KR20190138975A - Liquefied fertilizer purification apparatus using porous ceramic membrane - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a treatment apparatus and a treatment method undergoing a separation process for liquefied fertilizer or treated water generated by treating livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water. More specifically, the present invention relates to a liquefied fertilizer purification apparatus using a porous ceramic separating membrane. The liquefied fertilizer purification apparatus using a porous ceramic separating membrane according to the present invention purifies the liquefied fertilizer obtained by biological treatment of livestock wastewater, and includes one or more collection tanks for introducing and collecting the liquefied fertilizer, and at least one filtration tank is coupled to the collection tank by a flange, wherein a plurality of porous ceramic separating membranes are disposed in the filtration tank.

Description

다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치{LIQUEFIED FERTILIZER PURIFICATION APPARATUS USING POROUS CERAMIC MEMBRANE}Liquid refining apparatus using porous ceramic separator {LIQUEFIED FERTILIZER PURIFICATION APPARATUS USING POROUS CERAMIC MEMBRANE}

본 발명은 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수를 처리하여 발생하는 액비 또는 처리수에 대해 분리 과정을 거치는 처리방법 및 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치에 관한 것이다. The present invention relates to a treatment method and an apparatus for separating a liquid or treated water generated by treating livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water, and more particularly, to a liquid fertilizer using a porous ceramic separator. .

기존의 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수 등에 대한 처리공법으로는 다양한 종류의 물리화학적 단위처리공정들과 생물학적 처리공정이 있으며, 처리 목적에 따라 단위공정을 조합하여 사용되어 왔다. 그러나 기존의 처리방법은 가축분뇨의 정화처리 효율에 중점을 두어 자원의 효율적인 활용을 배제한 공정으로 구성되어 있다. 또한 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수의 방류기준이 엄격해짐에 따라 이를 맞추기 위하여 처리가 복잡해지고 운전 및 유지관리가 어려운 공정들로 조합되어 고비용의 처리공정이 되고 있다. 개별공정의 효율적인 조합이 어려워짐에 따라 에너지의 사용도 비효율적이고, 작동시간 대비 처리량도 감소한다. 아울러 정화효율에 대한 한계로 재활용율도 매우 낮은 실정이다.Conventional treatment methods for livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water include various kinds of physicochemical unit treatment processes and biological treatment processes, and unit processes have been used in combination according to treatment purposes. However, the existing treatment methods consist of processes that exclude the efficient use of resources by focusing on the efficiency of the treatment of livestock manure. In addition, as the discharge standard of livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water becomes stricter, it becomes a high cost treatment process by combining complicated processes and difficult operation and maintenance to meet them. As the efficient combination of individual processes becomes difficult, the use of energy is inefficient and the throughput is reduced compared to the operating time. In addition, the recycling rate is very low due to the limitation of the purification efficiency.

이에 따라, 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산처리수는 다양한 생물학적 처리 공정을 통해 단순 정화처리에 의존하는 공법보다는 다양한 호기적 또는 혐기적 공정의 생물학적 처리에 진보된 분리막 공정을 적용해 액비의 생산을 통한 재활용 또는 방류 등의 방법으로 친환경적 처리를 하는 공법이 요구되고 있다.Accordingly, livestock manure, livestock wastewater or livestock wastewater can be produced by applying advanced membrane process to biological treatment of various aerobic or anaerobic processes rather than simple purification through various biological treatment processes. There is a demand for a method of eco-friendly treatment by recycling or discharge.

그러나, 이러한 액비 또는 처리수 대해서는 환경기준을 통과하더라도 장기간 시간이 경과하면 액비 또는 처리수 내의 슬러지(sludge)에 의해 다시 부영양화가 발생하는 문제점이 있다. However, for such liquid fertilizer or treated water, there is a problem that eutrophication occurs again due to sludge in the liquid fertilizer or treated water even after a long time passes.

대한민국 공개특허공보 10-2008-0097779는 가축분뇨를 처리하여 액비를 생산하는 기술이 개시되어 있으나, 가축분뇨를 처리하여 액비를 생산하는 기술은 많이 대중화되어 있고, 특히 생물학적 처리된 액비를 활용하기 위한 정제 기술은 보편화되어 있지 않다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0097779 discloses a technique for producing liquid fertilizer by treating livestock manure, but a technology for producing liquid fertilizer by processing livestock manure is popularized, and in particular, to utilize biologically treated liquid fertilizer. Purification techniques are not universal.

대한민국 등록특허공보 10-1393712에는 축산폐수를 생물학적 처리하여 생산된 액비를 분리막조, 활성탄 여과조 및 역삼투압 장치를 통해 처리하는 기술이 개시되어 있지만, 설비 자체가 너무 방대하고 복잡하여 그 효용성이 떨어진다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-1393712 discloses a technique for treating the liquid ratio produced by biological treatment of livestock wastewater through a separation membrane tank, activated carbon filtration tank and reverse osmosis device, but the facility itself is too large and complex and its utility is inferior.

근래에는 위와 같은 종래 기술 뿐만 아니라 액비를 정제하는 기술들이 개발되고 있으나 현실적으로 액비 정제 후 방류나 재가공 액비를 생산할 수 있는 정제 기술들이 현실과 괴리가 있어 축산 농가의 분뇨 및 폐수 처리는 아직도 풀어야 할 과제로 남아있는 것이 현실이다.Recently, as well as the above-described conventional techniques have been developed to purify the liquid fertilization, but the actual purification technology that can produce the discharge or reprocessing liquid fertilization after liquid fertilization is inconsistent with the reality, manure and wastewater treatment of livestock farms is still a problem to be solved What remains is reality.

대한민국 공개특허공보 10-2008-0097779Republic of Korea Patent Application Publication No. 10-2008-0097779 대한민국 등록특허공보 10-0956120Republic of Korea Patent Publication 10-0956120 대한민국 등록특허공보 10-1393712Republic of Korea Patent Publication 10-1393712 대한민국 등록특허공보 10-1806489Republic of Korea Patent Registration 10-1806489

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 액비 또는 처리수 내의 슬러지를 제거하여 부영양화의 원인을 없애고, 이와 같이 처리된 액비 또는 처리수에 대해 장기보관 또는 방류를 하더라도 부영양화가 발생하지 않도록 하는 액비정제장치를 제공하는 데 있다. Technical problem to be solved by the present invention, eliminating the cause of eutrophication by removing the sludge in the liquid fertilizer or treated water, liquid liquefied refining device to prevent eutrophication occurs even if long-term storage or discharge for the liquid fertilizer or treated water To provide.

또한, 다수개의 다공성 세라믹 분리막을 이용하고, 압력과 유량을 조절하여 생물학적 처리된 액비의 정제 효율을 극대화하는 데 있다.In addition, by using a plurality of porous ceramic separator, by adjusting the pressure and flow rate to maximize the purification efficiency of the biologically treated liquid ratio.

