KR20220170114A - Pfr-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조 - Google Patents

Pfr-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조 Download PDF

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KR20220170114A
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Abstract

PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조에 관한 발명이다. 본 발명의 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조는 오폐수의 처리를 위해 마련되되 복수 개의 다단 층으로 내부가 형성되며, 중앙의 하단부 영역에 하단 배출구가 형성되는 소화조 본체; 상기 소화조 본체의 중앙 영역 상부에 마련되는 모터 구동부; 상기 모터 구동부에 연결되고 상기 모터 구동부의 작용으로 회전하는 회전 샤프트; 상기 회전 샤프트에 결합하여 상기 회전 샤프트의 작용으로 회전하며, 해당 층 영역에 대한 교반작용을 진행하는 복수 개의 상부 스크레이퍼; 상기 회전 샤프트에 결합하되 상기 상부 스크레이퍼의 하부 영역에 배치되며, 해당 위치에서 교반작용을 진행하는 하부 스크레이퍼; 및 상기 하부 스크레이퍼에 연결되며, 상기 하부 스크레이퍼의 회전 시 이물질을 상기 하단 배출구로 유도하는 가이드편을 포함한다.

Description

PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조{Anaerobic digester}
본 발명은, PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 미생물 사멸 없이 바이오가스 발생량을 증가시킬 수 있음은 물론 종전처럼 고도의 숙련된 운전기술이 필요치 않아 쉽게 운전할 수 있어 설비 운영에 많은 이점을 제공할 수 있으며, 종전의 CSTR-기계식과 대비해서 그 소화효율을 월등히 높일 수 있을 뿐만 아니라 다단일체형 대비 유지보수기간에 충진물 파손을 방지하고 입자상 유기물질 투입 시 다단층에 적체되는 단점을 보완할 수 있는, PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조에 관한 것이다.
최근 산업의 발달과 인구의 증가로 산업현장이나 가정으로부터 오폐수(오수, 하수 혹은 폐수)가 다량으로 배출되고 있다. 오폐수에는 다량의 중금속이나 각종 유기물 등이 포함되어 있어 하천이나 토양, 해양 등의 환경과 생태계가 파괴되는 심각한 문제가 발생한다.
상기의 문제를 해결하기 위해 오폐수를 처리하는 오폐수 처리장에서 집수한 후 정화하여 하천 등으로 배출함으로써 환경오염을 최소화하고 있으며, 일반적으로 오폐수를 처리하는 공법으로 미생물을 이용한 생물학적 공법이 널리 사용되고 있다.
이러한 생물학적 공법을 운영하기 위해서는 혐기, 무산소 및 호기 조건의 생물반응조를 조합하여 구성해야 한다. 혐기 및 무산소 조건에서는 인방출 및 탈질을 위한 충분한 탄소원이 필요하며, 과잉의 인을 섭취한 슬러지의 일정량을 배출시켜야 하는데, 이에 대해 도 1을 참조해서 설명한다.
도 1은 일반적인 오폐수 처리시스템의 구성도이다.
종전의 일반적인 오폐수 처리시스템은 혐기조(11), 무산소조(12), 호기조(13)가 순차적으로 구성된다. 호기조(13)와 무산소조(12) 간에는 내부반송라인(14)이 설치된다.
유입수는 도면에 도시된 바와 같이 혐기조(11)와 무산소조(12)로 각각 분리 유입되어, 고농도 유입 시 오염 부하량을 줄여, 혐기조(11)에서의 인 제거 효율을 증가시키고, 무산소조(12)에서의 탈질에 필요한 유기물을 유입수를 통해 직접 투입함으로써, 질소 제거율을 증가시킨다. 그리고, 최종침전지(15)에는 처리된 오폐수의 슬러지들이 침전되고, 정화된 처리수는 유출된다.
한편, 오폐수를 처리하기 위한 수처리 시설은 환경보호는 물론 수자원보호라는 관점에서 대단히 중요하다. 오폐수를 처리하여 방류하는 방류수질기준도 점차 강화되는 추세에 있다. 오폐수를 처리하기 위한 시설로서 상향류 반응조 시스템이 개발되어 가동되고 있고, 반응 효율이 우수한 압출류 형태의 반응조(PFR: Plug Flow Reactor)로서, 고농도의 미생물을 유지함으로써 반응조 용적을 절감할 수 있고, 생물학적 질소 제거기능이 탁월하다.
이러한 오폐수를 처리하기 위한 상향류 반응조 시스템의 일례로 국내 등록특허 제10-1939694호인 오폐수 처리를 위한 2단 반응영역을 갖는 상향류 반응조 시스템이 개시되어 있다.
