KR102068662B1 - 슬러지 처리 시스템 및 그 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

슬러지 처리 시스템 및 그 처리 방법이 소개된다.
이 중에서 슬러지 처리 시스템은 슬러지가 수용되는 혼화 탱크와, 혼화 탱크에서 공급받은 슬러지를 탈수 케이크로 탈수시키기 위한 필터프레스 탈수기와, 필터프레스 탈수기에서 탈수된 탈수 케이크를 분쇄하는 분쇄기와, 분쇄기에서 분쇄된 탈수 케이크를 저장하는 저장 호퍼와, 저장 호퍼에서 배출된 탈수 케이크를 정량으로 제공하는 정량공급 컨베이어와, 정량공급 컨베이어에서 정량 배출된 탈수 케이크를 이송시키는 이송 컨베이어와, 이송 컨베이어에 의해 이송된 탈수 케이크를 건조시키는 저온기류 건조기를 포함할 수 있다.

Description

슬러지 처리 시스템 및 그 처리 방법{SLUDGE TREATMENT SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 슬러지 처리 시스템 및 그 처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 슬러지는 상수, 공업용수, 산업용 폐수, 하수 및 분뇨의 수처리 과정에서 발생되는데, 슬러지의 발생량이 많아 이를 처리함에 있어 운반비 및 처리비용이 클 수 있다. 이에 따른 재정적 부담의 최소화를 위해, 탈수기를 이용하여 슬러지를 탈수한 후 수분을 배출시키고, 배출된 탈수 케이크량을 감량하여 처리한다. 이때, 사용되는 기계적인 탈수기로는 벨트프레스, 필터프레스, 진공탈수기, 가압탈수기 및 원심탈수기 등이 이용된다.
그 중에서 원심탈수기는 비교적 적은 용량을 연속적으로 탈수하는 경우에 널리 사용된다. 원심탈수기는 슬러지를 회전하는 드럼에 주입하여 적은 동력으로 원심력을 가함으로써, 슬러지로부터 수분과 고형물을 분리한다. 원심탈수기를 통해 탈수처리된 탈수 케이크는 매립처리 되거나 슬러지 건조시설을 통해 건조과정을 거쳐 낮은 함수율의 건조 슬러지를 생성한다. 이렇게 생성된 건조 슬러지는 발전소나, 시멘트 공장의 보조연료로 이용된다.
그런데, 종래 원심탈수기를 이용하여 슬러지를 탈수하는 경우, 인입 슬러지 상태에 따라 일정한 함수율로의 안정적인 탈수가 어렵고, 탈수 후에도 탈수 케이크의 함수율이 높아 매립 시 2차오염 및 악취 발생의 문제가 있고 건조 시 건조 효율 저하 및 건조비용이 증가하는 등 문제점이 발생하고 있다.
특허문헌: 국내 공개특허 10-2014-0099065호 (2014. 08. 11. 공개)
본 발명의 실시예들은 고압의 필터프레스 탈수기 및 저온기류 건조기를 이용하여 슬러지를 효과적으로 처리할 수 있는 슬러지 처리 시스템 및 그 처리 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 슬러지 처리 시스템은, 슬러지가 수용되는 혼화 탱크; 상기 혼화 탱크에서 공급받은 슬러지를 탈수 케이크로 탈수시키기 위한 필터프레스 탈수기; 상기 필터프레스 탈수기에서 탈수된 상기 탈수 케이크를 분쇄하는 분쇄기; 상기 분쇄기에서 분쇄된 상기 탈수 케이크를 저장하는 저장 호퍼; 상기 저장 호퍼에서 배출된 상기 탈수 케이크를 정량으로 제공하는 정량공급 컨베이어; 상기 정량공급 컨베이어에서 정량 배출된 상기 탈수 케이크를 이송시키는 이송 컨베이어; 및 상기 이송 컨베이어에 의해 이송된 상기 탈수 케이크를 건조시키는 저온기류 건조기를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명은 상기 혼화 탱크 내 상기 슬러지의 pH 농도 조절을 통한 탈수효율 향상을 위해, 상기 혼화 탱크에 약품을 투입하는 약품 주입기; 상기 혼화 탱크에 수용된 상기 슬러지의 pH 농도를 감지하기 위한 pH 감지센서; 및 상기 pH 감지센서 감지된 슬러지의 pH 농도를 기 설정된 기준 농도에 맞추기 위해 필요한 약품량을 산출하고, 산출된 약품량에 대한 투입정보를 상기 약품 주입기에 인가하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터프레스 탈수기, 상기 분쇄기, 상기 저장 호퍼, 상기 정량공급 컨베이어, 상기 이송 컨베이어 및 상기 저온기류 건조기는 복수로 제공되고, 복수의 상기 이송 컨베이어 및 상기 저온기류 건조기 사이에는, 복수의 상기 저온기류 건조기 중 적어도 어느 하나에 이상이 발생된 경우, 상기 이송 컨베이어에서 배출된 상기 탈수 케이크를 나머지 정상적인 저온기류 건조기로 안내하는 바이패스 컨베이어가 마련될 수 있다.
