KR20220111890A - Wastewater treatment system using a2o - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하·폐수 원수에서 질소, 인, 유기물 및 수분을 제거하여 고형분 형태로 분리 배출시키는 A2O반응 시스템으로서, 보다 상세하게는 슬러지처리장치, 혐기조, 무산소조, 호기조, 침전조 및 상기 슬러지처리장치 내부에 구성되는 분리막모듈을 활용하여 유입 원수에 포함된 유기물, 질소 및 인에 대한 제거 효율을 극대화하고 이에 더해 물과 고형물로 분리 배출하여 수질 개선을 이룰수 있는 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템에 관한 것이다.The present invention is an A2O reaction system that removes nitrogen, phosphorus, organic matter and moisture from raw sewage and wastewater and separates and discharges them in the form of solids. Maximizing the removal efficiency of organic matter, nitrogen and phosphorus contained in the influent raw water by utilizing the separation membrane module configured in will be.
일반적으로 하수도 보급률 증가와 공공하수처리시설에 유입되는 하수량 증가에 따라 처리 과정에서 발생하는 하수 슬러지 양도 더불어 증가하는 추세이다.In general, the amount of sewage sludge generated in the treatment process is also increasing with the increase in the sewage supply rate and the amount of sewage flowing into public sewage treatment facilities.
하수처리슬러지는 2012년 1월 1일로부터 해양배출이 전면 금지되어 하수슬러지를 전량 육상에서 처리하고 있어 이에 따라, 건조 소각 자원화 즉 탄화, 바이오가스 및 발전슬러지 농축, 건조, 소각, 자원화 즉 탄화, 바이오가스생산 및 발전 등의 육상 처리비가 증가하고 있다.Discharge of sewage treatment sludge to the sea is prohibited from January 1, 2012, and all sewage sludge is treated on land. Onshore treatment costs such as biogas production and power generation are increasing.
또한, 슬러지 탈수공정에는 수분과 고형물을 분리하기 위하여 무기응집제인 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄 및 고분자 응집제가 사용되고 있어 약품비용부담뿐만 아니라 화학슬러지양 증가로 인해 비용이 더욱 증가하게 되었다.In addition, in the sludge dewatering process, inorganic coagulants such as aluminum sulfate, polyaluminum chloride, and polymer coagulants are used to separate moisture and solids, so the cost is further increased due to the increase in the amount of chemical sludge as well as the burden of chemical costs.
더불어, 슬러지 처리계통에서 첨가된 화약 약품은 건조, 소각 등 후처리 공정에서 백화현상, 스케일 형성, 배관부식등의 문제를 발생시킬 뿐만 아니라 일부 미반응된 약품이 방류수와 함께 하천 등으로 그대로 방출되어 수계에 안 좋은 영향을 주고 있다.In addition, explosive chemicals added in the sludge treatment system not only cause problems such as whitening, scale formation, and pipe corrosion in post-treatment processes such as drying and incineration, but also some unreacted chemicals are discharged into rivers, etc. together with effluent. It adversely affects the water system.
한편, 슬러지 탈수공정에서 발생되는 고농도의 탈수여액을 처리하기 위하여 생물반응조 전단으로 반송하거나 별도의 농축수 처리공정을 설치하였다.On the other hand, in order to treat the high-concentration dewatering filtrate generated in the sludge dewatering process, it was returned to the front end of the bioreactor or a separate concentrated water treatment process was installed.
그러나 이는 생물반응조 처리용량 증대로 공사비 및 유지관리비 증가를 초래하거나 생물학적 반응에 여러 가지 문제점을 유발하는 것으로 알려져 있으며, 별도의 농축수 처리공정을 설치할 경우 추가적인 공사비와 유지관리비를 발생시킨다.However, this is known to cause an increase in construction and maintenance costs due to an increase in the treatment capacity of the bioreactor, or to cause various problems in biological reactions.
더불어, 현재 슬러지 농축 탈수 공정에는 벨트프레스탈수공정, 원심탈수공정 스크류식탈수공정 및 필터프레스탈수공정등이 일반적으로 사용되고 있는데 상기 공정은 모두 많은 약품 사용과 동력사용으로 인해 많은 유지관리비용이 발생하고 더욱 나아가 슬러지저장조, 슬러지농축조, 탈수여과수 저장조가 필요하여 전체공사비를 증가시키고 장치비 및 설비비와 유지관리비가 추가로 들어가 경제성에 많은 문제점이 있었다.In addition, in the current sludge concentration and dewatering process, belt press dewatering process, centrifugal dehydration process, screw type dehydration process, filter press dewatering process, etc. are generally used. All of these processes cause a lot of maintenance cost due to the use of many chemicals and power. Furthermore, the need for a sludge storage tank, a sludge concentration tank, and a dewatered filtered water storage tank increased the overall construction cost, and there were many problems in economic feasibility because the equipment cost, equipment cost, and maintenance cost were additionally added.
