KR100898147B1

KR100898147B1 - 오수처리장치 및 이에 따른 오수처리방법

Info

Publication number: KR100898147B1
Application number: KR1020080118744A
Authority: KR
Inventors: 조승환
Original assignee: 디이티 주식회사
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2009-05-19

Abstract

본 발명은 농축, 저류, 소화 및 탈수 등의 과정을 거치지 않고, 슬러지를 처리할 수 있도록 된 새로운 오수처리장치 및 이에 따른 오수처리방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 오수처리장치 및 이에 따른 오수처리방법은 탄화장치(300)를 이용하여 여과장치(100)에서 배출된 활성탄(C)과 함께 슬러지를 탄화시켜, 이때 발생된 활성탄(C)을 재활용 할 수 있으므로, 농축, 저류, 소화 및 탈수 등을 거쳐 슬러지를 처리하는 종래의 오수처리장치 및 처리방법과 달리, 설비 전체의 사이즈를 매우 콤팩트하게 줄일 수 있을 뿐 아니라, 슬러지를 신속하게 처리할 수 있고, 슬러지가 탄화되어 발생된 활성탄(C)을 재활용함으로써, 슬러지를 매립 또는 해양투기함에 따라 오염이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

탄화장치, 탄화기, 슬러지, 활성탄, 탈수장치

Description

오수처리장치 및 이에 따른 오수처리방법{dirty water cleaning apparatus and the method of cleaning dirty water thereof}

일반적으로, 폐수나 분뇨 등과 같은 오수를 처리하기 위한 오수처리장치은 도 1에 도시한 바와 같이, 오수를 처리하는 수처리설비(A)와, 수처리설비(A)에서 배출된 슬러지를 처리하는 슬러지처리설비(B)로 이루어진다.

이때, 상기 수처리설비(A)는 침전조(A1)와 폭기조(A2) 및 소독설비(A3) 등이 구비되어, 슬러지를 비롯한 오수의 이물질을 침전시켜 제거한 후, 소독하여 정화된 물을 배출할 수 있도록 구성된다.

그리고, 슬러지처리설비(B)에는, 슬러지를 농축하기 위한 농축조(B1)와, 농축조(B1)에서 농축된 슬러지에서 공기를 제거하기 위한 저류조(B2)와, 저류조(B2) 를 통과한 슬러지를 감량 및 안정시키기 위한 소화조(B3)와, 소화조(B3)에서 소화된 슬러지를 세정 및 농축시키 위한 소화슬러지 농축조(B4)와, 슬러지를 함수율 80%이하의 케이크 형태로 만들어 슬러지의 부피를 최소화하기 위한 탈수기(B5)로 이루어진다.

따라서, 오수처리장치으로 유입된 오수는 상기 수처리설비(A)를 통과하면서 수처리공정을 거쳐 정화되어 배출된다. 그리고, 수처리공정중에 발생된 슬러지는 상기 슬러지처리설비(B)로 이송되어 슬러지처리설비(B)를 통과하면서 슬러지처리단계를 거쳐 농축 및 농축 및 안정화 된 후 탈수되어 배출된다. 이때, 배출된 슬러지는 매립되거나 해양투기된다.

그런데, 이러한 오수처리장치의 슬러지처리설비(B)는 농축조(B1)와 저류조(B2), 소화조(B3), 소화슬러지 농축조(B4) 및 탈수기(B5)로 이루어지는데, 각각의 설비는 충분한 양의 오수와 슬러지를 저장할 수 있도록 매우 크게 제작되어야 한다. 따라서, 슬러지처리설비(B)를 구비하기 위해서는 매우 넓은 공간을 확보하여야 할 뿐 아니라, 설비의 운영 및 유지보수에 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다. 즉, 종래의 슬러지처리설비(B)는 매우 넓은 공간이 확보되지 않을 경우, 설치가 어려운 문제점이 있었다.

특히, 이러한 슬러지처리설비(B)는 슬러지를 완벽하게 처리 및 배출하기 어려워, 슬러지의 처리공정중에 배출되지 못한 슬러지는 다시 모아 농축조(B1) 등으로 순환시켜 다시 처리공정을 거치도록 하므로, 슬러지처리효율이 떨어지고, 비용 이 상승되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 슬러지처리설비(B)는 슬러지를 탈수시켜 케이크형태로 배출하므로, 배출된 슬러지를 매립하거나 해양투기하기 위한 별도의 비용이 소요될 뿐 아니라, 슬러지의 폐기에 따른 오염이 발생되는 문제점이 있었다.

