KR100948334B1 - Ammonia and hydrogen sulfide removing aparatus contained in biogas - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for removing hydrogen sulfide and the ammonia contained in biogas is provided to remove hydrogen sulfide and ammonia in the form of ammonium sulfate by reacting water on which the hydrogen sulfide and the ammonia are dissolved with oxygen. CONSTITUTION: An apparatus for removing hydrogen sulfide and the ammonia contained in biogas includes a closed tank(A-type tank) and an opened tank(B-type tank). The A-type tank includes an air diffuser supplying biogas, a drainpipe(1) discharging the water with gas pressure, an inflow pipe, and an exhaust pipe discharging gas in which the hydrogen sulfide and the ammonia are removed. The B-typed tank includes a ball tap, an inlet pipe, a level sensor, the diffuser, the drainpipe, and a drainage pump.

Description

바이오가스에 함유된 암모니아 및 황화수소 제거장치{Ammonia and hydrogen sulfide removing aparatus contained in biogas}Ammonia and hydrogen sulfide removing aparatus contained in biogas}

본 발명은 바이오가스 생산장치로부터 생산되는 바이오가스에 함유된 암모니아 및 황화수소 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to ammonia and hydrogen sulfide removal device contained in the biogas produced from the biogas production apparatus.

최근 축산분뇨, 음식물 쓰레기, 하수 슬러지와 같은 유기성 폐기물을 혐기성 소화시켜 메탄 등의 바이오가스를 생산하고, 이를 발전/열생산 분야에 이용하는 기술이 주목받고 있다. 유기성 폐기물로부터 바이오가스를 생산/이용하는 방법은 바이오가스를 에너지원으로 사용할 수 있다는 점, 환경오염 부하를 감소시킬 수 있다는 점 등의 장점 때문에 기술개발이 활발하게 진행되어 오고 있다. Recently, biogas such as methane is produced by anaerobic digestion of organic wastes such as livestock manure, food waste, and sewage sludge, and the technology of using them in the power generation / heat production field has been attracting attention. The technology for producing / using biogas from organic waste has been actively developed due to the advantages of using biogas as an energy source and reducing environmental pollution load.

혐기성 소화처리는 일명 "메탄발효"라고도 하며, 상술한 유기성 폐기물 등의 안정화를 위한 생물학적 처리하는 방법으로서, 혐기성 조건하에서 통성 혐기성균 및 절대혐기성균의 작용으로 고분자의 유기물을 가수분해하여 초산, 프로피온산, 낙산 등의 휘발성 지방산을 생성하고, 최종적으로 수소, 메탄, 이산화탄소, 암모니아 및 황화수소로 가스화하는 처리방법이다. Anaerobic digestion, also known as "methane fermentation", is a method of biological treatment for stabilizing the organic wastes described above, and acetic acid and propionic acid by hydrolyzing organic substances of polymers under the action of anaerobic and absolute anaerobic bacteria under anaerobic conditions. And volatile fatty acids such as butyric acid and finally gasification with hydrogen, methane, carbon dioxide, ammonia and hydrogen sulfide.

이러한 혐기성 소화처리는 활성슬러지법이 보급되면서 적극적으로 사용되지는 않았으나, 1970 년대 중반 석유파동 이후에 회수가스(CH4 60-70%, CO2 30-40%)를 연료로 이용하는 것이 가능하고, 많은 양의 공기를 통기시켜야 하는 활성슬러지법과 비교하여 소비전력이 적은 장점, 단위 유기물당 발생되는 생물학적 슬러지량이 호기성 처리법에 비하여 현저히 적은 점, 소화슬러지에는 질소, 인, 부식질 등이 풍부하여 비료로서의 가치가 높은 점, 단순한 폐기물의 분해, 처리기능 이외에도 연료 및 퇴비를 생산하는 친환경적인 자원재생방법이라는 점에서 적극적인 석유대체에너지수단으로서 많은 연구가 활발히 진행되어 왔다.This anaerobic digestion process was not actively used due to the spread of activated sludge method, but it is possible to use recovered gas (CH 4 60-70%, CO 2 30-40%) as fuel after the petroleum surge in the mid-1970s. Advantages of low power consumption compared to activated sludge method that requires a large amount of air, significantly less biological sludge generated per unit organic matter than aerobic treatment method, digested sludge is rich in nitrogen, phosphorus, humus, etc. Many researches have been actively conducted as an active means of petroleum alternative energy in that it has a high point, and is an eco-friendly resource recycling method for producing fuel and compost as well as simple waste decomposition and treatment functions.

그러나, 상술한 바와 같은 혐기성 소화를 통해 바이오가스를 생산하는 방법은 바이오가스 내에 연료로서 사용되는 수소, 메탄가스 외에 암모니아, 황화수소, 이산화탄소 등을 포함하고 있어 바이오가스의 순도를 저하시키는 문제가 있다. 예를 들면, 황화수소는 인체에 유해할 뿐만 아니라, 발전설비 등에 바이오가스를 활용하는 경우 보일러, 엔진실린더, 배기관 등을 부식시키는 주원인으로 알려져 있다. 또한, 이산화탄소는 그 제거율이 높을수록 품질 좋은 연료로서 사용할 수 있으며, 현재까지는 일반적으로 메탄 60% 및 이산화탄소 35% 수준의 바이오가스가 생산되고 있다. 따라서, 바이오가스에 포함되어 있는 메탄 이외의 바이오가스의 순도를 저하시키는 유해가스를 제거하는 것은 바이오가스 생산 공정에 있어서 핵심이라고 할 수 있다. 특히, 종래 가스교반식 혐기소화조의 경우 교반에 사용되는 가스는 황화수소, 암모니아 등이 제거되지 않은 상태로 사용되기 때문에 암모니아, 황화수소의 배양액 내 축적으로 인해 최적의 메탄균의 생육조건을 제공할 수 없으므로, 혐기 소화조의 원료로서 젖소 및 비육우 분뇨 및 탄소/질소 비율이 높은 원료 이외에는 사용되어진 사례가 없었다. 특히 양돈 및 양계 분뇨와 같이 질소(N)의 비율이 높은 축분의 경우는 암모니아 농도의 과다 생산으로 배양액이 과알칼리조건으로 되기 때문에 가스 교반방식보다는 펌프나 프로펠러 교반방식이 주를 이루었다.However, the method for producing biogas through anaerobic digestion as described above includes ammonia, hydrogen sulfide, carbon dioxide, etc. in addition to hydrogen and methane gas used as fuel in the biogas, thereby lowering the purity of the biogas. For example, hydrogen sulfide is known to be not only harmful to the human body but also to corrode boilers, engine cylinders, exhaust pipes, etc. when biogas is used in power generation facilities. In addition, carbon dioxide can be used as a high quality fuel as the removal rate is higher, and biogas at a level of 60% of methane and 35% of carbon dioxide is generally produced. Therefore, removing harmful gases that reduce the purity of biogas other than methane contained in biogas can be regarded as a key in the biogas production process. In particular, in the case of the conventional gas agitation anaerobic digester, the gas used for agitation is used without the removal of hydrogen sulfide and ammonia, and thus cannot provide optimal growth conditions for methane bacteria due to accumulation in the culture solution of ammonia and hydrogen sulfide. In addition, there have been no cases of use of raw materials other than cows and cattle manure and high carbon / nitrogen ratios as raw materials for anaerobic digesters. In particular, in the case of high nitrogen (N) ratio, such as pig and poultry manure, the production of over-alkali conditions due to the excessive production of ammonia concentration, the pump or propeller agitation rather than gas agitation was the main.

