KR20230068869A - 슬러지 분배 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

슬러지 분배 시스템 및 방법이 개시된다. 개시된 슬러지 분배 시스템은 지지부, 상기 지지부에 수평하게 배치된 슬러지 혼합부, 상기 슬러지 혼합부와 유체 연통되게 결합된 슬러지 유입부 및 상기 슬러지 혼합부와 유체 연통되게 결합된 혼합 슬러지 유출부를 포함하고, 상기 슬러지 유입부, 상기 슬러지 혼합부 및 상기 혼합 슬러지 유출부는 각각 밀폐 배관 구조를 갖는다.

Description

슬러지 분배 시스템 및 방법{Sludge distributing system and method}
슬러지 분배 시스템 및 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 공간 활용도 및 슬러지 균등 분배 효과가 우수한 슬러지 분배 시스템 및 방법이 개시된다.
일반적으로 폐수처리장에서는 폐수처리시 발생한 슬러지를 분배 탱크로 이송하여 탱크 내 슬러지 성상 균등화를 위해 교반기를 활용하여 혼합한 후, 후단 처리설비인 슬러지 농축조로 분배하여 처리한다. 종래기술인 분배 탱크는 교반 효과가 떨어지는 혼합 저하 공간이 있으며, 이 공간에서 정체된 슬러지는 고착현상이 빈번히 발생한다.
분배 탱크는 수위가 조절되는 탱크이며, 수위 조절에 따른 정압유지를 목적으로 탱크 상부에 벤트(Vent) 노즐을 설치해야 하나, 이 구성으로 인해 밀폐 시스템이 불가능해져서 탱크 내 악취가 외부로 유출되는 경우가 있고, 별도의 후드 및 탈취 설비의 설치가 필요하다. 또한, 탱크 노즐에 설치하는 유지관리용 밸브는 위와 같은 슬러지 고착 현상으로 인해 밸브의 개폐 기능이 상실되기도 하며, 처리장 운영담당자의 주기적인 유지관리가 필요하다.
분배 탱크 내부에서는 슬러지 혼합을 위한 교반기가 24시간 가동되며, 이러한 동력설비의 가동으로 인해 연간 전력비 손실이 매우 크다. 분배 탱크는 30,000ton/day 규모의 폐수처리장을 기준으로 하여 약 25~30m3의 공간을 차지하고, 탱크 상부에서의 밸브조작 및 유지관리, 그리고 고소작업 등 작업 안전성이 매우 떨어지며, 유지관리시 운영 편의성 또한 저하되는 문제점이 있다.
본 발명의 일 구현예는 공간 활용도 및 슬러지 균등 분배 효과가 우수한 슬러지 분배 시스템을 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 공간 활용도 및 슬러지 균등 분배 효과가 우수한 슬러지 분배 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
지지부;
상기 지지부에 수평하게 배치된 슬러지 혼합부;
상기 슬러지 혼합부와 유체 연통되게 결합된 슬러지 유입부; 및
상기 슬러지 혼합부와 유체 연통되게 결합된 혼합 슬러지 유출부를 포함하고,
상기 슬러지 유입부, 상기 슬러지 혼합부 및 상기 혼합 슬러지 유출부는 각각 밀폐 배관 구조를 갖는 슬러지 분배 시스템을 제공한다.
상기 슬러지 유입부는 복수개의 슬러지 유입배관을 포함하고, 상기 혼합 슬러지 유출부는 복수개의 혼합 슬러지 유출배관을 포함할 수 있다.
상기 슬러지 유입배관은 상기 지지부의 아래에서부터 그 위까지 상방으로 수직으로 연장되어 수평으로 꺾인 후 다시 하방으로 수직으로 꺾여 수직하방으로 연장되어 상기 슬러지 혼합부에 결합되도록 구성되고, 상기 혼합 슬러지 유출배관은 상기 슬러지 혼합부로부터 상방으로 수직으로 연장되어 수평으로 꺾인 후 다시 상기 지지부의 아래까지 하방으로 수직으로 꺾여 수직하방으로 연장되도록 구성될 수 있다.
상기 슬러지 분배 시스템은 상기 슬러지 유입배관에 유체 연통되게 결합된 침전조 및 상기 슬러지 유출배관에 유체 연통되게 결합된 슬러지 농축조를 더 포함할 수 있다.
