KR101501648B1 - Apparatus for removing moisture from biogas - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바이오가스가 생성되는 혐기소화조와 바이오가스를 저장하는 가스저장조를 연결하며, 바이오가스가 유동하도록 제공되는 파이프라인; 및 상기 혐기소화조의 상부에 인접하게 상기 파이프라인상에 설치되고, 바이오가스내에 함유된 수분이 외기에 의해 응축되도록 제공되는 수분 응축수단;을 포함하며, 상기 수분 응축수단은, 상기 파이프라인의 외부에 장탈착 가능토록 설치되는 장치몸체;와, 상기 장치몸체에 배치되며, 외기와의 접촉면적을 넓혀 상기 파이프라인 내부의 열이 외부로 방출되도록 제공되는 방열판; 및 상기 방열판에 냉각수를 분사하는 분무유닛을 포함하되, 상기 분무유닛은, 외부의 냉각수 공급부와 연결되고 상기 장치몸체에 설치되는 하우징; 및 상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 방열판을 바로보는 방향으로 배치되는 냉각수 분사노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오가스내 수분 제거장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 혐기 소화 과정에서 발생한 바이오가스의 온도와 외기의 온도차를 기본적으로 이용하되, 특히 다양한 수단을 통해 방열효과를 상승시켜 바이오가스내의 수분을 효과적으로 제거하는 효과를 기대할 수 있다. The present invention relates to a pipeline for connecting an anaerobic digestion tank in which biogas is generated to a gas storage tank for storing biogas, the biogas being provided to flow; And water condensing means installed on the pipeline adjacent to an upper portion of the anaerobic digestion tank and provided so that water contained in the biogas is condensed by outside air, A heat dissipation plate disposed in the apparatus body and provided so that heat inside the pipeline is released to the outside by enlarging a contact area with the outside air; And a spray unit for spraying cooling water onto the heat dissipation plate, wherein the spray unit includes: a housing connected to an external cooling water supply unit and installed in the apparatus body; And a cooling water spray nozzle disposed at an upper portion of the housing and disposed in a direction in which the heat sink is directly viewed. And the temperature difference of the outside air is basically used. In particular, the effect of increasing the heat radiation effect through various means and effectively removing the moisture in the biogas can be expected.

Description

바이오가스내 수분 제거장치{Apparatus for removing moisture from biogas}Technical Field [0001] The present invention relates to a device for removing moisture from a biogas,

본 발명은 바이오가스내 수분 제거장치에 관한 것으로, 구체적으로 외기와의 온도차 및 다공성 튜브, 방열판, 냉각수 분사구조 등을 이용하여 바이오가스내에 함유된 수분을 효과적으로 제거할 수 있는 바이오가스내 수분 제거장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for removing moisture in a biogas, and more particularly, to a device for removing moisture in a biogas, which can effectively remove moisture contained in the biogas by using a temperature difference between the air and a porous tube, a heat sink, .

우리나라의 경우에는 부존자원이 부족하며, 전체 수입액의 20%에 달하는 돈이 에너지원의 수입에 사용되고 있어, 재생 에너지를 생산할 수 있는 기술의 확보가 절실한 상황이다. In Korea, 20% of total imports are used for the import of energy sources, and it is urgent to secure technology to produce renewable energy.

더불어, 유기물 폐기물은 매립, 해양투기와 관련되어 환경문제를 야기하여 왔으며, 현재까지도 그 문제를 해결하기 위해서 많은 비용이 소요되고 있다. 이에, 유기성 폐기물을 처리하거나 이로 인한 공해를 방지하는 방법들은 많이 연구되어 왔다.In addition, organic wastes have caused environmental problems related to landfilling and marine dumping, and so far it has been costly to solve the problem. Accordingly, methods for treating organic wastes or preventing pollution caused by the organic wastes have been studied extensively.

폐기물 처리방법으로는 생물학적 호기/혐기 소화, 열분해, 소각 등의 방법이 있으며, 이들 중 메탄 가스를 생성할 수 있는 혐기 소화 방법이 경제적이어서 대체에너지를 생산할 수 있는 유망한 재생 에너지원으로서 주목받고 있다. Methods for treating wastes include biological aerobic / anaerobic digestion, pyrolysis, and incineration. Of these, anaerobic digestion methods capable of generating methane gas are economical and have attracted attention as a promising renewable energy source capable of producing alternative energy.

특히 화석에너지의 사용으로 야기되는 온실효과, 교토협약에 의한 이산화 탄소 감축분야와 2013년부터 유기물 해양투기 금지를 규정한 런던조약과 맞물려서, 혐기 소화 과정을 통해서 유기성 폐기물 문제도 해결하면서 재생/청정에너지인 메탄가스가 생산될 수 있다는 점은 시사하는 바가 크다고 할 수 있다.
In particular, in conjunction with the greenhouse effect caused by the use of fossil energy, the reduction of carbon dioxide by the Kyoto Protocol, and the London Convention, which stipulates the prohibition of organic material dumping from 2013, the organic waste problem is solved through the anaerobic digestion process, And that methane gas can be produced.