상기 오폐수 처리를 위한 2단 반응영역을 갖는 상향류 반응조 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 상향류 반응조(10), 호기 반응조(20) 및 침전조(30)로 이루어지는 상향류 반응조 시스템에 있어서, 상기 상향류반응조(10)가, 오폐수, 호기반응조(20)로부터의 반송 슬러지, 및 침전조(30)로부터의 반송 슬러지가 유입되는 트러프(11); 상기 트러프(11) 하부에 설치되어 상기 오폐수 및 반송 슬러지를 배출시키는 하나 이상의 분배관(12); 상기 트러프(11) 외부쪽에 설치되어 오폐수가 유입되는 외부 트러프(17); 상기 외부 트러프(17) 하부에 설치되어 상기 오폐수를 배출시키는 하나 이상의 분배관(18); 및 상기 트러프(11), 하나 이상의 분배관(12), 외부 트러프(17), 및 하나 이상의 분배관(18)을 일체로 서서히 회전시키기 위한 감속기(15) 및 중심축(13); 을 포함하고, 상기 트러프(11)와 분배관(12)에 의하여 무산소조의 하부 반응영역(A)이 형성되고, 상기 트러프(17)와 분배관(18)에 의하여 혐기조의 상부 반응영역(B)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
그러나, 이러한 오폐수 처리를 위한 2단 반응영역을 갖는 상향류 반응조 시스템의 상향류 반응조는 단순히 이중의 트러프를 이용하여 반송 슬러지의 유입량을 조절하고, 완전혼합형 반응조가 아니라 압출류 형태의 반응조이기 때문에 오염수인 반송 슬러지의 반응 속도가 상대적으로 줄어들고, 이로 인해 처리효율이 상대적으로 저하되는 문제점이 있다.
한편, 상기 문제점 해결을 위하여 최근에는 CSTR-기계식 혐기성 소화조가 적용된 바 있기는 하지만, 이러한 종래기술의 경우에는 미생물이 쉽게 사멸될 수 있음은 물론, 숙련된 운전기술을 필요로 하는 단점이 있다.
그뿐만 아닐 CSTR-기계식 혐기성 소화조의 경우에는 PFR식 대비 소화효율이 13% 감소한다고 보고되고 있으며, 또한 입자상 유기물질 투입 시 다단층에 적체되는 단점이 발생한다는 점을 두루 고려해볼 때, 이를 해결하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2004-0023104호 대한민국특허청 출원번호 제10-2006-0102560호 대한민국특허청 출원번호 제10-2012-0139231호 대한민국특허청 출원번호 제20-2002-0024451호
본 발명의 목적은, 미생물 사멸 없이 바이오가스 발생량을 증가시킬 수 있음은 물론 종전처럼 고도의 숙련된 운전기술이 필요치 않아 쉽게 운전할 수 있어 설비 운영에 많은 이점을 제공할 수 있으며, 종전의 CSTR-기계식과 대비해서 그 소화효율을 월등히 높일 수 있을 뿐만 아니라 다단일체형 대비 유지보수기간에 충진물 파손을 방지하고 입자상 유기물질 투입 시 다단층에 적체되는 단점을 보완할 수 있는, PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 오폐수의 처리를 위해 마련되되 복수 개의 다단 층으로 내부가 형성되며, 중앙의 하단부 영역에 하단 배출구가 형성되는 소화조 본체; 상기 소화조 본체의 중앙 영역 상부에 마련되는 모터 구동부; 상기 모터 구동부에 연결되고 상기 모터 구동부의 작용으로 회전하는 회전 샤프트; 상기 회전 샤프트에 결합하여 상기 회전 샤프트의 작용으로 회전하며, 해당 층 영역에 대한 교반작용을 진행하는 복수 개의 상부 스크레이퍼; 상기 회전 샤프트에 결합하되 상기 상부 스크레이퍼의 하부 영역에 배치되며, 해당 위치에서 교반작용을 진행하는 하부 스크레이퍼; 및 상기 하부 스크레이퍼에 연결되며, 상기 하부 스크레이퍼의 회전 시 이물질을 상기 하단 배출구로 유도하는 가이드편을 포함하는 것을 특징으로 하는 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조에 의해 달성된다.
