KR20200101663A - Equipment capable of filtering of livestock wastewater and cleaning of membrane - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수를 처리하여 발생하는 액비 또는 처리수에 대해 분리 과정을 거치는 처리장치 및 그 처리장치 내부의 자동 세척이 가능한 다공성 세라믹 분리막을 이용한 축산폐수 여과장치에 관한 것이다. The present invention relates to a treatment device that undergoes a separation process for liquid manure or treated water generated by treating livestock manure, livestock wastewater, or livestock washing water, and a livestock wastewater filtering device using a porous ceramic separator capable of automatic washing inside the treatment device. .
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 types of physicochemical unit treatment processes and biological treatment processes, and have been used in combination with unit processes depending on the purpose of treatment. However, the existing treatment method is composed of a process that excludes efficient use of resources by focusing on the efficiency of purification treatment of livestock manure. In addition, as the standards for discharging livestock manure, livestock wastewater, or livestock washing water become strict, the treatment is complicated to meet them, and it is combined with processes that are difficult to operate and maintain, resulting in an expensive treatment process. As the efficient combination of individual processes becomes difficult, the use of energy becomes inefficient, and throughput is reduced compared to operating time. In addition, the recycling rate is also very low due to the limitation on 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 treated water is produced through the production of liquid manure by applying an advanced separation membrane process to biological treatment of various aerobic or anaerobic processes rather than a method that relies on simple purification through various biological treatment processes. There is a demand for a method of environmentally friendly treatment through recycling or discharging.
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, there is a problem in that eutrophication occurs again due to the liquid manure or sludge in the treated water after a long period of time, even if the liquid manure or treated water passes environmental standards.
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 technology for producing liquid manure by treating livestock manure, but the technology for producing liquid manure by treating livestock manure is widely popularized, and in particular, for utilizing biologically treated liquid manure. Purification technology is not common.
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 10-1393712 discloses a technology for treating liquid manure produced by biological treatment of livestock wastewater through a separator tank, an activated carbon filter tank, and a reverse osmosis pressure device, but the facility itself is too large and complex, so its effectiveness is poor.
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.In recent years, technologies for purifying liquid manure as well as the above-described conventional technologies are being developed, but in reality, purification technologies capable of producing liquid manure discharged or reprocessed after liquid manure purification are different from reality, so the treatment of manure and wastewater in livestock farms is still a task to be solved. What remains is reality.
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 액비여과장치를 제공하는 데 있다. The technical problem to be solved by the present invention is a liquid manure filtration device that eliminates the cause of eutrophication by removing sludge in liquid manure or treated water, and prevents eutrophication even if the treated liquid manure or treated water is stored or discharged for a long time. To provide.
또한, 다수개의 다공성 세라믹 분리막을 이용하고, 압력과 유량을 조절하여 생물학적 처리된 액비의 정제 효율을 극대화하는 데 있다.In addition, it is to maximize the purification efficiency of biologically treated liquid manure by using a plurality of porous ceramic separators and controlling pressure and flow rate.
또한, 다수개의 다공성 세라믹 분리막 구조의 여과조와 별도의 세정용 탱크를 활용함으로써, 액비여과장치의 세정을 자동화하는 것이 가능하고, 정해진 시간 내에 다량의 액비를 정제할 수 있는 액비여과장치를 제공하고자 한다.In addition, by using a filter tank having a plurality of porous ceramic membrane structures and a separate cleaning tank, it is possible to automate the cleaning of the liquid manure filter, and to provide a liquid manure filter capable of purifying a large amount of liquid manure 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 may be variously extended without departing from the spirit and scope of the present invention.
본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치는, 축산폐수를 생물학적 처리하여 얻은 액비를 여과하는 장치이며, 상기 액비를 유입하여 여과하는 하나 이상의 여과조와, 상기 여과조와 하나 이상의 관을 통해 연결된 하나 이상의 세정조를 포함하고, 상기 여과조 내부는 다수개의 다공성 세라믹 분리막이 배치되며, 상기 여과조는 여과된 여과액을 상기 세정조로 보내고, 상기 세정조로부터 상기 여과조로 세정수를 보내 상기 여과조 내부를 세척하는 것을 특징으로 하여 이루어진다.The device capable of filtering livestock wastewater and washing the filtration membrane according to the present invention is a device for filtering liquid manure obtained by biological treatment of livestock wastewater, and includes at least one filtration tank for introducing and filtering the liquid manure, and the filter tank and at least one pipe. It includes at least one washing tank connected through, and a plurality of porous ceramic separation membranes are disposed inside the filtering tank, and the filtering tank sends the filtered filtrate to the cleaning tank, and sends washing water from the cleaning tank to the filtering tank to the inside of the filtering tank It is characterized in that it is made to wash.