또한, 다수개의 다공성 세라믹 분리막 구조의 여과조를 활용함으로써, 액비정제장치의 세정을 자동화하는 것이 가능하고, 정해진 시간 내에 다량의 액비를 정제할 수 있는 액비정제장치를 제공하고자 한다.In addition, by utilizing a filtration tank of a plurality of porous ceramic separator structure, it is possible to automate the cleaning of the liquid refining apparatus, and to provide a liquid refining apparatus that can purify a large amount of liquid within a predetermined time.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상기 과제로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있다. However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above problem, and can be variously expanded in a range not departing from the technical spirit and scope of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치는, 축산폐수를 생물학적 처리하여 얻은 액비를 정제하며, 상기 액비를 유입하여 수집하는 하나 이상의 수집조와, 상기 수집조와 플랜지 결합되는 하나 이상의 여과조를 포함하고, 상기 여과조는 다수개의 다공성 세라믹 분리막이 배치되는 것을 특징으로 하여 이루어질 수 있다. Liquid refining apparatus using a porous ceramic separator according to the present invention for solving the above problems, purifying the liquid ratio obtained by biological treatment of livestock waste water, at least one collection tank for inflow and collecting the liquid ratio, and the flange is coupled to the collection tank It includes one or more filtration tank, the filtration tank may be characterized in that a plurality of porous ceramic separator is disposed.

여기서, 상기 수집조는 수평 배치되고, 상기 여과조는 상기 수집조와 수직으로 플랜지 결합될 수 있다.Here, the collection tank is arranged horizontally, the filtration tank may be flange-coupled perpendicularly to the collection tank.

여기서, 상기 다공성 세라믹 분리막은 원통형의 기둥 형태를 가지며, 상기 중심에는 다수개의 관통홀이 형성될 수 있다.The porous ceramic separator may have a cylindrical columnar shape, and a plurality of through holes may be formed in the center thereof.

여기서, 상기 다공성 세라믹 분리막의 상하단은 상기 여과조의 플랜지에 맞닿아 결합되고, 소정의 압력 발생에 따라 상기 축산폐수가 통과하면서 상기 다공성 세라믹 분리막의 공경((Pore size)을 통해 정제된 처리수가 배출되고, 미처리된 농축수는 상기 관통홀을 통해 배출되도록 구현하는 것이 바람직하다.Here, the upper and lower ends of the porous ceramic separator are bonded to the flange of the filtration tank, the purified water is discharged through the pore size of the porous ceramic separator while passing through the livestock wastewater according to a predetermined pressure. Preferably, the untreated concentrated water is discharged through the through hole.

여기서, 상기 여과조는 상부 플랜지와 하부 플랜지를 가지며, 상기 상부 플랜지는 상기 수집조와 체결되고, 상기 하부 플랜지는 상기 축산폐수를 순환시키는 배관에 연결된 플랜지와 체결되는 것이 바람직하다.Here, the filtration tank has an upper flange and a lower flange, the upper flange is fastened to the collection tank, the lower flange is preferably fastened to the flange connected to the pipe for circulating the livestock waste water.

여기서, 상기 다공성 세라믹 분리막은 중심에 다수개의 관통홀이 형성된 기둥 형태를 가지며, 상기 플랜지에 맞닿아 결합되어 상기 관통홀 내부는 소정의 압력을 받도록 구현되는 것이 바람직하다. Herein, the porous ceramic separator has a pillar shape having a plurality of through holes formed in a center thereof, and the porous ceramic separator is coupled to abut the flange so that the inside of the through hole receives a predetermined pressure.

여기서, 상기 수집조는 수평 배치되고, 상기 여과조는 상기 수집조에 대하여 2 이상이 나란히 플랜지 체결된 구조를 갖을 수 있다.Here, the collection tank is arranged horizontally, the filtration tank may have a structure in which two or more flanged side by side with respect to the collection tank.

여기서, 상기 수집조는 수평하게 한 쌍이 배치되고, 상기 여과조는 상기 수집조 각각에 대하여 2 이상이 나란히 플랜지 체결된 구조를 갖으며, 상기 나란히 배치된 여과조끼리는 여과조 연결관에 의해 서로 연결될 수 있다.Here, the collection tank is disposed in a pair horizontally, the filter tank has a structure in which two or more flanges are fastened side by side with respect to each of the collection tank, the side-by-side filtration tank can be connected to each other by a filter tank connecting pipe.

여기서, 상기 여과조의 측면으로는 상기 다공성 세라믹 분리막을 통해 정제된 처리수를 배출하기 위한 여과액 배관이 형성될 수 있다. Here, the side of the filter tank may be formed with a filtrate pipe for discharging the purified water through the porous ceramic separator.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 실시예들에 따른 다공성 세라믹 분리막을 이용한 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수의 처리방법 및 처리장치를 이용하여 생산된 액비 또는 방류수 대해 슬러지(sludge)를 제거하므로, 이에 따라 부영양화의 원인을 제거하여 액비를 장기보관 또는 방류하여도 2차 부영양화가 발생하지 않아 환경 개선에 도움을 줄 수 있다.The sludge is removed from the liquid fertilizer or effluent produced by using a method and apparatus for treating livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water using the porous ceramic membrane according to the embodiments of the present invention, thereby causing eutrophication. Long-term storage or discharge of liquid fertilizers can also help improve the environment as secondary eutrophication does not occur.

또한, 다수개의 다공성 세라믹 분리막 및 분리막 여과조를 활용하여 생물학적 처리된 액비의 정제 효율, 정제량을 극대화할 수 있고, 여과조 내의 액비정제장치의 세정을 자동화하는 것이 가능할 수 있다.In addition, it is possible to maximize the purification efficiency and purification amount of the biologically treated liquid ratio by utilizing a plurality of porous ceramic separators and membrane filtration tank, it may be possible to automate the cleaning of the liquid purification apparatus in the filtration tank.

도 1은 본 발명에 따른 액비정제장치를 이용하여 가축분뇨의 액비생산을 통한 액비정제공정을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액비정제의 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 액비정제의 시스템의 평면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 액비정제장치의 내부 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 액비정제장치에 적용되는 다수개의 다공성 세라믹 분리막을 포함하는 여과조의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액비정제장치에 적용되는 다수개의 다공성 세라믹 분리막 모듈의 사시도이다.1 is a flow chart showing a liquid rinse process through the liquid manure production of livestock manure using the liquid rinse liquid purification apparatus according to the present invention.
2 is a system configuration of the liquid rain tablet according to the present invention.
3 is a plan view of the system of the liquid refining according to the present invention.
4 is an internal structural view of the liquid refining apparatus according to the present invention.
5 is a perspective view of a filtration tank including a plurality of porous ceramic separators applied to the liquid refining apparatus according to the present invention.
Figure 6 is a perspective view of a plurality of porous ceramic membrane module applied to the liquid refining apparatus according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the present embodiments to make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, terms that are defined in a commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

본 발명에서는, 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수 중 하나 또는 하나 이상의 혼합물을 미생물 제거방식으로 생물학적 처리를 수행한 후 생산된 액비 또는 처리수의 슬러지(Sludge)를 다공성 세라믹 분리막 장치(액비정제장치)를 이용하여 여과/분리/농축 처리하는 것을 주요 기술적인 특징으로 한다. In the present invention, the sludge of the liquid fertilizer or treated water produced after biological treatment of one or more mixtures of livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water by microbial removal method (slurry) Filtration / separation / concentration using is a main technical feature.

기존에는 가축분뇨 또는 축산폐수에 대하여 저수조-유량조정조-무산소조-호기조(액비화조)에서의 처리과정을 거쳐 침전, 탈수 작업 후에 액비로 살포하거나 하천 등에 방류 하는 형태로 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수를 처리하였다.Conventionally, livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water is treated in the form of sedimentation and dehydration after spraying to livestock manure or livestock wastewater through sedimentation and dehydration operations through a process in a reservoir, flow control tank, anaerobic tank, and aerobic tank. Was treated.

