KR102440944B1 - Hybrid type digester apparatus - Google Patents

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KR102440944B1
KR102440944B1 KR1020210088703A KR20210088703A KR102440944B1 KR 102440944 B1 KR102440944 B1 KR 102440944B1 KR 1020210088703 A KR1020210088703 A KR 1020210088703A KR 20210088703 A KR20210088703 A KR 20210088703A KR 102440944 B1 KR102440944 B1 KR 102440944B1
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구자옥
조경민
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주식회사 디에이치
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Abstract

The present invention relates to a hybrid anaerobic digester. The hybrid anaerobic digester, according to the present invention, comprises: a digester body (10); a stirring device (102); a first pump device (104) and a second pump device (106); and a bypass device (112). According to the present invention, gaseous gas and liquid slurry inside a digester body can be completely mixed, and thus, discharged gas can be reused to greatly improve efficiency.

Description

하이브리드형 혐기성 소화조{HYBRID TYPE DIGESTER APPARATUS}Hybrid type anaerobic digester {HYBRID TYPE DIGESTER APPARATUS}

본 발명은 하이브리드형 혐기성 소화조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이브리드형 혐기성 소화조 내의 소화여액의 농도를 균일하게 분포시키고 소화조 내부에 축적되는 침전물의 생성을 방지함으로써 안정화 기능을 향상시키며 유기성 폐기물속에 포함된 복합 유기물과 효소 미생물이 균일하게 접촉하여 메탄 등의 바이오가스를 안정적으로 생성할 수 있는 하이브리드형 혐기성 소화조에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid-type anaerobic digester, and more particularly, by uniformly distributing the concentration of the digestion filtrate in the hybrid-type anaerobic digester and preventing the generation of sediment accumulated inside the digester, thereby improving the stabilization function and containing in the organic waste It relates to a hybrid-type anaerobic digester capable of stably generating biogas such as methane by uniformly contacting complex organic matter and enzyme microorganisms.

일반적으로 혐기성 소화는 밀폐된 탱크 안에 음식물류 폐기물 탈리액, 분뇨 등의 각종 유기성 폐수를 투입하여 혐기성 미생물의 분해작용에 의해 유기성 폐수를 메탄과 이산화탄소로 분해시키는 것을 말한다. 즉, 유기성 폐기물 가축분뇨, 하수 슬러지, 고농도 침출수 등의 유기물이 다량 포함된 고농도 폐기물 및 폐수를 산소가 없는 혐기성 조건에서 생물학적 처리를 통하여 바이오가스(메탄)를 생산하는 것이라고 할 수 있다.In general, anaerobic digestion refers to the decomposition of organic wastewater into methane and carbon dioxide by the decomposition of anaerobic microorganisms by putting various organic wastewater such as food waste eliminator and manure in a closed tank. In other words, it can be said that biogas (methane) is produced through biological treatment of high-concentration waste and wastewater containing a large amount of organic matter such as organic waste, livestock manure, sewage sludge, and high-concentration leachate under anaerobic conditions without oxygen.

이러한 과정을 위하여 유기성 폐수를 수용하는 탱크를 혐기성 소화조라 한다.For this process, the tank receiving the organic wastewater is called an anaerobic digester.

혐기성 소화조는 설치 후 시간이 경과함에 따라 그 내부에 석회질, 뼈가루, 섬유질 등의 무기성 침전물이 계속 쌓여서 소화조 바닥부에서부터 상부쪽으로 점차 고형화되면서 소화조 내부 공간을 차지하므로 소화조의 처리 용량을 감소시키게 된다.As time passes after the installation of the anaerobic digester, inorganic deposits such as calcareous, bone powder, and fiber continue to accumulate therein and gradually solidify from the bottom of the digester to the upper part, thus occupying the space inside the digester, thereby reducing the processing capacity of the digester. .

그리고 시간이 더욱 경과하게 되면 적층된 침전물은 소화조 바닥쪽으로 퇴적되는 경우가 많아서 보통 소화조 바닥부에 설치되는 외부 배출구를 막게 되므로 소화조의 정상적인 동작을 방해하게 된다.And as time passes, the deposited sediment is often deposited toward the bottom of the digester, so it usually blocks the external outlet that is installed at the bottom of the digester, thereby interfering with the normal operation of the digester.

이러한 점에서 혐기성 소화조 내부의 혼합이 매우 중요한데 종래의 혐기성 소화조 혼합방식은 3가지 정도로 분류할 수 있는데, 소화조 혼합방식으로는 발생 가스압에 의한 수두차를 활용한 무동력 가스교반방식과 소화조에 직접 교반기를 설치하여 교반하는 기계식교반방식과, 펌프에 의한 펌프교반방식이 있다.In this respect, mixing inside the anaerobic digester is very important. The conventional anaerobic digester mixing method can be classified into three types. There is a mechanical stirring method, which is installed and stirred, and a pump stirring method using a pump.

먼저, 가스압에 의한 무동력 가스교반방식은 현재 하수처리장의 대다수 혐기성 소화조에 설치되고 사용하는 방식이지만 혼합 효율이 적절하지 못하다는 문제점이 있고 설치 후 장시간이 지남에 따라서 그 내부에 침전물이 계속 쌓여서 소화조 바닥부에서부터 상부쪽으로 점차 적층되면서 사영역(dead zone)이 증가하여 혼합에 필요한 공간을 감소시키고 단회로 현상(short-circuiting)을 유발하며 이로 인한 용적부족으로 인한 과부하게 발생하게 된다.First, the non-powered gas stirring method by gas pressure is currently installed and used in most anaerobic digesters of sewage treatment plants, but there is a problem that the mixing efficiency is not appropriate, and as a long time after installation, sediments continue to accumulate inside the digester floor As the layers are gradually stacked from the lower part to the upper part, the dead zone increases, reducing the space required for mixing, and causes short-circuiting, which leads to overload due to lack of volume.

결국, 단회로 현상으로 인한 상부와 하부의 온도가 서로 다르게 되는 온도의층이 발생할 가능성이 커지며 최종적으로는 혐기성 미생물에 의한 과부하를 초래하게 되어 운전실패를 불러온다. As a result, there is a high possibility that a temperature layer in which the upper and lower temperatures are different from each other due to the short circuit phenomenon occurs, and ultimately causes an overload by anaerobic microorganisms, leading to operation failure.

이와 같이 혼합은 온도와 미생물의 최적조건, 즉 고율 혐기성 소화조(higa-rate anaerobic digestion reactor)의 최적 조건을 유지하기 위한 가장 중요한 설계인자 중의 하나가 되는 것이다.As such, mixing is one of the most important design factors for maintaining optimum conditions of temperature and microorganisms, that is, optimum conditions of a high-rate anaerobic digestion reactor.

그리고, 교반기를 직접 설치하여 교반하는 기계식 교반방식은 모터를 외부에 두고 내부에 임펠러를 설치하여 교반하는 방법인데 이는 설치비가 마낳이 소요되고 현장 시공상 어려움이 매우 큰 단점이 있고 시공이 이루어진다 하더라도 진동에 의한 구조상 문제점이 발생할 염려가 매우 크며 바이오가스의 특성상 폭발의 우려가 있어서 많은 주의를 기울여야 하는 한계점이 있다.In addition, the mechanical stirring method in which a stirrer is directly installed and stirred is a method to stir by installing an impeller inside with a motor outside. There is a very high risk of structural problems caused by biogas, and there is a limit that requires a lot of attention because there is a risk of explosion due to the nature of biogas.

또한, 펌프에 의한 교반방식은 소화조 내부의 고형물질에 의한 영향이 발행할 우려가 큰데 이때는 펌프에 의한 혼합도 효율이 저하될 수 있다.In addition, the agitation method by the pump is likely to be affected by the solid material inside the digester, and in this case, the mixing efficiency by the pump may also decrease.

특히 고형물질이 일정 농도 이상이 되면 물이나 폐수와는 혼합특성이 달라서 펌프에 의한 혼합이라기 보다는 펌프에 의해 유로가 형성되어 플러그 플로우 형태의 흐름이 생겨서 소화조 내부에서의 농도의 층이 생겨나는 단점이 있었다In particular, when the solid material exceeds a certain concentration, the mixing characteristics are different from that of water or wastewater, so the flow path is formed by the pump rather than mixing by the pump, and a plug flow type flow occurs, resulting in a layer of concentration inside the digester. there was

이를 위해서는 소화조 내부에 일정한 농도를 유지할 필요가 있었고 그로 인하여 소화조 내부의 유기물 농도를 적절히 혼합하고 소화조 내부의 상부와 하부에서의 온도차를 최소한도로 유지하고 상부와 하부에서의 고형물질 농도를 일정하게 유지해야 한다.To this end, it was necessary to maintain a constant concentration inside the digester, thereby properly mixing the concentration of organic matter inside the digester, maintaining the temperature difference between the upper and lower parts of the digester to a minimum, and maintaining a constant concentration of solids in the upper and lower parts of the digester. do.

고형물질의 농도는 혐기성 소화조의 용적 결정과 전체 시스템의 제어에 있어서 중요한 부분이므로 소화조 내부에서의 적절한 혼합은 유기물질을 혐기성 미생물 세포벽에 전달 및 접촉할 수 있도록 하며 발생된 바이오가스를 세포벽으로부터 분리하는 기능을 수행하고 소화조 내부의 상부와 하부의 온도차이가 발생하지 않도록 일정온도를 유지할 수 있도록 한다.Since the concentration of the solid material is an important part in determining the volume of the anaerobic digester and controlling the entire system, proper mixing inside the digester allows the organic material to be delivered and contacted with the anaerobic microorganism cell wall, and the function of separating the generated biogas from the cell wall and to maintain a constant temperature so that a temperature difference between the upper and lower parts of the digester does not occur.

한편, 혐기성 소화조 내부의 온도는 온도 증가에 따른 미생물의 증식률 상승을 불러올 수 있다.On the other hand, the temperature inside the anaerobic digester may cause an increase in the growth rate of microorganisms according to the increase in temperature.

