KR101978281B1 - Highly Efficiency Anaerobic Digestion and its operation method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 혐기성 소화 장치 및 그 운용 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 일정기간의 주기로, 일정량의 소화된 슬러지를 소화조 외부로 유출시키므로, 소화 후 소화된 슬러지 저장 공간을 줄일 수 있고, 이렇게 줄어든 공간만큼 처리하고자하는 유입슬러지의 소화 중 공간이 증가함으로써, 전체적인 소화조의 크기도 줄일 수 있도록 하여 소화효율도 높을 수 있도록 하는 고효율 혐기성 소화 장치 및 그 운용 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an anaerobic digestion apparatus and a method of operating the same, and more particularly, it relates to an anaerobic digestion apparatus and a method of operating the same, more specifically, The present invention relates to a high-efficiency anaerobic digestion device and a method for operating the same, which can reduce the size of the digestion tank as a whole by increasing the space during digestion of the inflow sludge.
고형물 함량이 높은 음식물 쓰레기나 하수 슬러지, 가축분뇨 등의 유기성 폐기물을 혐기성 소화조로 처리함에 혐기성 소화조 내부에서는 유입된 슬러지가 소화하는 공간과 소화 후 소화된 슬러지를 소화조 외부로 유출되기 전 까지 저장되는 공간이 필요하다. 그래서 일반적으로 소화조의 크기는 이 두 공간을 합해서 시공하여야 소화조 크기에 대한 효율이 정상적으로 나오게 된다.The organic waste such as food waste, sewage sludge and livestock manure having a high solids content is treated with an anaerobic digestion tank. In the anaerobic digestion tank, the space where digested sludge is digested and the digested sludge is stored before being discharged outside the digester Is required. So, in general, the size of the digester should be combined with the two spaces, so that the efficiency of the digester will be normal.
그러나 현재까지, 일반적으로 소화조의 크기를 결정할 때, 일일처리량 대비 유입되는 수리학적체류시간(HRT : Hydraulic Retention Time)을 곱하여 결정하고, 이러한 크기로 시공하고 있다. 이렇게 시공하게 되면, 실제적으로 유입된 슬러지가 소화 후 소화된 슬러지는 소화조 외부로 유출되기 전까지 소화조에 남아 있어, 공간만 차지하게 된다. 이 공간이 소화조 내부에서 유입된 슬러지가 소화하는 공간을 빼앗아 가게 되는 공간이다. 이 공간이 상기에서 언급한 슬러지가 소화 후 소화된 슬러지의 저장 공간이며, 정상적인 소화조의 효율을 얻으려면, 유입슬러지가 소화 후 소화된 슬러지 저장 공간이 필요한 것이다. 그러나 현재까지 우리나라에서 적용하고 있는 혐기성소화조의 크기를 결정할 때, 수리학적체류시간(HRT)을 30일로 하여, 이를 일일 처리하고자 하는 유기성폐기물 량에 곱하여, 소화조의 크기를 결정하고 이것으로 시공하고 있다. 이렇게 하게 되면, 소화조 운영면에서 중온소화(35℃)시 유입슬러지 90% 소화시키는데 소요되는 시간이 표 1.에서 나타낸 것과 같이 23일이 필요하다. Until now, however, the size of the digester has been generally determined by multiplying the daily hydraulic throughput (HRT) by the hydraulic throughput. When this construction is performed, the sludge actually introduced into the digestion tank is left in the digestion tank until the digested sludge is discharged to the outside of the digestion tank. This space is a space in which the sludge introduced from the inside of the digestion tank takes away the digestion space. This space is the storage space for the digested sludge after the sludge has been digested. In order to obtain the efficiency of the digested digested sludge, the sludge storage space after the digestion of the inflow sludge is necessary. However, to determine the size of the anaerobic digester to be applied in Korea, the hydraulic retention time (HRT) is set to 30 days, multiplied by the amount of organic waste to be treated daily, and the size of the digester is determined . If this is done, the time required to digest the incoming sludge by 90% at the mid-temperature extinguishing (35 ° C) is 23 days as shown in Table 1.
표 1. 소화조의 소화시간과 온도와의 관계(슬러지 90% 소화시키는데 소요되는 시간)Table 1. Relationship between digestion time and temperature of digester (time required to digest 90% of sludge)
따라서, 상기에서 우리나라에 적용하고 있는 수리학적체류시간(HRT)이 30일로 하여 적용하면, 유입된 슬러지가 소화 후 소화된 슬러지의 저장 공간은 7일 정도 밖에 없다. 따라서 우리나라에 시공되고 있는 소화조는 7일 마다 소화된 슬러지를 소화조 외부로 유출시켜야 한다. 그러나 그렇게 하고 있지 않은 것이 현실이다. 위와 같이 소화된 슬러지가 주기적으로 소화조 외부로 유출시킬 경로를 만들어 놓치도 않고, 시공한 소화조가 대부분이다. 따라서 현재 운영하고 있는 혐기성소화조는 설계부터 잘 못 됐거나, 운영을 잘못하고 있는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 소화조 내부에 유입된 슬러지가 소화 후 소화된 슬러지를 일정한 기간으로 일정한 량을 소화조 외부로 유출시켜 주어야 시공된 소화조의 충분한 효율이 나올 수 있다. Therefore, if the hydraulic retention time (HRT) applied to Korea is 30 days, the storage space of the sludge digested after digestion of the inflowed sludge is only about 7 days. Therefore, digested sludge should be drained out of the digester every 7 days in Korea. But it is the reality that is not doing so. Most digested sludge that has been constructed does not allow the digested sludge to flow out to the outside of the digester periodically. Therefore, the currently operating anaerobic digesters are either inadequate in design or are inoperable. In order to solve such a problem, the sludge introduced into the digestion tank needs to discharge a certain amount of sludge digested and digested to the outside of the digestion tank for a predetermined period of time.
도 1은 종래의 혐기성 소화조를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows a conventional anaerobic digester.
종래의 혐기성 소화조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 철근 콘크리트 또는 철판으로 형성된 소화조 바닥면(13)과, 원형으로 형성되는 소화조 벽(14)과, 상기 소화조 벽(14)의 상부를 덮는 지붕(1)을 포함하여 구성된다.1, a conventional anaerobic digestion tank comprises a
상기 지붕(1)의 하부에는 이를 지지하기 위한 지붕지지대(1a)가 구비되어 있고, 소화조의 중앙에는 중심대(2)가 설치된다.A
한편 소화조에 유입된 슬러지 중 혐기성 미생물에 의하여 소화되는 유기물은 바이오가스로 전환이 되지만, 혐기성 미생물에 의하여 소화가 되지 않는 유기물과 무기물은 바이오가스로 전환되지 않고, 혐기성 소화조 내부에서 소화 후 저장 공간이 필요한 소화 후 소화된 슬러지 형태로 남게 된다.On the other hand, of the sludge introduced into the digester, the organic matter digested by the anaerobic microorganism is converted into biogas. However, the organic matter and the inorganic matter which are not digested by the anaerobic microorganism are not converted into the biogas, After the required digestion, it remains in the form of digested sludge.