상기 슬러지 분배 시스템은 상기 슬러지 유입배관에 유체 연통되게 결합된 펌프를 더 포함할 수 있다.
상기 슬러지 유입배관은 체크밸브 및 블록밸브를 포함할 수 있다.
상기 혼합 슬러지 유출부의 최고 높이는 상기 슬러지 혼합부를 기준으로 상기 슬러지 유입부의 최고 높이 보다 낮을 수 있다.
상기 슬러지 분배 시스템은 상기 혼합 슬러지 유출부와 유체 연통되게 결합된 진공해소부를 더 포함할 수 있다.
상기 진공해소부는 복수개의 진공해소배관을 포함하고, 상기 진공해소배관에 유체 연통되게 결합된 진공해소장치를 포함할 수 있다.
상기 슬러지 분배 시스템은 상기 진공해소배관에 결합된 관찰 관말을 더 포함할 수 있다.
상기 슬러지 유입부는 상기 지지부의 위에서부터 하방으로 수직으로 연장되어 상기 슬러지 혼합부에 결합되도록 구성된 추가 슬러지 유입배관을 더 포함할 수 있다.
상기 슬러지 분배 시스템은 상기 슬러지 혼합부와 유체 연통되게 결합된 세정수 유입배관 및 상기 세정수 유입배관에 설치된 플러싱용 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 슬러지 분배 시스템은 상기 슬러지 혼합부 및 상기 혼합 슬러지 배출부에 각각 유체 연통되게 결합된 세정수 유출배관 및 상기 세정수 유출배관에 설치된 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 슬러지 혼합부는 U자 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
상기 슬러지 분배 시스템은 좌우대칭인 2개의 영역으로 구분되고, 이 경우 상기 슬러지 혼합부에 결합되어 상기 2개의 영역을 차단하거나 유체 연통시키도록 구성된 비상용 개폐밸브를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은,
침전조, 슬러지 유입배관, 슬러지 혼합부, 혼합 슬러지 배출배관, 세정수 유입배관, 세정수 유출배관 및 슬러지 농축조를 포함하는 슬러지 분배 시스템을 포함하는 슬러지 분배 시스템을 이용하는 슬러지 분배 방법으로서,
복수개의 침전조로부터 슬러지 유입배관을 통해 밀폐 배관 구조의 슬러지 혼합부로 슬러지를 이송하는 단계(S10);
상기 단계(S10)에서 이송된 복수종의 슬러지를 상기 슬러지 혼합부에서 별도의 혼합수단 없이 혼합하는 단계(S20); 및
상기 단계(S20)에서 얻은 혼합 슬러지를 슬러지 유출배관을 통해 복수개의 슬러지 농축조로 분배하는 단계(S30)를 포함하는 슬러지 분배 방법을 제공한다.
상기 슬러지 분배 방법은 상기 침전조로부터 상기 슬러지 혼합부로의 슬러지 이송을 중단한 상태에서 상기 슬러지 혼합부에 세정수 유입배관을 통해 세정수를 공급하여 상기 슬러지 혼합부를 세정하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다.
상기 슬러지 분배 방법은 상기 슬러지 분배 시스템 내에 진공이 발생할 경우 이를 해소하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
상기 단계(S10)는 펌프에 의해 수행되고, 상기 단계(S20) 및 상기 단계(S30)는 별도의 펌프 없이 상기 단계(S10)를 수행하는 펌프에 의해 함께 수행될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 분배 시스템 및 방법은 다음과 같은 이점을 갖는다:
(1) 종래기술인 분배 탱크 없이 균등한 성상으로 혼합하여 후단 처리설비인 슬러지 농축조로 슬러지를 이송할 수 있어서 공간 활용도 측면에서 큰 장점이 있다. 종래기술인 분배 탱크는 부피가 매우 크며, 처리장내 부지면적을 많이 필요로 하나, 본 발명의 슬러지 분배 시스템은 이러한 분배 탱크의 삭제를 통해 잔여 공간에 다른 설비를 배치하거나, 잔여 공간을 유지관리 동선으로 활용하는 등으로 대체하여 효과적으로 활용할 수 있다.
