KR101720048B1 - 정수 슬러지 처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정수 처리 과정에서 발생되는 정수 슬러지를 재활용하기 위하여 슬러지를 살균 탈취 처리하기 위한 슬러지 처리장치에 관한 것으로, 슬러지를 오존과 접촉시키는 오존 처리조(103)와; 오존 처리된 슬러지를 농축하여 침전시키는 농축조(104)와; 상기 농축조(104)에서 침전된 슬러지의 탈수가 이루어지는 탈수장치(200);를 포함하며, 상기 탈수장치(200)는, 슬러지를 수평 이송하기 위한 수평이송부(210)가 마련되고 고온 분위기를 유지하게 되는 건조챔버(220)와; 투입된 슬러지를 고온 분위기에서 상기 수평이송부(210)로 압출하여 배출하게 되는 압출기(230);를 포함한다.
Description
본 발명은 정수 처리 과정에서 발생되는 정수 슬러지를 재활용하기 위하여 슬러지를 살균 탈취 처리하기 위한 슬러지 처리장치에 관한 것이다.
정수장에서는 식수를 생산하는 과정동안 공정 부산물인 슬러지가 필연적으로 발생한다. 이와 같은 정수 슬러지는 단위공정(응집, 침전, 여과)에서 발생하는 플록의 침전, 여과지 역세척수에서 발생하는 찌꺼기 등으로 구성된다. 정수장에서 발생되는 슬러지는 하수 및 유기슬러지와 비교하여 슬러지 밀도가 높고 무기물 함량이 높다. 또한, 정수 슬러지는 유기물 함량이 매우 낮아 슬러지 재활용보다는 부피감량화 연구가 우선시되고 있다.
정수장 단위공정을 통하여 발생된 슬러지는 부피 감량화를 위해서 기본적으로 농축(concentration)과정, 개량(conditioning) 및 탈수(dewatering)과정을 거친다. 슬러지 주요 처리공정을 살펴보면, 정수장 운전환경이나 경험에 따라 다소 상이하지만, 보편적으로 침전 슬러지 → 분배조 → 조정조 (1차 농축조) → 농축조 (2차농축조) → 저류조 → 탈수 → 처분 등의 단계를 거친다.
이와 같이 정수 과정에서 발생된 슬러지는 대부분이 재활용되지 못하고 초기에는 대부분이 쓰레기매립장에 매립되었으며, 그후 일부는 해양에 버려졌으며, 직매립 금지조항이 설정된 2000년도부터는 해양 투기량이 급격하게 증가하여 최근에는 상당량이 해양투기에 의존하고 있다. 슬러지의 재활용은 일부가 퇴비, 조경용으로 사용되거나 지렁이 사육 등에 재활용되고 있으나 그 재활용율은 극히 미비한 실정이다.
한편 폐기물관리법에 의해 슬러지의 해양배출 역시도 제한되고 있는 실정이며, 따라서 슬러지 발생량을 최소화할 수 있는 하수처리공법 개발과 슬러지의 재활용 확대가 시급하다.
슬러지의 재활용은 토양환원, 고형연료, 건설재료, 에너지 생산, 자원회수 등을 들 수 있으나, 이러한 슬러지 재활용은 슬러지의 효과적인 전처리 작업을 필수적으로 요구하여 아직까지는 슬러지의 재활용율은 매우 낮은 실정이다.
예를 들어, 등록특허공보 제10-0802163호(공고일자: 2008.02.11)에서는 정수 슬러지를 이용한 흡착재 및 그 제조방법을 제안하고 있으며, 등록특허공보 제10-0663235호(공고일자: 2007.01.02)에서는 정수 슬러지를 이용한 건축자재의 조성물 및 그 제조방법을 개시하고 있다.
이와 같이 슬러지를 다양하게 재활용하기 위해서는 유기물을 무기물로 바꾸는 생화학적 안정화, 병원균을 제거하는 위생적인 안전화, 슬러지에 잔존하게 되는 악취를 예방하는 것이 요구되어야 할 것이다.
