KR20070049065A - Bioreactor - Google Patents

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KR20070049065A
KR20070049065A KR20060106190A KR20060106190A KR20070049065A KR 20070049065 A KR20070049065 A KR 20070049065A KR 20060106190 A KR20060106190 A KR 20060106190A KR 20060106190 A KR20060106190 A KR 20060106190A KR 20070049065 A KR20070049065 A KR 20070049065A
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KR
South Korea
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gas
discharge pipe
gas liquid
separation chamber
liquid solid
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Application number
KR20060106190A
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Korean (ko)
Inventor
라지부 고엘
사토시 미와
Original Assignee
쿠리타 고교 가부시키가이샤
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Abstract

(과제)(assignment)

기체액체고체 분리효율이 높고 따라서 용기 내의 생물반응 효율을 높게 할 수 있는 생물반응기를 제공한다. It provides a bioreactor capable of high gaseous liquid solid separation efficiency and thus high bioreaction efficiency in a vessel.

(해결 수단)(Solution)

용기1 내의 중간 부근으로부터 바닥에 걸쳐서 슬러지가 부유한 생물반응영역S로 되어 있다. 원수(原水)는 이 생물반응영역S 내에서 혐기성 생물처리를 받은 후에, 용기1 내의 상부의 기체액체고체 분리기4로 유입되어 기체액체고체 분리된다. 기체액체고체 분리된 처리수는 처리수 배출관6을 통하여 용기1 밖으로 배출된다. 고형분은 기체액체고체 분리기4 내로 침강하고, 고형분 배출관7을 통하여 용기1 내의 생물반응영역S로 되돌려진다. 기체액체고체 분리기4 내에, 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 경사진 형태를 구비한 환형판재로 이루어지는 배플21∼24가 설치되어 있다. 각 배플21∼24는 같은 중심을 가지고 서로 일정한 간격으로 설치되어 있다.The bioreaction zone S in which sludge floats from the vicinity of the middle in the vessel 1 to the bottom is suspended. The raw water is subjected to anaerobic biotreatment in this bioreaction zone S, and then flows into the gas liquid solid separator 4 in the upper part of the container 1 to separate the gas liquid solids. Gas liquid solid The treated water is discharged out of the container 1 through the treated water discharge pipe 6. The solids settle into the gas liquid solid separator 4 and are returned to the bioreaction zone S in the vessel 1 through the solids discharge pipe 7. In the gas liquid solid separator 4, baffles 21 to 24 made of an annular plate member having an inclined form in which the diameter becomes smaller toward the lower side are provided. Each of the baffles 21 to 24 has the same center and is provided at regular intervals from each other.

Description

생물반응기{BIOREACTOR} Bioreactor {BIOREACTOR}

도1은 실시예에 관한 생물반응기(生物反應器)의 종단면도이다. 1 is a longitudinal sectional view of a bioreactor according to an embodiment.

도2는, 생물반응기 상부의 기체액체고체 분리기(氣體液體古體 分離器)를 나타내는 도면으로서, (a)는 도1의 생물반응기 상부의 확대도이고, (b)는 기체액체고체 분리기의 평면도이다. FIG. 2 is a diagram showing a gas liquid solid separator on the upper part of the bioreactor, (a) is an enlarged view of the upper part of the bioreactor of FIG. 1, and (b) is a plan view of the gas liquid solid separator. to be.

도3은 배플(baffle)의 종단면도이다. 3 is a longitudinal sectional view of a baffle.

도4는, 다른 실시예에 관한 생물반응기 상부의 기체액체고체 분리기를 나타내는 도면으로서, (a)는 생물반응기 상부의 확대도이고, (b)는 기체액체고체 분리기의 사시도이다. 4 is a view showing a gas liquid solid separator on the upper part of the bioreactor according to another embodiment, (a) is an enlarged view of the upper part of the bioreactor, and (b) is a perspective view of the gas liquid solid separator.

도5는 다른 실시예를 나타내는 평면도이다. 5 is a plan view showing another embodiment.

도6은 다른 실시예를 나타내는 또 다른 평면도이다. 6 is another plan view showing another embodiment.

도7은 또 다른 실시예에 관한 생물반응기의 종단면도이다. 7 is a longitudinal sectional view of a bioreactor according to another embodiment.

*도면의주요부분에대한부호의설명* * Explanation of symbols on the main parts of the drawings *

1, 1A 용기 4, 4A, 4D 기체액체고체 분리기 1, 1A container 4, 4A, 4D gas liquid solid separator

7, 7D 고형분 배출관(固形分 排出管) 7a 상부관(上部管)7, 7D solids discharge pipe 7a upper pipe

7b 하부관(下部管) 10 원통부(圓筒部) 7b Lower pipe 10 Cylindrical section

10a 가스 제거구(gas 除去口) 11 원추형부(圓錐形部) 10a Gas removal port 11 Conical section

13, 13A 유입구 14 제트 노즐(jet nozzle)13, 13A inlet 14 jet nozzle

17 가스 제거구멍 21∼24 배플17 Degassing hole 21 to 24 baffles

본 발명은, 배수(排水)의 생물학적 처리 등에 적합하게 사용되는 생물반응기에 관계되고, 특히 생물반응용의 용기 내의 상부에 기체액체고체 분리실을 설치한 생물반응기에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to bioreactors suitable for biological treatment of wastewater, and more particularly, to a bioreactor in which a gas liquid solid separation chamber is provided in an upper portion of a vessel for bioreaction.

유기성 배수(有機性 排水)의 생물처리에 UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 혹은 EGSB(Expanded Granular Sludge Bed) 방식의 생물처리장치가 널리 사용되고 있다. 이들 UASB, EGSB 처리에 의하면, 배수 중의 유기성 물질은 혐기성(嫌氣性) 생물처리에 의하여 메탄 및 CO2 가스로 변환된다. 이 때문에 생물처리수 중에는 가스(메탄, CO2), 액체(물) 및 고체(슬러지(sludge))가 포함되게 된다. UASB, EGSB 처리를 효율적으로 하기 위해서는, 고형분(固形粉)을 유출시키지 않도록 기체액체고체 분리를 할 필요가 있다. Bioprocessing apparatuses of Upflow Anaerobic Sludge Blanket (ESA) or Expanded Granular Sludge Bed (EVS) type are widely used for the biological treatment of organic wastewater. According to these UASB, EGSB process, organic substances in the waste water are converted to methane and CO 2 gas by anaerobic (嫌氣性) biological treatment. For this reason, the biologically treated water includes gas (methane, CO 2 ), liquid (water) and solids (sludge). In order to efficiently perform the NAS and EBS processing, it is necessary to separate gas liquid solids so that solids do not flow out.

일본국 공개특허공보 특개평10-165980호 공보 및 특표평7-507233호 공보에는, UASB 방식 등의 생물처리 반응조(反應槽) 내의 상부에 고형분을 침강 분리(沈降 分離)함과 아울러 가스를 부상 분리(浮上 分離)하기 위한 기체액체고체 분리기를 설치하는 것이 기재되어 있다. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-165980 and 7-507233 disclose sedimentation and separation of solids on the upper part of a biological treatment reactor such as a BAS method. It is described to install a gas liquid solid separator for separation.

