KR20160024993A

KR20160024993A - 배수 처리 설비

Info

Publication number: KR20160024993A
Application number: KR1020167002204A
Authority: KR
Inventors: 히로시 미즈타니; 마사토 오다; 도모노리 마츠다
Original assignee: 미츠비시 쥬코 칸쿄 카가쿠 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2014-02-06
Publication date: 2016-03-07
Also published as: CN105431384B; JP6330210B2; WO2015025533A1; KR101842807B1; CN105431384A; JP2015039671A

Abstract

본 발명의 배수 처리 설비(1)는 처리액(W)을 생물 처리하는 생물 처리 설비(4)와, 생물 처리 설비(4)의 상류 및 하류 중 적어도 한쪽에서 처리액(W)의 슬러지를 분리하는 슬러지 분리 설비(3, 5)와, 슬러지 분리 설비(3, 5)에서 분리되는 슬러지를 저류하는 슬러지 저류조(11)와, 슬러지 저류조(11)의 하류에 배치되어 슬러지를 감용 처리하는 슬러지 감용 설비(13)를 갖는 배수 처리 설비(1)에서 슬러지 분리 설비(3, 5)와 슬러지 저류조(11) 간, 슬러지 저류조(11)와 슬러지 감용 설비(13) 간에 적어도 한쪽에 모래 제거 장치(16)를 설치하고 있다.

Description

배수 처리 설비{WASTE WATER TREATMENT FACILITY}

본 발명은 하수도의 오수 등의 처리액으로부터 슬러지를 분리하는 슬러지 분리 설비를 구비하는 배수 처리 설비에 관한 것이다.

본 출원은 2013년 8월 22일에 출원된 일본특허출원 제2013-172338호에 대하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 이곳에 원용한다.

하수도의 오수를 정화하는 배수 처리 설비(하수 처리장)에서는 정화의 주요 프로세스인 생물 처리 전단에 설치된 최초 침전지 및 생물 처리의 후단에 설치된 최종 침전지에서 고액 분리에 의한 슬러지 분리 처리를 행하고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

침전지에서 분리된 슬러지는 고형물의 농도가 2%~5% 정도인데, 슬러지 탈수기에 의한 고형물 농도가 15%~30% 정도가 되도록 탈수되고, 또한 슬러지 건조기에 의해 고형물 농도가 60%~80% 정도가 되도록 감용화되는 것이 일반적이다. 고형물 농도가 높아진 건조 슬러지에 대해서는 계외(系外)반출 혹은 소각처리를 행한다.

특허문헌 1: 일본특허공개 제2002-361300호 공보

슬러지에 대하여 탈수, 건조에 의한 감용화를 행하는 슬러지 탈수기 및 슬러지 건조기에서는 슬러지에 포함되는 모래 등의 무기질에 의해 슬러지에 접촉하는 부위가 마모될 수 있다. 예를 들어, 슬러지 탈수기로서 원심분리기를 채용한 경우, 원심분리기를 구성하는 스크루나 볼 등의 슬러지에 접촉하는 부위가 마모한다. 또한 슬러지 건조기로서 패들식 건조기를 채용한 경우, 패들, 샤프트 등의 부위가 마모한다. 이것에 의해 안정 처리에 지장을 초래하거나 유지 비용이 상승할 가능성이 있다.

또한 이들 무기질을 제거하기 위해 배수 처리 설비에 도입되는 배수에 대하여 모래 제거 처리를 행하는 방법도 알려져 있으나, 하수 처리처럼 다량의 배수를 처리할 경우에는 처리가 따라가지 못하고 모래 제거가 불충분해지는 경우가 있다.

이 발명은 슬러지 감용 설비 기기의 마모를 억제함으로써, 안정 가동을 실현할 수 있는 배수 처리 설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면 배수 처리 설비는 처리액을 생물 처리하는 생물 처리 설비와, 상기 생물 처리 설비의 상류 및 하류 중 적어도 한쪽에서 처리액의 슬러지를 분리하는 슬러지 분리 설비와, 상기 슬러지 분리 설비에서 분리되는 슬러지를 저류하는 슬러지 저류조와, 슬러지 저류조의 하류에 배치되어 슬러지를 감용 처리하는 슬러지 감용 설비를 갖는 배수 처리 설비에서 상기 슬러지 분리 설비와 상기 슬러지 저류조 간, 상기 슬러지 저류조와 상기 슬러지 감용 설비 간에 적어도 한쪽에 모래 제거 장치를 설치하고 있다.

