KR100919650B1 - 밸러스트된 플록을 이용하는 응집-디켄테이션에 의한 수처리로부터 얻어진 슬러지를 농축하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

밸러스트된 플록을 이용하는 응집-디켄테이션에 의한 수처리로부터 얻어진 슬러지를 농축하기 위한 장치 및 방법

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Abstract

본 발명은 디켄테이션 슬러지의 액체싸이클론 처리(liquid cyclone treatment)(1)를 이용하여 미세-모래 또는 다른 조립질 재료로 밸러스트된 플록을 이용한 응집 디켄테이션에 의한 수처리 장치로부터 발생된 슬러지를 농축하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 하기의 연속적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다: 밸러스트된 응집-디켄테이션 유니트로부터 액체 싸이클론 처리(1)의 오버플로 슬러지를 탈기체하는 단계(3), 상기 탈기체 단계는 100mph이하의 탈기체 표면 속도에서 상응하는 탈기체 표면에 서 수행되며; 상기 슬러지에 적어도 하나의 응집제를 주입하는 단계(4); 그리고 적어도 하나의 판상 슬러지 농축조(6)에서 상기 슬러지를 농축하는 단계, 정지된 바닥 부하는 농축조 바닥 표면에서 일일 ㎡당 200 kg 부유물질의 보다 더 높게 계산되고, 추출된 슬러지 농도는 10 g/l보다 높다.

Description

밸러스트된 플록을 이용하는 응집-디켄테이션에 의한 수처리로부터 얻어진 슬러지를 농축하기 위한 장치 및 방법 {METHOD AND PLANT FOR THICKENING SLUDGE DERIVED FROM WATER TREATMENT BY FLOCCULATION-DECANTATION WITH BALLASTED FLOC}
본 발명은 수처리 방법으로부터 얻어진 슬러지를 처리하는 분야에 관한 것이다.
특히 본 발명은 미세모래(micro-sand)에 의해 또는 이에 상당하는 재료에 의해 밸러스트되는(ballasted) 플록(floc)을 이용하는 응집-데칸테이션(flocculation-decantation)에 의한 수처리 장치로부터 얻어진 슬러지를 처리하는 분야에 관한 것이다.
수처리 장치에서, 처리될 물로부터 침전되는 물질을 분리하는 침전조에서 추출되는 슬러지는 건조 물질의 농도가 리터당 15 그램을 초과할 때까지 상기 슬러지 침전조 바닥에 농축될 수 있고, 상기 농도는 리터 당 100그램 이상에 도달할 수 있다. 이러한 농축 침전조들은 흔히 슬러지에 대한 재순환 회로(loop)를 포함하여 침전조의 바닥으로부터 추출되는 슬러지의 일부를 응집 영역으로 재순환시킨다.
이 기술은 장기간에 걸쳐 슬러지를 상기 침전조 바닥에 두는 단점을 가지고 있으며, 이에 따라 슬러지 침전조 내에서 발효나 염석 오염 현상을 일으킬 수 있다.
따라서, 슬러지를 농축하기 위한 특정 구조들이 종종 제공되며, 침전된 슬러지가 이러한 구조로 안내되고, 이는 흔히 리터당 10 또는 5 그램 이하인 상기 슬러지 농도를 리터 당 15 그램 또는 심지어 50 그램을 초과하는 농도에서 리터당 100 그램을 초과하는 농도로까지 변경한다.
이하에서 농축조(thickener)라고 언급되는 이러한 농축 구조는, 침전지(settling basin)와 유사하게 농축될 슬러지가 유입되고, 중력의 작용에 의해 농축되는 상기 슬러지는 흔히 플록을 포획한 물로부터 침전하는 동안 플록의 분리를 촉진하는 회전 레이크(rake)의 도움을 받으며 농축조의 바닥으로부터 추출된다. 농축되는 슬러지로부터 제거된 물은 상기 농축조의 상부에서 오버플로(overflow)에 의해 회수된다.
