KR101372541B1 - 유기성 폐기물의 처리시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기성 폐기물을 바이오 가스로 자원화하기 위한 공정에서 발생되는 악취물질이나 난분해성 물질을 효과적으로 제거할 수 있는 유기성 폐기물의 처리시스템에 관한 것으로, 유기성 폐기물을 고형물질과 폐수로 분리하기 위한 고액분리부(100)와; 상기 고액분리부(100)에서 배출된 폐수를 정화 처리하되, 오존 나노기포의 폭기와 함께 전자빔의 조사가 이루어지는 전자빔조사부를 포함하는 폐수 정화부(200)와; 상기 고액분리부(110)에서 분리된 고형물질로부터 바이오 가스를 생성하게 되는 바이오가스 생성부(300)와; 상기 바이오가스 생성부(300)에서 발생된 가스에 전자빔을 조사하여 메탄가스를 개질 처리하고 악취물질의 제거가 이루어지는 전자빔 반응부(400)와; 오존을 생성하여 상기 폐수 정화부(200)에 오존을 공급하기 위한 오존발생부(500)와; 폐수 중의 오존농도를 검출하여 상기 오존발생부(500)를 제어하여 상기 폐수 정화부(200)로 공급되는 오존량을 조절하게 되는 제어부(600)를 포함하여, 유기성 폐기물로부터 바이오가스를 회수하기 위한 공정 중에 발생하는 폐수 및 배출 가스를 효율적으로 통합하여 정화 처리할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 유기성 폐기물의 처리시스템에 관한 것으로, 특히 유기성 폐기물을 바이오 가스로 자원화하기 위한 공정에서 발생되는 악취물질이나 난분해성 물질을 효과적으로 제거할 수 있는 유기성 폐기물의 처리시스템에 관한 것이다.
축산폐수 및 분뇨는 유기물의 농도가 높아 처리기술이 복잡하고 그에 따른 처리비용이 과다한 점 등으로 인하여 일부는 그대로 방출하거나 안전하게 처리하지 못한 상태에서 배출되고 있어 매우 심각한 환경오염을 가중시키고 있다. 더욱이 소단위 농가 등에서는 위에서와 같은 제반시설에 대한 과중한 비용으로 상당한 어려움을 겪고 있는 실정이다. 또한 가축배설물은 축산폐수가 아니라 토지의 개량, 농작물에 필요한 영양소로서 귀중한 유기자원으로 사용되어 왔으나 축사의 대형화와 비료 등의 사용으로 인해 처리에 문제가 제기되고 있다.
따라서 대량으로 발생되는 축산분뇨, 음식쓰레기 등과 같은 유기성 폐기물을 바이오 가스인 메탄가스를 생산하는데 활용하기 위한 연구 개발이 이루어지고 있다.
예를 들어, 공개특허공보 제10-2009-0100477호(공개일자: 2009.09.24)는 금속제와 같은 이물질을 제거하여 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스를 생성할 수 있는 바이오 가스 생성장치를 제안하고 있다.
이와 같이 심각한 환경오염을 유발할 수 있는 유기성 폐기물을 활용하여 친환경적인 에너지를 얻기 위한 노력이 있으며, 다른 한편으로 유기성 폐기물로부터 바이오 가스를 얻는 공정 중에는 악취물질이나 난분해성 물질 등을 효과적으로 처리해야만 하는 문제점이 여전히 남아 있다.
