KR20090100477A - Biological waste bio-gas generating devices - Google Patents

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주식회사 환경시설관리공사
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Abstract

PURPOSE: A device for generating bio gas of organic waste is provided to minimize sludge generation quantity while reducing energy consumption to the utmost by generating the bio gas in an anaerobic condition through a dry-typed anaerobic digester. CONSTITUTION: A device for generating bio gas of organic waste generates methane gas by fermenting the organic waste in an anaerobic condition. The bio gas generating device includes a grinder(110), a foreign material selector(120), an organic waste reservoir(130), a dry-typed anaerobic digester(140), an organic waste supply unit, a gas reservoir(160), a heating source(170), a sludge retaining tank(180), and a sludge discharge unit. The grinder pulverizes the organic waste to predetermined size. The foreign material selector selects metal foreign materials from the organic waste. The organic waste reservoir stores the organic waste. The dry-typed anaerobic digester generates the methane gas by fermenting the organic waste supplied from the organic waste reservoir. The gas reservoir stores the bio gas generated from the bio gas. The heating source heats an inner side of the dry-typed anaerobic digester to the constant temperature. The sludge retaining tank stores the waste sludge. The sludge discharge unit transfers the waste sludge to the sludge retaining tank.

Description

유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치{Biological waste bio-gas generating devices}Biological waste bio-gas generating devices

본 발명은 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조의 혐기성 소화에 의한 발효를 통해 유기성 폐기물로부터 바이오 가스를 생성할 수 있도록 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치에 관한 것이다.The present invention relates to a biogas generating apparatus for organic waste, and more particularly, to generate biogas from organic waste through fermentation by anaerobic digestion of dry anaerobic digester of organic waste that has been shredded to a certain size by removing metallic foreign substances. The present invention relates to a biogas generating apparatus of organic wastes.

일반적으로 인구증가와 경제발전의 가속화 및 소득의 증가에 따라 인류의 생활수준은 향상된 반면 환경오염은 가속화되고 있다. 특히, 인구증가와 생활방식의 변화 및 외식문화의 확대 등으로 인하여 음식물 쓰레기, 하·폐수처리장의 슬러지, 수산물 가공공장의 폐기물, 농·축산물 가공공장의 폐기물, 식품·제지 공장의 찌꺼기, 도축장의 도축 폐기물, 톱밥, 쌀겨, 축산분뇨 및 기타 유기성 생쓰레기와 같은 유기성 폐기물의 증가는 환경 및 수질오염의 가장 큰 원인으로 대두되고 있는 실정이다.In general, with the increase of population, the acceleration of economic development, and the increase of income, the standard of living of mankind is improved while environmental pollution is accelerating. In particular, due to population growth, lifestyle changes, and food culture expansion, food waste, sludge from sewage and wastewater treatment plants, waste from aquatic product processing plants, waste from agricultural and livestock product processing plants, garbage from food and paper mills, slaughterhouses, etc. The increase in organic waste such as slaughter waste, sawdust, rice bran, livestock manure and other organic raw waste is the leading cause of environmental and water pollution.

한편, 전술한 바와 같은 유기성 폐기물의 발생은 유독성 냄새의 발생, 해충 의 이상 발생, 침출수 및 오·폐수 등으로 인한 상수원의 오염 등 인간생활에 직접적인 폐해를 유발시키고 있음은 주지의 사실이다. 이에 따라, 환경 및 수질오염이 사회적인 큰 문제로 대두되면서 쾌적한 환경에 대한 욕구는 날이 갈수록 증가되어 폐기물의 처리 및 활용에 대한 노력이 다각적으로 진행되고 있다.On the other hand, it is well known that the generation of organic waste as described above causes direct harm to human life, such as the generation of toxic odors, abnormal occurrence of pests, pollution of water sources due to leachate and waste water, and the like. Accordingly, as the environmental and water pollution have emerged as a major social problem, the desire for a pleasant environment is increasing day by day, and efforts to treat and utilize waste are diversified.

전술한 유기성 폐기물의 처리 및 활용에 대한 노력의 일환으로 정부에서도 유기성 폐기물의 재활용제품이 상품으로써 유통과 사용이 활성화되도록 하기 위하여 현재 유기성 폐기물 사료제조업 등록기준을 마련하여 제조·판매가 가능하도록 하고, 전문 사료·비료생산·판매업체를 통한 재활용제품의 유통체계를 갖추어 생산 및 판매를 활성화하고 있으며, 제품의 생산자·소비자 연계를 위하여 폐기물 유통정보시스템을 연계·알선 및 정보제공을 실시하고 있다. 아울러, 유기성 폐기물을 바이오 가스인 메탄가스를 생산하는데 활용하기 위한 기술도 개발되고 있다.As part of the efforts to treat and utilize the organic wastes described above, the government has also established the registration standards for organic waste feed manufacturing industry to enable the manufacture and sale of organic waste feedstuffs in order to promote the distribution and use of recycled products as organic commodities. The company is promoting the production and sales of recyclable products through feed and fertilizer production and sales companies, and linking, arranging and providing information on waste distribution information systems to link producers and consumers of products. In addition, techniques for utilizing organic waste to produce methane gas, which is a biogas, have also been developed.

다음은 유기성 폐기물의 처리에 대한 종래의 기술로는 유기성 폐기물을 매립하는 것으로써 이러한 유기성 폐기물의 매립은 주지하는 바와 같이 갈수록 줄어드는 매립지난과 수송비 및 막대한 매립비용으로 인하여 많은 문제점이 수반된다. 또한, 침출수 및 악취 등의 문제로 인한 수질 및 환경오염이 우려되는 문제가 있다.The following is a conventional technique for the disposal of organic waste, which is to fill the organic waste, which is known as landfilling of such organic waste is accompanied by a number of problems due to the landfill and transport costs and enormous landfill costs are gradually reduced. In addition, there is a problem that the water quality and environmental pollution due to problems such as leachate and odor.

또한, 자본시장의 개방, 지구의 온난화 및 엘리뇨 현상 등으로 인한 농작물 작황의 우려와 이에 따른 사료 값의 폭등으로 축산농가의 어려움이 예상되고 있는 시점에서 대안으로 대두되고 있는 유기성 폐기물의 사료화를 들 수 있는데, 종래의 유기성 폐기물 사료화 방법으로는 건조 발효 사료화 방법 및 습식 사료화 방법 등 이 있다.In addition, feedstocking of organic waste, which has emerged as an alternative when livestock farmers are expected to be difficult due to concerns about crop production due to the opening of the capital market, global warming and El Niño, and the resulting increase in feed prices. Conventional organic waste feed methods include dry fermentation feed methods and wet feed methods.

그리고, 유기성 폐기물을 바이오 가스인 메탄가스를 생산하는데 활용하기 위한 기술로는 유기성 폐기물을 이용한 바이오 가스 발생처리시스템이 개발되었다. 이러한 시스템은 1990년 대체에너지 개발로부터 시작되었으며, 그 후 산업공정으로부터 발생되는 식품 산업폐수 등을 에너지로 전환하기 위한 고율 혐기성 처리공정이 개발되기 시작하여 현재 실용화가 완료된 상태이다.In addition, as a technology for utilizing organic waste to produce methane gas, which is a biogas, a biogas generation treatment system using organic waste has been developed. This system began with the development of alternative energy in 1990, and then the high-rate anaerobic treatment process for converting food industry wastewater generated from industrial process into energy has begun to be developed.

그러나, 전술한 바와 같은 고율 혐기성 처리공정의 기술 대부분은 고형물의 함량이 낮은 용존성 폐수들로 고율 혐기성 처리공정에 잘 적용되는 폐수들이다. 이 후 고형물의 함량이 높은 하수 슬러지, 축산분뇨, 음식물 쓰레기 등을 혐기성 공정에 의해 처리하기 위한 현대식 고율 혐기성 처리공정의 개발이 본격화 되었으며, 축산분뇨 등 일부 유기성 폐기물의 혐기성 처리에 성공적으로 응용되어 현장에 실규모 처리시스템이 운전되고 있다.However, most of the techniques of the high rate anaerobic treatment process as described above are wastewaters that are well applied to the high rate anaerobic treatment process with low dissolved solids. Afterwards, the development of modern high-rate anaerobic treatment process for treating sewage sludge, livestock manure and food waste with high solids content by anaerobic process has begun, and it has been successfully applied to anaerobic treatment of some organic waste such as livestock manure. The full scale processing system is operating.

