KR101162533B1 - 마이크로버블발생기를 구비한 벤츄리관 및 이를 이용한 슬러지처리장치 - Google Patents

마이크로버블발생기를 구비한 벤츄리관 및 이를 이용한 슬러지처리장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101162533B1
KR101162533B1 KR1020100068013A KR20100068013A KR101162533B1 KR 101162533 B1 KR101162533 B1 KR 101162533B1 KR 1020100068013 A KR1020100068013 A KR 1020100068013A KR 20100068013 A KR20100068013 A KR 20100068013A KR 101162533 B1 KR101162533 B1 KR 101162533B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sludge
venturi tube
pipe
circulation
conveying pipe
Prior art date
Application number
KR1020100068013A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120007309A (ko
Inventor
류성호
명규남
Original Assignee
뉴엔텍(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 뉴엔텍(주) filed Critical 뉴엔텍(주)
Priority to KR1020100068013A priority Critical patent/KR101162533B1/ko
Publication of KR20120007309A publication Critical patent/KR20120007309A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101162533B1 publication Critical patent/KR101162533B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/02Biological treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/20Activated sludge processes using diffusers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002Construction details of the apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/20Sludge processing

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

본 발명은 하수 또는 폐수 처리과정에서 발생하는 슬러지를 생물학적으로 처리하는 기술에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는 소화조로 유입되는 슬러지를 미생물에 의한 소화작용이 용이하도록 수리동역학적으로 처리하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 벤츄리관은 미세한 기포인 마이크로버블을 발생시키는 장치인 마이크로버블발생기를 구비하여, 벤츄리관의 목 전방부에 주입할 수 있도록 하였다. 그리고 본 발명의 벤츄리관을 사용한 슬러지처리장는 슬러지가 흐르는 슬러지이송관, 슬러지 이송관에서 슬러지가 순환할 수 있는 슬러지순환, 슬러지이송관에 설치되는 가압펌프, 슬러지이송의 가압펌프 하류에 설치되는 본 발명의 벤츄리관, 슬러지이송관의 상류측과 하류측에 각각 설치되는 유입밸브와 유출밸브, 슬러지순환관에 설치되는 순환밸브, 그리고 슬러지의 흐름을 제어하는 컨트롤러로 구성된다.
본 발명의 벤츄리관은 슬러지에 기포를 주입하므로, 소용량의 펌프를 사용하여도 되고, 벤츄리관에서 압력손실이 적어 에너지손실이 적고, 하수처리에 적용할 경우 하수처리기간이 단축되고, 최종 고형잔여물인 슬러지 및 유기성폐수 케이크의 발생량이 적어 전체 하수처리비용이 절감된다.

Description

마이크로버블발생기를 구비한 벤츄리관 및 이를 이용한 슬러지처리장치{Venturi Tube Having Mocro Bubble Generator and Sludge Treatment Equipment Using the Venturi Tube}
본 발명은 하수 또는 폐수 처리기술에 관한 것으로서, 좀더 자세하게는 소화조로 유입되는 슬러지를 미생물에 의한 소화작용이 용이하도록 수리동역학적으로 처리하는 장치에 관한 것이다.
축산분뇨를 포함한 분뇨오수, 생활하수 등의 하수에는 다량의 유기물질이 함유되어 있고, 이와 같은 유기물질로부터 영양을 섭취하는 미생물들이 다량으로 서식하면서 증식하고 있는데, 이러한 미생물들이 미분해 유기물질과 함께 뭉쳐서 고형물과 수분의 혼합체인 덩어리를 이루고 있는 것이 슬러지(Sludge)이다. 따라서 유기물질이 다량으로 함유된 하수를 처리할 때 필연적으로 2차 생성물인 슬러지가 발생하는데, 슬러지는 유기물과 무기물의 비가 7:3정도로 알려져 있다.
통상적인 하수 처리장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 하수 중의 고형물을 단시간 내에 부상 또는 침전시켜 제거하는 전처리조, 미생물을 이용하여 유기물질을 분해하는 생물반응조, 중력을 이용하여 슬러지를 포함한 고형물을 침전시키는 침전조, 침전조의 슬러지를 고농도로 농축하는 농축조, 농축된 슬러지를 주로 혐기성 미생물을 이용하여 분해하는 소화조, 소화된 슬러지를 탈수하는 탈수기 등을 구비하고 있다.
