KR102045190B1 - Production System for Agent of Production Increase for Biogas Using Food Waste Water - Google Patents

Production System for Agent of Production Increase for Biogas Using Food Waste Water Download PDF

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KR102045190B1
KR102045190B1 KR1020180141385A KR20180141385A KR102045190B1 KR 102045190 B1 KR102045190 B1 KR 102045190B1 KR 1020180141385 A KR1020180141385 A KR 1020180141385A KR 20180141385 A KR20180141385 A KR 20180141385A KR 102045190 B1 KR102045190 B1 KR 102045190B1
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이광헌
손병권
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Abstract

The present invention relates to a biogas transpiration agent production system using food waste water inserted into an anaerobic digestion tank, comprising: a food waste water fermentation tank for mixing introduced food waste water and a culture medium produced in a microorganism culture device, and fermenting the mixture; an oil removal device for removing oil and suspended substances contained in the food waste water; a purification concentration device for producing a biogas transpiration agent by purifying and concentrating the food waste water from which the oil is removed; and a microorganism culture device for culturing microorganisms with the produced biogas transpiration agent. According to the present invention, it is possible to increase an amount of biogas generated in the anaerobic digestion tank by inserting the transpiration agent produced by using the system of the present invention into the anaerobic digestion tank of a sewage treatment plant, and to solve a scale problem due to oil which may be generated when food waste water is combined with sewage and a problem of increase in processing costs due to increase in concentration of hydrogen sulfide in a digestion tank and increase in an amount of sludge generated.

Description

음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산시스템{Production System for Agent of Production Increase for Biogas Using Food Waste Water}Production System for Agent of Production Increase for Biogas Using Food Waste Water}

본 발명은 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음폐수발효조, 유분제거장치, 유분이 제거된 음폐수를 여과막을 통해 정제 농축하여 바이오가스 증산제를 생산하는 정제농축장치 및 생산된 바이오가스 증산제를 이용하여 미생물을 배양하는 미생물배양장치를 포함하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a biogas thickener production system using negative waste water, and more particularly, to clean and concentrate a negative waste water fermentation tank, an oil removal device, and a negative waste water from which oil is removed through a filtration membrane to produce a biogas thickener. The present invention relates to a biogas transcriptant production system using negative wastewater, including a microorganism culturing apparatus for culturing microorganisms using a concentrator and a produced biogas transcriptant.

현대사회는 고도의 산업 발달과 더불어 발생하는 많은 양의 쓰레기 처리문제에 직면하고 있다. 그 중에서 음식물 쓰레기, 가축 분뇨, 하수 슬러지와 같은 유기성 폐기물은 2012년부터 해양 투기가 금지됨에 따라, 현재는 육상 처리만 하고 있는 실정이다.The modern society is faced with a large amount of waste disposal problems that arise with high industrial development. Among them, organic wastes such as food waste, livestock manure, and sewage sludge have been banned from dumping at sea since 2012.

이러한 유기성 폐기물의 처리를 위한 방식 중 생물학적인 처리방법인 혐기성 소화법이 있다. 혐기성 소화법은 호기성 소화법에 비해 우수한 점이 많아 현재 유기성 폐기물의 처리를 위해 널리 사용되고 있다. 특히, 혐기성 소화법은 단순한 유기성 폐기물의 분해, 처리 기능 외에도 유기성 폐기물을 통한 연료 및 퇴비를 생산하는 친환경 자원재생산 처리기법으로 발전하고 있어, 국내 유기성 폐기물 자원화시설의 대부분을 차지하고 있던 퇴비화 시설 및 사료화 시설이 혐기성 소화법을 적용한 바이오가스화 시설로 전환되고 있는 실정이다.Among the methods for the treatment of such organic waste is anaerobic digestion, which is a biological treatment. Anaerobic digestion is superior to aerobic digestion and is now widely used for the treatment of organic waste. In particular, anaerobic digestion has developed into an eco-friendly resource recycling processing method that produces fuel and compost through organic waste, in addition to the simple decomposition and treatment of organic wastes, and composting and feed facilities, which occupy most of the domestic organic waste recycling facilities. It is being converted to a biogas plant using this anaerobic digestion method.

혐기성 소화조의 역할은 앞서 언급한 바와 같이 혐기성 상태에서 미생물이 유기물을 분해하여 부하를 감소시키는 것이며, 충분한 교반을 통하여 유기물과 활성화된 미생물과의 접촉성을 증대시키는 것이 분해효율을 증대시키는 중요한 방법 중 하나이다. As mentioned above, the role of anaerobic digester is to reduce the load by microorganisms in the anaerobic state by decomposing organic matters, and increasing contact between organic matter and activated microorganisms through sufficient agitation is one of the important ways to increase the decomposition efficiency. One.

그러나, 오·폐수 슬러지의 혐기성 소화 시 소화조 내 유입된 유기성 폐기물의 성상의 불균형 및 미생물 활성도의 저하 등으로 인해 바이오가스 발생량이 저하되는 경향을 나타내고 있다. However, in the anaerobic digestion of wastewater sludge, biogas generation tends to be lowered due to the imbalance of the organic waste introduced into the digester and the degradation of microbial activity.

상술한 문제를 해결하기 위해 KR 특허출원번호 제10-2016-0120024호(발명의 명칭 : 고효율 혐기성 소화조를 이용한 유기성 폐기물 처리장치)에서는 소화조 내에서 유기성 폐기물이 반응→침전→배출 순의 과정이 수회 반복되면서, 혐기성 미생물에 의한 소화 작용으로 바이오가스가 고효율로 생성되는 유기성 폐기물 처리장치가 개시되어 있다.In order to solve the above-mentioned problem, KR Patent Application No. 10-2016-0120024 (name of the invention: organic waste treatment apparatus using a high-efficiency anaerobic digester), in which the organic waste reacts in a digester → settles → discharges several times. Repeatedly, an organic waste treatment apparatus is disclosed in which biogas is generated with high efficiency through digestion by anaerobic microorganisms.

그러나 상술한 유기성 폐기물 처리장치의 경우 소화조 내부에 유입된 유기성 폐기물의 미생물 분해 정도가 일정하지 않아 바이오가스 생산 효율이 떨어지는 문제가 존재한다.However, the organic waste treatment apparatus described above has a problem in that biogas production efficiency is lowered because the degree of microbial decomposition of organic waste introduced into the digester is not constant.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Throughout this specification, many papers and patent documents are referenced and their citations are indicated. The disclosures of cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety, and the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly explained.

