KR100922013B1

KR100922013B1 - Ion reactor for separating fine solids from waste

Info

Publication number: KR100922013B1
Application number: KR1020080029951A
Authority: KR
Inventors: 이종진; 오영화; 이병희
Original assignee: (주)자연과에너지; 오영화
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: KR20090104503A

Abstract

본 발명은 이온 반응에 의해 폐기물에서 미세 고형물을 분리하기 위한 이온 반응기에 관한 것이다. 상기 이온 반응기는 유기성 폐기물에서 입자크기가 1 mm 이상의 고형물을 제거한 나머지 폐기물이 유입되는 폐기물 유입구; 원형 또는 다각형 단면의 상단부, 콘 형상의 하단부, 상기 상단부의 상부에 설치되어 폐기물 중 부상된 물질을 보유하는 스컴 보유부, 상기 상단부를 폐쇄하는 덮개를 포함하는 이온 반응조; 원형 또는 다각형 단면의 상단부, 콘 형상의 하단부, 상기 상단부의 상부에 설치되어 폐기물 중 부상된 물질을 보유하는 스컴 보유부, 상단부를 폐쇄하는 덮개를 갖는 조정조; 상기 부상된 물질을 배출하는 스컴 배출구; 상기 이온 반응조 내의 침전 및 부상되지 않은 폐기물을 조정조로 전달하는 펌프부; 상기 이온 반응조에 양이온을 공급하는 이온 공급부; 상기 이온 반응조 및 조정조에 공기를 공급하는 공기 공급부; 상기 조정조에 연결되어 고형물이 제거된 액상의 폐기물을 배출하는 폐수 배출구; 상기 이온 반응조 및 조정조 하부에 침전된 고형물을 배출하기 위해 상기 이온 반응조 및 조정조 하부와 연결된 배출펌프를 포함하고, 상기 폐기물 유입구는 상기 이온 반응조에 연결되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an ion reactor for separating fine solids from waste by ionic reactions. The ion reactor is a waste inlet through which the remaining waste is removed from the organic waste solids of 1 mm or more in particle size; An ion reaction tank including an upper end of a circular or polygonal cross section, a lower end of a cone shape, a scum holding part installed at an upper part of the upper end part to hold a floating material in the waste, and a lid closing the upper part; An adjusting tank having an upper end of a circular or polygonal cross section, a lower end of a cone shape, a scum holding part installed at an upper part of the upper end part to hold a material floating in the waste, and a lid closing the upper part; A scum outlet for discharging the injured material; A pump unit for delivering the waste which is not precipitated and floated in the ion reaction tank to the adjustment tank; An ion supply unit supplying a cation to the ion reactor; An air supply unit supplying air to the ion reaction tank and the adjustment tank; A wastewater outlet connected to the adjustment tank for discharging liquid waste from which solids have been removed; And a discharge pump connected to the ion reactor and the lower part of the control tank to discharge the solid precipitated in the lower portion of the ion reactor and the control tank, wherein the waste inlet is connected to the ion reactor.

이온 반응기, 이온 반응조, 조정조, 폐기물 유입구, 펌프부, 폐수 배출구 Ion reactor, ion reactor, control tank, waste inlet, pump section, waste water outlet

Description

Ion Reactor for separating Minute Solids from Wastes

본 발명은 이온 반응에 의해 폐기물에서 미세 고형물을 분리하기 위한 이온 반응기에 관한 것으로, 특히 가축의 분뇨, 음식물 폐수 또는 매립장의 침출수 등(이하, "폐기물"이라 함)을 처리하는 과정에서 얻어진 가스를 이용해 연료를 생산하기 위한 혼합연료 제조 장치에서 사용하기 위한, 폐기물에서 미세 고형물을 분리하기 위한 이온 반응기에 관한 것이다. The present invention relates to an ion reactor for separating fine solids from waste by an ionic reaction, and in particular, the gas obtained in the process of treating livestock manure, food waste water or landfill leachate (hereinafter referred to as "waste"). The present invention relates to an ion reactor for separating fine solids from waste for use in mixed fuel production equipment for producing fuel using.

