KR100299577B1 - 폐수처리시스템에서 슬러지부상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축공기의 공급에 의해 일정압(대기압 보다 높음)을 유지하고 이 압력에 의해 주입공기가 용해된 상태를 유지하는 가압탱크내의 폐수를 대기압상태인 부상조로 공급하여줌으로서 즉, 대기압보다 높은 압력을 갖는 폐수를 대기압(자연압)상태인 부상조에 공급시킴으로 인하여 물속에 용해된 공기가 미세기포화되고 이때 슬러지는 미세기포와 함께 부상토록 하므로서 슬러지의 부상속도를 상승시킴에 따른 폐수처리효율을 극대화시킴과 폐수처리시스템의 구조적인 단순화를 기대할 수 있는 경제적이고 합리적인 폐수처리시스템에서 슬러지부상 방법에 대한 기술이다.

Description

폐수처리시스템에서 슬러지부상방법

본 발명은 축산, 화학, 제지, 식품폐수 및 생활하수 등 처리과정에서 폐수와 이에 혼합된 슬러지(Sludge)를 분리하여 처리하는 폐수처리시스템에서 폐수에 혼합된 슬러지를 수면위로 부상(浮上)시키는 방법에 관한 것으로서,

더욱 상세하게는 밀폐영역에서 폐수에 대해 공기를 고압으로 주입시켜 용해시켜 일정압(대기압 보다 높음)을 유지시킨 폐수를 부상조로 공급하여 대기압상태로 변화시켜 주면 물속에 용해되어 있던 공기가 미세기포화되어 슬러지와 함께 부상토록 하므로서 슬러지의 부상시간을 단축시킴과 아울러 폐수처리의 전반적인 효율을 극대화시킬 수 있는 폐수처리시스템에서 슬러지부상 방법에 관한 것이다.

일반적으로 축산, 화학, 제지, 생활폐수 등에는 폐수와 슬러지가 혼합되어 있는데, 이들은 폐수처리과정에서 폐수와 상기 폐수에 혼합된 슬러지를 각각 분리하여 저장처리하고 있는 실정이다.

기존의 폐수처리시스템을 간단하게 살펴보면, 수거된 폐수를 폐수저장조에 저장한다. 이와 같이 저장된 폐수를 처리하고자 할때에는 폐수저장조의 폐수를 공급라인을 통해 반응조 - 응집교반조 - 응집활성화조를 순차적으로 통과시켜 주면서 각각의 반응제(NaOH), 응집제(ALUM), 응집보조제(Polymer) 등과 같은 화학약품을 첨가하여 반응케 한 다음 가압탱크를 통해 부상조로 공급하게 되면 약품과 반응된 슬러지는 수면위로 떠오르게 되는데, 이때 슬러지제거수단을 이용하여 슬러지를 제거처리하고 상기와 같이 슬러지가 처리된 폐수(정수된 처리수)는 별도로 유도처리하는 형태이었다.

그러나 상기와 같은 기존의 폐수처리시스템에서는 약품공급을 위한 탱크(반응조, 응집교반조, 응집활성화조 등)들이 각각 분리 배치되어 있을 뿐만 아니라 폐수에 혼합된 슬러지의 효율적인 부상을 위한 별도의 수단과 방법이 구비되어 있질 않기 때문에 슬러지의 부상시간이 길어짐에 따른 폐수처리의 효율성이 떨어짐은 물론 많은 설치면적을 차지하는 문제점과 장치의 복잡화 등 비경제적이고 비합리적인 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서,

본 발명은 압축공기의 공급에 의해 일정압(대기압 보다 높음)을 유지하고 공기가 용해되어진 상태를 유지하는 가압탱크내의 폐수를 대기압상태로 공급노출시킴으로서 물속의 용해된 공기가 미세기포화되어 슬러지와 함께 부상토록 하므로서 슬러지의 부상속도를 상승시킴에 따른 폐수처리효율을 극대화시킴과 시스템의 구조적인 단순화를 기대할 수 있는 경제적이고 합리적인 폐수처리시스템에서 슬러지부상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도1은 본 발명에 의한 시스템의 개략적인 블럭도

<도면중주요부분에대한부호의설명>

10...폐수저장조 20...가압탱크

30...부상조 40...슬러지저장조

50...정수된 처리수저장조

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 기술은,

가압탱크에서 폐수에 대해 고압으로 공기를 용해시켜 대기압상태를 유지하는 부상조에 공급하면 물속에서 고압에 의해 용해되어 있던 공기가 대기압상태로 변화되므로 물속에 용해된 공기는 미세기포화되어 슬러지와 함께 수면으로 부상토록된 폐수처리시스템에서 슬러지부상 방법을 기본 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명이 적용된 폐수처리시스템을 개략적으로 보인 블럭도이다.

