KR101425795B1 - Sludge Treatment System Using Digestion Process - Google Patents
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Abstract
소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치가 개시된다. 본 발명은, 외부로부터 유입된 슬러지에 열을 공급하는 열 교환장치, 열 교환장치로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제1 소화조, 제1 소화조로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제2 소화조, 및 제2 소화조로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제3 소화조를 구비한다. 본 발명에 따르면, 연속적으로 설치된 각 소화조에서 유출되는 슬러지의 열을 혐기 소화 처리가 요구되는 외부 유입 슬러지에 공급함으로써, 외부 유입 슬러지의 승온과 각 소화조의 후단 소화조에서 처리되는 슬러지의 감온이 동시에 이루어 지게 된다.Disclosed is a sludge treatment apparatus using a digestion process. The present invention relates to a sludge treatment apparatus comprising a heat exchanging device for supplying heat to sludge introduced from the outside, a first digestion tank for introducing sludge flowing out of the heat exchange device, a second digester for introducing sludge flowing out from the first digestion tank, And a third digester for introducing the sludge discharged from the third digester. According to the present invention, by supplying the heat of the sludge discharged from each of the continuously disposed digestion tanks to the external inflow sludge requiring anaerobic digestion treatment, the temperature of the external inflow sludge and the temperature of the sludge treated in the downstream digester of each digester are simultaneously .
Description
본 발명은 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속적으로 설치된 각 소화조에서 유출되는 슬러지의 열을 혐기 소화 처리가 요구되는 외부 유입 슬러지에 공급함으로써, 외부 유입 슬러지의 승온과 각 소화조의 후단 소화조에서 처리되는 슬러지의 감온이 동시에 이루어 지게 되어, 슬러지 처리 장치의 운용에 필요한 에너지를 절감할 수 있게 될 뿐만 아니라, 최종적으로 배출되는 슬러지에 대한 감온이 이루어진 상태에서 슬러지가 배출됨으로써, 배출된 슬러지에서의 탈수 효과의 향상을 도모할 수 있도록 하는 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a sludge treatment apparatus using an extinguishing process, and more particularly, to a sludge treatment apparatus using an extinguishing process, more particularly, to a sludge treating apparatus using an extinguishing process, The temperature of the sludge treated in the post-digestion tank of the digester is simultaneously reduced, so that the energy required for operation of the sludge disposal apparatus can be reduced. In addition, since the sludge is discharged while the temperature of the sludge finally discharged is maintained, To a sludge treatment apparatus using an extinguishing process so as to improve the dewatering effect in discharged sludge.
고온 이상 혐기성 소화 공정의 운용에 있어서는, 각 소화조에서의 슬러지의 혐기 소화 처리를 위해서 각 소화조는 소정의 온도로 유지되어야 한다. 이에 따라, 종래 기술에 따른 고온 이상 혐기성 소화 공정은 각 소화조의 온도 유지를 위한 별도의 수단이 독립적으로 설치되어 있었다.In the operation of the anaerobic digestion process at high temperatures, each digester must be maintained at a predetermined temperature for the anaerobic digestion process of the sludge in each digestion tank. Accordingly, in the high-temperature anaerobic digestion process according to the prior art, separate means for maintaining the temperature of each digestion tank are provided independently.
즉, 종래 기술에 따른 고온 이상 혐기성 소화 공정에서의 각 소화조는 열 교환기의 온수열에 의해 슬러지를 가온시켜 소화조 내부를 적정온도로 유지하는 방식을 사용하고 있었던 것이다.That is, each of the digestion tanks in the high temperature and above anaerobic digestion process according to the prior art uses a method in which the inside of the digester is maintained at an appropriate temperature by heating the sludge by the hot water heat of the heat exchanger.
한편, 이와 같은 종래 기술에 따른 고온 이상 혐기성 소화 공정 시스템은 각 소화조의 온도 유지를 위한 수단에서의 과도한 에너지 소비로 인해, 해당 시스템의 관리 유지 비용이 높아진다는 문제점이 있었다.Meanwhile, the conventional high temperature and above anaerobic digestion process system has a problem in that the maintenance cost of the system is increased due to excessive energy consumption in the means for maintaining the temperature of each digester.
