WO2014030788A1 - 고효율 슬러지 감량화 시스템 - Google Patents

고효율 슬러지 감량화 시스템 Download PDF

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WO2014030788A1
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Definitions

  • the present invention relates to a sludge reduction system, and more particularly, to a high efficiency sludge reduction system having excellent sludge reduction efficiency.
  • Sludge including sewage sludge, manure sludge and food waste sludge, is increasing year by year. Such sludge is prohibited from dumping at sea, and it is recommended to operate an anaerobic digester with a high reduction effect.
  • the sludge reduction device is a "sludge reduction device of anaerobic digester" of Patent Registration No. 10-0745201 registered with the Korean Intellectual Property Office, which is concentrated from the primary sludge and the secondary sedimentation basin
  • Anaerobic digestion tank is a secondary sludge is introduced and mixed with the digestion process of the mixed sludge formed;
  • An inlet portion connected to an upper portion of the anaerobic digester to discharge the mixed sludge and inflow of the secondary sludge, and an inlet portion to which the mixed sludge circulated connected to the lower portion of the anaerobic digester flows and inflow of the primary sludge
  • a circulation pipe formed formed
  • a steam mixer provided at the inlet and connected to a steam line through which the steam generated by the boiler moves to warm the mixed sludge passing through the inlet.
  • the conventional sludge reduction apparatus has a limitation in increasing the volume reduction efficiency of the drawn sludge, and the reduction efficiency of the inorganic sludge is significantly low, and thus, it is not possible to reduce the nitrogen and phosphorus loads, and thus, blockage of pipes, etc. in a subsequent process. It caused a problem.
  • the present invention can increase the efficiency of sludge reduction, reduce the inorganic sludge, thereby reducing the load of nitrogen (N), phosphorus (P)
  • N nitrogen
  • P phosphorus
  • the MAP growth to discharge the treated water finished article;
  • a biological weight reduction facility in which treated water discharged from the MAP growth tank is stored and reduces sludge by biological treatment of the treated water;
  • a hydrocyclone supplied with the treated water from the biological weight reduction facility by the pumping force of the pump to separate the sludge containing the inorganic component by the centrifugal force and supply the sludge to the MAP growth tank.
  • It may further include a first solubilization pretreatment unit installed at the front end of the MAP growth tank, solubilizing the sludge by a physical or chemical method to supply to the MAP growth tank.
  • a second solubilization pretreatment unit installed in a supply line for supplying the treated water from which the sludge containing the inorganic component is separated from the hydrocyclone to the MAP growth tank, and solubilizing the treated water by a physical or chemical method;
  • a branching line branched from the front end of the second solubilization pretreatment unit in the supply line to supply the treated water to the biological reduction facility;
  • a valve installed at the supply line and the branch line to select the treatment water flow to the second solubilization pretreatment unit or the treatment water supply to the biological reduction facility.
  • the MAP growth tank has a stirrer for mixing inside the main body, and a ring-shaped partition wall is installed around the stirrer so as to be spaced apart from the bottom surface of the main body, thereby inducing precipitation in the space between the partition wall and the inner circumferential surface of the main body. Space can be formed.
  • a solid-liquid separator installed at a rear end of the biological weight reduction facility and performing a solid-liquid separation process for the treated water discharged from the biological weight reduction facility; And a dehydrator installed at a rear end of the solid-liquid separator and performing a dehydration process for the sludge separated from the solid-liquid separator.
  • the efficiency of sludge reduction can be increased, and inorganic sludge can be reduced, thereby reducing the load of nitrogen (N) and phosphorus (P).
  • FIG. 1 is a block diagram showing a high efficiency sludge reduction system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan sectional view showing a MAP growth tank of the high efficiency sludge reduction system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a high efficiency sludge reduction system according to an embodiment of the present invention.
  • the high efficiency sludge reduction system 100 includes a MAP growth tank 120, a biological reduction system 130, and a hydrocyclone 140.
  • the first solubilization preprocessing unit 110 may be installed at the front end of the MAP growth tank 120.
  • the first solubilization pre-processing unit 110 solubilizes the supplied sludge by a physical or chemical method and supplies the supplied sludge to the MAP growth tank 120. Can be.
