KR101765118B1

KR101765118B1 - 슬러지 저발생 고도처리 시스템

Info

Publication number: KR101765118B1
Application number: KR1020160139887A
Authority: KR
Inventors: 전양근; 김미경; 김대중; 한정윤; 이기철; 김지용; 최승찬; 이광진
Original assignee: 환경관리 주식회사
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-08-04

Abstract

본 발명은 슬러지 저발생 고도처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입된 하·폐수를 1차 침전 및 여과시켜 처리수를 유출시키는 1차 침전지; 상기 1차 침전지로부터 유출되는 처리수에 미생물을 투입하여 생물학적 반응을 일으키는 생물반응조; 상기 생물반응조로부터 유출되는 처리수를 유입시켜 2차 침전시키는 2차 침전지; 상기 2차 침전지로부터 유출되는 처리수에서 인을 제거하여 방류시키는 총인처리장치; 상기 총인처리장치에서 발생되는 슬러지를 상기 1차 침전지의 선단으로 전달하는 제 1반송라인; 상기 2차 침전지 또는 상기 총인처리장치로부터 반송슬러지를 전달받아 상기 생물반응조로 공급하는 제 2반송라인; 및 상기 제 2반송라인에 구성되어 전달된 슬러지를 감량 처리하는 슬러지 저감장치;를 포함하여 2차 침전지 및 총인처리장치에서 배출되어 반송되는 슬러지에 대해 슬러지량을 감소시켜 전체 시스템의 처리효율이 향상되는 장점이 있는 슬러지 저발생 고도처리 시스템에 관한 것이다.

Description

슬러지 저발생 고도처리 시스템{System for advanced treatment for sludge reduction}

본 발명은 슬러지 저발생 고도처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2차 침전지 및 총인처리장치에서 발생되는 반송슬러지가 슬러지 저감장치를 거쳐 생물반응조로 반송되도록 구성하여 전체 처리효율이 향상되는 슬러지 저발생 고도처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 유기성 하,폐수의 처리에 다양한 공정이 적용되며 그 예로 활성오니 처리법이 제시되고 있다. 이러한 활성오니 처리법은 활성 슬러지(activated sludge)의 생물학적 작용으로 피처리수 중의 유기물을 분해 처리 하는 방법이다. 이러한 활성오니 처리법에서는 유기물이 생물학적으로 분해 처리 되는 과정에서 증식한 미생물이 슬러지로서 대량으로 발생한다.

이렇게 대량으로 발생한 슬러지는 침전조 등으로 분리 회수되어 그 일부는 생물처리 공정으로 반송되지만 그 외에 부분은 잉여 슬러지로서 처분된다. 잉여 슬러지의 처분 방법으로서는 잉여 슬러지를 농축해 탈수한 후에 소각이나 매립(landfill)에 따라 폐기처분하는 방법이 주로 사용된다. 한편 매립(landfill)에 의한 폐기처분에서는 산업 폐기물(industrial waste)의 매립 처분장의 확보가 어렵고, 게다가 이러한 잉여슬러지의 량은 해마다 증가하여 그 처리비용도 해마다 상승하고 있다. 소각에 의한 폐기처분에서는 잉여 슬러지의 함수율이 높기 때문에 잉여 슬러지를 소각하기 위한 연료비가 커져 에너지 및 환경면에서 문제점이 있다. 즉 폐기처분 외에 잉여 슬러지의 처리기술이 필요한 실정이다.

이에 다양한 기술들이 제시되고 있는 바, 일 예로 대한민국 특허등록 제10-393284호에서는 전처리조인 열분해조로 고온의 증기스팀을 유입시켜 첨가된 알카리제와 융합하면서 짧은 시간내에 유기물을 완전 분해하는 처리방법으로 유기물 분해에 소요되는 시간과 투입에너지를 절감시키고 필요한 시설부지를 축소시킬 수 있는 화학적 처리방법을 제시하고 있다.

그런데 상기 기술에 의하는 경우 화학적처리에 의한 친환경적이지 못한 문제점이 있고 고온증기스팀을 이용함에 따라 에너지가 과다하게 소요되는 문제가 있으며 이러한 기술에 의해서 충분한 슬러지감량을 기대하기 어려운 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제10-393284호

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 1차 침전지, 생물반응조, 2차 침전지 및 총인처리장치를 포함하는 고도처리 장치에 있어서, 1차 침전지에서 상향류식에 의한 침전과정과 부상여재에 의한 여과과정이 동시에 수행될 수 있으며, 여과과정에서 부상여재에 침적된 이물질을 세척하는 세척과정이 연속적으로 이루어지도록 구성되고, 아울러 2차 침전지 및 총인처리장치에서 배출되어 반송되는 슬러지가 슬러지 저감장치를 거치도록 구성하여 슬러지량을 감소시킬 수 있는 슬러지 저발생 고도처리 시스템을 제공하고자 함이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 저발생 고도처리 시스템은 유입된 하·폐수를 1차 침전 및 여과시켜 처리수를 유출시키는 1차 침전지; 상기 1차 침전지로부터 유출되는 처리수에 미생물을 투입하여 생물학적 반응을 일으키는 생물반응조; 상기 생물반응조로부터 유출되는 처리수를 유입시켜 2차 침전시키는 2차 침전지; 상기 2차 침전지로부터 유출되는 처리수에서 인을 제거하여 방류시키는 총인처리장치; 상기 총인처리장치에서 발생되는 슬러지를 상기 1차 침전지의 선단으로 전달하는 제 1반송라인; 상기 2차 침전지 또는 상기 총인처리장치로부터 반송슬러지를 전달받아 상기 생물반응조로 공급하는 제 2반송라인; 및 상기 제 2반송라인에 구성되어 전달된 슬러지를 감량 처리하는 슬러지 저감장치;를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

이때, 상기 1차 침전지는 일측에 유입라인과 타측에 배출라인이 형성되는 본체; 상기 본체 내부에 단위유닛 형태로 이브이에이(EVA) 재질의 부상여재가 내재되며 상면에 상부스크린이 형성되는 하우징; 상기 하우징 하단부에 형성되며 복수의 경사판이 경사구배가 조절되도록 형성되는 침전부; 상기 본체 상단 양측에 형성되는 레일 상에서 구동수단에 의해 왕복되는 이송대차와, 상기 이송대차에 형성되어 상기 부상여재에 역세수 또는 공기를 분사하는 세척구와, 부유물질을 흡입하여 배출하는 흡입구를 포함하는 세척 및 흡입수단;을 포함하는 것이 특징이다.

또한, 상기 침전부에 있어 각 하우징의 최외측 경사판 하단에는 힌지연동이 가능하도록 장착된 하부스크린이 구성되는 것이 특징이다.

