KR20100137182A

KR20100137182A - 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20100137182A
Application number: KR1020090055477A
Authority: KR
Inventors: 류성호; 명규남
Original assignee: 뉴엔텍(주)
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2010-12-30
Also published as: KR101036584B1

Abstract

본 발명은 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.

본 발명은 소화조에 유입되는 슬러지가 저장되는 있는 캐비테이션 저장조, 캐비테이션 저장조에 설치되어 슬러지의 순환통로를 제공하는 캐비테이션 순환관, 캐비테이션 순환관에 설치되어 슬러지를 순환시키는 순환펌프, 캐비테이션 순환관에 설치되어 슬러지에 수리동력학적 캐비테이션을 가하는 벤츄리관 및 벤츄리관의 압력을 측정하는 압력계를 포함하는 캐비테이션 발생기, 저장조의 유입 및 유출부에 설치되어 슬러지의 점도를 측정하는 점도계, 및 점도계에서 측정되는 슬러지의 점도에 따라 순환펌프의 출력을 제어하는 캐비테이션 제어부를 포함한다.

이와 같은 본 발명은 캐비테이션 순환펌프가 점도계에서 측정되는 점도에 따라 순환펌프의 출력이 제어됨으로써 소화조에서 슬러지의 소화가 효율적으로 이루어지고, 순환펌프의 수명이 연장되고, 과부하 및 오작동을 방지할 수 있고, 에너지의 사용이 효율적으로 이루어지는 효과를 얻을 수 있다.

슬러지, 초음파, 캐비테이션, 벤츄리관, 점도계

Description

유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치 및 그 방법{Waste Water Treatment Installation for Waste Water Containing Organic Sludge and Method thereof}

본 발명은 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수처리 중에 발생하는 슬러지(Sludge)에 캐비테이션 및 초음파를 제공하여 슬러지의 분해를 원활하게 하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치 및 그 방법에 관한 것이다.

현재 종래의 하수 및 슬러지 처리공정을 대체할 수 있는 새로운 하수처리 기술로서 하수 슬러지 가용화 및 감량화 기술이 활발히 개발되고 있는데, 오존, 과산화수소, 산/알카리 등을 하수처리과정에 주입하는 화학적인 방법, 기계적 충격 및 가열 등과 같은 물리적인 방법 등이 개발되고 있다.

그러나 화학적 방법은 비교적 간단하고 비용이 적게 드는 장점이 있으나, 슬러지와 약품이 잘 섞이지 않아 원활한 반응이 일어나지 않거나 새로운 제2차 화학공해물질을 생성하는 문제점이 있고, 물리적 방법은 제2차 공해의 문제는 없으나, 에너지 소모가 너무 큰 문제점이 있다. 이에 따라 최근 새로운 하수처리방법이 도입되고 있는데, 한국특허 출원번호 10-2002-0047747호, 10-2004-0072211호, 10- 2003-0088976호, 10-1998-0055680 등에서 하수 처리에 초음파를 이용하는 방법이 개시되어 있다.

그러나 이러한 초음파를 이용한 오, 폐수처리장치들은 종래의 물리, 화학적 처리방법과 병행하여 초음파를 이용하거나, 실험실 수준에서 초음파를 단독으로 이용하는 방법에 대하여 개시되어 있을 뿐 구체적인 폐수처리 장치를 제시하고 있지 못하고 있다. 그리고 통상적으로 초음파 발생장치는 에너지의 소모가 많고 시설유지비가 높으므로, 통상의 하수처리시설에 초음파를 이용하는 방법만 추가하는 것은 경제적 측면에서 바람직하지 않다.

그리고, 최근에 도입된 새로운 하수처리 방법으로, 한국특허 출원번호 10-2004-7007078호, 10-2000-0066965호, 10-2006-7003849호 등에서는 수리 동력학 적 방법으로 큰 덩어리의 슬러지를 파괴하여 분해가 잘 일어나도록 하는 하수처리 방법이 개시되어 있다.

이러한 수리 동역학적 방법을 시행하면, 오수 내부에 용해되어 있던 기체성분이 유리되어 케비테이션이 형성되었다가 파괴되는 과정에서 미생물이 파괴되며, 따라서 큰 덩어리의 슬러지가 파쇄되어 잘게 나누어지면 소화 미생물의 먹이(기질, Substrate)가 되는 파쇄된 슬러지의 비표면적(Specific Surface Area)이 증가하여 슬러지의 분해가 용이하게 된다.

