KR20080108929A - 슬러지 농축 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20080108929A
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(주)오에치케이
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Abstract

본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치 및 방법은, 슬러지 농축부에서 농축된 슬러지가 슬러지 탈수부에 공급될 때, 폴리철 등의 무기 응집제를 투입하여 슬러지를 처리할 수 있도록 구성됨으로써, 슬러지 농축부에서의 회수율 향상시켜 슬러지 처리량을 증대시킬 수 있고, 적은 양의 응집제를 사용하면서도 탈수 케익의 함수율을 최소화할 수 있게 되어, 전체적으로 경제성을 높이고 슬러지 처리 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.
Figure P1020080101726
응집제, 농축, 탈수, 슬러지, 폴리철, 폴리머, 유동판

Description

슬러지 농축 처리 장치 및 방법{System and method for concentrating sludge}
도 1은 종래 슬러지 농축 처리 과정이 도시된 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치 및 슬러지 농축 처리 방법이 도시된 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치가 도시된 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치의 주요부가 도시된 상세도,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치에 이용되는 슬러지 농축부가 도시된 도면들로서,
도 5는 정면 구성도,
도 6은 고정판의 평면도,
도 7은 유동판의 평면도,
도 8은 편심축 구동 어셈블리가 도시된 구성도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
20 : 슬러지 저장부 25 : 제 1 응집제 투입부
30 : 슬러지 농축부 40 : 슬러지 탈수부
45 : 제 2 응집제 투입부 110 : 농축기 탱크
117 : 슬러지 배출부 120 : 여액 배출부
130 : 분리조 135 : 고정판
137 : 유동판 150 : 상부 교반기
160 : 하부 교반기 170 : 구동기구
180 : 편심축
본 발명은 하폐수 처리 과정에서 발생하는 슬러지 농축 처리 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 잉여 슬러지를 농축한 다음 탈수하기 직전에 무기 응집제 투입하여 슬러지 처리 효율을 크게 향상시킬 수 있는 슬러지 농축 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 유동판식 농축 탈수기를 이용한 슬러지 탈수기술은 잉여 슬러지를 서비스 탱크에서 폴리철과 혼합하여 교반한 후에, 폴리머를 투입하여 플럭을 형성한 다음, 유동판식 탈수기에 투입하여 물리적으로 탈수하는 방법을 사용하고 있다.
이와 같이 유동판식 탈수기를 이용하여 잉여 슬러지를 처리하고 있으나, 단 위 시간당 슬러지의 처리용량을 늘리기 위해서는 수분을 사전에 많이 배출시킬 필요가 있는데, 이를 위하여 탈수 전 단계에 추가로 슬러지 농축장치를 구비하여, 농축장치와 탈수기를 사용하여 슬러지를 탈수하여 처리하는 공정을 사용하기도 한다.
도 1은 농축장치를 이용한 슬러지 처리 시스템이 도시된 블록도로서, 이를 참고하면, 잉여 슬러지 저장부(1)에서 슬러지 농축장치(3)로 슬러지가 유입될 때, 폴리철을 투입하게 된다.
또한 슬러지 농축장치(3) 내에는 폴리머 원액과 물을 혼합한 폴리머 용해액을 투입하면서 슬러지를 응집시켜 플럭을 형성하여 어느 정도 수분이 분리된 농축 슬러지를 유동판식 탈수기(5)에 투입하여 탈수 케익으로 만들어 배출하게 된다.
그리고 슬러지 농축장치(3)와 유동판식 탈수기(5)에서 배출된 농축 여액 및 탈수 여액은 별도로 배출한다.
