KR101887416B1 - De-watering Device of Livestock Excretions and De-watering Method thereof - Google Patents
De-watering Device of Livestock Excretions and De-watering Method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR101887416B1 KR101887416B1 KR1020160057910A KR20160057910A KR101887416B1 KR 101887416 B1 KR101887416 B1 KR 101887416B1 KR 1020160057910 A KR1020160057910 A KR 1020160057910A KR 20160057910 A KR20160057910 A KR 20160057910A KR 101887416 B1 KR101887416 B1 KR 101887416B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cake
- dewatering
- dehydrating
- sludge
- dehydrated
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
- B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
- B01D25/12—Filter presses, i.e. of the plate or plate and frame type
- B01D25/164—Chamber-plate presses, i.e. the sides of the filtering elements being clamped between two successive filtering plates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/38—Treatment of water, waste water, or sewage by centrifugal separation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
- C02F11/122—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using filter presses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
- C02F11/127—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering by centrifugation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/14—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening with addition of chemical agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/44—Time
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/20—Sludge processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
본 발명은 돈분을 포함하는 가축분뇨를 탈수하는 탈수 장치에 있어서, 가축분뇨를 탈수하는 데칸터를 포함하는 1차 탈수기와; 상기 데칸터에서 탈수된 1차 탈수케이크와 혼합하여 슬러지를 형성하는 탈수보조제와; 상기 형성된 슬러지를 탈수하는 필터프레스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에, 1차 탈수된 케이크로 생성된 슬러지의 응집능력을 향상시키고 부식성이 적은 탈수보조제를 활용하여 탈수처리능력을 향상시키며 케이크의 함수율을 저감시킬 수 있으며, 최적의 탈수보조제 사용량과 혼합시간을 제공할 수 있다.The present invention relates to a dewatering device for dewatering livestock manure including swine, comprising: a primary dehydrator including a decanter for dehydrating livestock manure; A dehydrating auxiliary agent which is mixed with the primary dehydrated cake dehydrated in the decanter to form sludge; And a filter press for dewatering the formed sludge.
Therefore, it is possible to improve the coagulation ability of the sludge produced by the first dehydrated cake and to improve the dewatering ability by using a dehydrating auxiliary agent having less corrosiveness, to reduce the water content of the cake, and to provide the optimum dehydration aid amount and mixing time can do.
Description
본 발명은 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법에 관한 것으로, 특히, 함수율이 현저하게 저감될 수 있는 가축 분뇨 탈수케이크를 형성할 수 있도록 구조를 개선한 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dewatering apparatus for a livestock manure and a dewatering method thereof, and more particularly to a dewatering apparatus and a dewatering method for a livestock manure wherein the structure is improved so as to form a livestock manure dewatering cake which can be remarkably reduced in water content will be.
국내 가축 사육두수는 2013년 기준 약 2억 3천만 마리로 닭, 오리가 약 92%, 돼지가 약 4% 그리고 소, 말 등 기타 가축이 약 4%정도 차지하는 것으로 나타났으며, 경제성장 및 축산물 소비의 증가로 인하여 최근 5년간(2007 ~ 2013년) 가축의 사육두수는 매년 증가하는 추세에 있어 가축분뇨 발생량은 전반적으로 증가하고 있는 것으로 파악된다.The number of domestic livestock breeding is estimated to be about 230 million as of 2013, with about 92% of chickens, ducks, about 4% of pigs, and about 4% of other cattle such as cows and horses. Due to the increase in consumption, the number of livestock rearing has been increasing every year for the past 5 years (2007 ~ 2013).
2013년 기준 국내 가축분뇨 발생량(173,052 ㎥/일) 중 돼지에 의해 발생하는 가축분뇨가 전체 가축분뇨 발생량의 52%(89.915 ㎥/일)를 차지해 양이 가장 많고, 오염 부하량도 다른 가축분뇨(젖소 20,840 ㎥/일, 소 43,369 ㎥/일, 닭·오리 17,234 ㎥/일)에 비해 상당히 높은 편이다.The amount of livestock manure produced by pigs accounted for 52% (89.915 ㎥ / day) of the total livestock manure output among the domestic livestock manure output (173,052 ㎥ / day) as of 2013, 20,840 ㎥ / day, small 43,369 ㎥ / day, and chicken and duck 17,234 ㎥ / day).
이러한 가축분뇨에 대한 규제, 처리 내지 활용을 위한 다양한 입법이 추진되어 왔다. 경제성 제고와 가축분뇨 적정관리 및 자원화를 통하여 친환경 축산기반의 조성과 수질오염방지를 달성하기 위하여 정화처리 위주에서 지역별 특성을 고려한 자원화 시설로의 전환을 위해 퇴/액비 자원화 시설 설치를 우선적으로 고려하는 사업을 추진해왔으며, 가축분뇨의 자원화를 촉진하고자 환경부와 농림수산식품부에서 ‘가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률(가축분뇨법)’을 제정공포(2006.09) 및 시행하였다(2007.10).Various legislations have been pursued for the regulation, treatment and utilization of livestock manure. In order to improve the economic efficiency and to achieve the goal of environment-friendly livestock farming and prevention of water pollution through proper manure management and recycling of livestock manure, priority is given to the establishment of reclamation / livestock recycling facilities for conversion from recycling treatment to recycling facilities considering regional characteristics The Ministry of Environment and the Ministry of Food, Agriculture, Forestry and Fisheries have promulgated the Law on the Management and Use of Livestock Manure (Livestock Manure Act) (2006.09) and implemented it (2007.10).
이러한 가축분뇨 처리 및 이용형태는 ‘분’과 ‘뇨’를 분리하는 경우와 혼합하여 처리하는 경우에 따라 다르며, 수거된 분과 뇨의 성상에 따라 퇴비화, 액비화, 정화처리, 에너지화 등 여러 가지 방법이 있다.This type of livestock manure treatment and usage differs depending on the case of mixing with the case of separating 'min' and 'urine', and various methods such as composting, liquefaction, purification treatment, .
현재 국내 가축분뇨는 약 90% 정도가 퇴·액비로 자원화 되고 있지만 토양, 하천 등의 주오염원으로 인식되기 시작함에 따라 가축분뇨법 개정 등 환경규제가 지속적으로 강화되고 있으며 논, 밭에 살포한 퇴·액비가 녹조발생 등의 주요 원인으로 지목되고 있는 실정이다. 또한 시간, 공간적 제약으로 공급이 초과하는 상황을 초래하며 경제성이 낮은 단점이 있다.At present, about 90% of domestic livestock manure is being recycled as fertilizer and livestock, but since it is recognized as a main pollutant source such as soil and river, environmental regulations such as revision of livestock manure method are constantly strengthened. · Liquid fertilizer is the main cause of the occurrence of green tide. In addition, there is a disadvantage that the supply is overcome due to time and space constraints, and economical efficiency is low.