  • the MAP growth tank 120 receives solubilized sludge and chemicals from the first solubilization pretreatment 110 to recover MAP (Magnesium Ammonium Phosphate; MgNH 4 PO 4 , or struvite) generated by the MAP formation reaction. Allow the treated water to be discharged.
  • MAP growth tank 120 is magnesium (amagnesium), ammonium (ammonium), phosphate (phosphate) should be given to the reaction to generate MAP, through which the reaction according to the formula (1) below to generate the MAP.
  • magnesium is a limited nutrient and can be supplemented for the reaction.
  • the MAP growth tank 120 can remove ammonia with coarse MAP crystals, which are inorganic sludges, using phosphate and magnesium salts, and complement the biological wastewater treatment method.
  • the MAP growth tank 120 may maintain a pH of 7-11 to favor MAP growth, reduce the solubility of MAP in an alkaline solution, promote precipitation, and maintain an alkaline agent such as NaOH to maintain a proper pH. It can be put in.
  • the pH of the digested sludge is maintained at about 7, and when the aeration is performed, the pH is raised to about 8 in the process of CO 2 degassing, so the alkaline agent is added. This is not necessary or has the advantage of minimizing.
  • ammonia stripping increases the pH of water by adding an alkali agent and removes ammonia by contacting with air.
  • ammonia needs to exist as a gas.
  • Ammonium ions in water are parallel to the gaseous ammonia, as shown in the following formula (2).
  • the MAP growth tank 120 is provided with a stirrer 122 for mixing in the main body 121 that provides a space for the MAP generation reaction to occur, and around the stirrer 122.
  • Ring-shaped partitions 123 having a cross section of various shapes, including circular or polygonal, are installed to be spaced apart from the bottom surface of the main body 121 to induce precipitation in the space between the partition 123 and the inner circumferential surface of the main body 121.
  • the precipitation induction space 124 may be formed.
  • the MAP growth tank 120 is a flow induced by the operation of the stirrer 122 is moved to the edge side to move to the inside of the precipitation induction space 124, the precipitation induction space (blocked by the partition wall 123 ( 124) the flow is relaxed to increase the settling efficiency.
  • the stirrer 122 may include an impeller (impeller) is installed to rotate inside the MAP growth tank 120 and a stirring motor for rotating the impeller.
  • the biological weight reduction facility 130 stores the treated water discharged from the MAP growth tank 120, reduces the sludge by biological treatment of the treated water, and a stirrer may be installed for the internal mixing.
  • the solid-liquid separator 170 may be installed at the rear end of the biological weight reduction facility 130.
  • the solid-liquid separator 170 to separate the sludge from the treated water by performing a solid-liquid separation process for the treated water discharged from the biological weight reduction facility 130, for example, a gravity settling facility may be applied, in addition to the pressure floating
  • a dehydrator 180 may be installed at the rear end of the solid-liquid separator 170.
  • the dehydrator 180 is to perform a dehydration process for the sludge separated from the solid-liquid separator 170.
  • Hydrocyclone 140 receives the treated water from the biological weight reduction facility 130 by the pumping force of the pump 141 to separate the sludge containing the inorganic component by centrifugal force to supply the MAP growth tank 120. .
  • the hydrocyclone 140 separates the solids of the dispersed phase from the fluid in the continuous phase by using centrifugal force.
  • the sludge containing the inorganic component having a relatively high specific gravity contained in the treated water is rotated in the circumferential direction.
  • the centrifugal force moves away from the mammary gland in the direction of the wall and is separated and descended, so that the treated water with a relatively small specific gravity flows out along the upward flow to the center.
  • High-efficiency sludge reduction system 100 may be installed a second solubilization pre-processing unit 150, the second solubilization pre-processing unit 150 is a sludge containing inorganic components separated from the hydrocyclone 140 It is installed in the supply line 151 for supplying the treated water to the MAP growth tank 120, so that the treated water is solubilized by physical or chemical methods, for example, an ultrasonic mill for physically crushing sludge using ultrasonic waves Can be used.
  • the treated water may be supplied to the biological weight reduction facility 130 by the branch line 161 branched from the front end of the second solubilization preprocessing unit 150, wherein the supply line 151 and the branch line
  • the valve 162 may be installed at the 161.
  • the valve 162 selects the flow of the treated water to the second solubilization pre-processing unit 150 or the supply of the treated water to the biological reduction facility 130, and as in this embodiment, the supply line 151 and the branch line 161.