마지막으로 슬러지 분리공정 운영이 어려워 별도의 전담인력이 다수 필요하고 잦은 고장으로 인해 문제 발생 빈도가 높았다.Lastly, the operation of the sludge separation process was difficult, requiring a large number of dedicated personnel, and frequent breakdowns resulted in a high frequency of problems.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하·폐수에 포함된 슬러지 중 물을 제외한 나머지 잔류물인 슬러지 고형물만을 흡착시켜 여과하고 여과된 물은 인근 하천으로 방류할 수 있는 구성을 1장치로 구성하여 시설경제면과, 운전효율 및 에너지경제면에서도 우수하며 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템을 제공하고자 함이다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to adsorb only sludge solids, which are the remaining residues except for water, among sludge contained in sewage and wastewater, filter it, and discharge the filtered water to a nearby river. It is to provide an A2O reaction system that is excellent in economy, operation efficiency and energy economy, and can efficiently treat sludge.
본 발명의 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템(이하 “본 발명의 시스템”이라함)은 하·폐수의 원수가 유입되는 혐기조와 상기 혐기조에 인접하는 무산소조와 상기 무산소조에 인접하는 호기조와 상기 호기조에 인접하는 침전조를 포함하는 A2O반응 시스템에 있어서, 상기 침전조에서 슬러지가 유입되는 슬러지유입라인과 저장되는 슬러지를 상기 혐기조로 반송시키는 슬러지반송라인이 형성되는 슬러지탱크와, 상기 슬러지탱크에 구성되며 흡입압에 의해 저장된 슬러지에서 내부로 수분 및 공기를 흡수하여 외부로 배출하고 슬러지 중 고형분이 흡착되도록 하는 분리막모듈을 포함하는 슬러지처리장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The A2O reaction system (hereinafter referred to as the “system of the present invention”) capable of efficiently treating sludge of the present invention is an anaerobic tank into which raw water of sewage and wastewater flows, an anaerobic tank adjacent to the anaerobic tank, an aerobic tank adjacent to the anaerobic tank, and the aerobic tank In the A2O reaction system including a sedimentation tank adjacent to a sludge tank in which a sludge inlet line through which sludge is introduced from the settling tank and a sludge return line for returning the stored sludge to the anaerobic tank are formed, the sludge tank is configured and suctioned and a sludge treatment device including a separation membrane module that absorbs moisture and air from the sludge stored by pressure to the inside, discharges it to the outside, and adsorbs the solid content in the sludge.
하나의 예로 상기 분리막모듈에는 내부에 유로가 형성되어 흡입압에 의해 상기 슬러지탱크에 저장된 슬러지에서 상기 유로를 통해 수분 및 공기를 흡수하여 외부로 배출하고 슬러지 중 고형분이 흡착되도록 하는 복수의 분리막과, 상기 분리막 상부에서 수분 및 공기를 포집하는 포집공간이 형성되는 포집구와, 상기 포집구에 연통하며 펌프가 형성되는 처리수배출라인이 형성되는 것을 특징으로 한다.As an example, the separation membrane module has a flow path formed therein to absorb moisture and air through the flow path from the sludge stored in the sludge tank by suction pressure, discharge it to the outside, and a plurality of separation membranes for adsorbing solid content in the sludge; A collecting port having a collecting space for collecting moisture and air is formed on the upper part of the separation membrane, and a treated water discharge line communicating with the collecting port and having a pump is formed.
하나의 예로 상기 슬러지반송라인은 슬러지탱크 상단에 형성되는 제 1슬러지반송라인과 슬러지탱크 하단에 형성되는 제 2슬러지반송라인으로 구성됨을 특징으로 한다.As an example, the sludge return line is characterized in that it is composed of a first sludge return line formed at the upper end of the sludge tank and a second sludge return line formed at the lower end of the sludge tank.
하나의 예로 상기 펌프의 펌핑에 의해 상기 분리막에 흡착된 슬러지 중 고형분이 탈착되도록 하고, 상기 슬러지탱크 하단에는 잉여슬러지배출라인이 형성되어 탈착된 고형분이 외부로 배출되도록 하며, 상기 잉여슬러지배출라인을 통해 배출되는 고형분이 저장되는 잉여슬러지저장조가 더 구성됨을 특징으로 한다.As an example, the solid content of the sludge adsorbed to the separation membrane is desorbed by the pumping of the pump, and an excess sludge discharge line is formed at the bottom of the sludge tank so that the desorbed solid is discharged to the outside, and the excess sludge discharge line It is characterized in that the surplus sludge storage tank is further configured to store the solids discharged through.
