KR102300603B1 - 바이오 가스 생산 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

바이오 가스 생성 시스템은 바이오 가스 생산을 위한 반입 원료에 관한 정보를 관리하는 반입 원료 관리부, 반입된 원료를 이용하여 바이오 가스 및 액체 비료를 생산하는 바이오 가스 생산부, 상기 바이오 가스 생산부가 생산한 바이오 가스 및 액체 비료에 관한 정보를 관리하는 생산물 관리부, 상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부 및 상기 액체 비료관리부를 제어하는 통합 제어부 및 상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부, 상기 생산물 관리부 및 상기 통합 제어부에서 생성되는 정보를 저장하는 데이터 저장부를 포함한다.

Description

바이오 가스 생산 시스템 및 방법 {SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING BIOGAS}

본 발명은 바이오 가스 생산 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소화조 상부에 발생된 스컴 및 하부에 누적되는 침전물을 효과적으로 제거하고 바이오 가스의 생산 효율을 높일 수 있는 바이오 가스 생산 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 음식물류 폐기물, 가축분뇨, 하수슬러지 등과 같은 유기성 폐기물의 육상 매립 금지 및 해양투기 금지에 따라 육상처리 필요성이 대두되고 있으며, 이에 대한 처리방식 중의 하나로는 바이오가스화 방식이 이용되고 있다.

유기성 폐기물의 바이오가스화 방식은 유기성 폐기물을 혐기성 소화조에서 온도 및 교반상태를 일정하게 유지하면서 혐기 조건하에서 소화시키는 방식이며, 상기 유기성 폐기물 바이오가스화 방식은 혐기성 소화조에서 생산되는 바이오가스를 이용해 발전기를 가동해 전기를 생산할 수 있어서 즉 유기성 폐기물을 소화시켜 에너지원으로 사용되는 가스를 배출하는 것으로써, 에너지자원이 부족한 우리나라에 신재생에너지원으로 활용하는 방법으로서 관심의 대상이 되고 있다. 이러한, 유기성 폐기물의 바이오가스화 방식은 친환경적인 측면과 환경정책이 맞물려 그 필요성은 더욱 커지고 있는 실정이다.

그러나 유기성 폐기물의 바이오가스화 방식인 혐기성 소화조 장치는 혐기성 소화조 가동 시, 소화조 상부에 스컴(scum)이 발생하는 문제점이 있거나 소화조 하부에 침전물이 퇴적되어 관폐색이 발생되거나 소화조 준설을 진행해야 하는 문제점이 있다.

한국등록특허공보 제 10-0893377호(2009.04.07)

