KR0135328B1 - 폐수 처리장의 슬러지(sludge) 디워터링(dewatering) 장치 및 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐수 처리장의 슬러지(sludge)디워터링(dewatering)장치 및 구조에 관한 것으로, 특히 탈수기에서 1차적으로 수분이 제거된 슬러지를 건조기로 이송하는 이송 통로를 개량하여 건조기에 이상이 생겼을 경우 슬러지를 이송 통로에서 바로 슬러지 저장용 호퍼로 보낼 수 있도록 하여 폐수 처리장치의 안전 운전 정지를 방지할 수 있고, 슬러지 디워터링장치를 수평 설치 구조에서 수직 구조로 변경한 폐수처리장의 슬러지 디워터링장치 및 구조에 관한 것으로, 유기물을 함유한 슬러지의 수분을 1차로 제거하는 탈수기가 상층부에 설치되고, 상기 탈수기에 의해서 1차 수분이 제거된 유기물을 함유한 슬러지는 호퍼로 모아저 바이페스관을 구비하 T형 이송관을 통해 중앙층부에 설치된 건조기로 이송되며, 상기 이송관의 T부에는 바이페스용 차단막이 설치되어서 상기 건조기의 내상부에 설치된 감지센서에 의해 작동되고 상기 바이페스관하부에 스쿠류를 갖는 호퍼와, 이 호퍼내의 슬러지를 저장용 호퍼로 이송시키는 컨베이어벨트가 설치되어 있으며, 상기 건조기에서 건조된 슬러지는 하층부에 설치된 슬러지 저장용 호퍼에 저장되게 한 것이다.

Description

페수 처리장의 슬러지(sludge)디워터링(dewatering)장치 및 구조

제1도는 폐수 처리장치에 의한 페수 처리 순서도이다.

제2도는 본 발명의 슬러지 디워터링장치의 구성도로써 정상적으로 운전되었을때를 보여주는 실시예시도이다.

제3도는 본 발명의 슬러지 디워터링장치의 구성도로써 건조기에 이상이 생겼을때의 운전 상태를 보여주는 실시예시도이다.

제4도는 본 발명의 슬러지 디워터링장치의 T형 이송관의 T부에 설치된 차단기의 확대도이다.

제5도는 본 발명에 의한 벨트식(Belt Press)탈수기의 배치상태를 나타낸 평면도이다.

제6도는 본 발명에 의한 버너식(Burner Press)건조기의 배치상태를 나타낸 평면도이다.

제7 는 본 발명에 의한 호퍼(Hopper Press)의 배치상태를 나타낸 평면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

70 : 슬러지 디워터링 장치 80:탈수기

90 : 철판벽 100:슬러지 저장용 호퍼

110 : T형 이송관 111:바이페스

114:컨베이어벨트

본 발명은 폐수 처리장의 슬러지(sludge)디워터링(dewatering)장치 및 구조에 관한 것으로, 특히 탈수기에서 1차적으로 수분이 제거된 슬러지를 건조기로 이송하는 이송 통로를 개량하여 건조기에 이상이 생겼을 경우 슬러지가 건조기를 거치지 않고 이송 통로에서 바로 슬러지 저장용 호퍼로 보내질 수 있도록 하여서 폐수 처리장치의 안전 운전을 도모함과 동시에 설비비를 절감하고, 슬러지 디워터링장치를 수평 설치구조에서 수직 구조로 변경하여 기기의 집약화 및 설치장소를 최소화한 폐수 처리장치의 슬러지 워터링 장치 및 구조에 관한 것이다.

일반적으로 제품생산 공장에서 발생된 폐수 처리 과정을 설명하면 다음과 같다.

