KR19990074993A

KR19990074993A - Apparatus and method for treating sludge from sewage treatment plant

Info

Publication number: KR19990074993A
Application number: KR1019980008918A
Authority: KR
Inventors: 박광진
Original assignee: 박광진
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1998-03-17
Publication date: 1999-10-05

Abstract

본 발명은 하수처리장에서 발생하는 슬러지 처리 장치 및 이 장치를 이용하여 슬러지를 처리하는 방법에 관한 것이다. 종래에는 하수처리장에서 발생하는 슬러지를 소각, 매립 또는 해양투기에 의하여 처리하여 환경오염을 야기시켰으나, 본원 발명에서는 슬러지를 특수가공하여 비료로 사용하거나 연료원으로 사용함으로써 환경 오염 문제를 해결한 것이다.The present invention relates to a sludge treatment apparatus generated in a sewage treatment plant and a method for treating sludge using the apparatus. Conventionally, the sludge generated in the sewage treatment plant is treated by incineration, landfill, or ocean dumping to cause environmental pollution. However, the present invention solves the problem of environmental pollution by using the sludge as a fertilizer or as a fuel source.

Description

Apparatus and method for treating sludge from sewage treatment plant

본 발명은 하수 처리장에서 발생하는 슬러지를 펠릿 형태로 만들어 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for pelletizing and treating sludge generated in a sewage treatment plant.

통상적으로 하수 처리장에서 발생하는 슬러지는 한 곳으로 모이게 되며 이것은 물을 많이 함유하고 있어서 통상 탈수기를 이용하여 물과 슬러지로 분리하게된다. 슬러지가 탈수기를 통과할 때 많은 물이 탈수되고 슬러지가 남게되지만, 탈수기를 통과한 후에도 슬러지에는 약 70 내지 80%의 수분이 잔존한다.In general, sludge from sewage treatment plant is collected in one place, which contains a lot of water, and is usually separated into water and sludge by using a dehydrator. While the sludge passes through the dehydrator, a lot of water is dehydrated and the sludge remains, but even after passing through the dehydrator, about 70 to 80% of the water remains in the sludge.

하수처리장에서 생긴 슬러지는 질소 성분이 풍부하여 비료로 사용 가능하지만 중금속에 의한 오염 가능성이 있고 슬러지가 하수처리장에서 발생된다는 선입감 때문에 비료로서의 가치가 충분함에도 불구하고 사용을 꺼리고 있는 실정이다.Sludge from sewage treatment plant is rich in nitrogen and can be used as fertilizer, but it is reluctant to use it even though its value as a fertilizer is sufficient due to the possibility of contamination by heavy metals and the preconception that sludge is generated in sewage treatment plant.

따라서, 이렇게 발생한 슬러지는 크게 3가지 방법으로 처리되고 있다. 즉, 발생된 슬러지를 폐기물 매립장에 직접 매립하거나, 슬러지 소각로를 설치하여 소각하거나, 또는 해양에 투기하는 방법이 사용된다.Therefore, the sludge thus generated is largely treated in three ways. That is, the sludge produced is directly buried in a waste landfill, sludge incinerators are incinerated, or ocean dumping is used.

첫 번째의 매립장에 직접 매립하는 방법은 가장 저렴하게 슬러지를 처리할 수 있으나 현재 국내 사정상 매립장의 확보가 매우 어렵고 향후에는 슬러지를 매립장에 직접 매립하는 것이 금지될 예정이어서 이 방법은 더 이상 적용하기가 곤란한 실정이다.The first landfill can be treated at the lowest cost, but due to domestic circumstances, it is very difficult to secure landfills, and in the future, landfilling of sludge directly to landfills will be banned. It is difficult.

두 번째의 소각 방법은 슬러지 소각을 위한 별도의 부지를 확보해야하고 게다가 슬러지 전용 소각로를 설치해야하며, 아울러 이러한 시설을 운전 및 관리하기 위한 별도의 인원을 필요로하게되어 결과적으로는 많은 예산이나 운영을 위한 인력을 요하게된다.The second method of incineration requires a separate site for sludge incineration, a dedicated sludge incinerator, and additional personnel to operate and manage these facilities, resulting in a large budget or operation. It will cost manpower for it.