혐기소화 방식에 따른 폐기물 처리 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 혐기소화조(2), 가스저장조(5), 가스관(3) 및 드레인트랩(4)을 구비한다.As shown in FIG. 1, the waste disposal apparatus according to the anaerobic digestion system includes an anaerobic digestion tank 2, a gas storage tank 5, a gas pipe 3, and a drain trap 4.

혐기소화조(2) 내에서 생성된 바이오가스(G)는 가스관(3)을 유동하면서 가스저장조(5)로 공급된다. 바이오가스(G)의 생산량을 증대시키기 위해서는 혐기 소화 구조를 최적화시켜야 한다. The biogas G generated in the anaerobic digestion tank 2 is supplied to the gas reservoir 5 while flowing through the gas pipe 3. To increase the production of biogas (G), the anaerobic digestion structure must be optimized.

그러나, 바이오가스(G) 내에는 어느 정도의 수분이 함유되어 있어, 도 1에 도시된 바와 같이 바이오가스(G)가 가스관(3)을 유동하면서 바이오가스(G) 내에 함유된 수분이 응축되어 생성된 응축수의 결빙(6)으로 인해, 도 1에 도시된 바와 같이 가스관(3)의 코너에서 가스관(3)의 막힘 현상이 발생한다. However, since a certain amount of moisture is contained in the biogas G and the biogas G flows through the gas pipe 3 as shown in Fig. 1, the water contained in the biogas G condenses Due to the freezing (6) of the generated condensed water, clogging of the gas pipe (3) occurs at the corner of the gas pipe (3) as shown in Fig.

가스관(3)이 응축수의 결빙(6)으로 막히거나 파손되면, 가스관(3)을 통해 유동하는 바이오가스(G)는 가스저장조(5)로의 유입이 원활하지 못해 바이오가스(G)의 생산량이 저하되는 문제점이 있다. When the gas pipe 3 is clogged or broken by the freezing 6 of the condensed water, the biogas G flowing through the gas pipe 3 is not smoothly flowed into the gas reservoir 5, There is a problem of deterioration.

이러한 문제를 해결하기 위해, 드레인트랩(4)을 이용하여 응축수를 처리하기도 하였으나, 드레인트랩(4)에 모아놓은 응축수 자체가 결빙(7)되는 경우도 있어, 응축수의 결빙으로 인한 가스관(3) 막힘 현상을 완전히 해결하지는 못했다. 이에 따라, 혐기소화조(2) 상부에서 바이오가스(G) 내에 함유된 수분을 제거하는 장치가 요구되는 바이다.
In order to solve such a problem, the drain trap 4 is used to treat the condensed water. However, the condensed water collected in the drain trap 4 may be freezing 7, The clogging was not completely solved. Accordingly, a device for removing moisture contained in the biogas G from the upper part of the anaerobic digestion tank 2 is required.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 구체적으로 혐기 소화 과정에서 발생한 바이오가스의 온도와 외기의 온도차를 기본적으로 이용하되, 특히 다양한 수단을 통해 방열효과를 상승시켜 바이오가스내의 수분을 효과적으로 제거하는 것을 목적으로 한다.DISCLOSURE Technical Problem The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the related art. Specifically, the present invention basically utilizes the temperature of the biogas generated in the anaerobic digestion process and the temperature difference of the outside air, The object is to effectively remove moisture.

또한, 본 발명은 혐기소화조 상부에서 바이오가스 내에 함유된 수분을 제거하여 파이프라인의 막힘 현상 또는 파이프라인의 동파 현상을 방지하는 것을 목적으로 한다.
Further, the present invention aims to prevent the clogging of the pipeline or the phenomenon of the freezing of the pipeline by removing moisture contained in the biogas from the upper part of the anaerobic digestion tank.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 바이오가스내 수분 제거장치를 제공한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides the following moisture removal device in a biogas.

본 발명의 일 실시예에서는 바이오가스가 생성되는 혐기소화조와 바이오가스를 저장하는 가스저장조를 연결하며, 바이오가스가 유동하도록 제공되는 파이프라인; 및 상기 혐기소화조의 상부에 인접하게 상기 파이프라인상에 설치되고, 바이오가스내에 함유된 수분이 외기에 의해 응축되도록 제공되는 수분 응축수단;을 포함하며, 상기 수분 응축수단은, 상기 파이프라인의 외부에 장탈착 가능토록 설치되는 장치몸체;와, 상기 장치몸체에 배치되며, 외기와의 접촉면적을 넓혀 상기 파이프라인 내부의 열이 외부로 방출되도록 제공되는 방열판; 및 상기 방열판에 냉각수를 분사하는 분무유닛을 포함하되, 상기 분무유닛은, 외부의 냉각수 공급부와 연결되고 상기 장치몸체에 설치되는 하우징; 및 상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 방열판을 바로보는 방향으로 배치되는 냉각수 분사노즐;을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a pipeline is provided for connecting a anaerobic digestion tank in which biogas is generated and a gas storage tank for storing biogas, the biogas being provided to flow; And water condensing means installed on the pipeline adjacent to an upper portion of the anaerobic digestion tank and provided so that water contained in the biogas is condensed by outside air, A heat dissipation plate disposed in the apparatus body and provided so that heat inside the pipeline is released to the outside by enlarging a contact area with the outside air; And a spray unit for spraying cooling water onto the heat dissipation plate, wherein the spray unit includes: a housing connected to an external cooling water supply unit and installed in the apparatus body; And a cooling water spray nozzle installed on the upper portion of the housing and disposed in a direction in which the heat sink is directly viewed.

