KR101271736B1 - Sludge treatment system to adjust the medication dosage depending on the concentration of the sludge - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정수처리, 폐수처리 및 하수처리 등의 수처리 과정에서 발생되는 탈수전 슬러지의 농도를 실시간으로 측정시스템을 이용하여 측정하고, 상기 슬러지의 탈수에 사용되는 응집약품이 적정량 주입될 수 있도록 자동조절하여 응집약품의 사용량을 절감하며, 추가로, 탈수된 슬러지의 함수율을 낮춰 소각비용을 줄이고, 궁극적으로 매립되는 슬러지의 양을 저감할 수 있도록 도움을 줌으로써 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 슬러지 농도측정에 의한 약품주입조절 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a sludge treatment system that adjusts the chemical input amount according to the sludge concentration, and more particularly, using a measurement system in real time to measure the concentration of sludge before dehydration generated in the water treatment process, such as water treatment, wastewater treatment and sewage treatment To reduce the amount of coagulant used by automatically adjusting the coagulant drug used for dewatering the sludge, and further reduce the incineration cost by lowering the water content of the dewatered sludge and ultimately reclaiming the sludge. The present invention relates to a drug injection control system by measuring sludge concentrations that can help to reduce the amount of water, thereby minimizing the impact on the ecosystem.
일반적으로 수처리는 크게 정수처리, 하수처리, 폐수처리 세가지로 구분할 수 있다. 이중 정수처리는 처음부터 약품응집을 통해 먹는 물을 생산하고 있고, 폐수처리는 생물학적 처리의 전단계로 약품응집을 활용하고 있으며, 하수처리는 최근 4대강 수질보호 차원에서 총인처리시설에 있어 약품응집을 이용하고 있다. 그리고 위 세가지 분야 모두 수처리 부산물인 슬러지가 필연적으로 발생되어 처리가 필요한데, 슬러지 처리방법은 응집약품을 투입하여 탈수능력을 증대하는 방법을 사용하고 있다. 이유는 응집약품을 투여하지 않은 상태에서 탈수를 할 경우 탈수가 잘 이뤄지지 않을 뿐만 아니라 탈수된 슬러지의 함수율이 높아 폐기하여야 하는 탈수슬러지의 양이 크게 늘어 폐기물 처리비용이 상승되는 문제점을 안고 있다.In general, water treatment can be classified into three categories: water treatment, sewage treatment, and wastewater treatment. The water purification treatment produces drinking water from the beginning through the chemical agglomeration, and the waste water treatment utilizes the chemical agglomeration as a preliminary stage of biological treatment, and the sewage treatment has recently been used in the total phosphorus treatment facility to protect the water quality of the four rivers. I use it. In all three fields, sludge, which is a by-product of water treatment, is inevitably generated and needs treatment. The sludge treatment method uses a method of increasing the dehydration capacity by adding flocculating chemicals. The reason is that when dehydration is not performed without the coagulant drug, the dehydration is not performed well, and the water content of the dewatered sludge is high, so the amount of dewatered sludge to be disposed of is greatly increased, which increases the waste treatment cost.
이와 같이 약품은 수처리 모든 분야에서 필연적으로 사용되고 있으며, 수질에 대한 국민의 기대가 나날이 높아져 약품의 사용량 또한 증가하고 있고, 일부 약품은 반응이 미처 이뤄지지 않고 잔류하여 하류로 방류됨에 따라 생태 환경적으로 문제를 야기할 가능성이 늘고 있는 추세이다. 이에 약품 사용량을 최소화하여 국가 전체적인 비용절감은 물론이고 생태 환경적인 악영향을 미연에 방지하여야 함에도 불구하고 약품사용 절감을 위한 기술이 현장에 적용되고 있지 않아 여전한 문제점으로 매년 지적되고 있다.As such, drugs are inevitably used in all areas of water treatment, and people's expectation for water quality is increasing day by day, and the use of drugs is also increasing. Some drugs remain ecologically and environmentally troubled as they remain downstream without being reacted. Is likely to cause an increase. Therefore, even though it is necessary to minimize the amount of chemicals to reduce the overall cost of the country as well as to prevent adverse effects on the eco-environment, the technology for reducing the use of chemicals is not applied to the field, which is pointed out as a problem every year.
현재 대부분 현장에서의 약품 주입 방식은 슬러지 성상과 무관하게 현장 담당자의 직감에 의하거나 이전 작업자의 주입량을 그대로 답습한 방식이 대부분으로 약품사용의 규정없이 과량으로 투여되고 있다. 실제 여러 현장에서 사용된 약품투입량을 조사해 본 결과 40% 이상의 약품이 과량으로 투여되고 있는 것으로 나타나고 있다. 지금까지 개발된 대부분의 약품주입조절 장치는 정수장 및 상수배급시 소독약품을 자동으로 주입하는 약품주입조절 장치로서 처리유량의 변화에 대응하여 약품주입을 변화시켜주는 기능을 갖는 것이 대부분이다.Currently, most of the drugs are injected in the field, regardless of the sludge properties, by the intuition of the on-site manager or by following the injection of the previous worker. In fact, over 40% of drugs are being administered in an overdose. Most of the drug injection control devices developed so far are chemical injection control devices that automatically inject disinfecting chemicals in water purification plants and water distribution, and most of them have a function of changing drug injection in response to changes in treatment flow rate.
일부 몇몇 연구자들이 응집반응 이후 탈수여액의 SS(Suspended Solids)농도를 이용하여 약품주입량의 변화를 시도하는 경우는 있었으나, 응집반응의 반응시간이 지난 이후의 시료를 측정함에 따라 새로 유입되는 슬러지의 농도를 반영할 수 없는 단점이 있고, 탈수여액의 SS는 과다투여되는 약품주입량과 상관관계가 없어 약품의 과다투여를 방지할 수 있는 적절한 대안이 되진 못한다. 이처럼, 처리하고자 하는 유입원수의 성상이 매순간 변화하는 현장에서 단순히 처리유량의 변화만을 감지하여 약품주입량을 변화시키는 것은 약품의 사용량의 절감이라는 측면에서 처리유량이 감소해야만 약품사용량이 줄어들고, 처리유량이 증가하면 오히려 약품사용량이 증가하는 필연적인 단점을 가지고 있다. Some investigators have attempted to change the dose of drug by using the SS (suspended solids) concentration of the dehydrated liquid after the flocculation reaction, but the concentration of fresh sludge is measured by measuring the sample after the reaction time of the flocculation reaction. There is a disadvantage that can not reflect, and SS of dehydration amount does not correlate with the overdosed drug injection is not a suitable alternative to prevent overdose of the drug. As such, in the field where the characteristics of the influent water to be treated change every moment, simply changing the treatment flow rate by detecting only the change in the treatment flow rate reduces the amount of the chemical used in order to reduce the amount of the chemical used, and the flow rate of the treatment flow is reduced. Rather, there is an inevitable disadvantage of increasing drug usage.
도 1의 (a)와 (b)를 참조하면 하수처리장의 슬러지의 농도 변화에 따른 약품사용량의 변화를 나타내고 있다. 도 1을 살펴보면 두 종류 슬러지 모두 슬러지 농도에 따라 약품주입량이 정비례하여 변화하는 것을 알 수 있어 약품주입량을 슬러지 농도로 조절할 수 있음을 잘 보여준다. (a)는 잉여슬러지(excess sludge) 농도에 따른 약품투입량을 나타낸 것이고, (b)는 생슬러지(raw sludge) 농도에 따른 약품투입량을 나타낸 것이다. 상기 잉여슬러지는 최종 침전지에서 침전에 의해 생긴 슬러지 중 재이용되는 반송슬러지의 나머지 슬러지를 말하며 제거하여 최종적인 슬러지 처리가 행해지고, 과잉슬러지라고도 한다. 상기 생슬러지는 침전지에서 갓 빼내 아직 분해가 진행되지 않은 오니, 즉 최초 침전지에서 볼 수 있는 침전물 또는 부유물질로서, 소화가 되어 있지 않은 오니를 말한다. Referring to (a) and (b) of Figure 1 shows the change in the drug consumption according to the change in the concentration of sludge in the sewage treatment plant. Looking at Figure 1, both types of sludge can be seen that the chemical injection amount changes in proportion to the sludge concentration, it shows that the chemical injection amount can be adjusted to the sludge concentration. (a) shows the dosage of the drug according to the excess sludge concentration, (b) shows the dosage of the drug according to the raw sludge concentration. The excess sludge refers to the remaining sludge of the transport sludge recycled in the sludge produced by the sedimentation in the final sedimentation basin to remove the final sludge, also called excess sludge. The raw sludge is freshly taken out of the sedimentation basin, and the decomposition has not yet proceeded, that is, the sediment or suspended matter seen in the initial sedimentation basin, and refers to sludge that is not digested.