상기 구성에 의하면, 모래 제거 장치를 설치함으로써, 모래에 의해 발생하는 슬러지 감용 설비 기기의 마모를 억제 가능하다. 이것에 의해, 배수 처리 설비의 안정 가동이 가능하고, 유지 비용을 저감 가능하다.

또한 생물 처리 설비에 도입되는 처리액에 대하여, 모래를 제거하는 수단을 설치하는 구성과 비교하여, 대상이 되는 액체량을 저감 가능하다. 즉, 보다 효율적으로 처리액에 포함되는 모래를 제거 가능하다.

상기 배수 처리 설비에서 상기 모래 제거 장치는 상기 생물 처리 설비의 상류에 설치된 제1 슬러지 분리 설비에서 분리되는 제1 슬러지가 도입되는 제1 슬러지 라인 상에 설치되어 있는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 모래 제거 장치에 의한 모래 제거가 생물 처리 설비의 상류측에 위치하여 슬러지가 가장 많이 채취되는 제1 슬러지 분리 장치에서 분리되는 제1 슬러지에 대하여 실시되므로 효율 좋게 모래를 제거 가능하다.

상기 배수 처리 설비에서 상기 생물 처리 설비의 상류에 설치된 제1 슬러지 분리 설비에서 분리되는 슬러지가 도입되는 제1 슬러지 라인과, 상기 생물 처리 설비의 하류에 설치된 제2 슬러지 분리 설비에서 분리되는 슬러지가 도입되는 제2 슬러지 라인과, 상기 제1 슬러지 라인과 상기 제2 슬러지 라인이 합류하여 상기 슬러지 저류조에 접속되는 혼합 슬러지 라인을 갖고, 상기 모래 제거 장치는 상기 혼합 슬러지 라인 상에 설치되어 있는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 제1 슬러지 분리 설비보다도 하류측으로 흐른 모래를 제거 가능하다.

상기 배수 처리 설비에서 상기 슬러지 저류조는 상기 슬러지 저류조 내의 슬러지를 순환시키는 순환 라인을 갖고, 상기 모래 제거 장치는 상기 순환 라인 상에 설치되어 있는 구성으로 해도 된다.

상기 구성에 의하면, 슬러지 저류조에 저류된 슬러지에 대하여 모래의 제거를 행하므로, 슬러지 분리 설비에서 분리되는 슬러지의 양에 영향을 받지 않고 모래 제거를 행할 수 있다.

상기 배수 처리 설비에서 상기 모래 제거 장치는 액체 사이클론이어도 된다.

상기 구성에 의하면, 취급이 용이한 액체 사이클론을 사용하여 슬러지에 포함되는 모래를 안정적으로 분리 가능하다.

상기 액체 사이클론의 하부에 접속된 농축관을 갖고, 상기 농축관은 연직 방향과 동등한 직경으로 연재(extend)하는 원통형상을 이루는 구성이어도 된다.

상기 구성에 의하면, 액체 사이클론으로부터 배출된 농후 처리액이 일단 농축관에 축적되므로, 농후 처리액에 포함되는 고형물이 액체 사이클론의 동작에 영향을 주는 것을 방지 가능하다. 또한 농축관을 교환함으로써, 유지를 용이하게 행할 수 있고 스케일 성분에 의한 액체 사이클론 내의 폐쇄를 방지 가능하다.

상기 배수 처리 설비에서 상기 모래 제거 장치의 전단에 상기 모래 제거 장치에 도입되는 슬러지의 수소 이온 지수를 향상시키는 수소 이온 향상 장치를 설치해도 된다.

상기 구성에 의하면, 슬러지에 포함되는 중금속이나 스케일 성분을 석출시키고, 석출된 중금속이나 스케일 성분을 모래와 함께 제거 가능하다.

상기 배수 처리 설비에서 상기 모래 제거 장치의 전단에 상기 모래 제거 장치에 도입되는 슬러지에 이산화탄소를 주입하는 이산화탄소 공급 장치를 설치해도 된다.

상기 구성에 의하면, 배수중에 칼슘, 마그네슘 등의 경도 성분이 포함될 경우에도, 칼슘, 마그네슘의 탄산염을 만들어 석출시키고, 모래와 함께 제거 가능하다.

상기 구성에 의하면, 모래 제거 장치를 설치함으로써, 모래에 의한 슬러지 감용 설비 기기의 마모를 억제 가능하다. 이것에 의해, 배수 처리 설비의 안정 가동이 가능하고, 유지 비용을 저감 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 배수 처리 설비의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태의 배수 처리 설비의 모래 제거 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 형태의 배수 처리 설비의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시 형태의 배수 처리 설비의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시 형태의 배수 처리 설비의 개략 구성도이다.