본 발명은 이러한 종래기술을 개선하고자 하는 것으로, 유기성 폐기물을 바이오 가스로 자원화하기 위한 공정에서 발생되는 폐수 및 배출 가스 중의 악취물질이나 난분해성 물질을 효과적으로 제거할 수 있는 유기성 폐기물의 처리시스템을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템은, 유기성 폐기물을 고형물질과 폐수로 분리하기 위한 고액분리부와; 상기 고액분리부에서 배출된 폐수를 정화 처리하되, 오존 기포의 폭기와 함께 전자빔의 조사가 이루어지는 전자빔조사부를 포함하는 폐수 정화부와; 상기 고액분리부에서 분리된 고형물질로부터 바이오 가스를 생성하게 되는 바이오가스 생성부와; 상기 바이오가스 생성부에서 발생된 가스에 전자빔을 조사하여 메탄가스를 개질 처리하고 악취물질의 제거가 이루어지는 전자빔 반응부와; 오존을 생성하여 상기 폐수 정화부에 오존을 공급하기 위한 오존발생부와; 폐수 중의 오존농도를 검출하여 상기 오존발생부를 제어하여 상기 폐수 정화부로 공급되는 오존량을 조절하게 되는 제어부에 의해 달성된다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 고액분리부와 폐수 정화부에서 발생된 배출 가스는 상기 전자빔조사부로 전달되어 배출 가스 중의 악취물질의 제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 폐수 정화부에서 발생된 슬러지를 포함한 고형물질은 상기 바이오가스 생성부로 전달되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 폐수 정화부는 상기 전자빔조사부 전단에 폐수의 정화 흐름에 따라서 스트루바이트(struvite) 결정화조 및 폭기조가 마련되고 그 후단에 생물막처리부가 마련되며, 최소한 하나 이상의 침전조를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 전자빔조사부는, 폐수가 투입되는 처리조와; 상기 처리조 내에 마련되어 전자빔을 조사하기 위한 전자빔가속장치와; 상기 처리조에서 배출되는 가스 중의 일부가 바이패스되어 처리조 내로 재투입되어 폐수를 폭기하기 위한 폭기장치와; 상기 처리조 내의 오존 농도를 검출하기 위한 오존농도검출부와; 처리조 내의 수질을 검출하기 위한 수질 센서를 포함하며, 상기 오존농도검출부 및 수질 센서의 검출 신호는 제어부로 전달되며, 제어부는 검출된 오존 농도와 수질 정도에 따라서 오존발생부에서 상기 폭기장치로 공급되는 오존 공급량을 제어하는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 처리조는 배출 가스의 출력단에 직교류 타입의 습식 스크러버를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 전자빔 반응부에서 조사되는 전자빔의 선량은 1 kGy ~ 15 kGy인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 전자빔 반응부는, 수분을 공급하기 위한 수분 발생기를 더 포함한다.
본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템은, 유기성 폐기물을 고형물질과 폐수로 분리하여 고형물질로부터 바이오가스를 회수하되 전처리된 바이오가스에 전자빔을 조사하게 되는 전자빔 반응부와, 폐수의 정화 공정 중에 폐수의 오존처리와 함께 정화 공정 중에 발생된 배출 가스에 대해 전자빔을 조사하는 전자빔조사부를 포함하여, 유기성 폐기물로부터 바이오가스를 회수하기 위한 공정 중에 발생하는 폐수 및 배출 가스를 효율적으로 통합하여 정화 처리할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템은, 공정 중에 폐수의 수질 상태나 오존 농도 등을 검출하여 판단하여 능동적으로 제어가 이루어질 수 있는 수단이 마련됨으로써, 다량의 폐수나 배출 가스를 보다 효율적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템에 있어서, 전자빔조사부의 바람직한 실시예를 보여주는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템에 있어서, 전자빔 반응부의 바람직한 실시예를 보여주는 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템에 있어서, 전자빔조사부의 바람직한 실시예를 보여주는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템에 있어서, 전자빔 반응부의 바람직한 실시예를 보여주는 구성도.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 유기성 폐기물 처리시스템은, 유기성 폐기물이 투입되어 고형물질과 폐수로 분리가 이루어지는 고액분리부(100), 고액분리부(100)에서 배출된 폐수를 정화 처리하게 되는 폐수 정화부(200), 고액분리부(100)에서 분리된 고형물질을 이용하여 바이오 가스를 생성하게 되는 바이오가스 생성부(300), 바이오가스 생성부(300)에서 발생된 가스에 전자빔을 조사하여 메탄가스를 개질 처리하고 악취물질의 제거가 이루어지는 전자빔 반응부(400)와, 오존을 생성하여 폐수 정화부(200)에 오존을 공급하게 위한 오존발생부(500)와, 이 오존발생부(500)를 제어하게 되는 제어부(600)를 포함한다.
