KR101936416B1

KR101936416B1 - 응집제 주입 장치 및 이를 포함하는 슬러지 여과 시스템

Info

Publication number: KR101936416B1
Application number: KR1020180059192A
Authority: KR
Inventors: 김성수
Original assignee: (주)태영필트레이션시스템
Priority date: 2018-05-24
Filing date: 2018-05-24
Publication date: 2019-01-08

Abstract

본 발명은 응집제 주입 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 응집제 주입 장치는, 슬러지 탱크에 저장된 슬러지의 PH를 측정하는 제1 PH센서; 슬러지가 여과되어 배출되는 여액의 PH를 측정하는 제2 PH센서; 및상기 슬러지 탱크에 주입하는 응집제 주입량을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제1 PH센서와 상기 제2 PH센서의 측정값을 이용하여 상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입량을 제어한다.

Description

응집제 주입 장치 및 이를 포함하는 슬러지 여과 시스템{COAGULANT FEEDING DEVICE AND SLUDGE FILTERING SYSTEM}

본 발명은 응집제 주입 장치 및 이를 포함하는 슬러지 여과 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 슬러지 여과 시스템은 폐수처리 공정 중 슬러지를 여과, 탈수처리하여 케익 상태로 형성시켜 이를 외부로 배출하기 위한 후처리 시설설비이다.

슬러지 여과 시스템에 의하여 슬러지를 여과하는 과정을 간략히 설명하면 다음과 같다. 슬러지를 저장하는 슬러지 탱크에 응집제를 주입하여 플럭(floc)을 형성한 후, 플럭이 형성된 슬러지를 필터 프레스 등의 여과 장치로 공급한다. 여과 장치에 의해 여과 및 탈수가 완료되면 고형물은 케익 형태로 배출되고, 여과된 여액도 분리 배출된다.

한편, 최적의 탈수와 여과를 위해서는 여과 공정 전의 슬러지, 즉 슬러지 탱크 내에 저장된 슬러지가 항상 적정 PH를 유지하여야 한다. PH 유지 및 조절은 산성을 띄는 응집제의 투입량에 따라 이루어진다. 슬러지 탱크 내 PH 센서를 기준으로, 응집제를 투입하며 설정된 적정 PH를 맞춘 후에 슬러지를 여과 장치로 투입시킨다.

그러나, 시간이 지남에 따라 슬러지 탱크 내의 PH 센서에 고형물이 점착되어, 슬러지 탱크 내 슬러지의 PH 농도가 부정확하게 측정된다. 이에 따라, 측정된 PH의 정확성이 떨어지므로, 실제의 적정 PH를 유지 및 조절하기 위한 응집제의 투입량을 정하는 데에도 어려움이 있다. 따라서, 고형물 점착으로 인한 부정확한 PH 측정의 문제를 해결하고, 실제로 적정 PH를 유지하여 여과 장치에 공급하는 기술에 대한 필요성이 있다.

삭제

일본 공개특허공보 특개2012-45441 (2012.03.08.)

본 발명은 여과 장치에 공급되는 슬러지의 적정 PH를 항상 유지할 수 있도록 응집제 주입량을 제어하여, 여과 효율을 높일 수 있는 슬러지 여과 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 응집제 주입 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬러지 탱크에 저장된 슬러지의 PH를 측정하는 제1 PH센서; 슬러지가 여과되어 배출되는 여액의 PH를 측정하는 제2 PH센서; 및상기 슬러지 탱크에 주입하는 응집제 주입량을 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 제1 PH센서와 상기 제2 PH센서의 측정값을 이용하여 상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입량을 제어한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 PH센서를 세척하는 세척부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 PH센서와 상기 제2 PH센서의 측정값에 의하여, 상기 세척부를 제어하여 상기 제1 PH센서를 세척한다.

일 실시예에 따르면, 상기 세척부는 초음파 진동자로 제공되고, 상기 초음파 진동자는 상기 제1 PH센서의 단부에 설치된다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 제1 PH센서의 측정값이 기설정된 PH값과 일치하도록, PID 제어에 의해 상기 슬러지 탱크에 주입되는 응집제 주입량을 제어한다.

일 실시예에 따르면, 슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값과 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값이 서로 다르면, 상기 제어부는, 상기 초음파 진동자를 구동하여 상기 제1 PH센서의 단부를 세척한다.