상기 회전 샤프트에 결합하되 상기 상부 스크레이퍼의 상부 영역에 배치되며, 해당 위치에서 부유물질 및 스컴을 제거하는 스컴 제거용 가이드 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 스컴 제거용 가이드 유닛은, 상기 회전 샤프트에 결합하되 수면보다 위쪽에 배치되며, 상기 회전 샤프트와 동회전하는 유닛 결합대; 및 상기 유닛 결합대에 연결되고 수면에 배치되며, 부유물질 및 스컴을 제거하는 스컴 제거 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 상부 스크레이퍼는 3개의 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼이며, 상기 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼는 구조가 동일하되 상기 회전 샤프트 상에서 서로 교차되게 배치되며, 상기 회전 샤프트에 의한 교반속도가 0.1~1RPM의 저속회전이며, 상기 가이드편이 상기 하부 스크레이퍼의 하부 경사대에 연결될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼가 각각 배치되되 상기 소화조 본체를 4개의 층으로 구획하며, 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 제작되는 제1 내지 제3 서스 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 서스 플레이트 모두가 복수 개의 단관통로가 일체로 다공판에 연결될 수 있다.
운전조건을 입력하는 운전조건 입력부; 및 상기 운전조건 입력부의 입력값에 기초하여 상기 모터 구동부의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 미생물 사멸 없이 바이오가스 발생량을 증가시킬 수 있음은 물론 종전처럼 고도의 숙련된 운전기술이 필요치 않아 쉽게 운전할 수 있어 설비 운영에 많은 이점을 제공할 수 있으며, 종전의 CSTR-기계식과 대비해서 그 소화효율을 월등히 높일 수 있을 뿐만 아니라 다단일체형 대비 유지보수기간에 충진물 파손을 방지하고 입자상 유기물질 투입 시 다단층에 적체되는 단점을 보완할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 오폐수 처리시스템의 구성도이다.
도 2는 종래의 오폐수 처리를 위한 2단 반응영역을 갖는 상향류 반응조 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조의 구성도이다.
도 4는 도 3의 요부 확대도이다.
도 5는 제1 내지 제3 서스 플레이트의 구성도이다.
도 6은 도 4의 A 영역의 확대도이다.
도 7은 도 4의 내부 구조에 대한 상세 도면이다.
도 8은 도 3의 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조에 대한 제어블록도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조의 구조도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적이나 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
예컨대, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있어서 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하려고 구체적으로 설명되지 않는다.
한편, 본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 사전적 의미에 제한되지 않으며, 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어는 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 같은 구성에 대해서는 같은 참조부호를 부여하도록 하며, 때에 따라 같은 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.
(제1 실시예)
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조의 구성도, 도 4는 도 3의 요부 확대도, 도 5는 제1 내지 제3 서스 플레이트의 구성도, 도 6은 도 4의 A 영역의 확대도, 도 7은 도 4의 내부 구조에 대한 상세 도면, 도 8은 도 3의 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조(100)를 적용할 경우, 미생물 사멸 없이 바이오가스 발생량을 증가시킬 수 있음은 물론 종전처럼 고도의 숙련된 운전기술이 필요치 않아 쉽게 운전할 수 있어 설비 운영에 많은 이점을 제공할 수 있으며, 종전의 CSTR-기계식과 대비해서 그 소화효율을 월등히 높일 수 있을 뿐만 아니라 다단일체형 대비 유지보수기간에 충진물 파손을 방지하고 입자상 유기물질 투입 시 다단층에 적체되는 단점을 보완할 수 있다.
다시 말해, 본 실시예에 따른 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조(100)는 기존의 PFR식과 기계식의 장점을 복합 적용한 것으로서 소화효율이 증가함은 물론이거니와 입자상 유기물 처리가 가능할뿐더러 안정적 운영이 가능하고, 악취발생을 저감할 수 있으며, 정기 유지보수가 용이해질 수 있게끔 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조(100)는 소화조 본체(110)를 포함하며, 소화조 본체(110)에 아래 구성들이 위치별로 마련되는 구조, 즉 최적의 설비 구조를 취한다.
소화조 본체(110)는 오폐수의 처리를 위해 마련되되 복수 개의 다단 층으로 내부가 형성되며, 중앙의 하단부 영역에 하단 배출구(111)가 형성된다.
본 실시예에서 소화조 본체(110)의 내부가 4단 층으로 형성된다. 즉 본 실시예의 경우, 소화조 본체(110)를 4개의 층으로 구획하고 있는데, 이를 위해 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 제작되는 제1 내지 제3 서스 플레이트(171~173)가 마련된다.
이때, 제1 내지 제3 서스 플레이트(171~173) 모두가 복수 개의 단관통로(P)가 일체로 다공판에 연결된다. 이러한 구조로 제1 내지 제3 서스 플레이트(171~173)가 적용되기 때문에 제1 내지 제3 서스 플레이트(171~173)가 통로 및 스페이서 역할을 담당할 수 있다.