이에, 본 발명자들은 바이오가스 생산공정으로부터 생산되는 바이오가스에 포함되어 있는 암모니아, 황화수소 등의 제거효율을 높이고자 연구하던 중, 암모니아를 99%이상 제거하고 황화수소는 기존 탈황장치보다 저비용/고효율로 적용하는 방법에 따라 99% 이상 제거 할 수 있는 장치를 개발하였다. 특히, 가스교반형 소화조에서는 본 발명의 제거장치를 적용시킴으로써 종래 단점으로 지적되어 온 황화수소와 암모니아의 소화액 내 축적을 방지할 수 있고, 메탄균의 기질인 이산화탄소와 수소를 공급함으로써 바이오가스 내 이산화탄소를 메탄화하여 바이오가스의 순도를 높일 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하였다.Therefore, the present inventors are trying to improve the removal efficiency of ammonia, hydrogen sulfide, and the like contained in the biogas produced from the biogas production process, and remove ammonia more than 99% and apply hydrogen sulfide at a lower cost / higher efficiency than the conventional desulfurization apparatus. According to the method, we developed a device that can remove more than 99%. In particular, in the gas stirring type digester, by applying the removal device of the present invention, accumulation of hydrogen sulfide and ammonia in the digestive liquid, which has been pointed out as a conventional disadvantage, can be prevented, and carbon dioxide in biogas is supplied by supplying carbon dioxide and hydrogen, which are methane substrates. The present invention was completed by finding that the purity of biogas can be increased by methanation.

본 발명의 목적은 고순도의 바이오가스를 생산하기 위해, 바이오가스의 생산공정으로부터 생산되는 바이오가스 내에 암모니아, 황화수소 등의 제거율을 최대화할 수 있는 제거장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a removal apparatus capable of maximizing the removal rate of ammonia, hydrogen sulfide, etc. in the biogas produced from the production process of the biogas in order to produce high purity biogas.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 바이오가스 생산공정에서 발생되는 암모니아 및 황화수소의 제거장치에 있어서, 상기 제거장치는 암모니아 및 황화수소를 포함하는 바이오가스가 공급되는 산기관과; 상기 산기관으로부터 공급되는 바이오가스 중 암모니아와 황화수소가 용해되는 물과; 하부에 상기 암모니아와 황화수소가 용해된 물이 수위 및 가스압력에 의해 배출되는 배수관과; 상부에 암모니아 및 황화수소가 제거된 가스가 유입되는 유입관; 및 상기 암모니아 및 황화수소가 제거된 바이오가스를 배출하는 배기관을 포함하여 구성되는 폐쇄형 탱크(이하 'A형 탱크')와; 상부에 상기 A형 탱크 하부로부터의 배수관이 연결되어 물이 유입되는 입수관과; 상기 입수관과 연결되는 수위 조절용 볼탑과; 수위를 감지하는 레벨센서와; 외부 공기가 공급되는 산기관과; 암모니아 및 황화수소가 제거된 물을 배수하는 하부 배수관과; 상기 배수관과 연결되되, 상기 레벨센서의 수위감지 정보에 따라 온(on)/오프(off)되는 배수펌프를 구비하고; 홍색 유황 세균 배양액을 포함하는 개방형 탱크(이하 'B형 탱크')가 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for removing ammonia and hydrogen sulfide generated in the biogas production process, the removal device comprises: an acid engine supplied with a biogas containing ammonia and hydrogen sulfide; Water in which ammonia and hydrogen sulfide are dissolved in the biogas supplied from the diffuser; A drain pipe through which water in which ammonia and hydrogen sulfide are dissolved is discharged by a water level and a gas pressure; An inlet pipe into which gas from which ammonia and hydrogen sulfide are removed is introduced; And a closed tank (hereinafter referred to as 'A-type tank') including an exhaust pipe for discharging the biogas from which the ammonia and hydrogen sulfide are removed. An inlet pipe through which a drain pipe from a lower portion of the A tank is connected to an upper portion thereof; A water level adjusting ball tower connected to the water inlet pipe; A level sensor for detecting the water level; An diffuser to which outside air is supplied; A lower drain pipe for draining the water from which ammonia and hydrogen sulfide are removed; A drain pump connected to the drain pipe and turned on / off according to the water level detection information of the level sensor; It provides an ammonia and hydrogen sulfide removal device characterized in that the open tank (hereinafter referred to as "B-type tank") containing the red sulfur bacterial culture medium is connected in series.

본 발명에 따른 암모니아 및 황화수소 제거장치는 저비용으로 바이오가스 생산공정으로부터 생성되는 암모니아의 99% 이상 제거하고, 황화수소는 1회 순환시 25~30%의 수준으로 제거하고, 순환 횟수를 증가시킴으로써 99%이상 제거할 수 있 어, 엔진, 연료전지 등에 적용시켜 순도 높은 바이오가스를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 가스교반형 소화조에 적용시켜 이산화탄소 함량을 20%이하로 낮춤으로써, 메탄 함량이 80% 이상인 도시가스 수준의 바이오가스를 생산할 수 있으므로, 본 발명에 따른 제거장치는 경제적인 측면 및 생산되는 바이오가스의 순도 면에서 매우 유용하게 사용할 수 있다. The ammonia and hydrogen sulfide removal device according to the present invention removes more than 99% of the ammonia generated from the biogas production process at low cost, and hydrogen sulfide is removed to a level of 25 to 30% in one cycle, and the cycle number is increased by 99%. It can be applied to engines, fuel cells, etc. to provide high-purity biogas, and to reduce the carbon dioxide content to 20% or less by applying it to gas agitation type digester. Since it is possible to produce a gas level of biogas, the removal device according to the present invention can be very useful in terms of economics and purity of the produced biogas.

본 발명은 바이오가스의 생산공정으로부터 생산되는 바이오가스 내에 암모니아, 황화수소 등의 제거율을 최대화할 수 있는 제거장치를 제공한다.The present invention provides a removal apparatus that can maximize the removal rate of ammonia, hydrogen sulfide, etc. in the biogas produced from the production process of the biogas.