고액분리부(100)는 투입된 유기성 폐기물을 고형물질과 폐수로 분리하기 위한 것으로써, 이물질을 제거하기 위한 이물질 선별장치와 필요한 경우에는 일정 크기로 유기성 폐기물을 분쇄하기 위한 분쇄기를 포함할 수 있으며, 원심력에 의해 고형물질과 폐수로 분리되어 배출이 이루어진다.
한편, 고액분리부(100)는 가스가 배기되는 덕트가 마련되어 발생된 가스는 다음에서 설명할 전자빔조사부(240)로 전달되어 악취물질 등이 제거된 후에 외부로 배기됨이 바람직할 것이다.
고액분리부(100)에서 배출된 고형물질은 바이오가스 생성부(300)로 전달되며, 폐수는 폐수 정화부(200)를 거쳐서 정화 처리가 이루어진 후에 배출된다.
한편, 도면에 도시되지 않았으나, 고액분리부(100)에서 배출된 고형물질은 별도의 저장조에 저장된 후에 바이오가스 생성부(300)로 전달될 수 있음을 이해하여야 한다.
폐수 정화부(200)는 고액분리부(100)에서 배출된 폐수를 다단계로 정화 처리하여 최종적으로 재이용이 가능한 수질의 중수로 배출하기 위한 것으로, 주지의 물리 화학적 폐수 처리공정이 이용될 수가 있으나, 바람직하게는 스트루바이트(struvite) 결정화조(210), 침전조(221)(222), 간헐폭기조(230), 전자빔조사부(240), 및 생물막처리부(250)를 포함한다.
스트루바이트 결정화조(210)는 난분해성 폐수, 예를 들어 고농도 암모니아성 질소 및 인 등을 동시에 처리가 이루어지는 것으로써, 결정화 반응을 위하여 마그네슘 및 인산염 등의 화학약품의 공급과 pH를 중성영역으로 조절할 수 있도록 화학약품 및 pH 조절조(211)가 마련되어 폐수 중의 고농도의 질소 및 인의 생물학적 처리가 어려운 폐수에 대한 정화 처리가 이루어진다.
스트루바이트 결정화조(210)는 가스를 집진하기 위한 덕트가 마련될 수 있으며 스트루바이트 결정화조(210)에서 발생된 가스는 전자빔조사부(240)로 전달되어 악취물질 등이 제거된 후에 외부로 배기됨이 바람직할 것이다.
한편, 스트루바이트 결정화조(210)에서 발생된 침전 고형물질들은 폐기 처분될 수 있으나 바이오가스 생성부(300)로 전달될 수도 있다.
본 발명에서 침전조(221)(222)는 폐수 정화과정에서 발생되는 슬러지를 침전시키기 위한 것으로써, 침전조(221)(222)의 상등액은 다음의 정화 공정으로 이동하게 된다. 본 실시예에서 침전조(221)(222)는 스트루바이트 결정화조(210)와 간헐폭기조(230)의 후단에 마련되는 것으로 예시되어 있으나, 폐수의 정화과정 중에 적절히 선택되어 추가로 배치될 수 있음을 이해하여야 한다.
앞서도 언급한 것과 같이, 각 침전조(221)(222)에서 발생된 침전 고형물질은 분리 배출되거나 바이오가스 생성부(300)로 전달될 수 있으며, 각 침전조(221)(222)는 덕트나 배관으로 전자조사부(240)로 전달되어 악취물질 등의 제거가 이루어진 후에 외부로 배기될 수 있다.
