KR20090112247A - 슬러리 폐수처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 축산용 슬러리 폐수처리 시스템에 관한 것으로, 이러한 시스템은, 외부에서 유입되는 축산분뇨를 포함한 슬러리를 원수조 또는 폭기조에서 유출시켜 슬러리를 중력식으로 분리하는 웨지형 분리드럼, 및 이 웨지형 분리드럼에 연결되어 상기 분리 드럼을 통과하여 유입되는 슬러리에서 수분을 제거하는 고액 분리기를 포함한다. 이때 상기 원수조 또는 폭기조는, 분뇨 등의 오수를 저장하는 탱크와, 상기 탱크에 저장된 상기 오수의 상면에 부력체에 의해 위치하는 구동체와, 상기 구동체에 인접하여 일단부가 위치하고 타단부는 상기 오수에 잠기는 외기 유입관과, 상기 유입관의 하단에 위치하는 격리판과, 상기 격리판의 하부에 위치하여 상기 구동체에 의해 작동하는 제 1 임펠러와, 상기 제 1 임펠러를 감싸서 상기 격리판의 하부에 장착되는 제 1 그물망을 포함한다. 본 발명의 상기와 같은 구성에 따라, 축산분뇨 등을 포함하는 슬러리를 효율적으로 폭기시킴과 동시에 슬러리에 함유된 수분을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 고형물의 회수율을 높이게 되어 상품성을 증대시킬 수 있는 효과가 발생한다.
축산, 슬러리, 웨지형 분리 드럼, 임펠러, 폭기조, 분리기

Description

슬러리 폐수처리 시스템{slurry wastewater treatment system}
본 발명은 슬러리(slurry) 폐수처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원수조 또는 폭기기와 분리기를 동시에 이용함으로써 축산분뇨 등을 포함하는 슬러리에 함유된 수분을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 고형물의 회수율을 높이게 되는 축산용 슬러리 폐수처리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 슬러리(slurry)는 고체입자가 액체 속에 현탁되어 있는 진흙상태의 혼합물로 이러한 슬러리 중 특히 축산분뇨의 슬러리는 일정한 양의 수분을 제거하여 고형물을 생산하게 되며 이러한 고형물은 비료 등으로 다양하게 사용할 수 있게 된다.
다시 말해 축산 농가에서 가축들이 배설하는 축산분뇨는 환경오염을 일으키는 주원인이 되므로 비료 등으로 이용할 수 있도록 재처리가 요구되고 있는데 이와 같은 축산분뇨 재처리장치는 침전지를 이용한 침전방식을 주로 많이 사용하고 있다.
이와 같은 침전방식에는 침전지에서 침전물이 필연적으로 발생 되므로 상기 침전물을 별도 처리하게 되는데 입자가 큰 고체 상태의 침전물은 침전효율을 저하 시키고 관리성이 감소하기 때문에 축산분뇨 고액분리기를 이용하여 입자가 큰 고체분뇨를 분리하고 있으며, 현재 널리 이용되는 슬러리 폐수처리 공정은 스크류, 롤러 및 압착방식을 이용하여 고액을 분리하고 있다.
그러나 상기와 같은 종래기술에 따른 슬러리 폐수처리 공정은 별도의 원수조 또는 폭기조에서 슬러리를 처리한 후 다시 고액 분리기에서 고형물을 처리하므로 작업성이 감소할 뿐만 아니라 미세한 크기의 슬러지를 분리하는데 많은 문제점을 내포하고 있었다.
따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 축산분뇨 등을 포함하는 슬러리를 효율적으로 폭기시킴과 동시에 슬러리에 함유된 수분을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 고형물의 회수율을 높이게 되는 슬러리 폐수처리 시스템을 제공하는 데 있다.
이러한 상기 목적은 본 발명에 의해 달성되며, 본 발명의 일면에 따라, 축산용 슬러리 폐수처리 시스템은, 외부에서 유입되는 슬러리를 탱크내에서 폭기시키는 폭기조(aeration tank)와, 이 폭기조에 연결되어 상기 폭기조에서 유입되는 슬러리를 압착시키는 웨지형 분리 드럼, 및 상기 웨지형 분리드럼에 연결되어 상기 분리 드럼을 통과하여 유입되는 슬러리에서 수분을 제거하는 고액 분리기를 포함한다.
이때 상기 폭기조는, 분뇨 등의 오수를 저장하는 탱크와, 상기 탱크에 저장 된 상기 오수의 상면에 부력체에 의해 위치하는 구동체와, 상기 구동체에 인접하여 일단부가 위치하고 타단부는 상기 오수에 잠기는 외기 유입관과, 상기 유입관의 하단에 위치하는 격리판과, 상기 격리판의 하부에 위치하여 상기 구동체에 의해 작동하는 제 1 임펠러와, 상기 제 1 임펠러를 감싸서 상기 격리판의 하부에 장착되는 제 1 그물망을 포함한다.
