KR101226945B1

KR101226945B1 - 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR101226945B1
Application number: KR1020120126382A
Authority: KR
Inventors: 김복현; 김갑
Original assignee: 주식회사 세진파워; 김갑; 김복현
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2013-02-15

Abstract

본 발명은 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법에 관한 것으로, 상수 및 하수, 오폐수 처리를 위한 원수가 통과하는 원수관(10)과; 원수에 포함된 이물질이 응집되어 플럭이 형성되도록 응집제를 공급하는 약품공급라인(20)과; 상기 약품공급라인(20)과 관결합되고, 상기 약품공급라인(20)으로부터 약품을 공급받아 물과 혼화하는 약품 혼화장치(30)와; 일단이 상기 원수관(10) 일면에 관결합되고, 타단이 상기 약품 혼화장치(30)에 관결합된 약품공급라인 결합 반대편측으로 관결합되어 혼화된 약품을 혼화도 상태를 유지하면서 라인인동시키도록 마련된 라인믹서(40)와; 응집제가 투입된 관내 원수의 색상변화에 따른 색상을 실시간 측정감지하여 전송하는 컬러 센서(60)와; 상기 컬러 센서(60)로부터 전송받은 원수의 색 온도와 원수의 유형에 따른 응집제 투입량 단계별 색 온도 정보의 단계별 색 온도 응집제 투여량과 대비하여 결정된 실시간 응집제 투입량을 통한 연산된 결과값에 따라 상기 약품 혼화장치(30)로 공급되는 응집제 양과 상기 약품 혼화장치와 상기 라인믹서(40);로 마련 구성된 시스템을 통해 원수관 내부의 원수(原水) 색상 또는 색 온도를 실시간 측정하여 그 측정결과에 따라 원수관으로 공급되는 응집제의 양에 따른 색상 또는 색 온도와 플럭 형성도를 실시간으로 대응하여 조절해줌으로써, 원수의 응집효율을 향상시킬 수 있고, 투입되는 응집제의 양을 절감시킬 수 있으며, 원수의 응집효율이 향상됨에 따라 수처리시간의 단축 및 수처리효율을 향상시킬 수 있는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법{Automatic analysis of shape and color correction due to sludge flocculation fast mixing system and method}

본 발명은 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원수 및 슬러지 플럭의 탁도를 색상을 통해 측정한 결과와 슬러지의 플럭 형상 이미지 결과를 통해 보정한 값에 의하여 응집제 투여량을 자동결정하여 공급함으로써, 슬러지 처리에 따른 과다한 응집제 투여에 의한 경제적 손실을 최소화하고, 플럭형성이 최적인 응집제 투여가 가능하여 보다 효율적인 수처리가 가능한 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 정수 및 하수, 폐수 등의 수처리를 위해서는 원수를 원수관을 통해 처리조로 이송시켜야만 하며, 이때 원수관 또는 응집조, 혼화기에 일정 약품(응집제)을 투입하여 원수에 포함되어 있는 이물질(부유물)들이 서로 응집되도록 하여 처리조로 공급되도록 하고 있으며, 이러한 약품을 투입하는 전처리를 혼화 시스템이라 한다.

종래의 약품 투입을 위한 혼화 시스템은 처리를 위한 원수가 통과하는 원수관의 관 또는 응집조, 혼화기 등의 일측에 응집제의 투입을 위한 공급파이프가 설치되고, 응집제를 투입 할 약품공급 설비가 별도로 구성되어 있다.

상기 약품공급설비는 자체적으로 약재통과 정량펌프를 포함하고 있어서 관리자에 의해 셋팅된 양만큼의 응집제가 노즐로 공급되도록 동작한다.

이와 같이 구성된 종래의 혼화 시스템은 관리자가 셋팅한 정보에 따라 약품공급설비로부터 배출된 응집제가 약품공급라인을 통해 중앙부로 공급되고, 상기 공급펌프는 원수관으로부터 펌핑한 슬러지를 공급파이프를 통해 공급함으로써, 응집제는 원수관 또는 응집조, 혼화기 등의 중심부를 통해 분사되고, 슬러지와 응집제가 혼화된 후 원수관 또는 응집조, 혼화기 등 내부로 확산되어 원수관 혼합되게 된다.

일반적으로 원수에는 음이온/양이온 전하 값이 존재하고, 투입되는 응집제는 양이온/음이온의 전하 값을 가지고 있어서 원수관에 응집제가 투입되면 원수가 양이온의 응집제를 끌어당겨 이물질(부유물)들이 한데 엉기면서 플럭이 형성되고, 일정 크기가 되면 원수 아래로 침전 또는 후단설비인 탈수기, 농축기 등으로 이송되며, 만약 상기 응집제의 투입량이 원수에 비해 충분하지 못하면 이물질이 효과적으로 응집되지 못한 채 처리조 또는 후단설비인 탈수기, 농축기 등으로 공급되어 수처리 시간이 길어지게 되어 처리조 또는 후단설비인 탈수기, 농축기 등의 처리효율이 저하되고, 투입되는 응집제의 양이 원수에 비해 과하게 되면 불필요한 응집제를 소비하게되는 문제점이 발생하게 되어 수처리 비용이 상승하는 결과를 초래하게 된다.

따라서, 상술한 바와 같은 종래의 혼화시스템은 관리자가 일정주기(예를 들면, 오전과 오후)마다 원수관으로부터 시료를 채취하여 원수와 응집제 상호간의 혼화도를 측정하고, 그 측정결과에 따라 수작업으로 투입되는 응집제의 양을 조절해주고 있다. 이에 따라 인력이 항상 상주하여야 하는 번거로움과 불필요한 인력의 낭비 및 불필요한 비용의 지출을 초래하여 결국에는 수처리 비용 상승에 반영되는 문제가 발생된다.

또한, 종래의 혼화시스템은 앞서 상술한 바와 같이, 투입된 응집제에 대한 원수의 혼화도를 관리자가 수작업으로 일정 주기마다 측정하고, 그 측정결과에 따라 응집제의 투입량을 조절해주는 것이기 때문에 원수관을 통과하는 원수의 유량이 일정하지 않을 경우 원수의 혼화도가 불규칙해지는 문제점이 있다. 이는 원수의 유량의 변화가 빠르게 되면 관리자가 수작업으로 측정하는 시간과 대비하여 적절하게 실시간으로 응집제 투입량을 조절하기란 사실상 불가능하기 때문이며, 이러한 이유에서 원수에 적정한 응집제가 실시간에 가깝게 투입되지 않게 되면 원수의 이물질 응집률이 낮아지게 되어 결국 처리조에서의 수처리 시간이 길어질 뿐만 아니라 처리 효율이 현저히 떨어지는 문제점이 발생하고 있었다.

