KR101828781B1 - 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수처리 공정에서 발생한 슬러지를 감량하는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템에 관한 것으로서, 전자 및 라디칼을 교반 혼합하여 슬러지를 가용화시키는 전자산화 접촉조; 및 슬러지 농축조 또는 저류조로부터 유입되는 슬러지와 전자발생장치를 포함한다.
본 발명에 의하면, 가용화 및 감량화 공정을 통해 슬러지의 전체 감량효과를 크게시켜 슬러지의 유기물을 큰 폭으로 제거하게 된다. 이로 인하여 강열 잔류 고형물(fixed solids)의 증가로 탈수케익의 함수량 개선 및 발생량을 감소시킬 수 있다.

Description

전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템{Sludge treatment system using electron generation apparatus}

본 발명은 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전자산화기술을 적용하여 유기물을 산화처리하여 슬러지량을 감소시켜 탈수공정에서 케익의 발생량을 감소시킬 수 있는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 대기압 조건에서 음이온이 생성되도록 하는 방식 또는 구조로서 알려진 것이 코로나 방전방식이 대표적이다. 코로나 방전방식은 고전압을 해당 극성별로 전극에 걸어줌으로써 각 전극 사이에 코로나 방전의 발생을 유도하는 구조이다.

이와 같이 발생되는 코로나 방전은 극성별로 전극에 가해지는 전압의 조건에 따라 양극 코로나, 음극 코로나로 구분될 수 있다. 이중 양극 코로나의 특성은 음극 코로나에 비해 공간적으로 확장되기 쉬우나, 다량의 자유전자와 라디칼이 발생하는 음극 코로나 방식이 산업용 기기 분야에서 널리 사용되고 있다.

아울러, 자유전자, 음이온 등을 발생하기 위한 방식은 각 전극에 전원을 인가하는 전원장치의 종류에 따라 펄스전원방식, 교류전원방식 및 직류전원방식 등으로 구분된다. 이때 만일 펄스 전원을 이용하는 종래 오존발생장치나 음이온 산소발생장치의 구조는 크게 방전핀과 접지부로 구성된 핀-플레이트 구조로 구성되어 있다. 플러스 전극은 플레이트 형태를 취하고, 마이너스 전극은 핀 형태를 취하며 각 전극에 펄스 전원을 인가할 경우 코로나 방전이 형성되며 이때 오존이나 음이온 산소가 발생된다. 하지만, 종래의 전원발생장치는 다수의 방전핀과, 다수의 방전핀 각각에 전원을 인가하는 구조가 복잡하여 부품 교체시 작업성이 떨어지는 문제가 있다.

한편, 함수율이 높은 하수슬러지는 대표적인 환경오염물질로서, 종래에는 해양투기, 매립 등의 방법으로 처리되어 왔으며, 현재 그 오염물질들에 의해 오염된 환경을 복원시키는 여러 가지 방안이 현재 마련되고 있는 실정이다.

일례로 하루 6,000t 이상 배출되고 있는 생활하수 슬러지는 2003년 7월부터 일반 쓰레기 매립장 처리가 금지되었고, 가장 처리하기가 용이했던 해양투기도 런던 덤핑 조약으로 2011년까지만 제한적으로 허용되었다.

특히 국토가 좁은 우리나라는 주위환경의 오염을 방지시키고 슬러지에서 발생하는 침출수에 환경이 오염되지 않도록 효율적이고 안전한 처리방법이 시급히 모색되어야 한다.

현재 수도권 매립지를 비롯한 전국의 지자체에서는 고함수 슬러지를 고화처리하여 복토재, 성토재, 연약지반 개량재, 차수재, 뒷채움재 등 다양한 지반용 재료로 사용할 수 있는 인공토양을 제조하는 처리시설을 준비하고 있으며, 이와 관련하여 수분이 많은 슬러지의 고화처리가 효율적으로 이루어지면서 생산성, 경제성의 측면에서 우수한 고화재의 개발이 필요한 실정이다.

