KR20100132623A - System and method for treatment waste water - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고농도 폐액 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 소화가스를 생산한 소화액을 처리액(배출용)과 농축액(재처리용)로 분리시킴으로써, 소화가스의 생산효율을 증대시킴과 동시에 처리액을 방류수 기준에 적합한 수질로 개선시켜 배출시킬 수 있는 고농도 폐액 처리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high concentration waste liquor treatment system and a method thereof, and more particularly, to increase the production efficiency of digestive gas by separating the digestion liquid that produced the digestion gas into a treatment liquid (for discharge) and a concentrated liquid (for reprocessing). The present invention relates to a high-density wastewater treatment system and method for improving and discharging the treatment liquid to the water quality suitable for the effluent standard.
일반적으로 음식물류 폐기물, 축산폐수와 같은 고농도 유기성 폐수를 처리하기 위해 여러 가지 방법이 시도되어 왔으며, 그 예로 혐기성 소화공정, 가압부상법, 원심탈수 후 장기폭기법 등이 있다. In general, various methods have been tried to treat high concentration organic wastewater, such as food waste, livestock wastewater, for example, anaerobic digestion process, pressurized flotation method, long-term aeration after centrifugal dehydration.
여기서, 상기 가압부상법은 고형물과 물을 분리하기 위해 공기를 용해시켜 폐수에 혼합시키면, 용해된 공기가 수면으로 부상되면서 고형물을 같이 부상시키는 원리이다.In this case, the pressure flotation method is a principle of dissolving air to separate solids and water and mixing the waste water with the dissolved air to float the solids together while rising to the surface.
그러나, 상기 가압부상법은 고형물 농도가 100,000ppm 인 경우에는 화공약품에 의한 응집이 어렵고 부상에 필요한 적절한 고형물 대비 필요 공기량을 맞추는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.However, the pressurized flotation method has a problem in that when the solid concentration is 100,000 ppm, it is difficult to coagulate by chemicals and to adjust the amount of air required compared to an appropriate solid required for injury.
또한, 원심분리 또는 스쿠루프레스를 이용한 고액분리도 시도되었으나, 폐수에 기름성분이 다량 함유되어 막힘 현상이 일어나기 때문에 탈수가 원활하게 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.In addition, the solid-liquid separation using centrifugation or squaru press was also attempted, but there was a problem in that dehydration was not performed smoothly because a large amount of oil was contained in the waste water, causing clogging.
한편, 상기 혐기성 소화공정은 혐기성 미생물이 유기물을 섭취하여 분해하고 무기화합물과 소화가스(바이오가스)를 방출하는 반응이며, 혐기성 소화공정은 예전부터 확립되어 온 전통적인 기술로서, 일명 "메탄발효"라고도 한다.On the other hand, the anaerobic digestion process is a reaction in which anaerobic microorganisms ingest and decompose organic matter and release inorganic compounds and digestive gas (biogas), and anaerobic digestion process is a traditional technique that has been established in the past, also known as "methane fermentation". do.
상기 혐기성 소화공정의 주된 목적은 유기성 폐기물처리와 동시에 메탄이라는 에너지를 회수하기 위하여 적용되며, 혐기성 소화 처리는 크게 전처리공정, 혐기성 소화공정, 가스포집 및 정제공정, 고형물 자원화공정으로 구분된다.The main purpose of the anaerobic digestion process is applied to recover the energy of methane at the same time as the organic waste treatment, anaerobic digestion process is largely divided into pretreatment process, anaerobic digestion process, gas collection and purification process, solid resource recycling process.
상기 혐기성 소화공정은 산성 발효기, 산성 감량기, 알칼리성 발효기의 3단계로 구성되나, 이러한 과정은 신선한 슬러지가 분해되는 경우이고, 실제로는 산성 감량기를 거치지 않고 급속 소화하여 분해시간을 단축하고 있다.The anaerobic digestion process is composed of three stages: an acid fermenter, an acid reducer, and an alkaline fermenter, but this process is a case where fresh sludge is decomposed, and in fact, the digestion time is shortened by rapid digestion without going through an acid reducer.
종래의 혐기성 소화공정은 활성슬러지법이 보급되면서 적극적으로 사용되지 않았지만, 최근 지구온난화 등 대기환경문제가 부각되면서 소화가스를 재생에너지로 이용하는 것이 가능한 혐기성 소화공정의 중요성이 대두되었다.Conventional anaerobic digestion process has not been actively used as the activated sludge method is spread, but the importance of anaerobic digestion process that can use the digestive gas as renewable energy has emerged recently as the atmospheric environment problems such as global warming.
또한, 혐기성 소화공정은 많은 양의 공기를 사용하여야 하는 활성슬러지법에 비해 소비전력이 적은 장점이 있어서, 축산폐수, 분뇨, 하수슬러지 및 음식물쓰레기 등의 고농도 유기성 폐기물의 처리에 적합하다.In addition, the anaerobic digestion process has the advantage of low power consumption compared to activated sludge method that requires the use of a large amount of air, it is suitable for the treatment of high concentration organic waste such as livestock wastewater, manure, sewage sludge and food waste.