제1도를 참조하면, 제품을 생산하는 주 공장들(10)에서 발생된 폐수가 이송관을 통해 예비조(20)로 모아지고, 상기 예비조(20)의 폐수는 공기가 없는 상태에서 미생물이 성장하는 혐기성반응기(30)에서 혐기성 미생물과 반응되어 폐수로부터 유기물을 1차적으로 분해하며, 상기 혐기성반응기(30)에서 1차 유기물이 분해된 폐수를 공기 속에서 성장하는 미생물이 성장하고 있는 폭기조(40)에서 호기성 미생물과 반응시켜 상기혐기성 반응기(30)에서 분해되지 않은 나머지 유기물을 분해한 다음 침전물(50)로 보내서 유기물은 침전시키고, 물은 방류하게 된다.

전술한 바와 같이 침전조(50)에 침전된 유기물은 다시 폭기조(40)로 오우버플로우시키고(폭조기내의 미생물 농도를 일정하게 유지시켜 주기 위함) 상기 폭기조(40)내로 오우버플로우된 유기물중 일부는 농축조(60)로 이송되어 유기물의 농도를 높인 후, 유기물에 함습되어 있는 수분을 디워터링장치(70)에서 제거하여 건조된 유기물을 위탁 소각 처리하게 되는 것이다. 상기한 유기물을 하기에서는 슬러지라 칭한다.

전술한 폐수처리장치에서 슬러지 디워터링장치를 설명하면 다음과 같다.

슬러지 디워터링장치는. 농축존에서 이송된 슬러지의 수분을 1차로 제거하는 탈수기와, 상기 탈수기에 의해서 수분이 제거된 슬러지에 남아있는 수분을 완전하게 제거하는 건조기로 구성되어진다.

전술한 탈수기는, 원심력을 이용하여 슬러지내의 수분을 제거하는 스쿠류방식(Screw Press)과 슬러지가 벨트와 벨트사이에 놓여져 벨트가 롤러(Roller)들을 지나는 과정에서 벨트 사이의 슬러지를 압입하여 수분을 제거하는 벨트방식이 사용되어지고 있다.

전술한 건조기는 따뜻한 공기로 슬러지의 수분을 제거하는 스팀 튜브형(steam tube type)건조기와, LPG 버너로 열을 가하고, 슬러지의 수분이 열에 의해서 쉽게 건조될 수 있도록 슬러지를 휘젓는 페들형(paddle type)이 사용되어지고 있다.

전술한 슬러지 디워터링장치의 종래 기술을 설명하면 다음과 같다.

종래의 슬러지 디워터링장치는 탈수기와 건조기가 지면상에 나란하게 설치되고 이들 탈수기와 건조기에서는 슬러지 이송 수단이 설치된 것으로써, 상기 탈수기(스쿠류방식, 벨트방식)에서 슬러지에 함습된 수분이 1차로 제거되면 이송수단인 컨베이어 벨트 또는 포킷 에레베이터에 의해서 슬러지가 건조기(스팀 튜브형,버너로 가열하는 패들형)로 이송된다.

상기와 같이 건조기로 이송된 슬러지를 상기 탈수기에서 제거되지 않은 나머지 수분을 완전하게 제거하게 되는 것이며, 상기 건조기에서 건조된 슬러지를 이송수단에 의해 이송되어 작업자가 자루에 담아 처리하게 된다.

전술한 바와 같이 슬러지 디워터링장치를 지상에 나란하게 배치할 경우, 공장 증설에 따라 폐수의 량이 증가하게 되면 탈수기와 건조기의 증설이 불가피하게 되고 상기 탈수기와 건조기를 증설함에 있어, 첫째 설치 장소가 확보되어야 하는 어려움이 있고, 둘째 이들을 구입설치함에 있어 작업 공간이 협소하여 작업이 불편할 뿐만 아니라 추가 설치된 설비가 불합리하게 설치되어져 운전 시간이 오래 걸림과 동시에 슬러지의 이송 수단인 컨베이어 벨트 또는 포켓 에레베이터에 잦은 고장이 발생하기 때문에 폐수 처리장의 안전 운전에 문제점이 있으며, 이송 수단의 불합리한 공정 설비의 배치로 전력비 과다 소요에 따른 비용손실이 과다해진다. 또한 슬러지가 이송되는 과정에 컨베이어 벨트등에서 슬러지가 누출되어 주변 바닥 및 주위 도랑(디치:ditch)을 오염시켜 악취를 발생시키는 등 많은 문제점이 있다.