하수슬러지를 처리함에 있어서는 건조 및 감량화가 중요한데, 종래에는 단순히 하수슬러지에 열을 가하여 수분을 제거시키는 단순 건조 방법에 의하여 감량화를 이루었다. 그러나 이러한 종래의 감량화 방법에서는 단순히 열원에 의한 가열에 의해서만 하수슬러지의 수분을 제거하기 때문에, 이를 위해서는 상당한 에너지를 소모하였으므로, 하수슬러지 처리에 소요되는 에너지 비용에 과대하게 발생하는 문제점이 있었다.

(한국등록특허 제10-0529749호, 2005년 11월 22일)

본 발명의 목적은 전자산화기술을 적용하여 유기물을 산화처리하여 슬러지량을 감소시켜 탈수공정에서 케익의 발생량을 감소시킬 수 있는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 하수처리 공정에서 발생한 슬러지를 감량하는 슬러지 처리 시스템은 전자 및 라디칼을 교반 혼합하여 슬러지를 가용화시키는 전자산화 접촉조; 및 슬러지 농축조 또는 저류조로부터 유입되는 슬러지와 전자발생장치를 포함하며, 전자발생장치는 지지판과, 지지판에 결합되는 다수의 방전핀과, 다수의 방전핀 중 둘 이상의 이웃한 방전핀을 포함하는 방전핀 군을 전기적으로 연결하고 지지판에 결합되는 탄성 접속 부재를 구비하는 방전핀 모듈과 다수의 방전핀과 대향하여 배치되는 방전판과 지지판을 사이에 두고 방전판의 반대편에 위치하고 방전핀 모듈 및 방전판이 분리가능하게 결합되는 결합판을 구비하는 지지 구조물 및 결합판을 사이에 두고 방전핀 모듈의 반대편에 결합판과 이격되어서 위치하는 메인 보드와, 메인 보드에 접속되어서 방전핀 군에 개별적인 고전압, 고주파 펄스 전원을 인가하는 다수의 분산처리보드를 구비하는 회로 모듈을 포함하며, 결합판은 다수의 분산처리보드 각각과 전기적으로 연결되는 다수의 접속 돌기를 구비하며, 탄성 접속 부재의 끝단은 접속 돌기와 접촉한다.

본 실시예에 있어서, 전자산화 접촉조에 미세 기포를 제공하는 미세 기포장치; 및 전자발생장치로부터 유입되는 전자 및 라디칼과 미세 기포장치로 생성되는 미세 기포를 혼합시키는 혼합기;를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 전자산화 접촉조는 저수조; 혼합기를 통해 혼합된 전자 및 라디칼과 미세 기포를 저수조 내부로 분사하는 분사노즐을 구비하는 투입배관; 저수조에 수용된 슬러지와 유입된 전자 및 라디칼과 미세 기포를 혼합교반하는 교반기; 및 저수조에 수용된 슬러지의 높이에 따라 투입배관의 높이를 상방향으로 조정하는 권양기;를 포함한다.

본 실시예에 있어서, 교반기는 구동모터; 구동모터의 회전축을 중심으로 일방향으로 연장되어 복수의 제1 교반 날개를 구비하는 제1 교반날개 지지부; 제1 교반날개 지지부에 직각으로 교차하여 결합되며, 제2 교반날개를 구비하는 제2 교반날개 지지부;를 포함하며, 제1 교반날개 지지부는 제2 교반날개 지지부보다 상대적으로 길게 연장되고, 제1 교반날개는 제1 교반 날개 지지부에 대해서 45도 비틀어져 형성되고, 제2 교반날개는 제1 교반날개에 대해서 교차하여 90도 비틀어져 형성된다.

본 실시예에 있어서, 방전판은 다수의 방전핀 각각에 대응하여 다수의 관통 홀이 형성될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 지지 구조물은 방전핀 모듈과 방전판이 수용되는 내부 공간을 제공하고 상부가 개방되는 본체를 더 구비하며, 결합판은 본체의 개방된 상부를 덮도록 본체에 결합된다.

