KR101854617B1 - 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조에 관한 것으로, 상면이 개방되며 하부에 유기성 폐기물 배출구가 구비된 반응조 본체, 상기 반응조 본체의 상부에 결합되어 상기 반응조 본체의 상부를 커버하며 유기성 폐기물 유입구와, 가스 포집구가 형성된 반응조 덮개부재, 상기 반응조 본체 내에 배치되어 유기성 폐기물 내에서 전기분해 반응을 발생시키는 전극부재를 포함하여 미생물 전기분해의 기본인자인 인가전압, 전류, 전극의 면적, 전극의 간격 등의 미생물 전기분해의 기본인자를 자유롭게 조절하여 다양한 조건에서의 실험이 가능하여 혐기성 소화조 효율개선의 설계인자를 용이하게 도출한다.
Description
본 발명은 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조에 관한 것이다.
산업의 급속한 발달, 인구의 증가 및 생활수준의 향상으로 인해 음식물류 폐기물, 가축분뇨, 하수슬러지 등의 유기성 폐기물류가 지속적으로 증가하고 있고, 이러한 유기성 폐기물류는 그 동안 재활용, 매립, 소각, 해역배출 등의 형태로 처리되어왔다. 하지만, 매립으로 인한 침출수 및 악취 발생의 문제가 있으며, 매립가스가 지구온난화물질로 인식되고 폐기물이 자원으로써 재평가됨에 따라 슬러지와 음식물류 폐기물을 각각 2003년과 2005년부터 직매립이 금지되었고, 해양오염 방지조역이 체결된 런던협약에 의해 하수슬러지ㅇ가축분뇨(2012년), 음폐수ㅇ분뇨ㅇ슬러지(2013년)와 폐수 및 폐수오니(2014년)가 해양배출이 금지되어 유기성 폐기물 처리 대책이 요구되고 있다.
일반적으로, 유기성 폐기물 처리공정인 혐기성 소화(anaerobic digestion)는 유기성 폐기물로부터 메탄을 생산함으로써 슬러지 감량 및 안정화가 가능할 뿐만 아니라 유해균을 없앨 수 있으므로 국내외적으로 널리 사용되고 있다. 하지만 다양한 종류의 미생물의 복합작용으로 이루어지는 혐기성 소화는 메탄생성균의 느린 성장속도, 낮은 소화효율, 긴 수리학적 체류시간으로 인해 효과적으로 운영되지 못하고 있는 실정이다.
혐기성 소화의 효과적인 운영을 위해 최근 물리화학적 처리방법, 초음파를 이용한 처리방법 등 다양한 전처리 기술을 활용하여 가수분해 → 산생성 → 메탄생성으로 이루어지는 혐기성 소화반응 전체에서의 율속단계(rate-determining step)인 가수분해 속도를 향상시킬 수 있는 기술을 개발하고 있으나, 대부분의 전처리 기술들은 높은 초기 투자비와 운영비, 높은 에너지 비용 등을 요구함으로써 대책이 필요하다.
이러한 대책의 일환으로 최근 미생물 전기분해(Microbial electrolysis cell) 기술을 이용하여 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 시도하고 있다.
미생물 전기분해 기술은 혐기성 소화조 내부에 산화전극(anode electrode)과 환원전극(cathode electrode)을 설치하여 일정한 전위차를 유지함으로써 산화전극에서 유기물의 산화반응과 환원전극에서 메탄생성반응이 일어나도록 하는 기술이다.
하지만 운전에 필요한 설계인자가 정립되어 있지 않아, 기존 혐기성 소화조에 적용하기에는 무리가 있는 실정이다.
