KR101954068B1 - process for preparing of emulsion oil mixed with livestock urine - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing emulsion fuel oil mixed with livestock urine. More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing emulsion fuel oil mixed with livestock urine which can reduce fine dust generated during combustion by efficiently mixing bunker C oil and livestock urine so as to increase storage stability.

Description

축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법 {process for preparing of emulsion oil mixed with livestock urine}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a process for preparing emulsion fuel oil,

본 발명은 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법에 관한 것으로서, 벙커 C유와 축산 폐뇨를 효율적으로 혼합하여 보존 안정성을 개선함으로써 연소시 발생하는 미세먼지를 저감시킬 수 있는 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing livestock pumped emulsion fuel oil by efficiently mixing livestock c oil and livestock pneumonia to improve storage stability, thereby reducing fine dust generated during combustion .

1960년대 이후 급속한 산업화 및 고도성장으로 인한 대기 및 수질 오염 등이 심화되어 생태계가 급격히 변화되고 있으며, 이는 일상 생활환경에도 많은 영향을 끼치고 있다.Since the 1960s, rapid industrialization and high growth of air and water pollution have intensified and the ecosystem has been rapidly changing. This has also had a great impact on the daily living environment.

여러 오염 물질 중에서도 축돈, 분, 축산 폐뇨를 처리하기 위해서 다양한 시설과 공법(미생물, 화학, 전자파 등)이 연구되어 왔으나, 완전한 해결책이 없는 상태에서 축산폐뇨 등의 배출 및 오염 농도에 대해 법규제가 강화되어 농축가의 처리 부담만 가중되고 있다.Among various pollutants, various facilities and methods (microbial, chemical, electromagnetic wave, etc.) have been studied to treat livestock, minnow, and livestock pneumonia. However, in the absence of a complete solution, And the processing burden of the concentrate is increasing.

특히, 돼지의 축산 배설물은 생물학적 산소요구량 기준으로 매우 심각한 오염물질 배출원이며, 생물학적 산소요구량은 배설물이 무독성 형태로 분해되는데 필요한 양으로 표현될 수 있다. 돼지의 요폐수는 인간의 하수처리 물보다 70배 이상의 BOD를 필요로 한다. 예를 들어, 비육돈 1마리의 배설량은 적어도 사람 2.5명이 배설하는 양과 같다.In particular, pig livestock excreta is a very serious source of pollutants on the basis of biological oxygen demand, and biological oxygen demand can be expressed as the amount needed for degradation of excreta in a non-toxic form. Wastewater from pigs needs BOD greater than 70 times that of human sewage treatment. For example, the excretion of one finishing pig is equal to the amount excreted by at least 2.5 people.

한편, 연료유와 일반 순수한 물을 혼합한 유중수적형(油中水適形, Water in oil W/O) 에멀젼 연료의 효과에 관해서는 이미 알려져 있으며, 특히 유류절약과 수질 및 대기오염 방지를 목적으로 에멀젼 연료가 꾸준히 연구가 진행되고 있다.On the other hand, the effect of emulsified fuel in a water-in-oil type (water in oil W / O) mixed with fuel oil and general pure water is already known, and in particular, Emulsion fuels are under constant research.

액체연료의 연소시에는 버너가 액체연료를 30∼100 미크론 크기로 분사시켜 줌으로써 연소공기와 혼합되어 연소된다. 이때, 유적(油滴)이 작을수록 연소상태가 양호해진다. 그러나 일반 액체원료는 입경이 50∼150 미크론 정도로서 연소종결이 늦어져 매연의 원인이 된다.During the combustion of the liquid fuel, the burner is mixed with the combustion air by burning the liquid fuel at a size of 30 to 100 microns and burned. At this time, the smaller the oil droplets, the better the combustion state. However, the general liquid raw material has a particle diameter of about 50 to 150 microns, which causes a delay in the termination of combustion, which is a cause of soot.

이와 달리, 에멀젼 연료는 물과 기름이 혼합되어 유화(乳化)된 것으로서, 분무시 분무 입자중에 0.5∼5 미크론의 에멀젼 입자가 분산되며, 착화연소 개시시에 에멀젼 중 물의 가열증발로 인해 급팽창하여 입자가 파열되어 약 6,000배로 체적팽창하면서 미세입자로 되고, 유적 표면적이 커져 과잉의 공기 연소를 통해 균일하게 연소가 종결되어 매연 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다. Alternatively, the emulsion fuel is emulsified by mixing water and oil, and emulsion particles of 0.5 to 5 microns are dispersed in the spray particles upon spraying. The emulsion particles are rapidly expanded due to heating and evaporation of water in the emulsion at the start of ignition combustion The particles are ruptured and expanded to a volume of about 6,000 times to form fine particles. The surface area of the particles becomes large, and combustion is terminated uniformly through excessive air combustion, thereby preventing the generation of soot.

그런데 일반적으로 기름과 물은 용이하게 섞이지 않기 때문에 이 2종류의 액체를 혼합하는 공법으로는 기계적 공법, 초음파 공법 및 유화제 공법 등이 있다. However, since oil and water are generally not easily mixed, there are mechanical methods, ultrasonic methods, and emulsifying methods for mixing these two types of liquids.

이 중 유화제를 사용하는 방법에 있어서, 유화제는 주로 계면활성제로서 기름과 물의 혼합을 용이하게 해 줄 뿐만 아니라 분산된 물입자가 재결합하고 성장하여 종국에는 기름과 물이 분리되는 현상을 억제한다. 일반적으로 분산상의 비율이 커질수록 점도는 증가하므로 일반적으로 물의 비율은 10∼30중량% 범위이다. In the method of using the emulsifier, the emulsifier mainly facilitates the mixing of oil and water as a surfactant, and also suppresses the phenomenon that the dispersed water particles recombine and grow to eventually separate oil and water. In general, as the proportion of the dispersed phase increases, the viscosity increases, so that the ratio of water generally ranges from 10 to 30% by weight.

에멀젼 연료의 연소 메카니즘은 연료유가 버너에서 분무되면 30∼100 미크론 정도의 방울이 되어 비산하며 연료 유적이 가열되어 표면의 기름이 기화하면서 연소가 일어난다. 이와 동시에 유적 내의 온도가 상승하여 수적이 폭발적으로 기화하여 주위의 유막을 파열시켜 미세화한다. 이것을 후분사 작용이라 하여 이러한 2차 미립화 현상에 의하여 연소효율이 상승함으로써 열효율이 증가하게 되고 오염물질의 발생이 억제된다.When the fuel oil is sprayed from the burner, it emits a droplet of about 30 to 100 microns and the fuel oil is heated and the oil on the surface is vaporized and combustion occurs. At the same time, the temperature in the ruins rises and the water vapor explodes explosively, causing the surrounding oil film to rupture and refine. This is referred to as a post-injection action, and the combustion efficiency is increased by the secondary atomization phenomenon, thereby increasing the thermal efficiency and suppressing the generation of contaminants.