또한, 상기 저온기류 건조기는 설비실 및 건조실을 구획하여 제공하는 건조하우징; 상기 설비실에 설치되고, 냉동사이클을 이용하여 상기 건조실에 건조공기를 제공하는 열풍 어셈블리; 상기 탈수 케이크가 이송되도록 상기 건조실에 설치되고, 상기 열풍 어셈블리에서 제공받은 상기 건조공기를 통해 상기 탈수 케이크를 건조시키는 통기성 컨베이어; 상기 탈수 케이크의 건조시 발생된 슬러지 분진을 프리필터; 및 상기 탈수 케이크의 건조시 발생된 미립자 분진을 필터링하는 백필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터프레스 탈수기는 탈수 케이스; 상기 탈수 케이스의 내부공간에 복수로 제공되어, 상기 슬러지를 여과하는 여과판; 상기 슬러지가 탈수되도록 상기 여과판을 가압하기 위한 가압 실린더; 및 상기 여과판에 대향되도록 병렬 형태로 배치되는 복수의 가압 로드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 슬러지 처리 방법은, 슬러지를 혼화 탱크 내에 수용하는 단계; 상기 혼화 탱크에 수용된 슬러지를 필터프레스 탈수기에서 탈수 케이크로 탈수시키는 단계; 탈수된 상기 탈수 케이크를 분쇄기에서 분쇄하는 단계; 분쇄된 상기 탈수 케이크를 저장 호퍼에 저장하는 단계; 상기 저장 호퍼에 배출된 상기 탈수 케이크를 정량공급 컨베이어를 통해 정량으로 제공하는 단계; 정량으로 제공된 상기 탈수 케이크를 이송시키는 단계; 및 이송된 상기 탈수 케이크를 저온기류 건조기에서 건조시키는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 슬러지를 혼화 탱크 내에 수용하는 단계는, 상기 혼화 탱크 내 상기 슬러지의 pH 농도 조절을 위해, 상기 혼화 탱크에 수용된 상기 슬러지의 pH 농도를 감지한 후, 감지된 상기 슬러지의 pH 농도를 기 설정된 기준 농도에 맞추기 위한 약품량을 산출하고, 산출된 약품량을 상기 혼화 탱크에 투입할 수 있다.