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 소화조 상부에 발생된 스컴 및 하부에 누적되는 침전물을 효과적으로 제거하고 바이오 가스의 생산 효율을 높일 수 있는 바이오 가스 생산 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 소화조 상부에 발생된 스컴 및 하부에 누적되는 침전물을 효과적으로 제거하고 바이오 가스의 생산 효율을 높일 수 있는 바이오 가스 생산 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템은 바이오 가스 생산을 위한 반입 원료에 관한 정보를 관리하는 반입 원료 관리부, 반입된 원료를 이용하여 바이오 가스 및 액체 비료를 생산하는 바이오 가스 생산부, 상기 바이오 가스 생산부가 생산한 바이오 가스 및 액체 비료에 관한 정보를 관리하는 생산물 관리부, 상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부 및 상기 액체 비료관리부를 제어하는 통합 제어부 및 상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부, 상기 생산물 관리부 및 상기 통합 제어부에서 생성되는 정보를 저장하는 데이터 저장부를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반입 원료 관리부는 반입 원료를 공급하는 업체 및 반입량에 관한 정보를 입력하는 반입 정보 입력부, 상기 반입 정보 입력부에서 입력한 업체 및 반입량에 관한 정보에 대해 반입가능 여부를 판단하여 반입이 가능한 경우 반입을 승인하는 반입 승인부, 실제로 반입되는 원료의 양을 측정하는 반입량 측정부 및 상기 반입량 측정부에서 측정된 반입 원료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 반입 비용 정산부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 생산물 관리부는 액체 비료 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보를 입력하는 수요 정보 입력부, 상기 수요 정보 입력부에서 입력한 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보에 대해 반출가능 여부를 판단하여 반출이 가능한 경우 반출을 승인하는 반출 승인부, 실제로 반출되는 액체 비료의 양을 측정하는 반출량 측정부 및 상기 반출량 측정부에서 측정된 반출 액체 비료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 반출 비용 정산부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이오 가스 생산부는 반입된 원료를 저장하는 원료 저장조, 상기 원료 저장조로부터 원료를 전달받아 원료를 혐기성 반응을 통해 가스를 생산하는 소화조, 상기 소화조에서 혐기성 소화가 끝난 소화 슬러지를 저장하는 슬러지 저장조, 상기 슬러지 저장조로부터 소화 슬러지를 전달받아 상기 소화 슬러지의 수분을 제거하는 탈수조, 상기 탈수조에서 수분이 제거된 소화 슬러지를 전달받아 정화 과정을 진행하고, 정화된 물을 방류하는 생물학적 정화조 및 상기 생물학적 정화조에서 방류되지 않고 잔류하는 물질을 전달받아 저장하는 액비 저장조를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 원료 저장조는 내부에 공간에 형성되어 내부에 반입 원료를 수용하는 몸체부, 상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 반입 원료를 교반하는 교반기, 상기 몸체부의 내벽에 배치되고, 상기 반입 원료에 잠기도록 배치되며, 수용된 반입 원료의 온도를 조절하는 온도 조절부 및 상기 온도 조절부와 연결되고, 상기 몸체부 외부로 노출되어 상기 온도 조절부에 열을 제공하는 열 공급부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 소화조는 내부에 공간에 형성되어 내부에 상기 저장조로부터 전달받은 원료를 수용하는 몸체부, 상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 원료를 교반하는 교반기, 상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 원료의 상부 표면에 형성된 스컴층 상에 위치하는 스컴 제거부, 상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 스컴 제거부에 연결되며, 유연한 재질로 형성되는 제1 연결관, 상기 몸체부의 외부에 배치되며, 일단이 상기 제1 연결관과 연결되는 제2 연결관 및 상기 제2 흡입관의 타단에 연결되며, 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관을 통해 상기 스컴층 상의 스컴을 흡입하는 스컴 제거 펌프를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스컴 제거부는 상기 원료의 밀도보다 낮고 상기 스컴층 상의 스컴보다 높은 밀도를 갖는 물질도 형성되는 제1 본체부 및 상기 제1 본체부의 측면에 형성되어 상기 스컴층 상의 스컴이 흡입되는 흡입부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스컴 제거부는 내부에 상기 스컴이 수용되는 공간이 형성되고, 상부에 개구부가 형성되며, 상기 개구부로부터 하단으로 연장되는 경사면을 갖는 제2 본체부, 상기 개구부의 상기 경사면과 인접하는 단부의 반대편 단부로부터 상부로 연장되는 제1 넘침 방지부, 상기 제1 넘침 방지부와 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 개구부 및 상기 경사면으로부터 상부로 연장되는 제2 넘침 방지부, 상기 제2 넘침 방지부로부터 상기 제2 본체부의 단부와 예각을 이루도록 연장되는 가이드부, 상기 경사면 상에 배치되며, 원료의 수위를 감지하는 수위 센서, 상기 제2 본체부의 상부에 연결되어, 상기 수위 센서가 감지한 수위에 따라 상기 제2 본체부의 높이를 조절하는 높이 조절부 및 상기 소화조에 수직 방향으로 고정되며, 상기 제2 본체부가 상하 방향으로 이동가능하도록 고정하는 고정축을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 소화조는 상기 경사면 상에 배치되고, 상기 경사면과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제1 노즐, 상기 가이드부 상에 배치되고, 상기 가이드부의 연장방향과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제2 노즐, 상기 소화조의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조의 내부로부터 상기 소화조의 외부로 연장되는 제1 흡입관, 상기 제1 흡입관과 연결되어, 상기 소화조의 외부로부터 상기 소화조의 내부로 연장되어, 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐과 연결되는 제1 배출관, 상기 제1 흡입관 및 상기 제1 배출관 사이에 배치되어, 상기 원료가상기 제1 흡입관으로부터 상기 제1 배출관을 통해 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐로 배출되도록 하는 제1 노즐 펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 소화조는 상기 소화조의 내부 바닥면에 배치되고, 내부에 공간이 형성되는 바 형상을 가지며, 일단이 서로 연결되고 상기 연결된 지점을 중심으로 방사되는 형상으로 연장되는 복수개의 분사부, 상기 분사부의 외부면에 형성되는 분사 노즐, 상기 소화조의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조의 내부로부터 상기 소화조의 외부로 연장되는 제2 흡입관, 상기 제2 흡입관과 연결되어, 상기 소화조의 외부로부터 상기 소화조의 내부로 연장되어, 상기 분사부와 연결되는 제2 배출관, 상기 제2 흡입관 및 상기 제2 배출관 사이에 배치되어, 상기 원료가상기 제2 흡입관으로부터 상기 제2 배출관을 통해 상기 분사 노즐로 배출되도록 하는 제2 노즐 펌프를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분사 노즐은 상기 분사부의 제1 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선방향이 되도록 형성되는 제1 분사 노즐, 상기 분사부의 제1 측면의 반대방향이 제2 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선 방향이 되도록 형성되는 제2 분사 노즐 및 상기 분사부의 상부에 배치되고, 분사 방향이 상부 방향이 되도록 형성되는 제3 분사 노즐을 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법은 반입 원료 관리부가 바이오 가스 생산을 위한 반입 원료를 반입하는 단계, 바이오 가스 생산부가 반입된 원료를 이용하여 바이오 가스 및 액체 비료를 생산하는 단계, 생산물 관리부가 상기 바이오 가스 생산부가 생산한 바이오 가스 및 액체 비료를 반출하는 단계 및 데이터 저장부가 상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부, 상기 생산물 관리부 및 상기 통합 제어부에서 생성되는 정보를 저장하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반입 원료 관리부가 바이오 가스 생산을 위한 반입 원료를 반입하는 단계는 반입 정보 입력부가 반입 원료를 공급하는 업체 및 반입량에 관한 정보를 입력하는 단계, 반입 승인부가 상기 반입 정보 입력부에서 입력한 업체 및 반입량에 관한 정보에 대해 반입가능 여부를 판단하여 반입이 가능한 경우 반입을 승인하는 단계, 반입량 측정부가 실제로 반입되는 원료의 양을 측정하는 단계 및 반입 비용 정산부가 상기 반입량 측정부에서 측정된 반입 원료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 생산물 관리부가 상기 바이오 가스 생산부가 생산한 바이오 가스 및 액체 비료를 반출하는 단계는 수요 정보 입력부가 액체 비료 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보를 입력하는 단계, 반출 승인부가 상기 수요 정보 입력부에서 입력한 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보에 대해 반출가능 여부를 판단하여 반출이 가능한 경우 반출을 승인하는 단계, 반출량 측정부가 실제로 반출되는 액체 비료의 양을 측정하는 단계 및 반출 비용 정산부가 상기 반출량 측정부에서 측정된 반출 액체 비료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이오 가스 생산부는 반입된 원료를 저장하는 원료 저장조, 상기 원료 저장조로부터 원료를 전달받아 원료를 혐기성 반응을 통해 가스를 생산하는 소화조, 상기 소화조에서 혐기성 소화가 끝난 소화 슬러지를 저장하는 슬러지 저장조, 상기 슬러지 저장조로부터 소화 슬러지를 전달받아 상기 소화 슬러지의 수분을 제거하는 탈수조, 상기 탈수조에서 수분이 제거된 소화 슬러지를 전달받아 정화 과정을 진행하고, 정화된 물을 방류하는 생물학적 정화조 및 상기 생물학적 정화조에서 방류되지 않고 잔류하는 물질을 전달받아 저장하는 액비 저장조를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 원료 저장조는 내부에 공간에 형성되어 내부에 반입 원료를 수용하는 몸체부, 상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 반입 원료를 교반하는 교반기, 상기 몸체부의 내벽에 배치되고, 상기 반입 원료에 잠기도록 배치되며, 수용된 반입 원료의 온도를 조절하는 온도 조절부 및 상기 온도 조절부와 연결되고, 상기 몸체부 외부로 노출되어 상기 온도 조절부에 열을 제공하는 열 공급부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 소화조는 내부에 공간에 형성되어 내부에 상기 저장조로부터 전달받은 원료를 수용하는 몸체부, 상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 원료를 교반하는 교반기, 상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 원료의 상부 표면에 형성된 스컴층 상에 위치하는 스컴 제거부, 상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 스컴 제거부에 연결되며, 유연한 재질로 형성되는 제1 연결관, 상기 몸체부의 외부에 배치되며, 일단이 상기 제1 연결관과 연결되는 제2 연결관 및 상기 제2 흡입관의 타단에 연결되며, 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관을 통해 상기 스컴층 상의 스컴을 흡입하는 스컴 제거 펌프를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스컴 제거부는 상기 원료의 밀도보다 낮고 상기 스컴층 상의 스컴보다 높은 밀도를 갖는 물질도 형성되는 제1 본체부 및 상기 제1 본체부의 측면에 형성되어 상기 스컴층 상의 스컴이 흡입되는 흡입부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스컴 제거부는 내부에 상기 스컴이 수용되는 공간이 형성되고, 상부에 개구부가 형성되며, 상기 개구부로부터 하단으로 연장되는 경사면을 갖는 제2 본체부, 상기 개구부의 상기 경사면과 인접하는 단부의 반대편 단부로부터 상부로 연장되는 제1 넘침 방지부, 상기 제1 넘침 방지부와 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 개구부 및 상기 경사면으로부터 상부로 연장되는 제2 넘침 방지부, 상기 제2 넘침 방지부로부터 상기 제2 본체부의 단부와 예각을 이루도록 연장되는 가이드부, 상기 경사면 상에 배치되며, 원료의 수위를 감지하는 수위 센서, 상기 제2 본체부의 상부에 연결되어, 상기 수위 센서가 감지한 수위에 따라 상기 제2 본체부의 높이를 조절하는 높이 조절부 및 상기 소화조에 수직 방향으로 고정되며, 상기 제2 본체부가 상하 방향으로 이동가능하도록 고정하는 고정축을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 소화조는 상기 경사면 상에 배치되고, 상기 경사면과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제1 노즐, 상기 가이드부 상에 배치되고, 상기 가이드부의 연장방향과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제2 노즐, 상기 소화조의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조의 내부로부터 상기 소화조의 외부로 연장되는 제1 흡입관, 상기 제1 흡입관과 연결되어, 상기 소화조의 외부로부터 상기 소화조의 내부로 연장되어, 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐과 연결되는 제1 배출관, 상기 제1 흡입관 및 상기 제1 배출관 사이에 배치되어, 상기 원료가상기 제1 흡입관으로부터 상기 제1 배출관을 통해 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐로 배출되도록 하는 제1 노즐 펌프를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 소화조는 상기 소화조의 내부 바닥면에 배치되고, 내부에 공간이 형성되는 바 형상을 가지며, 일단이 서로 연결되고 상기 연결된 지점을 중심으로 방사되는 형상으로 연장되는 복수개의 분사부, 상기 분사부의 외부면에 형성되는 분사 노즐, 상기 소화조의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조의 내부로부터 상기 소화조의 외부로 연장되는 제2 흡입관, 상기 제2 흡입관과 연결되어, 상기 소화조의 외부로부터 상기 소화조의 내부로 연장되어, 상기 분사부와 연결되는 제2 배출관, 상기 제2 흡입관 및 상기 제2 배출관 사이에 배치되어, 상기 원료가상기 제2 흡입관으로부터 상기 제2 배출관을 통해 상기 분사 노즐로 배출되도록 하는 제2 노즐 펌프를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분사 노즐은 상기 분사부의 제1 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선방향이 되도록 형성되는 제1 분사 노즐, 상기 분사부의 제1 측면의 반대방향이 제2 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선 방향이 되도록 형성되는 제2 분사 노즐 및 상기 분사부의 상부에 배치되고, 분사 방향이 상부 방향이 되도록 형성되는 제3 분사 노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 반입 원료 관리부, 바이오 가스 생산부, 생산물 관리부가 바이오 가스 생산 원료 및 생산물 반출에 관한 정보를 관리하여 효과적인 시스템 운영이 가능하고, 바이오 가스 생산 시스템에 관련된 데이터를 실시간으로 조회할 수 있어, 바이오 가스 생산 효율을 높일 수 있다.