[선행기술문헌]
공개특허공보 제10-2014-0021353호(공개일자: 2014.02.20)
등록특허공보 제10-0802163호(공고일자: 2008.02.11)
등록특허공보 제10-0663235호(공고일자: 2007.01.02)
본 발명은 이러한 종래기술을 개선하고자 하는 것으로, 특히 정수 처리 과정에서 발생되는 정수 슬러지를 재활용하기 위하여 슬러지를 살균 탈취 처리하기 위한 슬러지 처리장치를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 처리장치는, 슬러지를 오존과 접촉시키는 오존 처리조와; 오존 처리된 슬러지를 농축하여 침전시키는 농축조와; 상기 농축조에서 침전된 슬러지의 탈수가 이루어지는 탈수장치;를 포함하며, 상기 탈수장치는, 슬러지를 수평 이송하기 위한 수평이송부가 마련되고 고온 분위기를 유지하게 되는 건조챔버와; 투입된 슬러지를 고온 분위기에서 상기 수평이송부로 압출하여 배출하게 되는 압출기;를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 오존 처리조는, 자외선을 발생시키는 자외선 램프를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 건조챔버는, 가스 연소식의 열원 공급이 이루어지는 연소실과, 슬러지를 수평 이송하기 위한 수평 이송부가 배치되어 슬러지의 건조가 이루어지는 건조실이 격벽에 의해 구획되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 연소실에서 발생된 연소가스와 외기 사이의 열교환이 이루어져 가열된 외기를 상기 건조실로 공급하게 되는 제1열교환부;를 더 포함한다.
보다 바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 건조실과 연결되어 증기의 응축이 이루어지는 응축기와; 상기 응축기에서 배출되는 응축수와 외기 사이의 열교환이 이루어져 가열된 외기를 최종 건조 배출되는 슬러지에 공급하게 되는 제2열교환부를 더 포함한다.
더욱 바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 제2열교환부에서 열교환이 이루어진 응축수는 정수 처리가 이루어지는 정수 처리조로 전달되는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 응축기에서 발생된 공기 중의 수분을 분리하여 배출하는 사이클론 분리기와; 상기 사이클론 분리기에 연결되어 배출된 공기를 연소실의 연소 공기로 공급하게 되는 블로워를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 압출기는, 상부에 슬러지가 공급되는 공급부가 마련되는 중공 형상의 몸체부와; 상기 몸체부 내에 회전 구동이 이루어지되, 내부에 발열부재가 마련되어 발열이 가능한 스크루와; 상기 스크루 선단에 일체로 몸체부의 개구단까지 연장 형성되는 성형돌부와; 상기 스크루를 회전 구동하기 위한 구동모터;를 포함한다.
본 발명에 따른 슬러지 처리장치는, 정수 처리 과정에서 발생된 정수 슬러지를 살균 및 악취하며, 낮은 함수율과 유기물 함량으로 인하여 건축 자재와 같이 정수 슬러지를 다양하게 활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 슬러지 처리장치의 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 처리장치에 있어서, 바람직한 실시예에 따른 탈수장치의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 처리장치에 있어서, 다른 실시예에 따른 탈수장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 처리장치에 있어서, 바람직한 실시예에 따른 탈수장치의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 처리장치에 있어서, 다른 실시예에 따른 탈수장치의 구성도.
본 발명의 실시예에서 제시되는 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 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 슬러지 처리장치는, 슬러지를 오존과 접촉시키는 오존 처리조(103)와; 오존 처리된 슬러지를 농축하여 침전시키는 농축조(104)와; 상기 농축조(104)에서 침전된 슬러지의 탈수가 이루어지는 탈수장치(200);를 포함한다.
바람직하게는, 정수 처리과정에서 정수 처리조(101)에서 침전된 슬러지를 2차 침전조(102)에서 재침전하여 배출되는 잉여슬러지를 오존 처리조(103)에서 분해 및 가용화가 이루어질 수 있다.
2차 침전조(102)는 폭기조에서 일정 시간 체류한 활성슬러지가 전달되어 혼합액을 침전, 분리시켜서 처리수와 활성슬러지의 분리가 이루어진다.