이와 같은 에멀젼 연료를 얻기 위하여 각국에서 개발된 다양한 유화제가 있으나, 유화된 에멀젼 연료는 시간이 흐름에 따라 다시 유수(油水)가 완전 분리되는 현상이 생기고, 또 유화가 잘 이루어지더라도 수적의 크기가 커서 에멀젼 연료로서의 실효를 거두기 어려운 현상이라는 것이 실험을 통해 입증되었다. There are various emulsifiers developed in various countries in order to obtain such emulsion fuel. However, emulsified emulsion fuel completely separates oil water again over time, and even if emulsification is performed well, It has been experimentally proven that this is a phenomenon that is difficult to achieve an effect as a cursor emulsion fuel.

본 출원인은 이를 해결하기 위해 1982년 4월 15일자로 인뇨를 벙커 C유에 혼합하여 제조된 에멀젼 연료류에 대하여 출원하였으며, 기 특허받았다(특허 제17265호). 여기서는 벙커 C유에 인뇨를 5∼30중량% 혼합하여 에멀젼 연료유를 제조하였는 바, 이같은 인뇨를 사용한 경우 유화성 작용력과 활성 작용이 우수하였으나, 인뇨 자체에 함유된 유화성분 함유량에 있어 문제점이 있었다. 보다 구체적으로, 인뇨의 경우 다량의 무기물을 함유하는 바, 뇨중의 무기물이 황화물과 반응하여 무기물의 황화물을 형성한다. 이 무기화합물은 용해도가 극히 작고 비중이 커서 안전성이 크게 저하되어 콜로이드화된 입자의 크기가 성장하게 되고, 이로 인해 유해성 침전물을 형성하였다가 분무시 버너 아래로 떨어지는 위험한 물질로서 작용하게 된다. 이와같은 침전물은 분무식 버너를 장기간 사용하는 데 있어서 로내의 부식성을 발생시킬 수 있는 불안요소로 작용하였다.In order to solve this problem, the present applicant filed an application for emulsion fuels manufactured by mixing urine into Bunker C oil on April 15, 1982 and patented (Patent No. 17265). In this case, emulsion fuel oil was prepared by mixing 5 to 30% by weight of urine in Bunker C oil. When such urine was used, emulsifying action and activity were excellent, but there was a problem in the content of emulsified components contained in urine itself. More specifically, in the case of urine, a large amount of an inorganic substance is contained, and the inorganic matter in the urine reacts with the sulfide to form an inorganic sulfide. The inorganic compound is extremely low in solubility and has a large specific gravity, so that the safety is largely lowered and the size of the colloidized particles grows, thereby forming a harmful precipitate and acting as a dangerous material falling down the burner at the time of spraying. These precipitates acted as an anxiety factor that could cause corrosion in the furnace when the atomizing burner was used for a long time.

이를 개선하기 위해 본 출원인은 인뇨 대신 축산 폐뇨를 사용하여 에멀젼 연료유를 개발하여 이를 출원하였으며, 등록을 받은 바가 있다(한국 특허 10-0298469호). 하지만 본 특허기술에 개시된 에멀젼 연료유는 장기간 보존 안정성이 저하되고, 제조 과정에서 혼합 효율이 저하되는 문제가 있다.In order to solve this problem, the present applicant has developed emulsion fuel oil using animal urine instead of urine, filed it, and has been registered (Korean Patent No. 10-0298469). However, the emulsion fuel oil disclosed in this patent technique has a problem that the storage stability is deteriorated for a long time and the mixing efficiency is lowered during the production process.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 혼합 효율이 개선되고 장기 보존 안정성이 개선된 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for producing livestock pumped mixed emulsion fuel oil with improved mixing efficiency and improved long term storage stability.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

축산 폐뇨를 축산 폐뇨 원액 수집조에 저장하는 단계;Storing the animal pneumoconiosis in an animal husbandry stock solution collection tank;

상기 축산 폐뇨 원액을 침전시키는 단계;Precipitating the stock pancreas stock solution;

상기 침전물을 여과한 다음 여과액을 50 내지 60℃에서 30 내지 48 시간 동안 숙성시켜 축산 폐뇨의 숙성액을 얻는 단계; 및 Filtering the precipitate, and aging the filtrate at 50 to 60 DEG C for 30 to 48 hours to obtain an aged solution of animal pneumoconiosis; And

상기 숙성액을 벙커 C유와 100 내지 3000rpm으로 교반하여 혼합함으로써 에멀젼 연료유를 얻는 단계;Mixing the aging solution with Bunker C oil at 100 to 3000 rpm and mixing to obtain an emulsion fuel oil;

를 포함하는 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing livestock pumped mixed emulsion fuel oil.

본 발명에 따른 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법은 축산 폐뇨의 생성 단계에서 폐분과 분리하여 수집함으로써 과다한 세척수의 유입을 억제하는 것이 가능해지며, 이를 통해 유화제 역할을 수행하는 단백질 효소 성분의 희석이 방지됨으로써 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 유수 분리현상을 억제함으로써 장기 보존 안정성을 개선하는 것이 가능해진다.The method of manufacturing livestock pumped mixed emulsion fuel oil according to the present invention is able to inhibit the inflow of excessive washing water by collecting it separately from the pulmonary component during the production step of the livestock pneumoconiosis and thereby preventing the dilution of the protein enzyme component acting as the emulsifier It is possible to improve the long-term storage stability by suppressing the phenomenon of oil-water separation of the livestock pumped mixed emulsion fuel oil.

또한, 상기 연료유의 제조 과정에서 회전 저항이 분산 배열된 구조의 임팰러를 사용하여 교반 공정을 개선함으로써 보다 미세한 구조의 에멀젼 형성을 가능하게 한다.Further, by using an impeller having a structure in which rotational resistance is dispersedly arranged in the process of manufacturing the fuel oil, the stirring process can be improved to enable the emulsion formation with a finer structure.

상술한 바와 같은 본 발명의 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법은, 축산폐뇨 등을 합리적으로 처리할 수 있으므로 환경 오염을 줄일 수 있고, 축산 농가의 비용부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 보일러 연료유로 사용시 열효율이 좋아 연료절감 효과를 얻을 수 있고 연소시 CO, SOx, NOx 등 매연 발생을 현격히 감소시킬 수 있는 등의 효과를 발휘할 수 있게 된다.The method of manufacturing livestock pumped mixed emulsion fuel oil of the present invention as described above can reduce the environmental pollution because the livestock pneumonia can be reasonably treated and the cost burden of the livestock farmer can be reduced, It is possible to obtain a fuel saving effect because of good thermal efficiency and to remarkably reduce the generation of soot such as CO, SOx and NOx during combustion.