다른 한편, 가축분뇨를 에너지화하기 위한 바이오가스 플랜트는 국내의 경우 낮은 혐기소화 효율과 안정적 운영에 대한 문제, 그리고 정책기반 미흡으로 인해 민간 주도형의 상용화 보급에 많은 어려움이 있으며, 가축분뇨를 활용한 고체연료화의 경우에는 분뇨의 높은 함수율을 낮추기 위한 건조에너지가 생산된 에너지보다 많이 필요한 열역학적인 한계점을 가지고 있어 에너지 생산 측면의 문제점 해결이 필요하다.On the other hand, the biogas plant for energizing livestock manure has many difficulties in commercialization of private initiative due to low anaerobic digestion efficiency, stable operation and insufficient policy base in Korea. In the case of solid fueling, the drying energy required to lower the high water content of the manure has a thermodynamic limitation, which is more necessary than the energy produced, so it is necessary to solve the problem of energy production.
특히, 가축분뇨 중 돼지분뇨는 슬러리 형태로 발생 수분이 많아 처리기술 및 운영 등이 미흡한 개별 농가에서 자원화 처리 시 비용, 악취, 품질 및 환경오염 등의 문제가 빈번하게 발생하며 기술적인 한계점이 있다.In particular, pig manure in livestock manure is a slurry form and has technical limitations in terms of cost, odor, quality, environmental pollution, etc. frequently encountered in the recycling treatment in individual farms where processing technology and operation are insufficient.
현재 돼지분뇨를 비롯한 가축분뇨는 주로 데칸터 탈수장치로 처리되고 있어 최종 생산되는 탈수 케이크의 함수율이 80% 전후로 매우 높다는 문제를 가지고 있다.Currently, livestock manure including pig manure is treated with decanter dehydrator, and the water content of the final dehydrated cake is very high, around 80%.
이러한 고 함수율의 탈수 케이크는 고체연료화 등의 목적으로 고온 가열기를 이용하여 후속 건조 공정을 거치게 되고, 수분 함량을 30wt% 이하로 낮추는 완전 건조의 경우 건조 슬러지를 시멘트 원료나 산업용 연료 등으로 재활용 하는 것을 목표로 하며, 수분함량을 60wt% 정도까지 낮추는 부분건조의 경우에는 슬러지 소각시 연료 소모를 최소화하기 위한 전 단계로 시행되고 있는 실정이다.Such a high water content dewatering cake is subjected to a subsequent drying process using a high temperature heater for the purpose of solidification of the fuel, and in the case of complete drying in which the water content is reduced to 30 wt% or less, the dry sludge is recycled as a raw material for cement or an industrial fuel In the case of partial drying where the water content is reduced to 60 wt%, the sludge incineration is being carried out at the previous stage in order to minimize fuel consumption.
따라서 난 탈수성인 가축분뇨의 탈수성을 향상시켜 최종 탈수 케이크의 함수율을 근원적으로 60% 이하로 생산할 수 있는 기술 개발은 고체연료화에 소요되는 에너지 절감과 슬러지 감량화를 통한 폐기물 처리비용의 절감 측면에서 매우 유용한 기술이다.Therefore, the development of a technology capable of producing a water content of the final dewatering cake of less than 60% by improving the dewaterability of the livestock manure which is dehydrated is very important in terms of energy saving for solid fuel conversion and reduction of waste disposal cost through sludge reduction It is a useful technique.
본 발명과 관련된 선행기술은 등록특허공보 제723338호 (2007. 05. 30 공고)의 ‘가축분뇨 자원화 처리시설’, 공개특허공보 제2014-0013491호 (2014. 02. 05. 공개)의 ‘가축분뇨의 고액 분리기’ 등을 예로 들 수 있다.Prior art related to the present invention is a livestock manure disposal facility of the registered patent publication No. 723338 (published on May 30, 2007), a livestock manure treatment facility of Laid-open Patent Publication No. 2014-0013491 (published on April 2, 2015) Liquid separator for manure ", and the like.
본 발명의 목적은, 1차 탈수된 케이크로 생성된 슬러지의 응집능력을 향상시키고 부식성이 적은 탈수보조제를 활용하여 탈수처리능력을 향상시키며 케이크의 함수율을 저감시킬 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a dewatering device for a livestock manure which can improve the coagulation ability of the sludge produced from the first dewatered cake and improve the dewatering ability by using a dehydrating auxiliary agent having low corrosiveness and to reduce the water content of the cake, Thereby providing a dehydration method.
또한 본 발명의 다른 목적은, 최적의 탈수보조제 사용량과 혼합시간을 제공할 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a dehydrating apparatus for a livestock manure capable of providing an optimal amount of dehydrating auxiliaries to be used and a mixing time, and a dehydrating method thereof.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 60wt% 이하의 함수율이 낮은 탈수 케이크를 간단하고 용이하게 얻을 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a dewatering apparatus and a dewatering method of a livestock manure which can easily and easily obtain a dewatering cake having a water content of 60 wt% or less.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 탈수 케이크의 재활용율을 향상시키거나 건조 등의 경우 비용을 절감시킬 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a dehydrating apparatus for a livestock manure and a dehydrating method thereof, which can improve the recycling rate of the dehydrated cake and reduce the cost in the case of drying and the like.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 일차적으로 데칸터를 통해 탈수한 케이크를 재탈수하여 난 탈수성의 가축분뇨 슬러지를 간단하고 편리하면서 경제적 효과를 향상시킬 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a dehydrating apparatus for a livestock manure and a dehydration method therefor which can easily and conveniently improve the economic effect of the dehydrated livestock manure sludge by dehydrating the cake dehydrated primarily through the decanter .
본 발명의 목적은, 돈분을 포함하는 가축분뇨를 탈수하는 탈수 장치에 있어서, 가축분뇨를 탈수하는 데칸터를 포함하는 1차 탈수기와; 상기 데칸터에서 탈수된 1차 탈수케이크와 혼합하여 슬러지를 형성하는 탈수보조제와; 상기 1차 탈수케이크와 상기 탈수보조제에 의해 형성된 슬러지를 탈수하는 필터프레스;를 포함하되, 상기 1차 탈수기에서 탈수된 탈수케이크의 함수율은 83wt%에서 77wt% 범위이고, 상기 필터프레스에 의하여 탈수되어 형성된 케이크의 함수율을 65wt%에서 55wt% 범위이며, 상기 탈수보조제는 OH기, 황산이온(SO4 2-)을 포함하되 상기 탈수보조제에서 철 이온의 혼합량은 고형물 중량 대비 3~5wt% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수 장치에 의해서 달성된다.An object of the present invention is to provide a dewatering device for dewatering livestock manure containing pig powder, comprising: a primary dehydrator including a decanter for dehydrating livestock manure; A dehydrating auxiliary agent which is mixed with the primary dehydrated cake dehydrated in the decanter to form sludge; And a filter press for dewatering the sludge formed by the primary dewatering cake and the dewatering aid, wherein the water content of the dewatered cake dewatered in the primary dewatering device is in the range of 83 wt% to 77 wt% and is dehydrated by the filter press Wherein the water content of the formed cake is in the range of 65 wt% to 55 wt%, and the dehydrating assistant comprises an OH group and a sulfate ion (SO 4 2- ), wherein the mixing amount of iron ions in the dehydrating assistant is 3 to 5 wt% And a dewatering device.