아울러, 상기 침전부에 있어서, 각 경사판 상단은 지지대에 힌지결합이 되고, 지지대 하부에는 각 경사판의 일면에 걸리는 복수의 걸림돌기가 형성된 각도조절대의 횡방향 조작에 의해 각 경사판의 경사구배가 일률적으로 조절되는 것이 특징이다.

일례로써, 각도조절대는 각 경사판 중 교번하는 경사판의 일면에 걸리는 복수의 외관걸림돌기와 외관걸림돌기 사이에 장홀이 형성되는 외관과, 상기 외관 내부에서 슬라이드 되며 상기 장홀로 돌출되는 내관걸림돌기가 형성된 내관을 포함하는 것이 특징이다.

다른 예로써, 상기 유입라인에는 공기용존장치가 밸브에 의해 연결되며 상기 유입라인 끝단부에는 발열관부가 형성되되, 상기 발열관부는 단열재질로서 그 내주연에 수용홈이 형성되는 외피와, 상기 수용홈에 내재되는 열선과, 상기 수용홈에 충진되는 것과 동시에 상기 외피 내주연에 도포되는 발열내피로 구성되는 것이 특징이다.

한편, 상기 슬러지 저감장치는 하부에서 슬러지 유입라인에 의해 슬러지가 유입되어 상부에서 슬러지 배출라인에 의해 감량된 슬러지가 배출되는 처리조; 상기 슬러지 배출라인 하부에 상기 처리조를 구획하되 복수의 타공이 형성되고 상면에 하나 이상의 자석이 장착된 구획판; 상기 처리조 내부에 배치되며 자성을 띈 복수의 자성타격입자; 구동모터에 의해 회전력이 부과되는 회전축과 상기 회전축의 외주연에 나선형의 날개로 구성된 교반축;을 포함하는 것이 특징이다.

일례로써, 상기 날개는, 상기 구획판 하부에 형성되며 상향류를 형성하도록 하는 하부날개와 상기 구획판 상부에 형성되며 하향류를 형성하되 상기 하부날개보다 폭이 작은 상부날개를 포함하는 것이 특징이다.

다른 예로써, 상기 날개는, 상기 구획판 하부에 형성되며 상기 회전축 외주연에서 나선형을 형성하는 복수의 지지대와 상기 지지대 끝단에 형성되어 상향류를 형성토록 하는 나선형을 이루는 나선형링과 복수의 지지대와 나선형링에 의해 형성되는 복수의 교반로를 포함하는 것이 특징이다.

이때, 상기 회전축에는 상기 나선형링 간 피치 사이에 하방향으로 직경이 커지는 유도구가 형성되도록 하는 것이 특징이다.

아울러, 상기 구획판 상부에는, 상기 회전축에 길이방향으로 하나 이상의 걸림단이 돌출되고, 상기 회전축의 직경보다 큰 내경을 가지며 비중이 물보다 작은 재질로 내경에 상기 걸림단에 대향하는 걸림홈이 형성되는 부유클램프와 상기 부유클램프 외경에서 하나 이상 돌출되는 타격바를 포함하는 타격구가 구성되는 것이 특징이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 슬러지 저발생 고도처리 시스템은 1차 침전지, 생물반응조, 2차 침전지 및 총인처리장치를 포함하는 고도처리 장치에 있어서, 슬러지 저감장치를 마련하여 2차 침전지 및 총인처리장치에서 배출되어 반송되는 슬러지에 대해 슬러지량을 감소시켜 전체 시스템의 처리효율이 향상되는 장점이 있다.

또한, 1차 침전지에서는 상향류식에 의한 침전과정과 부상여재에 의한 여과과정이 동시에 수행되도록 하여 장치부피를 줄일 수 있는 장점이 있고, 여과과정에서 부상여재에 침적된 이물질을 세척하는 세척과정이 연속적으로 이루어질 수 있어 하수처리효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 저발생 고도처리 시스템을 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 일 구성인 1차 침전지의 기본 예를 개략적으로 나타내는 측단면도.
도 3은 본 발명에 있어 침전부의 작동상태를 나타내는 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 침전부의 다른 실시 예에 대한 작동상태를 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명의 일 구성인 1차 침전지의 일 실시 예에 따른 작동상태를 나타내는 개략도.
도 6은 본 발명의 일 구성인 슬러지 저감장치의 기본 예를 나타내는 개략도.
도 7은 본 발명의 일 구성인 슬러지 저감장치의 일 실시 예의 작동상태를 나타내는 개략도.
도 8은 본 발명의 일 구성인 슬러지 저감장치의 다른 실시 예의 작동상태를 나타내는 개략도.
도 9는 도 8에 도시된 실시 예에 있어 일 구성이 더 부가된 예의 작동상태를 나타내는 개략도.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 구성인 슬러지 저감장치의 또 다른 실시 예의 작동상태를 나타내는 개략도.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 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 발명에 따른 슬러지 저발생 고도처리 시스템(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 1차 침전지(10), 생물반응조(20), 2차 침전지(30), 총인처리장치(40), 제 1반송라인(60), 제 2반송라인(70) 및 슬러지 저감장치(50)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 1차 침전지(10)는 유입된 하·폐수를 1차 침전시키는 것으로, 하·폐수, 초기우수, 합류식 하수관거 월류수 등에 있어서 오염물질을 침전 및 여과하기 위한 장치이다.

이러한 1차 침전지(10)는 침전 및 여과와 동시에 세척도 가능하도록 하여 연속적인 처리가 가능할 수 있게 구성되는 것으로 그러한 작용이 구현될 수 있도록 하는 구체적인 실시 예들에 대해서는 추후에 구체적으로 설명하기로 한다.

상기 생물반응조(20)는 상기 1차 침전지(10)에서 오염물질을 침전 및 여과시켜 유출되는 처리수에 미생물을 투입하여 생물학적 반응이 이뤄지도록 구성된다.

또한, 상기 2차 침전지(30)는 상기 생물반응조(20)로부터 유출되는 처리수를 유입시켜 2차적으로 침전시키도록 구성된다.

아울러, 상기 총인처리장치(40)에서는 상기 2차 침전지(30)로부터 유출되는 처리수에서 인을 제거한 후 방류시키게 되는데, 이러한 총인처리장치(40)는 종래의 다양한 방식의 기술이 적용 가능한 것으로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이때, 상기 총인처리장치(40)에 의해 인이 제거된 방류수에 대한 방류에 앞서, 방류수에 소독처리가 이뤄지도록 구성할 수도 있다.

상기 제 1반송라인(60)은 상기 총인처리장치(40)에서 발생되는 슬러지를 상기 1차 침전지(10)의 선단으로 전달하여 상기 1차 침전지(10)에서는 반송슬러지에 대한 재처리가 이뤄질 수 있게 된다.

상기 제 2반송라인(70)은 도면에서와 같이 상기 2차 침전지(30) 또는 총인처리장치(40)로부터 선택적으로 반송슬러지를 전달받아 상기 생물반응조(20)의 선단에 공급하여 전달된 반송슬러지는 생물반응조(20)에서 재처리가 이뤄지도록 구성할 수 있다.