하나의 예로 상기 슬러지탱크에는 최외각 분리막에 고형분이 흡착되어 형성되는 침적층에 레이저를 조사하여 슬러지탱크 내주연과 상기 침적층의 거리를 측정하는 레이저센서가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.As an example, the sludge tank further includes a laser sensor for measuring the distance between the inner periphery of the sludge tank and the deposition layer by irradiating a laser to the deposition layer formed by adsorbing solids to the outermost membrane.
하나의 예로 상기 분리막에 있어 분리막필터는 셀룰로오스 아세테이트, 실리콘카바이드, 폴리황산펜토산나트륨, 해초추출물, 폴리아미드 섬유를 포함하는 조성물에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.As an example, in the separation membrane, the membrane filter is manufactured by a composition including cellulose acetate, silicon carbide, sodium polysulfate sodium pentosulfate, seaweed extract, and polyamide fiber.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템은 1장치에 의해 탈기가 이루어지고 고농축의 슬러지가 혐기조로 반송되도록 하여 반응효율을 높임과 동시에 분리막모듈을 활용하여 종래 기술대비 함수율이 적은 잉여슬러지를 배출시킬 수 있다. 또한, 별도의 슬러지 저류/농축시설을 필요로 하지 않아 후처리 시설의 용량을 줄일 수 있어 시설비용 절감 측면에서 경제적인 장점이 있다.As described in detail above, in the system of the present invention, degassing is performed by one device and the highly concentrated sludge is returned to the anaerobic tank to increase the reaction efficiency and at the same time utilize a separation membrane module to discharge excess sludge with a low moisture content compared to the prior art. have. In addition, since a separate sludge storage/concentration facility is not required, the capacity of the post-treatment facility can be reduced, which has an economic advantage in terms of facility cost reduction.
또한, 흡입펌프의 흡입압을 통해 슬러지를 여과액흡입배관을 통해 인근 하천으로 직방류할 수 있어 효율적이고, 슬러지 처리를 위해 첨가되는 화학 약품이 필요 없어 방류수와 함께 하천 등으로 방출되어 수계에 안 좋은 영향을 주는 문제를 해결하여 환경문제를 개선할 수 있으며, 수 처리 공정에서 탈수 장치가 생물 반응조들간의 이송배관 중간에 설치되어 별도의 배관 설비가 필요 없이 자동밸브의 조작만으로 탈수 장치가 운전될 수 있어 편의성이 매우 우수하다.In addition, through the suction pressure of the suction pump, the sludge can be discharged directly into the nearby river through the filtrate suction pipe, which is efficient. Environmental problems can be improved by solving problems that have a good influence, and in the water treatment process, the dehydration device is installed in the middle of the transfer pipe between the bioreactors, so there is no need for a separate piping facility, and the dehydration device can be operated only by operating the automatic valve. It can be very convenient.
도 1은 본 발명의 시스템을 나타내는 개략도이고,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 구성으로 슬러지처리장치의 작동상태를 나타내는 도면이고,
도 3은 슬러지처리장치를 나타내는 부분도이고,
도 4는 슬러지처리장치를 나타내는 사시도이고,
도 5는 종래기술을 나타내는 블록도이다. 1 is a schematic diagram showing the system of the present invention,
2a to 2c are views showing the operating state of the sludge treatment apparatus according to one configuration of the present invention,
3 is a partial view showing the sludge treatment device,
4 is a perspective view showing a sludge treatment device,
5 is a block diagram showing the prior art.
