KR101589671B1 - 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템 - Google Patents

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윤지현
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Abstract

본 발명은 하ㆍ폐수슬러지를 그 발생장소에서 별도의 전처리 공정없이 패각분말 등이 포함된 응집제를 이용하여 가용화하고, 동시에 잉여슬러지의 발생량을 절반이상으로 줄여서, 하ㆍ폐수처리공정에 소모되는 비용의 절감과 환경오염 유발을 방지하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템은 1차적으로 물리적인 처리 방법과 2차적으로 화학적인 처리 방법을 병행 수행함으로서, 잉여슬러지의 발생량을 60% 이상 감소시킬 수 있다. 또한, 슬러지의 발생량을 60% 이상 감소시키므로, 그에 따라 처리비용을 대폭 절감할 수 있어 경제적이다.

Description

하ㆍ폐수슬러지 저감시스템{Sewage sludge reduction system}
본 발명은 하ㆍ폐수슬러지를 그 발생장소에서 별도의 전처리 공정없이 패각분말 등이 포함된 응집제를 이용하여 가용화하고, 동시에 잉여슬러지의 발생량을 절반이상으로 줄여서, 하ㆍ폐수처리공정에 소모되는 비용의 절감과 환경오염 유발을 방지하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템에 관한 것이다.
일반적으로 도시하수, 축산폐수 및 유기성 공장폐수 등과 같은 하ㆍ폐수는 대부분 활성슬러지공법 생분해성 유기물이 무기물인 이산화탄소로 변환되어 제거되지만, 그 일부는 미생물 성장에 의한 잉여미생물로 전환되어 슬러지의 형태로 축적되게 된다.
위와 같이 축적된 슬러지는 주로 토양 매립, 비료화, 소각, 해양투기 등의 방법으로 처리되는데, 상기와 같은 방법으로 처리 시에는 환경오염을 유발할 가능성이 매우 높다. 또한, 슬러지를 처리하는데 소모되는 비용은 생물학적 하ㆍ폐수 처리 공정에 소모되는 총 비용의 약 30% 내지 60%에 이를 정도로 큰 부담이 되고 있는 실정이다.
따라서, 상기 잉여슬러지를 줄이기 위한 다양한 노력들이 있어왔는데, 종래의 일반적인 하ㆍ폐수 처리 공정은 혐기조, 호기조 등으로 이루어진 생물반응조를 거쳐 생물학적 분해가 일어난 처리수가 침전조로 이동되어 고액분리된다. 그 후 상등액은 회수되고, 침전된 슬러지 중 일부는 생물반응조로 반송되어 생물반응조 내에서의 적정 미생물 농도를 유지하고, 나머지 잉여슬러지는 슬러지 농축조를 거쳐 농축되며, 약품 혼화조에서 약품이 첨가된 후 탈수조를 거쳐 탈수된다. 상기한 방법으로 탈수된 슬러지 케이크(폐기물)는 매립되거나 소각된다.
그러나, 상기와 같은 하ㆍ폐수 처리 공정은 잉여슬러지 처리에 많은 비용이 소모되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래 한국등록특허 제0413593호에는 반송되는 슬러지의 일부에 오존을 투입함으로서, 슬러지 발생을 줄이는 슬러지 감량화 및 재활용 시스템에 대하여 개시되어 있다.
그러나, 상기 기술은 지나치게 많은 슬러지를 오존처리하여 반송하는 경우, 미생물의 침강성이 저하되어 처리 수질에 중대한 문제가 발생하므로 잉여슬러지 전량을 이와 같은 방법으로 처리하는 것은 불가능할 수 있다. 이에 따라 잉여슬러지의 일부만 오존으로 처리하여 슬러지를 줄이게 되면, 일부 잉여슬러지에 대한 슬러지만 줄어들므로 슬러지 저감율이 미미할 수 있다.
따라서, 수질에 문제가 없으며 잉여슬러지의 저감율이 높은 잉여슬러지 저감장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.