이때, 도시된 바와 같이 상기 제 2반송라인(70)은 제 1반송라인(60)과 2차 침전지(30)로부터 복수의 밸브에 의해 선택적으로 반송슬러지가 유입될 수 있도록 구성할 수 있게 된다.

또한, 상기 슬러지 저감장치(50)는 상기 제 2반송라인(70)에 구성되는 것으로 상기 2차 침전지(30) 또는 총인처리장치(40)로부터 선택적으로 유입되는 반송슬러지가 상기 생물반응조(20)에 전달되기 전 반송슬러지에 대한 감량 처리를 실시하도록 구성된다.

이하, 도 2 내지 5를 참조하여 본 발명의 일 구성인 1차 침전지(10)의 바람직한 실시 예들에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.

본 발명에 따른 1차 침전지(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 일측에 유입라인(121)과 타측에 배출라인(122)이 형성되는 본체(120); 상기 본체(120) 내부에 단위유닛 형태로 이브이에이(EVA) 재질의 부상여재(131)가 내재되며 상면에 상부스크린(132)이 형성되는 하우징(130); 상기 하우징(130) 하단부에 형성되며 복수의 경사판(141)이 경사구배가 조절되도록 형성되는 침전부(140); 상기 본체(120) 상단 양측에 형성되는 레일 상에서 구동수단에 의해 왕복되는 이송대차(151)와, 상기 이송대차(151)에 형성되어 상기 부상여재(131)에 역세수 또는 공기를 분사하는 세척구(152)와, 부유물질을 흡입하여 배출하는 흡입구(153)를 포함하는 세척 및 흡입수단(150);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉 1차 침전지(10)는 상기 본체(120)의 측면에 형성되는 유입라인(121)으로부터 상기 본체(120) 내부로 하수가 유입되며 유입된 하수는 침전부(140)의 각 경사판(141)을 상향하면서 침전과정을 거치게 되는 것이며 침전과정을 거치면서 상향된 하수는 각 하우징(130)을 통과하면서 여과과정을 거치게 되고, 이렇게 침전 및 여과과정을 거친 처리수는 상기 본체(120)의 측면에 형성되는 배출라인(122)을 통해 외부로 배출되어 이후 공정인 생물반응조(20)로 전달되는 것이다.

이러한 상기 1차 침전지(10)는 하·폐수, 초기우수, 합류식 하수관거 월류수 등에 있어서 오염물질을 침전 및 여과하기 위한 장치이며, 침전 및 여과와 동시에 세척도 가능하도록 하여 연속적인 처리가 가능하도록 함에 특징이 있다.

이어서, 상기 하우징(130)은 상기 본체(120)에 형성되는 수표면상에서 부상여재(131)가 한쪽으로 편중되지 않도록 하여 전체적으로 균일하게 하수 등이 여과되도록 하기 위한 것이다.

이러한 하우징(130)은 상향류식에 따른 하수의 유입이 원활하게 이루어지고 여과된 처리수의 배출이 원활하게 이루어지도록 단위유닛형태로 상기 부상여재(131)가 내재되는 하우징(130)과 상기 하우징(130)의 상면에 형성되는 상부스크린(132)으로 구성되며 상기 하우징(130) 하면은 상기 침전부(140)와 상호 연통하도록 구성된다.

상기 상부스크린(132)은 도면에 도시된 바는 없으나 상기 부상여재(131)의 입경보다 작은 메쉬를 가진 메쉬망 등으로 구성되어 상기 부상여재(131)가 하우징(130) 외부로 토출되는 것을 방지하면서 부유물이 외부로 노출되도록 한다.

이때 상기 하우징(130)은 상기 본체(120) 내부에서 다양한 공지기술에 의해 장착되어 질 수 있으므로 그 설명은 생략한다.

상기 침전부(140)는 상기 하우징(130)과 연통하면서 상기 하우징(130) 하단부에 형성되며 복수의 경사판(141)이 경사구배가 조절되도록 형성되는 것이다.

이렇게 복수의 경사판(141)에 의한 침전부(140)를 구성하는 이유는 하수에 포함된 고비중 이물질은 상향류 방식에 의해 상기 본체(120)의 바닥으로 침전 제거되도록 하고 고비중 이물질이 제거된 하수에 포함되어 있는 저비중 이물질은 상향함과 동시에 플럭을 형성하면서 재차 침전 제거되며, 저비중 입자가 제거된 후 하우징(130)에서 부상여재(131)에 의해 부유성 이물질까지 제거하도록 하수의 침강거리를 짧게 하면서 침강면적을 크게 하기 위한 것이다.

즉 상기 침전부(140)는 그 형상이 하부로부터 상향으로 경사지게 형성되어 하부로부터 유입된 하수에 포함된 저비중 이물질은 침전면적을 최대한 크게 갖도록 경사진 방향으로 상승되면서 침강 이물질들이 합쳐져 플럭으로 형성되면서 침전되도록 하는 것이다.

상기 하부스크린(142)은 도 2에서 보는 바와 같이 상기 침전부(140)에 있어 최외측 경사판(141) 하단에 각각 구성되는 것으로 도면에 도시된 바는 없으나 경사판(141)과 힌지결합이 되어 힌지연동이 가능하도록 구성하는 것이 타당하다. 이렇게 하부스크린(142)이 구성되어 상기 침전부(140)로 하수가 원활히 유도되도록 함과 동시에 하부스크린(142) 자체가 하수와의 침전면적을 넓게 가져가도록 하는 것이다.

특히 상기 침전부(140)를 구성하는 복수의 경사판(141)은 경사구배가 조절되도록 형성되는데 이렇게 경사구배가 조절되도록 하는 이유는 본체(120)로 유입되는 하수의 수질 및 유량에 따라 역류 등을 방지하여 적용성을 높이기 위한 것이다. 예로 유량이 많은 경우는 침전부(140)의 경사판(141)을 수직방향으로 세워 유입하수의 침전부(140) 및 하우징(130)에서 체류시간을 단축시킴으로써 빠른 처리가 가능하게 하여 역류 등을 방지하도록 하기 위한 것이다.

상기 하부스크린(142)은 도 2에서 보는 바와 같이 상기 침전부(140)에 있어 최외측 경사판(141) 하단에 각각 구성되는 것으로, 도면에 도시된 바는 없으나 경사판(141)과 힌지결합이 되어 힌지연동이 가능하도록 구성하는 것이 타당하다. 이렇게 하부스크린(142)이 구성되어 상기 침전부(140)로 하수가 원활히 유도되도록 함과 동시에 하부스크린(142) 자체가 하수와의 침전면적을 넓게 가져가도록 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에서는 도 3에서 보는 바와 같은 침전부(140)의 실시 예를 제시하고 있다. 본 실시 예에서 각 경사판(141) 상단은 지지대(143)에 힌지결합이 되도록 한다.

