KR101503253B1 - 바이오가스 분리정제 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 바이오가스가 정제수에 용존되도록 혼합하여 가압시키는 가압탱크; 정제수가 하단부에 저장되는 분리조와, 상기 분리조의 하단부에 구성되며 가압탱크로부터 바이오가스가 용존된 정제수가 유입되어 마이크로버블로 산기되도록 하는 산기관과, 상기 분리조 상부에 포집된 메탄을 외부로 배출토록 하는 정제가스유출라인과, 상기 분리조 하단부에 이산화탄소, 황화수소를 포함한 정제대상가스가 용존된 정제수를 외부로 배출토록 하는 처리수유출라인을 포함하는 분리정제타워;를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 분리정제 시스템에 관한 것이다.

Description

바이오가스 분리정제 시스템{Separation and purification System For Biogas}

본 발명은 바이오가스 정제시스템에 관한 것으로서, 바이오가스로부터 정제대상가스인 이산화탄소, 황화수소를 분리함에 있어 메탄과 용해도, 증기압 차를 이용함으로써 정제가스로 순도 높은 바이오메탄을 취득할 수 있는 시스템에 관한 것이다.

바이오가스는 축산분뇨, 음식물 쓰레기 등과 같이 유기물 함량이 높은 유기성 폐기물을 발효시키면 얻어지는 것으로, 원료물질이 되는 유기성폐기물은 인간 대사활동, 각종 산업활동 등에 의해 끊임없이 발생되고 있는 것이다.

이러한 바이오가스는 다량의 유기물질이 함유된 유기성폐기물을 혐기성 소화 처리하면 유기물이 분해되어 생성되는 것으로, 주로 메탄(CH₄：약 60%)과 이산화탄소(CO₂：약 40%)로 구성된다. 메탄가스를 다량 함유하므로, 통상 연소시켜 열 에너지를 얻는데, 연소 시에 약 40% 정도 많은 양 함유되어 있는 이산화탄소가 산화 작용을 방해함으로써 연소에 따른 발열량이 낮고, 그에 따라 열에너지로의 전환율이 낮다는 문제점이 있다. 이에 바이오가스로부터 메탄의 순도가 높은 바이오메탄으로의 정제기술이 필요한 실정이다.

이러한 바이오가스를 메탄순도가 높은 바이오메탄으로 정제하는 기술로서 케미컬흡착법, PSA법, 물세정법, 멤브레인법 등 다양한 종래기술이 제시되고 있으며, 일예로 대한민국 특허등록 0884737호 등이 제시되고 있다.

그러나 이러한 기술들에 의해서도 바이오가스로부터 충분히 이산화탄소, 황화수소를 제거하여 순도높은 바이오메탄으로 정제효율을 기대할 수 없는 문제가 있다.