여기서, 상기 여과조는 상하에 연결관 캡이 플랜지 결합되어 내부에 일정한 압력을 받을 수 있는 구조를 갖는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the filtration tank has a structure capable of receiving a constant pressure inside the connection pipe caps are flange-coupled at the top and bottom.
여기서, 상기 여과조 내부는 일정한 압력하에 상기 세라믹 분리막을 통해 외부로 배출된 여과액은 상기 세정조로 인입되고, 미여과액은 피드백되어 회수될 수 있다.Here, the filtrate discharged to the outside through the ceramic separation membrane is introduced into the washing tank under a constant pressure in the filter tank, and the unfiltered liquid may be fed back and recovered.
여기서, 상기 여과조 내부는 일정한 압력하에 상기 세라믹 분리막을 통해 외부로 배출된 여과액은 상기 세정조로 인입되며, 모터에 의해 역방향으로 상기 세정조의 세정액 또는 여과액을 상기 여과조 내부로 일정한 압력하에 역세시켜 상기 여과조 내부를 세척할 수 있다.Here, the filtrate discharged to the outside through the ceramic separation membrane under a constant pressure in the filtration tank is introduced into the cleaning tank, and the cleaning liquid or filtrate of the cleaning tank is backwashed into the filtration tank under a constant pressure in a reverse direction by a motor. The inside of the filtration tank can be washed.
여기서, 상기 세라믹 분리막의 상하단은 상기 여과조의 플랜지에 맞닿아 결합되고, 소정의 압력 발생에 따라 상기 축산폐수가 통과하면서 상기 세라믹 분리막의 공경((Pore size)을 통해 정제된 처리수가 배출되고, 미처리된 농축수는 상기 세라믹 분리막의 원액 통과홀을 통해 배출될 수 있다.Here, the upper and lower ends of the ceramic separator are coupled in contact with the flange of the filtration tank, and the treated water purified through the pore size of the ceramic separator is discharged while the livestock wastewater passes according to the generation of a predetermined pressure, and untreated The concentrated water may be discharged through the undiluted solution passage hole of the ceramic separation membrane.
여기서, 상기 여과조는 4개가 사각 형태로 배열되며, 직렬 연결관에 의해 상부 또는 하부에서 인접한 여과조끼리 서로 직렬로 연결되는 것이 바람직하다.Here, the four filtration tanks are arranged in a square shape, and it is preferable that adjacent filtration tanks are connected in series with each other at the top or bottom by a series connection pipe.
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.Since sludge is removed from the liquid manure or effluent produced using the method and treatment device of livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water using a porous ceramic separator according to embodiments of the present invention, the cause of eutrophication is thus prevented. Even if the liquid manure is removed and stored for a long time or discharged, secondary eutrophication does not occur, which can help improve the environment.
또한, 다수개의 다공성 세라믹 분리막 및 세정용 탱크를 활용하여 생물학적 처리된 액비의 정제 효율, 정제량을 극대화할 수 있고, 여과조 내의 액비여과장치의 세정을 자동화하는 것이 가능할 수 있다.In addition, it is possible to maximize the purification efficiency and purification amount of the biologically treated liquid manure by utilizing a plurality of porous ceramic separators and cleaning tanks, and it may be possible to automate the cleaning of the liquid manure filter in the filtration tank.
도 1은 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치를 이용하여 가축분뇨의 액비생산을 통한 액비정제공정을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치의 평면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치의 배관 연결 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치 중 액비여과장치의 배관 연결 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 액비여과장치에 적용되는 다수개의 다공성 세라믹 분리막을 포함하는 여과조의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 액비여과장치에 적용되는 다수개의 다공성 세라믹 분리막 모듈의 사시도이다.1 is a flow chart showing a liquid manure purification process through liquid manure production of livestock manure using a device capable of filtration of livestock wastewater and washing of a filtration membrane according to the present invention.
2 is a block diagram of an apparatus capable of filtering livestock wastewater and cleaning a filtration membrane according to the present invention.
3 is a plan view of an apparatus capable of filtering livestock wastewater and washing a filtration membrane according to the present invention.
Figure 4 is a pipe connection structure diagram of a device capable of filtering livestock wastewater and cleaning a filtration membrane according to the present invention.
5 is a diagram illustrating a pipe connection structure of a liquid non-filtration device among devices capable of filtering livestock wastewater and cleaning a filtration membrane according to the present invention.
6 is a perspective view of a filtration tank including a plurality of porous ceramic separators applied to the liquid rain filtration apparatus according to the present invention.
