KR101155650B1 - 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치 - Google Patents

유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101155650B1
KR101155650B1 KR20110023378A KR20110023378A KR101155650B1 KR 101155650 B1 KR101155650 B1 KR 101155650B1 KR 20110023378 A KR20110023378 A KR 20110023378A KR 20110023378 A KR20110023378 A KR 20110023378A KR 101155650 B1 KR101155650 B1 KR 101155650B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
organic waste
unit
nozzle
gas
liquid
Prior art date
Application number
KR20110023378A
Other languages
English (en)
Inventor
박현석
Original Assignee
박현석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박현석 filed Critical 박현석
Priority to KR20110023378A priority Critical patent/KR101155650B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101155650B1 publication Critical patent/KR101155650B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/14—Activated sludge processes using surface aeration
    • C02F3/16—Activated sludge processes using surface aeration the aerator having a vertical axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/002—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by condensation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • 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
    • C02F2201/005—Valves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/02—Odour removal or prevention of malodour
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/20—Fertilizers of biological origin, e.g. guano or fertilizers made from animal corpses
    • 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
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

본 발명은 폭기노즐 및 이를 이용한 액비제조장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액비제조장치는 내부에 유기성 폐기물이 수용된 제1탱크와, 제1탱크 내에 수용된 유기성 폐기물을 펌핑하는 제1펌프와, 유기성 폐기물을 산소와 접촉시키고, 유기성 폐기물 내에 발생된 가스를 유기성 폐기물로부터 분리시킬 수 있도록 펌프를 통해 펌핑된 유기성 폐기물을 상방으로 분사하는 제1폭기노즐유닛과, 제1폭기노즐유닛을 통해 분사된 유기성 폐기물 및 가스를 수용할 수 있도록 내부에 제1폭기노즐유닛이 설치되는 설치공간이 마련된 분리용기가 마련된 제1폭기부와, 분리용기에 연통되게 설치되며, 유기성 폐기물로부터 분리된 상기 가스를 수집하여 응축시켜 액비를 제조하는 응축부와, 분리용기에 연통되게 설치되며, 제1폭기노즐유닛에 의해 분사되어 산소가 접촉하여 용해된 유기성 폐기물을 수집하여 제1탱크로 주입하는 회수부를 구비한다.
본 발명에 따른 폭기노즐 및 액비제조장치는 축산폐수와 같은 유기성 폐기물에 산소를 공급하고, 산소가 공급된 유기성 폐기물에서 발생하는 암모니아성 질소를 수집하여 응축시켜 유기성 폐기물을 용이하게 액체비료로 변환시킬 수 있고, 유기성 폐기물의 오염물질을 처리하므로 환경오염을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치 {Aeration nozzle and device for producing liquid fertilizer using the same}
본 발명은 폭기 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축산분뇨와 같은 유기성 폐기물을 비롯한 유체에 산소를 공급하고, 산소가 공급된 유기성 폐기물에서 발생하는 암모니아성 질소를 수집하여 응축시켜 액비를 제조하는 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치에 관한 것이다.
축산폐수는 일반 생활하수의 수백 배를 넘는 고농도의 오염물질을 함유하고 있어 일반적인 하?폐수 처리 시설로는 확실하면서도 경제적으로 처리하는데 많은 어려움이 있다. 축산폐수에 함유된 고형물, 유기물질 및 질소 농도는 수처리 공정의 효율을 저해할 뿐만 아니라 시설의 유지관리에 어려움을 주게 된다.
상기 축산폐수는 지하수를 오염시키고, 사람과 동물에게 치명적인 보건, 위생, 환경 저해요소를 유발시키며, 악취와 병해충을 전파하고, 동물의 성장을 저해시키며 가축의 폐사율을 높이고, 처리가 난해할 뿐더러 처리비용이 점점 많이 들고 있어 사회적인 문제로 부각되고 있다.
축산폐수는 일반적으로 수천 ppm의 높은 암모니아성 질소가 함유되어 있다. 이렇게 고농도로 함유된 암모니아성 질소의 경우, 생물학적으로 처리하는 것에는 한계가 있으며 높은 암모니아성 질소 농도는 질소 제거 미생물의 활동 자체에 저해 작용을 하는 것으로 보고되고 있다. 따라서 이에 대한 해결책으로 폐수를 희석함으로써 농도를 낮추는 방법과 물리화학적 탈질 방법이 이용되고 있다. 물리화학적 탈질 공법에는 여러 가지가 있으나 공기 탈기법(Air Stripping)의 경우, 물질농도 평형 원리에 의해 촉발되는 물질전달을 핵심 기작으로 하고 있어 고농도의 암모니아 함유 폐수일수록 적용에 유리하고 처리가 빠르다는 장점을 지니고 있다. 다만, 여러 장점에도 불구하고 탈기된 암모니아 가스의 2차 처리 문제 등으로 인한 문제가 있어 현장적용에 어려움이 많은 실정이다.
더욱, 축산폐수의 해양투기는 2000년 76만 톤에서 2004년 234만 톤으로 매년 급증하는 추세이며 이로 인해 해양환경의 오염이 심각해지는 문제점이 있다. 더욱이 2012년부터 런던협약에 따라 국내 유기성 폐수의 해양투기가 전면 금지됨에 따라 축산폐수의 육상처리 공법 개발이 시급한 실정에 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 축산폐수와 같은 유기성 폐기물을 비롯한 유체에 산소를 공급하고 산소가 공급된 유기성 폐기물에서 발생하는 암모니아 성 질소를 수집하여 응축시켜 유기성 폐기물을 암모니아성 질소를 액체비료로 변환시키는 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유체 산소공급용 노즐은 펌프에 의해 펌핑된 고압의 유체가 내부로 유입되어 배출될 수 있도록 유입노즐 및 배출노즐이 마련된 본체와, 지지부재에 의해 상기 본체 내부에 설치되고, 상기 유입노즐 및 배출노즐의 동축선 상에 소정간경으로 상호 이격되게 설치된 다수의 단위노즐이 마련된 내부노즐부와, 상기 본체에 공기 공급관에 의해 연통되게 연결되어 상기 본체 내부에 공기를 주입하는 공기주입부를 구비한다.