(2) 또한, 재래식 분배 탱크는 교반 효과 저하 구간이 존재하며, 슬러지 고착에 따른 유지보수 및 슬러지 준설작업이 주기적으로 필요하였다. 또한, 유지보수 시에는 사람이 분배 탱크 내부에 직접 진입하여 고착 슬러지 제거를 위해 밀폐작업 및 고소작업을 실시해야 하였으나, 본 발명의 슬러지 분배 시스템은 장치 외부에서 자동 혹은 수동으로 세정이 가능하고 이를 처리장 운영자가 직접 안전하게 확인할 수 있다.
(3) 본 발명의 슬러지 분배 시스템은 분배 후 후단 처리공정인 농축수조로 유출시 수질 균등화를 이룰 수 있는 구조로 설계되었으며, 상향식 월류 배출 구조를 통해 슬러지 고착 현상에 따른 밸브 기능 저하를 예방할 수 있다.
(4) 또한, 본 발명의 슬러지 분배 시스템은 유입 슬러지 성상 균등화를 위한 혼합시 동력 장치를 사용하지 않는 "무동력 자연 믹싱 방식"으로 연간 운영 전력비를 저감할 수 있으며, 동시에 밀폐 배관 시스템으로 구축되어 처리장 내 악취 발생을 차단할 수 있고, 별도의 탈취 및 후드 설비가 필요하지 않아 원가 절감 측면에서도 큰 이점이 있다.
(5) 또한, 본 발명의 슬러지 분배 시스템은 비상상황 발생시에는 설비 전체가 셧다운(Shut Down)되지 않도록 비상대응용 게이트 밸브(Gate Valve)를 설치하여 유지보수와 운영을 동시에 진행할 수 있도록 구성되었으며, 밀폐 시스템을 통해 폐수 및 슬러지 비산에 따른 인적 피해 및 2차 피해 확산도 저감할 수 있어서 처리장 내에서 보다 높은 수준의 환경안전 프로세스를 구축할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 분배 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 슬러지 분배 시스템의 평면도이다.
도 3은 도 1의 슬러지 분배 시스템의 정면도이다.
도 4는 도 1의 슬러지 분배 시스템의 우측면도이다.
도 5는 도 1의 슬러지 분배 시스템의 좌측면도이다.
도 6은 도 1의 슬러지 분배 시스템의 배면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 분배 시스템을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 분배 시스템(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 슬러지 분배 시스템(100)의 평면도이고, 도 3은 도 1의 슬러지 분배 시스템(100)의 정면도이고, 도 4는 도 1의 슬러지 분배 시스템(100)의 우측면도이고, 도 5는 도 1의 슬러지 분배 시스템(100)의 좌측면도이고, 도 6은 도 1의 슬러지 분배 시스템(100)의 배면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 분배 시스템(100)은 지지부(101), 슬러지 유입부(110), 슬러지 혼합부(120) 및 혼합 슬러지 유출부(130)를 포함한다.
지지부(101)는 슬러지 혼합부(120)를 지지하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 지지부(101)는 바닥 플레이트 및 그 위에 설치된 랙을 포함할 수 있다.
슬러지 유입부(110)는 슬러지 혼합부(120)에 유체 연통되게 결합되어 침전조(미도시)로부터 슬러지 혼합부(120)로 슬러지를 이송하는 통로 역할을 수행할 수 있다.
또한, 슬러지 유입부(110)는 밀폐 배관 구조를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 슬러지 유입부(110)는 복수개의 슬러지 유입배관(111, 112)을 포함하여 구성될 수 있다.
슬러지 유입배관(111, 112)은 지지부(101)의 아래에서부터 그 위까지 상방으로 수직으로 연장되어 수평으로 꺾인 후 다시 하방으로 수직으로 꺾여 수직하방으로 연장되어 슬러지 혼합부(120)에 유체 연통되게 결합되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 슬러지 유입부(110)는 고농도 슬러지 이송용 슬러지 유입배관(111) 및 저농도 슬러지 이송용 슬러지 유입배관(112)를 포함하고, 이 경우 고농도 슬러지 이송용 슬러지 유입배관(111)과 저농도 슬러지 이송용 슬러지 유입배관(112)은 교대로 배치될 수 있다. 예를 들어, 고농도 슬러지 이송용 슬러지 유입배관(111)은 함수율이 97중량%인 슬러지를 이송할 수 있고, 저농도 슬러지 이송용 슬러지 유입배관(112)은 함수율이 99중량%인 슬러지를 이송할 수 있다. 이와 같이 고농도 슬러지 이송용 슬러지 유입배관(111)과 저농도 슬러지 이송용 슬러지 유입배관(112)을 교대로 배치함으로써 슬러지 혼합부(120)에서 보다 균일한 혼합이 이루어질 수 있다.