도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 임펠러 교반장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일구현예에 따른 임펠러 교반장치에 구비된 임펠러의 실예를 도시한다.
1 shows an impeller stirring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 shows an example of an impeller provided in the impeller stirring apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법은 축산 폐뇨를 축산 폐뇨 원액 수집조에 저장하는 단계; 상기 축산 폐뇨 원액을 침전시키는 단계; 상기 침전물을 여과한 다음 여과액을 50 내지 60℃에서 30 내지 48 시간 동안 숙성시켜 축산 폐뇨의 숙성액을 얻는 단계; 및 상기 숙성액을 벙커 C유와 100 내지 3000rpm으로 교반하여 혼합함으로써 에멀젼 연료유를 얻는 단계;를 포함한다.The method of manufacturing livestock pumped mixed emulsion fuel oil according to the present invention comprises the steps of: storing livestock pneumoconiosis in an animal husbandry stock solution stock tank; Precipitating the stock pancreas stock solution; Filtering the precipitate, and aging the filtrate at 50 to 60 DEG C for 30 to 48 hours to obtain an aged solution of animal pneumoconiosis; And mixing the aging solution with Bunker C oil at 100 to 3000 rpm and mixing to obtain an emulsion fuel oil.

본 발명에 따른 에멀젼 연료유 제조에 있어서, 축산 폐뇨는 '물+유화제' 대신에 사용되며, 이러한 폐뇨는 생체에서 배출되는 대표적인 수분에 해당한다. 상기 폐뇨는 유해물이나 대사종 산물로서의 불용물 또는 잉여물질을 함유하고 있다.In the production of emulsion fuel oil according to the present invention, livestock pneumoconiosis is used instead of 'water + emulsifier', which corresponds to a representative moisture discharged from a living body. The urine contains insolubles or surplus substances as pests or metabolic products.

예를 들어, 정상적인 돼지 한 마리가 하루에 체외로 배설하는 뇨의 양은 10 내지 14리터, 비중은 1.003 내지 1.030, pH는 4.7 내지 8.0으로 산성에 가깝고, 옅은 노랑 또는 호박색을 띄고 있다. 이러한 폐뇨를 방치해 두면 요소(urea)가 암모니아로 변하며 이산화탄소가 대기중으로 방출되므로 알칼리성이 된다. For example, the amount of urine excreted by one normal pig in vitro per day is 10 to 14 liters, the specific gravity is 1.003 to 1.030, and the pH is 4.7 to 8.0, which is close to acid and has pale yellow or amber color. If this urine is left untreated, urea turns into ammonia and carbon dioxide becomes alkaline because it is released into the atmosphere.

한편, 돼지로부터 생성되는 돈뇨는 상대적으로 유수분리 현상이나 유해성 침전물의 발생이 적은 바, 이는 돈뇨에 다량 함유된 단백질 효소, 즉 카탈라제의 역할인 것으로 판단된다. 돈뇨에 함유된 카탈라아제는 과산화수소를 물과 산소로 분해시키는 효소로서, 카탈라아제 분자 1개가 1초 사이에 무려 9만개의 과산화수소 분자를 분해하는 것으로 알려져 있다.On the other hand, the urine produced from pigs is relatively low in water separation phenomena and harmful sediments, which is considered to be a role of proteinase, catalase, which is contained in urine. Catalase contained in urine is an enzyme that decomposes hydrogen peroxide into water and oxygen. It is known that one catalase molecule degrades as many as 90,000 hydrogen peroxide molecules in one second.

돈뇨에 포함된 카탈라아제를 비롯한 단백질 효소는 물과 기름간의 소수성을 해결할 수 있는 것으로서, 복잡한 구조를 갖는 단백질 효소로 인해 기름과 돈뇨간의 결합을 유도하여 소수성으로 인한 유수분리 현상을 방지하도록 하고, 안정된 결합으로 콜로이드 용액상태로 존재하는 에멀젼 연료유를 얻을 수 있게 된다.Protease enzymes, including catalase, contained in the urinary tract can solve the hydrophobicity between water and oil. Protein enzymes with complex structure induce the bond between oil and urine to prevent water separation due to hydrophobicity. It is possible to obtain an emulsion fuel oil present in a colloidal solution state.

하지만, 일반적으로 축산돈사에서 돈뇨를 수집하는 과정에서 과다한 세척수가 유입되어 유화제의 역할을 할 수 있는 단백질 효소 성분들이 희석또는 상실되어 유화 기능이 저하되는 현상이 발생하게 된다. 이와 같이 돈뇨의 유화 기능이 저하되는 경우, 생성된 연료유에서 벙커 C유와 돈뇨가 분리되는 현상이 반복되어(유수 분리) 보존 안정성이 저하된다.However, in general, in the process of collecting urine from livestock pigs, excessive amounts of washing water are introduced to dilute or lose the protein enzyme components that can act as an emulsifier, resulting in a decrease in emulsification function. When the emulsification function of the drainage is deteriorated, bunker C oil and dysuria are separated from the resulting fuel oil (oil separation) and the storage stability is lowered.

본 발명에서는 이와 같은 연료유의 유수 분리 현상을 억제하여 장기 보존 안정성을 개선하기 위하여 생성 단계에서 돈뇨를 돈분과 별도로 분리하여 이를 수집조에 저장함으로써 세척수가 유입되기 전에 돈뇨를 수집하는 것이 가능해지며, 이로 인해 돈뇨에 포함된 단백질 효소 성분의 농도가 증가하여 유화제로서의 기능을 최대한 발휘하게 된다.In the present invention, in order to improve the long-term storage stability by suppressing the oil-water separation phenomenon of the fuel oil, it is possible to collect the urine before the wash water is introduced by separately separating the urine from the feces and storing it in the collecting tank. The concentration of the protein enzyme component contained in the urine is increased, and the function as the emulsifier is maximized.

이와 같이 초기 생성 단계에서 돈뇨를 별도로 분리하기 위해서는 분과 뇨를 분리할 수 있는 설비가 요구되며, 예를 들어 엑셀 배관을 설치하여 돈뇨만을 별도로 수집조에 저장할 수 있다. 따라서 세척수가 유입되기 전에 돈뇨를 수집하게 된다.In order to separately separate urine from urine in the initial generation step, a facility for separating urine and urine is required. For example, an excel pipeline can be installed to store urine alone in the collection tank. Therefore, the urine is collected before the wash water is introduced.

이와 같은 돈뇨를 벙커 C유에 첨가하여 에멀젼 연료유를 제조하는 바, 이때 첨가되는 돈뇨의 첨가량은 벙커 C유 100 중량부에 대하여 5 내지 50중량부, 예를 들어 5 내지 30중량부의 함량을 사용할 수 있다. 상기 함량을 벗어나는 경우 연료 효율이 저하되어 경제성이 떨어지거나 충분한 에멀젼이 형성되지 않을 수 있다.An emulsion fuel oil is prepared by adding the above-mentioned diuretic to the Bunker C oil, wherein the amount of the urine added is 5 to 50 parts by weight, for example, 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the Bunker C oil have. If the content is out of the above range, the fuel efficiency may be lowered and the economical efficiency may be deteriorated or a sufficient emulsion may not be formed.