상기 내부노즐부는 상기 유입노즐에 인접된 위치의 상기 본체의 내부에, 상기 본체의 내부공간을 구획하도록 형성된 제1지지부재에 의해 지지되며, 상기 유체의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 제1단위노즐과, 상기 유기성 폐기물의 흐름방향을 기준으로 상기 제1단위노즐 후방의 상기 본체 내부에, 공기가 관통될 수 있게 적어도 하나의 관통구가 형성된 제2지지부재에 의해 지지되며, 상기 유체의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 다수의 제2단위노즐을 구비하고,
상기 공기 공급관은 상기 유체의 흐름방향에 대해 상기 제1단위노즐 전방의 상기 본체 내부에 연통되게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 본체는 상기 단위노즐들을 통과한 상기 유체의 유속에 의해 발생하는 부압에 의해 외부의 공기가 내부로 흡입될 수 있도록 상기 유체의 흐름방향에 대해 제1단위노즐의 후방에 대응되는 위치에 흡입구가 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 액비제조장치는 내부에 유기성 폐기물이 수용된 제1탱크와, 상기 제1탱크 내에 수용된 상기 유기성 폐기물을 펌핑하는 제1펌프와, 상기 유기성 폐기물을 산소와 접촉시키고, 상기 유기성 폐기물 내에 발생된 가스를 상기 유기성 폐기물로부터 분리시킬 수 있도록 상기 펌프를 통해 펌핑된 상기 유기성 폐기물을 상방으로 분사하는 제1폭기노즐유닛과, 상기 제1폭기노즐유닛을 통해 분사된 상기 유기성 폐기물 및 상기 가스를 수용할 수 있도록 내부에 제1폭기노즐유닛이 설치되는 설치공간이 마련된 분리용기가 마련된 제1폭기부와, 상기 분리용기에 연통되게 설치되며, 상기 유기성 폐기물로부터 분리된 상기 가스를 수집하여 응축시켜 액비를 제조하는 응축부와, 상기 분리용기에 연통되게 설치되며, 상기 제1폭기노즐유닛에 의해 분사되어 상기 산소가 접촉하여 용해된 상기 유기성 폐기물을 수집하여 상기 제1탱크로 주입하는 회수부를 구비한다.
상기 제1폭기노즐유닛은 상기 제1펌프에 의해 펌핑된 고압의 상기 유기성 폐기물이 내부로 유입될 수 있록 바닥면에 형성된 제1유입노즐과, 내부로 유입된 상기 유기성 폐기물이 외부로 배출될 수 있도록 상면에 형성된 제1배출노즐이 마련된 제1본체와, 지지부재에 의해 상기 제1본체 내부에 설치되고, 상기 제1유입노즐 및 제1배출노즐의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 단위노즐이 마련된 제1내부노즐부과, 상기 제1본체에 공기 공급관에 의해 연통되게 연결되어 상기 제1본체 내부에 공기를 주입하는 공기주입부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제1내부노즐부은 상기 제1유입노즐에 인접된 위치의 상기 제1본체의 내부에, 상기 제1본체의 내부공간을 구획하도록 형성된 제1지지부재에 의해 지지되며, 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 제1단위노즐과, 상기 유기성 폐기물의 흐름방향을 기준으로 상기 제1단위노즐 후방의 상기 본체 내부에, 공기가 관통될 수 있게 적어도 하나의 관통구가 형성된 제2지지부재에 의해 지지되며, 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 다수의 제2단위노즐을 구비하고,
상기 공기 공급관은 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 상기 제1단위노즐 전방의 상기 제1본체 내부에 연통되게 설치된다.
상기 제1본체는 상기 단위노즐들을 통과한 상기 유기성 폐기물의 유속에 의해 발생하는 부압에 의해 외부의 공기가 내부로 흡입될 수 있도록 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 제1단위노즐의 후방에 대응되는 위치에 제1흡입구가 형성된 것이 바람직하다.
상기 제1폭기부는 상기 제1폭기노즐유닛을 통해 분사되는 상기 유기성 폐기물이 충돌하여 상기 유기성 폐기물 내측에 형성된 상기 가스가 외부로 배출될 수 있도록 상기 제1폭기노즐유닛에 대해 상측으로 이격된 위치의 상기 분리용기 내에 설치되며, 상기 제1분사구에 대향되는 하면은 상측으로 오목하게 만곡되게 형성된 분쇄판을 더 구비한다.
상기 응축부는 상기 분리용기에 연통되게 설치되며, 내부에 상기 가스가 유동하는 유동경로가 마련된 가스수집관과, 상기 가스수집관 내부에 설치되어 상기 가스수집관을 통과하는 상기 가스를 냉각하여 응축시켜 상기 액비를 제조하는 냉각부와, 상기 가스수집관에 연통되며, 상기 냉각부에 의해 제조된 상기 액부가 수용될 수 있도록 수용공간이 내부에 마련된 응축용기를 구비한다.
상기 응축부는 상기 수용공간에 수용된 상기 액비를 상기 응축용기 내로 유입되는 비응축된 상기 가스에 분사하는 액비분사부를 더 구비하고,
상기 액비분사부는 상기 수용공간의 바닥면으로부터 상방으로 이격된 위치의 상기 응축용기 내부에 설치되며, 내부에 상기 액비가 유동하는 유동유로가 형성되고, 외주면에는 다수의 분사공이 형성된 액비분사관과, 상기 액비분사관에 연결되어 상기 수용공간에 수용된 상기 액비를 펌핑하여 상기 액비분사관에 공급하는 액비펌프를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 응축부는 상기 응축용기 내에 수용된 비응축된 상기 가스를 외부로 배출하기 위해 상기 응축용기의 상기 수용공간에 연통되게 설치된 배출관;을 더 구비하고, 상기 냉각부는 상기 가스수집관 내에 유동하는 상기 가스와 냉매를 열교환시킬 수 있도록 상기 가스수집관 내에 설치된 제1열교환관과, 상기 배출관 내에 유동하는 상기 가스와 냉매를 열교환시킬 수 있도록 상기 배출관 내에 설치된 제2열교환관과, 상기 제1 및 제2열교환관에 연통되게 설치되어 상기 제1 및 제2열교환관으로 저온의 냉매를 공급하는 냉각기와, 상기 가스수집관 내부에 유동하는 상기 가스에 대한 상기 제1열교환관의 접촉면적을 확장시킬 수 있도록 상기 제1열교환관의 외주면에 돌출형성되되, 상기 제1열교환관의 길이방향을 따라 상호 이격되게 설치된 다수의 제1방열핀과, 상기 배출관 내부에 유동하는 상기 가스에 대한 상기 제2열교환관의 접촉면적을 확장시킬 수 있도록 상기 제2열교환관의 외주면에 돌출형성되되, 상기 제2열교환관의 길이방향을 따라 상호 이격되게 설치된 다수의 제2방열핀을 구비한다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액비제조장치는 상기 제1탱크에 공급되는 상기 유기성 폐기물이 내부에 수용된 제2탱크와, 상기 제2탱크 내에 수용된 상기 유기성 폐기물을 펌핑하는 제2펌프와, 상기 유기성 폐기물을 산소와 접촉시킬 수 있도록 상기 제2펌프를 통해 펌핑된 상기 유기성 폐기물을 상기 제1탱크 내부로 분사하는 제2폭기노즐유닛이 마련된 제2폭기부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제2폭기노즐유닛은 상기 제2펌프에 의해 펌핑된 고압의 상기 유기성 폐기물이 내부로 유입될 수 있도록 상면에 형성된 제2유입노즐과, 내부로 유입된 상기 유기성 폐기물이 외부로 배출될 수 있도록 하면에 형성된 제2배출노즐이 마련되고, 일측면에 외부공기가 유입될 수 있도록 제2흡입구가 형성된 제2본체와, 지지부재에 의해 상기 제2본체 내부에 설치되고, 상기 제1유입노즐 및 제1배출노즐의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제3단위노즐이 마련된 제2내부노즐부를 구비한다.