이러한 농축조는 단일 요소(element)의 침전조 형태이거나 또는 드물게 판상 침전조의 형태일 수 있다. 이들의 크기는 무기물 입자를 상당수 포함하는 카보네이트 제거 후의 슬러지와 같은 특별한 슬러지의 경우를 제외하고, 씰(sill)에서의 부하(1일 당 부유 물질의 킬로그램 양으로 표현되는 농축될 부유 물질(MIS, matter in suspension)의 1일 부하를, 통상적으로 씰 면(sill surface)이라 불리는 상기 농축조 밑면의 표면적으로 나눈 값)가 120 kgMIS/㎡/day를 초과하지 않도록 당해 기술분야의 숙련자에 의해 조절된다. 따라서 레아우의 기술 논문집(Memento Technique de L'Eau, 제9판, 제2권 921쪽)은 새로운(fresh) 제1차 슬러지에 대하여 80 ~ 120 kgMIS/㎡/day, 제1차 슬러지 및 새로운(fresh) 활성 슬러지에 대하여 45 ~ 70 kgMIS/㎡/day, 금속성 수산화물(침니(silt)없이)을 포함하는 음용수 응집에 대해서 15 ~ 25 kgMIS/㎡/day의 질량 유량(mass flow)에 관해서 설명하고 있다.
특히 본 출원인에 의한 프랑스 특허 발명 제2627704호 및 제2739094호의 명세서에 기재된 입자상 물질로 밸러스트되는 물리-화학적 침전 응집의 경우, 침전조는 MIS 농도가 1 또는 심지어 2 gm/MIS/liter를 초과하는 물을 처리하는 경우, 50 내지 100 혹은 심지어 200 m/hr까지 이를 수 있는 상당히 높은 침전 속도(㎥/hr으로 표현되는, 처리된 물의 유량을 "경면(mirror)" 침전의 표면적으로 나눈 값)에 근거하여 산정되고: 간단한 계산에 따르면 100 m/hr에서 1gm/l 농도를 갖는 물을 처리하는 경우 경면 침전 표면적 ㎡ 당 그리고 ㎡ 당 100kg/MIS/hr 을 생산하는 상술한 바와 같은 침전지는 상기 농축조가 최대 100kgMIS/㎡/sill/day인 것을 기준으로 하여 통상의 방법으로 크기가 결정되는 경우, 경면 침전 표면 ㎡ 당 최소 24㎡의 농축조의 씰(sill) 면적을 필요로 할 것이다.
이와 같은 농축 표면은 미세-모래에 의해 안정화되는 플록(floc)을 갖는 신속한 침전지를 사용할 때 추구되는 컴팩트함과 일반적으로 완전히 양립할 수 없다.
본 발명의 목적은 이러한 문제를 해결하는 것이다.
이 목적은 미세모래 또는 그 밖의 다른 조립질 재료로 밸러스트된 플록(ballasted floc)을 이용하는 응집 디켄테이션(flocculation decantation)에 의한 적어도 하나의 수처리 유니트로부터 얻어진 슬러지를 농축하기 위한 방법에 있어서, 침전한 슬러지를 하이드로사이클론 처리(hydrocycloning)하는 단계를 실행하되, 다음의 단계들로 이루어지는 연속적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의해서 달성된다.
-밸러스트된 응집 디켄테이션 유니트의 하이드로사이클론 처리로부터 오버플로된 슬러지를 탈기체하는 단계로, 100m/hr 미만의 표면 탈기체 속도(superficial degassing speed)에 상응하는 탈기체 면(degassing surface)에 대해 실시되는 탈기체 단계;
-상기 슬러지에 적어도 하나의 응집제를 주입하는 주입 단계;
-씰에서의 부하가 농축조의 씰 면에 근거하여 산정한 200 kgMIS/㎡/day 보다 크고 추출된 슬러지의 농도가 10 gm/l 보다 큰 적어도 1개의 판상 농축조에서 상기 슬러지를 농축하는 농축 단계.
미세모래와 같은 입자상 밸러스트(ballast)의 밸러스트된 플록을 이용하는 응집 디켄테이션에 의한 수처리로부터 발생되는 슬러지는, 상기 하이드로싸이크론의 오버플로 출구에 탈기체 단계가 존재하여 재순환된 밸러스트 재료로부터 이를 분리시키고, 선행의 재응집 단계를 수반하는 경우, 신속한 슬러지 농축을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 장치에 대한 개요도이다.
이 목적은 미세모래 또는 그 밖의 다른 조립질 재료로 밸러스트된 플록(ballasted floc)을 이용하는 응집 디켄테이션(flocculation decantation)에 의한 적어도 하나의 수처리 유니트로부터 얻어진 슬러지를 농축하기 위한 방법에 있어서, 침전한 슬러지를 하이드로사이클론 처리(hydrocycloning)하는 단계를 실행하되, 다음의 단계들로 이루어지는 연속적인 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의해서 달성된다.