현재, 인구 증가 및 경제 발전에 따라 우리나라 전역에서 발생되는 가축의 분뇨, 음식물 폐수 또는 매립장의 침출수 등의 양이 점점 증가하는 추세에 있다. 따라서, 이러한 폐기물을 저렴한 비용으로 처리하거나 또는 이를 자원으로 활용하는 방안을 개발하려는 시도가 있었고, 최근에는 폐기물을 고체, 액체 또는 기체로 분리하여 처리하는 과정에서 발생되는 가연성 가스(예를 들어, 수소, 산소, 일산화탄소 등)를 포집하여 이를 에너지원으로 사용하는 기술이 개발되고 있다. 이와 같이, 폐기물에서 얻어진 가스를 이용해 연료를 생산하는 장치는, 처리 과정에서 발생되는 여러 기체들을 혼합하여 이를 연료로 사용하는 점에서 일명 혼합연료 제조 장치로 불리고 있다. At present, with the increase of population and economic development, the amount of livestock manure, food wastewater or landfill leachate, which occurs all over Korea, is increasing. Therefore, there has been an attempt to develop a method of treating such waste at low cost or using it as a resource, and in recent years, combustible gases (eg, hydrogen generated in the process of separating waste into solid, liquid, or gas) have been attempted. , Oxygen, carbon monoxide, etc.) are being developed to use them as energy sources. As described above, the apparatus for producing fuel using the gas obtained from the waste is called a mixed fuel manufacturing apparatus in that various gases generated in the treatment process are mixed and used as fuel.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 혼합연료 제조 장치는 폐기물을 저장하는 폐기물 저장조(1), 저장된 폐기물에서 입자크기가 약 1~3 mm 정도의 큰 고형물을 침강시켜 제거하는 진동 스크린(2), 큰 고형물이 제거된 폐기물을 이온의 결합, 합성 반응에 의한 침전 및 부상으로 입자크기가 약 1 mm 미만의 작은 고형물을 제거하는 이온 반응기(3), 고형물들이 제거된 액상의 폐기물을 전기분해하여 수소 및 산소 등을 포함한 혼합연료를 생산하는 가스 발생기(4)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the conventional mixed fuel manufacturing apparatus includes a waste storage tank 1 for storing waste, and a vibrating screen 2 for sedimenting and removing solids having a particle size of about 1 to 3 mm from the stored waste. Ion reactor (3) to remove small solids with a particle size of less than about 1 mm due to the binding of ions, precipitation and synthesis flotation by synthetic reactions, and electrolysis of liquid wastes from which solids have been removed. And a gas generator 4 for producing a mixed fuel including hydrogen, oxygen, and the like.

도 2에는 종래의 이온 반응기(3)가 도시되고 있다. 종래의 이온 반응기(3)에서는, 진동 스크린에 의해 입자크기가 약 1~3 mm 정도의 큰 고형물이 제거된 폐기물을 반응조 내에 넣고, 상기 반응조 내로 촉매장치에 의해 발생된 이온을 공기와 함께 투입한다. 이러한 이온과 폐기물 중의 미세 고형물과의 이온 결합 및 분리 반응에 의해, 이온 결합된 물질은 부상시키고 이온이 분리된 물질은 침강시켜 폐기물 중의 나머지 고형물을 분리한다. 고형물이 분리된 액상의 폐기물은, 가스 발생기(4)로 보내져 전기분해에 의해 수소 및 산소 등의 연료로 사용될 수 있는 가스를 발생시키고, 발생된 가스는 가스 저장소로 보내져 연료로 사용된다. 2 shows a conventional ion reactor 3. In the conventional ion reactor (3), a waste in which a large solid having a particle size of about 1 to 3 mm is removed by a vibrating screen is placed in a reactor, and ions generated by the catalytic device are introduced into the reactor together with air. . By the ionic bonding and separation reaction between the ions and the fine solids in the waste, the ionic-bound material floats and the ions are separated and the remaining solids in the waste are separated. The liquid waste from which the solids are separated is sent to the gas generator 4 to generate a gas which can be used as a fuel such as hydrogen and oxygen by electrolysis, and the generated gas is sent to a gas reservoir to be used as fuel.

그러나, 이러한 종래의 이온 반응기에서는 병렬로 설치된 여러 개의 반응조를 거치면서 폐기물에서 미세 고형물이 제거되는 동안, 마지막 반응조에 남아 있는 액상의 폐기물에 포함된 산소량이 줄어들면서 점도가 점점 높아져서, 이러한 액상의 폐기물이 가스 발생기로 잘 배출되지 않는 문제점이 있었다. 또한, 폐기물에서 미세 고형물을 분리하는 수준을 더 향상시킬 필요성이 있었다. However, in such a conventional ion reactor, while the fine solids are removed from the waste through several reactors installed in parallel, the viscosity of the liquid waste remaining in the last reactor decreases as the amount of oxygen decreases, thereby increasing the viscosity. There was a problem that the gas generator is not well discharged. There was also a need to further improve the level of separation of fine solids from waste.

따라서, 본 발명의 목적은 미세 고형물이 제거된 액상의 폐기물의 점도가 높아지지 않게 하여, 가스 발생기로의 배출을 원활하게 할 수 있는 이온 반응기를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an ion reactor capable of smoothly discharging to a gas generator by preventing the viscosity of liquid wastes from which fine solids have been removed, from being increased.

또한, 폐기물에서 미세 고형물의 분리 수준을 더 높일 수 있는 이온 반응기를 제공하는 것이다. In addition, to provide an ion reactor that can further increase the level of separation of fine solids in the waste.