삭제delete
또한, 상기 탈수보조제에서 제1철(Fe(II))은 0.07wt% 이하, 황산이온(SO4 2-)은 24~29wt%를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable that the dehydration aid contains 0.07 wt% or less of ferrous iron (Fe (II)) and 24 to 29 wt% of sulfate ion (SO 4 2- ).
삭제delete
또한, 상기 필터프레스는 복수의 여과판을 구비하되, 상기 여과판은 압착여과판을 포함하고, 상기 여과판으로 슬러지를 설정된 목표 압력까지 이송한 후 공기 또는 물을 포함하는 압착유체를 상기 압착여과판으로 공급하여 상기 여과판 내부에 포집된 케이크를 압착 탈수하는 것이 바람직하다.The filter press includes a plurality of filter plates. The filter plate includes a compression filtration plate. The sludge is conveyed to a set target pressure by the filtration plate, and a squeezing fluid containing air or water is supplied to the squeezing filtration plate, It is preferable to squeeze and dewater the cake collected inside the filter plate.
또한, 상기 여과판과 여과판 사이의 공간인 여실의 폭으로 케이크가 형성되는 두께는 30~25mm인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the thickness of the cake formed by the width of the filter chamber, which is the space between the filter plate and the filter plate, is 30 to 25 mm.
또한, 상기 1차 탈수케이크와 상기 탈수보조제의 혼합시간은 3~5분인 것이 바람직하다.The mixing time of the primary dewatering cake and the dehydrating auxiliary is preferably 3 to 5 minutes.
또한, 상기 1차 탈수케이크와 상기 탈수보조제의 혼합은 라인믹서로 혼합하는 것이 바람직하다.It is preferable that the primary dehydrating cake and the dehydrating auxiliary agent are mixed by a line mixer.
한편, 본 발명의 목적은, 돈분을 포함하는 가축분뇨를 탈수하는 방법에 있어서, 가축분뇨를 테칸터를 포함하는 1차 탈수기로 탈수하는 (1)과정과; 상기 1차 탈수기에서 탈수한 1차 탈수케이크와 탈수보조제를 혼합하여 슬러지를 형성하는 (2)과정과; 상기 (2)과정에서 형성된 슬러지를 필터프레스로 탈수하는 과정;을 포함하되, 상기 1차 탈수기에서 탈수된 탈수케이크의 함수율은 83wt%에서 77wt% 범위이고, 상기 필터프레스에 의하여 탈수되어 형성된 케이크의 함수율을 65wt%에서 55wt% 범위이며, 상기 탈수보조제는 OH기, 황산이온(SO4 2-)을 포함하되 상기 탈수보조제에서 철 이온의 혼합량은 고형물 중량 대비 3~5wt% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 탈수 방법에 의해서도 달성된다.It is another object of the present invention to provide a method of dewatering livestock manure including pigs, comprising the steps of (1) dewatering livestock manure into a primary dehydrator including a tester; (2) a step of mixing the primary dehydrated cake dehydrated in the primary dehydrator and the dehydrating auxiliary to form a sludge; And dewatering the sludge formed in the step (2) to a filter press, wherein a water content of the dewatered cake dehydrated in the first dehydrator is in a range of 83 wt% to 77 wt%, and the dewatered cake Wherein the dehydrating assistant comprises an OH group and sulfuric acid ions (SO 4 2- ), wherein the mixing amount of the iron ions in the dehydrating assistant is 3 to 5 wt% based on the weight of the solid matter, wherein the water content is in the range of 65 wt% to 55 wt% The method of the present invention is also achieved by a manure dewatering method.
본 발명에 따르면, 1차 탈수된 케이크로 생성된 슬러지의 응집능력을 향상시키고 부식성이 적은 탈수보조제를 활용하여 탈수처리능력을 향상시키며 케이크의 함수율을 저감시킬 수 있으며, 최적의 탈수보조제 사용량과 혼합시간을 제공할 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to improve the coagulation ability of the sludge produced from the primary dewatered cake and to utilize the dewatering aid having low corrosivity to improve the dewatering ability and reduce the water content of the cake, The present invention can provide a dehydrating apparatus for a livestock manure and a method of dehydrating it.
또한, 60wt% 이하의 함수율이 낮은 탈수 케이크를 간단하고 용이하게 얻을 수 있으며, 탈수 케이크의 재활용율을 향상시키거나 건조 등의 경우 비용을 절감시킬 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공할 수 있다.Also provided is a dewatering apparatus and dewatering method for a livestock manure which can easily and easily obtain a dewatering cake having a water content of 60 wt% or less and improve the recycling rate of the dewatering cake or reduce the cost in the case of drying can do.
또한, 일차적으로 데칸터를 포함한 탈수기로 탈수한 케이크를 재탈수하여 난 탈수성의 가축분뇨 슬러지를 간단하고 편리하면서 경제적 효과를 향상시킬 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공할 수 있다.Also, it is possible to provide a dewatering apparatus and a dewatering method of a livestock manure which can primarily and easily re-dewater the cake dehydrated by a dehydrator including a decanter to improve the economical effect of the dehydrating livestock manure sludge.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탈수 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 개념도,
도 2는 분뇨의 탈수시험을 한 시험설비의 일예를 도시한 개략도,
도 3은 탈수보조제의 첨가량을 변화시키고 시간에 따른 여액 배출속도를 도시한 그래프,
도 4는 1차 탈수케이크와 탈수보조제의 혼합시간에 따른 여액 배출속도를 도시한 그래프,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 탈수 방법을 도시한 순서도이다.FIG. 1 is a conceptual view for explaining an operation process of a dewatering device according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a schematic view showing an example of a test facility for dehydration test of manure,
FIG. 3 is a graph showing changes in the amount of the dehydrating auxiliary added and the rate of the filtrate discharge over time,
4 is a graph showing the filtrate discharge rate according to the mixing time of the primary dewatering cake and the dehydrating auxiliary agent,
5 is a flowchart illustrating a dehydration method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일실시예에 따른 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법(100, 이하에서 ‘탈수 장치’라 함)에 대하여 아래의 도 1 내지 도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.A dewatering apparatus and dewatering apparatus (hereinafter, referred to as 'dewatering apparatus') according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3 below.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탈수 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 개념도이고, 도 2는 분뇨의 탈수시험을 한 시험설비의 일예를 도시한 개략도이며, 도 3은 탈수보조제의 첨가량을 변화시키고 시간에 따른 여액 배출속도를 도시한 그래프이고, 도 4는 1차 탈수케이크와 탈수보조제의 혼합시간에 따른 여액 배출속도를 도시한 그래프이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 탈수 방법을 도시한 순서도이다.FIG. 1 is a conceptual view for explaining the operation of a dewatering apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing an example of a test facility for dewatering test of manure. FIG. 4 is a graph showing the filtrate discharge rate according to the mixing time of the primary dewatering cake and the dewatering auxiliary agent, FIG. 5 is a graph showing the filtrate discharge speed according to the embodiment of the present invention, Fig.