다만, 기존의 이러한 처리방식에서는 방류 당시에 액비나 방류수가 환경기준에 적합하더라도 살포 또는 방류 이후 장기간 경과하면 슬러지의 부영양화 현상으로 인해 하천 등에 악취가 발생하고 결과적으로 액비나 방류의 상태가 환경기준을 벗어나게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 액비나 처리수, 방류수에 대해 세라믹 분리막을 이용하여 여과/농축 처리과정을 거쳐 액비나 방류수의 슬러지를 제거하여 부영양화 원인을 제거함을 목적으로 한다. 액비나 방류수에 대해 슬러지가 제거되면, 장기 보관 또는 방류를 하더라도 부영양화 현상이 발생하지 않게 된다. However, in the existing treatment method, even if liquid or effluent meets environmental standards at the time of discharge, odors occur in streams due to eutrophication of sludge after a long time after spraying or discharge, and as a result, the state of liquid effluent or discharge is out of environmental standards. do. In order to solve this problem, an object of the present invention is to remove the cause of eutrophication by removing the sludge of the liquid fertilizer or effluent through the filtration / concentration treatment process using a ceramic separation membrane for liquid fertilizer, treated water, effluent. If the sludge is removed from the liquid fertilizer or effluent, eutrophication does not occur even after long-term storage or discharge.

또한, 본 발명에서 정의된 축산폐수는 가축사육으로 인해 발생되는 액체 또는 고체성의 오염된 물을 의미하며, 가축분뇨, 축사의 세척수를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다. 유기물, 질소 및 인의 농도가 높으며 생물학적 처리방법으로 처리가 가능한 오·폐수를 의미한다.In addition, the livestock wastewater defined in the present invention means a liquid or solid contaminated water generated due to livestock raising, and may be used as a concept including livestock manure and wash water of a livestock house. It means the waste water which has high concentration of organic matter, nitrogen and phosphorus and can be treated by biological treatment method.

우선, 본 발명에서 다공성 세라믹 분리막을 이용한 필터링 처리 이전의 액비나 방류수를 형성하는 과정에 대해 설명하고 3단계에서 본 발명에 대해 설명한다. First, the process of forming a liquid ratio or effluent before the filtering process using the porous ceramic separator in the present invention will be described and the present invention will be described in step 3.

액비나 방류수는 (1) 협잡물처리기 및 원심탈수기를 이용하여 제1 처리를 거치고, (2) 생물학적 공정의 제2 처리, (3) 분리 공정에 의해 여과 및 침전 농축하여 액비 및 방류, 처리수를 생산하는 고도처리(제3 처리)의 3단계를 거쳐 형성된다. The liquid rainwater or effluent is subjected to the first treatment using (1) contaminant treatment and centrifugal dehydrator, and (2) the second treatment of the biological process, and (3) the filtration and precipitation concentration by the separation process. It is formed through three stages of advanced processing (third treatment) to produce.

도 1은 본 발명에 따른 액비정제장치를 이용하여 가축분뇨의 액비생산을 통한 액비정제공정을 보여주는 흐름도이다.1 is a flow chart showing a liquid rinse process through the liquid manure production of livestock manure using the liquid rinse liquid purification apparatus according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 처리 단계는 처리장에 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수 또는 이들의 혼합 협잡물을 유입(S1)시킨 후에 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수의 고형물을 제거하기 위해 협잡물처리기(S2)와 원심탈수기(S3)를 거치는 과정으로서 구성된다. As shown in Figure 1, the first treatment step is to infiltrate the livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water or mixed condensate thereof (S1) to the treatment plant to remove the solids of the livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water It is configured as a process of passing through the processor S2 and the centrifugal dehydrator S3.

제2 처리 단계는 제1 처리 단계를 거친 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수에 대해 생물학적으로 처리(S4)하여 액비를 생산하는 단계이다. The second treatment step is a step of biologically treating (S4) livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water which has undergone the first treatment step to produce liquid fertilizer.

고도처리(제3 처리) 단계는 단계들 S2, S3, S4을 거친 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수를 최종적으로 다공성 세라믹 분리막(CMF)의 여과조를 포함하는 액비정제장치로 처리(S5)하여 처리수를 방류하거나(S7) 정제된 액비를 생산(S6)하는 과정으로서 구성되는 후처리 단계이다. The advanced treatment (third treatment) step is the treatment of livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water having passed through steps S2, S3, S4 with a liquid refining apparatus including a filtration tank of a porous ceramic separator (CMF) (S5). It is a post-treatment step configured to discharge water (S7) or to produce purified liquid fertilizer (S6).

여기서, 본 발명은 고도처리(제3 처리) 단계인 생물학적 처리된 액비를 정제하는 단계를 의미할 수 있다.Here, the present invention may mean a step of purifying a biologically treated liquid fertilizer, which is a high treatment (third treatment) step.

제1 처리 단계(S2, S3)는 아래와 같다.The first processing steps S2 and S3 are as follows.

가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수가 투입기를 거쳐 협잡물처리기로 투입되면 협잡물처리기에서는 회전하는 격자상 드럼의 바깥 원주면에 가축분뇨 또는 축산폐수가 접촉되어 액체성분은 격자의 간극으로 빠져나오고, 5∼6mm 이상의 고형분은 드럼의 바깥 원주에 부착되게 하여 원통과 분리하여 배출한다. When livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water enters the input of the wastewater treatment system through the feeder, the wastewater treatment system contacts livestock manure or livestock wastewater on the outer circumferential surface of the rotating lattice drum and the liquid component exits the gap between the grids. Solids larger than 6mm are attached to the outer circumference of the drum and discharged separately from the cylinder.

협잡물처리기의 스크린에서 여과 분리된 협잡물은 다공실린더를 가진 스크류로 압착 이송하여 탈수시킨다. 협잡물처리기 공정에서는 분뇨에 포함된 고형물의 약 10∼15% 가량이 제거된다. 협잡물처리기를 거친 처리수는 원심탈수기로 보내진다.The contaminants separated by filtration from the screen of the contaminant treatment machine are dewatered by compression transfer with a screw having a porous cylinder. The contaminant process removes about 10-15% of the solids contained in the manure. The treated water passing through the contaminant treatment unit is sent to a centrifugal dehydrator.

원심탈수기는 장치의 하부로부터 유입되는 고액 혼합물을 원심력을 이용하여 분리한다. 탈수 분리된 모래 및 씨앗류는 유입측 반대편 하단으로 배출되고, 탈리된 액체 성분은 유입측 하부로 배수된다. 여기서는 가축분뇨 또는 축산폐수에 포함된 미세고형물의 35~45%가 제거된다.The centrifugal dehydrator separates the solid-liquid mixture flowing from the bottom of the apparatus by centrifugal force. Dewatered sand and seeds are discharged to the bottom opposite the inlet side, and the desorbed liquid component is drained to the inlet bottom. Here, 35 – 45% of the fine solids contained in livestock manure or livestock waste are removed.

제1 처리 단계(S2, S3)에서는 협잡물처리기와 원심탈수기를 사용하여 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수 내에 포함된 협잡물과, 일부 암모니아성 질소, 휘발성 물질, 난분해성 물질, 미세 고형물을 제거하여 후단의 생물학적 처리가 원활하게 이루어지도록 한다.In the first processing step (S2, S3) using a contaminant treatment and centrifugal dehydrator to remove the impurities contained in the livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water, and some ammonia nitrogen, volatiles, hardly decomposable substances, fine solids The biological treatment of the should be made smoothly.

