KR100833993B1 - processing system for waste water sludgy and its method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하천이나 호소 바닥에 침전된 슬러지를 인발하여 분리하고, 이를 퇴비화하거나 혹은 골재로 재활용될 수 있도록 하는 하천/호소 바닥 슬러지 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 그 주요 구성은 하천이나 호소 바닥에 침전된 슬러지를 인발하는 인발 단계; 인발된 슬러지를 자갈과 모래층으로 분리하는 분리 단계; 자갈과 모래층을 통과한 슬러지에 포함된 협잡물을 스크린으로 제거하는 협잡물 제거 단계; 협잡물이 제거된 슬러지 여액을 식재 식물 혹은 물리 화학적 방식으로 처리하여 퇴비화하는 슬러지 여액 처리단계; 상기 분리된 협잡물을 세정하고 이를 압축하는 압축단계; 압축된 협잡물을 안정화시키는 안정화 단계; 상기 모래와 자갈을 세정하여 토목 공사 골재로 재활용하는 재활용 단계;로 이루어진다. The present invention relates to a stream / lake bottom sludge treatment system and method for drawing and separating sludge deposited on a river or lake bottom, composting or recycling it as aggregate, the main configuration is a river or lake bottom A drawing step for drawing out the sludge precipitated in the; A separation step of separating the drawn sludge into gravel and sand layers; A debris removal step of removing debris contained in the sludge passing through the gravel and sand layers with a screen; A sludge filtrate treatment step of composting the sludge filtrate from which the contaminants have been removed by planting plants or a physicochemical method; A compression step of washing the separated impurities and compressing them; A stabilization step of stabilizing the compacted contaminants; It consists of a recycling step of cleaning the sand and gravel to recycle to civil engineering aggregate.
하천 슬러지, 인발, 여액 처리장, 갈대 River sludge, drawing, filtrate, reed
Description
도 1은 본 발명 하천/호소 처리 시스템의 개통도, 1 is an opening view of the present invention stream / lake treatment system,
도 2는 본 발명 하천/호소 처리 시스템 중 여액 처리장을 나타낸 단면도, 2 is a cross-sectional view showing a filtrate treatment plant of the present invention stream / lake treatment system,
도 3은 본 발명 하천/호소 처리 시스템 중 물리적 여액 처리장을 나타낸 개략도, 3 is a schematic view showing a physical filtrate treatment plant of the present invention stream / lake treatment system,
도 4는 본 발명의 요부확대도.Figure 4 is an enlarged view of the main part of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 슬러지 여액 처리장 10 : 기존 토양층1: sludge filtrate treatment plant 10: existing soil layer
11 : 차수용 시트 12 : 필터층11: order sheet 12: filter layer
13 : 부직포 20 : 집수조13: nonwoven fabric 20: sump
100 : 물리-화학적 여액 처리장100: physical-chemical filtrate treatment plant
110 : 저류조 120 : 화학 반응조110: storage tank 120: chemical reaction tank
140 : 침전조 150 : 화학 저류조140: sedimentation tank 150: chemical storage tank
170 : 탈수기 170: dehydrator
본 발명은 하천이나 호소 바닥에 침전된 슬러지를 처리하는 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하천 바닥에 침전된 슬러지를 인발하여 분리하고, 이를 토목공사용 골재 및 퇴비화하는 하천/호소 바닥 슬러지 처리 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a system and a method for treating sludge deposited on a river or lake bottom, and more particularly, to separate and separate the sludge precipitated on the river bottom, aggregates and composting river / lake bottom sludge To a processing system.
산업 발달하면서 산업 활동 중 발생하는 각종 쓰레기가 지상은 물론 하천, 호소, 지하수 등을 오염시키는 문제가 있다. 더욱이 이러한 문제는 단순히 이들을 오염시키는데 지나지 않고 그 토양이나 물을 먹고 자라는 곡식은 물론 채소류, 어폐류 등을 오염시켜 이를 섭취하는 사람에도 악영향을 미치는 문제가 있다.As industrial development, various wastes generated during industrial activities pollute not only the ground but also rivers, lakes, and groundwater. Moreover, these problems are not only contaminated, but also have a problem that adversely affects people who consume them by contaminating vegetables, fish and fish, as well as grains that grow and eat the soil or water.