본 실시예에 있어서, 본체의 내부 공간에 설치되어서 방전핀으로부터 방출되는 전자 및 라디칼의 이동을 안내하는 전자기장 발생기를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 전자산화 접촉조에서 가용화된 슬러지의 농도에 따라 상기 전자발생장치의 구동을 제어하는 제어장치;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템은 가용화 및 감량화 공정을 통해 슬러지의 전체 감량효과를 크게시켜 슬러지의 유기물을 큰 폭으로 제거하게 된다. 이로 인하여 강열 잔류 고형물(fixed solids)의 증가로 탈수케익의 함수량 개선 및 발생량을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템의 시스템도 이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템의 전자산화 접촉조의 단면 상세 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템의 전자발생장치의 평면 상세 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자발생장치의 측면도로서, 내부가 보이도록 도시된 것이다.
도 5는 도 4에서 전자발생부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에서 'A' 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 7는 도 5에서 주요 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 방전핀 판의 상면과 하면 일부를 확대하여 도시한 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이중산화 기술을 적용한 경우 가용화 및 감량화율을 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “~상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템의 시스템도 이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템의 전자산화 접촉조의 단면 상세 개념도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템의 전자발생장치의 평면 상세 개념도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템은 전자발생장치(100), 전자산화 접촉조(200), 미세기포 발생장치(300) 및 제어반(400)을 포함하여 구성된다. 전자발생장치(100)는 전자산화 접촉조(200)의 상측에 배치되어 전자 및 라디칼을 생성하여 전자산화 접촉조(200)에 공급하는 장치로서, 이하 도 4 내지 도 9를 통해서 더욱 구체적으로 설명한다.

전자산화 접촉조(200)는 슬러지 농축조 또는 저류조로부터 유입되는 슬러지와 전자발생장치를 통해 생성된 전자 및 라디칼과 미세기포 발생장치(300)로부터 생성된 미세기포를 교반 혼합하여 슬러지를 가용화 및 감량화시키는 것으로서, 저수조(210), 투입배관(220) 및 교반기(230)를 포함하여 구성된다.

저수조(210)는 원통형상으로 형성되어 슬러지 농축조로부터 유입된 슬러지와 전자 및 라디칼과 미세기포가 교반되는 공간을 제공하는 것으로서, 하측은 하방향을 따라 내경이 작아지는 테이퍼 형상으로 형성되어 슬러지 유출구(211)가 형성되고, 슬러지 유출구(211)에서 슬러지를 슬러지 저류조(500)로 이송하는 슬러지 이송펌프(P)가 배치된다. 이때, 저수조(210)는 하방향을 따라 내경이 작아지는 테이퍼 형상으로 형성되어 중력방향을 따라 자연적으로 슬러지를 유도시킬 수 있다. 한편, 슬러지 저류조(500)로 이송된 슬러지는 슬러지 탈수기(600)를 통해 처리되며, 이하에서 슬러지 저류조(500) 및 슬러지 탈수기(600)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

저수조(210)는 상측 둘레방향을 따라 교반기(220)를 통해서 슬러지를 교반할 때에 슬러지에서 분리되어 상측으로 떠오르는 상등수를 안내하는 상등수 웨어(212)가 형성된다. 상등수 웨어(212)는 교반기(220)의 회전축을 중심으로 서로 마주보도록 90도 간격으로 한쌍으로 구비된다. 따라서, 교반기(220)가 회전할 때에 슬러지에서 분리된 상등수를 보다 간편하게 분리 배출시킴으로써 슬러지의 부피를 감소시킬 수 있게 된다.

투입배관(220)은 혼합기(310)를 통해 혼합된 전자 및 라디칼과 미세 기포를 저수조(210) 내부로 분사하는 분사노즐(221)을 구비한다. 분사노즐(221)은 투입배관(220)을 따라 복수로 배치되며, 마이크로 분사노즐로서 미세한 분사노즐로 형성되며, 혼합된 전자 및 라디칼과 미세 기포를 저수조(210) 내에 균일하게 분사하게 된다.

