KR101634233B1 - Wastewater treatment system for reducing sludge - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하수처리 분야 기술 중 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 잉여 슬러지의 화학적, 기계적 전처리를 통하여 슬러지의 가용성 및 생분해성을 촉진, 증가시켜 슬러지를 저감되게 한 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a sewage treatment system for reducing sludge in sewage treatment technology. More particularly, the present invention relates to a sewage treatment system for reducing sludge by promoting and increasing the solubility and biodegradability of sludge through chemical and mechanical pretreatment of surplus sludge, To a sewage treatment system.
종래 슬러지 저감 기술 중 하나로 막분리 활성슬러지법이 사용되고 있다.Membrane separation activated sludge method is used as one of the conventional sludge reduction techniques.
막분리 활성슬러지법은 도 4 및 도 5에서와 같이, 반응조 내에 고농도의 미생물을 유지함으로써 안정적인 처리수질을 얻을 수 있고, 또한 상기 반응조 부피를 대폭적으로 줄일 수 있다는 장점으로 인해 점점 더 그 활용도가 높아가고 있는 것으로, 특히 소규모 오수처리 또는 중수처리에 많이 응용되고 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the membrane-separated activated sludge process can obtain a stable treated water quality by maintaining a high concentration of microorganisms in the reaction tank, and can further reduce the volume of the reaction tank. And it is widely applied to small-scale sewage treatment or heavy water treatment.
그러나 대부분의 생물학적 하폐수 처리공법이 그러하듯이 오염물질의 생물학적 분해의 결과로 생성되는 잉여슬러지의 처리문제에 대한 유지관리 및 비용발생 요인의 문제점으로 대두되고 있다.However, as is the case with most biological wastewater treatment methods, it is becoming a problem of maintenance and costing factors for the treatment of excess sludge as a result of biological degradation of pollutants.
즉, 막분리 활성슬러지법은 일반적인 하수처리 방법인 활성슬러지법과 비교해 볼 때 설치 소요면적이 작고, 자동운전이 용이하다는 점, 또 침전조를 별도로 포함하지 않아 슬러지 벌킹 등의 문제를 원천적으로 해결할 수 있다는 점 등의 장점 이 있어 소규모 하수 처리시설에 많이 활용되어 왔다. That is, the membrane separation activated sludge method has a small installation area and is easy to operate automatically as compared with the activated sludge method, which is a general sewage treatment method, and it can solve the problems such as sludge bulking by not including a settling tank separately And has been widely used in small-scale sewage treatment facilities.
이는 특히, 막의 선택에 따라 처리 수질을 필요로 하는 만큼 조절할 수 있기 때문에 최근의 물 재 이용에 대한 정책적 배려와 발맞추어 소규모 중수 처리 시설에도 많이 활용되고 있는 추세이다.This is especially true in the case of small-scale heavy water treatment facilities in line with the recent policy consideration for water reuse because the quality of the treated water can be adjusted according to the selection of the membrane.
막분리 활성슬러지 공법은 여타 생물학적 처리공법들과 마찬가지로 오염물질의 분해와 미생물 성장의 결과로 슬러지가 축적되게 되며, 안정적인 운전을 위해 적정량의 슬러지를 인발함으로써 반응조내의 슬러지 농도를 일정수준으로 유지시켜주는 것이 필요하다. Membrane separation Activated sludge process, like other biological treatment methods, accumulates sludge as a result of decomposition of pollutants and microorganism growth. It keeps the concentration of sludge in the reactor at a certain level by extracting an appropriate amount of sludge for stable operation It is necessary.
슬러지 인발의 결과로 발생한 잉여슬러지는 일반적으로 별도의 농축, 탈수, 건조 등의 공정을 거쳐 부피를 감량시키고 최종 발생한 케이크는 매립 또는 소각처리 되고 있다.The excess sludge generated as a result of the sludge drawing is generally subjected to separate concentration, dehydration and drying processes to reduce the volume, and the final cake is buried or incinerated.
일반적으로 이러한 슬러지의 처리비용은 전체 수처리 비용의 상당부분을 차지하고 있으며, 특히 소규모 오수처리에 많이 활용되고 있는 막분리 활성슬러지 공법의 경우 별도의 슬러지 처리 시설을 갖추고 운영한다는 것은 유지관리 측면이나 비용적인 측면에서 상당히 큰 부담의 문제점이 있다.In general, the treatment cost of such sludge accounts for a large part of the total water treatment cost. Especially, in case of the membrane separation activated sludge method which is widely used for small-scale sewage treatment, There is a problem of a considerable burden on the side.
더욱이, 최근 들어 슬러지의 최종처리와 관련된 법규가 강화되어 직접매립이나 소각, 해양투기 등 기존방식의 처리가 갈수록 어려워지고 있고, 그 비용도 증가하고 있다.Moreover, recently, regulations related to the final treatment of sludge have been strengthened, and the processing of existing methods such as direct landfill, incineration, and marine dumping has become increasingly difficult, and the cost is also increasing.
이러한 종래기술의 문제를 일부 개선하기 위한 종래기술로 대한민국 특허 등록번호 제10-0419259호(2004.02.05. 등록) "슬러지 감량형 막분리 활성슬러지 공법을 이용한 하수처리방법"이 개시된 바 있다.As a conventional technique for partially solving the problems of the prior art, Korean Patent Registration No. 10-0419259 (Feb. 2, 2004) entitled " Sewage Treatment Method Using Sludge Reducing Membrane Separation Activated Sludge Process "
하지만, 상기 등록특허의 경우에는 슬러지 감량화율이 미약하므로 이에 대한 개선이 더 요구되고 있는 실정이다.However, in the case of the above-mentioned registered patent, since the sludge reduction rate is low, the improvement is required.
본 발명은 이상과 같은 문제점등을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 슬러지 감량형 막분리 활성슬러지 공법을 이용한 하수처리 방법에 관한 것으로, 잉여 슬러지의 화학적, 기계적 전처리를 통하여 슬러지의 가용성 및 생분해성을 촉진, 증가시켜 슬러지를 저감되게 하는 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템을 제공함에 있다.