세 번째의 해양에 투기하는 방법은 해양 오염을 증가시킨다는 점에서 이 방법 또한 적정한 대안이 될 수 없을 것이다.The third method of dumping in the ocean would also be a viable alternative in that it would increase marine pollution.

하수 처리장에서 발생한 슬러지는 위와 같은 처리상에서도 어려운 점이 있지만 보관상에도 매우 어려운 특성을 갖고 있다. 70 내지 80%에 달하는 높은 함수율 때문에 침출수가 발생하고, 우기시에는 빗물에 의해 슬러지가 유실되어 하천 등을 오염시킬 수가 있고 또 장기간 보관시 해충들의 서식지가 될 수 있다.Sludge from sewage treatment plant has some difficulties in the above treatment, but also has very difficult characteristics in storage. Due to the high water content of 70 to 80%, leachate is generated, and during the rainy season, sludge is lost by rainwater, which can pollute rivers, etc., and can become a habitat for pests when stored for a long time.

상술한 슬러지 처리방법의 결점으로 인하여 저장이나 처리가 곤란했던 하수처리장의 슬러지를 보다 저렴하고 환경상의 문제가 없으며 운반이나 저장이 용이하고 비료나 연료로 재이용이 가능한 슬러지 처리 장치와 처리방법을 제공하는 것이 본 발명의 기술적 과제이다.Provided a sludge treatment apparatus and treatment method which is cheaper, has no environmental problems, can be easily transported or stored, and can be reused as fertilizer or fuel due to the drawbacks of the sludge treatment method. It is a technical problem of the present invention.

도 1은 본 발명의 장치를 개략적으로 도시하는 모식도.1 is a schematic diagram schematically showing the apparatus of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 슬러지의 저장 탱크 및 슬러지 공급기1: Sludge storage tank and sludge feeder

2: 회전 드럼 3: 건조기2: rotary drum 3: dryer

4: 분리기 5: 냉각기4: separator 5: cooler

6: 펠릿 저장조 7: 보일러6: pellet reservoir 7: boiler

8: 덕트(duct) 9: 필터8: duct 9: filter

10: 열교환기 11: 소석회 공급 컨베이어10: heat exchanger 11: slaked lime feed conveyor

12: 압축 공기 13: 소석회 저장조12: compressed air 13: slaked lime storage tank

14: 소석회 공급기 C-1, C-2, C-3, C-4, C-5: 컨베이어14: slaked lime feeder C-1, C-2, C-3, C-4, C-5: conveyor

본 발명은 하수처리장에서 발생되는 슬러지를 저장하기 위한 저장 탱크;상기 저장 탱크 하단에 설치되며 슬러지를 펠릿으로 만드는 슬러지 공급기; 상기 슬러지 펠릿에 소석회를 공급하기 위한 소석회 공급기; 상기 소석회 공급기에 소석회를 공급하기 위한 소석회 저장조와 소석회 공급 컨베이어; 상기 슬러지 펠릿과 상기 소석회 공급기로 부터 제공된 소석회를 혼합하기 위한 회전 드럼; 상기 소석회와 혼합된 슬러지 펠릿을 건조시키기 위한 건조기; 상기 건조기에 열을 투입하기 위한 보일러; 상기 건조기에서 생긴 폐가스를 처리하기 위한 필터; 상기 건조기에서 생긴 열을 배출하기 위한 덕트; 상기 덕트로 부터 배출되는 열을 회수하기 위한 열교환기; 상기 건조된 슬러지 펠릿을 소석회와 펠릿으로 분리시키기 위한 분리기; 상기 분리기로 부터 분리된 펠릿을 냉각시키기 위한 냉각기; 및 상기 냉각된 펠릿을 저장하기 위한 펠릿 저장조를 포함하는 하수처리장에서 발생하는 슬러지 처리 장치를 제공한다.The present invention provides a storage tank for storing sludge generated in a sewage treatment plant; a sludge feeder installed at a lower end of the storage tank and pelletizing sludge; A slaked lime feeder for supplying slaked lime to the sludge pellets; A slaked lime storage tank and a slaked lime feed conveyor for supplying slaked lime to the slaked lime feeder; A rotating drum for mixing the sludge pellets and the slaked lime provided from the slaked lime feeder; A dryer for drying the sludge pellets mixed with the slaked lime; A boiler for inputting heat to the dryer; A filter for treating the waste gas generated in the dryer; A duct for discharging heat generated from the dryer; A heat exchanger for recovering heat discharged from the duct; A separator for separating the dried sludge pellets into slaked lime and pellets; A cooler for cooling pellets separated from the separator; And it provides a sludge treatment apparatus generated in the sewage treatment plant comprising a pellet reservoir for storing the cooled pellets.