또한, 원료 저장조의 온도를 소화조의 온도와 동일하게 유지할 수 있어 소화조의 가스 생산 효율을 높일 수 있고, 원료 저장조 자체에서도 가스 생산이 가능하여 바이오 가스 생산 효율이 높아질 수 있다.

또한, 스컴 제거부가 원료의 수위에 따라 상하 방향으로 이동하면서 스컴을 제거하여 스컴 제거 효율이 높아지고, 소화조 바닥면의 침전물의 제거가 용이하여 바이오 가스 생산 효율이 높아질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 반입 원료 관리부를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 바이오 가스 생산부를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 바이오 가스 생산부의 생물학적 정화조를 나타내는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 생산물 관리부를 나타내는 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 원료 저장조를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 원료 저장조를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 스컴 제거부를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 스컴 제거부를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 스컴 제거부를 나타내는 정면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 스컴 제거부에 연결되는 스컴 유도부를 나타내는 정면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조를 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조에 배치되는 분사부를 나타내는 평면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조에 배치되는 분사부를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조에 배치되는 분사부를 나타내는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법을 나타내는 순서도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법의 원료 반입 단계를 나타내는 순서도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법의 생산물 반출 단계를 나타내는 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템을 나타내는 블럭도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 반입 원료 관리부를 나타내는 블럭도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 바이오 가스 생산부를 나타내는 블럭도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 바이오 가스 생산부의 생물학적 정화조를 나타내는 블럭도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 생산물 관리부를 나타내는 블럭도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템은 반입 원료 관리부(10), 바이오 가스 생산부(20), 생산물 관리부(30), 통합 제어부(40) 및 데이터 저장부(50)를 포함할 수 있다.

상기 반입 원료 관리부(10)는 바이오 가스 생산을 위한 반입 원료에 관한 정보를 관리할 수 있다. 상기 반입 원료 관리부(10)는 반입 정보 입력부(11), 반입 승인부(12), 반입량 측정부(13) 및 반입 비용 정산부(14)를 포함할 수 있다.

상기 반입 정보 입력부(11)는 반입 원료를 공급하는 업체 및 반입량에 관한 정보를 입력할 수 있다. 상기 반입 정보 입력부(11)에 입력되는 정보는 바이오 가스 생산 시스템의 관리자가 직접 입력하거나, 가축 사육 업체 또는 음폐수 업체 등의 원료 공급 업체의 사용자가 입력할 수 있다. 원료 공급 업체의 사용자가 정보를 입력하는 경우 시스템에 접속하여 상기 반입 정보 입력부에 반입 원료를 공급하는 업체 및 반입량에 관한 정보를 입력할 수 있다. 상기 원료 공급 업체에서 정보를 입력하는 경우 원료 반입 신청이 되는 것으로 볼 수 있으며, 상기 반입 승인부(12)에서 반입 승인 여부를 판단할 수 있다.

상기 반입 승인부(12)는 상기 반입 정보 입력부(11)에서 입력한 업체 및 반입량에 관한 정보에 대해 반입가능 여부를 판단하여 반입이 가능한 경우 반입을 승인할 수 있다. 원료의 공급은 원료 공급 업체에서 차량 등을 이용하여 직접 배송을 하거나, 미리 설치된 직공급 배관을 통해 공급할 수 있다. 직공급 배관으로 원료를 공급하는 경우, 미리 계약에 의해 공급량 및 공급 일시가 정해질 수 있으며, 이 경우에는 별도의 승인 절차를 거치지 않고 원료를 공급할 수도 있다.

상기 반입 승인부(12)가 반입을 승인하는 경우, 직공급 배관이 아닌 차량으로 원료를 공급하는 경우, 신청한 원료 공급 업체와 실제 원료를 반입하는 업체가 동일한 업체인지 인증을 위한 단말기를 이용하여 공급 업체의 인증을 진행할 수 있다. 이러한 업체의 인증을 위해 상기 반입 승인부(12)는 원료 공급 업체마다 고유의 식별 번호 등을 부여할 수 있다. 고유 식별 번호를 부여받은 원료 공급 업체는 휴대폰과 같은 단말기에 고유 식별 번호에 관한 정보를 저장하고, NFC와 같은 방법으로 휴대폰을 인증 단말기에 접촉하여 원료 공급 업체 인증을 할 수 있다.

상기 반입량 측정부(13)는 원료 공급 업체가 실제로 반입하는 원료의 양을 측정할 수 있다. 상기 반입량 측정부(13)에서 측정한 반입하는 원료의 양에 따라 상기 반입 비용 정산부(14)가 비용을 정산하고 결제를 진행할 수 있다. 상기 반입 원료 관리부(10)에서 생성된 모든 데이터는 데이터 저장부(50)에 저장될 수 있다. 상기 데이터의 저장은 통합 제어부(40)가 수행할 수 있다.

상기 바이오 가스 생산부(20)는 반입된 원료를 이용하여 바이오 가스 및 액체 비료를 생산할 수 있다. 상기 바이오 가스 생산부(20)는 원료 저장조(100), 소화조(200), 슬러지 저장조(600), 탈수조(700), 생물학적 정화조(800) 및 액비 저장조(900)를 포함할 수 있다.

상기 원료 저장조(100)는 반입된 원료를 저장할 수 있다. 반입되는 원료는 크게 가축의 분뇨와 음식 폐기물로 구성될 수 있다. 가축의 분뇨의 경우에는 돈분과 우분으로 구분될 수 있으며, 일반적으로 돈분은 수분 함량이 높고, 우분은 상대적으로 수분 함량이 낮다. 바이오 가스 생산은 아프리카 돼지 열병 등과 같은 전염병으로 원료 공급에 차질이 발생할 수 있다. 따라서, 돈분 공급이 어려워 우분으로 바이오 가스 생산을 진행하는 경우 우분 자체로는 수분 함량이 낮아 전처리 과정이 필요하다.

그러나, 본 발명에서는 생물학적 정화조(800)의 유량 저장조(810)에 저장된 소화액을 우분 저장조로 주입하여, 별도의 전처리 과정이 없이 소화조(200)로 공급할 수 있다.

상기 원료 저장조(100)는 내부에 공간에 형성되어 내부에 반입 원료를 수용하는 몸체부(110) 및 상기 몸체부(110) 내부에 배치되고, 수용된 반입 원료를 교반하는 교반기(115)를 포함할 수 있다. 상기 원료 저장조(100)는 도 6 및 도 7을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

상기 소화조(200)는 상기 원료 저장조(100)로부터 원료를 전달받아 원료를 혐기성 반응을 통해 가스를 생산할 수 있다. 생산된 가스는 가스 콜렉터에 수집되어 가스 소각기에 의해 소각되거나 열병합 발전기를 가동하여 전기를 생산하는데 이용될 수 있다. 또한, 상기 원료 저장부(100)에서 발생되는 가스도 가스 콜렉터에 수집되어 가스 소각기에 의해 소각되거나 열병합 발전기를 가동하여 전기를 생산하는데 이용될 수 있다.