대한민국 특허등록 0884737호

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 바이오가스로부터 정제대상가스인 이산화탄소, 황화수소를 충분히 제거하여 메탄 순도가 높은 정제가스가 취득될 수 있는 시스템을 제공하고자 함이다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제에 의한 바이오가스 분리정제 시스템은 바이오가스가 정제수에 용존되도록 혼합하여 가압시키는 가압탱크; 정제수가 하단부에 저장되는 분리조와, 상기 분리조의 하단부에 구성되며 가압탱크로부터 바이오가스가 용존된 정제수가 유입되어 마이크로버블로 산기되도록 하는 산기관과, 상기 분리조 상부에 포집된 메탄을 외부로 배출토록 하는 정제가스유출라인과, 상기 분리조 하단부에 이산화탄소, 황화수소를 포함한 정제대상가스가 용존된 정제수를 외부로 배출토록 하는 처리수유출라인을 포함하는 분리정제타워; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 정제가스유출라인은 탈황탑과 연결되어 정제가스로부터 황화수소가 제거되도록 하며, 황화수소가 제거된 정제가스는 흡착탑을 거치도록 하여 기타 악취물질, 고형물 등이 제거되어 최종 정제가스로 배출되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 처리수유출라인에는 화학반응조가 연결되어 처리수중 정제대상가스를 화학적으로 처리하여 최종 처리수를 배출하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 분리조에는 pH센서가 구성되어 정제수에 이산화탄소 용존량을 측정하여 배출되는 처리수에 있어 기 설정된 용존량을 초과하는 경우 상기 화학반응조로 유입토록 하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 분리조의 하단부로서 상기 산기관 상부에는 복수의 경사판이 각각 유격을 형성하도록 설치되는 가압부가 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 가압부는 상기 pH센서와 연동하여 각각의 경사판의 기울기가 일률적으로 조절되도록 하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 탈황탑은, 하단에 정제가스가 유입되는 가스유입라인과, 내부의 여재를 외부로 배출하는 여재배출라인과, 상단에 유입된 가스를 배출하는 가스배출라인이 형성되는 탈취조; 상기 탈취조 하단부를 구획하며 상기 여재배출라인과 연통하는 메쉬형태의 구획망; 상기 구획망 상부에 충진되는 여재; 상기 탈취조 외부의 블로워와 연결되어 상기 탈취조 내부로 연결되며 상기 여재배출라인 방향으로 블로윙을 하는 블로워라인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 블로워라인에는 일단부에 상기 여재배출라인 방향으로 블로윙이 가능하도록 곡관부가 형성되며, 상기 곡관부의 외주연에는 탄성재질의 진동바와 상기 진동바의 끝단에서 상기 구획망에 접하는 타격추로 구성된 타격부가 복수로 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 블로워라인에는 상기 블로워라인과 연통하며 직립된 직립관과 상기 직립관과 연통하면서 회전연동이 가능하도록 구성되고 측방향으로 배출노즐이 형성된 복수의 임펠라관으로 구성된 교반부가 구성됨을 특징으로 한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 바이오가스 분리정제 시스템은 바이오가스에 있어 이산화탄소, 황화수소 등 정제대상가스를 각 가스의 용해도, 증기압의 차이를 이용하여 분리하도록 하는 구조를 제시함으로써 메탄순도가 높은 정제가스를 얻을 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 시스템의 기본 예를 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 시스템의 일 실시 예를 나타내는 개략도이고,
도 3은 본 발명의 시스템의 다른 실시 예를 나타내는 개략도이고,
도 4는 본 발명의 일 구성인 탈황탑의 기본 예를 나타내는 측단면도이고,
도 5는 본 발명의 일 구성인 탈황탑의 일 실시 예를 나타내는 개략도이고,
도 6은 본 발명의 일 구성인 탈황탑의 다른 실시 예를 나타내는 개략도이다.

이하 본 발명의 실시 예을 첨부되는 도면을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 바이오가스 분리정제 시스템은 도 1에서 보는 바와 같이 바이오가스가 정제수에 용존되도록 혼합하여 가압시키는 가압탱크(1); 정제수가 하단부에 저장되는 분리조(21)와, 상기 분리조(21)의 하단부에 구성되며 가압탱크(1)로부터 바이오가스가 용존된 정제수가 유입되어 마이크로버블로 산기되도록 하는 산기관(22)과, 상기 분리조(21) 상부에 포집된 정제가스를 외부로 배출토록 하는 정제가스유출라인(l3)과, 상기 분리조(21) 하단부에 이산화탄소, 황화수소를 포함한 정제대상가스가 용존된 정제수를 외부로 배출토록 하는 처리수유출라인(l4)을 포함하는 분리정제타워(2);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가압탱크(1)에는 도 1에서 보는 바와 같이 바이오가스유입라인(l1)으로부터 바이오가스가 유입되며 처리수유출라인(l4)과 연통하는 순환라인(l5)으로부터 정제수가 바이오가스와 혼합되어 유입되도록 한다.