또한, 이러한 응집제의 투입부족으로 인해 불필요하게 많은 양의 응집제가 투입되는 경우에도 많은 양의 응집제가 과다사용함에 따른 원수 내의 응집제를 별도 처리해야되는 2차 처리의 문제점과 응집제를 별도 처리해야 하는 별도의 비용이 더 발생되고, 방류수의 약품잔량 문제 등으로 2차 오염발생되어 이 또한 결국에는 수처리 비용의 상승을 초래하는 문제점이 있었다.

한편, 이러한 문제점을 개선하기 위해 최근 개시되고 있는 혼화시스템으로는 원수에 빛을 투과시켜 탁도에 따른 빛의 투과율을 측정한 후, 응집제를 측정값에 맞추어 자동 투입하는 시스템이 시행되고 있다.

그러나, 이러한 빛의 투과율에 따른 응집제 투여량을 결정하는 혼화시스템은 원천 기술이 외산제품으로 상당히 고가이고, 원수의 미세변화 예를 들면 빛이 투과되는 부분이 플럭 등에 의해 가려지게 되는 문제 등으로 인해 빛의 감지가 일정하지 못하다는 문제로 인해 사실상 응집제 투여량이 적거나 과다해지는 등의 문제로 여전히 종래 혼화시스템의 문제를 그대로 안고 있다.

더욱이, 배관이 낡거나 스케일 등으로 인해 빛의 투과율에 영향을 주게 되어 주기적으로 배관의 스케일 제거를 위해 분해 청소해야 하는 번거로움이 발생되고 있고, 단순 빛의 투과율로만 측정하게 되어 앞서 상술한 원수의 미세한 변화 및 관내 환경변화 등으로 인해 오작동 또는 측정 정확성이 떨어지는 문제점이 있으며, 2차 보정검증 자체가 되지 않아 사실상 응집제의 자동투입의 의미가 상실되는 문제점이 있었다.

또한, 원수내의 슬러지 미세농도 자체의 감지가 불가능하여 탁도에 영향을 줄 수 있는 플럭과 농도에 따른 오차로 인해 앞서 측정 정확성이 떨어지는 문제를 더욱 배가시키는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 원수관 또는 응집조, 혼화기 내부의 원수(原水) 색상을 실시간 측정하고, 원수의 플록 이미지에 의한 플럭 형성도를 실시간 측정하여 원수의 색상에 따른 색상 대조와 플럭 형성도의 측정값을 통해 연산된 보정값으로 혼화도에 따른 원수관으로 공급되는 응집제의 양을 자동 조절해주도록 구성함으로써, 투입되는 응집제의 양을 절감할 수 있어 응집제 투입 비용을 절감할 수 있고, 응집제 투입량을 최적으로 조절함에 따른 원수의 응집효율을 향상시킬 수 있으며, 원수의 응집효율이 향상됨에 따라 처리조, 후속공정(탈수기, 농축기) 수처리시간의 단축 및 수처리효율을 향상시킬 수 있는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 응집제가 투여된 원수의 반응 온도를 감지 측정하여 측정된 원수의 온도값에 따른 색상의 변화를 측정하고, 원수의 최초 색상과 응집제와 반응되는 원수의 반응열에 따른 변화되는 색상 및 원수 내 응집제에 의한 플럭 형성도를 종합적으로 측정 보정하여 응집제 투입량을 제어함에 따라 보다 정확한 응집제 투입이 가능하여 색상변화에 정확히 대응하고, 이로 인해 응집제 투입 비용을 절감할 수 있고, 수처리 시간 및 수처리 효율을 최적으로 수행할 수 있는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템은 상수 및 하수, 오폐수 처리를 위한 원수가 통과하는 원수관(10)과; 원수에 포함된 이물질이 응집되어 플럭이 형성되도록 응집제를 공급하는 약품공급라인(20)과; 상기 약품공급라인(20)과 관결합되고, 상기 약품공급라인(20)으로부터 약품을 공급받아 물과 혼화하는 약품 혼화장치(30)와; 일단이 상기 원수관(10) 일면에 관결합되고, 타단이 상기 약품 혼화장치(30)에 관결합된 약품공급라인 결합 반대편측으로 관결합되어 혼화된 약품을 혼화도 상태를 유지하면서 라인인동시키도록 마련된 라인믹서(40)와; 응집제가 투입된 관내 원수의 색상변화에 따른 색상을 실시간 측정감지하여 전송하는 컬러 센서(60)와; 상기 컬러 센서(60)로부터 전송받은 원수의 색 온도와 원수의 유형에 따른 응집제 투입량 단계별 색 온도 정보의 단계별 색 온도 응집제 투여량과 대비하여 결정된 실시간 응집제 투입량을 통한 연산된 결과값에 따라 상기 약품 혼화장치(30)로 공급되는 응집제 양과 상기 약품 혼화장치와 상기 라인믹서(40)를 제어하도록 마련된 제어수단(70);을 포함한다.

여기서, 상기 원수관(10)으로부터 유입되는 원수가 상기 라인믹서(40) 측을 지나면서 혼화된 응집제를 공급받고, 응집제가 포함된 원수의 유량 및 유속을 측정하도록 상기 원수관(10)의 동일직선상 사이에 관연결되는 유량계측기(50)가 더 형성되되, 상기 유량계측기(50)로부터 원수의 유량 및 유속정보를 상기 제어수단(70)으로 전송하고, 상기 제어수단(70)에서 컬러센서에 의해 얻어진 응집제 투여량과 상기 유량계측기(50)를 통해 전송받은 원수의 유량 및 유속정보를 통합 보정하여 응집제 투여량을 제어하도록 마련된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 컬러 센서(60)는 응집제 투여에 따른 원수내 응집반응에 따라 발생되는 미세 발열에 의한 원수 온도를 촬영 측정하여 온도변화에 따라 색상으로 표시되는 열감지 센서로 형성된 것이 바람직하다.