한국 등록특허 제10-0852939호(2008.08.19.) 한국 공개특허 제10-2009-0085918호(2009.08.10.) 한국 등록특허 제10-0413593호(2003.12.31.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출(案出)된 것으로서, 본 발명의 목적은 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템의 처리 효율을 높여, 60% 이상의 잉여슬러지 감량화를 달성하고, 유지관리를 위한 비용을 최소화함과 동시에 환경오염을 예방할 수 있는 구조의 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템을 제공하는데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템은,
호퍼(3)로 유입되는 슬러지를 2~3g/㎠의 압력으로 펌핑하고, 펌핑된 슬러지의 부유물질을 제거하는 싸이폰관(12)이 내부에 구비되는 침전조(10);
상기 침전조(10) 하부로 연장되는 싸이폰관(12)과 배관 연결되고, 상기 배관에서 유입된 슬러지를 일시 수용하는 슬러지 저류조(20);
상기 슬러지 저류조(20)와 배관 연결되고, 상기 배관에서 3~5g/㎠의 압력으로 유입된 슬러지에 응집제를 투여하여 상기 슬러지를 산화 분해하는 산화조(30); 및
상기 산화조(30)와 배관 연결되고, 상기 배관에서 유입된 슬러지를 소화시키는 소화조(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 응집제는 폴리황산규산알루미늄(PASS), 폴리염화규산알루미늄(PACS), 폴리염화알루미늄(PAC) 및 황산알루미늄(ALUM)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 알루미늄계 무기응집제 55~65중량%, 자철광(Magnetite) 분말, 염화제2철(FeCl3, Ferric Chloride), 염화제1철(FeCl2, Ferrous Chloride), 황산제2철(Fe2(SO4)3), 황산제1철(Fe(SO4), 폴리염화철(PFC), 폴리황산철(PFS) 및 폴리규산철(Polysilicate Iron)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 철염계 무기응집제 20~25중량%, 도자기 폐기물 분말과 전복 껍질 분말, 진주 조개 껍질 분말, 소라 껍질 분말, 꼬막 껍질 분말, 바지락 껍질 분말 및 굴껍질 분말 중에서 선택된 1종 이상의 패각분말을 혼합하여 이루어진 침전증가제 5~8중량% 및 규산나트륨, 돌로마이트 분말 및 아세트산을 혼합하여 이루어진 플럭향상제 9~16%를 포함하여 이루어지되,
상기 침전증가제는 도자기 폐기물 분말과 전복 껍질 분말, 진주 조개 껍질 분말, 소라 껍질 분말, 바지락 껍질 부말 및 굴껍질 분말 중에서 선택된 1종 이상의 패각분말이 1:0.5~0.8의 비율로 혼합되고,
상기 플럭향상제는 규산나트륨, 돌로마이트 분말 및 아세트산이 1:0.2~0.5:0.05~0.1의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
상기 싸이폰관(12)은 그 단면이 누운 'S'자 형상으로 이루어지고, 하방으로 돌출된 공간의 면적이 상방으로 돌출된 공간보다 넓은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 싸이폰관(12)으로 유입되는 슬러지는 중간 지점에 형성되는 턱을 압력차로 넘어 흐르되, 상기 슬러지에 포함된 고비중의 부유물질은 하방으로 돌출된 공간에 쌓이게 되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 싸이폰관(12)의 부유물질이 쌓이는 공간 하단부에는 이물질 이동관(12a)이 관통되게 형성되고, 상기 이물질 이동관(12a)을 통해 이동되는 부유물질은 5~10g/㎠의 압력으로 펌핑되어 매립조(50)에 저장되는 것을 특징으로 한다.
상기 슬러지 저류조(20)는 직경이 0.1미크론 내지 5.0미크론의 구멍이 복수 개 형성된 보리짚 여과스크린(22)을 포함하고, 상기 슬러지 저류조(20)에 수용된 슬러지가 상기 보리짚 여과스크린(22)을 통과하여 상기 슬러지 저류조(20)와 배관 연결되는 산화조(30)로 이동되는 것을 특징으로 한다.