간헐폭기조(230)는 압축공기를 송입하거나 폐수를 뒤섞어 대기와 직접 접촉이 이루어지도록 교반하여 유기물의 흡착과 산화분해가 이루어지게 되며, 폭기 및 비폭기 시간은 폐수의 특성에 따라서 조정이 이루어질 수 있다.
전자빔조사부(240)는 오존 나노기포와 전자빔을 조사하여 폐수 중의 유기 화합물 등의 난분해성 물질의 제거가 이루어진다.
도 2에 예시된 것과 같이, 전자빔조사부(240)는 폐수가 투입되는 처리조(241)와, 처리조(241) 내에 전자빔을 조사하기 위한 전자빔가속장치(242)를 포함한다.
처리조(241) 내에는 오존 농도를 검출하기 위한 오존농도검출부(243)와, 폐수의 수질 상태를 검출하기 위한 수질 센서로써, 예를 들어 색도센서(244), BOD센서(245) 등이 마련될 수 있다.
오존농도검출부(243)와 수질 센서(244)(245)에서 검출된 신호는 제어부(600)로 전달된다.
처리조(241)의 내측 하부에는 폭기장치(246)가 마련되며, 이 폭기장치(246)는 처리조(241)에서 배출되는 가스 중에서 오존을 포함한 가스가 흐르는 바이패스라인(240a)과 연결되어 폐수를 폭기시킨다.
바이패스라인(240a)은 유량 제어가 가능한 전자밸브(247)가 마련되어 오존 발생부(500)와 연결되며, 오존발생부(500)는 발광램프를 이용하여 고에너지의 자외선에 의해 공기 중의 산소가 반응하여 오존으로 전환되는 주지의 자외선법에 의한 장치, 또는 방전관에서 발생하는 고에너지 방전에 의해 오존이 생성되는 주지의 무성 방전장치 등이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 외부에서 오존 발생량을 제어할 수 있는 주지의 오존발생장치가 사용될 수 있다.
전자밸브(247)와 오존 발생부(500)는 제어부(600)에 의해 조작이 이루어질 수 있으며, 오존농도검출부(243)에서 검출된 실시간 오존량과, 처리조(241) 내의 수질 상태에 따라서 전자밸브(247) 또는 오존 발생부(500)를 제어하여 처리조(241)로 공급되는 오존량을 실시간으로 제어하여 폐수의 정화 처리가 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 오존발생부가 부가되어 폭기장치로 오존이 추가 투입이 가능할 것으로 예시하고 있으나, 과산화수소가 이용될 수도 있다.
전자빔가속장치(242)에서 발생된 전자빔은 투입된 가스와 반응하여 많은 종류의 라디칼, 이온, 원자 등이 생성되어 악취물질들과 반응하여 악취 물질들을 분해하거나 방출된 전자와 직접적으로 반응하여 분해되어 이산화탄소, 물 등으로 전환되고 다량의 오존을 발생시킨다[참고문헌 1].
처리조(241) 내에서 발생된 오존은 바이패스라인(240a)을 따라서 폭기장치(246)를 통해 폭기가 이루어져 폐수 중의 유기 화합물 등의 난분해성 물질을 효율적으로 제거하게 되며, 도면에는 도시되지 않았으나, 폭기장치(246)에서 배출되는 오존 기포의 사이즈를 작게 하기 위하여 나노기포 발생수단이 부가될 수 있다.
한편, 제어부(600)는 오존농도검출부(243)에서 검출되는 실시간 오존량과, 처리조(241) 내의 수질 상태에 따라서 제어부(600)는 전자밸브(247) 또는 오존 발생부(500)를 제어하여 처리조(241)로 공급되는 오존량을 실시간으로 조절이 이루어지며, 이와 같이 폐수 수질이나 투입량에 따라서 능동적으로 투입 오존량을 제어함으로써 처리조 내에서 다량의 폐수에 대해 보다 효율적인 정화 처리작업이 이루어질 수 있다. 바람직하게는 제어부(600)는 투입 오존량의 제어와 함께 전자빔가속장치(242)를 직접 제어하여 전자빔 선량을 조절할 수 있다.