본 발명의 에멀젼 연료유는 돈뇨 외에 우뇨 및 마뇨 등 일반 축산폐뇨를 모두 사용할 수 있으며, 돈뇨는 상기한 바와 같은 카탈라아제를 비롯한 단백질 효소의 함량이 가장 많으므로 본 발명에서 의도하는 효과를 나타내기에 가장 바람직하다. The emulsion fuel oil of the present invention can be used in all of the common animal pneumoconiosis such as urine and urine in addition to urine, and since the proteinase including the catalase is most abundant in the diuretic, the most desirable Do.

본 발명에 따른 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유는, 축산 폐뇨를 축산 폐뇨 원액 수집조에 저장한 후, 이를 침전 및 여과하여 얻어진 여과액을 숙성시켜 숙성액을 얻고, 이를 벙커 C유와 교반하여 혼합함으로써 제조할 수 있다.The livestock pumped mixed emulsion fuel oil according to the present invention is obtained by storing the livestock pneumoconiosis in a stock tank for collecting livestock poultry and then aging the filtrate obtained by precipitation and filtration to obtain an aged liquid which is then mixed with the Bunker C oil and mixed can do.

상기 제조과정 중 여과 과정에서 슬러지가 발생할 수 있으며, 이러한 슬러지는 숙성발효 작용을 통해 메탄가스를 생산하므로 다목적 난방용으로 사용할 수 있다. 또한 그 여분의 농축 슬러지는 숙성 발효하여 양질의 유기비료로 제조하여 식물조성에 공급사용할 수도 있으며, 슬러지 농축과정에서 발생되는 폐액은 다시 집수조로 유입하여 에멀젼 연료화하는데 재활용할 수 있다. Sludge may be generated in the filtration process during the manufacturing process, and the sludge may be used for multipurpose heating because it produces methane gas through aging fermentation. In addition, the excess concentrated sludge can be aged and fermented to produce high quality organic fertilizer and supplied to the plant composition. The waste liquid generated in the sludge concentration process can be recycled into emulsion fuel by flowing into the collecting tank again.

상기 제조방법 중 숙성 공정을 통해 숙성액을 형성하는 바, 이러한 숙성 공정은 상기 여과 공정을 거쳐 얻어진 여과액을 10 내지 100℃, 예를 들어 30 내지 70℃, 또는 50 내지 60℃의 온도에서 5 내지 100시간, 예를 들어 30 내지 48 시간 동안 방치하여 수행할 수 있다.In this aging step, the filtrate obtained through the filtration step is subjected to filtration at a temperature of 10 to 100 ° C, for example, at 30 to 70 ° C or at a temperature of 50 to 60 ° C for 5 To 100 hours, for example, 30 to 48 hours.

이어서 상기 숙성액을 벙커 C유 원유와 혼합하는 바, 혼합 교반시 속도는 100 내지 3000rpm인 것이 바람직하다. 이러한 혼합과정은 예를 들어 임펠러 교반법을 사용할 수 있으며, 이러한 교반 공정은, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같은 임펠러 교반장치에 의해 수행될 수 있다. Subsequently, the aging solution is mixed with Bunker C oil, and the mixing speed is preferably 100 to 3000 rpm. This mixing process can be carried out, for example, using an impeller stirring method, and this stirring process can be performed, for example, by an impeller stirring device as shown in Fig.

본 발명의 일구현에에 따른 도 1의 임펠러 교반장치는 복수개의 회전날을 구비한 다단 구조의 임펠러(10), 스팀 투입구(3), 스팀 배출구(4), 유류 투입구(9), 유류 배출구(1), 및 가스 배출구(5)를 구비한 교반기로 이루어지며, 상기 임펠러는 벨트(7)로 연결된 폴리(6, 8)를 회전 모터(2)로 회전시키게 된다. 상기 스팀 투입구(3)를 통해 스팀을 공급하여 교반장치 내부의 온도를 조절하게 된다.1 according to an embodiment of the present invention includes a multi-stage impeller 10 having a plurality of rotary blades, a steam inlet 3, a steam outlet 4, a oil inlet 9, (6) connected by a belt (7) is rotated by a rotary motor (2). And steam is supplied through the steam inlet 3 to adjust the temperature inside the stirring apparatus.

상기 교반기에 축산 폐뇨의 숙성액을 가하고, 유류 투입구(9)를 통해 벙커 C유를 가하여 혼합하여 에멀젼 연료유를 얻게 된다.An aged solution of animal pneumoconiosis is added to the agitator and Bunker C oil is added through the oil inlet 9 to obtain an emulsion fuel oil.

본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 교반장치에 장착된 임팰러는, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 구동축을 중심으로 배치된 다단 구조의 회전날을 구비하고, 각 단의 회전날은 수평 방향 및 수직 방향으로 배치된 복수개의 회전날로 이루어지며, 상기 수직 방향의 회전날은 상방 및 하방으로 배치되어 효율적으로 축산폐뇨와 벙커 C유를 혼합하게 된다. 이와 같이 배열된 구조를 갖는 임팰러 회전을 사용함으로써 회전 저항을 감소시키는 것이 가능하며, 특히 인버터를 사용하여 모터에 공급되는 전력을 조절함으로써 회전수를 조절하는 것이 가능해진다.According to an embodiment of the present invention, the impeller mounted on the stirring device includes, for example, a rotary blade having a multi-stage structure arranged around a drive shaft as shown in Fig. 2, And the vertical rotating blade is arranged upward and downward to efficiently mix the livestock urine and the Bunker C oil. By using the impeller rotation having such a structure, it is possible to reduce the rotational resistance, and in particular, it is possible to adjust the rotational speed by adjusting the electric power supplied to the motor by using the inverter.

종래의 임팰러 교반법에 따르면 초기 교반속도가 높아 회전모터의 저항으로 인해 잦은 임팰러 단락의 원인이 되었으나, 본 발명에서는 개량된 구조를 갖는 임팰러 및 인버터 속도 조정으로 초기 교반속도를 100rpm에서 시작하여 벙커 C유와 폐뇨의 온도 변화에 따라 3,000rpm까지 수시로 교반 속도를 조절할 수 있으므로 임팰러의 단락를 방지할 수 있고, 아울러 돈뇨와 벙커 C유를 더욱 효율적으로 혼합함으로써 보다 미세한 구조를 갖는 에멀젼 연료유를 얻을 수 있다.According to the conventional impeller agitation method, the initial agitation speed is high, which causes frequent interruption of the impeller due to the resistance of the rotating motor. However, in the present invention, the initial agitation speed is started at 100 rpm by adjusting the speed of the impeller and the inverter having the improved structure The stirring speed can be adjusted from time to time up to 3,000 rpm according to the change in the temperature of the bunker C oil and the pneumoconiosis, thereby preventing a short circuit of the impeller. Further, the emulsion fuel oil having a finer structure Can be obtained.