상기 하수처리장치의 생물반응조에서는 주로 호기성 미생물에 의해서 유기물이 분해되고, 이 유기물을 먹이로 하여 증식된 미생물 덩어리(Bio-Floc이라고도 함.)는 침전조에서 물과 분리되는 고액분리과정을 거치며, 상징수(Supernatant)는 외부로 유출되고, 침전된 슬러지는 농축, 소화, 그리고 탈수 공정을 거쳐 케이크(Cake)화 되어 처리된다. 침전슬러지의 TS(Total Solids, 총고형물 함량)는 약 0.5%정도이며, 농축조를 거치면서 TS는 3 내지 4%로 농축되는데, 약 20시간이 소요된다. 그리고 소화조에서 유기물의 약 30%가 분해되어 연료로 사용될 수 있는 가연성 가스인 메탄가스와 이산화탄소가 발생하는데, 약 15 내지 25일이 소요된다.
상기와 같이 소화가 끝난 하수 슬러지는 탈수기에서 최종적으로 슬러지를 케이크 형태로까지 탈수하여 매립, 소각, 해양투기 등의 방법으로 처리하는데, 이 고형 슬러지 처리비용이 전체 하수처리비용의 40~60% 정도를 차지한다.
상기와 같은 종래의 하수처리 및 슬러지처리 공정에는 매우 많은 시간과 경비가 소요되고, 많은 에너지를 필요로 한다. 그리고 환경정책의 방향이 매립 및 해양투기금지로 바뀌고 있는 상황이므로 슬러지의 처리가 더욱 어려워지고 있는 실정으로 슬러지의 처리에도 많은 비용이 소요되고 있다. 따라서 효과적인 하수 및 슬러지처리의 기술적 관건은 유기물질을 가능한 한 높은 정도로 분해하여 슬러지의 발생량을 줄이는 것이 된다.
현재 하수 및 슬러지처리 공정을 대체할 수 있는 새로운 기술로서 하수 슬러지 가용화 및 감량화 기술이 활발히 개발되고 있는데, 오존, 과산화수소, 산?알카리 등을 하수처리과정에 주입하는 화학적인 방법, 기계적 충격 및 가열 등과 같은 물리적인 방법 등이 개발되고 있다. 상기 화학적 방법은 비교적 간단하고 비용이 적게 드는 장점이 있으나, 슬러지와 약품이 잘 섞이지 않아 원활한 반응이 일어나지 않거나 새로운 제2차 화학공해물질을 생성하는 문제점이 있고, 물리적 방법은 제2차 공해의 문제는 없으나, 에너지 소모가 너무 큰 문제점이 있다.
큰 덩어리의 슬러지가 파쇄되어 잘게 나누어지면 소화 미생물의 먹이(기질, Substrate)가 되는 슬러지의 비표면적(Specific Surface Area)이 증가하여 분해가 용이하게 된다.
한국특허 출원번호 10-2004-7007078호, 10-2000-0066965호, 10-2006-7003849호 등에서는 벤츄리관을 이용하여 수리 동력학적 방법으로 큰 덩어리의 슬러지를 파괴하여 분해가 잘 일어나도록 하는 하수처리 방법이 개시되어 있다. 가압펌프를 이용하여 슬러지를 고속으로 벤츄리관으로 통과시키면, 슬러지의 압력이 벤츄리관의 목에서 포화수증기압 이하로 강하한다. 이때 슬러지에 용해되어 있던 기체성분이 유리되어 기포(Cavity)가 형성되었다가 압력이 회복되는 지점에서 기포가 파괴되는 케비테이션(Cavitation)이 일어난다. 이와 같이 슬러지에 케비테이션이 일어나면, 기포가 파괴되는 과정에서 발생되는 전단력, 제트류(Jet Stream) 등의 에너지가 미생물 덩어리인 슬러지를 작은 덩어리로 파괴하여 소화되기 쉬운 상태로 만든다.