또한, 혐기성 소화공정은 활성슬러지법에 비교하여 운전동력이 적다는 점, 장치가 간단하면서 슬러지 발생량이 적다는 점, 메탄가스의 재이용이 가능하다는 점 등에 장점이 있다.In addition, the anaerobic digestion process has advantages in that the operating power is less than that of the activated sludge method, the device is simple and the amount of sludge generated is small, and the reuse of methane gas is possible.
그러나, 종래의 혐기성 소화공정은 소화가스를 생산한 소화액이 1회 이용되고 배출됨에 따라 소화가스의 생산효율이 저하된다는 문제점이 있었다.However, the conventional anaerobic digestion process has a problem that the production efficiency of the digestion gas is lowered as the digestion liquid that produces the digestion gas is used and discharged once.
또한, 상기 배출되는 소화액에 질소성분이 다량으로 함유되어 방류수 기준에 적합한 수질기준을 만족시킬 수 없다는 문제점이 있었다. In addition, there is a problem in that the discharged digestion liquid contains a large amount of nitrogen components can not meet the water quality standards suitable for the discharged water standards.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 본 발명의 목적은, 분리설비부에서 분리된 농축액을 소화설비부로 재순환시킴으로써, 소화 공정에 소요되는 공정 시간(주기)를 감소시킴과 동시에 소화가스의 생산 효율을 증대시킬 수 있는 고농도 폐액 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.The present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention, by reducing the process time (cycle) required for the fire extinguishing process by recycling the concentrated liquid separated from the separation unit to the fire extinguishing unit The present invention provides a high concentration waste liquid treatment system and method for increasing the production efficiency of gas.
본 발명의 또 다른 목적은, 소화설비부에서 소화가스를 생산한 소화액을 농축액과 처리액으로 고액분리함으로써, 후단설비의 부하를 저감시킬 수 있는 고농도 폐액 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a high concentration waste liquid treatment system and method which can reduce the load of the rear end equipment by solid-liquid separation of the digestion liquid produced by the extinguishing gas from the extinguishing system into a concentrate and a treatment liquid.
본 발명의 또 다른 목적은, 고액분리된 처리액에 함유된 질소 및 유해 가스를 제거시킴으로써, 배출 처리되는 처리액의 수질 및 배출 가스의 성분을 안정적으로 유지시킬 수 있는 고농도 폐액 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to remove nitrogen and harmful gas contained in a solid-liquid separation treatment liquid, and a high concentration waste liquid treatment system and method capable of stably maintaining the water quality of the treatment liquid to be discharged and the components of the discharge gas. To provide.
본 발명의 또 다른 목적은, 컴팩트한 구성으로 마련되어 설치공간이 소형화되며, 유지관리가 용이한 고농도 폐액 처리 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a high concentration waste liquid treatment system and method, which are provided in a compact configuration and which have a small installation space and are easy to maintain.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 고농도 폐액을 저장 및 이송시키기 위한 저류설비부와; 상기 저류설비부에서 이송된 고농도 폐액을 소화시켜 소화가스를 생산하는 소화설비부와; 상기 소화설비부에서 배출되는 소화액을 농축액과 처리액으로 분리시키는 분리설비부;를 포함하며, 상기 분리설비부에서 분리된 농축액은 상기 소 화설비부로 재순환되는 고농도 폐액 처리 시스템에 의해 달성될 수 있다.The object is, according to the present invention, the storage device for storing and transporting the high concentration waste liquid; A fire extinguishing unit for extinguishing the high concentration waste liquid transferred from the storage unit to produce a digestive gas; And a separation unit for separating the digestion liquid discharged from the fire extinguishing unit into a concentrate and a treatment liquid. The concentrate separated from the separator may be achieved by a high concentration waste liquid treatment system recycled to the digestion unit.
여기서, 상기 분리설비부는 상기 소화설비부에서 이송된 소화액을 농축액과 처리액으로 분리시키기 위한 분리부재와, 상기 분리부재 내부의 소화액을 가압시키는 가압펌프를 포함할 수 있다.Here, the separation unit may include a separation member for separating the digestion liquid transferred from the fire extinguishing unit into a concentrate and a treatment liquid, and a pressure pump for pressurizing the extinguishing liquid inside the separation member.
또한, 상기 분리부재는 관형(Tubular)의 울트라필터(UF) 또는 마이크로필터(MF)로 마련될 수 있다.In addition, the separating member may be provided as a tubular ultra filter (UF) or micro filter (MF).
여기서, 상기 분리설비부는 분리된 농축액을 상기 소화설비부로 반송시키는 농충액반송관과, 분리된 처리액을 상기 탈질설비부로 이송시키는 처리액이송관을 포함할 수 있다.Here, the separation facility portion may include a pesticide transport pipe for conveying the separated concentrated liquid to the fire extinguishing facility, and a treatment liquid transport pipe for transferring the separated treatment liquid to the denitrification facility.