이렇게 유입된 바이오가스와 정제수는 상기 가압탱크(1)의 가압조건에서 정제수에 바이오가스가 용존이 되도록 하는 것이다. 가압탱크(1)의 가압조건은 4 내지 5bar로 하여 바이오가스의 메탄(CH₄), 이산화탄소(CO₂), 황화수소(H₂S)가 정제수에 용존되도록 하는 것이 타당하다.

이렇게 가압탱크(1)에서 바이오가스가 용존된 정제수는 가압수유출라인(l2)을 통해 상기 분리정제타워(2)의 산기관(22)으로 유입되도록 한다.

상기 분리정제타워(2)는 도 1에서 보는 바와 같이 분리조(21), 산기관(22) 등이 구성되어 이산화탄소, 황화수소 같은 정제대상가스를 분리하여 메탄순도가 높은 정제수를 외부로 후공정을 위해 유출시키도록 하는 구성에 해당한다.

우선 상기 분리조(2)는 정제수가 하단부에 저장되어 일정수위가 유지되도록 하는 구성으로 그 재질을 한정하지 않는다.

상기 산기관(22)은 가압수유출라인(l2)과 연결되어 바이오가스가 용존된 정제수를 상기 분리조(2)에 기 저장된 정제수에 마이크로버블로 산기되도록 하는 구성에 해당한다.

이와 같이 바이오가스가 용존된 정제수를 상기 산기관(22)에 의해 마이크로버블로 분사되도록 하는 이유는 가압에 의해 바이오가스가 용존된 정제수를 바로 분리조(2)에 기 저장된 정제수로 유출시키는 경우 가압이 해제되면서 메탄은 물론 정제대상가스로 이산화탄소, 황화수소도 기화하여 상기 분리조(2) 상부로 포집될 수 있으므로 본 발명에서는 바이오가스가 용존된 정제수를 마이크로 버블로 분사되도록 하여 정제대상가스로 이산화탄소, 황화수소의 기화를 방지하여 바이오가스로부터 메탄만을 분리토록 하는 것이다.

상기 분리조 상부에는 제습장치(23)가 장착이 되는 바, 메탄순도가 높은 정제가스가 분리조(21) 상부로 유동하면서 상기 제습장치(23)를 거쳐 후공정의 처리효율을 높이도록 하는 것이다.

상기 분리조(21)의 제습장치(23) 상부에는 포집부(24)가 구성되는 바, 메탄순도가 높은 정제가스가 상기 포집부(24)에서 포집되어 정제가스유출라인(l3)을 통해 정제가스가 후공정으로 배출되도록 하는 것이다.

상기 분리조(21)의 하단부에는 처리수유출라인(l4)이 구성되는 바, 여기서 처리수는 정제대상가스인 이산화탄소, 황화수소가 용존된 정제수로서 본 발명에서는 이산화탄소의 용존량을 추정하여 처리수에 대한 후공정이 자동적으로 진행이 되도록 한다.

이를 위해 상기 분리조(21) 내부에는 pH센서(3)가 구성되도록 하여 정제수에 이산화탄소의 용존량에 따른 산도변화를 측정함으로써 측정된 산도에 따라 처리수에 대한 후공정이 결정되도록 하는 것이다.

도 2에서는 제어부(6)가 구성되도록 하여 pH센서(3)와 연동되도록 하는데, pH센서(3)에 의한 센싱값이 기 설정된 값 이하의 경우 즉 용존된 이산화탄소의 량이 적은 경우 상기 제어부(6)는 밸브(91, 92)를 제어하여 처리수유출라인(l4)을 통해 처리수를 배출토록 하거나 순환라인(l5)으로 유동토록 하는 것이며, pH센서(3)에 의한 센싱값이 기 설정된 값을 초과하는 경우 상기 제어부(6)는 밸브(91, 92)를 제어하여 화학반응조(4)로 처리수를 유입시켜 화학적 처리에 의해 용존된 이산화탄소, 황화수소를 처리토록 하여 최종 처리된 처리수를 최종처리라인(l10)으로 배출토록 하는 것이다.

