KR102546797B1 - Byproduct Gas and Greenhouse Gas Monitoring Devices - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하폐수 처리시설의 생물반응조에서 발생되는 부생가스 및 온실가스를 실시간으로 측정하여 생물반응조의 상태진단 및 온실가스 발생량을 모니터링 할 수 있는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a device capable of diagnosing the status of a bioreactor and monitoring the amount of greenhouse gases generated by measuring by-product gas and greenhouse gases generated in a bioreactor of a wastewater treatment facility in real time.
온실가스로서 아산화질소(N2O)는 하폐수 처리시설에서 질산화/탈질에 의한 생물학적 질소제거 공정시 대부분 발생하고 있는 바, 하폐수 처리시설은 온실가스 배출원으로써 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. As a greenhouse gas, nitrous oxide (N 2 O) is mostly generated during the biological nitrogen removal process by nitrification/denitrification in wastewater treatment facilities, and wastewater treatment facilities occupy a very important position as a greenhouse gas emission source.
하지만 하폐수 처리시설에서 이렇게 배출되는 온실가스를 제어하기 위한 기술이 매우 부족한 실정이며, 더욱이 해마다 방류수 수질기준은 엄격해지고 있어 처리장에서 발생하는 온실가스 저감뿐 아니라 방류수 수질기준을 동시에 준수할 수 있는 공정운영기술이 요구되고 있다. However, the technology for controlling greenhouse gases emitted from wastewater treatment facilities is very lacking, and the effluent water quality standards are becoming stricter every year. technology is required.
종래기술의 예로 대한민국 특허등록 제10-1534244호에서는 폭기조 내 하나 이상의 측정 지점에 설치되어 부생가스 중의 산소 및 이산화탄소 농도 데이터와 온도, 습도 및 대기압 데이터를 실시간 측정하여 전송하는 부상식 무선 부생가스 측정장치와; 폭기조에 산소 또는 공기를 공급하는 송풍기와; 송풍기를 제어하는 송풍기 제어부와; 송풍기에서 측정된 전력량 사용량 데이터를 실시간 전송하는 무선전력측정장치와; 상기 부상식 무선 부생가스 측정장치, 송풍기제어부 및 무선전력측정장치와 연결되어 부생가스 관련 데이터와 전력사용량 데이터를 이용하여 산소전달효율을 계산 후 송풍기제어부로 송풍기 제어명령을 전달하는 모니터링PC;를 포함하여 구성하되, 상기 부상식 무선 부생가스 측정장치는, 폭기조에 떠 있도록 부력부를 구비한 부구와; 상기 부구의 상부에 설치된 부생가스 포집케이스와; 포집케이스의 상부에 설치되고 중앙부에 다공홀이 형성된 분산부로 이루어진 분산덮개와; 상기 분산부 상부에 설치되고 상부쪽에 하나 이상의 부생가스 배출구가 형성된 측정챔버와; 상기 측정챔버로 유입된 부생가스를 측정하는 센서부와; 상기 센서부에서 측정된 데이터를 검증 후 무선 전송하는 제어부와; 상기 측정챔버의 부생가스 배출구 상부에 설치되어 센서부 및 제어부를 보호하면서 부생가스 배출 흐름을 가이드 하는 가이드 덮개;를 포함하여 구성되고, 상기 포집케이스의 하부쪽에는 부력부의 상부 개방부를 덮는 부력부 덮개가 형성되고, 부력부 덮개의 일지점에는 유체 유입구가 형성된 것을 특징으로 하는 부상식 무선 부생가스 측정장치를 이용한 폭기조 전력제어시스템을 제시하고 있다. As an example of the prior art, Korean Patent Registration No. 10-1534244 is a floating type wireless by-product gas measuring device installed at one or more measurement points in an aeration tank to measure and transmit oxygen and carbon dioxide concentration data, temperature, humidity, and atmospheric pressure data in by-product gas in real time. and; a blower for supplying oxygen or air to the aeration tank; a blower controller for controlling the blower; A wireless power measurement device for transmitting real-time data on power consumption measured by the blower; A monitoring PC connected to the floating wireless by-product gas measuring device, blower control unit, and wireless power measurement device to calculate oxygen transfer efficiency using by-product gas-related data and power consumption data, and then transmit a blower control command to the blower control unit; included. However, the floating type wireless by-product gas measuring device includes a float having a buoyancy unit so as to float in the aeration tank; a by-product gas collection case installed on the upper part of the float; a dispersion cover installed on the upper portion of the collecting case and composed of a dispersion portion having a perforated hole in the center thereof; a measuring chamber installed above the dispersing unit and having one or more by-product gas outlets formed thereon; a sensor unit for measuring the by-product gas introduced into the measuring chamber; a controller for verifying and wirelessly transmitting the data measured by the sensor unit; A guide cover installed above the by-product gas outlet of the measuring chamber to protect the sensor unit and the control unit and guide the discharge flow of the by-product gas; is formed, and a fluid inlet is formed at one point of the cover of the buoyancy unit, and an aeration tank power control system using a floating wireless by-product gas measuring device is proposed.