상기 응축부는 상기 가스수집관을 통해 유동하는 상기 가스의 산화를 활성화시키고, 상기 가스를 탈취시킬 수 있도록 상기 가스수집관 내에 오존을 공급하는 오존공급기를 더 구비한다.
본 발명에 따른 유체 산소공급용 노즐 및 액비제조장치는 축산폐수와 같은 유기성 폐기물에 산소를 공급하고, 산소가 공급된 유기성 폐기물에서 발생하는 암모니아성 질소를 수집하여 응축시켜 유기성 폐기물을 용이하게 액체비료로 변환시킬 수 있고, 유기성 폐기물의 오염물질을 처리하므로 환경오염을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액비제조장치의 개념도이고,
도 2는 도 1의 액비제조장치의 제1폭기노즐유닛에 대한 단면도이고,
도 3은 도 1의 액비제조장치의 제1폭기노즐유닛에 대한 부분 단면 사시도이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액비제조장치의 개념도이고,
도 5는 도 4의 액비제조장치의 제2폭기노즐유닛에 대한 단면도이고,
도 6은 도 4의 액비제조장치의 제2폭기노즐유닛에 대한 부분 단면 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 액비제조장치(100)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 액비제조장치(100)는 내부에 유기성 폐기물이 수용된 제1탱크(200)와, 제1탱크(200)에 수용된 유기성 폐기물을 펌핑하여 폭기시키는 제1폭기부(300)와, 제1폭기부(300)에 연결되어 유기성 폐기물로부터 분리된 암모니아성 질소가스를 응축시켜 액비를 제조하는 응축부(400)와, 제1폭기부(300)에 의해 폭기된 유기성 폐기물을 수집하여 제1탱크(200)로 주입하는 회수부(500)와, 제1탱크(200)에 유기성 폐기물을 공급하는 제2탱크(600)를 구비한다.
제1탱크(200)는 내부에 축산폐수와 같은 유기성 폐기물이 수용될 수 있도록 내부공간이 마련되며, 유기성 폐기물에 의해 발생되는 질소와 같은 발효가스에 의해 부식되거나 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 고강도 합성수지재로 형성되는 것이 바람직하다.
제1폭기부(300)는 제1탱크(200)에 수용된 유기성 폐기물을 펌핑하여 폭기하고, 유기성 폐기물 내에 발생된 암모니아성 질소가스를 분리시킨다. 제1폭기부(300)는 분리용기(310)와, 분리용기(310) 내부에 설치되어 유기성 폐기물을 분사하는 제1폭기노즐유닛(320)과, 제1탱크(200)에 수용된 유기성 폐기물을 펌핑하여 제1폭기노즐유닛(320)에 공급하는 제1펌프(330)와, 제1폭기노즐유닛(320)을 통해 분사된 유기성 폐기물이 충돌할 수 있도록 형성된 분쇄판(340)을 구비한다.
분리용기(310)는 내부에 제1폭기노즐이 설치될 수 있는 설치공간이 마련되며, 제1폭기노즐로부터 분사된 유기성 폐기물에서 분리된 암모니아성 질소가스에 의해 화학반응하여 부식되거나 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 고강도 합성수지재로 형성된다.
제1폭기노즐유닛(320)은 제1펌프(330)에 의해 펌핑된 고압의 유기성 폐기물이 내부로 유입될 수 있도록 바닥면에 형성된 제1유입노즐(321a)과, 내부로 유입된 유기성 폐기물을 외부로 배출될 수 있도록 제1배출노즐(321b)이 형성된 제1본체(321)와, 지지부재에 의해 제1본체(321) 내부에 설치되고, 제1유입노즐(321a) 및 제1배출노즐(321b)의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 단위노즐이 마련된 제1내부노즐부(322)와, 제1본체(321)에 공기공급관(328)에 의해 연통되게 연결되어 제1본체(321) 내부에 공기를 주입하는 공기주입부(323)를 구비한다.
제1본체(321)는 사각단면을 갖고, 상하방향을 연장형성되며, 내부에는 유기성 폐기물이 유입되어 유동할 수 있도록 유동공간이 마련된다. 제1유입노즐(321a)은 제1본체(321)의 바닥면 중앙에 상방으로 돌출되게 형성되되, 상방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다. 제1배출노즐(321b)은 제1유입노즐(321a)에 대향되는 위치의 제1본체(321) 상면 중앙에 상방으로 돌출되게 형성되되, 상방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.
또한, 제1본체(321)는 후술되는 제1내부노즐부(322)의 제1단위노즐(324) 및 다수의 제2단위노즐(325)에 유동하는 유기성 폐기물의 유속에 의해 발생된 부압에 의해 분리용기(310) 내에 수용된 유기성 폐기물이 내부로 흡입될 수 있도록 제1단위노즐(324) 상측의 내벽면에 제1흡입구(321c)가 형성되어 있다.
제1내부노즐부(322)는 제1지지부재(324a)에 의해 제1유입노즐(321a) 상측의 제1본체(321) 내부에 설치된 제1단위노즐(324)과, 상기 제1단위노즐(324) 상측의 제1본체(321) 내에 제2지지부재(325a)에 의해 상하방향으로 상호 이격되게 설치된 다수의 제2단위노즐(325)을 구비한다.
제1지지부재(324a)는 제1본체(321) 내부를 상하방향으로 상부공간 및 하부공간으로 구획할 수 있도록 제1본체(321)의 단면에 대응되는 사각 판형으로 형성된다. 제1단위노즐(324)은 제1유입노즐(321a)과 동축상에 위치하도록 제1지지부재(324a)의 중앙부분에 형성된다. 제1단위노즐(324)은 상방으로 갈수록 유기성 폐기물이 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 상측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.
제2지지부재(325a)는 제1본체(321)의 단면에 대응되는 사각판형으로 형성된다. 이때, 제2지지부재(325a)는 제2지지부재(325a)들에 의해 구획되는 제1본체(321) 내의 세부공간이 상호 연통되도록 제1본체(321) 내부에 고정시 네모퉁이 부분에 관통구가 형성되도록 네모퉁이 부분이 절개되어 팔각형의 단면으로 형성된다.
제2단위노즐(325)은 제1유입노즐(321a) 및 제1단위노즐(324)과 동축상에 위치하도록 제2지지부재(325a)의 중앙부분에 형성된다. 제2단위노즐(325)은 상방으로 갈수록 유기성 폐기물이 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 상측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.