한편, 상기 저류설비부는 폐액이 공급되는 폐액공급관과 공급된 폐액이 저장되는 저류조와 상기 저류조에 저장된 폐액을 상기 소화설비부로 이송시키는 폐액이송관을 포함할 수 있다.On the other hand, the storage unit may include a waste liquid supply pipe to which the waste liquid is supplied, a storage tank in which the supplied waste liquid is stored, and a waste liquid transfer tube for transferring the waste liquid stored in the storage tank to the extinguishing system unit.
여기서, 상기 저류조는 상기 저장된 폐액을 혼합시키기 위한 저류조교반기를 추가적으로 포함할 수 있다.Here, the storage tank may further include a storage tank stirrer for mixing the stored waste liquid.
또한, 상기 저류설비부와 소화설비부 사이에는 이송되는 폐액을 일정 온도로 유지시키기 위한 열교환기가 설치될 수 있다.In addition, a heat exchanger may be installed between the storage facility unit and the fire extinguishing unit to maintain the waste liquid being transferred at a predetermined temperature.
여기서, 상기 소화설비부는 공급된 폐액을 소화시키켜 소화가스를 생산하는 소화조와 상기 소화조에서 생성된 소화액을 상기 분리설비부로 이송시키는 소화액이송관을 포함할 수 있다.Here, the fire extinguishing unit may include a digestion tank for extinguishing the supplied waste liquid and producing a digestion gas, and a extinguishing liquid transport pipe for transferring the extinguishing liquid generated in the digestion tank to the separation unit.
또한, 상기 소화조는 상기 소화액을 혼합시키는 소화조교반기를 추가적으로 포함할 수 있다.In addition, the digester may further include a digester stirrer for mixing the digestion fluid.
여기서, 상기 소화설비부는 상기 소화가스의 생산에 필요치 않은 폐기물(슬러지)을 이송 및 소각시키기 위한 폐기물이송관 및 소각설비부를 추가적으로 포함할 수 있다.Here, the fire extinguishing facility may further include a waste transport pipe and an incineration facility for transferring and incineration waste (sludge) which is not necessary for the production of the extinguishing gas.
한편, 상기 고농도 폐액 처리 시스템은 상기 처리액에 함유된 질소를 제거시키는 탈질설비부를 추가적으로 포함할 수 있다.On the other hand, the high concentration waste liquid treatment system may further include a denitrification unit for removing nitrogen contained in the treatment liquid.
여기서, 상기 탈질설비부는 공급된 처리액에 함유된 질소를 제거하기 위한 탈질조와 상기 탈질조에서 질소가 제거된 처리액을 배출시키기 위한 처리액배출관과 상기 탈질조에서 생성된 유해 가스가 이송되는 가스이송관 및 가스이송팬을 포함할 수 있다.The denitrification unit may include a denitrification tank for removing nitrogen contained in the supplied treatment liquid, a treatment liquid discharge tube for discharging the treatment liquid from which the nitrogen has been removed from the denitrification tank, and a gas to which noxious gas generated in the denitrification tank is transferred. It may include a pipe and a gas transfer fan.
또한, 상기 고농도 폐액 처리 시스템은 상기 탈질설비부에서 발생되는 유해 가스를 세정시키는 세정설비부를 추가적으로 포함할 수 있다.In addition, the high concentration waste liquid treatment system may further include a cleaning equipment for cleaning the harmful gas generated in the denitrification equipment.
여기서, 상기 세정설비부는 공급된 유해 가스를 세정시키는 습식 세정조와 세정이 완료된 가스를 배출시키기 위한 가스배출관 및 가스배출팬을 포함할 수 있다.Here, the cleaning equipment unit may include a wet cleaning tank for cleaning the supplied noxious gas and a gas discharge pipe and a gas discharge fan for discharging the gas is completed cleaning.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 고농도 폐액을 저류조에 주입시키는 단계; 상기 저류조에 저장된 폐액을 균등한 혼합상태로 교반하는 단계; 상기 교반이 완료된 폐액을 소화조에 주입시키는 단계; 상기 소화조에 저장된 폐액을 소화시켜 소화가스를 생산하는 단계; 상기 소화가스를 생산하는 단계에서 배출된 소화액을 농축액과 처리액으로 분리시키는 단계; 상기 농축액을 상기 소화조로 반송시키고, 상기 처리액을 탈질조로 이송시켜 상기 처리액에 함유된 질소를 제거시키는 단계; 상기 질소 제거 단계에서 발생된 유해 가스를 세정시키는 단계; 상기 유해 가스가 세정된 세정 가스를 배출시키는 단계;로 이루어지는 고농도 폐액 처리 방법에 의해서도 달성될 수 있다.On the other hand, the object, according to the invention, the step of injecting a high concentration of waste liquid into the storage tank; Stirring the waste liquid stored in the storage tank in an equally mixed state; Injecting the agitated waste liquid into a digester; Digesting the waste liquid stored in the digester to produce digested gas; Separating the digestion liquid discharged from the step of producing the digestion gas into a concentrate and a treatment liquid; Returning the concentrate to the digester and transferring the treatment to a denitrification tank to remove nitrogen contained in the treatment; Cleaning the harmful gas generated in the nitrogen removal step; It may also be achieved by a high concentration of waste liquid treatment method comprising the step of discharging the cleaning gas, the harmful gas is cleaned.