제2 처리 단계(S4)는 아래와 같다.The second processing step S4 is as follows.

제1 처리 단계(S2, S3)를 거친 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수는 생물학적 처리(S4)인 제2 처리 단계가 진행된다. 제2 처리 단계는 두 가지의 바람직한 실시예를 통하여 설명한다.Livestock manure, livestock wastewater or livestock wash water having undergone the first treatment steps S2 and S3 is subjected to a second treatment step, which is a biological treatment (S4). The second processing step is described through two preferred embodiments.

제1 실시예는 호기적 공정 중 일반적인 활성오니공정, 연속회분식공정, 및 고온호기성소화공정이다.The first embodiment is a general activated sludge process, a continuous batch process, and a high temperature aerobic digestion process among aerobic processes.

활성오니공정은 분뇨가 함께 섞여있는 처리조에서 원심분리기를 통한 액상의 폐기물만 활성오니조로 유입되어 호기성 분해를 하는 방법으로써 공기를 강력히 주입하여 호기적인 상태에서 미생물이 처리수 중의 유기물을 분해하도록 하는 방법이다.In the activated sludge process, only liquid waste from the treatment tank mixed with manure is introduced into the activated sludge to perform aerobic decomposition. The air is strongly injected to allow microorganisms to decompose organic matter in the treated water in an aerobic state. It is a way.

연속회분식공정은 호기성 부유성장 처리공법으로 단일 반응조에서 유입 및 처리수의 유출이 일어나는 공정으로 정해진 시간의 배열에 따라 각 단위공정이 연속적으로 일어난다. 즉, 유입(Fill)공정, 반응(React)공정, 침전(Settle)공정, 배출(Draw)공정, 휴지(Idle)공정의 순으로 반응이 진행되는 공정이다.The continuous batch process is an aerobic suspended growth process, in which the inflow and outflow of treated water occurs in a single reactor, and each unit process takes place continuously according to a predetermined time sequence. That is, the reaction proceeds in the order of a fill process, a reaction process, a settle process, a draw process, and an idle process.

고온 호기성 소화공정은 자흡식 폭기/교반기를 이용하여 반응기 내에서 혼합과 동시에 산소가 공급되면서 유기물이 분해되는 방법과 외부에 설치된 순환펌프에 의해 하부 내부수를 상부로 순환시키면서 산소를 공급하는 방법으로 주입하여 고효율의 산소 전달 시에 고온의 준호기성 조건을 유지시켜 CO2 의 발생과 단백질의 분해에 의해 NH4 +-N 의 발생으로 pH 가 상승하게 됨으로써 질소 제거기작으로 작용한다.The high temperature aerobic digestion process is a method in which organic matter is decomposed while oxygen is supplied and mixed in a reactor using a self-contained aeration / stirrer and a method of supplying oxygen while circulating the lower inner water to the upper by a circulation pump installed outside. It maintains high quasi-aerobic conditions during high-efficiency oxygen transfer by injection, and it acts as a nitrogen removal mechanism by raising pH due to NH 4 + -N generation by CO 2 generation and protein decomposition.

제2 실시예는 혐기적 공정 중 혐기성소화(Anaerobic Digestion)공정이다. 혐기적 처리는 산소가 존재하지 않는 조건에서 부유상, 고정상, 팽창상 미생물을 이용하여 가수분해, 산 생성, 메탄 생산 단계를 순차적으로 처리하는 방식이다. 보다 구체적으로는, 혐기성소화는 크고 복잡한 용해성 및 불용성 분자들을 더 작은 분자로 분해시켜 세포속으로 이동 및 대가가 이루어지는 가수분해단계, 이 생성물을 유기산 및 기타의 저분자화합물, 수소, 이산화탄소 등으로 발효되고 이 발효과정의 초기 생성물인 초산의 생성과 가수분해 산물들의 미생물학적 분해로 수소를 생산하는 산생성단계, 및 산생성단계의 주요 산물인 초산을 메탄과 이산화탄소로 발효시키는 메탄생성단계로 이루어진다.The second embodiment is the Anaerobic Digestion process in the anaerobic process. Anaerobic treatment is a process in which hydrolysis, acid production and methane production steps are sequentially processed using suspended, fixed and expanded microorganisms in the absence of oxygen. More specifically, anaerobic digestion is a hydrolysis step in which large and complex soluble and insoluble molecules are broken down into smaller molecules to be transported and paid into cells, and the product is fermented with organic acids and other low molecular weight compounds, hydrogen, carbon dioxide, and the like. The production of acetic acid, which is an initial product of the fermentation process, and the production of hydrogen by the microbiological decomposition of hydrolysis products, and the production of methane, which ferments acetic acid, the main product of the production, with methane and carbon dioxide.

이러한 생물학적 과정에서 병원균과 그 매개물이 소멸됨과 동시에 슬러지 중 유기물의 상당부분이 액화 및 가스로 생성되어 슬러지가 감량 또는 안정화된다.In this biological process, pathogens and their media are extinguished, and at the same time, a large part of the organic matter in the sludge is produced as liquefaction and gas, which reduces or stabilizes the sludge.

제3 처리 단계(S5, S6, S7)는 아래와 같다.The third processing steps S5, S6 and S7 are as follows.

생물학적 처리(S4) 단계를 거친 처리수(액비)는 후처리 공정인 다공성 세라믹 분리막의 여과조를 포함하는 액비정제장치을 이용하여 최종적으로 여과/분리/농축되면서 액비 및 방류수, 처리수를 생산한다.The treated water (liquid ratio) after the biological treatment (S4) step is finally filtered / separated / condensed using a liquid refining apparatus including a filtration tank of a porous ceramic separator, which is a post-treatment process, to produce liquid ratio, effluent and treated water.

액비정제장치에 의한 처리공정(S5)에서는 내부 유로에 연속된 다공성 세라믹 막으로 형성되어 있으며, 선속도(linear velocity)를 조절하여 내부유로의 다공성 세라믹 분리막에 강한 전단력을 발생시켜 막의 파울링(fouling) 현상을 억제하고 이로 인해 분리막을 통과하는 처리수의 양을 대폭 증가시킴으로써 전체적인 처리용량을 증가시키며 99% 이상의 높은 제거효율 및 고품질 액비 생산 및 방류 또는 처리수를 기대할 수 있다.In the process (S5) by the liquid refining apparatus, it is formed of a porous ceramic membrane continuous in the inner flow path, and the film is fouled by generating a strong shear force on the porous ceramic separator in the inner flow path by adjusting the linear velocity. By suppressing the phenomena and increasing the amount of treated water through the membrane, the overall treatment capacity is increased, and high removal efficiency and high quality liquid fertilizer production and discharge or treated water can be expected.

도 2는 본 발명에 따른 액비정제의 시스템 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 액비정제의 시스템의 평면 구성도이다.Figure 2 is a system configuration of the liquid rinsing tablet according to the present invention, Figure 3 is a plan configuration of the system of liquid rinsing tablet according to the present invention.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액비정제시스템은 제1 거름조(101), 원액 저장조(103), 여과액 저장조(105), 세정액 저장조(107), 제1 및 제2 모터(201, 203), 제2 거름조(205), 액비정제장치(207) 및 제어반(209)을 포함하여 구성될 수 있다.2 and 3, the liquid refining system according to the present invention is the first manure tank 101, the stock solution tank 103, the filtrate storage tank 105, the washing liquid storage tank 107, the first and the first It may be configured to include two motors (201, 203), the second manure tank 205, the liquid rain purification apparatus 207 and the control panel (209).