또한, 오폐수 및 하수처리 과정은 가정이나 산업현장 등으로부터 유입되는 오폐수의 부유물을 1차 침전과정을 거쳐 제거하는 부유물 제거단계와, 침전과정을 거쳐 걸러진 상등수는 폭기조에서 산소를 공급받아 호기성 상태에서 활성오니를 이용한 분해 단계 및, 이 과정을 거친 다음 다시 2차 침전조에서 상등수를 재분리 하는 단계로 이루어지며, 필요시 또 다시 약품처리하여 3차 침전지나 여과지를 통과한 최상등수를 하천으로 방류 한다.In addition, the wastewater and sewage treatment process includes the first step of removing the suspended solids from the wastewater from the home or industrial site through the first settling process, and the supernatant filtered through the settling process receives oxygen from the aeration tank and is active in aerobic state. It is composed of the stage of decomposition using sludge and re-separation of the supernatant water from the secondary sedimentation tank after this process.If necessary, the supernatant water passed through the tertiary sedimentation or filter paper is discharged to the stream. .
이와 같은 하수처리 과정에서 1차, 2차, 3차 침전조의 바닥면에 쌓여진 침전물은 슬러지 수집기를 사용하여 수집 배출되며, 이어서 탈수과정과 소각과정을 거쳐 최종 매립된다. 그러나 탈수과정에서 함수율을 낮추기 위해 많은 양의 응집제가 사용되는데, 현재 국내외 모든 오폐수처리장에서 응집약품을 조절하여 주입할 수 있는 기준과 기술이 없어 현장 작업자의 육안 및 관행으로 약품사용량이 조절되어 응집약품이 과다하게 사용되고 있다. 이는 곧바로 하수처리 운영비용의 증가로 이어질 뿐만 아니라, 궁극적으로 생태계에 악 영향을 미칠 수 있어, 이를 최소화 할 수 있는 하수처리 장치를 제공하기 위한 기술의 개발이 필요하다.In the sewage treatment process, the sediment accumulated on the bottom of the primary, secondary and tertiary sedimentation tanks is collected and discharged using a sludge collector, and is finally landfilled through dehydration and incineration. However, a large amount of flocculant is used in the dehydration process to reduce the water content. Currently, there is no standard and technology to control and inject coagulant drugs in all domestic and foreign wastewater treatment plants. This is being used excessively. This not only leads to an increase in the cost of operating sewage treatment, but also may ultimately adversely affect the ecosystem, and thus, it is necessary to develop a technology for providing a sewage treatment apparatus that can minimize the ecosystem.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 정수처리, 폐수처리 및 하수처리 등의 수처리 과정에서 발생되는 탈수전 슬러지의 농도를 실시간으로 측정시스템을 이용하여 측정하고, 상기 슬러지의 탈수에 사용되는 응집약품이 적정량 주입될 수 있도록 자동조절하여 응집약품의 사용량을 절감하며, 추가로, 탈수된 슬러지의 함수율을 낮춰 소각비용을 줄이고, 궁극적으로 매립되는 슬러지의 양을 저감할 수 있도록 도움을 줌으로써 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 슬러지 농도측정에 의한 약품주입조절 시스템을 제공하는 것이다.The present invention has been made to improve the prior art as described above, by measuring the concentration of sludge before dehydration generated in the water treatment process, such as water treatment, wastewater treatment and sewage treatment in real time using a measurement system, It automatically reduces the amount of flocculating chemicals used for dehydration to reduce the amount of flocculating chemicals, and reduces the incineration cost and ultimately reduces the amount of sludge that is landfilled. It is to provide a drug injection control system by measuring sludge concentration that can minimize the impact on the ecosystem by helping.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템은, 유입되는 슬러지를 1차 교반하는 제1 교반기가 설치되는 슬러지 균등조; 상기 슬러지 균등조로부터 유입되는 상기 1차 교반된 슬러지와 희석수조 로부터 유입되는 희석수를 2차 교반하는 제2 교반기가 설치되는 측정조; 상기 측정조에서 상기 2차 교반된 슬러지의 MLSS 농도를 측정하는 MLSS(Mixed Liquer Suspended Solid) 센서; 상기 슬러지 균등조로부터 유입되는 상기 1차 교반된 슬러지에 약품을 공급하여 서로 교반하는 제3 교반기가 설치되는 급속 반응조; 및 상기 측정된 상기 MLSS 농도에 따라 상기 급속 반응조에 투입되는 상기 약품의 투입량을 제어하는 약품투입 제어기가 설치되는 통합 제어반을 포함한다.In order to achieve the above object and to solve the problems of the prior art, the sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration according to an embodiment of the present invention, a first stirrer to first stir the incoming sludge is installed Sludge equalization tank; A measuring tank provided with a second stirrer for secondly stirring the first stirred sludge flowing from the sludge equalization tank and the dilution water flowing from the dilution tank; A Mixed Liquer Suspended Solid (MLSS) sensor for measuring the MLSS concentration of the second stirred sludge in the measuring tank; A rapid reaction tank provided with a third stirrer for supplying a chemical to the first stirred sludge introduced from the sludge equalization tank and stirring each other; And an integrated control panel in which a chemical input controller is installed to control the input amount of the chemical input to the rapid reaction tank according to the measured MLSS concentration.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템은, 하나 이상의 개폐홀을 포함하고 레일의 이동방향에 따라 에코밸브 플레이트에 의한 상기 각 개폐홀의 개방 및 폐쇄에 따라 상기 슬러지 균등조로부터 상기 측정조로 유입되는 슬러지의 양을 제어하는 제1 에코밸브; 하나 이상의 개폐홀을 포함하고 레일의 이동방향에 따라 에코밸브 플레이트에 의한 상기 각 개폐홀의 개방 및 폐쇄에 따라 상기 희석수조로부터 상기 측정조로 유입되는 희석수의 양을 제어하는 제2 에코밸브; 하나 이상의 개폐홀을 포함하고 레일의 이동방향에 따라 에코밸브 플레이트에 의한 상기 각 개폐홀의 개방 및 폐쇄에 따라 상기 슬러지 균등조로부터 상기 급속 반응조로 유입되는 슬러지의 양을 제어하는 제3 에코밸브; 및 상기 통합 제어반에 설치되고, 상기 측정된 상기 MLSS 농도에 따라 상기 제1 에코밸브, 상기 제2 에코밸브, 및 상기 제3 에코밸브의 각 개폐홀의 개방과 폐쇄를 제어하는 에코밸브 제어기를 더 포함한다.In addition, the sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration according to an embodiment of the present invention, including one or more opening and closing holes in the opening and closing of each opening and closing hole by the eco-valve plate according to the moving direction of the rail A first eco valve for controlling the amount of sludge introduced into the measuring tank from the sludge equalization tank; A second eco valve including at least one opening and closing hole and controlling the amount of dilution water flowing from the dilution tank into the measurement tank according to the opening and closing of each opening and closing hole by the eco valve plate according to the moving direction of the rail; A third eco valve including at least one opening and closing hole and controlling the amount of sludge introduced into the rapid reaction tank from the sludge equalization tank according to the opening and closing of each opening and closing hole by the eco valve plate according to the moving direction of the rail; And an ecovalve controller installed in the integrated control panel and controlling opening and closing of the opening and closing holes of the first ecovalve, the second ecovalve, and the third ecovalve according to the measured MLSS concentration. do.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템에 있어서, 상기 슬러지 균등조 및 상기 측정조는 상기 제1 에코밸브를 통해 서로 개방되거나 폐쇄되고, 상기 측정조 및 상기 희석수조는 상기 제2 에코밸브를 통해 서로 개방되거나 폐쇄되며, 상기 슬러지 균등조 및 상기 급속 반응조는 상기 제3 에코밸브를 통해 서로 개방되거나 폐쇄되고, 상기 약품투입 제어기 및 상기 에코밸브 제어기는 상기 하나의 통합 제어반에 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration according to an embodiment of the present invention, the sludge equalization tank and the measuring tank is opened or closed with each other through the first eco-valve, the measuring tank and The dilution tank is opened or closed with each other through the second eco valve, the sludge equalization tank and the rapid reaction tank are opened or closed with each other through the third eco valve, and the chemical injection controller and the eco valve controller are It is characterized in that it is installed in one integrated control panel.