본 발명의 일실시예에 따른 ?y수 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 돈분을 포함하는 각종 가축의 분뇨를 생화학적인 다양한 공지의 방법으로 전처리하고 농축된 농축조(30)의 농축슬러리를 농축슬러리 이송라인(115)을 통해 농축슬러리 이송펌프(113)로 데칸터를 포함하는 1차 탈수기(110)로 이송하여 여액과 케이크를 분리하여 즉, 고체 성분인 케이크와 액체 성분인 여액을 서로 분리시킨다(도 5의 S210 단계 참조). 이 과정에서 발생된 1차 케이크는 1차 탈수케이크 이송라인(117)을 따라 라인믹서를 포함하는 혼합부(150)로 이송된다.1, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, manure of various livestock including pigs is pretreated by various known biochemical methods, and the concentrated
이때, 1차 탈수기(110)에서 탈수된 1차 케이크의 함수율은 대략 80wt% 전후이다.At this time, the water content of the first cake dehydrated in the
이렇게 혼합부(150)에 이송된 1차 탈수케이크는 탈수보조부(130)에서 이송된 탈수보조제와 혼합부(150)에서 일정시간 혼합된다(도 5의 S230 단계 참조). 여기서, 탈수보조제는 제1철(Fe(II)) 0.07wt% 이하, 황산이온(SO4 2-) 24~29wt%를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 탈수보조제는 구조적으로 황산제이철의 SO4 2-의 일부를 OH-로 옮겨놓은 삼차원의 배위를 하고 있으며, OH기를 가교로서 중합되어, 다핵착체(多核錯)를 형성하고 있으며, 1차 탈수케이크와 혼합된 슬러지에 대한 응집능력을 향상시킬 수 있고, 염기도를 가지기 때문에 알칼리도의 소비가 적고, 부식성이 적다는 특징을 갖는다. The primary dewatering cake transferred to the
즉, 본 출원인이 수십 년간 탈수가 어려워 함수율을 저하시키기 어려운 난 탈수성의 분뇨 폐수에 대한 탈수 방법을 연구해온 이래로 수많은 착오를 거쳐 도출한 수단이 탈수보조제이다. 이러한 탈수보조제는 케이크를 형성하는 고형입자와 결합된 물분자를 부분적으로 파괴하여 탈수성을 향상시키는 것으로 파악되며 본 출원인은 이러한 구조에 대하여 더욱 더 연구를 기울일 예정이다.That is, since the applicant has studied a dehydration method for an egg-dehydrated manure wastewater, which is difficult to dehydrate for several decades and is difficult to lower the water content, a means derived from a number of mistakes is a dehydrating aids. Such dehydrating auxiliaries are believed to partially degrade the water molecules associated with the solid particles forming the cake to improve the dehydration properties, and Applicants will further study this structure.
탈수보조부(130)는 탈수보조제를 저장하는 보조제 저장탱크(131)와 보조제 저장탱크(131)에서 혼합부(150)로 이송시키는 보조제 이송라인(135)과 보조제 이송라인(135) 상에 결합되어 탈수보조제를 혼합부(150)로 가압하는 보조제 이송펌프(133)를 포함하는 것이 바람직하다.The dewatering
그리고, 이러한 탈수보조제는 예를 들어 1차 탈수케이크의 이송량을 미도시된 센서로 감지하고 1차 탈수케이크의 함수율을 고려하여 1차 탈수케이크 내의 총 고형분을 제어부(190)에서 산출할 수 있다.For example, the dehydration aid may detect the transfer amount of the first dehydration cake by an unshown sensor and calculate the total solid content in the first dehydration cake in the
이러한 1차 탈수케이크 내의 총 고형분량에 기초하여 제어부(190)에서 예를 들면, 정량으로 공급되는 보조제 이송펌프(133)를 가동시킬 수 있다. 이에, 1차 탈수케이크의 총 고형분에 대하여 일정한 비율로 탈수보조제를 정량으로 공급시켜 혼합부(150)에서 안정적으로 1차 탈수케이크와 탈수보조제가 혼합될 수 있도록 제어부(190)에서 제어할 수 있다.Based on the total solid content in the primary dewatering cake, for example, the auxiliary
다음, 이렇게 혼합부(150)에서 혼합된 슬러지는 필터프레스(170)로 이송된다(도 5의 S250 단계 참조).Next, the sludge mixed in the
즉, 혼합부(150)에서 필터프레스(170) 사이의 혼합슬러지 이송라인(175)을 따라 혼합된 슬러지는 혼합슬러지 이송펌프(173)에 의하여 가압되어 이송된다. 여기서, 혼합슬러지 이송펌프(173)는 다양한 공지의 펌프를 사용할 수 있지만, 본 발명에서는 모노펌프, 다이어프램 펌프 등이 사용될 수 있다.That is, the mixed sludge along the mixed
그리고, 필터프레스(170)의 핵심구성인 여과판(171)은 복수로 구비되어 있으며, 그 중에서 일부 또는 전부가 압착여과판(171b)인 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 일반여과판(171a)과 압착여과판(171b)이 교대로 설치된 여과판(171)이 그 일예이다.A plurality of
여기서, 필터프레스(170)는, 압착여과판(171b)으로 물 또는 공기(주로 물임)를 포함하는 압착유체가 공급되는 압착유체 공급라인(179)과, 압착유체 공급라인(179)에서 공급되어 각 압착여과판(171b)으로 분배하는 압착유체 헤드(179a)와, 압착유체 헤드(179a)에서 각 압착여과판(171b)으로 압착유체를 공급하는 압착유체 호스(179b)를 각각 구비하고 있다. 그리고, 여과판(171) 사이의 공간이 여실의 폭(도 1의 ‘t’ 참조)이고, 이 폭이 케이크 두께가 되고 여기에 프레스 탈수케이크(177)가 형성된다. 다만, 압착여과판(171b)의 압착에 의하여 여실에 형성된 케이크는 탈수가 더 진행되어 더 얇아질 수 있다.Here, the
이러한 구성을 갖는 필터프레스(170)에 의해 혼합된 슬러지는 혼합슬러지 이송펌프(173)에 의해 혼합슬러지 이송라인(175)을 통해 혼합부(150)에서 필터프레스(170)의 여과판(171)의 여실 내부로 가압 이송된다(도 5의 S250 단계 참조).The sludge mixed by the
가압 이송된 슬러지는 여과판(171)의 표면을 둘러싸는 여과포(미도시)에 의하여 고형분은 여실 내에 포집되어 케이크화 되고 여과포를 통과한 여과액 내지 여액은 다시 농축조(30) 등으로 배출된다.The sludge under pressure is collected in the filter chamber by the filter cloth (not shown) surrounding the surface of the
이 과정에서 제어부(190)는 혼합슬러지를 가압 이송하는 혼합슬러지 이송펌프(173)의 가압하는 압력을 설정할 수 있고 이러한 설정 압력을 목표압력으로 선택할 수 있다. 즉, 혼합슬러지 이송펌프(173)의 목표압력에 도달한 후에 일정시간이 경과한 후에 혼합슬러지의 이송을 제어부(190)에 정지하도록 제어할 수 있다.In this process, the