도 1은 본 발명에 따른 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)와 황화수소 제거장치(R')가 서로 연결되어 사용된 형태를 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 각각 상기 제거장치(R)과 제거장치(R')을 분리하여 나타낸 도면이다. 이하, 본 발명을 상기 도면을 참조하여 상세히 설명한다.1 is a view showing a form in which the ammonia and hydrogen sulfide removal device (R) and the hydrogen sulfide removal device (R ') according to the present invention is connected to each other and used, Figures 2 and 3 are the removal device (R) and removal, respectively The figure which shows the apparatus R 'separately. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the above drawings.

본 발명의 일실시형태에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)는, The ammonia and hydrogen sulfide removal device (R) according to an embodiment of the present invention,

바이오가스 생산장치로부터 이송된 암모니아 및 황화수소를 포함하는 바이오가스가 공급되는 산기관(2)과;An acid engine 2 to which a biogas including ammonia and hydrogen sulfide transferred from the biogas production apparatus is supplied;

상기 산기관(2)으로부터 공급되는 바이오가스 중 암모니아와 황화수소가 용해되는 물과;Water in which ammonia and hydrogen sulfide are dissolved in the biogas supplied from the diffuser 2;

하부에 상기 암모니아와 황화수소가 용해된 물이 수위 및 가스압력에 의해 배출되는 배수관(3)과; A drain pipe 3 through which water in which ammonia and hydrogen sulfide are dissolved is discharged by water level and gas pressure;

상부에 암모니아 및 황화수소가 제거된 물이 유입되는 유입관(4); 및 An inlet pipe 4 through which water, from which ammonia and hydrogen sulfide are removed, is introduced; And

상기 암모니아 및 황화수소가 제거된 바이오가스를 배출하는 배기관(5)을 포함하여 구성되는 폐쇄형 탱크(이하 'A형 탱크')와;A closed tank (hereinafter referred to as 'A-type tank') including an exhaust pipe 5 for discharging the biogas from which the ammonia and hydrogen sulfide are removed;

상부에 상기 A형 탱크 하부로부터의 배수된 물이 유입되는 입수관(6)과; An inlet pipe 6 through which the drained water from the lower portion of the A tank enters;

상기 입수관(6)에 연결되어 지지되는 수위 조절용 볼탑(7)과; A water level adjusting ball tower 7 connected to and supported by the water inlet pipe 6;

수위를 감지하는 레벨센서(8)와; A level sensor 8 for detecting the water level;

외부 공기가 공급되는 산기관(10)과; An diffuser 10 to which external air is supplied;

암모니아 및 황화수소가 제거된 물을 배수하는 하부 배수관(11)과; A lower drain pipe 11 for draining the water from which ammonia and hydrogen sulfide are removed;

상기 배수관(11)과 연결되되, 상기 레벨센서의 수위감지 정보에 따라 온(on)/오프(off)되는 배수펌프(12)를 구비하고; A drain pump 12 connected to the drain pipe 11 and turned on / off according to the water level detection information of the level sensor;

홍색 유황 세균 배양액을 포함하는 개방형 탱크(이하 'B형 탱크')가 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.The open tank containing the red sulfur bacterial culture medium (hereinafter referred to as "B tank") is characterized in that connected to each other.

본 발명의 일실시형태에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)의 A형 탱크는 암모니아 및 황화수소를 물에 용존된 상태로 B형 탱크에 공급함으로써, B형 탱크 내부에서 외부공기로부터 공급된 산소와 반응하여, 암모니아 및 황화수소를 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이 황산암모늄((NH4)2SO4)의 형태로 제거하는 것으로 판단된다. The A-type tank of the ammonia and hydrogen sulfide removal device (R) according to an embodiment of the present invention supplies oxygen to the B-type tank in a state in which ammonia and hydrogen sulfide are dissolved in water, thereby supplying oxygen supplied from external air in the B-type tank. And ammonia and hydrogen sulfide in the form of ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ) as shown in Scheme 1 below.

2NH3 + H2S + 2O2 → (NH4)2SO4 2NH 3 + H 2 S + 2 O 2 → (NH 4 ) 2 SO 4

상기 제거장치(R)의 A형 탱크는 폐쇄형 탱크로서, 바이오가스 생산장치로부터 유입된 가스가 용존하는 물을 B형 탱크로 공급할 수 있도록 적절한 내부 압력과 수위를 유지시키는 것이 바람직하고, 현 개발과정에서 내부 압력은 0.4-0.6 kg/㎠로 유지되는 것이 바람직하다. 상기 A형 탱크는 바이오가스 생산장치로부터 유입되는 가스 중 메탄, 수소와 같은 대부분의 바이오가스를 도 2의 배기관(5)을 통해 배기하고, 암모니아 및 황화수소가 포함된 물을 B형 탱크에 공급하게 된다.Type A tank of the removal device (R) is a closed tank, it is preferable to maintain an appropriate internal pressure and water level so that the gas flowing from the biogas production apparatus can supply dissolved water to the type B tank, the current development The internal pressure in the process is preferably maintained at 0.4-0.6 kg / ㎠. The type A tank exhausts most of the biogas, such as methane and hydrogen, from the biogas production apparatus through the exhaust pipe 5 of FIG. 2 and supplies water containing ammonia and hydrogen sulfide to the type B tank. do.

본 발명의 일실시형태에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)의 B형 탱크는 홍색 유황 세균 배양액을 포함시키는 것이 바람직하다. 상기 홍색 유황세균 배양액 중 일부의 효소가 하기 반응식 2에 나타낸 바와 같이, 바이오가스 중의 일부 이산화탄소와 황화수소를 포름알데히드(CH2O)와 황산(H2SO4) 염의 형태로 전환시킴으로써, 바이오가스의 순도를 향상시킬 수 있다. 또한, 전환된 황산은 암모니아와 추가적으로 반응하여 하기 반응식 3에 나타낸 바와 같이, 황산암모늄의 형태로 전환되는 것으로 판단된다. 나아가, A형 탱크와 B형 탱크 사이에서 용액이 순환하기 때문에 상기와 같이 B형 탱크에 홍색 유황세균 배양액을 포함시키면 홍색 유황세균 배양액은 B형 탱크뿐만 아니라 A형 탱크에도 포함되어 동일한 목적을 달성할 수 있다.The type B tank of the ammonia and hydrogen sulfide removal device (R) according to one embodiment of the present invention preferably includes a red sulfur bacterial culture medium. As shown in Scheme 2, some enzymes in the red sulfur bacteria culture medium convert some carbon dioxide and hydrogen sulfide in the form of salts of formaldehyde (CH 2 O) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ), Purity can be improved. In addition, the converted sulfuric acid is further reacted with ammonia to determine the conversion into the form of ammonium sulfate, as shown in Scheme 3 below. Furthermore, since the solution circulates between the type A tank and the type B tank, when the red sulfur bacterial culture medium is included in the type B tank as described above, the red sulfur bacterial culture medium is included in the type A tank as well as the type B tank to achieve the same purpose. can do.