일 실시예에서는 상기 파이프라인은 상기 혐기소화조의 상부에서 상향 경사지다가 하부로 절곡되어 형성되며, 상기 수분 응축수단은 상향 경사진 부분에 배치될 수 있다.In one embodiment, the pipeline is formed by upwardly sloping upwardly downwardly from the top of the anaerobic digestion tank, and the water condensation means may be disposed at an upwardly sloping part.

일 실시예에서는 상기 파이프라인은 상기 혐기소화조의 상부에서 다단으로 상향 경사지게 구비될 수 있다.In one embodiment, the pipeline may be provided at an upper portion of the anaerobic digester to be multi-stage upwardly inclined.

일 실시예에서는 상기 혐기소화조내의 스컴이 역류하여 상기 파이프라인을 폐쇄하는 것을 방지토록 제공되는 스컴 역류 방지수단;을 더 포함하되, 상기 스컴 역류 방지수단은, 상기 혐기소화조 내에 설치되는 스컴 레벨감지센서; 및 상기 레벨감지센서와 연계되며 상기 파이프라인상에 설치되며, 상기 파이프라인을 개폐토록 제공되는 체크밸브;를 포함할 수 있다.
The scum backflow prevention means may be provided to prevent the scum in the anaerobic digestion tank from flowing back and closing the pipeline, wherein the scum backflow prevention means includes a scum level sensor installed in the anaerobic digestion tank, ; And a check valve connected to the level sensor and installed on the pipeline, the check valve provided to open and close the pipeline.

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본 발명인 바이오가스내의 수분 제거장치의 일 실시예는 혐기 소화 과정에서 발생한 바이오가스의 온도와 외기의 온도차를 기본적으로 이용하되, 특히 파이프라인상의 절곡부, 절곡부에 배치되는 다공성 튜브, 방열판 또는 냉각수 분사 등의 다양한 수단을 통해 방열효과를 상승시켜 바이오가스내의 수분을 효과적으로 제거할 수 있다.One embodiment of the moisture removal device in the biogas of the present invention basically uses the temperature of the biogas generated in the anaerobic digestion process and the temperature difference of the outside air. In particular, the moisture removal device includes a bending part in the pipeline, a porous tube disposed in the bending part, It is possible to effectively remove moisture in the biogas by raising the heat radiation effect through various means such as spraying.

또한, 본 발명은 혐기소화조 상부에서 바이오가스 내에 함유된 수분을 제거하여 파이프라인의 막힘 현상 또는 파이프라인의 동파 현상을 방지할 수 있다.
In addition, the present invention can prevent the clogging of the pipeline or the ripple phenomenon of the pipeline by removing moisture contained in the biogas from above the anaerobic digester.

도 1은 종래 기술에 따라, 혐기소화조에서 생산된 바이오가스가 가스저장조로 이동되는 과정에서 응축수가 일으키는 문제를 개략적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오가스 내의 수분 제거장치의 개략적인 구성도이다.
도 3a은 도 2에 도시된 발명의 다공성 튜브, 방열판 및 분무유닛에 대한 대략사시도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 발명의 작동상태도이다. FIG. 1 is a schematic view showing a problem caused by condensed water in a process of moving a biogas produced in an anaerobic digestion tank to a gas storage tank according to a related art.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a moisture removing device in a biogas according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a schematic perspective view of the porous tube, heat sink, and atomizing unit of the invention shown in FIG. 2. FIG.
3B is an operational state diagram of the invention shown in FIG. 3A.

상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 바이오가스내 수분 제거장치에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다. In order to facilitate understanding of the features of the present invention as described above, the moisture removal device in the biogas according to the embodiment of the present invention will be described in more detail.

이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다. In order to facilitate understanding of the embodiments described below, in the reference numerals shown in the accompanying drawings, the related components among the components that perform the same function in the respective embodiments are denoted by the same or an extension line number.

본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 구체적으로 혐기 소화 과정에서 발생한 바이오가스의 온도와 외기의 온도차를 기본적으로 이용하되, 특히 다양한 수단을 통해 방열효과를 상승시켜 바이오가스내의 수분을 효과적으로 제거하는 것을 기초로 한다. The embodiments related to the present invention basically utilize the temperature of the biogas generated in the anaerobic digestion process and the temperature difference of the outside air basically, and particularly, the heat radiation effect is increased through various means to effectively remove moisture in the biogas Based.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오가스 내의 수분 제거장치의 개략적인 구성도이고, 도 3a은 도 2에 도시된 발명의 다공성 튜브, 방열판 및 분무유닛에 대한 대략사시도이며, 도 3b는 도 3a에 도시된 발명의 작동상태도이다. 2 is a schematic perspective view of a porous tube, a heat sink, and a spray unit of the invention shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross- Fig. 3 is an operational state diagram of the invention shown in Fig. 3a. Fig.