따라서, 본 발명의 목적은, 연속적으로 설치된 각 소화조에서 유출되는 슬러지의 열을 혐기 소화 처리가 요구되는 외부 유입 슬러지에 공급함으로써, 외부 유입 슬러지의 승온과 각 소화조의 후단 소화조에서 처리되는 슬러지의 감온이 동시에 이루어 지게 되어, 슬러지 처리 장치의 운용에 필요한 에너지를 절감할 수 있게 될 뿐만 아니라, 최종적으로 배출되는 슬러지에 대한 감온이 이루어진 상태에서 슬러지가 배출됨으로써, 배출된 슬러지에서의 탈수 효과의 향상을 도모할 수 있도록 하는 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a sludge treatment method and a sludge treatment method for sludge treatment by continuously supplying sludge heat discharged from each successive digestion tank to an external sludge requiring anaerobic digestion treatment, So that the energy required for operating the sludge treatment apparatus can be reduced and the sludge is discharged while the temperature of the finally discharged sludge is lowered to improve the dehydration effect in the discharged sludge. And a sludge treatment apparatus using the sludge digestion process.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치는, 외부로부터 유입된 슬러지에 열을 공급하는 열 교환장치; 상기 열 교환장치로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제1 소화조; 상기 제1 소화조로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제2 소화조; 및 상기 제2 소화조로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제3 소화조를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for treating a sludge using an extinguishing process, the apparatus comprising: a heat exchanger for supplying heat to sludge introduced from outside; A first digester tank into which the sludge discharged from the heat exchanger flows; A second digestion tank into which sludge flowing out of the first digestion tank flows; And a third digester for introducing the sludge discharged from the second digestion tank.
바람직하게는, 상기 열 교환장치는 상기 제1 소화조에서 유출되는 슬러지, 제2 소화조에서 유출되는 슬러지 및 상기 제3 소화조에서 유출되는 슬러지 중 적어도 하나의 슬러지가 유입되는 것을 특징으로 한다.Preferably, at least one of the sludge discharged from the first digestion tank, the sludge discharged from the second digestion tank, and the sludge discharged from the third digester is introduced into the heat exchange apparatus.
또한, 상기 제1 소화조에서 유출되는 슬러지, 제2 소화조에서 유출되는 슬러지 및 상기 제3 소화조에서 유출되는 슬러지 중 적어도 하나의 슬러지에 포함된 열이, 상기 열 교환장치에서 상기 외부로부터 유입된 슬러지에 공급되는 것을 특징으로 한다.Further, the heat contained in at least one sludge out of the sludge flowing out of the first digester, the sludge flowing out of the second digester, and the sludge flowing out of the third digester may flow into the sludge Is supplied.
또한, 상기 열 교환장치는, 상기 제3 소화조에서 유출되는 슬러지에 포함된 열이 상기 외부로부터 유입된 슬러지에 공급되는 제1 열교환부, 상기 제2 소화조에서 유출되는 슬러지에 포함된 열이 상기 외부로부터 유입된 슬러지에 공급되는 제2 열교환부, 상기 제1 소화조에서 유출되는 슬러지에 포함된 열이 상기 외부로부터 유입된 슬러지에 공급되는 제3 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The heat exchange apparatus may further include a first heat exchange unit in which heat contained in the sludge flowing out of the third digester is supplied to the sludge introduced from the outside and a second heat exchange unit in which heat contained in the sludge discharged from the second digestion tank, And a third heat exchanger for supplying heat to the sludge introduced from the outside, wherein the heat contained in the sludge discharged from the first digester is supplied to the sludge introduced from the outside.
또한, 상기 제1 소화조는 가수 분해조이고, 상기 제2 소화조는 산-메탄 발효조이며, 상기 제3 소화조는 메탄 발효조인 것을 특징으로 한다.The first digestion tank may be a hydrolysis tank, the second digester tank may be an acid-methane fermentation tank, and the third digester tank may be a methane fermentation tank.
본 발명에 따르면, 연속적으로 설치된 각 소화조에서 유출되는 슬러지의 열을 혐기 소화 처리가 요구되는 외부 유입 슬러지에 공급함으로써, 외부 유입 슬러지의 승온과 각 소화조의 후단 소화조에서 처리되는 슬러지의 감온이 동시에 이루어 지게 된다.According to the present invention, by supplying the heat of the sludge discharged from each of the continuously disposed digestion tanks to the external inflow sludge requiring anaerobic digestion treatment, the temperature of the external inflow sludge and the temperature of the sludge treated in the downstream digester of each digester are simultaneously .
그에 따라, 각 소화조의 운영에 요구되는 온도를 유지하기 위한 인위적 수단이 불필요하게 됨으로써, 슬러지 처리 장치 운영에 소모되는 에너지를 절감할 수 있게 된다.Accordingly, unnecessary artificial means for maintaining the temperature required for the operation of each digester is unnecessary, thereby saving energy consumed in operating the sludge disposal apparatus.