한편, 전술한 축산분뇨, 하수 슬러지 및 음식물 쓰레기 등과 같은 유기성 폐기물은 기본적으로 고형물 함량이 높은 유기성 폐기물로 구성되어 있어 기 개발되어 이용되고 있는 현대식 고율 혐기성 처리공정(UASB 공정)에 적용하기 위해서는 고액분리를 위한 전처리시스템 도입, 분리된 액체의 용해화를 위한 가수분해조 설치 등 고효율의 메탄가스 생산을 위해 전처리시설 등이 필요한 실정이다.On the other hand, organic wastes, such as livestock manure, sewage sludge and food waste, are basically composed of organic wastes with a high solids content, so that they are solid-liquid separation in order to be applied to the modern high-rate anaerobic treatment process (UASB process) that has been developed and used. Pretreatment facilities are needed to produce methane gas with high efficiency, such as the introduction of a pretreatment system and a hydrolysis tank to dissolve the separated liquid.

전술한 바와 같은 혐기성 소화처리 방법은 유기성 폐수 및 폐기물에서 에너지회수의 적합한 기술로, 소화 처리기술의 진보 및 전처리방법의 도입에 등에 따라 처리속도가 향상되고 있고, 바이오 가스의 회수율도 증가하고 있으나 기대에는 미 치지 못하는 실정이다.Anaerobic digestion treatment as described above is a suitable technique for energy recovery in organic wastewater and waste, and the treatment speed is improved with the advance of digestion treatment technology and the introduction of pretreatment method, and the recovery rate of biogas is increasing, but it is expected The situation is not crazy.

따라서, 전술한 바와 같은 문제를 해결하고자 대한민국 등록특허 제311987호(음식물 쓰레기와 하수슬러지의 병합처리 시스템)에서 음식물 쓰레기와 하수 슬러지를 혐기 소화하여 병합 처리하는 시스템을 제시한 바 있다.Therefore, in order to solve the problems as described above, the Republic of Korea Patent No. 311987 (combined treatment system of food waste and sewage sludge) has proposed a system for anaerobic digestion of food waste and sewage sludge combined treatment.

그러나, 전술한 바와 같은 기술은 음식물 쓰레기와 하수 슬러지를 혐기 소화하여 병합 처리하는 시스템은 산발효균과 유기산이 서로 혼합되어 있어 이를 고액분리하기 어렵다는 문제점과 고형물 함유량이 높은 폐기물을 처리하기 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 전술한 바와 같은 대한민국 등록특허 제311987호의 기술은 유기성 폐기물이 분해가 용이한 용존성 물질화로 되어 있지 않고 고형화되어 있어 혐기 소화법으로 처리하는데 통상 10일 이상의 매우긴 체류시간이 필요하다는 문제점이 있다.However, the above-described technology has a problem in that the combined treatment of anaerobic digestion of food waste and sewage sludge is difficult because it is difficult to separate solid-liquid separation of acid fermentation bacteria and organic acids, and it is difficult to process waste having a high solid content. . In addition, the technique of the Republic of Korea Patent No. 311987 as described above is a problem that the organic waste is not dissolved dissolved materialization easy to decompose and solidified, so that a long residence time of 10 days or more is usually required to be treated by anaerobic digestion. have.

한편, 전술한 바와 같은 대한민국 등록특허 제311987호의 기술의 문제를 극복하고자 대한민국 등록특허 제521866호(미립자 생분해성 유기 폐기물의 처리방법 및 장치)에서는 미립자 생분해성 유기 폐기물을 처리하여 바이오 가스를 회수하기 위한 장치가 제시된 바 있다.On the other hand, in order to overcome the problems of the technology of the Republic of Korea Patent No. 311987 as described above, Republic of Korea Patent No. 521866 (method and apparatus for treating particulate biodegradable organic waste) to recover the biogas by treating the particulate biodegradable organic waste. An apparatus for this has been presented.

그러나, 전술한 바와 같은 유기 폐기물의 처리방법 및 장치는 고온 고압 조건에서 유기성 폐기물을 가용화하여 처리하는 방법으로 혐기성 소화조의 운영은 수분함량이 높은 습식 처리시스템으로 구성되어 있어 전처리과정에 많은 에너지가 소요되며, 혐기성 소화시 발생되는 폐수를 처리하기 위한 별도의 시설을 필요로 하는 문제점을 가지고 있다.However, the method and apparatus for treating organic waste as described above is a method of solubilizing and treating organic waste under high temperature and high pressure conditions, and the operation of the anaerobic digester consists of a wet treatment system having a high moisture content, which requires a lot of energy in the pretreatment process. And, there is a problem that requires a separate facility for treating wastewater generated during anaerobic digestion.

본 발명은 전술한 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스를 생성할 수 있도록 함으로써 보다 용이하게 바이오 가스를 생성할 수 있도록 한 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, by removing the metal foreign matter and crushed organic waste to a certain size by fermentation under anaerobic conditions through a dry anaerobic digester to produce a biogas It is an object of the present invention to provide a biogas generating apparatus of organic waste, which can easily generate biogas.

본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스를 생성할 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성 처리속도를 향상시킬 수 있도록 함에 있다.Another object of the technology according to the present invention is to improve the biogas generation process speed of organic waste by removing the metal foreign matter to ferment the organic waste crushed to a certain size under the anaerobic conditions through a dry anaerobic digester to produce biogas To make it possible.

본 발명에 따른 기술의 또 다른 목적은 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스를 생성할 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물로부터 바이오 가스의 회수율을 향상시킬 수 있도록 함에 있다.Another object of the technology according to the present invention is to improve the recovery rate of biogas from organic waste by removing the metal foreign matter to ferment the organic waste crushed to a certain size under anaerobic conditions through a dry anaerobic digester to produce biogas To make it possible.

아울러, 본 발명에 따른 기술은 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스를 생성할 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 전처리 없이도 처리가 가능하도록 함에 그 또 하나의 목적이 있다.In addition, the technology according to the present invention allows the organic waste, which is crushed to a certain size by removing metal foreign substances, can be fermented under anaerobic conditions through a dry anaerobic digester to generate biogas, so that the organic waste can be treated without pretreatment. There is another purpose.

나아가, 본 발명에 따른 기술은 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄 된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스를 생성할 수 있도록 함으로써 에너지의 소비를 최대한 줄일 수 있도록 함은 물론, 슬러지 발생량을 최소화 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Furthermore, the technology according to the present invention allows the organic waste, which has been shredded to a certain size by removing metal foreign substances, to be fermented under anaerobic conditions through a dry anaerobic digester to generate biogas, thereby reducing energy consumption as much as possible. The aim is to minimize sludge production.