상기 소화조(200)는 내부에 공간에 형성되어 내부에 상기 저장조로부터 전달받은 원료를 수용하는 몸체부(210) 및 상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 원료를 교반하는 교반기(215)를 포함할 수 있다. 상기 소화조(200)는 도 8 내지 도 17을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

상기 슬러지 저장조(600)는 상기 소화조(100)에서 혐기성 소화가 끝난 소화 슬러지를 저장할 수 있다. 상기 슬러지 저장조(600)에 저장된 소화 슬러지는 탈수조(700)로 이동될 수 있다. 상기 탈수조(700)에서 탈수 과정을 거친 일부 고체 물질은 케익저장조를 거쳐 퇴비로 반출될 수 있다. 상기 탈수조(700)를 통과한 액체 물질은 생물학적 정화조(800)로 이동할 수 있다.

상기 생물학적 정화조(800)는 상기 탈수조에서 수분이 제거된 소화 슬러지를 전달받아 정화 과정을 진행하고, 정화된 물을 방류할 수 있다.

상기 생물학적 정화조(800)는 유량 저장조(810), 무산소조(820), 호기조(830), 재탈질조(840), MBR조(850), MBR 처리수조(860) 및 RO 설비(870)를 포함할 수 있다. 상기 생물학적 정화조(800)의 RO 설비(870)를 거쳐 정화된 물은 외부에 방류하고, 상기 생물학적 정화조(800)를 통해 정화 방류되지 않는 액체 물질은 액비저장조(900)로 이동될 수 있다.

상기 액비저장조(900)에 저장된 액비는 액체 비료로 사용되며, 액체 비료 수요 업체에 공급될 수 있다.

상기 생산물 관리부(30)는 상기 바이오 가스 생산부(20)가 생산한 바이오 가스 및 액체 비료에 관한 정보를 관리할 수 있다. 상기 생산물 관리부(30)는 가스 콜렉터에 수집되는 가스의 양 및 액체 비료 수요 업체에 반출되는 액체 비료의 양을 관리할 수 있다.

상기 생산물 관리부(30)는 수요 정보 입력부(21), 반출 승인부(32), 반출량 측정부(33) 및 반출 비용 정산부(34)를 포함할 수 있다.

상기 수요 정보 입력부(21)는 액체 비료 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보를 입력할 수 있다. 상기 수요 정보 입력부(11)에 입력되는 정보는 바이오 가스 생산 시스템의 관리자가 직접 입력하거나, 액체 비료 수요 업체의 사용자가 입력할 수 있다. 액체 비료 수요 업체의 사용자가 정보를 입력하는 경우 시스템에 접속하여 상기 수요 정보 입력부(31)에 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보를 입력할 수 있다. 상기 액체 비료 수요 업체에서 정보를 입력하는 경우 액체 비료 반출 신청이 되는 것으로 볼 수 있으며, 상기 반출 승인부(32)에서 반출 승인 여부를 판단할 수 있다.

상기 반출 승인부(32)는 상기 수요 정보 입력부(31)에서 입력한 수요 업체의 액체 비료 요청량에 대해 반출 가능 여부를 판단하여 반출이 가능한 경우 반출을 승인할 수 있다.

상기 반출 승인부(32)가 반출을 승인하는 경우, 신청한 액체 비료 수용 업체와 실제 액체 비료를 반출하는 업체가 동일한 업체인지 인증을 위한 단말기를 이용하여 액체 비료 수요 업체의 인증을 진행할 수 있다. 이러한 업체의 인증을 위해 상기 반출 승인부(32)는 액체 비료 수요 업체마다 고유의 식별 번호 등을 부여할 수 있다. 고유 식별 번호를 부여받은 액체 비료 수요 업체는 휴대폰과 같은 단말기에 고유 식별 번호에 관한 정보를 저장하고, NFC와 같은 방법으로 휴대폰을 인증 단말기에 접촉하여 액체 비료 수요 업체 인증을 할 수 있다.

상기 반출량 측정부(33)는 액체 비료 수요 업체가 실제로 반출하는 원료의 양을 측정할 수 있다. 상기 반출량 측정부(33)에서 측정한 반출하는 액체 비료의 양에 따라 상기 반출 비용 정산부(34)가 비용을 정산하고 결제를 진행할 수 있다. 상기 생산물 관리부(30)에서 생성된 모든 데이터는 데이터 저장부(50)에 저장될 수 있다. 상기 데이터의 저장은 통합 제어부(40)가 수행할 수 있다.

상기 통합 제어부(40)는 상기 반입 원료 관리부(10), 상기 바이오 가스 생산부(20) 및 상기 액체 비료관리부(30)의 제반 동작을 제어할 수 있다.

상기 데이터 저장부(50)에 저장된 데이터는 상기 통합 제어부(40)에 의해 조회가 가능하며, 실시간 저장되어 모든 데이터를 조회 및 관리할 수 있다. 바이오 가스 생산 시스템의 사용자는 상기 통합 제어부(40)를 통해 상기 데이터 저장부(50)에 저장된 데이터를 조회할 수 있으며, 원료 반입 업체 및 액체 비료 수요 업체는 바이오 가스 생산 시스템에 통신망을 통해 접속하여 별도의 단말기를 통해 데이터를 조회할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 원료 저장조를 나타내는 단면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 원료 저장조를 나타내는 단면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 원료 저장조(100)는 몸체부(110), 반입부(111), 반출부(113), 교반기(115), 모터(117), 온도 조절부(120) 및 열 공급부(125)를 포함할 수 있다.

상기 몸체부(110)는 내부에 공간에 형성되어 내부에 반입 원료를 수용할 수 있다. 반입 원료는 상기 반입부(111)를 통해 반입되고, 상기 반출부(113)를 통해 소화조(200)로 이동할 수 있다. 상기 교반기(115)는 상기 몸체부(110) 내부에 배치되고, 수용된 반입 원료를 상기 모터(117)가 회전시켜 교반할 수 있다.

상기 온도 조절부(120)는 상기 몸체부(110) 내부에 배치되고, 상기 반입 원료에 잠기도록 배치되며, 수용된 반입 원료의 온도를 조절할 수 있다. 상기 온도 조절부(120)에는 열 공급부(125)가 연결될 수 있다. 상기 열 공급부(125)는 상기 몸체부(110) 외부로 노출되어 상기 온도 조절부에 열을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 온도 조절부(120) 및 상기 열 공급부(125)는 내부가 비어있는 관 형태로 형성될 수 있다. 관 내부에 온수가 공급될 수 있으며, 이에 따라, 원료 저장조(100) 내부에 수용된 원료의 온도를 조절할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 온도 조절부(120)는 열 전도율이 높은 물질로 형성되고, 상기 전기를 이용하여 열 공급부(125)가 열을 전달하는 방식으로 구성될 수도 있다.

상기 원료 저장조(100)는 소화조(200)에 공급하기 전에 원료를 임시 저장하는 장치이다. 상기 원료 저장조(100)는 반입 원료의 온도가 계절이나 반입 조건에 따라 차이가 크게 날 수 있다. 이러한 원료가 소화조(200)로 공급되면 소화조(200)의 적정 온도에 영향을 미치게 될 수 있고, 소화조(200)의 미생물에 영향을 미쳐 메탄가스 생산 효율이 떨어질 수 있다.

본 실시예에서는 상기 온도 조절부(120)가 상기 몸체부(110) 내부에 배치되어, 원료 저장부(100)에 저장된 원료의 온도를 소화조(200)의 온도와 동일하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 소화조(200)의 소화 효율과 메탄가스 발생 효율을 높일 수 있다. 또한, 원료 저장조(100) 자체에서 메탄가스 발생을 유도하여 메탄 발생 효율을 높일 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조를 나타내는 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조(200)는 몸체부(210), 교반기(215), 모터(217), 스컴 제거부(310), 제1 연결관(221), 제2 연결관(225) 및 스컴 제거 펌프(227)를 포함할 수 있다.