  • It may be made of a three-way valve is installed in the connection portion of, as another example may be made of a bidirectional valve installed in the supply line 151 and the branch line 161, respectively.
  • the high-efficiency sludge reduction system 100 can be applied as an aerobic digestion process, for example, in addition to a variety of treatment processes combined anaerobic tank, anoxic tank, aerobic tank can be introduced.
  • the efficiency of sludge reduction can be increased, and inorganic sludge can be reduced, thereby reducing the load of nitrogen (N) and phosphorus (P). .
  • the MAP growth tank to receive the sludge and the chemical to recover the MAP generated by the MAP production reaction, and to discharge the treated water after the reaction;
  • a biological weight reduction facility in which treated water discharged from the MAP growth tank is stored and reduces sludge by biological treatment of the treated water;
  • a hydrocyclone supplied with the treated water from the biological weight reduction facility by the pumping force of the pump to separate the sludge containing the inorganic component by the centrifugal force and supply the sludge to the MAP growth tank.
  • It may further include a first solubilization pretreatment unit installed at the front end of the MAP growth tank, solubilizing the sludge by a physical or chemical method to supply to the MAP growth tank.
  • a second solubilization pretreatment unit installed in a supply line for supplying the treated water from which the sludge containing the inorganic component is separated from the hydrocyclone to the MAP growth tank, and solubilizing the treated water by a physical or chemical method;
  • a branching line branched from the front end of the second solubilization pretreatment unit in the supply line to supply the treated water to the biological reduction facility;
  • a valve installed at the supply line and the branch line to select the treatment water flow to the second solubilization pretreatment unit or the treatment water supply to the biological reduction facility.
  • the MAP growth tank has a stirrer for mixing inside the main body, and a ring-shaped partition wall is installed around the stirrer so as to be spaced apart from the bottom surface of the main body, thereby inducing precipitation in the space between the partition wall and the inner circumferential surface of the main body. Space can be formed.
  • a solid-liquid separator installed at a rear end of the biological weight reduction facility and performing a solid-liquid separation process for the treated water discharged from the biological weight reduction facility; And a dehydrator installed at a rear end of the solid-liquid separator and performing a dehydration process for the sludge separated from the solid-liquid separator.
  • the high efficiency sludge reduction system according to the present invention can be industrially used for sludge reduction contained in waste water and the like.
  • first solubilization unit 120 MAP growth tank
  • main body 122 agitator
  • supply line 161 branch line
  • valve 170 solid-liquid separator

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Abstract

본 발명은 슬러지를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시키는 제 1 가용화전처리부; 상기 제 1 가용화전처리부로부터 가용화된 슬러지와 케미컬을 공급받아 MAP 생성 반응에 의해 생성되는 MAP를 회수할 수 있도록 하고, 반응을 마친 처리수를 배출되도록 하는 MAP 성장조; 상기 MAP 성장조로부터 배출되는 처리수가 저장되는 생물학적 감량화 시설; 및 상기 생물학적 감량화 시설로부터 처리수를 펌프의 펌핑력에 의해 공급받아 원심력에 의해 무기성분이 함유된 슬러지를 분리하여 상기 MAP 성장조에 공급시키는 하이드로사이클론을 포함하도록 한 고효율 슬러지 감량화 시스템에 관한 것이다.

Description

고효율 슬러지 감량화 시스템
본 발명은 슬러지 감량화 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬러지 감량화 효율이 우수한 고효율 슬러지 감량화 시스템에 관한 것이다.
하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 음식물폐수 슬러지 등을 비롯한 슬러지는 해마다 증가하고 있다. 이와 같은 슬러지는 해양 투기가 금지되어 있고, 그 감량 효과가 높은 혐기성 소화조의 운영을 권장하고 있다.
종래의 기술에 따른 슬러지 감량 장치로는 대한민국 특허청에 등록된 특허등록 제10-0745201호의 "혐기성 소화조의 슬러지 감량장치"가 있는데, 이는 1차 침전지로부터 농축된 1차 슬러지와 2차 침전지로부터 농축된 2차 슬러지가 유입되고 혼합되어 형성된 혼합 슬러지의 소화공정이 이루어지는 혐기성 소화조; 상기 혐기성 소화조의 상측에 연결되어 상기 혼합 슬러지가 토출되고 상기 2차 슬러지가 유입되는 토출부와, 상기 혐기성 소화조의 하측에 연결되어 순환된 상기 혼합 슬러지가 유입되며 상기 1차 슬러지가 유입되는 유입부가 형성되는 순환배관; 그리고 상기 유입부에 구비되고, 보일러에서 발생된 스팀이 이동하는 스팀라인과 연결되어 상기 유입부를 통과하는 혼합 슬러지를 가온하는 스팀믹서를 포함한다.