그리고, 슬러지를 처리하기 위해서는 슬러지가 상기 농축조(B1)와 저류조(B2), 소화조(B3), 소화슬러지 농축조(B4) 및 탈수기(B5)를 통과하여, 농축과, 조류, 소화 및 탈수과정을 거치게 되는데, 각 단계의 시간이 많이 소요되므로 슬러지를 신속하게 처리하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 농축, 저류, 소화 및 탈수 등의 과정을 거치지 않고, 슬러지를 처리할 수 있도록 된 새로운 오수처리장치 및 이에 따른 오수처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 오수를 처리하는 수처리설비(A)와; 수처리설비(A)에서 배출된 슬러지를 처리하는 슬러지처리설비(B)를 포함하는 오수처리장치에 있어서,

상기 슬러지처리설비(B)는,

챔버(110)와, 상기 챔버(110)의 내부에 투입된 활성탄(C)을 포함하며, 상기 챔버(110)의 둘레부에는, 물과 함께 슬러지가 유입되는 이송통로(211)(111)와, 활성탄(C)을 통과하여 슬러지가 제거된 물이 배출되는 배수구(112)와, 슬러지가 묻은 활성탄(C)을 배출할 수 있도록 된 배출구(113)가 형성된 여과장치(100)와;

상기 배출구(113)에 연결된 탈수장치(200)와;

상기 탈수장치(200)에 연결되어 탈수된 활성탄(C) 및 활성탄(C)에 묻은 슬러지를 탄화시키는 탄화장치(300)로 이루어진 것을 특징으로 하는 오수처리장치이 제공된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 오수처리장치은, 도 2내지 도 5에 도시한 바와 같이, 오수를 처리하는 수처리설비(A)와; 수처리설비(A)에서 배출된 슬러지를 처리하는 슬러지처리설비(B)로 이루어져, 오수처리장치으로 유입된 오수가 상기 수처리설비(A)를 통과하면서 수처리공정을 거쳐 정화되며, 수처리공정중에 발생된 슬러지는 물과 함께 상기 슬러지처리설비(B)로 이송되는 것은 종래와 동일하다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 슬러지처리설비(B)는, 상기 수처리설비(A)에서 물과 함께 배출되는 슬러지를 걸러내는 여과장치(100)와; 상기 여과장치(100)에서 여과되어 배출되는 슬러지를 탈수시키는 탈수장치(200)와; 상기 탈수장 치(200)에 연결되어 탈수장치(200)에서 탈수된 슬러지를 탄화시켜 활성탄(C)으로 만드는 탄화장치(300)와; 탄화장치(300)에서 배출된 활성탄(C)을 상기 여과장치(100)로 투입하는 이송장치(400)로 구성된다.

상기 여과장치(100)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 챔버(110)와, 상기 챔버(110)의 내부에 투입된 활성탄(C)으로 구성되며, 상기 챔버(110)의 둘레부에는, 물과 함께 슬러지가 유입되는 유입구(111)와, 활성탄(C)을 통과하여 슬러지가 제거된 물이 배출되는 배수구(112)와, 슬러지가 묻은 활성탄(C)을 배출할 수 있도록 된 배출구(113)가 형성된다.

이때, 상기 활성탄(C)은 둘레면에 미세한 기공이 형성된 탄소덩어리 형태로 구성되어, 상기 챔버(110)의 내부에 투입되어, 챔버(110)의 내부를 통과하는 슬러지가 둘레면에 쉽게 부착되어 걸러질 수 있도록 한다.

그리고, 상기 챔버(110)는 하측으로 갈수록 폭이 좁아지는 호퍼부(114)가 하측에 구비된 통형상으로 구성된다.

또한, 상기 유입구(111)는 챔버(110)의 측면 상측에 형성되고, 상기 배수구(112)는 상기 유입구(111)에 비해 낮게 위치되도록 호퍼부(114)의 측면에 구성되는 한편, 상기 배수구(112)에는 필터(115)가 구비되어 챔버(110) 내부의 활성탄(C)이 배수구(112)를 통해 외부로 배출되지 않도록 구성된다. 이때, 상기 유입구(111)와 배수구(112)에는 급수관(116)과 배수관(117)이 각각 연결된다.