이에 따라 시간이 경과 할수록 소화 후 소화된 슬러지가 소화조 바닥에 쌓여 슬러지로 축적된다. 이렇게 소화조 내부에서 소화된 슬러지가 축적되면, 혐기성 소화조 내부에서 소화 중(하는) 공간이 줄어들고, 이에 따라 혐기성 소화조의 처리 효율이 떨어지므로, 소화조의 바닥에 쌓인 소화된 슬러지를 소화조의 외부로 배출시켜야 한다. As time elapses, digested digested sludge accumulates on the bottom of digestion tank and accumulates as sludge. If the digested sludge accumulates in the digestion tank, the digestion space inside the anaerobic digestion tank is reduced and the efficiency of the anaerobic digestion tank is lowered. Therefore, the digested sludge accumulated on the bottom of the digestion tank must be discharged to the outside of the digestion tank do.
그런데 현재까지 시공된 혐기성 소화조의 구조에 의하면, 소화조 바닥(13)에 침전되는 소화된 슬러지를 배출하기가 어렵다는 문제가 있다.However, according to the structure of the anaerobic digestion tank constructed up to now, there is a problem that it is difficult to discharge the digested sludge settled in the
즉, 현재까지의 혐기성 소화조에서 바닥에 쌓인 소화된 슬러지를 외부로 배출하기 위해서는, 먼저 소화조의 가동을 중단하고 소화조 내부의 내용물을 비운 후, 바닥에 쌓인 소화된 슬러지를 제거하여야 한다. That is, in order to discharge the digested sludge accumulated on the bottom of the anaerobic digestion tank to the outside, first stop the digestion tank, empty the contents in the digestion tank, and then remove the digested sludge accumulated on the bottom.
이에 따라 소화된 슬러지의 배출이 시간이 많이 소요되고, 소화된 슬러지 배출 작업 중에는 소화조의 가동을 중단하여야 하는 문제점이 있다.Therefore, the discharge of the digested sludge takes a long time, and the operation of the digestion tank must be stopped during the digested sludge discharge operation.
또한 소화된 슬러지의 배출을 완료한 후 다시 혐기성 소화조를 정상 가동시키기 위해서는 약 3∼4개월이 소요된다는 문제가 있다. In addition, there is a problem that it takes about 3 to 4 months to complete the operation of the anaerobic digestion tank again after completing the discharge of the digested sludge.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 음식물 쓰레기나 하수 슬러지, 가축분뇨 등의 고형물 함량이 높은 유기성 폐기물을 혐기성 소화조로 처리할 때, 소화조의 가동을 중지하지 않고, 소화된 슬러지를 일정한 주기로 일정한 량을 소화조 외부로 유출시키므로 소화 중 공간을 넓게 확보하도록 하는 고효율 혐기성 소화 장치 및 그 운용 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide an anaerobic digester capable of stopping the operation of the digester when organic wastes having a high solids content such as food waste, sewage sludge, The present invention provides a highly efficient anaerobic digestion apparatus and a method for operating the same, which allows a large amount of digested sludge to flow out of the digestion tank at a predetermined period of time so as to secure a large space during digestion.
본 발명의 다른 목적은, 소화된 슬러지가 소화조 내부의 중심부로 용이하게 모여지도록 하는 고효율 혐기성 소화 장치 및 그 운용 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a high-efficiency anaerobic digestion apparatus and method for operating the same so that the digested sludge is easily collected in the center of the digester.
본 발명의 또 다른 목적은, 소화조 내부의 내용물을 비우지 않고서도 소화조 내부의 소화된 슬러지를 신속하게 외부로 배출할 수 있도록 하는 고효율 혐기성 소화 장치 및 그 운용 방법을 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide a highly efficient anaerobic digestion apparatus and a method of operating the same, which can quickly exhaust digested sludge in the digester without discharging the contents in the digestion tank.
본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치는 지면(G)에 구비되는 소화조 바닥(13); 상기 소화조 바닥(13)으로부터 상부를 향해 연장되는 원주 형상의 소화조 벽(14); 상기 소화조 벽(14)의 상부에 구비되는 지붕(1); 중앙에 구비되어 지붕 지지대(1a)를 지지하는 중심대(2); 상기 소화조 벽(14)의 안쪽에 구비되는 펌프 지지대(5); 상기 펌프 지지대(5)에 구비되어 소화조 내부의 슬러지를 유동시키는 복수의 슬러지 유동펌프(6); 및 상기 펌프 지지대(5)에 구비되는 교반용 펌프(12)를 포함한다.The high-efficiency anaerobic digestion apparatus of the present invention comprises a digester bottom (13) provided on the ground (G); A columnar
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치는 상기 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되어 소화조 바닥(13)의 중심부를 향해 소화조 상부의 액체를 공급하는 액체 공급펌프(4); 및 상기 액체 공급펌프(4)와 연결되어 소화조 바닥(13)의 중앙부분으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급배관(3)을 더 포함한다.Further, the high-efficiency anaerobic digestion apparatus of the present invention includes a
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치는 상기 중심대(2)의 하단에 구비되는 중심대 지지부재(7); 소화조 바닥(13)의 중앙 부분에 구비되는 슬러지 호퍼(8); 상기 슬러지 호퍼(8)에 침전된 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출배관(9); 상기 슬러지 배출배관(9)을 통해 소화조의 외부로 배출된 슬러지를 일시 저장하는 슬러지 저장조(11); 및 상기 슬러지 저장조(11)의 내부에 구비되어 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출펌프(10)를 포함한다.In addition, the high-efficiency anaerobic digestion apparatus of the present invention comprises a center-to-
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치의 상기 소화조 바닥(13)은 소화조 벽(14)에서 중앙부분을 향해 아래로 경사지게 구비되고, 상기 소화조 바닥(13)의 경사도는 길이 대 높이의 비가 100 : 1 ∼ 50 : 1인 것을 특징으로 한다.The bottom of the
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치의 상기 슬러지 유동펌프(6)는 2개로 구비되며, 제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고, 제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 180°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, the
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치의 상기 슬러지 유동펌프(6)는 3개로 구비되며, 제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고, 제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 120°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되며, 제3 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 240°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, the
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치의 상기 슬러지 유동펌프(6)는 4개로 구비되며, 제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고, 제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 90°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되며, 제3 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 180°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고, 제4 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 270°지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것을 특징으로 한다.Further, the
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치의 상기 슬러지 호퍼(8)의 상부 직경은, 소화조 벽(14) 전체 직경의 1/8 ~ 1/10로 형성되고, 하부를 향해 그 직경이 감소되며, 슬러지 호퍼(8)의 수평길이(ℓ)와 수직높이(h)의 비는 1:1 ~ 1:2인 것을 특징으로 한다.The upper diameter of the
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치의 상기 액체 공급펌프(4)는, 상기 슬러지 유동펌프(6)보다 상부에 구비되고, 상기 액체 공급배관(3)은, 수평배관과 수직배관으로 이루어지며, 상기 액체 공급배관(3)의 수직배관은, 소화조 중앙부의 중심대(2)를 따라 하부로 연장되어 중심대 지지부재(7)를 통과한 후, 호퍼(8)의 상부에 근접하게 배치되는 것을 특징으로 한다.Further, the
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치의 상기 액체 공급펌프(4)의 펌핑 량은 슬러지 배출펌프(10)의 펌핑 량보다 같거나 적게 설계되고, 상기 액체 공급펌프(4)는, 슬러지 배출펌프(10)의 가동과 동시에 또는 이보다 늦게 구동되는 것을 특징으로 한다.Further, the pumping amount of the
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치의 상기 중심대 지지부재(7)는, 소화조 바닥(13)으로부터 상부로 연장되는 한 쌍의 수직부재(7a)와 상기 한 쌍의 수직부재(7a)를 연결하는 수평부재(7b)로 구성된 단위 지지부재가 복수 개로 구비되고, 상기 중심대 지지부재(7)의 중앙 부분은 중심대(2)의 하단과 연결되는 것을 특징으로 한다.The center-to-
한편, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치 운용 방법은 (a) 소화조 내부에 구비된 교반용 펌프(12)의 작동을 중단하여 소화된 슬러지가 소화조 상하로 유동하는 것을 방지하는 단계; (b) 슬러지 유동펌프(6)를 저속으로 작동시켜 소화된 슬러지를 한 방향으로 유동시키며 소화조 중앙 하부로 모이게 하는 단계; (c) 소화조 내부에 구비된 슬러지 유동펌프(6)를 작동 중단하여 소화조 내부의 내용물이 침전되도록 하는 단계; 및 (d) 슬러지 배출펌프(10)를 먼저 가동 시킨 후 액체 공급펌프(4)를 가동시키거나, 액체 공급펌프(4)과 슬러지 배출펌프(10)를 동시에 작동시켜 슬러지를 소화조 외부로 배출시키는 단계를 포함한다.The method for operating the high-efficiency anaerobic digestion apparatus of the present invention comprises the steps of: (a) stopping the operation of the
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치 운용 방법은 소화조의 가동을 중단하지 않고, 소화조 내부의 내용물을 외부로 배출하지 않은 상태에서 소화된 슬러지를 소화조의 외부로 배출시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of operating the high-efficiency anaerobic digestion apparatus of the present invention is characterized in discharging the digested sludge to the outside of the digester without stopping the operation of the digestion tank and without discharging the contents inside the digestion tank to the outside.