또한, 상기 탈수 케이크를 이송시키는 단계는, 저온기류 건조기가 복수로 제공된 경우, 복수의 저온기류 건조기 중 적어도 어느 하나의 저온기류 건조기에 이상이 발생되면, 바이패스 컨베이어를 통해 상기 탈수 케이크를 나머지 정상적인 저온기류 건조기로 안내할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 종래 탈수 슬러지 보다 낮은 함수율의 탈수 케이크를 생성함으로써 최종 슬러지 감량화와 처리비용 절감이 가능하며, 폐쇄회로 내 순환에 의해 탈수 케이크를 건조시키는 저온기류 건조기를 사용함으로써, 슬러지의 악취 발생 문제를 해결할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 필터프레스 탈수기의 탈수를 통해, 일정한 함수율의 탈수 케이크 생성이 가능하고, 낮은 함수율로 인해 슬러지의 발생량 및 처리비용이 감소한다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 분쇄 및 정량 이송을 통해 탈수 케이크의 이송 및 건조 효율을 높일 수 있으며, 저온기류 건조기에서 생성된 건조 슬러지는 연료화를 통해 수익창출이 가능하다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 처리 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 약품 주입시 슬러지 처리 시스템의 제어 로직을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스 탈수기의 주요 구성을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온기류 건조기의 주요 구성을 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬러지 처리 시스템을 도시한 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 처리 방법을 도시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 처리 시스템을 도시한 구성도이고, 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 약품 주입시 슬러지 처리 시스템의 제어 로직을 도시한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터프레스 탈수기의 주요 구성을 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온기류 건조기의 주요 구성을 도시한 구성도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 처리 시스템은, 혼화 탱크(800), 약품 주입기(170), pH 감지센서(161), 필터프레스 탈수기(100), 분쇄기(200), 저장 호퍼(300), 정량공급 컨베이어(400), 이송 컨베이어(500) 및 저온기류 건조기(600)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 혼화 탱크(800)는 슬러지가 수용 및 혼합이 이루어지는 저장탱크로, 별도의 슬러지 저류조(미도시)로부터 슬러지를 공급받을 수 있고, 약품 주입기(170)로부터 슬러지의 pH 농도 조절을 위한 약품을 제공받을 수 있다. 이 혼화 탱크(800)에는 공급받은 슬러지 및 약품을 균일하게 혼합시키기 위한 교반장치가 마련될 수 있다.
약품 주입기(170)는 슬러지의 안정화 및 탈수효율 증가를 위한 약품, 예를 들어, 염화제이철, 소석회 등의 약품을 슬러지가 수용된 슬러지 혼화탱크에 제공할 수 있다. 약품 주입기(170)는 컨트롤러(180)로부터 슬러지에 공급해야 하는 약품량에 대한 투입정보를 인가받아, 적정량의 약품을 슬러지 혼화탱크 내 슬러지에 주입할 수 있다.
아울러, 혼화 탱크(800)에는 슬러지의 pH 농도를 감지하기 위한 pH 감지센서(161)가 장착될 수 있다. pH 감지센서(161)는 혼화 탱크(800) 내 슬러지의 pH 농도를 감지하고, 감지된 내 슬러지의 pH 농도에 대한 데이터를 컨트롤러(180)에 인가할 수 있다.
컨트롤러(180)는 pH 감지센서(161)에서 감지된 슬러지의 pH 농도를 기 설정된 기준 농도에 맞추기 위해 필요한 약품량을 산출하고, 산출된 약품량에 대한 투입정보를 약품 주입기(170)에 인가할 수 있다.
예를 들어, 기 설정된 기준 농도가 pH 4이고, pH 감지센서(161)에서 감지된 슬러지의 pH 농도가 pH 5인 경우, 컨트롤러(180)는 슬러지의 pH 농도를 pH 4로 조정하기 위해 필요한 약품량을 산출할 수 있고, 산출된 약품량에 대한 투입정보를 약품 주입기(170)에 인가할 수 있다.
여기서, 약품 주입기(170)를 통해 자동 투입이 이루어지는 약품으로는, 슬러지가 비소화 슬러지인 경우, 소석회(혼화 슬러지 고형물량의 100%) 및 염화철(혼화 슬러지 고형물량의 35%)가 혼합되어 사용될 수 있고, 슬러지가 소화 슬러지인 경우, 염화철(혼화 슬러지 고형물량의 75%)가 사용될 수 있다.
필터프레스 탈수기(100)는 여과포를 통해 고액 분리하기 위하여 슬러지를 압착하여 수분을 제거하는 탈수 장치로, 슬러지 공급펌프(미도시)를 통해 공급받은 슬러지를 탈수 케이크 형태로 탈수시킬 수 있다.