이와 같이 제조된 에멀젼 연료유를 상온 또는 30℃ 정도의 온도에서 보관한 후 보일러용 연료로 사용하게 된다.The emulsion fuel oil thus prepared is stored at room temperature or about 30 캜 and used as fuel for the boiler.

본 발명에 따른 축산폐뇨 혼합 에멀젼 연료유는 축산폐뇨 중 단백질 효소성분의 농도가 증가함으로써 유화 성능이 개선되므로 장기간 보존을 하여도 안정성의 큰 저하가 발생하지 않게 된다. The emulsion fuel oil according to the present invention improves the emulsification performance by increasing the concentration of the protein enzyme component in the livestock wastewater, so that there is no significant decrease in stability even after long-term storage.

본 발명의 축산폐뇨 혼합 에멀죤 연료유의 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다. The action and effect of the maltose fuel oil in the livestock pneumoconiosis mixing of the present invention will be described in detail as follows.

1. 유화효과 1. Emulsifying effect

일반적으로 뇨의 주성분은 요소이지만, 효소의 성분인 단백질의 함량이 상당히 높다. 뇨 1000리터를 pH 8.0으로 유지시키면 3 내지 4kg의 단백질계 침전물이 생기는데 그 주성분이 효소이다. In general, the main component of urine is the factor, but the protein content of the enzyme is quite high. When 1000 liters of urine is maintained at pH 8.0, 3 to 4 kg of protein-based precipitate is formed, and its main component is the enzyme.

단백질계 물질은 약간만 저어주어도 거품이 일어나는 것을 볼 수 있는데, 이것이 유화성을 간단히 증명하는 것이다. 따라서, 뇨의 유화성은 효소의 효과라고 예상되며, 또한 계면활성제의 검토 결과 뇨의 HLB 값은 대략 10 이상으로 예상된다. Protein-based materials can be seen to foam even with slight stirring, which is a simple demonstration of emulsification. Therefore, the emulsification of urine is expected to be an effect of enzymes, and as a result of examination of surfactants, the HLB value of urine is estimated to be about 10 or more.

2. 2차 미립화 효과 2. Secondary atomization effect

연료에 물이 혼합되면 연소상태가 불완전하여 미연탄소의 배출량이 증가하고 첨가된 수분의 증발잠열과 현열이 증가되어 연소효과가 감소될 것으로 예측한다. 그러나 에멀젼 연료에 있어서는 배기량이 적은 소형 엔진에서 미연탄소의 배출량이 증가하는 것을 제외하고는 오히려 연소효과가 상승하게 된다. When water is mixed with fuel, the combustion state is incomplete and the emission of unburnt carbon is increased, and the latent heat and sensible heat of the added water are increased, and the combustion effect is expected to be reduced. However, for emulsion fuels, the combustion effect increases rather than the emission amount of unburned carbon increases in a small engine having a small exhaust amount.

액체 연료는 연소시 공기와 접촉을 원활히 하기 위하여 일반적으로 버너를 사용하여 분사시킨다. 연료가 버너에서 분무되면 약 30 내지 100 미크론 정도의 입자로 비산하게 된다. 분사된 에멀젼 연료의 액적은 가열되어 표면의 기름이 연소하게 된다. 그와 동시에 분무적의 내부 온도도 상승하여 외피의 기름이 전부 증발, 연소되기 전에 수적이 폭발적으로 기화하면서 파열을 일으켜 세분화시킨다. 이 2차 미립화 현상을 후분사라고 하며, 스팀제트버너(Steam Jet Burner)의 증기분사와는 그 효과가 전혀 다르다. 여기서 버어너에서 분사된 1차 분사적을 모적(母適), 후분사에 의해 생성된 미립적을 자적(子適)이라고도 한다. 에멀젼 연료의 분무적이 연소 도중에 일으키는 2차 미립화 현상의 과정은 보통 다음의 3단계로 분석되고 있다; ① 퍼핑(puffing): 수증기가 비교적 완만하게 분출되는 현상으로 유적을 튀겨 날리 정도는 아니다. ② 마이크로익스플로젼(microexplosion): 수증기와 열수의 돌분(突噴)과 함께 대소무우의 자적을 발산하는 현상. ③ 디스럽션(disruption): 마이크로익스플로젼 현상이 한층 격렬해지면 모적 전체가 순식간에 무수한 자격으로 분리되는 동시에 모적도 사라져 버리는 현상으로 이를 마이크로익스플로젼으로 보는 경향도 있다. 에멀젼 연료의 1차 분무시 수적 내의 용적변화를 고려해 보면 20℃의 물을 1로 했을 때 포화수증기에서 약 1,650배, 1000℃의 과열증기로 되면 약 6,000배로 팽창한다. 이러한 기화팽창은 고온연소 화염 내에서 순간적으로 일어나기 때문에 유적 내부에서 폭발현상을 일으켜 연료 유적이 파열되어 산산조각으로 흩어지게 된다. 이 때문에 버어너 노즐로부터 분무된 연료유립(燃料油粒)은 재미립화됨과 동시에 확산되므로 연소용 공기와의 접촉 면적이 증대되고 또 혼합도 촉진되어 저과잉공기에서도 완전연소가 가능하다. 이 결과 열효율이 향상되고 또한 고속으로 비산하는 미립자는 화염고온부를 짧은 시간에 통과하므로 분포연소에 가까워져 열적 NOx의 배출량도 감소된다. Liquid fuel is generally injected using a burner to facilitate contact with air during combustion. When the fuel is sprayed from the burner, it is scattered to particles of about 30 to 100 microns. The droplets of the injected emulsion fuel are heated to burn the oil on the surface. At the same time, the internal temperature of the boiling water also rises, and the water vapor explosively vaporizes and breaks down before the oil of the shell is completely evaporated and burned. This secondary atomization phenomenon is called post-injection, and its effect is completely different from steam injection of steam jet burner. Here, the primary injector injected from the burner is also referred to as the mother particle and the microparticle generated by the post injection. The process of secondary atomization during the atomizing combustion of emulsion fuel is usually analyzed in three steps: ① Puffing: The phenomenon that water vapor is sprayed relatively slowly is not enough to fry the remains. ② Microexplosion: A phenomenon that emits a large amount of radiant energy with steam and hot water droplets. ③ Disruption: If the microexplosion phenomenon becomes more intense, the entire mother becomes instantly separated into numerous qualifications, and the mother tends to disappear, which tends to be viewed as a microexplosion. Considering the volumetric change in the water volume during the first spray of the emulsion fuel, when water at 20 ° C is 1, it is expanded to about 1,650 times in saturated steam and about 6,000 times in case of superheated steam at 1000 ° C. Such vaporization expansion occurs instantaneously in a high temperature combustion flame, so that explosive phenomenon occurs inside the residue, so that the fuel residue ruptures and is scattered by the shattering. As a result, the fuel oil particles (fuel oil particles) sprayed from the burner nozzles are refined and simultaneously diffused, so that the contact area with the combustion air is increased and the mixing is promoted, so that complete combustion can be achieved even in the excess air. As a result, the thermal efficiency is improved and the high-speed scattering particulates pass through the high-temperature flame in a short period of time, so that it becomes closer to the distribution combustion and the amount of thermal NOx is also reduced.