본 발명의 발명자들은 기존의 혐기성 소화조 시스템의 경우 투입되는 유기성 폐기물의 상태 및 미생물을 이용한 분해 상태에 따라 바이오가스의 생산율에 영향을 받는 것에 착안하여 투입되는 유기성 폐기물의 상태 및 미생물 분해 상태에 관계없이 항상 높은 효율의 바이오가스를 생산할 수 있는 시스템을 개발하기 위해 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 음폐수발효조, 유분제거장치, 정제농축장치 및 생산된 바이오가스 증산제를 기질로 활용하여 미생물을 배양하는 미생물배양장치를 포함하는 바이오가스 증산제 생산시스템에서 생산된 바이오가스 증산제를 혐기성 소화조에 투입하여 유기성 폐기물을 분해할 경우 슬러지 감량 및 바이오가스 생산량을 극대화할 수 있다는 사실을 발견하여 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention focus on being affected by the production rate of biogas according to the state of organic waste and the decomposition state using microorganisms in the case of the existing anaerobic digester system, regardless of the state of organic waste introduced and the state of microbial decomposition. Every effort has been made to develop a system capable of producing biogas with high efficiency at all times. As a result, the biogas transcript produced in the biogas transcriptant production system including a microwaste culture apparatus for cultivating microorganisms using a negative waste water fermentation tank, an oil removal device, a refinement thickener, and the produced biogas transcriptant as a substrate. The present invention was completed by discovering that the sludge reduction and biogas production can be maximized when the organic waste is decomposed by entering the anaerobic digester.

따라서 본 발명의 목적은 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산시스템을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a biogas transcript production system using negative wastewater.

또한, 본 발명의 다른 목적은 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템용 정제농축장치를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a refining and concentrating device for a biogas thickener production system using negative wastewater.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings.

본 발명은 바이오가스 증산제 생산시스템을 제공한다.The present invention provides a biogas oxidizer production system.

본 발명의 발명자들은 기존의 혐기성 소화조 시스템의 경우 투입되는 유기성 폐기물의 상태 및 미생물을 이용한 분해 상태에 따라 바이오가스의 생산율에 영향을 받는 것에 착안하여 투입되는 유기성 폐기물의 상태 및 미생물 분해 상태에 관계없이 항상 높은 효율의 바이오가스를 생산할 수 있는 시스템을 개발하기 위해 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 음폐수발효조, 유분제거장치, 정제농축장치 및 생산된 바이오가스 증산제를 기질로 활용하여 미생물을 배양하는 미생물배양장치를 포함하는 바이오가스 증산제 생산시스템에서 생산된 바이오가스 증산제를 혐기성 소화조에 투입하여 유기성 폐기물을 분해할 경우 슬러지 감량 및 바이오가스 생산량을 극대화할 수 있다는 사실을 확인하였다.The inventors of the present invention focus on being affected by the production rate of biogas according to the state of organic waste and the decomposition state using microorganisms in the case of the existing anaerobic digester system, regardless of the state of organic waste introduced and the state of microbial decomposition. Every effort has been made to develop a system capable of producing biogas with high efficiency at all times. As a result, the biogas transcript produced in the biogas transcriptant production system including a microwaste culture apparatus for cultivating microorganisms using a negative waste water fermentation tank, an oil removal device, a refinement thickener, and the produced biogas transcriptant as a substrate. When the organic waste is decomposed into the anaerobic digester, the sludge reduction and biogas production can be maximized.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 혐기성 소화조에 투입하는 바이오가스 증산제를 생산하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 있어서, 유입된 음폐수 및 미생물배양장치에서 생성된 배양액을 혼합하여 발효하는 음폐수발효조, 음폐수에 포함된 유분 및 부유물질을 제거하는 유분제거장치, 유분이 제거된 음폐수를 정제 농축하여 바이오가스 증산제를 생산하는 정제농축장치 및 생산된 바이오가스 증산제로 미생물을 배양하는 미생물배양장치를 포함하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, the present invention is a biogas transcriptant production system using negative wastewater to produce a biogas transcriptant to be added to the anaerobic digester, mixing the introduced wastewater and culture medium produced in the microbial culture apparatus Negative waste fermentation tank to ferment, oil removal device to remove oil and suspended solids contained in the effluent, refined concentration device to produce biogas oxidizer by concentrating the purified effluent from oil removal and produced biogas oxidizer It provides a biogas transcriptant production system using negative wastewater containing a microbial culture apparatus for culturing microorganisms.

본 명세서에서 사용하는 용어‘소화조’는 오폐수 처리와 동시에 연료용 가스 등을 얻기 위해 밀폐식으로 만든 탱크 구조물 내부에 교반기, 슬러지 주입기, 가스배출관 등이 설치되어 있는 구조물을 의미할 수 있다.As used herein, the term “digestion tank” may refer to a structure in which a stirrer, a sludge injector, a gas discharge pipe, etc. are installed inside a closed tank structure to obtain waste gas and fuel gas.

본 명세서에서 사용하는 용어‘바이오가스’는 유기물을 포함하는 매질의 발효 또는 부패에 의해 생성되는 일체의 가스를 의미할 수 있다.The term "biogas" as used herein may refer to any gas produced by fermentation or decay of a medium containing organic matter.

본 명세서에서 사용하는 용어‘혐기성 세균’은 공기 중의 산소를 필요로 하지 않는 세균을 의미할 수 있다.As used herein, the term “anaerobic bacteria” may refer to bacteria that do not require oxygen in the air.

본 명세서에서 사용하는 용어‘음폐수’는 음식물 쓰레기에서 생성된 폐수를 의미할 수 있다.As used herein, the term "negative wastewater" may refer to wastewater generated from food waste.

본 명세서에서 사용하는 용어‘바이오가스 증산제’는 특정미생물에 특정기질을 투입할 경우 투입하지 않은 경우와 비교하여 바이오가스 생산량을 증가시킬 수 있는 일체의 물질을 의미할 수 있다.As used herein, the term "biogas transcriptant" may mean any substance that can increase biogas production as compared to the case where a particular substrate is not added to a specific microorganism.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 유분제거장치는 바람직하게는 1 ㎛ 이하의 세공이 형성된 여과막을 이용하여 음폐수에 포함된 유분 및 부유물질을 제거할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the oil removal device of the present invention can remove the oil and suspended solids contained in the negative waste water using a filtration membrane is preferably formed pores of 1 ㎛ or less.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 유분제거장치는 바람직하게는 아래틀 및 윗틀로 구성되고, 집수관에 의해 이송된 음폐수를 1 ㎛ 이하의 세공이 형성된 여과막을 이용하여 여과하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the oil removal device of the present invention is preferably composed of a lower frame and a top frame, and the negative waste water transported by the collection pipe is filtered using a filtration membrane having pores of 1 μm or less. Can be.