상기 몸체부(210)는 내부에 공간에 형성되어 내부에 상기 원료 저장조(100)로부터 전달받은 원료를 수용할 수 있다. 상기 교반기(215)는 상기 몸체부(210) 내부에 배치되고, 수용된 원료를 모터(217)를 이용하여 교반할 수 있다.

상기 스컴 제거부(310)는 상기 몸체부(210)의 내부에 배치되고, 상기 원료의 상부 표면에 형성된 스컴층(S) 상에 위치할 수 있다. 상기 스컴 제거부(310)는 제1 본체부(311) 및 흡입부(313)를 포함할 수 있다.

상기 제1 본체부(311)는 상기 원료의 밀도보다 낮고 상기 스컴층 상의 스컴보다 높은 밀도를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 본체부(311)는 원료 위에 뜨게 되고, 상기 원료와 상기 스컴 층 사이에 위치할 수 있다. 상기 제1 본체부(311)는 내부가 비어있는 구조로 형성될 수도 있고, 스티로폼과 같이 밀도가 작은 물질로 형성될 수도 있다. 상기 제1 본체부(311) 측면에는 상기 스컴층(S) 상의 스컴을 흡입하는 흡입부(313)가 형성될 수 있다.

상기 제1 연결관(221)은 상기 몸체부(210)의 내부에 배치되고, 상기 스컴 제거부(310)에 연결되며, 유연한 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 스컴 제거부(310)가 원료의 높이에 따라 상하 방향으로 이동하는 경우 상기 스컴 제거부(310)의 상하 방향으로의 이동을 원활하게 할 수 있다.

상기 제2 연결관(225)은 상기 몸체부(210)의 외부에 배치되며, 일단이 상기 제1 연결관(221)과 연결될 수 있다. 상기 제2 연결관(225)의 타단에는 스컴 제거 펌프(227)가 연결될 수 있다. 상기 스컴 제거 펌프(227)는 상기 제1 연결관(221) 및 상기 제2 연결관(225)을 통해 상기 스컴층(S) 상의 스컴을 흡입할 수 있다.

바이오 가스 생산에 사용되는 음식물 폐기물 및 분뇨는 소화 과정에서 유분이 포함된 기질이 필연적으로 소화조(200)에 투입될 수밖에 없는 상황으로 교반 과정에서 스컴을 형성하게 된다. 스컴은 기액 경계층 등에 주로 발생하며, 스컴의 생성으로 인해 메탄가스 생성을 방해하고, 소화 효율을 저하시키게 된다. 바이오 가스 소화조는 원료가 소화조(200)안에서 장기간 체류하게 되며, 소화 반응에 따라 원료의 수위가 변동될 수 있다. 따라서, 고정형 스컴 제거 장치는 효율성이 떨어지게 된다.

그러나, 본 실시예에서 상기 스컴 제거부(310)는 원료의 수면 높이에 따라 상하 방향으로 이동이 가능하고, 항상 스컴층(S) 상에 위치할 수 있어, 원료의 상부에 형성되는 스컴을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조를 나타내는 단면도이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 스컴 제거부를 나타내는 사시도이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 스컴 제거부를 나타내는 평면도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 스컴 제거부를 나타내는 정면도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 스컴 제거부에 연결되는 스컴 유도부를 나타내는 정면도이다.

도 9 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조(200)는 몸체부(210), 교반기(215), 모터(217), 스컴 제거부(320), 제1 연결관(221), 제2 연결관(225) 및 스컴 제거 펌프(227)를 포함할 수 있다.

상기 몸체부(210)는 내부에 공간에 형성되어 내부에 상기 원료 저장조(100)로부터 전달받은 원료를 수용할 수 있다. 상기 교반기(215)는 상기 몸체부(210) 내부에 배치되고, 수용된 원료를 모터(217)를 이용하여 교반할 수 있다.

상기 스컴 제거부(320)는 제2 본체부(321), 제1 넘침 방지부(323), 제2 넘침 방지부(322), 가이드부(324), 수위 센서(326), 높이 조절부(310) 및 고정축(330)를 포함할 수 있다.

상기 제2 본체부(321)는 내부에 상기 스컴이 수용되는 공간이 형성되고, 상부에 개구부(325)가 형성되며, 상기 개구부(325)로부터 하단으로 연장되는 경사면(327)을 가질 수 있다.

상기 제1 넘침 방지부(323)는 상기 개구부(325)의 상기 경사면(327)과 인접하는 단부의 반대편 단부로부터 상부로 연장되고, 상기 제2 넘침 방지부(322)는 상기 제1 넘침 방지부(323)와 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 개구부(325) 및 상기 경사면(327)으로부터 상부로 연장될 수 있다. 상기 가이드부(324)는 상기 제2 넘침 방지부(322)로부터 상기 제2 본체부(321)의 단부와 예각을 이루도록 연장될 수 있다. 이에 따라, 스컴이 상기 가이드부(324)에 의해 상기 경사면(327)으로 밀리게 되고, 상기 제1 넘침 방지부(323) 및 상기 제2 넘침 방지부(322)에 막혀 상기 개구부(325)에 떨어지게 된다. 도 10에 도시된 바와 같이, 화살표 방향으로 스컴이 이동할 수 있다.

상기 수위 센서(326)는 원료의 수위를 감지할 수 있다. 도 10과 같이, 제2 본체부(321)의 경사면의 중간 정도에 수위가 위치하도록 상기 스컴 제거부(320)의 높이가 조절될 수 있다. 상기 수위 센서(326)가 높이를 감지하면, 통합 제어부(40)가 상기 스컴 제거부(320)의 높이를 제2 본체부(321)의 경사면의 중간 정도에 수위가 위치하도록 조절할 수 있다.

상기 스컴 제거부(320)의 높이 조절은 상기 높이 조절부(310)를 상기 통합 제어부가 제어하여 수행할 수 있다. 상기 높이 조절부(310)는 와이어로 구성될 수 있다. 상기 높이 조절부(310)는 와이어로 구성되는 경우 상부 방향으로의 이동은 와이어를 위로 당기고, 하부 방향으로의 이동은 와이어를 풀어주면 중력에 의해 하부로 이동할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 높이 조절부(310)는 나사 형태의 바 일 수도 있고, 상기 제2 몸체부(321)의 상하 방향으로의 높이 조절한 다양한 수단이 이용될 수 있다.

도 11과 같이 상기 스컴 제거부(320)는 고정핀(327)에 의해 고정축(330)에 고정될 수 있다. 상기 고정축(330)은 상기 제2 본체부(321)가 상하 방향으로 이동가능하도록 고정할 수 있다. 예를 들어, 상기 고정핀(327)은 회전이 가능하도록 구성될 수 있으며, 상기 고정핀(327)이 회전하면서 상기 고정축(330)의 표면을 구르게 되어 상기 제2 본체부(321)가 상하 방향으로 이동할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 고정축(330)과 맞닿아 있는 부분에 볼 형태의 접촉부를 형성하여 상하 방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 고정축(330)을 따라 상하 방향으로 이동하는 다양한 수단이 이용될 수 있다.

스컴이 상기 개구부(325)에 효과적으로 모이도록 하게 위해, 도 12와 같이, 상기 경사면(327) 및 상기 가이드부(324)에 각각 노즐이 형성될 수 있다. 즉, 상기 경사면(327)상에는 상기 경사면(327)과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제1 노즐(321a)이 형성되고, 상기 가이드부(324)의 내부면에는 상기 가이드부의 연장방향과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제2 노즐(324a)이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 노즐(321a) 및 상기 제2 노즐(324a)에서 액체를 분사하기 위해 제1 흡입관(510), 제1 배출관(530) 및 제1 노즐 펌프(520)를 포함할 수 있다.