일 실시예에 따르면, 슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값과 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값이 서로 다르면, 알람을 발생시키는 알람부;를 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이를 기준 오차로 설정하고, 상기 제어부는, 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이가 기설정된 상기 기준 오차와 다르면, 상기 초음파 진동자를 구동하여 상기 제1 PH센서의 단부를 세척한다.

일 실시예에 따르면, 슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이를 기준 오차로 설정하고, 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이가 기설정된 상기 기준 오차와 다르면, 알람을 발생시키는 알람부;를 더 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 PH센서의 측정값과 상기 제2 PH센서의 측정값을 디스플레이하는 단말부;를 더 포함하고, 상기 단말부는, 슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정 및 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 각각의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값을 디스플레이한다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입량을 제어하되, 상기 슬러지 탱크 내의 슬러지가 기설정된 PH를 유지하도록 응집제 주입량을 제어하고, 상기 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값과, 상기 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값을 비교하여, 상기 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값이 상기 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값보다 낮으면, 상기 슬러지 탱크에 주입되는 응집제 주입량을 감소시킨다.

본 발명은 슬러지 여과 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 여과 대상인 슬러지를 저장하는 슬러지 탱크; 상기 슬러지 탱크로부터 슬러지를 공급받아 여과하는 여과 장치; 상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입 장치; 및 상기 응집제 주입 장치는, 상기 슬러지 탱크에 저장된 슬러지의 PH를 측정하는 제1 PH센서; 슬러지가 여과되어 배출되는 여액의 PH를 측정하는 제2 PH센서; 및 상기 슬러지 탱크에 주입하는 응집제 주입량을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제1 PH센서와 상기 제2 PH센서의 측정값을 이용하여 상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입량을 제어한다.

일 실시예에 따르면, 상기 세척부는 진동을 발생시키는 초음파 진동자로 제공되고, 상기 초음파 진동자는 상기 제1 PH센서의 단부에 설치된다.

일 실시예에 따르면, 슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값과, 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값이 서로 다르면, 상기 제어부는 상기 초음파 진동자를 구동하여 상기 제1 PH센서의 단부를 세척하고, 알람부가 알람을 발생시킨다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 여과 장치에 공급되는 슬러지의 적정 PH를 항상 유지할 수 있도록 하여, 여과 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 슬러지 여과 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 슬러지 여과 시스템에서의 여과 공정을 보여주는 블럭도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장된 것이다.

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 슬러지 여과 시스템(10)은, 슬러지 탱크에서 슬러지와 응집제를 혼합하여, 플럭(floc)을 형성한다. 플럭이 형성된 슬러지는 여과 장치(500)로 유입되며, 여과 장치(500)는 슬러지를 여과 및 탈수한다. 슬러지가 여과 및 탈수되면 고형물이 케익 형태로 남고, 여액은 배출된다.

또한, 본 발명에 의한 응집제 주입 장치(400)는, 슬러지 탱크(100)에 응집제를 주입하되, 최적의 여과 효율을 낼 수 있도록, 적정량의 응집제를 주입하도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 슬러지 여과 시스템(10)를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 2을 참조하면, 본 발명에 의한 슬러지 여과 시스템(10)는 슬러지 탱크(100), 응집제 탱크(200), 슬러지 공급배관(300), 응집제 주입 장치(400), 여과 장치(500), 여액 배출관(600), 여액 탱크(700)를 포함한다.

슬러지 탱크(100)는 오폐수 처리 장치를 통과한 슬러지를 저장한다. 슬러지 탱크(100) 내에는 교반기(110)가 구비된다. 교반기(110)는, 슬러지 탱크(100) 내에서 슬러지와 응집제를 혼합한다. 슬러지와 응집제가 혼합되면, 플럭(floc)이 형성된다. 플럭(floc)이 형성되어야, 후술하는 여과 장치(500)에서 효과적인 여과가 가능하다.

응집제 탱크(200)는 응집제를 보관하고, 응집제 주입 라인(210)을 통해 슬러지 탱크(100)에 응집제를 주입한다. 응집제는 물속에 현탁, 분산하고 있는 미세입자, 콜로이드 입자를 결합시켜서 큰 입자(floc)로 하여 침전, 여과, 부상 분리 등의 고액 분리를 용이하게 하는 목적으로 사용되는 약품을 말한다. 응집제로는 염화 제2철(FeCl3)등이 이용될 수 있다. 염화 제2철은 강한 산성을 띄고, 부식성이 강하므로, 염화 제2철을 이송하는 배관은 내부식성이 강한 PVC 파이프로 제공될 수 있다.