본 발명에서 여과막을 이용하여 유분 및 부유물질을 제거하는 것은 매우 중요한 구성이다. 왜냐하면, 여과막을 이용하여 음폐수에 포함된 유분 및 부유물질을 제거할 경우 음폐수 처리속도가 빠르고, 장치 제작비용이 저렴한 것은 물론, 여과막의 세척이 용이하기 때문이다.In the present invention, it is very important to remove oil and suspended solids using a filtration membrane. This is because, when the oil and suspended substances contained in the negative wastewater are removed using the filtration membrane, the negative wastewater treatment speed is high, the manufacturing cost is low, and the filtration membrane is easily washed.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 정제농축장치는 바람직하게는 Pore size 1~1,000 nm의 회전 여과막을 이용하여 정제, 농축하여 증산제 성분을 추출하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the tablet concentrating device of the present invention may be preferably purified and concentrated using a rotary filter membrane of Pore size 1 ~ 1,000 nm to extract the transcriptant component.

본 발명에서 회전 여과막을 이용하여 유분이 제거된 음폐수를 정제, 농축하여 증산제 성분을 추출하는 것은 매우 중요한 구성이다. 왜냐하면, 여과막을 회전시켜 유분이 제거된 음폐수에서 바이오가스 증산제를 추출할 경우 바이오가스 증산제 추출 효율을 높일 수 있는 것은 물론, 여과막의 세척이 용이하기 때문이다.In the present invention, it is very important to extract the transcriptant component by purifying and concentrating the negative wastewater from which oil has been removed using a rotary filtration membrane. This is because, when the biogas transcript is extracted from the wastewater from which oil is removed by rotating the filtration membrane, the biogas transcript extracting efficiency may be increased, and the filtration membrane may be easily washed.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 정제농축장치는 바람직하게는 구연산 및 시상수를 투입할 수 있는 구연산 저장탱크 및 시상수 저장탱크를 추가적으로 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the tablet thickening apparatus of the present invention may preferably further include a citric acid storage tank and a time constant storage tank into which citric acid and time constant may be added.

본 발명에서 구연산 저장탱크 및 시상수 저장탱크를 추가적으로 포함하는 것은 매우 중요한 구성이다. 왜냐하면, 구연산 및 시상수를 세척수로 활용할 경우 정제농축장치의 연속운전이 가능하고, 유지관리가 수월하기 때문이다.In the present invention, additionally including the citric acid storage tank and the time constant storage tank is a very important configuration. This is because, when citric acid and the time constant water is used as the washing water, the continuous operation of the refiner concentrate is possible, and the maintenance is easy.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 정제농축장치는 바람직하게는 충수 또는 배수 시 상기 여과막의 충격부하 최소화를 위해 공기주입장치인 공기압축기를 추가적으로 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the tablet concentrating device of the present invention may further include an air compressor which is an air injection device to minimize the impact load of the filtration membrane during filling or drainage.

본 발명에서 공기압축기를 추가적으로 포함하는 것은 매우 중요한 구성이다. 왜냐하면, 공기압축기에 의해 조절된 내부 압력에 의해 충수 또는 배수가 이루어질 경우 외부 압력에 의해 충수 또는 배수가 이루어질 경우와 비교하여 여과막에 가해지는 충격부하를 최소화할 수 있기 때문이다.In the present invention, additionally including the air compressor is a very important configuration. This is because, when the filling or drainage is made by the internal pressure controlled by the air compressor, the impact load on the filtration membrane can be minimized as compared with the filling or draining by the outside pressure.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 음폐수 발효조는 바람직하게는 미생물을 배양하는 본체, 온도조절을 위한 온도조절장치, 유지관리를 위한 맨홀 및 내부 순환 및 혼합을 위한 순환펌프를 포함할 수 있다.According to a preferred aspect of the present invention, the negative wastewater fermenter of the present invention preferably includes a body for culturing microorganisms, a temperature control device for temperature control, a manhole for maintenance and a circulation pump for internal circulation and mixing Can be.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템용 정제농축장치에 있어서, 음폐수를 저장하는 음폐수 투입부, 상기 음폐수를 공급관 및 펌프를 통해 공급받아 정제농축하여 증산제를 추출하되, 모터에 의해 회전하는 다수의 회전 여과막을 사용하여 여과하는 정제농축부, 상기 정제농축부에 압축공기를 공급하여 정제농축부 내부의 음폐수를 배출시키는 압축공기 공급부 및 상기 정제농축부에서 여과된 증산제를 공급받아 저장하는 증산제 저장부를 포함하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템용 정제농축장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a purification concentrate device for a biogas oxidizer production system using negative wastewater, the negative wastewater input unit for storing negative wastewater, the negative wastewater is supplied through a supply pipe and a pump for purification A concentrated concentrate extracting a transcriptant and filtering using a plurality of rotary filtration membranes rotated by a motor, a compressed air supply unit supplying compressed air to the refined concentration unit to discharge negative wastewater in the refined concentrate unit; It provides a tablet thickening apparatus for a biogas thickener production system using a negative waste water including a transcript storage unit for receiving and storing the filtered oxidizer from the tablet concentrate.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 회전 여과막은 바람직하게는 두 개의 서로 다른 중공축에 결합된 다수의 팔각형 회전 여과막들이 상호 중첩되어 배치된 것일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the rotary filtration membrane of the present invention may be preferably a plurality of octagonal rotary filtration membranes bonded to two different hollow shafts are overlapped with each other.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템용 정제농축장치는 바람직하게는 상기 증산제 저장부의 증산제 또는 시상수를 공급받아 저장하는 세척수 저장부를 추가적으로 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the purification concentrate device for a biogas transcript production system using the negative wastewater of the present invention preferably further includes a wash water storage unit for receiving and storing an oxidizer or a time constant water of the transcript storage unit. Can be.

