KR20240035737A - Msbr 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유입수 분배 장치, 가수분해 발효 탱크 바디 및 이에 연결되는 MSBR 시스템을 포함하되, 유입수 분배 장치 및 가수분해 발효 탱크 바디와 MSBR 시스템은 모두 외부의 온라인 제어 플랫폼에 연결되는, MSBR 시스템의 항-수력 충격 및 질소와 인 제거 기능을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치를 개시하였다. 상기 장치는 장마철 수량(水量)이 큰 작업 조건에서 MSBR 시스템의 활성 슬러지의 대량 유실, 유입수 탄소원 부족, 질소와 인 제거 효율이 높지 않은 문제를 효과적으로 보완할 수 있고, 시스템 내부 탄소원을 심층적으로 발굴 및 이용하여 하수 처리장의 비용을 효과적으로 절감하며 MSBR 시스템의 항-수력 충격 실행 안정성 및 신뢰성을 향상시킴으로써, 질소와 인 제거 효과를 향상시키는 동시에, 하수 처리장의 슬러지의 현장 감소 및 에너지 소모의 감소도 구현할 수 있다.
Description
본 발명은 하수 처리 기술분야에 관한 것으로, 특히 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치에 관한 것이다.
하수 처리장은 장마철 운영 시 빗물과 하수가 혼합된 큰 수력 부하 충격 및 유입수 탄소원 부족이라는 이중 곤경에 직면하게 된다. 그 중, MSBR 등 활성 슬러지 처리 장치는 과부하 상태가 되어 반응 시간 및 처리도가 크게 저하되고, 침전 영역의 실제 수력 부하 및 고체 부하가 설계값을 훨씬 초과하여, 활성 슬러지의 대량 유실로 쉽게 이어지고 나아가 시스템이 붕괴된다. 유입수 중의 유기 탄소원 농도 및 이용 가능성은 MSBR 시스템의 질소와 인 제거 효과에 영향을 미치는 중요한 요소이다. 신뢰성 있는 생물학적 질소와 인 제거 효과를 얻기 위해, 일반적으로 유입수 COD/TKN이 적어도 5 ~ 8에 도달하고 COD/TP가 40 이상에 도달해야 하며; 여기서, 가장 중요한 것은 유입수 내 급속 분해 가능 유기물(rbCOD) 또는 단쇄지방산(SCVFAs) 농도인 바, 급속 분해 가능 유기물(rbCOD)과 TP의 비율은 적어도 18 ~ 20 이상, 또는 VFA/TP≥4 ~ 7이어야 하고, 혐기 영역의 휘발성 지방산 VFA 농도는 적어도 25mg/L에 도달해야 한다.
중국의 대부분의 하수 처리장의 유입수 수질은 모두 관련 탄소원의 최저 요구에 도달하기 어렵고, 장마철 작업 조건에서 합류식 하수 농도의 추가적 희석은 유입수 탄소원의 부족을 더욱 초래하며, 특히 유입수 내 급속 분해 가능 유기물(rbCOD) 또는 단쇄지방산(SCVFAs) 함량의 부족은 더더욱 공정의 질소와 인 제거 능력을 크게 제약한다. 장마철 큰 수량 작업 조건에서 MSBR 시스템의 생물학적 질소와 인 제거 효율을 향상시키고, 유출수의 총 질소(TN) 및 총 인(TP)의 배출이 표준에 도달되도록 하기 위해, 유입수의 양을 엄격하게 제어하고, 포도당, 아세트산 나트륨, 메탄올 등을 추가하여 유기 탄소원을 보충하거나, 화학적 인 제거제를 추가해야 하며, 이 경우, 하수 처리장의 운영 비용이 증가되고, 시스템의 실행 안정성이 영향을 받으며, 아울러 수용수(receiving water)의 오염 정도가 악화된다.
특허 “개선된 MSBR 공정 하수 처리 시스템”에서 주요하게 개선한 부분은, 수질 표준 달성을 위해 약물 용해조를 추가하고 관련 약제를 투입한 것이지만, 부하가 클 때 유입수의 양에 대한 분류(分流) 및 탄소원 부족 문제를 언급하지 않았다.