3. 열효율 상승효과 3. Thermal efficiency increase effect

에멀젼 연료는 물이 첨가되므로, 이 첨가부의 증발잠열과 배기가스 온도까지의 현열이 손실된다. 물의 혼합율이 15중량%인 에멀죤 연료를 연소시키면 배기가스의 배출온도를 200℃ 기준할 때 혼합부의 잠열은 연료 사용량의 약 0.1%를 차지한다. 따라서, 에멀젼 연료의 열효율이 상승되기 위해서는 이보다 더 큰 연소효과가 있어야 한다. 에멀젼 연료는 후분사 현상으로 인하여 연소상태의 안전과 완전 연소상태를 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 연소효율 상승에 의한 직접적인 열효율 상승은 30%까지 상승할 수 있다. 보다 큰 열효율 상승효과는 후분사 현상에 따른 간접적인 영향이 더 크다. 에멀젼 연료가 보일러 효율을 상승시키는 주요인은 완전연소로 인하여 공기비를 낮출 수 있고, 또한 수트(Soot)가 거의 생성되지 않기 때문이다. Water is added to the emulsion fuel, so that the latent heat of vaporization of the additive portion and sensible heat to the exhaust gas temperature are lost. When the emulsion fuel having a water mixing ratio of 15% by weight is burnt, the latent heat of the mixing portion occupies about 0.1% of the fuel consumption when the discharge temperature of the exhaust gas is 200 ° C. Therefore, in order for the thermal efficiency of the emulsion fuel to increase, it is necessary to have a larger combustion effect. The emulsion fuel can obtain the safety of the combustion state and the complete combustion state due to the post-injection phenomenon. However, the direct increase in the thermal efficiency due to the increase in the combustion efficiency can be increased up to 30%. The greater thermal efficiency synergistic effect is more indirectly influenced by post-injection phenomenon. The main reason for the increase of the boiler efficiency of the emulsion fuel is that the air ratio can be lowered due to the complete combustion, and almost no soot is generated.

① 노압상승 ① Rising pressure

에멀젼 연료의 연소시에는 노압을 상승시킬 수 있다. 노내 압력을 50mmAg 증가시키면 배기가스 온도가 10℃ 저하된다. When the emulsion fuel is burned, the furnace pressure can be raised. If the pressure in the furnace is increased by 50 mmAg, the exhaust gas temperature is lowered by 10 ° C.

② 공기비 감소 ② Reduction of air cost

에멀젼 연료 연소시에는 공기비를 10∼20% 감소시킬 수 있으므로 열효율이 10%, 30% 이상 향상될 수 있다. When the emulsion fuel is burned, the air ratio can be reduced by 10 to 20%, so that the thermal efficiency can be improved by 10% or more by 30% or more.

③ 열전달 효과의 향상 ③ Improvement of heat transfer effect

에멀젼 연료 연소시에는 수트(Soot)의 발생이 감소되므로 보일러 열전달면에 스케일의 부착현상이 없어지게 된다. 두께가 1mm일 때, 연료 사용량은 약 2.8% 증가하게 되므로 에멀젼 연료의 열효율은 상승하게 된다. 에멀죤 연료의 연소시 보일러 열효율 상승효과의 주요인은 이러한 열전달 효과의 향상 때문이라 예상된다. 에멀젼 연료의 연소시 열전달 효과 상승의 용인을 세분하면 다음과 같다. In the case of emulsion fuel combustion, the generation of soot is reduced, so that there is no scale adhesion on the boiler heat transfer surface. When the thickness is 1 mm, the fuel consumption is increased by about 2.8%, so that the thermal efficiency of the emulsion fuel is increased. It is expected that the main effect of the boiler thermal efficiency increase effect in the combustion of emulsion fuel is the improvement of the heat transfer effect. The tolerance of the increase of the heat transfer effect when the emulsion fuel is burned is as follows.

가) 수트의 발생 감소와 함께 열전달면 부착율의 감소로 인한 열전도도의 증대 A) Increase of thermal conductivity due to reduction of formation of suet and decrease of adhesion rate of heat transfer surface

나) 첨가 수분의 증발과 함께 배가스량의 증가로 인한 노내 가스의 Turblent 현상이 미치는 가스측 열전달 계수의 증대 B) Increase of gas-side heat transfer coefficient due to Turbulent phenomenon of gas in the furnace due to increase of exhaust gas with evaporation of added water

다) 노내의 CO, H2O증가에 의한 Emissivity 증대 The) Emissivity increased by the CO, H 2 O increases the furnace

이러한 열전달 향상으로 인하여 공기비가 감소함에도 불구하고 배기가스 온도는 크게 저하하게 된다. 축산 폐뇨 혼합 에멀죤 연료의 효과가 크게 나타나는 보일러의 조건은 다음과 같다; 노후하고 연소상태가 불량한 저효율 보일러, 50톤 미만의 대형 보일러, 저부하 운전 보일러(부하율이 50% 이하)에서 에멀젼 연료의 연료절감 효과는 크게 나타나며 부하율이 90% 이상에서는 축산폐뇨 혼합 에멀젼 연료의 효과는 보일러의 형식과는 무관하며 로타리 버어너에서 그 효과가 크리라 예상된다. Although the air ratio is decreased due to the improvement of the heat transfer, the exhaust gas temperature is greatly lowered. The conditions of the boiler, in which the effect of the mullion fuel on the livestock pneumoconiosis is significant, are as follows; The fuel saving effect of emulsion fuel is high at low efficiency boiler with aging and poor combustion condition, large boiler of less than 50 tons and low load operation boiler (load ratio is 50% or less). When the load ratio exceeds 90%, the effect of livestock pumped mixed emulsion fuel Is independent of the type of boiler and is expected to have a significant effect on the rotary burr.

4. SOx 중화작용 4. SOx neutralization function

뇨의 고형분을 다시 검토하면 주성분인 축산폐뇨에 함유된 요소와 단백질 등의 질소물과 인, 칼슘, 칼륨, 염소, 나트륨 등 각종 무기물로 구분할 수 있다. 뇨의 질소물은 대기중에 나오면 쉽게 NH3를 발생시키기 않으므로 독특한 냄새를 풍기지 않는 것이 특징이다. NH3는 연료 중 유화물의 연소물인 SOx와 쉽게 반응하여 (NH4)2SO4 등을 형성한다.Reviewing the solid content of urine, it can be divided into nitrogen and nitrogen, which are the main components of livestock pneumoconiosis, and various minerals such as phosphorus, calcium, potassium, chlorine, and sodium. Nitrogen water in the urine is characterized by the fact that it does not generate NH 3 easily when it comes out to the atmosphere and therefore does not give off its unique smell. NH 3 reacts easily with SOx, which is a combustible material of the fuel, and forms (NH 4 ) 2 SO 4 and the like.