본 발명의 바람직한 양태에 따르면, 본 발명의 상기 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템용 정제농축장치는 바람직하게는 상기 공급관에서 분기되어 상기 세척수 저장부의 세척수를 상기 정제농축부의 여과막으로 공급 및 분사하는 세척라인 및 노즐을 추가적으로 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the purification concentrate device for a biogas transcript production system using the negative wastewater of the present invention is preferably branched from the supply pipe to supply and spray the washing water of the washing water storage unit to the filtration membrane of the purification concentration unit. It may further include a washing line and a nozzle.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다: The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(a) 본 발명은 혐기성 소화조에 투입하는 바이오가스 증산제를 생산하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 있어서, 유입된 음폐수 및 미생물배양장치에서 생성된 배양액을 혼합하여 발효하는 음폐수발효조, 음폐수에 포함된 유분 및 부유물질을 제거하는 유분제거장치, 유분이 제거된 음폐수를 정제 농축하여 바이오가스 증산제를 생산하는 정제농축장치 및 생산된 바이오가스 증산제로 미생물을 배양하는 미생물배양장치를 포함하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템을 제공한다.(a) The present invention is a biogas transcriptant production system using negative wastewater to produce a biogas transcript for injection into the anaerobic digester, a negative wastewater fermented by mixing the introduced negative wastewater and the culture solution produced in the microbial culture apparatus Fermentation tank, oil removal device for removing oil and suspended solids in the wastewater, refinery concentrating device to produce biogas oxidizer by refining and concentrating the effluent from oil removal, and microorganisms cultivating microorganisms with the produced biogas transcriptant It provides a biogas oxidizer production system using a negative waste water containing a culture device.

(b) 본 발명의 시스템을 이용하여 생산된 증산제를 하수처리장 혐기성 소화조에 투입하여 혐기성소화조에서의 바이오가스 발생량을 증대할 수 있는 장점을 제공한다. (b) It provides an advantage of increasing the amount of biogas generated in the anaerobic digester by injecting a transcriptant produced using the system of the present invention into the anaerobic digester.

(c) 본 발명의 시스템을 이용하여 음폐수를 처리할 경우 음폐수의 하수 병합 시 발생할 수 있는 유분으로 인한 스케일문제, 소화조 내 황화수소 농도 증가 및 슬러지발생량 증가로 인한 처리비용 증가의 문제점을 해결할 수 있는 장점을 제공한다.(c) When the wastewater is treated using the system of the present invention, it is possible to solve the problem of the scale problem due to the oil which may occur when the sewage water is merged, the increase in the treatment cost due to the increase in the concentration of hydrogen sulfide in the digester and the increase of sludge generation. That provides the benefits.

도 1은 본 발명인 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템의 개념도를 나타낸다.
도 2는 본 발명인 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 포함된 유분제거장치의 개념도를 나타낸다.
도 3은 본 발명인 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 포함된 정제농축장치의 개념도를 나타낸다.
도 4는 본 발명인 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 포함된 미생물배양장치의 개념도를 나타낸다.
도 5는 유분제거장치의 정면도를 나타낸다.
도 6은 유분제거장치의 평면도를 나타낸다.
도 7은 유분제거장치의 측면도를 나타낸다.
도 8은 정제농축장치의 개념도를 나타낸다.
도 9는 정제농축장치에 포함된 정제농축부의 일부 상세 단면 구성도를 나타낸다.
도 10은 정제농축장치에 포함된 정제농축부에 적용되는 여과막의 단면 구성도를 나타낸다.
도 11은 정제농축장치에 포함된 정제농축부 디스필터의 배치형태를 나타낸다.
도 12는 미생물배양장치의 정면도를 나타낸다.
도 13은 바이오가스 증산제의 투입효과를 보여주는 실험 결과를 나타낸다.
1 shows a conceptual diagram of a biogas transcript production system using the negative wastewater of the present invention.
Figure 2 shows a conceptual diagram of the oil removal apparatus included in the biogas transcript production system using the negative wastewater of the present invention.
Figure 3 shows a conceptual diagram of a purification thickener included in the biogas transcript production system using the negative wastewater of the present invention.
Figure 4 shows a conceptual diagram of a microbial culture apparatus included in the biogas transcript production system using the negative wastewater of the present invention.
5 shows a front view of the oil removal apparatus.
6 is a plan view of the oil removal apparatus.
7 shows a side view of the oil removal apparatus.
8 shows a conceptual diagram of a tablet thickener.
9 shows a partial detailed cross-sectional view of the tablet concentration unit included in the tablet concentration unit.
Figure 10 shows a cross-sectional configuration of the filter membrane applied to the tablet concentration unit included in the tablet concentration unit.
11 shows a batch form of the tablet concentration unit disfilter included in the tablet concentration unit.
12 shows a front view of the microorganism culture apparatus.
Figure 13 shows the experimental results showing the effect of the biogas oxidizer injection.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템의 개념도, 유분제거장치의 개념도, 정제농축장치의 개념도 및 미생물배양장치의 개념도가 도시되어 있다.1 to 4 illustrate a conceptual diagram of a biogas transcriptant production system using negative wastewater according to an embodiment of the present invention, a conceptual diagram of an oil removal device, a conceptual diagram of a refinement concentration device, and a conceptual diagram of a microbial culture device.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템은 음폐수발효조, 유분제거장치, 정제농축장치 및 미생물배양장치를 포함한다.1 to 4, the biogas transcript production system using the negative wastewater according to an embodiment of the present invention includes a negative wastewater fermentation tank, oil removal device, purification concentration device and microbial culture device.

상기 음폐수발효조는 유입된 음폐수와 미생물배양장치에서 생성된 배양액을 발효하여 발효액을 유분제거장치로 이송한다.The fermentation broth fermentation broth fermentation broth and fermentation broth are fermented to the oil removal device.

상기 유분제거장치는 음폐수에 포함된 유분을 1 ㎛ 이하의 세공을 통해 유분 및 부유물질을 제거한다.The oil removal device removes oil and suspended solids through the pores of 1 μm or less of the oil contained in the negative wastewater.

여기서, 유분 및 부유물질이 대부분 제거된 음폐수는 정량펌프를 이용하여 후단공정인 정제농축장치로 이송한다.Here, the negative wastewater from which oil and suspended substances are mostly removed is transferred to a refinery thickening unit, which is a post-stage process, using a metering pump.

상기 정제농축장치는 유분이 제거된 음폐수를 여과막을 통해 정제 농축하여 바이오가스 증산제를 생산한다.The refinery thickener produces a biogas thickener by refining and concentrating the negative wastewater from which oil has been removed.

정제농축장치는 Pore size 1~1,000 nm의 회전 여과막을 이용하여 정제, 농축하여 증산제 성분을 추출하는 장치이다. Tablet concentrator is a device that extracts the oxidizer components by purification, concentration using a rotary filter membrane of Pore size 1 ~ 1,000 nm.

