KR20240069318A - Apparatus for removing oil using three phase centrifugal separator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3상 원심분리기를 이용하여 음식물류폐기물의 유분을 제거하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치에 관한 것으로서, 음식물류폐기물을 전처리하는 전처리부와, 음식물류폐기물의 유분을 3상 원심분리기로 분리하여 제거하는 유분제거부와, 음식물류폐기물을 혐기소화 처리하는 혐기소화부와, 배출된 바이오가스를 정제처리하는 바이오가스 정제부와, 배출된 찌꺼기를 처리하는 찌꺼기 처리부와, 배출된 폐수를 처리하는 폐수처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 혐기소화 공정의 트러블 최소화 및 안정적인 운전을 위해 음식물류폐기물내 포함된 유분 제거율을 향상시키기 위해 기존 3상 원심분리기의 스크류 블레이드 형상 개선과 유수분리 격판 적용을 통해 유분 제거율을 80% 이상 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.The present invention relates to an oil removal device using a three-phase centrifuge, which removes oil from food waste using a three-phase centrifuge. It includes a pre-processing unit that preprocesses food waste, and a three-phase centrifuge to separate the oil from food waste. An oil removal unit that removes oil, an anaerobic digestion unit that anaerobically digests food waste, a biogas purification unit that purifies the discharged biogas, a residue treatment unit that processes the discharged waste, and a wastewater treatment unit that processes the discharged wastewater. It is characterized by including a wastewater treatment unit. Therefore, the present invention improves the oil removal rate contained in food waste in order to minimize trouble in the anaerobic digestion process and ensure stable operation by improving the screw blade shape of the existing three-phase centrifuge and applying an oil-water separation diaphragm to increase the oil removal rate by more than 80%. Provides an effect that can be increased.

Description

3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치{APPARATUS FOR REMOVING OIL USING THREE PHASE CENTRIFUGAL SEPARATOR}Oil removal device using a three-phase centrifugal separator {APPARATUS FOR REMOVING OIL USING THREE PHASE CENTRIFUGAL SEPARATOR}

본 발명은 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 음식물류폐기물이나 음폐수 내에 포함된 유분의 제거효율 증대를 위해 3상 원심분리기를 이용하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to an oil removal device using a three-phase centrifuge, and more specifically, to an oil removal device using a three-phase centrifuge to increase the removal efficiency of oil contained in food waste or food wastewater. It's about.

일반적으로 산업이 발달하고, 생활이 윤택해짐으로 인해 음식물류 폐기물이 다량으로 발생하고 있다. 이러한 음식물류 폐기물은 다량의 수분과 염분을 함유하고 있어서 쉽게 부패되고, 재활용 과정에서 양질의 자원으로 회수하기는 많은 비용과 어려움이 따르고, 이로 인해 심한 악취와 음폐수가 발생하기 때문에, 음식물류 폐기물을 처리하는 것이 용이하지 않은 문제가 있다.In general, as industry develops and lifestyles become more prosperous, a large amount of food waste is being generated. These food wastes contain a large amount of moisture and salt, so they are easily decomposed, and recovering them as high-quality resources during the recycling process is costly and difficult, and this generates strong odors and food wastewater. There is a problem that is not easy to do.

음식물류 폐기물을 발생원에서 처리하기 위하여 다양한 처리수단이 개발되고 있으며, 그 중 각 가구의 주방 싱크대 하부에 설치되어 음식물류 폐기물을 분쇄하여 처리하는 음식물 분쇄 처리기가 제시되었다. Various treatment means are being developed to treat food waste at the source, and among them, a food grinder processor that is installed under the kitchen sink of each household and grinds and disposes of food waste has been proposed.

이러한 음식물 분쇄 처리기는 주방의 싱크대 하부에 설치되어 음식물류 폐기물을 투입시킨 후 작동시켜 음식물류 폐기물을 미세하게 분쇄한 다음 이송관을 통해 외부로 배출토록 하는 기술이다.This food grinder is a technology that is installed under the sink in the kitchen and operates to finely crush the food waste after putting food waste in it and then discharges it to the outside through a transfer pipe.

음식물 분쇄 처리기는 싱크대의 배수구 하부에 설치되고, 전동모터에 의해 회전되는 분쇄날을 사용하여 음식물류 폐기물을 분쇄한 후 이송관을 통해 외부로 배출되도록 하는 구성으로, 음식물류 폐기물을 편리하게 처리하도록 하여 사용자 편의를 제공하도록 하는 것이다.The food grinder is installed at the bottom of the sink's drain, uses grinding blades rotated by an electric motor to grind food waste, and then discharges it to the outside through a transfer pipe. It conveniently disposes of food waste, providing user convenience. The purpose is to provide convenience.

통상, 유기성 폐기물인 음식물류폐기물의 자원화는 크게 사료화, 퇴비화, 혐기소화 방법으로 대별할 수 있으며, 국내의 경우 음식물류폐기물의 약 90%는 퇴비화 및 사료화 처리되고 있고, 혐기소화는 약 10% 전후로 나타났으나, 정부 정책인“재활용을 통한 순환경제 완성”의 핵심으로 혐기소화(바이오가스화) 사업 확대와 “바이오 물 에너지 확대 로드맵”정책의 적극 추진으로 혐기소화 비중이 증가하고 있는 실정이다.('21년말 기준 바이오가스화 시설 110개소 → '26년 140개소로 확대)In general, the recycling of food waste, which is an organic waste, can be broadly divided into feed, composting, and anaerobic digestion methods. In Korea, about 90% of food waste is processed into compost and feed, and anaerobic digestion is about 10%. B. The proportion of anaerobic digestion is increasing due to the expansion of the anaerobic digestion (biogasification) business as the core of the government policy of “Complete the circular economy through recycling” and the active promotion of the “Bio Water Energy Expansion Roadmap” policy. ('21 110 biogasification facilities as of the end of the year → Expand to 140 in 2026)

혐기소화 기술은 일명 “메탄발효”라고도 하며, 주된 목적은 유기성 폐기물의 적정 처리와 동시에 메탄이라는 에너지를 회수할 수 있다. 혐기소화 기술은 산소가 없는 무산소 상태에서 분해가능한 유기물질을 분해시켜 메탄으로 전환시키는 것으로 생물학적처리 범주내에 포함되며, 초기에는 통성혐기성균이 작용하여 가수분해와 산발효를 거쳐 아세트산과 수소를 생산하고, 산소가 고갈되는 시점에서 편성혐기성균인 메탄생성균이 수소와 아세트산을 이용하여 메탄을 생성하게 된다.Anaerobic digestion technology is also called “methane fermentation,” and its main purpose is to properly treat organic waste and simultaneously recover energy called methane. Anaerobic digestion technology is included in the category of biological treatment as it decomposes decomposable organic substances in anoxic conditions and converts them into methane. Initially, facultative anaerobic bacteria act to produce acetic acid and hydrogen through hydrolysis and acid fermentation. , At the point when oxygen is depleted, methanogenic bacteria, which are oblique anaerobic bacteria, produce methane using hydrogen and acetic acid.

이러한 혐기소화 과정에서 정상적인 운전을 방해하는 요인중 하나로 유분(노말헥산추출물질)이 있으며, 통상 음식물류류폐기물 내에는 1.5~4%의 유분을 함유하고 있다.One of the factors that interferes with normal operation during this anaerobic digestion process is oil (normal hexane extract), and food waste usually contains 1.5 to 4% of oil.

이러한 유분을 전처리 과정에서 제거하지 않은 상태에서 혐기소화조로 투입될 경우 소화조 내 알칼리원과 유분이 반응하여 비누화 반응을 통해 소화조 상부 스컴(Scum)층에 경화현상을 유발하여 바이오가스의 배출을 억제함으로써 소화조 내 압력상승 및 조넘침(over-flow) 현상을 유발한다.When such oil is introduced into the anaerobic digestion tank without being removed during the pretreatment process, the oil reacts with the alkaline source in the digester, causing a hardening phenomenon in the scum layer at the top of the digester through a saponification reaction, thereby suppressing the discharge of biogas. It causes pressure rise and overflow in the digester.

스컴 생성 원리는 폐식용유에 가성소다를 투입하여 재생비누를 제조하는 과정과 동일한 반응으로 이루어진다.The principle of scum creation is the same reaction as the process of producing recycled soap by adding caustic soda to waste cooking oil.

RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OHRCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH

또한, 유분은 음식물류폐기물 이송배관의 경우 동절기 외기 온도가 낮아져 액화 되어져 있는 유분이 분리되면서 고화되어 배관에 스케일 형태로 부착되고, 점차 성장하여 폐공의 원인이 되는 경우도 발생한다.In addition, in the case of food waste transport pipes, as the outdoor temperature decreases in winter, the liquefied oil is separated and solidifies, attaching to the pipe in the form of scale, and gradually growing, causing a closed hole.

이와 같이 음식물류폐기물내 포함된 유분은 혐기소화조의 정상적인 운전에 영향을 미치는 소화조 유입 제한 물질로서 최대한 제거하는 것이 관건으로 국내 운영중인 대부분의 시설이 유분제거시설을 설치하지 않은 상태로 운영하고 있다.In this way, the oil contained in food waste is a substance that affects the normal operation of the anaerobic digestion tank and is restricted from entering the digester, so removing it as much as possible is the key. Most facilities operating in Korea operate without installing oil removal facilities.

또한, 환경부 자료에 의하면 음식물류폐기물 바이오가스화 시설의 설비 가동률이 70% 전후에 불과한 실정으로 이 같은 이유로는 여러 가지 원인이 있겠지만 특히 유분에 의한 소화조 상부 스컴 발생, 배관 막힘 현상 발생 등이 매우 큰 비중을 차지하는 것으로 판단된다.In addition, according to data from the Ministry of Environment, the facility operation rate of food waste biogasification facilities is only around 70%. There may be various reasons for this, but in particular, the occurrence of scum at the top of the digester due to oil and the occurrence of pipe clogging are very significant. It is judged that it occupies.

또한, 종래의 연구인 고농도 질소함유 폐수의 경제적 처리를 위한 단축질소공정 파일럿플랜트 실증화 및 운영 결과(㈜케이드 기술연구소 이재명, 유기성 자원학회, 2020. 3) 자료에 G군 자원순환시설의 음식물 퇴비화 공정에서 탈수된 음폐수를 대상으로 음폐수내 고형물 및 유분 제거를 위한 3상 원심분리기(시설용량 5m3/hr) 실험결과 유분(노말헥산추출물질) 제거율이 약 48% 불과한 것으로 나타났다.In addition, the results of the demonstration and operation of a short-term nitrogen process pilot plant for the economical treatment of high-concentration nitrogen-containing wastewater, which is a conventional study (Jaemyung Lee of Cade Technology Research Institute, Organic Resources Society, March 2020), show that food composting at resource circulation facilities in Group G As a result of a three-phase centrifugal separator (facility capacity of 5 m 3 /hr) to remove solids and oil from food waste water dehydrated in the process, it was found that the oil (normal hexane extract material) removal rate was only about 48%.

또한, 종래의“3상 원심분리기를 이용한 음식물쓰레기 폐수의 기름 집진 및 정제시스템”은 3상 원심분리기를 이용한 음식물쓰레기 폐수의 기름 집진 및 정제시스템에 관한 것으로 음식물쓰레기를 고액분리기를 통해 고상과 액상을 분리하여 고상은 퇴비 또는 사료로 재활용하고 액상의 폐수는 원심분리기를 통해 물과 기름으로 분리하여 기름은 정제후 바이오 연료로 활용하는 기술로서, 유분제거율에 대한 언급이 없고 3상 분리를 1단계의 고액분리기와 2단계의 액상으로부터 유분 분리하는 2단계에 걸쳐 진행하는 것으로 구성되어 있다.In addition, the conventional “Oil collection and purification system for food waste wastewater using a three-phase centrifuge” refers to an oil collection and purification system for food waste wastewater using a three-phase centrifuge, which separates food waste into solid and liquid phases through a solid-liquid separator. This is a technology in which the solid phase is recycled as compost or feed, the liquid wastewater is separated into water and oil through a centrifuge, and the oil is used as biofuel after purification. There is no mention of the oil removal rate and the three-phase separation is performed in one stage. It consists of a two-stage solid-liquid separator and two-stage oil separation from the liquid phase.

따라서, 기존 3상 원심분리기의 유분제거 효율은 40% 전후에 불과하여 음식물류폐기물 대상 바이오가스화 사업 수행 시에는 안정적인 혐기소화조 운전을 위해 유분제거 효율 향상이 필수적이다.Therefore, the oil removal efficiency of the existing three-phase centrifuge is only around 40%, so improving the oil removal efficiency is essential for stable anaerobic digestion operation when carrying out biogasification projects for food waste.

종래의 3상 분리기에서 분리된 유분을 감압 증발기 등을 이용하여 응축하여 증발액을 생성하고 남은 물질을 오일 필터에서 여과하며, 여기에서 발생된 피여과물질을 먼저 생성된 증발액을 혼합하여 다시 감압 증발기에 재공급함으로써, 유분의 품질을 향상시키고 유분의 수집효율인 회수율을 상승시키는 기술을 개시한다.The oil separated in a conventional three-phase separator is condensed using a reduced pressure evaporator to produce an evaporated liquid, and the remaining substances are filtered through an oil filter. The filtrated substances generated here are mixed with the previously generated evaporated liquid and returned to the reduced pressure evaporator. A technology is disclosed to improve the quality of oil and increase the recovery rate, which is the collection efficiency of oil, by resupplying it to .

그러나, 상기 종래기술 또한, 3상 분리기에서 분리된 상층부의 유분만을 순환 대상으로 하기에, 3상 분리기의 분리율이 낮고, 이로 인한 유분 회수율이 낮은 문제점을 갖는다. 즉, 3상 분리기의 음폐수 층에 잔류된 유분을 회수할 수 없어서, 3상 분리기의 유분 분리효율 이상의 회수율을 확보할 수 없다는 문제가 있었다.However, the prior art also has a problem in that only the upper oil separated in the three-phase separator is circulated, and the separation rate of the three-phase separator is low, resulting in a low oil recovery rate. In other words, there was a problem that the oil remaining in the food waste water layer of the three-phase separator could not be recovered, and a recovery rate higher than the oil separation efficiency of the three-phase separator could not be secured.

대한민국 공개특허 제10-2019-0077170호 (2019년07월03일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0077170 (July 3, 2019) 대한민국 등록특허 제10-2005816호 (2019년08월01일)Republic of Korea Patent No. 10-2005816 (August 1, 2019) 대한민국 등록특허 제10-2413751호 (2022년06월28일)Republic of Korea Patent No. 10-2413751 (June 28, 2022)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 혐기소화 공정의 트러블 최소화 및 안정적인 운전을 위해 음식물류폐기물내 포함된 유분 제거율을 향상시키기 위해 기존 3상 원심분리기의 스크류 블레이드 형상 개선과 유수분리 격판 적용을 통해 유분 제거율을 80% 이상 증대시킬 수 있는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention was developed to solve the conventional problems described above. In order to minimize problems in the anaerobic digestion process and improve the oil removal rate contained in food waste for stable operation, the screw blade shape of the existing three-phase centrifuge was improved and The purpose is to provide an oil removal device using a three-phase centrifuge that can increase the oil removal rate by more than 80% through the application of an oil-water separation diaphragm.

또한, 본 발명은 반입된 음식물류폐기물을 파쇄, 선별 등의 전처리를 통해 이물질을 97% 이상 제거하고 입자크기를 3mm 이하로 균일하게 하며, 분리형 2상(Two Phase) 소화조 구성을 통해 유기물질을 분해시킬 수 있는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention removes more than 97% of foreign substances through pretreatment such as crushing and sorting of brought in food waste, uniformizes the particle size to 3 mm or less, and decomposes organic substances through a separate two-phase digester configuration. Another purpose is to provide an oil removal device using a three-phase centrifuge that can be used.

또한, 본 발명은 혐기소화조(메탄발효조)의 유기물 부하율 2.5kgVS/m3·d 범위에서 소화조로 유입되어 유기물질이 분해되며, 혐기소화조의 모니터링을 위해 실시간 분석이 가능한 ORP(산화환원전위), pH meter, 온도계, 압력계 등이 설치되어 PLC 연동제어에 의해 기질투입량을 안정적으로 자동 제어할 수 있는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is an anaerobic digestion tank (methane fermentation tank) in which organic matter flows into the digester in the range of 2.5kgVS/m 3 ·d and decomposes, and ORP (oxidation reduction potential), which can be analyzed in real time for monitoring of the anaerobic digestion tank, Another purpose is to provide an oil removal device using a three-phase centrifuge that is equipped with a pH meter, thermometer, pressure gauge, etc. and can stably and automatically control the amount of substrate input through PLC linked control.

또한, 본 발명은 혐기소화 과정에서 생산된 바이오가스내 수분, 황화수소, 실록산 등의 이물질을 제거하고 정제된 바이오가스로부터 CO2 및 H2를 분리하여 바이오가스 활용성을 극대화 하며, 혐기소화조를 거친 소화여액을 원심탈수기를 통해 고액분리하고 분리된 고상(탈수케익)은 슬러지 건조시설에서 건조 후 건조물은 석탄화력발전소에 연계하며, 찌꺼기 처리부에서 분리된 액상의 탈리여액은 폐수처리공정을 거쳐 처리 후 하수처리장에 연계하는 부산물을 최적으로 활용할 수 있는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention maximizes the usability of biogas by removing foreign substances such as moisture, hydrogen sulfide, and siloxane in the biogas produced during the anaerobic digestion process and separating CO 2 and H 2 from the purified biogas. The digested filtrate is separated into solids and liquids through a centrifugal dehydrator, and the separated solid phase (dehydrated cake) is dried in a sludge drying facility. The dried product is connected to a coal-fired power plant, and the liquid desorbed filtrate separated from the residue treatment unit is treated through a wastewater treatment process. Another purpose is to provide an oil removal device using a three-phase centrifugal separator that can optimally utilize by-products connected to a sewage treatment plant.

또한, 본 발명은 음식물류폐기물내 포함된 유분제거를 통한 음식물류폐기물 혐기소화 기술은 기존 3상 원심분리기의 스크류 블레이드 형상 개선과 유수분리 격판을 적용하여 유분을 80% 이상 제거함으로써 유분에 의한 소화조 상부 스컴발생에 따른 소화조내 압력상승 및 조넘침(over-flow) 현상과 겨울철 유분의 경화 현상으로 인한 배관 막힘 발생 등을 사전에 억제할 수 있으므로 혐기소화조 트러블 없이 운전이 가능하므로 안정적인 시설 운전에 따른 시설 가동률 향상과 유기물 제거율 증대에 따라 기존 기술대비 시설가동률 10% 이상 증대와 바이오가스 발생량 15% 이상 증대시킬 수 있는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention is a food waste anaerobic digestion technology by removing oil contained in food waste by improving the screw blade shape of the existing three-phase centrifuge and applying an oil-water separation diaphragm to remove more than 80% of oil, thereby reducing the scum at the top of the digester caused by oil. As the pressure rise and overflow phenomenon in the digester due to occurrence and the occurrence of piping blockage due to hardening of oil in winter can be prevented in advance, the anaerobic digester can be operated without trouble, thus increasing the facility operation rate due to stable facility operation. Another purpose is to provide an oil removal device using a three-phase centrifuge that can increase the facility operation rate by more than 10% and the amount of biogas generated by more than 15% compared to existing technology as the organic matter removal rate increases.

또한, 본 발명은 전처리가 완료된 음식물류폐기물을 OLR 2.5kgVS/m3·d 조건으로 소화조에 유입하여 유기물질이 분해되며, 혐기소화조 모니터링을 위해 실시간 분석이 가능한 ORP, pH meter, 온도계, 압력계 등이 설치된 혐기소화 시스템과 자동제어를 통해 시설의 무인 자동운전이 가능하게 구성되어 혐기소화 시설의 운전자에게 제공함으로써 시설 운영 메뉴얼로 활용할 수 있는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, the present invention introduces pre-treated food waste into the digester under OLR 2.5kgVS/m 3 ·d conditions, where organic substances are decomposed, and an ORP, pH meter, thermometer, pressure gauge, etc. capable of real-time analysis are used to monitor the anaerobic digestion tank. Another purpose is to provide an oil removal device using a three-phase centrifuge that can be used as a facility operation manual by providing unmanned automatic operation of the facility to the operator of the anaerobic digestion facility through the installed anaerobic digestion system and automatic control. Do it as

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 3상 원심분리기를 이용하여 음식물류폐기물의 유분을 제거하는 유분제거장치로서, 음식물류폐기물을 전처리하는 전처리부; 상기 전처리부의 하류에 설치되어, 음식물류폐기물의 유분을 3상 원심분리기로 분리하여 제거하는 유분제거부(200); 상기 유분제거부(200)의 하류에 설치되어, 음식물류폐기물을 혐기소화 처리하는 혐기소화부(400); 상기 혐기소화부(400)의 하류 일방에 설치되어, 상기 혐기소화부(400)에서 배출된 바이오가스를 정제처리하는 바이오가스 정제부(500); 상기 혐기소화부(400)의 하류 타방에 설치되어, 상기 혐기소화부(400)에서 배출된 찌꺼기를 처리하는 찌꺼기 처리부(600); 및 상기 찌꺼기 처리부(600)의 하류에 설치되어, 상기 찌꺼기 처리부(600)에서 배출된 폐수를 처리하는 폐수처리부(700);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an oil removal device that removes oil from food waste using a three-phase centrifuge, comprising: a pre-processing unit for pre-processing food waste; An oil removal unit 200 installed downstream of the pretreatment unit to separate and remove oil from food waste using a three-phase centrifuge; An anaerobic digestion unit (400) installed downstream of the oil removal unit (200) to anaerobically digest food waste; A biogas purification unit 500 installed on one side downstream of the anaerobic digestion unit 400 to purify the biogas discharged from the anaerobic digestion unit 400; A waste treatment unit 600 installed downstream of the anaerobic digestion unit 400 to process waste discharged from the anaerobic digestion unit 400; and a wastewater treatment unit 700 installed downstream of the waste treatment unit 600 to treat wastewater discharged from the waste treatment unit 600.

본 발명의 상기 전처리부는, 반입된 음식물류폐기물을 1차로 전처리하는 제1 전처리부(100); 및 상기 유분제거부(200)의 하류에 설치되어, 음식물류폐기물을 2차로 전처리하는 제2 전처리부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The preprocessing unit of the present invention includes a first preprocessing unit 100 that primarily preprocesses brought in food waste; and a second pretreatment unit 300 installed downstream of the oil removal unit 200 to secondarily preprocess food waste.