미생물의 빠른 증식은 슬러지를 다량 발생시키지만 안정된 운영을 위해 혐기성 소화조에 적절한 미생물을 공급할 수 있게 되므로 소화조 내부의 적절한 온도의 유지는 에너지화의 효율을 항상 일정하게 유지할 수 있게 하는 요소가 된다.The rapid growth of microorganisms generates a large amount of sludge, but since it is possible to supply appropriate microorganisms to the anaerobic digester for stable operation, the maintenance of an appropriate temperature inside the digester is a factor that enables the efficiency of energy conversion to be constantly maintained.

이러한 점에서 혐기성 소화조 내부에서 고형물질의 농도를 일정하게 유지하고 적절히 혼합될 수 있도록 함과 동시에 소화조 내부의 상부와 하부의 온도차를 최소한으로 유지할 수 있는 소화조의 개발이 요망되고 있는 실정이다.In this regard, the development of a digester capable of maintaining a constant concentration of solid substances in the anaerobic digester and allowing the mixture to be properly mixed while maintaining the temperature difference between the upper part and the lower part of the digester to a minimum is desired.

이와 같이 혐기성 소화조 내의 유기물의 안정화와 가스(메탄) 생성을 위한 반응은 복합유기물의 가수분해율에 의해 좌우되고 미생물에 의한 유기물의 분해는 처리대상 폐기물 및 폐수에 적합한 세포외 효소에 의해 분해가 용이한 저분자 물질로 가수분해가 일어나고 이 가수분해 효소는 충분한 양의 박테리아에 의해서만 생성되며 전체 안정화 반응을 제한하지는 않으나 가수분해를 효율적으로 진행하기 위해 효소 및 미생물을 유기물과 활발히 접촉시켜야 한다.As such, the reaction for stabilization of organic matter and gas (methane) generation in the anaerobic digester is governed by the hydrolysis rate of complex organic matter, and the decomposition of organic matter by microorganisms is easily decomposed by extracellular enzymes suitable for waste and wastewater to be treated. Hydrolysis to a small molecular substance occurs and this hydrolase is produced only by a sufficient amount of bacteria and does not limit the overall stabilization reaction, but in order to efficiently proceed with hydrolysis, the enzyme and microorganism must be actively contacted with organic matter.

상기 유기물이 미생물과 반응조 내에서 균일하게 혼합되고 성장하기 위해서는 반응조의 온도 및 PH조건 등이 필요하다.In order for the organic material to be uniformly mixed with microorganisms and to grow in the reaction tank, the temperature and PH conditions of the reaction tank are required.

결과적으로 가수분해와 산 발효단계를 거쳐서 생성된 중간 생성물은 메탄생성 미생물의 기질(먹이)로 이용되어 메탄이 생성되고 유기성 폐기물속 포함되어 있는 복합유기물과 효소 미생물이 적절하게 접촉해야만 안정적으로 메탄을 생성할 수 있으므로 교반의 중요성이 매우 중요한 실정이다.As a result, the intermediate product generated through the hydrolysis and acid fermentation steps is used as a substrate (food) for methanogenic microorganisms to produce methane. Because it can be generated, the importance of stirring is very important.

한국등록특허 제10-0709333호 (2007.04.12. 등록)Korean Patent Registration No. 10-0709333 (Registered on Dec. 2007) 한국등록특허 제10-0493209호(2005. 05.25. 등록)Korean Patent Registration No. 10-0493209 (Registered on May 25, 2005)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 가스에 의한 교반방식과 펌프에 의한 교반방식 및 기계식 교반방식을 혼합하여 사용하여 효율을 크게 향상시킬 수 있는 하이브리드형 혐기성 소화조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been devised to solve the above problems, and it is to provide a hybrid type anaerobic digester that can greatly improve the efficiency by using a mixture of a gas stirring method, a pump stirring method, and a mechanical stirring method. for that purpose

본 발명은 유기물과 미생물의 침적현상을 방지하기 위하여 간헐적으로 운전되는 펌프식 교반의 단점을 극복할 수 있도록 임펠러를 이용한 기계식 교반방식을 활용하여 펌프식 교반방식의 문제점을 해결할 수 있는 하이브리드형 혐기성 소화조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is a hybrid type anaerobic digester that can solve the problems of the pump-type stirring method by utilizing the mechanical stirring method using an impeller to overcome the disadvantages of the pump-type stirring that is operated intermittently to prevent the deposition of organic matter and microorganisms Its purpose is to provide

본 발명은 혐기성 소화조의 하부에 배관을 연결하고 펌프를 이용하여 상부와 하부의 혼합과 순환을 유도하고 상부로 주입되는 배관의 구경을 소구경으로 형성하여 유속을 증대시킴으로써 효율을 향상시키며 LCFA(Long chain fatty acid)와 같은 지방성고리를 끊을 수 있는 하이브리드형 혐기성 소화조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention improves efficiency by connecting a pipe to the lower part of the anaerobic digester, inducing mixing and circulation of the upper and lower parts using a pump, and increasing the flow rate by forming the diameter of the pipe injected into the upper part into a small diameter, and LCFA (Long An object of the present invention is to provide a hybrid anaerobic digester that can break a fatty ring such as chain fatty acid).

본 발명은 혐기성 소화를 통하여 발생된 바이오가스를 배관을 연결하여 재유입하도록 설치하여 기체의 유입으로 가스를 순환시켜서 고리형태를 띠는 유기물의 밀도를 감소시키고 미생물과의 원할한 접촉효율을 증가시킬 수 있으며 스컴 등의 발생을 감소시키기 위한 하이브리드형 혐기성 소화조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention is installed to re-introduce biogas generated through anaerobic digestion by connecting the pipe to circulate the gas with the inflow of gas, thereby reducing the density of organic matter in the form of a ring and increasing the efficiency of smooth contact with microorganisms. It aims to provide a hybrid anaerobic digester for reducing the occurrence of scum and the like.

본 발명은 펌프 배관에 초음파 진동자를 설치하여 미생물에 자극을 주어 미생물을 활성화시키고 수평배관에 발생하는 스트루바이트(sturuvite:결석)를 제거하는 제거장치로 이용할 수 있고 미생물과 유기물의 접촉시간을 증대시켜서 동력비를 절감할 수 있도록 하기 위한 하이브리드형 혐기성 소화조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention can be used as a removal device for installing an ultrasonic vibrator in a pump pipe to stimulate microorganisms to activate microorganisms and to remove sturuvite (stones) generated in a horizontal pipe, and to increase the contact time between microorganisms and organic matter It is an object of the present invention to provide a hybrid anaerobic digester for reducing power costs.

본 발명은 전술한 바와 같은 목적에 제한되지 않고 언급되지 않은 또 다른 목적들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해 될 수 있는 범위 내에서 제공될 수 있다 할 것이다.The present invention is not limited to the above purpose and other objects not mentioned may be provided within a range that can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

본 발명은 유기성폐기물을 저장하고 미생물을 이용하여 분해하여 바이오가스를 발생시키도록 설치되는 소화조 몸체(10)와; 상기 소화조 몸체(10)의 중앙부에 설치되고 소화조 몸체(10) 내부에서 다수의 날개로 이루어진 임펠러(18)를 이용하여 유기성폐기물을 교반하는 교반장치(102)와; 상기 소화조 몸체(10)의 외부에 펌프(20,40)를 설치하여 상기 소화조 몸체(10) 내부에서 교반된 유기성페기물의 액체상태의 슬러리를 펌프라인관(22,42)을 통해 순환시켜서 상기 소화조 몸체(10) 내부로 슬러리를 공급하도록 펌프라인관(22,42)이 설치되는 제1 펌프장치(104) 및 제2 펌프장치(106)와; 상기 제1 펌프장치(104)와 제2 펌프장치(106)를 이용하여 슬러리를 공급하고 상기 소화조 몸체(10)의 상단부에 바이패스라인(34,54)을 설치하여 상기 소화조 몸체(10) 내에서 발생한 바이오가스를 재순환하여 기체와 액체 상태의 슬러리를 빠르게 공급하여 혼합시키는 바이패스장치(112)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention comprises: a digester body 10 installed to store organic waste and to generate biogas by decomposing it using microorganisms; a stirring device 102 installed in the central portion of the digester body 10 and agitating the organic waste using an impeller 18 composed of a plurality of blades inside the digester body 10; By installing pumps 20 and 40 on the outside of the digester body 10 to circulate the liquid slurry of organic waste stirred in the digester body 10 through the pump line pipes 22 and 42, the digester a first pumping device 104 and a second pumping device 106 in which pump line pipes 22 and 42 are installed to supply the slurry into the body 10; Slurry is supplied using the first pumping device 104 and the second pumping device 106 and bypass lines 34 and 54 are installed at the upper end of the digester body 10 in the digester body 10 . It characterized in that it comprises a bypass device 112 for rapidly supplying and mixing the gas and liquid slurry by recycling the biogas generated in the.

상기 제1 펌프장치(104)는,The first pump device 104,

상기 소화조 몸체(10) 외부에 설치되는 펌프(20)와; 상기 펌프(20)의 일측에 수평하게 연결 설치되는 펌프라인관(22)과; 상기 펌프라인관(22)에 연장되어 수직하게 형성되는 공급라인관(24)과; 상기 공급라인관(24)에 연장되어 일측 방향으로 둥글제 절곡 형성되는 절곡부라인관(26)과; 상기 절곡부라인관(26)에 연장되고 상기 소화조 몸체(10) 내부로 삽입되고 소정의 각도(A)로 경사지게 형성되어 상기 펌프(20)를 통해 공급되는 슬러리와 상기 바이패스장치(112)를 통해 공급되는 가스를 혼합하여 분사하기 위한 경사부라인관(27)으로 이루어지는 것이 바람직하다.a pump 20 installed outside the digester body 10; a pump line pipe 22 connected horizontally to one side of the pump 20; a supply line pipe 24 extending vertically from the pump line pipe 22; a bent part line pipe 26 extending from the supply line pipe 24 and being rounded and bent in one direction; The bent section line pipe 26 is extended and inserted into the digester body 10 and is formed to be inclined at a predetermined angle A through the slurry supplied through the pump 20 and the bypass device 112 . It is preferable that the supplied gas is mixed and composed of an inclined part line pipe 27 for spraying.