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템에 있어서, 상기 에코밸브 제어기는 상기 MLSS 센서의 성능에 따라 선정되는(predetermined) 최대측정농도가 기록된 메모리를 유지하고, 상기 측정조에서 측정되는 상기 2차 교반 슬러지의 농도가 상기 최대측정농도를 상회하는 경우, 상기 제1 에코밸브 및 상기 제2 에코밸브의 개방이나 폐쇄 동작 제어를 통해 상기 2차 교반 슬러지의 농도가 상기 최대측정농도를 하회하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration according to an embodiment of the present invention, the eco-valve controller is a memory that records the maximum measured concentration is selected according to the performance of the MLSS sensor (predetermined) When the concentration of the secondary agitation sludge measured in the measuring tank exceeds the maximum measurement concentration, the secondary agitation sludge is controlled by controlling the opening or closing operation of the first eco valve and the second eco valve. It characterized in that the control to control the concentration of less than the maximum measured concentration.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템에 있어서, 상기 약품투입 제어기는 하나 이상의 슬러지 식별자 및 상기 각 슬러지 식별자에 대응하는 하나 이상의 MLSS 농도와 약품 투입량이 기록된 MLSS 농도-약품투입량 테이블을 유지하고, 상기 MLSS 센서에 의해 측정된 상기 측정조의 2차 교반 슬러지의 농도가 제1 농도인 경우, 상기 제1 농도에 대응하는 제1 약품 투입량을 상기 MLSS 농도-약품투입량 테이블을 통해 판독하여 상기 급속 반응조로 투입되는 약품의 투입량을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the sludge treatment system for adjusting the drug input amount according to the sludge concentration according to an embodiment of the present invention, the drug input controller is at least one sludge identifier and at least one MLSS concentration and the drug input amount corresponding to each sludge identifier Maintain the recorded MLSS concentration-drug dosage table, and if the concentration of the secondary stirred sludge of the measuring tank measured by the MLSS sensor is the first concentration, the first chemical dose corresponding to the first concentration is the MLSS concentration. It is characterized by controlling the input amount of the drug to be injected into the rapid reaction tank by reading through the chemical dose table.
본 발명의 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템에 따르면, 정수처리, 폐수처리 및 하수처리 등의 수처리 과정에서 발생되는 탈수전 슬러지의 농도를 실시간으로 측정시스템을 이용하여 측정하고, 상기 슬러지의 탈수에 사용되는 응집약품이 적정량 주입될 수 있도록 자동조절하여 응집약품의 사용량이 절감될 뿐만 아니라, 추가로, 탈수된 슬러지의 함수율을 낮춰 소각비용을 절감하고, 궁극적으로 매립되는 슬러지의 양을 저감함으로써 국가적으로 수처리 운영비용을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration of the present invention, the concentration of the sludge before dehydration generated in the water treatment process, such as water treatment, wastewater treatment and sewage treatment is measured in real time using a measurement system, The amount of coagulant used is automatically reduced by automatically adjusting the coagulated drug used for dewatering the sludge, and in addition, the incineration cost is reduced by lowering the water content of the dewatered sludge, and the amount of sludge ultimately landfilled. By reducing the cost of water, the national government can reduce the cost of water treatment.
또한, 본 발명에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템에 따르면, 응집약품의 사용량이 절감되어 방류되는 처리수가 생태계에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration according to the present invention, it is possible to reduce the amount of the flocculant used to obtain the effect of minimizing the effect on the treated water discharged to the ecosystem.
또한, 고가의 정량펌프 사용을 최소화 하고자 일정한 수위 차에서 홀의 크기에 따라 일정한 통과유량을 나타내는 에코밸브를 고안함으로써 저렴한 비용으로 상기 응집약품의 사용량을 크게 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, in order to minimize the use of expensive metering pump, by devising an eco-valve indicating a constant flow rate according to the size of the hole at a constant water level difference, it is possible to obtain an effect that can significantly reduce the amount of the flocculant used at low cost.
도 1은 하수처리장의 슬러지 농도 변화에 따른 약품사용량의 변화를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 처리 시스템의 구성을 도시한 제1 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 처리 시스템의 구성을 도시한 제2 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 처리 시스템의 구성을 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 처리 시스템의 에코밸브의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 처리 시스템의 슬러지 처리 공정의 흐름을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 MLSS 농도-약품 투입량 테이블을 도시한 도면이다.1 is a graph showing the change in chemical consumption according to the sludge concentration of the sewage treatment plant.
2 is a first perspective view showing the configuration of a sludge treatment system according to an embodiment of the present invention.
3 is a second perspective view showing the configuration of the sludge treatment system according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing the configuration of a sludge treatment system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the configuration of the eco valve of the sludge treatment system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flow chart showing the flow of the sludge treatment process of the sludge treatment system according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating a MLSS concentration-drug dosage table according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템(100)은, 하수처리장, 폐수처리장뿐만 아니라 정수장, 축산분뇨, 및 음식물 처리시설에도 적용이 가능한 기술로 수처리약품(응집제)의 사용량을 절감할 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 이하에서는 '수처리약품(응집제)'을 '약품'으로 기술하도록 한다. 대부분의 부유물질(MLSS, mixed liquor suspended solids)을 측정하는 센서기술이 수입제품으로 구현되고, 외국에서도 이와 같은 방식 외에 고농도 슬러지를 계측할 수 있는 기술이 부재인 실정이다. 따라서, 상기 부유물질(MLSS)이 상기 약품의 사용량과 비례의 상관관계를 갖고 있다는 사실에 착안해 상기 약품을 다루는 초보자도 손쉽게 최적 정량의 상기 약품을 투입할 수 있도록 하는 약품주입조절 시스템(100)에 관한 것이다. 또한, 부유물질의 농도를 측정하는 센서를 측정센서(180)로 기술하도록 한다.
도 2, 도 3, 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템의 구성품을 도시한 제1 사시도, 제2 사시도, 및 평면도이다. 도 2, 도 3, 및 도 4는 슬러지 처리 시스템의 구성품을 다양한 각도에서 바라본 것을 나타낸다. 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템은 '슬러지 처리 시스템'으로 약칭하여 설명하도록 한다. 2, 3, and 4 are a first perspective view, a second perspective view, and a plan view showing the components of the sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration according to an embodiment of the present invention. 2, 3, and 4 show the components of the sludge treatment system viewed from various angles. Sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration according to an embodiment of the present invention will be described by abbreviating as 'sludge treatment system'.