한국특허 출원번호 10-2002-0047747호, 10-2004-0072211호, 10-2003-0088976호, 10-1998-0055680 등에서 하수 처리에 초음파를 이용하는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이러한 초음파를 이용한 오, 폐수처리장치들은 종래의 물리, 화학적 처리방법과 병행하여 초음파를 이용하거나, 실험실 수준에서 초음파를 단독으로 이용하는 방법에 대하여 개시되어 있을 뿐 구체적인 폐수처리 장치를 제시하고 있지 못하고 있다. 그리고 통상적으로 초음파 발생장치는 에너지의 소모가 많고 시설유지비가 높은 문제점이 있다.
상기와 같은 수리동역학적 방법과 초음파조사 방법을 병행하여 슬러지를 처리하는 방법은 종래의 방법에 비하여 슬러지 처리효율을 상당히 개선한 것이기는 하나, 벤츄리관에 의하여 슬러지가 충분히 작은 크기로 파쇄되지 않아 처리효율을 획기적으로 높이는 데는 한계가 있다.
상기와 같이 슬러지 처리기술에 있어서 벤츄리관을 이용하여 수리동역학적으로 슬러지를 소화되기 쉬운 상태로 파쇄하는 방법은 슬러지 처리효율 증대에 상당한 효과가 있으나, 통상의 벤츄리관을 사용할 경우 케비테이션을 일으키려면 슬러지를 아주 고압으로 가압하여 벤츄리관으로 통과시켜야 한다. 이와 같이 고압으로 슬러지를 가압하려면 펌프가 대형화되어 에너지 소비가 많고, 설비비가 많이 소요되고, 또한 벤츄리관이 빨리 마모되는 문제점이 있다.
따라서 수리동역학적으로 슬러지를 처리하는 장치에 사용할 수 있는 것으로서, 슬러지를 고압으로 가압하지 않더라도 케비테이션이 용이하게 일어나는 벤츄리관과 이를 이용한 슬러지 처리장치가 필요하다.
본 발명의 벤츄리관은 마이크로버블을 발생시키는 장치인 마이크로버블발생기를 구비하여, 마이크로버블을 벤츄리관의 목 전방부에 주입할 수 있도록 하였다.
상기와 같은 벤츄리관에 마이크로버블을 주입하면, 벤츄리관의 목을 통과하는 슬러지의 압력이 포화수증기압 이하로 강하하지 않더라도 외부에서 주입한 마이크로버블이 슬러지의 압력이 낮아지는 벤츄리관의 목에서 파괴되면서 케비테이션을 일으키고, 슬러지는 작은 덩어리로 쪼개진다.
본 발명의 벤츄리관을 사용한 슬러지처리장는 슬러지가 흐르는 슬러지이송관, 슬러지이송관에서 슬러지가 순환할 수 있는 슬러지순환, 슬러지이송관에 설치되는 가압펌프, 가압펌프 하류에 설치되는 본 발명의 벤츄리관, 슬러지이송관의 상류측과 하류측에 각각 설치되는 유입밸브와 유출밸브, 슬러지순환관에 설치되는 순환밸브, 그리고 슬러지의 흐름을 제어하는 컨트롤러로 구성된다.
벤츄리관은 슬러지이송관(101)에 설치할 수도 있고, 슬러지순환관에 설치할 수도 있다. 슬러지순환관은 벤츄리의 하류와 가압펌프 상류 사이에 설치되어, 슬러지가 순환하면서 가압펌프와 벤츄리관을 다수 회 통과하도록 하였다.
슬러지이송관 또는 슬러지순환관에는 압력계와 점도계를 구비하여, 처리중인 슬러지의 압력과 점도를 알수 있게 하고, 점도와 압력 측정값을 컨트롤러에 보내어 슬러지처리장치의 제어에 이용할 수 있다.