7 is a perspective view of a plurality of porous ceramic separator modules applied to the liquid rain filtration 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 a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to completely inform the scope of the invention to those who have, and the invention is only defined 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 terms used in this specification are for describing exemplary embodiments, and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, "comprises" and/or "comprising" refers to the presence of one or more other components, steps, actions and/or elements, and/or elements, steps, actions and/or elements mentioned. 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 as meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.
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, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements 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(액비여과장치)를 이용하여 여과/분리/농축 처리하는 것을 주요 기술적인 특징으로 한다. In the present invention, after performing a biological treatment of one or more mixtures of livestock manure, livestock wastewater, or livestock washing water by a microorganism removal method, the produced liquid manure or sludge of the treated water is a porous ceramic separator device (liquid non-filtration device). The main technical feature is to filter/separate/concentrate using.
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 or livestock wastewater is treated in a storage tank-flow rate adjustment tank- anoxic tank-aerobic tank (liquidization tank), and then sprayed as liquid manure after precipitation and dehydration, or discharged to rivers. Was processed.
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 the liquid manure or discharged water meets the environmental standards at the time of discharge, if a long period elapses after spraying or discharge, an odor occurs in the river due to eutrophication of the sludge, and as a result, the state of liquid manure 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 manure or the discharged water through a filtration/concentration treatment process using a ceramic separator for liquid manure, treated water, and discharged water. When sludge is removed from liquid manure or discharged water, eutrophication does not occur even if it is stored or discharged for a long time.
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 refers to liquid or solid contaminated water generated by livestock breeding, and may be used as a concept including livestock manure and washing water for livestock. It refers to wastewater that has high concentrations of organic matter, nitrogen and phosphorus and can be treated by biological treatment methods.
우선, 본 발명에서 다공성 세라믹 분리막을 이용한 필터링 처리 이전의 액비나 방류수를 형성하는 과정에 대해 설명하고 3단계에서 본 발명에 대해 설명한다. First, in the present invention, a process of forming liquid manure or effluent before filtering treatment using a porous ceramic separator 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. Liquid manure or discharged water is (1) treated first using a contaminant treatment machine and a centrifugal dehydrator, (2) a second treatment in a biological process, and (3) filtered and precipitated through a separation process to collect liquid manure, discharge, and treated water. It is formed through three stages of advanced processing (third processing) to be produced.
도 1은 본 발명에 따른 액비여과장치를 이용하여 가축분뇨의 액비생산을 통한 액비정제공정을 보여주는 흐름도이다.1 is a flow chart showing a liquid manure purification process through liquid manure production of livestock manure using a liquid manure filtration device 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 FIG. 1, the first treatment step is to remove solids from livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water after introducing livestock manure, livestock wastewater, livestock washing water, or mixed impurities thereof to the treatment plant (S1). It consists of a process through the processor (S2) and 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 washing water that has passed the first treatment step to produce liquid manure.
고도처리(제3 처리) 단계는 단계들 S2, S3, S4을 거친 가축분뇨, 축산폐수 또는 축산세척수를 최종적으로 다공성 세라믹 분리막(CMF)의 여과조를 포함하는 액비여과장치로 처리(S5)하여 처리수를 방류하거나(S7) 정제된 액비를 생산(S6)하는 과정으로서 구성되는 후처리 단계이다. In the advanced treatment (third treatment) step, livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water that has passed through steps S2, S3, S4 is finally treated with a liquid non-filtration device including a filtration tank of a porous ceramic membrane (CMF) (S5). This is a post-treatment step consisting of discharging water (S7) or producing purified liquid manure (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 the biologically treated liquid manure which is an advanced 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. If livestock manure, livestock wastewater, or livestock washing water is fed into the impurity treatment unit through the feeder, the impurity treatment device contacts the animal manure or livestock wastewater to the outer circumference of the rotating grid-shaped drum, and the liquid component escapes through the gap of the grid. Solids over 6mm are attached to the outer circumference of the drum and separated from the cylinder before being discharged.
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 impurities separated by filtration from the screen of the impurities treatment machine are compressed and transported to a screw with a porous cylinder for dehydration. In the impurity treatment process, about 10-15% of solids contained in manure are removed. The treated water that has passed through the contaminant treatment machine is sent to the 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 device using centrifugal force. The dehydration-separated sand and seeds are discharged to the lower side opposite the inlet side, and the desorbed liquid component is discharged to the lower inlet side. Here, 35-45% of fine solids contained in livestock manure or livestock wastewater 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 treatment step (S2, S3), an impurity treatment and a centrifugal dehydrator are used to remove impurities contained in livestock manure, livestock wastewater or livestock washing water, and some ammonia nitrogen, volatile substances, hardly decomposable substances, and fine solids. To facilitate the biological treatment of
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 washing water that has 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 will be 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.Activated sludge process is a method of aerobic decomposition by flowing only liquid waste through a centrifuge from a treatment tank with manure mixed into the activated sludge. Air is strongly injected to allow microorganisms to decompose organic matter in the treated water in an aerobic state. That's the 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 a process in which inflow and outflow of treated water occurs in a single reaction tank. Each unit process occurs continuously according to a set time arrangement. In other words, it is a process in which 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 of decomposing organic matter while mixing and simultaneously supplying oxygen in the reactor using a self-priming aeration/stirring machine, and a method of supplying oxygen while circulating the lower internal water upwards by an external circulation pump. When high-efficiency oxygen is delivered by injection, the high-temperature semi-aerobic conditions are maintained, and the pH rises due to the generation of NH 4 + -N by the generation of CO 2 and the decomposition of proteins, thereby acting as a nitrogen removal mechanism.