특허문헌1 : 일본국 공개특허공보 특개평10-165980호 공보 Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-165980

특허문헌2 : 특표평7-507233호 공보 Patent Document 2: Publication No. 7-507233

상기 일본국 공개특허공보 특개평10-165980호 공보 및 특표평7-507233호 공보에서 사용되고 있는 기체액체고체 분리기는 구조가 간단하여 기체액체고체 분리 효율이 낮다. The gas liquid solid separator used in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-165980 and 7-507233 has a simple structure and low gas liquid solid separation efficiency.

본 발명은, 기체액체고체 분리 효율이 높고 따라서 용기 내의 생물반응 효율을 높일 수 있는 생물반응기를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a bioreactor having a high gas liquid solids separation efficiency and thus improving the bioreaction efficiency in a container.

청구항1의 생물반응기는, 내부에서 액체의 생물반응 처리가 이루어지는 용기와, 상기 용기 내의 상부에 설치되고 상기 용기 내로부터 액체가 유입되어 이 액체 중의 고형분(固形分)의 침강 분리와 가스의 부상 분리가 이루어지는 기체액체고체 분리실을 구비하는 생물반응기에 있어서, 상기 기체액체고체 분리실 내에, 같은 중심을 가지고 서로 일정한 간격으로 설치 되고, 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 경사진 형태를 구비한 여러 개의 배플이 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.The bioreactor of claim 1 is provided with a vessel in which a bioreaction treatment of a liquid is performed inside, and a liquid is introduced into the vessel and liquid is introduced from the vessel, so that the sedimentation separation of solids in the liquid and the flotation separation of gas are performed. In the bioreactor having a gas liquid solid separation chamber comprising a plurality of baffles having an inclined shape that is installed at regular intervals with the same center in the gas liquid solid separation chamber, the diameter becomes smaller toward the bottom It is characterized by being installed.

청구항2의 생물반응기는, 청구항1에 있어서, 상기 기체액체고체 분리실은, 상부의 원통부(圓筒部)와, 상기 원통부의 하측에 연속해 있는 원추형부(圓錐形部)를 구비하고 있고, 상기 기체액체고체 분리실로부터 중력(重力)에 의하여 기체액체고체 분리실 내에서 하방으로 침강한 고형분을 유출시키기 위한 고형분 배출관이 상기 원추형부의 하단부에서 하방으로 연장되어 있고, 상기 고형분 배출관의 수직방향 길이h2가 상기 원통부의 내경d1의 0.1배 이상인 것을 특징으로 하는 것이다. The bioreactor of claim 2, wherein the gas liquid solid separation chamber is provided with an upper cylindrical portion and a conical portion continuous to the lower side of the cylindrical portion. Solid discharge pipe for flowing out the solid precipitated downward in the gas liquid solid separation chamber by gravity from the gas liquid solid separation chamber extending downward from the lower end of the conical portion, the vertical length of the solid discharge pipe h 2 is 0.1 times or more of the inner diameter d 1 of the cylindrical portion.

청구항3의 생물반응기는, 청구항2에 있어서, 상기 고형분 배출관은 수직방향에 대하여 경사져서 연장되어 있고, 상기 고형분 배출관의 하단의 개구(開口)가 가로방향 또는 상방으로 비스듬한 방향인 것을 특징으로 하는 것이다. The bioreactor of claim 3, wherein the solid discharge pipe is inclined with respect to the vertical direction and extends, and the opening at the lower end of the solid discharge pipe is in a horizontal direction or obliquely upward. .

청구항4의 생물반응기는, 청구항2 또는 3에 있어서, 상기 기체액체고체 분리실의 하부 또는 상기 고형분 배출관의 상부에, 상기 기체액체고체 분리실 내 또는 고형분 배출관 내의 가스를 상기 기체액체고체 분리실 또는 고형분 배출관 밖으로 유출시키기 위한 가스 제거구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.The bioreactor according to claim 4, wherein the gas in the gas liquid solid separation chamber or the solid discharge tube is placed in the gas liquid solid separation chamber or in the lower part of the gas liquid solid separation chamber or the upper part of the solid discharge pipe. And a gas removal hole for flowing out of the solid discharge pipe.

청구항5의 생물반응기는, 청구항2에 있어서, 상기 고형분 배출관은 수 직방향으로 연장되어 설치되어 있는 상부관과, 상기 상부관에 연결되어 가로방향 또는 하방으로 경사져서 연장되는 하부관으로 이루어지고, 상기 하부관의 말단의 개구가 가로방향 또는 상방으로 비스듬한 방향인 것을 특징으로 한다.The bioreactor of claim 5, wherein the solid content discharge pipe is composed of an upper pipe which is installed to extend in a vertical direction, and a lower pipe which is connected to the upper pipe and inclined in a horizontal direction or downward, The opening of the distal end of the lower tube is characterized in that the direction inclined in the transverse direction or upward.

청구항6의 생물반응기는, 청구항5에 있어서, 상기 상부관의 하부 또는 상기 하부관에 상기 고형분 배출관 내의 가스를 상기 고형분 배출관 밖으로 유출시키기 위한 가스 제거구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. The bioreactor of claim 6 is characterized in that a gas removal hole is provided in the lower part of the upper pipe or the lower pipe to allow gas in the solid discharge pipe to flow out of the solid discharge pipe.

청구항7의 생물반응기는, 청구항1 또는 6의 어느 하나의 항에 있어서, 가장 바깥 둘레의 배플의 상단이 상기 기체액체고체 분리실의 내면(內面)에 연속되어 있고, 상기 기체액체고체 분리실의 내면과 가장 바깥 둘레의 배플 사이에, 상기 기체액체고체 분리실 내로 대략 접선방향(接線方向)으로 상기 용기 내의 액체가 유입되도록 유입부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. The bioreactor of claim 7, wherein an upper end of the outermost circumferential baffle is continuous with an inner surface of the gas liquid solid separation chamber, and the gas liquid solid separation chamber according to claim 1. Between the inner surface of the baffle and the outermost circumference, the inlet is formed so that the liquid in the vessel flows into the gas liquid solid separation chamber in a substantially tangential direction (接線 方向).

청구항8의 생물반응기는, 청구항7에 있어서, 상기 기체액체고체 분리실의 내면과 가장 바깥 둘레의 배플의 사이로부터 상기 원통부의 외측으로 가스를 유출시키기 위한 가스 제거구가 상기 원통부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다. The bioreactor of claim 8, wherein the gas removal port for flowing gas outward from the inner surface of the gas liquid solid separation chamber and the outermost circumference baffle is formed in the cylindrical portion. It is characterized by.

(실시예) (Example)

이하, 도면을 참조하여 실시예에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, an Example is described with reference to drawings.

