KR101926650B1 - 혐기성 발효조 - Google Patents

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Abstract

산발효된 유기성 폐기물로부터 혐기성 슬러지, 폐수 및 바이오 가스를 추출하는 혐기성 발효조가 개시된다. 혐기성 발효조는, 상기 혐기성 발효조의 외관을 형성하는 하우징; 상기 하우징의 하단에 설치되어, 산발효된 상기 유기성 폐기물을 상기 하우징 내부로 분배하는 분배관; 상기 하우징의 상측의 일부 영역에 형성되어 바이오 가스를 포집하는 가스 포집부; 상기 가스 포집부 측방에 배치된 폐수 추출부; 상기 분배관에서 토출되는 유기성 폐기물 상승류가 상기 가스 포집부를 향하도록 가이드하는 상승류 가이드부; 및 상기 상승류 가이드부 사이의 상기 하우징에 설치되며, 나란히 하향 경사진 복수의 침강물 가이드판;을 포함하는 것을 특징으로한다. 따라서, 슬러지가 효율적으로 침강되며, 많은 양의 슬러지를 처리할 수 있다는 장점이 있다.

Description

혐기성 발효조{Anaerobic reactor}
본 발명은 혐기성 발효조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산발효된 유기성 폐기물로부터 혐기성 슬러지, 폐수 및 바이오 가스를 추출하는 혐기성 발효조에 관한 것이다.
최근, 음식물 쓰레기, 가축분뇨, 하수 슬러지와 같은 유기성 폐기물을 혐기성 소화시켜 메탄 등의 바이오가스를 생산하고 이를 열병합 발전 등에 이용하는 기술이 개발되고 있다. 이와 같이 유기성 폐기물로부터 바이오가스를 생산, 이용하는 방법은 바이오가스를 에너지원으로 사용할 수 있다는 점 이외에 환경 오염 부하를 감소시킬 수 있다는 점에서 각광을 받고 있다.
유기성 폐기물로부터 바이오가스를 생성하는 혐기성 소화 반응기로는 주로 완전혼합 반응기(completely mixed reactor)와 상향류 혐기성 블랭킷 반응기(upflow anaerobic sludge blanket reactor)가 이용되고 있다.
완전혼합 반응기를 이용하는 방법은, 가장 보편적으로 사용되는 방법으로서 풍부한 운전상의 경험이 축적되어 있고 고농도의 유기성 폐기물에도 적용 가능하다는 장점이 있으나, 교반기 운전을 위한 에너지 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
한편, 상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 반응기를 이용하는 방법은, 저농도의 유기성 폐기물 처리에는 매우 효과적이나 고농도의 유기성 폐기물에는 부적합하며 반응기 내 슬러지 그래뉼(granule)의 유지가 까다롭다는 문제점이 있다.
1. 한국특허 제10-089337호 (2009. 4. 7. 공고) 2. 한국특허 제10-0972178호 (2010. 7. 19. 공고) 3. 한국특허 제10-0745186호 (2007. 7. 26. 공고) 4. 한국특허공개 제10-2013-0112573호( 2013. 10. 14. 공개)
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 에너지 비용이 소요되지 않으며, 많은 양의 슬러지 그래뉼이 발생하여도 안정적으로 침강시킬 수 있어, 고농도의 유기성 폐기물에 적용가능한 상향류 혐기성 블랭킷 반응기에 사용되는 혐기성 발효조를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 산발효된 유기성 폐기물로부터 혐기성 슬러지, 폐수 및 바이오 가스를 추출하는 혐기성 발효조에 있어서, 상기 혐기성 발효조의 외관을 형성하는 하우징; 상기 하우징의 하단에 설치되어, 산발효된 상기 유기성 폐기물을 상기 하우징 내부로 분배하는 분배관; 상기 하우징의 상측의 일부 영역에 형성되어 바이오 가스를 포집하는 가스 포집부; 상기 가스 포집부 측방에 배치된 폐수 추출부; 상기 분배관에서 토출되는 유기성 폐기물 상승류가 상기 가스 포집부를 향하도록 가이드하는 상승류 가이드부; 및 상기 상승류 가이드부 사이의 상기 하우징에 설치되며, 나란히 하향 경사진 복수의 침강물 가이드판;을 포함하는 것을 특징을 하는 혐기성 발효조를 제공한다.
