염수가 유기폐기물 상부에 위치하는 상층수로서 분리되는데, 이 상층수로 형성된 오염수를 오염수처리조로 이동시키고, 침전된 유기폐기물을 후술할 가스생산부(20)의 저류조(21)로 이동시키는 것이다. 이때, 고액분리조(15)로부터 가스생산부(20)로 이동하는 유기폐기물 중 일부는 액화비료를 생산하거나 가스생산부(20)의 유기폐기물 부족시 보충용으로 사용하기 위해 액비저장조(40)로 분산 이동하는 것이 바람직하다.The solid-liquid separation tank 15 separates contaminated water, such as livestock wastewater, from organic waste, where the contaminated water is moved to a contaminated water treatment unit 50 to be described later for purification. Then, the organic waste from which the contaminated water is separated moves to the gas production unit 20. Here, separating the contaminated water from the organic waste is the organic waste is sedimented as the organic waste is precipitated during the residence of the organic waste in the solid-liquid separation tank 15 for a predetermined time, the contaminated water is separated as the upper water located above the organic waste, this upper layer The contaminated water formed by the water is moved to the contaminated water treatment tank and the precipitated organic waste is moved to the storage tank 21 of the gas production unit 20 which will be described later. At this time, some of the organic waste moving from the solid-liquid separation tank 15 to the gas production unit 20 is dispersed and moved to the liquid rain storage tank 40 to produce liquefied fertilizer or to supplement the organic waste in the gas production unit 20 when the organic waste is insufficient. It is desirable to.
한편, 가스생산부(20)는 공급부(10)로부터 유기폐기물을 전달받아 저장하는 저류조(21)와, 저류조(21)에 저장된 유기폐기물을 전달받아 바이오가스를 생성하는 혐기발효조(23)와, 혐기발효조(23)에서 생성된 바이오가스를 포집하는 가스포집조(25)로 구성되어 있다.On the other hand, the gas production unit 20 is a storage tank 21 for receiving and storing the organic waste from the supply unit 10, the anaerobic fermentation tank 23 for receiving the organic waste stored in the storage tank 21 to generate biogas, and anaerobic It consists of the gas collection tank 25 which collects the biogas produced by the fermentation tank 23. As shown in FIG.
저류조(21)에 저장된 유기폐기물은 소정의 시간 동안 저류조(21)에 체류하다가 후수할 혐기발효조(23)로 이동하는데, 체류 과정에서 유기폐기물이 침전되고 유기폐기물에 남아 있는 오염수가 저류조(21)의 상부에 상층수로 형성될 수 있다. 이 상층수로 형성된 오염수 역시 후술할 오염수처리부(50)로 이동시켜서 정화처리할 수 있다. 또한, 저류조(21) 내부에는 유기폐기물의 체류에 의해 악취가 발생하는데, 이 악취는 별도로 마련되는 악취제거설비(21a)에 의해 제거될 수 있다.The organic waste stored in the storage tank 21 stays in the storage tank 21 for a predetermined time and then moves to the anaerobic fermentation tank 23 to be recovered. During the residence process, organic waste precipitates and the contaminated water remaining in the organic waste storage tank 21 is stored. It can be formed in the upper layer of water. The contaminated water formed by the upper water may also be purified by moving to the contaminated water treatment unit 50 to be described later. In addition, the odor is generated by the retention of organic waste in the storage tank 21, which can be removed by the odor removal facility 21a provided separately.
혐기발효조(23)는 저류조(21)로부터 유기폐기물을 전달받아 1차 발효시키는 1차 발효조(23a)와, 1차 발효조(23a)에서 1차 발효된 유기폐기물을 전달받아 2차 발효시키는 2차 발효조(23b)를 가지고 있다.The anaerobic fermentation tank 23 receives the organic waste from the storage tank 21 and the primary fermentation tank 23a for the first fermentation, and the secondary fermentation for receiving the organic waste fermented in the primary fermentation tank 23a for the second fermentation. It has a fermentation tank 23b.