본 발명은, 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 슬러지 디워터링장치를 수평구조에서 지상 구조물에 상부로부터 탈수기, 건조기, 슬러지 저장용 호퍼 순서에 의해 수직으로 설치하여 슬러지 디워터링장치의 설치 면적을 최소화하고, 기기의 집약화로 운전시간을 단축하였다. 또한 슬러지 이송수단을 개량 단순화하여 설비비 및 전력비를 절감함은 물론 이송로에서의 슬러지 누출에 의한 주변 환경 오염을 예방하고 이송관에 슬러지 바이패스관을 설치하여 건조기에 고장이 있더라도 슬러지가 호퍼로 바이패스(bypass)될 수 있도록 장치하여서 폐수 처리장치의 안전운전을 도모할 수 있는 슬러지 디워터링장치 및 구조를 제공하는 것에 그 목적은 둔다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양에 의한 폐수를 모아 두는 예비조 상기 예비조에서 이송된 폐수를 혐기성 미생물과 반응시키는 혐기성 반응기, 상기 혐기성 반응기의 폐수를 호기성 미생물과 반응시키는 폭기조. 폐수로부터 분리된 유기물을 함유한 슬러지를 침전시키는 침전조, 상기 침전조로부터 폭기조로 오우버플로우된 유기물을 함유한 슬러지를 농축시키는 농축조,상기 농축조에서 농축된 bdlanfdmf 함유한 일부 슬러지에 함습된 수분을 제거하는 슬러지 디워터링장치에 있어서, 상기 슬러지 디워터링장치는, 농축조에서 이송된 유기물을 함유한 슬러지의 수분을 1차로 제거하는 탈수기가 상층부에 설치되고, 상기 탈수기에 의해서 1차 수분이 제거된 유기물을 함유한 슬러지는 호퍼로 모아져 바이페스관을 구비한 T형 이송관을 통해 중앙층부에 설치된 건조기로 이송되며, 상기 이송관의 T부에는 바이패스용 차단기가 설치되어서 상기 건조기의 내방부에 설치된 슬러지 높이 감지센서의 감지 신호에 의해 작동되고 상기 바이페스관 하부에는 스쿠류를 갖는 호퍼와 이 호퍼내의 슬러지를 슬러지 저장용 호퍼로 이송시키는 컨베이어 벨트가 설치되어 있으며, 상기 건조기에서 건조된 슬러지는 하층부에 설치된 슬러지 저장용 호퍼에 저장되는 것을 특징으로 하는 페수 처리장의 슬러지 디워터링장치를 제공함으로써 달성된다.

또한, 본 발명은 폐수를 모아 두는 예비조, 상기 예비조에서 이송된 폐수를 혐기성 미생물과 반응시키는 혐기성 반응기, 상기 혐기성 반응기의 폐수를 호기성 미생물과 반응시키는 폭기조, 폐수로부터 분리된 유기물을 함유한 슬러지를 침전시키는 침전조, 상기 침전조로부터 폭기조로 오우버플로우된 유기물을 함유한 슬러지를 농축시키는 농축조, 상기 농축조에서 농축된 유기물을 함유한 슬러지에 함습된 수분을 제거하는 슬러지 디워터링장치에 있어서, 지상 구조물 상층부에, 유기물을 함유한 슬러지에 함습된 수분을 1차적으로 제거하는 탈수기와; 중앙층부에, 상기 탈수기로부터 1차 수분이 제거된 유기물을 함유한 슬러지에 남아 있는 수분을 제거하는 건조기와; 하층부에, 상기 건조기에서 수분이 완전하게 제거된 슬러지가 저장하는 슬러지 저장용 호퍼를 수직으로 구성한 폐수 처리장의 슬러지 디워터링장치를 제공함으로서 달성된다.

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

제2도 및 제3도는 폐수처리장의 슬러지 디워터링장치가 정상적으로 운전될때와 건조기에 이상이 생겼을 때를 보여주는 도면이다.