상기 침강물 가이드판은 상기 상승류 가이드부의 일면과 나란하도록 배치된 것이 바람직하다.
복수개의 상기 침강물 가이드판은 상단이 인접한 상기 상승류 가이드부의 일면과 일정한 간격을 이루도록 배치될 수도 있다.
복수의 상기 침강물 가이드판은, 상기 상승류 가이드부에 인접한 상기 침강물 가이드판의 길이가 가장 길며, 상기 상승류 가이드부에서 멀어질 수록 길이가 점진적으로 짧아지는 것이 바람직하다.
상기 상승류 가이드부의 상단은 상기 가스 포집부의 측벽의 하단보다 높게 위치한 것이 효과적이다.
상기 폐수 추출부는, 상기 측벽에 의해 상기 가스 포집부와 분할 되며,
상단이 개구된 폐수 추출 거터;를 더 포함한다.
상기 폐수 추출 거터의 상단은 상기 상승류 가이드부의 상단보다 높게 형성된다.
이격된 복수의 상기 폐수 추출 거터의 일단에 동시에 연결되며, 바닥면이 상기 폐수 추출 거터의 하면보다 낮게 형성된 연결배수로;를 더 포함하는 것이 효과적이다.
상기 연결배수로의 양단은 개방되어 있어, 복수의 혐기성 발효조가 인접하여 배치되는 경우, 상기 연결배수로의 맞대어지는 양단이 서로연결되는 것이 바람직하다.
상기 상승류 가이드부의 하단은 상기 하우징의 측벽과 간극을 두고 이격되어 있으며, 상기 하우징의 측벽에는 상기 상승류가 상기 간극으로 유입되는 것을 방지하기 위해 돌출된 측벽 가이드 돌부;를 더 포함하며, 상기 측벽 가이드 돌부는 상기 간극의 크기보다 더 크게 돌출된 것이 효과적이다.
상기 하우징은, 상기 분배관이 설치되는 하부 하우징; 및 상기 가스 포집부, 상기 폐수 추출부, 상기 상승류 가이드부 및 상기 침강물 가이드 판이 설치되는 상부 하우징;을 포함하고, 상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징은 서로 착탈 가능한 것이 효과적이다.
상기 가스 포집부의 상측 상기 하우징에 가스 포집부 점검부가 개방되어 형성되며, 상기 폐수 추출부의 상측 상기 하우징에 폐수 추출부 점검부가 개방되어 형성되며, 상기 가스 포집부 점검부를 개폐하는 가스 포집부 개폐도어; 및 상기 폐수 추출부 점검부를 개폐하는 폐수 추출부 개폐도어;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
상기와 같이, 본 발명의 실시예의 혐기성 발효조는, 복수의 침강물 가이드판으로 인해서, 슬러지가 일정한 방향으로 흘러내려, 상승류와 혼합되지 않는다. 따라서, 슬러지가 효율적으로 침강되며, 많은 양의 슬러지를 처리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상승류 가이드부의 상단이 폐수 수두보다 낮게 형성된다. 그 결과, 상승류 가이드부의 상단을 월류하는 물의 흐름이 약하게 되어, 슬러지 침강을 방해하지 않는다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 혐기성 발효조를 개략적으로 도시한 정면 개념도,
도 2는 도 1의 혐기성 발효조의 상부 하우징 부위만 도시한 투시 사시도
도 3은 도 2의 혐기성 발효조의 상면이 개방된 상태의 투시 사시도
도 4는 도 2의 측면도
도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 혐기성 발효조의 정면도
도 6은 본 발명의 제 3 실시예의 혐기성 발효조의 정면도
도 7은 본 발명의 제 4 실시예의 혐기성 발효조의 정면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 혐기성 발효조를 개략적으로 도시한 정면 개념도, 도 2는 도 1의 혐기성 발효조의 상부 하우징 부위만 도시한 투시사시도, 도 3은 도 2의 혐기성 발효조의 상면이 개방된 상태의 투시 사시도, 도 4는 도 2의 측면도이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예의 혐기성 발효조(1)는, 상기 혐기성 발효조의 외관을 형성하는 하우징(100)과, 상기 하우징(100)의 하단에 설치되어, 산발효된 상기 유기성 폐기물이 공급되는 분배관(200)과, 상기 하우징(100)의 상측의 일부 영역에 형성되어 바이오 가스를 포집하는 가스 포집부(300)와, 상기 가스 포집부(300) 측방에 배치된 폐수 추출부(400)와, 상기 분배관(200)에서 토출되는 유기성 폐기물 상승류가 상기 가스 포집부를 향하도록 가이드하는 상승류 가이드부(500)와, 상기 상승류 가이드부(500) 사이의 상기 하우징에 설치되며, 나란히 하향 경사진 복수의 침강물 가이드판(600)을 포함한다.