여기서, 상기 소화액을 농충액과 처리액으로 분리시키는 단계는, 다공성 분리부재의 내부에 소화액을 가압시켜 상기 분리부재를 통과하지 못한 농축액과 분리부재를 통과한 처리액으로 분리시키는 단계일 수 있다.Here, the step of separating the digestion liquid into the pesticide solution and the treatment liquid may be a step of separating the digestion liquid into a concentrated solution that did not pass through the separation member and the processing liquid passed through the separation member by pressing the digestion liquid into the porous separation member.
또한, 상기 처리액에 함유된 질소를 제거시키는 단계는, 상기 처리액에 수산화나트륨(NaOH)을 첨가시켜 질소를 제거하는 단계일 수 있다.In addition, the step of removing nitrogen contained in the treatment liquid may be a step of removing nitrogen by adding sodium hydroxide (NaOH) to the treatment liquid.
또한, 상기 유해 가스를 세정시키는 단계는 상기 유해 가스를 인산(H3PO4)이 투입된 습식 세정조로 세정하여 상기 유해 가스에 포함된 암모니아 가스를 제거하는 단계일 수 있다.In addition, the cleaning of the noxious gas may be a step of removing the ammonia gas contained in the noxious gas by cleaning the noxious gas with a wet cleaning tank to which phosphoric acid (H3PO4) is added.
본 발명에 의해, 분리설비부에서 분리된 농축액을 소화설비부로 재순환시킴으로써, 소화 공정에 소요되는 공정 시간(주기)를 감소시킴과 동시에 소화가스의 생산 효율을 증대시킬 수 있다.According to the present invention, by recycling the concentrated liquid separated from the separation unit to the fire extinguishing unit, it is possible to reduce the process time (cycle) required for the extinguishing process and increase the production efficiency of the extinguishing gas.
또한, 소화설비부에서 소화가스를 생산한 소화액을 농축액과 처리액으로 고액분리함으로써, 후단설비의 부하를 저감시킬 수 있다.Further, by solid-liquid separation of the digestion liquid produced by the digestion gas from the extinguishing system into a concentrate and a treatment liquid, the load of the rear end equipment can be reduced.
또한, 고액분리된 처리액에 함유된 질소 및 유해 가스를 제거시킴으로써, 배출 처리되는 처리액의 수질 및 배출 가스의 성분을 안정적으로 유지시킬 수 있다.In addition, by removing nitrogen and harmful gas contained in the solid-liquid separated treatment liquid, it is possible to stably maintain the water quality of the treatment liquid to be discharged and the components of the exhaust gas.
또한, 컴팩트한 구성으로 마련되어 설치공간이 소형화되며, 유지관리가 용이하다.In addition, the compact configuration provides a compact installation space and easy maintenance.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Prior to this, terms used in the present specification and claims should not be construed in a dictionary meaning, and the inventors may properly define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments shown in the present specification and the drawings are only exemplary embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are presented. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may exist.
도 1 은 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a high concentration waste liquid treatment system according to the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 시스템은, 고농도 폐액을 저장 및 이송시키기 위한 저류설비부(10)와; 상기 저류설비부(10)에서 이송된 고농도 폐액을 소화시켜 소화가스를 생산하는 소화설비부(20)와; 상기 소화설비부(20)에서 배출되는 소화액을 농축액과 처리액으로 분리시키는 분리설비부(30);를 포함하며, 상기 분리설비부(30)에서 분리된 농축액은 상기 소화설비부(20)로 재순환되도록 마련될 수 있다.Referring to Figure 1, the high concentration waste liquid treatment system according to the present invention, the