슬러지 처리 시스템(100)은, 제1 교반기(110), 슬러지 균등조(120), 제1 슬러지 배출구(121), 제1 슬러지 하부 배출구(122), 제1 하부 밸브(123), 제1 웨어(124), 유입량 조절펌프(125), 슬러지 유입배관(126), 슬러지 유입 밸브(127), 슬러지 유입펌프 밸브(128), 제1 에코밸브(130), 측정조(150), 제2 슬러지 배출구(151), 제2 슬러지 하부 배출구(152), 제2 하부 밸브(153), 제2 교반기(170), MLSS 센서(180), 제2 에코밸브(190), 희석수조(200), 희석수 수위 조절 웨어(210), 희석수 유입상수배관(211), 희석수 배출구(212), 희석수조 하부 배출구(213), 희석수조 하부 밸브(214), 희석수 유입펌프(215), 통합 제어반(220), 제3 교반기(230), 급속 반응조(240), 제3 슬러지 배출구(241), 제3 에코밸브(250), 약품 공급정량펌프(260), 약품 공급관(261), 탈수기 유입 펌프(270), 및 탈수기 유입관(271), 탈수기 유입 밸브(272), 제3 슬러지 하부 배출구(273), 제3 하부 밸브(274), 및 탈수기 유입펌프 밸브(275)를 포함한다.The
슬러지 균등조(120)의 내부에는 유입량 조절펌프(125)를 통해서 공급된 슬러지가 슬러지 유입배관(126)으로 이송되어 슬러지 균등조(120) 내부로 공급될 수 있다. 슬러지 균등조(120)의 후면에는 제1 슬러지 배출구(121)가 설치될 수 있다. 제1 슬러지 배출구(121)는 슬러지 균등조(120) 내부에 수용된 상기 슬러지가 제1 웨어(124)를 통해 오버플로우(overflow)되는 경우 외부로 상기 슬러지를 배출시킬 수 있다. 슬러지 균등조(120) 내부에 수용되는 상기 슬러지는 제1 교반기(110)를 통해서 1차 교반될 수 있다. 슬러지 균등조(120)와 측정조(150)의 사이에 제1 에코밸브(130)가 설치될 수 있으며, 상기 1차 교반된 슬러지는 제1 에코밸브(130)를 통해 슬러지 균등조(120)로부터 측정조(150)로 공급될 수 있다. In the
측정조(150)의 일측에는 희석수조(200)가 설치될 수 있다. 희석수조(200)의 내부에는 희석수 유입펌프(215)를 통해 희석수가 희석수 유입 배관(211)으로 이송되어 희석수조(200) 내부로 공급될 수 있다. 희석수조(200)의 일측면에는 희석수 배출구(212)가 설치될 수 있다. 희석수 배출구(212)는 희석수조(200) 내부에 수용된 상기 희석수가 희석수 수위 조절 웨어(210)를 통해 오버플로우(overflow)되는 경우 외부로 상기 희석수를 배출시킬 수 있다. 희석수조(200)와 측정조(150)의 사이에 제2 에코밸브(190)가 설치될 수 있으며, 상기 희석수는 제2 에코밸브(190)를 통해 희석수조(200)로부터 측정조(150)로 공급될 수 있다. One side of the measuring
측정조(150)의 내부에는 제2 교반기(170)가 설치될 수 있다. 측정조(150)의 내부에 공급된 상기 1차 교반된 슬러지와 상기 희석수는 제2 교반기(170)를 통해서 교반되어 혼합되어 2차 교반된 슬러지가 생성될 수 있다. 측정조(150)의 일측 상단에는 MLSS 센서(180)가 설치될 수 있다. MLSS 센서(180)는 상기 2차 교반된 슬러지의 농도를 측정할 수 있다. 측정조(150) 내부에서 상기 2차 교반된 슬러지가 오버플로우(overflow)되는 경우 제2 슬러지 배출구(151)를 통해서 상기 2차 교반된 슬러지는 외부로 배출될 수 있다 The
급속 반응조(240)의 내부에는 슬러지 및 약품이 수용될 수 있다. 급속 반응조(240)의 후면에는 제3 슬러지 배출구(241)가 설치될 수 있다. 제3 슬러지 배출구(241)는 급속 반응조(240) 내부에 수용된 상기 슬러지가 오버플로우(overflow)되는 경우 외부로 상기 슬러지가 배출될 수 있다. 급속 반응조(240) 내부에 수용되는 상기 슬러지는 제3 교반기(230)를 통해서 교반될 수 있다. The sludge and the medicine may be accommodated in the
급속 반응조(240)와 슬러지 균등조(120)의 사이에 제3 에코밸브(250)가 설치될 수 있으며, 상기 슬러지는 제3 에코밸브(250)를 통해 슬러지 균등조(120)로부터 급속 반응조(240)로 공급될 수 있다. 이외에 급속 반응조(240) 하단에는 약품공급 정량펌프(260)가 설치될 수 있다. 급속 반응조(240)와 약품공급 정량펌프(260)는 약품 공급관(261)을 통해 연결될 수 있다. 또한, 급속 반응조(240) 하단에는 탈수기 유입펌프(270)가 설치될 수 있다. 급속 반응조(240) 내부에 수용된 상기 슬러지는 탈수기 유입펌프(270)와 연결된 탈수기 유입관(271)을 통해 탈수기로 공급될 수 있다.A third
상술한 바와 같이 슬러지 균등조(120)의 내부에는 유입량 조절펌프(125)를 통해 상기 슬러지가 공급될 수 있다. 이때, 급속 반응조(240)에 수용된 상기 슬러지는 제3 에코밸브(250)를 통해 슬러지 균등조(120)로부터 공급될 수 있고, 상기 약품은 약품공급 정량펌프(260)를 통해 약품 공급관(261)으로 이송되어 급속 반응조(240) 내부로 공급될 수 있다. As described above, the sludge may be supplied to the inside of the
슬러지 균등조 (120)의 내부에 수용된 상기 슬러지는 상단에 설치된 제1 교반기(110)를 통해서 교반될 수 있다. 상기 교반 과정 중에 상기 슬러지의 일부가 오버플로우(overflow)되는 경우 제1 슬러지 배출구(121)를 통해서 배출될 수 있다. 상기 슬러지는 제1 에코밸브(130)를 통해서 측정조(150) 내부로 공급될 수 있다. 제1 에코밸브(130)에 대해서는 도 2, 도 3, 및 도 4에서 상세하게 설명하도록 한다.The sludge accommodated in the
측정조(150)는 상기 슬러지가 유입됨에 따라 급격한 부유물(MLSS) 농도의 변화에 따른 오차를 최소화하기 위해 제2 교반기(170)로 균일하게 혼합할 수 있다. 측정조(150)와 슬러지 균등조(120) 사이에는 제1 에코밸브(130), 측정조(150)와 희석수조(200) 사이에는 제2 에코밸브(190)가 각각 설치되어 상기 슬러지 및 상기 희석수가 선정된(predetermined) 유량으로 공급될 수 있도록 통합 제어반(220)에 의해 동작될 수 있다. As the sludge is introduced, the measuring
측정조(150)의 상단에는 제2 교반기(170)가 설치될 수 있다. 제2 교반기(170)를 통해서 상기 슬러지 및 상기 희석수는 교반 되어 희석될 수 있다. 상기 교반 과정을 거친 후 상기 슬러지 및 상기 희석수의 일부는 제2 슬러지 배출구(151)를 통해서 배출될 수 있다. 측정조(150)의 일측 상단에는 MLSS 센서(180)가 설치될 수 있다. MLSS 센서(180)를 통해서 측정조(150)의 내부에 수용된 상기 슬러지의 농도가 측정될 수 있다. 측정된 상기 농도 데이터는 통합 제어반(220)으로 전송될 수 있다. 측정조(150)의 타측에는 제2 에코밸브(190)가 설치될 수 있다. 제2 에코밸브(190)는 상기 농도 데이터의 값에 의해 제어될 수 있다. 희석수조(200)의 내부에는 상수 또는 처리장 방류수가 공급될 수 있다. 상기 상수 또는 처리장 방류수는 희석수로 사용될 수 있다. 희석수조(200)의 상단에는 희석수 수위 조절 웨어(210)가 설치될 수 있다. The
희석수 수위 조절 웨어(210)는 희석수조(200) 내부에 수용되는 상기 희석수의 수위를 제어하고, 희석수 배출구(212)를 통해서 외부로 배출할 수 있다. 희석수는 운전자의 설정 또는 자동 설정에 의한 희석배수로 측정조(150)에 자동 유입되고, 이와 동시에 적정한 양의 상기 슬러지가 슬러지 균등조(120)로부터 측정조(150)로 유입되어 슬러지 농도가 계측될 수 있다. 급속 반응조(240)의 내부에는 상술한 바와 같이 상기 슬러지 및 상기 약품이 공급될 수 있다. 약품 투입량은 통합 제어반(220)을 통해 입력된 운전조건(최적 약품주입량)으로 제어될 수 있다. The dilution water
급속 반응조(240)의 상단에는 제3 교반기(230)가 설치될 수 있다. 제3 교반기(230)는 상기 슬러지와 상기 약품이 급속 반응을 할 수 있도록 급속 반응조(240) 내에서 난류를 일으킬 수 있다. 급속 반응조(240) 전면의 타측에는 약품 공급관(261)을 통해서 약품 공급 정량펌프(260)가 설치될 수 있다. 약품 공급 정량펌프(260)는 약품 공급관(261)을 통해서 상기 약품을 공급할 수 있다. The
상기 약품은 하수처리를 포함한 각종 수처리 과정에서 발생된 슬러지 및 이물질을 응집시킬 수 있다. 급속 반응조(240)의 하단에는 탈수기 유입펌프(270)가 탈수기 유입관(271)을 통해서 탈수기에 연결될 수 있다. 탈수기 유입관(271)으로 상기 약품과 반응이 완료된 상기 슬러지가 탈수기로 공급될 수 있다. The drug may aggregate the sludge and foreign substances generated in various water treatment processes, including sewage treatment. The
통합 제어반(220)은 제1 교반기(110), 제1 에코밸브(130), 제2 교반기(170), MLSS 센서(180), 제2 에코밸브(190), 유입량 조절펌프(125), 희석수 유입 펌프(215), 제3 교반기(230), 제3 에코밸브(250), 약품 공급 정량펌프(260) 및 탈수기 유입 펌프(270)를 각각 제어할 수 있다. 통합 제어반(220)은 자동 및 수동 운전조작으로 제어할 수 있다. 통합 제어반(220)이 자동운전 조건으로 설정될 경우 하수처리를 포함한 각종 수처리 과정에서 발생된 슬러지 및 이물질의 농도를 MLSS 센서(180)로 측정하여 적정량의 약품 주입 농도가 자동으로 제어될 수 있다.