그러나, 종래의 슬러지 감량장치는, 인발 슬러지의 부피 감량 효율을 높이는데 한계가 있고, 무기성 슬러지의 감량 효율이 현저히 낮으며, 이로 인해 질소, 인의 부하를 저감하지 못하여 후속공정에서 배관 막힘 등의 문제점을 유발하였다.
상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 슬러지 감량의 효율을 증대시킬 수 있고, 무기성 슬러지를 감량시킬 수 있으며, 이로 인해 질소(N), 인(P)의 부하를 저감시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하의 실시예에 대한 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따르면, 슬러지와 케미컬을 공급받아 MAP 생성 반응에 의해 생성되는 MAP를 회수할 수 있도록 하고, 반응을 마친 처리수를 배출되도록 하는 MAP 성장조; 상기 MAP 성장조로부터 배출되는 처리수가 저장되고, 처리수에 대한 생물학적 처리에 의해 슬러지를 감량화시키는 생물학적 감량화 시설; 및 상기 생물학적 감량화 시설로부터 처리수를 펌프의 펌핑력에 의해 공급받아 원심력에 의해 무기성분이 함유된 슬러지를 분리하여 상기 MAP 성장조에 공급시키는 하이드로사이클론을 포함하는 고효율 슬러지 감량화 시스템이 제공된다.
상기 MAP 성장조의 전단에 설치되고, 슬러지를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시켜서 상기 MAP 성장조에 공급시키는 제 1 가용화전처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 하이드로사이클론으로부터 상기 무기성분이 함유된 슬러지가 분리된 처리수를 상기 MAP 성장조에 공급하는 공급라인에 설치되고, 상기 처리수를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시키는 제 2 가용화전처리부; 상기 공급라인에서 상기 제 2 가용화전처리부의 전단으로부터 분기되어 상기 처리수를 상기 생물학적 감량화 시설로 공급하는 분기라인; 및 상기 공급라인과 상기 분기라인에 설치되어 상기 제 2 가용화전처리부로의 처리수 흐름 또는 상기 생물학적 감량화 시설로의 처리수 공급을 선택하기 위한 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 MAP 성장조는, 본체의 내부에 혼합을 위한 교반기가 설치되고, 상기 교반기의 주위에 상기 본체의 바닥면으로부터 이격되도록 링형태의 격벽이 설치됨으로써 상기 격벽과 상기 본체의 내주면 사이의 공간에 침전유도공간이 형성되도록 할 수 있다.
상기 생물학적 감량화 시설의 후단에 설치되고, 상기 생물학적 감량화 시설로부터 배출되는 처리수에 대한 고액분리공정을 수행하는 고액분리기; 및 상기 고액분리기의 후단에 설치되고, 상기 고액분리기로부터 분리된 슬러지에 대한 탈수공정을 수행하는 탈수기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템에 의하면, 슬러지 감량의 효율을 증대시킬 수 있고, 무기성 슬러지를 감량시킬 수 있으며, 이로 인해 질소(N), 인(P)의 부하를 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템을 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템의 MAP 성장조를 도시한 평단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해 되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하며, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대해 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템(100)은 MAP 성장조(120), 생물학적 감량화 시설(130) 및 하이드사이클론(140)을 포함한다.
MAP 성장조(120)의 전단에는 제 1 가용화전처리부(110)가 설치될 수 있다. 제 1 가용화전처리부(110)는 공급되는 슬러지를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시켜서 MAP 성장조(120)에 공급시키도록 하는데, 일례로, 초음파를 이용하여 슬러지를 물리적으로 분쇄하는 초음파분쇄기로 이루어질 수 있다.