오존 처리조(103)는 오존발생장치에서 발생된 오존과 슬러지가 접촉하게 되며, 이때 슬라임층이 분해되면서 다량의 거품이 발생되며, 그 소포를 위하여 오존 처리조(103)는 스프레이 방식으로 슬러지액을 순환시켜 오존 주입에 따른 거품 발생을 억제하거나 액면을 교반하여 오존 조입에 의한 거품 발생을 억제할 수 있다.
오존 처리조(103) 내에서는 회분식 또는 연속식으로 오존의 주입이 이루어질 수 있으며, 오존 주입으로 인하여 슬러지 내 유기성 물질이 산화되면서 용출된다. 따라서 처리수의 탁도 및 용존 유기물 등이 오존처리 후에 다량 증가한다. 이러한 용출 과정을 통하여 가용화되거나 침전되지 않은 미세입자화된 유기물은 처리수와 함께 정수 처리조로 반송되어 정수의 질소, 인 제거에 필요한 탄소원으로 활용되어 별도의 처리시설 없이 생물학적으로 분해 처리가 이루어져 슬러지 감용화가 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 오존 처리조(103)는 자외선 램프가 마련되어 자외선을 통해 살균 효과를 높일 수 있다.
농축조(104)에서는 오존 처리조(103)에서 가용화되거나 탄산가스로 분해되어 배출되는 잔여슬러지가 투입되어 슬러지의 함수율을 감소시키고 고형물의 농도를 증가시켜 부피의 감소가 이루어지며, 예를 들어 슬러지의 농축은 중력에 의한 자연침강 및 압밀을 이용한 중력식, 미세 기포를 수면에 투입하여 수면의 입자와 결합이 이루어져 부력에 의해 고형물을 부상시키게 되는 부상식, 또는 원심분리기를 이용하여 강제적으로 농축을 유도하게 되는 원심분리식 농축법 등이 있다.
한편 농축조(104)에서 슬러지 침전 후에 유출되는 처리수는 정수 처리조(101)로 유입될 수 있으며, 이때 처리수는 오존 처리조(103) 내에서 가용화 또는 미세입자화된 유기물을 포함하여 생분해성이 우수하여 정수 처리조(101)에서 탄소원으로 이용될 수 있다.
탈수장치(200)는 많은 수분을 포함하고 있는 슬러지를 일정 수준 이하로 수분을 제거하여 부피의 감소가 이루어진다. 한편 탈수장치(200)로 투입되는 슬러지와 함께 적정량의 응집제가 투입될 수 있다.
탈수장치(200)에서 탈수가 이루어진 탈수 케이크는 최종적으로 건축 자재 등으로 활용될 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 처리장치에 있어서, 바람직한 실시예에 따른 탈수장치의 구성도이다.
탈수장치(200)는 슬러지를 수평 이송하기 위한 수평이송부(210)가 마련되어 고온 분위기를 유지하게 되는 건조챔버(220)와, 상부로 투입된 슬러지를 고온 분위기에서 수평이송부(210)로 압출하여 배출하게 되는 압출기(230)를 포함한다.
수평이송부(210)는 모터에 의해 회전 구동이 이루어지는 구동롤러(211)와, 구동롤러(211)와 무한궤도 식의 벨트(213)에 의해 연결되어 회전 구동이 이루어지는 피동롤러(212)를 포함한다.
구동롤러(211)의 회전 속도를 제어하여 수평이송부(210)를 따라서 이송되는 슬러지의 이송속도 조절이 이루어질 수 있으며, 슬러지의 이송속도는 압출기(230)에서 배출되는 슬러지의 배출량에 따라서 적절히 결정될 수 있다.
바람직하게는, 벨트(213)는 다수의 홀(213a)이 형성되어 벨트(213) 상부에 안착되어 수평 이송이 이루어지는 슬러지(10)의 노출 표면을 크게 하여 슬러지(10)의 증발을 돕는다.
