KR101448262B1 - Stock farm waste water and waste matter purify apparatus and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 축산 분뇨와 폐수 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 분뇨를 가열하여 고형의 슬러지와 기체로 분리하고, 기체에 포함된 입자상 물질을 제거한 후 이 기체를 응축(냉각수)과 액화(냉각수 및 기체의 체류시간)하여 자연 방류가 가능한 방류수로 처리함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 축산 분뇨와 폐수 처리 장치는, 분뇨를 투입받아 상기 분뇨에 열을 가함으로써 수분을 기체로 상변화시켜 고형의 슬러지와 기체로 분리하는 반응기(10)와; 상기 반응기에서 상변화된 기체를 공급받으며, 상기 기체에 포함된 입자상 물질을 분리하는 싸이클론(40)과; 상기 반응기에서 상변화된 기체를 공급받으며, 열교환을 통해 상기 기체에 포함된 수분을 기화시켜 상기 싸이클론에 공급하는 열교환기(30)와; 상기 싸이클론을 통해 입자상 물질이 분리된 기체를 응축하는 응축기(50)와; 상기 응축기에서 응축된 액체를 저장하는 집수조(60)와; 상기 응축기에서 응축되지 못한 기체를 액화하는 액화탱크(80)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의한 축산 분뇨와 폐수 처리 방법은, 분뇨를 가열하여 수분을 기체로 기화시킴으로써 고형의 슬러지와 기체로 분리하는 제1단계와; 상기 제1단계를 통해 상변화로 분리된 기체에 열을 가하여 상기 제1단계에서 기화되지 못한 수분을 기화시킨 후 상기 기체에 포함된 입자상 물질을 원심력에 의해 분리하는 제2단계와; 상기 제2단계를 거친 기체와 냉각매체의 열교환을 통해 상기 기체를 응축하여 응축수를 집수하도록 하는 제3단계와; 상기 제3단계를 통해 응축되지 못한 기체를 액화하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus and a method for treating livestock manures and wastewater, which comprises heating a manure to separate it into solid sludge and gas, removing particulate matter contained in the gas, condensing the liquid (cooling water) ), And to treat it with effluent water capable of natural discharge.
The apparatus for treating livestock manures and wastewater according to the present invention comprises a reactor 10 for separating water into a gas and separating it into solid sludge and gas by applying heat to the manure by inputting the manure; A cyclone 40 for receiving the phase-changed gas in the reactor and separating the particulate matter contained in the gas; A heat exchanger (30) receiving the phase-changed gas in the reactor, vaporizing moisture contained in the gas through heat exchange and supplying the gas to the cyclone; A condenser 50 for condensing particulate matter separated through the cyclone; A water collecting tank (60) for storing condensed liquid in the condenser; And a liquefaction tank (80) for liquefying the gas which has not been condensed in the condenser.
The present invention provides a method for treating livestock manures and wastewater, comprising the steps of: separating a solid sludge into a gas by heating manure to vaporize water into a gas; A second step of separating the particulate matter contained in the gas by centrifugal force after applying heat to the gas separated by the phase change through the first step and vaporizing the non-vaporized water in the first step; A third step of condensing the gas through heat exchange between the gas and the cooling medium through the second step to collect the condensed water; And a fourth step of liquefying the gas which has not been condensed through the third step.
Description
본 발명은 축산 분뇨와 폐수 처리 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축산 분뇨(폐수 포함)를 가열하여 수분(뇨)을 기화시키고, 기체를 응축과 액화의 공정을 통해 방류수로 처리하여 별도의 정화처리없이 자연방류가 가능한 축산 분뇨와 폐수 처리 장치와 방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an apparatus and method for treating livestock manure and wastewater, and more particularly, to an apparatus and method for treating livestock manure and wastewater, The present invention relates to a livestock manure and a wastewater treatment apparatus and method capable of natural discharge without purification treatment.