본 발명의 이온 반응기는 가축의 분뇨, 음식물 폐수 또는 매립장의 침출수 등과 같은 유기성 폐기물에서 입자크기가 1 mm 이상의 고형물을 제거한 나머지 폐기물이 유입되는 폐기물 유입구; 원형 또는 다각형 단면의 상단부, 콘 형상의 하단부, 상기 상단부의 상부에 설치되어 폐기물 중 부상된 물질을 보유하는 스컴 보유부, 상기 상단부를 폐쇄하는 덮개를 포함하는 이온 반응조; 원형 또는 다각형 단면의 상단부, 콘 형상의 하단부, 상기 상단부의 상부에 설치되어 폐기물 중 부상된 물질을 보유하는 스컴 보유부, 상단부를 폐쇄하는 덮개를 포함하는 조정조; 상기 이온 반응조 및 조정조의 스컴 보유부에 보유된 상기 부상된 물질을 배출하는 스컴 배출구; 상기 이온 반응조와 조정조 사이에 위치되어 이온 반응조 내의 침전 및 부상되지 않은 폐기물을 조정조로 전달하는 펌프부; 상기 이온 반응조에 양이온을 공급하는 이온 공급부; 상기 이온 반응조 및 조정조에 공기를 공급하는 공기 공급부; 상기 조정조에 연결되어 고형물이 제거된 액상의 폐기물을 배출하는 폐수 배출구; 상기 이온 반응조 및 조정조 하부에 침전된 고형물을 배출하기 위해 상기 이온 반응조 및 조정조 하단부와 연결된 배출펌프를 포함하고, 상기 폐기물 유입구는 상기 이온 반응조에 연결되는 것을 특징으로 한다.The ion reactor according to the present invention includes a waste inlet for removing waste from organic waste such as livestock manure, food wastewater or landfill leachate, and removing solids having a particle size of 1 mm or more; An ion reaction tank including an upper end of a circular or polygonal cross section, a lower end of a cone shape, a scum holding part installed at an upper part of the upper end part to hold a floating material in the waste, and a lid closing the upper part; An adjustment tank including an upper end of a circular or polygonal cross section, a lower end of a cone shape, a scum retaining part installed at an upper part of the upper end part to hold a material floating in the waste, and a lid closing the upper part; A scum outlet for discharging the floated material held in the scum holding portion of the ion reaction tank and the adjustment tank; A pump unit positioned between the ion reactor and the adjustment tank to transfer the waste which is not precipitated and floated in the ion reaction tank to the adjustment tank; An ion supply unit supplying a cation to the ion reactor; An air supply unit supplying air to the ion reaction tank and the adjustment tank; A wastewater outlet connected to the adjustment tank for discharging liquid waste from which solids have been removed; And a discharge pump connected to the lower portion of the ion reaction tank and the adjustment tank to discharge the solid precipitated in the lower portion of the ion reaction tank and the adjustment tank, wherein the waste inlet is connected to the ion reaction tank.

또한, 상기 이온 반응조와 조정조 사이에는 하나 이상의 이온 반응조 및 조정조가 각각 동일한 개수로 교대로 더 배치되고, 각각의 이온 반응조와 조정조는 이전의 이온 반응조 또는 조정조 내의 침전 및 부상되지 않은 폐기물을 다음의 이온 반응조 또는 조정조로 전달하는 펌프부에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다. In addition, one or more ion reactors and a control tank are alternately arranged in the same number between the ion reactor and the control tank, respectively, each of the ion reactor and the adjustment tank to the next ion to the sedimentation and uninjured waste in the previous ion reactor or control tank It is characterized by being connected by a pump unit for transferring to the reaction tank or the adjustment tank.

또한, 상기 이온 반응조 내에는 절연체로 절연된 (+), (-)전극 쌍을 2개 이상 더 포함하고, 상기 (+), (-)전극에 직류전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The ion reactor further includes at least two (+) and (-) electrode pairs insulated with an insulator, and further includes a power supply unit for supplying DC power to the (+) and (-) electrodes. It features.

또한, 상기 (+), (-)전극 쌍은 각각 다른 크기의 전압이 공급되는 3쌍의 (+), (-)전극이고, 상기 전원 공급부는 상기 3쌍의 전극 중 임의로 선택된 2쌍의 전극에만 전압을 공급하는 것을 차례로 반복하는 것을 특징으로 한다. The (+) and (-) electrode pairs are three pairs of (+) and (-) electrodes to which voltages of different sizes are supplied, respectively, and the power supply unit has two pairs of electrodes arbitrarily selected from the three pairs of electrodes. It is characterized by repeating the supply of voltage only in sequence.

또한, 상기 다른 크기의 전압은 6V, 9V, 12.5V 인 것을 특징으로 한다. In addition, the voltage of the other size is characterized in that 6V, 9V, 12.5V.