본 발명이 해결하고자 미생물 전기분해의 기본인자인 인가전압, 전류, 전극의 면적, 전극의 간격 등의 미생물 전기분해의 기본인자를 자유롭게 조절하여 다양한 조건에서의 실험이 가능하여 혐기성 소화조 효율개선의 설계인자를 도출하기 용이한 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조에 대한 기술을 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조는 상면이 개방되며 하부에 유기성 폐기물 배출구가 구비된 반응조 본체, 상기 반응조 본체의 상부에 결합되어 상기 반응조 본체의 상부를 커버하며 유기성 폐기물 유입구와, 가스 포집구가 형성된 반응조 덮개부재, 상기 반응조 본체 내에 배치되어 유기성 폐기물 내에서 전기분해 반응을 발생시키는 전극부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 반응조 본체는 상단의 외측둘레로 상기 반응조 덮개부재가 안착되어 볼트체결되는 덮개결합용 플랜지부가 구비되며, 상기 반응조 덮개부재와 상기 덮개결합용 플랜지부 사이에는 실링용 오링부재가 배치될 수 있다.
본 발명에서 상기 반응조 덮개부재의 하부면에는 상기 전극부재가 분리 가능하게 결합되는 전극 장착부재가 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 전극 장착부재는 산화전극과 환원전극의 역할을 하는 2개의 상기 전극부재가 분리가능하게 결합되는 복수의 전극 결합구가 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명에서 상기 전극 장착부재는 복수의 끼움부가 이격되게 구비되며 상기 반응조 덮개부재의 하부면에 고정되는 제1전극 결합부 및 복수의 끼움부가 이격되게 구비되며 상기 제1전극 결합부와 이격되게 상기 반응조 덮개부재의 하부면에 고정되는 제2전극 결합부를 포함하고, 상기 전극부재에는 상기 끼움부에 끼워 결합되는 끼움 돌기부가 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 반응조 덮개부재에는 전극부재가 분리 가능하게 끼워져 결합되는 구멍형태 또는 홈형태의 복수의 끼움부가 2열로 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 전극부재는 상기 전극 장착부재에 분리 가능하게 결합되는 전극틀부 및 상기 전극틀부에 분리 가능하게 결합되는 전극판부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 전극부재는 각각 상기 전극틀부에 상기 전극판부를 고정시키는 전극 고정용 클립부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조는 상기 반응조 덮개부재의 하부면에 이격되게 세워져 구비되는 전극 지지봉부재와 상기 전극 지지봉부재의 하부 측으로 결합되어 상기 전극틀부를 지지하는 전극 지지판부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 전극 지지봉부재는 외주면에 나사산이 형성되는 볼트 형상을 적어도 일부분 가져 하부에서 체결되는 지지판 고정너트로 상기 전극 지지판부재의 하부를 지지할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조는 상기 반응조 덮개부재에 결합되며 상기 전극부재에 전기전원을 인가하는 전원공급제어부에 전기적으로 연결되고 전극부재에 전기적으로 연결되는 연결전극부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 연결전극부재는 본체전극의 하부면에 상기 전극부재와 전기적으로 접속되기 위한 복수의 하부돌출전극이 이격되게 구비되고, 상부로 전원공급제어부와 연결되기 위한 상부돌출전극이 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 전극부재와 상기 반응조 본체의 하부면 사이에는 유기성 폐기물을 교반하는 교반부재가 구비될 수 있다.
본 발명에서 상기 교반부재는 외부기기의 자력에 의해 회전하는 마그네틱 바를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 미생물 전기분해의 기본인자인 인가전압, 전류, 전극의 면적, 전극의 간격 등의 미생물 전기분해의 기본인자를 자유롭게 조절하여 다양한 조건에서의 실험이 가능하여 혐기성 소화조 효율개선의 설계인자를 용이하게 도출할 수 있다.
본 발명은 혐기성 소화조 효율개선의 설계인자를 용이하게 도출함으로써 혐기성 소화조의 효율을 향상시키고 단일 반응조의 유기물 제거 효율과 메탄 등의 바이오 가스 발생량을 극대화시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예를 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예를 도시한 저면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예를 도시한 저면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예를 도시한 단면도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예를 도시한 저면 사시도이며 더 상세하게 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 반응조 덮개부재(20)의 저면 사시도이다.
다음은 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예에 대한 구성과 작동에 대하여 설명한다.
본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예는 상면이 개방되며 내부에 유기성 폐기물이 저장되는 반응조 본체(10)를 포함한다.