이렇게 혼합슬러지 이송펌프(173)가 압력에 의해 혼합슬러지의 탈수를 완료한 후 압착여과판(171b)으로 물을 포함하는 압착유체를 공급하여 여과판(171) 사이에 형성된 케이크를 다시 압착 가압함으로써 케이크 내부에 함유된 수분을 더 배출시켜 케이크의 함수율을 더 저감시킬 수 있다(도 5의 S250 단계 참조).After the mixed
이하에서 전술한 본 발명에 따른 탈수 장치(100)에 대한 시험, 실험 등에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같고 슬러지의 예로는 가축분뇨 중에서 돈분이 선택되었다.Hereinafter, the test, experiment, etc. of the
먼저, 도 2에 도시된 것은 본 발명에 따른 탈수장치를 축소한 소형 시험설비(300)이다.2 is a
실험에 사용된 시험설비(300)는 탈수보조제와 혼합된 1차 탈수케이크가 혼합된 슬러지가 수용되는 본체(321)는 내경 14cm, 높이 25cm 이며 하측의 여액이 통과하는 여과판(327)의 여과면적이 154 cm2이고, 본체(321) 내에 전술한 탈수보조제와 혼합된 1차 탈수케이크를 일정량 주입하고, 본체(321) 상부에 설치된 피스톤(315)에 의해 본체(321) 내부의 이동판(323)이 일정한 압력으로 슬러지를 압착하는 형식의 가압식 소형 시험설비이다.In the
본체(321)의 슬러지가 수용되는 상하에는 여과포(325)와 여과판(327)이 설치되어 있고 케이크층에 인가된 압력으로 인해 수분은 케이크 층과 여과포(325), 여과판(327)의 기공을 통해 본체(321)의 하부로 배출되어 여과액라인(331)을 따라 용기에 수용되고 수용된 여액은 저울(333)에 의하여 그 량을 측정할 수 있다. 즉, 본체(321) 하부로 배출된 탈수 여액은 본체(321)의 하부에 설치되어 있는 용기에 포집되며 저울(333)로 시간의 경과에 따른 탈수 여액량을 측정할 수 있다.The sludge of the
한편, 본체(321)를 가압하는 피스톤(315)은 압축공기에 의하여 가압되고, 가압되는 압축공기 배관라인에 밸브(317), 압력조절기(310), 압력계(313) 등이 구비되어 있어 가압되는 압축공기의 압력을 측정할 수 있다.The
여기서, 참고로 탈수보조제의 적갈색 액체이고, 비중(20℃)이 약 1.45~1.49이고, 점도(20℃)가 10~30cps이다. 또한, pH(1w/v%)는 2 이상이며, total Fe는 11% 이상이며, 염소이온(Cl-)은 0.05wt% 이하이고, 빙점은 12±1℃이다.Here, for reference, it is a reddish brown liquid of a dehydrating aid and has a specific gravity (20 占 폚) of about 1.45 to 1.49 and a viscosity (20 占 폚) of 10 to 30 cps. In addition, the pH (1w / v%) is 2 or more, the total Fe is 11% or more, the chlorine ion (Cl - ) is 0.05wt% or less and the freezing point is 12 ± 1 ° C.
이러한 시험장비(300)로 데칸터의 1차 탈수기로 탈수된 돈분 탈수케이크(함수율 75~80%)의 고형물 중량 대비 탈수보조제에 함유되어 있는 철(Fe) 이온의 중량 기준으로 0%, 1%, 3%, 5%, 7% 첨가하여 혼합하고 각각에 따른 탈수된 여액의 배출속도를 측정한 결과를 그래프로 표시하면 도 3에 도시된 바와 같다.1% by weight of the iron (Fe) ion contained in the dehydrating auxiliary agent as compared with the solids weight of the dough dewatering cake (moisture content 75 to 80%) dehydrated with the first dehydrator of the decanter by the
이 과정에서 케이크 층에 인가되는 압력은 탈수 초기부터 종료 시까지 전 기간 동안 15bar를 유지하였으며, 도 3에 따르면, 탈수보조제 첨가량이 증가할수록 탈수여액의 배출속도가 증가하였으며, 최종 탈수케이크의 함수율은 [표 1]에 도시한 바와 같이 감소하였음을 알 수 있다.In this process, the pressure applied to the cake layer was maintained at 15 bar during the entire period from the beginning to the end of dehydration. According to FIG. 3, as the amount of the dehydrating additive increased, the discharge rate of the dehydrated filtrate increased. As shown in [Table 1].
상기의 결과에서와 같이 함수율 60% 이하의 탈수 케이크를 생산하기 위해서는 본 발명에서 사용된 탈수보조제를 가축 분뇨 고형물 중량 대비 철(Fe) 이온의 중량 기준으로 3% 이상 첨가하여야 하는 것을 알 수 있다.As shown in the above results, in order to produce a dehydrated cake having a moisture content of 60% or less, it is understood that the dehydrating auxiliaries used in the present invention should be added by 3% or more based on the weight of iron (Fe) ions to the weight of the livestock manure solids.
하지만, 가축 분뇨의 성상 및 경제성 등을 고려하여 첨가량을 조절하는 것이 적절할 것이고, 탈수보조제를 가축 분뇨 고형물 중량 대비 철(Fe) 이온의 중량 기준으로 3% ~ 5% 범위가 보다 바람직할 것이다.However, it may be appropriate to control the addition amount in consideration of the characteristics and economy of livestock manure, and it is more preferable that the dehydrating auxiliary agent is in the range of 3% to 5% based on the weight of iron (Fe) ion based on the weight of the livestock manure solids.
돈분 탈수 케이크와 탈수보조제의 혼합 정도에 따른 탈수성을 알아보기 위해 탈수보조제를 돈분 탈수 케이크(함수율 75~80%)의 고형물 중량 대비 탈수보조제에 함유되어있는 철(Fe) 이온의 중량 기준으로 5% 첨가하고, 혼합 시간은 0min, 3min, 10min, 20min, 30min, 40min, 50min으로 각각 달리하여 전술한 시험장비(300)를 탈수성을 관찰하였다.In order to investigate the dewaterability according to the degree of mixing of the dehydrating cake and the dehydrating auxiliaries, a dehydrating aid was added to the dehydrating cake (moisture content 75 to 80%) based on the weight of the iron (Fe) %, And the mixing time was set to 0 min, 3 min, 10 min, 20 min, 30 min, 40 min and 50 min, respectively.