특허 “질소 제거가 강화된 도시 하수 처리 시스템 및 공정”에서는 MSBR 기능 파티션을 재설계하였지만, 주요하게 개선한 부분은 프리-무산소 영역에 물 유입 지점을 증가하여, 회류된 슬러지 및 유입수를 빠르게 혼합시킴으로써 혐기 상태가 되는 것이며, 이도 마찬가지로 MSBR에 따른 큰 수력 충격 부하 및 탄소원 부족 문제를 고려하지 않았다.
본 발명의 목적은 종래 기술에 존재하는 흠결을 해결하기 위해, 유입수 분배 장치, 가수분해 발효 탱크 바디 및 이에 연결되는 MSBR 시스템을 포함하되, 상기 유입수 분배 장치, 상기 가수분해 발효 탱크 바디와 상기 MSBR 시스템은 모두 외부의 온라인 제어 플랫폼에 연결되며;
상기 유입수 분배 장치는 상기 MSBR 시스템의 유입수의 양을 분배하기 위한 분배 관로 및 관련 밸브 계기를 포함하고, 상기 가수분해 발효 탱크 바디의 내부에는 탱크 바디 내부로 유입되는 슬러지를 교반하기 위한 교반기가 설치되며, 상기 가수분해 발효 탱크 바디의 외부에는 상기 MSBR 시스템 중의 슬러지를 탱크 바디로 투입시키기 위한 피딩 펌프가 연결되는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치를 제공한다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 유입수 분배 장치는,
중간부에 전자 유량계가 각각 장착되어 있는 3개의 관로; 및
상기 전자 유량계의 선단의 유입수구에 장착되는 전동볼밸브;를 포함하고,
슬러지 농도계 1을 더 포함한다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 MSBR 시스템은 혐기 유닛, 호기 유닛, 제1 SBR 유닛 및 제2 SBR 유닛을 포함하되, 상기 혐기 유닛의 바닥부에는 상기 유입수 분배 장치의 중간 관로에 연결되는 유입수구가 설치되고, 상기 호기 유닛의 바닥부에도 상기 유입수 분배 장치의 양측 관로에 연결되는 유입수구가 설치된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 제1 SBR 유닛 및 상기 제2 SBR 유닛의 내부에는 상기 슬러지 농도계 1이 모두 설치되고, 상기 제1 SBR 유닛 및 상기 제2 SBR 유닛에는 슬러지 회류 펌프가 각각 연결된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 MSBR 시스템은 오탁수 분리 유닛 및 프리-무산소 유닛을 더 포함하고, 혐기 유닛, 제1 무산소 유닛, 제2 무산소 유닛은 순차적으로 연결되며; 제2 무산소 유닛은 호기 유닛에 연결되고; 제1 SBR 유닛, 제2 SBR 유닛과 오탁수 분리 유닛은 슬러지 회류 펌프를 통해 연결되며, 제1 무산소/호기 유닛, 제2 무산소/호기 유닛은 호기 유닛에 연결된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 가수분해 발효 탱크 바디의 하우징에는 슬러지 농도계 2의 개구부, ORP계의 개구부, pH계의 개구부, 온도계의 개구부 및 액면계의 개구부가 설치되되, 상기 개구부들에는 대응되는 장치가 모두 장착된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 가수분해 발효 탱크 바디의 하우징의 상단에는 피딩구가 더 설치되되, 상기 피딩구에 연결되는 피딩관의 외부에는 상기 피딩 펌프가 연결되고, 상기 가수분해 발효 탱크 바디의 하우징의 외부에는 복수 개의 회류 도관이 설치된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 회류 도관에는 3개의 관로가 포함된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 가수분해 발효 탱크 바디의 하우징의 상단에는 오버플로우 포트가 설치되고, 하우징의 하단에는 배기구가 설치된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 MSBR 시스템과 상기 가수분해 발효 탱크 바디는 관거를 통해 연결된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 슬러지는 상기 프리-무산소 유닛을 통해 슬러지 농화가 수행된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 농화된 후의 일부 회류 슬러지는 상기 피딩 펌프를 통해 상기 가수분해 발효 탱크 바디로 유입된다.
상기 기술적 해결수단에 대한 추가적인 설명으로, 상기 가수분해 발효 탱크 바디로 유입되는 슬러지의 체류 시간은 1~3일이다.