소화조 본체(110)의 중앙 영역 상부에 모터 구동부(121)가 마련된다. 모터 구동부(121)는 후술한 컨트롤러(180)로 컨트롤된다. 그리고, 모터 구동부(121)에는 회전 샤프트(122)가 연결된다.
회전 샤프트(122)는 모터 구동부(121)에 연결되고 모터 구동부(121)의 작용으로 회전하면서 아래 구성들, 즉 상부 스크레이퍼(131~133), 하부 스크레이퍼(140) 및 스컴 제거용 가이드 유닛(160)을 회전시킨다.
상부 스크레이퍼(131~133)는 회전 샤프트(122)에 결합하여 회전 샤프트(122)의 작용으로 회전하며, 해당 층 영역에 대한 교반작용을 진행한다. 본 실시예의 경우, 3개 층으로 이루어져 있기 때문에, 복수 개의 상부 스크레이퍼(131~133)는 3개의 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼(131~133)로 적용된다.
이때, 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼(131~133)는 구조가 동일하되 회전 샤프트(122) 상에서 서로 교차되게 배치될 수 있으며, 균등한 교반으로 인해 적체를 방지할 수 있도록 한다.
회전 샤프트(122)에 의한 교반속도가 0.1~1RPM의 저속회전일 수 있다. 따라서, PFR식의 적체 문제, 기계식의 제대로 소화되기 전에 빠르게 배출되는 문제를 적절하게 해소할 수 있다.
하부 스크레이퍼(140)는 회전 샤프트(122)에 결합하되 상기 상부 스크레이퍼(131~133)의 하부 영역에 배치되며, 해당 위치에서 교반작용을 진행한다. 회전 샤프트(122)에 의한 교반속도가 0.1~1RPM의 저속회전일 수 있다.
하부 스크레이퍼(140)에 가이드편(150)이 결합한다. 가이드편(150)은 하부 스크레이퍼(140)에 연결되며, 하부 스크레이퍼(140)의 회전 시 이물질을 하단 배출구(111)로 유도하는 역할을 한다. 가이드편(150)이 하부 스크레이퍼(140)의 하부 경사대(141)에 연결될 수 있다.
스컴 제거용 가이드 유닛(160)은 회전 샤프트(122)에 결합하되 상부 스크레이퍼(131~133)의 상부 영역에 배치되며, 해당 위치에서 부유물질 및 스컴을 제거하는 역할을 한다.
이러한 스컴 제거용 가이드 유닛(160)은 회전 샤프트(122)에 결합하되 수면보다 위쪽에 배치되며, 회전 샤프트(122)와 동회전하는 유닛 결합대(161)와, 유닛 결합대(161)에 연결되고 수면에 배치되며, 부유물질 및 스컴을 제거하는 스컴 제거 플레이트(162)를 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조(100)에는 시스템의 컨트롤을 위해 운전조건 입력부(190)와 컨트롤러(180)가 더 탑재된다.
운전조건 입력부(190)는 운전조건을 입력한다. 즉 모터 구동부(121)의 속도, 회전수 등을 입력한다. 버튼 형태일 수도 있고, 터치스크린 형태일 수도 있다. 물론, 리모컨 타입이어도 무방하다.
컨트롤러(180)는 운전조건 입력부(190)의 입력값에 기초하여 상기 모터 구동부(121)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 역할을 한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 운전조건 입력부(190)의 입력값에 기초하여 상기 모터 구동부(121)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.
메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.
서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 운전조건 입력부(190)의 입력값에 기초하여 상기 모터 구동부(121)의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는데, 이러한 일련의 컨트롤 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조를 기반으로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 미생물 사멸 없이 바이오가스 발생량을 증가시킬 수 있음은 물론 종전처럼 고도의 숙련된 운전기술이 필요치 않아 쉽게 운전할 수 있어 설비 운영에 많은 이점을 제공할 수 있으며, 종전의 CSTR-기계식과 대비해서 그 소화효율을 월등히 높일 수 있을 뿐만 아니라 다단일체형 대비 유지보수기간에 충진물 파손을 방지하고 입자상 유기물질 투입 시 다단층에 적체되는 단점을 보완할 수 있게 된다.
다시 말해, 본 실시예에 따른 혐기성 소화조(100)를 적용하면 소화효율이 증가함은 물론이거니와 입자상 유기물 처리가 가능할뿐더러 안정적 운영이 가능하고, 악취발생을 저감할 수 있으며, 정기 유지보수가 용이해질 수 있다.
