KR20190083771A - Liquid fertilizer and biogas manufacturing equipment, and manufacturing method of liquid fertilizer and biogas - Google Patents

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KR20190083771A KR1020180001607A KR20180001607A KR20190083771A KR 20190083771 A KR20190083771 A KR 20190083771A KR 1020180001607 A KR1020180001607 A KR 1020180001607A KR 20180001607 A KR20180001607 A KR 20180001607A KR 20190083771 A KR20190083771 A KR 20190083771A
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Abstract

Liquid fertilizer and biogas manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention includes a storage tank into which organic waste is introduced; an anaerobic digestion tank in which organic waste introduced from the storage tank is fermented under anaerobic conditions to produce a liquid fertilizer and biogas; a liquid fertilizer septic tank, connected to the anaerobic digestion tank and purifying the liquid fertilizer generated in the anaerobic digestion tank; and a water purification facility connected to the anaerobic digestion tank and purifying the biogas produced in the anaerobic digestion tank.

Description

액비 및 바이오가스 제조장치, 그리고 액비 및 바이오가스 제조방법{LIQUID FERTILIZER AND BIOGAS MANUFACTURING EQUIPMENT, AND MANUFACTURING METHOD OF LIQUID FERTILIZER AND BIOGAS}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to an apparatus for producing liquid and biogas, and a method for manufacturing liquid and biogas,
액비 및 바이오가스 제조장치, 그리고 액비 및 바이오가스 제조방법이 제공된다.A liquid and biogas production apparatus, and a liquid and biogas production method.
국내 가축분뇨 발생량은 연간 4,200만톤에 달하며, 그 중 양돈분뇨가 차지하는 비율은 1/3 정도로 축산농가에서 처리하기에는 고비용이 발생한다. 가축분뇨와 같은 유기성 폐기물은 2012년부터 교토의정서에 의하여 해양투기가 전면 금지되었다. 가축분뇨는 비료로서 이용될 수 있으나, 무단방출이 될 경우, 토양 및 수질 오염을 유발하고 악취, 해충의 발생으로 인하여 환경에 악영향을 미칠 수 있다.Domestic livestock manure production reaches 42 million tons per year, of which the rate of pig manure is 1/3, which is expensive to process in livestock farms. Organic waste such as livestock manure has been banned by 2012 under the Kyoto Protocol. Livestock manure can be used as a fertilizer but if it is released without permission, it will cause soil and water pollution, and it can adversely affect the environment due to the generation of odor and pest.
이에 따라, 액비 및 바이오가스 제조장치를 이용하여, 유기성 폐기물을 혐기발효시켜 비료로 제조할 수 있으며, 발효를 통해 생산된 바이오가스로 전기를 생산하고, 남는 폐액을 비료로 활용하여 화학비료를 대체하는 친환경적 농업을 가능하게 할 수 있다.Accordingly, the organic waste can be anaerobically fermented using a liquid and biogas production apparatus, and the biogas produced by the fermentation can be used to produce electricity, and the remaining liquid can be used as fertilizer to replace the chemical fertilizer Environmentally friendly agriculture.
바이오매스(biomass)란, 태양 에너지를 받아 유기성 폐기물을 합성하는 식물체 및 이들을 식량으로 하는 동물, 미생물 등의 생물유기체를 말하며, 바이오매스의 종류는 바이오가스, 바이오알코올, 바이오디젤 등으로 구성되어 있다. 바이오가스는 유기성 폐기물을 이용해 생산해낸 바이오매스이며, 국내 유기성 폐기물을 이용한 에너지 가용 바이오매스 총량은 약 8,000만톤 규모로 추정된다. 이를 전량 에너지화할 경우, 연간 800 TOE(Ton of oil equivalent)를 생산할 수 있다. 이때, 폐자원계 바이오매스 자원 중 가축분뇨는 4,800만 톤으로 양적으로는 50% 이상이며, 페자원계 바이오매스 1,200만 톤/년, 가축분뇨 4,800만 톤/년, 간벌목 농업부산물 등이 2,000만 톤 정도로, 국내 폐자원 및 바이오매스 에너지를 이용하고 있다. 실제적으로, 사료, 퇴비 등의 재활용율을 감안할 때 실제 생산 가능한 양은 약 230만 TOE 수준이다.Biomass refers to plants that synthesize organic wastes by receiving solar energy, biological organisms such as animals and microorganisms that feed them, and biomass is composed of biogas, bio-alcohol, and biodiesel . Biogas is biomass produced using organic waste. The total amount of biomass for energy use using domestic organic waste is estimated to be about 80 million tons. If this energy is converted into total energy, it can produce 800 Ton of oil equivalent per year. At this time, livestock manure from biomass waste is 48 million tons, more than 50% in quantitative terms, 12 million tons of biomass resources, 48 million tons / year of livestock manure, and 2,000 10,000 tons of domestic waste and biomass energy. Actually, considering the recycling rate of feed, compost, etc., the actual production amount is about 2.3 million TOE.
종래 유기성 폐기물을 발효시켜 비료로 제조되는 경우, 폭기조(산소를 불어 넣어 호기발효 시키는 장치)를 이용한 호기성 발효를 통하여 액상비료를 제조하였으나, 혐기성 발효에 의한 액상비료에 관한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다.Conventionally, when organic wastes are fermented and made into fertilizer, liquid fertilizer is produced through aerobic fermentation using an aeration tank (oxygen-blowing aerobic fermentation apparatus), but research on liquid fertilizer by anaerobic fermentation has hardly been conducted .
한편, 종래 호기성 발효는 산소 전달 및 혼합을 위해 많은 에너지 및 비용이 소모되는 문제점이 있으며, 이로 인해 유기성 폐기물은 비료로서의 실질적인 이용에 한계가 있을 수 있다.Meanwhile, conventional aerobic fermentation has a problem in that a large amount of energy and cost are consumed for oxygen transfer and mixing, and organic wastes may have a practical use as fertilizer.
본 발명의 한 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치, 그리고 액비 및 바이오가스 제조방법은 유기성 폐기물의 혐기성 발효를 통한 효율성을 증대시키기 위한 것이다.The apparatus and method for manufacturing a liquid and biogas according to an embodiment of the present invention and the method for manufacturing a liquid and a biogas are intended to increase the efficiency through anaerobic fermentation of organic wastes.
본 발명의 한 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치, 그리고 액비 및 바이오가스 제조방법은 유기성 폐기물의 액상비료로서의 이용률을 증대시키기 위한 것이다.An apparatus for manufacturing a liquid and a biogas according to an embodiment of the present invention, and a method for manufacturing a liquid and a biogas, are intended to increase the utilization rate of organic waste as a liquid fertilizer.
본 발명의 한 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치, 그리고 액비 및 바이오가스 제조방법은 비료의 이용률을 증대시키기 위한 것이다.The apparatus for producing a liquid and a biogas according to an embodiment of the present invention, and the method for manufacturing a liquid and a biogas are intended to increase the utilization rate of the fertilizer.
본 발명의 한 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치, 그리고 액비 및 바이오가스 제조방법은 유기성 페기물 처리에 관한 생산성과 경제성을 증대시키기 위한 것이다.The apparatus for manufacturing a liquid and biogas according to an embodiment of the present invention, and the method for manufacturing a liquid and a biogas are intended to increase the productivity and economical efficiency in the treatment of organic waste.