그러나, 이러한 방법은 슬러지의 분해 정도가 획기적으로 증대하는 것을 기대하기는 어렵고, 처리수 중에 슬러지의 함량이 높고 그에 수반하여 처리수의 점도가 높을 경우 캐비테이션의 발생이 원활하지 못하여 슬러지 분해효과가 떨어진다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수리동력학적 캐비테이션 장치가 소화조에 유입되는 슬러지의 상태에 따라 효율적으로 운용되고, 오작동 및 과부하가 방지되며, 에너지를 절약할 수 있는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치의 구성은 소화조에 유입되는 슬러지가 저장되는 있는 캐비테이션 저장조; 상기 캐비테이션 저장조에 설치되어 슬러지의 순환통로를 제공하는 캐비테이션 순환관; 상기 캐비테이션 순환관에 설치되어 슬러지를 순환시키는 순환펌프; 상기 캐비테이션 순환관에 설치되어 슬러지에 수리동력학적 캐비테이션을 발생시키는 벤츄리관 및 상기 벤츄리관의 압력을 측정하는 압력계를 포함하는 캐비테이션 발생기; 상기 저장조의 유입 및 유출부에 설치되어 슬러지의 점도를 측정하는 점도계; 및 상기 점도계에서 측정되는 슬러지의 점도에 따라 상기 순환펌프의 출력을 제어하는 캐비테이션 제어부를 포함한다.

여기서, 상기 캐비테이션 저장조에 연결되어 상기 캐비테이션 저장조에 슬러지를 공급하는 슬러지 저장조; 상기 슬러지 저장조의 수위를 측정하는 수위계; 상기 슬러지 저장조로부터 상기 캐비테이션 저장조로 슬러지를 이동시키는 이송펌프; 상기 슬러지 저장조와 상기 캐비테이션 저장조 사이에서 슬러지의 이송 유량을 측 정하는 유량계; 및 상기 수위계로부터 수집된 수위정보에 따라 상기 이송펌프를 제어하고, 상기 유량계로부터 수집된 유량정보에 의해 상기 순환펌프를 제어하는 유량 제어부를 더 포함한다.

그리고, 상기 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치를 이용한 폐수처리 방법은 상기 슬러지 저장조에 설치되는 상기 수위계에서 슬러지의 수위를 측정하는 단계; 상기 슬러지 수위계에서 측정되는 슬러지 수위에 따라 상기 슬러지 저장조에서 상기 캐비테이션 저장조로 슬러지를 이송하는 상기 이송펌프의 출력을 제어하는 단계; 상기 슬러지 저장조에서 상기 캐비테이션 저장조로 슬러지가 이송되는 이송관에 설치된 상기 유량계에 의해 슬러지의 이송유량을 측정하는 단계; 상기 유량계에 의해 측정된 이송유량에 의해 상기 캐비테이션 저장조에 설치된 상기 캐비테이션 발생기의 순환펌프에 대한 운전수량을 결정되는 단계를 포함한다.

이때, 상기 슬러지 저장조의 측정수위가 기 설정수위의 60% 이하이면 상기 슬러지 저장조와 상기 캐비테이션 저장조 사이에서 슬러지를 이송하는 이송펌프의 운전을 중지시킨다.

그리고, 상기 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치를 이용한 다른 처리방법은 상기 캐비테이션 저장조의 상기 캐비테이션 순환관에 설치된 상기 캐비테이션 발생기를 작동시키는 단계; 상기 캐비테이션 저장조 또는 상기 캐비테이션 순환관에 설치된 상기 점도계에 의해 슬러지의 점도를 측정하는 단계; 상기 점도계에서 측정되는 점도 값을 기 설정점도 값과 비교하여 상기 점도계에서 측정된 점도 값이 기 설정점도 값을 초과하면 상기 순환펌프의 출력을 높이고, 기 설정 점도 값에 미 달되면 상기 순환펌프의 출력을 낮추며, 기 설정점도 값의 범위 내에 있으면 순환펌프의 출력을 유지하는 단계; 및 상기 점도계에서 측정된 점도가 기 설정점도를 초과하고, 상기 순환펌프의 출력이 상기 순환펌프의 최대 출력 값보다 높으면 상기 순환펌프의 작동을 정지시키고 경보를 발생하며, 상기 순환펌프의 출력이 상기 순환펌프의 최대 출력 값보다 낮으면 상기 순환펌프의 출력을 높이는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 캐비테이션 발생기에 있는 벤츄리관의 압력을 측정하여 상기 벤츄리관의 압력이 기 설정압력 이상이면 상기 순환펌프의 작동을 중지시키고, 상기 벤츄리관의 압력이 기 설정압력 이하이면 상기 순환펌프의 현 운전 상태를 유지함이 바람직하다.