슬러지 공급배관(300)은, 슬러지 탱크(100)로부터 후술하는 여과 장치(500)로 슬러지를 공급한다.

응집제 주입 장치(400)는, 슬러지 탱크(100)에 응집제의 양을 제어하면서 주입할 수 있다. 응집제 주입 장치(400)는 제1 PH센서(410), 제2 PH센서(420), 세척부(430), 제어부(440), 알람부(450), 그리고 단말부(460)를 포함할 수 있다.

응집제 주입 장치(400)는, 슬러지 탱크(100)에 응집제를 주입시, PID 제어방법에 의하여 응집제를 주입할 수 있다. 또한, PID 제어와 함께 복합적으로, 후술하는 제1 PH센서 및 제2 PH 센서를 이용한 주입 방법을 함께 적용할 수 있다.

제1 PH센서(410)는 슬러지 탱크(100)에 저장된 슬러지의 PH를 측정한다. 제1 PH센서(410)는 슬러지 탱크(100)에 설치될 수 있다.

제2 PH센서(420)는 여액의 PH를 측정한다. 여액이란, 후술하는 여과 장치(500)에서 슬러지가 여과되어 배출되는 여과액을 지칭한다.

제2 PH센서(420)는 여액이 배출되는 여액 배출관(600)에 설치될 수 있다.

세척부(430)는 제1 PH센서(410)를 세척한다. 세척부(430)는 제1 PH센서(410)에 점착된 고형물을 세척할 수 있다. 따라서, 세척부(430)는 제1 PH센서(410)의 센싱 정확도를 유지할 수 있도록 한다.

세척부(430)는 제1 PH센서(410)의 단부에 설치될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한하는 것은 아니다. 세척부(430)는 제1 PH센서(410)가 직접적으로 PH를 센싱하는 부분을 세척할 수 있다면 어디에나 설치되어도 무방하다.

세척부(430)는 초음파 진동자로 제공될 수 있다. 세척부(430)는 제1 PH센서(410)에 점착된 고형물들을 탈리시킬 수 있다. 제1 PH센서(410)의 단부나 외면에는 슬러지의 고형물 등이 점착되어 PH 센싱의 정확성이 저하된다. 세척부(430)는 초음파 진동을 발생시켜, 제1 PH센서(410) 단부에 점착된 고형물들을 떼어냄으로써, PH 센싱의 정확성을 유지할 수 있도록 한다.

제어부(440)는 제1 PH센서의 측정값이 기설정된 PH값과 일치하도록, PID 제어에 의해 상기 슬러지 탱크에 주입되는 응집제 주입량을 제어한다.

제어부(440)는 제1 PH센서(410)와 제2 PH센서(420)의 측정값을 이용하여, 슬러지 탱크(100)에 주입하는 응집제의 주입량을 제어한다.

최적의 여과를 위해서는 슬러지가 적정 PH를 유지해야 한다. 그러나, 슬러지 탱크(100)로 유입되는 슬러지는 항상 같은 PH를 가지는 것은 아니며, 각 슬러지의 특성이나 성상에 따라 서로 다른 PH를 가진다. 따라서, 슬러지마다 다른 성상을 고려하고, 적정 PH를 맞추기 위하여 슬러지 탱크(100)에 적정량의 응집제를 주입해야 한다. 즉, 여과 대상이 되는 슬러지 탱크(100) 내 슬러지의 PH를, 여과 장치(500)로 주입하기 전에 미리 적정 PH로 맞추어야 한다.

일반적으로 슬러지의 PH는 여과를 위한 적정 PH보다 높은 값을 가진다. 따라서, 슬러지 탱크(100) 내에 강산성을 띄는 응집제를 주입하여 PH를 낮추어 결과적으로 슬러지 탱크(100) 내에서 적정 PH를 맞춘 상태에서 여과 장치(500)로 공급하게 된다. 일 예로, 맞추고자 하는 슬러지 탱크(100) 내의 슬러지의 적정 PH는 PH4 라고 가정한다.