(고형분 배출관 전체가 경사져 있는 생물반응기) (Bioreactor with slanted entire solids discharge pipe)

도1은 실시예에 관한 생물반응기의 종단면도, 도2(a)는 도1의 생물반응기 상부의 확대도, 도2(b)는 기체액체고체 분리기의 평면도, 도3은 배플의 종단면도이다. 또한 도2(a)는 도2(b)의 A-A선을 따르는 단면을 나타내고 있다. 도4(a)는 다른 실시예에 관한 생물반응기 상부의 확대도, 도4(b)는 도4(a)의 기체액체고체 분리기의 사시도이다. Figure 1 is a longitudinal cross-sectional view of the bioreactor according to the embodiment, Figure 2 (a) is an enlarged view of the top of the bioreactor of Figure 1, Figure 2 (b) is a plan view of the gas liquid solid separator, Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of the baffle. . 2 (a) shows a cross section along the line A-A in FIG. 2 (b). Figure 4 (a) is an enlarged view of the top of the bioreactor according to another embodiment, Figure 4 (b) is a perspective view of the gas liquid solid separator of Figure 4 (a).

도1에서부터 도3에 나타내는 실시예에서는 용기1은 원통형이고, 원수 배관(原水 配管)2로부터 용기1 내의 하부의 디스트리뷰터(distributer)3에 원수(原水)가 공급되고, 이 디스트리뷰터3을 통하여 용기1 내의 하부로 원수가 유입된다. In the embodiment shown in Figs. 1 to 3, the container 1 is cylindrical, and raw water is supplied from the raw water pipe 2 to the distributor 3 in the lower part of the container 1, and the container 1 is supplied through the distributor 3. Raw water flows into the bottom of the container.

용기1 내의 중간 혹은 그보다도 약간 상부 부근에서부터 바닥에 걸쳐서 슬러지가 부유하는 생물반응영역S로 되어 있다. 원수는, 이 생물반응영역S 내에서 혐기성 생물처리를 받은 후에, 용기1 내의 상부의 기체액체고체 분리기4 내(기체액체고체 분리실)로 유입되어 기체액체고체로 분리된다. It is a bioreaction zone S in which sludge floats from the middle of the vessel 1 or slightly above the top to the bottom. After undergoing anaerobic biotreatment in the bioreaction zone S, the raw water is introduced into the gas liquid solid separator 4 (gas liquid solid separation chamber) in the upper part of the container 1 and separated into gas liquid solids.

또한 대부분의 가스는, 기체액체고체 분리기4로 들어가지 않고 용기1 내의 수면으로부터 이탈하여 용기1의 정상부의 가스 제거구5를 통하여 용기1 외부로 배출된다. 일부의 가스는 기체액체고체 분리기4 내로 유입되지만, 용기1 내의 수면으로부터 이탈하여 후술하는 가스 제거구10a를 통하여 상기 기체액체고체 분리기4의 외부로 배출되든지 또는 상기 기체액체고체 분리기4 의 수면으로부터 이탈하여 가스 제거구5를 통하여 배출된다. 기체액체고체 분리기4 내에서 기체액체고체 분리된 처리수는 처리수 배출관6을 통하여 용기1의 외부로 배출된다. 고형분은 기체액체고체 분리기4 내로 침강하여 고형분 배출관7을 통하여 용기1 내의 생물반응영역S로 되돌려진다. In addition, most of the gases escape from the water surface in the container 1 without entering the gas liquid solid separator 4 and are discharged to the outside of the container 1 through the gas removal port 5 of the top of the container 1. Some of the gas is introduced into the gas liquid solid separator 4, but is separated from the water surface in the container 1 and discharged to the outside of the gas liquid solid separator 4 or from the water surface of the gas liquid solid separator 4 through the gas removal port 10a described later. Is discharged through the gas removal port 5. The treated liquid separated from the gas liquid solid separator 4 is discharged to the outside of the container 1 through the treated water discharge pipe 6. The solids settle into the gas liquid solid separator 4 and are returned to the bioreaction zone S in the vessel 1 through the solids discharge pipe 7.

이 기체액체고체 분리기4의 구성에 대하여 도2 및 도3을 참조하여 설명한다. The configuration of the gas liquid solid separator 4 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

기체액체고체 분리기4의 외관은, 상부의 원통부10과, 상기 원통부10의 하측에 연결되어 하방으로 향하면서 직경이 작아지는 경사 형상을 구비한 원추형부11로 이루어진다. 이 원추형부11의 하단에 고형분 배출관7이 접속되어 있다. 본 실시예에서는 고형분 배출관7의 관 전체가 경사져 있지만, 고형분 배출관7을 수직방향으로 연장하고 상기 배출관7의 하단 부근을 경사지게 하여 설치하여도 좋다. 또한 상기 배출관7의 하단의 개구(開口)가 상방으로 비스듬한 방향이지만 가로방향이어도 좋으며 각도θ3은 0∼20도, 특히 10∼15도가 바람직하다. The outer appearance of the gas liquid solid separator 4 is composed of a cylindrical portion 10 of the upper portion and a conical portion 11 having a slanted shape which is connected to the lower side of the cylindrical portion 10 and directed downward. The solid discharge pipe 7 is connected to the lower end of this conical part 11. In the present embodiment, the entire pipe of the solid discharge pipe 7 is inclined, but the solid discharge pipe 7 may be extended in the vertical direction and may be installed at an inclined vicinity of the lower end of the discharge pipe 7. Moreover, although the opening of the lower end of the said discharge pipe 7 is obliquely upwards, it may be a horizontal direction, and angle (theta) 3 is 0-20 degrees, and especially 10-15 degrees are preferable.

원통부10 내의 상부에 처리수가 넘쳐 흐르는 트로프(trough)12가 설치되어 있다. 상기 처리수 배출용 배관6(도2∼도4에서는 도면에 나타내는 것을 생략)은, 이 트로프12를 넘어 흐르는 처리수를 배출하도록 상기 원통부10에 접속되어 있다. The trough 12 which flows in the process water in the upper part of the cylindrical part 10 is provided. The treated water discharge pipe 6 (omitted in the drawing in FIGS. 2 to 4) is connected to the cylindrical portion 10 so as to discharge the treated water flowing over the trough 12.

원통부10의 하부 부근에 기체액체고체 분리기4 내로 생물반응수를 유입 시키기 위한 유입구13이 형성되어 있다. 도2의 실시예에 있어서 원통부10의 외면에는, 유입구13을 통하여 원통부10 내로 접선방향으로 생물반응수가 유입되도록 생물반응수를 안내하기 위한 가이드13a가 설치되어 있다. 이 유입구13과 가이드13a에 의하여 생물반응수의 유입부가 구성되어 있다. 본 실시예에 있어서 유입구13으로부터의 생물반응수의 유입 선속도(流入 線涑度 : 처리수량(處理水量)을 유입구13의 면적으로 나누어 구한 속도)는 2∼8cm/s이며, 특히 4∼6cm/s인 것이 바람직하다. Inlet 13 is formed in the vicinity of the lower portion of the cylindrical portion 10 to introduce the bioreaction water into the gas liquid solid separator 4. In the embodiment of Fig. 2, the outer surface of the cylindrical portion 10 is provided with a guide 13a for guiding the biological reaction water so that the biological reaction water flows tangentially into the cylindrical portion 10 through the inlet 13. The inlet 13 and the guide 13a constitute the inlet of the bioreaction water. In this embodiment, the inlet linear velocity of the bioreaction water from the inlet 13 is 2 to 8 cm / s, in particular 4 to 6 cm. It is preferable that it is / s.