또한, 상기 순환펌프의 운전이 현 상태로 유지되는 경우, 상기 점도계의 점도 값을 기 설정점도와 다시 비교하여 상기 점도계의 점도가 기 설정된 점도를 초과하는 시간이 30분 이상이면 상기 순환펌프의 운전을 정지시키고, 30분 이하이면 운전을 계속할 수 있다.

이때, 상기 점도계의 점도가 기 설정점도 값에 미달되고, 상기 순환펌프의 출력이 최저출력 이상이면 상기 순환펌프의 출력을 낮추고, 최저출력보다 이하이면 상기 순환펌프의 출력을 멈추는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치 및 그 방법은 캐비테이션 순환펌프가 점도계에서 측정되는 점도에 따라 순환펌프의 출력 이 제어됨으로써 소화조에서 슬러지의 소화가 효율적으로 이루어지고, 순환펌프의 수명이 연장되고, 과부하 및 오작동을 방지할 수 있고, 에너지의 사용이 효율적으로 이루어지는 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법은 슬러지 저장조의 수위에 따라 순환펌프의 운전개수를 결정함으로써 캐비테이션 저장조에서 소화조로 적절한 슬러지가 공급되고, 슬러지의 분해가 원활히 일어나는 케비테이션이 제공될 수 있으며, 순환펌프의 불필요한 운전을 방지하여 효율적인 에너지 사용에 의해 슬러지를 처리할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

실시예

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치의 구성도이고, 도 2는 순환펌프의 작동시간과 슬러지 점도의 관계를 나타낸 그래프이고, 도 3은 장비가동시간과 슬러지의 점도의 관계를 나타낸 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법의 순서도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치는 슬러지 저장조(100), 수위계(105), 이송펌프(107), 유량 제어부(110), 캐비테이션 저장조(120), 캐비테이션 순환관(125), 순환펌프(126), 캐비테이션 발생기(130), 점도계(133), 그리고 캐비테이션 제어부(135)를 주요구성으로 포함한다.

슬러지 저장조(100)에는 농축된 슬러지가 저장된다. 그리고, 수위계(105)는 슬러지 저장조(100)에 투입되는 슬러지의 수위를 측정한다. 또한, 이송펌프(107)는 슬러지 저장조(100)와 캐비테이션 저장조(120)를 연결하는 이송관(108)에 설치되어 슬러지를 캐비테이션 저장조(120)로 이송시킨다. 또한, 유량계(109)는 이송관(108)에 설치되어 슬러지 저장조(100)에서 캐비테이션 저장조(120)로 이송되는 슬러지의 유량을 측정한다. 그리고, 유량 제어부(110)는 수위계(105)로부터 수집된 수위정보에 따라 이송펌프(107)를 제어하고, 유량계(109)로부터 수집된 유량정보에 의해 순환펌프(126)를 제어하는 기능을 수행한다.

유량 제어부(110)는 슬러지 저장조(100)의 수위가 일정수위 이상으로 증가하면, 이송펌프(107)의 출력을 증가시켜 캐비테이션 저장조(120)로 이송되는 슬러지의 유동량을 증가시키고, 슬러지 저장조(100)의 수위가 일정수위 이하를 유지하면 작동을 멈추어 캐비테이션 저장조(120)에 대한 슬러지의 공급을 중단시킨다.

슬러지 저장조(100)에 연결되어 있는 캐비테이션 저장조(120)는 캐비테이션 발생기(130)에 의해 점도가 낮아진 슬러지를 저장하며, 소화조(140)로 점도가 낮아진 슬러지를 공급하는 기능을 수행한다.