본 발명의 벤츄리관은 마이크로버블발생기를 이용하여 슬러지에 케비테이션을 일으키는 기포를 외부에서 주입하므로, 벤츄리관에서 슬러지의 압력을 용존 기체의 포화증기압 이하로 강하시켜야할 필요가 없고, 기포가 파괴될 정도의 압력변화만 유발하면 된다. 따라서 소용량의 펌프를 사용하여도 되고, 벤츄리관에서 압력손실이 적어 에너지손실이 적다.
본 발명의 슬러지처리장치는 슬러지를 순환시키면서 다수 회 벤츄리관을 통과시켜 슬러지 덩어리를 파쇄하므로, 슬러지 덩어리가 아주 잘게 파쇄되어 소화되기 쉬운 상태로 된다. 따라서 본 발명의 슬러지처리장치는 미생물에 의한 슬러지의 소화효율이 높아, 슬러지 처리효율이 획기적으로 높아지고 가연성 바이오가스의 생산이 증대된다.
본 발명의 벤츄리관과 슬러지처리장치를 하수처리에 적용할 경우, 하수처리기간이 단축되고, 최종 고형잔여물인 슬러지 및 유기성폐수 케이크의 발생량이 적어 전체 하수처리비용이 절감된다.
도 1은 통상의 하수처리장치 구성도이다.
도 2는 본 발명의 벤츄리관이다.
도 3은 본 발명의 슬러지 처리장치의 일 실시예이다.
도 4는 본 발명의 슬러지 처리장치의 다른 실시예이다.
도 5는 본 발명의 슬러지 처리장치를 하수처리 장치에 적용한 예이다.
도 6은 본 발명의 슬러지 처리장치를 하수처리 장치에 적용한 다른 예이다.
본 발명의 벤츄리관(10)은 도 2에 도시한 바와 같이, 입구와 출구의 직경은 크고 중간 부분에는 직경이 작은 목을 형성하는 벤츄리관몸체(11)와, 상기 벤츄리관몸체(11)의 입구쪽에 형성된 버블관(12), 그리고 상기 버블관(12)에 연결되는 마이크로버블발생기(13)로 구성된다.
벤츄리관몸체(11)의 양단에는 벤츄리관을 배관에 연결할 수 있게 하는 연결장치(14)가 구비된다. 연결장치(14)로는 도 2에 도시한 바와 같이 플랜지를 사용하는 것이 좋으나, 필요에 따라 벤츄리관몸체(11)의 양단에 나사를 형성하여 배관과 나사결합을 할 수 있는 나사방식의 연결장치를 구비할 수도 있다.
벤츄리관몸체(11)는 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이 내부의 단면적이 점진적으로 변하도록 유로의 종단면이 곡선을 이루도록 하는 것이 압력손실을 작게 할 수 있어서 좋으나, 가공의 편의를 위하여 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이 유로의 종단면이 직선의 경사면을 이루도록 제작할 수도 있다.
마이크로버블은 크기가 아주 작은 기포를 의미하는데, 작은 기포가 파열되면서 주변에 순간적인 압력변화를 유발한다. 이러한 성질을 가진 마이크로버블은 세탁기와 목욕용품 등 여러 산업분야에 이용되고 있다. 그리고 생물학적 방법에 의한 폐수처리에 마이크로버블이 사용되는 경우도 있는데, 공기를 이용하여 생성한 마이크로버블을 폐수에 주입하여 폐수 중의 용존산소량을 증가시킬 목적으로 사용된다. 이와 같이 폐수 중의 용존산소량이 증가하면, 호기성 미생물의 활동을 증대시켜 폐수의 처리를 촉진한다.
상기와 같은 목적으로 다양한 종류의 마이크로버블발생기가 개발되어 시판되고 있다. 본 발명의 벤츄리관(10)에 사용하는 마이크로버블발생기(13)도 상기와 같은 목적의 마이크로버블발생기를 사용하면 된다.
버블관(12)은 벤츄리관몸체(11)의 목의 전방 상류 측(유체관련 기술분야에서는 통상적으로 유체가 유입하는 쪽을 "상류"라고 하고, 유체가 유출되는 쪽을 "하류"라고 한다. 본 명세서에도 동일하다.) 벽에 구명을 형성하여 결합되는데, 마이크로버블발생기(13)에서 발생된 마이크로버블을 벤츄리관(10)의 상류 측 슬러지에 주입한다.