이러한 필터프레스 탈수기(100)는 탈수 케이스(110), 여과판(120) 및 가압 실린더(140)를 포함할 수 있다. 여기서, 탈수 케이스(110)는 필터프레스 탈수기(100)의 전체적인 외형을 제공할 수 있고, 탈수 케이스(110)의 내부공간에는 복수의 여과판(120)을 지지하기 위한 지지 프레임(111)이 구비될 수 있다. 그리고 여과판(120)은 지지 프레임(111)을 따라 열을 이루며 이동 가능하게 배치되는 복수로 구성될 수 있고, 슬러지를 여과시키기 위한 여과포를 구비할 수 있다.
예컨대, 가압 실린더(140)에 의해 결합된 다수의 여과판(120) 사이의 여실에 가압(일 예로, 5~6 bar)된 슬러지가 슬러지 주입구를 통해 내부로 주입되어 가압되면, 여과판(120) 내부로 물(일 예로 15bar)을 주입하여 여과판(120)의 판막을 부풀려 슬러지를 보다 높은 압력으로 한번 더 압착 탈수할 수 있다. 그리고 에어이송관(151) 및 에어분사관(152)을 이용하여 에어젯방식으로 탈수 케이크를 탈리시킬 수 있다. 이후, 여과판은 세척수에 의해 세척될 수 있다. 예를 들어, 여과판은 세척수를 이용하여 슬러지에 대한 탈수 공정 10~15회당 1회로 세척할 수 있다.
분쇄기(200)는 필터프레스 탈수기(100)에서 탈수된 탈수 케이크를 일정 크기(일 예로, 10~20mm)로 분쇄할 수 있다. 분쇄기(200)는 탈수 케이크를 일정 크기로 분쇄함으로써, 탈수 케이크의 이송시 발생되는 막힘/뭉침 현상을 미연에 방지할 수 있고, 저온기류 건조기(600)를 통한 건조 시 분쇄된 탈수 케이크와 건조공기의 접촉 비표면적 증가로 건조효율을 향상 시킬 수 있다.
분쇄기(200)에서 분쇄된 탈수 케이크는, 저장 호퍼(300)에 임시 저장된 후, 정량공급 컨베이어(400)로 이동될 수 있다.
정량공급 컨베이어(400)는 저장 호퍼(300)에서 배출된 탈수 케이크를 정량으로 제공할 수 있다. 정량공급 컨베이어(400)는 정량의 탈수 케이크를 저온기류 건조기(600)에 공급하여, 저온기류 건조기(600)에서 안정적인 건조를 구현할 수 있다. 정량공급 컨베이어(400)에서 배출된 탈수 케이크는 이송 컨베이어(500)를 통해 저온기류 건조기(600)의 공급전단(투입구)으로 이동될 수 있다. 여기서, 이송 컨베이어(500)는 설치 면적이 작고 수직 이송이 양호한 Z-Flight 컨베이어가 사용될 수 있다.
본 실시예에서는, 스크류 형태의 블레이드를 회전시켜 탈수 케이크를 정량 이동시킬 수 있는 스크류 컨베이어가 정량공급 컨베이어(400)로 사용되지만, 스크류 컨베이어 이외에도, 탈수 케이크를 정량 이동시키기 위한 다양한 종류의 컨베이어가 정량공급 컨베이어로 사용될 수 있음은 물론이다.
저온기류 건조기(600)는 이송컨베이어(500)에 의해 제공된 탈수 케이크를 건조시킬 수 있다. 예를 들어, 저온기류 건조기(600)는 필터프레스 탈수기(100) 및 분쇄기(200)에서 탈수 및 파쇄된 탈수 케이크에 건조공기를 공급함으로써, 건조공기와 탈수 케이크가 서로 직접적으로 접촉시킬 수 있다.