상기 바이패스장치(112)는,The bypass device 112,

상기 소화조 몸체(10)의 상부 외측에 설치되는 기역자(ㄱ)형상의 바이패스 라인(54)과; 상기 바이패스라인(54)의 중간부에 설치되어 가스의 양과 속도를 조절하기 위해 설치된 조절밸브(56)와; 상기 바이패스라인(54)의 하단부가 상기 절곡부라인관(46)과 경사부라인관(48)의 만나는 지점에 연결 설치되어 오리피스부(58)가 형성되어 기체상태의 가스와 액체상태의 슬러리를 상기 소화조 몸체(10) 내부로 빠르게 분사가 가능하도록 설치되는 것이 바람직하다.a bypass line 54 in the shape of a giyeok character (a) installed on the outer side of the upper portion of the digester body 10; a control valve 56 installed in the middle of the bypass line 54 to control the amount and speed of gas; The lower end of the bypass line 54 is connected to the point where the bent line pipe 46 and the inclined line pipe 48 meet, so that an orifice 58 is formed, so that the gaseous gas and the liquid slurry are separated. It is preferable that the digester body 10 be installed so that it can be rapidly sprayed into the interior.

상기 제1 펌프장치(104) 및 제2 펌프장치(106)의 펌프라인관(22,42)의 상부 및 하부에는 다수의 상부 및 하부 진동자들을 설치하여 초음판 진동을 이용하여 미생물을 활성화시키고 펌프라인관(22,42) 및 공급라인관(24,44) 관로내의 결석과 침적물을 제거하는 것이 바람직하다.A plurality of upper and lower vibrators are installed in the upper and lower portions of the pump line pipes 22 and 42 of the first pump device 104 and the second pump device 106 to activate microorganisms using ultrasonic vibration and pump It is desirable to remove the stones and deposits in the line pipes (22,42) and the supply line pipes (24,44).

이와 같은, 본 발명은 소화조 내에서의 가스활동으로 인하여 교반효과가 우수하고, 소화조 몸체 내부에 기체상태의 가스와 액체상태의 슬러리의 완전 혼합이 가능하여 배출되는 가스를 재이용하여 효율을 크게 향상시키고 LCFA(Long chain fatty acid)와 같은 지방성 고리를 끊을 수 있는 효과가 있다.As such, the present invention has excellent agitation effect due to gas activity in the digester, and complete mixing of gaseous gas and liquid slurry inside the digester body is possible, greatly improving efficiency by reusing the discharged gas and It has the effect of breaking aliphatic rings such as LCFA (long chain fatty acid).

그리고, 본 발명은 소화조내의 임펠러를 이용하여 교반함으로써 작은 회동력으로 효율이 우수한 교반효과를 획득하는 효과가 있고, 소화조 내부로 스컴 및 유기성 폐기물들을 펌핑함으로써 침전을 방지함과 동시에 슬러리의 침적을 방지하며 혼합율을 향상시켜서 미생물과의 접촉을 크게 향상시키며 빠르게 소화시킬 수 있으므로 유지비를 크게 절감하는 효과가 있다.And, the present invention has an effect of obtaining a stirring effect with excellent efficiency with a small rotational force by stirring using an impeller in the digester, and prevents sedimentation by pumping scum and organic wastes into the digester and at the same time prevents deposition of the slurry It greatly improves the contact with microorganisms by improving the mixing ratio, and it can be digested quickly, which has the effect of greatly reducing the maintenance cost.

또한, 본 발명은 기계식과 가스식 그리고 펌프식을 교대로 사용함으로써 혐기성 소화조내의 상태를 확인하고 교반 및 소화시킴으로써 유지관리가 매우 편리하고 교반효율과 소화율을 우수하게 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of checking the state in the anaerobic digester by alternately using the mechanical, gas, and pump types, stirring and digestion, so maintenance is very convenient, and the stirring efficiency and digestibility are excellently improved.

도 1은 본 발명의 하이브리드형 혐기성 소화조의 구조를 보여주는 사시도
도 2는 도 1의 단면도
도 3은 본 발명의 바이오가스가 재유입되는 바이패스 구조를 보여주는 일부 확대도
1 is a perspective view showing the structure of a hybrid anaerobic digester of the present invention;
Figure 2 is a cross-sectional view of Figure 1
3 is a partially enlarged view showing a bypass structure in which the biogas of the present invention is re-introduced

이하의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.The following objects, other objects, features and advantages of the present invention will be readily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.

오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'으로 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular also includes the plural, unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, an element referred to as 'comprise' and/or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other elements.

또한, 하기에 실시예로서 기술되는 구성들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고, 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략하기로 한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 하기 위한 것이다.In addition, in describing the configurations described as embodiments below, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention will be omitted. This is for clarification without obscuring the gist of the present invention by omitting unnecessary description.

이하, 본 발명의 하이브리드형 혐기성 소화조에 따른 구체적인 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, specific examples according to the hybrid anaerobic digester of the present invention will be described.

도 1은 본 발명의 하이브리드형 혐기성 소화조의 구조를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 바이오가스가 재유입되는 바이패스 구조를 보여주는 일부 확대도이다.1 is a perspective view showing the structure of the hybrid anaerobic digester of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is a partially enlarged view showing the bypass structure in which the biogas of the present invention is re-introduced.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 하이브리드형 혐기성 소화조를 설명하여 보면, 먼저 도 1에 도시된 바와같이, 본 발명의 하이브리드형 혐기성 소화조(100)는, 교반장치(102)와, 제1 펌프장치(104)와, 제2 펌프장치(106)와, 제3 펌프장치(108)와, 펌핑유닛(110)과, 바이패스장치(112)를 포함한다.The hybrid anaerobic digester of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3, first, as shown in FIG. 1, the hybrid anaerobic digester 100 of the present invention is a stirring device 102 and a first It includes a pump device 104 , a second pump device 106 , a third pump device 108 , a pumping unit 110 , and a bypass device 112 .

상기 교반장치(102)는 모터(14)를 이용하여 임펠러(18)를 회전시키고 혐기성 소화조(100) 내부의 음식물폐기물(음폐수포함), 가축분뇨, 하수슬러지, 고농도침출수 등의 유기물이 다량 포함된 고농도 폐기물 및 폐수 등의 유기성폐기물을 산소가 없는 혐기성 조건에서 미생물을 이용한 생물학적 처리와 함께 기계적인 방법을 통하여 혼합 교반한다.The stirring device 102 rotates the impeller 18 using the motor 14 and contains a large amount of organic matter such as food waste (including food waste water), livestock manure, sewage sludge, and high-concentration leachate inside the anaerobic digester 100. Organic wastes such as high-concentration wastes and wastewater are mixed and stirred through a mechanical method together with biological treatment using microorganisms under anaerobic conditions without oxygen.

상기 제1 펌프장치(104)는 상기 혐기성 소화조(100)의 하단 좌측부에 설치되고 상기 제1 펌프장치(104)에 의해 기체상태의 가스 및 액체상태의 미세 슬러리들의 순환이 이루어진다.The first pumping device 104 is installed at the lower left side of the anaerobic digester 100 and circulation of gaseous gas and liquid fine slurries is made by the first pumping device 104 .

상기 제2 펌프장치(106)는 상기 혐기성 소화조(100)의 하단 우측부에 설치되고 상기 제1 펌프장치(104)와 대칭으로 설치된다.The second pumping device 106 is installed on the lower right side of the anaerobic digester 100 and is installed symmetrically with the first pumping device 104 .

상기 제1 펌프장치(104)와 제2 펌프장치(106)는 유기성 폐기물을 흡입하고 순환시키면서 혐기성 소화조(100)내의 미생물에 자극을 주어 미생물을 활성화시키고 상승시켜서 미생물과의 원할한 접촉효율을 증가시키기 위해 설치된다.The first pumping device 104 and the second pumping device 106 stimulate the microorganisms in the anaerobic digester 100 while suctioning and circulating the organic waste to activate and elevate the microorganisms, thereby increasing the efficiency of smooth contact with the microorganisms. installed to do

그리고, 상기 제3 펌프장치(108)는 상기 혐기성 소화조(100)의 상방에서 하방으로 수직하게 일측부에 설치되고 상기 혐기성 소화조(100)의 중심부에는 상방에서 하방으로 교반장치(102)가 설치되어 상기 혐기성 소화조(100) 내부로 유기성폐기물을 공급하도록 설치되어 있다.And, the third pump device 108 is installed on one side vertically from the top to the bottom of the anaerobic digester 100, and a stirring device 102 is installed in the center of the anaerobic digester 100 from the top to the bottom. It is installed to supply organic waste into the anaerobic digester 100 .

상기 혐기성 소화조(100)의 중앙 내부의 바닥부에는 상기 제1 펌프장치(104) 및 제2 펌프장치(106)에 의해 상기 혐기성 소화조(100)의 내측부에 유기성폐기물을 활성화시키기 위한 펌핑유닛(110)이 설치되어 있다.A pumping unit 110 for activating organic waste on the inner side of the anaerobic digester 100 by the first pumping device 104 and the second pumping device 106 at the bottom of the center inside the anaerobic digester 100 ) is installed.

이어서, 상기 제1 펌프장치(104) 및 제2 펌프장치(106)의 상단부에는 바이패스 장치(112)가 각각 설치되어 있다.Next, a bypass device 112 is installed at upper ends of the first pumping device 104 and the second pumping device 106 , respectively.