이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 실시 형태의 배수 처리 설비(1)의 구성을 설명하는 개략 구성도이다. 본 실시 형태의 배수 처리 설비(1)는 하수 슬러지나 공장 배수 등의 질소, 인 혹은 유기성 물질을 포함한 유기성 배수(W)의 처리 설비이다.

우선 배수 처리 설비(1)의 물 처리 계통에 대하여 설명한다.

배수 처리 설비(1)의 물 처리 계통은 유기성 배수(W)가 도입되는 전 처리 설비(2)와, 전 처리 설비(2)에서 처리된 배수로부터 슬러지를 분리하는 최초 침전지(3)(제1 슬러지 분리 설비)와, 최초 침전지(3)에서 슬러지가 분리되는 배수에 대하여 생물 처리를 실시하는 생물 처리 설비(4)와, 생물 처리가 실시된 슬러지에서 재차 슬러지를 분리하는 최종 침전지(5)(제2 슬러지 분리 처리)와, 최종 침전지(5)에서 슬러지가 분리된 배수를 고도 처리하는 고도 처리 설비(6)를 갖는다.

즉, 물 처리 계통에서는 생물 처리 설비(4)의 전단의 최초 침전지(3) 및 생물 처리 설비(4)의 후단의 최종 침전지(5)에서의 고형 분리에 의해 슬러지가 발생한다. 유기성 배수(W)는 상기 각 설비를 거쳐 하천으로 방류된다.

전 처리 설비(2)는 도입되는 유기성 배수(W)에 포함되는 불순물의 제거 등을 하는 설비이다. 전 처리 설비(2)로서는 대경의 슬러지를 파쇄하는 파쇄 수단이나 불순물을 제거 가능한 스크루 등의 분리 수단을 들 수 있다.

최초 침전지(3)는 유기성 배수(W)에 포함되는 미세한 슬러지를 바닥에 침전시킴으로써 분리하는 슬러지 분리 설비이다. 최초 침전지(3)의 바닥부에는 제1 슬러지 라인(8)이 접속되어 있다. 즉, 최초 침전지(3)에서 분리된 슬러지(이하, 제1 슬러지(P1)이라고 함)는 제1 슬러지 라인(8)에 도입된다. 최초 침전지(3) 내에서는 유기성 배수(W)가 천천히 흐르고, 그 사이에 제1 슬러지(P1)는 최초 침전지(3)의 바닥부에 고이고, 제1 슬러지 라인(8)에 도입된다.

생물 처리 설비(4)는 메탄 발효처럼 혐기성 처리를 행하는 혐기조와, 통기를 행하는 호기조와, 침전조가 여러 개 조합된 구성을 갖고, 주로 질화균과 탈질균의 작용에 의해 액체 속의 BOD, 질소화합물 등을 분해, 제거하는 설비이다.

최종 침전지(5)에서는 생물 처리 설비(4)에서 처리에 사용된 생물도 포함한 슬러지가 바닥에 가라앉는다. 최종 침전지(5)의 바닥부에는 제2 슬러지 라인(9)이 접속되어 있다. 최종 침전지(5)에서 분리된 슬러지(이하, 제2 슬러지(P2)라고 함)는 제2 슬러지 라인(9)에 도입된다. 제1 슬러지(P1) 및 제2 슬러지(P2)의 고형물 농도는 2%~5%이다.

또한 최초 침전지(3) 및 최종 침전지(5)로 구성되는 슬러지 분리 설비는 중력 침전에 의해 슬러지를 분리하였으나 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 슬러지를 분리하는 수단으로서는 다이나믹 여과, 응집 분리, 막 분리, 모래 여과 등의 분리 수단이나, 벨트 프레스, 스크루 프레스 등의 탈수 기능을 갖는 것을 채용 가능하다.

고도 처리 설비(6)로서는 응집 분리 장치, 오존 산화 장치, 활성탄 흡착탑 등을 들 수 있다.

이어서 배수 처리 설비(1)의 슬러지 처리 계통에 대하여 설명한다.

슬러지 처리 계통은 최초 침전지(3)의 슬러지를 회수하는 제1 슬러지 라인(8)과, 최종 침전지(5)의 슬러지를 회수하는 제2 슬러지 라인(9)과, 제1 슬러지 라인(8)과 제2 슬러지 라인(9)이 합류하는 라인인 혼합 슬러지 라인(10)과, 혼합 슬러지 라인(10)의 하류측에 설치되어 있는 슬러지 저류조(11)와, 슬러지 저류조(11)로부터의 슬러지가 도입되는 농축 슬러지 라인(12)과, 슬러지 저류조(11)의 하류측에 설치되어 있는 슬러지 감용 설비(13)를 갖는다.