그러나 상기와 같은 종래 기술의 슬러지 처리 방법은, 슬러지 농축장치(3)로 유입되는 대량의 유입 슬러지에 무기 응집제인 폴리철을 투입하여 플럭을 세밀화 시킴으로써, 슬러지 농축장치(3)의 회수율이 나빠지는 문제가 발생되고 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 폴리철의 투입량을 줄이게 되면 오히려 탈수 케익의 함수율이 높아지게 되고, 이에 따라 슬러지 처리 효율이 떨어지는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 무기 응집제 를 슬러지 농축부와 슬러지 탈수부 사이의 경로에 투입하도록 구성함으로써 농축장치의 회수율 향상시켜 슬러지 처리량을 증대시키고, 탈수 케익의 함수율을 최소화하여 슬러지 처리 성능을 향상시킬 수 있는 슬러지 농축 처리 장치 및 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치는, 잉여 슬러지를 공급받아 농축 슬러지와 여액으로 분리하여 배출하는 슬러지 농축부와; 상기 슬러지 농축부에 공급되는 잉여 슬러지에 제 1 응집제를 투입하는 제 1 응집제 투입부와; 상기 슬러지 농축부로부터 농축 슬러지를 공급받아 물리적 외력을 이용하여 수분을 제거하여 탈수 케익을 만들어 배출하는 슬러지 탈수부와; 상기 슬러지 농축부와 슬러지 탈수부 사이의 농축 슬러지 이동 경로 상에 연결되어 제 2 응집제를 투입하는 제 2 응집제 투입부를 포함한 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 제 1 응집제 투입부는 유기 고분자 응집제를 투입할 수 있도록 구성되고, 상기 제 2 응집제 투입부는 무기 응집제를 투입할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 응집제 투입부는 폴리머 용해액을 투입할 수 있도록 구성되고, 상기 제 2 응집제 투입부는 폴리철(Fe2(SO4)3)을 투입할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 슬러지 농축부와 슬러지 탈수부 사이의 농축 슬러지의 이동은 낙차를 이용하여 공급할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 방법은, 잉여 슬러지를 슬러지 농축부에 공급함과 아울러, 제 1 응집제를 투입하여 슬러지 농축부에서 잉여 슬러지를 농축 슬러지와 여액으로 분리하여 배출하는 농축 단계와; 상기 단계에서 분리된 농축 슬러지를 슬러지 탈수부에 공급함과 아울러, 농축 슬러지가 슬러지 탈수부로 이동할 때 제 2 응집제를 투입하는 응집제 투입단계와; 상기 슬러지 탈수부에서 상기 제 2 응집제가 투입된 농축 슬러지에서 수분을 제거하여 탈수 케익을 만들어 배출하는 탈수 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 농축 단계에서, 제 1 응집제로 유기 고분자 응집제를 사용하고, 상기 응집제 투입단계에서, 제 2 응집제로 무기 응집제를 사용하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 무기 응집제는, 폴리철(Fe2(SO4)3)을 이용하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치 및 슬러지 농축 처리 방법이 도시된 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치가 도시된 구성도이다. 그리고 도 4는 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치의 주요부가 도시된 상세도이다.
본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치와 이를 이용한 슬러지 농축 처리 방법에 대하여, 도 2 및 도 3을 참고하여 순서대로 설명한다.
먼저, 하수 처리 과정에서 발생된 잉여 슬러지를 저장한 후에 공급하는 슬러지 저장부(20)가 구성된다.
슬러지 저장부(20)는 통상 최종 침전지 등에서 침전된 슬러지가 유입되어 저장되는 부분으로서, 후술할 슬러지 농축부(30)에 잉여 슬러지를 공급할 수 있도록 구성된다. 이때 슬러지 공급펌프(22)를 이용하여 슬러지 농축부(30)에 잉여 슬러지를 공급한다.
다음, 슬러지 농축부(30)는 상기 슬러지 저장부(20)에서 잉여 슬러지를 공급받아 농축 슬러지와 여액으로 분리하여 배출하는 부분으로서, 내부에 디스크형 스크린 구조체가 설치되어 이 스크린 구조체를 통해 유기 고분자 응집제에 의해 플럭화된 슬러지는 걸러내고, 나머지 여액은 스크린 구조체를 통과한 후에 다른 경로를 통해 외부로 배출될 수 있도록 구성된다.
이러한 슬러지 농축부(30)에 대한 보다 자세한 구성은, 도 5 내지 도 8을 참조하여, 아래에서 설명한다.