상기 바이패스 장치(112)는 상기 혐기성 소화조(100)의 내부에서 발생하는 바이오 가스(메탄)를 일부 회수하여 상기 제1 펌프장치(104) 및 제2 펌프장치(106)로 재유입하여 사용한다.The bypass device 112 partially recovers biogas (methane) generated inside the anaerobic digester 100 and re-introduces it into the first pump device 104 and the second pump device 106 for use. .

좀 더 구체적으로 도2를 참조하여 설명하여 보면, 하이브리드형 혐기성 소화조(100)는, 원통형상의 소화조 몸체(10)가 형성되어 있고, 상기 소화조 몸체(10)의 내측면부에는 세로방향으로 다수의 배플(12)이 형성되고, 상기 소화조 몸체(10)의 중앙부에는 상방에서 하방으로 교반장치(102)가 설치되어 있다.More specifically, referring to FIG. 2 , the hybrid anaerobic digester 100 has a cylindrical digester body 10 formed, and a plurality of baffles in the longitudinal direction on the inner surface of the digester body 10 . 12 is formed, and a stirring device 102 is installed in the central portion of the digester body 10 from the top to the bottom.

상기 교반장치(102)는 중앙 상부에 동력원으로서의 모터(14)가 설치되어 있고, 상기 모터(14)의 하부에 수직하방으로 회전축(16)이 설치되고, 상기 회전축(16)의 하단부에는 임펠러(18)가 설치된다.The stirring device 102 is provided with a motor 14 as a power source in the upper central portion, a rotating shaft 16 is installed in a vertical downward direction at the lower portion of the motor 14, and an impeller ( 18) is installed.

상기 임펠러(18)에는 다수의 관통공(19)이 형성되어 있고, 상기 관통공(19)은 상기 소화조 몸체(10)의 내부의 유기성페기물들을 원할하게 회전시키고 교반시키는 기능을 하도록 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다각형상으로 다양하게 형성될 수 있고 그 중 어느 하나를 선택하여 형성된다.A plurality of through-holes 19 are formed in the impeller 18, and the through-holes 19 are circular, oval, It can be variously formed in a polygonal shape such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, and is formed by selecting any one of them.

상기 소화조 몸체(10)에는 유기성폐기물을 순환시키도록 제1 펌프장치(104)와 제2 펌프장치(106)가 설치되는바, 상기 제1 펌프장치(104)는 소화조 몸체(10)의 하단부에 펌프(20)가 설치되고 상기 펌프(20)에는 펌프라인관(22)이 좌측방향으로 수평으로 설치되고, 상기 펌프라인관(22)에 연장되어 상방향으로 상승하는 공급라인관(24)이 연결 설치되며, 상기 공급라인관(24)의 상단에는 우측방향으로 절곡되어 절곡부라인관(26)이 형성되고 상기 절곡부라인관(26)의 우측단부가 소정의 각도A)로 절곡 형성되며 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장되어 경사부라인관(27)이 형성된다.A first pumping device 104 and a second pumping device 106 are installed in the digester body 10 to circulate organic waste, and the first pumping device 104 is located at the lower end of the digester body 10 . The pump 20 is installed and the pump 20 has a pump line pipe 22 installed horizontally in the left direction, and a supply line pipe 24 extending in the pump line pipe 22 and rising upward. Connected and installed, the upper end of the supply line pipe 24 is bent in the right direction to form a bent line pipe 26, and the right end of the bent line pipe 26 is bent at a predetermined angle A), and the digester The inclined portion line pipe 27 is formed by extending into the body 10 .

상기 경사부라인관(27)은 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장되어 유기성폐기물에 잠기도록 형성되고 상기 펌프(20)에 의해 교반된 유기성폐기물이 관로를 통하여 순환된다.The inclined portion line pipe 27 is formed to extend into the inside of the digester body 10 to be submerged in organic waste, and the organic waste stirred by the pump 20 is circulated through the pipe.

상기 펌프라인관(22)에는 초기진동자(28)가 부착 설치되어 있고 상기 초기진동자(28)는 상기 소화조 몸체(10)의 내부에서 교반되어 흡입되는 유기성폐기물에 진동을 주어 유기성폐기물의 흐름이 원할하도록 함과 동시에 펌프라인관(22)에 결석이 발생하지 않도록 진동을 제공한다.An initial vibrator 28 is attached to the pump line pipe 22, and the initial vibrator 28 is stirred in the digester body 10 to give vibration to the sucked organic waste so that the organic waste flows smoothly. and at the same time provide vibration so that stones do not occur in the pump line tube 22 .

상기 수평으로 설치된 펌프라인관(22)의 좌측 상단부에는 상부진동자(30)가 설치되어 있고, 상기 좌측 하단부에는 하부진동자(32)가 설치되어 있으며, 상기 상부진동자(30)와 하부진동자(32)는 상하부에 설치되되 지그재그로 설치함으로써 상기 펌프라인관(22)을 통과하는 유기성폐기물의 흐름을 원할하게 한다.An upper vibrator 30 is installed at the upper left end of the horizontally installed pump line pipe 22, and a lower vibrator 32 is installed at the lower left end, and the upper vibrator 30 and the lower vibrator 32 are installed. is installed in the upper and lower portions, and by installing in a zigzag manner, smooth the flow of organic waste passing through the pump line pipe 22 .

그리고, 상기 공급라인관(24)의 상단부는 일측방향, 바람직하기로는 소화조 몸체(10) 방향으로 둥글게 절곡되어 절곡부 라인관(26)이 형성되고 상기 절곡부라인관(26)의 우측단부는 길게 연장되어 경사부라인관(27)이 형성되며 상기 경사부라인관(27)은 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 인입되어 설치된다.And, the upper end of the supply line pipe 24 is bent roundly in one direction, preferably in the direction of the digester body 10 to form a bent line pipe 26, and the right end of the bent line pipe 26 is long. It extends to form an inclined portion line pipe 27 , and the inclined portion line tube 27 is introduced into the digester body 10 and installed.

이때 상기 경사부라인관(27)은 상기 소화조 몸체(10)의 내벽과 소정의 각도(A)로 절곡되어 소화조 몸체(10)의 내측 중앙으로 경사지게 형성되며 상기 소정의 각도(A)는 20도 내지 60도의 범위로 경사지게 절곡 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 소정의 각도(A)가 20도보다 작을 경우에는 상기 펌프(20,40)에 유입되는 유기성폐기물이 소화조 몸체(10) 내부로 투입될때 넓은 범위로 충분히 퍼지지 못하고 소화조 몸체(10)의 침적물이 생기는 데드존(DEAD ZONE)으로 쌓여서 교반효율이 떨어지고 반대로 상기 소정의 각도(A)가 60도 보다 넓을 경우에는 유기성폐기물이 수면위에 가깝게 분사 유입되어 교반장치(102)의 임펠러(18)에 근접하지 못하여 교반이 원할하게 이루어지지 못하고 교반효율이 저하되기 때문이다.At this time, the inclined portion line pipe 27 is bent at a predetermined angle (A) with the inner wall of the digester body (10) to be inclined toward the inner center of the digester body (10), and the predetermined angle (A) is 20 degrees to It is preferable to form an inclined bending in the range of 60 degrees. Because, when the predetermined angle (A) is less than 20 degrees, when the organic waste flowing into the pumps 20 and 40 is put into the digester body 10, it does not spread sufficiently over a wide range and deposits in the digester body 10 This is accumulated as a dead zone and the stirring efficiency is lowered, and on the contrary, when the predetermined angle (A) is wider than 60 degrees, the organic waste is injected close to the water surface and close to the impeller 18 of the stirring device 102. This is because the stirring is not performed smoothly and the stirring efficiency is lowered.

상기와 같이 설치된 펌프라인관(22)의 상부에는 초음파를 이용하여 진동을 발생하여 상기 펌프라인관(22)을 통과하는 유기성폐기물의 흐름을 원할하게 하고 상기 펌프라인관(22)의 관체 내부에 유기성폐기물이 부착되지 못하게 털어주거나 미생물을 활성화시킴과 동시에 관로내부에 부착되어 결석화된 유기성폐기물을 분리시키기 위한 초기진동자(28)가 설치된다.In the upper part of the pump line pipe 22 installed as described above, vibration is generated using ultrasonic waves to smooth the flow of organic waste passing through the pump line pipe 22, and to the inside of the pipe body of the pump line pipe 22 An initial vibrator 28 is installed to shake off organic wastes so that they do not adhere or to activate microorganisms and to separate organic wastes that have been attached to the inside of the conduit to separate them.

상기 초기진동자(28)의 일측부, 도2에 도시된 바와 같이, 좌측부에는 다수의 진동자가 상기 펌프라인관(22)의 상부에 설치되는 상부진동자(30)들이 일정한 간격을 두고 고정 설치되고, 상기 상부진동자(30)들의 하부에는 상기 상부진동자(30)들과 서로 어긋나게 지그재그를 이루면서 상기 펌프라인관(22)의 하부에는 하부진동자(32)들이 고정되어 있다.On one side of the initial vibrator 28, as shown in FIG. 2, on the left side, a plurality of vibrators are installed on the upper part of the pump line tube 22. The upper vibrators 30 are fixed at regular intervals, The lower vibrator 32 is fixed to the lower part of the pump line tube 22 while forming a zigzag displaced from the upper vibrator 30 at the lower part of the upper vibrator 30 .

상기 초기진동자(28)와 상부 및 하부 진동자들 사이의 펌프라인관(22)에는 조절밸브(29)가 설치되어 펌프라인관(22)을 통해 공급되는 유기성폐기물의 양과 속도를 조절한다.A control valve 29 is installed in the pump line pipe 22 between the initial vibrator 28 and the upper and lower vibrators to control the amount and speed of organic waste supplied through the pump line pipe 22 .

이어서, 상기 절곡부라인관(26)에는 바이패스장치(112)가 설치되는바, 상기 바이패스 장치(112)는 역기역자 형상으로 바이패스 라인(34)이 설치되고 상기 바이패스 라인(34)에는 조절밸브(36)가 설치된다.Subsequently, a bypass device 112 is installed in the bent line tube 26 , and the bypass device 112 has a bypass line 34 in the shape of an inverse reversing element, and the bypass line 34 has A control valve 36 is installed.