반응조 본체(10)의 하부면에는 유기성 폐기물을 배출하는 유기성 폐기물 배출구(11)가 구비된다.
또한, 반응조 본체(10)의 상부에는 개방된 상부를 커버하는 반응조 덮개부재(20)가 결합된다.
반응조 덮개부재(20)에는 반응조 본체(10)의 내부로 유기성 폐기물을 유입시킬 수 있는 유기성 폐기물 유입구(21)와 반응조 내에서 유기성 폐기물의 전기분해 반응에 의해 발생하는 메탄 등의 바이오 가스를 배출시키는 가스 포집구(22)가 구비된다.
가스 포집구(22)는 반응조 내에서 배출되는 메탄 등의 바이오 가스를 포집하는 가스 포집저장부(미도시)에 연결되는 것을 한 예로 한다.
반응조 본체(10)는 상단의 외측둘레로 반응조 덮개부재(20)가 안착되는 덮개결합용 플랜지부(12)가 구비된다.
덮개결합용 플랜지부(12)에는 복수의 제1볼트공(12a)이 형성되고, 반응조 덮개부재(20)에는 제1볼트공(12a)에 대응되는 제2볼트공(20a)이 구비된다.
반응조 덮개부재(20)는 제1볼트공(12a)과 제2볼트공(20a)을 관통하는 볼트 및 볼트에 체결되는 너트에 의해 반응조 본체(10)의 상부에 분리 가능하게 결합되어 반응조 본체(10)의 상면을 커버한다.
반응조 덮개부재(20)와 덮개결합용 플랜지부(12) 사이에는 실링용 오링부재(23)가 배치되어 반응조 덮개부재(20)와 덮개결합용 플랜지부(12)의 사이를 실링한다.
반응조 본체(10)의 내부에는 유기성 폐기물 내에서 전기분해 반응을 발생시키는 2개의 전극부재(30)가 서로 이격되게 배치된다.
2개의 전극부재(30)는 산화전극과 환원전극으로 구분되며 반응조 덮개부재(20)의 하부 측에 결합되어 지지되는 것을 한 예로 한다.
반응조 덮개부재(20)의 하부면에는 전극부재(30)가 분리 가능하게 결합되는 전극 장착부재(40)가 구비된다.
전극 장착부재(40)는 산화전극과 환원전극의 역할을 하는 2개의 전극부재(30)가 분리가능하게 결합되는 복수의 전극 결합구가 이격되게 배치되어 결합되는 위치에 따라 전극부재(30) 사이 간격을 조절할 수 있도록 한다.
전극 결합구는 끼움부(40a)으로 형성되고, 전극부재(30)에는 끼움부(40a)에 끼워 결합되는 끼움 돌기부(30a)가 구비되는 것을 한 예로 한다.
더 상세하게 전극 장착부재(40)는 복수의 끼움부(40a)가 이격되게 구비되며 반응조 덮개부재(20)의 하부면에 고정되는 제1전극 결합부(41), 복수의 끼움부(40a)가 이격되게 구비되며 제1전극 결합부(41)와 이격되게 반응조 덮개부재(20)의 하부면에 고정되는 제2전극 결합부(42)를 포함한다.
전극 결합구는 반응조 덮개부재(20)에 복수의 끼움부(40a)가 이격되게 구비되는 것으로 형성될 수도 있다. 즉, 반응조 덮개부재(20)에는 전극부재(30)가 분리 가능하게 끼워져 결합되는 복수의 끼움부(40a)가 구멍형태 또는 하부면에 홈형태로 일체로 형성될 수 있다.
반응조 덮개부재(20)에는 복수의 끼움부(40a)가 2열로 구비되어 2열에 2개의 전극부재(30)를 각각 끼워 결합시켜 결합되는 위치에 따라 전극부재(30) 사이 간격을 조절할 수 있도록 한다.
그리고, 전극부재(30)는 각각 전극 장착부재(40)에 분리 가능하게 결합되는 전극틀부(31)와, 전극틀부(31)에 분리 가능하게 결합되는 전극판부(32)를 포함할 수 있다.
