KR20220026711A - 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조류 제거선에 연결되어 상기 조류 제거선으로부터 이동된 조류슬러지를 탈수 및 건조하는 시스템에 관한 것으로서, 이동된 조류슬러지가 저장되는 슬러지 저장조; 상기 슬러지 저장조로부터 이동된 조류슬러지를 탈수하는 스크류 압축 탈수기; 상기 스크류 압축 탈수기로부터 탈수된 조류슬러지를 이동시키는 제1 스크류 컨베이어; 및 상기 제1 스크류 컨베이어를 통하여 이동된 조류슬러지를 건조하는 슬러지 건조기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템에 관한 것이다.

Description

조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템{DEWATERING AND DRYING SYSTEM OF ALGAE SLUDGE}
본 발명은 선박에서 조류슬러지를 탈수하고 건조하는 기술에 관한 것이다.
호소에 부상하는 녹조는 주로 여름철에 녹색을 띠는 조류가 대량으로 증식하여 물 색깔이 청남색이나 녹색으로 변하는 현상이며, 조류는 하천과 호소 생태계의 1차 생산자로서 먹이사슬의 기반을 형성하고 생태계에서 에너지 순환의 중요한 역할을 한다. 우리나라와 같이 사계절이 뚜렷한 온대기후에 서식하는 식물플랑크톤은 크게 수온, 광도 등 계절적 변화에 따라 천이하며, 남조류의 경우 겨울에는 휴면세포 혹은 휴면포자의 형태로 퇴적층에 침전하여 수수온 높아질 때까지 휴지기 상태로 존재한다. 계절 변화로 수온이 상승하게 되면 퇴적층에 있던 조류세포들이 영양세포로 성장하면서 표층으로 부유하여 식물플랑크톤 군집을 형성하고, 조건에 따라 대발생을 일으키기도 한다. 이러한 조류들의 번식은 인위적으로 사용한 비료, 생활하수, 축산폐수 등에 포함되어 있는 질소, 인과 같은 영양염류들의 수계 유입에 크게 기인하는 것으로 알려져 있다.
발생한 조류의 대부분은 수계 표층 부근에 존재하기 때문에 햇빛이 수중으로 도달하기 어렵고, 이러한 현상으로 인해 수중 생물들의 광합성 저해와 수중 생물의 대량 폐사를 야기시키기도 한다. 또한 이렇게 조류가 대량으로 증식하게 되면, 이들 조류로부터 발생하는 독소로 인하여 물의 정화가 어려울 뿐만 아니라 정화비용이 크게 증가한다는 문제점이 있다.
이 외에도 이취미 발생으로 인한 인근 주민들의 불만과 정화처리 후에도 잔존할 수 있다는 불안감으로 인하여 먹는 물에 대한 신뢰도가 낮아지는 원인으로 작용할 수 있으므로, 조류의 발생을 사전적으로 예방하거나 발생한 조류를 신속하게 제거하여 이들 조류로 인한 각종 문제점을 해결할 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있는 상황이다.
이에, 본 발명의 발명자는 호소에서 조류를 효율적으로 제거하는 방법에 대하여 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명은 조류슬러지를 탈수 및 건조하여 부피 및 무게를 크게 줄여, 보관 및 이송을 매우 용이하게 할 수 있는 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따라서, 탈수 후 분리된 물을 제올라이트 여과필터를 사용하여 필터링함으로써 호소 등에 그대로 방류 가능한 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 제올라이트 여과필터를 중력식 필터로 구성하여 방류수가 통과할 때 필터를 위한 추가동력을 필요로 하지 않는 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
본 발명의 실시예에 따라서, 조류 제거선에 연결되어 상기 조류 제거선으로부터 이동된 조류슬러지를 탈수 및 건조하는 시스템에 관한 것으로서,
이동된 조류슬러지가 저장되는 슬러지 저장조;
상기 슬러지 저장조로부터 이동된 조류슬러지를 탈수하는 스크류 압축 탈수기;
상기 스크류 압축 탈수기로부터 탈수된 조류슬러지를 이동시키는 제1 스크류 컨베이어; 및
상기 제1 스크류 컨베이어를 통하여 이동된 조류슬러지를 건조하는 슬러지 건조기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 슬러지 저장조 및 상기 스크류 압축 탈수기 사이에 배치되어 상기 슬러지 저장조로부터 이동된 조류슬러지를 교반하여 응집시키는 교반조를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 교반조에 연결되어 상기 교반조에 응집제로 폴리머를 공급하는 폴리머저장조를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 스크류 압축 탈수기에 연결되어, 조류슬러지와 분리된 물을 여과하는 방류수 여과기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 방류수 여과기는,