산업사회의 진전으로 육류의 소비량이 급증함에 따라 축산 산업이 발달되었고, 축산업의 발달에 의하여 분뇨의 배출량이 증대되고 있으며, 분뇨에는 사료 및 사육사를 청소하기 위한 물 등이 더 포함되므로서 폐기물의 발생량이 증대되고 있다.As the consumption of meat has rapidly increased due to the progress of industrial society, the livestock industry has been developed, the emission of manure has been increased due to the development of livestock industry, and the manure has further included water for cleaning feeds and breeding farms, Is increasing.
한편 축산 폐기물은 유기질 비료로서의 성질을 가지고 있으나 그 형태가 고체와 액체의 혼합물이고 악취가 발생함과 동시에 대량으로 발생되므로 이를 그대로 전량을 비료로서 활용할 수 없기 때문에 방치하고 있는 바, 폐기물을 방치하면 침출수에 의하여 토양 및 하천 등을 오염시키고, 해충의 서식 등으로 사람의 건강을 해치게 됨으로써 최근 폐기물의 처리는 사회문제로 대두되고 있는 실정이다.On the other hand, animal wastes have a property as an organic fertilizer, but their form is a mixture of solid and liquid. Since odor is generated and a large amount is generated at the same time, the whole amount can not be utilized as fertilizer as it is. Pollution of soil and rivers, etc., and harming human health by the habit of insect pests. Recently, disposal of waste has become a social problem.
상기한 실정을 감안하여 일본국 실용신안 출원공개 소59-29688호 공보에서는 "유독성 폐기물 건조기"라는 제목으로 폐기물 건조처리하여 유기질 비료로 재생시키기 위한 장치가 제안된 바 있다.In view of the above circumstances, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 59-29688 discloses a device for drying a waste with the title of "toxic waste dryer" and regenerating it as organic fertilizer.
상기한 일본국 실용신안 출원공개 소59-29688호는 건조대의 일측에서 공급되는 폐기물을 교반하면서 건조대의 타측으로 이송시키는 이송기구와, 건조대 하부에 설치되면서 건조대의 바닥에 형성한 다수의 통기공을 통해 건조기 내부로 건조한 공기를 제공하는 열풍덕트 및 상기 열풍덕트에 열풍을 공급하는 열풍발생 기구를 구비한다. 따라서, 열풍발생 기구에서 발생한 열풍을 열풍덕트에 공급하여 그 바닥을 가열함과 동시에 일부의 열풍을 통기공으로 분출함으로써 이송기구에 의하여 교반 이송되는 폐기물에 포함된 수분을 증발 건조하도록 한 것이다.Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 59-29688 discloses a conveying mechanism for conveying waste supplied from one side of a drying rack to the other side of a drying rack while stirring, and a plurality of air holes formed at the bottom of the drying rack, A hot air duct for supplying dry air to the inside of the dryer, and a hot air generating mechanism for supplying hot air to the hot air duct. Accordingly, hot air generated in the hot air generating mechanism is supplied to the hot air duct, and the floor is heated, and at the same time, a part of hot air is blown out into the air holes, thereby evaporating and drying moisture contained in the waste conveyed by the conveying mechanism.
그러나 상기한 종래기술에 의한 건조기는 축산용 폐기물과 같이 다량의 수분이 함유된 폐기물을 처리하기에는 부적합한 문제가 있다. 즉, 축산용 폐기물은 오줌 등과 같은 폐수가 다량 포함된 것이기에 폐기물에 포함된 수분을 분리하지 않은채 건조시킬 경우 건조시간이 매우 길어질 뿐 아니라, 건조과정에서 축산 폐기물로부터 흘러나온 폐수가 장치내부로 유입되어 장치가 쉽게 부식되어 파손되는 문제가 있다.However, the dryer according to the prior art has a problem in that it is not suitable for treating wastes containing a large amount of water such as livestock wastes. That is, since the livestock wastes contain a large amount of wastewater such as urine, if the moisture contained in the wastes is dried without being separated, the drying time becomes very long and the wastewater flowing from the livestock waste flows into the apparatus So that the apparatus is easily corroded and damaged.