It is an object of the present invention to provide a sewage treatment method using a membrane separation activated sludge process, and more particularly, to a process for treating a sludge using a chemical and mechanical pretreatment of an excess sludge, And to provide a sewage treatment system for reducing sludge that promotes and increases biodegradability and reduces sludge.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 하폐수 처리공정으로 막분리호기조 내에 분리막을 침지시켜 활성슬러지 혼합액을 고액분리하는 막분리형 수처리 방법을 이용하여 하수를 처리하기 위해 막분리형 활성슬러지 처리장치, 잉여슬러지 전처리 반응조 및 응집제 투여장치를 포함하되, 인발된 슬러지를 상기 잉여슬러지 전처리 반응조에서 알칼리 약품을 첨가하여 슬러지의 가용성 및 생분해성을 촉진, 증가시켜 무산소조, 막분리호기조로 선택적으로 반송하여 슬러지 중 유기물의 생분해와 자산화를 가속, 슬러지 발생량을 저감되게 하고; 인발된 슬러지를 알칼리 처리시에 가온시켜 슬러지의 가용성 및 생분해성을 촉진, 증대시키거나 혹은 인발된 슬러지를 알칼리 처리 후, 볼밀 분쇄처리로 슬러지의 가용성 및 생분해성을 촉진, 증대시키도록 한 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템에 있어서; 상기 잉여슬러지 전처리 반응조는 잉여슬러지 반송관과 전처리 슬러지 반송관을 통해 각각 막분리호기조와 무산소조에 연결되고, 상기 잉여슬러지 반송관에는 잉여슬러지 반송펌프가 설치되며, 상기 잉여슬러지 반송관에 설치되어 상기 잉여슬러지 전처리 반응조의 전처리 반응 전에 슬러지의 함수율을 떨어뜨려 처리효율을 높이도록 하기 위한 함수율저감수단을 더 포함하고, 상기 함수율저감수단은 상기 잉여슬러지 반송관로부터 유입된 잉여슬러지로부터 수분을 분리하는 침전식 고액분리장치와, 상기 침전식 고액분리장치에서 분리된 슬러지를 이송하면서 슬러지 슬러지로부터 수분을 분리하는 이동중력식 고액분리장치와, 상기 이동중력식 고액분리장치의 상부에 설치되어 마이크로파에 의하여 이송되는 슬러지를 건조시키는 건조장치와, 상기 이동중력식 고액분리장치의 최종 단 상부에 설치되어 열풍에 의하여 슬러지를 건조시키는 송풍건조장치와, 호기성미생물이 저장된 호기성 미생물 탱크와, 호기성 미생물의 먹이가 되는 미생물 먹이가 저장된 미생물 먹이 저장탱크와, 상기 이동중력식 고액분리장치에서 분리되고 상기 건조장치에 의하여 건조된 슬러지와 상기 호기성 미생물 저장탱크에서 공급되는 호기성 미생물 및 상기 호기성 미생물 먹이 저장탱크에서 공급되는 호기성 미생물 먹이를 혼합하는 혼합장치와, 상기 혼합장치에서 슬러지 및 호기성 미생물 먹이와 혼합된 호기성 미생물이 미생물 먹이와 슬러지의 유분을 섭취하면서 활성화됨과 아울러 슬러지를 저감시키는 미생물 활성화 및 슬러지 저감장치 및, 상기 침전식 고액분리장치에서 분리된 상등수와 상기 이동중력식 고액분리장치에서 분리된 침출수를 집수하기 위한 집수조를 포함하여 구성되며, 상기 침전식 고액분리장치는 상부 원통부와 하부 원추부로 구성되는 고액분리탱크와, 상기 잉여슬러지 반송관에 연결되며, 상기 고액분리탱크의 하단을 통하여 고액분리탱크의 내부 상단부를 향하여 연장되는 잉여슬러지 유입관과, 상기 잉여슬러지 유입관의 도중에 연결되어 잉여슬러지를 파쇄하는 파쇄기와, 상기 고액분리탱크의 하부 원추부 하단에 연결되어 하방으로 연장되어 슬러지를 배출하는 슬러지 배출관과, 상기 고액분리탱크의 상부 원통부 상단부에 연결되어 하방으로 연장되어 상등수를 배출하는 상등수 배출관 및, 상기 슬러지 배출관을 개폐하는 슬러지 배출밸브 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템을 제공한다.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a membrane separation type activated sludge treatment device for treating sewage water using a membrane separation type water treatment method in which a separation membrane is immersed in a membrane separation aeration tank by solid- The sludge pretreatment reaction tank and the coagulant dosage unit, wherein the alkaline chemical is added to the excess sludge pretreatment tank to increase the solubility and biodegradability of the sludge and selectively transport the sludge to the anoxic tank and membrane separation aeration tank, Accelerate biodegradation and capitalization of sludge, and reduce sludge generation; The sludge is heated to alkali during the alkali treatment to accelerate and increase the solubility and biodegradability of the sludge or to reduce the sludge so as to promote and increase the solubility and biodegradability of the sludge by ball milling treatment after alkali treatment of the drawn sludge The sewage treatment system comprising: The surplus sludge pre-treatment tank is connected to the membrane separation aerobic tank and the anoxic tank through an excess sludge conveyance pipe and a pretreatment sludge conveyance pipe, an excess sludge conveyance pump is installed in the excess sludge conveyance pipe, Further comprising a water content reducing means for reducing the water content of the sludge before the pretreatment reaction of the excess sludge pretreatment tank so as to increase the treatment efficiency, wherein the water content reducing means comprises a sedimentation separating water from the excess sludge introduced from the excess sludge return pipe Liquid separator, a mobile gravity type solid-liquid separator for separating moisture from the sludge sludge while transferring the separated sludge from the sedimentation type solid-liquid separator, and a sludge conveyor And a drying device A microbial food storage tank for storing microbial food to be fed to the aerobic microorganisms; a microbial food storage tank for storing the microbial food to be fed to the aerobic microbes; A mixing device for mixing the aerobic microorganisms fed from the aerobic microorganism food storage tank and the aerobic microorganisms supplied from the aerobic microorganism storage tank, separated from the moving gravity type solid-liquid separator and dried by the drying device, A microbial activation and sludge reduction device for activating the aerobic microorganisms mixed with sludge and aerobic microbial prey by ingesting microbial food and sludge oil, as well as a sludge reduction device, and a sludge reduction device for separating the supernatant from the sedimentation type solid- The Liquid separator for collecting the leachate separated from the liquid separator, wherein the sedimentation type solid-liquid separator comprises a solid-liquid separation tank constituted by an upper cylindrical portion and a lower conical portion, and connected to the excess sludge conveying pipe, Liquid separating tank, a crusher connected at the middle of the excess sludge inlet pipe for crushing the excess sludge, and a crusher connected to the bottom of the lower conus portion of the solid-liquid separation tank And a sludge discharge valve connected to an upper end of the upper cylindrical portion of the solid-liquid separation tank and extending downward to discharge a supernatant, and a sludge discharge valve for opening and closing the sludge discharge pipe, The present invention provides a sewage treatment system for sludge reduction.
본 발명에 따르면, 막분리형 활성슬러지 처리장치로부터 잉여슬러지를 인발하고 함수율저감수단에 의하여 잉여슬러지 중의 함수율을 저감시킨 다음 잉여슬러지 전처리 반응조에 의하여 전처리하여 가용성 및 생분해성을 촉진하고, 이를 상기 막 분리형 활성슬러지 처리장치로, 또는 무산소조로 이송처리 함으로서, 슬러지 처리량을 현저히 저감하여 처리비용을 획기적으로 절감하는 효과가 있고, 또한 질소제거에 필요한 추가적인 탄소원을 공급하여 질소제거효율을 높일 수 있는 효과가 있으며, 더불어 인제거 효율이 높은 효과가 있다.
According to the present invention, the excess sludge is extracted from the membrane-separation type activated sludge disposal apparatus, the water content in the excess sludge is reduced by the water content reduction means, and the pretreatment is performed by the excess sludge pretreatment tank to promote the solubility and biodegradability, It is possible to remarkably reduce the sludge throughput by drastically reducing the sludge throughput to the activated sludge disposal apparatus or to the anoxic tank, and also has the effect of increasing the nitrogen removal efficiency by supplying the additional carbon source necessary for nitrogen removal In addition, there is an effect of high efficiency.
도 1은 본 발명의 슬러지 감량형 막분리 활성슬러지 공정에 따른 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 슬러지감량수단을 보인 개통도,
도 3은 슬러지감량수단을 제어하는 제어수단의 기능블록도,
도 4는 종래의 막분리 활성슬러지법을 이용한 하수처리 방법을 개략적으로 나타낸 도면,
도 5는 종래의 생물학적 질소, 인 제거형 막분리 활성슬러지법을 이용한 하수처리 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a wastewater treatment system for sludge reduction according to the sludge weight loss type membrane separation activated sludge process of the present invention,
2 is a view showing the sludge reducing means according to the present invention,
3 is a functional block diagram of control means for controlling the sludge reduction means,
4 is a schematic view of a sewage treatment method using a conventional membrane separation activated sludge process,
5 is a schematic view of a conventional sewage treatment method using a biological nitrogen and phosphorus removal type membrane separation activated sludge process.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.Before describing the present invention, the following specific structural or functional descriptions are merely illustrative for the purpose of describing an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention may be embodied in various forms, And should not be construed as limited to the embodiments described herein.