종래에는 슬러지 탱크(100) 내에만 PH 센서가 있었고, 이 PH 센서에는 시간이 갈수록 고형물이 점착되어 센싱의 정확도가 저하됨에 따라, 실제 PH보다 높은 값의 PH를 나타내었다. 즉, 시간이 지날수록, 슬러지 탱크(100) 내의 PH 센서는 그 정확성이 떨어진다.

따라서, 시간이 지나면서 여과 공정이 반복되는 경우에는 PH 센서에의 고형물 점착이 심화되어, 갈수록 슬러지 탱크(100) 내에 저장된 PH 를 센싱하는 정확성이 저하되었다.

종래의 문제점을 보다 상세하게 설명하면 아래와 같다.

슬러지가 슬러지 탱크(100)에서부터 여과 장치(500)으로 주입되어 최종적으로 탈수되어 여액이 배출될 때까지를 하나의 여과 공정으로 지칭하고, 이러한 하나의 여과 공정을 하나의 싸이클(cycle)로 하여 전체 여과 공정이 수행된다.

상대적으로 초기에 수행하는 여과 공정을 제1 여과 공정이라 지칭하고, 상대적으로 이후에 수행하는 여과 공정을 제2 여과 공정이라 지칭한다.

즉, 제1 여과 공정은 상대적으로 먼저 이루어지는 여과 공정이고, 제2 여과 공정은 제1 여과 공정 이후에 이루어지는 여과 공정이다. 즉, 제2 여과 공정은 제1 여과 공정 이후에 슬러지 탱크(100)에 새로 보충된 슬러지를 여과하는 공정이다. 제1 여과 공정과 제2 여과 공정은 각각 동일한 과정을 통해 슬러지를 여과하며, 그 후에 제3 여과 공정, 제4 여과 공정 등의 후속 여과 공정이 반복되며 계속적으로 슬러지 여과가 진행될 수 있다.

제2 여과 공정에서 슬러지 탱크(100) 내의 PH가 제1 여과 공정에서 슬러지 탱크(100) 내의 PH보다 높게 측정되면, PH 센서의 부정확성 때문인지, 또는 투입된 슬러지의 특성이 실제로 다르기 때문에 PH가 높게 나타난 것인지 불명확하다. 전자의 경우라면, 응집제를 제1 여과 공정에서와 동일하게 투입하여야 하고, 후자의 경우라면, 응집제를 더욱 많이 투입하여야 할 것이다.

이와 별개로, 종래에는 PH4를 맞추기 위하여, 응집제를 더욱 많이 투입하게 된다. 그러나, 이와 같은 경우, PH 센서의 부정확성에 의한 것이었다면, 실제로는 필요 이상으로 과도하게 응집제가 투입된 것이 된다. 따라서, 실제로는 적정 PH인 PH4보다 낮은 PH, 예를 들어 PH3으로 맞춰진 상태로 여과 장치(500)에 슬러지가 공급되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명에서는 배출되는 여액의 PH도 함께 측정하여, 슬러지 탱크(100)에 주입하는 응집제 주입량을 결정하는데 참고할 수 있도록 한다. 여과 장치(500)에서 배출되는 여액에는 고형물이 존재하지 않으므로, 제2 PH센서(420)의 측정값은 항상 정확한 PH 측정값을 보여준다. 따라서, 제2 PH센서(420)의 측정값을 참고하여, 부정확한 제1 PH센서(410)를 보완할 수 있도록 한다.

이와 관련되어 본 발명의 효과를 구체적으로 설명하면 아래와 같다.

제1 여과 공정 시에는 제1 PH센서(410)에 점착된 고형물이 거의 없을 것이므로, 제1 PH센서(410)의 측정값 또한 정확하다. 제1 여과 공정 시, 제1 PH센서(410)의 측정값을 적정PH인 PH4로 유지하기 위해 슬러지 탱크(100)에 투입된 응집제의 양을 T1으로 정의한다. 그리고 제2 PH센서(420)의 측정값은 상술한 바와 같이 항상 정확하다. 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값은 PH2로 가정한다.