또한 본 발명은 하수처리장에서 발생한 슬러지를 저장탱크에 저장하고 저장된 슬러지를 저장 탱크 하단에 설치된 슬러지 공급기에 있는 구멍을 통과시켜 슬러지 펠릿을 만들고; 상기 슬러지 펠릿을 소석회 공급기로 부터 공급된 소석회를 포함하는 압축 공기 또는 기계적 링크장치를 이용하여 절단하며; 상기 절단된 슬러지 펠릿을 회전 드럼에서 소석회와 혼합하고; 상기 소석회와 혼합된 슬러지 펠릿을 건조기에서 건조시키며; 상기 건조된 슬러지 펠릿을 분리기에서 소석회와 펠릿으로 분리시키고; 상기 분리된 슬러지 펠릿을 냉각기에서 냉각시키고; 상기 냉각된 슬러지 펠릿을 펠릿 저장조에 저장하는 단계를 포함하는 하수처리장에서 발생한 슬러지의 처리방법을 제공한다.In addition, the present invention is to store the sludge generated in the sewage treatment plant in the storage tank and to make the sludge pellets by passing the stored sludge through the hole in the sludge feeder installed at the bottom of the storage tank; The sludge pellets are cut using compressed air or a mechanical linkage comprising slaked lime fed from a slaked lime feeder; Mixing the cut sludge pellets with slaked lime in a rotating drum; Drying the sludge pellets mixed with the slaked lime in a dryer; Separating the dried sludge pellets into slaked lime and pellets in a separator; Cooling the separated sludge pellets in a cooler; It provides a method for treating sludge generated in a sewage treatment plant comprising the step of storing the cooled sludge pellets in a pellet reservoir.

본 발명은 상술한 바와 같이 중간 저장이나 최종 처리가 어려운 하수처리장의 슬러지를 담배 필터 크기 정도의 펠릿으로 만듬과 동시에 건조시켜 운반이나 저장을 용이하게 하고 비료로 사용하거나 연료로 재이용이 가능하도록하는 슬러지 처리 장치 및 방법에 관한 것이다. 이 장치는 슬러지 소각로와 달리 별도의 부지가 필요하지 않고 기존의 하수 처리장의 탈수기와 연계하여 설치가 가능하며 장치가 비교적 간단하여 기존 관리 인력으로도 충분히 관리가 가능하므로 이 장치를 이용하면 손쉽게 슬러지를 처리할 수 있다.As described above, the sludge of the sewage treatment plant, which is difficult to intermediate storage or final treatment, is made into pellets of the size of a cigarette filter and dried at the same time to facilitate transportation or storage, and to be used as a fertilizer or a fuel that can be reused as fuel. A processing apparatus and method. Unlike the sludge incinerator, this unit does not need a separate site and can be installed in connection with the dehydrator of the existing sewage treatment plant.The device is relatively simple and can be easily managed by existing management personnel. Can be processed.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

하수 처리장의 탈수기 후단에서 발생되는 슬러지는 컨베이어(C-1)로 저장탱크 및 슬러지 공급기(1)에 공급된다. 컨베이어(C-1)에 의해 공급된 슬러지는 저장탱크에 저장되며 저장 탱크 하단에 설치된 슬러지 공급기의 기기(스크류) 힘으로 인해서 슬러지는 구멍이 뚤려있는 부분을 통과하게되며, 이렇게 가늘어진 슬러지에 소석회 공급기(14)로 부터 공급된 소석회가 포함된 압축 공기(12)를 분사하여 슬러지 펠릿을 일정 크기로 절단한다. 여기서 가늘어진 슬러지 절단시에는 압축 공기 뿐만 아니라 기계적 링크 장치를 이용하여 담배 필터 크기로 잘게 절단할 수 있다. 이렇게 절단된 펠릿은 소석회의 혼합에 용이하며 건조시에도 펠릿의 표면적을 넓게 하므로 짧은 시간에 적은 열량으로 건조시킬 수 있다.The sludge generated at the rear end of the dehydrator of the sewage treatment plant is supplied to the storage tank and the sludge feeder 1 by the conveyor C-1. The sludge supplied by the conveyor (C-1) is stored in the storage tank, and the sludge passes through the perforated part due to the device (screw) force of the sludge feeder installed at the bottom of the storage tank. The sludge pellets are cut to a predetermined size by spraying compressed air 12 including slaked lime supplied from the feeder 14. The thin sludge cut here can be chopped to the size of the tobacco filter using a mechanical linkage as well as compressed air. The pellets thus cut are easy to mix with slaked lime and can be dried with a small amount of heat in a short time since the surface area of the pellets is increased even during drying.