슬러지 감용 설비(13)는 슬러지를 감용 처리하는 설비이고, 슬러지 탈수기(14)와, 슬러지 탈수기(14)의 하류측에 설치되어 있는 슬러지 건조기(15)를 갖는다.

또한 제1 슬러지 라인(8) 상에는 제1 슬러지(P1)에 포함되는 모래를 제거하는 모래 제거 장치(16)가 설치되어 있다.

또한 제1 슬러지 라인(8) 상인 모래 제거 장치(16)의 상류측에는 모래 제거 장치(16)에 도입되는 제1 슬러지(P1)의 수소 이온 지수(pH)를 향상시키는 수소 이온 향상 장치(19)가 설치되어 있다. 수소 이온 향상 장치(19)는 제1 슬러지 라인(8) 내의 제1 슬러지(P1)에 수산화나트륨 등의 알칼리제를 주입하는 장치이다. 수산화나트륨의 대체로서 킬레이트제를 채용하는 것도 가능하다.

또한 수소 이온 향상 장치(19)의 하류측인 모래 제거 장치(16)의 상류측에는 모래 제거 장치(16)에 도입되는 제1 슬러지(P1)에 이산화탄소(CO_２)를 주입하는 이산화탄소 공급 장치(20)가 설치되어 있다.

슬러지 탈수기(14)는 슬러지 저류조(11)로부터 압송 펌프(17)에 의해 보내져 오는 슬러지를 탈수하는 장치이다. 슬러지 탈수기(14)로서는 원심 분리기나 스크루 프레스식의 슬러지 탈수기를 채용 가능하다. 또한 슬러지 탈수기(14)에서 분리된 분리액은 생물 처리 설비(4)에 보내져 생물 처리가 행해진다.

예를 들어, 원심 분리기는 고속 회전하는 스크루로 분리액과 슬러지를 분리하고, 또한 조금 회전이 느린 볼 간의 상대운동 차이에 의해 슬러지를 내보낸다. 또한 스크루 프레스식 슬러지 탈수기는 두 개의 스크루를 중첩하여 배치하고, 스크루 날개가 서로 맞물리는 구조로 함으로써 스크루에 전단(shear)력을 주면서 탈수한다.

슬러지 건조기(15)는 슬러지 탈수기(14)에서 탈수가 실시된 탈수 슬러지를 건조하는 장치이다. 슬러지 건조기(15)로서는 패들식 건조기를 채용 가능하다. 패들식 건조기는 패들 날개를 갖는 두 개의 샤프트를 중첩하여 배치하고, 패들 날개가 서로 맞물리는 구조로 함으로써 탈수 슬러지를 건조한다.

이어서 제1 슬러지 라인(8)에 설치되어 있는 모래 제거 장치(16)에 대하여 설명한다.

모래 제거 장치(16)는 액체 사이클론(22)의 기구를 채용한 분급 장치이며, 제1 슬러지 라인(8)을 개재하여 도입되는 제1 슬러지(P1)에 대하여 원심 분급을 행하여 제1 슬러지(P1)에 포함되는 모래를 제거하는 장치이다.

도 2에 나타낸 바와 같이 모래 제거 장치(16)는 액체 사이클론(22)과, 액체 사이클론(22)의 하부에 접속되어 있는 농축관(23)과, 농축관(23)의 하부에 접속되어 있는 로터리 밸브(24)와, 로터리 밸브(24)에서 배출되는 수분을 포함한 모래(S)를 받는 탈수 탱크(25)와, 탈수 탱크(25)의 하부에 침전한 모래(S)를 퍼올리는 파이프 컨베이어(26)를 갖는다.

액체 사이클론(22)은 하측을 향함에 따라 점차 축경하는 원통형상의 케이싱(27)과, 케이싱(27)의 상단 근방에 설치되고, 제1 슬러지(P1)를 케이싱(27)내에서 선회하듯이 도입하는 도입 덕트(28)와, 케이싱(27)의 상면에 상측을 향하여 돌출하도록 설치된 상부 출구(29)와, 케이싱(27)의 하단에 설치된 하부 출구(30)를 갖는다. 도입 덕트(28)는 제1 슬러지 라인(8)의 상류측에 접속되어 있고, 도입 덕트(28)와 제1 슬러지 라인(8)의 접속부에는 사이클론 본체 내부에서 고속의 선회류를 발생시키도록 하는 펌프(도시 없음)가 설치되어 있다.

모래 제거 장치(16)의 상부 출구(29)는 제1 슬러지 라인(8)의 하류 측에 접속되어 있다. 즉, 모래(S)가 제거된 제1 슬러지(P1)가 제1 슬러지 라인(8)을 개재하여 혼합 슬러지 라인(10)에 도입된다.