본 발명의 상기 제1 전처리부(100)는, 반입된 음식물류폐기물을 저장하며, 하부에 음식물류폐기물을 이송하는 더블 스크류가 설치되어 있고, 소정 입경의 타공망이 소정 간격으로 설치된 음식물 투입호퍼; 상기 음식물 투입호퍼의 하류에 설치되어, 상기 저장된 음식물류폐기물을 파봉 및 1차 파쇄 선별을 통해 조대 이물질을 선별하는 파쇄선별기; 상기 파쇄선별기의 하류에 설치되어, 1차 파쇄 및 선별된 음식물류폐기물을 2차 파쇄를 통해 입자크기 소정 이하를 유지하고 이물질을 선별하는 2차 파쇄기; 및 상기 2차 파쇄기의 하류에 설치되어, 파쇄 선별된 음식물류폐기물로부터 탈수를 통해 음식물 탈수케익과 음폐수로 분리하여 유입 가능한 음폐수를 생산하는 스크류프레스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The first preprocessing unit 100 of the present invention includes a food input hopper that stores the brought in food waste, has a double screw installed at the bottom for transporting the food waste, and has perforated nets of a predetermined particle size installed at predetermined intervals; A crusher sorter installed downstream of the food input hopper to separate coarse foreign substances from the stored food waste through crushing and primary crushing; A secondary shredder installed downstream of the shredder and sorter to maintain the particle size below a predetermined level and select foreign substances through secondary shredding of the primary shredded and sorted food waste; And a screw press installed downstream of the secondary shredder to produce inflowable food waste water by separating the shredded and sorted food waste into dehydrated food cake and food waste water through dehydration.

본 발명의 상기 제2 전처리부(300)는, 상기 제1 전처리부(100)의 스크류프레스에서 분리된 음식물 탈수케익과, 상기 유분제거부(200)의 3상 원심분리기의 탈리액 탱크내의 탈리액을 음식물 TS 조절조에 투입 전에 균등하게 혼합시키는 음식물 케익 혼합기; 상기 음식물 케익 혼합기의 하류에 설치되어, 시상수의 가수(加水)를 통해 TS (Total Solid)를 10%로 조절하는 음식물 TS 조절조; 상기 음식물 TS 조절조의 하류에 설치되어, 상기 제1 전처리부(100)에서 입자 크기 10mm 이하로 파쇄된 음식물류폐기물을 3mm 이하로 파쇄하는 미세파쇄기; 상기 미세파쇄기의 하류에 설치되어, 3mm 이하로 파쇄된 음식물 입자중 3mm 이상의 비닐, 섬유질의 이물질을 선별 제거하여 이물질 제거율을 96% 이상으로 유지하는 미세선별기; 상기 미세선별기의 하류에 설치되어, 토사류 및 달걀껍질 파쇄물과 폐각류 파쇄물과 같은 미세 무기물질(FS, Fixed Solid)을 제거하여 기질내 이물질 제거율을 97% 이상으로 유지하는 싸이클론; 상기 싸이클론의 하류에 설치되어, 음식물류폐기물내 포함된 이물질이 97% 이상 제거되고 입자크기가 3mm 이하로 균질하게 전처리된 후에 상기 혐기소화부(400)에 투입 전 일시 저류하는 중간저장조;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second preprocessing unit 300 of the present invention dehydrates the food cake separated by the screw press of the first preprocessing unit 100 and the desorbed liquid in the desorbed liquid tank of the three-phase centrifuge of the oil removal unit 200. A food cake mixer that mixes food evenly before adding it to the food TS control tank; A food TS control tank installed downstream of the food cake mixer and adjusting TS (Total Solid) to 10% through time constant hydration; A fine shredder installed downstream of the food TS control tank to crush the food waste shredded to a particle size of 10 mm or less in the first pre-processing unit 100 to a particle size of 3 mm or less; A fine sorter installed downstream of the fine shredder to select and remove vinyl and fibrous foreign substances larger than 3 mm from food particles crushed to 3 mm or less and maintain a foreign material removal rate of 96% or more; A cyclone installed downstream of the fine separator to remove fine inorganic substances (FS, Fixed Solid) such as sediment, crushed eggshells, and crushed shellfish to maintain a removal rate of foreign substances in the substrate at more than 97%; An intermediate storage tank installed downstream of the cyclone, where more than 97% of foreign substances contained in the food waste are removed and the particle size is uniformly pretreated to 3 mm or less, and then temporarily stored before being introduced into the anaerobic digestion unit 400. It is characterized by:

본 발명의 상기 유분제거부(200)는, 상기 전처리부에서 분리된 음폐수로부터 음폐수 내에 포함된 4mm 이상의 조대 이물질을 분리하는 저속고액분리기; 상기 저속고액분리기의 하류에 설치되어, 원심력을 이용해서 고상, 액상, 유분의 3상으로 원심분리하여 유분을 80% 이상 제거하는 3상 원심분리기; 상기 3상 원심분리기의 하류 일방에 설치되어, 상기 3상 원심분리기로부터 분리된 고상의 고형물과 액상의 탈리액을 저류하면서 수직입축형 교반기를 통해 농도를 균일하게 유지시켜 주는 3상 원심분리기 탈리액 탱크; 상기 3상 원심분리기의 하류 타방에 설치되어, 상기 3상 원심분리기로 부터 분리된 유분을 일시 저장하는 유분탱크; 상기 유분탱크의 하류에 설치되어, 회수된 유분을 상기 유분탱크에 내장된 히팅 코일의 가열에 의해 유분내 수분 등의 이물질을 제거하는 유분정제탱크; 및 상기 유분정제탱크의 하류에 설치되어, 상기 유분정제탱크에서 생산된 유분을 일시 저장하는 히팅코일 내장형 유분저장탱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The oil removal unit 200 of the present invention includes a low-speed solid-liquid separator that separates coarse foreign substances of 4 mm or more contained in the food waste water from the food waste water separated in the pre-treatment unit; A three-phase centrifuge installed downstream of the low-speed solid-liquid separator to remove more than 80% of the oil by centrifuging the three phases of solid, liquid, and oil using centrifugal force; A three-phase centrifugal separator tank installed on one side downstream of the three-phase centrifugal separator to store solid matter and liquid desorbed liquid separated from the three-phase centrifuge and maintain a uniform concentration through a vertical shaft stirrer; An oil tank installed on the other side downstream of the three-phase centrifugal separator to temporarily store the oil separated from the three-phase centrifugal separator; An oil purification tank installed downstream of the oil tank to remove foreign substances such as moisture in the recovered oil by heating the recovered oil with a heating coil built into the oil tank; and an oil storage tank with a built-in heating coil installed downstream of the oil purification tank to temporarily store the oil produced in the oil purification tank.

본 발명의 상기 3상 원심분리기는, 비등간격 스크류 블레이드와 유수분리격판을 구비하는 것을 특징으로 한다.The three-phase centrifuge of the present invention is characterized by having screw blades and oil-water separation plates at non-equal intervals.

본 발명의 상기 혐기소화부(400)는, 산발효조와 혐기소화조가 분리된 2상 혐기소화 방식으로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.The anaerobic digestion unit 400 of the present invention is characterized in that it consists of a two-phase anaerobic digestion system in which the acid fermentation tank and the anaerobic digestion tank are separated.

본 발명의 상기 바이오가스 정제부(500)는, 상기 혐기소화부(400)의 혐기소화조에 FeCl3를 주입하여 바이오가스내 포함된 고농도 황화수소를 1차로 제거하는 1차 탈황설비; 바이오가스내 수분을 1차로 선회류 방식에 의해 제거하는 기수분리기; 상기 기수분리기의 하류에 설치되어, 1차로 제거된 수분을 냉각을 통해 2차로 수분을 제거하는 바이오가스 제습기; 상기 바이오가스 제습기의 하류에 설치되어, 필터를 이용하여 바이오가스내 미세분진과 미스트 형상의 수분을 3차로 제거하는 가스필터; 상기 가스필터의 하류에 설치되어, 혐기소화조에서 1차 제거된 바이오가스내 황화수소를 2차로 제거하는 건식 탈황설비; 상기 건식 탈황설비의 하류에 설치되어, 활성탄의 흡착 기능을 이용하여 바이오가스내 실록산을 제거하는 실록산 제거설비; 상기 실록산 제거설비의 하류에 설치되어, 수분, 황화수소 및 실록산이 제거된 바이오가스를 일시 저장하는 가스저장조; 상기 가스저장조의 하류에 설치되어, 가스저장조에 일시 저장된 바이오가스로부터 멤브레인(Membrane)을 이용하여 CH4와 CO2의 분리막(Membrane)에서의 투과속도 차이로 CO2를 분리하여 CH4 98% 이상의 바이오메탄을 생산하는 맴브레인 설비; 및 상기 맴브레인 설비의 후단에 설치되어, CO2가 분리 제거된 바이오메탄으로부터 수증기 개질(steam reforming) 반응을 통해 99% 이상의 H2를 생산하는 수증기 개질 설비;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The biogas purification unit 500 of the present invention includes a primary desulfurization facility that first removes high concentration hydrogen sulfide contained in biogas by injecting FeCl 3 into the anaerobic digestion tank of the anaerobic digestion unit 400; A water separator that first removes moisture in biogas by swirling flow method; A biogas dehumidifier installed downstream of the water separator to secondarily remove moisture by cooling the primarily removed moisture; A gas filter installed downstream of the biogas dehumidifier to thirdly remove fine dust and mist-like moisture in the biogas using a filter; A dry desulfurization facility installed downstream of the gas filter to secondarily remove hydrogen sulfide in the biogas first removed in the anaerobic digestion tank; A siloxane removal facility installed downstream of the dry desulfurization facility to remove siloxane in biogas using the adsorption function of activated carbon; A gas storage tank installed downstream of the siloxane removal facility to temporarily store biogas from which moisture, hydrogen sulfide, and siloxane have been removed; It is installed downstream of the gas storage tank and uses a membrane to separate CO 2 from the biogas temporarily stored in the gas storage tank due to the difference in permeation rates between CH 4 and CO 2 membranes to produce CH 4 of 98% or more. Membrane equipment producing biomethane; And a steam reforming facility installed at the rear of the membrane facility to produce more than 99% of H 2 through a steam reforming reaction from biomethane from which CO 2 has been separated and removed.

본 발명의 상기 찌꺼기 처리부(600)는, 상기 혐기소화부(400)에서 발생하는 소화여액을 일시 저류시키는 소화여액 저장조; 상기 소화여액 저장조의 하류에 설치되어, 상기 저류된 소화여액을 고액분리하는 원심탈수기; 상기 원심탈수기에서 분리된 고상(Solid)인 탈수케익을 일시 저장하는 탈수케익 저장조; 상기 탈수케익 저장조에 일시 저장된 함수율 80%의 탈수케익을 바이오가스의 열원에 의해 함수율 10% 이하의 건조물로 생산하는 슬러지 건조시설;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The waste disposal unit 600 of the present invention includes a digestion filtrate storage tank that temporarily stores the digestion filtrate generated in the anaerobic digestion unit 400; A centrifugal dehydrator installed downstream of the digestion filtrate storage tank to separate solid and liquid from the stored digestion filtrate; A dehydrated cake storage tank for temporarily storing the solid dehydrated cake separated from the centrifugal dehydrator; A sludge drying facility for producing a dehydrated cake with a moisture content of 80% temporarily stored in the dehydration cake storage tank into a dried product with a moisture content of 10% or less using a heat source of biogas.

본 발명의 상기 폐수처리부(700)는, 상기 찌꺼기 처리부(600)의 원심탈수기에서 분리된 액상을 저류하는 탈리액 저류조; 상기 탈리액 저류조의 하류에 이송펌프를 개재해서 설치되며, 폴리머(PAC)와 NaOH를 투입하여 미세 슬러지를 약품과 반응시키는 급속혼화조; 상기 급속혼화조에서 투입된 약품에 의해 완속 교반에 의해 슬러지 플럭(Floc)을 형성하는 완속혼화조; 상기 완속혼화조에서 형성된 플럭(Floc)을 미세공기 주입(30∼100μm)에 의해 부상시키고, 상부의 부상슬러지 제거설비에 의해 부유물질을 제거하는 가압부상조; 상기 가압부상조의 후단에 설치되어, 1차로 폐수내 유기물질과 부유물질을 제거한 후에 후단의 질소 및 인 제거 공정으로 투입 전에 유량조정 및 균등화시키는 전처리 처리수조; 상기 전처리 처리수조의 후단에 설치되어, 이송펌프에 의해 이송되어 질소가 제거되며, 외부탄소원이 공급되고 수중믹서가 설치되어 교반을 통해 질소의 제거 효율을 증대시키는 탈질조; 상기 탈질조의 하류에 설치되어, 암모니아성 질소를 아질산성 질소를 거쳐 질산성 질소로 변화시키는 폭기조; 상기 폭기조 하류에 설치되어, 폐수중에 함유된 유기물, 부유물질, T-N(총질소), T-P(총인)을 추가로 제거하는 MBR(Membrane Bio Reactor); 상기 MBR의 하류에 설치되어 최종 T-N(총질소) 250mg/L 이하, T-P(총인) 30mg/L 이하로 처리된 처리수를 하수처리장에 연계처리시키는 연계처리수조; 및 상기 가압부상조의 하류에 설치되어, 상기 가압부상조에서 발생하는 부상슬러지를 처리하는 폐수슬러지 저류조;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The wastewater treatment unit 700 of the present invention includes a desorption liquid storage tank that stores the liquid separated from the centrifugal dehydrator of the waste treatment unit 600; A rapid mixing tank installed via a transfer pump downstream of the desorption liquid storage tank and reacting fine sludge with chemicals by adding polymer (PAC) and NaOH; a slow mixing tank that forms sludge floc through slow agitation using chemicals introduced in the rapid mixing tank; A pressurized flotation tank that floats the floc formed in the slow mixing tank by injecting fine air (30-100 μm) and removes suspended substances by a flotation sludge removal facility at the top; A pre-treatment treatment tank installed at the rear of the pressurized flotation tank to first remove organic substances and suspended solids in the wastewater and then adjust and equalize the flow rate before inputting it into the subsequent nitrogen and phosphorus removal process; A denitrifying tank installed at the rear end of the pre-treatment tank to remove nitrogen by transporting it by a transfer pump, supply an external carbon source, and install a submersible mixer to increase nitrogen removal efficiency through stirring; an aeration tank installed downstream of the denitrification tank to change ammonia nitrogen into nitrate nitrogen via nitrite nitrogen; MBR (Membrane Bio Reactor) installed downstream of the aeration tank to further remove organic matter, suspended solids, T-N (total nitrogen), and T-P (total phosphorus) contained in the wastewater; A linked treatment tank installed downstream of the MBR to link and treat treated water treated to a final T-N (total nitrogen) of 250 mg/L or less and T-P (total phosphorus) of 30 mg/L or less to a sewage treatment plant; and a wastewater sludge storage tank installed downstream of the pressure flotation tank to treat flotation sludge generated in the pressure flotation tank.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 혐기소화 공정의 트러블 최소화 및 안정적인 운전을 위해 음식물류폐기물내 포함된 유분 제거율을 향상시키기 위해 기존 3상 원심분리기의 스크류 블레이드 형상 개선과 유수분리 격판 적용을 통해 유분 제거율을 80% 이상 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.As discussed above, the present invention improves the oil removal rate contained in food waste by improving the screw blade shape of the existing three-phase centrifuge and applying an oil-water separation diaphragm to minimize trouble in the anaerobic digestion process and improve the oil removal rate contained in food waste for stable operation. Provides an effect that can increase by more than 80%.

또한, 반입된 음식물류폐기물을 파쇄, 선별 등의 전처리를 통해 이물질을 97% 이상 제거하고 입자크기를 3mm 이하로 균일하게 하며, 분리형 2상(Two Phase) 소화조 구성을 통해 유기물질을 분해시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, through pre-processing of brought in food waste such as crushing and sorting, more than 97% of foreign substances are removed and the particle size is uniformized to 3 mm or less, and organic substances can be decomposed through a separate two-phase digester configuration. Provides effect.

또한, 혐기소화조(메탄발효조)의 유기물 부하율 2.5kgVS/m3·d 범위에서 소화조로 유입되어 유기물질이 분해되며, 혐기소화조의 모니터링을 위해 실시간 분석이 가능한 ORP(산화환원전위), pH meter, 온도계, 압력계 등이 설치되어 PLC 연동제어에 의해 기질투입량을 안정적으로 자동 제어할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, organic matter flows into the digester in the range of 2.5kgVS/m 3 ·d of organic matter in the anaerobic digestion tank (methane fermentation tank) and is decomposed. ORP (oxidation reduction potential), pH meter, Thermometers, pressure gauges, etc. are installed to provide the effect of stably and automatically controlling the amount of substrate input through PLC linked control.

또한, 혐기소화 과정에서 생산된 바이오가스내 수분, 황화수소, 실록산 등의 이물질을 제거하고 정제된 바이오가스로부터 CO2 및 H2를 분리하여 바이오가스 활용성을 극대화 하며, 혐기소화조를 거친 소화여액을 원심탈수기를 통해 고액분리하고 분리된 고상(탈수케익)은 슬러지 건조시설에서 건조 후 건조물은 석탄화력발전소에 연계하며, 찌꺼기 처리부에서 분리된 액상의 탈리여액은 폐수처리공정을 거쳐 처리 후 하수처리장에 연계하는 부산물을 최적으로 활용할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, foreign substances such as moisture, hydrogen sulfide, and siloxane in the biogas produced during the anaerobic digestion process are removed, CO 2 and H 2 are separated from the purified biogas to maximize biogas utilization, and the digested filtrate that has passed through the anaerobic digestion tank is Solid-liquid separation is performed through a centrifugal dehydrator, and the separated solid phase (dehydrated cake) is dried in a sludge drying facility. The dried product is connected to a coal-fired power plant, and the liquid phase filtrate separated in the residue treatment unit is processed through a wastewater treatment process and then sent to a sewage treatment plant. It provides the effect of optimally utilizing linked by-products.

또한, 음식물류폐기물내 포함된 유분제거를 통한 음식물류폐기물 혐기소화 기술은 기존 3상 원심분리기의 스크류 블레이드 형상 개선과 유수분리 격판을 적용하여 유분을 80% 이상 제거함으로써 유분에 의한 소화조 상부 스컴발생에 따른 소화조내 압력상승 및 조넘침(over-flow) 현상과 겨울철 유분의 경화 현상으로 인한 배관 막힘 발생 등을 사전에 억제할 수 있으므로 혐기소화조 트러블 없이 운전이 가능하므로 안정적인 시설 운전에 따른 시설 가동률 향상과 유기물 제거율 증대에 따라 기존 기술대비 시설가동률 10% 이상 증대와 바이오가스 발생량 15% 이상 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the anaerobic digestion technology for food waste by removing the oil contained in the food waste improves the screw blade shape of the existing three-phase centrifuge and applies an oil-water separation diaphragm to remove more than 80% of the oil, eliminating the risk of scum at the top of the digester caused by oil. As pressure rise and overflow within the digester and blockage of pipes due to hardening of oil in winter can be prevented in advance, the anaerobic digester can be operated without trouble, improving facility operation rate through stable operation of the facility and reducing organic matter. As the removal rate increases, it provides the effect of increasing facility operation rate by more than 10% and biogas generation by more than 15% compared to existing technology.

또한, 전처리가 완료된 음식물류폐기물을 OLR 2.5kgVS/m3·d 조건으로 소화조에 유입하여 유기물질이 분해되며, 혐기소화조 모니터링을 위해 실시간 분석이 가능한 ORP, pH meter, 온도계, 압력계 등이 설치된 혐기소화 시스템과 자동제어를 통해 시설의 무인 자동운전이 가능하게 구성되어 혐기소화 시설의 운전자에게 제공함으로써 시설 운영 메뉴얼로 활용할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, pre-processed food waste is introduced into the digester under the OLR of 2.5kgVS/m 3 ·d, where organic substances are decomposed. Anaerobic digestion is equipped with ORP, pH meter, thermometer, and pressure gauge that enable real-time analysis for monitoring the anaerobic digestion tank. The system and automatic control enable unmanned automatic operation of the facility, providing the operator of the anaerobic digestion facility with the effect of being able to use it as a facility operation manual.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 나타내는 상세 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 나타내는 개략 블럭도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치의 폐수처리부를 나타내는 상세 블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치의 3상 원심분리기를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치의 3상 원심분리기의 유수분리격판을 나타내는 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치의 3상 원심분리기의 비등간격 스크류 블레이드를 나타내는 구성도.
Figure 1 is a detailed block diagram showing an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic block diagram showing an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a detailed block diagram showing a wastewater treatment unit of an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a configuration diagram showing a three-phase centrifuge of an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a configuration diagram showing an oil-water separation diaphragm of a three-phase centrifuge of an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a configuration diagram showing the non-equally spaced screw blades of a three-phase centrifuge of an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 나타내는 상세 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치를 나타내는 개략 블럭도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치의 폐수처리부를 나타내는 상세 블럭도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치의 3상 원심분리기를 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치의 3상 원심분리기의 유수분리격판을 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치의 3상 원심분리기의 비등간격 스크류 블레이드를 나타내는 구성도이다.Figure 1 is a detailed block diagram showing an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a schematic diagram showing an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention. It is a block diagram, and Figure 3 is a detailed block diagram showing the wastewater treatment unit of the oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention. It is a configuration diagram showing the three-phase centrifuge of the oil removal device used, and Figure 5 is a configuration diagram showing the oil-water separation diaphragm of the three-phase centrifuge of the oil removal device using the three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention. Figure 6 is a configuration diagram showing the non-equally spaced screw blades of a three-phase centrifuge of an oil removal device using a three-phase centrifuge according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 의한 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치는, 전처리부, 유분제거부(200), 혐기소화부(400), 바이오가스 정제부(500), 찌꺼기 처리부(600) 및 폐수처리부(700)를 포함하여 이루어져, 음식물류폐기물이나 음폐수 내에 포함된 유분의 제거효율 증대를 위해 3상 원심분리기를 이용하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치이다.As shown in Figures 1 to 3, the oil removal device using a three-phase centrifuge according to this embodiment includes a pretreatment unit, an oil removal unit (200), an anaerobic digestion unit (400), and a biogas purification unit (500). , It is an oil removal device using a three-phase centrifuge to increase the removal efficiency of oil contained in food waste or food wastewater, including a waste treatment unit 600 and a wastewater treatment unit 700.