또한, 상기 지지대(143) 하부에는 각 경사판(141)의 일면에 걸리는 복수의 걸림돌기(145)가 형성된 각도조절대(144)가 구성되도록 하는데, 상기 각도조절대(144)의 횡방향 조작에 의해 각 경사판(141)의 경사구배가 일률적으로 조절되는 것이다. 이러한 각도조절대(144)의 횡방향 조작은 수동조작은 물론 공지기술의 조합에 의해 자동조작도 가능하다.

즉 수질 및 유량을 자동으로 센싱하여 센싱값에 따라 각도조절대(144)가 횡방향으로 유동하고 이러한 유동에 의해 각 걸림돌기(144)가 각 경사판(141)의 일면을 밀면서 각 경사판(141)이 일률적으로 경사구배 각도가 조절되는 것이며 반대방향으로의 각도조절은 각도조절대(144)가 반대방향으로 유동하면서 각 걸림돌기(144)가 각 경사판(141) 일면을 받치는 형태가 되어 반대방향으로도 일률적인 각도조절이 가능하게 되는 것이다.

이러한 각도조절대(144)는 도면에 도시된 바는 없으나 전체 침전부(140)의 각 경사판(141)을 일률적으로 조절하도록 할 수 있음은 물론 각 하우징(130)에 종속된 침전부(140) 마다 각도조절대(144)를 설치하여 개별적인 각도조절이 가능하도록 할 수 있음은 당연하다.

이에 더하여 도 4에서 보는 바와 같이 각도조절대(144)는 각 경사판(141) 중 교번하는 경사판(141)의 일면에 걸리는 복수의 외관걸림돌기(146-1)와 외관걸림돌기(146-1) 사이에 장홀(146-2)이 형성되는 외관(146)과, 상기 외관(146) 내부에서 슬라이드 되며 상기 장홀(146-2)로 돌출되는 내관걸림돌기(147-1)가 형성된 내관(147)이 포함된 예가 더 제시되고 있다.

이렇게 구성하는 이유는 도 3에서 보는 일률적인 각도조절에 더하여 도 4에서 보는 바와 같이 교번하는 경사판(141)이 대향하는 경사판(141)을 타격하도록 하여 경사판(141)에 침적된 이물질을 탈리시키도록 하기 위한 것이다.

이는 이하에서 설명할 세척 및 흡입수단(150)에 의한 세척이 부상여재(131)에는 미치나 하부에 있는 각 경사판(141)에까지 미치기는 어려워 각도조절대(144)의 작동에 의해 경사판(141)에 침적된 이물질이 탈리되도록 하는 것이다.

본 실시 예의 각도조절대(144)의 작동관계를 설명하면 우선 각 경사판(141)의 일률적인 경사구배조절은 상기 외관(146)의 횡방향 조작에 의해 가능하게 되는 것이다. 즉, 각 외관걸림돌기(146-1) 및 내관걸림돌기(147-1)가 각 경사판(141)의 일면을 밀거나 받치면서 가능하게 되는 것이다.

그 다음으로 경사판(141) 이물질 탈리의 경우는 외관(146)은 고정시키고 내관(147)을 외관(146)에서 슬라이드 시킴에 따라 내관걸림돌기(147-1)가 상기 장홀(146-2)에서 슬라이드 되면서 내관걸림돌기(147-1)가 받치고 있는 교번하는 경사판(141)만을 힌지연동시킴으로써 대향하는 경사판(141)을 타격하게 되고 이러한 타격에 의해 경사판(141)에 침적된 이물질이 탈리되도록 하는 것이다.

1차 침전지(10)에 있어 상기에서 본 바와 같이 상향류식 침전 및 여과과정을 거치다 보면 상기 하우징(130)에 내재된 부상여재(131)가 폐색되는 등에 의해 여과효율이 저하되는 경우 본 발명은 세척 및 흡입수단(150)이 구성됨에 의해 침전 및 여과과정과 연속해서 세척과정이 진행될 수 있도록 한다.

상기 세척 및 흡입수단(150)은 다시 도 2에서와 같이 상기 본체(120)의 양측에 설치되는 레일(154) 상에서 통상의 모터 등과 같은 구동원과 체인이나 벨트 등에 의해 연결되어 샤프트를 회전시키는 구동수단에 의해 왕복되는 이송대차(151)와, 상기 이송대차(151)와 연동하면서 부상여재(131)에 물 또는 공기를 분사하여 부상여재(131)를 세척함에 따라 상기 부상여재(131)로부터 이탈되는 이물질을 플럭형태로 침전시키는 세척구(152)와, 상기 세척구(152)의 세척에 의해 발생되는 이물질 중 부상하는 이물질을 흡입하여 배출하는 흡입구(153)로 구성된다. 즉 상기 세척 및 흡입수단(150)은 여과과정이 완료되거나 또는 여과과정 중에서 왕복하는 이송대차(151)에 구비된 세척구(152)에 의해 부상여재(131)를 고압으로 물 또는 공기를 분사하여 세척하게 되는데 이때 발생되는 이물질 중 비중이 큰 입자는 플럭형태로 침전되도록 하는 것이며, 이물질 중 비중이 작은 입자는 상기 흡입구(153)에 의해 처리되도록 하는 것이다.

한편, 본 발명은 도 5에서 보는 바와 같이 여과효율을 배가시키기 위한 실시 예를 제시하고 있다.

본 실시 예에서는 상기 유입라인(121)에 공기용존장치(160)가 밸브에 의해 연결되며 상기 유입라인(121) 끝단부에는 발열관부(170)가 형성되되, 상기 발열관부(170)는 단열재질로서 그 내주연에 수용홈(174)이 형성되는 외피(171)와, 상기 수용홈(174)에 내재되는 열선(172)과, 상기 수용홈(172)에 충진되는 것과 동시에 상기 외피(171) 내주연에 도포되는 발열내피(173)로 구성됨을 특징으로 한다.

즉 본 실시 예에 의하면 유입라인(121)으로 유입되는 하수가 상기 공기용존장치(160)를 통과하면서 하수에 공기가 용해되도록 하는 것인데, 이렇게 구성하는 이유는 공기의 용해에 의해 유기물이 분해되는 것은 물론 공기가 용해된 하수가 상기 발열관부(170)를 통과하면서 온도가 높아지게 되고 발연관부(170)를 통과한 하수는 압력이 작아지면서 용해되어 있는 공기가 기화되어 버블이 형성되도록 하는 것이다.