캐비테이션 저장조(120)에는 슬러지가 순환되는 캐비테이션 순환관(125) 및 점도를 측정하는 점도계(133)가 설치되어 있다. 이때, 점도계(133)는 캐비테이션 저장조(120)의 양측에 형성되는 슬러지의 유입구(121) 및 유출부(122)에 설치되어 캐비테이션 저장조(120)로 유입되고 유출되는 슬러지의 점도를 측정한다. 유입구(121) 및 유출구(122)의 점도계(133)에 의해 캐비테이션 저장조(120)로 유입된 후 유출되는 슬러지의 점도변화를 알 수 있다.

캐비테이션 순환관(125)에는 슬러지를 순환시키는 순환펌프(126)가 설치되어 있으며, 순환펌프(126)에 의해 가압된 슬러지가 통과하면서 케비테이션이 발생되는 캐비테이션 발생기(130)가 설치되어 있다. 캐비테이션 발생기(130)는 통과하는 유체의 압력을 낮추어 캐비테이션을 발생시키는 벤츄리관(131)을 포함하고 있으며, 벤츄리관(131)에는 통과하는 슬러지의 압력을 측정하는 압력계(132)가 설치되어 있다.

캐비테이션 제어부(135)는 점도계(133)에서 측정되는 슬러지의 점도에 따라 순환펌프(126)의 출력을 제어하는 기능을 수행한다. 즉, 캐비테이션 제어부(135)는 점도계(133)에서 측정되는 점도정보를 수집하여 소화조(140)에서 소화가 원활하게 이루어질 수 있는 기 설정점도와 비교하여 기 설정점도보다 측정된 점도가 높을 경우, 순환펌프(126)의 출력을 높여 벤츄리관(131)을 통과하는 슬러지의 유량을 증가시킴으로써 캐비테이션의 발생을 증가시킨다. 또한, 기 설정점도와 비교하여 기 설정점도보다 측정된 점도가 낮을 경우, 순환펌프(126)의 출력을 낮추거나 정지시켜 에너지를 절약하고 펌프의 수명을 연장시킨다.

도 2를 참조하면, 점도계(133)에서 측정된 점도 값이 캐비테이션 제어부(135)에 설정된 기 설정 점도 값보다 크게 되면, 슬러지의 점도가 높아 용존성 화학적 산소 요구량(SCOD)이 낮은 상태이므로, 순환펌프(126)의 출력을 높여 슬러지에 캐비테이션 발생을 촉진시키고, 그대로 용존성 화학적 산소 요구량을 점차 높여 미생물에 의한 생물학적 분해가 쉽게 일어날 수 있도록 한다. 예를 들어, 도 3을 참조하면 시간(t1)에서 점도가 500CP인 유기성 폐기물 슬러지는 순환펌프(126)의 작동시간이 시간(t2)로 되었을 때, 점도가 250CP로 낮아져서 소화가 쉬운 상태로 변화될 수 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수처리장치를 이용한 폐수 처리방법은 폐수 처리장치를 작동시키는 단계(S10), 슬러지 저장조(100)에 설치되는 수위계(105)에서 슬러지의 수위를 측정하는 단계(S11), 슬러지 수위계(105)에서 측정되는 슬러지 수위에 따라 슬러지 저장조(100)에서 캐비테이션 저장조(120)로 슬러지를 이송하는 이송펌프(107)의 출력을 제어하는 단계(S12); 슬러지 저장조(100)에서 캐비테이션 저장조(120)로 슬러지가 이송되는 이송관(108)에 설치된 유량계(109)에 의해 슬러지의 이송유량을 측정하는 단계(S13); 유량계(109)에 의해 측정된 이송유량에 의해 캐비테이션 저장조에 설치된 캐비테이션 발생기의 순환펌프(126)에 대한 운전수량을 결정되는 단계(20)를 포함한다.

슬러지 저장조(100)의 측정수위가 기 설정수위의 설정수위(예: 60%) 이하이면(21) 슬러지 저장조(100)와 캐비테이션 저장조(120) 사이에서 슬러지를 이송하는 이송펌프(107)의 운전을 중지시킨다(22).