한편, 상기 원수관(10)에 흐르는 원수에 응집제 투입에 따른 플럭 형성이미지를 촬영하고, 촬영된 플럭 형성이미지를 전송하는 포토센서(80)를 더 구비하되, 상기 제어수단(70)은 상기 포토센서(80)로부터 전송받은 플럭 형성 이미지의 플럭 형성도와 최적 플럭 형상과 대조하여 연산하고, 연산된 정보를 상기 색상 또는 유량 및 유속 데이터를 통합하여 연산된 결과값에 따라 상기 약품혼화장치(30)로 공급되는 응집제 양과 상기 라인믹서(40) 또는 약품 혼화장치를 제어하도록 마련된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 제어수단(70)은 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장의 원수의 응집제 투여량에 따른 단계별 최적 색상값이 저장된 색상 저장부(72)와; 상기 색상 저장부(72)의 색상 데이터와 원수관의 컬러 센서(60)로부터 전송된 색상과 실시간 비교연산하는 색상비교연산부(74)와; 원수의 유량 및 유속 정보를 통해 응집제 혼화도와 라인믹서, 약품혼화장치의 혼화된 응집제 배출속도를 연산하는 배출속도연산부(76)와; 상기 색상비교연산부(74)와 상기 배출속도연산부로부(76)터 연산된 데이터를 기준으로 응집제 투여량 및 약품혼화장치(30)와 라인믹서(40)를 제어하는 제어부(78);로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 원수의 유형에 따른 응집제 투입 단계별 색상은 색상에 따른 색 온도값으로 표기하되, 기준 색 온도에 대한 다음 단계의 색 온도로 결정되기 위한 색 온도값으로의 허용오차는 ±500K인 것이 바람직하다.

한편, 상기 제어수단(70)에는 원수에 투여된 응집제량에 따라 형성되는 플럭 형성값이 저장된 플럭형성 저장부(72')가 더 형성되고, 상기 플럭형성 저장부(72')의 플럭형성값과 원수관내 원수의 실시간 플럭형성 이미지 정보를 비교연산하는 플럭비교연산부(74')가 더 구비되는 것이 바람직히다.

한편, 이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 색상과 형상분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템을 통한 방법은 처리조 및 후단설비(탈수기, 교반기)로 공급되는 원수관의 원수의 유량 및 유속을 측정하여 측정정보가 제어수단으로 전송되는 유체정보 송출단계(S100)와; 상기 유체정보 송출단계의 거친 관내 원수의 색상을 컬러 센서에 의해 검출하여 색상 또는 색 온도값이 제어수단으로 송출되는 색상송출단계(S200)와; 상기 색상 송출단계를 통해 전송받은 색상 또는 색 온도값과 기 저장된 원수의 유형에 따른 응집제 투입 단계별 색상 또는 색 온도값과 대비하여 응집제 투여량을 구하는 응집제 투여량 산출단계(S300)와; 상기 유체정보 송출단계를 통해 얻은 원수의 유량 및 유속을 산출하여 혼화장치의 응집제 혼화도를 결정하고, 라인믹서를 통한 관내 응집제 배출속도를 산출하는 유체정보 산출단계(S400)와; 상기 응집제 투여량 산출단계를 통해 산출된 응집제 투여량과 유체정보 산출단계를 통해 얻어진 혼화도 및 응집제 배출속도를 종합하여 연산 보정하고, 보정된 값을 통해 최종 급속혼화된 응집제를 원수관 내로 투입하는 응집제 투입완료 단계(S500);를 포함한다.

여기서, 상기 응집제 투여량 산출단계(S300)는 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장의 원수의 응집제 투여량에 따른 단계별 최적 색상 또는 색 온도값 유형 중 컬러 센서에 의해 측정된 원수의 유형과 대응되는 어느 하나의 색상 또는 색 온도값을 선택하는 비교기준선정단계(S310)와; 상기 컬러 센서를 통해 실시간 송출된 원수의 색상 또는 색 온도가 상기 비교기준선정단계로부터 선정된 원수의 단계별 색상 또는 색 온도의 허용오차범위내일 경우와, 허용오차범위외일 경우를 판단하여 허용오차범위내일 경우에는 단계별 색상 또는 색 온도값에 대응되는 응집제 투여량을 결정하는 색상 응집제 투여량 결정단계(S320);로 산출되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 응집제 투여량 산출단계(S300)에는 원수관에 포토센서를 더 구비하여 상기 원수관에 흐르는 원수에 응집제 투입에 따른 플럭 형성이미지를 촬영하고, 촬영된 플럭 형성이미지 데이터를 송출하는 플럭형상정보 송출단계(S330)와; 상기 플럭형상정보 송출단계를 통해 전송된 플럭 형성 이미지 데이터와 응집제 투입 단계별 최적 플럭 형상과 대조하여 응집제 투입량을 결정하는 플럭형성 응집제 투입량 결정단계(S340);를 더 포함한다.

본 발명은 원수관 내부의 원수(原水) 색상 또는 색 온도를 실시간 측정하고, 원수의 플럭 이미지에 의한 플럭 형성도를 실시간 측정하며, 측정된 원수의 색상 또는 색 온도에 따른 색상 또는 색 온도 대조와 플럭 형성도의 측정값을 통합하여 연산된 보정값으로 원수관으로 공급되는 응집제의 양을 자동 조절해주도록 구성함으로써, 투입되는 응집제를 과다하게 투입하지 않고 최적량으로 투입이 자동으로 가능하여 방류수 약품 잔량에 따른 2차오염을 방지하고, 응집제 비용을 절감함과 함께 원수의 응집효율을 향상시킬 수 있으며, 원수의 응집효율이 향상됨에 따라 원수의 처리 시간의 단축 및 수처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