이를 위해 건조기 전공정에 수분 탈수 및 분리 저장조를 마련하여 축산 폐기물을 건조기내부로 투입하기 전 탈수과정을 거쳐 어느 정도 탈수되도록 함으로써 건조효율을 향상시키며 장치의 부식을 예방할 수 있도록 한 경우도 있다.In order to accomplish this, a water dewatering and separation storage tank is provided in the pre-drying process to dehydrate the livestock waste before dehydrating the livestock waste into the dryer, thereby improving drying efficiency and preventing corrosion of the device.
그러나 상기 종래기술의 경우 탈수과정에서 발생된 축산 분뇨 폐수를 단순히 분리하여 저장조에 저장할 뿐, 수거된 폐수를 정화하는 기능이 부재하였다. 때문에 탈수를 통해 거둬들인 폐수를 그대로 방류할 경우 전술한 바와 같이 하천, 토양 등의 환경 오염문제가 그대로 방치되는 문제가 있다.However, in the case of the above-mentioned prior art, the livestock manure wastewater generated in the dehydration process is merely separated and stored in the storage tank, and the function of purifying the collected wastewater is lacking. Therefore, when the wastewater collected through dehydration is discharged as it is, there is a problem that environmental pollution problems such as river and soil are left untouched.
이 이외에도 축산폐기물 처리에 관한 기술은 종래 다수 문헌을 통해 공지된 바 있으나, 대부분 구성은 전술한 구성의 맥락과 대동소이하며 위와 같은 문제를 그대로 내포하고 있는 실정이다.
In addition to the above, techniques for treating livestock waste have been well known in the prior art. However, most of the techniques are complicated with the context of the above-mentioned constitution, and the above problems are inherent.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 분뇨를 가열하여 고형의 슬러지와 기체로 분리하고, 기체에 포함된 입자상 물질을 제거한 후 이 기체를 응축(냉각수)과 액화(냉각수 및 기체의 체류시간)하여 자연 방류가 가능한 방류수로 처리할 수 있는 축산 분뇨와 폐수 처리 장치 및 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a sludge- And an object of the present invention is to provide an apparatus and method for treating livestock manures and wastewater which can be treated with discharged water capable of natural discharge.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 1차 기화공정을 거친 기체를 2차로 가열하여 수분을 기화시킴으로써 오염물질(입자상 물질)을 제거할 수 있으므로 정화된 방류수를 회수하려는데 있다.Another object of the present invention is to recover the purified effluent because the pollutant (particulate matter) can be removed by vaporizing water by heating the gas after the first vaporization process.
본 발명의 또 다른 목적은 액체를 기체로 상변화시키는 열원을 고형의 슬러지를 건조하는데 재사용하고, 집수된 처리수를 기체의 액화용으로 재사용함으로써 전력소모를 줄이고 기기의 소형화를 도모하려는데 있다.
Another object of the present invention is to reuse the heat source for phase-changing the liquid into gas to dry the solid sludge and reuse the collected treated water for liquefaction of the gas, thereby reducing power consumption and miniaturization of the device.
본 발명에 의한 축산 분뇨와 폐수 처리 장치는, 분뇨를 투입받아 수분을 기체로 상변화시켜 고형의 슬러지와 기체로 분리하는 반응기와; 상기 반응기에서 상변화된 기체를 공급받으며, 상기 기체에 포함된 입자상 물질을 분리하는 싸이클론과; 상기 싸이클론을 통해 입자상 물질이 분리된 기체를 응축하는 응축기와; 상기 응축기에서 응축된 액체를 저장하는 집수조와; 상기 응축기에서 응축되지 못한 기체를 액화하는 액화탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to an apparatus for treating livestock manures and wastewater, comprising: a reactor for introducing manure into a solid phase sludge and gas by phase-changing water into gas; A cyclone for receiving the phase-changed gas in the reactor and separating the particulate matter contained in the gas; A condenser for condensing particulate matter separated through the cyclone; A water collecting tank for storing the condensed liquid in the condenser; And a liquefaction tank for liquefying the gas which has not been condensed in the condenser.