이들 각 발효조(23a,23b) 내부에는 유기폐기물을 교반시키는 교반기(23c)와, 발효조(23a,23b) 내부를 발효온도로 가열하기 위한 히팅수단(23d)과, 외부로부터 발효에 필요한 공기를 유입시는 공기유입구(23g)와 생성된 가스를 가스포집조(25)로 안내하는 가스이송덕트(23e)가 마련되어 있다.Inside each of the fermentation tanks 23a and 23b, an agitator 23c for stirring organic wastes, heating means 23d for heating the inside of the fermentation tanks 23a and 23b to the fermentation temperature, and air necessary for fermentation from the outside are introduced. The city is provided with an air inlet 23g and a gas transfer duct 23e for guiding the generated gas to the gas collecting tank 25.
이때, 교반기(23c)는 각 발효조(23a,23b)의 상하부 영역에 마련되어 각 발효조(23a,23b) 내부의 전영역에서 교반작용이 원활하기 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.At this time, the stirrer 23c is preferably provided in the upper and lower regions of each of the fermentation tanks 23a and 23b so that the stirring operation is smoothly performed in all regions inside the fermentation tanks 23a and 23b.
그리고, 히팅수단(23d)은 다양한 형태로 마련될 수 있으나, 후술할 에너지생산설비(30)의 열병합발전기(33)에서 생산되는 온수를 이용하여 1차 및 2차 발효조(23a,23b) 내부를 발효온도로 가열하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 각 발효조(23a,23b) 내부에는 히팅수단(23d)으로서 열병합발전기(33)의 보일러와 순환 연결되는 온수순환배관이 마련된다. 물론, 히팅수단(23d)은 전기적인 히팅설비를 이용할 수도 있다.In addition, the heating means 23d may be provided in various forms, but the inside of the primary and secondary fermentation tanks 23a and 23b using hot water produced by the cogeneration generator 33 of the energy production facility 30 to be described later. It is preferred to heat to the fermentation temperature. To this end, inside each fermentation tank (23a, 23b) is provided with a hot water circulation pipe that is circulating connected to the boiler of the cogeneration generator 33 as the heating means (23d). Of course, the heating means 23d may use electrical heating equipment.
또한, 1차 및 2차 발효조(23a,23b)에는 양 발효조(23a,23b)에 저장된 유기폐 기물을 1차 발효조(23a)부터 재순환시키기 위한 발효순환라인(23f)이 마련되는 것이 바람직하다. 이 발효순환라인(23f)은 1차 및 2차 발효조(23a,23b)의 PH농도를 적정 PH로 맞추어 바이오가스의 안정화를 도모하도록 한 것이다. 여기서, 양 발효조(23a,23b)의 적정 PH는 1차 발효조(23a)가 5.5 내지 6으로 형성되고, 2차 발효조(23b)가 7.5 내지 8로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the primary and secondary fermentation tank (23a, 23b) is preferably provided with a fermentation circulation line (23f) for recycling the organic waste stored in both fermentation tank (23a, 23b) from the primary fermentation tank (23a). The fermentation circulation line 23f is intended to stabilize the biogas by adjusting the PH concentrations of the primary and secondary fermentation tanks 23a and 23b to an appropriate pH. Here, the appropriate PH of both fermentation tanks 23a and 23b is preferably formed with 5.5 to 6 primary fermentation tanks 23a and 7.5 to 8 with secondary fermentation tanks 23b.
이러한 혐기발효조(23)에서 바이오가스 생산의 효용성이 모두 소멸된 유기폐기물은 외부로 배출되어 퇴비로 이용되거나 폐기된다.In this anaerobic fermentation tank 23, all organic wastes that have lost all the utility of biogas production are discharged to the outside and used or disposed of as compost.
또한, 공급부(10)로부터 혐기발효조(23)로 공급되는 유기폐기물의 양이 과도할 경우 이를 액비저장조(40)로 이송시켜서 혐기발효조(23)의 보충용 유기폐기물로 이용하거나 액화비료를 생산할 수 있다.In addition, when the amount of organic waste supplied from the supply unit 10 to the anaerobic fermentation tank 23 is excessive, it is transferred to the liquid fertilizer storage tank 40 to use as organic waste for supplementation of the anaerobic fermentation tank 23 or to produce liquefied fertilizer. .