이때, 투입배관(220)은 권양기(222)를 통해서 통해서 높낮이를 조정할 수 있다. 권양기(222)는 저수조(210)의 상하 방향을 따라 투입배관(220)의 높낮이를 조정하는 것으로서, 가이드 레일(223)을 따라 투입배관(220)을 안정적으로 이동시키게 된다.

이와 같이, 권양기(222)는 제어장치(400)를 통해서, 저수조(210)에 수용된 슬러지의 높이에 따라 투입배관(220)의 높이를 조정함으로써 혼합된 전자 및 라디칼과 미세 기포가 공기중에 노출되는 시간을 최대한 방지함으로써 슬러지와 유입된 기체의 교반효율을 증대시킬 수 있다.

교반기(230)는 저수조(210)에 수용된 슬러지와 혼합된 전자 및 라디칼과 미세 기포를 혼합 교반하는 것으로서, 구동모터(231), 제1 교반날개 지지부(232) 및 제2 교반날개 지지부(233)를 포함한다.

구동모터(231)는 복수의 교반날개가 회전할 수 있도록 회전축을 중심(a)으로 회전력을 제공하는 것으로서, 저수조(210)의 중심의 상하방향을 따라 배치된다.

제1 교반날개 지지부(232)는 구동모터(231)의 회전축을 중심으로 양방향으로 연장되며, 제1 교반날개 지지부(232)의 일방향을 따라 복수의 제1 교반 날개(232a)를 구비한다. 제1 교반 날개(232a)는 제1 교반 날개 지지부(232a)에 대해서 45도 비틀어져 형성된다. 제2 교반날개 지지부(233)는 제1 교반날개 지지부(232)에 직각으로 교차하여 결합되며, 제2 교반날개(233a)는 제1 교반날개(232a)에 대해서 교차하여 90도 비틀어져 형성된다.

이때, 제1 교반날개 지지부(232)는 제2 교반날개 지지부(233)보다 상대적으로 길게 연장되고, 제1 교반날개(232a)와 제2 교반날개(233a)가 서로 교차하는 방향으로 배치되면, 교반기(230)가 회전할 때에 슬러지의 와류가 발생하도록 하여 슬러지와 투입되는 전자 및 라디칼과 미세 기포와의 혼합효과를 증대시킬 수 있다.

미세기포 발생장치(300)는 미세기포를 발생시킨다. 발생된 미세기포는 전자산화 접촉조(200)를 통해 생성된 전자 및 라디칼과 혼합된다. 이때, 미세기포 및 전자 및 라디칼은 혼합기(310)를 통해서 형성된다.

제어반(400)은 전자산화 접촉조에서 가용화 및 감량화된 슬러지의 농도에 따라 전자발생장치(100)의 구동을 제어할 수 있다. 또한, 제어반(400)은 저수조(210)에 배치된 수위계를 통해 측정되는 슬러지의 높이에 유입되는 슬러지의 양을 제어하며, 슬러지의 높이에 따라 투입배관(220)의 높낮이를 조정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자발생장치의 측면도이다. 도 4를 참조하여 전자발생장치를 구체적으로 설명하면, 전자발생장치(100)는 외부 케이스(110)와, 외부 케이스(110)의 내부에 수용되는 전자발생부(120)를 포함한다. 외부 케이스(110)의 내부에는 전자발생부(120)를 제어하는 제어부와 전원을 공급하는 전원부가 전자발생부(120)의 상부에 위치하여 함께 수용된다.

도 5에는 도 4의 전자발생부(120)가 도시되어 있다. 도 5를 참조하면, 전자발생부(120)는 회로 모듈(130)과, 지지 구조물(140)과, 방전핀 모듈(150)과, 방전판(160)과, 다수의 전자기장 발생기(190)를 구비한다.

도 5 내지 도 7를 참조하면, 회로 모듈(130)은 메인 보드(131)와, 메인 보드(131)에 접속되는 다수의 분산처리보드(135)를 구비한다.