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 an anaerobic digestion process among anaerobic processes. Anaerobic treatment is a method of sequentially treating the steps of hydrolysis, acid generation, and methane production using floating, stationary, and expanded-bed microorganisms in the absence of oxygen. More specifically, anaerobic digestion is a hydrolysis step in which large and complex soluble and insoluble molecules are decomposed into smaller molecules and transferred into the cell and paid for, and this product is fermented into organic acids and other low-molecular compounds, hydrogen, carbon dioxide, etc. This fermentation process consists of an acid generation step in which acetic acid, which is an initial product of the fermentation process, is produced by microbiological decomposition of hydrolysis products, and a methanogenesis step in which acetic acid, which is the main product of the acid production step, is fermented into 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 mediums are destroyed, and at the same time, a significant portion of the organic matter in the sludge is liquefied and produced as gas, thereby reducing or stabilizing 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 액비여과장치을 이용하여 최종적으로 여과/분리/농축되면서 액비 및 방류수, 처리수를 생산한다.The treated water (liquid fertilizer) that has undergone the biological treatment (S4) step is finally filtered/separated/concentrated using a liquid rain filtration device including a filtration tank of a porous ceramic separator, which is a post-treatment process, to produce liquid manure, discharged water, and treated water.
액비여과장치에 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 treatment process (S5) by a liquid non-filtration device, it is formed of a continuous porous ceramic membrane in the inner flow path, and by controlling the linear velocity, a strong shear force is generated on the porous ceramic separator in the inner flow path, causing fouling of the membrane. ), and thereby significantly increasing the amount of treated water passing through the separation membrane, the overall treatment capacity is increased, and high removal efficiency of more than 99% and high-quality liquid manure production and discharged or treated water can be expected.
도 2는 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치의 평면 구성도이다.2 is a block diagram of an apparatus capable of filtration of livestock wastewater and washing of a filtration membrane according to the present invention, and FIG. 3 is a plan configuration diagram of an apparatus capable of filtration of livestock wastewater and cleaning of a filtration membrane according to the present invention.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액비정제시스템은 원액비 저장탱크(101), 여과액 저장탱크(103), 세정액 저장탱크(105) 및 액비여과장치(200)를 포함하여 구성될 수 있다.2 and 3, the liquid manure purification system according to the present invention includes an undiluted liquid
원액비 저장탱크(101)의 전단에는 별도의 거름조(스트레이너 장치)가 더 구비될 수 있으며, 액비여과장치(200)는 제1 및 제2 모터(201, 203), 프레임(205), 여과조(207) 및 세정조(209)를 포함할 수 있다.A separate manure tank (strainer device) may be further provided at the front end of the undiluted liquid
거름조(스트레이너 장치, 미도시)는 가축분뇨 등이 수집 처리되어 생산된 원액비 저장탱크로부터 유입되는 액비에 포함된 슬러지 등을 크기별로 걸러낼 수 있도록 한 전처리장치일 수 있다. The manure tank (strainer device, not shown) may be a pretreatment device capable of filtering out sludge, etc., contained in liquid manure introduced from the raw liquid manure storage tank produced by collecting and processing livestock manure, etc. by size.