여기서 상기 화학반응조(4)에 의한 화학적 처리는 다양한 공지의 기술이 사용될 수 있으므로 그 설명은 생략한다.

한편 상기 정제가스유출라인(l3)으로 배출되는 정제가스는 도 1에서 보는 바와 같이 제습장치(5)를 한 번 더 거치도록 하여 정제가스로부터 미스트를 완전히 제거하여 후공정으로 탈황탑(10)에서의 공정이 원활하도록 한다.

상기 탈황탑(10)에서는 정제가스에 잔존하는 황화수소를 제거하기 위한 구성에 해당한다. 상기 탈황탑(10)은 탈황제가 탈취조에 충진되도록 하여 정제가스가 탈황제를 통과함에 따라 황화수소가 제거되도록 하는 것이다.

한편 본 발명에서는 도 4에서 하나의 실시 예로서 탈황탑(100)을 제시한다.

상기 탈황탑(100)은 하단에 정제가스가 유입되는 가스유입라인(111)과, 내부의 여재를 외부로 배출하는 여재배출라인(112)과, 상단에 유입된 정제가스를 배출하는 가스배출라인(113)이 형성되는 탈취조(110); 상기 탈취조(110) 하단부를 구획하며 상기 여재배출라인(112)과 연통하는 메쉬형태의 구획망(120); 상기 구획망(120) 상부에 충진되는 여재(130); 상기 탈취조(110) 외부의 블로워(141)와 연결되어 상기 탈취조(110) 내부로 연결되며 상기 여재배출라인(112) 방향으로 블로윙을 하는 블로워라인(140);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 탈취조(110)는 패쇄형의 저장공간을 가지고 있어 유입된 정제가스로부터 황화수소를 흡착하여 황화수소가 제거된 정제가스를 외부로 배출토록 하는 구성으로 그 재질을 한정하지 않는다.

상기 가스유입라인(111)과, 상기 여재배출라인(112), 상기 가스배출라인(113)은 각각 도면번호가 도시된 바는 없으나 밸브에 의해 개폐가 가능하도록 하는 것은 당연하다.

상기 구획망(120)은 상기 탈취조(110) 하단부를 구획하여 상부에 여재(130)가 탈취조(110) 내부에서 수용되도록 하며 하부에 공간이 형성되도록 하는 구성에 해당한다. 즉 상기 가스유입라인(111)을 통해 상기 탈취조(110)로 유입된 가스가 상기 구획망(120)에 의해 구획된 공간으로 먼저 유입되고 공간에 유입된 공기는 상기 구획망(120)의 메쉬를 통해 상기 여재(130)로 유입되도록 하는 것이다.

이와 같이 구획망(120)을 구성하는 이유는 탈취조(110) 내부에 충진된 여재(130)로 바로 가스가 유입되도록 하는 경우 가스유입라인(111)에 직접적으로 노출되는 여재(130) 부분으로 편류, 월이팩트 등에 의해 여재(130)로 균일한 가스유입을 기대하기 어려워 흡착효율을 저하시킬 수 있는데 본 발명에서는 구획망(120)이 구성되어 유입된 가스가 먼저 공간에서 머물면서 공간이 차면 구획망(120)을 통해 상부의 여재(120)로 유입되도록 하여 여재(130)로의 가스유입의 균일성을 도모할 수 있으며 흡착효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이에 더하여 본 발명의 구획망(120)은 하부로 좁아드는 콘 형상으로 하단이 상기 여재배출라인(112)과 연통되도록 한다. 즉 유입되는 가스 측면(흡착공정)에서 보면 여재(130)로 유입되는 면적을 크게 하여 더욱 균일한 가스유입이 가능하게 하는 것이며, 여재(130)의 배출측면(여재배출공정)에서 보면 상기 여재배출라인(112)으로 배출이 용이하도록 하는 구조를 갖게 되는 것이다.

상기 여재(130)는 구획망(120) 상부에 충진되는 구성으로 다양한 공지의 재질을 사용할 수 있으나, 주로 황화수소를 제거하기 위한 것으로 탈황제가 사용된다.