나아가, 응집제가 투여된 원수의 반응 온도를 감지 측정하여 측정된 원수의 온도값에 따른 색상 또는 색 온도의 변화를 측정하여 원수의 최초 색상 또는 색 온도와 원수 내 응집제에 의한 플럭 형성도를 종합적으로 측정 보정하여 응집제 투입량을 제어함에 따라 보다 정확한 응집제 투입이 가능하고, 이로 인해 응집제 투입의 비용을 절감할 수 있고, 수처리 시간 및 효율을 최적으로 수행이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템의 계통도이다.
도 2는 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템의 원수 유형별 응집제 투여량에 따른 기준 색 온도를 표시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템의 다른 실시예를 도시한 계통도이다.
도 4는 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법의 제어수단의 계략도이다.
도 5는 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법의 제어수단의 또 다른 실시예의 계략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템을 이용한 방법을 도시한 공정흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템을 이용한 방법의 응집제 투여량 산출단계의 공정흐름도이다.
도 8은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템을 이용한 방법의 응집제 투여량 산출단계의 또 다른 실시예의 공정흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템 및 방법의 구성 및 작용에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템의 계통도이고, 도 2는 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템의 원수 유형별 응집제 투여량에 따른 기준 색 온도를 표시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템의 다른 실시예를 도시한 계통도이고, 도 4는 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법의 제어수단의 계략도이며, 도 5는 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법의 제어수단의 또 다른 실시예의 계략도이다.

본 발명의 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장의 원수 유형별로 응집제 투여량에 따른 단계별 원수의 탁도에 따른 최적 색상 또는 색 온도를 기준으로 하여 원수의 유형에 따른 실시간 색상 또는 색 온도를 측정한 결과와 응집제 투입에 따른 원수의 슬러지 플럭 형상 이미지 결과를 통해 최적 플럭 형상과 대조하여 산출된 측정값과 통합 보정한 값에 의하여 응집제 투여량을 자동결정하여 공급이 가능한 것으로, 슬러지 처리에 따른 과다한 응집제 투여에 의한 경제적 손실을 최소화하고, 플럭형성이 최적인 응집제 투여가 가능하여 보다 효율적인 수처리가 가능하도록 도 1에 도시된 바와 같이, 원수관(10), 약품공급라인(20), 약품 혼화장치(30), 라인믹서(40), 컬러 센서(60), 제어수단(70)으로 구성된다. 이와 같은 구성에서 유량 및 유속 정보를 측정하기 위해 유량계측기(50)를더 구성하고 플럭 형상 이미지를 실시간 측정하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 포토센서(80)가 더 구비된다.

상기 원수관(10)은 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장 중 어느 하나에서 발생되는 정수 및 하수 처리를 위한 원수가 통과하는 관이다. 상기 원수관(10)에는 원수의 탁도, 농도 등의 성상에 따른 응집제 투입을 위한 약품공급라인(20), 약품 혼화장치(30), 라인믹서(40), 유량계측기(50), 컬러 센서(60), 포토센서(80)가 결합되어 원수로부터 측정된 측정값과 원수관(10) 내의 원수의 유량 및 유속을 종합적으로 측정하여 효과적인 응집제 투입량을 계산하게 된다. 여기서, 상기 원수관(10)의 직경에 따라 유량 및 유속이 결정된다.

상기 약품공급라인(20)은 전술한 원수관(10)을 통과하는 원수에 포함된 이물질이 응집되어 플럭이 형성되도록 응집제를 공급하는 라인으로 후술되는 약품 혼화장치에 의해 응집제가 물과 혼화되어 투입되도록 마련된다.

상기 약품 혼화장치(30)는 상기 약품공급라인(20)과 관결합되고, 상기 약품공급라인(20)으로부터 약품을 공급받아 물과 혼화하여 후술되는 컬러 센서 내지는 포토센서와 유량계측기를 통한 측정값을 통해 제어수단에서 연산한 산출값으로 최적의 응집제 투입량 산출하여 전술한 상기 약품공급라인(20)으로부터 공급받아 혼화하여 원수의 빠른 플럭 형성이 가능하도록 마련된다.

상기 라인믹서(40)는 전술한 약품 혼화장치를 통해 슬러지와 응집제가 혼화된 혼화도를 유지하면서 원수관(10) 내를 흐르는 원수에 투입하도록 마련된 것으로, 일단이 상기 원수관(10) 일면에 관결합되고, 타단이 상기 약품 혼화장치(30)에 관결합된 약품공급라인 결합 반대편측으로 관결합된다.

상기 유량계측기(50)는 원수의 유량 및 유속을 측정하여 후술되는 제어수단으로 측정값을 전송하도록 마련된 것으로, 상기 원수관(10)으로부터 유입되는 원수가 상기 라인믹서(40) 측을 지나면서 혼화된 응집제를 공급받고, 응집제가 포함된 원수의 유량 및 유속을 측정하도록 상기 원수관(10)의 동일직선상 사이에 관연결된다. 여기서, 상기 유량계측기(50)는 후술되는 전술한 라인믹서(40)와 측정센서 사이에 위치되어 응집제가 투입된 상태의 원수 유량 및 유속을 측정하는 것이 바람직하다.

상기 컬러 센서(60)는 응집제가 투입된 관내 원수의 색상변화에 따른 색 온도를 실시간 측정하여 전송하는 것으로, 원수관에 상측 일면에 결합되어 구성된다. 여기서, 상기 컬러 센서(60)는 열감지 센서로 구성하여도 바람직하다.

즉, 원수의 최초 상태의 색상 또는 색 온도를 측정하고, 이후, 응집제를 원수에 순차투입하게 되면 원수의 불순물 등이 응집되어 플럭을 형성하면서 탁도가 개선되게 된다. 이 때, 실시간 원수의 색상 또는 색온도를 측정하고, 측정된 색상 또는 색온도값은 원수의 응집제 투여량에 다른 단계별 최적 색상 또는 색온도값과 대조하여 응집제 투여량을 후술되는 제어수단에서 산출하여 약품공급라인으로부터의 응집제 공급을 제어하는 것이다.

따라서, 색상 또는 색온도가 응집제가 투입되지 않은 최초 원수의 색상 또는 색온도값에 가까우면 응집제 투입을 계속적으로 진행하면서 실시간 색상 또는 색온도값을 측정하고, 이후, 색상 또는 색온도값이 가장 최적의 응집제 투입에 따른 원수의 색상 또는 색온도값이 측정되면 약품공급라인으로부터의 응집제 투입을 제한하여 과다한 응집제 투입을 방지할 수 있다.