또한, 상기 (+), (-)전극의 극을 교대로 바꾸면서 전압을 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, the voltage is supplied while alternately changing the poles of the (+) and (-) electrodes.

또한, 상기 스컴 보유부는 이온 반응조 및 조정조 내의 폐기물의 수위 변동에 따라 변위 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the scum holding unit is characterized in that the displacement in accordance with the change in the water level of the waste in the ion reaction tank and the adjustment tank.

또한, 상기 이온 반응조 및 조정조는 스컴 보유부 하부에 인접하여 상기 부상된 물질이 통과될 수 있도록 다수의 구멍을 갖는 스컴 통과부를 더 포함하는 것 을 특징으로 한다.In addition, the ion reaction tank and the adjustment tank is characterized in that it further comprises a scum passing portion having a plurality of holes adjacent to the scum holding portion to pass the floating material.

본 발명에 따르면, 미세 고형물이 제거된 액상의 폐기물의 점도가 높아지지 않게 하여, 가스 발생기로의 배출을 원활하게 할 수 있다. According to the present invention, the viscosity of the liquid waste from which the fine solids have been removed can not be increased, and the discharge to the gas generator can be smoothed.

또한, 폐기물에서 미세 고형물이 분리되는 수준을 더 높일 수 있다. In addition, the level of separation of fine solids from waste can be further increased.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3의 (a)는 본 발명의 이온 반응기(100)의 평면도, (b)는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 이온 반응기 내로 이온 및 공기가 공급되는 라인을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 이온 반응기의 상단부(11) 및 하단부(12)를 나타내는 도면이다. Figure 3 (a) is a plan view of the ion reactor 100 of the present invention, (b) is a front view, Figure 4 is a view showing a line supplied with ions and air into the ion reactor of the present invention, Figure 5 It is a figure which shows the upper end part 11 and the lower end part 12 of the ion reactor of this invention.

도 3의 (b) 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이온 반응기(100)는 폐기물 유입구(10), 이온 반응조(30, 50), 조정조(40, 60), 상기 이온 반응조(30, 50) 및 조정조(40, 60) 사이를 연결하는 펌프부(70), 상기 이온 반응조(30, 50) 및 조정조(40, 60)에 양이온 또는 공기를 공급하는 이온 공급부 및 공기 공급부(110, 120), 이온 반응에 의해 상기 이온 반응조와 조정조의 상부에 부상된 물질을 배출하는 스컴 배출구(80), 고형물이 제거된 액상의 폐기물을 가스 발생기(4)로 배출하 는 폐수 배출구(20), 상기 이온 반응조(30, 50) 및 조정조(40, 60) 하부에 침전된 고형물을 배출하기 위한 배출펌프(90)를 포함한다. As shown in Figure 3 (b) and 4, the ion reactor 100 of the present invention is a waste inlet 10, ion reaction tank (30, 50), adjusting tank (40, 60), the ion reactor 30 , 50) and a pump unit 70 connecting between the adjusting tanks 40 and 60, an ion supply unit and an air supply unit 110 for supplying cations or air to the ion reaction tanks 30 and 50 and the adjusting tanks 40 and 60. 120), the scum discharge port 80 for discharging the floating material on the upper portion of the ion reaction tank and the adjustment tank by the ion reaction, wastewater discharge port 20 for discharging the liquid waste from the solids removed to the gas generator (4), It includes a discharge pump 90 for discharging the solid precipitated in the ion reaction tank (30, 50) and the adjustment tank (40, 60) lower portion.

이하에서는, 이온 반응조(30, 50)와 조정조(40, 60)의 구성에 대해 상세히 살펴보기로 한다. Hereinafter, the configuration of the ion reaction tank (30, 50) and the adjustment tank (40, 60) will be described in detail.

상기 이온 반응조(30, 50)는 사각형 단면의 상단부(11), 아래로 갈수록 좁아지는 콘 형상의 하단부(12), 상기 상단부의 상부에 설치되어 폐기물 중 양이온과의 결합 반응에 의해 부상된 노르말헥산 계열의 고분자 화합물을 포함하는 겔(gel)화 물질[일명, 스컴(scum)]을 보유하는 스컴 보유부(32, 52), 스컴 보유부에 안착되기 전의 스컴이 통과되는 스컴 통과부(31, 51), 상기 상단부를 폐쇄하는 덮개(37, 57)를 포함한다. 가장 좌측의 이온 반응조(30)로는 상기 폐기물 유입구(10)를 통해 혼합연료 제조 장치의 진동 스크린(2)에서 입자크기가 약 1~3 mm 정도의 고형물을 제거하고 남은 폐기물이 유입된다. 상기 이온 반응조(30, 50)의 상단부(11)는 원형 또는 임의의 다각형 형상으로 될 수도 있다. The ion reaction tank (30, 50) is installed in the upper end portion 11 of the rectangular cross section, the lower end portion 12 of the cone shape narrowing toward the bottom, the upper end of the upper portion of the normal hexane floated by the reaction reaction with the cation in the waste Scum holding parts 32 and 52 which hold a gelling substance (also called a scum) containing a series of high molecular compounds, and a scum passing part 31 through which a scum passes before being seated in the scum holding part. 51) and covers 37 and 57 for closing the upper end. The leftmost ion reactor 30 removes solids having a particle size of about 1 to 3 mm from the vibrating screen 2 of the mixed fuel production apparatus through the waste inlet 10, and the remaining waste is introduced. The upper end 11 of the ion reaction tank (30, 50) may be circular or any polygonal shape.