원추형부11의 하부에, 고형분 배출관7을 향하여 물을 분출하여 원추형부11의 하부나 상기 고형분 배출관7을 청소할 수 있게 하기 위한 제트 노즐(jet nozzle)14가 설치되어 있다. 이 제트 노즐14에는, 배관15를 통하여 펌프(도면에 나타내는 것을 생략)로부터 고압수가 공급 가능하게 되어 있다. 단, 이 제트 노즐14는 생략되어도 좋다. In the lower portion of the conical portion 11, a jet nozzle 14 is provided for ejecting water toward the solid discharge tube 7 so that the lower portion of the conical portion 11 or the solid discharge tube 7 can be cleaned. The jet nozzle 14 is capable of supplying high pressure water from a pump (not shown in the drawing) via a pipe 15. However, this jet nozzle 14 may be omitted.

본 실시예에서는, 고형분 배출관7의 상부에 가스를 모으기 위한 가스 포켓(gas pocket)16이 형성됨과 아울러 상기 가스 포켓16으로부터 배출관7 외부로 가스를 배출하기 위한 가스 제거구멍17이 형성되어 있다. 단, 이 가스 포켓16 및 가스 제거구멍17은 생략되어도 좋다. In this embodiment, a gas pocket 16 for collecting gas is formed in the upper part of the solid discharge pipe 7, and a gas removal hole 17 for discharging gas from the gas pocket 16 to the outside of the discharge pipe 7 is formed. However, the gas pocket 16 and the gas removal hole 17 may be omitted.

원통부10 내에, 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 경사진 형태의 환형판재(環形板材)로 이루어진 배플21∼24가 설치되어 있다. 각 배플21∼24는 같은 중심을 가지고 서로 일정한 간격으로 설치되어 있다. 본 실시예에서는, 가장 안쪽 둘레의 배플21로부터 가장 바깥 둘레의 배플24까지 합계 4 매의 배플이 설치되어 있지만, 배플의 매수는 4매로 한정되지 않는다. In the cylindrical part 10, the baffles 21-24 which consist of the annular plate material of the inclined form which become small in diameter downward are provided. Each of the baffles 21 to 24 has the same center and is provided at regular intervals from each other. In this embodiment, a total of four baffles are provided from the innermost baffle 21 to the outermost baffle 24, but the number of baffles is not limited to four.

가장 바깥 둘레의 배플24의 상단은 원통부10의 내주면(內周面)에 접하거나 또는 고정되어 있다. 상기 유입구는, 이 가장 바깥 둘레의 배플24와 원통부10의 내주면 사이를 향하여 개구(開口)하고 있다. The upper end of the outermost circumference baffle 24 is in contact with or fixed to the inner circumferential surface of the cylindrical portion 10. The inlet is open toward the outermost circumference baffle 24 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 10.

본 실시예에서는, 도2와 같이 가장 바깥 둘레의 배플24의 상단과 원통부10의 내주면의 접촉부 또는 고정부의 바로 하방에 절단된 형태의 가스 제거구10a가 형성되어 있어, 배플24와 원통부10의 내주면의 사이로부터 기체액체고체 분리기4의 밖으로 가스를 배출할 수 있도록 구성되어 있다. 이 가스 제거구10a를 형성함으로써 배플24와 원통부10의 내주면의 사이에 가스가 차지 않고, 유입구13으로부터 생물반응수가 원활하게 유입된다. 도3에 나타나 있는 바와 같이 외주 측의 배플23을 내주 측의 배플21, 22보다 하방으로 더 길게 연장 시키고, 가장 바깥 둘레의 배플24를 상기 배플23보다 하방으로 더 길게 연장시키는 것이 바람직하다. In the present embodiment, as shown in Fig. 2, the gas removal port 10a cut out is formed just below the upper end of the outermost circumference of the baffle 24 and the inner circumferential surface of the cylindrical portion 10 or the fixing portion, so that the baffle 24 and the cylindrical portion are formed. It is comprised so that gas can be discharged out of the gas liquid solid separator 4 between the inner peripheral surfaces of 10. By forming this gas removal port 10a, gas is not charged between the baffle 24 and the inner circumferential surface of the cylindrical portion 10, and the bioreaction water flows in smoothly from the inlet port 13. As shown in Fig. 3, it is preferable to extend the baffle 23 on the outer circumference side longer than the baffles 21 and 22 on the inner circumference side, and to extend the outermost circumference baffle 24 on the lower side than the baffle 23.

이렇게 구성된 생물반응기에 있어서 원수는, 디스트리뷰터3으로부터 생물반응영역S로 유입되어 혐기성 생물처리된 후에, 기체액체고체 분리기4 내(기체액체고체 분리실)로 유입된다. In the bioreactor configured as described above, the raw water is introduced into the bioreaction zone S from the distributor 3 and subjected to anaerobic biotreatment, and then flows into the gas liquid solid separator 4 (gas liquid solid separation chamber).

이 생물반응수는 유입구13을 통하여 기체액체고체 분리기4 내로 유입되어 기체액체고체 분리처리된다. 이 생물반응수가 배플21∼24와 접촉함으로써 이 기체액체고체 분리처리가 효율적으로 이루어진다. 생물반응수로부터 분리된 가스는 가스 배출구5를 통하여 배출된다. 트로프12를 넘어 흐르는 처리수는 처리수 배출관6을 통하여 배출된다. This bioreaction water is introduced into the gas liquid solid separator 4 through the inlet 13 and separated into the gas liquid solids. This gas-liquid solid separation treatment is efficiently carried out by contacting the bioreaction water with the baffles 21 to 24. The gas separated from the bioreaction water is discharged through the gas outlet 5. The treated water flowing through the trough 12 is discharged through the treated water discharge pipe 6.

기체액체고체 분리기4 내에서 원추형부11로 침강한 슬러지는, 중력에 의하여 상기 원추형부11 및 고형분 배출관7 내로 서서히 하방 이동하고, 상기 배출관7의 하단으로부터 생물반응영역S를 향하여 낙하된다. The sludge settled into the conical section 11 in the gas liquid solid separator 4 gradually moves downward into the conical section 11 and the solid discharge pipe 7 by gravity and falls from the lower end of the discharge pipe 7 toward the bioreaction zone S.

본 실시예에서는 배플21∼24를 설치하고 있으므로 기체액체고체 분리기4 내의 기체액체고체 분리가 효율적으로 이루어진다. 그리고 충분하게 농축된 고형분이 배출관7을 거쳐서 생물반응영역S로 되돌려지므로, 이 생물반응영역S에서의 생물반응이 효율적으로 이루어진다. In this embodiment, since the baffles 21 to 24 are provided, the gas liquid solid separation in the gas liquid solid separator 4 is efficiently performed. Since the solids sufficiently concentrated are returned to the bioreaction zone S via the discharge pipe 7, the bioreaction in this bioreaction zone S is performed efficiently.