또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
본 발명에 의한 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 막분리형 활성슬러지 처리장치(10), 잉여슬러지 전처리 반응조(20) 및 인 동시 제거를 위한 응집제 투여장치(30)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the sewage treatment system for reducing sludge according to the present invention comprises a membrane separation type activated
상기 막분리형 활성슬러지 처리장치(10)는 기본적으로 유기물의 호기분해공 정을 위한 공기공급장치(11)와 막분리를 이용한 멤브레인 고액분리장치(12)로 이루어져 있고, 이 두 장치는 단일 반응조, 또는 별도의 반응조에서 가동 될 수도 있다.The membrane separation type activated
또한 유기물과 질소의 동시제거를 위하여 탈질단계를 포함할 경우, 막분리호기조(13)와 무산소조(15)를 구비하며, 내부순환라인(14)을 통하여 연동되게 하며, 이 경우 암모니아성 질소는 막분리호기조(13)에서 질산화미생물에 의하여 질산성 질소로 산화되며, 질산성 질소는 상기 내부순환라인(14)을 통하여 무산소조(15)로 보내지고 여기에서 탈질반응으로 제거된다.When a denitrification step is included for the simultaneous removal of organic matter and nitrogen, a membrane separation aerobic tank (13) and an anoxic tank (15) are provided for interlocking through the internal circulation line (14) The nitrogen oxides are oxidized to nitrate nitrogen by the nitrifying microorganisms in the separation
이때, 무산소 조건 이외에 상기 탈질반응에 있어서, 중요한 필요조건이 생분해성 탄소원으로 이것은 탈질 미생물이 무기탄소를 이용한 질산화 미생물과는 달리 유기탄소를 먹이로 필요로 하는 미생물이기 때문이고, 따라서 탈질반응의 효율은 상기 탄소원의 공급에 있다.At this time, an important requirement in the denitrification reaction other than the anoxic condition is a biodegradable carbon source. This is because the denitrifying microorganism is a microorganism that requires organic carbon as a food, unlike a nitrifying microorganism using inorganic carbon. Therefore, Is in the supply of the carbon source.
상기 잉여슬러지 전처리 반응조(20)는 잉여슬러지 반송관(21)을 통해 막분리호기조(13)에 연결됨과 아울러 전처리 슬러지 반송관(22)을 통해 무산소조(15)에 연결된다. 상기 잉여슬러지 반송관(21)에는 잉여슬러지 반송펌프(P)가 구비된다.The excess
상기 잉여슬러지 전처리 반응조(20)에서는 슬러지를 구성하고 있는 미생물들의 세포벽을 화학적 또는 기계적으로 파괴하여 미생물들을 가용화시키고, 고분자 물질을 저분자 물질로 전환시켜 슬러지의 생분해성을 높이는 것으로, 상기 미생물 세포벽 파괴를 위한 슬러지 전처리로서, 알칼리처리, 열적처리, 볼밀처리, 오존처리 중 선택적처리로, 또는 상기 처리중 선택적 병합처리로 이루어져 있다.In the surplus
상기 알칼리처리는 pH10~14에서 2~4시간 처리, 상기 열적처리는 50~70℃에서 2~4시간 처리, 상기 볼밀처리는 2000~4000rpm으로 10~30분간 처리, 오존처리는 0.03~0.07g O 3 /g-SS 로 처리 되게 하는 것이 바람직 한 것으로, 상기 알칼리처리와 열적처리는 세포벽의 가수분해를 촉진시켜 파괴하는 것이고, 볼밀처리는 기계적인 압력을 가하여 세포벽을 파괴하는 것이다.The alkali treatment is performed at a pH of 10 to 14 for 2 to 4 hours, the thermal treatment is performed at 50 to 70 ° C for 2 to 4 hours, the ball mill treatment is performed at 2000 to 4000 rpm for 10 to 30 minutes, the ozone treatment is performed at 0.03 to 0.07 g O 3 / g-SS. The alkali treatment and the thermal treatment destroy the cell wall by promoting the hydrolysis of the cell wall, and the ball mill treatment destroys the cell wall by applying mechanical pressure.
본 발명에서 막분리 활성슬러지가 무산소조를 포함하지 않은 경우에는 막분리호기조(13)에서 전처리 필요량만큼의 슬러지를 인발하여 상기와 같이 전처리 후, 상기 막분리호기조(13)로 반송하며, 무산소조(15)를 포함하는 경우에는 상기 전처리 후, 무산소조(15)로 반송되는 것으로, 내부순환되는 슬러지 중 상기 전처리 필요량만큼만 별도 처리한 후, 내부순환라인(14)을 통하여 다시 막분리호기조(13)로 이송 처리되게 하는 것이다.In the present invention, when the membrane-separated activated sludge does not contain an anoxic tank, a sludge as much as a necessary amount for pretreatment is drawn out in the membrane
상기 전처리에 의한 하폐수 슬러지의 가용성 및 생분해성 효율은 실험결과 하기 표 1과 같다. 이때 슬러지의 초기 부유물 농도와 COD(cr)농도는 각각 11,440 mg/L 과 13,890mg/L 이며, 생분해도 실험은 호홉법(Respirometry)을 사용, 측정하였다.The solubility and biodegradation efficiency of the wastewater sludge by the pretreatment were as shown in Table 1 below. The initial suspended solids concentration and COD (cr) concentration of sludge were 11,440 mg / L and 13,890 mg / L, respectively. Biodegradation experiments were carried out using Respirometry.
[표 1][Table 1]
(슬러지의 화학적, 기계적 전처리에 따른 슬러지의 가용화 및 생분해도)(Solubilization and Biodegradation of Sludge by Chemical and Mechanical Pretreatment of Sludge)
상기 표 1에서 실험된 전처리 단계의 공정 중에서 알칼리처리는 비교적 간단하고, 저렴한 비용으로 처리되고, 다른 전처리 공정과 병합처리가 가능, 용이하며, 또한 열적처리나 오존처리와 병행될 경우 생분해성 효율이 증대되었음을 보여주고 있다.In the pretreatment step shown in Table 1, the alkali treatment is relatively simple, low-cost treatment, and can be combined with other pretreatment processes and is easy, and when combined with thermal treatment or ozone treatment, the biodegradation efficiency .
상기 전처리 과정을 통하여 생분해성이 높아진 슬러지는 막분리형 활성슬러지 처리단계의 반응조로 순환되어 원 하폐수의 생분해성 유기물과 함께 처리되나, 질소 제거를 위하여 무산소조를 포함한 경우는 이 무산소조로 이송시키면 탈질 반응에 필요한 탄소원으로 작용하여 탈질효율을 증대, 질소제거율을 높이게 된다.The sludge having increased biodegradability through the pretreatment process is circulated to the reaction tank of the membrane separation type activated sludge treatment step and treated together with the biodegradable organic matter of the raw wastewater. However, if the anoxic tank is transported to the anoxic tank for nitrogen removal, It acts as a necessary carbon source to increase the denitration efficiency and increase the nitrogen removal rate.