2CO2 +H2S +2H2O → 2(CH2O) + H2SO4 2CO 2 + H 2 S + 2H 2 O → 2 (CH 2 O) + H 2 SO 4

H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4 H 2 SO 4 + 2 NH 3 → (NH 4 ) 2 SO 4

상기 반응의 결과, 추가적으로 바이오가스에 포함되어 있는 황화수소를 일부 이산화탄소와 함께 저감시킬 수 있다. As a result of the reaction, the hydrogen sulfide contained in the biogas may be further reduced together with some carbon dioxide.

특히, 암모니아 및 황화수소가 제거되지 않은 상태에서 혐기소화액의 교반이 이루어지는 종래의 가스교반식 혐기조화조는 암모니아 및 황화수소가 혐기소화조 내에 존재함으로써, 바이오가스 생산 환경에 악영향을 미치는 요인으로 지적되어 왔다. 그러나, 본 발명에 따른 상기 제거장치를 적용시키면, 황화수소와 암모니아가 제거된 상태의 가스, 즉 순수한 이산화탄소, 수소 및 메탄만을 혐기소화액 교반에 이용할 수 있고, 그 결과 혐기소화액 내부의 메탄균에게 메탄생성을 위한 기질로서 이산화탄소 및 수소를 공급할 수 있다. 이는 불순물인 이산화탄소가 여분의 수소와 결합함으로써 전체 생산되는 바이오가스 중 메탄의 농도는 증가시키고, 이산화탄소의 농도를 감소시켜 상대적으로 바이오가스의 순도를 향상시킬 수 있다. In particular, the conventional gas-stirring anaerobic tank in which the anaerobic digestion liquid is agitated in the absence of ammonia and hydrogen sulfide has been pointed out as a factor that adversely affects the biogas production environment because ammonia and hydrogen sulfide exist in the anaerobic digester. However, if the removal apparatus according to the present invention is applied, only gas in which hydrogen sulfide and ammonia have been removed, that is, pure carbon dioxide, hydrogen and methane, can be used for stirring the anaerobic digestion liquid, and as a result, methane is produced to methane bacteria in the anaerobic digestion liquid. Carbon dioxide and hydrogen can be supplied as substrates for the process. This can increase the concentration of methane in the total biogas produced by combining carbon dioxide, which is an impurity, with excess hydrogen, and can relatively improve the purity of the biogas by reducing the concentration of carbon dioxide.

또한, 암모니아 및 황화수소 제거장치에 투입되는 황화수소의 농도가 높은 경우에는 빠른 속도로 순수한 황(S)의 형태로 전환시켜 제거할 수 있다. 즉, 황화수소의 농도가 높은 경우, 홍색유황세균에 의해 황화수소(H2S)가 황(S)으로 산화되는 속도가 황(S)에서 황산 음이온(SO4 2 -)으로 산화되는 속도에 비하여 상대적으로 빨리 진행되므로, 제거장치 용액 중에 황을 다량 축적시키게 되고 일부는 석출되어 용기 벽면이나 용액 중에 부유하게 된다.In addition, when the concentration of hydrogen sulfide injected into the ammonia and hydrogen sulfide removal device is high, it can be removed by converting to pure sulfur (S) form at high speed. That is, when the concentration of hydrogen sulfide is high, is the speed at which the oxidation of sulfur (S) hydrogen sulfide (H 2 S) by the red color of sulfur bacteria in the sulfur (S) sulfate anions (SO 4 2 -) is relatively compared with the rate at which oxidized As it progresses quickly, the sulfur accumulates in the eliminator solution and some precipitates and floats in the vessel wall or solution.

나아가, 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)의 B형 탱크에는 외부공기로부터 공급되는 산소를 물에 용존된 산소의 형태로 공급하는 것이 바람직하다. 이는 A형 탱크로 순환되는 물로서, 암모니아 및 황화수소를 제거시키고자 하는 바이오가스 중에 산소 유입을 차단할 뿐만 아니라, 극도의 혐기조건을 요구하는 바이오가스 생산장치 내에 산소의 유입을 원천적으로 차단하기 위함이다. Furthermore, it is preferable to supply oxygen supplied from external air to the B tank of the ammonia and hydrogen sulfide removal device R in the form of oxygen dissolved in water. This is the water circulated in the tank A, which not only blocks the inflow of oxygen into the biogas to remove ammonia and hydrogen sulfide, but also blocks the inflow of oxygen in the biogas production apparatus requiring extreme anaerobic conditions. .

또한, 본 발명의 일실시형태에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)의 B형 탱크에 존재하는 레벨센서(8)에는 서로 다른 길이의 3개의 센서봉(a, b, c)이 구비된다. B형 탱크의 수위가 상기 레벨센서(8)의 가장 짧은 길이의 센서봉(a)에 감지되면 배수펌프(12)를 가동시켜 암모니아 및 황화수소가 제거된 물을 A형 탱크로 공급하고, B형 탱크의 수위가 상기 레벨센서(8)의 중간 길이의 센서봉(b)에 감지되면 배수펌프(12)의 가동이 중단되며, 암모니아 및 황화수소의 제거반응은 A형 탱크에서도 일어나며 기체상 산소의 공급없이, A형 탱크 및 B형 탱크에 용액이 순환하면서 연속적으로 수행된다.In addition, the level sensor 8 present in the type B tank of the ammonia and hydrogen sulfide removing device R according to an embodiment of the present invention is provided with three sensor rods a, b, c of different lengths. . When the water level of the type B tank is detected by the sensor rod (a) of the shortest length of the level sensor (8), the drain pump 12 is operated to supply water from which ammonia and hydrogen sulfide are removed to the type A tank, and the type B When the water level of the tank is sensed by the sensor rod (b) of the intermediate length of the level sensor (8), the operation of the drainage pump 12 is stopped, the removal reaction of ammonia and hydrogen sulfide occurs in the type A tank and supply of gaseous oxygen Without, the solution is continuously carried out while circulating in the Type A tank and the Type B tank.

또한, 본 발명의 일실시형태에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)는 A형 탱크를 통해 암모니아 및 황화수소가 제거된 바이오가스를 A'형 탱크로 이송하여 A'형 탱크 상부의 배기관(23)을 통해 바이오가스 저장장치로 이송하거나, 바이오가스 생산장치의 교반용 가스로 이용하게 된다. In addition, the ammonia and hydrogen sulfide removal device (R) according to an embodiment of the present invention transfers the biogas from which ammonia and hydrogen sulfide have been removed to the A 'type tank through the A type tank to provide an exhaust pipe 23 above the A' type tank. ) Is transferred to the biogas storage device or used as agitation gas of the biogas production device.