도 7의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 이온 반응조(30, 50) 상부에 위치된 스컴 통과부(31, 51)는, 폐기물 중 부상되는 물질이 잘 통과할 수 있도록 다수의 구멍(5)을 갖는 판형의 부재이다. 스컴 통과부(31, 51)는 예를 들어, 화살표 B로 표시된 형태의 고정부(6)를 통해 이온 반응조(30, 50)의 벽면에 고정된다. 부상되는 물질인 노르말헥산 계열의 고분자 화합물은, 스컴 통과부(31, 51)를 통과 하면서 생기는 마찰에 의해 겔화물질인 스컴으로 잘 형성되면서 동시에 흩어지지 않고 모여질 수 있어서, 스컴 수납부(32, 52)에 잘 안착될 수 있다. As shown in (a), (b) and (c) of FIG. 7, scum passages 31 and 51 positioned above the ion reactors 30 and 50 may pass through the floating material in the waste well. It is a plate-shaped member having a plurality of holes (5). The scum passages 31 and 51 are fixed to the wall surfaces of the ion reactors 30 and 50 via, for example, fixing portions 6 in the form indicated by arrows B. FIG. The floating material of the normal hexane-based high molecular compound is formed by the scum passing portion (31, 51) by the friction generated by the scum as a gelling material can be collected at the same time without being scattered, the scum accommodating portion (32, 52) can be settled well.

스컴 통과부(31, 51)를 통과한 스컴은 스컴 수납부(32, 52) 주위의 개방된 공간을 따라 상승한 후, 스컴 수납부(32, 52)의 경사면을 따라 하향하여 모여진다. 스컴이 스컴 수납부(32, 52)에 일정량 이상 모여지면, 스컴 배출구(80)를 통해 배출된다. The scum that has passed through the scum passages 31 and 51 rises along the open space around the scum accommodating portions 32 and 52 and then gathers downward along the inclined surfaces of the scum accommodating portions 32 and 52. When the scum is gathered by the scum accommodating part 32 and 52 more than a predetermined amount, it is discharged through the scum discharge port 80.

한편, 이온 반응조(30, 50)의 폐기물의 수위 라인(130)(도4 참조)은 약 25 cm 이내에서 조금씩 변하므로, 스컴 수납부(32, 52)가 고정되어 있으면, 수위가 내려간 경우 스컴을 잘 모을 수 없게 된다. 따라서, 수위의 변동에 적절히 대응하기 위해, 스컴 수납부(32, 52)는 수위에 따라 오르내리는 구조로 되어 있다. 이는 예를 들어, 화살표 A로 표시된 것과 같은 형태의 연결부(7)를 통해 이온 반응조(30, 50)의 벽면에 연결됨으로써 가능하다. On the other hand, since the water level line 130 (see Fig. 4) of the waste of the ion reactors 30 and 50 changes little by little within about 25 cm, if the scum storage portions 32 and 52 are fixed, the scum is lowered. You will not be able to collect well. Therefore, in order to respond suitably to the fluctuation of water level, the scum accommodating part 32 and 52 has a structure which rises and falls with water level. This is possible, for example, by being connected to the walls of the ion reactors 30, 50 via a connection 7 of the type as indicated by arrow A.