상기 소화조(40)는 슬러지내에 존재하는 병원성 미생물을 제거하고, 상기 슬러지를 가수분해하기 위해 내부 온도를 50℃ 내지 60℃의 온도로 유지하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 산화조(30)에서 산화 분해되지 못한 슬러지는 3~5g/㎠의 압력으로 호퍼(3)와 연결된 배관으로 펌핑되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템은 1차적으로 물리적인 처리 방법과 2차적으로 화학적인 처리 방법을 병행 수행함으로서, 잉여슬러지의 발생량을 60% 이상 감소시킬 수 있다. 또한, 슬러지의 발생량을 60% 이상 감소시키므로, 그에 따라 처리비용을 대폭 절감할 수 있어 경제적이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템의 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템의 싸이폰관(12) 내부를 도시한 단면도이다.
본 발명은 일면에 있어서,
하ㆍ폐수슬러지 저감시스템은
호퍼(3)로 유입되는 슬러지를 2~3g/㎠의 압력으로 펌핑하고, 펌핑된 슬러지의 부유물질을 제거하는 싸이폰관(12)이 내부에 구비되는 침전조(10);
상기 침전조(10) 하부로 연장되는 싸이폰관(12)과 배관 연결되고, 상기 배관에서 유입된 슬러지를 일시 수용하는 슬러지 저류조(20);
상기 슬러지 저류조(20)와 배관 연결되고, 상기 배관에서 3~5g/㎠의 압력으로 유입된 슬러지에 응집제를 투여하여 상기 슬러지를 산화 분해하는 산화조(30); 및
상기 산화조(30)와 배관 연결되고, 상기 배관에서 유입된 슬러지를 소화시키는 소화조(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템을 제공한다.
본 발명은 추가의 일면에 있어서,
상기 응집제는 폴리황산규산알루미늄(PASS), 폴리염화규산알루미늄(PACS), 폴리염화알루미늄(PAC) 및 황산알루미늄(ALUM)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 알루미늄계 무기응집제 55~65중량%, 자철광(Magnetite) 분말, 염화제2철(FeCl3, Ferric Chloride), 염화제1철(FeCl2, Ferrous Chloride), 황산제2철(Fe2(SO4)3), 황산제1철(Fe(SO4), 폴리염화철(PFC), 폴리황산철(PFS) 및 폴리규산철(Polysilicate Iron)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 철염계 무기응집제 20~25중량%, 도자기 폐기물 분말과 전복 껍질 분말, 진주 조개 껍질 분말, 소라 껍질 분말, 꼬막 껍질 분말, 바지락 껍질 분말 및 굴껍질 분말 중에서 선택된 1종 이상의 패각분말을 혼합하여 이루어진 침전증가제 5~8중량% 및 규산나트륨, 돌로마이트 분말 및 아세트산을 혼합하여 이루어진 플럭향상제 9~16중량%를 포함하여 이루어지되,
상기 침전증가제는 도자기 폐기물 분말과 전복 껍질 분말, 진주 조개 껍질 분말, 소라 껍질 분말, 바지락 껍질 분말 및 굴껍질 분말 중에서 선택된 1종 이상의 패각분말이 1:0.5~0.8의 비율로 혼합되고,
상기 플럭향상제는 규산나트륨, 돌로마이트 분말 및 아세트산이 1:0.2~0.5:0.05~0.1의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템을 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석하지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명의 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템은 잉여슬러지 발생량을 현저히 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 처리된 잉여슬러지를 재활용할 수 있어서 처리비용절감과 동시에 환경오염을 방지할 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템은 하수 중의 유기물을 침강시켜 슬러지를 수집하는 소정의 길이와 높이 및 폭을 갖도록 콘크리트 구조물로 형성되는 침전조(10), 상기 침전조(10)로부터 슬러지를 공급받아 일시 수용하는 슬러지 저류조(20), 상기 슬러지 저류조(20)로부터 공급된 슬러지에서 응집제에 의해 유기물을 산화 분해시키는 산화조(30), 상기 산화조(30)에서 공급받은 슬러지를 소화시키는 소화조(40) 및 상기 침전조(10)에서 분리된 부유물질을 저장하는 매립조(50)를 포함하여 이루어진다.