폐수 처리장의 슬러지 디워터링장치(70)는, 농축조(60)로부터 이송된 유기물을 함유한 슬러지의 수분을 지상 구조물 상층부에 설치된 탈수기(80)에서 1차로 제거하고, 상기 탈수기(80)에서 수분이 제거된 유기물을 함유한 슬러지는 호퍼(112)에 모아서 T형 이송관(110)을 통해 이송되어 중앙층부의 건조기(90)에서 슬러지의 나머지 부분을 완전하게 제거한 후, 하층부로 설치시 슬러지 저장용 호퍼(100)에 저장하고 상기 호퍼(100)에 저장되어진 슬러지는 슬러지 운반 차량으로 운반하여 소각장에서 소각할 수 있도록 이루어졌다.

상기 상층부로 설치되는 탈수기(80)는 벨트 방식으로 농축조(60)로부터 이송된 유기물을 함유한 슬러지는 탈수기(80)로 이송되어지기 전에 응결제와 혼합되고, 상기 응결제에 의해서 응결된 유기물을 함유한 슬러지는 하부에서 윤회(胤廻)되는 벨트(81)에 얹혀져 운반되다가 상기 벨트(81)와 밀접하게 설치되어 윤회되는 상부 벨트(82)사이에 끼여서 지그재그 설치된 롤러(83)를 지나는 과정에서 유기물을 함유한 슬러지가 압입되면서 슬러지에 함습되어 있는 수분이 1차 제거된다.

전술한 바와 같이 1차 수분이 제거된 유기물을 함유한 슬러지는, 상기 벨트(81)(82)들과 당접되게 설치된 블레이드(84)(85)에 의해서 벨트(81)(82)로부터 이탈되어지고, 이탈된 유기물을 함유한 슬러지는 블레이드 하부로 설치된 가이드(86)를 타고 내려가 날개가 중앙을 향해 대향 형성된 스쿠류(87)에 의해서 호퍼(112)로 모아진 유기물을 함유한 슬러지는 상기 호퍼(112)와 일체로 형성되고, 바이페스관(111)을 갖는 T형 이송관(110)을 통해 이송되게 되는데, 이때 상기 이송관(110)의 T부에 설치된 차단기(115)에 의해서 유기물을 함유한 슬러지가 건조기(90)나 슬러지 저장용 호퍼(100)중 그 어느 하나로 이송되게 하였다.

전술한 차단기를 제4도를 참조하여 설명하면 T형 슬러지 이송관(110)의 T부의 건조기(90)족의 이송 통로와 바이페스관(111)의 이송 통로를 개폐할 수 있는 차단판(116)이 내설되고, 상기 차단판(116)은 회전축(117)에 설치되며, 회전축(117)일측에는 에어실(118)이 설치되며, 상기 에어실(118)에 피스톤(119)으로부터 공급되는 에어에 의해 밀림편(120)이 밀리면서 차단판(116)을 회동하도록 하였다.

전술한 슬러지의 차단기(115)는, 최초 제2도에 도시된 바와 같이 바이패스관(111)을 차단하고 있기 때문에 T형 이송관(110)을 통해 이송되는 유기물을 함유한 슬러지가 중앙층부로 설치된 건조기(90)로 이송되는 것이다.

상기와 같이 건조기(90)로 이송된 슬러지는 구동(도시하지 않았음)의 동력에 의해 구동되고, 다수로 배열됨과 동시에 여러층을 갖는 교반롤러(92)들에 의해 지그재그 이송되면서 건조기(90)의 양쪽으로 설치된 버너(93)(93a)의 열에 의해서 건조되는 것이며, 이때 버너(93)(93a)의 화력이 슬러지에 직접 가해지지 않도록 버너(93)(93a)와 슬러지 사이에 철판벽(94)(94a)을 설치하여 슬러지가 타지 않도록 하였다.