나아가, 본 발명의 일실시형태에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)의 B형 탱크는 증발되는 수분만을 보충함으로써 6개월 내지 1년 동안, 또는 1년 이상의 기간 동안 암모니아, 황화수소, 이산화탄소 제거역할을 수행하는 액상의 교체없이 사용할 수 있다. 상기 제거장치(R)의 용액 교체시기는 생성물질인 황산암모늄 포화농도에 좌우되며, 제거장치 내에서의 용액 포화농도가 약 40%에 도달하면 교체하는 것이 제거효율의 측면에서 바람직하다.Furthermore, the B-type tank of the ammonia and hydrogen sulfide removal device R according to one embodiment of the present invention serves to remove ammonia, hydrogen sulfide, and carbon dioxide for 6 months to 1 year or for a period of more than 1 year by replenishing only evaporated water. Can be used without replacement of the liquid phase to carry out. The replacement time of the solution of the removal device (R) depends on the saturated concentration of ammonium sulfate as a product, and when the solution saturation concentration in the removal device reaches about 40%, it is preferable in view of removal efficiency.

본 발명의 일실시형태에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)는 황화수소 제거효율을 더욱 높이기 위해, 별도의 황화수소 제거장치(R')를 상기 제거장치(R)에 추가적으로 연결시켜 사용할 수 있다. The ammonia and hydrogen sulfide removal device (R) according to an embodiment of the present invention may be used by additionally connecting a separate hydrogen sulfide removal device (R ') to the removal device (R) to further increase the hydrogen sulfide removal efficiency.

상기 황화수소 제거장치(R')의 바람직한 실시형태는 황화수소를 포함하는 바이오가스가 유입되는 유입관(21)과; 상기 유입관(21)으로부터 유입되는 바이오가스를 산기시키는 산기관(22)과; 상기 산기관으로부터 공급되는 바이오가스의 황화수소와 반응하는 수산화철(Ⅱ) 또는 수산화철(Ⅲ)을 포함하는 물과; 황화수소가 제거된 바이오가스를 배출하는 배기관(23)을 포함하는 폐쇄형 탱크 형태로 제공될 수 있다. Preferred embodiments of the hydrogen sulfide removal device (R ') includes an inlet pipe 21 through which a biogas containing hydrogen sulfide is introduced; An diffuser 22 for radiating the biogas flowing from the inlet pipe 21; Water containing iron (II) hydroxide or iron (III) hydroxide reacting with hydrogen sulfide of the biogas supplied from the acid pipe; Hydrogen sulfide may be provided in the form of a closed tank including an exhaust pipe (23) for discharging the removed biogas.

구체적으로, 상기 황화수소 제거장치(R')은 상기 A형 탱크 상부의 배기관(5)을 통해 배기되는 암모니아 99% 및 황화수소가 일부 제거된 바이오가스를 산기 관(22)을 통해 물에 용존시키고, 제거장치(R')에 포함시킨 수산화철(Ⅱ) 또는 수산화철(Ⅲ)과 잔존 황화수소를 반응시켜 황화철 및 물의 형태로 잔존 황화수소를 제거한다. Specifically, the hydrogen sulfide removal device (R ') is dissolved in the water through the acid pipe 22, the biogas 99% ammonia and hydrogen sulfide is partially removed through the exhaust pipe 5 of the upper A-type tank, Residual hydrogen sulfide is removed in the form of iron sulfide and water by reacting iron hydroxide (II) or iron hydroxide (III) included in the removal device R 'with the remaining hydrogen sulfide.

이때, 상기 수산화(Ⅱ)철 또는 수산화철(Ⅲ)은 본 발명자들에 의해 출원되어 등록된 ‘유기태 킬레이트의 제조방법’(대한민국등록특허 제0481326호 및 미국등록특허 제7087775호)에 기재되어 있는 수산화미네랄의 제조방법에 의해 제조된 수산화철(Ⅱ)철 또는 수산화철(Ⅲ)을 사용해야만 가능하다. 기존의 Fe2O3나 FeO(OH)의 산화철이나 수산화 철을 현탁액으로 만들어 대조군 실험을 해보면 4m3/min 속도 적용시 5% 미만의 제거효율에도 미치지 못한다. At this time, the iron (II) hydroxide or iron (III) hydroxide is described in the 'method of manufacturing organic chelate' filed and registered by the present inventors (Korean Patent No. 0481326 and US Patent No. 7087775). It is possible only by using iron (II) hydroxide or iron (III) hydroxide prepared by the method for producing minerals. In the case of control experiments made with the conventional Fe 2 O 3 or FeO (OH) iron oxide or iron hydroxide as a suspension, the removal efficiency of less than 5% when applying the 4m 3 / min speed.

본 발명에서 사용되는 상기 수산화철(Ⅱ)철 또는 수산화철(Ⅲ)은 FeSO4나 FeCl2, FeCl3 등의 종래 2가 또는 3가 철을 수용액상에서 NaOH와 당량 반응시켜 얻어지는 Fe(OH)2 또는 Fe(OH)3 형태로 얻어지는 물질이다. 상기 Fe(OH)2 또는 Fe(OH)3는 하기 반응식 4에 나타난 바와 같이 얻어지는 생성물을 원심분리하여 NaCl을 제거하여 수득할 수 있다. The iron (II) hydroxide or iron (III) hydroxide used in the present invention is Fe (OH) 2 or Fe obtained by reacting an equivalent reaction with NaOH in aqueous solution in conventional divalent or trivalent iron such as FeSO 4 , FeCl 2 , FeCl 3 (OH) It is a substance obtained in 3 form. Fe (OH) 2 or Fe (OH) 3 may be obtained by centrifuging the obtained product as shown in Scheme 4 to remove NaCl.

FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl FeCl 2 + 2NaOH → Fe (OH) 2 + 2NaCl

FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl FeCl 3 + 3 NaOH → Fe (OH) 3 + 3 NaCl

상기 수산화철(Ⅱ)철 또는 수산화철(Ⅲ)은 본 발명에 따른 제거장치의 반응탱크 내 산기관에 의해서 제거장치 내 제거 용액시스템으로 용해되는 가스성분인 황화수소와 100% 반응하기 때문에, 제거효율은 산기관의 가스용해 능력에 의존한다. 종래의 탈황장치에서 고압하에 통기시켜 수산화철(Ⅲ)인 FeO(OH)을 가스상태의 황화수소와 흡착반응시켜 황화수소를 제거하는 방식보다 통기속도(가스처리능력)가 월등히 우수하고, 반응효율 면에서도 수산화철(Ⅲ)의 순도에 좌우되는 종래 탈황장치보다 우수하다. The iron (II) hydroxide or iron (III) hydroxide reacts 100% with hydrogen sulfide which is a gas component dissolved in the removal solution system in the removal apparatus by the acid pipe in the reaction tank of the removal apparatus according to the present invention, so that the removal efficiency is acid Depends on the gas soluble capacity of the engine. In the conventional desulfurization apparatus, the aeration rate (gas treatment capacity) is far superior to that of removing hydrogen sulfide by adsorption reaction of FeO (OH), which is iron hydroxide (III), with gaseous hydrogen sulfide in a desulfurization apparatus, and also in terms of reaction efficiency. It is superior to the conventional desulfurization apparatus which depends on the purity of (III).