본 발명은 다음과 같은 유익한 효과를 갖는다.
1. 본 발명은 멀티 포인트 유입수 분배를 수행하는 기술적 개선을 통해, MSBR 시스템의 장마철 처리 능력을 가뭄철 설계 유량의 400% ~ 500% 이상으로 향상시킬 수 있어, 장마철의 수량 과부하 실행 시 활성 슬러지의 대량 유실로 인한 MSBR 시스템의 붕괴를 효과적으로 방지한다.
2. MSBR 시스템 양측의 SBR 유닛의 실행 주기를 조절하여, 침전 및 배수 동시적 상태가 되도록 하고, 이 경우, MSBR 시스템의 침전 영역이 감당할 수 있는 고체 부하 및 수력 부하가 모두 일반 실행 모드에 비해 두 배가 된다.
3. 본 발명은 분류 처리를 통해 많은 양의 활성 슬러지가 MSBR 시스템의 침전 영역으로 유입되는 것을 방지함으로써, 침전 영역의 유입 고체 부하를 감소시키고, 슬러지의 대량 유실 및 유출수 수질 표준 초과를 방지할 수 있다.
4. 본 발명은 MSBR 시스템이 장마철에서 저농도의 큰 수량 충격 부하를 효과적으로 처리하는 동시에, 수량 감소 후 정상 수질 농도 및 수량에 대한 MSBR 시스템의 처리 능력을 신속하게 복구할 수 있도록 보장할 수 있다.
5. 본 발명은 MSBR 시스템의 고유 회류 슬러지 농축 기능을 이용함으로써, 즉 회류 슬러지를 오탁수 분리 유닛에 통과시켜 농축한 다음, 프리-무산소 유닛으로 유입시켜 농화(enrichment)하고, 농화된 후의 일부 회류 슬러지는 피딩 펌프를 통해 피딩구에서 가수분해 발효 탱크 바디로 유입되어 1 ~ 3일 동안 체류하며, 교반기를 간헐적으로 가동하여 교반 블레이드를 구동시켜 가수분해 발효 탱크 바디의 내부에서 교반함으로써, 급속 분해 가능 유기물(rbCOD) 또는 단쇄지방산(SCVFAs)이 풍부하게 함유된 혼합액이 회류 도관을 통해 MSBR 시스템의 혐기 유닛으로 되돌아가 탄소원을 보충하도록 할 수 있으며, 혐기 유닛은 간헐적으로 교반하여 활성 슬러지가 탄소원에 대한 이용 및 증식을 강화시킴으로써, MSBR 시스템의 질소와 인 제거를 강화시키는 효과를 달성한다.
6. 본 발명은 포도당, 아세트산 나트륨, 메탄올 등을 별도로 추가하여 유기 탄소원을 보충하거나, 화학적 인 제거제를 추가할 필요 없이, MSBR 시스템의 농축 슬러지에 대해 측류 가수분해 발효(SSH)를 수행하고, 그 중의 “내부 탄소원”을 충분하게 이용하여, MSBR 시스템의 질소와 인 제거 효과 및 실행 안정성을 최적화하고, 아울러 운영 비용을 절감할 수 있다.
7. 본 발명은 장마철 큰 수량 작업 조건에서 MSBR 시스템의 유입수 탄소원 부족, 질소와 인 제거 효율이 높지 않은 문제를 효과적으로 보완할 수 있고, 시스템 내부 탄소원을 심층적으로 발굴 및 이용하여 하수 처리장의 비용을 효과적으로 절감하며 MSBR 시스템의 실행 안정성 및 신뢰성을 향상시킴으로써, 질소와 인 제거 효과를 향상시키는 동시에, 하수 처리장의 슬러지의 현장 감소 및 에너지 소모의 감소도 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 원리도이다.
도 2는 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 다른 원리도이다.
도 3은 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 가수분해 발효 탱크 바디의 측면도이다.
도 4는 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 가수분해 발효 탱크 바디의 정면도이다.
도 5는 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 가수분해 발효 탱크 바디의 평면도이다.
도 2는 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 다른 원리도이다.
도 3은 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 가수분해 발효 탱크 바디의 측면도이다.
도 4는 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 가수분해 발효 탱크 바디의 정면도이다.