본 발명에 의한 축산 분뇨와 폐수 처리 장치와 방법에 의하면, 분뇨를 가열하여 고형의 슬러지와 기체로 분리하고, 기체에 포함된 입자상 물질을 제거하며, 입자상 물질이 제거된 기체를 응축과 액화의 2단계 공정을 거쳐 별도의 정화처리를 요구하지 않는 방류수로 처리함으로써 축산 분뇨와 폐수 처리 장치로서의 신뢰성을 향상할 수 있고, 별도의 정화처리를 사용하기 위한 비용을 절감할 수 있다.According to the livestock manure and wastewater treatment apparatus and method according to the present invention, the manure is heated to separate into solid sludge and gas, the particulate matter contained in the gas is removed, and the gas from which the particulate matter is removed is separated into two It is possible to improve the reliability of the livestock manure and the wastewater treatment apparatus and to reduce the cost for using the separate purification treatment.
그리고, 1차 기화된 기체를 2차로 기화시켜 1차 기화시 기화되지 못한 수분도 기화시킴으로써 오염물질(입자상 물질)의 분리가 가능해지게 되어 보다 정화도가 높은 처리수 즉 별도의 정화시설을 거치지 않고 자연 방류가 가능한 방류수를 생산할 수 있다.In addition, since the primary vaporized gas is vaporized secondarily, vaporization of the non-vaporized water during the primary vaporization makes it possible to separate the pollutant (particulate matter), and thus the treatment water having a higher purification degree, that is, It is possible to produce discharged water capable of natural discharge.
또한, 본 발명에서 사용되는 열원이나 처리수를 가열의 열원과 냉각매체로 사용하여 별도의 열원과 냉각매체를 사용하기 위한 비용을 절감할 수 있으므로 기기의 운전비용을 최소화할 수 있다.
In addition, since the heat source or treated water used in the present invention can be used as a heat source for heating and a cooling medium, the cost for using a separate heat source and a cooling medium can be reduced, thereby minimizing the operation cost of the apparatus.
도 1은 본 발명에 의한 축산 분뇨와 폐수 처리 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 축산 분뇨와 폐수 처리 장치에 적용된 액화탱크의 요부 발췌 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for treating livestock manures and wastewater according to the present invention;
FIG. 2 is a sectional view of a main part of a liquefaction tank applied to an animal manure and wastewater treatment apparatus according to the present invention. FIG.
도 1에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 축산 분뇨와 폐수 처리 장치는, 분뇨(축산 분뇨, 폐수를 포함하며 이하에서는 분뇨를 예로 들어 설명한다)를 고액분리하되, 수분을 기체로 상변화시켜 고형의 슬러지와 기체로 분리하는 반응기(10)와, 반응기(10)에 남은 고형의 슬러지를 건조하는 건조기(20)와, 반응기(10)에서 상변화된 기체를 공급받으며, 열교환을 통해 상기 기체에 포함된 수분을 기화시키는 열교환기(30)와, 열교환기(30)를 통해 상변화된 기체를 공급받으며, 상기 기체에 포함된 오염물질(기화 과정에서 기체와 함께 이송된 입자상 물질)을 분리하는 싸이클론(40)과, 싸이클론(40)에서 분리된 기체를 응축하는 응축기(50)와, 응축기(50)를 통해 응축된 응축수를 저장하는 집수조(60)와, 응축기(50)와 연결되며 응축기(50)를 통해 응축되지 못한 기체를 공급받아 기액분리하며, 액체를 집수조(60)에 저장토록 하는 기액분리기(70)와, 기액분리기(70)를 통해 분리된 기체를 액화하는 액화탱크(80)로 구성되며, 이하 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.