따라서 최근에는 이러한 쓰레기 및 슬러지를 효과적으로 처리하기 위한 각종 방법 및 장치가 개발되고 있으며, 대표적으로 매립지를 하나의 거대한 생물 반응기로 인식하고 매립지 내부의 수분함량을 인위적으로 조절하여 매립된 폐기물 중 생분해가능한 유기성 폐기물의 분해를 촉진하여 안정화가 이루어지는 기간을 5 내지 10년으로 단축한 바이오리엑터 공법이 이용되고 있다. Therefore, in recent years, various methods and apparatuses for effectively treating such wastes and sludges have been developed. Representatively, landfills are recognized as one large bioreactor, and the biodegradability of the landfill wastes is artificially controlled by artificially adjusting the water content in the landfills. The bioreactor method is used, which accelerates the decomposition of waste and shortens the stabilization period to 5 to 10 years.
또한, 고효율을 목적으로 슬러지를 처리함과 아울러 이를 비료, 퇴비로 활용할 수 있도록 하는 장치가 활발히 개발되고 있는 실정이다.In addition, an apparatus for treating sludge for high efficiency and utilizing it as a fertilizer and compost is being actively developed.
그런데, 이러한 여러 방법 및 장치에도 불구하고, 눈이 보이지 않는 하천이나 호소에 침전된 슬러지를 처리하는 방법은 전무한 실정이다.However, despite these various methods and apparatus, there is no way to treat the sludge deposited in the invisible river or lake.
이를 테면, 대다수의 하천이나 호소에는 불법으로 공장 및 생활 폐수가 버려지고, 이들 싸여 오염됨으로써, 여기서 자라는 동식물은 물론 사람에게까지 영향을 미치고 있으나, 이것을 효과적으로 처리할 수 있는 방법이 없어 방치하고 있는 실정이다. For example, most rivers and appeals are illegally thrown away by factory and domestic wastewater, and are wrapped and contaminated, affecting not only the flora and fauna that grow here but also people, but they are left alone because there is no way to effectively deal with them. to be.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 하천이나 호소 바닥에 쌓인 침전 슬러지를 인발하여 이를 분리하여 퇴비화하거나 혹은 토목공사용 골재로 재활용할 수 있도록 하는 하천/호소 침전 슬러지의 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다. The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its object is to treat sediment sludge accumulated on the bottom of a river or lake, and to separate it into compost or recycle it to the aggregates for civil engineering, or to treat river / ho sediment sludge. It is to provide a system and a method thereof.
본 발명의 다른 목적은 재활용에 따른 경제적인 이득은 물론, 하천 및 호소를 깨끗이 하고 환경을 보호할 수 있는 하천/호소 침전 슬러지의 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다. It is another object of the present invention to provide a system and method for treating stream / hoc sediment sludge that can clean streams and lakes and protect the environment, as well as the economic benefits of recycling.
이러한 본 발명은 하천이나 호소 바닥에 침전된 슬러지를 인발하는 인발 단계; 인발된 슬러지를 자갈과 모래층으로 분리하는 분리 단계; 자갈과 모래층을 통과한 슬러지에 포함된 협잡물을 스크린으로 제거하는 협잡물 제거 단계; 협잡물이 제거된 슬러지 여액을 식재 식물 혹은 물리 화학적 방식으로 처리하여 퇴비화하는 슬러지 여액 처리단계; 상기 분리된 협잡물을 세정하고 이를 압축하는 압축단계; 압축된 협잡물을 안정화시키는 안정화 단계; 상기 모래와 자갈을 세정하여 토목 공사 골재로 재활용하는 재활용 단계;로 이루어진 기술적인 특징을 가지는 것으로 달성된다. The present invention is drawn out to draw the sludge precipitated on the bottom of the river or lake; A separation step of separating the drawn sludge into gravel and sand layers; A debris removal step of removing debris contained in the sludge passing through the gravel and sand layers with a screen; A sludge filtrate treatment step of composting the sludge filtrate from which the contaminants have been removed by planting plants or a physicochemical method; A compression step of washing the separated impurities and compressing them; A stabilization step of stabilizing the compacted contaminants; It is achieved by having a technical feature consisting of; recycling step of cleaning the sand and gravel and recycling it into civil engineering aggregate.