제1 모터(201)가 액비를 유입시키는 동력원이라면, 제2 모터(203)는 유입된 액비를 액비여과장치(200) 내의 여과조(207)에서 여과시킬 수 있도록 일정한 압력을 발생시켜 분리하는 역할을 할 수 있으며, 세정조(209)를 역 방향으로 세척수를 역세하여 여과조(207) 내의 찌꺼기를 세척할 수 있도록 한다.If the
원액비 저장탱크(101)는 생물학적 처리된 액비가 저장되는 탱크이며, 여과액저장탱크(103)는 액비여과장치(200)의 여과조(207)를 통해 여과된 여과액을 저장하는 탱크이고, 세정액 저장탱크(105)는 액비여과장치(200)의 여과조(207) 내부를 세정할 수 있는 세정액이 저장된 탱크이다. 이들 원액비 저장탱크(101), 여과액 저장탱크(103) 및 세정액 저장탱크(105)는 각각 배관을 통해 유입 및 유출되도록 연결된다.The raw liquid
액비여과장치(200)는 생물학적 처리된 액비 또는 그 액비를 1차 또는 2차 거름된 액비를 유입하여 액비를 정제할 수 있는 장치를 의미한다.The liquid
원액비 저장탱크(103)를 통해 액비가 액비여과장치(200)로 유입되며, 액비여과장치(200)를 통해 정제된 액비는 여과액 저장탱크(103)로 배출되고, 주기적 또는 비주기적으로 액비여과장치(200)의 내부를 세정액 저장탱크(105)로부터 세정액을 유입하여 세정할 수 있는 시스템으로 구성되며, 이러한 유입, 유출, 세정 및 물청소 등은 운영 프로그램이 내장된 제어반(미도시)에 의해 자동 설정되어 동작될 수 있다.The liquid manure is introduced into the liquid
액비여과장치(200)는 제1 및 제2 모터(201, 203), 여과조(207) 및 세정조(209)를 포함할 수 있다.The liquid
여과조(207)는 4개로 구성될 수 있으나, 이는 처리 용량에 따라 그 수가 늘어날 수도 있고 줄어들 수 도 있으며, 여과조(207) 내에는 세라믹 분리막이 다수개가 내장될 수 있다.The
세정조(209)는 세정액 저장탱크(105)와 유사한 기능을 하나, 세정조(209) 자체가 여과조(207)와 직간접적으로 배관에 의해 연결되어 모터의 구동에 의해 역세하여 여과조(207) 내의 세라믹 분리막의 막힌 구멍을 세척할 수 있도록 한다.The
도 4는 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치의 배관 연결 구조도이고, 도 5는 본 발명에 따른 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치 중 액비여과장치의 배관 연결 구조도이다.4 is a pipe connection structure diagram of a device capable of filtration of livestock wastewater and cleaning of a filtration membrane according to the present invention, and FIG. 5 is a pipe connection structure diagram of a liquid non-filtration device among devices capable of filtration of livestock wastewater and cleaning of a filtration membrane according to the present invention. to be.
본 발명에 따른 액비여과장치는 여과조로서 다공성 세라믹 분리막을 사용한다.The liquid rain filtration apparatus 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 disposed in a circular filtration tank 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 diameter of the ceramic separator is filtered, and more impurities 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. The porous ceramic separator is sintered with alumina, titania, or zirconia at very high temperatures, and generally has an asymmetric structure with a porous supporting active membrane layer.
매크로 다공성 지지체는 기계적 저항을 보장하는 반면, 활성층은 미세여과, 한외여과 및 나노여과의 분리기능 까지도 가능하다. 세라믹 분리막은 항상 교차 흐름 모드로 작동한다. The macroporous support ensures mechanical resistance, while the active layer is capable of separating microfiltration, ultrafiltration, and nanofiltration. 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 through the separation membrane layer inside the channel at high speed. The clean liquid containing fine molecules driven by the ceramic membrane transverse pressure (TMP) passes through the ceramic membrane layer and moves vertically into the permeation, and solids and molecules larger than the pore size of the ceramic membrane are rejected from the retentate. Therefore, the supply fluid is purified, concentrated, and purified to remove sludge from livestock manure, livestock wastewater, or livestock treated water, which are factors that will undergo secondary eutrophication after undergoing physicochemical unit treatment processes and biological treatment 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, by using a filter tank having a porous ceramic separator structure, an operator has the advantage that it is possible to automatically clean without the need for washing or washing by manually removing the filter from the filter tank.
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 manure such as livestock manure use an ultrafiltration membrane, a microfiltration membrane or a reverse osmosis membrane, but such a filtration membrane is a semipermeable membrane, and 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 small and has dense micropores, the filtration membrane is melted or damaged when cleaning with a cleaning solution, making automatic cleaning 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 a single cylinder as shown in FIG. 6, and has a very fine pore diameter in the cylinder, so it can function as a filtration membrane, and separation is required. It can have a structure capable of automatic cleaning by inputting a cleaning solution without it.
특히, 가축분뇨와 같은 처리가 매우 곤란한 협잡물을 작업자가 직접 세정할 필요없이 액비여과장치 내부에서 자동으로 세정이 가능하게 되는 장점을 갖는다.In particular, it has the advantage that it is possible to automatically clean the inside of the liquid manure filter without the need for the operator to directly clean the impurities that are very difficult to treat such as livestock manure.