-밸러스트된 응집 디켄테이션 유니트의 하이드로사이클론 처리로부터 오버플로된 슬러지를 탈기체하는 단계로, 100m/hr 미만의 표면 탈기체 속도(superficial degassing speed)에 상응하는 탈기체 면(degassing surface)에 대해 실시되는 탈기체 단계;
-상기 슬러지에 적어도 하나의 응집제를 주입하는 주입 단계;
-씰에서의 부하가 농축조의 씰 면에 근거하여 산정한 200 kgMIS/㎡/day 보다 크고 추출된 슬러지의 농도가 10 gm/l 보다 큰 적어도 1개의 판상 농축조에서 상기 슬러지를 농축하는 농축 단계.
실제로, 본 출원인들은 미세모래와 같은 입자상 밸러스트(ballast)의 밸러스트된 플록을 이용하는 응집 디켄테이션에 의한 수처리로부터 발생되는 슬러지는, 상기 하이드로싸이크론의 오버플로 출구에 탈기체 단계가 존재하여 재순환된 밸러스트 재료로부터 이를 분리시키고, 선행의 재응집 단계를 수반하는 경우 신속한 슬러지 농축에 대해 예상치 못한 경향을 가짐을 인식하였다.
유리한 변형에 따르면, 본 방법은 응집제(flocculating agent) 주입의 상류측에 적어도 하나의 응고제(coagulating agent)룰 주입하는 추가 단계를 포함한다. 이와 같은 추가에 의해, 필요한 경우, 오버플로 질의 향상을 얻을 수 있다.
상기 탈기체 단계는 60 m/hr 미만의 표면 탈기체 속도에 상응하는 탈기체 면에서 실행되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 응집제 주입 단계는 교반되는 응집 영역 내에서 10분 이하, 바람직하게는 4 ~ 6분의 체류 시간으로 행하여지고, 상기 응집 영역의 표면은 탈기체 영역의 전부 또는 일부를 구성할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 유리한 실시예에 의하면, 상기 농축 단계는 블레이드(blade) 하의 자유 높이(free height)가 2 내지 4 미터 사이인 판상 농축조 내에서 실행되고, 상기 방법은 슬러지 블랭킷(blanket)의 높이를 2 개의 미리 규정한 높이 사이에서 유지하는 슬러지 블랭킷(blanket)의 높이 제어 단계를 포함하며, 상기 높이는 각각 최소 1.5 미터이다.
상기 슬러지가 제3차 하수 처리로부터 발생되는 경우, 상기 농축 단계는 15 gm/l 보다 높은 추출 슬러지의 농도에 대해, 300 kg/㎡/day 보다 큰 씰(sill)에서의 부하로 실행되는 것이 바람직하다.
상기 슬러지가 제1차 하수 처리로부터 발생되거나, 우천 시 합류되는 하수 오버플로인 경우, 상기 농축 단계는 25 gm/l 보다 높은 추출 슬러지의 농도에 대해, 1000 kg/㎡/day 보다 큰 씰에서의 부하로 실행되는 것이 바람직하다.
상기 농축해야하는 슬러지가 탄산염 제거 처리를 제외한 다른 표면수의 침전 처리에 의해 발생하는 경우, 상기 농축 단계는 10 gm/l 보다 높은 추출 슬러지의 농도에 대해, 200 kg/㎡/day 보다 큰 씰에서의 부하로 실행되는 것이 바람직하다.
실시에 있어서, 농축조의 바닥과 응집기(flocculator) 사이에 슬러지 재순환 회로(loop)의 존재를 필요로 하지 않고(그러나, 그 존재를 제외하지 않고), 120 kg/㎡/day 미만의 크기인 전통적인 농축조 보다 2 배 내지 12.5 배 이상 컴팩트한 농축조를 사용할 수 있다.
따라서 본 발명은, 상당히 컴팩트한 구조로, 밸러스트된 응집 디켄테이션 슬러지를 하기의 값을 초과하는 농도까지 농축하는 것을 가능하게 한다.
- 밸러스트된 응집 이전에 생물학적으로 처리되는 하수의 밸러스트된 응집에 의한 3차 처리 슬러지에 대해, 20 gm/l,
- 제 1차 하수 또는 빗물 배수관(storm sewers)으로부터의 오버플로우를 밸러스트된 응집에 의해 처리한 슬러지에 대해, 35gm/l,
- 음용수용으로 여과 전의 물을 밸러스트된 응집에 의해 처리한 슬러지에 대해, 10 내지 100 gm/l 이상의 농도까지 농축할 수 있다.