전처리부는, 음식물류폐기물을 전처리하는 전처리수단으로서, 반입된 음식물류폐기물을 1차로 전처리하는 제1 전처리부(100)와, 유분제거부(200)의 하류에 설치되어 음식물류폐기물을 2차로 전처리하는 제2 전처리부(300)를 포함하여 이루어져 있는 것도 가능함은 물론이다.The pretreatment unit is a pretreatment means for preprocessing food waste, and includes a first pretreatment unit 100 that primarily preprocesses the brought in food waste, and a second pretreatment unit installed downstream of the oil removal unit 200 to secondarily preprocess the food waste. Of course, it is also possible to include a preprocessing unit 300.

제1 전처리부(100)는, 반입된 음식물류폐기물을 1차로 전처리하는 전처리수단으로서, 음식물류폐기물을 대상으로 파쇄 선별을 통해 이물질 95% 이상, 입자크기 10mm 이하로 1차 전처리한 후 탈수를 통해 음식물 탈수케익과 음폐수로 분리하여 3상 원심분리기에 유입 가능한 음폐수를 생산하게 된다.The first pretreatment unit 100 is a preprocessing means that primarily preprocesses the brought in food waste. After first pretreating the food waste to 95% or more of foreign substances and particle size of 10 mm or less through crushing and sorting, the food waste is dehydrated. It is separated into dehydrated cake and food waste water to produce food waste water that can be introduced into a three-phase centrifuge.

이러한 제1 전처리부(100)는, 제1 전처리부(100)로 반입된 음식물류폐기물을 1차 및 2차 파쇄선별(파쇄선별기 및 2차 파쇄기)을 통해 이물질을 95% 이상 제거하고, 입자크기 10mm 이하로 1차 전처리한 후 유분분리를 위한 고액분리 공정이 포함되며, 음식물 투입호퍼(101), 파쇄선별기(102), 2차 파쇄기(103), 스크류프레스(104)로 이루어져 있다.This first pre-processing unit 100 removes more than 95% of foreign substances from the food waste brought into the first pre-processing unit 100 through primary and secondary crushing and sorting (crushing sorter and secondary crusher), and reduces particle size. It includes a solid-liquid separation process for oil separation after primary pretreatment to 10 mm or less, and consists of a food input hopper (101), a crusher (102), a secondary crusher (103), and a screw press (104).

음식물 투입호퍼(101)는, 반입된 음식물류폐기물을 저장하며 하부에 음식물류폐기물을 이송하는 더블 스크류가 설치되어 있고 소정 입경의 타공망이 소정 간격으로 설치된 호퍼부재이다.The food input hopper 101 is a hopper member that stores the brought in food waste, has a double screw installed at the bottom to transport the food waste, and has perforated nets of a predetermined particle size installed at predetermined intervals.

이러한 음식물 투입호퍼(101)는, W(더블유) 형상으로 하부에는 원활한 음식물 이송을 위한 더블 스크류가 설치되고, 음폐수의 원활한 배수를 위한 ø8mm 입경의 타공망이 20mm 간격으로 설치되어 있다.This food input hopper 101 is shaped like a W (W), and a double screw is installed at the bottom for smooth food transfer, and perforated nets with a particle diameter of ø8mm are installed at 20mm intervals for smooth drainage of food waste water.

또한, 음식물 투입호퍼(101)는, 일별, 계절별 반입량의 표준편차를 고려하여 설계 반입량의 3일 이상 저장 용량으로 최소 2개 이상(100톤/일 2개, 200톤/일 4개, 250톤/일 4개, 300톤/일 6개, 350톤/일 6개) 투입호퍼를 설치하고, 음식물류폐기물은 낮은 pH와 다량의 염분을 포함하기 때문에 저장호퍼 내부는 내부식성의 STS 304 이상, 두께 6.0mm 이상으로 하여 음식물 반입에 따른 처짐이나 휨을 방지할 수 있고 내부식성 재질 사용으로 내구성을 확보하며, TS 농도가 높은 특징을 고려하여 저장 및 이송 시 문제가 없도록“W(더블유)”자 형태를 유지하고 하부에는 더블 스크류 방식의 이송컨베이어를 설치하며, 더블 스크류는 정,역방향 작동이 가능한 구조로 제작함으로써 이물질에 의한 일시 막힘 현상 발생시에도 바로 해소할 수 있게 된다. In addition, the food input hopper 101 is designed to have a storage capacity of more than 3 days of the designed loading amount in consideration of the standard deviation of the daily and seasonal loading amount (2 100 tons/day, 4 200 tons/day, 250 tons). /day 4, 300 tons/day 6, 350 tons/day 6) Input hoppers are installed, and since food waste contains low pH and a large amount of salt, the inside of the storage hopper is corrosion-resistant STS 304 or higher, thick. By setting it to 6.0mm or more, it can prevent sagging or bending due to bringing in food, and durability is ensured by using corrosion-resistant materials. Considering the high TS concentration, it is shaped like a “W” to avoid problems during storage and transportation. A double screw-type transfer conveyor is installed at the bottom, and the double screw is manufactured in a structure that can operate in both forward and reverse directions, so even if temporary blockage due to foreign substances occurs, it can be immediately resolved.

또한, 동절기 음식물류폐기물 동결 상태로 반입 시 브릿지 현상 등의 막힘 현상이 발생하지 않도록 온수 배관을 설치하여 저장호퍼 내에서 해동 후 후단설비로 연계하게 된다. In addition, when food waste is brought in frozen during the winter, hot water piping is installed to prevent blockages such as bridging, so that it is thawed within the storage hopper and then connected to the downstream equipment.

온수 배관 설치는 “W”자 형태의 저류부분에 수평으로 30cm 간격으로 ø30mm 입경의 온수 배관을 설치하여 동결 음식물을 해동하게 되며, 음식물류폐기물은 고형물(TS) 농도가 20% 정도로 80% 이상은 수분으로 구성되어 있기 때문에 특히 여름철에는 음식물 전용 수거차가 음식물 저류조에 투하시 다량의 물(침출수)이 동시에 저류조로 투입되므로, 저류조에 투입된 침출수를 즉시 배수하지 않을 경우 고상의 음식물이 부유하여 하부 파쇄선별기로의 이송이 불가하므로 침출수를 원활하게 배수를 위해 타공망을 설치하게 된다.Hot water piping is installed horizontally at 30cm intervals in the “W” shaped storage area to thaw frozen food. Food waste has a solids (TS) concentration of about 20% and more than 80% of it is moisture. Therefore, especially in the summer, when a food collection truck dumps food into the storage tank, a large amount of water (leachate) is simultaneously injected into the storage tank. Therefore, if the leachate injected into the storage tank is not immediately drained, the solid food will float and be sent to the lower crushing separator. Since transport is not possible, a perforated net is installed to drain the leachate smoothly.

이러한, 타공망은 음식물 투입호퍼(101)의 1개소 당 원형으로 ø8mm 입경으로 설치간격은 20mm, 설치 길이는 2m이며, 음식물 투입호퍼 상부, 중앙부, 하부에 각 1개씩 총 6개를 설치하는 것이 바람직하다. These perforated nets are circular at each location of the food input hopper 101, have a diameter of ø8mm, the installation interval is 20mm, and the installation length is 2m. It is desirable to install a total of 6 nets, one each at the top, center, and bottom of the food input hopper. do.

파쇄선별기(102)는, 음식물 투입호퍼(101)의 하류에 설치되어 저장된 음식물류폐기물을 파봉 및 1차 파쇄 선별을 통해 조대 이물질을 선별하는 선별부재로서, 음식물 투입호퍼(101)의 하류에서 저장된 음식물류폐기물을 파봉 및 타공망 크기 20mm이하로 1차 파쇄 선별을 통해 20mm 이상의 조대 이물질을 90% 이상 선별하게 된다.The shredding separator 102 is a sorting member that separates coarse foreign substances from food waste installed and stored downstream of the food input hopper 101 through shredding and primary crushing. The food waste stored downstream of the food input hopper 101 is More than 90% of coarse foreign substances larger than 20 mm are sorted through primary crushing and sorting of the waste into broken and perforated mesh sizes of 20 mm or less.

또한, 이러한 파쇄선별기(102)는, 음식물 투입호퍼(101)의 하부 더블 스크류의 가동에 의해 음식물 저류조내 음식물류폐기물은 파쇄선별기로 이송되고, 수평형 스크류 형식의 회전축상에 일정 간격을 두고 축에 부착된 스크류 날(KNIFE)에 해머가 부착되어 회전하면서 음식물 종량제 봉투내 음식물류폐기물을 해머로 파봉과 동시에 스크류 날에 의해 1차 파쇄되어 파쇄선별기 내부에 설치된 20mm 크기의 타공망을 통해 20mm 이상의 비닐류, 플라스틱류, 목재류, 철금속류, 동물뼈류 등의 조대 이물질을 선별하여 20mm 이상의 조대 이물질 90% 이상을 제거하게 된다.In addition, in this shredding separator 102, the food waste in the food storage tank is transferred to the shredding separator by operating the double screw at the bottom of the food input hopper 101, and the shredding separator 102 moves the food waste in the food storage tank to the shredding separator, and is disposed on the axis at regular intervals on a horizontal screw-type rotating axis. As the hammer is attached to the attached screw blade (KNIFE) and rotates, the food waste inside the volume-rate food fee system bag is pulverized with the hammer, and at the same time, it is initially shredded by the screw blade, and vinyl and plastic of 20 mm or more are crushed through a 20 mm-sized perforated net installed inside the shredding separator. By selecting coarse foreign substances such as wood, wood, iron metal, and animal bones, more than 90% of coarse foreign materials larger than 20 mm are removed.

2차 파쇄기(103)는, 파쇄선별기(102)의 하류에 설치되어 1차 파쇄 및 선별된 음식물류폐기물을 2차 파쇄를 통해 입자크기 소정 이하를 유지하고 이물질을 선별하는 파쇄기로서. 1차 파쇄 및 선별된 음식물류폐기물을 타공망 크기 10mm 이하로 2차 파쇄를 통해 입자크기를 10mm 이하를 유지하고 이물질을 95% 이상 선별하게 된다.The secondary shredder 103 is a shredder installed downstream of the shredder and sorter 102 to maintain the particle size below a predetermined level and select foreign substances through secondary shredding of the primary shredded and sorted food waste. The primary shredding and sorted food waste is subjected to secondary shredding with a perforated mesh size of 10 mm or less to maintain the particle size of 10 mm or less and more than 95% of foreign substances to be sorted out.

또한, 이러한 2차 파쇄기(103)는, 파쇄선별기(102)에서 입자 크기 20mm 이하, 이물질 90% 이상 제거되어 1차 전처리된 음식물류폐기물을 대상으로 2차 전처리하는 시설로 원통형의 회전 분리방식의 파쇄기 형식으로 가수(加水) 공정이 불필요하며, 파쇄기는 임펠러(IMPELLER)+분쇄날(KNIFE) 일체형의 구조로 투입된 음식물은 10mm 이하로 파쇄되어 2차 파쇄기 내부에 설치된 10mm 크기의 타공망을 통해 10mm 이상은 이물질로 배출됨으로써 협잡물을 95% 이상 제거가 가능하게 된다.In addition, this secondary shredder 103 is a facility that performs secondary pretreatment on food waste that has been primary pretreated by removing particle size of 20 mm or less and more than 90% of foreign substances in the shredding separator 102, and is a cylindrical rotational separation type shredder. The type does not require a water addition process, and the shredder has an integrated structure of an impeller and a grinding blade (KNIFE). Input food is shredded to 10 mm or less, and anything larger than 10 mm is shredded through a 10 mm-sized perforated net installed inside the secondary shredder. It is possible to remove more than 95% of impurities by discharging them as foreign substances.

스크류프레스(104)는, 2차 파쇄기(103)의 하류에 설치되어 파쇄 선별된 음식물류폐기물로부터 탈수를 통해 음식물 탈수케익과 음폐수로 분리하여 유입 가능한 음폐수를 생산하는 처리부재로서, 2차 파쇄기 하류에 설치되어 2단계에 걸쳐 파쇄 선별된 음식물류폐기물로부터 탈수를 통해 음식물 탈수케익과 음폐수로 분리하여 3상 원심분리기에 유입 가능한 음폐수를 생산하는 타공망 4mm의 스크류프레스로 이루어져 있다.The screw press 104 is a processing member that is installed downstream of the secondary shredder 103 and separates the shredded food waste into dehydrated food cake and food waste water through dehydration to produce inflowable food waste water, and is a secondary shredder. It consists of a 4mm screw press with a perforated mesh that is installed downstream and separates food waste into dehydrated food cake and food waste water through dehydration from the food waste that has been shredded and sorted in two stages to produce food waste water that can be introduced into a three-phase centrifuge.

또한, 이러한 스크류프레스(104)는, 음식물류폐기물이 스크류 로터(SCREW ROTOR)의 회전에 의해 로터와 드럼 사이의 틈새를 통과하며 원추형 스크류 로터의 회전 날개 가동에 따라 음식물류폐기물이 이동하면서 압착 스트레이너(STRAINER) 타공망(Size 4mm)을 통하여 고액이 분리되며, 음식물류폐기물이 스크류 로터의 회전 날개에 의하여 저속으로 저압부에서 고압부측으로 이송되는 구조이고, 탈수효율을 높이기 위하여 본체의 구동방식으로 농축 드럼(DRUM)을 저속(1RPM)으로 회전시켜 간단한 샤워(SHOWER) 장치로 타공망의 막힘없이 액상인 음폐수를 통과함으로써 함수율 70% 이하 고탈수율의 성능을 발휘하며, 배출구로 함수율 70% 이하의 음식물 탈수케익이 배출된다.In addition, in this screw press 104, food waste passes through the gap between the rotor and the drum by the rotation of the screw rotor, and the food waste moves according to the movement of the rotating blades of the conical screw rotor and presses the strainer (STRAINER). ) The solid and liquid are separated through a perforated net (Size 4mm), and the food waste is transferred from the low pressure section to the high pressure section at low speed by the rotating blades of the screw rotor. To increase dehydration efficiency, the main body is driven by a concentrated drum (DRUM). Rotates at low speed (1RPM) and uses a simple shower device to pass liquid food waste water without clogging the perforated mesh, thereby demonstrating high dehydration rate performance with a moisture content of 70% or less. Food dehydration cakes with a moisture content of 70% or less are discharged through the outlet. is discharged.

제2 전처리부(300)는, 유분제거부(200)의 하류에 설치되어 음식물류폐기물을 2차로 전처리하는 전처리수단으로서, 제1 전처리부 스크류프레스에서 발생된 음식물 탈수케익과 유분제거부로부터 분리된 탈리액을 균등하게 혼합하여 TS 10%로 조절한 후 미세파쇄 및 미세선별을 거쳐 이물질 제거 97% 이상, 입자크기 3mm 이하로 균일하게 2차 전처리하게 된다.The second pre-treatment unit 300 is a pre-processing means installed downstream of the oil removal unit 200 to secondarily pre-process food waste. The second pre-treatment unit 300 is a pre-processing unit that is separated from the food dehydration cake generated in the screw press of the first pre-treatment unit and the oil removal unit. The desorbed liquid is mixed evenly and adjusted to 10% TS, and then subjected to fine crushing and fine screening to uniformly remove more than 97% of foreign substances and achieve a particle size of 3 mm or less.

이러한 제2 전처리부(300)는, 제1 전처리부 및 유분제거부에서 이물질 95% 이상, 유분 80% 이상 제거되고 입자크기 10mm 이하 상태의 1차 처리된 음식물류폐기물을 대상으로 제2 전처리부를 거쳐 입자크기 3mm 이하, 이물질 선별율 97% 이상의 혐기소화 최적 조건으로 최종 전처리하는 수단으로서, 음식물 케익 혼합기(301), 음식물 TS 조절조(302), 미세파쇄기(303), 미세선별기(304), 싸이클론(305), 중간저장조(306)로 이루어져 있다.In this second pre-processing unit 300, more than 95% of foreign substances and more than 80% of oil have been removed in the first pre-processing unit and oil removal unit, and the primary processed food waste with a particle size of 10 mm or less is processed through the second pre-processing unit. As a means of final pretreatment under optimal conditions for anaerobic digestion with a particle size of 3 mm or less and a foreign matter selection rate of 97% or more, a food cake mixer (301), a food TS control tank (302), a fine shredder (303), a fine sorter (304), and a syringe are used. It consists of a clone (305) and an intermediate storage tank (306).

음식물 케익 혼합기(301)는, 제1 전처리부(100)의 스크류프레스(104)에서 분리된 음식물 탈수케익과, 유분제거부(200)의 3상 원심분리기의 탈리액 탱크내의 탈리액을 음식물 TS 조절조(302)에 투입 전에 균등하게 혼합시키는 혼합수단이다.The food cake mixer 301 mixes the food dehydration cake separated in the screw press 104 of the first pretreatment unit 100 and the desorbed liquid in the desorbed liquid tank of the three-phase centrifuge of the oil removal unit 200 into the food TS control tank. (302) It is a mixing means to mix evenly before inputting.

이러한 음식물 케익 혼합기(301)는, 수평형의 더블스크류 형식의 혼합장치로서 스크류프레스(104)에서 분리된 고상의 음식물 탈수케익과, 3상 원심분리기 탈리액 탱크(203) 내 혼합액, 즉 3상 원심분리기(202)에서 분리된 유분을 제외한 고상과 액상 탈리액의 혼합액이 음식물 케익 혼합기(301)에서 더블스크류의 가동에 의해 이동하면서 균일하게 혼합되어 음식물 TS 조절조로 이송하게 된다.This food cake mixer 301 is a horizontal double screw type mixing device that mixes the solid food dehydration cake separated in the screw press 104 and the mixed liquid in the three-phase centrifugal separator tank 203, that is, three-phase centrifuge. The mixed liquid of the solid phase and the liquid phase, excluding the oil separated in the separator 202, moves in the food cake mixer 301 by operating the double screw and is uniformly mixed and transferred to the food TS control tank.

음식물 TS 조절조(302)는, 음식물 케익 혼합기(301)의 하류에 설치되어 시상수의 가수(加水)를 통해 TS (Total Solid)를 10%로 조절하는 조절수단으로서, 음식물 케익 혼합기(301)를 거쳐 음식물 탈수케익과 3상 원심분리기 탈리액 탱크(203)내 혼합액이 음식물 케익 혼합기(301)를 거쳐 균질화된 상태로 이송된 1차 전처리된 기질을 대상으로 공정수 즉, 시상수를 투입하여 TS(Total Solid) 농도를 10%로 조절하고, 음식물 TS 조절조 상부에 설치된 수직 입축형 교반기의 가동으로 1차 전처리 기질을 균질화시키게 된다.The food TS control tank 302 is a control means installed downstream of the food cake mixer 301 and adjusts TS (Total Solid) to 10% through the valence of the time constant, and controls the food cake mixer 301. Process water, that is, time constant, is added to the first pretreated substrate, in which the food dehydration cake and the mixed liquid in the three-phase centrifuge detachment tank 203 are transferred in a homogenized state through the food cake mixer 301, and TS (Total Solid) concentration is adjusted to 10%, and the first pretreatment substrate is homogenized by operating the vertical vertical stirrer installed at the top of the food TS control tank.

미세파쇄기(303)는, 음식물 TS 조절조(302)의 하류에 설치되어 제1 전처리부(100)에서 입자 크기 10mm 이하로 파쇄된 음식물류폐기물을 3mm 이하로 파쇄하는 파쇄수단으로서, 1차로 제1 전처리부(100)에서 파쇄 선별된 입자 크기 10mm 이하의 기질을 대상으로 3mm 이하로 분쇄하는 설비로 이루어지되 원통형의 믹서(Mixer) 구조로 제작되고, 중앙에는 구동 모터가 설치되어 있어 투입된 기질은 구동부 상부에 설치된 칼날의 회전력에 의해 3mm 이하로 분쇄시키게 된다. The fine shredder 303 is a shredding means installed downstream of the food TS control tank 302 to shred food waste with a particle size of 10 mm or less in the first pretreatment unit 100 into 3 mm or less. It consists of equipment that crushes the substrates with a particle size of 10 mm or less selected in the preprocessing unit 100 to 3 mm or less. It is manufactured with a cylindrical mixer structure, and a drive motor is installed in the center, so the input substrate is transferred to the drive unit. It is pulverized to 3 mm or less by the rotational force of the blade installed at the top.

이러한 미세파쇄기(303)는 간헐적으로 운전하며 10분 가동 후 5분 정지하고, 정지시간에 하부 배출구가 자동으로 열려(OPEN), 3mm 이하로 미세 파쇄된 기질을 하부 연결 배관을 통해 미세선별기(304)로 이송시키게 되며, 분당 450RPM의 속도로 회전하면서 3mm 이하 입자 크기로 분쇄하게 된다.This fine crusher (303) operates intermittently and stops for 5 minutes after 10 minutes of operation. During the stop time, the lower outlet automatically opens (OPEN), and the finely crushed substrate of 3 mm or less is sent to the fine separator (304) through the lower connection pipe. ), and while rotating at a speed of 450 RPM per minute, it is pulverized into particle sizes of 3 mm or less.

미세선별기(304)는, 미세파쇄기(303)의 하류에 설치되어 3mm 이하로 파쇄된 음식물 입자중 3mm 이상의 비닐, 섬유질의 이물질을 선별 제거하여 이물질 제거율을 96% 이상으로 유지하는 선별수단이다.The fine sorter 304 is a sorting means installed downstream of the fine shredder 303 to selectively remove vinyl and fibrous foreign substances larger than 3 mm from food particles crushed to 3 mm or less and maintain a foreign material removal rate of 96% or more.

이러한 미세선별기(304)는, 드럼 형상의 수평 원통형의 경사 구조로 미세파쇄기에서 입자크기 3mm 이하로 분쇄되고, 전체 이물질이 95% 이상 제거된 전처리 기질을 대상으로 최종적으로 부유 이물질을 제거하는 설비로 이루어져, 유입된 기질은 회전하는 스크린(3mm) 간극에 의해 3mm 이하의 음식물은 중력에 의해 밑으로 빠지고, 3mm 이상의 협잡물은 회전하는 스크린 표면에 걸려 경사진 하부로 이동 배출되며, 미세선별기를 거친 기질 내 이물질 제거율은 96% 이상을 유지하게 된다.This fine sorter 304 is a drum-shaped horizontal cylindrical inclined structure that is pulverized to a particle size of 3 mm or less in a fine crusher, and is a facility that ultimately removes suspended foreign substances from the pretreated substrate from which more than 95% of all foreign substances have been removed. Consisting of a gap between the incoming substrates and the rotating screen (3mm), food items smaller than 3mm fall downwards due to gravity. Contaminants larger than 3mm are caught on the surface of the rotating screen and moved to the slanted bottom to be discharged. The substrates pass through a fine separator. My foreign matter removal rate remains above 96%.