도 2 내지 도 3b를 참고하면, 본 발명인 바이오가스내 수분 제거장치의 일 실시예는 바이오가스가 생성되는 혐기소화조(20)와 바이오가스를 저장하는 가스저장조(40)를 연결하며, 바이오가스가 유동하도록 제공되는 파이프라인(50) 및 상기 혐기소화조(20)의 상부에 인접하게 상기 파이프라인(50)상에 설치되고, 바이오가스내에 함유된 수분이 외기에 의해 응축되도록 제공되는 수분 응축수단(70)을 포함하되, 상기 수분 응축수단(70)은 상기 파이프라인(50)의 내부에 설치되는 다공성 튜브(71)를 포함하도록 구성될 수 있다. 2 to 3B, an embodiment of the apparatus for removing moisture in a biogas according to the present invention connects an anaerobic digestion tank 20 in which biogas is generated and a gas storage tank 40 for storing biogas, A condensation means (50) provided on the pipeline (50) adjacent to an upper portion of the anaerobic digestion tank (20) and provided so that moisture contained in the biogas is condensed by outside air The water condensing means 70 may be configured to include a porous tube 71 installed inside the pipeline 50.

우선 상기 혐기소화조(20)는 산소의 결핍하에 미생물에 의한 유기물의 불완전한 분해(즉, 혐기 소화 과정)가 일어나 바이오가스가 생성되는 공간이다. 여기서, 바이오가스는 유기물의 부패로 인해 얻어지는 기체 연료의 일종이다. 일반적으로, 바이오가스는 대체에너지로서 사용가능한 메탄가스를 다량 함유한 가스의 일종으로서, 이산화탄소가스, 미량의 질소가스, 황화수소가스 등을 포함한다. First, the anaerobic digestion tank 20 is a space in which biogas is generated due to incomplete decomposition of organic matter by microorganisms (i.e., anaerobic digestion process) under oxygen deficiency. Here, the biogas is a kind of gaseous fuel obtained by corruption of organic matter. Generally, biogas is a kind of gas containing a large amount of methane gas usable as alternative energy, and includes carbon dioxide gas, trace nitrogen gas, hydrogen sulfide gas, and the like.

일반적으로, 상기 혐기소화조(20)는 바이오가스의 생성을 활성화시키기 위해, 상기 혐기소화조(20)의 내부 온도가 고온 소화의 경우 50℃ 내지 55℃로 유지되도록 하고, 중온 소화의 경우에 36℃ 내지 40℃로 유지되도록 한다. 이에 따라, 상기 혐기소화조(20)를 나와 상기 파이프라인(50)을 따라 유동하는 바이오가스는 차기운 외기와 접촉하는 순간부터 응축과정이 시작된다.
In general, the anaerobic digestion tank 20 is configured to maintain the internal temperature of the anaerobic digestion tank 20 at 50 ° C to 55 ° C in the case of high-temperature digestion and at 36 ° C in the case of mid- To 40 < 0 > C. Accordingly, the biogas flowing out of the anaerobic digestion tank 20 and flowing along the pipeline 50 starts the condensation process from the moment when the biogas comes into contact with the fresh air.

다음으로 상기 파이프라인(50)은 일단이 혐기소화조(20)의 상부 개구부(21)에 연계되고, 타단이 가스저장조(40)에 연계되어, 상기 혐기소화조(20) 내의 바이오가스를 상기 가스저장조(40)로 제공하는 부재이다. Next, the pipeline 50 is connected to the upper opening 21 of the anaerobic digestion tank 20 at one end, and the other end is connected to the gas storage tank 40 to supply the biogas in the anaerobic digestion tank 20 to the gas storage tank 20. [ (40).

여기서, 상기 파이프라인(50)은 상기 혐기소화조(20)에 인접한 파이프라인(50)의 일단이 가스저장조(40)에 연계된 파이프라인(50)의 타단보다 높은 곳에 위치된다.The pipeline 50 is positioned such that one end of the pipeline 50 adjacent to the anaerobic digester 20 is positioned higher than the other end of the pipeline 50 associated with the gas reservoir 40.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 이하에서 상기 혐기소화조(20) 내에 생성되어 수분을 함유한 바이오가스를 제 1 바이오가스(G1)라 지칭하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오가스 내 수분 제거장치(10)를 유동하면서 수분이 제거된 바이오가스를 제 2 바이오가스(G2)라 지칭하기로 한다. Meanwhile, in an embodiment of the present invention, a biogas produced in the anaerobic digestion tank 20 and containing moisture is referred to as a first biogas G1 for convenience of explanation, and in an embodiment of the present invention The biogas in which moisture is removed while flowing in the device 10 for removing moisture in the biogas is referred to as a second biogas G2.

상기 제 1 바이오가스(G1)는 상기 혐기소화조(20)에서 생성되어, 상기 파이프라인(50)에 구비된 상기 수분 응축수단(70)을 따라 유동하면서 수분이 제거되어 상기 제 2 바이오가스(G2)가 되고, 상기 제 2 바이오가스(G2)는 상기 파이프라인(50)을 통해 상기 가스저장조(40)로 공급되어 저장된다.The first biogas G1 is generated in the anaerobic digestion tank 20 and the moisture is removed while flowing along the water condensing means 70 provided in the pipeline 50 so that the second biogas G2 And the second biogas G2 is supplied to the gas reservoir 40 through the pipeline 50 and stored.