도 4 및 도 5를 참조하면, 원액비 저장탱크(101)에 저장된 생물학적 처리된 액비는 원액 공급관(301) 및 인입관(303)을 통해 여과조(207) 내부로 유입된다.4 and 5, the biologically treated liquid manure stored in the raw liquid
여과조(207) 내부로 유입된 원액비는 세라믹 분리막에 의해 여과되어 여과액은 여과액 배출관(309)을 통해 배출되고, 미여과된 원액은 피드백관(305)을 통해 다시 여과조(207) 내부로 인입된다.The ratio of the raw liquid introduced into the
여과된 여과액은 세정조(209)로 유입될 수 있고, 여과액 회수관(313)을 통해 여과액 저장탱크(103) 또는 세정액 저장탱크(105)로 유입될 수 있다.The filtered filtrate may be introduced into the
세정액 저장탱크(105) 내에는 별도의 세정액이 채워질 수 있고, 여과된 여과수가 채워질 수도 있다. A separate washing liquid may be filled in the washing
여과조(207)를 통해 여과되지 않은 미여과액은 미여과분 회수관(311)을 통해 다시 원액비 저장탱크(101)로 회수될 수 있다.The unfiltered liquid that has not been filtered through the
4개의 여과조(207)는 순차적으로 직렬연결관(307)에 의해 직렬 연결된 구조를 갖을 수 있다.The four
세정관 투입관(315)을 통해 세정액을 세정조(207)에 투입할 수 있고, 여과액 저장탱크(103) 및 세정액 저장탱크(105)와 병렬 연결된 세척수 공급관(317)을 통해 세척수를 여과조(207) 내부로 투입하여 일정한 압력하에 세라믹 분리막의 막힌홀들을 세척할 수 있다. 세척된 찌꺼기들은 역세척관(319)을 통해 원액비 저장탱크(101)로 회수될 수 있다.The washing liquid can be injected into the
도 5를 참조하면, 4개의 여과조(207)와 2개의 세정조(209)는 2개씩 나란히 배열될 수 있다.Referring to FIG. 5, four filtering
4개의 여과조(207) 각각은 다수개의 세라믹 분리막이 내장되고, 상하에는 연결관 캡(211)이 플랜지(213)를 통해 연결되어 일정한 압력을 내부에 가할 수 있도록 구성된다.Each of the four
4개의 여과조(207)는 직렬 연결관(307)을 통해 서로 직렬 연결될 수 있다.The four
4개의 여과조(207)는 여과액 배출관(401)에 의해 상하 연결되고, 여과액 배출관(401)은 배출관 연결관(403), 수직 연결관(405), 수평 연결관(407) 및 세정탱크 연결관(409)에 의해 연결되어 여과액이 세정조(209)로 유입될 수 있게 된다.Four
또한, 세정조(209)는 여과조(207)와 관(401, 403, 405, 407, 409)에 의해 연결되어 모터의 역방향 구동에 의해 강력한 압력으로 세정조(209) 내부로 세정액(또는 여과액)을 역세시켜 여과조(207) 내의 세라믹 분리막 홀에 막힘을 세척할 수 있도록 구성된다.In addition, the
도 6은 본 발명에 따른 액비여과장치에 적용되는 다수개의 다공성 세라믹 분리막을 포함하는 여과조의 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 액비여과장치에 적용되는 다수개의 다공성 세라믹 분리막 모듈의 사시도이다.6 is a perspective view of a filtration tank including a plurality of porous ceramic separators applied to a liquid rain filtration device according to the present invention, and FIG. 7 is a perspective view of a plurality of porous ceramic separator modules applied to a liquid rain filtration device according to the present invention.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 여과조(207)는 금속관으로 이루어지며, 상단과 하단에는 각각 플랜지(211)가 형성된다.6 and 7, the
상부 및 하부의 플랜지(211) 각각은 상하측의 연결관 캡(213)과 연결되어 실링되며 여과조(207) 내의 압력을 가두는 형태를 갖게 된다.Each of the upper and
여과조(207) 내에는 도 7의 다공성 세라믹 분리막(207c)이 복수 개로 포함될 수 있다.The
상하부 플랜지(211) 각각에는 실링을 위해 가스켓 홈(207d)이 형성될 수 있다.A
생물학적 처리(S4) 공정을 통해 처리된 처리수(액비)는 액비여과장치의 유입구를 통해 여과조(207) 내로 유입된다. 유입된 액비는 여과조(207) 내에 포함된 다공성 세라믹 분리막에 의해 여과/분리/농축되며, 다공성 세라믹 분리막을 통과한 처리수(정제물)는 여과액 유출관을 통해 세정조(209) 및 여과액 저장탱크(103)로 배출되고 다공성 세라믹 분리막을 통과하지 못한 농축수는 농축수 유출관을 통해 원액비 저장탱크(101)로 회수된다. The treated water (liquid ratio) treated through the biological treatment (S4) process is introduced into the
여과조(207)는 연결관 캡(213)과 플랜지(211) 구조에 의해 내부의 세라믹 분리막(207c)에 일정한 압력을 가할 수 있도록 된다.The