별도의 슬러지 인발 없이 잉여슬러지의 전처리와 전처리 슬러지의 반송을 통하여 슬러지 중 유기물 성분의 분해를 유도할 경우, 생물학적으로 분해될 수 없는 슬러지 중의 유기물질 중 일부는 이온성 물질로 용해되어 분리막을 통과하여 처리수와 방류되고 입자성 무기물질은 반응조 내에 축적되게 된다.In the case of inducing the decomposition of organic substances in the sludge through the pretreatment of excess sludge without the separate sludge drawing and the transfer of the pretreatment sludge, some of the organic substances in the sludge, which can not be decomposed biologically, are dissolved as ionic substances, The treated water and the discharged particulate inorganic material are accumulated in the reaction tank.
따라서 활성슬러지 중 미생물 농도를 일정하게 유지시켜 주기 위해서는 최소한의 슬러지 인발이 필요하다.Therefore, in order to keep the concentration of microorganisms in the activated sludge constant, a minimum sludge drawing is required.
무기물의 축적을 방지하기 위한 슬러지 인발량은 슬러지 전처리를 도입하지 않았을 경우와 비교할 경우 10% 이하 수준으로 줄어 들게 된다.The amount of sludge to prevent accumulation of minerals is reduced to less than 10% when compared with the case without sludge pretreatment.
결과적으로, 본 발명을 적용함으로써 하폐수 원수량의 0.5~1% 정도 규모의 슬러지 전처리 시설을 설치함으로써 잉여슬러지 발생량을 80~90%이상 저감 시킬 수 있게 된다.As a result, by applying the present invention, the amount of excess sludge generated can be reduced by 80 to 90% or more by installing a sludge pretreatment facility having a scale of about 0.5 to 1% of the amount of wastewater.
인(P) 동시 제거를 위한 응집제 투여장치(30)에서는 막분리형 활성슬러지 처리장치(10)와 잉여슬러지 전처리 반응조(20)를 통하여 슬러지 발생량이 저감될 경우, 원수 중 인성분의 제거효율이 저하되는데, 이는 생물학적 처리공정에서 인의 제거가 슬러지로의 인성분 합성과 잉여슬러지의 인발을 통하여 이루어지기 때문인바, 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 응집제를 투여한 것으로, 이 경우 응집제 투여는 막분리호기조에서 이루어지게 함으로써 침전조나 침전 체류시간을 둘 필요가 없고, 또한 슬러지 인발량이 적기 때문에 상당량의 응집제가 처리시스템 안에서 순환하게 되어 응집제 소요량도 저감될 수 있으면서 그 처리 효율은 80~90% 수준으로 높일 수 있다.In the
또한 본 발명은 상기 잉여슬러지 반송관(21)과 전처리 슬러지 반송관(22)에 상기 잉여슬러지 전처리 반응조(20)와 병렬로 설치되는 잉여슬러지의 함수율을 더욱 낮추고, 처리효율을 더욱 높일 수 있도록 하기 위한 함수율저감수단(MCD)을 더 포함한다.Further, the present invention can further reduce the water content of excess sludge installed in parallel with the excess sludge
상기 함수율저감수단(MCD)은 상기 잉여슬러지 반송관(21)에 잉여슬러지 전처리 반응조(20)와 직렬로 설치된다. 즉, 상기 함수율저감수단(100)은 상기 잉여슬러지 전처리 반응조(20)의 앞단에서 잉여슬러지 반송관(21)에 연결 설치된다.The moisture content reducing means (MCD) is installed in series with the excess sludge preprocessing
상기 함수율저감수단(MCD)은 상기 잉여슬러지 반송관(21)로부터 유입된 잉여슬러지로부터 수분을 분리하는 침전식 고액분리장치(100)와, 상기 침전식 고액분리장치(100)에서 분리된 슬러지를 이송하면서 슬러지 슬러지로부터 수분을 분리하는 이동중력식 고액분리장치(200)와, 상기 이동중력식 고액분리장치(200)의 상부에 설치되어 이송되는 슬러지를 건조시키는 건조장치(300)와, 상기 이동중력식 고액분리장치(200)의 최종 단 상부에 설치되어 열풍에 의하여 슬러지를 건조시키는 송풍건조장치(400)와, 호기성미생물이 저장된 호기성 미생물 탱크(500)와, 호기성 미생물의 먹이가 되는 미생물 먹이가 저장된 미생물 먹이 저장탱크(600)와, 상기 이동중력식 고액분리장치(200)에서 분리되고 상기 건조장치(300)에 의하여 건조된 슬러지와 상기 호기성 미생물 저장탱크(500)에서 공급되는 호기성 미생물 및 상기 호기성 미생물 먹이 저장탱크(600)에서 공급되는 호기성 미생물 먹이를 혼합하는 혼합장치(700)와, 상기 혼합장치(700)에서 슬러지 및 호기성 미생물 먹이와 혼합된 호기성 미생물이 미생물 먹이와 슬러지의 유분를 섭취하면서 활성화됨과 아울러 슬러지를 저감시키는 미생물 활성화 및 슬러지 저감장치(800) 및, 상기 침전식 고액분리장치(100)에서 분리된 상등수와 상기 이동중력식 고액분리장치(200)에서 분리된 침출수를 집수하여 재처리시설(미도시)로 이송하기 위한 집수조(900)를 포함하여 구성된다.The moisture content reducing means (MCD) comprises a sedimentation type solid-liquid separation device (100) for separating moisture from excess sludge introduced from the excess sludge return pipe (21), and a sludge separation device (200) for separating moisture from the sludge sludge while being conveyed, a drying device (300) installed on the upper part of the moving gravity type solid-liquid separator (200) for drying the sludge conveyed, A blowing
상기 침전식 고액분리장치(100)는 상부 원통부(111)와 하부 원추부(112)로 구성되는 고액분리탱크(110)와, 상기 잉여슬러지 반송관(21)에 연결되며, 상기 고액분리탱크(110)의 하단을 통하여 고액분리탱크(110)의 내부 상단부를 향하여 연장되는 잉여슬러지 유입관(120)과, 상기 잉여슬러지 유입관(120)의 도중에 연결되어 잉여슬러지를 파쇄하는 파쇄기(130)와, 상기 고액분리탱크(110)의 하부 원추부(112) 하단에 연결되어 하방으로 연장되는 슬러지를 배출하는 슬러지 배출관(140)과, 상기 고액분리탱크(110)의 상부 원통부(111) 상단부에 연결되어 하방으로 연장되어 상등수를 배출하는 상등수 배출관(150) 및, 상기 슬러지 배출관(140)을 개폐하는 슬러지 배출밸브(V)를 포함하여 구성된다.The sedimentation type solid-
상기 파쇄기(130)는 잉여슬러지를 파쇄하여 추후 슬러지와 수분이 효과적으로 분리될 있도록 하는 것으로, 로터리 형태로 회전하면서 잉여슬러지를 파쇄하도록 구성할 수 있다.The
상기 이동중력식 고액분리장치(200)는 슬러지를 이송하는 벨트컨베이어(210)와, 상기 벨트컨베이어(210)에서 슬러지로부터 분리된 침출수를 받아서 저장하는 침출수 저류트레이(220)를 포함하여 구성된다.The moving gravity type solid-