상기 하우징(100)은, 전체적으로 육면체 형상으로 형성되며, 상기 분배관(200)이 설치되는 하부 하우징(110)과, 상기 가스 포집부(300), 상기 폐수 추출부(400), 상기 상승류 가이드부(500) 및 상기 침강물 가이드 판(600)이 설치되는 상부 하우징(120)을 포함한다.
혐기성 발효조는 분배관(200)이 설치된 혐기성 발효조의 하부 하우징(110)과, 하부 하우징(110)의 상측에 결합되는 혐기성 발효조 상부구조물을 포함한다. 상부구조물은 상부 하우징(120)과, 상부 하우징(120)에 형성된, 가스 포집부(300), 폐수 추출부(400)와, 상승류 가이드부(500)와, 침강물 가이드판(600)을 포함한다.
상기 하부 하우징(110)과 상기 상부 하우징(120)은 서로 착탈 가능하게 형성됨으로써, 분배관(200)과 함께 하부 하우징(110)을 설치한 후, 복잡한 내부 구조를 가지는 상부 하우징(120)을 별도로 제조한 후, 현장에서 조립함으로써, 시공이 용이하도록 할 수 있다. 착탈 가능하게 형성하는 방법은 하부 하우징(110)에 돌부 형태의 상부 하우징안착부(130)가 형성되며, 상부 하우징(120)의 측벽 하단이 안착부에 안착되는 방식으로 결합될 수도 있다.
하부 하우징(110)은 콘크리트 구조물 형태로 형성되며, 하부 하우징(110)의 하측에는 분배관(200)이 설치되며, 하부 하우징(110)의 상단은 상부 하우징(120)과 결합되기 위해 개방되어 있다.
상부 하우징(120)은 상기 하부 하우징(110)과 결합할 수 있도록 하부가 개방되어 형성되며, 상기 가스 포집부(300)의 상측 상기 하우징에 가스 포집부 점검부(121)가 개방되어 형성되며, 상기 폐수 추출부(400)의 상측 상기 하우징에 폐수 추출부 점검부(122)가 개방되어 형성되며, 상기 가스 포집부 점검부(121)를 개폐하는 가스 포집부 개폐도어(123)와, 상기 폐수 추출부 점검부(122)를 개폐하는 폐수 추출부 개폐도어(124)를 포함한다.
또한, 상부 하우징(120)의 상기 가스 포집부(300) 상측 일영역에, 포집된 가스를 배출하는 가스 배출공(125)이 관통되어 형성되어, 후공정(수분제거, 탈황, 가스홀더)으로 바이오 가스를 배출한다.
그리고, 상부 하우징(120)의 폐수 추출부(400)의 상면에는 고압이 형성되었을 경우, 공기를 배출할 수 있는 에어벤트기구(126)가 형성된다. 압력에 연동하는 에어벤트기구(126)는 많이 알려져 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
분배관(200)은 전공정(산발효조)에서 가수분해된 유기성 폐기물을 혐기성 발효조에 공급한다. 분배관(200)은 하우징의 하단에서 상측으로 유기성 폐기물을 토출한다.
본 발명의 혐기성 발효조의 전공정 및 후공정에 관해서는 많이 알려져 있으며, 본 발명의 특징적인 구성이 아니므로, 자세한 설명은 생략한다.