본 실시예에서는, 배출관7 내의 슬러지로부터 발생한 가스는 가스 포켓16 및 가스 제거구멍17을 통하여 배출관7 밖으로 유출되기 때문에, 배출관7의 상부나 원추형부11의 하부에 가스가 차는 것이 방지 또는 억제된다. 이 때문에 슬러지에 대하여 가스의 부력이 작용하는 것이 방지 또는 억제되어 슬러지는 배출관7을 통하여 원활하게 배출된다. 또한 가스 제거구멍17은 원추형부11의 하부에 설치하여도 좋다. In the present embodiment, since the gas generated from the sludge in the discharge pipe 7 flows out of the discharge pipe 7 through the gas pocket 16 and the gas removal hole 17, the gas is prevented from being suppressed in the upper portion of the discharge pipe 7 or the lower portion of the conical portion 11. For this reason, the buoyancy of the gas to the sludge is prevented or suppressed, and the sludge is smoothly discharged through the discharge pipe 7. The gas removal hole 17 may be provided in the lower portion of the conical portion 11.

본 실시예에서는 이렇게 원추형부11의 하부로부터 배출관7 내에 걸쳐서 슬러지가 체류하기 때문에, 배출관7의 하단이나 가스 제거구멍17을 통하여 배출관7 내로 처리수가 역류되지 않는다. 또한 각도θ3로 나타나 있는 바와 같이 배출관7의 하단의 개구가 상방을 향하여 경사져 있으므로, 용기1 내에서 상승하는 반응 가스가 배출관7 내로 유입되는 것도 방지된다. 또한 배출관7의 하단은 가로방향으로 하여도 좋다. In this embodiment, since the sludge stays in the discharge pipe 7 from the lower portion of the conical portion 11 as described above, the treated water does not flow back into the discharge pipe 7 through the lower end of the discharge pipe 7 or the gas removal hole 17. In addition, since the opening at the lower end of the discharge pipe 7 is inclined upward as indicated by the angle θ 3 , the reaction gas rising in the container 1 is also prevented from flowing into the discharge pipe 7. The lower end of the discharge pipe 7 may be in the horizontal direction.

다음에 상기 실시예의 생물반응기의 각 부분의 바람직한 치수, 운전 조건 등에 대하여 설명한다. Next, preferable dimensions, operating conditions, and the like of each part of the bioreactor of the above embodiment will be described.

기체액체고체 분리기4의 원통부10의 지름d1은 원통형 용기1의 지름의 60∼90%, 특히 70∼85%인 것이 바람직하다. The diameter d 1 of the cylindrical portion 10 of the gas liquid solid separator 4 is preferably 60 to 90%, particularly 70 to 85% of the diameter of the cylindrical container 1.

원통부10의 높이h1은 250cm이하, 특히 50∼200cm인 것이 바람직하다. The height h 1 of the cylindrical portion 10 is preferably 250 cm or less, particularly 50 to 200 cm.

원추형부11의 수평면에 대한 경사각도θ1은 45∼60도, 특히 50∼60도인 것이 바람직하다. Inclination angle θ 1 to the horizontal plane of the conical portion 11 is preferably 45-60 degrees degrees, in particular 50 to 60.

배플21∼24의 수평면에 대한 경사각도θ2는 45∼60도, 특히 50∼60도인 것이 바람직하다. The inclination angle θ 2 with respect to the horizontal plane of the baffles 21 to 24 is preferably 45 to 60 degrees, particularly 50 to 60 degrees.

고형분 배출관7의 지름(비원형관인 경우에는 평균 지름)은 유입구13의 구경의 50∼150%이며, 또한 50mm 이상인 것이 바람직하다. The diameter of the solid discharge pipe 7 (average diameter in the case of a non-circular pipe) is 50 to 150% of the diameter of the inlet 13, and is preferably 50 mm or more.

고형분 배출관7의 수직방향 길이(높이)h2는 기체액체고체 분리기4의 지름d1의 10%이상 예를 들면 10∼70%인 것이 바람직하고, 30∼80%인 것이 더 바람직하다. The vertical length (height) h 2 of the solid discharge pipe 7 is preferably 10% or more, for example, 10 to 70%, more preferably 30 to 80% of the diameter d 1 of the gas liquid solid separator 4.

고형분 배출관7의 수평면에 대한 경사각도θ4는 45∼135도, 특히 50∼130도인 것이 바람직하다. Inclined angle to the horizontal plane of the solids discharge pipe 7 is also θ 4 is preferably 45-135 degrees degrees, particularly 50-130.

원통부10에 설치하는 가스 제거구10a의 수는 4개 이상인 것이 바람직 하다. It is preferable that the number of the gas removal ports 10a provided in the cylindrical part 10 is four or more.

배플의 수는 1∼10개, 특히 4개인 것이 바람직하다. It is preferable that the number of baffles is 1-10 pieces, especially four pieces.

가장 바깥 둘레의 배플24와 원통부10의 내주면의 접촉부 또는 고정부에서 원통부10의 하단까지의 길이h3은, 유입구13의 구경 또는 유입구13의 상하폭의 1∼3배, 특히 1.5∼2배인 것이 바람직하다. The length h 3 of the outermost baffle 24 and the contact portion or fixing portion of the inner circumferential surface of the cylindrical portion 10 to the lower end of the cylindrical portion 10 is 1 to 3 times the diameter of the inlet 13 or the upper and lower widths of the inlet 13, in particular 1.5 to 2 It is preferable to be a ship.

가장 바깥 둘레의 배플24의 높이h4는, 상기 높이h3의 1∼2배, 특히 1.25∼1.5배인 것이 바람직하다. The height h 4 of the baffle 24 of the outermost circumference is preferably times, 1 to 2 times the height h 3, in particular from 1.25 to 1.5.

용기1 내의 공탑 속도(superficial velocity)는 7m/h 이하인 것이 바람직하다. 용기1 내의 COD(chemical oxygen demand) 부하는 30kg-COD/㎥·d 이하인 것이 바람직하고, 25kg-COD/㎥·d 이하인 것이 더 바람직하다.The superficial velocity in the vessel 1 is preferably 7 m / h or less. The COD (chemical oxygen demand) load in the container 1 is preferably 30 kg-COD / m 3 · d or less, more preferably 25 kg-COD / m 3 · d or less.

상기 실시예에서는 제트 노즐14가 원추형부11의 내면을 따라 설치되어 있지만, 후술하는 도7과 같이 수직으로 설치되어도 좋다.In the above embodiment, the jet nozzle 14 is provided along the inner surface of the conical portion 11, but may be installed vertically as shown in FIG.

도4(a)는 다른 실시예에 관한 생물반응기 상부의 확대도, 도4(b)는 그 기체액체고체 분리기의 사시도이다. Figure 4 (a) is an enlarged view of the upper part of the bioreactor according to another embodiment, Figure 4 (b) is a perspective view of the gas liquid solid separator.