이하 본 발명의 실시예들을 첨부되는 도면을 통해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 시스템은 슬러지처리장치(2)가 구비된 A20 반응 시스템에 관한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 유입 원수가 수용되는 혐기조(3), 상기 혐기조(3)로부터 유입되는 반응액을 수용하는 무산소조(4), 상기 무산소조(4)로부터 유입되는 반응액을 수용하는 호기조(5) 및 상기 호기조(5)로부터 유입된 처리수에서 활성슬러지를 걸러내어 처리수가 방류되도록 하는 침전조(6)로 구성되는 일반적인 A20 반응(공정)에 사용되는 시스템에 슬러지처리장치(2)를 부가함으로서 슬러지반송, 슬러지탈수 및 이에 수반되는 처리수의 배출이 일장치에 의해 이루어지도록 하는 것이다. The system of the present invention relates to an A20 reaction system equipped with a sludge treatment device (2). As shown in FIG. 1 , the
상기 혐기조(3)에서는 유입된 하·폐수에서 인이 방출되도록 하는 것이며, 상기 무산소조(4)에서는 질산성 질소를 질소가스로 탈질하는 것이고, 상기 폭기조(5)에서는 질산화와 인의 섭취가 이루어져 전체적으로 질소, 인 및 유기물이 제거되도록 하는 공정은 기존의 A2O 공정과 동일하다. In the anaerobic tank (3), phosphorus is released from the introduced sewage and wastewater, in the anoxic tank (4), nitrate nitrogen is denitrified with nitrogen gas, and in the aeration tank (5), nitrification and phosphorus are ingested so that nitrogen is oxidized as a whole. The process for removing , phosphorus and organic matter is the same as the existing A2O process.
먼저, 상기 혐기조(3)는 연속 또는 간헐적으로 유입되는 원수를 수용하게 되는데, 이는 유입 원수의 수량 및 도면에 도시된 바는 없으나 혐기조(3) 전단에 유량 조정조 설치 여부에 따라 결정될 수 있다. 또한, 하수 관거로부터 하수의 유입 지점은 상기 혐기조(3)의 상부가 될 수 있으나, 하수 유입 지점의 높이는 부설되는 하수 관거의 깊이에 따라 상이해질 수 있음은 당연하다.First, the
상기 혐기조(3)는 상기 무산소조(4)와 도면에 도시된 바는 없으나 순환수단에 의해 액이송 및 내부반송이 이루어질 수 있다. Although the
상기 무산소조(4)에는 도면에 도시된 바는 없으나 교반수단이 구성되어 상기 무산소조(4)에서 원활한 슬러지 교반이 이루어지도록 할 수 있다. 이러한 교반작용에 기해 유기물과 미생물의 접촉 기회를 상승시키기 위한 것이다. Although not shown in the drawings, the
또한 도면에 도시된 바는 없으나 상기 무산소조(4)와 상기 호기조(5) 간에도 순환수단이 구성되어 액이송 및 내부반송이 이루어지도록 할 수 있다. In addition, although not shown in the drawings, a circulation means is also configured between the
특히 본 발명의 시스템(1)에는 슬러지처리장치(2)가 구성되는 바, 상기 슬러지처리장치(2)는 상기 침전조(6)에서 슬러지가 유입되는 슬러지유입라인(211)과 저장되는 슬러지를 상기 혐기조(3)로 반송시키는 슬러지반송라인(212)이 형성되는 슬러지탱크(21)와, 상기 슬러지탱크(21)에 구성되며 흡입압에 의해 저장된 슬러지에서 내부로 수분 및 공기를 흡수하여 외부로 배출하고 슬러지 중 고형분이 흡착되도록 하는 분리막모듈(22)을 포함하는 것을 특징으로 한다. In particular, the system (1) of the present invention includes a sludge treatment device (2). The sludge treatment device (2) transfers the sludge inlet line (211) through which sludge is introduced from the settling tank (6) and the sludge to be stored. The
상기 분리막모듈(22)에는 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 내부에 유로(221-1)가 형성되어 흡입압에 의해 상기 슬러지탱크(21)에 저장된 슬러지에서 상기 유로(221-1)를 통해 수분 및 공기를 흡수하여 외부로 배출하고 슬러지 중 고형분이 흡착되도록 하는 복수의 분리막(221)과, 상기 분리막(221) 상부에서 수분 및 공기를 포집하는 포집공간이 형성되는 포집구(222)와, 상기 포집구(222)에 연통하며 펌프(231, 232)가 형성되는 처리수배출라인(223)이 형성되는 것을 특징으로 한다. As shown in FIGS. 3 and 4, a flow path 221-1 is formed in the