As shown in FIG. 1, the apparatus for treating livestock manures and wastewater according to the present invention is a system for separating liquids into manure (including livestock manure and wastewater, hereinafter referred to as manure) And a
반응기(10)는 분뇨를 고형의 슬러지와 기체로 분리하는 공간을 제공하는 탱크이며, 분뇨가 저장된 분뇨조(1)로부터 분뇨를 공급받도록 예를 들어 공급펌프(2)및 공급관(3)과 연결된다. 공급관(3)에는 공급관(3)을 따라 공급되는 분뇨의 역류방지를 위하여 체크밸브(4)가 구성되는 것이 바람직하다.The
반응기(10)는 열을 이용하여 수분(뇨)을 기체로 상변화시켜, 이를 위하여 보일러(11), 히팅자켓(12)이 구성된다. 보일러(11)는 기름보일러, 가스보일러, 전기히터 등 고온의 열(수분을 기화시킬 수 있는 온도로서 예를 들어 100℃ ~ 150℃)을 발열하는 모든 방식이 가능하다.The
히팅자켓(12)은 보일러(11)에서 발열된 열을 반응기(10)에 전달하는 것이며, 내부에 열교환매체가 순환하는 순환관의 형태이며 예컨대 반응기(10)의 외부에 감겨 설치된다. 또한, 히팅자켓(12)의 열이 손실되지 않도록 히팅자켓(12)의 둘레부에는 단열재(13)가 덮히게 된다.The
반응기(10)는 분뇨의 분리를 신속하게 하고 분리효율을 높이기 위하여 교반기(14)가 적용된다. 교반기(14)는 모터에 의해 회전하면서 반응기(10) 내부에 투입된 분뇨를 골고루 교반하여 모든 수분에 열이 신속하고 균일하게 전달되도록 한다.The
반응기(10)는 분뇨의 투입구, 슬러지의 배출구, 기체의 배출구가 구비된 통 구조이다.
The
건조기(20)는 반응기(10)의 슬러지 배출구와 관로(개폐 밸브가 구성)로 연결되며, 반응기(10)에서 기체가 분리된 슬러지를 공급받아 건조한다. 즉, 반응기(10)를 통해 기체가 분리되지만 일부 수분이 슬러지에 포함될 것이며, 슬러지의 처리를 위하여 슬러지를 건조한다. 슬러지의 건조는 열에 의한 방식으로 이루어지며, 본 발명에서는 보일러(11)의 열 또는 반응기(10)에 공급된 열[이하에서는 반응기(10)를 통과한 후 열교환기(30)를 거친 열을 예로 들어 설명한다]을 직접 또는 간접적으로 이용한다. The
이와 같이 별도의 열원을 이용하지 않고 본 발명에 적용된 열을 이용함으로써 장비의 크기를 축소할 수 있고 제조비용을 절감할 수 있다.By using the heat applied to the present invention without using a separate heat source, the size of the equipment can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
건조기(20)는 열교환기(30)를 통과한 열을 이용하여 반응기(10)에서 공급되는 슬러지를 건조하며, 건조된 슬러지를 배출하는 구조로 이루어진다.
The
열교환기(30)는 반응기(10)를 통해 상변화되어 분리된 기체를 열교환시켜 기체에 포함된 수분을 기화시켜 기체의 순도를 높이는 것이다. 열교환기(30)에서 사용되는 열원은 별도의 열원일 수도 있지만, 반응기(10)에 공급되는 열원을 이용한다. 즉, 열교환기(30)는 열교환관(31)을 통해 히팅자켓(12)과 연결되어 열교환기(30)에 유입되는 기체와 열교환하고, 또한 열교환관(31)은 건조기(20)에 연결되어 건조에 필요한 열을 공급한다.The
즉, 보일러(11)에서 발열된 열은 보일러(11) - 히팅자켓(12) - 열교환기(30)의 열교환관(31) - 건조기(20) - 보일러(11)의 순환계통으로 흐르게 된다.That is, the heat generated in the
열교환기(30)는 필수적으로 적용되지 않고 필요에 따라 선택적으로 적용되며, 즉 반응기(10)와 싸이클론(40)이 직접 연결될 수도 있고, 히팅자켓(12)이 건조기(20)와 직접 연결될 수도 있다.The
싸이클론(40)은 열교환기(30)를 통과한 기체를 공급받으며 기체에 포함된 입자상 물질(수분일 수도 있음)을 분리한다.