한편, 상기 컬러 센서(60)는 앞서 잠시 언급한 바와 같이, 응집제 투여에 따른 원수내 응집반응에 따라 발생되는 미세 발열에 의한 원수 온도를 감지 측정하여 온도변화에 따라 색상 또는 색 온도로 표시되는 열감지 센서로 형성되어도 바람직하다. 상기 열감지 센서는 응집제 투여량에 따른 미세열을 측정함으로써, 이를 색상 또는 색온도값으로 변화하여 그 측정값을 비교 보정하고, 이를 통해 응집제 투입량을 제어할 수 있는 것이다.

즉, 최초 원수의 온도에 따른 색온도와 응집제가 투여되면서 양전하와 음전하의 플럭형성에 따른 반응열로 인해 발생되는 미세열로 인해 원수의 온도 변화를 열감지 센서를 통해 측정하고, 열감지 센서에 의한 열분포에 따른 색온도 변화를 측정하여 응집제 투여량을 산출하는 것이다.

더욱이, 상술한 상기 컬러센서와 열감지 센서를 개별적으로 구성하여 형성하거나 컬러센서 및 열감지센서 모두를 구비하여 이를 통한 색상 또는 색 온도값을 동시에 측정하여 색상 또는 색 온도의 오차범위를 보정하여 최적의 응집제 투여량을 산출하여도 더욱 효과적인 응집제 투여량 산출하여도 바람직하다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 원수관(10)에 흐르는 원수에 응집제 투입에 따른 플럭 형성이미지를 촬영하고, 촬영된 플럭 형성이미지를 전송하는 포토센서(80)를 더 구비하여도 바람직하다. 여기서, 상기 포토센서는 원수관(10) 내에 응집제가 투입되어 형성되는 플럭의 형성 이미지를 촬영하고, 촬영된 플럭 형성이미지를 최적의 플럭 형성이미지와 대조하여 응집제 투입량을 산출한다. 즉, 상기 포토센서(80)로부터 전송받은 플럭 형성 이미지의 플럭 형성도와 최적 플럭 형상과 대조하여 후술되는 제어수단(70)에 의해 연산하고, 플럭 형성이미지에 의해 연산된 정보를 앞서 상술한 상기 색상 또는 색 온도 내지는 유량 및 유속 데이터를 통합하여 연산된 결과값에 따라 상기 약품혼화장치(30)로 공급되는 응집제 양과 상기 라인믹서(40)를 제어하여 원수 내에 응집제 투여량을 제어하여 보다 정확한 응집제 투입이 가능하다.

상기 제어수단(70)은 컬러 센서, 포토센서, 유량계측기로부터 전송되는 측정정보를 수신하여 연산하고, 연산된 측정값을 산출보정하여 약품혼화장치, 약품공급라인, 라인믹서를 제어하여 응집제 투여량을 제어하도록 마련된 것으로, 상기 컬러 센서(60)로부터 전송받은 원수의 색상 또는 색 온도와 원수의 유형에 따른 응집제 투입량 단계별 색상 또는 색 온도 정보의 단계별 색상 또는 색 온도 응집제 투여량과 대비하여 결정된 실시간 응집제 투입량을 산출한다. 그리고, 선택적으로는 상기 유량계측기(50)를 통해 전송받은 원수의 유량 및 유속 정보를 산출된 실시간 응집제 투입량과 통합하여 연산된 결과값에 따라 상기 약품 혼화장치(30)로 공급되는 응집제 양과 상기 라인믹서(40)를 제어하도록 마련된다.

여기서, 상기 제어수단(70)은 도 4에 도시된 바와 같이, 색상 저장부(72), 색상비교연산부(74), 배출속도연산부(76), 제어부(78)로 구성된다. 여기서, 상기 색상 저장부(72)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장의 원수의 응집제 투여량에 따른 단계별 최적 색 온도값이 저장된다.

상기 색상비교연산부(74)는 전술한 상기 색상 저장부(72)에 저장된 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장의 원수의 응집제 투여량에 따른 단계별 최적 색상 또는 색 온도 데이터와 원수관의 컬러 센서(60)로부터 전송된 색상 또는 색온도와 실시간 비교연산한다.

여기서, 상기 색상비교연산부(74)는 도 2에 도시된 원수의 발생 유형별 색상 또는 색 온도 데이터와 비교하여 응집제 투여량을 산출하는 것으로, 하수처리장의 예를 들면 원수관(10)으로 유입되는 최초 원수는 검정색에 가까운 색상 또는 색 온도를 가진다. 여기에 약품공급라인을 통해 공급되는 응집제를 약품혼화장치를 통해 혼화하여 라인믹서에 의해 원수관 내의 원수에 혼합되어 응집반응이 발생되도록 한다.

이와 같이 응집제를 투여하기 시작하면 원수는 응집제에 의해 플럭이 형성되기 시작하고, 최초 부유물질 등의 이물질에 의해 색상 또는 색 온도가 검정색에 가까운 원수는 점차 회색의 색상 또는 색 온도값을 가지게 된다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 슬러지 침전조 또는 후속설비인 탈수기, 농축기로 유입되기 전 최적의 플럭형성을 위한 응집제의 최적 투여량에 근접하여 색상 또는 색 온도를 컬러 센서(60)에 의해 실시간 측정하여 나타내게 되고, 이를 통해 응집제의 과다 투여를 방지할 수 있는 것이다.

이외에도 도 2에 도시된 바와 같이, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장 등에서 발생되는 원수의 고유색상의 색 온도값을 대조하면서 응집제 투여량이 가능함에 따라 과다한 응집제 투여를 방지하여 경제적이며, 과다투여로 인한 2차적 처리의 문제를 방지할 수 있는 것이다.

상기 배출속도연산부(76)는 응집제가 원수에 체류하면서 플럭형성을 위한 반응 시간을 고려하여야 하기 때문에 선택적으로 구비되는 상기 유량계측기(50)로부터 전송받은 원수의 유량 및 유속 정보를 통해 응집제 혼화도와 라인믹서의 혼화된 응집제 배출속도를 연산한다. 여기서, 응집제 배출속도는 유속이 느리거나 유량이 적을 경우 응집제 투여량이 유량과 유속에 적합하도록 배출속도를 낮추고, 유속이 빠르거나 유량이 많을 경우 응집제 투여량을 높이도록 배출속도를 크게 한다. 이유는 유속이 느리거나 유량이 적을 경우 응집제와 반응시간이 충분하지만 유속이 빠르거나 유량이 클 경우에는 응집제와 반응시간이 충분하지 못하기 때문에 응집제 투입속도를 제어하는 것이다.