제1 거름조(101)와 제2 거름조(205)는 가축분뇨 등이 수집 처리되어 생산된 원액비 저장조로부터 유입되는 액비에 포함된 슬러지 등을 크기별로 걸러내도록 한다. 제1 거름조(101)는 거름망의 홀이 제2 거름조(205)의 거름망의 홀 보다 큰 것이 일반적이다.The first manure tank 101 and the second manure tank 205 to filter the sludge and the like contained in the liquid manure from the stock solution ratio storage tank produced by collecting livestock manure and the like. The hole of the strainer of the first strainer 101 is generally larger than the hole of the strainer of the second strainer 205.

제1 거름조(101)는 생물학적 처리된 액비가 저장되 원액비저장조로부터 유입된 액비를 1차 거름하며, 1차 거름된 액비는 제2 거름조(205)로 유입되어 그 액비를 2차 거름하게 된다. 이때 액비의 유입은 제1 모터(201)를 통해 유입시키는 것이 가능하다.The first manure tank 101 stores the biologically treated liquid fertilizer, the first fertilizer liquid flows from the stock solution storage tank, the first fertilized liquid fertilizer flows into the second manure tank 205 and the liquid fertilizer secondary manure Done. At this time, the inflow of the liquid rain can be introduced through the first motor 201.

다만, 제1 및 제2 거름조(101, 205)는 선택적으로 부가할 수 있는 장치이며, 필요에 따라서는 2개의 거름조 중에서 어느 하나를 이용할 수도 있고, 2개의 거름조 모두를 사용하지 않아도 문제가 되지 않을 수 있다.However, the first and second manure tanks 101 and 205 are devices that can be selectively added. If necessary, any one of the two manure tanks may be used, and even if both of the manure tanks are not used, problems may occur. May not be.

제1 모터(201)가 액비를 유입시키는 동력원이라면, 제2 모터(203)는 유입된 액비를 액비정제장치(207) 내에서 여과시킬 수 있도록 일정한 압력을 발생시켜 분리하는 역할을 할 수 있다.If the first motor 201 is a power source for introducing the liquid ratio, the second motor 203 may play a role of generating and separating a constant pressure to filter the introduced liquid ratio in the liquid ratio purification apparatus 207.

원액저장조(103)는 제1 거름망(101)에 의해 1차 거름된 액비가 저장되는 탱크이며, 여과액저장조(105)는 액비정제장치(207)를 통해 여과된 여과액을 저장하는 탱크이고, 세정액저장조(107)는 액비정제장치(207)의 여과조 내부를 세정할 수 있는 세정액이 저장된 탱크이다. 이들 원액저장조(103), 여과액저장조(105) 및 세정액저장조(107)는 각각 배관(109)을 통해 유입 및 유출되도록 액비정제장치(207)와 연결된다.The stock solution storage tank 103 is a tank in which the liquid ratio first filtered by the first strainer 101 is stored, and the filtrate storage tank 105 is a tank for storing the filtrate filtered through the liquid refining apparatus 207, The cleaning liquid storage tank 107 is a tank in which a cleaning liquid for cleaning the inside of the filtration tank of the liquid refining apparatus 207 is stored. The stock solution storage tank 103, the filtrate storage tank 105, and the washing liquid storage tank 107 are connected to the liquid refining apparatus 207 so as to flow in and out through the pipe 109, respectively.

액비정제장치(207)는 생물학적 처리된 액비 또는 그 액비를 1차 또는 2차 거름된 액비를 유입하여 액비를 정제할 수 있는 장치를 의미한다.The liquid refining apparatus 207 refers to a device that can purify the liquid ratio by introducing the biologically treated liquid ratio or the liquid ratio of the first or second filtered liquid ratio.

원액저장조(103)를 통해 액비가 액비정제장치(207)로 유입되며, 액비정제장치(207)를 통해 정제된 액비는 여과액 저장조(105)로 배출되고, 주기적 또는 비주기적으로 액비정제장치(207)의 내부를 세정액저장조(107)로부터 세정액을 유입하여 세정할 수 있는 시스템으로 구성되며, 이러한 유입, 유출, 세정 및 물청소 등은 운영 프로그램이 내장된 제어반(209)에 의해 자동 설정되어 동작될 수 있다.Liquid fertilizer is introduced into the liquid clarification device 207 through the stock solution storage tank 103, the liquid clarification through the liquid clarification device 207 is discharged to the filtrate storage tank 105, and the liquid clarification device (periodically or aperiodically) 207 is composed of a system capable of cleaning the inside of the cleaning solution flows from the cleaning solution storage tank 107, the inflow, outflow, cleaning and water cleaning, etc. are automatically set by the control panel 209 with a built-in operation program Can be.

도 4는 본 발명에 따른 액비정제장치의 내부 구조도이다.4 is an internal structural view of the liquid refining apparatus according to the present invention.

본 발명에 따른 액비정제장치는 여과조로서 다공성 세라믹 분리막을 사용한다.The liquid non-purifying device according to the present invention uses a porous ceramic separator as a filtration tank.

다수개의 다공성 세라믹 분리막을 원형의 여과조에 상하 플랜지를 이용하여 배치하고 소정의 압력을 하측에서 상측으로 가하여 세라믹 분리막의 공경 보다 작은 액체는 여과되고, 그 이상의 협잡물은 걸려져 배출되는 형태를 갖는다.A plurality of porous ceramic separators are arranged in circular filtration tanks using upper and lower flanges, and a predetermined pressure is applied from the lower side to the upper side so that a liquid smaller than the pore size of the ceramic separator is filtered, and more contaminants are caught and discharged.

다공성 세라믹 분리막은 매우 높은 온도에서 알루미나 또는 티타니아, 지르코니아로 소결되며, 일반적으로 다공성 지지 활성 멤브레인 층과 비대칭 구조를 가지고 있다. Porous ceramic separators are sintered into alumina or titania, zirconia at very high temperatures and generally have an asymmetric structure with a porous support active membrane layer.

매크로 다공성 지지체는 기계적 저항을 보장하는 반면, 활성층은 미세여과, 한외여과 및 나노여과(10㎛에서 1KD까지)의 분리기능 까지도 가능하다. 세라믹 분리막은 항상 교차 흐름 모드로 작동한다. The macroporous support ensures mechanical resistance, while the active layer is capable of microfiltration, ultrafiltration and nanofiltration (from 10 μm to 1KD). Ceramic separators always operate in cross flow mode.

탁한 유체는 채널 내부의 분리막층을 고속으로 통과한다. 세라믹 분리막 횡단압력(TMP)으로 구동되는 미세 분자가 함유된 깨끗한 액체는 세라믹 분리막 층을 통과하여 투과로 수직 이동하며, 세라믹 분리막의 공경(Pore size) 보다 큰 고체 및 분자는 보유물에서 거부된다. 따라서 공급 유체는 정화되고, 농축되고, 정제되는 기능을 이용하여 물리화학적 단위처리공정들과 생물학적 처리공정을 거친 후 2차 부영양화가 진행될 요인인 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산 처리수의 슬러지를 제거한다.The turbid fluid passes at high speed through the membrane layer inside the channel. Clean liquids containing micromolecules driven by ceramic separator cross-pressure (TMP) move vertically through the ceramic separator layer and permeate, and solids and molecules larger than the pore size of the ceramic separator are rejected in the retentate. Therefore, the feed fluid is purified, concentrated, and purified to remove sludge from livestock manure, livestock wastewater, or livestock treated water, which is the cause of secondary eutrophication after physicochemical and biological processes. .