싸이클론(305)은, 미세선별기(304)의 하류에 설치되어 토사류 및 달걀껍질 파쇄물과 폐각류 파쇄물과 같은 미세 무기물질(FS, Fixed Solid)을 제거하여 기질내 이물질 제거율을 97% 이상으로 유지하는 분리수단이다.The cyclone 305 is installed downstream of the fine sorter 304 and removes fine inorganic substances (FS, Fixed Solid) such as silt, crushed eggshells, and crushed shellfish, maintaining the foreign matter removal rate in the substrate at more than 97%. It is a means of separation.

이러한 싸이클론(305)은, 미세선별기(304)를 거쳐 전체 이물질 제거율 96% 이상, 입자크기 3mm 이하의 분쇄된 음식물을 대상으로 선회류를 이용하여 입자 크기 3mm 이하의 흙, 모래, 계란껍질 파쇄물, 조개껍질 파쇄물 등의 미세 무기물질(FS)을 제거하는 장치로 이루어져, 싸이클론(305)을 통과한 음식물류폐기물의 이물질 제거율은 97% 이상의 혐기소화 최적의 상태를 유지한다. This cyclone 305 uses a swirling flow to target pulverized food with a total foreign matter removal rate of 96% or more and a particle size of 3 mm or less through the fine separator 304 to remove soil, sand, and crushed eggshells with a particle size of 3 mm or less. It consists of a device that removes fine inorganic substances (FS) such as crushed shells, and the foreign matter removal rate of food waste passing through the cyclone 305 maintains the optimal anaerobic digestion status of over 97%.

특히, 싸이클론(305)은 일반적으로 통용되는 기체중의 미세 입자를 선회류를 이용하여 제거하는 선회류식 집진장치를 의미하여, 입자크기 3mm 이하, 이물질 제거율 96% 이상 전처리된 음식물류폐기물은 싸이클론 상부 벽면 수평으로 싸이클론 몸체로 투입되어 선회류를 발생시켜 미세 무기물질이 제거되어 최종 이물질 제거율 97% 이상, 입자크기 3mm 이하 상태로 싸이클론 상부 배관을 통해 후단의 중간저장조로 이송하게 된다.In particular, the cyclone 305 refers to a swirling flow type dust collector that removes fine particles in a commonly used gas using a swirling flow. Food waste that has been pretreated with a particle size of 3 mm or less and a foreign matter removal rate of 96% or more is classified into a cyclone. It is injected horizontally into the cyclone body on the upper wall, generating a swirling flow, removing fine inorganic substances, and transferring them to the intermediate storage tank at the downstream through the upper piping of the cyclone with a final foreign matter removal rate of 97% or more and a particle size of 3 mm or less.

중간저장조(306)는, 싸이클론(305)의 하류에 설치되어 음식물류폐기물내 포함된 이물질이 97% 이상 제거되고 입자크기가 3mm 이하로 균질하게 전처리된 후에 혐기소화부(400)에 투입 전 일시 저류하는 저장수단이다.The intermediate storage tank 306 is installed downstream of the cyclone 305 to remove more than 97% of the foreign substances contained in the food waste and to uniformly pre-treat the particle size to 3 mm or less. Temporarily before inputting it into the anaerobic digestion unit 400. It is a means of storage.

이러한 중간저장조(306)는, 파쇄, 선별, 유분제거 등의 모든 전처리 공정을 거쳐 이물질과 유분을 완벽하게 제거하여 이물질 제거율 97% 이상, 유분제거율 80% 이상되도록 유지하고 입자크기가 3mm 이하로 전처리된 음식물류폐기물을 소화조에 투입 전 일시 저류하는 시설로 이루어져 있다. This intermediate storage tank 306 completely removes foreign substances and oil through all pretreatment processes such as crushing, screening, and oil removal, maintaining a foreign matter removal rate of 97% or more and an oil removal rate of 80% or more, and pretreating the particle size to 3 mm or less. It consists of a facility that temporarily stores food waste before putting it into the digester.

또한, 중간저장조(306)의 크기는 1일 반입량의 3배인 3일간 체류할 수 있는 용량으로 설치하며, 중간저장조(306)는 중앙에 벽체를 설치하여 3개 저류 구역으로 분리되고, 벽체 상부 높이는 수위 보다 30cm 낮게 하여 각 저류 구역 상부를 통해 전처리된 음식물이 이동할 수 있게 되며, 각 저류 구역에는 수직입축형 교반기를 설치하여 완전혼합이 달성되도록 한다. In addition, the size of the intermediate storage tank 306 is installed with a capacity that can stay for 3 days, which is 3 times the daily intake. The intermediate storage tank 306 is divided into three storage areas by installing a wall in the center, and the height of the upper part of the wall is It is set 30cm below the water level to allow pre-treated food to move through the upper part of each retention zone, and a vertical axle-type agitator is installed in each retention zone to achieve complete mixing.

콘크리트 타설시 중간저장조 바닥면 각 모서리 부분은 부드럽게 라운드 처리로서 1:1의 경사로 콘크리트를 타설하며 높이는 30cm 이상으로 처리함으로써 교반시 사공간(Dead Space) 발생을 사전에 방지할 수 있게 된다.When pouring concrete, each corner of the bottom of the intermediate storage tank is gently rounded, and the concrete is poured at a 1:1 slope and placed at a height of 30cm or more, thereby preventing the occurrence of dead space during agitation.

유분제거부(200)는, 전처리부의 하류에 설치되어 음식물류폐기물의 유분을 3상 원심분리기로 분리하여 제거하는 유분제거수단으로서, 제1 전처리부(100)의 하류에 설치되어, 분리된 음폐수로부터 저속고액분리기와 비등변 스크류 블레이드 및 유수분리 격판이 적용된 3상 원심분리기를 통해 유분제거율 80% 이상 제거하게 된다.The oil removal unit 200 is installed downstream of the pretreatment unit and is an oil removal means that separates and removes the oil content of food waste using a three-phase centrifuge. It is installed downstream of the first pretreatment unit 100 and removes the separated food waste water. Oil removal rate of more than 80% is removed through a three-phase centrifuge equipped with a low-speed solid-liquid separator, anisotropic screw blades, and an oil-water separation diaphragm.

이러한 유분제거부(200)는, 저속고액분리기(201), 3상 원심분리기(202), 3상 원심분리기 탈리액 탱크(203), 유분탱크(204), 유분정제탱크(205), 유분저장탱크(206)로 이루어져 있다.This oil removal unit 200 includes a low-speed solid-liquid separator 201, a three-phase centrifugal separator 202, a three-phase centrifugal separator tank 203, an oil tank 204, an oil purification tank 205, and an oil storage tank. It consists of (206).

저속고액분리기(201)는, 전처리부에서 분리된 음폐수로부터 음폐수 내에 포함된 4mm 이상의 조대 이물질을 분리하는 분리수단으로서, 제1 전처리부(100)에서 분리된 음폐수로부터 음폐수내 포함된 4mm 이상의 조대 이물질을 분리하여 3상 원심분리기의 유분제거 효율 증대를 위해 2∼2.5mm의 타공망이 구비되어 있다.The low-speed solid-liquid separator 201 is a separation means for separating coarse foreign substances of 4 mm or more contained in the food waste water from the food waste water separated in the pretreatment unit, and removes the foreign matter contained in the food waste water from the food waste water separated in the first pretreatment unit 100. A perforated net of 2 to 2.5 mm is provided to separate coarse foreign substances larger than 4 mm and increase the oil removal efficiency of the three-phase centrifuge.

이러한 저속고액분리기(201)는, 스크류프레스에서 음식물 탈수케익과 액상인 음폐수로 분리되고 분리된 음폐수에는 스크류프레스의 압력에 의해 4mm 타공망을 빠져나온 4mm 이상의 조대 이물질(대분분 섬유질임)을 분리하여 3상 원심분리기의 유분 제거 효율 증대를 위한 저속고액분리기를 3상 원심분리기 전단에 설치하게 된다. This low-speed solid-liquid separator (201) separates food dehydration cake and liquid food waste water in a screw press, and coarse foreign matter (mostly fibrous) of 4 mm or more that escapes the 4 mm perforated mesh by the pressure of the screw press is added to the separated food waste water. To increase the oil removal efficiency of the three-phase centrifuge, a low-speed solid-liquid separator is installed in front of the three-phase centrifuge.

또한, 저속고액분리기(201)는 250RPM 정도의 저속 원심력을 이용하여 섬유질과 같은 음폐수내 포함된 4mm 이상의 조대 이물질을 분리하는 장치로 원통형의 배출용 2∼2.5mm의 타공망이 설치되어 이물질인 고상과 액상을 분리 여과하는 원심분리하는 설비로서, 저속고액분리기(201)에서 이물질이 제거된 음폐수는 음폐수 저장조에 일시 저류된 후 이송펌프 가동에 의해 3상 원심분리기(202)로 이송하게 된다.In addition, the low-speed solid-liquid separator (201) is a device that separates coarse foreign substances of 4 mm or more contained in food waste water, such as fiber, using a low-speed centrifugal force of about 250 RPM. A cylindrical discharge net of 2 to 2.5 mm is installed to separate solid foreign substances. As a centrifugal equipment that separates and filters the liquid and liquid phases, the food waste water from which foreign substances are removed in the low-speed solid-liquid separator (201) is temporarily stored in the food waste water storage tank and then transferred to the three-phase centrifuge (202) by operating the transfer pump. .

3상 원심분리기(202)는, 저속고액분리기(201)의 하류에 설치되어 원심력을 이용해서 고상, 액상, 유분의 3상으로 원심분리하여 유분을 80% 이상 제거하는 분리수단으로서, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 비등간격 스크류 블레이드(202-3)와 유수분리격판(202-2)을 구비하여 이루어져 있다.The three-phase centrifuge 202 is a separation means installed downstream of the low-speed solid-liquid separator 201 and removes more than 80% of the oil by centrifuging it into three phases of solid, liquid, and oil using centrifugal force, as shown in Figures 4 to 4. As shown in FIG. 6, it is provided with non-equally spaced screw blades (202-3) and an oil-water separation plate (202-2).

이러한 3상 원심분리기(202)는, 저속고액분리기(201)의 하류에 설치되어, 원심력을 이용하고 고상, 액상, 유분의 3상의 원심분리 효율 증대를 위해 비등간격 스크류 블레이드(202-3)와 유수분리격판(202-2)을 적용하여 유분을 80% 이상 제거하게 된다.This three-phase centrifuge (202) is installed downstream of the low-speed solid-liquid separator (201), uses centrifugal force, and has screw blades (202-3) at equal intervals to increase the centrifugal efficiency of the three phases of solid, liquid, and oil. By applying the oil-water separation plate (202-2), more than 80% of oil is removed.

또한, 3상 원심분리기(202)는 3,000RPM의 고속 원심력과 비중차에 의한 침강속도 차이를 이용하여 고상, 액상, 유분의 3상으로 분리되어 고상의 탈수된 음식물과, 액상의 탈리액 그리고 액상의 유분으로 분리된다. In addition, the three-phase centrifugal separator 202 uses a high-speed centrifugal force of 3,000 RPM and the difference in sedimentation speed due to the difference in specific gravity to separate the three phases of solid, liquid, and oil into solid dehydrated food, liquid desorbed liquid, and liquid phase. Separated into oil.

이러한 3상 원심분리기(202)는, 유분 제거율 80% 이상 분리효율 증대를 위해 기존의 등간격 스크류 블레이드(202-3)를 개선하여 기질 유입부 2번째 블레이드까지 작은 블레이드(오일셀 가이드)를 설치하여 비등간격을 유지함으로써 유입기질의 체류시간을 증가시키고, 유수분리격판(202-2)을 적용하여 유분제거 효율을 증대시키는 구조이다.This three-phase centrifuge (202) improves the existing equally spaced screw blades (202-3) to increase the separation efficiency with an oil removal rate of more than 80%, and installs a small blade (oil cell guide) up to the second blade at the substrate inlet. This is a structure that increases the residence time of the incoming substrate by maintaining the boiling interval and increases oil removal efficiency by applying the oil-water separation plate (202-2).

3상 원심분리 중 고체는 스크류 블레이드에 의해 바울(Bowl)의 콘(경사면) 쪽으로 이송되면서 탈수되어 슬러지 토출구로 배출되고, 탈리액 및 유분 등의 나머지 2종류의 액상은 반대편 플랜지에 형성되어 있는 각각 다른 수위의 배출구를 통해 분리 및 배출하게 된다. During three-phase centrifugation, solids are dehydrated while being transferred to the cone (slope) of the bowl by the screw blade and discharged through the sludge discharge port, and the remaining two types of liquid, such as desorbed liquid and oil, are separated into different flange forms on the opposite side. It is separated and discharged through the outlet at the water level.

이중 탈리액은 바울 플랜지의 액상 배출구에서 바울 바닥에 가깝게 형성된 처리수 배출구로 빠져 나오고, 유분은 특수 설계된 유수분리격판(202-2)을 통해 배출하게 된다.Of these, the deliquid is discharged from the liquid outlet of the bowl flange to the treated water outlet formed close to the bottom of the bowl, and the oil is discharged through a specially designed oil-water separation diaphragm (202-2).

3상 원심분리기 탈리액 탱크(203)는, 3상 원심분리기(202)의 하류 일방에 설치되어 3상 원심분리기(202)로부터 분리된 고상의 고형물과 액상의 탈리액을 저류하면서 수직입축형 교반기를 통해 농도를 균일하게 유지시켜 주는 탱크부재이다.The three-phase centrifugal separator liquid tank 203 is installed on one side downstream of the three-phase centrifugal separator 202, stores the solid matter and liquid liquid separated from the three-phase centrifuge 202, and releases them through a vertical shaft stirrer. It is a tank member that maintains uniform concentration.

이러한 3상 원심분리기 탈리액 탱크(203)는, 일반구조용 압연강재인 SS41 이상 재질의 수직원통형 또는 사각 강재형 구조이며, 3상 원심분리기로부터 분리된 고상의 고형물과 액상의 탈리액을 저류하면서 수직입축형 교반기를 통해 농도를 균일하게 유지시켜 준다.This three-phase centrifugal separator liquid tank 203 is a vertical cylindrical or square steel structure made of SS41 or higher, which is a general structural rolled steel, and stores the solid matter and liquid liquid separated from the three-phase centrifuge and uses a vertical vertical axis stirrer. This maintains the concentration uniformly.

유분탱크(204)는, 3상 원심분리기(202)의 하류 타방에 설치되어 3상 원심분리기(202)로부터 분리된 유분을 일시 저장하는 저장수단으로서, 일반구조용 압연강재인 SS41 이상 재질의 수직원통형 또는 사각 강재형 구조이며, 3상 원심분리기(202)로부터 분리된 유분을 일시 저장하게 된다.The oil tank 204 is a storage means installed on the other side downstream of the three-phase centrifuge 202 to temporarily store the oil separated from the three-phase centrifuge 202, and is a vertical cylindrical or made of SS41 or higher, which is a general structural rolled steel. It has a square steel structure and temporarily stores the oil separated from the three-phase centrifuge (202).

유분정제탱크(205)는, 유분탱크(204)의 하류에 설치되어 회수된 유분을 유분탱크(204)에 내장된 히팅 코일의 가열에 의해 유분내 수분 등의 이물질을 제거하는 제거수단으로서, 내장된 히팅 코일의 가열에 의해 유분내 수분 등의 이물질을 제거하여 외부 판매가 가능한 품질을 확보하게 된다.The oil purification tank 205 is installed downstream of the oil tank 204 and is a removal means for removing foreign substances such as moisture in the oil by heating the recovered oil with a heating coil built into the oil tank 204. By heating the heating coil, foreign substances such as moisture in the oil are removed, ensuring quality that can be sold externally.

이러한 유분정제탱크(205)는, 일반구조용 압연강재인 SS41 이상 재질의 수직원통형 구조이며, 회수된 유분은 유분탱크(204)에 내장된 히팅 코일의 가열에 의해 유분내 수분 등의 이물질을 제거하여 외부 판매가 가능한 품질 확보가 가능하게 된다.This oil purification tank 205 has a vertical cylindrical structure made of SS41 or higher, a rolled steel for general structural purposes, and the recovered oil is removed from the oil by heating the heating coil built into the oil tank 204 to remove foreign substances such as moisture in the oil. It becomes possible to secure quality that can be sold.

유분저장탱크(206)는, 유분정제탱크(205)의 하류에 설치되어 유분정제탱크(205)에서 생산된 유분을 일시 저장하는 저장수단으로서, 유분정제탱크(205)에서 생산된 유분을 외부 판매를 위해 일시 저장하도록 히팅코일 내장형 유분저장탱크로 이루어져 있다.The oil storage tank 206 is installed downstream of the oil purification tank 205 and is a storage means for temporarily storing the oil produced in the oil purification tank 205. The oil produced in the oil purification tank 205 is sold to external parties. It consists of an oil storage tank with a built-in heating coil for temporary storage.

이러한 유분저장탱크(206)는, 일반구조용 압연강재인 SS41 이상 재질의 수직원통형으로 제작되며, 유분정제탱크 하류에서 유분정제탱크에서 생산된 유분을 외부 판매를 위해 일시 저장하는 설비로 비상시를 대비하여 탱크내부에 히팅코일이 내장된 구조로 이루어져 있다.This oil storage tank 206 is manufactured in a vertical cylindrical shape made of SS41 or higher, a rolled steel for general structural purposes, and is a facility for temporarily storing oil produced in the oil purification tank downstream of the oil purification tank for external sale, in preparation for an emergency. It consists of a structure with a built-in heating coil.

혐기소화부(400)는, 유분제거부(200)의 하류에 설치되어 음식물류폐기물을 혐기소화 처리하는 혐기소화수단으로서, 제2 전처리부(300)의 하류에 설치되어 산발효조(401)와 혐기소화조(402)로 구성되며, 97% 이상의 이물질을 제거하고 입자크기 3mm이하, 유분 제거 80% 이상 전처리가 완료된 기질을 OLR(유기물 부하율) 2.5kgVS/m3·d 조건으로 소화조에 유입하여 유기물질이 분해되며, 혐기소화조 모니터링을 위한 실시간 분석이 가능한 ORP(산화환원전위), pH meter, 온도계, 압력계 등이 설치되어 있다.The anaerobic digestion unit 400 is installed downstream of the oil removal unit 200 and is an anaerobic digestion means for anaerobic digestion of food waste. It is installed downstream of the second pretreatment unit 300 and performs anaerobic digestion with the acid fermentation tank 401. It consists of a digester (402), and the substrate that has been pretreated to remove more than 97% of foreign substances, have a particle size of 3mm or less, and remove more than 80% of oil, is introduced into the digester under the condition of OLR (organic load rate) of 2.5kgVS/m 3 ·d to remove organic substances. This is decomposed, and ORP (oxidation reduction potential), pH meter, thermometer, pressure gauge, etc. are installed to enable real-time analysis for monitoring the anaerobic digestion tank.

이러한 혐기소화부(400)는, 산발효조(401)와 혐기소화조(402)로 이루어져 있고 제2 전처리부(300)에서 음식물류폐기물 전처리가 완료된 기질이 혐기소화부(400)로 이송된 후 유기물이 분해되어 바이오가스를 생산하는 시설로서, 산발효조와 혐기소화조가 분리된 2상 혐기소화 방식으로 혐기소화조(402)는 pH 및 ORP(산화환원전위) meter, 온도계 및 압력계, 안전밸브, 역화방지기를 포함하고, 바이오가스내 1차 황화수소(H2S) 제거를 위한 FeCl3 주입설비와, 조내 소화액의 후단으로 넘침(over-flow) 현상 해소를 위한 소화조 조넘침 유도설비와, 상부 부유 이물질 제거를 위한 스컴제거장치, 하부 이물질 제거를 위한 싸이클론을 포함하고, 소화조내 완전혼합 교반을 위한 수직입축형 기계식 교반기와 배플(baffle)을 포함하며, 혐기소화조의 운전조건 악화시 혐기미생물의 활성도를 증대시킬수 있도록 미량원소(Co, Ni)를 혐기소화조에 공급하는 미량원소 저장탱크를 포함하여 이루어져 있다.This anaerobic digestion unit 400 consists of an acid fermentation tank 401 and an anaerobic digestion tank 402. After the substrate for which food waste pretreatment has been completed in the second pretreatment unit 300 is transferred to the anaerobic digestion unit 400, organic matter is It is a facility that produces biogas by decomposition. It is a two-phase anaerobic digestion system in which the acid fermentation tank and the anaerobic digestion tank are separated. The anaerobic digestion tank (402) is equipped with a pH and ORP (oxidation reduction potential) meter, a thermometer and pressure gauge, a safety valve, and a flashback preventer. It includes a FeCl 3 injection facility to remove primary hydrogen sulfide (H 2 S) in biogas, a digester tank overflow induction facility to eliminate the overflow phenomenon of the digestate liquid in the tank, and removal of foreign substances floating in the top. It includes a scum removal device for anaerobic digestion, a cyclone to remove foreign substances from the bottom, a vertical vertical axis mechanical stirrer and baffle for complete mixing and agitation in the digester, and increases the activity of anaerobic microorganisms when the operating conditions of the anaerobic digestion tank worsen. It consists of a trace element storage tank that supplies trace elements (Co, Ni) to the anaerobic digestion tank.