농축관(23)은 연직 방향과 동등한 직경으로 연재하는 원통형상을 이루고 있다. 구체적으로 농축관(23)의 직경은 45mm 이상 55mm 이하로 설정되어 있다.

로터리 밸브(24)는 사이클론 하부로부터 배출되는 수분을 포함한 모래(S)를 정량적으로 배출하는 기구이다. 로터리 밸브(24)는 하우징(31)과, 하우징(31) 안에서 도시하지 않은 구동원에 의하여 회전하는 로터(32)를 갖고 있다. 로터(32)는 케이싱(27) 안을 여러 개의 반송실(33)로 분할하고 있다. 본 실시 형태의 로터리 밸브(24)는 여섯 개의 반송실(33)을 구비하고 있다. 즉, 로터리 밸브(24)의 로터(32)에 여섯 개의 날개가 설치되고, 그 날개 간에 반송실(33)이 형성되어 있다.

탈수 탱크(25)는 로터리 밸브(24)로부터 보내져 오는 수분을 포함한 모래(S)를 축적하는 침전조이며, 침전 분급을 행하는 침전 분급 기구이다. 탈수 탱크(25)의 내부에는 오버플로 수액기(35)가 설치되어 있고, 탈수 탱크(25)의 하부에는 개구(36)가 설치되어 있다.

오버플로 수액기(35)의 배출부에는 오버플로 수액기(35) 안의 액체를 전 처리 설비(2)로 보내는 오버플로 라인(37)이 접속되어 있다.

파이프 컨베이어(26)는 탈수 탱크(25)의 개구(36)에 접속된 원통상의 파이프(38)와, 파이프(38) 안을 이동 가능한 여러 개의 블레이드(39)와, 파이프(38)에 형성된 배출구(40)를 갖고 있다.

파이프(38)는 고저의 차를 두고 배치되고, 배출구(40)는 적어도 탈수 탱크(25)의 액면(41)보다도 높은 위치에 배치되어 있다. 탈수 탱크(25)와 파이프 컨베이어(26)의 파이프(38)는 접속되어 있으므로, 액체의 액면(41)은 탈수 탱크의 내부에 존재함과 동시에 파이프 컨베이어(26)의 파이프(38)의 내부에도 존재하고 있다.

또한 파이프 컨베이어(26)는 여러 개의 블레이드(39)를 환상으로 연결하는 예인 케이블(42)과 예인 케이블(42)을 구동하는 구동 장치(43)를 갖는다. 예인 케이블(42)은 블레이드(39)가 파이프(38)의 내부에서 환상으로 이동하도록 구동된다. 구체적으로 예인 케이블(42)은 파이프(38) 중 상승 부분에서는 블레이드(39)가 상승해 가고, 하강 부분에서는 블레이드(39)가 하강해 가도록 구동된다.

이어서 본 실시 형태의 배수 처리 설비(1)의 작용에 대하여 설명한다.

우선 물 처리 계통에 따른 작용에 대하여 설명한다.

유기성 배수(W)는 전 처리 설비(2)에 도입되어 불순물의 제거 등이 행해진다. 이어서 유기성 배수(W)는 최초 침전지(3)에서 슬러지가 분리되어 생물 처리 설비(4)에 도입된다. 이어서 유기성 배수(W)에 대해서는, 생물 처리 설비(4)에서 생물 처리가 실시된 후 최종 침전지(5)에서 생물을 포함한 슬러지가 분리된다. 그리고 유기성 배수(W)는 고도 처리가 실시된 후 방류된다.

슬러지 처리 계통에서는 최초 침전지(3)에서 분리된 제1 슬러지(P1)에 대하여, 수소 이온 향상 장치(19)를 통해 수산화나트륨 등의 알칼리제가 주입된다.

이어서 제1 슬러지(P1)에 대하여 이산화탄소 공급 장치(20)를 통해 이산화탄소가 주입된다.

이어서 제1 슬러지(P1)는 모래 제거 장치(16)에 도입된다.

액체 사이클론(22)은 선회류에 의하여 제1 슬러지(P1)에 원심력을 작용시켜 제1 슬러지(P1)로부터 모래(S)를 분리한다. 모래(S)가 제거된 제1 슬러지(P1)는 액체 사이클론(22)의 상부 출구(29)로부터 오버플로하여 배출되고, 모래(S)를 포함한 농후 처리액은 선회하면서 액체 사이클론(22)의 케이싱(27)의 하방으로 이동하여 하부 출구(30)로 배출된다.