도 5는 본 발명에서 제공되는 MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치의 가수분해 발효 탱크 바디의 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예의 도면을 결합하여 본 발명의 실시예의 기술적 해결수단을 명확하고 완전하게 설명하기로 하며, 물론 설명된 실시예는 본 발명의 일부 실시예일 뿐, 전부의 실시예가 아니다. 본 발명의 실시예를 기반으로, 당업자가 진보성 창출에 힘쓰지 않고 획득한 모든 다른 실시예들은 모두 본 발명의 보호범위에 속한다.
도 1 ~ 도 5를 참조하면, 본 발명에서 제공되는 일 실시예에 따르면, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치는 유입수 분배 장치(1), 가수분해 발효 탱크 바디(2) 및 이에 연결되는 MSBR 시스템(3)을 포함하고, 유입수 분배 장치(1) 및 가수분해 발효 탱크 바디(2)와 MSBR 시스템(3)은 모두 외부의 온라인 제어 플랫폼(4)에 연결되며; 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 내부에는 탱크 바디 내부로 유입되는 슬러지를 교반하기 위한 교반기(5)가 설치된다.
상기 기술적 해결수단에 따르면, 장마철 큰 수력 충격 부하일 때, 유입수 분배 관로 장치(1)는 전동볼밸브(7)를 통해 유입수의 유속을 제어하는 동시에, 전자 유량계(8)를 통해 실시간 유입수 흐름량을 측정하여 유입수를 합리적으로 관리 및 제어하고 분배한다.
빗물 유입 초기에서, 초기 빗물의 오염물질 농도가 비교적 높고, 수량이 가뭄철 설계 유량의 1.5배까지 상승될 때, 희석 빗물이 유입되기 시작하며, 이때 시스템은 분류 모드를 가동할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 유입수 분배 관로 장치(1)는 유입수를 혐기 유닛(10), 호기 유닛(13)의 시작단과 끝단의 2개 영역으로 각각 이송하고, 이때 혐기 유닛(10)의 유입수의 양은 가뭄철 설계 유량의 1 ~ 1.5배이며, 혐기 유닛(10)의 처리를 거친 후, 혐기 유닛(10) 중의 혼합액은 제1 무산소 유닛(11)과 제2 무산소 유닛(12)으로 이송되어 탈질화되고, 탈질화 처리된 하수는 호기 유닛(13)으로 유입되며, 여기에서 유기물이 분해되고 분해된 후의 하수는 제1 무산소/호기 유닛(14), 제2 무산소/호기 유닛(15)을 거쳐 질산화 및 탈질화가 강화된 후 제1 SBR 유닛(16)과 제2 SBR 유닛(17)로 이송되어 침전되며, 침전된 후의 슬러지는 오탁수 분리 유닛(18)으로 이송되어 분리 농축되고, 농축된 후의 슬러지는 프리-무산소 유닛(19)으로 이송되어 추가적으로 처리된 후 도관을 통해 혐기 유닛(10)으로 이송되거나 슬러지 피딩 펌프(6)를 통해 가수분해 발효 탱크 바디(2)로 이송되며, 아울러 오탁수 분리 유닛(18)은 도관을 통해 농축된 후의 상청액을 호기 유닛(13)으로 이송하여 계속 반응시킨다.
나아가, 상기 온라인 제어 플랫폼(4)은 MSBR 시스템(3)의 제1 SBR 유닛(16)과 제2 SBR 유닛(17)의 실행 주기를 조절하여, 이들이 침전 및 배수 동시적 상태가 되도록 한다.
유입수 분배 관로 장치(1)를 거쳐 호기 유닛(13)의 시작단과 끝단의 두 개의 영역으로 분배되는 나머지 수량은 슬러지 회류 펌프(20)를 통과하고, 슬러지는 제1 SBR 유닛(16)과 제2 SBR 유닛(17)으로부터 오탁수 분리 유닛(18)으로 각각 회류되고, 주파수 변환기를 사용하여 제어함으로써, 장마철에 흐름량이 클 때 슬러지 회류를 강화하여 슬러지 유실을 방지한다. 여기서, 슬러지 농도계(9)는 MSBR 시스템의 제1 SBR 유닛(16)과 제2 SBR 유닛(17)에 각각 설치되어 제1 SBR 유닛(16)과 제2 SBR 유닛(17)의 침전 배수 시기의 슬러지 농도 및 슬러지층 높이 변화를 모니터링함으로써, 흐름량을 분배하고 회류 슬러지의 양을 조절한다.