상기 제1 흡입관(510)은 상기 소화조(200)의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조(200)의 내부로부터 상기 소화조(200)의 외부로 연장되고, 상기 제1 배출관(530)은 상기 제1 흡입관(510)과 연결되어, 상기 소화조(200)의 외부로부터 상기 소화조(200)의 내부로 연장되어, 상기 제1 노즐(321a) 및 상기 제2 노즐(324a)과 연결될 수 있다. 상기 제1 노즐 펌프(520)는 상기 제1 흡입관(510) 및 상기 제1 배출관(530) 사이에 배치되어, 상기 원료가 상기 제1 흡입관(510)으로부터 상기 제1 배출관(530)을 통해 상기 제1 노즐(321a) 및 상기 제2 노즐(324a)로 배출되도록 할 수 있다.

이에 따라, 상기 제2 본체부(321) 주변에 형성되는 스컴들이 보다 효과적으로 상기 개구부(325)쪽으로 모이게 되어 스컴 제거 효율이 높아질 수 있다.

상기 스컴 제거부(310) 및 상기 스컴 제거부(320)는 둘 중 하나만이 소화조(200)에 적용될 수도 있고, 상기 스컴 제거부(310) 및 상기 스컴 제거부(320)가 동시에 적용될 수도 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조를 나타내는 단면도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조에 배치되는 분사부를 나타내는 평면도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조에 배치되는 분사부를 나타내는 도면이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조에 배치되는 분사부를 나타내는 도면이다.

도 14 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 시스템의 소화조(200)는 몸체부(210), 교반기(215), 모터(217), 분사부(410), 제2 흡입관(420) 및 상기 제2 배출관(440) 및 제2 노즐 펌프(430)를 포함할 수 있다.

상기 몸체부(210)는 내부에 공간에 형성되어 내부에 상기 원료 저장조(100)로부터 전달받은 원료를 수용할 수 있다. 상기 교반기(215)는 상기 몸체부(210) 내부에 배치되고, 수용된 원료를 모터(217)를 이용하여 교반할 수 있다.

상기 분사부(410)는 상기 소화조(200)의 내부 바닥면에 배치되고, 내부에 공간이 형성되는 바 형상을 가지며, 일단이 서로 연결되고 상기 연결된 지점을 중심으로 방사되는 형상으로 연장될 수 있다.

상기 분사부(410)의 외부면에는 분사 노즐이 형성될 수 있다. 상기 분사 노즐은 상기 분사부(410)의 제1 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선방향이 되도록 형성되는 제1 분사 노즐(411), 상기 분사부(410)의 제1 측면의 반대방향이 제2 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선 방향이 되도록 형성되는 제2 분사 노즐(413) 및 상기 분사부(410)의 상부에 배치되고, 분사 방향이 상부 방향이 되도록 형성되는 제3 분사 노즐(415)를 포함할 수 있다.

상기 제1 분사 노즐(411) 및 상기 제2 분사 노즐(413)은 도 16과 같이 상기 분사부(410)를 중심으로 대칭되는 위치가 아닌 엇갈려 배치될 수 있다. 상기 분사부(410)는 도 15와 같이 복수개로 형성되고, 서로 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 하나의 분사부(410)에 형성되는 제1 분사 노즐(411)과 이에 인접하는 분사부(410)에 형성되는 제2 분사 노즐(413)은 서로 마주보게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 분사 노즐(411) 및 상기 제2 분사 노즐(413)의 분사 방향은 하부의 사선방향이지만, 상부에서 보면 서로 마주보는 방향으로 분사를 할 수 있다. 이때, 상기 제1 분사 노즐(411) 및 상기 제2 분사 노즐(413)은 상기 분사부(410)를 중심으로 대칭되는 위치가 아닌 엇갈려 배치되어 있으므로, 인접하는 분사부(410)들 사이의 공간에 빈 공간이 없이 전체적으로 액체가 분사되는 효과를 가질 수 있다.

또한, 상기 제1 분사 노즐(411), 상기 제2 분사 노즐(413) 및 상기 제3 분사 노즐(415)에서 액체를 분사하기 위해 제2 흡입관(420), 제2 배출관(440) 및 제2 노즐 펌프(430)를 포함할 수 있다.

상기 제2 흡입관(420)은 상기 소화조(200)의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조(200)의 내부로부터 상기 소화조(200)의 외부로 연장되고, 상기 제2 배출관(440)은 상기 제2 흡입관(420)과 연결되어, 상기 소화조(200)의 외부로부터 상기 소화조(200)의 내부로 연장되어, 상기 분사부(410)와 연결될 수 있다. 상기 제2 노즐 펌프(430)는 상기 제2 흡입관(420) 및 상기 제2 배출관(440) 사이에 배치되어, 상기 원료가 상기 제2 흡입관(420)으로부터 상기 제2 배출관(440)을 통해 상기 제1 분사 노즐(411), 상기 제2 분사 노즐(413) 및 상기 제3 분사 노즐(415)로 배출되도록 할 수 있다.

소화조(200)의 소화 반응으로 인하여 소화조(200) 내에는 침전물이 발생한다. 교반기의 교반으로 침전물 발생을 줄이고 있으나, 바닥 부분에는 필연적으로 침전물이 발생하게 된다. 그러나, 본 실시예에서 상기 제1 분사 노즐(411) 및 상기 제2 분사 노즐(413)은 하부의 침전물에 대해 하부의 사선방향으로 소화액을 분사하여 침전물은 떠오르게 되며, 각 분사 노즐은 어긋나 있는 형태로 구성하여 침전물이 남아있지 않도록 할 수 있다. 또한, 떠오르는 침전물은 상기 제3 분사 노즐(415)이 보다 높이 떠오르도록 상부로 소화액을 분사하므로 소화조 내의 바닥 침전물을 효과적으로 제거할 수 있다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법을 나타내는 순서도이다. 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법의 원료 반입 단계를 나타내는 순서도이다. 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법의 생산물 반출 단계를 나타내는 순서도이다.

도 18 내지 도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법은 원료를 반입하는 단계(S100), 바이오 가스를 생산하는 단계(S200), 생산물을 반출하는 단계(S300) 및 정보를 저장하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.

상기 반입 원료를 반입하는 단계(S100)는 반입 정보 입력부가 반입 원료를 공급하는 업체 및 반입량에 관한 정보를 입력하는 단계(S110), 반입 승인부가 상기 반입 정보 입력부에서 입력한 업체 및 반입량에 관한 정보에 대해 반입가능 여부를 판단하여 반입이 가능한 경우 반입을 승인하는 단계(S120), 원료를 반입하는 단계(S130), 반입량 측정부가 실제로 반입되는 원료의 양을 측정하는 단계(S140) 및 반입 비용 정산부가 상기 반입량 측정부에서 측정된 반입 원료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 단계(S150)를 포함할 수 있다.