구체적으로, 제거효율 면에서 종래 탈황장치("이상혐기 공정의 축산폐수 적용을 통한 바이오가스 생산 및 에너지 이용기술 실증 연구 최종보고서", p. 151, 2006년 9월, 산업자원부)의 경우 Fe2O3 1 kg 당 황화수소 130 g을 흡착하나, 본 발명에 따른 제거장치는 Fe(OH)3 1 kg 당 황화수소 약 478 g을 흡착시킬 수 있어 약 3.7 배 정도 우수한 제거효율을 나타낸다. 또한, 가스의 처리면에서 종래 탈황장치의 2.5 N㎥/hr 보다 월등히 우수한 약 4 Nm3/min의 통기속도를 나타내므로, 처리능력 면에서도 월등하다고 할 수 있다.Specifically, in the case of the removal efficiency in the case of the conventional desulfurization unit ("final report on the biogas production and energy utilization technology through livestock wastewater application of abnormal anaerobic process", p. 151, September 2006, Ministry of Commerce, Industry and Energy) Fe 2 130 g of hydrogen sulfide is adsorbed per 1 kg of O 3 , but the removal apparatus according to the present invention is capable of adsorbing about 478 g of hydrogen sulfide per 1 kg of Fe (OH) 3, which shows an excellent removal efficiency of about 3.7 times. In addition, since it exhibits an aeration rate of about 4 Nm 3 / min far superior to 2.5 Nm 3 / hr of the conventional desulfurization apparatus in terms of gas treatment, it can be said to be superior in terms of processing capacity.

또한, 본 발명에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)는 상술한 바와 같이, 그 내부에 포함하고 있는 홍색 유황 세균 배양액에서 존재하는 효소가 황화수소 제거시 이산화탄소를 소모함으로써, 바이오가스 중의 이산화탄소 함량을 현저하게 감소시킬 수 있다. 종래 일반적인 바이오가스 생산용 혐기소화조에서 생산되는 바이오가스는 메탄 60% 이하, 이산화탄소 35% 이하를 함유하는데 불과하다. In addition, the ammonia and hydrogen sulfide removal device (R) according to the present invention, as described above, the enzyme present in the red sulfur bacterial culture medium contained therein consumes carbon dioxide when removing hydrogen sulfide, thereby reducing the carbon dioxide content in the biogas Can be significantly reduced. Biogas produced in the conventional anaerobic digester for general biogas production contains only 60% or less of methane and 35% or less of carbon dioxide.

반면, 본 발명에 따른 상기 제거장치(R) 및/또는 제거장치(R')를 사용하면, 종래의 바이오가스 생산장치에서 생산된 바이오가스에 대하여 황화수소를 제거하기 위한 목적으로 상기 제거장치 (R')를 독립적으로 적용시킬 수 있고, 나아가 제거장치(R) 및 제거장치(R')을 결합하여 가스교반식 혐기소화조에 적용하는 경우에는 순도 높은 가스를 혐기소화조에 공급하여 혐기소화액의 교반가스로 사용하여 최적의 혐기소화조건을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 소화액 내부에 존재하는 메탄균의 기질인 이산화탄소와 수소를 공급함으로써, 불순물인 이산화탄소를 메탄으로 전환시킴으로써 이산화탄소의 함량을 20% 이하로 감소시켜 전체 생산되는 바이오가스의 메탄 함량을 80% 이상으로 증가시킬 수 있다. 하기 표 1에는 메탄균의 종류와 이용기질을 정리하여 나타내었다.On the other hand, using the removal device (R) and / or the removal device (R ') according to the present invention, the removal device (R) for the purpose of removing hydrogen sulfide with respect to the biogas produced in the conventional biogas production apparatus (R) ') Can be applied independently, and furthermore, when combined with the removal device (R) and the removal device (R') and applied to the gas stirring anaerobic digestion tank, a high-purity gas is supplied to the anaerobic digestion tank to agitate the anaerobic digestion liquid. In addition to maintaining optimal anaerobic digestion conditions, by supplying carbon dioxide and hydrogen, which are methane substrates present in the digestive fluid, by converting carbon dioxide, which is an impurity, into methane, the content of carbon dioxide is reduced to 20% or less. The methane content of the total biogas produced can be increased to over 80%. Table 1 summarizes the types and matrices of methane bacteria.

메탄생성균의 종류Type of methane producing bacteria 이용기질Substrate MethanobacteriumMethanobacterium , , thermoautotrophicumthermoautotrophicum H2 + CO2 , COH 2 + CO 2 , CO MethanobrevibacterMethanobrevibacter arboriphilusarboriphilus H2 + CO2 H 2 + CO 2 MethanococcusMethanococcus vannielliivanniellii H2 + CO2 , HCOOHH 2 + CO 2 , HCOOH MethanospirillumMethanospirillum hungateihungatei H2 + CO2 , HCOOHH 2 + CO 2 , HCOOH MethanosarcinaMethanosarcina barkeribarkeri H2 + CO2 , CH3OH, CH3COOH, methylaminesH 2 + CO 2 , CH 3 OH, CH 3 COOH, methylamines MethanosarcinaMethanosarcina mazeimazei CH3OH, CH3COOH, methylaminesCH 3 OH, CH 3 COOH, methylamines MethanothrixMethanothrix soehngeniisoehngenii CH3COOHCH 3 COOH MethanolobusMethanolobus tindariustindarius CH3OH, methylaminesCH 3 OH, methylamines MethanococcoidesMethanococcoides methylutensmethylutens CH3OH, methylaminesCH 3 OH, methylamines MethanoplanusMethanoplanus limicolalimicola H2 + CO2 , HCOOHH 2 + CO 2 , HCOOH

하기 표 2에는 본 발명에 따른 제거장치의 암모니아, 황화수소 및 이산화탄소 제거효율을 측정한 결과를 정리하여 나타내었다. 측정은 도 4에 나타낸 바와 같이, 제거장치에 투입되지 전의 바이오가스를 측정위치 1에서 측정하고, 제거장치를 통과한 바이오가스를 측정위치 2에서 수행되었다. 측정 1 내지 측정 3에 기재된 측정값은 각각 제거장치 통과횟수를 1회, 2회 및 3회로 조절한 경우에 얻어진 결과이다. 측정장치로는 GASTEC Dectector tube(제조사: 일본)를 사용하였다.Table 2 summarizes the results of measuring ammonia, hydrogen sulfide and carbon dioxide removal efficiency of the removal device according to the present invention. As shown in FIG. 4, the biogas before input to the removal apparatus was measured at measurement position 1, and the biogas passing through the removal apparatus was performed at measurement position 2. The measured values described in the measurements 1 to 3 are the results obtained when the number of passes of the eliminator was adjusted once, twice and three times, respectively. GASTEC Dectector tube (manufacturer: Japan) was used as a measuring device.