또한, 슬러지 유입배관(111, 112)은 체크밸브(미도시) 및 블록밸브(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 체크밸브는 슬러지 혼합부(120) 및 다른 슬러지 유입배관(111, 112)으로부터 해당 슬러지 유입배관(111, 112)으로 슬러지 등이 역류하는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
상기 블록밸브는 슬러지 유입 배관(111, 112)에 비상상황이 발생할 경우 유입 슬러지의 이송을 차단하는 역할과 유입 슬러지 유량의 불균형시 유입 슬러지 유량을 조절하는 역할을 수행하며, 아울러 이 밸브 후단에 설치된 체크밸브를 유지관리할 경우 유입 슬러지의 이송을 차단하는 역할을 수행한다.
슬러지 분배 시스템(100)은 침전조(미도시) 및 슬러지 농축조(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 침전조는 지지부(101)의 하부 및/또는 상부에 설치되어 슬러지 유입배관(111, 112)에 유체 연통되게 결합될 수 있다.
상기 슬러지 농축조는 후술하는 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)에 유체 연통되게 결합될 수 있다.
또한, 슬러지 유입부(110)는 추가 슬러지 유입배관(113)을 더 포함할 수 있다.
추가 슬러지 유입배관(113)은 지지부(101)의 위에서부터 하방으로 수직으로 연장되어 슬러지 혼합부(120)에 유체 연통되게 결합될 수 있다. 예를 들어, 추가 슬러지 유입배관(113)의 일단부는 지지부(101)의 상부에 설치된 침전조(미도시)에 유체 연통되게 결합되고, 타단부는 슬러지 혼합부(120)에 유체 연통되게 결합될 수 있다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 슬러지 유입배관(111, 112, 113)에 유체 연통되게 결합된 펌프(미도시)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 슬러지 분배 시스템(100)은 상기 펌프 외의 다른 펌프는 포함하지 않을 수 있다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 슬러지 유입배관(111, 112, 113)을 통한 슬러지의 이송을 제어하도록 구성된 개폐밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 슬러지 유입배관(111, 112, 113)은 내부식성, 내산성 및 내화학성을 가질 수 있다. 예를 들어, 슬러지 유입배관(111, 112, 113)은 폴리에틸렌을 포함하여 구성될 수 있다.
슬러지 혼합부(120)는 슬러지 유입부(110)를 통해 유입된 슬러지를 균일하게 혼합하는 역할을 수행한다. 구체적으로, 슬러지 혼합부(120)는 무동력 자연 믹싱 방식으로 슬러지 유입부(110)를 통해 유입된 슬러지를 균일하게 혼합하는 역할을 수행한다. 본 명세서에서, "무동력 자연 믹싱 방식"이란 슬러지 혼합부(120) 내에 별도로 교반기가 설치되지 않은 상태에서 순전히 슬러지의 유동만으로 슬러지를 혼합하는 방식을 의미한다.
또한, 슬러지 혼합부(120)는 지지부(101)에 수평하게 배치될 수 있다.
또한, 슬러지 혼합부(120)는 밀폐 배관 구조를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 슬러지 혼합부(120)는 U자 형상의 배관을 포함하여 구성될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 슬러지 혼합부(120)는 필요에 따라 다른 다양한 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
또한, 슬러지 혼합부(120)는 내부식성, 내산성 및 내화학성을 가질 수 있다. 예를 들어, 슬러지 혼합부(120)는 폴리에틸렌을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 슬러지 혼합부(120)의 사이즈는 유입된 슬러지가 자연적으로 혼합될 수 있도록 슬러지 인발량과 이송펌프의 압력을 고려하여 선정될 수 있다.
또한, 슬러지 혼합부(120)는 양단부가 블라인드 플랜지로 마감될 수도 있고, 필요에 따라 관찰용 관말 마감으로 대체될 수도 있다. 슬러지 혼합부(120)는 양단부에 관찰용 관말을 반영할 경우에는 슬러지 혼합부(120) 내의 슬러지 혼합상태, 세정공정시 세정상태 등을 육안으로 직접 확인할 수 있으며, 주기적인 유지관리가 필요하다.