상기 제어부(78)는 상기 색상비교연산부(74)와 상기 배출속도연산부(76)로부터 연산된 데이터를 기준으로 응집제 투여량 및 약품혼화장치(30)와 라인믹서(40)를 제어한다.

한편, 상기 제어수단의 색상 저장부(72)에 저장된 상기 원수의 유형에 따른 응집제 투입 단계별 색상 또는 색 온도값의 기준 색상 또는 색 온도에 대하여 컬러 센서로부터 얻어진 색온도값과 대조시, 최초 원수의 색상에서 다음 단계의 색상으로 판독하기 위한 색 온도값으로의 허용오차는 ±500K인 것이 바람직하다.

즉 ±500K 범위내에 색온도값은 색상값을 보다 정밀하게 측정하기 위한 색온도로 측정시, 해당 색 온도값에 대한 응집제 투입량이 그대로 유지된 상태이기 때문에 응집제 투입량을 늘려야 하는 것이고, 기준 색상에서 ±500K를 초과하거나 도달되지 않을 경우에는 색 온도값이 다음 단계로 진행된 것이기 때문에 진행된 다음단계의 색온도에 적합한 응집제 투입량을 줄이거나 늘려야 한다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제어수단(70)에는 원수에 투여된 응집제량에 따라 형성되는 플럭 형성값이 저장된 플럭형성 저장부(72')가 더 형성되고, 상기 플럭형성 저장부(72')의 플럭형성값과 포토센서로부터 얻어지는 원수관내 원수의 실시간 플럭형성 이미지 정보를 비교연산하는 플럭비교연산부(74')가 더 구비된다. 즉, 포토센서를 통해 얻어진 측정값을 제어수단의 플럭형성 저장부에 저장된 플럭형성 이미지와 대조하여 평균값을 산출하고, 산출된 값을 플럭비교연산부를 통해 최적의 응집제 투여량을 산출하여 정확한 응집제 투여량의 자동투입이 가능하고, 이를 통해 응집제의 과다 투여에 따른 경제적 손실과 2차 처리에 대한 문제를 해결할 수 있다.

더욱이, 포토센서를 통해 얻어진 정보와 앞서 상술한 색상 또는 색온도 및 유량, 유속과 종합적으로 비교 판단하여 보정하여 최종 결과를 산출함으로써, 보다 정확한 관 내 원수에 투여되는 응집제 투여량을 최적으로 실시간 적용하여도 바람직하다.

한편, 본 발명의 상기와 같은 시스템을 통해 응집제를 자동 투여하는 방법을 도면을 통해 상술하면 먼저, 도 6은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템을 이용한 방법을 도시한 공정흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템을 이용한 방법의 응집제 투여량 산출단계의 공정흐름도이며, 도 8은 본 발명에 따른 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템을 이용한 방법의 응집제 투여량 산출단계의 또 다른 실시예의 공정흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유체정보 송출단계(S100), 색상 송출단계(S200), 응집제 투여량 산출단계(S300), 유체정보 산출단계(S400), 응집제 투입완료단계(S500)를 통해 가능하다.

상기 유체정보 송출단계(S100)는 처리조(침전지 또는 탈수기, 농축기)로 공급되는 원수관의 유량계측기로부터 원수의 유량 및 유속을 측정하여 측정정보가 제어수단으로 전송되는 단계이다. 여기서, 상기 유체정보 송출단계(S100)에서 측정되는 유량 및 유속은 원수 내의 응집제 혼합과 잔류시간을 결정하여 플럭의 올바른 형성을 유도하는 측정값을 나타낸다.

상기 색상 송출단계(S200)는 원수관내 원수의 색상 또는 색 온도를 컬러 센서에 의해 검출하여 색상 또는 색 온도값이 제어수단으로 송출하는 단계이다. 여기서, 상기 색상 송출단계(S200)에서 원수의 색상 또는 색 온도를 검출하기 위한 색온도 센서로는 열감지센서로 형성하여도 바람직하다.

상기 응집제 투여량 산출단계(S300)는 전술한 상기 색상 송출단계를 통해 전송받은 색상 또는 색 온도값과 기 저장된 원수의 유형에 따른 응집제 투입 단계별 색상 또는 색 온도값과 대비하여 응집제 투여량을 구하는 단계이다. 즉, 상기 응집제 투여량 산출단계(S300)는 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장 등에서 발생되는 원수의 고유 색상 또는 색 온도값에 대응되는 응집제 투여량과 대조하여 최적의 응집제 투여량을 결정함으로써, 과다한 응집제 투여를 방지하여 경제적이며, 과다투여로 인한 방류수의 잔류약품에 대한 2차적 처리의 문제를 방지할 수 있도록 응집제 투여량을 산출하는 단계이다.

상기 유체정보 산출단계(S400)는 앞서 잠시 언급한 바와 같이, 상기 유체정보 송출단계를 통해 얻은 원수의 유량 및 유속을 산출하여 혼화장치의 응집제 혼화도를 결정하고, 라인믹서를 통한 관내 응집제 배출속도를 산출하는 단계이다.

상기 응집제 투입완료 단계(S500)는 상기 응집제 투여량 산출단계를 통해 산출된 응집제 투여량과 유체정보 산출단계를 통해 얻어진 혼화도 및 응집제 배출속도를 종합하여 연산 보정하고, 보정된 값을 통해 최종 급속혼화된 응집제를 원수관 내로 투입하는 단계이다.

즉, 원수가 원수관을 통해 처리조(침전지 또는 탈수기, 농축기)로 이송되기 위해 유입되면 컬러 센서를 통해 최초 원수의 색상을 측정한다. 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 하수처리장의 경우 검정색에 가까운 색상 또는 색 온도, 정수장 및 화학폐수처리장, 식품폐수처리장의 경우 노랑색의 색상 또는 색 온도, 축산분뇨처리장의 경우 황토색에 가까운 색상 또는 색 온도를 측정하여 각각의 원수 유형에 맞는 응집제 투여량을 산출하여 원수관 내의 원수로 투입한다.