일정한 압력이 존재해야 세라믹 분리막(207c)의 원액 통과홀(503)을 통과하는 원액비가 세라믹 분리막(207c)의 측벽에 미세하게 형성된 공경을 통과하여 여과된 처리수가 세라믹 분리막(207c)의 외부로 충분히 배출될 수 있다.When a certain pressure is present, the ratio of the stock solution passing through the stock
원액비는 그 입자가 매우 크기 때문에 세라믹 분리막(207c)의 원액 통과홀(503)은 일정 시간이 지나면 액비 슬러지들에 의해 막히게 된다.Since the undiluted liquid ratio has a very large particle size, the undiluted
원액 통과홀(503)의 막힘 현상은 원액비의 여과 작용의 효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 원천적으로 여과를 시키지 못하게 되는 문제를 가져오게 된다.The clogging of the undiluted
이런 점을 해결하기 위해 본 발명에서는 여과조(207)와 세정조(209)를 관에 의해 서로 연결시키고, 필요한 주기마다 세정조(209)로부터 여과조(207)로 세정수(세척수, 여과액)를 역세시켜 세라믹 분리막(207c)의 원액 통과홀(503)을 세척할 수 있으며, 특히 역세시 여과조(207) 내의 압력이 가해지는 구조로 인해 세척 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.To solve this problem, in the present invention, the
도 7를 참조하여 다공성 세라믹 분리막(207c) 구조를 살펴보면, 다공성 세라믹 분리막(207c)은 긴 원통관 형상의 세라믹 바디(501)를 가지며, 그 내부에는 다수개의 관통홀인 원액 통과홀(503)이 형성된다. Looking at the structure of the porous
세라믹 바디(501)는 소결 공정을 거쳐 제작되며, 바디에는 다수개의 공경을 갖는 다공들이 형성되어 내측에서 외측으로 액비가 정제되어 배출될 수 있는 구조를 갖는다.The
도시된 바와 같이, 다공성 세라믹 분리막(207c)의 원액 통과홀(503)을 통해 일정한 압력을 받아 통과하는 액비(505)는 원액 통과홀(503)를 거치면서 다공들을 통해 여과된 처리수(507)가 세라믹 바디(501) 외부로 배출되고 정제되지 않은 농축수(505)들은 그대로 원액 통과홀(503)을 통과하여 배출되는 구조를 갖는다.As shown, the
생물학적 처리수는 높은 고형물 농도로 인해 종래 분리막 처리기술로는 운전상의 문제들이 많이 도출되지만 다공성 세라믹 분리막 기술은 높은 고형물 농도 하에서도 안정된 운전능력을 보여준다. Biologically treated water has many operational problems with conventional separation membrane treatment technology due to its high solids concentration, but porous ceramic separation membrane technology shows stable operation capability 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 water introduced into the ceramic separator passes through the separator and is separated into final treated water and concentrated water. The final treated water is of very good quality and can be reused as liquid manure, washing water, landscape 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 80nm 이다. 공경(Pore size)이 50nm인 다공성 세라믹 분리막을 이용하여 액비(S6)를 처리한 결과는 다음과 같다.In the present invention, when performing a filtration/separation/concentration treatment process for liquid manure (S6) or livestock wastewater or livestock washing water, a filtration/separation/concentration treatment process is performed using a ceramic separator, and such a porous ceramic separator has a pore diameter ( Pore size) is 20nm to 80nm. The result of treating the liquid manure (S6) using a porous ceramic separator having a pore size of 50 nm is as follows.
비료품질검사법
규격
농촌진흥청 고시
제2016-26호Analysis method
Fertilizer quality inspection method
standard
Rural Development Administration notice
No. 2016-26
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 the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects.