본 발명의 한 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치, 그리고 액비 및 바이오가스 제조방법은 유기성 폐기물 처리 효율성을 증대시키기 위한 것이다.The apparatus and method for manufacturing a liquid and biogas according to an embodiment of the present invention and the method for manufacturing a liquid and a biogas are intended to enhance the efficiency of treating organic wastes.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다. Embodiments according to the present invention can be used to accomplish other tasks not specifically mentioned other than the above-described tasks.
본 발명의 한 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치는 유기성 폐기물이 도입되는 저류조, 저류조로부터 도입된 유기성 폐기물이 혐기발효되어 액비 및 바이오가스가 생성되는 혐기소화조, 혐기소화조에 연결되고, 혐기소화조에서 생성된 액비가 정화되는 액비 정화조, 그리고 혐기소화조에 연결되고, 혐기소화조에서 생성된 상기 바이오가스가 정제되는 수분정제시설을 포함한다.The apparatus for manufacturing a liquid and biogas according to an embodiment of the present invention includes a storage tank into which organic wastes are introduced, an anaerobic digestion tank in which organic wastes introduced from a storage tank are anaerobically fermented to produce a liquid waste and a biogas, and an anaerobic digester And a water refining facility connected to the anaerobic digestion tank and configured to purify the biogas produced in the anaerobic digestion tank.
혐기소화조는 하나 이상의 소화조를 포함하고, 유기성 폐기물이 하나 이상의 소화조를 순환하면서 혐기발효될 수 있다.The anaerobic digester includes one or more digesters, and the organic waste may be anaerobically fermented while circulating in the one or more digesters.
혐기소화조는 약 30~60℃의 온도로 가열될 수 있다.The anaerobic digester can be heated to a temperature of about 30-60 ° C.
혐기소화조는 혐기소화1조 및 혐기소화2조를 포함하고, 유기성 폐기물의 혐기발효의 방식은 혐기소화1조 및 혐기소화2조를 순환하는 CSTR(continuous stirred-tank reactor) 방식일 수 있다.The anaerobic digester may include one anaerobic digestion unit and two anaerobic digestion units. The anaerobic fermentation method of the organic waste may be a continuous stirred-tank reactor (CSTR) system that circulates one anaerobic digestion and two anaerobic digestions.
혐기소화조는 상하좌우로 구동될 수 있는 교반기, 혐기소화조의 온도를 변화시키는 가온 파이프, 그리고 유기성 폐기물의 pH를 측정하는 pH 감지센서를 포함할 수 있다.The anaerobic digester may include an agitator capable of being driven up and down, a heating pipe for changing the temperature of the anaerobic digester, and a pH sensor for measuring the pH of the organic waste.
저류조는 유기성 폐기물에서 나는 악취를 처리하는 토양탈취시설을 더 포함할 수 있다.The reservoir may further include a soil deodorization facility for treating odors from organic wastes.
토양탈취시설은 기초블록, 기초블록 상에 위치하고 일단이 악취이송 팬(fan)에 연결되어 있는 악취이송배관, 악취이송배관 상에 위치하는 자갈층, 자갈층을 감싸고 있는 그물망, 자갈층 및 그물망 상에 위치하는 모래층, 그리고 모래층 상에 위치하는 토양을 포함하고, 악취이송 팬이 저류조에 연결되어 있고, 악취이송 팬이 구동되면, 저류조에 포함되어 있는 악취 성분들이 악취이송배관을 통해 토양탈취시설로 도입될 수 있다.The soil deodorization facility is located on the foundation block, the foundation block, the odor transfer pipe connected to the odor transfer fan, the gravel layer located on the odor transfer pipe, the mesh surrounding the gravel layer, the gravel layer and the mesh Sand layer, and soil located on the sand layer. When the malodor transfer fan is connected to the storage tank and the malodor transfer fan is driven, the malodor components contained in the storage tank can be introduced into the deodorizing facility through the malodor transfer pipe have.
수분정제시설에서 바이오가스에 포함되어 있는 황(Sulfur) 성분이 제거될 수 있다.Sulfur components contained in the biogas can be removed from the water purification facility.
본 발명의 한 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조방법은 저류조에서 혐기소화조로 유기성 폐기물이 유입되는 단계, 유기성 폐기물이 혐기소화조를 순환하면서 혐기발효되어 액비가 생성되는 단계, 그리고 유기성 폐기물이 혐기소화조를 순환하면서 바이오가스가 생성되는 단계를 포함하고, 액비가 생성되는 단계와 바이오가스가 생성되는 단계는 동시에 진행된다.The method of manufacturing a liquid and a biogas according to an embodiment of the present invention includes a step of introducing organic waste into a anaerobic digestion tank from a storage tank, a step of anaerobic fermenting organic waste while circulating the organic waste in the anaerobic digestion tank, Wherein the step of producing the liquid and the step of producing the biogas are simultaneously carried out.
혐기소화조는 혐기소화1조 및 혐기소화2조를 포함하고, 유기성 폐기물의 혐기발효의 방식은 혐기소화1조 및 혐기소화2조를 순환하는 CSTR(continuous stirred-tank reactor) 방식일 수 있다.The anaerobic digester may include one anaerobic digestion unit and two anaerobic digestion units. The anaerobic fermentation method of the organic waste may be a continuous stirred-tank reactor (CSTR) system that circulates one anaerobic digestion and two anaerobic digestions.
본 발명의 한 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치, 그리고 액비 및 바이오가스 제조방법은 유기성 폐기물의 혐기성 발효를 통한 효율성을 증대시킬 수 있고, 액상비료로서의 이용률을 증대시킬 수 있으며, 비료의 이용률을 증대시킬 수 있고, 유기성 페기물 처리에 관한 생산성과 경제성을 증대시킬 수 있으며, 유기성 폐기물 처리 효율성을 증대시킬 수 있다.The apparatus and method for producing a liquid and a biogas according to an embodiment of the present invention can increase the efficiency through anaerobic fermentation of organic wastes and can increase the utilization rate as a liquid fertilizer, Can be increased, the productivity and economy of the organic waste disposal can be increased, and the organic waste disposal efficiency can be increased.
도 1은 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 액비 및 바이오가스 제조장치에서 액비 생산에 관련된 부분을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 액비 및 바이오가스 제조장치에서 바이오가스 생산 및 처리에 관련된 부분을 분리하여 나타낸 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치의 혐기소화조의 순환 과정을 나타내는 도면이다.
도 5a는 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치의 수분정제시설을 나타내는 도면이다.
도 5b는 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치의 탈황정제시설을 나타내는 사진이다.
도 6a는 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치의 토양탈취시설의 설치 구조를 나타내는 도면이다.
도 6b는 실시예에 따른 토양탈취시설을 나타내는 사진이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an apparatus for producing a liquid and a biogas according to an embodiment. FIG.
FIG. 2 is a view showing a portion related to the production of liquid in the liquid and biogas production apparatus shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a view showing the parts related to the production and processing of biogas in the potting and biogas production apparatus of FIG.
4 is a view showing the circulation process of the anaerobic digestion tank of the liquid and biogas production apparatus according to the embodiment.