이를 위해, 저온기류 건조기(600)는 폐쇄회로 형태로 설비실(611) 및 건조실(612)을 구획하여 제공하는 건조하우징(610)과, 건조실(612)에 건조공기(열풍)를 제공하는 열풍 어셈블리(620)와, 열풍 어셈블리(620)에서 제공받은 건조공기를 이용하여 탈수 케이크를 건조시키기 위해, 다수개의 통공이 형성되어 건조실(612)에 적층하여 설치되는 복수의 통기성 컨베이어(630)와, 탈수 케이크의 건조시 발생된 슬러지 분진을 필터링하는 프리필터(641)와, 탈수 케이크의 건조시 발생된 미립자 분진을 필터링하는 백필터(642)로 구성될 수 있다.
여기서, 열풍 어셈블리(620)는 설비실(611)에 설치될 수 있고, 냉동사이클을 구현하기 위한 냉동압축기(621), 팽창밸브, 응축기, 열교환기를 포함할 수 있다. 건조공기를 생성하는 냉동사이클은 통상의 냉동사이클에 대응되므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예에서, 열풍 어셈블리(620)는 건조실(612)에서 배출되는 중온고습의 공기를 쿨링·히팅하여 수분이 제거된 비교적 고온저습한 건조공기를 송풍기(622)를 통해 다시 건조실(612)에 공급할 수 있다.
이와 같이, 저온기류 건조기(600)는 건조공기로 탈수 케이크의 수분을 흡수함으로써, 탈수 케이크를 함수율 10%의 건조 슬러지로 건조시킬 수 있다. 아울러, 저온기류 건조기(600)는 기존 건조기에 비해 저온저압운전으로 폭발 및 화재 등에 있어서 안전하며, 슬러지 건조 시 가장 고려해야 하는 glue-zone 영향을 최소화하였으며, 폐쇄순환 방식으로 악취발생을 방지할 수 있다.
아래의 표 1은 본 발명 및 종래 기술에 적용된 탈수 슬러지의 함수율 및 건조 슬러지의 발생량을 비교한 표이다.
표 1에서는 함수율 97%의 혼합 슬러지(인입량 1,000톤/일)를 기준으로, 종래 기술 및 본 발명이 슬러지 처리에 적용된 방식에 따라, 탈수 케이크 및 건조 슬러지의 습윤중량, 수분, 함수율 및 고형물 함량 등을 각각 비교하였다.
[표 1]
Figure 112018012126184-pat00001
표 1에서 보듯이, 원심탈수기를 이용한 종래 기술의 경우, 혼합 슬러지의 탈수 후 80% 함수율의 탈수 케이크 150톤이 발생하게 된다. 필터프레스 탈수기(100) 및 저온기류 건조기(600)를 적용한 본 발명의 경우, 필터프레스 탈수기(100)를 통과한 함수율 65%의 탈수 케이크는 약 100톤 발생함에 따라, 본 발명이 종래 기술(원심 탈수기 사용)의 방식보다 약 33%의 감량효과가 있으며, 최종 슬러지 발생량 감소 및 처리 비용 절감이 가능하다.
아울러, 본 발명에 따른 저온기류 건조기(600)에 탈수 케이크를 인입하여 건조한 결과, 탈수 케이크의 건조 후 함수율 10%의 건조 슬러지가 약 39톤 발생하였다. 저온기류 건조기(600)에서 건조된 건조 슬러지는 발전소 및 시멘트 공장의 보조연료로 사용이 가능하다. 결국, 본 발명에 의해 발생된 건조 슬러지는, 종래 기술에 비해 74%의 감량화 효과가 있으며, 최종 슬러지 처리 비용 절감 및 연료 판매로 수익 창출이 가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 슬러지 처리 시스템을 도시한 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상술한 필터프레스 탈수기(100), 분쇄기(200), 저장 호퍼(300), 정량공급 컨베이어(400), 이송 컨베이어(500) 및 저온기류 건조기(600)는 각각의 슬러지 처리 라인(L1, L2)을 이루는 복수로 제공될 수 있다.
예를 들어, 이들 장치가 두 개의 공정 라인으로 구성된 경우, 하나의 필터프레스 탈수기(100), 분쇄기(200), 저장 호퍼(300), 정량공급 컨베이어(400), 이송 컨베이어(500) 및 저온기류 건조기(600)는 하나의 슬러지 처리 라인(L1)을 이루고, 나머지 다른 하나의 필터프레스 탈수기(100'), 분쇄기(200'), 저장 호퍼(300'), 정량공급 컨베이어(400'), 이송 컨베이어(500') 및 저온기류 건조기(600')는 다른 하나의 슬러지 처리 라인(L2)을 이룰 수 있다.