액체 사이클론(22)에서 분리된 모래(S)를 포함한 농후 처리액은 농축관(23)에 일단 축적된다. 농축관(23)은 농후 처리액에 포함되는 고체물이 액체 사이클론(22)의 동작에 영향을 주는 것을 방지하는 역할을 갖는다. 농축관(23)의 하부에서는 농후 처리액에 포함되는 고체액이 침전한다. 농축관(23)은 그 하부에 침전한 침전물이 액체 사이클론(22)의 내부에 발생하는 선회류에 말려들지 않을 정도의 길이를 갖는다.

로터리 밸브(24)는 농축관(23)에 축적된 농후 처리액을 순서대로 탈수 탱크(25)의 침전조로 송출한다. 구체적으로 농후 처리액은 로터리 밸브(24)의 상부 입구에서 반송실(33)에 충전된다. 로터리 밸브(24)의 로터(32)가 회전하여 농후 처리액이 충전된 반송실(33)이 하부의 출구 위치에 도달하면, 반송실(33)로부터 농후 처리액이 흘러나와 탈수 탱크(25)의 침전조로 보내진다. 이와 같은 동작에 의하면 농후 처리액이 간헐적으로 탈수 탱크(25)로 송출된다.

탈수 탱크(25)는 로터리 밸브(24)에 의해 송출되는 농후 처리액을 축적하고 침전 분급을 행한다. 침전 분급에 의하여 침전하는 모래(S)는 탈수 탱크(25)의 개구(36)에서 파이프 컨베이어(26)로 도입된다.

한편, 농후 처리액의 액면(41)이 오버플로 수액기(35)의 상단을 초월하면, 오버플로 수액기(35)에 액체 성분이 흘러들고, 오버플로 라인(37)을 개재하여 전 처리 설비(2)로 보내진다. 오버플로 수액기(35)에 흘러든 액체 성분에는 침전물인 모래(S)는 포함되지 않는다.

개구(36)를 개재하여 파이프 컨베이어(26)에 도입된 모래(S)는 블레이드(39)에 의하여 포착되고, 파이프(38)의 상승 부분을 상승해 간다. 모래(S)는 상승 부분을 끝까지 올라가면 배출구(40)로 도입되고 배출구(40)에서 배출된다. 모래(S)는 파이프 컨베이어(26)의 파이프(38)의 내부에 존재하는 액면(41)을 초월하여 반송되므로, 모래(S)에서 액체 성분은 제거된다.

모래 제거 장치(16)에서 모래(S)가 제거된 제1 슬러지(P1)는 슬러지 저류조(11)에 저류된 후 슬러지 탈수기(14)에서 탈수된다. 또한 슬러지 탈수기(14)에서 생성된 분리액은 생물 처리 설비(4)에 보내진다. 탈수된 탈수 슬러지는 슬러지 건조기(15)에 보내져 건조 슬러지가 된다.

상기 실시 형태에 의하면, 모래 제거 장치(16)를 설치함으로써, 모래(S)에 의해 발생하는 슬러지 탈수기(14), 슬러지 건조기(15) 등의 기기 마모를 억제 가능하다. 이것에 의해, 배수 처리 설비(1)의 안정 가동이 가능하고, 유지 비용을 저감 가능하다.

또한 생물 처리 설비(4)에 도입되는 처리액에 대하여, 모래(S)를 제거하는 수단을 설치하는 구성과 비교하여, 대상이 되는 액체량을 저감 가능하다. 즉, 보다 효율적으로 처리액에 포함되는 모래를 제거 가능하다.

또한 모래 제거 장치(16)에 의한 모래 제거가 생물 처리 설비(4)의 상류측에 위치하여 슬러지가 가장 많이 채취되는 최초 침전지(3)에서 분리되는 제1 슬러지(P1)에 대하여 실시되므로 효율 좋게 모래를 제거 가능하다.

또한 모래 제거 장치(16)로서 액체 사이클론(22)을 채용함으로써, 취급이 용이한 액체 사이클론(22)을 사용하여 슬러지에 포함되는 모래(S)를 안정적으로 분리 가능하다.

또한 액체 사이클론(22)의 하부에 농축관(23)을 설치함으로써, 액체 사이클론(22)으로부터 배출된 농후 처리액이 일단 농축관(23)에 축적되므로, 농후 처리액에 포함되는 고형물이 액체 사이클론(22)의 동작에 영향을 주는 것을 방지 가능하다. 또한 농축관(23)을 교환함으로써, 유지를 용이하게 행할 수 있고 스케일 성분에 의한 액체 사이클론(22) 내의 폐쇄를 방지 가능하다.