FIG. 5A is a view showing a water purification facility of the liquid and biogas production apparatus according to the embodiment. FIG.
5B is a photograph showing the desulfurization refining facility of the liquid and biogas production apparatus according to the embodiment.
FIG. 6A is a view showing an installation structure of a soil deodorization facility of the liquid and biogas production apparatus according to the embodiment. FIG.
6B is a photograph showing the soil deodorizing facility according to the embodiment.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are used for the same or similar components throughout the specification. In the case of publicly known technologies, a detailed description thereof will be omitted.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 한편, 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. It will be understood that when an element such as a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the element directly over another element, On the other hand, when a part is "directly on" another part, it means that there is no other part in the middle. On the contrary, when a portion such as a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "under" another portion, this includes not only the case where the other portion is "directly underneath" On the other hand, when a part is "directly beneath" another part, it means that there is no other part in the middle.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
도 1은 전체적인 액비 및 바이오가스 제조장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 액비 및 바이오가스 제조장치에서 액비 생산에 관련된 부분을 분리시켜 나타낸 도면이며, 도 3은 바이오가스 생산 및 처리에 관련된 부분을 분리시켜 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a whole liquid and biogas production apparatus, FIG. 2 is a view showing a part related to liquid production in the liquid production and processing apparatus, and FIG. Fig.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 액비 및 바이오가스 제조장치(100)는, 저류조(110), 혐기소화조(120), 혐기 안정화조(123), 액비 저장조(125), 액비 정화조(126), 수분정제시설(130), 가스포집조(132), 탈황정제시설(133), 가스압력 안정화 탱크(135), 메탄가스 발전기(136)을 포함한다. 또한, 액비 및 바이오가스 제조장치(100)는 액비이송펌프(124), 다수의 역화방지기(131), 보일러(134), 잉여가스 연소기(137), 토양탈취시설(138), 가스저장조 모니터링 판넬, 컨트롤판넬, 축사, 또는 관리사무실을 더 포함할 수 있다.1 to 3, a liquid and biogas production apparatus 100 includes a storage tank 110, an anaerobic digestion tank 120, an anaerobic stabilization tank 123, a liquid storage tank 125, a liquid purification tank 126, A water collection tank 132, a desulfurization refinery 133, a gas pressure stabilization tank 135, and a methane gas generator 136. The liquid and biogas production apparatus 100 further includes a liquid feed pump 124, a plurality of back fl owers 131, a boiler 134, an excess gas combustor 137, a soil deodorization facility 138, , A control panel, a housing, or an administrative office.
액비 및 바이오가스 제조장치(100)에서는, 유기성 폐기물이 혐기소화 공정을 통해 생물학적으로 처리되어(미생물을 이용한 소화) 액비(액체비료)가 제조될 수 있고, 이 과정에서 바이오가스가 생성될 수 있으며, 생성된 바이오가스는 신재생 에너지원으로 원료화되어 전기 에너지 등의 에너지로 변환될 수 있다.In the liquid and biogas production apparatus 100, the organic waste can be biologically treated through the anaerobic digestion process (digestion using microorganisms) to produce a liquid fertilizer (liquid fertilizer), in which biogas can be produced , The generated biogas can be converted into raw energy as a renewable energy source and converted into energy such as electric energy.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 액비 형성 과정을 보다 상세하게 설명한다. First, the liquor formation process will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
저류조(110)에는, 유기성 폐기물이 투입되어 저장된다. 유기성 폐기물은, 예를 들어, 가축분뇨 및 음식쓰레기일 수 있다. 또한 유기성 폐기물은, 예를 들어, 농업폐자원, 축산폐자원, 일반폐자원, 어업부산물, 산림부산물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 농업폐자원은, 볏짚 왕겨, 밀감외피, 대두콩 껍질, 배추 양파 등일 수 있고, 축산폐자원은, 우분뇨, 돈분뇨, 계분 등일 수 있으며, 일반폐자원은, 인분뇨, 하수오니, 잔반 등일 수 있고, 어업부산물은, 생선뼈, 내장 등일 수 있으며, 산림부산물은, 톱밥, 나무껍질 등일 수 있다. 이외에도, 종이, 미역, 굵은 미역, 플랑크톤 A, 플랑크톤 B, 플랑크톤 C 을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.In the storage tank 110, organic waste is charged and stored. The organic waste may be, for example, livestock manure and food waste. The organic waste may also include, for example, one or more of agricultural wastes, livestock wastes, conventional wastes, fishery by-products, and forest by-products. The agricultural wastes can be rice straw rice husk, citrus husk, soy bean husk, Chinese cabbage onion, etc. Animal wastes can be wastes manure, money manure, Etc., and the fishery by-products can be fish bones, viscera, etc., and the byproducts of the forests can be sawdust, bark, and the like. In addition, it may include, but is not limited to, paper, seaweed, thick seaweed, plankton A, plankton B, and plankton C.
저류조(110)는, 교반기(미도시) 및 분뇨 이송 유압 펌프 시스템(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 저류조(110) 내부에는, 유기성 폐기물에서 발생하는 악취를 방지하기 위하여 토양탈취시설(138)로 연결되는 통로가 구비될 수 있다. The storage tank 110 may include an agitator (not shown) and a manure transfer hydraulic pump system (not shown). In addition, a passage connected to the soil deodorization facility 138 may be provided in the storage tank 110 to prevent odors generated in the organic waste.
저류조(110)에서는 전처리가 수행될 수 있다. 전처리는, 예를 들어, 알칼리(alkali) 처리일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Pretreatment can be performed in the storage tank 110. The pretreatment may be, for example, an alkali treatment, but is not limited thereto.
전처리는, 유입된 유기성 폐기물 중에 비닐조각, 돌멩이 등의 대형 폐기물을 제거하는 공정이다. 또한, 전처리를 통하여 미세한 고형물 또는 일부 용존성 물질을 제거하여 혐기발효시 유기물 부하를 최대한 저하시킬 수 있다. 예를 들어, 알칼리 처리는 NaOH를 이용할 수 있으며, 알칼리는 유기성 폐기물의 분해를 촉진시킬 수 있고, 슬러지 발생량을 감소시킬 수 있다.The pretreatment is a step of removing large pieces of waste such as vinyl pieces and stones from the organic wastes that have been introduced. In addition, it is possible to remove the fine solids or a part of the dissolved substance through the pretreatment to reduce the organic matter load during the anaerobic fermentation as much as possible. For example, alkali treatment can utilize NaOH, and alkali can promote decomposition of organic wastes and reduce sludge generation.