제올라이트 여과필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 방류수 여과기에 연결되어 상기 방류수 여과기를 통과한 물을 외부로 방류하는 방류라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 슬러지 건조기는,
상기 조류슬러지를 이동시키는 제2 스크류 컨베이어; 및
상기 제2 스크류 컨베이어에 상기 조류슬러지의 건조를 위한 바람을 제공하는 건조용 송풍기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 슬러지 건조기에 연결되어,
상기 슬러지 건조기로부터 건조되어 이동된 건조슬러지를 보관하는 슬러지보관조를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 제1 스크류 컨베이어는,
상기 조류슬러지의 유출구가 상기 조류슬러지의 유입구보다 높게 기울어져 형성됨으로써, 상기 유출구를 통과한 조류슬러지가 상기 슬러지 건조기로 중력에 의하여 낙하하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 방류수 여과기의 방류수 유입구는 방류수 배출구보다 높게 형성되어, 중력에 의하여 상기 방류수 유입구로 유입된 물이 상기 제올라이트 여과필터를 통과한 다음 상기 방류수 배출구로 배출될 수 있다.
본 발명에 따른 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템을 이용하면 호소 등에서 수거한 조류슬러지를 탈수 및 건조하여 부피 및 무게를 크게 줄여, 보관 및 이송을 매우 용이하게 할 수 있다.
또한, 탈수 후 분리된 물을 제올라이트 여과필터를 사용하여 필터링함으로써 호소 등에 그대로 방류 가능하다.
또한, 중력식 필터로 구성하여 방류수가 통과할 때 필터를 위한 추가동력을 필요로 하지 않는다.
한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스크류 압축 탈수기를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 스크류 컨베이어를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 건조기를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 방류수 여과기를 나타낸 도면이다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템은 조류 제거선에 연결되어 조류 제거선으로부터 전달받은 조류슬러지를 탈수 및 건조하는 것으로서 슬러지 저장조(100), 스크류 압축 탈수기(200), 제1 스크류 컨베이어(300), 및 슬러지 건조기(400)를 포함한다.
슬러지 저장조(100)는 조류 제거선과 연결되어, 조류 제거선으로부터 이동된 조류슬러지를 저장하고, 이를 탈수 및 건조장치로 이송하게 된다.
슬러지 저장조(100)에 저장된 조류슬러지는 슬러지 이송펌프의 동력에 의하여 스크류 압축 탈수기(200)로 이송될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 스크류 압축 탈수기(200)를 나타낸 도면이다.
스크류 압축 탈수기(200)의 유입구(220)를 통하여 유입된 조류슬러지는 스크류 압축 탈수기(200)의 스크류(210)를 거치면서 압축 및 탈수되고 유출구(230)를 통하여 다음 단계로 이동하게 된다.
스크류 압축 탈수기(200)는 기설정각도로 기울어지도록 형성되어, 조류슬러지는 스크류를 타고 압축되며 상승하게 된다. 이때 스크류 압축 탈수기(200)의 스크류 각도 및 회전속도가 조절가능하도록 형성될 수 있다. 이렇게 각도 및 회전속도를 조절하여 압축, 탈수되는 조류슬러지의 시간당 이송량이 조절될 수 있다.
한편, 스크류 압축 탈수기(200)를 통하여 대용량의 조류슬러지 이동도 가능하다. 조류슬러지 탈수 및 이동을 위하여 종래 이송관 등을 이용하여 이송시 관이 막히는 등의 문제가 발생할 수 있으나, 본 발명은 스크류를 사용함으로써 막힘없이 대용량의 조류슬러지를 이동시킬 수 있다.
스크류 압축 탈수기(200)는 호소 상의 물을 공급하여 스크류 상에 남아 있는 조류슬러지을 씻어낼 수 있다. 즉, 스크류 압축 탈수기(200)를 통하여 대부분의 조류슬러지가 압축 및 탈수되어 이동하지만, 일부의 조류슬러지는 스크류에 붙거나 엉켜 있을 수 있고, 이를 해결하기 위하여 스크류 압축 탈수기(200) 상부에서 스크류 상에 물을 분사할 수 있다.