혼합 슬러지 유출부(130)는 슬러지 혼합부(120)에 유체 연통되게 결합되어 슬러지 혼합부(120)로부터 슬러지 농축부(미도시)로 슬러지를 이송하는 통로 역할을 수행할 수 있다.
또한, 혼합 슬러지 유출부(130)는 밀폐 배관 구조를 갖도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 혼합 슬러지 유출부(130)는 복수개의 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)을 포함하여 구성될 수 있다.
혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)은 슬러지 혼합부(120)로부터 상방으로 수직으로 연장되어 수평으로 꺾인 후 다시 지지부(101)의 아래까지 하방으로 수직으로 꺾여 수직하방으로 연장되도록 구성될 수 있다.
또한, 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)의 최고 높이(즉, 슬러지의 이송경로 중 최고 높이)는 슬러지 혼합부(120)를 기준으로 슬러지 유입부(111, 112)의 최고 높이(즉, 슬러지의 이송경로 중 최고 높이) 보다 낮을 수 있다(도 3을 참조하면, "h"만큼의 최고 높이 차이가 남). 이에 따라, 슬러지 유입배관(111, 112, 113)을 통해 슬러지 혼합부(120)로 유입된 슬러지는 슬러지 혼합부(120)에서 균일하게 혼합된 후 슬러지 유입배관(111, 112, 113)으로 역류하지 않고, 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)으로 먼저 월류(overflow)되어 슬러지 농축조(미도시)로 이송될 수 있다. 본 명세서에서, "최고 높이"란 해당 배관의 하단부에서부터 상단부까지의 거리가 아니라 지지부(101)를 기준으로 측정한 해당 배관의 상단부의 절대 높이를 의미한다.
또한, 복수개의 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)으로 배출되는 슬러지는 배관의 위치와 관계 없이 농도(또는 성상)가 균일하므로, 결국 복수개의 슬러지 농축조로 유입되는 슬러지도 농축조의 위치와 관계 없이 농도가 균일하다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)을 통한 슬러지의 이송을 제어하도록 구성된 개폐밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
또한, 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)은 내부식성, 내산성 및 내화학성을 가질 수 있다. 예를 들어, 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)은 폴리에틸렌을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 진공해소부(140)를 더 포함할 수 있다.
수위가 변할 수 있는 슬러리 농축조는 슬러지 분배 시스템(100)내에 사이펀 현상을 유발할 수 있고, 진공해소부(140)는 그러한 사이펀 현상에 대비하기 위한 것이다.
구체적으로, 진공해소부(140)는 혼합 슬러지 유출부(130)에 유체 연통되게 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 진공해소부(140)는 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)에 유체 연통되게 결합될 수 있다.
예를 들어, 진공해소부(140)는 진공해소배관(141, 142, 143) 및 진공해소장치(144)를 포함할 수 있다.
진공해소배관(141)은 수직으로 배치된 것으로 각각의 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)에 하나씩 유체 연통되게 결합될 수 있다.
진공해소배관(142)은 수평으로 배치된 것으로 각각의 진공해소배관(141)에 하나씩 유체 연통되게 결합될 수 있다.
진공해소배관(143)은 복수개의 진공해소배관(142) 전부에 유체 연통되게 결합될 수 있다.
진공해소장치(144)는 진공해소배관(143)의 양단부에 하나씩 유체 연통되게 결합될 수 있다. 이러한 진공해소장치(144)는 사이펀 브레이커(siphon breaker)로 지칭될 수 있다.
또한, 진공해소장치(144)는 내부식성과 내화학성을 갖도록 비금속 재질을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 관찰 관말(W)을 더 포함할 수 있다.
관찰 관말(W)은 진공해소배관(141)의 단부에 하나씩 결합되어 이를 통해 운영자는 슬러지의 이송이 원활히 진행되는지 여부를 확인할 수 있다.
또한, 관찰 관말(W)은 투명 PVC 블라인드 플랜지를 포함할 수 있다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 세정수 유입배관(114) 및 플러싱용 개폐밸브(FV)를 더 포함할 수 있다.
세정수 유입배관(114)은 외부 세정수 유입배관(WP)과 연통되어 슬러지 혼합부(120)에 세정수를 공급하는 역할을 수행한다. 이에 따라, 슬러지 혼합부(120)가 세정수로 세정되어 그 내부의 슬러지 고착현상이 해소될 수 있다.