또한, 다공성 세라믹 분리막 구조의 여과조를 사용하게 됨으로써, 작업자가 일일히 여과조로부터 필터를 꺼내어 세척 또는 세정할 필요없이 자동으로 세정이 가능하다는 장점을 갖는다.In addition, the use of the filtration tank of the porous ceramic membrane structure, has the advantage that the operator can be automatically cleaned without the need to take out the filter from the filtration tank to wash or clean every day.

종래의 가축분뇨 등의 생물학적 처리된 액비를 정제하는 여과조에서는 한외여과막, 정밀여과막 또는 역삼투막을 사용하나, 이러한 여과막은 반투막으로서 화합물의 크기에 따라 대상물질의 분자 크기를 미세하게 분리하는 것은 가능하지만, 여과막이 작고 치밀한 미세공극이 형성된 막이기 때문에 세정액으로 세정시 그 여과막이 녹아버리거나 훼손되어 자동 세정이 불가능한 단점이 있다.Conventional filtration tanks for purifying biologically treated liquid fertilizers such as livestock manure use ultrafiltration membranes, microfiltration membranes or reverse osmosis membranes.However, the filtration membranes are semi-permeable membranes, but it is possible to finely separate the molecular size of the target material according to the size of the compound. Since the filtration membrane is a membrane having a small and fine micropores, the filtration membrane melts or is damaged when being washed with a cleaning liquid, and thus, automatic cleaning is impossible.

하지만, 본 발명에서 사용되는 다공성 세라믹 분리막은 도 6에 도시되어 있듯이 하나의 원통형으로 형성되고, 그 원통형 내에 공경이 매우 미세한 다공질 특성을 갖기 때문에 여과막으로서의 기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 분리가 필요없이 세정액을 투입하여 자동 세정이 가능한 구조를 갖을 수 있다.However, the porous ceramic separator used in the present invention is formed in one cylindrical shape, as shown in Figure 6, because the pore diameter in the cylinder has a very fine porous properties, not only can function as a filtration membrane, but also requires separation Without a cleaning liquid it can have a structure capable of automatic cleaning.

특히, 가축분뇨와 같은 처리가 매우 곤란한 협잡물을 작업자가 직접 세정할 필요없이 액비정제장치 내부에서 자동으로 세정이 가능하게 되는 장점을 갖는다.In particular, there is an advantage that can be automatically cleaned inside the liquid refining device without the need for the operator to directly clean the contaminants, such as livestock manure.

도 4를 참조하여 본 발명의 액비정제장치(207)를 살펴본다.With reference to Figure 4 looks at the liquid refining apparatus 207 of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 액비정제장치(207)는 수평하게 배치되는 수집조(310)와, 수집조(310)와 수직으로 배치된 하나 이상의 여과조(320)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 4, the liquid refining apparatus 207 of the present invention includes a collection tank 310 arranged horizontally and at least one filtration tank 320 disposed perpendicularly to the collection tank 310.

수집조(310)의 일단에는 제1 모터(201)와 제2 모터(203)가 연결될 수 있고, 제1 모터(201)는 원액비저장조(103)로부터 액비를 액비정제장치(207)로 인입시키도록 하는 동력원을 제공하며, 제2 모터(203)는 인입된 액비를 액비정제를 위해 내부 순환시키는 동력원을 제공할 수 있다.The first motor 201 and the second motor 203 may be connected to one end of the collection tank 310, and the first motor 201 draws the liquid ratio from the raw liquid storage tank 103 into the liquid refining apparatus 207. And a second motor 203 may provide a power source for circulating the drawn liquid ratio for liquid purification.

수집조(310)는 도시된 바와 같이 한 쌍으로 구성될 수 있으며 필요에 따라 하나의 수집조(310)만을 구성한 시스템도 가능하고 나아가서는 3개 이상의 수집조(310)를 형성시키는 것도 가능하다.The collection tank 310 may be configured as a pair as shown, and may be a system consisting of only one collection tank 310 as needed, it is also possible to form three or more collection tank 310.

여과조(320)는 수집조(310)에 연결되어 수직으로 배치되며, 하나 이상 형성하는 것이 가능하고, 정제해야할 액비량에 따라 그 수를 조절하는 것이 가능하고 또는 그 원통형의 수조 크기를 조절하는 것이 가능하다.The filtration tank 320 is connected to the collection tank 310 and disposed vertically, it is possible to form one or more, it is possible to adjust the number according to the amount of liquid to be purified or to adjust the size of the cylindrical tank It is possible.

여과조(320)의 내부에는 다수개의 다공성 세라믹 분리막이 배치되며, 유입된 액비는 다공성 세라믹 분리막을 통과하면서 정제되며, 여과된 여과액은 여과액 저장조(105)로 토출되고, 여과되지 않은 미여과물은 다시 원액비 저장조(103)로 토출되도록 구성될 수 있다.A plurality of porous ceramic separators are disposed in the filtration tank 320, and the introduced liquid ratio is purified while passing through the porous ceramic separator, and the filtered filtrate is discharged to the filtrate storage tank 105, and the unfiltered filtrate is not filtered. The back may be configured to be discharged to the stock solution ratio storage tank 103.

여과조(320) 상단에는 좌우측에 배열된 여과조(320)간을 연결시키는 여과조 연결관(303)이 구성되고, 여과조(320) 상하부 측면에는 여과액 액비를 토출하기 위한 제1 및 제2 여과액 배관(301, 302)이 연결된다.The upper part of the filtration tank 320 is configured with a filtration tank connecting pipe 303 for connecting between the filtration tank 320 arranged on the left and right, the first and second filtrate pipe for discharging the filtrate liquid ratio on the upper and lower sides of the filtration tank 320 301 and 302 are connected.

액비정제장치(207)의 선단부에는 여과액 토출, 미여과액 토출, 물청소, 세정액에 의한 세정이 가능하게 하는 배관들이 형성되고, 배관들 각각의 개소에는 제1 및 제2 3-웨이 밸브(308, 309), 액량조절밸브(305), 밸브(311, 312, 313)가 연결되며, 잔량을 배출하기 위한 펌프(307)가 연결되어 있다.Pipes for discharging the filtrate, discharging the unfiltered liquid, cleaning the water, and washing with the cleaning liquid are formed at the distal end of the liquid refining apparatus 207. Each of the pipes has a first and second three-way valve ( 308, 309, a liquid level control valve 305, and valves 311, 312, 313 are connected, and a pump 307 for discharging the remaining amount is connected.

여과조(320)는 플랜지에 의해 수집조(310)와 연결되며, 수집조(310)는 제2 모터(203)와 연결된다.The filtration tank 320 is connected to the collection tank 310 by a flange, and the collection tank 310 is connected to the second motor 203.

제2 모터(203)의 작동에 따라 일정 이상의 압력이 여과조(320)의 하부에서 상부로 가해지면서 일정 이상의 압력을 받은 액비는 여과조(320) 내의 다공성 세라믹 분리막을 통과하면서 정제된 액비는 다공성 세라믹 분리막의 외부로 필터링되고, 정제되지 않은 액비는 다공성 세라믹 분리막의 내부를 그대로 관통하여 외부로 배출될 수 있게 된다.As the operation of the second motor 203, a predetermined or more pressure is applied from the lower portion of the filtration tank 320 to the upper portion, and the liquid ratio subjected to the predetermined or more pressure passes through the porous ceramic separator in the filtration tank 320, and the purified liquid ratio is a porous ceramic separator. Filtered to the outside of the, the purified liquid ratio can be discharged to the outside through the inside of the porous ceramic separator as it is.