또한, 전극부재(30)는 각각 전극틀부(31)에 전극판부(32)를 고정시키는 전극 고정용 클립부(33)를 더 포함할 수 있다.
전극틀부(31)는 상부 측으로 끼움부(40a)에 결합되는 끼움 돌기부(30a)가 돌출되어 구비된다.
전극부재(30)는 다양한 크기를 가지는 전극판부(32)를 교체하여 전극의 크기 즉, 면적을 조절할 수 있다.
전극부재(30)는 티타늄 등과 같이 부식에 강한 도체로 제조된다.
더 상세하게 전극틀부(31)와 전극판부(32)는 티타늄 등과 같이 부식에 강한 도체로 제조되고, 전극 고정용 클립부는 PVC 재질 등을 포함하는 합성수지 재질과 같은 부도체로 제조되는 것을 한 예로 한다.
본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조는 반응조 덮개부재(20)의 하부면에 이격되게 세워져 구비되는 전극 지지봉부재(50)와 전극 지지봉부재(50)의 하부 측으로 결합되어 전극틀부(31)를 지지하는 전극 지지판부재(60)를 더 포함할 수 있다.
전극 지지판부재(60)는 전극틀부(31)를 지지하여 견고히 고정시킴으로써 전극틀부(31)와 전극판부(32)가 교반 중 흔들리게 되는 것을 방지한다.
전극 지지봉부재(50)는 외주면에 나사산이 형성되는 볼트 형상을 적어도 일부분 가져 하부에서 체결되는 지지판 고정너트(52)로 전극 지지판부재(60)의 하부를 지지함으로써 전극 지지판부재(60)의 위치 즉, 설치 높이를 전극틀부(31)에 따라 조절할 수 있도록 한다.
전극 지지판부재(60)는 부도체로 제조되는 것을 한 예로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조는 반응조 덮개부재(20)에 결합되며 전극부재(30)에 전기전원을 인가하는 전원공급제어부에 전기적으로 연결되고 전극부재(30)에 전기적으로 연결되어 전기전원을 2개의 전극부재(30)로 각각 인가하는 연결전극부재(70)를 더 포함할 수 있다.
연결전극부재(70)는 본체전극(71)의 하부면에 각 끼움부(40a)에 삽입되는 복수의 하부돌출전극(72)이 이격되게 구비되고, 상부로 전원공급제어부와 연결되기 위한 상부돌출전극(73)이 구비된 구조로 형성되는 것을 일 예로 한다.
하부돌출전극(72)은 각 끼움부(40a)로 삽입되어 위치되어 끼움부(40a)로 끼워져 결합되는 끼움 돌기부(30a)와 전기적으로 접속되어 전극틀부(31)를 통해 전극판부(32)에 전기전원을 인가한다.
도 3은 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조의 한 실시예를 도시한 단면도이며, 도 3을 참고하면 본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조는 전극 장착부재(40)의 끼움부(40a)들에 전극부재(30)를 각각 선택적으로 끼워 결합시킴으로써 전극부재(30) 간격 즉, 산화전극과 환원전극의 간격을 자유롭게 조절하여 실험할 수 있다.
전극부재(30)와 반응조 본체(10)의 하부면 사이에는 유기성 폐기물을 교반하는 교반부재(80)가 구비된다.
교반부재(80)는 외부기기(82)의 자력에 의해 회전하는 마그네틱 바(81)를 포함한다.
마그네틱 바(81)는 막대 형상의 자석을 실리콘 등의 외피로 감싼 형태를 가져 유기성 폐기물 내에서 반응조 본체(10)의 아래로 가라앉아 외부 기기(82)의 자석에 의해서 회전하면서 유기성 폐기물을 혼합 교반하는 역할을 하는 것이다.
마그네틱 바(81)를 회전시키는 외부 기기(82)는 공지의 것으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조는 전극틀부(31)에 면적 즉, 크기가 다른 전극판부(32)를 선택해서 결합시킴으로써 전극의 면적을 자유롭게 조절하여 실험할 수 있다.