MAP 성장조(120)는 제 1 가용화전처리부(110)로부터 가용화된 슬러지와 케미컬(chemical)을 공급받아 MAP 생성 반응에 의해 생성되는 MAP(Magnesium Ammonium Phosphate ; MgNH4PO4, 또는 struvite)를 회수할 수 있도록 하고, 반응을 마친 처리수가 배출되도록 한다. MAP 성장조(120)는 MAP를 생성할 수 있도록 마그네슘(magnesium), 암모늄(ammonium), 인산염(phosphate)이 반응에 주어져야 하고, 이를 통해 아래의 화학식 1에 의한 반응을 일으켜서 MAP를 생성하도록 한다. 여기서, 마그네슘은 한정된 영양소이므로 반응을 위하여 보충되어질 수 있고, 이를 위해 마그네슘염뿐만 아니라, 필요에 따라 인산염도 MAP 성장조(120)에 투입될 수 있다. 따라서, MAP 성장조(120)는 암모니아를 인산염, 마그네슘염을 이용하여 무기성 슬러지인 조대화된 MAP 결정으로 제거할 수 있도록 하며, 생물학적 폐수 처리 방법을 보완할 수 있도록 한다.
[화학식 1]
Mg2+ + NH4 + + PO4 3- + 6H2O → MgNH4PO4·6H2O(↓)
MAP 성장조(120)는 MAP 성장에 유리하도록 pH가 7~11를 유지하도록 할 수 있고, 알칼리 용액에서 MAP의 용해성이 감소하며, 침전을 촉진하고, 적정 pH를 유지하기 위한 알칼리제, 예컨대 NaOH를 투입할 수 있다. 또한, MAP 성장조(120)는 혐기성 소화슬러지에 적용하는 경우, 소화슬러지의 pH가 7 내외로 유지되며, 포기를 수행하는 경우 CO2가 탈기되는 과정에서 pH가 8 내외로 상승하게 되므로 알칼리제 투입이 필요하지 않거나, 최소화할 수 있는 장점이 있다.
한편, 암모니아 탈기(Ammonia Stripping)는 알칼리제를 가해 물의 pH를 높이고, 공기와 접촉시켜 암모니아를 제거하도록 하는데, 수중의 암모니아를 탈기에 의해 제거하기 위해서 암모니아가 기체로 존재하는 것이 필요하다. 수중의 암모늄 이온들은 다음의 화학식 2에 나타난 것과 같이 기체상 암모니아와 평행을 이룬다.
[화학식 2]
NH4 + ↔ NH3 +H+
여기서, 수온이 25℃일 경우, pH 7에서는 대부분이 NH4 +이고, pH 9.25에서는 양자의 분포도가 같으며, pH 11에서는 98%가 NH3의 형태로 존재한다. 즉, pH가 7이상으로 증가함에 따라, 평형은 오른쪽으로 이동하고, 암모늄이온은 암모니아로 변함으로서 탈기에 의하여 제거된다. pH 8.0~10.8로 조절하여 실험한 결과, 암모니아 제거율이 pH 8~9.3 범위에서 37~80%를 나타내었다. 따라서, pH를 8 이상으로 유지하고 포기를 수행하는 과정에서 상당량의 암모니아가 제거될 수 있으며, 이를 통해 처리수의 질소부하를 추가적으로 저감할 수 있게 된다.
MAP 성장조(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, MAP 생성 반응이 일어나기 위한 공간을 제공하는 본체(121)의 내부에 혼합을 위한 교반기(122)가 설치되고, 교반기(122)의 주위에 본체(121)의 바닥면으로부터 이격되도록 원형 또는 다각형을 비롯한 다양한 형상의 단면을 가진 링형태의 격벽(123)이 설치됨으로써 격벽(123)과 본체(121)의 내주면 사이의 공간에 침전을 유도할 수 있는 침전유도공간(124)이 형성되도록 할 수 있다. 따라서, MAP 성장조(120)는 교반기(122)의 동작에 의해 유발되는 흐름이 가장자리 측으로 이동하여 침전유도공간(124)의 내측으로 이동하게 되고, 격벽(123)에 의해 차단된 침전유도공간(124) 내에서 흐름이 완화되어 침전 효율을 높이도록 하게 된다. 한편, 교반기(122)는 MAP 성장조(120) 내측에 회전하도록 설치되는 임펠러(impeller)와 임펠러를 회전시키기 위한 교반모터를 포함할 수 있다.