MSBR 시스템(3) 중의 슬러지는 제1 SBR 유닛(16)과 제2 SBR 유닛(17)에 설치되는 슬러지 회류 펌프(20)를 통과하고, MSBR 시스템(3)의 고유 회류 슬러지 농축 기능을 이용함으로써, 회류 슬러지를 오탁수 분리 유닛(18)에 통과시켜 농축한 다음, 프리-무산소 유닛(19)으로 유입시켜 농화하며, 농화된 후의 일부 회류 슬러지는 피딩 펌프(6)를 통해 피딩구(26)에서 가수분해 발효 탱크 바디(2)로 유입되어 1 ~ 3일 동안 체류하며, 교반기(5)를 간헐적으로 가동하여 교반 블레이드를 구동시켜 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 내부에서 교반함으로써, 급속 분해 가능 유기물(rbCOD) 또는 단쇄지방산(SCVFAs)이 풍부하게 함유된 혼합액이 회류 도관(27)을 통해 MSBR 시스템(3)의 혐기 유닛(10)으로 되돌아가 탄소원을 보충하도록 할 수 있으며, 이로써 MSBR 시스템(3)의 질소와 인 제거를 강화하키는 효과를 달성하고, 소화 안정된 나머지 슬러지는 가수분해 발효 탱크 바디(2) 하측의 배기구(29)에서 배출되며, 다음, 배출된 슬러지에 대해 건조 재사용 등 공정을 포함하는 추가적인 처리를 수행할 수 있다.
나아가, 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 하우징에는 슬러지 농도계 2(21)의 개구부, ORP계(22)의 개구부, pH계(23)의 개구부, 온도계(24)의 개구부 및 액면계(25)의 개구부가 설치되되, 상기 개구부들에는 대응되는 장치가 모두 장착되고, 상기 장치는 모두 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 상단에 가까운 위치에 설치되며, ORP계(6)는 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 ORP값, 즉 산화환원 전위를 검출하는 데 사용되고, pH계(23)는 혼합액의 pH값을 모니터링하는 데 사용되며, 온도계(24) 및 액면계(25)는 혼합액의 온도 및 액면 높이를 모니터링한다.
상기 계기에 의해 검출된 모든 데이터는 모두 온라인 제어 플랫폼(4)을 통해 모니터링되고, 온라인 제어 플랫폼(4)은 상기 기기 및 계기를 제어 및 모니터링할 수 있는 동시에, MSBR 시스템(3)의 실행 주기와 같은 관련 파라미터의 설정을 조절할 수 있다.
나아가, 활성 슬러지 가수분해 과정 및 효율에 영향을 미치는 핵심적인 파라미터에는 온도, SRT, MLSS, pH값, 발효기의 혼합 조건 등이 포함되고, 다른 조건이 변하지 않을 경우, 슬러지 가수분해 속도와 슬러지 농도는 특정 범위 내에서 선형 관계를 이룬다. MSBR 시스템의 농축 슬러지 피딩 농도는 일반적으로 8000 ~ 12000mg/L에 도달할 수 있으며, 일반 활성 슬러지에 비해 3000mg/L 가량의 슬러지 농도를 가수분해하므로, MSBR 시스템(3)과 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 배합 사용을 통해, 슬러지 가수분해 발효 장치의 가수분해 속도를 크게 향상시킬 수 있고, 같은 시간의 가수분해에 의해 생성되는 급속 분해 가능 유기물(rbCOD) 또는 단쇄지방산(SCVFAs) 농도는 적어도 2배로 향상될 수 있으며; 아울러, 가수분해 발효 장치의 슬러지 체류 시간(SRT)이 너무 길기 때문에 활성 슬러지 혐기 가수분해 과정이 메탄올 생성 단계에 진입하는 것, 및 장치의 용적이 너무 큰 것과 같은 단점을 피할 수 있다.