상기 이동중력식 고액분리장치(200)는 1단으로 설치할 수도 있으나, 복수 단(도면에서는 3단)으로 설치하는 것이 바람직하다.Although the moving gravity type solid-
상기 벨트컨베이어(210)는 이송방향을 향하여 5 내지 10% 상향 경사지게 설치하여 슬러지가 상향 이송됨과 아울러 슬러지로부터 분리된 침출수가 후방으로 흘러내리도록 구성하는 것이 바람직하다.The
또한 상기 이동중력식 고액분리장치(200)를 구성하는 벨트컨베이어(210)의 이송방향 선단부에는 이송되는 슬러지를 벨트컨베이어(210)로부터 분리함과 아울러 다음 단의 벨트컨베이어(210) 또는 혼합장치(600)로 정확하게 안내하기 위한 스크레이퍼(Scraper) 겸 가이드 슈트(Guide Shoot)(230)를 설치하는 것이 바람직하다.The sludge conveyed to the conveying direction of the
상기 침출수 저류트레이(220)에는 침출수 배출관(240)이 연결된다.A
상기 건조장치(300)는 마이크로파를 발진하여 상기 이동중력식 고액분리장치(200)를 구성하는 벨트컨베이어(210)에 의하여 이송되는 슬러지에 함유된 수분을 증발시켜 건조시키는 마그네트론으로 구성할 수 있다.The drying
상기 건조장치(300)를 구성하는 마그네트론은 마이크로파를 발생시켜 슬러지의 각 입자들 내부에 합유된 수분을 진동시켜 열을 발생시키고 그 열에 의하여 함수율을 떨어뜨려 건조하게 되는 것이다.The magnetron constituting the
상기 건조장치(300)는 1단으로 설치할 수도 있으나, 효율을 높이기 위하여 복수 단(도면에서는 3단)으로 구성하는 것이 바람직하다.Although the
상기 건조장치(300)는 슬러지의 함수율이 1단에서 50~66% 정도로 되도록 하고, 2단에서 45~50%, 3단에서 30~45% 정도로 되도록 구성할 수 있다.The drying
상기 건조장치(300)는 상기 벨트컨베이어(210) 상부에 통기공을 제외하고 밀폐된 챔버를 형성하고, 그 내부에 설치하는 것이 건조효율 면에서 바람직하다.It is preferable that the drying
상기 송풍건조장치(400)는 이동중력식 고액분리장치(200)에서 고액분리되고, 건조장치(300)에 의하여 건조된 슬러지에 열풍을 송풍하여 열과 바람에 의하여 슬러지를 건조시키는 것이다.The
잉여슬러지가 상기 침전식 고액분리장치(100), 이동중력식 고액분리장치(200), 건조장치(300), 송풍건조장치(400)를 거치는 동안 최종 슬러지의 함수율을 25~30%로 낮출 수 있다.The water content of the final sludge can be lowered to 25 to 30% while the excess sludge passes through the sedimentation type solid-
상기 호기성 미생물 탱크(500)에는 막분리호기조(13)에 서식하는 호기성 미생물과 동일한 종류의 호기성 미생물이 저장된다.The
상기 미생물 먹이 저장탱크(600)에는 상기 호기성 미생물이 섭취하는 먹이를 저장하는 것으로, 미생물 먹이로서는 옥수수분말을 사용할 수 있다.The microbial
상기 혼합장치(700)는 슬러지와 호기성 미생물 및 미생물 먹이가 투입되는 혼합탱크(710)와, 상기 혼합탱크(710)의 내부에 설치되어 상기 슬러지와 호기성 미생물 및 미생물 먹이를 혼합하는 교반기(720)를 포함하여 구성된다.The
상기 혼합장치(700)는 슬러지와 호기성 미생물 및 미생물 먹이가 골고루 섞이게 함으로써 호기성 미생물이 미생물 먹이와 슬러지의 유분 섭취할 수 있는 분위기를 조성하는 것이다.The
상기 미생물 활성화 및 슬러지 저감장치(800)는 호기성 미생물이 혼합장치(800)에서 혼합된 미생물 먹이와 슬러지의 유분을 섭취하면서 활성화됨과 아울러 슬러지를 저감시키게 된다.The microbial activation and
상기 집수조(900)는 상기 침전식 고액분리장치(100)에서 분리된 상등수와 상기 이동중력식 고액분리장치(200)에서 분리된 침출수를 집수하는 것으로, 집수조(900)에 집수된 상등수와 침출수는 추후 슬러지 재처리시설(미도시)로 이송되어 재처리된다.The
상기 집수조(900)는 상기 상등수 배출관(150)에 집수관(910)을 통해 연결되며, 집수관(910)에는 상기 이동중력식 고액분리장치(200)의 침출수 배출관(240)이 연결된다.The
이동중력식 고액분리장치(200)를 복수 단으로 구성한 경우 각 이동중력식 고액분리장치(200)의 침출수 배출관(240)은 집수관(910)에 병렬로 연결된다.When the mobile gravity type solid-
상기 혼합장치(800)에 투입되는 슬러지와 호기성미생물 및 미생물 먹이의 비율은 1 : 0.01 : 1의 부피비로 유지되도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the ratio of the sludge fed into the
이와 같은 함수율저감수단(MCD)을 거치게 되면 거의 85% 이상의 슬러지 감량화가 유지되기 때문에 효율성이 급속도로 증진된다.When the water content reduction means (MCD) is used, the efficiency is rapidly improved because the sludge weight reduction is maintained at about 85% or more.
상술한 함수율저감수단(MCD)의 최종 단인 미생물 활성화 및 슬러지 저감장치(900)에서 활성화된 호기성 미생물과 남아 있는 슬러지 및 미생물 먹이는 잉여슬러지 전처리 반응조(20)로 공급된다.The aerobic microorganisms activated in the microbial activation and
따라서 잉여슬러지 전처리 반응조(20)는 함수율이 저감되고 총량이 감량된 슬러지에 대한 전처리를 수행하면 되므로 시스템이 안정적이고 효율적으로 운용될 수 있다.Therefore, the excess
또한 본 발명의 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템은 상기 잉여슬러지 반송펌프(P), 슬러지 배출밸브(V), 벨트컨베이어(210), 건조장치(300), 송풍건조장치(400), 교반기(720)를 제어하는 제어수단(1000)을 더 포함한다.The waste water treatment system for reducing the sludge according to the present invention may further include the excess sludge return pump P, the sludge discharge valve V, the
상기 제어수단(1000)은 막분리호기조(13) 내에 설치되는 잉여슬러지 감지센서(1010)와, 상기 고액분리탱크(110)의 상부에 설치되어 반송슬러지를 감지하는 반송슬러지 감지센서(1020)와, The control unit 1000 includes an excess
상기 잉여슬러지 감지센서(1010)의 감지신호에 따라 잉여슬러지 반송펌프 구동명령, 슬러지 배출밸브 구동명령, 컨베이어 구동명령, 건조장치 구동명령, 송풍건조장치 구동명령, 교반기 구동명령을 출력하는 제어부(1030)와, 상기 제어부(1030)의 출력 명령에 따라 상기 잉여슬러지 반송펌프(P)의 구동신호를 출력하는 잉여슬러지 반송펌프 구동부(1040), 상기 슬러지 배출밸브(V)의 구동신호를 출력하는 슬러지 배출밸브 구동부(1050), 상기 벨트컨베이어(210)의 구동신호를 출력하는 벨트컨베이어 구동부(1060), 상기 건조장치(300)의 구동신호를 출력하는 건조장치 구동부(1070), 상기 송풍건조장치(400)의 구동신호를 출력하는 송풍건조장치 구동부(1080), 상기 교반기(720)의 구동신호를 출력하는 교반기 구동부(1090)를 포함한다.A
상술한 함수율저감수단(MCD)의 동작은 상기 제어수단(1000)에 의하여 배치(Batch)식으로 이루어진다.The operation of the moisture content reduction means (MCD) described above is performed by the control means 1000 in a batch manner.