다른 한편으로 처리조(241)를 통해 배출되는 가스는 앞서 설명한 과정을 통하여 상당량의 악취물질의 제거가 이루어질 수 있으며, 최종적으로는 스크러버(248)를 거쳐서 대기로 방출될 수가 있다.
본 실시예에서 스크러버(248)는 습식 스크러버가 이용됨이 바람직할 것이며, 보다 바람직하게는 직교류(cross flow) 타입의 습식 스크러버가 사용될 수 있으며, 이러한 직교류 타입의 습식 스크러버는 지하에 매설되어 전체 시스템의 필요 설치면적을 줄일 수가 있다. 한편, 습식 스크러버에 사용되는 세척수는 폐수 정화부(200)를 통해 정화되어 최종 배출되는 중수가 이용될 수 있을 것이다.
다시 도 1을 참고하면, 생물막처리부(250)는 전자빔조사부(240)를 경유한 전처리된 폐수에 대해 유기물을 분해 제거하기 위한 것으로써, 생물 지지체의 표면에 부착 생성한 생물막에 폐수를 접촉시켜서 정화가 이루어지게 되며, 접촉 폭기법, 회전 원판 접촉법 등의 주지의 생물막법이 이용될 수 있다.
바이오가스 생성부(300)는 유기성 폐기물 중의 고형물질로부터 혐기성 소화방법을 이용하여 바이오가스를 생성하기 위한 것으로써, 고액분리부(100)로부터 전달된 고형물질(또는 폐수 정화부에서 발생되어 전달된 고형물질)은 주지의 혐기성 소화조 내에서 메탄가스를 포함한 바이오가스를 얻을 수 있으며, 이러한 바이오가스 회수 방법은 종래의 다양한 바이오가스 생산방법이 이용될 수 있다[참고문헌 2, 3, 4].
바이오가스 생성부(300)에서 바이오가스를 회수하고 배출되는 폐수 또는 배출 가스는 다시 폐수 정화부(200)로 전달되어 일련의 정화 과정을 거쳐서 배출이 이루어질 수 있으며, 고형물질은 퇴비화되어 사용되거나 폐기 처리하게 된다.
전자빔 반응부(400)는 바이오가스 생성부(300)에서 발생된 메탄가스를 포함한 바이오가스를 개질 처리하기 위한 것으로, 혐기성 소화조에서 얻은 바이오가스에 대해 전자빔을 조사함으로써 악취물질을 효과적으로 제거함과 동시에 추가적인 메탄가스의 회수가 이루어질 수 있다.
도 3에 예시된 것과 같이, 전자빔 반응부(400)는 반응챔버(410)와, 반응챔버(410) 내에 전자빔을 발생시키기 위한 제2전자빔가속장치(420)를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 반응챔버(410) 내에 수분(증기)을 공급할 수 있는 수분 발생기(430)가 추가될 수 있다. 더욱 바람직하게는 반응챔버(410) 내에 수분량(습도)을 검출할 수 있는 습도센서(411)가 마련된다.
수분 발생기(430)는 수분(증기)을 발생시켜 반응챔버(410) 내에 수분을 공급하게 되며, 제어부(600)의 제어 신호에 의해 수분 공급 여부 또는 공급량의 제어가 이루어질 수 있다. 습도센서(411)는 반응챔버(410) 내의 수분 정도를 검출하게 되며, 검출된 신호는 제어부(600)로 전달되며, 제어부(600)는 검출된 수분 정도에 따라서 수분 발생기(430)의 동작 여부 또는 발생 수분량을 제어한다.