다음, 상기 슬러지 농축부(30)에 잉여 슬러지를 공급할 때, 농축 슬러지와 여액의 분리를 위해, 제 1 응집제 투입부(25)로부터 잉여 슬러지에 유기 고분자 응집제를 투입하게 된다.
제 1 응집제 투입부(25)는, 응집제로 폴리머를 이용할 수 있는바, 폴리머를 이용할 경우에, 그 구성은 폴리머 원액을 저장하는 폴리머 원액 저장탱크(26)와, 이 폴리머 원액 저장탱크(26)로부터 폴리머 원액을 공급받는 동시에 물을 공급받아 폴리머를 일정 농도로 용해시키는 폴리머 용해탱크(27)로 이루어진다.
이때 상기 폴리머 원액 저장탱크(26)와 폴리머 용해탱크(27) 내에는 교반기 등이 설치될 수 있고, 상기 폴리머 용해탱크(27)는 상기 슬러지 저장부(20)와 슬러지 농축부(30) 사이에 연결된 연결 라인(23)의 중간에 접속되어 폴리머 용해액을 공급할 수 있도록 이루어진다.
여기서, 상기 폴리머 용해액의 공급은 반드시 상기 슬러지 저장부(20)와 슬러지 농축부(30) 사이의 연결 라인(23) 상에 연결되는 것에 한정되지 않고, 필요에 따라서는 슬러지 저장부(20) 또는 슬러지 농축부(30)에 연결되어 구성되는 것도 가능하다.
다음, 상기 슬러지 농축부(30)에서 디스크형 스크린 구조물을 통과하지 못한 플럭 등의 농축 슬러지는 슬러지 탈수부(40)로 배출된다.
이때, 상기 슬러지 탈수부(40)로 유입되는 농축 슬러지에는 제 2 응집제가 투입되는데, 제 2 응집제로는 황산알루미늄(Al2(SO4)3), 황산제2철(Fe2(SO4)3), 염화제철(FeCl3), 폴리알리미늄(PAC) 등의 무기 응집제를 이용할 수 있고, 이 중에서도 바람직하게는 황산제2철(이하 '폴리철'이라 함)을 사용하는 것이 좋다.
이러한 제 2 응집제는 제 2 응집제 투입부(45)를 통해서 공급되는데, 제 2 응집제 투입부(45)는, 무기 응집제로 폴리철을 이용하였을 경우에, 폴리철 원액저장탱크(46), 폴리철 원액저장캔(47), 폴리철 주입펌프(48) 등이 구성되고, 공급 라 인(49)은 상기 슬러지 농축부(30)와 슬러지 탈수부(40) 사이의 연결 라인(33) 상에 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 슬러지 농축부(30)에서 슬러지 탈수부(40)로 농축 슬러지를 공급하는 연결 라인(33)은 낙차에 의해 농축 슬러지가 떨어지면서 슬러지 탈수부(40)에 공급될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
다음, 상기 슬러지 농축부(30)로부터 공급되는 농축 슬러지에 제 2 응집제가 투입된 농축 슬러지는 슬러지 탈수부(40)로 유입되는데, 이 슬러지 탈수부(40)를 통해 농축 슬러지에 포함된 수분을 제거하면서 슬러지를 탈수 케익으로 만들어 배출하게 된다.
이러한 슬러지 탈수부(40)의 구성은, 유동판식 농축 탈수기로 구성되는 것이 바람직한바, 유동판식 농축 탈수기는 본 출원인이 특허 출원하여 특허번호 372501호, 372501호, 413164호 등으로 특허 받은 바 있는 공지 기술의 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
또한 본 발명에 구성될 수 있는 슬러지 탈수부(40)는 본 출원인이 특허 받은 기술에 한정되지 않고, 농축 탈수가 가능한 공지의 농축 탈수기를 사용하는 것도 가능함은 물론이다.
한편, 본 발명의 슬러지 탈수부(40)는 도 4에 도시된 바와 같이 농축 슬러지가 유동하는 방향으로 점차 높아지도록 상향 경사지게 배치되는 것이 바람직하다. 이는 농축 슬러지를 압착하는 과정에서 수분을 용이하게 배출하기 위한 것이다.