그리고 상기 제 1 임펠러의 하부에 위치하여 상기 구동체에 의해 작동하는 제 2 임펠러와, 상기 제 2 임펠러를 감싸서 상기 격리판의 하부에 장착되는 제 2 그물망을 포함하는 것이 바람직하다.
본 고안의 다른 일면에 따라, 상기 웨지형 분리 드럼은 외측으로 돌출한 웨지형 돌기가 상기 드럼의 표면에서 길이방향 등간격으로 다수개가 형성된다.
본 고안의 또 다른 일면에 따라, 상기 고액분리기에 장착되는 에어 스크레퍼는, 상기 고액분리기의 메쉬망의 내측에 인접하여 상기 메쉬망의 폭을 따라 위치하는 노즐부와, 상기 노즐부에 공기를 유입시키는 하나 이상의 압축공기 유입로를 포함한다.
본 발명의 상기와 같은 구성에 따라, 축산분뇨 등을 포함하는 슬러리를 효율적으로 폭기시킴과 동시에 슬러리에 함유된 수분을 용이하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 고형물의 회수율을 높이게 되어 상품성을 증대시킬 수 있는 효과가 발생한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하며, 도면 전체를 통하여 동일한 부분에는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 슬러리 폐수처리 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2 는 도 1 에 따른 폭기조의 개략적인 구성도이며, 도 3 은 도 1 에 따른 웨지형 분리 드럼의 개략적인 사시도이고, 도 4 는 도 1 에 따른 에어 스크레퍼의 개략적인 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 도면부호 10 으로 도시된 본 발명에 따른 슬러리 폐수처리 시스템은 외부에서 유입되는 축산분뇨를 포함한 슬러리를 탱크내에서 폭기시키는 폭기조(aeration tank)(12)와 이 폭기조(12)에서 폭기되어 유출되는 슬러리를 고형물과 액체를 분리시키는 고액 분리기(14)로 구성된다.
우선적으로 슬러리를 폭기시키는 것은 강제적으로 산소를 슬러리에 공급하여 호기성 미생물을 번식시킴으로써 슬러리를 정화시킬 뿐만 아니라 최종적으로 배출되는 고형물이 유용한 비료 등으로 사용되기 때문이다.
이와 같이 오염된 슬러리를 폭기시키는 상기 폭기조(12)를 도 2 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선적으로 상기 폭기조(12)는 분뇨 등의 오수인 슬러리를 저장하는 탱크(20)를 구비하고, 이 탱크(20)에 저장된 상기 오수의 상면에 부력체(26)에 의해 위치하는 구동체(24)를 갖는다.
그리고 상기 구동체(24)에 인접하여 일단부가 위치하고 타단부는 상기 오수에 잠기는 외기 유입관(38)과, 이 유입관(38)의 하단에 위치하는 격리판(30)과, 이 격리판(30)의 하부에 위치하여 상기 구동체(24)에 의해 작동하는 제 1 임펠러(28)와, 이 제 1 임펠러(28)를 감싸서 상기 격리판(30)의 하부에 장착되는 제 1 그물망(36)을 포함한다.
이때 본 발명에 따른 실시예에서는 도 2 에서 처럼 상기 제 1 임펠러(28) 보다 직경이 큰 제 2 임펠러(34)를 제공하는데 이 제 2 임펠러(34)는 상기 제 1 임펠러(28)의 하부에 위치하여 상기 구동체(24)에 의해 작동하게 되며 제 2 그물망(32)이 상기 제 2 임펠러(34)를 감싸서 상기 격리판(30)의 하부에 장착된다.
상기와 같이 2 개의 임펠러(28,34)와 2 개의 그물망(36,32)을 제공하는 이유는 상기 외기 유입관(38)에서 유입되는 외기와 물과의 접촉을 크게 시킬 뿐만 아니라 그물망(36,32)에 부딪히는 기포의 부피를 감소시켜 산소 전달량을 증가시키기 때문이다.
게다가 탱크(20) 내의 슬러리에서 발생되는 기포가 부상하지 못하여 탱크(20) 내에서의 잔존시간이 길어짐에 따라 단시간 내에 폭기 공정이 양호하게 이루어질 수 있기 때문이다.