전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 유기성 폐기물을 이용한 바이오 가스 생성장치는 유기성 폐기물을 형기성 소화 조건하에서 발효시켜 바이오 가스인 메탄가스를 생성하는 유기성 폐기물을 이용한 바이오 가스 생성장치에 있어서, 투입된 유기성 폐기물을 일정크기로 분쇄하는 분쇄기; 분쇄기를 통해 분쇄된 유기성 폐기물로부터 금속제 이물질을 자력 선별하는 이물질 선별기; 이물질 선별기를 통해 금속제 이물질이 선별된 상태의 분쇄된 유기성 폐기물을 저장하는 유기성 폐기물 저장조; 유기성 폐기물 저장조로부터 공급되는 유기성 폐기물을 가열을 통해 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스인 메탄가스를 생성시키는 건식 혐기성 소화조; 유기성 폐기물 저장조에 저장된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조에 이송 공급하는 유기성 폐기물 공급수단; 건식 혐기성 소화조 내부의 혐기성 조건하에서 발효되는 유기성 폐기물로부터 생성되는 바이오 가스를 포집 저장하는 가스 저장조; 가스 저장조 내부에 저장되는 바이오 가스를 원료로 하여 건식 혐기성 소화조 내부를 일정한 온도 조건으로 가열하여 유기성 폐기물의 발효가 이루어질 수 있도록 하는 가열원; 건식 혐기성 소화조 내에서 유기성 폐기물의 발효가 이루어진 후 발생되는 폐기물 슬러지를 저장하는 슬러지 저류조; 및 건식 혐기성 소화조 내의 폐기물 슬러지를 슬러지 저류조로 이송 배 출시키는 슬러지 배출수단을 포함한 구성으로 이루어진다.The present invention configured to achieve the above object is as follows. That is, the biogas generating apparatus using the organic waste according to the present invention is a biogas generating apparatus using the organic waste that generates methane gas, which is a biogas by fermenting the organic waste under moldable extinguishing conditions. Grinder milling; A foreign matter sorter which magnetically sorts metallic foreign matter from the organic waste ground through a mill; An organic waste storage tank for storing the pulverized organic waste in which metal foreign matters are selected through a foreign matter sorter; A dry anaerobic digester for fermenting the organic waste supplied from the organic waste storage tank under anaerobic conditions to produce methane gas, which is a biogas; Organic waste supply means for transferring and supplying organic waste stored in the organic waste storage tank to a dry anaerobic digester; A gas storage tank for collecting and storing biogas generated from organic wastes fermented under anaerobic conditions in a dry anaerobic digester; A heating source that heats the inside of the dry anaerobic digester using a biogas stored in the gas storage tank as a raw material at a constant temperature condition so that the organic waste can be fermented; A sludge storage tank for storing waste sludge generated after fermentation of organic waste in a dry anaerobic digester; And a sludge discharge means for transferring the waste sludge in the dry anaerobic digester to the sludge storage tank.

전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 유기성 폐기물 공급수단은 유기성 폐기물 저장조 하부에 설치되어 회전을 통해 유기성 폐기물 저장조 내부의 유기성 폐기물을 일측 방향으로 이송시키는 이송 스크류; 및 이송 스크류를 통해 일측 방향으로 이송된 유기성 폐기물을 유압을 통해 건식 혐기성 소화조에 압송 공급하는 유압펌프로 이루어질 수 있다.Organic waste supply means in the configuration of the present invention as described above is installed in the lower portion of the organic waste storage tank transfer screw for transporting the organic waste inside the organic waste storage tank in one direction through rotation; And it may be made of a hydraulic pump for pumping and supplying the organic waste transported in one direction through the conveying screw to the dry anaerobic digester through the hydraulic pressure.

한편, 본 발명을 구성하는 건식 혐기성 소화조 내에는 그 내부에 공급된 유기성 폐기물을 교반하는 폐기물 교반수단이 더 구성되어지되 폐기물 교반수단은 건식 혐기성 소화조 내부에 회전 가능하게 설치되어 건식 혐기성 소화조 내부에 공급된 유기성 폐기물을 교반하는 교반기; 및 건식 혐기성 소화조의 외부에 설치되어 전원의 인가에 의한 구동을 통해 교반기를 회전시켜 유기성 폐기물의 교반이 이루어질 수 있도록 하는 구동모터로 이루어질 수 있다.On the other hand, in the dry anaerobic digestion tank constituting the present invention is further configured waste agitating means for stirring the organic waste supplied therein, the waste agitating means is rotatably installed in the dry anaerobic digester is supplied to the dry anaerobic digester An agitator to stir the organic waste; And a drive motor installed outside the dry anaerobic digester to rotate the stirrer through driving by application of a power source to enable stirring of the organic waste.

그리고, 본 발명을 구성하는 가열원은 가스 저장조에 저장된 바이오 가스를 원료로 하여 가동되는 가스터빈이나 가스엔진 및 마이크로 터빈과 같은 발전기 또는 보일러로 이루어져 가열된 온수를 통해 건식 혐기성 소화조 내부를 일정 온도로 가열하는 구성으로 이루어질 수 있다.In addition, the heating source constituting the present invention is composed of a gas turbine or a gas engine and a generator or a boiler such as a micro turbine operated by using the biogas stored in a gas storage tank as a raw material through a heated hot water to a predetermined temperature. It may be made of a configuration for heating.

아울러, 본 발명을 구성하는 슬러지 배출수단은 건식 혐기성 소화조 내부 하부 중심에 길이 방향으로 설치되어 폐기물 슬러지를 건식 혐기성 소화조 외부로 이송 유출시키는 유출 스크류; 및 유출 스크류에 의해 유출된 폐기물 슬러지를 슬러지 저류조로 압송시키는 유출펌프로 이루어질 수 있다.In addition, the sludge discharge means constituting the present invention is installed in the longitudinal direction in the lower center of the dry anaerobic digester, the outflow screw for transporting the waste sludge out of the dry anaerobic digester; And an outflow pump for pumping the waste sludge outflowed by the outflow screw into the sludge storage tank.

또한, 전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 가스 저장조와 가열원 사이에는 바이오 가스 정제장치가 더 구성되어지되 이러한 바이오 가스 정제장치는 가스 저장조로부터 가열원으로 공급되는 바이오 가스로부터 황 성분과 실록산 등의 불순물을 제거하게 된다.In addition, in the configuration of the present invention as described above, a biogas purification device is further configured between the gas storage tank and the heating source, and the biogas purification apparatus includes sulfur components, siloxanes, and the like from biogas supplied from the gas storage tank to the heating source. It will remove impurities.

그리고, 본 발명에는 슬러지 배출수단에 의해 건식 혐기성 소화조로부터 슬러지 저류조로 유출되는 폐기물 슬러지 중 일부를 유기성 폐기물 저장조로부터 건식 혐기성 소화조로 투입되는 유기성 폐기물 상에 반송시켜 건식 혐기성 소화조의 내부로 투입된 유기성 폐기물과의 혼합을 통해 미생물의 활성화가 이루어질 수 있도록 하는 슬러지 반송수단이 더 구성될 수 있다. 이때, 슬러지 반송수단은 건식 혐기성 소화조로부터 슬러지 저류조로 폐기물 슬러지를 유출시키는 슬러지 유출라인으로부터 유기성 폐기물 저장조로부터 건식 혐기성 소화조로 유기성 폐기물을 투입하는 유기성 폐기물 투입라인에 연결되어 슬러지 유출라인으로부터 유기성 폐기물 투입라인으로 폐기물 슬러지의 반송이 이루어지는 슬러지 반송라인; 및 슬러지 반송라인 상에 설치되어 슬러지 유출라인으로부터 유기성 폐기물 투입라인으로 폐기물 슬러지를 강제로 반송시키는 슬러지 반송펌프로 이루어질 수 있다.In the present invention, the waste sludge flowing out from the dry anaerobic digestion tank to the sludge storage tank by the sludge discharge means is returned to the organic waste introduced into the dry anaerobic digester from the organic waste storage tank and the organic waste introduced into the dry anaerobic digester and Sludge conveying means may be further configured to enable the activation of microorganisms through the mixing of. At this time, the sludge conveying means is connected to an organic waste input line for feeding organic waste from an organic waste storage tank to a dry anaerobic digester from a sludge outflow line for draining waste sludge from a dry anaerobic digester to a sludge storage tank. A sludge conveying line in which waste sludge is conveyed into the furnace; And a sludge conveying pump installed on the sludge conveying line to forcibly convey the waste sludge from the sludge outflow line to the organic waste input line.

본 발명에 따르면 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 바이오 가스를 생성할 수 있도록 함으로써 보다 용이하게 바이오 가스를 생성할 수 있는 효과가 발현된다.According to the present invention, it is possible to generate biogas more easily by removing the metallic foreign matters so that the organic waste shredded to a certain size can be produced under anaerobic conditions through a dry anaerobic digester.

또한, 본 발명에 따르면 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성 처리속도와 이에 따른 바이오 가스의 회수율을 향상시킬 수 있는 효과가 발현된다.In addition, according to the present invention, the effect of improving the biogas generation process rate of organic waste and thus the recovery rate of biogas is expressed.