그러나 상기 기술의 경우 온실가스의 모니터링에 대한 제시는 없다. However, in the case of the above technology, there is no proposal for monitoring of greenhouse gases.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하폐수 처리시설 중 생물반응조에서 발생되는 부생가스 및 온실가스를 실시간으로 측정하여 생물반응조의 상태진단 및 온실가스 발생량을 모니터링 할 수 있는 장치를 제공하고자 함이다.The present invention is to solve the above problems, to provide a device capable of diagnosing the condition of a bioreactor and monitoring the amount of greenhouse gas generated by measuring in real time by-product gas and greenhouse gas generated in a bioreactor among wastewater treatment facilities. am.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 부생가스 및 온실가스 모니터링 장치(이하, “본 발명의 장치”라함)는, 생물반응조의 내부에 구성되며, 그 하부에 부유구가 형성되고, 내부에 포집공간이 형성되며, 상부에 포집공간에 포집된 가스를 외부로 배출하는 가스배출라인이 형성되는 부유포집부; 상기 가스배출라인이 하단에 연결되고 내부로 유입된 가스가 통과하면서 수분이 제거되도록 하는 수분흡착층이 형성된 수분흡수부; 상기 수분흡수부를 통과한 가스로부터 부생가스 및 온실가스 혼입량을 측정하는 센서부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above object, a by-product gas and greenhouse gas monitoring device (hereinafter referred to as "the device of the present invention") is configured inside the bioreactor, a floating port is formed at the bottom thereof, and a collection space is formed therein. is formed, and a floating collection unit having a gas discharge line formed at the top to discharge the gas collected in the collection space to the outside; a moisture absorbing unit connected to the lower end of the gas discharge line and having a moisture absorbing layer formed thereon so that moisture is removed while the gas flowing into the inside passes; It is characterized in that it comprises a; sensor unit for measuring the mixing amount of by-product gas and greenhouse gas from the gas passing through the moisture absorbing unit.
하나의 예로써, 상기 부생가스는 이산화탄소, 산소를 포함하고, 상기 온실가스는 아산화질소를 포함하는 것을 특징으로 한다As an example, the by-product gas includes carbon dioxide and oxygen, and the greenhouse gas includes nitrous oxide.
하나의 예로써, 상기 센서부는 제 1센서부 및 제 2센서부로 구성되되, 상기 수분흡수부를 통과한 가스 중 일부는 상기 제 1센서부로 유입도록 하여 가스 중 이산화탄소, 산소의 혼입량이 센싱되고, 상기 수분흡수부를 통과한 가스 중 일부는 상기 제 2센서부로 유입되도록 하여 가스 중 아산화질소 혼입량이 센싱되도록 하는 것을 특징으로 한다. As an example, the sensor unit is composed of a first sensor unit and a second sensor unit, and a portion of the gas passing through the moisture absorption unit is allowed to flow into the first sensor unit so that the mixed amount of carbon dioxide and oxygen in the gas is sensed. It is characterized in that a portion of the gas that has passed through the moisture absorption unit is introduced into the second sensor unit so that the amount of nitrous oxide in the gas is sensed.
하나의 예로써, 상기 제 2센서부로 유입되는 가스는 그 전단에 구성되는 이산화탄소흡착층이 형성된 이산화탄소흡수부를 통과하도록 하여 이산화탄소가 제거된 가스가 제 2센서부로 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다. As an example, the gas flowing into the second sensor unit is passed through the carbon dioxide absorbing unit having the carbon dioxide absorbing layer formed at the front end so that the gas from which carbon dioxide is removed is introduced into the second sensor unit.