즉, 잉여슬러지 감지센서(1010)에 의하여 감지된 막분리호기조(13) 내의 슬러지의 함유량이 설정 값 이상으로 증가한 경우, 제어부(1030)가 잉여슬러지 반송펌프 구동명령을 출력하고, 잉여슬러지 반송펌프 구동부(1040)는 잉여슬러지 반송펌프의 구동신호를 출력하게 되며, 이에 따라 잉여슬러지 반송펌프(P)가 가동되어 잉여슬러지 반송관(21)을 통한 잉여슬러지의 반송이 이루어진다.That is, when the content of the sludge in the membrane
또한 제어부(1030)는 슬러지 배출밸브 정지명령, 컨베이어 정지명령, 건조장치 정지명령, 송풍건조장치 정지명령, 교반기 정지명령을 출력하게 되고, 슬러지 배출밸브 구동부(1050), 벨트컨베이어 구동부(1060), 건조장치 구동부(1070), 송풍건조장치 구동부(1080), 교반기 구동부(1090)는 각각 슬러지 배출밸브 폐쇄신호, 벨트컨베이어 정지신호, 건조장치 정지신호, 송풍건조장치 정지신호, 교반기 정지신호를 출력하게 되어 슬러지 배출밸브(V)는 폐쇄된 상태로 유지되고, 벨트컨베이어(210), 건조장치(300), 송풍건조장치(400), 교반기(720)는 정지된 상태로 유지된다.The
이에 따라 잉여슬러지 반송관(21)과 이에 연결된 잉여슬러지 유입관(120)을 통해 반송되는 잉여슬러지는 잉여슬러지 유입관(120)의 상단에서 고액분리탱크(110)로 유입되어 채워지게 된다.The surplus sludge conveyed through the surplus
고액분리탱크(110)가 잉여슬러지로 충만되면, 반송슬러지 감지센서(1020)의 감지신호에 따라 제어부(1030)가 잉여슬러지 반송펌프(P)에 대한 정지명령을 출력하고, 잉여슬러지 반송펌프 구동부(1040)가 잉여슬러지 반송펌프(P)의 정지신호를 출력하게 되어 잉여슬러지 반송펌프(P)의 가동이 정지되어 더 이상 잉여슬러지의 반송이 이루어지지 않게 된다.When the solid-
고액분리탱크(110)로 유입된 잉여슬러지는 침전작용에 의하여 슬러지는 고액분리탱크(110)의 하부에 침전되고 잉여슬러지 중의 수분은 상부로 상등하게 된다.The excess sludge that has flowed into the solid-
한편, 제어부(1030)에는 1회분 잉여슬러지가 고액분리탱크(110)에 충만된 상태에서 슬러지가 충분히 침전되어 슬러지와 상등수가 구분되는 데에 소요되는 시간이 설정되어 있다.On the other hand, the
이에 따라 설정 시간이 경과하면, 제어부(1030)는 슬러지 배출밸브 개방명령을 출력하고, 슬러지 배출밸브 구동부(1050)는 슬러지 배출밸브 개방신호를 출력하게 되어 슬러지 배출밸브(V)가 개방되고, 고액분리탱크(110)에 침전된 슬러지가 슬러지 배출관(140)을 통해 배출된다.Accordingly, when the set time has elapsed, the
이때 고액분리탱크(110)의 상등수는 상등수 배출관(150)을 통해 배출된다.At this time, the supernatant of the solid-
슬러지 배출관(140)에서 배출된 슬러지는 이동중력식 고액분리장치(200)의 벨트컨베이어(210)에 공급되고, 벨트컨베이어(210)에 의해 이송되는 과정에서 슬러지로부터 수분이 침출되고, 이 침출수는 벨트컨베이어(210)의 하부에 설치된 침출수 저류트레이(220)에 저류된다.The sludge discharged from the
침출수 저류트레이(220)에 저류된 침출수는 침출수 배출관(240)을 통하여 배출된다.The leached water stored in the
벨트컨베이어(210)에 의해 이송되는 슬러지는 벨트컨베이어(210)의 이송 종단에서 스크레이퍼 겸 가이드 슈트(230)에 의하여 스크레이핑되어 벨트컨베이어(210)로부터 분리되고, 다음 단의 벨트컨베이어(210) 상에 공급된다.The sludge conveyed by the
최종 단의 벨트컨베이어(210)의 이송 종단에 이르면, 송풍건조장치(400)에서 송풍되는 열풍에 의하여 최종적으로 슬러지의 건조 동작이 이루어지게 된다.The drying operation of the sludge finally takes place due to the hot wind blown from the air
송풍건조장치(400)에 의하여 최종적으로 건조된 슬러지는 혼합장치(700)의 혼합탱크(710)에 공급된다.The sludge finally dried by the
이때 혼합장치(700)에는 호기성 미생물 저장탱크(500)에 저장된 호기성 미생물과 미생물 먹이 저장탱크(600)에 저장된 미생물 먹이가 함께 투입되고, 교반기(720)에 의하여 교반된다.At this time, the aerobic microorganisms stored in the aerobic
혼합장치(700)에서 혼합된 슬러지와 호기성 미생물 및 미생물 먹이는 미생물 활성화 및 슬러지 저감장치(800)로 투입되고, 여기서 호기성 미생물이 미생물 먹이를 섭취하면서 활성화됨과 아울러 슬러지 중의 유분을 섭취하게 되어 슬러지의 감량이 이루어지게 된다.In the
최종적으로 슬러지의 감량된 슬러지와 남은 미생물 먹이 및 호기성 미생물은 잉여슬러지 전처리 반응조(20)로 이송되어 잉여슬러지 전처리 반응조(20)에 의하여 다시 한 번 슬러지의 감량이 이루어지게 된다.Finally, the reduced sludge of the sludge, the remaining microbial food and the aerobic microorganism are transferred to the surplus
침전식 고액분리장치(100)의 고액분리탱크(110)에서 분리된 슬러지와 상등수가 모두 배출되면, 다시 상술한 동작이 반복하여 진행된다.When the sludge separated from the solid-
따라서 본 발명에 의하면, 하수처리 시스템에서 발생하는 슬러지를 충분히 감량할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, it is possible to sufficiently reduce the amount of sludge generated in the sewage treatment system.
이상에서는 슬러지 감량 동작이 잉여슬러지 감지센서(1010)의 감지신호에 따라 이루어지도록 한 경우에 대하여 설명하였으나, 잉여슬러지 감지센서(1010)를 사용하지 않고 하수처리 시스템의 용량이 따라 산출될 수 있는 일정 주기마다 상술한 슬러지 감량 동작이 이루어지도록 할 수도 있다.Although it has been described in the above that the sludge reduction operation is performed according to the detection signal of the surplus
한편, 상등수 배출관(150)을 통해 배출된 상등수와 이동중력식 고액분리장치(200)의 침출수 배출관(240)에서 배출된 침출수는 집수관(910)을 통해 집수조(900)에 집수된다. 집수조(900)에 집수된 상등수와 침출수는 추후 재처리 시설로 이송되어 재처리된다.