상기 조정조(40, 60)는 사각형 단면의 상단부(11), 아래로 갈수록 좁아지는 콘 형상의 하단부(12), 상기 상단부의 상부에 설치되어 폐기물 중 이온 결합 반응에 의해 부상된 겔화 물질을 보유하는 스컴 보유부(42, 62), 스컴 보유부(41, 61)에 안착되기 전의 스컴이 통과되는 스컴 통과부(41, 61), 상기 상단부를 폐쇄하는 덮개(47, 67)를 포함한다. 상기 스컴 통과부(41, 61) 및 스컴 보유부(42, 62)는 이온 반응조(30, 50)의 상기 스컴 통과부(31, 51) 및 스컴 보유부(32, 52)와 동일한 구성을 갖는다. 가장 우측의 조정조(60)에는 최종적으로 고형물이 제거된 액상 의 폐기물을 가스 발생기(4)로 배출하는 폐수 배출구(20)가 연결되어 있다. 상기 조정조(40, 60)의 상단부(11)는 원형 또는 임의의 다각형 형상으로 될 수도 있다. The adjusting tanks 40 and 60 are installed on the upper end 11 of the rectangular cross section, the lower end 12 of the cone shape narrowing downward, and the upper end of the adjusting tank 40 to hold the gelled material floating by the ion bonding reaction in the waste. The scum holding parts 42 and 62, the scum passing parts 41 and 61 through which the scum before passing to the scum holding parts 41 and 61, and the lids 47 and 67 closing the upper end part are included. The scum pass portions 41 and 61 and scum hold portions 42 and 62 have the same configuration as the scum pass portions 31 and 51 and scum hold portions 32 and 52 of the ion reactors 30 and 50. . The rightmost adjustment tank 60 is connected to the wastewater outlet 20 for discharging the liquid waste from which the solids are finally removed to the gas generator 4. The upper end 11 of the adjustment tank 40, 60 may be circular or any polygonal shape.

이러한 이온 반응조(30, 50)와 조정조(40, 60)는 펌프부(70)에 의해 서로 연결되어, 이전의 이온 반응조 또는 조정조 내의 침전 및 부상되지 않은 폐기물은 다음의 이온 반응조 또는 조정조로 전달된다. The ion reactors 30 and 50 and the adjustment tanks 40 and 60 are connected to each other by the pump unit 70 so that the waste which is not precipitated and floated in the previous ion reaction tank or the adjustment tank is transferred to the next ion reaction tank or the adjustment tank. .

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이온 반응조(30, 50) 내로는 양이온 및 공기가 함께 공급되고, 상기 조정조(40, 60) 내로는 공기만이 공급된다. 각각의 상기 이온 반응조(30, 50) 및 조정조(40, 60) 하부에 침전된 고형물은 일정량 이상이 되면 배출펌프(90)를 통해 배출된다. As shown in FIG. 4, cations and air are supplied together into the ion reaction tanks 30 and 50, and only air is supplied into the adjustment tanks 40 and 60. Solids precipitated in the lower portion of each of the ion reaction tank (30, 50) and the adjustment tank (40, 60) is discharged through the discharge pump 90 when a predetermined amount or more.

이하에서는, 도 3의 (b) 및 도 4를 참조하여 각각의 이온 반응조(30, 50)와 조정조(40, 60)에서의 반응에 대해 살펴보기로 한다. Hereinafter, the reactions in the respective ion reaction tanks 30 and 50 and the adjustment tanks 40 and 60 will be described with reference to FIGS. 3B and 4.

먼저, 폐기물 유입구(10)를 통해 가장 좌측의 이온 반응조(30) 내로 폐기물이 유입되면, 반응조 내로 공급된 양이온과 폐기물 중의 노르말헥산 계열의 고분자 화합물이 결합하여 부상되고, 탄수화물 또는 단백질 계열의 물질은 침강하여 반응조 하부에 축적된다.First, when waste is introduced into the leftmost ion reactor 30 through the waste inlet 10, the cation supplied into the reactor and the polymer of the normal hexane-based compound in the waste are combined to rise, and the carbohydrate or protein-based material It precipitates and accumulates in the bottom of the reactor.

그 다음, 이온 반응조(30) 내의 침전 및 부상되지 않은 폐기물은 펌프부(70)를 통해 조정조(40)로 유입된다. 조정조(40)에는 양이온은 공급되지 않고 공기만이 공급된다. 공기 중에는 산소가 많이 포함되어 있어, 산소와 폐기물 중의 원소와의 반응에 의해 산화물을 만들고, 이는 폐기물을 골고루 잘 섞이게 하여 균일한 액상의 폐기물이 되게 한다. 이와 같이, 공기만이 공급되는 조정조(40, 60)를 이온 반응조(30, 50)와 교대로 배치하는 이유는, 이온 반응조만 있을 경우 고형물이 제거되고 남은 액상의 폐기물의 점도가 높아져서 가스 발생기로의 배출이 원활하지 않은 문제점을 해결하기 위한 것이다. 이온 반응조(30, 50) 내로도 양이온과 함께 공기가 공급되기는 하지만, 이러한 공기만으로는 이온 반응조 내에서 충분한 산화가 이루어지지 않으므로, 조정조(40, 60)를 별도로 배치할 필요가 있는 것이다. Then, the waste which is not precipitated and floated in the ion reaction tank 30 flows into the adjustment tank 40 through the pump part 70. The adjustment tank 40 is not supplied with cation but only air. The air contains a lot of oxygen, making oxides by the reaction of oxygen with the elements in the waste, which makes the waste evenly mixed, resulting in a uniform liquid waste. As such, the reason why the adjustment tanks 40 and 60 supplied only with the air are alternately arranged with the ion reaction tanks 30 and 50 is that, if only the ion reaction tank is present, the solids are removed and the viscosity of the remaining liquid waste becomes high. This is to solve the problem that the emission of the gas is not smooth. Although air is supplied together with the cation into the ion reactors 30 and 50, since the air alone does not sufficiently oxidize in the ion reactors, the adjustment tanks 40 and 60 need to be disposed separately.