이때, 바이패스 컨베이어(700)는 각각의 슬러지 처리 라인(L1, L2)을 상호 바이패스하기 위한 컨베이어로, 복수의 이송 컨베이어(500, 500') 및 저온기류 건조기(600, 600') 사이에 배치될 수 있다
이에 따라, 하나의 슬러지 처리 라인(L1)에 속한 저온기류 건조기(600)에 이상이 발생된 경우, 하나의 슬러지 처리 라인(L1)에서 탈수된 탈수 케이크는, 바이패스 컨베이어(700)를 통해 정상적으로 작동하는 나머지 다른 하나인 슬러지 처리 라인(L2)에 속한 저온기류 건조기(600')로 이동되어 건조될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 처리 방법을 도시한 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 슬러지 처리 방법은, 슬러지를 혼화 탱크 내에 수용하는 단계(S100)와, 슬러지를 필터프레스 탈수기에서 탈수 케이크로 탈수시키는 단계(S200)와, 탈수 케이크를 분쇄기에서 일정 크기로 분쇄하는 단계(S300)와, 탈수 케이크를 저장 호퍼에 저장하는 단계(S400)와, 탈수 케이크를 정량공급 컨베이어를 통해 정량으로 제공하는 단계(S500)와, 탈수 케이크를 이송시키는 단계(S600)와, 탈수 케이크를 저온기류 건조기에서 건조시키는 단계(S700)를 포함할 수 있다.
상기 슬러지를 혼화 탱크 내에 수용하는 단계(S100)는, 슬러지가 수용된 혼화 탱크에 슬러지의 pH 농도 조절을 위한 약품을 투입하여, 슬러지의 안정화 및 탈수효율 증가시킬 수 있다.
혼화 탱크 내 슬러지의 pH 농도 조절을 위해, 혼화 탱크에 수용된 슬러지의 pH 농도를 감지한 후, 감지된 슬러지의 pH 농도를 기 설정된 기준 농도에 맞추기 위한 약품량을 산출하고, 산출된 약품량을 혼화 탱크에 투입할 수 있다.
상기 슬러지를 필터프레스 탈수기에서 탈수 케이크로 탈수시키는 단계(S200)는, 혼화 탱크 내 수용된 슬러지를 슬러지 공급펌프를 통해 필터프레스 탈수기에 투입하고, 슬러지를 필터프레스 탈수기의 여과판을 이용하여 탈수 케이크로 탈수시킨다.
예컨대, 다수의 여과판 사이의 여실에 가압된 슬러지가 슬러지 주입구를 통해 내부로 주입되어 가압되면, 여과판 내부로 물을 주입하여 여과판의 판막을 부풀려 슬러지를 보다 높은 압력으로 한번 더 압착 탈수한 후, 에어젯방식으로 탈수 케이크를 탈리시킨다. 필터프레스 탈수기에서 배출된 탈수 케이크는 분쇄기로 이동될 수 있다.
상기 탈수 케이크를 분쇄기에서 일정 크기로 분쇄하는 단계(S300)는, 필터프레스 탈수기에서 탈수된 탈수 케이크를 분쇄기에서 일정 크기로 분쇄한다. 이때, 탈수 케이크는 10~20mm 분쇄되어 필터프레스 탈수기로 이송시 발생할 수 있는 탈수 케이크의 뭉침/막힘 현상을 미연에 방지할 수 있고, 저온기류 건조기에 설치된 백필터를 통해 미립자 분진에 의해 발생할 수 있는 문제를 최소화 수 있다
상기 탈수 케이크를 저장 호퍼에 저장하는 단계(S400)는, 분쇄기에서 분쇄된 탈수 케이크를 저장 호퍼에 임시 저장한다.