제2 여과 공정시에는 제1 여과 공정보다는 상대적으로 이후 시점이므로, 고형물이 제1 PH센서(410)에 점착되어 제1 PH센서(410)의 정확성이 떨어질 것이다. 한편, 제2 여과 공정시의 탈수 대상이 되는 슬러지의 특성과 성상이 제1 여과 공정시의 탈수 대상이 되는 슬러지와 동일하다고 가정한다. 그렇다면, 응집제 주입량도 제1 여과 공정시와 동일하게 주입되어야 할 것이다.

그러나, 제1 PH센서(410)의 부정확성으로 인해, 제1 PH센서(410)의 측정값은 제1 여과 공정시보다 실제로 높은 값을 가리키게 된다. 따라서, 종래 방식에 의하면, 제1 PH센서(410)의 측정값을 PH4로 맞추기 위해 슬러지 탱크(100)에는 T1보다 더 많은 T2의 양만큼 응집제가 투입된다. 이 경우, 최적의 PH를 유지하지 못하므로, 여과 장치(500)에서 최적의 여과를 달성할 수 없다.

또한, 응집제가 과다 투입되었으므로, 제2 여과 공정에서 제2 PH센서(420)의 측정값은 제1 여과 공정에서 측정되었던 PH2보다 낮은 값, 예를 들어 PH1이 될 것이다. 상술한 바와 같이 여액에는 고형물이 없으므로, 제2 PH센서(420)의 측정값은 항상 정확하다.

따라서, 제어부(440)는, 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값과, 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값을 비교하여, 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값이 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값보다 낮으면, 슬러지 탱크(100)에 주입되는 응집제 주입량을 감소시킨다.

이와 반대로, 제어부(440)는 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값과, 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값을 비교하여, 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값이 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값보다 높으면, 슬러지 탱크(100)에 주입되는 응집제 주입량을 증가시킨다.

또한, 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값과, 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값을 비교하여, 각 측정값이 동일하다면, 슬러지 탱크(100)에 주입되는 응집제 주입량을 계속 유지시킨다.

아래에서는 본 발명의 제어부(440)에 의한 다른 실시예를 설명한다.

본 발명에서는, 제1 여과 공정에서의 제1 PH센서(410)의 측정값과 제2 PH센서(420)의 측정값의 차이를 기준 오차로 설정하고, 제2 여과 공정에서의 제1 PH센서(410)의 측정값과 제2 PH센서(420)의 측정값의 차이(이하, 측정 오차)를 설정된 기준 오차와 비교하여, 비교한 바에 의해 응집제 투입량을 제어할 수 있다. 측정 오차는 제2 여과 공정에서 뿐 아니라, 후속하는 제3 여과 공정, 제4 여과 공정에서, 각각의 제1 PH센서(410)의 측정값과 제2 PH센서(420)의 측정값의 차이를 지칭할 수 있다. 아래에서는 편의상 제2 여과 공정을 예로 들어 설명한다.

한편, 가장 이상적인 경우는, 응집제가 적정량 투입되어, 제1 여과 공정에서의 슬러지 탱크(100) 내의 PH와 제2 여과 공정에서의 슬러지 탱크(100) 내의 PH가 실제로 동일한 것이다. 또한, 이 경우에는 기준 오차와 측정 오차는 동일하다.

따라서, 제어부(440)는, 기준 오차와 측정 오차가 서로 상이한지 여부를 판단하여 응집제 주입량을 제어할 수 있다. 또는, 측정 오차가 기준 오차와 상이하더라도, 그 상이한 정도가 기설정된 용인되는 범위를 넘는지, 즉 기설정된 허용 범위를 초과하는지 여부를 판단하여 응집제 주입량을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제1 여과 공정에서 제1 PH센서(410)의 측정값은 PH4이고, 제2 PH센서(420)의 측정값은 PH2라고 가정한다. 제1 여과 공정이므로, 이 경우가 최적의 여과를 보이는 이상적인 경우이며, 측정값의 차이인 2가 기준 오차가 된다.

또한, 제2 여과공정에서 제1 PH센서(410)의 측정값은 PH4이고, 제2 PH센서(420)의 측정값은 PH1라고 가정한다. 이 경우, 측정 오차는 3이 된다. 따라서, 슬러지 탱크(100)에 응집제가 과다하게 투입된 것으로 판단할 수 있다. 제1 PH센서(410)에 점착된 고형물로 인해 제1 PH센서(410)의 측정값이 실제PH보다 높게 측정됨으로써, 응집제도 과다하게 투입되었던 것이다. 따라서, 후속되는 제3 여과공정에서는 다시 응집제를 적정량 투입해야 하므로, 앞선 제2 여과공정에서보다 응집제 투입량을 감소시키도록 한다.