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치 운용 방법은 시공된 소화조의 수리학적체류시간(HRT)에서 운전온도에 따른 소화일수를 뺀 나머지 일수만큼의 소화된 슬러지량과 일수간격으로 소화된 슬러지를 주기적으로 소화조 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.In the method of operating the high efficiency anaerobic digestion apparatus of the present invention, in the hydraulic retention time (HRT) of the digested digested plant, the digested sludge amount corresponding to the remaining days minus the digestion days according to the operation temperature and the digested sludge periodically And discharged to the outside of the digester.
또한, 본 발명의 고효율 혐기성 소화 장치 운용 방법은 운전온도에 따른 소화일수를 표 1.에 나타낸 일수로 산출하되 유기성 폐기물의 종류에 따라 다를 수 있으므로 이것을 감안하여 소화일수를 정하며, 표 1.에서 나타낸 것과 같이 35℃에서 소화조를 운전할 경우 소화 중 공간에서 유입된 슬러지가 90% 소화되는 소화일수가 23일 소요되며, 소화조의 수리학적체류시간(HRT)이 30일이고, 일일처리량이 100톤이라면 소화조의 수리학적체류시간(HRT) 일수인 30일에서 소화일수 23일을 뺀 일수(7일)가 주기적으로 소화된 슬러지를 소화조 외부로 배출하여야 하는 최대일수이며, 배출하여야 하는 소화된 슬러지의 량은 일일처리량 100톤에 7일을 곱한 것이 최대 배출할 수 있는 소화된 슬러지량으로 책정하는 것을 특징으로 한다. The method of operating the high-efficiency anaerobic digestion system according to the present invention calculates the number of days of digestion according to the operation temperature by the number of days shown in Table 1, and may be different depending on the type of organic waste. When the digester is operated at 35 ° C, it takes 23 days to digest 90% of the sludge from the space during digestion. If the digester has a hydraulic retention time (HRT) of 30 days and a daily throughput of 100 tons, (7 days) minus the number of digestion days (30 days) from the hydraulic retention time (HRT) days is the maximum number of days that the digested sludge should be discharged outside the digester. The amount of digested sludge to be discharged The amount of digested sludge that can be discharged to the maximum is obtained by multiplying the daily throughput of 100 tons by 7 days.
본 발명에 의하면, 혐기성 소화 장치의 가동을 중단하지 않고, 소화조 내부에서 소화된 슬러지를 일정한 주기로 일정한 량을 용이하게 배출시켜, 이미 시공된 소화조에서 소화 중 공간을 충분히 확보하고 운영함으로써 소화조의 효율을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, without stopping the operation of the anaerobic digester, a certain amount of sludge digested in the digestion tank can be easily discharged at a predetermined period, and the digestion space can be sufficiently secured and operated in the already constructed digestion tank, There is an effect that can be maximized.
또한 소화조 내부의 내용물을 비우지 않고, 소화조 내부에 생성된 소화된 슬러지를 액체 공급펌프와 슬러지 배출펌프를 이용하여 소화조 외부로 임의대로 신속하게 배출할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the digested sludge generated in the digestion tank can be quickly discharged to the outside of the digestion tank by using the liquid supply pump and the sludge discharge pump without emptying the contents in the digestion tank.
또한 본 발명에 의하면, 혐기성 소화조를 이용하여, 음식물 폐기물, 하수 슬러지, 가축분뇨 등과 같이 고형물 함량이 높은 유기성 폐기물을 높은 효율로 처리할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an organic waste having a high solids content, such as food waste, sewage sludge, livestock manure, etc., can be treated with high efficiency by using an anaerobic digestion tank.
또한 본 발명에 의하면, 같은 크기의 소화조에 있어서 소화 중 공간을 극대화함으로써 소화조의 크기를 줄일 수 있는 효과와 이에 따른 시공비와 운영비를 감소시키는 효과가 있다. According to the present invention, in the digester having the same size, the size of the digester can be reduced by maximizing the space during the digestion, thereby reducing the construction cost and the operation cost.
또한 본 발명에 의하면, 소화조에 유입되는 유기성폐기물의 함수율을 4∼10%로 유지하기 위하녀 추가로 공급되는 물의 양을 절감할 수 있고, 소화된 슬러지를 수시로 배출할 수 있기 때문에, 소화조의 크기를 소형화할 수 있으며, 처리효율을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the water content of the organic waste introduced into the digester is maintained at 4 to 10%, it is possible to reduce the amount of water to be additionally supplied and exhaust the digested sludge from time to time. Therefore, It is possible to reduce the size and improve the processing efficiency.
또한 본 발명에 의하면, 혐기성 소화조 내부에 축적되는 소화된 슬러지의 고형물 함량을 용이하게 조절할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the solids content of the digested sludge accumulated in the anaerobic digestion tank can be easily controlled.
도 1은, 종래의 혐기성 소화조를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는, 본 발명에 따른 혐기성 소화조를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은, 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 바닥 중심부를 나타낸 도면.
도 4는, 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 호퍼를 나타낸 도면.
도 5는, 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 중심대 지지부재를 나타낸 사시도.1 is a view schematically showing a conventional anaerobic digestion tank.
2 is a schematic view of an anaerobic digester according to the present invention;
3 is a view showing the bottom center portion of the anaerobic digestion tank according to the present invention.
4 is a view showing a sludge hopper of an anaerobic digestion tank according to the present invention.
5 is a perspective view showing the center-to-center support member of the anaerobic digestion tank according to the present invention.