상기 탈수 케이크를 정량공급 컨베이어를 통해 정량으로 제공하는 단계(S500)는, 저장 호퍼에서 배출되는 탈수 케이크를 일정량 이동시킨다. 정량공급 컨베이어로는 스크류 컨베이어가 사용될 수 있다.
상기 탈수 케이크를 이송시키는 단계(S600)는, 정량공급 컨베이어를 통해 정량으로 제공된 탈수 케이크를 저온기류 건조기가 위치한 장소까지 이송시킨다.
상기 탈수 케이크를 저온기류 건조기에서 건조시키는 단계(S700)는, 탈수 케이크가 이송 컨베이어를 통해 저온기류 건조기에 이송되면, 이송된 탈수 케이크를 저온기류 건조기에 투입하여 건조시킨다. 이때, 저온기류 건조기는 탈수 케이크에 저온 건조공기를 공급함으로써, 탈수 케이크를 효과적으로 건조시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 탈수 케이크를 이송시키는 단계(600)는, 저온기류 건조기가 복수로 제공된 경우(도 5 참조), 복수의 저온기류 건조기 중 적어도 어느 하나의 저온기류 건조기에 이상이 발생되면, 바이패스 컨베이어를 통해 탈수 케이크를 나머지 정상적인 저온기류 건조기로 안내할 수 있다.
예컨대, 하나의 슬러지 처리 라인에 속한 저온기류 건조기에 이상이 발생된 경우, 하나의 슬러지 처리 라인에서 탈수된 탈수 케이크는, 바이패스 컨베이어를 통해 정상적으로 작동하는 나머지 다른 하나인 슬러지 처리 라인에 속한 저온기류 건조기로 이동되어 건조될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예들은 슬러지 처리 및 건조 효율 향상을 위해 슬러지의 탈수, 분쇄, 정량 이송을 통한 탈수 케이크의 감량화가 가능하고, 건조 효율 향상시킬 수 있게 분쇄되고, 감량화된 탈수 케이크를 건조를 통해 건조 효율 향상에 따른 슬러지 처리비용 감소시킬 수 있으며, 건조 슬러지의 에너지 원료화를 통해 수익 창출이 가능하다는 장점이 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안 되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100 :필터프레스 탈수기 110 :탈수 케이스
160 :pH 감지센서 170 :약품 주입기
180 :컨트롤러 200 :분쇄기
300 :저장 호퍼 400 :정량공급 컨베이어
500 :이송 컨베이어 600 :저온기류 건조기
610 :건조 하우징 620 :열풍 어셈블리
630 :통기성 컨베이어 641 :프리필터
642 :백필터 700 :바이패스 컨베이어
800 :혼화 탱크

Claims (8)

  1. 슬러지가 수용되는 혼화 탱크;
    상기 혼화 탱크에서 공급받은 슬러지를 탈수 케이크로 탈수시키기 위한 필터프레스 탈수기;
    상기 필터프레스 탈수기에서 탈수된 상기 탈수 케이크를 분쇄하는 분쇄기;
    상기 분쇄기에서 분쇄된 상기 탈수 케이크를 저장하는 저장 호퍼;
    상기 저장 호퍼에서 배출된 상기 탈수 케이크를 정량으로 제공하는 정량공급 컨베이어;
    상기 정량공급 컨베이어에서 정량 배출된 상기 탈수 케이크를 이송시키는 이송 컨베이어; 및
    상기 이송 컨베이어에 의해 이송된 상기 탈수 케이크를 건조시키는 저온기류 건조기를 포함하고,
    상기 필터프레스 탈수기, 상기 분쇄기, 상기 저장 호퍼, 상기 정량공급 컨베이어, 상기 이송 컨베이어 및 상기 저온기류 건조기는 복수로 제공되고,
    복수의 상기 이송 컨베이어 및 상기 저온기류 건조기 사이에는,
    복수의 상기 저온기류 건조기 중 적어도 어느 하나에 이상이 발생된 경우, 상기 이송 컨베이어에서 배출된 상기 탈수 케이크를 나머지 정상적인 저온기류 건조기로 안내하는 바이패스 컨베이어가 마련되어 연속적인 슬러지 처리가 가능하고,