이때, 제1단위노즐(324) 및 다수의 제2단위노즐(325)에 의해 제1유입노즐(321a)과 제1배출노즐(321b) 사이에 유기성 폐기물이 유동하는 유로가 마련되며, 상기 유로에 제1본체(321) 내의 산소가 상기 유로 내부로 유입될 수 있는 유입공이 마련될 수 있도록 제2단위노즐(325)들은 상하방향을 따라 소정간격으로 이격되게 제1본체(321) 내에 설치되는 것이 바람직하다.
공기주입부(323)는 공기공급관(328), 블로어(327) 및 공기 흡입관(328)을 구비한다.
공기공급관(328)은 일단은 제1유입노즐(321a) 및 제1단위노즐(324) 사이의 제1본체(321) 내에 연통되게 연결되며, 내부에 공기가 유동하는 유동경로가 마련된 파이프로 형성된다. 공기공급관(328)은 제1본체(321) 내에 유동하는 유기성 폐기물에 의해 부식되거나 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 고강도 합성수지로 형성되는 것이 바람직하다.
블로어(327)는 공기공급관(328)의 타단에 설치되며, 공기 흡입관(328)을 통해 흡입된 외부 공기 및 비응축된 암모니아성 질소가스를 제1본체(321) 내부로 공급한다.
공기 흡입관(328)은 일단은 블로어(327)에 연통되게 설치되고, 타단은 응축부(400)로부터 배출된 미응축된 암모니아성 질소가스의 일부를 회수할 수 있도록 후술되는 응축부(400)의 배출관(440)에 연통되게 설치된다. 공기 흡입관(328)는 타단부가 배출관(440)의 내부로 인입되게 연장되되, 하방으로 연장형성되며, 하단은 하방으로 갈수록 내경이 확장되게 형성된다. 또한, 공기 흡입관(328)의 타단부는 배출관(440)을 통해 배출되는 미응축된 암모니아성 질소가스 뿐만 아니라 외기도 유입될 수 있도록 배출관(440)의 상단에 인접된 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 언급된 바와 같이 구성된 공기주입부(323)는 블로어(327)를 통해 고압의 공기를 제1본체(321)에 공급한다.
상기 언급된 바와 같이 구성된 제1폭기노즐유닛(320)는 유체에 산소를 공급하여 혼합하는 유체 산소공급용 노즐로서, 상술된 바에서는 축산 분뇨와 같은 유기성 폐기물을 유체로 사용하였으나, 유체는 상기 실시 예에 한정하는 것이 아니라 하,폐수, 및 해수 등이 포함될 수 있다.
제1펌프(330)는 일단은 제1탱크(200)의 내부와 연통되고 타단은 제1본체(321)의 제1유입노즐(321a)과 연통된 제1펌핑관(331)에 설치되어 제1탱크(200) 내에 수용된 유기성 폐기물을 펌핑하여 제1유입노즐(321a)로 공급한다.
분쇄판(340)은 제1배출노즐(321b)을 통해 배출되는 유기성 폐기물이 충돌할 수 있도록 제1배출노즐(321b)에 대해 상방으로 이격된 위치의 분리용기(310) 내에 설치된다. 분쇄판(340)은 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 하면에 충돌하는 유기성 폐기물이 제1배출노즐(321b)로부터 이격된 위치에 낙하하도록 유기성 폐기물의 흐름을 가이드하기 위해 상방으로 오목하게 만곡형성된 것이 바람직하다.
유기성 폐기물 내에 거품의 형태로 잔류하는 암모니아성 질소가스가 유기성 폐기물과 분쇄판(340)의 충돌로 인해 상기 거품이 파괴되어 암모니아성 질소가스가 외부로 배출된다.
상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1폭기부(300)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1펌프(330)에 의해 제1탱크(200)에 수용된 유기성 폐기물이 고압으로 제1유입노즐(321a)로 펌핑된다. 제1유입노즐(321a)로 펌핑된 유기성 폐기물은 제1단위노즐(324) 및 다수의 제2단위노즐(325)을 통과하여 제1배출노즐(321b)을 통해 분리용기(310) 내부로 배출된다. 제1배출노즐(321b)을 통해 배출되는 유기성 폐기물은 분쇄판(340)에 충돌하여 유기성 폐기물 내에 잔류하는 암모니아성 질소가스는 외부로 분리용기(310) 내로 배출된다.
이때, 제1펌프(330)에 의해 유기성 폐기물은 제1단위노즐(324) 및 다수의 제2단위노즐(325)을 고속으로 통과한다. 유기성 폐기물의 유속에 의해 제1단위노즐(324) 및 다수의 제2단위노즐(325) 사이에 부압이 발생되어 제1본체(321) 내의 산소가 제1단위노즐(324) 및 다수의 제2단위노즐(325) 사이로 유입되어 유기성 폐기물에 혼합된다. 더욱, 공기 공급부를 통해 제1본체(321) 내에 공기를 제공하므로 유기성 폐기물에 대한 공기의 혼합율을 보다 더 향상시킨다. 이 과정을 통해 제1폭기노즐유닛(320)은 유기성 폐기물과 공기를 고속으로 혼합하여 배출할 수 있다.
또한, 제1단위노즐(324) 및 제2단위노즐(325)들에 의해 유동한 유기성 폐기물의 유속에 의해 발생한 부압으로 인해 제1폭기노즐유닛(320)으로부터 분사되어 분리용기(310)에 수용된 유기성 폐기물 중 일부는 제1본체(321) 내벽면에 형성된 제1흡입구(321c)를 통해 제1본체(321) 내부에 흡입된다. 제1흡입구(321c)를 통해 재흡입된 유기성 폐기물은 단위노즐들을 통과하며 산소가 재공급되므로 산소의 혼합율이 향상되고, 분쇄판(340)에 재충돌하여 유기성 폐기물 내에 잔류된 암모니아성 질소가스의 배출율이 향상된다.
한편, 본 발명에 따른 응축부(400)를 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
응축부(400)는 분리용기(310)에 연통되게 설치되며, 내부에 암모니아성 질소가스가 유동하는 유동경로가 마련된 가스수집관(410)과, 가스수집관(410)에 연통되며, 내부에 수용공간이 마련된 응축용기(430)와, 응축용기(430)에 연통되게 연결되어 비응축된 암모니아성 질소가스를 외부로 배출시키는 배출관(440)과, 가스수집관(410) 및 배출관(440)에 설치되어, 내부에 통과하는 암모니아성 질소가스를 냉각하여 응축시키는 냉각부(420)와, 상기 응축용기(430) 내에 유입된 비응축된 암모니아성 질소가스에 액비를 분사하는 액비분사부(450)를 구비한다.
가스수집관(410)은 일단이 분리용기(310)의 하측 측벽면에 연통되게 형성되며, 내부에 유동경로가 마련된 파이프로 형성된다. 분리용기(310)에 인접된 위치의 가스수집관(410) 외주면에는 후술되는 회수부(500)의 제1회수관(501)이 연통되게 연결되어 있다. 가스수집관(410)은 분리용기(310)에 연통되게 연결되어 유기성 폐기물이 분쇄판(340)의 충돌에 의해 유기성 폐기물로부터 분리된 암모니아성 질소가스가 내부로 유입된다.