아울러, 최후단 소화조에서 최종적으로 유출되는 슬러지에 대한 감온이 이루어진 상태에서 슬러지가 배출됨으로써, 배출된 슬러지에서의 탈수 효과의 향상을 도모할 수 있게 된다.
In addition, since the sludge is discharged in a state where the temperature of the sludge finally discharged from the reheat digester is lowered, the dehydration effect of the discharged sludge can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치의 구조도, 및
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치에서의 공정 과정을 설명하는 도면이다. 1 is a structural view of a sludge processing apparatus using a fire extinguishing process according to an embodiment of the present invention, and FIG.
2 is a view for explaining a process in a sludge processing apparatus using a fire extinguishing process according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is to be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치의 구조도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치는 열 교환장치(100), 제1 소화조(200), 제2 소화조(300), 및 제3 소화조(400)를 포함한다.1 is a structural view of a sludge treatment apparatus using a fire extinguishing process according to an embodiment of the present invention. 1, a sludge treatment apparatus using a digestion process according to an embodiment of the present invention includes a
본 발명을 실시함에 있어서, 제1 소화조(200)는 대략 70℃로 승온되어 유입된 슬러지에 대한 가수 분해 처리 공정이 실행되는 가수 분해조가 될 수 있고, 제2 소화조(300)는 제2 소화조(300)로부터 유출된 슬러지가 유입되며, 대략 55℃로 감온되어 유입된 슬러지에 대한 산-메탄 발효 처리 공정이 실행되는 산-메탈 발효조가 될 수 있으며, 제3 소화조(400)는 제2 소화조(300)로부터 유출된 슬러지가 유입되며, 대략 35℃로 감온되어 유입된 슬러지에 대한 메탄 발효 처리 공정이 실행되는 메탄 발효조가 될 수 있을 것이다.In the present invention, the
한편, 열 교환장치(100)는 외부로부터 유입된 슬러지에 열을 공급하고, 대략 60℃로 승온된 슬러지를 제1 소화조(200)에 공급하여 제1 소화조를 70℃로 유지하기 위한 열 공급을 최소화한다.On the other hand, the
구체적으로, 열 교환장치(100)에는 제1 소화조(200)에서 유출되는 슬러지, 제2 소화조(300)에서 유출되는 슬러지 및 상기 제3 소화조(400)에서 유출되는 슬러지 중 적어도 하나의 슬러지가 유입되며, 열 교환장치(100)는 유입된 이들 각각의 슬러지에 포함된 열을 이용하여, 외부로부터 유입된 슬러지를 대략 60℃로 승온시킨다.Specifically, at least one sludge out of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치에서의 공정 과정을 설명하는 도면이다. 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치에서의 공정 과정을 설명하면, 먼저, 열 교환장치(100)는 제1 열교환부(110), 제2 열교환부(120), 및 제3 열교환부(130)를 포함한다. 2 is a view for explaining a process in a sludge processing apparatus using a fire extinguishing process according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the process of the sludge treatment apparatus using the digestion process according to an embodiment of the present invention will be described. First, the
여기서, 제1 열교환부(110)에서는 제3 소화조(400)에서 유출되는 슬러지에 포함된 열의 교환이 이루어지고, 제2 열교환부에서는 제2 소화조(300)에서 유출되는 슬러지에 포함된 열의 교환이 이루어지며, 제3 열교환부(130)에서는 제1 소화조(200)에서 유출되는 슬러지에 포함된 열의 교환이 이루어진다.In the first
즉, 외부로부터 열 교환장치(100)로 유입되는 슬러지는 제1 열교환부(110)로 우선 유입되며(①), 제3 소화조(400)에서 유출된 35℃의 슬러지는 제1 열교환부(110)로 유입되어(⑨), 외부로부터 유입된 슬러지에 자신의 열을 공급하게 된다(1차 열교환). That is, the sludge flowing into the
한편, 1차 열교환을 통해 자신의 열을 외부로부터 유입된 슬러지에 공급한 제3 소화조(400)에서 유출된 슬러지는 감온된 상태로 외부로 유출되게 된다(⑩).On the other hand, the sludge flowing out from the
1차 열교환을 통해 대략 25℃로 1차 승온된 슬러지는 제1 열교환부(110)로부터 제2 열교환부로 유입되고(②), 제2 소화조(300)에서 유출된 55℃의 슬러지는 제2 열교환부로 유입됨으로써(⑦), 외부 유입 슬러지에 자신의 열을 추가로 공급하게 된다(2차 열교환).The sludge which has been firstly heated to about 25 ° C through the primary heat exchange flows from the first
한편, 2차 열교환을 통해 자신의 열을 외부로부터 유입된 슬러지에 공급한 제2 소화조(300)에서 유출된 슬러지는 대략 35℃로 감온된 상태로 제3 소화조(400)로 공급되게 된다(⑧).On the other hand, the sludge discharged from the