이러한 혐기소화부(400)는, 제2 전처리부(300)의 하류에 설치되어 전처리가 완료된 기질(TS 10%, 입자크기 3mm 이하, 이물질 제거율 97% 이상, 유분 제거율 80% 이상)이 무산소 조건의 혐기미생물의 분해 작용에 의해 유기물이 분해되어 바이오가스를 생산하는 시설로서 혐기소화부는 산발효조와 혐기소화조(메탄발효조)가 개별 구조물로 설치하는 분리형 2상 혐기소화 방식이다. 산발효조는 전처리된 기질이 가수분해 및 산발효(아세트산 발효 포함)를 거쳐 탄수화물, 단백질, 지방이 아미노산, 당류, 지방산을 거쳐 프로피온산, 뷰틸산, 에탄올로 변화하고 아세트산 발효를 거쳐 아세트산, H2, CO2로의 변화 반응이 수반되며, 이때의 체류시간(HRT, Hydraulic Retention Time)은 최대 3일을 넘지 않는다. 혐기소화조(메탄발효조)는 수소이용성메탄생성균(Hydrogenotrophic methanogen : MMB(Methanomicrobiales), MBT(Methanobacteriales) 등)과 초산이용성메탄생성균(Acetoclastic methanogen : MSC(Methanosarcinaceae), MST(Methanosaetaceae) 등)의 작용에 의해 바이오가스(CH4 60%, CO2 40%)를 생산하는 시설로서 이때 산발효조를 거쳐 공급되는 유기물 부하율(OLR, Organic Loading Rate)은 2.5kgVS/m3·d를 자동제어에 의해 유지되고, 유입기질 TS 농도는 10% 이며, 혐기소화조(메탄발효조) 운전온도는 중온소화 조건인 36±0.5℃로 운전하게 된다. This anaerobic digestion unit 400 is installed downstream of the second pretreatment unit 300 and preprocessed substrates (TS 10%, particle size 3mm or less, foreign matter removal rate 97% or more, oil removal rate 80% or more) are treated under anaerobic conditions. It is a facility that produces biogas by decomposing organic matter through the decomposition action of anaerobic microorganisms. The anaerobic digestion unit is a separate two-phase anaerobic digestion system in which the acid fermentation tank and anaerobic digestion tank (methane fermentation tank) are installed as separate structures. In the acid fermentation tank, the pretreated substrate undergoes hydrolysis and acid fermentation (including acetic acid fermentation), and carbohydrates, proteins, and fats are converted into propionic acid, butyric acid, and ethanol through amino acids, sugars, and fatty acids, and then through acetic acid fermentation, acetic acid, H 2 , A change reaction to CO 2 is involved, and the retention time (HRT, Hydraulic Retention Time) at this time does not exceed a maximum of 3 days. Anaerobic digestion tanks (methane fermentation tanks) are produced by the action of hydrogen-utilizing methanogens (Hydrogenotrophic methanogens: MMB (Methanomicrobiales), MBT (Methanobacteriales), etc.) and acetic acid-utilizing methanogens (Acetoclastic methanogens: MSC (Methanosarcinaceae), MST (Methanosaetaceae), etc.) This is a facility that produces biogas (CH 4 60%, CO 2 40%), and the organic loading rate (OLR) supplied through the acid fermentation tank is maintained at 2.5 kgVS/m 3 ·d through automatic control. The inlet substrate TS concentration is 10%, and the anaerobic digestion tank (methane fermentation tank) operating temperature is 36 ± 0.5°C, which is medium temperature digestion conditions.

또한, 혐기소화조(402)는 바이오가스내 1차 황화수소(H2S) 제거를 위한 FeCl3 주입설비와, 혐기소화조 내 급격한 가스 발생 시 소화액이 바이오가스 정제부(500)로의 넘침(over-flow) 현상 해소를 위한 소화조 조넘침 유도설비와, 스컴과 같은 상부 부유 이물질 제거를 위한 스컴제거장치, 하부 미세 이물질 제거를 위한 싸이클론을 포함하고, 소화조내 완전혼합 교반을 위한 수직입축형 기계식 교반기와 배플(baffle)을 포함하는 고효율 혐기소화조이다. In addition, the anaerobic digestion tank 402 has a FeCl 3 injection facility for removing primary hydrogen sulfide (H 2 S) in biogas, and when a sudden gas is generated in the anaerobic digestion tank, the digestion liquid overflows into the biogas purification unit 500. ) It includes a digester tank overflow induction equipment to resolve the phenomenon, a scum removal device to remove upper floating foreign matter such as scum, and a cyclone to remove fine foreign matter at the bottom, and a vertical vertical axis mechanical stirrer for complete mixing and agitation in the digester. It is a high-efficiency anaerobic digestion tank that includes a baffle.

특히, 소화조내 FeCl3 550ppm 주입 시 바이오가스내 H2S 농도는 2,000ppm에서 500ppm 이하로 저감이 가능하므로 혐기소화조내에서 1차 탈황이 이루어지며, 동시에 바이오가스 발생량 또한 증가한다. In particular, when 550 ppm of FeCl 3 is injected into the digester, the H 2 S concentration in biogas can be reduced from 2,000 ppm to 500 ppm or less, so primary desulfurization occurs in the anaerobic digester, and at the same time, the amount of biogas generated increases.

또한, FeCl3 투입 전후의 바이오가스 발생량 변화 추이를 분석한 실험결과 FeCl3 주입에 따라 바이오가스 발생량이 15% 이상 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 혐기소화조(402)의 가온은 바이오가스 정제부(500)의 혼소보일러에서 생산된 온수(90℃)를 이중관식 열교환기에서 열교환을 통해 산발효조 및 혐기소화조 온도를 각각 36±0.5℃를 유지하게 된다.In addition, as a result of an experiment analyzing the change in biogas generation before and after the injection of FeCl 3 , it was confirmed that the amount of biogas generation increased by more than 15% with the injection of FeCl 3 . In addition, the heating of the anaerobic digestion tank (402) is performed by heat exchanging hot water (90°C) produced in the co-fired boiler of the biogas purification unit (500) in a double-tube heat exchanger to set the temperature of the acid fermentation tank and the anaerobic digestion tank to 36 ± 0.5°C, respectively. will be maintained.

혐기소화조(402)에 유입되는 기질은, 제1 전처리부(100), 유분제거부(200) 및 제2 전처리부(300)에서 다단계의 파쇄 선별과정을 거쳐 이물질 97% 이상 제거되고 입자크기 3mm 이하, 유분 제거율 80% 이상의 상태를 유지하고 있으나, 전처리 공정에서 미 제거된 약 3%의 이물질은 입자크기 3mm 이하의 부유성 이물질과 침강성 미세 불연물로 구성되어 있다. The substrate flowing into the anaerobic digestion tank (402) undergoes a multi-stage crushing and selection process in the first pretreatment unit (100), oil removal unit (200), and second pretreatment unit (300) to remove more than 97% of foreign substances and reduce the particle size to 3mm. Hereinafter, the oil removal rate is maintained at more than 80%, but about 3% of foreign substances not removed in the pretreatment process consist of floating foreign substances with a particle size of 3 mm or less and settled fine incombustibles.

이중 3mm 이하의 부유성 미세 이물질(비닐류, 씨앗류, 고춧가루, 깨, 섬유질 등)과 전처리부의 유수분리기에서 미제거된 미량의 유분이 장기간에 걸친 혐기소화조 운전 시 소화조 상부에서 결합을 통해 스컴(Scum) 생성 가능성이 있으므로, 혐기소화조 상부에 설치되는 스컴제거장치는 3mm 이하의 부유성 미세 이물질과 유분을 동시에 제거하는 목적으로 설치되며, 제거된 이물질은 소화여액 저장조로 이송하게 된다.Among these, suspended fine foreign substances less than 3 mm (vinyl, seeds, red pepper powder, sesame seeds, fiber, etc.) and a small amount of oil not removed in the oil-water separator of the pre-treatment unit combine at the top of the digester during long-term operation of the anaerobic digestion tank, forming scum. Since there is a possibility of formation of scum, the scum removal device installed at the top of the anaerobic digestion tank is installed for the purpose of simultaneously removing suspended fine foreign matter and oil of 3 mm or less, and the removed foreign material is transferred to the digestion filtrate storage tank.

혐기소화조(402)의 최상부, 즉 스컴제거장치의 설치 위치 보다 30cm 상부에 설치되는 소화조 조넘침(over-flow) 유도설비는 혐기소화조내에서 발생하는 바이오가스가 원활하게 배출되지 않고, 화산 폭발과 같이 일시에 배출되는 현상이 발생할 경우(소화조내 독성 물질 다량 유입 또는 소화조의 원활한 교반 미흡 등의 원인으로 발생함)에 소화조 조넘침 현상 발생에 따라 소화여액이 후단의 바이오가스 정제부(500)로 유출됨에 따라 바이오가스 정제부(500)를 오염시켜 전체 시설 가동이 중지되는 현상이 발생할 수 있기 때문에 소화조 조넘침 유도설비를 설치함으로써, 조넘침 현상 발생시 바이오가스 정제부(500)의 오염을 예방할 수 있으며, 소화조 조넘침 유도설비 배관은 소화여액 저장조로 연결한다.The digester overflow inducing facility installed at the top of the anaerobic digestion tank (402), that is, 30 cm above the installation location of the scum removal device, does not allow biogas generated in the anaerobic digestion tank to be discharged smoothly, causing volcanic explosions and When a simultaneous discharge phenomenon occurs (occurring due to the inflow of a large amount of toxic substances into the digester or lack of smooth agitation of the digester), the digestion filtrate is transferred to the biogas purification unit 500 at the rear end due to the occurrence of the digestion tank overflow phenomenon. As the outflow may contaminate the biogas purification unit 500, causing the entire facility to stop operating, contamination of the biogas purification unit 500 can be prevented by installing a digester overflow induction facility when the overflow phenomenon occurs. The digester overflow inducing facility pipe is connected to the digestion filtrate storage tank.

혐기소화조(402)내에 투입된 기질의 완전 혼합을 통한 메탄생성균(수소이용성메탄생성균(Hydrogenotrophic Methanogen), 초산이용성메탄생성균(Acetoclastic Methanogen))과 유기물질의 효과적인 접촉을 통한 유기물 제거율 증대를 위해 소화조 상부에는 수직입축형 기계식 교반기와 하부에는 3개의 배플(baffle)을 설치한다. In order to increase the organic matter removal rate through effective contact between methane-producing bacteria (Hydrogenotrophic Methanogen, Acetoclastic Methanogen) and organic substances through complete mixing of the substrates introduced into the anaerobic digestion tank 402, an organic material removal rate is installed at the top of the digester. A vertical vertical axis mechanical stirrer and three baffles are installed at the bottom.

수직입축형 기계식 교반기의 날개는 수직축에 3단으로 설치하며 날개 방향은 1단과 3단은 같은 방향으로, 2단은 1단, 3단과 반대 방향으로 설치함으로써 교반기 가동에 따른 혼합 효율을 높일 수 있고, 배플은 교반기에 의한 수평 교반이 배플과 부딪혀 상하 교반을 동시에 가능하게 함으로써 교반 효율 향상 및 완전혼합을 통한 소화조내 사공간(Dead Space)이 발생하지 않으므로 최적의 혐기소화 상태를 유지할 수 있게 된다.The wings of the vertical axis mechanical stirrer are installed in three stages on the vertical axis. The wings are oriented in the same direction for the first and third stages, and the wings for the second stage are installed in the opposite direction to the first and third stages, thereby increasing the mixing efficiency according to the operation of the stirrer. , the baffle allows horizontal agitation by the stirrer to collide with the baffle, enabling up and down agitation at the same time, thereby improving agitation efficiency and eliminating dead space in the digester through complete mixing, thereby maintaining an optimal anaerobic digestion state.

또한, 음식물류폐기물 내에는 Co, Ni 등과 같은 미량원소가 포함되어 있지 않거나 극미량 존재하므로 혐기소화조의 장기 운전 시 미량원소 결핍 현상 발생으로 혐기소화조의 급격한 운전상태 저하 현상(유기산 축적 4g/L 이상, pH 6.5이하 상태 유지 등)이 발생할 경우 기질 투입 자체를 중지해야 하나 매일 반입되는 음식물류폐기물을 처리해야 하는 실정으로 혐기소화조의 운전상태 개선을 위해 미량원소 저장탱크를 설치하고 미량원소로 Co, Ni 1mg/L 농도를 1:1의 비율로 균등 혼합하여 소화조에 투입할 수 있는 설비를 구축함으로써 혐기소화조의 이상 상황 발생 시에도 바로 대처가 가능하게 된다.In addition, food waste does not contain trace elements such as Co, Ni, etc. or exists in trace amounts, so when the anaerobic digestion tank is operated for a long period of time, a trace element deficiency phenomenon occurs and the operating condition of the anaerobic digestion tank suddenly deteriorates (organic acid accumulation of 4 g/L or more, pH). If the condition (maintaining the condition below 6.5, etc.) occurs, the input of the substrate itself must be stopped. However, due to the fact that food waste brought in every day must be processed, a trace element storage tank was installed to improve the operating condition of the anaerobic digestion tank, and Co and Ni 1mg/min as trace elements are installed. By building a facility that can mix the L concentration equally at a 1:1 ratio and inject it into the digestion tank, it becomes possible to respond immediately even in the event of an abnormal situation in the anaerobic digestion tank.

또한, 혐기소화부(400)에서 실시간 ORP, pH를 측정할 수 있는 ORP meter, pH meter가 설치되며 중앙제어실에는 PLC(Programmable Logic Controller) 시스템이 가동되어 처리 완료된 투입 기질량에 따라 ORP, pH 값을 자동 측정하여 중앙제어실로 이송하고, PLC 프로그램에서 측정값을 분석하여 투입 기질량을 자동으로 증가 또는 감소 운전을 자동제어 할 수 있는 것도 가능함은 물론이다.In addition, an ORP meter and a pH meter that can measure ORP and pH in real time are installed in the anaerobic digestion unit 400, and a PLC (Programmable Logic Controller) system is operated in the central control room to measure ORP and pH values according to the amount of input substrate that has been processed. Of course, it is also possible to automatically measure and transfer to the central control room, and to automatically control the operation to increase or decrease the amount of input substrate by analyzing the measured values in the PLC program.

바이오가스 정제부(500)는, 혐기소화부(400)의 하류 일방에 설치되어 혐기소화부(400)에서 배출된 바이오가스를 정제처리하는 바이오가스 정제수단으로서, 혐기소화부(400)에서 생산된 바이오가스내 포함된 수분, 황화수소, 실록산 등의 이물질을 제거하고, 정제된 바이오가스로부터 CO2 및 H2를 분리하는 바이오가스 정제수단이다.The biogas purification unit 500 is a biogas purification means installed on one side of the anaerobic digestion unit 400 to purify the biogas discharged from the anaerobic digestion unit 400, and is produced in the anaerobic digestion unit 400. It is a biogas purification means that removes foreign substances such as moisture, hydrogen sulfide, and siloxane contained in biogas and separates CO 2 and H 2 from purified biogas.

이러한 바이오가스 정제부(500)는, 혐기소화부(400)에서 생산된 바이오가스내 불순물인 수분, 황화수소, 실록산을 정제는 정제설비와 정제를 거친 후 바이오가스내 CO2를 분리하는 맴브레인설비를 거쳐 생산된 바이오메탄과 바이오메탄으로부터 수증기 개질 반응을 거쳐 순도 99% 이상의 수소를 생산하는 수증기 개질설비와, 정제된 바이오가스를 LNG 대체로 활용하기 위한 혼소보일러 및 이중관식 열교환기를 포함한다.This biogas purification unit 500 includes a purification facility for purifying moisture, hydrogen sulfide, and siloxane, which are impurities in the biogas produced in the anaerobic digestion unit 400, and a membrane facility for separating CO 2 in the biogas after purification. It includes a steam reforming facility that produces hydrogen with a purity of 99% or more from biomethane and biomethane through a steam reforming reaction, and a co-fired boiler and double-tube heat exchanger to use purified biogas as a substitute for LNG.

바이오가스 정제부(500)는, 1차 탈황설비, 기수분리기(501), 바이오가스 제습기(502), 가스필터(503), 건식 탈황설비(504), 실록산 제거설비(505), 가스저장조(506), 맴브레인 설비(507), 수증기 개질 설비(508), 혼소보일러(509), 이중관식 열교환기(510)로 이루어져 있다.The biogas purification unit 500 includes a primary desulfurization facility, a water separator 501, a biogas dehumidifier 502, a gas filter 503, a dry desulfurization facility 504, a siloxane removal facility 505, and a gas storage tank ( 506), a membrane facility (507), a steam reforming facility (508), a co-fired boiler (509), and a double-tube heat exchanger (510).

1차 탈황설비는, 혐기소화부(400)의 혐기소화조(402)에 FeCl3를 주입하여 바이오가스내 포함된 고농도 황화수소를 1차로 제거하는 탈황수단으로서, 혐기소화조에 FeCl3를 주입하여 바이오가스내 포함된 고농도 황화수소를 1차로 제거하게 된다.The primary desulfurization facility is a desulfurization means that first removes high concentration hydrogen sulfide contained in biogas by injecting FeCl 3 into the anaerobic digestion tank 402 of the anaerobic digestion unit 400, and injecting FeCl 3 into the anaerobic digestion tank to produce biogas. The high concentration of hydrogen sulfide contained within is first removed.

기수분리기(501)는, 바이오가스내 수분을 1차로 선회류 방식에 의해 제거하는 분리수단으로서, 수직 원뿔형의 싸이클론 형식으로 재질은 STS 304이며, 원뿔의 직경과 수직부 길이의 비는 1:4를 유지하며, 수분이 포함된 바이오가스는 원뿔의 상부 측면으로 유입되어 회전력에 의해 기수분리기 내부에 충돌하여 수분이 하부로 제거되는 방식으로 이루어져 있다.The water separator 501 is a separation means that primarily removes moisture in the biogas by a swirling flow method. It is a vertical cone-shaped cyclone type and is made of STS 304, and the ratio of the diameter of the cone to the length of the vertical part is 1: 4, the biogas containing moisture flows into the upper side of the cone and collides with the inside of the water separator due to rotational force, thereby removing the moisture to the bottom.

이러한 기수분리기(501)의 하부는 자동밸브를 설치하고 5분 간격으로 밸브가 개폐되어 기수분리기(501)에서 제거된 수분을 배출하며 기수분리기(501)에서 제거된 수분은 소화여액 저장조(601)로 이송시키게 된다.The lower part of the water separator 501 is equipped with an automatic valve, and the valve opens and closes at 5-minute intervals to discharge the moisture removed from the water separator 501, and the water removed from the water separator 501 is stored in the digestion filtrate storage tank 601. will be transferred to.

바이오가스 제습기(502)는, 기수분리기(501)의 하류에 설치되어 1차로 제거된 수분을 냉각을 통해 2차로 수분을 제거하는 제거수단으로서, 기수분리기(501)에서 1차로 70% 이상 수분이 제거된 상태로 바이오가스 내 포함된 수분을 냉각을 통해 2차로 수분을 제거하는 장치로 이루어져 수분제거율은 99% 이상이다. The biogas dehumidifier 502 is a removal means that is installed downstream of the water separator 501 and secondarily removes moisture by cooling the water that was primarily removed. In the water separator 501, more than 70% of the moisture is removed from the water separator 501. It consists of a device that secondarily removes moisture contained in biogas by cooling it in the removed state, and the moisture removal rate is over 99%.

이러한 바이오가스 제습기(502)는, 기수분리기(501)에서 1차 제거된 습포화 상태의 바이오가스를 바이오가스 제습기로 유입하여 칠드워터(chilled water)로 간접 냉각하여 수분을 1% 이하로 응축하여 제거하는 설비이다.In this biogas dehumidifier 502, the wet-saturated biogas first removed from the air-water separator 501 is introduced into the biogas dehumidifier and indirectly cooled as chilled water to condense the moisture to 1% or less. It is a removal equipment.

가스필터(503)는, 바이오가스 제습기(502)의 하류에 설치되어 필터를 이용하여 바이오가스내 미세분진과 미스트 형상의 수분을 3차로 제거하는 필터부재로서, 바이오가스내 포함된 미세분진과 수분을 동시에 제거하는 설비로서 형상은 수직 원통형의 구조로 하부에 응집된 미량의 수분은 드레인 밸브를 이용하여 배수될 수 있도록 가스필터 하부에는 자동배수 밸브를 설치하고 Filter의 교체가 용이하도록 본체 상부는 플랜지 형식으로 제작한다. The gas filter 503 is a filter member installed downstream of the biogas dehumidifier 502 to thirdly remove fine dust and mist-like moisture in biogas using a filter, and removes fine dust and moisture contained in biogas. It is a device that simultaneously removes the Produced in format.

이러한 가스필터(503)의 재질은, 폴리프로필렌(Polypropylene)으로 내 알칼리성, 내산성, 우수한 내마모성을 특징으로 하고, 가스필터 포어 사이즈(pore size)는 0.1㎛이고 가스필터를 통과 후 바이오가스내 수분 제거율은 99.5% 이상이며, 분진(Dust) 농도는 10mg/N㎥ 이하를 유지하게 된다.The material of this gas filter 503 is polypropylene, which is characterized by alkali resistance, acid resistance, and excellent abrasion resistance. The gas filter pore size is 0.1㎛, and the moisture removal rate in biogas after passing through the gas filter is is over 99.5%, and the dust concentration is maintained below 10mg/N㎥.

건식 탈황설비(504)는, 가스필터(503)의 하류에 설치되어 혐기소화조(402)에서 1차 제거된 바이오가스내 황화수소를 2차로 제거하는 탈황설비로서, 가스필터(503)의 하류에 설치되어 산화철(Fe2O3)이 포함된 탈황제를 충진한 탈황탑에 바이오가스를 통과시켜 H2S를 흡착 산화시키는 설비로 이루어져 있다.The dry desulfurization facility 504 is a desulfurization facility installed downstream of the gas filter 503 to secondarily remove hydrogen sulfide in the biogas first removed in the anaerobic digestion tank 402. It is installed downstream of the gas filter 503. It consists of a facility that adsorbs and oxidizes H 2 S by passing biogas through a desulfurization tower filled with a desulfurization agent containing iron oxide (Fe 2 O 3 ).

이러한 건식 탈황설비(504)는, 바이오가스내 포함된 H2S 제거를 위해 1차로 혐기소화조내에 FeCl3 주입설비에서 철염(FeCl3) 550ppm 주입에 따라 바이오가스내 황화수소 농도는 2,000ppm에서 500ppm 이하로 낮아져 1차 탈황이 진행되며, 2차로 건식탈황설비에서 황화수소 농도를 10ppm 이하로 제거가 가능하므로 후단 혼소보일러 등에 황화수소에 의한 부식 등의 영향이 미미하여 바이오가스 정제부(500)의 안정적인 운전이 가능하고, 습식 탈황설비 대비 공사비 40%, 운영비 5% 이상 절감이 가능하여 건식 탈황설비의 경제성 또한 확보할 수 있는 효과를 제공한다.In this dry desulfurization facility 504, 550ppm of iron salt (FeCl 3 ) is first injected from the FeCl 3 injection facility into the anaerobic digestion tank to remove H 2 S contained in biogas, thereby reducing the concentration of hydrogen sulfide in biogas from 2,000 ppm to 500 ppm or less. As the primary desulfurization progresses, the hydrogen sulfide concentration can be removed to 10 ppm or less in the secondary dry desulfurization facility, so the impact of corrosion due to hydrogen sulfide on the rear co-fired boiler, etc. is minimal, enabling stable operation of the biogas purification unit (500). In addition, it is possible to reduce construction costs by 40% and operating costs by more than 5% compared to wet desulfurization facilities, providing the effect of securing the economic feasibility of dry desulfurization facilities.