유체가 벤츄리관을 통과하면 베르누이의 정리에 따라 단면적이 작은 목에서 유체의 유속은 최대로 빨라지고, 유체의 압력은 최소로 강하하는 수리동역학적 현상이 일어난다. 가압펌프에 의하여 높은 압력으로 가압된 슬러지가 벤츄리관(10)으로 유입되면, 벤츄리관(10)의 목에서 슬러지의 압력이 낮아지고, 슬러지 내부에 용해되어 있던 기체가 기포형태로 유리되어 나오면서 기포가 발생된다. 이렇게 생성된 기포가 슬러지의 유속이 다시 낮아지고 압력이 회복되는 벤츄리관(10)의 하류에서 파열되어 케비테이션이 일어나는데, 기포가 파열되면서 순간적으로 주변에 고압이 형성되고, 이 고압의 압력은 슬러지에 전단력(Shear Force)를 가하여 슬러지를 파쇄한다.
통상의 벤츄리관의 경우 케비테이션을 일으키기 위해서는 벤츄리관의 목에서 슬러지에 용존된 기체의 포화증기압압 이하로 내려가도록 압력을 강하시켜야 하는데, 이와 같이 하려면 벤츄리관의 단면적비(목의 면적에 대한 입출구 면적의 비)를 아주 크게 하여야 하고, 그에 따라 압력손실이 커지므로 대용량의 가압펌프가 필요하다.
본 발명의 벤츄리관(10)은 마이크로버블발생기(13)를 이용하여 슬러지에 케비테이션을 일으키는 기포를 외부에서 주입하므로, 벤츄리관에서 슬러지의 압력을 용존된 기체의 포화증기압압 이하로 강하시켜야할 필요가 없고, 기포가 파괴될 정도의 압력변화만 유발시키면 된다. 따라서 소용량의 펌프를 사용하여도 되고, 벤츄리관에서 압력손실이 적어 에너지 손실이 적다.(본 명세서에서 슬러지란, 미생물 덩어리(Bio-Floc) 물과 함께 존재하는 상태의 것을 의미한다.)
통상적으로 마이크로버블은 물에 공기를 주입하여 발생시키지만, 벤츄리관(10)을 혐기성 미생물이 주로 서식하는 소화조에 사용할 때는 공기 대신 질소를 이용하여 마이크로버블을 발생시켜 슬러지 중의 용존산소를 증가시키지 않는 것이 좋다.
상기와 같은 벤츄리관(10)을 사용한 슬러지처리장치(100)의 한 실시예는 도 3과 같이 구성되는데, 슬러지가 흐르는 슬러지이송관(101), 슬러지이송관(10)에서 슬러지가 순환할 수 있도록 하는 슬러지순환관(102), 슬러지이송관(101)에 설치되는 가압펌프(103), 가압펌프(103)의 하류에 설치되는 본 발명의 벤츄리관(10), 슬러지이송관(101)의 상류측과 하류측에 각각 설치되는 유입밸브(104)와 유출밸브(105), 슬러지순환관(102)에 설치되는 순환밸브(106), 그리고 슬러지의 흐름을 제어하는 컨트롤러(107)로 구성된다.
벤츄리관(10)은 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이 슬러지이송관(101)에 설치할 수도 있고, (b)에 도시한 바와 같이 슬러지순환관(102)에 설치할 수도 있다. 슬러지순환관(102)은 벤츄리관(10)의 하류와 가압펌프(103) 상류 사이에 설치되어 슬러지가 순환하면서 가압펌프(103)와 벤츄리관(10)을 다수 회 통과하도록 한다.
유입밸브(104)와 유출밸브(105) 그리고 순환밸브(106)는 모두 원격으로 개폐가 가능한 제어밸브를 사용하여, 컨트롤러(107)에 의하여 개폐될 수 있게 한다.
슬러지이송관(101) 또는 슬러지순환관(102)에는 압력계(108)와 점도계(109)를 구비하여, 처리중인 슬러지의 압력과 점도를 일수 있게 하고, 점도와 압력 측정값을 컨트롤러(107)에 보내어 슬러지처리장치의 제어에 이용할 수 있다.