상기 측정조(150)에서 측정되는 농도 및 상기 슬러지 균등조(120)로부터 상기 급속 반응조(240)로 공급되는 슬러지의 유량 변동량을 기준으로 급속 반응조(240)에 투입되는 약품 사용량을 최적의 조건으로 공급되도록 제어될 수 있다. 상기 자동운전 조건에서는 일정 시간(수분 내지 수십분) 동안의 상기 농도를 측정하여 평균농도를 수집하고 상기 농도변화 대비 상기 약품 사용의 증감을 자동 결정하여 약품이 급속 반응조(240)로 공급될 수 있다. Based on the concentration measured in the
수동운전 조건에서는 작업자가 운전조건 단계를 변경하여 테스트하고 슬러지, 이물질, 및 약품의 농도 및 응집상태를 직접 확인하여 현장의 운전조건을 변동시킬 수 있다. 이때, 측정농도 및 운전조건은 디스플레이 장치를 통해서 작업자가 확인할 수 있다.In the manual operating conditions, the operator can change the operating conditions of the site by changing the operating condition step and directly checking the concentration and aggregation of sludge, foreign substances and chemicals. At this time, the measurement concentration and the operating conditions can be checked by the operator through the display device.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 처리 시스템의 에코밸브의 구성을 도시한 도면이다.5 is a view showing the configuration of the eco valve of the sludge treatment system according to an embodiment of the present invention.
도 2, 도 3, 및 도 4를 참조하면 에코밸브는 슬러지 균등조(120)와 측정조(150)의 사이에는 제1 에코밸브(130)가 설치되고, 측정조(150)와 희석수조(200)의 사이에는 제2 에코밸브(190)가 설치될 수 있으며, 슬러지 균등조(120)와 급속 반응조(240)의 사이에는 제3 에코밸브(250)가 설치될 수 있다. 제1 에코밸브(130) 및 제2 에코밸브(190) 및 제3 에코밸브(250)의 구조 및 기능은 동일하다. 도 5에서는 제1 에코밸브(130)에 대해서 설명한다. 제1 에코밸브(130)는 레일 구동모터(131), 구동풀리(132), 레일(133), 위치센서(134), 센서키커(135), 롤러(136), 종동풀리(137), 벨트(138), LM가이드(139), 제1 개폐홀(140), 제2 개폐홀(141), 및 에코밸브 플레이트(142)를 포함한다.Referring to FIGS. 2, 3, and 4, in the eco valve, a first
다시 도 2, 도 3, 및 도 4를 참조하면 MLSS 센서(180)에서 측정된 부유물(MLSS)의 농도에 따라 제1 에코밸브(130)는 제어될 수 있다. 레일 구동모터(131)가 구동되면 구동풀리(132)가 회전되고, 벨트(138)에 구동력이 전달되어 횡방향으로 왕복이동 되며, 벨트(138)의 종단에 열결된 종동풀리(137)를 회전시킬 수 있다. 레일 구동모터(131)가 'a'방향으로 회전될 경우 레일(133)은 'd'방향으로 이동되고, 레일(133)에 장착된 위치센서(134)가 하나 이상의 센서키커(135) 위치로 이동될 수 있다. 이때 센서키커(135)에 위치한 롤러(136)가 레일(133)의 상부로 이동될 수 있으며, 롤러(136) 하부에 장착된 에코밸브 플레이트(142)가 'e'방향으로 이동될 수 있다. Referring back to FIGS. 2, 3, and 4, the first
에코밸브 플레이트(142)가 'e'방향으로 이동될 경우 제1 개폐홀(140) 및 제2 개폐홀(141)이 '개방'으로 전환될 수 있다. 상기 '개방'으로 설정되면 상기 슬러지 및 상기 희석수 등이 상기 각 조에서 인접한 조로 홀의 크기에 따라 사전에 설정된 유량이 이동될 수 있다. 센서키커(135)는 제1 개폐홀(140)의 개수만큼 장착되며, 상기 MLSS 센서(180)에서 측정된 MLSS 농도에 따라 제1 개폐홀(140)의 개폐 수가 제어될 수 있다. 상기 개폐홀의 크기는 통과되는 슬러지 또는 희석수의 유량에 따라 사전에 설정된 크기로 제작될 수 있다.When the
레일(133)은 LM 가이드(139)의 상면과 이웃되고, 직선왕복 운동을 할 수 있다. 에코밸브 플레이트(142)는 제1 에코밸브의 형성된 하나 이상의 가이드와 양측면이 이웃되어 이동될 수 있다. 레일 구동모터(131)가 'b'방향으로 회전될 경우 레일(133)은 'c'방향으로 이동되고, 레일(133) 에 장착된 위치센서(134)가 하나 이상의 센서키커(135) 위치로 이동될 수 있다. 이때 센서키커(135)에 위치한 롤러(136)가 레일(133)의 하부로 이동될 수 있으며, 롤러(136) 하부에 장착된 에코밸브 플레이트(142)가 'f'방향으로 이동될 수 있다. 에코밸브 플레이트(142)가 'f'방향으로 이동될 경우 제1 개폐홀(140) 및 제2 개폐홀(141)이 '폐쇄'로 전환될 수 있다. 상기 '폐쇄'로 설정되면 상기 슬러지 및 상기 희석수 등이 상기 각 조에서 인접한 조로 이동이 차단될 수 있다. The
위치센서(134)는 레일(133)의 위치와 센서키커(135)의 위치를 감지되어 통합 제어반(220)으로 전송되고, 에코밸브 플레이트(142)가 '개방' 및 '폐쇄'로 제어될 수 있다. 하나 이상의 에코밸브 플레이트(142)는 레일(133)의 이동방향에 따라 순차적으로 '개방' 및 '폐쇄'로 제어되어 상기 슬러지 및 상기 희석수의 유동량을 제어하여 상기 MLSS 센서(180)가 정확한 MLSS 농도를 측정할 수 있도록 하며, 이에 따라 최적의 약품량을 주입할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.The
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 슬러지 처리 시스템의 슬러지 처리 공정의 흐름을 도시한 순서도이다.6 is a flow chart showing the flow of the sludge treatment process of the sludge treatment system according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, LADDER LOGIC 탑재 동작제어 컨트롤러(300)는 제어장치 동작 테스트(310) 단계에서 제1 교반기(110), 유입량 조절 펌프(125), 제1 에코밸브(130), 제2 교반기(170), MLSS 센서(180), 제2 에코밸브(190), 희석수 유입펌프(215), 제3 교반기(230), 제3 에코밸브(250), 및 탈수기 유입펌프(270)및 의 정상작동 유무를 확인하기 위한 시험 가동을 자동 또는 수동으로 수행할 수 있다. Referring to FIG. 6, the LADDER LOGIC mounted
또한 제어장치 동작 테스트(310) 에서는 유입량 조절 펌프(122)와 희석수 유입펌프(215) 작동에 의한 슬러지 및 희석수를 유입함과 동시에 제1 교반기(110), 제2 교반기(170), 제3 교반기(230)를 작동함으로써 슬러지 처리 시스템(100) 내부에 슬러지가 균일하게 안정될 수 있도록 할 수 있으며, 이때 측정조(150) 내부로 유입되는 슬러지의 희석 비율을 적정하게 설정하기 위해 제1 에코밸브(130), 제2 에코밸브(190)를 조절할 수 있다. 이때 MLSS 센서(180), 약품 공급 정량펌프(260), 및 탈수기 유입펌프(270)는 작동하지 않으며 유입된 슬러지 전량은 집수조로 다시 회수될 수 있다.In addition, in the control