그리고, 상기 배출구(113)는 상기 챔버(110)의 하단, 즉, 하측으로 갈수록 폭이 좁아지도록 된 호퍼부(114)의 하단에 형성되며, 밸브(118)가 구비되어, 필요에 따라 밸브(118)를 열어, 챔버(110) 내부의 활성탄(C)을 모두 배출할 수 있도록 구성된다.

따라서, 수처리설비(A)에서 물과 함께 배출된 슬러지는 상기 급수관(116)과 유입구(111)를 통해 여과장치(100)의 내부로 이송된 후 활성탄(C) 사이를 통과하면서 활성탄(C)의 표면에 달라붙어 제거되며, 슬러지가 제공된 물은 여과장치(100)의 내부를 통과하여 상기 배수구(112)로 배출된다. 그리고, 상기 배출구(113)의 밸브(118)를 개방하면, 챔버(110) 내부의 슬러지는 활성탄(C)의 표면에 묻은 상태로 챔버(110) 내부의 물과 함께 배출구(113)를 통해 배출된다.

상기 탈수장치(200)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에 이송통로(211)가 형성된 이송관(210)과; 상기 이송관(210)의 이송통로(211) 내부에 배치된 이송스크류(220)와; 상기 이송스크류(220)에 연결된 구동모터(230)를 포함하여 구성되며, 상기 이송관(210)은 양단에 각각 유입구(212)와 배출구(213)가 형성되어 상기 유입구(212)가 상기 챔버(110)의 배출구(113)와 연결되도록 설치된다.

이때, 상기 이송관(210)의 중간부에는 여과장치(100)의 배출구(113)로 활성탄(C)과 함께 이송관(210)의 이송통로(211)로 유입된 물을 배수하는 배수부(214)가 형성되며, 상기 배수부(214)의 외부에는 배수부(214)에서 배출된 물을 수집하여 펌프(241)를 이용하여 상기 여과장치(100)의 배수관(117)으로 공급하는 수집덕트(240)가 구비된다.

상기 배수부(214)는 중앙부에 관통공(214b)이 형성된 다수개의 디스크(214a)를 연결하여, 디스크(214a)의 사이로 물이 배출될 수 있도록 된 것으로, 슬러지가 묻은 활성탄(C)이 물과 함께 상기 여과장치(100)의 배출구(113)로 배출되면, 슬러지는 활성탄(C)에 묻은 상태로 상기 이송스크류(220)에 의해 배출구(213)쪽으로 이송되어 배출되며, 활성탄(C)과 함께 이송관(210)으로 공급된 물은 상기 배수구(112)의 디스크(214a) 사이의 틈을 통해 외부로 배출된다. 그리고, 상기 디스크(214a)사이의 틈으로 배출된 물은 상기 수집덕트(240)에 의해 여과장치(100)의 배수관(117)으로 공급되어 배수된다.

상기 탄화장치(300)는 도 5에 도시한 바와 같이, 내부에 구비된 격판(311)에 의해 상부의 탄화실(312)과 하부의 가열실(313)로 구비되며 일측에는 상기 탄화실(312)과 연통되는 투입구(314)가 형성된 케이스(310)와; 상기 탄화실(312)의 내부에 구비된 교반스크류(320)와; 상기 가열실(313)에 연결되어 격판(311)을 가열할 수 있도록 된 버너(330)가 구비된 것으로, 상기 케이스(310)의 투입구(314)는 탈수장치(200)의 배출구(213)와 연결되어 탈수장치(200)에서 배출된 활성탄(C)을 탄화실(312)로 투입할 수 있도록 구성되며, 상기 탄화실(312)의 일측에는 배출구(315)가 구비된다.

따라서, 상기 탄화실(312)로 활성탄(C)에 묻어있는 슬러지를 투입하고, 탄화장치(300)의 투입구(314)와 배출구(315)를 모두 닫아서 탄화실(312)이 밀폐되도록 한 상태에서, 상기 버너(330)로 격판(311)을 가열하면서 교반스크류(320)로 활성 탄(C)을 교반시키면, 슬러지는 활성탄(C)에 묻은 상태로 탄화된다. 즉, 상기 슬러지는 유기물로 이루어져, 공기와의 접촉을 차단한 상태로 가열하면, 연소되지 않고 슬러지에 포함된 수분과 가연성성분이 증발되어 탄소상태로 탄화되며, 이와같이 탄화된 슬러지는 활성탄(C)으로 상태 변화된다. 이때, 상기 여과장치(100)에서 배출되어 슬러지와 함께 탄화장치(300)로 투입된 기존의 활성탄(C)은 산화되지 않고 활성탄(C) 상태를 유지한다.