이하 본 발명에 따른 고효율 혐기성 소화 장치 및 그 운용 방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a high-efficiency anaerobic digestion apparatus and an operation method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는, 본 발명에 따른 혐기성 소화조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은, 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 바닥 중심부를 나타낸 도면이며, 도 4는, 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 슬러지 호퍼를 나타낸 도면이고, 도 5는, 본 발명에 따른 혐기성 소화조의 중심대 지지부재를 나타낸 사시도이다.FIG. 2 is a view schematically showing an anaerobic digestion tank according to the present invention, FIG. 3 is a view showing a bottom center portion of the anaerobic digestion tank according to the present invention, FIG. 4 is a view showing the bottom portion of the anaerobic digestion tank according to the present invention, And FIG. 5 is a perspective view showing the center-to-center support member of the anaerobic digestion tank according to the present invention.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 혐기성 소화조는, 지면(G)에 구비되는 소화조 바닥(13)과, 상기 소화조 바닥(13)으로부터 상부를 향해 연장되는 원주 형상의 소화조 벽(14)과, 상기 소화조 벽(14)의 상부에 구비되는 지붕(1)과, 소화조의 중앙에 구비되어 지붕 지지대(1a)를 지지하는 중심대(2)와, 상기 소화조 벽(14)의 안쪽에 구비되는 펌프 지지대(5)와, 상기 펌프 지지대(5)에 구비되는 복수의 슬러지 유동펌프(6) 및 교반용 펌프(12)를 포함하여 이루어진다.2 to 5, the anaerobic digestion tank according to the present invention comprises a digestion tank bottom 13 provided on the ground G and a columnar
또한 본 발명에 따른 혐기성 소화조는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되어 소화조 바닥(13)의 중심부를 향해 소화조 상부의 액체를 공급하는 액체 공급펌프(4)와, 상기 액체 공급펌프(4)와 연결되어 소화조 바닥(13)의 중앙부분으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급배관(3)과, 상기 펌프 지지대(5)에 구비되어 소화조 내부의 슬러지를 유동시키는 하나 이상의 슬러지 유동펌프(6)와, 상기 중심대(2)의 하단에 구비되는 중심대 지지부재(7)와, 소화조 바닥(13)의 중앙 부분에 구비되는 슬러지 호퍼(8)와, 상기 슬러지 호퍼(8)에 침전된 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출배관(9)과, 상기 슬러지 배출배관(9)을 통해 소화조의 외부로 배출된 슬러지를 일시 저장하는 슬러지 저장조(11)와, 상기 슬러지 저장조(11)의 내부에 구비되어 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출펌프(10)를 포함하여 구성된다. 2 and 3, the anaerobic digestion tank according to the present invention is provided at an upper portion of the
또한 상기 소화조 바닥(13)은 소화조 벽(14)에서 중앙부분을 향해 아래로 경사지게 구비되고, 상기 소화조 바닥(13)의 경사도는 길이 대 높이의 비가 100 : 1 ∼ 50 : 1이며, 그 표면은 매끄럽게 형성된다.The bottom of the
상기한 구조에 의해, 슬러지가 소화조 바닥(13)의 중앙 부분으로 용이하게 모여지도록 할 수 있다.With the above-described structure, the sludge can be easily collected into the center portion of the bottom of
또한 상기 슬러지 유동펌프(6)는 2개 내지 3개로 구비될 수 있다.Also, the number of the sludge flow pumps 6 may be two or three.
상기 슬러지 유동펌프(6)가 2개 설치되는 경우, 제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고, 제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 180°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것이 바람직하다.When two sludge flow pumps 6 are installed, a first sludge flow pump is provided on the upper part of the
이는 소화조 내부로 투입된 내용물이 동일한 방향으로 유동하도록 하여 혼합성을 향상시키기 위한 것이다.This is to improve the mixing ability by allowing the contents injected into the digester to flow in the same direction.
또한 슬러지 유동펌프(6)가 3개 설치되는 경우, 제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고, 제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 120°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되며, 제3 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 240°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것이 바람직하다.When three sludge flow pumps 6 are provided, the first sludge flow pump is provided on the upper part of the
또한 상기 슬러지 유동펌프(6)가 4개 설치되는 경우, 제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고, 제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 90°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되며, 제3 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 180°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고, 제4 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 270°지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것이 바람직하다.When the four sludge flow pumps 6 are installed, the first sludge flow pump is provided on the upper part of the
상기 슬러지 유동펌프(6)는, 평상시에는 교반용 펌프(12)와 같은 역할을 하여 소화조 내부의 내용물이 수평방향으로 유동되도록 한다.The
또한 교반용 펌프(12)는, 소화조 내부의 내용물이 수직방향으로 유동되도록 한다.Further, the
그리고 상기 슬러지 유동펌프(6)와 교반용 펌프(12)를 모두 작동시키면, 소화조 내부의 내용물들이 완전히 혼합되도록 할 수 있다. 이에 따라 소화조의 처리 효율을 향상시킬 수가 있다.By operating both the
또한 상기 슬러지 호퍼(8)의 상부 직경은, 소화조 벽(14) 전체 직경의 1/8 ~ 1/10로 형성되고, 하부를 향해 그 직경이 감소되며, 슬러지 호퍼(8)의 수평길이(ℓ)와 수직높이(h)의 비는 1:1 ∼ 1:2인 것이 바람직하다.The upper diameter of the
상기한 구조에 의해 소화조 내부의 슬러지가 상기 호퍼(8)로 용이하게 모여지도록 할 수 있다.The sludge inside the digester can be easily collected into the
또한 상기 액체 공급펌프(4)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 슬러지 유동펌프(6)보다 상부에 구비되어 소화조 상부의 액체를 슬러지 호퍼(8)로 이동한다.As shown in FIG. 2, the
상기 액체 공급배관(3)은, 수평배관과 수직배관으로 이루어지고, 상기 수직배관은, 소화조 중앙부의 중심대(2)를 따라 하부로 연장되어 중심대 지지부재(7)를 통과한 후, 호퍼(8)의 상부에 근접하게 배치된다.The
상기한 구조에 의해 슬러지 호퍼(8) 내부의 슬러지가 슬러지 배출배관(9)을 통해 소화조의 외부로 용이하게 배출되도록 할 수 있다. The sludge in the
또한 상기 액체 공급펌프(4)의 펌핑 량은 슬러지 배출펌프(10)의 펌핑 량보다 같거나 적게 설계되고, 상기 액체 공급펌프(4)는, 슬러지 배출펌프(10)의 가동과 동시에 또는 이보다 늦게 구동되도록 하는 것이 바람직하다. The pumping amount of the
또한 상기 중심대 지지부재(7)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 소화조 바닥(13)으로부터 상부로 연장되는 한 쌍의 수직부재(7a)와 상기 한 쌍의 수직부재(7a)를 연결하는 수평부재(7b)로 구성된 단위 지지부재가 복수 개로 구비된다.5, the
도 5에는 상기 지지부재(7)가 2개로 형성되어 있지만, 상기 지지부재(7)의 개수는 소화조의 크기에 따라 가감될 수 있다.5, the number of the
또한 상기 중심대 지지부재(7)의 중앙 부분은 중심대(2)의 하단과 연결되어 중심대를 지지한다. Further, the central portion of the center-to-
전술한 바와 같이, 소화조 내부로 유입되는 슬러지 중 혐기성 미생물에 의하여 소화가 되는 유기물은 바이오가스로 전환되지만, 혐기성 미생물에 의하여 소화가 되지 않는 유기물과 무기물은 바이오가스로 전환되지 않고 소화 후 소화된 슬러지로 남게 된다.As described above, among the sludge flowing into the digester, organic matter that is extinguished by the anaerobic microorganisms is converted into biogas. However, organic matter and minerals that are not digested by the anaerobic microorganisms are not converted to biogas, .