도 5는 본 발명에 따른 액비정제장치에 적용되는 다수개의 다공성 세라믹 분리막을 포함하는 여과조의 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 액비정제장치에 적용되는 다수개의 다공성 세라믹 분리막 모듈의 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view of a filtration tank including a plurality of porous ceramic separators applied to a liquid refining apparatus according to the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of a plurality of porous ceramic separator modules applied to the liquid refining apparatus according to the present invention.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 여과조(320)는 금속관으로 이루어지며, 상단과 하단에는 각각 플랜지(306a, 306b)가 형성된다.As shown in FIGS. 5 and 6, the filtration tank 320 is made of a metal tube, and flanges 306a and 306b are formed at the upper and lower ends, respectively.

하부 플랜지(306b)는 하측의 수집조(310)의 플랜지와 연결되어 실링되며 여과조(320) 내의 압력을 가두는 형태를 갖게 되며, 상부 플랜지(306a)는 측부의 여과조(320)와 연결시키기 위한 여과조 연결관 캡(304)의 플랜지와 연결된다.The lower flange 306b is connected to the flange of the collecting tank 310 of the lower side is sealed and has a form to trap the pressure in the filtration tank 320, the upper flange 306a for connecting to the filtration tank 320 of the side Is connected to the flange of the filtration tank connector cap 304.

바람직한 실시예로서, 본 발명은 두 라인의 여과조(320)를 구성하였지만, 하나의 라인 구조의 여과조(320)를 형성하더라도 본 발명을 구현하는 데 전혀 문제가 되지 않으며, 이때에는 여과조 연결관(303) 및 연결관 캡(304)은 구성되지 않아도 된다.As a preferred embodiment, although the present invention constitutes two lines of the filtration tank 320, the formation of the filtration tank 320 of one line structure does not cause any problem in implementing the present invention, in this case the filtration tank connecting pipe 303 ) And connector cap 304 need not be configured.

여과조(320) 내에는 도 6의 다공성 세라믹 분리막이 복수 개로 포함될 수 있다.The filtration tank 320 may include a plurality of porous ceramic separators of FIG. 6.

상부 플랜지(306a)와 하부 플랜지(306b) 각각에는 실링을 위해 가스켓 홈(325)이 형성될 수 있다.A gasket groove 325 may be formed in each of the upper flange 306a and the lower flange 306b for sealing.

생물학적 처리(S4) 공정을 통해 처리된 처리수(액비)는 액비정제장치(207)의 유입구를 통해 여과조(320) 내로 유입된다. 유입된 액비는 여과조(320) 내에 포함된 다공성 세라믹 분리막에 의해 여과/분리/농축되며, 다공성 세라믹 분리막을 통과한 처리수(정제물)는 여과액 유출관(314)을 통해 여과액 저수조(105)로 배출되고 다공성 세라믹 분리막을 통과하지 못한 농축수는 농축수 유출관(310)을 통해 원액비 저장조(103)로 배출된다. The treated water (liquid ratio) processed through the biological treatment (S4) process is introduced into the filtration tank 320 through the inlet of the liquid refining apparatus 207. The introduced liquid ratio is filtered / separated / concentrated by the porous ceramic separator included in the filtration tank 320, and the treated water (purified substance) passing through the porous ceramic separator is filtered through the filtrate outlet pipe 314. Concentrated water is discharged to the) and did not pass through the porous ceramic separator is discharged to the stock solution ratio storage tank 103 through the concentrated water outlet pipe (310).

도 6를 참조하여 다공성 세라믹 분리막(330) 구조를 살펴보면, 다공성 세라믹 분리막(330)은 긴 원통관 형상의 세라믹 바디(331)를 가지며, 그 내부에는 다수개의 관통홀인 원액 통과홀(332)이 형성된다. Looking at the structure of the porous ceramic separator 330 with reference to Figure 6, the porous ceramic separator 330 has a long cylindrical tube-shaped ceramic body 331, a plurality of through-holes through the liquid solution through-hole 332 is formed therein do.

세라믹 바디(331)는 소결 공정을 거쳐 제작되며, 바디에는 다수개의 공경을 갖는 다공들이 형성되어 내측에서 외측으로 액비가 정제되어 배출될 수 있는 구조를 갖는다.The ceramic body 331 is manufactured through a sintering process, and the body has a structure in which pores having a plurality of pore sizes are formed so that the liquid ratio can be purified and discharged from the inside to the outside.

도시된 바와 같이, 다공성 세라믹 분리막(330)의 원액 통과홀(332)을 통해 일정한 압력을 받아 통과하는 액비는 원액 통과홀(332)를 거치면서 다공들을 통해 여과된 처리수(334)가 세라믹 바디(331) 외부로 배출되고 정제되지 않은 농축수(333)들은 그대로 원액 통과홀(332)을 통과하여 배출되는 구조를 갖는다.As shown in the drawing, the liquid ratio passing through the stock solution passage hole 332 of the porous ceramic separator 330 under constant pressure passes through the stock solution passage hole 332, and the treated water 334 filtered through the pores is ceramic body. The concentrated water 333 discharged to the outside and not purified has a structure that is discharged through the stock solution passage hole 332 as it is.

생물학적 처리수는 높은 고형물 농도로 인해 종래 분리막 처리기술로는 운전상의 문제들이 많이 도출되지만 다공성 세라믹 분리막 기술은 높은 고형물 농도 하에서도 안정된 운전능력을 보여준다. Due to the high solids concentration of biologically treated water, there are many problems in operating the conventional membrane treatment technology, but the porous ceramic membrane technology shows stable driving ability even under high solids concentration.

세라믹 분리막으로 유입된 유입수는 분리막을 통과하여 최종처리수와 농축수로 분리된다. 최종 처리수는 수질이 매우 양호하여 액비, 세정수, 조경수, 보일러수 등으로 재이용이 가능하다. 재이용량을 초과하는 처리수는 방류(S7)하여도 무방하다.The influent flowing into the ceramic separator passes through the separator and is separated into final treated water and concentrated water. The final treated water has very good water quality and can be reused as liquid ratio, washing water, landscaping water and boiler water. The treated water exceeding the reuse capacity may be discharged (S7).

본 발명에서는 액비(S6) 또는 축산폐수 또는 축산세척수에 대해 여과/분리/농축 처리 과정을 수행할 때, 세라믹 분리막을 이용하여 여과/분리/농축 처리 과정을 수행하며, 이러한 다공성 세라믹 분리막은 공경(Pore size)이 20nm 내지 800nm 이다. 공경(Pore size)이 20nm 내지 800nm 인 다공성 세라믹 분리막을 이용하여 액비(S6)를 처리한 결과는 다음과 같다.In the present invention, when performing the filtration / separation / concentration treatment process for the liquid ratio (S6) or livestock wastewater or livestock wash water, performing a filtration / separation / concentration treatment process using a ceramic separator, the porous ceramic separator is pore ( Pore size) is 20 nm to 800 nm. The result of treating the liquid ratio (S6) using a porous ceramic separator having a pore size of 20 nm to 800 nm is as follows.