건조챔버(220)는 길이가 긴 직선 구조의 챔버로써, 바람직하게는 내부의 온도를 유지할 수 있도록 단열 소재가 사용되며, 일측 끝단에 압출기(230)가 조립되어 슬러지의 투입이 이루어지며, 타측 하단으로 건조가 완료된 탈수 케이크가 배출되는 배출부(221)가 마련되고 그 상단으로 댐퍼(223)가 구비되어 건조챔버(220) 내부의 증기압을 조절하게 되는 배기부(222)가 마련된다.
바람직하게는 배출부(221)에 복수의 분쇄날이 형성되어 회전이 이루어지는 분쇄부(224)가 구비되어 건조가 완료된 탈수 케이크를 분쇄하여 배출할 수 있다.
건조챔버(220) 내에는 수평이송부(210)를 따라서 상부 및/또는 하부에 복수의 발열부재(225)가 배치되어 건조챔버(220) 내부를 가열하게 되며, 예를 들어 발열부재(225)는 전기 에너지에 의해 발열이 이루어지는 전열선일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
발열부재(225)는 수평이송부(210)를 따라서 이동하게 되는 슬러지에서의 효과적인 증발을 위하여 이송되는 슬러지와 간섭이 발생되지 않는 범위 내에서 인접하게 배치됨이 바람직할 것이다.
건조챔버(220)는 수평이송부(210)의 끝단과 인접하여 일정 경사를 갖도록 절단플레이트(226)가 마련되며, 수평이송부(210)를 따라서 연속적으로 이송이 이루어지는 슬러지는 절단플레이트(226)에 의해 부러지면서 일정 길이 단위로 배출부(221)로 배출될 수 있다.
압출기(230)와 수평이송부(210) 사이에는 압출기(230)에서 배출되는 슬러지를 수평이송부(210)로 안착시켜 수평 이송이 이루어질 수 있도록 일정한 경사를 갖는 가이드판(227)이 마련될 수 있다.
압출기(230)는 상부에 슬러지가 공급되는 공급부(231a)가 마련되는 중공 형상의 몸체부(231)와, 몸체부(231) 내에 회전 구동이 이루어지는 단축형의 스크루(232)와, 스크루(232) 선단에 일체로 몸체부(231)의 개구단까지 연장 형성되는 성형돌부(233)와, 스크루(232)를 회전 구동하기 위한 구동모터(234)를 포함한다.
공급부(231a)로 투입된 슬러지는 몸체부(231)와 스크루(232)와의 공간에서 압축되면서 고상(solide bed)이 형성되어 연속 압출되어 몸체부(231)의 개구단을 통해 배출이 이루어진다.
한편 몸체부(231)의 개구단에 마련되는 성형돌부(233)에 의해 배출되는 슬러지(10)는 중공부(11)가 형성되며, 따라서 슬러지(10)는 수평이송부(210)를 따라 이동하는 슬러지는 보다 넓은 표면적으로 갖고 고온에 노출되어 신속한 증발을 유도할 수 있다. 특히, 중공부(11)가 형성된 슬러지(10)는 중공부(11) 내부의 기체 팽창과 수분 등의 증발 과정에서 기공 등이 형성되어 경량의 탈수 케이크를 얻을 수 있고 표면에 형성된 미세 기공은 흡착제 등의 제품으로 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다.