    상기 필터프레스 탈수기는
    탈수 케이스와, 상기 탈수 케이스의 내부공간에 복수로 제공되어, 상기 슬러지를 여과하는 여과판과, 상기 슬러지가 탈수되도록 상기 여과판을 가압하기 위한 가압 실린더와, 상기 여과판에 대향되도록 병렬 형태로 배치되는 복수의 가압 로드를 포함하고,
    상기 여과판의 내부에는
    다수의 여과판 사이의 여실에 슬러지가 주입될 때, 판막을 부풀려 상기 슬러지를 가압하여 압착 탈수하기 위한 물이 주입되는 슬러지 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 혼화 탱크 내 상기 슬러지의 pH 농도 조절을 위해, 상기 혼화 탱크에 약품을 투입하는 약품 주입기;
    상기 혼화 탱크에 수용된 상기 슬러지의 pH 농도를 감지하기 위한 pH 감지센서; 및
    상기 pH 감지센서에 감지된 슬러지의 pH 농도를 기 설정된 기준 농도에 맞추기 위해 필요한 약품량을 산출하고, 산출된 약품량에 대한 투입정보를 상기 약품 주입기에 인가하는 컨트롤러를 더 포함하는 슬러지 처리 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 저온기류 건조기는
    설비실 및 건조실을 구획하여 제공하는 건조하우징;
    상기 설비실에 설치되고, 냉동사이클을 이용하여 상기 건조실에 건조공기를 제공하는 열풍 어셈블리;
    상기 탈수 케이크가 이송되도록 상기 건조실에 설치되고, 상기 열풍 어셈블리에서 제공받은 상기 건조공기를 통해 상기 탈수 케이크를 건조시키는 통기성 컨베이어;
    상기 탈수 케이크의 건조시 발생된 슬러지 분진을 필터링하는 프리필터; 및
    상기 탈수 케이크의 건조시 발생된 미립자 분진을 필터링하는 백필터를 포함하는 슬러지 처리 시스템.
  5. 삭제
  6. 슬러지를 혼화 탱크 내에 수용하는 단계;
    상기 혼화 탱크에 수용된 슬러지를 필터프레스 탈수기에서 탈수 케이크로 탈수시키는 단계;
    탈수된 상기 탈수 케이크를 분쇄기에서 분쇄하는 단계;
    분쇄된 상기 탈수 케이크를 저장 호퍼에 저장하는 단계;
    상기 저장 호퍼에 배출된 상기 탈수 케이크를 정량공급 컨베이어를 통해 정량으로 제공하는 단계;
    정량으로 제공된 상기 탈수 케이크를 이송시키는 단계; 및
    이송된 상기 탈수 케이크를 저온기류 건조기에서 건조시키는 단계를 포함하고,
    상기 탈수 케이크를 이송시키는 단계는,
    저온기류 건조기가 복수로 제공된 경우, 복수의 저온기류 건조기 중 적어도 어느 하나의 저온기류 건조기에 이상이 발생되면, 바이패스 컨베이어를 통해 상기 탈수 케이크를 나머지 정상적인 저온기류 건조기로 안내하여 연속적으로 슬러지를 처리하고,
    상기 슬러지를 필터프레스 탈수기에서 탈수 케이크로 탈수시키는 단계는,
    다수의 여과판 사이의 여실에 슬러지가 주입될 때, 여과판의 내부에 물의 주입을 통해 판막을 부풀려 슬러지를 가압하여 압착 탈수하는 슬러지 처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬러지를 혼화 탱크 내에 수용하는 단계는,
    상기 혼화 탱크 내 상기 슬러지의 pH 농도 조절을 위해, 상기 혼화 탱크에 수용된 상기 슬러지의 pH 농도를 감지한 후, 감지된 상기 슬러지의 pH 농도를 기 설정된 기준 농도에 맞추기 위한 약품량을 산출하고, 산출된 약품량을 상기 혼화 탱크에 투입하는 슬러지 처리 방법.
  8. 삭제
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