KR20090098534A - 음식물류 폐기 발생폐수 순산소발효 공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물류 폐기 발생폐수를 순산소 발효공정 처리로 음식물 폐수에 SS등 찌꺼기 농도에 관계없이 발효탱크에 넣고 가동시키면 모든 찌꺼기는 부상시켜 위로 띠우고 발효상태는 양호하며 항상 고밀도 미생물을 유지시키는 순산소 발효공정에 관한 것이다

본 순산소 발효공정은 발효 진행중 PH가 계속 내려가 알카리수로 중성 조절을 요하며 부상되는 찌꺼기는 거품형태로 체적량이 많아 즉시 외부로 꺼내 처리만 하면 운전에 제약 사항은 없다 운전중 전정이 되면 그대로 기다린후 가동하면 발효시간이 늦을 뿐 물성변화로 인한 큰 어려움은 없다

본 발명은 발효탱크를 땅에 묻어 지열 만으로도 미생물 적정온도가 유지되게 하고 발효탱크 상단에 산소용해기를 여려대를 설치하여 시간당 발효탱크 전체폐수 물량에 몇배를 회전 투입시켜야 고밀도 미생물을 유지시킬 수 있고 과포화 상태의 폐수에서 나오는 산소방울에 의해 찌꺼기를 부상 시킨다

음식물류 폐기 발생폐수 , 순산소 발효공정, 찌꺼기 부상, 산소입자 산소 용해기 , PH, 유지방, 알카리수

Description

음식물류 폐기 발생폐수 순산소발효 공정{omitted}

본 발명은 음식물류 폐기 발생폐수를 순산소 발효공정 처리로 음식물 폐수에 SS등 찌꺼기 농도에 관계없이 발효탱크에 넣고 가동시키면 모든 찌꺼기는 부상시켜 위로 띠우고 발효상태는 양호하며 항상 고밀도 미생물을 유지시키는 순산소 발효공정에 관한 것이다

음식물류 폐기물을 재활용하는 과정에서 발생되는 폐수를 현재까지는 해양배출에 의존 하였으나 2006년3월24일 런던협약이 발효가 되여 그협약이 실효되는 시점 2012년말에서 해양배출 자체가 국제적인 규제를 받을 수 밖에 없는 실정으로 육상처리 시설이 시급한 상태이나 현재 사용하는 모든 방법들이 충분하지 못하다 처리 방법으로 혐기성발효와 호기성발효로 처리 시키는되 혐기성소화조 운전 조건은 메탄생성균이 가장 잘 성장하는 약 PH 6.7 - 7.4에서 온도는 37-38℃ 내외 그리고 유기산이 적정량(정상상태 유기산 농도, ＜5,000ppm 존재하는 상태에서 운전되는 것이 가장 중요하다 만약 소화조 내에 존재하는 미생물이 모두 먹어치울 수 있는 량(적정 부하율)을 넘어 유기물이 투입 될경우에는 처음에 유기산생성 박태리아는 자꾸 유기산을 만들어 내고 메탄박태리아는 미처 먹어 치우지 못하는 상태가 되여 유기산이 축척되고 PH가 자꾸 낮아지다가 6.7 이하가 되면 그나마 먹어 치우던 량도 줄어들면서 PH는 더 내려가 결국 메탄박태리아는 모두 사멸하는 상태가 된다

그러면 유기산 박태리아만 남아 활동 하면서 유기산,암모니아,이황화수소 등 냄새나는 물건만 잔뜩 만들어 더 이상 분해가 되지않는다 음식물류 폐기 생성폐수는 보통 BOD가 10만 mg/l가 초과 하는대 물을 배가하면서 그 조건에 맞추기가 쉽지않고 잘못 운전된 폐수가 발생할시 처리가 상당히 어렵다

호기성발효로 공기 포기를 하는대 폐수물 분자에 폐gas가 가득차 있어 많은량의 공기를 불어 넣어도 실지 산소공급이 미약하여 처리기간이 오래 걸린다 (도 7) 과 같은 순산소 용해공법은 공기포기에 비해 월등히 우수하나 찌꺼기분리를 하지못하여 음식물 폐수에 적합하지 못하다

종래기술의 문헌정보

[문헌1] 음식물류 폐기물 관리 및 처리기술 웨크샵 : 2004,5,13

수도권 매립지 관리공사

본 발명은 음식물류 폐기 발생폐수에 고형분 찌거기가 많은대 발효과정 전처리 시설에서 분리가 기준치에 못 미치면 이 찌꺼기는 발효 미생물에 악영향을 주어 전체 발효에 지장을 초래한다

본 발명은 음식물류 폐기 발생폐수에 고형분 찌거기가 많아도 발효탱크에 넣고 산소용해기로 발효탱크내의 폐수를 고농도로 산소용해(20mg/l)시켜 반복 회전시 키면 고형분 찌꺼기를 부상시켜 띄워 제거하면서 고밀도 미생물을 항시 유지시키는 공정이다

본 발명은 산소발효탱크를 땅에 묻어 미생물 필요 온도를 항시 유지시키고 발효탱크 상단에 산소용해기를 여려조 설치하여 처음에는 1조만 가동시켜 1 시간에 1회전만 회전 시키지만 시간이 갈수록 미생물 증식으로 몇배를 가동 회전 시켜야 적합하다 발효탱크내 전체페수의 DO는 과포화 상태이고 발효탱크 중앙에 회전반전기는 회전을 하면서 폐수를 회전시켜 와류를 만들어 폐수에 충격을 주면 폐수에 과포화된 산소 일부가 이탈하면서 산소방울이 되여 찌꺼기나 유지방에 붙어 부상 시킨다 부상된 찌꺼기는 거품 형태로 되여 부피량이 많아 즉시 즉시 외부로 인출 시키면서 파쇄 하는 장치가 따라야 하고 발효 진행중에 PH가 계속 내려가 알카리수로 중화시키는 장치를 겸하면 다른조건의 시설이 따르지 않는다