스크루(232)와 구동모터(234) 사이에는 벨트(235)와 같은 구동력 매개부재가 마련되어 적절한 감속비를 갖고 스크루(232)의 회전 구동이 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 스크루(232)는 중공 형상으로써 내부에 제2발열부재(232a)가 구비되어 압출기(230)에서 압축되어 배출되는 동안에 슬러지는 고온에 노출된다. 이때, 슬러지는 압출기(230)의 개구단에서 배출되기까지 100℃ 이상까지 가열이 이루질 수 있도록 제2발열부재(232a)의 히팅 온도를 유지하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 탈수장치(200)는 고온 분위기의 수평이송부(210)로 배출되기 전에 압출기(230)에서 압축되는 과정에서 제2발열부재(232a)에 의해 고온으로 미리 가열됨으로써, 압출기(230) 개구단에서 배출되는 슬러지은 상당히 탈수된 상태가 되어 수평이송부(210)의 벨트(213)에 고착되는 것을 방지할 수 있다. 또한 본 발명의 탈수장치(200)는 댐퍼(223)의 조작을 통하여 건조챔버(220) 내부의 증기압 조절이 이루어지며, 따라서 건조챔버(220) 내부에서 슬러지에서 배출된 수분은 슬러지 주변에 포화된 증기 영역을 형성하여 공기와의 반응을 최소화함으로써 슬러지의 건조 과정에서 슬러지가 연소되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 처리장치에 있어서, 다른 실시예에 따른 탈수장치의 구성도로써, 도 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 중복되는 설명을 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 탈수장치는 압출기(230)를 통해 슬러지가 공급되어 수평이송부(210)를 따라 이동하면서 탈수가 이루어짐은 앞서 실시예와 동일하며, 본 실시예에서 건조챔버(310)는 격벽(311)에 의해 연소실(310a)과 건조실(310b)로 구획될 수 있으며, 연소실(310a) 내에는 가스버너(312)가 설치되어 고온의 열원 공급이 이루어질 수 있다. 건조실(310b) 내에는 수평이송부(210)가 위치하게 되며, 건조실(310b)은 연소실(310a)에서 발생된 열원에 의해 슬러지의 탈수가 이루어질 수 있다.
연소실(310a)에서 발생된 연소가스는 제1열교환부(320)를 경유하여 벤틸레이터(331)를 통해 바깥으로 배출되며, 한편 제1열교환부(320)는 제1블로워(332)를 통해 공급되는 외기와 연소가스의 열교환이 이루어지게 되고 가열된 외기는 연소실(310a) 내에 공급되어 바깥으로 배출되는 연소가스의 폐열 회수가 이루어질 수 있다. 한편, 건조실(310b) 내에는 가열되어 도입된 외기가 슬러지를 따라서 흐름이 발생될 수 있도록 유도하는 다수의 유도판(313)이 설치될 수 있다.
한편, 건조실(310b)은 배관을 통해 응축기(341)와 연결되며, 건조실(310b) 내의 증기 일부는 건조실(310b)로 배출된다.
응축기(341)는 정수 처리조(101)와 펌프(342)로 연결된 분무노즐(341a)이 구비되어 응축기(341)로 도입된 증기는 분무노즐(341a)에서 분사되는 냉각수에 의해 100℃ 이하로 냉각되면서 응축이 이루어진다.
응축기(341)에서 발생된 응축수는 제2열교환부(350)를 경유하여 정수 처리조(101)로 이동하게 되며, 이때 제2열교환부(350)에서는 제2블로워(361)를 통해 도입되는 외기와 상대적으로 고온 상태인 응축수 사이의 열교환이 이루어져 발생된 고온의 외기는 저장탱크(362)로 공급되어 최종 배출된 탈수 케이크의 건조가 이루어진다.
한편 응축기(341) 내의 공기는 제3블로워(372)의 작동에 의해 사이클론 분리기(371)로 이동하게 되며, 사이클론 분리기(371) 내에서는 공기 중에 포함된 수분을 분리하여 수분이 제거된 공기는 연소실(310a) 내에 연소공기로 공급이 이루어지고 분리된 수분은 제2열교환부(350)를 경유하여 정수 처리조(101)로 이동하게 된다.