상기 바이패스라인(34)에는 오리피스부(38)가 형성되고 상기 오리피스부(38)는 상기 절곡부라인관(26)이 끝나는 지점과 상기 경사부라인관(27)의 상단부가 만나는 지점에 형성된다.An orifice portion 38 is formed in the bypass line 34 , and the orifice portion 38 is formed at a point where the bent portion line tube 26 ends and the upper end of the inclined portion line tube 27 meet.

상기 오리피스부(38)는 벤튜리관 형태로 이루어지고 상기 펌프(20)에 의해 끌어 올려짐과 동시에 소화조 몸체(100)의 내부로 강제로 투입되어 유기성폐기물을 빠르게 제공하게 됨으로써 기체의 유입으로 고리형태를 띠는 유기물의 밀도를 감소시켜서 미생물과의 원할한 접촉효율을 증가시키고 스컴의 발생을 방지할 수 있다.The orifice portion 38 is made in the form of a venturi tube and is pulled up by the pump 20 and at the same time is forcibly introduced into the digester body 100 to provide organic waste quickly, thereby forming a ring shape with the inflow of gas. The band reduces the density of organic matter, thereby increasing the efficiency of smooth contact with microorganisms and preventing the occurrence of scum.

즉, 상기 절곡부라인관(26)의 구경은 크게하고 상기 경사부라인관(27)의 구경은 작게함으로써 유속은 증대되고 압력은 낮아지면서 부압이 발생하여 기체가 고농도의 현탁물질을 함유한 유동성인 적은 액체상태인 슬러리와 혼합되어 상기 소화조 몸체(10) 내부에 고속으로 주입되는 것이다.That is, by increasing the diameter of the bent section line pipe 26 and reducing the diameter of the inclined section line pipe 27, the flow rate is increased and the pressure is lowered and negative pressure is generated, so that the gas contains a high concentration of suspended material. It is mixed with the liquid slurry and injected into the digester body 10 at high speed.

이때 캐비테이션 현상으로 기포가 발생하고 유기성폐기물의 지방성 고리를 끊어서 미생물의 접촉효율을 증가시킴으로써 바이오가스 생성효율이 증가된다.At this time, bubbles are generated due to the cavitation phenomenon and the biogas production efficiency is increased by increasing the contact efficiency of microorganisms by breaking the fatty ring of organic waste.

한편, 상기 바이패스장치(112)의 바이패스라인(34)의 상단부는 우측방향으로 절곡되어 상기 소화조 몸체(10) 내부로 연장설치되고 상기 소화조 몸체(10)의 내부에서 발생하는 메탄 등의 바이오가스들이 상기 바이패스라인(34)으로 재유입되어 상기 오리피스부(38)를 통해 다시 소화조 몸체(10)로 유입되는 순환구조로 설치된다.On the other hand, the upper end of the bypass line 34 of the bypass device 112 is bent in the right direction and installed to extend into the digester body 10 , and bio such as methane generated inside the digester body 10 . It is installed in a circulation structure in which gases are re-introduced into the bypass line 34 and introduced into the digester body 10 again through the orifice part 38 .

상기 바이패스라인(34)과 상기 오리피스부(38)의 중간부에는 조절밸브(36)가 설치되어 재유입되는 바이오가스의 양과 속도를 조절한다.A control valve 36 is installed in the middle of the bypass line 34 and the orifice part 38 to control the amount and speed of re-introduced biogas.

계속해서, 상기 소화조 몸체(10)의 하부에 설치된 상기 제2 펌프장치(106)는 소화조 몸체(10)의 하부 외측에 펌프(40)가 설치되고 상기 펌프(40)에는 펌프라인관(42)이 우측방향으로 수평하게 설치되고, 상기 펌프라인관(42)에 연장되어 상방향으로 상승하는 공급라인관(44)이 연결 설치되며, 상기 공급라인관(44)의 상단에는 좌측방향으로 절곡되어 절곡부라인관(46)이 형성되고 상기 절곡부라인관(46)의 좌측단부가 소정의 각도(A)로 절곡 형성되며 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장되어 경사부라인관(48)이 형성된다.Subsequently, in the second pump device 106 installed in the lower part of the digester body 10 , a pump 40 is installed outside the lower part of the digester body 10 , and a pump line pipe 42 is installed in the pump 40 . It is installed horizontally in the right direction, and a supply line pipe 44 extending upwardly extending to the pump line pipe 42 is connected and installed, and the upper end of the supply line pipe 44 is bent in the left direction. A bent line pipe 46 is formed, and the left end of the bent line pipe 46 is bent at a predetermined angle (A) and extends into the digester body 10 to form an inclined line pipe 48 . .

상기 경사부라인관(48)은 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장되어 유기성폐기물에 잠기도록 형성되고 교반장치(102)에 의해 교반되고 미생물에 의해 활성화된 유기성폐기물이 상기 펌프(40)에 의해 관로를 통하여 순환된다.The inclined part line pipe 48 is formed to extend into the inside of the digester body 10 to be immersed in organic waste, agitated by the stirring device 102, and the organic waste activated by microorganisms by the pump 40 circulated through the conduit.

상기 펌프라인관(42)의 우측 상부에는 상부진동자(50)가 설치되어 있고, 상기 우측 하부에는 하부진동자(52)가 설치되어 있으며, 상기 상부진동자(50)와 하부진동자(52)는 상부 및 하부에 각각 지그재그로 설치함으로써 상기 펌프라인관(42)을 통과하는 유기성폐기물의 흐름을 원할하게 한다.An upper vibrator 50 is installed on the upper right side of the pump line pipe 42, a lower vibrator 52 is installed on the lower right side, and the upper vibrator 50 and the lower vibrator 52 are connected to the upper part and the lower part. By installing each in a zigzag at the lower part, the flow of organic waste passing through the pump line pipe 42 is smooth.

그리고, 상기 공급라인관(44)의 상단부는 일측방향, 바람직하기로는 소화조 몸체(10) 방향으로 둥글게 절곡되어 절곡부 라인관(46)이 형성되고 상기 절곡부라인관(46)의 좌측단부는 길게 연장되어 경사부라인관(48)이 형성되며 상기 경사부라인관(48)은 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 인입되어 설치된다.And, the upper end of the supply line pipe 44 is bent roundly in one direction, preferably in the direction of the digester body 10 to form a bent line pipe 46, and the left end of the bent line pipe 46 is long. The inclined portion line pipe 48 is formed by extending, and the inclined portion line tube 48 is introduced into the digester body 10 and installed.

이때 상기 경사부라인관(48)은 상기 소화조 몸체(10)의 내벽과 소정의 각도(A)로 절곡되어 소화조 몸체(10)의 내측 중앙을 향하여 경사지게 형성되며 상기 소정의 각도(A)는 20도 내지 60도의 범위로 경사지게 절곡 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 소정의 각도(A)가 20도보다 작을 경우에는 상기 펌프(40)를 통해 유입되는 유기성폐기물이 소화조 몸체(10) 내부로 투입될때 넓은 범위로 충분히 퍼지지 못하고 소화조 몸체(10)의 침적물이 생기는 소화조 몸체의 하단 외측벽부의 데드존(DEAD ZONE)으로 쌓여서 교반효율이 떨어지고 반대로 상기 소정의 각도(A)가 60도 보다 넓을 경우에는 유기성폐기물의 수면위에 가깝게 분사 유입되어 교반장치(102)의 임펠러(18)에 근접하지 못하여 교반이 원할하게 이루어지지 못하고 교반효율이 저하되기 때문이다.At this time, the inclined portion line pipe 48 is bent at a predetermined angle (A) with the inner wall of the digester body 10 to be inclined toward the inner center of the digester body 10, and the predetermined angle (A) is 20 degrees It is preferable to form an inclined bending in the range of 60 degrees. Because when the predetermined angle (A) is less than 20 degrees, when the organic waste flowing in through the pump 40 is put into the digester body 10, it does not spread sufficiently in a wide range, and the sediment of the digester body 10 is The agitation efficiency is lowered by being piled up in the dead zone of the lower outer wall of the digester body, and on the contrary, when the predetermined angle (A) is wider than 60 degrees, the organic waste is sprayed close to the water surface of the agitation device 102 and the impeller of the agitator 102 This is because the stirring does not come close to (18) and the stirring efficiency is lowered.

상기와 같이 설치된 펌프라인관(42)의 상부에는 초음파를 이용하여 진동을 발생하여 상기 펌프라인관(42)을 통과하는 유기성폐기물의 흐름을 원할하게 하고 상기 펌프라인관(42)의 관체 내부에 유기성폐기물이 부착되지 못하게 털어주거나 미생물을 활성화시킴과 동시에 관로내부에 부착되어 결석화된 유기성폐기물을 분리시키기 위한 다수의 상하부 진동자들(50,52)이 설치된다.In the upper part of the pump line pipe 42 installed as described above, vibration is generated using ultrasonic waves to smooth the flow of organic waste passing through the pump line pipe 42, and to the inside of the pipe body of the pump line pipe 42. A plurality of upper and lower vibrators 50 and 52 are installed to shake off organic wastes so that they do not adhere or to activate microorganisms and at the same time to separate organic wastes that have been attached to the inside of the conduit to separate the crystallized organic wastes.

상기 상부 및 하부 진동자(50,52)의 일측부, 도2에 도시된 바와 같이, 우측부에는 다수의 진동자가 상기 펌프라인관(42)의 상부에 설치되는 상부진동자(50)들이 일정한 간격을 두고 고정 설치되고, 상기 상부진동자(50)들의 하부에는 상기 상부진동자(50)들과 서로 어긋나게 지그재그를 이루면서 상기 펌프라인관(42)의 하부에는 하부진동자(52)들이 고정되어 있다.On one side of the upper and lower vibrators 50 and 52, as shown in FIG. 2, on the right side, a plurality of vibrators are installed on the upper part of the pump line tube 42. The upper vibrators 50 are spaced at regular intervals. The lower oscillators 52 are fixed to the lower part of the pump line tube 42 while forming a zigzag displaced from the upper oscillators 50 at the lower part of the upper oscillators 50 .