따라서, 보일러의 저온 부식을 방지하기 위하여 연도에 NH3 가스를 투입하는 방법은 오래전부터 사용되어 왔다. 그러나, 연소시에 NH3 또는 중화생성물인 (NH4)2SO4가 연소되어 다음과 같이 분해될 수 있다. Therefore, a method of introducing NH 3 gas into the flue to prevent low-temperature corrosion of the boiler has been used for a long time. However, at the time of combustion, NH 3 or the neutralization product (NH 4 ) 2 SO 4 is burned and decomposed as follows.

Figure 112018098912833-pat00001
Figure 112018098912833-pat00001

상기 반응식에 의하면 NOx의 발생량이 증가하게 될 것이나 실험결과 SOx와 NOx가 함께 감소하는 효과가 나타났으므로 위의 분해반응은 일어나지 않는 것으로 판단된다. 또 다른 반응으로는 에멀젼 상태에서 뇨 중의 무기물이 황화물과 반응하여 무기물의 황화물을 형성하는 것이다. 이 반응은 연료의 탈황 방법의 하나로 사용되고 있으며, 이들 무기 황화물은 용해도가 작고 비중이 커서 침전물을 형성하였다가 분무시 버어너 아래로 떨어진다고 가정할 수가 있으나 완전 연소작용으로 그러한 현상은 발생하지 않는다. According to the above equation, the amount of generated NOx will increase. However, since the experiment shows that SOx and NOx are reduced together, the decomposition reaction does not occur. Another reaction is that in the emulsion state, the minerals in the urine react with the sulfides to form sulfides of the minerals. This reaction is used as one of the methods of desulfurizing the fuel. It can be assumed that these inorganic sulfides are small in solubility and have a large specific gravity to form a precipitate and fall below the burner at the time of spraying, but such phenomenon does not occur due to the complete combustion action.

5. NOx의 발생 억제 5. Suppression of generation of NOx

탄화수소 연료의 연소시에는 연소공기 중의 질소와 연료 중의 질소가 산화하여 공해물질인 NOx(NO, NO2, NO3, N2O, N2O3, N2O4, N2O5)등이 발생한다. 에멀젼 연료가 연소할 때는 연료 중의 물이 급속히 증발할 때 주위로부터 잠열을 빼앗아 화염 온도를 저하시켜 화염의 고온 유지시간을 단축시켜 NOx의 발생을 감소시키고 후분사 효과로 공기와 연료의 혼합상태를 양호하게 만드므로 공기비가 감소하여도 양호한 연소상태를 얻을 수 있고, 공기비가 감소하면 산소의 농도가 함께 감소하게 되므로 NOx의 발생이 감소하게 되며 첨가수에 의한 NOx의 중화로 NOx가 감소되는 것이다. During combustion of hydrocarbon fuels by oxidizing the nitrogen in the nitrogen with the fuel in the combustion air pollutants of NOx (NO, NO 2, NO 3, N 2 O, N 2 O 3, N 2 O 4, N 2 O 5) , etc. Lt; / RTI > When emulsion fuel burns, when water in the fuel rapidly evaporates, latent heat is taken away from the surroundings to lower the flame temperature, shortening the high temperature holding time of the flame to reduce the generation of NOx, Therefore, a good combustion state can be obtained even if the air ratio is reduced. If the air ratio is decreased, the concentration of oxygen decreases together, so that the generation of NOx decreases and the NOx decreases due to the neutralization of NOx by the added water.

6. 매연의 감소 6. Reduction of soot

연료가 버어너에서 분사될 때 큰 분무적은 미쳐 연소하기 전에 분해되어 잔사를 형성하고 또한 연소열에 의해 축합되어 미연탄소를 형성하여 매연을 발생하게 되나 에멀젼 연료의 연소시에는 후분사 현상에 의하여 액적이 대단히 작아지고 연소 온도가 낮아지게 되므로 매연의 발생이 감소하게 된다. When the fuel is injected from the burner, a large atomized atom is decomposed before combustion to form a residue, and is condensed by the combustion heat to form unburned carbon to generate soot. However, when the emulsion fuel is burned, And the combustion temperature is lowered, so that the generation of soot is reduced.

이하에서 본 발명을 구체적인 예를 들어 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited thereto.

이하의 실험에 사용된 돈뇨 혼합 에멀젼 연료유는 다음과 같이 제조하였다.The dung oil mixed emulsion fuel oil used in the following experiment was prepared as follows.

실시예: 돈뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조Example: Preparation of dung oil mixed emulsion fuel oil

축산돈사에서 엑셀배관을 설치하고 돈뇨만을 별도의 수집조에 저장한 후, 이를 침전시키고 침전물을 여과한 다음 여과액을 55℃에서 35시간 동안 숙성시켜 축산 폐뇨의 숙성액을 얻는다. 이 숙성액을 도 1에 도시한 교반장치에서 벙커 C유 100중량부에 대하여 20중량부의 비율로 혼합한 후, 3단 구조의 회전날(각 단은 4개의 회전날로 구성)이 도 2에 도시한 바와 같이 배열된 임팰러를 사용하여 초기 교반속도를 100 rpm에서 시작하여 벙커 c유와 돈뇨의 교반 온도 변화에 따라 3,000rpm까지 수시로 교반속도를 조절하여 혼합함으로써 에멀젼 연료유를 얻는다.In the livestock pens, an excel piping is installed and only urine is stored in a separate collecting tank. The precipitate is filtered and the filtrate is aged at 55 ° C for 35 hours to obtain an aged solution of the livestock urine. The aging solution was mixed in a ratio of 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of Bunker C oil in the stirring apparatus shown in FIG. 1, and then a rotary blade having three stages (four stages each having four rotating blades) Using the impeller arranged as above, the initial stirring speed is started at 100 rpm, and the emulsion fuel oil is obtained by mixing the stirring speed at various speeds up to 3,000 rpm according to the stirring temperature change of the bunker oil and the drain oil.

실험예 1Experimental Example 1

돈뇨 혼합 에멀젼이 형성된 후의 유수분리 현상을 측정하기 위하여, 상기 실시예에서 얻어진 연료유에 대하여 한국석유관리원 석유기술연구소에서 KS M ISO 3733:2008에 따라 저장안정성(30일)을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 기재한다.The storage stability (30 days) was measured according to KS M ISO 3733: 2008 at the Petroleum Technology Research Institute of Korea Petroleum Management Institute for the fuel oil obtained in the above Example in order to measure the oil separation phenomenon after the formation of the dung oil mixed emulsion. Are shown in Table 1 below.

시험항목Test Items 단위unit 시험 결과Test result 저장안정성
(30일)
Storage stability
(30 days)
수분 (상층 증류법)Moisture (upper layer distillation method) (v/v) %(v / v)% < 7.57.5
수분 (하층 증류법)Moisture (lower layer distillation method) (v/v) %(v / v)% < 7.57.5

* 상기 시료의 초기 수분함량은 9.0 (v/v)%임The initial moisture content of the sample is 9.0 (v / v)%.