본 발명은 음식물류 폐기 발생폐수에 고형분 찌거기가 많아도 발효탱크에 넣고 순산소공법으로 발효시키면 탱크내 모든 고형분 찌꺼끼는 부상시켜 제거하고 항시 고밀도 미생물을 유지하여 빠른 시일내에 발효시킨다

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다

도 1는 음식물류 폐기 생성폐수를 순산소 발효공정으로 발효탱크(1)를 땅에 묻어 지열로 미생물 온도를 유지시켜 주고 발효탱크(1)의 상단에 산소용해기(4) 여 러조를 설치하고 발효탱크(1)의 발효폐수(7)을 폐수가압pump(4p)로 흡입 후 압력을 가하여 폐수분사노즐(4b)에서 분사시키면 산소용해기(4) 내에 고압의 산소 gas(18)는 폐수물방울(7a) 물분자 속으로 파고 들어가면 물분자속의 폐gas는 쫓겨난다 이때 용해되는 산소의 do는 (20-30mg/l)가 용해된다

산소용해기(4)의 가동은 1차로 1조를 가동시켜 시간당 1회전으로 연속 회전시 시키면 4시간후에는 발효폐수 천체가 20mg/l 이상이 되여 48시간 지속되다 차츰 떨어저 1mg/l 가되면 산소용해기(4) 여러조를 가동시키면 발효탱크(1)의 발효폐수(7)는 과포화 상태가되고 중심에 돌아가는 회전 믹서 날개(6c)와 같이 회전하면서 물 와류를 이르키며 돌아 간다 과포화상태의 폐수(7)는 일부의 산소방울(11)를 방출하여 유지방(13), SS 찌꺼기(12)에 붙어 부상 시킨다 (도5 참조)

도4 에서와 같이 부상된 찌꺼기(16)은 서로 엉켜 거품과 큰방울로 그부피가 왕성하게 형성된다 거품밀대 회전 바(6a)가 회전하면서 거품 찌꺼기(16)를 밀어 거품 이송 스크류(8a)내로 밀어 넣는다 이 찌꺼기는 거품파쇄기(9)를 거치면 고형분(10)으로 처리되 배출시킨다

도1 에서 음식물류 폐기발생 폐수는 발효가 진행 되면서 PH 가 연속 내려가 알카리수(5)를 알카리수pump(5p)로 항시 가동하고 있으며 감지쎄서(5s)가 PH를 감하여 알카리수공급 쏠발브(5sv)에 보내면 알카리수(5)를 공급시켜 조절 시킨다

도1에서 음식물류 폐기발생폐수(3)는 do가 4,5정도로 호기성균이 살수없는 상태 원수pump(3p)로 흡입 송출하여 알카리수 송출pipe(5a)에서 공급되는 알카리수에 혼합되여 PH7 로 조정하여 공급한다 ph중화감지기(3g)에서 체크하여 콘트롤한다

미설명 부분 2,폐수저장 탱크 3T,알카리수 탱크 6c,떨림방지 빔 6d,회분응고방지 날개 6r,밀대 고무판 8c,정지벽 판 9a,거품이송 스크류 9b,거품파쇄기 봉 14,배출량 조절발브 15,발효폐수 배출관 18a,산소호스 18b,산소계지 19,체크발브 20,폐gas배출 쏠발브 21,지상 22,수위감지기 29,교반 모터 30,회전수차 31,폐수 32,폐수공급관 33,폐수통로 34,발효폐수 35, 발효폐수 출구

[실시예 1] 돼지돈분(50ton)-순산소공법 발효 ( 2003, 12월 )

시험장소 : 경기 안성시 일죽면 (신촌농장)

견해 : 돈분발효는 PH가 7.5에서 올라가 9.5까지 상승후 7.5로 복귀

[실시예 2] 음식물류 폐기 생산폐수(1ton)-순산소공법 발효 ( 2007, 12월 )

시험장소 : 전남 담양군 담양읍 삼만리( 주:그린바이오랜드 )

견해 : 음식물류 폐기 발생폐수는 PH가 4.5에서 7로 조정후 계속 내려감

도1 : 순산소 발효탱크의 절개도및 주변기기

도2 : 순산소 발효탱크의 일부 절개도및 산소용해기 측면도

도3 : 순산소 발효탱크의 일부 절개 측면도

도4 : 찌꺼기 이송스크류 A-A'절개 단면도

도5 : 17번 확대도

도6 : 기존 사용되는 순산소 용해법의 절개 측면도

Claims (1)

1. 음식물류 폐기 발생폐수를 순산소 발효공정으로 발효 처리하는 공정에 있어서

   폐수발효탱크 상단에 순산소용해기를 설치하여 펨프를 가동시켜 발효탱크 하단 폐수를 흡입 산소용해기 내에서 고농도 산소를 농축시켜 발효탱크 상위에 공급시켜 회전을 하면서 폐수흐름에 와류를 일으키고 중앙에 서 돌고있는 교반기날개에 의해 회전을 증가시키면 산소과포화 상태의 폐수 입자에서 일부 산소입자를 토해낸다 이 미새한 산소방울은 유지방이나 SS에 붙어 부상한다 이부상된 거품찌꺼기는 교반기 회전날개에 밀려 거품이송기로 밀어 넣어 이송 제거한다

   폐수 발효조 내에서 찌꺼기를 부상시켜 처리 하면서 항시 고밀도 미생물을 유지시켜 고도처리를 하는 발효공정

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