상기 상부 및 하부 진동자들 사이의 펌프라인관(42)에는 조절밸브(72)가 설치되어 펌프라인관(42)을 통해 공급되는 유기성폐기물의 양과 속도를 조절한다.A control valve 72 is installed in the pump line pipe 42 between the upper and lower vibrators to control the amount and speed of organic waste supplied through the pump line pipe 42 .

이어서, 상기 절곡부라인관(46)에는 바이패스장치(112)가 설치되는바, 상기 바이패스 장치(112)는 역기역자 형상으로 바이패스 라인(54)이 설치되고 상기 바이패스 라인(54)에는 조절밸브(56)가 설치된다.Subsequently, a bypass device 112 is installed in the bent line tube 46 , and the bypass device 112 has a bypass line 54 in the shape of an inverse reversing element, and the bypass line 54 has A control valve 56 is installed.

상기 바이패스라인(54)에는 오리피스부(58)가 형성되고 상기 오리피스부(58)는 상기 절곡부라인관(56)이 끝나는 지점과 상기 경사부라인관(48)의 상단부가 만나는 지점에 형성된다.An orifice portion 58 is formed in the bypass line 54 , and the orifice portion 58 is formed at a point where the bent portion line tube 56 ends and the upper end of the inclined portion line tube 48 meet.

상기 오리피스부(58)는 벤튜리관 형태로 이루어지고 상기 펌프(40)에 의해 끌어 올려짐과 동시에 소화조 몸체(10)의 내부로 강제로 투입되어 유기성폐기물을 빠르게 제공하게 됨으로써 기체의 유입으로 고리형태를 띠는 유기물의 밀도를 감소며서 미생물과의 원할한 접촉효율을 증가시키고 스컴의 발생을 방지할 수 있다.The orifice portion 58 is made in the form of a venturi tube and is pulled up by the pump 40 and at the same time is forcibly introduced into the digester body 10 to provide organic waste quickly, thereby forming a ring shape with the inflow of gas. By reducing the density of organic matter, the band can increase the efficiency of smooth contact with microorganisms and prevent the occurrence of scum.

즉, 상기 절곡부라인관(46)의 구경은 크게하고 상기 경사부라인관(48)의 구경은 작게함으로써 유속은 증대되고 압력은 낮아지면서 부압이 발생하여 기체가 고농도의 현탁물질을 함유한 유동성인 적은 액체상태인 슬러리와 혼합되어 상기 소화조 몸체(10) 내부에 고속으로 주입되는 것이다.That is, by making the diameter of the bent line pipe 46 larger and the diameter of the inclined line pipe 48 smaller, the flow rate is increased and the pressure is lowered and a negative pressure is generated so that the gas contains a high concentration of suspended material. It is mixed with the liquid slurry and injected into the digester body 10 at high speed.

이때 캐비테이션 현상으로 기포가 발생하고 유기성폐기물의 지방성 고리를 끊어서 미생물의 접촉효율을 증가시킴으로써 바이오가스 생성효율이 증가된다.At this time, bubbles are generated due to the cavitation phenomenon and the biogas production efficiency is increased by increasing the contact efficiency of microorganisms by breaking the fatty ring of organic waste.

한편, 상기 바이패스장치(112)의 바이패스라인(44)의 상단부는 우측방향으로 절곡되어 상기 소화조 몸체(10) 내부로 연장설치되고 상기 소화조 몸체(10)의 내부에서 발생하는 메탄 등의 바이오가스들이 상기 바이패스라인(44)으로 재유입되어 상기 오리피스부(48)를 통해 다시 소화조 몸체(10)로 유입되는 순환구조로 설치된다.On the other hand, the upper end of the bypass line 44 of the bypass device 112 is bent in the right direction and installed to extend into the digester body 10 , and bio such as methane generated inside the digester body 10 . It is installed in a circulation structure in which gases are re-introduced into the bypass line 44 and introduced into the digester body 10 again through the orifice part 48 .

상기 바이패스라인(44)과 상기 오리피스부(48)의 중간부에는 조절밸브(56)가 설치되어 재유입되는 바이오가스의 양과 속도를 조절한다.A control valve 56 is installed in the middle of the bypass line 44 and the orifice part 48 to control the amount and speed of re-introduced biogas.

상기와 같이 설치된 펌프(20,40)의 상방향으로는 각각의 수직흡입부(60)가 설치되고 상기 수직흡입부(60)는 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장되며 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장된 상기 수직흡입부(60)의 상단부에는 수평방향으로 각각의 수평흡입부(62)가 형성된다.Each vertical suction part 60 is installed in the upper direction of the pumps 20 and 40 installed as described above, and the vertical suction part 60 extends into the digester body 10 and the digester body 10 ) at the upper end of the vertical suction unit 60 extending to the inside, each horizontal suction unit 62 is formed in the horizontal direction.

상기와 같이 설치된 수평흡입부(62)를 통해 미생물에 의해 활성화되고 교반장치(102)에 의해 교반된 유기성폐기물이 유입되어 상기 펌프(20,40)를 통해서 각각의 펌프라인관(22,42)으로 통해 상승하여 순환이 이루어진다.The organic waste activated by microorganisms and stirred by the stirring device 102 is introduced through the horizontal suction unit 62 installed as described above, and through the pumps 20 and 40, each of the pump line pipes 22 and 42 It rises through the circulatory system.

또한, 상기 소화조 몸체(10)의 우측 상부에는 수직하게 가스배출관(64)이 설치되고 상기 가스배출관(64)을 통하여 소화조 몸체(10)내에서 발생하는 메탄 등의 바이오가스를 배출한다.In addition, a gas discharge pipe 64 is installed vertically on the upper right side of the digester body 10 , and biogas such as methane generated in the digester body 10 is discharged through the gas discharge pipe 64 .

상기 가스배출관(64)에는 조절밸브(66)가 설치되고 상기 조절밸브(66)에 의해 가스를 배출시키고 배출되는 가스의 양과 속도를 조절할 수 있다.A control valve 66 is installed in the gas discharge pipe 64 , and the gas is discharged by the control valve 66 and the amount and speed of the discharged gas can be adjusted.

한편, 상기 소화조 몸체(10)의 좌측 상부에는 상단펌프(68)가 설치되고 상기 상단펌프(68)에는 상단펌프 공급라인관(70)이 설치되며, 상기 상단펌프 공급라인관(70)에는 조절밸브(72)가 설치된다.On the other hand, an upper pump 68 is installed in the upper left side of the digester body 10, an upper pump supply line pipe 70 is installed in the upper pump 68, and the upper pump supply line pipe 70 is adjusted A valve 72 is installed.

상기 상단펌프(68)를 통해서 유기성폐기물이 공급된다.Organic waste is supplied through the upper pump 68 .

상기 상단펌프 공급라인(70)은 수직하게 설치되고 소화조 몸체(10) 내부의 교반장치의 임펠러(18) 근처로 유기성폐기물을 공급한다.The upper pump supply line 70 is installed vertically and supplies organic waste to the vicinity of the impeller 18 of the stirring device inside the digester body 10 .

상기와 같이 소화조 몸체(10)에 설치된 교반장치(102)와 펌프(20,40) 및 미생물에 의해서 유기성폐기물이 소화조 몸체(10) 내부에서 교반되고 펌프(20,40)에 의해 재순환이 이루어지며 미생물에 의해 연속해서 활성화시킬 수 있도록 이루어지고 상기 바이패스장치(112)로 재순환시킴으로써 펌프식 교반의 단점과 기계식 교반의 단점을 보완할 수 있는 하이브리드 혐기성 소화조를 운영할 수 있다.Organic waste is stirred in the digester body 10 by the stirring device 102 and pumps 20 and 40 and microorganisms installed in the digester body 10 as described above, and recirculated by the pumps 20 and 40, It is possible to operate a hybrid anaerobic digester that can be continuously activated by microorganisms and can compensate for the disadvantages of pump-type stirring and mechanical stirring by recycling to the bypass device 112 .

이때, 본 발명의 하이브리드 혐기성 소화조를 운영하여 교반장치(102)를 이용한 기계식 교반이 이루어지고 교반된 유기성폐기물을 제1 펌프장치(104) 및 제2 펌프장치(106)를 순환시키고 상기 바이오 가스를 이용하여 재순환하여 교반함으로써 효율을 크게 향상시킬 수 있다.At this time, by operating the hybrid anaerobic digester of the present invention, mechanical agitation using the stirring device 102 is made and the stirred organic waste is circulated through the first pump device 104 and the second pump device 106, and the biogas Efficiency can be greatly improved by recirculating using and stirring.

이러한 하이브리드 방식의 혐기성 소화조(100)는 미생물과 유기성폐기물과의 접촉시간을 확보할 수 있도록 유도하고 동력비를 절감할 수 있도록 간헐적으로 순차동작시킴으로써 최대효율을 이끌어 낼 수 있다.This hybrid type anaerobic digester 100 can lead to maximum efficiency by intermittently sequentially operating so as to induce contact time between microorganisms and organic waste and to reduce power costs.

즉, 10분 내지 20분동안 동작을 실시하거나 1시간 단위로 구분하여 동작시킴으로써 가변동작이 가능하고 일정시간을 조정하여 시간설정에 따라 조절하여 사용이 가능하며 유기성폐기물의 초기 투입시에는 1차적으로 교반장치(102)를 이용하여 교반작업을 수행하고 1차 교반된 유기성폐기물들을 제1 및 제2 펌프장치와 미생물을 이용하여 활성화시켜서 바이오가스를 생산하고 바이오가스가 생산됨과 동시에 펌프(20,40)들을 이용하여 순환공급시킨다.In other words, variable operation is possible by performing the operation for 10 to 20 minutes or by operating it in units of 1 hour. The stirring operation is performed using the stirring device 102, and the organic wastes which are first stirred are activated using the first and second pump devices and microorganisms to produce biogas. ) are used to circulate.