The supernatant discharged through the
10 : 막분리형 활성슬러지 처리장치 11 : 공기공급장치
12 : 멤브레인 고액분리장치 13 : 막분리호기조
14 : 내부순환라인 15 : 무산소조
20 : 잉여슬러지 전처리 반응조 21 : 잉여슬러지 반송관
22 : 전처리 슬러지 반송관 30 : 응집제 투여장치
MCD : 함수율저감수단 100 : 침전식 고액분리장치
200 : 이동중력식 고액분리장치 300 : 건조장치
400 : 송풍건조장치 500 : 호기성 미생물 저장탱크
600 : 미생물 먹이 저장탱크 700 : 혼합장치
800 : 미생물 활성화 및 슬러지 저감장치 900 : 집수조10: membrane separation type activated sludge treatment device 11: air supply device
12: Membrane solid-liquid separation device 13: Membrane separation aerobic tank
14: internal circulation line 15: anoxic tank
20: Surplus sludge pretreatment tank 21: Surplus sludge return tank
22: pretreatment sludge conveying pipe 30: coagulant dosing device
MCD: water content reducing means 100: sedimentation type solid-liquid separating apparatus
200: Moving gravity type solid-liquid separator 300: Drying device
400: air drying device 500: aerobic microorganism storage tank
600: microorganism food storage tank 700: mixing device
800: Microorganism activation and sludge reduction device 900: Sink tank
Claims (1)
상기 잉여슬러지 전처리 반응조(20)는 잉여슬러지 반송관(21)과 전처리 슬러지 반송관(22)을 통해 각각 막분리호기조(13)와 무산소조(15)에 연결되고, 상기 잉여슬러지 반송관(21)에는 잉여슬러지 반송펌프(P)가 설치되며,
상기 응집제 투여장치(30)는 상기 막분리형 활성슬러지 처리장치(10)와 잉여슬러지 전처리 반응조(20)를 통하여 슬러지 발생량이 저감하고 생물학적 처리공정에서 인의 제거가 슬러지로의 인성분 합성과 잉여슬러지의 인발로 인하여 원수 중 인성분의 제거효율이 저하되는 경우 막분리호기조(13)에 응집제를 투여하여 침전조나 침전 체류시간을 둘 필요가 없게 되도록 함과 아울러 슬러지 인발이 적어져서 투여된 응집제가 시스템 내에서 순환하게 되고 응집제 소요량도 저감될 수 있도록 하며,
상기 잉여슬러지 반송관(21)에 설치되어 상기 잉여슬러지 전처리 반응조(20)의 전처리 반응 전에 슬러지의 함수율을 떨어뜨려 처리효율을 높이도록 하기 상기 잉여슬러지 반송관(21)에 상기 잉여슬러지 전처리 반응조(20)의 앞단에 상기 잉여슬러지 전처리 반응조(20)와 직렬로 연결되는 함수율저감수단(MCD)을 더 포함하고,
상기 함수율저감수단(MCD)은 상기 잉여슬러지 반송관(21)로부터 유입된 잉여슬러지로부터 수분을 분리하는 침전식 고액분리장치(100)와, 상기 침전식 고액분리장치(100)에서 분리된 슬러지를 이송하면서 슬러지 슬러지로부터 수분을 분리하는 이동중력식 고액분리장치(200)와, 상기 이동중력식 고액분리장치(200)의 상부에 설치되어 마이크로파에 의하여 이송되는 슬러지를 건조시키는 건조장치(300)와, 상기 이동중력식 고액분리장치(200)의 최종 단 상부에 설치되어 열풍에 의하여 슬러지를 건조시키는 송풍건조장치(400)와, 호기성미생물이 저장된 호기성 미생물 탱크(500)와, 호기성 미생물의 먹이가 되는 미생물 먹이가 저장된 미생물 먹이 저장탱크(600)와, 상기 이동중력식 고액분리장치(200)에서 분리되고 상기 건조장치(300)에 의하여 건조된 슬러지와 상기 호기성 미생물 저장탱크(500)에서 공급되는 호기성 미생물 및 상기 호기성 미생물 먹이 저장탱크(600)에서 공급되는 호기성 미생물 먹이를 혼합하는 혼합장치(700)와, 상기 혼합장치(700)에서 슬러지 및 호기성 미생물 먹이와 혼합된 호기성 미생물이 미생물 먹이와 슬러지의 유분을 섭취하면서 활성화됨과 아울러 슬러지를 저감시키는 미생물 활성화 및 슬러지 저감장치(800) 및, 상기 침전식 고액분리장치(100)에서 분리된 상등수와 상기 이동중력식 고액분리장치(200)에서 분리된 침출수를 집수하기 위한 집수조(900)를 포함하여 구성되며,
상기 침전식 고액분리장치(100)는 상부 원통부(111)와 하부 원추부(112)로 구성되는 고액분리탱크(110)와, 상기 잉여슬러지 반송관(21)에 연결되며, 상기 고액분리탱크(110)의 하단을 통하여 고액분리탱크(110)의 내부 상단부를 향하여 연장되는 잉여슬러지 유입관(120)과, 상기 잉여슬러지 유입관(120)의 도중에 연결되어 잉여슬러지를 파쇄하는 파쇄기(130)와, 상기 고액분리탱크(110)의 하부 원추부(112) 하단에 연결되어 하방으로 연장되는 슬러지를 배출하는 슬러지 배출관(140)과, 상기 고액분리탱크(110)의 상부 원통부(111) 상단부에 연결되어 하방으로 연장되어 상등수를 배출하는 상등수 배출관(150) 및, 상기 슬러지 배출관(140)을 개폐하는 슬러지 배출밸브(V)를 포함하여 구성되고,
상기 이동중력식 고액분리장치(200)는 슬러지를 이송하는 복수 단의 벨트컨베이어(210)와, 상기 벨트컨베이어(210)에서 슬러지로부터 분리된 침출수를 받아서 저장하는 침출수 저류트레이(220)를 포함하여 구성되며, 상기 벨트컨베이어(210)는 이송방향을 향하여 5 내지 10% 상향 경사지게 설치하여 슬러지가 상향 이송됨과 아울러 슬러지로부터 분리된 침출수가 후방으로 흘러내리도록 구성되며, 상기 벨트컨베이어(210)의 이송방향 선단부에는 이송되는 슬러지를 벨트컨베이어(210)로부터 분리함과 아울러 다음 단의 벨트컨베이어(210) 또는 혼합장치(600)로 정확하게 안내하기 위한 스크레이퍼 겸 가이드 슈트(230) 및, 상기 침출수 저류트레이(220)에 연결되는 침출수 배출관(240)을 포함하여 구성되며,
상기 혼합장치(700)는 슬러지와 호기성 미생물 및 미생물 먹이가 투입되는 혼합탱크(710)와, 상기 혼합탱크(710)의 내부에 설치되어 상기 슬러지와 호기성 미생물 및 미생물 먹이를 혼합하는 교반기(720)를 포함하여 구성되고,
상기 집수조(900)는 상기 침전식 고액분리장치(100)에서 분리된 상등수와 상기 이동중력식 고액분리장치(200)에서 분리된 침출수를 집수하며, 집수된 상등수와 침출수를 슬러지 재처리시설로 이송할 수 있도록 구성되고,
상기 잉여슬러지 반송펌프(P), 슬러지 배출밸브(V), 벨트컨베이어(210), 건조장치(300), 송풍건조장치(400), 교반기(720)를 제어하는 제어수단(1000)을 더 포함하며,
상기 제어수단(1000)은 상기 막분리호기조(13) 내에 설치되어 슬러지의 함유량을 감지하는 잉여슬러지 감지센서(1010)와, 상기 고액분리탱크(110)의 상부에 설치되어 반송슬러지의 함유량을 감지하는 반송슬러지 감지센서(1020)와, 상기 잉여슬러지 감지센서(1010)의 감지신호에 따라 잉여슬러지 반송펌프 구동명령, 슬러지 배출명령, 컨베이어 구동명령, 건조장치 구동명령, 송풍건조장치 구동명령, 교반기 구동명령을 출력하는 제어부(1030)와, 상기 제어부(1030)의 출력 명령에 따라 상기 잉여슬러지 반송펌프(P)의 구동신호를 출력하는 잉여슬러지 반송펌프 구동부(1040), 상기 슬러지 배출밸브(V)의 구동신호를 출력하는 슬러지 배출밸브 구동부(1050), 상기 벨트컨베이어(210)의 구동신호를 출력하는 벨트컨베이어 구동부(1060), 상기 건조장치(300)의 구동신호를 출력하는 건조장치 구동부(1070), 상기 송풍건조장치(400)의 구동신호를 출력하는 송풍건조장치 구동부(1080), 상기 교반기(720)의 구동신호를 출력하는 교반기 구동부(1090)를 포함하여 구성되어 상기 함수율저감수단(MCD)의 동작이 배치식으로 이루어지도록 제어하도록 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 감량화를 위한 하수처리 시스템.(10), a surplus sludge pretreatment tank (20), and a flocculant (10) for treating wastewater by using a membrane separation type water treatment method in which a separation membrane is immersed in a membrane separation aeration tank by solid- And an administration device 30. The withdrawal sludge is added to the excess sludge pretreatment tank 20 to increase the solubility and biodegradability of the sludge by adding alkali chemicals to the anoxic tank 15 and the membrane separation aquarium 13 Thereby selectively accelerating the biodegradation and the ensemble of organic matter in the sludge and reducing the amount of sludge generated; The sludge is heated to alkali during the alkali treatment to accelerate and increase the solubility and biodegradability of the sludge or to reduce the sludge so as to promote and increase the solubility and biodegradability of the sludge by ball milling treatment after alkali treatment of the drawn sludge The sewage treatment system comprising:
The surplus sludge pretreatment tank 20 is connected to a membrane separation aerobic tank 13 and an anoxic tank 15 through an excess sludge conveyance pipe 21 and a pretreatment sludge conveyance pipe 22 and is connected to the surplus sludge conveyance pipe 21, An excess sludge return pump P is provided,
The coagulant dosing device 30 reduces the amount of sludge generated through the membrane separation type activated sludge treatment device 10 and the surplus sludge pretreatment reaction tank 20 and the removal of phosphorus in the biological treatment process results in the synthesis of phosphorus in sludge, When the removal efficiency of the phosphorous in the raw water is lowered due to the drawing, the flocculant is supplied to the membrane separation aeration tank (13) so that the sedimentation tank or the sedimentation retention time need not to be provided. In addition, So that the amount of coagulant can be reduced,