The cyclone 40 receives the gas passing through the
응축기(50)는 싸이클론(40)을 통해 입자상 물질이 분리된 기체[응축이 가능한 상태로 응축기(50)에 공급됨]를 액체로 응축하며, 냉각기(51)를 통해 냉각수와 기체가 열교환하도록 함으로써 응축한다.The
냉각기(51)는 예컨대 컴프레서(51a), 컴프레서(51a)를 통해 냉각된 열교환매체와 열교환하는 냉각수가 저장되는 냉각수 탱크(51b), 냉각수를 응축기(50)에 순환시키는 냉각수 공급관(51c), 냉각수를 펌핑하여 순환시키는 냉각수 펌프(51d)로 구성된다. 응축기(50)에서 응축을 위한 냉각수의 온도는 10~20℃일 수 있다.
The
집수조(60)는 응축기(50), 기액분리기(70), 액화탱크(80)에서 발생되는 물을 공급받아 저장한다.The water collecting tank (60) receives and stores water generated in the condenser (50), the gas-liquid separator (70), and the liquefaction tank (80).
집수조(60)에 저장된 물은 뇨를 출발물질로 하며 뇨 자체는 독성이 없는 것이므로 방류가 가능하다. 따라서, 집수조(60)에 저장되는 물은 자연 방류될 수 있고, 본 발명에서는 집수조(60)에 저장된 물을 액화탱크(80)에 공급하여 기체의 액화용으로 사용한다.The water stored in the water collecting tank (60) uses urine as a starting material, and since the urine itself is not toxic, it can be discharged. Accordingly, the water stored in the water collecting
따라서, 집수조(60)에 저장된 물을 기체의 액화용으로 사용하기 위하여 냉각기(81)를 통해 물을 냉각한다. 집수조(60)에 저장된 물의 냉각온도는 10~20℃일 수 있다.Therefore, the water stored in the water collecting tank (60) is cooled through the cooler (81) in order to use it for liquefaction of the gas. The cooling temperature of the water stored in the water collecting
집수조(60)에 저장된 물이 냉각되어 냉각수로 사용되더라도 온도만 변화된 것일 뿐이므로 자연 방류가 가능하다.
Even if the water stored in the water collecting tank (60) is cooled and used as cooling water, only temperature is changed and natural discharge is possible.
기액분리기(70)는 응축기(50)에서 응축되지 못한 기체를 액화탱크(80)에 전달하는 것이며, 선택적으로 적용 가능하다. 기액분리기(70)는 통상의 기액분리기와 동일한 구조로서 내부에 액체의 흐름(상승)을 차단하는 막이 구비된 구조일 수 있다. 기액분리기(70)에서 분리된 액체는 집수조(60)에 저장된다.
The gas-
액화탱크(80)는, 내부에 다단의 선반(81) 및 캡(82)이 구비되며, 기체가 유입되는 유입구, 액체가 배출[집수조(60)로 배출]되는 배출구 및 냉각수가 유입되는 냉각수 주입구가 구비된 탱크이다.The
선반(81)은 기체가 통과하는 구멍이 구비되고, 캡(82)은 선반(81)의 구멍과 연계하여 형성되며 기체의 흐름을 간섭하여 액체가 낙하하고 기체의 체류시간을 길게 하기 위하여 저부를 향해 개방된 캡 형태이다.The
다단의 선반(81)에 각각 구성되는 캡(82)은 기체의 체류시간을 길게 하기 위하여 단을 달리하면서 위치가 다르게 예를 들어 지그재그 형태로 배열된다.The
액화탱크(80)에 유입된 기체를 액화하기 위한 냉각수 분무수단(83)은 집수조(60)에 저장된 냉각수를 액화탱크(80)에 분무하며, 집수조(60)와 연결되는 냉각수 공급관(83a), 집수조(60) 내의 냉각수를 펌핑하는 냉각수 펌프(83b), 냉각수를 분무하는 분무노즐(83c)로 구성된다.