증산제에는 아세트산 등의 휘발성 지방산(VFAs) 성분이 풍부하고 각종 미네랄 등의 미량원소가 다량 함유되어 있어서 혐기성소화조의 미생물 활성에 도움을 줄 수 있어 소화조에서의 바이오가스의 증산에 기여한다.The transpiration agent is rich in volatile fatty acids (VFAs) components such as acetic acid and contains a large amount of trace elements such as various minerals can help the microbial activity of the anaerobic digestion tank, contributing to the increase of biogas in the digestion tank.

정제농축장치는 연속운전 및 유지관리를 위해 구연산 및 시상수를 투입할 수 있는 구연산 저장탱크 및 시상수 저장탱크를 포함할 수 있다.The refinery thickener may include a citric acid storage tank and a time constant storage tank into which citric acid and time constant can be added for continuous operation and maintenance.

또한, 충수 및 배수 시 여과막의 충격부하 최소화를 위해 공기주입장치인 공기압축기를 포함할 수 있다.In addition, it may include an air compressor that is an air injection device to minimize the impact load of the filtration membrane during filling and draining.

생산된 바이오가스 증산제의 대부분은 하수처리장 혐기성 소화조에 투입하여 혐기성소화조에서의 바이오가스 발생량을 증대시키고, 일부는 미생물배양장치에 투입하여 배양액 제조에 사용한다.Most of the produced biogas oxidizer is added to the anaerobic digester in the sewage treatment plant to increase the amount of biogas produced in the anaerobic digester, and part of the biogas transcript is used to prepare the culture solution.

상기 미생물배양장치는 생산된 바이오가스 증산제를 기질로 하여 산발효를 촉진시키는 미생물을 자체 배양하여 주기적으로 공급할 수 있는 배양장치이다. 미생물배양장치는 바이오가스 증산제를 배지로 활용함으로서 미생물 배지 구입비용을 절감할 수 있는 장점을 제공한다.The microbial culture apparatus is a culture apparatus capable of periodically supplying itself by culturing microorganisms that promote acid fermentation using the produced biogas transcriptant as a substrate. The microbial culture apparatus provides an advantage of reducing the cost of microbial medium purchase by using a biogas transcriptant as a medium.

도 5 내지 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 포함된 유분제거장치의 정면도, 평면도 및 측면도가 도시되어 있다.5 to 7 are a front view, a plan view and a side view of the oil removal device included in the biogas oxidizer production system using negative wastewater according to an embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유분제거장치는 여과막을 분리하는 니플A(1)과 니플(2), 폐수를 이송하는 집수관(3), 여과막을 지지하는 내부틀지지대(4) 및 아래틀지지대(5), 유분을 분리하는 여과막(6), 여과막 지지대(7), 공기를 공급하는 공급라인(8), 여과막지지 보도대(9), 집수관 지지대(10), 폐수 유출방지를 위한 고무패킹(11), 호스(12), 유분분리기 아래틀(13), 유분분리기 윗틀(14)로 구성된다.5 to 7, the oil removal device according to an embodiment of the present invention is to support the filter membrane, the nipple A (1) and the nipple (2) for separating the filtration membrane, the collecting pipe (3) for transporting waste water, Inner frame support (4) and lower frame support (5), filtration membrane (6) for separating oil, filtration membrane support (7), supply line (8) for supplying air, filtration membrane support walkway (9), collection pipe support 10, the rubber packing 11 for preventing waste water leakage, hose 12, the oil separator bottom frame 13, the oil separator upper frame 14 is composed of.

도 8 내지 도 11에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 포함된 정제농축장치의 개념도 등이 도시되어 있다.8 to 11 is a conceptual diagram and the like of the purification concentration device included in the biogas transcript production system using the negative waste water according to an embodiment of the present invention.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 정제농축장치는 음폐수를 저장하는 음폐수 투입부(100), 상기 음폐수를 공급관(110) 및 펌프(120)를 통해 공급받아 정제농축하여 증산제를 추출하되, 모터(220)에 의해 회전하는 다수의 회전 여과막(210)을 사용하여 여과하는 정제농축부(200), 상기 정제농축부(200)에 압축공기를 공급하여 그 정제농축부(200) 내부의 음폐수를 배출시키는 압축공기 공급부(300), 상기 정제농축부(200)에서 여과된 증산제를 공급받아 저장하는 증산제 저장부(400), 상기 증산제 저장부(400)의 증산제 또는 시수를 공급받아 저장하는 세척수 저장부(500), 상기 공급관(110)에서 분기되어 상기 세척수 저장부(500)의 세척수를 상기 정제농축부(200)의 여과막(210)측으로 공급 및 분사하는 세척라인(510) 및 노즐(511)로 구성된다. 8 and 9, the tablet concentrate according to an embodiment of the present invention is a negative waste water input unit 100 for storing the negative waste water, the negative waste water is supplied through the supply pipe 110 and the pump 120 Refining concentrate to extract the transcriptant, by using a plurality of rotary filtration membrane (210) rotated by a motor 220 for concentrating the tablet concentrate 200, by supplying compressed air to the tablet concentrate 200 The compressed air supply unit 300 for discharging the negative wastewater in the refined concentration unit 200, the oxidizer storage unit 400 for receiving and storing the oxidizing agent filtered from the refined concentration unit 200, the oxidant storage Washing water storage unit 500 to receive and store the water supply of the immersion unit 400, branched from the supply pipe 110 and the washing water of the wash water storage unit 500, the filtration membrane 210 of the tablet concentration unit 200 It consists of a washing line 510 and a nozzle 511 to supply and spray to the side.

이하, 상기와 같이 구성되는 자기 세척기능을 가지는 정제농축장치의 바람직한 실시예의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the tablet thickening apparatus having a self-cleaning function configured as described above in more detail.

먼저, 슬러지를 여과시키기 위하여 음폐수 투입부(100)를 통해 유분이 제거된 음페수가 밸브(V1), 공급관(110)과 펌프(120)를 통해 정제농축부(200)로 공급된다.First, in order to filter the sludge, the effluent water from which the oil is removed through the negative waste water input unit 100 is supplied to the refinement concentration unit 200 through the valve V1, the supply pipe 110, and the pump 120.

정제농축부(200)는 모터(220)에 의해 중공축(230)이 회전하며, 그 중공축(230)에 중앙부가 삽입된 회전 여과막(210)들이 회전한다.The purification concentration unit 200 is a hollow shaft 230 is rotated by the motor 220, the rotating filtration membrane 210 is inserted into the center portion of the hollow shaft 230 is rotated.