상부 하우징(120)의 상측에는 가스 포집부(300)와, 폐수 추출부(400)가 배치되어 있다. 보다 자세히는 중앙부에 가스 포집부(300)가 형성되며, 가스포집부(300)의 양측에 폐수 추출부(400)가 배치되며, 가스 포집부(300)와 폐수 추출부(400) 사이에는 가스 포집부의 측벽(301)이 형성되어, 가스 포집부(300)와 폐수 추출부(400) 사이를 분할한다. 가스 포집부(300)와 폐수 추출부(400)의 후면에는 후술하는 연결배수로(700)가 형성된다.
상기 폐수 추출부(400)는, 상기 측벽(301)에 의해 상기 가스 포집부(300)와 분할 되며, 상단이 개구된 폐수 추출 거터(410)를 포함한다. 즉, 폐수 추출 거터(410)는 상단이 개구된 'U'자 형상으로 형성되며, 폐수 추출부(400)의 양단에 각각 설치되어, 폐수 추출부에서 월류하는 폐수를 연결 배수로(700)로 전달한다. 폐수 추출 거터(410)의 폐수가 월류하는 월류 측벽(411)은 요철이 형성되어, 적절한 양의 폐수가 월류할 수 있도록 한다.
또한, 상기 폐수 추출 거터(410)의 상단(412)은 상기 상승류 가이드부(500)의 상단(511)보다 높게 형성된다. 이와 같이 형성됨으로써, 상승류 가이드부(500)의 상단(511)이 폐수 수두(WH)보다 낮게 형성된다. 그 결과, 상승류 가이드부(500)의 상단(511)을 월류하는 물의 흐름이 약하게 되어, 슬러지 침강을 방해하지 않는다.
상기 연결배수로(700)는, 이격된 복수의 상기 폐수 추출 거터의 일단에 동시에 연결되며, 바닥면(701)이 상기 폐수 추출 거터(410)의 하면(412)보다 낮게 형성된다. 따라서, 폐수 추출 거터(410)에서 유입되는 폐수가 원할하게 연결배수로(700)로 유입된다는 장점이 있다. 연결배수로 바닥면(701)은 폐수 유출관((702)에 연결되어 폐수를 후공정으로 전달한다.
또한, 상기 연결배수로(700)의 양단은 개방되어 있어, 복수의 혐기성 발효조(1)가 인접하여 배치되는 경우, 상기 연결배수로(700)의 맞대어지는 양단이 서로 연결될 수 있도록 한다. 즉, 연결배수로(700) 양단이 상부 하우징(120)의 측벽을 관통하고 있어, 인접하는 혐기성 발효조(1)의 연결배수로(700)와 연결될 수 있도록 한다. 이와 같이 형성됨으로서, 혐기성 발효조(1)를 인접하여 다수개 설치하여도, 폐수 유출관(702)은 하나만 설치될 수 있으므로, 배관이 줄어든다는 장점이 있다. 특히, 복수의 상부 구조물을 직렬로 연결하여 설치될 수 있어, 대량의 혐기성 소화조(하부 하우징)에 복수의 상부 구조물을 제작 설치할 수 있다는 장점이 있다.
상기 상승류 가이드부(500)는, 분배관(200)에서 토출되는 유기성 폐기물을 가스 포집부(300)를 향하도록 가이드 하는 부분으로서, 하부 가이드부(520)와 상부 가이드부(510)으로 형성된다.
상부 가이드부(510)은 평행하게 마주보는 2개의 판으로 형성되며, 상단이 가스 포집부(300)의 측벽(301) 사이에 위치한다.
하부 가이드부(520)는 상부 가이드부(510)의 하단에 연결되어 하측으로 향할 수록 마주보는 2개의 판이 벌어지도록 형성된다.
상기 상승류 가이드부(500)의 상단(511)은 상기 가스 포집부의 측벽(301)의 하단보다 높게 위치한다. 따라서, 상단(511)을 월류한 유기성 폐기물의 슬러지 성분이 하측으로 이동하도록 하며, 하부 가이드부(520)의 외측면을 따라서, 하측으로 침강하도록 한다.