또한, 본 발명은 슬러지 여액을 처리하는 단계에서 식재 식물 즉 갈대를 이용하거나 혹은 화학 약품을 투입하여 처리하는 방식이 선택적으로 혹은 병행하여 시공될 수 있는 기술적인 특징이 있다. In addition, the present invention has a technical feature that the treatment method using a plant or reeds in the step of treating the sludge filtrate or by adding a chemical treatment can be selectively or in parallel.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저 첨부된 도 1은 하천/호소 슬러지 처리 시스템의 개통도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 하천/호소 슬러지 처리 시스템 중 여액 처리장을 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명 하천/호소 슬러지 처리 시스템 중 물리적 여액 처리장을 나타낸 개략도이다. 첨부된 도 4는 본 발명의 요부확대도를 나타낸 것이다.First attached Figure 1 shows the opening of the stream / lake sludge treatment system, Figure 2 is a cross-sectional view showing a filtrate treatment plant of the stream / lake sludge treatment system according to the present invention, Figure 3 is a river / lake sludge treatment of the present invention Schematic diagram showing the physical filtrate treatment plant in the system. 4 is an enlarged view illustrating main parts of the present invention.
도면에서 본 발명의 시스템은 하천이나 호소에 침전된 슬러지를 처리하는 것을 기본으로 하고 있으나, 경우에 따라서 다른 용처 예컨대 바다, 혹은 하수처리장 바닥에 침전된 슬러지의 처리에도 이용될 수 있으며, 하천이나 호소의 크고 작음에 관계없이 적용될 수 있다.In the drawings, the system of the present invention is based on treating sludge settled in rivers or lakes, but in some cases, it can also be used for treatment of sludge settled in other uses, such as sea or sewage treatment plant floors. It can be applied regardless of the big and small of.
먼저, 하천이나 호소 바닥에 쌓인 슬러지는 펌프에 의해 인발된다. 이때 하천이나 호소가 큰 경우 배를 이용하여 인발할 수 있으며, 일정한 장소에 펌프를 시설하여 인발할 수도 있다.First, sludge accumulated at the bottom of a river or lake is drawn by a pump. At this time, if the river or appeal is large, it can be drawn using a boat, or it can be drawn by installing a pump at a certain place.
인발된 슬러지는 분리 단계를 거치게 되며, 자갈과 모래가 이용된다. 이 자갈과 모래는 일정한 장소에 땅을 파서 깔거나 혹은 탱크 등에 채워 여기에 인발된 슬러지를 공급하게 된다.The drawn sludge goes through a separation step and gravel and sand are used. The gravel and sand are then dug into a certain place or filled with tanks to supply the sludge drawn there.
공급된 슬러지는 중력식으로 분리되며, 분리된 슬러지는 다시 협잡물 분리 단계를 거치게 된다. 이에 대해서는 후술한다.The supplied sludge is gravity-separated and the separated sludge is again subjected to the sediment separation step. This will be described later.
한편, 상기 자갈과 모래는 일정 시간 후 용수를 이용하여 세정되고 세정 후 선별 과정을 거쳐 토목 공사용 골재로 이용한다. 분리 단계에서 슬러지에서 발생하는 악취는 이와 연결된 세정탑으로 보내지거나 혹은 바이오 필터를 이용하여 정화한 다음 외부로 배출하여 주변에 영향이 없도록 한다.On the other hand, the gravel and sand is washed with water after a certain time and is used as aggregate for civil works after the screening process after washing. In the separation stage, the odor generated from the sludge is sent to a washing tower connected thereto or purified using a biofilter and then discharged to the outside so that the surroundings are not affected.
상기 분리 단계를 거친 슬러지는 협잡물 제거 단계로 보내지며, 이 협잡물 제거 단계에서 미세 스크린을 통해 협잡물을 제거한 다음, 슬러지 여액은 여액 처리장으로 보내져 퇴비화가 되도록 한다.The sludge passed through the separation step is sent to the removal of contaminants, in which the contaminants are removed through a fine screen, and the sludge filtrate is sent to the filtrate for composting.