상기 분리막(221)은 다공의 재질로 구성되는 분리막필터(221-2) 사이에 유로(221-1)가 형성되도록 하여 분리막필터(221-2)를 통해 슬러지(S)로부터 상기에서 언급한 바와 같이 수분 및 공기가 분리되도록 하는 것이며, 이 과정에서 당연히 이물질의 여과가 이루어지도록 하는 것이다. 즉 유로(221-1)로 유입된 수분은 여과가 이루어진 상태로서 이러한 처리수는 그대로 방류되어도 무관하다. The
또한 상기 분리막(221)에는 도면번호가 도시된 바는 없으나 상기 분리막필터(221-2) 상,하단에 프레임이 장착되고 상부의 프레임은 상기 포집구(222)와 연통하도록 구성된다. In addition, although reference numbers are not shown on the
상기 슬러지탱크(21)는 상기 슬러지유입라인(211)을 통해 유입되는 슬러지가 저장되도록 하는 공간으로 타측에는 슬러지반송라인(212)이 형성되되, 상기 슬러지반송라인(212)은 슬러지탱크(21) 상단에 형성되는 제 1슬러지반송라인(212-1)과 슬러지탱크(21) 하단에 형성되는 제 2슬러지반송라인(212-2)으로 구성됨을 특징으로 한다. The
또한 상기 펌프(232)의 펌핑에 의해 상기 분리막(221)에 흡착된 슬러지 중 고형분(S-1)이 탈착되도록 하고, 상기 슬러지탱크(21) 하단에는 잉여슬러지배출라인(213)이 형성되어 탈착된 고형분(S-1)이 외부로 배출되도록 하며, 상기 잉여슬러지배출라인(213)을 통해 배출되는 고형분(S-1)이 저장되는 잉여슬러지저장조(24)가 더 구성됨을 특징으로 한다. In addition, the solid content (S-1) of the sludge adsorbed to the
도 2a 및 도 2b에서 보는 바와 같이 상기 슬러지유입라인(211)을 통해 유입되는 슬러지가 슬러지탱크(21)에 채워지면서 일정 수위이상이 되면 월류되어 상기 제 1슬러지반송라인(212-1)을 통해 도 1에서 보는 바와 같이 혐기조(3) 전단으로 슬러지반송이 이루어진다. As shown in FIGS. 2A and 2B, when the sludge introduced through the
그 다음 슬러지탱크(21)가 채워진 상태에서 흡입펌프(231)가 가동되어 분리막모듈(22)의 각 분리막(221)에 흡입압이 발생되어 분리막 (221) 표면에는 슬러지 고형분(S-1)이 흡착되면서 분리막(221) 내부로는 수분 및 공기가 흡입되어 유로(221-1)를 통해 포집구(222)에 포집되고, 포집된 수분 및 공기는 처리수배출라인(223)을 통해 외부로 배출되도록 하는 것이다. Then, in the state in which the
이렇게 흡입압에 의해 슬러지(S)로부터 수분은 물론 공기가 분리되도록 함으로써 결과적으로 반송되는 슬러지는 수분의 분리에 의해 고농축이 되고, 탈기에 의해 DO가 저하된 상태가 되어 혐기조(3)에서 반응효율을 높일 수 있도록 하는 것이다. In this way, water as well as air are separated from the sludge (S) by the suction pressure. As a result, the returned sludge is highly concentrated by the separation of moisture, and the DO is lowered by degassing, so that the reaction efficiency in the anaerobic tank (3) to be able to increase
이러한 운전은 분리막(221) 표면에 흡착된 고형분(S-1)이 충분히(3~5mm) 흡착될 때까지 지속된 후에 흡입펌프(231), 슬러지유입라인(211)의 밸브가 off되고, 제 2슬러지반송라인(212-2)의 밸브가 on되면서 슬러지탱크(21)에 저장된 슬러지(S)가 완전히 비워질 때까지 제 2슬러지반송라인(212-2)을 통해 반송이 이루어지도록 한다. 이때에도 분리막(221)에는 흡입압이 유지되고 있기 때문에 표면에 고형분(S-1)이 흡착된 상태가 유지된다. This operation continues until the solid content (S-1) adsorbed on the surface of the
그 다음으로 도 2c에서 보는 바와 같이 슬러지탱크(21)내의 슬러지(S)가 완전히 배출되면 토출펌프(232)가 가동되어 각 분리막(221)으로 압축공기가 토출되도록 한다. 이때 역세수가 주입되도록 할 수 있다. Next, as shown in FIG. 2c , when the sludge S in the
이 과정에서 분리막(221) 표면에 흡착된 고형분(S-1)이 막표면으로부터 탈리되면서 상기 잉여슬러지배출라인(213)을 통해 상기 잉여슬러지저장조(24)로 배출되도록 한다. 이와 같은 작용에 의해 함수율이 낮은(90~87%) 매우 적은양(기존기술대비 1/7)의 잉여슬러지가 발생하게 되는 바, 도 5에 도시된 기존 기술에서 보는 바와 같이 별도의 슬러지 저류/농축시설이 필요없고 후처리 시설(탈수)의 용량을 대폭 줄여 경제적인 장점이 도모될 수 있게 되는 것이다. In this process, the solid content (S-1) adsorbed on the surface of the
한편 분리막(221)에 충분한 고형분(S-1)의 흡착을 자동적으로 감지하여 상기에서 언급한 탈착과정이 자동적을 수행되어지도록 함으로써 분리막(221) 간 폐색에 의한 고장 등을 제어토록 하는 예가 도 4에 도시되고 있다. On the other hand, an example of controlling failure due to blockage between the