The cooling water spraying means 83 for liquefying the gas introduced into the
전술한 구성요소들은 액체 또는 기체를 이송하는 관로로 연결되며, 액체와 기체를 각 구성요소로 이송하기 위한 동력을 필요로 하는데, 본 발명에서는 응축기(50)와 기액분리기(70) 사이에 진공펌프(90)를 설치하였다. 진공펌프(90)는 반응기(10)에서 상변화 후 분리되는 기체가 열교환기(30) - 싸이클론(40) - 응축기(50)를 거쳐 유입되도록 하고 이어서 기액분리기(70) - 액화탱크(80)에 공급되도록 한다. 물론, 본 발명에서 액체, 기체의 흐름을 위한 것은 진공펌프(90)로 한정되지 아니하며, 이와 동등한 기능을 수행하는 모든 것이 사용 가능하다.
The above-described components are connected to a conduit for transferring a liquid or a gas and require power for transferring the liquid and the gas to the respective components. In the present invention, a vacuum pump is interposed between the
본 발명에 의한 축산 분뇨와 폐수 처리 방법은 다음과 같다.The method of treating livestock manure and wastewater according to the present invention is as follows.
1. 고형의 슬러지와 기체 분리.1. Separation of solid sludge and gas.
반응기(10)는 히팅자켓(12)을 통해 내부가 반응온도를 유지하며, 분뇨조(1)에 저장되는 분뇨는 반응기(10) 내부에 일정량으로 투입된 후 밀폐된다[기체가 열교환기(30)로 이송되는 라인은 개방]. 교반기(14)가 구동하여 반응기(10)에 투입된 분뇨를 교반하며, 이 과정에서 반응온도에 의해 수분(뇨)이 기체로 기화된다. 즉, 반응기(10)의 바닥에는 고형의 슬러지가 남고 기체는 관로를 통해 열교환기(30)로 이송된다.
The
2. 열교환.2. Heat exchange.
반응기(10)에서 수분을 출발물질로 하여 상변화된 기체는 열교환기(30)에 이송된다.In the
열교환기(30)는 히팅자켓(12)을 통과한 열교환매체가 순환하며, 물론, 반응기(10)를 통과하면서 열교환이 이루어졌기 때문에 반응기(10)에 공급될 때보다는 온도가 낮지만 열교환기(30)에서 열교환매체와 기체간의 열교환이 충분히 이루어지기 때문에 기화되지 못한 수분이 기체로 상변화된다.The
한편, 반응기(10)에 남은 고형의 슬러지는 건조기(20)로 이송되며, 건조기(20)에 공급되는 열[열교환기(30)를 통과한 열]에 의해 건조된다.
On the other hand, the solid sludge remaining in the
3. 입자상 물질 분리.3. Separation of particulate matter.
열교환기(30)를 통과한 기체는 싸이클론(40)을 통과하며, 원심력에 의해 기체에 포함된 입자상 물질이 선별되고, 입자상 물질은 싸이클론(40)의 바닥부에 쌓이며 기체는 응축기(50)로 이송된다.
The gas passing through the
4. 응축.4. Condensation.
싸이클론(40)을 통해 입자상 물질이 선별된 기체는 응축기(50)에 이송된다.The particulate matter selected through the cyclone 40 is delivered to the
응축기(50)는 냉각기(51)를 통해 냉각수가 순환하여 응축 환경을 유지하고 있으며, 따라서, 기체는 응축기(50)를 통과하는 중에 액체로 응축된다.The
응축기(50)에 저장되는 응축수는 집수조(60)에 이송 저장된다.
The condensed water stored in the condenser (50) is transferred and stored in the water collecting tank (60).
5. 기액분리.5. Separation of gas and liquid.
응축기(50)를 통해 기체가 응축되는데 응축기(50)의 크기 등 여러 조건에 의해 일부 기체가 응축되지 못하며, 이러한 기체는 기액분리기(70)를 통과하여 기액분리되어, 액체는 집수조(60)에 이송 저장된다.
The gas is condensed through the
6. 액화.6. Liquefaction.
기액분리기(70)에서 배출되는 기체는 액화탱크(80)를 통과하며, 이 과정에서 냉각수 분무수단(83)에서 분무되는 냉각수와 기체간의 열교환을 통해 기체가 액체로 상변화되고, 특히, 선반(81)의 구멍 위치에 의해 기체의 체류시간이 길어지며 아울러 캡(82)의 구조상 모든 기체가 액화된다.