가스포집조(25)는 혐기발효조(23)로부터 가스이송턱트를 통해 전달되는 바이오가스를 포집하여 후술할 에너지생산설비(30)의 수분정제기(31a)로 이송한다. 이때, 혐기발효조(23)에서 생성되는 바이오가스의 양이 과도하게 많아져 잉여가스가 생성될 수 있는데, 이 경우 혐기발효조(23)에서 생성된 바이오가스를 가스포집조(25)에서는 안정상 모두 포집할 수가 없다. 이에 따라, 잉여가스를 처리할 수 있는 잉여가스연소기(27)를 마련하고, 혐기발효조(23)로부터 가스포집조(25)로 향하는 가스이송덕트(23e)에 분기덕트를 마련하여 잉여가스가 잉여가스연소기(27)로 전달되어 연소되도록 한다.The gas collecting tank 25 collects the biogas delivered from the anaerobic fermentation tank 23 through the gas transfer duct and transfers the biogas to the water purifier 31a of the energy production facility 30 to be described later. At this time, the amount of biogas generated in the anaerobic fermentation tank 23 is excessively high, so that surplus gas may be generated. In this case, the biogas generated in the anaerobic fermentation tank 23 is stabilized in the gas collection tank 25. I can't capture. Accordingly, a surplus gas combustor 27 capable of processing surplus gas is provided, and branching ducts are provided in the gas transfer duct 23e directed from the anaerobic fermentation tank 23 to the gas collection tank 25, thereby surplus gas is surplus. It is delivered to the gas burner 27 to be burned.
액비저장조(40)는 전술한 바와 같이, 공급로부터 혐기소화조로 이송되는 유 기폐기물 중 여분의 유기폐기물을 저장하였다가 액화비료를 생산하거나 가스생산부(20)의 혐기바효조에 유기폐기물 부족시 보충용으로 사용한다.As described above, the liquid storage tank 40 stores the extra organic waste of organic waste transported from the supply to the anaerobic digestion tank to produce liquefied fertilizer or to supplement the organic waste shortage in the anaerobic fermentation tank of the gas production unit 20. Used as
이를 위해서 액비저장조(40)와 혐기발효조(23) 간에는 양방향 유기폐기물 이송라인(41)이 마련된다.To this end, a bidirectional organic waste transfer line 41 is provided between the liquid storage tank 40 and the anaerobic fermentation tank 23.
이때, 액비저장조(40) 내에는 유기폐기물의 저장 과정에서 침전된 유기폐기물 상부에 오염수로서 상층수가 형성될 수 있는데, 이 상층수로 형성된 오염수는 후술할 오염수처리부(50)로 이동시켜서 정화한다.At this time, in the liquid storage tank 40, the upper water may be formed as the contaminated water on the organic waste precipitated during the storage of the organic waste, the contaminated water formed by the upper water is moved to the contaminated water treatment unit 50 to be described later. Cleanse
오염수처리부(50)는 전술한 바와 같이, 공급부(10)의 고액분리조(15)와 가스생산부(20)의 저류조(21) 및 액비저장조(40)에서 발생한 오염수를 전달받아 정화 처리하고 정화수는 방류하거나 농업용수 등의 산업용수로 재활용한다.The contaminated water treatment unit 50 receives and purifies the contaminated water generated from the solid-liquid separation tank 15 of the supply unit 10 and the storage tank 21 and the liquid rain storage tank 40 of the gas production unit 20 as described above. The purified water is discharged or recycled into industrial water such as agricultural water.
이 오염수처리부(50)는 축산분뇨나 음식물쓰레기 등의 유기폐기물에서 발생하는 오염수를 정화처리할 수 있는 수처리시설비로서, 일반적인 유기폐기물 오염수 처리설비와 같이, 폭기조 및 침전조, 그리고, 반응조와 같은 화학처리조 등의 수처리 구성을 포함하여 생물학적 및 화학적으로 오염수를 정화할 수 있다.The contaminated water treatment unit 50 is a water treatment facility cost that can purify contaminated water generated from organic waste such as livestock manure and food waste. Like a general organic waste contaminated water treatment facility, an aeration tank, a sedimentation tank, and a reaction tank Contaminated water can be purified biologically and chemically, including water treatment components such as chemical treatment tanks.
한편, 이러한 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템(1)에는 도시하지는 않았지만, 추가적으로 시스템(1)을 제어할 수 있는 시스템제어기와 시스템(1)에서의 가스누출을 감시할 수 있는 가스누출경보기, 그리고, 시스템(1) 설비의 운전상태와 바이오가스 생산량 등을 모니터링하는 모니터링설비를 더 구비할 수 있다. 이들은 시스템(1)이 마련된 현장에 구비되는 것으로서, 현장에서 시스템(1)의 운전상황을 확인 및 제어할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the biogas production system 1 using the organic waste, a system controller capable of additionally controlling the system 1 and a gas leakage alarm capable of monitoring gas leakage from the system 1, and In addition, the system (1) may further include a monitoring device for monitoring the operating status of the equipment and biogas production. These are provided at the site where the system 1 is provided, and can confirm and control the operation status of the system 1 at the site.