한편, 가스수집관(410)에는 가스수집관(410)을 통해 유동하는 암모니아성 질소가스의 산화를 활성화시키고, 상기 암모니아성 질소가스를 탈색 및 탈취시키기 위해 상기 가스수집관(410) 내부에 오존을 공급할 수 있도록 오존공급기가 설치되어 있다.
응축용기(430)는 내부에 수용공간이 마련되며, 상면에 가스수집관(410)의 타단이 연통되게 연결된다. 또한, 응축용기(430)의 상면에는 배출관(440)의 일단이 응축용기(430)의 내부와 연통되게 연결된다. 후술되는 냉각부(420)에 의해 가스수집관(410) 및 배출관(440)을 통과하는 암모니아성 질소가스가 냉각응축되어 제조된 액비가 응축용기(430)의 수용공간 내에 수용된다. 응축용기(430)의 일측에는 수용공간에 수용된 액비를 외부로 배출할 수 있도록 액비유출관이 설치되어 있으며, 액비유출관을 개폐할 수 있도록 액비유출관에는 개폐밸브가 설치되어 있다.
배출관(440)은 일단이 응축용기(430)의 상면에 연통되게 연결되며, 상방으로 소정길이 연장형성된다. 상면은 비응축된 암모니아성 질소가 배출되거나 외기가 유입될 수 있도록 개방되게 형성된다.
냉각부(420)는 가스수집관(410) 내에 유동하는 암모니아성 질소가스와 냉매를 열교환시킬 수 있도록 가스수집관(410) 내에 설치된 제1열교환관(421)과, 배출관(440) 내에 유동하는 암모니아성 질소가스와 냉매를 열교환시킬 수 있도록 상기 배출관(440) 내에 설치된 제2열교환관(422)과, 제1 및 제2열교환관(421,422)에 연통되게 설치되어 제1 및 제2열교환관(421,422)으로 저온의 냉매를 공급하는 냉각기(423)를 구비한다.
제1 및 제2열교환관(421,422)은 각각 가스수집관(410) 및 배출관(440)을 통과하는 미응축된 암모니아성 질소가스와 용이하게 열교환 할 수 있도록 열전도율이 높은 구리 또는 스틸소재로 형성된다.
제1열교환관(421)은 가스수집관(410) 내부에 설치되되, 가스수집관(410)의 길이방향에 대해 나란하게 연장형성되며, 외주면에는 암모니아성 질소가스와의 열접촉 면적을 확장시킬 수 있도록 다수의 제1방열핀(424)이 돌출형성되어 있다. 제1방열핀(424)은 열전도성이 우수한 구리 또는 스틸소재로 형성되는 것이 바람직하다.
제2열교환관(422)은 배출관(440) 내부에 설치되되, 배출관(440)의 길이방향에 대해 나란하게 연장형성되며, 외주면에는 암모니아성 질소가스와의 열접촉 면적을 확장시킬 수 있도록 다수의 제2방열핀이 돌출형성되어 있다. 제2방열핀은 제1방열핀(424)과 같이 열전도성이 우수한 구리 또는 스틸소재로 형성되는 것이 바람직하다.
도면에 도시된 바와 같이 냉각부(420)는 응축기, 증발기, 압축기 및 팽창밸브로 이루어진 히트펌프 시스템으로서, 제1 및 제2열교환관(421,422)는 증발기 기능을 수행하여 저온의 냉매와 미응축된 암모니아성 질소가스를 상호 열교환시킨다.
냉각부(420)는 기체상태인 암모니아성 질소가스를 저온의 냉매와 열교환시켜 냉각응축시키므로 암모니아성 질소가스를 통해 액비를 제조한다. 냉각부(420)에 의해 제조된 액비는 응축용기(430)에 수용된다. 이때, 냉각부(420)는 배출관(440)에도 제2열교환관(422)이 설치되어 비응축된 암모니아성 질소가스를 냉각하여 응축시키므로 암모니아성 질소가스의 응축율을 향상시킨다.
액비분사부(450)는 응축용기(430)의 바닥면으로부터 상방으로 이격된 위치의 수용공간 내에 설치되며, 내부에 액비가 유동하는 유동유로가 형성되고, 외주면에는 다수의 분사공이 형성된 액비분사관(451)과, 액비분사관(451)에 연결되어 응축용기(430) 내에 수용된 액비를 펌핑하여 액비분사관(451)에 공급하는 액비펌프(452)를 구비한다.
액비분사관(451)은 휘발성 암모니아성 질소가스에 액비를 분사할 수 있도록 응축용기(430)의 천장면에 인접된 위치에 설치되며, 상방으로 액비를 분사할 수 있도록 분사공이 상측에 형성되는 것이 바람직하다.
액비펌프(452)는 양단이 각각 액비분사관(451)과 응축용기(430)에 연통되게 연결된 제2펌핑관(453)에 설치되어 응축용기(430) 내에 수용된 액비를 액비분사관(451)에 펌핑시킨다.
상기 언급된 바와 같이 구성된 액비분사부(450)는 응축용기(430)를 통과하여 배출관(440)으로 유입되는 비응축된 암모니아성 질소가스에 액비를 분사하여 기체상태의 질소가스와 액체상태의 액비를 혼합시켜 기체상태의 질소가스를 응축시키므로 암모니아성 질소가스의 응축율을 향상시킨다.
본 발명에 따른 회수부(500)를 상세히 설명하면 다음과 같다.
회수부(500)는 일단은 가스수집관(410)에 연통되며, 타단은 제1탱크(200)에 연통되게 설치된 제1회수관(501)과, 일단은 제1본체(321)에 연통되며, 타단은 제1탱크(200)에 연통되게 설치된 제2회수관(502)과, 제1탱크(200)에 유기성 폐기물이 넘치는 것을 방지하기 위해 양단이 각각 제1탱크(200) 및 제2탱크(600)에 연통되게 연결된 오버플로우관(503)을 구비한다.
제1회수관(501)은 일단이 분리용기(310)에 인접된 가스수집관(410)의 하측 외주면에 연결되어 가스수집관(410)으로 유입되는 산소와 혼합된 유기성 폐기물을 수집하여 제1탱크(200)로 유입시킨다.
제2회수관(502)은 제1배출노즐(321b)을 통해 외부로 미배출되어 제1본체(321) 내에 잔류하는 유기성 폐기물을 회수하여 제1본체(321)로 주입하기 위해 일단이 제1단위노즐(324) 하측의 제1본체(321)에 연통되게 연결되며, 타단은 제1탱크(200) 내로 인입되게 하방으로 연장형성된다. 이때, 제2회수관(502)은 공기 공급부로부터 제1본체(321)로 공급된 공기가 제1탱크(200)의 유기성 폐기물에 막혀 제1탱크(200)로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 타단이 제1탱크(200)에 수용된 유기성 폐기물에 잠길 수 있도록 제1탱크(200)의 바닥면에 인접되게 하방으로 연장형성된다.