이때 상기 파이프라인(50)은 상기 혐기소화조(20)의 상부에서 상향 경사지다가 하부로 절곡되어 형성될 수 있다. 상기 수분 응축수단(70)은 상기 파이프라인(50)상에서 상향 경사진 부분에 배치될 수 있다. At this time, the pipeline 50 may be formed to be upwardly inclined upward from the upper part of the anaerobic digestion tank 20 and bent downward. The water condensing means 70 may be disposed at an upwardly inclined portion on the pipeline 50.

즉 상기 수분 응축수단(70)은 상기 파이프라인(50)의 절곡부(51)에 배치되어, 상기 절곡부(51)에서 바이오가스내의 수분을 응축시켜 다시 혐기소화조(20) 내부로 유입되도록 하는 것이다.That is, the water condensing means 70 is disposed in the bent portion 51 of the pipeline 50 so as to condense the moisture in the biogas in the bent portion 51 and to flow into the anaerobic digestion tank 20 again will be.

그리고 상기 파이프라인(50)은 상기 혐기소화조(20)의 상부에서 다단으로 상향 경사지며, 다단으로 경사진 회수에 대응하여 하부로 절곡되는 절곡부(51)를 포함할 수 있다. 도 2에서는 2단으로 상기 절곡부(51)가 형성된 것을 볼 수 있다. 이 경우 상기 수분 응축수단(70)은 2단으로 배치된 상기 절곡부(51)에 각각 설치됨에 따라 수분 응축율을 더욱 향상시킬 수 있다. The pipeline 50 may include a bent portion 51 which is inclined upwards from the upper portion of the anaerobic digestion tank 20 to a multi-stage and which is bent downward in correspondence with the number of multi-stage slanting. 2, the bent portions 51 are formed in two stages. In this case, since the water condensing means 70 is installed in each of the two bent portions 51 arranged in two stages, the moisture condensation rate can be further improved.

상기 혐기소화조(20)에서 상기 파이프라인(50)으로 유입된 제 1 바이오가스(G1)는 상향 유동하면서 상기 파이프라인(50)이 상향 경사져 형성된 절곡부(51)를 통과하고, 상기 절곡부(51)에 배치된 수분 응축수단(70)을 통과할 때 제 1 바이오가스(G1) 내에 함유된 수분이 제 1 바이오가스(G1)보다 온도가 낮은 외기로 인해 응축되어, 제 1 바이오가스(G1)에서 제거된다.The first biogas G1 flowing into the pipeline 50 from the anaerobic digestion tank 20 flows upward while the pipeline 50 passes through the bent portion 51 formed upwardly inclined, Moisture contained in the first biogas G1 is condensed by the outside air having a temperature lower than that of the first biogas G1 when passing through the water condensing means 70 disposed in the first biogas G1 Lt; / RTI >

제 1 바이오가스(G1)에서 수분이 제거되어 생성된 제 2 바이오가스(G2)는 상기 수분 응축수단(70)로부터 하향 절곡된 파이프라인(50)을 따라 하향 유동하면서 상기 가스저장조(40)로 공급된다. 이때, 제 2 바이오가스(G2)는 드레인트랩(30)을 경유하여 상기 가스저장조(40)로 공급될 수 있다. The second biogas G2 generated by removing moisture from the first biogas G1 flows downward along the downwardly bent pipeline 50 from the water condensing means 70 and flows into the gas reservoir 40 . At this time, the second biogas G2 can be supplied to the gas storage tank 40 via the drain trap 30. [

여기서, 상기 드레인트랩(30)은 상기 가스저장조(40)에 인접한 위치에서 상기 파이프라인(50)에 연계된다. 상기 드레인트랩(30)은 상기 수분 응축수단(70)에서 미처 제거되지 못하여 상기 파이프라인(50)을 유동하면서 생성된 응축수(M)를 외부로 배출시키는 장치의 일종이다. Here, the drain trap 30 is connected to the pipeline 50 at a position adjacent to the gas reservoir 40. The drain trap 30 is a kind of a device for discharging the generated condensed water M while flowing through the pipeline 50 because the condensed water is not removed from the condensing means 70.

반면, 제 1 바이오가스(G1) 내에 함유된 수분이 응축되어 형성된 응축수(M)는 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 장치 없이도 상기 파이프라인(50)을 따라 중력에 의해 하향 유동하여 상기 혐기소화조(20) 내로 유입된다.
On the other hand, the condensed water M formed by condensing the water contained in the first biogas G1 flows downward by the gravity along the pipeline 50 without any additional equipment as shown in FIG. 2, (20).

다음으로, 본 발명의 또 다른 일 실시예에서 상기 수분 응축수단(70)은 상기 파이프라인(50)의 절곡부(51)에 배치되며 바이오가스내의 수분을 응축하는 기능을 수행한다. 여기서 상기 수분 응축수단(70)은 다공성 튜브(71), 장치몸체(72) 및 방열판(74)을 포함하여 구성될 수 있다. Next, in another embodiment of the present invention, the water condensing means 70 is disposed in the bent portion 51 of the pipeline 50 and functions to condense moisture in the biogas. Here, the water condensing means 70 may include a porous tube 71, a device body 72, and a heat sink 74.