메인 보드(131)는 대체로 편평한 판상으로서, 다수의 분산처리보드(135)가 접속되는 다수의 접속부(132)를 구비한다. 다수의 접속부(132)는 메인 보드(131) 상에서 가로방향과 세로방향을 따라서 서로 이격되어서 위치한다. 메인 보드(131)의 일면(도면에서 상면)에 분산처리보드(135)가 위치한다.

다수의 분산처리보드(135)는 각각이 개별적인 고전압, 고주파 펄스 전원인가가 가능하도록 독립화된 고전압, 고주파 펄스변환회로를 탑재하고 있다. 다수의 분산처리보드(135) 각각은 메인 보드(131)의 일면(도면에서 상면)에서 메인 보드(131)에 구비되는 접속부(132)에 접속된다.

메인 보드(131)와 메인 보드(131)에 접속된 다수의 분산처리보드(135)는 결합 수단(138)에 의해 견고하게 결합된 상태를 유지하면서, 일체화된 회로 모듈(130)을 형성하게 된다. 회로 모듈(130)은 지지 구조물(140)과 분리 가능하게 결합된다.

지지 구조물(140)은 본체(141)와, 본체(141)에 분리가능하게 결합되는 결합판(145)을 구비한다.

본체(141)는 바닥판(142)과, 바닥판(142)으로부터 연장되어 형성된 측벽부(143)와, 측벽부(143)의 상단으로부터 안쪽으로 연장되어 형성된 플랜지부(144)를 구비한다. 본체(141)의 내부에는 빈 공간이 형성되며, 플랜지부(144)의 안쪽 영역은 개방된다. 본체(141)의 내부 공간에는 다수의 전자기장 발생기(190)가 바닥판(142)과 측벽부(143)에 설치되어서 위치한다. 본체(141)의 내부 공간에서 전자는 다수의 전자기장 발생기(190)에 의해 상부에서 하부로 이동하게 된다.

결합판(145)은 본체(141)의 개방된 상부를 덮도록 나사못과 같은 결합 수단(147)에 의해 플랜지부(144)에 분리가능하게 결합된다. 결합판(145)에 회로 모듈(130), 방전핀 모듈(150) 및 방전판(160)이 분리가능하게 결합된다. 결합판(145)을 사이에 두고 지지 구조물(140)의 외부에 회로 모듈(130)이 위치하며, 본체(141)의 내부 공간에 방전핀 모듈(150)과 방전판(160)이 위치한다.

이때, 결합판(145)은 전기 절연체 재질로 이루어지며, 결합판(145)에는 분산처리보드(135)에 일대일로 대응하여 형성되는 다수의 접속 돌기(146)가 설치된다. 접속 돌기(146)는 결합판(145)으로부터 대응하는 분산처리보드(135)를 향해 돌출되어서 형성되며, 전기 전도체 재질로 이루어진다. 접속 돌기(146)는 방전핀 모듈(150)과 대향하는 반대면에도 노출되도록 형성된다. 접속 돌기(146)를 통해 대응하는 분산처리보드(135)에 의한 전기가 방전핀 모듈(150)로 인가된다.

방전핀 모듈(150)은 지지판(151)과, 지지판(151)에 결합되는 다수의 방전핀(155)과, 다수의 탄성 접속부재(158)를 구비한다.

지지판(151)은 대체로 편평한 판상으로서, 결합판(145)을 사이에 두고 메인 보드(131)의 반대편에 결합판(145)과 일정 거리를 두고 이격되어서 위치한다. 지지판(151)은 전기 절연체 재질로 이루어진다. 지지판(151)에는 다수의 방전핀(155)과 다수의 탄성 접속 부재(158)가 결합된다.

다수의 방전핀(155)은 지지판(151)으로부터 결합판(145)의 반대쪽으로 돌출된다. 방전핀(155)은 전기 전도체 재질로서, 본 실시예에서는 나사못이 지지판(151)에 결합되어서 형성되는 것으로 설명한다. 방전핀(155)인 나사못에서 머리(156)는 결합판(145) 측에 위치하고, 길게 연장되는 몸체(157)는 반대편으로 길게 돌출된다. 다수의 방전핀(155) 중 이웃한 다수는 전기적으로 연결된 하나의 방전핀 군을 형성한다.