여기서, 상기 저류설비부(10)는 고농도 폐액(이하 '폐액'이라고 함)을 저장 및 이송시키기 위한 구성요소이다. Here, the
상기 저류설비부(10)는 폐액이 공급되는 폐액공급관(11)과 공급된 폐액이 저장되는 저류조(13)와 상기 저류조(13)에 저장된 폐액을 상기 소화설비부(20)로 이송시키는 폐액이송관(15)을 포함할 수 있다.The
여기서, 상기 저류조(13)는 상기 저장된 폐액을 균등한 상태로 혼합시키기 위한 저류조교반기(14)를 포함하며, 상기 폐액이송관(15)에는 폐액을 가압시키는 폐액펌프(16) 및 폐액의 이송을 제어하는 폐액밸브(17)가 설치될 수 있다.Here, the
즉, 상기 폐액은 상기 저류조(13)에서 저류조교반기(14)에 의해 혼합되며, 혼합된 폐액은 상기 폐액펌프(16) 및 폐액밸브(17)의 제어에 따라 상기 폐액이송관(15)을 통해 상기 소화설비부(20)로 이송될 수 있다.That is, the waste liquid is mixed by the
여기서, 상기 저류설비부(10)와 소화설비부(20) 사이에는 상기 저류조교반기(14)에 의해 혼합된 폐액이 이송될 경우, 이 폐액을 일정 온도로 유지시키기 위한 열교환기(19)가 설치될 수 있다.Here, when the waste liquid mixed by the
즉, 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 시스템에서, 상기 혼합된 폐액은 상기 열교환기(19)를 통해 일정 온도 이상으로 가열되어 상기 소화설비부(20)에 전달되도록 마련될 수 있다.That is, in the high concentration waste liquid treatment system according to the present invention, the mixed waste liquid may be provided to be heated to a predetermined temperature or more through the
여기서, 상기 소화설비부(20)는 공급된 폐액을 혐기성 상태에서 소화 미생물을 이용하여 폐액을 분해하고, 이 분해과정에서 생산되는 소화가스(메탄가스, 수소가스)를 회수하기 위한 구성요소이다.Here, the
상기 소화설비부(20)는 공급된 폐액을 소화시키켜 소화가스를 생산하는 소화조(23)와 상기 소화조(23)에서 생성된 소화액(폐액과 미생물의 혼합액으로 어느 정도 소화가 이루어진 것)을 상기 분리설비부(30)로 이송시키는 소화액이송관(25)을 포함할 수 있다.The
여기서, 상기 소화조(23)는 이송된 폐액을 균등한 상태로 혼합시키기 위한 소화조교반기(24)를 포함하며, 소화공정에 투입되는 미생물 또는 화학약품의 저장공간을 포함할 수 있다.Here, the
또한, 상기 소화액이송관(25)에는 소화공정 후에 배출되는 소화액을 가압시키는 소화액펌프(28) 및 소화액의 이송을 제어하는 소화액밸브(29)가 설치될 수 있다.In addition, the digestive
즉, 상기 소화액은 상기 소화조(23)에서 소화조교반기(24)에 의해 혼합되어 소화공정이 진행되며, 소화공정이 완료된 후 생성된 소화액은 상기 소화액펌프(28) 및 소화액밸브(29)의 제어에 따라 상기 소화액이송관(25)을 통해 상기 분리설비부(30)로 이송될 수 있다.That is, the extinguishing liquid is mixed by the
또한, 상기 소화설비부(30)는 상기 소화가스의 생산에 필요치 않은 폐기물(슬러지)을 이송 및 소각시키기 위한 폐기물이송관(26) 및 소각설비부(27)를 추가적으로 포함할 수 있다.In addition, the
여기서, 상기 폐기물이송관(26) 및 소각설비부(27)는 후술하여 설명할 분리설비부(30)에서 분리된 농축액이 수차례 순환되어 더 이상 소화가스 생산에 필요치 않을 경우, 이를 폐기시키기 위한 구성요소이다.Here, the
한편, 상기 분리설비부(30)는 상기 소화설비부(20)에서 이송된 소화액을 농축액과 처리액으로 분리시키며, 상기 농축액은 상기 소화설비부(20)로 반송시키고, 처리액은 후술하여 설명할 탈질설비부(40)로 이송시키기 위한 구성요소이다. On the other hand, the
상기 분리설비부(30)는 상기 소화액을 농축액과 처리액으로 분리시키기 위한 분리부재(32)와, 상기 분리부재(32) 내부의 소화액을 가압시키는 가압펌프(34)를 포함할 수 있다.The
여기서, 상기 분리부재(32)는 다공성 수지 또는 다공성 합성수지 발포체로 마련되는 여과막의 일종으로써, 분리관(미도시) 내부에 설치되는 관형(Tubular)의 울트라필터(UF) 또는 마이크로필터(MF)로 마련될 수 있다.Here, the separating
상기 울트라필터 및 마이크로필터는 기공의 크기가 0.5㎛ 이하로 마련되어 소화액에 포함된 슬러지 또는 미생물이 통과하지 못하며, 소화액에 포함된 수분만을 통과시킴으로써, 상기 소화액을 농축액(순환용)과 처리액(배출용)으로 고액분리 시킬 수 있다.The ultrafilters and microfilters have a pore size of 0.5 μm or less, so that sludge or microorganisms contained in the digestive fluid do not pass through, and only the moisture contained in the digestive fluid passes, thereby concentrating the digestive fluid (for circulation) and the treating solution (discharged). Solid) can be separated.