아울러, 본 발명에 따른 기술은 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 바이오 가스를 생성할 수 있도록 함으로써 유기성 폐기물의 전처리 없이도 처리가 가능하도록 함에 그 또 하나의 목적이 있다.In addition, the technology according to the present invention allows the organic waste that is shredded to a certain size by removing metal foreign matters to generate biogas under anaerobic conditions through a dry anaerobic digester, so that the organic waste can be treated without pretreatment. There is a purpose.

나아가, 본 발명에 따른 기술은 금속제 이물질이 제거되어 일정크기로 파쇄된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조를 통해 혐기성 조건하에서 바이오 가스를 생성할 수 있도록 함으로써 에너지의 소비를 최대한 줄일 수 있도록 함은 물론, 슬러지 발생량을 최소화 할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.Furthermore, the technology according to the present invention enables the generation of biogas under anaerobic conditions through a dry anaerobic digester to remove organic foreign matters that have been shredded to a certain size, thereby reducing energy consumption as well as sludge. The purpose is to minimize the amount of generation.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치의 구성을 보인 구성도, 도 2 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치의 건식 혐기성 소화조를 보인 단면 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a biogas generating apparatus of an organic waste according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a dry anaerobic digestion tank of a biogas generating apparatus of an organic waste according to the present invention.

도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치(100)는 유기성 폐기물을 분쇄하는 분쇄기(110), 분쇄된 유기성 폐기 물로부터 금속제 이물질을 자력 선별하는 이물질 선별기(120), 금속제 이물질이 선변된 분쇄 유기성 폐기물을 저장하는 유기성 폐기물 저장조(130), 유기성 폐기물을 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스인 메탄가스를 생성시키는 건식 혐기성 소화조(140), 유기성 폐기물 저장조(130)에 저장된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조(140)에 이송 공급시키는 유기성 폐기물 공급수단, 건식 혐기성 소화조(140) 내부에서 발효되는 유기성 폐기물로부터 생성되는 바이오 가스를 포집 저장하는 가스 저장조(160), 포집 저장된 바이오 가스를 원료로 하여 건식 혐기성 소화조(140) 내부를 일정한 온도 조건으로 가열하는 가열원(170), 건식 혐기성 소화조(140) 내에서 발효가 이루어지고 난 후의 슬러지화된 상태의 폐기물 슬러지를 저장하는 슬러지 저류조(180) 및 건식 혐기성 소화조(140) 내의 폐기물 슬러지를 슬러지 저류조(180)로 이송 배출시키는 슬러지 배출수단을 포함한 구성으로 이루어진다.As shown in FIGS. 1 and 2, the biogas generator 100 for organic waste according to the present invention includes a grinder 110 for crushing organic waste, and a foreign matter sorter for magnetically sorting metal foreign matter from the crushed organic waste. 120), an organic waste storage tank 130 for storing pulverized organic waste in which metal foreign matter is selected, a dry anaerobic digestion tank 140 for producing methane gas, which is a biogas by fermenting the organic waste under anaerobic conditions, and an organic waste storage tank 130 Organic waste supply means for transporting and supplying the organic waste stored in the dry anaerobic digester 140, the gas storage tank 160 for collecting and storing the biogas generated from the organic waste fermented in the dry anaerobic digester 140, collected bio Dry gaseous anaerobic digester 140 inside the gas at a constant temperature condition Sludge storage tank 180 for storing the sludge in the sludged state after the fermentation is performed in the heating source 170, the dry anaerobic digester 140 to heat and the sludge storage tank in the waste anaerobic digester 140 It consists of a configuration including a sludge discharge means for transporting discharged to 180.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 바이오 가스 생성장치(100)는 음식물 쓰레기, 하·폐수처리장의 슬러지, 수산물 가공공장의 폐기물, 농·축산물 가공공장의 폐기물, 식품·제지 공장의 찌꺼기, 도축장의 도축 폐기물, 톱밥, 쌀겨, 축산분뇨 및 기타 유기성 생쓰레기와 같은 유기성 폐기물을 분쇄기(110)를 통해 일정크기로 분쇄한 후, 자력을 통한 이물질 선별기(120)를 통해 일정크기로 분쇄된 유기성 폐기물로부터 금속제의 이물질을 선별한다.Biogas generating apparatus 100 according to the present invention configured as described above is a food waste, sludge of sewage and wastewater treatment plant, waste of aquatic product processing plant, waste of agricultural and livestock processing plant, garbage of food and paper mill, slaughterhouse Organic waste such as slaughter waste, sawdust, rice bran, livestock manure and other organic raw waste is crushed to a certain size through the grinder 110, and then from the organic waste crushed to a certain size through a foreign matter sorter 120 through magnetic force. Metal foreign matters are selected.

한편, 전술한 바와 같이 이물질 선별기(120)를 통해 일정크기로 분쇄된 유기성 폐기물로부터 금속제의 이물질을 선별한 후에는 이 유기성 폐기물을 유기성 폐기물 저장조(130)에 저장한 다음, 유기성 폐기물 공급수단을 통해 건식 혐기성 소 화조(140)에 이송 공급한다.On the other hand, after sorting the metal foreign matter from the organic waste crushed to a predetermined size through the foreign matter sorter 120 as described above, the organic waste is stored in the organic waste storage tank 130, and then through the organic waste supply means The dry anaerobic digester 140 is transported and supplied.

전술한 바와 같이 건식 혐기성 소화조(140)에 이송 공급된 유기성 폐기물은 가열원(170)에 의해 일정 온도로 가열되는 건식 혐기성 소화조(140)의 내부의 혐기성 조건하에서 발효되는 과정을 통해 바이오 가스인 메탄가스를 생성하게 되고, 이러한 과정을 통해 생성되는 바이오 가스는 가스 저장조(160)를 통해 포집 저장되어진다.As described above, the organic wastes transported and supplied to the dry anaerobic digester 140 are fermented under anaerobic conditions inside the dry anaerobic digester 140 heated to a predetermined temperature by the heating source 170. The gas is generated, and the biogas generated through this process is collected and stored through the gas reservoir 160.

전술한 바와 같은 본 발명의 구성에서 건식 혐기성 소화조(140) 내부를 혐기성 조건이 이루어질 수 있도록 건식 혐기성 소화조(140) 내부를 일정한 온도로 가열하는 가열원(170)은 건식 혐기성 소화조(140) 내부에 이송 공급된 유기성 폐기물을 일정한 온도의 혐기성 조건하에서 발효시키는 과정에서 생성되어 가스 저장조(160)에 포집 저장된 바이오 가스인 메탄가스를 원료로 한다.In the configuration of the present invention as described above, the heating source 170 for heating the inside of the dry anaerobic digester 140 to a constant temperature so that the anaerobic condition is made inside the dry anaerobic digester 140 is inside the dry anaerobic digester 140 Methane gas, which is a biogas produced in the process of fermenting the fed organic wastes under constant temperature anaerobic conditions and collected and stored in the gas storage tank 160, is used as a raw material.

그리고, 전술한 바와 같이 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조(140)의 내부의 혐기성 조건하에서 발효되는 과정을 통해 바이오 가스인 메탄가스를 생성한 후의 유기성 폐기물은 발효가 이루어져 폐기물 슬러지화 되고, 이러한 건식 혐기성 소화조(140)의 내부 폐기물 슬러지는 슬러지 배출수단을 통해 슬러지 저류조(180)로 이송 배출되어진다.Then, as described above, the organic waste after the generation of methane gas, which is a biogas, is fermented through the process of fermenting the organic waste under the anaerobic conditions inside the dry anaerobic digester 140, such that the waste anaerobic digestion tank is sludged, Internal waste sludge of the 140 is transported to the sludge storage tank 180 through the sludge discharge means.

본 발명에 따른 바이오 가스 생성장치(100)의 구성을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저, 분쇄기(110)는 음식물 쓰레기, 하·폐수처리장의 슬러지, 수산물 가공공장의 폐기물, 농·축산물 가공공장의 폐기물, 식품·제지 공장의 찌꺼기, 도축장의 도축 폐기물, 톱밥, 쌀겨, 축산분뇨 및 기타 유기성 생쓰레기와 같 은 유기성 폐기물을 일정크기로 분쇄하기 위한 것으로, 이 분쇄기(110)는 도 1 에 도시된 바와 같이 투입된 유기성 폐기물을 일정크기로 분쇄한다.Referring to the configuration of the biogas generating apparatus 100 according to the present invention in more detail as follows. First, the crusher 110 is a food waste, sludge of sewage and waste water treatment plant, waste of aquatic product processing plant, waste of agricultural and livestock product processing plant, garbage of food and paper mill, slaughterhouse slaughterhouse, sawdust, rice bran, livestock manure and To crush organic waste such as other organic raw waste to a certain size, this crusher 110 crushes the input organic waste to a certain size as shown in FIG.