이와 동시에 상기 바이오패스장치(112)를 동작시켜서 소화조 몸체(10)내에서 발생한 가스를 재사용하여 작업효율 및 생산효율을 2-3배 이상으로 크게 증가시킨다.At the same time, by operating the biopass device 112 to reuse the gas generated in the digester body 10, the working efficiency and production efficiency are greatly increased by 2-3 times or more.

상기 하이브리드 혐기성 소화조(100)의 운영방식은 투입되는 혐기성폐기물의 양과 크기 및 시간에 따라 교반장치와 펌프장치를 선택할 수 있고 이는 다양한 방식으로 운영될수 있지만 그 실시예로서 먼저 펌프장치들을 이용한 교반을 10분 내지 15분 정도 실시하고 펌프장치들의 교반동작을 10분 내지 15분 정도 정지시켜서 미생물을 이용하여 활성화시키고 다시 교반장치(102)를 20분 내지 25분 정도 동작시켜서 교반하고 다시 교반장치(102)를 10 내지 15분 정도 정지시키고 미생물을 이용하여 다시 활성화시키는 동작을 반복함으로써 1사이클을 수행하도록 실시할 수 있다.The operation method of the hybrid anaerobic digester 100 can select a stirring device and a pump device according to the amount, size, and time of the anaerobic waste input, which can be operated in various ways, but as an example of that, first, stirring using the pump devices 10 After performing for about 15 minutes to 15 minutes, the stirring operation of the pumping devices is stopped for about 10 to 15 minutes to be activated using microorganisms, and the stirring device 102 is operated for about 20 to 25 minutes to stir, and then again to the stirring device 102 1 cycle can be performed by repeating the operation of stopping for about 10 to 15 minutes and reactivating using microorganisms.

도3은 본 발명의 벤튜리관을 이용한 오리피스부의 구조를 보여주는 도면으로서 소화조 몸체(10)의 우측부에 굵은 직경의 공급라인관(44)이 설치되고, 상기 공급라인관(44)의 상부에는 라운드 형상으로 절곡된 절곡부라인관(46)이 형성되며, 상기 절곡부라인관(46)의 좌측방향으로는 소화조 몸체(10) 내부로 연장되도록 경사부라인관(48)이 형성된다.3 is a view showing the structure of an orifice using a venturi tube of the present invention. A supply line pipe 44 having a thick diameter is installed on the right side of the digester body 10, and the upper part of the supply line pipe 44 is round. A bent line pipe 46 bent into a shape is formed, and an inclined line pipe 48 is formed to extend into the digester body 10 in the left direction of the bent line pipe 46 .

이때, 상기 경사부라인관(48)과 상기 절곡부라인관(46)이 만나는 지점에는 오리피스부(58)가 형성된다.At this time, an orifice portion 58 is formed at a point where the inclined portion line tube 48 and the bent portion line tube 46 meet.

즉, 상기 공급라인관(44)과 절곡부라인관(46)의 직경에 비해 더 작은 직경으로 이루어진 경사부라인관(48)이 연결 설치되어 관로가 좁아지는 형태로 이루어진는 것이다.That is, the inclined portion line tube 48 having a smaller diameter than the diameter of the supply line tube 44 and the bent portion line tube 46 is connected and installed to make the tube narrower.

이와 같이 설치된 오리피스부(58)는 상기 공급라인관(44)을 따라 공급되는 슬러리가 고압으로 공급되고 상기 오리피스부(58)를 통과하면서 유속이 빨라지고 압력은 저하되어 경사부라인관(48)을 따라 빠르게 소화조 몸체(10) 내부로 분사되는 것이다.In the orifice part 58 installed in this way, the slurry supplied along the supply line pipe 44 is supplied at a high pressure, and as it passes through the orifice part 58, the flow speed increases and the pressure decreases, It is to be rapidly injected into the digester body (10).

상기 공급라인관(44)과 절곡부라인관(46)에서는 액체 상태로 강하게 혼합되고 오리피스부(58)를 통과하면서 고속 주입에 따른 기체화가 이루어져 수압에 의한 혼합보다 더 높은 수준의 액체와 기체로 이루어진 혼합이 가능하다.In the supply line pipe 44 and the bent line pipe 46, they are strongly mixed in a liquid state and gasified according to high-speed injection while passing through the orifice 58. Mixing is possible.

또한, 상기 경사부라인관(48)은 소정의 경사각도(A)가 20도 보다 작은 경우에는 액체와 기체의 혼합율이 우수하고 기체화로 인하여 속도가 빠르게 공급될 수 있으나 절곡이 어렵고 절곡부라인관(46)에 스트레스(응력)가 크게 발생하여 진동과 파손의 위험이 있고 소정의 경사각도(A)가 60도 보다 큰 경우에는 절곡이 쉽고 스트레스(응력)이 작게 발생하여 진동과 파손의 위험이 적으나 공급 흐름이 느리고 완만해져서 액체와 기체의 혼합율이 저하된다.In addition, when the predetermined inclination angle (A) is less than 20 degrees, the inclined section line pipe 48 has an excellent liquid and gas mixing rate and can be supplied at a high speed due to gasification, but it is difficult to bend and the bent section line pipe 46 ), there is a risk of vibration and damage due to large stress (stress) in the The feed flow becomes slow and gentle, which reduces the mixing rate of liquid and gas.

상기와 같은 하이브리드 혐기성 소화조(100)의 경우, 기계식 교반장치(100)를 사용하는 경우, 저속운전을 통해 유기성폐기물과 미생물의 접촉시간을 증대시켜서 바이오가스를 증대시킬 수 있고 바이패스장치(112)를 이용하여 소화조 몸체(10)내부에서 자체 발생한 가스를 순환시켜서 기체로 주입함으로써 효율을 상승시킬 수 있으며 제1 및 제2 펌프장치들을 이용하여 상하부 혼합이 가능함과 동시에 액체성 슬러리와 오리피스부를 통과시킨 기체화시킨 가스를 소화조 몸체(10) 내부로 공급함으로써 우수한 작업성을 갖는다.In the case of the hybrid anaerobic digester 100 as described above, when the mechanical stirring device 100 is used, the contact time between organic waste and microorganisms is increased through low-speed operation to increase biogas, and the bypass device 112 It is possible to increase the efficiency by circulating the gas generated inside the digester body 10 using the By supplying the gasified gas into the digester body 10, it has excellent workability.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 다양하게 실시할 수 있으며 이러한 범위내의 기술적 변경은 본 발명의 범위내에 있다고 할 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be variously implemented by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and within this range Technical changes will be said to be within the scope of the present invention.

10 : 소화조 몸체 12 : 배플
14 : 교반모터 16 : 교반축
18 : 임펠러 20,40 : 펌프
22,42 : 펌프라인관 24,44 : 공급라인관
26,46 : 절곡부 라인관 28 : 초기 진동자
30,50 : 상부 진동자 32,52 : 하부 진동자
34,54 : 바이패스 라인관 36,56 : 조절밸브
38,58 : 오리피스부 60 : 수직 흡입부
62 : 수평 흡입부 64 : 가스 배출관
66 : 조절밸브 68 : 상단펌프
70 : 상단펌프 공급라인관 72 : 조절밸브
100 : 혐기성 소화조
102 : 교반장치 104 : 제1 펌프장치
106 : 제2 펌프장치 108 : 제3 펌프장치
110 : 펌핑유닛 112 : 바이패스장치
10: digester body 12: baffle
14: stirring motor 16: stirring shaft
18: impeller 20, 40: pump
22,42: pump line pipe 24,44: supply line pipe
26,46: bent line tube 28: initial vibrator
30,50: upper vibrator 32,52: lower vibrator
34,54: bypass line pipe 36,56: control valve
38,58: orifice part 60: vertical suction part
62: horizontal suction unit 64: gas discharge pipe
66: control valve 68: upper pump
70: upper pump supply line pipe 72: control valve
100: anaerobic digester
102: stirring device 104: first pumping device
106: second pumping device 108: third pumping device
110: pumping unit 112: bypass device

Claims (4)