도면에 도시되지는 않았으나, 제어부(600)는 제2전자빔가속장치(420)를 제어하여 전자빔 선량을 직접 제어할 수가 있다.
이와 같이 구성된 전자빔 반응부(500)는 바이오가스 생성부에서 발생된 메탄가스를 포함한 바이오가스에 대해 전자빔의 조사가 이루어지며, 이때 황계열 물질, 암모니아, VOCs 계열의 악취물질은 전자빔 조사에 의해 상당히 높은 효율로 제거가 이루어질 수 있다. 이와 관련하여 본 출원인은 전자빔을 이용한 매립지 가스 중의 메탄가스 개질방법을 특허출원하였으며[참고문헌 5], 또한 수분이 포함되는 경우에는 전자빔 조사에 의해 추가적인 OH 라디칼 생성이 유도되어 악취물질의 분해효율을 더욱 높일 수 있음을 확인하였다. 또한 지방족화합물의 경우에는 전자빔에 의해 매우 효과적으로 분해될 수 있으며, 특히 에탄, 프로판, 부탄 등의 지방족화합물의 경우에는 전자빔에 의해 분해되는 과정에서 최종 생성물로 메탄을 생성함이 알려져 있다[참고문헌 6].
이와 같이 바이오가스 생성부에서 생성된 바이오가스를 전자빔 반응부(400) 내에서 전자빔을 조사함으로써, 악취물질을 효과적으로 제거가 가능하며, 또한 메탄가스는 고선량의 전자빔 조사 조건에서도 거의 제어(분해)가 되지 않으면서 에탄, 프로판, 부탄 등의 지방족화합물로부터 추가적인 메탄가스 생성을 유도하여 메탄가스 회수 효율을 높일 수 있다.
한편, 제어부(600)는 습도센서(411)를 통해 반응챔버(410) 내의 수분량을 검출하여 최적의 메탄가스의 회수가 이루어질 수 있도록 수분 발생기(430)의 동작을 능동 제어할 수 있으며, 또는 제2전자빔가속장치(420)를 제어하여 전자빔 선량을 조절할 수 있다.
본 발명에서 제2전자빔가속장치에서 조사되는 전자빔의 선량은 전자빔의 선량은 1 kGy ~ 15 kGy 범위인 것이 바람직하다.
이와 같이 전자빔 반응부(400)를 통해 개질된 메탄가스를 포함하는 바이오가스는 재생에너지원으로 이용될 수가 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 유기성 폐기물 처리시스템은 유기성 폐기물을 활용하여 바이오가스로 회수하기 위한 공정 중에 발생하는 폐수 및 배출 가스를 효율적으로 통합하여 정화 처리할 수가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
[참고문헌]
[1] 공개특허공보 제10-2012-0071891호(공개일자: 2012.07.03)(악취제어 방법)
[2] 등록특허공보 제10-0922536호(등록일자: 2009.10.21)(혐기소화 바이오가스 시스템의 운전 안정화 방법)
[3] 등록특허공보 제10-0911835호(등록일자: 2009.08.05)(다단계 혐기성 소화조 및 이를 이용한 유기성폐기물의 바이오가스 생산방법)
[4] 등록특허공보 제10-1153467(등록일자: 2012.05.30)(바이오가스 생산 시스템)
[5] 특허출원 제10-2012-0029785호(출원일자: 2012.03.23)(전자빔을 이용한 매립지 가스의 메탄가스 개질방법)
[6] J.W.T. SPINKS & R.J.WOODS, An Introduction to Radiatioin Chemistry, pp. 312-313, 1990
100 : 고액분리부 200 : 폐수 정화부
210 : 스트루바이트 결정화조
211 : 화학약품 및 pH 조절조
221, 222 : 침전조 230 : 간헐폭기조
240 : 전자빔조사부 241 : 처리조
242 : 전자빔가속장치 243 : 오존농도검출부
244 : 색도센서 245 : BOD센서
246 : 폭기장치 247 : 전자밸브
248 : 스크러버 250 : 생물막처리부
300 : 바이오가스 생성부 400 : 전자빔 반응부
410 : 반응챔버 411 : 습도센서