아울러, 스크류(41)의 날개에 있어서도 초기 농축 구간으로부터 상대적으로 높아지는 탈수 구간으로 갈수록 날개 간격이 점차 좁아지도록 구성하는 것도 가능하다.
도 4에서 참조 번호 42는 여액 배출부이고, 43은 탈수 케익 배출부이며, 44는 용수 공급장치에 연결되어 청소가 가능하도록 하는 노즐을 나타낸다.
참고로 도 4에 도시된 슬러지 탈수부(40)는, 스크류(41)의 외측에 고정판과 유동판으로 이루어진 원통형 스크린 구조물이 생략된 상태로 도시되었다.
한편, 상기 슬러지 농축부(30)와 슬러지 탈수부(40)에서 슬러지와 분리되어 배출된 여액은 유량 조정조 등으로 배출된다.
다음, 상기한 슬러지 농축부(30)에 대하여 도 5 내지 도 8을 참조하여 자세히 설명한다.
도 5 내지 8은 본 발명에 따른 슬러지 농축부가 도시된 정면 구성도, 고정판 및 유동판의 평명도, 편심축 구동 구조가 도시된 상세도이다.
본 발명에 따른 슬러지 농축부(30)는, 스크린 구조물이 통상 수평방향으로 배치된 것과는 달리 수직 방향으로 배치된 디스크형 농축장치로서, 그 구성은 베이스(100) 위에 수직 방향으로 설치되어 유기 응집제가 투입된 잉여 슬러지를 응집시켜 슬러지(플럭)와 여액으로 분리하여 배출하는 농축기 탱크(110)와, 이 농축기 탱크(110) 내에 상하 방향으로 설치되어 폐수 속에 존재하는 플럭을 분리하도록 스크린 구조로 이루어진 분리조(130)와, 상기 농축기 탱크(110)의 하부 공간에 설치되어 탱크 내로 유입되는 잉여 슬러지와 유기 응집제를 1차 교반하는 하부 교반 기(160)와, 상기 농축기 탱크(110) 내에서 분리조(130)의 외측에 설치되어 상기 하부 교반기(160)를 거친 잉여 슬러지 및 응집제를 2차 교반하면서 플럭을 형성시켜 상부로 유동시키는 상부 교반기(150)로 구성된다.
또한 상기 농축기 탱크(110)의 센터 부분과 그 주변에는 상기 분리조(130)에 구성된 유동판(137), 상기 상부 교반기(150) 및 하부 교반기(160)를 함께 구동시키는 구동기구(170)가 설치된다.
여기서 상기 농축기 탱크(110)의 상부 일측에는 여액이 분리된 농축 슬러지가 상기한 슬러지 탈수부(40)로 배출되는 슬러지 배출부(117)가 구성되고, 하부쪽에는 상기 분리조(130)로 유입된 여액을 배출하는 여액 배출부(120)가 구성된다.
이와 같은 본 발명의 슬러지 농축부(30)에서, 상기한 분리조(130) 및 구동기구(170)의 작동 구조에 대하여 설명한다.
상기 분리조(130)는 상부판(131)과 하부판(132) 사이에 원형 링 형상을 갖는 고정판(135)과 유동판(137)이 교대로 적층되어, 전체적으로는 원통형상을 갖도록 구성된다.
이러한 분리조(130)는 스페이서(138)에 의해 고정판(135)과 유동판(137)이 일정한 틈새를 갖도록 배치되며, 상기 구동기구(170)에 의해 상기 유동판(137)이 요동 운동을 하도록 구성된다.
특히, 상기 고정판(135)과 유동판(137)은 내주면 쪽인 분리조(130)의 내부에 축 결합부(135a, 137a)가 각각 돌출되어 형성되는데, 고정판(135)의 축 결합부(135a)에는 고정축(136)이 끼워져 결합되고, 유동판(137)의 축 결합부(137a)에는 편심축(180)이 끼워져 결합된다.