또한 상기한 건조기(90)의 내상부에는 슬러지 높이 감지센서(91)가 설치되어 있다. 한편, 건조기(90)의 상부에는 유해 가스배출용 관(95)이 설치되고 이 관(95)에 벤트스크류바(Vent screw ber)를 설치하여(도시하지 않았음) 슬러지가 건조될 때 발생되는 유해가스(CO, CO2, SO2, SO3, NO 등)를 빨아냄과 동시에 공기 필터에 의해 유해 가스를 정화할 수 있도록 하였으며, 상기 벤트 스크류바는 건조기의 구동분에 대하여 연동되도록 하여서 상기 벤트스쿠류바가 정지하면 건조기(90)의 운전이 정지되도록 하여서 유해가스로 인한 공기 오염을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이 수분이 완전하게 제거된 슬러지는 하층부에 설치된 슬러지 저장용 호퍼(100)에 저장이 되고, 저장된 슬러지는 슬러지 운반 차량으로 운반하여 소각장에서 소각하게 된다. 제3도는 건조기가 정지하였을때의 실시예시도로써, 건조기(90)가 정상적으로 운전되지 않을 경우 T형 이송관(110)을 통해 공급되어지던 유기물을 함유한 슬러지가 건조기(90)의 공급부쪽에 쌓이게 된다.

이때 건조기(90)내상부로 설치된 슬러지 높이 감지쎈서(91)는 유기물을 함유한 슬러지의 높이를 감지하게 되고, 상기 쎈서(91)에 감지된 신호는 차단기(115)를 작동시켜 에어피스톤(119)에 의해 에어가 에어실(118)로 공급되고, 상기 에어는 회전축(117)에 설치된 밀림편(120)을 밀어 T형 이송관(110)내부에서 상기 회전축(117)에 설치된 슬러지 차단판(116)을 회동시키게 된다.

전술한 바와 같이 슬러지 차단판(116)이 회동됨에 따라 바이페스관(111)의 이송 통로는 개방되는 것이고, 동시에 건조기(90)쪽의 이송 통로는 차단되어 상기 탈수기(80)로부터 수분이 제거된 슬러지가 건조기(90)를 거치지 않고 바이페스관(111)을 통해 이송되어 상기 바이페스관(111)하부로 설치된 호퍼(113)의 스쿠류에 의해 얹혀져 슬러지 저장용 호퍼(1000)로 저장되게 하였다. 따라서, 건조가 정상적으로 운전되지 않더라도 폐수 처리장의 안전운전에 아무런 영향을 끼치지 않게 된다.

전술한 폐수 처리장의 슬러지 디워터링장치(70)는, 지상 구조물 상층부. 유기물을 함유한 슬러지에 함습된 수분을 1차적으로 제거하는 탈수기(80)와, 중앙층부에, 상기 탈수기로부터 1차 수분이 제거된 유기물을 함유한 슬러지에 남아있는 수분을 제거하는 건조기(90)와 하층부에, 상기 건조기에서 수분이 완전하게 제거된 슬러지가 저자오디는 슬러지 저장용호퍼(100)를 수직으로 구성한 것으로써 제5도에서와 같이 상층부에 4기의 탈수기(80)가 설치되고, 상기 탈수기(80)로부터 이송된 유기물을 함유한 슬러지를 건조시키는 건조기(90)는 제6도에서와 같이 중앙층부에 2기의 건조기(90)가 설치되며, 상기 건조에서 건조된 슬러지를 저장하는 슬러지 저장용 호퍼(100)를 제7도에 도시된 바와 같이 하층부 중앙에 위치되도록 한 것이다.

전술한 바와 같은 폐수 처리장의 슬러지 디워터링장치는, 슬러지 디워터링장치를 종래 수평 구조에서 수직 구조로 개량함으로써 기기의 설치 장소를 최소화할 수 있고, 기기의 집약화로 운전 시간을 단축하였으며, 슬러지 이송 수단의 단순화로 슬러지 이송부의 고장을 해소함과 동시에 설비비를 절감하였다. 또한 건조기에 고장이 생기더라도 탈수기로부터 이송되는 슬러지가 건조기를 거치지 않고 이송관에 설치된 바이페스관을 통해 슬러지 저장용 호퍼로 이송되어질 수 있도록 함으로써, 건조기의 고장에 관계없이 폐수처리장치의 안전운전을 도모한데 그 효과가 있으며, 폐수처리장의 고장으로 인한 유지 보수비를 절감할 수 있는 것이다. 한편, 이송로에서 발생하였던 악취 등을 예방하여 주변 환경을 청결하게 한 것이다.