이렇게 버블이 형성되도록 하는 이유는 균일한 버블의 형성에 의해 용존 및 가열에 의해 하수로부터 유기물 등의 분해효율을 높이게 되는 것이며 분해된 유기물 등이 균일하게 형성된 버블과 함께 상승하여 상기 침전부(140) 및 상기 하우징(130)에서 침전 및 여과효율을 향상시키게 되는 것이다. 특히 하수에 유기물함유량이 많은 경우에는 침전 및 여과에 의해 충분히 유기물을 분해, 분리하기 어려운 경우가 있어 본 실시 예에서는 용존, 특히 가온에 의해 유기물을 분해, 분리시키고, 이렇게 분리된 유기물을 버블이 균일하게 부유시킴으로써 침전 및 여과가 이루어지도록 하는 것이다.

또한, 본 발명에서는 열선의 열화를 방지하고 열전달효율을 높여 유입하수의 가온효율을 높이기 위한 발열내피(173)의 조성예를 제시하고 있다.

본 실시 예의 발열내피(173)는 수지 100중량부에 대해 나노다이아몬드 분말 30 내지 180중량부, 선형 나노금속분말 60 내지 120중량부, 망간황화물 5 내지 10중량부, 글리콜류 1 내지 3중량부, 폴리에틸렌이민 1 내지 3중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수지는 타 조성의 바인더로서 기능을 하는 것으로 그 종류를 한정하지는 않으나, 예로 수용성 폴리우레아 수지가 사용될 수 있는데 폴리우레아 수지는 내수성, 내화학성, 내염수성과 같은 화학적 특성과 내마모성 및 내충격성과 같은 기계적 물성이 우수한 특성을 갖는 수지로서 기본적으로 내재되는 열선(172)에 수밀성을 향상시키도록 한다.

상기 나노 다이아몬드 분말은 우수한 열전도 특성과 함께 미세 공극(micro pore)이 형성되어 있어 표면적 증대를 통한 열전도기능이 발현되도록 하는 것이다.

그런데 이러한 발열내피(173)는 충진후 경화과정 등에서 온도차 등에 의해 미세균열이 유발될 수 있는데 이러한 미세균열은 열전도율을 저하시켜 결과적으로 발열효율을 방해하는 요인이 되며 이러한 미세균열을 통해 외기가 유입되므로 열선(172)에 노출되는 요인이 된다.

이에 상기 발열내피(173)에는 선형 나노금속분말이 더 첨가되도록 하여 선형을 이루는 나노금속분말에 의해 페이스트의 가교작용이 이루어지도록 하여 경화과정 등에서 페이스트에 발생하는 인장력을 완화시켜 페이스트의 미세균열을 제어토록 하는 것이다.

이러한 선형 나노금속분말은 다양한 공지의 방법에 의해 제조될 수 있는 바, 일 예로 나노금속으로 이산화티탄을 사용하는 경우 염기성 수용액을 제조하고 상기 염기성 수용액에 적정 중량비로 이산화티탄을 첨가하여 교반시키고 이렇게 교반된 혼합물을 고온에서 적정시간을 반응시키고 이러한 반응 후 용매 및 불순물을 제거하여 결정화시켜 제조되도록 하는 예가 제시될 수 있다.

이렇게 다양한 공지의 방법에 의해 제조되는 선형 나노금속분말은 페이스트에서 보강섬유와 같은 기능을 하는 것으로 열전도성이 우수하고 인장강도가 큰 금속재질을 사용하여 나노화 시키면서도 선형의 구조를 가지도록 하여 페이스트에서 가교작용이 이루어지도록 하는 것이다. 즉 일반적인 나노금속분말의 경우 구형에 가까운 형상을 가지고 있어 단지 페이스트에서 충진제로서 기능을 수행할 뿐인데 본 실시예에서는 선형의 나노금속분말이 첨가되도록 하여 페이스트의 인장강도를 보강하도록 하는 것이다. 이렇게 하여 페이스트의 미세균열을 제어하거나 미세균열이 발생되는 경우에도 미세균열의 간극을 선형의 나노금속분말이 연결되도록 하여 미세균열의 간극을 통해서도 열이 전달되도록 하는 것이다.

또한 이렇게 선형의 나노금속분말을 첨가하는 이유는 발열내피(173)의 배합과정에서 공기가 연행되는데 이러한 공기는 차후 발열내피(173)에서 열전도성을 저하시키는 포인트가 되는 바, 선형의 나노금속분말은 배합과정 등에서 연행된 공기와 충돌에 의해 연행된 공기를 물리적으로 터트리도록 하는 기능을 수행하게 되는 것이다. 결과적으로 본 발명의 발열내피(173)에는 선형의 나노금속분말이 첨가되도록 하여 미세균열, 연행된 기포를 제거하도록 함으로써 열전도기능의 저하포인트 및 방수기능의 저하포인트를 제거토록 하는 것이다.

또한, 상기 발열내피(173)에는 망간황화물(MnS)이 첨가되도록 하는데 이는 발열내피(173)의 표면에 공극이 발생되어 상기 공극으로 탄산, 수분 등의 유입을 방지토록 하기 위한 것이다. 이러한 표면공극은 페이스트의 알카리 성분과 금속성분 등이 반응하여 수소가스를 발생시켜 수소고용 능력이 과포화 되면 경화과정 등에서 수소가 페이스트 조직 외부로 방출되면서 페이스트 표면에 공극, 균열 등이 형성됨에 기인한 것이다.

이렇게 발생된 표면공극은 표면조도를 불량하게 할 뿐 아니라 향후적으로 표면공극을 통한 탄산, 수분의 유입으로 발열내피(173)의 내구성 저하포인트로서 작용을 하게 되는 것이며 표면으로부터의 균열확장점이 되는 것이다. 또한 표면조도 불량은 무엇보다도 열선(172)의 발열을 하수로 전달을 방해하는 요인으로 작용하게 되는 것이다. 이에 본 발명의 발열내피(173)에 망간황화물이 더 첨가되도록 하는 것인데 망간황화물은 수소를 고정시키도록 하는 것으로 망간황화물에 의해 수소를 고정시킴으로써 표면의 미세공극의 발생을 제어토록 하는 것이다.

한편, 페이스트에 있어 경화과정에서 온도차에 의한 균열이 아니라 페이스트 내 용제의 증발에 의한 표면균열의 제어를 위해서 본 발명의 발열내피(173)에는 글리콜류가 배합되도록 한다. 상기 글리콜류는 페이스트의 공극에 용제증발 시 모세관장력을 저하시킴으로서 내부 인장응력을 줄여 줌에 의해 경화 후 수축 저감을 유도하도록 하는 것이다. 즉 수축에 의한 균열을 제어하도록 하는 것이다. 단, 상기 글리콜류가 상기 배합범위를 초과하면 과다 공기량 발생으로 인해 열전도기능이 급격하게 저하될 수 있으므로 그 함량은 상기 배합범위로 한정하는 것이 타당하다.

또한, 본 발명의 발열내피(173)에는 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)이 포함되는데, 상기 발열내피(173)에 폴리에틸렌이민이 포함되도록 하여 입자 상호간의 응집에 의한 물성의 비균일성을 방지하도록 하는 것이다.