도 10은 상기 여과막(210)의 단면 구성도이다.10 is a cross-sectional configuration diagram of the filtration membrane 210.

도 10을 참조하면 상기 회전 여과막(210)은 중공축(230)의 측면에 결합되는 지지대(211)와, 상기 지지대(211)와는 일부에 공간이 마련되도록 결합되는 유로막(213)과, 상기 유로막(213)의 상부에 위치하는 필터(212)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 10, the rotary filtration membrane 210 includes a support 211 coupled to a side surface of the hollow shaft 230, a flow passage membrane 213 coupled to a space with a portion of the support 211, and the And a filter 212 positioned above the flow path film 213.

상기 지지대(211)와 유로막(213)의 사이에 마련되는 공간의 측면측인 중공축(230)에는 유분이 제거된 음폐수가 유입될 수 있는 공급구(231)가 마련되어 있다.The hollow shaft 230, which is a side of the space provided between the support 211 and the flow path film 213, is provided with a supply port 231 through which the negative waste water from which oil is removed may be introduced.

이와 같은 구성에서 상기 공급된 유분이 제거된 음폐수는 상기 필터(212)에서 여과되어 유분이 제거된 음폐수의 이물질은 필터(212)의 상부에 잔류하고, 액체만이 증산제로서 상기 필터(212)를 투과하고, 유로막(213)을 지나 그 유로막(213)과 지지대(211)가 이루는 공간으로 유입되며, 그 유입된 증산제는 공급구(231)를 통해 중공축(230)의 내부를 지나 상기 증산제 저장부(400)에 저장된다.In such a configuration, the supplied wastewater from which the oil is removed is filtered by the filter 212, and foreign matters of the wastewater from which the oil is removed remain at the top of the filter 212, and only liquid is used as the transcriptant. 212 is passed through the flow path film 213 and flows into the space formed by the flow path film 213 and the support 211, the introduced transpiration agent through the supply port 231 of the hollow shaft 230 Passed therein is stored in the oxidizer storage unit 400.

이와 같이 음폐수와 분리된 이물질은 이물질배출구(250)를 통해 외부로 배출되며, 배수를 할 경우에는 드레인라인(240)을 통해 배수하거나, 정제농축부(200)의 상부에 별도의 배출구를 마련하여 이 배출구를 통해 배출되도록 할 수 있다.In this way, the foreign matter separated from the negative waste water is discharged to the outside through the foreign matter discharge port 250, when draining through the drain line 240, or to provide a separate discharge port on the upper portion of the refinery concentrate 200. Can be discharged through this outlet.

이때 여과의 효율을 높이기 위하여 공기압축기(300)에서는 압축공기를 여과기(200)의 내부로 공급하여, 그 압력의 증가에 의해 이물질과 증산제의 분리를 더욱 촉진시킬 수 있다. 이 경우 상기 중공축(230)의 끝단에 펌프(221)를 연결시키고, 그 펌프(221)를 구동시켜 중공축(230) 내부의 압력을 감압시키면 필터(212)에서의 여과효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In this case, in order to increase the efficiency of the filtration, the air compressor 300 may supply compressed air to the inside of the filter 200, and may further promote separation of the foreign matter and the oxidizer by increasing the pressure. In this case, by connecting the pump 221 to the end of the hollow shaft 230, by driving the pump 221 to reduce the pressure inside the hollow shaft 230 to further improve the filtration efficiency in the filter 212 Can be.

상기 공기압축기(300)에 의해 공급되는 압축공기는 상기 중공축(230)의 내부 감압에 따라 필터(212)가 손상되는 것을 방지하며, 음폐수의 배출이 용이하도록 하는 역할을 한다.The compressed air supplied by the air compressor 300 prevents the filter 212 from being damaged by the internal pressure reduction of the hollow shaft 230 and serves to facilitate the discharge of negative wastewater.

이와 같은 여과과정을 반복할수록 상기 필터(212)의 상부에는 슬러리가 고착된다. 물론 회전 여과막(210)의 회전과, 이웃한 회전 여과막(210)과의 중첩 배치에 의한 난류의 형성으로 그 회전 여과막(210)의 표면에 슬러리가 고착되는 것을 줄일 수는 있지만, 완전하게 슬러리의 고착을 방지하는 것은 불가능하다.As the filtration process is repeated, the slurry is fixed to the upper portion of the filter 212. Of course, the rotation of the rotary filtration membrane 210 and the formation of turbulence by overlapping arrangement with the adjacent rotary filtration membrane 210 can reduce the adhesion of the slurry to the surface of the rotary filtration membrane 210, It is impossible to prevent sticking.

상기 슬러리의 고착에 의하여 여과효율이 저하되면, 여과처리를 중단하고, 그 회전 여과막(210)로부터 슬러리를 세척하는 세척처리를 한다.When the filtration efficiency is lowered due to the sticking of the slurry, the filtration process is stopped and a washing process for washing the slurry from the rotary filtration membrane 210 is performed.

이를 위해 밸브(V1)가 닫힌 상태에서, 밸브(V2)가 열려 세척수 저장부(500)의 세척수가 펌프(120)와, 공급관(110)을 통해 공급되며, 밸브(V6)가 닫힌 상태에서 열린 밸브(V7)를 통해 세척라인(510)에 공급되어, 그 세척라인(510)에 결합된 다수의 노즐(511)을 통해 각 회전 여과막(210)의 표면에 분사된다.To this end, in the state in which the valve V1 is closed, the valve V2 is opened, and the washing water of the washing water storage unit 500 is supplied through the pump 120 and the supply pipe 110, and the valve V6 is opened in the closed state. It is supplied to the washing line 510 through the valve V7, and is sprayed to the surface of each rotary filtration membrane 210 through a plurality of nozzles 511 coupled to the washing line 510.

이때 노즐(511)의 직경 및 펌프(120)의 압력에 의해 세척수가 적당한 압력으로 분사되어 슬러리를 제거할 수 있다. 상기 세척수는 순수한 물일 수도 있으며, 세척의 용이를 위하여 세척제가 포함된 것일 수 있다.At this time, the washing water may be sprayed at an appropriate pressure by the diameter of the nozzle 511 and the pressure of the pump 120 to remove the slurry. The wash water may be pure water, or may include a washing agent for ease of washing.

이때 각 회전 여과막(210)을 모터(220)를 이용해 회전시키면, 그 회전 여과막(210)의 회전에 의하여 그 세척라인(510)에 결합된 노즐(511)들이 고정된 상태에서도 여과막(210)의 전체를 세척할 수 있다.At this time, when the rotary filtration membrane 210 is rotated using the motor 220, the nozzle 511 coupled to the washing line 510 by the rotation of the rotary filtration membrane 210 is fixed of the filtration membrane 210 The whole can be washed.