그 다음, 조정조(40) 내의 침전 및 부상되지 않은 폐기물은 펌프부(70)를 통해 다음의 이온 반응조(50)로 유입된다. 상기 이온 반응조(30)에서와 마찬가지의 이온 반응을 거쳐 폐기물 중의 미세 고형물이 부상 및 침전된다. Then, the waste which does not settle and float in the adjustment tank 40 flows into the next ion reaction tank 50 through the pump part 70. The fine solids in the waste float and precipitate through the same ionic reaction as in the ion reactor 30.

그 다음, 이온 반응조(50) 내의 침전 및 부상되지 않은 폐기물은 펌프부(70)를 통해 다음의 조정조(60)로 유입된다. 조정조(60)에는 공기만이 공급되고, 상기 조정조(40)에서와 마찬가지로, 산소와의 결합에 의해 폐기물을 잘 섞이게 하고 균일하게 하는 작용을 한다. 최종적으로 고형물이 제거된 액상의 폐기물은 폐수 배출구(20)를 통해 전해분해를 위해 가스발생기로 보내진다. Then, the waste which is not precipitated and floated in the ion reaction tank 50 flows into the next adjustment tank 60 through the pump part 70. Only the air is supplied to the adjusting tank 60, and similarly to the adjusting tank 40, it functions to mix the waste well and to make it uniform by combining with oxygen. Finally, the liquid waste from which the solids are removed is sent to the gas generator for electrolysis through the wastewater outlet 20.

상기 이온 반응조(30, 50)와 조정조(40, 60) 상부의 스컴 보유부(32, 42, 52, 62)에 수납된 스컴은 스컴 배출구(80)를 통해 배출된다. 각각의 상기 이온 반응조(30, 50) 및 조정조(40, 60) 하부에 침전된 고형물은 일정량 이상이 되면 배출펌프(90)를 통해 배출된다. The scum stored in the scum holding portions 32, 42, 52, and 62 of the ion reactors 30 and 50 and the adjustment tanks 40 and 60 is discharged through the scum discharge port 80. Solids precipitated in the lower portion of each of the ion reaction tank (30, 50) and the adjustment tank (40, 60) is discharged through the discharge pump 90 when a predetermined amount or more.

한편, 도 3의 (b) 및 도 6에 도시된 바와 같이, 이온 반응조(30, 50) 내에는 각각 6V, 12.5V, 9V의 직류전압이 공급되는 3쌍의 (+), (-)전극(33, 34, 35; 53, 54, 55)이 포함되어 있다. 각각의 전극 쌍은 절연체(36, 56)로 절연되어 있다. 전극(33, 34, 35; 53, 54, 55)은 각각 다른 전압에 의한 진동으로 이온의 결합, 분리 반응을 더욱 촉진시켜 폐기물에서 고형물이 잘 분리되게 한다. Meanwhile, as shown in FIGS. 3B and 6, three pairs of (+) and (-) electrodes are supplied with DC voltages of 6V, 12.5V, and 9V in the ion reactors 30 and 50, respectively. (33, 34, 35; 53, 54, 55). Each electrode pair is insulated with insulators 36 and 56. The electrodes 33, 34, 35; 53, 54, 55 each further promote the binding and separation reaction of ions by vibrations of different voltages so that the solids are separated from the waste well.

분리 효과를 더욱 높이기 위해서, 3쌍의 전극 중 임의로 선택된 2쌍의 전극에만 전압이 공급되게 하고, 이러한 과정을 차례로 반복한다. 예를 들어, 처음에는 6V, 12.5V 전극에만 전원을 공급하고, 다음에는 12.5V, 9V 전극에만, 그 다음에는 6V, 9V 전극에만 전원을 공급한다. 이러한 과정을 반복함으로써, 폐기물에 각각 다른 전압의 자극이 연속적으로 가해지므로, 폐기물에서 고형물이 분리되는 효과는 더욱 향상된다. 또한, (+), (-)전극의 극을 교대로 바꾸면서 전압을 공급하는 것도 분리 효과를 더욱 높이는 방법이 된다. In order to further enhance the separation effect, voltage is supplied only to two pairs of electrodes arbitrarily selected from three pairs of electrodes, and this process is repeated in turn. For example, power is initially supplied only to the 6V and 12.5V electrodes, then only to the 12.5V and 9V electrodes and then only to the 6V and 9V electrodes. By repeating this process, the stimulus of different voltages is continuously applied to the waste, thereby further improving the effect of separating solids from the waste. In addition, supplying a voltage while alternately changing the poles of the (+) and (-) electrodes also increases the separation effect.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. will be.