도4의 실시예에 있어서는, 기체액체고체 분리기4A의 원통부10의 원주방향(圓周方向)의 거의 전체에 걸쳐 형성되고 여러 개의 가로가 긴 직사각형 모양의 유입구13A를 통하여 기체액체고체 분리기4A 내로 생물반응수를 유입시킨다. 각 유입구13A는 배플24의 외측을 둘러 싸도록 형성되어 있다. In the embodiment of Fig. 4, the gas liquid solid separator 4A is formed over the entire circumferential direction of the cylindrical portion 10 of the gas liquid solid separator 4A. Inflow of reaction water. Each inlet 13A is formed to surround the outside of the baffle 24.

도2의 실시예에서는, 기체액체분리실 내로 접선방향으로 생물반응수를 유입시킴으로써 기체액체고체 분리실 내에 선회류(旋回流)가 형성되어 효율적으로 기체액체고체 분리가 이루어지는 것인 것에 대하여, 도4의 실시예에 있어서는, 생물반응수의 유입구를 크게 함으로써 생물반응수의 유입 속도를 작게 하여 기체액체고체 분리실 내에서의 고체의 침강 효율을 높이는 것이다. In the embodiment of Fig. 2, a swirl flow is formed in the gas liquid solid separation chamber by introducing bioreactor water in a tangential direction into the gas liquid separation chamber, so that the gas liquid solid separation is efficiently performed. In Example 4, by increasing the inlet of the bioreaction water, the inflow rate of the bioreaction water is reduced to increase the settling efficiency of the solid in the gas liquid solid separation chamber.

또한 도4의 경우에, 고형분 배출관7의 지름(비원형관의 경우에는 평균 지름)은 유입구13A의 상하폭의 50∼100%이며, 또한 50mm이상인 것이 바람직하다. 4, the diameter of the solid discharge pipe 7 (average diameter in the case of a non-circular pipe) is 50 to 100% of the upper and lower widths of the inlet 13A, and is preferably 50 mm or more.

도4의 그 이외의 구성은 도2와 같아서, 동일한 부호는 동일부분을 나타내고 있다. 도4의 실시예에 있어서 유입구13A는 슬릿 모양으로 형성되어 있지만, 원통부10의 원주방향의 거의 전체에 걸쳐 설치되어 있으면 유입구13A의 형상은 특별하게 한정되지 않는다. 이 형태에 있어서는, 유입구13A로부터의 생물반응수의 유입 선속도는 5cm/s이하, 특히 1∼4cm/s인 것이 바람직하다. The other configuration of Fig. 4 is the same as that of Fig. 2, and like reference numerals denote like parts. In the embodiment of Fig. 4, the inlet 13A is formed in a slit shape, but the shape of the inlet 13A is not particularly limited as long as it is provided over almost the entire circumferential direction of the cylindrical portion 10. In this aspect, the inlet linear velocity of the bioreaction water from inlet 13A is preferably 5 cm / s or less, particularly 1 to 4 cm / s.

상기 실시예에서는 용기1은 모두 원통형이지만, 타원통형, 각진 통형 등이어도 좋고, 예를 들면 사각형의 통 모양이어도 좋다. 사각형의 통 모양으로서는 정사각형의 통 모양이어도 좋고 직사각형의 통 모양이어도 좋다. In the above embodiment, the containers 1 are all cylindrical, but may be an elliptical cylinder, an angular cylinder, or the like, or may be, for example, a rectangular cylinder. The rectangular cylindrical shape may be a square cylindrical shape or a rectangular cylindrical shape.

상기 실시예에서는 용기1의 상부에 1개의 기체액체고체 분리기4, 4A를 설치하고 있지만 여러 개의 기체액체고체 분리기를 설치하여도 좋다. In the above embodiment, one gas liquid solid separator 4, 4A is provided on the upper part of the container 1, but several gas liquid solid separators may be provided.

도5는 그 일례를 나타내는 것이며 직사각형의 용기1A 내에 6개의 기체액체고체 분리기4가 설치되어 있다. 각 기체액체고체 분리기4로부터의 처리수는 집합관6A에 모아져서 배출된다. 또한 각 기체액체고체 분리기4는 용기1A의 상부에 가설된 들보 모양 부재(도면에 나타내는 것을 생략)로 지지되는 것이 바람직하다. Fig. 5 shows an example thereof, and six gas liquid solid separators 4 are provided in a rectangular container 1A. The treated water from each gas liquid solid separator 4 is collected in a collecting pipe 6A and discharged. Moreover, it is preferable that each gaseous liquid solid separator 4 is supported by the beam-shaped member (not shown in figure) provided in the upper part of container 1A.

상기 실시예는 기체액체고체 분리기4 내의 슬러지는 중력에 의하여 배출되도록 구성되어 있지만, 펌프에 의하여 흡인되어서 배출되어도 좋다. The above embodiment is configured to discharge the sludge in the gas liquid solid separator 4 by gravity, but may be sucked out by the pump.

도6은 그 일례를 나타내는 것이며, 각 기체액체고체 분리기4의 고형분 배출관7이 집합관7A에 접속되어 펌프P를 통하여 생물반응영역S로 반송되도록 구성되어 있다. 도6에서는 여러 개의 기체액체고체 분리기4가 설치되어 있지만, 도1에 있어서도 펌프를 통하여 배출관7로부터 슬러지를 인출하도록 구성하여도 좋다. 인출한 슬러지는 용기1A의 생물반응영역으로 되돌리도록 하는 것이 바람직하다. Fig. 6 shows an example, and is configured such that the solids discharge pipe 7 of each gas liquid solid separator 4 is connected to the collection pipe 7A and returned to the bioreaction zone S through the pump P. In Fig. 6, a plurality of gas liquid solid separators 4 are provided, but in Fig. 1, sludge may be taken out from the discharge pipe 7 through a pump. The extracted sludge is preferably returned to the bioreaction zone of the container 1A.

(고형분 배출관이 수직인 상부관과 가로방향 또는 하방으로 비스듬하게 경사진 하부관으로 이루어진 생물반응기)(Bioreactor consisting of a vertical top pipe and a vertical bottom pipe inclined horizontally or downwardly)

도7은, 고형분 배출관이 수직인 상부관과, 가로방향 또는 하방으로 비스듬하게 경사진 하부관으로 이루어진 생물반응기의 실시예를 나타내는 단면도이고, 상기 도2와 동일한 생물반응기의 상부 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view showing an embodiment of a bioreactor composed of an upper tube in which the solid discharge pipe is vertical and a lower tube inclined in a horizontal or downward direction, and is a top cross-sectional view of the same bioreactor as in FIG.