도 4에서는 상기 슬러지탱크(21)에는 최외각 분리막(221)에 고형분(S-1)이 흡착되어 형성되는 침적층에 레이저를 조사하여 슬러지탱크(21) 내주연과 상기 침적층의 거리를 측정하는 레이저센서(214)가 더 포함되는 예를 제시하고 있다. 여기서 상기 레이저센서(214)는 공지의 센서가 적용될 수 있으므로 그 상세 설명은 생략한다. In FIG. 4, the
상기 레이저센서(214)에는 통신부가 구성되어 침적층의 거리가 임계치 이상인 것이 감지되면 도면에 도시된 바는 없으나 제어부로 신호를 송신하고, 제어부에서는 이에 따라 상기에서 언급한 탈착과정을 위한 제어가 이루어지도록 하는 것이다. A communication unit is configured in the
한편 상기 분리막(221)은 상기 흡입펌프(231) 및 상기 토출펌프(232)의 반복적 가동에 의해 인장에 의한 피로에 노출될 수 있으며, 이러한 피로는 분리막필터(221-2)에 균열을 유발하여 이러한 균열에 이물질이 침적되고 침적된 이물질에 의해 부식에 의한 열화가 유발될 수 있다. On the other hand, the
이에 본 발명에서는 상기 분리막(221)에 있어 분리막필터(221-2)는 셀룰로오스 아세테이트, 실리콘카바이드, 폴리황산펜토산나트륨, 해초추출물, 폴리아미드 섬유를 포함하는 조성물에 의해 제조되는 예를 제시한다.Accordingly, in the present invention, in the
셀룰로오스 아세테이트는 친수성 고분자로서 수소결합 등으로 인하여 물 분자와의 상호작용이 활발하고, 이에 따라 물이 쉽게 침투하여 수투과도가 높은 장점이 있다. Cellulose acetate is a hydrophilic polymer, and has an active interaction with water molecules due to hydrogen bonding, etc.
그런데 셀룰로오스 아세테이트는 열이나 화학약품 등에 민감하며 슬러지에 포함된 효소 등에 의해 고분자 사슬이 쉽게 분리되어 막이 파괴되는 문제점이 있을 수 있다.However, cellulose acetate is sensitive to heat or chemicals, and there may be a problem in that the polymer chain is easily separated by enzymes contained in the sludge and the membrane is destroyed.
이에 상기 조성물에는 실리콘카바이드가 더 첨가되도록 하는 바, 실리콘카바이드의 경우도 친수성을 나타내어 수투과도가 높으며, 열이나 화학약품에 강해 내구성이 우수한 장점이 있다. Accordingly, silicon carbide is further added to the composition, and silicon carbide also exhibits hydrophilicity, so water permeability is high, and it is strong against heat or chemicals and has excellent durability.
상기 실리콘카바이드는 매우 단단하고 깨끗하며 규소와 탄소의 결정성 화합물로 2500℃ 이상에서 분해된다. 고온강도가 높고, 내마모성, 내산화성, 내식성, 크랙 저항성 등의 특성이 우수하여 페이스트에 첨가시 실리콘카바이드는 셀룰로오스 아세테이트에 의해 형성되는 공극이 열 등에 의해 수축되거나 변형되지 않고 그대로 유지시켜주도록 함으로써 투과의 안정성이 유지되도록 하는 것이다. The silicon carbide is very hard and clean, and decomposes at 2500° C. or higher into a crystalline compound of silicon and carbon. It has high high-temperature strength and excellent properties such as abrasion resistance, oxidation resistance, corrosion resistance, and crack resistance. to maintain stability.
상기 폴리황산펜토산나트륨은 경화과정에서 용제의 증발에 의한 균열에 대한 저항성을 향상시키고, 슬러지에 포함된 산화세균, 황산화세균 등이 증식하는 경우 페이스트의 열화, 부식을 야기시킬 수 있는 문제가 있는데 상기 폴리황산펜토산나트륨은 상기 산화세균, 황산화세균 등의 증식을 억제토록 하여 열화, 부식을 방지토록 함으로써 내구성을 우수하게 하는 것이다. The sodium pentosulfate polysulfate improves the resistance to cracking due to evaporation of the solvent during the curing process, and when oxidizing bacteria and sulfur-oxidizing bacteria contained in the sludge proliferate, there is a problem that may cause deterioration and corrosion of the paste. However, the sodium polysulfate is to inhibit the growth of the oxidizing bacteria and sulfate bacteria to prevent deterioration and corrosion, thereby improving durability.