실록산 제거설비(505)는, 건식 탈황설비(504)의 하류에 설치되어 활성탄의 흡착 기능을 이용하여 바이오가스내 실록산을 제거하는 설비로서, 활성탄의 흡착 기능을 이용하여 바이오가스 중에 포함된 실록산을 제거하는 장치로 이루어져 유기규소 화합물인 실록산은 연소에 의해 실리카(SiO2)로 전환되어 분말 또는 결정상태로 보일러 등의 주요 설비에 손상, 마모 및 막힘(clogging) 현상 발생에 의한 가동중지 등을 일으키므로 실록산 제거설비를 통해 0.03mg/m3 이하로 제거하게 된다.The siloxane removal facility 505 is installed downstream of the dry desulfurization facility 504 and removes siloxane in biogas using the adsorption function of activated carbon. It removes siloxane contained in biogas using the adsorption function of activated carbon. Siloxane, an organosilicon compound, is converted into silica (SiO 2 ) by combustion and is in a powder or crystalline state, causing damage to major equipment such as boilers, wear and clogging, and stoppage of operation. Therefore, it is removed to less than 0.03 mg/m 3 through siloxane removal equipment.

가스저장조(506)는, 실록산 제거설비(505)의 하류에 설치되어, 수분, 황화수소 및 실록산이 제거된 바이오가스를 일시 저장하는 저장조로서, 체류시간은 일평균 발생량의 6시간 이상이며, 더블 멤브레인(Double Membrane) 형식의 가스 저장 탱크로서 공기압에 의하여 지지되는 항구적 구조물로 이루어져 있다.The gas storage tank 506 is a storage tank installed downstream of the siloxane removal facility 505 to temporarily store biogas from which moisture, hydrogen sulfide, and siloxane have been removed. The residence time is more than 6 hours of the daily average generation amount, and is a double membrane It is a double membrane type gas storage tank and consists of a permanent structure supported by air pressure.

맴브레인 설비(507)는, 가스저장조(506)의 하류에 설치되어 가스저장조(506)에 일시 저장된 바이오가스로부터 멤브레인(Membrane)을 이용하여 CH4와 CO2의 분리막(Membrane)에서의 투과속도 차이로 CO2를 분리하여 CH4 98% 이상의 바이오메탄을 생산하는 설비이다.The membrane facility 507 is installed downstream of the gas storage tank 506 and uses a membrane to separate the biogas temporarily stored in the gas storage tank 506 from the difference in permeation rates between CH 4 and CO 2 in the membrane. This is a facility that separates CO 2 and produces biomethane containing more than 98% CH 4 .

이러한 맴브레인 설비(507)는, 가스저장조(506)의 하류에 설치되고 정제(Refining) 공정을 거쳐 수분, 황화수소, 실록산이 제거된 후 가스저장조에 일시 저장된 바이오가스로부터 CO2 분리를 통해 CH4 98% 이상의 바이오메탄을 생산하는 설비로서, 미세다공성 고분자 중공사막 모듈(폴리술폰계 고분자 중공사막 모듈)을 사용한다. This membrane facility 507 is installed downstream of the gas storage tank 506 and undergoes a refining process to remove moisture, hydrogen sulfide, and siloxane, and then separates CO 2 from the biogas temporarily stored in the gas storage tank to produce CH 4 98 As a facility that produces more than % biomethane, a microporous polymer hollow fiber membrane module (polysulfone polymer hollow fiber membrane module) is used.

CH4와 CO2의 혼합기체는 중공사막 모듈을 통과할 때 중공사 내부의 분리막(Membrane)에서는 흡수 확산 메커니즘에 따른 선택적 투과 현상으로 높은 용해도를 갖고 분자량이 작으며 확산속도가 빠른 CO2는 중공사 안쪽을 통과하여 중공사의 내벽에 투과가스로 분리되고, 낮은 용해도를 갖고 분자량이 크며 확산속도가 느린 CH4는 중공사 내부를 통과하여 분리하는 방식이다. When the mixed gas of CH 4 and CO 2 passes through the hollow fiber membrane module, CO 2 , which has high solubility, small molecular weight, and fast diffusion rate, has high solubility and a fast diffusion rate due to a selective permeation phenomenon according to the absorption and diffusion mechanism in the membrane inside the hollow fiber. It passes through the inside of the yarn and is separated as a permeating gas on the inner wall of the hollow fiber. CH 4 , which has low solubility, high molecular weight, and slow diffusion rate, passes through the inside of the hollow fiber and is separated.

또한, CH4 회수율과 순도를 높이기 위해 맴브레인 설비(507)는, 3단으로 구성하여 1단에서 1차로 CH4는 2단에 투입되어 2차 분리를 통해 98% 이상 고순도의 CH4을 생산하고, 1단에서 분리된 투과가스(CO2 주성분)는 3단에 투입되어 CO2를 분리하고 일부 CH4가 포함된 가스는 1단으로 이송되어 리싸이클 되며, 2단에서 발생한 투과가스(CO2 주성분) 또한 1단으로 리싸이클 되어 활용함으로써 CH4 회수율을 95% 이상 유지하게 된다.In addition, in order to increase the CH 4 recovery rate and purity, the membrane facility (507) is composed of 3 stages, and CH 4 is input into the 2nd stage, producing CH 4 with a purity of more than 98% through secondary separation. , the permeated gas (main component of CO 2 ) separated in stage 1 is inputted to stage 3 to separate CO 2 , and the gas containing some CH 4 is transferred to stage 1 to be recycled, and the permeated gas (main component of CO 2 ) generated in stage 2 is ) In addition, by recycling and utilizing it in the first stage, the CH 4 recovery rate is maintained at over 95%.

수증기 개질 설비(508)는, 맴브레인 설비(507)의 후단에 설치되어 CO2가 분리 제거된 바이오메탄으로부터 수증기 개질(steam reforming) 반응을 통해 99% 이상의 H2를 생산하는 설비이다.The steam reforming facility 508 is installed at the rear of the membrane facility 507 and produces more than 99% of H 2 through a steam reforming reaction from biomethane from which CO 2 has been separated and removed.

이러한 수증기 개질설비(508)는, 맴브레인 설비(507)의 후단에 설치되어, CO2가 분리 제거된 바이오메탄으로부터 수증기 개질(steam reforming) 반응을 통해 H2를 생산하는 수증기 개질기로서, CH4를 비교적 고온(600~800℃)에서 수증기와 반응시켜 수증기 개질 반응을 통해 CH4는 H2와 CO의 혼합가스인 합성가스로 전환되며, 이 중 CO에 다시 수증기를 가해 CO를 다시 H2를 전환하는 수성가스 전환반응이 진행되어 부가적인 H2와 CO2가 생성된다. 최종적 으로 생성된 가스는 분리 및 정제하여 고순도의 H2를 생산하게 된다.This steam reforming facility 508 is a steam reformer installed at the rear of the membrane facility 507 to produce H 2 through a steam reforming reaction from biomethane from which CO 2 has been separated and converted into CH 4 CH 4 is converted into synthesis gas, which is a mixed gas of H 2 and CO, through a steam reforming reaction by reacting with steam at a relatively high temperature (600-800°C), and water vapor is added to CO to convert CO back into H 2 As the water gas conversion reaction proceeds, additional H 2 and CO 2 are generated. Finally, the generated gas is separated and purified to produce high purity H 2 .

CH4 + H2O(+Heat) → 3H2 + CO (수증기 개질 반응, SMR(Steam Methane Reaction))CH 4 + H 2 O(+Heat) → 3H 2 + CO (Steam Reforming Reaction, SMR (Steam Methane Reaction))

CO + H2O → H2 + CO2 (수성가스 전환반응, WGS(Water Gas Shift Reaction))CO + H 2 O → H 2 + CO 2 (Water Gas Shift Reaction)

최종 생산된 H2는 수소 충전소와 연료전지 발전에 활용이 가능하다.The final H 2 produced can be used in hydrogen charging stations and fuel cell power generation.

찌꺼기 처리부(600)는, 혐기소화부(400)의 하류 타방에 설치되어 혐기소화부(400)에서 배출된 찌꺼기를 처리하는 찌꺼기 처리수단으로서, 혐기소화부(400)에서 투입된 기질이 메탄생성균에 의해 분해된 후 잔여 소화여액을 원심탈수기를 통해 고액분리하고, 분리된 고상의 탈수케익을 슬러지 건조시설에서 건조 후 건조물을 생산하게 된다.The waste treatment unit 600 is a waste treatment means installed on the other side of the anaerobic digestion unit 400 and processes the waste discharged from the anaerobic digestion unit 400. After decomposition, the remaining digested filtrate is separated into solid and liquid through a centrifugal dehydrator, and the separated solid dehydrated cake is dried in a sludge drying facility to produce dried product.

이러한 찌꺼기 처리부(600)는, 여섯째, 찌꺼기 처리부(600)는 혐기소화부(400)를 거쳐 유입 기질의 분해가 완료된 후 소화여액을 저장하고, 소화여액 탈수를 통해 고상(Solid)인 탈수케익과 액상(Liquid)인 탈리여액으로 분리하여 고상인 탈수케익은 슬러지 건조시설에서 건조물을 생산하는 후처리 수단으로서, 소화여액 저장조(601), 원심탈수기(602), 탈수케익 저장조(603), 슬러지 건조시설(604)로 이루어져 있다. Sixthly, this waste treatment unit 600 stores the digestion filtrate after the decomposition of the incoming substrate is completed through the anaerobic digestion unit 400, and dehydrates the digestion filtrate to produce solid dehydrated cake and The dehydrated cake, which is solid after being separated into liquid filtrate, is a post-processing means for producing dried material in a sludge drying facility, including digestion filtrate storage tank (601), centrifugal dehydrator (602), dehydration cake storage tank (603), and sludge drying. It consists of facilities (604).

소화여액 저장조(601)는, 혐기소화부(400)에서 발생하는 소화여액을 일시 저류시키는 저장수단으로서, 저장용량은 3일분 이상으로 3단 이상으로 구성하여 1단 청소시에도 정상적으로 소화슬러지를 저장할 수 있는 구조이며, 교반 형식은 수직 입축형 기계식 교반기를 이용하여 완전 혼합이 되도록 유지한다. The digestion filtrate storage tank 601 is a storage means for temporarily storing the digestion filtrate generated in the anaerobic digestion unit 400. The storage capacity is more than 3 days and is composed of 3 or more stages so that digested sludge can be normally stored even when cleaning the 1st stage. It has a structure that can be used to maintain complete mixing using a vertical vertical mechanical stirrer.

또한, 소화여액 저장조(601)는, 하부의 각 모서리 부분을 부드럽게 라운드 처리, 즉 1:1의 경사로 콘크리트를 타설하며 높이는 30cm 이상으로 형성하여 교반 시 사공간(dead space)이 발생하지 않고 완전혼합이 될 수 있는 구조로 설치하게 된다.In addition, the digestion filtrate storage tank 601 is gently rounded at each corner of the lower part, that is, concrete is poured at an incline of 1:1, and the height is formed to be more than 30 cm, so that no dead space is created during stirring and complete mixing is achieved. It is installed in a structure that allows this.

원심탈수기(602)는, 소화여액 저장조(601)의 하류에 설치되어 저류된 소화여액을 고액분리하는 설비로서, 소화여액 저장조(601)의 후단에 설치되는 원심탈수기에서 소화여액은 고액분리되고 고상(Solid)인 탈수케익 함수율은 80% 유지가 가능하게 된다.The centrifugal dehydrator 602 is a facility installed downstream of the digestion filtrate storage tank 601 to separate the stored digestion filtrate into solid and liquid. In the centrifugal dehydrator installed at the rear of the digestion filtrate storage tank 601, the digestion filtrate is separated into solid and liquid and solid phase. The moisture content of the solid dehydrated cake can be maintained at 80%.

탈수케익 저장조(603)는, 원심탈수기(602)에서 분리된 고상(Solid)인 탈수케익을 일시 저장하는 저장조로서, 원심탈수기에서 분리된 고상(Solid)인 탈수케익을 일시 저장하는 설비로 이루어져 저장용량은 3일분 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.The dehydrated cake storage tank 603 is a storage tank for temporarily storing the solid dehydrated cake separated from the centrifugal dehydrator 602. It consists of equipment for temporarily storing the solid dehydrated cake separated from the centrifugal dehydrator 602. It is advisable to keep the dosage for at least 3 days.

슬러지 건조시설(604)은, 탈수케익 저장조(603)에 일시 저장된 함수율 80%의 탈수케익을 바이오가스의 열원에 의해 함수율 10% 이하의 건조물로 생산하는 건조시설로서, 탈수케익 저장조(603)에 일시 저장된 탈수케익을 이용하여 밸트 형식의 슬러지 건조기에서 열풍 공급에 따라 수분 증발을 통해 건조물을 생산하고, 생산된 건조물은 석탄화력발전소에 공급하여 활용이 가능하게 된다.The sludge drying facility 604 is a drying facility that produces dehydrated cake with a moisture content of 80% temporarily stored in the dehydrated cake storage tank 603 into dried product with a moisture content of 10% or less using a heat source of biogas. Using the temporarily stored dehydrated cake, dried material is produced through moisture evaporation in a belt-type sludge dryer by supplying hot air, and the produced dried material can be supplied to a coal-fired power plant for use.

폐수처리부(700)는, 찌꺼기 처리부(600)의 하류에 설치되어 찌꺼기 처리부(600)에서 배출된 폐수를 처리하는 폐수처리수단으로서, 찌꺼기 처리부(600)의 원심탈수 과정에서 분리된 액상의 탈리여액을 처리하게 된다.The wastewater treatment unit 700 is a wastewater treatment means installed downstream of the waste treatment unit 600 to treat wastewater discharged from the waste treatment unit 600. The liquid desorbed filtrate separated during the centrifugal dehydration process of the waste treatment unit 600 will be processed.

이러한 폐수처리부(700)는, 찌꺼기 처리부(600)의 원심탈수기에서 분리된 액상의 폐수를 T-N(총질소) 250mg/L 이하, T-P(총인) 30mg/L 이하로 처리하는 폐수처리 시설로서, 탈리액 저류조(701)와 폐수처리시설(702)로 이루어져 있고, 폐수처리시설(702)은, 급속혼화조(702-1), 완속혼화조(702-2), 가압부상조(702-3), 전처리 처리수조(702-4), 탈질조(702-5), 폭기조(702-6), MBR(702-7), 연계처리수조(702-8), 폐수슬러지 저류조(702-9), 원심탈수기(702-10)로 이루어져 있다.This wastewater treatment unit 700 is a wastewater treatment facility that processes liquid wastewater separated in the centrifugal dehydrator of the waste treatment unit 600 to T-N (total nitrogen) of 250 mg/L or less and T-P (total phosphorus) of 30 mg/L or less. It consists of a storage tank (701) and a wastewater treatment facility (702), and the wastewater treatment facility (702) includes a rapid mixing tank (702-1), a slow mixing tank (702-2), a pressurized flotation tank (702-3), Pre-treatment tank (702-4), denitrification tank (702-5), aeration tank (702-6), MBR (702-7), linked treatment tank (702-8), wastewater sludge storage tank (702-9), centrifugal It consists of a dehydrator (702-10).

탈리액 저류조(701)는, 찌꺼기 처리부(600)의 원심탈수기(602)에서 분리된 액상의 탈리여액을 일시 저류하는 시설로서, 저류 용량은 3일분 이상으로 하고, 3단으로 분리 설치하여 1단 청소시에도 정상적인 탈리여액을 저류할 수 있는 구조로 하며 교반 방식은 완전혼합이 가능한 수직입축형 기계식 교반기를 구비한다. The desorbed liquid storage tank 701 is a facility that temporarily stores the liquid desorbed filtrate separated from the centrifugal dehydrator 602 of the waste disposal unit 600. The storage capacity is set to be at least 3 days, and is installed separately in three stages to clean one stage. It has a structure that can store normal desorbed filtrate even during operation, and the stirring method is equipped with a vertical vertical axis mechanical stirrer that allows complete mixing.

이러한 탈리액 저류조(701)는 소화여액 저장조와 같이 저장조 하부 각 모서리 부분은 부드럽게 라운드 처리, 즉 1:1의 경사로 콘크리트를 타설하며 높이는 30cm 이상으로 형성하여 교반 시 사공간(dead space)이 발생하지 않고 완전혼합이 될 수 있는 구조로 제작하는 것이 가능함은 물론이다.Like the digestion filtrate storage tank, this deliquency storage tank 701 is gently rounded at each corner of the bottom of the storage tank, that is, concrete is poured at a 1:1 slope, and the height is more than 30cm, so that no dead space is created during stirring. Of course, it is possible to produce a structure that allows complete mixing.

급속혼화조(702-1)는, 탈리액 저류조(701)의 하류에 이송펌프를 개재해서 설치되며, 폴리머(PAC)와 NaOH를 투입하여 미세 슬러지를 약품과 반응시키는 혼화조로서, 탈리액 저류조(701)에서 이송펌프에 의해 급속혼화조(702-1)로 이송되고 급속혼화조의 전단에는 열교환기가 설치되어 겨울철 온도를 40℃로 유지되며, 급속혼화조에는 폴리머(PAC)와 NaOH를 투입하여 미세 슬러지가 약품과 반응시키게 된다.The rapid mixing tank (702-1) is installed downstream of the desorbed liquid storage tank (701) via a transfer pump, and is a mixing tank that reacts fine sludge with chemicals by adding polymer (PAC) and NaOH. ) is transferred to the rapid mixing tank (702-1) by a transfer pump, and a heat exchanger is installed at the front of the rapid mixing tank to maintain the winter temperature at 40℃. Polymer (PAC) and NaOH are input into the rapid mixing tank to produce fine sludge. reacts with the drug.

이러한 급속혼화조(702-1)는, 탈리액 저류조(701)에서 이송펌프에 의해 반응조로 이송되고 반응조 전단에는 열교환기를 설치하여 겨울철 온도를 40℃로 유지하고, 급속혼화조에는 폴리머(PAC)와 NaOH를 투입하여 수직입축형 교반기에 의한 급속 교반에 의해 미세 슬러지가 약품과 혼합된다.This rapid mixing tank (702-1) is transferred from the desorption liquid storage tank 701 to the reaction tank by a transfer pump, and a heat exchanger is installed at the front of the reaction tank to maintain the winter temperature at 40°C. The rapid mixing tank contains polymer (PAC) and NaOH is added and the fine sludge is mixed with the chemical through rapid stirring using a vertical shaft stirrer.

완속혼화조(702-2)는, 급속혼화조(702-1)에서 투입된 약품에 의해 완속 교반에 의해 슬러지 플럭(Floc)을 형성하는 혼화조로서, 반응조에서 투입된 약품(폴리머, NaOH)과 탈리여액이 완속 교반에 의해 슬러지 플럭(Floc)을 형성하고, 교반은 수직입축형 교반 방식으로 응집 효과를 증대하기 위해 2조로 구성하게 된다.The slow mixing tank (702-2) is a mixing tank that forms sludge floc by slow agitation using chemicals introduced from the rapid mixing tank (702-1), and desorbs the chemicals (polymer, NaOH) added from the reaction tank. The filtrate forms a sludge floc through slow agitation, and the agitation is performed using a vertical axis agitation method, which consists of two tanks to increase the coagulation effect.

가압부상조(702-3)는, 완속혼화조(702-2)에서 형성된 플럭(Floc)을 미세공기 주입(30∼100μm)에 의해 부상시키고, 상부의 부상슬러지 제거설비에 의해 부유물질을 제거하는 처리조로서, 응집조에서 형성된 플럭(Floc)이 가압 부상조 하부에 설치된 산기관에서 미세공기 주입(30∼100μm)에 의해 부상하고, 상부 부상슬러지 제거장치에 의해 부유물질을 제거하게 된다.The pressurized flotation tank (702-3) levitates the floc formed in the slow mixing tank (702-2) by injecting fine air (30-100 μm), and removes suspended solids using the flotation sludge removal facility at the top. As a treatment tank, the floc formed in the flocculation tank is floated by fine air injection (30-100 μm) from an air diffuser installed at the bottom of the pressurized flotation tank, and suspended solids are removed by the upper flotation sludge removal device.

전처리 처리수조(702-4)는, 가압부상조(702-3)의 후단에 설치되어 1차로 폐수내 유기물질과 부유물질을 제거한 후에 후단의 질소 및 인 제거 공정으로 투입 전에 유량조정 및 균등화시키는 처리수조로서, 1차로 폐수내 유기물질과 부유물질을 제거후 후단의 질소 및 인 제거 공정으로 투입전 유량조정, 균등화를 위한 시설로 2조로 구성하며 수직입축형 교반기를 각조마다 설치하고, 저장조 하부 각 모서리 부분은 부드럽게 라운드 처리, 즉 1:1의 경사로 콘크리트를 타설하며 높이는 30cm 이상으로 제작하여 교반 시 사공간(dead space)이 발생하지 않고 완전혼합이 될 수 있는 구조로 이루어진다.The pre-treatment treatment tank (702-4) is installed at the rear of the pressurized flotation tank (702-3) to first remove organic substances and suspended substances in the wastewater and then adjust and equalize the flow rate before inputting it into the nitrogen and phosphorus removal process at the rear. As a treatment tank, it is a facility for first removing organic substances and suspended substances in the wastewater and then adjusting and equalizing the flow rate before inputting it to the subsequent nitrogen and phosphorus removal process. It is composed of two tanks, and a vertical axle-type agitator is installed in each tank, and the bottom of the storage tank is Each corner is gently rounded, that is, the concrete is poured at a 1:1 slope, and the height is more than 30cm, so that no dead space is created during stirring and the structure is completely mixed.