이어서, 유기성 폐기물은 혐기소화조(120)로 이동될 수 있다. 혐기소화조(120)는, 예를 들어, 원통형일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 혐기소화조(120)는 혐기소화1조(121) 및 혐기소화2조(122)로 이루어질 수 있다. 유기성 폐기물은 혐기소화1조(121) 및 혐기소화2조(122)를 약 32일간 순환하며 혐기소화가 진행되고, 유기성 폐기물이 분해된다. 혐기소화조(120)에서 혐기소화로 인하여 바이오가스가 발생될 수 있으며, 발생된 바이오가스는 혐기소화조(120)의 상단에 있는 가스 포집관을 통해 별도의 공정으로 이동된다. 이때, 생성된 바이오가스는 수분정제시설(130)로 이동될 수 있다.The organic waste can then be transferred to the anaerobic digester 120. The anaerobic digester 120 may, for example, be cylindrical, but is not limited thereto. The anaerobic digestion tank 120 may consist of one set of anaerobic digestion 121 and two sets of anaerobic digestion 122. The organic wastes circulate for 1 day (121) of anaerobic digestion and 2 (122) of anaerobic digestion for about 32 days, anaerobic digestion proceeds, and organic waste is decomposed. Biogas may be generated due to anaerobic digestion in the anaerobic digestion tank 120 and the generated biogas may be transferred to a separate process through a gas collection pipe at the top of the anaerobic digestion tank 120. At this time, the generated biogas can be transferred to the water purification facility 130.
혐기소화는, 호기성 처리에 비하여, 고농도의 유기성 폐기물 분해가 가능하며, 최종 슬러지 발생량과 에너지 요구량이 적다. 또한, 혐기소화 과정에서 분해과정 중 병원성 미생물도 제거될 수 있어, 유기성 폐기물이 안정하게 처리될 수 있다. 또한 혐기소화 수행 후 소화 폐액에서 발생되는 악취가 적어서 친환경적일 수 있다. 또한 발효과정에서 생성되는 바이오가스의 약 60% 이상이 청정 에너지 자원인 메탄가스이므로, 메탄가스가 각종 발전 시설에 활용될 수 있다. 또한 혐기소화의 경우, 산소 공급을 위한 별도의 설비가 불필요하므로, 공정 비용이 절감될 수 있고, 사용 에너지를 감소시킬 수 있다.Anaerobic digestion is capable of decomposing organic wastes at a high concentration compared with aerobic treatment, and the amount of final sludge generation and energy demand is small. Also, pathogenic microorganisms can be removed during the decomposition process in the anaerobic digestion process, and the organic waste can be treated stably. Also, it can be environmentally friendly since the odor generated from the digested waste liquid after anaerobic digestion is small. Since more than 60% of the biogas generated in the fermentation process is methane gas, which is a clean energy resource, methane gas can be utilized in various power generation facilities. Further, in the case of anaerobic digestion, since no separate facility for supplying oxygen is required, the process cost can be reduced and the energy used can be reduced.
이어서, 혐기소화 공정을 통해 바이오가스가 제거된 유기성 폐기물은 액비를 형성하며, 액비는 혐기 안정화조(123)로 이동된다. 혐기 안정화조(123)에서, 액비는 상등수와 침전물로 분리되는 공정을 통해 이루어질 수 있으며, 침전물은 고농도 액비로 제조될 수 있다. 생성된 액비는 액비 저장조(125)로 이동되어 저장될 수 있다. 이때, 액비는 액비이송펌프(124)를 통해 액비 저장조(125)로 이동될 수 있다.Subsequently, the organic waste from which the biogas is removed through the anaerobic digestion process forms a slurry, and the slurry is transferred to the anaerobic stabilization tank 123. In the anaerobic stabilization tank (123), the liquor can be obtained through a process of separating into a supernatant and a precipitate, and the precipitate can be produced at a high concentration ratio. The generated liquid can be transferred to the liquid storage tank 125 and stored. At this time, the liquid can be transferred to the liquid storage tank 125 through the liquid transfer pump 124.
이어서, 액비 저장조(125)에 저장된 액비는 여러 농가나 기관 등에서 활용될 수 있다. 액비 저장조(125)에는 액비와 함께 오염수가 발생할 수 있으며, 오염수는 액비 정화조(126)로 이동된다. Then, the liquid stored in the liquid storage tank 125 may be utilized in various farms or institutions. In the liquid storage tank 125, contaminated water may be generated together with the liquid waste, and the contaminated water is transferred to the liquid storage tank 126.
오염수는 액비 정화조(126)에서 정화된다. 정화된 오염수는 하천에 방류하거나 농업용수 등의 산업용수로 재활용될 수 있다.The contaminated water is purified in the liquid cleaning tank 126. The purified polluted water can be discharged to rivers or recycled as industrial water such as agricultural water.
다음으로, 도 1 및 도 3을 참조하여 바이오가스 형성 과정을 보다 상세하게 설명한다. Next, the biogas formation process will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 3. FIG.
저류조(110)에서 혐기소화조(120)로 유입된 유기성 폐기물은 혐기발효에 의해 바이오가스가 생성된다. 이때, 바이오가스의 대부분은 메탄(CH4) 가스일 수 있다. 바이오가스는 혐기소화조(120) 상단에 위치한 가스 포집관을 통해 수분정제시설(130)로 이동된다. 이때, 바이오가스는 역화방지기(131)를 통해 수분정제시설(130)로 이동될 수 있다. The organic waste flowing from the storage tank 110 into the anaerobic digestion tank 120 is biogas produced by anaerobic fermentation. At this time, most of the biogas can be methane (CH 4 ) gas. The biogas is transferred to the water purification facility 130 through a gas collection tube located at the top of the anaerobic digester 120. At this time, the biogas can be transferred to the water refining facility 130 through the backfire prevention unit 131.
수분정제시설(130)은 바이오가스의 수분을 제거시키는 역할을 한다. 바이오가스는 일반적으로 상대습도가 매우 높은 상태이다. 수분은 바이오가스의 저장 및 수송과정에서 장비의 부식을 유발하고 에너지의 함량을 감소시킬 수 있으므로 제거되어야 한다. 수분정제시설(130)은 나선형 모양의 호스로 이루어져 있으며, 호스의 일단에는 U자 형태의 냉각관이 설치되어 있다. 바이오가스의 수분은 수분정제시설(130)을 통과하면서 응축 제거될 수 있다. 응축된 수분은 냉각관에 포집될 수 있다. 응축된 수분은 냉각관의 배출 경로에 위치한 응축수 저장홀에 저장되어, 필요 시에 활용될 수 있다.The water refining facility 130 serves to remove the moisture of the biogas. Biogas is generally in very high relative humidity. Moisture must be removed as it can cause equipment corrosion and reduce energy content during storage and transport of biogas. The water refining facility 130 is made of a helical hose, and a U-shaped cooling pipe is installed at one end of the hose. The moisture of the biogas can be condensed and removed while passing through the water purification facility 130. Condensed water can be collected in the cooling tube. The condensed water is stored in a condensate storage hole located in the discharge path of the cooling tube, and can be utilized when necessary.