세정수 유입배관(114)은 슬러지 혼합부(120)에 유체 연통되게 결합될 수 있다.
플러싱용 개폐밸브(FV)는 세정수 유입배관(114)에 설치되어 세정수를 슬러지 혼합부(120)로 공급하거나 그 공급을 중단할 수 있다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 세정수 유출배관(124) 및 개폐밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
세정수 유출배관(124)은 슬러지 혼합부(120) 및 혼합 슬러지 배출부(130)에 각각 유체 연통되게 결합될 수 있다. 구체적으로, 세정수 유출배관(124)은 그 일단부가 슬러지 혼합부(120)에 유체 연통되게 결합되고, 그 타단부는 혼합 슬러지 배출부(130)에 유체 연통되게 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 세정수 유출배관(124)은 그 일단부가 슬러지 혼합부(120)에 유체 연통되게 결합되고, 그 타단부는 혼합 슬러지 배출배관(131, 132, 133, 134, 135) 중 어느 하나 또는 둘 이상에 유체 연통되게 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 세정수 유출배관(124)은 슬러지 혼합부(120)의 중간 높이에서 슬러지 혼합부(120)에 결합될 수 있다. 통상적으로 배수 배관은 장비 혹은 주배관의 최하단부에 설치되지만, 본 발명의 슬러지 분배 시스템(100)에서는 슬러지 침전현상 및 고착현상을 고려하여 세정 효과를 극대화하기 위해 슬러지 혼합부(120)의 중간 높이에 배수 노즐(즉, 세정수 유출배관(124))을 설치하였다.
보다 구체적으로, 세정수 유출배관(124)은 세정시 발생한 세정 처리수가 원활하게 배수될 수 있도록 경사를 두되, 슬러지 혼합부(120)에 결합된 쪽 단부가 높고, 혼합 슬러지 배출배관(131, 132, 133, 134, 135)에 결합된 쪽 단부가 낮도록 구성될 수 있다.
또한, 세정수 유출배관(124)는 지지부(101)를 기준으로 측정한 경우 해당 배관의 상단부의 절대 높이가 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135)의 상단부의 절대 높이 보다 낮도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 슬러지 혼합부(120)에서 배출된 세정수는 우선적으로 세정수 유출배관(124)을 통해 배출되고 후속적으로 혼합 슬러지 유출배관(131, 132, 133, 134, 135) 중 어느 하나 또는 둘 이상을 통해 배출될 수 있다.
상기 개폐밸브는 세정수 유출배관(124)에 설치될 수 있다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 좌우대칭인 2개의 영역으로 구분될 수 있다. 이 경우, 슬러지 분배 시스템(100)은 슬러지 혼합부(120)에 결합되어 상기 2개의 영역을 차단하거나 유체 연통시키도록 구성된 비상용 개폐밸브(150)를 더 포함할 수 있다. 본 명세서에서, "좌우대칭"이란 좌우가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라 좌우가 유사한 경우로서 각각 독립적으로 슬러지 유입, 슬러지 혼합 및 혼합 슬러지 배출의 3가지 기능을 수행할 수 있는 경우들을 모두 포함한다.
비상용 개폐밸브(150)는 게이트 밸브일 수 있다. 이러한 비상용 개폐밸브(150)는 특정 위치에 비상 상황(ex. 리크, 파손 등)이 발생할 경우 시스템 전체가 셧다운되는 것을 방지하는 역할을 수행하며, 비상 상황시에도 전체 시스템의 50%는 가동될 수 있도록 해준다.
또한, 슬러지 분배 시스템(100)은 분배 탱크를 포함하지 않아 종래기술과 더욱 차별화될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 분배 시스템(100)은 폐수처리 중 발생된 슬러지를 혼합하여 후단에 반영된 슬러지 농축조로 균등한 성상의 슬러지를 분배해 줄 수 있고, 밀폐 배관 구조로 구성되어 공간 활용도를 극대화하고 유지관리 포인트를 저감할 수 있으며, 시스템 내 음압 형성을 통해 악취 발생을 차단할 수 있고, 비산 위험성 제로화를 통해 2차 피해 발생을 저감할 수 있으며, 주기적인 자동 세정공정을 통해 처리장 운영시 운영담당자의 편의성이 증대되고, 슬러지 혼합을 위한 별도의 동력설비가 없이 유입 슬러지가 자연적으로 혼합될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 분배 방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 슬러지 분배 방법은 침전조, 슬러지 유입배관, 슬러지 혼합부, 혼합 슬러지 배출배관, 세정수 유입배관, 세정수 유출배관 및 슬러지 농축조를 포함하는 슬러지 분배 시스템을 이용하는 슬러지 분배 방법일 수 있다.