420 : 제2전자빔가속장치 430 : 수분 발생기
500 : 오존발생부 600 : 제어부
210 : 스트루바이트 결정화조
211 : 화학약품 및 pH 조절조
221, 222 : 침전조 230 : 간헐폭기조
240 : 전자빔조사부 241 : 처리조
242 : 전자빔가속장치 243 : 오존농도검출부
244 : 색도센서 245 : BOD센서
246 : 폭기장치 247 : 전자밸브
248 : 스크러버 250 : 생물막처리부
300 : 바이오가스 생성부 400 : 전자빔 반응부
410 : 반응챔버 411 : 습도센서
420 : 제2전자빔가속장치 430 : 수분 발생기
500 : 오존발생부 600 : 제어부
Claims (8)
- 유기성 폐기물을 고형물질과 폐수로 분리하기 위한 고액분리부와;
상기 고액분리부에서 배출된 폐수를 정화 처리하되, 오존 기포의 폭기와 함께 전자빔의 조사가 이루어지는 전자빔조사부를 포함하는 폐수 정화부와;
상기 고액분리부에서 분리된 고형물질로부터 바이오 가스를 생성하게 되는 바이오가스 생성부와;
상기 바이오가스 생성부에서 발생된 가스에 전자빔을 조사하여 메탄가스를 개질 처리하고 악취물질의 제거가 이루어지는 전자빔 반응부와;
오존을 생성하여 상기 폐수 정화부에 오존을 공급하기 위한 오존발생부와;
폐수 중의 오존농도를 검출하여 상기 오존발생부를 제어하여 상기 폐수 정화부로 공급되는 오존량을 조절하게 되는 제어부를 포함하는 유기성 폐기물 처리시스템. - 제1항에 있어서, 상기 고액분리부와 폐수 정화부에서 발생된 배출 가스는 상기 전자빔조사부로 전달되어 배출 가스 중의 악취물질의 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 폐수 정화부에서 발생된 슬러지를 포함한 고형물질은 상기 바이오가스 생성부로 전달되는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 폐수 정화부는 상기 전자빔조사부 전단에 폐수의 정화 흐름에 따라서 스트루바이트(struvite) 결정화조 및 폭기조가 마련되고 그 후단에 생물막처리부가 마련되며, 최소한 하나 이상의 침전조를 포함하는 유기성 폐기물 처리시스템.
- 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 전자빔조사부는,
폐수가 투입되는 처리조와;
상기 처리조 내에 마련되어 전자빔을 조사하기 위한 전자빔가속장치와;
상기 처리조에서 배출되는 가스 중의 일부가 바이패스되어 처리조 내로 재투입되어 폐수를 폭기하기 위한 폭기장치와;
상기 처리조 내의 오존 농도를 검출하기 위한 오존농도검출부와;
처리조 내의 수질을 검출하기 위한 수질 센서를 포함하며,
상기 오존농도검출부 및 수질 센서의 검출 신호는 제어부로 전달되며, 제어부는 검출된 오존 농도와 수질 정도에 따라서 오존발생부에서 상기 폭기장치로 공급되는 오존 공급량을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리시스템. - 제5항에 있어서, 상기 처리조는 배출 가스의 출력단에 직교류 타입의 습식 스크러버를 더 포함하는 유기성 폐기물 처리시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 전자빔 반응부에서 조사되는 전자빔의 선량은 1 kGy ~ 15 kGy인 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물 처리시스템.
- 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 전자빔 반응부는,
수분을 공급하기 위한 수분 발생기를 더 포함하는 유기성 폐기물 처리시스템.
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