상기 침전조(10)는 전단에 슬러지를 유입시킬 수 있도록 상광하협의 호퍼(3)가 설치되고, 상기 호퍼(3)와 침전조(10)는 배관 연결되되, 상기 배관에는 펌프(5a)가 연통되게 설치되어, 상기 호퍼(3)로 유입되는 슬러지를 후단에 배치되는 침전조(20)로 펌핑시킨다. 이때 압력은 2~3g/㎠가 바람직하다.
상기 침전조(10) 내부에는 싸이폰관(12)이 설치된다. 상기 싸이폰관(12)은 그 단면이 누운 'S'자 형상으로서, 하방으로 돌출된 공간의 면적이 상방으로 돌출된 공간보다 넓게 형성된다. 이는 상기 싸이폰관(12)으로 유입되는 슬러지가 중간지점에 형성되는 턱을 압력차로 넘어 흐르되, 상기 슬러지에 포함된 비교적 큰 비중의 부유물질은 하방으로 돌출된 공간에 쌓이게 하기 위함이다. 따라서, 최초의 슬러지에 함유된 부유물질 또는 이물질 등을 물리적으로 제거할 수 있다.
상기 싸이폰관(12)의 부유물질이 쌓이는 공간 하단부에는 이물질 이동관(12a)이 상기 싸이폰관(12)과 관통되게 형성되고, 상기 이물질 이동관(12a)을 통해 이동되는 부유물질은 상기 이물질 이동관(12a)에 연통되어 설치되는 펌프(5b)에 의하여 5~10g/㎠의 압력으로 펌핑되어 매립조(50)에 별도로 저장되어 처리될 수 있다.
상기 슬러지 저류조(20)는 침전조(10)에서 수집되어 흡입된 슬러지가 이동하여 저장되는 수조로서, 슬러지가 화학처리 전에 일시적으로 수집되어 체류하는 공간이다. 상기 침전조(10)에서 슬러지 저류조(20)로 유입되는 슬러지는 싸이폰관(12)을 거침으로서, 부유물질 등이 제거된 상태로 슬러지 저류조(20)에 저장된다.
한편, 상기 슬러지 저류조(20)와 산화조(30)가 연결되는 면에는 보리짚 여과스크린(22)이 부착 고정된다. 상기 보리짚 여과스크린(22)은 원형 플레이트 형상의 하우징 외면에 상기 하우징 면적과 상응되는 크기로 보리짚을 두께가 3cm 내지 10cm로 무질서하게 분포시켜 부착시키고, 여과스크린자켓(미도시)으로 외면을 덮을 수 있다. 이때, 상기 보리짚과 여과스크린자켓은 직경이 0.1미크론 내지 5.0미크론 크기의 범위 내에서 슬러지가 통과할 수 있는 통공을 복수 개 형성하는게 바람직하다.
상기 보리짚은 하ㆍ폐수슬러지를 구성하는 세균의 견고한 세포벽을 파괴하고, 세포구성 물질들의 가수분해를 촉진시켜 슬러지의 생분해성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 산화조(30)는 별도의 열원 수단(미도시)을 구비하여 발열이 가능하고, 소화조(40)의 전단에 설치하여, 상기 소화조(40)에 열원을 공급하여 소화효율을 상승시킬 수 있다.
또한, 상기 산화조(30) 내부는 도면에서는 도시되지 않았지만, 슬러지와 응집제를 교반하기 위한 장치인 나선 형상(또는 스파이럴 형상)의 교반장치(미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 상기 산화조(30)는 슬러지 저류조(20)와 연결된 배관에 연통되어 설치된 펌프(5d)로 3~5g/㎠의 압력으로 상기 슬러지 저류조(20)에 저장된 슬러지를 공급받는다.