이와 같이, 측정 오차가 기준 오차보다 클 경우에는, 응집제가 적정량보다 과다 투입된 것이므로, 응집제 투입량을 감소시킨다.

이와 반대로, 측정 오차가 기준 오차보다 작은 경우에는, 응집제가 적정량보다 적게 투입된 것이므로, 응집제 투입량을 증가시킬 수 있다.

또한, 제어부(440)는 진동자를 구동시킬 수 있다. 제어부(440)는, 상술한 진동자를 상시로 구동시킬 수 있고, 또는 정기적으로 구동시킬 수 있다. 또는, 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값과, 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값을 비교하여, 서로 다른 경우에 진동자를 구동시킬 수 있다. 이 경우, 제1 PH센서(410)의 측정값이 부정확하다고 보고, 진동자를 구동시키게 된다.

알람부(450)는 응집제 주입상태에 따라 알람을 발생시켜, 관리자가 응집제 주입량을 제어할 수 있도록 한다. 알람부(450)는 제1 PH센서(410), 제2 PH센서(420), 제어부(440)와 연동될 수 있다.

알람부(450)는 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서(420) 측정값과, 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서(420)의 측정값이 서로 다르면, 알람을 발생시킨다. 또는 서로 다르더라도, 기설정된 허용범위 내라면 알람을 발생시키지 않고, 기설정된 허용범위 밖인 경우 알람을 발생시킨다.

또한, 제1 여과 공정에서의 제1 PH센서(410)의 측정값과 제2 PH센서(420)의 측정값의 차이를 기준 오차로 설정하고, 제2 여과 공정에서의 제1 PH센서(410)의 측정값과 제2 PH센서(420)의 측정값의 차이(측정 오차)가 기설정된 상기 기준 오차와 다르면, 알람을 발생시킨다. 또는 서로 다르더라도, 기설정된 허용범위 내라면 알람을 발생시키지 않고, 기설정된 허용범위 밖인 경우 알람을 발생시킨다.

단말부(460)는 관리자에게 슬러지의 PH 현황 및 응집제 주입량을 디스플레이 할 수 있다. 단말부(460)는 제1 여과 공정, 제2 여과 공정을 포함하는 각 공정마다에서의 제1 PH센서(410), 제2 PH센서(420)의 측정값을 각각 구별하여 보여준다. 또한, 각 여과 공정에서의 응집제 주입량을 디스플레이하고, 기준 오차 및 각각의 여과 공정에서의 측정 오차를 디스플레이하여, 관리자가 한눈에 알아볼 수 있도록 한다. 관리자는 단말부(460)를 통해, 각 여과 공정에서의 PH 값과 응집제 주입량을 실시간 모니터링하면서 관리할 수 있다.

여과 장치(500)는 슬러지 탱크(100)로부터 슬러지를 공급받아 슬러지를 여과 및 탈수한다. 탈수가 완료되면, 고형물이 압착된 케익을 배출한다. 여과 장치(500)는 필터 프레스일 수 있다. 다만, 반드시 필터 프레스에 한하는 것은 아니며, 슬러지를 여과 및 탈수하여 여액을 배출하는 것이라면 어떠한 것이든 무방하다.

여액 배출관(600)은 여과 장치(500)에서 여과된 여액을 외부로 배출한다. 여과 장치(500)에 의해 슬러지가 여과 및 탈수되면 여액이 형성된다. 탈수된 여액은 여액 탱크(700)로 배출될 수 있다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 슬러지 여과 시스템 100: 슬러지 탱크
200: 응집제 탱크 300: 슬러지 공급 배관
400: 응집제 주입 장치 500: 여과 장치
600: 여액 배출관 700: 여액 탱크