즉, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 고정판(135)에 3개의 축 결합부(135a)가 형성되고, 이 각각의 축 결합부(135a)에 3개의 고정축(136)이 결합되어 교번적으로 배치된 각각의 고정판(135)들을 고정하게 된다. 상기 고정축(136)은 그 양단부가 상기 상부 고정판(131)과 하부판(132)에 각각 조립되어 고정된다.
이때 상기 고정축(136)에는 유동판(137)과 유동판(137) 사이에 스페이서(138)가 함께 끼워져 설치되며, 이 스페이서(138)는 상기 유동판(137)의 두께보다 더 두껍게 형성되어 고정판(135)과 유동판(137) 사이에 틈새가 발생하도록 하는 역할을 하게 된다.
상기 유동판(137)에는 2개의 축 결합부(137a)가 형성되고, 각 축 결합부(137a)에 2개의 편심축(180)이 삽입되어 유동판(137)을 움직일 수 있도록 구성된다.
이러한 유동판(137)은 상기 편심축(180)의 구동력에 의해 편심 운동을 하면서 고정판(135)과의 사이에 슬러지 등의 고형분이 끼이지 않도록 하여 연속적인 슬러지 농축 작동이 가능해지도록 하는 역할을 하게 된다.
이와 같은 본 발명의 고정판(135)과 유동판(137)은 분리조(130) 내부에서 고정축(136) 및 편심축(180)이 결합되도록 구성되므로, 분리조(130) 외부에 배치된 상부 교반기(150) 회전하는데 있어서 장애를 형성하지 않으면서, 분리조(130) 외주면에 이물질 등이 끼이는 현상을 줄일 수 있게 된다.
상기 구동기구(170)는, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 농축기 탱크(110) 의 상부에 구동 모터(171) 및 감속기(172)가 설치되고, 감속기(172)에 결합된 주축(173)이 농축기 탱크(110)의 중앙부를 관통하도록 설치된다.
주축(173)은 그 상단부가 감속기(172)에 연결되고, 농축기 탱크(110) 내부에서 상부 쪽에 상부 교반기(150) 및 편심축(180)을 구동할 수 있도록 이루어지며, 하단부 쪽에 하부 교반기(160)를 구동할 수 있도록 이루어진다.
편심축 구동 어셈블리는, 주축(173)에 고정된 주축 기어(174)와, 이 주축 기어(174)에 치합되어 두 개의 편심축(180)을 회전시키는 두 개의 편심축 기어(175)와, 상기 분리조(130)를 구성하는 유동판(137)의 축 결합부(137a)에 각각 삽입되는 부싱(185)과, 상기 각 편심축 기어(175)에 결합된 상태에서 상기 각 부싱(185)의 내부에 삽입되는 편심축(180)으로 이루어진다.
여기서 상기 부싱(185)은 긴 파이프 구조로 형성되며, 양단부에는 베어링(183)을 설치할 수 있도록 내경이 확장된 베어링 설치부(185a)가 구성된다. 그리고 각 베어링 설치부(185a)의 끝단부에는 링 홈(185b)이 구비되어 베어링(183)이 이탈하는 것을 방지하는 스냅링(187)이 장착된다.
상기 편심축(180)은 양단부에 중심축부(180a)가 구비되고, 이 중심축부(180a)는 지지 베어링(182)을 통해 분리조(130)의 상부판(131)과 하부판(132)에 지지된다.
또한 상기 편심축(180)은 양쪽 중심축부(180a) 사이에 캠축부(181)가 구성되는데, 이 캠축부(181)의 중심은 상기 중심축부(180a)와 회전 중심으로부터 편심되도록 구성되어 상기 부싱(185)의 내부에 삽입되어 위치된다.
이때 상기 편심축(180)은 상기 부싱(185)과의 사이에 베어링(183)이 설치되므로, 편심축(180)이 회전하더라도 부싱(185)을 구속되지 않은 상태에서 유동판(137)에 결합될 수 있도록 구성된다.
따라서 상기 편심축(180)이 회전하게 되면, 캠축부(181)가 회전 중심으로부터 편심 운동을 하면서 부싱(185)을 움직이게 되고, 이 부싱(185)에 결합된 유동판(137)이 요동운동을 하게 된다.