소석회가 포함된 압축 공기(12)는 펠릿을 절단하는 과정에 사용되며 회전 드럼(2)에서 소석회(또는 건조된 펠릿을 연소시켜 발생한 재(ash)도 사용가능함)와 펠릿을 혼합함으로써 수분을 다량 함유한 슬러지 펠릿끼리 엉키는 것을 방지하며 일부 펠릿 표면에 부착하여 수분을 흡수한다. 이렇게 소석회와 혼합된 펠릿은 컨베이어(C-2, C-3)로 이송되어 건조기(3)로 투입된다. 건조기(3)는 슬러지 펠릿을 저장하기에 충분하도록 함수율 10 내지 15%까지 건조시킨다. 이때 슬러지 펠릿에 있는 박테리아 균을 사멸시킬 수 있도록 온도를 80℃ 이상으로 유지시켜 살모넬라균 등을 박멸한다. 여기서 나온 슬러지 펠릿을 분리기(4) 까지 이송시켜 소석회와 펠릿을 분리시키며, 이때 분리된 소석회는 다시 소석회 공급기(12)를 통하여 재이용될 수 있고 펠릿은 냉각기(5)를 통하여 상온에서 냉각시킨다. 냉각된 펠릿을 일정한 장소나 저장조(6)에 저장하여 최종적으로 열원 또는 비료로서 이용하도록 한다.Compressed air 12 containing slaked lime is used for cutting pellets, and the rotary drum 2 contains a large amount of moisture by mixing the pellet with slaked lime (or ash produced by burning dried pellets). Sludge pellets that are contained are prevented from tangling and adhere to the surface of some pellets to absorb moisture. The pellets mixed with the slaked lime are transferred to the conveyors C-2 and C-3 and introduced into the dryer 3. The dryer 3 is dried to a water content of 10 to 15%, sufficient to store the sludge pellets. At this time, the temperature is maintained above 80 ℃ to kill the bacteria bacteria in the sludge pellets to eradicate Salmonella. The sludge pellets here are transferred to the separator 4 to separate the slaked lime and the pellets, wherein the separated slaked lime can be reused again through the slaked lime feeder 12 and the pellet is cooled at room temperature through the cooler 5. The cooled pellets are stored in a fixed place or reservoir 6 to be finally used as a heat source or fertilizer.

이렇게 만들어진 펠릿은 건조기(3) 열원으로서 다시 이용할 수가 있다. 슬러지를 보일러(7)에 투입하여 연소시키는 경우 톤당 3,000 kw 이상의 열량이 발생하는데 이는 건조기(3)내에서 펠릿을 건조하기 위한 열량으로 충분하다. 이것은 외부의 별도의 열원이 없이도 펠릿 자체를 연소시킴으로써 건조기(3)에서 건조가 가능하게되는 것이다. 이렇게 연소된 슬러지 펠릿은 중금속이 함유되지 않아 폐가스의 처리가 손쉬워 필터(9)로써 정화할 수 있으며, 덕트(8)를 통하여 배출되는 열은 필터(9) 후단에 설치된 열교환기(10)를 통하여 회수되게된다. 이렇게 회수된 열은 보일러(7)의 연소용 공기로 재이용이 가능하다.The pellet thus produced can be used again as a heat source for the dryer 3. When the sludge is introduced into the boiler 7 and burned, a calorific value of 3,000 kw or more is generated per ton, which is sufficient for drying the pellets in the dryer 3. This allows the drying in the dryer 3 by burning the pellet itself without any external heat source. The sludge pellets thus burned can be purified by the filter 9 because the heavy metal is not contained and the waste gas is easily processed, and the heat discharged through the duct 8 is transferred through the heat exchanger 10 installed at the rear of the filter 9. Will be recovered. The heat recovered in this way can be reused as combustion air of the boiler (7).