상기 해초추출물은 증점제로서 첨가되도록 하면서 동시에 항균효과가 발현되도록 하기 위한 것이다. 즉 세균의 증식을 억제토록 하여 상기에서 언급한 바와 같이 열화, 부식을 방지토록 함으로써 내구성을 우수하게 하는 것이다. The seaweed extract is to be added as a thickener while simultaneously exhibiting an antibacterial effect. That is, by inhibiting the growth of bacteria and preventing deterioration and corrosion as mentioned above, the durability is improved.
바람직하게 함초추출물이 적용될 수 있는데 함초는 다양한 종류의 미네랄을 함유하고 있으며 짠맛을 내는 식물로 갯벌 및 염전 부근에서 자라는 내염성 식물로서 항균효과가 발현되는 것으로 알려져 있다. Preferably, green tea extract can be applied. Green tea contains various kinds of minerals and is a salty plant. It is a salt-tolerant plant that grows near tidal flats and salt fields and is known to exhibit antibacterial effects.
상기 폴리아미드 섬유는 친수성으로서 인성이 강해 가교작용을 통한 균열저항성을 향상시키도록 하는 것이다. 즉 인장에 의한 피로에 대해 저항성을 향상시키기 위한 것이다.The polyamide fibers are hydrophilic and have strong toughness to improve crack resistance through crosslinking. That is, to improve resistance to fatigue due to tension.
한편 이하에서는 본 발명의 시스템을 이용한 하·폐수 처리공법에 대해서 설명하는 바, 먼저, 원수는 연속 또는 간헐적으로 혐기조(3)로 유입되는데, 혐기 환경이 유지되는 상기 혐기조(3)에서 유입 원수가 반응하여 인 방출의 유도와 유기물이 제거된다.Meanwhile, in the following, a description will be given of the sewage and wastewater treatment method using the system of the present invention. First, raw water is continuously or intermittently introduced into the
그 다음으로 상기 혐기조(3)의 반응액은 무산소조(4)로 유입되는데 상기 혐기조(3)로부터 하·폐수에 포함된 유기물이 단계적으로 유입되어 하·폐수 내의 질산성 질소를 탈질(NO3 → N2)시키게 되는 것이다. Next, the reaction solution of the
또한 필요에 따라 선택적으로 상기 무산소조(4)의 처리수는 상기 혐기조(3)로 반송되고, 상기 혐기조(3)에서는 상기 무산소조(4)로부터 반송되는 유기물에 의해 인 제거 미생물의 VFAs의 흡수를 통한 인 방출이 발생되는 것이다. In addition, optionally, the treated water of the
그 다음으로 무산소조(4)의 반응액이 호기조(5)로 이송되어 폭기시키는 단계를 갖는다. 폭기장치의 폭기작용에 의해 상기 호기조(5)에서는 유기물의 분해가 이루어지게 되고, 질산화(NH3 → NO3) 및 상기 혐기 반응에 의해 방출된 인이 인 제거 미생물에 의한 인 흡수가 발생한다. Next, the reaction solution in the
마지막으로 침전조(6)에서 상기 호기조(5)에서 유입된 처리수에서 활성슬러지를 걸러내어 처리수가 방류되도록 하며, 걸러진 활성슬러지는 상기 슬러지처리장치(2)를 이용하여 혐기조(3)로 반송되도록 하는데 상기에서 언급하는 바와 같이 반송되는 슬러지는 고농축이며, 탈기가 이루어진 상태로서 상기에서 언급한 혐기조(3)에서 반응을 더욱 효율적으로 이루어지도록 하는 것이다. 이러한 슬러지처리장치(2)는 상기에서 언급한 바와 같이 슬러지반송과 동시에 슬러지탈수 및 이에 수반되는 처리수의 배출이 이루어지도록 하는 것이다.Finally, the
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Those skilled in the art from the above description will be aware that various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the claims rather than being limited to the contents described in the detailed description of the specification.