생물학적 감량화 시설(130)은 MAP 성장조(120)로부터 배출되는 처리수가 저장되고, 처리수에 대한 생물학적 처리에 의해 슬러지를 감량화시키며, 내부의 혼합을 위하여 교반기가 설치될 수 있다. 한편, 생물학적 감량화 시설(130)의 후단에는 고액분리기(170)가 설치될 수 있다. 여기서, 고액분리기(170)는 생물학적 감량화 시설(130)로부터 배출되는 처리수에 대한 고액분리공정을 수행함으로써 처리수로부터 슬러지를 분리하도록 하며, 일례로 중력식 침전시설이 적용될 수 있으며, 그 외에도 가압 부상, 기계식 여과, 분리막 여과 등 다양한 고액분리공정이 적용될 수 있다. 또한, 고액분리기(170)의 후단에는 탈수기(180)가 설치될 수 있다. 여기서, 탈수기(180)는 고액분리기(170)로부터 분리된 슬러지에 대한 탈수공정을 수행하도록 한다.
하이드로사이클론(140)은 생물학적 감량화 시설(130)로부터 처리수를 펌프(141)의 펌핑력에 의해 공급받아 원심력에 의해 무기성분이 함유된 슬러지를 분리하여 MAP 성장조(120)에 공급시키도록 한다. 이와 같은 하이드로사이클론(140)은 연속상의 유체로부터 분산상의 고체를 원심력을 이용하여 분리하도록 하는데, 유입되는 처리수가 외접선 방향으로 선회하고, 처리수에 포함된 비중이 비교적 큰 무기성분이 함유된 슬러지가 원심력에 의해 유선을 벗어나서 벽체 방향으로 이동하여 하강 분리되고, 비중이 비교적 작은 처리수가 중심측의 상향 흐름을 따라 유출되도록 한다.
본 발명에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템(100)은 제 2 가용화전처리부(150)가 설치될 수 있는데, 제 2 가용화전처리부(150)는 하이드로사이클론(140)으로부터 무기성분이 함유된 슬러지가 분리된 처리수를 MAP 성장조(120)에 공급하는 공급라인(151)에 설치되고, 처리수를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시키도록 하는데, 일례로 초음파를 이용하여 슬러지를 물리적으로 분쇄시키는 초음파분쇄기가 사용될 수 있다.
공급라인(151)에서 제 2 가용화전처리부(150)의 전단으로부터 분기되는 분기라인(161)에 의해 처리수를 생물학적 감량화 시설(130)로 공급할 수 있는데, 이때, 공급라인(151)과 분기라인(161)에는 밸브(162)가 설치될 수 있다. 여기서, 밸브(162)는 제 2 가용화전처리부(150)로의 처리수 흐름 또는 생물학적 감량화 시설(130)로의 처리수 공급을 선택하도록 하고, 본 실시예에서처럼 공급라인(151)과 분기라인(161)의 연결부위에 설치되는 3방향 밸브로 이루어질 수 있으며, 다른 예로서 공급라인(151)과 분기라인(161)에 각각 설치되는 양방향 밸브로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템(100)은 일례로 호기성 소화공정이 적용될 수 있고, 그 외에도 혐기조, 무산소조, 호기조를 조합한 다양한 처리 공정이 도입될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템에 따르면, 슬러지 감량의 효율을 증대시킬 수 있고, 무기성 슬러지를 감량시킬 수 있으며, 이로 인해 질소(N), 인(P)의 부하를 저감시킬 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 슬러지와 케미컬을 공급받아 MAP 생성 반응에 의해 생성되는 MAP를 회수할 수 있도록 하고, 반응을 마친 처리수를 배출되도록 하는 MAP 성장조; 상기 MAP 성장조로부터 배출되는 처리수가 저장되고, 처리수에 대한 생물학적 처리에 의해 슬러지를 감량화시키는 생물학적 감량화 시설; 및 상기 생물학적 감량화 시설로부터 처리수를 펌프의 펌핑력에 의해 공급받아 원심력에 의해 무기성분이 함유된 슬러지를 분리하여 상기 MAP 성장조에 공급시키는 하이드로사이클론을 포함하는 고효율 슬러지 감량화 시스템이 제공된다.