참조부호 10은 수거된 폐수(축산, 화학, 제지, 생활하수 등)를 저장 보관하는 폐수저장조이며, 20은 상기 폐수저장조(10)로 부터 펌프와 같은 펌핑수단에 의 해 공급되어진 폐수에 대해 일정압(4∼5kg/cm)을 유지하토록 압축공기를 주입시켜 주고 주입된 공기를 용해토록 하는 가압탱크이다.

그리고 30은 상기 가압탱크(20)로 부터 일정압를 유지하는 폐수가 공급될 경우 이 폐수는 대기압상태로 변화되고 이때 슬러지는 폐수의 수면으로 떠오르게되어 폐수와 슬러지를 분리시키는 역할을 하는 부상조이며,

40은 상기 부상조(30)에서 슬러지제거수단에 의해 분리 수거된 슬러지를 라인을 통해 공급받아 저장처리하는 슬러지저장조이며, 50은 슬러지가 분리된 폐수를 공급라인을 통해 공급받아 저장하는 정수된 처리수저장조이다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 폐수처리시스템에서 슬러지의 부상 방법을 설명하면 다음과 같다.

폐수저장조(10)에 저장된 폐수를 펌핑수단을 통해 가압탱크(20)내측으로 공급한 다음 반응제(NaOH), 응집제(Alum), 응집보조제(Polymer) 등과 같은 약품을 투입하고 공기를 고압으로 공급하면 상기 약품은 폐수와 반응하여 각각의 기능(PH조성, 슬러지 응집 등)을 수행하고 공기는 가압탱크(20)의 압력(4∼5kg/cm)에 의해 물속에서 용해되어 진다.

이때 가압탱크(20)내측의 폐수는 대기압보다 높은 일정압력을 유지하고 있다.

이어서, 상기와 같이 일정한 압력을 유지하는 가압탱크(20)의 내측의 폐수를 공급라인을 통해 부상조(30)측으로 공급하여 주면 대기압보다 높은 일정한 압력을 유지하는 폐수는 부상조(30)에서 대기압(자연압)으로 변화되므로 물속에 용해되어 있던 공기는 미세한 기포로 변화되어 수면위로 부상하게 되는 것이다.

이 과정(미세기포의 부상과정)에서 폐수에 혼합된 슬러지 등은 미세기포와 함께 수면으로 떠오르게 된다. 이와 같이 수면위로 떠오른 슬러지는 슬러지제거수단을 통해 수거되면서 슬러지저장조(40)로 유도 저장된다.

즉, 본 발명의 기술적인 특징은 가압탱크(20)에 의해 대기압 보다 높은 일정압력을 유지하고 공기가 용해된 폐수를 부상조(30)로 공급하여 대기압상태인 부상조(30)에 공급하므로서 물속에 용해되어 있던 공기는 미세기포화되면서 부상하게 되는데 이때 미세기포의 부상력에 의해 슬러지를 효율적으로 부상시키는데 그 특징이 있는 것이다.

여기서 본 발명에 의한 미세기포의 부상원리를 이용한 가압부상방식을 적용하여 부상조에서 슬러지의 부상속도를 측정한 결과 슬러지의 부상속도는 1∼2m/분이 소요되었음을 알 수 있었다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명은 가압탱크에서 공기가 용해된 일정압의 폐수를 대기압상태의 부상조로 공급할 때 물속에 용해된 공기가 미세기포화되어 부상되는 원리를 이용하여 슬러지가 미세기포와 함께 수면위로 부상토록하는 폐수처리시스템에서 슬러지부상 방법에 대한 기술내용으로서, 기존의 방식에 비해 슬러지의 부상속도를 상승시킬 수 있어 폐수처리의 효율 극대화를 기대할 수 있을 뿐만 아니라 시스템의 구조적 단순화를 이룩할 수 있는 합리적이고 경제적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하게 이루어질 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 폐수저장조(10)의 폐수가 가압탱크(20)를 통해 부상조(30)로 공급됨에 따라 폐수에 혼합된 슬러지가 수면위로 부상되는데 있어서

   가압탱크(20)에서 폐수에 대해 대기압보다 높은 일정압을 유지시키고 공기를 용해시켜 준 다음 이를 대기압상태인 부상조(30)로 공급하면 물속에 용해되어 있던 공기가 미세기포화되어 슬러지와 함께 부상토록함을 특징으로 하는 폐수처리시스템에서 슬러지부상 방법.