101 : 원액비 저장탱크 103 : 여과액 저장탱크
105 : 세정액 저장탱크 200 : 여과 장치
201 : 제1 모터 203 : 제2 모터
205 : 외부 프레임 207 : 여과조
209 : 세정조 211 : 연결관 캡
213 : 플랜지 301 : 원액 공급관
303 : 인입관 305 : 피드백관
307 : 직렬 연결관 309 : 여과액 배출관
311 : 미여과분 회수관 313 : 여과액 회수관
315 : 세척수 투입관 317 : 세척수 공급관
319 : 역세척관 401 : 여과액 배출관
403 : 배출관 연결관 405 : 수직 연결관
407 : 수평 연결관 409 : 세정탱크 연결관101: undiluted liquid ratio storage tank 103: filtrate storage tank
105: washing liquid storage tank 200: filtration device
201: first motor 203: second motor
205: outer frame 207: filtration tank
209: washing tank 211: connection pipe cap
213: flange 301: undiluted solution supply pipe
303: entrance hall 305: feedback hall
307: series connection pipe 309: filtrate discharge pipe
311: unfiltered matter recovery pipe 313: filtrate recovery pipe
315: washing water input pipe 317: washing water supply pipe
319: backwash pipe 401: filtrate discharge pipe
403: discharge pipe connector 405: vertical connector
407: horizontal connection pipe 409: washing tank connection pipe
Claims (6)
상기 액비를 유입하여 여과하는 하나 이상의 여과조와,
상기 여과조와 하나 이상의 관을 통해 연결된 하나 이상의 세정조를 포함하고,
상기 여과조 내부는 다수개의 다공성 세라믹 분리막이 배치되며,
상기 여과조는 여과된 여과액을 상기 세정조로 보내고, 상기 세정조로부터 상기 여과조로 세정수를 보내 상기 여과조 내부를 세척하는, 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치. It is a device that filters liquid manure obtained by biological treatment of livestock wastewater,
At least one filtration tank for filtering by introducing the liquid manure,
It comprises at least one washing tank connected through the filter tank and at least one tube,
Inside the filtration tank, a plurality of porous ceramic separators are disposed,
The filtration tank sends the filtered filtrate to the cleaning tank, and sends the cleaning water from the cleaning tank to the filtration tank to wash the inside of the filtration tank, a device capable of filtering livestock wastewater and cleaning the filtration membrane.
상기 여과조는 상하에 연결관 캡이 플랜지 결합되어 내부에 일정한 압력을 받을 수 있는 구조를 갖는, 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치. The method of claim 1,
The filtration tank is a device capable of filtration of livestock wastewater and cleaning of the filtration membrane, having a structure capable of receiving a constant pressure inside the connection pipe caps are flange-coupled at the top and bottom.
상기 여과조 내부는 일정한 압력하에 상기 세라믹 분리막을 통해 외부로 배출된 여과액은 상기 세정조로 인입되고, 미여과액은 피드백되어 회수되는, 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치. The method of claim 1,
A device capable of filtering livestock wastewater and cleaning the filtration membrane, wherein the filtrate inside the filtration tank is fed into the cleaning tank under a constant pressure and the filtrate discharged to the outside through the ceramic separation membrane is fed back and recovered.
상기 여과조 내부는 일정한 압력하에 상기 세라믹 분리막을 통해 외부로 배출된 여과액은 상기 세정조로 인입되며,
모터에 의해 역방향으로 상기 세정조의 세정액 또는 여과액을 상기 여과조 내부로 일정한 압력하에 역세시켜 상기 여과조 내부를 세척하는, 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치. The method of claim 1,
The filtrate discharged to the outside through the ceramic separator under a constant pressure inside the filtration tank is introduced into the cleaning tank,
A device capable of filtration of livestock wastewater and cleaning of a filtration membrane by washing the inside of the filtration tank by backwashing the cleaning liquid or filtrate of the cleaning tank in a reverse direction by a motor under a constant pressure inside the filtration tank.
상기 세라믹 분리막의 상하단은 상기 여과조의 플랜지에 맞닿아 결합되고,
소정의 압력 발생에 따라 상기 축산폐수가 통과하면서 상기 세라믹 분리막의 공경((Pore size)을 통해 정제된 처리수가 배출되고, 미처리된 농축수는 상기 세라믹 분리막의 원액 통과홀을 통해 배출되는, 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치. The method of claim 1,
The upper and lower ends of the ceramic separator are coupled in contact with the flange of the filtration tank,
As the livestock wastewater passes according to the generation of a predetermined pressure, the purified treated water is discharged through the pore size of the ceramic separator, and the untreated concentrated water is discharged through the undiluted solution passage hole of the ceramic separator. A device capable of filtration and cleaning of the filtration membrane.
상기 여과조는 4개가 사각 형태로 배열되며, 직렬 연결관에 의해 상부 또는 하부에서 인접한 여과조끼리 서로 직렬로 연결되는, 축산폐수의 여과와 여과막의 세정이 가능한 장치. The method of claim 1,
The four filtration tanks are arranged in a square shape, and adjacent filtration tanks at the top or bottom are connected in series with each other by a series connection pipe, a device capable of filtering livestock wastewater and cleaning the filtration membrane.
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KR20230111865A (en) | 2022-01-19 | 2023-07-26 | 홍성렬 | Steering and PWM control using one analog joystick wirelessly. |
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