순환펌프(126)와 연결된 벤츄리관(131)은 슬러지 저장조(100)의 수위를 측정한 후 슬러지 저장조(100)의 수위에 따라 운용 개수가 조절될 수 있다. 즉, 캐비테이션 저장조(120)에는 캐비테이션 순환관(125), 순환펌프(126), 및 벤츄리관(131)이 복수조로 설치될 수 있다.

예를 들면, 캐비테이션 저장조(120)에 4조의 캐비테이션 발생기(130)가 설치된 경우, 슬러지 저장조(100)의 수위가 설정된 수위의 60 ~ 80% 이면 설정된 수위보다 적으므로 하나의 순환펌프(126) 만을 가동시켜 하나의 벤츄리관(131)만을 가동하여 슬러지의 점도를 낮출 수 있다(S23). 또한, 슬러지 저장조(100)의 수위가 설정된 수위의 80 ~ 100%이면 적합수위에 근접하여 있으므로 3개의 벤츄리관(131)을 가동하여 슬러지의 점도를 더 빨리 낮추도록 처리량을 늘릴 수 있다(S24). 또한, 슬러지 저장조(100)의 수위가 설정된 수위의 100 ~ 120%이면 수위가 만수위가 되었으므로 4개에 해당하는 캐비테이션 발생기(130)를 가동하여, 슬러지의 처리량을 크게 증가시킬 수 있다. 이와 같이, 슬러지 저장조(100)의 수위에 따라 벤츄리관(131)의 운용개수를 조절할 수 있다.

그리고, 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치를 이용한 폐수 처리방법은 캐비테이션 순환관(125)에 설치된 캐비테이션 발생기(130)를 작동시키는 단계; 캐비테이션 저장조(120)에 설치된 점도계(133)에 의해 슬러지의 점도를 측정하는 단계(S27); 점도계(133)에서 측정되는 점도 값을 기 설정점도 값과 비교하여(S28) 점도계(133)에서 측정된 점도 값이 기 설정점도 값을 초과하면 순환펌프(126)의 출력을 높이고(S30), 기 설정 점도 값에 미달하면 순환펌프(126)의 출력을 낮추 며(S40), 기 설정점도 값의 범위 내에 있으면 순환펌프(126)의 출력을 유지하는(S50) 단계; 그리고 점도계(133)에서 측정된 점도가 기 설정점도를 초과하고 순환펌프(126)의 출력이 순환펌프(126)의 최대 출력 값보다 높으면 순환펌프(126)의 작동을 정지시키고 경보를 발생하며(S80), 순환펌프(126)의 출력이 순환펌프(126)의 최대 출력 값보다 작으면 순환펌프(126)의 출력을 높이는 단계(S60)를 포함한다.

캐비테이션 저장조(120)의 점도가 설정된 점도범위보다 높게 측정되면 슬러지의 용존성 화학적 산소요구량(SCOD; Soluble Chemical Oxygen Demand)이 낮다. 즉, 슬러지는 더 많은 캐비테이션을 발생시킬 것을 필요로 한다.

순환펌프(126)는 최대출력에 이른 상태로 가동될 수 있다. 그리고, 순환펌프(126)가 최대출력 이상으로 가동되면(S60) 순환펌프(126)에 대한 가동이 정지될 수 있으며(80), 순환펌프(126)가 최대출력 이하로 가동되면 순환펌프(126)의 출력을 증가시킴으로써 순환펌프(126)의 가동율을 높이고, 슬러지에 케비테이션의 발생을 늘일 수 있다.

캐비테이션 저장조(120)의 점도가 설정된 점도범위보다 낮게 측정되면 슬러지의 용존성 화학적 산소요구량이 증가되며, 슬러지가 분해되기 용이한 상태에 있음을 의미한다. 즉, 캐비테이션 저장조(120)의 점도에 따라 케비테이션을 일으키는 순환펌프(126)의 출력이 조절됨으로써 순환펌프(126)의 불필요한 에너지 낭비 및 과부하에 의한 고장을 방지할 수 있다.

캐비테이션 발생기(130)에 있는 벤츄리관(131)의 압력을 측정하여(S70) 벤츄 리관(131)의 압력이 기 설정압력 이상이면 순환펌프(126)의 작동을 중지시키고(S80), 벤츄리관(131)의 압력이 기 설정압력 이하이면 순환펌프(126)의 현 운전 상태를 유지한다(S71).