구체적으로 상기 다공성 튜브(71)는 상기 파이프라인(50)의 절곡부(51) 내부에 배치될 수 있다. 상기 혐기소화조(20)에서 생성된 바이오가스는 상기 혐기소화조(20)의 상부에 연결된 파이프라인(50)을 타고 상승하다 상기 절곡부(51)에 배치된 다공성 튜브(71)를 통과하게 된다. 상기 다공성 튜브(71)는 복수개의 통공(71a)이 형성되어 있으며, 바이오가스는 상기 통공(71a)에 분산되어 흐르며 접촉면적이 확대되게 된다. Specifically, the porous tube 71 may be disposed inside the bent portion 51 of the pipeline 50. The biogas generated in the anaerobic digestion tank 20 rises on the pipeline 50 connected to the upper portion of the anaerobic digestion tank 20 and passes through the porous tube 71 disposed in the bending portion 51. The porous tube 71 has a plurality of through holes 71a, and the biogas is dispersed in the through holes 71a and the contact area is enlarged.

이때 상기 장치몸체(72)가 상기 다공성 튜브(71)가 설치된 절곡부(51)의 외부에 볼트체결 방식으로 장탈착 가능하게 설치될 수 있다. 상기 장치몸체(72)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 파이프라인(50)에 밀착 결합토록 상기 파이프라인(50)의 외부 형상에 대응하는 내측 형상을 가지며, 일측에는 힌지부재(72a)가 장착되고, 타측에는 볼트구멍(72b)이 제공되어 상기 파이프라인(50)에 장탈착 가능하다. At this time, the device body 72 may be installed to be removably attached to the outside of the bent portion 51 provided with the porous tube 71 by a bolt fastening method. 3A, the device body 72 has an inner shape corresponding to the outer shape of the pipeline 50 so as to be closely fitted to the pipeline 50, and a hinge member 72a And the other side thereof is provided with a bolt hole 72b so as to be removable from the pipeline 50.

그리고 상기 장치몸체(72)의 주변부에는 상기 방열판(74)이 설치될 수 있다. 상기 방열판(74)은 외기와의 접촉면적을 넓혀 상기 파이프라인(50) 내부의 열을 외부로 방출토록 제공된다. The heat dissipation plate 74 may be installed on the periphery of the device body 72. The heat dissipation plate 74 is provided so as to enlarge the contact area with the outside air to discharge the heat inside the pipeline 50 to the outside.

즉 상기 다공성 튜브(71)를 흐르는 바이오가스의 열을 상기 방열판(74)을 통해 외부로 방출하도록 함으로써, 상기 다공성 튜브(71)내에서 바이오가스의 수분이 응축되도록 하는 것이다. 특히 상기 방열판(74)은 외기 온도가 10℃ 내지 30℃인 하절기에 상기 절곡부(51)에 설치되어 바이오가스를 냉각시켜 주는 것이다. That is, the heat of the biogas flowing through the porous tube 71 is discharged to the outside through the heat dissipation plate 74, so that moisture of the biogas is condensed in the porous tube 71. Particularly, the heat sink 74 is installed in the bending portion 51 in the summer when the outdoor air temperature is 10 to 30 ° C to cool the biogas.

여기서 상기 장치몸체(72)는 외기 온도가 낮은 동절기에는 응축수(M)의 결빙으로 인한 상기 파이프라인(50)의 동파를 방지하기 위하여 상기 파이프라인(50)상에 단열재가 설치될 수 있도록 장탈착되는 것이 바람직할 것이다. In order to prevent the condensation water (M) from freezing during the winter season in which the outside air temperature is low, the apparatus body (72) may be provided with a heat insulating material on the pipeline (50) .

이때 상기 방열판(74)은 방열효율을 높이기 위해 상기 장치몸체(72)의 둘레를 따라 소정 간격을 두고 복수개로 설치될 수 있으며, 또한 복수개의 통공(74a)을 구비하여 외기와의 접촉면적을 보다 확대토록 할 수 있다. At this time, the heat radiating plate 74 may be installed in a plurality of spaces at predetermined intervals along the circumference of the apparatus body 72 so as to increase the heat radiation efficiency. Further, the heat radiating plate 74 may include a plurality of through holes 74a, Can be enlarged.

상기 장치몸체(72) 및 방열판(74)은 외부 충격에 버틸 수 있는 일정 강도 이상을 가지며, 바이오가스 내의 열을 외부로 효과적으로 방출할 수 있는 재질이라면, 특별히 한정하지 않기로 한다.
The device body 72 and the heat dissipation plate 74 are not particularly limited as long as they have a certain strength or more that can be sustained against an external impact and can effectively dissipate heat in the biogas to the outside.

본 발명의 일 실시예에서 상기 수분 응축수단(70)은 상기 장치몸체(72)에 설치되며 상기 방열판(74)에 냉각수를 분사하는 분무유닛(75)을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 분무유닛(75)은 하우징(76) 및 분사노즐(78)을 포함하여 구성될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the water condensing unit 70 may further include a spray unit 75 installed in the apparatus body 72 and spraying cooling water to the heat dissipation plate 74. The atomizing unit 75 may include a housing 76 and an injection nozzle 78.