상기 무기물과 미처 소화되지 않는 유기물들은 최종적으로 소화조 내부에서 소화된 슬러지로 축적된다. The inorganic matter and the organic matter not yet digested are finally accumulated in the digested sludge in the digester.
따라서 소화조 바닥에 축적되거나 소화조 내부에 소화 후 소화된 슬러지를 주기적으로 외부로 배출시켜야 소화조 내부에 소화 중 공간이 넓어지며, 소화조가 정상적으로 가동될 수 있다.Therefore, the sludge that is accumulated in the bottom of the digestion tank or digested inside the digestion tank should be periodically discharged to the outside, so that the space during digestion is widened inside the digestion tank, and the digestion tank can be normally operated.
그런데 종래의 혐기성 소화조에서 소화조 바닥에 축적되는 소화된 슬러지나 소화조 내부에 발생되는 소화 후 소화된 슬러지를 배출하기 위해서는, 먼저 소화조 가동을 중단하고, 소화조 내용물을 비운 후, 소화조 바닥에 쌓인 소화된 슬러지를 제거하여야 한다. However, in order to discharge the digested sludge accumulated in the bottom of the digestion tank or the digested digested sludge generated in the digestion tank in the conventional anaerobic digestion tank, the operation of the digestion tank is firstly stopped and the contents of the digestion tank are emptied. Should be removed.
이에 따라 소화된 슬러지의 배출에 시간과 비용이 많이 소요되고, 혐기성 소화조를 다시 정상 가동시키기 위해서는 약 3∼4개월이 소요되어야 한다.Thus, it takes time and expense to discharge the digested sludge, and it takes about 3 to 4 months to operate the anaerobic digestion tank again.
그러나 본 발명에 의하면, 소화조의 가동을 중단하지 않고 또한 소화조 내부의 내용물을 비우지 않은 상태에서, 소화된 슬러지를 하루 만에 소화조의 외부로 배출시킬 수가 있다. However, according to the present invention, the digested sludge can be discharged to the outside of the digester in a day without stopping the operation of the digestion tank and without emptying the contents in the digestion tank.
이하 본 발명에 따른 혐기성 소화조에서 소화된 슬러지를 소화조의 외부로 배출하는 과정을 설명한다. Hereinafter, the process of discharging the digested sludge from the anaerobic digestion tank to the outside of the digester will be described.
소화조 내부의 소화된 슬러지가 일정량 이상이 되면, 슬러지 유동펌프(6)와 교반용 펌프(12)의 작동을 중단시키고, 소화조 내부의 내용물이 충분하게 소화조 바닥(13)에 침전되도록 한다.The operation of the
그리고 약 4시간이 경과한 후 슬러지 유동펌프(6)를 저속으로 작동시키면, 소화조 내부의 내용물이 소화액의 액상과 슬러지로 분리된다.When the
즉, 소화조의 상부에는 소화액이 형성되어 저속의 흐름을 형성하게 되고, 소화조의 하부에는 슬러지가 저속의 수평방향 흐름을 형성하게 된다.That is, a digestive liquid is formed at the upper part of the digestion tank to form a low-speed flow, and at the lower part of the digestion tank, the sludge forms a low-speed horizontal flow.
이때, 소화조 하부에 침전된 슬러지가 슬러지 유동펌프(6)의 작동에 의해 서화조 상부로 다시 올라가지 않도록 하는 것이 중요하다. 즉, 소화조 하부의 슬러지의 유속을 소화조 상부의 소화액 유속보다 느리게 유지시킨다.At this time, it is important that the sludge settled in the lower portion of the digester is prevented from rising back to the top of the painting by the operation of the
이렇게 슬러지 유동펌프(6)를 서서히 작동시키면, 소화조 하부에 축적된 소화된 슬러지가 서서히 수평방향으로 유동하면서, 소화조 바닥면의 경사에 의해 슬러지 호퍼(8)의 내부로 유입된다. When the
상기 슬러지 호퍼(8)에 유입된 소화된 슬러지와 그 주변에 모여진 소화된 슬러지는, 일정한 흐름이 형성되어야 슬러지 배출배관(9)을 통해 소화조 외부로 배출될 수 있다. The digested sludge introduced into the
그렇지 않으면 소화조 바닥(13)과 슬러지 호퍼(8)에 모여진 소화된 슬러지가 유체의 유동이 용이한 방향으로 흩어지게 되어, 슬러지 배출배관(9)을 통해 배출되는 소화된 슬러지의 양이 적어지게 된다. Otherwise, the digested sludge collected in the
이러한 현상을 방지하기 위해 액체 공급펌프(4)를 작동시켜, 소화조 상부의 액체를 슬러지 호퍼(8)의 내부로 공급한다.In order to prevent such a phenomenon, the
이때 상기 액체 공급펌프(4)를 슬러지 배출펌프(10)보다 느린 속도로 작동시킴으로써, 슬러지가 슬러지 호퍼(8)에 모여지도록 한다.At this time, the
상기 슬러지 호퍼(8)에 모여진 슬러지는 슬러지 배출펌프(10)의 작동에 의해 배출배관(9)을 통하여 소화조의 외부로 배출된다.The sludge collected in the
본 발명에 의하면, 고형물 함량이 높은 음식물 폐기물, 하수 슬러지, 가축분뇨 등 고농도 유기성 폐기물을 혐기성 소화조로 처리할 때, 소화조 내부에 쌓이는 소화된 슬러지를 소화조의 외부로 신속하고 용이하게 배출시킬 수가 있다.According to the present invention, when treating a high-concentration organic waste such as food wastes, sewage sludge, and livestock manure with high solids content with the anaerobic digestion tank, the digested sludge accumulated in the digestion tank can be quickly and easily discharged to the outside of the digestion tank.
이에 따라 혐기성 소화조의 고형물 운전조건을 만족시킬 수 있으므로, 혐기성 소화조의 처리 효율을 향상시킬 수가 있다.Accordingly, the solid material operating condition of the anaerobic digestion tank can be satisfied, so that the treatment efficiency of the anaerobic digestion tank can be improved.
일반적으로 음식물 폐기물의 고형물 함량은 약 20%인데, 이를 종래의 혐기성 소화조를 이용하여 처리할 경우에는, 음식물 폐기물의 1.5～4배 만큼 가수(加水)하여야 하고, 소화조의 크기를 음식물 폐기물의 투입량보다 2.5～5배 크게 시공하여야 한다. Generally, the solids content of the food waste is about 20%. When the conventional digestion tank is treated with the anaerobic digestion tank, the digestion tank needs to be watered 1.5 to 4 times as much as the food waste, 2.5 ~ 5 times larger construction should be done.
그러나 본 발명에 의하면 음식물 폐기물의 0.67～1.5배만 가수(加水)하여도 된다.However, according to the present invention, only 0.67 to 1.5 times of the food waste may be added.