또한 액체 사이클론(22)에서 분리한 농후 처리액을 로터리 밸브(24)에서 정량 배출함으로써, 탈수 탱크(25)의 용량을 적게 할 수 있다.

또한 파이프 컨베이어(26)의 파이프(38) 내에 따른 모래(S)의 이송 시에, 모래(S)가 탈수 탱크(25)의 액면(41)으로부터 퍼올려갈 시에 모래(S)에 부수된 액체 성분이 분리된다. 이것에 의해 탈수 탱크(25)로부터 배출되는 모래(S)에 액체 성분이 남아 있는 경우에도 액체 성분을 제거 가능하다.

또한 모래 제거 장치(16)의 전단에서 제1 슬러지(P1)에 대하여 수산화나트륨이 주입되어 제1 슬러지(P1)의 pH가 향상함으로써, 제1 슬러지(P1)에 포함되는 납(Pb), 카드뮴(Cd) 등의 중금속이나 스케일 성분을 석출시키는 것이 가능하다. 그리고 석출된 중금속이나 스케일 성분을 모래(S)와 함께 제거 가능하다. 이것에 의해 탈수 또는 건조 후의 슬러지 매립이나 재이용 시의 안전성을 높일 수 있다.

또한 제1 슬러지(P1)에 대하여 이산화탄소를 주입함으로써, 유기성 배수(W) 중에 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 등의 경도 성분이 포함될 경우에도, 칼슘, 마그네슘의 탄산염을 만들어 석출시키고, 모래(S)와 함께 제거 가능하다. 이것에 의해 칼슘, 마그네슘 등의 스케일 성분 중 적어도 일부가 제거되므로, 슬러지 감용 설비(13) 주변의 스케일에 의한 트러블을 방지 가능하다.

(제2 실시 형태)

이하, 본 발명에 제2 실시 형태의 배수 처리 설비(1B)를 도면에 의거하여 설명한다. 또한 본 실시 형태에서는 상술한 제1 실시 형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 배수 처리 설비(1B)는 모래 제거 장치(16)를 혼합 슬러지 라인(10)에 설치한 것을 특징으로 한다. 즉, 모래 제거 장치(16)에는 제1 슬러지(P1) 및 제2 슬러지(P2)가 도입된다. 모래 제거 장치(16)는 제1 슬러지(P1) 및 제2 슬러지(P2)에 포함되는 모래를 제거한다.

상기 실시 형태에 의하면, 최초 침전지(3)보다도 하류측으로 흐른 모래를 제거 가능하다. 즉, 최초 침전지(3)에서 침전하지 않고 생물 처리 설비(4)에 흘러간 슬러지에 포함되는 모래를 제거 가능하다.

(제3 실시형태)

이하, 본 발명에 제3 실시 형태의 배수 처리 설비(1C)를 도면에 의거하여 설명한다. 또한 본 실시 형태에서는 상술한 제1 실시 형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 배수 처리 설비(1C)는 모래 제거 장치(16)를 농축 슬러지 라인(12)에 설치한 것을 특징으로 한다. 즉, 모래 제거 장치(16)에는 슬러지 저류조(11)로부터 배출되는 슬러지가 도입된다.

상기 실시 형태에 의하면 슬러지 저류조(11)에 따른 저류 시간 등을 조정함으로써, 모래 제거 장치(16)의 부하를 조정 가능하다.

(제4 실시 형태)

이하, 본 발명에 제4 실시 형태의 배수 처리 설비(1D)를 도면에 의거하여 설명한다. 또한 본 실시 형태에서는 상술한 제1 실시 형태와의 상이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태의 배수 처리 설비(1D)의 슬러지 저류조(11)는 슬러지 저류조(11) 안의 슬러지를 순환시키는 순환 라인(44)을 갖는다. 그리고 모래 제거 장치(16)는 순환 라인(44) 상에 설치되어 있다. 순환 라인(44)에는 슬러지를 순환시키기 위한 순환 펌프(45)가 설치되어 있다. 순환 펌프(45)의 용량은 순환 라인(44) 상에서 슬러지를 순환시키는데 충분한 용량으로 설정되어 있고, 예를 들어 농축 슬러지 라인(12) 상의 압송 펌프(17)보다도 소용량으로 설정 가능하다.

상기 실시 형태에 의하면, 슬러지 저류조(11)에 저류된 슬러지에 대하여 모래의 제거를 행하므로, 최초 침전지(3) 및 최종 침전지(5)에서 분리되는 슬러지의 양에 영향을 받지 않고 모래 제거를 행할 수 있다.

또한 본 발명의 기술 범위는 상기의 실시 형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 변경을 가하는 것이 가능하다. 또한 상기 여러 개의 실시 형태에서 설명한 특징을 임의로 조합한 구성이어도 된다.