상기 노즐(511)은 인접한 여과막(210)의 상면과 하면을 동시에 세척할 수 있도록 양측에 배출구가 마련된 것이 바람직하다.The nozzle 511 is preferably provided with discharge ports on both sides so that the upper and lower surfaces of the adjacent filtration membrane 210 can be simultaneously washed.

도 11은 상기 회전 여과막(210)의 배치에 따라 배치될 수 있는 노즐(511)의 배치형태를 보인 실시예의 구성도이다.11 is a configuration diagram of an embodiment showing the arrangement of the nozzle 511 that can be arranged according to the arrangement of the rotary filtration membrane 210.

도 11을 참조하면 여과기(200)는 두 개의 서로 다른 중공축(230)에 결합된 다수의 팔각형 회전 여과막(210)들이 상호 중첩되어 배치되도록 구성할 수 있으며, 그 회전 여과막(210)의 형상은 원형, 8각형, 16각형 등 그 형상에 의해 본 발명이 제한되지 않는다.Referring to FIG. 11, the filter 200 may be configured such that a plurality of octagonal rotary filtration membranes 210 coupled to two different hollow shafts 230 overlap each other, and the shape of the rotary filtration membrane 210 may be arranged. The present invention is not limited by the shape of a circle, an octagon, a hexagon, and the like.

이와 같은 배치에서 세척수를 공급하는 세척수 공급관(510)에 결합된 다수의 노즐(511)들은 그 다수의 회전 여과막(210)의 사이 사이에 중첩되도록 위치여, 최선단과 최후단을 제외한 노즐(511)들은 각각 인접한 회전 여과막(210)의 상면과 하면을 동시에 세척한다.In this arrangement, the plurality of nozzles 511 coupled to the washing water supply pipe 510 for supplying the washing water are positioned to overlap between the plurality of rotary filtration membranes 210, so that the nozzles 511 except for the most extreme and the most extreme end. They wash the upper and lower surfaces of each adjacent rotary filtration membrane 210 at the same time.

상기 노즐(511)은 앞서 설명한 바와 같이 회전 여과막(210)들과 중첩되게 위치할 수 있으며, 또한 중첩되지 않고 거리를 두고 위치할 수 있다.As described above, the nozzle 511 may be positioned to overlap the rotating filtration membranes 210 and may be positioned at a distance without overlapping.

이때 상기 회전 여과막(210)들은 회전하도록 구성될 수 있다. 따라서 상기 노즐(511)에서 분사된 세척수에 의해 각 회전 여과막(210)의 전체가 고르게 세정될 수 있다.In this case, the rotary filtration membranes 210 may be configured to rotate. Accordingly, the entire rotary filtration membrane 210 may be uniformly cleaned by the washing water sprayed from the nozzle 511.

특히 노즐(511)은 회전 여과막(210)의 면에 대하여 예각의 분사각도를 가지도록 경사져 고착된 슬러리를 외측으로 밀어 내는 형태가 바람직하다.In particular, the nozzle 511 is preferably in the form of pushing out the slurry fixed inclined to have an acute spray angle with respect to the surface of the rotary filtration membrane 210 to the outside.

또한 상기 회전 여과막(210)의 세척에 사용된 세척수는 여과시 음폐수와 같이 중공축(230)을 통해 배출되어 여과수 저장부(400)에 저장된다. 이 경우 그 음폐수 저장부(400)에 저장된 음폐수는 펌프(410)와 밸브(V3)를 통해 다시 세척수 저장부(500)에 저장되는 것으로 구성할 수 있다.In addition, the washing water used to wash the rotary filtration membrane 210 is discharged through the hollow shaft 230, such as the negative waste water during filtration is stored in the filtered water storage unit 400. In this case, the negative waste water stored in the negative waste water storage unit 400 may be configured to be stored in the wash water storage unit 500 again through the pump 410 and the valve V3.

이는 세척수뿐만 아니라 음폐수를 순환시켜 세척수로 사용할 수 있기 때문에 세척에 사용되는 세척수를 절약할 수 있게 된다.This can save the washing water used for washing because it can be used as the washing water by circulating the negative waste water as well as the washing water.

또한 상기 노즐(511)은 각 회전 여과막(210)의 사이에 위치하고 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 노즐(511)과 회전 여과막(210)은 소정의 길이만큼 중첩되도록 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 의하면, 여과시에 회전 여과막(210)이 회전하면서 그 노즐(511)과의 유체 간섭이 발생하여 난류가 발생하며, 이 난류의 형성은 회전 여과막(210)에 이물이 부착되는 것을 방지하여, 여과 효율을 높일 수 있게 한다.In addition, the nozzle 511 is located between each of the rotary filtration membranes 210, it is preferable that the nozzle 511 and the rotary filtration membrane 210 is installed so as to overlap by a predetermined length as shown in FIG. According to this structure, when the rotary filtration membrane 210 rotates during filtration, fluid interference with the nozzle 511 occurs to generate turbulence, and the formation of the turbulence prevents foreign matter from adhering to the rotary filtration membrane 210. Thus, the filtration efficiency can be increased.

도 12에는 본 발명의 일 실시예에 따른 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 포함된 미생물배양장치의 정면도가 도시되어 있다.12 is a front view of the microbial culture apparatus included in the biogas transcript production system using the negative wastewater according to an embodiment of the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 미생물배양장치는 미생물을 배양하는 본체(20), 미생물 배양기 내 온도조절을 위한 온도조절장치(30), 유지관리를 위한 맨홀(40), 내부 순환 및 혼합을 위한 순환펌프 또는 교반기시설(50)로 구성된다.12, the microbial culture apparatus according to an embodiment of the present invention is a body 20 for culturing microorganisms, a temperature control device 30 for temperature control in the microbial incubator, a manhole 40 for maintenance, It consists of a circulation pump or agitator facility 50 for internal circulation and mixing.