또한 처리하고자 하는 음식물 폐기물이 100톤/일이고 HRT가 30일인 경우, 종래의 혐기성 소화조의 크기는 7,500톤～15,000톤으로 시공하여야 정상적으로 처리가 가능하다.Also, if the food waste to be treated is 100 tons / day and the HRT is 30 days, the size of the conventional anaerobic digestion tank should be 7,500 to 15,000 tons to be normally treated.
또한 위와 같이 소화조를 크게 시공한다 하더라도, 시간이 경과 할수록 슬러지에 의해 정상 가동이 어려워지게 되고, 슬러지를 제거 및 배출하는데 시간이 많이 소요된다.Also, even if the digester is constructed as described above, the normal operation becomes difficult due to the sludge as time elapses, and it takes a long time to remove and discharge the sludge.
그러나 본 발명에 의하면, 소화조의 가동을 중단하지 않고 또한 소화조 내부의 내용물을 비우지 않고서도 소화된 슬러지를 용이하게 배출할 수가 있다.However, according to the present invention, the digested sludge can be easily discharged without stopping the operation of the digestion tank and without emptying the contents in the digestion tank.
또한 본 발명에 의하면, 혐기성 소화조의 크기를 5,000톤～7,500톤으로 시공하여도 정상적인 운전이 가능하게 된다. According to the present invention, even when the size of the anaerobic digestion tank is 5,000 to 7,500 tons, normal operation is possible.
또한 본 발명에 의하면, 혐기성 소화조 내부에 축적되는 고형물의 함량을 조절할 수 있기 때문에 소화조의 처리 효율을 높일 수가 있다. Further, according to the present invention, since the content of solid matter accumulated in the anaerobic digestion tank can be controlled, the treatment efficiency of the digestion tank can be increased.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.The foregoing description of preferred embodiments of the present invention has been provided for purposes of illustration and description. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims.
1: 지붕 1a: 지붕 지지대
2: 중심대 3: 액체 공급배관
4: 액체 공급펌프 5: 펌프 지지대
6: 슬러지 유동펌프 7: 중심대 지지부재
8: 슬러지 호퍼(Sludge Hopper) 9: 슬러지 배출배관
10: 슬러지 배출펌프 11: 슬러지 저장조
12: 교반용 펌프 13: 소화조 바닥
14: 소화조 벽 1:
2: center rod 3: liquid supply pipe
4: liquid supply pump 5: pump support
6: sludge flow pump 7: center to support member
8: Sludge hopper 9: Sludge discharge pipe
10: sludge discharge pump 11: sludge storage tank
12: Stirring pump 13: Digester bottom
14: digester wall
Claims (15)
상기 소화조 바닥(13)으로부터 상부를 향해 연장되는 원주 형상의 소화조 벽(14);
상기 소화조 벽(14)의 상부에 구비되는 지붕(1);
중앙에 구비되어 지붕 지지대(1a)를 지지하는 중심대(2);
상기 소화조 벽(14)의 안쪽에 구비되는 펌프 지지대(5);
상기 펌프 지지대(5)에 구비되어 소화조 내부의 슬러지를 유동시키는 복수의 슬러지 유동펌프(6);
상기 펌프 지지대(5)에 구비되는 교반용 펌프(12);
상기 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되어 소화조 바닥(13)의 중심부를 향해 소화조 상부의 액체를 공급하는 액체 공급펌프(4); 및
상기 액체 공급펌프(4)와 연결되어 소화조 바닥(13)의 중앙부분으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급배관(3)을 포함하며,
상기 중심대(2)의 하단에 구비되는 중심대 지지부재(7);
소화조 바닥(13)의 중앙 부분에 구비되는 슬러지 호퍼(8);
상기 슬러지 호퍼(8)에 침전된 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출배관(9);
상기 슬러지 배출배관(9)을 통해 소화조의 외부로 배출된 슬러지를 일시 저장하는 슬러지 저장조(11); 및
상기 슬러지 저장조(11)의 내부에 구비되어 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출펌프(10)를 포함하며,
상기 액체 공급펌프(4)는, 상기 슬러지 유동펌프(6)보다 상부에 구비되고,
상기 액체 공급배관(3)은, 수평배관과 수직배관으로 이루어지며,
상기 액체 공급배관(3)의 수직배관은, 소화조 중앙부의 중심대(2)를 따라 하부로 연장되어 중심대 지지부재(7)를 통과한 후, 호퍼(8)의 상부에 근접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치.A digester bottom 13 provided on the ground G;
A columnar digester tank wall 14 extending upward from the bottom 13 of the digester tank;
A roof 1 provided at an upper portion of the digester tank wall 14;
A center frame 2 provided at the center and supporting the roof support 1a;
A pump support 5 provided inside the digester tank wall 14;
A plurality of sludge flow pumps (6) provided in the pump support (5) for flowing sludge inside the digester;
An agitation pump 12 provided on the pump support 5;
A liquid supply pump 4 provided at an upper portion of the pump support 5 for supplying liquid at the upper part of the digester to the center of the digestion tank bottom 13; And
And a liquid supply pipe (3) connected to the liquid supply pump (4) for supplying liquid to a central portion of the digester tank bottom (13)
A center-to-center support member (7) provided at the lower end of the center frame (2);
A sludge hopper 8 provided at a central portion of the digester tank bottom 13;
A sludge discharge pipe 9 for discharging the sludge settled in the sludge hopper 8 to the outside of the digester;
A sludge storage tank (11) for temporarily storing sludge discharged to the outside of the digester through the sludge discharge pipe (9); And
And a sludge discharge pump (10) provided in the sludge storage tank (11) for discharging the sludge to the outside of the digester,
The liquid supply pump (4) is provided above the sludge flow pump (6)
The liquid supply pipe 3 is composed of a horizontal pipe and a vertical pipe,
The vertical piping of the liquid supply pipe 3 is disposed close to the upper portion of the hopper 8 after passing through the center pivot support member 7 and extending downward along the center pivot 2 of the digestion tank central portion High efficiency anaerobic digestion system characterized by.
상기 소화조 바닥(13)은 소화조 벽(14)에서 중앙부분을 향해 아래로 경사지게 구비되고,
상기 소화조 바닥(13)의 경사도는 길이 대 높이의 비가 100 : 1 ∼ 50 : 1인 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치. The method according to claim 3,
The digester bottom 13 is sloped downward from the digester tank wall 14 toward the center,
Wherein the slope of the bottom of the digestion tank (13) has a length to height ratio of 100: 1 to 50: 1.
상기 슬러지 유동펌프(6)는 2개로 구비되며,
제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고,
제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 180°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치. The method of claim 3,
The sludge flow pump (6) is provided in two,
The first sludge flow pump is provided on top of the pump support 5,
Wherein the second sludge flow pump is provided at a lower portion of the pump support (5) provided at a point 180 ° from the pump support (5) equipped with the first sludge flow pump.
상기 슬러지 유동펌프(6)는 3개로 구비되며,
제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고,
제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 120°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되며,
제3 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 240°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치. The method of claim 3,
There are three sludge flow pumps 6,
The first sludge flow pump is provided on top of the pump support 5,
The second sludge flow pump is provided at an upper portion of the pump support 5 provided at a point 120 ° from the pump support 5 equipped with the first sludge flow pump,
Wherein the third sludge flow pump is provided at a lower portion of the pump supporter (5) provided at a point 240 ° from the pump supporter (5) equipped with the first sludge flow pump.