즉, 상기 분리관 내부에 설치된 관형의 분리부재(32)에 소화액이 주입되고, 상기 가압펌프(34)를 이용하여 상기 소화액이 가압됨으로써, 소화액이 상기 농축액과 처리액으로 분리될 수 있다.That is, the extinguishing liquid is injected into the
따라서, 상기 분리설비부(30)는 분리된 농축액을 상기 소화설비부(20)로 반송시키는 농충액반송관(31)과, 분리된 처리액을 상기 탈질설비부(40)로 이송시키는 처리액이송관(33)을 포함하며, 상기 분리부재(32)에 의해 고액분리된 농축액과 처리액을 각각 이송시킬 수 있도록 마련될 수 있다.Therefore, the
또한, 상기 분리설비부(30)는 상기 분리된 처리액을 일시적으로 저장하기 위한 처리액저장조(미도시)를 포함할 수도 있다.In addition, the
한편, 상기 탈질설비부(40)는 상기 분리설비부(30)에서 이송된 처리액에 함유된 다량의 질소를 제거하여 상기 처리액을 배출수 수질기준으로 만족시키기 위한 구성요소이다.On the other hand, the
상기 탈질설비부(40)는 공급된 처리액에 저장되는 탈질조(43)와 상기 탈질조(43)에서 질소가 제거된 처리액을 배출시키기 위한 처리액배출관(45)과 상기 탈질조(43)에서 생성된 유해 가스가 이송되는 가스이송관(41) 및 가스이송팬(42)을 포함할 수 있다.The
또한, 상기 탈질설비부(40)는 상기 탈질조(43)에 저장된 처리액에 화학약품을 첨가함으로써, 상기 처리액에 함유된 질소를 제거하도록 마련될 수 있으며, 상기 화학약품을 저장하는 저장부(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, the
여기서, 상기 화학약품은 수산화나트륨(NaOH)로 마련될 수 있으며, 상기 처리액에 함유된 질소를 제거하기 위한 다양한 약품으로 마련될 수도 있다.Here, the chemical may be provided with sodium hydroxide (NaOH), it may be provided with a variety of chemicals for removing nitrogen contained in the treatment liquid.
즉, 상기 탈질조(43)에 저장된 처리액에 화학약품이 첨가되어 처리액에 함유된 질소가 제거될 수 있으며, 질소가 제거된 처리액은 상기 처리액배출관(45)을 통하여 외부로 배출되도록 마련될 수 있다.That is, chemicals may be added to the treatment liquid stored in the
또한, 상기 처리액배출관(45)에는 상기 질소가 제거된 처리액을 배출시키기 위한 탈질펌프(46) 및 처리액의 배출을 제어하는 탈질밸브(47)가 설치될 수 있다.In addition, the treatment
즉, 상기 처리액은 상기 탈질펌프(46) 및 탈질밸브(47)의 제어에 따라 상기 처리액배출관(45)을 통해 외부로 배출될 수 있다.That is, the treatment liquid may be discharged to the outside through the treatment
아울러, 상기 탈질조(43)에서는 처리액에 함유된 질소가 제거되는 과정에서 유해 가스(대표적으로 암모니아 가스)가 생성된다.In addition, the
이러한 유해 가스는 상기 탈질조(43)에 연결된 가스이송관(41) 및 가스이송팬(42)을 통해 후술하여 설명할 세정설비부(50)로 이송된다.The harmful gas is transferred to the
한편, 상기 세정설비부(50)는 상기 탈질설비부(40)에서 공급된 암모니아 가스를 세정시켜 국내 환경 배출 기준에 만족시킨 후 이를 배출시키는 구성요소이다.On the other hand, the
상기 세정설비부(50)는 상기 암모니아 가스를 세정시키기 위한 습식 세정조(53)와 세정이 완료된 가스를 배출시키기 위한 가스배출관(51) 및 가스배출팬(52)을 포함할 수 있다.The
또한, 상기 세정설비부(50)는 상기 습식 세정조(53)에 화학약품을 첨가함으로써, 상기 유해 가스에 함유된 암모니아 가스를 제거하도록 마련될 수 있으며, 상기 화학약품을 저장하는 저장부(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, the
여기서, 상기 화학약품은 인산(H3PO4)으로 마련될 수 있으며, 상기 암모니아 가스를 세정시키기 위한 다양한 약품으로 마련될 수도 있다.Here, the chemical may be provided with phosphoric acid (H 3 PO 4), it may be provided with various chemicals for cleaning the ammonia gas.
즉, 상기 인산이 투입된 습식 세정조(53)에 상기 유해 가스를 통과시킴으로써, 상기 유해 가스에 함유된 암모니아 가스가 제거될 수 있으며, 암모니아 가스가 제거된 세정 가스는 상기 가스배출관(51)을 통하여 외부로 배출되도록 마련될 수 있다.That is, by passing the harmful gas through the
또한, 상기 가스배출관(51)에는 상기 세정 가스의 배출을 제어하는 세정가스 밸브(57)가 설치될 수 있다.In addition, the
즉, 상기 세정 가스는 상기 가스배출팬(52)의 구동 및 세정가스밸브(57)의 제어에 따라 상기 가스배출관(51)을 통해 외부로 배출될 수 있다.That is, the cleaning gas may be discharged to the outside through the
이하, 도 2 를 참조하여 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a high concentration waste liquid treatment method according to the present invention with reference to Figure 2 will be described in detail.