하나의 예로써, 상기 이산화탄소흡수부는, 하부에 유입라인과 상부에 상기 제 2센서부에 연결되는 배출라인이 형성되는 하우징과, 상기 하우징을 상,하로 구획하면서 이산화탄소흡수제가 충진된 이산화탄소흡착층과, 구동수단에 의해 회전연동을 하며 상기 이산화탄소흡착층 내부로 연장되는 회전축과, 상기 회전축에서 상기 이산화탄소흡착층 내부에 복수로 돌출되며 내부에 열선이 내재된 교반봉을 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the carbon dioxide absorbing unit includes a housing having an inlet line at the bottom and an exhaust line connected to the second sensor unit at the top, and a carbon dioxide absorbing layer filled with a carbon dioxide absorbing agent while partitioning the housing up and down. , It is characterized in that it includes a rotating shaft that is rotationally interlocked by a driving means and extends into the carbon dioxide absorption layer, and a plurality of stirring rods protruding from the rotation shaft into the carbon dioxide absorption layer and having hot wires embedded therein.
하나의 예로써, 상기 부유포집부는, 내부에 포집공간이 형성되는 포집하우징과, 상기 포집하우징을 감싸는 부유구와, 구동수단에 의해 회전되는 제 2회전축과, 상기 제 2회전축에서 돌출되는 복수의 고정바와 상기 고정바에 동일한 경사구배로 장착되며 충돌되는 가스로부터 이물질을 여과하고 거품을 밀어내어 수면이 노출되도록 하는 여과판으로 구성됨을 특징으로 한다. As an example, the floating collection unit includes a collection housing having a collection space formed therein, a floating sphere surrounding the collection housing, a second rotating shaft rotated by a driving means, and a plurality of fixings protruding from the second rotating shaft. It is characterized in that it is composed of a filter plate mounted with the same inclination gradient to the bar and the fixing bar and filtering foreign substances from colliding gas and pushing bubbles to expose the surface of the water.
하나의 예로써, 상기 여과판의 표면에는 실리콘 오일이 포함된 코팅층이 도포됨을 특징으로 한다. As an example, a coating layer containing silicone oil is applied to the surface of the filter plate.
본 발명의 장치는 하폐수 처리시설에서 발생되는 부생가스 및 온실가스를 실시간으로 모니터링 하여 생물반응조의 상태진단 및 온실가스 발생량에 대한 데이터를 제공함으로써 수질기준을 만족하면서도 온실가스 저감운영이 가능하도록 하는 장점이 있다. The device of the present invention monitors by-product gases and greenhouse gases generated in wastewater treatment facilities in real time, diagnoses the state of the bioreactor and provides data on the amount of greenhouse gases, thereby satisfying water quality standards and enabling greenhouse gas reduction operations. Advantages there is
또한 본 발명의 장치는 발생되는 가스 중 부생가스의 혼입량은 물론 특히 온실가스로서 아산화질소의 혼입량을 정확히 센싱할 수 있는 장점이 있다. In addition, the device of the present invention has the advantage of being able to accurately sense the mixing amount of by-product gas as well as the mixing amount of nitrous oxide, especially as a greenhouse gas, among the generated gases.
도 1은 본 발명의 장치를 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일 구성으로 이산화탄소흡수부의 일 실시예를 나타내는 개략도이고,
도 4는 본 발명의 일 구성으로 부유포집부의 일 실시예를 나타내는 측단면도이고,
도 5는 도 4에 도시된 부유포집부의 평면도이고,
도 6은 도 4에 도시된 부유포집부에 있어 날개의 작동상태도이다. 1 is a schematic diagram showing the apparatus of the present invention;
2 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention;
3 is a schematic diagram showing an embodiment of a carbon dioxide absorbing unit as one configuration of the present invention;
4 is a side cross-sectional view showing an embodiment of a floating collecting unit as one configuration of the present invention;
5 is a plan view of the floating collection unit shown in FIG. 4;
Figure 6 is an operating state diagram of the wing in the floating collector shown in Figure 4.
이하, 도면 및 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 구체적 일례에 대한 것이므로, 비록 단정적, 한정적 표현이 있더라도 특허청구범위로부터 정해지는 권리범위를 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through drawings and examples. Since the following description is for a specific example of the present invention, even if there is a conclusive and limited expression, it does not limit the scope of rights determined from the claims.