또한, 원거리에 위치하는 모기업에 모니터링된 데이터를 전달하고자 할 때는 데이터송신기를 더 구비할 수 있고, 원거리에 위치한 모기업에는 데이터를 수신할 수 있는 데이터수신기를 구비할 수 있다.In addition, to transmit the monitored data to the parent company located at a remote location may be further provided with a data transmitter, the remote company may be provided with a data receiver capable of receiving data.
또한, 원거리의 모기업에서 수신된 데이터를 근거로 현장의 설비를 원격제어하고자 할 때는 원거리에서 현장의 시스템제어기를 제어할 수 있도록 현장에는 시스템제어기와 연결된 제어수신기를 마련하고 모기업에는 제어송신기를 마련할 수도 있다.In addition, if you want to remotely control the equipment on site based on the data received from the remote parent company, the control receiver connected to the system controller should be installed at the site and the control transmitter at the parent company. It may be.
한편, 본 발명에 따른 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템(1)에서 생산된 바이오 가스는 에너지생산설비(30)에서 에너지를 생산하기 위한 원료로 이용될 수 있다.Meanwhile, the biogas produced in the biogas production system 1 using the organic waste according to the present invention may be used as a raw material for producing energy in the energy production facility 30.
이 에너지생산설비(30)는 가스포집조(25)에서 전달되는 바이오가스에 함유된 불순물을 정제하는 가스정제기(31)와, 정제된 바이오가스를 이용하여 열에너지와 전기에너지를 생산하도록 열교환기를 포함하는 열병합발전기(33)로 이루질 수 있다. The energy production facility 30 includes a gas purifier 31 for purifying impurities contained in the biogas delivered from the gas collection tank 25, and a heat exchanger to produce thermal energy and electric energy using the purified biogas. The cogeneration generator 33 can be made.
여기서, 가스정제기(31)는 바이오가스에 함유된 불순물 중 수분을 제거하는 수분정제기(31a)와 불순물 중 황 성분을 제거하는 탈황정제기(31b)로 마련된다.Here, the gas purifier 31 is provided with a water purifier 31a for removing moisture among impurities contained in the biogas and a desulfurization purifier 31b for removing sulfur components from the impurities.
열병합발전기(33)는 가스정제기(31)에서 정제된 바이오가스를 연소하여 터빈 을 회전시켜서 전기에너지를 생산하고, 바이오가스의 연소과정에서 발생하는 폐열을 이용하여 열에너지를 생산한다. 여기서, 생산된 전기에너지 중 일부는 본 발명에 따른 바이오가스 생산 시스템(1)의 전력으로 이용될 수 있으며, 열에너지 중 일부는 혐기발효조(23)의 히팅수단(23d)의 열원으로 이용된다. 그리고, 대부분의 전기에너지와 열에너지는 가정이나 산업단지의 전력과 난방 등의 에너지원으로 이용될 수 있다.The cogeneration generator 33 burns the biogas purified by the gas purifier 31 to rotate the turbine to produce electrical energy, and generates heat energy using waste heat generated during the combustion of the biogas. Here, some of the produced electrical energy may be used as the power of the biogas production system 1 according to the present invention, and some of the thermal energy is used as the heat source of the heating means 23d of the anaerobic fermentation tank 23. In addition, most of the electric energy and thermal energy can be used as an energy source such as power and heating in homes or industrial complexes.
이러한 본 발명에 따른 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템(1)은 액비저장조(40)를 마련하여 유기폐기물의 공급량 변동에 대처할 수 있고, 혐기발효조(23)의 1차 및 2차 발효조 간에 유기폐기물을 순환할 수 있도록 여 안정화된 바이오가스를 생산할 수 있다.Biogas production system (1) using the organic waste according to the present invention can provide a liquid storage tank 40 to cope with fluctuations in the supply of organic waste, organic waste between the primary and secondary fermentation tank of the anaerobic fermentation tank (23) It is possible to produce stabilized biogas to circulate.