상기 MAP 성장조의 전단에 설치되고, 슬러지를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시켜서 상기 MAP 성장조에 공급시키는 제 1 가용화전처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 하이드로사이클론으로부터 상기 무기성분이 함유된 슬러지가 분리된 처리수를 상기 MAP 성장조에 공급하는 공급라인에 설치되고, 상기 처리수를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시키는 제 2 가용화전처리부; 상기 공급라인에서 상기 제 2 가용화전처리부의 전단으로부터 분기되어 상기 처리수를 상기 생물학적 감량화 시설로 공급하는 분기라인; 및 상기 공급라인과 상기 분기라인에 설치되어 상기 제 2 가용화전처리부로의 처리수 흐름 또는 상기 생물학적 감량화 시설로의 처리수 공급을 선택하기 위한 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 MAP 성장조는, 본체의 내부에 혼합을 위한 교반기가 설치되고, 상기 교반기의 주위에 상기 본체의 바닥면으로부터 이격되도록 링형태의 격벽이 설치됨으로써 상기 격벽과 상기 본체의 내주면 사이의 공간에 침전유도공간이 형성되도록 할 수 있다.
상기 생물학적 감량화 시설의 후단에 설치되고, 상기 생물학적 감량화 시설로부터 배출되는 처리수에 대한 고액분리공정을 수행하는 고액분리기; 및 상기 고액분리기의 후단에 설치되고, 상기 고액분리기로부터 분리된 슬러지에 대한 탈수공정을 수행하는 탈수기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고효율 슬러지 감량화 시스템은 페수 등에 포함된 슬러지 저감에 산업상 이용 가능하다.
110 : 제 1 가용화전처리부 120 : MAP 성장조
121 : 본체 122 : 교반기
123 : 격벽 124 : 침전유도공간
130 : 생물학적 감량화 시설 140 : 하이드로사이클론
141 : 폄프 150 : 제 2 가용화전처리부
151 : 공급라인 161 : 분기라인
162 : 밸브 170 : 고액분리기
180 : 탈수기

Claims (5)

  1. 슬러지와 케미컬을 공급받아 MAP 생성 반응에 의해 생성되는 MAP를 회수할 수 있도록 하고, 반응을 마친 처리수를 배출되도록 하는 MAP 성장조;
    상기 MAP 성장조로부터 배출되는 처리수가 저장되고, 처리수에 대한 생물학적 처리에 의해 슬러지를 감량화시키는 생물학적 감량화 시설; 및
    상기 생물학적 감량화 시설로부터 처리수를 펌프의 펌핑력에 의해 공급받아 원심력에 의해 무기성분이 함유된 슬러지를 분리하여 상기 MAP 성장조에 공급시키는 하이드로사이클론을 포함하는, 고효율 슬러지 감량화 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 MAP 성장조의 전단에 설치되고, 슬러지를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시켜서 상기 MAP 성장조에 공급시키는 제 1 가용화전처리부를 더 포함하는, 고효율 슬러지 감량화 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 하이드로사이클론으로부터 상기 무기성분이 함유된 슬러지가 분리된 처리수를 상기 MAP 성장조에 공급하는 공급라인에 설치되고, 상기 처리수를 물리적 또는 화학적 방법에 의해 가용화시키는 제 2 가용화전처리부;
    상기 공급라인에서 상기 제 2 가용화전처리부의 전단으로부터 분기되어 상기 처리수를 상기 생물학적 감량화 시설로 공급하는 분기라인; 및
    상기 공급라인과 상기 분기라인에 설치되어 상기 제 2 가용화전처리부로의 처리수 흐름 또는 상기 생물학적 감량화 시설로의 처리수 공급을 선택하기 위한 밸브를 더 포함하는, 고효율 슬러지 감량화 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 MAP 성장조는,
    본체의 내부에 혼합을 위한 교반기가 설치되고, 상기 교반기의 주위에 상기 본체의 바닥면으로부터 이격되도록 링형태의 격벽이 설치됨으로써 상기 격벽과 상기 본체의 내주면 사이의 공간에 침전유도공간이 형성되도록 하는, 고효율 슬러지 감량화 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 생물학적 감량화 시설의 후단에 설치되고, 상기 생물학적 감량화 시설로부터 배출되는 처리수에 대한 고액분리공정을 수행하는 고액분리기; 및
    상기 고액분리기의 후단에 설치되고, 상기 고액분리기로부터 분리된 슬러지에 대한 탈수공정을 수행하는 탈수기를 더 포함하는, 고효율 슬러지 감량화 시스템.
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