한편, 전술한 바와 같이 분쇄기(110)의 내부로 투입되는 유기성 폐기물은 전처리없이 그대로 분쇄기(110)의 내부에 투입되어 분쇄된 후, 컨베이어(112)를 통해 다음 공정인 이물질 선별기(120)로 이송되어진다. 이때, 분쇄기(110)의 내부로 투입되는 유기성 폐기물의 함수율은 55∼85% 범위로 이루어진다.On the other hand, as described above, the organic waste introduced into the grinder 110 is put into the grinder 110 as it is without pretreatment and pulverized, and then transferred to the foreign matter sorter 120 which is the next process through the conveyor 112. It is done. At this time, the water content of the organic waste introduced into the grinder 110 is made of 55 to 85% range.

본 발명을 구성하는 이물질 선별기(120)는 분쇄기(110)를 통해 일정크기로 분쇄된 유기성 폐기물로부터 금속제의 이물질을 선별하기 위한 것으로, 이러한 이물질 선별기(120)는 도 1 에 도시된 바와 같이 그 하부에 자석(122)이 설치되어 자력을 통해 일정크기로 분쇄된 유기성 폐기물로부터 금속제의 이물질을 선별하게 된다.The foreign matter sorter 120 constituting the present invention is for sorting foreign matter made of metal from the organic waste crushed to a certain size through the crusher 110, such a foreign matter sorter 120 is shown in the lower portion thereof. The magnet 122 is installed on the metal to sort foreign matter made of metal from the organic waste pulverized to a certain size through magnetic force.

전술한 바와 같이 이물질 선별기(120)를 통해 일정크기로 분쇄된 유기성 폐기물로부터 금속제의 이물질을 선별하는 것은 유기성 폐기물의 발효 후, 생성되는 폐기물 슬러지를 퇴비로 생산하는 경우 금속제 이물질이 생산된 퇴비에 포함되어 있게 되면 이를 이용하는 농가 및 농작물에 폐해가 발생할 수 있기 때문에 분쇄된 유기성 폐기물로부터 반드시 금속제의 이물질을 제거하여야 한다. 또한, 본 발명에 따른 바이오 가스 생성장치(100)의 마모 및 고정으로부터 장치를 보호하기 위하여 반드시 금속제의 이물질을 제거하여야 한다.As described above, the sorting of the metallic foreign matter from the organic waste crushed to a certain size through the foreign matter sorter 120 includes the compost produced from the metallic foreign matter when the sludge produced as the compost is produced after fermentation of the organic waste. In this case, it is necessary to remove metal foreign matters from the crushed organic wastes because it may cause harm to farms and crops using them. In addition, in order to protect the device from abrasion and fixing of the biogas generating device 100 according to the present invention, it is necessary to remove metal foreign matter.

본 발명을 구성하는 유기성 폐기물 저장조(130)는 이물질 선별기(120)를 통해 금속제의 이물질이 선별된 분쇄 유기성 폐기물을 일시적으로 저장하기 위한 것 으로, 이 유기성 폐기물 저장조(130)는 도 1 에 도시된 바와 같이 이물질 선별기(120)의 다음 공정에 구성되어 이물질 선별기(120)를 통해 금속제의 이물질이 선별된 분쇄 유기성 폐기물이 일시적으로 저장되어진다.The organic waste storage tank 130 constituting the present invention is for temporarily storing the pulverized organic waste in which metal foreign matters are selected through the foreign matter sorter 120, and the organic waste storage tank 130 is illustrated in FIG. 1. As described above, the pulverized organic waste, which is configured in the next process of the foreign matter sorter 120 and the foreign matter of the metal is sorted through the foreign matter sorter 120, is temporarily stored.

한편, 전술한 바와 같이 유기성 폐기물 저장조(130)에 저장된 유기성 폐기물은 후술하는 유기성 폐기물 공급수단을 통해 건식 혐기성 소화조(140)로 이송 투입되어진다. 이때, 유기성 폐기물 공급수단을 통해 건식 혐기성 소화조(140)로 이송 투입되는 유기성 폐기물은 유기성 폐기물 저장조(130)와 건식 혐기성 소화조(140)를 연결하는 유기성 폐기물 투입라인(132)을 통해 이송되어지고, 이처럼 건식 혐기성 소화조(140)로 이송 투입된 유기성 폐기물은 건식 혐기성 소화조(140)의 혐기성 조건하에서 일정한 온도로 발효되어진다.On the other hand, as described above, the organic waste stored in the organic waste storage tank 130 is transferred to the dry anaerobic digestion tank 140 through the organic waste supply means to be described later. At this time, the organic waste transported to the dry anaerobic digester 140 through the organic waste supply means is transported through the organic waste input line 132 connecting the organic waste storage tank 130 and the dry anaerobic digester 140, As such, the organic wastes transferred to the dry anaerobic digester 140 are fermented at a constant temperature under the anaerobic conditions of the dry anaerobic digester 140.

전술한 바와 같은 본 발명에 따른 건식 혐기성 소화조(140)는 앞서 기술한 바와 같이 유기성 폐기물 저장조(130)로부터 이송 투입된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조(140)의 혐기성 조건하에서 일정한 온도로 발효시키기 위한 것으로, 이 건식 혐기성 소화조(140)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이 유기성 폐기물 저장조(130)로부터 이송 투입된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조(140)의 혐기성 조건하에서 일정한 온도로 발효시키는 가운데 바이오 가스인 메탄가스를 생성하게 된다.The dry anaerobic digester 140 according to the present invention as described above is for fermenting the organic waste transferred from the organic waste storage tank 130 to a constant temperature under the anaerobic conditions of the dry anaerobic digester 140 as described above, The dry anaerobic digester 140 is methane, which is biogas, while fermenting the organic waste transferred from the organic waste storage tank 130 to a constant temperature under the anaerobic conditions of the dry anaerobic digester 140 as shown in FIGS. 1 and 2. Will produce gas.

전술한 바와 같이 혐기성 조건하에서 유기성 폐기물의 발효가 이루어지도록 건식 혐기성 소화조(140) 내부의 온도를 일정하게 가열하여 유지시키는 것은 후술하는 가열원(170)을 통해 이루어진다.As described above, the heating and maintaining a constant temperature inside the dry anaerobic digestion tank 140 so that fermentation of the organic waste under anaerobic conditions is performed through the heating source 170 described later.

한편, 전술한 바와 같은 본 발명을 구성하는 건식 혐기성 소화조(140) 내에는 그 내부에 공급된 유기성 폐기물을 교반하는 폐기물 교반수단이 더 구성되어진다. 이때, 폐기물 교반수단은 건식 혐기성 소화조(140) 내부에 회전 가능하게 설치되어 건식 혐기성 소화조(140) 내부에 투입된 유기성 폐기물을 교반하는 교반기(142) 및 건식 혐기성 소화조(140)의 외부에 설치되어 전원의 인가에 의한 구동을 통해 교반기(142)를 회전시켜 유기성 폐기물의 교반이 이루어질 수 있도록 하는 구동모터(144)의 구성으로 이루어진다.On the other hand, in the dry anaerobic digestion tank 140 constituting the present invention as described above, waste agitating means for agitating the organic waste supplied therein is further configured. At this time, the waste stirring means is rotatably installed in the dry anaerobic digester 140 is installed outside the stirrer 142 and dry anaerobic digester 140 to agitate the organic waste introduced into the dry anaerobic digester 140 power Rotation of the stirrer 142 through the drive by the application of the configuration of the drive motor 144 to allow the stirring of the organic waste is made.