상기 생산물을 반출하는 단계(S300)는 수요 정보 입력부가 액체 비료 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보를 입력하는 단계(S310), 반출 승인부가 상기 수요 정보 입력부에서 입력한 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보에 대해 반출가능 여부를 판단하여 반출이 가능한 경우 반출을 승인하는 단계(S320), 생산물을 반출하는 단계(S330), 반출량 측정부가 실제로 반출되는 액체 비료의 양을 측정하는 단계(S340) 및 반출 비용 정산부가 상기 반출량 측정부에서 측정된 반출 액체 비료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 단계(S350)를 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 바이오 가스 생산 방법은 도 1 내지 도 17의 바이오 가스 생산 시스템과 실질적으로 동일하다. 따라서, 반복되는 설명은 생략하도록 한다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 반입 원료 관리부
20: 바이오 가스 생산부
30: 생산물 관리부
40: 통합 제어부
50: 데이터 저장부
100: 원료 저장조
200: 소화조
600: 슬러시 저장조
700: 탈수조
800: 생물학적 정화조
900: 액비 저장조

Claims (22)

1. 바이오 가스 생산을 위한 반입 원료에 관한 정보를 관리하는 반입 원료 관리부;
   반입된 원료를 이용하여 바이오 가스 및 액체 비료를 생산하는 바이오 가스 생산부;
   상기 바이오 가스 생산부가 생산한 바이오 가스 및 액체 비료에 관한 정보를 관리하는 생산물 관리부;
   상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부 및 상기 생산물 관리부를 제어하는 통합 제어부; 및
   상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부, 상기 생산물 관리부 및 상기 통합 제어부에서 생성되는 정보를 저장하는 데이터 저장부를 포함하고,
   상기 바이오 가스 생산부는,
   반입된 원료를 저장하는 원료 저장조;
   상기 원료 저장조로부터 원료를 전달받아 원료를 혐기성 반응을 통해 가스를 생산하는 소화조;
   상기 소화조에서 혐기성 소화가 끝난 소화 슬러지를 저장하는 슬러지 저장조;
   상기 슬러지 저장조로부터 소화 슬러지를 전달받아 상기 소화 슬러지의 수분을 제거하는 탈수조;
   상기 탈수조에서 수분이 제거된 소화 슬러지를 전달받아 정화 과정을 진행하고, 정화된 물을 방류하는 생물학적 정화조; 및
   상기 생물학적 정화조에서 방류되지 않고 잔류하는 물질을 전달받아 저장하는 액비 저장조를 포함하고,
   상기 소화조는,
   내부에 형성된 공간에 상기 저장조로부터 전달받은 원료를 수용하는 몸체부;
   상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 원료를 교반하는 교반기;
   상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 원료의 상부 표면에 형성된 스컴층 상에 위치하는 스컴 제거부;
   상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 스컴 제거부에 연결되며, 유연한 재질로 형성되는 제1 연결관;
   상기 몸체부의 외부에 배치되며, 일단이 상기 제1 연결관과 연결되는 제2 연결관; 및
   상기 제2 연결관의 타단에 연결되며, 상기 제1 연결관 및 상기 제2 연결관을 통해 상기 스컴층 상의 스컴을 흡입하는 스컴 제거 펌프를 포함하고,
   상기 스컴 제거부는,
   내부에 상기 스컴이 수용되는 공간이 형성되고, 상부에 개구부가 형성되며, 상기 개구부로부터 하단으로 연장되는 경사면을 갖는 제2 본체부;
   상기 개구부의 상기 경사면과 인접하는 단부의 반대편 단부로부터 상부로 연장되는 제1 넘침 방지부;
   상기 제1 넘침 방지부와 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 개구부 및 상기 경사면으로부터 상부로 연장되는 제2 넘침 방지부;
   상기 제2 넘침 방지부로부터 상기 제2 본체부의 단부와 예각을 이루도록 연장되는 가이드부;
   상기 경사면 상에 배치되며, 원료의 수위를 감지하는 수위 센서;
   상기 제2 본체부의 상부에 연결되어, 상기 수위 센서가 감지한 수위에 따라 상기 제2 본체부의 높이를 조절하는 높이 조절부; 및
   상기 소화조에 수직 방향으로 고정되며, 상기 제2 본체부가 상하 방향으로 이동가능하도록 고정하는 고정축을 포함하는 바이오 가스 생산 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 반입 원료 관리부는,
   반입 원료를 공급하는 업체 및 반입량에 관한 정보를 입력하는 반입 정보 입력부;
   상기 반입 정보 입력부에서 입력한 업체 및 반입량에 관한 정보에 대해 반입가능 여부를 판단하여 반입이 가능한 경우 반입을 승인하는 반입 승인부;
   실제로 반입되는 원료의 양을 측정하는 반입량 측정부; 및
   상기 반입량 측정부에서 측정된 반입 원료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 반입 비용 정산부를 포함하는 바이오 가스 생산 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 생산물 관리부는,
   액체 비료 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보를 입력하는 수요 정보 입력부;
   상기 수요 정보 입력부에서 입력한 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보에 대해 반출가능 여부를 판단하여 반출이 가능한 경우 반출을 승인하는 반출 승인부;
   실제로 반출되는 액체 비료의 양을 측정하는 반출량 측정부; 및
   상기 반출량 측정부에서 측정된 반출 액체 비료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 반출 비용 정산부를 포함하는 바이오 가스 생산 시스템.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 원료 저장조는,
   내부에 공간이 형성되어 내부에 반입 원료를 수용하는 몸체부;
   상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 반입 원료를 교반하는 교반기;
   상기 몸체부의 내벽에 배치되고, 상기 반입 원료에 잠기도록 배치되며, 수용된 반입 원료의 온도를 조절하는 온도 조절부; 및
   상기 온도 조절부와 연결되고, 상기 몸체부 외부로 노출되어 상기 온도 조절부에 열을 제공하는 열 공급부를 포함하는 바이오 가스 생산 시스템.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 스컴 제거부는,
   상기 원료의 밀도보다 낮고 상기 스컴층 상의 스컴보다 높은 밀도를 갖는 물질로 형성되는 제1 본체부; 및
   상기 제1 본체부의 측면에 형성되어 상기 스컴층 상의 스컴이 흡입되는 흡입부를 포함하는 바이오 가스 생산 시스템.
   
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 경사면 상에 배치되고, 상기 경사면과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제1 노즐;
   상기 가이드부 상에 배치되고, 상기 가이드부의 연장방향과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제2 노즐;
   상기 소화조의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조의 내부로부터 상기 소화조의 외부로 연장되는 제1 흡입관;
   상기 제1 흡입관과 연결되어, 상기 소화조의 외부로부터 상기 소화조의 내부로 연장되어, 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐과 연결되는 제1 배출관;
   상기 제1 흡입관 및 상기 제1 배출관 사이에 배치되어, 상기 원료가 상기 제1 흡입관으로부터 상기 제1 배출관을 통해 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐로 배출되도록 하는 제1 노즐 펌프를 더 포함하는 바이오 가스 생산 시스템.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 소화조는,
    상기 소화조의 내부 바닥면에 배치되고, 내부에 공간이 형성되는 바 형상을 가지며, 일단이 서로 연결되고 상기 연결된 지점을 중심으로 방사되는 형상으로 연장되는 복수개의 분사부;
    상기 분사부의 외부면에 형성되는 분사 노즐;
    상기 소화조의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조의 내부로부터 상기 소화조의 외부로 연장되는 제2 흡입관;
    상기 제2 흡입관과 연결되어, 상기 소화조의 외부로부터 상기 소화조의 내부로 연장되어, 상기 분사부와 연결되는 제2 배출관;
    상기 제2 흡입관 및 상기 제2 배출관 사이에 배치되어, 상기 원료가 상기 제2 흡입관으로부터 상기 제2 배출관을 통해 상기 분사 노즐로 배출되도록 하는 제2 노즐 펌프를 포함하는 바이오 가스 생산 시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 분사 노즐은,
    상기 분사부의 제1 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선방향이 되도록 형성되는 제1 분사 노즐;
    상기 분사부의 제1 측면의 반대방향인 제2 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선 방향이 되도록 형성되는 제2 분사 노즐; 및
    상기 분사부의 상부에 배치되고, 분사 방향이 상부 방향이 되도록 형성되는 제3 분사 노즐을 포함하는 바이오 가스 생산 시스템.
    