보일러(7)에서 연소된 펠릿은 재로 남게되며 이 재는 소석회 저장조(13), 소석회 공급 컨베이어 및 소석회 공급기(14)를 통하여 공급되는 소석회 대용으로 사용될 수 있다.The pellets burned in the boiler 7 remain as ash and can be used as a substitute for slaked lime supplied through the slaked lime reservoir 13, the slaked lime feeding conveyor and the slaked lime feeder 14.

본 발명에 의한 슬러지 처리 장치 및 방법을 이용하면 슬러지 펠릿으로 만드는 과정에 소석회 또는 펠릿이 연소되고 남은 재를 이용하여 펠릿 끼리의 엉킴을 방지하고 건조기에서 펠릿을 건조할 때 전열 면적을 넓게 하여 쉽게 건조가 가능하도록하며, 최종 건조된 펠릿은 연료 및 비료로서 사용이 가능하며, 발생된 슬러지를 건조후 펠릿의 형태로 환경에 영향없이 장기간 저장이 가능하다. 이 방법을 통하여 하수 슬러지를 처리하는 경우 최종 처분장 까지의 원거리 수송이 불필요하며 슬러지 소각 시설과 같은 대규모 부지나 시설비가 소요되지 않으며 기존 시설의 탈수기와 연계하여 설치하는 경우 타 처리방법에 비하여 손쉽게 슬러지를 처리할 수 있다.When the sludge treatment apparatus and method according to the present invention are used, slaked lime or pellets are burned in the process of making the sludge pellets and the remaining ash is used to prevent entanglement of the pellets and to dry the pellets in the dryer, thereby easily drying them. The final dried pellets can be used as fuel and fertilizer, and the sludge generated can be stored for a long time without affecting the environment in the form of pellets after drying. In case of sewage sludge treatment through this method, it is unnecessary to transport remotely to the final disposal site, and it does not require large-scale site or facility cost such as sludge incineration plant, and when installed in conjunction with the dehydrator of an existing facility, sludge is easily compared with other treatment methods. Can be processed.

Claims

A storage tank for storing sludge generated in the sewage treatment plant;

A sludge feeder installed at the bottom of the storage tank and pelletizing the sludge;

A slaked lime feeder for supplying slaked lime to the sludge pellets;

A slaked lime storage tank and a slaked lime feed conveyor for supplying slaked lime to the slaked lime feeder;

A rotating drum for mixing the sludge pellets and the slaked lime provided from the slaked lime feeder;

A dryer for drying the sludge pellets mixed with the slaked lime;

A boiler for inputting heat to the dryer;

A filter for treating the waste gas generated in the dryer;

A duct for discharging heat generated from the dryer;

A heat exchanger for recovering heat discharged from the duct;

A separator for separating the dried sludge pellets into slaked lime and pellets;

A cooler for cooling pellets separated from the separator; And

Pellet reservoir for storing the cooled pellets

Sludge treatment apparatus generated in the sewage treatment plant.

The sludge generated in the sewage treatment plant is stored in a storage tank, and the stored sludge is passed through a hole in a sludge feeder installed at the bottom of the storage tank to make sludge pellets;

Cutting the sludge pellets using a compressed air or mechanical linkage device comprising slaked lime fed from a slaked lime feeder;

Mixing the cut sludge pellets with slaked lime in a rotating drum;

Drying the sludge pellets mixed with the slaked lime in a dryer;

Separating the dried sludge pellets into slaked lime and pellets in a separator;

Cooling the separated sludge pellets in a cooler;

Storing the cooled sludge pellets in a pellet reservoir

Sludge treatment method in the sewage treatment plant containing.

3. The method of claim 2, wherein upon drying, the sludge pellets are dried to 10-15% moisture content.

The method of claim 2, wherein the drying is performed at 80 ° C. or higher to eradicate bacteria in the sludge pellets.

3. The method of claim 2, wherein the sludge pellets stored in the pellet reservoir are reused as a heat source of the dryer.

3. The method according to claim 2, wherein the pellets are burned and the remaining ash is used in place of the slaked lime fed through the slaked lime storage tank, the slaked lime feeding conveyor and the slaked lime feeder.