그리고 상기 폭기조(12)에 연결되어 상기 폭기조(12)에서 유입되는 슬러리를 분리시키는 웨지(wedge)형 분리 드럼(16)이 장착되는데 도 3 에서와 같이 외측으로 돌출한 웨지형 돌기(17)가 상기 드럼(16)의 표면에서 길이방향 등간격으로 다수개가 형성되는데 이러한 분리 드럼(16)을 제공하는 이유는 상기 폭기조(12)에서 폭기 되어 배출되는 슬러리에서 우선적으로 수분을 배출하기 위함이다
상기 웨지형 분리드럼(16)에 연결되어 이 분리 드럼(16)을 통과하여 유입되는 슬러리에서 수분을 제거하는 고액 분리기(14)에는 메쉬망(18)으로 형성된 컨베이어장치를 제공하는데 우선적으로 고액 분리기(14)의 중심부에서 수분이 제거되고 일부의 고형물은 상기 메쉬망(22)에 부착되어 이동하게 된다.
이에 따라 상기 메쉬망(22)에 부착된 고형물을 제거하기 위해 상기 분리기(14)에 내장되어 장착되는 에어 스크레퍼(air scraper)(18)가 제공된다.
본 발명에 따른 에어 스크레퍼(18)는 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 고액분리기(14)의 메쉬망(22)의 내측에 인접하여 상기 메쉬망(22)의 폭을 따라 위치하는 노즐부(42)와, 이 노즐부(42)에 공기를 유입시키는 두 개의 압축공기 유입로(40)를 포함한다.
본 발명의 상기와 같은 구성에 따른 작동을 보면 다음과 같다.
상기 폭기조(12)의 탱크(20)에 저장된 슬러리는 상기 두 개의 임펠러(28,34)의 작동에 의해 폭기되며 폭기된 슬러리는 상기 웨지형 분리드럼(16)을 통과하게 되는데 이때 일차적으로 슬러리의 수분이 제거된다.
그 후 상기 분리 드럼(16)을 통과한 슬러리는 상기 고액분리기(14) 메쉬망(22)의 상면에 위치하여 이동하게 되는데 이때 이차적으로 수분이 제거되며 고형물은 외부로 배출하게 된다.
이때 일부의 고형물이 상기 메쉬망(22)에 부착되어 이동하게 되는데 상기 에어 스크레퍼(18)에 의해 용이하게 메쉬망(22)에서 분리되게 된다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 슬러리 폐수처리 시스템의 개략적인 구성도.
도 2 는 도 1 에 따른 폭기조의 개략적인 구성도.
도 3 은 도 1 에 따른 웨지형 분리 드럼의 개략적인 사시도.
도 4 는 도 1 에 따른 에어 스크레퍼의 개략적인 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 분리기, 12 : 폭기조,
14 : 고액 분리기, 16 : 웨지형 분리드럼,
18 : 에어 스크레퍼, 20 : 탱크,
22 : 메쉬망, 24 : 구동체,
26 : 부력체, 28, 34 : 임펠러,
30 : 격리판, 32, 36 : 그물망,
38 : 외기 유입관, 42 : 노즐부

Claims (5)

  1. 슬러리 폐수처리 시스템에 있어서,
    외부에서 유입되는 슬러리를 탱크내에서 폭기시키는 폭기조(aeration tank);
    상기 폭기조에 연결되어 상기 폭기조에서 유입되는 슬러리를 분리시키는 웨지형 분리 드럼; 및
    상기 웨지형 분리 드럼에 연결되어 상기 분리 드럼을 통과하여 유입되는 슬러리에서 수분을 제거하는 고액 분리기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리 폐수처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폭기조는,
    분뇨 등의 오수를 저장하는 탱크와, 상기 탱크에 저장된 상기 오수의 상면에 부력체에 의해 위치하는 구동체와, 상기 구동체에 인접하여 일단부가 위치하고 타단부는 상기 오수에 잠기는 외기 유입관과, 상기 유입관의 하단에 위치하는 격리판과, 상기 격리판의 하부에 위치하여 상기 구동체에 의해 작동하는 제 1 임펠러와, 상기 제 1 임펠러를 감싸서 상기 격리판의 하부에 장착되는 제 1 그물망을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리 폐수처리 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 임펠러의 하부에 위치하여 상기 구동체에 의해 작동하는 제 2 임펠러와, 상기 제 2 임펠러를 감싸서 상기 격리판의 하부에 장착되 는 제 2 그물망을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리 폐수처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 웨지형 분리 드럼은 외측으로 돌출한 웨지형 돌기가 상기 드럼의 표면에서 길이방향 등간격으로 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러리 폐수처리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고액분리기에 장착되는 에어 스크레퍼는, 상기 고액분리기의 메쉬망의 내측에 인접하여 상기 메쉬망의 폭을 따라 위치하는 노즐부와, 상기 노즐부에 공기를 유입시키는 하나 이상의 압축공기 유입로를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러리 폐수처리 시스템.
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