동작테스트 결과, 슬러지 유입량, 원천수식 출력(320) 단계에서 제어장치 동작테스트(310) 단계에서 진행된 동작테스트 결과를 확인 할 수 있도록 디스플레이 할 수 있다. 또한 슬러지 균등조(120)로부터 급속 반응조(240)로 유입되는 슬러지 유입량과, 급속 반응조(240)에 유입되는 슬러지와 반응이 이뤄지는 약품의 적정량 주입을 위한 원천수식을 더 디스플레이 할 수 있고, 추가로 슬러지 처리 시스템(100)에서 얻을 수 있는 여러 정보를 디스플레이 할 수 있다.As a result of the operation test, the sludge inflow amount, the
이어지는 설정 값 유지(330) 단계에서 'NO'로 응답신호가 수신되는 경우에는 상기 원천수식과 상기 슬러지 유입량을 설정 또는 재설정함으로써 약품의 적정량 주입을 위한 준비 단계를 수행할 수 있다. 또한 설정 값 유지(330) 단계에서 'YES'로 응답신호가 수신되는 경우에는 설정값 저장(350) 단계로 이어져, 동시에 급속 반응조(240) 내부로 유입되는 슬러지의 유입량이 결정되고, 원천수식이 결정되어 가동을 위한 마무리 준비 단계를 수행할 수 있다.When a response signal is received as 'NO' in a subsequent setting
MLSS 농도 측정(360) 단계에서는 상기 슬러지 균등조(120)로부터 유입되는 슬러지와 희석수조(200)로부터 유입되는 희석수가 혼합되어 MLSS 센서(180)에 의해 농도가 측정될 수 있다.In the MLSS
측정조 희석비율, MLSS 농도, 약품 투여량, 슬러지 유입량 출력(370) 단계에서는 측정조(150)에 유입된 슬러지와 희석수의 희석비율, MLSS 센서(180)에 의해 측정된 MLSS 농도, 원천수식에 의해 산정된 약품 투여량, 및 상기 슬러지 유입량이 디스플레이 될 수 있다. 이때 MLSS 센서(180)에서 측정할 수 있는 MLSS 농도의 최대 한계 범위가 존재하기 때문에, 뒤이어 MLSS 농도 측정값의 요구조건 만족(380) 단계가 수행된다.Measuring tank dilution rate, MLSS concentration, drug dosage, sludge
MLSS 농도 측정값의 요구조건 만족(380) 단계에서 'NO'로 응답신호가 수신되는 경우 MLSS 센서(180)가 측정할 수 있는 MLSS 농도의 한계 범위를 상회 또는 하회한 것이므로, MLSS 센서(180)가 올바른 측정값을 측정하였다 볼 수 없어, 희석비율 자동 조정(390) 단계로 이동된다.When the response signal is received as 'NO' in the step Satisfying the requirement of the
희석비율 자동 조정(390) 단계에서 제1 에코밸브(130)와 제2 에코밸브(190)를 통해 새로이 조정된 희석비율이 측정조 희석비율, MLSS 농도, 약품 투여량, 슬러지 유입량 출력(370) 단계에 적용이 될 수 있다.In the automatic dilution
MLSS 농도 측정값의 요구조건 만족(380) 단계에서 'YES'로 응답신호가 수신되는 경우 적정 약품투입량 급속반응조 적용 및 응집상태관찰(400) 단계로 이어진다.When the response signal is received as 'YES' in the step of satisfying the requirements of the MLSS concentration measurement (380), the application of the rapid dose of the appropriate chemicals and the observation of the aggregation state (400) are continued.
적정 약품투입량 급속반응조 적용 및 응집상태관찰(400) 단계에서는 상기 결정된 MLSS 측정 농도와 제3 에코밸브(250)에 의해 조절되는 슬러지 유입량으로부터 적정 약품투입량이 산정될 수 있고, 이때 산정된 적정 약품투입량이 약품 공급 정량펌프(260)에 의해 자동 조절되어 약품 공급관(261)을 통해 상기 급속 반응조(240)에 투입됨으로써 나타나는 응집 반응 상태를 관찰할 수 있다.Appropriate amount of drug input In the rapid reaction tank application and aggregation
응집상태 만족(410) 단계에서는 'NO'로 응답신호가 수신되는 경우, 약품투입 비율 조정(420) 단계로 이어져, 상기 산정된 적정 약품투입량을 증감하는 과정을 거칠 수 있다. 응집 상태 만족(410) 단계에서 'YES'로 응답신호가 수신되는 경우, 상기 측정조 희석비율, MLSS 농도, 약품 투여량, 및 슬러지 유입량이 디스플레이 된다. 이때 응집된 슬러지는 탈수기 유입 펌프(270)를 통해 탈수기로 유입되어 처리될 수 있다.In
상술한 바와 같이 도 2, 도 3, 및 도 4를 다시 참조하면 슬러지 균등조(120)에 연결된 제1 교반기(110), 슬러지 유입량 조절 펌프(122), 제1 에코밸브, 측정조(150)에 연결된 제2 교반기(170), MLSS 센서(180), 제2 에코밸브(190), 희석수조(200)에 연결된 희석수 유입펌프(215), 급속 반응조(240)에 연결된 제3 교반기(230), 제3 에코밸브(250), 약품 공급 정량펌프(260), 탈수기 유입 펌프(270)의 동작은 통합 제어반(230)을 구성하는 PLC(programable logic control)의 릴레이를 통해 'ON' 및 'OFF' 로 제어될 수 있다. 최초 LADDER LOGIC 탑재 동작제어 컨트롤러(300)에서 연결된 통합 제어반(220)을 통해서 약품주입조절 시스템(100)이 정상 작동유무확인 및 출력동작 테스트가 점검될 수 있다. Referring to FIGS. 2, 3, and 4 as described above, the
이후 LADDER LOGIC과 연결된 베이직 프로그램을 구동하여 약품주입조절 시스템(100)의 이상여부가 판단될 수 있다. MLSS 센서(180)에서는 측정 주기별로 데이터를 발송할 수 있다. 상기 데이터를 베이직을 통해 받아 들이게 되고 통신포트를 통해 전송된 상기 데이터를 상기 베이직에서 수치 환산되어 저장될 수 있다. 상기 베이직에 저장된 데이터는 MLSS 센서(180)에서 측정 가능한 범위(이하 유효범위)에 포함되는지 여부를 판단하여 측정 가능 범위를 벗어났을 경우 상기 베이직에 저장된 상기 데이터를 기반으로 하여 제1 에코밸브(130), 제2 에코밸브(190), 및 제3 에코밸브(250)를 동작시킬 수 있다. Thereafter, the basic program connected to the LADDER LOGIC may be driven to determine whether or not the medicine
제1 에코밸브(130), 제2 에코밸브(190), 및 제3 에코밸브(250)를 통해 슬러지와 희석수가 각각 공급되면 측정조(150)에서 최소 2배수 희석, 최대 10배수까지 희석이 진행될 수 있다. 이때 에코밸브의 홀 크기에 따라 10배수 이상의 희석이 진행될 수도 있다. MLSS 센서(180)에서 측정된 데이터가 유효범위에 들어오게 되면 해당 동작이 멈추고, MLSS 센서(180)에서 측정된 상기 데이터는 컨트롤러의 내부 메모리에 저장될 수 있다. 저장된 상기 데이터는 화면에 출력되어 현장 담당자에 의해 확인되고, 운전 조건별로 약품의 사용량이 모니터링 될 수 있다. 동시에 급속 반응조(250)의 응집반응결과가 육안으로 확인될 수 있다. When the sludge and the dilution water are supplied through the first
이와 같이 슬러지 처리 시스템(100)은 하수처리, 폐수처리, 정수처리 등과 같은 수처리 과정에서 발생되는 슬러지의 농도를 실시간으로 측정시스템을 이용하여 측정하고, 상기 슬러지의 탈수에 사용되는 응집 약품의 사용량을 절감하며, 생태계에 미치는 영향을 최소화할 수 있다. As such, the
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 MLSS 농도-약품 투입량 테이블을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a MLSS concentration-drug dosage table according to an embodiment of the present invention.