상기 슬러지 유동펌프(6)는 4개로 구비되며,
제1 슬러지 유동펌프는, 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고,
제2 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 90°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되며,
제3 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 180°되는 지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되고,
제4 슬러지 유동펌프는, 상기 제1 슬러지 유동펌프가 구비된 펌프 지지대(5)로부터 270°지점에 구비된 펌프 지지대(5)의 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치. The method of claim 3,
There are four sludge flow pumps 6,
The first sludge flow pump is provided on top of the pump support 5,
The second sludge flow pump is provided at a lower portion of the pump supporter 5 provided at a point 90 ° from the pump supporter 5 equipped with the first sludge flow pump,
The third sludge flow pump is provided at an upper portion of the pump support 5 provided at a point 180 ° from the pump support 5 equipped with the first sludge flow pump,
Wherein the fourth sludge flow pump is provided at a lower portion of the pump supporter (5) provided at 270 ° from the pump supporter (5) equipped with the first sludge flow pump.
상기 소화조 바닥(13)으로부터 상부를 향해 연장되는 원주 형상의 소화조 벽(14);
상기 소화조 벽(14)의 상부에 구비되는 지붕(1);
중앙에 구비되어 지붕 지지대(1a)를 지지하는 중심대(2);
상기 소화조 벽(14)의 안쪽에 구비되는 펌프 지지대(5);
상기 펌프 지지대(5)에 구비되어 소화조 내부의 슬러지를 유동시키는 복수의 슬러지 유동펌프(6);
상기 펌프 지지대(5)에 구비되는 교반용 펌프(12);
상기 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되어 소화조 바닥(13)의 중심부를 향해 소화조 상부의 액체를 공급하는 액체 공급펌프(4); 및
상기 액체 공급펌프(4)와 연결되어 소화조 바닥(13)의 중앙부분으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급배관(3)을 포함하며,
상기 중심대(2)의 하단에 구비되는 중심대 지지부재(7);
소화조 바닥(13)의 중앙 부분에 구비되는 슬러지 호퍼(8);
상기 슬러지 호퍼(8)에 침전된 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출배관(9);
상기 슬러지 배출배관(9)을 통해 소화조의 외부로 배출된 슬러지를 일시 저장하는 슬러지 저장조(11); 및
상기 슬러지 저장조(11)의 내부에 구비되어 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출펌프(10)를 포함하며,
상기 슬러지 호퍼(8)의 상부 직경은, 소화조 벽(14) 전체 직경의 1/8 ~ 1/10로 형성되고, 하부를 향해 그 직경이 감소되며,
슬러지 호퍼(8)의 수평길이(ℓ)와 수직높이(h)의 비는 1:1 ~ 1:2인 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치. A digester bottom 13 provided on the ground G;
A columnar digester tank wall 14 extending upward from the bottom 13 of the digester tank;
A roof 1 provided at an upper portion of the digester tank wall 14;
A center frame 2 provided at the center and supporting the roof support 1a;
A pump support 5 provided inside the digester tank wall 14;
A plurality of sludge flow pumps (6) provided in the pump support (5) for flowing sludge inside the digester;
An agitation pump 12 provided on the pump support 5;
A liquid supply pump 4 provided at an upper portion of the pump support 5 for supplying liquid at the upper part of the digester to the center of the digestion tank bottom 13; And
And a liquid supply pipe (3) connected to the liquid supply pump (4) for supplying liquid to a central portion of the digester tank bottom (13)
A center-to-center support member (7) provided at the lower end of the center frame (2);
A sludge hopper 8 provided at a central portion of the digester tank bottom 13;
A sludge discharge pipe 9 for discharging the sludge settled in the sludge hopper 8 to the outside of the digester;
A sludge storage tank (11) for temporarily storing sludge discharged to the outside of the digester through the sludge discharge pipe (9); And
And a sludge discharge pump (10) provided in the sludge storage tank (11) for discharging the sludge to the outside of the digester,
The upper diameter of the sludge hopper 8 is formed to be 1/8 to 1/10 of the total diameter of the digester tank wall 14,
Wherein the ratio of the horizontal length (l) to the vertical height (h) of the sludge hopper (8) is 1: 1 to 1: 2.
상기 소화조 바닥(13)으로부터 상부를 향해 연장되는 원주 형상의 소화조 벽(14);
상기 소화조 벽(14)의 상부에 구비되는 지붕(1);
중앙에 구비되어 지붕 지지대(1a)를 지지하는 중심대(2);
상기 소화조 벽(14)의 안쪽에 구비되는 펌프 지지대(5);
상기 펌프 지지대(5)에 구비되어 소화조 내부의 슬러지를 유동시키는 복수의 슬러지 유동펌프(6);
상기 펌프 지지대(5)에 구비되는 교반용 펌프(12);
상기 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되어 소화조 바닥(13)의 중심부를 향해 소화조 상부의 액체를 공급하는 액체 공급펌프(4); 및
상기 액체 공급펌프(4)와 연결되어 소화조 바닥(13)의 중앙부분으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급배관(3)을 포함하며,
상기 중심대(2)의 하단에 구비되는 중심대 지지부재(7);
소화조 바닥(13)의 중앙 부분에 구비되는 슬러지 호퍼(8);
상기 슬러지 호퍼(8)에 침전된 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출배관(9);
상기 슬러지 배출배관(9)을 통해 소화조의 외부로 배출된 슬러지를 일시 저장하는 슬러지 저장조(11); 및
상기 슬러지 저장조(11)의 내부에 구비되어 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출펌프(10)를 포함하며,
상기 액체 공급펌프(4)의 펌핑 량은 슬러지 배출펌프(10)의 펌핑 량보다 같거나 적게 설계되고,
상기 액체 공급펌프(4)는, 슬러지 배출펌프(10)의 가동과 동시에 또는 이보다 늦게 구동되는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치. A digester bottom 13 provided on the ground G;
A columnar digester tank wall 14 extending upward from the bottom 13 of the digester tank;
A roof 1 provided at an upper portion of the digester tank wall 14;
A center frame 2 provided at the center and supporting the roof support 1a;
A pump support 5 provided inside the digester tank wall 14;
A plurality of sludge flow pumps (6) provided in the pump support (5) for flowing sludge inside the digester;
An agitation pump 12 provided on the pump support 5;
A liquid supply pump 4 provided at an upper portion of the pump support 5 for supplying liquid at the upper part of the digester to the center of the digestion tank bottom 13; And
And a liquid supply pipe (3) connected to the liquid supply pump (4) for supplying liquid to a central portion of the digester tank bottom (13)
A center-to-center support member (7) provided at the lower end of the center frame (2);
A sludge hopper 8 provided at a central portion of the digester tank bottom 13;
A sludge discharge pipe 9 for discharging the sludge settled in the sludge hopper 8 to the outside of the digester;
A sludge storage tank (11) for temporarily storing sludge discharged to the outside of the digester through the sludge discharge pipe (9); And
And a sludge discharge pump (10) provided in the sludge storage tank (11) for discharging the sludge to the outside of the digester,
The pumping amount of the liquid supply pump 4 is designed to be equal to or less than the pumping amount of the sludge discharge pump 10,
Wherein the liquid supply pump (4) is driven simultaneously with or later than the start of the sludge discharge pump (10).
