KR20100112430A - 스컴제거 장치, 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조 및 혐기소화 시스템 - Google Patents

Abstract

스컴제거 장치, 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조 및 혐기소화 시스템이 개시된다. 본 발명은, 혐기소화조 내부의 교반 샤프트에 설치되어 상기 교반 샤프트에 따라 회전하며 상기 혐기소화조의 기액 경계층에 형성된 스컴(Scum)층을 분쇄하는 스컴 분쇄부, 및 스컴 분쇄부에 의해 분쇄된 스컴이 유입되어 상기 혐기소화조의 외부로 배출되는 배출부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 교반 샤프트의 회전력을 이용함으로써, 보다 효율적으로 조기에 스컴층을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 생성된 바이오 가스의 원활한 배출을 통해 조내 바이오가스 분압을 낮추어 유해가스의 영향을 감소시킬 수 있게 된다.

스컴, 교반 샤프트, 톱니, 제거

Description

스컴제거 장치, 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조 및 혐기소화 시스템{A Scum Removal Device, an Anaerobic Digestion Box, and an Anaerobic Digestion System Equipped with the Scum Removal Device}

본 발명은 스컴제거 장치, 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조 및 혐기소화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조기에 효율적으로 스컴층을 제거하며, 바이오 가스의 원활한 배출을 가능하게 하는 스컴제거 장치, 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조 및 혐기소화 시스템에 관한 것이다.

스컴(Scum)은 통상적으로 정수처리장, 하폐수처리장, 축분처리장 등의 포기조 및 침전조 상부, 혐기소화조의 기액 경계층 등에 주로 발생을 한다. 스컴의 발생원인은 유기물의 과부하, 지방성분의 과다, 독성물질의 유입 등에 따른 유입기질이 문제를 내포하는 경우와 교반부족, 온도저하, 슬러지층의 적정배출 실패 등 운영미숙 등으로 야기되는 경우가 많다.

스컴은 비중이 작아 기액 경계층에 형성이 되고, 이로 인해 혐기소화조내 바이오가스 발생저해, 소화조내 유효용량 감소로 인한 과부하상태 초래, 기액간 가스배출 등의 원활한 물질교환의 방해 등을 초래하므로 그 제거가 필수적으로 요구 된다.

통상적으로 실시되는 스컴방지 및 제거장치로는 인위적으로 스컴 스키머(Scum Skimmer)를 설치하는 경우가 가장 많으며, 그 외에도 수면에 설치되는 레이크(Rake)나 스크류를 회전시키는 방법, 펌프를 사용하여 상징수를 수면상부와 하부에 설치된 노즐을 통해 스컴층에 살수하는 방법, 소화가스를 소화조 수면부근에 주입 교반하는 방법 등이 사용되고 있다.

2004년 기준으로 우리나라의 경우 혐기소화조가 설치된 환경기초시설(하수종말처리장)이 전국 242개소 중 69개소이며 이중 운영중인 시설은 62곳으로 조사되었다.

주로 처리규모가 10,000톤/일 이상인 하수처리장에서 혐기소화조를 운영중이며, 이는 전체 처리장 대비 25%에 불과하다. 이에 보편적으로 적용될 만한 스컴 제거장치는 개발되지 않는 실정이며, 스컴 제거장치가 설치되지 않은 혐기소화시설도 다수가 존재한다.

그러나, 최근들어 혐기소화조내의 교반장치를 가스교반에서 드래프트 튜브를 이용한 기계교반으로 하는 혐기소화조 개선사업이 진행이 되고 있으며, 이에 따라 혐기 소화조 내부의 가스발생량도 증가하는 것으로 조사되었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 조기에 효율적으로 스컴층을 제거하며, 바이오 가스의 원활한 배출을 가능하게 하는 스컴제거 장치, 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조 및 혐기소화 시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스컴제거 장치는, 혐기소화조 내부의 교반 샤프트에 설치되어 상기 교반 샤프트에 따라 회전하며 상기 혐기소화조의 기액 경계층에 형성된 스컴(Scum)층을 분쇄하는 스컴 분쇄부; 및 상기 스컴 분쇄부에 의해 분쇄된 스컴이 유입되어 상기 혐기소화조의 외부로 배출되는 배출부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 스컴 분쇄부는 톱니가 구비된 회전 날개의 형상인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스컴 분쇄부에 의해 분쇄된 스컴이 유입되는 스컴 받이조를 더 포함하며, 상기 배출부는 상기 스컴 받이조에 연결되어 분쇄된 스컴을 상기 혐기소화조의 외부로 배출시키는 배출관인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출관에는 상기 분쇄된 스컴의 배출을 조절하는 밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 혐기소화조는 상기 스컴제거 장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 혐기소화조는 상기 스컴제거 장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 교반 샤프트의 회전력을 이용함으로써, 보다 효율적으로 조기에 스컴층을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 생성된 바이오 가스의 원활한 배출을 통해 조내 바이오가스 분압을 낮추어 유해가스의 영향을 감소시킬 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에 따르면 스컴을 조기에 제거할수 있게 됨으로써 기액 경계층간 원활한 물질전달이 이루어져 분자상태의 바이오 가스가 원할하게 생성 배출되며, 소화조내 유효용량을 확보하여 소화조의 정상적인 운영이 가능하게 된다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조의 구조를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스컴제거 장치는 스컴 분쇄부(110), 스컴받이조(130), 배출관(150), 밸브(170), 및 배출구(230)를 포함한다.