상기 블로워라인(140)은 상기 탈취조(110) 외부의 블로워(141)와 연결되어 상기 탈취조(110) 내부로 연결되는 구성으로서 상기 블로워(141)의 작동으로 상기 여재배출라인(112) 방향으로 블로윙을 하도록 하는 구성에 해당한다.

즉 본 발명은 상기 여재배출라인(112)의 밸브를 열어 구획망(120) 상부의 여재(130)가 구획망(120)의 구조에 의해 상기 여재배출라인(112)을 통해 자동적으로 외부로 배출되도록 하되, 이와 같이 배출되도록 하는 경우 상기 여재배출라인(112) 상부에서 병목현상에 의해 배출이 차단될 수 있으므로 상기 블로워라인(140)에 의해 상기 여재배출라인(112)으로 블로윙을 함으로써 용이하게 배출이 가능하도록 하기 위한 것이다.

이를 위해 상기 블로워라인(140)에는 일단부에 상기 여재배출라인(112) 방향으로 블로윙이 가능하도록 곡관부(142)가 형성되도록 하여 여재배출라인(112) 상단부에서 여재배출라인(112)으로 흡입력이 작용되도록 하는 것이 타당하다.

또한 상기 블로워라인(140)에는 물주입라인(150)이 연결되도록 할 수 있는데, 이는 여재(130)로 탈황제가 사용되는 경우 단순히 블로윙을 하는 경우 발화의 위험이 있어 물주입라인(150)을 통해 물이 유입되어 공기와 같이 블로윙 되도록 하는 것이다.

또한 이렇게 물주입라인(150)이 구성되어 상기 여재배출라인(112)을 통해 배출되는 여재(130)의 경우 후공정으로서 세척공정 등에 의해 재생공정이 이루어져야 하는데 여재(130) 배출시 공기와 함께 물을 블로윙 함으로써 배출공정과 세척공정이 동시에 진행되도록 하여 후공정을 단순화 할 수 있는 장점이 있다.

상기 물주입라인(150)의 경우 도면에 도시된 바는 없으나 당연히 물저장조와 연결이 되어야 하며, 밸브에 의해 개폐가 조절되도록 하여야 하고, 펌프가 구성되어야 한다.

단, 상기 블로워라인(140)은 상기 물주입라인(150)이 연결되는 부분에 직경이 좁아드는 벤추리부(142)가 구성되도록 하여 펌프의 사용량을 없애거나 줄이도록 함으로써 에너지를 절감할 수 있게 된다.

즉 상기 벤추리부(142)는 상기 블로워라인(140)에 있어 상기 물주입라인(150)이 연결되는 부분에 직경이 좁아드는 구조로서 상세히는 상기 블로워라인(140)의 직경이 서서히 좁아들면서 일정부분 좁아진 직경의 관부가 연속되다 다시 원래 직경으로 서서히 커지도록 하는 구조로, 좁아진 직경의 관부가 연속되는 부분에서 상기 물주입라인(150)이 연결되도록 하는 것이다.

이와 같은 구조에 의해 블로워라인(140)을 통해 블로윙 되는 공기가 상기 벤추리부(142)에서 좁아지는 직경에 의해 가압이 되면서 속도가 줄어들고 상기 벤추리부(142)를 통과하면 압력이 풀리고 속도가 상승하게 되며, 이렇게 공기가 빠져나가면 상기 벤추리부(142)에는 부압이 형성되어 동력원 없이 혹은 작은 동력으로 상기 물주입라인(150)으로부터 상기 벤추리부(142)로 물이 유입되도록 하는 것이다.

한편 상기 여재배출라인(112)을 통해 여재(130)를 배출하는 과정에서 여재(130)가 상기 구획망(120)에서 미끌리거나 타격됨에 의해 여재(130)에 흡착된 물질 등이 상기 구획망(120)에 침적되어 구획망(120)을 폐색시키는 경우가 존재한다.