전술한 바와 같이 구성된 폐기물 교반수단은 건식 혐기성 소화조(140)의 혐기성 조건하에서 유기성 폐기물이 일정한 온도로 발효되는 가운데 유기성 폐기물을 교반시켜 유기성 폐기물과 미생물의 접촉이 보다 활성화되도록 함으로써 미생물에 의한 유기성 폐기물의 발효가 보다 향상되도록 하여 생성되는 바이오 가스인 메탄가스의 생성량이 향상되도록 한 것이다.The waste agitating means configured as described above is agitated under the anaerobic conditions of the dry anaerobic digester 140 while stirring the organic waste while the organic waste is fermented to a constant temperature so that the contact between the organic waste and the microorganism is activated to thereby activate the organic waste by the microorganism. The fermentation is to improve the production amount of methane gas, which is a biogas produced by the improved.

본 발명에 따른 유기성 폐기물 공급수단은 유기성 폐기물 저장조(130)에 저장된 유기성 폐기물을 건식 혐기성 소화조(140)로 이송 공급하기 위한 것으로, 이 유기성 폐기물 공급수단은 도 1 에 도시된 바와 같이 유기성 폐기물 저장조(130) 하부에 설치되어 회전을 통해 유기성 폐기물 저장조(130) 내부의 유기성 폐기물을 유기성 폐기물 투입라인(132)으로 이송시키는 이송 스크류(150) 및 유기성 폐기물 투입라인(132) 상에 설치되어 이송 스크류(150)를 통해 유기성 폐기물 투입라인(132)으로 이송된 유기성 폐기물을 유압을 통해 건식 혐기성 소화조(140)에 압송 투입하는 유압펌프(152)의 구성으로 이루어진다.The organic waste supply means according to the present invention is for transporting and supplying the organic waste stored in the organic waste storage tank 130 to the dry anaerobic digestion tank 140, the organic waste supply means is an organic waste storage tank ( 130 is installed on the transfer screw 150 and the organic waste input line 132 is installed on the lower portion and the organic waste storage tank 130 through the rotation to transfer the organic waste in the organic waste input line 132 through the rotation screw ( It consists of a hydraulic pump 152 for pumping the organic waste transported to the organic waste input line 132 through 150 to the dry anaerobic digester 140 by hydraulic pressure.

전술한 바와 같이 구성된 유기성 폐기물 공급수단은 전원의 인가를 통해 구동되는 이송 스크류(150)에 의해 유기성 폐기물 저장조(130)에 저장된 유기성 폐기물이 유기성 폐기물 투입라인(132)으로 이송된 상태에서 유압펌프(152)의 유압에 의해 건식 혐기성 소화조(140)에 압송 투입되어진다.The organic waste supply means configured as described above is a hydraulic pump (in the state in which the organic waste stored in the organic waste storage tank 130 is transferred to the organic waste input line 132 by a transfer screw 150 driven through the application of power). 152 is pumped into the dry anaerobic digester 140 by hydraulic pressure.

한편, 본 발명을 구성하는 가스 저장조(160)는 건식 혐기성 소화조(140)의 내부에서 혐기성 조건하에서 일정한 온도로 유기성 폐기물을 발효시키는 가운데 생성된 바이오 가스인 메탄가스를 포집 저장하기 위한 것으로, 이 가스 저장조(160)는 도 1 에 도시된 바와 같이 전술한 건식 혐기성 소화조(140) 내부에서 발효되는 유기성 폐기물로부터 생성되는 바이오 가스를 건식 혐기성 소화조(140)와 가스 저장조(160)를 연결하는 바이오 가스 포집라인(162)을 통해 포집 저장하게 된다.On the other hand, the gas storage tank 160 constituting the present invention is to collect and store methane gas, which is a biogas produced during fermentation of organic waste at a constant temperature under anaerobic conditions, inside the dry anaerobic digestion tank 140, and this gas As shown in FIG. 1, the storage tank 160 collects the biogas generated from the organic waste fermented in the above-described dry anaerobic digestion tank 140 to connect the dry anaerobic digestion tank 140 and the gas storage tank 160. Capture and store via line 162.

전술한 바와 같이 건식 혐기성 소화조(140) 내부에서 발효되는 유기성 폐기물로부터 생성되는 바이오 가스를 바이오 가스 포집라인(162)을 통해 포집 저장하는 과정에서 포집되는 바이오 가스의 유량을 시각적으로 확인할 수 있도록 하는 유량계(164)가 건식 혐기성 소화조(140)와 가스 저장조(160)를 연결하는 바이오 가스 포집라인(162) 상에 더 더 구성되어진다.As described above, the flow meter for visually confirming the flow rate of the biogas collected in the process of collecting and storing the biogas generated from the organic waste fermented in the dry anaerobic digester 140 through the biogas collection line 162. 164 is further configured on the biogas collection line 162 connecting the dry anaerobic digester 140 and the gas reservoir 160.

본 발명을 구성하는 가열원(170)은 앞서 기술한 건식 혐기성 소화조(140) 내부에서 혐기성 조건이 이루어질 수 있도록 건식 혐기성 소화조(140) 내부를 일정한 온도로 가열하기 위한 것으로, 이 가열원(170)은 도 1 에 도시된 바와 같이 앞서 기술한 가스 저장조(160)에 저장된 바이오 가스를 원료로 하여 건식 혐기성 소화조(140) 내부를 가열하게 된다.The heating source 170 constituting the present invention is to heat the inside of the dry anaerobic digester 140 to a constant temperature so that anaerobic conditions can be made in the above-described dry anaerobic digester 140, the heating source 170. 1 heats the inside of the dry anaerobic digester 140 using the biogas stored in the gas storage tank 160 described above as a raw material.

전술한 바와 같이 구성된 가열원(170)은 가스 저장조(160)에 저장된 바이오 가스를 원료로 하여 가동되는 가스터빈이나 가스엔진 및 마이크로 터빈과 같은 발전기 또는 보일러로 이루어질 수 있으며, 이러한 가열원(170)은 가스 저장조(160)에 저장된 바이오 가스를 원료로 하여 가동되는 가스터빈이나 가스엔진 및 마이크로 터빈과 같은 발전기 또는 보일러의 가동에 따라 가열된 온수를 통해 건식 혐기성 소화조 내부를 일정 온도로 가열하는 구성으로 이루어질 수 있다.The heating source 170 configured as described above may be formed of a gas turbine or a generator or a boiler such as a gas engine and a micro turbine, which are operated using biogas stored in the gas storage tank 160 as a raw material. Is configured to heat the inside of the dry anaerobic digestion tank to a predetermined temperature through hot water heated according to the operation of a generator or boiler such as a gas turbine or a gas engine and a micro turbine operated using biogas stored in the gas storage tank 160 as a raw material. Can be done.

한편, 가스 저장조(160)에 저장된 바이오 가스를 원료로 하는 경우에는 저장된 바이오 가스에 함유된 황 성분 및 실록산 등과 같은 불순물이 제거되지 않은 상태이기 때문에 가스 저장조(160)와 가열원(170) 사이에는 바이오 가스로부터 황 성분이나 실록산과 같은 불순물을 제거하여 가열원(170)으로 유입되도록 하는 바이오 가스 정제장치(174)가 더 구성된다. 이때, 바이오 가스 정제장치(174)는 가스 저장조(160)와 가열원(170)을 연결하여 가스의 공급이 이루어지는 바이오 가스 공급라인(172) 상에 설치되어진다.Meanwhile, when the biogas stored in the gas storage tank 160 is used as a raw material, since impurities such as sulfur components and siloxanes contained in the stored biogas are not removed, the gas storage tank 160 and the heating source 170 may be separated. The biogas purification apparatus 174 is further configured to remove impurities such as sulfur or siloxane from the biogas to be introduced into the heating source 170. In this case, the biogas purification apparatus 174 is installed on the biogas supply line 172 where gas is supplied by connecting the gas storage tank 160 and the heating source 170.