상기 슬러지 분배 방법은 복수개의 침전조로부터 슬러지 유입배관을 통해 밀폐 배관 구조의 슬러지 혼합부로 슬러지를 이송하는 단계(S10), 상기 단계(S10)에서 이송된 복수종의 슬러지를 상기 슬러지 혼합부에서 별도의 혼합수단 없이 혼합하는 단계(S20), 및 상기 단계(S20)에서 얻은 혼합 슬러지를 슬러지 유출배관을 통해 복수개의 슬러지 농축조로 분배하는 단계(S30)를 포함한다.
상기 단계(S10)는 펌프에 의해 수행될 수 있다.
상기 단계(S20)에서는 교반기와 같은 별도의 혼합수단 없이 순전히 슬러지 유동만으로 복수종의 슬러지를 균일하게 혼합할 수 있다.
또한, 상기 단계(S20) 및 상기 단계(S30)는 별도의 펌프 없이 상기 단계(S10)를 수행하는 펌프에 의해 함께 수행될 수 있다.
또한, 상기 슬러지 분배 방법은 상기 침전조로부터 상기 슬러지 혼합부로의 슬러지 이송을 중단한 상태에서 상기 슬러지 혼합부에 세정수 유입배관을 통해 세정수를 공급하여 상기 슬러지 혼합부를 세정하는 단계(S40)를 더 포함할 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 상기 슬러지 혼합부를 세정하는 단계(S40)를 상세히 설명한다.
먼저, 1차 세정은 도 2의 좌측하단 플러싱용 개폐밸브(FV)를 개방하고, 우측상단의 배수용 개폐밸브(124에 결합된 밸브)를 개방한 상태에서 수행될 수 있다.
이후, 1차 세정이 완료되면, 좌측하단 플러싱용 개폐밸브(FV) 및 우측상단의 배수용 개폐밸브를 모두 폐쇄한다.
이후, 2차 세정은 도 2의 우측하단 플러싱용 개폐밸브(FV)를 개방하고, 좌측상단의 배수용 개폐밸브(124에 결합된 밸브)를 개방한 상태에서 수행될 수 있다.
이후, 2차 세정이 완료되면, 우측하단 플러싱용 개폐밸브(FV) 및 좌측상단의 배수용 개폐밸브를 모두 폐쇄한다.
세정 주기당 상기 1차 세정 및 상기 2차 세정을 수행함으로써 슬러지 혼합부의 사구간 없이 세정공정이 효과적으로 수행될 수 있다.
또한, 세정방식은 필요에 따라 자동식으로 구성될 수도 있고 수동식으로 구성될 수도 있다. 자동 세정시에는 온/오프 밸브 및 타이머를 통한 세정을 실시하고, 수동 세정시에는 처리장 운영 담당자가 직접 밸브를 개폐함으로써 세정작업을 수행할 수 있다. 특히, 자동 세정시에는 타이머와 연동하여 일정 시간 및 일정 주기마다 플러싱용 개폐밸브(FV) 및 배수용 개폐밸브를 개방하여 슬러지 혼합부의 슬러지 정체 현상을 해소할 수 있다.