도 2 는 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 방법에 대한 순서도이다.Figure 2 is a flow chart for a high concentration waste liquid treatment method according to the present invention.
도 2 를 참조하면, 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 방법은, 고농도 폐액을 저류조에 주입시키는 단계(S10); 상기 저류조에 저장된 폐액을 균등한 혼합상태로 교반하는 단계(S20); 상기 교반이 완료된 폐액을 소화조에 주입시키는 단계(S30); 상기 소화조에 저장된 폐액을 소화시켜 소화가스를 생산하는 단계(S40); 상기 소화가스를 생산하는 단계(S40)에서 배출된 소화액을 농축액과 처리액으로 분리시키는 단계(S50); 상기 농축액을 상기 소화조로 반송시키고, 상기 처리액을 탈질조로 이송시켜 상기 처리액에 함유된 질소를 제거시키는 단계(S60); 상기 질소 제거 단계(S60)에서 발생된 유해 가스를 세정시키는 단계(S70); 상기 유해 가스가 세정된 세정 가스를 배출시키는 단계(S80);로 이루어진다.2, the high concentration waste liquid treatment method according to the invention, the step of injecting the high concentration waste liquid into the storage tank (S10); Stirring the waste liquid stored in the storage tank in an equally mixed state (S20); Injecting the agitation waste liquid into the digester (S30); Digesting the waste liquid stored in the digester to produce digested gas (S40); Separating the extinguishing liquid discharged from the producing gas (S40) into a concentrate and a treatment liquid (S50); Returning the concentrate to the digester and transferring the treatment to a denitrification tank to remove nitrogen contained in the treatment (S60); Washing the harmful gas generated in the nitrogen removing step S60 (S70); And discharging the cleaning gas from which the noxious gas has been cleaned (S80).
먼저, 폐액을 저류조에 주입시킨다.(S10)First, the waste liquid is injected into the storage tank. (S10)
여기서, 상기 폐액은 폐액공급관을 통해 상기 저류조에 공급된다.Here, the waste liquid is supplied to the storage tank through the waste liquid supply pipe.
다음, 상기 저류조에 저장된 폐액을 교반시킨다.(S20)Next, the waste liquid stored in the storage tank is stirred. (S20)
여기서, 상기 폐액은 저류조교반기의 구동에 의해 균등한 상태로 혼합된다.Here, the waste liquid is mixed in an equal state by the operation of the storage agitator.
다음, 교반이 완료된 폐액을 소화조에 주입시킨다.(S30)Next, the agitation is complete waste liquid is injected into the digester. (S30)
여기서, 상기 교반이 완료된 폐액은 열교환기를 거쳐 일정 이상의 온도로 가열된 상태로 소화조에 주입되며, 상기 소화조에 주입된 폐액은 소화조교반기의 구동에 의해 추가적으로 혼합된다.Here, the waste liquid is agitated is injected into the digester while heated to a predetermined temperature or more through a heat exchanger, the waste liquid injected into the digester is additionally mixed by the operation of the digester stirrer.
다음, 상기 소화조에 저장된 폐액을 소화시켜 소화가스를 생산한다.(S40)Next, by extinguishing the waste liquid stored in the digester produces a digestive gas. (S40)
여기서, 상기 소화조에 저장된 폐액에 소화 미생물 및 화학약품을 첨가하여 폐액을 분해시켜 생산되는 소화가스(메탄가스, 수소가스)를 회수하며, 남겨진 소화액을 분리설비부로 이송시킨다.Here, the digested gas (methane gas, hydrogen gas) produced by decomposing the waste liquid by adding digestive microorganisms and chemicals to the waste liquid stored in the digester is recovered, and transfers the remaining digestion liquid to the separation facility.
다음, 상기 소화조에서 이송된 소화액을 고액 분리(S50)시키고, 분리된 농축액은 상기 소화조로 반송시키며, 처리액은 탈질조로 이송시켜 처리액에 함유된 질소를 제거(S60)시킨다.Next, the digested liquid transferred from the digester is separated into solid-liquid solution (S50), the separated concentrate is returned to the digester, and the treated solution is transferred to a denitrification tank to remove nitrogen contained in the treated solution (S60).
여기서, 상기 고액 분리 공정(S50)은 상기 소화액을 분리부재(필터)에 주입시킨 후, 이를 가압하는 것으로 이루어지며, 상기 분리부재를 통과한 처리액은 탈질설비부로, 분리부재를 통과하지 못한 농축액은 상기 소화조로 반송시켜 소화가스를 재생산한다.Here, the solid-liquid separation process (S50) consists of injecting the extinguishing liquid into the separation member (filter), and then pressurizing it, and the treatment liquid passing through the separation member is a denitrification unit, the concentrated liquid that did not pass through the separation member. Is returned to the digester to reproduce the digestion gas.
또한, 수차례 순환되어 더 이상 소화가스를 생산하지 못하는 농축액(폐기용)은 폐기물이송관을 통해 소각설비부로 이송되어 소각처리된다.In addition, the concentrated liquid (for waste), which is circulated several times and no longer produces digestive gas, is transferred to an incineration plant through a waste transport pipe and incinerated.