상기 상승류 가이드부(500)의 하단(521)은 상기 하우징(100)의 측벽과 간극(G)을 두고 이격되어 있으며, 상기 하부 하우징의 측벽에는 상기 상승류가 상기 간극으로 유입되는 것을 방지하기 위해 돌출된 측벽 가이드 돌부(800)가 형성된다. 상기 측벽 가이드 돌부(800)는 상기 간극(G)의 크기보다 더 크게 돌출된다. 즉, 돌부(800)의 돌출량(P)이 간극(G)의 크기보다 크다. 측벽 가이드 돌부(800)의 상하면은 경사면으로 형성된다.
이와 같이 형성됨으로써, 산발효성 유기성 폐기물이 분배관(200)에 공급되면, 분배관(200)은 유기성 폐기물을 일정하게 분배하여 하우징의 내부로 배출한다. 분배관(20)의 상측에는 혐기성 미생물층이 형성되어 있으며, 분배관(200)으로부터 토출된 상승류는 미생물층을 통과하면서 바이오 가스와, 혐기성 슬러지를 생성한다. 생성된 바이오 가스와 혐기성 슬러지는 측벽 가이드 돌부(800)에 의해 상승류 가이드부(500)의 내측으로 유입되어, 가스 포집부(300)를 향하게 되며, 가스포집부(300) 외측에 위치한 슬러지 성분은 간극(G), 측벽 가이드 돌부(800) 상측 경사면을 통해서, 하부로 침강할 수 있도록 한다.
가스 포집부(300)를 향하는 바이오 가스와 혐기성 슬러지는, 침강물 가이드 판(600)에 의해 일차적으로 걸러진다. 즉, 혐기성 슬러지는 침강물 가이드판(600)에 부딪쳐 대부분이 혐기성 미생물 층에 적층된다.
침강물 가이드 판(600)은 이와 같이 슬러지가 가스 포집부(300)로 부유하는 것을 막을 뿐만 아니라, 가스 포집부(300) 측으로 부유한 슬러지도 상승류에 영향을 받지 않고, 안정적으로 하측으로 흘러내리도록 하는 기능을 한다.
특히, 복수개가 판상으로 서로 이격되어 슬러지가 일정한 방향으로 흘러내리도록 하여, 많은 양의 슬러지가 생성되어도 원할하게 처리할 수 있다.
상기 침강물 가이드판(600)은 상기 상승류 가이드부(500)의 일면과 나란하도록 배치된다. 즉, 하부 가이드부(520)와 나란한 방향으로 배치되어, 하부 가이드부(520)도 슬러지를 가이드하는 역할을 할 수 있도록 한다.
혐기성 슬러지가 분리된 바이오 가스와 폐수는 상승류 가이드부(500)의 상단(511)을 월류하면서, 바이오 가스가 분리되어 가스 포집부(300)에 포집되고, 폐수만 다시 폐수 추출부(400)로 추출되게 된다.
가스 포집부(300)에 포집된 가스는 가스 배출공(125)을 통해서 후공정으로 배출된다.
폐수 추출부(400)에서 추출된 폐수는 폐수 추출 거터(410)를 통해서 배수로(500)로 전달되어 최종적으로 폐수 유출관(111)을 통해서 다음 공정으로 배출된다.
상기와 같이, 본 발명의 제 1 실시예의 혐기성 발효조는, 복수의 침강물 가이드판(600)으로 인해서, 슬러지가 일정한 방향으로 흘러내려, 상승류와 혼합되지 않는다. 따라서, 슬러지가 효율적으로 침강되며, 많은 양의 슬러지를 처리할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 상승류 가이드부(500)의 상단(511)이 폐수 수두(WH)보다 낮게 형성된다. 그 결과, 상승류 가이드부(500)의 상단(511)을 월류하는 물의 흐름이 약하게 되어, 슬러지 침강을 방해하지 않는다는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예의 혐기성 발효조의 정면도이다.
제 2 실시예의 혐기성 발효조는 제 1 실시예와 침강물 가이드판의 구성이 상이하며, 나머지 구성은 동일하다.