오버플로우관(503)은 일단이 제1탱크(200)의 바닥면으로부터 상방으로 이격된 위치의 측벽면에 연통되게 연결되며, 타단은 제2탱크(600)에 연통되게 설치된다. 오버플로우관(503)은 제1 및 제2회수관(501,502)을 통해 탱크(200)로 유기성 폐기물이 유입되어 넘침이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 제1탱크(200) 내에 수용된 유기성 폐기물을 제2탱크(600)로 유동시킨다.
상기 언급된 바와 같익 구성된 본 발명에 따른 회수부(500)는 분리용기(310) 및 제1본체(321) 내에 잔류하는 산소와 혼합된 유기성 폐기물을 제1 및 제2탱크(200,600)에 공급하므로 제1 및 제2탱크(200,600)에 수용된 유기성 폐기물에도 산소를 공급하고, 펌프들에 의해 고속으로 순환시키므로 산소에 의해 유기성 폐기물의 발효효율도 향상시키는 장점이 있다.
제2탱크(600)는 내부에 다량의 유기성 폐기물을 수용할 수 있도록 제1탱크(200)의 내부공간보다 더 큰 공간이 내부에 형성되며, 폐기물 공급부(610)에 의해 제1탱크(200)로 유기성 폐기물을 공급한다.
폐기물 공급부(610)는 양단이 각각 제1 및 제2탱크(200,600)에 연통되게 연결된 제3펌핑관(611)과, 제3펌핑관(611)에 설치되어 제2탱크(600)의 유기성 폐기물을 제1탱크(200)로 펌핑하여 공급하는 공급펌프(612)를 구비한다.
상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 액비제조장치(100)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.
외부에서 축산폐수와 같은 유기성 폐기물은 제2탱크(600)에 공급된다. 제2탱크(600)에 수용된 유기성 폐기물은 폐기물 공급부(610)에 의해 제1탱크(200)로 이송된다. 제1탱크(200)로 이송된 유기성 폐기물을 제1폭기부(300)에 의해 산소와 혼합되고, 유기성 폐기물 내에 잔류하는 암모니아성 질소가 분리된다.
제1폭기부(300)에 의해 산소와 혼합된 유기성 폐기물을 회수부(500)에 의해 다시 제1 및 제2탱크(200,600)에 유입되고, 산소와 혼합된 유기성 폐기물은 제1 및 제2탱크(200,600) 내에 수용된 유기성 폐기물에 산소를 전달하며, 펌프들에 의해 고속으로 유기성 폐기물이 고속으로 순환하므로 폐기물의 발효효율을 향상시킨다.
한편, 제1폭기부(300)에 의해 분리된 암모니아성 질소는 응축부(400)에 유입되며, 응축부(400)에 유입된 암모니아성 질소는 냉각부(420)에 의해 냉각 및 응축되어 액체 상태의 비료가 제조된다. 비료는 응축용기(430)에 수용된다. 이때, 냉각부(420)는 제1 및 제2열교환관(421,422)을 통해 비응축된 암모니아성 질소가스를 2차로 냉각시키며, 액비분사부(450)는 비응축된 암모니아성 질소가스에 액비를 분사하므로 암모니아성 질소가스의 응축율을 향상시킨다.
한편, 도 4 내지 도 6에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 액비제조장치(110)가 도시되어 있다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 액비제조장치(110)는 제2탱크(600)에서 제1탱크(200)로 유기성 폐기물을 공급시 유기성 폐기물에 산소를 공급하는 제2폭기부(700)를 더 구비한다.
제2폭기부(700)는 제2탱크(600) 내에 수용된 유기성 폐기물을 펌핑하는 제2펌프(710)와, 유기성폐기물을 산소와 접촉시킬 수 있도록 제2펌프(710)를 통해 펌핑된 유기성 폐기물을 제1탱크(200) 내부로 분사하는 제2폭기노즐유닛(720)을 구비한다
제2펌프(710)는 제2탱크(600) 및 후술되는 제2폭기노즐유닛(720)의 제2본체(721)에 연통되게 연결된 제4펌핑관(711)에 설치되어 제2탱크(600) 내에 수용된 유기성 폐기물을 제2본체(721)에 공급한다.
제2폭기노즐유닛(720)은 제2펌프(710)에 의해 펌핑된 고압의 유기성 폐기물이 유입될 수 있도록 상면에 형성된 제2유입노즐(723)과, 내부로 유입된 유기성 폐기물이 외부로 배출될 수 있도록 하면에 형성된 제2배출노즐(724)이 마련되고, 일측면에 외부공기가 유입될 수 있도록 제2흡입구(725)가 형성된 제2본체(721)와, 지지부재에 의해 제2본체(721) 내부에 설치되고, 제2유입노즐(723) 및 제2배출노즐(724)의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제3단위노즐(727)이 마련된 제2내부노즐부(722)를 구비한다.
제2본체(721)는 사각단면을 갖고, 상하방향을 연장형성되며, 내부에는 유기성 폐기물이 유입되어 유동할 수 있도록 유동공간이 마련된다. 제2유입노즐(723)은 제2본체(721)의 천장면 중앙에 하방으로 돌출되게 형성되되, 하방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다. 제2배출노즐(724)은 제2유입노즐(723)에 대향되는 위치의 제2본체(721) 상면 중앙에 하방으로 돌출되게 형성되되, 하방으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다. 제2배출노즐(724)은 제2본체(721)를 통과한 유기성 폐기물이 제1탱크(200)로 유입될 수 있도록 제1탱크(200)의 상면에 연통되게 설치되는 것이 바람직하다.
제2본체(721)는 후술되는 다수의 제3단위노즐(727)에 유동하는 유기성 폐기물의 유속에 의해 발생된 부압에 의해 분리용기(310) 내에 수용된 유기성 폐기물이 내부로 흡입될 수 있도록 천장면에는 제2흡입구(725)가 형성되어 있다.
제3단위노즐(727)은 제3지지부재(726)에 의해 제2유입노즐(723) 하측 제2본체(721) 내에 다수개가 설치된다.
제3지지부재(726)는 제2본체(721)의 단면에 대응되는 사각판형으로 형성된다. 이때, 제3지지부재(726)는 제3지지부재(726)들에 의해 구획되는 제2본체(721) 내의 세부공간이 상호 연통되도록 제2본체(721) 내부에 고정시 네모퉁이 부분에 관통구가 형성되도록 네모퉁이 부분이 절개되어 팔각형의 단면으로 형성된다.
제3단위노즐(727)은 제2유입노즐(723) 및 제2배출노즐(724)과 동축상에 위치하도록 제3지지부재(726)의 중앙부분에 형성된다. 제3단위노즐(727)은 하방으로 갈수록 유기성 폐기물이 유동하는 유로의 면적이 좁아질 수 있도록 상측으로 갈수록 내경이 좁아지게 형성된다.