예를 들어, 상기 각 실시 형태에서 물 처리 계통에 따른 슬러지는 최초 침전지(3) 및 최종 침전지(5)에서 분리하는 구성이지만, 생물 처리 설비(4)의 저부에 침전하는 슬러지를 분리하여 슬러지 처리 계통에 도입하는 구성이어도 된다.

산업상 이용가능성

상기 배수 처리 설비에 의하면, 모래 제거 장치를 설치함으로써, 모래에 의해 발생하는 슬러지 감용 설비 기기의 마모를 억제 가능하다. 이것에 의해, 배수 처리 설비의 안정 가동이 가능하고, 유지 비용을 저감 가능하다.

1, 1B, 1C, 1D 배수 처리 설비
2 전 처리 설비
3 최초 침전지(제1 슬러지 분리 설비)
4 생물 처리 설비
5 최종 침전지(제2 슬러지 분리 설비)
6 고도 처리 설비
8 제1 슬러지 라인
9 제2 슬러지 라인
10 혼합 슬러지 라인
11 슬러지 저류조
12 농축 슬러지 라인
13 슬러지 감용 설비
14 슬러지 탈수기
15 슬러지 건조기
16 모래 제거 장치
17 압송 펌프
19 수소 이온 향상 장치
20 이산화탄소 공급 장치
22 액체 사이클론
23 농축관
24 로터리 밸브
25 탈수 탱크
26 파이프 컨베이어
27 케이싱
28 도입 덕트
29 상부 출구
30 하부 출구
31 하우징
32 로터
33 반송실
35 오버플로 수액기
36 개구
37 오버플로 라인
38 파이프
39 블레이드
40 배출구
41 액면
42 예인 케이블
43 구동 장치
44 순환 라인
45 순환 펌프
P1 제1 슬러지
P2 제2 슬러지
S 모래
W 유기성 배수(처리액)

Claims

처리액을 생물 처리하는 생물 처리 설비와,
상기 생물 처리 설비의 상류 및 하류 중 적어도 한쪽에서 처리액의 슬러지를 분리하는 슬러지 분리 설비와,
상기 슬러지 분리 설비에서 분리되는 슬러지를 저류하는 슬러지 저류조와,
슬러지 저류조의 하류에 배치되고, 슬러지를 감용 처리하는 슬러지 감용 설비를 갖는 배수 처리 설비에서,
상기 슬러지 분리 설비와 상기 슬러지 저류조 간, 상기 슬러지 저류조와 상기 슬러지 감용 설비 간에 적어도 한쪽에 모래 제거 장치를 설치한, 배수 처리 설비.
제1항에 있어서,
상기 모래 제거 장치는 상기 생물 처리 설비의 상류에 설치된 제1 슬러지 분리 설비에서 분리되는 제1 슬러지가 도입되는 제1 슬러지 라인 상에 설치되어 있는, 배수 처리 설비.
제1항에 있어서,
상기 생물 처리 설비의 상류에 설치된 제1 슬러지 분리 설비에서 분리되는 슬러지가 도입되는 제1 슬러지 라인과,
상기 생물 처리 설비의 하류에 설치된 제2 슬러지 분리 설비에서 분리되는 슬러지가 도입되는 제2 슬러지 라인과,
상기 제1 슬러지 라인과 상기 제2 슬러지 라인이 합류하여 상기 슬러지 저류조에 접속되는 혼합 슬러지 라인을 갖고,
상기 모래 제거 장치는 상기 혼합 슬러지 라인 상에 설치되어 있는, 배수 처리 설비.
제1항에 있어서,
상기 슬러지 저류조는 상기 슬러지 저류조 내의 슬러지를 순환시키는 순환 라인을 갖고,
상기 모래 제거 장치는 상기 순환 라인 상에 설치되어 있는, 배수 처리 설비.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모래 제거 장치는 액체 사이클론인, 배수 처리 설비.
제5항에 있어서,
상기 액체 사이클론의 하부에 접속된 농축관을 갖고,
상기 농축관은 연직 방향과 동등한 직경으로 연재(extend)하는 원통형상을 이루고 있는, 배수 처리 설비.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모래 제거 장치의 전단에 상기 모래 제거 장치에 도입되는 슬러지의 수소 이온 지수를 향상시키는 수소 이온 향상 장치를 설치한, 배수 처리 설비.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 모래 제거 장치의 전단에 상기 모래 제거 장치에 도입되는 슬러지에 이산화탄소를 주입하는 이산화탄소 공급 장치를 설치한, 배수 처리 설비.