The gas discharged from the gas-
10 : 반응기, 11 : 보일러
12 : 히팅자켓, 13 : 단열재
14 : 교반기, 20 : 건조기
30 : 열교환기, 40 : 싸이클론
50 : 응축기, 60 : 집수조
70 : 기액분리기, 80 : 액화탱크
90 : 진공펌프,10: reactor, 11: boiler
12: Heating jacket, 13: Insulation
14: stirrer, 20: dryer
30: heat exchanger, 40: cyclone
50: condenser, 60: water collecting tank
70: gas-liquid separator, 80: liquefaction tank
90: Vacuum pump,
Claims (12)
상기 반응기에서 상변화된 기체를 공급받으며, 상기 기체에 포함된 입자상 물질을 분리하는 싸이클론(40)과;
상기 반응기에서 상변화된 기체를 공급받으며, 열교환을 통해 상기 기체에 포함된 수분을 기화시켜 상기 싸이클론에 공급하는 열교환기(30)와;
상기 싸이클론을 통해 입자상 물질이 분리된 기체를 응축하는 응축기(50)와;
상기 응축기에서 응축된 액체를 저장하는 집수조(60)와;
상기 응축기에서 응축되지 못한 기체를 액화하는 액화탱크(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨와 폐수 처리 장치.A reactor (10) for injecting manure to heat the manure so as to phase-convert water into gas and separate the solid sludge into gas;
A cyclone 40 for receiving the phase-changed gas in the reactor and separating the particulate matter contained in the gas;
A heat exchanger (30) receiving the phase-changed gas in the reactor, vaporizing moisture contained in the gas through heat exchange and supplying the gas to the cyclone;
A condenser 50 for condensing particulate matter separated through the cyclone;
A water collecting tank (60) for storing condensed liquid in the condenser;
And a liquefaction tank (80) for liquefying the gas which has not been condensed in the condenser.
상기 제1단계를 통해 상변화로 분리된 기체에 열을 가하여 상기 제1단계에서 기화되지 못한 수분을 기화시킨 후 상기 기체에 포함된 입자상 물질을 원심력에 의해 분리하는 제2단계와;
상기 제2단계를 거친 기체와 냉각매체의 열교환을 통해 상기 기체를 응축하여 응축수를 집수하도록 하는 제3단계와;
상기 제3단계를 통해 응축되지 못한 기체를 액화하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 축산 분뇨와 폐수 처리 방법.A first step of separating a solid sludge and a gas by heating the manure to vaporize moisture into the gas;
A second step of separating the particulate matter contained in the gas by centrifugal force after applying heat to the gas separated by the phase change through the first step and vaporizing the non-vaporized water in the first step;
A third step of condensing the gas through heat exchange between the gas and the cooling medium through the second step to collect the condensed water;
And a fourth step of liquefying the gas which has not been condensed through the third step.
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
KR102243073B1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-04-21 | 탑앤케이코리아(주) | Apparatus for processing livestock excretion |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010036810A (en) * | 1999-10-12 | 2001-05-07 | 이종열 | Disposal method and device of stockbreeding wastewater |
KR20060002547A (en) * | 2004-07-02 | 2006-01-09 | 오세원 | Ferment processing unit of organic substance waste |
KR20070049308A (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-11 | 조병완 | Closed circulation type drying method and apparatus |
KR20100128533A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-08 | 주식회사 에이치엔 | A processing apparatus for wastewater treatment having a condenser |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010036810A (en) * | 1999-10-12 | 2001-05-07 | 이종열 | Disposal method and device of stockbreeding wastewater |
KR20060002547A (en) * | 2004-07-02 | 2006-01-09 | 오세원 | Ferment processing unit of organic substance waste |
KR20070049308A (en) * | 2005-11-08 | 2007-05-11 | 조병완 | Closed circulation type drying method and apparatus |
KR20100128533A (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-08 | 주식회사 에이치엔 | A processing apparatus for wastewater treatment having a condenser |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160101431A (en) | 2015-02-17 | 2016-08-25 | 윤석산 | Drying method of wastewater using wind power |
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