또한, 상기 처리액에 함유된 질소를 제거시키는 단계(S60)는, 상기 처리액에 수산화나트륨(NaOH)을 첨가시켜 질소를 제거하도록 마련될 수 있으며, 질소를 제거시키는 기타 화학약품의 첨가도 가능하다.In addition, the step (S60) of removing the nitrogen contained in the treatment liquid may be prepared to remove nitrogen by adding sodium hydroxide (NaOH) to the treatment liquid, it is also possible to add other chemicals to remove the nitrogen Do.
여기서, 상기 질소가 제거된 처리액은 처리액배출관을 통하여 외부로 배출된다.Here, the treatment liquid from which the nitrogen is removed is discharged to the outside through the treatment liquid discharge pipe.
다음, 상기 질소 제거 단계(S60)에서 발생된 유해 가스를 세정시킨다.(S70)Next, the harmful gas generated in the nitrogen removal step (S60) is washed. (S70)
여기서, 상기 유해 가스는 상기 탈질조의 가스이송관을 통하여 습식 세정조로 이송된다.Here, the harmful gas is transferred to the wet cleaning tank through the gas transfer pipe of the denitrification tank.
또한, 상기 유해 가스를 세정시키는 단계(S70)는 상기 유해 가스를 인산(H3PO4)이 투입된 습식 세정조로 세정하여 상기 유해 가스에 포함된 암모니아 가스를 제거하는 단계이다.In addition, the step of cleaning the noxious gas (S70) is a step of removing the ammonia gas contained in the noxious gas by cleaning the noxious gas with a wet cleaning tank in which phosphoric acid (H3PO4) is added.
다음, 암모니아 가스가 제거된 세정 가스를 습식 세정조에 설치된 가스배출관을 통해 외부로 배기시킨다.(S80)Next, the cleaning gas from which the ammonia gas has been removed is exhausted to the outside through the gas discharge pipe installed in the wet cleaning tank.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 시스템 및 그 방법은, 분리설비부에서 분리된 농축액을 소화설비부로 재순환시킴으로써, 소화 공정에 소요되는 공정 시간(주기)를 감소시킴과 동시에 소화가스의 생산 효율을 증대시킬 수 있다.As described above, the high concentration waste liquid treatment system and the method according to the present invention, by recycling the concentrated liquid separated from the separation unit to the fire extinguishing unit, reducing the process time (cycle) required for the extinguishing process and at the same time produce the digested gas The efficiency can be increased.
또한, 소화설비부에서 소화가스를 생산한 소화액을 농축액과 처리액으로 고액분리함으로써, 후단설비의 부하를 저감시킬 수 있으며, 고액분리된 처리액에 함유된 질소 및 유해 가스를 제거시킴으로써, 배출 처리되는 처리액의 수질 및 배출 가스의 성분을 안정적으로 유지시킬 수 있다.In addition, by solid-liquid separation of the digestion liquid produced by the extinguishing gas in the digestion unit into a concentrated liquid and a treatment liquid, it is possible to reduce the load of the rear end equipment, by removing the nitrogen and harmful gas contained in the solid-liquid separated treatment liquid, discharged The water quality of the treatment liquid and the components of the exhaust gas can be kept stable.
또한, 컴팩트한 구성으로 마련되어 설치공간이 소형화되며, 유지관리가 용이 하다.In addition, the compact configuration provides a compact installation space and easy maintenance.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the technical idea of the present invention is not limited thereto, and a person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains, Various modifications and variations may be made without departing from the scope of the appended claims.
첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.Since the accompanying drawings are for understanding the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the above-described invention, the present invention should not be construed as limited to the matters shown in the following drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 시스템의 개략도이며,1 is a schematic diagram of a high concentration waste liquid treatment system according to the present invention,
도 2 는 본 발명에 따른 고농도 폐액 처리 방법에 대한 순서도이다.Figure 2 is a flow chart for a high concentration waste liquid treatment method according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 저류설비부 11 : 폐액공급관10: storage equipment part 11: waste liquid supply pipe
13 : 저류조 14 : 저류조교반기13
15 : 폐액이송관 19 : 열교환기15: waste liquid transfer pipe 19: heat exchanger
20 : 소화설비부 23 : 소화조20: fire extinguishing unit 23: digester
24 : 소화조교반기 25 : 소화액이송관24: digester agitator 25: digestive fluid transfer pipe
26 : 폐기물이송관 27 : 소각설비부26: waste transport pipe 27: incineration facilities
30 : 분리설비부 31 : 농축액반송관30: separation unit 31: concentrated liquid return pipe
32 : 분리부재 33 : 처리액이송관32: separating member 33: treatment liquid transfer pipe
34 : 가압펌프 40 : 탈질설비부34: pressurized pump 40: denitrification equipment
50 : 세정설비부 50: cleaning equipment
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