Claims

슬러지 탱크에 저장된 슬러지에 응집제를 주입하는 응집제 주입 장치에 있어서,
슬러지 탱크에 저장된 슬러지의 PH를 측정하는 제1 PH센서;
슬러지가 여과되어 배출되는 여액의 PH를 측정하는 제2 PH센서;
상기 슬러지 탱크에 주입하는 응집제 주입량을 제어하는 제어부; 및
상기 제1 PH센서를 세척하는 세척부;를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 제1 PH센서와 상기 제2 PH센서의 측정값을 이용하여 상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입량을 제어하고,
상기 제1 PH센서와 상기 제2 PH센서의 측정값에 의하여, 상기 세척부를 제어하여 상기 제1 PH센서를 세척하는 응집제 주입 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 세척부는 초음파 진동자로 제공되고,
상기 초음파 진동자는 상기 제1 PH센서의 단부에 설치되는 응집제 주입 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 PH센서의 측정값이 기설정된 PH값과 일치하도록, PID 제어에 의해 상기 슬러지 탱크에 주입되는 응집제 주입량을 제어하는 응집제 주입 장치.
제3항에 있어서,
슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값과 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값이 서로 다르면,
상기 제어부는, 상기 초음파 진동자를 구동하여 상기 제1 PH센서의 단부를 세척하는 응집제 주입 장치.
제3항에 있어서,
슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값과 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값이 서로 다르면, 알람을 발생시키는 알람부;를 더 포함하는 응집제 주입 장치.
제3항에 있어서,
슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이를 기준 오차로 설정하고,
상기 제어부는,
상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이가 기설정된 상기 기준 오차와 다르면, 상기 초음파 진동자를 구동하여 상기 제1 PH센서의 단부를 세척하는 응집제 주입 장치.
제3항에 있어서,
슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이를 기준 오차로 설정하고,
상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이가 기설정된 상기 기준 오차와 다르면, 알람을 발생시키는 알람부;를 더 포함하는 응집제 주입 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 PH센서의 측정값과 상기 제2 PH센서의 측정값을 디스플레이하는 단말부;를 더 포함하고,
상기 단말부는,
슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정 및 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 각각의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값을 디스플레이하는 응집제 주입 장치.
제3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입량을 제어하되, 상기 슬러지 탱크 내의 슬러지가 기설정된 PH를 유지하도록 응집제 주입량을 제어하고,
슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값과, 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값을 비교하여,
상기 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값이 상기 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값보다 낮으면, 상기 슬러지 탱크에 주입되는 응집제 주입량을 감소시키는 응집제 주입 장치.
슬러지를 여과하는 여과 공정을 수행하는 슬러지 여과 시스템에 있어서,
여과 대상인 슬러지를 저장하는 슬러지 탱크;
상기 슬러지 탱크로부터 슬러지를 공급받아 여과하는 여과 장치;
상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입 장치; 및
상기 응집제 주입 장치는,
상기 슬러지 탱크에 저장된 슬러지의 PH를 측정하는 제1 PH센서;
슬러지가 여과되어 배출되는 여액의 PH를 측정하는 제2 PH센서;
상기 슬러지 탱크에 주입하는 응집제 주입량을 제어하는 제어부; 및
상기 제1 PH센서를 세척하는 세척부;를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 PH센서와 상기 제2 PH센서의 측정값을 이용하여 상기 슬러지 탱크에 응집제를 주입하는 응집제 주입량을 제어하고,
상기 제1 PH센서와 상기 제2 PH센서의 측정값에 의하여, 상기 세척부를 제어하여 상기 제1 PH센서를 세척하는 슬러지 여과 시스템.
삭제
제11항에 있어서,
상기 세척부는 진동을 발생시키는 초음파 진동자로 제공되고,
상기 초음파 진동자는 상기 제1 PH센서의 단부에 설치되는 슬러지 여과 시스템.
제13항에 있어서,
슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값과, 상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제2 PH센서의 측정값이 서로 다르면,
상기 제어부는 상기 초음파 진동자를 구동하여 상기 제1 PH센서의 단부를 세척하고, 알람부가 알람을 발생시키는 슬러지 여과 시스템.
제13항에 있어서,
슬러지를 여과하는 여과 공정 중 제1 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이를 기준 오차로 설정하고,
상기 제어부는,
상기 제1 여과 공정 이후인 제2 여과 공정에서의 제1 PH센서의 측정값과 제2 PH센서의 측정값의 차이가 기설정된 상기 기준 오차와 다르면, 상기 초음파 진동자를 구동하여 상기 제1 PH센서의 단부를 세척하는 슬러지 여과 시스템.