나아가, 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 하우징의 상단에는 피딩구(26)가 더 설치되되, 피딩구(26)에 연결되는 피딩관의 외부에는 피딩 펌프(6)가 연결되고, 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 하우징의 외부에는 복수 개의 회류 도관(27)이 설치되며, 농화된 후의 일부 회류 슬러지는 피딩 펌프(6)를 통해 피딩구(26)에서 가수분해 발효 탱크 바디(2)로 유입되고, 여기서, 피딩구(26)는 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 상측에 설치되므로, 더 많은 부피의 회류 슬러지가 유입될 수 있다.
나아가, 회류 도관(27)에는 3개의 관로가 포함되므로, 급속 분해 가능 유기물(rbCOD) 또는 단쇄지방산(SCVFAs)의 혼합액이 다수의 회류 도관(27)을 통해 MSBR 시스템(3)의 혐기 유닛으로 다시 회류되어 MSBR 시스템(3)의 탄소원을 보충함으로써, 질소와 인 제거 효과를 강화시킬 수 있다.
나아가, 안정된 후의 회류 슬러지는 배기구(29)에서 배출된 후, ORP계(22) 및 pH계(23)에 의해 모니터링되는 대응되는 수치에 따라, 회류 슬러지의 증가량을 대응되게 조절하여, 보장할 수 있다.
나아가, MSBR 시스템(3)과 가수분해 발효 탱크 바디(2)는 관거를 통해 연결되고, MSBR 시스템(3)과 가수분해 발효 탱크 바디(2)는 함께 구축될 수도 있으며, 이로써 전체 장치의 부피를 줄일 수도 있다.
나아가, 슬러지는 프리-무산소 유닛(19)을 통해 슬러지 농화가 수행된다.
나아가, 농화된 후의 일부 회류 슬러지는 피딩 펌프(6)를 통해 가수분해 발효 탱크 바디(2)로 유입된다.
나아가, 가수분해 발효 탱크 바디(2)로 유입되는 슬러지 체류 시간은 1 ~ 3일이고, 바람직하게, 슬러지 체류 시간은 2일이며, 이는 슬러지로부터 분리되는 급속 분해 가능 유기물(rbCOD) 또는 단쇄지방산(SCVFAs)의 함량을 크게 증가시킬 수 있고, 한 번에 충분한 양의 탄소원을 보충할 수 있다.
마지막으로 설명하야 할 것은, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시형태일 뿐, 본 발명을 제한하기 위함이 아니고, 전술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였을 지라도, 당업자라면 전술한 각 실시예에 기재된 기술적 해결수단을 수정하거나, 일부 기술특징을 등가적으로 대체할 수 있으며, 본 발명의 사상 및 원칙 내에서 이루어진 임의의 수정, 등가적 대체, 개선 등은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 한다.
1: 유입수 분배 장치
2: 가수분해 발효 탱크 바디
3: MSBR 시스템
4: 온라인 제어 플랫폼
5: 교반기
6: 피딩 펌프
7: 전동볼밸브
8: 전자 유량계
9: 슬러지 농도계 1
10: 혐기 유닛
11: 제1 무산소 유닛
12: 제2 무산소 유닛
13: 호기 유닛
14: 제1 무산소/호기 유닛
15: 제2 무산소/호기 유닛
16: 제1 SBR 유닛
17: 제2 SBR 유닛
18: 오탁수 분리 유닛
19: 프리-무산소 유닛
20: 슬러지 회류 펌프
21: 슬러지 농도계 2
22: ORP계
23: pH계
24: 온도계
25: 액면계
26: 피딩구
27: 회류 도관
28: 오버플로우 포트
29: 배기구
2: 가수분해 발효 탱크 바디
3: MSBR 시스템
4: 온라인 제어 플랫폼
5: 교반기
6: 피딩 펌프
7: 전동볼밸브
8: 전자 유량계
9: 슬러지 농도계 1
10: 혐기 유닛
11: 제1 무산소 유닛
12: 제2 무산소 유닛
13: 호기 유닛
14: 제1 무산소/호기 유닛
15: 제2 무산소/호기 유닛
16: 제1 SBR 유닛
17: 제2 SBR 유닛
18: 오탁수 분리 유닛
19: 프리-무산소 유닛
20: 슬러지 회류 펌프
21: 슬러지 농도계 2
22: ORP계
23: pH계
24: 온도계
25: 액면계
26: 피딩구
27: 회류 도관
28: 오버플로우 포트
29: 배기구
Claims (13)
- 유입수 분배 장치(1), 가수분해 발효 탱크 바디(2) 및 이에 연결되는 MSBR 시스템(3)을 포함하되, 상기 유입수 분배 장치(1), 상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)와 상기 MSBR 시스템(3)은 모두 외부의 온라인 제어 플랫폼(4)에 연결되며;