본 발명을 구성하는 슬러지 저류조(180)는 건식 혐기성 소화조(140) 내부에서 발효를 통해 바이오 가스를 생성하고 난 후 슬러지화된 폐기물 슬러지를 저장하기 위한 것으로, 이러한 슬러지 저류조(180)는 도 1 에 도시된 바와 같이 건식 혐기성 소화조(140) 내에서 발효가 이루어진 상태의 폐기물 슬러지를 후술하는 슬러지 배출수단의 배출 압송을 통해 저장하게 된다. 이때, 폐기물 슬러지는 건식 혐기성 소화조(140)와 슬러지 저류조(180)를 연결하는 슬러지 유출라인(182)을 통해 유출되어진다.The sludge storage tank 180 constituting the present invention is for storing the sludge waste sludge after producing biogas through fermentation in the dry anaerobic digestion tank 140, the sludge storage tank 180 is shown in FIG. As shown in the figure, the waste sludge in the fermentation state in the dry anaerobic digester 140 is stored through the discharge pressure of the sludge discharge means described later. At this time, the waste sludge is discharged through the sludge outflow line 182 connecting the dry anaerobic digestion tank 140 and the sludge storage tank 180.

한편, 본 발명에 따른 슬러지 배출수단은 건식 혐기성 소화조(140) 내부에서 발효를 통해 바이오 가스를 생성하고 난 후의 슬러지화된 폐기물 슬러지를 슬러지 저류조(180)에 배출 압송시키기 위한 것으로, 이 슬러지 배출수단은 건식 혐기성 소화조(140) 내부 하부 중심에 길이 방향으로 설치되어 폐기물 슬러지를 건식 혐기성 소화조(140) 외부로 이송 유출시키는 유출 스크류(190) 및 유출 스크류(190)에 의해 유출된 폐기물 슬러지를 슬러지 저류조(180)로 압송시키는 유출펌프(192)로 이루어진다.On the other hand, the sludge discharge means according to the present invention is for transporting the sludge waste sludge after the production of biogas through the fermentation in the dry anaerobic digestion tank 140 to the sludge storage tank 180, the sludge discharge means Is installed in the longitudinal direction in the lower center of the dry anaerobic digestion tank 140 in the longitudinal direction to discharge the waste sludge out of the dry anaerobic digestion tank 140 and the waste sludge discharged by the discharge screw 190 sludge storage tank Outflow pump 192 for pumping to 180 is made.

전술한 바와 같이 구성된 슬러지 배출수단은 건식 혐기성 소화조(140) 내부에서 발효를 통해 바이오 가스를 생성하고 난 후의 슬러지화된 폐기물 슬러지를 슬러지 저류조(180)에 배출 압송시켜 건식 혐기성 소화조(140) 내부에 슬러지가 축적되는 것을 방지하게 된다.The sludge discharge means configured as described above discharges the sludge waste sludge after sludge storage sludge after the generation of biogas through fermentation in the dry anaerobic digester 140 to the sludge storage tank 180 in the dry anaerobic digester 140 This will prevent the sludge from accumulating.

본 발명에 따른 바이오 가스 생성장치(100)는 전술한 바와 같은 구성 이외에도 슬러지 배출수단에 의해 건식 혐기성 소화조(140)로부터 슬러지 저류조(180)로 유출되는 폐기물 슬러지 중 일부를 유기성 폐기물 저장조(130)로부터 건식 혐기성 소화조(140)로 투입되는 유기성 폐기물 상에 반송시켜 건식 혐기성 소화조(140)의 내부로 투입된 유기성 폐기물과의 혼합을 통해 미생물의 활성화가 이루어질 수 있도록 하는 슬러지 반송수단이 더 구성된다.The biogas generator 100 according to the present invention, in addition to the above-described configuration, some of the waste sludge which is discharged from the dry anaerobic digestion tank 140 to the sludge storage tank 180 by the sludge discharge means from the organic waste storage tank 130. Sludge conveying means is further configured to be transported onto the organic waste introduced into the dry anaerobic digester 140 to enable activation of microorganisms through mixing with the organic waste introduced into the dry anaerobic digester 140.

전술한 바와 같은 슬러지 반송수단은 건식 혐기성 소화조(140)로부터 슬러지 저류조(180)로 폐기물 슬러지를 유출시키는 슬러지 유출라인(182)으로부터 유기성 폐기물 저장조(130)로부터 건식 혐기성 소화조(140)로 유기성 폐기물을 투입하는 유기성 폐기물 투입라인(132)에 연결되어 슬러지 유출라인(182)으로부터 유기성 폐기물 투입라인(132)으로 폐기물 슬러지의 반송이 이루어지는 슬러지 반송라인(200) 및 슬러지 반송라인(200) 상에 설치되어 슬러지 유출라인(182)으로부터 유기성 폐기물 투입라인(132)으로 폐기물 슬러지를 강제로 반송시키는 슬러지 반송펌프(202)로 이루어진다.The sludge conveying means as described above transfers organic wastes from the organic waste storage tank 130 to the dry anaerobic digester 140 from the sludge outflow line 182 which discharges the waste sludge from the dry anaerobic digester 140 to the sludge storage tank 180. It is installed on the sludge conveying line 200 and the sludge conveying line 200 which is connected to the organic waste inlet line 132 to be injected and the waste sludge is conveyed from the sludge outflow line 182 to the organic waste inlet line 132. It consists of a sludge conveying pump 202 for forcibly conveying the waste sludge from the sludge outflow line 182 to the organic waste input line 132.

전술한 바와 같은 슬러지 반송수단을 통해 폐기물 슬러지의 일부를 유기성 폐기물 저장조(130)로부터 건식 혐기성 소화조(140)로 이송 투입되는 유기성 폐기물에 반송 혼합시킴으로써 거의 미생물 덩어리라 할 수 있는 폐기물 슬러지가 유기성 폐기물과 혼합되기 때문에 건식 혐기성 소화조(140)에 투입된 유기성 폐기물은 미생물 활성화에 의해 발효가 보다 활성화된다.Through the sludge conveying means as described above, a part of the waste sludge is conveyed and mixed with the organic waste transferred from the organic waste storage tank 130 to the dry anaerobic digester 140, whereby the waste sludge, which is almost a microbial mass, may be mixed with the organic waste. Since the organic waste put into the dry anaerobic digester 140 is mixed, fermentation is more activated by microbial activation.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the art that various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art.

도 1 은 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치의 구성을 보인 구성도.1 is a block diagram showing the configuration of a biogas generation apparatus for organic waste according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치의 건식 혐기성 소화조를 보인 단면 구성도.Figure 2 is a cross-sectional view showing a dry anaerobic digester of the biogas generating apparatus of organic waste according to the present invention.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

100. 바이오 가스 생성장치 110. 분쇄기100. Biogas Generator 110. Grinder

120. 이물질 선별기 130. 유기성 폐기물 저장조120. Foreign material sorter 130. Organic waste storage tank

132. 유기성 폐기물 투입라인 140. 건식 혐기성 소화조132. Organic Waste Input Line 140. Dry Anaerobic Digester

150. 이송 스크류 152. 유압펌프150. Feed screw 152. Hydraulic pump

160. 가스 저장조 162. 바이오 가스 포집라인160. Gas Storage Tank 162. Biogas Collection Line

170. 가열원 172. 바이오 가스 공급라인170. Heating source 172. Biogas supply line

180. 슬러지 저류조 182. 슬러지 유출라인180. Sludge Storage Tank 182. Sludge Outflow Line

190. 유출 스크류 192. 유출펌프190. Outflow screw 192. Outflow pump

200. 슬러지 반송라인 202. 슬러지 반송펌프200. Sludge conveying line 202. Sludge conveying pump

Claims (8)