2차 열교환을 통해 대략 45℃로 2차 승온된 슬러지는 제2 열교환부로부터 제3 열교환부(130)로 유입되며(③), 제1 소화조(200)에서 유출된 70℃의 슬러지는 제3 열교환부(130)로 유입됨으로써(⑦), 외부 유입 슬러지에 자신의 열을 추가로 공급하게 된다(3차 열교환).The sludge which has been secondarily heated to about 45 캜 through the secondary heat exchange flows from the second heat exchanging part to the third heat exchanging part 130 (③), and the sludge of 70 캜 flowing out from the
한편, 3차 열교환을 통해 자신의 열을 외부로부터 유입된 슬러지에 공급한 제1 소화조(200)에서 유출된 슬러지는 대략 55℃로 감온된 상태로 제2 소화조(300)로 공급되게 된다(⑧).On the other hand, the sludge discharged from the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
Furthermore, the terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
100: 열 교환장치, 110: 제1 열교환부,
120: 제2 열교환부, 130: 제3 열교환부,
200: 제1 소화조, 300: 제2 소화조,
400: 제3 소화조.100: heat exchanger, 110: first heat exchanger,
120: second heat exchanger, 130: third heat exchanger,
200: first digestion tank, 300: second digestion tank,
400: Third digester.
Claims (5)
상기 열 교환장치(100)로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제1 소화조(200);
상기 제1 소화조(200)로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제2 소화조(300); 및
상기 제2 소화조(300)로부터 유출된 슬러지가 유입되는 제3 소화조(400)
를 포함하며,
상기 열 교환장치(100)는 상기 제1 소화조(200)에서 유출되는 슬러지, 제2 소화조(300)에서 유출되는 슬러지 및 상기 제3 소화조(400)에서 유출되는 슬러지 중 적어도 하나의 슬러지가 유입되고,
상기 제1 소화조(200)에서 유출되는 슬러지, 제2 소화조(300)에서 유출되는 슬러지 및 상기 제3 소화조(400)에서 유출되는 슬러지 중 적어도 하나의 슬러지에 포함된 열이, 상기 열 교환장치(100)에서 상기 외부로부터 유입된 슬러지에 공급되며,
상기 열 교환장치(100)는, 상기 제3 소화조(400)에서 유출되는 슬러지에 포함된 열이 상기 외부로부터 유입된 슬러지에 공급되는 제1 열교환부(110), 상기 제2 소화조(300)에서 유출되는 슬러지에 포함된 열이 상기 외부로부터 유입된 슬러지에 공급되는 제2 열교환부, 상기 제1 소화조(200)에서 유출되는 슬러지에 포함된 열이 상기 외부로부터 유입된 슬러지에 공급되는 제3 열교환부(130)를 포함하는 것인 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치.
A heat exchange device (100) for supplying heat to the sludge introduced from outside;
A first digester tank 200 through which the sludge discharged from the heat exchange apparatus 100 flows;
A second digester 300 into which the sludge discharged from the first digestion tank 200 flows; And
A third digester 400 in which the sludge discharged from the second digestion tank 300 flows,
/ RTI >
At least one sludge out of the first digestion tank 200, the sludge discharged from the second digester tank 300 and the sludge discharged from the third digester 400 flows into the heat exchange apparatus 100 ,
The heat contained in at least one of the sludge discharged from the first digestion tank 200, the sludge discharged from the second digester tank 300 and the sludge discharged from the third digester tank 400 flows through the heat exchanger 100 to the sludge introduced from the outside,
The heat exchange apparatus 100 includes a first heat exchange unit 110 in which heat contained in sludge flowing out of the third digestion tank 400 is supplied to the sludge introduced from the outside, A second heat exchange unit in which heat contained in the sludge flowing out is supplied to the sludge introduced from the outside, a third heat exchange unit in which heat contained in the sludge discharged from the first digester tank 200 is supplied to the sludge introduced from the outside, (130). ≪ / RTI >
상기 제1 소화조(200)는 가수 분해조이고, 상기 제2 소화조(300)는 산-메탄 발효조이며, 상기 제3 소화조(400)는 메탄 발효조인 것인 소화 공정을 이용한 슬러지 처리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first digestion tank 200 is a hydrolysis tank, the second digester 300 is an acid-methane fermentation tank, and the third digester 400 is a methane fermentation tank.
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2012
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