아래에서는 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 일 구성인 슬러지 저감장치(50)의 다양한 실시 예들을 설명하기로 한다.

상기 슬러지 저감장치(50)는 도 6에서 보는 바와 같이 하부에서 상기 제 2반송라인(70) 중 상기 슬러지 저감장치(50)의 선단에 연결되어 슬러지가 유입되는 슬러지 유입라인(710)에 의해 반송슬러지가 유입되어, 상부에서 상기 제 2반송라인(70) 중 상기 슬러지 저감장치의 후단에 연결되어 슬러지가 배출되는 슬러지 배출라인(720)에 의해 감량된 슬러지가 배출되는 처리조(520); 상기 슬러지 배출라인(722) 하부에 상기 처리조(520)를 구획하되 복수의 타공(531)이 형성되고 상면에 하나 이상의 자석(532)이 장착된 구획판(530); 상기 처리조(520) 내부에 배치되며 자성을 띈 복수의 자성타격입자(540); 구동모터에 의해 회전력이 부과되는 회전축(551)과 상기 회전축(551)의 외주연에 나선형의 날개(552)로 구성된 교반축(550);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉 상기 슬러지 저감장치(50)는 상기 처리조(520)로 유입된 반송슬러지를 상기 교반축(550)의 회전에 연동하는 자성타격입자(540)가 반송슬러지를 타격함으로써 반송슬러지를 분쇄하여 볼륨을 감량시키도록 하는 것이다.

이렇게 반송슬러지를 분쇄하여 감량토록 하는 이유는 유입된 잉여 슬러지로부터 폐기처분하는 슬러지량을 줄여 폐기처분에 필요한 시설 및 에너지를 줄이거나 없애도록 함과 동시에 상기 생물반응조(20) 등으로 반송되는 슬러지의 경우도 생물학적 처리에 적합한 상태로 가용화 되어 반송이 되도록 하기 위한 것이다. 여기서 가용화라 함은 슬러지를 생물학적으로 처리하는데 적합한 상태로 개질한다는 것으로 슬러지의 대부분을 구성하는 미생물을 분쇄토록 하는 것을 의미한다.

상기 처리조(520)는 밀폐된 공간으로 구성되어 하부에 반송슬러지가 유입되는 슬러지 유입라인(710)이 형성되며 상부에 처리된 슬러지가 배출되는 슬러지 배출라인(720)이 각각 형성되고 상기 슬러지 배출라인(720)은 도면에 도시된 바는 없으나 교반조 등과 연결된다.

또한, 상기 처리조(520) 하부에는 세척라인(523)이 구성되어 처리조(520) 내부를 세척하거나 처리조(520)로부터 상기 자성타격입자(523)를 배출토록 하는 등 다양한 세척에 사용되도록 할 수 있다.

상기 구획판(530)은 상기 슬러지 배출라인(720) 하부에서 상기 처리조(520)를 구획하되 복수의 타공(531)이 형성되고 상면에 하나 이상의 자석(532)이 장착됨에 특징이 있다. 상기 구획판(530)에 의해 처리조(520)는 상,하로 구획된 챔버가 형성되도록 하는 것이며, 상기에서 언급한 바와 같이 상기 교반축(550)의 회전에 연동하는 자성타격입자(540)가 상기 구획판(530) 하부에서 슬러지를 타격하게 되는 것이며 이렇게 타격된 슬러지는 상기 구획판(530)의 타공(531)을 통해 구획판(530) 상부로 유동하여 상기 슬러지 배출라인(720)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

상기 구획판(530)에 타공(531)이 형성되도록 하는 이유는 구획판(530)에 의한 상,하 챔버가 연통하도록 하는 것은 물론 하부에서 타격된 슬러지가 타공(531)을 통과하도록 함으로써 한번 더 슬러지를 분쇄하는 효과가 발현되도록 하는 것이며 자성타격입자(540)가 구획판(530) 상부로 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이렇게 자성타격입자(540)의 구획판(530) 상부로 유입을 상기 타공(531)을 통해 제어하는 것과 동시에 구획판(530)에는 자석(532)이 장착되도록 하여 타격에 의해 쪼개지는 등 타공(531)보다 입경이 작아진 자성타격입자(540)의 경우도 자석(532)의 자력에 의해 구획판(530)에 고정시키도록 하여 자성타격입자(540)의 구획판(530) 상부로 유동은 물론 외부로 유출을 방지하도록 하는 것이다.

상기 자성타격입자(540)는 자성을 띈 재질로 구성되어 처리조(520)의 슬러지를 타격토록 하는 것이다. 상기 자성타격입자(540)는 자성을 띈 재질이면 다양한 재질을 사용할 수 있으며 예로 제강슬래그볼이 사용될 수 있다.

제강슬래그볼은 자성을 띔은 물론 연마재 등으로 사용되어 그 강도가 우수하므로 상호간 충돌 및 타격에 의해 깨지지 않고 내구성이 유지되도록 하는 장점이 있다.

상기 교반축(550)은 도면에 도시된 바는 없으나 구동모터에 의해 회전력이 부과되는 회전축(551)과 상기 회전축(551)의 외주연에 나선형의 날개(552)로 구성된다. 이러한 교반축(550)은 처리조(520) 내에서 상향의 회전수류를 형성하도록 하여 이렇게 형성된 회전수류에 상기 자성타격입자(540)가 연동하면서 슬러지를 타격토록 하는 것이다. 따라서 날개(552)는 상기 회전축(551)의 회전에 따라 상향수류가 형성되도록 상기 회전축(551)에 나선형으로 구성되어야 한다.

한편, 본 발명에서는 슬러지 분쇄효율을 더욱 높이기 위한 하나의 실시 예를 도 7에서 제시하고 있다.

본 실시 예에서는 상기 날개(5552)를 구성함에 있어 상기 구획판(530) 하부에 형성되며 상향류를 형성하도록 하는 하부날개(5521)와 상기 구획판(530) 상부에 형성되며 하향류를 형성하되 상기 하부날개(5521)보다 폭이 작은 상부날개(5522)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 실시 예에서는 하부날개(5521) 및 상부날개(5522)가 각각 회전축(551)에서 구획판(530)의 하부 및 상부에 구성되도록 하되, 각각 나선의 방향을 달리하여 회전축(551)의 회전에 의해 구획판(530) 하부에서는 상향류가 형성되도록 함과 동시에 구획판(530) 상부에서는 하향류가 형성되도록 하는 것이다.

이렇게 구획판(530)을 기준으로 상향류 및 하향류가 형성되도록 하는 이유는 상향류를 타고 자성타격입자(540)에 의해 타격된 슬러지가 타공(531)을 통해 구획판(530) 상부로 유동하고 이렇게 유동된 슬러지는 구획판(530) 상부에서 하방향수류와 충돌하면서 수류의 충돌에 의해 타격된 슬러지가 하번 더 분쇄되도록 하는 것이다.