이후, 응집제가 투입되면서 도 2에 도시된 바와 같이, 색상 또는 색온도는 응집제 투입량에 따라 단계적으로 변화하게 되고, 최적의 색상 또는 색온도가 최종 검출되면 응집제 투여량을 제한하여 과도한 응집제 투입을 방지한다. 이후에 다시 색상 또는 색 온도가 변화되면 응집제 투입량을 다시 개시하고, 이를 반복적으로 실시간 색상 또는 색 온도 측정에 따라 수행함으로써, 가장 효과적인 응집제 투입이 가능한 것은 자명하다.

한편, 상기 응집제 투여량 산출단계(S300)는 도 7에 도시된 바와 같이, 비교기준선정단계(S310)와 응집제 투여량 결정단계(S320)를 포함한다. 상기 비교기준선정단계(S310)는 앞서 언급한 바와 같이, 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장의 원수의 응집제 투여량에 따른 단계별 최적 색상 또는 색 온도값 유형 중 컬러 센서에 의해 측정된 원수의 유형과 대응되는 어느 하나의 색상 또는 색 온도값을 선택하는 단계이다. 즉, 원수의 유형에 따라 비교대상이 달리 되어야만 정확한 응집제 투여량이 산출되기 때문이다.

상기 응집제 투여량 결정단계(S320)는 상기 컬러 센서를 통해 실시간 송출된 원수의 색상 또는 색온도가 상기 비교기준선정단계로부터 선정된 원수의 단계별 색 온도의 허용오차범위내일 경우와, 허용오차범위외일 경우를 판단하여 허용오차범위내일 경우에는 단계별 색상 또는 색 온도값에 대응되는 응집제 투여량을 결정하는 단계이다. 즉, 색상 또는 색온도가 기준치를 상회했을 경우 응집제 투입량을 제한하고, 색상 또는 색온도 기준값 내에 존재할 경우 응집제를 투입하여 탄력적으로 실시간 측정 색상 또는 색온도값에 대응하여 적용하여 결정하는 것이다.

나아가, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 응집제 투여량 산출단계(S300)에는 플럭형상정보 송출단계(S330), 플럭형성 응집제 투입량 결정단계(S340)를 더 구비하여도 바람직하다. 상기 플럭형상정보 송출단계(S330)는 원수관에 포토센서를 더 구비하여 상기 원수관에 흐르는 원수에 응집제 투입에 따른 플럭 형성이미지를 촬영하고, 촬영된 플럭 형성이미지 데이터를 송출하는 단계이다.

상기 플럭형성 응집제 투입량 결정단계(S340)는 포토센서를 통해 실시간 전송된 플럭 형성 이미지 데이터와 응집제 투입 단계별 최적 플럭 형상과 대조하여 응집제 투입량을 결정하는 단계이다. 즉, 원수 내에 플럭형성이 요구되는 형상으로 형성되지 않고, 그 크기가 작게 형성될 경우에는 응집제를 추가 투여하여 플럭형상이 처리조로 이송되기전 단계의 크기에 적합하도록 하고, 플럭형상 이미지의 크기가 초과할 경우 응집제 투입량을 제한하는 것이다.

한편, 도 7 및 도 8에 도시된 색온도와 플럭형상에 의한 단계별 특징을 통해 통합하여 결과값을 산출하여 응집제 투입량을 제한하게 되면 더욱 정확한 응집제 투입량을 결정할 수 있는 것은 자명한 것이다.

따라서, 본원 발명의 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템 및 방법을 통하면 값비싼 외산 제품을 대체가능하여 외화를 절감할 수 있고, 색상 또는 색온도와 형상 제어로 2차 보정값 검산제어를 통해 원수의 미세한 변화까지 감지가 가능하여 최적의 플럭 형성 및 약품 비용절감과 원수의 처리량이 증대된다.

나아가, 센서 및 분석 검출 부품이 원수와 비접촉하여 측정이 가능함에 따라 부식방지 및 사용수명이 증대되며, 내구성이 크게 향상이 가능하고, 앞서 상술한 원수의 유형별 구분 필요없이 범용사용이 가능하며, 간단한 구성과 원수관 외부에 설치되는 특성상 유지보수가 간편한 것은 자명한 것이다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것이다.

10 : 원수관 20 : 약품공급라인
30 : 약품혼화장치 40 : 라인믹서
50 : 유량계측기 60 : 컬러 센서
70 : 제어수단 72 : 색상 저장부
74 : 색상비교연산부 76 : 배출속도연산부
78 : 제어부 72' : 플럭형성 저장부
74' : 플럭비교연산부 80 : 포토센서
S100 : 유체정보 송출단계 S200 : 색상 송출단계
S300 : 응집제 투여량 산출단계 S310 : 비교기준선정단계
S320 : 색상 응집제 투여량 결정단계 S330 : 플럭형상정보 송출단계
S340 : 플럭형성 응집제 투입량 결정단계 S400 : 유체정보 산출단계
S500 : 응집제 투입완료 단계