협잡물 제거 단계에서 제거된 협잡물은 용수에 의해 세정되고, 세정후 압축기를 이용하여 그 부피를 줄인 다음 일정 기간 안정화 단계를 거쳐 매립장으로 보내진다.The debris removed in the debris removal step is washed by water, reduced in volume using a compressor after washing, and then sent to the landfill after a period of stabilization.
안정화 단계는 협잡물의 오염도를 감소시키며, 압축에 의해 단단해져 매립장 복토에 이용되며, 상기 토목공사에 남은 상기 자갈과 모래의 잉여량 또한 매립장에서 사용될 수 있다.The stabilization step reduces the degree of contamination of the contaminants, which is hardened by compression to be used in landfill cover, and the excess of gravel and sand remaining in the civil works can also be used in landfills.
상기 협잡물 분리 단계에서 여액 처리장으로 보내진 슬러지는 물리-화학적으로 처리되거나 혹은 생물학적 방법에 의해 처리되는데 먼저, 도 2와 같이 생물학적 설비는 수생 식물이 이용된다.The sludge sent to the filtrate treatment stage in the contaminant separation step is treated physically-chemically or by biological methods. First, as shown in FIG.
이러한 설비는 기존 토양층(10)을 일정 깊이로 파낸 다음, 차수용 시트 즉 HP-PE시트(11)를 깔고 그 위에 필터층(12)이 포설되고, 이 필터층(12) 위로 필터층 을 보호하는 부직포(13)가 깔리게 된다.Such a facility digs the existing
여기서 상기 차수용 시트(11)는 기존 토양층(11)을 파낼 때 생기는 사면(11a)까지 덮어져 기존 토양층의 오염을 방지하고, 이 웅덩이 밖으로 집수조(20)가 매설된다.Here, the
물론 상기 부직포(13) 위로는 상기 슬러지가 투입됨과 아울러 수생 식물(15) 예컨대 갈대가 심어지는 구성이다.Of course, the sludge is added to the
이러한 여액 처리장(1)은 갈대 등의 식재식물(15)에 의해 그리고, 대기권으로 그 수분이 증발하고, 또 일부는 필터층으로 지하침투 건조해 지며, 다시 다음에 공급되는 슬러지에 의해 일정한 함수를 유지하게 된다.This filtrate treatment plant 1 maintains a constant function by the
성장하는 슬러지층의 내부는 식재식물(15) 혹은 슬러지 수의 지하침투에 의해 흡입하는 공기에 의해서 일부 영역에 산소가 공급되고, 이로 인하여 슬러지가 함유한 유기물질은 호기성, 무산소 및 혐기성 영역에서 생물학적으로 산화되면서 슬러지의 안정화를 이루게 된다. The inside of the growing sludge layer is supplied with oxygen to some areas by the inhaled air by planting
특히 식재 식물(15)인 갈대는 질소를 대량 소모하는 장점을 갖고 있어 중금속은 하수 슬러지의 안정화에 의하여 비용출성의 화합결정체로 고정되어 존재한다. In particular, the reeds of the
한편, 기존 토양층(10)에는 상기 협잡물 제거 단계를 지나 공급되는 슬러지가 모여지는 공급조(30)가 시설되고, 이 공급조에 설치된 펌프(31) 및 배관(32)을 통해 슬러지 여액이 상기 웅덩이로 공급되는 것이다.On the other hand, the existing
또한, 공급조(30)에 인접하여 집수조(20)가 시설되는데, 이 집수조는 슬러지수 즉, 상기 필터층(11)에 침투한 슬러지수를 웅덩이와 연결된 급수관(21)에 의해 급수된 슬러지수를 집수하여 펌프(22)를 통해 지하로 침투시키는 것이다.In addition, the
도면 중 미 설명 부호 23은 수위 조절기로 일정 수위를 넘으면 펌프가 동작하여 슬러지수를 펌핑하게 된다.In the drawing, reference numeral 23 denotes a water level regulator, and when a certain level is exceeded, the pump operates to pump the sludge water.