이때 케이크 층에 인가되는 압력은 탈수 초기부터 종료시까지 전 기간 동안 15bar를 유지하였으며, 도 4와 같이 혼합 시간 3min의 경우가 가장 좋은 여액 배출속도를 나타내었으며, 10min 이상 혼합한 경우에는 오히려 탈수성이 악화됨을 알 수 있었다.In this case, the pressure applied to the cake layer was maintained at 15 bar during the entire period from the beginning to the end of dehydration. As shown in FIG. 4, when the mixing time was 3 min, the best filtrate flow rate was exhibited. It was found that it was getting worse.
따라서 본 시험에 의한 돈분 가축분뇨의 1차 탈수케이크와 탈수보조제의 혼합은 특별한 혼합장치가 필요 없이 라인믹서 형태로 가능하면 빠른 시간 내에 간단히 혼합하는 것이 탈수 측면에서 보다 유리함을 알 수 있다. 이러한 특징은 실제 탈수장치의 구성과 생산성의 측면에서 매우 유용한 장점이 될 것으로 이해된다.Therefore, it can be seen that the mixing of the primary dehydrated cake and the dehydrating auxiliary agent of the flour livestock manure according to the present test is more advantageous than the dehydrating method in the case of the line mixer without the need of a special mixing device. It is understood that this feature will be a very useful advantage in terms of the actual dewatering device configuration and productivity.
다른 한편, 혼합슬러지 탈수과정에서 케이크 두께는 함수율과 탈수속도에 영향을 미치게 되는데, 케이크 두께가 작을 경우 최종 탈수 케이크의 함수율은 감소하지만 탈수장치의 여과판 개수가 증가하기 때문에 상호 조건을 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the mixed sludge dewatering process, the cake thickness affects the water content and the dewatering rate. When the cake thickness is small, the water content of the final dewatering cake decreases but the number of filter plates of the dewatering device increases. .
여기서, 본 실험에서는 필터프레스(170)를 이용하여 돈분 가축분뇨의 최종 탈수를 통해 필터프레스(170)에서 생성된 탈수케이크의 함수율을 60% 이하로 하기 위한 최적의 케이크 두께를 파악해 보기로 하였다.Here, in this experiment, it was tried to grasp the optimal cake thickness to make the water content of the dewatered cake produced in the
본 실험에 사용한 파일럿 탈수장치는 여과판의 크기가 가로, 세로 각각 470mm인 파일롯 필터프레스 탈수장치를 이용하였으며, 케이크 두께를 25mm, 30mm, 35mm와 50mm로 조절하여 각 케이크 두께에 따른 탈수효율을 분석하였다.The pilot dehydrator used in this experiment was a pilot filter dewatering device with a filter plate size of 470 mm in width and 4 mm in length. The dewatering efficiency of each cake thickness was analyzed by adjusting the cake thickness to 25 mm, 30 mm, 35 mm and 50 mm .
혼합된 슬러지를 파일럿 필터프레스로 이송하는 수단은 모노펌프를 용하였으며, 모노펌프의 가압 압력이 10bar에 도달하면 혼합슬러지의 이송을 중단하였고, 그 이후에는 일정시간 압착여과판에 압착유체인 15bar 압력의 물을 이용하여 케이크를 최종적으로 압착 탈수하였다,The means for transferring the mixed sludge to the pilot filter press used a mono pump. When the pressure of the mono pump reached 10 bar, the conveying of the mixed sludge was stopped. After that, The cake was finally squeezed and dewatered with water,
아래의 [표 2]에 케이크 두께에 따른 탈수실험에 대한 운전조건 및 결과를 나타내었다.Table 2 below shows the operating conditions and results for the dewatering experiment according to the cake thickness.
표 2에 도시된 바와 같이, 케이크 두께가 클수록 처리량이 증가하였고 이와 함께 최종 탈수 케이크의 함수율 역시 증가하였으며, 케이크의 두께가 작을수록 처리량은 다소 감소하지만 최종 탈수 케이크의 함수율이 감소하였음을 알 수 있다.As shown in Table 2, the larger the cake thickness, the greater the throughput and the water content of the final dewatering cake increased. The smaller the cake thickness, the smaller the throughput but the lower the water content of the final dewatering cake .
이에, 본 실험을 통해 돈분 가축분뇨를 필터프레스로 재탈수를 통해 함수율 60% 이하의 탈수케이크를 생산하고자 할 경우에 필터프레스 탈수장치의 케이크 두께는 30mm 이하가 바람직할 것이다. Therefore, it is preferable that the cake thickness of the filter press dewatering device is 30 mm or less when producing the dewatered cake having a water content of less than 60% by rehydration of the livestock manure with the filter press.
다만, 전체적으로는 가축분뇨의 처리량 및 경제성 등을 감안하여 탈수보조제의 첨가량과 운전조건에 따라 케이크 두께를 적절히 조절하는 것이 보다 바람직할 것이다.However, considering the throughput and economic efficiency of livestock manure as a whole, it is more preferable to appropriately control the thickness of the cake depending on the amount of the dehydrating auxiliaries to be added and the operation conditions.
여기서, 함수율 80wt%의 케이크 1,000kg(수분 800kg, 고형분 200kg)이 함수율 60wt%로 되는 경우 케이크량이 500kg(수분 300kg, 고형분 200kg)으로 케이크량이 반으로 줄어듦을 알 수 있다.Here, when 1,000 kg of cake having a water content of 80 wt% (800 kg of water, 200 kg of solid content) has a water content of 60 wt%, the cake amount is 500 kg (300 kg of water, 200 kg of solid content)
또한, 이렇게 케이크의 수분함수율이 감소하게 되면 건조 등을 위한 비용도 획기적으로 감소하게 되어 그 경제적 효과가 매우 증대하고, 다양한 용도로 활용될 수 있어 그 활용범위도 넓어진다. 즉. 난 탈수성의 가출분뇨의 슬러지에서 발생한 케이크의 함수율을 60wt% 이하의 저함수율로 탈수가 가능하므로 매립 및 소각, 재활용 및 고체연료와 같은 에너지 자원화 등에 따른 경제성과 친환경성이 증대될 것으로 파악된다. 또한, 분뇨 폐수뿐만 아니라 다른 종류의 필터프레스를 포함하는 기계탈수로 저함수율을 유도하기 어려운 분야에도 적용될 수 있는 가능성이 있을 것으로 파악된다.In addition, when the water content of the cake is reduced, the cost for drying and the like is drastically reduced, and the economic effect is greatly increased. In other words. Since the water content of the cakes produced in the sludge of the dehydration runoff sludge can be dehydrated to a low water content of 60 wt% or less, it is believed that economical efficiency and eco - friendliness will be increased due to reclamation, incineration, recycling and energy resources such as solid fuel. In addition, there is a possibility that the present invention may be applied to a field where it is difficult to induce a low water content by machine dehydration including not only manure wastewater but also other kinds of filter presses.