분사된 물은 스크류 상에 붙거나 엉켜 있는 조류슬러지를 스크류로부터 분리할 수 있다. 이러한 세척공정을 통하여 스크류 압축 탈숙기의 압축 탈수 공정이 원활하게 진행될 수 있다.
스크류 압축 탈수기(200)에서 조류슬러지로부터 분리된 물은 스크류 압축 탈수기(200)와 연결된 방류수 여과기(700)로 이동될 수 있다. 즉, 스크류 압축 탈수기(200)로부터의 물은 방류수 여과기(700)로 전달되어 필터링되는 것이다.
방류수 여과기(700)는 방류라인이 연결되어 방류수 여과기(700)를 통과한 물을 외부로 방류할 수 있다. 즉, 방류수 여과기(700)를 통하여 스크류 압축 탈수기(200)에서 분리된 방류수를 여과함으로써 조류를 수거한 호소상으로 되돌릴 수 있게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템은 교반조(500)를 더 포함할 수 있다. 조류제거선으로부터 전달받아 슬러지 저장조(100)에 저장되었된 조류슬러지가 교반조(500)로 이동하여 교반 응집될 수 있다.
즉, 교반조(500)는 슬러지 저장조(100) 및 스크류 압축 탈수기(200) 사이에 배치된다. 한편 교반조(500)와 슬러지 저장조(100) 사이에는 처리원수계량조가 더 배치될 수 있다. 처리원수 계량조에서는 이후 공정의 조류슬러지 처리 속도나 양을 조절할 수 있도록 교반조(500)로 이동되는 조류슬러지의 양을 조절할 수 있다.
교반조(500)에는 교반 응집을 위한 폴리머가 추가로 공급될 수 있고, 이를 위하여 교반조(500)에 폴리머저장조(600)가 연결될 수 있다.
폴리머저장조(600)에서 교반조(500)로 폴리머를 공급하게 된다. 이 경우 폴리머저장조(600)에서는 주기적으로 폴리머를 교반조(500)로 공급할 수도 있고, 교반조(500)로부터 신호를 받아 교반조(500)로 폴리머를 공급할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 제1 스크류 컨베이어(300)를 나타낸 도면이다.
제1 스크류 컨베이어(300)는 스크류 압축 탈수기(200)로부터 탈수된 조류슬러지를 이동시킨다. 이때 제1 스크류 컨베이어(300)는 조류슬러지의 유출구가 조류슬러지의 유입구보다 높게 기울어져 형성됨으로써, 유출구를 통과한 조류슬러지가 슬러지 건조기(400)로 중력에 의하여 낙하되도록 형성될 수 있다.
즉, 제1 스크류 컨베이어(300)로부터 슬러지 건조기(400)로의 조류슬러지의 이동에 추가적인 동력이 필요하지 않게 된다. 이때 제1 스크류 컨베이어(300)의 회전속도 및 기울기의 조절을 통하여 슬러지 건조기(400)로 이동되는 조류슬러지의 양을 조절할 수 있게 된다.
도 3에 도시된 바와 같이 조류슬러지의 이동은 스크류를 사용함으로써 관을 이용하여 이동하는 것보다 막힘없이 훨씬 효율적으로 조류슬러지를 이동시킬 수 있게 된다. 나아가 제1 스크류 컨베이어(300)의 기울기를 크게 만들어, 추가동력없이 스크류의 회전만으로 슬러지 건조기(400)로 조류슬러지가 이동될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 슬러지 건조기(400)를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 슬러지 건조기(400)는 상하로 배치된 복수의 스크류를 포함할 수 있다. 즉, 제1 스크류 컨베이어(300)로부터 전달된 조류슬러지가 유입구(44)를 통해 먼저 상부에 배치된 제2 스크류 컨베이어(410)를 통과한 다음, 하부에 배치된 제2 스크류 컨베이어(410)로 이동하고, 하부 제2 스크류 컨베이어(410)를 모두 통과하게 되면 유출구(450)를 통해 슬러지 보관조로 이동하게 된다.
조류슬러지가 상하부 제2 스크류 컨베이어(410)를 모두 이동하는 동안 건조를 위한 바람을 제공하는 건조용 송풍기(420)를 더 포함할 수 있다. 건조용 송풍기가 바람을 제공하여 조류슬러지를 건조시키게 된다.