구체적으로 상기 하우징(76)은 상기 장치몸체(72)의 상부에 설치될 수 있다. 상기 하우징(76)의 내부에는 도시되지는 않았으나 상기 분사노즐(78)과 연결된 배관(76a)이 배치될 수 있으며, 상기 하우징(76)의 일측에는 상기 배관(76a)이 외부로 돌출되어 냉각수 공급부(79)와 연결될 수 있다. Specifically, the housing 76 may be installed on the upper portion of the apparatus body 72. A pipe 76a connected to the injection nozzle 78 may be disposed in the housing 76. The pipe 76a may protrude to the outside of the housing 76 and may be connected to the cooling water supply unit Lt; RTI ID = 0.0 > 79 < / RTI >

상기 하우징(76)의 상부에는 상기 분사노즐(78)이 배치된 노즐바디(77)가 연결되어 설치될 수 있으며, 상기 분사노즐(78)은 상기 노즐바디(77)에서 상기 방열판(74)을 바라보는 방향으로 분사되도록 배치될 수 있다. A nozzle body 77 in which the injection nozzle 78 is disposed may be connected to the upper portion of the housing 76 and the injection nozzle 78 may be connected to the heat sink 74 in the nozzle body 77. [ And can be arranged so as to be sprayed in a viewing direction.

즉 외부의 냉각수 공급부(79)로부터 냉각수를 공급받아 도 3b에서와 같이, 상기 분사노즐(78)을 통해 상기 방열판(74)에 냉각수를 분사함으로써, 상기 방열판(74)의 열을 보다 빠르게 방출되도록 하여 상기 다공성 튜브(71)내에서의 수분 응축율을 향상시키는 것이다.
The cooling water is supplied from the external cooling water supply unit 79 and the cooling water is sprayed to the heat dissipation plate 74 through the injection nozzle 78 as shown in FIG. Thereby enhancing the condensation rate of moisture in the porous tube 71.

한편 본 발명의 일 실시예에서는 상기 혐기소화조(20)내에 설치되며, 상기 혐기소화조(20)내의 스컴이 역류하여 상기 파이프라인(50)을 폐쇄하는 것을 방지토록 제공되는 스컴 역류 방지수단(90)을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 스컴 역류 방지수단(90)은 스컴 레벨감지센서(91) 및 체크밸브(93)를 포함할 수 있다. The scum backflow prevention means 90 provided in the anaerobic digestion tank 20 to prevent the scum in the anaerobic digestion tank 20 from flowing back and closing the pipeline 50, As shown in FIG. The scum backflow prevention means 90 may include a scum level detection sensor 91 and a check valve 93.

여기서 스컴(scum)이란 바이오가스를 생산하는 과정에서 발생된 상기 혐기소화조(20)내의 떠 있는 찌꺼기로서 상기 수분 응축수단(70)에 의해 응축된 수분이 다시 상기 혐기소화조(20) 내부로 유입됨에 따라 상당량을 초과하는 경우 스컴이 상기 파이프라인(50)으로 유입되는 경우가 발생될 수 있다. The scum is a floating residue in the anaerobic digestion tank 20 generated in the process of producing biogas, and water condensed by the water condensing means 70 flows into the anaerobic digestion tank 20 again A case where scum is introduced into the pipeline 50 may occur.

이를 방지하기 위해 상기 혐기소화조(20)내에 소정 높이에 상기 스컴 레벨감지센서(91)가 장착될 수 있다. 상기 스컴 레벨감지센서(91)는 기 알려진 초음파 레벨 센서일 수 있으며, 이 경우 초음파로 스컴이 감지되면 이 신호를 제어부(C)로 송출하게 된다. In order to prevent this, the scum level detection sensor 91 may be installed in the anaerobic digestion tank 20 at a predetermined height. The scum level sensor 91 may be a known ultrasonic level sensor. In this case, if the scum is detected by the ultrasonic wave, the signal is sent to the controller C.

그리고 상기 체크밸브(93)는 상기 혐기소화조(20)의 개구부(21)에 설치될 수 있으며, 상기 혐기소화조(20)와 상기 파이프라인(50)의 연결을 개폐하게 된다. The check valve 93 may be installed in the opening 21 of the anaerobic digestion tank 20 to open and close the connection between the anaerobic digestion tank 20 and the pipeline 50.

상기 스컴 레벨감지센서(91)에서 스컴이 감지되었다는 신호를 보내면 상기 제어부(C)가 이 신호를 받아, 상기 체크밸브(93)를 자동적으로 폐쇄하게 된다. 이때 상기 체크밸브(93)는 전자적 신호로 작동되는 기 알려진 솔레로이드 밸브일 수 있다. When the scum level sensor 91 sends a signal indicating that a scum is detected, the control unit C receives the signal and automatically closes the check valve 93. The check valve 93 may be a known solenoid valve operated by an electronic signal.