상기와 같은 상기한 편심축(180) 설치 구조는 캠축부(181)가 직접 유동판(137)에 접촉하지 않고, 부싱(185)을 통해서 유동판(137)에 요동 운동력을 전달하도록 구성되기 때문에 편심축(180)의 마모 발생을 최소화할 수 있는 동시에 편심축(180)과 유동판(137) 사이의 마찰 저항을 크게 줄여 작은 구동력으로 유동판(137)을 효율적으로 구동하면서 슬러지 농축 작동을 실시할 수 있게 된다.
특히 상기한 편심축(180)은 중심축부(180a)와 캠축부(181)가 일체로 형성되어 캠축부(181)가 부싱(185)의 내부에 길게 삽입된 상태에서 부싱(185)에 편심 운동력을 전달하게 되므로, 조립 구조가 간단하고 보다 안정된 동력 전달이 가능해지게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치를 이용하여 슬러지를 농축 처리하는 방법에 대하여 다시 정리하고, 그 작용 효과에 대하여 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 슬러지 농축 처리 방법은, 잉여 슬러지를 슬러지 농축부(30)에 공 급함과 아울러, 제 1 응집제를 투입하여 슬러지 농축부(30)에서 농축 슬러지와 여액으로 분리하여 배출하는 농축 단계와, 이 단계에서 분리된 농축 슬러지를 슬러지 탈수부(40)에 공급함과 아울러, 농축 슬러지가 슬러지 탈수부(40)로 이동할 때 제 2 응집제를 투입하는 응집제 투입단계와, 상기 슬러지 탈수부(40)에서 제 2 응집제가 투입된 농축 슬러지로부터 수분을 제거하여 탈수 케익을 만들어 배출하는 탈수 단계를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 제 1 응집제는 상기에 예시한 바와 같이 폴리머와 같은 유기 고분자 응집제를 사용하고, 상기 제 2 응집제는 폴리철과 같은 무기 응집제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 방법으로 슬러지를 처리하는 본 발명의 작용 효과를 설명한다.
상기한 농축 단계에서는, 슬러지 농축부(30)로 유입되는 잉여 슬러지에 유기 고분자 응집제(폴리머)를 투입하여 교반한 다음, 수분을 배출하여 고농도로 고형물의 플럭을 형성시킨다.
이후 슬러지 농축부(30)의 슬러지 배출부(117)와 슬러지 탈수부(40)의 입구 사이의 높이차를 이용하여, 농축 슬러지를 슬러지 탈수부(40)로 공급하게 되는데, 이때 대부분의 수분이 배출되어 농축된 슬러지가 수위 차에 따른 낙차와 유속에 의해 깨지는 현상이 발생된다.
이때 농축 슬러지에 무기 응집제인 폴리철을 투입하게 되면, 낙차와 유속에 의해 깨진 플럭과 폴리철이 반응하면서 재차 단단한 플럭을 형성하게 되고, 이러한 상태의 슬러지가 슬러지 탈수부(40)에 유입되면, 스크린 구조물 및 스크류(41)의 작동에 의해, 수분이 제거되고 밀도가 높아진 탈수 케익이 만들어진다.
특히, 슬러지 탈수부(40)로, 본 출원인이 개발한 유동판식 농축 탈수장치를 이용할 경우에, 농축구간과 탈수구간이 연속되게 구성되어 있으므로, 폴리철이 투입된 농축 슬러지가 농축구간을 통과하면서 스크류에 의해 교반화가 이루어지고, 탈수구간을 통과하면서 압밀화가 이루어지게 되면서 고밀도의 탈수 케익이 형성될 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 슬러지 농축부(30)에서 농축 탈수기로 농축 슬러지를 공급하는 과정에서 폴리철을 투입할 경우에, 본 출원인이 실제로 실험한 결과, 슬러지 농축부(30)에 잉여 슬러지가 공급될 때 폴리철을 투입할 경우보다, 슬러지 농축부(30)의 회수율은 25% 정도 향상되었고, 폴리철의 투입율은 35% 정도 크게 감소하였다. 또한 농축 탈수기에서 배출된 탈수 케익의 함수율은 2% 정도 낮아진 결과를 얻었다.