측정 Measure H2S(ppm)H 2 S (ppm) CO2(%)CO 2 (%) NH3(ppm)NH 3 (ppm) 제거장치 통과횟수Number of passes through eliminator 측정위치1Measuring position 1 측정위치2Measuring position 2 측정위치1Measuring position 1 측정위치2Measuring position 2 측정위치1Measuring position 1 측정위치2Measuring position 2 1One 50005000 16001600 2323 1818 2525 -- 1회1 time 22 16001600 320320 2020 1717 2525 -- 2회Episode 2 33 600600 4040 2020 1818 4040 -- 3회3rd time

표 2를 참조하면, 암모니아는 최초 1회 통과만으로도 100% 제거되었으며, 황화수소는 1회 통과시 약 68%, 2회 통과시 약 80%, 3회 통과시 약 94%까지 제거되었고, 이산화탄소는 바이오가스 내에 20% 이하로 함유됨을 알 수 있다. Referring to Table 2, ammonia was removed 100% by the first pass alone, hydrogen sulfide was removed by about 68% in one pass, about 80% in two passes, and about 94% in three passes, and carbon dioxide was biodegradable. It can be seen that the content is less than 20% in the gas.

본 발명은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있는 발명의 요지와 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 이러한 수정 및 변형은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다. 특히, 본 발명에 따른 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치(R) 또는 황화수소 제거장치(R')는 바이오가스의 생산과정에서 발생하는 암모니아, 황화수소, 이산화탄소 등의 가스를 제거하고 순도 높은 바이오가스를 얻을 목적으로 제공되는 장치이며, 적용되는 바이오가스 생산장치의 구조에 따라 적절하게 변형되어 사용될 수 있다. 나아가, 바이오가스 생산장치 뿐만 아니라, 매립지 가스의 탈황, 탈암모니아, 탈이산화탄소 등을 목적으로 하는 장치에도 적용될 수 있다.The present invention can be variously modified and modified without departing from the spirit and scope of the invention which can be easily recognized by those skilled in the art, and all such modifications and variations are obviously belong to the appended claims. In particular, the ammonia and hydrogen sulfide removal device (R) or hydrogen sulfide removal device (R ') according to the present invention is to remove the gas such as ammonia, hydrogen sulfide, carbon dioxide generated in the production process of the biogas to obtain a high purity biogas The device is provided as, can be used appropriately modified according to the structure of the biogas production apparatus applied. Furthermore, the present invention can be applied not only to a biogas production apparatus but also to an apparatus for the purpose of desulfurization, deammonia, and decarbonization of landfill gas.

도 1은 본 발명에 따른 암모니아 및 황화수소 제거장치(R)와 황화수소 제거장치(R')가 서로 연결되어 사용된 형태를 나타낸 도면이고; 1 is a view showing a form in which the ammonia and hydrogen sulfide removal device R and the hydrogen sulfide removal device R 'according to the present invention are connected to each other and used;

도 2는 상기 도 1의 제거장치(R)의 상세도이고;2 is a detailed view of the removal device R of FIG. 1;

도 3은 상기 도 1의 제거장치(R')의 상세도이고;3 is a detailed view of the removal device R 'of FIG. 1;

도 4는 상기 도 1에 나타낸 제거장치 (R) 및 (R')에 대하여, 암모니아, 황화수소, 이산화탄소의 제거효율을 알아보기 위한 실험에서 측정위치를 표시한 도면이다.4 is a view showing the measurement position in the experiment to determine the removal efficiency of ammonia, hydrogen sulfide, carbon dioxide for the removal device (R) and (R ') shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 바이오가스 공급 브로워1: Biogas Supply Brower

2 : 산기관(A형 탱크)2: diffuser (type A tank)

3 : 배수관(A형 탱크)3: drain pipe (Type A tank)

4 : 유입관(A형 탱크)4: inlet pipe (Type A tank)

5 : 배기관(A형 탱크) 5: exhaust pipe (Type A tank)

6 : 입수관(B형 탱크)6: water inlet pipe (B tank)

7 : 볼탑7: ball top

8 : 배수펌프용 레벨센서(a: 상단 센서봉, b: 중단 센서봉, c: 하단 센서봉)8: Level sensor for drainage pump (a: upper sensor rod, b: stop sensor rod, c: lower sensor rod)

9 : 외부공기 흡입브로워9: External air suction blower

10: 산기관(B형 탱크)10: diffuser (type B tank)

11: 배수관(B형 탱크)11: Drain pipe (B tank)

12: 배수펌프 12: drain pump

21: 가스유입관(A'형 탱크)21: gas inlet pipe (A 'tank)

22: 산기관(A'형 탱크)22: diffuser (A 'tank)

23: 배기관(A'형 탱크)23: exhaust pipe (A 'tank)

Claims (9)