12. 반입 원료 관리부가 바이오 가스 생산을 위한 반입 원료를 반입하는 단계;
    바이오 가스 생산부가 반입된 원료를 이용하여 바이오 가스 및 액체 비료를 생산하는 단계;
    생산물 관리부가 상기 바이오 가스 생산부가 생산한 바이오 가스 및 액체 비료를 반출하는 단계; 및
    데이터 저장부가 상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부, 상기 생산물 관리부 및 상기 반입 원료 관리부, 상기 바이오 가스 생산부 및 상기 생산물 관리부를 제어하는 통합 제어부에서 생성되는 정보를 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 바이오 가스 생산부는,
    반입된 원료를 저장하는 원료 저장조;
    상기 원료 저장조로부터 원료를 전달받아 원료를 혐기성 반응을 통해 가스를 생산하는 소화조;
    상기 소화조에서 혐기성 소화가 끝난 소화 슬러지를 저장하는 슬러지 저장조;
    상기 슬러지 저장조로부터 소화 슬러지를 전달받아 상기 소화 슬러지의 수분을 제거하는 탈수조;
    상기 탈수조에서 수분이 제거된 소화 슬러지를 전달받아 정화 과정을 진행하고, 정화된 물을 방류하는 생물학적 정화조; 및
    상기 생물학적 정화조에서 방류되지 않고 잔류하는 물질을 전달받아 저장하는 액비 저장조를 포함하고,
    상기 소화조는,
    내부에 형성된 공간에 상기 저장조로부터 전달받은 원료를 수용하는 몸체부;
    상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 원료를 교반하는 교반기;
    상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 원료의 상부 표면에 형성된 스컴층 상에 위치하는 스컴 제거부;
    상기 몸체부의 내부에 배치되고, 상기 스컴 제거부에 연결되며, 유연한 재질로 형성되는 제1 흡입관;
    상기 몸체부의 외부에 배치되며, 일단이 상기 제1 흡입관과 연결되는 제2 흡입관; 및
    상기 제2 흡입관의 타단에 연결되며, 상기 제1 흡입관 및 상기 제2 흡입관을 통해 상기 스컴층 상의 스컴을 흡입하는 스컴 제거 펌프를 포함하고,
    상기 스컴 제거부는,
    내부에 상기 스컴이 수용되는 공간이 형성되고, 상부에 개구부가 형성되며, 상기 개구부로부터 하단으로 연장되는 경사면을 갖는 제2 본체부;
    상기 개구부의 상기 경사면과 인접하는 단부의 반대편 단부로부터 상부로 연장되는 제1 넘침 방지부;
    상기 제1 넘침 방지부와 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 개구부 및 상기 경사면으로부터 상부로 연장되는 제2 넘침 방지부;
    상기 제2 넘침 방지부로부터 상기 제2 본체부의 단부와 예각을 이루도록 연장되는 가이드부;
    상기 경사면 상에 배치되며, 원료의 수위를 감지하는 수위 센서;
    상기 제2 본체부의 상부에 연결되어, 상기 수위 센서가 감지한 수위에 따라 상기 제2 본체부의 높이를 조절하는 높이 조절부; 및
    상기 소화조에 수직 방향으로 고정되며, 상기 제2 본체부가 상하 방향으로 이동가능하도록 고정하는 고정축을 포함하는 바이오 가스 생산 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 반입 원료 관리부가 바이오 가스 생산을 위한 반입 원료를 반입하는 단계는,
    반입 정보 입력부가 반입 원료를 공급하는 업체 및 반입량에 관한 정보를 입력하는 단계;
    반입 승인부가 상기 반입 정보 입력부에서 입력한 업체 및 반입량에 관한 정보에 대해 반입가능 여부를 판단하여 반입이 가능한 경우 반입을 승인하는 단계;
    반입량 측정부가 실제로 반입되는 원료의 양을 측정하는 단계; 및
    반입 비용 정산부가 상기 반입량 측정부에서 측정된 반입 원료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 단계를 포함하는 바이오 가스 생산 방법.
    
14. 제12항에 있어서,
    상기 생산물 관리부가 상기 바이오 가스 생산부가 생산한 바이오 가스 및 액체 비료를 반출하는 단계는,
    수요 정보 입력부가 액체 비료 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보를 입력하는 단계;
    반출 승인부가 상기 수요 정보 입력부에서 입력한 수요 업체 및 수요 업체의 액체 비료 요청량에 관한 정보에 대해 반출가능 여부를 판단하여 반출이 가능한 경우 반출을 승인하는 단계;
    반출량 측정부가 실제로 반출되는 액체 비료의 양을 측정하는 단계; 및
    반출 비용 정산부가 상기 반출량 측정부에서 측정된 반출 액체 비료량에 따라 비용을 계산하고 결제를 진행하는 단계를 포함하는 바이오 가스 생산 방법.
    
15. 삭제
16. 제12항에 있어서,
    상기 원료 저장조는,
    내부에 공간이 형성되어 내부에 반입 원료를 수용하는 몸체부;
    상기 몸체부 내부에 배치되고, 수용된 반입 원료를 교반하는 교반기;
    상기 몸체부의 내벽에 배치되고, 상기 반입 원료에 잠기도록 배치되며, 수용된 반입 원료의 온도를 조절하는 온도 조절부; 및
    상기 온도 조절부와 연결되고, 상기 몸체부 외부로 노출되어 상기 온도 조절부에 열을 제공하는 열 공급부를 포함하는 바이오 가스 생산 방법.
    
17. 삭제
18. 제12항에 있어서,
    상기 스컴 제거부는,
    상기 원료의 밀도보다 낮고 상기 스컴층 상의 스컴보다 높은 밀도를 갖는 물질로 형성되는 제1 본체부; 및
    상기 제1 본체부의 측면에 형성되어 상기 스컴층 상의 스컴이 흡입되는 흡입부를 포함하는 바이오 가스 생산 방법.
    
19. 삭제
20. 제12항에 있어서,
    상기 경사면 상에 배치되고, 상기 경사면과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제1 노즐;
    상기 가이드부 상에 배치되고, 상기 가이드부의 연장방향과 평행한 방향으로 액체를 분사하는 제2 노즐;
    상기 소화조의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조의 내부로부터 상기 소화조의 외부로 연장되는 제1 흡입관;
    상기 제1 흡입관과 연결되어, 상기 소화조의 외부로부터 상기 소화조의 내부로 연장되어, 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐과 연결되는 제1 배출관;
    상기 제1 흡입관 및 상기 제1 배출관 사이에 배치되어, 상기 원료가 상기 제1 흡입관으로부터 상기 제1 배출관을 통해 상기 제1 노즐 및 상기 제2 노즐로 배출되도록 하는 제1 노즐 펌프를 포함하는 바이오 가스 생산 방법.
    
21. 제12항에 있어서,
    상기 소화조는,
    상기 소화조의 내부 바닥면에 배치되고, 내부에 공간이 형성되는 바 형상을 가지며, 일단이 서로 연결되고 상기 연결된 지점을 중심으로 방사되는 형상으로 연장되는 복수개의 분사부;
    상기 분사부의 외부면에 형성되는 분사 노즐;
    상기 소화조의 내부에 배치되는 원료에 연결되도록 배치되어 상기 소화조의 내부로부터 상기 소화조의 외부로 연장되는 제2 흡입관;
    상기 제2 흡입관과 연결되어, 상기 소화조의 외부로부터 상기 소화조의 내부로 연장되어, 상기 분사부와 연결되는 제2 배출관;
    상기 제2 흡입관 및 상기 제2 배출관 사이에 배치되어, 상기 원료가 상기 제2 흡입관으로부터 상기 제2 배출관을 통해 상기 분사 노즐로 배출되도록 하는 제2 노즐 펌프를 포함하는 바이오 가스 생산 방법.
    
22. 제21항에 있어서,
    상기 분사 노즐은,
    상기 분사부의 제1 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선방향이 되도록 형성되는 제1 분사 노즐;
    상기 분사부의 제1 측면의 반대방향인 제2 측면에 배치되며, 분사 방향이 하부의 사선 방향이 되도록 형성되는 제2 분사 노즐; 및
    상기 분사부의 상부에 배치되고, 분사 방향이 상부 방향이 되도록 형성되는 제3 분사 노즐을 포함하는 바이오 가스 생산 방법.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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