상기 실험 결과로부터, 본 발명에 따른 에멀젼 연료유는 장기간 보존하는 경우에도 초기 수분 함량에 큰 변화가 없으며 따라서 유수 분리 현상이 거의 발생하지 않았음을 알 수 있다. 특히, 종래의 '물+유화제' 첨가의 에멀젼 연료에서는 저장기간이 길어짐에 따라 수 입자가 성장되는데 반하여, 본 발명에 따른 축산폐뇨 혼합유는 저장기간이 길어져도 수 입자가 성장하지 않게 된다.From the above experimental results, it can be seen that the emulsion fuel oil according to the present invention does not significantly change the initial water content even when stored for a long period of time, and thus the oil water separation phenomenon hardly occurs. Particularly, in the emulsion fuel added with the conventional 'water + emulsifier', the water particles grow as the storage period becomes longer, whereas the water-pumped mixed oil according to the present invention does not grow water particles even if the storage period is prolonged.

따라서, 본 발명의 축산폐뇨 혼합유는 저장기간이 경과함에 따라 안정성이 저하되지 않게 된다.Therefore, the stability of the livestock pneumoconiosis blended oil of the present invention does not decrease as the storage period passes.

아울러, 축산폐뇨 혼합 에멀젼 연료는 축산폐뇨의 독특한 냄새가 발생될 것이 우려되었으나, 축산폐뇨의 냄새는 전혀 느낄 수가 없었다. In addition, it was feared that the animal odor mixed emulsion fuel would have a unique odor of livestock pneumonia, but the smell of livestock pneumonia could not be felt at all.

실험예 2Experimental Example 2

에멀젼 연료유는 보일러(가정용 제외) 또는 노(furnace)의 연료로 사용하기 위하여 하기 표 2의 품질 기준에 적합해야 한다.Emulsion fuel oil shall meet the quality criteria in Table 2 below for use as fuel in boilers (except for household use) or furnaces.

Figure 112018098912833-pat00002
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본 발명에 따른 제조방법에 의해 얻어진 혼합 에멀젼 연료가 상기 품질기준에 충족하는지 알아 보기 위하여 상기 실시예에서 얻어진 시료를 한국석유관리원 석유기술연구소에 의뢰하여 품질을 측정하여 하기 표 3의 결과를 얻었다.In order to determine whether the mixed emulsion fuel obtained by the production method according to the present invention meets the above-mentioned quality standards, the samples obtained in the above examples were submitted to the Petroleum Technology Research Institute of Korea Petroleum Management Center to measure the quality thereof.

Figure 112018098912833-pat00003
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상기 표 3의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 따라 얻어진 에멀젼 연료유는 품질 기준에 적합한 것임을 알 수 있다.As can be seen from the results in Table 3, it can be seen that the emulsion fuel oil obtained according to the production method of the present invention is in conformity with the quality standard.

그밖에 본 발명의 축산폐뇨 혼합 에멀젼 연료의 특수 효과는 다음과 같다. In addition, the special effects of the livestock pumped mixed emulsion fuel of the present invention are as follows.

열효율 증가와 연료절감 효과가 우수하고, 연소과정에서 집진기가 필요없으며, 축산폐뇨 혼합유, 연소장치에 있어서 종래 보일러의 추가적인 부대시설이 필요없고, 연소과정에 있어 보일러에 어떠한 유해성과 기능에 대한 손색이 전혀 발생하지 않으며, 축산폐수 등을 합리적으로 전처리하여 재활용 에너지화하므로써 수질오염의 방지와 대기공해를 감소시킬 수 있다. 그리고, 환경 공해 방지 연료로 수출이 가능하다. It is possible to improve the thermal efficiency and the fuel saving effect, to eliminate the dust collector in the combustion process, to eliminate the additional auxiliary facilities of the conventional boiler in the livestock pneumoconiosis blending oil and combustion device, And it is possible to reduce water pollution prevention and air pollution by reusing energetic pretreatment of livestock wastewater. And it is possible to export it as an anti-pollution fuel.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

1: 유류 배출구 2: 회전 모터
3: 스팀 투입구 4: 스팀 배출구
5: 가스 배출구 6, 8: 폴리
7: 벨트 9: 유류 투입구
10: 임펠러
1: Oil outlet 2: Rotary motor
3: steam inlet 4: steam outlet
5: gas outlet 6, 8: poly
7: belt 9: oil inlet
10: Impeller

Claims (5)

축산 폐뇨를 축산 폐뇨 원액 수집조에 저장하는 단계;
상기 축산 폐뇨 원액을 침전시키는 단계;
상기 침전물을 여과한 다음 여과액을 50 내지 60℃에서 30 내지 48 시간 동안 숙성시켜 축산 폐뇨의 숙성액을 얻는 단계; 및
상기 숙성액을 벙커 C유와 100 내지 3000rpm으로 교반하여 혼합함으로써 에멀젼 연료유를 얻는 단계를 포함하되;
상기 교반공정이 임팰러 교반장치에 의해 수행되며,
상기 교반장치에 장착된 임팰러는 구동축을 중심으로 배치된 다단 구조의 회전날을 구비하고, 각 단의 회전날은 수평 방향 및 수직 방향으로 배치된 복수개의 회전날로 이루어지며, 상기 수직 방향의 회전날은 상방 및 하방으로 배치되는 것인 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법.
Storing the animal pneumoconiosis in an animal husbandry stock solution collection tank;
Precipitating the stock pancreas stock solution;
Filtering the precipitate, and aging the filtrate at 50 to 60 DEG C for 30 to 48 hours to obtain an aged solution of animal pneumoconiosis; And
Mixing the aging solution with Bunker C oil at 100 to 3000 rpm and mixing to obtain an emulsion fuel oil;
The stirring step is performed by an impeller stirring device,
Wherein the impeller mounted on the stirring device has a rotary blade of a multi-stage structure arranged around a drive shaft, the rotary blade of each stage is composed of a plurality of rotary blades arranged in the horizontal direction and the vertical direction, Wherein the blades are arranged upward and downward.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 교반 공정이 벙커 C유와 축산 폐뇨의 교반 온도 변화에 따라 인버터를 사용하여 100rpm 내지 3,000rpm까지 조정하는 것인 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the stirring step adjusts the mixing ratio from 100 rpm to 3,000 rpm by using an inverter according to the stirring temperature change of the Bunker C oil and the livestock pneumonia.
제1항에 있어서,
상기 축산 폐뇨가 돈뇨이며, 생성 단계에서 별도로 분리되어 저장된 것인 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the livestock pneumonia is urinary odor and is separately stored separately in the production step.
제1항에 있어서,
상기 축산 폐뇨가 상기 벙커 C유 100중량부를 기준으로 5 내지 30중량부의 함량으로 포함되는 것인 축산 폐뇨 혼합 에멀젼 연료유의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the livestock wastewater is contained in an amount of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the Bunker C oil.
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