탈질조(702-5)는, 전처리 처리수조(702-4)의 후단에 설치되어 이송펌프에 의해 이송되어 질소가 제거되며 외부탄소원이 공급되고 수중믹서가 설치되어 교반을 통해 질소의 제거 효율을 증대시키는 처리조로서, 가압부상조(702-3)에서 부유물질이 제거된 후 폐수는 전처리 처리수조(702-4)를 거쳐 이송펌프에 의해 탈질조(Denitrification)로 이송되어 질소가 제거되며, 탈질조 체류시간은 2시간이고 외부탄소원이 공급되고, 폭기조로부터 질산화(Nitrification)가 완료된 폐수의 내부 반송(내부 반송률 100%)을 통해 질산화액이 탈질조로 순환되며, 탈질조에는 수중믹서가 설치되어 수중 교반을 통해 질소 제거 효율 증대에 기여하게 된다.The denitrification tank 702-5 is installed at the rear of the pretreatment water tank 702-4 and is transported by a transfer pump to remove nitrogen. An external carbon source is supplied and a submersible mixer is installed to increase nitrogen removal efficiency through stirring. As a treatment tank for increasing the wastewater, after suspended solids are removed in the pressurized flotation tank (702-3), the wastewater is transferred to the denitrification tank by a transfer pump through the pretreatment treatment tank (702-4) to remove nitrogen. The residence time in the denitrification tank is 2 hours, an external carbon source is supplied, and the nitrification solution is circulated to the denitrification tank through internal return of wastewater that has completed nitrification from the aeration tank (internal return rate 100%). A submersible mixer is installed in the denitrification tank. Stirring in water contributes to increasing nitrogen removal efficiency.

폭기조(702-6)는, 탈질조(702-5)의 하류에 설치되어 암모니아성 질소를 아질산성 질소를 거쳐 질산성 질소로 변화시키는 처리조로서, 암모니아성 질소를 아질산성 질소를 거쳐 질산성 질소로 변화시키는 폭기조가 설치되며, 폭기조는 2개조로 구분되어 폭기조 A에는 pH 조정을 위한 NaOH가 투입되며, 폭기조 B에서 질산화가 이루어진 폐수는 내부반송펌프 가동에 의해 탈질조로 이송되고, 폭기조는 A,B 모두 하부에 공기 공급을 위한 산기관이 설치되어 있다.The aeration tank 702-6 is a treatment tank installed downstream of the denitrification tank 702-5 to change ammonia nitrogen into nitrate nitrogen via nitrite nitrogen. The aeration tank 702-6 is a treatment tank that converts ammonia nitrogen into nitrate nitrogen via nitrite nitrogen. An aeration tank that converts nitrogen into nitrogen is installed, and the aeration tank is divided into two tanks. NaOH for pH adjustment is added to aeration tank A, and the nitrified wastewater in aeration tank B is transferred to the denitrification tank by operating an internal return pump, and aeration tank A is ,B Both have a diffuser installed at the bottom for air supply.

이러한 폭기조(702-6)는, 탈질조(702-5)의 하류에 설치되어 유기성 질소와 암모니아성 질소(NH4-N)를 아질산성 질소(NO2-N)를 거쳐 질산성 질소(NO3-N)로 변화하는 질산화가 이루어지고, 폭기조 체류시간은 6시간으로 2개조로 구분되어 폭기조 A에는 pH 조정을 위한 NaOH가 투입되며, 폭기조 B에서 질산화가 이루어진 폐수는 내부반송펌프 가동에 의해 탈질조로 이송되고(내부 반송률 100%), 폭기조는 A,B 모두 하부에 공기 공급을 위한 산기관이 설치되어 있다.This aeration tank (702-6) is installed downstream of the denitrification tank (702-5) and converts organic nitrogen and ammonia nitrogen (NH 4 -N) into nitrate nitrogen (NO) via nitrite nitrogen (NO 2 -N). Nitrification changes to 3 -N), and the aeration tank residence time is 6 hours and is divided into two tanks. NaOH for pH adjustment is added to aeration tank A, and the nitrified wastewater in aeration tank B is operated by the internal return pump. It is transferred to the denitrification tank (internal return rate 100%), and aeration tanks A and B are both equipped with diffuser pipes for air supply at the bottom.

MBR(702-7)은, 폭기조(702-6)의 하류에 설치되어 폐수중에 함유된 유기물, 부유물질, T-N(총질소), T-P(총인)을 추가로 제거하는 MBR(Membrane Bio Reactor)로서, 폐수중에 유기물, 부유물질, T-N(총질소), T-P(총인)를 추가로 제거하는 외부순환형 MBR(External Membrane Bioreactor)로 이루어져 있다.MBR (702-7) is an MBR (Membrane Bio Reactor) installed downstream of the aeration tank (702-6) to further remove organic matter, suspended solids, T-N (total nitrogen), and T-P (total phosphorus) contained in wastewater. , It consists of an external circulation type MBR (External Membrane Bioreactor) that additionally removes organic matter, suspended solids, T-N (total nitrogen), and T-P (total phosphorus) from wastewater.

이러한 MBR(Membrane Bioreactor)은, UF(Ultrafiltration Membrane) 중공사막을 이용하여 완벽한 고액분리를 통해 유기물을 포함한 N, P를 제거하는 최종설비로서 침지식이 아닌 외부 순환형 MBR 시스템으로 침지식 대비 약품세정(Clean In Place)이나 막 모듈 교체가 매우 용이할 뿐만 아니라 드레인라인(Drain Line) 하나만 설치함으로써, 매일 주기적으로 소량의 약품세정을 통해 막 모듈 성능과 수명을 증가시켜 줄 수 있으며, 이에 따라 막 모듈 안의 폭기량을 최소화 할 수 있고 순환유량을 줄일 수 있기 때문에 에너지 효율적인 측면에서 매우 우수하게 된다.This MBR (Membrane Bioreactor) is a final facility that removes N and P, including organic substances, through complete solid-liquid separation using a UF (Ultrafiltration Membrane) hollow fiber membrane. It is an external circulation MBR system rather than an immersion type, and provides chemical cleaning compared to the immersion type. Not only is it very easy to clean in place or replace the membrane module, but by installing only a drain line, the performance and lifespan of the membrane module can be increased by periodically cleaning a small amount of chemicals every day, thereby increasing the membrane module performance and lifespan. Since the amount of aeration inside can be minimized and the circulating flow rate can be reduced, it is very excellent in terms of energy efficiency.

연계처리수조(702-8)는, MBR(702-7)의 하류에 설치되어 최종 T-N(총질소) 250mg/L 이하, T-P(총인) 30mg/L 이하로 처리된 처리수를 하수처리장에 연계처리시키는 처리조로서, MBR 하류에 설치되어 최종 T-N(총질소) 250mg/L 이하, T-P(총인) 30mg/L 이하로 처리된 처리수를 하수처리장에 연계처리하기 위한 일시 저류조이다.The linked treatment tank (702-8) is installed downstream of the MBR (702-7) and connects treated water treated to a final T-N (total nitrogen) of 250 mg/L or less and T-P (total phosphorus) of 30 mg/L or less to a sewage treatment plant. As a treatment tank, it is installed downstream of MBR and is a temporary storage tank for linked treatment to a sewage treatment plant for treated water that has been treated to a final T-N (total nitrogen) of 250 mg/L or less and T-P (total phosphorus) of 30 mg/L or less.

폐수슬러지 저류조(702-9)는, 가압부상조(702-3)의 하류에 설치되어 가압부상조(702-3)에서 발생하는 부상슬러지를 처리하는 저류조로서, 저류조는 2개조로 구분하여 1개조 청소시에도 시설 운영이 가능하도록 하며, 교반 방식은 수직입축형 교반기를 설치하고 저류조 하부 각 모서리 부분은 부드럽게 라운드 처리, 즉 1:1의 경사로 콘크리트를 타설하며 높이는 30cm 이상으로 형성하여 교반 시 사공간이 발생하지 않고 완전혼합이 될 수 있는 구조로 설치한다.The wastewater sludge storage tank (702-9) is a storage tank installed downstream of the pressure flotation tank (702-3) to process the flotation sludge generated in the pressure flotation tank (702-3). The storage tank is divided into two tanks, 1 The facility can be operated even during renovation and cleaning. A vertical axle-type agitator is installed as the agitation method, and each corner of the lower part of the storage tank is gently rounded. In other words, concrete is poured at a 1:1 slope and the height is more than 30cm to be used during agitation. Install in a structure that allows complete mixing without creating space.

원심탈수기(702-10)는, 가압부상조(702-3)의 하류에 설치되어 가압부상조(702-3)에서 발생하는 부상슬러지를 처리하기 위한 탈수기로서, 폐수슬러지 저류조의 슬러지를 고액분리하는 장치로 이루어져 원심탈수기에서 분리된 탈리액은 탈리액 저류조로 이송되어 처리되고, 고상(Solid)인 탈수케익은 함수율 80% 상태로 슬러지 건조시설로 이송된 후 건조물을 생산하여 석탄환력발전소의 보조연료로 활용하게 된다.The centrifugal dehydrator (702-10) is a dehydrator installed downstream of the pressure flotation tank (702-3) to treat flotation sludge generated in the pressure flotation tank (702-3), and separates sludge from the wastewater sludge storage tank into solid and liquid. The dehydrated liquid separated from the centrifugal dehydrator is transferred to the desorbed liquid storage tank for processing, and the solid dehydrated cake is transferred to the sludge drying facility with a moisture content of 80%, and then the dried product is produced to be used as auxiliary fuel for a coal-fired power plant. It will be used.

따라서, 본 발명의 유분제거장치는, 음식물류폐기물 또는 음폐수 내에 포함된 유분(노말헥산추출물질)에 의한 소화조내 스컴(scum) 생성 및 조넘침(over-flow) 현상 발생 등의 혐기소화 운전에 악영향을 미치는 유분을 소화조 유입 전에 80% 이상 제거하기 위하여 기존 3상 원심분리기의 스크류 블레이드 형상 개선과 유수분리 격판 적용을 통해 유분 제거효율을 증대시키는 장치에 관한 것으로서, 반입된 음식물류폐기물을 파쇄 선별을 통해 이물질 95% 이상, 입자크기 10mm 이하로 1차 전처리한 후 탈수를 통해 음식물 탈수케익과 음폐수로 분리하여 3상 원심분리기에 유입 가능한 음폐수를 생산하는 제1 전처리부(100)와, 분리된 음폐수로부터 저속고액분리기와 비등변 스크류 블레이드 및 유수분리 격판이 적용된 3상 원심분리기를 통해 유분제거율 80% 이상 제거하는 유분제거부(200)와, 제1 전처리부 스크류프레스에서 발생된 음식물 탈수케익과 유분제거부(200)로부터 분리된 탈리액을 균등하게 혼합하여 TS 10%로 조절한 후 미세파쇄 및 미세선별을 거쳐 이물질 97% 이상 제거, 입자크기 3mm 이하로 균일하게 2차 전처리하는 제2 전처리부(300)와, 산발효조와 혐기소화조로 구성되며 이물질 제거(97% 이상) 및 입자크기 3mm이하, 유분 제거 80% 이상 전처리가 완료된 기질을 OLR(유기물 부하율) 2.5kgVS/m3·d 조건으로 소화조에 유입하여 유기물질이 분해되며, 실시간 분석이 가능한 ORP(산화환원전위), pH meter, 온도계, 압력계 등이 설치된 혐기소화부(400)와, 이 혐기소화부(400)에서 생산된 바이오가스내 포함된 수분, 황화수소, 실록산 등의 이물질을 제거하고, 정제된 바이오가스로부터 CO2 및 H2를 분리하는 바이오가스 정제부(500)와, 혐기소화조에 투입된 기질이 메탄생성균에 의해 분해된 후 잔여 소화여액을 원심탈수기를 통해 고액분리하고 분리된 고상의 탈수케익을 슬러지 건조시설에서 건조 후 건조물을 생산하는 찌꺼기 처리부(600)와, 이 찌꺼기 처리부(600)에서 분리된 액상을 처리하는 폐수처리부(700)로 구성되고, 상기 유분제거부에는 3상 원심분리기에서 분리된 유분을 가열을 통해 순도를 높여 판매가 가능한 유분제품을 생산하게 된다.Therefore, the oil removal device of the present invention is used in anaerobic digestion operations such as the generation of scum and overflow phenomenon in the digester due to oil (normal hexane extract material) contained in food waste or food wastewater. This relates to a device that increases oil removal efficiency by improving the screw blade shape of the existing three-phase centrifuge and applying an oil-water separation diaphragm in order to remove more than 80% of oil that has a negative impact before entering the digester. It crushes and sorts the brought in food waste. The first pretreatment unit 100 produces food waste water that can be introduced into a three-phase centrifuge by first pre-treating more than 95% of foreign substances and having a particle size of 10 mm or less and then separating it into dehydrated food cake and food waste water through dehydration. An oil removal unit (200) that removes more than 80% of oil from the food wastewater through a three-phase centrifuge equipped with a low-speed solid-liquid separator, anisotropic screw blades, and an oil-water separation diaphragm, and dehydration of food generated in the screw press of the first pretreatment unit. The cake and the desorbed liquid separated from the oil removal unit 200 are mixed equally, adjusted to 10% TS, and then subjected to fine crushing and fine screening to remove more than 97% of foreign substances and perform secondary pretreatment to uniformly reduce the particle size to 3 mm or less. It consists of a pretreatment unit 300, an acid fermentation tank, and an anaerobic digestion tank, and the substrate that has been pretreated to remove foreign substances (more than 97%), have a particle size of 3 mm or less, and remove oil more than 80% is subjected to OLR (organic loading rate) of 2.5 kgVS/m 3 ·d. Organic substances are decomposed upon entering the digester under certain conditions, and an anaerobic digestion unit 400 is equipped with an ORP (oxidation reduction potential), pH meter, thermometer, and pressure gauge capable of real-time analysis, and the anaerobic digestion unit 400 produces A biogas purification unit 500 that removes foreign substances such as moisture, hydrogen sulfide, and siloxane contained in biogas and separates CO 2 and H 2 from the purified biogas, and the substrate introduced into the anaerobic digestion tank is decomposed by methanogenic bacteria. After the remaining digestion filtrate is separated from solid and liquid through a centrifugal dehydrator, the separated solid-phase dehydrated cake is dried in a sludge drying facility, and then a waste treatment unit (600) produces dried matter, and a waste treatment unit (600) that processes the liquid separated from this waste treatment unit (600). It consists of a wastewater treatment unit 700, and in the oil removal unit, oil separated in a three-phase centrifuge is heated to increase purity to produce oil products that can be sold.

이하, 설명된 실시예에 의하여 본 발명의 구성 중 유분제거부(200)의 3상 원심분리기 가동에 따른 유분제거율을 포함한 성상변화 실험결과로서 단, 이들 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the experimental results of property changes including the oil removal rate according to the operation of the three-phase centrifuge of the oil removal unit 200 among the components of the present invention according to the described examples. However, these examples are only for illustrating the present invention. , the scope of the present invention is not limited by the following examples.

<실험예> 3상 원심분리기 가동 전 후 성상변화 실험<Experimental example> Experiment on property change before and after operation of a 3-phase centrifuge

3상 원심분리기 가동 전·후 유분(노말헥산추출물질) 제거율을 포함한 성상변화 값의 변화를 확인하기 위해 K시 민간 음식물류폐기물 퇴비화시설의 전처리시설에 설치된 10ton/hr 규모의 실플랜트에서 실 가동을 통해 3상 원심분리기 가동 전 후 각각 시료를 채취하여 실험실 분석을 실시하였다.In order to confirm the change in property change values, including the removal rate of oil (normal hexane extract) before and after operation of the three-phase centrifuge, actual operation was conducted at a 10 ton/hr plant installed in the pretreatment facility of K City's private food waste composting facility. Samples were collected before and after operation of the three-phase centrifuge and laboratory analysis was performed.

총 2차(각 차수별 5회, 총 10회)에 걸쳐 현장 샘플링 및 실험실 분석을 실시하였으며 분석결과, 표 1, 표2, 표3에 나타낸 바와 같이 평균 유분(노말헥산추출물질) 제거율의 경우 1차(5회 측정) 83.8%, 2차(5회 측정) 90.8%, 전체 평균(10회 측정) 87.3%으로 분석되었다.Field sampling and laboratory analysis were conducted over two rounds (5 times for each round, 10 times in total), and as shown in Table 1, Table 2, and Table 3, the average oil (normal hexane extract) removal rate was 1. The analysis was as follows: primary (5 measurements) 83.8%, secondary (5 measurements) 90.8%, and overall average (10 measurements) 87.3%.

기존 3상 원심분리기 대비 비등변 스크류 블레이드 및 유수분리격판 적용으로 유분 제거율 평균 87.3%를 달성함에 따라 기존 3상 원심분리기 유분제거율 50% 대비 1.7배 이상 매우 우수한 것으로 나타나 음식물류폐기물 대상 혐기소화시 본 3상 원심분리기를 적용할 경우 음식물류폐기물내 포함된 유분의 혐기소화조 유입 최소화가 가능하므로 혐기소화조의 스컴 미발생 및 소화조 조넘침(over-flow) 사전 예방 등 소화조의 비정상 운전 문제 발생 요인의 사전 제거를 통해 혐기소화조의 안전정인 운전에 따른 시설 가동률 증대가 가능할 것으로 판단된다. Compared to the existing 3-phase centrifuge, the oil removal rate achieved an average of 87.3% by applying the anisotropic screw blade and oil-water separation diaphragm, which was 1.7 times more excellent than the 50% oil removal rate of the existing 3-phase centrifuge, making it the 3rd most effective anaerobic digestion for food waste. When applying a centrifugal separator, it is possible to minimize the inflow of oil contained in food waste into the anaerobic digestion tank, thereby eliminating factors that cause abnormal operation problems in the digester, such as non-generation of scum in the anaerobic digester and prevention of digestion tank overflow. It is believed that it will be possible to increase the facility operation rate through safe operation of the anaerobic digestion tank.

또한, 3상 원심분리기 가동 전·후 각 물질별 성상변화를 측정한 결과, TS 제거율은 1차(5회 평균) 11.7%, 2차(5회 평균) 37.2%, 전체 평균 24.5%로 분석되었고, VS 제거율은 1차(5회 평균) 14.7%, 2차(5회 평균) 41.7%, 전체 평균 28.2%로 나타났으며, BOD 제거율의 경우 1차(5회 평균) 49.3%, 2차(5회 평균) 55.7%, 전체 평균 52.5%로 분석되었다.In addition, as a result of measuring the change in the properties of each substance before and after operation of the three-phase centrifuge, the TS removal rate was analyzed as 11.7% for the first time (average of 5 times), 37.2% for the second time (average of 5 times), and 24.5% for the overall average. , the VS removal rate was 14.7% for the 1st time (average of 5 times), 41.7% for the 2nd time (average of 5 times), and 28.2% for the overall average, and the BOD removal rate was 49.3% for the 1st time (average of 5 times) and 28.2% for the 2nd time (average of 5 times). The average of 5 times) was analyzed as 55.7%, and the overall average was 52.5%.

CODCr 제거율은 1차(5회 평균) 27.1%, 2차(5회 평균) 24.2%, 전체 평균 25.7%로 나타났으며, TOC 제거율의 경우 1차(5회 평균) 12.3%, 2차(5회 평균) 7.9%, 전체 평균 10.1%로 분석되었고, T-N 제거율은 1차(5회 평균) 14.9%, 2차(5회 평균) 26.6%, 전체 평균 20.7%로 나타났으며, T-P 제거율의 경우 1차(5회 평균) 19.2%, 2차(5회 평균) 18.9%, 전체 평균 19.0%로 분석되었다.The COD Cr removal rate was 27.1% for the 1st time (average of 5 times), 24.2% for the 2nd time (average of 5 times), and 25.7% on average, and the TOC removal rate was 12.3% for the 1st time (average of 5 times) and 25.7% for the 2nd time (average of 5 times). The TN removal rate was analyzed as 7.9% (average of 5 times) and 10.1% overall average, and the TN removal rate was 14.9% for the first time (average of 5 times), 26.6% for the second time (average of 5 times), and 20.7% for the overall average. Cases were analyzed as 19.2% for the first time (average of 5 times), 18.9% for the second time (average of 5 times), and 19.0% for the overall average.

특히, 유분 제거율의 경우 5차 평균 83.8%로 나타나 기존 3상 원심분리기 유분제거율 50% 대비 1.7배 이상 매우 우수한 것으로 나타나 음식물류폐기물 대상 혐기소화시 본 3상 원심분리기를 적용할 경우 음식물류폐기물 내에 포함된 유분의 혐기소화조 유입 최소화가 가능하므로, 소화조의 스컴 미발생 및 소화조 조넘침(over-flow) 사전 예방 등 소화조의 비정상 운전 문제 발생 요인의 사전 제거를 통해 혐기소화조의 안전정인 운전에 따른 시설 가동률 증대가 가능하다.In particular, in the case of the oil removal rate, the 5th average was 83.8%, which is 1.7 times more excellent than the 50% oil removal rate of the existing three-phase centrifuge. When this three-phase centrifuge is applied to anaerobic digestion of food waste, the oil removal rate contained in the food waste is reduced. Since it is possible to minimize the inflow of oil into the anaerobic digester, the facility operation rate is increased due to safe operation of the anaerobic digester by eliminating factors that cause problems in abnormal operation of the digester, such as non-generation of scum in the digester and prevention of digestion tank overflow. is possible.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 혐기소화 공정의 트러블 최소화 및 안정적인 운전을 위해 음식물류폐기물내 포함된 유분 제거율을 향상시키기 위해 기존 3상 원심분리기의 스크류 블레이드 형상 개선과 유수분리 격판 적용을 통해 유분 제거율을 80% 이상 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, according to the present invention, in order to minimize trouble in the anaerobic digestion process and improve the oil removal rate contained in food waste for stable operation, the oil removal rate was improved by improving the screw blade shape of the existing three-phase centrifuge and applying an oil-water separation diaphragm. Provides an effect that can increase by more than 80%.

또한, 반입된 음식물류폐기물을 파쇄, 선별 등의 전처리를 통해 이물질을 97% 이상 제거하고 입자크기를 3mm 이하로 균일하게 하며, 분리형 2상(Two Phase) 소화조 구성을 통해 유기물질을 분해시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, through pre-processing of brought in food waste such as crushing and sorting, more than 97% of foreign substances are removed and the particle size is uniformized to 3 mm or less, and organic substances can be decomposed through a separate two-phase digester configuration. Provides effect.

또한, 혐기소화조(메탄발효조)의 유기물 부하율 2.5kgVS/m3·d 범위에서 소화조로 유입되어 유기물질이 분해되며, 혐기소화조의 모니터링을 위해 실시간 분석이 가능한 ORP(산화환원전위), pH meter, 온도계, 압력계 등이 설치되어 PLC 연동제어에 의해 기질투입량을 안정적으로 자동 제어할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, organic matter flows into the digester in the range of 2.5kgVS/m 3 ·d of organic matter in the anaerobic digestion tank (methane fermentation tank) and is decomposed. ORP (oxidation reduction potential), pH meter, Thermometers, pressure gauges, etc. are installed to provide the effect of stably and automatically controlling the amount of substrate input through PLC linked control.