상기 소화조 바닥(13)으로부터 상부를 향해 연장되는 원주 형상의 소화조 벽(14);
상기 소화조 벽(14)의 상부에 구비되는 지붕(1);
중앙에 구비되어 지붕 지지대(1a)를 지지하는 중심대(2);
상기 소화조 벽(14)의 안쪽에 구비되는 펌프 지지대(5);
상기 펌프 지지대(5)에 구비되어 소화조 내부의 슬러지를 유동시키는 복수의 슬러지 유동펌프(6);
상기 펌프 지지대(5)에 구비되는 교반용 펌프(12);
상기 펌프 지지대(5)의 상부에 구비되어 소화조 바닥(13)의 중심부를 향해 소화조 상부의 액체를 공급하는 액체 공급펌프(4); 및
상기 액체 공급펌프(4)와 연결되어 소화조 바닥(13)의 중앙부분으로 액체를 공급하기 위한 액체 공급배관(3)을 포함하며,
상기 중심대(2)의 하단에 구비되는 중심대 지지부재(7);
소화조 바닥(13)의 중앙 부분에 구비되는 슬러지 호퍼(8);
상기 슬러지 호퍼(8)에 침전된 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출배관(9);
상기 슬러지 배출배관(9)을 통해 소화조의 외부로 배출된 슬러지를 일시 저장하는 슬러지 저장조(11); 및
상기 슬러지 저장조(11)의 내부에 구비되어 슬러지를 소화조의 외부로 배출하기 위한 슬러지 배출펌프(10)를 포함하며,
상기 중심대 지지부재(7)는,
소화조 바닥(13)으로부터 상부로 연장되는 한 쌍의 수직부재(7a)와 상기 한 쌍의 수직부재(7a)를 연결하는 수평부재(7b)로 구성된 단위 지지부재가 복수 개로 구비되고,
상기 중심대 지지부재(7)의 중앙 부분은 중심대(2)의 하단과 연결되는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치. A digester bottom 13 provided on the ground G;
A columnar digester tank wall 14 extending upward from the bottom 13 of the digester tank;
A roof 1 provided at an upper portion of the digester tank wall 14;
A center frame 2 provided at the center and supporting the roof support 1a;
A pump support 5 provided inside the digester tank wall 14;
A plurality of sludge flow pumps (6) provided in the pump support (5) for flowing sludge inside the digester;
An agitation pump 12 provided on the pump support 5;
A liquid supply pump 4 provided at an upper portion of the pump support 5 for supplying liquid at the upper part of the digester to the center of the digestion tank bottom 13; And
And a liquid supply pipe (3) connected to the liquid supply pump (4) for supplying liquid to a central portion of the digester tank bottom (13)
A center-to-center support member (7) provided at the lower end of the center frame (2);
A sludge hopper 8 provided at a central portion of the digester tank bottom 13;
A sludge discharge pipe 9 for discharging the sludge settled in the sludge hopper 8 to the outside of the digester;
A sludge storage tank (11) for temporarily storing sludge discharged to the outside of the digester through the sludge discharge pipe (9); And
And a sludge discharge pump (10) provided in the sludge storage tank (11) for discharging the sludge to the outside of the digester,
The center-to-center support member (7)
A plurality of unit supporting members composed of a pair of vertical members 7a extending upward from the digester tank bottom 13 and a horizontal member 7b connecting the pair of vertical members 7a are provided,
And the central portion of the center-to-center support member (7) is connected to the lower end of the center stand (2).
(b) 슬러지 유동펌프(6)를 저속으로 작동시켜 소화된 슬러지를 한 방향으로 유동시키며 소화조 중앙 하부로 모이게 하는 단계;
(c) 소화조 내부에 구비된 슬러지 유동펌프(6)를 작동 중단하여 소화조 내부의 내용물이 침전되도록 하는 단계; 및
(d) 슬러지 배출펌프(10)를 먼저 가동 시킨 후 액체 공급펌프(4)를 가동시키거나, 액체 공급펌프(4)과 슬러지 배출펌프(10)를 동시에 작동시켜 슬러지를 소화조 외부로 배출시키는 단계를 포함하는 고효율 혐기성 소화 장치 운용방법.(a) stopping the operation of the agitation pump (12) provided in the digester and preventing the digested sludge from flowing up and down the digester;
(b) operating the sludge flow pump 6 at a low speed to cause the digested sludge to flow in one direction and to be collected below the center of the digester;
(c) stopping the operation of the sludge flow pump (6) provided in the digester and causing the contents in the digester to settle; And
(d) activating the liquid supply pump 4 after activating the sludge discharge pump 10 first, or simultaneously operating the liquid supply pump 4 and the sludge discharge pump 10 to discharge the sludge to the outside of the digester Wherein the anaerobic digestion system is a bioreactor.
소화조의 가동을 중단하지 않고, 소화조 내부의 내용물을 외부로 배출하지 않은 상태에서 소화된 슬러지를 소화조의 외부로 배출시키는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치 운용방법. The method of claim 12,
Wherein the digested sludge is discharged to the outside of the digester without stopping the operation of the digestion tank and without discharging the contents inside the digestion tank to the outside.
시공된 소화조의 수리학적체류시간(HRT)에서 운전온도에 따른 소화일수를 뺀 나머지 일수만큼의 소화된 슬러지량과 일수간격으로 소화된 슬러지를 주기적으로 소화조 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치 운용 방법. 13. The method of claim 12,
Wherein the digested sludge is discharged periodically from the digested sludge to the outside of the digester with the digested sludge amount corresponding to the number of days minus the digestion days according to the operation temperature in the hydraulic retention time (HRT) of the digested digested plant, How to operate the device.
운전온도에 따른 소화일수를 표 1.에 나타낸 일수로 산출하되 유기성 폐기물의 종류에 따라 다를 수 있으므로 이것을 감안하여 소화일수를 정하며, 표 1.에서 나타낸 것과 같이 35℃에서 소화조를 운전할 경우 소화 중 공간에서 유입된 슬러지가 90% 소화되는 소화일수가 23일 소요되며, 소화조의 수리학적체류시간(HRT)이 30일이고, 일일처리량이 100톤이라면 소화조의 수리학적체류시간(HRT) 일수인 30일에서 소화일수 23일을 뺀 일수(7일)가 주기적으로 소화된 슬러지를 소화조 외부로 배출하여야 하는 최대일수이며, 배출하여야 하는 소화된 슬러지의 량은 일일처리량 100톤에 7일을 곱한 것이 최대 배출할 수 있는 소화된 슬러지량으로 책정하는 것을 특징으로 하는 고효율 혐기성 소화 장치 운용 방법. 13. The method of claim 12,
The number of days of digestion according to the operation temperature is calculated by the number of days shown in Table 1. The number of digestion days should be determined considering this type of organic waste. When the digester is operated at 35 ° C as shown in Table 1, (HRT) of the digester is 30 days. If the digestion tank has a hydraulic retention time (HRT) of 30 days and a daily throughput of 100 tons, the digestion tank's hydraulic retention time (HRT) (7 days) minus the days of digestion is the maximum number of days for which digested sludge should be discharged outside the digester. The amount of digested sludge to be discharged is calculated by multiplying the daily throughput by 100 days and seven days, And the amount of digested sludge is set so that the amount of digested sludge can be reduced.
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2018
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