그리고 상기 슬러지처리장치(100)는 도 4에 도시한 바와 같이, 슬러지순환관(102)에 버퍼탱크(110)를 구비할 수 있다. 이와 같이 버퍼탱크(110)를 구비하면, 일정한 량의 슬러지가 계속 순환하면서 미세하게 파쇄되고, 충분히 파쇄된 다음에 소화조 등 다음 공정으로 넘어가게 된다. 버퍼탱크(110)에서 유출되는 슬러지순환관(102)에는 버퍼밸브(111)가 구비된다. 이 버퍼밸브(111)는 슬러지가 순환할 동안만 열린다.
본 발명의 슬러지처리장치(100)는 다음과 같이 운용된다. 즉, 최초에 유입밸브(104)를 열고 유출밸브(105)를 닫고 그리고 순환밸브(106)를 연 상태에서 가압펌프(103)를 가동한다. 이 경우 농축조에서 슬러지가 유입되어 슬러지이송관(101)과 슬러지순환관(102)을 순환하면서 벤츄리관(10)을 여러 번 통과하고, 이 과정에서 슬러지 덩어리가 잘게 파쇄되어 소화되기 쉬운 상태로 된다. 그리고 슬러지가 충분히 파쇄되었으면 유입밸브(104)를 닫고 유출밸브(105)를 열고 그리고 순환밸브(106)를 닫아, 슬러지순환관(102)과 버퍼탱크(110)에 있는 슬러지를 다음 공정인 소화조 등으로 배출한다.
슬러지는 컨트롤러(107)를 이용하여 벤츄리관(10)을 일정한 횟수만큼 통과하도록 일정시간 동안 순환시키거나, 점도계(109)로 측정한 슬러지의 점도가 일정 이하로 낮아졌을 때까지 순환하도록 할 수 있다.
본 발명의 슬러지처리장치(100)는 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 슬러지이송관(101)을 농축된 슬러지가 보관되어 있는 농축조(농축조가 별도로 구비되지 않고 침전조가 농축조의 기능을 겸할 경우, 침전조)와 슬러지가 소화되어 바이오가스가 생성되는 소화조 사이에 연결하여 운용될 수도 있다.
또한 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 슬러지이송관(101)을 소화조의 상단과 하단에 연결하여 소화조 내의 슬러지를 순환시키면서 파쇄하도록 설치하여 운용될 수도 있다. 이 경우 농축조에서 소화조로 슬러지를 공급하는 슬러지공급관(101-1)을 별도로 구비하여야 한다.
본 발명의 슬러지처리장치(100)는 도 6에 도시한 바와 같이, 소화조순환관(120)과 슬러지순환밸브(121)를 추가로 구비하고, 소화조순환관(120)을 소화조와 슬러지이송관(101)의 가압펌프(103)의 상류에 연결하여 사용할 수 있다. 이와 같이 소화조순환관(120)을 구비한 슬러지 처리장치는 유입밸브(104)를 열고 슬러지순환밸브(121)를 닫아 농축조의 슬러지를 파쇄하여 소화조로 보낼 수도 있고, 유입밸브(104)를 닫고 슬러지순환밸브(121)를 열어 소화조의 슬러지를 순환시키면서 슬러지를 파쇄할 수도 있다.
10 : 벤츄리관,
11 : 벤츄리관몸체, 12 : 버블관, 13 : 마이크로버블발생기, 14 : 연결장치,
100 : 슬러지처리장치,
101 : 슬러지이송관, 101-1 : 슬러지공급관, 102 : 슬러지순환관,
103 : 가압펌프, 104 : 유입밸브, 105 : 유출밸브, 106 : 순환밸브,
107 : 컨트롤러, 108 : 압력계, 109 : 점도계,
110 : 버퍼탱크. 111: 버퍼밸브,
120 : 소화조순환관, 121 : 슬러지순환밸브.