제 2 실시예의 침강물 가이드판(1600)은, 복수개 형성되며, 복수개의 침강물 가이드판(1600) 상단(1601)이 인접한 상승류 가이드부(500)와 일정한 간격(d)을 이루도록 배치된다. 이와 같이 형성됨으로써, 상승류가 주로 상승류 가이드부(500)와 침강물 가이드판 상단(1601) 사이의 간격(d)을 통해서 흐르게 되므로, 침강물 가이드판(1600) 사이에 침강하는 슬러지 침강물과 간섭을 일으키는 것을 더욱 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예의 혐기성 발효조의 정면도이다.
제 3 실시예의 혐기성 발효조는 제 2 실시예와 침강물 가이드판의 구성이 상이하며, 나머지 구성은 동일하다.
제 3 실시예의 침강물 가이드판(2600)은 복수개 형성되며, 복수의 상기 침강물 가이드판(2600)은, 상기 상승류 가이드부(500)에 인접한 상기 침강물 가이드판의 길이가 가장 길며, 상기 상승류 가이드부(500)에서 멀어질 수록 길이가 점진적으로 짧아진다.
즉, 상승류 가이드부(500)와 평행하면서 제일 가까운 제 1 침강물 가이드판(2600a)의 길이가 가장 길며, 그 다음 제 2 침강물 가이드판(2600b)가 짧으며, 그 다음 제 3 침강물 가이드판(2600c)가 가장 짧다.
제 2 실시예에서는 침강물 가이드판의 길이가 동일하게 형성됨으로써, 침강물 가이드판에 의해 가이드된 슬러지가 도 5를 기준으로 우측으로 치우칠 가능성이 있으나, 제 3 실시예에서 한쪽으로 치우치는 경향을 좀 더 완화할 수 있다.
도 7은 제 4 실시예의 혐기성 발효조의 정면도이다.
제 4 실시예의 혐기성 발효조는, 제 1 실시예와 달리, 하나의 하부 하우징에 상부하우징을 포함하는 상부구조물이 복수개 설치된 점에 차이점이 있다.
즉, 제 4 실시예의 하부 하우징(3110)은, 복수개의 상부 구조물이 안착될 수 있는 상부하우징 안착부(3130)가 형성된다. 즉, 상부하우징 안착부(3130)는 하부 하우징(3110)의 양 측벽 내측에 돌출되어 형성된 측벽 상부하우징 안착부(3131)와, 중간부에 고정된 중간 상부하우징 안착부(3132)를 포함한다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해 중간 상부하우징 안착부(3132)의 설치구조를 자세히 도시하지는 않았으나, 중간 상부하우징 안착부(3132)는 별도의 지지구조물에 의해서 지지될 수 있음은 너무나 당연하다.
또한, 상부하우징 안착부(3130)의 하단에는 가이드부(3810, 3820)이 형성된다. 즉, 측벽 상부하우징 안착부(3131)의 하단에는 측벽 가이드부(3810)가 경사지도록 형성되며, 중간 상부하우징 안착부(3132)에는 중앙 가이드부(3820)이 경사지도록 형성된다.
상부하우징(120)은 제 1 상부하우징(120a) 및 제 2 상부하우징(120b)가 하나의 하부 하우징(3110)에 안착된다. 즉, 제 1 상부하우징(120a)의 일측 하단은 도 7에서 좌측에 위치한 측벽 상부하우징 안착부(3131)에 지지되고, 타측 하단은 중간 상부하우징 안착부(3132)에 안착되며, 제 2 상부하우징(120a)의 일측 하단은 중간 상부하우징 안착부(3132)에 안착되며, 타측 하단은 도 7에서 우측에 위치한 측벽 상부 하우징 안착부(3131)에 지지된다.