실험예 : 바이오가스 증산제 효과 검증Experimental Example: Verification of Biogas Thickener Effect

바이오가스 증산제의 투입이 바이오가스 생산량에 미치는 영향을 확인하였다. 대조구(바이오가스 증산제 미 투입)는 농축슬러지 100%를 투입하고 처리구(증산제 투입)는 농축슬러지 95%와 바이오가스 증산제 5%를 투입하여 중온혐기성소화조 조건에서 소화일수 30일을 기준으로 실험한 결과, 증산제를 투입한 처리구의 바이오가스 발생량이 대조구에 비해 2.2배 많이 생산되었다. 바이오가스 증산제 투입 후 10일간은 미생물 적응기로 증산제 미 투입과 비교하여 바이오가스 발생량이 유사하게 나타났으며, 16일 경과 시 바이오가스 발생량이 약 2배 차이가 났으며, 그 이후 유사한 발생속도로 지속적으로 가스발생량이 발생되는 것으로 나타났다.The effect of biogas transcriptant input on biogas production was confirmed. In the control group (no biogas nitrate added), 100% of the concentrated sludge was added, and the treatment group (putting the nitrate) was charged with 95% of the concentrated sludge and 5% of the biogas nitrate, based on 30 days of digestion under medium temperature anaerobic digestion. As a result of the experiment, the biogas generation amount of the treatment group fed with the transcriptant was 2.2 times higher than that of the control group. 10 days after the biogas transcriptant was added, the biogas generation rate was similar to that of the microorganism adaptor without the antacid addition, and after 16 days, the biogas generation rate was about 2 times different. As a result, gas was continuously generated.

구 분division 가스발생량(mL)Gas generation amount (mL) 증산제미투입Injecting nitrate 57,66757,667 증산제 투입Addition of transcript 127,462127,462 증가 비율Increase rate 2.2배2.2x

니플A 1 니플 2
집수관 3 내부틀지지대 4
아래틀지지대 5 여과막 6
여과막 지지대 7 공급라인 8
여과막지지 보도대 9 집수관 지지대 10
고무패킹 11 호스 12
유분분리기 아래틀 13 유분분리기 윗틀 14
본체 20 온도조절장치 30
맨홀 40 교반기시설 50
투입부 100 공급관 110
펌프 120 정제농축부 200
회전 여과막 210 모터 220
압축공기 공급부 300 증산제 저장부 400
세척수 저장부 500 세척라인 510
노즐 511
Nipple A 1 Nipple 2
Sump 3 Internal frame support 4
Lower support 5 Filtration membrane 6
Filtration Support 7 Supply Line 8
Filtration Support Sidewalk 9 Sump Supporter 10
Rubber packing 11 Hose 12
Oil Separator Upper Frame 13 Oil Separator Upper Frame 14
Body 20 Thermostat 30
Manhole 40 Agitator Facility 50
Input 100 Supply Line 110
Pump 120 Tablet Concentrator 200
Rotary filtration membrane 210 motor 220
Compressed air supply 300 Decanter storage 400
Washing water reservoir 500 Cleaning line 510
Nozzle 511

Claims (10)

혐기성 소화조에 투입하는 바이오가스 증산제를 생산하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템에 있어서,
유입된 음폐수 및 미생물배양장치에서 생성된 배양액을 혼합하여 발효하는 음폐수발효조,
음폐수에 포함된 유분 및 부유물질을 제거하는 유분제거장치,
유분이 제거된 음폐수를 정제 농축하여 바이오가스 증산제를 생산하는 정제농축장치 및
생산된 바이오가스 증산제로 미생물을 배양하는 미생물배양장치를 포함하고,
상기 유분제거장치는 1 ㎛ 이하의 세공이 형성된 여과막을 이용하여 음폐수에 포함된 유분 및 부유물질을 제거하며,
상기 정제농축장치는 Pore size 1~1,000nm의 회전 여과막을 이용하여 정제, 농축하여 증산제 성분을 추출하고,
생산된 바이오가스 증산제의 일부는 상기 미생물배양장치에 투입하여 상기 배양액 제조에 사용하는
음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템.
In the biogas transcriptant production system using negative wastewater to produce a biogas transcriptant to be injected into the anaerobic digester,
Negative waste fermentation tank, which ferments by mixing fermented effluent water and culture medium produced in microbial culture device,
Oil removal device for removing oil and suspended solids contained in drinking water,
Refining concentrating device for producing biogas oxidizer by refining and concentrating the demineralized wastewater;
Including a microbial culture apparatus for culturing the microorganisms produced biogas transcriptant,
The oil removal device removes oil and suspended solids contained in the negative waste water by using a filtration membrane having pores of 1 μm or less,
The tablet concentrator is purified using a rotary filter membrane of Pore size 1 ~ 1,000nm, concentrated to extract the transcriptant component,
Some of the produced biogas oxidizer is added to the microbial culture apparatus to be used for producing the culture solution.
Biogas Thickener Production System Using Drinking Water.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 유분제거장치는 아래틀 및 윗틀로 구성되고, 집수관에 의해 이송된 음폐수를 1 ㎛ 이하의 세공이 형성된 여과막을 이용하여 여과하는 것을 특징으로 하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템.
The method of claim 1,
The oil removal device is composed of the lower frame and the upper frame, biogas transcriptant production system using the negative waste water, characterized in that the filtration of the negative waste water transported by the collection pipe using a filtration membrane formed with pores of 1 ㎛ or less.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 정제농축장치는 구연산 및 시상수를 투입할 수 있는 구연산저장탱크 및 시상수 저장탱크를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템.
The method of claim 1,
The refining and concentration device further comprises a citric acid storage tank and a time constant storage tank into which citric acid and time constant may be added.
제 5 항에 있어서,
상기 정제농축장치는 충수 또는 배수 시 상기 회전 여과막의 충격부하 최소화를 위해 공기주입장치인 공기압축기를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템.
The method of claim 5,
The purification concentrating device further comprises an air compressor, which is an air injection device, to minimize the impact load of the rotary filtration membrane when filling or draining.
제 6 항에 있어서,
상기 음폐수발효조는 미생물을 배양하는 본체, 온도조절을 위한 온도조절장치, 유지관리를 위한 맨홀 및 내부 순환 및 혼합을 위한 순환펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 음폐수를 이용한 바이오가스 증산제 생산 시스템.


The method of claim 6,
The negative waste water fermentation tank is a biogas oxidizer production system using negative waste water, characterized in that it comprises a body for culturing microorganisms, a temperature control device for temperature control, a manhole for maintenance and a circulation pump for internal circulation and mixing .


삭제delete 삭제delete 삭제delete
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KR101337393B1 (en) * 2013-07-08 2013-12-06 신화산업 주식회사 Reactor for fertilizer manufacturing apparatus from food waste
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Title
워터저널 인터넷판., "[우수사례] 탄천물재생센터, 바이오가스 증산 방안 연구" (2016.07.06.) ※ 주소 : http://www.waterjournal.co.kr/news/articleView.html?idxno=32108* *

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