단, 본 실시 예에서는 하부날개(5521)의 폭(d1)이 상부날개(5522)의 폭(d2)보다 크게 구성하여 구획판(530) 하부의 상향류가 구획판(530) 상부의 하향류보다 더 크고 센 회전류가 형성되도록 하는데 이는 하향류가 큰 경우 하향류에 의해 타공(531)에서 슬러지가 침적되는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉 센 상향류에 의해 타격된 슬러지가 일단 타공(531)을 통과토록 한 후에 통과된 슬러지가 하향류에 충돌하도록 하여 타공(531)의 침적없이 슬러지분쇄효율을 높이기 위한 것이다.

한편, 본 발명에서는 구획판(530) 하부에서 입체적인 교반이 이루어지도록 하여 충분하고 균일한 타격에 의해 슬러지분쇄효율을 높이도록 하는 실시 예가 도 8 및 도 9에 도시되고 있다.

본 실시 예는 도 8에서 보는 바와 같이 날개(552, 이하 본 실시 예의 날개는 도면번호 5523으로 함)를 구성함에 있어 상기 구획판(530) 하부에 형성되며 상기 회전축(551) 외주연에서 나선형을 형성하는 복수의 지지대(5523-1)와 상기 지지대(5523-1) 끝단에 형성되어 상향류를 형성토록 하는 나선형을 이루는 나선형링(5523-2)과 복수의 지지대(5523-1)와 나선형링(5523-2)에 의해 형성되는 복수의 교반로(5523-3)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 날개(5523)가 회전함에 따라 도 8에서 보는 바와 같이 나선형링(5523-2)에 의해 상방향으로 유동하는 유체유동(Q1)과 교반로(5523-3)에 의해 하방향으로 유동하는 유체유동(Q2)이 형성된다. 여기서 유체유동(Q1,2)에는 당연히 슬러지와 자성타격입자(540)의 유동이 포함된다.

이렇게 교반로(5523-3)에 의해 하방향으로 유동하는 유체유동(Q2)이 형성되는 이유는 비교적 비중이 큰 자성타격입자(540)에 의해 형성되는 것으로 나선형링(5523-2)에 의해서는 상방향의 유동이 형성되나 나선형링(5523-2) 내부에 교반로(5523-3)가 형성되어 내부에서는 하방향 유동이 형성되는 것이다.

즉 이러한 상방향 및 하방향 유동이 반복되면서 슬러지와 자성타격입자(540) 간에는 충분한 교반이 이루어져 결과적으로 충분하고 균일한 타격에 의해 슬러지 분쇄효율을 높이게 되는 것이다. 즉 앞선 예들은 날개(552)에 의해 상방향 유동만이 있는데 반해 본 실시 예는 날개(5523)의 작용에 의해 상방향 및 하방향 유동이 반복적으로 이루어지도록 하여 결과적으로 타공(531)을 통해 구획판(530) 상부로 유동하는 슬러지는 충분한 분쇄가 이루어진 상태가 되는 것이다.

이에 더하여 본 실시 예에서는 도 9에서 보는 바와 같이 상기 회전축(551)에는 상기 나선형링(5523-2) 간 피치 사이에 하방향으로 직경이 커지는 유도구(5523-4)가 형성되도록 한다.

이와 같이 유도구(523-4)가 형성되도록 함으로써 도 9에서 보는 바와 같이 교반로(5523-3)를 통한 하방향으로 유동하는 유체유동(Q2)이 회전축(551) 외측으로 유도되도록 하여 더욱 넓은 범위에서 하방향 유체유동(Q2)이 유도되도록 하는 것이다. 즉 넓은 범위에서 유체유동(Q2)이 이루어지도록 하여 넓은 범위에서 자성타격입자(540)가 슬러지를 타격할 수 있도록 하는 것이다.

한편, 슬러지 저감장치(50)를 계속적으로 사용하는 경우 상방향으로 유동하는 슬러지가 구획판(530)과 타공(531)에 침적되어 구획판(530)이 폐색되는 경우가 발생할 수 있다.

이에 본 발명에서는 일반적인 운전시는 구획판(530) 상부에서 기 타격된 슬러지를 한번 더 교반시킴으로써 분쇄효율이 높은 슬러지가 외부로 유출되도록 함과 동시에 구획판(530)의 폐색시 자동적으로 타공(531)에 침적된 이물질을 탈리시킴으로써 별도로 구획판(530)을 분리하여 세척하는 절차를 거칠 필요가 없는 실시 예를 도 10a 및 도 10b에서 제시하고 있다.

본 실시 예에서는 상기 구획판(530) 상부에, 상기 회전축(551)에 길이방향으로 하나 이상의 걸림단(553)이 돌출되고, 상기 회전축(551)의 직경보다 큰 내경을 가지며 비중이 물보다 작은 재질로 내경에 상기 걸림단(553)에 대향하는 걸림홈(5611)이 형성되는 부유클램프(561)와 상기 부유클램프(561) 외경에서 하나 이상 돌출되는 타격바(562)를 포함하는 타격구(560)가 구성됨을 특징으로 한다.

본 실시 예에서 상기 회전축(551)에 형성되는 걸림단(553)은 상기 걸림홈(5611)과 대향하도록 하여 상기 부유클램프(561)의 내경이 상기 회전축(551)의 직경보다 크게 구성되어도 상기 회전축(551)의 회전에 의해 상기 부유클램프(561)도 회전하도록 하는 것이다.

상기 부유클램프(561)는 내경의 걸림홈(5611)에 상기 회전축(551)의 걸림단(553)이 내재된 상태에서 그 재질에 의해 상기 회전축(551)에서 상,하로 슬라이드 되도록 하는 것이다. 특히 상기 부유클램프(561)는 그 내경이 상기 회전축(551)의 직경보다 크게 구성하여 회전축(551)과 일체로 회전시도 편심이 걸려 회전축(551) 상에서 기울기가 변동토록 하는 것이다.

이렇게 부유클램프(561)와 회전축(551)의 일체로 회전시 부유클램프(561)에 편심이 걸려 회전축(551) 상에서 기울기가 변동토록 함에 따라 부유클램프(561)에서 돌출되는 타격바(562)는 회전축(551)에서 부유클램프(561)와 같이 기울기를 달리하며 회전하게 되어 구획판(530) 상부에서 슬러지를 입체적으로 분쇄하거나 구획판(530)을 타격하여 타공(531)으로부터 이물질이 탈리되도록 하는 것이다.

본 실시 예의 작동상태를 설명하면 도 10a는 정상적인 운전상태로 구획판(530) 타공(531)의 폐색이 없어 구획판(530) 상부에도 슬러지를 포함한 유체가 유입되어 이러한 유체에 의해 상기 부유클램프(561)가 회전축(551)에서 상방향 슬라이드 되어 회전축(551)과 함께 회전연동을 하게 되는 것이다.