본 실시예에서는 하나의 방전핀 군이 네 개의 방전핀(155)을 포함하는 것으로 설명하는데, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 방전핀 군을 형성하는 네 개의 방전핀(155)은 탄성 접속부재(158)에 의해 전기적으로 서로 연결된다. 하나의 방전핀 군은 대응하는 하나의 분산처리보드(135)로부터 고전압이 인가된다.

다수의 탄성 접속부재(158) 각각은 지지판(151)에서 결합판(145)을 바라보는 면에 고정 수단인 고정 나사(149)에 의해 지지판(151)에 고정된다. 본 실시예에서 탄성 접속부재(158)는 전기 전도성 재질로 이루어진 압축 코일 스프링이다. 하나의 탄성 접속부재(158)는 하나의 방전핀 군을 형성하는 네 개의 방전핀(155)을 전기적으로 연결한다. 다수의 탄성 접속부재(158)의 끝단은 결합판(145)에 형성된 대응하는 접속 돌기(146)와 접촉하여 전기적으로 연결된다.

방전판(160)은 대체로 편평한 판상으로서, 전기 전도성 재질로 이루어진다. 방전판(160)은 지지 구조물(140)의 본체(141) 내부의 공간에서 다수의 방전핀(155)과 일정 거리를 두고 이격되도록 위치한다. 방전판(160)은 방전핀 모듈(150)과 함께, 결합 수단(170)에 의해 분리가능하게 결합판(145)에 결합된다. 방전핀(155)과 방전판(160) 사이에서 코로나 방전이 발생되면서 마이너스 전극인 방전핀(155)으로부터 플러스 전극인 방전판(160)으로 전리된 전자 및 라디칼이 방출된다. 방전판(160)에는 다수의 방전핀(115) 각각에 일대일로 대응하여 최단 거리에 위치하는 다수의 관통 홀(165)이 구비된다. 관통 홀(165)은 방전 초기 방전핀(155)으로부터 방출되는 먼지 등 이물질이 방전판(160)에 쌓이는 경우 방전 최단 거리를 유지하도록 하여 방전 효율을 향상시킨다.

다수의 전자기장 발생기(190)는 본체(141)의 바닥판(142)와 측벽부(143)에 각각 설치되어서, 방전핀(155)으로부터 방출된 전자 및 라디칼을 바닥판(142) 쪽으로 이동시킨다. 다수의 전자기장 발생기(190) 각각은 아연도금강판 재질의 코어와, 코어에 권취된 코일로 이루어질 수 있는데, 전자기장을 발생시킬 수 있는 구성이라면 모두 가능하다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 이중산화 기술을 적용한 경우 가용화 및 감량화율을 나타내는 그래프이다.

한편, 소화조(미도시)가 있는 경우에, 소화조에는 전술한 전자발생장치가 추가로 구비될 수 있다. 소화조에 전자발생장치가 추가로 구비되면, 가용화 및 감량화 공정을 통해 슬러지의 전체 감량효과를 도 10에 도시된 바와 같이 60 ~ 80% 까지 유기물의 제거할 수 있게 된다. 이와 같이, 슬러지의 유기물을 큰 폭으로 제거하게 된다. 따라서 강열 잔류 고형물(fixed solids)의 증가로 탈수케익의 함수량 개선 및 발생량을 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 전자발생장치 110 : 케이스
120 : 전자발생부 130 : 회로 모듈
131 : 메인 보드 135 : 분산처리보드
140 : 지지 구조물 141 : 본체
145 : 결합판 146 : 접속 돌기
150 : 방전핀 모듈 151 : 지지판
155 : 방전핀 158 : 탄성 접속부재
160 : 방전판 165 : 관통 홀
190 : 전자기장 발생기 200 : 전자산화 접촉조
210 : 저수조 220 : 투입배관
230 : 교반기 300 : 미세기포 발생장치 400 : 제어반 500 : 슬러지 저류조 600 : 탈수기