이에 본 발명에서는 도 5에서 보는 바와 같이 타격부(150)가 구성되도록 하여 흡착공정 및 여재배출공정에서 구획망(120)에 침적된 이물질을 털어내도록 하여 여재와 같이 배출되도록 하거나 구획망(120) 하부로 침강하도록 한다. 구획망(120) 하부로 침강한 이물질은 도면에 도시된 바는 없으나 별도의 구성에 의해 외부로 유출시킬 수 있도록 한다.

상기 타격부(150)는 상기 곡관부(142)의 외주연에 복수로 구성되는 탄성재질의 진동바(151)와 상기 진동바(151)의 끝단에서 상기 구획망(120)에 접하는 타격추(152)로 구성된다.

상기 진동바(151)가 곡관부(142) 외주연에 구성되는 이유는 도 2에서 보는 바와 같이 상기 블로워라인(140)을 통해 블로윙 되는 공기(a)(물도 포함될 수 있음)가 곡관부(142)를 타격하게 되고 이러한 타격에 의해 상기 곡관부(142)에는 진동이 발생된다. 이렇게 발생된 진동은 탄성재질의 진동바(151)에 전달되어 진동바(151)의 진동을 야기하게 되며, 상기 진동바(151) 단부에 형성된 타격추(152)에도 진동이 전달되고, 이러한 타격추(152)의 진동은 상기 구획망(120)에 타격력으로 전환되는 것이다.

이렇게 여재배출공정에서 타격추(152)에 의해 구획망(120)에 계속적 타격이 가해지도록 함으로써 상기에서 언급한 바와 같이 흡착공정에서 기 침적된 이물질 및 여재배출공정에서 침적되는 이물질을 상기 구획망(120) 하부 또는 상기 여재배출라인(112)을 통해 외부로 배출토록 하는 것이다. 즉 본 실시 예에 의해 상기 구획망(120)은 별도의 청소공정이 필요가 없는 것이다.

한편 본 발명에서는 도 6에서 다른 실시 예를 제시하고 있는 바, 본 실시 예에서는 교반부(160)가 더 구성되도록 하는데, 이는 여재배출공정에서 탈취조(110) 하부에서만 블로윙을 하는 경우 특히 여재(130)의 충진량이 많은 경우 상부에서 여재(130) 간 낌에 의해 상기 여재배출라인(112)을 통한 여재(130) 배출이 원활하지 않은 경우가 발생하므로 상부에 교반부(160)가 구성되도록 하여 여재(130)의 원활한 배출이 가능하도록 하는 것이다.

상기 교반부(160)는 상기 블로워라인(140)과 연통하며 직립된 직립관(161)과 상기 직립관(161)과 연통하면서 회전연동이 가능하도록 구성되고 측방향으로 배출노즐(162-1)이 형성된 복수의 임펠라관(162)으로 구성됨에 특징이 있다.

상기 직립관(161)은 상기 블로워라인(140)과 연통하여 상기 블로워라인(140)을 통해 블로윙 되는 공기(a)(물(w)도 포함될 수 있음)가 일부는 상기 곡관부(142)를 통해 하부로 연동하며 일부는 상기 직립관(161)을 통해 상부로 연동하도록 하는 것이다.

상기 직립관(161)의 상단에는 상기 직립관(161)에서 회전연동이 가능하도록 체결되며 상기 직립관(161)과 연통하는 회전구(163)가 구성되고, 상기 회전구(163)에 복수의 임펠라관(162)이 상기 회전구(163)와 연통하며 상기 회전구(163)와 일체로 회전하도록 돌출 구성된다.

상기 임펠라관(162)은 측방향으로 복수의 배출노즐(162-1)이 구성되는 바, 상기 회전구(163)에 구성되는 복수의 임펠라관(162)에 있어 각각 배출노즐(162-1)은 동일한 측방향으로 구성되어 상기 직립관(161)을 통해 유입된 공기는 상기 회전구(163)를 거쳐 각각의 임펠라관(162)으로 유입되고 각각의 임펠라관(162)으로 유입된 공기는 동일한 방향의 배출노즐(162-1)에 의해 여재(130)로 배출이 되도록 하여 도면에서 보는 바와 같이 임펠라관(162)에 회전력이 부여되도록 하는 것이다.