Claims

상수 및 하수, 오폐수 처리를 위한 원수가 통과하는 원수관(10)과;
원수에 포함된 이물질이 응집되어 플럭이 형성되도록 응집제를 공급하는 약품공급라인(20)과;
상기 약품공급라인(20)과 관결합되고, 상기 약품공급라인(20)으로부터 약품을 공급받아 물과 혼화하는 약품 혼화장치(30)와;
일단이 상기 원수관(10) 일면에 관결합되고, 타단이 상기 약품 혼화장치(30)에 관결합된 약품공급라인 결합 반대편측으로 관결합되어 혼화된 약품을 혼화도 상태를 유지하면서 라인인동시키도록 마련된 라인믹서(40)와;
응집제가 투입된 관내 원수의 색상변화에 따른 색상을 실시간 측정감지하여 전송하는 컬러 센서(60)와;
상기 컬러 센서(60)로부터 전송받은 원수의 색 온도와 원수의 유형에 따른 응집제 투입량 단계별 색 온도 정보의 단계별 색 온도 응집제 투여량과 대비하여 결정된 실시간 응집제 투입량을 통한 연산된 결과값에 따라 상기 약품 혼화장치(30)로 공급되는 응집제 양과 상기 약품 혼화장치와 상기 라인믹서(40)를 제어하도록 마련된 제어수단(70);을 포함하는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 원수관(10)으로부터 유입되는 원수가 상기 라인믹서(40) 측을 지나면서 혼화된 응집제를 공급받고, 응집제가 포함된 원수의 유량 및 유속을 측정하도록 상기 원수관(10)의 동일직선상 사이에 관연결되는 유량계측기(50)가 더 형성되되,
상기 유량계측기(50)로부터 원수의 유량 및 유속정보를 상기 제어수단(70)으로 전송하고, 상기 제어수단(70)에서 컬러센서에 의해 얻어진 응집제 투여량과 상기 유량계측기(50)를 통해 전송받은 원수의 유량 및 유속정보를 통합 보정하여 응집제 투여량을 제어하도록 마련된 것을 특징으로 하는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 컬러 센서(60)는 응집제 투여에 따른 원수내 응집반응에 따라 발생되는 미세 발열에 의한 원수 온도를 촬영 측정하여 온도변화에 따라 색상으로 표시되는 열감지 센서로 형성된 것을 특징으로 하는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 원수관(10)에 흐르는 원수에 응집제 투입에 따른 플럭 형성이미지를 촬영하고, 촬영된 플럭 형성이미지를 전송하는 포토센서(80)를 더 구비하되,
상기 제어수단(70)은 상기 포토센서(80)로부터 전송받은 플럭 형성 이미지의 플럭 형성도와 최적 플럭 형상과 대조하여 연산하고, 연산된 정보를 상기 색상 또는 유량 및 유속 데이터를 통합하여 연산된 결과값에 따라 상기 약품혼화장치(30)로 공급되는 응집제 양과 상기 라인믹서(40) 또는 약품 혼화장치를 제어하도록 마련된 것을 특징으로 하는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 제어수단(70)은 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장의 원수의 응집제 투여량에 따른 단계별 최적 색상값이 저장된 색상 저장부(72)와;
상기 색상 저장부(72)의 색상 데이터와 원수관의 컬러 센서(60)로부터 전송된 색상과 실시간 비교연산하는 색상비교연산부(74)와;
원수의 유량 및 유속 정보를 통해 응집제 혼화도와 라인믹서, 약품혼화장치의 혼화된 응집제 배출속도를 연산하는 배출속도연산부(76)와;
상기 색상비교연산부(74)와 상기 배출속도연산부로부(76)터 연산된 데이터를 기준으로 응집제 투여량 및 약품혼화장치(30)와 라인믹서(40)를 제어하는 제어부(78);로 형성된 것을 특징으로 하는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템.
제 5항에 있어서,
상기 원수의 유형에 따른 응집제 투입 단계별 색상은 색상에 따른 색 온도값으로 표기하되,
기준 색 온도에 대한 다음 단계의 색 온도로 결정되기 위한 색 온도값으로의 허용오차는 ±500K인 것을 특징으로 하는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 시스템.
제 5항에 있어서,
상기 제어수단(70)에는 원수에 투여된 응집제량에 따라 형성되는 플럭 형성값이 저장된 플럭형성 저장부(72')가 더 형성되고,
상기 플럭형성 저장부(72')의 플럭형성값과 원수관내 원수의 실시간 플럭형성 이미지 정보를 비교연산하는 플럭비교연산부(74')가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 색 온도와 형상 분석 보정에 의한 슬러지자동응집 급속혼화 시스템.
처리조로 공급되는 원수관의 원수의 유량 및 유속을 측정하여 측정정보가 제어수단으로 전송되는 유체정보 송출단계(S100)와;
상기 유체정보 송출단계의 거친 관내 원수의 색상을 컬러 센서에 의해 검출하여 색상 또는 색 온도값이 제어수단으로 송출되는 색상송출단계(S200)와;
상기 색상 송출단계를 통해 전송받은 색상 또는 색 온도값과 기 저장된 원수의 유형에 따른 응집제 투입 단계별 색상 또는 색 온도값과 대비하여 응집제 투여량을 구하는 응집제 투여량 산출단계(S300)와;
상기 유체정보 송출단계를 통해 얻은 원수의 유량 및 유속을 산출하여 혼화장치의 응집제 혼화도를 결정하고, 라인믹서를 통한 관내 응집제 배출속도를 산출하는 유체정보 산출단계(S400)와;
상기 응집제 투여량 산출단계를 통해 산출된 응집제 투여량과 유체정보 산출단계를 통해 얻어진 혼화도 및 응집제 배출속도를 종합하여 연산 보정하고, 보정된 값을 통해 최종 급속혼화된 응집제를 원수관 내로 투입하는 응집제 투입완료 단계(S500);를 포함하는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 방법.
제 8항에 있어서,
상기 응집제 투여량 산출단계(S300)는 하수처리장, 정수장, 화학폐수처리장, 식품폐수처리장, 축산분뇨처리장의 원수의 응집제 투여량에 따른 단계별 최적 색상 또는 색 온도값 유형 중 컬러 센서에 의해 측정된 원수의 유형과 대응되는 어느 하나의 색상 또는 색 온도값을 선택하는 비교기준선정단계(S310)와;
상기 컬러 센서를 통해 실시간 송출된 원수의 색상 또는 색 온도가 상기 비교기준선정단계로부터 선정된 원수의 단계별 색상 또는 색 온도의 허용오차범위내일 경우와, 허용오차범위외일 경우를 판단하여 허용오차범위내일 경우에는 단계별 색상 또는 색 온도값에 대응되는 응집제 투여량을 결정하는 색상 응집제 투여량 결정단계(S320);로 산출되는 것을 특징으로 하는 색상과 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 방법.
제 8항에 있어서,
상기 응집제 투여량 산출단계(S300)에는 원수관에 포토센서를 더 구비하여 상기 원수관에 흐르는 원수에 응집제 투입에 따른 플럭 형성이미지를 촬영하고, 촬영된 플럭 형성이미지 데이터를 송출하는 플럭형상정보 송출단계(S330)와;
상기 플럭형상정보 송출단계를 통해 전송된 플럭 형성 이미지 데이터와 응집제 투입 단계별 최적 플럭 형상과 대조하여 응집제 투입량을 결정하는 플럭형성 응집제 투입량 결정단계(S340);를 더 포함하는 색 온도와 형상 분석 보정에 의한 슬러지 자동응집 급속혼화 방법.