Claims (5)

  1. 입구와 출구의 직경은 크고, 중간 부분의 내부에는 직경이 작은 목이 형성된 벤츄리관몸체(11);
    상기 밴추리관몸체(11)의 입구 쪽에 구비되는 버블관(12);
    그리고, 상기 버블관(12)에 연결되는 것으로서, 마이크로버블을 발생시켜 밴추리관몸체(11)의 입구 쪽에 공급하는 마이크로버블발생기(13);
    로 구성되는, 슬러지 처리용 벤츄리관(10).
  2. 슬러지가 흐르는 슬러지이송관(101);
    상기 슬러지 이송관(101)의 상류측과 하류측에 연결되어, 슬러지가 순환할 수 있는 슬러지순환관(102),
    상기 슬러지이송관(101)에 설치되는 가압펌프(103);
    슬러지이송관(101)의 상류측과 하류측에 각각 설치되는 유입밸브(104)와 유출밸브(105) 그리고 슬러지순환관(102)에 설치되는 순환밸브(106);
    상기 유입밸브(104)와 유출밸브(105) 그리고 순환밸브(106)의 개폐를 제어하는 컨트롤러(107);
    그리고, 상기 슬러지이송관(101)의 가압펌프(103)의 하류 또는 상기 슬러지순환관(102)에 설치되는 제 1항의 벤츄리관(10);
    을 포함하여 구성되는 슬러지처리장치(100).
  3. 제2항에 있어서, 상기 슬러지처리장치(100)는,
    슬러지이송관(101) 또는 슬러지순환관(102)에 점도계(109)를 추가로 구비하여, 처리중인 슬러지의 점도에 따라 컨트롤러(107)가 유입밸브(104)와 유출밸브(105) 그리고 순환밸브(106)의 개폐를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는, 슬러지처리장치(100).
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 슬러지처리장치(100)는,
    상기 슬러지순환관(102)에 버퍼탱크(110)와 버퍼밸브(111)를 추가로 구비하여, 일정 량의 슬러지가 슬러지이송관(101)과 슬러지순환관(102)을 따라 순환하면서 처리되는 것을 특징으로 하는, 슬러지처리장치(100).
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 슬러지처리장치(100)는,
    상기 슬러지이송관(101)의 상류 측은 농축조에 연결되고 하류측은 소화조에 연결되고;
    한쪽 끝은 소화조에 연결되고 다른 쪽 끝은 슬러지이송관(101)의 가압펌프(103)의 상류에 연결되는 소화조순환관(120)과, 상기 소화조순환관(120)에 구비되는 슬러지순환밸브(121)를 추가로 구비하여;
    농축조의 슬러지를 파쇄하여 소화조로 보내면서 슬러지를 처리하는 기능과, 소화조의 슬러지를 순환시키면서 파쇄하여 슬러지를 처리하는 기능을 겸한 것을 특징으로 하는, 슬러지처리장치(100).
KR1020100068013A 2010-07-14 2010-07-14 마이크로버블발생기를 구비한 벤츄리관 및 이를 이용한 슬러지처리장치 KR101162533B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100068013A KR101162533B1 (ko) 2010-07-14 2010-07-14 마이크로버블발생기를 구비한 벤츄리관 및 이를 이용한 슬러지처리장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100068013A KR101162533B1 (ko) 2010-07-14 2010-07-14 마이크로버블발생기를 구비한 벤츄리관 및 이를 이용한 슬러지처리장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120007309A KR20120007309A (ko) 2012-01-20
KR101162533B1 true KR101162533B1 (ko) 2012-07-09

Family

ID=45612685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100068013A KR101162533B1 (ko) 2010-07-14 2010-07-14 마이크로버블발생기를 구비한 벤츄리관 및 이를 이용한 슬러지처리장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101162533B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101916120B1 (ko) 2018-05-31 2019-01-30 대구환경공단 탈수 전 슬러지 처리 시스템 및 방법
KR102005213B1 (ko) 2019-01-29 2019-07-29 대구환경공단 탈수 전 슬러지 처리 방법
KR102379112B1 (ko) 2020-10-27 2022-03-25 (주)국제환경기술 순환형 폐수 전처리 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114149167B (zh) * 2021-12-20 2024-02-06 黑龙江省科学院高技术研究院 一种空化技术处理剩余污泥释放内碳源处理装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060027100A1 (en) 2003-06-13 2006-02-09 Five Star Technologies, Inc. Device and method for generating micro bubbles in a liquid using hydrodynamic cavitation