이에, 본 발명에 따르면, 1차 탈수된 케이크로 생성된 슬러지의 응집능력을 향상시키고 부식성이 적은 탈수보조제를 활용하여 탈수처리능력을 향상시키며 케이크의 함수율을 저감시킬 수 있으며, 최적의 탈수보조제 사용량과 혼합시간을 제공할 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the coagulation ability of the sludge produced from the first dewatered cake and to improve the dewatering ability using the dehydrating auxiliary agent having low corrosiveness and to reduce the water content of the cake, And a mixing time of the animal manure can be provided.
또한, 60wt% 이하의 함수율이 낮은 탈수 케이크를 간단하고 용이하게 얻을 수 있으며, 탈수 케이크의 재활용율을 향상시키거나 건조 등의 경우 비용을 절감시킬 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공할 수 있다.Also provided is a dewatering apparatus and dewatering method for a livestock manure which can easily and easily obtain a dewatering cake having a water content of 60 wt% or less and improve the recycling rate of the dewatering cake or reduce the cost in the case of drying can do.
또한, 일차적으로 데칸터를 포함한 탈수기로 탈수한 케이크를 재탈수하여 난 탈수성의 가축분뇨 슬러지를 간단하고 편리하면서 경제적 효과를 향상시킬 수 있는 가축 분뇨의 탈수 장치 및 그 탈수 방법을 제공할 수 있다.Also, it is possible to provide a dewatering apparatus and a dewatering method of a livestock manure which can primarily and easily re-dewater the cake dehydrated by a dehydrator including a decanter to improve the economical effect of the dehydrating livestock manure sludge.
여기서, 본 발명의 여러 실시예들을 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains, will be. The scope of the invention will be determined by the appended claims and their equivalents.
100 : 탈수 장치 30 : 농축조
110 : 1차 탈수기 113 : 농축슬러리 이송펌프
115 : 농축슬러리 이송라인 117 : 1차 탈수케이크 이송라인
130 : 탈수보조부 131 : 보조제 저장탱크
133 : 보조제 이송펌프 135 : 보조제 이송라인
150 : 혼합부
170 : 필터프레스 171 : 여과판
171a : 일반여과판 171b : 압착여과판
173 : 혼합슬러지 이송펌프 175 : 혼합슬러지 이송라인
177 : 프레스 탈수케이크 179 : 압착유체 공급라인
179a : 압착유체 헤드 179b : 압착유체 호스
190 : 제어부100: Dewatering device 30: Enrichment tank
110: primary dehydrator 113: concentrated slurry transfer pump
115: Concentrated slurry transfer line 117: Primary dewatering cake transfer line
130: dehydrating auxiliary part 131: auxiliary tank
133: Adjuvant delivery pump 135: Adjuvant delivery line
150:
170: Filter press 171: Filter plate
171a:
173: Mixed sludge transfer pump 175: Mixed sludge transfer line
177: Press dehydrated cake 179: Pressurized fluid supply line
179a: Compressed
190:
Claims (12)
가축분뇨를 탈수하는 데칸터를 포함하는 1차 탈수기와;
상기 데칸터에서 탈수된 1차 탈수케이크와 혼합하여 슬러지를 형성하는 탈수보조제와;
상기 1차 탈수케이크와 상기 탈수보조제를 혼합하여 형성된 혼합물인 슬러지를 탈수하는 필터프레스;를 포함하되,
상기 1차 탈수기에서 탈수된 탈수케이크의 함수율은 83wt%에서 77wt% 범위이고, 상기 필터프레스에 의하여 탈수되어 형성된 케이크의 함수율을 65wt%에서 55wt% 범위이며,
상기 탈수보조제는 OH기, 황산이온(SO4 2-)을 포함하되 상기 탈수보조제에서 철 이온의 혼합량은 고형물 중량 대비 3~5wt% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수 장치.1. A dewatering device for dewatering livestock manure including swine,
A primary dehydrator including a decanter for dehydrating livestock manure;
A dehydrating auxiliary agent which is mixed with the primary dehydrated cake dehydrated in the decanter to form sludge;
And a filter press for dewatering the sludge, which is a mixture formed by mixing the primary dehydrating cake and the dehydrating auxiliary agent,
The water content of the dehydrated cake dehydrated in the primary dehydrator is in the range of 83 wt% to 77 wt%, and the water content of the cake dewatered by the filter press is in the range of 65 wt% to 55 wt%
Wherein the dehydrating assistant comprises an OH group and a sulfate ion (SO 4 2- ), wherein the mixing amount of iron ions in the dehydrating auxiliary agent is 3 to 5 wt% based on the weight of the solids.
상기 탈수보조제에서 제1철(Fe(II))은 0.07wt% 이하, 황산이온(SO4 2-)은 24~29wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수 장치.The method according to claim 1,
Wherein the dehydration assistant contains 0.07 wt% or less of ferrous iron (Fe (II)) and 24 to 29 wt% of sulfate ion (SO 4 2- ).
상기 필터프레스는 복수의 여과판을 구비하되, 상기 여과판은 압착여과판을 포함하고
상기 여과판으로 슬러지를 설정된 목표 압력까지 이송한 후 공기 또는 물을 포함하는 압착유체를 상기 압착여과판으로 공급하여 상기 여과판 내부에 포집된 케이크를 압착 탈수하는 것을 특징으로 하는 탈수 장치.The method according to claim 1,
Wherein the filter press comprises a plurality of filter plates, wherein the filter plate comprises a compression filtration plate
Wherein the sludge is conveyed to a set target pressure by the filter plate, and a squeezing fluid containing air or water is supplied to the squeezing filter plate to squeeze and dewater the cake caught in the filter plate.
상기 여과판과 여과판 사이의 공간인 여실의 폭으로 케이크가 형성되는 두께는 30~25mm인 것을 특징으로 하는 탈수 장치.6. The method of claim 5,
Wherein a thickness of the cake formed by the width of the filter chamber, which is a space between the filter plate and the filter plate, is 30 to 25 mm.
상기 1차 탈수케이크와 상기 탈수보조제의 혼합시간은 3~5분인 것을 특징으로 하는 탈수 장치.The method according to claim 1,
Wherein the mixing time of the primary dewatering cake and the dewatering auxiliary is 3 to 5 minutes.
상기 1차 탈수케이크와 상기 탈수보조제의 혼합은 라인믹서로 혼합하는 것을 특징으로 하는 탈수 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the first dehydrating cake and the dehydrating auxiliary agent are mixed by a line mixer.