결국, 슬러지 농축부(30)에서 대부분의 수분이 제거된 상태의 슬러지가 슬러지 탈수부(40)에 공급될 때, 폴리철 등의 무기 응집제를 투입함으로써 농축 슬러지와 응집제와의 반응 효과를 높일 수 있고, 이에 따라 위에서 기술한 실험 결과에서와 같이 폴리철의 투입량을 크게 감소시키면서도 오히려 탈수 케익의 함수율은 저하시켜 슬러지 처리 성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 슬러지 농축 처리 장치 및 방법은, 슬 러지 농축부에서 농축된 슬러지에 무기 응집제를 투입하면서 슬러지 탈수부에 공급할 수 있도록 구성되기 때문에 무기 응집제의 사용량을 줄이면서도 슬러지 농축부에서의 회수율 향상시켜 슬러지 처리량을 증대시키고, 탈수 케익의 함수율도 최소화할 수 있는 이점이 있다.
이에 따라, 본 발명은, 적은 양의 응집제를 사용함으로 인하여 슬러치 처리 비용을 줄임과 아울러, 슬러지 처리 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖게 된다.

Claims (9)

  1. 잉여 슬러지를 공급받아 농축 슬러지와 여액으로 분리하여 배출하는 슬러지 농축부와;
    상기 슬러지 농축부에 공급되는 잉여 슬러지에 제 1 응집제를 투입하는 제 1 응집제 투입부와;
    상기 슬러지 농축부로부터 농축 슬러지를 공급받아 물리적 외력을 이용하여 수분을 제거하여 탈수 케익을 만들어 배출하는 슬러지 탈수부와;
    상기 슬러지 농축부와 슬러지 탈수부 사이의 농축 슬러지 이동 경로 상에 연결되어 제 2 응집제를 투입하는 제 2 응집제 투입부를 포함한 것을 특징으로 하는 슬러지 농축 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 응집제 투입부는 유기 고분자 응집제를 투입할 수 있도록 구성되고,
    상기 제 2 응집제 투입부는 무기 응집제를 투입할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 농축 처리 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 응집제 투입부는 폴리머 용해액을 투입할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 농축 처리 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 응집제 투입부는 폴리철(Fe2(SO4)3)을 투입할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 농축 처리 장치.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4에 있어서,
    상기 슬러지 농축부와 슬러지 탈수부 사이의 농축 슬러지의 이동은 낙차를 이용하여 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 슬러지 농축 처리 장치.
  6. 잉여 슬러지를 슬러지 농축부에 공급함과 아울러, 제 1 응집제를 투입하여 슬러지 농축부에서 잉여 슬러지를 농축 슬러지와 여액으로 분리하여 배출하는 농축 단계와;
    상기 단계에서 분리된 농축 슬러지를 슬러지 탈수부에 공급함과 아울러, 농 축 슬러지가 슬러지 탈수부로 이동할 때 제 2 응집제를 투입하는 응집제 투입단계와;
    상기 슬러지 탈수부에서 상기 제 2 응집제가 투입된 농축 슬러지에서 수분을 제거하여 탈수 케익을 만들어 배출하는 탈수 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 슬러지 농축 처리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 농축 단계에서, 제 1 응집제로 유기 고분자 응집제를 사용하는 것을 특징으로 하는 슬러지 농축 처리 방법.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 응집제 투입단계에서, 제 2 응집제로 무기 응집제를 사용하는 것을 특징으로 하는 슬러지 농축 처리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 무기 응집제는, 폴리철(Fe2(SO4)3)을 이용하는 것을 특징으로 하는 슬러 지 농축 처리 방법.
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KR20190016042A (ko) * 2016-06-08 2019-02-15 베올리아 워터 솔루션즈 앤드 테크놀러지스 써포트 응집제에 의해 보조되는 개선된 슬러지 탈수 방법 및 이러한 방법 실행용 설비
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