유기성 폐기물을 형기성 소화 조건하에서 발효시켜 바이오 가스인 메탄가스를 생성하는 유기성 폐기물을 이용한 바이오 가스 생성장치에 있어서,In the biogas generating apparatus using the organic waste which ferments the organic waste under mold extinguishing conditions and produces methane gas which is biogas, 투입된 유기성 폐기물을 일정크기로 분쇄하는 분쇄기;A grinder for crushing the injected organic waste into a predetermined size; 상기 분쇄기를 통해 분쇄된 유기성 폐기물로부터 금속제 이물질을 자력 선별하는 이물질 선별기;A foreign matter sorter which magnetically sorts metallic foreign matter from the organic waste ground through the mill; 상기 이물질 선별기를 통해 금속제 이물질이 선별된 상태의 분쇄된 유기성 폐기물을 저장하는 유기성 폐기물 저장조;An organic waste storage tank for storing the pulverized organic waste in which metal foreign matters are selected through the foreign matter sorter; 상기 유기성 폐기물 저장조로부터 공급되는 유기성 폐기물을 가열을 통해 혐기성 조건하에서 발효시켜 바이오 가스인 메탄가스를 생성시키는 건식 혐기성 소화조;A dry anaerobic digestion tank for fermenting the organic waste supplied from the organic waste storage tank under anaerobic conditions to generate methane gas, which is a biogas; 상기 유기성 폐기물 저장조에 저장된 유기성 폐기물을 상기 건식 혐기성 소화조에 이송 공급하는 유기성 폐기물 공급수단;Organic waste supply means for transferring and supplying organic waste stored in the organic waste storage tank to the dry anaerobic digestion tank; 상기 건식 혐기성 소화조 내부의 혐기성 조건하에서 발효되는 유기성 폐기물로부터 생성되는 바이오 가스를 포집 저장하는 가스 저장조;A gas storage tank for collecting and storing biogas generated from organic waste fermented under anaerobic conditions in the dry anaerobic digester; 상기 가스 저장조 내부에 저장되는 바이오 가스를 원료로 하여 상기 건식 혐기성 소화조 내부를 일정한 온도 조건으로 가열하여 유기성 폐기물의 발효가 이루어질 수 있도록 하는 가열원;A heating source for heating the inside of the dry anaerobic digestion tank to a predetermined temperature condition using the biogas stored in the gas storage tank as a raw material to enable fermentation of organic wastes; 상기 건식 혐기성 소화조 내에서 유기성 폐기물의 발효가 이루어진 후 발생 되는 폐기물 슬러지를 저장하는 슬러지 저류조; 및A sludge storage tank for storing waste sludge generated after the organic waste is fermented in the dry anaerobic digester; And 상기 건식 혐기성 소화조 내의 상기 폐기물 슬러지를 상기 슬러지 저류조로 이송 배출시키는 슬러지 배출수단을 포함한 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치.And a sludge discharge means for transporting and discharging said waste sludge in said dry anaerobic digestion tank to said sludge storage tank. 제 1 항에 있어서, 상기 유기성 폐기물 공급수단은 상기 유기성 폐기물 저장조 하부에 설치되어 회전을 통해 상기 유기성 폐기물 저장조 내부의 유기성 폐기물을 일측 방향으로 이송시키는 이송 스크류; 및According to claim 1, The organic waste supply means is installed in the lower portion of the organic waste storage tank transfer screw for transferring the organic waste in the organic waste storage tank in one direction through rotation; And 상기 이송 스크류를 통해 일측 방향으로 이송된 유기성 폐기물을 유압을 통해 상기 건식 혐기성 소화조에 압송 공급하는 유압펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치.And a hydraulic pump for pressurizing and supplying the organic waste conveyed in one direction through the conveying screw to the dry anaerobic digester through hydraulic pressure. 제 2 항에 있어서, 상기 건식 혐기성 소화조 내에는 그 내부에 공급된 유기성 폐기물을 교반하는 폐기물 교반수단이 더 구성되어지되 상기 폐기물 교반수단은 상기 건식 혐기성 소화조 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 건식 혐기성 소화조 내부에 공급된 유기성 폐기물을 교반하는 교반기; 및The dry anaerobic digester according to claim 2, wherein the dry anaerobic digester further comprises a waste agitating means for agitating the organic waste supplied therein, wherein the waste agitating means is rotatably installed in the dry anaerobic digester. An agitator for stirring the organic wastes supplied therein; And 상기 건식 혐기성 소화조의 외부에 설치되어 전원의 인가에 의한 구동을 통해 상기 교반기를 회전시켜 유기성 폐기물의 교반이 이루어질 수 있도록 하는 구동모터로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치.Biogas generation apparatus of an organic waste, characterized in that the drive motor is installed on the outside of the dry anaerobic digester to drive the stirrer to drive the organic waste by driving the application of power. 제 3 항에 있어서, 상기 가열원은 상기 가스 저장조에 저장된 바이오 가스를 원료로 하여 가동되는 가스터빈이나 가스엔진 및 마이크로 터빈과 같은 발전기 또는 보일러로 이루어져 가열된 온수를 통해 상기 건식 혐기성 소화조 내부를 일정 온도로 가열하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치.The method of claim 3, wherein the heating source is composed of a gas turbine or a gas engine and a generator or a boiler such as a micro turbine operated by using the biogas stored in the gas reservoir as a raw material, and the inside of the dry anaerobic digester is fixed through heated hot water. Biogas generation apparatus for organic waste, characterized in that the heating to a temperature. 제 4 항에 있어서, 상기 슬러지 배출수단은 상기 건식 혐기성 소화조 내부 하부 중심에 길이 방향으로 설치되어 상기 폐기물 슬러지를 상기 건식 혐기성 소화조 외부로 이송 유출시키는 유출 스크류; 및According to claim 4, The sludge discharge means is installed in the longitudinal direction in the lower center of the dry anaerobic digestion tank in the longitudinal direction to discharge the waste sludge to the outside of the dry anaerobic digester; And 상기 유출 스크류에 의해 유출된 상기 폐기물 슬러지를 상기 슬러지 저류조로 압송시키는 유출펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치. And an outflow pump for pumping the waste sludge outflowed by the outflow screw into the sludge storage tank. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 저장조와 가열원 사이에는 바이오 가스 정제장치가 더 구성되어지되 상기 가스 저장조로부터 가열원으로 공급되는 상기 바이오 가스로부터 황 성분과 실록산 등의 불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치.6. The biogas refining apparatus is further provided between the gas reservoir and the heating source, wherein sulfur components, siloxanes, and the like are supplied from the biogas supplied from the gas reservoir to the heating source. Biogas generation apparatus for organic waste, characterized in that to remove impurities. 제 6 항에 있어서, 상기 슬러지 배출수단에 의해 상기 건식 혐기성 소화조로부터 상기 슬러지 저류조로 유출되는 폐기물 슬러지 중 일부를 상기 유기성 폐기물 저장조로부터 상기 건식 혐기성 소화조로 투입되는 유기성 폐기물 상에 반송시켜 상기 건식 혐기성 소화조의 내부로 투입된 유기성 폐기물과의 혼합을 통해 미생물의 활성화가 이루어질 수 있도록 하는 슬러지 반송수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치.The dry anaerobic digester according to claim 6, wherein a part of the waste sludge which is discharged from the dry anaerobic digester to the sludge storage tank by the sludge discharge means is returned to the dry waste anaerobic digester from the organic waste storage tank to the dry anaerobic digester. Biogas generation apparatus for organic waste, characterized in that the sludge conveying means further configured to enable the activation of microorganisms by mixing with the organic waste introduced into the. 제 7 항에 있어서, 상기 슬러지 반송수단은 상기 건식 혐기성 소화조로부터 상기 슬러지 저류조로 폐기물 슬러지를 유출시키는 슬러지 유출라인으로부터 상기 유기성 폐기물 저장조로부터 상기 건식 혐기성 소화조로 유기성 폐기물을 투입하는 유기성 폐기물 투입라인에 연결되어 상기 슬러지 유출라인으로부터 상기 유기성 폐기물 투입라인으로 폐기물 슬러지의 반송이 이루어지는 슬러지 반송라인; 및8. The sludge conveying means of claim 7, wherein the sludge conveying means is connected to an organic waste inlet line for feeding organic waste from the organic waste storage tank to the dry anaerobic digester from a sludge outflow line for flowing waste sludge from the dry anaerobic digester to the sludge storage tank. A sludge conveying line for conveying waste sludge from the sludge outflow line to the organic waste injecting line; And 상기 슬러지 반송라인 상에 설치되어 상기 슬러지 유출라인으로부터 상기 유기성 폐기물 투입라인으로 폐기물 슬러지를 강제로 반송시키는 슬러지 반송펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기성 폐기물의 바이오 가스 생성장치.And a sludge conveying pump installed on the sludge conveying line to forcibly convey waste sludge from the sludge outflow line to the organic waste injecting line.
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