즉 이를 통해 상기 혐기소화조(20)내의 스컴이 상기 파이프라인(50)으로 역류하는 것을 방지하여 상기 파이프라인(50)상에 배치된 다공성 튜브(71) 등의 손상을 방지하는 것이다. That is, the scum in the anaerobic digestion tank 20 is prevented from flowing back to the pipeline 50, thereby preventing damage to the porous tube 71 and the like disposed on the pipeline 50.

본 발명의 일 실시예는 상기와 같은 구성 및 작동상태를 가지며 구체적으로 혐기 소화 과정에서 발생한 바이오가스의 온도와 외기의 온도차를 기본적으로 이용하되, 특히 다양한 수단을 통해 방열효과를 상승시켜 바이오가스내의 수분을 효과적으로 제거할 수 있는 것이다.In an embodiment of the present invention, the biogas and the temperature difference of the outside air are basically used in the anaerobic digestion process. In particular, It is possible to effectively remove moisture.

이상의 사항은 바이오가스내 수분 제거장치의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.The above items are only specific examples of the water removal device in the biogas.

따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.
Therefore, it should be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. do.

20...혐기소화조 21...개구부
30...드레인트랩 40...가스저장조
50...파이프라인 51...절곡부
70...수분 응축수단 71...다공성 튜브
72...장치몸체 74...방열판
75...분무유닛 76...하우징
77...노즐바디 78...분사노즐
90...스컴 역류 방지수단 91...레벨감지센서
93...체크밸브20 ... Anaerobic digester 21 ... Opening
30 ... drain trap 40 ... gas storage tank
50 ... pipeline 51 ... bent portion
70 ... water condensing means 71 ... porous tube
72 ... device body 74 ... heat sink
75 ... spraying unit 76 ... housing
77 ... nozzle body 78 ... injection nozzle
90 ... Scum backflow prevention means 91 ... Level detection sensor
93 ... Check valve

Claims (6)

바이오가스가 생성되는 혐기소화조와 바이오가스를 저장하는 가스저장조를 연결하며, 바이오가스가 유동하도록 제공되는 파이프라인; 및
상기 혐기소화조의 상부에 인접하게 상기 파이프라인상에 설치되고, 바이오가스내에 함유된 수분이 외기에 의해 응축되도록 제공되는 수분 응축수단;을 포함하며,
상기 수분 응축수단은,
상기 파이프라인의 외부에 장탈착 가능토록 설치되는 장치몸체;
상기 장치몸체에 배치되며, 외기와의 접촉면적을 넓혀 상기 파이프라인 내부의 열이 외부로 방출되도록 제공되는 방열판; 및
상기 방열판에 냉각수를 분사하는 분무유닛을 포함하되, 상기 분무유닛은,
외부의 냉각수 공급부와 연결되고 상기 장치몸체에 설치되는 하우징; 및
상기 하우징의 상부에 설치되고, 상기 방열판을 바로보는 방향으로 배치되는 냉각수 분사노즐;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오가스내 수분 제거장치.
A pipeline connecting the anaerobic digestion tank in which the biogas is generated and the gas storage tank storing the biogas, the biogas being provided to flow; And
And water condensing means installed on the pipeline adjacent to an upper portion of the anaerobic digestion tank and provided so that moisture contained in the biogas is condensed by outside air,
The water condensing means comprises:
A device body installed to be detachable from the outside of the pipeline;
A heat dissipation plate disposed in the apparatus body and provided so that heat inside the pipeline is radiated to the outside by enlarging a contact area with outside air; And
And a spray unit for spraying cooling water onto the heat sink,
A housing connected to an external cooling water supply unit and installed in the apparatus body; And
A cooling water spray nozzle installed at an upper portion of the housing and disposed in a direction in which the heat sink is directly seen;
Wherein the biogas water removal device comprises:
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 파이프라인은 상기 혐기소화조의 상부에서 상향 경사지다가 하부로 절곡되어 형성되며, 상기 수분 응축수단은 상향 경사진 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 바이오가스내 수분 제거장치.
The method according to claim 1,
Wherein the pipeline is formed by bending upward from an upper portion of the anaerobic digestion tank, and the water condensing means is disposed at an upward inclined portion.
제4항에 있어서,
상기 파이프라인은 상기 혐기소화조의 상부에서 다단으로 상향 경사지는 것을 특징으로 하는 바이오가스내 수분 제거장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the pipeline is inclined upwards from the upper portion of the anaerobic digestion tank to multiple stages.
제1항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 혐기소화조내의 스컴이 역류하여 상기 파이프라인을 폐쇄하는 것을 방지토록 제공되는 스컴 역류 방지수단;을 더 포함하되,
상기 스컴 역류 방지수단은,
상기 혐기소화조 내에 설치되는 스컴 레벨감지센서; 및
상기 레벨감지센서와 연계되며 상기 파이프라인상에 설치되며, 상기 파이프라인을 개폐토록 제공되는 체크밸브;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오가스내 수분 제거장치.The method according to any one of claims 1, 4, and 5,
Further comprising: a scum backflow prevention means provided to prevent the scum in the anaerobic digestion tank from flowing backward and closing the pipeline,
The scum backflow prevention means comprises:
A scum level sensor installed in the anaerobic digester; And
A check valve connected to the level detection sensor and installed on the pipeline, the check valve being provided to open and close the pipeline;
Wherein the biogas water removal device comprises:
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