바이오가스 생산공정에서 발생되는 암모니아 및 황화수소의 제거장치에 있어서,In the device for removing ammonia and hydrogen sulfide generated in the biogas production process, 상기 제거장치는The removal device is 암모니아 및 황화수소를 포함하는 바이오가스가 공급되는 산기관과;An acid pipe to which a biogas containing ammonia and hydrogen sulfide is supplied; 상기 산기관으로부터 공급되는 바이오가스 중 암모니아와 황화수소가 용해되는 물과;Water in which ammonia and hydrogen sulfide are dissolved in the biogas supplied from the diffuser; 하부에 상기 암모니아와 황화수소가 용해된 물이 수위 및 가스압력에 의해 배출되는 배수관과; A drain pipe through which water in which ammonia and hydrogen sulfide are dissolved is discharged by a water level and a gas pressure; 상부에 암모니아 및 황화수소가 제거된 물이 유입되는 유입관; 및 An inlet pipe through which water, from which ammonia and hydrogen sulfide are removed, is introduced; And 상기 암모니아 및 황화수소가 제거된 가스를 배출하는 배기관을 포함하여 구성되는 폐쇄형 탱크(이하 'A형 탱크')와;A closed tank (hereinafter referred to as 'A-type tank') including an exhaust pipe for discharging the gas from which the ammonia and hydrogen sulfide are removed; 상부에 상기 A형 탱크 하부로부터의 배수관이 연결되어 물이 유입되는 입수관과; An inlet pipe through which a drain pipe from the lower portion of the A-type tank is connected to an upper portion thereof; 상기 입수관과 연결되는 수위 조절용 볼탑과; A water level adjusting ball tower connected to the water inlet pipe; 수위를 감지하는 레벨센서와; A level sensor for detecting the water level; 외부 공기가 공급되는 산기관과; An diffuser to which outside air is supplied; 암모니아 및 황화수소가 제거된 물을 배수하는 하부 배수관과; A lower drain pipe for draining the water from which ammonia and hydrogen sulfide are removed; 상기 하부 배수관과 연결되되, 상기 레벨센서의 수위감지 정보에 따라 온(on)/오프(off)되는 배수펌프를 구비하고; A drain pump connected to the lower drain pipe and turned on / off according to the water level detection information of the level sensor; 홍색 유황 세균 배양액을 포함하는 개방형 탱크(이하 'B형 탱크')가 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.Ammonia and hydrogen sulfide removal device, characterized in that the open tank (hereinafter referred to as "B-type tank") containing the red sulfur bacterial culture medium is connected in series. 제1항에 있어서, 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치의 A형 탱크는 암모니아 및 황화수소를 물에 용존된 상태로 B형 탱크에 공급함으로써, B형 탱크 내부에서 외부공기로부터 공급된 산소와 반응하여, 암모니아 및 황화수소를 황산암모늄((NH4)2SO4)의 형태로 제거하는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.The A-type tank of the ammonia and hydrogen sulfide removing device of claim 1 reacts with oxygen supplied from the outside air in the B-type tank by supplying ammonia and hydrogen sulfide to the B-type tank in a dissolved state in water. And ammonia and hydrogen sulfide removing apparatus for removing hydrogen sulfide in the form of ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ). 제1항에 있어서, 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치의 A형 탱크 및 B형 탱크는 홍색 유황 세균 배양액을 이용하여 바이오가스 중의 이산화탄소와 황화수소를 포름알데히드(CH2O), 황산(H2SO4) 염 또는 순수한 황(S)의 형태로 제거하는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.According to claim 1, wherein the A and B tanks of the ammonia and hydrogen sulfide removal device is a formaldehyde (CH 2 O), sulfuric acid (H 2 SO 4) salt of carbon dioxide and hydrogen sulfide in the biogas using a red sulfur bacteria culture medium Or ammonia and hydrogen sulfide removal device, characterized in that to remove in the form of pure sulfur (S). 제1항에 있어서, 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치의 B형 탱크는 외부공기로부터 산소를 물에 용존 산소 형태로 공급함으로써 바이오가스 생산장치에 정제 된 바이오가스를 회수시키는 과정에서 산소의 유입을 차단하는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.The method of claim 1, wherein the B-type tank of the ammonia and hydrogen sulfide removal device to block the inflow of oxygen in the process of recovering the purified biogas to the biogas production apparatus by supplying oxygen from the external air to the water in the form of dissolved oxygen. Ammonia and hydrogen sulfide removal device, characterized in that. 제1항에 있어서, 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치의 B형 탱크에 존재하는 레벨센서는 서로 다른 길이의 3개의 센서봉을 구비하여, B형 탱크의 수위가 가장 짧은 길이의 센서봉에 감지되면 배수펌프를 가동시켜 암모니아 및 황화수소가 제거된 물을 A형 탱크로 공급하고, B형 탱크의 수위가 중간 길이의 센서봉에 감지되면 배수펌프의 가동을 중단시켜 암모니아 및 황화수소의 제거반응을 수행하는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.According to claim 1, wherein the level sensor present in the type B tank of the ammonia and hydrogen sulfide removal device is provided with three sensor rods of different lengths, when the water level of the type B tank is detected by the sensor rod of the shortest length drainage A pump is operated to supply ammonia and hydrogen sulfide-free water to the tank A. When the water level of the tank B is detected by a sensor rod of medium length, the drainage pump is stopped to perform the removal of ammonia and hydrogen sulfide. Ammonia and hydrogen sulfide removal device characterized in. 제1항에 있어서, 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치는 황화수소 제거효율을 높이기 위해, 상기 A형 탱크 상부의 배기관을 통해 공급되는 암모니아 및 황화수소가 제거된 바이오가스를 산기관을 통해 용존시키고, 수산화철(Ⅱ) 또는 수산화철(Ⅲ)과 잔존 황화수소를 반응시켜 황화철 및 물의 형태로 잔존 황화수소를 제거하는 황화수소 제거장치를 추가적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.According to claim 1, wherein the ammonia and hydrogen sulfide removal device, in order to increase the hydrogen sulfide removal efficiency, the ammonia and hydrogen sulfide-depleted biogas supplied through the exhaust pipe on the top of the A-type tank is dissolved through the acid pipe, iron hydroxide (II Or a hydrogen sulfide removal device for reacting iron hydroxide (III) with the remaining hydrogen sulfide to remove the remaining hydrogen sulfide in the form of iron sulfide and water. 제6항에 있어서, 상기 황화수소 제거장치는,The method of claim 6, wherein the hydrogen sulfide removal device, 황화수소를 포함하는 바이오가스가 유입되는 유입관과;An inlet pipe through which biogas containing hydrogen sulfide is introduced; 상기 황화수소를 포함하는 바이오가스가 유입되는 유입관(21)으로부터 유입되는 바이오가스를 산기시키는 산기관과;An acid pipe for radiating the biogas flowing from the inlet pipe 21 into which the biogas containing hydrogen sulfide flows; 상기 유입관(21)으로부터 유입되는 바이오가스를 산기시키는 산기관으로부터 공급되는 바이오가스의 황화수소와 반응하는 수산화철(Ⅱ) 또는 수산화철(Ⅲ)을 포함하는 물과;Water containing iron hydroxide (II) or iron hydroxide (III) reacting with hydrogen sulfide of the biogas supplied from an acid pipe for producing the biogas flowing from the inflow pipe 21; 황화수소가 제거된 바이오가스를 배출하는 배기관을 포함하여 구성되는 폐쇄형 탱크(A'형 탱크)인 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.Ammonia and hydrogen sulfide removal device, characterized in that the closed tank (A 'type tank) comprising an exhaust pipe for discharging the hydrogen sulfide removed biogas. 제7항에 있어서, 상기 황화수소 제거장치에 투입되는 수산화 철(Ⅱ) 또는 수산화철(Ⅲ)은 FeSO4, FeCl2 또는 FeCl3에 NaOH를 반응시켜 얻어지는 Fe(OH)2, Fe(OH)3를 사용하는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.The method of claim 7, wherein the iron (II) hydroxide or iron (III) to be introduced into the hydrogen sulfide removing device is a Fe (OH) 2 , Fe (OH) 3 obtained by reacting NaOH to FeSO 4 , FeCl 2 or FeCl 3 Ammonia and hydrogen sulfide removal device, characterized in that used. 제1항에 있어서, 상기 암모니아 및 황화수소 제거장치는 제거장치 내에 유입되는 바이오가스가 제거장치 내에서 충분히 용해될 수 있도록 유입속도를 조절하거나, 바이오가스가 제거장치를 순환하는 횟수를 증가시킴으로써 제거효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 암모니아 및 황화수소 제거장치.According to claim 1, wherein the ammonia and hydrogen sulfide removal device is removed by adjusting the inflow rate so that the biogas flowing into the removal device is sufficiently dissolved in the removal device, or by increasing the number of times the biogas is circulated in the removal device. Ammonia and hydrogen sulfide removal device, characterized in that to improve the.
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