본 발명의 장치(1)는 도 1 등에서 보는 바와 같이 생물반응조(2)의 내부에 구성되며, 그 하부에 부유구(32)가 형성되고, 내부에 포집공간이 형성되며, 상부에 포집공간에 포집된 가스를 외부로 배출하는 가스배출라인(36)이 형성되는 부유포집부(3); 상기 가스배출라인(36)이 하단에 연결되고 내부로 유입된 가스가 통과하면서 수분이 제거되도록 하는 수분흡착층이 형성된 수분흡수부(4); 상기 수분흡수부(4)를 통과한 가스로부터 부생가스 및 온실가스 혼입량을 측정하는 센서부(8);를 포함하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, the
여기서 상기 부생가스는 이산화탄소, 산소를 포함하고, 상기 온실가스는 아산화질소를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the by-product gas includes carbon dioxide and oxygen, and the greenhouse gas includes nitrous oxide.
즉 본 발명의 장치(1)는 하폐수 처리시설에 있어 생물반응조에서 발생되는 부생가스를 실시간으로 센싱하여 생물반응조의 상태진단에 관한 데이터를 제공할 수 있는 것은 물론 온실가스를 실시간으로 센싱하여 온실가스 발생량에 관한 데이터를 제공하여 하폐수 처리시설에서 수질기준을 만족하면서도 온실가스를 저감하도록 할 수 있는 것이다. That is, the
상기 부유포집부(3)는 생물반응조(2)의 내부에 구성되며, 그 하부에 부유구(32)가 형성되어 생물반응조(2)에서 부유하게 되고, 내부에 포집공간이 형성됨에 따라 생물반응조(2)에서 발생되는 부생가스 및 온실가스가 포집되도록 하는 것이다. The
이렇게 포집된 가스는 상기 가스배출라인(36)을 통해 후단으로 배출되도록 하는 것이다. The collected gas is discharged to the rear end through the
바람직하게 상기 부유포집부(3)는 도면에서 보는 바와 같이 하부가 개구된 형상으로 상기 부유구(32)가 측벽의 하단에서 상부로 일정 이격을 형성하면서 구성되어 상기 부유포집부(3)에 있어 상기 부유구(32) 하단부는 수면에서 잠기는 차단테두리가 형성되도록 한다. Preferably, as shown in the drawing, the
상기 차단테두리가 형성되도록 하는 이유는 부유포집부(3) 내부에 포집되는 부생가스(Off-Gas) 및 온실가스에 부유포집부(21) 외부의 공기가 혼입되는 것을 차단토록 하여 상기 센서부(8)의 센싱의 정확도를 높이도록 하기 위한 것이다. 즉 부유포집부(3)에 의해 형성되는 포집공간이 다양한 원인에 의해 부유포집부(3)가 흔들리는 경우에도 외기에 노출되지 않도록 하기 위한 것이다. The reason why the blocking border is formed is to prevent the air outside the floating collector 21 from being mixed with off-gas and greenhouse gas collected inside the
상기 수분흡수부(4)는 상기 가스배출라인(36)이 하단에 연결되고 내부로 유입된 가스가 통과하면서 수분이 제거되도록 하는 수분흡착층이 형성됨을 특징으로 한다.The
상기 수분흡수부(4)에 있어 수분흡착층은 다양한 공지의 재질이 사용될 수 있으므로 그 상세 설명은 생략한다. Since various known materials may be used for the moisture absorption layer in the
또한 상기 수분흡수부(4)로 가스를 통과시키기 위해 도면에서 보는 바와 같이 상기 수분흡수부(4)의 후단에는 펌프(5)가 구성된다. In addition, as shown in the drawing, a pump 5 is configured at the rear end of the
이러한 수분흡수부(4)는 도면에서 보는 바와 같이 펌프(5) 후단에 하나가 더 구성되도록 하여 가스로부터 수분제거율을 높이도록 하는 것이 타당하다. As shown in the drawing, it is reasonable to configure one more
이와 같이 포집된 가스로부터 수분이 분리되도록 하여 후단의 센서부(8)에서 센싱의 정확도를 높이도록 하는 것이며, 펌프(5)에 수분에 혼입된 이물질이 침적되어 고장이 유발되는 것을 제어토록 하기 위한 것이다. In this way, the water is separated from the collected gas to increase the accuracy of sensing in the sensor unit 8 at the rear end, and to control the deposition of foreign substances mixed in water in the pump 5 to cause failure will be.
이러한 수분흡수부(4)를 거친 가스는 도면에서 보는 바와 같이 건조부(6)를 거치도록 함으로써 함수율을 더욱 낮추도록 한다. 상기 건조부(6)의 경우도 다양한 공지의 장치가 적용될 수 있어 그 상세 설명은 생략한다. As shown in the drawing, the gas that has passed through the
또한 상기 센서부(8)는 도 1 등에서 보는 바와 같이 제 1센서부(81) 및 제 2센서부(82)로 구성되도록 한다. In addition, the sensor unit 8 is composed of a
상기 수분흡수부(4) 및 상기 건조부(6)를 통과한 가스 중 일부는 상기 제 1센서부(81)로 유입도록 하여 가스 중 이산화탄소, 산소의 혼입량이 센싱되도록 한다. 이렇게 제 1센서부(81)에 의해 가스 중 이산화탄소 및 산소의 혼입량 즉 부생가스의 혼입량이 실시간으로 측정됨에 의해 반응조의 상태가 모니터링 되도록 하는 것이다. Some of the gas that has passed through the
또한 상기 수분흡수부(4) 및 상기 건조부(6)를 통과한 가스 중 일부는 상기 제 2센서부(82)로 유입되도록 하여 가스 중 아산화질소 혼입량이 센싱되도록 한다. 이렇게 제 2센서부(82)에 의해 가스 중 아산화질소의 혼입량 즉 온실가스의 혼입량이 실시간으로 측정됨에 의해 반응조에서 온실가스의 배출량이 모니터링 되도록 하는 것이다. In addition, some of the gas that has passed through the
특히 상기 제 2센서부(82)로 유입되는 가스는 이산화탄소흡수부(7)를 거치도록 하는 바, 이는 제 2센서부(82)에 의해 가스중 아산화질소의 혼입량 측정시 이산화탄소가 노이즈로 작용하여 가스중 아산화질소의 혼입량이 과측정되는 것을 제어하기 위한 것이다. In particular, the gas flowing into the
상기 이산화탄소흡수부(7)는 내부에 이산화탄소흡착층(72)이 형성되도록 하여 상기 이산화탄소흡수부(7)의 하단부에서 유입된 가스가 이산화탄소흡착층(72)을 통과하면서 이산화탄소가 제거된 상태로 상기 제 2센서부(82)로 배출되도록 하는 것이다. The carbon
상기 이산화탄소흡착층(72)은 이산화탄소흡착제가 충진되어 형성되는 것으로 이산화탄소흡착제는 소다라임 등 다양한 공지의 재질이 적용될 수 있다. The carbon
이와 같이 상기 제 2센서부(82) 전단에 이산화탄소흡수부(7)가 구성되도록 하여 상기 제 2센서부(82)에서 정확한 아산화질소 혼입량이 측정되도록 함으로써 온실가스의 배출량이 보다 정확히 모니터링 되도록 하는 것이다. In this way, the carbon
한편 도 2에서는 상기 제 1센서부(81) 및 상기 제 2센서부(82)와 연동하여 관리서버의 예측부(9)와 제어부(10)가 생물반응조(2)를 제어토록 하는 예를 제시하고 있다. Meanwhile, FIG. 2 presents an example in which the
예로 상기 예측부(9)에서는 상기 센서부(8)의 데이터를 수집하고, 상기 데이터를 학습 알고리즘을 통해 분석하여 하·폐수 처리장별 예측모델을 생성하며, 상기 예측모델을 바탕으로 선택된 하·폐수 처리장의 허용부하를 예측하게 되는 것이다. For example, the
상기 예측부(9)에는 상기 센서부(8)의 데이터를 수집하고, 상기 데이터를 학습 알고리즘을 통해 분석하여 하·폐수 처리장별 예측모델을 생성하며, 상기 예측모델을 바탕으로 선택된 하·폐수 처리장의 허용부하를 예측하는 인공지능 프로그램이 장착되는 것을 특징으로 한다. The
이어 상기 제어부(10)에서는 상기 예측부(9)에서 예측된 허용부하가 기준 허용부하를 벗어나는 경우 유입수량, 운전인자 중 하나 이상의 조절변수를 선택하여 해당 하·폐수 처리장의 공정을 제어하는 것으로, 하·폐수 처리장의 공정의 제어는 방류수질을 만족시키면서도 온실가스 배출을 최소화 하는 것이다. Next, in the
한편 본 발명에서는 도 3에서 보는 바와 같이 이산화탄소흡수부(7)의 일 실시예가 제시되고 있다. Meanwhile, in the present invention, as shown in FIG. 3, an embodiment of the carbon
본 실시예의 이산화탄소흡수부(7)는, 하부에 유입라인(711)과 상부에 상기 제 2센서부(82)에 연결되는 배출라인(712)이 형성되는 하우징(71)과, 상기 하우징(71)을 상,하로 구획하면서 이산화탄소흡수제가 충진된 이산화탄소흡착층(72)과, 구동수단(73)에 의해 회전연동을 하며 상기 이산화탄소흡착층(72) 내부로 연장되는 회전축(74)과, 상기 회전축(74)에서 상기 이산화탄소흡착층(72) 내부에 복수로 돌출되며 내부에 열선(752)이 내재된 교반봉(75)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The carbon
상기에서 언급한 바와 같이 상기 제 2센서부(82) 전단에 가스로부터 이산화탄소를 제거하기 위한 이산화탄소흡수부(7)가 구성되는 바, 이산화탄소흡수부(7)의 이산화탄소흡착층(72)은 계속적인 운전에 따라 이산화탄소흡착층(72)의 이산화탄소흡수제에 이산화탄소가 과흡착이 이루어진 경우 이산화탄소흡착층(72)의 이산화탄소 제거효율이 저하되어 결국 제 2센서부(82)에서 아산화질소의 정확한 센싱이 이루어지지 않는 문제가 있다. As mentioned above, the carbon
이에 본 발명에서는 이산화탄소흡수부(7)에 회전축(74) 및 교반봉(75)이 구성되도록 하여 이산화탄소흡착층(72)에 폐색이 발생되는 경우 교반과 동시에 열에 의해 이산화탄소흡착층(72)의 이산화탄소흡수제로부터 흡착된 이산화탄소가 탈착이 되도록 하는 것이다. Accordingly, in the present invention, the rotating
상기 회전축(74)은 모터 등 구동수단(73)에 의해 회전연동이 이루어지도록 하는 것이며, 상기 교반봉(75)은 상기 회전축(74)에서 돌출되어 교반이 이루어지도록 함과 동시에 열이 발산되도록 하는 것이다. The rotating
이를 위해 상기 교반봉(75)은 열전달재질의 외피(751)와 상기 외피(751) 내부에 열선(752)이 구성되도록 하고, 도면에 도시된 바는 없으나 상기 열선(752)은 상기 회전축(74) 내부에 전선과 연결되어 전기공급수단의 전기인가에 의해 상기 열선(752)에서 발열이 이루어지도록 하는 것이다. To this end, the stirring
이와 같은 구성에 의해 교반봉(75)의 회전에 의해 발열은 물론 교반에 의해 균일하게 이산화탄소흡착층(72)으로 열전달이 이루어지도록 하여 탈착효율을 높이도록 하는 것이다. With this configuration, heat is uniformly transferred to the carbon
이렇게 탈착이 이루어진 이산화탄소는 이산화탄소저장조(76)에 저장되도록 하여 타용도로 재활용되도록 하는 것이다. The desorbed carbon dioxide is stored in the carbon
또한 본 발명에서는 도 4 내지 6에서 부유포집부(3)의 일실시예를 제시하고 있다. In addition, in the present invention, an embodiment of the floating collecting
본 실시예의 부유포집부(3)는, 내부에 포집공간(311)이 형성되는 포집하우징(31)과, 상기 포집하우징(31)을 감싸는 부유구(32)와, 구동수단(33)에 의해 회전되는 제 2회전축(34)과, 상기 제 2회전축(34)에서 돌출되며 수위가 형성되는 부분에서 회전연동을 하는 날개(35)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The floating
상기 부유포집부(3)의 내부 수면에 거품이 침적되는 경우 부유포집부(3)에서 가스의 포집이 원활하지 않아 포집된 가스에 의해 센서부(8)의 부생가스 및 온실가스의 센싱이 용이하지 않을 수 있는데, 본 실시예에서는 부유포집부(3)의 내부 수면을 가스가 덮는 경우 가스로부터 수면이 노출되도록 하여 원활히 가스포집이 이루어지도록 하는 것이다. When bubbles are deposited on the inner water surface of the floating
상기 포집하우징(31)은 그 형상을 한정하지 않으나 도 4 등에서 보는 바와 같이 상단부의 테두리에 산형상의 테두리가 구성되도록 하고, 이러한 테두리에 가스배출라인(36)이 구성되도록 한다. The shape of the collecting
상기 날개(35)는 상기 제 2회전축(34)에서 돌출되는 복수의 고정바(351)와, 상기 고정바(351)에 동일한 경사구배로 각각 장착되며 충돌되는 가스(g)로부터 이물질이 여과되도록 하고 거품을 밀어내어 수면이 노출되도록 하는 여과판(352)으로 구성되는 예를 제시한다. The
바람직하게 상기 여과판(352)은 도면에서 보는 바와 같이 하단이 수면하부에 잠긴상태에서 경사구배가 형성되도록 하여 상승하는 가스(g)와 접촉이 되도록 하면서 거품(B)을 밀어 수면이 노출되도록 하는 것이다. Preferably, as shown in the drawing, the
도 6에서 보는 바와 같이 수면상으로 배출되는 가스(g)는 상기 여과판(352)을 통과(g2)하거나 여과판(352)을 거쳐 상승(g2)하면서 가스(g)에 혼입된 이물질이 제거되도록 하는 것이다. As shown in FIG. 6, the gas (g) discharged to the water surface passes (g2) through the
이와 같이 날개(35)가 배출되는 가스로부터 이물질이 여과되도록 함에 따라 가스에 포함된 이물질이 후단의 수분흡수부(4), 건조부(6), 이산화탄소흡수부(7)에 부하를 유발하거나, 센서부(8)에 침적되어 센싱값에 오류를 유발하는 문제가 제어되도록 하는 것이다. In this way, as the
상기 여과판(352)은 다양한 공지의 재질이 사용될 수 있는 바, 그 상세 설명은 생략한다. As the
더욱 바람직하게 상기 여과판(352)의 표면에는 실리콘 오일이 포함된 코팅층이 도포됨이 타당하다. 이러한 구성에 의해 여과판(352)에 의해 상기에서 언급한 바와 같이 수면에서 거품을 밀어 수면이 노출되도록 하는 것에 더하여 여과판(352)에 접한 거품이 소포되도록 하는 것이다. More preferably, a coating layer containing silicone oil is applied to the surface of the
상기 실리콘 오일은 무기계 소포제로서 상기 실리콘 오일은 유기기를 함유한The silicone oil is an inorganic antifoaming agent, and the silicone oil contains an organic group.
규소(organosilicone)와 산소 등이 화학 결합한 천연에는 존재하지 않는 인공적으로 합성된 것이며 알킬기에 측쇄를 가지고 있다. Silicon (organosilicone) and oxygen are chemically bonded, and it is artificially synthesized that does not exist in nature and has a side chain on an alkyl group.
상기 코팅층은 계면활성제에 상기 실리콘 오일이 함유되도록 하는데 상기 실리콘 오일은 바람직하게 전체 코팅층 중량대비 10 내지 20중량부가 배합됨이 타당하다. The coating layer allows the surfactant to contain the silicone oil, and it is appropriate that the silicone oil is preferably blended in an amount of 10 to 20 parts by weight based on the total weight of the coating layer.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Through the above description, those skilled in the art will know that various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
2: 생물반응조
3: 부유포집부
4: 수분흡수부
5: 펌프
6: 건조부
7: 이산화탄소흡수부
8: 센서부
9: 예측부2: bioreactor
3: floating collection unit
4: moisture absorption part
5: pump
6: drying part
7: carbon dioxide absorption unit
8: sensor part
9: prediction unit
Claims (8)
상기 가스배출라인이 하단에 연결되고 내부로 유입된 가스가 통과하면서 수분이 제거되도록 하는 수분흡착층이 형성된 수분흡수부; 및
상기 수분흡수부를 통과한 가스로부터 이산화탄소, 산소를 포함하는 부생가스와, 아산화질소를 포함하는 온실가스 혼입량을 측정하는 센서부;를 포함하며,
상기 센서부는 제 1센서부 및 제 2센서부로 구성되되, 상기 수분흡수부를 통과한 가스 중 일부는 상기 제 1센서부로 유입도록 하여 가스 중 이산화탄소, 산소의 혼입량이 센싱되고, 상기 수분흡수부를 통과한 가스 중 일부는 상기 제 2센서부로 유입되도록 하여 가스 중 아산화질소 혼입량이 센싱되도록 하고,
상기 제 2센서부로 유입되는 가스는 그 전단에 구성되는 이산화탄소흡착층이 형성된 이산화탄소흡수부를 통과하도록 하여 이산화탄소가 제거된 가스가 제 2센서부로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 부생가스 및 온실가스 모니터링 장치.