The surplus sludge conveying pipe 21 is provided in the excess sludge conveying pipe 21 so as to increase the treatment efficiency by lowering the water content of the sludge before the pretreatment reaction of the surplus sludge pretreatment tank 20, Further comprising a water content reducing means (MCD) connected in series with the excess sludge pretreatment tank (20) at the front end of the excess sludge pretreatment tank (20)
The moisture content reducing means (MCD) comprises a sedimentation type solid-liquid separation device (100) for separating moisture from excess sludge introduced from the excess sludge return pipe (21), and a sludge separation device A moving gravity type solid-liquid separating apparatus 200 for separating moisture from the sludge sludge while being transferred, a drying apparatus 300 installed on the moving gravity type solid-liquid separating apparatus 200 for drying the sludge conveyed by microwaves, A blowing and drying unit 400 installed on the final stage of the mobile gravity-type solid-liquid separator 200 to dry the sludge by hot air, an aerobic microorganism tank 500 storing the aerobic microorganisms, microorganisms feeding the aerobic microorganisms A sludge drier 300 separated from the moving gravity type solid-liquid separator 200, A mixing device 700 for mixing the aerobic microorganisms supplied from the established microorganism storage tank 500 and the aerobic microbial food supplied from the aerobic microorganism food storage tank 600 and the sludge and aerobic microbial food A microbial activation and sludge reduction device 800 that activates the aerobic microorganisms mixed with the microbial food and the sludge while consuming the microbial food and sludge oil and reduces the sludge, And a water collecting tank (900) for collecting the separated leachate from the solid-liquid separator (200)
The sedimentation type solid-liquid separation apparatus 100 includes a solid-liquid separation tank 110 composed of an upper cylindrical portion 111 and a lower conical portion 112 and a solid-liquid separating tank 110 connected to the surplus sludge conveying pipe 21, An excess sludge inlet pipe 120 extending toward the inner upper end of the solid-liquid separation tank 110 through a lower end of the excess sludge inlet pipe 120 and a crusher 130 connected to the excess sludge inlet pipe 120 to break excess sludge, A sludge discharge pipe 140 connected to a lower end of the lower conical portion 112 of the solid-liquid separation tank 110 and discharging sludge extending downward, a sludge discharge pipe 140 connected to the upper end of the upper cylindrical portion 111 of the solid- And a sludge discharge valve (V) for opening and closing the sludge discharge pipe (140). The sludge discharge valve (150)
The moving gravity type solid-liquid separator 200 includes a plurality of stages of belt conveyors 210 for conveying sludge and a leachate storage tray 220 for receiving and storing leachate separated from the sludge in the belt conveyor 210. And the belt conveyor 210 is installed so as to be inclined upward by 5 to 10% toward the conveying direction so that the sludge is conveyed upward and the leachate separated from the sludge flows downward. In the conveying direction of the belt conveyor 210 A scraper and guide chute 230 for separating the sludge conveyed from the belt conveyor 210 and guiding the conveyed sludge accurately to the belt conveyor 210 or the mixing device 600 at the next stage, And a leachate discharge pipe 240 connected to the leachate discharge pipe 240,
The mixing device 700 includes a mixing tank 710 into which sludge, aerobic microorganisms and microbial food are fed, an agitator 720 installed in the mixing tank 710 and mixing the sludge with aerobic microorganisms and microbial food, And,
The water collecting tank 900 collects the supernatant separated from the sedimentation type solid-liquid separator 100 and the separated leachate from the moving gravity type solid-liquid separator 200 and transfers the collected supernatant and leachate to the sludge reprocessing facility ≪ / RTI >
Further includes control means 1000 for controlling the excess sludge conveying pump P, the sludge discharge valve V, the belt conveyor 210, the drying device 300, the air blow drying device 400 and the agitator 720 In addition,
The control unit 1000 includes an excess sludge detection sensor 1010 installed in the membrane separation and aquarium basin 13 for detecting the content of sludge and a control unit 1010 for detecting the content of the conveying sludge, A sludge discharging command, a conveyor driving command, a drying device driving command, a blow drying device driving command, a stirring device driving command, and an agitator driving command, in response to a sensing signal of the surplus sludge sensing sensor 1010, A surplus sludge return pump driving unit 1040 for outputting a driving signal of the surplus sludge return pump P in accordance with an output command of the control unit 1030, a sludge discharge valve V A belt conveyor driving unit 1060 for outputting a driving signal of the belt conveyor 210, a driving signal generator 1060 for outputting a driving signal of the drying apparatus 300, And a stirrer driving unit 1090 for outputting a driving signal of the agitator 720. The agitator driving unit 1070 includes a drying device driving unit 1070, a drying device driving unit 1080 for outputting a driving signal of the air drying device 400, Wherein the controller is configured to control the operation of the moisture content reducing means (MCD) in a batch manner.
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