상기의 농도는, 슬러지 블랭킷을 유지하거나(농축조의 바닥으로부터 슬러지를 연속적으로 또는 반-연속적으로 추출하는 경우), 또는 적어도 2미터의 높이까지 슬러지 블랭킷을 주기적으로 상승시킬 것(농축조 바닥에 밸브를 개방함에 따라 슬러지를 주기적으로 추출하는 경우)을 필요로 한다.
씰에 있어서의 이러한 부하는, 농축해야 할 슬러지 및 농축된 슬러지의 농도에 따라, 경면(mirror)에서 높은 속도(농축조의 오버플로 된 물의 유량(flow rate)을 상부의 디켄테이션 영역의 경면 표면적으로 나눈 값)를 부과함을 주목해야 한다. 상기 경면에 있어서 이러한 높은 속도는 하젠(Hazen) 속도(상기 농축조로부터 오버플로된 물의 단위 시간당 유량을 상기 판에 의하여 수평면상에 투영되는 전체 표면적으로 나눈 것)를 필요한 오버플로 수질과 양립할 수 있는 범위 내에서 유지하는 방법으로, 농축조의 상부에서 디켄테이션 플레이트(decantation plate) 삽입에 기인하여 오버플로된 수중의 부유 물질(MIS, materials in susprnsion)의 비정상적인 손실을 수반하는 일 없이 받아들여진다.
본 발명의 변형에 따르면, 상기 농축 단계로부터의 오버플로 물은 밸러스트된 플록과 함께 상기 판상 디켄테이션 장치의 상부(head)에 되돌아온다.
본 발명의 다른 변형에 따르면, 상기 농축 방법은 상기 농축 단계로부터의 슬러지를 상기 응집제 주입 단계로 재순환시키기 위한 단계를 포함하지 않는다.
또 다른 변형에 따르면, 상기 농축 방법은 상기 농축 단계로부터의 슬러지를 상기 응집제 주입 단계에 재순환시키기 위한 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 미세 모래 또는 그 밖의 다른 조립질 재료로 밸러스트된 플록을 이용하는 응집 디켄테이션에 의한 적어도 하나의 수처리 유니트로부터 얻어진 슬러지를 위한 판상 농축 장치에 있어서, 상기 판상 농축 장치는 유입 슬러지의 유량에 대하여 100 m/hr의 탈기체 속도에 상응하는 최소 전체 표면적을 갖는 1개 또는 복수 개의 채널(channels) 또는 용기(basin)의 형태로 제작될 수 있는 적어도 하나의 탈기체 영역, 적어도 하나의 응집제 주입 수단, 및 판상 디켄테이션 영역을 포함하는 적어도 하나의 농축 침전조와, 플레이트 아래 슬러지 농축 영역, 슬러지 추출 장치, 및 상기 플레이트 상부에 있어서 정화된 오버플로 물의 추출 영역을 포함하고, 상기 농축조의 씰에 있어서 표면은 kg MIS/day로 표시되는 농축해야 할 MIS의 유량을 최소 허용 부하 200 kg/㎡/day로 나누는 것에 의해 얻어지는 것보다 작은 것을 특징으로 하는 농축장치에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기 응집제 주입 수단의 상류 측에 설치되는 응고제 주입 수단을 더 포함한다.
본 발명의 유리한 변형에 따르면, 상기 탈기체 영역의 최대 전체 표면은 유입 슬러지의 유량에 대하여 60 m/hr의 탈기체 속도에 상응한다.
유리하게는, 본 발명에 따른 장치는 적어도 하나의 교반되는 응집 탱크를 구비하고, 그 응집 탱크의 표면은 상기 탈기체 영역의 전부 또는 일부일 수 있다.
상기 농축 침전조는 길이가 0.5 미터 내지 3 미터, 전형적으로는 1.5 미터이고, 간격이 5 내지 15 ㎝, 바람직하게는 7.5 내지 10 ㎝이고, 수평에 대해 형성되는 각도가 55˚보다 크고 바람직하게는 60˚인 복수의 플레이트를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 플레이트의 바닥 및 씰 사이의 자유 높이(free height)는 2 내지 4 미터이며, 상기 농축 침전조는 슬러지 레이크(sludge rake) 장치를 포함하고, 슬러지 블랭킷의 높이를 2 개의 미리 규정한 높이 사이에서 유지하도록 감지하는 센서들을 포함하며, 상기 높이는 각각 적어도 1.5 미터이다.