상기 산화조(30) 상부면 일측에는 응집제 투입구(32)가 마련되어, 공급받은 슬러지에 응집제를 투여하여 교반시킬 수 있다.
상기 응집제는 알루미늄계 무기응집제, 철염계 무기응집제, 침전증가제 및 플럭향상제를 혼합하여 이루어질 수 있다.
상기 알루미늄계 무기응집제는 폴리황산규산알루미늄(PASS), 폴리염화규산알루미늄(PACS), 폴리염화알루미늄(PAC) 및 황산알루미늄(ALUM)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분을 포함할 수 있고, 총 중량의 55중량% 내지 65중량%로 구성된다.
상기 철염계 무기응집제는 자철광(Magnetite) 분말, 염화제2철(FeCl3, Ferric Chloride), 염화제1철(FeCl2, Ferrous Chloride), 황산제2철(Fe2(SO4)3), 황산제1철(Fe(SO4), 폴리염화철(PFC), 폴리황산철(PFS) 및 폴리규산철(Polysilicate Iron)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분을 포함할 수 있으며, 총 중량의 20중량% 내지 25중량%로 구성된다.
한편, 상기 침전증가제는 도자기 폐기물 분말과 전복 껍질 분말, 진주 조개 껍질 분말, 소라 껍질 분말, 꼬막 껍질 분말, 바지락 껍질 분말 및 굴껍질 분말 중에서 선택된 1종 이상의 패각분말을 1:0.5~0.8의 비율로 혼합하여 이루어지고, 총 중량의 5중량% 내지 8중량%로 구성된다.
여기서, 상기 패각분말은 건조된 패화석을 건조로에 800℃ 내지 1,200℃의 온도로 가열하여 소성 공정에 의해 소성되어 분해된 것을 사용하는게 바람직하다.
상기 플럭향상제는 규산나트륨, 돌로마이트 분말 및 아세트산의 혼합 비율이 1:0.2~0.5:0.05~0.1로 이루어지며, 총 중량의 9중량% 내지 16중량%로 구성되어진다. 전술한 중량비 및 혼합 비율은 반복적인 실험결과에서의 도출한 최적의 수치이나, 현장여건 또는 슬러지의 종류, 예컨대 음식물슬러지, 기타 하ㆍ폐수슬러지를 제외한 각종슬러지 등에 따라서 그 수치가 달라질 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 산화조(30)에서 산화 분해되지 못한 슬러지는 3~5g/㎠의 압력으로 호퍼(3)와 연결된 배관으로 연설되어 설치되는 펌프(5c)로 펌핑되어, 전술한 과정을 재수행할 수 있다.
상기 소화조(40)는 물리적, 화학적 처리를 거친 슬러지를 병원성 미생물을 제거하고, 가수분해하기 위해 구비되는 것으로서, 이를 위해 내부 온도를 50℃ 내지 60℃로 유지하면서 가열한다. 상기 소화조(40)는 추가로 내부에서 발생되는 소화가스가 배출하기 위한 가스배관(미도시)이 구비될 수 있으며, 이는 슬러지의 감량화, 바이오가스 생산을 통한 신재생에너지로의 활용을 위한 것에 목적이 있으며, 이로써 유지관리비를 절감하는데에 효과가 있다.
최종적으로, 상기 소화조(40)에서 배출된 슬러지는 물리적, 화학적인 처리 방법을 수행하는 본 발명의 시스템을 거쳐서 최초로 유입된 슬러지에 60% 이상의 감량화를 달성할 수 있다. 또한, 상기 소화조(40)에서 배출된 슬러지를 다시 호퍼(3)로 반송시켜 재처리함으로서, 상기 슬러지의 감량화를 더욱 극대화시킬 수도 있다.