즉 블로워라인(140)의 작용에 의해 자동적으로 임펠라관(162)에 회전력이 부과되어 여재(130)를 상부에서 교반시키도록 하는 것이다.

이와 같은 구성에 의해 상기에서 언급한 바와 같이 여재배출공정이 원활하도록 하는 것은 물론 블로윙 시 공기와 물을 같이 블로윙 하는 경우 하부의 곡관부(142)에서 세척에 더하여 상부의 교반부(160)에 의해 세척이 이루어지도록 하여 2중의 세척공정이 동시에 수행되도록 함으로써 결과적으로 후공정을 더욱 단순화 할 수 있게 되는 것이다.

이에 더하여 상기 임펠라관(162)은 상기 직립관(161)에 복수로 구성되되, 상방향 및 하방향 교번으로 경사구배가 형성되도록 구성됨이 타당하다. 이와 같이 구성됨에 의해 넓은 면적에서 교반이 이루어지도록 하여 여재배출공정이 더욱 원활하도록 하는 것이며, 세척의 경우도 넓은 면적에서 이루어지도록 하여 세척효율을 높이도록 하는 것이다.

상기와 같이 탈황탑을 통과하면서 황화수소가 제거된 정제가스는 도 1에서 보는 바와 같이 흡착탑(7)을 더 경유하게 하는데, 상기 흡착탑(7)에서 정제가스로부터 고형물, 악취발생물질 등이 최종적으로 제거되도록 하여 최종정제가스배출라인(l9)을 통해 메탄순도가 높은 정제가스가 배출되도록 하는 것이다.

한편 본 발명에서는 도 3에서 다른 실시 예를 제시한다.

본 실시 예에서는 상기 분리정제타워(2)에 있어 상기 분리조(21)의 하단부로서 상기 산기관(22) 상부에 가압부(8)가 구성되도록 하는 점이 타 실시 예와 다르다.

상기 가압부(8)는 복수의 경사판(82)이 각각 유격을 형성하도록 설치되는 구성으로 도 3에서 보는 바와 같이 축(81)이 구성되며, 상기 축(81)에 각각의 경사판(82)이 회전축(83)으로 연결되어 회전가능 하도록 장착이 되는 바, 상기 제어부(6)의 제어에 의해 각각의 경사판(82)의 경사각도가 일률적으로 조절이 되도록 하는 것이다. 상기 제어부(6)의 제어에 의해 각각 경사판(82)의 각도를 일률적으로 조절토록 하는 구성은 다양하게 구성될 수 있으므로 그 설명은 생략한다.

상기 산기관(22)에 의해 바이오가스가 용존된 정제수가 마이크로버블 형태로 상기 분리조(21)에 기 저장된 정제수에 산기가 되도록 하여 정제대상가스가 정제수로부터 기화되지 않도록 하는 것인데 마이크로버블이 상승함에 따라 기 저장된 정제수의 상부에서는 가압이 해제되어 정제대상가스가 기화되는 문제가 있을 수 있다.

이에 본 실시 예에서는 상기 가압부(8)가 구성되도록 하여 마이크로버블이 상승함에 있어 상부에서 각각의 경사판(82)에 의해 형성된 유격을 경사면을 타고 상승하도록 함으로써 물리적 가압이 이루어지도록 하는 것이다. 즉 정제대상가스의 용존효율을 더욱 향상시키도록 하는 것이다.