이어서, 수분정제시설(130)을 빠져나온 바이오가스는 가스포집조(132) 또는 잉여가스연소기(137)로 이동된다. 가스포집조(132)는 바이오가스를 포집하는 역할을 한다. 수분정제시설(130)을 통과한 바이오가스의 양이 지나치게 많아질 경우, 가스포집조(132)가 이를 모두 수용하지 못하고 잉여가스연소기(137)에서 연소될 수 있다. 이때, 바이오가스는 역화방지기(131)를 거쳐서 잉여가스연소기(137)로 이동될 수 있다. Subsequently, the biogas exiting the water purification facility 130 is transferred to the gas collection vessel 132 or the surplus gas combustor 137. The gas trapping tank 132 serves to collect the biogas. When the amount of the biogas that has passed through the water purification facility 130 becomes excessively large, the gas collecting tank 132 can not accommodate all of the biogas and can be burnt in the surplus gas combustor 137. At this time, the biogas can be transferred to the surplus gas combustor 137 via the backfire prevention unit 131. [
또한, 가스포집조(132)에 포집된 바이오가스는 탈황정제시설(133) 또는 가스압력 안정화 탱크(135)로 이동된다. 탈황정제시설(133)로 이동된 바이오가스는 메탄 이외에 불순물을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 황화수소일 수 있다. 따라서, 탈황정제시설(133)을 통해 황 성분이 제거되며, 바이오가스는 탈황정제시설(133)과 가스포집조(132)를 순환하며 약 95% 이상의 높은 효율로 정제될 수 있다. 이때, 탈황정제시설(133)을 통과한 바이오가스에는 황화수소가 200ppm 이하로 포함될 수 있다. 또한, 바이오가스는 가스포집조(132)에서 가스압력 안정화 탱크(135)로 이동될 수 있으며, 가스압력 안정화 탱크(135)는 바이오가스의 과압을 방지시킨다. 예를 들어, 혐기소화조(120)는 유기성 폐기물을 교반하여 혐기발효를 진행하며, 이때 가스압이 변동될 수 있다. 혐기성 소화조(120)의 가스압은 약 1,500 ~ 약 2,000 mmAq이며, 가스압력 안정화 탱크(135)는 이 범위의 가스압을 유지시키기 위하여 가스를 배출 및 조절하는 역할을 한다.Further, the biogas collected in the gas collection tank 132 is transferred to the desulfurization refining facility 133 or the gas pressure stabilization tank 135. The biogas transferred to the desulfurization refining facility 133 may contain impurities in addition to methane, for example, hydrogen sulfide. Therefore, the sulfur component is removed through the desulfurization refining facility 133, and the biogas can be purified through the desulfurization refining facility 133 and the gas collecting tank 132 with a high efficiency of about 95% or more. At this time, the biogas having passed through the desulfurization refining facility 133 may contain hydrogen sulfide of 200 ppm or less. Also, the biogas can be moved from the gas collection tank 132 to the gas pressure stabilization tank 135, and the gas pressure stabilization tank 135 prevents overpressure of the biogas. For example, the anaerobic digester 120 may be operated to anaerobic fermentation by agitating the organic waste, and the gas pressure may be varied. The gas pressure of the anaerobic digestion tank 120 is about 1,500 to about 2,000 mmAq, and the gas pressure stabilization tank 135 serves to discharge and regulate the gas to maintain the gas pressure within this range.
탈황정제시설(133)을 빠져나온 바이오가스는 메탄가스 발전기(136) 또는 보일러(134)로 이동된다. 탈황정제시설(133)에서 배출된 바이오가스는 역화방지기(131)를 통과해 메탄가스 발전기(136)로 이동된다. 메탄가스 발전기(136)에서 바이오가스는 전기로 변환되어 이용될 수 있다. 이때, 메탄가스 발전기(136)는 25KW급 2기 폐열회수 열병합 시스템일 수 있다. 변환된 전기는 전기보일러, 유압유닛트, 액비이송펌프(124), 축사 및 관리사무실에서 활용될 수 있다. 또한, 보일러(134)로 이동한 바이오가스는 가스보일러에 활용될 수 있다. 이로 인해, 사용 전력 또는 에너지가 크게 감소될 수 있고, 비용이 절감되어 경제적일 수 있다.The biogas exiting the desulfurization refining facility 133 is transferred to the methane gas generator 136 or the boiler 134. The biogas discharged from the desulfurization refining facility 133 is transferred to the methane gas generator 136 through the backfire prevention unit 131. In the methane gas generator 136, the biogas can be converted into electricity and used. At this time, the methane gas generator 136 may be a 25 KW-class waste heat recovery cogeneration system. The converted electricity can be utilized in an electric boiler, a hydraulic unit, a liquid transfer pump 124, a housing and management office. In addition, the biogas transferred to the boiler 134 can be utilized in a gas boiler. As a result, the used power or energy can be greatly reduced, and the cost can be reduced and it can be economical.
실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치(100)는 토양탈취시설(138)을 포함할 수 있다. 저류조(110)로 투입되는 유기성 폐기물은 악취를 발생시킬 수 있으며, 악취는 토양탈취시설(138)에서 제거될 수 있다. 여기서, 토양의 수분과 공기, 그리고 미생물로 인하여 악취 성분이 제거될 수 있다.The apparatus for manufacturing potable and biogas 100 according to the embodiment may include a soil deodorization facility 138. The organic wastes introduced into the storage tank 110 may generate odor, and the odor may be removed from the soil deodorization facility 138. Here, odor components can be removed due to moisture, air, and microorganisms in the soil.
이때, 악취 성분은 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 스티렌(styrene) 등일 수 있고, 미생물은, 세균(박테리아), 사상균, 조류 및 원생동물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.At this time, the odor component may be ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), styrene, etc., and the microorganism may be a bacterium (bacteria), a fungus, a bird and a protozoan.
저류조(110)에 투입된 유기성 폐기물은 악취를 발생시키는 다양한 성분들을 포함할 수 있고, 악취를 발생시키는 악취 성분들은 저류조(110)와 연결된 악취이송배관을 통하여 토양탈취시설(138)로 이동될 수 있다. 이때, 악취이송 팬(138g)이 구동되면, 저류조(110)에 있는 악취 성분들이 악취이송배관을 통해 토양탈취시설(138)로 이동될 수 있다.The organic wastes input into the storage tank 110 may include various components generating odors and the odor components generating the odor may be moved to the soil deodorization facility 138 through the odor transfer pipe connected to the storage tank 110 . At this time, when the malodor transfer fan 138g is driven, the malodorous components in the storage tank 110 can be transferred to the soil deodorization facility 138 through the malodor transfer pipe.
토양탈취시설(138)로 이동된 악취 성분들 중 일부는 물 또는 공기에 흡수되어 제거될 수 있다. 토양에는 물 또는 공기가 많이 함유되어 있고, 토양 내의 수분 및 공기를 통해 일부 악취 성분들이 흡수 제거될 수 있다.Some of the odor components transferred to the soil deodorization facility 138 may be absorbed by water or air and removed. The soil contains a lot of water or air, and some odor components can be absorbed and removed through moisture and air in the soil.
나머지 악취 성분들은 토양에 존재하는 미생물에 의해 분해되어 제거되거나, 미생물에 흡착되어 제거될 수 있다.The remaining odor components can be decomposed and removed by the microorganisms present in the soil or adsorbed on the microorganisms and removed.
이하에서, 전술한 내용과 중복되는 내용에 관해서는 기재가 생략될 수 있다.In the following, descriptions overlapping with those described above may be omitted.
도 4는 혐기성 소화조의 단면을 보다 상세히 나타낸 도면으로, 유기성 폐기물이 혐기소화1조 및 혐기소화2조를 순환하는 과정을 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a view showing a section of the anaerobic digestion tank in more detail, showing a process in which organic wastes are circulated through one set of anaerobic digestion and two sets of anaerobic digestion.