이때, 다수의 제3단위노즐(727)에 의해 제2유입노즐(723)과 제2배출노즐(724) 사이에 유기성 폐기물이 유동하는 유로가 마련되며, 상기 유로에 제2본체(721) 내의 산소가 상기 유로 내부로 유입될 수 있는 유입공이 마련될 수 있도록 제3단위노즐(727)들은 상하방향을 따라 소정간격으로 이격되게 제2본체(721) 내에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 제2폭기부(700)의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2펌프(710)에 의해 제1탱크(200)에 수용된 유기성 폐기물이 고압으로 제2유입노즐(723)로 펌핑된다. 제2유입노즐(723)로 펌핑된 유기성 폐기물은 다수의 제3단위노즐(727)을 통과하여 제2배출노즐(724)을 통해 제1탱크(200) 내부로 배출된다.
이때, 제2펌프(710)에 의해 유기성 폐기물은 다수의 제3단위노즐(727)을 고속으로 통과되며, 유기성 폐기물의 유속에 의해 다수의 제3단위노즐(727) 사이에 부압이 발생되어 제2흡입구(725)를 통해 산소가 다수의 제3단위노즐(727) 사이로 유입되어 유기성 폐기물에 혼합된다. 이 과정을 통해 제1폭기노즐유닛(320)은 유기성 폐기물과 공기를 고속으로 혼합하여 배출할 수 있다.
상기 언급된 바와 같이 제2폭기부(700)는 제2탱크(600)에서 제1탱크(200)로 유동하는 유기성 폐기물에 산소를 공급하여 유기성 폐기물과 산소를 일차적으로 혼합하므로 유기성 폐기물의 발효효율 향상시킨다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 유체 산소공급용 노즐은 축산분뇨와 같은 유기성 폐기물에 산소를 공급하여 액비를 제조하는 액비제조장치를 비롯하여 하,폐수에 산소를 혼합하여 정화시키는 정수처리장 및 해수에 산소를 공급하여 담수화하는 담수장치에 적용할 수 있는 이점이 있다.
100: 액비제조장치
200: 제1탱크
300: 제1폭기부
310: 분리용기
320: 제1폭기노즐유닛
330: 제1펌프
340: 분쇄판
400: 응축부
500: 회수부
600: 제2탱크
700: 제2폭기부
710: 제2펌프
720: 제2폭기노즐유닛

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 내부에 유기성 폐기물이 수용된 제1탱크와;
    상기 제1탱크 내에 수용된 상기 유기성 폐기물을 펌핑하는 제1펌프와, 상기 유기성 폐기물을 산소와 접촉시키고, 상기 유기성 폐기물 내에 발생된 가스를 상기 유기성 폐기물로부터 분리시킬 수 있도록 상기 제1펌프를 통해 펌핑된 상기 유기성 폐기물을 상방으로 분사하는 제1폭기노즐유닛과, 상기 제1폭기노즐유닛을 통해 분사된 상기 유기성 폐기물 및 상기 가스를 수용할 수 있도록 내부에 제1폭기노즐유닛이 설치되는 설치공간이 마련된 분리용기가 마련된 제1폭기부와;
    상기 분리용기에 연통되게 설치되며, 상기 유기성 폐기물로부터 분리된 상기 가스를 수집하여 응축시켜 액비를 제조하는 응축부와;
    상기 분리용기에 연통되게 설치되며, 상기 제1폭기노즐유닛에 의해 분사되어 상기 산소가 접촉하여 용해된 상기 유기성 폐기물을 수집하여 상기 제1탱크로 주입하는 회수부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1폭기노즐유닛은
    상기 제1펌프에 의해 펌핑된 고압의 상기 유기성 폐기물이 내부로 유입될 수 있록 바닥면에 형성된 제1유입노즐과, 내부로 유입된 상기 유기성 폐기물이 외부로 배출될 수 있도록 상면에 형성된 제1배출노즐이 마련된 제1본체와;
    지지부재에 의해 상기 제1본체 내부에 설치되고, 상기 제1유입노즐 및 제1배출노즐의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 단위노즐이 마련된 제1내부노즐부와;
    상기 제1본체에 공기 공급관에 의해 연통되게 연결되어 상기 제1본체 내부에 공기를 주입하는 공기주입부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1내부노즐부는
    상기 제1유입노즐에 인접된 위치의 상기 제1본체의 내부에, 상기 제1본체의 내부공간을 구획하도록 형성된 제1지지부재에 의해 지지되며, 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 제1단위노즐과;
    상기 유기성 폐기물의 흐름방향을 기준으로 상기 제1단위노즐 후방의 상기 본체 내부에, 공기가 관통될 수 있게 적어도 하나의 관통구가 형성된 제2지지부재에 의해 지지되며, 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 후방으로 갈수록 내경이 작아지게 형성된 다수의 제2단위노즐;을 구비하고,
    상기 공기 공급관은 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 상기 제1단위노즐 전방의 상기 제1본체 내부에 연통되게 설치되는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1본체는
    상기 단위노즐들을 통과한 상기 유기성 폐기물의 유속에 의해 발생하는 부압에 의해 외부의 공기가 내부로 흡입될 수 있도록 상기 유기성 폐기물의 흐름방향에 대해 제1단위노즐의 후방에 대응되는 위치에 제1흡입구가 형성된 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1폭기부는
    상기 제1폭기노즐유닛을 통해 분사되는 상기 유기성 폐기물이 충돌하여 상기 유기성 폐기물 내측에 형성된 상기 가스가 외부로 배출될 수 있도록 상기 제1폭기노즐유닛에 대해 상측으로 이격된 위치의 상기 분리용기 내에 설치되며, 상기 제1폭기노즐유닛에 대향되는 하면은 상측으로 오목하게 만곡되게 형성된 분쇄판;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 응축부는
    상기 분리용기에 연통되게 설치되며, 내부에 상기 가스가 유동하는 유동경로가 마련된 가스수집관과;
    상기 가스수집관 내부에 설치되어 상기 가스수집관을 통과하는 상기 가스를 냉각하여 응축시켜 상기 액비를 제조하는 냉각부와;
    상기 가스수집관에 연통되며, 상기 냉각부에 의해 제조된 상기 액비가 수용될 수 있도록 수용공간이 내부에 마련된 응축용기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 응축부는
    상기 수용공간에 수용된 상기 액비를 상기 응축용기 내로 유입되는 비응축된 상기 가스에 분사하는 액비분사부;를 더 구비하고,
    상기 액비분사부는
    상기 수용공간의 바닥면으로부터 상방으로 이격된 위치의 상기 응축용기 내부에 설치되며, 내부에 상기 액비가 유동하는 유동유로가 형성되고, 외주면에는 다수의 분사공이 형성된 액비분사관과;
    상기 액비분사관에 연결되어 상기 수용공간에 수용된 상기 액비를 펌핑하여 상기 액비분사관에 공급하는 액비펌프;를 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 응축부는
    상기 응축용기 내에 수용된 비응축된 상기 가스를 외부로 배출하기 위해 상기 응축용기의 상기 수용공간에 연통되게 설치된 배출관;을 더 구비하고,
    상기 냉각부는
    상기 가스수집관 내에 유동하는 상기 가스와 냉매를 열교환시킬 수 있도록 상기 가스수집관 내에 설치된 제1열교환관과;
    상기 배출관 내에 유동하는 상기 가스와 냉매를 열교환시킬 수 있도록 상기 배출관 내에 설치된 제2열교환관과;
    상기 제1 및 제2열교환관에 연통되게 설치되어 상기 제1 및 제2열교환관으로 저온의 냉매를 공급하는 냉각기와;
    상기 가스수집관 내부에 유동하는 상기 가스에 대한 상기 제1열교환관의 접촉면적을 확장시킬 수 있도록 상기 제1열교환관의 외주면에 돌출형성되되, 상기 제1열교환관의 길이방향을 따라 상호 이격되게 설치된 다수의 제1방열핀과;
    상기 배출관 내부에 유동하는 상기 가스에 대한 상기 제2열교환관의 접촉면적을 확장시킬 수 있도록 상기 제2열교환관의 외주면에 돌출형성되되, 상기 제2열교환관의 길이방향을 따라 상호 이격되게 설치된 다수의 제2방열핀;을 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 제1탱크에 공급되는 상기 유기성 폐기물이 내부에 수용된 제2탱크와;