상기 유입수 분배 장치(1)는 상기 MSBR 시스템(3)의 유입수의 양을 분배하기 위한 분배 관로 및 관련 밸브 계기를 포함하고, 상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 내부에는 탱크 바디 내부로 유입되는 슬러지를 교반하기 위한 교반기(5)가 설치되며, 상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 외부에는 상기 MSBR 시스템(3) 중의 슬러지를 탱크 바디로 투입시키기 위한 피딩(feeding) 펌프(6)가 연결되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 유입수 분배 장치(1)는,
중간부에 전자 유량계(8)가 각각 장착되어 있는 3개의 관로; 및
상기 전자 유량계(8)의 선단의 유입수구에 장착되는 전동볼밸브(7);를 포함하고,
슬러지 농도계 1(9)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 MSBR 시스템(3)은 혐기 유닛(10), 호기 유닛(13), 제1 SBR 유닛(16) 및 제2 SBR 유닛(17)을 포함하되, 상기 혐기 유닛(10)의 바닥부에는 상기 유입수 분배 장치(1)의 중간 관로에 연결되는 유입수구가 설치되고, 상기 호기 유닛(13)의 바닥부에도 상기 유입수 분배 장치(1)의 양측 관로에 연결되는 유입수구가 설치되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 제1 SBR 유닛(16) 및 상기 제2 SBR 유닛(17)의 내부에는 상기 슬러지 농도계 1(9)이 모두 설치되고, 상기 제1 SBR 유닛(16) 및 상기 제2 SBR 유닛(17)에는 슬러지 회류 펌프(20)가 각각 연결되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 MSBR 시스템(3)은 오탁수(muddy water) 분리 유닛(18) 및 프리(pre)-무산소 유닛(19)을 더 포함하고, 혐기 유닛(10), 제1 무산소 유닛(11), 제2 무산소 유닛(12)은 순차적으로 연결되며; 제2 무산소 유닛(12)은 호기 유닛(13)에 연결되고; 제1 SBR 유닛(16), 제2 SBR 유닛(17)과 오탁수 분리 유닛(18)은 슬러지 회류 펌프(20)를 통해 연결되며, 제1 무산소/호기 유닛(14), 제2 무산소/호기 유닛(15)은 호기 유닛(13)에 연결되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 하우징에는 슬러지 농도계 2(21)의 개구부, ORP계(22)의 개구부, pH계(23)의 개구부, 온도계(24)의 개구부 및 액면계(25)의 개구부가 설치되되, 상기 개구부들에는 대응되는 장치가 모두 장착되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 하우징의 상단에는 피딩구(26)가 더 설치되되, 상기 피딩구(26)에 연결되는 피딩관의 외부에는 상기 피딩 펌프(6)가 연결되고, 상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 하우징의 외부에는 복수 개의 회류 도관(27)이 설치되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 회류 도관(27)에는 3개의 관로가 포함되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)의 하우징의 상단에는 오버플로우 포트(28)가 설치되고, 하우징의 하단에는 배기구(29)가 설치되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 MSBR 시스템(3)과 상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)는 관거를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제5항에 있어서,
슬러지는 상기 프리-무산소 유닛(19)을 통해 슬러지 농화(enrichment)가 수행되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제1항에 있어서,
농화된 후의 일부 회류 슬러지는 상기 피딩 펌프(6)를 통해 상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)로 유입되는 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
- 제9항에 있어서,
상기 가수분해 발효 탱크 바디(2)로 유입되는 슬러지의 체류 시간은 1~3일인 것을 특징으로 하는, MSBR 시스템을 강화시키기 위한 유입수 분배 및 농축 슬러지 발효용 장치.
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| CN202211080104.9 | 2022-09-05 | ||
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Country Status (2)
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