2 : 슬러지처리장치 3 : 혐기조
4 : 무산소조 5 : 호기조
6 : 침전조 21 : 슬러지탱크
211 : 슬러지유입라인 212 : 슬러지반송라인2: sludge treatment device 3: anaerobic tank
4: anoxic tank 5: aerobic tank
6: sedimentation tank 21: sludge tank
211: sludge inlet line 212: sludge return line
Claims (6)
상기 침전조에서 슬러지가 유입되는 슬러지유입라인과 저장되는 슬러지를 상기 혐기조로 반송시키는 슬러지반송라인이 형성되는 슬러지탱크와, 상기 슬러지탱크에 구성되며 흡입압에 의해 저장된 슬러지에서 내부로 수분 및 공기를 흡수하여 외부로 배출하고 슬러지 중 고형분이 흡착되도록 하는 분리막모듈을 포함하는 슬러지처리장치;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템.
In the A2O reaction system comprising an anaerobic tank into which raw water of sewage and wastewater flows, an anoxic tank adjacent to the anaerobic tank, an aerobic tank adjacent to the anaerobic tank, and a sedimentation tank adjacent to the aerobic tank,
A sludge tank in which a sludge inlet line through which sludge is introduced from the settling tank and a sludge return line for returning the stored sludge to the anaerobic tank are formed; a sludge treatment device including a separation membrane module for discharging to the outside and adsorbing solids in the sludge;
A 2 O reaction system capable of efficient treatment of sludge, characterized in that it comprises a.
상기 분리막모듈에는 내부에 유로가 형성되어 흡입압에 의해 상기 슬러지탱크에 저장된 슬러지에서 상기 유로를 통해 수분 및 공기를 흡수하여 외부로 배출하고 슬러지 중 고형분이 흡착되도록 하는 복수의 분리막과, 상기 분리막 상부에서 수분 및 공기를 포집하는 포집공간이 형성되는 포집구와, 상기 포집구에 연통하며 펌프가 형성되는 처리수배출라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템.
The method of claim 1,
A plurality of separation membranes are formed inside the separation membrane module to absorb moisture and air from the sludge stored in the sludge tank by suction pressure through the flow path, discharge to the outside, and adsorb solid content in the sludge; An A2O reaction system capable of efficiently treating sludge, characterized in that a collecting port having a collecting space for collecting moisture and air is formed, and a treated water discharge line communicating with the collecting port and having a pump formed therein.
상기 슬러지반송라인은 슬러지탱크 상단에 형성되는 제 1슬러지반송라인과 슬러지탱크 하단에 형성되는 제 2슬러지반송라인으로 구성됨을 특징으로 하는 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템.
The method of claim 1,
The sludge return line is an A2O reaction system capable of efficiently treating sludge, characterized in that it consists of a first sludge return line formed at the top of the sludge tank and a second sludge return line formed at the bottom of the sludge tank.
상기 펌프의 펌핑에 의해 상기 분리막에 흡착된 슬러지 중 고형분이 탈착되도록 하고, 상기 슬러지탱크 하단에는 잉여슬러지배출라인이 형성되어 탈착된 고형분이 외부로 배출되도록 하며, 상기 잉여슬러지배출라인을 통해 배출되는 고형분이 저장되는 잉여슬러지저장조가 더 구성됨을 특징으로 하는 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템.
3. The method of claim 2,
The solid content of the sludge adsorbed to the separation membrane is desorbed by the pumping of the pump, and an excess sludge discharge line is formed at the lower end of the sludge tank so that the desorbed solid is discharged to the outside, and is discharged through the excess sludge discharge line A2O reaction system capable of efficient treatment of sludge, characterized in that the surplus sludge storage tank in which the solid content is stored is further configured.
상기 슬러지탱크에는 최외각 분리막에 고형분이 흡착되어 형성되는 침적층에 레이저를 조사하여 슬러지탱크 내주연과 상기 침적층의 거리를 측정하는 레이저센서가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템.
5. The method of claim 4,
Efficient treatment of sludge, characterized in that the sludge tank further includes a laser sensor for measuring the distance between the inner periphery of the sludge tank and the deposition layer by irradiating a laser to the deposition layer formed by adsorbing solids to the outermost separation membrane. A2O reaction system.
상기 분리막에 있어 분리막필터는 셀룰로오스 아세테이트, 실리콘카바이드, 폴리황산펜토산나트륨, 해초추출물, 폴리아미드 섬유를 포함하는 조성물에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 슬러지의 효율적 처리가 가능한 A2O반응 시스템.3. The method of claim 2,
In the separation membrane, the separation membrane filter is an A2O reaction system capable of efficiently treating sludge, characterized in that it is manufactured by a composition containing cellulose acetate, silicon carbide, sodium polysulfate sodium pentosulfate, seaweed extract, and polyamide fiber.
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