그리고, 탄화가 완료되면 상기 탄화실(312)의 배출구(315)를 열어 탄화실(312) 내부의 활성탄(C) 즉, 여과장치(100)에서 배출된 기존의 활성탄(C)과, 슬러지가 탄화되어 새롭게 발생된 활성탄(C)을 함께 배출할 수 있다. 이때, 슬러지가 탄화되어 발생된 활성탄(C)은 여과장치(100)의 챔버(110)에 투입되는 활성탄(C)과 동일한 형태로 이루어지므로써, 탄화된 슬러지를 여과장치(100)로 투입하여 재활용할 수 있다.

상기 이송장치(400)는 상기 탄화장치(300)의 배출구(315)에 배치된 이송컨베이어 장치로써, 상기 탄화장치(300)의 배출구(315)로 배출된 활성탄(C)을 이송하여 상기 여과장치(100)의 챔버(110) 내부로 공급하는 기능을 한다. 이때, 상기 이송장치(400)는 상기 챔버(110)의 유입구(111)에 연결된 급수관(116)의 중간부로 활성탄(C)을 투입하므로써, 활성탄(C)이 오수와 함께 상기 유입구(111)를 통해 챔버(110)의 내부로 공급하도록 구성된다.

따라서, 수처리설비(A)에서 물과 함께 배출되는 슬러지는 물과 함께 상기 여과장치(100)로 공급되어 여과장치(100)를 통과하면서 활성탄(C)에 의해 여과되며, 슬러지가 여과된 물은 여과장치(100)의 배수구(112)를 통해 배수된다.

그리고, 여과장치(100)의 배출구(113)에 구비된 밸브(118)를 열면, 슬러지가 묻은 활성탄(C)이 물과 함께 배출된 후 탈수장치(200)를 통과하면서 물이 제거된 후, 탄화기로 투입된다.

그리고, 활성탄(C)과 함께 탄화기로 투입된 슬러지는 탄화된 후, 탄화기의 배출구(315)로 배출된다.

그리고, 탄화단계가 완료되면 탄화되어 활성탄(C)형태로 변화된 슬러지는 이송장치(400)를 이용하여 기존의 활성탄(C)과 함께 여과장치(100)로 투입하여 재활용한. 이때, 상기 탄화기에서 배출되는 활성탄(C)의 양이 필요이상으로 많을 경우에는 활성탄(C)의 일부는 별도로 판매하거나, 저장하여 다른 여과장치(100)에 투입할 수 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 오수처리장치은 수처리설비(A)에서 배출되는 슬러지가 대부분 유기화합물인 것에 착안하여 개발된 것으로, 활성탄(C)을 이용하는 여과장치(100)를 이용하여 슬러지를 여과한 후, 슬러지를 활성탄(C)과 함께 배출하여 탄화장치(300)에서 탄화시켜 활성탄(C)으로 변화시키고, 이와같이 생산된 활성탄(C)을 재활용하므로, 슬러지의 처리시간과 처리비용을 절감하고, 슬러지처리설비(B)가 차지하는 공간을 최소화할 뿐 아니라, 슬러지를 매립 또는 해양투기하는 비용을 절감하고 이에따른 환경오염이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 장점이 있다.

즉, 종래의 오수처리장치의 슬러지처리설비(B)는 매우 큰 사이즈의 농축조(B1)와 저류조(B2), 소화조(B3), 소화슬러지 농축조(B4) 및 탈수기(B5)가 구비되어, 슬러지를 천천히 처리하므로써, 각 설비가 차지하는 면적이 매우 넓고, 유지비용과 운용비가 많이 소요될 뿐 아니라, 슬러지의 처리에 시간이 많이 소요되며, 오염물질인 슬러지가 배출되어 이와같이 배출된 슬러지를 매립 또는 해양투기하여야 하므로, 이에따른 비용과 환경오염이 발생된다.