또한, 상기 슬러지 분배 방법은 상기 슬러지 분배 시스템 내에 진공(즉, 사이펀 현상)이 발생할 경우 이를 해소하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 도면을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 슬러지 분배 시스템 110: 슬러지 유입부
111, 112, 113: 슬러지 유입배관 114: 세정수 유입배관
131~135: 슬러지 유출배관 120: 슬러지 혼합부
130: 혼합 슬러지 유출부 140: 진공해소부
141, 142, 143: 진공해소배관 144: 진공해소장치
150: 비상용 개폐밸브 WP: 외부 세정수 유입배관
W: 관찰용 관말 FV: 플러싱용 밸브

Claims (19)

  1. 지지부;
    상기 지지부에 수평하게 배치된 슬러지 혼합부;
    상기 슬러지 혼합부와 유체 연통되게 결합된 슬러지 유입부; 및
    상기 슬러지 혼합부와 유체 연통되게 결합된 혼합 슬러지 유출부를 포함하고,
    상기 슬러지 유입부, 상기 슬러지 혼합부 및 상기 혼합 슬러지 유출부는 각각 밀폐 배관 구조를 갖는 슬러지 분배 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지 유입부는 복수개의 슬러지 유입배관을 포함하고, 상기 혼합 슬러지 유출부는 복수개의 혼합 슬러지 유출배관을 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 슬러지 유입배관은 상기 지지부의 아래에서부터 그 위까지 상방으로 수직으로 연장되어 수평으로 꺾인 후 다시 하방으로 수직으로 꺾여 수직하방으로 연장되어 상기 슬러지 혼합부에 결합되도록 구성되고, 상기 혼합 슬러지 유출배관은 상기 슬러지 혼합부로부터 상방으로 수직으로 연장되어 수평으로 꺾인 후 다시 상기 지지부의 아래까지 하방으로 수직으로 꺾여 수직하방으로 연장되도록 구성된 슬러지 분배 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬러지 유입배관에 유체 연통되게 결합된 침전조 및 상기 슬러지 유출배관에 유체 연통되게 결합된 슬러지 농축조를 더 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 슬러지 유입배관에 유체 연통되게 결합된 펌프를 더 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 슬러지 유입배관은 체크밸브 및 블록밸브를 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 슬러지 유출부의 최고 높이는 상기 슬러지 혼합부를 기준으로 상기 슬러지 유입부의 최고 높이 보다 낮은 슬러지 분배 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 슬러지 유출부와 유체 연통되게 결합된 진공해소부를 더 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 진공해소부는 복수개의 진공해소배관을 포함하고, 상기 진공해소배관에 유체 연통되게 결합된 진공해소장치를 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 진공해소배관에 결합된 관찰 관말을 더 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 슬러지 유입부는 상기 지지부의 위에서부터 하방으로 수직으로 연장되어 상기 슬러지 혼합부에 결합되도록 구성된 추가 슬러지 유입배관을 더 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지 혼합부와 유체 연통되게 결합된 세정수 유입배관 및 상기 세정수 유입배관에 설치된 플러싱용 개폐밸브를 더 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 슬러지 혼합부 및 상기 혼합 슬러지 배출부에 각각 유체 연통되게 결합된 세정수 유출배관 및 상기 세정수 유출배관에 설치된 개폐밸브를 더 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지 혼합부는 U자 형상을 갖도록 구성된 슬러지 분배 시스템.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 슬러지 분배 시스템은 좌우대칭인 2개의 영역으로 구분되고, 이 경우 상기 슬러지 혼합부에 결합되어 상기 2개의 영역을 차단하거나 유체 연통시키도록 구성된 비상용 개폐밸브를 더 포함하는 슬러지 분배 시스템.
  16. 침전조, 슬러지 유입배관, 슬러지 혼합부, 혼합 슬러지 배출배관, 세정수 유입배관, 세정수 유출배관 및 슬러지 농축조를 포함하는 슬러지 분배 시스템을 포함하는 슬러지 분배 시스템을 이용하는 슬러지 분배 방법으로서,
    복수개의 침전조로부터 슬러지 유입배관을 통해 밀폐 배관 구조의 슬러지 혼합부로 슬러지를 이송하는 단계(S10);
    상기 단계(S10)에서 이송된 복수종의 슬러지를 상기 슬러지 혼합부에서 별도의 혼합수단 없이 혼합하는 단계(S20); 및
    상기 단계(S20)에서 얻은 혼합 슬러지를 슬러지 유출배관을 통해 복수개의 슬러지 농축조로 분배하는 단계(S30)를 포함하는 슬러지 분배 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 침전조로부터 상기 슬러지 혼합부로의 슬러지 이송을 중단한 상태에서 상기 슬러지 혼합부에 세정수 유입배관을 통해 세정수를 공급하여 상기 슬러지 혼합부를 세정하는 단계(S40)를 더 포함하는 슬러지 분배 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 슬러지 분배 시스템 내에 진공이 발생할 경우 이를 해소하는 단계(S50)를 더 포함하는 슬러지 분배 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 단계(S10)는 펌프에 의해 수행되고, 상기 단계(S20) 및 상기 단계(S30)는 별도의 펌프 없이 상기 단계(S10)를 수행하는 펌프에 의해 함께 수행되는 슬러지 분배 방법.
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