순환펌프(126)의 운전이 현 상태로 유지되는 경우(S71), 점도계(133)의 점도 값을 기 설정점도와 계속 비교하여(S100) 기 설정된 점도를 초과하는 시간이 30분 이상이면 순환펌프(126)의 운전을 정지시키고(S80), 30분 이하이면 운전을 계속한다.

벤츄리관(131)의 압력을 측정하여 벤츄리관(131)의 압력이 설정압력 이상으로 가동되고 있으면, 벤츄리관(131)은 비정상 상태이므로 순환펌프(126)는 정지되거나 하수 슬러지 처리시스템 전체가 멈추도록 되어야 한다. 그리고, 벤츄리관(131)의 현 가동압력이 설정된 압력보다 낮을 경우, 벤츄리관(131)은 정상적으로 작동되는 상태이므로, 캐비테이션 저장조(120)의 점도가 유지되는 시간에 따라 가동되거나 정지될 수 있다.

벤츄리관(131)의 운전이 현 상태로 유지되는 경우, 캐비테이션 저장조(120)의 점도를 기 설정점도와 비교하여 캐비테이션 저장조(120)의 점도가 기 설정된 점도를 초과하는 시간이 30분이상이면 캐비테이션 발생기(130)의 운전을 정지시키고, 30분이하이면 운전을 계속한다.

점도계(133)의 점도가 기 설정점도 값에 미달되고, 순환펌프(126)의 출력이 최저출력 이상이면 순환펌프(126)의 출력을 낮추고(S40), 최저출력보다 이하이면 순환펌프(126)의 출력을 멈추어(S130) 순환펌프(126)를 효율적으로 운용한다.

캐비테이션 저장조(120)의 점도가 기 설정범위보다 낮으면, 순환펌프(126)의 출력을 최저 출력과 비교하여(S110) 순환펌프(126)의 출력이 최저 출력이상이면 순환펌프(126)의 출력을 낮추고, 순환펌프(126)의 출력이 최저 출력이하이면 순환펌프(126)의 작동을 정지시킨다.

이와 같이, 점도계(133)가 캐비테이션 저장조(120)에 설치되고, 캐비테이션 저장조(120)에서 측정되는 캐비테이션 저장조(120)의 점도에 따라 캐비테이션 저장조(120)로 슬러지를 순환시키는 순환펌프(126)의 출력을 증감시키고, 순환펌프(126)의 출력상태에 따라 순환펌프(126)의 출력을 증감시키며, 벤츄리관(131)의 압력에 따라 순환펌프(126)의 운전을 결정함으로써 캐비테이션 저장조(120)에서 캐비테이션 저장조(120)로 적절한 슬러지가 순환되고, 슬러지의 분해가 원활히 일어나도록 캐비테이션을 발생시킬 수 있으며, 순환펌프(126)의 과부하를 방지하여 장치의 고장을 대비할 수 있고, 효율적인 에너지 사용에 의해 슬러지를 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치의 구성도이다.

도 2는 순환펌프의 작동시간과 슬러지 점도의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 3은 장비가동시간과 슬러지의 점도의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법의 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 슬러지 저장조 105: 수위계

107: 이송펌프 108: 이송관

109: 유량계 110: 유량 제어부

120: 캐비테이션 저장조 125: 캐비테이션 순환관

126: 순환펌프 130: 캐비테이션 발생기

131: 벤츄리관 132: 압력계

133: 점도계 135: 캐비테이션 제어부

140: 소화조

Claims

소화조에 유입되는 슬러지가 저장되는 있는 캐비테이션 저장조;

상기 캐비테이션 저장조에 설치되어 슬러지의 순환통로를 제공하는 캐비테이션 순환관;

상기 캐비테이션 순환관에 설치되어 슬러지를 순환시키는 순환펌프;

상기 캐비테이션 순환관에 설치되어 슬러지에 수리동력학적 캐비테이션을 발생시키는 벤츄리관 및 상기 벤츄리관의 압력을 측정하는 압력계를 포함하는 캐비테이션 발생기;

상기 저장조의 유입 및 유출부에 설치되어 슬러지의 점도를 측정하는 점도계;

그리고, 상기 점도계에서 측정되는 슬러지의 점도에 따라 상기 순환펌프의 출력을 제어하는 캐비테이션 제어부;