도 2, 도 3, 및 도 4를 참조하면 통합 제어반(220)이 자동운전 조건으로 설정될 경우 MLSS 센서(180)를 통해 측정된 슬러지 농도와 제3 에코밸브(250)의 제어를 통해 얻은 슬러지 유량 변동에 따른 운전조건이 제어될 수 있다.2, 3, and 4, when the
상기 농도 및 상기 유량 변동량을 기준으로 측정되는 농도값 대비 약품 주입량을 조절하여 급속 반응조(240)에 투입되는 약품 사용량을 최적의 조건으로 공급되도록 제어될 수 있다. 상기 자동운전 조건에서는 일정 시간 동안(수분내지 수십분)의 상기 농도 측정 데이터를 연속 수집하여 상기 농도변화 대비 상기 약품 사용의 증감을 자동 결정하여 약품이 급속 반응조(240)로 공급될 수 있다. By adjusting the injection amount of the drug compared to the concentration value measured based on the concentration and the flow rate change amount may be controlled to supply the amount of the chemical used in the
수동운전 조건에서는 작업자가 운전조건 단계를 변경하여 테스트하고 슬러지, 이물질, 및 약품의 농도 및 응집상태를 직접 확인하여 현장의 운전조건을 변동시킬 수 있다. 이때, 측정농도 및 운전조건은 디스플레이 장치를 통해서 작업자가 확인할 수 있다.In the manual operating conditions, the operator can change the operating conditions of the site by changing the operating condition step and directly checking the concentration and aggregation of sludge, foreign substances and chemicals. At this time, the measurement concentration and the operating conditions can be checked by the operator through the display device.
다시 도 6을 참조하면 상기 통합 제어반(220)은 하나 이상의 슬러지 식별자 및 상기 각 슬러지 식별자에 대응하는 하나 이상의 MLSS 농도 및 약품 투입량이 기록된 MLSS 농도-약품투입량 테이블(500)을 유지하고, 상기 MLSS 센서에 의해 측정된 측정조(150)에서 2차 교반된 슬러지의 농도가 제1 농도인 경우, 상기 제1 농도에 대응하는 제1 약품 투입량을 MLSS 농도-약품투입량 테이블(500)을 통해 판독하여 상기 급속 반응조(240)로 투입되는 약품의 투입량을 제어될 수 있다.Referring back to FIG. 6, the
슬러지 1의 경우 MLSS 농도(mg/L)가 '농도 A'로 측정될 경우 약품투입량(mg/L)은 '제1-1투입량'으로 투입될 수 있다. MLSS 농도(mg/L)가 '농도 B'로 측정될 경우 약품투입량(mg/L)은 '제1-2투입량'으로 투입될 수 있다. MLSS 농도(mg/L)가 '농도 C'로 설정될 경우 약품투입량(mg/L)은 '제1-3투입량'으로 투입될 수 있다. 이후 슬러지 농도가 변할 경우 이에 대응하는 약품투입량으로 투입될 수 있다.In the case of sludge 1, when the MLSS concentration (mg / L) is measured as 'concentration A', the chemical dose (mg / L) may be input as the 'first-first dose'. When the MLSS concentration (mg / L) is measured as 'concentration B', the drug dosage (mg / L) may be added as 'first-second dosage'. When the MLSS concentration (mg / L) is set to 'concentration C', the drug dosage (mg / L) may be input as the 'first 1-3 dosage'. If the sludge concentration is changed afterwards can be added as a corresponding dose.
슬러지 2의 경우 MLSS 농도(mg/L)가 '농도 A'로 설정될 경우 약품투입량(mg/L)은 '제2-1투입량'으로 투입될 수 있다. MLSS 농도(mg/L)가 '농도 B'로 측정될 경우 약품투입량(mg/L)은 '제2-2투입량'으로 투입될 수 있다. MLSS 농도(mg/L)가 '농도 C'로 측정될 경우 약품투입량(mg/L)은 '제2-3투입량'으로 투입될 수 있다. 이후 슬러지 농도가 변할 경우 이에 대응하는 약품투입량으로 투입될 수 있다.In the case of sludge 2, when the MLSS concentration (mg / L) is set to 'concentration A', the chemical dosage (mg / L) may be input as the 'second-1 dosage'. When the MLSS concentration (mg / L) is measured as 'concentration B', the drug dose (mg / L) may be added as the 'second-2 dose'. When the MLSS concentration (mg / L) is measured as 'concentration C', the drug dose (mg / L) may be added as the 'second dose'. If the sludge concentration is changed afterwards can be added as a corresponding dose.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
100: 슬러지 처리 시스템 110: 제1 교반기
120: 슬러지 균등조 121: 제1 슬러지 배출구
122: 제1 슬러지 하부 배출구 123: 제1 슬러지 하부 밸브
124: 제1 웨어 125: 유입량 조절펌프
126: 슬러지 유입배관 127: 슬러지 유입 밸브
128: 슬러지 유입펌프 밸브 130: 제1 에코밸브
131: 레일 구동모터 132: 구동풀리
133: 레일(rail) 134: 위치센서
135: 센서키커(sensor kicker) 136: 롤러
137: 종동풀리 138: 벨트
139: LM 가이드 140: 제1 개폐홀
141: 제2 개폐홀
142: 에코밸브 플레이트 150: 측정조
151: 제2 슬러지 배출구 152: 제2 슬러지 하부 배출구
153: 제2 하부 체크밸브
170: 제2 교반기 180: MLSS 센서
190: 제2 에코밸브 200: 희석수조
210: 희석수 수위 조절 웨어 211: 희석수 유입 상수배관
212: 희석수 배출구 213: 희석수조 하부 배출구
214: 희석수조 하부 밸브 215: 희석수 유입펌프
220: 통합 제어반 230: 제3 교반기
240: 급속 반응조 241: 제3 슬러지 배출구
250: 제3 에코밸브
260: 약품 공급 정량펌프 261: 약품 공급관
270: 탈수기 유입펌프 271: 탈수기 유입관
272: 탈수기 유입 밸브 273: 제3 슬러지 하부 배출구
274: 제3 하부 밸브 275: 탈수기 유입펌프 밸브
500: MLSS 농도-약품투입량 테이블100: sludge treatment system 110: first stirrer
120: sludge equalization tank 121: first sludge discharge port
122: first sludge lower outlet 123: first sludge lower valve
124: first weir 125: inflow control pump
126: sludge inlet pipe 127: sludge inlet valve
128: sludge inflow pump valve 130: the first eco-valve
131: rail drive motor 132: drive pulley
133: rail 134: position sensor
135: sensor kicker 136: roller
137: driven pulley 138: belt
139: LM guide 140: first opening and closing hole
141: second opening and closing hole
142: eco valve plate 150: measuring tank
151: second sludge outlet 152: second sludge lower outlet
153: second lower check valve
170: second stirrer 180: MLSS sensor
190: second eco valve 200: dilution water tank
210: dilution water level control wear 211: dilution water inlet constant piping
212: dilution water outlet 213: dilution tank bottom outlet
214: dilution tank lower valve 215: dilution water inlet pump
220: integrated control panel 230: third stirrer
240: rapid reaction tank 241: third sludge outlet
250: third eco valve
260: chemical supply metering pump 261: chemical supply pipe
270: dehydrator inlet pump 271: dehydrator inlet pipe
272: dehydrator inlet valve 273: third sludge lower outlet
274: third lower valve 275: dehydrator inlet pump valve
500: MLSS concentration-drug dosage table
Claims (5)
상기 슬러지 균등조로부터 유입되는 상기 1차 교반된 슬러지와 희석수조 로부터 유입되는 희석수를 2차 교반하는 제2 교반기가 설치되는 측정조;
상기 측정조에서 상기 2차 교반된 슬러지의 MLSS 농도를 측정하는 MLSS(Mixed Liquer Suspended Solid) 센서;
상기 슬러지 균등조로부터 유입되는 상기 1차 교반된 슬러지에 약품을 공급하여 서로 교반하는 제3 교반기가 설치되는 급속 반응조; 및
상기 측정된 상기 MLSS 농도에 따라 상기 급속 반응조에 투입되는 상기 약품의 투입량을 제어하는 약품투입 제어기가 설치되는 통합 제어반
을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템.A sludge equalization tank in which a first stirrer for firstly stirring the introduced sludge is installed;