하기에서는 본 발명의 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템의 효용성을 객관적으로 확인하기 위해 Pilot를 제작하여, 기존 시스템과 비교하고자 한다.
구 분 기존 시스템 본 발명 시스템 설계농도
유량 780,000*3,650=763,650㎡ 780,000*3,720=763,650㎡ -
BOD 225 136(225-89) 140(mg/L)
SS 190 139(190-51) 140(mg/L)
T-N 50 34(50-16) -
T-P 6 4.3(6-1.7) -
상기 표 1은 유입슬러지 여액(기존 시스템 및 본 발명 시스템에서 발생되는 슬러지 여액)이 스크린을 통하여 반송될 때의 농도를 각각 비교한 것이다. 여기서, BOD는 미생물이 오염물질을 분해하는데 필요한 산소량이며, SS는 물속의 떠다니는 부유물질을 말하는 것으로 부유물질을 제거하면 부유물질에 붙어있는 오염물질까지 같이 제거되므로, BOD의 농도를 저하시킬 수 있다. T-N은 물속에 포함되어 있는 암모니아성 질소, 아질산성질소, 질산성질소의 양을 총칭하는 것이며, T-P는 물속에 포함되어 있는 유기성 인 및 용존성 인의 양을 총칭하는 것이다.
표 1에 도시한 바와 같이, 슬러지 여액으로만 이루어진 유입수는 동일한 유량이더라도 BOD, SS, T-N, T-P 농도가 본 발명의 시스템이 훨씬 낮기 때문에 수처리에 효과적임을 알 수 있다. 특히, 이러한 결과는 하수처리장의 설계 농도가 140(mg/L)일 경우 종래 하수처리장에서는 처리가 불가능했던 오ㆍ폐수라도 본원 발명의 시스템을 이용하면 많은 비용을 추가로 들이지 않고도 처리할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
기존 시스템 본 발명 시스템
유입슬러지 BOD = 117mg/L 유입슬러지 BOD = 117mg/L
기존반려슬러지 = 반려슬러지 BOD 부하량*1,000(kg/일) / (1일 하수슬러지 유입량 + 반려수량) = 84,810*1,000 / (780,000+3,650) = 108(mg/L) 14,810*1,000 / (780,000+3,720) = 19
침사조 통과 총 BOD = 유입슬러지 BOD +
반려수 = 117,000+108 = 225mg/L
117+19 = 136mg/L
구 분 기존 시스템 본 발명 시스템
처리할 슬러지량 2,800㎥/일 1,400㎥/일
시스템 설치 수량 13대 6대
처리된 Cake량 수분 80%, 350㎥ 수분 75%, 280㎥
상기 표 2 및 3은 기존 시스템과 본 발명 시스템의 각 BOD농도와 처리할 슬러지량, 시스템 설치 수량 및 처리된 Cake량을 나타낸 것으로서, 도시한 바와 같이 본 발명 시스템은 기존 시스템보다 농도와 처리량이 현저하게 개선됨을 알 수 있다.