따라서, 대량의 혐기성 소화조(하부 하우징)에 복수의 상부구조물을 제작하여 설치할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 혐기성 발효조 100: 하우징
200: 분배관 300: 가스 포집부
400: 폐수 추출부 500: 상승류 가이드부
600: 침강물 가이드판 410: 폐수 추출 거터
700: 연결배수로 800: 측벽 가이드 돌부
110: 하부 하우징 120: 상부 하우징
121: 가스 포집부 점검부 122: 폐수 추출부 점검부
123: 포집부 개폐도어 124: 폐수 추출부 개폐도어
301: (가스포집부) 측벽

Claims (13)

  1. 산발효된 유기성 폐기물로부터 혐기성 슬러지, 폐수 및 바이오 가스를 추출하는 혐기성 발효조에 있어서,
    상기 혐기성 발효조의 외관을 형성하는 하우징;
    상기 하우징의 하단에 설치되어, 산발효된 상기 유기성 폐기물을 상기 하우징 내부로 분배하는 분배관;
    상기 하우징의 상측의 일부 영역에 형성되어 바이오 가스를 포집하는 가스 포집부;
    상기 가스 포집부 측방에 배치된 폐수 추출부;
    상기 하우징의 상기 가스 포집부 및 상기 폐수 추출부의 후면에 형성된 연결배수로;
    상기 분배관에서 토출되는 유기성 폐기물 상승류가 상기 가스 포집부를 향하도록 가이드하는 상승류 가이드부; 및
    상기 상승류 가이드부 사이의 상기 하우징에 설치되며, 나란히 하향 경사진 복수의 침강물 가이드판;
    을 포함하며,
    상기 폐수 추출부는,
    측벽에 의해 상기 가스 포집부와 분할 되며,
    상단이 개구된 폐수 추출 거터;
    를 더 포함하며,
    상기 연결배수로는, 이격된 복수의 상기 폐수 추출 거터의 일단에 동시에 연결되며, 상기 연결배수로의 바닥면이 상기 폐수 추출 거터의 하면보다 낮게 형성되며,
    상기 연결배수로의 양단은 개방되어 있어, 복수의 혐기성 발효조가 인접하여 배치되는 경우, 상기 연결배수로의 맞대어지는 양단이 서로 연결되며,
    상기 하우징은,
    상기 분배관이 설치되는 하부 하우징; 및
    상기 가스 포집부, 상기 폐수 추출부, 상기 상승류 가이드부, 상기 침강물 가이드 판 및 상기 연결배수로가 설치되는 상부 하우징;
    을 포함하고,
    상기 하부 하우징과 상기 상부 하우징은 서로 착탈 가능하며,
    상기 상부 하우징은 상기 하부 하우징에 복수개 결합된 것을 특징으로 하는 혐기성 발효조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 침강물 가이드판은 상기 상승류 가이드부의 일면과 나란하도록 배치된 것을 특징으로 하는 혐기성 발효조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수개의 상기 침강물 가이드판은 상단이 인접한 상기 상승류 가이드부의 일면과 일정한 간격을 이루도록 배치된 것을 특징으로 하는 혐기성 발효조.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 침강물 가이드판은, 상기 상승류 가이드부에 인접한 상기 침강물 가이드판의 길이가 가장 길며, 상기 상승류 가이드부에서 멀어질 수록 길이가 점진적으로 짧아지는 것을 특징으로 하는 혐기성 발효조.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 상승류 가이드부의 상단은 상기 가스 포집부의 측벽의 하단보다 높게 위치한 것을 특징을 하는 혐기성 발효조.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 폐수 추출 거터의 상단은 상기 상승류 가이드부의 상단보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 혐기성 발효조.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 상승류 가이드부의 하단은 상기 하우징의 측벽과 간극을 두고 이격되어 있으며,
    상기 하우징의 측벽에는 상기 상승류가 상기 간극으로 유입되는 것을 방지하기 위해 돌출된 측벽 가이드 돌부;
    를 더 포함하며,
    상기 측벽 가이드 돌부는 상기 간극의 크기보다 더 크게 돌출된 것을 특징으로 하는 혐기성 발효조.
  11. 삭제
  12. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가스 포집부의 상측 상기 하우징에 가스 포집부 점검부가 개방되어 형성되며,
    상기 폐수 추출부의 상측 상기 하우징에 폐수 추출부 점검부가 개방되어 형성되며,
    상기 가스 포집부 점검부를 개폐하는 가스 포집부 개폐도어; 및
    상기 폐수 추출부 점검부를 개폐하는 폐수 추출부 개폐도어;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혐기성 발효조.
  13. 삭제
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"Chapter 4 Anaerobic sewage treatment using UASB reactors: engineering and operational aspects"(2010.10.)*

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