(제2 실시예)
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조의 구조도이다.
전술한 실시예에서는 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼(131~133)가 회전 샤프트(122) 상에서 서로 교차되게 배치되었으나 본 실시예의 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조(200)에 적용되는 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼(231~233)는 동일한 구조가 회전 샤프트(122)의 축방향을 따라 동일하게 마련된다. 이렇게 제작하더라도 같은 효과를 제공할 수 있다.
즉 본 실시예가 적용되더라도 미생물 사멸 없이 바이오가스 발생량을 증가시킬 수 있음은 물론 종전처럼 고도의 숙련된 운전기술이 필요치 않아 쉽게 운전할 수 있어 설비 운영에 많은 이점을 제공할 수 있으며, 종전의 CSTR-기계식과 대비해서 그 소화효율을 월등히 높일 수 있을 뿐만 아니라 다단일체형 대비 유지보수기간에 충진물 파손을 방지하고 입자상 유기물질 투입 시 다단층에 적체되는 단점을 보완할 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 혐기성 소화조 110 : 소화조 본체
111 : 하단 배출구 121 : 모터 구동부
122 : 회전 샤프트 131 : 제1 상부 스크레이퍼
132 : 제2 상부 스크레이퍼 133 : 제3 상부 스크레이퍼
140 : 하부 스크레이퍼 150 : 가이드편
160 : 스컴 제거용 가이드 유닛 161 : 유닛 결합대
162 : 스컴 제거 플레이트 171 : 제1 서스 플레이트
172 : 제2 서스 플레이트 173 : 제3 서스 플레이트
180 : 컨트롤러 190 : 운전조건 입력부

Claims (7)

  1. 오폐수의 처리를 위해 마련되되 복수 개의 다단 층으로 내부가 형성되며, 중앙의 하단부 영역에 하단 배출구가 형성되는 소화조 본체;
    상기 소화조 본체의 중앙 영역 상부에 마련되는 모터 구동부;
    상기 모터 구동부에 연결되고 상기 모터 구동부의 작용으로 회전하는 회전 샤프트;
    상기 회전 샤프트에 결합하여 상기 회전 샤프트의 작용으로 회전하며, 해당 층 영역에 대한 교반작용을 진행하는 복수 개의 상부 스크레이퍼;
    상기 회전 샤프트에 결합하되 상기 상부 스크레이퍼의 하부 영역에 배치되며, 해당 위치에서 교반작용을 진행하는 하부 스크레이퍼; 및
    상기 하부 스크레이퍼에 연결되며, 상기 하부 스크레이퍼의 회전 시 이물질을 상기 하단 배출구로 유도하는 가이드편을 포함하는 것을 특징으로 하는 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전 샤프트에 결합하되 상기 상부 스크레이퍼의 상부 영역에 배치되며, 해당 위치에서 부유물질 및 스컴을 제거하는 스컴 제거용 가이드 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스컴 제거용 가이드 유닛은,
    상기 회전 샤프트에 결합하되 수면보다 위쪽에 배치되며, 상기 회전 샤프트와 동회전하는 유닛 결합대; 및
    상기 유닛 결합대에 연결되고 수면에 배치되며, 부유물질 및 스컴을 제거하는 스컴 제거 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 상부 스크레이퍼는 3개의 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼이며,
    상기 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼는 구조가 동일하되 상기 회전 샤프트 상에서 서로 교차되게 배치되며,
    상기 회전 샤프트에 의한 교반속도가 0.1~1RPM의 저속회전이며,
    상기 가이드편이 상기 하부 스크레이퍼의 하부 경사대에 연결되는 것을 특징으로 하는 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 상부 스크레이퍼가 각각 배치되되 상기 소화조 본체를 4개의 층으로 구획하며, 스테인리스 스틸(stainless steel) 재질로 제작되는 제1 내지 제3 서스 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 서스 플레이트 모두가 복수 개의 단관통로가 일체로 다공판에 연결되는 것을 특징으로 하는 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조.
  7. 제1항에 있어서,
    운전조건을 입력하는 운전조건 입력부; 및
    상기 운전조건 입력부의 입력값에 기초하여 상기 모터 구동부의 동작을 유기적인 메커니즘으로 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PFR-기계식 다단층을 구비한 혐기성 소화조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040023104A (ko) 2002-09-10 2004-03-18 엘지전자 주식회사 식기세척기의 급수차단장치
KR20060102560A (ko) 2003-11-13 2006-09-27 바이엘 크롭사이언스 아게 살해충제로서의 치환된 니코티노일카바메이트
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