도 4를 참조하면, 유기성 폐기물은 혐기소화1조(121)와 혐기소화2조(122)를 순환하며 발효된다. 이때, 발효 공정은 CSTR(continuous stirred-tank reactor) 공법일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. Referring to FIG. 4, the organic waste is fermented by circulating one set (121) of anaerobic digestion and two sets (122) of anaerobic digestion. At this time, the fermentation process may be a continuous stirred-tank reactor (CSTR) process, but is not limited thereto.
이 과정에서, 유기성 폐기물의 pH가 조절될 수 있다. 혐기소화 후 배출된 액비의 pH는 7.0~10.0 범위의 알칼리성을 나타낸다.In this process, the pH of the organic waste can be controlled. The pH of the liquid discharged after anaerobic digestion is alkaline in the range of 7.0 ~ 10.0.
혐기소화조(120)는 약 30~60℃의 온수로 가온되며 혐기소화1조(121)에서 약 16일 및 혐기소화2조(122)에서 약 16일동안 혐기소화가 진행될 수 있다. 온도가 약 30℃ 이하일 경우, 미생물의 활성이 느려서 혐기소화를 위한 유기물의 체류시간이 지나치게 길어질 수 있다. 반면, 온도가 약 60℃ 이상일 경우, 미생물의 활성이 저해되어 혐기소화가 효과적으로 일어나지 않을 수 있으며, 에너지 소비가 클 수 있다. 이때, 온수는 혐기발효 중인 유기성 폐기물을 분해시킨다. 이때, 유기성 폐기물의 pH가 조절될 수 있다. 온수는 메탄가스 발전기(136)에서 에너지를 공급받을 수 있고, 온수의 온도는 조절될 수 있으며, 온수가 혐기소화조(120)와 메탄가스 발전기(136)를 순환하는 동안에는 일정한 온도가 유지될 수 있다. The anaerobic digestion tank 120 is heated to about 30 to 60 ° C., and anaerobic digestion can be performed for about 16 days from about 1 day of anaerobic digestion (121) for about 16 days and about 2 days of anaerobic digestion (122). When the temperature is lower than about 30 ° C, the microbial activity is slow and the residence time of the organic matter for anaerobic digestion may become excessively long. On the other hand, when the temperature is higher than about 60 ° C, the activity of the microorganism is inhibited, anaerobic digestion may not be effectively performed, and energy consumption may be large. At this time, the hot water decomposes organic wastes under anaerobic fermentation. At this time, the pH of the organic waste can be controlled. The hot water can be supplied with energy from the methane gas generator 136 and the temperature of the hot water can be adjusted and a constant temperature can be maintained while hot water circulates through the anaerobic digester 120 and the methane gas generator 136 .
또한, 혐기소화조(120)는 전처리된 유기성 폐기물을 투입하는 투입구, 액비 배출구, 슬러지 배출구를 포함한다. 혐기소화조(120) 장치 내부에는 교반기, 가온 파이프, pH 감지센서, 가스 포집관이 위치한다.In addition, the anaerobic digestion tank 120 includes an inlet for introducing the pretreated organic waste, a liquid discharge port, and a sludge discharge port. In the anaerobic digestion tank (120), an agitator, a heating pipe, a pH sensor, and a gas collection pipe are located.
교반기는 상하 이동 제어, 좌우 조향 제어, 유기성 폐기물 교반 기능을 제어하는 역할을 한다.The agitator controls the vertical movement control, the left / right steering control, and the organic waste agitation function.
가온 파이프는 혐기소화조(120)를 지그재그 형상으로 둘러싸는 형태로 위치하고 있으며, 가온 파이프는 저온 내지 고온으로 온도 변경이 가능하여 유기성 폐기물을 일정 온도로 증가시킬 수 있도록 한다.The warming pipe is disposed in a zigzag shape surrounding the anaerobic digestion tank 120. The temperature of the warming pipe can be changed from a low temperature to a high temperature so that the organic waste can be increased to a predetermined temperature.
pH 감지센서는 유기성 폐기물의 pH를 감지하기 위한 센서이며, 이 센서를 통해 유기성 폐기물의 pH를 확인하여 조절할 수 있다.The pH sensor is a sensor for detecting the pH of the organic waste, and the pH of the organic waste can be checked and controlled through the sensor.
가스 포집관은 유기성 폐기물이 혐기소화 하면서 발생하는 바이오가스를 포집하는 관이다. 이 외에도, 혐기소화조(120)는 내부에 유기성 폐기물의 높이를 알 수 있는 수위센서 및 각종 센서가 탑재되어 있으며, 혐기소화조(120)를 실시간 모니터링할 수 있다. 이때, 혐기소화조(120)의 하부는, 하부 콘크리트 보온 마감 및 슬러지 수거를 위한 콘(corn) 모양일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The gas collection pipe is a pipe for collecting the biogas generated when the organic waste is anaerobically digested. In addition, the anaerobic digestion tank 120 is equipped with a water level sensor and various sensors for detecting the height of the organic waste, and can monitor the anaerobic digestion tank 120 in real time. At this time, the lower part of the anaerobic digestion tank 120 may be in the shape of a corn for the lower concrete thermal insulation finish and sludge collection, but is not limited thereto.
혐기소화조(120)의 유기성 폐기물처리량, 즉, 혐기소화1조(121) 및 혐기소화2조(122)로의 유기성 폐기물의 유입량은 약 12.5톤/일 일 수 있다. 또한 혐기소화조(120)의 용량은 각각 약 400톤일 수 있다.The organic waste throughput of the anaerobic digester 120, that is, the amount of organic waste flowing into the anaerobic digestion set 121 and the anaerobic digestion set 122, may be about 12.5 ton / day. The capacity of the anaerobic digester 120 may be about 400 tons each.
도 5a는 수분정제시설(130)을 보다 상세하게 나타내는 도면이고, 도 5b는 탈황정제시설(133)을 나타내는 사진들이다.5A is a view showing the water refining facility 130 in more detail, and FIG. 5B is photographs showing a desulfurization refining facility 133. FIG.
도 5a를 참조하면, 혐기소화조(120)에서 혐기소화하는 과정에서 발생되는 바이오가스가 수분정제시설(130)로 유입된다.Referring to FIG. 5A, the biogas generated in the anaerobic digestion process in the anaerobic digestion tank 120 flows into the water purification facility 130.
수분정제시설(130)은 바이오가스의 수분을 제거시키는 역할을 한다. 수분정제시설(130)은 나선형 모양의 비닐호스로 이루어져 있으며, 비닐호스의 끝단에는 U자 형태의 냉각관이 설치되어 있다. 바이오가스는 일반적으로 상대습도가 매우 높은 상태이다. 유입된 바이오가스가 냉각관을 통과하면서 수분이 응축된다. 응축된 수분은 냉각관의 끝단에 위치한 응축수 저장홀로 이동될 수 있으며, 외부로 방출될 수 있다. 수분정제시설(130)에서 배출된 바이오가스는 가스포집조(132)로 이동된 후, 탈황정제시설(133) 또는 가스압력 안정화 탱크(135)로 이동된다.The water refining facility 130 serves to remove the moisture of the biogas. The water refining facility 130 is formed of a spiral-shaped vinyl hose, and a U-shaped cooling pipe is installed at the end of the vinyl hose. Biogas is generally in very high relative humidity. As the incoming biogas passes through the cooling tube, water condenses. The condensed water can be transferred to the condensed water storage hole located at the end of the cooling pipe and released to the outside. The biogas discharged from the water refining facility 130 is transferred to the gas collection tank 132 and then to the desulfurization refinery 133 or the gas pressure stabilization tank 135.