본 실시예에서도 용기1 내의 상부에 기체액체고체 분리기4D가 설치되 어 있다. 이 기체액체고체 분리기4D는 상기 도2의 기체액체고체 분리기4와 유사한 구조이고, 다른 점은, 고형분 배출관7D가 수직인 상부관7a와 상기 상부관7a에 연결되는 경사 각도θ5로 하방으로 비스듬하게 경사져서 연장되는 하부관7b로 이루어져 있는 점 및 제트 노즐14 및 그에 연결되는 배관15가 기체액체고체 분리기4D의 축심(軸心) 부분에 수직으로 배치되어 있는 점이다.Also in this embodiment, the gas liquid solid separator 4D is installed in the upper portion of the container 1. This gas liquid solid separator 4D has a structure similar to that of the gas liquid solid separator 4 of FIG. 2, except that the gas liquid solid separator 4D is obliquely downward at an inclination angle θ 5 connected to the upper tube 7a where the solid discharge pipe 7D is vertical and the upper tube 7a. It is a point consisting of the lower pipe 7b extending inclined so as to be inclined, and the jet nozzle 14 and the pipe 15 connected thereto are disposed perpendicular to the axial center portion of the gas liquid solid separator 4D.

고형분 배출관7D의 상부관7a는 그 상단부가 원추형부11의 하단에 연결되어 있다. 하부관7b는 이 상부관7a의 하단으로부터 하방으로 비스듬하게 경사져서 연장되어 있다. 하부관7b의 상면 중에 상부관7a와 접하는 부분에 고형분 배출관7D 내로부터의 가스 배출을 하기 위한 가스 포켓16 및 가스 제거구멍17이 형성되어 있다. 하부관7b의 말단 개구가 각도θ3 만큼 상방으로 비스듬한 방향으로 되어 있다. 또한 가스 제거구멍은 상부관7a의 하부에 형성되어도 좋다.The upper tube 7a of the solid discharge tube 7D has an upper end connected to the lower end of the conical portion 11. The lower tube 7b extends obliquely downward from the lower end of the upper tube 7a. A gas pocket 16 and a gas removal hole 17 for discharging gas from the solid discharge pipe 7D are formed in the upper surface of the lower pipe 7b in contact with the upper pipe 7a. The distal opening of the lower tube 7b is in an oblique direction upward by an angle θ 3 . The gas removal hole may be formed in the lower portion of the upper tube 7a.

그 외의 구성은 상기 도1∼도3의 실시예와 동일하며, 동일 부호는 동일한 부분을 나타내고 있다. The rest of the configuration is the same as in the embodiment of Figs. 1 to 3, and the same reference numerals denote the same parts.

도7의 각도θ1, θ2, θ3 의 바람직한 범위는 상기한 바와 같다. 하부관의 경사 각도θ5는 0∼90도가 좋지만, 45∼90도 특히 60∼80도가 더 바람직하다.The preferred ranges of the angles θ 1 , θ 2 , and θ 3 in FIG. 7 are as described above. The inclination angle θ 5 of the lower tube is preferably 0 to 90 degrees, but more preferably 45 to 90 degrees and 60 to 80 degrees.

도7의 각 치수의 바람직한 범위도 상기의 실시예와 같다. 하부관7b 의 수평방향 길이는 고형분 배출관7D의 높이h2의 5∼90% 정도가 바람직하다.The preferable range of each dimension of FIG. 7 is also the same as the said Example. The horizontal length of the lower tube 7b is preferably about 5 to 90% of the height h 2 of the solid discharge tube 7D.

도7의 이러한 구성의 생물반응기에 있어서도, 도1∼도3의 생물반응기와 같은 작용 효과를 들 수 있다.Also in the bioreactor of such a structure of FIG. 7, the effect similar to the bioreactor of FIGS.

도7은, 도1∼도3에 있어서의 고형분 배출관7을 상부관7a와 하부관7b로 구성하고 있지만, 상기한 바와 같이 도4∼도6의 생물반응기에 있어서도 고형분 배출관을 상부관7a와 하부관7b로 구성하여도 좋다.Although FIG. 7 comprises the solid discharge pipe 7 in FIGS. 1 to 3 as the upper pipe 7a and the lower pipe 7b, the solid discharge pipe is also used in the bioreactor of FIGS. 4 to 6 as described above. You may comprise with the tube 7b.

본 발명의 생물반응기에서는, 반응 용기 내의 상부의 기체액체고체 분리실 내에 같은 중심을 가지는 여러 개의 배플(baffle)을 설치하고 있어 기체액체고체 분리 효율이 높다. 이 때문에 용기 내의 생물처리 반응 효율을 높일 수 있다. In the bioreactor of the present invention, a plurality of baffles having the same center are provided in the gas liquid solid separation chamber in the upper portion of the reaction vessel, and the gas liquid solid separation efficiency is high. For this reason, the bioprocessing reaction efficiency in a container can be improved.

청구항2와 같이 기체액체고체 분리실로부터 하방으로 연장하여 고형분 배출관을 설치하였을 경우에, 고형분이 상기 배출관 내에 체류하고, 중력에 의하여 상기 배출관으로부터 서서히 용기 하부를 향하여 유출된다. 액체보다도 밀도(비중)가 큰 고형분이 배출관 내에 체류하기 때문에, 이 배출관으로부터 액체가 기체액체고체 분리실로 역류되지 않으며 기체액체고체 분리실 내의 기체액체고체 분리 효율이 높게 유지된다. When a solids discharge pipe is installed extending downward from the gas liquid solid separation chamber as in claim 2, the solids stay in the discharge pipe and gradually flow out from the discharge pipe toward the lower portion of the container by gravity. Since the solid content having a greater density (specific gravity) than the liquid stays in the discharge pipe, the liquid does not flow back from the discharge pipe into the gas liquid solid separation chamber, and the gas liquid solid separation efficiency in the gas liquid solid separation chamber is maintained high.

청구항3, 4와 같이 고형분 배출관을 경사지게 하거나, 하부관을 가로 방향으로 하거나 하방으로 경사지게 함으로써 고형분이 배출관 내에 체류하기 쉬워진다. 또한 고형분 배출관의 하단 또는 말단의 개구를 가로방향 또는 상방으로 비스듬한 방향으로 함으로써 반응 용기 내에서 발생한 기체가 배출관 내로 유입되는 것이 확실하게 방지된다. As described in claims 3 and 4, the solid content discharge pipe is inclined, or the lower pipe is horizontally or inclined downward, whereby the solid content easily stays in the discharge pipe. In addition, the opening of the lower end or the distal end of the solid discharge pipe in the transverse direction or the oblique direction upwards prevents the gas generated in the reaction vessel from flowing into the discharge pipe.

이 기체액체고체 분리실 내의 하부로부터 배출관에 걸쳐서 고형분이 체류하기 때문에, 청구항5와 같이 이 부분에 가스 제거구멍을 형성함으로써 체류 고형분으로부터 가스를 제거할 수 있다. 이에 따라 체류 고형분에 대하여 가스의 부력이 작용되는 것이 방지 또는 억제되어, 고형분이 원활하게 배출관의 하방을 통하여 빠져나간다. Since the solid content stays from the lower part in this gas liquid solid separation chamber to the discharge pipe, the gas can be removed from the retained solid content by forming a gas removal hole in this portion as in claim 5. As a result, the buoyancy of the gas is prevented or suppressed from being applied to the retained solids, and the solids smoothly escape through the discharge pipe.