먼저, 스컴 분쇄부(110)는 혐기소화조(200) 내부의 교반 샤프트(210)에 설치되어 있으며, 교반 날개(215)가 달린 교반 샤프트(210)가 회전하는 경우에 교반 샤프트(210)에 따라 함께 회전하면서 혐기소화조(200)의 기액(250) 경계층에 형성되어 있는 스컴층을 긁아 분쇄시킴과 동시에 소화조 기액(250)의 상부를 교반시키며 교반과 동시에 스컴을 배출구(230) 및 스컴받이조(130) 쪽으로 밀어줌으로써 스컴의 원활한 파괴 및 배출을 유도한다.

본 발명을 실시함에 있어서, 스컴 분쇄부(110)는 도 1에서와 같이 톱니가 구비된 회전 날개의 형성을 가지도록 하는 것이 바람직할 것이며, 스컴 분쇄부(110)가 교반 샤프트(210)에 설치되는 높이는 기액(250) 경계층에 형성된 스컴층을 분쇄시킬 수 있는 높이가 되어야 할 것이다.

스컴 분쇄부(110)에 의해 분쇄된 스컴은 배출부를 통해 혐기소화조(200)의 외부로 배출되어야 하는 데, 도 1에서의 배출관(150) 또는 배출구(230)가 배출부로써의 기능을 수행하게 된다.

스컴받이조(130)는 스컴 분쇄부(110)가 회전력일 이용하여 스컴을 외부측으로 저어주면 스컴의 일부를 유입하게 된다. 이러한 스컴받이조(130)에는 배출관(150)이 연결되어 있으며, 배출관(150)은 스컴 받이조에 의해 유입된 분쇄된 스컴을 혐기소화조(200)의 외부로 배출시키게 된다.

한편, 배출관(150)의 말단에는 밸브(170)가 구비되어 있으며, 작업자는 배출관(150)의 충진여부에 따라 밸브(170)를 개폐함으로써 스컴을 외부로 배출할 수 있게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 스컴제거 장치는 혐기소화 시스템 내의 혐기소화조(200)에 설치됨으로써, 보다 효율적으로 스컴층을 제거할 수 있을 뿐아니라, 혐기소화조(200)에서 생성된 바이오 가스의 원활한 배출을 통해 바이오 가스 분압을 낮추어 유해가스의 영향을 감소시킬 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조의 구조를 나타내는 도면이다.

Claims (6)

1. 혐기소화조 내부의 교반 샤프트에 설치되어 상기 교반 샤프트에 따라 회전하며 상기 혐기소화조의 기액 경계층에 형성된 스컴(Scum)층을 분쇄하는 스컴 분쇄부; 및

   상기 스컴 분쇄부에 의해 분쇄된 스컴이 유입되어 상기 혐기소화조의 외부로 배출되는 배출부

   를 포함하는 스컴제거 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 스컴 분쇄부는 톱니가 구비된 회전 날개의 형상인 것을 특징으로 하는 스컴제거 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스컴 분쇄부에 의해 분쇄된 스컴이 유입되는 스컴 받이조를 더 포함하며, 상기 배출부는 상기 스컴 받이조에 연결되어 분쇄된 스컴을 상기 혐기소화조의 외부로 배출시키는 배출관인 것을 특징으로 하는 스컴제거 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 배출관에는 상기 분쇄된 스컴의 배출을 조절하는 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 스컴제거 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서의 상기 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화조.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서의 상기 스컴제거 장치가 설치된 혐기소화 시스템.

Images