도 5b을 참조하면, 탈황정제시설(133)은, 바이오가스의 황화수소(H2S)를 제거하는 장치로서, 부식에 견딜 수 있는 재질로 설계된다. 이때, 탈황정제시설(133)에서 정제된 바이오가스 중에 포함된 황화수소가 약 200 ppm 이하일 수 있고, 압력강하는 약 50mmAq일 수 있으며, 황화수소의 제거효율이 약 95% 이상일 수 있다. 탈황정제시설(133)은 탈황제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 탈황제는 약 200일 이상 사용되면 교체될 수 있다. 탈황정제시설(133)로 이동된 바이오가스는 보일러(134) 또는 메탄가스 발전기(136)로 이동되어 전기로 변환될 수 있다. 이때, 바이오가스는 역화방지기(131)를 통해 보일러(134) 또는 메탄가스 발전기(136)로 이동될 수 있다.Referring to FIG. 5B, the desulfurization refining facility 133 is a device for removing hydrogen sulfide (H 2 S) of biogas, and is designed to be resistant to corrosion. At this time, the hydrogen sulfide contained in the purified biogas in the desulfurization refining facility 133 may be about 200 ppm or less, the pressure drop may be about 50 mmAq, and the hydrogen sulfide removal efficiency may be about 95% or more. The desulfurization refining facility 133 may include a desulfurizing agent. For example, desulfurizing agents can be replaced if used for more than about 200 days. The biogas transferred to the desulfurization refining facility 133 may be transferred to the boiler 134 or the methane gas generator 136 and converted into electricity. At this time, the biogas can be transferred to the boiler 134 or the methane gas generator 136 through the backfire prevention unit 131.
도 6a는 토양탈취시설(138)의 설치 구조를 나타내는 도면이고, 도 6b는 토양탈취시설(138)의 모습을 나타내는 사진이다.FIG. 6A is a view showing the installation structure of the soil deodorization facility 138, and FIG. 6B is a photograph showing the state of the soil deodorization facility 138.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 토양탈취시설(138)의 설치는, 토양(138a), 모래층(138b), 자갈층(138c), 그물망(138d), 기초블록(138e), 악취이송배관(138f) 및 악취이송 팬(138g)을 포함하며, 토양(138a), 모래층(138b), 자갈층(138c), 그물망(138d), 기초블록(138e)을 순차적으로 배치하여 설치될 수 있다. 이때, 자갈층(138c)은 그물망(138d)으로 쌓인 형태일 수 있다. 토양(138a), 모래층(138b), 자갈층(138c)과 기초블록(138e) 사이에 악취이송배관(138f)을 삽입하며, 악취이송배관(138f)의 끝에는 저류조(110)와 연결되는 악취이송 팬(138g)이 위치할 수 있다. 또한, 배관을 따라 이어진 곳에는 토양탈취시설(138)이 구비되어 있을 수 있다. 따라서, 공기가 새지 않는 안전한 구조로 악취가 토양탈취시설(138)로 이동될 수 있다.6A and 6B, the installation of the soil deodorization facility 138 includes the soil 138a, the sand layer 138b, the gravel layer 138c, the mesh network 138d, the foundation block 138e, the odor transfer pipe 138f And a malodor transfer fan 138g and may be installed by sequentially arranging the soil 138a, the sand layer 138b, the gravel layer 138c, the mesh network 138d and the foundation block 138e. At this time, the gravel layer 138c may be in the form stacked with the mesh 138d. The malodorous transfer pipe 138f is inserted between the soil 138a, the sand layer 138b and the gravel layer 138c and the base block 138e, and the malodor transfer pipe 138f is connected to the end of the malodor transfer pipe 138f, Lt; RTI ID = 0.0 > 138g. ≪ / RTI > In addition, a soil deodorization facility 138 may be provided at a location along the pipe. Thus, the malodor can be moved to the soil deodorization facility 138 with a safe structure that does not leak air.
토양탈취시설(138)로 이동된 악취 성분의 일부는 물 또는 공기에 흡수되어 제거될 수 있고, 일부 악취 성분은 토양에 서식하는 미생물과 흡착되어 산화될 수 있다.Some of the odor components transferred to the soil deodorization facility 138 can be absorbed and removed by water or air, and some odor components can be adsorbed and oxidized with the microorganisms inhabiting the soil.
토양탈취시설(138)은, 한 번 시공하면 반영구적으로 사용할 수 있고, 시공 후의 유지보수비용이 거의 없으며, 레진 및 화학약품을 사용하지 않는 친환경적인 약품으로 토양의 환경부하가 적고, 2차환경오염의 우려가 없다.The soil deodorization facility 138 can be used semi-permanently once it is constructed, has little maintenance cost after installation, and is environment-friendly drug that does not use resins and chemicals, .
정리하면, 액비 및 바이오가스 제조장치(100)에 유기성 폐기물이 유입되며, 액비를 제조한다. 이때, 유기성 폐기물이 혐기소화를 통해 생물학적으로 처리되어 액비가 제조된다. 기존의 호기성 발효에 비하여, 혐기소화를 통한 액비 제조 공정은, 에너지의 소비를 절감할 수 있고, 생산성과 경제성이 우수할 수 있으며, 실질적인 비료로서의 효과가 우수할 수 있다.In summary, the organic waste flows into the liquid and biogas production apparatus 100, and the liquid is produced. At this time, the organic waste is biologically treated through anaerobic digestion to produce a liquid fertilizer. Compared with conventional aerobic fermentation, the process for producing liquid fertilizer through anaerobic digestion can reduce energy consumption, can be excellent in productivity and economy, and can be effectively used as a practical fertilizer.
또한, 유기성 폐기물이 혐기발효하는 과정에서 바이오가스가 발생된다. 바이오가스에 포함된 메탄가스는 에너지로 이용이 가능하며, 순수한 메탄가스를 얻기 위하여 바이오가스의 정제가 수행될 수 있다. 정제된 바이오가스는 전기로 변환하여 신재생 에너지로서 이용될 수 있다.In addition, biogas is generated during the anaerobic fermentation of the organic waste. The methane gas contained in the biogas can be used as energy, and purification of the biogas can be performed to obtain pure methane gas. The purified biogas can be converted to electricity and used as renewable energy.
따라서, 실시예에 따른 액비 및 바이오가스 제조장치(100)는, 액비를 제조함과 동시에 바이오가스를 생산하므로 설비 공간을 절약시킬 수 있고, 비용을 절감할 수 있다. Therefore, the apparatus and apparatus for producing liquid and biogas according to the embodiment can produce the liquid and simultaneously produce the biogas, thereby saving space and cost.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.