도 1은 종래의 혼합연료 제조 장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a conventional mixed fuel production apparatus.

도 2는 종래의 이온 반응기를 나타내는 도면.2 shows a conventional ion reactor.

도 3의 (a)는 본 발명의 이온 반응기의 평면도이고, (b)는 정면도.(A) is a top view of the ion reactor of this invention, (b) is a front view.

도 4는 본 발명의 이온 반응기 내로 이온 및 공기가 공급되는 라인을 나타내는 도면.4 is a diagram illustrating a line through which ions and air are supplied into the ion reactor of the present invention.

도 5는 본 발명의 이온 반응기의 상단부 및 하단부를 나타내는 도면.5 is a view showing the top and bottom of the ion reactor of the present invention.

도 6의 (a)는 본 발명의 이온 반응기의 이온 반응조 내에 포함되는 전극부의 정면도이고, (b)는 사시도.(A) is a front view of the electrode part contained in the ion reactor of the ion reactor of this invention, (b) is a perspective view.

도 7의 (a)는 본 발명의 스컴 보유부의 평면도이고, (b)는 스컴 통과부의 평면도이고, (c)는 스컴 보유부 및 스컴 통과부의 정면도.(A) is a top view of the scum holding part of this invention, (b) is a top view of a scum holding part, (c) is a front view of a scum holding part and a scum passing part.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 폐기물 유입구10: waste inlet

20 : 폐수 배출구20 wastewater outlet

30, 50 : 이온 반응조30, 50: ion reactor

31, 51 : 스컴 통과부31, 51: scum passing part

32, 52 : 스컴 보유부32, 52: scum holding part

7, 57 : 덮개7, 57: cover

40, 60 : 조정조40, 60: adjustment tank

70 : 펌프부70: pump part

80 : 스컴 배출구80: scum outlet

90 : 배출펌프90: discharge pump

130 : 수위 라인130: water level line

Claims

A waste inlet through which organic waste such as livestock manure, food waste water or landfill leachate is removed, and the waste is removed after removing solids having a particle size of 1 mm or more;

An ion reaction tank including an upper end of a circular or polygonal cross section, a lower end of a cone shape, a scum holding part installed at an upper part of the upper end part to hold a floating material in the waste, and a lid closing the upper part;

An adjusting tank having an upper end of a circular or polygonal cross section, a lower end of a cone shape, a scum holding part installed at an upper part of the upper end part to hold a material floating in the waste, and a lid closing the upper part;

A scum outlet for discharging the floated material held in the scum holding portion of the ion reaction tank and the adjustment tank;

A pump unit positioned between the ion reactor and the adjustment tank to transfer the waste which is not precipitated and floated in the ion reaction tank to the adjustment tank;

An ion supply unit supplying a cation to the ion reactor;

An air supply unit supplying air to the ion reaction tank and the adjustment tank;

A wastewater outlet connected to the adjustment tank for discharging liquid waste from which solids have been removed;

A discharge pump connected to the lower portion of the ion reactor and the control tank to discharge the solid precipitated in the lower portion of the ion reactor and the adjustment tank,

The waste inlet is connected to the ion reactor, characterized in that the ion reactor for separating fine solids from the waste.

The method according to claim 1, wherein at least one ion reactor and the adjustment tank is alternately arranged in the same number between the ion reactor and the adjustment tank, respectively,

Each of the ion reactors and the control tank is connected by a pump unit for transferring the sedimentation and non-floating waste in the previous ion reactor or the control tank to the next ion reactor or control tank, the ion reactor for separating the fine solids from the waste .

The method of claim 1 or 2, wherein the ion reactor further comprises at least two (+), (-) electrode pairs insulated from each other by an insulator,

An ion reactor for separating fine solids from the waste, characterized in that it further comprises a power supply for supplying a DC power to the (+), (-) electrode.

The method of claim 3, wherein the (+) and (-) electrode pairs are three pairs of (+) and (-) electrodes supplied with voltages of different sizes, respectively, and the power supply unit is arbitrarily selected from the three pairs of electrodes. An ion reactor for separating fine solids from waste, characterized in that it is repeated to supply voltage to only two pairs of electrodes.

5. The ion reactor of claim 4, wherein the different magnitudes of voltage are 6V, 9V and 12.5V.

The ion reactor according to claim 5, wherein a voltage is supplied while alternating poles of the (+) and (−) electrodes.

The ion reactor according to claim 1 or 2, wherein the scum holding part is displaceable according to the fluctuation of the level of the waste in the ion reactor and the adjusting tank.

10. The method of claim 7, wherein the ion reaction tank and the adjustment tank further comprises a scum passage portion having a plurality of holes adjacent to the scum retention portion to pass the floated material to separate the fine solids from the waste Ion reactor.