US20070257381A1 (en) 2006-05-08 2007-11-08 Chuang Shuo W Cavitation generating system
JP2008173628A (ja) 2006-12-18 2008-07-31 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology 微生物破砕装置
KR100866620B1 (ko) 2007-05-15 2008-11-04 삼창기업 주식회사 수리동력학적 캐비테이션을 이용한 슬러지 전처리 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060027100A1 (en) 2003-06-13 2006-02-09 Five Star Technologies, Inc. Device and method for generating micro bubbles in a liquid using hydrodynamic cavitation
US20070257381A1 (en) 2006-05-08 2007-11-08 Chuang Shuo W Cavitation generating system
JP2008173628A (ja) 2006-12-18 2008-07-31 Kitakyushu Foundation For The Advancement Of Industry Science & Technology 微生物破砕装置
KR100866620B1 (ko) 2007-05-15 2008-11-04 삼창기업 주식회사 수리동력학적 캐비테이션을 이용한 슬러지 전처리 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101916120B1 (ko) 2018-05-31 2019-01-30 대구환경공단 탈수 전 슬러지 처리 시스템 및 방법
KR102005213B1 (ko) 2019-01-29 2019-07-29 대구환경공단 탈수 전 슬러지 처리 방법
KR102379112B1 (ko) 2020-10-27 2022-03-25 (주)국제환경기술 순환형 폐수 전처리 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120007309A (ko) 2012-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100785327B1 (ko) 초음파와 수리동력학적 캐비테이션을 이용한 하수 및슬러지 처리장치 및 이를 이용한 하수 및 슬러지 처리방법
KR101367765B1 (ko) 수리동력학적 캐비테이션을 이용한 슬러지 처리장치
US6514411B2 (en) Process for controlling foam in a treatment reactor
KR101162533B1 (ko) 마이크로버블발생기를 구비한 벤츄리관 및 이를 이용한 슬러지처리장치
US20150096343A1 (en) Methods and systems for biodegradable waste flow treatment using a transport fluid nozzle
KR20160040132A (ko) 폐수 처리 방법 및 시스템
JP5064338B2 (ja) 排水処理装置
KR101363477B1 (ko) 재래식 혐기성 소화기술을 개선한 고율 연속 회분식 소화장치
KR100540014B1 (ko) 고농도 폐수처리를 위한 전처리 장치 및 방법
JP6594591B1 (ja) 下水処理装置および下水処理方法
KR102005213B1 (ko) 탈수 전 슬러지 처리 방법
JP2007014864A (ja) 廃水の嫌気性処理方法および処理装置
KR101126125B1 (ko) 2상 소화조를 구비한 슬러지 및 유기성폐수 처리장치
KR101286072B1 (ko) 2상 혐기소화 장치
KR100593010B1 (ko) 스플릿 플로우형 초음파 슬러지 분해 반응기를 갖는하.폐수처리 장치
CN212954766U (zh) 一种连续模式纳米气泡移动床生物膜反应器系统
KR101763884B1 (ko) 슬러리를 효율적으로 제거할 수 있도록 하는 밀폐형 반응조를 포함하는 수처리 시스템
KR101030097B1 (ko) 혐기성 소화 촉진 장치 및 이를 포함하는 소화 장치
KR101029713B1 (ko) 초음파를 이용한 축산폐수의 혐기성 소화 처리 장치
US6168717B1 (en) Process for controlling foam in a treatment reactor
AU2019414856A1 (en) Method and device for improving sludge biodegradability
KR101405879B1 (ko) 캐비테이션 효과를 이용한 슬러지 가용화 및 감량화 처리방법
KR100849165B1 (ko) 슬러지 미립화 장치
CN113260597B (zh) 改进的甲烷化方法和设备
KR100949346B1 (ko) 슬러지 처리장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160610

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180625

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190626

Year of fee payment: 8