Claims (4)

1. 폐수를 모아두는 예비조, 상기 예비조에서 이송된 폐수를 혐기성 미생물과 반응시키는 혐기성 반응기, 상기 혐기성 반응기의 폐수를 호기성 미생물과 반응시키는 폭기조, 폐수로부터 분리된 유기물을 함유한 슬러지를 침전시키는 침전조, 상기 침전조로부터 폭기조 오우버플로우된 유기물을 함유한 슬러지를 농축시키는 농축조, 상기 농축조에서 농축된 유기물을 함유한 슬러지에 함습된 수분을 제거하는 슬러지 디워터링자치에 있어서, 상기 슬러지 디워터링장치는 농축조에서 이송된 유기물을 함유한 슬러지의 수분을 1차로 제거하는 탈수기가 상층부에 설치되고, 상기 탈수기에 의해서 1차 수분이 제거된 유기물을 함유한 슬러지는 호퍼로 모아서 바이페스관을 구비한 T형 이송관을 통해 중앙층부에 설치된 건조기로 이송되며, 상기 이송관의 T부에는 바이페스용 차단기가 설치되어서 상기 건조기의 내상부에 설치된 감지센서에 의해 작동되고 상기 바이페스관 하부에 스쿠류를 갖는 호퍼와 이 호퍼내의 슬러지를 저장용 호퍼로 이송시키는 컨베이어벨트가 설치되어 있으며, 상기 건조기에서 건조된 슬러지는 하층부에 설치된 슬러지 저장용 호퍼에 저장되는 것을 특징으로 하는 폐수처리장의 슬러지 디워터링장치 및 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 바이페스용 차단기는 T형 슬러지 이송관은 T부에 건조기쪽의 이송 통로와 바이페스관의 이송 통로를 개폐할 수 있는 차단판이 내설되고, 상기 차단판은 회전축에 설치되며, 회전축 일측에는 에어실이 설치되고, 상기 에어실 피스톤으로부터 공급되는 에어에 의해 밀림편이 밀리면서 차단판을 회동되도록 한 것을 특징으로 폐수 처리장의 슬러지 디워터링장치 및 구조.
3. 제1항에 있어서, 상기 건조기의 슬러지 교반롤러와, 버너 사이에 철판벽을 설치한 것을 특징으로 하는 폐수 처리장의 슬러지 디워터링장치 및 구조.
4. 폐수를 모아 두는 예비조, 상기 예비조로에서 이송된 폐수를 혐기성 미생물과 반응시키는 혐기성 반응기, 상기 혐기성 반응기의 폐수를 호기성 미생물과 반응시키는 폭기조, 폐수로부터 분리된 유기물을 함유한 슬러지를 침전시키는 침전조, 상기 침전조로부터 폭기조로 오우버 플로우된 유기물을 함유한 슬러지를 농축시키는 농축조, 상기 농축조에서 농축된 유기물을 함유한 슬러지에 함습된 수분을 제거하는 슬러지 디워터링 장치에 있어서 지상 구조물 상층부에, 유기물을 함유한 슬러지에 함습된 수분을 1차적으로 제거하는 탈수기와 중앙층부에, 상기 탈수기로부터 1차 수분이 제거된 유기물을 함유한 슬러지에 남아있는 수분을 제거하는 건조기와 하층부에 상기 건조기에서 수분이 완전하게 제거된 슬러지가 저장되는 슬러지 저장용 호퍼를 수직으로 구성한 것을 특징으로 하는 폐수 장치장의 슬러지 디워터링장치 및 구조.