가축분뇨를 테칸터를 포함하는 1차 탈수기로 탈수하는 (1)과정과;
상기 1차 탈수기에서 탈수한 1차 탈수케이크와 탈수보조제를 혼합하여 슬러지를 형성하는 (2)과정과;
상기 (2)과정에서 형성된 혼합물인 슬러지를 필터프레스로 탈수하는 과정;을 포함하되,
상기 1차 탈수기에서 탈수된 탈수케이크의 함수율은 83wt%에서 77wt% 범위이고, 상기 필터프레스에 의하여 탈수되어 형성된 케이크의 함수율을 65wt%에서 55wt% 범위이며, 상기 탈수보조제는 OH기, 황산이온(SO4 2-)을 포함하되 상기 탈수보조제에서 철 이온의 혼합량은 고형물 중량 대비 3~5wt% 를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 탈수 방법.A method for dewatering a livestock manure including pigs,
(1) dewatering livestock manure with a primary dehydrator comprising a tester;
(2) a step of mixing the primary dehydrated cake dehydrated in the primary dehydrator and the dehydrating auxiliary to form a sludge;
And dewatering the sludge, which is a mixture formed in the step (2), with a filter press,
The water content of the dehydrated cake dehydrated in the primary dehydrator is in the range of 83 wt% to 77 wt%, and the water content of the cake formed by dewatering by the filter press is in the range of 65 wt% to 55 wt% SO 4 2- ), wherein the mixing amount of iron ions in the dehydrating auxiliary agent is 3 to 5 wt% based on the weight of the solids.
상기 탈수보조제는 제1철(Fe(II)) 0.07wt% 이하, 황산이온(SO4 2-) 24~29wt%를 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 탈수 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the dehydrating auxiliary agent comprises 0.07 wt% or less of ferrous iron (Fe (II)) and 24 to 29 wt% of sulfate ions (SO 4 2- ).
상기 필터프레스는 복수의 여과판을 구비하되, 상기 여과판은 압착여과판을 포함하고
상기 여과판으로 슬러지를 설정된 목표 압력까지 이송한 후 공기 또는 물을 포함하는 압착유체를 상기 압착여과판으로 공급하여 상기 여과판 내부에 포집된 케이크를 압착 탈수하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분뇨 탈수 방법.11. The method according to claim 9 or 10,
Wherein the filter press comprises a plurality of filter plates, wherein the filter plate comprises a compression filtration plate
Further comprising feeding the sludge to a target pressure set by the filter plate and then supplying a squeezing fluid containing air or water to the squeezing filter plate to squeeze and dewater the cake collected in the filter plate, .
데칸터 탈수케이크와 상기 탈수보조제의 혼합시간은 3~5분인 것을 특징으로 하는 분뇨 탈수 방법.11. The method of claim 10,
Wherein the mixing time of the decanter dehydrating cake and the dehydrating auxiliary agent is 3 to 5 minutes.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160057910A KR101887416B1 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | De-watering Device of Livestock Excretions and De-watering Method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160057910A KR101887416B1 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | De-watering Device of Livestock Excretions and De-watering Method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170127620A KR20170127620A (en) | 2017-11-22 |
KR101887416B1 true KR101887416B1 (en) | 2018-08-10 |
Family
ID=60810006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160057910A KR101887416B1 (en) | 2016-05-12 | 2016-05-12 | De-watering Device of Livestock Excretions and De-watering Method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101887416B1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102043053B1 (en) * | 2018-05-01 | 2019-11-11 | 에스이에스티 주식회사 | Solid Fuel System of Swine Manure |
KR102121470B1 (en) * | 2018-07-24 | 2020-06-10 | 한국건설기술연구원 | Method and apparatus for treatmenting livestock manure |
CN109320042A (en) * | 2018-11-04 | 2019-02-12 | 贵州苗家尚品生态农业发展有限公司 | A kind of cow dung compression dehydration deodorization device |
CN110104882A (en) * | 2019-05-10 | 2019-08-09 | 武汉碧清环保技术有限责任公司 | A kind of sewage treatment system for farm |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004321939A (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Volumetric reducing treatment method for dehydrated cake and volumetric reducing treatment machine therefor |
KR101000971B1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-12-13 | 전남대학교산학협력단 | Treatment method for solubilization of sludge and recycling method of sludge using the same |
-
2016
- 2016-05-12 KR KR1020160057910A patent/KR101887416B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004321939A (en) * | 2003-04-24 | 2004-11-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Volumetric reducing treatment method for dehydrated cake and volumetric reducing treatment machine therefor |
KR101000971B1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-12-13 | 전남대학교산학협력단 | Treatment method for solubilization of sludge and recycling method of sludge using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170127620A (en) | 2017-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101887416B1 (en) | De-watering Device of Livestock Excretions and De-watering Method thereof | |
CN104177145B (en) | A kind of organic solid castoff pyrohydrolysis high-temperature aerobic composting treatment process | |
CN106517720B (en) | A kind of sewage sludge multistage based on multiple spot into mud couples sheet frame filter-press dehydration device and its application method | |
KR20190007909A (en) | High Pressure Filter Press De-watering Device of Sewage Sludge and De-watering Method thereof | |
CN112794567A (en) | Dairy cow breeding manure treatment process | |
CN106518183A (en) | Method for preparation of organic fertilizer from organic solid waste | |
KR102043053B1 (en) | Solid Fuel System of Swine Manure | |
CN104529128A (en) | Sludge concentration, desiccation and filter pressing system | |
CN109502946A (en) | Electro-osmosis high level cadre dehydration and the united sludge treating system of aerobic fermentation and method | |
CN210340671U (en) | Sludge wall breaking and deep dewatering system | |
CN102948830A (en) | Method for recycling water in laver processing | |
CN115286209A (en) | Sludge depth reduction system and application method thereof | |
Lorimor et al. | Manure management strategies and technologies | |
WO2010098343A1 (en) | Methane fermentation system and apparatus for producing fertilizer using same | |
KR20100048980A (en) | The solid fuel and the solid fuel production method use of piggery manure | |
CN113716822A (en) | Sludge wall breaking and ultrahigh pressure squeezer combined sludge dewatering process and system | |
EP3630705A1 (en) | A method for conversion of poultry manure | |
CN104787999A (en) | Device and method for treating intensive pig farm feces | |
CN204342638U (en) | A kind of sludge concentration desiccation press filteration system | |
CN210117328U (en) | Electroosmosis high-dry dehydration and aerobic fermentation combined sludge treatment system | |
CN110511072A (en) | A method of Nutrition Soil is prepared using debirs | |
CN210117329U (en) | Sludge water treatment system | |
CN209816170U (en) | Livestock and poultry breeding slaughtering and agricultural waste harmless treatment production line | |
Leung | The effect of clinoptilolite properties and supplementation levels on swine performance | |
CN206580705U (en) | A kind of integrated treatment of piggery wastewater and utilize system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |