KR102591658B1 - anaerobic digestion unit for organic waste - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소화효율 향상을 위한 혐기성 소화조를 제공한다. 상기 소화효율 향상을 위한 혐기성 소화조는, 내부 공간이 형성되는 소화조 몸체부와; 상기 소화조 몸체부의 상단에 연결되며, 외부로부터 슬러지가 유입되는 슬러지 유입관과; 상기 소화조 몸체부의 측부 설정된 위치에서 분기되어 상기 내부 공간에 저장된 슬러지 상면에 형성되는 스컴이 배출되는 스컴 배출관과; 상기 소화조 본체부에 저장된 슬러지를 순환시키는 제 1슬러지 순환부와; 상기 소화조 본체부의 다수 위치에 연결되며, 저장된 슬러지를 순환시키되, 상기 슬러지에 외부 공기를 강제 주입시켜 순환시키는 다수의 제 2슬러지 순환부와; 상기 소화조 본체부의 하단에 연결되며, 외부 배출 신호에 따라 상기 소화조 본체부의 내부 공간에 저장된 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출부를 포함한다.The present invention provides an anaerobic digestion tank to improve digestion efficiency. The anaerobic digestion tank for improving digestion efficiency includes a digester body portion in which an internal space is formed; a sludge inflow pipe connected to the top of the digester body and through which sludge flows in from the outside; a scum discharge pipe branched at a position set on a side of the digester body and discharging scum formed on the upper surface of the sludge stored in the internal space; a first sludge circulation unit that circulates the sludge stored in the digester main body; A plurality of second sludge circulation units connected to multiple positions of the digester main body and circulating the stored sludge by forcefully injecting external air into the sludge; It is connected to the bottom of the digester main unit and includes a sludge discharge unit that discharges sludge stored in the internal space of the digester main unit to the outside according to an external discharge signal.
Description
본 발명은 유기성폐기물 혐기성소화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬러지에 미생물을 혼합하여 발효시킨 이후에 혐기성 소화를 거쳐 발생되는 바이오 가스를 저장 후, 각 설비에 공급 및 잉여 가스를 연소시킬 수 있는 유기성폐기물 혐기성소화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an anaerobic digestion system for organic waste, and more specifically, to a system that mixes and ferments microorganisms in sludge, stores the biogas generated through anaerobic digestion, supplies it to each facility, and burns the excess gas. It is about an anaerobic digestion system for organic waste.
일반적으로 음식물류 폐기물이나 하수 슬러지등 유기성 폐기물의 증가에 따라 유기성 폐기물의 적절한 관리의 필요성이 대두되고 있다.In general, as organic waste such as food waste and sewage sludge increases, the need for proper management of organic waste is emerging.
2011년부터 년차적으로 하수슬러지 및 음식물류 폐기물 등의 해양배출이 엄격히 규제됨으로서 이들 유기성 폐기물의 적절한 처리방법이 매우 시급한 실정이다. 또한 이들 유기물질들은 이미 육상매립이 금지되어 있어 다른 대체 처리수단을 강구하여야 한다.As marine discharge of sewage sludge and food waste has been strictly regulated annually since 2011, appropriate treatment methods for these organic wastes are urgently needed. Additionally, landfilling of these organic materials is already prohibited, so alternative treatment methods must be found.
이에 따라 유기성 폐기물을 매립하지 않고 퇴비화, 사료화 그리고 건조나 탈수를 통한 감량화 방법 등이 사용되어지고 있는 추세이다.Accordingly, instead of landfilling organic waste, methods such as composting, feeding, and reduction through drying or dehydration are being used.
그러나 퇴비화의 경우 수요자에게 거부감이 있을 뿐만 아니라 상당기간 이 퇴비를 사용하였을 때 퇴비중의 염분이 토양에 미치는 효과가 아직 검증되지 않았으며, 사료화의 경우 사전 분리작업이 철저하게 이루어져야하며, 그렇다 하여도 음식물류 폐기물로 만든 사료가 가축에게 좋은 먹이가 될 수 없다는 문제점이 있다. 또한 건조나 탈수에 의한 감량화 방법은 중량을 감소시킬 수는 있으나 분해 가능한 유기물의 최종적인 처리방법이 아니라는 문제점이 있다.However, in the case of composting, not only is there resistance from consumers, but the effect of salts in the compost on the soil when this compost has been used for a considerable period of time has not yet been verified. In the case of composting, prior separation work must be thoroughly performed, and even then, There is a problem that feed made from food waste cannot be good feed for livestock. In addition, weight reduction methods through drying or dehydration can reduce the weight, but have the problem that they are not the final treatment method for decomposable organic matter.
따라서, 유기성 폐기물을 처리함에 있어 발생되는 슬러지의 양을 감소시키고 또한 메탄가스를 추출할 수 있는 혐기 소화 처리장치가 꾸준히 제기되고 있다.Therefore, anaerobic digestion treatment devices that can reduce the amount of sludge generated when processing organic waste and also extract methane gas have been continuously proposed.
혐기성 소화란 용존산소가 존재하지 않는 환경에서 생분해성 유기물이 미생물에 의해 분해되는 과정으로 슬러지중의 유기물은 혐기성균의 활동에 의해 분해되면서 안정화되는 것이다.Anaerobic digestion is a process in which biodegradable organic matter is decomposed by microorganisms in an environment where dissolved oxygen does not exist. Organic matter in sludge is decomposed and stabilized by the activity of anaerobic bacteria.
혐기성 소화에 의한 슬러지의 분해과정은 가수분해단계, 산생성단계, 메탄생성단계로 구분할 수 있다. 이러한 단계를 거쳐 혐기성 소화의 주 목적인 메탄함량의 농도가 60% 이상인 바이오가스를 생성하는 기술이다.The decomposition process of sludge by anaerobic digestion can be divided into hydrolysis stage, acid generation stage, and methane generation stage. Through these steps, it is a technology that produces biogas with a methane content of more than 60%, which is the main purpose of anaerobic digestion.
이러한 혐기성 소화 처리는 일명 '메탄발효'라고도 하며, 폐수 혹은 폐기물 처리와 동시에 메탄이라는 에너지를 회수하기 위하여 적용되고 있다. This anaerobic digestion treatment is also called 'methane fermentation' and is applied to recover energy called methane at the same time as wastewater or waste treatment.
이러한 혐기성 소화 공정은 밀폐된 용기에 공기를 차단하고 혐기적인 조건으로 적절한 보온 하에서 유기물이 환원 분해되며 이루어진다. 혐기성 소화는 슬러지의 안정화 및 용적, 함수율, 악취 등의 감소에 효과적이다.This anaerobic digestion process is accomplished by blocking air in a closed container and reducing and decomposing organic matter under anaerobic conditions and appropriate temperature. Anaerobic digestion is effective in stabilizing sludge and reducing volume, moisture content, and odor.
혐기성 소화는 생물학적처리 범주 내에 포함되며, 초기에는 통성혐기성균이 작용하여 가수분해와 산발효를 시키고, 산소가 고갈되는 지점에서 편성혐기성균인 메탄균이 메탄을 생성하게 된다.Anaerobic digestion is included within the category of biological treatment. Initially, facultative anaerobes act to cause hydrolysis and acid fermentation, and at the point where oxygen is depleted, methane bacteria, which are facultative anaerobes, produce methane.
구체적으로, 유기물을 분해하기 위한 방법으로는 미생물을 이용한 혐기성소화법이 사용되며, 혐기성 소화에 의한 슬러지의 분해과정은 가수분해단계, 산생성단계 및 메탄생성단계의 3단계로 나눌 수 있다. 각 단계의 반응은 발효균, 아세트산 및 수소생성균, 그리고 메탄생성균 등 서로 다른 미생물에 의하여 이루어지며, 이들의 활동은 유기적으로 연결되어 있다.Specifically, anaerobic digestion using microorganisms is used as a method to decompose organic matter, and the decomposition process of sludge by anaerobic digestion can be divided into three stages: hydrolysis stage, acid generation stage, and methane generation stage. The reaction at each stage is carried out by different microorganisms such as fermenting bacteria, acetic acid and hydrogen producing bacteria, and methane producing bacteria, and their activities are organically connected.
그러나 혐기성 소화는 유기물을 분해하기 위하여 평균 20일 이상의 긴 체류시간을 거쳐야하며, 이를 위해서는 반응조 용량이 커져야 하는 문제를 갖는다.However, anaerobic digestion requires a long residence time of more than 20 days on average to decompose organic matter, and for this, the reactor capacity must be increased.
따라서 종래의 혐기성 소화조는 별도의 전처리를 실시하고 있지 않기 때문에 이를 사용한 소화효율이 평균 30%를 이루어 결국 바이오 가스 생산량이 저하되는 문제를 갖는다.Therefore, since the conventional anaerobic digester does not perform separate pretreatment, the digestion efficiency using it is 30% on average, which ultimately causes a problem in that biogas production decreases.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본 발명의 목적은 아래와 같다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is as follows.
본 발명의 목적은 슬러지에 미생물을 혼합하여 발효시킨 이후에 혐기성 소화를 거쳐 발생되는 바이오 가스를 저장 후, 각 설비에 공급 및 잉여 가스를 연소시킬 수 있는 유기성폐기물 혐기성소화 시스템을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide an anaerobic digestion system for organic waste that can mix and ferment sludge with microorganisms, store biogas generated through anaerobic digestion, supply it to each facility, and burn the excess gas.
또한 본 발명의 다른 목적은 혐기성 소화시 슬러지를 다수의 위치에서 연속적으로 순환시킴과 아울러 슬러지 미생물 자체의 막을 분해시켜 자가발열을 발생시킴으로써 에너지 절감을 효율적으로 유도할 수 있음과 아울러, 슬러지를 순환 위치를 가변적으로 설정할 수 있음과 아울러, 슬러지에 공기를 주입하는 경우 공기의 주입 위치를 다수로 형성함과 아울러 슬러지를 와류 유동시키도록 함으로서 소화조 내부로 배출되는 경우 미리 믹싱하여 배출하도록 할 수 있는 유기성폐기물 혐기성소화 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to efficiently save energy by continuously circulating sludge in multiple locations during anaerobic digestion and generating self-heating by decomposing the membrane of the sludge microorganisms themselves, and also to efficiently reduce sludge to a circulation location. In addition to being able to set variably, when injecting air into the sludge, multiple air injection positions are formed and the sludge is made to flow in a vortex, so that when discharged into the digester, organic waste can be mixed in advance and discharged. It provides an anaerobic digestion system.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 혐기성 소화 방식을 다양화 하여 선택적으로 운용 및 혼용하여 운용할 수 있는 유기성폐기물 혐기성소화 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an anaerobic digestion system for organic waste that can be selectively operated and mixed by diversifying anaerobic digestion methods.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. Additionally, it will be readily apparent that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기의 목적들을 달성하기 위해, 본 발명은 유기성폐기물 혐기성소화 시스템을 제공한다.To achieve the above objectives, the present invention provides an anaerobic digestion system for organic waste.
상기 유기성폐기물 혐기성소화 시스템은 슬러지를 공급하는 슬러지 공급부와; 상기 공급되는 슬러지와 외부에서 공급되는 미생물을 교반시켜 산발효시키고, 산발효된 슬러지를 배출하는 산발효부와; 상기 산발효부로 상기 미생물을 공급하는 미생물 공급부와; 상기 산발효부로부터 배출되는 상기 슬러지를 공급 받고, 공급 받은 상기 슬러지를 순환시키고, 순환되는 상기 슬러지에서 발생되는 가스를 배출하는 혐기성 소화부와; 상기 혐기성 소화부에서 배출되는 상기 가스를 저장하는 가스 저장부; 및, 상기 가스 저장부에서 저장된 가스를 공급 받는 설비 유닛들을 포함한다.The organic waste anaerobic digestion system includes a sludge supply unit that supplies sludge; an acid fermentation unit that stirs the supplied sludge and externally supplied microorganisms to acid-ferment them, and discharges the acid-fermented sludge; a microorganism supply unit that supplies the microorganisms to the acid fermentation unit; an anaerobic digestion unit that receives the sludge discharged from the acid fermentation unit, circulates the supplied sludge, and discharges gas generated from the circulated sludge; A gas storage unit that stores the gas discharged from the anaerobic digestion unit; And, it includes equipment units that receive the gas stored in the gas storage unit.
여기서 상기 산발효부는,Here, the acid fermentation unit,
상기 미생물 공급부 및 상기 슬러지 공급부와 각각의 관을 통해 연결되며, 상기 미생물과 상기 슬러지가 내부에 저장되는 산발효조와,an acid fermentation tank connected to the microorganism supply unit and the sludge supply unit through respective pipes, and in which the microorganisms and the sludge are stored;
상기 산발효조에 설치되며, 저장되는 상기 미생물과 상기 슬러지를 교반시키는 산발효조측 교반기와,An acid fermentation tank side stirrer installed in the acid fermentation tank and agitating the stored microorganisms and the sludge;
저장되는 상기 미생물과 상기 슬러지를 순환시키는 산발효조측 순환 유닛과,An acid fermentation tank side circulation unit that circulates the stored microorganisms and the sludge,
상기 산발효조의 내부로 공기를 공급하는 블로워 유닛을 구비하는 것이 바람직하다.It is desirable to have a blower unit that supplies air into the acid fermentation tank.
그리고 상기 혐기성 소화부는,And the anaerobic digestion unit,
제 1혐기성 소화부를 포함하고,Comprising a first anaerobic digestion section,
상기 제 1혐기성 소화부는,The first anaerobic digestion unit,
상기 산발효부로부터 배출되는 슬러지가 저장되는 내부 공간이 형성된 소화조와,A digester having an internal space where sludge discharged from the acid fermentation unit is stored,
상기 소화조에 설치되며, 저장된 상기 슬러지를 교반시키는 소화조측 교반기와,A digester-side agitator installed in the digester and agitating the stored sludge;
상기 소화조에 설치되며, 상기 슬러지를 순환시키는 소화조측 순환 유닛과,A digester-side circulation unit installed in the digester and circulating the sludge,
상기 소화조의 상단과 상기 가스 저장부의 상단에 연결되어 상기 가스를 상기 가스 저장부로 배출하는 가스 배출관과,A gas discharge pipe connected to the top of the digester and the top of the gas storage unit to discharge the gas into the gas storage unit,
상기 소화조의 하단에 연결되어 잉여 슬러지를 외부로 배출하는 잉여 슬러지 배출관과,a surplus sludge discharge pipe connected to the bottom of the digester to discharge excess sludge to the outside;
상기 교반되는 슬러지를 상기 가스 저장부로 배출하는 슬러지 배출관과,a sludge discharge pipe that discharges the stirred sludge into the gas storage unit;
상기 슬러지 상면에 형성되는 스컴을 외부로 배출하는 스컴 배출관을 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to include a scum discharge pipe that discharges scum formed on the upper surface of the sludge to the outside.
또한 상기 가스 저장부는,In addition, the gas storage unit,
상기 슬러지가 저장되는 하단 몸체와,a lower body where the sludge is stored,
상기 하단 몸체의 상단에 구 형상으로 형성되며, 내부에 상기 가스가 저장되는 상단 몸체를 포함하고,It is formed in a spherical shape at the top of the lower body and includes an upper body in which the gas is stored,
상기 상단 몸체는, 가스 배출관을 통해 상기 설비 유닛들로 공급된 후 잔류되는 가스를 잉여 가스 연소기로 배출하는 것이 바람직하다.The upper body preferably discharges the gas remaining after being supplied to the facility units through a gas discharge pipe to a surplus gas combustor.
또한 상기 혐기성 소화부는,In addition, the anaerobic digestion unit,
제 2혐기성 소화부를 포함하고,Comprising a second anaerobic digestion section,
상기 제 2혐기성 소화부는,The second anaerobic digestion unit,
내부 공간이 형성되는 소화조 몸체부;A digester body portion in which an internal space is formed;
상기 소화조 몸체부의 상단에 연결되며, 외부로부터 슬러지가 유입되는 슬러지 유입관;A sludge inlet pipe connected to the top of the digester body and through which sludge flows in from the outside;
상기 소화조 몸체부의 측부 설정된 위치에서 분기되어 상기 내부 공간에 저장된 슬러지 상면에 형성되는 스컴이 배출되는 스컴 배출관;A scum discharge pipe branched from a position set on the side of the digester body and discharging scum formed on the upper surface of the sludge stored in the internal space;
상기 소화조 본체부에 저장된 슬러지를 순환시키는 제 1슬러지 순환부;A first sludge circulation unit that circulates the sludge stored in the digester main body;
상기 소화조 본체부의 다수 위치에 연결되며, 저장된 슬러지를 순환시키되, 상기 슬러지에 외부 공기를 강제 주입시켜 순환시키는 다수의 제 2슬러지 순환부;A plurality of second sludge circulation units connected to multiple positions of the digester main body and circulating the stored sludge by forcefully injecting external air into the sludge;
상기 소화조 본체부의 하단에 연결되며, 외부 배출 신호에 따라 상기 소화조 본체부의 내부 공간에 저장된 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출부를 포함하는 것이 바람직하다.It is preferably connected to the bottom of the digester main unit and includes a sludge discharge unit that discharges the sludge stored in the internal space of the digester main unit to the outside according to an external discharge signal.
여기서 상기 소화조 몸체부의 상단에는,Here, at the top of the digester body,
상단 플레이트가 설치되고,The top plate is installed,
상기 상단 플레이트에는, 상기 슬러지 유입관이 연결되는 것이 바람직하다.It is preferable that the sludge inlet pipe is connected to the top plate.
그리고 상기 상단 플레이트에는,And on the top plate,
외부 공기를 상기 저장된 슬러지 상면에 분사시키는 다수의 공기 분사 유닛이 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of air injection units are installed to spray external air onto the upper surface of the stored sludge.
또한 상기 제 1슬러지 순환부는,In addition, the first sludge circulation unit,
상기 소화조 몸체부의 하단과 상기 소화조 몸체부의 측부 하단을 연결하는 제 1슬러지 순환관과,A first sludge circulation pipe connecting the lower end of the digester body and the lower side of the digester body,
상기 제 1슬러지 순환관 상에 설치되며, 저장된 슬러지를 상기 소화조 몸체부의 하단을 통해 강제 유입시켜 상기 소화조 몸체부의 측부 하단을 통해 순환시키는 제 1슬러지 순환펌프를 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable to include a first sludge circulation pump that is installed on the first sludge circulation pipe and forces the stored sludge to flow through the lower end of the digester body and circulates it through the lower side of the digester body.
또한 상기 다수의 제 2슬러지 순환부는,In addition, the plurality of second sludge circulation units,
상기 소화조 몸체부의 중심축으로부터 일정 반경을 이루는 경계를 따라 균등 간격을 이루어 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that they are arranged at equal intervals along a boundary forming a certain radius from the central axis of the digester body.
또한 상기 다수의 제 2슬러지 순환부는,In addition, the plurality of second sludge circulation units,
상기 소화조 몸체부의 측부 하단과 상기 상단 플레이트를 연결하는 제 2-1슬러지 순환관과,A 2-1 sludge circulation pipe connecting the lower side of the digester body and the upper plate,
상단이 상기 상단 플레이트를 통해 상기 제 2-1슬러지 순환관의 타단과 연결되며, 하단이 하방을 따라 연장되는 제 2-2슬러지 순환관과,a 2-2 sludge circulation pipe whose upper end is connected to the other end of the 2-1 sludge circulation pipe through the top plate and whose lower end extends downward;
상기 제 2슬러지 순환관의 하단에서 외측을 따라 절곡되는 분사관과,A spray pipe bent along the outside at the bottom of the second sludge circulation pipe,
상기 분사관과 연결되며 외부 공기를 상기 분사관을 주입시키는 공기 주입관을 구비하는 것이 바람직하다.It is preferable to include an air injection pipe that is connected to the injection pipe and injects external air into the injection pipe.
또한 상기 공기 주입관은,In addition, the air injection pipe,
외부 공기를 강제로 주입하는 공기 주입 펌프를 구비하되,Provided with an air injection pump that forcibly injects external air,
상기 공기 주입 펌프는,The air injection pump is,
제어부의 제어에 따라 구동되는 것이 바람직하다.It is preferable that it is driven under the control of the control unit.
또한 상기 분사관은,Additionally, the injection pipe is,
일단에서 타단을 따라 점진적으로 벌어지도록 형성되는 것이 바람직하다.It is desirable to form it so that it gradually spreads from one end to the other end.
또한 상기 다수의 제 2슬러지 순환부 각각의 상기 분사관은,In addition, the injection pipe of each of the plurality of second sludge circulation units,
상기 경계의 접선 방향을 따라 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that it is arranged along the tangential direction of the boundary.
또한 상기 다수의 제 2슬러지 순환부 각각의 상기 분사관에는,In addition, in the injection pipe of each of the plurality of second sludge circulation units,
외부 공기와 혼합된 슬러지의 배출 유량을 측정하고, 측정된 유량을 상기 제어부로 전송하는 유량 센서가 각각 설치되고,Flow sensors are installed to measure the discharge flow rate of sludge mixed with external air and transmit the measured flow rate to the control unit,
각각의 상기 분사관에는, 개폐 밸브가 설치되고,An open/close valve is installed in each of the injection pipes,
상기 제어부는,The control unit,
상기 측정된 유량이 기설정되는 기준 유량에 이르도록 상기 개폐 밸브의 개폐 정도를 실시간으로 제어하는 것이 바람직하다.It is desirable to control the degree of opening and closing of the on-off valve in real time so that the measured flow rate reaches a preset reference flow rate.
또한 상기 산발효부는,In addition, the acid fermentation unit,
상기 제 1혐기성 소화부 및 상기 제 2혐기성 소화부와 각각의 유로를 통해 연결되고,Connected to the first anaerobic digestion unit and the second anaerobic digestion unit through respective flow paths,
상기 제 1혐기성 소화부 및 상기 제 2혐기성 소화부 각각은 각각의 다른 유로를 통해 상기 가스 저장부와 연결되고,Each of the first anaerobic digestion unit and the second anaerobic digestion unit is connected to the gas storage unit through respective different flow paths,
제어부는, 외부의 신호에 따라 상기 각각의 유로 및 각각의 다른 유로에 설치되는 밸브들의 개폐를 제어하는 것이 바람직하다.The control unit preferably controls the opening and closing of valves installed in each flow path and each other flow path according to an external signal.
특히, 상기 다수의 제 2슬러지 순환부 각각의 상기 분사관 각각의 길이는 서로 다르게 형성된다.In particular, the length of each injection pipe of each of the plurality of second sludge circulation units is formed to be different from each other.
또한 상기 제 2-2슬러지 순환관의 하단에는 상기 분사관의 일단의 회전을 안내하는 하단 회전체가 설치되고,In addition, a lower rotating body is installed at the lower end of the 2-2 sludge circulation pipe to guide the rotation of one end of the injection pipe,
상기 하단 회전체는, 하단 회전 모터의 축에 연결되어 회전되되,The lower rotating body is connected to the shaft of the lower rotating motor and rotates,
상기 하단 회전 모터는, 상기 제어부의 제어에 따라 일정 각도의 범위 내에서 상기 분사관을 스윙 회전시킨다.The bottom rotation motor swings and rotates the injection pipe within a certain angle range under the control of the control unit.
또한 상기 제어부는,In addition, the control unit,
상기 슬러지 유입관을 통해 유입되는 슬러지의 유입 유량에 설정된 비율로 비례되도록 상기 하단 회전 모터를 사용하여 상기 분사관의 스윙 회전 속도를 증가되도록 제어한다.The swing rotation speed of the spray pipe is controlled to increase using the bottom rotation motor so that it is proportional to the inflow rate of sludge flowing through the sludge inlet pipe at a set rate.
또한 상기 소화조 몸체부는 금속으로 형성되고,In addition, the digester body portion is formed of metal,
상기 상단 플레이트에는,On the top plate,
일정 길이를 갖는 레일 부재가 수직을 이루도록 설치되고,A rail member having a certain length is installed vertically,
상기 레일 부재에는, 이동체가 승강 이동되도록 배치되고,On the rail member, a moving object is arranged to move up and down,
상기 이동체에는 스퀴지 부재가 연결되고,A squeegee member is connected to the moving body,
상기 스퀴지 부재는 상기 이동체에 연결된 상태로 상기 제어부의 제어에 따라 구동되는 리니어 모터에 의해 승강되고,The squeegee member is connected to the moving body and is lifted and lowered by a linear motor driven under the control of the control unit,
상기 스퀴지 부재의 선단은, 상기 소화조 몸체부의 상기 내주에 접촉되는 상태를 이룬다.The tip of the squeegee member is in contact with the inner periphery of the digester body portion.
또한 상기 이동체에는,Additionally, in the mobile body,
회전체가 더 설치되고,An additional rotating body is installed,
상기 회전체는, 상기 이동체에 회전되도록 설치되는 회전축을 갖는 회전 모터와, 상기 회전축에 설치되는 다수의 블레이드를 구비하고,The rotating body includes a rotary motor having a rotating shaft installed to rotate on the moving body, and a plurality of blades installed on the rotating shaft,
상기 제어부는, 상기 회전 모터를 사용하여 상기 회전축을 회전시켜 상기 다수의 블레이드를 회전시킨다.The control unit rotates the rotation shaft using the rotation motor to rotate the plurality of blades.
또한 상기 레일 부재는 상기 상단 플레이트의 중심을 기준으로 방사되는 방향을 따라 간격을 이루어 다수로 배치된다.Additionally, the rail members are arranged at intervals in a direction radiating from the center of the top plate.
상기의 과제의 해결 수단을 통해 본 발명은 슬러지를 다수의 위치에서 연속적으로 순환시킴과 아울러 슬러지 미생물 자체의 막을 분해시켜 자가발열을 발생시킴으로써 에너지 절감을 효율적으로 유도할 수 있다.Through means of solving the above problems, the present invention can efficiently reduce energy by continuously circulating sludge in multiple locations and generating self-heating by decomposing the membrane of the sludge microorganisms themselves.
또한 본 발명은 슬러지를 순환 위치를 가변적으로 설정할 수 있음과 아울러, 슬러지에 공기를 주입하는 경우 공기의 주입 위치를 다수로 형성함과 아울러 슬러지를 와류 유동시키도록 함으로서 소화조 내부로 배출되는 경우 미리 믹싱하여 배출하도록 할 수 있다. In addition, the present invention can variably set the sludge circulation position, and when injecting air into the sludge, it forms multiple air injection positions and causes the sludge to flow in a vortex, so that when discharged into the digester, it is mixed in advance. This can be done to discharge it.
상술한 효과들과 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention are described below while explaining specific details for carrying out the invention.
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도 1은 본 발명의 유기성폐기물 혐기성소화 시스템의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기성폐기물 혐기성소화 시스템의 구성을 보여주는 공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기성폐기물 혐기성소화 시스템의 다른 구성을 보여주는 공정도이다.
도 4는 도 3의 제 2혐기성 소화부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 제 2혐기성 소화부에 구비되는 제 2슬러지 순환부의 구성을 보여주는 예이다.
도 6은 도 5의 분사관을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 제 2슬러지 순환부의 분사관이 서로 다른 길이를 형성하고, 회전이 가능한 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 분사관의 회전 동작을 제어하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명에 따른 소화조 몸체부에 스퀴지 부재가 배치되는 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 유기성폐기물 혐기성소화 시스템이 제 1,2혐기성 소화부를 모두 구비하는 예를 보여주는 공정도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of the organic waste anaerobic digestion system of the present invention.
Figure 2 is a process diagram showing the configuration of an anaerobic digestion system for organic waste according to the present invention.
Figure 3 is a process diagram showing another configuration of the anaerobic digestion system for organic waste according to the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the configuration of the second anaerobic digestion unit of Figure 3.
Figure 5 is an example showing the configuration of the second sludge circulation unit provided in the second anaerobic digestion unit according to the present invention.
Figure 6 is a diagram showing the injection pipe of Figure 5.
Figure 7 is a diagram showing an example in which the injection pipes of the second sludge circulation unit according to the present invention have different lengths and are capable of rotation.
Figure 8 is a flowchart for controlling the rotational operation of the injection pipe according to the present invention.
Figure 9 is a view showing an example in which a squeegee member is disposed on the digester body according to the present invention.
Figure 10 is a process diagram showing an example in which the organic waste anaerobic digestion system according to the present invention includes both first and second anaerobic digestion units.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.The present invention may be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not relevant to the description are omitted, and identical or similar components are assigned the same reference numerals throughout the specification.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미한다.Hereinafter, the “top (or bottom)” of the substrate or the provision or arrangement of any component on the “top (or bottom)” of the substrate means that any component is provided or disposed in contact with the upper (or lower) surface of the substrate. means that
또한, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.Additionally, it is not limited to not including other components between the substrate and any components provided or disposed on (or under) the substrate.
다음은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 유기성폐기물 혐기성소화 시스템을 설명한다.Next, the anaerobic digestion system for organic waste of the present invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 유기성폐기물 혐기성소화 시스템의 구성을 보여주는 개략도이다. 도 2는 본 발명에 따른 유기성폐기물 혐기성소화 시스템의 구성을 보여주는 공정도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of the organic waste anaerobic digestion system of the present invention. Figure 2 is a process diagram showing the configuration of an anaerobic digestion system for organic waste according to the present invention.
도 1 및 도 2를 참조 하면 본 발명에 따른 유기성폐기물 혐기성소화 시스템은 슬러지를 공급하는 슬러지 공급부(10)와, 상기 공급되는 슬러지와 외부에서 공급되는 미생물을 교반시켜 산발효시키고, 산발효된 슬러지를 배출하는 산발효부(20)와, 상기 산발효부(20)로 상기 미생물을 공급하는 미생물 공급부(30)와, 상기 산발효부(20)로부터 배출되는 상기 슬러지를 공급 받고, 공급 받은 상기 슬러지를 순환시키고, 순환되는 상기 슬러지에서 발생되는 가스를 배출하는 혐기성 소화부(1)와, 상기 혐기성 소화부(40)에서 배출되는 상기 가스를 저장하는 가스 저장부(50)와, 상기 가스 저장부에서 저장된 가스를 공급 받는 설비 유닛들(60)을 포함한다.Referring to Figures 1 and 2, the anaerobic digestion system for organic waste according to the present invention includes a sludge supply unit 10 that supplies sludge, acid fermentation by stirring the supplied sludge and microorganisms supplied from the outside, and acid fermentation of the sludge. An acid fermentation unit 20 that discharges, a microorganism supply unit 30 that supplies the microorganisms to the acid fermentation unit 20, and a supply of the sludge discharged from the acid fermentation unit 20, and circulation of the supplied sludge. an anaerobic digestion unit (1) that discharges the gas generated from the circulating sludge, a gas storage unit (50) that stores the gas discharged from the anaerobic digestion unit (40), and It includes facility units 60 that receive gas supply.
상기 슬러지 공급부(10)는 제 1관(11)을 통해 산발효부의 산발효조 상단에 연결되며, 제 1펌프(12)의 펌핑 동작을 통해 슬러지를 제 1관(11)을 따라 상기 산발효조(20)의 내부에 공급할 수 있다.The sludge supply unit 10 is connected to the top of the acid fermentation tank of the acid fermentation unit through the first pipe 11, and pumps sludge along the first pipe 11 through the pumping operation of the first pump 12 to the acid fermentation tank ( 20) can be supplied inside.
상기 미생물 공급부(30)는 외부에서 주입되는 미생물을 일정량으로 수용한 이후에, 이를 별도의 펌프(31)를 통해 펌핑하여 산발효조(21)의 상단을 통해 산발효조(21)의 내부에 공급할 수 있다.After receiving a certain amount of microorganisms injected from the outside, the microorganism supply unit 30 can pump them through a separate pump 31 and supply them to the inside of the acid fermentation tank 21 through the top of the acid fermentation tank 21. there is.
여기서 상기 산발효부(20)는 상기 미생물 공급부(30) 및 상기 슬러지 공급부(10)와 각각의 관을 통해 연결되며, 상기 미생물과 상기 슬러지가 내부에 저장되는 산발효조(21)와, 상기 산발효조(21)에 설치되며, 저장되는 상기 미생물과 상기 슬러지를 교반시키는 산발효조측 교반기(22)와, 저장되는 상기 미생물과 상기 슬러지를 순환시키는 산발효조측 순환 유닛(23)과, 상기 산발효조(21)의 내부로 공기를 공급하는 블로워 유닛(24)을 갖는다.Here, the acid fermentation unit 20 is connected to the microorganism supply unit 30 and the sludge supply unit 10 through respective pipes, and includes an acid fermentation tank 21 in which the microorganisms and the sludge are stored, and the acid fermentation tank It is installed in (21) and includes an acid fermentation tank side agitator 22 for agitating the stored microorganisms and the sludge, an acid fermentation tank side circulation unit 23 for circulating the stored microorganisms and the sludge, and the acid fermentation tank ( It has a blower unit 24 that supplies air into the interior of 21).
상기 산발효조측 교반기(22)는 산발효조(21)의 상단에 설치되는 제 1회전기(22a)와, 상기 산발효조(21)의 내부에 배치되며 상기 제 1회전기(22a)의 회전에 따라 회전되는 제 1회전축(22b)과, 상기 제 1회전축(22b)의 단부에 설치되는 제 1교반날개(22c)를 갖는다. 상기 제 1교반날개(22c)는 중앙이 제 1회전축(22b)의 하단에 연결되고 외측을 따라 하방으로 휘어지는 곡률을 형성한다.The acid fermentation tank side stirrer 22 includes a first rotor 22a installed at the top of the acid fermentation tank 21, and is disposed inside the acid fermentation tank 21 and rotates according to the rotation of the first rotor 22a. It has a first rotating shaft (22b) and a first stirring blade (22c) installed at the end of the first rotating shaft (22b). The center of the first stirring blade 22c is connected to the lower end of the first rotation shaft 22b and is curved downward along the outside.
상기 블로워 유닛(24)은 제어부(700)의 제어에 따라 공기의 블로워 양을 가변적으로 조절 가능할 수 있다.The blower unit 24 may variably adjust the blowing amount of air according to the control of the control unit 700.
또한 상기 산발효조(21)에는 저장되는 슬러지(미생물 포함)의 수위를 측정하는 수위 센서(미도시)가 설치된다.Additionally, a water level sensor (not shown) is installed in the acid fermentation tank 21 to measure the water level of stored sludge (including microorganisms).
상기 제어부(700)는 수위 센서(701)에 의해 측정되는 수위에 따라 미리 설정되는 비율에 비례되도록 상기 블로워 유닛(24)의 작동을 제어하여 블로워 양을 실시간으로 조절할 수 있다.The control unit 700 can control the operation of the blower unit 24 to be proportional to a preset ratio according to the water level measured by the water level sensor 701, thereby adjusting the blower amount in real time.
그리고 상기 혐기성 소화부(1)는 제 1혐기성 소화부(40)를 포함한다.And the anaerobic digestion unit (1) includes a first anaerobic digestion unit (40).
상기 제 1혐기성 소화부(40)는 상기 산발효부(20)로부터 배출되는 슬러지가 저장되는 내부 공간이 형성된 소화조(41)와, 상기 소화조(41)에 설치되며, 저장된 상기 슬러지를 교반시키는 소화조측 교반기(42)와, 상기 소화조(41)에 설치되며, 상기 슬러지를 순환시키는 소화조측 순환 유닛(43)과, 상기 소화조(41)의 상단과 상기 가스 저장부(50)의 상단에 연결되어 상기 가스를 상기 가스 저장부(50)로 배출하는 가스 배출관(44)과, 상기 소화조(41)의 하단에 연결되어 잉여 슬러지를 외부로 배출하는 잉여 슬러지 배출관(45)과, 상기 교반되는 슬러지를 상기 가스 저장부(50)로 배출하는 슬러지 배출관(46)을 포함한다.The first anaerobic digestion unit 40 includes a digester 41 having an internal space in which sludge discharged from the acid fermentation unit 20 is stored, and a digester side that is installed in the digester 41 and agitates the stored sludge. A stirrer 42, a digester-side circulation unit 43 installed in the digester 41 and circulating the sludge, and connected to the top of the digester 41 and the top of the gas storage unit 50 A gas discharge pipe 44 for discharging gas to the gas storage unit 50, a surplus sludge discharge pipe 45 connected to the bottom of the digester 41 to discharge excess sludge to the outside, and the stirred sludge It includes a sludge discharge pipe 46 discharging to the gas storage unit 50.
상기 소화조측 순환 유닛(43)은 소화조(41)의 하단에서 상단 측부를 연결하는 파이프(43a)를 구비하고, 펌프(43b)를 사용하여 소화조(41)의 내부에 저장된 슬러지를 연속적으로 순환시킬 수 있다.The digester-side circulation unit 43 is provided with a pipe (43a) connecting the lower end to the upper side of the digester 41, and continuously circulates the sludge stored inside the digester 41 using a pump 43b. You can.
상기 소화조측 교반기(42)는 상기 소화조(41)의 상단에 배치되며 소화조의 내부에 위치되는 제 2회전축(42a)을 갖는 제 2회전기(42b)와, 상기 제 2회전축(42a)의 하단에 연결되는 제 2교반 날개(42c)를 갖는다.The digester-side agitator 42 is disposed at the top of the digester 41 and includes a second rotor 42b having a second rotation shaft 42a located inside the digester, and a lower end of the second rotation shaft 42a. It has a connected second stirring wing (42c).
상기 제 2교반 날개(42c)의 중심은 제 2회전축(42a)의 하단에 연결되고, 제 2교반 날개(42c)는 외측을 따라 하방으로 휨이 형성되는 곡률을 형성한다.The center of the second stirring blade 42c is connected to the lower end of the second rotation shaft 42a, and the second stirring blade 42c forms a curvature that bends downward along the outside.
또한 상기 가스 저장부(50)는 상기 슬러지가 저장되는 하단 몸체(51)와, 상기 하단 몸체(51)의 상단에 반구 형상으로 형성되며, 내부에 상기 가스가 저장되는 상단 몸체(52)를 포함한다.In addition, the gas storage unit 50 includes a lower body 51 in which the sludge is stored, and an upper body 52 that is formed in a hemispherical shape at the upper end of the lower body 51 and stores the gas therein. do.
상기 상단 몸체(52)는, 가스 배출관(44)을 통해 상기 설비 유닛들(60)로 공급된 후 잔류되는 가스를 잉여 가스 연소기(70)로 배출할 수 있다.The upper body 52 may discharge gas remaining after being supplied to the facility units 60 through the gas discharge pipe 44 to the surplus gas combustor 70.
도 3은 본 발명에 따른 유기성폐기물 혐기성소화 시스템의 다른 구성을 보여주는 공정도이다. 도 4는 도 3의 제 2혐기성 소화부의 구성을 보여주는 도면이다.Figure 3 is a process diagram showing another configuration of the anaerobic digestion system for organic waste according to the present invention. Figure 4 is a diagram showing the configuration of the second anaerobic digestion unit of Figure 3.
도 3 및 도 4를 참조 하면 유기성폐기물 혐기성소화 시스템의 혐기성 소화부는 제 2혐기성 소화부(1)를 구비할 수 있다.Referring to Figures 3 and 4, the anaerobic digestion unit of the organic waste anaerobic digestion system may be provided with a second anaerobic digestion unit (1).
슬러지 공급부(10)와 가스 저장부(50)의 사이에 제 2혐기성 소화조(40')가 연결될 수 있다.A second anaerobic digestion tank 40' may be connected between the sludge supply unit 10 and the gas storage unit 50.
상기 제 2혐기성 소화부(40')는 소화조 몸체부(100)와, 슬러지 유입관(200)과, 배출관(300)과, 제 1슬러지 순환부(400)와, 제 2슬러지 순환부(500)와, 슬러지 배출부(600)를 포함한다.The second anaerobic digestion unit 40' includes a digester body 100, a sludge inlet pipe 200, an discharge pipe 300, a first sludge circulation unit 400, and a second sludge circulation unit 500. ) and a sludge discharge unit 600.
상기 소화조 몸체부(100)는 금속으로 형성되며, 내부 공간이 형성한다.The digester body 100 is made of metal and has an internal space.
상기 소화조 몸체부(100)의 상단에는 상단 플레이트(110)가 설치된다. 상기 상단 플레이트(110)에는 상기 슬러지 유입관(200)이 연결된다. 상기 슬러지 유입관(200)을 통해 외부에서 잉여슬러지가 소화조 몸체부(100)의 내부 공간에 유입될 수 있다.A top plate 110 is installed on the top of the digester body 100. The sludge inlet pipe 200 is connected to the top plate 110. Excess sludge may flow into the internal space of the digester body 100 from the outside through the sludge inlet pipe 200.
그리고 상기 상단 플레이트(110)에는 외부 공기를 상기 저장된 슬러지 상면에 분사시키는 다수의 공기 분사 유닛(120)이 설치된다.And a plurality of air injection units 120 are installed on the top plate 110 to spray external air onto the upper surface of the stored sludge.
상기 다수의 공기 분사 유닛(120)은 상단 플레이트(110)의 다수 위치에 설치된다.The plurality of air injection units 120 are installed at multiple positions on the top plate 110.
상기 다수의 공기 분사 유닛(120) 각각은 공기 분사 파이프(121)를 구비하고, 상기 공기 분사 파이프(121)의 상단은 상단 플레이트(110)에 고정되고, 하단은 소화조 몸체부(100)의 내부 공간에 위치되도록 형성된다. 여기서 상기 공기 분사 파이프(121)의 하단은 소화조 몸체부(100)의 내부 공간에 유입되는 슬러지의 수면 보다 높은 위치에 배치될 수 있다.Each of the plurality of air injection units 120 is provided with an air injection pipe 121, the upper end of the air injection pipe 121 is fixed to the upper plate 110, and the lower end is inside the digester body 100. It is formed to be located in space. Here, the lower end of the air injection pipe 121 may be placed at a higher position than the water surface of the sludge flowing into the internal space of the digester body 100.
상기 다수의 공기 분사 유닛(120)은 공기 분사 파이프(121)로 공기를 분사할 수 있는 펌프(미도시)와 연결되는 것이 좋다.The plurality of air injection units 120 are preferably connected to a pump (not shown) capable of spraying air into the air injection pipe 121.
상기 공기 분사 파이프(121)의 하단은 측방으로 벌어지는 방향을 따라 공기를 분사하도록 형성된다. 또한 상기 공기 분사 파이프(121)는 한 쌍으로 형성되어 하단이 서로 벌어지는 방향으로 공기를 분사하도록 구성될 수 있다.The lower end of the air injection pipe 121 is formed to spray air along a direction that spreads laterally. Additionally, the air injection pipes 121 may be formed as a pair and configured to spray air in a direction in which the lower ends are spread apart from each other.
또한 상기 소화조 몸체부(100)의 측부 설정된 위치에서 분기되어 상기 내부 공간에 저장된 슬러지를 가스 저장부로 공급하도록 배출하는 배출관(300)이 설치된다.In addition, a discharge pipe 300 is installed that branches off from a position set on the side of the digester body 100 and discharges the sludge stored in the internal space to supply the gas storage unit.
상기 소화조 본체부(100)에 저장된 슬러지를 순환시키는 제 1슬러지 순환부(400)가 배치된다.A first sludge circulation unit 400 is disposed to circulate the sludge stored in the digester main body 100.
본 발명에 따른 제 1슬러지 순환부(400)를 설명한다.The first sludge circulation unit 400 according to the present invention will be described.
상기 제 1슬러지 순환부(400)는 상기 소화조 몸체부(100)의 하단과 상기 소화조 몸체부(100)의 측부 하단을 연결하는 제 1슬러지 순환관(410)과, 상기 제 1슬러지 순환관(410) 상에 설치되며, 저장된 슬러지를 상기 소화조 몸체부(100)의 하단을 통해 강제 유입시켜 상기 소화조 몸체부(100)의 측부 하단을 통해 순환시키는 제 1슬러지 순환펌프(420)를 포함한다.The first sludge circulation unit 400 includes a first sludge circulation pipe 410 connecting the lower end of the digester body 100 and the lower side of the digester body 100, and the first sludge circulation pipe ( It is installed on 410) and includes a first sludge circulation pump 420 that forces the stored sludge to flow through the lower end of the digester body 100 and circulates it through the lower side of the digester body 100.
상기 제 1슬러지 순환펌프(420)는 제어부(700)의 제어에 따라 구동된다.The first sludge circulation pump 420 is driven under the control of the control unit 700.
상기 제 1슬러지 순환펌프(420)가 구동되면, 소화조 몸체부(100)의 내부에 저장된 슬러지는 제 1슬러지 순환관(410)의 일단으로 유입되어 타단으로 배출되면서 소화조 몸체부(100)의 측부 하단을 통해 소화조 몸체부(100)의 내부 공간으로 배출되어 연속적으로 순환될 수 있다.When the first sludge circulation pump 420 is driven, the sludge stored inside the digester body 100 flows into one end of the first sludge circulation pipe 410 and is discharged to the other end, thereby flowing into the side of the digester body 100. It can be discharged into the internal space of the digester body 100 through the bottom and circulated continuously.
또한 상기 소화조 본체부(100)의 다수 위치에 연결되며, 저장된 슬러지를 순환시키되, 상기 슬러지에 외부 공기를 강제 주입시켜 순환시키는 다수의 제 2슬러지 순환부(500)가 배치된다.In addition, a plurality of second sludge circulation units 500 are connected to multiple positions of the digester main body 100 and circulate the stored sludge by forcibly injecting external air into the sludge.
본 발명에 따른 다수의 제 2슬러지 순환부(500)를 설명한다.A plurality of second sludge circulation units 500 according to the present invention will be described.
상기 다수의 제 2슬러지 순환부(500)는 상기 소화조 몸체부(100)의 중심축으로부터 일정 반경을 이루는 경계를 따라 균등 간격을 이루어 배치된다.The plurality of second sludge circulation units 500 are arranged at equal intervals along a boundary forming a predetermined radius from the central axis of the digester body 100.
또한 상기 다수의 제 2슬러지 순환부(500)는 상기 소화조 몸체부(100)의 측부 하단과 상기 상단 플레이트(110)를 연결하는 제 2-1슬러지 순환관(510)과, 상단이 상기 상단 플레이트(110)를 통해 상기 제 2-1슬러지 순환관(510)의 타단과 연결되며, 하단이 하방을 따라 연장되는 제 2-2슬러지 순환관(520)과, 상기 제 2-2슬러지 순환관(520)의 하단에서 외측을 따라 절곡되는 분사관(530)과, 상기 분사관(530)과 연결되며 외부 공기를 상기 분사관(530)을 주입시키는 공기 주입관(540)으로 구성된다.In addition, the plurality of second sludge circulation units 500 include a 2-1 sludge circulation pipe 510 connecting the lower side of the digester body 100 and the top plate 110, and the upper end of the top plate A 2-2 sludge circulation pipe 520 that is connected to the other end of the 2-1 sludge circulation pipe 510 through (110) and whose lower end extends downward, and the 2-2 sludge circulation pipe ( It consists of an injection pipe 530 bent along the outside at the bottom of 520, and an air injection pipe 540 that is connected to the injection pipe 530 and injects external air into the injection pipe 530.
또한 상기 공기 주입관(540)은 외부 공기를 강제로 주입하는 공기 주입 펌프(550)를 구비한다. 상기 공기 주입 펌프(550)는 제어부(700)의 제어에 따라 구동된다.Additionally, the air injection pipe 540 is provided with an air injection pump 550 that forcibly injects external air. The air injection pump 550 is driven under the control of the control unit 700.
또한 상기 분사관(530)은 일단에서 타단을 따라 점진적으로 벌어지도록 형성될 수 있다. 또한 상기 다수의 제 2슬러지 순환부(500) 각각의 상기 분사관(530)은 상기 경계의 접선 방향을 따라 배치된다.Additionally, the injection pipe 530 may be formed to gradually expand from one end to the other end. In addition, the injection pipe 530 of each of the plurality of second sludge circulation units 500 is arranged along the tangential direction of the boundary.
그리고 본 발명에 따른 슬러지 배출부(600)는 상기 소화조 본체부(100)의 하단에 연결되며, 외부 배출 신호에 따라 상기 소화조 본체부(100)의 내부 공간에 저장된 슬러지를 외부로 배출한다.And the sludge discharge unit 600 according to the present invention is connected to the bottom of the digester main body 100, and discharges the sludge stored in the internal space of the digester main unit 100 to the outside according to an external discharge signal.
상기와 같이 본 발명에 따른 유기성폐기물 혐기성소화 시스템은 도 1,2에서 보여지는 바와 같은 제 1혐기성 소화부(40) 또는 도 3에서 보여지는 제 2혐기성 소화부(40')를 구비할 수 있다.As described above, the anaerobic digestion system for organic waste according to the present invention may be provided with a first anaerobic digestion unit 40 as shown in Figures 1 and 2 or a second anaerobic digestion unit 40' as shown in Figure 3. .
도 5는 본 발명에 따른 제 2혐기성 소화부에 구비되는 제 2슬러지 순환부의 구성을 보여주는 예이다. 도 6은 도 5의 분사관을 보여주는 도면이다.Figure 5 is an example showing the configuration of the second sludge circulation unit provided in the second anaerobic digestion unit according to the present invention. Figure 6 is a diagram showing the injection pipe of Figure 5.
도 5 및 도 6을 참조 하면 상기 다수의 제 2슬러지 순환부(500) 각각의 상기 분사관(530)에는 외부 공기와 혼합된 슬러지의 배출 유량을 측정하고, 측정된 유량을 상기 제어부(700)로 전송하는 유량 센서(710)가 각각 설치될 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6, the discharge flow rate of sludge mixed with external air is measured in the injection pipe 530 of each of the plurality of second sludge circulation units 500, and the measured flow rate is transmitted to the control unit 700. Flow sensors 710 that transmit to can be installed, respectively.
그리고 각각의 상기 분사관(530)에는 개폐 밸브(720)가 설치된다.And an opening/closing valve 720 is installed in each injection pipe 530.
상기 제어부(700)는 상기 측정된 유량이 기설정되는 기준 유량에 이르도록 상기 개폐 밸브(720)의 개폐 정도를 실시간으로 제어할 수 있다.The control unit 700 may control the degree of opening and closing of the on-off valve 720 in real time so that the measured flow rate reaches a preset reference flow rate.
도 7은 본 발명에 따른 제 2슬러지 순환부의 분사관이 서로 다른 길이를 형성하고, 회전이 가능한 예를 보여주는 도면이다. 도 8은 본 발명에 따른 분사관의 회전 동작을 제어하는 흐름도이다.Figure 7 is a diagram showing an example in which the injection pipes of the second sludge circulation unit according to the present invention have different lengths and are capable of rotation. Figure 8 is a flowchart for controlling the rotational operation of the injection pipe according to the present invention.
도 7 및 도 8을 참조 하면 상기 다수의 제 2슬러지 순환부(500) 각각의 상기 분사관(530) 각각의 길이는 서로 다르게 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 7 and 8, the length of each injection pipe 530 of each of the plurality of second sludge circulation units 500 may be formed differently.
또한 상기 제 2-2슬러지 순환관(520)의 하단에는 상기 분사관(530)의 일단의 회전을 안내하는 하단 회전체(560)가 설치된다.In addition, a lower rotating body 560 is installed at the lower end of the 2-2 sludge circulation pipe 520 to guide the rotation of one end of the injection pipe 530.
상기 하단 회전체(560)는 하단 회전 모터(561)의 축(562)에 연결되어 회전된다.The lower rotating body 560 is connected to the shaft 562 of the lower rotating motor 561 and rotates.
상기 하단 회전 모터(561)는 상기 제어부(700)의 제어에 따라 일정 각도의 범위 내에서 상기 분사관(530)을 스윙 회전시킨다.The bottom rotation motor 561 swings and rotates the injection pipe 530 within a certain angle range under the control of the control unit 700.
또한 상기 제어부(700)는 상기 슬러지 유입관(200)을 통해 유입되는 슬러지의 유입 유량에 설정된 비율로 비례되도록 상기 하단 회전 모터(561)를 사용하여 상기 분사관(530)의 스윙 회전 속도를 증가되도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit 700 increases the swing rotation speed of the injection pipe 530 using the bottom rotation motor 561 so that it is proportional to the inflow rate of sludge flowing through the sludge inflow pipe 200 at a set rate. It can be controlled as much as possible.
여기서 상기 하단 회전체(560)는 제 2-2슬러지 순환관(520)의 회전축선을 형성한다.Here, the lower rotating body 560 forms the rotation axis of the 2-2 sludge circulation pipe 520.
또한 상기 하단 회전 모터(561)는 방수처리가 이루어진 모터이다.Additionally, the lower rotation motor 561 is a motor that has been waterproofed.
도 9는 본 발명에 따른 소화조 몸체부에 스퀴지 부재가 배치되는 예를 보여주는 도면이다.Figure 9 is a view showing an example in which a squeegee member is disposed on the digester body according to the present invention.
도 9를 참조 하면 본 발명에 따른 소화조 몸체부(100)는 금속으로 형성된다.Referring to Figure 9, the digester body portion 100 according to the present invention is formed of metal.
상기 상단 플레이트(110)에는 일정 길이를 갖는 레일 부재(810)가 수직을 이루도록 설치된다.A rail member 810 having a certain length is installed vertically on the top plate 110.
상기 레일 부재(810)에는 이동체(820)가 승강 이동되도록 배치된다.The moving body 820 is arranged to move up and down on the rail member 810.
상기 이동체(820)에는 스퀴지 부재(830)가 연결된다.A squeegee member 830 is connected to the moving body 820.
상기 스퀴지 부재(830)는 상기 이동체(820)에 연결된 상태로 상기 제어부(700)의 제어에 따라 구동되는 리니어 모터(840)에 의해 승강될 수 있다.The squeegee member 830 may be moved up and down by a linear motor 840 driven under the control of the control unit 700 while connected to the moving body 820.
상기 스퀴지 부재(830)의 선단은 상기 소화조 몸체부(100)의 상기 내주에 접촉되는 상태를 이룬다.The tip of the squeegee member 830 is in contact with the inner periphery of the digester body portion 100.
또한 상기 이동체(820)에는 회전체(850)가 더 설치될 수 있다.Additionally, a rotating body 850 may be further installed on the moving body 820.
상기 회전체(850)는 상기 이동체(820)에 회전되도록 설치되는 회전축을 갖는 회전 모터(851)와, 상기 회전축(851a)에 설치되는 다수의 블레이드(852)를 구비할 수 있다.The rotating body 850 may include a rotation motor 851 having a rotating shaft installed to rotate on the moving body 820 and a plurality of blades 852 installed on the rotating shaft 851a.
상기 제어부(700)는 상기 회전 모터(851)를 사용하여 상기 회전축을 회전시켜 상기 다수의 블레이드(852)를 회전시킨다.The control unit 700 rotates the rotation shaft using the rotation motor 851 to rotate the plurality of blades 852.
또한 상기 레일 부재(810)는 상기 상단 플레이트(110)의 중심을 기준으로 방사되는 방향을 따라 간격을 이루어 다수로 배치될 수 있다.Additionally, the rail members 810 may be arranged in plural numbers at intervals along a direction radiating from the center of the top plate 110.
도 10은 본 발명에 따른 유기성폐기물 혐기성소화 시스템이 제 1,2혐기성 소화부를 모두 구비하는 예를 보여주는 공정도이다.Figure 10 is a process diagram showing an example in which the organic waste anaerobic digestion system according to the present invention includes both first and second anaerobic digestion units.
도 10을 참조 하면, 본 발명에 따른 산발효조(21)는 그 하단에 제 1배출관(21f)을 갖는다. 상기 제 1배출관(21f)의 단부에는 각도 조절 밸브(750)가 설치된다.Referring to Figure 10, the acid fermentation tank 21 according to the present invention has a first discharge pipe 21f at its lower end. An angle adjustment valve 750 is installed at the end of the first discharge pipe 21f.
상기 각도 조절 밸브(750)는 제 1파이프(P1)를 통해 제 1혐기성 소화부(40)의 소화조(41) 상단에 연결되고, 제 2파이프(P2)를 통해 제 2혐기성 소화부(40')의 소화조 몸체부(100)의 상단에 연결된다.The angle control valve 750 is connected to the top of the digester 41 of the first anaerobic digestion unit 40 through the first pipe (P1), and is connected to the second anaerobic digestion unit 40' through the second pipe (P2). ) is connected to the top of the digester body 100.
상기 각도 조절 밸브(750)는 제어부(700)의 제어에 의해 제 1파이프(P1)를 개방하거나, 제 2파이프(P2)를 개방하도록 제어할 수 있다.The angle control valve 750 may be controlled to open the first pipe (P1) or the second pipe (P2) under the control of the control unit 700.
여기서, 상기 소화조(41)의 상단은 가스 저장부(50)와 가스 배출관(190)으로 연결되고, 상기 가스 배출관(190)에는 가스의 유량을 측정하여 이를 제어부(700)로 전송하는 유량기(190a)가 설치된다.Here, the top of the digester 41 is connected to the gas storage unit 50 and the gas discharge pipe 190, and the gas discharge pipe 190 is equipped with a flow rate device that measures the flow rate of the gas and transmits it to the control unit 700. 190a) is installed.
상기 소화조 몸체부(100)의 상단은 가스 저장부(50)와 다른 가스 배출관(191)으로 연결되고, 상기 다른 가스 배출관(191)에는 가스의 유량을 측정하여 이를 제어부(700)로 전송하는 다른 유량기(191a)가 설치된다.The top of the digester body 100 is connected to the gas storage unit 50 and another gas discharge pipe 191, and the other gas discharge pipe 191 has another device that measures the flow rate of gas and transmits it to the control unit 700. A flow device 191a is installed.
상기 제어부(700)는 상기 유량기(190a)와 다른 유량기(191a)에서 측정되는 가스의 유량이 서로 기설정되는 기준 유량에 이르도록 각도 조절 밸브(750)를 통해 제 1,2파이프(P1. P2)의 개폐정도를 조절하여 균등한 가스 배출 유량을 이룰 수 있도록 할 수 있다.The control unit 700 controls the first and second pipes (P1) through the angle control valve 750 so that the gas flow rate measured by the flow device 190a and the other flow device 191a reaches a preset reference flow rate. . By adjusting the opening and closing degree of P2), an equal gas discharge flow rate can be achieved.
물론 제어부(700)는 각도 조절 밸브(750)를 구동시켜 제 1,2파이프(P1, P2) 중 어느 하나만을 개방하도록 제어할 수도 있다. Of course, the control unit 700 may drive the angle control valve 750 to control to open only one of the first and second pipes (P1 and P2).
상기의 구성 및 작용에 따라 본 발명은 슬러지를 다수의 위치에서 연속적으로 순환시킴과 아울러 슬러지 미생물 자체의 막을 분해시켜 자가발열을 발생시킴으로써 에너지 절감을 효율적으로 유도할 수 있다.According to the above configuration and operation, the present invention can efficiently reduce energy by continuously circulating sludge in multiple locations and generating self-heating by decomposing the membrane of the sludge microorganisms themselves.
또한 본 발명은 슬러지를 순환 위치를 가변적으로 설정할 수 있음과 아울러, 슬러지에 공기를 주입하는 경우 공기의 주입 위치를 다수로 형성함과 아울러 슬러지를 와류 유동시키도록 함으로서 소화조 내부로 배출되는 경우 미리 믹싱하여 배출하도록 할 수 있다. In addition, the present invention can variably set the sludge circulation position, and when injecting air into the sludge, it forms multiple air injection positions and causes the sludge to flow in a vortex, so that when discharged into the digester, it is mixed in advance. This can be done to discharge it.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be made by anyone skilled in the art without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims.
100 : 소화조 몸체부
110 : 상단 플레이트
120 : 공기 분사 유닛
121 : 공기 분사 파이프
200 : 슬러지 유입관
300 : 배출관
400 : 제 1슬러지 순환부
410 : 제 1슬러지 순환관
420 : 제 1슬러지 순환펌프
500 : 제 2슬러지 순환부
510 : 제 2-1슬러지 순환관
520 : 제 2-2슬러지 순환관
530 : 분사관
540 : 공기 주입관
550 : 공기 주입 펌프
560 : 하단 회전체
561 : 하단 회전 모터
562 : 축
600 : 슬러지 배출부
700 : 제어부
710 : 유량 센서
720 : 개폐 밸브
810 : 레일 부재
820 : 이동체
830 : 스퀴지 부재
840 : 리니어 모터
850 : 회전체
851 : 회전 모터
851a : 회전축
852 : 블레이드100: Digester body
110: top plate
120: air injection unit
121: air injection pipe
200: Sludge inlet pipe
300: discharge pipe
400: First sludge circulation unit
410: First sludge circulation pipe
420: First sludge circulation pump
500: Second sludge circulation unit
510: 2-1 sludge circulation pipe
520: 2-2 sludge circulation pipe
530: injection pipe
540: Air injection pipe
550: Air injection pump
560: Bottom rotating body
561: Bottom rotation motor
562 : axis
600: Sludge discharge unit
700: Control unit
710: Flow sensor
720: Open/close valve
810: Rail member
820: moving body
830: Squeegee member
840: Linear motor
850: rotating body
851: rotation motor
851a: rotation axis
852 : Blade
Claims (10)
상기 공급되는 슬러지와 외부에서 공급되는 미생물을 교반시켜 산발효시키고, 산발효된 슬러지를 배출하는 산발효부;
상기 산발효부로 상기 미생물을 공급하는 미생물 공급부;
상기 산발효부로부터 배출되는 상기 슬러지를 공급 받고, 공급 받은 상기 슬러지를 순환시키고, 순환되는 상기 슬러지에서 발생되는 가스를 배출하는 혐기성 소화부;
상기 혐기성 소화부에서 배출되는 상기 가스를 저장하는 가스 저장부; 및,
상기 가스 저장부에서 저장된 가스를 공급 받는 설비 유닛들을 포함하되,
상기 산발효부는, 상기 미생물 공급부 및 상기 슬러지 공급부와 각각의 관을 통해 연결되며, 상기 미생물과 상기 슬러지가 내부에 저장되는 산발효조와, 상기 산발효조에 설치되며, 저장되는 상기 미생물과 상기 슬러지를 교반시키는 산발효조측 교반기와, 저장되는 상기 미생물과 상기 슬러지를 순환시키는 산발효조측 순환 유닛과, 상기 산발효조의 내부로 공기를 공급하는 블로워 유닛을 구비하고,
상기 혐기성 소화부는, 제 1혐기성 소화부를 포함하고,
상기 제 1혐기성 소화부는, 상기 산발효부로부터 배출되는 슬러지가 저장되는 내부 공간이 형성된 소화조와, 상기 소화조에 설치되며, 저장된 상기 슬러지를 교반시키는 소화조측 교반기와, 상기 소화조에 설치되며, 상기 슬러지를 순환시키는 소화조측 순환 유닛과, 상기 소화조의 상단과 상기 가스 저장부의 상단에 연결되어 상기 가스를 상기 가스 저장부로 배출하는 가스 배출관과, 상기 소화조의 하단에 연결되어 잉여 슬러지를 외부로 배출하는 잉여 슬러지 배출관과, 상기 교반되는 슬러지를 상기 가스 저장부로 배출하는 슬러지 배출관과, 상기 슬러지를 상기 가스 저장부로 배출하는 배출관을 포함하고,
상기 혐기성 소화부는, 제 2혐기성 소화부를 포함하고,
상기 제 2혐기성 소화부는, 내부 공간이 형성되는 소화조 몸체부와, 상기 소화조 몸체부의 상단에 연결되며, 외부로부터 슬러지가 유입되는 슬러지 유입관과, 상기 소화조 몸체부의 측부 설정된 위치에서 분기되어 상기 내부 공간에 저장된 슬러지 상면에 형성되는 스컴이 배출되는 스컴 배출관과, 상기 소화조 본체부에 저장된 슬러지를 순환시키는 제 1슬러지 순환부와, 상기 소화조 본체부의 다수 위치에 연결되며, 저장된 슬러지를 순환시키되, 상기 슬러지에 외부 공기를 강제 주입시켜 순환시키는 다수의 제 2슬러지 순환부와, 상기 소화조 본체부의 하단에 연결되며, 외부 배출 신호에 따라 상기 소화조 본체부의 내부 공간에 저장된 슬러지를 외부로 배출하는 슬러지 배출부를 포함하고,
상기 소화조 몸체부의 상단에는, 상단 플레이트가 설치되고,
상기 상단 플레이트에는, 상기 슬러지 유입관이 연결되고,
상기 상단 플레이트에는, 외부 공기를 상기 저장된 슬러지 상면에 분사시키는 다수의 공기 분사 유닛이 설치되고,
상기 제 1슬러지 순환부는, 상기 소화조 몸체부의 하단과 상기 소화조 몸체부의 측부 하단을 연결하는 제 1슬러지 순환관과, 상기 제 1슬러지 순환관 상에 설치되며, 저장된 슬러지를 상기 소화조 몸체부의 하단을 통해 강제 유입시켜 상기 소화조 몸체부의 측부 하단을 통해 순환시키는 제 1슬러지 순환펌프를 구비하고,
상기 산발효부는,
상기 제 1혐기성 소화부 및 상기 제 2혐기성 소화부와 각각의 유로를 통해 연결되고,
상기 제 1혐기성 소화부 및 상기 제 2혐기성 소화부 각각은 각각의 다른 유로를 통해 상기 가스 저장부와 연결되고,
제어부는, 외부의 신호에 따라 상기 각각의 유로 및 각각의 다른 유로에 설치되는 밸브들의 개폐를 제어하고,
상기 다수의 제 2슬러지 순환부는, 상기 소화조 몸체부의 중심축으로부터 일정 반경을 이루는 경계를 따라 균등 간격을 이루어 배치되고,
상기 다수의 제 2슬러지 순환부는,
상기 소화조 몸체부의 측부 하단과 상기 상단 플레이트를 연결하는 제 2-1슬러지 순환관과,
상단이 상기 상단 플레이트를 통해 상기 제 2-1슬러지 순환관의 타단과 연결되며, 하단이 하방을 따라 연장되는 제 2-2슬러지 순환관과,
상기 제 2슬러지 순환관의 하단에서 외측을 따라 절곡되는 분사관과,
상기 분사관과 연결되며 외부 공기를 상기 분사관을 주입시키는 공기 주입관을 구비하고,
상기 공기 주입관은,
외부 공기를 강제로 주입하는 공기 주입 펌프를 구비하되,
상기 공기 주입 펌프는,
상기 제어부의 제어에 따라 구동되고,
상기 분사관은, 일단에서 타단을 따라 점진적으로 벌어지도록 형성되고,
상기 다수의 제 2슬러지 순환부 각각의 상기 분사관은, 상기 경계의 접선 방향을 따라 배치되고,
상기 다수의 제 2슬러지 순환부 각각의 상기 분사관에는,
외부 공기와 혼합된 슬러지의 배출 유량을 측정하고, 측정된 유량을 상기 제어부로 전송하는 유량 센서가 각각 설치되고,
각각의 상기 분사관에는, 개폐 밸브가 설치되고,
상기 제어부는,
상기 측정된 유량이 기설정되는 기준 유량에 이르도록 상기 개폐 밸브의 개폐 정도를 실시간으로 제어하고,
상기 다수의 제 2슬러지 순환부 각각의 상기 분사관 각각의 길이는 서로 다르게 형성되고,
상기 제 2-2슬러지 순환관의 하단에는 상기 분사관의 일단의 회전을 안내하는 하단 회전체가 설치되고,
상기 하단 회전체는, 하단 회전 모터의 축에 연결되어 회전되되,
상기 하단 회전 모터는, 상기 제어부의 제어에 따라 일정 각도의 범위 내에서 상기 분사관을 스윙 회전시키고,
상기 제어부는,
상기 슬러지 유입관을 통해 유입되는 슬러지의 유입 유량에 설정된 비율로 비례되도록 상기 하단 회전 모터를 사용하여 상기 분사관의 스윙 회전 속도를 증가되도록 제어하고,
상기 소화조 몸체부는 금속으로 형성되고,
상기 상단 플레이트에는,
일정 길이를 갖는 레일 부재가 수직을 이루도록 설치되고,
상기 레일 부재에는, 이동체가 승강 이동되도록 배치되고,
상기 이동체에는 스퀴지 부재가 연결되고,
상기 스퀴지 부재는 상기 이동체에 연결된 상태로 상기 제어부의 제어에 따라 구동되는 리니어 모터에 의해 승강되고,
상기 스퀴지 부재의 선단은, 상기 소화조 몸체부의 내주에 접촉되는 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 혐기성소화 시스템.
A sludge supply unit that supplies sludge;
an acid fermentation unit that stirs the supplied sludge and externally supplied microorganisms to acid-ferment them, and discharges the acid-fermented sludge;
A microorganism supply unit that supplies the microorganisms to the acid fermentation unit;
An anaerobic digestion unit that receives the sludge discharged from the acid fermentation unit, circulates the supplied sludge, and discharges gas generated from the circulated sludge;
A gas storage unit that stores the gas discharged from the anaerobic digestion unit; and,
Including facility units that receive gas stored in the gas storage unit,
The acid fermentation unit is connected to the microorganism supply unit and the sludge supply unit through respective pipes, and includes an acid fermentation tank in which the microorganisms and the sludge are stored, installed in the acid fermentation tank, and the stored microorganisms and the sludge. It is provided with an acid fermentation tank side agitator for stirring, an acid fermentation tank side circulation unit for circulating the stored microorganisms and the sludge, and a blower unit for supplying air into the interior of the acid fermentation tank,
The anaerobic digestion unit includes a first anaerobic digestion unit,
The first anaerobic digestion unit includes a digester having an internal space in which sludge discharged from the acid fermentation unit is stored, a digester-side agitator installed in the digester and agitating the stored sludge, and a digester installed in the digester to mix the sludge. A digester-side circulation unit for circulation, a gas discharge pipe connected to the top of the digester and the top of the gas storage unit to discharge the gas to the gas storage unit, and a gas discharge pipe connected to the bottom of the digester to discharge excess sludge to the outside. It includes a discharge pipe, a sludge discharge pipe for discharging the stirred sludge into the gas storage unit, and a discharge pipe for discharging the sludge into the gas storage unit,
The anaerobic digestion unit includes a second anaerobic digestion unit,
The second anaerobic digestion unit includes a digester body in which an internal space is formed, a sludge inlet pipe connected to the top of the digester body, through which sludge flows in from the outside, and a branched portion at a set position on the side of the digester body to form the internal space. A scum discharge pipe through which scum formed on the upper surface of the sludge stored in is discharged, a first sludge circulation unit that circulates the sludge stored in the digester main body, and a first sludge circulation unit connected to a plurality of positions in the digester main unit and circulating the stored sludge. It includes a plurality of second sludge circulation units that forcefully inject and circulate external air, and a sludge discharge unit connected to the bottom of the digester main unit and discharging the sludge stored in the internal space of the digester main unit to the outside according to an external discharge signal. do,
A top plate is installed at the top of the digester body,
The sludge inlet pipe is connected to the top plate,
A plurality of air injection units are installed on the top plate to spray external air onto the upper surface of the stored sludge,
The first sludge circulation unit is installed on the first sludge circulation pipe, a first sludge circulation pipe connecting the lower end of the digester body portion and the lower side of the digestion tank body portion, and flows the stored sludge through the lower end of the digestion tank body portion. It is provided with a first sludge circulation pump that forces the inflow and circulates it through the lower side of the digester body,
The acid fermentation unit,
Connected to the first anaerobic digestion unit and the second anaerobic digestion unit through respective flow paths,
Each of the first anaerobic digestion unit and the second anaerobic digestion unit is connected to the gas storage unit through respective different flow paths,
The control unit controls the opening and closing of valves installed in each flow path and each other flow path according to external signals,
The plurality of second sludge circulation units are arranged at equal intervals along a boundary forming a predetermined radius from the central axis of the digester body,
The plurality of second sludge circulation units,
A 2-1 sludge circulation pipe connecting the lower side of the digester body and the upper plate,
a 2-2 sludge circulation pipe whose upper end is connected to the other end of the 2-1 sludge circulation pipe through the top plate and whose lower end extends downward;
A spray pipe bent along the outside at the bottom of the second sludge circulation pipe,
An air injection pipe is connected to the injection pipe and injects external air into the injection pipe,
The air injection pipe is,
Provided with an air injection pump that forcibly injects external air,
The air injection pump is,
It is driven under the control of the control unit,
The injection pipe is formed to gradually expand from one end to the other end,
The injection pipes of each of the plurality of second sludge circulation units are arranged along a tangential direction of the boundary,
In the injection pipe of each of the plurality of second sludge circulation units,
Flow sensors are installed to measure the discharge flow rate of sludge mixed with external air and transmit the measured flow rate to the control unit,
An open/close valve is installed in each of the injection pipes,
The control unit,
Controlling the degree of opening and closing of the on-off valve in real time so that the measured flow rate reaches a preset reference flow rate,
The length of each injection pipe of each of the plurality of second sludge circulation units is formed to be different from each other,
A lower rotating body is installed at the lower end of the 2-2 sludge circulation pipe to guide the rotation of one end of the injection pipe,
The lower rotating body is connected to the shaft of the lower rotating motor and rotates,
The bottom rotation motor swings and rotates the injection pipe within a certain angle range under the control of the controller,
The control unit,
Controlling the swing rotation speed of the injection pipe to increase using the bottom rotation motor so that it is proportional to the inflow rate of sludge flowing through the sludge inflow pipe at a set rate,
The digester body portion is formed of metal,
On the top plate,
A rail member having a certain length is installed vertically,
On the rail member, a moving object is arranged to move up and down,
A squeegee member is connected to the moving body,
The squeegee member is connected to the moving body and is lifted and lowered by a linear motor driven under the control of the control unit,
The anaerobic digestion system for organic waste, characterized in that the tip of the squeegee member is in contact with the inner periphery of the digester body.
상기 이동체에는,
회전체가 더 설치되고,
상기 회전체는, 상기 이동체에 회전되도록 설치되는 회전축을 갖는 회전 모터와, 상기 회전축에 설치되는 다수의 블레이드를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 회전 모터를 사용하여 상기 회전축을 회전시켜 상기 다수의 블레이드를 회전시키고,
상기 레일 부재는 상기 상단 플레이트의 중심을 기준으로 방사되는 방향을 따라 간격을 이루어 다수로 배치되는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 혐기성소화 시스템.
According to clause 1,
In the mobile body,
Additional rotating bodies are installed,
The rotating body includes a rotary motor having a rotating shaft installed to rotate on the moving body, and a plurality of blades installed on the rotating shaft,
The control unit rotates the rotation shaft using the rotation motor to rotate the plurality of blades,
An anaerobic digestion system for organic waste, characterized in that the rail members are arranged in plural numbers at intervals along a direction radiating from the center of the top plate.
상기 가스 저장부는,
상기 슬러지가 저장되는 하단 몸체와,
상기 하단 몸체의 상단에 구 형상으로 형성되며, 내부에 상기 가스가 저장되는 상단 몸체를 포함하고,
상기 상단 몸체는, 가스 배출관을 통해 상기 설비 유닛들로 공급된 후 잔류되는 가스를 잉여 가스 연소기로 배출하는 것을 특징으로 하는 유기성폐기물 혐기성소화 시스템.
According to clause 2,
The gas storage unit,
a lower body where the sludge is stored,
It is formed in a spherical shape at the top of the lower body and includes an upper body in which the gas is stored,
The upper body is an organic waste anaerobic digestion system, characterized in that the gas remaining after being supplied to the facility units through a gas discharge pipe is discharged to a surplus gas combustor.
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| KR20040035302A (en) | 2002-10-21 | 2004-04-29 | 송영채 | Temperature co-phase anaerobic digestion with internal circulation |
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2022
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