또한, 본 발명의 시스템은 처리 후에 Cake의 수분함유량이 75% 이하의 고농도로 처리되기 때문에 슬러지 Cake 발생량을 현저하게 감소시킬 수 있게 된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
3 : 호퍼 30 : 산화조
5a, 5b, 5c, 5d : 펌프 32 : 응집제 투입구
10 : 침전조 34 : 반송관
12 : 싸이폰관 40 : 소화조
12a : 이물질 이동관 42 : 배출관
20 : 슬러지 저류조 50 : 매립조
22 : 보리짚 여과스크린

Claims (8)

  1. 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템에 있어서,
    상기 시스템은
    호퍼(3)로 유입되는 슬러지를 2~3g/㎠의 압력으로 펌핑하고, 펌핑된 슬러지의 부유물질을 제거하는 싸이폰관(12)이 내부에 구비되는 침전조(10);
    상기 침전조(10) 하부로 연장되는 싸이폰관(12)과 배관 연결되고, 상기 배관에서 유입된 슬러지를 일시 수용하는 슬러지 저류조(20);
    상기 슬러지 저류조(20)와 배관 연결되고, 상기 배관에서 3~5g/㎠의 압력으로 유입된 슬러지에 응집제를 투여하여 상기 슬러지를 산화 분해하는 산화조(30); 및
    상기 산화조(30)와 배관 연결되고, 상기 배관에서 유입된 슬러지를 소화시키는 소화조(40);를 포함하여 이루어지며,
    상기 슬러지 저류조(20)는
    직경이 0.1미크론 내지 5.0미크론의 구멍이 복수 개 형성된 보리짚 여과스크린(22)을 포함하고, 상기 슬러지 저류조(20)에 수용된 슬러지가 상기 보리짚 여과스크린(22)을 통과하여 상기 슬러지 저류조(20)와 배관 연결되는 산화조(30)로 이동되며,
    상기 응집제는 폴리황산규산알루미늄(PASS), 폴리염화규산알루미늄(PACS), 폴리염화알루미늄(PAC) 및 황산알루미늄(ALUM)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 알루미늄계 무기응집제 55~65중량%, 자철광(Magnetite) 분말, 염화제2철(FeCl3, Ferric Chloride), 염화제1철(FeCl2, Ferrous Chloride), 황산제2철(Fe2(SO4)3), 황산제1철(Fe(SO4), 폴리염화철(PFC), 폴리황산철(PFS) 및 폴리규산철(Polysilicate Iron)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 철염계 무기응집제 20~25중량%, 도자기 폐기물 분말과 전복 껍질 분말, 진주 조개 껍질 분말, 소라 껍질 분말, 꼬막 껍질 분말, 바지락 껍질 분말 및 굴껍질 분말 중에서 선택된 1종 이상의 패각분말을 혼합하여 이루어진 침전증가제 5~8중량% 및 규산나트륨, 돌로마이트 분말 및 아세트산을 혼합하여 이루어진 플럭향상제 9~16중량%를 포함하여 이루어지되,
    상기 침전증가제는 도자기 폐기물 분말과 전복 껍질 분말, 진주 조개 껍질 분말, 소라 껍질 분말, 바지락 껍질 분말 및 굴껍질 분말 중에서 선택된 1종 이상의 패각분말이 1:0.5~0.8의 비율로 혼합되고,
    상기 플럭향상제는 규산나트륨, 돌로마이트 분말 및 아세트산이 1:0.2~0.5:0.05~0.1의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 싸이폰관(12)은 그 단면이 누운 'S'자 형상으로 이루어지고, 하방으로 돌출된 공간의 면적이 상방으로 돌출된 공간보다 넓은 것을 특징으로 하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 싸이폰관(12)으로 유입되는 슬러지는 중간 지점에 형성되는 턱을 압력차로 넘어 흐르되, 상기 슬러지에 포함된 고비중의 부유물질은 하방으로 돌출된 공간에 쌓이게 되는 것을 특징으로 하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템.
  5. 제3 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 싸이폰관(12)의 부유물질이 쌓이는 공간 하단부에는 이물질 이동관(12a)이 관통되게 형성되고, 상기 이물질 이동관(12a)을 통해 이동되는 부유물질은 5~10g/㎠의 압력으로 펌핑되어 매립조(50)에 저장되는 것을 특징으로 하는 하ㆍ폐수 슬러지 저감시스템.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 소화조(40)는
    슬러지내에 존재하는 병원성 미생물을 제거하고, 상기 슬러지를 가수분해하기 위해 내부 온도를 50℃ 내지 60℃의 온도로 유지하는 것을 특징으로 하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 산화조(30)에서 산화 분해되지 못한 슬러지는 3~5g/㎠의 압력으로 호퍼(3)와 연결된 배관으로 펌핑되는 것을 특징으로 하는 하ㆍ폐수슬러지 저감시스템.
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