또한, 혐기소화 과정에서 생산된 바이오가스내 수분, 황화수소, 실록산 등의 이물질을 제거하고 정제된 바이오가스로부터 CO2 및 H2를 분리하여 바이오가스 활용성을 극대화 하며, 혐기소화조를 거친 소화여액을 원심탈수기를 통해 고액분리하고 분리된 고상(탈수케익)은 슬러지 건조시설에서 건조 후 건조물은 석탄화력발전소에 연계하며, 찌꺼기 처리부에서 분리된 액상의 탈리여액은 폐수처리공정을 거쳐 처리 후 하수처리장에 연계하는 부산물을 최적으로 활용할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, foreign substances such as moisture, hydrogen sulfide, and siloxane in the biogas produced during the anaerobic digestion process are removed, CO 2 and H 2 are separated from the purified biogas to maximize biogas utilization, and the digested filtrate that has passed through the anaerobic digestion tank is Solid-liquid separation is performed through a centrifugal dehydrator, and the separated solid phase (dehydrated cake) is dried in a sludge drying facility. The dried product is connected to a coal-fired power plant, and the liquid phase filtrate separated in the residue treatment unit is processed through a wastewater treatment process and then sent to a sewage treatment plant. It provides the effect of optimally utilizing linked by-products.

또한, 음식물류폐기물내 포함된 유분제거를 통한 음식물류폐기물 혐기소화 기술은 기존 3상 원심분리기의 스크류 블레이드 형상 개선과 유수분리 격판을 적용하여 유분을 80% 이상 제거함으로써 유분에 의한 소화조 상부 스컴발생에 따른 소화조내 압력상승 및 조넘침(over-flow) 현상과 겨울철 유분의 경화 현상으로 인한 배관 막힘 발생 등을 사전에 억제할 수 있으므로 혐기소화조 트러블 없이 운전이 가능하므로 안정적인 시설 운전에 따른 시설 가동률 향상과 유기물 제거율 증대에 따라 기존 기술대비 시설가동률 10% 이상 증대와 바이오가스 발생량 15% 이상 증대시킬 수 있는 효과를 제공한다.In addition, the anaerobic digestion technology for food waste by removing the oil contained in the food waste improves the screw blade shape of the existing three-phase centrifuge and applies an oil-water separation diaphragm to remove more than 80% of the oil, eliminating the risk of scum at the top of the digester caused by oil. As pressure rise and overflow within the digester and blockage of pipes due to hardening of oil in winter can be prevented in advance, the anaerobic digester can be operated without trouble, improving facility operation rate through stable operation of the facility and reducing organic matter. As the removal rate increases, it provides the effect of increasing facility operation rate by more than 10% and biogas generation by more than 15% compared to existing technology.

또한, 전처리가 완료된 음식물류폐기물을 OLR 2.5kgVS/m3·d 조건으로 소화조에 유입하여 유기물질이 분해되며, 혐기소화조 모니터링을 위해 실시간 분석이 가능한 ORP, pH meter, 온도계, 압력계 등이 설치된 혐기소화 시스템과 자동제어를 통해 시설의 무인 자동운전이 가능하게 구성되어 혐기소화 시설의 운전자에게 제공함으로써 시설 운영 메뉴얼로 활용할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, pre-processed food waste is introduced into the digester under the OLR of 2.5kgVS/m 3 ·d, where organic substances are decomposed. Anaerobic digestion is equipped with ORP, pH meter, thermometer, and pressure gauge that enable real-time analysis for monitoring the anaerobic digestion tank. The system and automatic control enable unmanned automatic operation of the facility, providing the operator of the anaerobic digestion facility with the effect of being able to use it as a facility operation manual.

이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention described above can be implemented in various other forms without departing from its technical idea or main features. Therefore, the above embodiment is merely an example in all respects and should not be construed as limited.

100: 제1 전처리부
200: 유분제거부
300: 제2 전처리부
400: 혐기소화부
500: 바이오가스 정제부
600: 찌꺼기 처리부
700: 폐수처리부
100: first preprocessing unit
200: Oil removal unit
300: Second preprocessing unit
400: Anaerobic digestion unit
500: Biogas purification unit
600: Waste disposal unit
700: Wastewater treatment unit

Claims (10)

3상 원심분리기를 이용하여 음식물류폐기물의 유분을 제거하는 유분제거장치로서,
음식물류폐기물을 전처리하는 전처리부;
상기 전처리부의 하류에 설치되어, 음식물류폐기물의 유분을 3상 원심분리기로 분리하여 제거하는 유분제거부(200);
상기 유분제거부(200)의 하류에 설치되어, 음식물류폐기물을 혐기소화 처리하는 혐기소화부(400);
상기 혐기소화부(400)의 하류 일방에 설치되어, 상기 혐기소화부(400)에서 배출된 바이오가스를 정제처리하는 바이오가스 정제부(500);
상기 혐기소화부(400)의 하류 타방에 설치되어, 상기 혐기소화부(400)에서 배출된 찌꺼기를 처리하는 찌꺼기 처리부(600); 및
상기 찌꺼기 처리부(600)의 하류에 설치되어, 상기 찌꺼기 처리부(600)에서 배출된 폐수를 처리하는 폐수처리부(700);를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
It is an oil removal device that removes oil from food waste using a three-phase centrifuge.
A preprocessing unit that preprocesses food waste;
An oil removal unit 200 installed downstream of the pretreatment unit to separate and remove oil from food waste using a three-phase centrifuge;
An anaerobic digestion unit (400) installed downstream of the oil removal unit (200) to anaerobically digest food waste;
A biogas purification unit 500 installed on one side downstream of the anaerobic digestion unit 400 to purify the biogas discharged from the anaerobic digestion unit 400;
A waste treatment unit 600 installed downstream of the anaerobic digestion unit 400 to process waste discharged from the anaerobic digestion unit 400; and
An oil removal device using a three-phase centrifugal separator, comprising: a wastewater treatment unit (700) installed downstream of the waste treatment unit (600) to treat wastewater discharged from the waste treatment unit (600).
제 1 항에 있어서,
상기 전처리부는,
반입된 음식물류폐기물을 1차로 전처리하는 제1 전처리부(100); 및
상기 유분제거부(200)의 하류에 설치되어, 음식물류폐기물을 2차로 전처리하는 제2 전처리부(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 1,
The preprocessor,
A first preprocessing unit 100 that primarily preprocesses the brought in food waste; and
An oil removal device using a three-phase centrifugal separator, comprising a second pretreatment unit (300) installed downstream of the oil removal unit (200) to secondarily preprocess food waste.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 전처리부(100)는,
반입된 음식물류폐기물을 저장하며, 하부에 음식물류폐기물을 이송하는 더블 스크류가 설치되어 있고, 소정 입경의 타공망이 소정 간격으로 설치된 음식물 투입호퍼;
상기 음식물 투입호퍼의 하류에 설치되어, 상기 저장된 음식물류폐기물을 파봉 및 1차 파쇄 선별을 통해 조대 이물질을 선별하는 파쇄선별기;
상기 파쇄선별기의 하류에 설치되어, 1차 파쇄 및 선별된 음식물류폐기물을 2차 파쇄를 통해 입자크기 소정 이하를 유지하고 이물질을 선별하는 2차 파쇄기; 및
상기 2차 파쇄기의 하류에 설치되어, 파쇄 선별된 음식물류폐기물로부터 탈수를 통해 음식물 탈수케익과 음폐수로 분리하여 유입 가능한 음폐수를 생산하는 스크류프레스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 2,
The first preprocessing unit 100,
A food input hopper that stores the brought in food waste, has a double screw installed at the bottom to transport the food waste, and has perforated nets of a predetermined particle size installed at predetermined intervals;
A crusher sorter installed downstream of the food input hopper to separate coarse foreign substances from the stored food waste through crushing and primary crushing;
A secondary shredder installed downstream of the shredder and sorter to maintain the particle size below a predetermined level and select foreign substances through secondary shredding of the primary shredded and sorted food waste; and
A screw press installed downstream of the secondary shredder to produce separable food waste water by separating the shredded and sorted food waste into dehydrated food cake and food waste water through dehydration. A three-phase centrifugal separator comprising a. Oil removal device used.
제 2 항에 있어서,
상기 제2 전처리부(300)는,
상기 제1 전처리부(100)의 스크류프레스에서 분리된 음식물 탈수케익과, 상기 유분제거부(200)의 3상 원심분리기의 탈리액 탱크내의 탈리액을 음식물 TS 조절조에 투입 전에 균등하게 혼합시키는 음식물 케익 혼합기;
상기 음식물 케익 혼합기의 하류에 설치되어, 시상수의 가수(加水)를 통해 TS (Total Solid)를 10%로 조절하는 음식물 TS 조절조;
상기 음식물 TS 조절조의 하류에 설치되어, 상기 제1 전처리부(100)에서 입자 크기 10mm 이하로 파쇄된 음식물류폐기물을 3mm 이하로 파쇄하는 미세파쇄기;
상기 미세파쇄기의 하류에 설치되어, 3mm 이하로 파쇄된 음식물 입자중 3mm 이상의 비닐, 섬유질의 이물질을 선별 제거하여 이물질 제거율을 96% 이상으로 유지하는 미세선별기;
상기 미세선별기의 하류에 설치되어, 토사류 및 달걀껍질 파쇄물과 폐각류 파쇄물과 같은 미세 무기물질(FS, Fixed Solid)을 제거하여 기질내 이물질 제거율을 97% 이상으로 유지하는 싸이클론;
상기 싸이클론의 하류에 설치되어, 음식물류폐기물내 포함된 이물질이 97% 이상 제거되고 입자크기가 3mm 이하로 균질하게 전처리된 후에 상기 혐기소화부(400)에 투입 전 일시 저류하는 중간저장조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 2,
The second preprocessing unit 300,
A food cake mixer that evenly mixes the food dehydration cake separated in the screw press of the first pretreatment unit 100 and the dehydration liquid in the desorption liquid tank of the three-phase centrifuge of the oil removal unit 200 before inputting it into the food TS control tank. ;
A food TS control tank installed downstream of the food cake mixer and adjusting TS (Total Solid) to 10% through time constant hydration;
A fine shredder installed downstream of the food TS control tank to crush the food waste shredded to a particle size of 10 mm or less in the first pre-processing unit 100 to a particle size of 3 mm or less;
A fine sorter installed downstream of the fine shredder to select and remove vinyl and fibrous foreign substances larger than 3 mm from food particles crushed to 3 mm or less and maintain a foreign material removal rate of 96% or more;
A cyclone installed downstream of the fine separator to remove fine inorganic substances (FS, Fixed Solid) such as sediment, crushed eggshells, and crushed shellfish to maintain a removal rate of foreign substances in the substrate at more than 97%;
An intermediate storage tank installed downstream of the cyclone, where more than 97% of foreign substances contained in the food waste are removed and the particle size is uniformly pretreated to 3 mm or less, and then temporarily stored before being introduced into the anaerobic digestion unit 400. An oil removal device using a three-phase centrifuge, characterized in that.
제 1 항에 있어서,
상기 유분제거부(200)는,
상기 전처리부에서 분리된 음폐수로부터 음폐수 내에 포함된 4mm 이상의 조대 이물질을 분리하는 저속고액분리기;
상기 저속고액분리기의 하류에 설치되어, 원심력을 이용해서 고상, 액상, 유분의 3상으로 원심분리하여 유분을 80% 이상 제거하는 3상 원심분리기;
상기 3상 원심분리기의 하류 일방에 설치되어, 상기 3상 원심분리기로부터 분리된 고상의 고형물과 액상의 탈리액을 저류하면서 수직입축형 교반기를 통해 농도를 균일하게 유지시켜 주는 3상 원심분리기 탈리액 탱크;
상기 3상 원심분리기의 하류 타방에 설치되어, 상기 3상 원심분리기로 부터 분리된 유분을 일시 저장하는 유분탱크;
상기 유분탱크의 하류에 설치되어, 회수된 유분을 상기 유분탱크에 내장된 히팅 코일의 가열에 의해 유분내 수분 등의 이물질을 제거하는 유분정제탱크; 및
상기 유분정제탱크의 하류에 설치되어, 상기 유분정제탱크에서 생산된 유분을 일시 저장하는 히팅코일 내장형 유분저장탱크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 1,
The oil removal unit 200,
A low-speed solid-liquid separator that separates coarse foreign substances of 4 mm or more contained in the food waste water from the food waste water separated in the pretreatment unit;
A three-phase centrifuge installed downstream of the low-speed solid-liquid separator to remove more than 80% of the oil by centrifuging the three phases of solid, liquid, and oil using centrifugal force;
A three-phase centrifugal separator tank installed on one side downstream of the three-phase centrifugal separator to store solid matter and liquid desorbed liquid separated from the three-phase centrifuge and maintain a uniform concentration through a vertical shaft stirrer;
An oil tank installed on the other side downstream of the three-phase centrifugal separator to temporarily store the oil separated from the three-phase centrifugal separator;
An oil purification tank installed downstream of the oil tank to remove foreign substances such as moisture in the recovered oil by heating the recovered oil with a heating coil built into the oil tank; and
An oil storage tank with a built-in heating coil installed downstream of the oil purification tank to temporarily store the oil produced in the oil purification tank. An oil removal device using a three-phase centrifugal separator, comprising:
제 5 항에 있어서,
상기 3상 원심분리기는, 비등간격 스크류 블레이드와 유수분리격판을 구비하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 5,
The three-phase centrifugal separator is an oil removal device using a three-phase centrifuge, characterized in that it is provided with screw blades and an oil-water separation plate.
제 1 항에 있어서,
상기 혐기소화부(400)는, 산발효조와 혐기소화조가 분리된 2상 혐기소화 방식으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 1,
The anaerobic digestion unit 400 is an oil removal device using a three-phase centrifuge, characterized in that it consists of a two-phase anaerobic digestion system in which the acid fermentation tank and the anaerobic digestion tank are separated.
제 1 항에 있어서,
상기 바이오가스 정제부(500)는,
상기 혐기소화부(400)의 혐기소화조에 FeCl3를 주입하여 바이오가스내 포함된 고농도 황화수소를 1차로 제거하는 1차 탈황설비;
바이오가스내 수분을 1차로 선회류 방식에 의해 제거하는 기수분리기;
상기 기수분리기의 하류에 설치되어, 1차로 제거된 수분을 냉각을 통해 2차로 수분을 제거하는 바이오가스 제습기;
상기 바이오가스 제습기의 하류에 설치되어, 필터를 이용하여 바이오가스내 미세분진과 미스트 형상의 수분을 3차로 제거하는 가스필터;
상기 가스필터의 하류에 설치되어, 혐기소화조에서 1차 제거된 바이오가스내 황화수소를 2차로 제거하는 건식 탈황설비;
상기 건식 탈황설비의 하류에 설치되어, 활성탄의 흡착 기능을 이용하여 바이오가스내 실록산을 제거하는 실록산 제거설비;
상기 실록산 제거설비의 하류에 설치되어, 수분, 황화수소 및 실록산이 제거된 바이오가스를 일시 저장하는 가스저장조;
상기 가스저장조의 하류에 설치되어, 가스저장조에 일시 저장된 바이오가스로부터 멤브레인(Membrane)을 이용하여 CH4와 CO2의 분리막에서의 투과속도 차이로 CO2를 분리하여 CH4 98% 이상의 바이오메탄을 생산하는 맴브레인 설비; 및
상기 맴브레인 설비의 후단에 설치되어, CO2가 분리 제거된 바이오메탄으로부터 수증기 개질(steam reforming) 반응을 통해 99% 이상의 H2를 생산하는 수증기 개질 설비;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 1,
The biogas purification unit 500,
A primary desulfurization facility that first removes high concentration hydrogen sulfide contained in biogas by injecting FeCl 3 into the anaerobic digestion tank of the anaerobic digestion unit 400;
A water separator that first removes moisture in biogas using a swirling flow method;
A biogas dehumidifier installed downstream of the water separator to secondarily remove moisture by cooling the primarily removed moisture;
A gas filter installed downstream of the biogas dehumidifier to thirdly remove fine dust and mist-like moisture in the biogas using a filter;
A dry desulfurization facility installed downstream of the gas filter to secondarily remove hydrogen sulfide in the biogas first removed in the anaerobic digestion tank;
A siloxane removal facility installed downstream of the dry desulfurization facility to remove siloxane in biogas using the adsorption function of activated carbon;
A gas storage tank installed downstream of the siloxane removal facility to temporarily store biogas from which moisture, hydrogen sulfide, and siloxane have been removed;
It is installed downstream of the gas storage tank and uses a membrane to separate CO 2 from the biogas temporarily stored in the gas storage tank through the difference in permeation rates between CH 4 and CO 2 and produce biomethane containing more than 98% of CH 4 Membrane equipment that produces; and
A three-phase centrifuge comprising a steam reforming facility installed at the rear of the membrane facility to produce more than 99% H 2 through a steam reforming reaction from biomethane from which CO 2 has been separated and removed. Oil removal device using.
제 1 항에 있어서,
상기 찌꺼기 처리부(600)는,
상기 혐기소화부(400)에서 발생하는 소화여액을 일시 저류시키는 소화여액 저장조;
상기 소화여액 저장조의 하류에 설치되어, 상기 저류된 소화여액을 고액분리하는 원심탈수기;
상기 원심탈수기에서 분리된 고상(Solid)인 탈수케익을 일시 저장하는 탈수케익 저장조;
상기 탈수케익 저장조에 일시 저장된 함수율 80%의 탈수케익을 바이오가스의 열원에 의해 함수율 10% 이하의 건조물로 생산하는 슬러지 건조시설;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 1,
The waste disposal unit 600,
A digestion filtrate storage tank that temporarily stores the digestion filtrate generated in the anaerobic digestion unit 400;
A centrifugal dehydrator installed downstream of the digestion filtrate storage tank to separate solid and liquid from the stored digestion filtrate;
A dehydrated cake storage tank for temporarily storing the solid dehydrated cake separated from the centrifugal dehydrator;
A sludge drying facility for producing a dehydrated cake with a moisture content of 80% temporarily stored in the dehydration cake storage tank into a dried product with a moisture content of 10% or less by a heat source of biogas. An oil removal device using a three-phase centrifuge, characterized in that it includes a sludge drying facility.
제 1 항에 있어서,
상기 폐수처리부(700)는,
상기 찌꺼기 처리부(600)의 원심탈수기에서 분리된 액상을 저류하는 탈리액 저류조;
상기 탈리액 저류조의 하류에 이송펌프를 개재해서 설치되며, 폴리머(PAC)와 NaOH를 투입하여 미세 슬러지를 약품과 반응시키는 급속혼화조;
상기 급속혼화조에서 투입된 약품에 의해 완속 교반에 의해 슬러지 플럭(Floc)을 형성하는 완속혼화조;
상기 완속혼화조에서 형성된 플럭(Floc)을 미세공기 주입에 의해 부상시키고, 상부의 부상슬러지 제거설비에 의해 부유물질을 제거하는 가압부상조;
상기 가압부상조의 후단에 설치되어, 1차로 폐수내 유기물질과 부유물질을 제거한 후에 후단의 질소 및 인 제거 공정으로 투입 전에 유량조정 및 균등화시키는 전처리 처리수조;
상기 전처리 처리수조의 후단에 설치되어, 이송펌프에 의해 이송되어 질소가 제거되며, 외부탄소원이 공급되고 수중믹서가 설치되어 교반을 통해 질소의 제거 효율을 증대시키는 탈질조;
상기 탈질조의 하류에 설치되어, 암모니아성 질소를 아질산성 질소를 거쳐 질산성 질소로 변화시키는 폭기조;
상기 폭기조 하류에 설치되어, 폐수중에 함유된 유기물, 부유물질, T-N(총질소), T-P(총인)을 추가로 제거하는 MBR(Membrane Bio Reactor);
상기 MBR의 하류에 설치되어 최종 T-N(총질소) 250mg/L 이하, T-P(총인) 30mg/L 이하로 처리된 처리수를 하수처리장에 연계처리시키는 연계처리수조; 및
상기 가압부상조의 하류에 설치되어, 상기 가압부상조에서 발생하는 부상슬러지를 처리하는 폐수슬러지 저류조;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3상 원심분리기를 이용한 유분제거장치.
According to claim 1,
The wastewater treatment unit 700,
a desorption liquid storage tank that stores the liquid separated from the centrifugal dehydrator of the waste disposal unit 600;
A rapid mixing tank installed via a transfer pump downstream of the desorption liquid storage tank and reacting fine sludge with chemicals by adding polymer (PAC) and NaOH;
A slow mixing tank that forms sludge floc by slow agitation using chemicals introduced in the rapid mixing tank;
A pressurized flotation tank that levitates the floc formed in the slow mixing tank by injecting fine air and removes suspended solids by a flotation sludge removal facility at the top;
A pre-treatment treatment tank installed at the rear of the pressurized flotation tank to first remove organic substances and suspended solids in the wastewater and then adjust and equalize the flow rate before inputting it into the subsequent nitrogen and phosphorus removal process;
A denitrifying tank installed at the rear end of the pre-treatment tank to remove nitrogen by transporting it by a transfer pump, supply an external carbon source, and install a submersible mixer to increase nitrogen removal efficiency through stirring;
an aeration tank installed downstream of the denitrification tank to change ammonia nitrogen into nitrate nitrogen via nitrite nitrogen;
MBR (Membrane Bio Reactor) installed downstream of the aeration tank to further remove organic matter, suspended solids, TN (total nitrogen), and TP (total phosphorus) contained in the wastewater;
A linked treatment tank installed downstream of the MBR to link and treat treated water treated to a final TN (total nitrogen) of 250 mg/L or less and TP (total phosphorus) of 30 mg/L or less to a sewage treatment plant; and
An oil removal device using a three-phase centrifugal separator, comprising: a wastewater sludge storage tank installed downstream of the pressure flotation tank to treat flotation sludge generated in the pressure flotation tank.
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190077170A (en) 2017-12-23 2019-07-03 (주)이 에이 텍 Method for separating oil from the orgnic scrapped materials
KR102005816B1 (en) 2019-01-22 2019-08-01 주식회사 고려에프앤디 System for the recycling of food waste and separation of oil
KR102413751B1 (en) 2021-12-24 2022-06-28 (주)그린아산 Device for separating oil from food waste and Method for separating oil

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