A measuring tank provided with a second stirrer for secondly stirring the first stirred sludge flowing from the sludge equalization tank and the dilution water flowing from the dilution tank;
A Mixed Liquer Suspended Solid (MLSS) sensor for measuring the MLSS concentration of the second stirred sludge in the measuring tank;
A rapid reaction tank provided with a third stirrer for supplying a chemical to the first stirred sludge introduced from the sludge equalization tank and stirring each other; And
An integrated control panel in which a chemical input controller is installed to control the input amount of the chemical input to the rapid reaction tank according to the measured MLSS concentration.
Sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration, characterized in that it comprises a.
하나 이상의 개폐홀을 포함하고 레일의 이동방향에 따라 에코밸브 플레이트에 의한 상기 각 개폐홀의 개방 및 폐쇄에 따라 상기 슬러지 균등조로부터 상기 측정조로 유입되는 슬러지의 양을 제어하는 제1 에코밸브;
하나 이상의 개폐홀을 포함하고 레일의 이동방향에 따라 에코밸브 플레이트에 의한 상기 각 개폐홀의 개방 및 폐쇄에 따라 상기 희석수조로부터 상기 측정조로 유입되는 희석수의 양을 제어하는 제2 에코밸브;
하나 이상의 개폐홀을 포함하고 레일의 이동방향에 따라 에코밸브 플레이트에 의한 상기 각 개폐홀의 개방 및 폐쇄에 따라 상기 슬러지 균등조로부터 상기 급속 반응조로 유입되는 슬러지의 양을 제어하는 제3 에코밸브; 및
상기 통합 제어반에 설치되고, 상기 측정된 상기 MLSS 농도에 따라 상기 제1 에코밸브, 상기 제2 에코밸브, 및 상기 제3 에코밸브의 각 개폐홀의 개방과 폐쇄를 제어하는 에코밸브 제어기
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템.The method of claim 1,
A first eco valve including one or more opening and closing holes and controlling the amount of sludge flowing into the measuring tank from the sludge equalization tank according to the opening and closing of each opening and closing hole by the eco valve plate according to the moving direction of the rail;
A second eco valve including at least one opening and closing hole and controlling the amount of dilution water flowing from the dilution tank into the measurement tank according to the opening and closing of each opening and closing hole by the eco valve plate according to the moving direction of the rail;
A third eco valve including at least one opening and closing hole and controlling the amount of sludge introduced into the rapid reaction tank from the sludge equalization tank according to the opening and closing of each opening and closing hole by the eco valve plate according to the moving direction of the rail; And
An eco-valve controller installed in the integrated control panel and controlling opening and closing of each opening and closing hole of the first eco valve, the second eco valve, and the third eco valve according to the measured MLSS concentration.
Sludge treatment system for adjusting the dosage of the drug according to the sludge concentration, characterized in that it further comprises.
상기 슬러지 균등조 및 상기 측정조는 상기 제1 에코밸브를 통해 서로 개방되거나 폐쇄되고, 상기 측정조 및 상기 희석수조는 상기 제2 에코밸브를 통해 서로 개방되거나 폐쇄되며, 상기 슬러지 균등조 및 상기 급속 반응조는 상기 제3 에코밸브를 통해 서로 개방되거나 폐쇄되고, 상기 약품투입 제어기 및 상기 에코밸브 제어기는 상기 하나의 통합 제어반에 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템.The method of claim 2,
The sludge equalization tank and the measurement tank are opened or closed to each other through the first eco valve, and the measurement tank and the dilution water tank are opened or closed to each other through the second eco valve, and the sludge equalization tank and the rapid reaction tank. Is opened or closed with each other through the third eco valve, and the chemical injection controller and the eco valve controller are installed in the one integrated control panel, the sludge treatment system for adjusting the chemical input amount according to the sludge concentration.
상기 에코밸브 제어기는 상기 MLSS 센서의 성능에 따라 선정되는(predetermined) 최대측정농도가 기록된 메모리를 유지하고, 상기 측정조에서 측정되는 상기 2차 교반 슬러지의 농도가 상기 최대측정농도를 상회하는 경우, 상기 제1 에코밸브 및 상기 제2 에코밸브의 개방이나 폐쇄 동작 제어를 통해 상기 2차 교반 슬러지의 농도가 상기 최대측정농도를 하회하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템.The method of claim 2,
The eco-valve controller maintains a memory in which a maximum measured concentration is determined according to the performance of the MLSS sensor, and the concentration of the secondary stirred sludge measured in the measuring tank exceeds the maximum measured concentration. By controlling the opening or closing operation of the first eco-valve and the second eco-valve to control the concentration of the second agitation sludge is less than the maximum measured concentration to adjust the chemical input amount according to the sludge concentration Sludge treatment system.
상기 약품투입 제어기는 하나 이상의 슬러지 식별자 및 상기 각 슬러지 식별자에 대응하는 하나 이상의 MLSS 농도와 약품 투입량이 기록된 MLSS 농도-약품투입량 테이블을 유지하고, 상기 MLSS 센서에 의해 측정된 상기 측정조의 2차 교반 슬러지의 농도가 제1 농도인 경우, 상기 제1 농도에 대응하는 제1 약품 투입량을 상기 MLSS 농도-약품투입량 테이블을 통해 판독하여 상기 급속 반응조로 투입되는 약품의 투입량을 제어하는 것을 특징으로 하는 슬러지 농도에 따라 약품 투입량을 조절하는 슬러지 처리 시스템.The method of claim 1,
The dosing controller maintains an MLSS concentration-drug dosage table in which one or more sludge identifiers and one or more MLSS concentrations and drug doses corresponding to each sludge identifier are recorded, and the second agitation of the measuring tank measured by the MLSS sensor. When the concentration of sludge is the first concentration, the first chemical dose corresponding to the first concentration is read through the MLSS concentration-drug dose table to control the dose of chemicals introduced into the rapid reaction tank Sludge treatment system to adjust the dosage of chemicals according to the concentration.
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