이렇게 제2 스크류 컨베이어(410)가 상하로 배치됨으로써, 좁은 공간을 활용할 수 있되, 송풍기로부터의 바람이 조류슬러지에 더 오래 제공되므로 건조에 더욱 효과적일 수 있다. 즉, 공간활용을 위해 상하로 배치하되, 조류슬러지의 건조를 위한 충분한 건조 시간을 확보할 수 있게 된다.
슬러지 보관조는 슬러지 건조기(400)로부터 건조되어 이동된 건조슬러지를 보관하게 된다. 이때 슬러지 보관조에 보관되는 조류슬러지는 탈수 및 건조를 마친 상태이므로 부피도 작고 무게도 가벼운 상태가 된다. 따라서 슬러지 보관조에서 보관할 수 있는 조류슬러지의 양이 많아질 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 방류수 여과기(700)를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 방류수 여과기(700)는 스크류 압축 탈수기(200)로부터 분리된 물을 호소상으로 되돌리기 위한 구성으로서, 방류수는 방류수 여과기(700)를 거쳐 호소상으로 이동하게 된다.
즉, 스크류 압축 탈수기(200)로부터 이동된 물은 유입구(730)을 거쳐 스크류 압축기 본체(720)로 이동한 다음 본체(720) 내부에 수용된 필터(750)를 거쳐 유출구(740)를 통해 외부로 이동하게 된다.
이때 필터(750)는 제올라이트 여과필터를 포함할 수 있다. 즉, 방류수가 제올라이트 여과필터를 거쳐 외부로 방류되는 것이다. 또한 방류수 여과기(700)의 방류수 유입구(730)는 방류수 유출구(740)보다 높게 형성되어 중력에 의하여 방류수 유입구(730)로 유입된 방류수가 제올라이트 여과필터를 통과한 다음 방류수 유출구(740)로 배출될 수 있다. 이러한 구성을 통하여 필터에 추가적인 동력의 제공없이 방류수의 여과가 가능해진다.
본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한번 첨언한다.
100: 슬러지 저장조
200: 스크류 압축 탈수기
300: 제1 스크류 컨베이어
400: 슬러지 건조기
500: 교반조
600: 폴리머저장조
700: 방류수 여과기

Claims (10)

  1. 조류 제거선에 연결되어 상기 조류 제거선으로부터 이동된 조류슬러지를 탈수 및 건조하는 시스템에 관한 것으로서,
    이동된 조류슬러지가 저장되는 슬러지 저장조;
    상기 슬러지 저장조로부터 이동된 조류슬러지를 탈수하는 스크류 압축 탈수기;
    상기 스크류 압축 탈수기로부터 탈수된 조류슬러지를 이동시키는 제1 스크류 컨베이어; 및
    상기 제1 스크류 컨베이어를 통하여 이동된 조류슬러지를 건조하는 슬러지 건조기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지 저장조 및 상기 스크류 압축 탈수기 사이에 배치되어 상기 슬러지 저장조로부터 이동된 조류슬러지를 교반하여 응집시키는 교반조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교반조에 연결되어 상기 교반조에 응집제로 폴리머를 공급하는 폴리머저장조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스크류 압축 탈수기에 연결되어, 조류슬러지와 분리된 물을 여과하는 방류수 여과기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 방류수 여과기는,
    제올라이트 여과필터를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 방류수 여과기에 연결되어 상기 방류수 여과기를 통과한 물을 외부로 방류하는 방류라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지 건조기는,
    상기 조류슬러지를 이동시키는 제2 스크류 컨베이어; 및
    상기 제2 스크류 컨베이어에 상기 조류슬러지의 건조를 위한 바람을 제공하는 건조용 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지 건조기에 연결되어,
    상기 슬러지 건조기로부터 건조되어 이동된 건조슬러지를 보관하는 슬러지보관조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스크류 컨베이어는,
    상기 조류슬러지의 유출구가 상기 조류슬러지의 유입구보다 높게 기울어져 형성됨으로써, 상기 유출구를 통과한 조류슬러지가 상기 슬러지 건조기로 중력에 의하여 낙하하도록 형성되는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조시스템.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 방류수 여과기의 방류수 유입구는 방류수 유출구보다 높게 형성되어, 중력에 의하여 상기 방류수 유입구로 유입된 물이 상기 제올라이트 여과필터를 통과한 다음 상기 방류수 유출구로 배출되는 것을 특징으로 하는,
    조류슬러지의 탈수 및 건조시스템.
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