변형예에 따르면, 본 발명에 따른 상기 장치는 상기 농축 영역 하부와 상기 응집 영역 사이에 슬러지 재순환 회로를 포함하지 않는다.
다른 변형예에 따르면, 상기 장치는 상기 플레이트 하의 농축 영역의 하부와 상기 응집 영역 사이에서 슬러지 일부를 재순환시키기 위한 배관 및 슬러지 펌프로 구성되는 재순환 회로를 가지고 있다.
본 발명은 도면을 참고하고 본 발명을 제한하지 않는 실시 형태에 관한 이하의 설명에 의해 그 다양한 잇점과 함께 더욱 잘 이해될 것이며, 도 1은 본 발명의 장치에 대한 개요도이다.
도 1을 참조하면, 미세-모래로 밸러스트된 플록을 이용하는 응집 디켄테이션을 위한 수처리 유니트 (2)는 전통적으로 응고 영역(coagulation zone) (2a), 응집 영역(flocculation zone) (2b) 그리고 판상 침전 영역 (2c)를 포함한다. 판상 침전 영역으로부터 추출되는 미세모래 및 슬러지의 혼합물은 채널(channel)(10)에 의하여 하이드로사이클론 처리하는 유니트 (1)로 운반되고, 여기서 상기 미세모래는 잔류 슬러지로부터 분리된다. 이렇게 분리되는 미세모래는 응집 디켄테이션에 의한 수처리 유니트 2로 재주입된다.
본 발명에 의하면, 하이드로사이클론 처리하는 유니트 (1)로부터 나오는 슬러지는 채널 (11)에 의해서 운반되거나 또는 디켄테이션 플레이트 영역을 갖는 농축조 (6)에 운반되기 전에 탈기체 영역 (3)에서 기체가 제거되며, 상기 디켄테이션 플레이트 영역은 경사진 플레이트 (6a), 블레이드 하의 슬러지 농축 영역 (6b), 슬러지 추출장치 (7), 및 상기 블레이드 (6a)의 상부에 있는 정화된 오버플로 물(9)에 대한 추출영역을 포함한다.
상기 영역 (3)은 예를 들어 특정 탱크이거나 또는 하이드로사이클론 처리한 슬러지를 농축조 (6)으로 운반하는 채널의 전부 또는 부분과 같이, 하이드로싸이클론 처리 중에 포획된 기체로부터 슬러지를 분리할 수 있는 어떠한 형태일 수 있다. 도 1에 나타나는 실시예에서 이 탈기체 영역 (3)은 농축조 (6)의 바로 상류측에 설치되는 용기의 형태이다.
상기 탈기체 영역 (3)은 농축해야 할 슬러지의 유량을 100 m/hr 미만, 바람직하게는 60 m/hr 미만, 더 바람직하게는 30 m/hr미만의 표면 속도로 나누는 비율보다 큰 탈기체 표면적을 기준으로 결정된다.
탈기체 단계 후에, 폴리머, 일반적으로는 음이온성 폴리머를 슬러지에 첨가하며, 그 첨가 수준은 농축될 슬러지에 대해 0.5 내지 5 gm/㎥, 전형적으로는 1내지 3 gm/㎥이다.
상기 폴리머 주입(4)은 농축조 (6)에서 주입되기 전 라인에서(on line) 수행할 수 있지만, 바람직하게는 도 1에서 나타나는 바와 같이, 물의 체류시간(hydraulic stay time)을 10분 대 후반 이하, 바람직하게는 4분 내지 6분으로 하고, 약간 교반되는 응집기(flocculator) (5)에 주입한다. 응집제로서 폴리머를 사용할 수 있고, 예를 들어 농축되는 슬러지 1리터당 활성물질 0.5 ~ 5 mg의 수준에서 사용할 수 있다.
상기 응집 슬러지는 그 후 농축조 (6)의 플레이트 (6a) 하부에, 또는 플레이트들의 가장자리에 의해서 상기 플레이트로 도입된다.