이에 더하여 도 3에서 보는 바와 같이 상기 가압부(8)는 상기 pH센서(3)와 연동하여 각각의 경사판(82)의 기울기가 조절되도록 하는데, 상기 pH센서(3)에 의한 정제수 pH측정값 즉 정제수에 이산화탄소의 용존량을 측정하여 이산화탄소의 용존량이 적을 경우 각각의 경사판(82)의 기울기를 더 크게(기울게)하여 물리적 가압력을 높이도록 하는 것이며, 이산화탄소의 용존량이 많은 경우 경사판(82)의 기울기를 더 직립시키도록 하는 것이다. 이러한 작동에 기 설정된 값을 부여하여 상기 제어부(6)가 자동적으로 경사판(82)의 기울기를 용존된 이산화탄소의 량에 따라 조정할 수 있도록 하여도 무방한 것이다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.

1 : 가압탱크 2 : 분리정제타워
3 : pH센서 4 : 화학반응조
5 : 제습장치 6 : 제어부
7 : 흡착탑 8 : 가압부
9 : 밸브 10(100) : 탈황탑

Claims (9)

1. 바이오가스가 정제수에 용존되도록 혼합하여 가압시키는 가압탱크; 정제수가 하단부에 저장되는 분리조와, 상기 분리조의 하단부에 구성되며 가압탱크로부터 바이오가스가 용존된 정제수가 유입되어 마이크로버블로 산기되도록 하는 산기관과, 상기 분리조 상부에 포집된 메탄을 외부로 배출토록 하는 정제가스유출라인과, 상기 분리조 하단부에 이산화탄소, 황화수소를 포함한 정제대상가스가 용존된 정제수를 외부로 배출토록 하는 처리수유출라인을 포함하는 분리정제타워;를 포함하는 하는 바이오가스 분리정제 시스템에 있어서,
   상기 정제가스유출라인은 탈황탑과 연결되어 정제가스로부터 황화수소가 제거되도록 하며, 황화수소가 제거된 정제가스는 흡착탑을 거치도록 하여 고형물이 제거되어 최종 정제가스로 배출되는 것을 특징으로 하고,
   상기 탈황탑은,
   하단에 정제가스가 유입되는 가스유입라인과, 내부의 여재를 외부로 배출하는 여재배출라인과, 상단에 유입된 가스를 배출하는 가스배출라인이 형성되는 탈취조; 상기 탈취조 하단부를 구획하며 상기 여재배출라인과 연통하는 메쉬형태의 구획망; 상기 구획망 상부에 충진되는 여재; 상기 탈취조 외부의 블로워와 연결되어 상기 탈취조 내부로 연결되며 상기 여재배출라인 방향으로 블로윙을 하는 블로워라인;을 포함하며,
   상기 블로워라인에는 일단부에 상기 여재배출라인 방향으로 블로윙이 가능하도록 곡관부가 형성되며, 상기 곡관부의 외주연에는 탄성재질의 진동바와 상기 진동바의 끝단에서 상기 구획망에 접하는 타격추로 구성된 타격부가 복수로 구성됨을 특징으로 하는 바이오가스 분리정제 시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 처리수유출라인에는 화학반응조가 연결되어 처리수중 정제대상가스를 화학적으로 처리하여 최종 처리수를 배출하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 분리정제 시스템.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 분리조에는 pH센서가 구성되어 정제수에 이산화탄소 용존량을 측정하여 배출되는 처리수에 있어 기 설정된 용존량을 초과하는 경우 상기 화학반응조로 유입토록 하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 분리정제 시스템.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 분리조의 하단부로서 상기 산기관 상부에는 복수의 경사판이 각각 유격을 형성하도록 설치되는 가압부가 구성되는 것을 특징으로 하는 바이오가스 분리정제 시스템.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 가압부는 상기 pH센서와 연동하여 각각의 경사판의 기울기가 일률적으로 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 바이오가스 분리정제 시스템.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   상기 블로워라인에는 상기 블로워라인과 연통하며 직립된 직립관과 상기 직립관과 연통하면서 회전연동이 가능하도록 구성되고 측방향으로 배출노즐이 형성된 복수의 임펠라관으로 구성된 교반부가 구성됨을 특징으로 하는 바이오가스 분리정제 시스템.

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