수처리용 바이오차의 제조장치 및 제조방법
An Apparatus and Method of Manufacturing Biochar for waste water processing
특허 요약
본 발명에 따른 수처리용 바이오차의 제조장치는 내부에 바이오매스(biomass)가 수용되는 챔버부, 상기 챔버부 내부에 열을 가하여 상기 바이오매스를 바이오차(biochar)로 열분해하는 히터부, 상기 챔버부 내부에 물을 공급하여 상기 열분해된 바이오차의 비표면적을 증가시키는 물공급부, 및 상기 챔버부 내부에 염화아연 용액을 공급하여 상기 비표면적이 증가된 바이오차에 인 흡착능을 부여하는 염화아연공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수처리용 바이오차의 제조장치 및 제조방법은 바이오매스를 열분해하여 얻은 바이오차의 표면에 물을 공급하여 바이오차의 비표면적을 증가시키는 물리적 활성화 단계를 거친 이후 상기 바이오차의 표면에 염화아연 용액을 추가적으로 공급함으로써 상기 바이오차에 수처리용 여과재에 필요한 인 흡착능을 부여할 수 있기 때문에 제조된 바이오차를 인의 함량이 많은 폐수 등에 대한 수처리용 여과재로 활용할 수 있다는 장점이 있다.
청구항
번호청구항
1

내부에 바이오매스(biomass)가 수용되는 챔버부;상기 챔버부 내부에 열을 가하는 히터부;상기 챔버부 내부에 물을 공급하는 물공급부;상기 챔버부 내부에 염화아연 용액을 공급하는 염화아연공급부; 상기 챔버부 내부에 산소를 공급하는 산소공급부; 및상기 바이오매스를 바이오차(biochar)로 열분해하기 위해 상기 챔버부에 열을 가하도록 상기 히터부의 동작을 제어하고, 상기 열분해된 바이오차의 비표면적을 증가시키기 위해 상기 챔버부에 물을 공급하도록 상기 물공급부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,상기 제어부는 비표면적이 증가된 상기 바이오차에 인 흡착능을 부여하기 위하여 상기 챔버부에 염화아연 용액과 산소를 공급하도록 상기 염화아연공급부 및 산소공급부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 수처리용 바이오차의 제조장치.

2

제1항에 있어서,상기 바이오매스를 열분해하는 경우 상기 제어부의 제어동작에 의하여, 상기 챔버부의 내부를 혐기성 상태로 유지하기 위하여 상기 챔버부 내부에 질소를 공급하는 질소공급부 또는 상기 챔버부 내부를 진공처리하는 진공펌프부 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 바이오차의 제조장치.

3

삭제

4

제1항 또는 제2항에 있어서,상기 챔버부의 내부에는 상기 물공급부 또는 염화아연공급부와 각각 연결되어 상기 물 또는 염화아연 용액을 상기 바이오차의 표면에 분사하기 위한 적어도 하나의 노즐장치가 형성된 것을 특징으로 하는 수처리용 바이오차의 제조장치.

5

바이오매스(biomass)가 수용된 챔버 내부에 열을 가하여 상기 바이오매스를 바이오차로 열분해하는 제1단계;상기 열분해된 바이오차의 표면에 물을 공급하여 바이오차의 비표면적을 증가시키는 제2단계; 및상기 비표면적이 증가된 바이오차의 표면에 염화아연 용액을 공급하여 상기 바이오차에 인 흡착능을 부여하는 제3단계; 및아세톤, 묽은 염산 및 증류수를 순차적으로 이용하여 상기 인 흡착능이 부여된 바이오차를 세정하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리용 바이오차의 제조방법.

6

제5항에 있어서,상기 제1단계는 챔버 내부에 질소를 공급하거나 챔버 내부를 진공처리함으로써 상기 열분해가 혐기성 상태에서 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 수처리용 바이오차의 제조방법.

7

제5항에 있어서,상기 제3단계는 염화아연 용액을 공급하는 경우 챔버 내부에 산소를 함께 공급하는 것을 특징으로 하는 수처리용 바이오차의 제조방법.