상기 플레이트 (6a)는 0.5 미터 내지 3미터 사이, 전형적으로는 1.5미터의 길이를 가지고, 동시에 5 내지 15 cm사이, 바람직하게는 7.5 내지 10 cm사이의 간격을 가지며; 수평면에 대한 플레이트의 각도는 55°보다 크고 바람직하게는 60°과 같으며; 이들은 오버플로가 10 m/hr 미만, 전형적으로는 1 내지 3m/hr의 하젠 속도를 갖는 것을 확실하게 하기 위해 설정된다.
슬러지는 농축조 (6)의 하부에서 농축되고, 충분한 자유 높이(free height)(전형적으로 2 내지 4미터 사이)가 플레이트 바닥부와 슬러지 배출 밸브 7과의 사이에 설정되기 때문에, 농축되는 슬러지는 가파른 경사를 가지는 피라미드형 추출 호퍼(hopper)의 경우에는 단지 중력만에 의하여 슬러지 배출 밸브에 운반되고, 또는 완만한 경사를 가진 바닥의 경우에는 스크래퍼(scraper)에 의해서 슬러지 배출 밸브까지 운반된다. 농축을 향상시키기 위해 레이크(8)가 설치되는 것이 바람직하다.
슬러지는 슬러지 레벨 센서의 제어 하에 블랭킷의 수준을 미리 규정되는 2 개의 높이 사이에서 유지하거나, 또는 농도센서를 사용하여 추출되는 슬러지의 농도를 검사하거나 또는 검사하지 않고 추출밸브를 주기적으로 개방함으로써 추출된다.
농축되는 슬러지에서 분리된 물은, 전형적으로는 물 추출에 있어서 양호한 방수를 보장하는 스파우트(spout)에 따라서 농축조 (6)으로부터 오버플로 물 (9)에 의해서 회수된다.
오버플로 물은 그 품질에 따라, 밸러스트된 플록을 이용한 응집 디켄테이션에 의해 처리되는 물과 함께 직접 혼합될 수 있고, 또는 도 1에 나타난 바와 같이, 밸러스트되는 응집 디켄테이션 처리의 상부로 되돌아 올 수 있다.
예를 들면, 상기 원리에 근거하여 제작되는 판상 농축조는, 표면 속도 60m/hr의 탈기체 영역, 수평에 대해 60°를 이루며 폭이 1 m이고 길이가 1.5 m이고 75 cm 간격으로 분리된 4 장의 플레이트, 상기 플레이트 하의 농축조에 슬러지를 공급하는 파이프 내에 응집제를 직접 주입하는 전-응집(pre-flocculation) 단계, 높이가 3미터이고 원통-피라미드 형상의 플레이트 하부의 농축 영역, 수평에 대해 60°로 경사진 측벽을 갖는 농축조 바닥부의 피라미드 형태의 호퍼를 구비하며, 농축 영역 내에 레이크(rake)를 갖고, 최소 1.5미터의 높이에서 추출하며, 상기 농축조에 의해, 제1차 공공 하수의 안정화된 디켄테이션 슬러지에 대해서 이하의 성능을 갖는 것이 가능해졌다:
-농축하는 슬러지의 농도 : 2 gmMIS/l
-농축되는 슬러지의 농도 : > 30 gmMIS/l
-씰에서 부하 : 1000 ~ 1500 kgMIS/㎡씰/day
-오버플로 농도 : < 300 mgMIS/l

Claims (22)

  1. 슬러지 및 입상(granular) 물질의 혼합물을 밸러스트된 응집(ballasted flocculation) 수 또는 폐수 처리 장치로부터 슬러지 분리기(separator)로 보내어 상기 입상 물질로부터 슬러지를 분리하는 단계;
    분리된 슬러지를 탈기체 영역으로 보내어 상기 슬러지를 탈기체 하는 단계;
    상기 슬러지에 응집제(flocculation agent)를 주입하는 단계; 및
    농축조의 씰 면(sill surface)에 근거하여 산정된 200 kgMIS/㎡/day 보다 큰 씰에서의 부하로 상기 슬러지를 슬러지 농축조로 보내고, 10 gm/l 보다 큰 농도를 갖는 농축된 슬러지를 제조하는 단계를 포함하는,
    밸러스트된 응집 수 또는 폐수 처리 장치로부터 발생한 슬러지의 농축 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    슬러지의 상기 탈기체 단계는 100 m/hr 미만의 표면 탈기체 속도에 상응하는 탈기체 표면에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    적어도 하나의 응고제(coagulating agent)를 상기 슬러지에 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 응고제의 주입은 응집제(flocculating agent) 주입으로부터 상류측에서 일어나는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬러지의 탈기체 단계는 60 m/hr 미만의 표면 탈기체 속도에 상응하는 탈기체 표면에 대해 수행되는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 응집제는 교반되는 응집 영역 내에서 슬러지와 혼합되는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 교반되는 응집 영역 내 슬러지의 체류 시간은 10분 이하인 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 