본 발명에 따른 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조는 전극부재(30)에 전기전원을 인가하며 인가되는 전기전원의 전류와 전압을 조절할 수 있는 전원공급제어부(70)를 더 포함하여 유기성 폐기물의 전기분해 시 인가전압, 전류를 자유롭게 조절하여 실험할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 미생물 전기분해의 기본인자인 인가전압, 전류, 전극의 면적, 전극의 간격 등의 미생물 전기분해의 기본인자를 자유롭게 조절하여 다양한 조건에서의 실험이 가능하여 혐기성 소화조 효율개선의 설계인자를 용이하게 도출할 수 있도록 한다.
본 발명은 혐기성 소화조 효율개선의 설계인자를 용이하게 도출함으로써 혐기성 소화조의 효율을 향상시키고 단일 반응조의 유기물 제거 효율과 메탄 등의 바이오 가스 발생량을 극대화시킨다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 반응조 본체 11 : 유기성 폐기물 배출구
12 : 덮개결합용 플랜지부 12a : 제1볼트공
20 : 반응조 덮개부재 20a : 제2볼트공
21 : 유기성 폐기물 유입구 22 : 가스 포집구
23 : 실링용 오링부재 30 : 전극부재
30a : 끼움 돌기부 31 : 전극틀부
32 : 전극판부 33 : 전극 고정용 클립부
40 : 전극 장착부재 40a : 끼움부
41 : 제1전극 결합부 42 : 제2전극 결합부
50 : 전극 지지봉부재 51 : 지지판 고정너트
60 : 전극 지지판부재 70 : 연결전극부재
71 : 본체전극 72 : 하부돌출전극
73 : 상부돌출전극 80 : 교반부재
81 : 마그네틱 바
12 : 덮개결합용 플랜지부 12a : 제1볼트공
20 : 반응조 덮개부재 20a : 제2볼트공
21 : 유기성 폐기물 유입구 22 : 가스 포집구
23 : 실링용 오링부재 30 : 전극부재
30a : 끼움 돌기부 31 : 전극틀부
32 : 전극판부 33 : 전극 고정용 클립부
40 : 전극 장착부재 40a : 끼움부
41 : 제1전극 결합부 42 : 제2전극 결합부
50 : 전극 지지봉부재 51 : 지지판 고정너트
60 : 전극 지지판부재 70 : 연결전극부재
71 : 본체전극 72 : 하부돌출전극
73 : 상부돌출전극 80 : 교반부재
81 : 마그네틱 바
Claims (14)
- 혐기성 소화조 효율개선의 설계인자를 도출하기 용이한 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조에 있어서,
상면이 개방되며 하부에 유기성 폐기물 배출구가 구비된 반응조 본체; 상기 반응조 본체의 상부에 결합되어 상기 반응조 본체의 상부를 커버하며 유기성 폐기물 유입구와, 가스 포집구가 형성된 반응조 덮개부재; 및 상기 반응조 본체 내에 배치되어 유기성 폐기물 내에서 전기분해 반응을 발생시키는 전극부재;를 포함하고,
상기 반응조 덮개부재의 하부면에는 상기 전극부재가 분리 가능하게 결합되는 전극 장착부재가 구비되며,
상기 전극 장착부재는,
복수의 끼움부가 이격되게 구비되며 상기 반응조 덮개부재의 하부면에 고정되는 제1전극 결합부; 및
복수의 끼움부가 이격되게 구비되며 상기 제1전극 결합부와 이격되게 상기 반응조 덮개부재의 하부면에 고정되는 제2전극 결합부를 포함하고,
상기 전극부재는,
상기 전극 장착부재에 분리 가능하게 결합되는 전극틀부; 및 상기 전극틀부에 분리 가능하게 결합되는 전극판부를 포함하며,
상기 반응조 덮개부재의 하부면에 이격되게 세워져 구비되는 전극 지지봉부재와 상기 전극 지지봉부재의 하부 측으로 결합되어 상기 전극틀부를 지지하는 전극 지지판부재를 더 포함하고,
상기 전극 지지봉부재는 외주면에 나사산이 형성되는 볼트 형상을 적어도 일부분 가져 하부에서 체결되는 지지판 고정너트로 상기 전극 지지판부재의 하부를 지지하는 것을 특징으로 하는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 제1항에서,
상기 반응조 본체는 상단의 외측둘레로 상기 반응조 덮개부재가 안착되어 볼트체결되는 덮개결합용 플랜지부가 구비되며, 상기 반응조 덮개부재와 상기 덮개결합용 플랜지부 사이에는 실링용 오링부재가 배치되는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 삭제
- 제1항에서,
상기 전극 장착부재는 산화전극과 환원전극의 역할을 하는 2개의 상기 전극부재가 분리가능하게 결합되는 복수의 전극 결합구가 이격되게 배치되는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 제1항에서,