도 1은 본 발명에 따른 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템의 블록 구성도,1 is a block diagram of a biogas production system using organic waste according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템의 혐기발효조 간략도.2 is a schematic diagram of an anaerobic fermentation tank of a biogas production system using organic wastes according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 공급부 11 : 분쇄기10: supply part 11: grinder
13 : 선별기 15 : 고액분리조13: sorter 15: solid-liquid separation tank
20 : 가스생산부 21 : 저류조20: gas production unit 21: storage tank
23 : 혐기발효조 25 : 가스포집조23: anaerobic fermentation tank 25: gas collection tank
27 : 잉여가스연소기 30 : 에너지생산설비27: surplus gas burner 30: energy production equipment
31 : 가스정제기 33 : 열병합발전기31 gas purifier 33 cogeneration generator
40 : 액비저장조 50 : 오염수처리부40: liquid storage tank 50: contaminated water treatment unit

Claims (6)

  1. 유기폐기물을 공급하는 공급부와; 상기 공급부로부터 공급된 유기폐기물을 발효하여 바이오가스를 생산하는 가스생산부와; 상기 공급부와 가스생산부로부터 일부의 유기폐기물을 전달받아 액화비료 및 보충용 유기폐기물로 저장하는 액비저장조와; 상기 공급부와 상기 가스생산부 및 상기 액비저장조의 유기폐기물에서 발생하는 오염수를 정화처리하는 오염수처리부구성되며,A supply unit for supplying organic waste; A gas production unit for producing biogas by fermenting the organic waste supplied from the supply unit; A liquid storage tank for receiving some organic waste from the supply unit and the gas producing unit and storing the organic waste as liquefied fertilizer and replenishing organic waste; Contaminated water treatment unit for purifying the contaminated water generated from the organic waste of the supply unit, the gas production unit and the liquid storage tank,
    상기 가스생산부는,The gas production unit,
    공급부로부터 전달된 유기폐기물을 저장하며, 저장된 유기폐기물의 상층수로 형성되는 오염수를 오염수처리부로 전달하는 저류조와; 상기 저류조로부터 유기폐기물을 전달받아 1차 발효하여 바이오가스를 생성하는 1차 발효조와, 상기 1차 발효조에서 1차 발효된 유기폐기물을 2차 발효하여 바이오가스를 생성하는 2차 발효조를 갖는 혐기발효조와; 상기 혐기발효조에서 생성된 바이오가스를 포집하는 가스포집조와; 상기 혐기발효조에서 잉여가스 발생시 상기 잉여가스를 연소하는 잉여가스연소기를 갖는 것 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템에 있어서,A storage tank for storing the organic waste delivered from the supply unit, and transferring the contaminated water formed from the stored upper waste water to the contaminated water treatment unit; An anaerobic fermentation tank having a primary fermentation tank receiving organic waste from the storage tank and fermenting first to generate biogas, and a secondary fermentation tank generating second-generation fermentation of organic waste fermented in the primary fermentation tank. Wow; A gas collection tank for collecting the biogas generated in the anaerobic fermentation tank; In the anaerobic fermentation tank having a surplus gas burner for burning the surplus gas when the surplus gas is generated, In the biogas production system using organic waste,
    상기 1차 및 2차 발효조는,The primary and secondary fermenters,
    유기폐기물을 교반시키는 교반기와;A stirrer for stirring the organic waste;
    상기 1차 및 2차 발효조에 저장된 유기폐기물을 상기 1차 발효조부터 재순환시키는 발효순환라인과;A fermentation circulation line for recycling the organic waste stored in the primary and secondary fermenters from the primary fermenter;
    상기 1차 및 2차 발효조 내부로 순환시켜 발효온도를 형성하는 히팅수단과;Heating means for circulating into the primary and secondary fermenters to form a fermentation temperature;
    생성된 바이오가스를 가스포집조로 안내하는 가스이송턱트가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템.Biogas production system using organic waste, characterized in that the gas transfer duct for guiding the generated biogas to the gas collection tank.
  2. 삭제delete
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  6. 제1항에 있어서, The method of claim 1,
    1차 및 2차 발효조와 액비저장조 간에는 양방향 유기폐기물 이송라인이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기폐기물을 이용한 바이오가스 생산 시스템.Biogas production system using organic waste, characterized in that the two-way organic waste transfer line is provided between the primary and secondary fermentation tanks and liquid storage tanks.
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