이 경우 상기 부유클램프(561)는 회전축(551)에서 부유되어 회전하는 상태인데 상기 부유클램프(561)에서 돌출된 타격바(562)가 회전에 의해 슬러지를 타격 및 교반하게 되어 구획판(530) 하부에서 타격 된 슬러지가 구획판(530) 상부에서 타격바(62)에 의해 한번 더 타격 및 교반되어 분쇄효율을 높이게 되는 것이다.

특히 이러한 타격바(562)의 타격 및 교반과정에서 부유클램프(561)는 회전축(551)에서 편심을 받게 되는데 이러한 편심에 의해 타격바(562)는 더욱 입체적으로 회전연동이 되어 결국 구획판(530) 상부에서 슬러지의 분쇄효율을 배가시키게 되는 것이다.

상기와 같이 정상적인 운전상태로 운전이 되다가 계속적인 운전에 의해 구획판(530) 타공(531)이 폐색되는 경우, 도 10b에서 보는 바와 같이 구획판(530) 상부에는 슬러지를 포함한 유체의 유입이 차단되는 것이다.

이렇게 구획판(530) 상부에서 유체의 유입이 차단되면 상기 부유클램프(561)는 비중에 의해 회전축(551)에서 하방향 슬라이드 되어 구획판(530)과 접하게 되는데 이 경우 회전축(551)의 회전에 따라 부유클램프(561)도 회전을 하게 되며 부유클램프(561)의 회전과정에서 부유클램프(561)는 회전축(551)과 편심이 작용하게 되고 이러한 편심에 의해 타격바(562)는 회전하면서 반복적으로 폐색된 구획판(530)을 타격하게 되는 것이다.

즉 타격바(562)의 구획판(530) 타격에 의해 타공(531)에 침적된 이물질이 탈리되는 것이며 이러한 작동과정에서 구획판(530)의 폐색이 해제되면 다시 도 10a에서 보는 정상적인 작동상태가 자동적으로 수행되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다

10 : 1차 침전지 20 : 생물반응조
30 : 2차 침전지 40 : 총인처리장치
50 : 슬러지 저감장치 60 : 제 1반송라인
70 : 제 2반송라인

Claims

유입된 하·폐수를 1차 침전 및 여과시켜 처리수를 유출시키는 1차 침전지; 상기 1차 침전지로부터 유출되는 처리수에 미생물을 투입하여 생물학적 반응을 일으키는 생물반응조; 상기 생물반응조로부터 유출되는 처리수를 유입시켜 2차 침전시키는 2차 침전지; 상기 2차 침전지로부터 유출되는 처리수에서 인을 제거하여 방류시키는 총인처리장치; 상기 총인처리장치에서 발생되는 슬러지를 상기 1차 침전지의 선단으로 전달하는 제 1반송라인; 상기 2차 침전지 또는 상기 총인처리장치로부터 반송슬러지를 전달받아 상기 생물반응조로 공급하는 제 2반송라인; 상기 제 2반송라인에 구성되어 전달된 슬러지를 감량 처리하는 슬러지 저감장치;를 포함하고,
상기 슬러지 저감장치는 하부에서 슬러지 유입라인에 의해 슬러지가 유입되어 상부에서 슬러지 배출라인에 의해 감량된 슬러지가 배출되는 처리조; 상기 슬러지 배출라인 하부에 상기 처리조를 구획하되 복수의 타공이 형성되고 상면에 하나 이상의 자석이 장착된 구획판; 상기 처리조 내부에 배치되며 자성을 띈 복수의 자성타격입자; 구동모터에 의해 회전력이 부과되는 회전축과 상기 회전축의 외주연에 나선형의 날개로 구성된 교반축;을 포함하며,
상기 구획판 상부에는 상기 회전축에 길이방향으로 하나 이상의 걸림단이 돌출되고, 상기 회전축의 직경보다 큰 내경을 가지며 비중이 물보다 작은 재질로 내경에 상기 걸림단에 대향하는 걸림홈이 형성되는 부유클램프와 상기 부유클램프 외경에서 하나 이상 돌출되는 타격바를 포함하는 타격구가 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 1차 침전지는
일측에 유입라인과 타측에 배출라인이 형성되는 본체;
상기 본체 내부에 단위유닛 형태로 이브이에이(EVA) 재질의 부상여재가 내재되며 상면에 상부스크린이 형성되는 하우징;
상기 하우징 하단부에 형성되며 복수의 경사판이 경사구배가 조절되도록 형성되는 침전부;
상기 본체 상단 양측에 형성되는 레일 상에서 구동수단에 의해 왕복되는 이송대차와, 상기 이송대차에 형성되어 상기 부상여재에 역세수 또는 공기를 분사하는 세척구와, 부유물질을 흡입하여 배출하는 흡입구를 포함하는 세척 및 흡입수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 침전부에 있어 각 하우징의 최외측 경사판 하단에는 힌지연동이 가능하도록 장착된 하부스크린이 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 침전부에 있어서,
각 경사판 상단은 지지대에 힌지결합이 되고, 지지대 하부에는 각 경사판의 일면에 걸리는 복수의 걸림돌기가 형성된 각도조절대의 횡방향 조작에 의해 각 경사판의 경사구배가 일률적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
제 4항에 있어서,
각도조절대는 각 경사판 중 교번하는 경사판의 일면에 걸리는 복수의 외관걸림돌기와 외관걸림돌기 사이에 장홀이 형성되는 외관과, 상기 외관 내부에서 슬라이드 되며 상기 장홀로 돌출되는 내관걸림돌기가 형성된 내관을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 유입라인에는 공기용존장치가 밸브에 의해 연결되며 상기 유입라인 끝단부에는 발열관부가 형성되되, 상기 발열관부는 단열재질로서 그 내주연에 수용홈이 형성되는 외피와, 상기 수용홈에 내재되는 열선과, 상기 수용홈에 충진되는 것과 동시에 상기 외피 내주연에 도포되는 발열내피로 구성됨을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
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제 1항에 있어서,
상기 날개는,
상기 구획판 하부에 형성되며 상향류를 형성하도록 하는 하부날개와 상기 구획판 상부에 형성되며 하향류를 형성하되 상기 하부날개보다 폭이 작은 상부날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 날개는,
상기 구획판 하부에 형성되며 상기 회전축 외주연에서 나선형을 형성하는 복수의 지지대와 상기 지지대 끝단에 형성되어 상향류를 형성토록 하는 나선형을 이루는 나선형링과 복수의 지지대와 나선형링에 의해 형성되는 복수의 교반로를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
제 9항에 있어서,
상기 회전축에는 상기 나선형링 간 피치 사이에 하방향으로 직경이 커지는 유도구가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 슬러지 저발생 고도처리 시스템.
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