를 포함하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치.
제 1 항에 있어서,

상기 캐비테이션 저장조에 연결되어 상기 캐비테이션 저장조에 슬러지를 공급하는 슬러지 저장조;

상기 슬러지 저장조의 수위를 측정하는 수위계;

상기 슬러지 저장조로부터 상기 캐비테이션 저장조로 슬러지를 이동시키는 이송펌프;

상기 슬러지 저장조와 상기 캐비테이션 저장조 사이에서 슬러지의 이송 유량을 측정하는 유량계;

그리고, 상기 수위계로부터 수집된 수위정보에 따라 상기 이송펌프를 제어하고, 상기 유량계로부터 수집된 유량정보에 의해 상기 순환펌프를 제어하는 유량 제어부;

를 더 포함하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치.
제 2 항에 따른 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치를 이용한 폐수 처리방법에 있어서,

상기 슬러지 저장조에 설치되는 상기 수위계에서 슬러지의 수위를 측정하는 단계;

상기 슬러지 수위계에서 측정되는 슬러지 수위에 따라 상기 슬러지 저장조에서 상기 캐비테이션 저장조로 슬러지를 이송하는 상기 이송펌프의 출력을 제어하는 단계;

상기 슬러지 저장조에서 상기 캐비테이션 저장조로 슬러지가 이송되는 이송관에 설치된 상기 유량계에 의해 슬러지의 이송유량을 측정하는 단계;

그리고, 상기 유량계에 의해 측정된 이송유량에 의해 상기 캐비테이션 저장조에 설치된 상기 캐비테이션 발생기의 순환펌프에 대한 운전수량을 결정되는 단계;

를 포함하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법.
제 3 항에 있어서,

상기 슬러지 저장조의 측정수위가 기 설정수위의 60% 이하이면 상기 슬러지 저장조와 상기 캐비테이션 저장조 사이에서 슬러지를 이송하는 이송펌프의 운전을 중지시키는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법.
제 1 항의 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리장치를 이용한 폐수 처리방법에 있어서,

상기 캐비테이션 저장조의 상기 캐비테이션 순환관에 설치된 상기 캐비테이션 발생기를 작동시키는 단계;

상기 캐비테이션 저장조 또는 상기 캐비테이션 순환관에 설치된 상기 점도계에 의해 슬러지의 점도를 측정하는 단계;

상기 점도계에서 측정되는 점도 값을 기 설정점도 값과 비교하여 상기 점도계에서 측정된 점도 값이 기 설정점도 값을 초과하면 상기 순환펌프의 출력을 높이고, 기 설정 점도 값에 미달되면 상기 순환펌프의 출력을 낮추며, 기 설정점도 값의 범위 내에 있으면 순환펌프의 출력을 유지하는 단계;

그리고, 상기 점도계에서 측정된 점도가 기 설정점도를 초과하고, 상기 순환펌프의 출력이 상기 순환펌프의 최대 출력 값보다 높으면 상기 순환펌프의 작동을 정지시키고 경보를 발생하며, 상기 순환펌프의 출력이 상기 순환펌프의 최대 출력 값보다 낮으면 상기 순환펌프의 출력을 높이는 단계;

를 포함하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법.
제 5 항에 있어서,

상기 캐비테이션 발생기에 있는 벤츄리관의 압력을 측정하여 상기 벤츄리관의 압력이 기 설정압력 이상이면 상기 순환펌프의 작동을 중지시키고, 상기 벤츄리관의 압력이 기 설정압력 이하이면 상기 순환펌프의 현 운전 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법.
제 6 항에 있어서,

상기 순환펌프의 운전이 현 상태로 유지되는 경우, 상기 점도계의 점도 값을 기 설정점도와 다시 비교하여 상기 점도계의 점도가 기 설정된 점도를 초과하는 시간이 30분 이상이면 상기 순환펌프의 운전을 정지시키고, 30분 이하이면 운전을 계속하는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법.
제 6 항에 있어서,

상기 점도계의 점도가 기 설정점도 값에 미달되고, 상기 순환펌프의 출력이 최저출력 이상이면 상기 순환펌프의 출력을 낮추고, 최저출력보다 이하이면 상기 순환펌프의 출력을 멈추는 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지를 함유한 폐수 처리방법.