슬러지의 농축은 판상 농축조에서 수행되는 것을 특징으로 하는 농축방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 슬러지 농축조 내에 슬러지 블랭킷을 형성하며, 상기 슬러지 농축조는 상기 농축조 바닥 위로 2 내지 4 미터의 공간을 갖는 일련의 플레이트(plate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬러지는 제 3차 하수 처리로부터 발생되고, 상기 농축 단계는 300 kgMIS/㎡/day 보다 큰 씰에서의 부하로 수행되고 15 gm/l 보다 큰 농도의 농축된 슬러지를 생산하는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬러지는 제 1차 하수 처리로부터 발생되거나, 또는 우천 시 합류되는 하수 오버플로로부터 발생되고, 상기 농축 단계는 1000 kgMIS/㎡/day 보다 큰 씰에서의 부하로 수행되고 25 gm/l 보다 큰 농도를 갖는 농축된 슬러지를 생산하는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  12. 삭제
  13. 제 1 항에 있어서,
    농축된 슬러지로부터 물을 분리하고 분리된 물을 상기 슬러지를 제조한 수 또는 폐수 처리 장치로 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 슬러지 농축조로부터 나온 농축된 슬러지는, 상기 밸러스트된 응집 수 또는 폐수처리 장치에 의해 생성된 슬러지에 응집제를 주입하는 단계로 되돌아오는 것을 특징으로 하는 농축 방법.
  15. 모래 또는 그 밖의 다른 조립질 재료로 밸러스트된(ballasred) 플록을 이용하는 밸러스트된 응집 영역, 침전된 슬러지의 분리를 위한 침전 영역, 상기 침전 영역으로부터 침전된 슬러지를 밸러스트와 슬러지로 분리하는 분리기까지 침전된 슬러지를 순환하기 위한 재순환 선, 상기 슬러지를 상기 분리기로부터 슬러지의 유량에 대해 100 m/hr의 탈기체 속도에 상응하는 최소 면적을 갖는 탈기체 영역으로 인도하기 위해 상기 분리기에서 슬러지 농축 장치까지 연결된 선; 적어도 하나의 응집제가 농축될 슬러지와 혼합되는 것이 가능하도록 적합된 농축 장치 응집 영역; 판상 슬러지 농축 장치의 일부를 형성하며 일련의 플레이트를 포함하는 판상 디켄테이션 영역을 포함하는 적어도 하나의 슬러지 농축 침전조, 상기 플레이트 아래에 배치된 농축 영역, 농축된 슬러지의 추출을 위해 농축 침전조에 결합된 추출 장치, 및 상기 플레이트 위의 정화수(clarified water) 영역을 포함하는, 적어도 하나의 폐수 또는 수 처리 유니트를 포함하는 수처리로부터 얻어진 슬러지를 농축하기 위한 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 농축 장치 응집 영역의 상류측에 배치되는 농축 장치 응고 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 탈기체 영역의 최대 총 표면은, 유입 슬러지의 유량에 대해 60 m/hr의 탈기체 속도에 상응하는 것을 특징으로 하는 농축 장치.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 농축 장치 응집 영역은 교반 탱크(agitation tank)를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 장치.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 플레이트는 길이가 0.5 내지 3 미터이고, 간격이 5 내지 15 cm이고, 수평에 대해 55°의 각도로 배치되고, 상기 농축 침전조는 슬러지 레이크(raking) 장치를 가지며, 농축 침전조 내 슬러지 블랭킷의 높이를 검사하는 적어도 하나의 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 장치.
  20. 제 15항에 있어서, 상기 농축 침전조와 농축 장치 응집 영역 사이를 연결하는 재순환 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 장치.
  21. 제 15항에 있어서, 상기 처리 유니트는 응고 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 농축 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 밸러스트된 응집 영역은 친점된 슬러지를 모래와 슬러지로 분리하는 하이드로사이클론(hydrocyclone)을 포함하는 모래 밸러스트된 응집 영역인 것을 특징으로 하는 농축 장치.
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