그러나, 본 발명에 따른 오수처리장치의 슬러지처리설비(B)는 활성탄(C)을 이용하는 슬러지에 열을 가하여 탄화시키므로, 슬러지의 처리에 걸리는 시간을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 또한, 이러한 슬러지처리설비(B)는 여과기와, 탈수장치(200)와 탄화기로 이루어져 사이즈를 최소화할 수 있으므로, 종래의 슬러지처리설비(B)에 비해 좁은 공간에도 설치가 가능하여 설치부지 확보가 용이해지는 장점이 있다.

또한, 슬러지를 탄화시킬 경우, 최종적으로 활성탄(C) 이외의 물질이 배출되지 않으며, 이러한 활성탄(C) 역시 여과기로 공급하여 재활용하므로써, 아무런 공해물질이 배출되지 않는 장점이 있다. 특히, 배출된 활성탄(C)은 여과기 이외에도 다양한 쓰임새가 있으므로, 이러한 활성탄(C)을 판매하여 부수적인 이익을 창출하는 것도 가능한 장점이 있다.

또한, 상기 이송장치(400)에 의해 여과장치(100)로 투입되는 활성탄(C)은 기 존의 활성탄(C)의 상부에 쌓이게 되며, 상기 배출구(113)는 여과장치(100)의 챔버(110) 하측에 형성되므로, 하측에 쌓인 오래된 활성탄(C)부터 순차적으로 배출하여, 항상 활성탄(C)의 여과작용을 최적의 상태로 유지할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 상기 탈수장치(200)는 중앙부에 배수부(214)가 형성된 이송관(210) 이용하여 활성탄(C)과 함께 배출된 물만을 선택적으로 배출하므로, 효율이 매우 높을 뿐 아니라, 배수부(214)의 외부에 수집덕트(240)가 구비되어 배출된 물을 챔버(110)로 공급하므로, 배수부(214)에서 배출된 물에 의해 오염이 발생되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 이송장치(400)를 이용하여 탄화장치(300)에서 배출된 활성탄(C)을 다시 여과장치(100)로 공급하여 재활용하므로, 작업자가 별도로 활성탄(C)을 운반할 필요가 없고, 전자동화가 가능해지는 장점이 있다.

도 1은 종래의 오수처리설비를 도시한 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 오수처리설비를 도시한 구성도,

도 3은 본 발명에 오수처리설비의 탈수장치를 도시한 측면구성도,

도 4는 본 발명에 따른 오수처리설비의 탈수장치에 구비된 탈수부를 설명하기 위한 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 오수처리설비의 탄화장치를 도시한 측면구성도이다.

Claims

오수를 처리하는 수처리설비(A)와; 수처리설비(A)에서 배출된 슬러지를 처리하는 슬러지처리설비(B)를 포함하는 오수처리장치에 있어서,

상기 슬러지처리설비(B)는

챔버(110)와, 상기 챔버(110)의 내부에 투입된 활성탄(C)을 포함하며, 상기 챔버(110)의 둘레부에는, 물과 함께 슬러지가 유입되는 유입구(111)와, 활성탄(C)을 통과하여 슬러지가 제거된 물이 배출되는 배수구(112)와, 슬러지가 묻은 활성탄(C)을 배출할 수 있도록 된 배출구(113)가 형성된 여과장치(100)와;

상기 배출구(113)에 연결된 탈수장치(200)와;

상기 탈수장치(200)에 연결되어 탈수된 활성탄(C) 및 활성탄(C)에 묻은 슬러지를 탄화시키는 탄화장치(300)와;

탄화장치(300)에서 배출된 활성탄(C)을 상기 여과장치(100)로 투입하는 이송장치(400);로 이루어진 것을 특징으로 하는 오수처리장치.
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오수를 처리하는 수처리공정과; 수처리공정에서 발생된 슬러지를 처리하는 슬러지처리공정을 포함하는 오수처리방법에 있어서,

상기 슬러지처리공정은,

여과장치(100)에 투입된 활성탄(C)을 이용하여 수처리공정에서 물과 함께 배출되는 슬러지를 여과하는 슬러지여과단계와;

슬러지여과단계에서 슬러지가 묻은 활성탄(C)을 배출하고 활성탄(C)과 함께 배출된 물을 배출하는 탈수단계와;

활성탄(C)에 묻은 상태로 탈수단계를 거쳐 탈수된 슬러지를 탄화장치(300)에 투입하여 탄화시키는 탄화단계;

탄화단계를 거쳐 탄화된 슬러지를 여과장치(100)로 투입하여 재활용하는 순환단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오수처리방법.
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