It is constituted inside the bioreactor, a floating collection unit is formed at the bottom, a collection space is formed therein, and a gas discharge line is formed at the top to discharge the gas collected in the collection space to the outside;
a moisture absorbing unit connected to the lower end of the gas discharge line and having a moisture absorbing layer formed thereon so that moisture is removed while the gas flowing into the inside passes; and
A sensor unit for measuring an amount of by-product gas including carbon dioxide and oxygen and a greenhouse gas including nitrous oxide from the gas passing through the moisture absorbing unit,
The sensor unit is composed of a first sensor unit and a second sensor unit, and some of the gas that has passed through the moisture absorbing unit is allowed to flow into the first sensor unit so that the mixed amount of carbon dioxide and oxygen in the gas is sensed. Some of the gas is allowed to flow into the second sensor unit so that the amount of nitrous oxide in the gas is sensed,
The by-product gas and greenhouse gas monitoring device, characterized in that the gas flowing into the second sensor unit passes through the carbon dioxide absorbing unit having the carbon dioxide absorbing layer formed at the front end so that the gas from which carbon dioxide is removed flows into the second sensor unit.
상기 수분흡수부 후단에는 가스로부터 수분을 건조시키는 건조부가 더 구성됨을 특징으로 하는 부생가스 및 온실가스 모니터링 장치.
According to claim 1,
A by-product gas and greenhouse gas monitoring device, characterized in that a drying unit for drying moisture from the gas is further configured at the rear end of the moisture absorbing unit.
상기 이산화탄소흡수부는,
하부에 유입라인과 상부에 상기 제 2센서부에 연결되는 배출라인이 형성되는 하우징과, 상기 하우징을 상,하로 구획하면서 이산화탄소흡수제가 충진된 이산화탄소흡착층과, 구동수단에 의해 회전연동을 하며 상기 이산화탄소흡착층 내부로 연장되는 회전축과, 상기 회전축에서 상기 이산화탄소흡착층 내부에 복수로 돌출되며 내부에 열선이 내재된 교반봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 부생가스 및 온실가스 모니터링 장치.
According to claim 1,
The carbon dioxide absorption unit,
A housing having an inlet line at the bottom and a discharge line connected to the second sensor unit at the top, a carbon dioxide adsorption layer filled with a carbon dioxide absorbent while partitioning the housing up and down, and a driving means rotationally interlock the housing. A monitoring device for by-product gas and greenhouse gas, characterized in that it comprises a rotating shaft extending into the carbon dioxide adsorption layer, and a plurality of stirring rods protruding from the rotation shaft into the carbon dioxide adsorption layer and having hot wires embedded therein.
상기 부유포집부는,
내부에 포집공간이 형성되는 포집하우징과, 상기 포집하우징을 감싸는 부유구와, 구동수단에 의해 회전되는 제 2회전축과, 상기 제 2회전축에서 돌출되는 복수의 고정바와 상기 고정바에 동일한 경사구배로 장착되며 충돌되는 가스로부터 이물질을 여과하고 거품을 밀어내어 수면이 노출되도록 하는 여과판으로 구성됨을 특징으로 하는 부생가스 및 온실가스 모니터링 장치.
According to claim 1,
The floating collection unit,
A collection housing having a collection space formed therein, a floating sphere surrounding the collection housing, a second rotating shaft rotated by a driving means, a plurality of fixing bars protruding from the second rotating shaft and the fixing bar are mounted with the same inclination gradient, By-product gas and greenhouse gas monitoring device, characterized in that composed of a filter plate that filters foreign substances from the colliding gas and pushes the bubbles to expose the surface of the water.
상기 여과판의 표면에는 실리콘 오일이 포함된 코팅층이 도포됨을 특징으로 하는 부생가스 및 온실가스 모니터링 장치.According to claim 7,
A by-product gas and greenhouse gas monitoring device, characterized in that a coating layer containing silicone oil is applied to the surface of the filter plate.
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