청구항6과 같이 고형분 배출관의 하부에 가로방향 또는 하방으로 비스듬하게 경사지는 하부관을 설치하는 경우에는, 이 상부관의 하부 또는 하부관에 가스 제거구멍을 형성함으로써 체류 고형분으로부터 양호하게 가스를 제거할 수 있다. In the case where a lower pipe inclined obliquely horizontally or downwardly is provided in the lower portion of the solid discharge pipe as in claim 6, it is possible to remove the gas from the solid retained by satisfactorily forming a gas removal hole in the lower or lower pipe of the upper pipe. Can be.

청구항7과 같이 가장 바깥 둘레의 배플과 기체액체고체 분리실 내면의 사이에 접선 방향으로 액체를 유입시킴으로써, 기체액체고체 분리실 내에 액체의 선회류가 형성되어 기체액체고체 분리가 충분하게 이루어지게 된다. By flowing the liquid in the tangential direction between the baffle at the outermost circumference and the inner surface of the gas liquid solid separation chamber as described in claim 7, a swirl flow of liquid is formed in the gas liquid solid separation chamber to sufficiently separate the gas liquid solid. .

청구항8과 같이 상기 가장 바깥 둘레의 배플과 기체액체고체 분리실 내면 사이의 부분으로부터 가스가 빠지도록 원통부에 가스 제거구를 형성함으로써 접촉 부분에 가스가 차는 것이 방지된다. 또한 이에 따라 기체액체고체 분리실 내로 액체가 원활하게 유입되게 된다.As described in claim 8, by forming a gas removal port in the cylindrical portion so that gas escapes from the portion between the outermost baffle and the inner surface of the gas liquid solid separation chamber, the gas is prevented from filling the contact portion. In addition, the liquid is smoothly introduced into the gas liquid solid separation chamber.

Claims (8)

내부에서 액체의 생물반응 처리가 이루어지는 용기와, The vessel in which the bioreaction treatment of the liquid is carried out, 상기 용기 내의 상부에 설치되고 상기 용기 내로부터 액체가 유입되어 이 액체 중의 고형분(固形分)의 침강 분리(沈降 分離)와 가스의 부상 분리(浮上 分離)가 이루어지는 기체액체고체 분리실(氣體液體古體 分離室)A gas liquid solid separation chamber installed at an upper portion of the vessel and into which liquid is introduced from the vessel to settle separation of solids and float separation of gases in the liquid;體 分離 室) 을 구비하는 생물반응기(生物反應器)에 있어서, In the bioreactor having a (生物 反應 器), 상기 기체액체고체 분리실 내에, 같은 중심을 가지고 서로 일정한 간격으로 설치되고, 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 경사진 형태를 구비한 여러 개의 배플(baffle)이 설치되는 것을 In the gas-liquid solid separation chamber, a plurality of baffles having an inclined shape having the same center and being installed at regular intervals from each other and having a smaller diameter toward the bottom are installed. 특징으로 하는 생물반응기.Characterized by a bioreactor. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 기체액체고체 분리실은, 상부의 원통부(圓筒部)와, 상기 원통부의 하측에 연속해 있는 원추형부(圓錐形部)를 구비하고 있고, The gas liquid solid separation chamber includes an upper cylindrical portion and a conical portion continuous to the lower side of the cylindrical portion. 상기 기체액체고체 분리실로부터 중력(重力)에 의하여 기체액체고체 분리실 내에서 하방으로 침강한 고형분을 유출시키기 위한 고형분 배출관이 상기 원추형부의 하단부에서 하방으로 연장되어 있고, Solids discharge pipe for flowing out the solid precipitated downward in the gas liquid solid separation chamber by gravity from the gas liquid solid separation chamber extending downward from the lower end of the conical portion, 상기 고형분 배출관의 수직방향 길이h2가 상기 원통부의 내경d1의 0.1배 이상인 것을 The vertical length h 2 of the solid discharge pipe is not less than 0.1 times the inner diameter d 1 of the cylindrical portion. 특징으로 하는 생물반응기. Characterized by a bioreactor. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 고형분 배출관은 수직방향에 대하여 경사져서 연장되어 있고, The solid discharge pipe extends inclined with respect to the vertical direction, 상기 고형분 배출관의 하단의 개구(開口)가 가로방향 또는 상방으로 비스듬한 방향인 것을 The opening of the lower end of the solid discharge pipe is in a horizontal direction or obliquely upward 특징으로 하는 생물반응기. Characterized by a bioreactor. 제2항 또는 제3항에 있어서, The method according to claim 2 or 3, 상기 기체액체고체 분리실의 하부 또는 상기 고형분 배출관의 상부에, 상기 기체액체고체 분리실 내 또는 고형분 배출관 내의 가스(gas)를 상기 기체액체고체 분리실 또는 고형분 배출관 밖으로 유출시키기 위한 가스 제거구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 생물반응기.A gas removal hole is formed in the lower portion of the gas liquid solid separation chamber or the upper portion of the solid discharge pipe to allow gas in the gas liquid solid separation chamber or the solid discharge pipe to flow out of the gas liquid solid separation chamber or the solid discharge pipe. Bioreactor characterized in that. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 고형분 배출관은 수직방향으로 연장되어 설치되어 있는 상부관과,The solid discharge pipe and the upper pipe is installed extending in the vertical direction, 상기 상부관에 연결되어 가로방향 또는 하방으로 경사져서 연장되는 하부관으로 이루어지고,It is connected to the upper tube is made of a lower tube extending inclined in the horizontal direction or downwards, 상기 하부관의 말단(末端)의 개구가 가로방향 또는 상방으로 비스듬한 방향인 것을 The opening of the distal end of the lower tube is in a direction obliquely transversely or upwardly 특징으로 하는 생물반응기.Characterized by a bioreactor. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 상부관의 하부 또는 상기 하부관에 상기 고형분 배출관 내의 가스를 상기 고형분 배출관 밖으로 유출시키기 위한 가스 제거구멍이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 생물반응기. And a gas removal hole for discharging the gas in the solid discharge pipe out of the solid discharge pipe in a lower portion of the upper pipe or in the lower pipe. 제1항 또는 제6항의 어느 하나의 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 6, 가장 바깥 둘레의 배플의 상단이 상기 기체액체고체 분리실의 내면에 연속되어 있고, The upper end of the outermost baffle is continuous to the inner surface of the gas liquid solid separation chamber, 상기 기체액체고체 분리실의 내면(內面)과 가장 바깥 둘레의 배플 사 이에, 상기 기체액체고체 분리실 내로 대략 접선방향(接線方向)으로 상기 용기 내의 액체가 유입되도록 유입부가 형성되어 있는 것을 An inlet portion is formed between the inner surface of the gas liquid solid separation chamber and the baffle at the outermost circumference such that the liquid in the vessel flows in a substantially tangential direction into the gas liquid solid separation chamber. 특징으로 하는 생물반응기. Characterized by a bioreactor. 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 기체액체고체 분리실의 내면과 가장 바깥 둘레의 배플의 사이로부터 상기 원통부의 외측으로 가스를 유출시키기 위한 가스 제거구가 상기 원통부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 생물반응기.And a gas removal port for allowing gas to flow out from the inner surface of the gas liquid solid separation chamber and the outermost circumference baffle to the outer side of the cylindrical portion.
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