100: 액비 및 바이오가스 제조장치 110: 저류조
120: 혐기소화조 121: 혐기소화1조
122: 혐기소화2조 123: 혐기안정화조
124: 액비이송펌프 125: 액비 저장조
126: 액비 정화조 130: 수분정제시설
131: 역화방지기 132: 가스포집조
133: 탈황정제시설 134: 보일러
135: 가스압력 안정화 탱크 136: 메탄가스 발전기
137: 잉여가스 연소기 138: 토양탈취시설
100: Liquid and biogas production device 110: Storage tank
120: Anaerobic digester 121: Anaerobic digestion 1 set
122: Anaerobic digestion 2 123: Anaerobic stabilization tank
124: Liquid transporting pump 125: Liquid storage tank
126: Liquid purification tank 130: Water purification facility
131: Backflow prevention device 132: Gas collection tank
133: Desulfurization refinery facility 134: Boiler
135: Gas pressure stabilization tank 136: Methane gas generator
137: surplus gas combustor 138: soil deodorization facility

Claims (10)

  1. 유기성 폐기물이 도입되는 저류조,
    상기 저류조로부터 도입된 상기 유기성 폐기물이 혐기발효되어 액비 및 바이오가스가 생성되는 혐기소화조,
    상기 혐기소화조에 연결되고, 상기 혐기소화조에서 생성된 상기 액비가 정화되는 액비 정화조, 그리고
    상기 혐기소화조에 연결되고, 상기 혐기소화조에서 생성된 상기 바이오가스가 정제되는 수분정제시설
    을 포함하는
    액비 및 바이오가스 제조장치.
    A storage tank into which organic waste is introduced,
    An anaerobic digestion tank in which the organic waste introduced from the storage tank is anaerobically fermented to generate a liquid ratio and a biogas,
    An auxiliary liquid purification tank connected to the anaerobic digestion tank, in which the liquid produced in the anaerobic digestion tank is purified, and
    And a water purification unit connected to the anaerobic digestion tank and configured to purify the biogas generated in the anaerobic digestion tank,
    Containing
    Liquor and biogas production equipment.
  2. 제1항에서,
    상기 혐기소화조는 하나 이상의 소화조를 포함하고, 상기 유기성 폐기물이 상기 하나 이상의 소화조를 순환하면서 혐기발효되는 액비 및 바이오가스 제조장치.
    The method of claim 1,
    Wherein the anaerobic digester includes at least one digestion tank, and the organic waste is anaerobically fermented while circulating the at least one digestion tank.
  3. 제 2항에서,
    상기 혐기소화조는 약 30~60℃의 온도로 가열되는 액비 및 바이오가스 제조장치.
    3. The method of claim 2,
    Wherein the anaerobic digestion tank is heated to a temperature of about 30 to 60 占 폚.
  4. 제 2항에서,
    상기 혐기소화조는 혐기소화1조 및 혐기소화2조를 포함하고, 상기 유기성 폐기물의 혐기발효의 방식은 상기 혐기소화1조 및 상기 혐기소화2조를 순환하는 CSTR(continuous stirred-tank reactor) 방식인 액비 및 바이오가스 제조장치.
    3. The method of claim 2,
    Wherein the anaerobic digestion tank includes a set of anaerobic digestion and two sets of anaerobic digestion, and the method of anaerobic fermentation of the organic waste includes a continuous stirred tank reactor (CSTR) system circulating one set of anaerobic digestion and two sets of anaerobic digestion Liquor and biogas production equipment.
  5. 제 2항에서,
    상기 혐기소화조는 상하좌우로 구동될 수 있는 교반기, 상기 혐기소화조의 온도를 변화시키는 가온 파이프, 그리고 상기 유기성 폐기물의 pH를 측정하는 pH 감지센서를 포함하는 액비 및 바이오가스 제조장치.
    3. The method of claim 2,
    Wherein the anaerobic digester comprises an agitator capable of being driven up and down and left and right, a heating pipe for changing the temperature of the anaerobic digester, and a pH sensor for measuring the pH of the organic waste.
  6. 제1항에서,
    상기 저류조는 상기 유기성 폐기물에서 나는 악취를 처리하는 토양탈취시설을 더 포함하는 액비 및 바이오가스 제조장치.
    The method of claim 1,
    Wherein the storage tank further comprises a soil deodorization facility for treating odors generated in the organic waste.
  7. 제5항에서,
    상기 토양탈취시설은 기초블록, 상기 기초블록 상에 위치하고 일단이 악취이송 팬(fan)에 연결되어 있는 악취이송배관, 상기 악취이송배관 상에 위치하는 자갈층, 상기 자갈층을 감싸고 있는 그물망, 상기 자갈층 및 상기 그물망 상에 위치하는 모래층, 그리고 상기 모래층 상에 위치하는 토양을 포함하고, 상기 악취이송 팬이 상기 저류조에 연결되어 있고, 상기 악취이송 팬이 구동되면, 상기 저류조에 포함되어 있는 악취 성분들이 상기 악취이송배관을 통해 상기 토양탈취시설로 도입되는 액비 및 바이오가스 제조장치.
    The method of claim 5,
    The soil deodorization facility includes a foundation block, a malodor transfer pipe which is located on the foundation block and is connected to a malodor transfer fan at one end, a gravel layer located on the malodor transfer pipe, a mesh network surrounding the gravel layer, Wherein the odor transferring fan is connected to the storage tank, and when the odor transferring fan is driven, the odor components contained in the storage tank are stored in the storage tank, And is introduced into the soil deodorizing facility through the odor transfer pipe.
  8. 제1항에서,
    상기 수분정제시설에서 상기 바이오가스에 포함되어 있는 황(Sulfur) 성분이 제거되는 액비 및 바이오가스 제조장치.
    The method of claim 1,
    And a sulfur component contained in the biogas is removed in the water purification facility.
  9. 저류조에서 혐기소화조로 유기성 폐기물이 유입되는 단계,
    상기 유기성 폐기물이 상기 혐기소화조를 순환하면서 혐기발효되어 액비가 생성되는 단계, 그리고
    상기 유기성 폐기물이 상기 혐기소화조를 순환하면서 바이오가스가 생성되는 단계
    를 포함하고,
    상기 액비가 생성되는 단계와 상기 바이오가스가 생성되는 단계는 동시에 진행되는
    액비 및 바이오가스 제조방법.
    The step of introducing the organic waste into the anaerobic digester from the storage tank,
    The organic waste is anaerobically fermented while circulating the anaerobic digestion tank to produce a liquid waste; and
    Wherein the organic waste is circulated in the anaerobic digester and biogas is produced
    Lt; / RTI >
    The step of generating the liquid fertilizer and the step of generating the biogas are simultaneously carried out
    Liquid and biogas production methods.
  10. 제8항에서,
    상기 혐기소화조는 혐기소화1조 및 혐기소화2조를 포함하고, 상기 유기성 폐기물의 혐기발효의 방식은 상기 혐기소화1조 및 상기 혐기소화2조를 순환하는 CSTR(continuous stirred-tank reactor) 방식인 액비 및 바이오가스 제조방법.

    9. The method of claim 8,
    Wherein the anaerobic digestion tank includes a set of anaerobic digestion and two sets of anaerobic digestion, and the method of anaerobic fermentation of the organic waste includes a continuous stirred tank reactor (CSTR) system circulating one set of anaerobic digestion and two sets of anaerobic digestion Liquid and biogas production methods.

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