본 발명에 의한 처리결과 검사데이터Process result inspection data according to the present invention 검사항목Inspection items 검사기준Inspection standard 결과result 비고Remarks 질소전량 (%)Nitrogen content (%) 질소전량, 인산전량, 가리전량 각각의 성분 합계량 : 0.3 이상Total amount of nitrogen, total phosphate, and gallic acid: 0.3 or more 0.170.17 분석방법
비료품질검사법

규격
농촌진흥청 고시
제2016-26호Analysis method
Fertilizer Quality Inspection

standard
Rural Development Administration Notice
No. 2016-26 인산전량 (%)Total phosphoric acid (%) 0.390.39 가리전량 (%)Girly quantity (%) 0.510.51 수분 (%)moisture (%) 95 이상95 or more 95.4395.43 염분 (%)Salinity (%) 0.3 이하0.3 or less 0.270.27 납 (㎎/㎏)Lead (mg / kg) 15 이하15 or less 0.0650.065 크롬 (㎎/㎏)Chromium (mg / kg) 30 이하30 or less 0.400.40 아연 (㎎/㎏)Zinc (mg / kg) 130 이하130 or less 128.89128.89 수은 (㎎/㎏)Mercury (mg / kg) 0.2 이하0.2 or less 0.0180.018 비소 (㎎/㎏)Arsenic (mg / kg) 5 이하5 or less 0.140.14 카드뮴 (㎎/㎏)Cadmium (mg / kg) 0.5 이하0.5 or less 불검출Not detected 니켈 (㎎/㎏)Nickel (mg / kg) 5 이하5 or less 0.630.63 구리 (㎎/㎏)Copper (mg / kg) 50 이하50 or less 41.9941.99 대장균O157:H7Escherichia coli O157: H7 불검출Not detected 불검출Not detected 살모넬라Salmonella 불검출Not detected 불검출Not detected

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

101 : 제1 거름조 103 : 원액비 저장조
105 : 여과액 저장조 107 : 세정액 저장조
109 : 배관 201 : 제1 모터
203 : 제2 모터 205 : 제2 거름조
207 : 액비정제장치 209 : 제어반
301 : 제1 여과액 배관 302 : 제2 여과액 배관
303 : 여과조 연결관 304 : 연결관 캡
305 : 액량조절밸브 306 : 플랜지
307 : 펌프 308, 309 : 3-웨이 밸브
310 : 수집조 311, 312, 313 : 밸브
314 : 여과액 배출관 315 : 미여과액 유출관
320 : 여과조101: first manure tank 103: liquid liquor storage tank
105: filtrate storage tank 107: washing liquid storage tank
109 pipe 201 first motor
203: second motor 205: second filter tank
207: liquid refining device 209: control panel
301: first filtrate pipe 302: second filtrate pipe
303: filter tank connector 304: connector cap
305: liquid flow control valve 306: flange
307 pump 308, 309 three-way valve
310: collection tank 311, 312, 313: valve
314: filtrate discharge pipe 315: non-filtrate discharge pipe
320: filtration tank

Claims (9)

축산폐수를 생물학적 처리하여 얻은 액비를 정제하며,
상기 액비를 유입하고 수집하는 하나 이상의 수집조와,
상기 수집조와 플랜지 결합되는 하나 이상의 여과조를 포함하고,
상기 여과조는 다수개의 다공성 세라믹 분리막이 배치되는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치. To purify the liquid waste obtained from biological treatment of livestock wastewater,
One or more collection tanks for introducing and collecting the liquid fertilizer;
One or more filtration tanks flanged to the collection tank,
The filtration tank is a liquid non-purifying device using a porous ceramic separator, a plurality of porous ceramic separator is disposed. 제1항에 있어서,
상기 수집조는 수평 배치되고,
상기 여과조는 상기 수집조와 수직으로 플랜지 결합되는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치. The method of claim 1,
The collection tank is arranged horizontally,
The filtration tank is liquid-liquid purification device using a porous ceramic separator, which is flanged perpendicular to the collection tank. 제1항에 있어서,
상기 다공성 세라믹 분리막은 원통형의 기둥 형태를 가지며,
상기 중심에는 다수개의 관통홀이 형성되는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치. The method of claim 1,
The porous ceramic separator has a cylindrical columnar shape,
Liquid refining apparatus using a porous ceramic separator, a plurality of through holes are formed in the center. 제3항에 있어서,
상기 다공성 세라믹 분리막의 상하단은 상기 여과조의 플랜지에 맞닿아 결합되고,
소정의 압력 발생에 따라 상기 축산폐수가 통과하면서 상기 다공성 세라믹 분리막의 공경((Pore size)을 통해 정제된 처리수가 배출되고, 미처리된 농축수는 상기 관통홀을 통해 배출되는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치. The method of claim 3,
Upper and lower ends of the porous ceramic separator are bonded to the flange of the filtration tank,
As the livestock wastewater passes through a predetermined pressure, purified water is discharged through the pore size of the porous ceramic separator, and untreated concentrated water is discharged through the through-hole. Liquid Refining Device. 제1항에 있어서,
상기 여과조는 상부 플랜지와 하부 플랜지를 가지며,
상기 상부 플랜지는 상기 수집조와 체결되고, 상기 하부 플랜지는 상기 축산폐수를 순환시키는 배관에 연결된 플랜지와 체결되는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치. The method of claim 1,
The filtration tank has an upper flange and a lower flange,
The upper flange is fastened with the collection tank, the lower flange is fastened with a flange connected to the pipe for circulating the livestock wastewater, liquid refining apparatus using a porous ceramic separator. 제1항에 있어서,
상기 다공성 세라믹 분리막은 중심에 다수개의 관통홀이 형성된 기둥 형태를 가지며,
상기 플랜지에 맞닿아 결합되어 상기 관통홀 내부는 소정의 압력을 받는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치. The method of claim 1,
The porous ceramic separator has a pillar shape having a plurality of through holes formed at the center thereof.
The liquid refining apparatus using the porous ceramic separator, the abutment is coupled to the flange and receives a predetermined pressure inside the through-hole. 제1항에 있어서,
상기 수집조는 수평 배치되고, 상기 여과조는 상기 수집조에 대하여 2 이상이 나란히 플랜지 체결된 구조를 갖는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치.The method of claim 1,
The collection tank is arranged horizontally, the filtration tank has a structure in which two or more flanged side by side with respect to the collection tank, liquid refining apparatus using a porous ceramic separator. 제1항에 있어서,
상기 수집조는 수평하게 한 쌍이 배치되고, 상기 여과조는 상기 수집조 각각에 대하여 2 이상이 나란히 플랜지 체결된 구조를 갖으며, 상기 나란히 배치된 여과조끼리는 여과조 연결관에 의해 서로 연결되는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치.The method of claim 1,
The collection tank is arranged in a horizontal pair, the filtration tank has a structure in which two or more flanges are fastened side by side with respect to each of the collection tank, the side-by-side filtration tanks are connected to each other by a filter connection tube, porous ceramic separation membrane Liquid refining device used. 제1항에 있어서,
상기 여과조의 측면으로는 상기 다공성 세라믹 분리막을 통해 정제된 처리수를 배출하기 위한 하나 이상의 여과액 배관이 형성되는, 다공성 세라믹 분리막을 이용한 액비정제장치.The method of claim 1,
At least one filtrate pipe for discharging the purified water through the porous ceramic separator to the side of the filter tank, liquid refining apparatus using a porous ceramic separator.
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