상기 전극부재에는 상기 끼움부에 끼워 결합되는 끼움 돌기부가 구비되는 것을 특징으로 하는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 제1항에서,
상기 반응조 덮개부재에는 전극부재가 분리 가능하게 끼워져 결합되는 구멍형태 또는 홈형태의 복수의 끼움부가 2열로 구비되는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 삭제
- 제1항에서,
상기 전극부재는 각각 상기 전극틀부에 상기 전극판부를 고정시키는 전극 고정용 클립부를 더 포함하는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 삭제
- 삭제
- 제1항에서,
상기 반응조 덮개부재에 결합되며 상기 전극부재에 전기전원을 인가하는 전원공급제어부에 전기적으로 연결되고 전극부재에 전기적으로 연결되는 연결전극부재를 더 포함하는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 제11항에서,
상기 연결전극부재는 본체전극의 하부면에 상기 전극부재와 전기적으로 접속되기 위한 복수의 하부돌출전극이 이격되게 구비되고, 상부로 전원공급제어부와 연결되기 위한 상부돌출전극이 구비된 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 제1항에서,
상기 전극부재와 상기 반응조 본체의 하부면 사이에는 유기성 폐기물을 교반하는 교반부재가 구비되는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조. - 제13항에서,
상기 교반부재는 외부기기의 자력에 의해 회전하는 마그네틱 바를 포함하는 미생물 전기분해 실험용 혐기성 반응조.
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CN111056710B (zh) * | 2019-12-28 | 2022-06-14 | 西安建筑科技大学 | 一种厌氧异位电释铁膜生物反应器污水深度处理及资源回收系统及方法 |
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KR102659009B1 (ko) * | 2022-04-25 | 2024-04-19 | (주)마스터이엔지 | 스윙머신 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4042481A (en) * | 1974-12-24 | 1977-08-16 | Kelly Donald A | Pressure-electrolysis cell-unit |
KR200402741Y1 (ko) * | 2005-09-16 | 2005-12-05 | 정춘길 | 물 전기 분해기 |
JP4246780B2 (ja) * | 2006-05-09 | 2009-04-02 | ココロカ株式会社 | 電解水生成装置およびそれに用いられる隔膜付き電極セット |
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2016
- 2016-04-14 KR KR1020160045474A patent/KR101854617B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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---|---|---|---|---|
US4042481A (en) * | 1974-12-24 | 1977-08-16 | Kelly Donald A | Pressure-electrolysis cell-unit |
KR200402741Y1 (ko) * | 2005-09-16 | 2005-12-05 | 정춘길 | 물 전기 분해기 |
JP4246780B2 (ja) * | 2006-05-09 | 2009-04-02 | ココロカ株式会社 | 電解水生成装置およびそれに用いられる隔膜付き電極セット |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190080367A (ko) * | 2017-12-28 | 2019-07-08 | 경희대학교 산학협력단 | 생물전기화학 바이오 에너지 생산시스템 |
KR102047218B1 (ko) | 2017-12-28 | 2019-11-21 | 경희대학교 산학협력단 | 생물전기화학 바이오 에너지 생산시스템 |
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