    상기 제2탱크 내에 수용된 상기 유기성 폐기물을 펌핑하는 제2펌프와, 상기 유기성 폐기물을 산소와 접촉시킬 수 있도록 상기 제2펌프를 통해 펌핑된 상기 유기성 폐기물을 상기 제1탱크 내부로 분사하는 제2폭기노즐유닛이 마련된 제2폭기부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2폭기노즐유닛은
    상기 제2펌프에 의해 펌핑된 고압의 상기 유기성 폐기물이 내부로 유입될 수 있도록 상면에 형성된 제2유입노즐과, 내부로 유입된 상기 유기성 폐기물이 외부로 배출될 수 있도록 하면에 형성된 제2배출노즐이 마련되고, 일측면에 외부공기가 유입될 수 있도록 제2흡입구가 형성된 제2본체와;
    지지부재에 의해 상기 제2본체 내부에 설치되고, 상기 제2유입노즐 및 제2배출노즐의 동축선 상에 상호 이격되게 설치된 다수의 제3단위노즐이 마련된 제2내부노즐부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 응축부는
    상기 가스수집관을 통해 유동하는 상기 가스의 산화를 활성화시키고, 상기 가스를 탈취시킬 수 있도록 상기 가스수집관 내에 오존을 공급하는 오존공급기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액비제조장치.
KR20110023378A 2011-03-16 2011-03-16 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치 KR101155650B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110023378A KR101155650B1 (ko) 2011-03-16 2011-03-16 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20110023378A KR101155650B1 (ko) 2011-03-16 2011-03-16 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120005362A Division KR101232300B1 (ko) 2012-01-17 2012-01-17 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101155650B1 true KR101155650B1 (ko) 2012-06-13

Family

ID=46607468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20110023378A KR101155650B1 (ko) 2011-03-16 2011-03-16 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101155650B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101573014B1 (ko) * 2015-07-02 2015-11-30 김홍 알칼리와 마이크로버블 병합처리를 이용한 슬러지 내부 수 감량방법 및 그 감량장치
KR101725161B1 (ko) * 2016-08-11 2017-04-12 강원도 원주시 돈분뇨를 이용한 액비 생산 시스템
KR101828029B1 (ko) * 2016-01-05 2018-03-22 박현석 다단노즐을 이용한 액비제조장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505820A (en) 1980-08-20 1985-03-19 Eertink Bastiaan B Method for cleaning waste water
JP2007029947A (ja) 2005-06-23 2007-02-08 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd 有機性廃水の浮上分離処理方法及び浮上分離処理装置
US20100147764A1 (en) 2007-06-27 2010-06-17 H R D Corporation System and process for water treatment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505820A (en) 1980-08-20 1985-03-19 Eertink Bastiaan B Method for cleaning waste water
JP2007029947A (ja) 2005-06-23 2007-02-08 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd 有機性廃水の浮上分離処理方法及び浮上分離処理装置
US20100147764A1 (en) 2007-06-27 2010-06-17 H R D Corporation System and process for water treatment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101573014B1 (ko) * 2015-07-02 2015-11-30 김홍 알칼리와 마이크로버블 병합처리를 이용한 슬러지 내부 수 감량방법 및 그 감량장치
KR101828029B1 (ko) * 2016-01-05 2018-03-22 박현석 다단노즐을 이용한 액비제조장치
KR101725161B1 (ko) * 2016-08-11 2017-04-12 강원도 원주시 돈분뇨를 이용한 액비 생산 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100703890B1 (ko) 혐기 및 호기성소화에 의한 고농도 오폐수 처리장치 및방법
CN102241422B (zh) 一种循环闭环式氨氮吹脱系统
CN202080917U (zh) 一种循环闭环式氨氮吹脱系统
KR101155650B1 (ko) 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치
US20100295192A1 (en) Aeration apparatus
CN102167454A (zh) 一种废水处理回收氨的装置与方法
JP2018015726A (ja) マイクロバブル発生装置及びこれを備える冷却水循環システム
CN208700619U (zh) 一种高浓度含盐废水的蒸发装置
CN201572547U (zh) 一种消泡装置
KR101232300B1 (ko) 유체 산소공급용 노즐 및 이를 이용한 액비제조장치
JP2006231126A (ja) 有機性廃液の処理装置および有機性廃液の処理システム
CN206407915U (zh) 从氨氮废水中生产高纯度氨水的装置
CN2937099Y (zh) 高分散喷雾除氨塔
KR102331781B1 (ko) 다단 암모니아 탈기 장치
CN101014544A (zh) 基于流体流动的水处理工艺及其装置
KR101012725B1 (ko) 벤튜리효과를 이용한 탈취수분무식 탈취시스템
KR101828029B1 (ko) 다단노즐을 이용한 액비제조장치
CN103534213B (zh) 生物学的排水处理装置
CN107381808B (zh) 一种污水自动循环的一体化高效脱氮装置及方法
KR102189512B1 (ko) 암모니아와 황화수소의 동시 제거가 가능한 패키지형 바이오 가스 정제시스템
CN215855319U (zh) 一种冷却塔-生物滤池联合处理mvr蒸汽系统
KR101624914B1 (ko) 오염가스 흡수기능을 구비한 이젝터 진공발생장치
KR101765082B1 (ko) 다단노즐형 산기유닛
CN112439308A (zh) 去除丙烯腈装置急冷塔塔顶气相中酸性液体的方法
CN215249804U (zh) 水汽循环臭氧反应系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150604

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160520

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170525

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180530

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190527

Year of fee payment: 8