유기성폐기물을 저장하고 미생물을 이용하여 분해하여 바이오가스를 발생시키도록 설치되는 소화조 몸체(10)와;
상기 소화조 몸체(10)의 중앙부에 설치되고 소화조 몸체(10) 내부에서 다수의 날개로 이루어진 임펠러(18)를 이용하여 유기성폐기물을 교반하는 교반장치(102)와;
상기 소화조 몸체(10)의 외부에 펌프(20,40)를 설치하여 상기 소화조 몸체(10) 내부에서 교반된 유기성페기물의 액체상태의 슬러리를 펌프라인관(22,42)을 통해 순환시켜서 상기 소화조 몸체(10) 내부로 슬러리를 공급하도록 펌프라인관(22,42)이 설치되는 제1 펌프장치(104) 및 제2 펌프장치(106)와;
상기 제1 펌프장치(104)와 제2 펌프장치(106)를 이용하여 슬러리를 공급하고 상기 소화조 몸체(10)의 상단부에 바이패스라인(34,54)을 설치하여 상기 소화조 몸체(10) 내에서 발생한 바이오가스를 재순환하여 기체와 액체 상태의 슬러리를 빠르게 공급하여 혼합시키는 바이패스장치(112)를 포함하되,
상기 제1 펌프장치(104)는,
상기 소화조 몸체(10) 외부에 설치되는 펌프(20)와;
상기 펌프(20)의 일측에 수평하게 연결 설치되는 펌프라인관(22)과;
상기 펌프라인관(22)에 연장되어 수직하게 형성되는 공급라인관(24)과;
상기 공급라인관(24)에 연장되어 일측 방향으로 둥글제 절곡 형성되는 절곡부라인관(26)과;
상기 절곡부라인관(26)에 연장되고 상기 소화조 몸체(10) 내부로 삽입되고 소정의 각도(A)로 경사지게 형성되어 상기 펌프(20)를 통해 공급되는 슬러리와 상기 바이패스장치(112)를 통해 공급되는 가스를 혼합하여 분사하기 위한 경사부라인관(27)으로 이루어지고,
상기 바이패스장치(112)는,
상기 소화조 몸체(10)의 상부 외측에 설치되는 기역자(ㄱ)형상의 바이패스 라인(54)과;
상기 바이패스라인(54)의 중간부에 설치되어 가스의 양과 속도를 조절하기 위해 설치된 조절밸브(56)와;
상기 바이패스라인(54)의 하단부가 절곡부라인관(46)과 경사부라인관(48)의 만나는 지점에 연결 설치되어 오리피스부(58)가 형성되어 기체상태의 가스와 액체상태의 슬러리를 상기 소화조 몸체(10) 내부로 빠르게 분사가 가능하도록 설치하고,
상기 제1 펌프장치(104) 및 제2 펌프장치(106)의 펌프라인관(22,42)의 상부 및 하부에는 다수의 상부 및 하부 진동자들을 설치하여 초음파 진동을 이용하여 미생물을 활성화시키고 펌프라인관(22,42) 및 공급라인관(24,44) 관로내의 결석과 침적물을 제거하며,
상기 바이패스장치(112)의 바이패스라인(34)의 상단부는 우측방향으로 절곡되어 상기 소화조 몸체(10) 내부로 연장 설치되고 상기 소화조 몸체(10)의 내부에서 발생하는 메탄 등의 바이오가스들이 상기 바이패스라인(34)으로 재유입되어 상기 오리피스부(58)를 통해 다시 소화조 몸체(10)로 유입되는 순환구조로 설치되며,
상기 바이패스라인(34)과 상기 오리피스부(58)의 중간부에는 조절밸브(36)가 설치되어 재유입되는 바이오가스의 양과 속도를 조절하고,
상기 소화조 몸체(10)의 하부에 설치된 상기 제2 펌프장치(106)는 소화조 몸체(10)의 하부 외측에 펌프(40)가 설치되고 상기 펌프(40)에는 펌프라인관(42)이 우측방향으로 수평하게 설치되고, 상기 펌프라인관(42)에 연장되어 상방향으로 상승하는 공급라인관(44)이 연결 설치되며, 상기 공급라인관(44)의 상단에는 좌측방향으로 절곡되어 절곡부라인관(46)이 형성되고 상기 절곡부라인관(46)의 좌측단부가 소정의 각도(A)로 절곡 형성되며 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장되어 경사부라인관(48)이 형성되며,
상기 경사부라인관(27,48)은 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장되어 유기성폐기물에 잠기도록 형성되고 교반장치(102)에 의해 교반되고 미생물에 의해 활성화된 유기성폐기물이 상기 펌프(40)에 의해 관로를 통하여 순환되되,
상기 교반장치(102)는,
중앙 상부에 동력원으로서의 모터(14)가 설치되어 있고, 상기 모터(14)의 하부에 수직하방으로 회전축(16)이 설치되고, 상기 회전축(16)의 하단부에는 다수의 관통공(19)이 형성된 임펠러(18)가 설치되며,
상기 경사부라인관(27,48)은,
상기 소화조 몸체(10)의 내벽과 소정의 각도(A)로 절곡되어 소화조 몸체(10)의 내측 중앙으로 경사지게 형성되며 상기 소정의 각도(A)는 50도로 경사지게 절곡 형성하고,
상기 경사부라인관(27)은 상기 소화조 몸체(10)의 내부로 연장되어 유기성폐기물에 잠기도록 형성되고 상기 펌프(20)에 의해 교반된 유기성폐기물이 관로를 통하여 순환되며,
상기 펌프라인관(22)에는 초기진동자(28)가 펌프(20)와 조절밸브(72) 사이에 부착 설치되어 있고,
상기 초기진동자(28)와 상부 및 하부 진동자들 사이의 펌프라인관(22)에는 조절밸브(29)가 설치되어 펌프라인관(22)을 통해 공급되는 유기성폐기물의 양과 속도를 조절하며,
상기 절곡부라인관(26)에는 바이패스장치(112)가 설치되고, 상기 바이패스 장치(112)는 역기역자 형상으로 바이패스 라인(34)이 설치되고 상기 바이패스 라인(34)에는 조절밸브(36)가 설치되되,
상기 바이패스라인(34)에는 오리피스부(38)가 형성되고 상기 오리피스부(38)는 상기 절곡부라인관(26)이 끝나는 지점과 상기 경사부라인관(27)의 상단부가 만나는 지점에 형성되며,
상기 오리피스부(38)는 벤튜리관 형태로 이루어지고 상기 펌프(20)에 의해 소화조 몸체(100)의 내부로 유기성폐기물을 제공하며 기체의 유입으로 고리형태를 띠는 유기물의 밀도를 감소시켜서 미생물과의 접촉효율을 증가시키고 스컴의 발생을 방지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 혐기성 소화조.

a digester body 10 that stores organic waste and is installed to generate biogas by decomposing it using microorganisms;
a stirring device 102 installed in the central portion of the digester body 10 and agitating the organic waste using an impeller 18 composed of a plurality of blades inside the digester body 10;
By installing pumps 20 and 40 on the outside of the digester body 10 to circulate the liquid slurry of organic waste stirred in the digester body 10 through the pump line pipes 22 and 42, the digester a first pumping device 104 and a second pumping device 106 in which pump line pipes 22 and 42 are installed to supply the slurry into the body 10;
Slurry is supplied using the first pumping device 104 and the second pumping device 106 and bypass lines 34 and 54 are installed at the upper end of the digester body 10 in the digester body 10 . A bypass device 112 for rapidly supplying and mixing gas and liquid slurry by recirculating the biogas generated in the
The first pump device 104,
a pump 20 installed outside the digester body 10;
a pump line pipe 22 connected horizontally to one side of the pump 20;
a supply line pipe 24 extending vertically from the pump line pipe 22;
a bent part line pipe 26 extending from the supply line pipe 24 and being rounded and bent in one direction;
The bent section line pipe 26 is extended and inserted into the digester body 10 and is formed to be inclined at a predetermined angle A through the slurry supplied through the pump 20 and the bypass device 112 . It consists of an inclined part line pipe 27 for mixing and injecting the supplied gas,
The bypass device 112,
a bypass line 54 in the shape of a giyeok character (a) installed on the outer side of the upper portion of the digester body 10;
a control valve 56 installed in the middle of the bypass line 54 to control the amount and speed of gas;
The lower end of the bypass line 54 is connected to the point where the bent line pipe 46 and the inclined line pipe 48 meet, so that an orifice 58 is formed so that gaseous gas and liquid slurry are transferred to the digester. Installed so that it can be quickly sprayed into the body 10,
A plurality of upper and lower vibrators are installed in the upper and lower portions of the pump line pipes 22 and 42 of the first pump device 104 and the second pump device 106 to activate microorganisms using ultrasonic vibrations and pump line Remove stones and deposits in the pipes (22,42) and supply line pipes (24,44),
The upper end of the bypass line 34 of the bypass device 112 is bent in the right direction to extend into the digester body 10, and biogas such as methane generated inside the digester body 10 is It is installed in a circulation structure that is re-introduced into the bypass line 34 and flows back into the digester body 10 through the orifice 58,
A control valve 36 is installed in the middle of the bypass line 34 and the orifice 58 to control the amount and speed of re-introduced biogas,
The second pump device 106 installed in the lower part of the digester body 10 has a pump 40 installed outside the lower part of the digester body 10, and a pump line pipe 42 is installed in the pump 40 in the right direction. is installed horizontally to the pump line pipe 42 and is connected to a supply line pipe 44 that extends upward and rises upward, and the upper end of the supply line pipe 44 is bent in the left direction and bent to the left. (46) is formed and the left end of the bent line pipe (46) is bent at a predetermined angle (A) and extends into the digester body (10) to form an inclined section line pipe (48),
The inclined line pipe (27, 48) is formed to extend into the inside of the digester body (10) to be immersed in organic waste, agitated by the stirring device (102), and the organic waste activated by microorganisms is the pump (40) circulated through the pipeline by
The stirring device 102,
A motor 14 as a power source is installed in the upper center, a rotating shaft 16 is installed in a vertical downward direction under the motor 14, and a plurality of through-holes 19 are formed at the lower end of the rotating shaft 16 The impeller (18) is installed,
The inclined part line pipe (27, 48) is,
The inner wall of the digester body 10 is bent at a predetermined angle (A) to be inclined toward the inner center of the digester body 10, and the predetermined angle (A) is bent to be inclined at 50 degrees,
The inclined part line pipe 27 is formed to extend into the inside of the digester body 10 to be submerged in organic waste, and the organic waste stirred by the pump 20 is circulated through the pipe line,
An initial oscillator 28 is attached and installed between the pump 20 and the control valve 72 in the pump line pipe 22,
A control valve 29 is installed in the pump line pipe 22 between the initial vibrator 28 and the upper and lower vibrators to control the amount and speed of organic waste supplied through the pump line pipe 22,
A bypass device 112 is installed in the bent line pipe 26, the bypass device 112 has a bypass line 34 in the shape of an inverse reversing element, and the bypass line 34 has a control valve ( 36) is installed,
An orifice part 38 is formed in the bypass line 34, and the orifice part 38 is formed at a point where the bent part line pipe 26 ends and the upper end of the inclined part line pipe 27 meets,
The orifice part 38 is made in the form of a venturi tube, and provides organic waste to the inside of the digester body 100 by the pump 20. Hybrid-type anaerobic digester, characterized in that it is installed to increase the contact efficiency of and to prevent the occurrence of scum.

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