Claims (8)

1. 하수처리 공정에서 발생한 슬러지를 처리하는 슬러지 처리 시스템에 있어서,
   전자 및 라디칼을 생성하는 전자발생장치; 및
   슬러지 농축조 또는 저류조로부터 유입되는 슬러지와 상기 전자발생장치를 통해 생성된 전자 및 라디칼을 교반 혼합하여 상기 슬러지를 가용화 및 감량화시키는 전자산화 접촉조;를 포함하며,
   상기 전자발생장치는,
   지지판과, 상기 지지판에 결합되는 다수의 방전핀과, 상기 다수의 방전핀 중 둘 이상의 이웃한 방전핀을 포함하는 방전핀 군을 전기적으로 연결하고 상기 지지판에 결합되는 탄성 접속 부재를 구비하는 방전핀 모듈과 상기 다수의 방전핀과 대향하여 배치되는 방전판과 상기 지지판을 사이에 두고 상기 방전판의 반대편에 위치하고 상기 방전핀 모듈 및 상기 방전판이 분리가능하게 결합되는 결합판을 구비하는 지지 구조물 및 상기 결합판을 사이에 두고 상기 방전핀 모듈의 반대편에 상기 결합판과 이격되어서 위치하는 메인 보드와, 상기 메인 보드에 접속되어서 상기 방전핀 군에 개별적인 고전압, 고주파 펄스 전원을 인가하는 다수의 분산처리보드를 구비하는 회로 모듈을 포함하며,
   상기 결합판은 상기 다수의 분산처리보드 각각과 전기적으로 연결되는 다수의 접속 돌기를 구비하며, 상기 탄성 접속 부재의 끝단은 상기 접속 돌기와 접촉하며,
   상기 전자산화 접촉조에 미세 기포를 제공하는 미세 기포장치; 및
   상기 전자발생장치로 부터 유입되는 전자 및 라디칼과 상기 미세 기포장치로 생성되는 미세 기포를 혼합시키는 혼합기;를 더 포함하고,
   상기 전자산화 접촉조는,
   저수조;
   상기 혼합기를 통해 혼합된 상기 전자 및 라디칼과 상기 미세 기포를 상기 저수조 내부로 분사하는 분사노즐을 구비하는 투입배관;
   상기 저수조에 수용된 슬러지와 유입된 상기 전자 및 라디칼과 상기 미세 기포를 혼합교반하는 교반기; 및
   상기 저수조에 수용된 슬러지의 높이에 따라 상기 투입배관의 높이를 상방향으로 조정하는 권양기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 교반기는,
   구동모터;
   상기 구동모터의 회전축을 중심으로 양방향으로 연장되어 복수의 제1 교반 날개를 구비하는 제1 교반날개 지지부;
   상기 제1 교반날개 지지부에 직각으로 교차하여 결합되며, 제2 교반날개를 구비하는 제2 교반날개 지지부;를 포함하며,
   상기 제1 교반날개 지지부는 상기 제2 교반날개 지지부보다 상대적으로 길게 연장되고,
   상기 제1 교반날개는,
   상기 제1 교반 날개 지지부에 대해서 45도 비틀어져 형성되고,
   상기 제2 교반날개는,
   상기 제1 교반날개에 대해서 교차하여 90도 비틀어져 형성된 것을 특징으로 하는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 방전판은,
   상기 다수의 방전핀 각각에 대응하여 다수의 관통 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 지지 구조물은,
   상기 방전핀 모듈과 상기 방전판이 수용되는 내부 공간을 제공하고 상부가 개방되는 본체를 더 구비하며,
   상기 결합판은 상기 본체의 개방된 상부를 덮도록 상기 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 본체의 내부 공간에 설치되어서 상기 방전핀으로부터 방출되는 전자 및 라디칼의 이동을 안내하는 전자기장 발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 전자산화 접촉조에서 가용화된 상기 슬러지의 농도에 따라 상기 전자발생장치의 구동을 제어하는 제어장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자산화기술을 이용한 슬러지 처리 시스템.

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