상기 생물학적 처리장과 병행하여 혹은 별도 시설되는 물리-화학적 처리장은 먼저, 슬러지 여액이 모이는 저류조(110)와 화학 반응조(120), 교반조(130) 및 고액 분리조(140), 응집제 교반조(150) 등으로 구성된다.The physico-chemical treatment plant in parallel or separately installed with the biological treatment plant, first, the
상기 저류조(110)는 투입된 슬러지 여액을 교반기(111)를 통해 교반하여 펌프(112)를 통해 이 여액을 화학 반응조(120)에 투입하되, 이때에는 고속으로 교반이 이루어진다. The
화학 반응조(120)에서는 역시 교반기(121)가 설치되어 교반하되, 여기에 pH-조정용 시약이 공급되며, 금속 이온 설비와 연계되고 다시 고분자 즉 폴리머가 공급된다.In the
화학 반응 후 상기 슬러지는 교반조(130)로 보내지며, 교반조(130)에서 저속으로 슬러지 여액을 교반하여 응집 반응 및 플럭이 성장하도록 한다.After the chemical reaction, the sludge is sent to the
저속 교반 후 상기 슬러지는 침전조(140)로 투입되어 침전이 이루어지며, 이 침전조 상부에 경사판(141)이 설치되어 이를 통해 상부측 슬러지수를 배출하여 지하 침투가 이루어지도록 한다.After the low-speed stirring, the sludge is introduced into the
침전조(140) 바닥에 침전된 슬러지는 다시 강제 인발되어 화학 저류조(150)로 공급된다.The sludge precipitated at the bottom of the
화학 저류조(150)에서 저류된 슬러지는 펌프(151)를 통해 응집제 혼합 조(160)로 보내지며, 혼합조에서 응집제가 혼합된 다음, 탈수기(170)를 거쳐 숙성기로 투입되어 퇴비화가 이루어진 것이다.The sludge stored in the
탈수 과정에서 발생하는 슬러지수는 지하침투가 이루어짐과 동시에 저류조측의 상등수 역시 지하로 침투시키게 된다.The sludge generated during the dehydration process is made to penetrate underground and the supernatant from the reservoir is also penetrated underground.
또한, 물리-화학 처리장에서 발생하는 슬러지수 즉, 침전조(140) 혹은 화학 저류조에서 발생하는 슬러지수는 중수로써 협잡물 제거 단계, 상기 자갈, 모래 세정 단계에서 활용될 수 있다. In addition, the sludge water generated in the physico-chemical treatment plant, that is, the sludge water generated in the
이와 같이 본 발명은 하천이나 호소에 침전된 슬러지를 인발하여 자갈/모래층에서 중력식으로 분리가 이루어지도록 하고, 슬러지 여액은 협잡물 분리 단계를 거쳐 여액 처리장에서 퇴비로 처리되는 것이다.As described above, the present invention draws sludge settled in a river or lake to be separated by gravity in the gravel / sand layer, and the sludge filtrate is treated as compost in a filtrate treatment plant through a segregation step.
또한, 상기 자갈과 모래는 세정 후 토목공사 골재로 사용됨과 아울러 잉여량은 매립장의 복토재로 이용된다.In addition, the gravel and sand is used as a civil engineering aggregate after cleaning, and the surplus is used as a cover material of a landfill.
이상과 같이 본 발명은 하천/호소 등의 바닥에 침전된 슬러지를 퇴비화하여 재활용이 가능토록 하며, 이 과정에서 슬러지를 분리하는 자갈과 모래는 토목 공사 골재로 활용함으로써, 대단히 경제적인 발명인 것이다.As described above, the present invention is to compost the sludge settled on the bottom of the river / lake, etc. to be recycled, and in this process, the gravel and sand separating the sludge is utilized as a civil engineering aggregate, it is a very economic invention.
또한 본 발명은 하천이나 호소를 보호함으로써, 여기서 자라는 동식물은 물론 사람을 보호하고 나아가 자연 환경을 보호할 수 있는 발명인 것이다. In addition, the present invention is an invention that can protect the natural environment as well as the animals and plants that grow here by protecting rivers and appeal.
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