이와 같이 구성된 본 실시예에 따른 탈수장치는 슬러지의 탈수 과정에서 발생되는 폐열을 회수하여 슬러지의 탈수에 활용할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
101 : 정수 처리조 102 : 2차 침전조
103 : 오존 처리조 104 : 농축조
200 : 탈수장치 210 : 수평이송부
220, 310 : 건조챔버 230 : 압출기
310a : 연소실 310b : 건조실
311 : 격벽 312 : 가스버너
103 : 오존 처리조 104 : 농축조
200 : 탈수장치 210 : 수평이송부
220, 310 : 건조챔버 230 : 압출기
310a : 연소실 310b : 건조실
311 : 격벽 312 : 가스버너
Claims (8)
- 슬러지를 오존과 접촉시키는 오존 처리조(103)와, 오존 처리된 슬러지를 농축하여 침전시키는 농축조(104)와, 상기 농축조(104)에서 침전된 슬러지의 탈수가 이루어지는 탈수장치(200)를 포함하는 슬러지 처리장치에 있어서,
상기 탈수장치(200)는,
가스 연소식의 열원 공급이 이루어지는 연소실(310a)과, 상기 연소실(310a)과 격벽(311)으로 구획되어 슬러지를 수평 이송하기 위한 수평이송부(210)가 마련되어 슬러지의 건조가 이루어지는 건조실(310b)을 포함하여 고온 분위기를 유지하게 되는 건조챔버(310)와;
투입된 슬러지를 고온 분위기에서 상기 수평이송부(210)로 압출하여 배출하게 되는 압출기(230)와;
상기 연소실(310a)에서 발생된 연소가스와 외기 사이의 열교환이 이루어져 가열된 외기를 상기 건조실(310b)로 공급하게 되는 제1열교환부(320)와;
상기 건조실(310b)과 연결되어 증기의 응축이 이루어지는 응축기(341)와;
상기 응축기(341)에서 발생된 공기 중의 수분을 분리하여 배출하는 사이클론 분리기(371)와;
상기 사이클론 분리기(371)에 연결되어 배출된 공기를 상기 연소실(310a)의 연소 공기로 공급하게 되는 블로워(372)와;
상기 사이클론 분리기(371)에서 배출되는 응축수와 외기 사이의 열교환이 이루어져 가열된 외기를 최종 건조 배출되는 슬러지에 공급하게 되는 제2열교환부(350);를 포함하며,
상기 건조챔버(310)는 길이가 긴 직선 구조의 챔버로써, 일측 끝단에 압출기(230)가 조립되어 슬러지의 투입이 이루어지며, 타측 하단으로 건조가 완료된 탈수 케이크가 배출되는 배출부(221)가 마련되며, 상기 수평이송부(210)를 따라서 상부 또는 하부에 복수의 제1발열부재(225)가 배치되고,
상기 압출기(230)는 상부에 슬러지가 공급되는 공급부(231a)가 마련되는 중공 형상의 몸체부(231)와, 몸체부(231) 내에 회전 구동이 이루어지는 중공 형상의 스크루(232)와, 상기 스크루(232) 선단에 일체로 형성되어 상기 몸체부(231)의 개구단까지 연장 형성되는 성형돌부(233)와, 상기 스크루(232)의 내부에 구비되어 슬러지가 압축되어 배출되는 동안에 고온이 노출될 수 있도록 하기 위한 제2발열부재(232a)와, 상기 스크루(232)를 회전 구동하기 위한 구동모터(234)를 포함하는 슬러지 처리장치. - 제1항에 있어서, 상기 오존 처리조는, 자외선을 발생시키는 자외선 램프를 더 포함하는 슬러지 처리장치.
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- 제1항에 있어서, 상기 제2열교환부에서 열교환이 이루어진 응축수는 정수 처리가 이루어지는 정수 처리조로 전달되는 것을 특징으로 하는 슬러지 처리장치.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002371283A (ja) * | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 横型連続乾燥炭化装置 |
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| KR101389153B1 (ko) * | 2012-05-11 | 2014-04-25 | 대구염색산업단지관리공단 | 슬러지의 슬라이스칩 가공장치, 이를 포함하는 슬러지의 건조장치 및 그 방법 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002371283A (ja) * | 2001-06-18 | 2002-12-26 | Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd | 横型連続乾燥炭化装置 |
| KR200408945Y1 (ko) * | 2005-11-22 | 2006-02-15 | 주식회사 제철세라믹 | 슬러지 압출장치 |
| KR100615355B1 (ko) * | 2006-05-12 | 2006-08-25 | 주식회사 건화엔지니어링 | 하수고도처리장의 슬러지 건조장치 |
| KR100955262B1 (ko) * | 2009-02-23 | 2010-04-30 | 한국기계연구원 | 슬러지 예열기능을 구비한 슬러지 공급장치 |
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